KR101756739B1 - 강도 보강 하이브리드 단열재 - Google Patents

강도 보강 하이브리드 단열재 Download PDF

Info

Publication number
KR101756739B1
KR101756739B1 KR1020150141807A KR20150141807A KR101756739B1 KR 101756739 B1 KR101756739 B1 KR 101756739B1 KR 1020150141807 A KR1020150141807 A KR 1020150141807A KR 20150141807 A KR20150141807 A KR 20150141807A KR 101756739 B1 KR101756739 B1 KR 101756739B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
polymer
adhesive
insulating material
barrier layer
Prior art date
Application number
KR1020150141807A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170042437A (ko
Inventor
장현태
호진원
주원근
이한규
이호연
박태준
Original Assignee
한서대학교 산학협력단
(주) 세이크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한서대학교 산학협력단, (주) 세이크 filed Critical 한서대학교 산학협력단
Priority to KR1020150141807A priority Critical patent/KR101756739B1/ko
Publication of KR20170042437A publication Critical patent/KR20170042437A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101756739B1 publication Critical patent/KR101756739B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/02Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • B32B3/08Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by added members at particular parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02Physical, chemical or physicochemical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306Resistant to heat

Landscapes

  • Building Environments (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

굴곡강도 보강재를 포함하는 고분자 발포 단열재층; 및 상기 고분자 발포 단열재층 상부에 부착되고, 외부의 가스 또는 수분의 유입을 차단하는 배리어층;을 포함하는 강도보강 하이브리드 단열재가 제공된다.

Description

강도 보강 하이브리드 단열재{Reinforced hybrid insulating material and production method thereof}
본 명세서에 개시된 기술은 강도 보강 하이브리드 단열재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 기구, 건축물, 덕트의 소재, 흡음 및 차음재로 사용이 가능하도록 단열성, 불연성, 흡음성이 개선되고, 별도의 지지 구조 없이 시공이 가능하도록 굴곡강도가 보강된 하이브리드 단열재에 관한 것이다.
실내 공간의 냉·난방 효율의 증대를 위해 단열 시공이 이루어지는데 최근들어 에너지 비용 증가에 따른 열전달을 최소화할 수 있도록 강화된 단열 시공을 수행하는 추세이다.
단열 시공에 사용되는 단열재의 대표적인 예로는, 스티로폼, 발포 폴리우레탄, 발포 폴리에틸렌, 발포 고무 등의 유기계 단열재와, 유리면, 암면, 실리카 등의 무기계 단열재가 주종을 이룬다. 상기 무기계 단열재의 경우, 대부분이 불연재이기 때문에 온도 차이가 큰 곳 또는 고온에서 사용한다. 특히 이중 실리카 계열의 단열재 경우, 열전도도 및 불연성능 면에서 가장 우수하나 가격 문제로 인해 특수한 목적에 주로 사용되고 있다. 또한 무기계 단열재는 겨울철 결로현상 등으로 습기와 접촉시 변형이 일어날 수 있다.
상술한 이유들로 인하여, 일반 건축물 단열 시공에 사용되는 단열재로는 화재시 위험성에 불구하고 저렴한 발포 유기계 고분자가 일반적으로 많이 사용되고 있다. 발포 유기계 단열재 중 폴리우레탄 계열이 가장 우수한 열전도도 특성을 갖고 있어, 최근에는 보온용 기구 및 건축구조물의 단열재로서 스티로폼을 발포폴리우레탄으로 대체 사용하고 있다. 이는 발포폴리우레탄 단열성능이 우수하여 벽의 두께를 감소시킬 수 있으므로 내부면적의 확보를 위하여 비용이 높으나 사용되고 있다.
그러나 발포 폴리우레탄은 화재시 인화성이 높고, 화재 초기에 다량의 유독가스가 발생되는 문제로 인해 사용상의 문제점을 갖고 있으며, 낮은 강도로 인하여 별도 구조물을 구성할 경우 강도 보강을 위한 구조가 필요하게 된다. 실제로 발포 유기계고분자를 이용하여 설치된 환기통로의 경우 건물의 좁은 천장위 공간에 배치되므로 다양한 유지보수 작업시 강도가 약한 환기통로로 인한 낙상사고가 빈번히 발생한다.
또한 보온용 기구로서 덕트 보온은 함석이나 스테인레스스틸 재질 덕트를 설치한 후 외부에 유리면 또는 고분자계 단열재를 사용하여 단열을 하는 방법이 이루어지고 있으나, 이러한 방법은 시공 비용의 증가와 설치 후 유리면 입자를 사용한 경우 오랜시간이 지난 후 열이력에 따른 분쇄현상에 의한 누출에 의한 분진 발생 문제를 야기하고, 또한 유리면의 분진의 경우 침상형 구조로 인하여 불쾌감과 통증을 유발하는 문제를 갖고 있다. 이에 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 효율적인 단열재가 계속 요구되는 실정이다.
본 명세서에 개시된 기술은 다양한 기구, 건축물, 덕트의 소재, 흡음 및 차음재로 사용이 가능하도록 단열성, 불연성, 흡음성이 개선되고, 별도의 지지 구조 없이 시공이 가능할 정도로 굴곡강도 등의 기계적 강도가 보강된 하이브리드 단열재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서에 개시된 기술의 일 구현예에 따르면,
굴곡강도 보강재를 포함하는 고분자 발포 단열재층; 및
상기 고분자 발포 단열재층 상부에 부착되고, 외부의 가스 또는 수분의 유입을 차단하는 배리어층;을 포함하는 강도보강 하이브리드 단열재를 제공한다.
본 명세서에 개시된 기술의 다른 구현예에 따르면,
굴곡강도 보강재의 강도 보강층과 무기 불연층이 적층되고 상기 굴곡강도 보강재의 표면이 노출된 고분자 발포 단열재층; 및
상기 고분자 발포 단열재층 상부에 부착되고, 외부의 가스 또는 수분의 유입을 차단하는 배리어층;을 포함하는 강도보강 하이브리드 단열재를 제공한다.
본 명세서에 개시된 기술의 또 다른 구현예에 따르면, 고분자 발포층을 발포 성형하는 제1 단계;
상기 고분자 발포층 상에 강도 보강층을 형성하는 제2 단계;로부터 고분자 발포 단열재층을 구성하는 단계;
상기 고분자 발포 단열재층 상에 배리어층을 형성하는 단계;를 포함하되,
상기 강도 보강층은 발포성형 잔열로 열융착되고, 상기 배리어층은 무기계 바인더로 접착된 것인 강도보강 하이브리드 단열재의 제조방법을 제공한다.
본 명세서에 개시된 기술에 따르면, 종래 유기계 단열제가 갖는 낮은 열전도도, 경량 발포 고분자 단열재 특성과 동시에 무기계 단열재의 병용에 의해 준불연성이므로 화재시 초기 인화속도를 늦추어 화재시 대피시간을 확보할 수 있고, 굴곡강도와 같은 기계적 강도와 단열성능, 준불연 성능을 제공할 수 있으며, 필요에 따라서는 열반사에 의한 인화시간을 연장시키고 항균성, 다양한 칼라 구현 효과 등을 제공할 수 있다.
도 1 내지 4는 본 명세서에 개시된 기술의 각각의 구현예에 따른 강도 보강 하이브리드 단열재를 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 강도 보강 하이브리드 단열재에 관하여 상세히 설명하기로 한다. 이하에서 '상부' 또는 '상'은 단열재의 바깥쪽 방향에 있는 면을 의미하고, '하부' 또는 '하'는 단열재의 안쪽 방향에 있는 면을 의미한다. 단열재는 여러 층이 라미네이트된 적층 구조로 되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 강도 보강 하이브리도 단열재를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면 도시된 강도 보강 하이브리드 단열재(10)는 고분자 발포층(11), 굴곡강도 보강재의 강도 보강층(12) 및 배리어층(13)을 포함한다.
고분자 발포층(11)은 다양한 발포용 고분자와 첨가제를 사용하여 수행할 수 있는 것으로, 일례로 폴리에스테르 발포용 고분자, 폴리에테르, 난연제, 정포제, 발포제, 촉매, 및 발포용 불소 화합물을 포함할 수 있다. 필요에 따라서는 난연성의 증대와 색을 부여하기 위하여 팽창흑연, 실리카, 카본블랙, 마그네슘을 전체 혼합물 100 중량부 기준으로 0.01 내지 10 중량부로 포함할 수 있고, 상기 범위 내에서 발색을 조절할 수 있다.
상기 고분자 발포층은 당업계에 공지된 다양한 방식으로 제공된 발포물을 포함할 수 있으며, 일례로 발포 폴리우레아, 발포우레탄, 우레탄폼, 발포폴리이소시안누레이트(polyisocyanurate), 발포폴리스틸렌, 비드법 발포스틸렌, 압출법 발포스틸렌, 발포스티로폼, 발포에틸렌, 발포프로필렌의 발포과정에 사용되는 원료를 사용한 발포물을 포함할 수 있다. 상기 발포공정의 발포제는 아이소사이아네이트, 사이클로펜테인, 탄산수소나트륨, 탄산암모늄, 아세트산아밀, 황산알루미늄, 탄산수소나트륨, 물, 질소, 이산화탄소 중 선택되는 1종 또는 2종일 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 고분자 발포층(11) 상에 굴곡강도 보강재가 불연속으로 강도 보강층(12)을 형성하고 고분자 발포 단열재층(14)을 형성한다.
상기 굴곡강도 보강재는 이에 특정하는 것은 아니나, 철, 알루미늄, 스테인레스강 재질의 금속망을 사용할 수 있다. 용어 굴곡강도 보강재는 굴곡강도를 특히 개선시키는 특성을 반영한 것으로, 이밖에 인장강도, 신율 등 다양한 기계적 강도 또한 보강할 수 있다.
상기 금속망의 크기는 체망으로 20 메쉬 이상을 사용할 수 있으며, 4메쉬 이상에서 우수한 굴곡강도 보강 특성을 나타낸다. 점착방법은 발포고분자의 판상 성형 후 표면에 부착하므로써 우수한 부착력을 나타낸다. 이때 점착제 없이 발포고분자의 경화과정에서 강하게 발포고분자와 메쉬가 부착된다. 금속망 부착 후 알루미늄 판을 표면에 부착하여 완성한다. 이때 흡,배기관으로 사용될 재질의 경우 내부와 외부를 알루미늄을 부착한다.
상기 배리어층은 알루미늄 증착 PET 필름을 사용할 수 있으나 가스나 수증기에 대한 배리어 성능이 낮은 문제점을 고려하여 상대적으로 높은 배리어 성능을 갖는 알칼리 호일을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 알루미늄 호일은 EVOH(Ethylene Vinyl Alcoho) 필름이 접착되어 형성된 것일 수 있다. EVOH 필름은 에틸렌과 초산비닐의 공중합체인 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)의 초산비닐 부분을 가성소다로 검화시킴으로써 제작될 수 있다.
상기 EVOH 필름의 두께는 5~20㎛인 것이 바람직하다. EVOH 필름 의 두께가 5㎛ 미만일 경우 필름 형성시 결함이 발생하거나 찢어질 수 있는 문제가 있고, EVOH 필름이 20㎛를 초과하는 경우 가공성이 저하되며, 전체적인 필름 제조 비용이 상승하는 문제가 있다. 여기서 알루미늄 호일이 상대적으로 외측에 위치하고 EVOH 필름은 상대적으로 내측에 위치시킬 수 있는 것으로 이는 배리어 성능이 훨씬 우수한 알루미늄 호일이 외측에 위치하여 가스나 수분 등의 배리어로서 작용하고 EVOH 필름은 알루미늄 호일의 찢어짐에 의하여 침투되는 가스나 수분 등에 대하여만 배리어로서 작용하는 것이 바람직하기 때문이다.
따라서 본 명세서에 개시된 기술에 따르면 외부의 가스나 수분은 배리어층, 나아가 후술하는 보호층에 의하여 거의 침투될 수 없게 되어 배리어 성능이 가장 우수하다고 볼 수 있다.
상기 배리어층은 두께 20~200㎛ 범위에서 사용할 수 있는 것으로, 80㎛ 이상에서는 동일한 효과를 나타내므로 70~90㎛ 범위의 두께가 가장 우수한 성능을 나타낸다. 이때 배리어층의 접착 강도는 시공 후 중요한 물성 특성을 나타내는데, 이는 (다공성) 발포고분자를 직접 대기에 노출시켜 사용할 경우 습기에 의하여 결로 현상이 일어나고 해당부위에 곰팡이에 의한 오염이 발생하기 때문이다. 이에 금속판과 같은 배리어층의 부착에 의하여 내부 다공체에 수분의 접촉을 방지시켜 항균성을 나타내도록 접착제를 사용하여 접착한다. 상기 접착제는 실리콘 접착제, 변성 실리콘 접착제, 아크릴수지접착제, 우레탄아크릴레이트와 에폭시아크릴레이트의 혼합접착제, 아크릴수지 협기성 접착제, 아크릴수지 에멀젼 접착제, α-올레핀 접착제, 우레탄수지접착제, 에테르재 셀룰로오스 접착제, 에틸렌-초산비닐수지 에멀젼 접착제, 에폭시수지 접착제, 클로로프렌 고무 접착제, 시아노아크리레이트 접착제, 수성고분자-이소시아네이트 접착제, 스틸렌-부타디엔 고무 용액 접착제, 스틸렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제, 니트로셀룰로스 접착제, 페놀수지 접착제, 폴리아미드 접착제, 폴리올레핀수지 고온용해 접착제, 폴리초산비닐수지 용액 접착제, 폴리스티렌수지 용제 접착제, 폴리비닐부티랄수지 접착제, 폴리벤즈이미다졸 접착제, 폴리메타크릴레이트수지 용액 접착제, 멜라민수지 접착제, 우레아 수지 접착제, 레조르시노르 접착제 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
나아가 상기 배리어층은 철 함량이 0.65 중량% 이하인 알루미늄 호일을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 철(Fe)의 함량이 0.65중량%를 초과하는 알루미늄 호일의 경우 배리어성의 향상에 비하여 제조 비용 상승 폭이 훨씬 클 수 있다.
상기 알루미늄 호일의 두께는 바람직하게는 5~10㎛일 수 있으며, 알루미늄 호일의 두께가 5㎛ 미만일 경우, 압연 공정에서 균열이나 결함이 발생할 수 있고, 알루미늄 호일의 두께가 10㎛를 초과할 경우 열전도도가 높은 알루미늄 호일을 따라 열이 전달되어 단열 효과가 저하될 수 있다.
상기 배리어층은 외부의 충격을 흡수 및 분사하는 보호층을 더 포함할 수 있다. 상기 보호층은 내충격성이 우수한 재질로 형성될 수 있고, 일례로 금속, 혹은 고분자 수지층 등을 들 수 있다, 상기 고분자 수지의 일례로는 PVDC(Polyvinylidene Chloride), PVDC 얼로이된 PET, 혹은 나일론을 사용할 수 있다. 그 두께는 바람직하게는 5~15㎛일 수 있으며, 상기 두께 범위에서 외부의 충격이나 수분 등으로부터 파손 가능성을 줄일 수 있다
는 본 발명의 추가 구현예에 따른 강도 보강 하이브리도 단열재를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 상기 고분자 발포 단열재층(25)은 고분자 발포층(21) 상에 굴곡강도 보강재의 표면이 노출된 구조로 강도 보강층(22)이 형성되고, 노출된 굴곡강도 보강재를 매개로 하여 무기 불연층(23)이 형성된 다음 그 위에 배리어층(24)이 형성된 구조를 제공할 수 있다.
상기 고분자 발포 단열재층(25)에서 상기 굴곡강도 보강재의 표면이 노출된 면의 반대면에 배리어층을 더 부착할 수 있고, 이러한 구조를 도 3에 도시한다. 도 3을 참조하면, 상기 고분자 발포 단열재층(35)은 고분자 발포층(31) 상에 굴곡강도 보강재의 표면이 노출된 구조로 강도 보강층(32)이 형성되고, 노출된 굴곡강도 보강재를 매개로 하여 무기 불연층(33)이 형성된 다음 그 위에 배리어층(34)이 형성되고, 상기 굴곡강도 보강재의 표면이 노출된 면의 반대면에 추가로 배리어층(34')을 부착한 구조를 제공할 수 있다.
상기 무기 불연층은 무기계 칼슘, 마그네슘, 아연, 규소, 철, 인이 포함된 질석, 퍼라이트, 탈크, 천연실리카의 무기계 불연재를 사용하거나, 혹은 부직포에 상기 무기계 불연제와 무기계 바인더를 점착한 무기계 준불연재 중에서 1종 이상 선택된 재질로 구성되고, 여기서 상기 무기계 바인더는 공지된 바인더로서 액상 물유리, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 아연, 철, 칼륨, 나트륨 등의 황화합물 혹은 수산화화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 무기 불연층의 두께는 이에 특정하는 것은 아니나, 80mm 이하, 혹은 5 내지 80mm인 것이 충분한 불연 효과와 더불어 강도 저감 효과를 제공할 수 있다.
본 명세서에 개시된 기술의 다른 구현예에 따르면, 굴곡강도 보강재의 강도 보강층과 무기 불연층이 적층된 고분자 발포 단열재층; 및 상기 고분자 발포 단열재층 상부에 부착되고, 외부의 가스 또는 수분의 유입을 차단하는 배리어층;을 포함하는 강도보강 하이브리드 단열재를 제공한다.
도 4는 본 발명의 다른 구현예에 따른 강도 보강 하이브리도 단열재를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 고분자 발포층(41) 상에 상기 굴곡강도 보강재의 강도 보강층(42)과 무기 불연층(43)이 적층된 고분자 발포 단열재층(45); 및 상기 고분자 발포 단열재층(45) 상부에 부착되고, 외부의 가스 또는 수분의 유입을 차단하는 배리어층(44)을 포함하는 구조를 형성한다.
상기 고분자 발포 단열재층(45)은 고분자 발포층(41) 상에 강도 보강층(42)과 무기 불연층(43)이 순차적으로 적층된 구조(도 4 참조)를 제공할 수 있고, 혹은 고분자 발포층(41) 상에 무기 불연층과 강도 보강층이 역으로 적층된 구조(미도시)를 제공할 수도 있다.
상기 고분자 발포 단열재층에서 상기 강도 보강층이 구비되지 않은 면의 반대면에 배리어층을 더 부착할 수 있다(미도시).
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 강도보강 하이브리드 단열재의 제조방법을 다음과 같이 제공할 수 있다.
즉, 고분자 발포층을 발포 성형한다(제1 단계라 함).
즉, 공지된 기술로 고분자 발포층을 형성하는 단계이며, 무기계 칼슘, 마그네슘, 규소, 아연, 철, 티타니움 등이 포함된 질석, 퍼라이트, 탈크, 천연실리카, 흑연 등의 무기물과 다양한 공정에서 발생되는 불연성 무기계 화합물을 발포 고분자 원료와 혼합하여 발포헐 수 있다.
상기 고분자 발포층 상에 강도 보강층을 형성한다(제2 단계라 함).
특히 발포 고분자를 성형하는 단계, 구체적으로는 성형 완료 단계에서 강도 보강층을 사용하는 것이 바람직한데, 이는 발포 직후 성형공정 후단에 부착할 경우 별도의 접착제 사용 없이도 강한 점착력이 유지할 수 있기 때문이다.
상기 제1 단계 및 제2 단계로부터 고분자 발포 단열재층을 구성하고, 상기 고분자 발포 단열재층 상에 배리어층을 형성한다.
일 구현예로서, 강도 보강용 금속망이 부착된 표면에 금속판을 부착하는 것으로, 즉 메쉬의 부착 후 알루미늄 또는 스테인레스 재질의 막을 부착하여 외관을 개선하고 항균효과를 제공할 수 있다. 이때 금속막의 외부 표면에 고분자계 수지를 도포한 것을 사용하는 것이 수명 연장과 항균효과를 제공할 수 있다.
상기 공정에서 배리어층은 접착제를 사용하여 형성할 수 있으며, 접착제로는 상술한 실리콘 접착제 등의 다양한 공지 접착제 종류를 사용할 수 있다.
이러한 단계로 생성된 강도 보강 하이브리드 단열재는 자체로 사용이 가능하며, 단열효과와 우수한 준불연 효과를 위하여 나아가 무기 불연층을 상기 제1 단계와 제2 단계의 사이 혹은 상기 고분자 발포 단열재층과 배리어층 사이에 형성하는 단계를 더 포함하고 사용할 수도 있다.
이때 사용되는 접착제는 발포 단열재 기준으로, 0.01 ~ 10중량부를 단열재의 전면에 도포한 후, 상기 압착 건조된 불연제 또는 불연제 처리 부직포를 단열재의 전면에 부착하는 과정을 통해 이루어질 수 있다.
상기 무기계 바인더는 액상 물유리 및 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 아연, 철, 칼륨, 나트륨 등의 황화합물 혹은 수산화화합물이며, 이중 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 참고로 상기 불연조성물이 점착된 부직포에 사용하는 부직포는 당업계 통상의 과정에 따라 제조된 것으로, 부직포에 불연성 규소화합물 도포와 압착 건조과정으로 이루어진 것을 사용할 수 있다.
이상의 방법에 의해 제조된 강도가 보강된 준불연성 소재는 기존의 발포 폴리우레탄, 스티로폴, 발포폴리스티렌, 발포 프로필렌이 갖고 있는 낮은 열전도도, 경량의 발포 고분자 단열재 특성을 가짐과 동시에, 준불연성이므로 화재시 초기 인화속도를 늦추어 화재시 대피시간을 확보할 수 있으므로 단열재 제품을 대체하여 사용이 가능하다는 장점을 가지며, 기존 고분자계 소재와 적층으로 사용하고 적층사이에 금속망을 보강하여 우수한 기계적 강도와 단열성능 및 준불연 성능을 지니게 된다. 또한 소재의 외부 표면에 금속을 처리하여, 열반사에 의한 인화시간을 연장시키고 항균성을 제공할 수 있다.
본 명세서에 개시된 기술에 적용되는 제품은 이에 특정하는 것은 아니나, 냉난방기에 사용되는 공기의 흡배기 덕트와 같은 단열, 불연성이 요구되는 건축자재와 건축구조물, 트렁크 바닥재와 같은 자동차 내장재 등일 수 있다.
실시예
[실시예 1]
도 1을 참조하면, 통상적인 발포공정으로 폴리우레탄 발포고분자를 제조하되, 발포 성형 공정의 후단에 잔열을 이용하여 상기 폴리우레탄 발포층(11) 상에 4메쉬의 SUS 금속망(12)을 재치하여 고분자 발포 단열재층(14)를 형성하고, 그 위에 80㎛의 알루미늄판을 배리어층(13)으로서 실리콘바인더를 이용하여 점착하고 강도 보강 하이브리드 단열재를 제작하였다.
[실시예 2]
입자크기 5 mm인 활석 80 중량부, 물 100 중량부, 황산마그네슘 10 중량부, 및 물유리 20 중량부를 혼합하여 도 1의 4메쉬 SUS 금속망(12)에 도포하고 건조시켜 무기 불연층(도 2의 23층에 해당)을 10mm의 두께로 형성한 강도 보강 하이브리드 단열재를 제작하였다(도 2 참조).
[비교예 1]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 금속망을 사용하지 않은 유기계단열재를 제작하였다.
상기 실시예1,2,비교예1에서 제작한 단열재에 대하여 굴곡강도와 열전도도 및 준불연성 시험을 수행하고 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
굴곡강도(N/mm2) 열전도도(W/m.K)
실시예 1 190 0.02
실시예 2 184 0.02
비교예 1 137 0.02
(시험방법)
굴곡강도: ASTM D790 규격에 의거하여 측정하였다.
열전도도: ASTM D5470 규격에 의거하여 측정하였다.
참고로, 상기 열전도도 수치 0.02 W/m.K는 일반 스티로폼 단열재 대비 100% 이상의 단열 성능으로 거의 최고 성능을 나타내는 수치에 해당한다.
상기 표에 나타난 바와 같이, 실시예 1,2는 비교예1 대비 열전도도를 유지하면서 굴곡강도는 탁월하게 개선된 결과를 확인하였다.
또한 한국생활건자재 시험연구원에서 수행한 준불연성능 시험방법(콘칼로리미터 시험)를 통해 실시예 1,2 모두 준불연성능 인정등급을 확보한 것을 확인하였다.
즉, 본 명세서에 개시된 기술에 따라 제조된 강도보강 단열재는 종래 단열재가 갖는 단열성 및 경량성을 갖으면서 강도가 보강되어 시공시 구조물 설치비용이 감소되고 작업자의 안전을 확보할 수 있으므로 흡,배기관의 사용시 우수한 시공효과를 제공할 뿐 아니라 종래 단열재의 대체재로서 사용하기 바람직하다.
11, 21, 31, 41: 고분자 발포층
12, 22, 32, 42: 강도 보강층
13, 24, 34, 34', 44: 배리어층
33, 43: 무기 불연층

Claims (15)

  1. 고분자 발포층과 굴곡강도 보강재를 포함하는 고분자 발포 단열재층; 및
    상기 고분자 발포 단열재층 상부에 부착되고, 외부의 가스 또는 수분의 유입을 차단하는 배리어층;을 포함하되,
    상기 고분자 발포 단열재층은 상기 고분자 발포층 상에 굴곡강도 보강재의 표면이 노출된 구조를 갖고,
    상기 굴곡강도 보강재를 매개로 하여 상기 고분자 발포 단열재층과 상기 배리어층이 직접 접촉되는 부위를 갖으며,
    상기 굴곡강도 보강재는 철, 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 재질로서 20 메쉬 이상의 망 구조를 갖는 것인 굴곡강도보강 하이브리드 단열재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고분자 발포 단열재층은 고분자 발포층 상에 굴곡강도 보강재의 표면이 노출된 구조를 갖고, 노출된 굴곡강도 보강재를 매개로 하여 무기 불연층이 형성된 것인 굴곡강도보강 하이브리드 단열재.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 고분자 발포 단열재층에서 상기 굴곡강도 보강재의 표면이 노출된 면의 반대면에 배리어층을 더 부착한 것인 굴곡강도보강 하이브리드 단열재.
  4. 고분자 발포층과 굴곡강도 보강재의 강도 보강층과 무기 불연층이 적층된 고분자 발포 단열재층; 및
    상기 고분자 발포 단열재층 상부에 부착되고, 외부의 가스 또는 수분의 유입을 차단하는 배리어층;을 포함하되,
    상기 고분자 발포 단열재층은 상기 고분자 발포층 상에 굴곡강도 보강재의 표면이 노출된 구조를 갖고,
    상기 굴곡강도 보강재를 매개로 하여 상기 고분자 발포 단열재층과 상기 배리어층이 직접 접촉되는 부위를 갖으며,
    상기 굴곡강도 보강재는 철, 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 재질로서 20 메쉬 이상의 망 구조를 갖는 것인 굴곡강도보강 하이브리드 단열재.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 고분자 발포 단열재층은 고분자 발포층 상에 강도 보강층과 무기 불연층, 혹은 무기 불연층과 강도 보강층이 적층된 것인 굴곡강도보강 하이브리드 단열재.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 고분자 발포 단열재층에서 상기 강도 보강층이 구비되지 않은 면의 반대면에 배리어층을 더 부착한 것인 굴곡강도보강 하이브리드 단열재.
  7. 삭제
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 배리어층은 실리콘 접착제, 변성 실리콘 접착제, 아크릴수지접착제, 우레탄아크릴레이트와 에폭시아크릴레이트의 혼합접착제, 아크릴수지 협기성 접착제, 아크릴수지 에멀젼 접착제, α-올레핀 접착제, 우레탄수지접착제, 에테르재 셀룰로오스 접착제, 에틸렌-초산비닐수지 에멀젼 접착제, 에폭시수지 접착제, 클로로프렌 고무 접착제, 시아노아크리레이트 접착제, 수성고분자-이소시아네이트 접착제, 스틸렌-부타디엔 고무 용액 접착제, 스틸렌-부타디엔 고무 라텍스 접착제, 니트로셀룰로스 접착제, 페놀수지 접착제, 폴리아미드 접착제, 폴리올레핀수지 고온용해 접착제, 폴리초산비닐수지 용액 접착제, 폴리스티렌수지 용제 접착제, 폴리비닐부티랄수지 접착제, 폴리벤즈이미다졸 접착제, 폴리메타크릴레이트수지 용액 접착제, 멜라민수지 접착제, 우레아 수지 접착제, 레조르시노르 접착제 중에서 선택된 1종 이상의 바인더로 접착시켜 형성된 것인 굴곡강도보강 하이브리드 단열재.
  9. 청구항 2 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 무기 불연층은 무기계 불연재와 부직포에 무기계 불연제와 무기계 바인더를 점착한 무기계 준불연재 중에서 1종 이상 선택된 재질로 구성되는 것인 굴곡강도보강 하이브리드 단열재.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 무기 불연층의 두께는 80mm 이하인 굴곡강도보강 하이브리드 단열재.
  11. 청구항 1, 청구항 3, 청구항 4 및 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배리어층은 알루미늄 호일인 굴곡강도보강 하이브리드 단열재.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 배리어층의 두께는 20 내지 200㎛인 굴곡강도보강 하이브리드 단열재.
  13. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 배리어층은 외부의 충격을 흡수 및 분사하는 보호층을 더 포함하는 것인 굴곡강도보강 하이브리드 단열재.
  14. 고분자 발포층을 발포 성형하는 제1 단계;
    상기 고분자 발포층 상에 강도 보강층을 형성하는 제2 단계;로부터 고분자 발포 단열재층을 구성하는 단계;
    상기 고분자 발포 단열재층 상에 배리어층을 형성하는 단계;를 포함하되, 상기 강도 보강층은 발포성형 잔열로 열융착되고, 상기 배리어층은 무기계 바인더로 접착된 것이며,
    상기 고분자 발포 단열재층은 상기 고분자 발포층 상에 굴곡강도 보강재의 표면이 노출된 구조를 갖고,
    상기 굴곡강도 보강재를 매개로 하여 상기 고분자 발포 단열재층과 상기 배리어층이 직접 접촉되는 부위를 갖으며,
    상기 굴곡강도 보강재는 철, 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 재질로서 20 메쉬 이상의 망 구조를 갖는 것인 굴곡강도보강 하이브리드 단열재의 제조방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    나아가 무기 불연층을 상기 제1 단계와 제2 단계의 사이 혹은 상기 고분자 발포 단열재층과 배리어층 사이에 형성하는 단계를 더 포함하는 굴곡강도보강 하이브리드 단열재의 제조방법.
KR1020150141807A 2015-10-08 2015-10-08 강도 보강 하이브리드 단열재 KR101756739B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150141807A KR101756739B1 (ko) 2015-10-08 2015-10-08 강도 보강 하이브리드 단열재

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150141807A KR101756739B1 (ko) 2015-10-08 2015-10-08 강도 보강 하이브리드 단열재

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170042437A KR20170042437A (ko) 2017-04-19
KR101756739B1 true KR101756739B1 (ko) 2017-07-27

Family

ID=58706058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150141807A KR101756739B1 (ko) 2015-10-08 2015-10-08 강도 보강 하이브리드 단열재

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101756739B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102026626B1 (ko) * 2019-05-14 2019-09-30 정우화인 주식회사 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법
KR102053658B1 (ko) * 2019-04-11 2020-01-17 주식회사 정우산업 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법 및 장치
KR102097293B1 (ko) * 2019-07-05 2020-04-06 해원엠에스씨(주) 슬래그 및 석분을 함유하는 세라믹 패널의 제조방법.
KR102097289B1 (ko) * 2019-07-05 2020-04-10 해원엠에스씨(주) 슬래그 및 석분을 함유하는 세라믹 패널.
KR102132638B1 (ko) * 2019-09-06 2020-07-21 김유석 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조용 무기필러의 자동공급장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111808505B (zh) * 2020-07-23 2021-10-26 福建省荔松新型材料有限公司 一种热反射高耐腐蚀耐候钢板卷材金属涂料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200350887Y1 (ko) * 2004-02-28 2004-05-20 삼우중공업 주식회사 알루미늄 보강박지가 부착된 건축용 발포성 단열재
KR200422580Y1 (ko) * 2006-05-11 2006-07-27 김종찬 단열재 보온 덮개
JP2009002038A (ja) * 2007-06-21 2009-01-08 Achilles Corp 不燃内断熱パネル

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200350887Y1 (ko) * 2004-02-28 2004-05-20 삼우중공업 주식회사 알루미늄 보강박지가 부착된 건축용 발포성 단열재
KR200422580Y1 (ko) * 2006-05-11 2006-07-27 김종찬 단열재 보온 덮개
JP2009002038A (ja) * 2007-06-21 2009-01-08 Achilles Corp 不燃内断熱パネル

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102053658B1 (ko) * 2019-04-11 2020-01-17 주식회사 정우산업 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법 및 장치
KR102026626B1 (ko) * 2019-05-14 2019-09-30 정우화인 주식회사 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법
WO2020230992A1 (ko) * 2019-05-14 2020-11-19 정우화인 주식회사 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법
KR102097293B1 (ko) * 2019-07-05 2020-04-06 해원엠에스씨(주) 슬래그 및 석분을 함유하는 세라믹 패널의 제조방법.
KR102097289B1 (ko) * 2019-07-05 2020-04-10 해원엠에스씨(주) 슬래그 및 석분을 함유하는 세라믹 패널.
KR102132638B1 (ko) * 2019-09-06 2020-07-21 김유석 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조용 무기필러의 자동공급장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170042437A (ko) 2017-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101756739B1 (ko) 강도 보강 하이브리드 단열재
KR101177383B1 (ko) 내화성 복합 소재 제조방법
CN101275704B (zh) 钢面型酚醛保温复合板及其制造方法和应用
CN201970522U (zh) 泡棉隔热保温材料
KR101953601B1 (ko) 샌드위치 패널 및 그 제조 방법
KR20130007987A (ko) 페놀 수지 경화 발포체로 이루어진 샌드위치 판넬 및 그 제조 방법
KR20140002335A (ko) 시공성이 우수한 불연성 투습방수성 열반사 단열재
KR101316786B1 (ko) 불연성 복합소재 제조방법 및 이로부터 제조된 불연성 복합소재를 이용한 준불연재
KR101771773B1 (ko) 3층 샌드위치 복합패널
KR20160124605A (ko) 건축용 복합 단열재 및 그 시공방법
KR20170018527A (ko) 팽창성 내화보드
CN108117700B (zh) 阻燃柔性吸声材料及其制备方法和应用
JP5808612B2 (ja) 熱膨張性断熱シール材
KR20190139116A (ko) 준불연 단열재 및 이의 제조방법
CN211286088U (zh) 一种铝箔面酚醛基保温板
KR20210098564A (ko) 페놀폼 및 이를 포함하는 샌드위치 패널
KR101286036B1 (ko) 시공성이 우수한 불연성 투습방수성 열반사 단열재
CN201241420Y (zh) 一种防火保温复合板材
JP2010241667A (ja) 無機質軽量断熱板材
JP4991115B2 (ja) 不燃性吸音フォーム
CN210733472U (zh) 一种隔热阻燃板材
KR101569917B1 (ko) 천연소재를 이용한 난연성 단열재 제조방법
CN202139711U (zh) 建筑外墙的聚乙烯泡沫保温系统
KR20160014882A (ko) 단열성능이 향상되는 건축용 복합 단열재
KR102242117B1 (ko) 준불연성 복합단열판재

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant