KR200333080Y1 - 건축용 샌드위치 패널 - Google Patents

Abstract

본 고안은 건축용 샌드위치 패널(50)로서, 폴리스티렌의 단열보드(57)와; 상기 단열보드(57)를 사이에 두고 양면으로 대면하는 한 쌍의 외장판재(53)와; 상기 단열보드(57)와 한 쌍의 외장판재(53) 사이로 각각 발포 충진된 폴리이소시아누레이트 발포체의 난연보드(55)를 포함하는 건축용 샌드위치 패널(50)을 제공한다.

이에 본 고안에 따른 건축용 샌드위치 패널(50)은 경량이면서도 조립식 구조가 가능하여 시공이 간편하며, 단열 및 방음과 완충효과가 뛰어남은 물론 난연성이 뛰어난 장점이 있다.

Description

건축용 샌드위치 패널{structural sandwich panel}

본 고안은 건축용 샌드위치 패널(sandwich panel)에 관한 것으로, 좀더 자세하게는 단열보드를 사이에 두고 서로 대면되는 한 쌍의 외장판재 그리고 이들 사이로 각각 발포 충진된 난연보드를 포함하는 건축용 샌드위치 패널에 관한 것이다.

샌드위치 패널이란 구조물의 내외 벽면을 구성하기 위한 판체(版體) 구조물의 일종으로, 통상 발포성 합성수지의 단열보드를 사이에 두고 그 양면으로 외장판재가 접착된 3중 구조를 갖는다. 따라서 그 형상이 마치 샌드위치와 유사하다 하여 붙여진 명칭인데, 무게가 가벼워 건축물에 부담을 주지 않으면서도 일정 규격의 표준화된 형태로 제작되므로 간단하게 조립식 시공이 가능하여 공기 단축 및 시공비 절감의 잇점이 있다.

또한 샌드위치 패널은 단열성이 뛰어나며 방음과 완충 및 차음효과가 커서 냉동창고나 산업건축물, 단열주택, 컨테이너 박스 및 선박 등을 비롯한 각종 구조물의 단열을 위한 칸막이벽 등의 내벽구조물이나 외벽체로 사용되고 있다.

특히 근래에는 외부로 노출된 외장판재에 각종 기능성 도료를 칠하여 외관을 미려하게 치장함은 물론 물 세척만으로도 청소가 가능한 편의성 및 목적에 따라 박테리아나 곰팡이 및 벌레의 서식을 억제하는 항균기능을 부여하기도 한다.

이에 첨부된 도 1은 일반적인 샌드위치 패널(1)의 단면도로서, 앞서 언급한 바와 같이 서로 대면하는 한 쌍의 불연성 외장판재(3) 사이로 단열보드(5)가 개재되어 있다. 이때 외장판재(3)는 통상 금속 또는 무기질 재료로 이루어지고, 단열보드(5)는 발포폴리우레탄(expended polyurethane)이나 발포폴리스티렌(expended polystyrene) 또는 폴리이소시아누레이트(polyisocyanurate)발포체 등이 사용된다.

하지만 폴리우레탄 단열보드를 사용한 경우에는 상대적으로 비용과 하중이 크고 흡습성이 있어 단열성능이 저하되고, 발포폴리스티렌 단열보드는 열에 취약하므로 화재 발생 시 쉽게 녹거나 타서 유독가스를 배출시키는 문제가 있다. 더욱이 폴리이소시아누레이트 발포체로 구성된 단열보드의 경우에는 일반적으로 가교밀도(cross-linking density)가 높아 쉽게 부서지므로 충분한 완충효과를 기대하기 어렵다.

한편 근래에 들어 화재의 위험성을 고려하여 건축물의 내화성능 관련규정을 강화하여야 한다는 사회적인 요구가 증대되고 있고, 그 결과로 건축법시행령 61조 규정에 의거하여 일정규모 이상의 다중이용시설, 공동주택 및 생활권수련시설, 자연수련시설 등의 벽, 천정, 복도, 계단 등의 마감재료는 불연, 준불연 또는 난연재료로 시공하도록 강제하고 있다.

이에 본 고안은 경량이면서도 조립식 구조가 가능하며 단열 및 방음과 완충효과가 뛰어남은 물론 특히 난연성이 뛰어난 건축용 샌드위치 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 건축용 샌드위치 패널의 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 건축용 샌드위치 패널의 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 건축용 샌드위치 패널의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50 : 샌드위치 패널 53 : 외장판재

55 : 난연보드 57 : 단열보드

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 폴리스티렌의 단열보드와; 상기 단열보드를 사이에 두고 양면으로 대면하는 한 쌍의 외장판재와; 상기 단열보드와 한 쌍의 외장판재 사이로 각각 발포 충진된 폴리이소시아누레이트 발포체의 난연보드를 포함하는 건축용 샌드위치 패널을 제공한다.

이때 상기 폴리이소시아누레이트 발포체는 폴리이소시아네이트의 삼량화 반응을 통해 제조되는 것을 특징으로 하며, 상기 외장판재는 철, 알루미늄, 구리, 스테인레스, 티탄, 아연 또는 이들의 합금이나 세라믹인 것을 특징으로 하는 바, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세하게 설명한다.

첨부된 도 2는 본 고안에 따른 건축용 샌드위치 패널(50)의 단면도로서, 단열보드(57)를 사이에 두고 서로 대면하는 한 쌍의 불연성 외장판재(53) 그리고 이들 단열보드(57)와 외장판재(53) 사이로 각각 개재된 한 쌍의 난연보드(55)를 포함한다. 따라서 단열보드(57) 양면으로 각각 난연보드(55)와 외장판재(53)가 차례로 적층된 5중 구조를 가진다고 할 수 있는데, 이들 각 부분에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

먼저 본 고안에 따른 샌드위치 패널(50)의 가운데 부분에서 심재(心材) 역할을 하는 단열보드(57)는 발포합성수지로 이루어지며, 바람직하게는 가볍고 완충과 방음 및 단열효과가 뛰어난 발포폴리스티렌으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 그리고 두께는 목적에 따라 달라질 수 있지만 통상 10 내지 30mm 정도가 될 수 있다.

다음으로 발포폴리스티렌의 단열보드(57)를 사이에 두고 서로 대면하는 한 쌍의 불연성 외장판재(53)는 금속 또는 무기질 재료가 사용될 수 있는데, 일례로 일반적인 샌드위치 패널의 그것과 동일하게 철(Fe), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 스테인레스(stainless), 티탄(Ti), 아연(Zn) 또는 이들의 합금으로 이루어진 금속판이나 클래드강판(clad steel plate), 라미네이트강판(laminate steel plate), 샌드위치강판(sandwich steel plate) 등이 사용될 수 있으며, 목적에 따라 법랑이나 세라믹(ceramic) 등의 불연성 무기질재질이 사용될 수도 있다.

그리고 목적에 따라 이들 한 쌍의 외장판재(53) 내 외면으로 항균이나 난연 역할의 특수 기능성 도료가 칠해질 수 있음은 당업자에게는 자명한 사실이다.

마지막으로 발포폴리스티렌의 단열보드(57)를 사이에 두고 서로 대면하는 금속 또는 무기질 재료의 불연성 외장판재(53) 사이로 각각 난연보드(55)가 개재되는바, 바람직하게는 발포성 합성수지를 발포 충진하여 구성할 수 있으며 특히 폴리이소시아누레이트 발포체인 것을 특징으로 한다.

폴리이소시아누레이트 발포체는 잘 알려진 바와 같이 다량의 이소시아누레이트기(ioscyanurate group)를 함유하는 고분자 물질로서, 이하의 구조식 1과 같이 표현되며 난연성이 우수하여 건축자재로 널리 사용되고 있는 물질이다.

<구조식 1>

이러한 폴리이소시아누레이트는 이소시아네이트기(icocyanate group, -N=C=O)를 함유한 유기화합물인 이소시아네이트(icocyanate)의 삼량화 반응(trimerization)을 통해 형성되는 물질로서, 지방족(aliphatic)이나 방향족(aromatic)이 사용될 수 있고 발포제(blowing agent)와 함께 3급 아민이나 일부 유기 금속계의 삼량화 촉매(trimerization catalyst)에 의해 반응이 활성화된다.

그리고 그 반응에 있어서 목적에 따라 적절한 첨가제가 포함될 수 있는데, 계면활성 효과작용으로 폼(foam) 내의 셀(cell) 구조에 영향을 미치며 원료의 혼합성과 안정성을 높이고 기포의 발생 및 기포의 안정성을 높이는 정포제(surfactant), 폼의 가교밀도를 높이는 가교제(cross-linker), 제품의 크기와 무게 및 강도를 높이거나 단가를 낮추기 위한 충전제(filler), 그리고 안료(toner) 등이 첨가제의 예가 될 수 있을 것이다.

따라서 이들 반응원료와 발포제 및 첨가제는 단열보드(57) 및 이를 사이에 두고 서로 대면하는 한 쌍의 외장판재(53) 사이에서 발포되어 서로를 결합시키며 난연보드(55)를 이루게 되는 바, 바람직하게는 한 쌍의 외장판재(53)를 50℃ 정도로 예비 가열한 상태에서 폴리이소시아누레이트 발포체를 발포 충진시킴으로서 그 접착력을 더욱 향상시킬 수 있음은 당업자에게는 자명한 사실일 것이다.

본 고안에 따른 건축용 샌드위치 패널은 그 내부로 발포폴리스티렌의 단열보드가 개재되어 완충 및 반응의 효과와 더불어 뛰어난 단열효과를 얻을 수 있다.

더욱이 폴리이소시아누레이트 발포체의 난연보드가 단열보드의 양면으로 개재됨에 따라 난연성이 크게 향상됨은 물론 강도가 커지는 잇점을 얻을 수 있고, 따라서 외부의 충격으로 인하여 변형 및 변질되지 않는 장점이 있다. 또한 이들 난연보드의 외면으로는 각각 한 쌍의 외장판재가 결합되는 바, 이들은 난연보드의 발포과정에서 긴밀하게 결합되는 효과가 있다.

따라서 본 고안에 따른 건축용 샌드위치 패널은 보온 및 완충과 방음 효과가 크며 가볍고 가공에 용이하여 일정 규격으로 표준화됨으로서 조립식 구성을 가질 수 있으므로 시공이 간편하여 공기 및 비용의 절감효과가 있다.

Claims (3)

1. 폴리스티렌의 단열보드(57)와;

   상기 단열보드(57)를 사이에 두고 양면으로 대면하는 한 쌍의 외장판재(53)와;

   상기 단열보드(57)와 한 쌍의 외장판재(53) 사이로 각각 발포 충진된 폴리이소시아누레이트 발포체의 난연보드(55)를 포함하는 건축용 샌드위치 패널.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 폴리이소시아누레이트 발포체의 난연보드(55)는 폴리이소시아네이트의 삼량화 반응을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 건축용 샌드위치 패널.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 외장판재(53)는 철, 알루미늄, 구리, 스테인레스, 티탄, 아연 또는 이들의 합금이나 세라믹인 것을 특징으로 하는 건축용 샌드위치 패널.