KR20220095594A - 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재 및 이를 이용한 단열구조 - Google Patents

준불연성 및 단열성이 강화된 단열재 및 이를 이용한 단열구조 Download PDF

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Abstract

본 발명의 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재는 평편하게 형성된 평편면과, 상기 평편면의 반대측에 형성되고 복수개의 돌기가 반복적으로 패턴화되어 복수개의 상기 돌기 사이에 삽입공간이 형성되는 결합면을 구비할 수 있다.

Description

준불연성 및 단열성이 강화된 단열재 및 이를 이용한 단열구조{INSULATING MATERIALS HAVING REINFORCED NONINFLAMMABILITY AND HEA INSULATION PROPERTY AND INSULATING STRUCTURE USING THAT}
본 발명은 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재 및 이를 이용한 단열구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수축에 의한 열교현상 및 시공불량 원인을 줄일 수 있는 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재 및 이를 이용한 단열구조에 관한 것이다.
건축물의 단열성능을 높이기 위해 사용되는 단열공법은 단열재의 사용 위치에 따라서 내단열, 외단열 및 중단열로 구분되는데 이들 단열공법은 건축물의 내벽 또는 외벽에 단열재를 시공한 후 마감처리를 하여 시공하고 있다.
이러한 단열재로 가장 널리 사용되는 것이 EPS(발포폴리스티렌)인데 종래의 EPS 단열재들은 난연성을 갖추지 못하여 화재에 대한 취약성을 드러냈다. 유기단열재를 넣은 샌드위치 패널의 화재 취약성은 대형 화재 현장에서 화재를 키우는 주요 원인으로 꾸준히 지적되고 있다. 특히, 유기단열재는 스티로폼이나 우레탄 등 석유화학 제품을 원료로 만들기 때문에 화재에 취약할 수밖에 없는 실정이다. 그중 EPS는 인화성이 높은 특성 때문에 화재발생 10분을 넘기면 불길이 최고조에 도달해 사실상 조기 진화도 불가능하다.
단열재의 화재이슈는 20여년전부터 꾸준히 발생했지만 최근 건축물의 에너지성능 강화와 맞물리면서 단열재 산업생태계가 교란되고 있다. 단열재의 화재 안전 기준강화는 2015년 발생한 의정부 아파트 화재사고 이후 본격적으로 이뤄어졌고, 최근 이천 물류 창고 화재로 인해 화재 안전 기준이 더욱 강화될 예정이며, 난연성이 더욱 중요해지고 있다.
한편, 단열성이 우수한 비드법 2종은 흑연 합침 원료의 특성상 수분 및 복사열에 의한 수축이 발생하여 단열재의 단부 사이에 틈이 발생하게 되고, 이 틈을 통해 열이 전달되므로 열교현상이 빈번히 발생하고 있는 실정이다.
(등록특허공보) 10-1936763 호 (2019. 01. 03. 등록)
본 발명의 목적은 준불연성 및 단열성을 동시에 나타낸 수 있는 단열재 및 이를 이용한 단열구조를 제공하는 것이다.
또한, 단열재를 시공 후 단열재의 수축에 의한 열교현상을 줄일 수 있는 단열재 및 이를 이용한 단열구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재는 평편하게 형성된 평편면과, 상기 평편면의 반대측에 형성되고 복수개의 돌기가 반복적으로 패턴화되어 복수개의 상기 돌기 사이에 삽입공간이 형성되는 결합면을 구비할 수 있다.
또한, 상기 돌기는 소정의 높이를 구비하는 사각기둥으로 형성될 수 있다.
또한, 비드를 발포하여 제조되며, 상기 비드는 팽창흑연, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 및 수용성 난연바인더가 혼합된 난연액으로 코팅될 수 있다.
또한, 몰드에서 양측면에 반복적으로 패턴화되는 복수개의 상기 돌기가 형성되도록 성형된 후, 정중앙을 재단기를 이용하여 재단하여 형성될 수 있다.
또한, 재단된 단열재에서 재단면에 매끄한 마감재를 본딩하여 마감하고, 마감된 단열재에는 난연성을 향상시키기 위해 표면에 난연액을 도포할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재를 이용한 단열구조는 평편하게 형성된 제1평편면과, 복수개의 제1돌기가 반복적으로 패턴화되어 복수개의 상기 제1돌기 사이에 제1삽입공간이 형성되는 제1결합면을 구비하는 제1단열재의 제1평편면을 건물 구조체에 연속적으로 설치하여 형성한 제1단열층; 평편하게 형성된 제2평편면과, 복수개의 제2돌기가 반복적으로 패턴화되어 복수개의 상기 제2돌기 사이에 제2삽입공간이 형성되는 제2결합면을 구비하는 제2단열재의 제2결합면을 상기 제1결합면에 연속적으로 설치하여 형성한 제2단열층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2단열층을 형성할 때, 상기 제1단열층에 구비되는 상기 제1단열재의 상기 제1돌기는 상기 제2단열층에 구비되는 상기 제2단열재의 상기 제2삽입공간으로 삽입되도록 하고, 상기 제2단열층에 구비되는 상기 제2단열재의 상기 제2돌기는 상기 제1단열층에 구비되는 상기 제1단열재의 상기 제1삽입공간에 삽입되어 서로 결합될 수 있다.
또한, 상기 제2단열층에 구비되는 상기 제2단열재가 상기 제1단열층을 형성하는 제1단열재의 단부 사이의 경계부를 덮도록 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재 및 이를 이용한 단열구조에 의하면 준불연성을 높일 수 있음과 동시에 단열성의 저하를 낮춤으로써 준불연성과 단열성을 동시에 만족시킬 수 있다.
또한, 현장에서 단열재를 설치한 후 단열재의 단부 사이에 틈이 발생하는 것을 방지함으로써 단열재 사이의 틈을 통한 열교를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재의 전체적인 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재를 제조하는 과정을 보인 공정도.
도 3은 성형금형에서 성형된 단열재를 재단하는 과정을 보인 공정도.
도 4는 도시된 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재가 건물 구조체에 시공을 하는 모습을 보인 사시도.
도 5는 도 1에 도시된 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재가 건물 구조체에 시공되어 단열구조를 형성한 모습을 보인 단면도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재의 전체적인 구성을 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재(100)는 평편하게 형성된 평편면(110)과, 복수개의 돌기가 반복적으로 패턴화되어 형성된 결합면(120)을 구비한다.
평편면(110)은 건물 구조체나 마감재 등이 결합될 수 있도록 평편한 면으로 형성되고, 결합면(120)은 다른 단열재(100)와 결합할 수 있도록 복수개의 돌기(130)가 소정의 간격을 가지고 반복적으로 형성된다.
따라서 결합면(120)에서 복수개의 돌기(130)가 형성된 부분의 사이에는 다른 단열재(100)의 돌기(130)가 삽입되는 삽입공간(140)이 형성되어 단열재(100)끼리 서로 쉽게 결합할 수 있는 구조를 가진다. 한편, 본 실시 예에서는 돌기(130)가 육각기둥 형상을 가지는 것을 보였으나, 돌기(130)의 형태는 여기에 한정되지 않고 원기둥 형상을 가지거나 다른 형상을 가질 수도 있다.
이러한 돌기(130) 및 삽입공간(140)을 가져 레고블럭과 같이 서로 결합될 수 있는 구조를 가진다.
이러한 단열재(100)는 준불연성 및 단열성을 강화하기 위해 다음과 같은 단계를 거쳐 제조된다.
도 2는 도 1에 도시된 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재를 제조하는 과정을 보인 공정도이다.
원료입고 → 인수검사 → 발포(heating) → 1차숙성 → 난연액 코팅(mixing)→ 2차숙성 → 성형 → 컷팅 → 난연액 도포(bonding) → 건조 → 출하 단계를 거쳐 제조된다.
먼저 단열재를 제조하기 위한 원료입고 후 인수검사를 한후 발포하는 단계(S110)는 원료 비드(Bead)를 증기로 가열하는 단계이다. 이 단계에서 예비 발포 비드의 겉보기 비중은 최종제품의 밀도를 결정하게 되며, 또한 성형성에 영향을 크게 미치므로 가장 중요한 공정중 하나이다.
EPS에는 5~7wt%의 발포제를 함유하고 있어, EPS의 연화온도 이상의 증기로 가열되면, 수지가 연화됨과 동시에 증기가 빠른 속도로 비드 내에 침투하여 들어가면서 내부의 발포제를 기화, 팽창시켜 아주 얇은 폴리스티렌 수지 피막으로 된 발포체로 발포된다.
이와 같은 발포공정에 대한 공정표준을 확인하기 위하여 발포 스팀압력을 3가지 범위로 발포를 테스트를 실시한 결과 스팀 압력을 0.1 kgf/㎠ 이하로 발포를 하였을 경우 배율편차는 감소하였으나 발포 속도(시간)가 증가하여 발포 생산성이 떨어지는 경향을 보였으며, 0.3 kgf/㎠ 이상의 고압으로 발포를 하였을 경우 배율편차, 발포립 수축, 생입자 등을 발생시켜 성형에 품질 저하 원인이 되었다.
발포기 밀도조절은 배치(Batch)식과 연속식 2가지종류가 있는데, 본 실시예에서는 사용 중인발포기는 배치(9Batch)식 발포기로 밀도조절방법은 중량조절방법으로 센서를 한 위치에 고정해 놓고(발포되는 부피를 일정하게 고정) 발포기 내로 투입되는 원료의 양을 조절하여 발포 밀도를 조절을 하였다.
본 실시 예에서는 유동층 건조기를 사용하여 비드를 건조하는 것을 보였다.
유동층 건조기는 공기를 하부에서 불어 줌으로써, 마치 물이 끓는 것과 같은 “유동성”상태를 만들 수 있다. 이때 유동층에 제공되는 공기는 실온보다 약간 높은 온도의 공기를 제공한다. 이와 같이 유동층 건조기를 사용함으로 숙성시간을 단축할 수 있고, 사일로의 필요 수량을 줄여 줄 수 있다.
이와 같은 건조된 발포 비드를 이송시키는 단계(S120)를 거친다.
발포 직후의 비드는 감압 상태이므로 조그만 외력에도 쉽게 변형이 올수 있음. 발포 직후 수축이 될 경우 발포 밀도보다 무거워져, 생산 수율 저하를 가져올 수 있으며, 융착 불량 수분율 증가 및 밀도 편차의 원인이 될 수 있다. 이와 같은 발포 비드의 이송에는 직접 이송 방식과 간접 이송 방식이 있는데, 본 실시예에서는 비드의 손상을 적게 하기 위하여 간접 이송방식을 사용하였다.
발포기에서 일정한 스팀 및 시간, 온도 등을 제어하여 증기에 의해 발포된 비드는 습한 상태이므로 이송이 어렵고 성형에 적합하지 못하므로 사일로로 이송 전에 건조하는 단계(S130)를 거치게 된다.
이와 같이 이송된 비드를 1차숙성시키는 단계를 거친다.
발포 직후 온도저하에 따라 증기가 응축하여 발포 비드 내에는 감압상태가 된다. 이 상태에서 성형할 경우 성형제품의 감압도가 커져 성형기에서 이형 후 대기압에 의해 수축이 발생할 수 있다. 또한, 발포 비드 내로 공기를 유입하여 , 발포 비드의 건조 등의 이유로 숙성과정을 거쳐야 한다. 숙성설비로는 사일로를 사용하는데, 사일로의 크기는 대략 2×2.5×5(m)로 형성된다.
숙성시간을 1차 발포 후 12~18시간으로 최대 24시간 이내로 가지고 있으며, 발포 입자가 완전히 발포력을 갖고, 성형기로부터 제품을 이형한 후 대기압에 의해 제품이 수축변형을 일으키지 않을 정도로 비드 입자 내에 발포제와 에어가 들어 있는 상태에 도달해야 한다. 숙성시간을 10시간 이내로 가졌을 경우 사이클 시간이 최대 1.5배 이상 길어져서 생산성이 떨어지는 경향을 보였고, 숙성시간을 24시간 이상 가져갔을 경우에는 제품 융착에 문제가 발생하여 성형이 잘 이루어지지 않았으며, 스팀량이 늘어나는 경향을 보였다. 따라서 적정숙성시간은 12~14시간 이내로 가져갔을 경우에 생산성 및 제품 품질에 가장 좋은 현상을 보였다. 계절에 따라 여름에는 12시간 이하로 가져가야 했으며, 겨울에는 14시간 이하로 가져가는 경우가 최적의 숙성시간이라 할 수 있다.
다음으로 난연액을 코팅(mixing)하는 단계(S140)를 거친다.
본 실시 예에서 사용되는 난연제는 팽창 카본(Expandable Carbon), 수산화알루미늄(Aluminum Hydroxide), 수산화마그네슘(Magnesium Hydroxide) 등이 난연제로 함께 사용 시 난연 효과 상승을 나타내는 시너지 효과를 나타낸다. 이와 같은 3가지의 난연제의 시너지 효과를 발현 할 수 있도록 아크릴계 바인더가 함께 사용될 수 있다.
한편, 난연재로는 팽창흑연, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 및 수용성 난연바인더(아크릴)를 사용하였다. 난연액에 사용될 바인더로 수용성 난연바인더(아크릴계)를 선택하고 여기에 난연소재 (팽창흑연, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘)를 혼합하여 복합 난연액을 형성하였다. 건조성이 빠른 아크릴 코프리마 타입으로 연구 개발 진행하여 PVA타입이 가지고 있는 초산비닐계의 특성인 수축, 인화점이 낮은 부분을 보완하였다.
이하에서는 난연액 제조를 위해 난연제를 선정한 과정에 대해 설명한다.
난연제를 선정하기 위한 조건으로는 플라스틱 소재 또는 바인더 소재와 호환성을 가지고 그 고유 물성의 저하를 극소화하며 난연효과를 낼 수 있어야 하고 원료를 변색시키지 않고 광 안정성을 유지하며 가수분해에 대한 저항 능력을 가지고 있어야 한다. 또한 고분자의 열분해 온도보다 낮은 온도에서 시작되어 열분해 온도의 전 영역에서 지속적으로 효과를 낼 수 있어야 하며 가급적으로 부식을 야기시키지 않고 내열성이 우수하며 무취, 무독성이어야 하고 연소시 연기와 유해가스의 발생이 매우 낮은 수준으로 이루어져야 한다. 난연제는 종류 및 구조에 따라 열적 성질이 다르며 난연성에 미치는 영향이 다를 수 있으며, 휘발성이 높은 난연제는 연소 초기에 난연성 부여가 효과적이고 연소가 지속되면 난연성 면에서 효과가 저하될 수 있기 때문에 휘발성이 높은 난연제와 휘발성이 낮은 난연제를 혼용할 경우 효율적인 난연수지 조성을 구성할 수 있다. 고상에서의 난연효과를 얻기 위해서는 탈수반응, 탈수소화반응, 탄화반응의 3가지 반응이 연소 중 신속하게 이루어져야 하며 세가지 반응은 모두 분자간 반응에 해당하는 것으로써 탈수반응은 산소원자의 존재, 탈수소반응과 탄화반응의 경우 고분자 사슬의 결합력과 관련이 있다. 난연제를 선정하기 위한 기준은 표면에 탄화층 형성을 위한 포스페이트 계열과 탈수반응을 일으키기 위한 수산화 계열 그리고 열에 대한 안정성이 높은 재료를 이용하여 선정하였다.
수산화알루미늄과 수산화마그네슘은 고분자수지에 다량 충진해야 난연이 달성되는데 연소시 발연량이 매우 적기 때문에 환경 측면에서는 양호한 난연소재이지만 난연제가 효과를 발휘하기 위해서는 50% 이상이 첨가되야 하고 이로 인해 수지의 물성이 저하되기 때문에 여러 가지 난연제 및 충진제를 이용하여 이를 보완하였다.
수산화 계열 난연제에 추가로 팽창 흑연을 사용하였으며, 팽창흑연의 경우 난연성을 부여하는 물질로 열에 의해 함유하고 있는 물과 산화 화합물이 가스를 발생하며 그 결과 비늘 조각 모양의 흑연이 팽창하여 열이나 화학 약품에 안정된 층을 형성함에 따라 고체상 챠르(char)방식으로 난연 효과를 나타나게 된다. 또한, 팽창흑연은 할로겐이 없는 고체상태를 형성하는 난연제이기 때문에 발연성을 낮게 억제할 수 있어서 환경적으로 바람직한 것이며, 또한 무기물의 주요 문제점인 이탈문제와 이에 의한 난연성 문제를 해결 할 수 있다.
다음으로 난연제가 묻은 비드를 성형하는 단계(150)를 거치게 된다.
제품 성형시 온도조건은 90~100℃이며, 스팀의 압력조건은 보일러압력 6.5kgf/㎠에서 0.55~0.6kgf/㎠의 압력으로 성형을 하고 있으며, 1차 가열시간은 20~25초, 진공타임을 400~450초 조건으로 설정하였다.
성형금형에 스팀을 공급하게 되면 발포립내 잔류 가스(3~4%)에 의해 2차 발포가 되며, 발포립과 발포립 사이의 공극은 2차 발포 시 생성되는 증기압에 의해 융착된다. EPS 성형에 가장 적합한 발포립의 잔류 가스량은 3~4%정도로 성형 시 금형이 받는 압력은 0.6~0.9%/㎠ 정도이며, 잔류 가스량이 4% 이상이면 발포 시 생성된 증기압(Vapor press)의 제거시간 지연으로 생산성이 저하되는 현상을 보이며. 3% 이하면 발포립끼리 융착력이 떨어져 기계적 성능이 저하되었다.
이와 같이 성형된 단열재는 건조하는 단계를 가진다.
건조하는 단계를 가짐으로써 제품 수분 건조를 하고 제품의 수축을 방지하고, 잔류 발포제의 방출, 야적 흡수율 증가의 방지를 위해 제품성형이후 건조 과정을 거쳐야 한다. 공기의 수분 수용능력은 온도와 비례한다. 따라서 가능한 높은 온도에서 건조시키는 것이 효율적이나, EPS를 75℃이상에서 건조할 경우 발포되는 성질로 인하여 제품의 손상을 가져온다. 따라서 65~70℃정도로 온도를 유지시키는 것이 바람직 제품 수분의 방출로 건조실내 습도가 지속적으로 상승하여 건조 효율이 저하되므로 적절한 장치로 건조실 공기를 환기하여 습도를 낮게 유지하여야 한다.
이와 같이 성형금형에서 성형된 단열재는 상술한 복수개의 돌기(130)가 양측면에 모두 형성되도록 한다. 이때, 단열재의 양측면에 형성된 복수개의 돌기(130)는 서로 대칭되도록 형성된다.
이와 같이 성형금형에서 성형된 단열재는 재단 및 난연처리를 통해 완제품 형태의 단열재(100)로 완성된다.
도 3은 성형금형에서 성형된 단열재를 재단하는 과정을 보인 공정도이다.
도 3을 참조하면, 도 2에 도시된 성형금형에서 성형된 단열재를 제조한 후 재단, 본딩 및 난연처리하는 과정을 거쳐 완제품으로 탄생된다.
먼저, 몰드에서 성형된 단열재는 양측면에 반복패턴을 가지는 돌기(130)가 구비되어 있다.
이와 같은 단열재에서 길이방향을 따라 정중앙을 재단기를 이용하여 재단하는 단계(S160)를 거친다.
재단 단계(S160)를 거치게 되면 재단면은 평편한 평편면(110)이 형성되고, 재단면의 반대측 면은 돌기(130)가 구비된 결합면(120)이 형성된다. 따라서 도 1에 도시된 완제품 형태의 단열재(100) 형상을 가지게 된다.
이와 같이 재단된 단열재(100)에서 재단면에 매끄한 마감재를 본딩하여 마감하는 본딩 단계(S170)를 거치게 된다.
이와 같은 본딩 단계(S170)를 거쳐 재단면은 평편명(110)이 완성된다.
이와 같이 재단되어 마감된 단열재(100)에는 난연성을 향상시키기 위해 표면에 난연액을 도포할 수 있다.
이와 같이 마감된 단열재는 열전도율 0.030[W/K] 이하를 만족시킬 수 있다.
도 4는 도시된 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재가 건물 구조체에 시공을 하는 모습을 보인 사시도이고, 도 5는 도 1에 도시된 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재가 건물 구조체에 시공되어 단열구조를 형성한 모습을 보인 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재(100)를 건물 구조체(10)에 결합함으로써 단열구조를 형성할 수 있다.
이때, 단열재(100)를 시공 후 단열재(100)의 수축에 의한 열교현상을 줄일 수 있도록 다음과 같은 구조를 가진다.
소정의 크기를 가지는 제1단열재(100a)의 제1평편면(110a)을 건물 구조체(S)에 고정시켜 연속적으로 설치하여 제1단열층(10)을 형성한다. 제1단열재(100a)의 제1평편면(110a)을 건물 구조체(S)에 고정시킬 때에는 접착제를 이용하여 접착하거나 고정부재 등을 이용하여 고정시킬 수 있다.
제1단열층(10)에는 제1단열재(100a)의 제1결합면(120a)이 노출된다. 제1결합면(120a)에는 복수개의 제1돌기(130a)가 반복적으로 패턴화되어 있으며 복수개의 제1돌기(130a) 사이에는 제1삽입공간(140a)이 구비되어 있다.
한편 제2단열재(100b)를 제1단열층(10)에 구비되는 제1단열재(100a)와 결합함으로써 제2단열층(20)을 형성하게 된다. 제2단열층(20)는 제1단열층(10)에 구비되는 제1단열재(100a)의 복수개의 제1돌기(130a), 제1삽입공간(140a)과 제2단열재(100b)의 복수개의 제2삽입공간(140b), 제2돌기(130b)가 서로 결합되도록 함으로써 형성된다.
제2단열층(20)을 시공 시에는 제2단열층(20)의 제2단열재(100b)에서 제2결합면(120b)을 제1단열층(100a)의 제1결합면(120a)과 마주보도록 위치시킨 후, 일측 단열재의 돌기(130a,130b)가 타측 단열재의 삽입공간(140a,140b)으로 삽입되도록 한다. 즉, 제1단열층(10)에 구비되는 제1단열재(100a)의 제1돌기(130a)는 제2단열층(20)에 구비되는 제2단열재(100b)의 제2삽입공간(140b)으로 삽입되도록 하고, 제2단열층(20)에 구비되는 제2단열재(100b)의 제2돌기(130b)는 제1단열층(10)에 구비되는 제1단열재(100a)의 제1삽입공간(140a)에 삽입되도록 한다. 이와 같이 제1단열층(10)에 구비되는 제1단열재(100a)와 제2단열층(210)에 구비되는 제2단열재(100b)가 서로 돌기(130a,130b)와 삽입공간(140a,140b)으로 맞물리면서 결합하게 된다.
이와 같이 제1단열층(10)과 제2단열층(20)을 형성한 후, 제2단열층(20)의 외측에는 드라이비트 공법과 같이 시멘트 모르타를 이용하여 마감할 수 있으며, 별도의 외장재를 화스너와 같은 고정부재를 통해 고정시킬 수도 있을 것이다.
이와 같이 제1단열층(10)에 구비되는 제1단열재(100a)와 제2단열층(20)에 구비되는 제2단열재(100b)는 서로 맞물리도록 형성됨으로써 단열재가 수축함에 따라 단열재의 단부 사이에 틈이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 단열재의 단부 사이의 틈으로 발생하는 열교를 방지할 수 있다.
한편, 제2단열층(20)에 구비되는 제2단열재(100b)는 제1단열층(10)을 형성하는 제1단열재(100a) 단부 사이에 발생하는 경계부(30)를 덮도록 결합되는 것이 바람직하다. 이와 같이 제2단열층(20)에 구비되는 제2단열재(100b)가 제1단열층(10)을 형성하는 제1단열재(100a) 단부 사이의 경계부(30)를 덮도록 결합되면, 실외측에서 실내측으로 외기가 유입될 때 유입경로가 길어지기 때문에 단열재(100a,100b)의 경계부에서의 기밀유지 및 열교차단에 있어 유리한 효과를 가진다.
이와 같이 제2단열층(20)에 구비되는 제2단열재(100b)가 제1단열층(10)을 형성하는 제1단열재(100a)의 단부 사이의 경계부(30)를 덮을 때 정중앙이 경계부(30)를 덮도록 결합할 수 있으며, 일측 단부만 조금 남겨둔 채 경계부(30)를 덮도록 결합될 수도 있을 것이다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재 및 및 이를 이용한 단열구조에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 제1단열층 20: 제2단열층
30: 경계부 100: 단열재
100a: 제1단열재 100b: 제2단열재
110: 평편면 120: 결합면
130: 돌기 140: 삽입공간

Claims (8)

  1. 평편하게 형성된 평편면과, 상기 평편면의 반대측에 형성되고 복수개의 돌기가 반복적으로 패턴화되어 복수개의 상기 돌기 사이에 삽입공간이 형성되는 결합면을 구비하는 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 돌기는 소정의 높이를 구비하는 사각기둥으로 형성되는 것을 특징으로 하는 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재.
  3. 제 1항에 있어서,
    비드를 발포하여 제조되며,
    상기 비드는 팽창흑연, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 및 수용성 난연바인더가 혼합된 난연액으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재.
  4. 제 1항에 있어서,
    몰드에서 양측면에 반복적으로 패턴화되는 복수개의 상기 돌기가 형성되도록 성형된 후, 정중앙을 재단기를 이용하여 재단하여 형성되는 것을 특징으로 하는 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재.
  5. 제 4항에 있어서,
    재단된 단열재에서 재단면에 매끄한 마감재를 본딩하여 마감하고, 마감된 단열재에는 난연성을 향상시키기 위해 표면에 난연액을 도포하는 것을 특징으로 하는 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재.
  6. 평편하게 형성된 제1평편면과, 복수개의 제1돌기가 반복적으로 패턴화되어 복수개의 상기 제1돌기 사이에 제1삽입공간이 형성되는 제1결합면을 구비하는 제1단열재의 제1평편면을 건물 구조체에 연속적으로 설치하여 형성한 제1단열층;
    평편하게 형성된 제2평편면과, 복수개의 제2돌기가 반복적으로 패턴화되어 복수개의 상기 제2돌기 사이에 제2삽입공간이 형성되는 제2결합면을 구비하는 제2단열재의 제2결합면을 상기 제1결합면에 연속적으로 설치하여 형성한 제2단열층을 포함하는 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재를 이용한 단열구조.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제2단열층을 형성할 때,
    상기 제1단열층에 구비되는 상기 제1단열재의 상기 제1돌기는 상기 제2단열층에 구비되는 상기 제2단열재의 상기 제2삽입공간으로 삽입되도록 하고, 상기 제2단열층에 구비되는 상기 제2단열재의 상기 제2돌기는 상기 제1단열층에 구비되는 상기 제1단열재의 상기 제1삽입공간에 삽입되어 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재를 이용한 단열구조.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제2단열층에 구비되는 상기 제2단열재가 상기 제1단열층을 형성하는 제1단열재의 단부 사이의 경계부를 덮도록 결합되는 것을 특징으로 하는 준불연성 및 단열성이 강화된 단열재를 이용한 단열구조.
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