KR102193352B1 - 단열성과 내화성 및 방수성을 갖는 그라스울 판넬 제조방법 - Google Patents

단열성과 내화성 및 방수성을 갖는 그라스울 판넬 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상하에 위치된 한쌍의 금속판 사이에 그라스울을 단열심재로 배치하되 접착시트 또는 접착제층을 매개로 결합하여 일체로 제조하는 그라스울 판넬 제조방법에 관한 것으로서, (A) 내외피재로 사용하기 위한 한쌍의 금속판을 구비하는 단계; (B) 단열심재로 사용하기 위한 그라스울매트를 구비하는 단계; (C) 접착시트 또는 접착제층을 매개로 한쌍의 금속판 사이에 단열심재를 결합하여 일체로 형성함으로써 그라스울 판넬을 완성하는 단계;를 포함하며, 상기 (A)단계에서는, 용융아연도금강판을 내외피재로 구비하고; 상기 (B)단계에서는, 일정 두께를 갖는 그라스울매트를 단열심재로 구비하되, 상기 그라스울매트는 주재료로서 유리섬유인 그라스울을 사용하고, 상기 그라스울 측 단열성과 내화성능을 강화하면서 수분 흡수를 방지 및 경량화를 구현하도록 하기 위해 수용성 수지 100중량부를 기준으로 하여 비산 억제용 수지 1~10중량부, 에어로젤분말 10~50중량부, 불소실란 또는 실리콘불소화합물 5~20중량부, 화산석분말 또는 퍼라이트분말 10~30중량부를 포함하는 조성을 갖는 액상의 단열내화강화용 바인더를 구비하여 그라스울과 혼합한 후 성형 가공하여 매트형 구조체로 제조하며; 상기 접착시트 또는 접착제층은 접착성과 난연성을 부여하기 위해 폴리올레핀 주쇄에 극성 작용기를 포함하는 중합체 또는 화합물로 이루어지되, 상기 극성 작용기는 카복실산기, 산무수기, 아미노기, 에폭시기, 아이소사이아네이트기, 옥사졸린기, 말레이미드기, 인산기, 인산 에스터기, 붕산기, 붕산 에스터기, 티아란기 중에서 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기존의 단독 그라스울을 단열심재로 사용하는 구조에 비해 단열성을 높여 에너지 효율을 높일 수 있고, 이와 더불어 방수성을 구비하므로 수분 흡수를 차단 및 최소화할 수 있어 그라스울 판넬을 시공하여 사용중에 발생할 수 있는 내구성 저하를 방지할 수 있으며, 단열성과 더불어 내화성능을 높일 수 있어 화재 안전성을 강화할수 있는 그라스울 판넬을 제공할 수 있다.

Description

단열성과 내화성 및 방수성을 갖는 그라스울 판넬 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING GLASS WOOL PANEL}
본 발명은 그라스울 판넬 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 단독 그라스울을 단열심재로 사용하는 구조에 비해 단열성을 높여 에너지 효율을 높일 수 있도록 하고, 이와 더불어 방수성을 구비하여 수분 흡수를 차단 및 최소화함으로써 사용중에 발생할 수 있는 내구성 저하를 방지할 수 있도록 하며, 단열성과 더불어 내화성능을 높일 수 있도록 한 그라스울 판넬 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 그라스울은 유리원료를 고열로 액화시켜 고속 회전 원심공법으로 일정한 두께와 폭을 갖도록 매트상으로 제조되며, 이렇게 제조된 그라스울은 두 장의 금속성 내외피재의 사이에 내재시켜 건축용 판넬로 사용한다.
즉, 그라스울은 그라스울 판넬 제조시 심재로 사용되고, 단열재로서 단열기능을 발휘한다.
부연하여, 상기 그라스울 판넬의 심재가 되는 그라스울은 인체에 무해한 친환경적 소재이고, 탁월한 내화성능으로 안정성이 뛰어나는 등 화재 안전성이 높으며, 밀도에 따른 다양한 열전도율로 단열성능이 우수하고 흡음성이 우수한 장점을 제공할 수 있다.
이때, 상기 금속성 내외피재로는 아연도금강판이 주로 사용되고 있다.
이와 같은 구성을 갖는 그라스울 판넬은 일반공장, 섬유공장, 기계공장, 전자공장 등의 산업설비; 화물터미널, 체육관, 학교건물 등의 공공설비; 전원주택, 별장, 기숙사 등의 주거시설; 제품창고, 군막사, 대형쇼핑몰등 방화지구 등의 기타시설에 사용되고 있으며, 아주 다양한 분야에 적용되고 있다.
이러한 그라스울 판넬은 화염전파 속도가 느리고 유독가스 발생량이 적은 연소특성을 나타내는 등 사고 초기에 화재를 억제 할 수 있는 장점을 보유하고 있으나, 하기와 같은 단점 및 문제점을 보유하고 있어 개선이 요구되는 실정에 있다.
종래 그라스울 판넬을 시공하여 사용함에 있어 심재로 사용되는 그라스울의 소재적 또는 다공성 구조에 의한 구조적 특성에 의해 사용 시간이 지남에 따라 수분을 흡수하는 단점이 있었으며, 이로 인해 심재인 그라스울이 하부로 쳐지는 현상이 발생되면서 두 장의 내외피재 사이에 공간을 형성시키는 문제점이 있었다.
즉, 그라스울 판넬 측 구조적인 내구성을 저하시키는 문제점이 있었으며, 단열성 또한 저하되는 문제점이 있었다.
한편, 이와 같은 그라스울 판넬 관련하여 종래 선행기술문헌을 살펴보았을 때, 국내등록실용신안 제20-0400529호, 국내공개특허 제10-2007-0072640호, 국내등록특허 제10-1824229호 등지에서 그라스울 판넬을 제안 및 개시하고 있다.
하지만, 상기한 종래 선행기술문헌들과 이하에서 제안하고자 하는 본 발명은 제조방식에 있어 기술적 차이를 갖는다 할 수 있다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0400529호 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0072640호 대한민국 등록특허공보 제10-1824229호
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 기존의 단독 그라스울을 단열심재로 사용하는 구조에 비해 단열성을 높여 에너지 효율을 높일 수 있도록 하고, 이와 더불어 방수성을 구비하여 수분 흡수를 차단 및 최소화함으로써 사용중에 발생할 수 있는 내구성 저하를 방지할 수 있도록 하며, 내화성능을 함께 높일 수 있도록 한 그라스울 판넬 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 내구성과 더불어 화재 안전성을 향상시킬 수 있도록 하며, 그라스울 판넬의 시공 후 사용 수명을 연장할 수 있도록 한 그라스울 판넬 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 그라스울 판넬 제조방법은, 상하에 위치된 한쌍의 금속판 사이에 그라스울을 단열심재로 배치하되 접착시트 또는 접착제층을 매개로 결합하여 일체로 제조하는 그라스울 판넬 제조방법에 있어서, (A) 내외피재로 사용하기 위한 한쌍의 금속판을 구비하는 단계; (B) 단열심재로 사용하기 위한 그라스울매트를 구비하는 단계; (C) 접착시트 또는 접착제층을 매개로 한쌍의 금속판 사이에 단열심재를 결합하여 일체로 형성함으로써 그라스울 판넬을 완성하는 단계;를 포함하며, 상기 (A)단계에서는, 용융아연도금강판을 내외피재로 구비하고; 상기 (B)단계에서는, 일정 두께를 갖는 그라스울매트를 단열심재로 구비하되, 상기 그라스울매트는 주재료로서 유리섬유인 그라스울을 사용하고, 상기 그라스울 측 단열성과 내화성능을 강화하면서 수분 흡수를 방지 및 경량화를 구현하도록 하기 위해 수용성 수지 100중량부를 기준으로 하여 비산 억제용 수지 1~10중량부, 에어로젤분말 10~50중량부, 불소실란 또는 실리콘불소화합물 5~20중량부, 화산석분말 또는 퍼라이트분말 10~30중량부를 포함하는 조성을 갖는 액상의 단열내화강화용 바인더를 구비하여 그라스울과 혼합한 후 성형 가공하여 매트형 구조체로 제조하며; 상기 접착시트 또는 접착제층은 접착성과 난연성을 부여하기 위해 폴리올레핀 주쇄에 극성 작용기를 포함하는 중합체 또는 화합물로 이루어지되, 상기 극성 작용기는 카복실산기, 산무수기, 아미노기, 에폭시기, 아이소사이아네이트기, 옥사졸린기, 말레이미드기, 인산기, 인산 에스터기, 붕산기, 붕산 에스터기, 티아란기 중에서 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 그라스울 판넬 제조방법은, 상하에 위치된 한쌍의 금속판 사이에 그라스울을 단열심재로 배치하되 접착시트 또는 접착제층을 매개로 결합하여 일체로 제조하는 그라스울 판넬 제조방법에 있어서, (A) 내외피재로 사용하기 위한 한쌍의 금속판을 구비하는 단계; (B) 단열심재로 사용하기 위한 그라스울매트를 구비하는 단계; (C) 접착시트 또는 접착제층을 매개로 한쌍의 금속판 사이에 단열심재를 결합하여 일체로 형성함으로써 그라스울 판넬을 완성하는 단계;를 포함하며, 상기 (A)단계에서는 용융아연도금강판을 내외피재로 구비하고; 상기 (B)단계에서는 일정 두께를 갖는 그라스울매트를 단열심재로 구비하되, 상기 그라스울매트에 대해 단열성과 내화성능을 강화하면서 수분 흡수를 방지 및 경량화를 유지하도록 하기 위해 수용성 수지 100중량부를 기준으로 하여 비산 억제용 수지 1~10중량부, 에어로젤분말 10~50중량부, 불소실란 또는 실리콘불소화합물 5~20중량부, 화산석분말 또는 퍼라이트분말 10~30중량부를 포함하는 조성을 갖는 액상의 단열내화강화용 바인더에 침지식 또는 도포식 처리하여 함침시킴으로써 그라스울복합체로 제조하며; 상기 (C)단계에서의 접착시트 또는 접착제층은 접착성과 난연성을 부여하기 위해 폴리올레핀 주쇄에 극성 작용기를 포함하는 중합체 또는 화합물로 이루어지되, 상기 극성 작용기는 카복실산기, 산무수기, 아미노기, 에폭시기, 아이소사이아네이트기, 옥사졸린기, 말레이미드기, 인산기, 인산 에스터기, 붕산기, 붕산 에스터기, 티아란기 중에서 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기존의 그라스울을 단열심재로 단독 사용하는 구조에 비해 단열성을 높여 에너지 효율을 높일 수 있고, 이와 더불어 발수성을 구비하므로 수분 흡수를 차단 및 최소화할 수 있어 그라스울 판넬을 시공하여 사용중에 발생할 수 있는 내구성 저하를 방지할 수 있으며, 단열성과 더불어 내화성능을 높일 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 그라스울 판넬에 대해 내구성과 화재 안전성을 향상시킬 수 있으며, 사용 수명을 연장할 수 있고 경량성을 유지할 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 그라스울 판넬 제조방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 그라스울 판넬 제조방법에 있어 그라스울매트 구비단계를 나타낸 상세 공정도이다.
도 3은 본 발명의 그라스울 판넬 제조방법에 있어 그라스울매트 구비단계를 나타낸 다른 공정도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 그라스울 판넬 제조방법을 설명하기 위해 나타낸 그라스울 판넬의 개략적 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 그라스울 판넬 제조방법을 설명하기 위해 나타낸 그라스울 판넬의 개략적 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 그라스울 판넬 제조방법에 있어 그라스울 판넬에 불연성 보강판을 덧대어 보강한 구조를 나타낸 개략적 단면도이다.
본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 그라스울 판넬 제조방법은 상하에 위치된 한쌍의 금속판(110)(120) 사이에 그라스울을 단열심재(130)로 배치하되 접착시트 또는 접착제층(140)을 매개로 결합하여 일체로 제조함으로써 그라스울 판넬(100)을 완성하는 것으로서, 도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 내외피재용 금속판 구비단계(S10)와 기능성 그라스울매트 구비단계(S20) 및 그라스울판넬 완성단계(S30)를 포함하여 이루어진다.
상기 내외피재용 금속판 구비단계(S10)는 내외피재로 사용하기 위한 한쌍의 금속판(110)(120)을 구비하는 단계이다.
상기 한쌍의 금속판(110)(120)은 용융아연도금강판으로 구비하여 내외피재로 사용할 수 있다.
상기 한쌍의 금속판(110)(120)은 각각 0.4~0.6mm 두께로 형성할 수 있는데, 필요에 따라 수정 또는 변형이 이루어질 수 있다 할 것이다.
상기 한쌍의 금속판(110)(120)은 각각 용융아연도금강판을 주로 사용할 수 있으나, 고강도 구현 및 내구성 강화를 위해 아연-알루미늄-마그네슘 합금용융아연도금강판을 사용할 수 있다.
여기에서, 상기 한쌍의 금속판 중 상부 금속판(110)은 상부에 배치되는 외피재로서, 내구성과 내화성능을 강화함과 더불어 자외선 등 열에너지 침투를 방지하기 위해 외표면에 알루미늄입자분말 100중량부를 기준으로 하여 지르코니아분말 또는 티타늄분말 20~50중량부, 몬모릴로나이트 10~30중량부, 데카브로모디페닐옥사이드 10~30중량부를 포함하는 코팅액을 도포하여 코팅층을 형성할 수 있다.
이때, 상기 코팅층은 0.3mm 내지 0.5mm 두께로 형성할 수 있다.
여기에서, 상기 데카브로모디페닐옥사이드는 난연제로서, 붕산, 붕사, 질화붕소, 붕산아연, Mg(OH)2, Sb2O3, 구아니딘염, Sb2O5, 방향족 인산에스테르, 할로겐함유 축합 인산에스테르, 방향족 축합 인산에스테르, 폴리인산염, 트리페닐포스페이트, 크레질페닐포스페이트, 레졸디페닐포스페이트, 클로르에틸포스페이트 중에서 선택된 어느 1종으로 대체할 수 있다.
여기에서는, 이산화티탄, 주쇄 및 측쇄에 알킬기나 메틸기 또는 에틸기로 치환한 구조를 갖는 폴리알킬실리케이트, 그래핀 등을 더 첨가하는 구성을 갖게 함으로써 내오염성 및 자기정화기능을 발휘하도록 구성할 수도 있다.
또한, 본 발명에서는 상부 금속판(110)과 하부 금속판(120) 각각의 내면에 불연성 보강층(미 도시됨)을 형성하는 구성을 갖게 할 수도 있다.
상기 불연성 보강층은 화산석분말, 퍼라이트분말, 질석분말 중에서 적어도 하나 이상이 사용되는 내화재료 100중량부를 기준으로 하여 실리카 또는 알루미나분말 1~5중량부, 규산칼륨 40~60중량부, 불소실란 또는 실리콘불소화합물 5~10중량부를 포함하는 혼합물을 도포하여 형성할 수 있다.
상기 불연성 보강층은 0.1~0.3mm 두께로 형성할 수 있는데, 필요에 따라 수정 또는 변형이 이루어질 수 있다 할 것이다.
여기에서, 상기 불연성 보강층은 상술한 불연성 보강판(151)(152)을 한쌍의 금속판(110)(120)에 덧대는 방식에 비해 그라스울 판넬(100) 측 제조비용을 절감할 수 있으면서 더욱 가벼운 형태로의 경량화를 도모할 수 있는 유용함을 발휘할 수 있다.
상기 기능성 그라스울매트 구비단계(S20)는 단열심재(130)로 사용하기 위한 그라스울매트를 구비하는 단계이다.
상기 단열심재(130)로 사용하기 위한 그라스울매트는 적용 구조물에 따라 다양한 두께로 형성할 수 있는데, 필요에 따라 40~200mm 두께로 형성할 수 있다.
상기 단열심재(130)로 사용되하기 위한 그라스울매트는 주재료로 유리섬유인 그라스울을 사용하는 것으로서, 그라스울 측 단열성과 내화성능을 강화하면서 수분 흡수를 방지 및 경량화를 구현하도록 하기와 같이 구비할 수 있다.
상기 단열심재(130)인 그라스울매트는 에어로젤분말, 불소실란, 실리콘불소화합물, 화산석분말, 퍼라이트분말 중에서 2가지 이상을 포함하여 배합된 액상의 단열내화강화용 바인더를 주재료인 그라스울과 혼합한 후 성형 가공하여 매트형 구조체로 제조할 수 있다.
상기 액상의 단열내화강화용 바인더는 수용성 수지 100중량부를 기준으로 하여 비산 억제용 수지 1~10중량부, 에어로젤분말 10~50중량부, 불소실란 또는 실리콘불소화합물 5~20중량부, 화산석분말 또는 퍼라이트분말 10~30중량부를 포함하는 혼합물로 조성할 수 있다.
상기 수용성 수지는 물 1~1.2리터에 카르복시메틸셀룰로즈 1~5중량%을 함유하도록 첨가한 점성액일 수 있다.
상기 비산 억제용 수지는 아크릴 에멀젼 또는 아크릴-우레탄 에멀젼일 수 있다.
상기 에어로젤분말은 실리카에어로젤, 알루미나에어로젤, 카본에어로젤, 에폭시-실리카에어로젤 복합체, 폴리비닐부티랄-실리카에어로젤 복합체 중에서 적어도 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 에어로젤분말은 주재료인 그라스울로 수분 침투를 차단 및 방지함과 더불어 단열성과 내화성능을 높여줄 수 있으며, 매우 가벼운 경량 소재이다.
여기에서, 상기 불소실란 또는 실리콘불소화합물은 발수성을 통해 주재료인 그라스울로 수분 침투를 차단 및 방지하는 기능을 한다.
상기 화산석분말과 퍼라이트분말은 경량 소재로서, 무게의 증가를 방지하면서 단열성과 내화성능을 높여줄 수 있으며, 원적외선 방사 및 항균성을 발휘할 수 있다.
상기 에어로젤분말, 화산석분말, 퍼라이트분말 각각은 상기 주재료인 그라스울 측 분산이나 침투 효과 및 혼입률을 높일 수 있도록 30㎛ 이하의 입경을 갖는 크기를 사용함이 바람직하다.
더욱 상세하게는, 물 1~1.2리터에 바인더로 카르복시메틸셀룰로즈 1~5중량%을 함유하도록 교반기에 첨가하여 500~800rpm로 40분~60분 동안 교반 혼합함으로써 점성을 갖는 수용성 수지를 준비하는 단계(S21A)와; 수용성 수지 100중량부를 기준으로 하여 비산 억제용 수지 1~10중량부와, 에어로젤분말 10~50중량부, 불소실란 또는 실리콘불소화합물 5~20중량부, 화산석분말 또는 퍼라이트분말 10~30중량부를 교반기에 더 첨가하여 500rpm~800rpm로 40분~60분 동안 교반 혼합함으로써 액상의 단열내화강화용 바인더를 완성하는 단계(S22A)와; 액상의 단열내화강화용 바인더를 유리섬유인 그라스울과 혼합한 후 성형기에 투입하여 성형 가공함으로써 40mm~200mm 두께를 갖는 매트형 구조체로 성형하는 단계(S23A); 및 성형 가공한 매트형 구조체를 건조기를 이용하여 건조 처리함으로써 그라스울매트를 완성하는 단계(S24A);를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어, 상기 단열심재(130)인 그라스울매트에 대해 하기와 같은 방식으로 구비하여 사용할 수도 있다.
상기 단열심재(130)인 그라스울매트는 유리섬유인 그라스울을 성형 가공하여 일정 두께를 갖는 매트형 구조체로 그라스울매트를 구비하되, 상기 그라스울매트에 대해 단열성과 내화성능을 강화하면서 수분 흡수를 방지 및 경량화를 유지하도록 액상의 단열내화강화용 바인더에 침지식 또는 도포식 처리하여 함침시킨 그라스울복합체로 구성할 수 있다.
이때, 상기 액상의 단열내화강화용 바인더는 상기에서 설명한 성분 및 조성과 동일한 형태로 구비하여 사용할 수 있다.
더욱 상세하게는, 물 1~1.2리터에 바인더로 카르복시메틸셀룰로즈 1~5중량%을 함유하도록 교반기에 첨가하여 500~800rpm로 40분~60분 동안 교반 혼합함으로써 점성을 갖는 수용성 수지를 준비하는 단계(S21B)와; 수용성 수지 100중량부를 기준으로 하여 비산 억제용 수지 1~10중량부와, 에어로젤분말 10~50중량부, 불소실란 또는 실리콘불소화합물 5~20중량부, 화산석분말 또는 퍼라이트분말 10~30중량부를 교반기에 더 첨가하여 500rpm~800rpm로 40분~60분 동안 교반 혼합함으로써 액상의 단열내화강화용 바인더를 완성하는 단계(S22B)와; 유리섬유인 그라스울을 40mm~200mm 두께를 갖는 매트형 구조체로 성형 가공하여 구비하는 단계(S23B)와; 그라스울 매트형 구조체에 액상의 단열내화강화용 바인더를 침지식 또는 도포식 방식으로 함침시키는 단계(S24B); 및 액상의 단열내화강화용 바인더가 함침된 매트형 구조체에 대해 건조기를 이용하여 건조 처리함으로써 그라스울매트를 완성하는 단계(S25B);를 수행할 수 있다.
상기 그라스울판넬 완성단계(S30)는 접착시트 또는 접착제층(140)을 매개로 한쌍의 금속판(110)(120)를 상하에 위치시킨 상태에 이들 사이에 상술한 형태로 제조된 기능성 그라스울매트인 단열심재(130)를 결합하여 일체로 형성함으로써 그라스울 판넬(100)을 완성하는 단계이다.
상기 접착시트 또는 접착제층(140)은 접착성과 난연성을 부여하기 위해 폴리올레핀 주쇄에 극성 작용기를 포함하는 중합체 또는 화합물로 이루어지되, 상기 극성 작용기는 카복실산기, 산무수기, 아미노기, 에폭시기, 아이소사이아네이트기, 옥사졸린기, 말레이미드기, 인산기, 인산 에스터기, 붕산기, 붕산 에스터기, 티아란기 중에서 1종 이상을 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 상부 금속판(110)과 단열심재(130)와의 사이, 및 하부 금속판(120)과 단열심재(130)와의 사이에 위치시켜 불연성 보강판(151)(152)을 각각 배치할 수 있으며, 접착시트 또는 접착제층을 매개로 결합할 수 있다.
이때, 상기 접착시트 또는 접착제층은 상술한 접착제층(140)에 사용된 접착제를 사용할 수도 있으나, 불연성 보강판(151)(152)과 금속판(110)(120) 간의 접착성을 강화하기 위해 다른 조성을 갖는 접착제가 사용될 수도 있다.
상기 불연성 보강판(151)(152)은 경량을 유지토록 하면서도 내화성능 및 방수성능을 강화하도록 하기 위해 화산석분말, 퍼라이트분말, 질석분말 중에서 적어도 하나 이상이 사용되는 내화재료 100중량부를 기준으로 하여 실리카 또는 알루미나분말 1~5중량부, 규산칼륨 40~60중량부, 불소실란 또는 실리콘불소화합물 5~10중량부를 포함하는 혼합물로 성형 가공하여 구비할 수 있다.
상기 불연성 보강판(151)(152)은 각각 0.3~0.5mm 두께로 형성할 수 있는데, 필요에 따라 수정 또는 변형이 이루어질 수 있다 할 것이다.
한편, 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 그라스울 판넬 제조방법에 있어 단열심재로 사용되는 기능성 그라스울매트에 대해 내화성능을 테스트하였으며, 그 결과를 아래의 표 1 및 표 2에 나타내었다.
(실시예 1)
유리섬유인 그라스울에 액상의 단열내화강화용 바인더를 혼합한 후 성형 가공하여 50mm 두께의 그라스울매트로 단열심재를 제조하였다.
이때, 액상의 단열내화강화용 바인더는 수용성 수지 100중량부를 기준으로 하여 비산 억제용 수지 3중량부, 에어로젤분말 30중량부, 불소실란 10중량부, 화산석분말 10중량부가 배합된 혼합물을 사용하였다.
여기에서, 수용성 수지는 물 1리터에 카르복시메틸셀룰로즈 3중량%을 함유한 조성을 갖게 하였고, 비산 억제용 수지는 아크릴 에멀젼을 사용하였으며, 에어로젤분말은 실리카에어로젤을 사용하였다.
구분 ISO 1182 판정기준 결과치
온도상승(△T) 중심과 표면의 온도상승 ≤30℃ ≤165℃
질량손실(△m) ≤50% ≤82%
화염유지시간(tf) ≤10초 ≤57초
(실시예 2)
액상의 단열내화강화용 바인더를 침지방식으로 50mm 두께의 그라스울매트에 함침시켜 단열심재를 제조하였다.
이때, 액상의 단열내화강화용 바인더는 수용성 수지 100중량부를 기준으로 하여 비산 억제용 수지 3중량부, 에어로젤분말 50중량부, 불소실란 20중량부, 화산석분말 10중량부가 배합된 혼합물을 사용하였다.
여기에서, 수용성 수지는 물 1리터에 카르복시메틸셀룰로즈 3중량%을 함유한 조성을 갖게 하였고, 비산 억제용 수지는 아크릴 에멀젼을 사용하였으며, 에어로젤분말은 실리카에어로젤을 사용하였다.
구분 ISO 1182 판정기준 결과치
온도상승(△T) 중심과 표면의 온도상승 ≤30℃ ≤167℃
질량손실(△m) ≤50% ≤81%
화염유지시간(tf) ≤10초 ≤58초
표 1 및 표 2에서 보여주는 바와 같이, 본 발명에서는 그라스울에 단열내화강화용 바인더를 혼합함으로써 우수한 내화성능을 발휘하는 그라스울 판넬을 제조할 수 있음을 나타내고 있다.
한편, 상기한 실시예 1과 실시예 2에 대해 각각 100mm×100mm 크기의 시편을 물이 담긴 수조 내에 3시간 동안 침지시킨 후 꺼내어 흡수율을 측정하였으며, 그 결과를 아래의 표 3에 나타내었다.
이때, 비교대상으로 그라스울만을 단독으로 하는 매트형 심재를 동일한 크기의 시편으로 만들어 동일한 시간으로 침지시킨 후 꺼내어 흡수율을 측정하였다.
구분 흡수율
실시예 1 42.6%
실시예 2 42.1%
비교대상 85.7%
표 3에서 보여주는 바와 같이, 본 발명에서는 그라스울에 단열내화강화용 바인더를 혼합함으로써 비교대상인 그라스울 단독 사용에 비해 우수한 방수성능을 발휘하는 그라스울 판넬을 제조할 수 있음을 나타내고 있다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 또는 단계의 치환 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 권리범위 내에 속한다 할 것이다.
S10: 내외피재용 금속판 구비단계
S20: 기능성 그라스울매트 구비단계
S30: 그라스울 판넬 완성단계

Claims (8)

  1. 상하에 위치된 한쌍의 금속판 사이에 그라스울을 단열심재로 배치하되 접착시트 또는 접착제층을 매개로 결합하여 일체로 제조하는 그라스울 판넬 제조방법에 있어서,
    (A) 내외피재로 사용하기 위한 한쌍의 금속판을 구비하는 단계;
    (B) 단열심재로 사용하기 위한 그라스울매트를 구비하는 단계;
    (C) 접착시트 또는 접착제층을 매개로 한쌍의 금속판 사이에 단열심재를 결합하여 일체로 형성함으로써 그라스울 판넬을 완성하는 단계; 를 포함하며,
    상기 (A)단계에서는,
    용융아연도금강판을 내외피재로 구비하고;
    상기 (B)단계에서는,
    일정 두께를 갖는 그라스울매트를 단열심재로 구비하되,
    상기 그라스울매트는 주재료로서 유리섬유인 그라스울을 사용하고, 상기 그라스울 측 단열성과 내화성능을 강화하면서 수분 흡수를 방지 및 경량화를 구현하도록 하기 위해 수용성 수지 100중량부를 기준으로 하여 비산 억제용 수지 1~10중량부, 에어로젤분말 10~50중량부, 불소실란 또는 실리콘불소화합물 5~20중량부, 화산석분말 또는 퍼라이트분말 10~30중량부를 포함하는 조성을 갖는 액상의 단열내화강화용 바인더를 구비하여 그라스울과 혼합한 후 성형 가공하여 매트형 구조체로 제조하며;
    상기 접착시트 또는 접착제층은 접착성과 난연성을 부여하기 위해 폴리올레핀 주쇄에 극성 작용기를 포함하는 중합체 또는 화합물로 이루어지되, 상기 극성 작용기는 카복실산기, 산무수기, 아미노기, 에폭시기, 아이소사이아네이트기, 옥사졸린기, 말레이미드기, 인산기, 인산 에스터기, 붕산기, 붕산 에스터기, 티아란기 중에서 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열성과 내화성 및 방수성을 갖는 그라스울 판넬 제조방법.
  2. 상하에 위치된 한쌍의 금속판 사이에 그라스울을 단열심재로 배치하되 접착시트 또는 접착제층을 매개로 결합하여 일체로 제조하는 그라스울 판넬 제조방법에 있어서,
    (A) 내외피재로 사용하기 위한 한쌍의 금속판을 구비하는 단계;
    (B) 단열심재로 사용하기 위한 그라스울매트를 구비하는 단계;
    (C) 접착시트 또는 접착제층을 매개로 한쌍의 금속판 사이에 단열심재를 결합하여 일체로 형성함으로써 그라스울 판넬을 완성하는 단계; 를 포함하며,
    상기 (A)단계에서는 용융아연도금강판을 내외피재로 구비하고;
    상기 (B)단계에서는 일정 두께를 갖는 그라스울매트를 단열심재로 구비하되,
    상기 그라스울매트에 대해 단열성과 내화성능을 강화하면서 수분 흡수를 방지 및 경량화를 유지하도록 하기 위해 수용성 수지 100중량부를 기준으로 하여 비산 억제용 수지 1~10중량부, 에어로젤분말 10~50중량부, 불소실란 또는 실리콘불소화합물 5~20중량부, 화산석분말 또는 퍼라이트분말 10~30중량부를 포함하는 조성을 갖는 액상의 단열내화강화용 바인더에 침지식 또는 도포식 처리하여 함침시킴으로써 그라스울복합체로 제조하며;
    상기 (C)단계에서의 접착시트 또는 접착제층은 접착성과 난연성을 부여하기 위해 폴리올레핀 주쇄에 극성 작용기를 포함하는 중합체 또는 화합물로 이루어지되, 상기 극성 작용기는 카복실산기, 산무수기, 아미노기, 에폭시기, 아이소사이아네이트기, 옥사졸린기, 말레이미드기, 인산기, 인산 에스터기, 붕산기, 붕산 에스터기, 티아란기 중에서 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열성과 내화성 및 방수성을 갖는 그라스울 판넬 제조방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 액상의 단열내화강화용 바인더에 있어,
    상기 수용성 수지는 물 1~1.2리터에 카르복시메틸셀룰로즈 1~5중량%을 함유하도록 첨가한 점성액이고,
    상기 비산 억제용 수지는 아크릴 에멀젼 또는 아크릴-우레탄 에멀젼이고,
    상기 에어로젤분말은 실리카에어로젤, 알루미나에어로젤, 카본에어로젤, 에폭시-실리카에어로젤 복합체, 폴리비닐부티랄-실리카에어로젤 복합체 중에서 적어도 하나 이상이며,
    상기 에어로젤분말, 화산석분말, 퍼라이트분말 각각은 상기 그라스울 측 분산이나 침투 효과 및 혼입률을 높일 수 있도록 30㎛ 이하의 입경을 갖는 크기를 사용한 것을 특징으로 하는 단열성과 내화성 및 방수성을 갖는 그라스울 판넬 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (B)단계에서는,
    (a) 물 1~1.2리터에 바인더로 카르복시메틸셀룰로즈 1~5중량%을 함유하도록 교반기에 첨가하여 500~800rpm로 40분~60분 동안 교반 혼합함으로써 점성을 갖는 수용성 수지를 준비하는 단계;
    (b) 수용성 수지 100중량부를 기준으로 하여 비산 억제용 수지 1~10중량부와, 에어로젤분말 10~50중량부, 불소실란 또는 실리콘불소화합물 5~20중량부, 화산석분말 또는 퍼라이트분말 10~30중량부를 교반기에 더 첨가하여 500rpm~800rpm로 40분~60분 동안 교반 혼합함으로써 액상의 단열내화강화용 바인더를 완성하는 단계;
    (c) 액상의 단열내화강화용 바인더를 유리섬유인 그라스울과 혼합한 후 성형기에 투입하여 성형 가공함으로써 40mm~200mm 두께를 갖는 매트형 구조체로 성형하는 단계;
    (d) 성형 가공한 매트형 구조체를 건조기를 이용하여 건조 처리함으로써 그라스울매트를 완성하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단열성과 내화성 및 방수성을 갖는 그라스울 판넬 제조방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 (B)단계에서는,
    (a) 물 1~1.2리터에 바인더로 카르복시메틸셀룰로즈 1~5중량%을 함유하도록 교반기에 첨가하여 500~800rpm로 40분~60분 동안 교반 혼합함으로써 점성을 갖는 수용성 수지를 준비하는 단계;
    (b) 수용성 수지 100중량부를 기준으로 하여 비산 억제용 수지 1~10중량부와, 에어로젤분말 10~50중량부, 불소실란 또는 실리콘불소화합물 5~20중량부, 화산석분말 또는 퍼라이트분말 10~30중량부를 교반기에 더 첨가하여 500rpm~800rpm로 40분~60분 동안 교반 혼합함으로써 액상의 단열내화강화용 바인더를 완성하는 단계;
    (c) 유리섬유인 그라스울을 40mm~200mm 두께를 갖는 매트형 구조체로 성형 가공하여 구비하는 단계;
    (d) 그라스울 매트형 구조체에 액상의 단열내화강화용 바인더를 침지식 또는 도포식 방식으로 함침시키는 단계;
    (e) 액상의 단열내화강화용 바인더가 함침된 매트형 구조체에 대해 건조기를 이용하여 건조 처리함으로써 그라스울매트를 완성하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단열성과 내화성 및 방수성을 갖는 그라스울 판넬 제조방법.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 한쌍의 금속판은 각각 0.4mm~0.6mm 두께를 갖는 아연-알루미늄-마그네슘 합금용융아연도금강판을 사용하고,
    상기 한쌍의 금속판 중 상부에 배치되는 외피재에는 외표면에 알루미늄입자분말 100중량부를 기준으로 하여 지르코니아분말 또는 티타늄분말 20~50중량부, 몬모릴로나이트 10~30중량부, 데카브로모디페닐옥사이드 10~30중량부를 포함하는 코팅액을 도포하여 코팅층을 형성하되, 0.3mm 내지 0.5mm 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 단열성과 내화성 및 방수성을 갖는 그라스울 판넬 제조방법.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 (C)단계에서는,
    접착시트 또는 접착제층을 매개로 한쌍의 금속판 사이에 단열심재를 결합하되,
    상부 금속판과 단열심재와의 사이 및 상기 하부 금속판과 단열심재와의 사이에 불연성 보강판을 덧대어 일체 결합하며,
    상기 불연성 보강판은 화산석분말, 퍼라이트분말, 질석분말 중에서 적어도 하나 이상이 사용되는 내화재료 100중량부를 기준으로 하여 실리카 또는 알루미나분말 1~5중량부, 규산칼륨 40~60중량부, 불소실란 또는 실리콘불소화합물 5~10중량부를 포함하는 혼합물로 성형 가공하여 구비 및 0.3mm~0.5mm 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 단열성과 내화성 및 방수성을 갖는 그라스울 판넬 제조방법.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 (A)단계에서는,
    한쌍의 금속판을 구비하되, 상부 금속판과 하부 금속판 각각의 내면에 불연성 보강층을 형성하며,
    상기 불연성 보강층은 화산석분말, 퍼라이트분말, 질석분말 중에서 적어도 하나 이상이 사용되는 내화재료 100중량부를 기준으로 하여 실리카 또는 알루미나분말 1~5중량부, 규산칼륨 40~60중량부, 불소실란 또는 실리콘불소화합물 5~10중량부를 포함하는 혼합물을 도포하여 코팅 형성 및 0.1mm~0.3mm 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 단열성과 내화성 및 방수성을 갖는 그라스울 판넬 제조방법.
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