KR101607538B1 - 건축용 외장 패널의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 건축용 외장 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 타일을 이용한 건축용 외장 패널의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 건축용 외장 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기초재인 타일의 일표면에 유리섬유를 적층하고 그 상부에 스치로폼과 결합부재를 적층시켜 건축용 외장 패널을 제조함으로써, 건축물의 외벽에 설치되는 고정프레임에 거치되는 패널파스너(panel fastener)에 상기 결합부재를 견고하게 결합하여 고정시킴으로 인해 체결시 시공성이 뛰어나고, 건축물의 외벽으로부터 스며드는 열을 차단하여 온도의 변화를 억제하면서 외벽을 다양한 문형으로 표출할 수 있어 미관을 아름답게 할 수 있는 것을 특징이 있다.
Description
본 발명은 건축용 외장 패널의 제조방법` 및 이 방법에 의해 제조된 건축용 외장 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 타일의 뒷면에 유리섬유, 스치로폼과 결합부재를 적층시켜 건축용 외장 패널을 제조함으로써, 건축물의 외벽에 설치되는 고정프레임에 거치되는 패널파스너에 패널의 결합부재를 견고하게 결합하여 고정시킴으로 인해 시공성이 뛰어나고, 건축물의 외벽으로 스며드는 열을 차단하여 온도의 변화를 억제하면서 외벽을 다양한 문형으로 표출할 수 있는 것을 특징으로 하는 건축용 외장 패널의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 건축용 외장 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
일반적으로 건축물의 외장 패널은 천연 또는 인조석재, 타일, 적벽돌 등을 사용하여 다양한 형태로 장식하기 위해 건축물의 외벽에 시공되는 건축 재료이다.
그러나 상기와 같은 건축물의 외장 패널을 외벽에 시공하기 위해 천연 또는 인조석재의 경우에는 작업자가 석재의 표면에 구멍을 내어 외벽에 설치된 고정프레임에 일일이 결합하고, 타일의 경우에는 건축물의 외벽에 결합제를 도포하고 그 표면에 일일이 결합하여야 하며, 적벽돌의 경우에는 한장씩 별도로 쌓아야함으로 인해 시공이 복잡하여 작업성이 떨어져 모두다 작업에 따른 비용이 많이 소요되는데 비해 품질유지에 어려움이 있다.
한편 상기와 같이 건축물 외장재를 연구 및 개발하여 특허출원된 내용을 살펴보면, 등록실용신안공보 제20-0176299호(2000. 3. 15 공고)에 등간격의 절삭부가 구성되고 길게 형성된 단면 장방형의 자연석 본체를 구비하여 상기 절삭부를 중심으로 강제분할 하여 표면에 불규칙 요철면을 갖는 타일 본체가 형성된 자연석을 이용한 건축용 내,외장타일이 알려져 있으나, 상기와 같은 타일의 경우 자연석, 화강석 계통의 마천석 등을 선택된 두께로 강제 분리하여 타일을 제조함으로 인해 자연석을 가공하는 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 건축물의 외벽에 결합할 때 고정프레임에 고정시키는 작업의 어려움으로 작업효율이 저하되는 문제점이 있었다.
그리고 공개특허공보 제10-2004-0089944호(2004.10.22)에 일정 크기의 거푸집 틀 바닥에 돌가루를 뿌린 다음 시멘트, 모래 및 스티로폴 알갱이의 비율을 1:1:2로 하고, 방수액과 물을 혼합한 혼합물을 거푸집에 채운 후 균열방지를 위해 합성수지 망사를 타일 크기로 매입하며, 접착력 강화를 위해 뒷면에 거칠게 요철을 형성한 건축용 외장타일의 제조방법이 알려져 있으나, 상기와 같은 타일의 경우 일시적으로 단열이나 방음에는 다소 효과를 발휘할 수 있지만 건축물의 외장재로 장기간 설치할 경우 환경변화로 인해 타일의 강도가 저하되어 사용기간이 저하되고 색상이 변질되는 문제점이 있었다.
또한 등록실용신안공보 제20-0210975호(2001.01.15 공고)에는 외장재의 기판으로 사용되는 경량기포 콘크리트층의 한 면에 보온을 위해 접착설치되는 유리섬유층의 상부표면에 다양한 색상을 표출하기 위하여 천연 및 인조규사를 합침 또는 도포하여 코팅층을 형성한 후 이를 보호하기 위해 투명재질의 불소수지, 우레탄 및 아크릴 코팅층을 형성한 것으로 이루어진 건축용 내,외장 마감 판넬이 알려져 있으나, 상기와 같은 판넬의 경우 건축물을 다양한 색상으로 미관을 아름답게 표출할 수는 있지만 판넬의 제작 및 설치공정이 복잡하고 시공에 따른 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 방안으로 초벌구이된 타일의 기초재를 일정한 크기로 절단한 다음 고온에서 소성하여 제조되는 타일의 뒷면에 접착제, 유리섬유, 접착제를 차례로 적층으로 도포 후 그 상측면에 스치로폼과 결합부재를 적층하여 건축용 외장 패널을 제조함으로써, 건축물의 외벽에 설치되는 고정프레임에 거치되는 패널파스너(panel fastener)에 상기 결합부재를 견고하게 결합하여 고정시킴으로 인해 체결시 시공성이 뛰어나고, 건축물의 외벽으로 스며드는 열을 차단하여 온도의 변화를 억제하면서 외벽을 다양한 문형으로 표출할 수 있어 미관을 아름답게 할 수 있는 것을 특징으로 하는 타일을 이용한 건축용 외장 패널 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 타일을 이용한 건축용 외장 패널의 제조방법은 초벌구이된 타일의 기초재를 절단하여 소성로에서 1000~1200℃로 가열하여 타일을 제조하는 타일제조단계(S1); 상기 타일의 뒷면 표면에 접착제를 도포하는 접착제 도포단계(S2); 상기 접착제의 상측면에 유리섬유를 적층하는 유리섬유 적층단계(S3); 상기 유리섬유의 상측면에 접착제를 도포하는 접착제 도포단계(S4); 상기 접착제의 상축면 중심부에 스치로폼을 적층하여 건조시키는 스차로폼 적층단계(S5); 상기 건조시킨 타일의 모서리부에 에폭시접착제를 도포하고 그 상부에 결합부재를 적층하여 건조시키는 결합부재 적층단계(S6);를 거쳐 조제되는 것을 특징으로 한다.
상기에서 접착제는 상기 아크릴수지 몰탈 100 중량부에 대하여 포틀랜드시멘트 80~130 중량부, 물 10~20 중량부로 구성되고, 상기 아크릴수지 몰탈은 아크릴수지 100 중량부에 대하여 규사 30~40 중량부, 석분 3~5 중량부, 항균제 0.5~1 중량부, 가소제 0.5~1 중량부, 난연제 0.5~1 중량부, 에틸렌글리콜 5~10 중량부, 계면활성제 0.5~1 중량부, 물 5~10 중량부, 용제 40~50 중량부로 구성되는 것이 특징이다.
그리고 상기 아크릴수지는 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 및 헥실아크릴레이트의 중합체 또는 공중합체 중에서 선택된 1 종 또는 그 이상을 사용하는 것이 적합하며, 상기 유리섬유는 망사구조로 직조하는 것이 특징이다.
상기에서 스치로폼은 내부단열부와 외부단열부로 이루어지고, 상기 내부단열부와 외부단열부의 사이에 지지대가 형성되어 발생하는 공간은 덮개부와 결합하여 밀폐시키는 것이 특징이다.
상기의 구성을 갖는 본 발명에 따른 건축용 외장 패널의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 건축용 외장 패널은 초벌구이된 타일의 기초재를 절단하여 소성로에서 1000~1200℃로 가열 소성하여 제조된 타일의 표면에 접착제, 유리섬유, 접착제를 차례로 적층하고 그 상측면에 스치로폼과 결합부재를 적층하여 건축용 외장 패널을 제조함으로써, 건축물의 외벽에 설치되는 고정프레임에 거치되는 패널파스너(panel fastener)에 상기 결합부재를 견고하고 간단하게 결합하여 고정시킴으로 인해 체결시 시공성이 뛰어나고, 건축물의 외벽으로부터 스며드는 열을 차단하여 온도의 변화를 억제하면서 외벽을 다양한 문형으로 표출할 수 있어 미관을 아름답게 할 수 있는 것에 특징이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 외장 패널의 제조방법을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 외장 패널의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 외장 패널이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 외장 패널의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 외장 패널이다.
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 건축용 외장 패널의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 건축용 외장 패널에 관한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위 내에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 건축용 외장 패널의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 건축용 외장 패널을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 건축용 외장 패널의 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같이 타일제조단계(S1)와 접착제 도포단계(S2)와 유리섬유 적층단계(S3)와 접착제 도포단계(S4) 스치로폼 적층단계(S5) 및 결합부재 적층단계(S6)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 건축용 외장 패널의 제조방법을 각 공정별로 상세히 설명하면 아래 내용과 같다.
타일제조단계(S1)는 초벌구이된 타일의 기초재를 절단하여 소성로에서 1000~1200℃로 소성하여 타일을 제조하는 단계이다.
상기 단계에서 제조되는 타일은 500~600℃로 가열하여 초벌구이된 기초재를 일정한 크기로 절단한 다음 기초재의 표면에 전사지 또는 유약을 도포하여 1000~1200℃로 가열되는 소성로에서 30분~60분 동안 소성시키는 단계이다. 상기 소성로의 조건이 상기 조건 미만일 경우 타일이 충분히 소성되지 않아 타일표면의 색상이 변질되거나 수분의 흡수율이 높아질 우려가 있고, 상기 소성로의 조건이 상기 조건을 초과할 경우 타일표면의 색상을 유지하고 수분 흡수율도 일정하게 유지할 수 있지만 에너지 소비량에 비해 그 효과가 미약하다.
그리고 상기 초벌구이된 기초재의 크기는 특별히 한정하는 것은 아니고 소비자의 요구나 제조자의 필요에 따라 적절한 크기로 절단하여 타일의 기초재로 사용할 수 있다. 또한 상기 소성가마도 특별히 한정하지는 않으나 바람직하게는 터널가마를 사용하는 것이 적합하다.
접착제 도포단계(S2)는 상기 타일제조단계(S1)에서 소성된 타일의 뒷면에 접착제를 도포하는 단계이다.
본 발명에서 사용되는 접착제는 아크릴수지 몰탈 100 중량부에 대하여 포틀랜드시멘트 80~130 중량부, 물 10~20 중량부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에서 아크릴수지 몰탈은 아크릴수지 100 중량부에 대하여 규사 30~40 중량부, 석분 3~5 중량부, 항균제 0.5~1 중량부, 가소제 0.5~1 중량부, 난연제 0.5~1 중량부, 에틸렌글리콜 5~10 중량부, 계면활성제 0.5~1 중량부, 물 5~10 중량부, 용제 40~50 중량부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기에서 아크릴수지는 내화학성, 자연광 등과 같은 외부환경으로부터의 내후성이 우수하며, 방습, 방음 등의 효과가 뛰어난 것으로서, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 및 헥실아크릴레이트의 중합체 또는 공중합체 중에서 선택된 1 종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 아크릴 수지의 사용량은 100 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기에서 규사는 아크릴수지 몰탈의 내구성, 내스크랫치성과 같은 물성을 유지시켜주는 것으로서, 아크릴수지 100 중량부에 대하여 규사 30~40 중량부를 혼합하며, 상기 규사의 혼합량이 30 중량부 미만일 경우 아크릴수지 몰탈의 물성이 저하될 우려가 있고, 상기 규사의 혼합량이 40 중량부를 초과할 경우 아크릴수지에 비해 혼합량 과다로 아크릴수지 몰탈의 접착력이 저하될 우려가 있다.
상기에서 석분은 아크릴수지와 규사가 결합할 때 기계적, 화학적 물성을 향상시키기 위해 혼합하는 것으로서, 아크릴수지 100 중량부에 대하여 석분 3~5 중량부를 혼합하며, 상기 석분의 혼합량이 3 중량부 미만일 경우 석분의 혼합량 저하로 아크릴수지 몰탈의 성능이 요구하는 물성으로 나타나지않을 우려가 있고, 상기 석분의 혼합량이 5 중량부를 초과할 경우 석분의 혼합량 과다로 아크릴수지 몰탈의 물성이 도리어 저하될 우려가 있다.
상기에서 항균제는 아크릴수지 몰탈의 항균성 및 살균성을 부여하기 위해 혼합하는 것으로서, 아크릴수지 100 중량부에 대하여 항균제 0.5~1 중량부를 혼합하며, 상기 항균제의 혼합량이 0.5 중량부 미만일 경우 아크릴수지 몰탈의 항균 및 살균효과가 저하될 우려가 있고, 상기 항균제의 혼합량이 1 중량부를 초과할 경우 아크릴수지 몰탈의 항균 및 살균효과는 향상될 수 있으나, 혼합량에 비해 경제적 효과가 미약하다.
한편, 본 발명에서 혼합하는 향균제는 델타플러스 이온이 미생물과 순간적인 결합을 하여 세포막을 파괴하고 촉매작용을 통해 산소를 활성산소로 전환시켜 항균 및 살균작용을 원활하게 하는 나노은(Nano Silver)을 사용하는 것이 바람직하나, 특별히 한정하는 것은 아니고 동등 이상의 성능이 유지될 경우 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
상기에서 가소제는 아크릴수지 몰탈을 혼합할 때 아크릴수지에 가소성을 부여하여 작업성을 향상시키는 것으로서, 디이소노닐프탈레이트(Di-isononylphtalate, DIPD) 및 디옥틸프탈레이트(Dioctylphthalate, DOP) 중에서 선택된 1 종 또는 그 이상을 사용할 수 있으며, 아크릴수지 100 중량부에 대하여 가소제 0.5~1 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 가소제의 혼합량이 0.5 중량부 미만일 경우 아크릴수지의 가소화가 저하되어 혼합할 때 작업성이 떨어질 우려가 있고, 상기 가소제의 혼합량이 1 중량부를 초과할 경우 아크릴 수지의 과도한 가소화로 인해 내마모성이 저하되는 문제가 발생할 우려가 있다.
상기에서 난연제는 아크릴수지와 산소의 접촉을 방지하거나 불연성가스를 방출하여 연소를 방해하는 것으로서, 수산화 마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화탄산마그네슘, 삼산화안티몬과 같은 수산화화합물 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 아크릴수지 100 중량부에 대하여 난연제 0.5~1 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 난연제의 혼합량이 0.5 중량부 미만일 경우 산소와 접촉방지나 불활성가스의 방출이 저하될 우려가 있고, 상기 난연제의 혼합량이 1 중량부를 초과할 경우 더 이상의 효과가 발생하지 않는다.
상기에서 에틸렌글리콜은 아크릴수지 몰탈의 방담성능 및 친수성을 향상시키는 것으로서, 아크릴수지 100 중량부에 대하여 에틸렌글리콜 5~10 중량부를 혼합하며, 상기 에틸렌글리콜의 혼합량이 5 중량부 미만일 경우 아크릴수지 몰탈의 방담성능 및 친수성이 저하될 우려가 있고, 상기 에틸렌글리콜의 혼합량이 10 중량부를 초과할 경우 아크릴수지 몰탈의 방담 성능 및 친수성은 좋아질 수 있으나 내수성이 저하됨으로 인해 아크릴수지 몰탈의 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.
상기 계면활성제는 아크릴수지 몰탈의 혼합물에 흡착하여 계면자유에너지를 저하시켜 유화조직의 상분리를 억제하여 에멀전화를 지속시키기 위해 혼합하는 것으로서, 아크릴수지 100 중량부에 대하여 계면활성제 0.5~1 중량부를 혼합하며, 상기 계면활성제의 혼합량이 0.5 중량부 미만일 경우 유화조직의 상분리를 유지하는데 어려움이 있고, 상기 계면활성제의 혼합량이 1 중량부를 초과할 경우 유화조직의 상분리 억제력은 향상시킬 수 있으나 혼합량에 비해 그 효과가 미약하다.
한편, 계면활성제는 특별히 한정하지는 않으나, 바람직하게는 비이온성 계면활성제로서, 폴리옥시메틸렌 노닐페닐에테르(Polyoxymethylene Nonylphenyl Ether), 폴리옥시에틸렌 노닐페닐에테르(Polyoxyethylene Nonylphenyl Ether), 폴리옥시프로필렌 노닐페닐 에테르(Polyoxypropylene Nonylphenyl Ether), 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 설포네이트((Polyoxyethylene Nonylphenyl sulfonate), 폴리옥시메틸렌 옥틸페닐에테르(Polyoxymethylene octylphenyl Ether), 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르(Polyoxyethylene octylphenyl Ether), 폴리옥시프로필렌 옥틸페닐 에테르(Polyoxypropylene octylphenyl Ether), 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 설포네이트(Polyoxyethylene octylphenyl sulfonate) 및 음이온성 계면활성제로는 소디엄 라우릴 설패이트(Sodium lauryl sulfate), 소디엄 라우릴에테르 설패이트(Sodium laurylether sulfate), 암모늄 라우릴 설패이트(Ammomium lauryl sulfate), 소디엄 리니어 도데실 벤젠 설패이트(Sodium linear dodecylbenzene sulfate), 트리에탄올아민 라우릴 설패이트(Triethanolamine lauryl sulfate) 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
상기에서 물은 아크릴수지 몰탈의 에멀전화 유지를 위해 혼합하는 것으로서, 아크릴수지 100 중량부에 대하여 물은 5~10 중량부를 혼합하며, 상기 물의 혼합량이 5 중량부 미만일 경우 아크릴수지 몰탈의 에멀전화의 한계로 상분리 억제에 어려움이 예상되고, 상기 물의 혼합량이 10 중량부를 초과할 경우 아크릴수지 몰탈의 지속적인 상분리 억제로 에멀전화를 유지할 수 있으나, 아크릴수지 몰탈의 점도가 낮아져 경화시간이 길어지는 문제점이 있다.
상기에서 용매는 아크릴수지를 용해시켜 기타 첨가제와 충분히 혼합될 수 있도록 하는 것으로서, 아크릴수지 100 중량부에 대하여 용매는 40~50 중량부를 혼합하며, 상기 용매의 혼합량이 40 중량부 미만일 경우 아크릴수지 몰탈의 가용화현상의 한계로 요구하는 만큼 에멀전이 이루어지지 않을 우려가 있고, 상기 용매의 혼합량이 50 중량부를 초과할 경우 아크릴수지 몰탈의 많은 가용화현상으로 인해 에멀젼의 점도가 낮아질 우려가 있다. 그리고 본 발명에서 혼합되는 용매는 특별히 한정하는 것은 아니나 바람직하게는 혼합방향족 용매인 코코졸을 혼합하는 것이 가장 적합하다.
본 발명에서 포틀렌드시멘트는 아크릴수지 몰탈과 결합하여 접착제의 결합력을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 아크릴수지 몰탈 100 중량부에 대하여 포틀랜드시멘트 80~130 중량부를 혼합하는 것이 적합하다. 상기 포틀랜드시멘트의 혼합량이 80 중량부 미만일 경우 포틀랜드시멘트의 혼합량 부족으로 접착제의 결합력이 저하될 우려가 있고, 상기 포틀랜드시멘트의 혼합량이 130 중량부를 초과할 경우 포틀랜드시멘트의 혼합량 과다로 접착제의 점도가 높아져 도리어 접착제의 결합력이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 물은 아크릴수지 몰탈과 포틀랜드시멘트를 혼합할 때 용매의 역할을 하는 것으로서, 물의 혼합량이 아크릴수지 몰탈 100 중량부에 대하여 물 10~20 중량부를 혼합하는 것이 적합하다. 상기 물의 혼합량이 10 중량부 미만일 경우 물의 혼합량 부족으로 접착제가 충분히 혼합되지 않을 우려가 있고, 상기 물의 혼합량이 20 중량부를 초과할 경우 접착제는 충분히 혼합될 수 있으나 접착제의 점도가 높아져 경화시간이 길어질 우려가 있다.
한편, 상기와 같이 아크릴수지 몰탈과 포틀랜드시멘트와 물이 혼합하여 제조되는 접착제는 본 발명에서 사용되는 타일, 유리섬유 및 스치로폼과 강한 접착력을 유지할 수 있어 환경의 변화에도 기계적, 화학적 물성을 유지할 수 있기 때문에 건축용 외장 패널의 결합제로 적합한 것이다.
유리섬유 적층단계(S3)는 상기 접착제 도포단계(S2)에서 타일에 도포된 접착제의 표면에 유리섬유를 적층시키는 단계이다.
상기 유리섬유는 건축물에 설치된 건축용 외장 패널이 충격에 의해 파손될 때 안정성을 확보하기 위해 적층하는 것으로서, 유리섬유의 구조는 특별히 한정하는 것은 아니고 소비자의 요구나 제조자의 필요에 따라 적절한 구조로 직조하여 사용할 수 있으나 적합하게는 망사구조로 직조된 유리섬유를 적층하는 것이 가장 바람직하다
접착제 도포단계(S4)는 상기 유리섬유 적층단계(S3)에서 적층된 유리섬유의 표면에 접착제를 도포하는 단계이다.
상기에서 도포되는 접착제에 대해서는 상기 단계에서 이미 상세하게 설명하였으므로 그 설명을 생략한다.
스치로폼 적층단계(S5)는 상기 접착제 도포단계(S4)에서 접착제를 도포하여 제조된 패널의 상측면 중심부에 스치로폼을 적층시킨 다음 30~40℃의 건조로에서 30~60분 동안 건조시키는 단계이다. 상기 패널을 건조시키는 조건이 상기 조건 미만일 경우 패널의 내부가 완전하게 건조되지 않을 우려가 있고, 상기 조건을 초과할 경우 패널의 내부는 완전히 건조될 수 있으나, 에너지 소비량에 비해 그 효과가 미약하다.
그리고 상기 스치로폼은 내부단열부와 외부단열부가 형성되며, 상기 내부단열부와 외부단열부의 공간에 지지대가 형성된 스치로폼을 사용하여 건축물 외벽에서 발생하는 열을 근원적으로 차단하여 온도의 변화를 억제하기 위해 사용하는 것으로서, 적합하게는 상기 스치로폼의 내부단열부와 외부단열부의 사이에 형성되는 공간을 덮개부로 막아 상기 공간을 밀폐시킨 스치로폼을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
결합부재 적층단계(S6)는 상기 스치로폼 적층단계(S5)에서 건조시킨 패널의 모서리부에 에폭시접착제를 도포한 다음 결합부재를 적층하여 자연 건조시키는 단계이다.
상기 에폭시접착제는 특별히 한정하는 것은 아니지만 바람직하게는 석재용 에폭시접착제를 사용하는 것이 적합하다.
그리고 상기 결합부재는 구조물의 고정프레임에 거치되어 있는 패널파스너(도시되지 않음)에 체결하기 위한 것으로서, 결합부재의 형상은 특별히 한정하는 것은 아니고 상기 패널파스너(panel fastener)의 형상에 따라 적절한 형상으로 변형시켜 사용할 수 있다. 그리고 상기 결합부재는 금속재질이면 적합하지만 바람직하게는 스테인레스 재질로 이루어지는 것이 가장 적합하다. 또한 상기에서 사용되는 건조로는 터널건조로를 사용하는 것이 가장 적합하다.
한편, 본 발명에 의해 제조되는 건축용 외장 패널을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의해 제조되는 건축용 외장 패널(100)은 도 2와 같이 초벌구이된 기초재를 절단하여 소성로에서 1000~1200℃로 가열하여 제조된 타일(10)의 일측 표면에 접착제(20)를 도포하고 그 상층부에 유리섬유(30)를 적층한 다음 상기 유리섬유(30)의 상층부에 접착제(40)를 도포한 후 상기 접착제의 상층부 중앙에 내부단열부(52)와 외부단열부(54)의 사이에 지지대(56)가 형성된 스치로폼(50)을 적층하여 30~40℃의 터널건조기에서 30~60분 동안 건조시킨 다음 모서리부에 에폭시접착제를 도포하여 결합부재(60)를 적층하고 자연 건조시켜 도 3과 같이 건축용 외장 패널을 제조하게 되는 것이다.
상기와 같이 제조되는 건축용 외장 패널(100)은 건축물의 외벽에 설치되는 고정프레임에 거치되는 패널파스너(panel fastener)에 간단하게 체결하여 고정시킬 수 있으므로 작업시 시공성이 뛰어나고, 건축물 외벽에서 발생하는 열을 근원적으로 차단하여 온도의 변화를 억제할 수 있으며, 또한 외벽을 다양한 문형으로 표출할 수 있어 미관을 아름답게 할 수 있는 것에 특징이 있는 것이다.
또한 상기 건축용 외장 패널에 적층되는 스치로폼(50)은 건축물 외벽에서 발생하는 열의 차단을 위해 내부단열부(52)와 외부단열부(54)의 사이에 지지대(56)에 의해 형성된 공간을 덮개부(58)로 막아 밀폐시킴으로서 건축물 외벽의 온도의 변화를 더욱 억제할 수 있는 것이다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만 본 발명은 아래의 실시예에 의해서만 반드시 한정하는 것은 아니다.
(실시예 1)
1. 시험편 재료의 제조
1) 타일의 제조
타일은 550℃에로 초벌구이된 기초재를 가로 70mm×세로 70mm의 크기로 절단한 다음 1150℃에서 40분 동안 소성하여 타일을 제조하였다.
2) 접착제의 제조
접착제는 아크릴수지 몰탈 100 중량부에 대하여 포틀랜드시멘트 120 중량부, 물 20 중량부를 혼합하여 제조하되.
상기 아크릴수지 몰탈은 에틸아크릴레이트 100 중량부에 대하여 규사 40 중량부, 석분 3 중량부, 나노은 1 중량부, 디이소노닐프탈레이트 0.5 중량부, 수산화 마그네슘 1 중량부, 에틸렌글리콜 5 중량부, 비이온성 계면활성제로서 폴리옥시메틸렌 노닐페닐에테르 1 중량부 물 5 중량부, 코코졸 50 중량부를 혼합하여 제조하였다.
3) 유리섬유는 섬유사를 망사구조로 직조하여 제조하였다.
4) 스치로폼은 30mm 두께의 내부단열부와 30mm 두께의 외부단열부의 사이에 20mm 두께의 지지대가 형성된 공간을 덮개부로 밀폐시킨 것을 사용하였다.
5) 결합부재는 1.5mm 두께의 스테인래스강으로 제조하였다
6) 결합부재를 고정시키는 접착제는 삼창기연(주)의 석재용 에폭시접착제를 사용하였다.
2. 시험편의 제조
상기 타일표면에 접착제를 2mm 두께로 도포하고 그 표면에 유리섬유를 적층한 후 접착제를 2mm 두께로 도포하여 제조된 패널의 상층부 중심에 스치로폼을 적층하여 35℃의 터널건조기에서 40분 동안 건조시킨 다음 패널의 상층부의 각 모서리부에 석재용 에폭시접착제를 도포하여 결합부재를 적층하고 상온에서 2시간 건조시켜 시험편을 제조하였다.
(실시예 2)
건축용 외장 패널은 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되,
접착제는 아크릴수지 몰탈 100 중량부에 대하여 포틀랜드시멘트 90 중량부, 물 10 중량부를 혼합하여 제조하며.
상기 아크릴수지 몰탈은 에틸아크릴레이트 100 중량부에 대하여 규사 30 중량부, 석분 5 중량부, 나노은 0.5 중량부, 디이소노닐프탈레이트 1 중량부, 수산화 마그네슘 0.5 중량부, 에틸렌글리콜 10 중량부, 비이온성 계면활성제로서 폴리옥시메틸렌 노닐페닐에테르 0.5 중량부 물 10 중량부, 코코졸 40 중량부를 혼합하여 제조하였다.
(비교예 1)
건축용 외장 패널은 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되,
접착제는 아크릴수지 몰탈 100 중량부에 대하여 포틀랜드시멘트 120 중량부, 물 20 중량부를 혼합하여 제조하며.
상기 아크릴수지 몰탈은 에틸아크릴레이트 100 중량부에 대하여 규사 25 중량부, 석분 20 중량부, 나노은 0.3 중량부, 디이소노닐프탈레이트 0.5 중량부, 수산화 마그네슘 1 중량부, 에틸렌글리콜 2 중량부, 비이온성 계면활성제로서 폴리옥시메틸렌 노닐페닐에테르 1 중량부 물 15 중량부, 코코졸 25 중량부를 혼합하여 제조하였다.
그리고 스치로폼은 시중에서 유통되는 60mm 두께를 사용하였다.
(비교예 2)
건축용 외장 패널은 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되,
접착제는 아크릴수지 몰탈 100 중량부에 대하여 포틀랜드시멘트 90 중량부, 물 10 중량부를 혼합하여 제조하며.
상기 아크릴수지 몰탈은 에틸아크릴레이트 100 중량부에 대하여 규사 40 중량부, 석분 5 중량부, 나노은 0.5 중량부, 디이소노닐프탈레이트 0.2 중량부, 수산화 마그네슘 1.5 중량부, 에틸렌글리콜 15 중량부, 비이온성 계면활성제로서 폴리옥시메틸렌 노닐페닐에테르 0.5 중량부 물 2 중량부, 코코졸 30 중량부를 혼합하여 제조하였다.
그리고 스치로폼은 시중에 유통되는 60mm 두께를 사용하였다.
상기 실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2를 아래의 방법에 따라 평가하며, 그 결과를 [표 1]에 나타내었다.
1) 부착강도시험 : KS F 4716의 부착강도 측정방법에 따라 시험하였다.
2) 물흡수계수시험 : KS F 4716의 물흡수계수 측정방법에 따라 시험하였다.
3) 냉온 반복에 대한 부착강도시험 : KS F 4716의 냉온 반복에 대한 저항성 시험방법에 따라 시험하였다.
4) 열전도율시험 : KS L 9016의 열전도율 측정방법에 따라 시험하였다.
| 구 분 | 단위 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 | 비교예 2 |
| 부착강도 | N/㎟ | 1.8 | 1.9 | 1.0 | 0.9 |
| 물흡수계수 | kg/(㎡.h0.5) | 0.11 | 0.12 | 0.48 | 0.47 |
| 냉옵반복에 대한 부착강도 | N/㎟ | 1.6 | 1.7 | 1.1 | 1.2 |
| 열전도율 | W/mㆍk | 0.034 | 0.034 | 0.042 | 0.041 |
상기 [표 1]에 의하면 실시예 1 및 2는 본 발명에서 요구하는 범위 내에서 에멀전 타입으로 접착제를 제조하여 타일, 유리섬유, 스치로폼 등을 적층할 때 접착제를 균일한 두께로 도포하여 코팅함으로써, 부착강도, 물흡수계수, 냉온반복에 대한 부착강도실험에서 성능이 우수한 것으로 평가된데 비해 비교예 1 및 2의 경우는 접착제를 제조할 때 규사, 석분, 코코졸 등의 첨가량이 본 발명이 요구하는 범위를 벗어나게 혼합함으로 인해 부착강도, 물흡수계수, 냉온반복에 대한 부착강도에서 본 발명에서 요구하는 것보다 물성이 매우 나쁜 것으로 평가되었다.
그리고 열전도율에 있어서, 실시예 1 및 2는 본 발명에서 요구하는 스치로폼을 사용함으로 인해 외부단열부로 흡수되는 열을 공기층을 거쳐 내부단열부에 닿기 때문에 건축물의 벽면에 닿는 열전도율은 현저히 떨어뜨릴 수 있는데 반해 비교예 1 및 2의 경우는 스치로폼으로 흡수되는 열이 건축물의 벽면으로 그대로 닿기 때문에 열전도율이 실시예 1 및 2에 비해 매우 높은 것으로 평가되었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 건축용 외장 패널의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 건축용 외장 패널을 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술분야의 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 타일 20, 40 : 접착제
30 : 유리섬유 50 : 스치로폼
52 : 내부단열부 54 : 외부단열부
56 : 지지대 58 : 덮개부
60 : 결합부재
30 : 유리섬유 50 : 스치로폼
52 : 내부단열부 54 : 외부단열부
56 : 지지대 58 : 덮개부
60 : 결합부재
Claims (7)
- 초벌구이된 타일의 기초재를 절단하여 소성로에서 1000~1200℃로 가열하여 타일을 제조하는 타일 제조단계(S1);
상기 타일의 뒷면 표면에 아크릴수지 몰탈 100 중량부에 대하여 포틀랜드시멘트 80~130 중량부, 물 10~20 중량부로 구성되는 접착제를 도포하는 접착제 도포단계(S2);
상기 접착제의 상측면에 망사구조로 직조된 유리섬유를 적층하는 유리섬유 적층단계(S3);
상기 유리섬유의 상측면에 아크릴수지 몰탈 100 중량부에 대하여 포틀랜드시멘트 80~130 중량부, 물 10~20 중량부로 구성되는 접착제를 도포하는 접착제 도포단계(S4);
상기 접착제의 상측면 중심부에 내부단열부와 외부단열부 사이에 지지대가 형성되어 발생하는 공간을 덮개부로 결합시킨 스치로폼을 적층하여 건조시키는 스치로폼 적층단계(S5):
상기 건조시킨 타일의 모서리부에 석재용 에폭시접착제를 도포하고 그 상부에 결합부재를 적층하여 건조시키는 결합부재 적층단계(S6);를 거쳐 조제하되,
상기 접착제의 아크릴수지 몰탈은 아크릴수지 100 중량부에 대하여 규사 30~40 중량부, 석분 3~5 중량부, 항균제 0.5~1 중량부, 가소제 0.5~1 중량부, 난연제 0.5~1 중량부, 에틸렌글리콜 5~10 중량부, 비이온성 및 음이온성 중에서 1종 또는 그 이상 선택되는 계면활성제 0.5~1 중량부, 물 5~10 중량부, 용제 40~50 중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 외장 패널의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 아크릴 수지는 에틸아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 및 헥실아크릴레이트의 중합체 또는 공중합체 중에서 선택된 1 종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 건축용 외장 패널의 제조방법.
- 제 1항의 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 건축용 외장 패널.
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|---|---|---|---|---|
| KR200384824Y1 (ko) * | 2005-02-26 | 2005-05-19 | 파스템건설 주식회사 | 패널 고정설치용 브라켓 및 이를 이용한 패널벽 설치구조 |
| KR100793511B1 (ko) * | 2007-03-26 | 2008-01-14 | 이경옥 | 건축용 단열 복합패널 |
| KR101302501B1 (ko) * | 2012-04-05 | 2013-09-02 | 빙인섭 | 건축용 저결로 단열 타일 |
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2015
- 2015-02-11 KR KR1020150020936A patent/KR101607538B1/ko active IP Right Grant
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