KR20150090320A - A manufacturing method of multiple insulting material binded to aerogel multiple material and multiple insulting material thereby - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법 및 그에 의한 복합 단열재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정 두께로 형성되는 다공재의 내부 개방형 기공에 에어로겔이 고밀도로 담지된 에어로겔 복합재를 먼저 형성하고, 상기 에어로겔 복합재를 부착하고자 하는 단열재의 외측면에는 다수의 돌기를 형성하여 상기 에어로겔 복합재와 단열재가 견고하게 결착될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법 및 그에 의한 복합 단열재에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a composite insulation material having an airgel composite bonded thereon, and more particularly, to an airgel composite material in which an airgel is supported at high density in an inner open pore of a porous material formed to a predetermined thickness, And a plurality of protrusions are formed on the outer surface of the heat insulating material to which the airgel composite is to be attached so that the airgel composite and the heat insulating material can be firmly adhered to each other. The present invention relates to a composite insulation.
에어로겔은 현재까지 알려진 고체 중에서 90%이상, 최대 99% 정도의 높은 기공율을 갖는 고다공성 물질로서, 실리카 에어로겔은 실리카 전구체 용액을 졸-겔 중합반응시켜 겔을 만든 후, 초임계조건 혹은 상압조건 하에서 건조함으로써 얻게 되는데, 이러한 에어로겔은 공기가 가득차 있는 기공 구조를 가지고 있다.
The airgel is a high porosity material having a high porosity of at least 90% and as high as 99% in a solid known to date. The silica airgel is prepared by preparing a gel by sol-gel polymerization reaction of a silica precursor solution, The airgel has air-filled pore structure.
내부 공간의 90~99%가 비어있는 독특한 기공구조로 인하여 상기 에어로겔은 가벼우면서도 높은 단열성, 흡음성 등의 물성을 가지며, 그 중에서도 가장 큰 장점은 종래 스티로폼 등의 유기 단열재의 열전도도인 36mW/m.k보다 현저히 낮은 30mW/m.k 이하의 열전도율을 보이는 고단열성이다.
Due to the unique pore structure in which 90 to 99% of the internal space is empty, the aerogels are lightweight and have high thermal insulation and sound-absorbing properties. Among them, the biggest advantage is that the thermal conductivity of organic insulation materials such as Styrofoam is 36 mW / mk It has high thermal conductivity with a remarkably low thermal conductivity of 30 mW / mk or less.
상기와 같은 에어로겔의 고단열성은 2 내지 5중량% 함량의 고체 열전도 효과와 공기에 의한 대류 열전달을 방지하는 메조 기공 크기의 기공구조 형성에 기인하는 결과로 알려져 있다.
The high thermal conductivity of such an airgel is known to result from the solid heat conduction effect of 2 to 5 wt% and the formation of pore structure of mesopore size which prevents convection heat transfer by air.
즉, 공기기체분자의 평균자유행로는 65nm인데 반하여, 에어로겔의 평균기공크기는 이보다 작은 5 내지 50nm 이하의 메조 기공 크기로 형성되어 있어서, 기체분자의 열전달을 방해하게 되는 것이다.
That is, the mean free path of the air molecules is 65 nm, whereas the average pore size of the airgel is smaller than 5 to 50 nm, and thus the heat transfer of the gas molecules is disturbed.
한편, 에어로겔은 가볍고 단열성이 우수한 대신에 구조강도가 다소 낮은 문제점이 있어서 별도의 지지체와 함께 형성하는 것이 바람직하며, 이러한 이유로 발포 단열재의 내부 기공에 분말 형태의 에어로겔이 담지되도록 하여, 발포 단열재의 단열성능을 보다 향상시키고자 한 바 있다.
On the other hand, since the airgel is light and has a low structural strength instead of being excellent in heat insulation, it is preferable to form the airgel together with a separate support. For this reason, the airgel of the powder type is supported on the inner pores of the foam insulation, To improve performance.
그러나, 상기 에어로겔은 발포 단열재의 내부 기공에 균일하게 담지되기 어려울 뿐 아니라, 상기 에어로겔 분말이 발포 단열재의 내부 기공에서 쉽게 이탈됨으로 인하여 단열성능이 저하되는 문제점이 있었다.
However, the airgel is not uniformly supported on the inner pores of the foamed heat insulating material, and the airgel powder is easily separated from the inner pores of the foamed heat insulating material, thereby deteriorating the heat insulating performance.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 일정 두께로 형성되는 다공재의 내부 개방형 기공에 에어로겔이 고밀도로 담지된 에어로겔 복합재를 먼저 형성하고, 상기 에어로겔 복합재를 부착하고자 하는 단열재의 외측면에는 다수의 돌기를 형성하여 상기 에어로겔 복합재와 단열재가 견고하게 결착될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법 및 그에 의한 복합 단열재를 제공하고자 하는 데에 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an airgel composite material in which an airgel composite is formed in an inner open pore of a porous material having a predetermined thickness, And a plurality of projections are formed on a side surface of the airgel composite material so that the airgel composite material and the heat insulating material can be firmly adhered to each other, thereby providing a method of manufacturing a composite thermal insulating material adhered to the airgel composite material and a composite thermal insulating material therefor .
이하에서는 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해결수단을 개시하고자 한다.
Hereinafter, the solution means of the present invention will be described in order to achieve the above object.
먼저, 본 발명은, 일정 두께로 형성되는 다공재 내부의 개방형 기공에 에어로겔을 담지하여 에어로겔 복합재를 형성하고, 상기 에어로겔 복합재를 다수의 돌기가 형성된 일정 형상의 단열재 외측면에 결착하는 과정을 포함하여 이루어지는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법을 특징으로 한다.
First, the present invention includes a process of forming an airgel composite by supporting an airgel in an open pore formed in a porous material having a predetermined thickness, and binding the airgel composite to an outer surface of a heat insulating material having a predetermined shape And a composite insulating material having an airgel composite bonded thereon.
또 한편, 본 발명은, 일정 형태로 형성되는 단열재; 상기 단열재의 외측면에 다수 형성된 돌기; 상기 단열재의 외측면에 접착제로 접착되되, 상기 돌기와 함께 결착되는 일정 두께의 에어로겔 복합재; 를 포함하여 이루어지는 복합 단열재도 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a heat insulating material formed in a predetermined shape. A plurality of protrusions formed on outer surfaces of the heat insulating material; An aerogel composite material adhered to an outer surface of the heat insulating material with an adhesive and being fixed together with the protrusions; And a composite heat insulating material comprising the same.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명은 이하와 같은 기술적, 경제적 효과를 기대할 수 있다.
The present invention having the above-described configuration can be expected to have the following technical and economic effects.
첫째, 본 발명은 일정 형태로 형성되는 다공재의 내부 기공에 에어로겔이 고밀도로 담지된 에어로겔 복합재를 형성하고, 상기 에어로겔 복합재를 일반적인 단열재의 외측면에 접착제로 결착함으로써, 종래의 단열재에 비하여 단열성능이 현저하게 향상되는 기술적 효과가 있다.
First, according to the present invention, an airgel composite material in which airgel is highly densely supported on inner pores of a porous material formed in a predetermined shape is formed, and the airgel composite material is adhered to an outer surface of general thermal insulation material with an adhesive, There is a remarkably improved technical effect.
둘째, 상기 단열재의 외측면에 다수의 돌기를 형성하여, 에어로겔 복합재의 내측 접착면과 접촉되는 면적을 넓힘으로써, 상기 단열재의 외측면에 에어로겔 복합재가 견고하게 결착되도록 하여, 복합 단열재의 내구성을 향상시키는 효과도 있다.
Second, a plurality of protrusions are formed on the outer surface of the heat insulating material to widen the contact area with the inner adhesive surface of the airgel composite, thereby firmly bonding the aerogel composite material to the outer surface of the heat insulating material, thereby improving the durability of the composite thermal insulating material. There is also an effect.
셋째, 난연성이 우수한 에어로겔 복합재를 단열재의 외측면에 결착함으로써, 화재가 발생하였을 경우, 상기 에어로겔 복합재가 단열재와 화염을 차단하여 줌으로써, 단열재가 화재에 의해 소화되는 것을 방지하는 소방안전 상의 효과도 있다.
Third, there is also an effect of fire safety that prevents the insulation material from being extinguished by a fire by blocking the heat insulating material and the flame when the fire is generated by binding the airgel composite excellent in flame resistance to the outer surface of the heat insulating material .
넷째, 상기 에어로겔 복합재의 외측면에 일정 깊이까지 에어로겔이 미담지되도록 하여, 접착제 혹은 수지액이 침투가능한 결착부를 형성하여, 상기 결착부를 통해 보호코팅층을 접착제로 견고하게 접착하거나, 수지액으로 견고하게 고착하여 형성할 수 있도록 함으로써, 에어로겔의 이탈을 방지하여, 단열성능이 오래 지속되도록 하는 효과도 있다.
Fourthly, an airgel is prevented from reaching a predetermined depth on the outer surface of the airgel composite so that an adhesive or a binder capable of permeating the resin liquid is formed, and the protective coating layer is solidly adhered to the protective coating layer with the adhesive, So that the separation of the airgel can be prevented and the heat insulating performance can be maintained for a long period of time.
다섯째, 본 발명은 별도로 준비한 다공재의 내부 기공에 에어로겔을 담지케 하여, 단열재에 부착할 수 있도록 함으로써, 어떠한 구성과도 결합이 용이하여 작업성이 현저하게 향상되는 효과도 있다.
Fifth, the present invention has an effect that the airgel is supported on the inner pores of the separately prepared porous material so that the airgel can be adhered to the heat insulating material, so that the workability can be remarkably improved by being easily combined with any structure.
도 1은 본 발명에 의한 복합 단열재의 제조순서도
도 2는 본 발명에 의한 복합 단열재의 돌기 형태 측단면도
도 3은 본 발명에 의한 복합 단열재의 돌기 형태 평단면도1 is a flowchart showing a manufacturing process of a composite heat insulator according to the present invention
Fig. 2 is a cross-sectional side view of the composite heat insulating material according to the present invention
Fig. 3 is a plan view of the projection of the composite insulation according to the present invention
이하에서는 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 의한 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법은, 일정 두께로 형성되는 다공재의 내부 기공에 에어로겔을 담지하여 에어로겔 복합재를 형성하고, 상기 에어로겔 복합재를 다수의 돌기가 형성된 일정 형상의 단열재 외측면에 결착하는 과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
A method of manufacturing a composite insulation material having an airgel composite according to the present invention comprises: forming an airgel composite by supporting an airgel on the inner pores of a porous material formed to a predetermined thickness; And then adhering to the outer surface of the heat insulating material.
여기서, 상기 단열재는 발포재로 형성하는 것이 바람직한데, 보다 구체적으로는 스티로폼(=발포성 폴리스티렌)을 이용하는 것이 바람직하다.
Here, it is preferable that the heat insulating material is formed of a foaming material, and more specifically, it is preferable to use styrofoam (= expandable polystyrene).
여기서, 상기 에어로겔 복합재는 단열재의 외측면에 결착하되, 상기 단열재의 외측 일면 혹은 서로 대향되는 외측 양면에 결착하는 것이 바람직하다.
Preferably, the airgel composite is bonded to the outer surface of the heat insulating material, and is adhered to the outer surface of the heat insulating material or both outer surfaces facing each other.
또한, 상기 에어로겔 복합재는, 내외부에 무수한 기공이 형성된 다공재와, 상기 다공재의 내부 기공에 담지되는 에어로겔을 포함하여 이루어지는 것으로, 상기 다공재는 폼 혹은 섬유를 일정 두께의 형태로 형성한 것으로, 상기 기공의 부피는 전체 다공재의 부피 대비 적어도 10부피%, 보다 구체적으로는 20 내지 95부피%로 형성된 것이 바람직하다.
The airgel composite includes a porous material having innumerable pores formed on the inner and outer sides thereof and an airgel carried on the inner pores of the porous material. The porous material has foam or fibers formed in a predetermined thickness, The volume of the pores is preferably at least 10% by volume, more preferably 20 to 95% by volume, of the total volume of the porous material.
이 때, 상기 폼으로 다공재를 형성하는 경우에는, 유기물, 무기물, 금속 중 어느 하나를 이용하여 형성하되, 상기 유기물은, 멜라민, 폴리우레탄, 아미노, 폴리스티렌 중 어느 하나로 형성하고, 상기 금속은 알루미늄, 구리, 니켈 중에서 어느 하나로 형성하는 것이 바람직하다.
At this time, when the porous material is formed of the foam, it is formed using any one of organic material, inorganic material and metal, the organic material is formed of any one of melamine, polyurethane, amino and polystyrene, , Copper, and nickel.
이 때, 상기 섬유로 다공재를 형성하는 경우에는, 실리케이트섬유, 세라믹섬유, 미네랄 울, 유리섬유, 유리솜, 폴리에틸렌섬유, 탄소섬유 중에서 어느 하나 혹은 2개 이상을 복합적으로 구성하는 것이 바람직하고, 상기와 같은 소재를 형성되는 다공재는 부직포, 매트, 보드, 패널 중 어느 하나의 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
At this time, in the case of forming a porous material with the above-mentioned fibers, it is preferable that a composite material of any one or two or more of silicate fiber, ceramic fiber, mineral wool, glass fiber, glass wool, polyethylene fiber, Or the like, may be formed in any one of a nonwoven fabric, a mat, a board, and a panel.
상기와 같이 섬유를 이용하여 일정 형태로 형성되는 다공재의 내부 개방형 기공에는 에어로겔이 담지되는데, 상기 에어로겔은, 졸(Sol) 상태의 실리카 혼합물을 다공재의 내부 기공에 분사한 후, 이를 겔화하여 에어로겔로 변화되도록 함으로써 형성하게 된다.
The airgel is supported on the inner open pores of the porous material formed in a predetermined shape using the fibers as described above. The airgel is formed by injecting a silica mixture in a sol state into the inner pores of the porous material, To be changed into an airgel.
이하에서는, 상기 졸 상태의 실리카 혼합물을 다공재의 내부 기공에 담지시키고, 상기 담지된 실리카 혼합물을 겔화시켜 에어로겔로 형성하는 과정에 대하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
Hereinafter, the process of supporting the silica mixture in the sol state in the inner pores of the porous material and forming the airgel by gelling the supported silica mixture will be described in more detail.
먼저, 상기 실리카 혼합물은 실리카를 기본물질로 하는 것으로, 출발물질은 물유리를 할 수도 있고, TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate)를 할 수도 있다. 출발물질을 물유리로 하는 경우에는 상기 물유리에 물을 혼합한 후 촉매로서 산용액을 첨가하는 것이 바람직하고, 출발물질로서 TEOS를 이용하는 경우에는 상기 TEOS에 에탄올과 물을 혼합한 후 촉매로서 알칼리용액을 첨가하는 것이 바람직하다.
First, the silica mixture is made of silica as a base material, and the starting material may be water glass or TEOS (tetraethyl orthosilicate). When the starting material is water glass, it is preferable to add water to the water glass and add an acid solution as a catalyst. When TEOS is used as a starting material, ethanol and water are mixed with the TEOS, and then an alkali solution Is preferably added.
물유리를 출발물질로 하는 경우, 상기 물유리는 이산화규소의 중량비가 28 내지 30중량%인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 물유리에 물을 더하여 혼합하되, 상기 물은 물유리 중량기준으로 2 내지 3배 중량으로 더하여 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 물유리에 물을 혼합한 후, 첨가하는 촉매로는 산용액을 사용하는 데, 상기 산용액의 첨가량은 물유리 및 물의 중량 대비 5 내지 10중량%에 상당하는 양으로 첨가하는 것이 바람직하며, 상기 산의 종류로는 황산, 질산, 염산 중에서 하나를 사용하는 것이 바람직하고, 황산을 사용하는 경우에는 20 내지 40부피%의 농도로 희석하여 사용하는 것이 바람직하다.
When water glass is used as the starting material, it is preferable to use water glass having a weight ratio of silicon dioxide of 28 to 30% by weight, and water is added to the water glass, It is preferable to mix them. As the catalyst to be added after mixing the water glass with water, an acid solution is used. The amount of the acid solution added is preferably 5 to 10% by weight based on the weight of water glass and water, It is preferable to use one of sulfuric acid, nitric acid and hydrochloric acid, and in the case of using sulfuric acid, it is preferable to use diluted to a concentration of 20 to 40% by volume.
위와 같이 물유리, 물, 산용액을 혼합하여 졸 상태의 실리카 혼합물을 형성하게 되는데, 상기 실리카 혼합물은 일정 시간이 경과하면 겔화되어 하이드로-겔로 변하게 되며, 보다 구체적으로는 2 내지 4분 내에 겔화된다.
As described above, water, water, and an acid solution are mixed to form a sol mixture in the form of a sol. The silica mixture gels to a hydrogel after a certain period of time, and more specifically, gels within 2 to 4 minutes.
상기와 같이 형성되는 졸 상태의 실리카 혼합물을 분사기를 이용하여 다공재로 분사를 하게 되면, 상기 다공재의 내부 기공으로 졸 상태의 실리카 혼합물이 유동적으로 깊숙이 침투를 하게 되고, 이에 따라, 상기 졸 상태의 실리카 혼합물은 다공재의 내부 기공에 충진 및 담지된다.
When the silica mixture thus formed is injected into the porous material through the porous material using an injector, the silica mixture in the sol state penetrates deeply into the inner pores of the porous material, Of the silica mixture is filled and supported in the inner pores of the porous material.
한편, 상기 졸 상태의 실리카 혼합물은 앞서 설명한 바와 같이 2 내지 4분 내에 겔화되므로 상기 물유리와 물은 미리 혼합해 두었다가, 분사작업에 들어가기 1분 전에 촉매인 산용액을 첨가하는 것이 바람직하다.
On the other hand, since the silica mixture in the sol state is gelled within 2 to 4 minutes as described above, it is preferable to mix the water glass and water in advance, and then add the catalyst phosphoric acid solution 1 minute before entering the spraying operation.
상기와 같이 졸 상태의 실리카 혼합물을 다공재의 내부 기공에 담지시킨 후, 일정 시간이 경과하면, 상기 졸 상태의 실리카 혼합물은 하이드로-겔로 변화하게 되고, 상기 하이드로-겔은 다공재와 일체로 형성되는 것이다.
As described above, when the silica mixture in a sol state is supported on the inner pores of the porous material, after a lapse of a predetermined time, the silica mixture in the sol state changes into a hydrogel, and the hydrogel is formed integrally with the porous material .
상기와 같이 다공재의 내부 기공에서 형성 및 담지된 하이드로-겔은 결합구조가 다소 약하기 때문에, 이를 더욱 견고하게 결합시키기 위하여 숙성과정을 거치게 되는데, 본 발명에서는 황산용액을 통하여 숙성(Aging)시킴으로써 실리카의 공유결합을 더욱 견고하게 형성하게 된다.
Since the hydrogel formed and supported in the internal pores of the porous material has a weak bonding structure, it is aged in order to more firmly bond it. In the present invention, the hydrogel is aged through a sulfuric acid solution, To form a covalent bond more firmly.
상기와 같이 숙성용 황산용액을 이용하여 상기 하이드로-겔의 결합구조를 더욱 경고하게 형성하는 것은 일반적인 내용이므로 상세한 설명은 생략하기로 하며, 상기 숙성과정은 약 5시간동안 진행하는 것이 바람직하다.
Since the binding structure of the hydro-gel is formed by using the sulfuric acid solution for aging as described above, the detailed description will be omitted, and the aging process preferably proceeds for about 5 hours.
상기와 같은 숙성과정을 통하여 결합구조가 더욱 견고하게 형성된 하이드로-겔은 불순물 세척과정을 통하여 나트륨이온을 제거하게 되는데, 상기 불순물 세척과정은 하이드로-겔이 담지된 다공재를 상온의 물에 약 10시간동안 담근 상태에서 이루어진다.
The hydrogel in which the bonding structure is more firmly formed through the above-described aging process removes sodium ions through the impurity washing process. In the impurity washing process, the hydrogel- It is done while dipping for a while.
이 때, 상기 하이드로-겔의 불순물인 나트륨이온을 제거하는 데에 사용되는 물은 2시간마다 교체하여 주는 것이 바람직하다.
At this time, it is preferable that the water used for removing the sodium ion which is an impurity of the hydro-gel is replaced every 2 hours.
상기와 같이 불순물이 제거된 하이드로-겔은 표면개질 및 용매치환과정을 거치게 되는데, 여기서, 상기 표면개질은 하이드로-겔의 표면에 존재하는 수산기를 메틸기로 개질하여 주는 것으로, 상기와 같은 표면개질을 통하여 하이드로-겔의 표면은 친수성에서 소수성으로 바뀌게 되고, 비로소 소수성인 에어로겔로 형성되는 것이다.
The surface modification of the hydrogel in which the impurities have been removed as described above is subjected to a surface modification and a solvent substitution process wherein the surface modification of the hydrogel is performed by modifying a hydroxyl group present on the surface of the hydrogel to a methyl group, The surface of the hydro-gel is changed from hydrophilic to hydrophobic, and is formed of an aerogel that is hydrophobic.
이 때, 상기 표면개질에는 유기실란 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로는 헥산메틸디실라잔(Hexamethyldisilazane), 트리메틸크로로실란(Trimethylchlorosilane), 메틸트리메톡시실란(Methyltrimethoxysilane) 중에서 사용하는 것이 바람직하다.
At this time, it is preferable to use an organosilane compound for the surface modification, and more specifically, to use it in hexamethyldisilazane, trimethylchlorosilane, and methyltrimethoxysilane desirable.
아울러, 상기 표면개질에 사용되는 유기실란 화합물은 하이드로-겔의 중량 대비 5 내지 20중량%에 상당하는 양으로 사용하는 것이 바람직하다.
In addition, the organosilane compound used for the surface modification is preferably used in an amount corresponding to 5 to 20% by weight based on the weight of the hydro-gel.
또한, 상기 용매치환은 상기 하이드로-겔의 내부에 존재하는 물을 알콜로 교체하는 과정으로서, 상기 용매를 물에서 알콜로 바꾸어주는 것은 상기 하이드로-겔이 에어로겔로 형성된 이후, 건조시키는 과정에서 건조로 인한 수축 및 파손을 방지하기 위한 것이다.
The solvent substitution is a step of replacing the water present in the hydro-gel with alcohol, wherein the conversion of the solvent from water to an alcohol is performed after the hydro-gel is formed into an airgel, So as to prevent shrinkage and breakage caused by the above.
이 때, 상기 용매치환에 사용되는 유기용매는 비극성 유기용매를 사용하는 것이 바람직하고, 상기 비극성 유기용매의 양은 하이드로-겔 부피 대비 100 내지 110부피%에 상당하는 양을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 비극성 유기용매는 n-헥산, n-헵탄, c-헥산 중에서 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
In this case, the organic solvent used for the solvent substitution is preferably a non-polar organic solvent, and the amount of the non-polar organic solvent is preferably 100 to 110% by volume relative to the volume of the hydrogel, As the nonpolar organic solvent, it is preferable to use any one of n-hexane, n-heptane and c-hexane.
아울러, 상기와 같이 하이드로-겔의 표면을 친수성에서 소수성으로 개질하고, 그 용매를 물에서 알콜로 교체하는 과정에 대한 구체적인 내용은 일반적인 것이어서 상세한 설명은 생략한다.
In addition, as described above, the process of modifying the surface of the hydrogel from hydrophilic to hydrophobic and replacing the solvent with water from alcohol is a general process, and a detailed description thereof will be omitted.
상기와 같은 표면개질 및 용매치환과정은 동시에 진행하는 것이 바람직하며, 상기 표면개질 및 용매치환과정에 사용되는 용액은 50 내지 80도의 온도로 하여 사용하는 것이 바람직하고, 총 공정시간은 6 내지 8시간동안 진행하는 것이 바람직하다.
The surface modification and the solvent substitution process are preferably performed at the same time, and the solution used for the surface modification and the solvent substitution process is preferably used at a temperature of 50 to 80 ° C., and the total process time is 6 to 8 hours Lt; / RTI >
상기와 같은 표면개질 및 용매치환과정을 거치게 되면, 하이드로-겔은 에어로겔로 변화하게 되며, 상기 에어로겔과 함께 일체형성된 다공재를 섭씨 100도의 건조기에서 2 내지 4시간동안 건조시켜줌으로써, 비로소 다공재에 에어로겔이 담지된, 에어로겔 복합재를 완성하게 되는 것이다.
When the surface modification and the solvent replacement process are performed as described above, the hydrogel changes into an airgel, and the porous material integrally formed with the airgel is dried in a drier at 100 ° C for 2 to 4 hours, Thereby completing the aerogel composite bearing the aerogels.
상기와 같이 다공재의 내부 기공에 에어로겔이 담지된, 에어로겔 복합재는 접착제로써 단열재의 외측면에 적층식으로 견고하게 접착하게 되는 것으로, 상기 단열재는 폼, 블랑켓, 보드의 형태로 형성되어 단열성능을 가진 것이면 어떠한 것이든 가능하며, 보다 구체적으로는 일반적으로 널리 사용되는 발포성 폴리스티렌을 사용하는 것이 바람직하다.
As described above, the airgel composite, in which the airgel is supported on the inner pores of the porous material, is adhered firmly to the outer surface of the heat insulating material by the adhesive agent in a laminated manner. The heat insulating material is formed in the form of a foam, a blanket, , And more specifically, it is preferable to use generally widely used expandable polystyrene.
이 때, 상기 단열재의 외측면에는 다수의 돌기를 형성하여 상기 에어로겔 복합재의 접착면과 접촉되는 면적을 넓힘으로써, 상기 단열재와 에어로겔 복합재가 보다 견고하게 결착되는 것이다.
At this time, a plurality of protrusions are formed on the outer surface of the heat insulating material to widen the contact area with the adhesive surface of the airgel composite so that the heat insulating material and the airgel composite are firmly bonded.
여기서, 상기 단열재의 외측면에 형성되는 다수의 돌기는 수직 및 수평으로 일정 간격으로 형성되어 있으며, 상측 수평간격과 하측 수평간격은 서로 어긋나게 형성하여 에어로겔 복합재의 내측 접착면이 더욱 견고하게 접착되도록 하는 것도 가능하다.
Here, the plurality of protrusions formed on the outer surface of the heat insulating material are formed at regular intervals in the vertical and horizontal directions, and the upper horizontal spacing and the lower horizontal spacing are formed to be shifted from each other so that the inner adhesive surface of the airgel composite is firmly adhered It is also possible.
또한, 상기 돌기의 단면은 원형, 삼각형, 사각형으로 다양하게 형성하여 에어로겔 복합재와 더욱 견고하게 접착되도록 하는 것도 가능하다.
In addition, it is also possible to form the projection in various shapes such as a circular shape, a triangular shape, and a square shape so as to firmly adhere to the aerogel composite material.
아울러, 상기 에어로겔 복합재의 외측면에는 일정 깊이까지 에어로겔이 미담지되도록 하여, 접착제 혹은 수지액은 침투가능하도록 한, 결착부를 형성함으로써, 상기 외측면에 보호코팅층을 접착제로써 접착하거나 수지액으로 형성할 때에, 상기 결착부에 접착제 혹은 수지액의 일부가 침투하여 함께 결착되도록 함으로써, 상기 보호코팅층이 보다 견고하게 형성되도록 하는 것도 가능하다.
The outer surface of the aerogel composite may be provided with a binding portion for allowing the adhesive or the resin liquid to penetrate to a predetermined depth so that the protective coating layer is adhered to the outer surface with an adhesive or formed of a resin liquid The protective coating layer can be formed more firmly by allowing the adhesive agent or the resin liquid to penetrate and bind to the binding portion together.
여기서, 상기 보호코팅층은, 금속 호일(foil) 혹은 수지로 형성하는 것이 바람직한데, 보다 구체적으로는, 상기 보호코팅층을 접착제로 부착할 때에는 알루미늄 호일(foil)을 이용하여 접착하는 것이 바람직하며, 수지액을 이용하여 보호코팅층을 형성할 때에는 실리콘 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
Here, the protective coating layer is preferably formed of a metal foil or a resin. More specifically, when the protective coating layer is adhered with an adhesive, the protective coating layer is preferably bonded using an aluminum foil. When a protective coating layer is formed using a liquid, it is preferable to use a silicone resin.
한편, 상기 다공재의 내부 기공에 졸 상태의 실리카 혼합물을 담지하고 이를 겔화하여 에어로겔로 형성할 때에, 상기 졸 상태의 실리카 혼합물에 적외선 차단물질을 혼합하여 줌으로써, 에어로겔이 적외선에 의한 열에너지를 차단할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
On the other hand, when the silica mixture in a sol state is supported on the inner pores of the porous material and formed into an airgel by gelation, the infrared shielding material is mixed with the silica mixture in the sol state to thereby block the thermal energy caused by infrared rays .
여기서, 상기 적외선 차단물질은, 흑연, 카본블랙, 산화티타늄 중에서 어느 하나 혹은 2개 이상을 복합적으로 혼합하여 사용하는 것도 가능하며, 상기 적외선 차단물질은 단열재에도 내포되도록 하여, 본 발명에 의한 복합 단열재의 단열성능이 더욱 향상되도록 하는 것도 가능하다.
Here, the infrared blocking material may be a mixture of any one or more of graphite, carbon black, and titanium oxide, and the infrared blocking material may be contained in the heat insulating material, It is possible to further improve the heat insulating performance of the heat insulating member.
<실시예 1 - 다공재 : 실리케이트 섬유 부직포>≪ Example 1 - Porous material: silicate fiber nonwoven fabric >
이하에서는 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 제조방법에 대한 보다 구체적인 실시예로서 다공재를 실리케이트 섬유 부직포를 사용한 경우에 대하여 도 1 내지 3을 바탕으로 상세하게 설명하고자 한다.
Hereinafter, as a more specific example of the manufacturing method of the present invention having the above-described structure, a case of using a silicate fiber nonwoven fabric as a porous material will be described in detail with reference to FIGS.
먼저, 본 실시예에서, 상기 단열재는 일정 두께의 패널로 발포성형된 발포성 폴리스티렌(6)을 이용한다.
First, in this embodiment, the heat insulating material uses a foamed
또한, 본 실시예에서 다공재으로 사용하는 실리케이트 섬유 부직포(1)는 실리케이트 섬유를 압착하여 부직포 형태로 형성한 것으로, 상기 실리케이트 섬유 부직포(1)의 내부에 형성되는 개방형 기공(2)의 부피는 20부피%를 형성한 것으로 하였다.
The silicate fiber nonwoven fabric 1 used as a porous material in the present embodiment is formed by pressing silicate fibers in the form of a nonwoven fabric. The volume of the open pore 2 formed in the silicate fiber nonwoven fabric 1 is 20% by volume.
상기와 같은 실리케이트 섬유 부직포(1)에는 졸(Sol) 상태의 실리카 혼합물을 분사하여, 그 내부 기공에 상기 졸 상태의 실리카 혼합물이 담지되도록 하게 된다.
A silica mixture in a sol state is injected into the silicate fibrous nonwoven fabric 1 as described above, so that the silica mixture in the sol state is supported on the inner pores thereof.
여기서, 상기 졸 상태의 실리카 혼합물은, 물유리 39중량%, 물 61중량%를 혼합한 혼합용액 450g에 황산용액 35g을 첨가하여 교반함으로써 형성하며, 상기 황산용액은 28부피%의 농도로 희석하여 사용하였다.
The silica mixture in the sol state was formed by adding 35 g of a sulfuric acid solution to 450 g of a mixed solution obtained by mixing 39 wt% of water glass and 61 wt% of water and stirring. The sulfuric acid solution was diluted to a concentration of 28 vol% Respectively.
이 때, 상기 물유리, 물, 황산용액은 라인믹서에서 교반하여 실리카 혼합물을 형성하였으며, 보다 구체적으로 설명하면, 물유리와 물을 혼합한 후, 촉매로써 황산용액을 첨가하여 분사하였다.
At this time, the water glass, water, and sulfuric acid solution were stirred in a line mixer to form a silica mixture. More specifically, water glass and water were mixed, followed by addition of a sulfuric acid solution as a catalyst.
여기서, 상기 졸 상태의 실리카 혼합물을 실리케이트 섬유 부직포(1)에 분사할 때에는 외측면에서 일정 깊이까지는 실리카 혼합물이 담지되지 않도록 한, 결착부(9)를 형성함으로써, 추후 접착제나 수지액으로 보호코팅층(7)을 견고하게 형성할 수 있도록 하였다.
Here, when spraying the silica mixture in the sol state onto the silicate fibrous nonwoven fabric 1, the
상기와 같은 졸 상태의 실리카 혼합물을 실리케이트 섬유 부직포(1)에 분사를 하게 되면, 상기 졸 상태의 실리카 혼합물은 상기 실리케이트 섬유 부직포(1)의 내부 기공(2)에 깊숙히 유동적으로 침투하여 담지되고, 일정 시간이 경과하면 담지된 상태에서 겔(gell)화가 이루어지는데, 본 실시예에서는 30초가 소요되었다.
When the siliceous fibrous nonwoven fabric 1 is sprayed with the silica mixture as described above, the silica mixture in the sol state penetrates deeply into the inner pores 2 of the silicate fibrous nonwoven fabric 1 and is carried thereon, When a certain period of time has elapsed, gelation takes place in the supported state, which takes 30 seconds in this embodiment.
상기와 같이 실리케이트 섬유 부직포(1)의 내부 기공(2)에 담지된 실리카 혼합물이 그대로 겔화되면 하이드로-겔이 형성되고, 상기 하이드로-겔은 숙성과정을 통하여 그 결합구조가 더욱 견고하게 형성되는데, 이 때, 상기 하이드로-겔(5)의 숙성은 황산용액을 통하여 이루어진다.
As described above, when the silica mixture supported on the inner pores 2 of the silicate fiber nonwoven fabric 1 is gelled as it is, a hydro-gel is formed, and the hydro-gel has a stronger bonding structure through the aging process. At this time, the hydro-
여기서, 상기 숙성용 황산용액은 2부피%의 농도로 희석하여 사용하였으며, 상기 숙성과정은 상기 하이드로-겔이 담지된 실리케이트 섬유 부직포(1)를 숙성용 황산용액에 5시간동안 담그어 숙성시키게 된다.
Here, the aging sulfuric acid solution was diluted to a concentration of 2 vol%. In the aging process, the hydrogel-supported silicate fibrous nonwoven fabric (1) was immersed in a sulfuric acid solution for aging for 5 hours to aged.
상기와 같이 숙성과정을 거친 하이드로-겔은 물을 이용하여 불순물인 나트륨이온을 제거하는 불순물 세척과정을 거치게 되는데, 이 때, 상기 물은 10리터를 준비하고, 그 속에 하이드로-겔이 담지된 실리케이트 섬유 부직포(1)를 10시간동안 담그어 나트륨이온이 제거되도록 하였고, 상기 10리터의 물은 2시간마다 교체하여 주었다.
The hydrogel, which has undergone the aging process as described above, is subjected to an impurity cleaning process for removing sodium ions, which are impurities, using water. At this time, 10 liters of the water is prepared, and a hydrogel-supported silicate The fibrous nonwoven fabric 1 was immersed for 10 hours to remove sodium ions, and the 10 liters of water was replaced every 2 hours.
상기와 같이 불순물 세척과정을 통하여 불순물이 제거된 하이드로-겔은 표면개질 및 용매치환과정을 거치게 되는데, 여기에서는 상기 표면개질과 관련하여 유기실란 화합물로서 헥산메틸디실라잔(HMDS : Hexamethyldisilazane)을 이용하였고, 상기 용매치환과 관련하여 비극성 유기용매로서 n-헥산을 이용하였다.
The hydrogel in which the impurities are removed through the impurity washing process is subjected to a surface modification and a solvent substitution process as described above. Here, hexamethyldisilazane (HMDS: Hexamethyldisilazane) is used as the organosilane compound in relation to the surface modification And n-hexane was used as a non-polar organic solvent in connection with the solvent substitution.
보다 구체적으로, 상기 헥산메틸디실라잔은 1리터, n-헥산은 10리터를 준비하고, 위 두 용액(HMDS, n-헥산)을 섭씨 65도로 유지되도록 하여 함께 담은 용기에 상기 실리케이트 섬유 부직포(하이드로-겔이 담지된 것)(1)를 8시간 담그어 줌으로써 표면개질과 용매치환이 함께 이루어지도록 하였다.
More specifically, 1 liter of hexamethyldisilazane and 10 liters of n-hexane were prepared, and the above two solutions (HMDS, n-hexane) were kept at 65 ° C, and the silicate fibrous nonwoven fabric (1) was soaked for 8 hours so that the surface modification and the solvent substitution were performed together.
상기와 같은 표면개질 및 용매치환이 이루어지면, 상기 하이드로-겔은 에어로겔(3)로 변화되며, 상기 에어로겔(3)이 담지된 실리케이트 섬유 부직포(1)를 건조기에서 섭씨 100도로 5시간동안 건조하여 줌으로써, 에어로겔 복합재(4)를 형성하게 되는 것이다.
After the surface modification and the solvent substitution are performed as described above, the hydrogel is changed into an
단열재인 발포성 폴리스티렌(6)의 상하 양면에 상기와 같이 형성된 에어로겔 복합재(4)의 일면을 접착제(8)를 이용하여 부착하였다. 상기 접착제(8)는 우레탄계열의 접착제를 사용하였다.
One side of the
이 때, 상기 발포성 폴리스티렌(6)의 외측면에는 다수의 돌기(5)가 돌출형성되어 있어서 섬유가 압축된 구성으로 형성된 에어로겔 복합재(4)의 내측 접착면은 상기 돌기(5)에 의해 그 접착이 더욱 견고하게 이루어지게 된다.
At this time, a plurality of
아울러, 상기와 같이 다공재인 실리케이트 섬유 부직포(1)와 그 내부 기공(2)에 담지되는 에어로겔(3)로 형성되는 에어로겔 복합재(4)의 외측면에는 보호코팅층(7)을 형성하였는데, 상기 보호코팅층(7)은 접착제 혹은 수지액의 일부가 침투가능한 결착부(9)를 통하여 에어로겔 복합재(4)의 외측면에 견고하게 고착되어 에어로겔(3)의 이탈을 방지하고, 단열성능을 반영구적으로 유지시킬 수 있게 된다. 이때, 상기 보호코팅층(7)은 금속 호일 중에서 알루미늄 호일을 이용하였다.
The
<실시예2 - 다공재 : 멜라민 폼>≪ Example 2 - Multifunctional material: melamine foam >
이어서, 본 실시예에서는 다공재로서 멜라민 폼을 사용한 경우에 대하여 상세하게 설명하고자 한다.
Next, the case of using melamine foam as a porous material will be described in detail in this embodiment.
먼저, 본 실시예에서, 상기 단열재는 일정 두께의 패널로 발포성형된 발포성 폴리스티렌을 이용한다.
First, in this embodiment, the heat insulating material uses expandable polystyrene which is foam molded into a panel of a certain thickness.
또한, 본 실시예에서 다공재으로 사용하는 멜라민 폼은 멜라민 수지를 발포시켜 보드 형태로 형성한 것으로, 멜라민 폼의 내부에 형성되는 개방형 기공의 부피는 20부피%가 형성된 것을 사용하였다.
In this embodiment, the melamine foam used as the porous material is formed in the form of a board by foaming a melamine resin. The volume of the open pore formed in the melamine foam is 20% by volume.
상기와 같은 멜라민 폼에는 졸(Sol) 상태의 실리카 혼합물을 분사하여, 그 내부의 개방형 기공에 졸 상태의 실리카 혼합물이 담지되도록 하였다.
In the melamine foam, a silica mixture in a sol state was injected so that a sol mixture in the form of a sol was supported on the open pores in the melamine foam.
여기서, 상기 졸 상태의 실리카 혼합물은, 물유리 39중량%, 물 61중량%를 혼합한 혼합용액 450g에 황산용액 35g을 첨가하여 교반함으로써 형성하였으며, 상기 황산용액은 28부피%의 농도로 희석하여 사용하였다.
The silica mixture in the sol state was formed by adding 35 g of a sulfuric acid solution to 450 g of a mixed solution obtained by mixing 39% by weight of water glass and 61% by weight of water and stirring. The sulfuric acid solution was diluted to a concentration of 28% Respectively.
이 때, 상기 물유리, 물, 황산용액은 라인믹서에서 교반하여 실리카 혼합물을 형성하였으며, 보다 구체적으로 설명하면, 물유리와 물을 혼합한 후, 촉매로써 황산용액을 첨가하여 분사하였다.
At this time, the water glass, water, and sulfuric acid solution were stirred in a line mixer to form a silica mixture. More specifically, water glass and water were mixed, followed by addition of a sulfuric acid solution as a catalyst.
여기서, 상기 졸 상태의 실리카 혼합물을 멜라민 폼에 분사할 때에는 그 외측면에서 일정 깊이까지는 실리카 혼합물이 담지되지 않도록 한, 결착부(9)를 형성함으로써, 추후 접착제나 수지액으로 보호코팅층을 견고하게 형성할 수 있도록 하였다.
Here, when the silica mixture in the sol state is injected onto the melamine foam, the
상기와 같은 졸 상태의 실리카 혼합물을 멜라민 폼에 분사를 하게 되면, 상기 졸 상태의 실리카 혼합물은 상기 멜라민 폼의 내부 기공에 깊숙히 유동적으로 침투하여 담지되고, 일정 시간이 경과하면, 담지된 상태에서 겔(gell)화가 이루어지는데, 본 실시예에서는 30초가 소요되었다.
When the silica mixture in the sol state is injected into the melamine foam, the silica mixture in the sol state penetrates deeply into the inner pores of the melamine foam and is carried by the melamine foam. When a predetermined time elapses, (gell), which takes 30 seconds in this embodiment.
상기와 같이 멜라민 폼의 내부 기공에 담지된 실리카 혼합물이 그대로 겔화되면 하이드로-겔로 형성되고, 상기 하이드로-겔은 숙성과정을 통하여 그 결합구조가 더욱 견고하게 형성되는데, 이 때, 상기 하이드로-겔의 숙성은 황산용액을 통하여 이루어진다.
As described above, when the silica mixture supported on the inner pores of the melamine foam is gelled as it is, the hydrogel is formed into a hydrogel, and the hydrogel is formed more firmly through the aging process. At this time, Aging takes place through a sulfuric acid solution.
상기와 같이 숙성과정을 거친 하이드로-겔은 불순물 세척과정, 표면개질 및 용매치환과정, 건조과정을 통하여 에어로겔로 형성되고, 상기 에어로겔이 담지된 멜라민 폼은 에어로겔 복합재로 형성하게 되는 것이다.
The hydrogel, which has undergone the aging process as described above, is formed of an airgel through an impurity cleaning process, a surface modification process, a solvent replacement process, and a drying process, and the melamine foam bearing the airgel is formed of an airgel composite.
이 때, 상기 불순물 세척과정, 표면개질 및 용매치환과정, 건조과정은 앞서 실시예1과 동일하므로, 관련 내용은 실시예1을 참조하면 될 것이다.
At this time, the impurity cleaning process, the surface modification process, the solvent replacement process, and the drying process are the same as those of the first embodiment.
상기와 같이 형성되는 에어로겔 복합재의 내측 접착면은 단열재인 발포성 폴리스티렌의 외측면에 접착제로 부착하였고, 보다 구체적으로, 상측면 혹은 하측면, 상하측면 모두에 부착하였다.
The inner adhesive surface of the airgel composite thus formed was adhered to the outer surface of the expandable polystyrene as a heat-insulating material with an adhesive, and more specifically attached to both the upper and lower surfaces and the upper and lower surfaces.
이 때, 상기 발포성 폴리스티렌의 외측면에는 다수의 돌기가 돌출형성되어 있어서 에어로겔 복합재의 내측 접착면은 상기 돌기에 의해 접착면적이 더욱 넓어지고 그에 따라 에어로겔 복합재의 내측 접착면과 발포성 폴리스티렌의 외측면은 더욱 견고하게 접착된다.
At this time, a plurality of projections are formed on the outer surface of the foamed polystyrene so that the inner adhesive surface of the airgel composite is widened by the protrusions, so that the inner adhesive surface of the airgel composite and the outer surface of the foamed polystyrene And more firmly bonded.
아울러, 상기와 같은 에어로겔 복합재의 외측면에는 보호코팅층을 형성하였는데, 상기 보호코팅층은 접착제 혹은 수지액의 일부가 침투가능한 결착부를 통하여 견고하게 고착되는 구조이므로, 에어로겔의 이탈을 방지하고, 단열성능을 반영구적으로 유지시킬 수 있게 된다. 이때, 상기 보호코팅층은 금속 호일 중에서 알루미늄 호일을 이용하였다.
In addition, a protective coating layer is formed on the outer surface of the airgel composite as described above. Since the protective coating layer is a structure in which a part of the adhesive or the resin liquid is fixed firmly through the penetrating binding portion, the airgel is prevented from coming off, It can be maintained semi-permanently. At this time, aluminum foil was used as the protective coating layer in the metal foil.
한편, 상기 멜라민 폼의 내부 기공에 졸 상태의 실리카 혼합물을 형성할 때에, 적외선 차단물질을 추가로 첨가하여 적외선 열에너지를 차단할 수 있도록 하였으며, 상기 적외선 차단물질은 흑연, 카본블랙, 산화티타늄 중에서 어느 하나를 선택하여 분말 형태로 사용하였고, 보다 구체적으로는, 졸 상태의 실리카 혼합물을 형성할 때에 물유리 및 물 중량 대비 10중량%에 상당하는 중량으로 첨가하여 형성하였다.
Meanwhile, when forming a silica mixture in a sol state in the inner pores of the melamine foam, an infrared ray blocking material may be further added to block infrared ray heat energy. The infrared ray blocking material may be any one of graphite, carbon black, and titanium oxide Was used in powder form. More specifically, water was added to form a silica mixture in the form of a sol in an amount corresponding to 10% by weight of water glass and water.
상기와 같은 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서는 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있음은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit of the invention.
1 : 실리케이트 섬유부직포 2 : 기공
3 : 에어로겔 4 : 에어로겔 복합재
5 : 돌기 6 : 발포성 폴리스티렌(스티로폼)
7 : 보호코팅층 8 : 접착제
9 : 결착부1: Silicate fiber nonwoven fabric 2: Porosity
3: Aerogel 4: Aerogel composite
5: Projection 6: Expandable polystyrene (styrofoam)
7: protective coating layer 8: adhesive
9:
Claims (33)
Forming an airgel composite by supporting an airgel on an open pore formed in a porous material having a predetermined thickness and bonding the airgel composite to an outer surface of a heat insulating material having a predetermined shape having a plurality of protrusions formed thereon. A method for producing a composite insulation with an airgel composite.
상기 에어로겔 복합재는 단열재의 외측면에 결착하되, 상기 단열재의 외측 일면 혹은 서로 대향되는 외측 양면에 결착하는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the airgel composite is bonded to the outer surface of the heat insulating material, and the airgel composite is adhered to the outer surface of the heat insulating material or the opposite outer surfaces of the heat insulating material.
상기 에어로겔 복합재의 내측 접착면은, 다수의 돌기가 형성된 단열재의 외측면에 접착제로 결착되도록 하고, 그 반대의 외측면에는 보호코팅층을 형성하여 에어로겔의 이탈을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein an inner adhesive surface of the airgel composite is bonded to an outer surface of a heat insulating material having a plurality of protrusions by an adhesive and a protective coating layer is formed on an outer surface of the outer surface of the insulating adhesive to prevent airgel detachment. A method for producing a composite insulation with an airgel composite.
상기 에어로겔 복합재의 외측면에서 일정 깊이까지는 에어로겔이 미담지되어 접착제 혹은 수지액이 침투가능한 결착부를 형성하여, 상기 결착부를 통하여 보호코팅층이 고착되도록 하는 것을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the aerogel composite material is adhered to the airgel composite to a predetermined depth to form a binding portion capable of infiltrating with an adhesive or a resin liquid to fix the protective coating layer through the binding portion. Gt;
상기 보호코팅층은, 금속 호일(foil) 혹은 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the protective coating layer is formed of a metal foil or a resin.
상기 다공재는, 폼 혹은 섬유로 형성됨을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the porous material is formed of foam or fiber. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 폼으로 형성되는 다공재는, 매트, 보드, 패널의 형태 중 어느 하나로 형성됨을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the porous material formed of the foam is formed of any one of a mat, a board, and a panel.
상기 폼은, 유기물, 무기물, 금속 중 어느 하나를 이용하여 성형된 것을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the foam is formed using one of an organic material, an inorganic material, and a metal.
상기 유기물은, 멜라민, 폴리우레탄, 아미노, 폴리스티렌 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the organic material is any one of melamine, polyurethane, amino, and polystyrene.
상기 금속은 알루미늄, 구리, 니켈 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the metal is one of aluminum, copper, and nickel.
상기 섬유로 형성되는 다공재는, 블랑켓, 매트의 형태 중 어느 하나로 형성됨을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the porous material formed of the fibers is formed of one of a blanket and a mat. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 섬유는, 실리케이트섬유, 세라믹섬유, 미네랄 울, 유리섬유, 유리솜, 폴리에틸렌섬유, 탄소섬유 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the fiber is formed of any one of silicate fiber, ceramic fiber, mineral wool, glass fiber, glass wool, polyethylene fiber, and carbon fiber.
상기 에어로겔은, 졸 상태의 실리카 혼합물을 다공재의 내부 기공에 담지하고, 숙성시켜 하이드로-겔로 형성한 후, 불순물인 나트륨 이온을 제거하고, 표면개질 및 용매치환을 한 다음, 건조하는 과정을 포함하여 형성됨을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
The aerogels include a process in which a silica mixture in a sol state is carried on the inner pores of the porous material, aged to form a hydrogel, and then the impurity sodium ions are removed, the surface is modified and the solvent is substituted, Wherein the airgel composite is bonded to the surface of the composite insulation material.
상기 돌기는 단열재의 외측면에 수평 및 수직으로 일정 간격으로 형성되되, 상측 수평간격과 하측 수평간격은 서로 어긋나게 형성되는 것을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the projections are formed on the outer surface of the heat insulating material at regular intervals horizontally and vertically, and the upper horizontal spacing and the lower horizontal spacing are formed to be shifted from each other.
상기 돌기는, 원형, 삼각형, 사각형 중 어느 하나의 단면 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the projections are formed in any one of circular, triangular, and rectangular cross-sectional shapes.
상기 단열재는 발포재로 형성된 것을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating material is formed of a foamed material.
상기 발포재는 스티로폼인 것을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
17. The method of claim 16,
Wherein the foaming material is styrofoam. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 졸 상태의 실리카 혼합물은 적외선 차단물질이 더 포함되되, 상기 적외선 차단물질은 흑연, 카본블랙, 산화티타늄 중에서 어느 하나 혹은 2개 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 에어로겔 복합재가 결착된 복합 단열재의 제조방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the silica mixture in the sol state further comprises an infrared ray blocking material, and the infrared ray blocking material is a mixture of at least one of graphite, carbon black, and titanium oxide, or a mixture of two or more thereof. Method of manufacturing insulation.
A heat insulating material formed in a predetermined shape; A plurality of protrusions formed on outer surfaces of the heat insulating material; An aerogel composite material adhered to an outer surface of the heat insulating material with an adhesive and being fixed together with the protrusions; Wherein the composite insulation comprises:
상기 단열재는 발포재로 형성된 것을 특징으로 하는, 복합 단열재.
20. The method of claim 19,
Wherein the heat insulating material is formed of a foamed material.
상기 발포재는 스티로폼인 것을 특징으로 하는, 복합 단열재.
21. The method of claim 20,
Wherein the foaming material is styrofoam.
상기 돌기는 단열재의 외측면에 수평 및 수직으로 일정 간격으로 형성되되, 상측 수평간격과 하측 수평간격은 서로 어긋나게 형성되는 것을 특징으로 하는, 복합 단열재.
20. The method of claim 19,
Wherein the projections are formed on the outer surface of the heat insulating material at regular intervals horizontally and vertically, and the upper horizontal spacing and the lower horizontal spacing are formed to be shifted from each other.
상기 돌기는 원형, 삼각형, 사각형 중 어느 하나의 단면 형태로 형성된 것을 특징으로 하는, 복합 단열재.
20. The method of claim 19,
Wherein the protrusions are formed in any one of circular, triangular, and rectangular cross-sectional shapes.
상기 에어로겔 복합재는, 일정 두께로 형성되는 다공재; 상기 다공재 내부의 개방형 기공에 담지되는 에어로겔; 을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는, 복합 단열재.
20. The method of claim 19,
The airgel composite includes: a porous material formed to a predetermined thickness; An airgel supported on the open pores in the porous material; Wherein the composite insulation is formed of a thermoplastic resin.
상기 다공재는, 폼 혹은 섬유로 형성됨을 특징으로 하는, 복합 단열재.
25. The method of claim 24,
Characterized in that said porous material is formed of foam or fiber.
상기 폼으로 형성되는 다공재는, 매트, 보드, 패널의 형태 중 어느 하나로 형성됨을 특징으로 하는, 복합 단열재.
26. The method of claim 25,
Wherein the porous material formed of the foam is formed of any one of a mat, a board, and a panel.
상기 섬유로 형성되는 다공재는, 블랑켓, 매트의 형태 중 어느 하나로 형성됨을 특징으로 하는, 복합 단열재.
26. The method of claim 25,
Wherein the porous material formed of the fibers is formed of one of a blanket and a mat.
상기 폼은, 유기물, 무기물, 금속 중 어느 하나를 이용하여 성형된 것을 특징으로 하는, 복합 단열재.
27. The method of claim 26,
Wherein the foam is formed using any one of an organic material, an inorganic material, and a metal.
상기 유기물은, 멜라민, 폴리우레탄, 아미노, 폴리스티렌 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 복합 단열재.
27. The method of claim 26,
Wherein the organic material is any one of melamine, polyurethane, amino, and polystyrene.
상기 금속은 알루미늄, 구리, 니켈 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 복합 단열재.
27. The method of claim 26,
Wherein the metal is any one of aluminum, copper, and nickel.
상기 섬유는, 실리케이트섬유, 세라믹섬유, 미네랄 울, 유리섬유, 유리솜, 폴리에틸렌섬유, 탄소섬유 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는, 복합 단열재.
28. The method of claim 27,
Characterized in that the fibers are formed of any one of silicate fibers, ceramic fibers, mineral wool, glass fibers, glass wool, polyethylene fibers and carbon fibers.
상기 에어로겔 복합재의 외측면에서 일정 깊이까지는 에어로겔이 미담지되어 접착제 혹은 수지액이 침투가능한 결착부가 형성되어, 상기 결착부를 통하여 보호코팅층이 고착되도록 하는 것을 특징으로 하는, 복합 단열재.
25. The method of claim 24,
Wherein an aerogel is sparged to a certain depth from the outer surface of the airgel composite so that an adhesive or a resin liquid permeable portion is formed so that the protective coating layer is fixed through the binding portion.
상기 보호코팅층은 금속 호일(foil) 혹은 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는, 복합 단열재.33. The method of claim 32,
Characterized in that the protective coating layer is formed of a metal foil or a resin.
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