KR102152450B1 - 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관의 제조방법 및 이에 의해 제조된 다층구조의 알루미늄 배관 - Google Patents

에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관의 제조방법 및 이에 의해 제조된 다층구조의 알루미늄 배관 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관의 제조방법 및 이에 의해 제조된 다층구조의 알루미늄 배관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인발, 세척 및 스크래치 공정을 필수로 수행함으로써 진원도 및 배관의 눌림 현상을 방지하고 접착층 및 수지층을 각각 적정두께로 균일하게 코팅함으로써 알루미늄 배관과 수지층 간의 접착강도가 향상되어 기존 동 배관에 비해 배관의 박리강도 및 내압강도가 향상된 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관의 제조방법 및 이에 의해 제조된 다층구조의 알루미늄 배관에 관한 것이다.

Description

에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관의 제조방법 및 이에 의해 제조된 다층구조의 알루미늄 배관{METHOD FOR MANUFACTURING MULTI LAYERED ALUMINIUM PIPE FOR AIR CONDITIONER AND MULTI LAYERED ALUMINIUM PIPE PRODUCED THEREBY}
본 발명은 배관의 작업성 및 내부식성이 우수하며, 기존 동 배관에 비해 박리강도 및 내압강도가 향상된 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관의 제조방법 및 이에 의해 제조된 다층구조의 알루미늄 배관에 관한 것이다.
가정용 또는 산업용 에어컨의 실외기와 실내기를 연결하기 위해 기존에는 동 배관을 사용하여 연결하였다. 전세계 광물 자원 거래소인 LME 시세에 따르면 동은 기간산업 비철금속으로 가격의 변동이 큰 소재이다. 이에 따라 에어컨 연결 배관용인 동 배관을 대체할 소재로 낮은 열전도도와 가볍고 가공성이 우수한 알루미늄 배관이 고려되고 있다.
그러나 알루미늄 배관은 부식에 약한 단점이 있다. 배관 연결 부위가 부식되는 단점을 보완하기 위해 연결 부위만을 동 배관으로 사용하고 배관의 대부분을 차지하는 중간 부분은 알루미늄 배관을 사용하여 두 배관을 물리적인 힘으로 압착하여 만든 에어컨 배관 제품이 시중에 유통되고 있다.
종래 한국공개특허 제20-2008-0002975호는 에어컨과 실외기의 냉매가스 순환작용을 원활하게 하기 위하여 에어컨과 실외기를 상호 연결하는 배관 파이프가 일정 길이를 갖는 알루미늄 파이프와 상기 알루미늄 파이프의 양 말단에 연결 설치된 동 파이프로 이루어진 것을 개시하고 있다.
이러한 에어컨 배관 제품은 배관 시공 작업 중 배관을 적당한 길이에서 잘라내어 사용할 수 있으나 동 배관의 용접과는 달리 알루미늄 배관의 용접은 작업이 까다로운 단점을 가지고 있다. 이를 해소하기 위해 알루미늄 배관의 외부에 나일론 계열의 플라스틱 수지를 코팅한 에어컨 배관이 개발되고 있다. 그러나 플라스틱 수지로 표면 코팅된 알루미늄 배관이 기존의 동 배관을 대체하기 위해서는 알루미늄 배관 표면에 코팅된 플라스틱 수지의 접착 강도와 여러 가지 물리적 강도를 동시에 개선하는 것이 요구되는 실정이다.
한국공개특허 제20-2008-0002975호
상기와 같은 문제 해결을 위하여, 본 발명은 인발, 세척, 스크래치 공정을 필수로 포함함으로 인해 진원도를 향상시키고, 배관의 눌림 현상이 방지된 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명은 알루미늄 배관과 수지층 간의 접착력이 우수하여 배관의 박리강도 및 내압강도가 향상된 상기 방법에 의해 제조된 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명에 따른 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관은 인발 다이스로 인발한 후 유해 성분을 소량 함유한 세척제로 세척함으로써 진원도를 향상시키고 배관의 눌림 현상을 방지하는 동시에 인체 및 환경에 대한 안정성 문제를 개선할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관은 물리적으로 배관 표면을 스크래치한 후 적정두께의 접착층 및 수지층을 차례로 균일하게 코팅함으로써 알루미늄 배관과 수지층 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라 가격 경쟁력을 가지며 유연하여 작업성이 우수하고 내부식성을 가지는 동시에 기존 동 배관에 비해 박리강도 및 내압강도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관 제조 장치의 구성도이다. 상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관은 원관 형태의 알루미늄 배관이 언로딩기(10)에서 리와인딩기(120)로 이송되는 동안 인발, 세척, 스크래치, 접착층 코팅 및 수지층 코팅을 차례로 수행하는 자동화된 연속 공정으로 수행될 수 있다. 상기 도 1의 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관 제조 장치는 언로딩기(10), 직선기(20), 인발 다이스기(30), 세척기(40), 건조기(50), 스크래치 발생기(60), 접착제 도포기(70), 고주파 유도 가열기(80), 압출 코팅기(90), 냉각기(100), 인취기(110) 및 리와인딩기(120)를 포함한다.
구체적으로 상기 언로딩기(10)는 알루미늄 배관을 공급하는 장치로 보빈에 감겨진 알루미늄 배관을 직선기(20)로 공급하는 역할을 수행한다. 상기 직선기(20)는 상기 언로딩기(10)의 보빈에 코일형으로 와인딩된 상태에서 풀리는 알루미늄 배관을 직선형으로 펴는 장치로 상기 직선기(20)의 상하부 롤러 사이를 알루미늄 배관이 통과하면서 직선화할 수 있다. 상기 인발 다이스기(30)는 알루미늄 배관의 외경과 내경을 조절하여 배관을 타원 상태가 아닌 일정 두께를 가지는 진원으로 인발하는 장치이다. 상기 인발 다이스기(30)는 인발유의 누출이나 누유 문제로 주변이 오염되지 않도록 밀폐 형태의 외부 케이스 및 오염된 인발유를 필터링하고 순환시켜 재사용하는 보조 시스템을 포함할 수 있다.
상기 세척기(40)는 인발된 알루미늄 배관의 표면에 부착된 이물질을 제거하기 위한 장치이다. 상기 건조기(50)는 상기 세척기(40)를 거친 알루미늄 배관을 건조하기 위한 장치이다. 상기 스크래치 발생기(60)는 상기 알루미늄 배관의 표면에 마이크로 수준의 미세한 스크래치를 형성하는 장치로 배관 표면과 수지층 간의 접착강도를 향상시킬 수 있다. 상기 스크래치 발생기(60)는 스크래치를 발생시키는 브러쉬를 포함할 수 있다. 상기 접착제 도포기(70)는 상기 스크래치된 알루미늄 배관 표면 상에 접착층을 코팅하는 장치이다.
상기 고주파 유도 가열기(80)는 접착층이 코팅된 알루미늄 배관 표면을 적정 온도로 예열하는 장치이다. 상기 압출 코팅기(90)는 수지층 조성물을 압출하여 상기 알루미늄 배관의 접착층 표면을 수지층으로 코팅하는 장치이다. 상기 냉각기(100)는 수지층이 코팅된 알루미늄 배관을 냉각수로 냉각시키는 장치이다. 상기 인취기(110)는 냉각된 알루미늄 배관에 이송력을 제공하여 알루미늄 배관이 원 라인의 연속화된 공정에 따라 이송시키는 장치이다. 상기 리와인딩기(120)는 상기 인취기(110)를 통과한 알루미늄 배관을 보빈에 감아 권취하는 장치이다.
본 발명의 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관은 상기 도 1의 제조 장치를 차례로 통과하여 연속 공정에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로 상기 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관의 제조방법은 (S1) 인발된 알루미늄 배관 제조 단계; (S2) 세척 단계; (S3) 스크래치 형성 단계; (S4) 접착층 형성 단계; (S5) 예열 단계; 및 (S6) 수지층 형성 단계;를 포함한다.
보다 상세하게는 본 발명의 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관의 제조방법은 알루미늄 배관을 인발 다이스에 삽입하여 인발된 알루미늄 배관을 제조하는 단계; 상기 인발된 알루미늄 배관을 세척제로 세척하는 단계; 상기 세척된 알루미늄 배관의 표면에 스크래치를 형성하는 단계; 상기 스크래치된 알루미늄 배관의 표면 상에 접착제 조성물을 도포하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층이 형성된 알루미늄 배관을 고주파 유도 가열기(80)로 예열하는 단계; 및 상기 예열된 알루미늄 배관의 접착층 상에 수지층 조성물을 코팅하여 수지층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관의 제조방법에 대해 각 단계별로 상세히 설명하면 다음과 같다.
1) (S1) 인발된 알루미늄 배관 제조 단계
상기 (S1) 인발된 알루미늄 배관 제조 단계는 알루미늄 배관을 인발 다이스에 삽입하여 인발된 알루미늄 배관을 제조하는 단계일 수 있다. 일반적으로 사용되는 인발 다이스는 큰 구경의 배관에서 그 구경보다 작은 치수로의 배관을 뽑아내는 설비를 말한다. 본 발명에서는 상기 인발 다이스로 진원도를 향상시키기 위해 인입 구경의 치수와 배출 구경의 치수가 동일한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 일반적으로 보빈에 감겨있는 알루미늄 배관이 언로딩기(10)에서 직선기(20)를 통과하여 직선화되지만 내부에 응력이 잔존하고 진원에서 벗어난 타원 상태에 있어 진원도 보장이 어려운 문제가 있다. 본 발명에서는 이를 보완하기 위해 직선기(20)와 세척기(40) 구간 사이에 인발 다이스를 설비하여 상기 (S1) 단계와 같이 알루미늄 배관이 동일한 두께의 진원으로 인발하는 공정을 수행할 수 있다. 또한 상기 알루미늄 배관은 보빈에 권취되어 운송되기 때문에 권취되는 동안 배관의 진원도 왜곡과 배관의 눌림이 발생하는데 상기 (S1) 단계를 통해 인발 다이스로 인발함으로써 진원도를 향상시키고 배관의 눌림 현상을 방지할 수 있다.
2) (S2) 세척 단계
상기 (S2) 세척 단계는 상기 인발된 알루미늄 배관을 세척제로 세척하는 단계일 수 있다. 기존의 알루미늄 배관을 세척하는 세척제는 인체에 유해한 유독 성분을 대량 포함하며, 휘발성이 강하여 호흡기 질환을 일으키는 문제가 있었다. 이를 개선하기 위해 본 발명에서는 기존의 세척제에 비해 상대적으로 인체 유해성이 낮은 성분들을 함유한 세척제를 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 세척제는 탄산다이메틸 50~70 중량%, 메틸렌클로라이드 25~40 중량% 및 염소계 안정제 1~10 중량%를 포함할 수 있다. 상기 염소계 안정제는 이산화염소인 것을 사용할 수 있다. 이러한 상기 세척제는 기존 세척제에 비해 유해성분을 소량 함유하고 있어 상대적으로 환경오염을 저감시킬 수 있다. 상기 (S2) 단계는 상기 인발된 알루미늄 배관을 세척제로 세척함으로써 알루미늄 배관 표면에 남아있는 인발유나 먼지와 같은 이물질을 제거할 수 있다. 상기 (S2) 단계 및 (S3) 단계 사이에 상기 세척된 알루미늄 배관을 건조기(50)를 이용하여 열풍식 건조에 의해 건조시킬 수 있다.
3) (S3) 스크래치 형성 단계
상기 (S3) 스크래치 형성 단계는 상기 세척된 알루미늄 배관의 표면에 스크래치를 형성하는 단계일 수 있다. 상기 (S3) 단계는 상기 알루미늄 배관의 표면과 상기 수지층 조성물의 접착력을 향상시키기 위해 접착층 형성 이외에도 스크래치를 형성하는 물리적인 특성을 적용한 것일 수 있다. 상기 (S3) 단계를 통해 상기 알루미늄 배관의 표면은 스크래치되어 엠보싱 형태를 형성할 수 있다. 상기 (S3) 단계는 상기 알루미늄 배관 표면이 0.05~0.3 ㎛ 바람직하게는 0.1~0.3 ㎛, 보다 바람직하게는 0.15~0.25 ㎛, 가장 바람직하게는 0.2 ㎛의 스크래치를 갖도록 처리될 수 있다. 상기 스크래치의 깊이가 0.05 ㎛ 미만이면 알루미늄 배관 표면과 수지층 조성물 간의 접착력이 저하될 수 있다. 반대로 상기 스크래치의 깊이가 0.3 ㎛ 초과이면 스크래치된 표면에 불순물이 부착되거나 접착층의 코팅 두께가 일정하게 형성되지 않아 접착력이 불균일할 수 있다. 상기 (S3) 단계를 통해 상기 알루미늄 배관의 표면을 물리적인 방법에 의해 스크래치를 형성함으로써 상기 알루미늄 배관의 표면과 수지층 조성물 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
4) (S4) 접착층 형성 단계
상기 (S4) 접착층 형성 단계는 상기 스크래치된 알루미늄 배관의 표면 상에 접착제 조성물을 도포하여 접착층을 형성하는 단계일 수 있다. 기존에는 자유낙하 방식으로 점성이 낮은 1액형 접착제를 도포하여 알루미늄 배관 표면에 접착제를 도포하는 방법으로 실시하였다. 그러나 이러한 방법으로는 상기 알루미늄 배관의 표면에 접착제가 고르게 도포되지 않고 누락되는 구간이 발생하는 문제가 있었다. 본 발명에서는 상기 (S4) 단계에서 상기 스크래치된 알루미늄 배관의 표면에 접착제 조성물을 스프레이 코팅, 그라비아 코팅, 캐스팅 또는 닥터 블레이드 방식으로 도포하여 접착층을 형성할 수 있다. 바람직하게는 스프레이 코팅 방식에 의해 도포할 수 있다. 상기 스프레이 코팅 방식은 상기 접착제 조성물을 스프레이 노즐을 통해 분사하여 스크래치된 알루미늄 배관의 표면에 균일하게 도포시켜 접착강도를 향상시킬 수 있다.
상기 (S4) 단계에서 상기 접착제 조성물은 비스페놀계 수지 12~20 중량%; 톨루엔 40~50 중량%; 및 메틸에틸케톤 30~40 중량%;를 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 접착제 조성물은 비스페놀계 수지 13~19 중량%; 톨루엔 43~49 중량%; 및 메틸에틸케톤 32~38 중량%;를 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 접착제 조성물은 비스페놀계 수지 16~18 중량%; 톨루엔 45~48 중량%; 및 메틸에틸케톤 34~36 중량%;를 포함할 수 있다. 가장 바람직하게는 상기 접착제 조성물은 비스페놀계 수지 18 중량%; 톨루엔 47 중량%; 및 메틸에틸케톤 35 중량%;를 포함할 수 있다. 특히 상기 접착제 조성물 중 비스페놀계 수지는 접착성뿐만 아니라 내구성도 우수하여 금속 재료의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로 상기 비스페놀계 수지는 에피클로로하이드라 비스페놀 A 수지인 것일 수 있다.
상기 접착층은 코팅 두께가 0.01~1 mm, 바람직하게는 0.05~0.8 mm, 보다 바람직하게는 0.08~0.5 mm, 가장 바람직하게는 0.1 mm인 것일 수 있다. 상기 접착층의 코팅 두께가 0.01 mm 미만이면 알루미늄 배관의 표면과 수지층 조성물 간의 접착력이 저하될 수 있다. 반대로 상기 접착층의 코팅 두께가 1 mm 초과이면 더 이상의 접착력 향상 효과를 기대할 수 있다.
5) (S5) 예열 단계
상기 (S5) 예열 단계는 상기 접착층이 형성된 알루미늄 배관을 고주파 유도 가열기(80)로 예열하는 단계인 것일 수 있다. 상기 (S5) 단계는 상기 접착층이 형성된 알루미늄 배관이 고주파 유도 가열기(80)를 통과하면서 예열되어 배관의 표면 온도를 상승시킬 수 있다. 상기 (S5) 단계는 고주파 유도 가열기(80)를 이용하여 상기 알루미늄 배관의 표면을 100~200 ℃, 바람직하게는 110~180 ℃, 보다 바람직하게는 130~160 ℃, 가장 바람직하게는 150 ℃의 온도로 예열시킬 수 있다. 상기 (S5) 단계는 기존 공정 대비 상대적으로 낮은 온도에서 접착층과 수지층을 서로 견교하게 접착시킬 수 있다. 상기 온도 범위를 벗어나게 되면 접착층과 수지층 간의 접착력이 저하될 수 있다.
6) (S6) 수지층 형성 단계
상기 (S6) 수지층 형성 단계는 상기 예열된 알루미늄 배관의 접착층 상에 수지층 조성물을 코팅하여 수지층을 형성하는 단계인 것일 수 있다. 상기 수지층 조성물은 상기 알루미늄 배관의 접착층 상에 형성되어 배관 표면의 부식을 방지하고, 배관의 박리강도 및 내압강도를 향상시킬 수 있다. 바람직하게는 상기 수지층 조성물은 폴리아미드 6, 폴리아미드 12 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있고, 가장 바람직하게는 폴리아미드 6 및 폴리아미드 12의 혼합물인 것을 사용할 수 있다. 이때, 상기 혼합물은 폴리아미드 6 및 폴리아미드 12가 1:1 중량비로 혼합된 것일 수 있다. 상기 수지층은 코팅 두께가 0.01~2 mm, 바람직하게는 0.05~1.5 mm, 보다 바람직하게는 0.3~1 mm, 가장 바람직하게는 0.8 mm인 것일 수 있다. 상기 수지층의 코팅 두께가 0.01 mm 미만이면 알루미늄 배관 표면의 내부식성 효과가 미미하고, 박리강도 및 내압강도가 저하될 수 있다. 반대로 상기 수지층의 코팅 두께가 2 mm 초과이면 제조원가가 상승하고 알루미늄 배관의 굽힘성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 본 발명의 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관은 상기 방법에 의해 제조된 것일 수 있다. 본 발명에 따른 다층구조의 알루미늄 배관은 기존 동 배관에 비해 가볍고 가공성이 우수하며 가격이 저렴하여 제조 원가를 절감할 수 있는 이점이 있다. 또한 상기 다층구조의 알루미늄 배관은 접착층 및 수지층이 적정두께로 균일하게 코팅되어 있어 알루미늄 배관과 수지층 간의 접착강도를 개선하여 에어컨용으로 요구되는 수준 이상의 향상된 내압강도를 가질 수 있다. 또한 배관 표면을 수지층으로 균일하게 코팅함으로써 수분으로부터 보호하여 알루미늄 배관의 부식성을 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관은 인발 다이스로 인발한 후 유해 성분을 소량 함유한 세척제로 세척함으로써 진원도를 향상시키고 배관의 눌림 현상을 방지하는 동시에 인체 및 환경에 대한 안정성 문제를 개선할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관은 물리적으로 배관 표면을 스크래치한 후 적정두께의 접착층 및 수지층을 차례로 균일하게 코팅함으로써 알루미늄 배관과 수지층 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라 가격 경쟁력을 가지며 유연하여 작업성이 우수하고 내부식성을 가지는 동시에 기존 동 배관에 비해 박리강도 및 내압강도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관 제조 장치의 구성도이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~4 및 비교예 1~5
[재료성분]
배관 재료는 알루미늄 배관을 준비하였다. 세척제 조성물로는 탄산다이메틸 65 중량%, 메틸렌클로라이드 30 중량% 및 이산화염소 5 중량%를 혼합하였다. 또한 상기 접착제 조성물은 비스페놀계 수지 18 중량%; 톨루엔 47 중량%; 및 메틸에틸케톤 35 중량%를 혼합하였다. 상기 수지층 조성물은 폴리아미드 6 및 폴리아미드 12가 1:1 중량비로 혼합된 혼합물을 사용하였다.
[제조방법]
언로딩기(10)로 3000~16000 m의 권취 보빈에 감겨있는 알루미늄 배관을 직선기(20)로 이송시켜 상기 직선기(20)를 통과함으로써 코일형의 알루미늄 배관을 직선화하였다. 그 다음 인발 다이스기(30)를 통과시켜 알루미늄 배관의 내경이 3.25 mm이고, 외경이 3.65 mm이며, 두께가 0.4 mm가 되도록 인발하였다. 상기 인발된 알루미늄 배관에 세척제를 분사하여 세척한 후 건조기(50)에서 100 ℃의 온도에서 열풍 건조시켰다. 그 다음 상기 건조된 알루미늄 배관 표면을 스크래치 발생기(60)를 이용하여 하기 표 1과 같은 깊이로 스크래치를 형성하였다. 그런 다음 접착제 도포기(70)로 접착제 조성물을 스프레이 분사하여 접착층을 형성한 후 고주파 유도 가열기(80)로 알루미늄 배관의 표면 온도가 150 ℃가 되도록 예열하였다. 그 다음 수지층 조성물을 압출 코팅기(90)에 투입하여 알루미늄 배관의 접착층 상에 수지층을 형성한 후 냉각기(100)로 이송시켜 15 ℃로 유지되는 냉각수로 냉각시켜 다층구조의 알루미늄 배관을 제조하였다. 그 다음 최대(Max) 45 m/min의 속도로 인취기(110)를 통과시킨 후 리와인딩기(120)로 400~2000 m의 권취 보빈에 알루미늄 배관을 감았다. 이때, 접착층의 코팅 두께는 0.1 mm 였으며, 수지층의 코팅 두께는 0.8 mm로 형성하였다. 다만, 비교예 1은 인발 다이스기(30)를 이용한 인발 공정을 수행하지 않았고, 비교예 4는 스크래치 발생기(60)를 이용한 스크래치 공정을 수행하지 않았다. 또한 비교예 5는 세척제로 염화메틸렌을 사용하였다.
Figure 112019080492467-pat00001
실시예 5~13 및 비교예 6~10
상기 실시예 3과 동일한 방법으로 실시하되, 접착층 및 수지층의 코팅 두께를 하기 표 2와 같이 각각 다르게 하여 다층구조의 알루미늄 배관을 제조하였다.
Figure 112019080492467-pat00002
실험예 1: 공정조건에 따른 물성특성 평가
상기 실시예 1~4 및 비교예 1~5에서 제조된 다층구조의 알루미늄 배관에 대해 물성특성을 평가하기 위해 하기 표 3과 같은 실험방법으로 측정하였다. 그 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
Figure 112019080492467-pat00003
Figure 112019080492467-pat00004
상기 표 4의 결과에 의하면, 상기 실시예 1~4의 경우 인발, 세척 및 스크래치 공정을 모두 수행함으로 인해 요구하는 물성수준에 적합한 수치를 나타냄을 확인하였다. 특히, 스크래치의 깊이 차이가 박리강도뿐만 아니라 내압강도, 진원도 오차 및 코팅두께 오차에도 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.
이에 반해, 상기 비교예 1~4의 경우 인발 공정을 실시하지 않거나, 스크래치의 깊이에 따라 박리강도 및 내압강도가 크게 저하되었고, 진원도 및 코팅두께의 오차범위가 커지는 것을 확인하였다. 또한 상기 비교예 5의 경우 대체로 개발목표 기준에 적합한 물성 수준을 보였으나, 세척제로 염화메틸렌을 사용함으로 인해 작업자의 건강에 유해한 성분들이 대량 검출되었다.
실험예 2: 접착층 및 수지층의 코팅두께에 따른 물성특성 평가
상기 실시예 5~13 및 비교예 6~10에서 제조된 다층구조의 알루미늄 배관에 대해 물성특성을 평가하기 위해 상기 표 3과 동일한 방법으로 측정하였다. 그 결과는 하기 표 5에 나타내었다.
Figure 112019080492467-pat00005
상기 표 5의 결과에 의하면, 상기 실시예 5~13의 경우 접착층 및 수지층을 적정 두께로 코팅함으로써 박리강도 및 내압강도가 우수한 수치를 보였으며, 진원도 및 코팅두께의 오차도 요구하는 물성수준에 적합한 것을 확인하였다.
이에 반해, 상기 비교예 6의 경우 기존 1액형의 에폭시 수지를 사용함으로 인해 박리강도 및 내압강도가 낮은 수치를 보였으며, 진원도 및 코팅두께도 요구하는 물성수준을 만족하지 못하였다. 또한 상기 비교예 7은 접착층의 두께가 너무 얇아 박리강도 및 내압강도가 가장 낮은 수치를 보였고, 진원도 및 코팅두께의 오차가 높게 측정되었다.
상기 비교예 8의 경우 박리강도 및 내압강도가 요구하는 물성 수준에는 적합하였으나 그 강도가 더 이상 증가하지 않았고, 접착층의 두께가 두꺼워 진원도 및 코팅두께의 오차가 높은 것을 확인하였다.
상기 비교예 9의 경우 수지층의 두께가 너무 얇아 대체적으로 박리강도 및 내압강도가 낮았으며, 수분이 얇은 수지층을 투과하여 알루미늄 배관 표면을 부식시켰다. 상기 비교예 10은 수지층의 두께가 두꺼워 박리강도 및 내압강도는 우수한 편이었으나 진원도 및 코팅두께의 오차가 증가하였고, 알루미늄 배관의 굽힘성이 저하되었다. 이를 통해 접착층 및 수지층의 코팅두께와 구성성분에 따라 박리강도, 내압강도, 진원도 오차 및 코팅두께 오차에 미치는 영향이 크다는 점을 알 수 있었다.
10: 언로딩기
20: 직선기
30: 인발 다이스기
40: 세척기
50: 건조기
60: 스크래치 발생기
70: 접착제 도포기
80: 고주파 유도 가열기
90: 압출 코팅기
100: 냉각기
110: 인취기
120: 리와인딩기

Claims (7)

  1. 알루미늄 배관을 인발 다이스에 삽입하여 인발된 알루미늄 배관을 제조하는 단계;
    상기 인발된 알루미늄 배관을 세척제로 세척하는 단계;
    상기 세척된 알루미늄 배관의 표면에 0.05 ~ 0.3 ㎛ 두께의 스크래치를 형성하는 단계;
    상기 스크래치된 알루미늄 배관의 표면 상에 비스페놀계 수지 12 ~ 20 중량%, 톨루엔 40 ~ 50 중량% 및 메틸에틸케톤 30 ~ 40 중량%로 이루어진 접착제 조성물을 0.01 ~ 1 mm 두께로 도포하여 접착층을 형성하는 단계;
    상기 접착층이 형성된 알루미늄 배관을 고주파 유도 가열기로 130 내지 160℃까지 예열하는 단계; 및
    상기 예열된 알루미늄 배관의 접착층 상에 수지층 조성물을 코팅하여 수지층을 0.01 ~ 2mm 두께로 형성하는 단계;
    를 포함하는 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세척제는 탄산다이메틸 50~70 중량%, 메틸렌클로라이드 25~40 중량% 및 염소계 안정제 1~10 중량%를 포함하는 것인 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수지층 조성물은 폴리아미드 6, 폴리아미드 12 또는 이들의 혼합물인 것인 에어컨용 다층구조의 알루미늄 배관의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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