KR101558953B1 - 단열성이 개선된 반사형 단열재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단열성이 개선된 반사형 단열재에 관한 것으로, 내부공기층(12)(14)을 갖는 복층의 부피단열재(16)(18) 상하에 표면방사율이 낮은 알루미늄재질의 상하표면필름(20)(22)을 형성하고 또 상하 부피단열재(16)(18) 사이에는 이 역시 표면방사율이 낮은 알루미늄재질로 이루어진 내부필름을 형성한 뒤 합지하여 구성하되, 적어도 하나 이상의 내부필름(24)은 부피단열재(16)(18)에 비해 폭이 좁은 2장 이상의 복층으로 형성하여 합지시 복층의 내부필름(24)을 사이에 두고 상하 부피단열재(16)(18)간 접합이 이루어져 내부필름(24) 내측에 갖는 공기층(26)이 외부와 단절되도록 구성함으로서, 상기 공기층(26)의 공기흐름을 억제하여 단열성을 향상시켜줄 수 있도록 하고 또 이로 인하여 원하는 단열성을 얻기 위한 제품의 두께를 줄일 수 있도록 하여 취급 및 시공이 용이하도록 함은 물론 시공면의 두께감소로 공간활용율을 높여줄 수 있도록 한 것이다.

Description

단열성이 개선된 반사형 단열재{HEAT INSULATOR WITH ADVANCED PERFORMANCE}

본 발명은 단열성이 개선된 반사형 단열재에 관한 것으로서, 상세하게는 복층의 내부필름이 갖는 공기층을 통한 열 손실을 방지하여 단열성 향상을 가져올 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 건축용 단열재들 중 열전도에 의한 열전달 현상만을 대상으로 하는 대표적인 단열재로서는 폴리스티렌 발포체와 폴리에틸렌 발포체, 폴리프로필렌 발포체, 폴리우레탄 발포체 및 고무 발포체 등과 같은 각종 유기물로 이루어진 발포체 단열재와, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리프로필렌 섬유 등을 이용한 유기섬유계의 부직포형태 내지는 펠트형 단열재 및 글라스울과 락울 및 유리장섬유 등과 같은 무기섬유계의 부직포형 내지는 펠트형 단열재 등을 예로들 수가 있으며, 이러한 기존의 건축용 단열재들은 구조적인 특성상 열전도도가 낮고 또 두께가 두꺼울수록 우수한 단열성을 나타내는 특성 때문에 부피단열재라는 용어로 구분하기도 한다.

이러한 구성으로 이루어진 대표적인 선행기술들을 살펴보면, 공개특허공보 제2001-0091178호‘열복사차단을 특징으로 하는 단열재 및 단열제품’에서는 일정한 두께의 폴리에틸렌폼이나 폴리스티렌폼 등과 같은 종래의 발포류 단열재의 표면에 알루미늄 처리된 반사층을 반복적으로 구성한 다층구조의 단열재를 제안하고 있고, 공개특허 10-2005-0090628호‘건축용 불연 단열보드’에서는 카본섬유와 실리카섬유로 구성되는 불연단열층의 상부는 부직포와 알루미늄호일층을 위치시키고 그 하부는 알루미늄필름층과 화학섬유 단열층을 위치시킨 단열재를 제안하고 있고, 공개특허 10-2005-0056625호‘건축용 친환경 단열재’에서는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등으로 제직된 원단시트의 상부는 코팅처리하고 또 하부는 알루미늄호일을 핫멜트형 접착제로 접착한 단열재를 제안하고 있고, 등록실용신안 20-0256906호‘박판형 석재판넬’에서는 석재면에 유리섬유층과 공기주머니를 갖는 열반사단열층으로 구성된 구조를 에폭시접착제로 접착한 단열재를 제안하고 있으며, 등록실용신안 20-0409424호‘단열성 및 불연성이 개선된 통기성 열반사단열재’및 등록실용신안 20-0409425호‘단열성 및 불연성이 개선된 통기성 열반사단열재’에서는 알루미늄 재질로 이루어진 표면의 열 반사층에 미세홀을 형성시키고 또 중앙의 무기단열재와 100g/㎡ 이하의 열용융형 접착제를 이용하여 접착한 단열재를 제안하고 있다.

또한 미국 특허 5,316,835호‘저방사 단열재’에서는 폴리에틸렌 발포체의 상하 양면에 고반사의 알루미늄층을 배치하는 단열재를 제안하고 있고 또 미국 특허 3,007,596호‘단열재’에서는 폴리에틸렌 발포체의 상하 양면에 고반사의 알루미늄층을 배치하는 여러층의 구조를 지닌 단열재를 제안하고 있으며, 미국특허 5,549,956호 ‘열반사 블랭킷’에서는 폴리에틸렌 발포체 대신 내부에 공기층을 가지는 에어버블을 사용하는 것을 제안하고 있다.

따라서 기존의 열반사단열재(100)라는 것은 일반적인 부피단열재(102)의 양면에 방사율이 낮은 알루미늄계 표면필름(104)(106)을 접착형성하여 복사열에 대한 단열기능을 추가한 것으로서, 이러한 구조의 열반사단열재(100)의 경우 부피단열재(102)양면에 접착된 상하표면필름(104)(106)의 한 면만이 복사열에 대한 차단기능을 발휘할 수밖에 없고, 이것도 시공 시 공기층 없이 인접자재에 밀착 시공될 경우에는 그나마 작은 복사열차단기능도 발휘할 수가 없게 되므로 다양한 시공구조를 지닌 건물에서는 만족할 만큼의 단열성을 기대하기는 어렵다.

이러한 열반사단열재의 성능한계를 극복하기 위하여 대한민국 특허 10-0908189호 ‘열반사단열재 제조장치 및 방법’에서는 알루미늄계 필름을 단열재의 표면 뿐 아니라 내부의 공기층과 인접하는 부분에도 형성해 주도록 하여 열반사단열재의 표면 뿐 아니라 내부에서도 복사열을 차단해 주도록 함에 따라 단열성을 획기적으로 개선해 줄 수 있도록 하고 있다.

하지만 최근 들어 건축물의 단열기준 강화로 단열재의 단열성능 향상에 대한 시장의 요구가 증가하면서 단열성이 보다 우수한 단열재를 필요로 함에 따라 앞서 개발된 열반사단열재에 대한 성능개선이 요구되고 있는바, 이러한 요구에 따라 최근에는 내부공기층을 갖는 다층의 반사형 단열재에 대한 성능개선 작업이 이루어진바 있다.

그 결과 대한민국 특허출원 10-2015-0007749호 ‘단열성이 개선된 단열재’ 에서는 반사형 단열재의 상하 부피단열재 사이에 형성되는 알루미늄계 내부필름을 복층화하여 상기 내부필름을 통하여 전달되는 전도열을 줄여서 단열성을 개선하는 방법을 제안하고 있는데, 이를 위하여 내부필름을 복층화할 경우 내부필름을 통하여 전달되는 전도열을 저감하는 효과는 얻을 수가 있게 되나, 그에 따라 복층의 내부필름 사이에 갖는 공기층의 공기흐름이 자유로워지면서 복층의 내부필름 사이의 공기층에서 대류현상이 발생하게 되므로 오히려 단열성을 저하시키는 결과를 초래하게 된다.

공개특허공보 제2001-0091178호‘열복사차단을 특징으로 하는 단열재 및 단열제품’ 공개특허 10-2005-0090628호‘건축용 불연 단열보드’ 공개특허 10-2005-0056625호‘건축용 친환경 단열재’ 등록실용신안 20-0256906호‘박판형 석재판넬’ 등록실용신안 20-0409424호‘단열성 및 불연성이 개선된 통기성 열반사단열재’ 등록실용신안 20-0409425호‘단열성 및 불연성이 개선된 통기성 열반사단열재’ 미국 특허 5,316,835호‘저방사 단열재’ 미국 특허 3,007,596호‘단열재’ 미국특허 5,549,956호 ‘열반사 블랭킷’ 특허 10-0908189호 ‘열반사단열재 제조장치 및 방법’ 특허출원 10-2015-0007749호 ‘단열성이 개선된 단열재’

본 발명의 목적은 상하 부피단열재 사이에 복층으로 형성되는 내부필름의 공기층을 외부와 단절하여 상기 공기층내 공기의 흐름에 의한 단열성저하를 방지해줄 수 있도록 한 단열성이 개선된 반사형 단열재를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적달성을 위한 본 발명 단열성이 개선된 반사형 단열재는 부피단열재가 갖는 내부공기층을 표면방사율이 낮은 알루미늄재질로 이루어진 복층의 내부필름으로 구획하여 전도열까지 방지해 주도록 구성할 시 상기 내부필름을 부피단열재가 갖는 폭에 비해 좁게 형성하여 합지과정에서 인접하는 부피단열재간 내부필름으로부터 돌출된 양측단부가 접합고정되면서 복층의 내부필름이 갖는 공기층이 외부와 단절되도록 구성함을 특징으로 한다.

본 발명 단열성이 개선된 반사형 단열재(10)는 내부공기층(12)(14)을 갖는 복층의 부피단열재(16)(18) 상하에 표면방사율이 낮은 알루미늄재질로 이루어진 상하표면필름(20)(22)을 형성하고 또 상하 부피단열재(16)(18) 사이에는 이 역시 표면방사율이 낮은 알루미늄재질로 이루어진 내부필름(24)을 형성한 뒤 합지하여 구성하되, 적어도 하나 이상의 내부필름(24)은 부피단열재(16)(18)의 폭에 비해 좁은 2장 이상의 복층으로 형성하여 복층의 내부필름(24) 내측에 갖는 공기층(26)이 외부와 단절되도록 함으로서, 내부필름(24)이 갖는 공기층(26)의 공기흐름을 최대한 억제할 수가 있어 단열성을 향상시켜줄 수가 있고 또 이로 인하여 원하는 단열성을 얻기 위한 제품의 두께를 줄여줄 수가 있어 취급 및 시공이 용이하게 이루어질 수가 있게 됨은 물론 시공면의 두께감소로 공간활용율을 높여줄 수가 있게 되는 등의 많은 효과가 있는 것이다.

도 1 : 종래 발명의 단면구성도
도 2 : 본 발명의 일부사시도
도 3 : 본 발명의 일부 분해사시도
도 4 : 본 발명의 단면구성도
도 5 : 본 발명에 이용되는 부피단열재의 일 실시예를 보여주는 일부평면구성도
도 6 : 본 발명에 이용되는 부피단열재의 다른 실시예를 보여주는 일부평면구성도
도 7 : 본 발명에 이용되는 부피단열재의 또다른 실시예를 보여주는 일부평면구성도
도 8 : 본 발명 일 실시예의 요부 확대단면구성도
도 9 : 본 발명 다른 실시예의 요부 확대단면구성도
도 10 : 본 발명 또다른 실시예의 요부 확대단면구성도.
도 11 : 본 발명에 이용되는 내부필름의 일 접착예를 보여주는 평단면구성도
도 12 : 본 발명에 이용되는 내부필름의 다른 접착예를 보여주는 평단면구성도
도 13 : 본 발명에 이용되는 내부필름의 또다른 접착예를 보여주는 평단면구성도
도 14 : 본 발명에 이용되는 내부필름의 또다른 접착예를 보여주는 평단면구성도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세히 설명하기로 하며, 다만 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기술이나 기능 등에 대한 구체적인 설명으로 인하여 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일부사시도이고, 도 3은 본 발명의 일부 분해사시도로서, 본 발명 단열성능이 개선된 반사형 단열재(10)는 내부공기층(12)(14)을 갖는 복층의 부피단열재(16)(18) 상하에 표면방사율이 낮은 알루미늄재질로 이루어진 상하표면필름(20)(22)을 형성하고 또 상하 부피단열재(16)(18) 사이에는 이 역시 표면방사율이 낮은 알루미늄재질로서 부피단열재(16)(18)의 폭에 비해 좁은 2장 이상의 복층으로 이루어진 내부필름(24)을 형성한 뒤 일체감 있게 합지하여 구성한다.

이때 상하표면필름(20)(22) 및 내부필름(24)과 접촉하는 부피단열재(16)(18)의 내부공기층(12)(14)은 전체면적의 50~90%를 차지하도록 타공에 의해 형성되는데, 타공 시 내부공기층(12)(14)이 갖는 형상은 그물망형이나 격자형, 원형, 삼각형, 사각형 등 다양한 형태로서, 이러한 부피단열재(16)(18)의 내부공기층(12)(14)의 내측을 내부필름(24)이 감싸서 구획하도록 합지하여 다층구조의 단열성이 개선된 반사형 단열재(10)를 얻도록 한다.

또한 본 발명에 이용되는 상하표면필름(20)(22)과 내부필름(24)은 표면방사율이 낮은 알루미늄재질로서 5~300㎛의 두께를 가지는 알루미늄시트, 폴리올레핀과 폴리에스터, 나일론, 테프론, 셀루로즈 및 폴리염화비닐 등으로 이루어진 필름이나 부직포의 단면 또는 양면에 알루미늄박막을 합지한 알루미늄복합시트, 유기필름이나 부직포의 단면 또는 양면에 알루미늄을 증착한 알루미늄증착필름이나 또는 합성수지시트 단면 또는 양면에 알루미늄을 도포한 알루미늄도포시트 등의 단독필름 또는 상기 필름 재질 중 2장 이상의 동일 또는 이종 필름으로 이루어진 복층의 필름이 선택적으로 이용된다.

이때 상하표면필름(20)(22)과 내부필름(24)이 여러 가지 재질로 이루어진 경우에도 필름면 전체가 접착되어져 하나의 층으로 합지되어진 일체화된 필름이라면 하나의 단층필름이며, 복층의 내부필름이라 함은 2장 이상이 접착되지 않거나 또는 부분 접착된 것을 말한다.

이러한 복층의 내부필름(24)을 구성하는 각 필름은 앙면 모두 낮은 표면방사율을 갖도록 할 수도 있고, 한 면만 방사율이 낮은 필름을 다층으로 형셩하는 것도 가능하며, 한 면만 표면방사율이 낮은 알루미늄복합필름이나 증착필름 및 도포필름 등을 이용하여 복층의 내부필름(24)을 구성할시 필름의 방향성에는 특별한 제한이 없다.

다시 말해 알루미늄재질의 필름과 타 재질의 필름을 합지한 알루미늄 복합시트로 이루어진 내부필름의 경우에는 알루미늄면은 표면방사율이 통상 0.1이하의 우수한 복사열 차단효과를 보이지만, 알루미늄 재질이 아닌 유기성분의 필름면은 표면방사율이 0.3 이상의 높은 표면방사율을 보이기 때문에 복사열 차단효과가 저하되는 특성을 나타낸다.

이러한 특성 때문에 한 면만 표면방사율이 낮게 형성된 필름을 이용하여 복층의 내부필름을 구성할 시 그 필름의 배치방향에 따라 약간의 단열성 차이를 나타낼 수 있기 때문에 복층의 내부필름(24)을 얻기 위한 배치시 배치방향을 고려할 필요가 있고, 가장 바람직하게는 최종 복층의 내부필름(24)의 최 외곽부 양면의 표면방사율을 낮게 배치하는 것이 가장 좋다.

이때 내부필름이 여러층으로 이루어질 경우 적어도 하나 이상의 내부필름(24)을 복층으로 형성하는 것으로 만족할 수가 있고, 복수의 내부필름(24) 전체를 복층으로 형성하는 것도 가능하다.

그리고 내부필름을 복층화하는 방법 중 단층의 상하표면필름을 가지는 반층의 반사형 단열재를 제조한 다음 시공단계에서나 롤링단계에서 2개 이상의 단층의 반사형 단열재를 겹쳐서 사용할 경우에나 또는 단층의 표면필름의 단순한 겹침으로 최종적으로 복층의 내부필름이 형성되게 할 경우에는 복층의 내부필름 내측에 존재하는 공기층이 반사형 단열재 외부로 유출될 수 있기 때문에 단열성 향상효과를 크게 기대할 수가 없게 되는 단점이 있다.

또한 본 발명에 이용되는 상하표면필름(20)(22) 및 복층의 내부필름(24)은 우수한 복사열 차단효과를 가지도록 하기 위해서는 표면방사율이 낮을수록 좋은데, 표면방사율이 0.3 이하인 경우 단열재로서 요구되는 단열성을 가질 수 있으며, 표면방사율이 0.05이하이면 더욱 우수한 단열성능을 얻을 수가 있게 된다.

또한 내부필름(24)은 단층필름과 복층필름의 여러 가지 조합으로 구성될 수 있는데, 단층필름이 이용될 경우에는 적어도 어느한 면은 낮은 표면방사율을 갖도록 하여야 하고, 좋기로는 양면이 모두 낮은 표면방사율을 갖도록 하는 것이며, 복층필름이 이용될 경우에는 적어도 외부방향의 양면 중 한 면 이상은 낮은 표면방사율을 갖도록 하는 것이 좋고, 복층필름의 내부방향에 존재하는 면은 낮은 표면방사율을 갖도록 한다고 하여 단열성을 저하시키는 것은 아니므로 굳이 낮은 표면방사율을 갖도록 할 필요는 없다.

본 발명 이용되는 부피단열재(16)(18)로서는 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 에틸렌비닐아세테이트, 멜라민수지, 고무, 열가소성 고무재료 등과 같이 발포를 통하여 단열재로 사용할 수 있는 대부분의 합성수지성분의 단독 또는 이들을 공중합한 공중합수지를 발포한 발포형태의 부피단열재 및 면, 양모, 마 등과 같은 천연섬유로 이루어진 섬유상의 부피단열재 등을 예로 들 수가 있으며, 좋기로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 고무 등을 발포하여 얻은 것이다.

이 외에도 부피단열재(16)(18)로서는 장섬유 또는 단섬유 상의 무기섬유계 단열재인 유리섬유나 실리카섬유, 카본섬유, 세라믹섬유 등으로 이루어진 펠트형으로도 사용 가능한데, 이러한 펠트상이나 울형태 및 니들펀칭된 부직포형태의 부피단열재는 발포류의 부피단열재에 비해 내부공기층 사이에 존재하는 격벽을 통과하는 공기층이 발생할 수 있기 때문에 내부공기층간의 대류열전달 현상에 의한 단열성 저하우려가 있으나, 무기섬유계인 경우에는 최종제품의 연소성을 낮추어 화재 시 안전성을 보장해줄 수 있는 장점을 지니게 된다.

그리고 부피단열재(16)(18)로서 무기섬유계가 사용될 경우 그 성분으로서 유리, 세라믹, 실리카, 카본 등이 사용가능한데, 좋기로는 A-글리스나 C-글라스 성분으로 이루어진 울형태의 펠트 내지는 E-글라스섬유나 C-글라스섬유를 니들펀칭된 부직포형 펠트 등을 예로들 수 있다.

이때 울형태의 펠트는 고온에서 용융된 무기질 성분을 분사 또는 방사하면서 바인더 성분과 함께 적층한 후 경화, 건조하는 공정을 통하여 제조되며, 니들펀칭된 부직포형 펠트는 개면, 카딩, 니들펀칭의 공정 등을 통해 제조된다.

상기에 있어, 니들펀칭공정은 대부분 방사에 제조된 긴 섬유형태의 장섬유를 50~100㎜ 정도로 절단한 후 카딩공정이나 에어포밍공정 등을 통하여 매우 벌키한 슬라브 형태로 형성한 다음 돌출된 귀가 달린 펀칭용 바늘을 이용한 펀칭공정으로 적절한 밀도와 두께를 지닌 제품을 제조할 수가 있는데, 본 발명에서 적정한 밀도는 25~200㎏/㎥로서, 용도와 요구되는 성능 등에 따라 얼마든지 조절이 가능하며, 개면공정에서 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈 레이트, 폴리아미드, 면, 양모, 폐섬유 잡사 등과 같은 성분의 섬유를 혼합하여 제조할 수도 있음은 물론이다.

이러한 부피단열재(16)(18)의 최적의 두께는 5~30㎜로서, 내부공기층(12)(14)을 형성하기 위하여 여러 가지 형태로 타공할 시 그 내부공기층(12)(14)의 면적비율은 전체면적의 50~90%이고 또 내부공기층(12)(14)을 구성하는 하나의 공기실이 갖는 면적은 3~100㎠ 이며, 타공된 공기실 사이에 남아 있는 격벽의 두께는 2~10㎜인 것이 좋다.

왜냐하면 부피단열재(16)(18)의 두께가 5㎜ 이하이면 내부공기층(12)(14)이 너무 작아 고반사 및 저방사 효율을 얻기에는 다소 부족하고 또 내부공기층(12)(14)을 감안할 때 30㎜ 이상이면 지지력이 약해 취급 및 시공이 까다로울 뿐만 아니라 약한 힘에도 쉽게 변형됨은 물론 늘어난 내부공기층(12)(14)의 두께 만큼 고반사 및 저방사 효율도 비례적으로 증가하는 것은 아니기 때문이다.

또한 부피단열재(16)(18)가 갖는 내부공기층(12)(14)들은 그 하나의 공기실이 갖는 크기가 3㎠ 이하이면 내부공기층(12)(14)을 구획하는 격벽과 비교하여 전체 내부공기층(12)(14)의 면적이 줄어들게 되므로 내부에서의 복사열 차단효과가 저하되고 또 100㎠ 이상이면 내부공기층(12)(14)내에서의 공기흐름에 의해 대류가 발생하여 이 대류가 반사형 단열재(10)의 전달열을 증가시켜서 단열성을 저하시키게 되므로 내부공기층(12)(14)이 갖는 크기 또한 주어진 크기로 형성해 주는 것이 바람직하다.

그리고 부피단열재(16)(18)의 내부공기층(12)(14) 사이에 갖는 격벽의 두께도 2㎜ 이하이면 격벽의 강도약화로 인하여 이 역시 취급 및 시공이 까다로울 뿐만 아니라 약한 힘에도 쉽게 변형됨은 물론 타공시에는 일정한 간격으로 타공해 주기가 어려워 생산성 저하를 가져오게 되고 또 10㎜ 이상이면 내부공기층()()의 비율이 낮아져 부피단열재(16)(18) 내부에서 얻을 수 있는 고반사 및 저방사 현상에 의한 복사열 차단이 제대로 이루어질 수가 없어 단열성이 떨어지게 되므로 내부공기층(12)(14)의 공기실간 격벽의 두께 또한 주어진 두께로 형성해 주는 것이 바람직하다.

한편 본 발명 단열성이 개선된 반사형 단열재(10)는 같은 두께라 하더라도 단순히 내부공기층을 갖는 단층의 부피단열재 표면에 상하표면필름을 접착한 단층구조의 반사형 단열재에 비해 보다 우수한 단열성을 발휘할 수 있다.

즉 30㎜ 두께를 갖는 1장의 부피단열재와 상하표면필름을 이용하여 단층의 반사형 단열재를 구성하는 것보다 각각 15㎜의 두께를 갖는 1장의 부피단열재와 상하표면필름을 이용하여 얻은 2개의 단층 반사형 단열재를 2겹으로 접합하여 복층의 내부필름을 갖는 복층의 반사형 단열재를 구성하거나 또는 10㎜의 두께를 갖는 1장의 부피단열재와 상하표면필름을 이용하여 얻은 3개의 단층 반사형 단열재를 3겹으로 접합하여 복층의 내부필름을 갖는 복층의 반사형 단열재를 구성할 경우 더욱 우수한 단열성을 지니게 되는데, 이는 반사형 단열재가 시공된 환경에서 고온측에서 유입되는 열에 의해 부피단열재가 갖는 내부공기층의 온도가 증가하게 되면 내부공기층의 데워진 공기가 대류에 의해 열전달을 시키기 때문에 내부공기층 내에서의 대류 열전달을 방지할 수 있는 다층구조가 단열성 개선에 유리하기 때문이다.

그러나 건축용 반사형 단열재로서 요구되는 한정된 두께하에서 과도한 다층구조를 가지도록 하기 위하여 단층구조의 내부공기층 두께를 5㎜이하로 줄이게 되면 내부공기층의 두께 감소로 인한 고반사 및 저방사 현상이 축소되어 오히려 단열성이 저하되므로 적어도 단층구조의 공기층 두께는 5㎜이상을 갖도록 하는 범위 내에서 다층구조로 구성해 주는 것이 바람직하다.

그리고 상하표면필름(20)(22)과 내부필름(24)이 부피단열재(16)(18)와의 접착을 통하여 반사형 단열재(10)의 구조적 안정성을 얻을 수 있고 또 내부공기층(12)(14)의 밀폐를 통하여 단열성의 확보가 가능한데, 이때 상하표면필름(20)(22) 및 내부필름(24)이 부피단열재(16)(18)와 접착되는 과정에서 내부공기층(12)(14)을 제외한 부피단열재(16)(18)와 직접적으로 접촉되는 면에서만 접착이 이루어지도록 해주어야만 구조적 안정성과 우수한 단열성을 얻을 수가 있게 된다.

또한 접착제를 이용하여 상하표면필름(20)(22) 및 내부필름(24)과 부피단열재(16)(18)를 접착하여 복층구조의 반사형 단열재(10)를 얻고자 할 경우 부피단열재(16)(18)의 내부공기층(12)(14)과 마주하는 상하표면필름(20)(22) 및 내부필름(24)의 표면에 접착층이 형성될 수 있는데, 이와 같이 부피단열재(16)(18)의 내부공기층(12)(14)과 마주하는 상하표면필름(20)(22) 및 내부필름(24)의 표면 중 표면방사율이 낮은 필름의 표면에 접착제가 형성될 경우 그 표면이 갖는 표면방사율이 증가하여 단열성능이 저하될 수 있으므로 낮은 표면방사율을 가지는 필름재들의 표면 중 내부공기층(12)(14)과 마주하는 부분에는 접착제가 도포되지 않도록 해 주는 것이 바람직하다.

이러한 내부공기층(12)(14)을 가지는 부피단열재(16)(18)를 상하표면필름(20)(22) 및 내부필름(24)과 접착하는 방법에는 제한이 없으며, 접착제를 사용하는 접착방법이나 불이나 또는 열을 이용하여 부피단열재의 표면을 녹여서 접착하는 무접착제 합지방법, 즉 열접합설비를 이용한 합지도 가능함을 유의하여야 한다.

또한 부피단열재(16)(18)를 상하표면필름(20)(22) 및 내부필름(24)과 접착하기 위한 접합수단으로서 접착제가 사용될 경우 사용가능한 접착제로서는 유기용매나 물에 합성수지나 고무성분을 녹여놓은 일반 유기 또는 무기접착제와, 에틸렌비닐아세테이트나 폴리올레핀 등을 주성분으로 하는 용매가 없는 핫멜트형의 필름 및 분말형 내지는 분사형으로 이루어진 일반 접착제 등을 예로들 수가 있는데, 이러한 접착제들을 이용한 접착공정은 크게 제한됨 없이 이용되는 접착제의 종류에 따라 열접착이나 용융분사접착 및 분말도포접착 등의 공정을 선택적으로 이용할 수 있다.

그리고 상부표면필름(20)(22)과 부피단열재(24) 사이에는 폴리에스테르나 폴리올레핀 및 방향족 폴리아마이드 등과 같은 유기섬유로 이루어진 보강재나 또는 유리섬유나 탄소섬유 등과 같은 무기섬유로 이루어지는 부직포 내지는 그물상의 스크림직물 등으로 이루어진 보강재를 형성하여 보강해 주도록 할 수도 있는데, 이러한 이유는 내부공기층에 접하는 저방사면 하나를 포기하는 대신 시공 시 단열재를 고정시키기 위한 못이나 타카 등과 같은 부착수단에 의해 단열재가 찢어지는 것을 방지하기 위함이다.

더 나아가 상하표면필름(20)(22)의 표면에 요철을 형성해주게 되면 제품표면을 미려하게 함은 물론 표면의 요철로 인한 보다 많은 공기층의 확보로 단열성 향상에 도움을 줄 수가 있게 되며, 필요에 따라 그 표면에 기공을 형성해 줄 수도 있음은 물론이다.

도 8은 본 발명 일 실시예의 요부 확대단면구성도로서, 본 발명 단열성이 개선된 반사형 단열재(10)는 내부공기층을 갖는 단층의 부피단열재 표면에 상기 부피단열재의 폭에 비해 짧은 상하표면필름을 접합형성하여 단층의 반사형 단열재를 얻은 뒤 상기 단층의 반사형 단열재 2개를 합지하거나 또는 복층의 부피단열재(16)(18)사이에 상기 부피단열재(16)(18)의 폭에 비해 좁은 2장이 비접착상태로 형성된 복층의 내부필름(24)을 형성한 뒤 합지가 이루어지도록 하여 상하 부피단열재(16)(18)의 접합과정에서 복층의 내부필름(24) 양측단부도 자연스럽게 접착되어져 그 내측에 갖는 공기층(26)이 외부와 단절되도록 제조해 줄 수도 있음을 보여주고 있다.

즉 내부공기층(26)을 갖는 부피단열재(16)(18)의 폭보다 약20㎜ 짧은 복층의 내부필름(24)을 상하 부피단열재(16)(18) 사이에 형성하여 합지과정에서 상기 복층의 내부필름(24)이 부피단열재(16)(18)의 내부공기층(12)(14) 내측을 밀폐하도록 하면서 그 양측단부는 부피단열재(16)(18) 양측의 미타공부위 중 내측의 일부분과 접촉하도록 하여 상하 부피단열재(16)(18)가 양측의 미타공부위중 내부필름(24)이 존재하지 않는 외측의 나머지 부분에 의해 합지가 이루어지도록 함에 따라 상하 부피단열재(16)(18) 양측단부의 접합부위에 의해 복층의 내부필름(24) 양측단부도 자연스럽게 접착되어져 상기 내부필름(24) 내측에 갖는 공기층(26)이 외부와 단절되면서 상기 공기층(26)의 공기흐름이 억제되므로 단열성향상을 가져올 수가 있게 된다.

도 9는 본 발명 다른 실시예의 요부 확대단면구성도로서, 본 발명 단열성이 개선된 반사형 단열재(10)는 복층의 부피단열재(16)(18)사이에 상기 부피단열재(16)(18)의 폭에 비해 좁은 2장을 사전에 그 양측면부를 접착제로 접착한 복층의 내부필름(24)을 형성한 뒤 상하 부피단열재(16)(18)간 접합이 이루어지도록 하여 복층의 내부필름(24) 내측에 갖는 공기층(26)이 외부와 단절되도록 제조해 줄 수도 있음을 보여주고 있다.

즉, 내부공기층(12)(14)을 갖는 부피단열재(16)(18)의 폭보다 약20㎜ 짧고 또 합지공정전 양측단부를 접착제로 미리 접착한 복층의 내부필름(24)을 상하 부피단열재(16)(18) 사이에 형성하여 상기 내부필름(24)이 부피단열재(16)(18)의 내부공기층(12)(14) 내측을 밀폐하도록 하면서 그 양측단부는 부피단열재(16)(18) 양측의 미타공부위 중 내측의 일부분과 접촉하도록 하여 상하 부피단열재(16)(18)가 양측의 미타공부위중 내부필름(24)이 존재하지 않는 외측의 나머지 부분에 의해 합지가 이루어지도록 함에 따라 상기 내부필름(24) 내측에 갖는 공기층(26)이 외부와 단절되면서 상기 공기층(26)의 공기흐름이 억제되므로 단열성향상을 가져올 수가 있게 된다.

도 10은 본 발명 또다른 실시예의 요부 확대단면구성도로서, 본 발명 단열성이 개선된 반사형 단열재(10)는 복층의 부피단열재(16)(18)사이에 상기 부피단열재(16)(18)의 폭에 비해 좁은 2장을 사전에 접착제를 이용하여 부분적으로 접착한 복층의 내부필름(24)을 형성한 뒤 상하 부피단열재(16)(18)간 접합이 이루어지도록 하여 복층의 내부필름(24) 내측에 갖는 공기층(26)이 외부와 단절되도록 제조해 줄 수도 있음을 보여주고 있다.

즉 내부공기층(12)(14)을 갖는 부피단열재(16)(18)의 폭보다 약20㎜ 짧고 또 합지공정 전 접착제를 이용하여 미리 부분적으로 접착한 복층의 내부필름(24)을 상하 부피단열재(16)(18) 사이에 형성하여 상기 내부필름(24)이 부피단열재(16)(18)의 내부공기층(12)(14)을 밀폐하도록 하면서 그 양측단부는 부피단열재(16)(18) 양측의 미타공부위 중 내측의 일부분과 접촉하도록 하여 상하 부피단열재(16)(18)가 양측의 미타공부위중 내부필름(24)이 존재하지 않는 외측의 나머지 부분에 의해 합지가 이루어지도록 함에 따라 상기 내부필름(24) 내측에 갖는 공기층(26)이 외부와 단절되면서 상기 공기층(26)의 공기흐름이 억제되므로 단열성향상을 가져올 수가 있게 된다.

도 11은 본 발명에 이용되는 내부필름의 일 접착예를 보여주는 평단면구성도로서, 도 10에서와 같이은 부분적으로 접착된 복층의 내부필름(24)은 한점의 크기는 직경이 40~80㎜이고 또 가장 인접한 점간의 거리는 210~300㎜인 복수의 접착점을 이용하여 부분접착이 이루어지도록 할 수도 있음을 보여주고 있다.

도 12는 본 발명에 이용되는 내부필름의 다른 접착예를 보여주는 평단면구성도로서, 도 10에서와 같이 부분적으로 접착된 복층의 내부필름(24)은 길이방향을 따라 형성되는 복수의 접착선을 이용하여 부분접착이 이루어지도록 할 수도 있음을 보여주고 있다.

도 13은 본 발명에 이용되는 내부필름의 또다른 접착예를 보여주는 평단면구성도로서, 도 10에서와 같이 부분적으로 접착된 복층의 내부필름(24)은 폭방향을 따라 형성되는 복수의 접착선을 이용하여 부분접착이 이루어지도록 할 수도 있음을 보여주고 있다.

도 14는 본 발명에 이용되는 내부필름의 또다른 접착예를 보여주는 평단면 구성도로서, 도 10에서와 같이 부분적으로 접착된 복층의 내부필름(24)은 각각 길이방향과 폭방향으로 형성되는 복수의 접착선을 이용하여 격자형의 부분접착이 이루어지도록 할 수도 있음을 보여주고 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 단열성능이 개선된 반사형 단열재(10)는 상하 부피단열재(16)(18) 사이에 상기 부피단열재(16)(18)의 폭보다 좁은 복층의 내부필름(24)을 형성하여 합지할 시 상하 부피단열재(16)(18)간 접합으로 인하여 복층의 내부필름(24) 내측에 갖는 공기층(26)이 외부와 단절되도록 구성함에 있어, 상기 복층의 내부필름(24)은 미접착 상태일 수도 있고 양측 단부를 접착하거나 또는 점이나 선 등을 이용하여 부분적으로 접착한 부분접착된 것일 수도 있는바, 그 권리범위는 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

(10)--반사형 단열재 (12)(14)--내부공기층
(16)(18)--부피단열재 (20)(22)--상하표면필름
(24)--내부필름 (26)--공기층

Claims (10)

1. 내부공기층(12)(14)을 갖는 복층의 부피단열재(16)(18) 상하에 알루미늄재질의 상하표면필름(20)(22)을 접합형성하고, 부피단열재(16)(18) 사이에는 알루미늄재질의 2장이상으로 이루어지고 또 내측에는 공기층(26)을 갖는 내부필름(24)을 접합형성하되, 상기 내부필름(24)은 부피단열재(16)(18)에 비해 폭을 좁게 형성하여 접합시 내부필름(26) 양측으로 돌출형성되는 상하부피단열재(16)(18)간 접합이 이루어져 내부필름(26) 내측에 갖는 공기층(26)이 외부와 단절되도록 구성함을 특징으로 하는 단열성이 개선된 반사형 단열재.
2. 제1항에 있어서, 상기 복층의 부피단열재(16)(18)는 양측의 비타공부위를 사이에 두고 타공에 의해 내부공기층(12)(14)이 형성되게 하고, 상기 부피단열재(16)(18)에 비해 폭이 좁은 내부필름(24)은 상하 부피단열재(16)(18) 사이에서 내부공기층(12)(14)을 밀폐하면서 그 양측단부는 부피단열재(16)(18) 양측의 미타공부위 중 내측의 일부분과 접촉하도록 하여 접합시 상하 부피단열재(16)(18)가 양측의 미타공부위중 내부필름(24)과 접촉하지 않는 외측의 일부분에 의해 접합되도록 구성함을 특징으로 하는 단열성이 개선된 반사형 단열재.
3. 제1항에 있어서, 상기 내부필름(24)은 비접착상태로 상하 부피단열재(16)(18) 사이에 형성되게 하여 합지과정에서 상하 부피단열재(16)(18)간 접합에 의해 그 양측단부가 자연스럽게 접착되면서 복층의 내부필름(24) 내측에 갖는 공기층(26)이 외부와 단절되도록 구성함을 특징으로 하는 단열성이 개선된 반사형 단열재.
4. 제1항에 있어서, 상기 내부필름(24)은 상하 부피단열재(16)(18)와의 합지전 그 양측단부를 접착제로 접착형성하여 구성함을 특징으로 하는 단열성이 개선된 반사형 단열재.
5. 제1항에 있어서, 상기 내부필름(24)은 상하 부피단열재(16)(18)와의 합지전 부분접착하여 구성함을 특징으로 하는 단열성이 개선된 반사형 단열재.
6. 제5항에 있어서, 상기 내부필름(24)은 복수의 접착점을 이용하여 부분접착하여 구성함을 특징으로 하는 단열성이 개선된 반사형 단열재.
7. 제5항에 있어서, 상기 내부필름(24)은 복수의 접착선을 이용하여 부분적접착하여 구성함을 특징으로 하는 단열성이 개선된 반사형 단열재.
8. 제7항에 있어서, 상기 내부필름(24)을 부분접착하는 복수의 접착선은 내부필름(24)의 길이방향을 따라 형성하여 구성함을 특징으로 하는 단열성이 개선된 반사형 단열재.
9. 제7항에 있어서, 상기 내부필름(24)을 부분접착하는 복수의 접착선은 내부필름(24)의 폭방향으로 형성하여 구성함을 특징으로 하는 단열성이 개선된 반사형 단열재.
10. 제7항에 있어서, 상기 내부필름(24)을 부분접착하는 복수의 접착선은 격자형으로 형성하여 구성함을 특징으로 하는 단열성이 개선된 반사형 단열재.

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