【발명의 명칭】

내화 접착제 조성물, 이를 적용한 내화 샌드위치 패널 및 그 제조 방법 【기술분야】

내화 접착제 조성물, 이를 적용한 내화 샌드위치 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

【배경기술】

현재 상용화된 샌드위치 패널 (sandwich panel)은, 주로 폴리우레탄 폼을 심재로 사용하고 있으나， 이는 화기 또는 열에 취약한 단점이 있다.

구체적으로， 상기 폴리우레탄 품은 화기 또는 열에 의하여 쉽게 타는 소재이며, 이로 인해 화기 또는 열이 더욱 확산될 수 있다. 또한, 상기 폴리우레탄 폼이 탄화되면 연기 및 유독 가스를 발생시키므로, 이로 인한 2차적인 위험을 유발할 가능성이 있다.

그러나, 아직까지 당해 분야에서는 심재의 경량성 및 단열성을 향상시키기 위한 연구가 주로 이루어지고 있으며， 그 내화성을 개선하기 위한 연구는 부족한 실정이다.

【발명의 상세한 설명】

【기술적 과제】

본 발명자들은, 앞서 지적된 샌드위치 패널의 내화성을 개선하기 위하여， 상기 샌드위치 패널의 심재를 접착시키는 물질, 즉 접착제 조성물에 기반한 연구 결과를 다음과 같이 제시하는 바이다.

구체적으로， 본 발명의 일 구현 예에서는， 바인더， 에어로겔, 및 첨가제가 각각 특정 함량으로 포함된, 내화 접착제 조성물을 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 일 구현예에서는, 상기 내화 접착제 조성물을 적용하여 서로 다른 심재가 접착된, 내화 샌드위치 패널을 제공할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 구현예에서는, 상기 내화 샌드위치 패널의 제조 방법을 제공할 수 있다.

【기술적 해결방법】

본 발명의 일 구현 예에서는, 70 내지 95 중량 %의 바인더 ; 1 내지 10 중량 ⁰ / ₀ 의 에어로겔; 및 잔부의 첨가제；를 포함하는, 내화 접착제 조성물을 제공한다ᅳ

상기 에어로겔은, 실리카 에어로겔, 소수성 훔드 실리카， 또는 친수성 훔드 실리카일 수 있다.

이와 독립적으로， 상기 에어로겔은, 분말 (powder) 형태, 과립 (granule) 형태, 또는 이들이 흔합된 형태일 수 있다.

상기 바인더는, 규산염 (silicate), 변성 규산염 (metamorphic silicate),

규산칼륨 (potassium silicate), 테트라에틸 오소실리케이트 (tetraethly orthosilicate, TEOS), 및 테트라메틸 오소실리케이트 (tetramethyl orthosilicate, TMOS)을 포함하는 군에서 선택된 1종， 또는 2종 이상의 규산염을 포함하는 것일 수 있다.

한편, 상기 첨가제는, 계면활성제, 표면 평활제， 내수성 첨가제, 및 이들의 조합 중에서 선택되는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 일 구현예에서는, 게 1 단열 심재; 제 2 단열 심재; 및 상기 제 1 단열 심재 및 상기 제 2 단열 심재 사이에 위치하는 제 1 접착층；을 포함하고, 상기 게 1 접착층은， 70 내지 95 중량 ⁰ /。의 바인더 ; 1 내지 10 중량 ⁰ /。의 에어로겔; 및 잔부의 첨가제；를 포함하는, 내화 샌드위치 패널을 제공한다.

상기 제 1 접착층은, 열 또는 화기에 의하여—발포되어 제 1 발포층으로 변환되는 것일 수 있다.

상기 제 1 접착층의 두께는 , 500 내지 1匪일 수 있다.

상기 제 1 발포층의 두께는， 5 내지 20 mm일 수 있다.

상기 제 1 단열 심재 및 제 2 단열 심재의 두께는 각각, 5 내지 50 mm 일 수 있다.

이와 관련하여， 상기 제 1 접착층의 구조는, 단일층, 또는 이중층일 수 있다. 이와 달리, 삼중층 이상의 다충 구조일 수 있다.

상기 샌드위치 패널은, 상기 게 1 단열 심재의 외면에 위치하는 제 1 철판; 및 상기 게 1 단열 심재 및 상기 제 1 철판사이에 위치하는 제 2 접착층；을 더 포함할 수 있다.

이와 더불어, 상기 제 2 단열 심재의 외면에 위치하는 제 2 철판; 및 상기 제 2 단열 심재 및 상기 제 2 철판 사이에 위치하는 게 3 접착층；을 더 포함할 수 있다.

상기 제 2 접착층 및 상기 게 3 접착층은 각각, 70 내지 95 중량 ⁰ / ₀ 의 바인더 ; 1 내지 10 중량 %의 에어로겔; 및 잔부의 첨가제；를 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 제 2 접착층 및 상기 제 3 접착층은 각각, 열 또는 화기에 의하여 발포되어 각각 제 2 발포층 및 제 3 발포층으로 변환되는 것일 수 있다.

상기 제 2 접착층 및 상기 제 3 접착층의 두께는 각각 , 500 내지 1 画일 수 있다.

상기 제 2 발포층 및 제 3 발포층의 두께는 각각, 5 내지 20 mm일 수 있다. 상기 제 1 단열 심재 및 제 2 단열 심재는 각각, 판 형태 (board shape)인 것일 수 있다.

이와 독립적으로， 상기 제 1 단열 심재 및 상기 제 2 단열 심재는 각각， 폴리우레탄, 발포 폴리스티렌 (expanded polystyrene, EPS), 압출 폴리스티렌

(extruded polystyrene, XPS), 글라스 울 (glass wool), 미네랄 울 (mineral wool) 및 이들을 포함하는 군에서 선택되는 어느 하나의 소재로 이루어진 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 구현예에서는 , 70 내지 95 중량 %의 바인더 ; 1 내지 10 중량%의 에어로겔; 및 잔부의 첨가제；를 포함하는, 제 1 내화 접착제 조성물을 준비하는,단계; 및 제 1 단열 심재 및 제 2 단열 심재 사이에 상기 상기 제 1 내화 접착제 조성물을 적용하여, 상기 제 1 단열 심재 및 상기 제 2 단열 심재를 접착시키는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.

70 내지 95 중량 ⁰ / ₀ 의 바인더 ; 1 내지 10 중량 %의 에어로겔; 및 잔부의 첨가제；를 포함하는, 제 1 내화 접착제 조성물을 준비하는 단계;는, 상기 바인더, 상기 에어로겔, 및 상기 물을 포함하는 흔합물을 제조하는 단계; 및 상기 흔합물에 상기 첨가제를 투입하고, 교반하여 상기 제 1 내화 접착제 조성물을 수득하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.

제 1 단열 심재 및 게 2 단열 심재 사이에 상기 상기 게 1 내화 접착제 조성물을 적용하여, 상기 계 1 단열 심재 및 상기 게 2 단열 심재를 접착시키는 단계;는, 상기 내화 접착제 조성물을 게 1 단열 심재의 일면에 도포하는 단계; 및 상기 게 1 내화 접착제 조성물 도포면에, 상기 제 2 단열 심재를 적층하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다ᅳ

구체적으로, 상기 게 1 내화 접착제 조성물을 제 1 단열 심재의 일면에 도포하는 단계;에서, 상기 게 1 단열 심재의 면적 당 상기 제 1 내화 접착제 조성물의 도포량은, 1.4 내지 2.8 kg/n 일 수 있다. 한편, 게 1 단열 심재 및 제 2 단열 심재 사이에 상기 상기 제 1 내화 접착제 조성물을 적용하여， 상기 게 1 단열 심재 및 상기 제 2 단열 심재를 접착시키는 단계; 이후에 , 70 내지 95 중량 %의 바인더 ; 1 내지 10 중량 ⁰ / ₀ 의 에어로겔 및 잔부의 첨가제；를 포함하는， 계 2 내화 접착제 조성물을 준비하는 단계; 및 상기 제 1 단 심재의 외면께, 상기 제 2 내화 접착제 조성물을 적용하여 제 1 철판을 접착시키는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.

구체적으로, 상기 게 1 단열 심재의 외면에, 상기 제 2 내화 접착제 조성물을 적용하여 제 1 철판을 접착시키는 단계;는, 상기 제 2 내화 접착제 조성물을 제 1 단열 심재의 외면에 도포하는 단계; 및 상기 제 2 내화 접착제 조성물 도포면에, 상기 게 1 철판올 적층하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.

상기 제 2 내화 접착제 조성물을 제 1 단열 심재의 외면에 도포하는 단계;에서， 상기 제 1 단열 심재의 면적 당 상기 제 2 내화 접착제 조성물의 도포량은, 1.4 내지 2.8 kg/ii 일 수 있다.

또한, 상기 제 1 단열 심재의 외면에, 상기 제 2 내화 접착제 조성물을 적용하여 거 1 1 철판을 접착시키는 단계; 이후에 , 70 내지 95 중량 ⁰ /。의 바인더 ; 1 내지 10 중량 ⁰ /。의 에어로겔; 및 잔부의 첨가제；를 포함하는, 게 3 내화 접착제 조성물을 준비하는 단계; 및 상기 계 2 단열 심재의 외면에， 상기 제 3 내화 접착제 조성물을 적용하여 제 2 철판을 접착시키는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.

상기 제 3 내화 접착제 조성물을 제 2 단열 심재의 외면에 도포하는 단계;에서, 상기 제 2 단열 심재의 면적 당 상기 게 3 내화 접착제 조성물의 도포량은, 1.4 내지 2.8 kg/iif일 수 있다.

【유리한 효과】

본 발명의 일 구현 예에 따른 내화 접착제 조성물은, 화기 또는 열에 의해 발포되어 발포층을 형성함으로써 상기 화기 또는 열이 확산되는 것을 억제할 수 있을 뿐만 아니라， 연기, 유해 기체 등 2차적인 위험을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 일 구현예에 따른 내화 샌드위치 패널은, 상기 내화 접착제 조성물이 적용되어 형성된 접착층을 포함함으로써, 내화성 및 내열성이 우수할 뿐만 아니라, 이에 따른 2차적인 위험이 감소될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 구현예에 따른 내화 샌드위치 패널의 제조 방법은, 단순히 상기 내화 접착제 조성물을 적용함으로써, 싱-기 우수한 성능을 가진 내화 샌드위치 패널을 제조할 수 있는 방법에 해당된다.

【도면의 간단한 설명]

도 1은， 본 발명의 일 실시예에 따른 내화 샌드위치 패널의 형태를 개략적으로 도시한 것이다.

도 2는, 본 발명의 일 실시예의 제조에 사용된 단열 심재의 일면을 촬영한 사진이다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 내화 샌드위치 패널을 촬영한 사진이다.

도 4는, 본 발명의 다론 일 실시예에 따른 내화 샌드위치 패널의 형태를 개략적으로 도시한 것이다.

도 5 및 6은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 제조된 내화 샌드위치 패널을 촬영한 사진들이다.

도 7 내지 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 내화 샌드위치 패널을 화기에 노출시킨 뒤 촬영한 사진들이다. 구체적으로, 도 7은 그 노출면을 촬영한 사진이며, 도 8은 측면을 촬영한 사진이다. 또한, 도 9는 형태 1 샌드위치 패널을 절단하여 화기에 노출된 면 및 노출되지 않은 면을 모두 촬영한 사진이다. 도 10는， 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 내화 샌드위치 패널을 화기에 노출시키는 장면을 촬영한 사진이다. 도 1 1은 그 노출면을 촬영한 사진이며, 도 12는 측면을 촬영한 사진이다.

【발명의 실시를 위한 최선의 형태】

이하, 본 발명의 구현 예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 일 구현 예에서는， 70 내지 95 중량%의 바인더 ; 1 내지 10 중량 ⁰ /。의 에어로겔; 및 잔부의 첨가제；를 포함하는, 내화 접착제 조성물을 제공한다.

이는, 화기 또는 열에 노출 시 발포 팽창되는 상기 바인더와 함께, 열 전도율이 매우 낮은 소재인 상기 에어로겔， 및 기타 조성물의 특성을 개선하는 상기 첨가제를포함함으로써, 우수한 내화성 및 내열성을 부여할 수 있는 수성 내화 접착제 조성물에 해당된다. 구체적으로, 상기 에어로겔의 내부 기공에, 상기 바인더, 상기 첨가제, 및 상기 물이 포함될 수 있다. 상기 바인더가 화기 또는 열 등 고온의 환경에서 발포되어 팽창될 경우， 상기 바인더를 내부 기공에 포함하고 있는 에어로겔 또한 발포 팽창될 수 있고, 이때의 발포율 및 발포 밀도가 우수하게 발현될 수 있다. 후술하겠지만, 상기 내화 접착제 조성물을 적용하여 서로 다른 심재를 접착시키면， 상기 내화 접착제 조성물에 의하여 접착층이 형성된 샌드위치 패널이 제조될 수 있다.

상기 샌드위치 패널의 외부에 위치하는 심재가 화기 또는 열에 노출되면, 상기 심재 내부에 위치하는 접착층이 발포 팽창되어 발포층으로 변환되고, 상기 발포층은 화기의 확산 및 열의 전달을 억제하는 동시에, 상기 접착층 내부에 위치하는 심재를 보호하여 그 탄화에 의하여 발생될 수 있는 2차적인 위험 (예를 들면, 연기, 유해 기체 등)을 방지할 수 있다.

즉, 상기 내화 접착제 조성물은, 이를 적용하여 제조된 샌드위치 패널에 대해 내화성 및 내열성을 부여할 뿐만 아니라, 화기 또는 열에 의한 2차적인 위험을 방지할 수 있게 하는 이점이 있다.

앞서 기술한 바와 같이, 상기 내화 접착제 조성물의 전체 100 중량 %에 대하여 상기 바인더는 70 내지 95 중량 ⁰ / ₀ , 상기 에어로겔은 1 내지 10 중량 ⁰ / ₀ , 그리고 상기 첨가제는 잔부로 포함되며， 이와 같이 각 물질의 함량을 한정하는 이유는 다음과 같다.

바인더 : 70 내지 95 중량 ⁰ / ₀

상기 내화 접착제 조성물 내 바인더의 함량이 95 중량 %를 초과할 경우, 상기 에어로겔의 함량이 상대적으로 감소함에 따라 발포 성능이 저하될 수 있으므로, 95 중량 ⁰ / ₀ 이하로 한정할 필요가 있다.

다만, 70 중량 % 미만인 경우에는, 그 낮은 함량으로 인하여 상기 바인더 자체의 발포율이 낮아져 발포 성능이 감소하고， 이러한 조성물을 이용하여 형성된 접착층은 낮은 강도를 나타내는 문제가 있기 때문에 , 70 중량 ⁰ / ₀ 이상으로 한정하는 바이다.

에어로겔: 1 내지 10 중량 ⁰ / ₀

상기 내화 접착제 조성물 내 에어로겔의 함량이 10 중량 ⁰ / ₀ 를 초과할 경우， 그 높은 함량으로 인하여 상기 조성물 내 균일하게 분산되기 어려우며, 생산성 저하를 야기한다. 아울러， 급격하게 상기 조성물의 점도가 증가할 수 있어, 셀프 레벨링 (self levelling)의 한계로 인하여, 이러한 조성물을 이용할 경우 균일한 두께로 접착층을 형성하는데 한계가 있다. 이러한 점들을 고려하여, 상기 내화 접착제 조성물 내 에어로겔의 함량을 10 중량 ⁰ / ₀ 이하로 한정할 필요가 있다. 다만， 1 중량 ⁰ /。 미만으로 지나치게 적은 함량일 경우에는， 상기 에어로겔에 의하여 내열성을 부여하는 효과가 미미하므로, 1 중량 ⁰ / ₀ 이상으로 한정하는 바이다.

첨가제: 목적하는 특성에 따라， 상기 내화 접착제 조성물 내 잔부로 상기 첨가제가 포함될 수 있다.

이하, 본 발명의 일 구현예에서 제공되는 내화 접착제 조성물의 각 구성 요소에 관하여 , 보다 자세히 설명한다.

우선, 상기 에어로겔에 관한 설명은 다음과 같다.

상기 에어로겔은， 친수성 또는 소수성에 한정되지 않는다. 즉, 상기 에어로겔의 소수성 또는 친수성 여부는, 이를 포함하는 내화 접착제 조성물의 내화성, 내열성, 또는 발포 성능에 영향을 미치지 않는다.

구체적으로, 상기 에어로겔로 친수성 또는 소수성인 실리카 에어로겔 (silica aerogel)을 사용할 수 있으며， 상기 에어로겔을 대체하여 친수성 또는 소수성인 훔드 실리카 (fumed silica)을 사용하여도 무방하다.

이와 독립적으로, 상기 에어로겔은, 분말 (powder) 형태, 과립 (granule) 형태, 또는 이들이 흔합된 형태일 수 있다. 상기 분말 형태인 경우에는, 상기

에어로겔의 평균 입경을 특별히 제한하지 않는다.

상기 바인더에 관한 설명은 다음과 같다.

전술한 바와 같이, 상기 바인더는 고온의 환경 (예를 들면, 화기)에서 발포 팽창될 수 있는 것이라면， 특별히 한정되지는 않는다.

예를 들면, 규산염 (silicate), 변성 규산염 (metamorphic silicate),

규산칼륨 (potassium silicate), 테트라에틸 오소실리케이트 (tetraethly orthosilicate, TEOS), 및 테트라메틸 오소실리케이트 (tetramethyl orthosilicate, TMOS)을 포함하는 군에서 선택된 1종, 또는 2종 이상의 규산염을 포함하는 것일 수 있다.

상기 바인더 또한, 분말 (powder) 형태, 과립 (granule) 형태， 또는 이들이 흔합된 형태일 수 있다. 상기 분말 형태인 경우에는, 상기 바인더의 평균 입경을 특별히 제한하지 않는다.

한편， 상기 첨가제에 관한 설명은 다음과 같다.

상기 첨가제는, 상기 내화도료 조성물에 대하여 다양한 기능성을

부여하거나， 물성을 향상시키기 위한 것이며, 계면활성게, 표면 평활제, 내수성 첨가제, 및 이들의 조합 중에서 선택되는 것일 수 있다.

상기 각 첨가제에 관한 설명은 다음과 같다ᅳ

우선, 상기 바인더가 친수성을 나타내는 규산염이고, 상기 에어로겔이 소수성일 경우， 분산성을 향상시키기 위하여 상기 계면활성제를 더 포함시킬 필요가 있다. 즉， 상기 계면활성제 분산제의 역할을 하는 것일 수 있다.

이때, 상기 계면활성제는， pH 2 내지 12에서 활성인 것일 수 있다. 예를 들면， 상기 계면활성제는 폴리알킬렌옥사이드 실란 (polyalkyleneoxide silane), 소듐 알킬 디페닐옥사이드 디설포네이트 (sodium alkyl diphenyloxide disulfonate), 폴리옥시에틸렌 알킬에테르 설페이트 (polyoxyethylene alkylether sulfate),

폴리옥시에틸렌 트리디실 에테르 설페이트 (polyoxyethylene tridecyl ether sulfate) 및 소듐 알킬 디페닐옥사이드 디설포네이트 (sodium alkyl diphenyloxide disulfonate)를 포함하는 군에서 선택된 1종， 또는 2종 이상의 흔합물인 것일 수 있다.

경우에 따라서는, 상기 내화 접착제 조성물을 사용하여 형성되는 접착층의 유동성을 개량하기 위하여 , 상기 표면 평활제 (leveling agent)를 더 포함시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 표면 평활제는， 산화아민 (amine oxide), 알킬 탄수화물 에스테르 (alkyl carbohydrate esters), 알콕시레이티드 폴리실록산 (alkoxylated polysiloxanes), 디메틸 폴리실톡산 (di-methyl polysiloxane), 및 폴리아크릴산알킬 (poly alkyl acrylate)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.

아울러, 상기 내화 접착제 조성물의 내수성을 향상시키기 위하여， 내수성 첨가제를 더 포함시킬 수 있다. 즉, 상기 기타 첨가제는， 수산화칼슘,

산화마그네슘， 수산화마그네슘, 탄산나트륨, 및 몬모릴로나이트 (montmorillonite)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 내수성 첨가제인 것일 수 있다.

이때, 상기 내화 접착제 조성물 내 내수성 첨가제의 함량은 , 1 중량% 미만인 것일 수 있다. 상기 첨가제의 함량이 1 중량 ⁰ / ₀ 이상인 경우, 상기 조성물 내 첨가제가 균일하게 분산되기 어려우며, 생산성 저하를 야기한다. 본 발명의 다른 일 구현예에서는, 게 1 단열 심재; 게 2 단열 심재; 및 상기 계 1 단열 심재 및 상기 제 2 단열 심재 사이에 위치하는 게 1 접착층；을 포함하고, 상기 제 1 접착층은, 70 내지 95 중량%의 바인더 ; 1 내지 10 중량 %의 에어로겔; 및 잔부의 첨가제；를 포함하는, 내화 샌드위치 패널을 제공한다.

이는, 상기 제 1 단열 심재 및 상기 제 2 단열 심재 사이에 상기 조성의 제 1 접착층이 위치함으로써, 내화성 및 내열성이 우수할 뿐만 아니라, 이에 따른 2차적인 위험이 감소될 수 있는 내화 샌드위치 패널에 해당된다.

이하, 상기 조성에 관한 설명은 전술한 바와 같으므로, 이를 제외한 상기 내화 샌드위치 패널의 각 구성 요소에 대해 자세히 설명한다.

상기 게 1 접착층은, 열 또는 화기에 의하여 발포되어 제 1 발포층으로 변환되는 것일 수 있다.

구체적으로, 상기 게 1 접착춤은, 전술한 조성물과 동일하게, 상기

에어로겔의 내부 기공에, 상기 바인더, 상기 발포제, 및 상기 물이 포함된 형태일 수 있다. 이에 따라, 상기 바인더가 화기 또는 열 둥 고온의 환경에서 발포되어 팽창될 경우, 상기 바인더를 내부 기공에 포함하고 있는 에어로겔 또한 발포 팽창될 수 있고, 이때의 발포율 및 발포 밀도가 우수하게 발현될 수 있다.

그 결과, 상기 샌드위치 패널의 외부에 위치하는 심재 (예를 들면, 상기 계 1 단열 심재)가 화기 또는 열에 노출되면, 상기 제 1 단열 심재 내부에 위치하는 상기 제 1 접착층이 발포 팽창되어 게 1 발포층으로 변환되고, 상기 거 1 발포층은 화기의 확산 및 열의 전달올 억제하는 동시에, 상기 제 1 접착층 내부에 위치하는 심재 (예를 들면, 상기 제 2 단열 심재)를 보호하여 그 탄화에 의하여 발생될 수 있는 2차적인 위험 (예를 들면, 연기, 유해 기체 등)을 방지할 수 있다.

이때, 상기 제 1 접착층의 두께는 500 urn 내지 1 mm일 수 있다.

상기 제 1 접착층의 두께가 500 μτα 미만일 경우 그 두께가 너무 얇아 내화성을 기대하기 어렵고， 1 画올 초과하는 경우 코팅 층이 너무 두꺼워 오히려 단열성을 저해 할 수 있다.

상기 두께 범위의 제 1 접착층이 발포되어 형성된 계 1 발포층의 두께는 5 내지 20 匪일 수 있고, 상기 발포 전에 비하여 1000 내지 2000 배 증가된 두께에 해당되는 우수한 발포율을 뒷받침하는 것이며, 이에 따라 상기 샌드위치 패널의 내화성 및 내열성이 우수하게 발현될 수 있다.

상기 제 1 단열 심재 및 계 2 단열 심재의 두께는 각각， 5 내지 50 mm일 수 있다.

상기 제 1 단열 심재 및 제 2 단열 심재의 각 두께에 따라, 상기 제 1 접착층의 구조를 달리할 수 있다.

구체적으로， 상기 1 단열 심재 및 계 2 단열 심재의 두께가 각각 5 내지 30mm 일 경우， 상기 제 1 접착층의 구조는 단일층 또는 이중층일 수 있다.

이와 달리， 상기 1 단열 심재 및 제 2 단열 심재의 두께가 각각 30 내지 50 mm 이상일 경우, 상기 게 1 접착층의 구조는 삼중층 이상의 다층 구조일 수 있다. 한편, 상기 샌드위치 패널은, 상기 제 1 단열 심재의 외면에 위치하는 제 1 철판; 및 상기 게 1 단열 심재 및 상기 제 1 철판 사이에 위치하는 제 2 접착층；을 더 포함할 수 있다.

이와 더블어, 상기 제 2 단열 심재의 외면에 위치하는 제 2 철판; 및 상기 제 2 단열 심재 및 상기 게 2 철판 사이에 위치하는 제 3 접착층；을 더 포함할 수 있다.

이와 같은 구조인 경우, 상기 내화 샌드위치 패널은, 열 또는 화기 노출 시 상기 제 2 접착층 및 /또는 상기 게 3 접착층이 1차적으로 발포된 뒤, 상기 저 U 접착층이 2차적으로 발포될 수 있다. 이와 같이 순차적으로 상기 접착층들이 발포함으로써, 상기 샌드위치 패널의 내부에 위치하는 단열 심재들이 화기 또는 열에 대해 보호되는 효과가 더욱 우수할 수 있다.

상기 제 2 접착충 및 상기 게 3 접착층은 각각, 70 내지 95 중량 %의 바인더; 1 내지 10 증량 %의 에어로겔; 및 잔부의 첨가제；를 포함하는 것일 수 있다.

이때, 상기 제 2 접착층 및 상기 제 3 접착층은 각각， 열 또는 화기에 의하여 발포되어 각각 제 2 발포층 및 제 3 발포층으로 변환되는 것일 수 있다.

상기 제 2 접착층 및 상기 제 3 접착층의 두께는 각각 , 500 / 내지 1 mm일 수 있다ᅳ

상기 게 2 ^' 접착층 및 상기 제 3 접착층의 두께가 각각 500 um 미만일 경우 그 두께가 너무 얇아 내화성을 기대하기 어렵고， 각각 1 _mm 을 초과하는 경우 코팅 층이 너무 두꺼워 오히려 단열성을 저해 할 수 있다.

상기 두께 범위의 게 2 접착층 및 상기 게 3 접착층이 발포되어 형성된 제 2 발포층 및 제 3 발포층의 두께는 각각 5 내지 2 0瞧일 수 있고, 상기 발포 전에 비하여 1000 내지 2000 % 증가된 두께에 해당되는 우수한 발포율을 뒷받침하는 것이며, 이에 따라 상기 샌드위치 패널의 내화성 및 내열성이 우수하게 발현될 수 있다ᅳ

상기 제 1 단열 심재 및 제 2 단열 심재는 각각, 그 형태가 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 판 형태 (board shape)인 것일 수 있다.

이와 독립적으로， 상기 제 1 단열 심재 및 상기 제 2 단열 심재의 소재 또한 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 폴리우레탄， 발포 폴리스티렌 (expanded polystyrene, EPS), 압출 폴리스티렌 (extruded polystyrene, XPS), 글라스 울 (glass wool), 口ᅵ네랄 울 (mineral wool) 및 이들을 포함하는 군에서 선택되는 어느 하나의 소재로 이루어진 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 구현예에서는 , 70 내지 95 중량 ⁰ /。의 바인더 ; 1 내지 10 중량 ⁰ /。의 에어로겔; 및 잔부의 첨가제；를 포함하는, 제 1 내화 접착제 조성물을 준비하는 단계; 및 제 1 단열 심재 및 제 2 단열 심재 사이에 상기 상기 제 1 내화 접착제 조성물을 적용하여, 상기 제 1 단열 심재 및 상기 제 2 단열 심재를 접착시키는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.

이는, 전술한 조성의 내화 접착제 조성물을 상기 제 1 내화 접착제 조성물로 적용하는 단순한 방법에 의하여, 전술한 우수한 특성을 지닌 내화 샌드위치 패널을 제조하는 방법에 해당된다.

상기 조성에 관한 설명은 전술한 바와 같으므로, 이를 제외한 상기 내화 샌드위치 패널을 제조하는 방법의 각 단계를 자세히 설명한다.

70 내지 95 중량 %의 바인더 ; 1 내지 10 중량 %의 에어로겔; 및 잔부의 첨가제；를 포함하는， 제 1 내화 접착제 조성물을 준비하는 단계;는, 상기 바인더, 상기 에어로겔, 및 상기 물을 포함하는 흔합물을 제조하는 단계; 및 상기

흔합물에 상기 첨가제를 투입하고， 교반하여 상기 제 1 내화 접착제 조성물을 수득하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.

이는, 전술한 조성의 내화 접착제 조성물을 제조하는 단계에 해당된다. 제 1 단열 심재 및 게 2 단열 심재 사이에 상기 상기 제 1 내화 접착제 조성물을 적용하여, 상기 제 1 단열 심재 및 상기 제 2 단열 심재를 접착시키는 단계;는, 상기 내화 접착제 조성물을 계 1 단열 심재의 일면에 도포하는 단계; 및 상기 제 1 내화 접착제 조성물 도포면에, 상기 제 2 단열 심재를 적층하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.

구체적으로, 상기 게 1 내화 접착제 조성물을 제 1 단열 심재의 일면에 도포하는 단계;에서, 상기 제 1 단열 심재의 면적 당 상기 제 1 내화 접착제 조성물의 도포량은, 1.4 내지 2.8 kg/irf 일 수 있다.

상기 한정된 범위를 만족할 때, 상기 게 1 단열 심재 및 상기 제 2 단열 심재 사이에 500 내지 1誦 두께의 제 1 접착층이 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 단열 심재의 면적 당 상기 게 1 내화 접착제 조성물의 도포량을 상기 범위로 한정하는 것은， 결국 상기 제 1 접착층의 두께를 500 ΛΠ 내지 1 隨로 한정하는 이유와 같고, 이는 전술하였다.

한편, 상기 제 1 내화 접착제 조성물 도포면에, 상기 제 2 단열 심재를 적층하는 단계; 이후에, 이를 건조시키는 단계;를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 건조 시 요구되는 시간은 상기 계 1 접착층의 두께에 의존한다. 예를 들면， 상기 제 1 접착층의 두께를 0.5 내지 1 隨로 형성하는 경우, 상온에서는 4 내지 6 시간, 60 °C에서는 1 내지 2 시간이 각각 요구된다.

상기 건조 시 압력을 가할 필요는 없으며， 만약 압력을 가할 경우 상기 형성되는 제 1 접착층의 두께를 제어하기 어려운 문제가 있다.

한편, 게 1 단열 심재 및 거 12 단열 심재 사이에 상기 상기 제 1 내화 접착제 조성물을 적용하여, 상기 제 1 단열 심재 및 상기 제 2 단열 심재를 접착시키는 단계; 이후에 , 70 내지 95 중량 ⁰ / ₀ 의 바인더 ; 1 내지 10 중량 %의 에어로겔; 및 잔부의 첨가제；를 을 포함하는, 게 2 내화 접착제 조성물을 준비하는 단계; 및 상기 제 1 단열 심재의 외면에， 상기 제 2 내화 접착제 조성물을 적용하여 제 1 철판을 접착시키는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.

구체적으로, 상기 계 1 단열 심재의 외면에, 상기 제 2 내화 접착제 조성물을 적용하여 제 1 철판을 접착시키는 단계;는, 상기 제 2 내화 접착제 조성물을 제 1 단열 심재의 외면에 도포하는 단계; 및 상기 제 2 내화 접착제 조성물 도포면에, 상기 제 1 철판을 적층하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.

상기 제 2 내화 접착제 조성물을 제 1 단열 심재의 외면에 도포하는 단계;에서, 상기 제 1 단열 심재의 면적 당 상기 제 2 내화 접착제 조성물의 도포량은 , 1.4 내지 2.8 kg/irf일 수 있다. 상기 한정된 범위를 만족할 때, 상기 게 1 단열 심재 및 상기 제 1 철판 사이에 500 μ 내지 1画 두께의 제 2 접착층이 형성될 수 있다. 즉， 상기 제 1 단열 심재의 면적 당 상기 제 2 내화 접착제 조성물의 도포량을 상기 범위로 한정하는 것은, 결국 상기 게 2 접착층의 두께를 500 IM 내지 1 mm로 한정하는 이유와 같고, 이는 전술하였다.

또한, 상기 게 1 단열 심재의 외면에， 상기 제 2 내화 접착제 조성물을 적용하여 거ᅵ1 철판을 접착시키는 단계; 이후에 , 70 내지 95 중량 ⁰ / ₀ 의 바인더 ; 1 내지 10 중량 ⁰ /。의 에어로겔; 및 잔부의 첨가제；를 포함하는, 게 3 내화 접착제 조성물을 준비하는 단계; 및 상기 제 2 단열 심재의 외면에, 상기 제 3 내화 접착제 조성물을 적용하여 제 2 철판을 접착시키는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.

상기 게 3 내화 접착제 조성물을 제 2 단열 심재의 외면에 도포하는 단계;에서， 상기 게 2 단열 심재의 면적 당 상기 계 3 내화 접착제 조성물의 도포량은, 1.4 내지 2.8 kg/in ² 일 수 있다.

상기 한정된 범위를 만족할 때, 상기 제 2 단열 심재 및 상기 제 2 철판 사이에 500 내지 1 mm 두께의 게 3 접착층이 형성될 수 있다. 즉， 상기 제 2 단열 심재의 면적 당 상기 게 3 내화 접착제 조성물의 도포량을 상기 범위로 한정하는 것은, 결국 상기 제 3 접착층의 두께를 500 내지 1 mm로 한정하는 이유와 같고, 이는 전술하였다.

【발명의 실시를 위한 형태】 이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 이에 대한 시험예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

(1) 내화 접착제 조성물의 제조

우선, 무기 바인더와 첨가제를 교반기에서 500 rpm으로 10 분간 흔합하고, 여기에 에어로겔을 첨가한 뒤 lOOO rpm으로 60 분간 흔합하여, 내화 접착제 조성물 (조성물 전체 100 중량 %에 대해, 상기 무기 바인더는 94 중량 ⁰ / ₀ , 상기 첨가제는 전체 3 중량 ⁰ /。， 상기 실리카 에어로젤 분말은 3 중량% 포함된 것임)을 제조하였다. 구체적으로, 상기 무기 바인더로는 규산염 수지 (Na ₂ Si0 ₃ , 구입처:

목양화학)를 사용하고, 상기 첨가제로는 계면활성게 (블소계, 구입처: Momentive), 표면 평활제 ([(CH ₃ ) ₂ SK)] _3, 구입처: BYK)를 사용하고, 상기 에어로겔로는 실리카 에어로겔 분말 (SiO, 구입처: JIOS AEROGEL)을 사용하였다.

(2) 내화 샌드위치 패널의 제조 상기 제조된 내화 접착제 조성물을 적용하여, 하기 두 가지 형태의 내화 샌드위치 패널을 제조하였다ᅳ

1) 형태 1: 도 1에 나타난 바와 같이, 두 개의 단열 심재 사이에 상기 내화 접착제 조성물을 적용하여 접착시켰다.

상기 두 개의 단열 심재는 각각, 주제와 경화제가 1 :1의 중량비로 흔합된 2액형 플리우레탄 (RGF 3020)을 발포시켜 폴리 우레탄 폼으로 제작한 다음, 상기 폴리 우레탄 품을 가로 300 mm, 세로 300 mm, 및 두께 10 誦인 판 형태 (board shape)로 절단한 것이다. 도 2는, 상기 단열 심재의 일면 (위에서 바라본 모습)을 촬영한 사진이다.

상기 내화 접착제 조성물을 하나의 단열 심재의 일면에 도포하였고, 그 도포량은 상기 단열 심재의 면적 당 2.8 kg/n 이었다. 상기 내화 접착제 조성물 도포면에, 다른 하나의 단열 심재를 적층하여, 형태 1의 샌드위치 패널로 제조하였다.

도 3은， 이러한 형태 1 샌드위치 패널의 측면 (옆에서 바라본 모습)을 촬영한 사진이다. 상기 두 개의 단열 심재 사이에 형성된 접착층의 두께는 1 誦이었다.

2) 형태 2: 도 4에 나타난 바와 같이, 상기 형태 1의 샌드위치 품의 양 외면에 상기 내화 접착제 조성물을 적용하여 각각 철판을 접착시켰다.

상기 내화 접착제 조성물을 상기 형태 1 샌드위치 품의 양 외면에 도포하였고, 그 도포량은 상기 단열 심재의 면적 당 2.8 kg/m ^! 이었다. 상기 내화 접착제 조성물 도포면에， 각각 철판을 적층하여， 형태 2의 샌드위치 패널로 제조하였다.

도 5 및 6은， 이러한 형태 2 샌드위치 패널을 비스듬한 각도 및 측면에서 촬영한 사진이다. 상기 두 개의 단열 심재 사이에 형성된 접착층의 두께는 1 mm, 단열 심재 및 철판 사이에 형성된 두 개의 접착층의 두께는 1 mm이었다.

실시예 2 내지 3 상기 각 원료 물질 (즉, 바인더 , 에어로겔， 발포제， 계면활성제， 표면 평활제， 기타 첨가제)의 함량을 하기 표 1에 기록된 바와 같이 달리한 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 과정에 의하여 내화 접착제 조성물들을 제조하고, 이를 각각 적용하여 형태 1 및 2의 샌드위치 패널들로 제조하였다.

비교예 1 및 2

상기 각 원료 물질 (즉, 바인더, 에어로겔, 계면활성제, 표면 평활제, 기타 첨가제)의 함량을 하기 표 1에 기록된 바와 같이 달리한 점을 제외하고， 비교예 1과 동일한 과정에 의하여 내화 접착제 조성물들을 제조하고, 이를 각각 적용하여 형태 1 및 2의 샌드위치 패널들로 제조하였다.

참고로, 비교예 1 및 2 이외에, 에어로겔의 함량을 10 중량 ⁰ / ₀ 이상이 되도록 내화 접착제 조성물을 제조할 경우， 상기 에어로겔에 의하여 조성물의 점도가 높아져, 각 원료 물질이 균일하게 분산되기에 어려움이 있었고, 제조 단가가 상승되는 문제가 있었다.

한편, 바인더의 70 중량 ⁰ / ₀ 이하로 내화 접착제 조성물을 제조할 경우, 기타 첨가제의 함량이 상대적으로 증가되어야 하므로, 조성물의 점도가 낮아져 이를 코팅하여 접착층을 형성하기 어려우며, 접착층을 형성하더라도 발포율이 감소되는 문제가 있었다.

【표 1】

주: 상기 표에서, 조성물의 전체 중량 100 중량 ⁰ /。를 기준으로, 각 물질의 함량을 중량 ⁰ / ₀ 로 표시한 것임.

시험예 1: 내화성 평가

실시예 1에서 제조된 샌드위치 폼과 패널에 대해, 가스 토치 (gas torch)를 사용하여 1000 내지 1200 ^° C의 화기에 10 분간 노출시켜， 내화성을 평가하였다. 도 7 내지 9는, 화기에 노출된 형태 1의 샌드위치 품을 촬영한 사진들이다. 구체적으로, 도 7은 그 노출면을 촬영한 사진이며, 도 8은 측면을 촬영한

사진이다. 또한, 도 9는 형태 1 샌드위치 품을 절단하여 화기에 노출된 면 및 노출되지 않은 면을 모두 촬영한사진이다.

도 7 내지 9를 종합적으로 고려하면， 화기에 노출된 면의 단열 심재는 탄화되었으나， 화기에 노출되지 않은 면의 단열 심재은 탄화되지 않은 것으로 관찰되며, 상기 화기에 노출된 단열 심재 및 상기 화기에 노출되지 않은 단열 심재 사이에는 발포층이 형성된 것이 관찰된다.

이를 통해, 화기에 의하여 형태 1 샌드위치 폼의 접착층이 발포되어 상기 발포층으로 변환되었으며, 이로 인해 화기 및 열이 차단되어 상기 화기에 노출되지 않은 단열 심재가 보호될 수 있었던 것으로 평가할 수 있다.

또한, 형태 2의 샌드위치 패널에 대해서도, 도 10에 나타낸 바와 같이 화기에 노출시켰다. 도 1 1은 그 노출면을 촬영한 사진이며, 도 12는 측면을 촬영한 사진이다.

도 10 내지 12를 종합적으로 고려하면, 화기에 노출된 면의 철판은 화기에 의하여 변성되었으나, 화기에 노출되지 않은 면의 철판뿐만 아니라 그 내부에 위치하는 단열 심재들은 탄화되지 않은 것으로 관찰되며, 상기 화기에 노출된 철판 및 단열 심재 사이에 발포층이 형성된 것이 관찰되고, 두 개의 단열 심재 사이에 위치하는 접착층은 발포되지 않은 상태로 유지된 것이 관찰된다.

이를 통해, 화기에 의하여 형태 2 샌드위치 패널의 화기에 노출된 철판 바로 아래에 위치한 접착층이 1차적으로 발포되어 상기 발포층으로 변환되었으며 _: 이로 인해 화기 및 열이 차단되어 상기 화기에 노출되지 않은 단열 심재가 보호될 수 있었던 것으로 평가할 수 있다.

나아가, 더욱 고온 또는 장시간 동안 화기에 노출될 경우, 상기 두 개의 단열 심재 사이에 위치하는 접착층이 2차적으로 발포될 수 있을 것으로 추론할 수 있다.

아울러, 실시예 2 내지 4, 및 비교예 1 내지 3의 각 샌드위치 패널에 대해서도 위와 동일한 내화성 평가를 실시하여， 그 결과를 하기 표 2에

기록하였다. 표 2에서, 화기에 노출되지 않은 면의 단열 심재가 보호된 경우 o로 표시하고, 보호되지 않은 경우 X로 표시하였다. 【표 2】

이러한 내화성 평가를 통해, 본 발명의 일 구현예에 따른 내화 접착제 조성물을 적용하여 형태 1 또는 형태 2의 샌드위치 패널을 제조하면， 화기에 노출 시 내화성 및 내열성이 우수하며, 이에 따라 화기에 노출되지 않은 면은 탄화가 방지되어 2차적인 위험을 즐일 수 있다는 것이 입증된다.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며， 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것아다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.