KR20110041664A - 글라스 니들 펠트로 충진된 샌드위치 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 글라스 니들 펠트로 충진된 샌드위치 패널에 관한 것으로, 알루미늄 허니콤의 홀에 글라스 니들 펠트가 충진되고, 허니콤의 상하면에 를라스 파이버 에폭시 프리프레그가 층합되어, 단열 및 보온 효과, 내흡음성, 난연성 등이 행상되어 건축재, 자동차 내장재 등 다양한 용도로 사용될 수 있는 글라스 니들 펠트로 충진된 샌드위치 패널에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 허니콤의 상하면에 각각 프리프레그가 적층되어 형성된 샌드위치 패널에 있어서, 상기 허니콤에 형성된 홀에 충진재가 충진된 샌드위치 패널이 제공된다.
알루미늄 허니콤, 글라스 페브릭 에폭시 프리프레그, 글라스 파이버 니들 펠트
Description
본 발명은 글라스 니들 펠트로 충진된 샌드위치 패널에 관한 것으로, 알루미늄 허니콤의 홀에 글라스 니들 펠트가 충진되고, 허니콤의 상하면에 를라스 파이버 에폭시 프리프레그가 층합되어, 단열 및 보온 효과, 내흡음성, 난연성 등이 행상되어 건축재, 자동차 내장재 등 다양한 용도로 사용될 수 있는 글라스 니들 펠트로 충진된 샌드위치 패널에 관한 것이다.
샌드위치 패널은 각종 건축물 등의 벽체나 마감재 등으로 사용되는 것으로, 단열성과 방음성 등의 효과를 기대하는 목적으로 사용된다. 통상의 샌드위치 패널은 허니콤 또는 굴곡진 철판 등의 기재와, 상기 기재의 상하면에 스티로폼 또는 목재 등의 다양한 구성 요소가 층합되어 구성된다.
이러한 샌드위치 패널은 건축재뿐만 아니라 자동차 등의 내장재 등으로 그 활용의 범위가 다양해짐에 따라 보다 우수한 단열성과 흡음성 등이 요구되고 있어, 종래의 두꺼운 샌드위치 패널보다 얇으면서도 그 기능성이 향상된 제품이 요구되고 있다.
본 발명은 건축재뿐만 아니라 자동차 내장재 등으로 그 활용의 범위가 넓은 샌드위치 패널의 단열성과 흡음성 및 내열성 등을 향상시키고 보다 경량화하여, 다양한 분야에서의 활용도를 높인 제품을 제공함에 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 내열성과 경량성이 우수한 알루미늄 허니콤을 기재로 사용하고, 상기 허니콤의 홀(hole)에 단열효과와 흡음성과 난연성이 뛰어난 글라스 니들 펠트를 충진시키고, 허니콤의 상하면에 본 발명의 특성을 가진 프리프레그(prepreg)를 층합시켜 구성된 글라스 니들 펠트로 충진된 샌드위치 패널가 제공된다.
본 발명에 따르면, 글라스 니들 펠트가 충진된 허니콤의 양면에 프리프레그가 층합됨으로써, 단열성, 흡음성, 난연성, 내마모성, 내충격성 등이 뛰어난 샌드위치 패널이 됨으로써, 각종 건축자재, 냉장 및 냉동차의 칸막이, 벽장 등으로 광 범위하게 사용할 수 있게 된다.
본 발명은 복합재료가 적용된 패널(100)로서, 허니콤(1)과, 상기 허니콤(1)의 양면에 층합된 프리프레그(2)로 구성된다.
상기 허니콤(1)은 알루미늄으로 형성된 것으로 난연성과 경량성이 우수하여 샌드위치 패널의 구조재로 사용되고, 프리프레그(2)는 Glass Fiber Epoxy Prepreg로서 샌드위치재로 사용된다.
특히 허니콤(1)에 형성된 홀(hole)에는 충진재(3)가 충진되는데, 글라스 파이버 니들 펠트(Glass Fiber Needle Felt)를 사용함이 바람직하다.
이와 같이 본 발명은 난연성, 내열성, 내습성, 내부식성, 내열성, 내습성, 방음성, 방풍성, 내부식성, 단열성 등의 제 특성을 가짐으로써 에너지 절약, 화재 위험 방지 등을 위한 건축재, 냉동실 및 차량의 간이 간막, 벽장 등의 광범위한 용도로 사용될 수 있다.
알루미늄 허니콤(1)의 홀에 충진된 충진재(3)로서의 글라스 파이버 니들 펠트(Glass Fiber Needle Felt)는 글라스 파이버(yarn+robbin)를 일정 길이(6~10mm)로 절단하여 카드 머신(card mechine)에서 분쇄하여 글라스 면상으로 해리시켜 웨이브(wave)되게 한다. 그리고 웨이브를 포밍 머신(forming mechine)을 사용하여 글라스 파이버 니들 펠트로 만든다.
글라스 파이버 니들 펠트는 SiO2 52~56중량％, CaO 15~25중량％, Al2O3 12~16 중량％, B2O3 8~13중량％, MgO 0~6중량％, Na2O+K2O 0~1중량％로 구성된다. 상기의 함량비에서 0중량％를 포함하는 경우에는 그 구성 성분이 사용되지 않거나 미량이 사용되는 경우이다.
상기의 글라스 파이버 니들 펠트는 KSL-2507 규정에 의한 내풍화성이 95％ 이상이고, 내열도가 700℃에 이른다.
그리고 글라스 파이버 니들 펠트의 두께 6mm을 1매, 두 장 이상을 겹친 2매, 3매, 4매의 경우 단열효과 실험 결과는 다음과 같다.
실험 방법은 글라스 파이버 니들 펠트를 열원에 접촉시켜, 글라스 파이버 니들 펠트의 외측면 온도를 측정하는 방법이다. 아래 표에서의 T1은 열원의 중심부 온도이고, T2는 열원의 가장자리 즉 글라스 파이버 니들 펠트에 접하는 온도이며, T3는 글라스 파이버 니들 펠트의 외측면 온도이고, T4는 실온이다.
| T1(℃) | T2(℃) | T3(℃) | T4(℃) | |
| 1 매 |
300 | 260 | 64 | 21 |
| 400 | 325 | 78 | 20 | |
| 500 | 440 | 144 | 23 | |
| 2매 |
300 | 265 | 51 | 21 |
| 400 | 340 | 62 | 20 | |
| 500 | 445 | 86 | 23 | |
| 3매 |
300 | 265 | 45 | 21 |
| 400 | 340 | 55 | 20 | |
| 500 | 450 | 69 | 23 | |
| 4매 |
300 | 270 | 42 | 21 |
| 400 | 344 | 50 | 20 | |
| 500 | 450 | 62 | 23 |
그리고 본 발명의 글라스 파이버 니들 펠트의 단열효과는 고온일수록 더 좋은 효과를 가지고, 본 발명의 글라스 파이버 니들 펠트의 두께가 10mm인 것은 페놀 레진 글라스 울(Phenol resin glass wool)의 두께 50mm 보다 더 좋은 단열효과를 가진다. 그리고 페놀 레진 글라스 울의 경우 사용 온도가 250℃ 이하이나, 본 발명의 경우 약 700℃에서도 사용이 가능한 특징을 가진다.
또한 본 발명의 충진재(3)는 흡음성이 좋은 글라스 파이버를 사용하므로 양호한 흡음 효과를 가지고, 글라스 파이버 니들 펠트의 두께가 50mm인 경우의 흡음률은 아래와 같은 실험 결과를 얻었다.
| 주파수에 따른 잔향실법 흡음율 | ||||||
| 주파수 | 125 | 250 | 500 | 1,000 | 2,000 | 4,000 |
| 흡음율 | 0.54 | 0.99 | 100 | 0.93 | 0.88 | 0.96 |
이와 같이 본 발명은 글라스 파이버 니들 펠트를 충진재(3)로 사용하여 허니콤(1)의 홀에 충진시킴으로써, 샌드위치 패널(100)의 제 특성을 가질 수 있게 된다.
다음으로 중요한 구성 요소인 프리프레그(2)는 유리 섬유에 열경화성 수지를 침투시켜 반경화 상태로 형성된다.
유리 섬유를 함침시키는 혼합 수지는 에폭시 레진(Epoxy resin)과, 경화제(Hardner), 용해제(solvent), 촉진제(Accelerator), 난연재(antiflame agent)가 혼합된다.
상기의 에폭시 레진은 non-halogen flame retardant와, 비철금속접착성 에폭시 레진과, rubber modified epoxy resin이 적정 비율로 혼합되어 사용된다. 그리고 경화제는 dicyandiamide이 사용되고, 촉진제는 3(3.4.dichlorophenyl)1.1 dimethyl urea가 사용되며, 용해제는 Dimethyl formamide와 dimethyl cellusolve가 혼합되어 사용된다. 그리고 난연재는 Aluminium hydroxide(Al(OH)3)와 Antomony trioxide(Sb2O3)가 혼합되어 사용된다.
상기의 혼합 수지는 다음과 같이 실시할 수 있다.
제1실시예는 non-halogen flame retardant로서 동업계에서 통용되는 상표인 KDP-555MC80 20~30중량％, 비철금속접착성 에폭시 레진으로서 동업계에서 통용되는 상표인 KSR-177 20~32중량％, rubber modified epoxy resin으로서 동업계에서 통용되는 상표인 R-1309 0.5~1.5중량％; 경화제인 dicyandiamide로서 동업계에서 통용되는 상표인 Dicy 2~3중량％, 촉진제인 3(3.4.dichlorophenyl)1.1 dimethyl urea로서 동업계에서 통용되는 상표인 DCMU 1~2중량％; 용해제인 Dimethyl formamide로서 동업계에서 통용되는 상표인 DMF 10~14중량％, dimethyl cellusolve는 동업계에서 통용되는 상표인 MCS 3~7중량％가 사용된다. 그리고 난연재인 Aluminium hydroxide(Al(OH)3)는 3~7중량％, Antomony trioxide(Sb2O3)는 14~23중량％가 사용된다.
제2실시예는 non-halogen flame retardant로서 동업계에서 통용되는 상표인 KDP-550MC65 25~35중량％, 비철금속접착성 에폭시 레진으로서 동업계에서 통용되는 상표인 KSR-177 20~30중량％, rubber modified epoxy resin으로서 동업계에서 통용되는 상표인 R-1309 0.5~1.5중량％; 경화제인 dicyandiamide로서 동업계에서 통용되는 상표인 Dicy 2~3중량％, 촉진제인 3(3.4.dichlorophenyl)1.1 dimethyl urea로서 동업계에서 통용되는 상표인 DCMU 0.5~1.5중량％; 용해제인 Dimethyl formamide 로서 동업계에서 통용되는 상표인 DMF 10~13중량％, dimethyl cellusolve는 동업계에서 통용되는 상표인 MCS 2~6중량％가 사용된다. 그리고 난연재인 Aluminium hydroxide(Al(OH)3)는 2~6중량％, Antomony trioxide(Sb2O3)는 15~21중량％가 사용된다.
상기 실시예에 있어서, KSR-177, KDP-550MC65, KDP-555MC80은 비철금속과 글라스에 접착성이 우수하여 선택된 것이고, R-1309는 내충격성과 내마모성을 향상시키기 위하여 선택되었다.
상기와 같은 다양한 실시예의 혼합 수지를 Vertical Type Coating tower mechine에서 글라스 파이버(#7781)에 코팅하여 글라스 파이버 프리프레그(2)를 제조한다. 제조시에는 혼합수지 30~45중량％, Volatile Comtent(V/C) 2~5중량％, 글라스 파이버(#7781) 50~65중량％의 조성 비율로 하여 프리프레그(2)를 제조한다.
상기와 같이, 홀(hole)에 충진재(3)인 글라스 파이버 니들 펠트가 충진된 허니콤(1)과, 프리프레그(2)가 준비되면, 이들을 층합시켜 샌드위치재를 만들게 된다.
프리프레그(2)를 허니콤(1)의 상하면에 층합시는 방법은, 일정 두께의 프리프레그(2)를 허니콤(1)의 상하면에 층착시킨 후 가온 및 가압하여 일체화시키면 된다.
도 1은 본 발명의 분해 사시도
도 2는 본 발명의 단면도
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 허니콤 2 : 프리프레그
3 : 충진재 100 : 패널
Claims (5)
- 허니콤(1)의 상하면에 각각 프리프레그(2)가 적층되어 형성된 샌드위치 패널에 있어서, 상기 허니콤(1)에 형성된 홀에는 충진재(3)가 충진됨을 특징으로 하는, 글라스 니들 펠트로 충진된 샌드위치 패널.
- 제 1항에 있어서, 상기 충진재(3)는 글라스 파이버 니들 펠트임을 특징으로 하는, 글라스 니들 펠트로 충진된 샌드위치 패널.
- 제 1항에 있어서, 상기 프리프레그(2)의 기재는 글라스 파이버이고; 글라스 파이버는 에폭시 레진과, 경화재, 촉진재, 용해재 및 난연재로 구성된 혼합 수지에 코팅됨을 특징으로 하는, 글라스 니들 펠트로 충진된 샌드위치 패널.
- 제 3항에 있어서, 상기 혼합 수지는 KDP-555MC80 20~30중량％, KSR-177 20~32중량％, R-1309 0.5~1.5중량％; Dicy 2~3중량％, DCMU 1~2중량％; DMF 10~14중량％, MCS 3~7중량％, Aluminium hydroxide(Al(OH)3) 3~7중량％, Antomony trioxide(Sb2O3) 14~23중량％로 구성됨을 특징으로 하는, 글라스 니들 펠트로 충진된 샌드위치 패널.
- 제 3항에 있어서, 상기 혼합 수지는 KDP-550MC65 25~35중량％, KSR-177 20~30중량％, R-1309 0.5~1.5중량％; Dicy 2~3중량％, DCMU 0.5~1.5중량％; DMF 10~13중량％, MCS 2~6중량％, Aluminium hydroxide(Al(OH)3) 2~6중량％, Antomony trioxide(Sb2O3) 15~21중량％로 구성됨을 특징으로 하는, 글라스 니들 펠트로 충진된 샌드위치 패널.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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