KR102266935B1 - 건축용 패널 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건축용 패널 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 높은 강도와 내구성을 유지하면서 단가를 낮출 수 있는 건축용 패널 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 폴리프로필렌(PP) 시트로 마감되는 건축용 패널의 제조방법으로서, 복수의 통공이 형성되어 있는 코어 구조체에 폴리우레탄폼을 도포하여 폴리우레탄층을 형성하고, 부직포를 매개로 하여 폴리프로필렌 시트를 폴리우레탄층 표면에 부착시키는 것을 특징으로 한다.

Description

건축용 패널 제조방법{Manufacturing method for construction panel}
본 발명은 건축용 패널 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 높은 강도와 내구성을 유지하면서 단가를 낮출 수 있는 건축용 패널 제조방법에 관한 것이다.
건축용 패널은 주택의 건축이나 공장 등의 건물 건축시 내, 외부벽면을 마감하는데 사용되며, 조립식으로서 시공이 간편하여 공가기간을 단축하고 시공비용을 절감할 수 있는 이점이 있어 널리 사용되고 있다.
또한, 우레탄, EPS 등 유기물 폼 패널은 높은 단열성능에 의한 에너지절약과 경량화에 의한 시공의 용이성 및 저렴한 비용에 의한 낮은 공사비 등과 같은 많은 장점으로 인하여 오늘날 건축공사에서 널리 사용되고 있다.
한편, 우레탄 접착제는 서로 다른 특성을 갖는 구조물을 서로 접착하는데 이용된다. 이러한 우레탄 접착제는 종이, 유리, 철판, 합성수지 등 다양한 소재와의 접착성이 우수하고, 내약품성, 내구성, 흡음성, 치수 안정성, 신장률 등의 물리 화학적 특성이 우수하므로, 건축물의 내, 외벽 및 바닥 접착제로서 유용하게 사용되고 있다.
예를 들면, 건축물의 벽체 등으로 사용되는 경량 허니컴 샌드위치 패널에 있어서, 알루미늄, 종이, 합성수지 등으로 이루어진 허니컴 코어의 상하부에 알루미늄, 철판 등으로 이루어진 스킨층이 폴리우레탄 접착제로 부착된다. 또한, 폴리우레탄 접착제를 이용하여, 합판, 파티클 보드 등의 기재에 화장 시트 등을 접착하여, 패널의 미관 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
건축용 패널 중의 하나로서 건축용 거푸집 패널이 있다.
일반적으로 철근콘크리트 구조로 시공되는 보, 벽체, 기둥 및 슬라브 등의 건축 및 토목구조물에는 거푸집을 이용하여 시공한다. 즉 구조물에 따라 철근을 먼저 배근하고 거푸집을 설치하여 콘크리트를 타설 및 양생시켜 시공하거나, 거푸집을 먼저 설치하고 철근 배근 후 콘크리트를 타설 및 양생시켜 시공하였다.
이러한 건축용 거푸집 패널은 경량이면서 강도가 높고 내구성이 우수한 특성이 요구된다.
한편, 종래의 건축용 거푸집 패널은 종이 보드 외부 전체에 폴리프로필렌 필름을 라미네이팅시키는 라미네이팅공정을 포함하여 패널 외부 표면을 폴리프로필렌 필름으로 마감하였다.
그러나 폴리프로필렌 필름은 부착 표면의 소재에 따라 부착이 잘 되지 않기 때문에 폴리프로필렌 필름을 부착할 수 있는 소재가 제한적이다. 특히, 폴리프로필렌과 폴리우레탄은 접착이 잘 되지 않는다.
대한민국 공개특허공보 제10-2019-0049320호(2019.05.09.) 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0096250호(2016.08.16.) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0010782호(2012.02.06.)
본 발명의 건축용 패널 제조방법은 높은 강도와 내구성을 유지하면서 단가를 낮출 수 있고, 폴리우레탄폼을 도포한 후 폴리우레탄 표면에 폴리프로필렌 시트를 용이하게 부착할 수 있는 건축용 패널 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 건축용 패널 제조방법은, a) 폴리프로필렌(PP) 복합시트를 준비하는 단계; b) 복수의 통공이 형성되어 있는 코어 구조체 양면에 유리섬유를 도포하여 유리섬유층을 형성하는 단계; c) 상기 유리섬유층 표면에 폴리우레탄폼을 도포하여 폴리우레탄층을 형성하는 단계; d) 열압착금형을 이용하여 상기 폴리우레탄층 표면에 상기 폴리프로필렌 복합시트를 부착시키는 단계를 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 폴리프로필렌 복합시트는 일체로 형성된 폴리프로필렌 시트와 부직포층으로 이루어지고, 상기 단계 d)에서 상기 부직포층과 폴리우레탄층이 서로 부착된다.
그리고 상기 유리섬유층에는 다수의 공극이 형성되고, 상기 폴리우레탄폼은 상기 공극을 통해 상기 통공으로 침투하여 경화된다.
구체적으로 상기 유리섬유의 도포량은 430~470g/㎡이다.
구체적으로 상기 폴리우레탄폼의 도포량은 1700~1800g/㎡이다.
그리고 상기 코어 구조체는 폴리프로필렌 스트로우(PP straw) 집합체이거나 벌집구조의 알루미늄 구조체이다.
본 발명의 건축용 패널 제조방법은 높은 강도와 내구성을 유지하면서 단가를 낮출 수 있는 건축용 패널을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 건축용 패널 제조방법은 폴리프로필렌 복합시트를 폴리프로필렌 시트와 부직포층으로 형성하여 부직포층이 폴리우레탄층에 부착되도록 함으로써 폴리프로필렌 시트를 폴리우레탄층이 형성된 표면에 용이하게 부착시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 제작된 건축용 패널의 단면구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건축용 패널 제조방법을 순서대로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유리섬유층을 확대하여 나타낸 도면.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 건축용 패널은 도 1에 도시된 바와 같이, 코어 구조체(100)를 중심으로 유리섬유층(200), 폴리우레탄층(300), 폴리프로필렌 복합시트(400)가 적층된 구조로 구성된다. 구체적으로 폴리우레탄폼(foam)은 일부분이 유리섬유층(200)에 형성되어 있는 공극(210)을 통해 코어 구조체(100)에 형성되에 있는 통공(110)으로 침투하여 경화된다. 그리고 폴리프로필렌 복합시트(400)는 폴리프로필렌 시트(410)와 부직포층(420)으로 이루어지며, 부직포층(420)이 폴리우레탄층(300)과 접착된다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 건축용 패널 제조방법을 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 건축용 패널 제조방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 폴리프로필렌 복합시트(400) 준비단계, 유리섬유층(200) 형성단계, 폴리우레탄층(300) 형성단계, 폴리프로필렌 복합시트(400) 부착단계로 이루어진다.
a) 폴리프로필렌(PP) 복합시트 준비단계
폴리프로필렌 복합시트(400)는 일체로 형성된 폴리프로필렌 시트(410)와 부직포층(420)으로 이루어진다. 폴리프로필렌 시트(410)는 폴리우레탄층(300)과의 직접 접착이 어렵기 때문에, 폴리프로필렌 시트(410) 표면에 부직포층(420)을 부착하여 형성된 폴리프로필렌 복합시트(400)를 미리 준비한다.
b) 유리섬유층(200) 형성단계
유리섬유층(200) 형성단계는 코어 구조체(100) 양면에 유리섬유를 도포하여 유리섬유층(200)을 형성한다. 유리섬유층(200)은 Glass chop mat이다. 코어 구조체(100)에는 코어 구조체(100)의 양면을 관통하는 복수의 통공(110)이 형성된다.
여기서, 코어 구조체(100)는 폴리프로필렌 스트로우(PP straw) 집합체이거나 벌집구조의 알루미늄 구조체가 될 수 있다.
코어 구조체(100)가 폴리프로필렌 스트로우 집합체일 경우, 코어 구조체(100)에는 지름 약 8mm의 원형 통공(110)이 형성된다.
코어 구조체(100)가 벌집구조의 알루미늄 구조체일 경우, 코어 구조체(100)에는 한 변의 길이가 약 40㎛인 육각형 통공(110)이 형성된다.
상술한 바와 같은 코어 구조체(100)의 양면에 유리섬유를 도포하면, 통공(110)을 덮는 유리섬유층(200)이 형성된다. 이때, 유리섬유층(200)에는 비정형의 불규칙한 다수의 공극(210)이 형성된다. 이러한 유리섬유층(200) 형성단계에서 코어 구조체(100) 표면에 도포되는 유리섬유의 도포량은 430~470g/㎡이다. 본 발명의 실시예에서 가장 바람직한 유리섬유의 도포량은 450g/㎡이다. 유리섬유층(200)은 유리섬유층(200)에 형성된 공극(210)을 통해 통공(110)으로 폴리우레탄폼이 침투되도록 한다.
유리섬유의 도포량이 470g/㎡을 초과할 경우, 유리섬유층(200)에 형성되는 공극(210)의 평균 크기가 본 발명의 건축용 패널의 최적의 성능을 위하여 요구되는 바람직한 공극(210)의 크기보다 매우 작아지기 때문에 공극(210)을 통해 통공(110)으로 침투되는 폴리우레탄폼의 양이 급격히 줄어들게 된다. 이에 따라 코어 구조체(100)와 폴리우레탄폼의 결합강도 및 건축용 패널의 구조적 강도가 낮아지는 문제점이 있다.
유리섬유의 도포량이 430g/㎡ 미만일 경우, 유리섬유층(200)에 형성되는 공극(210)의 평균 크기가 본 발명의 건축용 패널의 최적의 성능을 위하여 요구되는 바람직한 공극(210)의 크기보다 매우 커지기 때문에 공극(210)을 통해 통공(110)으로 침투되는 폴리우레탄폼의 양이 급격히 증가하게 된다. 이에 따라 필요한 양보다 훨씬 많은 폴리우레탄폼이 소요됨으로써 건축용 패널의 성능 증가 대비 필요이상으로 소재가 낭비되고 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
c) 폴리우레탄층(300) 형성단계
폴리우레탄층(300) 형성단계는 유리섬유층(200) 표면에 폴리우레탄폼을 도포하여 폴리우레탄층(300)을 형성한다. 전술한 바와 같이, 폴리우레탄폼은 유리섬유층(200)에 형성된 공극(210)을 통해 통공(110)으로 침투하여 경화된다. 이에 따라 코어 구조체(100)와의 결합강도가 및 건축용 패널의 구조적 강도가 향상된다. 구체적으로 유리섬유층(200) 표면에 도포되는 폴리우레탄폼의 도포량은 1700~1800g/㎡이다. 본 발명의 실시예에서 가장 바람직한 폴리우레탄폼의 도포량은 1750g/㎡이다.
폴리우레탄폼의 도포량이 1700g/㎡ 미만이면, 공극(210)을 통해 통공(110)으로 침투하는 폴리우레탄폼의 양이 감소하여 요구되는 코어 구조체(100)와의 결합강도 및 구조적 강도를 만족시키기 어렵다.
폴리우레탄폼의 도포량이 1800g/㎡을 초과하면 공극(210)을 통해 통공(110)으로 침투하는 폴리우레탄폼의 양의 필요이상으로 증가하기 때문에 소재의 낭비 및 비용 증가의 문제가 있다.
d) 폴리프로필렌 복합시트(400) 부착단계
폴리프로필렌 복합시트(400) 부착단계는 열압착금형을 이용하여 폴리우레탄층(300) 표면에 폴리프로필렌 복합시트(400)를 부착시킨다. 즉 양면에 유리섬유층(200) 및 폴리우레탄층(300)이 일체로 형성된 코어 구조체(100)를 열압착금형에 투입한 후 폴리프로필렌 복합시트(400)를 부착시킨다. 열압착금형의 가압에 의해 코어 구조체(100)가 압착됨으로써, 건축용 패널의 두께는 가압 전 코어 구조체(100)의 두께와 동일한 두께가 된다. 그리고 코어 구조체(100)가 압착되면서 통공(110)의 양단에 주름이 발생하여 폴리우레탄폼과의 결합강도가 상승한다.
전술한 바와 같이 폴리프로필렌 시트(410)는 폴리우레탄층(300)과의 직접 접착이 어렵기 때문에, 폴리프로필렌 시트(410) 표면에 부직포층(420)을 부착하여 부직포층(420)과 폴리우레탄층(300)이 서로 부착되도록 한다.
본 발명의 건축용 패널은 양면에 폴리프로필렌 복합시트(400)가 부착되거나 어느 한 면에만 폴리프로필렌 복합시트(400)가 부착될 수 있다.
본 발명에 따른 건축용 패널 제조방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100 : 코어 구조체,
110 : 통공,
200 : 유리섬유층,
210 : 공극,
300 : 폴리우레탄층,
400 : 폴리프로필렌 복합시트,
410 : 폴리프로필렌 시트,
420 : 부직포층,

Claims (6)

  1. 삭제
  2. a) 폴리프로필렌(PP) 복합시트를 준비하는 단계;
    b) 복수의 통공이 형성되어 있는 코어 구조체 양면에 유리섬유를 도포하여 유리섬유층을 형성하는 단계;
    c) 상기 유리섬유층 표면에 폴리우레탄폼을 도포하여 폴리우레탄층을 형성하는 단계;
    d) 열압착금형을 이용하여 상기 폴리우레탄층 표면에 상기 폴리프로필렌 복합시트를 부착시키는 단계를 포함하여 이루어지되,
    상기 폴리프로필렌 복합시트는 일체로 형성된 폴리프로필렌 시트와 부직포층으로 이루어지고, 상기 단계 d)에서 상기 부직포층과 폴리우레탄층이 서로 부착되며;
    상기 유리섬유층에는 다수의 공극이 형성되고,
    상기 폴리우레탄폼은 상기 공극을 통해 상기 통공으로 침투하여 경화되는 것을 특징으로 하는 건축용 패널 제조방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 유리섬유의 도포량은 430~470g/㎡인 것을 특징으로 하는 건축용 패널 제조방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 폴리우레탄폼의 도포량은 1700~1800g/㎡인 것을 특징으로 하는 건축용 패널 제조방법.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 코어 구조체는 폴리프로필렌 스트로우(PP straw) 집합체이거나 벌집구조의 알루미늄 구조체인 것을 특징으로 하는 건축용 패널 제조방법.
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