KR102181541B1 - Manufacturing method for glass fiber reinforced plastic and glass fiber reinforced plastic using the same, and building panel thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유리섬유의 함량을 기존 유리섬유강화플라스틱에 비해 늘리면서도 수지를 통한 바인딩은 안정적으로 유지될 수 있어 인장강도 및 굴곡강도 등 기계적 강도가 향상된 유리섬유강화플라스틱의 제공, 그리고 이를 기반으로 제조되어 기계적 강도가 매우 우수할 뿐만 아니라 모듈러 하우스 내지 조립식 건축물 등 건축물의 지붕 내지 외벽에 사용 시에도 변색, 황변, 백화 등의 시각적인 표면 변화를 발생시키지 않는 동시에 외관상 매우 미려하여 해당 건축물의 고급스러운 연출을 실현하는 건축용 패널이 제공될 수 있게 하는 유리섬유강화플라스틱의 제조 방법 및 이를 이용한 유리섬유강화플라스틱, 그리고 이를 이용한 건축용 패널에 관한 것이다.The present invention provides a glass fiber reinforced plastic with improved mechanical strength, such as tensile strength and flexural strength, because the binding through the resin can be stably maintained while increasing the content of glass fiber compared to the existing glass fiber reinforced plastic, and manufacturing based on this It is not only excellent in mechanical strength, but also does not cause visual surface changes such as discoloration, yellowing, whitening, etc. even when used on the roof or exterior walls of buildings such as modular houses or prefabricated buildings, and at the same time, it is very beautiful in appearance, creating a luxurious presentation of the relevant building. The present invention relates to a method for manufacturing a glass fiber reinforced plastic, and a glass fiber reinforced plastic using the same, and a building panel using the same.
일반적으로 모듈러 하우스 내지 조립식 건축물 등의 지붕은 샌드위치패널의 상면에 아스팔트 슁글(asphart shingles)을 부착하는 방식으로 형성된다.In general, roofs of modular houses or prefabricated buildings are formed by attaching asphalt shingles to the upper surface of the sandwich panel.
즉, 아스팔트 슁글은 유리섬유를 직조하여 만든 보강 심재의 앞뒷면에 피복용 아스팔트를 도포한 후, 표면을 다양한 색상의 광물질 중 선택되는 광물질로 코팅한 다음 규정된 크기로 절단한 지붕재의 일종이다.That is, asphalt shingle is a type of roofing material that is cut into a prescribed size after coating asphalt on the front and back surfaces of a reinforcing core material made by weaving glass fibers, and then coating the surface with a mineral selected from minerals of various colors.
부연 설명하면, 아스팔트 슁글은 표면에 다양한 색상의 광물질을 밀착 코팅하여 외관을 연출하는 지붕재의 일종이며, 이러한 아스팔트 슁글은 기존의 기와에 비해 가볍고 유연하므로, 시공이 용이한 동시에 해당 건축물의 하중을 경감한다. 또한, 아스팔트 슁글은 지진이나 강풍 시 해당 건축물의 지붕 파손을 최소화하는 측면도 있어, 다양한 건축물에 널리 사용되고 있다.To further explain, asphalt shingle is a type of roofing material that closely coats various colors of minerals on the surface to create an exterior appearance, and since this asphalt shingle is lighter and more flexible than conventional tiles, it is easy to construct and at the same time reduces the load on the building. do. In addition, asphalt shingle is widely used in a variety of buildings, as it also minimizes damage to the roof of the building in case of an earthquake or strong wind.
그러나 기존의 아스팔트 슁글을 사용한 지붕 마감의 경우 다음과 같은 여러 난점들을 발생시키는 것이었다.However, in the case of the roof finish using the existing asphalt shingle, the following difficulties were created.
먼저, 다수의 아스팔트 슁글을 서로 연결하여 지붕을 잇게 되므로, 누수의 위험이 높은 동시에 장시간 경과되면 아스팔트 슁글의 개별적 변형 등으로 인해 아스팔트 슁글의 탈거 현상이 발생된다.First, since a plurality of asphalt shingles are connected to each other to connect the roof, the risk of leakage is high and if a long time elapses, the asphalt shingle is removed due to individual deformation of the asphalt shingle.
그리고 다수의 아스팔트 슁글을 서로 연결하는 작업이 수반되므로, 지붕을 잇는 과정이 매우 번거롭고, 따라서 해당 지붕의 시공 기간이 길어지는 동시에 일정 수준의 숙련된 작업자가 요구되어 인건비 상승 등에 따른 시공비 상승이 초래됨과 함께 공기가 길어지는 것이었다. 또한, 미숙련 작업자가 시공 시 아스팔트 슁글 간 연결 불량 및 불완전한 마무리로 인해 누수 및 탈거 현상의 위험이 높아지게 된다.In addition, since the work of connecting multiple asphalt shingles with each other is involved, the process of connecting the roof is very cumbersome, so the construction period of the roof is lengthened, and a certain level of skilled workers is required, resulting in an increase in construction costs due to an increase in labor costs. Together, the air was getting longer. In addition, the risk of water leakage and stripping increases due to poor connection between asphalt shingles and incomplete finishing during construction by unskilled workers.
그리고 아스팔트 슁글은 상술한 바와 같이 유리섬유를 직조하여 만든 보강 심재, 피복용 아스팔트, 코팅용 광물질과 같이 여러 소재를 사용하여 여러 단계의 공정을 통해 제조되므로, 그 생산 비용이 비교적 높은 것이었다.As described above, since the asphalt shingle is manufactured through a multi-step process using various materials such as a reinforcing core made by weaving glass fiber, asphalt for covering, and mineral for coating, the production cost was relatively high.
또한, 작은 크기로 개별 생산된 아스팔트 슁글들을 지붕 시공 현장으로 운송한 다음, 필요 시 일정 기간 보관 및 관리해야 하는 것이므로, 비교적 높은 물류비가 사용되는 측면이 있었다.In addition, since the asphalt shingles produced individually in small sizes must be transported to the roof construction site and then stored and managed for a certain period of time if necessary, there is a side that relatively high logistics costs are used.
한편, 유리섬유강화플라스틱(GFRP: Glass Fiber Reinforced Plastic)은 유리섬유, 탄소섬유 또는 케블라 등의 방향족 나일론섬유와 불포화 폴리에스터, 에폭시수지 등의 열경화성수지를 결합한 물질로서, 철보다 강하고 알루미늄보다 가벼우며 녹슬지 않고 가공하기 쉬운 등의 장점을 가진다.On the other hand, Glass Fiber Reinforced Plastic (GFRP) is a material that combines aromatic nylon fibers such as glass fiber, carbon fiber, or Kevlar, and thermosetting resins such as unsaturated polyester and epoxy resin, and is stronger than iron and lighter than aluminum. It has the advantage of being easy to process without being rusted.
그리고 이러한 기존의 유리섬유강화플라스틱은 불포화 폴리에스터에 지름 0.1㎜ 이하로 가공한 유리섬유를 보강하는 방법이 가장 많이 사용되고 있다. 따라서 이하의 설명에서 기존의 유리섬유강화플라스틱은 이를 기준으로 설명한다.In addition, the conventional glass fiber reinforced plastic is the most widely used method of reinforcing glass fibers processed with a diameter of 0.1 mm or less in unsaturated polyester. Therefore, in the following description, the conventional glass fiber reinforced plastic will be described based on this.
그러나 기존의 유리섬유강화플라스틱은 소재 특성상 건축물의 지붕 내지 벽체의 외측 벽면 등에 사용될 경우, 일정 기간이 경과되면 변색, 황변, 백화 등의 시각적인 표면 변화를 일으켜 미관상 좋치 못하게 되고, 이의 방지 내지 완화를 위해 정기적으로 보수 작업을 시행하거나 고가의 제품을 사용하는 데 따른 비용 증가의 난점이 있었다.However, when conventional glass fiber reinforced plastics are used on the roof of a building or the outer wall of a wall due to the nature of the material, after a certain period of time, it causes visual surface changes such as discoloration, yellowing, whitening, etc., resulting in poor aesthetics. There was a difficulty in increasing the cost due to regular maintenance work or using expensive products.
그리고 상술한 이유로 기존의 유리섬유강화플라스틱은 건축물의 지붕 내지 벽체의 외측 벽면 등에는 잘 사용되지 않는다.And for the above reasons, conventional glass fiber reinforced plastics are not well used for roofs of buildings or outer walls of walls.
또한, 기존의 유리섬유강화플라스틱은 그 소재인 유리섬유 및 불포화 폴리에스터의 특성상 불포화 폴리에스터와 유리섬유의 비율이 7:3 정도인 것이 이상적인 수치로 인식되어 있고, 따라서 해당 비율을 크게 벗어나지 않는 선에서 제조되고 있는 상황이다. 다시 말해 기존의 유리섬유강화플라스틱은 불포화 폴리에스터를 통한 유리섬유의 안정적인 바인딩 상태 등이 고려되어 불포화 폴리에스터 및 유리섬유 간 비율이 7:3 정도를 벗어나지 않는 수준인 것이 일반적인 상식처럼 인식되고 있다.In addition, for the existing glass fiber reinforced plastic, it is recognized as an ideal value that the ratio of unsaturated polyester and glass fiber is about 7:3 due to the characteristics of glass fiber and unsaturated polyester, which are materials. It is being manufactured in. In other words, it is recognized as common knowledge that the ratio between unsaturated polyester and glass fiber does not exceed 7:3 in consideration of the stable binding state of glass fibers through unsaturated polyester.
본 발명의 실시 예는 유리섬유의 함량을 기존 유리섬유강화플라스틱에 비해 늘리면서도 수지를 통한 바인딩은 안정적으로 유지될 수 있어 인장강도 및 굴곡강도 등 기계적 강도가 향상된 유리섬유강화플라스틱을 제조할 수 있도록 한 유리섬유강화플라스틱의 제조 방법을 제공한다.An embodiment of the present invention is to increase the content of the glass fiber compared to the existing glass fiber reinforced plastic while the binding through the resin can be stably maintained, so that it is possible to manufacture a glass fiber reinforced plastic having improved mechanical strength such as tensile strength and flexural strength. It provides a method of manufacturing a glass fiber reinforced plastic.
또한, 본 발명의 실시 예는 상술한 제조 방법을 통해 제조되는 유리섬유강화플라스틱을 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention provides a glass fiber reinforced plastic manufactured through the above-described manufacturing method.
또한, 본 발명의 실시 예는 상술한 유리섬유강화플라스틱의 제조 방법 및 그 유리섬유강화플라스틱을 기반으로 하여 인장강도 및 굴곡강도 등 기계적 강도가 매우 우수하면서도, 모듈러 하우스 내지 조립식 건축물 등 건축물의 지붕 내지 외벽에 사용 시 변색, 황변, 백화 등의 시각적인 표면 변화를 발생시키지 않고, 외관상 매우 미려하여 해당 건축물의 고급스러운 연출을 가능케 하는 건축용 패널을 제공한다.In addition, the embodiment of the present invention is based on the manufacturing method of the glass fiber reinforced plastic and the glass fiber reinforced plastic described above, and mechanical strength such as tensile strength and flexural strength is very excellent, and the roof of a building such as a modular house or a prefabricated building. When used on the exterior wall, it does not cause visual surface changes such as discoloration, yellowing, whitening, etc., and it is very beautiful in appearance and provides a architectural panel that enables the luxurious presentation of the relevant building.
또한, 본 발명의 실시 예는 상술한 유리섬유강화플라스틱의 제조 방법 및 그 유리섬유강화플라스틱을 기반으로 한 단일 패널의 형태를 가짐으로써, 지붕에 적용 시 기존의 아스팔트슁글을 이용하는 지붕과 달리 시공 후 일정 기간 경과하여도 누수 및 슁글 탈거 등의 현상이 근본적으로 방지되는 동시에 그 시공 작업이 용이하여 작업 시간의 단축 및 그에 기반하는 시공 비용의 절감을 가능케 하는 건축용 패널을 제공한다.In addition, the embodiment of the present invention has the form of a single panel based on the above-described glass fiber reinforced plastic manufacturing method and the glass fiber reinforced plastic. When applied to the roof, unlike a roof using an existing asphalt shingle, after construction Even after a certain period of time, water leakage and shingle removal are fundamentally prevented, and the construction work is easy, so that it is possible to shorten the working time and reduce the construction cost based on it.
또한, 본 발명의 실시 예는 상술한 유리섬유강화플라스틱의 제조 방법 및 그 유리섬유강화플라스틱을 기반으로 함에 따라, 유리섬유강화플라스틱의 수지가 완전히 응고되기 전 해당 유리섬유강화플라스틱의 표면에 수지를 바인더로써 소량 혼합한 규사층을 도포함으로써, 마감층인 동시에 고급스러운 미감을 제공하는 규사층이 일정 기간 경과 후에도 풍화 현상을 발생시키지 않는 건축용 패널을 제공한다.In addition, the embodiment of the present invention is based on the above-described manufacturing method of glass fiber reinforced plastic and the glass fiber reinforced plastic, so that a resin is applied to the surface of the glass fiber reinforced plastic before the resin of the glass fiber reinforced plastic is completely solidified. By applying a silica sand layer mixed in a small amount as a binder, a silica sand layer that provides a luxurious aesthetic feeling as well as a finish layer provides a building panel that does not cause weathering even after a certain period of time.
또한, 본 발명의 실시 예는 기존의 아스팔트 슁글을 사용하는 지붕 방식과 비교하여 지붕 시공에 필요한 원재료 비용이 현저히 절감될 수 있도록 하는 건축용 패널을 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention provides a building panel that can significantly reduce the cost of raw materials required for roof construction compared to a roof method using an existing asphalt shingle.
본 발명의 실시 예에 따른 유리섬유강화플라스틱의 제조 방법은 복수의 유리섬유가 금형에 사전 설정된 동일한 길이로서 공급되는 단계와, 상기 금형에 유리섬유강화플라스틱(GFRP: Glass Fiber Reinforcement Plastic) 제조용의 수지(이하 “GFRP용 레진”)가 정량 공급 장치를 통해 사전 설정된 양으로서 공급되는 단계와, 상기 GFRP용 레진이 동일 길이로 재단된 상기 유리섬유들을 바인딩하는 상태로 응고되는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a glass fiber reinforced plastic according to an embodiment of the present invention includes a step of supplying a plurality of glass fibers to a mold at the same predetermined length, and a resin for manufacturing a glass fiber reinforcement plastic (GFRP) to the mold. (Hereinafter, “Resin for GFRP”) may be supplied in a predetermined amount through a quantitative supply device, and a step in which the GFRP resin is solidified in a state in which the glass fibers cut to the same length are bound.
또한, 상기 복수의 유리섬유가 금형에 사전 설정된 동일한 길이로서 공급되는 단계는, 복수의 유리섬유가 피딩롤(feeding roll) 및 커팅부를 포함하는 공급장치를 통해 금형에 사전 설정된 동일한 길이로서 공급되는 것일 수 있다.In addition, in the step of supplying the plurality of glass fibers to the mold with the same preset length, the plurality of glass fibers are supplied to the mold with the same preset length through a supply device including a feeding roll and a cutting unit. I can.
또한, 동일 길이로 재단된 상기 유리섬유들 및 상기 GFRP용 레진의 비율이 중량 기준으로 39∼41 : 59∼61인 것일 수 있다.In addition, the ratio of the glass fibers cut to the same length and the resin for GFRP may be 39 to 41: 59 to 61 based on weight.
그리고 본 발명의 실시 예에 따른 유리섬유강화플라스틱은 동일 길이로 재단된 유리섬유들이 유리섬유강화플라스틱(GFRP: Glass Fiber Reinforcement Plastic) 제조용 수지(이하 “GFRP용 레진”)를 통해 바인딩되어 형성될 수 있다.In addition, the glass fiber reinforced plastic according to an embodiment of the present invention may be formed by binding glass fibers cut to the same length through a resin for manufacturing glass fiber reinforcement plastic (GFRP) (hereinafter referred to as “resin for GFRP”). have.
또한, 상기 유리섬유들 및 상기 GFRP용 레진의 비율이 중량 기준으로 39∼41 : 59∼61인 것일 수 있다.In addition, the ratio of the glass fibers and the resin for GFRP may be from 39 to 41: 59 to 61 by weight.
그리고 본 발명의 실시 예에 따른 건축용 패널은 동일 길이로 재단된 유리섬유들이 유리섬유강화플라스틱(GFRP: Glass Fiber Reinforcement Plastic) 제조용 수지(이하 “GFRP용 레진”이라 함)를 통해 바인딩되어 형성된 제1 유리섬유강화플라스틱 패널과, 상기 제1 유리섬유강화플라스틱 패널과 동일하게 형성되며, 상기 제1 유리섬유강화플라스틱 패널과의 사이에 충전 공간을 형성하는 제2 유리섬유강화플라스틱 패널과, 상기 충전 공간에 충전 재료가 충전되어 형성된 단열층과, 상기 제1 유리섬유강화플라스틱 패널 및 제2 유리섬유강화플라스틱 패널 중 어느 하나 또는 둘 모두의 일면에 규사 및 수지의 혼합 재료가 도포되어 형성된 마감층을 포함할 수 있다.And the building panel according to the embodiment of the present invention is a first formed by binding glass fibers cut to the same length through a resin for manufacturing glass fiber reinforcement plastic (GFRP) (hereinafter referred to as “resin for GFRP”). A second glass fiber reinforced plastic panel formed in the same manner as the first glass fiber reinforced plastic panel and forming a filling space between the first glass fiber reinforced plastic panel, and the filling space A heat insulating layer formed by filling the filling material, and a finishing layer formed by coating a mixture of silica sand and resin on one surface of either or both of the first glass fiber reinforced plastic panel and the second glass fiber reinforced plastic panel. I can.
또한, 상기 제1 유리섬유강화플라스틱 패널 및 제2 유리섬유강화플라스틱 패널은 각각 상기 유리섬유들 및 상기 GFRP용 레진의 비율이 중량 기준으로 39∼41 : 59∼61인 것일 수 있다.In addition, in the first glass fiber reinforced plastic panel and the second glass fiber reinforced plastic panel, the ratio of the glass fibers and the resin for GFRP may be 39 to 41: 59 to 61 by weight, respectively.
또한, 상기 단열층의 상기 충전 재료는 발포우레탄일 수 있다.In addition, the filling material of the heat insulating layer may be foamed urethane.
또한, 상기 혼합 재료의 상기 수지는 상기 GFRP용 레진일 수 있다.In addition, the resin of the mixed material may be the resin for GFRP.
본 발명의 실시 예에 따르면, 유리섬유의 함량이 기존 유리섬유강화플라스틱에 비해 늘어나면서도 수지를 통한 바인딩은 안정적으로 유지될 수 있어 인장강도 및 굴곡강도 등 기계적 강도가 향상된 유리섬유강화플라스틱이 제조될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a glass fiber reinforced plastic with improved mechanical strength, such as tensile strength and flexural strength, can be manufactured because the binding through the resin can be stably maintained while the content of the glass fiber is increased compared to the existing glass fiber reinforced plastic. I can.
또한, 인장강도 및 굴곡강도 등 기계적 강도가 매우 우수하면서도, 모듈러 하우스 내지 조립식 건축물 등 건축물의 지붕 내지 외벽에 사용 시에도 변색, 황변, 백화 등의 시각적인 표면 변화를 발생시키지 않고, 외관상 매우 미려하여 해당 건축물의 고급스러운 연출을 가능케 하는 건축용 패널이 제공될 수 있다.In addition, it has excellent mechanical strength such as tensile strength and flexural strength, but does not cause visual surface changes such as discoloration, yellowing, whitening, etc., even when used on the roof or outer wall of buildings such as modular houses or prefabricated buildings, and is very beautiful in appearance. An architectural panel may be provided that enables a luxurious presentation of the corresponding building.
또한, 지붕에 적용 시 기존의 아스팔트슁글을 이용하는 지붕과 달리 시공 후 일정 기간 경과하여도 누수 및 슁글 탈거 등의 현상이 근본적으로 방지되는 동시에 그 시공 작업이 용이하여 작업 시간의 단축 및 그에 기반하는 시공 비용의 절감을 가능케 하는 GFRP 기반의 건축용 패널이 제공될 수 있다.In addition, unlike roofs that use existing asphalt shingles when applied to the roof, leakage and shingle removal are fundamentally prevented even after a certain period of time after construction, and the construction work is easy, reducing work time and construction based on it. A GFRP-based building panel can be provided that enables cost reduction.
또한, 유리섬유강화플라스틱의 수지가 완전히 응고되기 전 해당 유리섬유강화플라스틱의 표면에 수지를 바인더로써 소량 혼합한 규사층을 도포함으로써, 마감층인 동시에 고급스러운 미감을 제공하는 규사층이 일정 기간 경과 후에도 풍화 현상을 발생시키지 않는 건축용 패널이 제공될 수 있다.In addition, before the resin of the glass fiber reinforced plastic is completely solidified, a silica sand layer mixed with a small amount of resin as a binder is applied to the surface of the glass fiber reinforced plastic. A building panel that does not cause weathering even afterwards may be provided.
또한, 기존의 아스팔트 슁글을 사용하는 지붕 방식과 비교하여 지붕 시공에 필요한 원재료 비용이 현저히 절감될 수 있도록 하는 건축용 패널이 제공될 수 있다.In addition, compared to a roof method using an existing asphalt shingle, a building panel may be provided that allows the cost of raw materials required for roof construction to be significantly reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유리섬유강화플라스틱의 제조 방법을 예시한 플로우챠트
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유리섬유강화플라스틱의 인장강도 및 굴곡강도에 대한 시험 결과를 예시한 도면
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건축용 패널을 예시한 단면도
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건축용 패널에서 유리섬유강화플라스틱 패널의 제1 시험예에 따른 결과를 예시한 도면
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건축용 패널에서 유리섬유강화플라스틱 패널의 제2 시험예에 따른 결과를 예시한 도면1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a glass fiber reinforced plastic according to an embodiment of the present invention
2 to 4 are diagrams illustrating test results for tensile strength and flexural strength of a glass fiber reinforced plastic according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating a building panel according to an embodiment of the present invention
6 is a view showing the results according to the first test example of the glass fiber reinforced plastic panel in the building panel according to an embodiment of the present invention
7 and 8 are diagrams illustrating results according to a second test example of a glass fiber reinforced plastic panel in a building panel according to an embodiment of the present invention.
이하의 본 발명에 관한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시 예이고 해당 실시 예의 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명의 실시에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 기재된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.The following detailed descriptions of the present invention are embodiments in which the present invention may be practiced and refer to the accompanying drawings shown as examples of the corresponding embodiments. These embodiments will be described in detail sufficient for those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other, but need not be mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention in relation to one embodiment. In addition, it should be understood that the positions or arrangements of individual components in each described embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention.
따라서 후술되는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.Therefore, the detailed description to be described below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is limited only by the appended claims, along with all scopes equivalent to those claimed by the claims, if appropriately described. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions over several aspects.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention have been selected from general terms that are currently widely used while considering functions in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a technician working in the field, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning of the terms will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present invention, not a simple name of the term.
발명에서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, ＂…모듈“ 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In the present invention, when a part "includes" a certain component in the whole, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, “… Wealth”, ＂… The term “module” means a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software.
도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 유리섬유강화플라스틱의 제조 방법 및 이를 이용한 유리섬유강화플라스틱, 그리고 이를 이용한 건축용 패널에 대해 설명한다.A method of manufacturing a glass fiber reinforced plastic according to an embodiment of the present invention, a glass fiber reinforced plastic using the same, and a building panel using the same will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 유리섬유강화플라스틱의 제조 방법 및 이를 이용한 유리섬유강화플라스틱에 대해 설명한다.First, a method of manufacturing a glass fiber reinforced plastic according to an embodiment of the present invention and a glass fiber reinforced plastic using the same will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유리섬유강화플라스틱의 제조 방법을 예시한 플로우챠트이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a glass fiber reinforced plastic according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유리섬유강화플라스틱의 제조 방법은 단계(S110)에서, 복수의 유리섬유가 피딩롤(feeding roll) 및 커팅부를 포함하는 공급장치를 통해 금형에 사전 설정된 동일한 길이로서 공급된다.As shown, in the manufacturing method of the glass fiber reinforced plastic according to an embodiment of the present invention, in step (S110), a plurality of glass fibers are preloaded into a mold through a feeding device including a feeding roll and a cutting unit. It is supplied with the same length set.
단계(S120)에서, 상기 금형에 유리섬유강화플라스틱(GFRP: Glass Fiber Reinforcement Plastic) 제조용의 수지(이하 “GFRP용 레진”)가 정량 공급 장치를 통해 사전 설정된 양으로서 공급된다. 여기서, GFRP용 레진으로는 불포화 폴리에스터, 에폭시수지 등의 열경화성수지가 사용되며, 본 실시 예에서는 불포화 폴리에스터가 사용되는 것을 예로 하였다.In step S120, a resin for manufacturing a glass fiber reinforcement plastic (GFRP) (hereinafter, “resin for GFRP”) is supplied to the mold in a predetermined amount through a quantitative supply device. Here, as the resin for GFRP, a thermosetting resin such as unsaturated polyester or epoxy resin is used, and in this embodiment, an unsaturated polyester is used as an example.
단계(S130)에서, 상기 GFRP용 레진이 동일 길이로 재단된 상기 유리섬유들을 바인딩하는 상태로 응고된다.In step S130, the resin for GFRP is solidified in a state in which the glass fibers cut to the same length are bound.
또한, 동일 길이로 재단된 상기 유리섬유들 및 상기 GFRP용 레진의 비율이 중량 기준으로 39∼41 : 59∼61일 수 있다.In addition, the ratio of the glass fibers cut to the same length and the resin for GFRP may be 39 to 41: 59 to 61 based on weight.
그리고 상술한 단계(S110) 내지 단계(S130)을 통해 제조된 유리섬유강화플라스틱은 동일 길이로 재단된 유리섬유들이 상기 GFRP용 레진을 통해 바인딩되어 형성된 형태를 갖게 된다. 여기서 상기 유리섬유들 및 상기 GFRP용 레진의 비율은 중량 기준으로 39∼41 : 59∼61이다.In addition, the glass fiber-reinforced plastic manufactured through the above-described steps (S110) to (S130) has a shape formed by binding glass fibers cut to the same length through the resin for GFRP. Here, the ratio of the glass fibers and the resin for GFRP is 39-41:59-61 based on weight.
상술한 구성에 의해서 본 실시 예에 따른 유리섬유강화플라스틱은 동일 길이의 유리섬유들이 균일하게 배열된 상태로 GFRP용 레진을 통해 바인딩된 형태를 가지므로, 기존의 유리섬유강화플라스틱과 비교하여 유리섬유의 함량은 늘어나면서도 GFRP용 레진을 통한 바인딩은 안정적으로 유지될 수 있어, 인장강도 및 굴곡강도 등 기계적 강도가 향상될 수 있게 된다.By the above-described configuration, the glass fiber reinforced plastic according to the present embodiment has a form in which glass fibers of the same length are uniformly arranged and bound through a resin for GFRP, so that the glass fiber is compared with the existing glass fiber reinforced plastic. While the content of is increased, the binding through the resin for GFRP can be stably maintained, so that mechanical strength such as tensile strength and flexural strength can be improved.
부연 설명하면, 본 실시 예에 따라 제조되는 유리섬유강화플라스틱들은 유리섬유 및 GFRP용 레진 간의 비율이 항상 일정한 비율로 유지될 수 있고, 이때 유리섬유들이 동일한 길이인 동시에 기존 유리섬유강화플라스틱의 유리섬유들에 비해 긴 길이로써 균일한 배열을 이루게 되고, 이는 해당 유리섬유강화플라스틱의 제조 시 매번 동일한 기계적 강도를 갖는 유리섬유강화플라스틱이 제조됨을 의미한다. 또한, 이렇게 제조되는 유리섬유강화플라스틱이 기존의 유리섬유강화플라스틱에 비해 유리섬유의 함량은 늘어나 인장강도 및 굴곡강도 등 기계적 강도는 향상되면서 GFRP용 레진을 통한 바인딩이 안정적으로 유지됨은 위에서 언급한바 있다.To further explain, in the glass fiber reinforced plastics manufactured according to the present embodiment, the ratio between the glass fiber and the GFRP resin can always be maintained at a constant ratio, and at this time, the glass fibers have the same length and the glass fibers of the existing glass fiber reinforced plastic. The length is longer than those, and a uniform arrangement is achieved, which means that a glass fiber reinforced plastic having the same mechanical strength is produced each time when the corresponding glass fiber reinforced plastic is manufactured. In addition, it has been mentioned above that the glass fiber reinforced plastic produced in this way increases the content of glass fiber compared to the existing glass fiber reinforced plastic, so that the mechanical strength such as tensile strength and flexural strength is improved, while the binding through the resin for GFRP is stably maintained. .
도 2 내지 도 4을 참조하면, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유리섬유강화플라스틱의 인장강도 및 굴곡강도에 대한 시험 결과를 예시한 도면이다.2 to 4, FIGS. 2 to 4 are diagrams illustrating test results for tensile strength and flexural strength of a glass fiber reinforced plastic according to an embodiment of the present invention.
본 시험은 한국건설생활환경연구원에 의뢰하여 진행된 것이며, 유리섬유 및 GFRP용 레진의 비율이 중량 기준으로 4:6으로 제조된 본 실시 예의 유리섬유강화플라스틱과 기계건설공학 연구센터의 기존 유리섬유강화플라스틱 간을 비교한 것이다.This test was commissioned by Korea Institute of Construction and Living Environment, and the ratio of glass fiber and GFRP resin is 4:6 by weight, and the glass fiber reinforced plastic of this embodiment and the existing glass fiber reinforcement of the Mechanical Construction Engineering Research Center This is a comparison between plastics.
도시된 바와 같이, 본 실시 예의 유리섬유강화플라스틱이 기계건설공학 연구센터의 기존 유리섬유강화플라스틱과 비교하여 유리섬유의 비율이 40% 내외인 것을 기준으로 인장강도 및 굴곡강도에서 향상된 것을 확인할 수 있고, 특히 굴곡강도에서 현저하게 향상된 것을 확인할 수 있다.As shown, it can be seen that the glass fiber reinforced plastic of this embodiment is improved in tensile strength and flexural strength based on the ratio of glass fiber being around 40% compared to the existing glass fiber reinforced plastic of the Mechanical Construction Engineering Research Center. In particular, it can be seen that the remarkably improved in flexural strength.
다음은 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 건축용 패널에 대해 설명한다. Next, a building panel according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 8.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건축용 패널을 예시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a building panel according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건축용 패널(200)은 제1 유리섬유강화플라스틱 패널(210), 제2 유리섬유강화플라스틱 패널(220), 단열층(230) 및 마감층(240)을 포함하여 구성된다.As shown, the
제1 유리섬유강화플라스틱 패널(210)은 동일 길이로 재단된 유리섬유들이 유리섬유강화플라스틱(GFRP: Glass Fiber Reinforcement Plastic) 제조용 수지(이하 “GFRP용 레진”이라 함)를 통해 바인딩되어 형성된다.The first glass fiber reinforced
제2 유리섬유강화플라스틱 패널(220)은 제1 유리섬유강화플라스틱 패널(210)과 동일하게 형성되며, 제1 유리섬유강화플라스틱 패널(210)과의 사이에 충전 공간을 형성한다.The second glass fiber reinforced
그리고 제1 유리섬유강화플라스틱 패널(210) 및 제2 유리섬유강화플라스틱 패널(220)은 각각 유리섬유들 및 상기 GFRP용 레진의 비율이 중량 기준으로 39∼41 : 59∼61인 것일 수 있다.In addition, the first glass fiber reinforced
단열층(230)은 상기 충전 공간에 충전 재료가 충전되어 형성된다. 본 실시 예에서는 이러한 단열층이 발포우레탄으로 형성되는 것을 예로 하였다.The insulating
마감층(240)은 제1 유리섬유강화플라스틱 패널(210) 및 제2 유리섬유강화플라스틱 패널(220) 중 어느 하나 또는 둘 모두의 일면에 규사 및 수지의 혼합 재료가 도포되어 형성된다. 본 실시 예에서는 마감층(240)이 제1 유리섬유강화플라스틱 패널(210)의 일면에 형성되는 것을 예로 하였으며, 또한 혼합 재료의 수지가 GFRP용 레진인 것을 예로 하였다.The
상술한 구성에 의해서, 건축용 패널(200)은 그 기본 골격을 형성하는 제1 및 제2 유리섬유강화플라스틱 패널(210,220)이 인장강도 및 굴곡강도 등 기계적 강도가 매우 우수함에 따라, 건축용 패널(200) 자체의 인장강도 및 굴곡강도 등 기계적 강도가 매우 우수하게 된다. 여기서, 제1 및 제2 유리섬유강화플라스틱 패널(210,220)의 인장강도 및 굴곡강도 등 기계적 강도가 매우 우수한 것은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 실시 예들에 상세히 기재되어 있는바, 해당 기재를 참조하여 이해하면 될 것이다.By the above-described configuration, the
또한, 건축용 패널(200)은 모듈러 하우스 내지 조립식 건축물 등 건축물의 지붕 내지 외벽에 사용 시 마감층(240)이 제1 유리섬유강화플라스틱 패널(210)을 가려 보호함에 따라, 변색, 황변, 백화 등의 시각적인 표면 변화를 발생시키지 않게 되며, 이에 더하여 마감층(240)이 규사를 통해 장식층의 기능을 함에 따라 그 외관이 매우 미려하여 해당 건축물의 고급스러운 연출을 가능케 한다.In addition, when the
또한, 건축용 패널(200)은 지붕에 적용 시 기존의 아스팔트슁글을 이용하는 지붕과 달리 시공 후 일정 기간 경과하여도 누수 및 슁글 탈거 등의 현상이 근본적으로 방지되는 동시에 그 시공 작업이 용이하여 작업 시간의 단축 및 그에 기반하는 시공 비용의 절감을 가능케 한다.In addition, when applied to a roof, unlike a roof using an existing asphalt shingle, when applied to a roof, the
또한, 건축용 패널(200)은 제1 유리섬유강화플라스틱 패널(210)의 GFRP용 레진이 완전히 응고되기 전 제1 유리섬유강화플라스틱 패널(210)의 표면에 수지를 바인더로써 소량 혼합한 규사층을 도포함으로써, 마감층(240)인 동시에 고급스러운 미감을 제공하는 규사층이 일정 기간 경과 후에도 풍화 현상을 발생시키지 않게 된다.In addition, the
또한, 건축용 패널(200)은 기존의 아스팔트 슁글을 사용하는 지붕 방식과 비교하여 지붕 시공에 필요한 원재료 비용이 현저히 절감될 수 있도록 한다.In addition, the
도 6 내지 도 8은 상술한 실시 예에 따른 건축용 패널(200)에서 제1 유리섬유강화플라스틱 패널(210) 내지 제2 유리섬유강화플라스틱 패널(220)의 기계적 강도 등 성능을 시험한 것을 예시한 것이다.6 to 8 illustrate testing of the mechanical strength of the first glass fiber reinforced
즉, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건축용 패널에서 유리섬유강화플라스틱 패널의 제1 시험예에 따른 결과를 예시한 도면이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건축용 패널에서 유리섬유강화플라스틱 패널의 제2 시험예에 따른 결과를 예시한 도면이다.That is, FIG. 6 is a view illustrating the results according to a first test example of a glass fiber reinforced plastic panel in a building panel according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are for construction according to an embodiment of the present invention. It is a diagram illustrating the results according to the second test example of the glass fiber reinforced plastic panel in the panel.
먼저, 도 6을 참조하면, 도 6의 제1 시험예의 실험 조건 및 결과는 아래와 같다.First, referring to FIG. 6, the experimental conditions and results of the first test example of FIG. 6 are as follows.
그리고 도 7 및 도 8을 참조하면, 도 7 및 도 8의 제2 시험예의 시험 조건 및 결과는 아래와 같다. 도 8에 대해 부연 설명하면, 도 8은 제2 시험예에서 기존 FRP 단품의 변형 상태를 예시한 것이다.And referring to Figures 7 and 8, the test conditions and results of the second test example of Figures 7 and 8 are as follows. If further described with respect to FIG. 8, FIG. 8 illustrates a modified state of an existing FRP single product in the second test example.
이상과 같이 본 설명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, in the present description, specific matters such as specific elements, etc., and limited embodiments and drawings have been described, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is limited to the above embodiments. No, various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the field to which the present invention belongs.
따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정하여 저서는 안되며, 후술되는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적인 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be written, and all things that have equivalent or equivalent modifications to the claims as well as the claims to be described later belong to the scope of the inventive concept.
200 : 건축용 패널
210 : 제1 유리섬유강화플라스틱 패널
220 : 제2 유리섬유강화플라스틱 패널
230 : 단열층
240 : 마감층200: building panel
210: first glass fiber reinforced plastic panel
220: second glass fiber reinforced plastic panel
230: insulation layer
240: finishing layer
Claims (9)
상기 금형에 유리섬유강화플라스틱(GFRP: Glass Fiber Reinforcement Plastic) 제조용의 수지(이하 “GFRP용 레진”)가 정량 공급 장치를 통해 사전 설정된 양으로서 공급되되, 동일 길이로 재단된 상기 유리섬유들 및 상기 GFRP용 레진의 비율이 중량 기준으로 39∼41 : 59∼61인 단계;
상기 GFRP용 레진이 동일 길이로 재단된 상기 유리섬유들을 바인딩하는 상태로 응고되는 단계를 포함하며,
인장강도 및 굴곡강도의 강화를 위해 동일 길이의 상기 유리섬유들이 균일하게 배열된 상태로 상기 GFRP용 레진을 통해 바인딩된 형태의 유리섬유강화플라스틱이 제조되도록 하는 것을 특징으로 하는 유리섬유강화플라스틱의 제조 방법.Supplying a plurality of glass fibers to a mold at the same predetermined length;
A resin for manufacturing glass fiber reinforcement plastic (GFRP) (hereinafter “GFRP resin”) is supplied to the mold in a predetermined amount through a quantitative supply device, and the glass fibers cut to the same length and the above The ratio of the resin for GFRP is 39-41: 59-61 by weight;
Including the step of solidifying the resin for GFRP in a state of binding the glass fibers cut to the same length,
Manufacture of glass fiber reinforced plastic, characterized in that the glass fiber reinforced plastic in the form bound through the GFRP resin is manufactured in a state in which the glass fibers of the same length are uniformly arranged to reinforce tensile strength and flexural strength Way.
상기 복수의 유리섬유가 금형에 사전 설정된 동일한 길이로서 공급되는 단계는, 복수의 유리섬유가 피딩롤(feeding roll) 및 커팅부를 포함하는 공급장치를 통해 금형에 사전 설정된 동일한 길이로서 공급되는 것을 특징으로 하는 유리섬유강화플라스틱의 제조 방법.The method of claim 1,
The step of supplying the plurality of glass fibers to the mold with the same preset length is characterized in that the plurality of glass fibers are supplied to the mold with the same preset length through a feeding device including a feeding roll and a cutting unit. Manufacturing method of glass fiber reinforced plastic.
상기 제1 유리섬유강화플라스틱 패널과 동일하게 형성되며, 상기 제1 유리섬유강화플라스틱 패널과의 사이에 충전 공간을 형성하는 제2 유리섬유강화플라스틱 패널;
상기 충전 공간에 충전 재료가 충전되어 형성된 단열층; 및
상기 제1 유리섬유강화플라스틱 패널 및 제2 유리섬유강화플라스틱 패널 중 어느 하나 또는 둘 모두의 일면에 규사 및 GFRP용 레진의 혼합 재료가 도포되어 형성되되, 상기 제1 유리섬유강화플라스틱 패널 또는 제2 유리섬유강화플라스틱 패널의 상기 GFRP용 레진이 완전히 응고되기 전 상기 혼합 재료의 도포가 진행되어 형성된 마감층을 포함하는 건축용 패널.In order to reinforce tensile strength and flexural strength, glass fiber reinforced plastic (GFRP: Glass Fiber Reinforcement Plastic) manufacturing resin (hereinafter referred to as “GFRP resin”) is used in a state in which glass fibers cut to the same length are evenly arranged. A first glass fiber reinforced plastic panel formed by being bound, wherein the ratio of the glass fibers and the resin for GFRP is 39 to 41: 59 to 61;
A second glass fiber reinforced plastic panel formed in the same manner as the first glass fiber reinforced plastic panel and forming a filling space between the first glass fiber reinforced plastic panel;
A heat insulating layer formed by filling the filling space with a filling material; And
The first glass fiber reinforced plastic panel and the second glass fiber reinforced plastic panel is formed by coating a mixture of silica sand and GFRP resin on one surface of either or both, the first glass fiber reinforced plastic panel or the second Construction panel comprising a finishing layer formed by applying the mixed material before the GFRP resin of the glass fiber reinforced plastic panel is completely solidified.
상기 단열층의 상기 충전 재료는 발포우레탄인 것을 특징으로 하는 건축용 패널.The method of claim 6,
The building panel, characterized in that the filling material of the insulating layer is urethane foam.
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