KR101968400B1 - 난연성이 개선된 고급 샌드위치 패널의 제조 방법 - Google Patents

난연성이 개선된 고급 샌드위치 패널의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 난연성이 개선된 고급 샌드위치 패널의 제조 방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 난성성 단열재 조성물과 접착제를 성형한 후 연속식 공법에 의해 물성이 우수한 난연성 샌드위치 패널을 경제적으로 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 샌드위치 패널은 난연성과 강도 및 내구성 등 물리적 특성이 뛰어날 뿐만 아니라 접착제와 난연성 단열재 조성을 이용하여 성형기에서 성형하는 연속식 공법에 의해 제조되므로 단시간 내에 경제적으로 제조될 수 있다.

Description

난연성이 개선된 고급 샌드위치 패널의 제조 방법{Process for preparing non conbustible sandwich panel}
본 발명은 난연성이 개선된 고급 샌드위치 패널의 제조 방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 난연성 단열재 조성물과 접착제를 성형한 후 연속식 공법에 의해 물성이 우수한 난연성 샌드위치 패널을 경제적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.
건축용 단열재 또는 단열재 겸 건축물의 벽체용으로 합판, 유리섬유 보드, 발포 폴리스티렌 패널, 발포 우레탄패널 등이 널리 이용되고 있다.
이 중에서, 발포 우레탄 샌드위치 패널(이하 '우레탄 패널'이라 칭함)은 타 단열재와 비교하여 뛰어난 단열 효과와 함께 경량성, 완충성, 자기접착성 등의 성질이 우수하여 각광을 받고 있다. 또한, 우레탄 패널은 기초원료가 고체가 아닌 액체이기 때문에 복잡한 모형을 갖는 제품의 생산 용이성과 가공성 측면에서 큰 장점이 있다.
우레탄 패널은 뛰어난 단열성능 외에 방음, 방수, 방습 등의 효과가 있어 공장 건축물, 냉동저장 시설물, 냉장농축산물 저장소, 냉동 탑차 등에 널리 사용되고 있다. 또, 우레탄 패널은 조립식으로 설치되므로, 설치 시공이 간편하고 신속하게 이루어질 수 있으며, 작업 시에 분진발생 등의 문제가 없어 쾌적한 작업환경을 제공한다.
이러한 우레탄 패널은 크게 단일패널 제조법과 롤포밍(ROLL-FORMING)법에 의해 제조된다.
롤포밍법은 롤 형태로 간격을 두고 연속 이송되어 오는 상부 패널부재와 하부 패널부재 사이에 규정된 양의 우레탄 원료 혼합액을 연속으로 투입(분사)하여 발포시키면 이중슬릿 컨베이어벨트로 가온·가압 이송하면서 경화시키는 연속생산 방식이다. 연속생산된 긴 패널은 규격에 따라 재단하게 된다.
롤포밍법에서는 혼합액을 하부 패널부재 상면에 신속하면서도 고르게 분산시켜주는 투입장치가 관건이 된다. 혼합액은 급속하게 고분자화가 진행되어 짧은 시간 내에 매우 고점도가 되므로 등록실용 제20-0365277호이 제시한 슬롯형 투입장치(도 2a)는 실질적으로 적용할 수 없기 때문에[상기 등록실용에서는 점도를 낮추는 발포폴리스티렌 알갱이를 포함하고 있기 때문에 가능할 수 있음] 등록특허 제10-0407865호(도 2b 참조, 혼합액 투입을 위한 것은 아님)나 제10-939000호(도 2c 참조, 실제 장치에 적용된 것은 아님)가 예시하고 있는 것처럼, 하부 패널부재의 진행방향에 수직으로 즉, 하부 패널 부재의 폭방향을 따라 복수의 분출구가 형성되고, 이 분출구로부터 혼합액을 하부 패널 부재의 상면에 분출하는 방식을 채용하고 있다.
그러나 이러한 종래기술에 의하면 패널의 측면쪽에 혼합액의 분산이 적게 될 뿐만 아니라 분출구를 지나는 라인상의 혼합액 높이가 높고 라인 사이의 혼합액 높이가 낮은 굴곡이 형성된다. 이러한 굴곡이 어떤 이유로 상부 강판이 덮이기 전까지 평탄화되지 않으면 그 부분의 혼합액 밀도(압력)가 낮기 때문에 발포과정에서 주변에서 발생된 가스가 압력이 낮은 부분으로 모이게 됨으로써 보이드 현상이 나타나게 되는 것이다.
난연 발포폴리스티렌에 관하여 알려진 선행하는 기술들은 난연제로 쓰이는 규산소다의 혼합 수용액을 발포폴리스티렌에 도포하여 성형한 후 4~6일 정도 방치하여 자연건조시키거나, 복사열, 증기, 마이크로파 등을 가하여 인공적으로 가열 건조시켰으므로, 전자의 경우는 생산시간이 장기간 소요될 뿐만 아니라 작업이 번거롭고 적재 공간을 많이 차지하게 되는 문제점이 있으며, 후자의 경우는 건조를 위한 추가설비나 공정이 필요하여 난연재 발포폴리스티렌의 융착에 많은 시간이나 큰 비용이 소모되는 문제점을 갖게 된다.
또한, 이렇게 융착된 난연제는 난연의 성능은 어느 정도 발휘할 수 있으나 발포폴리스티렌간의 결합력은 오히려 저하되어 이로 인해 소정의 규격으로 성형 가공시 지속적으로 형태를 유지하지 못하고 부서지게 되고 작은 가압에도 쉽게 파손되는 결정적인 문제점이 있어 이론에 그칠 뿐 실용화되지 못하는 한계가 있었다.
등록특허 제10-1411675호(2014.06.18) 등록특허 제10-0922175호(2009.10.09)
본 발명자들은 난연성과 강도 및 내구성 등 물리적 특성이 뛰어난 샌드위치 패널을 제조하기 위하여 예의 연구한 결과, 후술하는 바와 같이 조성된 접착제와 난연성 단열재 조성을 이용하여 성형기에서 성형하는 연속식 공법에 의해 제조된 샌드위치 패널이 물성이 우수할 뿐만 아니라 단시간 내에 경제적으로 제조될 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명의 목적은, 일면에 있어서, 난연성과 강도 및 내구성 등 물리적 특성이 뛰어난 고급 샌드위치 패널을 제조하는 것에 있다.
본 발명의 목적은, 추가의 일면에 있어서,
샌드위치 패널의 제조 방법에 있어서,
언코일러에서 언코일링되는 강판을 롤포밍기를 통해 상판과 하판을 롤포밍하고, 밴딩 및 펀칭 장치를 거치면서 밴딩 가공을 수행하는 상판과 하판의 성형 단계;
이송되는 상판과 하판 사이에 위치된 성형기에 접착제와 혼합된 난연성 단열재를 투입하여 단열재를 성형하는 단계;
성형된 단열재를 이송되는 상판과 하판 사이에 투입하고, 난연성 단열재가 접착된 패널을 가압 롤러로 압착하는 단계; 및
형성된 샌드위치 패널을 일정 길이로 재단하는 단계;를 포함하고,
상기 접착제는
(a) 우레탄 수지 35~50중량%, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르 5~10중량%, 평균 입자 직경이 100 메쉬 이하인 전복껍질 분말 0.5~2중량%, 탄산칼슘 1~5중량%, 페놀 0.1~1중량%, 폴리옥시에틸렌모노올레이트 0.05~1중량% 및 물 40~50중량%를 포함하는 우레탄 수지 주재 A부;
(b) 티이오에스(TEOS, Tetraethylorthosilicate) : 아연아세테이트(Zinc acetate) : 에탄올(ethanol) : H2O : HCl을 상온에서 1:0.01~5:1~4:1~8:0.01~5의 몰비로 혼합하고 교반하여 pH 3~4의 투명한 쏠(sol)을 얻는 단계 및 상기 쏠에 유기단량체인 글리시돌(Glycidol)을 전체 중량비의 0.01~10wt% 첨가하고, 축합촉매제로서 H2SO4을 전체 중량의 0.001~5wt% 가하여 50~80℃에서 2시간 동안 반응시키는 단계에 의해 제조되는 상기 주재 B부; 및
(c) 폴리아미드 35~50중량%, 폴리옥시프로필렌디아민 10~20중량%, 트리에틸렌테트라아민 3~5중량%, 폴리옥시에틸렌모노올레이트 3~10중량%, 페놀 5~10중량%, 및 물 20-40중량%를 포함하는 경화촉진제;로 이루어지고, 상기 주재 A부와 주재 B부의 혼합비는 1:0.1~0.5의 중량비로 혼합되고, 상기 주재 A부와 주재 B부의 혼합물과 경화촉진제가 1:0.3~0.7의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 제조 방법을 제공하는데에 있다.
본 발명에 따른 샌드위치 패널은 난연성과 강도 및 내구성 등 물리적 특성이 뛰어날 뿐만 아니라 접착제와 난연성 단열재 조성을 이용하여 성형기에서 성형하는 연속식 공법에 의해 제조되므로 단시간 내에 경제적으로 제조될 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 난연성 샌드위치 패널의 제조방법에 사용되는 설비를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 난연성 샌드위치 패널의 제조방법을 나타내는 공정도이다.
본 발명은, 일면에 있어서,
샌드위치 패널의 제조 방법에 있어서,
언코일러에서 언코일링되는 강판을 롤포밍기를 통해 상판과 하판을 롤포밍하고, 밴딩 및 펀칭 장치를 거치면서 밴딩 가공을 수행하는 상판과 하판의 성형 단계;
이송되는 상판과 하판 사이에 위치된 성형기에 접착제와 혼합된 난연성 단열재를 투입하여 단열재를 성형하는 단계;
성형된 단열재를 이송되는 상판과 하판 사이에 투입하고, 난연성 단열재가 접착된 패널을 가압 롤러로 압착하는 단계; 및
형성된 샌드위치 패널을 일정 길이로 재단하는 단계;를 포함하고,
상기 접착제는
(a) 우레탄 수지 35~50중량%, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르 5~10중량%, 평균 입자 직경이 100 메쉬 이하인 전복껍질 분말 0.5~2중량%, 탄산칼슘 1~5중량%, 페놀 0.1~1중량%, 폴리옥시에틸렌모노올레이트 0.05~1중량% 및 물 40~50중량%를 포함하는 우레탄 수지 주재 A부;
(b) 티이오에스(TEOS, Tetraethylorthosilicate) : 아연아세테이트(Zinc acetate) : 에탄올(ethanol) : H2O : HCl을 상온에서 1:0.01~5:1~4:1~8:0.01~5의 몰비로 혼합하고 교반하여 pH 3~4의 투명한 쏠(sol)을 얻는 단계 및 상기 쏠에 유기단량체인 글리시돌(Glycidol)을 전체 중량비의 0.01~10wt% 첨가하고, 축합촉매제로서 H2SO4을 전체 중량의 0.001~5wt% 가하여 50~80℃에서 2시간 동안 반응시키는 단계에 의해 제조되는 상기 주재 B부; 및
(c) 폴리아미드 35~50중량%, 폴리옥시프로필렌디아민 10~20중량%, 트리에틸렌테트라아민 3~5중량%, 폴리옥시에틸렌모노올레이트 3~10중량%, 페놀 5~10중량%, 및 물 20-40중량%를 포함하는 경화촉진제;로 이루어지고, 상기 주재 A부와 주재 B부의 혼합비는 1:0.1~0.5의 중량비로 혼합되고, 상기 주재 A부와 주재 B부의 혼합물과 경화촉진제가 1:0.3~0.7의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 제조 방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 의한 난연성 샌드위치 패널의 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 난연성 샌드위치 패널의 제조방법에 사용되는 설비를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 난연성 샌드위치 패널의 제조방법을 나타내는 공정도이다.
도 1, 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 샌드위치 패널의 제조 방법은 크게 상하판의 성형 단계, 접착제 및 난연성 단열재 조성물을 투입하는 단계, 압착 단계 및 재단 단계를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상하판 성형 단계에서는 언코일러에서 언코일링되는 강판을 롤포밍기를 통해 상판과 하판을 롤포밍하고, 밴딩 및 펀칭 장치를 거치면서 밴딩 가공을 수행한다. 강판은 아연도금강판이 주로 사용될 수 있다.
좀 더, 구체적으로 먼저, 상판(10) 및 하판(20)을 제작하기 위해 강판이 권취된 상태의 언코일러(110)에서 언코일링된 강판이 레벨러를 통과하면서 평평하게 펼쳐지게 된다. 이와 같은 레벨러는 상측과 하측에 다수의 가압롤러가 구비되어 유입되는 강판 일자로 평평하게 펼쳐지게 하는 기능을 한다.
이와 같은 레벨러를 통과하여 펼쳐진 강판은 롤포밍기(120)를 거치게 되는데, 상기 롤포밍기(120)는 다수의 롤 조합으로 이루어진 공지의 포밍가공 장치로서 특히 강판을 순차로 일정 각도씩 절곡 가공하기에 적당하도록 상하 한쌍의 롤 조합으로 이루어진 성형기이다.
이 경우, 롤포밍기(120)는 안내레일을 따라 자리바꿈을 할 수 있는 상판 제작용 롤포밍기와 하판 제작용 롤포밍기로 구성될 수 있다.
그리고, 밴딩 및 펀칭장치를 거치면서 밴딩 가공을 수행한다. 이 경우 상기밴딩 및 펀칭장치는 노칭기, 이송레일, T-벤딩기, R-벤딩, 펀칭기 등을 포함할 수 있다.
이어서, 난연성 단열재를 투입하는 단계는 이송되는 상판과 하판 사이에 접착제와 혼합된 난연성 단열재를 투입하는 단계로서, 접착제와 난연성 단열재는 먼저 교반기내에 접착제 조성물을 분사하여 혼합한 후, 난연성 단열재 조성물을 첨가하여 접착제와 난연성 단열재를 혼합하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 접착제 조성물은 이액형 접착제로서,
(a) 우레탄 수지 35~50중량%, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르 5~10중량%, 평균 입자 직경이 100 메쉬 이하인 전복껍질 분말 0.5~2중량%, 탄산칼슘 1~5중량%, 페놀 0.1~1중량%, 폴리옥시에틸렌모노올레이트 0.05~1중량% 및 물 40~50중량%를 포함하는 우레탄 수지 주재 A부;
(b) 티이오에스(TEOS, Tetraethylorthosilicate) : 아연아세테이트(Zinc acetate) : 에탄올(ethanol) : H2O : HCl을 상온에서 1:0.01~5:1~4:1~8:0.01~5의 몰비로 혼합하고 교반하여 pH 3~4의 투명한 쏠(sol)을 얻는 단계 및 상기 쏠에 유기단량체인 글리시돌(Glycidol)을 전체 중량비의 0.01~10wt% 첨가하고, 축합촉매제로서 H2SO4을 전체 중량의 0.001~5wt% 가하여 50~80℃에서 2시간 동안 반응시키는 단계에 의해 제조되는 상기 주재 B부; 및
(c) 폴리아미드 35~50중량%, 폴리옥시프로필렌디아민 10~20중량%, 트리에틸렌테트라아민 3~5중량%, 폴리옥시에틸렌모노올레이트 3~10중량%, 페놀 5~10중량%, 및 물 20-40중량%를 포함하는 경화촉진제;로 이루어지고, 상기 주재 A부와 주재 B부의 혼합비는 1:0.1~0.5의 중량비로 혼합되고, 상기 주재 A부와 주재 B부의 혼합물과 경화촉진제가 1:0.3~0.7의 중량비로 혼합된 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 주재 A부에 사용되는 우레탄 수지는 이 기술분야에서 통상적으로 사용되는 우레탄 수지를 사용할 수 있으며, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르는 반응성 희석제, 전복 껍질 분말은 응집제, 탄산칼슘은 충전제, 폴리옥시에틸렌모노올레이트는 유화제, 페놀은 촉진제로서 각각 기능을 한다. 상기 전복껍질 분말은 평균 입자 직경이 100 메쉬 이하인 것이 효율적인 난연성을 제공하는 점에서 더욱 바람직하게 사용할 수 있다.
특히, 우레탄 수지 45중량%, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르 6중량%, 전복껍질 분말 1.1중량%, 탄산칼슘 2.5중량%, 페놀 0.3중량%, 폴리옥시에틸렌모노올레이트 0.1중량% 및 물 45중량%를 포함하는 우레탄 수지 주재 A부와 티이오에스(TEOS, Tetraethylorthosilicate) : 아연아세테이트(Zinc acetate) : 에탄올(ethanol) : H2O : HCl을 상온에서 1:0.01~5:1~4:1~8:0.01~5의 몰비로 혼합하고 교반하여 pH 3~4의 투명한 쏠(sol)을 얻는 단계 및 상기 쏠에 유기단량체인 글리시돌(Glycidol)을 전체 중량비의 0.01~10wt% 첨가하고, 축합촉매제로서 H2SO4을 전체 중량의 0.001~5wt% 가하여 50~80℃에서 2시간 동안 반응시키는 단계에 의해 제조되는 주재 B부가 1:0.1~0.5의 중량비로 혼합되고, 여기에 경화촉진제로서 폴리아마이드(중량평균분자량 2800) 45중량%, 폴리옥시프로필렌디아민 16중량%, 트리에틸렌테트라아민 5중량%, 폴리옥시에틸렌모노올레이트 5중량%, 페놀 5중량%, 및 물 24중량%를 포함하는 것을 상기 주재 A부와 주재 B부의 혼합물과 경화촉진제가 1:0.5의 중량비로 혼합된 이액형 접착제가 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 주재 B부에서 각 성분의 몰(mole)비는 TEOS를 기준으로 하며, 교반은 4시간 정도가 바람직하다. 이러한 무기질의 세라믹 코팅제는 (주)필스톤의 solbicⓡ-SM25의 상품명으로 상업적으로 입수 가능하다.
상기 난연성 단열재 조성물은 EPS 입자 65.0~75.0중량%, 탈크 3.0~10.0 중량%, 탄산칼슘 3.0~10.0 중량%, 일라이트 분말 3.0~5.0 중량%, 펄라이트 분말 3.0~5.0 중량%, 산화마그네슘 3.0~5.0중량% 및 제올라이트계 규산염 수화물 3.0~5.0중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 EPS 입자의 원료로는 통상의 스티렌 수지를 발포한 것을 입자(beads) 형태로 사용할 수 있다. 이외에, 필요에 따라서, 폴리우레탄, PUR, PIR, 그라스울, 및 미네랄울 중에서 선택된 것을 사용할 수도 있다.
상기 EPS 입자는 난연성 단열재 조성물의 전체 중량을 기준으로 대하여 65.0중량% 미만으로 포함되면 단열재 조성물에 의한 단열성 상승 효과가 미흡해지는 문제가 발생하고, 75.0 중량%를 초과하면 수지의 조성이 과다하여 상대적으로 다른 조성물의 조성비가 미흡해지는 문제가 발생하므로, 65.0~75.0 중량%의 범위 내의 조성비로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 입자의 크기는 달리 제한되는 것은 아니고, 통상의 것을 사용하거나 상업적으로 시판되는 것을 사용할 수 있다. 상기 입자의 형성 기술은 당해 분야에서 흔히 사용되는 기술내용에 속하는 것이므로 이들의 상세한 설명은 생략한다.
상기 탈크, 탄산칼슘, 일라이트 및 펄라이트 분말은 난연성을 부여하는 충진제로서 사용되는 성분들로서, 상기 설정한 범위 내에서 바람직한 물리적 강도와 난연성을 제공할 수 있다.
상기 활석(talc)은 규산염 광물로서, 단사정계에 속하며, 무르고 광택이 있고 백색 또는 녹회색을 띈다. 이러한 활석은 열에 강한 성질이 있어 전기절연제, 도료, 활제, 도자기, 제지, 내화재, 보온재 등에 쓰이며, 본 발명에서는 분말상의 소성된 활석을 방염제로서 사용한다.
상기 탄산칼슘는 석회석, 대리석, 방해석, 선석, 백악, 빙주석, 조개껍질, 달걀 껍질, 산호의 주성분이다. 탄산이온과 칼슘이온이 만나 생성되는 흰색 물질로서 물에 잘 녹지 않아 수용액 상에서 침전한다.
상기 일라이트(illite)는 단사정계에 속하는 미세한 운모족 광물이며, 경도가 1~2이고, 비중이 2.6~2.9이다. 또한, 2(-)가 전하를 띄기 때문에 각종 중금속을 흡착 분해시키는 기능이 있고, 바이러스, 박테리아, 곰팡이 등의 정균작용 및 공기 중의 유독가스와 악취의 흡착, 탈취기능이 있다.
퍼라이트(perlite)는 화산 활동으로 발생한 용암이 급속히 냉각되어 생성된 유리질 암석인 진주암으로 2.5%의 결정수를 함유하고 있고, 871℃ 이상의 온도로 급속히 가열하면 상기 결정수가 기화되면서 가벼운 다공성 입자로 팽창된 팽창 퍼라이트(Expanded Perlite)가 되며, 통상적으로 퍼라이트는 팽창 퍼라이트를 이른다.
제올라이트계 규산염 수화물은 표면에 노출되는 수산화기와 같은 작용기를 금속으로 치환한 제올라이트계 규산염 수화물을 사용하여 보다 우수한 난연성을 제공할 수도 있다. 즉, 제올라이트계 규산염 수화물의 수산화기와 같은 작용기를 Cu, Co, Fe, Ni 또는 Zn으로 치환한 경우, 제올라이트계 규산염 수화물의 세공의 크기를 줄이는 효과와 상기 종류의 치환 금속 입자에 의한 난연성을 부가적으로 실현하여 난연성 조성액의 난연성을 더욱 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제올라이트계 규산염 수화물은 포자사이트(faujasite, FAU), 캐버자이트(chabazite, CHA) 또는 페리어라이트(ferrierite, FER) 구조 유형 중 어느 하나 이상의 것을 이용할 수 있다.
포자사이트형 제올라이트로는 치환 또는 미치환의 제올라이트 X, Y, 및 SAPO-37 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 캐버자이트형 제올라이트로는 치환 또는 미치환의 AlPO-34, CoAPO-44, CoAPO-47, SAPO-34, 및 SAPO-47 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 페리어라이트형 제올라이트로는 치환 또는 미치환의 ZSM-35, NU-23 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 충진제 성분들은 난연성 조성액의 사용 용도에 따라 다양한 입자 크기의 것을 이용 가능하나, 10~400㎛의 평균 입자직경을 가지는 것을 이용하는 것이 바람직하다.
이어서, 접착제 조성물과 난연성 단열재 조성물을 교반통(30)에서 균질하게 혼합한 후, 이들 원료를 성형틀(40)에 주입하여 성형가공할 수 있다.
통상 상기 단열재의 성형틀(40)은 일반적인 단열재 형태의 성형홈이 형성되는 구성으로서, 판상의 육면체 형태의 성형홈이 형성되어 있다.
더불어 성형틀은 60~70℃의 열을 방출할 수 있도록 구성되어 성형홈에 주입된 단열재 원료가 열에너지로서 성형될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하며, 상기 가열온도로의 성형시에는 단열재 원료를 성형홈에 주입한 후 성형기로 성형홈에 주입된 단열재 원료를 일정 압력으로 가압하고, 가압된 상태를 2~3분간의 유지 시간을 두는 것이 바람직하다.
이때, 규정된 양의 난연성 단열재 조성물을 성형틀(40)을 통과시켜 발포시키면 이중슬릿 컨베이어벨트로 가온·가압 이송되는 과정에서 경화되어 연속적으로 샌드위치 형태의 패널이 형성되게 된다.
그 다음, 압착 단계에서 난연성 단열재가 접착된 패널을 가압 롤러로 압착한다.
마지막으로, 재단 단계에서는 형성된 샌드위치 패널을 일정 길이로 재단한다. 연속적으로 제조되는 샌드위치형 패널(100)은 절단공정에서 절단기를 이용하여 필요한 길이로 절단되어, 절단 패널이 적재되거나 운반된다.
< 실시예 >
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다.
실시예 1: 난연성 샌드위치 패널의 제조
접착제로서 우레탄 수지(POYDO KPU-600, 국도화학) 35 g, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르 10 Kg, 평균 입자 직경이 100 메쉬 이하인 전복껍질 분말 2 Kg, 탄산칼슘 4 Kg, 페놀 1 Kg, 폴리옥시에틸렌모노올레이트 1 Kg 및 물 47 Kg을 포함하는 우레탄 수지 주재 A부와 (주)필스톤의 상온 경화형 solbicⓡ-SM25A 80중량%와 solbicⓡ-SM25B 20 중량%를 혼합한 주재 B부를 2:1의 중량비로 혼합한 것을 주재로 사용하고, 폴리아미드(G-0930EC70, 국도화학) 40 Kg, 폴리옥시프로필렌디아민 15 Kg, 트리에틸렌테트라아민 4 Kg, 폴리옥시에틸렌모노올레이트 5 Kg, 페놀 7 Kg 및 물 29 Kg을 포함하는 경화촉진제를 사용하여, 주재와 경화촉진제를 2:1의 중량비로 혼합하여 사용하였다.
한편, 난연성 단열재 조성물로서, 평균입자직경이 1mm인 EPS 입자(동일수지) 1,050Kg, 탈크 분말(입자직경 80메쉬) 35 Kg, CaCO3 35 Kg, 일라이트 분말(입자직경 80메쉬) 35 Kg, 펄라이트 분말(입자직경 80메쉬) 35Kg, 산화마그네슘(입자직경 200메쉬) 35Kg 및 Co-제올라이트 Y(입자직경 200 메쉬) 35Kg을 포함하는 상기 접착제가 첨가된 교반기가 구비된 혼합기에 첨가하여 균일하게 교반시킨 후, 상기 혼합물들을 성형기에 투입하여 연속식으로 샌드위치 패널을 제조하였다.
시험예 1: 접착력 시험
상기 실시예 1에서 사용된 접착제 조성을 이용하여 시험 시편(시험규격 KSF 4918)을 제조하여 접착력을 시험한 결과, 접착력은 35.0kgf/㎠의 결과를 나타내어 강력한 접착력이 확인되었다.
시험예 2: 불연성 시험 및 유해성 시험
상기 실시예 1에서 사용된 단열재 조성물을 이용하여 지름 45mm, 높이 50mm의 시편으로 만든 후 20분간 가열함으로써 테스트하였고 그 결과를 다음의 표 1에 나타내었다.
시험항목 결과 판정 기준 시험방법
난연성 시험 14.5 30% 이하 KS F 2271와 KS F ISO 1182 및 KS F ISO 5660-1
가스 유해성 시험 17:35 9:00 이상 EN ISO 1182
상기 표 1의 시험 결과로 부터 확인되는바와 같이 본 발명에 따라 제조된 난연 조성물은 규정된 난연성 및 유해성의 요건이 모두 만족되는 것으로 확인되었다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 샌드위치 패널 110: 언코일러부
120: 롤포밍기
10: 상판 20: 하판
30: 교반기 40: 성형기

Claims (4)

  1. 샌드위치 패널의 제조 방법에 있어서,
    언코일러에서 언코일링되는 강판을 롤포밍기를 통해 상판과 하판을 롤포밍하고, 밴딩 및 펀칭 장치를 거치면서 밴딩 가공을 수행하는 상판과 하판의 성형 단계;
    이송되는 상판과 하판 사이에 위치된 성형기에 접착제와 혼합된 난연성 단열재를 투입하여 단열재를 성형하는 단계;
    성형된 단열재를 이송되는 상판과 하판 사이에 투입하고, 난연성 단열재가 접착된 패널을 가압 롤러로 압착하는 단계; 및
    형성된 샌드위치 패널을 일정 길이로 재단하는 단계;를 포함하고,
    상기 접착제는
    (a) 우레탄 수지 35~50중량%, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르 5~10중량%, 평균 입자 직경이 100 메쉬 이하인 전복껍질 분말 0.5~2중량%, 탄산칼슘 1~5중량%, 페놀 0.1~1중량%, 폴리옥시에틸렌모노올레이트 0.05~1중량% 및 물 40~50중량%를 포함하는 우레탄 수지 주재 A부;
    (b) 티이오에스(TEOS, Tetraethylorthosilicate) : 아연아세테이트(Zinc acetate) : 에탄올(ethanol) : H2O : HCl을 상온에서 1:0.01~5:1~4:1~8:0.01~5의 몰비로 혼합하고 교반하여 pH 3~4의 투명한 쏠(sol)을 얻는 단계 및 상기 쏠에 유기단량체인 글리시돌(Glycidol)을 전체 중량비의 0.01~10wt% 첨가하고, 축합촉매제로서 H2SO4을 전체 중량의 0.001~5wt% 가하여 50~80℃에서 2시간 동안 반응시키는 단계에 의해 제조되는 주재 B부; 및
    (c) 폴리아미드 35~50중량%, 폴리옥시프로필렌디아민 10~20중량%, 트리에틸렌테트라아민 3~5중량%, 폴리옥시에틸렌모노올레이트 3~10중량%, 페놀 5~10중량%, 및 물 20-40중량%를 포함하는 경화촉진제;로 이루어지고, 상기 주재 A부와 주재 B부의 혼합비는 1:0.1~0.5의 중량비로 혼합되고, 상기 주재 A부와 주재 B부의 혼합물과 경화촉진제가 1:0.3~0.7의 중량비로 혼합된 이액형 접착제인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 접착제와 난연성 단열재는 먼저 교반기내에 접착제를 분사하는 단계 및 난연성 단열재 조성물을 첨가하여 접착제와 단열재를 혼합하는 단계에 의해 혼합된 후 성형기에 투입되어 성형되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 제조 방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 난연성 단열재 조성물은 EPS 입자 65.0~75.0중량%, 탈크 3.0~10.0 중량%, 탄산칼슘 3.0~10.0 중량%, 일라이트 분말 3.0~5.0 중량%, 펄라이트 분말 3.0~5.0 중량%, 산화마그네슘 3.0~5.0중량% 및 제올라이트계 규산염 수화물 3.0~5.0중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 제조 방법.
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