KR20190136376A - 불연성 복합 단열판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내벽단열재, 외벽단열재 및 바닥슬라브 단열재로 이용되는 불연성 복합 단열판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 습기 침투를 방지하기 위해 내벽, 외벽, 바닥 중 하나에 부착되며, 무연성 폴리에틸렌(PE)으로 형성되는 베이스 필름; 상기 베이스 필름의 상면에 부착되는 격자틀; 상기 격자틀의 격자에 충진되는 충진재 및 상기 격자틀의 상면에 부착되는 마감보드를 포함하고, 상기 베이스 필름, 격자틀 및 충진재는 식물성 접착제에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 불연성 복합 단열판에 관한 것이다.

Description

불연성 복합 단열판{Nonflammable composite insulation board}
본 발명은 불연성 복합 단열판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 낮은 비용으로 제조 가능한 불연성, 성형성 및 단열성을 가지며, 인체에 무해한 불연성 복합 단열판에 관한 것이다.
단열재는 열전도율, 밀도, 열확산율, 강도, 내구성, 외관 등의 물리적 및 화학적 성질을 충족하는 것은 물론, 가격대비 성능비 또한 단열재의 선정에 주요한 기준이 된다.
일반적인 단열재 시공방법으로는, 스터드칸막이에 유리섬유판 단열재를 시공하는 방법이 있다. 더욱 자세하게는, 내벽 또는 칸막이 벽에 기둥간격을 세우고, 그 사이에 유리섬유판을 끼워 넣은 뒤 석고보드를 다수 겹으로 부착하여 단열벽체를 형성하는 시공방법이 있다.
그러나, 상기 방법은 습기를 먹으면 단열재가 쳐지는 현상이 발생하여 단열성이 저하될 뿐만 아니라, 기둥을 세우고 마감 석고판을 부착하므로 시공이 번거롭다는 문제점을 가진다.
또한, 단열을 위한 벽체면에 나무 각재를 격자형으로 고정하고 그 사이에 유리섬유 단열재 및 스티로폼단열재(eps)를 끼워 넣는 시공방법이 있다.
그러나, 상기 방법의 나무 각재는 열 전도율이 높을 뿐만 아니라 뒤틀림의 위험이 있어 단열재를 밀실하게 보호하지 못하므로 단열 성능이 저하될 수 있다는 문제점을 가진다.
이에 따라, 단열이 필요한 벽체 또는 단열판에 석고본드 혹은 우레탄발포폼을 접착하여 단열재를 시공하는 방법이 개발되었으나, 이는 시공성 및 단열성은 우수하나 화재에 취약하다는 문제점을 가진다.
또한, 성형성 및 난연성이 우수한 멜라민폼단열재판 및 우레탄pir단열재판을 이용하여 시공하는 방법이 개발되었으나, 이는 고가의 재질로, 제조단가가 상승하므로 대중적으로 이용하기 어렵다는 문제점을 가진다.
관련 선행기술을 살펴보면, “한국공개특허 제10-2010-0060833호 난연성제가 주입된 스치로폼과 불연 단열재가 결합된 판넬”에는 단열 스치로폼과 불연성 단열재가 결합된 건축판넬을 제공하는 구성이 기재되어 있으나, 난연 조성물을 스티로폼에 직접 주입함에 따라 난연성 및 단열 성능의 저하문제가 있고, 상기 무기질 단열재 사용에 의해 부피당 단열성능 및 불연성능의 저하 문제에 따라 건축용으로 활용하는데 그 활용성이 저하되는 문제점을 가진다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 낮은 비용으로 제조 가능한 불연성, 성형성 및 단열성을 가지며, 인체에 무해한 불연성 복합 단열판을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 내벽단열재, 외벽단열재 및 바닥슬라브 단열재로 이용되는 불연성 복합 단열판은 습기 침투를 방지하기 위해 내벽, 외벽 및 바닥 중 하나에 부착되며, 무연성 폴리에틸렌(PE)으로 형성되는 베이스 필름; 상기 베이스 필름의 상면에 부착되는 격자틀; 상기 격자틀의 격자에 삽입되는 충진재 및 상기 격자틀의 상면에 부착되는 마감보드를 포함하고, 상기 베이스 필름, 격자틀 및 충진재는 식물성 접착제에 의해 부착되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 베이스 필름은, 0.3~0.5mm 두께로 형성되며, 하면에 방습지가 도포되어 결로현상이 방지되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 격자틀은, 50~180mm 두께의 우레탄 PIR 으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 충진재는, 50~180mm 두께의 유리섬유로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 식물성 접착제는, 고무풀 65~70중량부 및 옻 30~35중량부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 불연성 복합 단열판이 내벽단열재로 이용되는 경우, 상기 마감보드가 석고보드로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 불연성 복합 단열판이 외벽단열재 및 바닥슬라브 단열재로 이용되는 경우, 상기 마감보드가 고강도 섬유보강 시멘트판으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 불연성 복합 단열판은, 상기 격자틀의 상면에 부착되는 보강재를 더 포함하고, 상기 보강재는, 상기 격자틀의 상면에 부착되며, 외측이 다수개의 산과 골을 가지는 물결형상으로 형성되는 혼합섬유층 및 상기 혼합섬유층의 상면에 부착되며, 내측이 상기 혼합섬유층의 외측과 대응되는 물결형상으로 형성되는 흡습층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 혼합섬유층은, 탄소섬유 60~65중량부, 폴리이미드 25~30중량부 및 천연고무 15~20중량부를 포함하고, 상기 탄소섬유는, 폴리아크릴로니트릴계(PAN), 피치계, 페놀계, 레이온계 중 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 흡습층은, 규조토 35~45중량부, 숯 30~40중량부 및 탈산소제 5~10중량부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 불연성 복합 단열판에 의하면, 유리섬유를 포함하므로 불연성을 가질 뿐만 아니라 낮은 가격으로 제조가 가능한 효과가 있다.
또한, 우레판 PIR을 포함하므로 높은 성형성 및 단열성을 가지는 효과가 있다.
또한, 식물성 접착제를 포함하므로 새집증후군 등 화합물 및 오염물에 의해 건강상의 문제가 발생하는 것을 감소시킬 뿐만 아니라 화재 발생 시, 유해가스가 방출되지 않아 질식 위험도를 감소시키는 효과가 있다.
또한, 보강재를 포함하므로 불연성 복합 단열판의 내부 및 외부에 형성될 수 있는 습기의 침투를 방지하고, 외부 충격으로부터 불연성 복합 단열판의 내부가 파손되는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 불연성 복합 단열판의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 불연성 복합 단열판의 A-A' 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 불연성 복합 단열판의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 불연성 복합 단열판의 B-B' 단면도이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 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, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 불연성 복합 단열판에 대하여 첨부한 도 1 내지 4를 참조하면서 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 구체적인 본 발명의 제1 실시예에 따른 불연성 복합 단열판에 대하여 도 1 및 2를 기초로 이하에서 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 불연성 복합 단열판의 분해사시도, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 불연성 복합 단열판의 A-A' 단면도이다.
먼저, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 불연성 복합 단열판은 내벽단열재, 외벽단열재 및 바닥슬라브 단열재로 이용되며, 베이스 필름(10), 격자틀(20), 충진재(30) 및 마감보드(40)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 불연재인 유리섬유를 포함하므로 제조단가가 낮아 양산에 용이할 뿐만 아니라 화재에 강하며, 우레탄 PIR을 포함하므로 높은 단열성을 가지고, 식물성 접착제를 포함하므로 인체에 무해한 불연성 복합 단열판에 관한 것이다.
일반적으로 건물의 내단열벽을 시공하는 방법으로는 스터드칸막이에 유리섬유판 단열재를 끼워 넣어 시공하는 시공방법이 있다. 그러나, 상기 방법은 습기를 흡수하면 단열재가 쳐지는 현상이 발생하여 단열성이 저하될 뿐만 아니라, 기둥을 세우고 마감 석고판을 부착하므로 시공이 번거롭다는 문제점을 가진다.
또한, 벽체면에 나무 각재를 격자형으로 고정하고 그 사이에 유리섬유 단열재 및 스티로폼단열재(eps)를 끼워 넣는 시공방법이 있다. 그러나, 상기 방법의 나무 각재는 열 전도율이 높을 뿐만 아니라 뒤틀림의 위험이 있어 단열재를 밀실하게 보호하지 못하므로 단열 성능이 저하될 수 있다는 문제점을 가진다.
따라서, 본 발명은 불연성을 가지며, 가격이 저렴한 유리섬유의 장점 및 성형성 및 단열성을 가지는 우레탄 PIR의 장점을 취하며, 식물성 접착제를 이용하여 인체에 무해한 불연성 복합 단열판의 필요성이 있어 개발된 것이다.
베이스 필름(10)은 내벽, 외벽 및 바닥 중 하나에 부착되며, 무연성 폴리에틸렌(PE) 재질로 형성될 수 있다.
또한, 베이스 필름(10)은 0.3~0.5mm 두께로 형성되며, 하면에 방습지가 도포될 수 있다.
이에 따라, 습기가 불연성 복합 단열판을 통과하여 내벽, 외벽 및 바닥에 침투하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 결로현상을 방지할 수 있다.
이때, 베이스 필름(10)의 두께가 0.3mm 미만일 경우, 필름이 쉽게 파손되어 방습 기능이 저하될 수 있으며, 두께가 0.5mm를 초과할 경우, 필름이 무거워져 내벽, 외벽 및 바닥에 용이하게 부착하는 것이 불가하다는 문제점이 발생할 수 있다.
격자틀(20)은 베이스 필름(10)의 상면에 부착되며, 내부에 격자 무늬를 가지도록 형성될 수 있다.
이때, 격자틀(20)을 베이스 필름(10)에 부착시키기 위한 접착제로는 고무풀, 옻, 목공용 본드 및 우레탄액 중 하나 이상이 포함될 수 있다.
따라서, 건물 시공 시, 새집증후군 등 화합물 및 오염물에 의해 건강상의 문제 등이 발생하는 것을 감소시킬 수 있으며, 화재 발생 시, 유해가스가 방출되지 않아 질식 위험도를 감소시킬 수 있고, 격자틀(20)과 베이스 필름(10)의 부착면 사이에 벌레 등 해충이 생기는 것을 방지할 수 있다.
더욱 자세하게는, 식물성 접착제는 고무풀 65~70중량부 및 옻 30~35중량부를 포함할 수 있다.
이때, 고무풀이 65중량부 미만일 경우, 식물성 접착제가 묽어져 도포 시 접착 부위에서 흘러내릴 수 있으며, 70중량부를 초과할 경우, 제형이 끈끈해져 두껍게 도포되므로 건조 시간이 오래 걸린다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 옻이 30중량부 미만일 경우, 방수 및 방충 효과가 저하될 수 있으며, 35중량부를 초과하는 경우, 식물성 접착제가 묽어져 도포 시 접착 부위에서 흘러내릴 수 있다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 격자틀(20)은 50~180mm 두께로 형성되며, 우레탄 PIR, 멜라민폼, 난연스티로폼 및 실리콘 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이에 따라, 높은 성형성 및 불연성을 가질 뿐만 아니라 흡음성의 증가에 따라 높은 방음 효과를 나타낼 수 있다.
더욱 자세하게는, 격자틀(20)은 우레탄 PIR 50~60중량부, 멜라민폼 20~30중량부, 난연스티로폼 20~30중량부 및 실리콘 20~30중량부를 포함할 수 있다.
이때, 격자틀(20)의 두께가 50mm 미만일 경우, 격자틀(20)의 격자에 충진되는 충진재(30)의 두께가 얇아져 불연성이 저하될 수 있으며, 두께가 180mm를 초과할 경우, 제조원가가 큰 폭으로 증가하여 경제성이 저하된다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 우레탄 PIR이 50중량부 미만일 경우, 불연성 및 견고성이 저하될 수 있으며, 60중량부를 초과할 경우, 제조원가가 큰 폭으로 증가하여 경제성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 멜라민폼이 20중량부 미만일 경우, 방음성이 저하될 수 있으며, 30중량부를 초과할 경우, 제조원가가 큰 폭으로 증가하여 경제성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 난연스티로폼이 20중량부 미만일 경우, 난연성 및 단열성이 저하될 수 있으며, 30중량부를 초과하는 경우, 화재 발생시 격자틀(20)이 녹아 내릴 수 있다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 실리콘이 20중량부 미만일 경우, 뒤틀림 및 파손이 발생할 수 있으며, 30중량부를 초과할 경우, 기계적 강도가 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
충진재(30)는 격자틀(20)의 격자에 상응하는 형태로 형성되며, 격자틀에 삽입 및 부착될 수 있다.
이때, 충진재(30)를 격자틀(20)의 격자에 부착시키기 위한 접착제로는 고무풀, 옻, 목공용 본드 및 우레탄액 중 하나 이상이 포함될 수 있다.
따라서, 건물 시공 시, 새집증후군 등 화합물 및 오염물에 의해 건강상의 문제 등이 발생하는 것을 감소시킬 수 있으며, 화재 발생 시, 유해가스가 방출되지 않아 질식 위험도를 감소시킬 수 있고, 충진재(30)와 격자틀(20)의 부착면 사이에 벌레 등 해충이 생기는 것을 방지할 수 있다.
더욱 자세하게는, 식물성 접착제는 고무풀 65~70중량부 및 옻 30~35중량부를 포함할 수 있다.
이때, 고무풀이 65중량부 미만일 경우, 식물성 접착제가 묽어져 도포 시 접착 부위에서 흘러내릴 수 있으며, 70중량부를 초과할 경우, 제형이 끈끈해져 두껍게 도포되므로 건조 시간이 오래 걸린다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 옻이 30중량부 미만일 경우, 방수 및 방충 효과가 저하될 수 있으며, 35중량부를 초과하는 경우, 식물성 접착제가 묽어져 도포 시 접착 부위에서 흘러내릴 수 있다는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 건물 시공 시, 새집증후군 등 화합물 및 오염물에 의해 건강상의 문제 등이 발생하는 것을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 화재 발생 시, 유해가스가 방출되지 않아 질식 위험도를 감소시킬 수 있다.
또한, 충진재(30)는 50~180mm 두께로 형성되며, 유리섬유 및 폴리아미드 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이에 따라, 제조원가를 감소시켜 시공비용을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 불연성 및 단열성 효과를 나타낼 수 있다.
더욱 자세하게는, 충진재(30)는 유리섬유 80~90중량부 폴리아미드 10~15중량부를 포함할 수 있다.
이때, 충진재(30)의 두께가 50mm 미만일 경우, 불연성이 저하될 수 있으며, 두께가 180mm를 초과할 경우, 충진재(30)가 삽입되는 격자틀(20)의 두께가 두꺼워지며, 이에 따라, 제조원가가 큰 폭으로 증가하여 경제성이 저하된다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 유리섬유가 80중량부 미만일 경우 불연성이 저하될 수 있으며, 90중량부를 초과할 경우, 성형성이 저하된다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 폴리아미드 10중량부 미만일 경우, 인장강도 및 충격강도가 감소하여 성형성이 저하될 수 있으며, 15중량부를 초과하는 경우, 수분 흡수에 의해 충진재(30)의 형상이 변형된다는 문제점이 발생할 수 있다.
마감보드(40)는 격자틀(20)의 상면에 부착되며, 석고보드 또는 고강도 섬유보강 시멘트판 중 하나로 형성될 수 있다.
이때, 마감보드(40)를 격자틀(20)의 격자에 부착시키기 위한 접착제로는 고무풀, 옻, 목공용 본드 및 우레탄액 중 하나 이상이 포함될 수 있다.
따라서, 건물 시공 시, 새집증후군 등 화합물 및 오염물에 의해 건강상의 문제 등이 발생하는 것을 감소시킬 수 있으며, 화재 발생 시, 유해가스가 방출되지 않아 질식 위험도를 감소시킬 수 있고, 마감보드(40)와 격자틀(20)의 부착면 사이에 벌레 등 해충이 생기는 것을 방지할 수 있다.
더욱 자세하게는, 접착제는 고무풀 65~70중량부 및 옻 30~35중량부를 포함할 수 있다.
이때, 고무풀이 65중량부 미만일 경우, 식물성 접착제가 묽어져 도포 시 접착 부위에서 흘러내릴 수 있으며, 70중량부를 초과할 경우, 제형이 끈끈해져 두껍게 도포되므로 건조 시간이 오래 걸린다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 옻이 30중량부 미만일 경우, 방수 및 방충 효과가 저하될 수 있으며, 35중량부를 초과하는 경우, 식물성 접착제가 묽어져 도포 시 접착 부위에서 흘러내릴 수 있다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 불연성 복합 단열판이 내벽단열재로 이용되는 경우, 마감보드(40)가 석고보드로 형성되며, 외벽단열재 및 바닥슬라브 단열재로 이용되는 경우, 고강도 섬유보강 시멘트판으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 내벽 또는 외벽 및 바닥에 맞춤형 시공이 가능할 뿐만 아니라, 각 구성을 접착제로 부착하여 시공하므로, 충진재를 일일이 충진하는 단계 및 마감보드를 고정하는 단계 등을 생략할 수 있어 간단하게 시공할 수 있다.
이때, 마감보드(40)가 외벽단열재로 이용되는 경우 고강도 섬유보강 시멘트판에 건물의 외관을 고려하여 다양한 색상과 무늬를 넣을 수 있고 표면을 코팅 처리하여 방수성을 강화시킬 수 있다.
또한, 외벽단열재 및 바닥슬라브 시공에 이용되는 마감보드(40)인 고강도 섬유보강 시멘트판은 작업자들의 중량 및 설비배관 등의 중량을 견디기 위해 암면, 시멘트, 마그네슘 및 셀룰로스 섬유를 포함할 수 있다.
더욱 자세하게는, 암면 20~30중량부, 시멘트 30~40중량부, 마그네슘 10~20중량부 및 셀룰로스 섬유 20~35중량부를 포함할 수 있다.
이때, 암면이 20중량부 미만일 경우, 단열성 및 흡음성이 저하될 수 있으며, 30중량부를 초과할 경우, 시공 시 시공자가 따가움을 느낄 수 있어 시공성이 저하된다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 시멘트가 30중량부 미만일 경우, 강도가 저하될 수 있으며, 40중량부를 초과하는 경우, 마감보드(40)가 무거워져 시공성이 저하된다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 마그네슘이 10중량부 미만일 경우, 내습성이 저하될 수 있으며, 20중량부를 초과할 경우, 강도가 저하된다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 셀룰로스 섬유가 20중량부 미만일 경우, 작업자들의 중량 및 설비배관 등의 중량을 견디지 못하여 파손될 수 있으며, 35중량부를 초과할 경우, 제조원가가 큰 폭으로 증가하여 경제성이 저하된다는 문제점이 발생할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 불연성 복합 단열판은 단열성 및 불연성을 가지므로 드라이비트공법인 건물의 외벽단열재로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 색상 및 무늬를 입혀 그 자체로 외벽 단열 및 마감을 동시에 겸할 수 있는 외벽마감자재로도 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 불연성 복합 단열판은 슬라브 하단 또는 최상층 슬라브 취부용으로 사용 가능하며, 화재의 위험성이 높은 장소의 천정단열용(콘크리트 일체형)으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 불연성 복합 단열판은 습기에 강하므로 내벽뿐만 아니라 외벽 및 전기배관과 상하수 기계설비배관 등이 설치되는 바닥에도 용이하게 시공할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 불연성 복합 단열판에 대하여 도 3 및 4를 기초로 이하에서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 불연성 복합 단열판의 분해사시도, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 불연성 복합 단열판의 B-B' 단면도이다.
도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 불연성 복합 단열판은 보강재(50)를 더 포함할 수 있다.
이때, 제2 실시예에 따른 불연성 복합 단열판은 이를 제외하고 제1 실시예와 동일한 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 중복되는 구성에 대한 설명은 생략하고 보강재(50)에 대해서만 설명하기로 한다.
보강재(50)는 불연성 복합 단열판의 내부 및 외부에 형성될 수 있는 습기의 침투를 방지하고, 외부 충격으로부터 불연성 복합 단열판의 내부가 파손되는 것을 방지하기 위해 격자틀(20)과 마감보드(40)의 사이에 형성될 수 있다.
또한, 보강재(50)는 격자틀(20)의 상면에 부착되며, 혼합섬유층(500) 및 흡습층(501)을 포함할 수 있다.
이때, 보강재(50)를 격자틀(20)의 격자에 부착시키기 위한 접착제로는 고무풀, 옻, 목공용 본드 및 우레탄액 중 하나 이상이 포함될 수 있다.
따라서, 건물 시공 시, 새집증후군 등 화합물 및 오염물에 의해 건강상의 문제 등이 발생하는 것을 감소시킬 수 있으며, 화재 발생 시, 유해가스가 방출되지 않아 질식 위험도를 감소시킬 수 있고, 보강재(50)와 격자틀(20)의 부착면 사이에 벌레 등 해충이 생기는 것을 방지할 수 있다.
더욱 자세하게는, 접착제는 고무풀 65~70중량부 및 옻 30~35중량부를 포함할 수 있다.
이때, 고무풀이 65중량부 미만일 경우, 식물성 접착제가 묽어져 도포 시 접착 부위에서 흘러내릴 수 있으며, 70중량부를 초과할 경우, 제형이 끈끈해져 두껍게 도포되므로 건조 시간이 오래 걸린다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 옻이 30중량부 미만일 경우, 방수 및 방충 효과가 저하될 수 있으며, 35중량부를 초과하는 경우, 식물성 접착제가 묽어져 도포 시 접착 부위에서 흘러내릴 수 있다는 문제점이 발생할 수 있다.
혼합섬유층(500)은 격자틀(20)의 상면에 부착되며, 외측이 다수개의 산과 골을 가지는 물결형상으로 형성될 수 있다.
이때, 혼합섬유층(500)을 격자틀(20)의 격자에 부착시키기 위한 접착제로는 고무풀, 옻, 목공용 본드 및 우레탄액 중 하나 이상이 포함될 수 있다.
따라서, 건물 시공 시, 새집증후군 등 화합물 및 오염물에 의해 건강상의 문제 등이 발생하는 것을 감소시킬 수 있으며, 화재 발생 시, 유해가스가 방출되지 않아 질식 위험도를 감소시킬 수 있고, 혼합섬유층(500)과 격자틀(20)의 부착면 사이에 벌레 등 해충이 생기는 것을 방지할 수 있다.
더욱 자세하게는, 접착제는 고무풀 65~70중량부 및 옻 30~35중량부를 포함할 수 있다.
이때, 고무풀이 65중량부 미만일 경우, 식물성 접착제가 묽어져 도포 시 접착 부위에서 흘러내릴 수 있으며, 70중량부를 초과할 경우, 제형이 끈끈해져 두껍게 도포되므로 건조 시간이 오래 걸린다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 옻이 30중량부 미만일 경우, 방수 및 방충 효과가 저하될 수 있으며, 35중량부를 초과하는 경우, 식물성 접착제가 묽어져 도포 시 접착 부위에서 흘러내릴 수 있다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 혼합섬유층(500)은 탄소섬유, 폴리이미드 및 천연고무 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이에 따라, 외부로부터 전해지는 충격을 흡수하여 격자틀(20) 및 충진재(30)의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 해충에 대한 저항성을 가져 해충이 불연성 복합 단열판 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
더욱 자세하게는, 혼합섬유층(500)은 탄소섬유 60~65중량부, 폴리이미드 25~30중량부 및 천연고무 15~20중량부를 포함하며, 탄소섬유는 폴리아크릴로니트릴계(PAN), 피치계, 페놀계, 레이온계 중 하나 이상으로 형성될 수 있다.
이때, 탄소섬유가 60중량부 미만일 경우, 해충 및 세균에 대한 저항이 낮아져 내부가 파손될 수 있으며, 65중량부를 초과하는 경우, 비탄성률이 높아져 내부에 균열이 생길 수 있다.
또한, 폴리이미드가 25중량부 미만일 경우, 불연성 및 내구성이 감소할 수 있으며, 30중량부를 초과하는 경우, 제조원가가 큰 폭으로 증가하여 경제성이 저하된다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 천연고무가 15중량부 미만일 경우, 탄성력이 감소하며, 이에 따라, 격자틀(20) 및 충진재(30)가 파손되어 단열성 및 흡음성이 저하될 수 있고, 20중량부를 초과하는 경우, 고온에서 형태가 변형될 수 있다는 문제점이 발생할 수 있다.
흡습층(501)은 혼합섬유층(500)의 상면에 부착되며, 내측이 혼합섬유층(500)의 외측과 대응되는 물결형상으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 뒤틀림 등에 의해 혼합섬유층(500)과 흡습층(501) 사이에 공간이 들뜨는 것을 방지할 수 있다. 또한, 혼합섬유층(500)과 흡습층(501) 사이의 표면적이 높아져 결합력이 증가할 뿐만 아니라, 흡습층(501)이 외부로부터 충격을 받을 경우, 혼합섬유층(500)이 해당 충격을 완화시켜 흡습층(501)의 파손을 방지할 수 있다.
더욱 자세하게는, 흡습층(501)은 규조토 35~45중량부, 숯 30~40중량부 및 탈산소제 5~10중량부를 포함할 수 있다.
이때, 규조토가 35중량부 미만일 경우, 흡습성이 감소할 수 있으며, 45중량부를 초과하는 경우, 부스러기가 발생하여 흡습층(501) 및 마감보드(40)와의 결합력이 감소한다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 숯이 30중량부 미만일 경우, 흡습성이 감소할 뿐만 아니라 해충 및 세균에 대한 저항력이 감소할 수 있으며, 40중량부를 초과하는 경우, 부스러기가 발생하여 흡습층(501) 및 마감보드(40)와의 결합력이 감소한다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 탈산소제가 5중량부 미만일 경우, 내부에 습기가 찰 뿐만 아니라 내부가 산화될 수 있으며, 10중량부를 초과하는 경우, 화재 시 폭발의 위험성이 증가한다는 문제점이 발생할 수 있다.
이하에서, 실시예를 들어 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명할 것이나, 이들은 단지 본 발명의 바람직한 구현예를 예시하기 위한 것으로, 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
[ 실시예 1]
하면에 방습지가 도포된 무연성 폴리에틸렌(PE) 0.4mm로 형성된 베이스 필름에 식물성 접착제를 도포한 후, 우레탄 PIR 55중량부, 멜라민폼 25중량부, 난연스티로폼 25중량부 및 실리콘 25중량부로 형성된 110mm두께의 격자틀을 부착하였다.
격자틀의 격자무늬에 식물성 접착제를 도포한 후, 유리섬유 80중량부 및 폴리아미드 30중량부로 형성된 110mm두께의 충진재를 부착하였다.
격자틀의 상면에 식물성 접착제를 도포한 후, 석고보드로 형성된 마감보드를 부착시켜 도 2와 같은 형태의 불연성 복합 단열판을 제조하였다.
식물성 접착제는 고무풀 65~70중량부 및 옻 30~35중량부로 형성된다.
[ 실시예 2]
하면에 방습지가 도포된 무연성 폴리에틸렌(PE) 0.4mm로 형성된 베이스 필름에 식물성 접착제를 도포한 후, 우레탄 PIR 55중량부, 멜라민폼 25중량부, 난연스티로폼 25중량부 및 실리콘 25중량부로 형성된 110mm두께의 격자틀을 부착하였다.
격자틀의 격자무늬에 식물성 접착제를 도포한 후, 유리섬유 80중량부 및 폴리아미드 30중량부로 형성된 110mm두께의 충진재를 부착하였다.
격자틀위 상면에 식물성 접착제를 도포한 후, 폴리아크릴로니트릴계 탄소섬유 62중량부, 폴리이미드 27중량부 및 천연고무 17중량부로 형성된 혼합섬유층을 부착하였다.
혼합섬유층의 상면에 식물성 접착제를 도포한 후, 규조토 37중량부, 숯 35중량부 및 탈산소제 12중량부로 형성된 흡습층을 부착하였다.
흡습층의 상면에 식물성 접착제를 도포한 후, 석고보드로 형성된 마감보드를 부착시켜 도 4와 같은 형태의 불연성 복합 단열판을 제조하였다.
식물성 접착제는 고무풀 65~70중량부 및 옻 30~35중량부로 형성된다.
[ 시험예 1] 불연성 및 가스유해성 시험
실시예 1 및 2에 대하여, 불연성 및 가스유해성을 평가하기 위해 길이 220mm, 폭 220mm, 두께 5mm의 시험편으로 준비한 후, 상기 시험편을 수직으로 유지하고, 하단에 LP가스 350ml/min의 부열원을 사용하여 3분 동안 가열하고, 상기 부열원 및 전열1.5kw의 주열원을 이용하여 7분 동안 가열하여 총 가열시간 10분 동안 점화시킨 후에 불길을 제거하고, 시험편에 착화된 불이 꺼지는 시간을 측정하였다. 상기 실험으로부터, 열 방출, 연기발생, 질량감소율을 통한 열 방출률을 시험하였다.
이때, 불연성은 KS F ISO 5660-1 규정에 의거하여 평가하였으며, 가스유해성은 KS F 2271 규정에 의거하여 평가하였다.
결과는 하기 [표 1]과 같다.
비고 실시예 1 실시예 2 판정 판정기준
불연성 총열방출률 (MJ/m2) 5.2 4.5 적합 8MJ/ m2이하
열방출률이 200Kw/ m2를 초과한 시간 (초) 0 0 적합 10초 이하
전부용융여부 해당사항없음 해당사항
없음
적합 균열 또는 구멍이 없을 것
가스유해성 평균행동정지시간
(min, s)
14min 45s 14min 32s 적합 9min 이상
상기 [표 1]에서 보는 바와 같이, 실시예 1 및 2에 의해 제조된 불연성 복합 단열판은 불연성 및 가스유해성에서 기준치 이상의 결과(모든 항목에서 적합 판정)을 보임을 알 수 있다.
[ 비교예 ]
일반적으로 이용되는 스티로폼 단열판(EPS)를 준비하였다.
[ 시험예 2] 단열성 시험
실시예 1, 2 및 비교예에 대하여, KS L 9016 규정(평판열류계법)에 의거하여 평균온도 20±2℃ 조건하에서 열전도율을 측정하였다.
우수한 단열재는 상온에서 열전도율 0.1W/mK 이하를 충족해야 한다. 이때, 열전도율이 낮을수록 우수한 단열성능을 구현하는 것으로서, 단열재 충족요건을 KS L 9102 규정에 따라, 열전도율 0.034W/mK 이하를 "가"군으로 분류하고, 열전도 0.035∼0.040W/Mk 이하를 "나"군, 0.041∼0.046W/mK 이하를 "다"군 및 0.047∼0.051W/mK 이하를 "라"군으로 분류한다.
그 결과는 하기 [표 2]와 같다.
구분 실시예 1 실시예 2 비교예
열전도율(W/Mk) 0.032 0.030 0.040
상기 [표 2]에서 보는 바와 같이, 실시예 1 및 2에 의해 제조된 불연성 복합 단열판은 KS L 9016 규정(평판열류계법)에 의한 열전도율 0.034 W/mK 이하를 충족하므로, "가"군의 최 상등급을 충족하였다. 반면에, 비교예는 KS L 9016 규정에 의해 “나”군에 해당되는 단열재 등급으로 분류되었다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
10: 베이스 필름
20: 격자틀
30: 충진재
40: 마감보드
50: 보강재
500: 혼합섬유층
501: 흡습층

Claims (10)

  1. 내벽단열재, 외벽단열재 및 바닥슬라브 단열재로 이용되는 불연성 복합 단열판에 있어서,
    습기 침투를 방지하기 위해 내벽, 외벽, 바닥 중 하나에 부착되며, 무연성 폴리에틸렌(PE)으로 형성되는 베이스 필름;
    상기 베이스 필름의 상면에 부착되는 격자틀;
    상기 격자틀의 격자에 삽입되는 충진재 및
    상기 격자틀의 상면에 부착되는 마감보드를 포함하고,
    상기 베이스 필름, 격자틀 및 충진재는 식물성 접착제에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 불연성 복합 단열판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 필름은,
    0.3~0.5mm 두께로 형성되며, 하면에 방습지가 도포되어 결로현상이 방지되는 것을 특징으로 하는 불연성 복합 단열판.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 격자틀은,
    50~180mm 두께의 우레탄 PIR 으로 형성되는 것을 특징으로 하는 불연성 복합 단열판.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 충진재는,
    50~180mm 두께의 유리섬유로 형성되는 것을 특징으로 하는 불연성 복합 단열판.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 식물성 접착제는,
    고무풀 65~70중량부 및 옻 30~35중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 불연성 복합 단열판.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 불연성 복합 단열판이 내벽단열재로 이용되는 경우,
    상기 마감보드가 석고보드로 형성되는 것을 특징으로 하는 불연성 복합 단열판.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 불연성 복합 단열판이 외벽단열재 및 바닥슬라브 단열재로 이용되는 경우,
    상기 마감보드가 고강도 섬유보강 시멘트판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 불연성 복합 단열판.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 불연성 복합 단열판은,
    상기 격자틀의 상면에 부착되는 보강재를 더 포함하고,
    상기 보강재는,
    상기 격자틀의 상면에 부착되며, 외측이 다수개의 산과 골을 가지는 물결형상으로 형성되는 혼합섬유층 및
    상기 혼합섬유층의 상면에 부착되며, 내측이 상기 혼합섬유층의 외측과 대응되는 물결형상으로 형성되는 흡습층을 포함하는 불연성 복합 단열판.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 혼합섬유층은,
    탄소섬유 60~65중량부, 폴리이미드 25~30중량부 및 천연고무 15~20중량부를 포함하고,
    상기 탄소섬유는, 폴리아크릴로니트릴계(PAN), 피치계, 페놀계, 레이온계 중 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 불연성 복합 단열판
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 흡습층은,
    규조토 35~45중량부, 숯 30~40중량부 및 탈산소제 5~10중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 불연성 복합 단열판.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112459286A (zh) * 2020-11-25 2021-03-09 赖鋆顺 一种具有防止噪声污染的新型建筑墙体

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