KR101771966B1 - Construction Method for Suppressing Crack Formation of Urethane Foam-based Insulator in Refrigeration Warehouses - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉동 창고 내 우레탄 폼 재질의 단열재의 크랙 형성을 억제하는 시공 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 냉동 창고의 벽체 상에 우레탄 폼 형성용 원료를 시간 차를 두고 격자 패턴으로 지그재그 방식에 의하여 스프레이 코팅하고, 더 나아가 냉동 창고 내 운전 조건 하에서 유발되는 수축 현상을 흡수(또는 제거)하기 위한 1 또는 그 이상의 기술적 요소를 스프레이 코팅 과정 중에 도입함으로써 단열재의 크랙 형성을 효과적으로 억제할 수 있는 시공 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a construction method for suppressing the formation of cracks in a heat insulating material made of a urethane foam material in a freezing warehouse. More specifically, the present invention relates to a method of spray coating a urethane foam-forming raw material on a wall of a freezing warehouse in a zigzag manner in a lattice pattern with a time difference, and further to absorb the shrinkage phenomenon caused under operating conditions in a freezing warehouse Which is capable of effectively suppressing the formation of cracks in the heat insulating material by introducing one or more technical elements for spray coating.
최근 생활수준의 향상 및 식생활 패턴의 변화, 물류 유통 구조의 선진화 및 저온 물류량의 증가, 택배 서비스업의 활성화, 물류센터의 종합화 및 대형화 등의 추세에 따라 저온 저장 또는 보관 기술에 대한 필요성이 급증하고 있다. 또한, 시장 개방 등으로 인한 시장 환경이 변화하고 있는 상황에서 국내 농축산물이 시장 경쟁력을 확보하기 위하여는 장기 보관 및 보관 품질의 유지 필요성이 높다고 할 수 있다. 따라서, 각종 농축산물의 장기 보관을 위하여, 저온 저장 시설, 특히 냉동 창고의 보급이 급속도로 증가하고 있다. 이와 관련하여, 냉동 창고는 저장물에 따른 실내 설정온도에 따라 C급, F급 및 SF 급으로 분류하기도 한다.Recently, there has been a rapid increase in the necessity of low temperature storage or storage technology in accordance with the improvement of living standard and change of eating patterns, advancement of logistics distribution structure, increase of low temperature logistics, activation of courier service industry, integration and enlargement of logistics centers . In addition, in a situation where the market environment is changing due to market opening, domestic agriculture and livestock products are required to maintain long - term storage and storage quality in order to secure market competitiveness. Therefore, for long-term storage of various agricultural and livestock products, the spread of low-temperature storage facilities, especially freezing warehouses, is rapidly increasing. In this regard, the freezer warehouse may be classified as Class C, Class F, and Class SF according to the room temperature set according to the storage.
일반적으로, 냉동 창고는 독립적인 구조물로서 이의 벽체, 그리고 천장 및 바닥은 외기 특히 여름철의 더운 공기를 차단하여 실내 온도 및 습도를 일정한 상태로 유지시키도록 시공된다. 예를 들면, 냉동 창고는 -60 내지 -18℃의 저온에서 유지될 수 있다. 이와 같이, 냉동 창고의 내부 공간을 저온으로 유지하기 위하여는 외부와의 열 교환을 차단해야 하는데, 열전도율이 낮은 우레탄 폼 재질의 단열재를 냉동 창고 내부의 바닥 및/또는 측벽 상에 스프레이 코팅 방식으로 시공하고 있다. Generally, the freezing warehouse is an independent structure, its walls, ceilings and floors are installed to keep indoor temperature and humidity at a constant level by intercepting hot air of outside air, especially in summer. For example, the refrigeration warehouse can be maintained at a low temperature of -60 to -18 占 폚. In order to keep the internal space of the freezer compartment at a low temperature, it is necessary to block heat exchange with the outside. In order to maintain the internal space of the freezer compartment at a low temperature, the urethane foam material having low thermal conductivity is sprayed onto the bottom and / .
이와 관련하여, 우레탄 폼, 구체적으로 경질 우레탄 폼은 단열성, 강도(예를 들면, 압축강도 및 전단강도), 시공성, 접착성, 상용성, 열안정성 및 내수성이 양호하여 냉동 창고용 단열재로서 광범위하게 사용되고 있다. 우레탄 폼의 전형적인 시공 방식은 스프레이 코팅으로서 구조물에 직접 분사하는 방식의 단열 시공법이다. 특히, 스프레이 코팅은 다양한 기하학적 형상의 면에 연속적인 우레탄 폼의 코팅 층을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 틈새 및 조인트 역시 최소화할 수 있다.In this connection, the urethane foam, specifically the rigid urethane foam, has excellent heat resistance, strength (for example, compressive strength and shear strength), workability, adhesiveness, compatibility, heat stability and water resistance, . A typical construction method of a urethane foam is an insulation construction method in which a spray coating is sprayed directly onto a structure. In particular, spray coating not only allows the formation of a continuous layer of urethane foam on the faces of various geometric shapes, but also minimizes crevices and joints.
구체적으로, 우레탄 폼 형성을 위한 스프레이 코팅 방식은 2 액형의 우레탄 원료(레진 프리믹스(A액) 및 이소시아네이트(B액))를 혼합하고 이를 토출시켜 벽체에 도포함에 따라 급속한 체적 팽창(발포)이 일어나 우레탄 폼을 형성하는 바, 이때 반응열로 인하여 약 120℃로 승온된다.. 상기 레진 프리믹스는 폴리올, 촉매, 정포제 및 기타 첨가제 등이 혼합되어 있는 원액을 의미한다. 반응 원료의 우레탄 반응에 따른 발포(체적 팽창)에 의하여 소정의 두께를 갖는 우레탄 폼이 형성된다. 그러나, 스프레이 코팅에 의한 발포 반응에 의하여 폼을 형성하는 과정 중 반응열이 외부로 빠져나가지 못하면서 우레탄 폼에 크랙을 형성한다.Specifically, a spray coating method for forming a urethane foam involves rapid volume expansion (foaming) by mixing a two-component urethane raw material (resin premix (liquid A) and isocyanate (liquid B) The urethane foam is formed, and the temperature is raised to about 120 캜 due to the reaction heat. The resin premix refers to a stock solution containing a mixture of a polyol, a catalyst, a foam stabilizer, and other additives. Urethane foam having a predetermined thickness is formed by foaming (volume expansion) in accordance with the urethane reaction of the reaction raw material. However, cracks are formed in the urethane foam when the reaction heat does not escape to the outside during the process of forming the foam by the foaming reaction by the spray coating.
또한, 우레탄 폼의 단열재를 시공한 후에는 냉동 창고 내 운전 온도로 냉각하는데, 시공된 우레탄 폼의 단열재 역시 냉각에 따른 수축 현상을 거치게 된다. 구체적으로, 우레탄 폼은 전형적으로 약 6×10-6/℃의 선팽창계수를 갖고 있기 때문에, 냉동 창고의 운전 조건 하에서 냉각되면서 수축된다. 그 결과, 시공된 우레탄 폼의 단열재가 수축되어 크랙을 형성한다. 수축에 의한 크랙 형성은 벽체 전반에 걸쳐 일어나는 바, 특히 수직 벽체와 천정(또는 바닥) 벽체가 만나는 코너 부위에서 크랙 형성이 두드러진다. 이와 같이, 냉동 온도 하에서는 통상의 창고 내 단열층에 비하여 우레탄 폼이 고유의 물성 한계를 극복하지 못하는 경우가 빈번하게 발생하며, 이는 크랙 형성의 증가를 유발한다.After the urethane foam insulation is applied, it is cooled to the operating temperature in the freezing warehouse, and the insulation of the applied urethane foam also undergoes shrinkage due to cooling. Specifically, the urethane foam typically has a coefficient of linear expansion of about 6 x 10 < -6 > / DEG C, so that it shrinks while being cooled under the operating conditions of the freezing storage. As a result, the heat insulating material of the applied urethane foam shrinks to form a crack. Cracking due to shrinkage occurs throughout the wall, particularly cracking at the corner where the vertical wall and ceiling (or bottom) wall meet. As described above, under the freezing temperature, the urethane foam often fails to overcome the inherent physical property limit compared with the ordinary insulated layer in the warehouse, which causes an increase in crack formation.
전술한 문제점을 완화하기 위하여, 단열재가 형성되는 피착 면(즉, 벽체 표면) 상에 메쉬 구조를 개재(설치)한 후에 우레탄 폼을 형성함으로써 크랙 형성을 완화시키는 기술도 개발된 바 있다(예를 들면, 국내특허번호 제1027618호 및 제544059호, 국내특허공개번호 제2015-0143243호 등).In order to alleviate the above-mentioned problem, there has been developed a technique for mitigating crack formation by forming a urethane foam after interposing a mesh structure on a surface (i.e., a wall surface) on which a heat insulating material is formed Korean Patent Nos. 1027618 and 544059, and International Patent Publication No. 2015-0143243).
그러나, 냉동 창고의 벽체 면에 시공되는 우레탄 폼은 양호한 냉동 효과 및 에너지 효율을 제공하기 위하여 다른 건축물의 경우에 비하여 현저히 높은 단열 특성을 확보해야 한다. 이를 위하여, 냉동 창고 내 우레탄 폼 층은 다른 용도에 적용하는 경우에 비하여, 증가된 두께, 예를 들면, 약 100 mm 이상, 더 나아가 약 500 mm까지의 두께를 갖도록 형성될 필요가 있다. 이처럼, 우레탄 폼의 두께 증가에 따라 수축으로 인한 크랙 형성 역시 증가하게 되는 만큼, 단지 메쉬 구조를 설치한 면에 우레탄 폼의 단열층을 형성하는 것만으로는 효과적인 방안이 될 수 없다. However, the urethane foam applied to the wall surface of the freezing warehouse must have a significantly higher heat insulating property than that of other buildings in order to provide a good refrigeration effect and energy efficiency. To this end, the urethane foam layer in the refrigeration warehouse needs to be formed to have an increased thickness, for example, up to about 100 mm, and even up to about 500 mm, as compared to other applications. As described above, since the crack formation due to the shrinkage also increases with the increase of the thickness of the urethane foam, it is not effective to form a heat insulating layer of the urethane foam only on the surface where the mesh structure is provided.
따라서, 냉동 창고의 벽체 상에 형성되는 단열재인 우레탄 폼에 발생하는 크랙 형성을 효과적으로 억제할 수 있는 시공 방법이 요구되고 있다. Therefore, there is a demand for a construction method capable of effectively suppressing the formation of cracks in a urethane foam, which is a heat insulating material formed on a wall of a freezing warehouse.
본 발명자들은 냉동 창고의 벽체에 스프레이 코팅 방식으로 시공되는 우레탄 폼 내 크랙 형성을 방지하기 위하여, 구간 별 사전 수축을 통한 격자 시공 방식, 즉 시간 차를 두고 격자 패턴의 지그재그 방식으로 우레탄 폼 원료를 스프레이 코팅하되, (i) 단계 별 스프레이 코팅 과정 중 두께 방향으로 특정 위치에 메쉬 구조를 설치하는 단계, 및/또는 (ii) 단열재 내에 규칙적 또는 불규칙적 간격을 두고 우레탄 폼의 수축 현상을 완화시키기 위한 복수의 목재 틀을 도입하는 단계를 포함하는 시공 방법을 개발하였다.In order to prevent the formation of cracks in the urethane foam which is applied to the wall of the freezer warehouse by the spray coating method, the inventors of the present invention have found out that the urethane foam raw material is sprayed by the lattice construction method by pre- (I) providing a mesh structure at a specific location in the thickness direction during the spray coating step by step, and / or (ii) providing a plurality of And a step of introducing a wooden frame.
따라서, 본 발명에서는 냉동 창고의 벽체 상에 우레탄 폼을 시공하는 과정 중 발생되는 크랙 형성 및/또는 단열재의 냉각 과정에서 유발되는 크랙 형성을 모두 억제할 수 있는 시공 방법을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention provides a construction method capable of suppressing crack formation caused during the process of applying urethane foam on a wall of a freezing warehouse and / or cracking caused by cooling process of the heat insulating material.
본 발명의 제1 면에 따르면,According to a first aspect of the present invention,
냉동 창고의 벽체 상에 격자 패턴으로 시간 차를 두고 지그재그 방식에 의하여 우레탄 폼 형성 원료를 스프레이 코팅함으로써 단열재를 형성하는 단계를 포함하되,Forming a heat insulating material by spray coating a urethane foam forming raw material on a wall of a freezing warehouse by a zigzag method with a time difference in a grid pattern,
상기 단열재를 형성하는 과정 중 상기 벽체 표면으로부터 전체 단열재 두께의 65 내지 85%에 상당하는 위치에 메쉬 구조를 설치하는 단계를 더 포함하고, 그리고Further comprising the step of installing a mesh structure at a position corresponding to 65 to 85% of the total thickness of the heat insulating material from the surface of the wall during the process of forming the heat insulating material, and
상기 단열재 두께는 150 내지 500 mm 범위인 냉동 창고 내 우레탄 폼 재질의 단열재를 시공하는 방법이 제공된다.Wherein a thickness of the heat insulating material is in the range of 150 to 500 mm.
본 발명의 제2 면에 따르면,According to a second aspect of the present invention,
냉동 창고의 벽체 상에 격자 패턴으로 시간 차를 두고 지그재그 방식에 의하여 우레탄 폼 형성 원료를 스프레이 코팅함으로써 단열재를 형성하는 단계를 포함하되,Forming a heat insulating material by spray coating a urethane foam forming raw material on a wall of a freezing warehouse by a zigzag method with a time difference in a grid pattern,
상기 스프레이 코팅에 앞서 상기 벽체 표면으로부터 상기 단열재의 두께 방향 기준으로 소정 높이에서 단열재의 길이 방향으로 규칙적 또는 불규칙적 간격을 두면서 적어도 2개의 목재 틀을 배열함으로써 스프레이 코팅에 의하여 형성된 단열재 내에 상기 적어도 2개의 목재 틀이 매립되고, 그리고Wherein at least two wooden frames are arranged at regular or irregular intervals in the longitudinal direction of the heat insulating material at a predetermined height from the wall surface in the thickness direction of the heat insulating material prior to the spray coating, The frame is buried, and
상기 단열재 두께는 150 내지 500 mm 범위인 냉동 창고 내 우레탄 폼 재질의 단열재를 시공하는 방법이 제공된다.Wherein a thickness of the heat insulating material is in the range of 150 to 500 mm.
예시적 구체예에 따르면, 상기 목재 틀은 냉동 창고의 벽체 표면에 고정되어 단열재의 두께 방향으로 연장되는 앵커 부재에 연결된 형태로 배열될 수 있다. According to an exemplary embodiment, the wooden frame may be arranged so as to be connected to an anchor member which is fixed to the wall surface of the freezing warehouse and extends in the thickness direction of the heat insulating material.
예시적 구체예에 따르면, 상기 앵커 부재의 연장 방향을 따라 복수의 목재 틀이 연결되도록 단열재 층 내부에 매립하고, 이때 상기 복수의 목재 틀 사이에는 단열재의 두께 방향으로 인접하는 스프레이 코팅 층 간의 경계선이 위치할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a plurality of wooden frames are embedded in the heat insulating material layer along the extending direction of the anchor member. Between the plurality of wooden frames, a boundary line between the spray coating layers adjacent in the thickness direction of the heat insulating material Can be located.
본 발명의 제3 면에 따르면,According to a third aspect of the present invention,
냉동 창고의 벽체 상에 격자 패턴으로 시간 차를 두고 지그재그 방식에 의하여 우레탄 폼 형성 원료를 스프레이 코팅함으로써 단열재를 형성하는 단계를 포함하되,Forming a heat insulating material by spray coating a urethane foam forming raw material on a wall of a freezing warehouse by a zigzag method with a time difference in a grid pattern,
상기 스프레이 코팅에 앞서 상기 벽체 표면으로부터 상기 단열재의 두께 방향 기준으로 40 내지 60%에 상당하는 높이에서 단열재의 길이 방향으로 규칙적 또는 불규칙적 간격을 두면서 적어도 2개의 목재 틀을 배열함으로써 스프레이 코팅에 의하여 형성된 단열재 내에 상기 적어도 2개의 목재 틀이 매립되고,Wherein at least two wooden molds are arranged at regular or irregular intervals in the longitudinal direction of the heat insulating material at a height corresponding to 40 to 60% of the heat insulating material from the wall surface prior to the spray coating, The at least two wooden frames are embedded in the frame,
상기 단열재를 형성하는 과정 중 상기 벽체 표면으로부터 전체 단열재 두께의 65 내지 85%에 상당하는 위치에 메쉬 구조가 설치되며, 그리고A mesh structure is installed at a position corresponding to 65 to 85% of the total thickness of the heat insulating material from the surface of the wall during the process of forming the heat insulating material,
상기 단열재 두께는 150 내지 500 mm 범위인 냉동 창고 내 우레탄 폼 재질의 단열재를 시공하는 방법이 제공된다. Wherein a thickness of the heat insulating material is in the range of 150 to 500 mm.
본 발명에 따른 냉동 창고 내 단열재로서 우레탄 폼의 시공 방법은 시간 차를 두고 격자 패턴의 지그재그 방식으로 우레탄 폼 원료를 스프레이 코팅하는 방법을 기반로 하되, 단계 별 스프레이 코팅 과정에서 메쉬 구조를 단열재 내부의 특정 위치에 배치하거나, 또는 단열재 내에 규칙적 또는 불규칙적 간격을 두고 적어도 2개의 목재 틀을 매립함으로써 우레탄 폼 재질의 단열재의 시공 과정에서 발생되는 수축 현상 및 냉동 창고 내부를 저온으로 유지함에 따른 수축 현상으로부터 유발되는 크랙 형성을 효과적으로 억제할 수 있는 장점을 제공한다. The method of applying urethane foam as a thermal insulator in a freezing warehouse according to the present invention is based on a method of spray coating a urethane foam raw material in a zigzag manner in a lattice pattern with a time difference. In the step spray coating process, Or at least two timber frames are embedded at regular or irregular intervals in the heat insulating material, thereby causing shrinkage occurring in the process of the urethane foam material insulation and shrinkage caused by keeping the inside of the freezing warehouse at a low temperature Cracks can be effectively suppressed.
특히, 본 발명에 따라 제공되는 시공 방법은 기존의 냉동 창고의 구조를 실질적으로 변경하지 않고도 구현할 수 있기 때문에 단열재의 크랙 형성 억제를 위한 시공 비용을 최소화할 수 있다. 따라서, 향후 광범위한 상용화가 기대된다. In particular, since the construction method provided by the present invention can be implemented without substantially changing the structure of the existing refrigeration warehouse, the construction cost for suppressing the crack formation of the heat insulating material can be minimized. Therefore, wide commercialization is expected in the future.
도 1a 및 도 1b 각각은 본 발명의 일 구체예에 있어서, 냉동 창고의 벽체 상에 격자 패턴으로 시간 차를 두고 지그재그 방식에 의하여 우레탄 폼 형성 원료를 단계 별로 스프레이 코팅하는 예를 도시하는 평면도 및 순서도이고;
도 2는 본 발명의 일 구체예에 있어서, 냉동 창고의 벽체 상에 격자 패턴으로 시간 차를 두고 지그재그 방식에 의하여 우레탄 폼 형성 원료를 스프레이 코팅하는 과정에서 단열재 내 특정 두께 위치에 메쉬 구조를 매립(설치)하는 예를 도시하는 도면이고;
도 3a 및 도 3b 각각은 본 발명의 다른 구체예에 있어서, 냉동 창고의 벽체의 코너 부위 및 벽체 상에 격자 패턴으로 시간 차를 두고 지그재그 방식에 의하여 형성된 우레탄 폼 재질의 단열재 내에 상호 이격된 적어도 2개의 목재 틀이 매립(설치)된 예를 도시하는 도면이고; 그리고
도 4는 본 발명의 또 다른 구체예에 있어서 냉동 창고의 벽체 상에 격자 패턴으로 시간 차를 두고 지그재그 방식에 의하여 우레탄 폼 형성 원료를 스프레이 코팅하는 과정에서 메쉬 구조 및 복수의 목재 틀을 함께 매립(도입)한 예를 도시하는 도면이다. Each of Figs. 1A and 1B is a plan view and an example of an example in which the urethane foam forming raw material is spray coated on the wall of the freezing warehouse in a zigzag manner at a time difference in a lattice pattern, ego;
The present invention relates to a process for spraying a urethane foam-forming raw material on a wall of a freezing warehouse by a zigzag method, (Installation), and Fig.
Each of Figures 3a and 3b is a schematic view of a refrigerator according to another embodiment of the present invention. Figure 3 is a cross-sectional view of a frozen warehouse according to another embodiment of the present invention. ≪ / RTI > is a view showing an example in which four wooden frames are embedded (installed); And
4 is a view illustrating a method of spraying a urethane foam-forming raw material on a wall of a freezing warehouse by spraying a mesh structure and a plurality of wooden frames together in a zigzag manner, (See FIG.
본 발명은 하기의 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 하기의 설명은 본 발명의 바람직한 구체예를 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 개별 구성에 관한 세부 사항은 후술하는 관련 기재의 구체적 취지에 의하여 적절히 이해될 수 있다.The present invention can be all accomplished by the following description. The following description should be understood to describe preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not necessarily limited thereto. It is to be understood that the accompanying drawings are included to provide a further understanding of the invention and are not to be construed as limiting the present invention. The details of the individual components may be properly understood by reference to the following detailed description of the related description.
본 명세서에서 사용되는 용어는 하기와 같이 정의될 수 있다. The terms used in this specification can be defined as follows.
"냉동 창고"는 내용물(예를 들면, 음식을 비롯한 기타 제품)의 신선도 유지 또는 변질 방지를 목적으로 냉동 및/또는 냉장 효과를 달성할 수 있는 임의의 건축 구조물을 의미할 수 있다.. By "freezing warehouse" may mean any building structure capable of achieving refrigeration and / or refrigeration effects for the purpose of preserving freshness or preventing deterioration of the contents (e.g., food and other products).
"벽체"는 냉동 창고 내 높이를 형성하는 수직 구조면, 그리고 천정 면 및 바닥 면을 형성하는 수평 구조면을 포함하는 개념으로서 수직 구조면과 수평 구조면이 합쳐지는 코너 부위 모두를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. It is understood that the term "wall" includes both vertical structures forming the height in the freezer compartment and horizontal structures forming the ceiling and the floor, .
"우레탄 폼(urethane foam)"은 디(di-) 또는 다가이소시아네이트를 이소시아네이트-반응성 수소-함유 화합물(다관능성 알코올(구체적으로 폴리올), 아미노알코올 및/또는 폴리아민)과 발포제(blowing agent)와 반응시켜 얻어지는 셀 구조의(cellular) 발포 생성물을 의미할 수 있다. 이때, "우레탄"은 우레탄(-NHCOO-) 결합을 갖는 고분자, 그리고 "폼(foam)"은 기포를 생성하는 고분자 반응(발포 반응)에 의하여 생성된 벌집 형태의 재료를 의미할 수 있다. 우레탄 폼은 기공 형태에 따라 개방 셀(open cell) 및 폐쇄 셀(closed cell)로 구분되며, 기계적 물성에 따라 경질 우레탄 폼, 연질 우레탄 폼 및 반경질 우레탄 폼으로 구분될 수 있다."Urethane foam" refers to a reaction product of a di- or polyisocyanate with an isocyanate-reactive hydrogen-containing compound (polyfunctional alcohol (specifically polyol), aminoalcohol and / or polyamine) and a blowing agent The cellulosic foamed product obtained by the method of the present invention. Here, "urethane" may refer to a polymer having a urethane (-NHCOO-) bond, and "foam" may refer to a honeycomb material produced by a polymer reaction (foaming reaction) to generate bubbles. The urethane foam is classified into an open cell and a closed cell depending on the pore type. Depending on mechanical properties, the urethane foam may be divided into a hard urethane foam, a soft urethane foam and a semi-hard urethane foam.
"NCO%"는 이소시아네이트 화합물에 함유되어 있는 NCO의 중량%를 의미한다."NCO%" means the weight percentage of NCO contained in the isocyanate compound.
"이소시아네이트 인덱스(isocyanate index)"는 우레탄 반응물 중 폴리올 성분 내에 존재하는 히드록시기(-OH) 당량수와 이소시아네이트(-NCO)의 당량수의 비율, 즉, 이론적 당량에 대한 사용되는 이소시아네이트의 량을 의미한다. 따라서, 이소시아네이트 인덱스가 100 미만인 경우에는 과량의 폴리올 성분이 존재함을 의미하는 반면, 이소시아네이트 인덱스가 100을 초과하는 경우에는 과량의 이소시아네이트 성분이 존재한다는 것을 의미한다. "Isocyanate index" means the amount of isocyanate used relative to the ratio of the number of hydroxyl groups (-OH) present in the polyol component to the number of equivalents of isocyanate (-NCO), ie the theoretical equivalent, in the urethane reactants . Thus, an isocyanate index of less than 100 means that an excess of polyol component is present, while an isocyanate index of more than 100 means that an excess of isocyanate component is present.
"스프레이 코팅"은 고분자 형성용 원료(우레탄의 경우에는 우레탄 형성용 원료)를 피착물의 표면에 노즐을 통한 분사 방식으로 도포하는 공정을 의미할 수 있다. "Spray coating" may refer to a process of applying a raw material for polymer formation (urethane forming raw material in the case of urethane) onto the surface of the adherend by spraying through a nozzle.
"지그재그 방식"은 우레탄 폼 원료를 격자 패턴으로 스프레이 코팅하여 형성되는 우레탄 폼 층을 적층하여 단열재를 형성함에 있어서, 벽체 표면으로부터 단열재의 두께 방향으로 하부의(underlying) 우레탄 폼 층의 격자 패턴의 경계선을 중첩하여 덮는 적층(또는 피복) 방식에 의하여 스프레이 코팅을 수행하는 것을 의미할 수 있다.The "zigzag method" is a method in which, in forming a heat insulating material by laminating urethane foam layers formed by spray coating a urethane foam raw material in a lattice pattern, the boundary of the grid pattern of the underlying urethane foam layer in the thickness direction of the heat insulating material from the wall surface (Or coating) method in which the coating layer is overlaid on the coating layer.
"격자 패턴으로"라는 표현은 피착 면을 임의의 격자 형태(서로 중첩되지 않으면서 교대로 인접하며 배열되는 제1 패턴부 및 제2 패턴부로 구성됨)로 구분할 때, 우레탄 폼 형성 원료를 제1 패턴부에 스프레이 코팅한 후에 시간 차를 두고 코팅되지 않은 제2 패턴부에 스프레이 코팅을 수행함으로써 연속적인 면을 갖는 우레탄 폼 층(단위 우레탄 폼 층)을 형성하는 하는 것을 의미할 수 있다.The expression "with a lattice pattern" means that when the adherend faces are divided into arbitrary lattice forms (consisting of a first pattern portion and a second pattern portion which are arranged alternately adjacent to each other without overlapping each other), the urethane foam- To form a urethane foam layer (unit urethane foam layer) having a continuous surface by performing spray coating on the second pattern portion that is not coated with a time difference after spray coating the first surface of the substrate.
어떠한 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 별도의 언급이 없는 한, 다른 구성 요소 및/또는 단계를 더 포함할 수 있음을 의미한다.When "comprising" includes any element, it is understood that it may include other elements and / or steps, unless the context requires otherwise.
본 발명에 따르면, 냉동 창고 내 벽체 상에 우레탄 폼을 일거에 스프레이 코팅하여 단열재를 형성하는 대신에, 구간 별 사전 수축을 통한 격자 시공 방식을 이용하여 우레탄 폼 형성용 원료의 발포 반응 시 반응열이 불충분하게 배출되는 현상을 억제하고, 또한 단계 별 시공 과정에서 메쉬 구조 및/또는 이격된 복수의 목재 틀을 단열재 내부에 도입함으로써 우레탄 폼의 수축 현상을 완화할 수 있다. 그 결과, 냉동 창고 내 우레탄 폼 재질의 단열재의 시공 및 운전 과정 중에 크랙이 형성되는 현상을 억제할 수 있다. 즉, 단계 별 우레탄 폼의 스프레이 코팅 방식의 경시적 특성을 우레탄 폼의 수축 완화를 위한 추가 구성 요소와 유기적으로 결합하는 시공 방법에 의하여 복합적으로 크랙의 형성을 억제할 수 있다. According to the present invention, instead of forming the heat insulating material by spray coating the urethane foam on the wall in the freezing warehouse, the heat of reaction during the foaming reaction of the raw material for forming the urethane foam is insufficient by using the lattice construction method by pre- And the shrinkage of the urethane foam can be alleviated by introducing the mesh structure and / or a plurality of spaced apart wooden frames into the heat insulating material during the stepwise construction process. As a result, it is possible to suppress the formation of cracks during the construction and operation of the urethane foam material in the freezer warehouse. That is, the formation of cracks can be suppressed by a construction method in which the time-dependent characteristics of the urethane foam spray coating method of each step are combined with the additional components for shrinkage relaxation of the urethane foam.
도 1a 및 도 1b 각각은 냉동 창고의 벽체 상에 격자 패턴으로 시간 차를 두고 지그재그 방식에 의하여 우레탄 폼 형성 원료를 단계 별로 스프레이 코팅하는 예를 도시하는 평면도 및 순서도이다.1A and 1B are a plan view and a flowchart showing an example in which the urethane foam-forming raw material is spray-coated on a wall of a freezing warehouse in a zigzag manner at a time difference in a lattice pattern.
상기 도면은 냉동 창고의 벽체 상에 설치되는 단열재는 복수의 우레탄 폼 층의 적층 구조로 형성되는 바, 예시적 목적으로 벽체 표면에 형성된 제1 우레탄 폼 층(10) 상에 제2 우레탄 폼 층(10')이 적층된 구조의 평면과 공정 순서를 도시한 것이다. 상기 도면의 경우, 격자 패턴을 용이하게 이해할 수 있도록 편의 상 격자 패턴을 구성하는 제1 패턴부(11) 및 제2 패턴부(12)는 구별하여 표시하고 있으나, 시간 차를 두고 형성되는 점만 달리할 뿐 실질적으로는 동일한 조성의 우레탄 폼 형성용 원료를 사용한 것으로 이해될 수 있다.In this figure, the heat insulating material provided on the wall of the freezing warehouse is formed of a laminated structure of a plurality of urethane foam layers. For example, a second urethane foam layer (10) formed on the first urethane foam layer 10 ') are stacked on a substrate. Although the
상기 도시된 바에 따르면, 먼저 냉동 창고의 벽체 표면 상에서 복수의 제1 패턴부(11)에 상당하는 영역에 우레탄 폼 형성용 원료를 스프레이 코팅한다. 스프레이 코팅 이후 발포 반응에 의한 급속한 체적 팽창(구체적으로, 체적 팽창 및 경화)이 이루어지고, 반응열(또는 기포)이 배출됨에 따라 수축된다. 이후, 제2 패턴부(12)에 대응하는 영역에 스프레이 코팅을 수행하여 발포 반응에 의한 체적 팽창 및 수축을 거쳐 제1 우레탄 폼 층(10)이 연속적인 면을 형성하게 된다. 이때, 제1 패턴층(11)과 제2 패턴층(12) 간 스프레이 코팅의 시간적 간격은, 예를 들면 약 5 내지 50분(구체적으로 약 10 내지 40분, 보다 구체적으로 약 20 내지 30분) 범위이다.According to the above description, the material for forming urethane foam is first spray-coated on the surface of the wall of the freezing warehouse corresponding to the plurality of
제1 우레탄 폼 층(10)의 두께는, 발포 반응 열이 효과적으로 배출될 수 있는 범위 내에서 선정될 수 있는 바, 이때 제1 우레탄 폼 층(10)의 두께가 지나치게 작은 경우에는 반응 열의 배출이 용이할 수는 있으나, 단열재 형성에 소요되는 시간이 지나치게 길어질 수 있다. 반면, 제1 우레탄 폼 층(10)의 두께가 지나치게 큰 경우에는 반응 열이 충분히 배출되지 않아 크랙 형성을 유발할 수 있다. 상기의 점을 고려하여, 제1 우레탄 폼 층(10)의 두께는, 예를 들면 약 20 내지 90 mm, 구체적으로 약 30 내지 70 mm, 보다 구체적으로 약 40 내지 60 mm 범위로 조절할 수 있다. The thickness of the first
상기 우레탄 폼 형성용 원료는 단열재로 적합한 우레탄 폼 형성용 원료인 한, 특별히 한정되지 않는다. 예시적 구체예에 따르면, 상기 우레탄 폼 형성용 원료는 크게 A액(레진 프리믹스) 및 B액(이소시아네이트를 함유함)으로 이루어진다. The urethane foam-forming raw material is not particularly limited as long as it is a raw material for forming a urethane foam suitable as a heat insulating material. According to an exemplary embodiment, the raw material for forming the urethane foam is mainly composed of liquid A (resin premix) and liquid B (containing isocyanate).
이때, A액은 대표적으로 다관능성 알코올로서, 구체적으로 폴리올을 포함하며, 이와 함께 우레탄 반응 촉매, 발포제, 계면활성제(선택적) 및 기타 첨가제(예를 들면, 사슬 연장제, 셀 조절제, 반응억제제 등의 선택적 성분)을 추가적으로 함유할 수 있다. 따라서, 우레탄 폼은 폴리올 성분 및 이소시아네이트 성분을 기본 반응물로 하고, 발포제, 반응 촉매, 계면활성제 및 기타 첨가제의 존재 하에서 반응시킴으로써 형성될 수 있다.At this time, the liquid A is typically a polyfunctional alcohol, specifically including a polyol, and a urethane reaction catalyst, a foaming agent, a surfactant (optional), and other additives such as a chain extender, a cell modifier, , ≪ / RTI > Thus, the urethane foam can be formed by reacting the polyol component and the isocyanate component as basic reactants and in the presence of a foaming agent, a reaction catalyst, a surfactant, and other additives.
폴리올 성분Polyol component
폴리올 성분은 에테르 폴리올, 에스테르 폴리올 또는 이의 혼합물일 수 있는 바, 에테르 폴리올의 예로서 글리세린(glycerine), 트리메탄올프로페인(trimethanolpropane), 펜타에리스리톨(pentaerythritol), 디펜타에리스리톨(dipentaerythritol), 알파메틸글루코시드(α-methylglucoside), 자일리톨(xylitol), 솔비톨(sorbitol) 및 설탕(sucrose) 등과 같은 다관능성 알코올; 및/또는 오르소-톨루엔 디아민(o-toluene diamine), 에틸렌디아민(ethylene diamine), 트리에탄올아민(triethanol amine) 등과 같은 다관능성 아민을 출발 물질로 하여 산화알킬렌(예를 들면, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드 또는 이들의 혼합물)을 부가한 폴리올을 들 수 있다. 또한, 에스테르 폴리올의 예로서, 폴리하이드릭(polyhydric) 알코올과 다가산(특히 다가 카르복시산)의 반응 생성물을 들 수 있다. 이때, 다가산 대신에 이의 무수물, 저급 알코올과의 에스테르 화합물 또는 이의 혼합물을 사용할 수도 있다. 보다 구체적으로, 2가산(예를 들면, 무수프탈산, 테레프탈산, 스베린산, 세바식산, 이소프탈산, 트리멜리트산, 숙신산, 아디프산, 푸마르산 등)과 다가 알코올류(예를 들면, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 글리세린, 트리메틸롤프로판, 프로필렌 글리콜 등)를 중합하여 합성된 폴리올을 사용할 수 있다. 또한, 단일 에스테르 폴리올을 사용할 수도 있고, 2 이상의 에스테르 폴리올을 조합하여 사용할 수도 있다. The polyol component may be an ether polyol, an ester polyol or a mixture thereof. Examples of the ether polyol include glycerine, trimethanolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, Polyfunctional alcohols such as? -Methylglucoside, xylitol, sorbitol and sucrose; (For example, ethylene oxide, propylene oxide, and the like) with a polyfunctional amine, such as ethylene oxide, propylene oxide and / or ortho-toluene diamine, ethylene diamine, triethanol amine, Oxides, butylene oxides, or mixtures thereof). Examples of ester polyols include reaction products of polyhydric alcohols with polyhydric acids (especially polyhydric carboxylic acids). At this time, an anhydride thereof, an ester compound with a lower alcohol or a mixture thereof may be used instead of the polyvalent acid. More specifically, it is possible to use a polyhydric alcohol such as dicarboxylic acid (e.g., phthalic anhydride, terephthalic acid, suberic acid, sebacic acid, isophthalic acid, trimellitic acid, succinic acid, adipic acid, fumaric acid, , Diethylene glycol, 1,4-butanediol, glycerin, trimethylol propane, propylene glycol, etc.) can be used. Further, a single ester polyol may be used, or two or more ester polyols may be used in combination.
예시적 구체예에 따르면, 냉동 창고용 단열재로서 요구되는 다양한 물성을 만족하기 위하여 사용 가능한 폴리올(에테르 폴리올 및/또는 에스테르 폴리올)의 수산기 값은, 예를 들면 약 170 내지 500 ㎎ KOH/g, 구체적으로 약 250 내지 400 ㎎ KOH/g, 보다 구체적으로 약 300 내지 370 ㎎ KOH/g 범위일 수 있는 바, 이러한 폴리올 성분을 적절히 선택함으로써 원하는 특성(예를 들면, 열전도율, 내습성(냉동 보관에 따라 생성되는 수분의 결로 현상에 견디는 물성), 기계적 특성(압축 강도, 휨 강도 등))을 조절할 수 있다.According to the exemplary embodiment, the hydroxyl value of the usable polyol (ether polyol and / or ester polyol) is, for example, about 170 to 500 mg KOH / g to satisfy various physical properties required as a heat insulating material for a refrigeration warehouse, Can be in the range of about 250 to 400 mg KOH / g, more specifically about 300 to 370 mg KOH / g in terms of the desired properties (e.g., thermal conductivity, moisture resistance Mechanical strength (compressive strength, flexural strength, etc.)) can be controlled.
이소시아네이트 성분Isocyanate component
우레탄 반응 시 사용 가능한 이소시아네이트 성분은 통상적으로는 이소시아네이트기에 방향족, 시클로지방족 및/또는 지방족기가 연결된 화합물을 포함하며, 이들 이소시아네이트를 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 상기 이소시아네이트는 폴리올 성분과 반응하여 우레탄 폼의 우레탄 결합을 형성한다. 이소시아네이트는 당업계에서 알려져 있는 폴리우레탄 제조용 이소시아네이트 화합물로서, 예를 들면 에틸렌 디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,12-도데칸 디이소시아네이트, 시클로부탄-1,3-디이소시아네이트, 시클로헥산-1,3- 및 -1,4-디이소시아네이트, 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸-시클로헥산(이소포론 디이소시아네이트), 2,4- 및 2,6-헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트(수소화 MDI, 또는 HMDI), 1,3- 및 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4- 및 2,6-톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄-2,4'- 및/또는 -4,4'-디이소시아네이트(MDI), 나프틸렌-1,5-디이소시아네이트, 트리페닐-메탄-4,4',4"-트리이소시아네이트, 폴리페닐-폴리메틸렌-폴리이소시아네이트, 노르보르난 디이소시아네이트, m- 및 p-이소시아네이토페닐 설포닐이소시아네이트, 과염소화 아릴 폴리이소시아네이트, 카르보디이미드-개질 폴리이소시아네이트, 우레탄-개질 폴리이소시아네이트, 알로파네이트-개질 폴리이소시아네이트, 이소시아누레이트-개질 폴리이소시아네이트, 우레아-개질 폴리이소시아네이트, 뷰렛-함유 폴리이소시아네이트, 이소시아네이트-말단 예비중합체 또는 이들의 혼합물 등이 있다. The isocyanate components that can be used in the urethane reaction typically include compounds in which isocyanate groups are linked by aromatic, cycloaliphatic and / or aliphatic groups, and these isocyanates may be used alone or in combination. The isocyanate reacts with the polyol component to form a urethane bond in the urethane foam. The isocyanate is an isocyanate compound for producing polyurethane which is known in the art, and examples thereof include ethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,12-dodecane diisocyanate, 1,3-diisocyanate, cyclohexane-1,3- and -1,4-diisocyanate, 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexane ( Diisocyanate (hydrogenated MDI, or HMDI), 1,3- and 1,4-diisocyanates (e.g., isophorone diisocyanate), 2,4- and 2,6-hexahydrotoluene diisocyanate, dicyclohexylmethane- (TDI), diphenylmethane-2,4'- and / or -4,4'-diisocyanate (MDI), naphthylene-1, 2,4,6-toluene diisocyanate 5-diisocyanate, triphenylmethane-4,4 ', 4 "-triisocyanate, polyphenyl-polymethylene- Modified polyisocyanates, urethane-modified polyisocyanates, urea-modified polyisocyanates, urea-modified polyisocyanates, urethane-modified polyisocyanates, urethane-modified polyisocyanates, , Isocyanurate-modified polyisocyanates, urea-modified polyisocyanates, burette-containing polyisocyanates, isocyanate-terminated prepolymers, or mixtures thereof.
본 발명의 예시적인 구체예에 따르면, 상기 이소시아네이트 성분은 약 2.5 내지 3.5의 관능기 수, 그리고 약 15 내지 35의 NCO%를 갖는 MDI, 폴리머릭 MDI 등으로서 이의 분자량(Mw)은 약 300 내지 450 범위일 수 있다. 특히, p-MDI는 상온에서 갈색을 나타내며, 이의 액상 점도 범위는 약 150 내지 400 cps(25℃) 범위를 나타낼 수 있다. 또한, 단열 창고의 단열재용으로 적합한 우레탄 폼의 물성을 고려하면, 이소시아네이트 인덱스는, 예를 들면 약 80 내지 300, 구체적으로는 약 100 내지 250, 보다 구체적으로는 약 120 내지 180 범위일 수 있다.According to an exemplary embodiment, the isocyanate component is a functional group of 2.5 to 3.5, and its molecular weight as MDI, polymeric MDI, etc. having a NCO% of 15 to 35 (M w) is from about 300 to 450 Lt; / RTI > In particular, p-MDI is brown at room temperature, and its liquid viscosity range can range from about 150 to 400 cps (25 DEG C). Further, considering the physical properties of the urethane foam suitable for the heat insulating material of the insulating warehouse, the isocyanate index may be in the range of, for example, about 80 to 300, specifically about 100 to 250, more specifically about 120 to 180.
발포제blowing agent
발포제는 우레탄 반응 중 기포를 발생시키는 역할을 하는 바, 우레탄 반응에는 참여하지 않고 반응열에 의하여 기화(승화)되어 기포를 형성하는 성분 및 화학적 발포제인 물(이소시아네이트와 반응하여 이산화탄소를 발생시킴)로 구분할 수 있다. 전자의 경우, 발포 반응 시 생성 열로 인하여 발포제 성분은 기화(승화)되며, 이로 인한 가스는 폼의 둘러싸인 셀에 의하여 축적되고, 그 결과 우레탄 폼이 낮은 열전도율을 나타낼 수 있다. 이때, 발포제로서 탄화수소계인 C-펜탄, 수소화염화불화탄소계인 HCFC-141b, 하이드로불화탄소(HFC)계인 HFC-245fa, HFC-365mfc 등을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 다만, CFC계 발포제의 사용을 배제하는 것은 아니나, 환경 문제를 야기할 수 있으므로 가급적 사용을 배제하는 것이 바람직할 수 있다. 바람직하게는 보다 친환경적 성분인 C-펜탄, HFC계 등을 사용할 수 있다. The blowing agent serves to generate bubbles during the urethane reaction. The blowing agent is classified into a component that forms vapor bubbles (sublimation) by reaction heat and does not participate in the urethane reaction, and a chemical foaming agent (generates water by reacting with isocyanate) . In the case of the former, the foaming agent component is vaporized (sublimed) due to the generated heat during the foaming reaction, and the resulting gas is accumulated by the cells surrounded by the foam, so that the urethane foam can exhibit a low thermal conductivity. As the foaming agent, hydrocarbon type C-pentane, hydrogenated chloroform fluorocarbon type HCFC-141b, hydrofluorocarbon (HFC) type HFC-245fa, HFC-365mfc, etc. may be used singly or in combination. However, the use of the CFC foaming agent is not excluded, but it may cause environmental problems and it may be preferable to exclude the use as much as possible. Preferably, more environmentally friendly components such as C-pentane, HFC, and the like can be used.
예시적으로, 발포제는 제조하고자 하는 폴리우레탄 폼의 물성(예를 들면, 밀도 등)의 요구 특성에 따라 사용량을 정할 수 있는 바, 예를 들면 폴리올 100 중량부를 기준으로 최대 약 30 중량부, 구체적으로는 약 5 내지 25 중량부, 보다 구체적으로는 약 7 내지 20 중량부 범위에서 정할 수 있다. Illustratively, the amount of the blowing agent to be used can be determined according to the required properties of the polyurethane foam to be produced (for example, density, etc.). For example, the amount of the foaming agent is at most about 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol, To about 5 to 25 parts by weight, more specifically about 7 to 20 parts by weight.
택일적으로, 발포제로서 물을 사용할 수 있는 바, 이소시아네이트와 반응하여 이산화탄소 가스를 생성할 수 있으며, 이 경우 물의 사용량은, 폴리올 성분 100 중량부를 기준으로, 약 0.1 내지 20 중량부, 보다 구체적으로는 약 0.5 내지 10 중량부 범위일 수 있다.Alternatively, water can be used as a blowing agent, and it can react with isocyanate to generate carbon dioxide gas. In this case, the amount of water used is about 0.1 to 20 parts by weight, more preferably about 0.1 to 20 parts by weight, May range from about 0.5 to 10 parts by weight.
우레탄 반응 촉매Urethane reaction catalyst
우레탄 폼 형성을 위한 폴리올과 이소시아네이트 간의 반응 촉매로서, 예를 들면 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리이소프로판올아민, 트리부틸아민, 트리옥틸아민, 헥사데실디메틸아민, N-메틸몰포린, N-에틸몰포린, N-옥타데실몰포린, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, 디에틸렌트리아민, N,N,N',N'-테트라메틸부탄디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-1.3-부탄디아민, N,N,N',N'-테트라에틸헥사메틸렌디아민, 비스[2-(N,N-디메틸아미노)에틸]에테르, N,N-디메틸벤질아민, N,N-디메틸시클로헥실아민, N,N,N',N',n-펜타메틸디에틸렌트리아민, 트리에틸렌디아민, 트리에틸렌디아민의 개미산 및 기타염, 제 1 및 제 2 아민의 아미노기와 옥시알킬렌부가물, N,N-디알킬피페라진류와 같은 아자고리화합물, 여러 가지의 N,N',N''-트리알킬아미노알킬헥사히드로트리아진류의 β-아미노카르보닐촉매 등의 아민계 촉매를 사용할 수 있다. As a reaction catalyst between a polyol and an isocyanate for forming a urethane foam, for example, a catalyst such as triethylamine, tripropylamine, triisopropanolamine, tributylamine, trioctylamine, hexadecyldimethylamine, N-methylmorpholine, N- N, N, N-diethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, diethylenetriamine, N, N-dimethylethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N, N ', N'-tetraethylhexamethylenediamine, bis [2- (N (N, N'-tetramethylbutanediamine) N, N ', N', n-pentamethyldiethylenetriamine, triethylenediamine, N, N-dimethylaminoethyl) Formic acid and other salts of triethylenediamine, amino groups and oxyalkylene adducts of primary and secondary amines, and azo compounds such as N, N-dialkylpiperazines , A number of the N, N ', N' '- can be used to trialkyl-amino-alkyl-hexahydro-triazol jinryu of β- aminocarbonyl catalyst such as amine-based catalysts.
상기 우레탄 반응 촉매는 단독 또는 조합하여 사용 가능하며, 이의 사용량은 폴리올 성분 100 중량부를 기준으로 약 0.5 내지 2 중량부, 구체적으로 약 0.5 내지 1 중량부 범위에서 선택 가능하다. The urethane reaction catalyst may be used alone or in combination. The amount of the urethane reaction catalyst may be selected in the range of about 0.5 to 2 parts by weight, specifically about 0.5 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the polyol component.
계면활성제Surfactants
일정 경우에 있어서 우레탄 반응물 내에 선택적으로 계면활성제를 사용할 수 있는 바, 반응 원료의 혼합 안정화, 기포 발생, 기포의 안정화 등의 작용을 할 수 있다. 예를 들면, 표면장력을 감소시켜 셀의 크기를 작게 함으로써 표면적을 증가시킬 수 있고, 표면 탄성을 증가시켜 셀 파괴가 일어나기 전에 임계적으로 확장하는 막을 회복할 수 있도록 함으로써 폼의 안정성을 높일 수 있다.In some cases, the surfactant can be selectively used in the urethane reaction product, and the reaction stabilization of the reaction raw material, the generation of bubbles and the stabilization of the bubbles can be performed. For example, it is possible to increase the surface area by decreasing the surface tension by decreasing the surface tension, and by increasing the surface elasticity, it is possible to recover the film which expands critically before the cell destruction occurs, thereby improving the stability of the foam .
이처럼, 발포 폴리우레탄 내의 셀 구조를 고려하여 계면활성제의 종류를 적절하게 선정할 수 있으며, 이의 구체적인 예로서 실리콘계 계면활성제를 들 수 있는 바, 예를 들면 유기 실리콘계 화합물로서 폴리알킬렌글리콜 실리콘 공중합체를 사용할 수 있다. 이러한 계면활성제의 분자량은, 예를 들면 약 2000 내지 9000 g/mol, 보다 구체적으로 약 4,000 내지 8000g/mol 범위일 수 있다. 계면활성제의 사용량은 폴리올 성분 중량을 기준으로, 예를 들면 약 1 내지 4 중량부, 구체적으로 약 1.5 내지 3 중량부 범위일 수 있다.As described above, the type of the surfactant can be appropriately selected in consideration of the cell structure in the foamed polyurethane. Specific examples thereof include silicone surfactants. For example, a polyalkylene glycol silicone copolymer Can be used. The molecular weight of such a surfactant can range, for example, from about 2000 to 9000 g / mol, more specifically from about 4,000 to 8000 g / mol. The amount of the surfactant to be used may be, for example, about 1 to 4 parts by weight, specifically about 1.5 to 3 parts by weight, based on the weight of the polyol component.
기타 첨가 성분Other ingredients added
예시적으로, A액 내에 가교제, 사슬 연장제, 셀 조절제, 반응억제제, 난연제 등의 선택적 성분을 단독으로 또는 조합하여 함유시킬 수 있다. Illustratively, optional components such as a crosslinking agent, a chain extender, a cell modifier, a reaction inhibitor, and a flame retardant may be contained in the liquid A singly or in combination.
가교제의 경우, 우레탄 폼의 강도보강 및 경화시간 단축을 위하여 사용되는 성분으로, 예를 들면 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 글리세롤 등의 화합물을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상을 혼합해서 사용할 수도 있다. 사슬 연장제의 경우, 저분자량의 다가알코올(예를 들면, 에틸렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 글리세린 등), 저분자량의 아민폴리올(디에탄올아민, 트리에탄올아민 등), 폴리아민(에틸렌디아민, 자일렌디아민 등)을 사용할 수 있다. 또한, 난연제는 냉동 창고용 단열재에 난연성을 부여하기 위하여 첨가되는 바, 필요시 요구되는 수준을 고려하여 적절한 량으로 사용할 수 있다. 예를 들면, 인계 난연제(TCPP, TCEP 등)를 사용할 수 있다. In the case of a crosslinking agent, the components used for reinforcing the strength of the urethane foam and shortening the curing time include, for example, compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, glycerol and the like. It is possible. In the case of the chain extender, it is preferable to use a low molecular weight polyhydric alcohol (e.g., ethylene glycol, 1,4-butanediol, glycerin, etc.), a low molecular weight amine polyol (diethanolamine, triethanolamine, Lendiamine, etc.) can be used. In addition, the flame retardant is added to impart heat resistance to the heat insulating material for freezing storage, and it can be used in an appropriate amount in consideration of the level required when necessary. For example, a phosphorus flame retardant (TCPP, TCEP, etc.) can be used.
우레탄 폼 형성 공정Urethane foam forming process
일 구체예에 따르면, 우레탄 폼 형성용 원료를 구성하는 A액 및 B액은 별도로 준비되어 혼합기에서 비로소 혼합되고, 혼합 후 신속하게 발포기로부터 토출(분사)되어 팽창 및 경화 반응을 통하여 우레탄 폼이 형성되도록 한다.According to one embodiment, the liquid A and the liquid B constituting the raw material for forming a urethane foam are separately prepared and mixed in the mixer, and after the mixing, the mixture is rapidly discharged (injected) from the vaporizer and expanded and cured, .
우레탄 폼을 형성하기 위하여 전형적으로 발포기를 사용할 수 있는 바, 이때 발포 온도는, 예를 들면 약 15 내지 45℃(구체적으로 약 20 내지 35℃) 및 발포 압력은 약 7 내지 15 MPa(구체적으로 약 9 내지 12 MPa) 범위 내에서 선택될 수 있다. 특히, 발포기의 노즐이 수평 상태에 있도록 하고, 토출량은, 예를 들면 약 30 kg/분 이하, 구체적으로 약 10 내지 25 kg/분, 구체적으로 약 15 내지 20 kg/분이 되도록 설정할 수 있다. 이는 통상적인 우레탄 폼의 형성 공정에서 채택되는 경우와 비교하면 낮은 수준인 바, 발포 시 반응 열이 효과적으로 배출하도록 함으로써 크랙 발생을 억제하기 위함이다. 이때, 발포기에 구비된 노즐은, 예를 들면 실린더 형으로서 이의 내경은 예를 들면 약 12 내지 20 mm(구체적으로 약 15 내지 18 mm), 그리고 이의 길이는 약 150 내지 320 mm, 구체적으로 약 170 내지 250 mm 범위일 수 있다. 특정 구체예에 있어서, 상기 노즐의 토출 단부는 상측 방향을 향하도록 경사 형성될 수 있다.The foaming temperature may be, for example, from about 15 to 45 DEG C (specifically about 20 to 35 DEG C) and the foaming pressure is about 7 to 15 MPa (specifically about < RTI ID = 9 to 12 MPa). Particularly, the nozzle of the blowing machine is in a horizontal state, and the discharge amount can be set to be, for example, about 30 kg / minute or less, specifically about 10 to 25 kg / minute, specifically about 15 to 20 kg / minute. This is low as compared with the case where it is employed in a typical urethane foam forming process. In order to suppress the occurrence of cracks, the reaction heat is effectively discharged during foaming. In this case, the nozzle provided in the foaming machine is, for example, of a cylindrical shape having an inner diameter of, for example, about 12 to 20 mm (specifically about 15 to 18 mm) and a length of about 150 to 320 mm, To 250 mm. In a specific embodiment, the discharge end of the nozzle may be formed so as to be inclined upward.
한편, 도 1b를 참조하면, 전술한 바와 같이 제1 우레탄 폼 층(10)이 격자 방식으로 형성된 후, 그 위에 유사한 격자 방식으로 제1 패턴부(11') 및 제2 패턴부(12') 각각에 대응되는 영역에 제2 우레탄 폼 층(10')이 적층 형성될 수 있다. 이때, 제2 우레탄 폼 층(10')은 하부의 제1 우레탄 폼 층(10)의 격자 패턴의 경계선(14)을 덮는 형태의 격자 패턴으로 형성될 수 있다(즉, 두께 방향으로 지그재그 방식). 이러한 방식은 구간 별 사전 수축 효과를 극대화할 수 있는 바, 특히 발포 반응에서 생성된 반응열로 인하여 크랙이 형성되는 것을 억제하는데 효과적이다. Referring to FIG. 1B, after the first
예시적 구체예에 있어서, 제2 우레탄 폼 층(10')은 제1 우레탄 폼 층(10)에서와 동일하거나 상이한 스프레이 코팅 조건 하에서 형성될 수 있고, 또한 동일하거나 상이한 치수(예를 들면, 두께)를 가질 수도 있다. 이와 관련하여, 도 1b에서는 제1 우레탄 폼 층(10) 및 제2 우레탄 폼 층(10')의 두께가 동일한 것으로 도시되어 있으나, 택일적으로 두께 면에서 제2 우레탄 폼 층(10')이 제1 우레탄 폼 층(10)의 약 60 내지 95%, 구체적으로 약 80 내지 90% 범위로 설정할 수 있다. 이는 후술한 바와 같이 단열재 내 특정 위치에 메쉬 구조를 설치하는 것을 용이하게 할 수 있는 등의 장점을 제공할 수 있기 때문이다.In an exemplary embodiment, the second urethane foam layer 10 'may be formed under the same or different spray coating conditions as the first
이처럼, 본 발명에서는 원하는 단열재 두께에 도달할 때까지 앞서 설명한 바와 동일한 방식(즉, 지그재그 방식의 격자 패턴)으로 후속 우레탄 폼 층(구체적으로, 제3 우레탄 폼 층, 제4 우레탄 폼 층 등)을 단계 별로 순차 형성할 수 있다. 이 경우에도 제3 우레탄 폼 층이 제2 우레탄 폼 층(10')과 동일한 두께를 가질 수 있고, 택일적으로 보다 얇은 두께를 갖도록 스프레이 코팅할 수 있다. 이때, 두께의 감소 정도는 전술한 비율 범위 내에서 선택될 수 있다. 또한, 제4 우레탄 폼 층 역시 제3 우레탄 폼 층에서와 동일한 방식으로 치수를 설정할 수 있다. As described above, in the present invention, a subsequent urethane foam layer (specifically, a third urethane foam layer, a fourth urethane foam layer, and the like) is formed in the same manner as described above (that is, a zigzag grating pattern) It can be sequentially formed step by step. Again, the third urethane foam layer may have the same thickness as the second urethane foam layer 10 ', or alternatively may be spray coated to have a thinner thickness. At this time, the reduction degree of the thickness can be selected within the above-mentioned ratio range. The fourth urethane foam layer can also be dimensioned in the same manner as in the third urethane foam layer.
전술한 바와 같이, 지그재그 방식으로 형성된 우레탄 폼 층의 적층 구조는 냉동 창고의 벽체 상에 시공되는 단열재를 형성한다. 본 발명의 구체예에 있어서, 단열재의 전체 두께는, 예를 들면 약 150 내지 500 mm, 구체적으로 약 200 내지 450 mm, 보다 구체적으로 약 250 내지 400 mm 범위일 수 있다. As described above, the laminated structure of the urethane foam layers formed in a zigzag fashion forms a heat insulating material that is applied on the wall of the freezing warehouse. In an embodiment of the present invention, the overall thickness of the insulation may be in the range of, for example, about 150 to 500 mm, specifically about 200 to 450 mm, more specifically about 250 to 400 mm.
제1 구체예First embodiment
본 발명에 따르면, 앞서 설명한 바와 같이 우레탄 폼을 시간 차를 두고 지그재그 방식으로 형성하여 단열재를 시공하는 과정에서 추가적인 크랙 형성 억제 요소가 도입된다.According to the present invention, as described above, the urethane foam is formed in a staggered manner with a time difference, and an additional crack formation inhibiting element is introduced in the process of installing the heat insulating material.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 단열재의 표면(벽체와 접촉하는 단열재의 표면의 반대쪽(대향하는) 표면)으로부터 일정 거리를 두고 단열재 내에 메쉬 구조가 매립(도입)되어 있다. 특히, 주목할 점은 단열재의 표면으로부터 비교적 근접한 위치에 메쉬 구조를 배치함으로써 냉동 창고의 운전 온도로 냉각 과정에서 온도 차(구체적으로 초기 온도 차)가 유발되면, 우레탄 폼의 단열재에 전도되는 시간 차로 인한 크랙 형성을 억제할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the mesh structure is embedded (introduced) into the heat insulating material at a certain distance from the surface of the heat insulating material (surface opposite to (opposite to) the surface of the heat insulating material in contact with the wall). Particularly, it should be noted that if a temperature difference (specifically, an initial temperature difference) is induced in the cooling process by the operation temperature of the freezing warehouse by disposing the mesh structure at a relatively close position from the surface of the heat insulating material, Crack formation can be suppressed.
이와 관련하여, 도 2는 우레탄 폼 형성 원료를 전술한 도 1a 및 도 1b에 도시된 단계 별 스프레이 코팅 방식을 기반으로 하면서 단열재 내 특정 두께 위치에 메쉬 구조(21)가 도입된 예를 도시한다.In this regard, FIG. 2 shows an example in which the
앞서 설명한 바와 같이, 우레탄 폼의 단열재가 한 번에 형성되지 않고 단계 별로 시간 차를 두고 형성되는 방식을 이용하여 전체 단열재(20)를 형성하기 전 적층 구조 상에 메쉬 구조(21)를 설치할 수 있다. As described above, the
도 2를 참조하면, 냉동 창고의 벽체 상에 제1 우레탄 폼 층(10), 제2 우레탄 폼 층(10') 및 제3 우레탄 폼 층(10")이 순차적으로 형성된 후, 메쉬 구조(21)가 설치(부착)되고, 그 위에 다시 전술한 바와 같이 격자 패턴으로 제4 우레탄 폼 층(10''')이 형성되어 단열재를 형성한다. 상기 도면에서는 메쉬 구조(21) 하측에 3개의 우레탄 폼 층(10, 10' 및 10")이 형성되어 있으나, 이러한 우레탄 폼 층의 개수는 이에 한정되는 것이 아니며, 경우에 따라서는 메쉬 구조(21) 하측에 2개의 우레탄 폼 층을 포함하거나, 또는 4개 이상의 우레탄 폼 층을 포함할 수도 있다.2, a first
본 구체예에 따르면, 벽체 표면(또는 벽체와 단열재의 접촉 면)으로부터 전체 단열재 두께의 약 65 내지 85%, 구체적으로 약 70 내지 80%, 보다 구체적으로 약 72 내지 78%에 해당되는 두께 방향 위치에 메쉬 구조(21)를 설치할 수 있다. 이와 같이, 단열재(20) 내 특정 위치에 매쉬 구조(21)를 매립하는 것은 중대한 기술적 장점을 제공하는 바, 단열재(20) 내 중앙 영역(약 50%에 해당되는 위치)에 메쉬 구조를 매립하는 경우에 비하여 냉동 창고 내 냉각으로 인한 수축 작용으로부터 기인하는 크랙 형성을 현저히 억제할 수 있다.According to this embodiment, a thickness direction position corresponding to about 65 to 85%, specifically about 70 to 80%, more specifically about 72 to 78% of the total insulation thickness from the wall surface (or the contact surface of the wall and the insulation) The
이와 관련하여, 매쉬 구조(21)가 단열재(20)의 표면으로부터 지나치게 인접한 부위에 위치할 경우(예를 들면, 벽체 표면으로부터 약 95%에 상당하는 위치에 설치되는 경우), 단열재 표면 주변의 수축 완화 효과만을 제공하여 단열재 전반에 걸친 크랙 형성 억제 효과를 달성하기 어려운 반면, 지나치게 벽체 방향 쪽으로 치우쳐 있는 경우(예를 들면, 벽체 표면으로부터 약 40%에 상당하는 위치에 설치되는 경우) 에는 단열재(20) 표면에서의 크랙 형성이 증가할 수 있다. 따라서, 전술한 단열재(20) 내 위치 구간에 메쉬 구조(21)를 설치하는 것이 유리할 수 있다.In this connection, when the
예시적 구체예에 따르면, 상기 메쉬 구조(21)는 플라스틱 재질, 금속 재질(예를 들면, 스테인레스 스틸), 유리 섬유 재질 등일 수 있다. 이때, 메쉬 구조(21)의 메쉬 사이즈(또는 직경)는, 매쉬 구조의 재질, 우레탄 폼의 열적 특성, 치수(예를 들면, 단열재 두께) 등과 같이 수축 및 크랙 형성에 영향을 주는 요인을 고려하여 적절한 범위에서 선택될 수 있다. 또한, 메쉬 구조(21)를 구성하는 스트랜드의 직경은, 예를 들면 약 5 내지 2000 ㎛, 구체적으로 약 10 내지 1000 ㎛ 범위일 수 있으나, 이는 메쉬 구조(21)의 재질에 따라 변경 가능한 만큼, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.According to an exemplary embodiment, the
예시적 구체예에 따르면, 메쉬 구조(21)를 글라스 파이버 재질로 구성할 수 있는 바, 용융 글라스를, 예를 들면 약 10 내지 300 ㎛, 구체적으로 약 20 내지 100 ㎛, 보다 구체적으로 약 30 내지 80 ㎛ 범위의 직경을 갖는 파이버 형태로 제조하고, 이를 이용하여 메쉬 구조를 형성할 수 있다. 이러한 글라스 파이버 재질의 메쉬 구조의 경우, 단열 특성이 우수하기 때문에 냉동 창고용 단열재 내로 도입할 경우에 다른 재질에 비하여 단열 효과를 높일 수 있고, 기계적 강도가 양호하며, 화학적 내구성이 강하여 후속 우레탄 반응 과정에서 영향을 덜 받을 수 있는 장점을 제공할 수 있다. According to an exemplary embodiment, the
상술한 바와 같이 메쉬 구조(21)가 도입된 후에는 추가적으로 1 또는 그 이상의 우레탄 폼 층, 예를 들면 제4 우레탄 폼 층(10''')이 앞서 설명한 방식(즉, 지그재그 방식으로 격자 패턴을 형성함)에 따라 형성될 수 있다.After the introduction of the
제2 구체예Second Embodiment
본 발명의 다른 구체예에 따르면, 우레탄 폼 형성용 원료의 스프레이 코팅에 앞서 냉동 창고의 벽체 표면으로부터 단열재의 두께 방향 기준으로 소정 높이에서 단열재의 길이 방향으로 규칙적 또는 불규칙적 간격을 두면서 적어도 2개의 목재 틀을 배열함으로써 크랙 형성을 억제할 수 있다. 이와 관련하여, 도 3a 및 도 3b 각각은 우레탄 폼 재질의 단열재 내에 상호 이격된 적어도 2개의 목재 틀이 매립(설치)된 예를 도시한다.According to another embodiment of the present invention, at least two timber frames are provided at regular or irregular intervals in the longitudinal direction of the heat insulating material at a predetermined height on the basis of the thickness direction of the heat insulating material from the wall surface of the freezing storage before spray coating of the urethane foam- The crack formation can be suppressed. In this connection, each of Figs. 3A and 3B shows an example in which at least two wooden frames spaced apart from each other are embedded (installed) in a heat insulating material made of a urethane foam material.
도 3a를 참조하면 냉동 창고 내에서 수평으로 연장된 천정 면을 구성하는 벽체는 수직으로 연장된 벽체와 합쳐지면서 코너를 형성하며 소정 두께를 갖는 우레탄 폼 재질의 단열재(30)가 코너 부위를 구성하는 벽체 상에 형성되어 있다. 이때, 단열재 내에서 복수의 목재 틀(31)은 소정 간격(규칙적 또는 불규칙적 간격)을 두고 배열된다. 이와 같이, 단열재 내에 매립되어 있는 복수의 목재 틀(31)은, 특히 냉동 창고의 운전 조건 하에서 냉각됨에 따라 발생되는 우레탄 폼의 수축 현상이 단열재 전체에 영향을 미치지 않고 중간에서 소멸되도록 유도함으로써 단열재의 크랙 형성을 효과적으로 억제할 수 있다.Referring to FIG. 3A, a wall constituting a horizontally extending ceiling surface in a freezing warehouse is formed by joining a vertically elongated wall to form a corner, and a
도 3a을 참조하면, 상기 복수의 목재 틀(31)은 냉동 창고의 벽체의 표면에 고정되어, 이로부터 단열재(30)의 두께 방향으로 연장되는 앵커 부재(32), 구체적으로 앵커 부재(32)의 선단부에 목재 틀(31)이 연결되어 있다. 이러한 앵커 부재(32)는 단열재 내의 소정 위치에 목재 틀(31)을 고정할 수 있는 한, 특정 형상 또는 재질로 한정되는 것은 아니지만, 전형적으로는 금속 재질(예를 들면, 철 또는 이의 합금), 플라스틱 재질(예를 들면, 폴리프로필렌) 등으로 이루어진 선형 또는 막대형 고정(지지) 구조일 수 있다. 3A, the plurality of
예시적으로, 앵커 부재(32)의 직경은 우레탄 폼의 형성 과정에서 목재 틀(32)을 충분히 지지할 수 있는 한, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 약 0.1 내지 5 mm, 구체적으로 약 0.5 내지 3 mm, 보다 구체적으로 약 1 내지 2 mm 범위일 수 있다. 또한, 앵커 부재와 목재 틀(31)은 억지 끼워맞춤 방식, 나사 결합 방식, 둘레 묶음 방식 등의 다양한 방식으로 연결될 수 있다.Illustratively, the diameter of the
상기 구체예에 있어서, 목재 틀(31)이 앵커 부재에 연결되어 고정(지지)된 후에는 앞서 설명된 바와 같이 시간 차를 두고 지그재그 방식의 격자 패턴의 우레탄 폼 층을 스프레이 코팅에 의하여 형성함으로써 목재 틀(31)이 단열재 내에 매립된 형태를 갖도록 할 수 있다. In the above embodiment, after the
복수의 목재 틀(31)은 전형적으로 육면체 형상을 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 구형 등의 다양한 형상도 가능하다. 도시된 예의 경우, 목재 틀(31)의 폭 및 길이는 각각 약 20 내지 60 mm(구체적으로 약 30 내지 50 mm, 보다 구체적으로 약 40 내지 45 mm)의 범위에서 선택될 수 있다. 특정 구체예에 따르면, 상기 목재 틀(31)의 재질로서 육송, 미송, 오리나무, 물푸레나무, 단풍나무, 밤나무, 느릅나무, 호두나무, 자작나무 등을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는 미송을 사용할 수 있는데, 미송은 침엽수의 일종으로서 소프트우드에 해당되므로 우레탄 폼의 단열재 내에 매립되어 있는 경우, 냉각에 따른 우레탄 폼의 수축을 효과적으로 흡수하여 소멸시킬 수 있고, 가격 역시 저렴하기 때문에 본 구체예에서 바람직하게 사용될 수 있다.The plurality of
또한, 상기 복수의 목재 틀(31) 간의 이격 거리는, 예를 들면 약 5 내지 100 cm, 구체적으로 약 10 내지 50 cm, 보다 구체적으로 약 15 내지 30 cm 범위일 수 있는 바, 이는 예시적인 것으로서 냉동 창고 내 벽체 사이즈, 운전 온도 등을 고려하여 적절히 조절할 수 있다.Further, the distance between the plurality of
한편, 도 3b는 본 구체예의 다른 예로서, 단열재 내에서 서로 이격되어 있는 복수의 앵커 부재(32) 각각마다 복수의 목재 틀이 연결되어 있도록 구성할 수 있는 바, 특히 개별 앵커 부재(32)를 따라 2개의 목재 틀(31', 31")이 일정 거리를 두고 연결되어 있다. 3B shows another example of the present embodiment. In this embodiment, a plurality of wooden frames are connected to each of the plurality of
예시적 구체예에 따르면, 우레탄 폼의 단계 별 적층 방식과 결합하여 제2 우레탄 폼 층(10') 내에 제1 목재 틀(31'), 그리고 제3 우레탄 폼 층(10") 내에 제2 목재 틀(31")을 위치시키는 형태로 단열재 내에 목재 틀(31', 31")을 매립시킬 수 있다. 이와 같이, 적층 구조를 갖는 단열재 내에서 서로 인접한 우레탄 폼 층 각각에 목재 틀을 도입할 경우(특히, 단열재 표면 근처의 우레탄 폼 층에 목재 틀을 도입할 경우), 직접적으로 냉각 과정에 노출되어 크랙 형성 가능성이 높은 단열재의 표면 또는 이와 인접한 단열재 부위에서 수축 제거 효과가 높다. 도시된 구체예에 있어서, 2개의 목재 틀(31', 31") 간의 거리는 상기 목재 틀 각각이 도입되는 우레탄 폼 층의 두께 등에 따라 적절히 조절할 수 있다. According to an illustrative embodiment, a first wood frame 31 'in a second urethane foam layer 10' and a second wood frame 31 'in a third
제3 구체예Third Embodiment
본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 전술한 단계 별 스프레이 코팅 방식을 이용하여 전술한 2가지 크랙 형성 억제 요소를 단일 단열재(40) 내에 모두 포함시킬 수 있다. 이와 관련하여, 도 4는 냉동 창고의 벽체 상에 우레탄 폼 형성 원료를 스프레이 코팅하면서 메쉬 구조 및 목재 틀을 함께 도입한 예를 도시한다.According to another embodiment of the present invention, the above-described step-by-step spray coating method can be used to include all of the two crack-inhibiting elements described above in a single
도시된 구체예에 있어서, 목재 틀(41)은, 단열재(40)의 두께 기준으로 중앙 영역(예를 들면, 약 40 내지 60%에 상당하는 위치)에, 그리고 메쉬 구조(51)는 앵커 부재(42)에 의하여 단열재(40)의 표면 근처 영역(예를 들면 약 65 내지 85%에 상당하는 위치)에 고정 설치될 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면 목재 틀(41)은 제2 우레탄 폼 층(10') 내에 매립될 수 있고, 메쉬 구조(51)는 제2 우레탄 폼 층(10')과 제3 우레탄 폼 층(10") 사이에 위치할 수 있다. In the illustrated embodiment, the
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 명확히 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적에 불과하며 발명의 영역을 제한하고자 하는 것은 아니다. The present invention can be more clearly understood by the following examples, and the following examples are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the invention.
실시예 1Example 1
하기 표 1에 기재된 바와 같이, A액 및 B액을 각각 제조하였다.As shown in Table 1 below, liquids A and B were prepared, respectively.
콘크리트 판재(100 cm×200 cm)를 피착(시공) 면으로 하고, 습기를 비롯한 각종 이물질(유분 등)을 제거하였고, 도 1a에 도시된 바와 같이 2개의 패턴부(제1 패턴부 및 제2 패턴부)로 이루어지는 격자 패턴으로 구분하였다. 이후, A액 및 B액을 믹싱 헤드로 도입하고 약 35℃에서 혼합하였으며, 스프레이 노즐이 구비된 스프레이 건을 이용하여 콘크리트 판재 면의 제1 패턴부에 상당하는 영역에 분사하여 발포시켰다. 이때, 토출 압력은 12 MPa로 설정하였고, 토출량은 27 kg/분으로 설정하였다. 이후, 발포 과정에서 생성된 열이 충분히 방출될 때까지 대기하였다. As shown in FIG. 1A, the two pattern portions (the first pattern portion and the second pattern portion) as shown in FIG. 1A were prepared by using a concrete plate material (100 cm x 200 cm) Pattern part). Thereafter, the liquid A and the liquid B were introduced into the mixing head, mixed at about 35 ° C, and sprayed to a region corresponding to the first pattern portion of the concrete plate surface using a spray gun equipped with a spray nozzle. At this time, the discharge pressure was set to 12 MPa and the discharge amount was set to 27 kg / min. Thereafter, the heat generated in the foaming process was waited until sufficient heat was released.
그 다음, 콘크리트 판재 면 상의 제2 패턴부에 상당하는 영역에 우레탄 폼 형성용 원료를 분사하여 우레탄 폼을 형성하였다. Then, a urethane foam-forming raw material was sprayed to a region corresponding to the second pattern portion on the concrete plate surface to form a urethane foam.
상기와 같이 시간 차를 두면서 격자 패턴 방식으로 스프레이 코팅된 우레탄 폼 층(제1 우레탄 폼 층)의 두께는 약 45 mm이었다.The thickness of the urethane foam layer (first urethane foam layer) spray-coated in a lattice pattern manner with a time difference as described above was about 45 mm.
이후, 동일한 방식으로 제1 우레탄 폼 층 상에 제2 우레탄 폼 층을 형성하였으며, 다만 두께 방향으로 지그재그 방식으로 적층하도록 제1 우레탄 폼 층의 제1 패턴부와 제2 패턴부 간의 경계선에 중첩되도록 스프레이 코팅을 수행하였고, 추가적으로 동일한 방식으로 제2 우레탄 폼 층 상에 제3 우레탄 폼 층을 지그재그 방식으로 형성하였다. Thereafter, a second urethane foam layer was formed on the first urethane foam layer in the same manner, and the second urethane foam layer was formed so as to overlap the boundary line between the first pattern portion and the second pattern portion of the first urethane foam layer so as to be laminated in a zigzag manner in the thickness direction Spray coating was carried out and, in the same manner, a third urethane foam layer was formed in a zigzag manner on the second urethane foam layer.
후속적으로, 스트랜드 직경이 500 ㎛인 메쉬 구조를 제3 우레탄 폼 층 상에 설치한 다음, 지그재그 방식으로 제4 우레탄 폼 층을 형성하여 단열재 형성 공정을 완료하였다(단열재의 총 두께: 약 181 mm). Subsequently, a mesh structure having a strand diameter of 500 탆 was placed on the third urethane foam layer, and then a fourth urethane foam layer was formed in a staggered manner to complete the process of forming the insulating material (total thickness of the insulating material: about 181 mm ).
그 결과, 콘크리트 판재의 표면으로부터 단열재 전체 두께의 약 73%에 해당되는 위치에 메쉬 구조가 위치하였다. 이와 같이 형성된 단열재에 대한 육안 관찰을 수행한 결과, 단열재 표면 상에 크랙은 거의 발견되지 않았다.As a result, the mesh structure was located at a position corresponding to about 73% of the total thickness of the heat insulating material from the surface of the concrete plate. As a result of performing visual observation on the thus formed heat insulating material, cracks were hardly found on the surface of the heat insulating material.
단열재에 대하여 KS M 3809에 따라 물성 및 단열 성능을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The physical properties and thermal insulation performance of the insulation were evaluated according to KS M 3809, and the results are shown in Table 2 below.
상기 표에 기재된 바와 같이, 본 실시예에서와 같이 격자 패턴의 지그재그 방식으로 우레탄 폼 원료를 스프레이 코팅된 단열재는 우레탄 폼 재질의 단열재 관련 사양을 만족하고 있는 등, 냉동 창고에 적합한 단열 성능 및 기계적 물성을 갖고 있음을 알 수 있다.As shown in the above table, the heat insulating material sprayed with the urethane foam raw material in a lattice pattern zigzag manner satisfies the specification relating to the heat insulating material of the urethane foam material as in the present embodiment, and the heat insulating performance and the mechanical properties . ≪ / RTI >
냉동 온도로 냉각함에 따른 크랙 형성 정도를 확인하기 위하여, 콘크리트 판재 상에 형성된 단열재를 -35℃로 유지되는 냉동 창고 내에서 약 96 시간 동안 방치한 후에 꺼내어 크랙 형성 정도를 육안 관찰하였다. 그 결과, 냉동 테스트 전과 비교하면 단열재 내에 전반적으로 크랙 형성은 극히 미미한 것으로 확인되었다.In order to confirm the degree of crack formation due to cooling at the freezing temperature, the heat insulating material formed on the concrete plate was allowed to stand for about 96 hours in a freezing warehouse maintained at -35 ° C, and the degree of crack formation was visually observed. As a result, it was confirmed that the formation of cracks was insignificant in the heat insulating material as compared with before the freezing test.
실시예 2 Example 2
실시예 1에서와 동일한 우레탄 폼 형성용 원료를 사용하여 제1 내지 제4 우레탄 폼 층의 적층 구조로 이루어진 단열재를 제조하였다. 다만, 본 실시예에서는 먼저 콘크리트 판재 면 상에 10개의 철 합금 재질의 앵커(직경: 1 mm)를 15 cm 간격으로 배치하고, 이의 선단에 미송 목재 틀(45 mm×45 mm)을 억지끼워 맞춤 방식으로 고정시킨 후에 스프레이 코팅하여 단열재를 형성하였다. 최종적으로, 미송 목재 틀은 단열재 두께 기준으로 중간 영역에 위치하도록 하여 매립하였다.A heat insulating material having a laminated structure of first to fourth urethane foam layers was prepared by using the same urethane foam forming raw material as in Example 1. [ However, in this embodiment, 10 anchors (diameter: 1 mm) made of ten ferroalloys are arranged at intervals of 15 cm on the surface of the concrete plate, and a wood frame (45 mm x 45 mm) And then spray-coated to form an insulating material. Finally, the untreated wood frame was embedded in the intermediate region based on the thickness of the heat insulating material.
또한, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 저온에서의 크랙 형성 경향을 관찰한 결과, 냉동 전후에 있어서 단열재 내에 크랙 형성 정도는 미미하였다. 이는 단열재 내에 매립된 미송 목재 틀이 냉각 과정 중 온도 차에 의한 수축 현상을 효과적으로 흡수하여 제거하였기 때문으로 판단된다.Further, as a result of observing the tendency of crack formation at low temperature in the same manner as in Example 1, the degree of crack formation was insignificant in the heat insulating material before and after freezing. This is probably because the untreated wood frame embedded in the insulation effectively absorbed the shrinkage caused by the temperature difference during the cooling process.
실시예 3Example 3
본 실시예에서는 실시예 1 및 2에서와 동일한 우레탄 폼 형성용 원료를 사용하여 콘크리트 판재 상에 실질적으로 동일한 치수의 단열재를 시공하되, 실시예 1 및 2에서 도입된 수축 현상 제거 요소를 동시에 구비시켰다. In this embodiment, the same urethane foam-forming raw material as in Examples 1 and 2 was used to apply a heat insulating material having substantially the same dimension on a concrete plate material, but simultaneously provided with the shrinkage removing elements introduced in Examples 1 and 2 .
먼저, 콘크리트 판재 면 상에 10개의 철 합금 재질의 앵커(직경: 1 mm)를 15 cm 간격으로 배치하고, 이의 선단에 미송 목재 틀(45 mm×45 mm)을 억지끼워 맞춤 방식으로 고정시킨 후에 시간 차에 따라 지그재그 방식으로 스프레이 코팅을 수행하여 미송 목재 틀이 단열재 전체 두께 중 약 50%에 위치하는 영역에 위치하도록 하고, 후속 스프레이 코팅 과정 중 제3 우레탄 폼 층과 제4 우레탄 폼 층 사이에 메쉬 구조를 개재하였다. First, 10 anchors (diameter: 1 mm) made of ferroalloys were arranged at intervals of 15 cm on the concrete plate surface, and a wood frame (45 mm x 45 mm) was fastened to the tip of the anchor Spray coating is carried out in a zigzag manner in accordance with the time difference so that the untreated wood frame is located in a region located at about 50% of the total thickness of the heat insulating material, and between the third urethane foam layer and the fourth urethane foam layer during the subsequent spray coating process Mesh structure.
전술한 바와 같이 단열재를 제조한 결과, 콘크리트 판재 상에 시공된 단열재 내 크랙 형성은 발견되지 않았으며, 또한 콘크리트 판재 상에 형성된 단열재에 대하여 냉동 테스트를 수행한 결과, 육안 관찰 시 냉동 전후에 크랙 형성은 실질적으로 발견되지 않았다.As a result of the production of the heat insulating material as described above, crack formation in the heat insulating material applied on the concrete plate material was not found, and as a result of performing a freezing test on the heat insulating material formed on the concrete plate material, Were substantially not found.
비교예 1Comparative Example 1
실시예 1에서와 동일한 우레탄 폼 형성용 원료를 사용하여 콘크리트 면 상에 일거에 약 180 mm 두께를 갖는 우레탄 폼 재질의 단열재를 시공하였다. 상기 시공된 단열재를 육안 관찰한 결과, 상당수의 크랙이 형성됨을 확인하였다. Using the same urethane foam-forming raw material as in Example 1, a heat insulating material made of urethane foam material having a thickness of about 180 mm was applied on the concrete surface. As a result of visually observing the applied heat insulation material, it was confirmed that a considerable number of cracks were formed.
후속적으로, 상기 단열재에 대한 저온에서의 크랙 형성 경향을 관찰하였는 바, 크랙의 사이즈뿐만 아니라 형성 빈도에 있어서 실시예 1에 비하여 현저히 증가하였다. 특히, 크랙의 수는 실시예 1에 비하여 약 50% 이상 증가한 것으로 확인되었다.Subsequently, the tendency of crack formation at the low temperature with respect to the heat insulator was observed, and it was remarkably increased in the formation frequency as well as the crack size as compared with Example 1. In particular, it was confirmed that the number of cracks increased by about 50% or more as compared with Example 1.
상술한 실험 결과에 따르면, 실시예에서와 같이 시간 차를 두고 격자 패턴의 지그재그 방식으로 우레탄 폼 원료를 스프레이 코팅할 경우, 단열재 시공 과정에서 발포(또는 발포/경화) 과정 중 발생된 열을 효과적으로 배출할 수 있기 때문에 우레탄 반응으로부터 기인하는 수축 현상을 억제하였다. 또한, 냉동 운전 온도에서 단열재에 가해지는 온도 구배에 따른 수축 작용을 메쉬 구조(실시예 1), 목재 틀(실시예 2) 또는 메쉬 구조와 목재 틀의 조합(실시예 3)이 흡수함으로써 수축에 따른 크랙 형성을 효과적으로 억제할 수 있었다. 특히, 냉동 실험에서 크랙 형성 억제 요소인 매쉬 구조 및/또는 목재 틀을 단계 별 적층 방식을 이용하여 단열재 내에 도입할 수 있는 등, 시공성 면에서도 양호하다. According to the above-mentioned experimental results, when the urethane foam raw material is spray coated by a grid pattern zigzag method with a time difference as in the embodiment, the heat generated during the foaming (or foaming / curing) The shrinkage phenomenon due to the urethane reaction was suppressed. Further, the shrinkage action according to the temperature gradient applied to the insulating material at the freezing operation temperature is absorbed by the mesh structure (Example 1), the wooden frame (Example 2), or the combination of the mesh structure and the wooden frame (Example 3) Cracks due to the cracks can be effectively suppressed. Particularly, it is preferable in view of workability that a mesh structure and / or a wood frame, which is a crack formation inhibiting element, can be introduced into a heat insulating material by a stepwise lamination method in a refrigeration experiment.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로, 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.
10: 제1 우레탄 폼 층 10': 제2 우레탄 폼 층
10": 제3 우레탄 폼 층 10''': 제4 우레탄 폼 층
11, 11', 11": 제1 패턴부 12, 12', 12": 제2 패턴부
20, 30, 40: 단열재 21, 51: 메쉬 구조
31, 41: 목재 틀 31': 제1 목재 틀
31": 제2 목재 틀 32, 42: 앵커 부재10: first urethane foam layer 10 ': second urethane foam layer
10 ": third urethane foam layer 10 ''': fourth urethane foam layer
11, 11 ', 11 ":
20, 30, 40:
31, 41: Timber frame 31 ': First timber frame
31 ": second
Claims (5)
상기 스프레이 코팅에 앞서 상기 벽체 표면으로부터 상기 단열재의 두께 방향 기준으로 40 내지 60%에 상당하는 높이에서 단열재의 길이 방향으로 5 내지 100 ㎝ 범위의 규칙적 또는 불규칙적 이격 간격을 두면서 적어도 2개의 목재 틀을 배열함으로써 스프레이 코팅에 의하여 형성된 단열재 내에 상기 적어도 2개의 목재 틀이 매립되고,
상기 적어도 2개의 목재 틀 각각은 냉동 창고의 벽체 표면에 고정되어 단열재의 두께 방향으로 연장되는 앵커 부재에 연결된 형태로 배열되며,
또한, 상기 앵커 부재의 연장 방향을 따라 복수의 목재 틀이 연결되도록 단열재 층 내부에 매립하고, 이때 상기 복수의 목재 틀 사이에는 단열재의 두께 방향으로 인접하는 스프레이 코팅 층 간의 경계선이 위치하고,
상기 단열재를 형성하는 과정 중 상기 벽체 표면으로부터 전체 단열재 두께의 65 내지 85%에 상당하는 위치에 5 내지 2000 ㎛의 스트랜드 직경을 갖는 메쉬 구조가 설치되며, 그리고
상기 단열재의 길이 방향으로 배열되는 적어도 2개의 목재 틀, 그리고 상기 앵커 부재의 연장 방향을 따라 연결되는 복수의 목재 틀 각각은 육면체 형상을 갖고, 이의 폭 및 길이는 20 내지 60 ㎜ 범위인 냉동 창고 내 우레탄 폼 재질의 단열재를 시공하는 방법.Forming a heat insulating material having a thickness of 150 to 500 mm by spray coating a urethane foam forming raw material at a discharging amount of 10 to 25 kg / minute by a zigzag method with a time difference in a grid pattern on a wall of a freezing warehouse,
At least two wooden frames are arranged with a regular or irregular spacing in the range of 5 to 100 cm in the longitudinal direction of the insulation from the wall surface at a height corresponding to 40 to 60% Wherein said at least two wooden frames are embedded in a heat insulating material formed by spray coating,
Wherein each of the at least two wooden frames is arranged so as to be connected to an anchor member fixed to the wall surface of the freezing warehouse and extending in the thickness direction of the heat insulating material,
The boundary between the spray coating layers adjacent to each other in the thickness direction of the heat insulating material is located between the plurality of wooden frames,
A mesh structure having a strand diameter of 5 to 2000 탆 is provided at a position corresponding to 65 to 85% of the total thickness of the heat insulating material from the surface of the wall during the process of forming the heat insulating material,
At least two wooden frames arranged in the longitudinal direction of the heat insulating material and a plurality of wooden frames connected to each other along the extending direction of the anchor member have a hexahedron shape and the width and length thereof are in the range of 20 to 60 mm A method for constructing a heat insulating material made of a urethane foam material.
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GRNT | Written decision to grant |