KR20100045114A - 불연성 무기질 단열재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건축용 단열재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불연성을 갖는 무기질 단열재에 관한 것이다.
본 발명에 따른 불연성 무기질 단열재는, 유리질암석을 가스 또는 전기로 급속 가열하여 결정수를 기화시킨 무기질 발포체와; 물유리(Na20·SiO2), 난연제, 안티몬 및 PVA(Polyvinyl acetate)을 교반한 보조재;를 혼합하여 몰드에 성형하여 열경화시키되, 상기 무기질 발포체와 보조재의 혼합비율은 2:1이고, 상기 보조재는 물유리 65 내지 70 중량%, 난연제 27.5 내지 32.5 중량%, 안티몬 2.48 내지 3.0 중량% 및 PVA 0.01 내지 0.02 중량%의 비율로 교반되는 것을 특징으로 하여 이루어진다.
불연성, 단열재, 발포체, 물유리, 난연제, 안티몬, 폴리비닐 아세테이트
Description
본 발명은 건축용 단열재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불연성을 갖는 무기질 단열재에 관한 것이다.
현재 국내에서 사용되는 불연, 단열재는 석고보드, 스치로폼, 글라스울 또는 세라믹화이버 등 유기화학 제품이 사용되고 있는 실정이다.
이러한 유기화학 제품은 화재발생시 쉽게 타버리고, 유독가스가 발생하여 질식사 및 인명, 재산손실을 감수하여야 했으며 불연재 및 단열재 등 건자재 개발의 요구는 끝없이 재기되어 왔지만 이에 적합한 자재의 기술은 경제성, 시공성 등 여러 문제점으로 한계점에 다다르고 있다.
또한 건축에 사용되는 단열재인 스치로폼.유리섬유.우레탄.암면등은 그동안 산업전반에 걸쳐 널리 사용되었던 소재이었으나 지구온난화 및 환경파괴의 주범으로 앞으로는 이러한 소재로 만든 제품으로는 소비자에게 외면을 받을 것이다.
특히 스치로폼 페기물은 땅속에서 썩는데 500년이나 걸리고 연소시 많은 유 독성가스를 발생하는 단점이 있다.
우레탄폼은 이소시아네이트와 폴리올 등과 혼합하여 현장에서 분사발포하여 공백을 메우거나 또는 판재로 성형하여 사용하나 프레온,펜탄,이산화탄소를 함유하고 있어 환경공해적인 측면에서 매우 부적절한 재료로 입증되었으며, 마르면 부서지는 단점등으로 근래에는 사용되지 않는 경향이 있다.
유리섬유 또한 단열성과 가공성이 좋으나 취급시 미세한 분진등으로 산업병을 일으키므로 이것을 취급하는 인력이 기피하는 현상이 있고 페기물처리시 환경에막대한 피해를 입히고 있다.
이러한 문제들을 극복시키기 위해 본 출원인은 등록번호 제10-0807245호(불연성 무기질 단열재)를 출원하여 등록을 받은 바 있으나, 이 불연성 무기질 단열재는 단열 효과가 매우 뛰어나나 기계적인 강도의 보완 필요성이 있는 것으로 확인된 바 있다.
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 불에 타지 않으며 화재발생시 인명과 재산을 보호하고 단열성능을 발휘하고 가볍고 가공성이 뛰어나며, 특히 기계적 특성인 인장강도가 우수한 경량 불연 단열재를 제공함에 있다.
상술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 불연성 무기질 단열재는, 유리질암석을 가스 또는 전기로 급속 가열하여 결정수를 기화시킨 무기질 발포체와; 물유리(Na20·SiO2), 난연제, 안티몬 및 PVA(Polyvinyl acetate)을 교반한 보조재;를 혼합하여 몰드에 성형하여 열경화시키되, 상기 무기질 발포체와 보조재의 혼합비율은 2:1이고, 상기 보조재는 물유리 65 내지 70 중량%, 난연제 27.5 내지 32.5 중량%, 안티몬 2.48 내지 3.0 중량% 및 PVA 0.01 내지 0.02 중량%의 비율로 교반되는 것을 특징으로 하여 이루어진다.
여기서, 상기 보조재는 물유리 67중량%, 난연제 30중량%, 안티몬 2.985중량% 및 PVA 0.015중량%의 비율로 교반시키는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 불연성 무기질 단열재는 천정재, 방음재, 드라이비트용 단열재, 샌드위치판넬 충진재 또는 건축물의 내외장재로 사용될 수 있다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 불에 타지 않으며 화재발생시 인명과 재산을 보호하고 단열성능을 발휘하고 가볍고 가공성이 뛰어나며, 기계적특성(인장강도)이 우수한 경량 불연 단열재를 제공하는 것이 가능하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 불연성 무기질 단열재의 조성성분과 작용효과를 설명한다.
본 발명에 따른 불연성 무기질 단열재는 건축물의 내·외장 또는 천정재, 방음재, 충진재로 사용되는 건자재이다.
본 발명에 따른 불연성 무기질 단열재는 유리질암석을 870 내지 900℃로 NO2 가스로 급속 가열하여 결정수를 기화시킨 무기질 발포체와, 물유리(Na20·SiO2), 난연제, 안티몬 및 PVA(Polyvinyl acetate, 폴리비닐 아세테이트)을 교반한 보조재를 혼합하여 몰드에 성형하여 열경화시켜 제조된다.
여기서, 무기질 발포체는 질석, 화강암 또는 화산암 등의 용암이 급속냉각되어 생성된 결정수(약 3%~5%)를 함유한 유리질암석인 무기질을 정석 가공한 후 870℃~900℃의 온도에서 No2 가스로 급속 가열한 후, 급속 가열과정에서 결정수가 기화되면서 무기질을 팽창시키고 백색으로 변하면서 다공성 입자를 형성한 물체로 변하게 되며, 이 다공성 입자의 물체가 무기질 발포체가 된다.
이렇게 얻은 무기질의 특성은 초경량성을 지니게 되며, 밀도 0.04~0.20g/m²를 유지하며, 단열성면에서 열전도율 0.025~0.045kcal/mhc을 갖게되어 우수한 단열효과를 가지게 되고, 형태 및 질이 변하지 않고, 용융온도 1200℃~1300/연화개시1100℃의 내화성을 지닌다. 또한, 화학적 안정성이 뛰어나 황산, 질산, 수산화나트륨 등의 화학약품에 의한 손상이 전혀 발생되지 않는다. 또한, 6.5~7.5의 경도로 아주 탁월하고 인체나 환경에 전혀 무해하며, 연소시 가스가 발생되지 않는 장점을 갖는다.
이렇게 생성된 무기질 발포체에 보조제를 첨가하여 혼합한 후 몰드 성형을 거쳐 경화시킨다.
여기서, 첨가되는 보조제는 물유리(Na20·SiO2), 친환경 난연제, 안티몬 및 폴리비닐 아세테이트가 선택된다.
여기서, 무기질 발포체와 보조제의 혼합비율은 2:1로 교반하는 것이 바람직하다.
상기 보조재는 물유리 65 내지 70 중량%, 난연제 27.5 내지 32.5 중량%, 안티몬 2.48 내지 3.0 중량% 및 PVA 0.01 내지 0.02 중량%의 비율 또한, 보조제의 혼합비율은 물유리(Na20·SiO2) 65 내지 70 중량%, 난연제 27.5 내지 32.5 중량%, 안티몬 2.48 내지 3.0 중량% 및 PVA 0.01 내지 0.02 중량%의 비율로 교반시키는 것이 바람직하다.
물유리는 접착/접합제로서의 기능을 가지며, 65중량% 미만이면 건조시간이 증가됨으로 인하여 생산성 등의 저하를 가져오고, 70중량%를 초과하면 다른 혼합제와 혼합이 잘 안되는 문제점이 있다.
난연제는 물유리의 접착강도를 보강하기 위한 보조재로서 바람직하게는 친환경소재의 난연제를 사용하며, 27중량% 미만이면 접착강도를 보강하는 보조재로서의 역할을 다 하지 못하는 문제가 있고, 32.5 중량%를 초과하면 가스발생 등의 문제가 발생한다.
안티몬은 경화후 표면처리를 매끄럽게 하기 위한 용도의 목적으로 혼합되며, 2.4 중량% 미만이면 경화후 단열재의 표면이 매끄럽게 처리되지 못하는 문제가 있고, 3.0 중량%를 초과하면 안티몬 특유의 냄새 등의 문제가 발생한다.
더욱 바람직하게는 물유리 67중량%, 난연제 30중량%, 안티몬 2.975중량% 및 PVA 0.015%의 비율로 교반시키는 것이 본 발명에 따른 효과를 최대화시킬 수 있는 배합비를 갖는다.
물유리 67중량%, 난연제 30중량%, 안티몬 2.975중량% 및 PVA 0.015%의 비율로 교반시킨 보조제와 무기질 발포체를 1:2로 혼합하여 몰드에 성형후 경화시킨 본 발명의 무기질 단열재와 종래의 단열재의 특성을 비교한 내용을 표 1를 참조하여 설명한다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 우레탄 폼을 제외한 본 발명을 포함한 다른 단열재들은 대부분 난연 1등급 자재들이며, 불연성 면에서 보면 난연 1등급 자재라 하더라도 일부 가연성인 반면 본 발명은 불연성을 갖는다.
화재시 발생할 수 있는 유독가스 발생면에서, 석고보드, 글라스화이버, 우레탄 폼 등은 유독가스를 발생시키나 본 발명은 유독가스를 발생시키지 않아 사람의 생명과 재산손실을 막는 데 첨병의 역할을 할 수 있다.
흡수성 면에서도, 석고보드 나 글라스화이바는 작은 습기에도 쉽게 부서지는 단점이 있으나 본 발명은 흡수성도 우수하며 물에 대한 형태변형이 거의 없어 내수성 또한 강한 특성을 갖는다.
시멘트발포체의 경우 본 발명과 거의 특성이 비슷하나, 시멘트발포체는 인체에 치명적인 휘발성 유기화합물이 발생하는 문제 뿐만아니라 자체 중량이 높아 시공면에서 문제가 많다.
또한, 본 발명은 단열재 배합시 전체 비율중에서 0.045중량%의 폴리비닐 아세테이트를 첨가하여 배합/경화시켜 인장강도를 80% 정도 높이게 되어 건축용 단열재로서의 품질을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (3)
- 유리질암석을 가스 또는 전기로 급속 가열하여 결정수를 기화시킨 무기질 발포체와;물유리(Na20·SiO2), 난연제, 안티몬 및 PVA(Polyvinyl acetate)을 교반한 보조재;를 혼합하여 몰드에 성형하여 열경화시키되,상기 무기질 발포체와 보조재의 혼합비율은 2:1이고,상기 보조재는 물유리 65 내지 70 중량%, 난연제 27.5 내지 32.5 중량%, 안티몬 2.48 내지 3.0 중량% 및 PVA 0.01 내지 0.02 중량%의 비율로 교반되는, 불연성 무기질 단열재.
- 제1항에 있어서,상기 보조재는 물유리 67중량%, 난연제 30중량%, 안티몬 2.985중량% 및 PVA 0.015중량%의 비율로 교반되는, 불연성 무기질 단열재.
- 제2항에 있어서,상기 불연성 무기질 단열재는 천정재, 방음재, 드라이비트용 단열재, 샌드위치판넬 충진재 또는 건축물의 내외장재로 사용되는, 불연성 무기질 단열재.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020080104165A KR20100045114A (ko) | 2008-10-23 | 2008-10-23 | 불연성 무기질 단열재 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20100045114A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101433670B1 (ko) * | 2014-02-10 | 2014-08-25 | 주식회사 길건축사사무소 | 건축공사 외벽 단열재 구조물 |
| KR20170028520A (ko) | 2015-09-04 | 2017-03-14 | 강종대 | 발포유리층이 일체로 결합된 복합 건축자재 |
-
2008
- 2008-10-23 KR KR1020080104165A patent/KR20100045114A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101433670B1 (ko) * | 2014-02-10 | 2014-08-25 | 주식회사 길건축사사무소 | 건축공사 외벽 단열재 구조물 |
| KR20170028520A (ko) | 2015-09-04 | 2017-03-14 | 강종대 | 발포유리층이 일체로 결합된 복합 건축자재 |
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