KR101053829B1 - 벌집구조를 가진 판재 형상의 심재 및 이를 이용한 칸막이재 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 윗면의 오목부가 밑면에서 돌출부가 되게 윗면과 밑면에 서로 상반되는 벌집구조를 가진 판재형상의 심재로서, 윗면에는 정육각형 단면을 가진 컵 형상의 오목부 복수개가 벌집구조로서 형성되어 있고, 밑면에는 정육각형 단면을 가진 돌출부 복수개가 벌집구조로서 형성되어 있으며; 상기 심재의 테두리부를 제외한 부분에 정육각형의 단면을 가진 하나의 오목부의 각각의 변에 6개의 정육각형의 단면을 가진 다른 오목부가 배치되어 있고, 정육각형의 단면을 가진 하나의 돌출부의 각각의 변에 6개의 정육각형의 단면을 가진 다른 돌출부가 배치되어 있으며; 그리고 윗면과 밑면에 비탄성 쉬트가 접착되어 있는 것을 특징으로 한다.

판재, 폴리프로필렌, 육각통, 벌집구조, 심재, 부직포

Description

벌집구조를 가진 판재 형상의 심재 및 이를 이용한 칸막이재{panel shaped core having honeycomb structure and the partition using the same}

본 발명은 벌집구조를 가진 판재 형상의 심재 및 이를 이용한 칸막이재에 관한 것이다.

벌집구조로 된 판재 형상의 심재는 종이나 탄성재질의 금속인 경우에는 띠형상이나 쉬트 형상의 복수개의 피가공물을 파형으로 절곡 성형시킨 다음, 이들의 절곡부분을 접착에 의해 접합시키고 나서, 확장시켜서 정육각형의 관통구멍들이 정육각형의 각각의 변에 이웃한 상태에서 규칙적으로 밀집되게 형상화하는 작업에 의해 만들어 진다.

이러한 벌집구조의 심재는 고도의 내변형성과 견고성 및 내구성을 가짐과 동시에 우수한 시공성을 가지며, 단위 면적당 최대의 경량을 갖고 면외 하중에 우수한 전단 응력을 갖는 것으로 알려져 있다.

하지만, 이러한 종이 벌집구조 심재는 수분에 취약하여 수분이 존재하는 곳에는 사용될 수 없고, 금속 벌집구조 심재는 중실재의 심재보다 경량이지만, 여전히 고중량이어서, 중량에 민감한 자동차의 내.외장재 등으로서 사용은 취약하다.

이를 해결할 수 있는 재질이 수지인 폴리프로필레(PP)재 이다.

이러한 폴리프로필렌재로 벌집구조를 만들기 위해서는 종래에는 서로에 일렬로 평행하게 배치된 복수개의 노즐을 통하여 용융된 폴리프로필렌재를 분산시키고 부사된 복수개의 띠형상의 줄을 냉각전에 교호로 접합시켜 상기 복수개의 띠형상의 줄을 파형으로 만들어 판재화 시키고 있는 방법이 취해지고 있다.

이러한 폴리프로필렌재의 벌집구조는 수분에도 강하고 경량이어서 중량에 민감한 자동차의 내.외장재 등에 사용될 수 있다.

하지만, 이러한 방법으로 만들어진 폴리프로필렌재의 벌집구조는 관통구멍의 단면 형상이 정육각형이 아니라 대략적으로 마름모꼴로 되어 있어서, 어느 한 방향의 만곡력에 취약하게 되어, 중량에 민감한 자동차의 트렁크의 상하 칸막이재에는 사용되지 못하고 있다. 즉, 상기 상하 칸막이재는 자동차의 트렁크 프레임에 양단 지지된 상태에서 밑에는 스페어 타이어가 배치되고 위에는 자동차 사용자의 비품들이 놓이게 되어 있어서, 비품들의 하중이 분포하중이 아니라 집중하중으로서 상기 상하 칸막이재에 작용하게 되는 경우 만곡되는 형상이 발생되기 때문에 자동차의 트렁크의 상하 칸막이재로서 사용되는 것이 취약하다.

이와 같은 형상은 벌집구조의 관통구멍의 단면이 정육각형 이외의 다각형 형상이면, 발생된다.

따라서, 폴리프로필렌재의 벌집구조로 만들어진 판재형상의 심재가 정육각형 단면을 가진 관통구멍을 갖게 하기 위해서는, 상기된 노즐을 통한 방식으로 불가능하고, 사출가공을 통하여 가능하다.

즉, 상하형 내의 캐비티 내에 코어를 배치시키고 상기 코어와 상하형에 의해 구획형성된 공간내에 용융된 폴리프로필렌재를 주입하여 경화시킨 다음 이를 금형으로부터 이탈시킴으로써 복수개의 정육각형 단면의 관통구멍을 갖는 벌집구조의 심재가 제조될 수 있다.

하지만, 상기 사출가공에 의해 만들어지는 심재는 두께가 얇고 상기 뚜께에 비해 관통구멍이 상당히 많이 존재하게 되어, 표면적이 상당히 커서, 금형에 용융된 상태로 유입된 폴리프로필렌재가 경화된 다음, 상기 금형으로부터 이탈시킬 때 변형이 되어, 허용오차 내에 들어오는 심재는 희박하다.

따라서, 사출가공에 의해 폴리프로필렌재를 가지고서 벌집구조의 심재를 만드는 것은 불가능하다.

정육각형 단면의 관통구멍이 벌집구조로서 배치된 쉬트는 어느 방향의 외력에 의해서도 변형되지 않는다.

이러한 현상은 정육각형의 단면을 가진 관통구멍을 구획형성하는 벽들이 서로 협력하여 벽들 자체가 변형되는 것을 방지하기 때문이다.

본 발명자는 이러한 현상에 대하여 다년간 연구를 한 결과, 윗면에 정육각형 단면을 가진 컵형상의 오목부 복수개를 벌집구조로서 갖게 하고 밑면에 정육각형 돌출부 복수개를 벌집구조로 갖게 하면서, 윗면과 밑면에 비탄성 쉬트를 접착시킴으로써, 정육각형 단면의 관통구멍이 벌집구조와 동일한 효과를 얻을 수 있다는 것을 알게 되었다. 즉, 윗면에 정육각형 단면을 가진 컵형상의 오목부 복수개를 벌집구조로서 갖고 그리고 밑면에 정육각형 돌출부 복수개를 벌집구조로 갖는 심재는 어느 방향에서도 동일하게 자유롭게 만곡될 수 있으며, 이 상태에서 2방향의 외력(수직 및 수평의 외력)에 변형되지 못하게 윗면과 밑면에 비탄성 쉬트를 접착시킴으로써, 어느 방향의 외력에도 변형되지 않는 벌집구조 쉬트가 만들어 질 수 있다.

윗면과 밑면에 서로 상반되는 벌집구조를 갖는 상기 벌집구조의 심재는 벌집구조가 성형된 하형에 예비가열처리되어 가요성이 부여된 폴리프로필렌재의 쉬트를 얹어 놓은 상태에서 하형에서 진공으로 상기 폴리프로필렌재의 쉬트를 흡착하는 진공흡착성형이라는 공지의 공정에 의해 정확하게 만들어 질 수 있다.

이러한 공지의 진공흡착공정은 폴리프로필렌재로 이루어진 각종 포장재, 즉, 피포장물의 형상으로 성형화된 포장재(완구류, 면도기, 등)의 제조시에 널지 사용되고 있는 방법이다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 윗면의 오목부가 밑면에서 돌출부가 되게 윗면과 밑면에 서로 상반되는 벌집구조를 가진 판재형상의 심재로서, 윗면에는 정육각형 단면을 가진 컵 형상의 오목부 복수개가 벌집구조로서 형성되어 있고, 밑면에는 정육각형 단면을 가진 돌출부 복수개가 벌집구조로서 형성되어 있으며; 상기 심재의 테두리부를 제외한 부분에 정육각형의 단면을 가진 하나의 오목부의 각각의 변에 6개의 정육각형의 단면을 가진 다른 오목부가 배치되어 있고, 정육각형의 단면을 가진 하나의 돌출부의 각각의 변에 6개의 정육각형의 단면을 가진 다른 돌출부가 배치되어 있으며; 그리고 윗면과 밑면에 비탄성 쉬트가 접착되어 있는 심재로서 되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의해, 폴리프로필렌재로 된 벌집구조를 단순한 진공흡착공정에 의해 저렴한 비용으로 제조될 수 있게 하는 것이 가능하게 하고, 어느방향의 외력에 의해서도 변형되지 않게 하면서도 수분에 강하고 경량의 폴리프로필렌재의 벌집구조를 제공하는 것이 가능하게 할 수 있다.

아울러, 오목부와 돌출부를 구획형성하는 벽부들이 중실이 아니라 비어있는 상태에서 밑 또는 위가 개방된 두개의 벽부로 이루어져 있어서, 중실로 되어 있는 종래의 폴리프로필렌재의 벌집구조보다도 폴리프로필렌재의 소모가 작아, 경량화 및 제조단가를 낮추는 것을 본 발명은 가능하게 할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 벌집구조를 가진 판재 형상의 심재 및 이를 이용한 칸막이재가 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 벌집구조를 가진 판재 형상의 심재 및 이를 이용한 칸막이재의 분해 사시도이며, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 벌집구조를 가진 판재 형상의 심재 및 이를 이용한 칸막이재의 단면도이며, 도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 심재의 배면을 보여주는 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 윗면의 오목부가 밑면에서 돌출부가 되게 윗면과 밑면에 서로 상반되는 벌집 구조를 가진 판재형상의 심재로서, 본 발명의 심재(10)는, 윗면에는 정육각형 단면을 가진 컵 형상의 오목부(5) 복수개가 벌집구조로서 형성되어 있고, 밑면에는 정육각형 단면을 가진 돌출부(6) 복수개가 벌집구조로서 형성되어 있으며; 상기 심재의 테두리부를 제외한 부분에 정육각형의 단면을 가진 하나의 오목부(5)의 각각의 변(5a)에 6개의 정육각형의 단면을 가진 다른 오목부(5)가 배치되어 있고, 정육각형의 단면을 가진 하나의 돌출부의 각각의 변(6a)에 6개의 정육각형의 단면을 가진 다른 돌출부(6)가 배치되어 있으며; 상기 오목부(5)의 변(5a)들과 상기 돌출부(6)의 변(6a)들은 상기 돌출부(6)에 형성된 바닥면(6b)에서 수직으로 뻗어 있으며; 그리고 윗면과 밑면에 비탄성 쉬트(20)가 접착되어 있는 것을 포함하고 있다

또한, 상기 비탄성 쉬트(20)의 윗면과 밑면 중 적어도 하나의 면에 접착되는 표피쉬트(30)를 더 포함하고 있다.

참고로, 본 발명의 실시예에 따른 심재 및 이를 이용한 칸막이재가 도 1 및 도 2 에 모두 도시되어 있으나, 이는 당업자가 쉽게 구분하여 이해할 수 있음은 물론이다.

상기 심재(10)는 폴리프로필렌(Polypropylene)재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 폴리프로필렌은 내수성(내습성), 무독성, 내환경성 및 난연성이 우수할 뿐 아니라 중량이 상대적으로 가벼워 시공성이 우수하다는 장점이 있다.

상기 심재(10)는 복수개의 오목부(5) 상단부들이 서로 동일한 높이 레벨에서 일체로 이음되어 있으며, 복수개의 돌출부(6)의 6면은 서로 비접촉 되어 있다.

따라서, 상기 심재(10)의 오목부(5)와 돌출부(6)를 구획형성하는 벽부들이 중실이 아니라 비어있는 상태에서 밑 또는 위가 개방된 두개의 벽부로 이루어져 있기 때문에 중실로 되어 있는 종래의 폴리프로필렌재의 벌집 구조보다도 폴리프로필랜재의 소모가 적어, 제조단가를 낮출 수 있다.

상기 비탄성 쉬트(20)는 폴리프로필렌과 같은 열가소성 수지가 함침된 부직포를 재료로 한다.

상기 비탄성 쉬트(20)은 열융착 방식으로 상기 심재(10)의 윗면 및 밑면에 서로 대칭되게 접착된다.

상기 비탄성 쉬트(20)는 상기 심재(10)의 윗면과 밑면을 평탄화시킬 뿐만 아니라 심재(10)의 육각통 형상의 컵과 협력하여 상하에 구획형성된 공간(S)에 의해 흡음성 및 충격흡수력을 좋게 해주며, 그 두께는 0.3~0.5mm 인 것이 바람직하다.

또한, 상기 심재(10)의 밑면에 접착되는 비탄성 쉬트(20)는 상기 심재(10)의 돌출부(6)에 형성된 바닥면(6b)과 접촉되어 접착되는바, 상기 바닥면(6b)에 의해 접촉면적이 증가되기 때문에 용이하게 상기 심재(10)에 접착될 수 있다.

상기 비탄성 쉬트(20)에 함침된 열가소성 수지는 접착과정에서 열용융되어 본 발명의 심재(10)와 비탄성 쉬트(20)간의 접착을 용이토록 해준다.

따라서, 상기 심재(10)와 비탄성 쉬트(20)와의 접착에 있어서, 상기 열가소성 수지에 의해 열과 압력에 의한 성형만으로 접착이 가능하므로 별도의 접착제가 필요하지 않다.

또한, 상기 비탄성 쉬트(20)가 접착된 심재(10)는 좌우, 전후, 상하 어느 방향에서의 대칭 또는 비대칭적인 외력, 또는 편위된 외력에 의해 변형될 수 없는 구조적 특성을 갖게 된다.

상기 표피쉬트(30)는, 부직포, 폴리프로필렌, 각종직물 및 스펀지 등 다양한 소재가 사용가능하며, 상기 심재(10)에 접착된 비탄성 쉬트(20)의 외부면에 접착되어 상기 심재(10)와 비탄성 쉬트(20)를 보호할 뿐만 아니라 감촉도 좋게 한다.

그리고, 상기 표피쉬트(30)도 상기 비탄성 쉬트(20)에 함침된 열가소성 수지에 의해 접착된다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 벌집구조를 가진 판재 형상의 심재 및 이를 이용한 칸막이재의 분해 사시도.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 벌집구조를 가진 판재 형상의 심재 및 이를 이용한 칸막이재의 단면도.

도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 심재의 밑면을 보여주는 사시도.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 윗면의 오목부가 밑면에서 돌출부가 되게 윗면과 밑면에 서로 상반되는 벌집 구조를 가진 판재형상의 심재로서,

   윗면에는 정육각형 단면을 가진 컵 형상의 오목부(5) 복수개가 벌집구조로서 형성되어 있고, 밑면에는 정육각형 단면을 가진 돌출부(6) 복수개가 벌집구조로서 형성되어 있으며; 상기 심재의 테두리부를 제외한 부분에 정육각형의 단면을 가진 하나의 오목부(5)의 각각의 변(5a)에 6개의 정육각형의 단면을 가진 다른 오목부(5)가 배치되어 있고, 정육각형의 단면을 가진 하나의 돌출부의 각각의 변(6a)에 6개의 정육각형의 단면을 가진 다른 돌출부(6)가 배치되어 있으며; 상기 오목부(5)의 변(5a)들과 상기 돌출부(6)의 변(6a)들은 상기 돌출부(6)에 형성된 바닥면(6b)에서 수직으로 뻗어 있으며; 그리고 윗면과 밑면에 비탄성 쉬트(20)가 접착되며, 상기 비탄성 쉬트(20)의 윗면과 밑면 중 적어도 하나의 면에는 표피쉬트(30)가 접착되는 것을 포함하되,

   상기 비탄성 쉬트(20)와 표피쉬트(30)는 열융착 방식으로 접착되는 것을 특징으로 하는 벌집구조를 가진 판재 형상의 칸막이재.
4. 삭제
5. 삭제

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