KR101733952B1 - 건축물용 벽면 패널의 제조방법 - Google Patents

건축물용 벽면 패널의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건축물의 벽면에 인테리어기능 및 단열, 방음기능이 구비되는 건축물용 벽면 패널의 제조방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 시트원료, 발포제, 열안정제, 안료제가 혼합되어 칩 형태로 가공된 원료칩을 압출기를 이용하여 시트 형태로 압출하는 압출단계; 상기 압출단계에서 압출된 시트를 전자선 조사기의 전자선을 조사시켜 가교화시키는 가교단계; 상기 가교단계를 거친 시트를 발포하는 발포단계; 상기 발포단계에 의해 발포된 시트를 전면에 인쇄층을 코팅하는 라미네이팅단계; 상기 인쇄층이 코팅된 시트의 전면을 성형하여 성형부를 형성하는 성형단계; 상기 인쇄층이 코팅된 반대측 면에 접착층을 형성하는 본딩단계;가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 건축물용 벽면 패널의 제조방법을 제공한다.
또한 가교단계에서 전자선의 에너지는 0.8 ~ 2MeV이며, 전자선 전류밀도는 50 ~ 120mA/㎠이고, 전자선 조사량은 20 ~ 200kGy인 것을 특징으로 한다.
따라서 인쇄층과 더불어 성형부로 하여금 건축물 내부의 인테리어 효과를 극대화할 수 있으면서도 기존의 가교제를 통한 화학가교공정에서 탈피하여 전자선을 조사시켜 가교가 이루어짐으로서 유해물질에 의한 안전사고를 예방할 수 있고, 건축물용 벽면 패널에 미세하고 균일한 셀이 배열되어 단열 및 흡음 특성이 향상되는 양질의 건축물용 벽면 패널을 제공하는 효과를 발휘한다.

Description

건축물용 벽면 패널의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING PANEL}
본 발명은 건축물의 벽면에 인테리어기능 및 단열, 방음기능이 구비되는 건축물용 벽면 패널의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 저밀도 폴리에틸렌 원료에 전자선 조사를 통한 가교공정 및 표면으로 인테리어 기능이 구비되도록 인쇄층과 성형부가 형성되는 건축물용 벽면 패널의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 아파트와 같은 건축물의 경우에는 벽체를 보호하고 건축물의 단열과 누수를 방지하기 위한 일반적으로 건축물의 벽면에는 보온이나 열을 차단하기 위해 단열재가 시공되고, 이러한 단열재로는 주로 스티로폴 또는 유리면과 석고보드가 사용된다.
여기서, 스티로폴과 유리면은 단열 및 방음효과가 우수하기 때문에 건축물의 벽면에 직접 시공되어 단열부재로 사용되고, 석고보드는 표면 안정성이 뛰어나기 때문에 스티로폴 또는 유리면의 시공부위에 대한 마감부재로 사용된다.
상기 단열재는 단열기능에 대한 성능이 국한되어 실내의 인테리어 기능은 거의 없다시피 하며, 또한 설치 후 수년의 시간이 지나게 되면 단열과 누수 방지력이 저하되는 문제점과 아울러 건축용 복합 패널의 두께가 너무 두꺼워 건축물의 벽면 두께가 두꺼워짐으로 인한 실내면적이 좁아지는 문제점이 있다.
따라서 이러한 문제점을 보완하기 위해 나무 합판의 일측에 발포수지로 제작되고 난연 처리된 발포시트를 접착시키고 발포시트의 전면에 도료를 칠하거나 필름을 접착시켜 외적 아름다움을 제공하는 대한민국 공개특허 제10-2009-0097435호가 개발되어 사용되어 왔다.
하지만 상기 대한민국 공개특허 제10-2009-0097435호는 제작과정에서 주원료인 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)와 LDPE(Low Density Polyethylene)을 가교하기 위한 가교제가 첨가되어 제작과정에서 유해물질이 발생되는 단점이 있어왔다.
대한민국 공개특허 제10-2009-0097435호(2009. 09. 16)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 저밀도 폴리에틸렌 원료에 전자선 조사를 통한 가교공정 및 표면으로 인테리어 기능이 구비되도록 인쇄층과 성형부가 형성되어 건축물 내부의 인테리어 효과를 극대화할 수 있으면서도 기존의 가교제를 통한 화학가교공정에서 탈피하여 전자선을 조사시켜 가교공정이 이루어짐으로서 유해물질에 의한 안전사고를 예방할 수 있고, 건축물용 벽면 패널에 미세하고 균일한 셀이 배열되어 단열 및 흡음 특성이 향상되는 양질의 건축물용 벽면 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 시트원료, 발포제, 열안정제, 안료제가 혼합되어 칩 형태로 가공된 원료칩을 압출기를 이용하여 시트 형태로 압출하는 압출단계; 상기 압출단계에서 압출된 시트를 전자선 조사기의 전자선을 조사시켜 가교화시키는 가교단계; 상기 가교단계를 거친 시트를 발포하는 발포단계; 상기 발포단계에 의해 발포된 시트를 전면에 인쇄층을 코팅하는 라미네이팅단계; 상기 인쇄층이 코팅된 시트의 전면을 성형하여 성형부를 형성하는 성형단계; 상기 인쇄층이 코팅된 반대측 면에 접착층을 형성하는 본딩단계;가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 건축물용 벽면 패널의 제조방법을 제공한다.
또한 가교단계에서 전자선 에너지는 0.8 ~ 2MeV이며, 전자선 전류밀도는 50 ~ 120mA/㎠이고, 전자선 조사량은 20 ~ 200kGy인 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 인쇄층과 더불어 성형부로 하여금 건축물 내부의 인테리어 효과를 극대화할 수 있으면서도 기존의 가교제를 통한 화학가교공정에서 탈피하여 전자선을 조사시켜 가교가 이루어짐으로서 유해물질에 의한 안전사고를 예방할 수 있고, 건축물용 벽면 패널에 미세하고 균일한 셀이 배열되어 단열 및 흡음 특성이 향상되는 양질의 건축물용 벽면 패널을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 바람직한 제조방법을 나타내는 순서도,
도 2, 3은 본 발명에 의해 제조되는 건축물용 벽면 패널의 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 4는 본 발명에 의한 라미네이팅단계의 바람직한 형태를 나타내는 예시도.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 건축물용 벽면 패널의 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같이 압출단계(S100) - 가교단계(S200) - 발포단계(S300) - 라미네이팅단계(S400) - 성형단계(S500) - 본딩단계(S600)가 순차적으로 수행되며, 상기의 단계를 거쳐 도 2, 3에 도시된 바와 같이 건축물용 벽면 패널(10)의 형태가 완성되며, 상기 건축물용 벽면 패널(10)은 전면으로 인쇄층(11) 및 입체적인 형태의 성형부(13)가 형성되고, 후면으로 건축물에 접착될 수 있도록 접착층(15)이 구성되어진다.
압출단계(S100)는 건축물용 벽면 패널(10)을 시트 형태로 압출하기 위한 것으로, 시트원료, 발포제, 열안정제, 안료제가 혼합되어 칩 형태로 가공된 원료칩을 압출기를 이용하여 시트 형태로 압출하는 단계이다.
상기 압출단계(S100)에서 시트원료는 저밀도 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌임이 바람직하며, 이는 저밀도 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 강도가 높고 무게가 가벼워 가공이 용이한 특성뿐만 아니라 내충격성, 유연성, 내화학성, 내수성 등과 같은 특성이 구비되어 건축물용 벽면 패널로 사용되는 최적의 재료이면서도 후술되는 가교단계(S200)에서도 가공이 용이하여 물리적 성질을 변화시킬 수 있다.
그리고 압출단계(S100)에서 원료칩은 시트원료 66 ~ 72중량%, 발포제 26 ~ 32중량%, 열안정제 0.5 ~ 1.5중량%, 안료제 0.5 ~ 1중량%가 혼합된 원료를 용융시켜 판 형태로 압출하면 내부에 냉각수가 유입, 배출되는 냉각관이 구비된 다수의 냉각롤러로 안내함으로서 냉각시킨 후 컷팅수단을 통해 직경 1 ~ 3㎜로 컷팅시켜 이루어지게 된다.
즉, 상기와 같이 원료칩이 제조됨으로서 압출단계(S100)에서 압출되는 시트의 분산성을 향상시켜 양질의 제품을 생산할 수 있게 되는 것이다.
가교단계(S200)는 상기 압출단계(S100)에서 압출된 시트를 전자선 조사기의 전자선을 조사시켜 가교화하여 시트의 물리적 화학적 성질을 향상시키면서도 후술되는 발포단계(S300)에서 발포배율을 컨트롤할 수 있는 단계이다.
또한 가교단계(S200)에서 전자선의 에너지는 0.8 ~ 2MeV이며, 전자선 전류밀도는 50 ~ 120mA/㎠이고, 전자선 조사량은 20 ~ 200kGy인 것이 바람직하다.
이는 전자선의 에너지가 0.8MeV 미만일 때에는 전자선이 투과되는 깊이가 한계가 있어 전자선 조사효과를 기대하기 힘들고, 2MeV를 초과할 경우 생산비용이 낭비되는 단점이 있다.
또한 전자선 전류밀도를 50 ~ 120mA/㎠로 한정하는 것은 상기의 범위를 초과하게 되면 많은 열이 발생하여 부적절한 열반응에 의해 물성이 변하게 되는 현상을 방지하기 위함이다.
또한 전자선 조사량은 20 ~ 200kGy인 것은 조사량이 20kGy 미만인 경우에는 표면물성이 좋지 않은 문제점이 존재하고 200kGy를 초과하는 경우에는 분자 재료의 열적 변형에 의한 외형색의 변화 또는 분해가 발생하는 현상을 방지하기 위함이다.
따라서 본 발명에 따른 가교단계(S200)는 기존의 유해물질이 발생되면서 취급이 어려운 가교제를 통한 화학가교공정에서 탈피하여 전자선을 조사시켜 이루어짐으로서 안전사고를 예방할 수 있고, 건축물용 벽면 패널(10)에 미세하고 균일한 셀이 배열되어 단열 및 흡음 특성이 향상되면서도 시트 표면의 평활도가 우수하고, 내열성 및 인장강도가 향상되며, 완충성과 경량성이 구비되는 것이다.
발포단계(S300)는 상기 가교단계(S200)를 거친 시트를 발포하는 단계로서, 발포단계(S300)에서 발포배율은 18 ~ 32배로 이루어지도록 한다.
상기 발포단계(S300)에서 발포배율을 18 ~ 32배로 한정하는 이유는 발포 배율이 상기 범위 미만으로 이루어질 경우 진동에서 발생되는 충격 또는 건축물의 내부에서 사용자가 부딪혔을 때의 충격을 효과적으로 흡수, 분산하지 못하고 단열성 또한 건축물용 벽면 패널(10)로 사용되지 못할 만큼 저하되기 때문이고, 발포 배율이 상기 범위를 초과할 경우 강도와 형태안정성이 저하되기 때문이다.
라미네이팅단계(S400)는 상기 발포단계(S300)에 의해 발포된 시트를 전면에 인쇄층(11)을 코팅하는 단계로서, 이를 상세히 설명하면 도 4에 도시된 바와 같이 인쇄층(11)이 되는 인쇄필름(11a)을 안내롤러(101)로 안내시키며, 안내되는 인쇄필름(11a)의 일면에 티-다이스(100)에서 배출되는 접착액을 배출하여 접착액이 침지된 인쇄필름(11a)의 일면과 발포단계(S300)를 통해 발포된 시트의 일면을 합지한 후 상, 하로 배치된 롤러(102)에 의해 가압하여 발포단계(S300)를 통해 발포된 시트에 인쇄층(11)을 형성한다.
성형단계(S600)는 상기 인쇄층이 코팅된 시트의 전면을 성형하여 성형부(13)를 형성하는 단계이며, 주로 성형하고자 하는 형태의 금형으로 열과 압력을 가하며 성형이 이루어지게 된다.
본 발명에서는 도 2, 3에 도시된 바와 같이 벽돌 모양의 도시하고 있으나 이는 하나의 실시의 예일 뿐 다양한 형태로 성형이 가능하며, 라미네이팅단계(S400)에서 부착된 인쇄층(11)과 더불어 건축물 내부의 인테리어 효과를 극대화할 수 있는 형태로 성형된다.
본딩단계(S700)는 상기 인쇄층(11)이 코팅된 반대측 면에 접착층(15)을 형성하는 단계로서, 건축물용 벽면 패널(10)을 사용자가 직접 건축물 내부에 부착할 수 있게 되어 간편한 시공이 이루어질 수 있도록 한 것이다.
여기서 건축물용 벽면 패널(10)에 형성되는 인쇄층(11)과 접착층(15) 사이로 별도의 단열시트를 더 구비하여 단열 및 흡음효능이 더욱 향상되도록 할 수 있다.
S100 : 압출단계 S200 : 가교단계
S300 : 발포단계 S400 : 라미네이팅단계
S500 : 성형단계 S600 : 본딩단계
10 : 건축물용 벽면 패널 11 : 인쇄층
13 : 성형부 15 : 접착층

Claims (6)

  1. 시트원료, 발포제, 열안정제, 안료제가 혼합되어 칩 형태로 가공된 원료칩을 압출기를 이용하여 시트 형태로 압출하는 압출단계(S100);
    상기 압출단계(S100)에서 압출된 시트를 전자선 조사기의 전자선을 조사시켜 가교화시키는 가교단계(S200);
    상기 가교단계(S200)를 거친 시트를 발포하는 발포단계(S300);
    상기 발포단계(S300)에 의해 발포된 시트를 전면에 인쇄층(11)을 코팅하는 라미네이팅단계(S400);
    상기 인쇄층(11)이 코팅된 시트의 전면을 성형하여 성형부(13)를 형성하는 성형단계(S500);
    상기 인쇄층(11)이 코팅된 반대측 면에 접착층(15)을 형성하는 본딩단계(S600);가 포함되고,
    상기 압출단계(S100)에서 시트원료는 저밀도 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이며,
    상기 압출단계(S100)에서 원료칩은 시트원료 66 ~ 72중량%, 발포제 26 ~ 32중량%, 열안정제 0.5 ~ 1.5중량%, 안료제 0.5 ~ 1중량%가 혼합된 원료를 용융시켜 판 형태로 압출하면, 내부에 냉각수가 유입, 배출되는 냉각관이 구비된 다수의 냉각롤러로 안내함으로서 냉각시킨 후 컷팅수단을 통해 직경 1 ~ 3㎜로 컷팅시켜 이루어지고,
    상기 가교단계(S200)에서 전자선 에너지는 0.8 ~ 2MeV이며, 전자선 전류밀도는 50 ~ 120mA/㎠이고, 전자선 조사량은 20 ~ 200kGy이고,
    상기 발포단계(S300)에서 발포배율은 18 ~ 32배이며,
    상기 라미네이팅단계(S400)는 인쇄층(11)이 되는 인쇄필름(11a)을 안내롤러(101)로 안내시키며, 안내되는 인쇄필름(11a)의 일면에 티-다이스(100)에서 배출되는 접착액을 배출하여 접착액이 침지된 인쇄필름(11a)의 일면과 발포단계(S300)를 통해 발포된 시트의 일면을 합지한 후 상, 하로 배치된 롤러(102)에 의해 가압하여 발포단계(S300)를 통해 발포된 시트에 인쇄층(11)을 형성함을 특징으로 하는 건축물용 벽면 패널의 제조방법.
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