KR20110122074A - 단열재 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단열재 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 상기 단열재는; PET필름 또는 알루미늄필름중 어느 하나 이상으로 된 기저층(3)의 상면에 폴리에틸렌폼에 의한 단열층(5)이 접착되고, 상기 단열층(5) 위에 PET필름 또는 알루미늄필름중 어느 하나 이상으로 된 커버층(7)이 접착되며, 상기 기저층(3)과 상기 단열층(5) 사이에 부직포(9)가 개입됨으로써 다층구조를 가지며, 상기 단열층(5)에는 공기캡슐이 마련되는 단열본체(1); 상기 단열본체(1)의 어느 일면에 두께 3 ~ 7mm 두께를 가지는 합성수지로 된 망상의 강성유지판(12)이 접착되는 것을 특징으로 한다.

Description

단열재 및 그의 제조방법{Insulator And Method For Manufacturing The Insulator}
본 발명은 단열재 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시공 및 제작이 용이한 구성의 건축용 단열재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
단열재는 구획된 공간 사이의 열교환을 지연 내지 차단하고자 하는 수단으로서 건축물, 비닐하우스 등에 널리 사용된다. 단열재의 부수적 기능으로서 방음, 방습 등이 있을 수 있다.
종래 널리 사용되었던 단열재로는 스티로폼과 유리섬유가 있으나 스티로폼은 패널 형태로 되어 있어 물류비용이 많이 소요되고, 적절한 단열성능을 위해서는 두껍게 제작하여야 했으며 외기에 노출되게끔 설치하기에는 곤란하였다. 그러므로 사용상 제한이 많이 따랐다. 유리섬유는 인체 및 환경에 유해하여 사용이 꺼려져 왔으며 사용용도가 제한적이었다.
이에 대해 종래 반사단열재가 제안되기도 하였다. 그의 기본구조는 복사열을 반사할 수 있는 알루미늄필름으로 된 열반사층; 열반사층의 양면 또는 어느 일면에 접착되는 폴리에틸렌 등으로 된 보호층 및 단열기능을 위한 것으로서 통상 폼형태를 갖는 단열층을 포함한다. 여기에 부수적으로 단열효과를 상승시키는 동시에 자재에 인성을 부여하기 위한 부직포가 개입되기도 한다. 그리고 중요한 것으로는 롤형태로 소비자에게 제공함으로써 시공을 간편하게 하고 물류비용을 절감시키며 범용으로 사용할 수 있는 효과를 제공하기도 한다. 종래기술의 예로서 국내 등록특허 제10-0592052호, 제10-0583381호 등이 있다.
종래기술에 의한 건축용 단열재에 의하면 건축물의 축조시 거푸집으로 벽을 축조한 후 그 양생된 벽의 외면에 접착제를 이용하여 단열재를 일일이 접착시켜야만 했다. 이는 공기를 늘리며 인력이 많이 소모되는 문제가 있다.
한편 외기와 소통되지 않는 공기층은 방음 및 단열효과를 상승시키는 것으로 알려져 있다. 그래서 종래기술중에는 단열재 내부에 공기층 또는 공기캡슐(air capsule)을 마련한 형태가 있는데 공기층을 부여하기 위한 소재를 별도로 제작하여 층간에 개입하여야 하기 때문에 비용상승을 부추기는 문제가 있다.
본 발명은 위의 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로서, 단열성을 포함한 기능의 향상과 더불어 제작과 시공이 편리한 단열재 및 그 제조방법을 제공하는 것에 목적이 있다.
위와 같은 목적은, PET필름 또는 알루미늄필름중 어느 하나 이상으로 된 기저층의 상면에 폴리에틸렌폼에 의한 단열층이 접착되고, 상기 단열층 위에 PET필름 또는 알루미늄필름중 어느 하나 이상으로 된 커버층이 접착되며, 상기 기저층과 상기 단열층 사이에 부직포가 개입됨으로써 다층구조를 가지며, 상기 단열층에는 공기캡슐이 마련되는 단열본체; 상기 단열본체의 어느 일면에 두께 3 ~ 7mm 두께를 가지는 합성수지로 된 망상의 강성유지판이 접착되는 것을 특징으로 하는 단열재에 의해 달성된다.
여기서, 상기 단열본체는 PET필름, 알루미늄필름 및 폴리에틸렌폼이 적층 형성됨으로써 다층구조를 가지게 되는 것으로서 일정 간격으로 관통홀이 마련될 수 있다. 또한 상기 부직포에 황토 미분이 고르게 함유될 수 있다. 또한 상기 공기캡슐에는 가루 형태의 볏집, 왕겨 또는 쌀겨가 충전될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은;
PET필름 또는 알루미늄필름중 어느 하나 이상으로 된 기저층의 상면에 폴리에틸렌폼에 의한 단열층이 접착되고, 상기 단열층 위에 PET필름 또는 알루미늄필름중 어느 하나 이상으로 된 커버층이 접착되며, 상기 기저층과 상기 단열층(5) 사이에 부직포가 개입됨으로써 다층구조를 가지게 되는 단열본체를 포함하는 단열재의 제조방법에 있어서;
상기 단열층을 제1,2폴리에틸렌폼이 서로 접착되어 형성되게끔 하되; 상기 제2폴리에틸렌폼은 칼날에 의해 다수의 교번하는 절개선을 만드는 단계; 상기 제2폴리에틸렌폼의 일단은 고정시키고 타단에 인장력을 가하여 각 절개선이 벌어지게 하는 단계; 각 절개선이 벌어진 상태에서 열을 가함으로써 상기 제1폴리에틸렌폼에 융착시킴으로써 하니콤(honeycomb) 모양으로 공기캡슐이 구비되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재의 제조방법에 의해 달성된다.
위와 같은 구성에 의하면, 단열성을 포함한 기능의 향상과 더불어 제작과 시공이 편리한 건축용 단열재 및 그의 제조방법이 제공된다. 또한 황토, 볏집 등을 포함함으로써 인체에 유익한 효과를 제공하는 단열재가 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 단열본체의 사시도이며, 도 2는 층단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 단열본체의 제조방법을 도시하는 공정도이다. 도 4는 본 발명의 단열본체 제조장치의 측면 구성도이다.
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 의한 단열재의 사시도이며, 도 2는 층단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 단열재의 제조방법을 도시하는 공정도이다. 도 4는 본 발명의 단열재의 단열본체 제조장치의 측면 구성도이다.
본 발명에서 언급되는 층구조를 가지는 판상의 단열본체(1)는 쉽게 휘거나 또는 롤형태로 말 수도 있는 정도의 가요성을 가진다. 단열본체(1)의 구체적인 적층구조는 당업자의 선택에 따라 충분히 도시된 것과 다른 방식으로 조합될 수 있다. 단열본체(1)의 층구성을 설명하면 다음과 같다.
단열본체(1)는 PET필름 또는 알루미늄필름(또는 '알루미늄포일', 이하 같다)중 어느 하나 이상으로 된 기저층(3) 상면에 폴리에틸렌폼에 의한 단열층(5)이 접착되고 단열층(5) 위에 PET필름 또는 알루미늄필름중 어느 하나 이상으로 된 커버층(7)이 접착됨으로써 다층구조를 가지게 된다. 단열본체(1)는 건축물 내외장재, 비닐하우스, 바닥재 등 다용도로 사용될 수 있다.
단열층(5)과 커버층(7) 사이에 부직포(9)를 더 포함할 수 있다. 부직포(9)와 단열층(55)은 직접 접착될 수도 있으나 그 사이에 PET필름이 더 개입될 수도 있다. 각층을 접착할 때 접착제를 사용하는지 여부, 접착제를 사용할 경우 어느 소재를 이용할 것인지 등은 본 발명의 핵심과는 관계가 적다.
본 발명의 특징에 의하면, 단열본체(1) 상에 일정한 간격으로 칼집 또는 천공에 의한 관통홀(11)이 마련되어 있다는 것이다. 각 관통홀(11)의 간격은 건축물 시공기준에 의거하는데 통상 상하좌우로 500 ~ 700mm가 된다. 이 관통홀(11)은 막대 형태의 물건(예를 들면 타이바)을 쉽게 관통시킬 수 있게 한다. 관통홀(11)은 시각적으로 보일 수 있게끔 펀치에 의해 천공하는 방식도 가능하지만 단열성능의 저하를 방지하기 위해 도시된 것처럼 직선형 칼날로써 슬릿(slit)형태의 칼집을 내는 것이 더 바람직하다. 나아가 칼집은 십(十)자형 또는 일(一)자형으로 형성될 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면 망상의 강성유지판(12)이 단열본체(1)의 어느 일면에 접착된다. 강성유지판(12)은 두께 3 ~ 7mm 두께를 가지는 합성수지로 된다. 강성유지판(12)은 단열층(5)과 같은 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 강성유지판(12)은 건축시공시 거푸집 내부에 단열본체(1)를 용이하고 안정적으로 고정시키기 위한 것이다. 강성유지판(12)의 형태는 실로 다양하게 구성될 수 있으며 도시된 것에 한정되지 않는다. 예를 들어 도면상의 기저층(3)이 생략되고 단열층(5)에 직접 강성유지판(12)이 부착될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 단열본체(1)의 제조방법을 도 3을 참조하여 설명한다.
우선 본 발명의 실시예에 의한 단열본체(1)의 층구성 가운데 폴리에틸렌폼에 의한 단열층(5)은 서로 다른 구성의 제1폴리에틸렌폼(5a)과 이에 접착되는 제2폴리에틸렌폼(5b)으로 구성될 수 있다. 그리고 제2폴리에틸렌폼(5b)은 단열성능의 향상을 위한 공기캡슐을 구비하고 있으며 하니콤(honeycomb) 형태로 설치된다. 본 발명의 제조방법은 이 하니콤 형태의 제2폴리에틸렌폼(5b)을 형성하는 방법에 관한 것이다.
두께 3 ~ 7mm인 제2폴리에틸렌폼(5b)을 관통하도록 원통형 칼날(13)에 의해 촘촘히 절개한다(도 3(a)). 이에 의해 형성되는 절개선(15)은 서로가 교번되도록 한다. 절개후 제2폴리에틸렌폼(5b)의 일단은 고정시키고 타단에 화살표로 표시된 인장력이 주어지게 되면 그 방향으로 제2폴레에틸렌폼(5b)이 연신을 하게 되며 이에 따라 각 절개선(15)이 벌어지게 되어 도시된 바와 같이 다이아몬드 형태의 공기캡슐(17)들이 생기며 제2폴리에틸렌폼(5b)은 점차적으로 하니콤 모양이 되게 된다(도 3(b)).
그리고 제2폴리에틸렌폼(5b)을 연신시킴과 동시에 열을 가하여 제1폴리에틸렌폼(5a)에 융착시킴으로써 단열층(5)을 형성한다(도 3(b) 참조).
이렇게 제2폴리에틸렌폼(5b)을 절개하고 연신시키는 것은 공기층을 형성하는 동시에 소재비용을 절감하며 공정을 단순화시키는 효과를 부여하게 된다. 하니콤 형태의 폴리에틸렌폼을 별도로 제작하지 않고 접착 직전에 또는 그와 같은 공정에서 동일한 효과를 얻을 수 있기 때문이다.
본 발명은 단열본체(1)를 구성하는 각 층을 열로써 융착하는 방식을 채택함으로써 경화제 등을 사용하지 않아 작업환경 및 사용환경을 개선하는 것에 장점을 제공한다. 다만 접착성의 향상을 위해 부분적으로 인체에 무해한 접착제를 선택하여 사용할 수도 있을 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면 위에서 언급된 PET필름 또는 폴리에틸렌폼에는 황토분말을 함유함으로써 단열본체(1)로 하여금 황토성분을 포함하게끔 할 수 있다. 이는 황토분말과 수지를 적정한 비율로 혼합한 다음 용융 압출함으로써 가능하다.
황토성분의 함량을 높이기 위해 단열층(5)을 구성하는 부직포(9, 도 1 내지 도 2)를 황토분말이 혼합된 현탄액(내지 콜로이드액)에 부직포(9)를 충분히 침지시킨후 건조시키는 것도 가능하다. 때에 따라서는 입경이 0.01 ~ 1.5mm인 황토 미분을 부직포를 향해 분사시켜 부직포에 고르게 침입하게 함으로써 부직포와 황토 미분이 고르게 혼합된 형태의 황토부직포를 형성한 후 이를 본 발명의 단열본체에 적용시킬 수 있다. 여기서 황토미분과 게르마늄이 포함된 석분을 유사한 비율로 혼합한후 부직포에 분사시킬 수도 있을 것이다. 황토와 게르마늄의 효능은 익히 알려진 바이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 도 2의 공기캡슐(17) 내부에 가루 형태의 볏집, 왕겨 또는 쌀겨(미도시됨, 이하 '볏집'으로 대표한다)가 더 포함될 수 있다. 이 볏집은 제작공정을 도시하는 도 3(b)의 단계에서 제2폴리에틸렌폼(5b)의 상부에서 흩뿌리는 방식에 의해 공기캡슐(17)에 충전될 수 있다. 볏집이 충전되는 것과 동시에 상하면에 단열본체(1)를 구성하는 PET필름, 부직포 또는 제1폴리에틸렌폼(5a)이 접착되게 된다. 볏집의 원적외선 방출효과는 공지된 바이며 본 실시예에 의하면 볏집의 소비에도 큰 역할을 할 수 있게 된다.
1 ; 단열본체 3 ; 기저층
5 ; 단열층 7 ; 커버층
9 ; 부직포 11 ; 관통홀
12 ; 강성유지판 15 ; 절개선
17 ; 공기캡슐

Claims (4)

  1. PET필름 또는 알루미늄필름중 어느 하나 이상으로 된 기저층(3)의 상면에 폴리에틸렌폼에 의한 단열층(5)이 접착되고, 상기 단열층(5) 위에 PET필름 또는 알루미늄필름중 어느 하나 이상으로 된 커버층(7)이 접착되며, 상기 기저층(3)과 상기 단열층(5) 사이에 부직포(9)가 개입됨으로써 다층구조를 가지며, 상기 단열층(5)에는 공기캡슐(17)이 마련되는 단열본체(1); 상기 단열본체(1)의 어느 일면에 두께 3 ~ 7mm 두께를 가지는 합성수지로 된 망상의 강성유지판(12)이 접착되며;
    상기 단열본체(1)에는 일정 간격으로 관통홀(11)이 마련되는 것을 특징으로 하는 단열재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부직포(9)에 황토 미분이 고르게 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 단열재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공기캡슐(17)에는 가루 형태의 볏집, 왕겨 또는 쌀겨가 충전되는 것을 특징으로 하는 단열재.
  4. PET필름 또는 알루미늄필름중 어느 하나 이상으로 된 기저층(3)의 상면에 폴리에틸렌폼에 의한 단열층(5)이 접착되고, 상기 단열층(5) 위에 PET필름 또는 알루미늄필름중 어느 하나 이상으로 된 커버층(7)이 접착되며, 상기 기저층(3)과 상기 단열층(5) 사이에 부직포(9)가 개입됨으로써 다층구조를 가지게 되는 건축용 단열본체(1)를 포함하는 단열재의 제조방법에 있어서;
    상기 단열층(5)을 제1,2폴리에틸렌폼(5a,5b)이 서로 접착되어 형성되게끔 하되; 상기 제2폴리에틸렌폼(5b)은 칼날에 의해 다수의 교번하는 절개선(15)을 만드는 단계; 상기 제2폴리에틸렌폼(5b)의 일단은 고정시키고 타단에 인장력을 가하여 각 절개선(15)이 벌어지게 하는 단계; 각 절개선(15)이 벌어진 상태에서 열을 가함으로써 상기 제1폴리에틸렌폼(5a)에 융착시킴으로써 하니콤(honeycomb) 모양으로 공기캡슐(17)이 구비되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열재의 제조방법.
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