KR20210098564A - 페놀폼 및 이를 포함하는 샌드위치 패널 - Google Patents

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KR20210098564A
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Abstract

본원 발명은 페놀폼 및 이를 포함하는 샌드위치 패널에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 일정 비율의 레졸형 페놀수지, 경화제, 발포제, 첨가제, 가소제, 페놀폼 부산물, 희석제 및 정포제를 배합하여 페놀폼을 구성하고, 페놀폼의 부스러짐 방지를 위해 타 수지를 부분 혼용하여 샌드위치 패널로 제조함으로써 겉보기 밀도, 열전도율 및 흡수율과 같은 물성을 개선한 페놀폼 및 이를 포함하는 샌드위치 패널에 관한 것이다.

Description

페놀폼 및 이를 포함하는 샌드위치 패널{PHENOL FOAM AND SANDWICH TYPE PANEL USING THE SAME}
본원 발명은 페놀폼 및 이를 포함하는 샌드위치 패널에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 일정 비율의 레졸형 페놀수지, 경화제, 발포제, 첨가제, 가소제, 페놀폼 부산물, 희석제 및 정포제를 배합하여 페놀폼을 구성하고, 페놀폼의 부스러짐 방지를 위해 타 수지를 부분 혼용하여 샌드위치 패널로 제조함으로써 겉보기 밀도, 열전도율 및 흡수율과 같은 물성을 개선한 페놀폼 및 이를 포함하는 샌드위치 패널에 관한 것이다.
샌드위치 패널(Sandwich panel)은 주로 건축물의 내벽, 외벽 그리고 지붕구조에 사용되고 있으며, 형태는 패널 양쪽 표면에 약 0.4~0.5㎜ 두께의 철판을 붙이고 폴리우레탄(Polyurethane), 스티로폼(Expanded polystyrene), 그라스울(Glasswool) 등의 단열성이 좋은 재료들이 심재로 구성된 합성재료 구조로서, 공장, 창고 등의 상업용과 주거용 건물에 이르기까지 다양한 용도에 걸쳐 널리 보급되고 있는 대표적인 건축용 재료이다(지춘근, “샌드위치 패널의 화재위험성과 보험 요율의 적용”, 한국화재보험협회 방재와 보험, pp. 46, 2006).
1980년대 초반 국내에 처음 도입된 샌드위치 패널은 초기에는 제품에 대한 인식 부족으로 단열성능이 요구되는 특수 창고 등에 소규모로 사용되는 정도에 그쳤으나, 1980년대 중반 이후, 건설현장의 인력과 자재난의 문제와 단열에 대한 관심이 고조 되면서 그 이용이 급속히 늘어나게 되었다. 샌드위치 패널의 이용이 급속히 성장하게 된 요인은 건식 공법에 대한 사람들의 인식 확대, 우수한 단열성, 시공의 편리성 때문이다. 이와 같은 다양한 장점으로 그 시장규모는 급속하게 팽창하기 시작하여 매년 꾸준히 성장하고 있는 추세이다. 그러나 샌드위치 패널은 단열성, 현장 적용성, 가공성 및 시공성이 우수하지만 폴리우레탄, 스티로폼과 같은 유기 재료를 심재로 사용하는 샌드위치 패널의 경우 고열에 의한 화재 위험성에 취약하여 지속적으로 문제가 제기되고 있다(문종옥, “화재 안전성이 확보된 샌드위치 패널 개발”, 한국국제대학교 산학협력단, pp. 1~2, 2009).
2007년에서 2011년까지의 화재 통계에 의하면 샌드위치 패널의 총 화재 발생 건수는 10,190건이며, 이는 전체 건축물 화재에 약 7.2% 정도 해당한다(소방방재청 국가화재정보센터, “2007~2011년 연평균 샌드위치패널 화재통계”, 2012). 샌드위치 패널의 화재 위험성을 감소시키기 위해 현재 난연 폴리우레탄 및 난연 스티로폼이 개발되었으나, 관련 화재 사고가 계속 빈번히 발생하는 것은 패널 시공 시 원가 절감을 위해 비교적 경제적인 비 난연 제품을 사용하기 때문에 화재 사고가 현재까지 지속적으로 발생하고 있는 실정이다.
시중에 널리 사용되는 폴리우레탄 수지를 이용한 단열재는 열전도율(Thermal conductivity)이 다른 단열재에 비해 낮다는 장점을 갖고 있는 반면에 화재에 노출되면 연소 속도가 빠르고 인체에 유해한 유독가스(일산화탄소, 염소, 시안화수소 등)가 대량으로 방출되어 사상자가 다른 단열재에 비해 높게 발생되고 있다. 이러한 문제로 인하여 최근에는 폴리우레탄 단열재에 비하여 비교적 화재안전성이 높다고 알려진 페놀수지를 이용한 단열재에 대한 관심이 높아지고 있는 추세이다.
대한민국 등록특허 제10-0367459호는 가볍고 강도와 내구성 및 내열성 및 단열성이 뛰어나 단열자재 및 불연자재 등으로 사용되는 페놀 폼 샌드위치 패널에 관한 것으로서, 심재에 내피를 부착할 때 유리 섬유실을 이용하여 스티칭하여 접합강도를 증가시킴과 동시에 외피 부분의 페놀 수지가 유리 섬유실에 함침되도록 하여 페놀 폼 플레이트와 유리섬유 보강재를 일체화함으로써 내부 유체에 대한 차단 기능을 갖도록 하고 박리 현상을 방지할 수 있도록한 페놀 폼 샌드위치 패널과 관련된 기술에 대해 개시하고 있다. 또한, 대한민국 등록특허 제10-1197253호는 페놀화합물을 이용하여 페놀 폼 샌드위치 패널을 연속적으로 제작하는 방법에 관한 것으로, 탄성재질의 인서트가 구비된 상부패널과 하부패널을 페놀화합물의 내부에 인서트를 삽입하면서 페놀화합물의 양측에 각각 견고하게 결합하는 샌드위치패널을 연속적으로 제조할 수 있는 페놀 폼 샌드위치 패널 및 그 제조방법과 관련된 기술에 대해 개시하고 있다.
페놀수지를 이용한 건축용 패널에 관련된 다수의 기술이 공지되어 있기는 하지만, 레졸형 페놀수지에 경화제, 발포제, 첨가제, 가소제, 페놀폼 부산물, 희석제 및 정포제를 일정 비율로 배합하여 구성한 페놀폼의 부스러짐 방지를 위해 타 수지를 부분 혼용하여 샌드위치 패널로 제조함으로써, 흡수율 감소, 강도 상승, pH 중성화 및 연성화 효과가 뛰어나 물성이 보강되는 장점이 있는 페놀폼 및 이를 포함하는 샌드위치 패널에 대한 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-0367459호 대한민국 등록특허 제10-1197253호
본원 발명은 상술한 것과 같은 문제점을 해결하고 필요한 기술을 제공하기 위하여 안출된 것으로서,
본원 발명은 일정 비율의 레졸형 페놀수지, 경화제, 발포제, 첨가제, 가소제, 페놀폼 부산물, 희석제 및 정포제를 배합하여 구성함으로써 겉보기 밀도, 열전도율 및 흡수율과 같은 물성을 개선한 페놀폼 및 이를 포함하는 샌드위치 패널을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본원 발명은 레졸형 페놀수지에 경화제, 발포제, 첨가제, 가소제, 페놀폼 부산물, 희석제 및 정포제를 일정 비율로 배합하여 구성한 페놀폼의 부스러짐 방지를 위해 타 수지를 부분 혼용하여 샌드위치 패널로 제조함으로써 흡수율 감소, 강도 상승, pH 중성화 및 연성화 효과가 뛰어나 물성이 보강되는 장점이 있는 페놀폼 및 이를 포함하는 샌드위치 패널을 제공함에 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 일 실시형태로서,
본원 발명은 레졸형 페놀수지; 파라-톨루엔설폰산 모노수화물, 무수인산, 벤젠술폰산, 페놀술폰산 및 무수아릴술폰산으로 구성된 경화제군에서 선택된 1종 이상의 경화제; 노르말부탄, 이소부탄, 이소펜탄, 노르말펜탄 및 싸이클론펜탄으로 구성된 발포제군에서 선택된 1종 이상의 발포제; 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 탄산마그네슘 및 탄산아연으로 구성된 첨가제군에서 선택된 1종 이상의 첨가제; 가소제; 페놀폼 부산물; 에틸렌글리콜 및 디에틸렌글리콜로 구성된 희석제군에서 선택된 1종 이상의 희석제; 디메틸실록산, 트리메틸메톡시실록산, 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌으로 구성된 정포제군에서 선택된 1종 이상의 정포제;가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 페놀폼을 제공한다.
또한, 본원 발명은 레졸형 페놀수지; 파라-톨루엔설폰산 모노수화물, 무수인산, 벤젠술폰산, 페놀술폰산 및 무수아릴술폰산으로 구성된 경화제군에서 선택된 1종 이상의 경화제; 노르말부탄, 이소부탄, 이소펜탄, 노르말펜탄 및 싸이클론펜탄으로 구성된 발포제군에서 선택된 1종 이상의 발포제; 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 탄산마그네슘 및 탄산아연으로 구성된 첨가제군에서 선택된 1종 이상의 첨가제; 가소제; 페놀폼 부산물; 에틸렌글리콜 및 디에틸렌글리콜로 구성된 희석제군에서 선택된 1종 이상의 희석제; 디메틸실록산, 트리메틸메톡시실록산, 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌으로 구성된 정포제군에서 선택된 1종 이상의 정포제;가 포함되어 구성된 페놀폼을 이용함에 있어서, 페놀폼의 상면 및 하면에 도포된 접착제; 상기 접착제의 표면에 접착된 그라스티슈, 폴리에스테르 및 부직포 중 어느 1종의 표면재; 및 상기 표면재 상면에 접착된 패널용 강판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 페놀폼이 포함된 샌드위치 패널을 제공한다.
본원 발명에 있어서, 상기 페놀폼은 레졸형 페놀수지 100중량부에 대하여, 경화제 10 내지 35중량부, 발포제 5 내지 20중량부, 첨가제 2 내지 15중량부, 가소제 2 내지 10중량부, 페놀폼 부산물 1 내지 2중량부, 희석제 1 내지 3중량부 및 정포제 1 내지 3중량부의 비율로 배합되어 조성되는 것을 특징으로 한다.
본원 발명에 있어서, 상기 표면재의 두께는 30 내지 50㎛이고, 상기 패널용 강판의 두께는 0.4 내지 0.5㎜인 것을 특징으로 한다.
본원 발명에 의한 페놀폼은 일정 비율의 레졸형 페놀수지, 경화제, 발포제, 첨가제, 가소제, 페놀폼 부산물, 희석제 및 정포제를 배합하여 구성함으로써 겉보기 밀도, 열전도율 및 흡수율과 같은 물성을 개선되는 장점이 있다.
또한, 본원 발명의 페놀폼이 포함된 샌드위치 패널은 레졸형 페놀수지에 경화제, 발포제, 첨가제, 가소제, 페놀폼 부산물, 희석제 및 정포제를 일정 비율로 배합하여 구성한 페놀폼의 부스러짐 방지를 위해 타 수지를 부분 혼용하여 샌드위치 패널로 제조함으로써 흡수율 감소, 강도 상승, pH 중성화 및 연성화 되는 효과가 뛰어나 물성이 보강되는 장점이 있다.
또한, 본원 발명은 레졸형 페놀수지에 경화제, 발포제, 첨가제, 가소제, 페놀폼 부산물, 희석제 및 정포제를 일정 비율로 배합하여 구성한 페놀폼의 부스러짐 방지를 위해 타 수지를 부분 혼용하여 샌드위치 패널로 제조함으로써 흡수율 감소, 강도 상승, pH 중성화 및 연성화 효과가 뛰어난 장점이 있다.
도 1은 본원 발명의 일 실시형태에 따른 페놀폼이 포함된 샌드위치 패널의 단면도이다.
이하, 본원의 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원 발명의 실시형태를 들어 상세히 설명한다. 본원 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본원 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 본원 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본원 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다.
본원 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본원 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본원 발명에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본원 발명을 보다 상세히 설명하면 아래와 같다.
본원 발명은 레졸형 페놀수지; 파라-톨루엔설폰산 모노수화물, 무수인산, 벤젠술폰산, 페놀술폰산 및 무수아릴술폰산으로 구성된 경화제군에서 선택된 1종 이상의 경화제; 노르말부탄, 이소부탄, 이소펜탄, 노르말펜탄 및 싸이클론펜탄으로 구성된 발포제군에서 선택된 1종 이상의 발포제; 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 탄산마그네슘 및 탄산아연으로 구성된 첨가제군에서 선택된 1종 이상의 첨가제; 가소제; 페놀폼 부산물; 에틸렌글리콜 및 디에틸렌글리콜로 구성된 희석제군에서 선택된 1종 이상의 희석제; 디메틸실록산, 트리메틸메톡시실록산, 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌으로 구성된 정포제군에서 선택된 1종 이상의 정포제;가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 페놀폼에 관한 것이다.
본원 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 페놀폼은 레졸형 페놀수지 100중량부에 대하여, 경화제 10 내지 35중량부, 발포제 5 내지 20중량부, 첨가제 2 내지 15중량부, 가소제 2 내지 10중량부, 페놀폼 부산물 1 내지 2중량부, 희석제 1 내지 3중량부 및 정포제 1 내지 3중량부의 비율로 배합되어 조성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본원 발명에서는 페놀폼 제조 시 페놀수지를 사용하되, 레졸형 페놀수지를 사용하는 것을 특징으로 한다.
페놀수지는 페놀(Phenol)류와 포름알데히드(Formaldehyde)류를 반응시켜 생기는 열경화성 수지로 노볼락(Novolac)형과 레졸(Resol)형이 있다. 노볼락형은 산성 촉매 하에서 반응시키면 얻어지는 것으로, 상온 시에는 고체상으로 가열하면 용융하지만 경화되지 않으며, 가교제를 가하여 가열하면 경화한다. 레졸형은 알칼리성 촉매 하에서 반응시켜 얻어지는 것으로 가열하면 경화되는 것으로, 가교제가 불필요하기 때문에 암모니아 발생이 없는 경화 수지를 얻을 수 있다. 이에 본 발명에서는 페놀수지 중에서도 레졸형 페놀수지를 사용하는 것이 바람직하다. 레졸형 페놀수지의 구조는 하기 화학식과 같다.
[화학식]
Figure pat00001
경화제는 레졸형 페놀수지와 반응하여 페놀폼을 경화시키는 목적으로 사용하는 것으로서, 본원 발명에서는 경화제로 파라-톨루엔설폰산 모노수화물, 무수인산, 벤젠술폰산, 페놀술폰산 및 무수아릴술폰산으로 구성된 경화제군에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하며, 레졸형 페놀수지 100중량부에 대하여 경화제를 10 내지 35중량부의 비율로 배합하는 것을 특징으로 한다.
본원 발명에서는 발포제로 노르말부탄, 이소부탄, 이소펜탄, 노르말펜탄 및 싸이클론펜탄으로 구성된 발포제군에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하며, 레졸형 페놀수지 100중량부에 대하여 발포제를 5 내지 20중량부의 비율로 배합하는 것을 특징으로 한다.
첨가제는 페놀폼을 중성화, 준불연성 증대 및 비중 상승에 따른 흡수율 감소 효과를 증진시키기 위하여 첨가하는 것으로서, 본원 발명에서는 첨가제로 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 탄산마그네슘 및 탄산아연으로 구성된 첨가제군에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하며, 레졸형 페놀수지 100중량부에 대하여 첨가제를 2 내지 15중량부의 비율로 배합하는 것을 특징으로 한다.
가소제는 폼(Foam) 생성 시 폼에 유연성을 부여하기 위한 목적으로 첨가하는 것으로서, 본원 발명에서는 폴리우레탄 원료 및 페놀폼재의 불안정한 물성을 보완할 수 있는 에스테르계 또는 인계 가소제를 사용함으로써 난연성, 수지와의 상용성을 증진시키는 효과가 있으며, 본원 발명에서는 레졸형 페놀수지 100중량부에 대하여 가소제를 2 내지 10중량부의 비율로 배합하는 것을 특징으로 한다.
페놀폼 부산물은 페놀폼 제조 시 배합할 경우 면과 같이 피브릴이 형성되어(500~1000㎛) 페놀폼 자체의 강도를 상승시키는 효과가 발현되기 때문에 첨가하는 것으로서, 본원 발명에서는 레졸형 페놀수지 100중량부에 대하여 페놀폼 부산물을 1 내지 2중량부의 비율로 배합하는 것을 특징으로 한다.
희석제는 페놀폼 제조과정에서 점도를 조정하기 위하여 첨가하는 것으로서, 본원 발명에서는 희석제로 에틸렌글리콜 및 디에틸렌글리콜로 구성된 희석제군에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하며, 레졸형 페놀수지 100중량부에 대하여 희석제를 1 내지 3중량부의 비율로 배합하는 것을 특징으로 한다.
정포제는 페놀폼 제조과정에서 폼의 셀(Cell) 분포 및 셀의 크기를 조절하고, 동점도를 5㎡/s 이하로 낮추기 위하여 첨가하는 것으로서, 본원 발명에서는 정포제로 디메틸실록산, 트리메틸메톡시실록산, 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌으로 구성된 정포제군에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하며, 레졸형 페놀수지 100중량부에 대하여 정포제를 1 내지 3중량부의 비율로 배합하는 것을 특징으로 한다.
본원 발명은 레졸형 페놀수지; 파라-톨루엔설폰산 모노수화물, 무수인산, 벤젠술폰산, 페놀술폰산 및 무수아릴술폰산으로 구성된 경화제군에서 선택된 1종 이상의 경화제; 노르말부탄, 이소부탄, 이소펜탄, 노르말펜탄 및 싸이클론펜탄으로 구성된 발포제군에서 선택된 1종 이상의 발포제; 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 탄산마그네슘 및 탄산아연으로 구성된 첨가제군에서 선택된 1종 이상의 첨가제; 가소제; 페놀폼 부산물; 에틸렌글리콜 및 디에틸렌글리콜로 구성된 희석제군에서 선택된 1종 이상의 희석제; 디메틸실록산, 트리메틸메톡시실록산, 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌으로 구성된 정포제군에서 선택된 1종 이상의 정포제;가 포함되어 구성된 페놀폼을 이용함에 있어서, 페놀폼의 상면 및 하면에 도포된 접착제; 상기 접착제의 표면에 접착된 그라스티슈, 폴리에스테르 및 부직포 중 어느 1종의 표면재; 및 상기 표면재 상면에 접착된 패널용 강판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 페놀폼이 포함된 샌드위치 패널에 관한 것이다.
즉, 본원 발명은 상기의 페놀폼을 이용하되, 페놀폼의 상면 및 하면에 접착제를 도포한 뒤, 그라스티슈, 폴리에스테르 및 부직포 중 어느 1종의 표면재를 접착시키고, 페놀폼의 상면 및 하면에 접착된 표면재 상면에 패널용 강판을 접착시키는 것을 특징으로 하는 페놀폼이 포함된 샌드위치 패널에 관한 것이다.
본원 발명의 샌드위치 패널(100)은 페놀폼(110), 표면재(120) 및 패널용 강판(130)으로 구성되는 것을 특징으로 하며, 본원 발명의 일 실시형태에 따른 페놀폼이 포함된 샌드위치 패널의 단면도는 하기 도 1과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 샌드위치 패널(100)은 페놀폼(110)의 상면 및 하면에 표면재(120)가 접착되어 있으며, 페놀폼(110)의 상면 및 하면에 접착된 표면재(120) 상면에 패널용 강판(130)이 접착되어 있음으로써, 패널용 강판(130)이 전반적으로 표면재(120)가 접착된 페놀폼(110)을 감싸고 있는 형태로 구성되어 있다.
본원 발명에서는 샌드위치 패널(100) 제조 시 페놀폼(110)의 상면 및 하면에 접착제를 도포한 뒤, 그라스티슈, 폴리에스테르 및 부직포 중 어느 1종의 표면재(120)를 접착시키는 것을 특징으로 할 수 있으며, 본원 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 표면재(120)의 두께는 30 내지 50㎛인 것을 특징으로 할 수 있다. 이때, 사용되는 접착제는 에폭시 타입의 접착제라면 종류에 관계없이 모두 사용이 가능하다.
또한, 본원 발명에서는 샌드위치 패널(100) 제조 시 페놀폼(110)의 상면 및 하면에 접착된 표면재(120) 상면에 패널용 강판(130)을 접착시키는 것을 특징으로 할 수 있으며, 본원 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 패널용 강판(130)의 두께는 0.4 내지 0.5㎜인 것을 특징으로 할 수 있다. 이때, 상기 패널용 강판(130)은 용융아연도금강판(G.I. sheet)인 것을 특징으로 하며, 이에 제한되는 것은 아니나 상기 패널용 강판(130)으로 용융아연도금강판(G.I. sheet)에 폴리에스테르(polyester) 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF, polyvinylidene fluoride)을 이용하여 25 내지 30㎛의 두께로 코팅한 코팅 강판을 사용할 수 있다.
이하, 본원 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원 발명의 페놀폼 및 이를 포함하는 샌드위치 패널을 실시예를 들어 상세히 설명한다. 본원 발명은 상기한 원료의 구성에 국한되는 것이 아니며, 본원 발명의 기술적 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 첨가제, 예컨대 다른 성분의 추가 및 변경 정도에 따른 다양한 실시예로의 변형까지 포함한다. 즉, 본원 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
페놀폼
레졸형 페놀수지 100중량부에 대하여, 경화제 13중량부, 발포제 7중량부, 첨가제 8중량부, 에스테르계 가소제 4중량부, 페놀폼 부산물 2중량부, 희석제 2중량부 및 정포제 2중량부의 비율로 배합되어 조성된 페놀폼을 제조하였다.
경화제는 파라-톨루엔설폰산 모노수화물, 무수인산, 벤젠술폰산, 페놀술폰산 및 무수아릴술폰산을 혼합하여 사용하였으며, 발포제는 노르말부탄, 이소부탄, 이소펜탄, 노르말펜탄 및 싸이클론펜탄을 혼합하여 사용하였고, 첨가제는 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 탄산마그네슘 및 탄산아연을 혼합하여 사용하였으며, 희석제는 에틸렌글리콜 및 디에틸렌글리콜을 혼합하여 사용하였고, 정포제는 디메틸실록산, 트리메틸메톡시실록산, 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌을 혼합하여 사용하였다.
페놀폼이 포함된 샌드위치 패널
상기 실시예 1에서 제조된 페놀폼(110)을 포함하는 샌드위치 패널(100)을 제조하였다.
유·무기 재료가 혼용된 준불연 단열 페놀폼의 양 상·하면에 30~50㎛의 부직포나 그라스티슈를 발포시 자동으로 접착되게 하는 연속 발포 단열폼(페놀폼)을 제조하였다. 즉, 페놀폼(110)의 상면 및 하면에 접착제를 도포한 뒤, 두께가 30~50㎛인 그라스티슈인 표면재(120)를 접착시켰다.
이후, 밀도가 45㎏/㎥ 이상으로 미리 성형된 단열폼(페놀폼)의 그 상부에 난연 또는 준불연 면재인 부직포(PET)나 그라스티슈가 접착되어 있는 표면재 부위에 G.I. 강판을 접착하기 위한 코팅 작업을 수행하였다. 즉, 페놀폼(110)의 상면 및 하면에 접착된 표면재(120) 상면에 패널용 강판(130)을 접착시켜서 샌드위치 패널(100)을 제조하였다.
이때, 패널용 강판(130)은 두께가 0.4 내지 0.5㎜인 용융아연도금강판(G.I. sheet)을 사용하였으며, 상·하면 사용 시 패널용 강판(130)의 두께는 동일한 것으로 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 페놀폼(110)의 상면 및 하면에 표면재(120)를 접착시키는 접착제 코팅 작업 및 페놀폼(110)의 상면 및 하면에 접착된 표면재(120) 상면에 패널용 강판(130)을 접착시키는 접착제 코팅 작업은 3본 롤러와, 플로우 코팅 방식을 사용하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기의 접착제 코팅 작업 시 접착제로 YDF-170 70중량%, silica 1중량% 이하, G-0930 25중량%, BGI/LGI 3~4중량% 등을 혼합한 에폭시 타입의 접착제를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 이는, 플로우 코팅 방식은 접착제를 습기경화형 우레탄을 사용하는 방식으로 적용하여도 되나 접착강도 상승을 위하여 본원 발명에서는 에폭시 타입을 선정하여 사용하는 것이 가장 바람직하기 때문이다.
즉, 표면은 내열성이 있는 러버타입 비닐 보호테이프 50㎛가 입혀진 G.I. 강판은 준불연 단면 페놀폼재를 간단히 잡아줄 수 있게 ㄷ자 형태로 제조한 뒤, 상하 G.I. 강판의 박스 형태에 일정 크기의 준불연 페놀폼재를 삽입하고, 90±5℃의 온도로 관리되는 다층 적산가능 열매체유 타입의 프레스에서 약 30분 이상 유지하여 적층 접합 시켜서 샌드위치 패널을 제조하였다.
최종적으로 제조된 페놀폼이 포함된 샌드위치 패널(100)은 발포된 페놀폼의 부스러짐 방지를 위해 타 수지를 부분 혼용 사용하여 겉보기 밀도 45㎏/㎥ 이상을 달성하였으며, 기존의 우레탄 샌드위치 페놀폼의 열전도율에 준하는 0.024W/mK를 달성하였고, KS 4898 경질발포 플라스틱-건축물 단열재 규격서에 따라 흡수율은 4.0% 이하를 달성하는 것으로 확인되었다.
즉, 본원 발명의 일 실시형태에 따른 페놀폼이 포함된 샌드위치 패널은 내화성이 강화된 페놀폼 단열재를 포함하여 샌드위치 패널을 제조함으로써 단열이 우수할 뿐만 아니라 외장마감이 효과적인 건축자재로 사용될 수 있는 장점이 있다.
이상, 실시예를 들어 본원 발명을 상세하게 설명하였으나, 본원 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있고, 본원 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함이 명백하다. 또한, 청구범위에 기재된 본원 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본원 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100 : 샌드위치 패널
110 : 페놀폼
120 : 표면재
130 : 패널용 강판

Claims (5)

  1. 레졸형 페놀수지;
    파라-톨루엔설폰산 모노수화물, 무수인산, 벤젠술폰산, 페놀술폰산 및 무수아릴술폰산으로 구성된 경화제군에서 선택된 1종 이상의 경화제;
    노르말부탄, 이소부탄, 이소펜탄, 노르말펜탄 및 싸이클론펜탄으로 구성된 발포제군에서 선택된 1종 이상의 발포제;
    수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 탄산마그네슘 및 탄산아연으로 구성된 첨가제군에서 선택된 1종 이상의 첨가제;
    가소제;
    페놀폼 부산물;
    에틸렌글리콜 및 디에틸렌글리콜로 구성된 희석제군에서 선택된 1종 이상의 희석제; 및
    디메틸실록산, 트리메틸메톡시실록산, 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌으로 구성된 정포제군에서 선택된 1종 이상의 정포제;가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 페놀폼.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 페놀폼은,
    레졸형 페놀수지 100중량부에 대하여,
    경화제 10 내지 35중량부, 발포제 5 내지 20중량부, 첨가제 2 내지 15중량부, 가소제 2 내지 10중량부, 페놀폼 부산물 1 내지 2중량부, 희석제 1 내지 3중량부 및 정포제 1 내지 3중량부의 비율로 배합되어 조성되는 것을 특징으로 하는 페놀폼.
  3. 레졸형 페놀수지;
    파라-톨루엔설폰산 모노수화물, 무수인산, 벤젠술폰산, 페놀술폰산 및 무수아릴술폰산으로 구성된 경화제군에서 선택된 1종 이상의 경화제;
    노르말부탄, 이소부탄, 이소펜탄, 노르말펜탄 및 싸이클론펜탄으로 구성된 발포제군에서 선택된 1종 이상의 발포제;
    수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 탄산마그네슘 및 탄산아연으로 구성된 첨가제군에서 선택된 1종 이상의 첨가제;
    가소제;
    페놀폼 부산물;
    에틸렌글리콜 및 디에틸렌글리콜로 구성된 희석제군에서 선택된 1종 이상의 희석제; 및
    디메틸실록산, 트리메틸메톡시실록산, 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌으로 구성된 정포제군에서 선택된 1종 이상의 정포제;가 포함되어 구성된 페놀폼을 이용함에 있어서,
    페놀폼의 상면 및 하면에 도포된 접착제;
    상기 접착제의 표면에 접착된 그라스티슈, 폴리에스테르 및 부직포 중 어느 1종의 표면재; 및
    상기 표면재 상면에 접착된 패널용 강판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 페놀폼이 포함된 샌드위치 패널.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 페놀폼은,
    레졸형 페놀수지 100중량부에 대하여,
    경화제 10 내지 35중량부, 발포제 5 내지 20중량부, 첨가제 2 내지 15중량부, 가소제 2 내지 10중량부, 페놀폼 부산물 1 내지 2중량부, 희석제 1 내지 3중량부 및 정포제 1 내지 3중량부의 비율로 배합되어 조성되는 것을 특징으로 하는 페놀폼이 포함된 샌드위치 패널.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 표면재의 두께는 30 내지 50㎛이고,
    상기 패널용 강판의 두께는 0.4 내지 0.5㎜인 것을 특징으로 하는 페놀폼이 포함된 샌드위치 패널.
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