KR102225651B1 - Manufacturing method of vacuum panel having honeycomb core - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
본 발명에 따른 허니콤 코어를 구비한 진공 패널의 제조 방법은, 측면에 통공이 형성된 허니콤 코어에 개질 유리 섬유를 포함한 복합 섬유 및 팽창 질석 분말을 구비한 충진재를 도포하는, 제 1 단계; 상기 허니콤 코어와 상하면의 표면 판재를 접착제를 통해 부착하여 허니콤 패널을 제조하는, 제 2 단계; 상기 허니콤 패널에 가상의 직선을 따라 적어도 하나의 통공을 관통하는, 제 3 단계; 상기 허니콤 패널을 진공 처리하여 진공 패널을 완성하는, 제 4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 허니콤 코어를 구비하여 진공 패널을 제조함으로써 내구성 및 강도가 향상될 수 있으며 우수한 단열 성능을 기대할 수 있다.A method of manufacturing a vacuum panel having a honeycomb core according to the present invention includes a first step of applying a filler including a composite fiber including a modified glass fiber and expanded vermiculite powder to a honeycomb core having a hole formed on a side thereof; A second step of manufacturing a honeycomb panel by attaching the honeycomb core and the upper and lower surface plates through an adhesive; A third step of penetrating at least one through hole in the honeycomb panel along an imaginary straight line; And a fourth step of vacuum-processing the honeycomb panel to complete the vacuum panel.
According to the present invention, durability and strength can be improved by manufacturing a vacuum panel with a honeycomb core, and excellent heat insulation performance can be expected.
Description
본 발명은 허니콤 코어를 구비한 진공 패널의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 허니콤 코어를 구비하여 진공 패널을 제조함으로써 내구성 및 강도가 향상될 수 있으며 우수한 단열 성능을 기대할 수 있는, 허니콤 코어를 구비한 진공 패널의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a vacuum panel having a honeycomb core, and if described in more detail, durability and strength can be improved by manufacturing a vacuum panel with a honeycomb core, and excellent insulation performance can be expected. It relates to a method of manufacturing a vacuum panel provided with a honeycomb core.
우선, 패널(Panel)은 흔히 판넬이라고도 불리며, 구조 강도용 복합 소재 및 건축자재로서 사용된다. 패널의 내부에 단열재를 포함시킬 수 있어 단순 공정으로 공사를 마무리할 수 있으며, 내외부적으로 별도의 마감이 필요 없이 사용할 수 있고, 조립식 구조로서 해체 시 재사용이 가능하며, 최근에는 다양한 제품군이 형성되어 사용 및 용도에 따라 선택의 폭이 넓다는 장점이 있다. 이러한 패널은 얇고 평평한 목재나 합판, 메탈, 우레탄 등의 다양한 재료로 제조될 수 있으며, 건물의 내/외벽, 바닥판, 지붕재 등에 적용되어 사용되고 있다. 이러한 패널은 높은 단열 성능을 가지게 되어 단열재(斷熱재)재로서 역할을 수행한다.First of all, a panel is commonly referred to as a panel, and is used as a composite material for structural strength and a building material. Insulation can be included inside the panel, so the construction can be finished with a simple process, and it can be used without requiring a separate finish internally and externally, and it can be reused when dismantling as an assembly-type structure. Recently, various product lines have been formed. It has the advantage of having a wide range of choices depending on the use and use. Such panels can be made of various materials such as thin and flat wood, plywood, metal, and urethane, and are applied and used for interior/exterior walls, floor plates, and roofing materials of buildings. These panels have high thermal insulation performance and thus play a role as a thermal insulation material.
패널은 상술한 장점이 존재하지만, 얇은 강판으로 되어 있기 때문에 일정 강도에는 약하고, 벽돌이나 골조 건물보다는 화재에 취약하다는 단점이 있다. Panels have the above-described advantages, but because they are made of thin steel plates, they are weak at a certain strength and are more susceptible to fire than brick or frame buildings.
이때, 진공 패널을 제조하는 기술과 관련하여, 한국 등록 특허 제 10-1942405호(발명의 명칭 : 섬유강화 복합재료를 이용한 기능성 복합소재 보강 진공단열패널 제조방법)은 강도보강용 절단섬유 및 발포수지를 혼합한 섬유강화 복합재료가 진공단열패널의 외부를 감싸는 구조로 기능성 복합소재 보강 진공단열패널을 제조하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재료를 이용한 기능성 복합소재 보강 진공단열패널 제조방법에 관한 것이다.At this time, with regard to the technology for manufacturing a vacuum panel, Korean Patent Registration No. 10-1942405 (name of the invention: a method for manufacturing a functional composite material reinforced vacuum insulation panel using a fiber-reinforced composite material) is a cut fiber for strength reinforcement and a foam resin. It relates to a method for manufacturing a functional composite material-reinforced vacuum insulation panel using a fiber-reinforced composite material, characterized in that the fiber-reinforced composite material blended with a structure that surrounds the outside of the vacuum insulation panel makes a functional composite material-reinforced vacuum insulation panel.
상기 선행기술은, 하형의 내부 바닥면에 강도보강재를 도포하는 하부 강도보강재 도포단계와; 강도보강재의 가장자리 둘레면 내측 상부면에 진공단열패널을 배치시키는 진공단열패널 배치단계와; 진공단열패널 상부로 강도보강재를 도포하되, 하부 강도보강재의 가장자리 둘레면으로도 강도보강재를 도포하여 진공단열패널을 강도보강재가 둘러싸도록 하는 측면 및 상부 강도보강재 도포단계와; 금형을 닫고 발포반응 성형에 의해 복합소재 보강 진공단열패널을 성형한 후, 탈형을 통해 복합소재 보강 진공단열패널을 금형에서 분리시키는 복합소재 보강 진공단열패널 성형단계를 포함하되, 강도보강재는 수지원료와 강화용 절단 장섬유의 혼합물질인 섬유강화 복합재료 수지로서, 강화용 절단 장섬유는 유리섬유, 탄소섬유 또는 세라믹섬유 중에서 선택하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재료를 이용한 기능성 복합소재 보강 진공단열패널 제조방법을 제시하고 있다.The prior art includes a lower strength reinforcement application step of applying a strength reinforcement to the inner bottom surface of the lower mold; A vacuum insulation panel disposing step of disposing the vacuum insulation panel on the inner upper surface of the edge circumferential surface of the strength reinforcing material; A side and upper strength stiffener applying step of applying a strength stiffener to the upper part of the vacuum insulation panel, and applying a strength stiffener to the circumferential surface of the lower strength stiffener so that the strength stiffener surrounds the vacuum insulation panel; Including the step of forming a composite material-reinforced vacuum insulation panel by closing the mold and forming the composite material-reinforced vacuum insulation panel by foaming reaction molding, and then separating the composite material-reinforced vacuum insulation panel from the mold through demoulding. As a fiber-reinforced composite resin, which is a mixture of cut long fibers for reinforcement, and the cut long fibers for reinforcement are selected from glass fiber, carbon fiber, or ceramic fiber, functional composite material reinforcement vacuum insulation using fiber-reinforced composite materials. It presents the panel manufacturing method.
상기 선행기술은 진공 패널의 내부에 섬유강화 복합재료를 이용한 강도보강재를 함유하여 강도가 보강되며 보온성 및 내열성 또한 향상될 수 있다는 장점이 있지만, 내부에 허니콤 코어 또는 플럭스 코어 등의 코어의 부재로 인해 내구성을 향상시키는 데에 한계가 있다는 단점이 있다.The prior art has the advantage that strength is reinforced by containing a strength reinforcement material using a fiber-reinforced composite material inside the vacuum panel, and heat retention and heat resistance can also be improved. Therefore, there is a disadvantage in that there is a limit to improving the durability.
따라서 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 허니콤 코어를 구비한 진공 패널을 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.Therefore, there is a need to develop a vacuum panel having a honeycomb core in order to solve the above-described problems.
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 내부에 허니콤 코어를 구비하고 있어 내구성 및 강도가 우수하며, 내부를 진공처리 함으로써 단열 효과가 향상될 수 있는 진공 패널을 제조하는 것을 주요 목적으로 한다.The present invention was conceived to overcome the problems of the above technology, and the main purpose is to manufacture a vacuum panel that is equipped with a honeycomb core, which has excellent durability and strength, and that the heat insulation effect can be improved by vacuum processing the inside. The purpose.
본 발명의 다른 목적은, 접착제를 도포하여 상하면 표면 판재 및 허니콤 코어의 접착성이 향상되어 우수한 진공 유지 능력을 가질 수 있는 진공 패널을 제조하는 것이다.Another object of the present invention is to manufacture a vacuum panel that can have an excellent vacuum holding ability by improving the adhesion of the upper and lower surface plates and the honeycomb core by applying an adhesive.
본 발명의 또 다른 목적은, 충진재를 도포하여 진공 패널 내부를 충진함으로써 단열 및 보온 효과가 향상된 진공 패널을 제조하는 것이다.Another object of the present invention is to manufacture a vacuum panel with improved heat insulation and thermal insulation effects by filling the inside of the vacuum panel by applying a filler.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 허니콤 코어를 구비한 진공 패널의 제조 방법은, 측면에 통공이 형성된 허니콤 코어에 개질 유리 섬유를 포함한 복합 섬유 및 팽창 질석 분말을 구비한 충진재를 도포하는, 제 1 단계; 상기 허니콤 코어와 상하면의 표면 판재를 접착제를 통해 부착하여 허니콤 패널을 제조하는, 제 2 단계; 상기 허니콤 패널에 가상의 직선을 따라 적어도 하나의 통공을 관통하는, 제 3 단계; 상기 허니콤 패널을 진공 처리하여 진공 패널을 완성하는, 제 4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the method of manufacturing a vacuum panel having a honeycomb core according to the present invention is applied to a honeycomb core having a through hole formed on the side of the honeycomb core with a composite fiber including a modified glass fiber and a filler having expanded vermiculite powder. To do, the first step; A second step of manufacturing a honeycomb panel by attaching the honeycomb core and the upper and lower surface plates through an adhesive; A third step of penetrating at least one through hole in the honeycomb panel along an imaginary straight line; And a fourth step of vacuum-processing the honeycomb panel to complete the vacuum panel.
또한, 상기 접착제는, 전체 1차 용액 중량 대비, 1,6-헥산디올 15 내지 25중량%, 1,4-부탄디올 10 내지 20중량%, 용매 60 내지 75중량%를 혼합하여 1차 용액을 제조하는, 1차 용액 제조 단계; 전체 2차 용액 중량 대비, 상기 1차 용액 85 내지 90중량%, TDI 5 내지 10중량%, DBTDL 0.1 내지 5중량%를 혼합하여 2차 용액을 제조하는, 2차 용액 제조 단계; 상기 2차 용액을 상온에서 24 내지 72시간 숙성시킨 후 접착제를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되고, 상기 용매는, 전체 용매 중량 대비, 아세톤 20 내지 35중량%, 에틸아세테이트 20 내지 35중량%, 메틸에틸케톤 35 내지 50중량%의 혼합물인 것을 특징으로 한다.In addition, the adhesive is prepared by mixing 15 to 25% by weight of 1,6-hexanediol, 10 to 20% by weight of 1,4-butanediol, and 60 to 75% by weight of a solvent based on the total weight of the first solution. To, a first solution preparation step; A second solution preparation step of preparing a second solution by mixing 85 to 90% by weight of the first solution, 5 to 10% by weight of TDI, and 0.1 to 5% by weight of DBTDL based on the total weight of the second solution; It is prepared through the step of completing the adhesive after aging the secondary solution at room temperature for 24 to 72 hours, and the solvent is 20 to 35% by weight of acetone, 20 to 35% by weight of ethyl acetate, methyl It is characterized in that it is a mixture of 35 to 50% by weight of ethyl ketone.
더하여, 상기 충진재는, 전체 1차 물질 중량 대비, 팽창 질석 분말 30 내지 45중량%, 진주암 분말 30 내지 45중량%, 상기 복합 섬유 20 내지 40중량%를 혼합한 뒤 80 내지 95℃에서 5 내지 30분 가열하여 1차 물질을 제조하는, 1차 물질 제조 단계; 전체 2차 물질 중량 대비, 상기 1차 물질 75 내지 90중량%, 옥살산 1 내지 5중량%, 콜로이달실리카 5 내지 15중량%, HPMC 1 내지 10중량%를 혼합하여 2차 물질을 제조하는, 2차 물질 제조 단계; 상기 2차 물질을 100 내지 130℃에서 열처리하여 충진재를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 한다.In addition, the filler is, based on the total weight of the primary material, 30 to 45% by weight of expanded vermiculite powder, 30 to 45% by weight of perlite powder, 20 to 40% by weight of the composite fiber, and then 5 to 30 at 80 to 95°C. A step of preparing a primary material by heating for minutes to prepare a primary material; To prepare a secondary material by mixing 75 to 90% by weight of the primary material, 1 to 5% by weight of oxalic acid, 5 to 15% by weight of colloidal silica, and 1 to 10% by weight of HPMC, based on the total weight of the secondary material, 2 Tea material manufacturing steps; It characterized in that it is manufactured through the step of heat-treating the secondary material at 100 to 130 °C to complete the filler.
나아가, 상기 복합 섬유는, 전체 서브 물질 중량 대비, 실라잔 전구체 60 내지 85중량%, 개질 유리 섬유 15 내지 40중량%를 혼합하여 서브 물질을 제조하는, 서브 물질 제조 단계; 상기 서브 물질을 진공 분위기에서 1℃/min의 승온 속도로 100 내지 130℃까지 승온하여 3 내지 8시간 1차 열처리하는, 1차 열처리 단계; 상기 1차 열처리 된 서브 물질을 1℃/min의 승온 속도로 180 내지 220℃까지 승온하여 2 내지 5시간 동안 2차 열처리하는, 2차 열처리 단계; 상기 2차 열처리 된 서브 물질을 인장시켜 복합 섬유를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 한다.Further, the composite fiber, a sub-material manufacturing step of preparing a sub-material by mixing 60 to 85% by weight of a silazane precursor and 15 to 40% by weight of a modified glass fiber based on the total weight of the sub-material; A first heat treatment step of performing the first heat treatment for 3 to 8 hours by heating the sub-material to 100 to 130°C at a heating rate of 1°C/min in a vacuum atmosphere; A second heat treatment step of heating the sub-material subjected to the first heat treatment to 180 to 220° C. at a temperature increase rate of 1° C./min and performing secondary heat treatment for 2 to 5 hours; It characterized in that it is manufactured through the step of completing the composite fiber by stretching the secondary heat-treated sub-material.
본 발명에 따른 허니콤 코어를 구비한 진공 패널의 제조 방법은,A method of manufacturing a vacuum panel having a honeycomb core according to the present invention,
1) 내구성 및 강도가 우수하며 단열 효과가 향상될 수 있고,1) It has excellent durability and strength and can improve insulation effect,
2) 접착제의 도포로 인하여 상하면 표면 판재 및 허니콤 코어의 접착성이 향상되어 우수한 진공 유지 능력을 가질 수 있으며,2) The adhesion of the upper and lower surface plates and the honeycomb core is improved due to the application of the adhesive, so that it can have an excellent vacuum holding ability.
3) 충진재의 도포로 인하여 단열 및 보온 효과가 향상될 수 있다.3) Insulation and thermal insulation effects can be improved due to the application of the filler.
도 1은 본 발명의 진공 패널의 전체적인 모습을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 진공 패널의 제조 방법을 나타낸 순서도.
도 3은 본 발명의 접착제의 제조 방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 충진재의 제조 방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 진공 패널을 대상으로 한 실험결과를 나타낸 그래프.1 is a perspective view showing the overall appearance of the vacuum panel of the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing the manufacturing method of the vacuum panel of the present invention.
Figure 3 is a flow chart showing a method of manufacturing the adhesive of the present invention.
Figure 4 is a flow chart showing a method of manufacturing a filler of the present invention.
5 is a graph showing the experimental results for the vacuum panel of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings are not drawn to scale, and the same reference numerals in each drawing refer to the same components.
우선, 패널(Panel)은 흔히 판넬이라고도 불리며, 구조 강도용 복합 소재 및 건축자재로서 사용된다. 패널은 내부에 단열재를 포함시킬 수 있어 단순 공정으로 공사를 마무리할 수 있으며, 내외부적으로 별도의 마감이 필요 없이 사용할 수 있고, 조립식 구조로서 해체 시 재사용이 가능하며, 최근에는 다양한 제품군이 형성되어 사용 및 용도에 따라 선택의 폭이 넓다는 장점이 있다. 이러한 패널은 얇고 평평한 목재나 합판, 메탈, 우레탄 등의 다양한 재료로 제조될 수 있으며, 건물의 내/외벽, 바닥판, 지붕재 등에 적용되어 사용되고 있다. First of all, a panel is commonly referred to as a panel, and is used as a composite material for structural strength and a building material. Panels can include insulation inside, so the construction can be completed with a simple process, and can be used without separate finishing internally and externally, and can be reused when dismantling as a prefabricated structure. Recently, various product lines have been formed. It has the advantage of having a wide range of choices depending on the use and use. Such panels can be made of various materials such as thin and flat wood, plywood, metal, and urethane, and are applied and used for interior/exterior walls, floor plates, and roofing materials of buildings.
이러한 패널은 상술한 장점이 존재하지만, 얇은 강판으로 되어 있기 때문에 일정 강도에는 약하고, 벽돌이나 골조 건물보다는 화재에 취약하다는 단점이 있다. Although such a panel has the above-described advantages, since it is made of a thin steel plate, it is weak at a certain strength and has a disadvantage in that it is more susceptible to fire than a brick or framed building.
이때, 상술한 패널의 단점에 대한 보안 재료로서 패널의 여러 종류 중 자세하게 허니콤 패널이라 함은 상하면의 표면 판재가 존재하며 그 사이에 벌집의 형태로 다각형 내지 원이 밀집된 판형상의 허니콤 코어(300)를 포함하여 상하면의 표면 판재(100,200)와 허니콤 코어(300)가 직렬적으로 배치된 것인데, 허니콤 코어(300)의 존재로 제품 구성 내에 빈공간이 존재하여 가볍지만 인장 및 압축강도 등의 내구성이 뛰어나 중량비 대비 강도 및 성능이 뛰어난 건축 재료이다. At this time, as a security material for the disadvantages of the above-described panel, the honeycomb panel, in detail, among the various types of panels, includes top and bottom surface plates, and a
이러한 패널은 높은 단열 성능을 가지게 되어 단열재(斷熱재)재로서 역할을 수행한다. 단열재라 함은 보온이나 열을 차단하기 위해 쓰이는 재료로서 대표적인 단열재로는 열을 전도하기 어려운 유리 섬유 및 펠트(felt), 발포(發泡) 플라스틱 등이 사용된다. 단열재는 겨울철 실내의 따뜻한 온도를 유지하면서 내부열이 최대한 밖으로 세어나가지 않도록 하며, 외부의 찬 기운은 단절시키는 역할을 수행한다. 또한, 여름에는 외부의 뜨거운 태양 복사열을 차단하여 실내를 쾌적하고 시원하기 유지할 수 있다. 이때, 패널의 단열 성능을 더욱 향상시키기 위하여, 패널의 내부를 진공 상태로 유지하여 진공 패널을 제조함으로써 전도와 대류에 의한 열의 이동을 차단시킬 수 있다. 패널의 내부가 진공 상태가 되면 공기 분자의 흐름을 억제시킬 수 있으며 열의 손실을 줄일 수 있다. 더하여, 이러한 진공 패널을 방화문에 적용할 경우 화재 시 더욱 우수한 화염의 침투 방지효과를 발현해낼 수 있으며, 따라서 화재 피해의 방지에 중요한 기능을 제공할 수 있다.These panels have high thermal insulation performance and thus play a role as a thermal insulation material. Insulation material is a material used to keep warm or block heat. As a representative insulation material, glass fiber, felt, and foam plastic, which are difficult to conduct heat, are used. Insulation material keeps the warm indoor temperature in winter and prevents internal heat from leaking out as much as possible, and serves to cut off the cold energy of the outside. In addition, in summer, it is possible to keep the interior comfortable and cool by blocking the heat from outside hot solar radiation. At this time, in order to further improve the heat insulation performance of the panel, it is possible to block the transfer of heat due to conduction and convection by manufacturing a vacuum panel by maintaining the inside of the panel in a vacuum state. When the inside of the panel is in a vacuum state, the flow of air molecules can be suppressed and heat loss can be reduced. In addition, when such a vacuum panel is applied to a fire door, it is possible to exhibit a more excellent flame penetration prevention effect in the event of a fire, and thus provide an important function in preventing fire damage.
따라서 본 발명에서는 허니콤 코어(300)를 갖는 진공 패널을 제조함으로써 내구성 및 강도가 향상되며 더욱 우수한 단열 성능을 갖는 패널을 구현해낼 수 있다.Accordingly, in the present invention, by manufacturing a vacuum panel having the
도 1은 본 발명의 진공 패널의 전체적인 모습을 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명의 진공 패널의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a perspective view showing the overall appearance of the vacuum panel of the present invention, Figure 2 is a flow chart showing a manufacturing method of the vacuum panel of the present invention.
이러한 진공 패널을 제조하는 방법은 제 1 단계(S100), 제 2 단계(S200), 제 3 단계(S300), 제 4 단계(S400)를 포함할 수 있다.A method of manufacturing such a vacuum panel may include a first step (S100), a second step (S200), a third step (S300), and a fourth step (S400).
먼저, 제 1 단계(S100)는 측면에 통공(320)이 형성된 허니콤 코어(300)에 개질 유리 섬유를 포함한 복합 섬유 및 팽창 질석 분말을 구비한 충진재를 도포하는 과정이다. 이때, 개질 유리 섬유를 포함한 복합 섬유 및 팽창 질석 분말을 구비한 충진재는 진공 패널의 내구성 및 단열 효과의 향상을 위해 허니콤 코어(300)에 도포되었으며, 허니콤 코어(300)는 벌집의 형태로 다각형 내지 원이 밀집된 판 형상을 지닌다. 이때, 허니콤 코어(300)의 재질은 우레탄, 알루미늄, 시멘트 등이 사용될 수 있으며, 따로 제한을 두지 않는다. First, the first step (S100) is a process of applying a filler including a composite fiber including a modified glass fiber and expanded vermiculite powder to the
다음, 제 2 단계(S200)는 허니콤 코어(300)와 상하면의 표면 판재(100,200)를 접착제를 통해 부착하여 허니콤 패널을 제조하는 과정이다. 이때, 허니콤 코어(300)는 상하면의 표면 판재(100,200) 사이에 직렬적으로 배치되게 된다. 이러한 허니콤 코어(300)가 상하면 표면 판재 사이(100,200)에 배치되면 허니콤 패널은 내구성이 우수해질 수 있다. 더하여, 상하면 표면 판재(100,200)의 재질로는 상술한 허니콤 코어(300)의 재질과 마찬가지로 우레탄, 알루미늄, 시멘트 등이 사용될 수 있으며, 따로 제한을 두지 않는다. 여기서, 허니콤 코어(300)와 상하면의 표면 판재(100,200)의 배치 순서를 설명하자면, 상면 표면 판재(100) ?? 허니콤 코어(300) ?? 하면 표면 판재(200) 순으로 배치된다. 또한, 접착제는 상하면 표면 판재(100,200)와 허니콤 코어(300)의 접착을 위해 도포되었으며, 접착제의 구체적인 제조 방법은 후술하도록 한다. 이때, 접착제는 허니콤 코어(300)와 상하면 표면 판재(100,200)가 닿는 부분에 도포될 수 있으며, 상술한 충진재는 허니콤 코어(300)의 내부에 충진될 수 있다.Next, the second step (S200) is a process of manufacturing a honeycomb panel by attaching the
이후, 제 3 단계(S300)는 허니콤 패널에 가상의 직선(310)을 따라 적어도 하나의 통공(320)을 관통하는 과정으로서, 후술할 진공 처리를 위해 진행된다. 도 1을 참조하여 설명하자면, 가상의 직선(310)은 진공 패널의 수평 방향으로 지나가게 되어 허니콤 코어(300)의 측면에 통공(320)을 형성할 수 있다. 하지만, 가상의 직선(310)은 도 1에 나타난 방법이 아닌 다른 각도로도 형성되어 상하면의 표면 판재(100,200) 및 허니콤 코어(300)에 통공(320)이 형성되게 할 수 있으며, 도 1에는 가상의 직선(310)이 한 개 도시되어 있지만, 복수개의 가상의 직선(310)이 존재할 수 도 있으며, 그 개수에는 제한을 두지 않는다. 이러한 가상의 직선(310)은 드릴링(drilling)과정을 통해 형성될 수 있다. Thereafter, the third step (S300) is a process of penetrating at least one through
마지막으로, 제 4 단계(S400)는 허니콤 패널을 진공 처리하여 진공 패널을 완성하는 과정이다. Finally, the fourth step (S400) is a process of vacuum-processing the honeycomb panel to complete the vacuum panel.
이 과정은 진공 펌프, 진공 챔버 등의 진공 처리 기기를 통해 진행될 수 있으며, 상술한 통공(320)에 의해 허니콤 패널 내부의 공기가 제거되어 진공 처리될 수 있다. 이러한 진공 처리과정 이후에는 반드시 상술한 통공(320)을 밀봉(sealing)하는 과정을 진행하여 진공 패널 내부의 진공 상태를 유지해야 한다.This process may be performed through a vacuum processing device such as a vacuum pump or a vacuum chamber, and air inside the honeycomb panel may be removed by the above-described through
이러한 과정을 통해 허니콤 코어(300)를 구비한 진공 패널은 허니콤 코어(300)로 인해 내구성 및 물리적 강도가 우수해질 수 있으며, 내부의 진공 처리와 충진재의 도포로 인해 단열 및 보온 효과가 향상될 수 있다.Through this process, the vacuum panel provided with the
도 3은 본 발명의 접착제의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flow chart showing a method of manufacturing the adhesive of the present invention.
이때, 상술한 제 1 단계(S100)의 접착제는 1차 용액 제조 단계(S110), 2차 용액 제조 단계(S120), 접착제 완성 단계(S130)를 거쳐 제조될 수 있다.In this case, the adhesive of the first step (S100) described above may be manufactured through a first solution manufacturing step (S110), a second solution manufacturing step (S120), and an adhesive completion step (S130).
먼저, 1차 용액 제조 단계(S110)는 전체 1차 용액 중량 대비, 1,6-헥산디올 15 내지 25중량%, 1,4-부탄디올 10 내지 20중량%, 용매 60 내지 75중량%를 혼합하여 1차 용액을 제조하는 과정이다. 여기서, 1,6-헥산디올(1,6-Hexanediol)과 1,4-부탄디올(1,4-butandiol)은 폴리에스터계 폴리올로서 접착제의 주재료이며 후술할 이소시아네이트와 결합되어 접착 성분을 나타내게 된다. 또한, 1,6-헥산디올은 양쪽 말단에 하이드록실(Hydroxyl)기를 가진 고급 알코올이며 이 작용기는 화학적 반응성이 매우 빨라 접착제에 사용하기에 매우 적합하다. First, the first solution preparation step (S110) is performed by mixing 15 to 25% by weight of 1,6-hexanediol, 10 to 20% by weight of 1,4-butanediol, and 60 to 75% by weight of a solvent based on the total weight of the first solution. This is the process of preparing the first solution. Here, 1,6-hexanediol (1,6-Hexanediol) and 1,4-butanediol (1,4-butandiol) are polyester-based polyols, which are the main materials of the adhesive, and are bonded with isocyanates to be described later to represent adhesive components. In addition, 1,6-hexanediol is a higher alcohol having a hydroxyl group at both ends, and this functional group is very suitable for use in adhesives because of its high chemical reactivity.
더하여, 용매는 전체 용매 중량 대비, 아세톤 20 내지 35중량%, 에틸아세테이트 20 내지 35중량%, 메틸에틸케톤 35 내지 50중량%의 혼합물인 것을 특징으로 한다. 이때, 아세톤, 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤은 유기 용매로서 역할을 수행함과 동시에 산업적으로 이용되는 다른 용매보다 인체에 덜 해롭기 때문에 사용되었다.In addition, the solvent is characterized in that it is a mixture of 20 to 35% by weight of acetone, 20 to 35% by weight of ethyl acetate, and 35 to 50% by weight of methyl ethyl ketone, based on the total weight of the solvent. At this time, acetone, ethyl acetate, and methyl ethyl ketone were used because they played a role as organic solvents and were less harmful to the human body than other solvents used industrially.
다음, 2차 용액 제조 단계(S120)는 전체 2차 용액 중량 대비, 1차 용액 85 내지 90중량%, TDI 5 내지 10중량%, DBTDL 0.1 내지 5중량%를 혼합한 뒤 70 내지 90℃로 가열하여 2차 용액을 제조하는 과정이다. 여기서, TDI(Toluene Diisocyanate)는 말단에 이소시아네이트기(NCO-)를 가지고 있어 1차 용액의 폴리에스터계 폴리올들과 혼합되어 중합되므로 접착력을 가지게 되며, DBTDL(di-n-butyl tin dilaurate)은 반응화 촉매로서, 폴리에스터계 폴리올과 TDI의 반응을 촉매하여 접착제로의 완성 속도를 촉진시켜주는 역할을 수행한다.Next, the second solution preparation step (S120) is heated to 70 to 90°C after mixing 85 to 90% by weight of the first solution, 5 to 10% by weight of TDI, and 0.1 to 5% by weight of DBTDL, based on the total weight of the second solution. This is a process of preparing a secondary solution. Here, TDI (Toluene Diisocyanate) has an isocyanate group (NCO-) at the end, so it is mixed and polymerized with polyester polyols in the first solution, so that it has adhesion, and DBTDL (di-n-butyl tin dilaurate) reacts. As a catalyst for conversion, it catalyzes the reaction of polyester-based polyol and TDI to accelerate the rate of completion of an adhesive.
이후, 접착제 완성 단계(S130)는 2차 용액을 상온에서 24 내지 72시간 숙성시킨 후 접착제를 완성하는 과정이다.Thereafter, the adhesive completion step (S130) is a process of completing the adhesive after aging the secondary solution at room temperature for 24 to 72 hours.
이렇게 제조된 접착제는 상하면 표면 판재(100,200)와 허니콤 코어(300)와의 접착을 강하게 유지시킴으로써 우수한 접착력을 가짐으로써 진공 패널 내부의 진공 구조가 오래 유지될 수 있도록 할 수 있으며, 진공 패널의 내구성 또한 향상시킬 수 있고, 내열성 또한 우수하여 진공 패널의 단열 효과에 도움을 줄 수 있다.The adhesive prepared in this way has excellent adhesion by maintaining strong adhesion between the upper and
도 4는 본 발명의 충진재의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.Figure 4 is a flow chart showing a method of manufacturing a filler of the present invention.
이때, 충진재를 허니콤 코어(300)에 도포하여 허니콤 코어(300) 내부를 충진함으로써 진공 패널의 내열 및 보온 효과를 향상시킬 수 있다. 상술한 제 3 단계(S300)의 충진재는 1차 물질 제조 단계(S140), 2차 물질 제조 단계(S150), 충진재 완성 단계(S160)를 거쳐 제조될 수 있다. At this time, by applying a filler to the
먼저, 1차 물질 제조 단계(S140)는 전체 1차 물질 중량 대비, 질석 분말 30 내지 45중량%, 진주암 분말 30 내지 45중량%, 복합 섬유 20 내지 40중량%를 혼합한 뒤 80 내지 95℃에서 5 내지 30분 가열하여 1차 물질을 제조하는 과정이다.First, the first material manufacturing step (S140) is performed at 80 to 95°C after mixing 30 to 45% by weight of vermiculite powder, 30 to 45% by weight of perlite powder, and 20 to 40% by weight of composite fibers based on the total weight of the first material. It is a process of preparing a primary material by heating for 5 to 30 minutes.
이때, 질석 분말과 진주암 분말은 일정 온도 이상의 열을 받게 되면 물보다 가벼운 초경량의 물질로 팽창할 수 있다. 여기서, 질석 분말은 운모(점토광물)을 고온(약 1100℃)에서 소성 가공하여 제조된 무기질광물로서 완충 효과가 있으며 보온 및 단열의 효과가 뛰어나고, 진주암(perlite) 분말은 단열성이 우수하며 흡음재로서 사용되며, 질석 분말과 진주암 분말은 5 내지 15mesh의 크기로 분쇄되는 것이 바람직하다. 더하여, 유리 섬유를 포함하여 제조된 복합 섬유는 우수한 단열 효과를 보이는 물질이며, 구체적인 제조 방법은 후술하도록 한다.At this time, when the vermiculite powder and the perlite powder are subjected to heat above a certain temperature, they can expand into an ultra-lightweight material that is lighter than water. Here, vermiculite powder is an inorganic mineral produced by plasticizing mica (clay mineral) at high temperature (about 1100°C), and has a buffering effect, has excellent thermal insulation and thermal insulation effects, and perlite powder has excellent thermal insulation properties and is used as a sound absorbing material. It is used, and vermiculite powder and perlite powder are preferably pulverized to a size of 5 to 15 mesh. In addition, the composite fiber manufactured including the glass fiber is a material showing an excellent heat insulating effect, and a specific manufacturing method will be described later.
이후, 2차 물질 제조 단계(S150)는 전체 2차 물질 중량 대비, 1차 물질 75 내지 90중량%, 옥살산 1 내지 5중량%, 콜로이달실리카 5 내지 15중량%, HPMC 1 내지 10중량%를 혼합하여 2차 물질을 제조하는 과정이다. Thereafter, the second material manufacturing step (S150) comprises 75 to 90% by weight of the primary material, 1 to 5% by weight of oxalic acid, 5 to 15% by weight of colloidal silica, and 1 to 10% by weight of HPMC, based on the total weight of the secondary material. It is a process of preparing a secondary material by mixing.
여기서, 콜로이달실리카(Colloidal silica)는 무기 세라믹의 한 종류로서 이 과정에서는 1차 물질 재료들이 서로 접착되게 하는 접착제로서 역할을 수행하며, HPMC(Hydroxy propyl methyl Cellulose)는 충진재의 점도를 조절하는 물질로서 전체적인 점도를 향상시켜 슬러지의 형태로 만들기 위해 사용되었다.Here, colloidal silica is a kind of inorganic ceramic, and in this process, it plays a role as an adhesive that allows primary materials to adhere to each other, and HPMC (Hydroxy propyl methyl Cellulose) is a material that controls the viscosity of the filler. It was used to improve the overall viscosity to form a sludge.
이때, 콜로이달실리카는 음이온성을 나타내기 때문에 양이온과의 충돌로 인해 단열 효과가 반감될 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위해서 옥살산을 첨가하여 옥살산의 카르복실기(COOH)와 다른 양이온과의 충돌을 유도한 뒤 양이온들의 침전시켜 제거할 수 있다. At this time, because colloidal silica exhibits anionic properties, the thermal insulation effect may be halved due to collisions with cations. Therefore, in order to prevent this, oxalic acid can be added to induce collision with the carboxyl group (COOH) of oxalic acid and other cations, and then the cations can be precipitated and removed.
마지막으로, 충진재 완성 단계(S160)는 2차 물질을 100 내지 130℃에서 열처리하여 충진재를 완성하는 과정으로서, 열처리를 통해 충진재를 안정화시키는 과정이다.Finally, the filling material completion step (S160) is a process of heat-treating the secondary material at 100 to 130°C to complete the filling material, and is a process of stabilizing the filling material through heat treatment.
이 과정을 통해 제조된 충진재는 우수한 열적 안정성을 가지는 천연 광물 등의 무기 세라믹 재료를 통해 제조되었으며, 허니콤 코어(300)의 내부에 충진되어 진공 패널의 단열 및 보온성을 향상시킬 수 있다. The filler prepared through this process is made of inorganic ceramic materials such as natural minerals having excellent thermal stability, and is filled inside the
이때, 복합 섬유의 제조 방법은 서브 물질 제조 단계, 1차 열처리 단계, 2차 열처리 단계, 복합 섬유 완성 단계를 거쳐 제조될 수 있다.In this case, the manufacturing method of the composite fiber may be manufactured through a sub-material manufacturing step, a first heat treatment step, a second heat treatment step, and a composite fiber completion step.
먼저, 서브 물질 제조 단계는 전체 서브 물질 중량 대비, 실라잔 전구체 60 내지 85중량%, 개질 유리 섬유 15 내지 40중량%를 혼합하여 서브 물질을 제조하는 과정으로서, 실라잔 전구체와 개질 유리 섬유를 혼합하여 접합시키는 과정이다.First, the sub-material manufacturing step is a process of preparing a sub-material by mixing 60 to 85% by weight of a silazane precursor and 15 to 40% by weight of a modified glass fiber based on the total weight of the sub-material, and mixing the silazane precursor and the modified glass fiber It is a process of bonding.
다음, 1차 열처리 단계는 서브 물질을 진공 분위기에서 1℃/min의 승온 속도로 100 내지 130℃까지 승온하여 3 내지 8시간 1차 열처리하는 과정으로서, 상술한 실라잔 전구체와 개질 유리 섬유의 가교 공정을 진행하는 과정이다.Next, the first heat treatment step is a process of heating the sub-material to 100 to 130°C at a heating rate of 1°C/min in a vacuum atmosphere for 3 to 8 hours, and crosslinking the silazane precursor and the modified glass fiber. It is the process of proceeding the process.
이후, 2차 열처리 단계는 1차 열처리 된 서브 물질을 1℃/min의 승온 속도로 180 내지 220℃까지 승온하여 2 내지 5시간 동안 2차 열처리하는 과정으로서, 실라잔 전구체와 개질 유리 섬유의 추가적인 가교 공정을 진행하는 과정이다.Thereafter, the second heat treatment step is a process of heating the first heat-treated sub-material to 180 to 220°C at a heating rate of 1°C/min and performing the second heat treatment for 2 to 5 hours. This is the process of carrying out the crosslinking process.
마지막으로, 복합 섬유 완성 단계는 2차 열처리 된 서브 물질을 인장시켜 복합 섬유를 완성하는 과정으로서, 인장과정은 롤러 등을 통하여 진행할 수 있으며 이 과정을 통해 탄성 및 강도가 증가된 복합 섬유가 완성된다.Finally, the composite fiber completion step is a process of stretching the secondary heat-treated sub-material to complete the composite fiber, and the tensile process can be performed through a roller, and through this process, the composite fiber with increased elasticity and strength is completed. .
이때 상술한 개질 유리 섬유의 제조 방법은 제 1 혼합 용액 제조 단계, 제 2 혼합 용액 제조 단계, 여과 단계, 개질 유리 섬유 완성 단계를 거쳐 제조될 수 있다.At this time, the above-described method of manufacturing the modified glass fibers may be manufactured through a first mixed solution preparation step, a second mixed solution preparation step, a filtration step, and a modified glass fiber completion step.
먼저, 제 1 혼합 용액 제조 단계는 전체 제 1 혼합 용액 중량 대비, 에탄올 80 내지 90중량%, 물 5 내지 15중량%, 3-아미노프로피트리에톡시실란 1 내지 10중량%을 혼합하여 제 1 혼합 용액을 제조하는 과정이다. 여기서, 에탄올과 물은 용매로서 역할을 수행하며, 3-아미노프로피트리에톡시실란은 실란 커플링제로서 후술할 유리 섬유의 표면 개질을 위해 첨가되었다.First, the first mixed solution preparation step is a first mixing by mixing 80 to 90% by weight of ethanol, 5 to 15% by weight of water, and 1 to 10% by weight of 3-aminopropitriethoxysilane based on the total weight of the first mixed solution. It is the process of preparing a solution. Here, ethanol and water serve as solvents, and 3-aminopropytriethoxysilane was added as a silane coupling agent to modify the surface of the glass fiber, which will be described later.
다음, 제 2 혼합 용액 제조 단계는 전체 제 2 혼합 용액 중량 대비, 제 1 혼합 용액 60 내지 85중량%, 유리 섬유 15 내지 40중량%를 혼합하여 제 2 혼합 용액을 제조하는 과정으로서, 유리 섬유를 제 1 혼합 용액에 20 내지 60분 동안 함침하는 과정이다. 여기서, 유리 섬유(glass fiber)는 글라스를 백금로에서 용융해 작은 구멍으로 떨어뜨려 장섬유 상태로 한 것으로, 내열성, 내구성, 흡음성, 전기 절연성이 좋아 단열재, 공기 여과재, 전기 절연제, 흡음재로 사용되는 재료이다. 이때, 유리 섬유의 종류로는 E-glass, S-glass, C-glass, D-glass 등이 있는데, 본 발명에서는 E-glass를 사용하기로 한다. E-glass는 가장 일반적으로 사용되는 유리 섬유로서 여기서 E의 의미는 electrical이다. E-glass는 전기전도성이 낮아 절연성이 뛰어나며 알칼리 성분의 함량이 매우 낮아 무 알칼리 유리 섬유라고도 불리며 가격이 저렴하고 상업적으로 구하기가 쉽다는 장점이 있다.Next, the second mixed solution preparation step is a process of preparing a second mixed solution by mixing 60 to 85% by weight of the first mixed solution and 15 to 40% by weight of the glass fiber, based on the total weight of the second mixed solution. This is a process of impregnating the first mixed solution for 20 to 60 minutes. Here, the glass fiber is a long fiber state by melting glass in a platinum furnace and dropping it into a small hole. It has good heat resistance, durability, sound absorption, and electrical insulation, and is used as a heat insulator, air filter material, electrical insulation, and sound-absorbing material. It is the material that becomes. At this time, the types of glass fibers include E-glass, S-glass, C-glass, D-glass, etc. In the present invention, E-glass will be used. E-glass is the most commonly used fiberglass, where E means electrical. E-glass has the advantage of excellent insulation due to its low electrical conductivity and low content of alkali, which is also called alkali-free glass fiber, and is inexpensive and easy to obtain commercially.
이 과정에서, 유리 섬유가 제 1 혼합 용액의 3-아미노프로피트리에톡시실란에 의해 표면이 됨으로써 후술할 실라잔 전구체와의 접합성이 향상될 수 있다.In this process, the glass fibers are surfaced by 3-aminopropytriethoxysilane in the first mixed solution, so that the bonding property with the silazane precursor to be described later may be improved.
이후, 여과 단계는 제 2 혼합 용액을 여과한 뒤 잔여물인 중간 섬유를 에탄올로 1 내지 3회 세척하는 과정이며, 개질 유리 섬유 완성 단계는 중간 섬유를 100 내지 120℃에서 1 내지 5시간 동안 가열한 뒤 상온에서 12 내지 36시간 동안 건조하여 개질 유리 섬유를 완성하는 과정이다. 이 과정을 통해 제조된 개질 유리 섬유는 3-아미노프로피트리에톡시실란를 통해 유리 섬유를 표면 처리함으로써 후술할 실라잔 전구체와의 접합성을 향상시킬 수 있다.Thereafter, the filtration step is a process of filtering the second mixed solution and then washing the residual
더하여, 상술한 함침 용액의 실라잔 전구체는 1차 혼합 용액 제조 단계, 2차 혼합 용액 제조 단계, 실라잔 전구체 완성 단계를 거쳐 제조될 수 있다.In addition, the silazane precursor of the above-described impregnation solution may be prepared through a first mixed solution preparation step, a second mixed solution preparation step, and a silazane precursor completion step.
먼저, 1차 혼합 용액 제조 단계는 전체 1차 혼합 용액 중량 대비, OPSZ 50 내지 80중량%, CTS 20 내지 50중량%를 혼합하여 1차 혼합 용액을 제조하는 과정으로서 1 내지 10분 동안 교반하여 진행하는 것이 바람직하다.First, the first mixed solution preparation step is a process of preparing a first mixed solution by mixing 50 to 80% by weight of OPSZ and 20 to 50% by weight of CTS based on the total weight of the first mixed solution, and stirring for 1 to 10 minutes. It is desirable to do it.
여기서, OPSZ(Organopolysilazane)는 실라잔 전구체의 네트워크를 형성할 기본 전구체이며, CTS(2,4,6-trimethyl-2,4,6-trivinylcyclotrisilazane) 또한 기본 전구체이며 실라잔 전구체의 분자량을 증가시키는 역할을 수행한다. Here, OPSZ (Organopolysilazane) is a basic precursor to form a network of silazane precursors, and CTS (2,4,6-trimethyl-2,4,6-trivinylcyclotrisilazane) is also a basic precursor and serves to increase the molecular weight of the silazane precursor. Perform.
다음, 2차 혼합 용액 제조 단계는 전체 2차 혼합 용액 중량 대비, 1차 혼합 용액 95 내지 99중%량, DCP 0.5 내지 4중량%, 수소규소화촉매 0.1 내지 1중량%를 혼합하여 2차 혼합 용액을 제조하는 과정으로서 5 내지 20븐 동안 교반하여 진행하는 것이 바람직하다. Next, the second mixed solution preparation step is a secondary mixing by mixing 95 to 99% by weight of the first mixed solution, 0.5 to 4% by weight of DCP, 0.1 to 1% by weight of a hydrosilylation catalyst, based on the total weight of the second mixed solution. As a process of preparing a solution, it is preferable to proceed by stirring for 5 to 20 v.
여기서, DCP(dicumyl peroxide)는 반응의 진행을 촉진시켜주는 반응화촉매로서 역할을 수행하며, 수소규소화 촉매는 platinumdivinyltetramethydisiloxane complex solution이 사용될 수 있으며 수소규소화 반응을 유도하는 역할을 수행한다. 여기서, 수소규소화 반응이라 함은 Si-H 결합과 바이닐 그룹의 결합기 Pt 촉매에 의해 Si-CH2-CH2-Si 구조를 형성하는 가교 반응이다. 이러한 가교 반응으로 인해 사슬이 연결되어 네트워크를 형성하게 된다.Here, DCP (dicumyl peroxide) plays a role as a reaction catalyst that accelerates the progress of the reaction, and a platinumdivinyltetramethydisiloxane complex solution may be used as the hydrosilylation catalyst, and plays a role in inducing a hydrosilylation reaction. Here, the hydrosilylation reaction is a crosslinking reaction in which a Si-CH2-CH2-Si structure is formed by a Si-H bond and a bonding group Pt catalyst of a vinyl group. Due to this crosslinking reaction, chains are linked to form a network.
마지막으로, 실라잔 전구체 완성 단계는 2차 혼합 용액을 40 내지 60℃에서 20 내지 60분 동안 1차 가열한 뒤, 100 내지 150℃에서 10 내지 15 시간 동안 2차 가열하여 실라잔 전구체를 완성하는 과정이다. 여기서, 1차 가열 과정은 2차 혼합 용액의 기포를 제거하기 위해 진행되었으며, 2차 가열 과정은 2차 혼합 용액의 가교 과정을 위해 진행되었다. 여기서, 2차 가열 과정을 통한 가교 과정으로 유기 성분이 제거되며 세라믹으로 변환될 수 있다. Finally, in the completion of the silazane precursor, the second mixed solution is first heated at 40 to 60° C. for 20 to 60 minutes, and then secondary heated at 100 to 150° C. for 10 to 15 hours to complete the silazane precursor. It's a process. Here, the first heating process was performed to remove air bubbles from the second mixed solution, and the second heating process was performed for the crosslinking process of the second mixed solution. Here, organic components are removed through a crosslinking process through a secondary heating process, and may be converted into ceramic.
이러한 과정을 통해 제조된 실라잔 전구체는 상술한 개질 유리 섬유와 가교되어 복합 섬유를 제조할 수 있다. 이러한 복합 섬유는 물리적 내구성 및 강도가 향상되었으며, 우수한 열 안정성을 갖게 되어 보온 및 내열 기능을 수행할 수 있다.The silazane precursor prepared through this process may be crosslinked with the above-described modified glass fiber to produce a composite fiber. These composite fibers have improved physical durability and strength, and have excellent thermal stability, so that they can perform thermal insulation and heat resistance functions.
다른 실시예로서, 상술한 충진재에 난연 보조재를 추가적으로 포함하여 난연 충진재로 제조함으로써 진공 패널의 열에 대한 안정성을 향상시켜 줄 수 있다.As another embodiment, by adding a flame-retardant auxiliary material to the above-described filler and manufacturing a flame-retardant filler, the heat stability of the vacuum panel may be improved.
이때, 난연 충진재는 전체 난연 충진재 중량 대비, 충진재 70 내지 90중량%, 난연 보조재 10 내지 30중량%의 혼합물인 것을 특징으로 하며, 이렇게 혼합된 난연 충진재는 상술한 제 1 단계(S100)에 따라 허니콤 코어(300)에 도포되게 된다.At this time, the flame-retardant filler is characterized in that it is a mixture of 70 to 90% by weight of the filler and 10 to 30% by weight of the flame-retardant auxiliary material, based on the total weight of the flame-retardant filler, and the mixed flame-retardant filler is honey according to the first step (S100). It is applied to the
이러한 난연 보조재의 제조 방법은 제 1 용액 제조 단계, 1차 수득물 수득 단계, 2차 수득물 수득 단계, 제 2 용액 제조 단계, 제 3 용액 제조 단계, 난연 보조재 완성 단계를 거쳐 제조될 수 있다.The method of manufacturing the flame retardant auxiliary material may be prepared through a first solution preparation step, a first product obtaining step, a second product obtaining step, a second solution preparation step, a third solution preparation step, and a flame retardant auxiliary material completion step.
먼저, 제 1 용액 제조 단계는 전체 제 1 용액 중량 대비, 부탄디올 5 내지 25중량%, 아디프산 35 내지 55중량%, 트리메틸올프로판 15 내지 35중량%, 디메틸페닐포스페이트 1 내지 20중량%를 혼합하여 제 1 용액을 제조하는 과정으로서, 200 내지 300rpm의 속도로 교반시키는 것이 바람직하며, 부탄디올(Butanediol), 아디프산(Adipic Acid), 트리메티올프로판(trimethylolpropane), 디메틸페닐포스페이트(dimethylphenylphosphate)는 이 과정에서 합성되어 후술할 1차 수득물인 폴리에스테르 합성의 반응물이 된다.First, in the first solution preparation step, 5 to 25% by weight of butanediol, 35 to 55% by weight of adipic acid, 15 to 35% by weight of trimethylolpropane, and 1 to 20% by weight of dimethylphenyl phosphate are mixed with respect to the total weight of the first solution. As a process of preparing the first solution, it is preferable to stir at a speed of 200 to 300 rpm, and butanediol, adipic acid, trimethylolpropane, and dimethylphenylphosphate are It is synthesized in this process and becomes a reactant for polyester synthesis, which is a primary product to be described later.
다음, 1차 수득물 수득 단계는 제 1 용액을 10℃/hr 속도로 220℃까지 승온하여 1차 수득물을 수득하는 과정이다. 이 반응에서 온도 조건은 70℃부터 시작하여 220℃까지 승온 시킨 후 반응을 종결시키는 것이 바람직하며, 승온 과정을 통해 탈수 반응 및 제 1 용액 제조 단계에서 혼합하였던 부탄디올, 아디프산, 트리메틸올프로판, 디메틸페닐포스페이트가 반응하여 폴리에스테르로의 합성 반응이 진행된다. Next, in the step of obtaining the first product, the first solution is heated to 220° C. at a rate of 10° C./hr to obtain a first product. In this reaction, the temperature conditions are preferably raised from 70°C to 220°C, and then the reaction is terminated, and the butanediol, adipic acid, trimethylolpropane, which were mixed in the dehydration reaction and the first solution preparation step through the heating process, The dimethylphenyl phosphate reacts and the synthesis reaction to polyester proceeds.
이후, 2차 수득물 수득 단계는 1차 수득물을 물 및 노르말헥산 중 어느 하나에 침전시킨 뒤 감압 건조하여 2차 수득물을 수득하는 과정으로서, 1차 수득물 수득 단계에서 생성 되었던 폴리에스테르가 잔여물, 즉 2차 수득물이 된다. Thereafter, the step of obtaining the second product is a process in which the first product is precipitated in either water or normal hexane and then dried under reduced pressure to obtain a second product. The polyester produced in the step of obtaining the first product is It becomes a residue, ie a secondary product.
여기서, 물 및 노르말헥산에 1차 수득물을 침전시키는 이유는 1차 수득물을 반응에 참여하지 않은 미반응 물질을 제거하기 위함이다.Here, the reason for precipitating the first product in water and normal hexane is to remove unreacted substances that do not participate in the reaction of the first product.
다음, 제 2 용액 제조 단계는 전체 제 2 용액 중량 대비, 상기 2차 수득물 30 내지 50중량%, 부틸아세테이트 15 내지 30중량%, 에틸아세테이트 15 내지 30중량%, 톨루엔 5 내지 15중량%, 분산제 0.1 내지 5중량%를 혼합하여 제 2 용액을 제조하는 과정으로서, 2차 수득물을 용매에 희석하는 과정이다. Next, the second solution preparation step is based on the total weight of the second solution, the second product 30 to 50% by weight, butyl acetate 15 to 30% by weight, ethyl acetate 15 to 30% by weight,
여기서, 부틸아세테이트, 에틸아세테이트, 톨루엔은 혼합되어 2차 수득물이 후술할 난연 보조재 완성 단계에서 반응하기 위한 용매로 사용된다.Here, butyl acetate, ethyl acetate, and toluene are mixed and used as a solvent for the secondary product to react in the step of completing the flame retardant auxiliary material to be described later.
이후, 제 3 용액 제조 단계는 전체 제 3 용액 중량 대비, 폴리이소시아네이트 40 내지 60중량%, 셀로솔브아세테이트 20 내지 40중량%, 자일렌 20 내지 40중량%를 혼합하여 제 3 용액을 제조하는 과정으로서, 난연 보조재를 경화시키는 용액을 만드는 과정이다. Thereafter, the third solution preparation step is a process of preparing a third solution by mixing 40 to 60% by weight of polyisocyanate, 20 to 40% by weight of cellosolve acetate, and 20 to 40% by weight of xylene based on the total weight of the third solution. , This is the process of making a solution that hardens the flame retardant auxiliary material.
여기서, 폴리이소시아네이트(Polyisocyanates)는 접착력이 우수한 물질로 경화제로서 역할을 수행하며 셀로솔브아세테이트(Cellosolve Acetate) 및 자일렌(xylene)은 일반적으로 페인트의 용제로 사용되는 물질로서 이 단계에서는 용매로서 역할을 수행한다. Here, polyisocyanates are materials with excellent adhesion and play a role as hardeners, and Cellosolve Acetate and xylene are materials that are generally used as solvents for paints and play a role as a solvent in this step. Carry out.
마지막으로, 난연 보조재를 완성하는 단계는 전체 난연 보조제 중량 대비, 제 2 용액 50 내지 70중량%, 제 3 용액 30 내지 50중량%를 혼합하여 난연 보조재를 완성하는 과정으로서, 이 과정을 통하여 완성된 난연 보조재는 탁월한 불연 및 난연 성질을 가지게 되며, 충진재와 혼합되어 난연 충진재가 됨으로써 진공 패널에 도포되어 우수한 열적 안정성을 나타낼 수 있다.Finally, the step of completing the flame-retardant auxiliary is a process of completing the flame-retardant auxiliary by mixing 50 to 70% by weight of the second solution and 30 to 50% by weight of the third solution, based on the total weight of the flame-retardant auxiliary. The flame-retardant auxiliary material has excellent non-flammable and flame-retardant properties, and it is mixed with the filler to become a flame-retardant filler, so that it can be applied to a vacuum panel and exhibit excellent thermal stability.
또 다른 실시예로서, 상술한 충진재에 단열 보조재를 추가적으로 포함하여 보온 및 내열성을 향상시킬 수 있으며 내/외부의 열의 흐름을 효과적으로 차단할 수 있는 단열 충진재를 제조할 수 있다.As another embodiment, it is possible to improve thermal insulation and heat resistance by additionally including an insulating auxiliary material to the above-described filler, and to manufacture an insulating filler capable of effectively blocking the flow of heat from inside/outside.
이때, 단열 충진재는 전체 단열 충진재 중량 대비, 충진재 70 내지 90중량%, 단열 보조재 10 내지 30중량%의 혼합물인 것을 특징으로 하며, 이렇게 혼합된 단열 충진재는 상술한 제 1 단계(S100)에 따라 허니콤 코어(300)에 도포되게 된다.At this time, the insulating filler is characterized in that it is a mixture of 70 to 90% by weight of the filler and 10 to 30% by weight of the insulating auxiliary, based on the total weight of the insulating filler, and the heat insulating filler mixed in this way is honey according to the first step (S100) described above. It is applied to the
이러한 단열 보조재는 초기 물질 제조 단계, 단열 보조재 완성 단계를 거쳐 제조될 수 있다.These insulating auxiliary materials may be manufactured through an initial material manufacturing step and an insulating auxiliary material completion step.
먼저, 초기 물질 제조 단계는 전체 초기 물질 중량 대비, 개질 실리카 60 내지 85중량%, 탄화규소 5 내지 30중량%, 세라믹 섬유 1 내지 15중량%를 150 내지 1000 rpm의 속도로 10 내지 30분 동안 혼합하여 초기 물질을 제조하는 과정이다.First, the initial material preparation step is a mixture of 60 to 85% by weight of modified silica, 5 to 30% by weight of silicon carbide, and 1 to 15% by weight of ceramic fibers relative to the total weight of the initial material at a speed of 150 to 1000 rpm for 10 to 30 minutes. This is the process of manufacturing the initial material.
이때, 개질 실리카는 실리카의 표면을 개질한 것으로서 크기는 0.2 내지 0.3㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하고 단열 보조재의 주원료가 되는 물질이며, 구체적인 제조 방법은 후술하도록 한다. 또한, 탄화규소는 고온에서 복사를 차폐할 수 있는 차폐 물질이며 크기는 3 내지 30㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 탄화규소의 크기가 감소함에 따라 열전도도가 낮아져 단열 성능이 증가하게 된다. 더하여, 구조의 보강재 및 보온 및 내열재로서 역할을 수행할 수 있는 세라믹 섬유는 알루미노-실리케이트 세라믹섬유, 유리 섬유가 사용될 수 있으며 크기는 50mesh 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. At this time, the modified silica is a material obtained by modifying the surface of the silica and preferably has a size of 0.2 to 0.3 µm, and is a material that is a main raw material of the heat insulating auxiliary material, and a specific method of manufacturing it will be described later. In addition, silicon carbide is a shielding material capable of shielding radiation at high temperatures, and it is preferable to use one having a size of 3 to 30 μm. Here, as the size of the silicon carbide decreases, the thermal conductivity decreases, thereby increasing the thermal insulation performance. In addition, alumino-silicate ceramic fiber and glass fiber may be used as the ceramic fiber that can serve as a structural reinforcing material and heat-insulating and heat-resistant material, and it is preferable to use one having a size of 50 mesh or less.
상술한 단계를 통해 개질 실리카의 나노 입자가 세라믹 섬유에 코팅이 되며, 이러한 세라믹 섬유의 개질 실리카 입자 코팅은 고체열전도(solid thermalconductivity)현상을 막기 위해 진행된다.Through the above-described steps, the modified silica nanoparticles are coated on the ceramic fiber, and the modified silica particle coating of the ceramic fiber is performed to prevent the phenomenon of solid thermal conductivity.
다음, 단열 보조재 완성 단계는 초기 물질을 1 내지 3MPa의 압력으로 성형하여 밀도가 0.2 내지 0.4인 단열 보조재를 완성하는 과정이다.Next, the step of completing the insulating auxiliary material is a process of forming the initial material at a pressure of 1 to 3 MPa to complete the insulating auxiliary material having a density of 0.2 to 0.4.
이 과정을 통해 제조된 단열 보조재는 열전도도가 낮아 우수한 단열 성능을 보이며, 따라서 충진재와 함께 혼합되어 단열 충진재가 됨으로써 진공 패널의 단열 성능을 향상시킬 수 있다.The insulating auxiliary material manufactured through this process exhibits excellent insulating performance due to its low thermal conductivity, and thus, it is mixed with the filler to become an insulating filler, thereby improving the insulating performance of the vacuum panel.
이때, 상술한 초기 물질의 개질 실리카는 용매 용액 제조 단계, 가수분해 용액 제조 단계, 개질 용액 제조 단계, 개질 실리카 수득 단계, 건조 단계를 거쳐 제조될 수 있다.At this time, the modified silica of the initial material may be prepared through a solvent solution preparation step, a hydrolysis solution preparation step, a modified solution preparation step, a modified silica acquisition step, and a drying step.
먼저, 용매 용액 제조 단계는 전체 용매 용액 중량 대비, 에탄올 60 내지 85중량%, 초순수 15 내지 40중량%를 혼합한 뒤 100 내지 500rpm의 속도로 5 내지 30분 동안 혼합하여 용매 용액을 제조하는 과정이다. 이때, 초순수(D.I Water)라 함은 용해되어 있는 이온을 모두 제거한 물을 의미한다. 여기서, 에탄올과 초순수는 개질 실리카 과정의 용매로서 기능을 수행한다.First, the solvent solution preparation step is a process of preparing a solvent solution by mixing 60 to 85% by weight of ethanol and 15 to 40% by weight of ultrapure water based on the weight of the total solvent solution and then mixing for 5 to 30 minutes at a speed of 100 to 500 rpm. . In this case, D.I Water means water from which all dissolved ions have been removed. Here, ethanol and ultrapure water function as solvents in the modified silica process.
다음, 가수분해 용액 제조 단계는 전체 가수분해 용액 중량 대비, 용매 용액 95 내지 99중량%, BTMA 1 내지 5중량%를 혼합하여 100 내지 500rpm의 속도로 5 내지 30분 동안 혼합하여 가수분해 용액을 제조하는 과정으로서, 실란 커플링제인 BTMA(bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amin)의 첨가로 후술할 실리카의 표면을 개질시킬 수 있다. Next, the step of preparing the hydrolysis solution is to prepare a hydrolysis solution by mixing 95 to 99% by weight of the solvent solution and 1 to 5% by weight of BTMA based on the weight of the total hydrolysis solution and mixing at a rate of 100 to 500 rpm for 5 to 30 minutes. As a process, the surface of silica, which will be described later, can be modified by adding BTMA (bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amin), which is a silane coupling agent.
이후, 개질 용액 제조 단계는 전체 개질 용액 중량 대비, 가수분해 용액 90 내지 99중량%, 실리카 1 내지 10중량%를 혼합한 뒤 100 내지 500rpm의 속도로 10 내지 60분 동안 혼합하여 개질 용액을 제조하는 과정이다. 여기서, 실리카(silica)의 크기는 약 12nm 정도가 바람직하며, 내열, 내열충격, 내약품성이 우수한 물질이다. 이 과정에서 가수분해 용액의 성분인 BTMA와 실리카가 혼합됨으로써 실리카의 표질이 개질되게 된다.Thereafter, in the step of preparing the modified solution, 90 to 99% by weight of the hydrolysis solution and 1 to 10% by weight of silica are mixed and then mixed at a rate of 100 to 500 rpm for 10 to 60 minutes to prepare a modified solution based on the total weight of the modified solution. It's a process. Here, the size of silica is preferably about 12 nm, and is a material having excellent heat resistance, thermal shock resistance, and chemical resistance. In this process, BTMA, which is a component of the hydrolysis solution, and silica are mixed, thereby modifying the surface quality of the silica.
다음, 개질 실리카 수득 단계는 개질 용액을 2000 내지 4000rpm의 속도로 10 내지 60분 동안 원심분리한 뒤 침전물인 개질 실리카를 수득하는 과정이다. Next, the step of obtaining the modified silica is a process of centrifuging the modified solution at a speed of 2000 to 4000 rpm for 10 to 60 minutes, and then obtaining a modified silica as a precipitate.
여기서, 침전물이란 원심분리한 뒤 상등액을 제거한 물질을 의미한다. Here, the precipitate refers to a material from which the supernatant is removed after centrifugation.
마지막으로, 건조 단계는 수득한 개질 실리카를 물로 1 내지 5회, 에탄올로 1 내지 5회 세척한 뒤 40 내지 70℃에서 10 내지 60분 동안 건조하는 과정이다.Finally, in the drying step, the obtained modified silica is washed 1 to 5 times with water and 1 to 5 times with ethanol, and then dried at 40 to 70° C. for 10 to 60 minutes.
이러한 과정을 통해 개질된 실리카는 반응성이 향상되어 상술한 단열 보조재의 제조 과정에서 탄화규소 및 세라믹 섬유와의 반응성이 좋아지며, 따라서 단열 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.The reactivity of the modified silica through this process is improved, so that the reactivity with the silicon carbide and the ceramic fiber is improved in the manufacturing process of the above-described insulation auxiliary material, and thus the insulation performance can be further improved.
도 5는 본 발명의 진공 패널을 대상으로 한 실험결과를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing experimental results for the vacuum panel of the present invention.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예 및 대조예를 들어 비교함으로써 설명하기로 한다. 후술될 실시예 및 대조예에 대해서는 각각 실시예 및 대조예 10개를 제조한 뒤 진공 유지 능력(패널 접착 능력) 및 보온 효과를 측정한 후, 측정값을 각각 매우 좋음(5), 좋음(4), 보통(3), 나쁨(2), 매우 나쁨(1)의 5단계로 환산하여 그 평균점을 판정하였다.Hereinafter, in order to specifically describe the present invention, it will be described by comparing examples and control examples. For Examples and Control Examples to be described later, after preparing 10 Examples and Control Examples, respectively, the vacuum holding ability (panel adhesion ability) and the thermal insulation effect were measured, and the measured values were very good (5) and good (4), respectively. ), normal (3), bad (2), and very bad (1) were converted into five stages and the average score was determined.
이때, 진공 유지 능력은 본 발명의 접착제가 도포된 진공 패널과 시판 진공 패널을 같은 조건의 환경(온도, 만들어진 시기, 장소 등)에서 같은 시간이 흐른 뒤 패널 내부의 진공 유지 능력(패널 접착 능력)을 측정하여 이에 따라 진공 유지 능력(즉, 초기의 패널 내부 진공을 얼마나 오래 유지하는가, 또는 패널이 얼마나 잘 접착되었는가)에 대한 점수를 주어 평가를 표시하였다. 본 발명의 접착제기 도포된 진공 패널과 시판 진공 패널에 대한 진공 유지 능력(패널 접착 능력)이 높게 측정되었을수록 매우 좋음(5)에 가깝게, 진공 유지 능력이 낮게 측정되었을수록 매우 나쁨(1)에 가깝게 평가하도록 하였다.At this time, the vacuum holding ability is the vacuum holding ability inside the panel (panel adhesion ability) after the same time passes between the vacuum panel to which the adhesive of the present invention is applied and the commercial vacuum panel under the same conditions (temperature, time of manufacture, place, etc.) The evaluation was indicated by giving a score for the vacuum holding ability (that is, how long the initial vacuum inside the panel was maintained, or how well the panel was adhered) accordingly. The higher the vacuum holding ability (panel adhesion ability) of the vacuum panel coated with the adhesive agent of the present invention and the commercially available vacuum panel is measured, the closer to very good (5), and the lower the vacuum holding ability is, the very poor (1). I tried to evaluate it closely.
또한, 보온 효과는 본 발명의 충진재가 도포된 진공 패널과 시판 진공 패널에 같은 조건의 환경(온도, 만들어진 시기, 장소 등)에서 패널을 통한 보온 효과를 측정한 뒤 이에 따라 보온 효과(즉, 얼마나 내부 및 외부의 열을 잘 보존하는가)에 대한 점수를 주어 평가를 표시하였다. 본 발명의 충진재가 도포된 진공 패널과 시판 진공 패널에 대한 보온 효과가 높게 측정되었을수록 매우 좋음(5)에 가깝게, 보온 효과가 낮게 측정되었을수록 매우 나쁨(1)에 가게 평가하도록 하였다.In addition, the thermal insulation effect is measured by measuring the thermal insulation effect through the panel under the same conditions (temperature, time of manufacture, place, etc.) on the vacuum panel coated with the filler of the present invention and the commercial vacuum panel, and accordingly, the thermal insulation effect (ie, how much The evaluation was indicated by giving a score on whether to preserve internal and external heat well). The higher the thermal insulation effect of the vacuum panel coated with the filler of the present invention and the commercially available vacuum panel was measured, the closer to very good (5), and the lower the thermal insulation effect was, the very poor (1).
<실시예 1><Example 1>
먼저, 1,6-헥산디올 20g, 1,4-부탄디올 15g, 용매 60g을 혼합하여 1차 용액을 제조한 뒤, 1차 용액 85g, TDI 5g, DBTDL 1g을 혼합하여 36시간 숙성시킨 후 접착제를 완성하였다.First, 1,6-
다음, 질석 분말 35g, 진주암 분말 35g, 복합 섬유 25g을 혼합한 뒤 90℃에서 20분 가열하여 1차 물질을 제조하였고, 1차 물질 80g, 옥살산 3g, 콜로이달실리카 10g, HPMC 5g을 혼합하여 2차 물질을 제조한 뒤 120℃에서 열처리하여 충진재를 완성하였다. Next, 35 g of vermiculite powder, 35 g of perlite powder, and 25 g of composite fibers were mixed and heated at 90° C. for 20 minutes to prepare a primary material, and 80 g of the primary material, 3 g of oxalic acid, 10 g of colloidal silica, and 5 g of HPMC were mixed. After the tea material was prepared, it was heat-treated at 120°C to complete the filler.
마지막으로, 접착제와 충진재를 허니콤 코어(300)에 도포한 뒤 상하면 표면 판재와 부착하여 허니콤 패널을 제조한 후 진공 처리하여 진공 패널을 제조하였다.Finally, an adhesive and a filler were applied to the
<실시예 2><Example 2>
진공 패널에 본 발명의 접착제 대신 시판 접착제를 도포한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 진공 패널을 제조한다.A vacuum panel was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a commercially available adhesive was applied to the vacuum panel instead of the adhesive of the present invention.
<실시예 3><Example 3>
진공 패널에 충진재를 도포하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 진공 패널을 제조한다.A vacuum panel was manufactured in the same manner as in Example 1, except that no filler was applied to the vacuum panel.
<대조예><Control example>
시판 진공 패널.Commercial vacuum panels.
<그림 1 : 본 발명의 서브제의 제조 방법을 대상으로 한 실험결과 표><Figure 1: Table of experimental results for the manufacturing method of the sub-agent of the present invention>
그림 1에 나타난 바를 통해, 평가단이 실시예와 대조예로 제조된 진공 패널의 진공 유지 능력(패널 접착 능력) 및 보온 효과를 측정한 결과를 평균 점수로 표현하여 표로 나타낸 것이며, 앞서 설명과 같이 실시예 1 내지 3는 대조예와 비교하여 높은 평가 점수를 얻었다. 따라서 본 발명의 진공 패널(실시예 1 내지 3)은 대조예인 시판 진공 패널보다 진공 유지 능력(패널 접착 능력) 및 보온 효과가 뛰어나다는 것을 알 수 있다.As shown in Figure 1, the evaluation team measured the vacuum holding ability (panel adhesion ability) and thermal insulation effect of the vacuum panels manufactured as Examples and Control Examples, and the results were expressed as an average score and presented in a table. Examples 1 to 3 obtained high evaluation scores compared to the control example. Accordingly, it can be seen that the vacuum panels (Examples 1 to 3) of the present invention have superior vacuum holding ability (panel adhesion ability) and thermal insulation effect than that of a commercially available vacuum panel as a control example.
이를 통해 접착제를 통한 진공 유지 능력(패널 접착 능력) 및 충진재를 통한 보온 효과를 확인할 수 있어 접착제 및 충진재 제조 공정의 중요성을 파악할 수 있다.Through this, it is possible to check the vacuum holding ability (panel adhesion ability) through the adhesive and the thermal insulation effect through the filler, so that the importance of the adhesive and filler manufacturing process can be grasped.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 허니콤 코어를 구비한 진공 패널의 제조 방법을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.As described so far, the method of manufacturing a vacuum panel having a honeycomb core according to the present invention has been described in the above description and drawings, but these are only described as examples, and the spirit of the present invention is not limited to the above description and drawings. Of course, various changes and changes are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
100: 상면 표면 판재 200: 하면 표면 판재
300: 허니콤 코어 310: 가상의 직선
320: 통공 S100: 제 1 단계
S200: 제 2 단계 S300: 제 3 단계
S400: 제 4 단계 S110: 1차 용액 제조 단계
S120: 2차 용액 제조 단계 S130: 접착제 완성 단계
S140: 1차 물질 제조 단계 S150: 2차 물질 제조 단계
S160: 충진재 완성 단계100: upper surface plate 200: lower surface plate
300: honeycomb core 310: virtual straight line
320: through hole S100: first step
S200: second step S300: third step
S400: the fourth step S110: the first solution preparation step
S120: Second solution manufacturing step S130: Adhesive completion step
S140: primary material manufacturing step S150: secondary material manufacturing step
S160: Filling material completion stage
Claims (11)
측면에 통공이 형성된 허니콤 코어에 개질 유리 섬유를 포함한 복합 섬유 및 팽창 질석 분말을 구비한 충진재를 도포하는, 제 1 단계;
상기 허니콤 코어와 상하면의 표면 판재를 접착제를 통해 부착하여 허니콤 패널을 제조하는, 제 2 단계;
상기 허니콤 패널에 가상의 직선을 따라 적어도 하나의 통공을 관통하는, 제 3 단계;
상기 허니콤 패널을 진공 처리하여 진공 패널을 완성하는, 제 4 단계;를 포함하되,
상기 충진재는,
전체 1차 물질 중량 대비, 팽창 질석 분말 30 내지 45중량%, 진주암 분말 30 내지 45중량%, 상기 복합 섬유 20 내지 40중량%를 혼합한 뒤 80 내지 95℃에서 5 내지 30분 가열하여 1차 물질을 제조하는, 1차 물질 제조 단계;
전체 2차 물질 중량 대비, 상기 1차 물질 75 내지 90중량%, 옥살산 1 내지 5중량%, 콜로이달실리카 5 내지 15중량%, HPMC 1 내지 10중량%를 혼합하여 2차 물질을 제조하는, 2차 물질 제조 단계;
상기 2차 물질을 100 내지 130℃에서 열처리하여 충진재를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 진공 패널 제조 방법.As a method of manufacturing a vacuum panel with a honeycomb core,
A first step of applying a filler including composite fibers including modified glass fibers and expanded vermiculite powder to a honeycomb core having a through hole formed on a side thereof;
A second step of manufacturing a honeycomb panel by attaching the honeycomb core and the upper and lower surface plates through an adhesive;
A third step of penetrating at least one through hole in the honeycomb panel along an imaginary straight line;
Including; a fourth step of vacuum-processing the honeycomb panel to complete a vacuum panel,
The filler,
Based on the total weight of the primary material, 30 to 45% by weight of expanded vermiculite powder, 30 to 45% by weight of perlite powder, and 20 to 40% by weight of the composite fiber are mixed and heated at 80 to 95°C for 5 to 30 minutes to obtain a primary material. To prepare, the first material manufacturing step;
To prepare a secondary material by mixing 75 to 90% by weight of the primary material, 1 to 5% by weight of oxalic acid, 5 to 15% by weight of colloidal silica, and 1 to 10% by weight of HPMC, based on the total weight of the secondary material, 2 Tea material manufacturing steps;
Heat-treating the secondary material at 100 to 130° C. to complete a filler material; characterized in that it is manufactured through a method of manufacturing a vacuum panel.
상기 접착제는,
전체 1차 용액 중량 대비, 1,6-헥산디올 15 내지 25중량%, 1,4-부탄디올 10 내지 20중량%, 용매 60 내지 75중량%를 혼합하여 1차 용액을 제조하는, 1차 용액 제조 단계;
전체 2차 용액 중량 대비, 상기 1차 용액 85 내지 90중량%, TDI 5 내지 10중량%, DBTDL 0.1 내지 5중량%를 혼합하여 2차 용액을 제조하는, 2차 용액 제조 단계;
상기 2차 용액을 상온에서 24 내지 72시간 숙성시킨 후 접착제를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되고,
상기 용매는, 전체 용매 중량 대비, 아세톤 20 내지 35중량%, 에틸아세테이트 20 내지 35중량%, 메틸에틸케톤 35 내지 50중량%의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 진공 패널 제조 방법.The method of claim 1,
The adhesive,
Preparing a first solution by mixing 15 to 25% by weight of 1,6-hexanediol, 10 to 20% by weight of 1,4-butanediol, and 60 to 75% by weight of a solvent based on the total weight of the first solution step;
A second solution preparation step of preparing a second solution by mixing 85 to 90% by weight of the first solution, 5 to 10% by weight of TDI, and 0.1 to 5% by weight of DBTDL based on the total weight of the second solution;
It is prepared through the step of completing the adhesive after aging the secondary solution at room temperature for 24 to 72 hours,
The solvent is a mixture of 20 to 35% by weight of acetone, 20 to 35% by weight of ethyl acetate, and 35 to 50% by weight of methyl ethyl ketone, based on the total weight of the solvent.
상기 복합 섬유는,
전체 서브 물질 중량 대비, 실라잔 전구체 60 내지 85중량%, 개질 유리 섬유 15 내지 40중량%를 혼합하여 서브 물질을 제조하는, 서브 물질 제조 단계;
상기 서브 물질을 진공 분위기에서 1℃/min의 승온 속도로 100 내지 130℃까지 승온하여 3 내지 8시간 1차 열처리하는, 1차 열처리 단계;
상기 1차 열처리 된 서브 물질을 1℃/min의 승온 속도로 180 내지 220℃까지 승온하여 2 내지 5시간 동안 2차 열처리하는, 2차 열처리 단계;
상기 2차 열처리 된 서브 물질을 인장시켜 복합 섬유를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 진공 패널 제조 방법.The method of claim 1,
The composite fiber,
A sub-material manufacturing step of preparing a sub-material by mixing 60 to 85% by weight of a silazane precursor and 15 to 40% by weight of a modified glass fiber based on the total weight of the sub-material;
A first heat treatment step of performing the first heat treatment for 3 to 8 hours by heating the sub-material to 100 to 130°C at a heating rate of 1°C/min in a vacuum atmosphere;
A second heat treatment step of heating the sub-material subjected to the first heat treatment to 180 to 220° C. at a temperature increase rate of 1° C./min and performing secondary heat treatment for 2 to 5 hours;
A method of manufacturing a vacuum panel, characterized in that it is manufactured through the step of stretching the secondary heat-treated sub-material to complete the composite fiber.
상기 개질 유리 섬유는,
전체 제 1 혼합 용액 중량 대비, 에탄올 80 내지 90중량%, 물 5 내지 15중량%, 3-아미노프로피트리에톡시실란 1 내지 10중량%을 혼합하여 제 1 혼합 용액을 제조하는, 제 1 혼합 용액 제조 단계;
전체 제 2 혼합 용액 중량 대비, 상기 제 1 혼합 용액 60 내지 85중량%, 유리 섬유 15 내지 40중량%를 혼합하여 제 2 혼합 용액을 제조하는, 제 2 혼합 용액 제조 단계;
상기 제 2 혼합 용액을 여과한 뒤 잔여물인 중간 섬유를 에탄올로 1 내지 3회 세척하는, 여과 단계;
상기 중간 섬유를 100 내지 120℃에서 1 내지 5시간 동안 가열한 뒤 상온에서 12 내지 36시간 동안 건조하여 개질 유리 섬유를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 진공 패널 제조 방법.The method of claim 4,
The modified glass fiber,
A first mixed solution for preparing a first mixed solution by mixing 80 to 90% by weight of ethanol, 5 to 15% by weight of water, and 1 to 10% by weight of 3-aminopropytriethoxysilane based on the total weight of the first mixed solution Manufacturing steps;
A second mixed solution preparation step of preparing a second mixed solution by mixing 60 to 85% by weight of the first mixed solution and 15 to 40% by weight of glass fibers based on the total weight of the second mixed solution;
Filtering the second mixed solution and washing the residual intermediate fiber 1 to 3 times with ethanol;
The intermediate fiber is heated at 100 to 120° C. for 1 to 5 hours and then dried at room temperature for 12 to 36 hours to complete the modified glass fiber.
상기 실라잔 전구체는,
전체 1차 혼합 용액 중량 대비, OPSZ 50 내지 80중량%, CTS 20 내지 50중량%를 혼합하여 1차 혼합 용액을 제조하는, 1차 혼합 용액 제조 단계;
전체 2차 혼합 용액 중량 대비, 상기 1차 혼합 용액 95 내지 99중%량, DCP 0.5 내지 4중량%, 수소규소화촉매 0.1 내지 1중량%를 혼합하여 2차 혼합 용액을 제조하는, 2차 혼합 용액 제조 단계;
상기 2차 혼합 용액을 40 내지 60℃에서 20 내지 60분 동안 1차 가열한 뒤, 100 내지 150℃에서 10 내지 15 시간 동안 2차 가열하여 실라잔 전구체를 완성하는, 실라잔 전구체 완성 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 진공 패널 제조 방법.The method of claim 5,
The silazane precursor,
A first mixed solution preparation step of preparing a first mixed solution by mixing 50 to 80% by weight of OPSZ and 20 to 50% by weight of CTS based on the total weight of the first mixed solution;
Secondary mixing to prepare a second mixed solution by mixing 95 to 99% by weight of the first mixed solution, 0.5 to 4% by weight of DCP, and 0.1 to 1% by weight of a hydrosilylation catalyst based on the total weight of the second mixed solution Solution preparation step;
The second mixed solution is first heated at 40 to 60° C. for 20 to 60 minutes, followed by secondary heating at 100 to 150° C. for 10 to 15 hours to complete a silazane precursor, completing a silazane precursor; A method for manufacturing a vacuum panel, characterized in that it is manufactured through.
상기 충진재는,
난연 보조재를 추가적으로 포함한 난연 충진재이되,
상기 난연 보조재를 포함한 상기 난연 충진재는,
전체 난연 충진재 중량 대비, 상기 충진재 70 내지 90중량%, 상기 난연 보조재 10 내지 30중량%의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 진공 패널 제조 방법.The method of claim 1,
The filler,
It is a flame retardant filler that additionally includes a flame retardant auxiliary material,
The flame-retardant filler including the flame-retardant auxiliary material,
A method for manufacturing a vacuum panel, characterized in that it is a mixture of 70 to 90% by weight of the filler and 10 to 30% by weight of the flame-retardant auxiliary material based on the total weight of the flame-retardant filler.
상기 난연 보조재는,
전체 제 1 용액 중량 대비, 부탄디올 5 내지 25중량%, 아디프산 35 내지 55중량%, 트리메틸올프로판 15 내지 35중량%, 디메틸페닐포스페이트 1 내지 20중량%를 혼합하여 제 1 용액을 제조하는, 제 1 용액 제조 단계;
상기 제 1 용액을 10℃/hr 속도로 220℃까지 승온하여 1차 수득물을 수득하는, 1차 수득물 수득 단계;
상기 1차 수득물을 물 및 노르말헥산 중 어느 하나에 침전시킨 뒤 감압 건조하여 2차 수득물을 수득하는, 2차 수득물 수득 단계;
전체 제 2 용액 중량 대비, 상기 2차 수득물 30 내지 50중량%, 부틸아세테이트 15 내지 30중량%, 에틸아세테이트 15 내지 30중량%, 톨루엔 5 내지 15중량%, 분산제 0.1 내지 5중량%를 혼합하여 제 2 용액을 제조하는, 제 2 용액 제조 단계;
전체 제 3 용액 중량 대비, 폴리이소시아네이트 40 내지 60중량%, 셀로솔브아세테이트 20 내지 40중량%, 자일렌 20 내지 40중량%를 혼합하여 제 3 용액을 제조하는, 제 3 용액 제조 단계;
전체 난연 보조제 중량 대비, 상기 제 2 용액 50 내지 70중량%, 상기 제 3 용액 30 내지 50중량%를 혼합하여 난연 보조재를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 진공 패널 제조 방법.The method of claim 7,
The flame retardant auxiliary material,
To prepare a first solution by mixing 5 to 25% by weight of butanediol, 35 to 55% by weight of adipic acid, 15 to 35% by weight of trimethylolpropane, and 1 to 20% by weight of dimethylphenyl phosphate, based on the total weight of the first solution, Preparing a first solution;
Obtaining a first product by heating the first solution to 220° C. at a rate of 10° C./hr to obtain a first product;
Precipitating the first product in any one of water and normal hexane and then drying under reduced pressure to obtain a second product, obtaining a second product;
By mixing 30 to 50% by weight of the second product, 15 to 30% by weight of butyl acetate, 15 to 30% by weight of ethyl acetate, 5 to 15% by weight of toluene, and 0.1 to 5% by weight of a dispersant based on the total weight of the second solution. Preparing a second solution, preparing a second solution;
A third solution preparation step of preparing a third solution by mixing 40 to 60% by weight of polyisocyanate, 20 to 40% by weight of cellosolve acetate, and 20 to 40% by weight of xylene based on the total weight of the third solution;
A method of manufacturing a vacuum panel, characterized in that it is manufactured through a step of completing a flame retardant auxiliary material by mixing 50 to 70 wt% of the second solution and 30 to 50 wt% of the third solution based on the total weight of the flame retardant auxiliary agent.
상기 충진재는,
개질 실리카를 포함한 단열 보조재를 추가적으로 포함한 단열 충진재이되,
상기 단열 보조재를 포함한 상기 단열 충진재는,
전체 단열 충진재 중량 대비, 상기 충진재 70 내지 90중량%, 상기 단열 보조재 10 내지 30중량%의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 진공 패널 제조 방법.The method of claim 1,
The filler,
It is a thermal insulation filler that additionally includes an insulation auxiliary material including modified silica,
The insulating filler including the insulating auxiliary material,
A method of manufacturing a vacuum panel, characterized in that it is a mixture of 70 to 90% by weight of the filler and 10 to 30% by weight of the insulating auxiliary material based on the total weight of the insulating filler.
상기 단열 보조재는,
전체 초기 물질 중량 대비, 개질 실리카 60 내지 85중량%, 탄화규소 5 내지 30중량%, 세라믹 섬유 1 내지 15중량%를 150 내지 1000 rpm의 속도로 10 내지 30분 동안 혼합하여 초기 물질을 제조하는, 초기 물질 제조 단계;
상기 초기 물질을 1 내지 3MPa의 압력으로 성형하여 밀도가 0.2 내지 0.4인 단열 보조재를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 진공 패널 제조 방법.The method of claim 9,
The insulation auxiliary material,
To prepare an initial material by mixing 60 to 85% by weight of modified silica, 5 to 30% by weight of silicon carbide, and 1 to 15% by weight of ceramic fibers relative to the total weight of the initial material for 10 to 30 minutes at a speed of 150 to 1000 rpm, Initial material preparation steps;
Forming the initial material at a pressure of 1 to 3 MPa to complete a heat insulation auxiliary material having a density of 0.2 to 0.4; characterized in that the vacuum panel manufacturing method.
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