WO2016137269A2 - 건축용 단열재 및 그 제조방법 - Google Patents

건축용 단열재 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2016137269A2
WO2016137269A2 PCT/KR2016/001914 KR2016001914W WO2016137269A2 WO 2016137269 A2 WO2016137269 A2 WO 2016137269A2 KR 2016001914 W KR2016001914 W KR 2016001914W WO 2016137269 A2 WO2016137269 A2 WO 2016137269A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wood
heat insulating
mixture
building
insulation
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/001914
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2016137269A3 (ko
Inventor
박병은
Original Assignee
서울시립대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울시립대학교 산학협력단 filed Critical 서울시립대학교 산학협력단
Publication of WO2016137269A2 publication Critical patent/WO2016137269A2/ko
Publication of WO2016137269A3 publication Critical patent/WO2016137269A3/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/78—Heat insulating elements
    • E04B1/80—Heat insulating elements slab-shaped
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/26—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
    • E04C2/284—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating
    • E04C2/296—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating composed of insulating material and non-metallic or unspecified sheet-material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/34—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of two or more spaced sheet-like parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/06—Arrangements using an air layer or vacuum
    • F16L59/07—Arrangements using an air layer or vacuum the air layer being enclosed by one or more layers of insulation

Definitions

  • the present invention relates to a heat insulating material used in buildings, such as houses and apartments, and more particularly, to a composite composite heat insulating material for building excellent insulation performance and low manufacturing cost, and a manufacturing method thereof.
  • Insulation refers to a material that can inhibit or block the transfer of thermal energy by conduction, convection, and radiation.
  • the heat insulating material is for panels used in residential or wall and sandwich panel cores installed on the outer wall or inner wall of a house or building, or a vehicle or a ship. It is mainly used for the insulation and cold storage industries of refrigerated warehouses, home appliances.
  • the national need to reduce energy consumption in order to reduce energy costs and reduce environmental pollution problems is gradually strengthening the related laws on the use of insulation in buildings.
  • patent registration 10-0750862 (composite insulation material for building), patent registration 10-1218238 (building insulation material and its manufacturing method), patent publication 10-2013-0041459 (composite building insulation material), patent publication 10-2014-0087637 ( Phenolic foam-based building insulation and building insulation including the same).
  • Insulation material is largely divided into an inorganic insulation and an organic insulation, and there are other composite materials of inorganic insulation and organic insulation.
  • the inorganic thermal insulation material is mainly composed of ceramic, silica, perlite, etc., which has a disadvantage of being low in insulation while having excellent flame retardancy.
  • the organic insulation is mainly composed of styrofoam, foamed polystyrene, foamed polyurethane, foamed polyethylene, etc., which has a low manufacturing price and excellent thermal insulation performance, but has a disadvantage of being weak in heat and low in mechanical strength.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has a main object to provide a composite heat insulating material for buildings having a good heat insulating performance and a method of manufacturing the same.
  • Another object of the present invention is to provide a heat insulating material having a low manufacturing cost and excellent mechanical strength, and a method of manufacturing the same.
  • the present invention is to provide a heat insulating material excellent in flame resistance and a method of manufacturing the same.
  • the present invention has another object to provide a heat insulating material and a method of manufacturing the same that is excellent in sound insulation performance and lower the inter-layer noise of buildings.
  • Building composite heat insulating material according to the first aspect of the present invention for realizing the above object is a heat insulating material used in buildings, insulated in a board shape and made of a heat insulating material, integrally on one side of the heat insulating member And a first wood member to be joined, wherein the first wood member is comprised of a first mixture comprising a wood mill and a binder.
  • a second wood member is further coupled to the other side of the heat insulating member, and the second wood member is characterized in that it is composed of a second mixture comprising a wood mill and a binder.
  • the first or second mixture is characterized in that it is set in the amount of 650g ⁇ 1Kg when the size of the wood member is 300mm ⁇ 300mm ⁇ 10mm.
  • the binder is characterized in that the water-soluble binder.
  • first or second mixture is characterized in that it further comprises a porous mineral.
  • first or second mixture is characterized in that it further comprises a flame retardant.
  • the first or second mixture is characterized in that it further comprises a refractory.
  • the heat insulating member is characterized by having one or more through holes.
  • first and second wood member is characterized in that the mutual coupling through the through hole.
  • the finish is characterized in that the finishing material is further applied to the outside of the composite insulation.
  • the composite composite heat insulating material according to the second aspect of the present invention is a heat insulating material used in a building, comprising a wood member consisting of a sawdust or a mixture comprising a wood flour and a binder and a board shape, embedded in the wood member It is characterized by including a heat insulating member.
  • a method of manufacturing a composite thermal insulator comprising: preparing a mixture by mixing wood grind with a binder, preparing a thermal insulation member, and pressing the first mixture to form a first wood board. Forming and comprising the step of integrally coupling the first wood board to one side of the heat insulating member.
  • the method may further include forming a second wood board by using the mixture, and integrally coupling the second wood board to the other side of the heat insulating member.
  • a method of manufacturing a composite thermal insulation material comprising: preparing a mixture by mixing sawdust or wood flour and a binder; preparing a thermal insulation member; Forming a first mixture layer for the wood member, characterized in that it comprises a step of curing the binder while pressing the heat insulating member and the mixture layer.
  • it is characterized in that it further comprises the step of forming the second mixture layer for the second wood member by stacking the mixture on the other side of the heat insulating member before the pressing step.
  • the mixture is characterized in that it is set in the amount of 650g ⁇ 1Kg when the size of the first or second wood member is 300mm ⁇ 300mm ⁇ 10mm.
  • the mixture is characterized in that it further comprises a flame retardant.
  • the mixture is characterized in that it further comprises a refractory.
  • the insulating member is characterized in that it further comprises the step of forming one or more coupling holes.
  • the heat insulating material for a building according to the fifth aspect of the present invention is a heat insulating material for a building, comprising: a heat insulating member, a first wood member integrally coupled to one side of the heat insulating member, and the other side of the heat insulating member. And a second wood member integrally coupled to each other, wherein the heat insulating member is made of a heat insulating material, and includes a first panel having one or more grooves on a side facing the second panel, and a heat insulating material.
  • first wood member is composed of a first mixture comprising wood grind and a binder
  • second wood member Is characterized in that it comprises a second mixture comprising a wood mill and a binder.
  • the method for manufacturing a building insulation comprises the steps of preparing a mixture by mixing sawdust or wood flour and a binder, and forming the first and second panels having one or more grooves on one side by using the insulation Combining the first and second panels to form a heat insulating member such that the grooves face each other; laminating the mixture to form a first mixture layer for a first wood member, the first mixture Disposing the heat insulating member on the upper side of the layer, laminating the mixture on the upper side of the heat insulating member to form a second mixture layer for the second wood member, and the heat insulating member and the first and second mixture layers. It characterized in that it comprises a step of curing the binder while pressing.
  • the heat insulating material according to the present invention is very effective in thermal conductivity and mechanical strength by combining a first heat insulating member having an advantage of having a very low thermal conductivity and a disadvantage in terms of strength, and a second heat insulating member having a relatively good thermal conductivity and having excellent mechanical strength. Excellent insulation can be realized.
  • the composite composite insulation for building according to the present invention is manufactured by using wood by-products generated in the wood or wood manufacturing process, the manufacturing price is low, and the sound insulation and sound insulation effect by a large amount of various pores provided in the insulation Provides side effects that can be achieved.
  • the composite insulation according to the present invention is employed as the insulation and flooring and ceiling material for the inner wall or outer wall of the building to reduce the energy loss of the building, it can provide a sound insulation effect for a variety of noise, including the noise between the floors of the building. Will be.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the wood board 10 employed in the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining the sound insulation effect of the wood board 10 shown in FIG.
  • Figure 3 is a perspective view showing the external appearance of the building composite heat insulating material according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view showing the appearance of the building composite insulating material according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the building composite heat insulating material according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a sectional view of principal parts of the composite thermal insulating material shown in FIG. 5; FIG.
  • Figure 7 is a sectional view of the main part of the composite insulating material for construction according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing an example of the configuration of the insertion member 50 employed in the composite heat insulating material of FIG.
  • Figure 9 is a perspective view showing the appearance of the building insulation in accordance with a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the building insulation shown in FIG.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of the heat insulating member 30 in FIGS. 9 and 10.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating another configuration example of the heat insulating member 30 in FIG. 9.
  • Buildings are built using a variety of materials.
  • Materials used in the construction of buildings include metal materials such as iron, mortars such as concrete / cement, bricks and lime, tiles, stones, plates, aggregates such as wood, glass and gravel, moisture proof materials such as polyethylene and polypropylene, and vinyl.
  • metal materials such as iron, mortars such as concrete / cement, bricks and lime, tiles, stones, plates, aggregates such as wood, glass and gravel, moisture proof materials such as polyethylene and polypropylene, and vinyl.
  • wallpaper such as wallpaper, paper wallpaper, and plastic floor coverings.
  • the thermal conductivity of the material is about 50 ⁇ 370 (W / mK) for metal materials such as iron, about 1 ⁇ 2.5 (W / mK) for concrete / cement, 0.2 ⁇ 1 (W / mK) for bricks, mortar 0.7 ⁇ 1.5 (W / mK) for ash, about 1 ⁇ 2.8 (W / mK) for stone, 0.13 ⁇ 0.19 (W / mK) for wood, 0.76 (W / mK) for glass and approximately 2 (W / mK) for aggregate
  • the moisture barrier material is approximately 0.2 (W / mK)
  • the wallpaper is 0.17-0.27 (W / mK)
  • the flooring material is approximately 0.19 (W / mK).
  • the insulation is attached to the inner wall or the outer wall of the building in consideration of the heating and cooling of the building.
  • the heat insulating material using the inorganic material which has a flame retardancy in the conventional heat insulating material there exists a disadvantage in thermal conductivity, and in the case of foam resin which is excellent in heat conductivity, there exists a disadvantage in flame retardance.
  • the present inventors studied a method of utilizing wood as a heat insulating material among building materials.
  • Wood and wood have a thermal conductivity of 0.13 to 0.19 (W / mK), which is rather high for thermal insulation.
  • wood has a relatively good thermal conductivity compared to other materials mentioned above.
  • the wood is composed of a fibrous structure, the water pipe is formed inside, a plurality of pore layers are formed in the fibrous tissue.
  • One of the most effective thermal insulators known is the pore, in particular the stationary air layer.
  • Polystyrene, polyurethane, polyethylene resin, etc. which are conventionally used as effective thermal insulators, are not insulators in themselves.
  • a foaming process is inevitably required.
  • the organic resin is foamed, a large amount of pores, that is, a stationary air layer, is formed in the resin.
  • foaming gas remains in these pores, and the overall thermal conductivity of the foamed resin varies depending on the thermal conductivity of the gas. Nevertheless, due to the large amount of pores provided in the foamed resin, that is, the stationary air layer, the foamed resin has an effective effect as a heat insulating material.
  • the wood grind can be used to construct a useful insulation.
  • wood or timber generates a large amount of sawdust during the process of sawing. Such sawdust is very cheap, unlike wood or timber.
  • Wood wool board is to form a board by processing wood to form hair-shaped hair, and combine them using a binder. Wood boards were developed as sound absorbers. The wood board provides sound insulation by absorbing or reflecting sound waves by using steps and pores between the wood wool. Wood boards exhibit a thermal conductivity of approximately 0.06 to 0.09 (W / mK), which is good compared to ordinary wood due to the large amount of pores formed in the board. Thermal conductivity in mock mode still shows somewhat higher thermal conductivity for use as insulation. And the wood is formed by processing the general wood or wood has a problem that the production price of the board is high because the production price is rather high.
  • Synthetic wood uses sawdust or finely ground wood flour, unlike wood board. Synthetic wood is formed by mixing sawdust or wood flour with a binder and compression molding at high pressure. Synthetic wood is heavy and has high strength, and is mainly used as a substitute for low-cost furniture and construction materials. The thermal conductivity of these synthetic woods is equivalent to or rather higher than wood.
  • wood has basically a higher thermal conductivity than the value normally required for insulation.
  • a plate composed of wood, wool or synthetic wood is very heavy and expensive compared to foamed resin. For this reason, wood has not been utilized as a thermal insulation or considered for such use.
  • the present inventors construct an effective wood board through a method of forming a large amount of stationary air layer on the board when combining sawdust or wood flour to form a board, and by using it appropriately to provide an effective composite insulation.
  • the wood board 10 is formed in the shape of a square or rectangular plate, the main material is composed of wood grinding products such as sawdust or wood flour.
  • wood crushed particles of various particle sizes commonly referred to as sawdust
  • sawdust wood crushed particles of various particle sizes
  • wood or timber may be pulverized as needed to form a uniformly sized wood mill.
  • sawdust or wood flour or by-products of wood or timber will be collectively referred to as wood crushed products.
  • the wood ground material and the binder are mixed to form a mixture, that is, a molding material, and then the molding material is rolled or extruded.
  • a thermosetting or thermoplastic resin-based organic binder is preferably used as the binder.
  • unsaturated resin such as polyethylene, polypropylene, ABS resin, urethane or the like, or unsaturated polyester can be preferably employed.
  • the binder may preferably include a halogen flame retardant such as bromine or chlorine, a phosphorus flame retardant, a nitrogen flame retardant such as an inorganic flame retardant such as an inorganic hydroxide.
  • the binder may include heat-resistant, refractory materials such as talc and leadstone, fillers such as pigments and inorganic materials, or dispersants.
  • the amount of the binder is approximately 25 to 50% by weight depending on the type of binder and the type of wood grind.
  • the quantity of molding material is set suitably according to the magnitude
  • the size of the sheet is 300 mm x 300 mm x 10 mm
  • the amount of the molding material is set to an amount of approximately 650 g to 1 Kg.
  • the molding temperature is set to 90 degrees or more, preferably about 90 to 185 degrees.
  • a water-soluble binder such as water-soluble urethane can be preferably used.
  • the water-soluble binder is capable of lowering the thermal conductivity of the wood board 10 by forming a large amount of pores in the plate while the water is discharged to the outside when rolling or compression molding the wood pulverized.
  • the method of improving the flame retardance of the wood board 10 can also be employ
  • the mixture of the wood grinding material and the binder, that is, the molding material may be further mixed with a porous material such as diatomaceous earth, zeolite, vermiculite.
  • a porous material such as diatomaceous earth, zeolite, vermiculite.
  • a porous material that is, a porous ceramic
  • fine pores of several tens to several hundred nm are formed in the ceramic particles. Therefore, when the porous material is mixed with the molding material, the sound insulation effect by the heat insulating material can be improved.
  • FIG. 2 is a view for explaining the sound absorption and sound insulation function.
  • reference numeral 20 denotes a medium in which a plurality of pores are formed.
  • first pores 21 having a larger diameter and the second pores 22 having a smaller diameter exist in the medium
  • the sound wave A is connected to the medium 20. It propagates through the first and second pores 21 and 22.
  • the sound wave A passing through the first pore 21 is introduced into the second pore 22
  • the sound wave A is reflected or refracted as shown by a and b.
  • This phenomenon is similarly generated when the sound wave b passing through the second pores 22 enters the first pores 21. This may be due to the change in the resonant frequency of the pores according to the pore size.
  • the sound insulation function of a material is determined by how much the sound waves applied from the outside pass, and the sound absorption function is determined by how much the sound waves applied from the outside are absorbed.
  • the sound insulation function is improved. Sound waves also resonate as they pass through pores of different sizes. That is, sound absorption energy of various frequency bands is converted into vibration energy of the pores, thereby improving sound absorption function.
  • a method of foaming the organic binder when the wood board 10 is formed by mixing a foaming agent with an organic binder mixed with a wood pulverized product may be preferably employed.
  • the wood board 10 has the following features.
  • the wood board 10 has a relatively low thermal conductivity because a large amount of stable air layer is formed between the pulverized wood.
  • the wood board 10 is characterized by the fact that a large amount of stable air layer is formed between the pulverized wood, it is very light compared to the existing synthetic wood.
  • the wood board 10 can improve the flame retardancy by mixing the flame retardant material in the binder or by adsorbing the flame retardant material to the wood crushed material.
  • wood chips such as sawdust are by-products from the processing of wood or timber, and thus are very inexpensive.
  • the wood mill has the natural pores of the wood.
  • a number of pores are formed according to the compressive strength. These pores not only lower the thermal conductivity of the insulation, but also enhance the sound insulation of the insulation by reflecting or refracting sound waves passing through the insulation.
  • FIG 3 is a perspective view showing the structure of a composite thermal insulation material according to a first embodiment of the present invention.
  • the second member 30 is coupled to one side of the first member, that is, the wood board 10 of FIG. 1.
  • a heat insulating board is preferably used as the second member 30.
  • the first member 10 will be referred to as a wooden member
  • the second member 30 will also be referred to as a heat insulating member.
  • the second member 30 is formed by mixing a foaming agent with organic materials such as PVC, nylon, polyester, and the like, such as aqueous acryl, ethyl vinyl acetate (EVA), polyvinyl alcohol (PVA), and the like, and then foaming.
  • organic materials such as PVC, nylon, polyester, and the like, such as aqueous acryl, ethyl vinyl acetate (EVA), polyvinyl alcohol (PVA), and the like
  • EVA ethyl vinyl acetate
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the second member 30 polystyrene foam, polyurethane foam, polyurea foam, polyvinyl chloride foam, polypropylene foam, polyethylene foam, polystyrene foam, polyvinylacetate foam, melamine Resin foamed foam, phenol resin foamed foam, etc. are employ
  • the composite heat insulating material As a method of manufacturing the composite heat insulating material according to the present embodiment, after forming the first member 10 and the second member 20, respectively, a method of integrally combining them with an adhesive or the like may be adopted.
  • the following method can be preferably employed as another method of manufacturing the composite heat insulating material according to the present embodiment.
  • the wood mill and the binder are mixed to form a mixture.
  • the process of drying the wood ground powder before mixing the wood ground powder and the binder may be preferably employed.
  • the mixture is laminated to form a first layer for the wood member 10, and the second member 30 is laminated on the first layer, and then the pressure is applied to the laminate as a whole to provide a composite heat insulating material.
  • the method of arranging the second member 30 as the first layer in the present manufacturing method and then laminating and pressing the second layer for the wood member 10 with the mixture on the first layer may also be employed in the same manner. Can be.
  • the second member 30, that is, the heat insulating member is installed to be in contact with the inner wall surface or the outer wall surface of the building, and the wooden member 10 having a high mechanical strength is installed outside. do.
  • the impact from the outside is applied to the wood member 10
  • the impact on the wood member 10 is dispersed and absorbed by the relatively flexible heat insulating member 10, thereby damaging the heat insulating member due to improper impact from the outside.
  • the mechanical strength of the composite heat insulating material becomes very high due to the synergistic effect of the wood member 10 and the heat insulating member 30.
  • the heat insulating member is prevented from being improperly damaged by heat from the outside.
  • the composite heat insulating material according to the present embodiment provides a texture of wood through the wood member 10, and in particular, it is possible to form various patterns on the wood member 10 or to implement the wood member 10 in various colors In addition to functionality, it can provide various interior decoration effects.
  • Figure 4 is a perspective view showing the configuration of a composite heat insulating material according to a second embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals will be given to substantially the same parts as those of FIG. 1 and FIG. 3, and detailed description thereof will be omitted.
  • the composite heat insulating material is integrally coupled to the first and second wood members 10 and 40 on both sides of the heat insulating member 30, respectively, to form a sandwich panel as a whole.
  • the first and second wood members 10 and 40 are substantially the same as the wood board 10 of FIG. 1.
  • the composite insulation may be manufactured through the same method as described with reference to FIG. 3. That is, the composite heat insulating material may be formed by combining the first and second wood members 10 and 40 by using an adhesive or a fastening means on both sides of the heat insulating member 30.
  • the present composite heat insulating material is preferably laminated with a mixture of wood pulverized and a binder to form a first layer for forming the first wood member 10, and to arrange the heat insulating member 30 above the first layer After laminating the second layer of the mixture for the second wood member 40 on the upper side of the heat insulating member 30 again, the laminate may be formed by pressing the laminate as a whole.
  • the composite heat insulating material according to the present embodiment may be preferably employed as a lightweight wall or ceiling material such as a sandwich panel used to partition an internal space of a building such as an office, a hospital, or a school.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing the configuration of a composite heat insulating material according to a third embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a cross-sectional view of the main portion.
  • the same reference numerals are attached to substantially the same parts as the above-described embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
  • the composite insulating material is configured by coupling the first insertion member 50 between the first and second wood members 10 and 40.
  • the first insert member 50 is preferably for example polystyrene foam foam, polyurethane foam foam, polyurea foam foam, polyvinyl chloride foam foam, polypropylene foam foam, polyethylene foam foam, polystyrene foam foam, polyvinylacetate foam foam, It consists of foam layers, such as a melamine resin foam foam and a phenol resin foam foam.
  • a plurality of through holes 51 are formed in the first insertion member 50.
  • the size and shape of the through hole 51 is not limited to a specific one.
  • the through hole 51 stably pores in the middle of the first and second wood members 10 and 40 when the first and second wood members 10 and 40 are coupled to both sides of the first insertion member 50. It is for forming a layer.
  • the stationary air layer ie the pores, is a very effective thermal insulator.
  • the thermal conductivity of air is 0.025 (W / mK), which is lower than that of general foamed resin or glass wool (0,035W / mK).
  • a plurality of stable pore layers 51 are formed between the first wood member 10 and the second wood member 40.
  • the size and number of the pore layer 51 can be appropriately set by adjusting the size and number of the through holes 51 formed in the first insertion member 50.
  • the pore layers 51 further lower the electric conductivity of the composite heat insulating material by suppressing heat transfer between the first wood member 10 and the second wood member 40.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the main part cross-sectional structure of the composite heat insulating material according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are assigned to substantially the same parts as the above-described embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
  • the second insertion member 60 made of, for example, foamed resin is provided inside the wood member 10. 8 is a perspective view illustrating an example of the configuration of the insertion member 60.
  • the second insertion member 60 is made of a material having a low thermal conductivity, such as a foamed resin, and is made of a rectangular or square board.
  • the second insertion member 60 is provided with a plurality of coupling holes 61.
  • the foamed resin polystyrene foam, polyurea foam, polyvinyl chloride foam, polypropylene foam, polyethylene foam, polystyrene foam, polyvinylacetate foam, melamine resin foam, phenol resin foam, etc. Is employed, and more preferably a polyurethane foam is employed.
  • this composite heat insulating material When manufacturing this composite heat insulating material, first, the mixture of wood-pulverized substance and a binder is laminated
  • the upper and lower mixtures of the insert member 60 communicate with each other through the coupling hole 61 of the second insert member 60 in the process of applying pressure to the mixture of the wood pulverized product and the binder, thereby curing FIG. 7.
  • the insertion member 60 is to be stably seated in the wood board (10).
  • the insertion member 60 such as foam resin is stably seated in the wood member 10 in the process of curing the wood member 10, the process of additionally combining the wood member 10 and the heat insulating member is omitted. It is also possible to provide the effect that the wood member 10 and the insertion member are very tightly coupled.
  • the heat insulator according to the present invention has the advantage of having a very low thermal conductivity, while having a disadvantage in terms of flame retardancy and strength, and a second having a relatively good thermal conductivity while having excellent flame retardancy and mechanical strength.
  • the first member that is, the wood member 10 and the second member, that is, the thermal insulation members 30 and 50 or the insertion member 60 have different densities.
  • the sound wave energy is refracted and dispersed at the bonding surface, thereby exhibiting good sound absorption or sound insulation. Therefore, the building insulation according to the present embodiment can be employed in the building to provide an additional effect of reducing the floor noise.
  • the wood members 10 and 40 may be formed in a multi-layered structure, wherein each layer may be formed of a different binder or may have a different surface density. .
  • the first wood member 10 and the second wood member 40 are made of wood by-products as main components, and other components, special binder types, molding densities, additives such as flame retardants or fillers. Etc. may be set differently.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating an outer shape of a building insulation according to a fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 9.
  • Insulating material according to the fifth embodiment of the present invention is the first and second wood members 10, 40 are integrally coupled to both sides of the heat insulating member 30 is configured in the form of a sandwich panel as a whole.
  • the first and second wood members 10, 40 are substantially the same as the wood board 10 of FIG. 1.
  • the heat insulating member 30 is provided with the first and second panels 31 and 32.
  • the first and second panels 31 and 32 are formed by mixing foaming agents with organic materials such as PVC, nylon, polyester, and the like, such as aqueous acrylic, ethyl vinyl acetate (EVA), and polyvinyl alcohol (PVA), respectively.
  • the first and second panels are preferably polystyrene foam, polyurethane foam, polyurea foam, polyvinyl chloride foam, polypropylene foam, polyethylene foam, polystyrene foam, polyvinylacetate foam, melamine Resin foamed foam, phenol resin foamed foam, etc. are employ
  • As a heat insulating material for the 1st and 2nd panels 31.32 it is not limited to a specific thing.
  • One side of the first panel 31 is provided with a plurality of hemispherical grooves 31a.
  • the shape and the size of the groove 31a are not limited to a specific one.
  • one side of the second panel 32 that is, the side facing the first panel 31, is provided with a groove 32a having a size and a shape corresponding to a position corresponding to the groove 31a.
  • the first layer for forming the first wood member 10 is laminated by stacking a mixture of wood grind and a binder, and the heat insulating member 30 is disposed on the upper side of the first layer. After arranging the second layer of the mixture for the second wood member 40 on the upper side of the heat insulating member 30 again, these laminates are formed by pressing a whole to perform molding.
  • the first and second wood members 10 and 40 are formed, the first and second wood members 10 and 40 and the heat insulating member 30 are formed.
  • the method of adhering and forming is also applicable preferably.
  • the heat insulating member 30 is provided between the first and second wooden boards 10 and 40.
  • pores formed by the grooves 31a and 32a are additionally provided inside the heat insulating member 30.
  • the thermal conductivity is very low, about 0.016 to 0.030 W / mK, and particularly in the case of pores filled inside the space member 30, the thermal conductivity is low. Very low, 0.025 W / mK. Therefore, in the present embodiment, the heat insulating member 30 exhibits very low thermal conductivity.
  • the first and second wood boards 10 and 40 have flame retardancy and very high mechanical strength characteristics. Therefore, the heat insulating material according to the present invention has very good mechanical strength as well as excellent flame retardant properties as a building material.
  • the heat insulating material of the present embodiment has excellent sound insulation.
  • the space member 30 includes a plurality of coupling holes 301.
  • the coupling hole 301 is for effectively coupling the heat insulating member 30 to the first and second wood boards 10 and 40 when manufacturing the heat insulating material.
  • the heat insulating member 30 is when the mixture of the wood pulverized product and the binder is laminated on the lower side and the upper side of the heat insulating member 30 and then pressurized as a whole, the mixture passes through the through hole 301. By being hardened while being bonded, the heat insulating member 30 is firmly coupled to the first and second wooden members 10 and 40.
  • the heat insulating member 30 is firmly coupled to the first and second wooden members 10 and 40.
  • the shapes of the grooves 31a and 32a provided in the first and second panels 31 and 32 are not limited to hemispherical shapes but may be implemented in various shapes.
  • the grooves 31a and 32a provided in the first and second panels 31 and 32 may be formed at different positions instead of opposing positions.
  • first wood member 10 and the second wood member 40 may be set differently from other components, types of special binders, molding densities, additives such as flame retardants or fillers, in addition to the main components of wood by-products. .
  • an unsaturated resin or the like may be applied to the outside of the heat insulating material as a finishing material, and at this time, an additional flame retardant, a fire retardant, or a pigment may be added to the unsaturated resin.
  • the above-described apparatus and method may not be limitedly applied to the configuration and method of the above-described embodiments, but the embodiments may be selectively combined in whole or in part in each of the embodiments so that various modifications may be made. It may be configured.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 단열 성능이 우수하고 제조 비용이 저렴한 건축용 복합 단열재 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 건축용 복합 단열재는 제1 및 제2 목질 부재와, 상기 제1 및 제2 목질 부재 사이에 배치되는 단열 부재를 구비하여 구성되고, 상기 제1 및 제2 목질 부재는 정방형 또는 장방형의 판재로 구성됨과 더불어 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 혼합물로 구성된다.

Description

건축용 단열재 및 그 제조방법
본 발명은 주택이나 아파트 등의 건축물에 사용되는 단열재에 관한 것으로, 특히 단열 성능이 우수하고 제조 비용이 저렴한 건축용 복합 단열재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
단열재는 전도, 대류, 복사에 의한 열 에너지의 이동을 억제하거나 차단할 수 있는 재료를 칭한다. 현재 단열재는 주택이나 건물 등의 외벽면이나 내벽면에 설치되는 주거용이나 벽체, 샌드위치 패널의 심재용 등으로 사용되는 패널용, 또는 차량, 선박. 냉동 창고, 가전 제품 등의 보온 및 보냉을 위한 산업용으로 주로 사용되고 있다. 특히 최근에 이르러서는 에너지 비용을 절감하고 환경 오염 문제를 낮추기 위해 에너지의 소비를 줄여야 한다는 국가적인 필요성이 대두되면서 건축물의 단열재 사용에 대한 관련 법규가 점차 강화되고 있다.
단열재에 관해서는 특허등록 10-0750862(건축용 복합 단열재), 특허등록 10-1218238(건축용 단열재 및 그의 제조방법), 특허공개 10-2013-0041459(건축용 복합 단열재), 특허공개 10-2014-0087637(페놀 폼 기반의 건축용 단열재 및 이를 포함하는 건축용 단열재) 등에 소개된 바 있다.
단열재는 크게 무기물 단열재와 유기물 단열재로 구분되고, 그 밖에 무기물 단열재와 유기물 단열재의 복합재로 이루어진 것이 있다. 무기물 단열재는 주로 세라믹, 실리카, 퍼라이트 등으로 구성되는데, 이는 난연성이 우수한 반면에 단열성이 좀 낮다는 단점이 있다. 또한 유기물 단열재는 주로 스티로폼, 발포 폴리스티렌, 발포 폴리우레탄, 발포 폴리에틸렌 등으로 구성되는데, 이는 제조가격이 낮고 단열성능이 우수한 반면에 열에 약하고 기계적 강도가 낮다는 단점이 있다.
이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 양호한 단열 성능을 갖는 건축물용 복합 단열재 및 그 제조방법을 제공함에 주된 목적이 있다.
또한 본 발명은 제조가격이 낮고 기계적인 강도가 우수한 단열재 및 그 제조방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은 내연성이 우수한 단열재 및 그 제조방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은 단열 성능과 더불어 차음 성능이 우수하여 건축물의 층간 소음을 낮출 수 있는 단열재 및 그 제조방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 건축용 복합 단열재는 건축물에 사용되는 단열재에 있어서, 단열재로 이루어짐과 더불어 보드 형상으로 구성되는 단열 부재와, 상기 단열 부재의 일 측면에 일체적으로 결합되는 제1 목질 부재를 포함하여 구성되고, 상기 제1 목질 부재는 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 제1 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열 부재의 타측에 제2 목질 부재가 추가로 결합되고, 상기 제2 목질 부재는 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 제2 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 또는 제2 혼합물은 목질 부재의 크기가 300mm×300mm×10mm인 경우에 650g~1Kg의 양으로 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 바인더는 수용성 바인더인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 또는 제2 혼합물에 다공성 광물질이 추가로 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 또는 제2 혼합물에 난연제가 추가로 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 또는 제2 혼합물에 내화제가 추가로 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열 부재는 한 개 이상의 관통 구멍을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 및 제2 목질 부재가 상기 관통구멍을 통해서 상호 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 복합 단열재의 외측에 마감재가 추가로 도포되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 관점에 따른 건축용 복합 단열재는 건축물에 사용되는 단열재에 있어서, 보드 형상으로 구성됨과 더불어 톱밥 또는 목분과 바인더를 포함하는 혼합물로 구성되는 목질 부재와, 상기 목질 부재의 내부에 매립되어 있는 단열 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 관점에 따른 건축용 복합 단열재의 제조방법은 나무 분쇄물과 바인더를 혼합하여 혼합물을 준비하는 단계와, 단열 부재를 준비하는 단계, 상기 제1 혼합물을 가압 성형하여 제1 목질 보드를 형성하는 단계 및, 상기 단열 부재의 일측에 상기 제1 목질 보드를 일체적으로 결합하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 혼합물을 이용하여 제2 목질 보드를 형성하는 단계와, 상기 단열 부재의 타측에 상기 제2 목질 보드를 일체적으로 결합하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 관점에 따른 건축용 복합 단열재의 제조방법은 톱밥 또는 목분과 바인더를 혼합하여 혼합물을 준비하는 단계와, 단열 부재를 준비하는 단계, 상기 단열 부재의 일측에 상기 혼합물을 적층하여 제1 목질 부재를 위한 제1 혼합물층을 형성하는 단계, 상기 단열 부재와 혼합물층을 가압하면서 바인더를 경화시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 가압단계 이전에 상기 단열 부재의 타측에 상기 혼합물을 적층하여 제2 목질 부재를 위한 제2 혼합물층을 형성하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 혼합물은 상기 제1 또는 제2 목질 부재의 크기가 300mm×300mm×10mm인 경우에 650g~1Kg의 양으로 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 혼합물에 난연제가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 혼합물에 내화제가 추가로 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 혼합물 형성 단계 이전에 나무 분쇄물에 난연제를 흡착시키는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 복합 단열재의 외측에 마감재를 도포하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단열 부재에 1개 이상의 결합공을 형성하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 제5 관점에 따른 건축용 단열재는 건축물에 사용되는 단열재에 있어서, 단열 부재와, 상기 단열 부재의 일측면에 일체적으로 결합되는 제1 목질 부재 및, 상기 단열 부재의 타측면에 일체적으로 결합되는 제2 목질 부재를 포함하여 구성되고, 상기 단열 부재는 단열재로 이루어짐과 더불어 제2 패널과 대향하는 측면에 1개 이상의 홈이 구비되는 제1 패널과, 단열재로 이루어짐과 더불어 상기 제1 패널과 대향하는 측면에 1개 이상의 홈이 구비되는 제2 패널을 포함하여 구성되며, 상기 제1 목질 부재는 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 제1 혼합물로 구성되고, 상기 제2 목질 부재는 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 제2 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 제6 관점에 따른 건축용 단열재의 제조방법은 톱밥 또는 목분과 바인더를 혼합하여 혼합물을 준비하는 단계와, 단열재를 이용하여 일측에 1개 이상의 홈을 갖는 제1 및 제2 패널을 형성하는 단계, 상기 홈이 서로 대향하도록 상기 제1 및 제2 패널을 결합하여 단열 부재를 형성하는 단계, 상기 혼합물을 적층하여 제1 목질 부재를 위한 제1 혼합물층을 형성하는 단계, 상기 제1 혼합물층의 상측에 상기 단열 부재를 배치하는 단계, 상기 단열 부재의 상측에 상기 혼합물을 적층하여 제2 목질 부재를 위한 제2 혼합물층을 형성하는 단계 및, 상기 단열 부재와 제1 및 제2 혼합물층을 가압하면서 바인더를 경화시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 단열재는 열전도율이 매우 낮다는 장점과 강도 측면에서 불리함을 갖는 제1 단열 부재와, 열전도율이 비교적 양호하면서도 우수한 기계적 강도를 갖는 제2 단열부재를 결합함으로써 열전도율과 기계적 강도에 있어서 매우 우수한 단열재를 구현할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 건축용 복합 단열재는 나무나 목재의 제재 과정에서 발생되는 나무 부산물을 이용하여 제조하게 되므로 그 제조 가격이 저렴하게 되고, 또한 단열재에 구비되는 다량의 다양한 기공에 의해 차음 및 방음 효과를 얻을 수 있는 부수적인 효과를 제공한다.
일반적으로 건축물에 있어서는 지붕을 통해 20~40%, 벽체를 통해 20~30%, 바닥을 통해 10~15%의 에너지 손실이 발생된다. 본 발명에 따른 복합 단열재는 건축물의 내벽면이나 외벽면을 위한 단열재와 바닥재 및 천정재로 채용되어 건축물의 에너지 손실을 저감하고, 건축물의 층간 소음을 포함하는 다양한 소음에 대한 방음 효과를 제공할 수 있게 된다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 채용되는 목질 보드(10)의 외관형상을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 나타낸 목질 보드(10)의 방음 효과를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 건축용 복합 단열재의 외관형상을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 건축용 복합 단열재의 외관형상을 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 건축용 복합 단열재의 분리 사시도.
도 6은 도 5에 나타낸 건축용 복합 단열재의 요부 단면도.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 건축용 복합 단열재의 요부 단면도.
도 8은 도 7의 복합 단열재에 채용되는 삽입 부재(50)의 구성의 일례를 나타낸 사시도,
도 9는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 건축용 단열재의 외관형상을 나타낸 사시도.
도 10은 도 9에 나타낸 건축용 단열재의 단면 구성을 나타낸 단면도.
도 11은 도 9 및 도 10에서 단열 부재(30)의 분리 사시도.
도 12는 도 9에서 단열 부재(30)의 다른 구성 예를 나타낸 사시도를 도시한 것이다.
<부호의 설명>
10, 40 : 목질 부재 20 : 매질
21, 22 : 기공 30 : 단열 부재
31, 32 : 제1 및 제2 패널 31a, 32a : 홈
50, 60 : 삽입부재 51 : 관통구멍
61, 301 : 결합공
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
우선, 본 발명의 기본 개념을 설명한다.
건축물은 다양한 재질을 이용하여 건축하게 된다. 건축물의 건축에 사용되는 재질로서는 철 등의 금속 재료, 콘크리트/시멘트, 벽돌, 석회 등의 몰탈재, 타일, 석재, 판재, 목재, 유리, 자갈 등의 골재, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 방습재, 비닐 계통이나 종이 계통의 벽지, 플라스틱 계통의 바닥재 등 매우 다양하다.
상기한 재질의 열전도율은 철 등의 금속 물질이 대략 50~370(W/mK), 콘크리트/시멘트 등이 대략 1~2.5(W/mK), 벽돌 등이 0.2~1(W/mK), 몰탈재는 0.7~1.5(W/mK), 석재는 대략 1~2.8(W/mK), 목재는 0.13~0.19(W/mK), 유리는 0.76(W/mK), 골재는 대략 2(W/mK) 내외, 방습재는 대략 0.2(W/mK) 내외, 벽지는 0.17~0.27(W/mK), 바닥재는 대략 0.19(W/mK) 내외로서 비교적 높게 측정된다.
따라서 건축물을 건축하는 경우에는 건물의 냉난방성을 고려하여 건축물의 내벽면 또는 외벽면에 단열재를 부착하게 된다. 그러나 상기한 바와 같이 종래의 단열재에 있어서는 난연성을 갖는 무기물을 이용한 단열재의 경우에는 열전도율에 불리함이 있고, 열전도율이 우수한 발포 수지의 경우에는 난연성에 있어서 불리함이 있게 된다.
본 발명자는 건축 자재 중 목재를 단열재로서 활용하는 방안에 대하여 연구하였다. 나무나 목재는 열전도율이 0.13~0.19(W/mK)로서 단열재로서 활용하기에는 다소 높은 열전도율을 나타낸다. 그러나 목재는 상기한 건축 자재 중 다른 재질에 비해 비교적 양호한 열전도율을 갖고 있다. 특히 목재는 섬유조직으로 구성되면서 내부에 수관이 형성되어 있고, 섬유조직에는 다수의 기공층이 형성되어 있다.
주지되어 있는 단열재 중 가장 유효한 것 중의 하나가 기공, 특히 정지상태의 공기층이다. 기존에 유효한 단열재로서 사용되고 있는 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리에틸렌 수지 등은 그 자체로서는 단열재가 아니다. 이들 유기물 수지가 단열재가 되기 위해서는 필연적으로 발포 과정을 거쳐야 한다. 유기물 수지를 발포하게 되면 수지에 다량의 기공, 즉 정지된 공기층이 생성되게 된다. 물론 이들 기공에는 발포 가스가 잔존하게 되고, 그 가스의 열전도율에 따라 발포 수지의 전체적인 열전도율이 달라진다. 그럼에도 불구하고 발포 수지에 구비되는 다량의 기공, 즉 정지된 공기층에 의해 발포 수지는 단열재로서 유효한 효과를 갖게 된다.
나무나 목재를 잘게 분쇄한 후 이를 다수의 기공이 형성되도록 결합한다면, 나무 분쇄물을 이용하여 유용한 단열재를 구성할 수 있을 것이다. 특히 나무나 목재는 제재 등의 작업과정에서 다량의 톱밥이 생성된다. 이러한 톱밥은 나무나 목재와 달리 그 가격이 매우 저렴하다.
현재 목재나 나무의 부산물을 이용하여 생산하는 제품으로서 목모 보드와 합성목재가 있다. 목모 보드는 나무를 가공하여 머리카락 형상의 목모를 형성하고, 이를 바인더를 이용하여 결합함으로써 보드를 형성한 것이다. 목모 보드는 흡음재로서 개발된 것이다. 목모보드는 목모 사이의 단차와 기공을 이용하여 음파를 흡수또는 반사함으로써 방음 효과를 제공하게 된다. 목모 보드는 보드에 형성되는 다량의 기공에 의해 일반적인 목재에 비해 양호한 대략 0.06~0.09(W/mK)의 열전도율을 나타낸다. 목보 모드의 열전도율은 여전히 단열재로서 활용하기에는 다소 높은 열전도율을 나타낸다. 그리고 일반적인 나무나 목재를 가공하여 형성하게 되는 목모는 그 생산 가격이 다소 높기 때문에 보드의 제조 가격이 높아진다는 문제가 있다.
합성목재는 목모 보드와 달리 톱밥 또는 이를 미세하게 분쇄한 목분을 이용한다. 합성목재는 톱밥 또는 목분을 바인더와 혼합하고, 이를 높은 압력으로 압축 성형하여 형성하게 된다. 합성 목재는 무게가 무겁고 높은 강도를 갖추고 있으며, 주로 목재의 대용으로서 저가용 가구재나 건축자재의 용도로서 활용된다. 이들 합성 목재의 열전도율은 목재와 동등하거나 오히려 더 높은 값을 나타낸다.
이상으로 기술한 바와 같이 목재는 기본적으로 열전도율이 일반적으로 단열재에서 요구되는 값보다 다소 높다. 또한 목재나 목모 또는 합성목재로 구성되는 판재는 발포 수지에 비해 무게가 매우 무겁고 가격 또한 고가이다. 이러한 이유로 목재는 단열재로서 활용되거나 그러한 용도로서 고려되고 있지 않았다.
본 발명자는 톱밥이나 목분을 결합하여 판재를 형성할 때 판재에 다량의 정지된 공기층을 형성하는 방법을 통해 유효한 목질 보드를 구성하고, 이를 적절하게 활용하여 유효한 복합 단열재를 제공한다.
도 1은 본 발명에서 채용하는 목질 보드(10)의 외관 형상을 나타낸 사시도이다. 목질 보드(10)는 정방형 또는 장방형 판재의 형상으로 이루어지고, 주된 재질은 톱밥이나 목분 등의 나무 분쇄물로 구성된다.
일반적으로 나무나 목재를 제재하게 되면 통상적으로 톱밥이라 칭하는 다양한 입자 크기의 나무 분쇄물이 형성되고, 필요한 경우 이들 톱밥이나 나무 또는 목재를 분쇄하여 목분을 형성하게 된다. 또한 필요에 따라 나무나 목재를 분쇄하여 균일한 크기의 나무 분쇄물을 형성하기도 한다. 이하에서는 이와 같은 톱밥이나 목분 또는 나무나 목재의 부산물을 나무 분쇄물로서 총칭하기로 한다.
나무 분쇄물을 사용하여 목질 보드(10)를 형성하는 경우에는 우선 나무 분쇄물과 바인더를 혼합하여 혼합물, 즉 성형 재료를 형성한 후, 이 성형 재료를 압연 또는 압출 성형하게 된다. 이때 바인더로서는 열경화성 또는 열가소성 수지 계열의 유기물 바인더를 바람직하게 채용한다. 상기 바인더로서는 예컨대 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌, ABS수지, 우레탄 등이나 예컨대 불포화 폴리에스테르 등의 불포화 수지가 바람직하게 채용될 수 있다.
바인더에는 바람직하게 브롬계, 염소계 등의 할로겐계 난연제나 인계 난연제, 질소계 난연제, 예컨대 무기수산화물계 등의 무기계 난연제가 포함될 수 있다. 또한 상기 바인더에는 활석, 납석 등의 내열성, 내화성 물질이나, 안료, 무기물 등의 충전제, 또는 분산제가 포함될 수 있다.
바인더의 양은 바인더의 종류나 나무 분쇄물의 종류에 따라 대략 25~50중량%로 한다. 또한 판재를 형성하는 경우에는 판재의 크기에 대응하여 성형 재료의 양을 적절하게 설정한다. 단위 부피당 성형 재료의 양을 너무 많게 설정하게 되면 판재의 밀도가 높아지게 됨으로써 열전도율이 크게 저하되고, 성형 재료의 양을 너무 적게 설정하게 되면 성형이 잘 이루어지지 않게 된다. 판재의 크기를 예컨대 300mm×300mm×10mm로 하는 경우 성형재료의 양은 대략 650g~1Kg의 양으로 설정한다. 또한 성형 온도는 90도 이상, 바람직하게는 예컨대 90~185도 정도로 설정된다.
또한 바인더로서 예컨대 수용성 우레탄 등의 수용성 바인더를 바람직하게 채용할 수 있다. 수용성 바인더는 나무 분쇄물을 압연 또는 압축 성형할 때 수분이 외부로 배출되면서 판재에 다량의 기공을 형성함으로써 목질 보드(10)의 열전도율을 보다 효과적으로 낮출 수 있게 된다.
또한 나무 분쇄물과 바인더를 혼합하기 전에 나무 분쇄물에 난연재를 흡착시킴으로써 목질 보드(10)의 난연성을 높이는 방법도 바람직하게 채용할 수 있다.
또한 상기 목질 보드(10)의 변형 예로서, 나무 분쇄물과 바인더의 혼합물, 즉 성형 재료에는 규조토, 제올라이트, 질석 등의 다공성 물질이 추가로 혼합될 수 있다. 상기한 바와 같이 어떠한 매질이 갖고 있는 단열 및 방음 능력은 그 매질이 갖고 있는 기공에 의해 유효하게 결정된다. 특히 방음 능력은 기공의 수효와 더불어 기공의 크기도 매우 중요한 요소로서 작용한다. 기공의 크기가 작을수록 저주파 대역의 음파를 제거하는데 효과적이다.
나무 분쇄물을 이용하여 목질 보드를 형성하는 경우, 단열재에 형성되는 기공의 크기를 작게 하기 위해서는 목질 보드를 성형할 때 가압력을 높임으로써 그 밀도를 높이는 것이 필요하다. 그러나 이와 같이 목질 보드의 밀도를 높이게 되면 내부의 기공 양이 축소됨으로써 단열 효율이 크게 저하된다. 따라서 목질 보드에는 미세한 기공을 형성하는 것이 매우 어렵고, 결과적으로 저주파 대역의 음파에 대한 방음 효과를 제고하는데 한계가 있게 된다.
다공성 물질, 즉 다공질 세라믹의 경우에는 세라믹 입자에 수십 ~ 수백 nm의 미세한 기공이 형성되어 있다. 따라서 이러한 다공성 물질을 성형 재료에 혼합하게 되면 단열재에 의한 차음 효과를 제고할 수 있다.
특히 본 발명자의 연구에 따르면 어떠한 물질에 서로 다른 크기를 갖는 기공을 형성하게 되면 흡음 및 차음 기능이 향상된다. 도 2는 이러한 흡음 및 차음 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에서 참조번호는 20은 다수의 기공이 형성된 매질이다. 이 매질에 상대적으로 직경이 큰 제1 기공(21)과 직경이 작은 제2 기공(22)이 존재한다고 할 때, 외부에서 음파(A)가 인입되면 이 음파(A)는 매질(20)과 제1 및 제2 기공(21, 22)을 통해서 전파되게 된다. 그런데 제1 기공(21)을 통과한 음파(A)가 제2 기공(22)으로 인입하는 경우에는 a 및 b로 나타낸 바와 같이 음파(A)가 반사하거나 굴절하게 된다. 그리고 이러한 현상은 제2 기공(22)을 통과한 음파(b)가 제1 기공(21)으로 인입하는 경우에도 유사하게 발생된다. 이는 기공의 크기에 따라 기공의 공진주파수가 달라지는 것이 원인인 것으로 판단된다.
일반적으로 물질의 차음 기능은 외부로부터 인가된 음파를 어느 정도 통과시키는지의 여부에 의해 결정되고, 흡음 기능은 외부로부터 인가된 음파를 어느 정도 흡수하는지에 의해 결정된다. 상기한 바와 같이 어떠한 매질에 서로 다른 크기를 갖는 기공을 형성하게 되면 음파가 기공을 통과하는 과정에서 반사 및 굴절되면서 음파의 직진성이 현저하게 저하된다. 즉 차음기능이 향상된다. 또한 음파가 서로 다른 크기의 기공을 통과하면서 공진된다. 즉 다양한 주파수 대역의 음파 에너지가 기공의 진동 에너지로 변환되면서 흡음 기능이 향상된다.
또한 상기 목질 보드(10)의 다른 변형 예로서 나무 분쇄물과 혼합되는 유기 바인더에 발포제를 혼합하여 목질 보드(10)를 성형할 때 유기 바인더를 발포시키는 방법도 바람직하게 채용할 수 있다.
상기한 목질 보드(10)는 다음과 같은 특징을 갖는다.
1. 열전도율이 낮다.
상기한 목질 보드(10)는 나무 분쇄물 사이에 다량의 안정적인 공기층이 형성되므로 비교적 낮은 열전도율을 나타내게 된다.
2. 발포 유기물에 비해 높은 기계적 강도를 갖는다.
일반적인 발포 유기물은 외부로부터의 작은 물리적 충격에 의해서는 부러지거나 부서지는 단점을 갖는다. 이에 대하여 상기한 목질 보드(10)는 외부 충격에 대해 높은 기계적 강도를 나타내게 된다.
3. 다수의 기공들이 포함되므로 무게가 매우 가볍다.
상기한 목질 보드(10)는 나무 분쇄물 사이에 다량의 안정적인 공기층이 형성되므로 기존의 합성목재에 비하여 매우 가볍다는 특성을 나타낸다.
4. 난연성을 갖는다.
상기한 목질 보드(10)는 바인더에 난연성 물질을 혼합하거나 나무 분쇄물에 난연성 물질을 흡착시키는 방법을 통해 난연성을 제고할 수 있게 된다.
5. 제조 가격이 저렴하다.
통상 톱밥 등의 나무 분쇄물은 나무나 목재를 가공하는 과정에서 배출되는 부산물이므로 가격이 매우 저렴하다.
6. 방음효과를 제공한다.
나무 분쇄물에는 목재 본래의 기공을 갖고 있다. 그리고 이러한 나무 분쇄물을 압축성형하게 되면 그 압축 강도에 따라 다수의 기공이 형성된다. 이러한 기공들은 단열재의 열전도율을 낮춤은 물론이고 단열재를 통과하는 음파를 반사하거 굴절시킴으로써 단열재의 방음 효과를 제고하게 된다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 건축용 복합 단열재의 구조를 나타낸 사시도이다.
본 실시 예는 제1 부재, 즉 도 1의 목질 보드(10)의 일 측에 제2 부재(30)가 결합되어 구성된다. 이때 제2 부재(30)로서는 단열재 보드가 바람직하게 채용된다. 이하에서 상기 제1 부재(10)는 목질 부재, 제2 부재(30)는 단열 부재로서도 지칭될 것이다.
상기 제2 부재(30)는 예컨대 PVC, 나일론, 폴리에스테르 등과 수성아크릴, 에틸비닐아세테이트(EVA), 폴리비닐알코올(PVA) 등의 유기물에 발포제를 혼합한 후 발포하여 형성하게 된다. 상기 제2 부재(30)로서는 바람직하게 폴리스티렌 발포 폼, 폴리우레탄 발포 폼, 폴리우레아 발포 폼, 폴리염화비닐 발포 폼, 폴리프로필렌 발포 폼, 폴리에틸렌 발포 폼, 폴리스티렌 발포 폼, 폴리비닐아세테이트 발포 폼, 멜라민 수지 발포 폼, 페놀 수지 발포 폼 등이 채용된다. 제2 부재(30)를 위한 단열재로서는 특정한 것에 한정되지 않는다.
본 실시 예에 따른 건축용 복합 단열재를 제조하는 방법으로서는 제1 부재(10)와 제2 부재(20)를 각각 형성한 후, 이들을 접착제 등을 이용하여 일체적으로 결합하는 방법을 채택할 수 있다.
또한 본 실시 예에 따른 복합 단열재를 제조하는 다른 방법으로서 다음 방법을 바람직하게 채용할 수 있다. 우선, 나무 분쇄물과 바인더를 혼합하여 혼합물을 형성한다. 여기서 나무 분쇄물과 바인더를 혼합하기 전에 나무 분쇄물을 건조하는 과정이 바람직하게 채용될 수 있다. 이어, 상기 혼합물을 적층하여 목질 부재(10)를 위한 제1 층을 형성하고, 이 제1 층의 상측에 제2 부재(30)를 적층한 후, 이들 적층물에 전체적으로 압력을 가하여 복합 단열재를 제조한다. 물론, 본 제조 방법에서 제1 층으로서 제2 부재(30)를 배치한 후, 이 제1 층 위에 상기 혼합물로 목질 부재(10)를 위한 제2 층을 적층하여 가압하는 방법도 동일하게 채용할 수 있다.
본 실시 예에 따른 복합 단열재를 설치하는 경우에는 제2 부재(30), 즉 단열부재가 건축물의 내벽면 또는 외측 벽면에 접촉되도록 설치되고, 외측에 높은 기계적 강도를 갖는 목질 부재(10)가 설치된다. 외부로부터의 충격이 목질 부재(10)에 가해지게 되면 목질 부재(10)에 가해지는 충격이 상대적으로 신축성을 갖는 단열 부재(10)로 분산 및 흡수됨으로써 외부로부터의 부적절한 충격 등에 의해 단열 부재가 손상되는 일이 방지된다. 즉, 목질 부재(10)와 단열 부재(30)에 의한 상승 효과에 복합 단열재의 기계적 강도가 매우 높아지게 된다.
또한 본 실시 예에 따른 복합 단열재는 목질 부재(10)가 난연성과 내열성을 가지고 있기 때문에 외측으로부터의 열에 의해 단열 부재가 부적절하게 손상되는 일이 방지되게 된다.
또한 본 실시 예에 따른 복합 단열재는 목질 부재(10)를 통해 목재의 질감을 제공하고, 특히 목질 부재(10)에 다양한 문양을 형성하거나 목질 부재(10)를 다양한 색상으로 구현하는 것이 가능하므로 단열 기능과 더불어 다양한 실내 장식 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 건축용 복합 단열재의 구성을 나타낸 사시도이다. 또한 도 4에서 상술한 도 1 및 도 3과 실질적으로 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.
본 실시 예에서 복합 단열재는 단열 부재(30)의 양측에 각각 제1 및 제2 목질 부재(10, 40)가 일체적으로 결합되어 전체적으로 샌드위치 판넬 형태로 구성된다.
본 실시 예에서 제1 및 제2 목질 부재(10, 40)는 도 1의 목질 보드(10)와 실질적으로 동일하다. 또한 본 복합 단열재는 도 3에서 설명한 것과 동일한 방법을 통해 제조할 수 있다. 즉, 본 복합 단열재는 단열 부재(30)의 양측에 접착제나 체결수단을 이용하여 제1 및 제2 목질 부재(10, 40)를 결합하여 형성할 수 있다.
또한 본 복합 단열재는 바람직하게는 나무 분쇄물과 바인더의 혼합물을 적층하여 제1 목질 부재(10)를 형성하기 위한 제1 층을 적층하고, 제1 층의 상측에 단열 부재(30)를 배치하며, 다시 단열 부재(30)의 상측에 제2 목질 부재(40)를 위한 혼합물의 제2 층을 적층한 후, 이들 적층물을 전체적으로 가압하여 성형을 실행하는 방법을 통해 형성할 수 있다.
본 실시 예에 따른 복합 단열재는 사무실, 병원, 학교 등의 건축물의 내부 공간을 구획하는데 사용되는 샌드위치 판넬 등의 경량 벽체나 천정재로서 바람직하게 채용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 복합 단열재의 구성을 나타낸 분리 사시도이고, 도 6은 그 요부 단면도이다. 도 5 및 도 6에서 상술한 실시 예와 실질적으로 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.
본 실시 예에서 복합 단열재는 제1 및 제2 목질 부재(10, 40)의 사이에 제1 삽입 부재(50)가 결합되어 구성된다. 제1 삽입 부재(50)는 바람직하게 예컨대 폴리스티렌 발포 폼, 폴리우레탄 발포 폼, 폴리우레아 발포 폼, 폴리염화비닐 발포 폼, 폴리프로필렌 발포 폼, 폴리에틸렌 발포 폼, 폴리스티렌 발포 폼, 폴리비닐아세테이트 발포 폼, 멜라민 수지 발포 폼, 페놀 수지 발포 폼 등의 발포층으로 구성된다.
또한 상기 제1 삽입 부재(50)에는 다수의 관통구멍(51)이 형성된다. 관통구멍(51)의 크기와 형상은 특정한 것에 한정되지 않는다. 관통구멍(51)은 제1 삽입 부재(50)의 양측에 제1 및 제2 목질 부재(10, 40)를 결합했을 때 제1 및 제2 목질부재(10, 40)의 중간에 안정적으로 기공층을 형성하기 위한 것이다.
상술한 바와 같이 정지상태의 공기층, 즉 기공은 매우 유효한 단열재이다. 공기의 열도전도율은 0.025(W/mK)로서 일반적인 발포 수지나 글라스울(0,035W/mK) 보다도 낮은 열전도율 특성을 나타낸다.
도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 본 실시 예에 따른 복합 단열재는 제1 목질부재(10)와 제2 목질 부재(40)의 사이에 안정적인 다수의 기공층(51)들이 형성된다. 이때 기공층(51)의 크기와 수효는 제1 삽입 부재(50)에 형성되는 관통구멍(51)의 크기와 수효를 조정하는 방식으로 적절하게 설정할 수 있다. 상기 기공층(51)들은 제1 목질 부재(10)와 제2 목질 부재(40) 사이의 열전달을 억제함으로써 복합 단열재의 연전도율을 더욱 낮추게 된다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 복합 단열재의 요부 단면 구성을 나타낸 단면도이다. 본 실시 예에서 상술한 실시 예와 실질적으로 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.
도 7의 실시 예에 있어서는 목질 부재(10)의 내부에 예컨대 발포 수지 등으로 이루어지는 제2 삽입 부재(60)가 구비되어 있다. 도 8은 삽입 부재(60)의 구성의 일례를 나타낸 사시도이다. 제2 삽입 부재(60)는 예컨대 발포 수지 등과 같이 열전도율이 낮은 재질로 구성됨과 더불어 장방형 또는 정방형의 보드로 구성된다. 특히 제2 삽입 부재(60)에는 다수의 결합공(61)이 구비된다. 상기 발포 수지로서는 바람직하게 폴리스티렌 발포 폼, 폴리우레아 발포 폼, 폴리염화비닐 발포 폼, 폴리프로필렌 발포 폼, 폴리에틸렌 발포 폼, 폴리스티렌 발포 폼, 폴리비닐아세테이트 발포 폼, 멜라민 수지 발포 폼, 페놀 수지 발포 폼 등이 채용되고, 보다 바람직하게는 폴리우레탄 발포 폼이 채용된다.
본 복합 단열재를 제조하는 경우에는 우선 나무 분쇄물과 바인더의 혼합물을 적층하여 1층 재료층을 형성하고, 이 위에 제2 삽입 부재(60)를 배치한다. 그리고 다시 제2 삽입 부재(60)의 상측에 나무 분쇄물과 바인더의 혼합물을 적층하여 2층 재료층을 형성함으로써 나무 분쇄물과 바인더의 혼합물 내측에 삽입 부재(60)를 배치하게 된다. 그리고 이 적층물에 일정 이상의 압력을 가압하면서 바인더를 경화시킴으로써 단열재를 구성하게 된다,
상기한 제조 과정에 있어서는 나무 분쇄물과 바인더의 혼합물에 압력을 가하는 과정에서 제2 삽입 부재(60)의 결합공(61)을 통해 삽입 부재(60)의 상하측 혼합물이 연통되어 경화됨으로써 도 7에 나타낸 바와 같이 삽입 부재(60)는 목질 보드(10) 내에 안정적으로 안착되게 된다.
본 실시 예에 있어서는 목질 부재(10)를 경화시키는 과정에서 목질 부재(10) 내에 발포 수지 등의 삽입 부재(60)가 안정적으로 안착되므로 목질 부재(10)와 단열 부재를 추가적으로 결합하는 과정을 생략할 수 있게 되고, 또한 목질 부재(10)와 삽입 부재가 매우 견고하게 결합되는 효과가 제공된다.
이상으로 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 단열재는 열전도율이 매우 낮다는 장점이 있는 반면에 난연성과 강도 측면에서 불리함을 갖는 제1 부재와, 열전도율이 비교적 양호하면서도 우수한 난연성 및 기계적 강도를 갖는 제2 부재를 결합함으로써 열전도율과 난연성 및 기계적 강도에 있어서 매우 우수한 단열재를 구현할 수 있게 된다.
또한 상기 실시 예에서 제1 부재, 즉 목질 부재(10)와 제2 부재, 즉 단열 부재(30, 50) 또는 삽입 부재(60)는 서로 다른 밀도를 갖게 된다. 주지된 바와 같이 밀도가 서로 다른 물질을 접합하게 되면 그 접합면에서 음파 에너지가 굴절 및 분산됨으로써 양호한 흡음 또는 차음 기능을 발휘하게 된다. 따라서 본 실시 예에 따른 건축용 단열재는 건축물에 채용되어 층간 소음 등을 낮추는 추가적인 효과를 제공할 수 있게 된다.
이상으로 본 발명에 따른 실시 예를 설명하였다. 그러나 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.
예를 들어 상술한 제1 내지 제4 실시 예에서 목질 부재(10, 40)는 다층 구조로 형성하는 것이 가능하고, 이때 각 층은 서로 다른 바인더로 형성하거나 서로 다른 표면 밀도를 갖도록 구성될 수 있다.
또한 도 4 및 도 5 실시 예에서 제1 목질 부재(10)와 제2 목질 부재(40)는 나무 부산물을 주성분으로 한다는 것 이외에 다른 성분, 특 바인더의 종류, 성형 밀도, 난연제나 충진제 등의 첨가제 등이 서로 다르게 설정될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 건축용 단열재의 외관 형상을 나타낸 사시도이고, 도 10는 도 9에서 A-A'선에 따른 단면 구성도이다.
본 발명의 제5 실시 예에 따른 단열재는 단열 부재(30)의 양측에 각각 제1 및 제2 목질 부재(10, 40)가 일체적으로 결합되어 전체적으로 샌드위치 판넬 형태로 구성된다. 본 발명의 제5 실시 예에서 제1 및 제2 목질 부재(10, 40)는 도 1의 목질 보드(10)와 실질적으로 동일하다.
도 11은 상기 단열 부재(30)의 분리 사시도이다. 단열 부재(30)는 제1 및 제2 패널(31, 32)을 구비하여 구성된다. 제1 패널 및 제2 패널(31,32)은 각각 예컨대 PVC, 나일론, 폴리에스테르 등과 수성아크릴, 에틸비닐아세테이트(EVA), 폴리비닐알코올(PVA) 등의 유기물에 발포제를 혼합한 후 발포하여 형성하게 된다. 상기 제1 및 제2 패널로서는 바람직하게 폴리스티렌 발포 폼, 폴리우레탄 발포 폼, 폴리우레아 발포 폼, 폴리염화비닐 발포 폼, 폴리프로필렌 발포 폼, 폴리에틸렌 발포 폼, 폴리스티렌 발포 폼, 폴리비닐아세테이트 발포 폼, 멜라민 수지 발포 폼, 페놀 수지 발포 폼 등이 채용된다. 제1 및 제2 패널(31. 32)을 위한 단열재로서는 특정한 것에 한정되지 않는다.
제1 패널(31)의 일 측면에는 반구 형상의 홈(31a)이 다수 개 구비된다. 여기서 홈(31a)의 형상이나 크기는 특정한 것에 한정되지 않는다. 또한 제2 패널(32)의 일 측면, 즉 제1 패널(31)과 대향하는 측면에는 홈(31a)과 대응하는 위치에 대응하는 크기 및 형상의 홈(32a)이 구비된다.
본 실시 예에 따른 단열재를 제조하는 경우에는 나무 분쇄물과 바인더의 혼합물을 적층하여 제1 목질 부재(10)를 형성하기 위한 제1 층을 적층하고, 제1 층의 상측에 단열 부재(30)를 배치하며, 다시 단열 부재(30)의 상측에 제2 목질 부재(40)를 위한 혼합물의 제2 층을 적층한 후, 이들 적층물을 전체적으로 가압하여 성형을 실행하는 방법을 통해 형성하게 된다.
또한 본 발명의 제5 실시 예에서 단열재를 제조하는 방법으로서는 제1 및 제2 목질 부재(10, 40)를 형성한 후, 제1 및 제2 목질 부재(10, 40)와 단열 부재(30)를 접착하여 형성하는 방법도 바람직하게 적용할 수 있다.
본 발명의 제5 실시 예에 있어서는 제1 및 제2 목질 보드(10, 40)의 사이에 단열 부재(30)가 구비된다. 그리고 단열 부재(30)의 내측에는 추가적으로 홈(31a, 32a)에 의해 형성되는 기공이 구비된다. 단열 부재(30)를 구성하는 예컨대 폴리에틸렌 발포 폼이나 폴리우레탄 발포 폼의 경우에는 열전도율이 대략 0.016~0.030 W/mK 정도로 매우 낮고, 특히 공간 부재(30) 내측에 충진되어 있는 기공의 경우에는 열전도율이 0.025 W/mK 정도로 매우 낮다. 따라서 본 실시 예에서 단열 부재(30)는 매우 낮은 열전도 특성을 나타낸다.
또한 제1 및 제2 목질 보드(10, 40)는 난연성을 가짐과 더불어 매우 높은 기계적인 강도 특성을 갖게 된다. 따라서 본 발명에 따른 단열재는 건축 자재로서 매우 양호한 기계적 강도를 가짐과 더불어 우수한 난연 특성을 가지게 된다.
또한 제1 및 제2 목질 보드(10, 40)에는 다량의 기공층이 형성되고, 특히 단열 부재(30) 역시 다량의 기공들을 구비하게 되므로 본 실시 예의 단열재는 매우 우수한 방음 기능을 갖추게 된다.
도 12는 상기 단열 부재(30)의 다른 구성 예를 나타낸 사시도이다. 본 실시 예에서 공간 부재(30)는 다수의 결합공(301)을 구비하여 구성된다. 이 결합공(301)은 단열재를 제조할 때 단열 부재(30)를 제1 및 제2 목질 보드(10, 40)에 효과적으로 결합시키기 위한 것이다.
즉, 본 실시 예에 따른 단열 부재(30)는 나무 분쇄물과 바인더의 혼합물을 단열 부재(30)의 하측 및 상측에 적층한 후 전체적으로 가압할 때, 상기 혼합물이 관통공(301)을 통해서 서로 결합되면서 경화됨으로써 단열 부재(30)가 제1 및 제2 목질 부재(10, 40)에 견고하게 결합되게 된다. 그리고 그 밖의 부분은 상술한 실시 예와 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
이상으로 본 발명에 따른 실시예를 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.
예를 들어 상기 제1 및 제2 패널(31, 32)에 구비되는 홈(31a, 32a)의 형상은 반구 형상에 한정되지 않고 다양한 형상으로 구현할 수 있다. 또한 제1 및 제2 패널(31, 32)에 구비되는 홈(31a, 32a)은 서로 대향하는 위치가 아닌 서로 다른 위치에 형성될 수 있다.
또한 제1 목질 부재(10)와 제2 목질 부재(40)는 나무 부산물을 주성분으로 한다는 것 이외에 다른 성분, 특 바인더의 종류, 성형 밀도, 난연제나 충진제 등의 첨가제 등이 서로 다르게 설정될 수 있다.
또한 상기 실시 예에서 단열재의 외측에 예컨대 불포화 수지 등을 마감재로서 도포하고, 또한 이때 불포화 수지에 난연제나 내화제, 안료 등을 추가적으로 첨가하는 것도 바람직하게 채용할 수 있다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (42)

  1. 건축물에 사용되는 단열재에 있어서,
    단열재로 이루어짐과 더불어 보드 형상으로 구성되는 단열 부재와,
    상기 단열 부재의 일 측면에 일체적으로 결합되는 제1 목질 부재를 포함하여 구성되고,
    상기 제1 목질 부재는 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 제1 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단열 부재의 타측에 제2 목질 부재가 추가로 결합되고,
    상기 제2 목질 부재는 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 제2 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 혼합물은 목질 부재의 크기가 300mm×300mm×10mm인 경우에 650g~1Kg의 양으로 설정되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바인더는 수용성 바인더인 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 혼합물에 다공성 광물질이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 혼합물에 난연제가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 혼합물에 내화제가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 단열 부재는 한 개 이상의 관통 구멍을 구비하는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 목질 부재가 상기 관통구멍을 통해서 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복합 단열재의 외측에 마감재가 추가로 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재.
  11. 건축물에 사용되는 단열재에 있어서,
    보드 형상으로 구성됨과 더불어 톱밥 또는 목분과 바인더를 포함하는 혼합물로 구성되는 목질 부재와,
    상기 목질 부재의 내부에 매립되어 있는 단열 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재.
  12. 건축용 복합 단열재의 제조방법에 있어서,
    나무 분쇄물과 바인더를 혼합하여 혼합물을 준비하는 단계와,
    단열 부재를 준비하는 단계,
    상기 제1 혼합물을 가압 성형하여 제1 목질 보드를 형성하는 단계 및,
    상기 단열 부재의 일측에 상기 제1 목질 보드를 일체적으로 결합하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 혼합물을 이용하여 제2 목질 보드를 형성하는 단계와,
    상기 단열 부재의 타측에 상기 제2 목질 보드를 일체적으로 결합하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  14. 제12항 또는 제3항에 있어서,
    상기 혼합물은 상기 제1 또는 제2 목질 부재의 크기가 300mm×300mm×10mm인 경우에 650g~1Kg의 양으로 설정되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 혼합물에 난연제가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 혼합물에 내화제가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 혼합물 형성 단계 이전에 나무 분쇄물에 난연제를 흡착시키는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  18. 건축용 복합 단열재의 제조방법에 있어서,
    톱밥 또는 목분과 바인더를 혼합하여 혼합물을 준비하는 단계와,
    단열 부재를 준비하는 단계와,
    상기 단열 부재의 일측에 상기 혼합물을 적층하여 제1 목질 부재를 위한 제1 혼합물층을 형성하는 단계와,
    상기 단열 부재와 혼합물층을 가압하면서 바인더를 경화시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 가압단계 이전에 상기 단열 부재의 타측에 상기 혼합물을 적층하여 제2 목질 부재를 위한 제2 혼합물층을 형성하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 혼합물은 상기 제1 또는 제2 목질 부재의 크기가 300mm×300mm×10mm인 경우에 650g~1Kg의 양으로 설정되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 혼합물에 난연제가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 혼합물에 내화제가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 혼합물 형성 단계 이전에 나무 분쇄물에 난연제를 흡착시키는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  24. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 복합 단열재의 외측에 마감재를 도포하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  25. 제18항에 있어서,
    상기 단열 부재에 1개 이상의 결합공을 형성하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  26. 제18항에 있어서,
    상기 바인더가 유기 바인더이고, 상기 바인더에 발포제가 추가로 혼합되는 것을 특징으로 하는 건축용 복합 단열재의 제조방법.
  27. 건축물에 사용되는 단열재에 있어서,
    단열 부재와,
    상기 단열 부재의 일측면에 일체적으로 결합되는 제1 목질 부재 및,
    상기 단열 부재의 타측면에 일체적으로 결합되는 제2 목질 부재를 포함하여 구성되고,
    상기 단열 부재는 단열재로 이루어짐과 더불어 제2 패널과 대향하는 측면에 1개 이상의 홈이 구비되는 제1 패널과, 단열재로 이루어짐과 더불어 상기 제1 패널과 대향하는 측면에 1개 이상의 홈이 구비되는 제2 패널을 포함하여 구성되며,
    상기 제1 목질 부재는 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 제1 혼합물로 구성되고,
    상기 제2 목질 부재는 나무 분쇄물과 바인더를 포함하는 제2 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 단열 부재는 1개 이상의 결합공이 추가로 구비되고,
    상기 제1 및 제2 목질 부재가 상기 결합공을 통해서 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 혼합물은 목질 부재의 크기가 300mm×300mm×10mm인 경우에 650g~1Kg의 양으로 설정되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 바인더는 수용성 바인더인 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
  31. 제27항 또는 제28항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 혼합물에 다공성 광물질이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
  32. 제27항 또는 제28항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 혼합물에 난연제가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
  33. 제27항 또는 제28항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 혼합물에 내화제가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
  34. 제28항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 목질 부재가 상기 결합공을 통해서 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
  35. 제27항에 있어서,
    상기 단열재의 외측에 마감재가 추가로 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 마감재에 난연제 또는 내화재가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재.
  37. 건축용 단열재의 제조방법에 있어서,
    톱밥 또는 목분과 바인더를 혼합하여 혼합물을 준비하는 단계와,
    단열재를 이용하여 일측에 1개 이상의 홈을 갖는 제1 및 제2 패널을 형성하는 단계,
    상기 홈이 서로 대향하도록 상기 제1 및 제2 패널을 결합하여 단열 부재를 형성하는 단계,
    상기 혼합물을 적층하여 제1 목질 부재를 위한 제1 혼합물층을 형성하는 단계,
    상기 제1 혼합물층의 상측에 상기 단열 부재를 배치하는 단계,
    상기 단열 부재의 상측에 상기 혼합물을 적층하여 제2 목질 부재를 위한 제2 혼합물층을 형성하는 단계 및,
    상기 단열 부재와 제1 및 제2 혼합물층을 가압하면서 바인더를 경화시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재의 제조방법.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 혼합물은 상기 제1 또는 제2 목질 부재의 크기가 300mm×300mm×10mm인 경우에 650g~1Kg의 양으로 설정되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재의 제조방법.
  39. 제37항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 혼합물 형성 단계 이전에 나무 분쇄물에 난연제를 흡착시키는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재의 제조방법.
  40. 제37항에 있어서,
    상기 단열재의 외측에 마감재를 도포하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재의 제조방법.
  41. 제37항에 있어서,
    상기 단열 부재에 1개 이상의 결합공을 형성하는 단계를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재의 제조방법.
  42. 제37항에 있어서,
    상기 바인더가 유기 바인더이고, 상기 바인더에 발포제가 추가로 혼합되는 것을 특징으로 하는 건축용 단열재의 제조방법.
PCT/KR2016/001914 2015-02-26 2016-02-26 건축용 단열재 및 그 제조방법 WO2016137269A2 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0027652 2015-02-26
KR10-2015-0027651 2015-02-26
KR10-2015-0027648 2015-02-26
KR20150027648 2015-02-26
KR20150027652 2015-02-26
KR20150027651 2015-02-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2016137269A2 true WO2016137269A2 (ko) 2016-09-01
WO2016137269A3 WO2016137269A3 (ko) 2016-12-01

Family

ID=56788871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/001914 WO2016137269A2 (ko) 2015-02-26 2016-02-26 건축용 단열재 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2016137269A2 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107724623A (zh) * 2017-06-05 2018-02-23 安徽安保新型节能建材科技有限公司 超轻型一体板及其生产方法
CN110158896A (zh) * 2019-04-29 2019-08-23 江苏鑫美新材料科技有限公司 一种防火铝合金复合板
CN111576784A (zh) * 2020-06-13 2020-08-25 安庆泽远化工有限公司 一种橡胶组合物的制备方法及橡胶组合物

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3755112B2 (ja) * 1995-09-07 2006-03-15 株式会社飯田産業 壁パネル
JP2000160720A (ja) * 1998-11-30 2000-06-13 Dainippon Printing Co Ltd 建築物内壁用防湿シート
JP2005105731A (ja) * 2003-10-01 2005-04-21 Hokushin Kensetsu Kk 屋根用断熱パネルならびに屋根材の取り付け構造。
JP2010156162A (ja) * 2008-12-27 2010-07-15 Kishi Kaizan 脱臭断熱建材パネル
KR20120085552A (ko) * 2011-01-24 2012-08-01 김기태 목재가 포함된 단열복합패널 및 그 단열복합패널의 제조 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107724623A (zh) * 2017-06-05 2018-02-23 安徽安保新型节能建材科技有限公司 超轻型一体板及其生产方法
CN110158896A (zh) * 2019-04-29 2019-08-23 江苏鑫美新材料科技有限公司 一种防火铝合金复合板
CN111576784A (zh) * 2020-06-13 2020-08-25 安庆泽远化工有限公司 一种橡胶组合物的制备方法及橡胶组合物

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016137269A3 (ko) 2016-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100635810B1 (ko) 방화문 또는 방화벽용 불연성 조성물, 이를 이용한 불연성 방화문 또는 방화벽 및 이의 제조방법
CN201704818U (zh) 一种新型高强高保温高隔音复合墙板
WO2018182119A1 (ko) 건축물 바닥 단열 방음용 경량 콘크리트 판넬 및 이의 제조 방법
WO2016137269A2 (ko) 건축용 단열재 및 그 제조방법
KR20170114930A (ko) 건축용 심재 및 그 제조방법
FI126778B (fi) Eristelevy ja menetelmä sen valmistamiseksi
KR20190127492A (ko) 건축용 판넬 및 그 제조방법
KR20060126292A (ko) 다층구조 세라믹패널 및 그 제조방법
CN206205203U (zh) 一种保温隔音防火墙体结构
KR101324293B1 (ko) 건축용 층간 차음/완충재
KR20050030494A (ko) 공동주택의 층간 바닥구조 및 이의 시공방법
KR20160104581A (ko) 건축용 단열재 및 그 제조방법
KR101750182B1 (ko) 난방 배관용 보드 및 그 제조방법
KR102125544B1 (ko) 난연성 세라믹 패널
KR200431428Y1 (ko) 건축용 층간 차음/완충재
KR20170101326A (ko) 샌드위치 판넬의 제조방법
KR100551855B1 (ko) 공동주택의 층간 차음 및 단열용 건자재와 그 제조방법
JP2002356943A (ja) 外壁構造
KR20050079438A (ko) 방화문(벽)용 불연성 조성물, 이를 이용한 불연성방화문(벽) 및 이의 제조방법
CN221682167U (zh) 一种隔音建筑装饰墙体
CN214784929U (zh) 具有隔音作用的硅镁防火板
KR20090109843A (ko) 경량기포콘크리트를 이용한 친환경 벽체패널 구조
KR20170074119A (ko) 건축용 단열재 및 그 제조방법
CN210706352U (zh) 一种防火型隔音板
CN217782697U (zh) 一种保温隔声板

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16755919

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16755919

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2