KR20130129562A

KR20130129562A - 건축용 판넬 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20130129562A
Application number: KR1020120053545A
Authority: KR
Inventors: 김문옥
Original assignee: 김문옥
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2013-11-29

Abstract

본 발명은 건축용 내외장재로 사용할 수 있는 건축용 판넬 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 가볍고 방수성이 뛰어나며 제조가 용이한 건축용 판넬 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 건축용 판넬은 상부판재, 하부판재, 및 상기 하부판재와 상부판재 사이에 하니콤 코어가 형성되고, 상기 건축용 판재의 테두리의 하니콤 코어에는 수지가 충진되어 경화된 것을 특징으로 한다.

Description

건축용 판넬 및 그 제조 방법{PANELS AND MANUFACTURING MEHTODS THEREOF}

본 발명은 건축용 내외장재로 사용할 수 있는 건축용 판넬 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 가볍고 방수성이 뛰어나며 제조가 용이한 건축용 판넬 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

최근 건축용 판넬의 경우, 화재의 위험에 대비하기 위해서 난연성 또는 불연성도 요구되고 있으며, 물기가 많은 곳에서 사용될 수 있는 방수성, 설치가 용이한 접합성이 요구되고 있으나, 이러한 요소들을 전체적으로 충족시킬 수 있는 방안들이 부족한 실정이다.

나무 판재의 경우, 일 측에 돌출부를 형성하고 타측에 요입부를 형성할 수 있어 상호간에 결합이 쉽고, 타카를 이용하여 벽면에 접합시키는 것도 쉽다는 장점이 있으나, 수분에 노출될 경우 썩기 쉽고, 화재의 위험성이 있으며, 파손되기 쉽다는 문제가 있다.

한편, 대리석 판재는 측면 가공이 어려워 상호간에 결합이나 벽체와의 결합이 쉽지 않다는 문제가 있어, 무겁고 작업이 어렵다는 문제가 있다.

또한, 석고 보드 판재의 경우, 화재에 강하나 부서지기 쉬워 측면에 결합부를 가공하기 어렵다는 문제가 있다.

그리고, 철판이나 알루미늄을 이용한 판재의 경우 가공이 어렵고 측면 방수를 위해서는 별도의 마감 작업이 필요하며, 무겁고 가격이 비싸다는 문제가 있다.

이러한 재질에 따른 문제를 해결하기 위해서, 대리석이나 석고보드와 같은 판재의 둘레에 수지나 목재로 액자와 같은 형태로 테두리를 형성하고, 이를 가공하여 상호간에 결착 가능한 부재를 만드는 방법들이 개발되어 왔다. 대한민국 특허출원 제10-2010-0037439호, 대한민국 특허 등록 제1132691호, 대한민국 특허출원 제10-2009-0128970호에는 본 발명자가 개발한 내용들이 기재되어 있다.

그러나, 대리석이나 석고보드와 같은 판재에 수지나 목재를 이용해서 테두리를 형성할 경우, 재질의 이질성으로 인해 사용 중 판재에서 테두리가 떨어지는 문제가 발생하였다. 이를 방지하기 위해 테두리와 판재를 한장의 부직포나 방수 필름으로 함께 덮어주는 방안들이 제시되었지만, 가공 공정이 복잡해지는 문제가 있었다. 특히, 수지를 이용하여 테두리를 형성할 경우, 수지가 경화되는 과정에서 수축하면서 판재가 뒤틀리는 문제가 발생하였다.

이에 따라, 가공이 용이하고 판재의 뒤틀림이 적고 상호간의 결착부를 용이하게 형성할 수 있는 새로운 내외장용 판재에 대한 요구가 계속되어 왔다.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 방수성이 뛰어나고, 상호간에 결착이 용이하며, 가볍고 견고한 새로운 건축용 내외장용 판재를 제공하는 것이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 방수성이 뛰어나고, 상호간에 결착이 용이하며, 가볍고 견고한 새로운 건축용 내외자용 판재를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 방수성이 뛰어나고, 상호간에 결착이 용이하며, 가볍고 견고하고, 뛰어난 외관을 가지는 새로운 판재를 제공하는 것이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 방수성이 뛰어나고, 상호간에 결착이 용이하며, 가볍고 견고하고, 뛰어난 외관을 가지는 새로운 판재를 이용한 문을 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은

하부 판재에 하니콤 코어를 부착하는 단계;

상기 모서리 부위에 형성된 하니콤 코어에 수지를 충진하는 단계; 및

상기 하니콤 코어에 상부 판재를 부착시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 있어서, 상기 하니콤 코어와 수지로 이루어진 테두리에 결착부를 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.

본 발명에 있어서, 대형 판재와 하니콤 코어를 이용하여 다수개의 판재를 제조할 경우에는 수지가 충진된 부위을 따라서 절단하여 제조되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 하니콤 코어는 판재의 경량화와 테두리에 상호간의 결합부를 쉽게 가공할 있도록 종이로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 하부 및 상부 판재는 수지의 수축에 따른 변형을 최소화할 수 있도록 동일한 재질의 판재로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 하부 및 상부 판재의 표면에는 불연 또는 난연 필름이 부착될 수 있으며, 별도의 가공 공정을 통해서 표면에 다양한 문양이 형성되는 것도 가능하다.

본 발명에 있어서, 판재와 하니콤 코어의 부착은 접착제를 이용할 수 있으며, 바람직하게는 하니콤 코어와 판재의 부착력을 높이기 위해서 발포성 접착제를 사용하는 것이 좋다. 발포성 접착제는 단열, 흡음 등의 특성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 일 측면에서, 상부판재, 하부판재, 및 상기 하부판재와 상부판재 사이에 설치된 하니콤 코어로 이루어지며, 테두리 영역의 하니콤 코어에는 수지가 충진된 것을 특징으로 하는 건축용 판재를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 건축용 판재는 측면 테두리가 수지와 하니콤 코어로 막혀있어, 방수성이 뛰어나고, 하니콤 코어는 종이로 이루어져 하니콤 코어와 수지로 이루어진 테두리를 커터를 이용하여 손쉽게 가공할 수 있다.

본 발명은 다른 일 측면에서, 상부판재, 하부판재, 및 상기 하기 판재와 상부 판재의 테두리부위에 수지로 충진된 하니콤 코어가 형성되는 문을 제공한다.

본 발명은 또 다른 일 측면에서, 상부판재, 하부판재, 및 상기 하기 판재와 상부 판재의 테두리부위에 수지로 충진된 하니콤 코어가 형성되고, 일 측면에는 돌출부가 형성되고 타측면에는 요입부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에서, 상부판재, 하부판재, 및 상기 하기 판재와 상부 판재의 테두리부위에 수지로 충진된 하니콤 코어가 형성된 건축용 판넬;

상기 건축용 판넬의 적어도 일면에 형성된 곤죽 문양층;

상기 곤죽 문양층의 표면에 형성된 수지층; 및

상기 수지층의 상면에 형성된 전사층으로 이루어진 장식 판넬을 제공한다.

상기 장식 판넬의 일 측면에는 돌출부가 형성되고 타측면에는 요입부가 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 곤죽 문양층은 곤죽을 이용하여 판넬의 표면에 패턴을 형성한 것이다.

본 발명에 있어서, 상기 곤죽은 장식 판넬이 불연성 및 난연성을 가질 수 있도록 무기물 곤죽을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 무기물 곤죽은 황토, 점토, 화산석 가루, 수산화 알루미늄, 경탄 등과 같은 각종 천연 무기물을 바인더, 용매, 안료 등과 혼합한 고점도 페이스트이다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 바인더는 폴리우레탄 바인더, 아크릴 바인더을 단독 또는 다른 바인더들과 혼합하여 사용할 수 있으며, 안료는 공지된 다양한 안료를 사용할 수 있다. 본 발명에서 상기 용제는 물이나 유기 용제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 롤러 가공 후 쉽게 증발될 수 있도록 아세톤이나 메탄올과 같은 저비점 용제를 사용하는 것이 좋다.

본 발명에 있어서, 무기물 곤죽은 무기물 100 중량부에 대해서 바인더 10-100 중량부, 안료 0.1-10 중량부, 용제 5-100 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 곤죽 문양층은 무기물 곤죽을 판재 위에 토출한 후, 롤러를 가공해서 형성하는 것이 바람직하다. 곤죽 문양을 형성하기 위한 장치로는 정해균에게 허여된 대한민국 특허 790033호와 같은 장치를 사용할 수 있으며, 판재에 곤죽을 토출한 후 문양이 새겨진 음각 또는 양각 롤러를 이용하여 문양을 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 곤죽 문양층에는 하나 이상의 수지 코팅층이 형성된다. 상기 수지 코팅층은 도료 코팅층, 보호코팅층, 전사용 프라이머층 중 하나 이상의 코팅층으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 수지 코팅층은 곤죽 문양층에 상부에 색상을 구현하기 위해 도료층을 포함할 수 있다. 상기 도료층은 곤죽 문양의 양각 및 음각 부위에 전체적으로 도색되며, 전사층이 형성되지 않은 부분에서는 바탕 색상을 형성하게 된다.

본 발명에 있어서, 상기 수지 코팅층은 표면을 보호하기 위한 투명 코팅층이 형성될 수 있으며, 일예로 UV 코팅 또는 우레탄 상도 코팅과 같은 투명한 보호 코팅층이 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 수지 코팅층은 표면에 전사 무늬가 용이하게 형성될 수 있도록 하는 전사용 프라이머층이다. 상기 전사용 프라이머는 열전사용 프라이머 수지, 일예로 아크릴계 에멀젼, 바람직하게는 수분산 변성 아크릴계 에멀젼타입를 사용할 수 있다. 상기 열전사용 프라이머 수지는 상업적으로 구입하여 사용할 수 있으며, JM ECO HYDRO CERAMIC TECHNOLOGY 사(대한민국, 경기)의 JM-PRT-PRIMER 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 수지 코팅층에서는 전사층이 형성된다. 상기 전사층의 통상의 전사 필름을 열전사하여 형성될 수 있다. 상기 전사층은 곤죽 문양층에서 돌출된 부위에 선택적으로 전사되고, 음각으로 형성된 부위에는 수지 코팅층의 칼라나 곤죽의 칼라가 형성된 2톤 칼라의 패널을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 내외장용 판넬은 테두리가 하니콤 코어와 수지로 막혀 있어 방수성이 뛰어나고, 하니콤 코어로 이루어져 가볍우며, 표면에 불연성 및 난연성 필름을 형성하거나 무기물 곤죽층을 형성함으로써 내화성능을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 내외장용 판넬은 테두리를 별도로 제작하거나 붙여줄 필요가 없어 이 부분이 견고하고 제작하기가 쉬우며, 종이 하니콤 코어와 수지로 이루어져 결착부의 가공이 매우 용이하다.

도 1은 본 발명에 따른 건축용 판넬의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 건축용 판넬에서 하부판넬에 하니콤 코어를 형성한 후, 테투리에 수지를 충진한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 건축용 판넬을 제조하는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 건축용 판넬을 표면과 측면을 가공하는 순서도이다.
도 5은 본 발명에 따른 건축용 판넬의 측단면 사진이다.
도 6는 본 발명에 따른 건축용 판넬에서 하니콤 코어에 수지가 충진된 상태의 사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 건축용 판넬에서 표면이 장식된 장식 판넬의 사진이다.

이하, 실시예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 상세하게 설명한 것이지만 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 어떤 경우에도 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아님을 당업자는 유념하여야 한다.

건축용 판넬의 제조

도 1~2에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 건축용 판넬(10)은 하부판넬(100)의 상부에는 하니콤 코어(200)가 형성되고, 하니콤 코어(200)의 상부에는 상부 판넬(300)이 형성된다.

상기 하니콤 코어(200)는 육각형태의 벌집 모양의 구조를 나타내는 하니콤 코아(Honeycomb core)는 외력을 균등하게 배분시키는 특성이 있다. 따라서 종이와 같은 가벼운 재질로 제조되더라도 상부 판넬(300)과 하부판넬(100)이 접합되면, 각 셀이 밀폐형태의 공간 구조를 이루게 되어 외부로부터의 압력이 가해져도 우수한 강도를 나타내게 된다.

하니콤 코어(200)는 구조적 안정성이 높은 6각형 형태의 셀(하니콤 피스)들이 접합된 형태를 사용하지만, 원형이나 다른 다각형, 예를 들어 8각형, 7각형, 5각형, 4각형, 3각형 셀로 이루어지는 것도 가능하다. 하니콤 코어(200)는 상업적으로 구입해서 사용할 수 있으며, 판넬의 두께에 따라 대응되는 높이를 가지는 제품을 사용하는 것이 가능하다.

건축용 판넬(10)은 직사각형 형태를 이루며, 하부판넬(100), 상부판넬(300), 및 하니콤 코어(200)은 동일한 크기를 가지고 있어, 건축용 판넬(10)의 테두리(A)에도 하니콤 코어(200)가 위치하게 된다.

건축용 판넬(10)의 테두리(A)에 위치한 하니콤 코어(200)에는 각 셀의 내부에 수지(210)가 충진되어, 건축용 판넬(10)의 테두리(A)는 수지(210)와 하니콤 코어(200)가 혼재된 형태를 이루게 된다.

하니콤 코어(200)에 충진된 수지는 경화되면서 하부판넬(100)과 상부판넬(300)을 접착시키게 되며, 또한 건축용 판넬(10)의 측면을 방수하게 된다.

하부판넬(100)과 하니콤 코어(200)의 접착은 기본적으로 별도의 접착제, 바람직하게는 폴리우레탄 발포 접착제(400)를 이용하여 이루어지며, 상부판넬(300)과 하니콤코어(200)의 접착은 테두리(A)에 충진된 수지와 상부판넬(300)의 접합에 의해서 이루어지며, 상부 판넬(300)과 하니콤 코어(200) 접착력을 높여주기 위해서 추가로 접착제(도시되지 않음)가 도포될 수 있다. 견고하게는 하부판넬(100) 또는 상부판넬(300)이 일 측면에 폴리우레탄 발포 접착체를 도포한 후, 하니콤 코어를 압착하여 부착할 수 있다.

건축용 판넬의 제조

도 3에서와 같이, 건축용 판넬(10)은 다음과 같은 방식으로 제조된다. 도 3a에서와 같이, 먼저 하부 판넬(100)의 상부면에 폴리우레탄 발포 접착제(400)를 도포하고, 도 3b와 같이, 하부 판넬(100)의 상부면에 하니콤 코어(200)를 가볍게 압착하여 부착시킨다.

하부 코어(100)에 하니콤 코어(200)가 부착되면, 도 3c에서와 같이, 테두리(A) 부위에 열경화성 수지, 예를 들어 에폭시 수지를 부어서 테두리 부위를 충진시켰다. 테두리에 수지(210)를 충진한 후, 도 3d에서와 같이, 상부 코어(300)를 올려서 압착한 상태에서 수지를 경화시켜 건축용 판넬(10)을 형성한다. 이 때, 하부코어(100)에 부착된 하니콤 코어(200)의 각 셀들은 격실을 구성하여 수지가 판넬(100)과 평행한 방향으로 수축되는 것을 막아주게 된다.

건축용 판넬의 장식과 결합부 형성

무기물 혼합물, 바인더, 안료, 유기 용제 등을 교반조에 투입하고 교반기로 혼합한 후, 압출기로 토출하여 무기물 곤죽을 제조하였다. 무기물 곤죽은 무기물 100 중량부에 대해서 바인더 10-100 중량부, 안료 0.1-10 중량부, 용제 10-100 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서, 무기물 혼합물은 점토, 황토, 화산석, 수산화알루미늄, 경탄 등을 필요에 따라 하나 이상 선택하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 2 이상의 무기물을 혼합하여 사용할 수 있다. 발명의 실시에 있어서, 천연 무기물 혼합물은 점토 또는 황토, 수산화알루미늄, 경탄, 화산석을 동량으로 혼합하여 제조할 수 있다.

상기 바인더는 다양한 유기 바인더를 사용할 수 있으며, 예를 들어 대표적으로 폴리우레탄 바인더, 아크릴 바인더와 같은 폴리머 바인더를 사용할 수 있다. 여기서는 폴리우레탄 바인더를 사용하였다.

상기 안료는 다양한 색상의 구현을 위해서 사용되며, 바람직하게는 흰색 바탕을 형성하도록 TiO₂와 함께 안료를 사용하는 것이 좋다.

상기 용제는 물, 알코올, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 아세톤, 케톤과 같은 극성 용제를 사용할 수 있으며, 건조가 용이하도록 아세톤과 같은 저비점 용제를 사용하는 것이 좋다. 일 예로, 점도, 수산화 알루미늄, 및 경탄을 동량으로 혼합한 무기물 100 중량부와 폴리우레탄 바인더와 아크릴 바인더를 동량으로 혼합한 바인더 30 중량부, 백색 안료 5 중량부, 및 유기 용제 20 중량부를 믹서기에 넣고 믹싱하였다.

도 4a에서 도시한 바와 같이, 원료를 혼합하고 이를 압출기에 넣고 토출하여 곤죽 형태의 무기물 페이스트를 건축용 판재(10)의 표면에 길게 놓아둔 후 이를 장식 무늬가 음각으로 새겨진 회전 롤러로 가공하여 곤죽 문양층(20)을 형성하였다. 건조기를 통과시켜 이를 건조한 후, 수지 코팅층(40)을 형성하였다. 수지 코팅층은 도료를 뿌려 도료층을 형성하고, 표면에 전체적으로 UV코팅 또는 우레탄 상토 코팅을 실시하여 투명 코팅층을 형성하였다. 다시, 투명 코팅층 상부면에 수용성 아크릴을 주재로 하는 전사 프라이머층을 코팅하여 이루어졌다. 이를 건조하고, 전사 필름(61)을 이용하여 열전사하여 곤죽 문양층(20)의 돌출부에 전사층(60)을 형성하였다. 이후, 커터(도시되지 않음)를 이용하여 측면을 가공하여 돌출부와 요입부를 형성하였다.

도 4에서 도시한 바와 같이, 표면에 곤죽 문양층이 형성된 건축용 판넬(10)은 상호간의 결착은 돌출부(80)와 홈부(70)의 결합을 통해서 이루어지며, 벽면에 대한 부착은 표면에 요철이 형성되어 있어 타카 시공하더라도 타카 자국이 남지 않게 된다.

완성된 건축용 판넬(10)은 일 측에는 돌출부(80)를 형성하고, 타측에는 상기 돌출부(80)에 결착될 수 있는 형상의 홈부(70)를 형성되어 있어, 다른 건축용 판넬(10)과 상호 결착되어 고정되게 된다.

Claims

상부판재, 하부판재, 및 상기 하부판재와 상부판재 사이에 하니콤 코어가 형성된 건축용 판재에 있어서,
상기 건축용 판재의 테두리에 있는 하니콤 코어에는 수지가 충진되어 경화된 것을 특징으로 하는 건축용 판재.
제1항에 있어서, 상기 판재의 서로 대향하는 테두리에는 적어도 한 쌍의 돌출부와 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 건축용 판재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하니콤 코어는 종이로 이루어진 것을 특징으로 하는 건축용 판재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하니콤 코어는 하부 판재에 발포 접착제로 접착된 것을 특징으로 하는 건축용 판재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판재의 표면에는 난연 또는 불연 필름층이 형성된 것을 특징으로 하는 건축용 판재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판재의 표면에는 곤죽 문양층이 형성된 것을 특징으로 하는 건축용 판재.
하부 판재에 하니콤 코어를 부착하는 단계;
모서리 부위에 정렬된 하니콤 코어에 수지를 충진하는 단계; 및
상기 하니콤 코어에 상부 판재를 부착시키는 단계를 포함하는
건축용 판재의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 하니콤 코어와 수지로 이루어진 테두리를 커팅하여 적어도 한쌍의 돌출부와 홈부를 형성하는 단계;를 포함하는 건축용 판재의 제조 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 하니콤은 하부판재에 발포 접착제를 이용하여 부착된 것을 특징으로 하는 건축용 판재의 제조 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 하부 판재 또는 상부 판재에 불연 또는 난연 필름을 부착하거나 문양을 형성하는 단계를 더 포함하는 건축용 판재의 제조 방법.
상부판재, 하부판재, 및 상기 하기 판재와 상부 판재의 테두리 부위에 수지로 충진된 하니콤 코어가 형성된 것을 특징으로 하는 문.