KR200333081Y1

KR200333081Y1 - 건축용 샌드위치 패널

Info

Publication number: KR200333081Y1
Application number: KR20-2003-0027495U
Authority: KR
Inventors: 김성모
Original assignee: 김성모
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2003-11-12

Abstract

본 고안은 사출폴리스티렌(Extruded Polystyrene) 재질의 단열보드(53) 및 상기 단열보드(53) 양면으로 개재되는 폴리우레탄(Polyurethane) 재질의 난연성접착층(55)과, 상기 난연성접착층(55)을 통해서 상기 단열보드(53) 양면으로 긴밀하게 접착되는 한 쌍의 외장판재(57)를 포함하는 건축용 샌드위치 패널을 제공한다.

이를 통해서 방음 및 단열과 완충의 효과를 구조적으로 극대화할 수 있으며, 특히 난연성이 뛰어난 건축용 샌드위치 패널을 제공하는 장점이 있다.

Description

건축용 샌드위치 패널{structural sandwich panel}

본 고안은 건축용 샌드위치 패널(Sandwich Panel)에 관한 것으로, 좀더 자세하게는 사출폴리스티렌(Extruded Polystyrene)재질의 단열보드 양면으로 각각 난연성접착층을 통해 긴밀하게 접착되는 한 쌍의 외장판재를 포함하는 건축용 샌드위치 패널에 관한 것이다.

일반적으로 샌드위치 패널이란 구조물의 내외 벽면을 구성하기 위한 단열성 판체(版體)의 일종으로, 통상 발포폴리스티렌(Expended Polystyrene) 재질의 단열보드 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 공기단축 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 샌드위치 패널의 노출된 외장판재에 각종 기능성 도료를 칠함으로서 외관을 미려하게 치장하는 것은 물론 물세척만으로도 청소가 가능한 편의성과, 박테리아나 곰팡이, 벌레 등의 서식을 억제하는 항균기능이 부여되기도 한다.

첨부된 도 1은 일반적인 샌드위치 패널(1)의 단면도로서, 앞서 언급한 바와같이 단열보드(3)를 사이에 두고 그 양면으로 한 쌍의 외장판재(5)가 접착되어 있다. 이때 단열보드(3)는 발포폴리스티렌 등의 발포성 합성수지이며, 한 쌍의 외장판재(5)는 금속 또는 무기질 재료가 사용된다.

하지만 발포폴리스티렌은 사이즈(size)가 고정되어 규격화된 형태로 출시되므로 원하는 면적을 단일 판체로 구현하기 힘들고, 따라서 대면적의 샌드위치 패널을 위해서는 다수의 발포스티렌 판체를 연결하여 하나의 단열보드(3)를 완성한다.

이에 도 2는 도 1의 일부로서 A 부분을 확대하여 도시한 단면도로서, 다수의 발포폴리스티렌 판체가 좌우 연결되어 단층 또는 복층으로 단열보드(3)를 이루고 있다. 그러나 이 경우 발포스티렌 판체의 이음새 부분(K)은 구조적, 열적으로 취약하여 단열 및 방음과 완충의 효과가 크게 떨어지는 바, 이로 인해 샌드위치 패널(1)의 특성이 크게 저하된다.

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

이에 본 고안은 기존의 샌드위치 패널에 있어서 다수의 발포폴리스티렌 판체를 상하좌우로 연결시켜 완성되는 단열보드의 구조적 흠결을 보완하여 방음 및 단열과 완충 효과를 크게 향상시키고, 난연성이 뛰어난 건축용 샌드위치 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 건축용 샌드위치 패널의 단면도.

도 2는 도 1의 A 부분에 대한 확대단면도.

도 3은 본 고안에 따른 건축용 샌드위치 패널의 단면도.

도 4는 도 3의 B 부분에 대한 확대단면도.

도 5는 본 고안에 따른 건축용 샌드위치 패널의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50 : 샌드위치 패널 53 : 단열보드

55 : 난연성접착층 57 : 외장판재

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 사출폴리스티렌 재질의 단열보드와; 상기 단열보드를 사이에 두고 양면에서 대면되는 한 쌍의 외장판재와; 상기 단열보드 및 한 쌍의 외장판재 사이로 개재되는 폴리우레탄 재질의 난연성접착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 샌드위치 패널을 제공한다.

이때 상기 사출폴리스티렌은 헥사브로모시클로도데칸 브롬계 난연제를 포함하고, 상기 폴리우레탄은 폴리올과 이소시아네이트의 수지화 반응으로 제조되는 것을 특징으로 하며, 상기 외장판재는 철, 알루미늄, 구리, 스테인레스, 티탄, 아연 또는 이들의 합금이나 세라믹인 것을 특징으로 하는 바, 이하 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세하게 설명한다.

첨부된 도 3는 본 고안에 따른 건축용 샌드위치 패널(50)의 단면도로서, 단열보드(53)를 사이에 두고 그 양면으로 접착된 한 쌍의 불연성 외장판재(57)를 포함하며, 이들 사이로 난연성접착층(55)이 개재되어 있다. 즉, 본 고안에 따른 건축용 샌드위치 패널(50)은 심재(心材)인 단열보드(53) 양면에 난연성접착층(55)으로 긴밀하게 접착된 한 쌍의 외장판재(57)를 포함하는 바, 상기 단열보드(53)는 사출폴리스티렌(Extruded Polystyrene)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

사출폴리스티렌은 달리 발포압축폴리스티렌이라고도 하는데, 흔히 '아이소핑크', '하이폴', '골드폼' 등의 상표명으로 불리며 스티렌(styrene) 수지에 난연재(Flame Retardant), 발포재(Blowing Agent) 등을 가하여 압출기에서 용해 혼합 후 발포시킨 판(Plate) 형상의 단열재이다.

이러한 사출폴리스티렌은 폴리스티렌에 기초한 플라스틱 성형물이므로 물리적 특성은 다소 유사하지만, 이종(異種)의 발포성 기체를 사용하여 압출 성형함에 따라 단열성이 우수하며 상대적으로 높은 투습 저항을 갖는다.

또한 사출폴리스티렌의 합성반응에서 특히 헥사브로모시클로도데칸(Hexabromocyclododecane : HBCD) 등의 브롬계난연제를 사용함으로서 난연성을 보다 향상시킬 수 있으며, 대략 밀도 28 kg/m³, 비열 1.38 kJ/kg℃, 열전도율 0.036 Watt/m℃ 정도의 물리적 특성을 갖는다.

이에 본 고안에 따른 샌드위치 패널(50)에서는 단열보드(53) 재질로 사출폴리스티렌을 사용하고, 이는 압출 방식으로 얻어지므로 사이즈에 제한 받지 않고 하나의 단일 판체로 구성 가능한 잇점이 있다. 따라서 기존과 달리 이음매 부분이 없어 단열 및 완충과 방음 효과가 뛰어나며 그 두께는 목적에 따라 얼마든지 달라질 수 있다.

다음으로 발포폴리스티렌의 단열보드(53) 양면으로 난연성접착층(55)이 개재되는데, 이는 폴리올(Polyol)과 이소시아네티이트(Isocyanate)의 수지화반응(Gelation Reation)을 통해서 제조되는 폴리우레탄(Polyurethane)이 사용될 수 있다.

이는 이하의 구조식 1과 같은 단위구조를 갖고 있으며, 반응식 1과 같이 얻어진다.

<구조식 1>

<반응식 1>

이때 주석화합물이나 납화합물 등의 유기금속계 또는 3급 아민(Triethylenediamine : TEDA)의 수지화촉매(Gelling Catalyst) 및 적절한 첨가제가 사용될 수 있는 바, 상기 첨가제로는 계면활성 효과작용으로 폼(Foam) 내의 셀(Cell) 구조에 영향을 미치며 원료의 혼합성과 안정성을 높이고 기포의 발생 및 기포의 안정성을 높이는 정포제(Surfactant)와, 폼의 가교밀도를 높이는 가교제(Cross-linker)와, 제품의 크기와 무게 및 강도를 높이거나 단가를 낮추기 위한 충전제(Filler)와, 안료(Toner) 등이 될 수 있다.

마지막으로 상기 난연성접착층(55)에 의하여 단열보드(57) 양면으로 긴밀하게 접착되는 한 쌍의 불연성 외장판재(57)로는 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 SteelPlate), 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(57) 내 외면으로 항균이나 난연 역할의 특수 기능성 도료가 칠해질 수 있음은 당업자에게는 자명한 사실이다.

상기한 바와 같이 본 고안에 따른 건축용 샌드위치 패널은 난연성이 뛰어난 사출폴리스티렌 단열보드를 사용하는 바, 원하는 사이즈를 단일한 하나의 판체로 구성할 수 있어 구조적으로 취약한 부분 없이 균일한 완충 및 방음과 단열 효과는 물론 보다 개선된 난연효과를 얻을 수 있다.

더욱이 본 고안에 따른 건축용 샌드위치 패널은 상기 단열재를 사이에 두고 서로 대면하는 한 쌍의 외장판재를 접착력과 난연성이 뛰어난 폴리우레탄으로 접착시키는 바, 탁월한 난연효과를 가짐과 동시에 가볍고 경량이며 시공에 편리한 조립식 구조가 가능하여 기존의 장점을 그대로 발현시킬 수 있는 장점이 있다.

그리고 추가적으로 한 쌍의 외장판재에 목적에 따른 특수 기능성 도료를 칠하여 항균 및 항바이러스나 벌레서식 등을 억제할 수 있으며, 미려한 외관 및 세척에 편리성을 부가적으로 얻을 수 있는 장점을 보유한다.

Claims

사출폴리스티렌 재질의 단열보드(53)와;

상기 단열보드(53)를 사이에 두고 양면에서 대면되는 한 쌍의 외장판재(57)와;

상기 단열보드(53) 및 한 쌍의 외장판재(57) 사이로 개재되는 폴리우레탄 재질의 난연성접착층(55)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 샌드위치 패널.
제 1항에 있어서,

상기 사출폴리스티렌 재질의 단열보드(53)는 헥사브로모시클로도데칸 난연제를 포함하고, 상기 폴리우레탄 재질의 난연성접착층(55)은 폴리올과 이소시아네이트의 수지화반응으로 제조되는 것을 특징으로 하는 건축용 샌드위치 패널.
제 1항 또는 제 2항 중 어느 하나의 선택된 항에 있어서,

상기 외장판재(57)는 철, 알루미늄, 구리, 스테인레스, 티탄, 아연 또는 이들의 합금이나 세라믹인 것을 특징으로 하는 건축용 샌드위치 패널.