KR101594348B1

KR101594348B1 - 천장 패널의 제조 방법 및 그의 제조물

Info

Publication number: KR101594348B1
Application number: KR1020140096486A
Authority: KR
Inventors: 이병주
Original assignee: (주)비에이치글로벌
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2016-02-17
Also published as: KR20160014832A

Abstract

본 발명은 천장 패널의 제조 방법 및 그의 제조물에 관한 것으로서, 복수개로 배열된 엠보싱돌기를 갖는 엠보싱패널과, 상기 엠보싱패널에 적층되는 판재와, 상기 엠보싱패널 및 상기 판재를 서로 결합시키기 위한 UV(ultraviolet)접착제로 천장 패널을 제조하는 방법에 있어서, 상기 엠보싱패널을 진공성형으로 제작하는 단계; 상기 진공성형으로 제작된 엠보싱패널의 돌기저면에만 상기 UV접착제를 도포하는 단계; 상기 UV접착제가 도포된 엠보싱패널과 상기 판재를 합지하는 단계; 및 상기 합지된 엠보싱패널 및 상기 판재를 에어프레싱 자외선경화기의 내부에서 이동시켜서, 자외선에 노출된 상기 UV접착제를 통해 상기 합지된 엠보싱패널 및 상기 판재를 접합하는 단계를 포함한다.

Description

천장 패널의 제조 방법 및 그의 제조물{METHOD FOR MANUFACTURING CEILING PANEL AND PRODUCTS THEREOF}

본 발명은 천장 패널의 제조 방법 및 그의 제조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 건축용 내외장재 및 천장재로서 사용되는 천장 패널의 제조 방법 및 그의 제조물에 관한 것이다.

근래들어 다세대 주택 혹은 아파트에서는 소음 공해로서 층간소음이 이슈화되고 있다. 층간소음(層間騷音)은 화장실 물소리, 바닥충격음소리, 피아노 소리, 오디오 소리, 대화소리, TV 소리 등을 총칭한다.

이러한 층간소음 중 바닥충격음은 경량충격음(58㏈ 이하)과 중량충격음(50㏈ 이상)으로 분류된다. 과거 단독주택 위주의 생활에서, 오늘날 아파트 등의 공동주택이 일반화되면서 문제가 대두되기 시작했다.

한편, 공동주택에서 욕실은 습기가 많은 곳으로서, 수증기 등으로 인해 항상 천장에 결로가 형성될 수 있고, 이로 인하여 건축물에 악영향을 미치기 때문에 천장에는 별도의 패널을 설치하여 습기로 인한 피해를 방지하고 있다.

또한, 욕실의 천장 패널은 단열, 결로현상방지 기능도 필요하다. 이러한 천장 패널은 코팅 목재, 플라스틱, ABS(acrylonitrile butadiene styrene), PVC(polyvinyl chloride) 등의 재질로서, 표준 폭과 길이를 가지고 있으며, 인쇄 또는 코팅을 통해 풍부한 색상 및 디자인을 갖되, 설치 또는 제거가 쉬운 구조와, 방음, 방수 성능을 요구한다.

발명의 배경이 되는 특허문헌들에서는 친환경 소재를 이용하거나, 동질의 소재를 이용하되, 상하판 사이의 공간에 허니컴이나 코어 또는 엠보싱돌기를 구비시켜서, 중량을 최소화하면서도 충분한 지지력과 내구성을 강화시키고자 하였다.

이러한 특허문헌들은 판재인 표면판 및 이면판, 즉 상하판에 대하여 코어 또는 엠보싱패널과 같은 중간재를 접착제로 접착하는 방식으로 천장 패널을 제작하고 있다.

그러나, 특허문헌에서는 일반적인 자연 경화형 접착제를 이용한 패널 제작 방식이므로, 24시간에서 48시간의 접착제 경화 시간이 요구되어서, 건축 자재로서의 생산성 문제 혹은 제작경제상 비효율적인 문제가 있다.

한편, 종래에는 전자부품 제작 분야와 같이, 특수 분야의 고속 접착 방안으로서, UV(ultraviolet)경화접착제(이하, 'UV접착제'로 약칭함) 및 UV광원(예: UV램프)을 이용한 기술이 공지되어 있다.

그러나, 고속 접착 방안에 사용되는 UV램프는 작동시 대략적으로 380℃ 정도의 램프 표면 발열 온도를 가질 수 있기 때문에, 플라스틱인 허니컴이나 코어 또는 엠보싱돌기 등의 중간재 혹은 상하판에 변형이 생기거나, 중간재 및 상하판 자체가 녹는 문제점이 있다. 예컨대, 상하판 또는 천장 패널용 판재인 ABS(acrylonitrile butadiene styrene)시트의 녹는 온도는 210 ~ 260℃ 정도이고, 중간재로서 사용 가능한 PET(polyethylene terephthalate)의 녹는 온도는 254 ~ 256℃ 정도이다. 따라서, 위의 플라스틱 소재가 UV램프에 근접 노출될 경우, 변형 또는 녹는 문제가 발생될 수 있다.

다만, UV램프의 사용으로 인해 발생 가능한 문제를 해결하기 위하여, 유리판 등의 보호판을 별도로 더 적층시켜서 작업이 이루어질 수 있다. 그러나, 이 경우에도, 유리판 자체가 플라스틱 소재를 변형 또는 녹일 수 있는 정도로 승온될 수 있기 때문에, 역시 중간재 및 상하판의 변형 자체를 막기 어렵거나, 건축 자재로서의 생산수율을 만족하기 매우 어렵다.

특히, 특허문헌의 중간재를 상하판 사이에 완전하게 결합시키기 위해서는 중간재의 표면이 상하판의 표면과 같이 균일 또는 평활하게 형성될 필요가 있거나, 또는 수십시간의 접착 경화 시간동안 별도의 압착 방식의 접착 지그에 의해 고정되어야 하는 불편함이 있다.

즉, 중간재의 표면이나 외형을 미리 정해진 평면적 내에서 모두 균일하게 제작하기 위해서는 사출성형이 요구된다. 이러한 사출성형 제작 방법은 상대적으로 고가의 제작비용 및 시간을 요구함으로써, 건축 자재를 신속하고 대량으로 제작하기 매우 어렵게 하고 있다. 또한, 접착 지그를 결합 또는 분리하여야 하기 때문에 역시 복잡하고 불편한 제조 공정이 이루어진다.

즉, 천장 패널의 제작에 관한 종래 기술은 중간재를 상하판 사이에 고정하기 위해서, 수십 시간의 접착제 경화 시간을 요구하거나, 중간재에 대한 과도한 제작 정밀도와 복잡한 제작 과정을 요구하기 때문에 저렴한 비용으로 신속하게 천장 패널을 제작할 수 없다.

여기서, 중간재의 제작 정밀도가 낮다는 의미는 성형 정밀도가 낮은 경제적인 제작 방식을 이용할 때, 중간재의 엠보싱돌기가 돌기 높이별 미세하지만 차이, 즉 오차를 갖게 되고, 돌기별 상면 또는 하면이 국부적으로 평활하지 않은 경우에도, 역시 오차가 발생될 수 있다는 뜻으로 이해될 수 있다.

또한, 저가의 UV접착제를 사용할 경우, 상대적으로 더 많은 접착제 경화 시간이 필요하고, 이 경우, 플라스틱 소재가 UV램프의 열에너지에 상대적으로 많은 시간동안 노출되어서, 변형 및 녹는 문제가 발생될 위험이 커지고 있다.

[특허문헌]

(특허문헌1)한국실용등록 제20-0250979호(2001.10.06)

(특허문헌2)한국공개특허 제10-2014-0028877호(2014.03.10)

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 투명의 엠보싱패널, UV접착제, 엠보싱패널에 적층시킬 판재를 인라인 타입의 에어프레싱 자외선경화기 내에서 이동시킴에 따라서, 매우 신속하고 경제적으로 천장 패널을 대량으로 제작할 수 있는 천장 패널의 제조 방법 및 그의 제조물을 제공하기 위함이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 복수개로 배열된 엠보싱돌기를 갖는 엠보싱패널과, 상기 엠보싱패널에 적층되는 판재와, 상기 엠보싱패널 및 상기 판재를 서로 결합시키기 위한 UV(ultraviolet)접착제로 천장 패널을 제조하는 방법에 있어서, 상기 엠보싱패널을 진공성형으로 제작하는 단계; 상기 진공성형으로 제작된 엠보싱패널의 돌기저면에만 상기 UV접착제를 도포하는 단계; 상기 UV접착제가 도포된 엠보싱패널과 상기 판재를 합지하는 단계; 및 상기 합지된 엠보싱패널 및 상기 판재를 에어프레싱 자외선경화기의 내부에서 이동시켜서, 자외선에 노출된 상기 UV접착제를 통해 상기 합지된 엠보싱패널 및 상기 판재를 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장 패널의 제조 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 진공성형으로 제작하는 단계는, 상기 판재가 예열기의 내부로 공급되는 과정; 상기 예열기를 통과하여 가열된 판재가 진공성형기의 성형틀의 내부로 공급되고, 성형틀에서 진공성형이 이루어지고, 성형틀의 주변의 커터로 커팅이 이루어져서, 상기 엠보싱패널로 만들어지는 과정; 및 상기 엠보싱패널이 접착제도포기 쪽으로 공급되는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 상기 UV접착제를 도포하는 단계는, 상기 접착제도포기가 상기 엠보싱패널의 이동 방향을 따라서 이격 배치된 한 쌍의 패널이송부; 및 상기 패널이송부의 사이로 상기 UV접착제를 담고 있는 상부 개방형 접착제저장조의 액면에서 일부 침지 상태로 회전하는 접착제공급롤러를 포함하고, 상기 접착제공급롤러의 회전으로 인해, 상기 접착제저장소로부터 따라 올라온 상기 UV접착제가 이동 중인 상기 엠보싱패널의 돌기저면에 도포되는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 상기 접합하는 단계는, 상기 에어프레싱 자외선경화기의 입구와 출구 사이에 배치된 컨베이어를 통해서 상기 합지된 엠보싱패널 및 상기 판재를 상기 입구로 반입시키는 과정; 상기 컨베이어가 상기 합지된 엠보싱패널 및 상기 판재를 상기 에어프레임 자외선경화기의 내부에 배열된 복수개의 UV램프의 하부 공간과 상기 UV램프 사이사이에 배치된 복수개의 노즐의 하부 공간을 순차적으로 통과시키는 과정; 상기 통과시키는 과정 도중에, 상기 노즐에서 분사된 고압 공기가 상기 UV램프에 의한 열응력을 차단하면서, 상기 엠보싱패널 및 상기 판재를 가압 및 서로 밀착시키는 과정; 상기 UV접착제가 상기 UV램프의 자외선에 노출 및 경화됨에 따라서, 상기 합지된 엠보싱패널 및 상기 판재를 서로 접합시키는 과정; 및 상기 접합된 엠보싱패널 및 상기 판재를 상기 출구로 반출시키는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 상기 접합하는 단계는, 상기 접합된 엠보싱패널 및 상기 판재를 포함한 천장 패널을 만든 이후, UV접착제 또는 이형재질용 접착제를 통해서, 상기 엠보싱패널의 옆으로 상기 판재의 표면에 U자형 금속 채널빔을 부착하는 과정을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 접합하는 단계는, 상기 에어프레싱 자외선경화기에서 발생되는 오존이 상기 에어프레싱 자외선경화기의 내부의 오존흡입부와, 상기 오존흡입부에 관통하게 연결된 오존배출기를 통해서 상기 에어프레싱 자외선경화기의 외부로 방출되는 과정을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 앞서 언급한 천장 패널의 제조 방법에 의해 제조된 제조물이 제공될 수 있다.

이때, 상기 제조물의 판재는 시트 형태로서, 천장 패널용 플라스틱, ABS(acrylonitrile butadiene styrene) 및 PVC(polyvinyl chloride) 중 어느 하나의 소재로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제조물의 판재에 적층될 중간재인 상기 엠보싱패널은 투명(transparent) 또는 반투명(semitransparent) 플라스틱 소재일 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 천장 패널의 제조 방법 및 그의 제조물에 의하면, UV접착제 두께를 통해 허용 가능한 범위 내에서 각 엠보싱돌기의 높이가 미세하게 차이가 있을 수 있고, 사출성형에 비해 성형 정밀도가 비록 낮게 제작될 수 있지만, 제작경제상 유리한 진공성형으로 만든 엠보싱패널을 사용함으로써, 제조 단가를 대폭적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 UV접착제를 엠보싱패널의 돌기저면에만 도포함으로써, 판재와 엠보싱패널간 대면하는 표면 전체에 도포하는 것에 비하여, UV접착제의 사용량을 상대적으로 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 수초 내의 자외선 노출에 따라 경화가 초고속으로 이루어지는 고가의 UV접착제를 사용하지 않고, 수십초 내에 경화가 이루어지는 저가의 UV접착제를 사용하여 매우 경제적인 천장 패널의 생산이 가능하다.

즉, 본 발명은 엠보싱패널과 천장 패널용 판재를 저가의 UV접착제로 접합시키기 위해서, 인라인 타입의 에어프레싱 자외선경화기를 이용하고, 기존의 24시간에서 48시간의 접착제 경화 시간 대비, 수십초 정도의 접착제 경화 시간만을 사용하면서도 엠보싱패널 및 판재의 열 변형을 미연에 막으면서 접합이 이루어질 수 있음에 따라, 기존 자연 경화식 접착제를 사용할 때보다 매우 신속하고 대량으로 천장 패널을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 인라인 타입의 에어프레싱 자외선경화기는 저렴하거나 또는 경제성 있고 유지보수 및 교체 비용이 낮은 일반적인 UV램프를 사용하되, 램프 표면 발열 온도가 최대 380℃ 정도라 하더라도, UV램프 사이사이에 배치된 노즐에서 분사되는 고압 공기가 열응력을 차단하는 에어커튼의 역할과, 엠보싱패널 및 천장 패널용 판재를 가압하여 접착제 경화 시간(약 20 ~ 30초) 동안 임시적으로 서로 고정시켜주는 역할을 동시에 수행함으로써, UV램프의 고열로 인하여 엠보싱패널 및 판재가 변형 또는 녹는 문제 및 임시 고정 문제 등을 일소에 해소할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 앞서 언급한 특징의 천장 패널의 제조 방법에 의해 제조된 제조물로서 경제성 있는 천장 패널을 제공하여, 건축 자재 산업을 활성화시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 패널의 제조 방법의 공정도.
도 2는 도 1에 도시된 공정도에 상응하게 천장 패널을 제조하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 도 1에 도시된 인라인 타입의 에어프레싱 자외선경화기의 내부를 보인 단면도.
도 4는 본 발명의 응용예에 따른 천장 패널의 제조 방법에 의해 제작된 천장 패널의 단면도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장 패널의 제조 방법의 공정도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예는 진공성형기(100)와, 접착제도포기(200)와, 패널운반기(300), 모재공급기(400) 및 에어프레싱 자외선경화기(500)를 통해 계통적으로 천장 패널(30)의 양산 또는 생산이 이루어지거나, 개별 장치를 이용하는 작업자에 의해 수작업으로 천장 패널(30)의 제조가 이루어질 수 있다.

진공성형기(100)는 예열기(110)와 진공성형용 성형틀(120)과 커터(130) 및 내외부 운반장치(예: 중간재리와인더, 컨베이어 등)를 포함하고, 엠보싱패널(10)을 진공성형으로 제작하는 장치이다.

진공성형기(100)의 예열기(110)는 롤 형태로 준비된 엠보싱패널(10)의 원자재인 시트 형태의 중간재(1)를 진공성형에 필요한 온도로 예열 또는 가열시키는 장치이다. 예열기(110)는 내외부 운반장치와 결합되어서 연속적으로 중간재(1)를 반송(搬送)시키면서 예열 또는 가열을 수행할 수 있다. 중간재(1)는 롤 형태를 풀어서 시트 형태로 공급하는 중간재리와인더에 의해 예열기(110) 쪽으로 공급될 수 있다.

상기 중간재(1)는 투명(transparent) 또는 반투명(semitransparent) 플라스틱 소재로서, PET(polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate) 등일 수 있다. 즉, 판재(20)에 적층될 중간재(1)인 상기 엠보싱패널(10)은 투명 또는 반투명 플라스틱 소재일 수 있다.

진공성형기(100)의 성형틀(120)은 상하 방향으로 움직이는 이동몰드와, 이동몰드와 합체시, 예열 또는 가열된 중간재(1)를 진공성형하여 엠보싱패널(10)로 제작하는 고정몰드와, 몰드 이동 및 압력 조절 기능과 같이 제반적인 진공성형 수단을 포함하는 장치일 수 있다.

또한, 성형틀(120)의 이동몰드에는 커터(130)가 결합되어 있고, 고정몰드 쪽으로 함께 이동하는 이동몰드 및 커터(130)를 통해서, 진공성형과 동시에 커팅이 이루어질 수 있다.

진공성형기(100)를 통해 만들어진 엠보싱패널(10)은 복수개로 배열된 엠보싱돌기(11)를 갖게 된다.

이러한 엠보싱패널(10)은 진공성형기(100)의 출구쪽에 마련된 컨베이어를 통해서 접착제도포기(200) 쪽으로 운반될 수 있다.

접착제도포기(200)는 진공성형으로 제작된 엠보싱패널(10)의 엠보싱돌기(11)의 돌기저면에만 UV접착제(12)를 도포하는 장치이다. 여기서, UV접착제(12)는 자외선(UV, ultraviolet)에 노출시, 경화가 10초 이하에서 이루어지는 고가의 접착제가 아니라, 수십초만에 경화되는 바와 같이 상대적으로 저가의 접착제로서, 건축 자재인 엠보싱패널(10) 및 판재(20)의 접합시, 경제적으로나 생산수율 면에서 최적화된 접착제이다. 즉, 본 발명의 UV접착제(12)는 제작경제 또는 비용경제를 고려하여, 경제적인 건축 자재 생산에 사용될 수 있는 저가형의 제품인 것이다. 다만, 본 발명의 UV접착제(12)는 엠보싱패널(10) 및 판재(20)가 이동하는 속도에 상응하여 20 ~ 30초 정도의 UV노출시간 또는 경화시간을 갖는 접착제군에서 선택된 어느 하나의 제품일 수 있고, 특정 제품으로 한정되지 않을 수 있다. 즉, 본 발명은 건축 자재에 적용하기에 과도한 접착 성능(예: 10초 이내의 초고속 경화 시간)을 발휘하는 고가의 속성 타입 접착제를 사용하지 않는다. 여기서, 고가의 속성 타입 접착제는 건축 자재 분야가 아닌, 프린트기판, 시계유리, 렌즈, 인공수정 및 렌즈가접착, 전자부품, 코일 등의 특수 분야에 적용되고 있다.

접착제도포기(200)는 엠보싱패널(10)의 이동 방향을 따라서 이격 배치된 한 쌍의 패널이송부(201,202)를 포함한다. 여기서, 패널이송부(201,202)는 접착제도포기(200)의 내부에 위치하는 컨베이어일 수 있다.

또한, 접착제도포기(200)는 패널이송부(201,202)의 사이로 UV접착제(12)를 담고 있는 상부 개방형 접착제저장조(203)의 액면(예: 접착제 레벨 표면)에서 일부 침지 상태로 회전하는 접착제공급롤러(210)를 포함한다. 여기서, 접착제공급롤러(210)의 외주면에는 원주 방향을 따라 복수개로 배열된 기어치가 형성되어 있고, 작동시, 기어치 사이의 골에 해당하는 공간 및 주변에 UV접착제가 위치될 수 있다.

또한, 접착제공급롤러(210)의 상측에는 접착제공급롤러(210)와 쌍을 이루면서, 엠보싱패널(10)의 이송을 돕는 카운터롤러(211)가 더 설치되어 있을 수 있다.

또한, 접착제도포기(200)의 내부에는 엠보싱패널(10)의 이송을 가이드하는 복수개의 가이드롤러(212)가 더 설치되어 있을 수 있다.

UV접착제(12)가 도포된 엠보싱패널(10)은 안전 장비를 갖춘 작업자에 의해 운반되거나, 패널운반기(300)에 의해 운반될 수 있다. 즉, 패널운반기(300)는 운반용 카트이거나, 혹은 양중 또는 인양용 FA(factory automation)설비로서 후크 또는 와이어로 엠보싱패널(10)을 체결하여 승강 및 이동이 가능한 이송 로봇이 될 수 있다. 만일, UV접착제(12)가 도포된 상태의 엠보싱패널(10)을 다음 공정이 이루어지는 장소까지 옮길 수 있는 수단이라면, 상기 카트 또는 이송 로봇으로만 한정되지 않을 수 있다.

이러한, 패널운반기(300)는 접착제도포기(200)로부터 모재공급기(400) 주변의 판재(20) 위에 UV접착제(12)가 도포된 상태의 엠보싱패널(10)을 올려 합지시키는 역할을 담당할 수 있다.

모재공급기(400)는 롤 형태로 준비되어 있는 모재(2)를 모재리와인더로 풀어서 절단기(410) 쪽으로 공급하고, 규격별로 절단하는 역할을 담당할 수 있다. 여기서, 모재(2)는 판재(20)의 원자재로서 시트 형태로 제작된 제품일 수 있고, 예컨대, 천장 패널용 플라스틱, ABS(acrylonitrile butadiene styrene), PVC(polyvinyl chloride) 중 어느 하나의 소재로 이루어질 수 있다.

또한, 모재(2)는 앞서 언급한 중간재(1)와 동일 소재로 이루어질 수도 있다.

절단기(410)는 본 발명의 천장 패널의 규격에 맞게 상기 모재(2)를 절단하여 판재(20)를 만드는 장치이다.

판재(20)는 절단기(410)의 출구 쪽에 마련된 작업대 상에 놓이게 되고, 그 작업대에서 패널운반기(300) 또는 작업자를 통해 운반된 엠보싱패널(10)과 합지된다. 여기서, 엠보싱패널(10) 및 판재(20)의 테두리가 서로 일치되게 한 후, UV접착제(12)를 개재한 상태에서 단순히 적층되는 것을 의미할 수 있다. 또한, 작업대에는 컨베이어가 설치되어 있음으로써, 엠보싱패널(10) 및 판재(20)가 작업대의 컨베이어를 타고 에어프레싱 자외선경화기(500)의 입구 쪽으로 공급될 수 있다.

에어프레싱 자외선경화기(500)는 인라인 타입과 같이 일측 방향(예: 입구에서 출구 방향)으로 작업물[예: 엠보싱패널(10) 및 판재(20)]을 반송(搬送) 또는 이동시키면서 고속으로 UV접착시키는 장치이다. 여기서, 고속이란 상대적인 접착 시간을 지칭할 수 있고, 예컨대, 접착제를 이용한 일반적인 패널 제작의 접착 시간(예: 24시간에서 48시간 내외)에 비하여, 20 ~ 30초 정도의 접착제 경화 시간에 상응하게 천장 패널(30)을 반송(예: 반입 및 반출)시킬 수 있는 처리 속도를 지칭할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 공정도에 상응하게 천장 패널을 제조하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 실시예의 천장 패널의 제조 방법은 앞서 언급한 장치 구성을 이용 또는 활용하여 제작될 수 있는 것으로서, 엠보싱패널을 진공성형으로 제작하는 단계(S110)와, 진공성형으로 제작된 엠보싱패널의 돌기저면에만 UV접착제를 도포하는 단계(S120)를 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예에는 상기 UV접착제가 도포된 엠보싱패널과 상기 판재를 합지하는 단계(S130)와, 상기 합지된 엠보싱패널 및 상기 판재를 에어프레싱 자외선경화기의 내부에서 이동시켜서, 자외선에 노출된 상기 UV접착제를 통해 상기 합지된 엠보싱패널 및 상기 판재를 접합하는 단계(S140)가 포함될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 엠보싱패널(10)을 진공성형으로 제작하는 단계(S110)에는 중간재(1)가 중간재리와인더를 통해 예열기(110)의 내부로 공급되는 과정이 포함된다. 그리고, 예열기(110)를 통과하여 가열된 중간재(1)는 진공성형기(100)의 성형틀(120)의 내부로 공급된다. 이후에는, 이동몰드 및 고정몰드를 갖는 성형틀(120)에서 진공성형이 이루어지고, 성형틀(120)의 주변의 커터(130)로 커팅이 이루어져서, 중간재(1)가 엠보싱패널(10)로 만들어지는 과정과, 엠보싱패널(10)이 접착제도포기(200) 쪽으로 공급되는 과정이 이루어진다.

또한, UV접착제를 도포하는 단계(S120)에서는 접착제공급롤러(210)의 회전으로 인해, 상기 접착제저장소(203)로부터 접착제공급롤러(210)의 기어치를 통해 따라 올라온 상기 UV접착제(12)가 이동 중인 엠보싱패널(10)의 엠보싱돌기(11)의 돌기저면에 접촉하듯이 도포될 수 있다. 이렇게 UV접착제(12)가 돌기저면에만 도포됨으로써, UV접착제(12)의 사용량을 상대적으로 감소시킬 수 있다.

그리고, 엠보싱패널(10)과 판재(20)는 합지하는 단계(S130)를 거쳐서 에어프레싱 자외선경화기(500)의 내부로 반입된 후 접합하는 단계(S140)를 거치게 된다.

즉, 접합하는 단계(S140)는 에어프레싱 자외선경화기(500)를 통해 이루어진다.

도 3은 도 1에 도시된 인라인 타입의 에어프레싱 자외선경화기의 내부를 보인 단면도이다.

도 3을 참조하면, 에어프레싱 자외선경화기(500)는 인라인 타입, 즉 연속 반입 및 반출을 위한 본체케이싱(510)과, 본체케이싱(510)의 내부에서 일측 방향(예: 입구에서 출구 방향)을 따라 배열된 복수개의 격실(530,531,532)을 포함한다.

여기서, 격실(530,531,532)은 각각 개방된 격실저부와, 본체케이싱(510)의 내부격판(511)에 의해 폐쇄된 격실상부와, 격벽(520)으로 이루어진 격실(530,531,532)의 측부를 포함한다. 각 격실(530,531,532)은 UV램프(540), 노즐(550), 오존흡입부(560) 중 어느 하나가 설치되는 공간 및 그 공간을 한정하는 부재를 의미할 수 있다.

특히, 격실(530,531,532)의 격벽(520)은 다중벽 구조물 또는 샌드위치 벽체구조물로서, 한 쌍의 벽외프레임(521,522)의 사이에 개재되어 단열 기능을 발휘하는 인슐레이션부재(523)를 포함한다.

제 1 격실(530)은 에어프레싱 자외선경화기(500)의 입구(IN)에서 출구(OUT)까지의 연장 방향을 따라 복수개로 이격 배치 또는 배열될 수 있다. 고압 공기가 토출되는 노즐(550)은 제 1 격실(530) 내에 각각 배치된다. 여기서, 고압 공기는 대기압보다 상대적으로 높은 압력을 갖는 기체를 의미할 수 있다.

제 2 격실(531)은 제 1 격실(530)의 사이사이에 배치되어 있다. UV램프(540)는 제 2 격실(531) 내에 각각 배치된다.

제 3 격실(532)은 에어프레싱 자외선경화기(500)의 입구(IN) 안쪽 및 출구(OUT) 안쪽 위치에 배치된다.

오존흡입부(560)는 제 3 격실(532) 또는 에어프레싱 자외선경화기(500)의 내부에 설치되고, 에어프레싱 자외선경화기(500)의 작동 중 발생되는 내부 공기 또는 내부 공기 중의 오존을 흡입하는 역할을 담당한다.

이때, 오존흡입부(560)는 배출관부재를 통해서 오존배출기(570)에 관통하게 연결된다. 오존배출기(570)는 블로어 또는 시로코송풍기 등이 될 수 있다.

노즐(550)은 노즐브래킷을 통해 격벽(520)에 설치되고, 공기압축기(517,518)로부터 발생된 고압 공기를 하향으로 분사하도록 되어 있다. 예컨대, UV램프(540)와 노즐(550)은 지그재그로 배열될 수 있다.

UV램프(540)는 제 2 격실(531)별로 설치된 램프소켓에 착탈 가능하고 전기적으로 접속 가능하게 결합되어 있다. 램프소켓은 미 도시된 전원부 및 제어기에 연결되어 있다. 제어기는 컨베이어(580)의 구동장치, 공기압축기(517,518)의 모터, 전자 제어 밸브, 환풍기(513), 오존배출기(570) 등의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다.

컨베이어(580)의 이동 속도는 UV접착제(12)가 충분히 경화될 수 있을 정도로 정해질 수 있다. 예컨대, 컨베이어(580)는 에어프레싱 자외선경화기(500) 내부에서 길이 1미터의 엠보싱패널(10) 및 판재(20)를 15초에서 60초 초단위 시간 범위 내에서 선택된 어느 하나의 속도로 이동시킬 수 있는 정도의 성능을 가진다. 또한, 제어기는 컨베이어(580)의 이동 속도를 가변시킬 수 있도록 구성되어 있고, 컨베이어(580)의 구동모터도 상기 제어기의 구성에 상응하도록 가변 전압 가변 주파수 제어(예: VVVF 제어)가 가능한 전동기일 수 있다.

UV램프(540)의 작동 도중, UV램프(540)에서는 램프 표면 발열 에너지가 발생될 수 있다. 램프 표면 발열 에너지는 UV램프(540)의 램프 표면 발열 온도 380℃ 정도에 대응한 크기를 가질 수 있다.

그러나, UV램프(540)에서 발생된 발열 에너지는 격벽(520)을 통해서 다른 격실(530,531) 쪽으로 이동 또는 전달되기 어렵다. 즉, 발생된 발열 에너지는 격벽(520)의 벽외프레임(521,522)에 전도된 후 인슐레이션부재(523)에 의해 차단되기 때문에, 내부격판(511)을 통해서 본체케이싱(510)의 기계실(512) 쪽으로 유입될 수 있다.

기계실(512)에는 환풍기(513) 및 환기구(514)가 설비되어 있다. 따라서, 기계실(512) 쪽으로 유입된 발열 에너지는 대기쪽으로 방출되어서, 그 결과 격실(530,531)의 내부 공기가 과열되거나, 격실(530,531)의 하부 공간 쪽으로 전달되는 것이 최소화될 수 있다.

또한, 기계실(512)에는 고압 공기 분배용 다지관(515)(manifold)이 설치되어 있다. 다지관(515)도 그의 외부를 감싸듯이 인슐레이션 처리가 되어 있어서, 다지관(515)을 통해 유동하는 고압 공기가 상기 유입된 발열 에너지에 의해 과열되지 않을 수 있다. 또한, 다지관(515)의 일측은 각 노즐(550)에 배관된다. 또한, 다지관(515)의 타측은 본체케이싱(510)의 바깥쪽으로 연장된 후, 전자 제어 밸브를 경유하여 리저버탱크(516)에 배관된다.

리저버탱크(516)에는 2대의 송풍기(blower) 또는 2대의 공기압축기(517,518)가 병렬로 연결되어 있다. 공기압축기(517,518)에서 발생된 고압 공기는 리저버탱크(516)에 저장되어서, 안정적으로 다지관(515) 쪽으로 공급될 수 있다. 2대의 공기압축기(517,518)가 송풍기로 구성되고, 이 경우에는 송풍기가 각각 5마력, 총 10마력 정도의 출력을 낼 경우, 고압 공기에 의한 공기 냉각 성능 및 공기압에 의한 상호 임시 고정 성능이 발휘될 수 있다.

만일, 사용처에 따라서 리저버탱크(516)의 설치 공간이 부족할 경우, 2대의 공기압축기(517,518)는 다지관(515)에 직접 연결될 수도 있다.

노즐(550)에서 분사되는 고압 공기는 에어커튼을 형성하는 역할을 담당할 수 있다. 이러한 고압 공기의 가압 및 밀착 작용으로 인하여, 본 실시예에서는 UV램프(540)의 발열 차단용 지그, 유리판, 보호판 등이 사용되지 않을 수 있다.

또한, 에어프레싱 자외선경화기(500)의 하부에는 컨베이어(580)가 설치되어서, 엠보싱패널(10) 및 판재(20)를 UV접착제의 경화시간에 대응한 속도로 이동시키는 역할을 담당한다.

UV램프(540)에서 발생된 램프 표면 발열 에너지 또는 열응력은 노즐(550)에서 분사된 고압 공기에 의해 차단될 수 있다. 즉, 노즐(550)에서 분사된 고압 공기는 격실(530,531)의 아래쪽에 해당하는 하부 공간 쪽으로 유동하고, 엠보싱패널(10) 및 판재(20)와 UV램프(540) 사이에서 에어커튼(예: 수평 방향 차단 수단)의 역할을 담당함과 동시에, 고압 공기의 압력으로 엠보싱패널(10)을 판재(20) 쪽으로 가압할 수 있다.

또한, 고압 공기는 엠보싱패널(10)을 따라 흐르는 공기층 또는 에어쿠션(예: 수직 방향 차단 수단)을 형성함으로써, UV램프(540)의 열에너지에 상응한 열응력을 차단할 수 있다.

그 결과, 노즐(550)에서 분사된 고압 공기는 접착제 경화 시간(예: 20 ~ 30초) 동안 엠보싱패널(10) 및 판재(20)를 서로 고정시켜주는 역할과 동시에, UV램프(540)의 열응력으로부터 엠보싱패널(10) 및 판재(20)를 보호하여서 변형 또는 녹는 문제를 해결하는 역할을 담당할 수 있다.

단지, UV램프(540)에서 발생된 자외선만이 투명 재질의 엠보싱패널(10)을 투과한 후, 엠보싱패널(10) 및 판재(20) 사이의 UV접착제(12)에 도달하고, 자외선에 노출된 UV접착제(12)는 경화되어서, 엠보싱패널(10) 및 판재(20)를 접합시킬 수 있다. 이때, UV접착제(12)는 엠보싱패널(10)의 돌기 높이별 오차를 극복할 수 있을 정도의 두께로 경화될 수 있다.

이러한 구성의 에어프레싱 자외선경화기(500)는 아래와 같은 과정을 효과적으로 수행함으로써, 통상적으로 건축 자재 분야에서 요구하는 생산수율을 만족시키게 된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 접합하는 단계(S140)에서는 에어프레싱 자외선경화기(500)의 입구(IN)와 출구(OUT) 사이에 배치된 컨베이어(580)를 통해서 상기 합지된 엠보싱패널(10) 및 판재(20)를 상기 입구(IN)로 반입시키는 과정이 이루어진다.

반입과 동시에, 컨베이어(580)는 상기 합지된 엠보싱패널(10) 및 판재(20)를 출구(OUT) 쪽으로 운반시킨다. 이러한 운반 과정에서, 상기 합지된 엠보싱패널(10) 및 판재(20)는 에어프레임 자외선경화기(500)의 내부에 배열된 복수개의 UV램프(540)의 하부 공간과 상기 UV램프(540) 사이사이에 배치된 복수개의 노즐(550)의 하부 공간을 순차적으로 통과한다.

이렇게 통과시키는 과정 도중에는 노즐(550)에서 분사된 고압 공기가 상기 UV램프(540)에 의한 열응력을 차단하면서, 상기 합지된 엠보싱패널(10) 및 판재(20)를 가압 및 서로 밀착시킨다.

그 결과, UV접착제(12)가 상기 UV램프(540)의 자외선 노출을 통해 경화됨으로써, 상기 합지된 엠보싱패널(10) 및 판재(20)가 서로 접합된다.

이후, 접합된 엠보싱패널(10) 및 판재(20)는 컨베이어(580)에 의해 출구(OUT)로 반출되어서 천장 패널(30)이 된다.

아울러, 상기 접합하는 단계(S140)는 에어프레싱 자외선경화기(500)에서 발생되는 오존이 에어프레싱 자외선경화기(500)의 내부의 오존흡입부(560)와, 오존흡입부(560)에 관통하게 연결된 오존배출기(570)를 통해서 에어프레싱 자외선경화기(500)의 외부로 방출되는 과정을 더 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 응용예에 따른 천장 패널의 제조 방법에 의해 제작된 천장 패널의 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 천장 패널(30)의 판재(20)는 엠보싱패널(10)에 비하여, U자형 금속 채널빔(40)의 폭만큼 더 크게 형성될 수도 있다.

이런 경우, 상기 접합하는 단계(S140)는 엠보싱패널(10) 및 판재(20)를 포함한 천장 패널(30)을 만든 이후, UV접착제 또는 이형재질용 접착제(19)를 통해서, 상기 엠보싱패널(10)의 옆으로 상기 판재(20)의 표면에 U자형 금속 채널빔(40)을 부착하는 과정을 더 포함할 수 있다.

만일 이때, UV접착제가 사용되는 경우, U자형 금속 채널빔(40)도 상술한 바와 같은 에어프레싱 자외선경화기(500)를 통해서 판재(20)의 표면에 접합될 수 있다. 반면, 핫멜트 접착제 또는 에폭시 접착제 등과 같은 이형재질용 접착제(19)가 사용되는 경우, U자형 금속 채널빔(40)은 일반적인 접착 방식을 통해서 판재(20)의 표면에 접합될 수 있다.

이러한 U자형 금속 채널빔(40)은 천장 패널(30)의 구조적 강성을 증대시키는 구조 보강 수단과, 천장 패널(30)이 설치될 위치에 기 마련되어 있는 천장프레임(미 도시)과의 연결 수단으로 사용될 수 있다.

100 : 진공성형기 200 : 접착제도포기
300 : 패널운반기 400 : 모재공급기
500 : 에어프레싱 자외선경화기 510 : 본체케이싱
513 : 환풍기 515 : 다지관
517,518 : 공기압축기 520 : 격벽
530,531,532 : 격실 540 : UV램프
550 : 노즐 560 : 오존흡입부
570 : 오존배출기 580 : 컨베이어

Claims

복수개로 배열된 엠보싱돌기를 갖는 엠보싱패널과, 상기 엠보싱패널에 적층되는 판재와, 상기 엠보싱패널 및 상기 판재를 서로 결합시키기 위한 UV(ultraviolet)접착제로 천장 패널을 제조하는 방법에 있어서,
상기 엠보싱패널을 진공성형으로 제작하는 단계;
상기 진공성형으로 제작된 엠보싱패널의 돌기저면에만 상기 UV접착제를 도포하는 단계;
상기 UV접착제가 도포된 엠보싱패널과 상기 판재를 합지하는 단계; 및
상기 합지된 엠보싱패널 및 상기 판재를 에어프레싱 자외선경화기의 내부에서 이동시켜서, 자외선에 노출된 상기 UV접착제를 통해 상기 합지된 엠보싱패널 및 상기 판재를 접합하는 단계를 포함하되,
상기 진공성형으로 제작하는 단계에서는,
상기 판재가 예열기의 내부로 공급되는 과정;
상기 예열기를 통과하여 가열된 판재가 진공성형기의 성형틀의 내부로 공급되고, 성형틀에서 진공성형이 이루어지고, 성형틀의 주변의 커터로 커팅이 이루어져서, 상기 엠보싱패널로 만들어지는 과정; 및
상기 엠보싱패널이 접착제도포기 쪽으로 공급되는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 천장 패널의 제조 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 UV접착제를 도포하는 단계는,
상기 접착제도포기가 상기 엠보싱패널의 이동 방향을 따라서 이격 배치된 한 쌍의 패널이송부; 및 상기 패널이송부의 사이로 상기 UV접착제를 담고 있는 상부 개방형 접착제저장조의 액면에서 일부 침지 상태로 회전하는 접착제공급롤러를 포함하고,
상기 접착제공급롤러의 회전으로 인해, 상기 접착제저장소로부터 따라 올라온 상기 UV접착제가 이동 중인 상기 엠보싱패널의 돌기저면에 도포되는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 천장 패널의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 접합하는 단계는,
상기 에어프레싱 자외선경화기의 입구와 출구 사이에 배치된 컨베이어를 통해서 상기 합지된 엠보싱패널 및 상기 판재를 상기 입구로 반입시키는 과정;
상기 컨베이어가 상기 합지된 엠보싱패널 및 상기 판재를 상기 에어프레임 자외선경화기의 내부에 한 쌍의 벽외프레임과 그 사이에 인슐레이션부재를 포함하여 배열 설치되는 복수의 격실과 상기 격실에 위치되는 UV램프의 하부 공간과 상기 격실에 배치되는 복수개의 노즐의 하부 공간을 순차적으로 통과시키는 과정;
상기 통과시키는 과정 도중에, 상기 노즐에서 분사된 고압 공기가 상기 UV램프에 의한 열응력을 차단하면서, 상기 엠보싱패널 및 상기 판재를 가압 및 서로 밀착시키는 과정;
상기 UV접착제가 상기 UV램프의 자외선에 노출 및 경화됨에 따라서, 상기 합지된 엠보싱패널 및 상기 판재를 서로 접합시키는 과정; 및
상기 접합된 엠보싱패널 및 상기 판재를 상기 출구로 반출시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 천장 패널의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 접합하는 단계는,
상기 접합된 엠보싱패널 및 상기 판재를 포함한 천장 패널을 만든 이후, UV접착제 또는 이형재질용 접착제를 통해서, 상기 엠보싱패널의 옆으로 상기 판재의 표면에 U자형 금속 채널빔을 부착하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천장 패널의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 접합하는 단계는,
상기 에어프레싱 자외선경화기에서 발생되는 오존이 상기 에어프레싱 자외선경화기의 내부의 오존흡입부와, 상기 오존흡입부에 관통하게 연결된 오존배출기를 통해서 상기 에어프레싱 자외선경화기의 외부로 방출되는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천장 패널의 제조 방법.
제 1 항과 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 천장 패널의 제조 방법에 의해 제조된 제조물.
제 7 항에 있어서,
상기 제조물의 판재는 시트 형태로서, 천장 패널용 플라스틱, ABS(acrylonitrile butadiene styrene) 및 PVC(polyvinyl chloride) 중 어느 하나의 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제조물.
제 8 항에 있어서,
상기 제조물의 판재에 적층될 중간재인 상기 엠보싱패널은 투명(transparent) 또는 반투명(semitransparent) 플라스틱 소재인 것을 특징으로 하는 제조물.