KR20170053985A - 진공 단열재 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 심재; 및 상기 심재가 삽입된 봉지부재를 포함하고, 상기 봉지부재는 상기 심재를 감싸는 내측부와, 상기 내측부와 이어지며 상기 심재가 삽입되며, 상기 삽입된 심재를 외부와 차단하기 위해 융착되는 융착면을 지닌 삽입폐쇄부로 구성된 외피재를 포함하고, 상기 내측부는 상기 심재를 따라 형성되는 모서리에서 넌-폴딩 엣지를 지니며, 상기 넌-폴딩 엣지는 인접하는 넌-폴딩 엣지와 융착하는 것인 진공 단열재 및 이의 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 진공 단열재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차단성, 내구성 및 내충격성이 뛰어난 진공 단열재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
진공 단열재는 단열재 내부를 진공처리함으로써 단열재 내부의 대류 현상을 차단시켜 기존 유/무기 단열재 대비 다섯배 이상의 우수한 단열성능을 나타내도록 하는 소재이다.
일반적인 진공 단열재(10)의 구성은, 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 크게 심재(core material)(12), 외피재인 봉지 부재(sealing member)(11), 및 외피재 내로 유입되는 가스 성분을 제거하기 위한 가스 흡착제(getter)(13)로 이루어진다.
심재(12)를 봉지 부재(11) 내에 용이하게 삽입하기 위해 봉지 부재(11)는 심재 사이즈에 비해 1 내지 80mm 더 크게 제작되며, 이러한 크기 차이로 인하여 도 1a에 도시된 바와 같이 봉지 부재(11)의 열융착 테두리 접합부(D1)가 핀(fin)으로 남게 된다. 종래에는 진공 단열재의 연속식 설치를 위해 이러한 핀 부를 봉투 접기식으로 폴딩(Folding)하여 사용하였다.
사각형 형태의 진공 단열재에서는 총 네 변에 핀이 형성되고, 일반적인 진공 단열재의 제조방법에서는 상기 네 변의 핀이 모두 봉투 접기식으로 접혀서 제조된다. 이와 같이 접히는 핀 부는 열교 차단 성능에 불리한 구조를 제공하며, 또한 이중으로 꺽이는 각 모서리 부분에서 크랙이 발생하여 미세 누설 및 투습으로 인해 장기 내구성의 저하 및 높은 불량율의 원인이 되기도 하는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허 제2012-0013067호에서는 도 1b에 도시된 바와 같이 이격된 두 변만을 폴딩하고 그 단부를 테이프(14)로 고정한 구조를 제시하고 있지만 충분한 해결책이 되지는 못하는 실정이다.
본 발명은 열교 현상을 최소화하고 치수 안정성을 향상시키면서 차단성, 내구성 및 내충격성이 뛰어난 진공 단열재 및 이의 제조방법을 제공한다.
한편으로, 본 발명은
심재; 및 상기 심재가 삽입된 봉지부재를 포함하고,
상기 봉지부재는
상기 심재를 감싸는 내측부와,
상기 내측부와 이어지며 상기 심재가 삽입되며, 상기 삽입된 심재를 외부와 차단하기 위해 융착되는 융착면을 지닌 삽입폐쇄부로 구성된 외피재를 포함하고,
상기 내측부는 상기 심재를 따라 형성되는 모서리에서 넌-폴딩 엣지를 지니며, 상기 넌-폴딩 엣지는 인접하는 넌-폴딩 엣지와 융착하는 것인 진공 단열재를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 내측부는 상기 심재와 접촉하는 상부면, 하부면, 한 쌍의 측면 및 상기 삽입폐쇄부와 마주하는 바닥면을 포함하며, 상기 삽입폐쇄부는 상기 상부면, 하부면, 측면과 일체형으로 연장되어 형성되는 상부 융착면 및 하부 융착면을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 외피재는 상기 심재에 대해서 순차적으로 적층되는 융착층, 차단층 및 보호층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 인접하는 넌-폴딩 엣지들은 각각의 융착층이 서로 마주보도록 융착할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상부 융착면과 하부 융착면은 각각의 융착층이 서로 마주보도록 융착할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명은
심재를 감싸는 내측부; 및 상기 내측부와 이어지며 상기 심재가 삽입되고, 상기 삽입된 심재를 외부와 차단하기 위해 융착되는 융착면을 지닌 삽입폐쇄부를 포함하며,
상기 내측부는 상기 심재를 따라 형성되는 모서리에서 넌-폴딩 엣지를 지니고, 상기 넌-폴딩 엣지는 인접하는 넌-폴딩 엣지와 융착하는 것인 진공 단열재용 봉지 부재를 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은
압축된 심재를 상기에 따른 봉지 부재에 삽입한 후, 상기 심재의 압축을 해제하고, 상기 봉지 부재를 진공 포장하는 진공 단열재의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 봉지 부재로 진공 포장된 진공 단열재에 열처리를 추가로 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 열처리는 120 내지 150℃의 온도에서 8 내지 15분 동안 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 진공 단열재는 열교 현상을 최소화하고 치수 안정성을 향상시키면서, 차단성, 내구성 및 내충격성을 동시에 확보할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 진공 단열재의 구조를 도시한 도면으로서, 도 1a는 폴딩 이전의 상태를 도시한 사시도이고, 도 1b는 폴딩 이후의 상태에서 도 1a의 A-A선을 따른 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 단열재의 구조를 나타낸 사시도와 부분 확대 단면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선을 따른 단면도와 부분 확대 단면도이다.
도 4은 도 2의 B-B선을 따른 단면도와 부분 확대 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시한 진공 단열재의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 단열재의 구조를 나타낸 사시도와 부분 확대 단면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선을 따른 단면도와 부분 확대 단면도이다.
도 4은 도 2의 B-B선을 따른 단면도와 부분 확대 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시한 진공 단열재의 평면도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 단열재의 사시도와 부분 확대 단면도이고, 도 3 및 도 4는 도 2에 도시한 진공 단열재를, 각각 도 2의 A-A선 및 B-B선을 따라서 절개한 단면도와 부분 확대 단면도이며, 도 5는 도 2에 도시한 진공 단열재의 평면도이다.
이하 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 단열재를 설명한다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 단열재(100)는 심재(120), 상기 심재(120)가 삽입된 봉지 부재(110) 및 상기 봉지 부재(110) 내부로 유입되는 가스를 제거하기 위한 가스 흡착제(130)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 단열재(100)는 도 2의 부분 확대 단면도에서 도시한 바와 같이 넌-폴딩 엣지를 포함하는데, 이에 대해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
상기 봉지 부재(110)는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 심재(120)를 감싸는 내측부(D0) 및 상기 내측부(D0)와 이어지며 상기 심재(120)가 삽입되고, 상기 삽입된 심재(120)를 외부와 차단하기 위해 융착되는 융착면을 지닌 삽입폐쇄부(D1)로 구성된 외피재를 포함하고, 상기 내측부(D0)와 상기 삽입폐쇄부(D1)를 포함하는 상기 봉지 부재(110)는 상기 융착면을 제외한 모서리에서 넌-폴딩 엣지(E1)를 지니며, 상기 넌-폴딩 엣지(E1)는 인접하는 넌-폴딩 엣지(E1)와 융착할 수 있다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 봉지 부재(110)는 상기 심재(120)가 삽입되어 폐쇄되는 삽입폐쇄부(D1) 및 상기 삽입된 심재(120)를 감싸는 내측부(D0)를 포함한다.
상기 내측부(D0)는 상기 심재(120)와 접촉하는 상부면(110a), 하부면(110b), 한 쌍의 측면(110d) 및 상기 삽입폐쇄부(D1)와 마주하는 바닥면(110c)을 포함할 수 있다. 상기 삽입폐쇄부(D1)는 상기 상부면(110a), 하부면(110b) 및 측면(110d)과 일체형으로 연장되어 형성되는 상부 융착면(110e) 및 하부 융착면(110f)을 포함하는데, 삽입된 심재(120)가 봉지부재(110)로 진공 포장될 수 있도록 상부 융착면(110e)과 하부 융착면(110f)은 상기 내측부(D0)에 이어서 상기 심재(120)를 감싸면서 서로 융착되어 심재(120)를 봉지부재(110)로 진공 포장한다. 이 때, 상부 융착면(110e)과 하부 융착면(110f)이 서로 융착하는 부분은 폴딩될 수 있다.
상기 외피재는 상기 상부면(110a), 하부면(110b), 측면(110d), 바닥면(110c), 상부 융착면(110e) 및 하부 융착면(110f)을 포함하고, 각각의 면은 도 3의 부분 확대 단면도에 도시한 바와 같이, 융착층(113), 차단층(112) 및 보호층(111)이 순차적으로 적층되어 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인접하는 넌-폴딩 엣지(E1)들은 각각의 융착층(113)이 서로 마주보도록 융착할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서 외피재의 상부면(110a)의 엣지는 인접한 측면(110d)의 엣지와 융착되는데, 도 3의 부분 확대 단면도에 도시한 바와 같이, 상부면(110a)의 엣지의 융착층(113)이 인접한 측면(110d)의 엣지의 융착층(113)과 서로 마주보도록 융착된다. 비슷한 방식으로, 외피재의 상부 융착면(110e)과 하부 융착면(110f)이 서로 융착되는 부분도, 도 4의 부분 확대 단면도에 도시한 바와 같이, 상부 융착면(110e)과 하부 융착면(110f) 각각의 융착층(113)이 서로 마주보도록 융착된다. 그리고 상기 넌-폴딩 엣지(E1)들이 융착되는 부분 및 상기 상부 융착면(110e)과 하부 융착면(110f)이 융착되는 부분에 인가되는 분리 응력을 완화하도록 상기 각각의 면에서 상기 심재(120)에 대응하는 융착층(113)은 상기 심재(120)에 열융착할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 넌-폴딩 엣지(E1)는 상기 외피재의 크기가 상기 심재(120) 보다 가로 및 세로 방향으로 소정 크기 이하의 추가적인 너비(nd)를 가지도록 형성할 수 있는데, 이는 진공 단열재(100) 전체에 있어서 외피재의 단단한 접착 상태의 유지를 가능케 하고, 나아가 기밀 진공 상태의 유지를 가능케 한다.
일 실시예에서, 상기 넌-폴딩 엣지(E1)의 너비(nd)는 5mm 내지 20mm일 수 있다. 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 봉지 부재(110)의 크기가 상기 심재(120) 보다 가로 및 세로 방향으로 각각 5mm 내지 20mm만큼 크도록 수행할 수 있다.
통상적인 진공 단열재의 경우 외피재가 심재를 둘러싸고 남는 핀부를 폴딩한 상태로 제품을 출시하게 되는데(도 1a 및 1b 참조), 이 폴딩 부분에서 열교 현상이 발생할 수 있다. 본 발명에서는, 측면을 포함하는 봉지 부재를 사용하여 열전달이 발생할 수 있는 봉지 부재의 엣지를 넌-폴딩(non-folding) 형태로 구현함으로써 열교 현상을 차단하고 치수정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 외피재의 보호층(111)은 최외층으로서 차단층(112)을 보호하고 외부 충격 또는 스크래치로부터 진공 단열재(100)가 파손되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 보호층(111)은 하나 이상의 층으로 구성될 수 있으며, 각 층은 나일론, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 무기물-증착 폴리에틸렌테레프탈레이트, 배향된 폴리프로필렌(OPP), 에틸렌 비닐 알코올(EVOH), 무기물-증착 에틸렌 비닐 알코올, 폴리비닐알코올(PVOH), 무기물-증착 폴리비닐알코올(PVOH), 오모세르(ORMOCER) 및 무기물-증착 오모세르(ORMOCER) 로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 증착에 사용되는 무기물은 알루미늄(Al), 알루미늄 산화물(AlOx), 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx)일 수 있으며, 증착 두께는 100 내지 2000Å, 구체적으로 200 내지 1000Å 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 보호층(111)의 두께는 특별한 제한 없이 진공 단열재에 통상적으로 적용되는 두께, 예컨대 5 내지 30mm, 구체적으로 10 내지 25mm 일 수 있다.
상기 차단층(112)은 진공 단열재의 통기를 막는 역할을 한다. 이러한 차단층(112)으로서는 무기물-증착 필름, 알루미늄 박막 또는 오모세르(ORMOCER)가 사용될 수 있으며, 상기 무기물-증착 필름은 무기물-증착 폴리에틸렌테레프탈레이트, 무기물-증착 에틸렌 비닐 알코올, 무기물-증착 폴리비닐알코올(PVOH) 및 무기물-증착 오모세르(ORMOCER)로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 증착에 사용되는 무기물은 알루미늄(Al), 알루미늄 산화물(AlOx), 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx)일 수 있으며, 증착 두께는 100 내지 2000Å, 구체적으로 200 내지 1000Å 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 무기물-증착 필름은 최종 제품의 원가 및 목적하는 특성에 따라 하나 이상 구비될 수 있다.
상기 차단층(112)의 두께는 특별한 제한 없이 진공 단열재에 통상적으로 적용되는 두께, 예컨대 5 내지 30mm, 구체적으로 10 내지 25mm 일 수 있다.
상기 융착층(113)은 최내층으로서 상기 봉지 부재(110)가 외피재로서 진공 단열재에 적용될 경우 외피재 간 열융착을 가능하게 하고 심재(120)와 밀착되어 밀봉제 역할을 하는 층이다. 이러한 융착층(113)의 재질은 진공 단열재에 통상적으로 사용되는 것이라면 특별한 제한이 없으나, 구체적으로 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLPDE) 필름 또는 캐스트 폴리프로필렌(CPP) 필름이 사용될 수 있다.
상기 융착층(113)의 두께는 특별한 제한 없이 진공 단열재에 통상적으로 적용되는 두께, 예컨대 20 내지 100mm, 구체적으로 30 내지 75mm 일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 외피재는 필요에 따라 특정 특성을 부여하는 부가의 층들을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 다층 구조 내의 각 층간 접착은 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 접착제, 예컨대 우레탄 접착제를 사용하여 수행될 수 있다. 또한, 그 접착 방법에는 특별한 제한이 없으며, 진공 단열재(100)에 통상적으로 적용되는 방식, 예컨대 그라비아, 다이렉트, 리버스, 드라이 라미네이션 방식 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 단열재의 심재(120)로는 글라스 울이 사용될 수 있고, 가스 흡착제(130)로는 CaO(생석회), 금속 분말, 생석회와 금속 분말의 혼합물, 실리카겔 또는 제올라이트가 사용될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 단열재(110)는 압축된 심재(120)를 상기 봉지 부재(110)에 삽입한 후, 상기 심재(120)의 압축을 해제하고, 상기 봉지 부재(110)를 진공 포장하여 제조할 수 있다.
상기 심재(120)의 압축은 상기 심재를 융착 필름 백으로 진공 포장하거나, 상기 심재를 그대로 가압하여 수행할 수 있다.
구체적으로, 상기 심재를 융착 필름 백에 삽입하고 1.0×10-2 torr이상 500 torr이하의 저진공으로 압축하거나, 그대로 외력으로 가압 압축하여 상기 심재의 두께를 압축 전 대비 30 내지 80% 감소시킬 수 있다.
상기 융착 필름 백으로는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLPDE), 부텐 폴리에틸렌, 옥텐 폴리에틸렌, 메탈로센 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 공중합체, 이오노머 중합체, 에틸렌-아크릴산(EAA), 에틸렌-메타아크릴산(EMAA) 등이 사용될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
상기 융착 필름의 두께는 특별한 제한 없이 융착 필름 백에 통상적으로 적용되는 두께, 예컨대 20 내지 100mm 일 수 있다.
본 발명에 따른 진공 단열재는 상부면 및 하부면만을 구비한 종래의 진공 단열재와 비교하여 측면을 더 포함함으로써 상기 압축된 심재가 용이하게 삽입될 수 있다. 또한, 심재를 따라 형성되는 모서리를 넌-폴딩(non-folding) 형태로 구현함으로써 열교 현상을 최소화하고 치수 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기와 같이 제조된 진공 단열재에는 열처리를 추가로 수행할 수 있다. 이때, 열처리는 120 내지 150℃의 온도에서 8 내지 15분 동안 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 단열재는 30년 이상의 장기 내구성을 가지므로 냉장고용은 물론 높은 신뢰성을 요구하는 건축용 진공 단열재로도 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 단열재는 지붕, 천장, 벽, 마루 등의 단열시공을 위한 건축재로 사용되어 고효율의 단열성능을 제공하여 에너지 소비를 최소화할 수 있다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
실시예
1
가스 흡착제를 포함한 심재를 50㎛ 두께의 LLDPE(선형저밀도폴리에틸렌) 융착 필름 백에 넣은 후, 2.0 X 10-1 torr로 진공 포장하였다. 이때, 상기 가스 흡착제로서 생석회(95%)와 지르코늄, 망간, 티타늄, 바륨, 철, 코발트, 알루미늄, 니켈 및 크롬 분말의 혼합물(5%)을 사용하였고, 상기 심재로서 무바인더 글라스 울을 사용하였다.
다음으로, 상기 융착 필름 백으로 진공 포장된 심재를 내측부 및 삽입폐쇄부로 구성된 봉지 부재에 삽입하였다. 이때, 상기 봉지 부재 각 면의 구성은 하기 표 1에 제시한 바와 같다.
그 다음으로, 상기 진공 포장된 심재의 진공을 해제하고, 상기 봉지 부재로 다시 1.0×10-3의 압력으로 진공 포장하여 진공 단열재를 제조하였다.
실시예
2
상기 실시예 1의 방법으로 제조된 진공 단열재에 대해 추가적으로 140℃의 온도에서 15분 동안 열처리를 수행하여 진공 단열재를 제조하였다.
실시예
3
상기 실시예 1의 방법으로 제조된 진공 단열재에 대해 추가적으로 130℃의 온도에서 8분 동안 열처리를 수행하여 진공 단열재를 제조하였다.
비교예
1
융착 필름 백을 사용하지 않고, 상부면 및 하부면으로 구성된 봉지 부재를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 진공 단열재를 제조하였다.
제조된 진공 단열재에 대해서 하기 사항에 대해 평가하여, 그 결과를 하기 표 1에 제시하였다.
- 초기 열관류율(mW/m2K)
- 초기 열전도율(mW/mK)
- 내구성(1): 100℃에서 50일 동안 방치후의 열전도율(=10년 내구성)
- 내구성(2): 100℃에서 150일 동안 방치후의 열전도율(=30년 내구성)
- 내구성(3): RH 0~80%, -30~80℃, 30일 동안 방치후의 열전도율(=10년 내구성)
- 내구성(4): RH 0~80%, -30~80℃, 80일 동안 방치후의 열전도율(=30년 내구성)
| 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | |||
| 상, 하부 면 및 상, 하부 융착면 |
보호층 (최외층) |
VmPET(㎛) | 12 | 12 | 12 | 12 |
| 보호층 | VmPET(㎛) | 12 | 12 | 12 | 12 | |
| 차단층 | VmPET(㎛) | 12 | 12 | 12 | 12 | |
| 융착층 (최내층) |
LLDPE(㎛) | 50 | 50 | 50 | 50 | |
| 측면 및 바닥면 | 보호층 (최외층) |
Ny(㎛) | 15 | 15 | - | - |
| 무기물-증착 PET(㎛) | - | - | 12 | |||
| 보호층 | Ny(㎛) | 25 | 25 | - | - | |
| 무기물-증착 PET(㎛) | - | - | 12 | |||
| 차단층 | Al(㎛) | 7 | 7 | - | - | |
| 무기물-증착 PET(㎛) | - | - | 12 | |||
| 융착층 (최내층) |
LLDPE(㎛) | 50 | 50 | 50 | - | |
| 폴딩 | 적용여부 | X | X | X | O | |
| 열처리 | 온도(℃) | - | 140 | 130 | - | |
| 시간(분) | - | 15 | 8 | - | ||
| 샘플규격 | 가로 X 세로 X 높이(mm) (290 X 410 X 12) |
291 X 422 X 12.4 | 292 X 423 X 12.1 | 292 X 423 X 12.3 | 295 X 426 X 13.6 | |
| 초기 열관류율(mW/m2K) | 1.53 | 1.57 | 1.49 | 1.69 | ||
| 초기 열전도율(mW/mK) | 1.72 | 1.70 | 1.71 | 1.80 | ||
| 진공 단열재 내구성(1) (100℃, 50일 방치) = 10년 내구성능 |
2.84 | 2.99 | 3.03 | 3.11 | ||
| 진공 단열재 내구성(2) (100℃, 150일 방치) = 30년 내구성능 |
3.52 | 3.63 | 3.75 | 3.79 | ||
| 진공 단열재 내구성(3) (RH 0~80%, -30~80℃, 30일 방치) = 10년 내구성능 |
2.93 | 3.17 | 3.22 | 3.28 | ||
| 진공 단열재 내구성(4) (RH 0~80%, -30~80℃, 80일 방치) = 30년 내구성능 |
4.91 | 4.97 | 4.93 | 4.95 | ||
VmPET: 알루미늄-증착 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)
Ny: 나일론
Al: 알루미늄
LLDPE: 선형 저밀도 폴리에틸렌
상기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 진공 단열재는 종래 기술에 따른 비교예 1의 진공 단열재 보다 우수한 초기 열관류율, 열전도율 및 치수 안정성을 나타내었다.
또한, 실시예 1 내지 3의 진공 단열재는 비교예 1의 진공 단열재와 동등한 수준의 내구성을 나타내었다.
이를 통하여, 본 발명에 따른 진공 단열재는 종래의 진공 단열재와 비교하여 측면을 더 포함하여 넌-폴딩 엣지들 간 융착을 형성함으로써, 열교 현상을 최소화하고 치수 안정성을 향상시키면서 차단성, 내구성 및 내충격성을 동시에 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (16)
- 심재; 및 상기 심재가 삽입된 봉지부재를 포함하고,
상기 봉지부재는
상기 심재를 감싸는 내측부와,
상기 내측부와 이어지며 상기 심재가 삽입되며, 상기 삽입된 심재를 외부와 차단하기 위해 융착되는 융착면을 지닌 삽입폐쇄부로 구성된 외피재를 포함하고,
상기 내측부는 상기 심재를 따라 형성되는 모서리에서 넌-폴딩 엣지를 지니며, 상기 넌-폴딩 엣지는 인접하는 넌-폴딩 엣지와 융착하는 것인 진공 단열재. - 제1항에 있어서, 상기 내측부는 상기 심재와 접촉하는 상부면, 하부면, 한 쌍의 측면 및 상기 삽입폐쇄부와 마주하는 바닥면을 포함하며,
상기 삽입폐쇄부는 상기 상부면, 하부면 및 측면과 일체형으로 연장되어 형성되는 상부 융착면 및 하부 융착면을 포함하는 것인 진공 단열재. - 제2항에 있어서, 상기 외피재는 상기 심재에 대해서 순차적으로 적층되는 융착층, 차단층 및 보호층을 포함하는 것인 진공 단열재.
- 제3항에 있어서, 상기 인접하는 넌-폴딩 엣지들은 각각의 융착층이 서로 마주보도록 융착하는 것인 진공 단열재.
- 제3항에 있어서, 상기 상부 융착면과 하부 융착면은 각각의 융착층이 서로 마주보도록 융착하는 것인 진공 단열재.
- 제3항에 있어서, 상기 보호층은 하나 이상의 층으로 구성되고, 각 층은 나일론, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 무기물-증착 폴리에틸렌테레프탈레이트, 배향된 폴리프로필렌(OPP), 에틸렌 비닐 알코올(EVOH), 무기물-증착 에틸렌 비닐 알코올, 폴리비닐알코올(PVOH), 무기물-증착 폴리비닐알코올(PVOH), 오모세르(ORMOCER) 및 무기물-증착 오모세르(ORMOCER)로 구성된 군으로부터 선택되는 진공 단열재.
- 제6항에 있어서, 상기 무기물은 알루미늄(Al), 알루미늄 산화물(AlOx), 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx)인 진공 단열재.
- 제3항에 있어서, 상기 차단층은 무기물-증착 필름, 알루미늄 박막 또는 오모세르(ORMOCER)인 진공 단열재.
- 제8항에 있어서, 상기 무기물-증착 필름은 무기물-증착 폴리에틸렌테레프탈레이트, 무기물-증착 에틸렌 비닐 알코올, 무기물-증착 폴리비닐알코올(PVOH) 및 무기물-증착 오모세르(ORMOCER)로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 진공 단열재.
- 제9항에 있어서, 상기 무기물은 알루미늄(Al), 알루미늄 산화물(AlOx), 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx)인 진공 단열재.
- 제3항에 있어서, 상기 융착층이 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLPDE) 필름 또는 캐스트 폴리프로필렌(CPP) 필름인 진공 단열재.
- 심재를 감싸는 내측부; 및 상기 내측부와 이어지며 상기 심재가 삽입되고, 상기 삽입된 심재를 외부와 차단하기 위해 융착되는 융착면을 지닌 삽입폐쇄부를 포함하며,
상기 내측부는 상기 심재를 따라 형성되는 모서리에서 넌-폴딩 엣지를 지니고, 상기 넌-폴딩 엣지는 인접하는 넌-폴딩 엣지와 융착하는 것인 진공 단열재용 봉지 부재. - 압축된 심재를 제12항에 따른 봉지 부재에 삽입한 후, 상기 심재의 압축을 해제하고, 상기 봉지 부재를 진공 포장하는 것인 진공 단열재의 제조 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 심재의 압축은 상기 심재를 융착 필름 백으로 진공 포장하거나, 또는 상기 심재를 그대로 가압하여 수행하는 것인 제조방법.
- 제13항에 있어서, 상기 봉지 부재로 진공 포장된 진공 단열재에 열처리가 추가로 수행하는 제조방법.
- 제15항에 있어서, 상기 열처리는 120 내지 150℃의 온도에서 8 내지 15분 동안 수행하는 것인 제조방법.
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