KR100724535B1 - 일체형 합성수지제 패널 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일체형 합성수지제 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보온 및 단열, 흡음기능이 탁월한 일체형 합성수지제 패널 및 그 제조방법을 제공함으로써, 보다 소비자 만족도를 높일 수 있는 건축물 또는 구조물을 제작할 수 있도록 하는데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일체형 합성수지제 패널은, 상부평면과 하부평면 및 양 측면부 사이에 일정간격마다 복수의 중공부가 일체로 형성된 일체형 합성수지제 패널에 있어서, 상기 중공부의 내벽면에 일정두께 및 일정 폭의 보강층이 형성된 것을 특징으로 하며, 그 제조방법은 합성수지제 원료를 압출 수송하는 압출단계; 다른 합성수지제 원료를 압출 수송하는 압출단계; 상기 압출단계들에 의해 수송된 원료들을 기 설계된 프로파일 다이스로 성형하는 단계; 상기 성형단계에 의해 성형된 패널의 형상을 유지시키도록 함몰을 방지하는 사이징 단계; 상기 패널을 냉각하는 냉각단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
합성수지, 합성수지제 패널, 판넬
Description
도 1은 종래의 합성수지제 패널을 도시한 단면도.
도 2a 및 도 2b는 종래의 다른 합성수지제 패널을 도시한 사시도와 단면도.
도 3은 도 2의 합성수지제 패널을 제조하는 공정을 도시한 블록도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 합성수지제 패널을 도시한 사시도와 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 합성수지제 패널을 제조하는 공정을 도시한 블록도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20 : 일체형 합성수지제 패널 22 : 상부평면
24 : 하부평면 26 : 측면부
30 : 중공부 50 : 보강층
본 발명은 일체형 합성수지제 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 보온 및 단열, 흡음기능이 탁월한 일체형 합성수지제 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 합성수지제 패널은 건설현장에서 벽체부로 주로 사용되는 건설부재로서, 종래에는 건설부재용 벽체부로 목재나 철제 패널이 주로 사용되었으나, 최근에는 폴리에틸렌을 주성분으로 하는 합성수지제 패널이 주로 사용되고 있는 실정이다.
합성수지제 패널은 폴리에틸렌을 주성분으로 하기 때문에, 화학적 안정성이 강해 외부 물질과의 반응이 쉽게 일어나지 않고, 강도가 높을 뿐만 아니라, 플라스틱 용접이 가능하여 가공성이 좋은 장점이 있어 수송차량, 냉동, 냉장, 저온창고, 주차타워, 상가 및 전시장, 물탱크 등의 건축물 또는 구조물에 폭넓게 사용되고 있다.
이러한 합성수지제 패널은 외부로부터의 높은 하중이나 휨응력을 견딜 수 있도록 하기 위하여, 평판체부에 굴곡 판체부를 용접 등으로 접착시켜 제조되었다.
1995년 4월 4일 출원되고, 1999년 2월 18일에 등록공고된 특허 제174788호(이하, '종래기술'이라 함)에는 합성수지제 패널이 개시되어 있으며, 이를 도면에 의거하여 설명하기로 한다.
도 1은 종래기술에 따른 합성수지제 패널의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 종래의 합성수지제 패널은 평판체부(10)와 굴곡이 일정한 형상으로 굴곡 판체부(12)를 별도로 성형하고, 이들을 플라스틱 용접 등으로 접착 시켜 제조되었다.
평판체부(10)의 굴곡 판체부(12)가 결합함에 의해, 합성수지제 패널은 요홈부와 중공부가 형성되게 되고, 이로 인해 외부로부터 작용하는 하중이나 휨응력에 견딜 수 있게 되었다.
그러나, 종래의 합성수지제 패널은 접착 방식으로 제조되기 때문에, 장시간 사용하거나, 물의 누수 및 부식의 영향을 장시간 받는 경우, 평판체부와 굴곡 판체부 사이의 접착부위가 취약해져 외부로부터 작용하는 하중이나 휨응력에 대한 저항성이 약해지는 문제점이 있었다.
또한, 평판체부와 굴국 판체부를 별도로 성형하고, 이들을 추후에 용융 접착하기 때문에, 공정이 복잡해지고, 제조단가가 높아지는 문제점이 있었다.
이에, 본원발명 출원인은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여, 외부로부터 작용하는 하중이나 휨응력에 대한 저항성이 크고, 공정이 단순하며, 제조단가가 낮은 일체형 합성수지제 패널을 출원하여 등록받은 바 있다.(특허등록 제521723호)
상기한 일체형 합성수지제 패널은, 합성수지제 용융물을 내부의 공간부에 다수개의 코어를 포함한 프로파일 다이스를 통하여 압출 성형함으로써, 패널 내부에 중공부가 일체로 형성되는 합성수지제 패널로서, 상기 중공부는 상기 코어를 통하며 냉각되어서 함몰이 방지됨으로써 상기 코어에 대응하는 단면 형상을 가지며, 패널의 내부에서 압축 진행 방향으로 개방되고 압출 진행 방향과 수직되는 방향으로 다수개가 배열되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로파일 다이스를 통하여 압출 성형된 합성수지제 패널이 사이 징 플레이트를 통과되면서 패널 내부의 상기 중공부 위 아래의 상부평면과 하부평면이 변형되는 것이 방지되어 외형이 평편하게 유지되는 것과,
상기 중공부는 사다리꼴, 사각, 타원, 육각, 원 형상 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합인 형상으로 이루어진 것을 부가적인 특징으로 하고 있다.
즉, 상기와 같은 구성으로 이루어진 일체형 합성수지제 패널(20)은, 도 2a 및 도 2b에서와 같이, 소정의 폭과 두께를 갖는 일체형의 판 형상으로 형성되고, 상부평면(22)과 하부평면(24) 및 양 측면부(26) 사이에는 중공부(30)가 다수개 형성된 구조로 이루어져 있다.
따라서, 상기한 일체형 합성수지제 패널(20)은, 그 자체가 일체로 압출 성형되므로, 제조가 용이함은 물론, 휨응력과 같은 하중에 충분히 견딜 수 있는 강도를 가지게 되는 것이다.
한편, 본원발명 출원인은 상기와 같은 일체형 합성수지제 패널을 제조하기 위한 장치와, 그 방법에 대해서도 다년간 연구개발을 하였고, 이를 출원하여 등록받은 바 있다.(특허등록 10-519055호)
상기한 합성수지제 패널, 및 이의 제조장치 및 방법을 그 부분별로 살펴보면, 먼저 그 장치는, 도 3에서와 같이 압출기, 프로파일 다이스, 사이징 플레이트, 냉각수조를 포함하여 이루어지며, 후공정을 위한 인취기, 절단기, 스톡커를 더 포함하여 이루어져 있다.
상기 압출기는 합성수지제 원료를 압출 수송하는 기능을 담당하는 것이고, 프로파일 다이스는 압출기로부터 수송된 원료를 패널 형상에 가까운 단면으로 성형 하는 기능을 담당하게 된다.
이때, 상기 프로파일 다이스에는 코어가 구비되고, 이 코어에는 패널의 중공부를 냉각시켜 함몰을 방지시키기 위한 내부 쿨러가 설치될 수 있다.
상기와 같이 프로파일 다이스를 거쳐 패널 형상에 가까운 단면으로 성형되면, 사이징 플레이트로 유입되고, 상기 사이징 플레이트는 성형된 패널의 외형을 유지시키는 기능을 담당하게 된다.
사이징 플레이트를 거친 패널은 냉각수조에서 냉각되어 고체화된 상태로 공급되고, 연속해서 인취기 및 절단기를 거쳐 일정한 치수로 절단된 후, 완성된 상태에서 스톡커에 적재됨으로써, 일체형 합성수지제 패널의 제조가 마무리된다.
상기와 같은 일체형 합성수지제 제조장치에 의해서 제조되는 방법은, 합성수지제 원료를 압출 송출하는 압출단계; 상기 압출 수송된 합성수지제 원료를 패널 형상으로 성형하는 단계; 상기 패널의 변형을 방지하는 사이징 단계; 상기 패널을 냉각하는 냉각단계를 포함하여 이루어지게 된다.
그러나, 상기와 같은 제조장치에 의해 제조된 일체형 합성수지제 패널은, 도 1에 도시된 종래의 합성수지제 패널에 비하여 그 내구성이 우수하고, 공정이 쉬우며, 제조단가가 낮은 장점이 있기는 하지만, 각종 건축물 또는 구조물에 설치된 상태에서, 보온 및 단열성이 탁월하지 못하고, 또한 소음차단성도 우수하지 못한 문제점이 있었다.
즉, 그 구조특성에 따라 각종 건축물이나 구조물(예컨대, 물탱크의 벽체 또는 중간내력벽 등)에 설치될 수 밖에 없어 보온 및 단열, 흡음기능이 탁월한 스티 로폼재보다는 그 기능이 다소 낮을 수 밖에 없는 문제점이 제기되었다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 보온 및 단열, 흡음기능이 탁월한 일체형 합성수지제 패널 및 그 제조방법을 제공함으로써, 보다 소비자 만족도를 높일 수 있는 건축물 또는 구조물을 제작할 수 있도록 하는데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일체형 합성수지제 패널은, 상부평면과 하부평면 및 양 측면부 사이에 일정간격마다 복수의 중공부가 일체로 형성된 일체형 합성수지제 패널에 있어서, 상기 중공부의 내벽면에 일정두께 및 일정 폭의 보강층이 형성되어서, 상기 중공부의 단위면적이 줄어들게 형성된 것을 특징으로 한다.
이 경우, 상기 보강층은 상부평면과 하부평면 및 양 측면부를 이루는 패널보다 연질인 것을 적용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적달성을 위한 일체형 합성수지제 패널의 제조방법은, 상부평면과 하부평면 및 양 측면부 사이에 일정간격마다 복수의 중공부가 일체로 형성된 일체형 합성수지제 패널을 제조하는 방법에 있어서, (a) 합성수지제 원료를 압출 수송하는 압출단계; (b) 다른 합성수지제 원료를 압출 수송하는 압출단계; (c) 상기 (a) (b) 단계에 의해 수송된 원료들을 기 설계된 프로파일 다이스로 성형 하는 단계; (d) 상기 (c)단계에 의해 성형된 패널의 형상을 유지시키도록 함몰을 방지하는 사이징 단계; (e) 상기 패널을 냉각하는 냉각단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 상기 프로파일 다이스로 성형하는 단계에서, 중공부가 함몰되어 변형되는 것을 예방하기 위하여 냉각 쿨러를 이용하여 상기 중공부를 냉각시키는 것을 포함하여 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
참고로, 본 발명을 설명함에 있어서, 종래에 있어서와 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략하여 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 일체형 합성수지제 패널(20)은, 일정한 폭과 두께를 갖는 일체형의 판 형상으로 형성되되, 상부평면(22)과 하부평면(24) 그리고 양 측면부(26) 사이에는 중공부(30)가 다수개 형성된 구조로 이루어지고, 상기 중공부(30)의 내벽면에도 일정한 폭과 두께를 갖는 보강층(50)이 형성되어 있다.
상기 보강층(50) 또한 합성수지제 즉 폴리에틸렌을 주 원료로 하는 것으로서, 별도의 보조 압출기를 통해 압출 수송되게 되는데, 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.
종래의 일체형 합성수지제 패널은, 상부평면과 하부평면 및 측면부의 두께가 대략 4mm정도로 형성되고, 그 내부의 중공부 지름은 상기 상부평면과 하부평면 및 측면부의 지름보다 그 배수 이상이었다.
따라서, 일체형으로 이루어져서 휨하중에 대한 강성이 우수하기는 하지만, 그 내부의 중공부로 인하여 보온과 단열 및 소음차단 등의 기능은 다소 낮은 것이 현실이었다.
이에, 상기 중공부(30)의 벽면에 대략 3mm정도의 두께를 갖는 보강층(50)을 형성함으로써, 건축물 또는 구조물에 일체형 합성수지제 패널이 설치된 상태에서 보온 및 단열, 흡음성이 향상되도록 한 것이다.
이때, 상기 보강층(50)은 상부평면(22)과 하부평면(24) 및 양측면부(26)가 이루는 합성수지제 패널에 비하여 다소 연질이도록 함으로써, 패널 자체가 휨하중에 대한 강성이 저하되는 것이 예방되도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 패널 내부에 중공부를 형성하는 것은, 소정의 탄성을 부여하여 상기 패널이 휨하중에 대하여 부러지거나 크랙이 발생하는 것을 예방하기 위한 것인데, 중공부의 크기를 작게 하고 상대적으로 상부평면과 하부평면 및 양측면의 두께를 크게 하여 보온 및 단열, 흡음성을 크게 하고자 하면, 휨하중에 대하여 그 강성이 저하될 우려가 있게 된다.
따라서, 상기 중공부에 다소 연질인 보강층(50)을 형성함으로써, 휨하중에 대한 강성은 그대로 유지하되, 보온과 단열 및 흡음성은 높아지도록 한 것이다.
상기와 같이 중공부에 보강층을 갖는 일체형 합성수지제 패널의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5에서와 같이, 합성수지제 패널의 주원료를 용융된 상태로 압출 수 송하는 압출기와 더불어, 합성수지제 패널의 중공부 벽면에 보강층의 원료를 용융된 상태로 압출 수송하기 위한 보조 압출기가 더 구비되어 있다.
따라서, 상기 압출기와 보조압출기에서 각각 용융된 상태의 원료를 압출하여 프로파일 다이스에 수송하게 되면, 상기 프로파일 다이스에서 도 4a 및 도 4b에 도시된 패널 형상에 가까운 단면으로 성형시키게 된다.
이때, 상기 프로파일 다이스에는 코어가 구비되고, 이 코어에는 패널의 중공부를 냉각시켜 함몰을 방지시키기 위한 내부 쿨러가 설치될 수 있는데, 상기 내부 쿨러는 동(bronze) 재질로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 상기 내부 쿨러가 보강층의 내면에 맞닿을 수 있게 되기 때문인데, 상기 동 재질은 마찰저항이 적고 열전달계수가 높기 때문에 중공부의 변형을 예방하는데 그 기능성이 우수하기 때문이다.
상기와 같이 프로파일 다이스를 거쳐 패널 형상에 가까운 단면으로 성형되면, 성형된 패널의 외형을 유지시키기 위하여 사이징 플레이트로 유입된다.
사이징 플레이트를 거친 패널은 냉각수조에서 냉각되어 고체화된 상태로 공급되고, 연속해서 인취기 및 절단기를 거쳐 일정한 치수로 절단된 후, 완성된 상태에서 스톡커에 적재됨으로써, 보강층을 갖는 일체형 합성수지제 패널의 제조가 마무리된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일체형 합성수지제 패널 및 그 제조 방법에 의하면, 상부평면과 하부평면 및 양측면부 사이에 일정간격마다 중공부가 형성된 일체형 합성수지제 패널에 있어서, 상기 중공부에 일정두께와 폭의 보강층이 형성됨으로써, 상기 일체형 합성수지제 패널이 건축물이나 구조물 등에 시공된 상태에서, 보온과 단열 및 흡음의 기능이 향상되는 매우 유용한 효과가 있게 된다.
이 경우, 상기 보강층은 일체형 합성수지제 패널보다 다소 연질인 것을 제공함으로써, 상기 일체형 합성수지제 패널이 휨하중에 대한 강성은 그대로 유지되면서 보온 및 단열, 흡음의 기능을 더욱 향상되게 갖게 되는 효과가 있게 된다.
Claims (4)
- 상부평면과 하부평면 및 양 측면부 사이에 일정간격마다 복수의 중공부가 일체로 형성된 일체형 합성수지제 패널에 있어서,상기 중공부의 내벽면에 일정두께 및 일정 폭의 보강층이 형성되어서, 상기 중공부의 단위면적은 줄어들게 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 합성수지제 패널.
- 제 1항에 있어서,상기 보강층은 상부평면과 하부평면 및 양 측면부를 이루는 패널보다 연질인 것을 특징으로 하는 일체형 합성수지제 패널.
- 제 1항 또는 제 2항 중, 어느 한 항에 기재된 일체형 합성수지제 패널을 제조하는 방법에 있어서,(a) 합성수지제 원료를 압출 수송하는 압출단계;(b) 다른 합성수지제 원료를 압출 수송하는 압출단계;(c) 상기 (a) (b) 단계에 의해 수송된 원료들을 기 설계된 프로파일 다이스로 성형하는 단계;(d) 상기 (c)단계에 의해 성형된 패널의 형상을 유지시키도록 함몰을 방지하는 사이징 단계;(e) 상기 패널을 냉각하는 냉각단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 일체형 합성수지제 패널의 제조방법.
- 제 3항에 있어서,상기 프로파일 다이스로 성형하는 단계에서, 중공부가 함몰되어 변형되는 것을 예방하기 위하여 냉각 쿨러를 이용하여 상기 중공부를 냉각시키는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 일체형 합성수지제 패널의 제조방법.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101801878B1 (ko) | 2017-08-01 | 2017-11-28 | (주)아쿠아 | Pdf 패널 물탱크 |
| KR101955669B1 (ko) | 2018-07-10 | 2019-03-07 | (주)케이엔지코리아 | 중공부를 갖는 건축용 발포 알루미늄 판재 및 그 제조 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH09158395A (ja) * | 1995-12-12 | 1997-06-17 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 中空押出成形板 |
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2006
- 2006-08-28 KR KR1020060081783A patent/KR100724535B1/ko not_active IP Right Cessation
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