KR20190026510A - 에어캡(air-cap) 단열재 복합 보드 제조 방법 및 이를 이용한 복합 보드 - Google Patents

에어캡(air-cap) 단열재 복합 보드 제조 방법 및 이를 이용한 복합 보드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단열성이 우수하며 난연 기능을 부여한 에어캡(air-cap) 복합보드 및 그 제조 방법에 의한 것으로서, 보다 상세하게는 두께가 얇으면서도 단열기능이 뛰어나며 화재시 난연 기능과 향균, 방수성, 결로의 특성을 가지는 새로운 내장용 판재 제조 방법 및 이를 이용해서 제조되는 복합 보드를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 복합패널은 기재 층인 에어캡(air-cap)에 부직포를 열융착 방법으로 합지된 것 을 특징으로 하며 상기 부직포 표면에 무기질바인더에 “실리카 에어로겔”조성물로 구성된 코팅 층을 형성한 후 그 위에 난연 처리된 면섬유를 포함하는 면판을 접착하여 제조된다.

Description

에어캡(air-cap) 단열재 복합 보드 제조 방법 및 이를 이용한 복합 보드{AIR-CAP INSULATING BOARD AND MANUFACTURING METHODS THEREOF}
본 발명은 에어캡(air-cap) 단열재 복합 보드 제조 방법 및 이를 이용한 복합 보드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다층. 또는 단층으로 이루어진 에어켑(air-cap)양면에 열융착 방법으로 부직포를 접착하는 공정을 추가하여 제조된 에어켑(air-cap) 일면에 “실리카 에어로겔”aerogel)를 무기질 바인더에 첨가하여 제조한 조성물을 코팅한 후 건조 하여 접착제를 도포한 후 난연 면판 재를 접착하여 제조된 새로운 내,외장용 단열 패널 제조 방법 및 이를 이용해서 제조되는 에어켑(air-cap) 복합보드를 제공하는 것이다.
건축 내, 외장재로 사용되고 있는 석고보드. 마그네슘보드. 합판. 의 경우 벽면에 설치하는 하지용 자재로서, 단열성. 난연성. 방수성. 경제성, 친환경으로 제조하여야 사용자에게 선택받을 수 있다. 이에 부흥하기 위해서 업체 간의 치열한 경쟁이 이루어지고 있는 현실이다. 그리고 새로운 자재 개발이 끊임없이 계속 진행하고 있다.
이를 위해서 ,
단열성이 우수한 압축 EPS, 패놀폼, 우레탄, 기재에 공기 통기 층이 형성된 PP 이형압출, 골판지을 성형하여 접착하여 사용하는 e-보드가 대표적으로 사용되고 있다. 그러나 단열성과 결로를 줄이는 효과는 있으나 기재층에 사용되는 발포 수지와 표면층에 사용하는 PP 압출 표면재 또한 합성수지로 구성함에 있어서, 화재 발생 시 유독가스로 인한 인명 피해와, 또한 단열 기능을 높이기 위해서 기재층에 사용하는 eps 발포폼의 두께가 있어서 벽, 천장재에 사용시 실내 내부 면적을 줄이는 단점이 있다.
이를 해결하기 위해서, 대한민국 특허등록 10-1760889호 에서는 도 2에서와 같이, 스치로폼(200) 표면 위에 수직과 수평홈를 일정한 간격을 두어서 절개하여 공기 유로를 만들어서 습기를 차단하고 상면에 난연성 면 판재를 접착하여 불연성을 가질 수 있는 새로운 복합 패널을 제공한다고 개시하고 있다.
그러나 실질적으로는. 단열성을 높이기 위해서는 기재인 발포폼 두께를 20mm이상의 자제를 사용하여야 하기 때문에 화재시 소화되는 양이 많아서 불길을 더 확산시키는 경우가 많다.
한국 등록특허번호 제10-1760889호 (등록일 2017. 07. 18) 한국 등록특허번호 제10-1556012호 (등록일 2015. 09. 21)
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 두께가 얇으면서도 단열성. 난연성, 결로방지,등 새로운 복합패널을 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 공기층을 형성하고 있는 에어켑(air-cap)를 포함하면서도 난연성을 가질 수 있는 새로운 복합 패널을 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 면섬유를 포함하면서도 난연성을 가질 수 있는 새로운 복합 패널을 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 단열성과 불연성을 가질 수 있는 "실리카 에어로겔"(sillica aerogel) 코팅 층을 형성하여 불연성을 확보할 수 있는 새로운 복합 패널을 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 복합 패널은 에어켑(air-cap) 생산 과정에서 전면, 후면에 부직포가 접착되어 있으며 부직포 접착 과정은 에어켑 (air-cap) 생산 과정에서 별도의 접착제를 사용 하지 않고 열융착 방법으로 압착하여 제조된다.
또한 접착으로 이루어진 부직포 상면에 열전도율이 가장 낮은 물질 “실리카 에어로겔”aerogel) 코팅 층이 형성 되어있으며 코팅층 상면에는 난연 면 판재을 부착하여 제조된다.
본 발명에 있어서, 상기 부직포는 일반적으로 사용하는 50g-70g 제품을 사용한다.
부직포 함량이 너무 낮으면 열융착 과정에서 기재로 사용하는 고분자 수지가 부직포 사이로 표출하여 추가로 접착하는 난연 면 판재 접착시 불량이 생길 수 있다.
본 발명에 있어서, 에어켑(air-cap)은 공기층을 많이 저장하는 다층 에어켑(air-cap) 이 사용이 될 수 있으며 에어켑(air-cap) 재질은 장시간 내구성을 유지 하기위해서 나일론, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌,에틸렌-비닐아세테이트,로 이루어진 군으로부터 로 생산된 것을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 섬유 재는 면 섬유를 포함한 합성 섬유, 인조 섬유, 보강 섬유를 추가로 더 사용할 수 있으며, 또는 이들을 혼합한 복합 섬유를 이용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 면판은 순환자재로서 의류 제조과정에서 발생하는 자투리 옷감이나 가정에서 버려지는 옷감에서 얻어지며 지속 가능한 자재이다. 이를 습식 비팅(beating) 과정에서 연마하여 물과 함께 초지하여 물은 탈수시키고 탈수된 초지 면판 재에 난연재를 토출하여 함침하고 건조한 후 에 프레스로 압축하여 난연성 면판재를 제조하였다.
본 발명에 있어서, 상기 면판은 초지 과정을 거치면서 난연성을 가질 수 있도록 난연 조성물을 첨가하여 사용하며, 인계난연제 70-80중량%, 징크보레이트 5-15중량%, 수산화알루미늄 5-15중량%, 탄산칼슘 10-20중량%, 침투제 0.1-0.5중량%, 로 난연제 조성물에 희석하여 초지된 면판 재에 토출하여 함침 제조되었다.
본 발명에 있어서, 에어켑(air-cap) 상부, 하부에는 부직포가 접착되어 있으며 부직포 상면에는 "실리카 에어로겔"(sillica aerogel)이 함유된 무기질 단열재 코팅 층이 도포되어 있다. 또한. 난연성 섬유판재 접착시 접착제 사용은 난연 접착제로 접착하여 사용한다.
본 발명에 따른 복합 패널 에어켑 (air-cap)은 버블렙(bubble wrap). 또는 일명“뽁뽁이”로 불리며 내부에 공기를 포함하는 공기층으로 형성되어 단열 성능이 우수하여 동절기에 가정에서 유리 창문에 접합하여 외부에 찬 공기가 실내로 유입하는 것을 차단하기 위하여 사용을 많이 하고 있다.
그러나 건축 자재로 활용하기에는 여러 가지로 미흡한점이 있으며. 첫 번째로 에어켑(air-cap)은 고분자 합성수지로 기재 층이 형성하여 다른 재료와 합지 또는 접착하기가 어렵고, 마감재로 사용하는 벽지 또는 페인트칠 접착이 어려워서 거의 사용이 불가능 하다.
이러한 점을 착안하여 에어켑(air-cap) 전면, 후면에 부직포를 에어켑(air-cap)를 생산과정에서 열융착 압착하여 제조하는 기술을 더하고, 접착된 부직포 상면에 무기질 바인더 “실리카 에어로겔”aerogel)를 첨가하여 코팅 층을 형성한 후 건조 하여 난연성 면판재를 접착하여 벽체에 사용시 벽지 도배 부착이 가능하고, 다른 소재에도 부착성이 좋아서 건축자재로 사용할 수 있으며, 불연성, 단열성, 결로 방지에 더욱 효과적인 복합패널를 제공한다.
도1은 종래 기술의 일 실시에 따른 스치로폼 복합 패널을 제공한다.
도2은 종래 기술에 다른 일 실시에 따른 복합 패널을 제공한다.
도3은 본 발명에 따른 복합 패널에 사용되는 에어켑의 평면도이다.
도4는 본 발명에 따른 복합 패널에 사용되는 에어켑의 단면도이다.
도5는 본 발명에 따른 복합 패널에 사용되는 실리카 에어로겔 코팅층 평면도 이다.
도6는 본 발명에 따른 복합 페널의 측면도이다.
이하, 실 시예를 통해서, 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 실 시예는 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니며, 본 발명을 예시하기 위한 것이다. 상기 도면에서 폭이나 두께는 실제 두께를 나타낸 것이 아니며, 설명을 위해서 과장되게 표현된 부분이 있음을 유의하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어캡(air-cap) 단열재 복합 보드 제조 방법 및 이를 이용한 복합 보드에 대하여 상세히 설명한다.
도1은 종래 기술의 일 실시에 따른 스치로폼 복합 패널을 제공하고, 도2은 종래 기술에 다른 일 실시에 따른 복합 패널을 제공하고, 도3은 본 발명에 따른 복합 패널에 사용되는 에어켑의 평면도이고, 도4는 본 발명에 따른 복합 패널에 사용되는 에어켑의 단면도이고, 도5는 본 발명에 따른 복합 패널에 사용되는 실리카 에어로겔 코팅층 평면도 이고, 도6는 본 발명에 따른 복합 페널의 측면도이다.
재료의 준비
1. 에어켑 (air-cap)
에어켑(air-cap)는 다층 필름으로 제조된 고분자 수지로서 나일론, 폴리우레탄, 폴리에칠렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-비닐아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택된 수지로 제조된 것을 특징으로 하며, 에어켑(air-cap) 생산과정에서 부직포 공정을 추가로 더하여 부직포를 상면, 하면에 접착제를 사용하지않고 열 융착 압착하여 제조된 에어켑(air-cap)을 사용한다.
2. 무기질 실리카 에어로겔 단열층
부직포가 접착된 에어켑(air-cap) 일면에 무기질 바인더에 "실리카 에어로겔" (sillica aerogel) 조성물을 첨가한 단열재 층이 코팅되어 층 을 형성하고 있다.
"실리카 에어로겔"(sillica aerogel) 물질은 지구에서 가장 가벼운 실리카 분말로서 밀도가 공기(0.001g/m2)에 불가하며 섭씨 1000℃ 이상의 불꽃을 갖다 대도 불이 붙지 않으며 손에 열이 전달되지 않을 정도로 단열 효과가 뛰어난 꿈의 신소재이다.
3. 난연성 면판재
비다가 설치된 물탱크에 물100중량부에 면섬유를 50-70중량% .합성섬유 pp 15-20중량%투입하여, 섬유가 풀어질 때까지 1-2 시간 비팅(beating) 하여 초지과정 에서 물을 완전하게 제거한 후 인계난연제 70-80중량%, 징크보레이트5-15중량%, 수산화알루미늄5-15중량%, 탄산칼슘10-20중량%, 침투제0.1-0.5중량%로 이루어진 난연제 조성물에 함침 하여 열풍건조기를 통과시커 건조시키고, 일정한 규격으로 제단하여 고열 180-200℃ 고압 500kg 압력으로 프레스 작업을 하여 판상의 면판(100) 제조하였다.
4. 복합 패널의 합지
도 6에서와 같이, 제조된 난연 면판(100)과 양면에 부직포(200)가 접착된 에어켑(300) 상면에 무기 바인더 에어로겔 단열재(400)코팅 층의 복합 패널(500)을 형성하였다. 접착제(600) 난연 아크릴계 2액형 접착제를 호브기로 도포하여 순차적으로 적층하여 골드프래스에 압축하여 생산하였다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관해서 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 물론이다.
따라서, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시 예로 구현될 수 있다. 그리고 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100: 난연 면판재
200: 부직포
300: 에어캡
400: 무기바인더 실리카에어로겔 단열재 코팅층
500: 에어캡 복합 패널
600: 난연 접착제

Claims (7)

  1. 다층으로 구성된 에어캡(air-cap) 양면에 부직포를 접착 하여 에어켑 기재를 제조하는 단계;
    부직포 일면에 “실리카 에어로겔”aerogel) 단열재 조성물을 도포하는 단계;
    면섬유 와 보강 섬유를 포함하는 섬유 재를 이용하여 1-4mm 두께로 압축된 난연성 면 판재를 제조하는 단계;
    상기 단열재가 도포된 상면에 난연성 면 판재를 부착하는 단계를 포함하는
    에어캡 단열재 복합 보드 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어캡(air-cap) 양면에 부직포 층이 형성된
    에어캡 단열재 복합 보드 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어캡(air-cap)은 다층 또는 단층 필름으로 구성된 것이며, 이중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는
    에어캡 단열재 복합 보드의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어캡(air-cap)은 나일론(nylon), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에틸렌(polyethylene). 폴리프로필렌(polypropylene)로 이루어진 군으로부터 이중 어느 하나인 것을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는
    에어캡 단열재 복합 보드의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 “실리카 에어로겔”Aerogel)은 무기질 바인더 100중량부에 15중량%-30중량%을 포함된 것으로서 부직포 면에 코팅하여 제조된 것을 특징으로 하는
    에어캡 단열재 복합 보드의 제조방법.
  6. 면 섬유 판재는 건식(타면) 또는 습식(beating)으로 제작된 것이며, 난연제에 함침 하여 성형된 두께1-5mm 제조된 것을 특징으로 하는
    에어캡 단열재 복합 보드의 제조방법.
  7. 무기질 코팅층 상면에 석고보드. 합판, MDF. 인조대리석. 마그네슘보드, 칼슘보드. 유리. EGI강판, 화강석 및 폴리프로필렌 공중합 중 어느 하나인 것을 접착하여 제조된 것을 특징으로 하는
    에어캡 단열재 복합 보드의 제조방법.
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KR1020170113519A KR20190026510A (ko) 2017-09-05 2017-09-05 에어캡(air-cap) 단열재 복합 보드 제조 방법 및 이를 이용한 복합 보드

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112553750A (zh) * 2020-12-14 2021-03-26 浙江理工大学 一种气凝胶填充的三维间隔织物及其制备方法

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KR101556012B1 (ko) 2013-09-10 2015-10-02 김윤경 단열보드
KR101760889B1 (ko) 2016-09-08 2017-07-25 주식회사 석주건설 준불연, 단열 및 항균성 복합 보드 제조 방법 및 이를 이용한 복합 보드

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