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KR920001561B1 - 불연속 무기섬유의 고밀도 복합제품 - Google Patents

불연속 무기섬유의 고밀도 복합제품 Download PDF

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KR920001561B1
KR920001561B1 KR1019840003894A KR840003894A KR920001561B1 KR 920001561 B1 KR920001561 B1 KR 920001561B1 KR 1019840003894 A KR1019840003894 A KR 1019840003894A KR 840003894 A KR840003894 A KR 840003894A KR 920001561 B1 KR920001561 B1 KR 920001561B1
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이조베르셍-고뱅
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Abstract

내용 없음.

Description

불연속 무기섬유의 고밀도 복합제품
제1도는 밀도 ρ의 함수로서 δ/ρ를 도시한 것으로 파단점에서의 견인력을 나타낸다.
제2도는 본 발명에 따르는 박막(foil)의 강성을 나타내는 그래프이다.
본 발명은 유리섬유 또는 암면과 같은 불연속 무기섬유계 고밀도 박막(箔膜) 복합제품에 관한 것이다.
본 발명에 따른 “박막”이란 용어에는 판넬과 같이 길이가 한정되지 않은 연속 리본은 물론 길이가 한정된 것들도 포함된다.
불연속 무기섬유, 특히 유리섬유는 통상적으로 열 및 가능한 한 완전한 단열재로 사용된다. 이러한 목적을 위하여 이들은 중합체 수지로 서로 결합된 저밀도의 매트 또는 펠트 형태이다. 이러한 매트는 통상 70중량% 이상의 유리섬유를 함유하며 나머지는 중합된 결합제로 이루어지며, 겉보기 밀도는 약 10kg/m3이다.
무기섬유로 만든 원료품 또는 예비-형판은 자동차 지붕을 라이닝(lining), 흡음 판넬, 자동차의 하부 본네트용 라이닝 등과 같은 성형 판넬 제조용 출발성분으로 또한 사용할 수 있다. 이러한 용도에 있어서, 이들은 하나 이상의 피복 박막과 결합하며, 이러한 부재의 조립품은 고온에서 압축성형하고 결합제를 중합시켜 부재를 접착시킴으로써 목적하는 판넬 형태를 제조한다. 성형한 후, 원료인 무기섬유의 원료품으로부터 형성된 코어는 통상 200kg/m3이하이나 비교적 높은 평균 겉보기 밀도를 보유한다. 이 코어는 펠트보다는 견고하나 내파단성, 탄성율 및 내견인성과 같은 기계적 특성이 불량하다.
유리섬유로 보강한 플라스틱 물질의 원료품 또는 예비형판에 대한 기타의 기술분야에서는 통상적으로 연속 유리섬유를 보강재로서 사용한다. 그러나 프랑스공화국 특허공보 제2,248,154호에는 유리섬유로 보강한 복합제품이 공지되어 있다. 이러한 물질을 제조하기 위해, 불연속 섬유의 매트를 형성하고, 매트에 합성 수지로부터 형성된 액체 또는 반액체 경화물질(semi-liquid settable material)을 적용하며, 섬유상 매트 및 경화물질을 압착하고, 이 물질을 매트에 함침시켜 성형에 사용할 수 있는 박막 형판을 수득한다. 박막 형판은 유리섬유가 30 내지 60중량%이고, 나머지는 필수적으로 합성 수지이다. 수득된 기계적 특성은 다른 보강 플라스틱 물질의 특성에 실질적으로 필적한다. 그러나, 이와 같은 보강 플라스틱 물질은 비교적 가격이 비싸다. 그외에도, 이들은 온도변화에 민감하다. 따라서, 이들은 하중을 받으면 늘어난다.
본 발명은 기계적 특성이 뛰어나고 습한 상태하에서는 물론 하중하에서도 치수안정성이 뛰어난 신규의 제품을 제공하며, 이러한 특성을 광범위하고, 다양한 온도에 유리하게 사용할 수 있다.
본 발명에 따르는 제품을 불연속 무기섬유계 종합 접착제로 결합시킨 복합 박막이며, 섬유함량은 섬유와 결합제의 총 중량비 70% 이상이고, 밀도는 통상 300 내지 1500kg/m3이며, 당해 복합 박막은 가열하여 강하게 압착시킨 하나 이상의 무기섬유 원료품 또는 예비 형판으로부터 수득한다.
상기한 장점 이외에도, 본 발명에 따르는 복합 박막은 다공성 구조로 인하여 통상적으로 섬유 보강 플라스틱 물질보다 가벼우며 성형성이 있다. 또한, 매우 견고하나 탄성이 우수하다. 본 발명의 박막은 작업성이 우수하며, 찢어지거나 변형되지 않고 용이하게 재봉하거나, 뚫거나, 못질할 수 있다. 또한, 충격 압흔에 대한 저항성이 우수하다. 이러한 요소들은 광범위한 다양성과 관련하여 수많은 용도로 사용할 수 있다.
상기한 바와 같이, 박막은 불연속 무기섬유로부터 필수적으로 형성되며 섬유와 결합제의 총 중량이 70중량% 이상의 범위이며, 나머지가 특히 유리섬유인 경우에 있어서는 열경화성 수지(예를들면, 페놀-포름알데히드 수지, 멜라민 포름알데히드 수지, 또는 우레아-포름알데히드 수지)와 같은 단열 매트 또는 펠트에 통상적으로 사용하는 결합제로 형성된다.
본 발명에 따르는 복합 박막의 용도중에는 복합 단열성분의 내장재 및/또는 외장재, 천장부재, 격벽부재 등의 건축업 용도가 언급되고 있으며 가구의 층부재, 이동주택, 포장, 장식, 외피 구조물(shell structure)등의 건축 이외의 용도를 들 수 있다.
본 발명에 따르는 복합 박막의 두께는 의도하는 용도, 출발 원료품 또는 예비형판의 두께 및 성형중에 사용된 압력에 따라 약 0.1 내지 30mm, 바람직하게는 1 내지 10mm이다.
모든 경우에 있어서, 박막의 목적하는 용도에 따라 결합제에 특정의 첨가제를 가할 수 있다.
따라서, 박막의 바람직한 태양은 복합제품에 박막의 1중량% 범위로 예를들면 폴리디메틸실록산과 같은 실리콘 오일을 도입시키는 것이다. 이러한 첨가제는 견인에 대한 저항과 같은 특정의 기계적 특성을 개선시킨다.
복합 박막은 표면재가 부착된 단열성 발포제 중심판을 포함하는 하중지지(load bearing) 또는 자립(自立, self-supporting) 판넬의 내장재 또는 외장재로 사용하는 것이 바람직하다. 두께가 0.1 내지 10mm, 바람직하게는 2 내지 4mm 정도로 얇음에도 불구하고, 표면재로서 사용된 박막은 하기한 내장재의 기능, 즉 카운터 배트닝(counter-battening)의 내부 가공재의 기능을 수행하는 데에 특히 효율적이며, 다시 말하면 작은 부재로 형성된 모든 형태의 피복재에 적합한 널판지의 기능을 수행하는 데에 효율적이다.
이러한 용도에 있어서, 목재 파티클 보드의 대용 판넬로 유리하게 사용할 수 있다. 특히, 탄성율은 약 15,000 내지 25,000daN/cm2인 목재 파티클 판넬의 탄성율보다 큰 약40,000daN/cm2이며, 본 발명에 따르는 박막을 사용한 하중-지지 판넬의 내굴곡성은 결과적으로 양호하다. 내견인성은 135daN/cm2에 대해서 약 200 내지 230daN/cm2이다.
선택의 결정적인 기준이 되는 물에 대한 거동은 목재 파티클로 형성된 판넬보다 뛰어나다. 특히, 본 발명에 따르는 복합 박막은 목재 파티클 판넬의 경우에서와는 달리 흡습성이 없다. 따라서, 대기중의 습도 변화로부터 야기되는 치수 변화가 없다. 판넬들을 결합시키는 통상적인 형태는 더욱 피복된 연결 소판을 사용할 수 있다.
겉보기 밀도는 목재 파티클 판넬의 겉보기 밀도와 거의 동등하지만 목재 파티클 판넬의 두께 12mm에 상응하는 2mm의 두께로 사용할 수 있으며, 내화성의 면에서도 유리하고, 중량에 있어서도 실질적으로 복합 판넬이 유리하며 사용도 간편하다.
기타의 첨가제를 본 발명에 따르는 박막 복합제품에 도입할 수 있다. 충격저항, 내화성, 압착저항 등의 특정한 기계적 특성을 향상시키기 위해서 플라스틱 소재 공업에서 통상적으로 사용하는 탄산칼슘과 같은 충전재 또는 기타의 충전재를 도입할 수 있다. 또한, 물 또는 증기에 대한 저항성을 향상시키기 위해서 공지된 소수성 물질을 도입시킬 수 있으며, 박막의 특성을 변화시키기 위해 비-무기섬유(예를들면, 목재 섬유, 플라스틱 섬유)를 도입할 수도 있으며, 대량 착색을 위해 안료를 도입할 수도 있다.
모든 형태의 통상의 단열섬유, 즉 평균 직경이 통상 2 내지 15㎛인 유리섬유 또는 암면은 불연속 섬유로 사용하기에 적합하다.
본 발명의 양태에 따르는 박막은 다층 구조일 수 있다. 따라서, 박막은 유리섬유 및/또는 암면의 원료품 또는 예비 형판 2개 이상을 이후 자세히 나타내는 바와 같이 동시에 압착시켜 제조한다.
다층 구조는 그리드 또는 와이드와 같은 코어를 동일하거나 동일하지 않은 두 원료품 또는 예비 형판 사이에 샌드위치시키거나 샌드위치시키지 않고 포함할 수 있다.
같은 의도에서, 본 발명에 따르는 복합 박막은 제조중에 크래프트지, 플라스틱 필름, 직물 또는 부직포, 금속필름 및 다양한 특성의 목재필름과 같은 피복박막과 함께 압착하여 제조할 수 있다. 본 발명의 다른 양태에 박막은 다양하게 성형된 형태이고/이거나 표면 압흔을 가질 수 있다. 실제로, 박막의 장점 중의 하나는 그 자체로 다양한 성형 형태를 제공하고, 성형 도중에 삽입재의 도입이 용이한 것이다.
본 발명에 따르는 박막은 대부분의 용도에 이어서, 겉보기 밀도가 600kg/m3내지 1,100kg/m3인 것이 바람직하다. 이 범위는 박막의 우수한 기계적 특성과 우수한 제조상태의 겸비를 나타낸다.
박막의 단위질량당 저항을 나타내는 제1도의 곡선은 600 내지 1,100kg/m3의 밀도치가 수득된 가장 우수한 값인 것을 나타낸다.
본 발명의 양태에 따라, 중합 접착제와 함께 결합시킨 불연속 무기섬유의 복합 박막은 ρ에 대한 함수로서 2×10-2MPa.m3/kg보다 δ/ρ값이 크다. 또한, 본 발명은 복합 박막의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르는 방법은 1 내지 100bar 정도, 바람직하게는 10 내지 15bar 정도의 고압하에서 접착제의 특성에 따라 온도를 변화시켜 1분 정도(변화시킬 수 있음) 실시한다. 예를들면, 결합제가 페놀-포름알데히드 수지인 경우, 통상적으로 약 1분에 걸쳐 200℃에서 실시한다.
열경화성 접착제를 사용할 경우, 본 방법의 한가지 특징은 최종 치수를 이루기전에 접착제가 예비중합되는 것을 방지하기 위해 신속히 압착한다.
본 방법은 불연속 공정일 수 있다. 따라서, 통상의 단열 펠트 또는 매트 제조방법에 따라 제조한 무기섬유의 하나 이상의 원료품 형판을 접착제가 중합되기 전에 대체하여 상기한 압착조건에서 압착할 수 있다.
본 방법은 연속적으로 수행할 수도 있다. 따라서, 이중밴드 압착기의 밴드 사이에서 압착하여 제조한 연속적인 거친 형판을 최종 형태를 이루기 전에 미리 중합되는 것을 피하여 추가의 장치 및/또는 가열 밴드를 제공하여 중합에 필요한 온도에서 압착시킬 수 있다.
본 발명의 기타 특성 및 장점은 박막의 제조에 관한 하기한 실시예에서 예시할 것이다.
[실시예 1]
발명에 따르는 열압착 박막을 2mm의 두께로 하기의 방법을 따라 제조한다.
형판의 20중량%인 접착제로 페놀-포름알데히드 수지를 사용하여 통상의 섬유 형성법으로 수득한, 표면 질량이 1,400g/m2인 단열 유리섬유의 거친 형판을 사용한다. 형판을 성형기의 열판 사이에 놓는다.
10bar 의 압력 및 200℃의 온도에서 1분간 강한 압착을 수행한다. 기계적 특성이 우수한, 특히 파단에 대한 견인저항 δr이 1.7×107N/m2, 파단신도 εr가 0.53%, 영율이 2.35×109N/m2, 밀도가 약 700kg/m3인 박막을 수득한다. 이 박막은 광범위한 습도 상태하에서 치수 안정성이 우수하다.
이 박막은 목적하는 단열도에 따라 두께(예를들면, 120mm)가 다양하고 밀도가 약 25kg/m3인 발포성 폴리스티렌과 같은 발포체 코어(cellular core)를 두 표면재 사이에 샌드위치시켜 내장재 또는 외장재로서 유용한 복합 단열 판넬로 사용할 수 있다.
이러한 목적에 따라, 본 발명에 따르는 박막은 발포체 코어의 양면에, 예를들면, 접촉성 접착제를 사용하여 접착시킬 수 있다.
형성된 복합 판넬은 표면재로서 두 목재 파티클 판넬을 사용한 것보다 기계적 특성, 내화성 및 방수성이 우수하다.
[실시예 2]
본 발명에 따르는, 두께가 4mm인 열 압착 박막은 다음과 같이 제조한다.
형판에 대해 20중량%인 결합제로 페놀-포름알데히드 수지를 사용하여 통상의 섬유 형성법으로 수득한, 표면질량이 1,200g/m2인 단열 유리섬유의 3개의 거친 형판을 성형기의 열판 사이에 겹쳐 놓는다.
조립품을 1분간 가열하고 압착하여 박막 두께를 4mm로 한다. 겉보기 밀도는 약 900kg/m3이다. 주형으로부터 제거한 후, 수득된 박막은 다음과 같은 기계적 특성을 갖는다.
파단점에서 내견인성 δr이 2.95×107N/m2이고, 파단신도 εr이 0.42%이며, 영율 E는 7.95×109N/m2이다.
본 발명에 따르는 박막은 실질적으로 매우 견고하다. 제2도의 곡선은 강성을 나타내는 것으로서, 표면질량에 대한 함수로서 4mm의 두께에 대한 두께 e의 3승에 영율 E를 곱한 Ee3를 도시하였다. 곡선 L은 종방향 강성을 나타내고, 곡선 T는 횡방향 강성을 나타낸다. 이 곡선에 따르면, 강성은 표면 질량이 증가함에 따라 증가하며, 이러한 강성은 유리섬유로 보강한, 두께가 2.5mm인 SMC형 플라스틱판의 강성(점 A)보다 크며, 두께가 0.8mm인 강철의 강성(점 B)보다 크다.

Claims (10)

  1. 유리섬유 또는 암면섬유 등의 불연속 무기섬유를 중합 접착제와 함께 가열하여 압착시킨 하나 이상의 예비 형판으로부터 제조한 복합 박막에 있어서, 무기섬유의 함량이 섬유 및 접착제의 총 중량에 대해 70%이상이고 밀도가 300 내지 1,500kg/m3임을 특징으로 하는 복합 박막.
  2. 제1항에 있어서, 무기섬유가 유리섬유이고, 섬유 함량이 70중량%이상임을 특징으로 하는 복합박막.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접착제가 페놀-포름알데히드 수지, 멜라민-포름알데히드 수지 또는 우레아-포름알데히드 수지로부터 선택된 열경화성 수지임을 특징으로 하는 박막.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 충전재, 소수성화제 및 안료 등의 첨가제를 함유함을 특징으로 하는 박막.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 밀도가 600 내지 1,100kg/m3임을 특징으로 하는 박막.
  6. 유리섬유 또는 앞면섬유 등의 불연속 무기섬유를 중합 접착제와 함께 가열하여 압착시킨 하나 이상의 예비 형판으로 제조한 복합 박막에 있어서, 무기섬유의 함량이 섬유 및 접착제의 총 중량에 대해 70% 이상이고, ρ의 함수로서 δ/ρ의 값이 2×10-2MPa.m3/kg이상임을 특징으로 하는 복합 박막.
  7. 제1항에 있어서, 다층구조를 압착하여 제조한 것임을 특징으로 하는 복합 박막.
  8. 제1항에 있어서, 가변성 성형 형태임을 특징으로 하는 박막.
  9. 제1항에 있어서, 표면 압흔이 있음을 특징으로 하는 박막.
  10. 불연속 무기섬유의 하나 이상의 예비 형판을 1 내지 100bar, 바람직하게는 10 내지 50bar의 압력하에서 접착제에 따라 온도를 변화시켜 약 1분이상 강하게 압착시킴을 특징으로 하여 제1항 내지 제8항중의 어느 한 항에 따르는 불연속 무기섬유의 복합 박막을 제조하는 방법.
KR1019840003894A 1983-07-05 1984-07-05 불연속 무기섬유의 고밀도 복합제품 Expired KR920001561B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8311164 1983-07-05
FR8311164A FR2548590B1 (fr) 1983-07-05 1983-07-05 Composite haute densite a base de fibres minerales discontinues

Publications (2)

Publication Number Publication Date
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