KR102623848B1 - Fireproof window - Google Patents
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Abstract
본 발명은 높은 구조적 안정성, 낮은 선팽창 계수, 낮은 수축률, 낮은 열전도율을 갖고, 후공정 용이한 방화 창호에 관한 것이다.The present invention relates to fireproof windows that have high structural stability, low linear expansion coefficient, low shrinkage rate, low thermal conductivity, and are easy to process in post-processing.
Description
본 발명은 방화 창호에 관한 것이다.The present invention relates to fire-resistant windows.
일반적으로 방화창 및 방화문의 경우 국토교통부령 제548호 (건축물의 피난/방화구조 등의 기준에 관한 규칙)에 따라 건축물에 있어 방화구획으로 구분되는 공간에 반드시 적용되어야 한다.In general, in the case of fire windows and fire doors, they must be applied to spaces classified as fire zones in buildings in accordance with Ordinance No. 548 of the Ministry of Land, Infrastructure and Transport (Rules on Standards for Evacuation/Fire Structures, etc. of Buildings).
또한, 방화창 및 방화문 관련 표준 시험법은 KS F 2845 (유리구획 부분의 내화 시험 방법 및 KS F 2268 (방화문의 내화시험 방법)이 있다.In addition, standard test methods related to fire windows and fire doors include KS F 2845 (fire resistance test method for glass compartments) and KS F 2268 (fire resistance test method for fire doors).
방화창 및 방화문은 외부의 화염이 실내로 전달되는 것을 차단 및 고온의 열이 실내로 전달되는 것을 차단하여야 하는데, 방화문의 경우 금속 프레임 사이에 글라스울과 같은 불연 소재를 충진하여 제작하는 것이 일반적이다.Fire windows and fire doors must block external flames from being transmitted to the interior and high temperature heat from being transmitted into the interior. In the case of fire doors, they are generally manufactured by filling incombustible materials such as glass wool between metal frames. .
이와는 다르게, 방화창의 경우 고정창(Fixture)으로 제작되는 사례가 일반적이며, 일부 방화문의 경우 시야 확보를 용이하게 하기 위해 고정창 타입의 방화유리를 부분 적용하기도 한다.Unlike this, fire windows are generally manufactured as fixed windows (fixtures), and in some fire doors, fixed window type fire glass is partially applied to facilitate visibility.
그러나 유리가 적용된 방화문의 경우 표준 시험법 통과된 사례가 극히 적고, 대부분 유리구획 부분의 내화 시험에서 실패가 발생하며, 실패 이유는 가열되면서 처짐이 발생하는 유리 및 이를 지탱하는 프로파일의 구조 강성이 현저히 감소되기 때문인 것으로 알려져 있다.However, in the case of fire doors with glass applied, there are very few cases of passing the standard test method, and in most cases, failure occurs in the fire resistance test of the glass compartment, and the reason for failure is the glass that sags when heated and the structural rigidity of the profile supporting it. It is known that this is due to a decrease.
즉, 방화문과 달리, 방화 창호의 경우, 표준 시험법을 통과하기 어려운 실정이다.In other words, unlike fire doors, it is difficult for fire windows to pass the standard test method.
본 발명은 유리 구획을 가짐으로써 시야를 확보할 수 있고, 대피 가능한 방화 창호를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.The present invention aims to solve the problem of providing a fireproof window that has a glass compartment, ensures visibility, and allows evacuation.
또한, 본 발명은 KS F 2845 (유리구획 부분의 내화 시험 방법 및 KS F 2268 (방화문의 내화시험 방법) 시험을 통과할 수 있는 방화 창호를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, the present invention aims to solve the problem of providing fire-resistant windows that can pass the KS F 2845 (fire resistance test method for glass compartment parts) and KS F 2268 (fire resistance test method for fire doors) tests.
또한, 본 발명은 높은 구조적 안정성, 낮은 선팽창 계수, 낮은 수축률, 낮은 열전도율을 갖고, 후공정 용이한 방화 창호를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, the present invention aims to solve the problem of providing a fireproof window that has high structural stability, low linear expansion coefficient, low shrinkage rate, low thermal conductivity, and is easy to process in post-processing.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 유리, 제1 유리와 소정 간격 떨어져 배열된 제2 유리 및 제1 유리 및 제2 유리를 함께 지지하도록 마련된 창호 프레임을 포함하며, 제1 유리와 제2 유리 사이에는 공기층이 마련되고, 창호 프레임은 내부에 중공부를 갖는 본체를 포함하고, 상기 본체는, 연속 섬유 60 내지 80 중량% 및 수지 20 내지 40 중량%를 포함하며, 상기 연속 섬유는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하고, In order to solve the above problem, according to one aspect of the present invention, it includes a first glass, a second glass arranged at a predetermined distance from the first glass, and a window frame provided to support the first glass and the second glass together; , an air layer is provided between the first glass and the second glass, and the window frame includes a body having a hollow portion therein, and the body includes 60 to 80% by weight of continuous fiber and 20 to 40% by weight of resin, The continuous fiber includes at least one selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber,
상기 수지는 폴리우레탄계 수지, 불포화에스터계 수지, 바이닐에스터계 수지, 에폭시계 수지 및 페놀계 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 방화 창호가 제공된다.The resin includes at least one selected from the group consisting of polyurethane resin, unsaturated ester resin, vinyl ester resin, epoxy resin, and phenol resin.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제1 유리, 제1 유리와 소정 간격 떨어져 배열된 제2 유리, 제1 유리 및 제2 유리를 함께 지지하도록 마련된 창짝 프레임 및 창짝 프레임을 지지하도록 마련된 창틀 프레임을 포함하며, 제1 유리와 제2 유리 사이에는 공기층이 마련되고, 창짝 프레임은 창틀 프레임 상에 이동 가능하게 장착되고, 창짝 프레임은 내부에 중공부를 갖는 본체를 포함하고. 상기 본체는, 연속 섬유 60 내지 80 중량% 및 수지 20 내지 40 중량%를 포함하며, 상기 연속 섬유는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하고, 상기 수지는 폴리우레탄계 수지, 불포화에스터계 수지, 바이닐에스터계 수지, 에폭시계 수지 및 페놀계 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 방화 창호가 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention, a first glass, a second glass arranged at a predetermined distance from the first glass, a window frame provided to support the first glass and the second glass together, and a window frame provided to support the window frame It includes a frame, an air layer is provided between the first glass and the second glass, the window frame is movably mounted on the window frame, and the window frame includes a body having a hollow portion therein. The main body includes 60 to 80% by weight of continuous fiber and 20 to 40% by weight of resin, wherein the continuous fiber includes at least one selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber and aramid fiber, and the resin is polyurethane-based. A fireproof window is provided including at least one selected from the group consisting of resin, unsaturated ester resin, vinyl ester resin, epoxy resin, and phenol resin.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 방화 창호에 따르면, 유리 구획을 가짐으로써 시야를 확보할 수 있고, KS F 2845 (유리구획 부분의 내화 시험 방법 및 KS F 2268 (방화문의 내화시험 방법) 시험을 모두 통과할 수 있으며, 구조적 안정성, 낮은 선팽창 계수, 낮은 수축률, 낮은 열전도율 등 제반 물성이 우수하고, 후공정 용이한 작용효과를 갖는다.As seen above, according to the fire-resistant window related to at least one embodiment of the present invention, visibility can be secured by having a glass compartment, and KS F 2845 (fire resistance test method of glass compartment portion) and KS F 2268 (fire door It can pass all tests (fire resistance test method), has excellent physical properties such as structural stability, low linear expansion coefficient, low shrinkage rate, and low thermal conductivity, and has the effect of facilitating post-processing.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 창호의 정면도이다.
도 2는 창호 프레임의 제조방법을 설명하는 개략도이다.1 is a front view of a window related to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram explaining a method of manufacturing a window frame.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 방화 창호를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a fire prevention window according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.In addition, regardless of the drawing numbers, identical or corresponding components are given the same or similar reference numbers and duplicate descriptions thereof are omitted. For convenience of explanation, the size and shape of each component shown are exaggerated or reduced. It can be.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 방화 창호(100)의 정면도이고, 도 2는 창호 프레임의 제조방법을 설명하는 개략도이다.Figure 1 is a front view of a
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예와 관련된 방화 창호(100)는 창호 프레임(110, 120)을 포함한다. 또한, 상기 방화 창호(100)는 복층 유리(130), 복층 유리(130)를 지지하기 위한 창호 프레임(110, 120)을 포함한다. 또한, 상기 방화 창호(100)는 제1 유리, 제1 유리와 소정 간격 떨어져 배열된 제2 유리 및 제1 유리 및 제2 유리를 함께 지지하도록 마련된 창호 프레임(120)을 포함한다. 이때, 복층 유리를 형성하도록 제1 유리와 제2 유리 사이에는 공기층이 마련된다. 또한, 상기 복층 유리는 KS F 2845 (유리구획 부분의 내화 시험 방법 및 KS F 2268 (방화문의 내화시험 방법) 시험의 규격을 만족시키는 유리일 수 있다.Referring to FIG. 1, a
상기 창호 프레임은 벽체에 형성된 개구부에 설치되는 창틀 프레임(110) 및 창틀 프레임(110)에 지지되며, 하나 이상의 유리(130)를 지지하도록 마련된 창짝 프레임(120)을 포함할 수 있다. 즉, 본 문서에서, 창호 프레임이라 함은, 창틀 프레임(110) 및 창짝 프레임(120)을 포함하는 의미로 사용될 수 있다. The window frame is supported on the
상기 창짝 프레임(120)은 창틀 프레임(110)에 고정되거나, 개폐를 위하여, 이동 가능(예를 들어, 슬라이드 이동)하게 장착될 수 있다.The
도 1을 참조하면, 방화 창호(100)는 복수 개의 입면(예를 들어, 2개)을 가질 수 있고, 고정창 및 개폐창을 가질 수 있다. 창호 프레임은 하나 이상의 창짝 프레임(120)을 지지하기 위한 창틀 프레임(110)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a
본 문서에서, 창호 프레임(110, 120)은 창호 프레임 내부에 배치되고, 내부에 중공부를 갖는 본체를 포함한다. 상기 창호 프레임은 창짝 프레임 및 창틀 프레임을 포함한다. 창짝 프레임은 내부에 중공부를 갖는 본체(제1 본체라고도 함)를 포함한다. 또한, 창틀 프레임은 내부에 중공부를 갖는 본체(제2 본체라고도 함)를 포함한다.In this document, the
상기 창호 프레임의 본체(제1 본체 및 제2 본체를 포함)는, 연속 섬유 60 내지 80 중량% 및 수지 20 내지 40 중량%를 포함한다. 또한, 상기 연속 섬유는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하고, 상기 수지는 폴리우레탄계 수지, 불포화에스터계 수지, 바이닐에스터계 수지, 에폭시계 수지 및 페놀계 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함한다.The body of the window frame (including the first body and the second body) includes 60 to 80% by weight of continuous fiber and 20 to 40% by weight of resin. In addition, the continuous fiber includes at least one selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber, and the resin is polyurethane-based resin, unsaturated ester-based resin, vinyl ester-based resin, epoxy resin, and phenol-based resin. Contains at least one selected from the group consisting of
또한, 본체는, 열전달 계수가 0.25~0.3W/mK 일 수 있다.Additionally, the main body may have a heat transfer coefficient of 0.25 to 0.3 W/mK.
또한, 본체는, 0도 굴곡 강성이 30 ~ 50 GPa일 수 있고, 본체는 90도 굴곡강성이 10~15GPa일 수 있다. Additionally, the main body may have a 0-degree bending rigidity of 30 to 50 GPa, and the main body may have a 90-degree bending rigidity of 10 to 15 GPa.
또한, 본체는, 0도 굴곡 강성이 30 ~ 50 GPa일 수 있고, 방화 창호(200)의 본체는 90도 굴곡강성이 10~15GPa일 수 있다. Additionally, the main body may have a 0-degree bending rigidity of 30 to 50 GPa, and the main body of the fireproof window 200 may have a 90-degree bending rigidity of 10 to 15 GPa.
또한, 본체는 연속 섬유 및 수지의 합을 100 중량부로 기준하여, 추가로 첨가제 0.1 내지 2 중량부를 포함할 수 있다. In addition, the main body may additionally include 0.1 to 2 parts by weight of additives, based on 100 parts by weight of the sum of continuous fibers and resin.
본 문서에서, 방화 창호(100)를 구성하는, 창짝 프레임, 창틀 프레임 및 창호 프레임은 '연속 섬유 강화 플라스틱 제품'으로 지칭될 수 있다.In this document, the window frame, window frame, and window frame that make up the
또한, 방화 창호(100)는 제1 유리, 제1 유리와 소정 간격 떨어져 배열된 제2 유리(제1 유리와 복층 유리를 구성함), 제1 유리 및 제2 유리를 함께 지지하도록 마련된 창짝 프레임(120) 및 창짝 프레임을 지지하도록 마련된 창틀 프레임(120)을 포함한다.In addition, the
이때, 제1 유리와 제2 유리 사이에는 공기층이 마련되고, 창짝 프레임(120)은 창틀 프레임(110) 상에 이동 가능(예를 들어, 슬라이드 이동)하게 장착되고, 창짝 프레임(120)은 내부에 중공부를 갖는 본체(제1 본체)를 포함하고, 상기 본체(제1 본체)는, 연속 섬유 60 내지 80 중량% 및 수지 20 내지 40 중량%를 포함하며, 상기 연속 섬유는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하고, 상기 수지는 폴리우레탄계 수지, 불포화에스터계 수지, 바이닐에스터계 수지, 에폭시계 수지 및 페놀계 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함한다.At this time, an air layer is provided between the first glass and the second glass, the
또한, 창틀 프레임(110)은 내부에 중공부를 갖는 본체(제2 본체)를 포함하며, 상기 본체(제2 본체)는, 연속 섬유 60 내지 80 중량% 및 수지 20 내지 40 중량%를 포함하며, 상기 연속 섬유는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하고, 상기 수지는 폴리우레탄계 수지, 불포화에스터계 수지, 바이닐에스터계 수지, 에폭시계 수지 및 페놀계 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함한다.In addition, the
또한, 제1 및 제2 본체는, 각각 열전달 계수가 0.25~0.3W/mK 일 수 있다.Additionally, the first and second bodies may each have a heat transfer coefficient of 0.25 to 0.3 W/mK.
또한, 제1 및 제2 본체는, 각각 0도 굴곡 강성이 30 ~ 50 GPa일 수 있고, 제1 및 제2 본체는 90도 굴곡강성이 10~15GPa일 수 있다. Additionally, the first and second bodies may each have a 0-degree bending rigidity of 30 to 50 GPa, and the first and second bodies may have a 90-degree bending rigidity of 10 to 15 GPa.
또한, 제1 및 제2 본체는, 0도 굴곡 강성이 30 ~ 50 GPa일 수 있고, 제1 및 제2 본체는 90도 굴곡강성이 10~15GPa일 수 있다. Additionally, the first and second bodies may have a 0-degree bending rigidity of 30 to 50 GPa, and the first and second bodies may have a 90-degree bending rigidity of 10 to 15 GPa.
또한, 제1 및 제2 본체는 각각 연속 섬유 및 수지의 합을 100 중량부로 기준하여, 추가로 첨가제 0.1 내지 2 중량부를 포함할 수 있다. In addition, the first and second bodies may further include 0.1 to 2 parts by weight of additives, based on 100 parts by weight of the sum of continuous fibers and resin, respectively.
도 2를 참조하면, 창틀 프레임(110)에 지지되는 제3 유리를 추가로 포함하며, 창틀 프레임(110)은, 창짝 프레임(110) 및 제3 유리에 의해 적어도 2개의 입면으로 구획될 수 있다. 즉, 도 2의 방화 창호(100)는 개폐창과 고정창이 2개의 입면을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 2, it further includes a third glass supported on the
도 5는 창호 프레임(연속 섬유 강화 플라스틱 제품)의 제조 방법을 설명하는 개략도이다.Figure 5 is a schematic diagram explaining the manufacturing method of a window frame (continuous fiber reinforced plastic product).
우선, 하나 또는 그 이상의 크릴(creel)에 위치된 연속 섬유를 준비한다.First, prepare continuous fibers placed on one or more creels.
크릴은 섬유를 감은 콘이나 보빈을 끼우는 틀을 의미하며, 본 문서에서, 크릴의 형상, 크기 등은 특별히 한정하는 것은 아니며, 섬유-수지 복합재의 인발 공정에서 사용될 수 있는 장치라면, 어떠한 것이라도 적용할 수 있다. A creel refers to a frame for inserting a cone or bobbin around which fibers are wound. In this document, the shape and size of the creel are not specifically limited, and any device that can be used in the drawing process of fiber-resin composites can be used. can do.
여기서, 섬유는 연속 섬유를 이용하는 것이 바람직하다. 종래의 단섬유 또는 장섬유를 이용한 복합재와 비교하여, 연속 섬유를 이용한 복합재의 경우 섬유가 일 방향으로 배향성을 갖는 필러 또는 보강재로 작용하여, 보다 우수한 기계적 물성을 제공할 수 있다.Here, it is preferable to use continuous fibers as fibers. Compared to composites using conventional short fibers or long fibers, composites using continuous fibers can provide better mechanical properties by acting as a filler or reinforcing material with fibers oriented in one direction.
연속 섬유는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The continuous fiber may include at least one selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber.
예를 들어, 유리 섬유의 경우 일반적으로 2400 내지 4400 tex로 이루어진 섬유를 사용하며, 섬유의 직경은 15 내지 20um의 범위이며, 실란계 사이징 처리된 것을 사용할 수 있다. 종래에 창호에 적용된 섬유 강화 플라스틱의 경우 포함되는 섬유가 단섬유 형태인데 반하여, 본 출원의 경우 포함되는 섬유는 길이방향으로 길게 끊어지지 않는 형태의 연속 섬유이다.For example, in the case of glass fiber, fibers consisting of 2400 to 4400 tex are generally used, the diameter of the fiber is in the range of 15 to 20 μm, and silane-based sizing treatment may be used. In the case of fiber-reinforced plastics conventionally applied to windows and doors, the fibers included are in the form of single fibers, whereas in the case of the present application, the fibers included are continuous fibers that are not broken long in the longitudinal direction.
그리고, 크릴로부터 제공된 연속 섬유를 소정의 예비 가열 온도 범위로 예비 가열한다.Then, the continuous fiber provided from krill is preheated to a predetermined preheating temperature range.
예비 가열을 통하여, 섬유 표면에 존재하는 수분을 제거하고, 후공정인 가이딩시 보다 섬유가 잘 펼쳐질 수 있으며, 금형에서 용이한 성형을 위하여, 미리 예열하는 과정이다. Through preheating, moisture existing on the surface of the fiber is removed, the fiber can be spread out better during the later guiding process, and it is a process of preheating for easy forming in the mold.
예비 가열 온도는 40도 내지 60도인 것이 바람직하다. 40도 보다 낮을 경우 섬유 내 수분을 건조하는 시간이 오래 걸리기 때문에 권장되지 않으며, 60도를 초과하는 경우 섬유를 가열/건조하게 되는 경우 섬유의 팽윤 현상으로 가이딩에 어려움이 있을뿐더러 수지 주입 금형 내 들어가는 섬유의 온도가 올라감으로써, 경화거동에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.The preheating temperature is preferably 40 to 60 degrees. If it is lower than 40 degrees, it is not recommended because it takes a long time to dry the moisture in the fiber. If it exceeds 60 degrees, heating/drying the fiber will not only make guiding difficult due to swelling of the fiber, but also cause the resin to inject into the mold. As the temperature of the entering fiber increases, it can have a negative effect on curing behavior.
여기서, 습도는 60% 이하인 것이 바람직하다. 60%를 초과하는 경우, 섬유가 그 표면에 습기가 존재하는 형태로 수지와 만나기 때문에, 수지가 경화될 때, 기포가 발생되거나 젖음성이 저하될 수 있다.Here, the humidity is preferably 60% or less. If it exceeds 60%, since the fiber meets the resin with moisture present on its surface, when the resin hardens, bubbles may be generated or wettability may be reduced.
예비 가열하는 장치는 특별히 한정되는 것은 아니며, 전술한 효과를 나타낼수 있는 장치라면 어떠한 장치라도 적용할 수 있다.The preheating device is not particularly limited, and any device that can produce the above-mentioned effects can be applied.
그리고, 예비 가열된 연속 섬유를 미리 설정된 위치로 이동시키기 위한 가이딩 장치를 통과시킨다.Then, the preheated continuous fiber passes through a guiding device to move it to a preset position.
가이딩 장치는 일반적으로 섬유를 평평하게 펼쳐주는 역할을 한다. 그러나, 본 출원에서 가이딩 장치는 이러한 역할 뿐만 아니라, 섬유가 제품 내 정위치에 위치할 수 있도록 도와주는 장치이다. 즉, 복잡한 형상의 제품의 경우 성형 금형 역시 복잡하다. 이 때, 단순히 섬유를 펼쳐주는 작업뿐만 아니라, 섬유가 위치되어야 할 부분을 미리 선정하여 섬유가 정위치에 위치할 수 있도록 도와줄 수 있다. The guiding device generally serves to spread the fibers evenly. However, in the present application, the guiding device is a device that not only plays this role but also helps the fibers to be positioned in the correct position within the product. In other words, for products with complex shapes, the forming mold is also complex. At this time, in addition to simply spreading the fibers, it is possible to help position the fibers in the correct position by selecting in advance the part where the fibers should be located.
전술한 섬유가 위치되어야 하는 포지션을 미리 선정하는 방법은 설계된 금형에 따라 미리 설계된 방법에 의하여 진행될 수 있으며, 그 구체적인 방법은 본 기술분야에 속한 어떠한 방법일 수 있다.The method of pre-selecting the position where the above-mentioned fiber should be located can be performed by a pre-designed method according to the designed mold, and the specific method may be any method belonging to the present technical field.
그리고, 가이딩 장치를 통과한 연속 섬유를 수지 주입 금형으로 유도하고, 수지를 주입하여, 섬유-수지 복합재를 형성한다.Then, the continuous fiber that has passed through the guiding device is guided to a resin injection mold, and resin is injected to form a fiber-resin composite.
가이딩 장치를 통과하여, 미리 설계된 위치로 이동된 섬유를 수지 주입 금형으로 유도하고, 수지를 주입한다.The fiber, which has passed through the guiding device and moved to a pre-designed position, is guided to a resin injection mold and resin is injected.
수지는 열경화성 수지가 바람직하다. 또한, 수지는 폴리우레탄계 수지, 불포화에스터계 수지, 바이닐에스터계 수지, 에폭시계 수지 및 페놀계 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 수지를 포함하는 것이 보다 바람직하다.The resin is preferably a thermosetting resin. In addition, it is more preferable that the resin includes at least one resin selected from the group consisting of polyurethane resin, unsaturated ester resin, vinyl ester resin, epoxy resin, and phenol resin.
수지 주입 금형의 온도는 40도 이하인 것이 바람직하다. 수지의 경화 거동이 발생되지 않고 수지를 후 공정인 성형 금형으로 흘려 보내주어야 하기 때문에, 온도를 40도 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 성형 금형과 연결되는 부분에서 단열 패드 등 열전도를 차단해주는 매질을 적용할 수 있다.The temperature of the resin injection mold is preferably 40 degrees or lower. Since curing of the resin does not occur and the resin must be flowed into the mold in the subsequent process, it is desirable to maintain the temperature below 40 degrees. A medium that blocks heat conduction, such as an insulating pad, can be applied to the part connected to the mold.
여기서, 수지를 섬유에 주입 시, 하나 또는 그 이상의 라인을 이용하여, 주입할 수 있다. 라인이 복수인 경우 라인과 연통되는 주입 물질 보관장소 역시 복수일 수 있다.Here, when injecting the resin into the fiber, it can be injected using one or more lines. If there are multiple lines, there may also be multiple injection material storage locations in communication with the lines.
수지는 하나 또는 그 이상의 라인에 의하여 주입될 수 있다. 이 경우에는 빠른 속도로 수지를 주입할 수 있으며, 전체 공정 속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 2액형으로 주입될 수 있다. 따라서, 주입되어야 할 물질이 복수의 경우에는 각각 보관을 할 수 있기 때문에, 보관 기간을 획기적으로 증가시킬 수 있다.The resin may be injected by one or more lines. In this case, resin can be injected at a high rate and the overall process speed can be improved. Additionally, it can be injected in a two-liquid form. Accordingly, if multiple substances to be injected can be stored individually, the storage period can be dramatically increased.
또한, 첨가제로서, 촉매제 또는 보강재 등을 첨가하기 용이하다.Additionally, it is easy to add catalysts or reinforcing materials as additives.
여기서, 혼합/주입 공정을 통해 들어오는 수지 내 잔류 수분/기포를 제거해줄 수 있다. 이러한 장치를 추가할 수 있으며, 이러한 장치는 잔류 수분 또는 기포를 물리적으로 제거하는 장치로서, 탈포 장치 또는 진공 압력 장치 등일 수 있다. Here, residual moisture/air bubbles in the resin coming through the mixing/injection process can be removed. Such a device can be added, and this device is a device that physically removes residual moisture or air bubbles, and may be a degassing device or a vacuum pressure device.
이 후, 온도 구배가 있는 복수의 금형을 이용하여, 섬유-수지 복합재를 성형할 수 있다.After this, the fiber-resin composite material can be molded using a plurality of molds with temperature gradients.
섬유-수지 복합재를 소정의 제 1 온도 범위를 갖는 제 1 성형 금형으로 유도하여, 섬유-수지 복합재를 제 1 가열한다. 제 1 온도 범위는 50도 이하인 것이 바람직하다. The fiber-resin composite is guided into a first mold having a predetermined first temperature range, and the fiber-resin composite is first heated. The first temperature range is preferably 50 degrees or less.
섬유-수지 복합재를 제 1 온도 범위 초과의 제 2 온도 범위를 갖는 제 2 성형 금형으로 유도하여, 섬유-수지 복합재를 제 2 가열한다. 제 2 온도 범위는 140도 내지 160도인 것이 바람직하다.The fiber-resin composite is guided into a second molding mold having a second temperature range above the first temperature range, thereby subjecting the fiber-resin composite to a second heating. The second temperature range is preferably 140 to 160 degrees.
섬유-수지 복합재를 제 2 온도 범위 초과의 제 3 온도 범위를 갖는 제 3 성형 금형으로 유도하여, 성형재를 형성한다. 제 3 온도 범위는 160도 내지 200도인 것이 바람직하다.The fiber-resin composite is guided into a third molding mold having a third temperature range above the second temperature range to form a molding material. The third temperature range is preferably 160 to 200 degrees.
전술한 바와 같이, 성형 금형의 경우 3구간으로 나누어서 온도구배를 적용할 수 있다. 제 1 구간은 제 1 가열 단계로서, 상대적으로 짧으며, 경화 거동이 일어나면 안되기 때문에 50도 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 제 2 구간은 제 2 가열 단계로서, 경화 거동의 초기 유도를 위해서, 140도 내지 160도로 제어하는 것이 바람직하다. 제 3 구간은 성형재를 형성하는 구간으로서 최고 경화속도를 유도하기 위하여, 160도 내지 200도로 제어하는 것이 바람직하다.As mentioned above, in the case of a molding mold, a temperature gradient can be applied by dividing it into three sections. The first section is the first heating step, and is relatively short, and is preferably controlled to 50 degrees or less because hardening behavior should not occur. The second section is the second heating step, and is preferably controlled to 140 to 160 degrees to initially induce hardening behavior. The third section is a section for forming the molding material and is preferably controlled to 160 to 200 degrees in order to induce the highest curing speed.
그리고, 성형재를 제 3 온도 범위 미만의 소정의 냉각 온도 범위를 갖는 냉각 금형으로 유도하여, 성형재를 냉각한다. 냉각 단계는 선택적 단계일 수 있다. 소정의 냉각 온도 범위는 60도(℃) 내지 120도(℃)인 것이 바람직하다. Then, the molded material is guided to a cooling mold having a predetermined cooling temperature range less than the third temperature range, and the molded material is cooled. The cooling step may be an optional step. The predetermined cooling temperature range is preferably 60 degrees (℃) to 120 degrees (℃).
냉각 금형은 전술한 성형 금형 3 구간 이후에 위치하는 것으로 경화가 미진행된 부분의 경화를 완전 경화되도록 유지하는 구간으로 온도는 60도 내지 120도로 유지하는 것이 바람직하다. 특히, 60도 미만인 경우에는 미진행 경화 부분의 경화를 단시간 내 유도할 수 없게 되고, 120도를 초과하는 경우에는 급속 경화가 발생되어 금형 내 부하를 유도할 수 있는 문제가 있다. The cooling mold is located after the above-described molding mold section 3, and is a section that maintains the curing of the portions that have not progressed to complete curing, and the temperature is preferably maintained at 60 to 120 degrees. In particular, if the temperature is less than 60 degrees, hardening of the non-cured portion cannot be induced within a short time, and if it exceeds 120 degrees, rapid hardening occurs and there is a problem that load within the mold can be induced.
그리고, 성형재를 금형 외부로 인취한다. 형성된 성형재를 성형 금형 외부로 바로 인취하거나, 전술한 바와 같이 형성된 성형재를 냉각한 후 냉각 금형으로부터 인취할 수 있다. Then, the molding material is taken out of the mold. The formed molding material can be taken directly out of the molding mold, or the formed molding material can be cooled as described above and then taken out from the cooling mold.
인발 공정을 통하여, 성형재를 끌어당겨 금형 외부로 인취할 수 있다. 그리고, 인취된 성형재를 소정의 크기로 절단하여, 창호 제품을 형성한다.Through the drawing process, the molding material can be pulled and taken out of the mold. Then, the taken molding material is cut to a predetermined size to form a window product.
여기서, 형성된 성형재는 연속 섬유 60 내지 80 중량%와 수지 40 내지 20 중량%을 포함할 수 있다. 이러한 적절한 성분계를 통하여, 우수한 물성의 방화 창호 제품을 제공할 수 있다. Here, the formed molding material may include 60 to 80% by weight of continuous fiber and 40 to 20% by weight of resin. Through this appropriate composition system, it is possible to provide fire-resistant window products with excellent physical properties.
추가적으로 연속 섬유 및 수지의 총 중량 합을 100으로 기준하여 첨가제 0.1 내지 3 중량부를 포함할 수 있다. 여기서, 첨가제는 대표적으로 촉매, 내부이형제 및 필러(보강재)를 포함한다. 첨가제의 경우 수지 (polyol계와 isocyanate계로 나누어짐) 내 polyol에 기 혼합되어 있는 상태로 공정에 적용될 수 있다.Additionally, 0.1 to 3 parts by weight of additives may be included based on the total weight of the continuous fiber and resin being 100. Here, additives typically include catalysts, internal release agents, and fillers (reinforcers). In the case of additives, they can be applied to the process while mixed with the polyol in the resin (divided into polyol-based and isocyanate-based).
또한, 도 2는 연속 섬유 강화 플라스틱 방화 창호 제품을 생산하기 위한 장치를 나타내며, 인젝션 타입 인발 성형 장치(1)는 크릴(12)에 감겨진 연속 섬유(11)가 예비 가열 장치(13)를 통해 가열된 후, 가이딩 장치(14)를 거친 후, 수지 주입 금형(15)으로 도입된다. 이 때, 수지가 주입되는 라인은 복수일 수 있으며, 각각의 수지 저장부(16)를 포함할 수 있다. 그리고, 3개의 성형 금형(17, 18, 19)을 통과한 후 냉각 금형(20)에서 냉각된다. 이렇게 형성된 성형재는 인발 장치(21)에 의하여 금형 밖으로 인출된 후 절단 장치(22)에 의하여, 하나의 창호 제품(창호 프레임)으로 절단될 수 있다.In addition, Figure 2 shows an apparatus for producing continuous fiber-reinforced plastic fire protection window products, and the injection-type pultrusion molding device (1) is a continuous fiber (11) wound on a creel (12) through a pre-heating device (13). After being heated, it passes through the guiding device 14 and is then introduced into the resin injection mold 15. At this time, there may be a plurality of lines through which the resin is injected, and each line may include a resin storage unit 16. Then, after passing through the three molds 17, 18, and 19, it is cooled in the cooling mold 20. The formed molding material can be pulled out of the mold by the drawing device 21 and then cut into a single window product (window frame) by the cutting device 22.
또한, 연속 섬유 강화 플라스틱 방화 창호 제품으로서, 그 성분함량은 연속 섬유 60 내지 80 중량%와 수지 20 내지 40 중량%이며, 상기 연속 섬유는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하고, 상기 수지는 폴리우레탄계 수지, 불포화에스터계 수지, 바이닐에스터계 수지, 페놀계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 그룹으로 선택된 적어도 하나의 수지를 포함한다.In addition, it is a continuous fiber reinforced plastic fireproof window product, and its component content is 60 to 80% by weight of continuous fiber and 20 to 40% by weight of resin, and the continuous fiber is at least one selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber and aramid fiber. It includes, and the resin includes at least one resin selected from the group consisting of polyurethane-based resin, unsaturated ester-based resin, vinyl ester-based resin, phenol-based resin, and epoxy-based resin.
이러한 방화 창호 제품은, 열전달계수가 0.25 내지 0.3W/mK일 수 있다. 또한, 이러한 창호 제품은 0도 굴곡강성이 30 내지 50 GPa 일 수 있다. These fireproof window products may have a heat transfer coefficient of 0.25 to 0.3 W/mK. Additionally, these window products may have a 0-degree bending stiffness of 30 to 50 GPa.
실시예Example
본 실시예에 사용된 섬유는 유리섬유로, Owenscorning社 PULSTRAND 4100 그레이드이며, 수지는 폴리우레탄으로 Huntsman社 RIMLINE SK14007(Polyol), Suprasec9706(Isocyanate) 그레이드이고, 수지는 Polyol 및 Isocyanate 를 1 :1.4 중량비로 제조하였다.The fiber used in this example is glass fiber, PULSTRAND 4100 grade from Owenscorning, and the resin is polyurethane, RIMLINE SK14007 (Polyol) and Suprasec9706 (Isocyanate) grade from Huntsman. The resin is Polyol and Isocyanate in a weight ratio of 1:1.4. Manufactured.
본 발명의 일 실시예와 관련된 방화 창호(100)는 높은 구조적 안정성, 낮은 선팽창 계수, 낮은 수축률, 낮은 열전도율을 갖고, KS F 2845 (유리구획 부분의 내화 시험 방법 및 KS F 2268 (방화문의 내화시험 방법) 시험의 규격을 모두 만족시킬 수 있다.The
본 발명은 KS F 2845 테스트의 경우 실테스트시 90분 이상 통과도 가능하고, 동시에 KS F 2268-1 60분 이상 통과도 가능하다. 일 실시예로, KS F 2845 테스트의 경우 실테스트시 90분 통과하였으며, KS F 2268-1 60분 통과하였다.In the case of the KS F 2845 test, the present invention can pass the actual test for more than 90 minutes, and at the same time, it is possible to pass KS F 2268-1 for more than 60 minutes. As an example, the KS F 2845 test passed for 90 minutes in the actual test, and KS F 2268-1 passed for 60 minutes.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The preferred embodiments of the present invention described above have been disclosed for illustrative purposes, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention, and such modifications and changes will be possible. and additions should be regarded as falling within the scope of the patent claims below.
100: 창호
110: 창호 프레임
120: 창틀 프레임
130: 유리100: Windows
110: Window frame
120: window frame
130: glass
Claims (8)
제1 유리와 소정 간격 떨어져 배열된 제2 유리; 및
제1 유리 및 제2 유리를 함께 지지하도록 마련된 창호 프레임을 포함하며,
제1 유리와 제2 유리 사이에는 공기층이 마련되고,
창호 프레임은 내부에 중공부를 갖는 본체를 포함하고.
상기 본체는, 연속 섬유 60 내지 80 중량% 및 수지 20 내지 40 중량%를 포함하며,
상기 연속 섬유는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하고,
상기 수지는 폴리우레탄계 수지, 불포화에스터계 수지, 바이닐에스터계 수지, 에폭시계 수지 및 페놀계 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하며,
본체는, 열전달 계수가 0.25 ~ 0.3 W/mK이고, 0도 굴곡 강성이 30~50 GPa이고 90도 굴곡강성이 10~15GPa이며
창호 프레임은 연속 섬유와 수지를 포함하는 연속 섬유-수지 복합재를 50도 이하의 제 1 성형 금형으로 유도하여, 섬유-수지 복합재를 제 1 가열하는 단계;
섬유-수지 복합재를 140도 내지 160도의 제 2 성형 금형으로 유도하여, 섬유-수지 복합재를 제 2 가열하는 단계; 및
섬유-수지 복합재를 160도 내지 200도의 제 3 성형 금형으로 유도하여, 성형되는 단계로 성형되는 방화 창호.first glass;
a second glass arranged at a predetermined distance from the first glass; and
It includes a window frame provided to support the first glass and the second glass together,
An air layer is provided between the first glass and the second glass,
The window frame includes a body having a hollow portion therein.
The body contains 60 to 80% by weight of continuous fiber and 20 to 40% by weight of resin,
The continuous fiber includes at least one selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber,
The resin includes at least one selected from the group consisting of polyurethane-based resin, unsaturated ester-based resin, vinyl ester-based resin, epoxy-based resin, and phenol-based resin,
The main body has a heat transfer coefficient of 0.25 to 0.3 W/mK, a 0-degree bending stiffness of 30 to 50 GPa, and a 90-degree bending stiffness of 10 to 15 GPa.
The window frame includes guiding a continuous fiber-resin composite material containing continuous fibers and resin into a first molding mold at a temperature of 50 degrees or less, and first heating the fiber-resin composite material;
Inducing the fiber-resin composite into a second molding mold at 140 to 160 degrees to secondly heat the fiber-resin composite; and
A fireproof window molded by guiding the fiber-resin composite material into a third molding mold at a temperature of 160 degrees to 200 degrees and molding it.
본체는 연속 섬유 및 수지의 합을 100 중량부로 기준하여, 추가로 첨가제 0.1 내지 2 중량부를 포함하는 방화 창호.According to claim 1,
The main body is a fireproof window that further includes 0.1 to 2 parts by weight of additives, based on 100 parts by weight of the sum of continuous fibers and resin.
제1 유리와 소정 간격 떨어져 배열된 제2 유리;
제1 유리 및 제2 유리를 함께 지지하도록 마련된 창짝 프레임 및
창짝 프레임을 지지하도록 마련된 창틀 프레임을 포함하며,
제1 유리와 제2 유리 사이에는 공기층이 마련되고,
창짝 프레임은 창틀 프레임 상에 이동 가능하게 장착되고,
창짝 프레임은 내부에 중공부를 갖는 본체를 포함하고.
상기 본체는, 연속 섬유 60 내지 80 중량% 및 수지 20 내지 40 중량%를 포함하며,
상기 연속 섬유는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하고,
상기 수지는 폴리우레탄계 수지, 불포화에스터계 수지, 바이닐에스터계 수지, 에폭시계 수지 및 페놀계 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하며,
본체는, 열전달 계수가 0.25 ~ 0.3 W/mK이고, 0도 굴곡 강성이 30 ~ 500 GPa이고 90도 굴곡강성이 10~15GPa이며,
창호 프레임은 연속 섬유와 수지를 포함하는 연속 섬유-수지 복합재를 50도 이하의 제 1 성형 금형으로 유도하여, 섬유-수지 복합재를 제 1 가열하는 단계;
섬유-수지 복합재를 140도 내지 160도의 제 2 성형 금형으로 유도하여, 섬유-수지 복합재를 제 2 가열하는 단계; 및
섬유-수지 복합재를 160도 내지 200도의 제 3 성형 금형으로 유도하여, 성형되는 단계로 성형되는 방화 창호.first glass;
a second glass arranged at a predetermined distance from the first glass;
A window frame provided to support the first glass and the second glass together, and
It includes a window frame provided to support the window frame,
An air layer is provided between the first glass and the second glass,
The window frame is movably mounted on the window frame,
The window frame includes a body having a hollow portion therein.
The body contains 60 to 80% by weight of continuous fiber and 20 to 40% by weight of resin,
The continuous fiber includes at least one selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber,
The resin includes at least one selected from the group consisting of polyurethane-based resin, unsaturated ester-based resin, vinyl ester-based resin, epoxy-based resin, and phenol-based resin,
The main body has a heat transfer coefficient of 0.25 to 0.3 W/mK, a 0-degree bending stiffness of 30 to 500 GPa, and a 90-degree bending stiffness of 10 to 15 GPa.
The window frame includes guiding a continuous fiber-resin composite material containing continuous fibers and resin into a first molding mold at a temperature of 50 degrees or less, and first heating the fiber-resin composite material;
Inducing the fiber-resin composite into a second molding mold at 140 to 160 degrees to secondly heat the fiber-resin composite; and
A fireproof window molded by guiding the fiber-resin composite into a third molding mold at a temperature of 160 degrees to 200 degrees and molding it.
창틀 프레임은 내부에 중공부를 갖는 본체를 포함하며,
상기 본체는, 연속 섬유 60 내지 80 중량% 및 수지 20 내지 40 중량%를 포함하며,
상기 연속 섬유는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하고,
상기 수지는 폴리우레탄계 수지, 불포화에스터계 수지, 바이닐에스터계 수지, 에폭시계 수지 및 페놀계 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 방화 창호.According to claim 6,
The window frame includes a body having a hollow portion therein,
The body contains 60 to 80% by weight of continuous fiber and 20 to 40% by weight of resin,
The continuous fiber includes at least one selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber,
The resin is a fireproof window containing at least one selected from the group consisting of polyurethane-based resin, unsaturated ester-based resin, vinyl ester-based resin, epoxy-based resin, and phenol-based resin.
창틀 프레임에 지지되는 제3 유리를 추가로 포함하며,
창틀 프레임은, 창짝 프레임 및 제3 유리에 의해 적어도 2개의 입면으로 구획되는 방화 창호.
According to claim 6,
further comprising a third glass supported on the window frame,
The window frame is a fireproof window divided into at least two elevations by a window frame and a third glass.
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