KR20100131360A - 합성실리카를 이용한 진공단열재의 내부심재, 이의 제조방법 및 이를 사용하는 진공단열패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존보다 기계적 강도가 높고, 저렴한 진공단열재의 내부심재 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 합성실리카를 포함하는 분말 혼합물과, 유기섬유를 포함하는 섬유보강 혼합물의 배합으로 만들어지는 진공단열재의 내부심재 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명을 통하여 보다 저렴하고 수익성이 높은 진공단열재를 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 보다 높은 강도를 가지며, 저렴한 진공단열재의 내부심재를 얻을 수 있다. 유기섬유를 적용함으로써 기존 무기섬유 대비 2~2.5배의 굴곡강도 상승효과를 얻었으며, 진공단열재 내부심재를 만드는데 10%의 원료절약 효과를 얻을 수 있었다.
본 발명에 따르면, 보다 높은 강도를 가지며, 저렴한 진공단열재의 내부심재를 얻을 수 있다. 유기섬유를 적용함으로써 기존 무기섬유 대비 2~2.5배의 굴곡강도 상승효과를 얻었으며, 진공단열재 내부심재를 만드는데 10%의 원료절약 효과를 얻을 수 있었다.
Description
본 발명은 단열재 중 합성실리카를 포함하는 분말 혼합물과 유기섬유를 포함하는 섬유 혼합물을 재료로 하는 진공단열재의 내부심재에 관한 기술이다.
일반적인 단열재가 30mW/mK의 단열성능을 나타내는 반면 진공단열재는 3~10mW/mK의 고성능을 나타내는 단열재이다. 진공단열재의 높은 단열성에도 불구하고 현재까지는 높은 재료비와 까다로운 제조기술로 인해 널리 사용되지 못하고 있었다. 최근 제조기술에 있어서의 많은 진보로 독일, 영국, 일본, 미국, 캐나다, 한국, 중국 등의 나라에서 상업화를 위해 노력하고 있으나, 여전히 높은 재료비가 큰 부담으로 작용하고 있다.
진공단열재는 통상 무기물로 이루어진 단열 성형체와 이를 감싸는 가스차단 필름으로 구성되며, 단열 성형체의 내부가 진공으로 만들어지는 것을 가장 큰 특징으로 한다. 진공단열재의 내부를 채우는 단열 성형체를 내부심재(Core)라 부른다.
내부심재는 유리섬유 압축물로 만들어지는 경우와 실리카 분말을 포함하는 분말압축물로 만들어지는 두가지 경우가 있으며, 본 특허에서 다루는 분야는 분말 압축물로 만들어지는 내부심재이다. 국제출원 WO 03/089729 A1를 보면 진공단열재 기술분야에서 일반적으로 사용되는 구조와 원료에 관한 기술을 알 수 있다. 진공단열재의 내부심재는 외부압력에 대한 구조 지지체이며, 단열성을 부여하는 원천이다. 내부심재는 실리카 분말과 기타 분말의 혼합하고 압축만으로 만들 수 있다. 하지만 그럴 경우 내부심재는 낮은 굴곡강도와 압축강도를 가지게 되어서 제조과정 에 있어서 이송과 진공형성 중에 파손되거나 수축하여 변형되기 쉽다. 특히 높은 굴곡강도는 내부심재를 통한 진공단열재 제작공정의 안정성을 높이고, 변형을 억제하여 고품질의 제품제작을 가능하게 해준다. 낮은 굴곡강도와 압축강도의 보완을 위하여 사용되는 것이 보강 섬유이다. 보강 섬유는 소량 사용으로 기계적 강도, 특히 굴곡강도, 증진 효과가 커야하며, 실리카 분말과 쉽게 섞여야 하고, 열전도도가 낮고 가격이 싸야 한다. 이 중 기계적 강도 증진 효과와 저렴한 가격이 가장 중요하다.
지금까지 사용되어온 보강 섬유는 무기섬유인 유리섬유와 세라믹섬유가 있다. 두 무기섬유는 내부심재의 주 재료인 실리카와 유사 성분으로 만들어짐에 따라 혼합이 잘 되기는 하나, 두 섬유는 혼합시 기계적 강도의 보강 효과가 조금 있으나 크지 않으며, 비중이 유리섬유 2.5, 세라믹섬유 3.0으로 높고, 열전도도가 낮지 않은 편이다. 또한 높은 비중과 보강 효과로 인해 사용량이 많아지면서 가격이 저렴하지 않았다. 통상 성형체 중 5~10wt%가 혼합되어왔으며 이는 재료비 상승의 한 요인으로 작용하였다. 그럼에도 불구하고 내부심재의 주 재료인 실리카와 유사성분으로 만들어짐에 따라 압축시 섬유와 분말간의 약한 결합을 형성한다 하여 최적의 보강재로 여겨져 왔다. 미국특허 6,103,036의 실시예를 보면 기존에 만들어지던 실리카 분말로 만들어지는 진공단열재의 조성과 비율을 보여주고 있다.
이에 본 발명에서는 기존에 사용되어온 무기섬유를 보다 가볍고 성형체의 강도 향상 효과가 탁월하며, 혼합이 쉽고, 저렴한 섬유를 개발하여 진공단열재의 재료비 감소와 제조단가를 낮추는데 기여하고자 한다.
본 발명은 기존보다 기계적 강도가 높고, 저렴한 진공단열재의 내부심재 및 이의 제조방법을 제공한다. 이를 통하여 보다 저렴하고 수익성이 높은 진공단열재를 얻을 수 있다.
본 발명에서는 무기섬유의 개선을 위하여 유기섬유를 도입하였다. 기존 진공단열재의 내부심재로 사용되던 보강섬유는 무기섬유 중 유리섬유, 세라믹섬유가 사용되었으며, 무기섬유는 합성실리카와 같은 실리카, 알루미나 분말이 주를 이루고 있어서 합성실리카와 혼합이 잘 되고 압축 시 약한 결합력을 발휘하여 보강효과가 높은 것으로 알려졌었다. 반면 유기섬유는 압축시에 결합력이 없어서 쉽게 분리되고 보강효과가 낮은 것으로 생각되었다. 또한 유기섬유는 진공 중에서 가스를 발생시켜 진공단열재의 내부 압력을 올리는 문제가 있는 것으로 생각되었다. 본 발명의 발명자들은 무기섬유의 높은 비중의 개선을 위하여 낮은 비중을 갖는 유기섬유를 착안하였으며, 유기섬유와 합성실리카의 쉬운 이탈을 방지하기 위하여 유기섬유와 합성실리카의 마찰력을 최대로 하기 위해 섬유길이를 혼합 가능한 범위에서 늘려갔다. 그 결과 휘어진 유기섬유의 굴곡부에서 합성실리카와의 마찰력이 효율적으로 작용하여 무기섬유의 약한 결합효과 보다 우수한 내부심재의 기계적 강도가 향상되는 효과를 찾아 내었다. 유기섬유는 진공단열재의 내부심재에서 합성실리카와 결합효과는 거의 없으나 섬유간의 마찰력과 섬유의 굴곡부에서 발생하는 합성실리카와의 마찰력이 기존 무기섬유보다 더 큰 강도 보강 효과를 발휘한다. 본 발명의 내용은 사용된 유기섬유가 무기섬유보다 비중은 낮지만 직경이 커서 단순히 더 많은 섬유 수를 넣어줌으로써 구현되지 않으며, 합성실리카와 유기섬유의 안정적인 결합상태를 유지하기 위한 방법을 찾았기에 구현 가능하였다. PP섬유는 유리섬유의 1/3의 비중을 가지고 있지만 직경은 4배여서 동량에서 혼합한 수량은 더 적으며, 인장강도는 1/3에 불과하다. 하지만 잘 조절된 길이와 혼합방법에서 합성실리카의 굴곡강도 보강효과는 2배 이상을 나타냈다. 이는 PP섬유의 탁월한 내부심재 섬유보강 효과를 보여준다. 구체적인 방법은 실시예에서 기재한다.
| 구분 | 인장강도 | 비중 |
| 유리섬유 | 1700Mpa | 2.68 |
| PP섬유 | 500Mpa | 0.91 |
| PVA섬유 | 890Mpa | 1.26 |
| Nylon섬유 | 896Mpa | 1.16 |
본 발명을 통하여 보다 높은 강도를 가지며, 저렴한 진공단열재의 내부심재를 얻을 수 있다. 유기섬유를 적용함으로써 기존 무기섬유 대비 2~2.5배의 굴곡강도 상승효과를 얻었으며, 진공단열재 내부심재를 만드는데 10%의 원료절약 효과를 얻을 수 있었다.
도 1은 무기섬유와 유기섬유의 내부심재 굴곡강도 보강효과 비교 그래프이
다.(표2 참조)
도 2는 진공단열재 개략도이다.
다.(표2 참조)
도 2는 진공단열재 개략도이다.
본 발명의 진공단열재 내부심재는 합성실리카를 포함하는 분말과 유기섬유의 배합으로 이루어진다. 합성 실리카는 평균 1차 입자크기는 5 ~ 50nm를 사용함이 바람직하다. 1차 입자 크기가 5nm이하가 되면 부피가 커져서 취급이 어려우며, 50nm를 넘어가면 압축시 충분한 단열효과를 얻을 수 없다. 또한 합성실리카의 BET 비표면적은 40~400m2/g을 사용하는 것이 바람직하다. 비표면적이 40m2/g이하가 되면 단열성이 떨어지고 400m2/g을 넘으면 너무 미세하여 내부심재 제조가 어려워진다.
합성실리카에는 기상반응으로 만들어지는 흄드실리카, 액상반응으로 만들어지는 침전실리카, 콜로이드 실리카, 에어로겔, 실리카졸 등의 사용이 가능하다. 이 중 제조 단가가 싸고 비표면적이 큰 흄드실리카의 사용이 바람직하다. 진공단열재의 내부심재 제조는 순수 합성실리카 분말만으로도 제조 가능하며, 합성실리카외에도 알루미나, 산화티탄, 탄화규소, 흑연 등의 분말이 단열성을 높이기 위해 혼합 가능하다. 바람직한 내부심재용 분말 혼합물 중 합성실리카 함량이 70%이상을 차지하는 것이 좋다.
복사열을 차단해주기 위한 적외선 불투명화재를 합성실리카와 혼합하는 것이 좋다. 내부심재에 사용되는 적외선 불투명화재는 산화티탄, 카본블랙, 활석, 탄화규소, 산화철, 산화지르코늄, 흑연 등이 있다. 이들 불투명화재는 15~40도의 물체에서 방출되는 원적외선을 반 이상 반사 또는 흡수함으로써 복사에 의한 빠른 열전달을 차단하는 기능을 가진다. 불투명화재는 내부심재 100중량부당 5 내지 30중량부를 차지하는 것이 좋다. 불투명화재를 이루는 성분들의 평균 입자크기는 1~90㎛ 이하로 작은 입자일수록 효과가 좋다.
유기섬유는 6 ~ 40mm로 절단하는 것이 바람직하다. 다양한 길이의 혼합보다는 일정 길이의 섬유를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 섬유가 6mm보다 짧으면 섬유 보강 효과가 현저히 떨어지며, 40mm 보다 길면 부분 뭉침이 발생하여 분말과의 균질한 혼합이 어렵다. 유기섬유의 직경은 1~100μm가 바람직하며, 보다 바람직하게는 10~40μm의 직경을 선택한다. 유기섬유는 다발로 생산되므로 1μm 미만은 분산에 많은 시간이 걸리며, 100μm 초과는 잘 휘지 않고 섬유수가 적어서 섬유보강 효과가 아주 낮다. 사용되는 유기섬유의 종류에는 PE, PP, Nylon, PVA, PAN, PET 등의 진비중 1.4 이하의 유기섬유가 사용 가능하다. 내부심재의 섬유보강을 위하여는 유기섬유만의 사용이 바람직하나 유기섬유와 고비중의 탄소섬유, 유리섬유 등의 혼합도 가능하다. 이 경우에도 주된 보강 기능은 유기섬유가 담당하게 된다.
합성실리카 포함 분말 혼합물 100중량부에 대하여 유기섬유의 혼합물의 함량은 0.5 ~ 10중량부로 함이 바람직하다. 유기섬유 함량이 너무 높아지면 진공단열재의 경시변화를 가속하여 단열성능을 떨어뜨린다.
합성실리카 포함 분말 혼합물과 유기섬유 포함 섬유 혼합물의 배합은 분말 혼합물과 섬유 혼합물를 믹서에서 일정 배합비로 균질 배합하는 것이 좋다. 다른 방법으로 합성실리카 포함 분말 혼합물과 유기섬유 포함 섬유 혼합물을 각각의 층으로 적층하여 만드는 것도 가능하나 동일 유기섬유 사용량 대비 기계적 강도 향상 효과가 균질 배합보다 좋지는 않다.
합성실리카 포함 분말 혼합물과 유기섬유 포함 섬유 혼합물로 진공단열재의 내부심재를 만드는 제조공정은 여러 단계를 거쳐 이루어진다. 여기서 각 단계의 배치 순서에 따라 다양한 제조공정이 가능하다. 그러나 그 결과물은 유사한 물성을 가진다.
가장 용이한 제조과정은 합성실리카 포함 분말 혼합물과 유기섬유 포함 섬유 혼합물을 개별적으로 건조하는 단계; 건조된 분말 혼합물과 섬유 혼합물을 일정비로 배합하는 단계; 배합물을 압축하는 단계로 이루어진다.
합성실리카 포함 분말 혼합물의 건조는 수분을 증발시키는 목적으로 상압에서 100~150도℃ 건조가 바람직하다. 유기섬유 포함 섬유 혼합물의 건조는 섬유의 내열 온도에 따라 건조방식이 다르다. Nylon 섬유는 내열온도가 160도℃를 넘으니 100~140도℃의 상압 건조가 바람직하나, 낮은 내열온도를 갖는 PP 섬유 건조는 이보다 낮은 70~80도℃에서 저압 건조시키는 것이 좋다. 유기섬유는 섬유의 연화온도 보다 10~20도℃ 낮은 온도에서 건조시키는 것이 좋다. 합성실리카 포함 분말 혼합물과 유기섬유 포함 섬유 혼합물의 배합은 리본믹서, 니다-기, Nauta-믹서, 블래이드 믹서 등의 분말 혼합기의 사용이 가능하다. 고르게 잘 섞인 배합물은 프레스로 압축하게 되는데, 이때 내부심재의 밀도를 조절한다. 내부심재의 밀도는 기계적 강도와 완제품의 단열성에 크게 영향을 주는 중요한 인자로 밀도 0.12 ~ 0.35g/cm3에서 압축하는 것이 바람직하다. 프레스는 단동식 프레스와 롤러식 프레스 모두로 제작이 가능하다.
압축성형된 진공단열재 심재는 PE, LLDPE, PP, PVC, PET 등에서 선택되는 열수축필름으로 6면랩핑(Wrapping)한 후 나일론, PET, PP, 알루미늄 다층 필름 등의 최종마감재로 진공 포장하여 진공단열재로서 사용된다.
본 발명에서 사용되는 6면 랩핑(Wrapping) 포장에는 PE, LLDPE, PP, PVC, PET 중에서 선택되는 열수축필름을 사용하며, 내습성능이 요구되는 단열재에서는 필름의 투습도가 24시간당 30 g/㎡ 이하 또는 투습계수가 0.28 g/㎡·h·㎜Hg 이하의 투습저항을 가진 필름을 사용하며, 랩핑(Wrapping) 포장은 1회 또는 2회 실시한다. PE 필름포장은 실리카 단열재 성형체를 PE 필름으로 감싸주고 열접착으로 씰링 처리하며, LLDPE 등의 수축필름 포장은 실리카 단열재 성형체를 LLDPE 등의 수축필름으로 감싸주고 수축포장기를 이용하여 수축포장한다.
PE, LLDPE, PP, PVC, PET 중에서 선택되는 열수축필름으로 6면 랩핑 포장하여 휨강도 및 내흡습성, 경량성 등의 물성 개선을 가능하게 하였다. 또한, 투습 저항을 가진 필름을 사용시에는 건축물의 에너지 절약 설계 기준에 방습층 기준을 만족하고 건물 내벽에 단열재 시공시 방습필름을 설치하는 공정을 생략함으로써, 공사 현장 적용시 시공 기간 단축 및 인건비 절감의 효과를 가져올 수 있다.
다른 내부심재의 제조과정으로는 합성실리카 포함 분말 혼합물과 유기섬유 포함 섬유 혼합물을 배합하는 단계; 배합물의 수분을 건조하는 단계; 건조된 배합물을 압축하는 단계가 가능하다.
또 다른 내부심재 제조과정으로는 합성실리카 포함 분말 혼합물과 유기섬유 포함 섬유 혼합물을 배합하는 단계; 배합물을 압축하는 단계; 압축된 배합물을 건조하는 단계가 가능하다.
휨강도(굴곡강도)는 KS M 3808 에 의거하여 측정하였으며, 다음 식을 통하여 계산하였다.
W : 최대하중(N)
ℓ : 지점간 거리(㎝)
b : 시험편 나비(㎝)
h : 시험편 두께(㎝)
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
직경 40μm의 PP섬유를 길이19mm로 일정하게 자른다. PP 섬유를 70도℃에서 2시간 진공 건조한다. 97wt% 흄드실리카 분말 혼합물, 3wt% PP섬유를 블레이드 믹서에 넣고 10분간 섞는다. 고르게 섞인 혼합물을 4각틀에 넣고 단동식 프레스로 압축하여 비중 0.16의 내부심재를 만들었다.
실시예1의 방법으로 만든 진공단열재의 내부심재와 기존 무기섬유 사용 내부심재의 굴곡강도를 비교하였다.
| 구분 | 직경 | 길이 | 함량 | 굴곡강도 |
| 유리섬유 | 10μm | 12mm | 3wt% | 89gf/Cm2 |
| 세라믹섬유 | 3μm | 주1) | 3wt% | 99gf/Cm2 |
| PP 섬유 | 40μm | 19mm | 3wt% | 193gf/Cm2 |
주1) 세라믹섬유는 원래 끊임없는 장섬유로 만들어지나 혼합 과정 중 2~5cm 정도 길이로 잘린다. 유리섬유, 기타 유기섬유는 혼합 과정 중 길이의 변화는 없다.
도 1에 상기 표 2를 그래프로 나타내었다.
직경 16μm의 Nylon섬유를 길이19mm로 일정하게 자른다. 97wt% 흄드실리카 분말 혼합물, 3wt% 유기섬유를 블레이드 믹서에 넣고 20분간 섞는다. 고르게 섞인 혼합물을 4각틀에 넣고 단동식 프레스로 압축하여 비중 0.16의 내부심재를 만들었다. Nylon과 PVA를 사용한 내부심재는 오븐에 넣고 130℃로 4시간 건조시킨다. PP를 사용한 내부심재는 70도℃ 진공오븐에서 4시간 건조시킨다.
| 구분 | 직경 | 길이 | 함량 | 굴곡강도 |
| PVA 섬유 | 10μm | 6mm | 3wt% | 129gf/cm2 |
| Nylon 섬유 | 16μm | 19mm | 3wt% | 174gf/cm2 |
| PP 섬유 | 40μm | 19mm | 3wt% | 194gf/cm2 |
유기섬유로 보강된 합성실리카 내부심재의 가장 큰 장점은 내부심재의 가격을 크게 낮출 수 있다는 것이다. 일반적으로 무기섬유 중 세라믹섬유는 유리섬유의 2배이며, 유리섬유와 PP섬유의 중량당 가격은 비슷하다.
| 구분 | 목표 굴곡강도 | 필요 섬유량 |
| 유리섬유 | 193 gf/cm2 | 7.5wt% |
| PP섬유 | 3wt% |
내부심재의 가격을 낮추는 방법으로 섬유사용량을 줄일 수도 있지만 섬유량을 같게 하고 합성실리카의 사용량을 낮출 수 도 있다.
| 구분 | 직경 | 길이 | 함량 | 내부심재 밀도 | 굴곡강도 |
| 유리섬유 | 10μm | 12mm | 3wt% | 0.16g/cm3 | 89gf/cm2 |
| PP 섬유 | 40μm | 19mm | 3wt% | 0.145g/cm3 | 93gf/cm2 |
90gf/cm2 의 비슷한 굴곡강도를 맞추기 위해 내부심재 밀도는 달라졌다. 이로써 동일 체적의 진공단열재를 만들기 위해 필요한 흄드실리카의 량도 달라진다.
| 구분 | 목표 굴곡강도 | 1m3필요 흄드실리카량 |
| 유리섬유 | 90 gf/cm2 | 155Kg |
| PP섬유 | 140Kg |
유리섬유에서 PP섬유로의 변경을 통해 10%의 흄드실리카를 절약할 수 있다.
유기섬유 사용의 부가적인 장점으로 유기섬유는 유리섬유나 세라믹섬유 보다 자체 단열성이 우수하다는 것이다. 합성실리카 분말 혼합물과 혼합 시에도 단열성이 우수한지 측정하였다.
실시예2의 과정으로 PP섬유 포함 진공단열재 내부심재와 세라믹섬유 포함 내부심재를 제작하였다. 내부심재는 200mmX200mmX18mm로 준비되었다. 준비된 내부심재를 PE 열수축필름으로 6면 랩핑(Wrapping)한 후, 알루미늄 진공봉투에 넣고 진공챔버 안에 넣었다. 챔버를 40mbar 이하로 동일하게 진공배기하고 밀봉하였다. 완성된 진공단열재의 열전도도를 동일 장비로 측정하였다. 완성된 진공단열재가 개략도를 도2에 나타냈다.
| 내부심재 밀도 | 열전도도 | |
| 세라믹섬유 | 0.16 g/㎤ | 12.1 mW/mK |
| PP섬유 | 0.16 g/㎤ | 9.5 mW/mK |
| PP섬유 | 0.145 g/㎤ | 8.6 mW/mK |
무기섬유와 유기섬유 사용량이 3%로 전체에 대해 적은 량으로 열전도도 변화에 큰 영향을 주지는 못한다. 유기섬유 사용 시 우려되는 진공단열재의 내부압력 상승과 그로 인한 열전도도 증가는 그 사용량이 적어 나타나지 않았다.
직경 16μm의 Nylon섬유를 길이19mm로 일정하게 자른다. 흄드실리카 분말, 흑연, 유기섬유를 블레이드 믹서에 넣고 20분간 섞는다. 고르게 섞인 혼합물을 4각틀에 넣고 단동식 프레스로 압축하여 내부심재를 만들었다. 내부심재는 200mmX200mmX18mm로 준비되었다. 준비된 내부심재를 PE 열수축필름으로 6면 랩핑(Wrapping)한 후, 알루미늄 진공봉투에 넣고 진공챔버 안에 넣었다. 챔버를 3mbar로 진공배기하고 밀봉하였다. 완성된 진공단열패널의 열전도도를 측정기를 측정하였다.
| 내부심재 밀도 | 열전도도 | |
| 세라믹섬유 | 0.18 g/㎤ | 5.6 mW/mK |
| Nylon섬유 | 0.18 g/㎤ | 4.1 mW/mK |
| Nylon섬유 | 0.16 g/㎤ | 3.9 mW/mK |
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (10)
- 5~50nm의 평균 입자크기를 갖는 합성실리카를 포함하는 분말 혼합물과 6 ~40mm로 절단된 유기섬유를 포함하는 섬유 혼합물의 배합 후 열수축필름으로 6면랩핑(Wrapping)하여 만들어지는 진공단열재의 내부심재.
- 제1항에 있어서 분말 혼합물과 섬유 혼합물의 배합은 균질 혼합 또는 반복되는 적층으로 이루어지는 진공단열재의 내부심재.
- 제1항에 있어서 분말 혼합물 100중량부에 대하여 유기섬유의 함량은 0.5~10중량부인 진공단열재의 내부심재.
- 제1항에 있어서 합성실리카는 기상반응 또는 액상반응으로 제조된 흄드실리카, 침전실리카, 콜로이드 실리카, 에어로겔, 실리카졸 중에서 선택되며, BET 비표면적이 40~400 m2/g인 것을 특징으로 하는 진공단열재의 내부심재.
- 제1항에 있어서 합성실리카를 포함하는 분말 혼합물은 합성실리카와 산화티탄, 카본블랙, 활석, 탄화규소, 산화철, 산화지르코늄, 흑연, 등의 적외선 불투명화제를 포함하는 진공 단열패널의 내부심재.
- 제1항에 있어서 유기섬유는 PE, PP, Nylon, PVA, PAN, PET 중에서 선택되는 진비중 1.4 이하이고 직경이 1~100 μm의 유기섬유인 진공단열재의 내부심재.
- 제1항에 있어서, 상기 열수축필름은 PE, LLDPE, PP, PVC, PET 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 진공단열재의 내부심재.
- 제1항의 진공단열재의 내부심재를 알루미늄 다층 필름으로 진공 포장하여 제조되는 진공단열패널
- (a) 합성실리카를 포함하는 분말 혼합물과 유기섬유를 포함하는 섬유 혼합물을 각각 구분하여 건조하는 단계;
(b) 분말 혼합물 100중량부와 섬유 혼합물 0.5~10 중량부를 배합하는 단계;
(c) 배합물을 압축하는 단계; 및
(d) 열수축필름으로 6면 랩핑(Wrapping)하는 단계로 이루어진 진공단열재 내부심재의 제조방법
- 제1항 또는 제8항의 진공단열재의 내부심재를 사용하여 제조되는 열전도도가 4.5mW/mK이하인 것을 특징으로 하는 진공단열패널
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