KR20130085305A

KR20130085305A - 페놀 폼을 이용한 ｈｖａｃ 덕트 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20130085305A
Application number: KR1020120006364A
Authority: KR
Inventors: 김명희; 이응기; 이민희; 김정근; 김지문
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2013-07-29
Also published as: WO2013109076A1; JP2015512021A; KR101515265B1

Abstract

본 발명은 HVAC 덕트 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상기 덕트는 페놀 폼을 포함하는 코어(core)층 및 상기 코어층의 전면 및 후면에 형성되며, 각각 금속층을 구비하는 전면판과 후면판을 포함하여, 기존에 금속 덕트에 단열재를 2차적으로 시공하는 단점을 보완하여 시공이 간단하며 열전도도가 0.020 W/mK 이하 수준의 높은 단열성능과 난연 2급에 준하는 불연성을 가진 HVAC 덕트를 제공하고, 기밀도가 우수하며 결로가 발생하지 않고 차음 효과가 뛰어나 고효율적인 HVAC 덕트용으로 활용될 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

Description

페놀 폼을 이용한 ＨＶＡＣ 덕트 및 그 제조 방법{HVAC DUCT USING PHENOLIC FOAM AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}

본 발명은 HVAC용 덕트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전면과 후면의 금속층과 그 사이의 코어(core)층으로서 페놀 폼을 일체형으로 형성함으로써, 기존 금속 덕트에 단열재를 덮어 씌우는 단점을 보완하여 높은 단열성능, 난연성, 시공성 및 기밀성을 만족하는 HVAC용 덕트를 제공하는 기술에 관한 것이다.

단열성 및 내열성이 요구되는 복합 판넬은 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)용 덕트에 적용되고 있다. 이러한 복합 판넬은 전면판과 후면판이 알루미늄, 마그네슘, 철 등 강판으로 이루어져있다.

그리고 기존의 금속 덕트의 경우에는 1차 제작 후 설치 시에 2차 작업으로서 글라스울, 보온재 등을 덮어 씌우는 방법을 사용함으로써 시공성이 불편한 문제점을 갖고 있다.

여기서, 코어층이 폴리에틸렌(PE)으로 형성되는 경우, 폴리에틸렌에 불이 붙기 쉬어 화재의 위험에 매우 취약하다.

그 일예로, 대한민국 특허등록공보 제10-0828630호에는 폴리에틸렌(PE)을 주성분으로 하는 난연성 합성수지가 포함된 난연성 복합 판넬이 개시되어 있다.

상기 코어층에는 난연재 또는 과량의 탈크 (talc)를 충전하게 되는데, 이 경우 비중이 커서 시공성이 어렵고, 시공비가 많이 드는 단점이 있다.

또한 유리면(glass wool)이나 암면(rock wool)을 코어층에 충전할 경우에는 판넬은 불연성이라는 장점이 있지만, 열전도도가 높아 단열성능이 저하되는 문제가 있다. 아울러, 유리면 또는 암면은 인체에 유해한 요소로 작용되는 문제가 있다.

본 발명은 글라스울, 고무발포 난연재, 또는 경질 우레탄을 사용하는 사용하는 HVAC 덕트에서 문제가 되던 화재발생의 위험, 연소시 인체에 유해한 가스발생 문제를 해결할 수 있고 2차적으로 단열재를 덮어씌우는 작업으로 인한 시공비 문제를 해결할 수 있는 일체형 HVAC 덕트 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 열전도도가 0.020 W/mK 이하 수준의 높은 단열 성능과 난연 2급에 준하는 불연성을 갖는 HVAC 덕트 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 HVAC 덕트는 페놀 폼을 포함하는 코어(core)층 및 상기 코어층의 전면 및 후면에 형성되며, 각각 금속층을 구비하는 전면판과 후면판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 HVAC 덕트의 제조방법은 (a) 금속층을 구비한 전면판 및 후면판을 마련하는 단계와 (b) 상기 전면판 및 후면판 사이에 페놀 수지 조성물을 투입한 후, 발포 경화시켜 페놀 폼을 포함하는 덕트 형성용 판넬을 형성하는 단계 및 (c) 상기 판넬에 포함된 페놀 폼을 양생 및 숙성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 HVAC 덕트는 코어층이 페놀 폼으로 형성됨으로써, 단열성과 난연성을 모두 확보할 수 있다. 따라서, 본 발명을 적용한 HVAC 덕트는 불연 수준의 난연성을 가지고 있기 때문에 화재시 안전성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 HVAC 덕트는 열전도도가 0.020 W/mK 이하인 고단열 특성을 나타내므로, 난방 비용을 절감할 수 있고, 기밀도가 우수하며 결로가 발생하지 않고 차음 효과가 뛰어난 장점이 있다.

아울러, 본 발명의 코어층을 형성하는 페놀 폼은 프레온 가스를 사용하지 않고, HCFC (hydro-chloro-fluoro-carbon) 발포제가 아닌 탄화수소(hydrocarbon)와 같은 친환경적인 발포제를 사용하여 지구온난화에 대한 위험요소가 없고 장기적으로 높은 단열성능과 결로방지를 유지할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 기존의 금속 덕트의 경우에는 2차적으로 단열재를 덮어씌우는 작업으로 인해 시공성이 불편한 단점이 있으나, 본 발명에 따른 덕트는 일체형으로서 상/하부 금속층과 페놀폼을 포함하여 시공성이 간편하고 자르기가 쉬워서 재단성이 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 페놀 폼을 포함하는 HVAC 덕트를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 페놀 폼을 포함하는 HVAC 덕트의 제조 단계를 나타내는 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HVAC 덕트 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 페놀 폼을 이용한 HVAC 덕트를 나타낸 단면도이다.

도 1을 참조하면, 도시된 HVAC 덕트 (100)은 코어층(10), 전면판(11) 및 후면판(12)을 포함한다.

상기 코어층(10)에 포함되는 페놀 폼은 페놀 수지를 주성분으로 하는 발포체이다. 상기 페놀 폼은 페놀 수지, 탄화수소계 발포제, 첨가제를 포함하는 페놀 폼 수지 조성물로 형성된다.

상기 페놀 수지로서는 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물에 의해 합성된 레졸형 페놀 수지를 들 수 있다. 레졸형 페놀 수지 이외에, 산 촉매에 의해 합성된 노볼락형 페놀수지, 암모니아에 의해 합성된 암모니아 레졸형 페놀 수지, 또는 나프텐산 납 등에 의해 합성된 벤질에테르형 페놀 수지 등을 들 수 있다. 또한, 페놀 수지는 상이한 타입의 혼합물이어도 된다.

일 예로서 상기 레졸형 페놀 수지는, 페놀과 포르말린을 원료로서 알칼리 촉매에 의해 40 ∼ 100 ℃ 의 온도 범위에서 가열하여 중합시킴으로써 얻어진다. 또, 필요에 따라 레졸 수지 중합 시에 우레아 등의 첨가제를 첨가해도 된다. 우레아를 첨가하는 경우에는, 미리 알칼리 촉매로 메틸올화한 우레아를 레졸 수지에 혼합하는 것이 더욱 바람직하다. 합성 후의 레졸 수지는 통상적으로 과잉의 물을 함유하고 있으므로, 발포 시, 발포에 적합한 수분량까지 조정된다. 이러한 페놀 수지는 조성물 전체 중량을 기준으로 60 ~ 80 중량% 포함될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 페놀 폼 수지 조성물은 탄화수소계 발포제를 포함한다. 상기 발포제는 폼(foam) 구조를 형성하는 기능을 한다.

본 발명에서, 발포제는 탄소수가 1~8인 지방족 탄화수소계 발포제를 사용한다. 기존에는 프레온 가스 또는 HCFC(hydro-chloro-fluoro-carbon)를 발포제로 사용하여 오존층 파괴로 인한 지구 온난화의 문제가 있다. 그러나, 본 발명에서는 탄화수소를 발포제로 이용함에 따라 종래에 비하여 환경 위협의 위험성 에 대한 부담을 해소할 수 있다.

본 발명에서 발포제로 사용할 수 있는 탄화수소의 종류로는 싸이클로펜탄, 이소펜탄, 이소부탄 등이 있으며 발포제의 열전도율과 끓는 점을 고려하여 선정하는 것이 바람직하다.

상기 발포제는 이소펜탄(Isopentane), 이소부탄(isobutane) 및 싸이클로펜탄 (Cyclopentane) 중 하나 이상으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 탄화수소를 발포제로 사용함으로써, 본 발명에 따른 페놀 폼의 초기 열전도율과 장기 내구성이 원하는 물성 값을 가질 수 있게 되며, 환경 오염에 대한 부담도 해소하게 된다.

상기 발포제는 페놀 폼 수지 조성물 전체 중량의 3~15 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 발포제의 함량이 3중량% 미만이면 충분히 발포가 이루어지지 않기 때문에 발포체의 고체면을 통한 열 전달이 이루어지게 되므로 효율의 저하가 발생하게 된다. 반대로, 발포제의 함량이 15중량%를 초과하면 과량의 발포제가 경화 팽창 과정에서 기포 벽을 터뜨리며 빠져나가는 현상이 발생하게 되어 독립기포율과 열전도율이 악화된다.

본 발명에 따른 페놀 폼 수지 조성물은 첨가제로서 계면활성제, 경화제, 가소제 및 중화제를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서, 상기 계면활성제는 미세하게 분산된 발포제 등의 소수성 물질과 수지 등의 친수성 물질의 계면 안정의 역할을 할 뿐 아니라, 발포가 진행될 때, 기포면이 안정적으로 형성되어 찢어지지 않게 한다. 구체적인 예로 폴리실록산계, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 피마자유의 에틸렌옥사이드 부가물 등의 비이온성 계면 활성제등을 이용할 수 있다.

계면활성제는 페놀 폼 수지 조성물 전체 중량의 0.5~10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 계면활성제의 함량이 0.5중량% 미만인 경우 원재료간의 상용성이 저하되어 기포가 크고 독립기포율이 낮은 페놀 폼이 형성 되며, 5중량%를 초과하는 경우에는 페놀 폼의 경도가 낮아져 완성품의 취급성이 안 좋아지게 된다.

본 발명에서, 상기 경화제는 페놀 수지를 100℃이하의 온도에서 경화시키는 역할을 한다. 구체적인 예로 황산, 인산 등의 무기산, 벤젠술폰산, 에틸벤젠술폰산, 파라톨루엔술폰산, 자일렌술폰산, 나프톨술폰산, 페놀술폰산 등의 유기산이 이용된다. 이들 중에서 벤젠술폰산, 에틸벤젠술폰산, 파라톨루엔술폰산, 자일렌술폰산, 나프톨술폰산 및 페놀술폰산이 바람직하다. 이들 경화제는 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 이용해도 된다.

경화제는 페놀 폼 수지 조성물 전체 중량의 5~20중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 경화제의 함량이 5중량% 미만인 경우 경화보다 발포가 먼저 진행되게 되므로 발포가스가 빠져나가 기포가 제대로 형성되지 않게 되고, 20중량% 초과의 경우에는 경화가 빠르게 진행되게 되어 발포가 충분히 이루어지지 않게 될 뿐 아니라 pH가 과도하게 낮아지게 된다.

한편, 본 발명에 따른 페놀 폼을 포함하는 덕트에서는 페놀 폼의 밀도를 증가시켜 덕트의 강성을 확보하기 위해, 발포제의 함량을 3 ~ 10 중량%로 조금 낮추고 상기 경화제의 함량을 10 ~ 25 중량%의 범위로 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에서, 상기 가소제는 기포 벽면에 유연성을 주어 벽면이 깨지거나 열화되어 기포 내의 발포가스가 빠져나가며 공기와 치환되는 것을 막아 장기내구성을 높이는 역할을 한다. 구체적인 예로 인산트리페닐, 테레프탈산디메틸, 이소프탈산디메틸, 폴리에틸렌글리콜, 폴리올 등을 이용할 수 있다.

가소제는 페놀 폼 수지 조성물 전체 중량의 1~15중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 첨가제의 함량이 1중량% 미만인 경우 장기내구성에 영향을 주지 못하고, 15중량% 초과의 경우에는 페놀 폼의 성능을 저하하게 된다.

본 발명에서, 상기 중화제는 페놀 폼 수지 조성물의 pH를 3~9정도로 높여주는 역할을 한다.

일반적으로 페놀 폼의 제조시 산성 경화제를 사용하므로 제품이 산성을 띄는바, 완성된 판재와 금속 접착면에서 부식이 발생하는 등 신뢰도의 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 중화제를 이용하여 페놀 수지 경화 발포체가 중성을 띄도록 한다. 본 발명에서의 중화제로는, 예를 들어 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화알루미늄, 산화아연 등의 금속의 수산화물이나 산화물, 아연 등의 금속 분말, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 탄산아연 등의 금속의 탄산염을 함유시킬 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 된다. 중화제는 페놀 폼 수지 조성물 전체 중량의 0.5~50중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

중화제의 함량이 0.5중량% 미만인 경우 페놀 폼이 산성을 띄게 되고, 50중량% 초과의 경우에는 물성 변화의 문제가 발생한다.

상기와 같은 페놀 폼 수지 조성물을 통해서 본 발명의 코어층을 형성하는 페놀 폼을 제조할 수 있다.

한편, 본 발명의 페놀 폼이 갖는 독립기포율(Closed Cell Content)은 85% 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 독립 기포율은 단위 면적에 형성된 기포들 중, 닫혀진 기포의 분율을 의미한다. 본 발명에서 독립기포율이 85% 미만일 경우에는 발포제가 외부로 천천히 빠져나가게 되면서 장기적인 성능저하로 이어지게 되며, 구조적 강도가 현저히 떨어져 HVAC 덕트로서의 특성이 저하될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 페놀 수지 경화 발포체를 포함하는 덕트는 열전도율이 0.02 W/mK 이하로서, 매우 우수한 단열 성능을 나타낸다.

또한, 본 발명에서 페놀폼을 포함하는 HVAC 덕트는 상기 코어층의 전부 및 후면에 각각 금속층을 구비하는 전면판과 후면판을 포함한다.

상기 전면판 및 후면판은 각각 금속층를 포함한다. 상기 금속 층은 1장 혹은 2장 이상의 금속 호일층으로 형성될 수 있으며, 상기 금속층의 두께는 10㎛ ~ 90㎛인 것이 바람직하다. 이때, 금속층의 두께가 10㎛ 미만일 경우 난연성을 만족하지 못하기 때문에 화재의 위험을 갖는다. 본 발명에 따른 덕트는 금속층의 두께가 90㎛ 에서 난연성이 확보되므로, 두께가 90㎛를 초과하는 경우에는 오히려 무게가 증가되어 시공 효율이 상대적으로 저하되는 문제가 있다.

상기 금속층은 본 발명에 따른 덕트의 단열성이 확보되는 금속으로 형성되는 것이라면 특별히 제한되지 않고 이용될 수 있으나, 바람직하게는 알루미늄, 스테인리스, 마그네슘, 금, 은, 구리, 납 및 티탄 가운데 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 이용할 수 있다.

또한, 상기 전면판 또는 후면판에서 금속층의 내, 외표면에는 글라스 섬유(glass fiber), 글라스 매트(glass mat), tissue 등으로 형성된 보강재층 및 보호층이 더 형성되어 난연성과 치수안정성을 보완할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 HVAC 덕트의 제조 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

기존의 금속 덕트에서는 1차 제작 후 설치 시 2차 작업으로 글라스울, 보온재를 덮어씌우는 방법과는 달리, 페놀 폼을 이용한 덕트의 경우에는 전면판과 후면판에 금속층과, 코어층으로서 높은 단열성능을 가지는 페놀폼을 일체형으로 형성하므로 기밀성, 시공성, 단열성을 만족하는 덕트를 제조할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 HVAC 덕트의 제조 단계를 나타낸 순서도이다.

도 2를 참조하면, 도시된 HVAC 덕트의 제조방법은 전면판/후면판 마련 단계(S100), 페놀 폼 수지 조성물을 발포 경화시켜 페놀 폼을 포함하는 덕트 형성용 판넬을 형성하는 단계(S110) 및 양생/숙성 단계(S130)를 포함한다.

또한, 상기 HVAC 덕트 형성용 판넬의 제조 단계 이후 고온 압축 및 트리밍하는 재단 단계(S120)를 더 포함할 수 있고, 최종적으로 덕트 형상으로 재단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 전면판(11)은 코어층(10) 일면(도 1에서 코어층 상부)에 형성되고, 후면판(12)은 코어층(10)의 타면에 형성된다. 이들 전면판(11) 및 후면판(12)은 금속층(11b, 12b)을 구비한다.

상기 페놀 폼으로 형성되는 코어층(10) 및 금속층(11b, 12b)을 구비하는 전면판(11)과 후면판(12)의 기본 구조만으로도 본 발명에 따른 HVAC 덕트가 완성될 수 있다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 HVAC 덕트는, 전면판(11)이나 후면판(12)에 구비되는 금속층 내, 외표면에 형성되는 별도의 보강재층(11c, 12a) 및 보호층(11a) 등이 더 형성될 수 있다.

먼저, 전면판/후면판 마련 단계(S100)에서는 덕트의 외피에 해당하는 전면판 및 후면판을 마련한다(S100).

다음으로, 페놀 폼 수지 조성물을 발포 경화시켜 페놀 폼을 포함하는 덕트 형성용 판넬을 형성하는 단계(S110)에서는 전면판 및 후면판 사이에 페놀 수지 조성물을 투입하고 발포시킴으로써, 전면판 및 후면판 사이에 코어층을 형성한다.

다음으로, 양생/숙성 단계(S130)에서는 상기 판넬에 포함된 페놀 폼을 양생 및 숙성시킨다. 이때, 양생은 후경화의 목적으로 이루어지며 VOC(휘발성 유기화합물)를 제거하기 위한 숙성 단계도 포함이 된다. 상기 덕트를 오븐에 넣고 70℃ 이하에서 코어층 1cm² 당 10 ~ 200분 동안 수행하는 것이 바람직하다. 양생시간이 10분 미만일 경우에는 양생 및 숙성이 충분히 이루어지지 않아서 열전도가 증가되고 단열특성이 저하될 수 있다. 또한, 양생시간이 200분을 초과할 경우에는 양생에 투입되는 시간 및 비용에 비하여 개선되는 특성 정도가 미약하여 비용만 낭비되는 결과가 나타날 수 있다. 양생 및 숙성 온도는 70℃ 이하에서 이루어지는 것이 바람직하며, 70℃를 초과하는 온도에서 수행되면 단열특성 및 내구성 저하와 같은 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 HVAC 덕트의 제조 방법은 상기 S110 단계 이후 고온 압축 프레싱 공정을 통해서 전면 금속층과 후면 금속층을 압축하는 고온 압축 단계(S120)를 더 포함할 수 있으며, 이때, HVAC 덕트의 사이즈가 정해져 있는 경우, 정해진 사이즈로 트리밍하여 재단하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 양생 및 숙성 단계 이후에 원하는 덕트 형상으로 재단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 덕트는 완성된 이후에도 쉽게 재단이 되어 가공성 및 시공성에 유리하다.

상기와 같은 덕트 제조 방법에 의해서, 페놀 수지 경화 발포체로 형성된 코어층과, 금속층을 구비하는 전면판/후면판을 갖는 HVAC 덕트를 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 HVAC 덕트의 구체적인 실시예를 살펴보면 이하와 같다.

[HVAC 덕트의 제조]

실시예 1

금속 알루미늄 층 30㎛를 상부면과 하부면 각각 준비한다. 페놀 수지에 계면활성화제 3중량%, 가소제 3중량% 및 첨가제를 포함하는 페놀 수지 premixer에 발포제(이소펜탄) 5중량%를 mechanical mixer를 사용하여 혼합한 뒤 경화제 17 중량%를 첨가하여 혼합한다. 이 혼합한 슬러리를 금속 알루미늄 층 사이에 투입하고 80℃에서 고온 압축공정에서 경화 및 발포가 이루어지면서 독립기포율이 95%인 페놀수지 경화 발포체를 형성하였다. 트리밍 목적으로 1차 재단을 마치고 이후 65℃에서 1cm²당 60분 동안 양생 및 숙성을 시킨다. 이후에 2차 재단하여 HVAC 덕트를 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1과 동일한 조건으로 HVAC 덕트를 제조하되, 알루미늄 층 대신 30㎛의 스테인리스 층을 이용하였고, 또한 상기 독립기포율이 85%가 되도록 하였다.

실시예 3

상기 실시예 1과 동일한 조건으로 HVAC 덕트를 제조하되, Glass mat가 PVA 바인더로 인해 직조된 보강재층을 포함하는 금속 알루미늄 층을 이용하였다.

비교예1

상기 실시예 1과 동일한 조건으로 덕트를 제조하되, 상기 독립기포율이 60%가 되도록 하였다.

비교예 2

페놀 폼 대신, 코어층으로 우레탄 폼을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 HVAC 덕트를 제조하였다.

[성능 시험 및 평가]

상기 실시예 1~3 및 비교예 1~2에 따라 제조된 HVAC 덕트는 85℃의 항온 챔버에 각각 넣고 3개월 간 유지하면서, 전체 가열을 실시하지 않은 것과 열전도율을 비교하면서 실시하였다. 이때, 열전도율의 측정에는 HC-074-200(EKO社 제조) 열전도 측정기를 사용하였다. 다음으로, 가속 펙터를 적용하여 0 ~ 10년까지의 열전도율을 예측하였으며, 결과는 하기 표 1과 같이 나타내었다.

[표 1]

실시예 1~3의 경우, 초기 열전도도가 비교예들 보다 낮을 뿐만 아니라, 시간에 따른 증가량도 비교예들 보다 낮게 나타남을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 페놀 폼을 포함하는 HVAC 덕트의 경우 초기 단열 성능과 장기 내구 성능이 모두 우수함을 알 수 있다. 이로 인하여 에너지 부하 절감율이 높아 고효율 HVAC 덕트로 이용이 가능함을 알 수 있다.

또한 코어층의 페놀 폼은 난연 2급에 준하는 준불연성을 가진다. 준불연 등급 인증 실험방법에 있어서, 열방출률 시험(KS F ISO 5660-1)과 가스 유해성 시험 (KS F 2271)이 있다. 열방출률 시험은 콘칼로리미터법을 사용하여 50 kW/m²의 복사열을 10분 동안 가했을 때 총 방출열량이 8MJ/m²이하, 최대 열방출률이 200kW/m²를 초과하지 않아야 한다. 가스 유해성 시험은 시험체의 연소가스로 인해 쥐 8마리를 관찰 할 때 평균 행동정지시간이 9분 이상이면 준불연 인증을 받을 수 있다. 페놀 폼 같은 경우는 비프레온 가스를 사용함으로써 친환경적이고, 유해가스가 발생하지 않으며 난연성이 우수하여 화재의 위험도가 낮음을 알 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10 : 코어층
11 : 전면판
12 : 후면판
100 : HVAC 덕트

Claims

페놀 폼을 포함하는 코어(core)층; 및
상기 코어층의 전면 및 후면에 형성되며, 각각 금속층을 구비하는 전면판;과 후면판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트.
제1항에 있어서,
상기 페놀 폼은
페놀 수지, 탄화수소계 발포제, 첨가제를 포함하는 페놀 폼 수지 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는 덕트.
제1항에 있어서,
상기 페놀 폼은
독립기포율이 85% 이상인 것을 특징으로 하는 덕트.
제1항에 있어서,
상기 덕트는
열전도율이 0.020 W/mK 이하인 것을 특징으로 하는 덕트.
제1항에 있어서,
상기 전면판 또는 후면판에서,
상기 금속층의 내표면에 글라스 섬유(glass fiber) 또는 글라스 매트(glass mat)를 포함하는 보강재층이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 덕트.
제1항에 있어서,
상기 금속층은
10 ~ 90㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 덕트.
제1항에 있어서,
상기 금속층은
알루미늄, 스테인리스, 마그네슘, 금, 은, 구리, 납 및 티탄 가운데 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트.
(a) 금속층을 구비한 전면판 및 후면판을 마련하는 단계;
(b) 상기 전면판 및 후면판 사이에 페놀 수지 조성물을 투입한 후, 발포 경화시켜 페놀 폼을 포함하는 덕트 형성용 판넬을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 판넬에 포함된 페놀 폼을 양생 및 숙성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트의 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 (c) 단계는
70 ℃ 이하의 온도에서 상기 페놀 폼 1cm² 당 10 ~ 200분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 덕트의 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 (b) 단계 이후,
상기 판넬를 정해진 사이즈로 트리밍하여 재단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트의 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 (c) 단계 이후,
상기 판넬을 덕트 형상으로 재단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트의 제조 방법.