KR20160105389A - 이중 시트 알루미늄 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

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로흐 끼끄에레
에릭 로밍어
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알코아 아키텍처럴 프로덕츠 에스에이에스
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Abstract

본 발명은 이중 시트 알루미늄 패널(1) 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 이중 시트 알루미늄 패널은 제2알루미늄 물질의 제2층(4)에 부착된 제1알루미늄 물질의 제1층(2)로 구성된다. 제1층 및 제2층은 상기 제1층 및 제2층(2,4) 사이에 배치된 접착층(3)에 의해서 서로 부착된다.

Description

이중 시트 알루미늄 패널 및 그 제조 방법{DOUBLE SHEET ALUMINUM PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURE THEREOF}
본 발명은 독립청구항 1의 구성에 따른 이중 시트 알루미늄 패널에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 이중 시트 알루미늄 패널의 제조 방법을 제공한다.
복합재 패널은, 뛰어난 기계적 특성 때문에, 비행기 구조 또는 건축 등의 다양한 어플리케이션을 갖는다. 건축의 경우에, 예를 들면, 복합재 패널은, 외벽, 상점 차양, 간판, 및 천정에 사용된다. 복합재 패널은, 조성에 따라, 내후성, 소음 흡수성, 내화성이 있고, 가볍고, 절단하기 쉬우며, 내충격성이 있고, 유지하기 쉬운 것과 같은 다수의 유리한 특성을 나타낼 수 있다. 복합재 패널은, 일반적으로 서로의 상부에 배열되는 복수의 상이한 층으로 이루어지기 때문에, 샌드위치 요소로서 공지되어 있다. 많은 경우에, 복합재 패널은, 적어도 3개의 층으로서, 특히 코어층 및 코어의 양측에 부착된 2개의 외층을 나타낸다.
특히, 알루미늄 복합재 패널이, 건물의 외장재와 같은 건축 적용에 사용된다. 알루미늄 복합재 패널은 매우 가볍지만, 높은 내구성이 있고 처리하기 용이하다. 그러나, 병원, 터널, 및 스타디움에의 적용의 경우에는, 불연성 복합재 패널이 요구된다. 이러한 요건은 유럽 규격 EN 13501-1 내에 규정되어 있다. 물질은, 화염 성능(fire performance), 발연, 연소 액적 등의 특성에 따라, 상이한 범주로 분류된다. 유럽 규격과 독일 및 프랑스의 국가 규격을 비교하여 기재한 일반적인 관점의 상이한 등급이 표 1에 표시된다(effective July 2010).
Figure pct00001
유럽, 독일, 프랑스 가연성 등급 고찰
난연성 기준을 만족하는 물질을 제공하기 위해서, 물질은, 유럽 규격 EN-13501에 따른 A1 또는 A2 - s1 d0 (s = 발연, d = 연소 액적)으로 분류되어야 한다. 이 점에서, 코어 물질에는, 예를 들면, ISO 1716에 의해서 정의된 발열량(calorific value) 측정과 같은 다양한 실험이 행해진다. 이것에 대하여, 유럽 규격에 따른 난연성(non-flammability) 등급의 요건에서의 연소열은, 3.0 MJ/kg을 초과하지 않는다. 반면, 프랑스 규격에서는, "M0" 등급을 얻기 위한 실험된 제품의 연소열은 2.5 MJ/kg 이하인 것으로 명기되어 있다.
이러한 유럽 규격 EN 13501의 요건을 달성하기 위해서, 종래에 공지된 복합재 패널은, 코어층의 양측에 부착된 금속성 또는 비금속성 종류(stripe)를 포함하고, 코어층에는 매우 특이적 조성의 난연성 물질이 포함된다. 특히, 이러한 공지된 복합재 패널은, 코어층을 만들기 위해서, 빈번히 유기 또는 무기 난연성 물질이 사용된다. 그러나, 이러한 유기 또는 무기 성질의 코어층은 비교적 무거워서 유연성이 떨어지고, 종종 커버층의 열팽창에 의한 기계적 응력에 기인하는 변형을 흡수할 수 없다. 또한, 비교적 두꺼운 코어층을 갖는 일반적인 복합재 패널은, 종종 후자를 제조하기 위한 실질적인 노력이 요구된다.
상기 기재된 문제에 기초해서, 본 발명의 목적은, 유럽, 독일, 및 프랑스 규격을 만족하고, 제조하기 쉽고, 유연성이 있으며, 커버층의 기계적 응력에 기인하는 변형을 흡수할 수 있는 난연성 알루미늄 패널을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은, 특히 취급하기 쉬운 알루미늄 패널을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 2개의 알루미늄층으로 구성되고, 사이에 배치된 접착층에 의해서 서로 부착되는, 이중 시트 알루미늄 패널에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 이중 시트 알루미늄 패널은, 제2알루미늄 물질의 제2층에 부착된 제1알루미늄 물질의 제1층으로 구성된다. 제1층 및 제2층은 제1층과 제2층 사이에 배치된 접착층에 의해서 서로 부착된다.
즉, 본 발명은, 알루미늄 시트 패널의 난연성을 제공하기 위해서, 유기 및/또는 무기 성분을 포함하는 특정한 코어층이 포함되지 않는다. 접착층에 의해서 서로 부착된 2개의 알루미늄층으로 구성된 이중 시트 알루미늄 패널은, 놀랍게도, 적어도 유럽, 독일, 및 프랑스 화재 인증에 따른 A2-s1, d0 /A2 / M0 등급의 요건을 만족하는 것이 발견되었다.
일반적으로, 본 발명의 접착층은, 에폭시, 아크릴, 페놀, 폴리술폰 또는 폴리이미드 수지 등의 형태일 수 있다. 그러나, 바람직하게 접착층은 열가소성 폴리머를 포함하거나, 가장 바람직하게는 열경화성 폴리머를 포함할 수 있다. 열경화성 폴리머 접착제가 사용되면, 본 발명의 복합재 패널이 난연성을 유지하면서 강한 결합을 제공하는 것이 발견되었다.
물론, 본 발명에 따른 이중 시트 알루미늄 패널은, 일반적으로 알려진 복합재 패널에 비해 다양한 이점을 나타낸다. 특히, 본 발명의 이중 시트 알루미늄 패널은, 특히 제조가 용이하고 외장재 요소를 제조하는 데에 저렴한 선택사항을 제공한다. 더 상세하게, 본 발명의 이중 시트 알루미늄 패널은, 모노리식 패널과 유사한 기계적 특성을 나타낸다. 본 발명의 이중 시트 알루미늄 패널은, 코어층으로서 결합되는 다양한 물질이 부재한 경우, 경량이어서, 현대의 고층빌딩(high-rise building)의 외장재에 사용할 때 취급이 용이하다. 물론, 본 발명의 복합재 패널은 또한 제조가 비교적 용이하다. 일부 예에서, 동일한 두께의 모노리식 알루미늄 패널보다 본 발명의 이중 시트 알루미늄 패널을 제조하는 것이 훨씬 더 저렴할 수 있다. 최종적으로, 본 발명의 이중 시트 알루미늄 패널은 충분히 재활용할 수 있어서, 특히 친환경적인 것을 주목해야 한다.
또한, 본 발명에 따른 실시형태는 종속 청구항에 기재되어 있다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 접착층은, 알루미늄 물질의 제2층과 대면하는 알루미늄 물질의 제1층의 내측에 제공되는 제1접착층으로 구성된다. 또한, 알루미늄 물질의 제1층과 대면하는 알루미늄 물질의 제2층의 내측에 제2접착층이 제공된다. 이 점에서, 제1접착층은, 제2접착층의 접착성 물질과 상이한 접착성 물질로 제조된다. 따라서, 이중 시트 알루미늄 패널은 개개의 요건에 따라서 디자인될 수 있다.
본 발명의 이중 시트 알루미늄 패널의 바람직한 실시형태에서, 접착층은 총 두께가 90　㎛ 이하이고, 바람직하게는 80 ㎛ 이하이다. 이 점에서, 접착층의 접착성 물질의 발열량은, 이중 시트 알루미늄 패널이 가연성 등급의 요건을 충족하도록 감소된다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 접착층은 발열량이 55 MJ/kg 미만이고, 바람직하게는 50 MJ/kg 미만이고, 더 바람직하게는 45 MJ/kg 미만인, 접착성 물질로 구성된다.
또한 또는 이것에 더해, 이중 시트 알루미늄 물질의 예시적인 실시형태에서, 접착성 물질의 질량 분포는, 0.02　g/㎡ 내지 0.10 g/㎡, 바람직하게는 0.05 g/㎡ 내지 0.08 g/㎡이고, 더 바람직하게는 약 0.07 g/㎡이다.
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 보호층은 알루미늄 패널의 제1층 및 제2층의 적어도 하나의 내측에 제공되고, 상기 보호층은 바람직하게 에폭시 수지를 포함한다. 바람직하게 각각의 알루미늄층 외피 상에 보호층을 제공함으로써, 알루미늄 패널은 수분 침투에 의한 일부 층간박리 없이 관통하는 능력을 제공한다.
본 발명의 일부 실시형태에서, 보호층의 두께는 접착층의 두께로 되도록 한다. 이 점에서, 보호층의 두께 및 접착층의 두께는, 양 층의 누적 발열량이 소정의 최대값을 초과하지 않도록 선택될 수 있다. 누적 발열량의 소정의 최대값은, 예를 들면, 6 MJ/㎡ 미만이고, 바람직하게는 4 MJ/㎡이다.
따라서, 양 알루미늄 외피 사이의 상이한 층(접착층 및 보호층)은, 상당하지 않은 성분인 것으로 고려된다. 이는, 각 층의 발열량(PCS)이 누적되고 EN13501에 따른 등급을 통과하도록 승인된 4 MJ/㎡의 최대 수준과 비교될 수 있는 것을 의미한다.
일부 실시형태에서, 보호층은, 두께가 3 ㎛ 내지 10 ㎛이고, 바람직하게는 5 ㎛ 내지 7 ㎛일 수 있다.
보호층은, 발열량이 40 MJ/kg 미만이고, 바람직하게는 35 MJ/kg 미만이고, 더 바람직하게는 30 MJ/kg 미만인 에폭시 물질로 구성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태에서, 에폭시 물질의 질량 분포는 5 g/㎡ 내지 9 g/㎡ 이고, 바람직하게는 6 g/㎡ 내지 8 g/㎡ 이고, 더 바람직하게는 약 7 g/㎡이다.
이중 시트 알루미늄 패널의 예시 실시형태에 따르면, 알루미늄 물질의 제1층 및 제2층의 적어도 하나 상의 상기 접착층 및 보호층의 총 두께는, 100 ㎛를 초과하지 않고, 바람직하게는 80 ㎛를 초과하지 않고, 가장 바람직하게는 70 ㎛를 초과하지 않는다.
본 발명의 일부 실시형태에 따르면, 상기 알루미늄 물질의 제1층 및 제2층의 적어도 하나의 외측 상에 외층이 제공되고, 상기 외층은 바람직하게 폴리에스테르를 포함하는 코팅이다. 예시의 실시형태에서, 외층은 두께가 20 ㎛ 내지 50　㎛이고, 바람직하게는 약 30 ㎛ 내지 40 ㎛이다.
본 발명의 일부 실시형태에서, 외층은 발열량이 18 MJ/kg 미만이고, 바람직하게는 16 MJ/kg 미만이고, 더 바람직하게는 14 MJ/kg 미만인 폴리에스테르 물질로 구성된다. 폴리에스테르 물질의 질량 분포는, 35 g/㎡ 내지 75 g/㎡이고, 바람직하게는 45 g/㎡ 내지 65 g/㎡이고, 더 바람직하게는 약 55 g/㎡일 수 있다.
본 발명의 이중 시트 알루미늄 패널의 또 다른 실시형태에 따르면, 제1알루미늄 물질은 제2알루미늄 물질과 실질적으로 동일하다. 이 점에서, "실질적으로 동일한"이란, 제조된 임의의 알루미늄 물질이, 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금인지에 관계없이, 적어도 어느 정도의 불순물을 함유한다는 사실을 의미하는 것이 주목되어야 한다. 따라서, "실질적으로 동일한"이란, 제1 및 제2 알루미늄 물질이 거의 동일한 구조를 나타내도록 동일한 방법으로 생성되는 것을 의미한다. 또한, 제1알루미늄 물질이 제2알루미늄 물질과 상이한 것도 고려할 수 있다. 특히, 고강도 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성된 제2알루미늄 물질로 제조된 제2층에 부착된, 제1알루미늄 물질로서 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 광택 마무리 알루미늄(bright finishing aluminum)을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은, 특히 경량인, 광택 마무리 고강도 알루미늄 또는 알루미늄 합금 패널을 제공한다.
본 발명의 또 다른 형태에 대해서, 이중 시트 알루미늄 패널의 제1층 및/또는 제2층은 그 외면의 커버층을 포함한다. 이러한 커버층은 패널의 미관을 향상시키기 위한 페인트층일 수 있다. 커버층은, 알루미늄 패널의 난연성이 유지되는 것이면, 가연성 및/또는 난연성 물질로 제조될 수 있다. 커버층은, 임의의 공지된 방법으로 적용될 수 있는 것으로, 제1층 및/또는 제2층의 외면에 적용되는 페인트 물질의 종류 또는 웨트 페인트(wet paint)이다.
제1층 및 제2층의 알루미늄 물질은 종래에 공지된 임의의 알루미늄 물질, 즉 순수 또는 합금일 수 있다. 그러나, 또 다른 실시형태에 따르면, 알루미늄-마그네슘 또는 알루미늄-마그네슘 합금으로부터 본 발명의 이중 시트 알루미늄 패널의 제1층 및 제2층을 제조하는 것이 바람직하고, 양 층은 알루미늄 합금보다 가볍고 훨씬 적은 가연성을 갖는다. 구체적으로, 제1/제2층의 제1 및/또는 제2알루미늄 물질은 3000 또는 5000 시리즈 알루미늄 합금으로부터 제조될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 이중 시트 알루미늄 패널의 제1층 및 제2층은 실질적으로 동일한 두께를 포함한다. 바람직하게는, 제1층 및 제2층 둘 다 두께가 0.5 mm 내지 5 mm, 바람직하게는 1 내지 3 mm, 특히 1.25 mm, 1.5 mm 또는 2 mm이다. 가장 바람직하게, 제1층 및 제2층의 두께는, 약 3 mm 두께의 이중 시트 알루미늄 패널을 제조하기 위해서, 1.5 mm이다. 또한, 제1층 및 제2층은 상이한 두께를 포함하는 것도 고려될 수 있다. 이 점에서, 이중 시트 알루미늄 패널이 바람직하게 총 두께 1 내지 10 mm, 바람직하게는 2 mm, 2.5 mm 또는 3 mm인 것을 주목해야 한다. 따라서, 제1층 및 제2층은, 바람직한 두께가 1.5 내지 10 mm인 이중 시트 알루미늄 패널을 제조하기 위해 서로 상보적이다. 가장 바람직하게 이중 시트 알루미늄 패널은, 두께가 약 3 mm 이도록 구성된다.
본 발명의 일부 실시형태에 따르면, 알루미늄 물질의 제1층 및/또는 제2층은 두께가 0.8 mm 내지 2.5 mm, 바람직하게는 1.5 mm 내지 2.0 mm, 더 바람직하게는 약 1.5 mm이다. 이 점에서, 이중 시트 알루미늄 패널은, 두께가 1 mm 내지 10 mm이고, 바람직하게는 2 mm 내지 7 mm이고, 더 바람직하게는 2.5 mm 내지 5 mm인 것을 달성할 수 있다.
일부 실시형태에서, 이중 시트 알루미늄 패널은 적어도 알루미늄 물질의 제1층 및 제2층을 관통하는 적어도 하나의 개구를 포함한다. 예를 들면, 이중 시트 알루미늄 패널이 관통될 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 본 발명은,
- 제1알루미늄 물질의 시트를 제공하는 단계;
- 제2알루미늄 물질의 시트를 제공하는 단계;
- 상기 제1층 및/또는 제2층의 내면에 접착제를 적용하는 단계;
- 상기 접착제에 의해서 서로 부착된 알루미늄 물질의 2개의 층으로 구성되는 라미네이트 알루미늄 시트를 형성하기 위해서 상기 제1시트 및 제2시트를 그 내면을 따라 함께 롤 접합하는 단계;
- 상기 라미네이트 알루미늄 시트를 이중 시트 알루미늄 패널로 절단하는 단계; 를 포함하는 외장재 요소의 이중 시트 알루미늄 패널을 제조하는 방법에 관한 것이다.
상기 방법에 의해서, 본 발명의 이중 시트 알루미늄 패널은 가장 비용 효율적인 방법으로 용이하게 제조될 수 있다. 또한, 제1시트 및 제2시트의 롤 접합 때문에, 알루미늄 시트 또는 층은 복합재 생산 라인에서 연속적으로 함께 접합될 수 있다. 롤 접합 공정 후, 연속적인 라미네이트 복합재 제품은 잠재적인 소비자의 요구에 따라 다양한 크기의 패널로 절단될 수 있다.
접착제는, 바람직하게 열경화성 폴리머이기 때문에, 롤 접합이 수행되기 전에 가열되고 경화된다. 특히, 제1층 및 제2층이 롤 접합 장치의 롤러에 도달하기 전에, 접착제가 제1층 및/또는 제2층의 내면에 적용되고, 가열되고 경화된다. 접착제는, 250℃의 온도 이하에서 제1층 및 제2층과 함께 가열될 수 있다.
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 방법은, 접착제가 적용되기 전에 마모에 의해서 적어도 제1층 및 제2층의 내면을 평탄화하는 단계(step for smoothening)를 포함할 수 있다. 또한, 제1층 및 제2층은, 접착제의 적용 전에 표면을 세정하도록, 알칼리로 될 수 있다. 또한, 알루미늄층은 애노다이징 단계(anodizing step)를 수행할 수 있다. 특히, 알루미늄층은 일련의 화학 배쓰를 통과할 수 있다. 제1배쓰의 화학적 탈지세정제(degreaser)/세정제 단계는, 균일한 애노드층의 성장을 촉진하기 위해서, 알루미늄의 모든 오일, 그리스, 떨어져 나온 산화물(loose oxide) 등을 세정한다. 다음 단계는 제1층 및 제2층으로부터 임의의 세정 잔류물을 제거하는 세정 단계일 수 있다. 그 다음에, 제1층 및 제2층은, 애노다이징 물질로서 인산을 포함한 제2배쓰를 통과할 수 있다. 애노다이징 후, 알루미늄층을 다시 세정해서 잔류하는 애노다이징 용액을 제거한다. 최종적으로, 제1층 및 제2층은, 그 내면에 접착제를 적용하기 전에 건조할 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 적어도 제1층 및 제2층의 내면은, 접착제가 적용되기 전에 컨버전 코팅으로 처리된다. 컨버전 코팅의 목적은, 최종 제품의 내부식성을 향상시키기 위한 것, 및 2개의 알루미늄층 사이의 접합 강도를 개선하기 위한 것이다. 컨버전 코팅으로서 적용되는 용액은, 6가 크롬, 플루오라이드 이온, 텅스텐, 바나듐 또는 몰리브덴을 포함할 수 있다. 컨버전 코팅은, 적어도 제1층 및 제2층의 내면에 컨버전 코팅 용액을 분무하거나, 제1층 및 제2층을 컨버전 코팅 용액 배쓰에 통과시키거나, 컨버전 코팅 용액을 하나 이상의 롤러로 알루미늄 표면에 적용함으로써 적용될 수 있다. 컨버전 코팅을 제1층 및 제2층의 표면에 적용한 후, 기판은, 일반적으로 접착제를 적용하기 전에 건조되어야 한다.
접착제 적용은 종래에 알려진 임의의 기술에 의해서 수행될 수 있다. 특히, 이러한 기술은 롤 코팅, 리버스 코팅(reversal coating), 분무, 함침 코팅, 폴딩(folding)을 포함할 수 있다.
상기 방법의 단계 이외에, 제1층 및/또는 제2층은 롤 접합을 수행하기 전에 열 처리될 수 있다. 또한 또는 이것에 더해, 제1층 및 제2층은, 접착제를 적용하기 전에 사전에 응력이 가해질 수 있다(pre-stressed). 특히, 제1층 및 제2층은 알루미늄 물질의 특정한 탄성 신장(elastic elongation)을 초과하고 특정한 파단 신장 미만의 응력이 가해질 수 있다. 다음에, 본 발명의 이중 시트 알루미늄 패널 및 이중 시트 알루미늄 패널의 제조 방법은, 표시된 예시의 실시형태에 대해서 상세하게 설명된다.
도면은 다음과 같이 표시된다:
도 1a는 본 발명의 제1실시형태에 따른 이중 시트 알루미늄 패널의 개략 단면도이고;
도 1b는 본 발명의 제2실시형태에 따른 이중 시트 알루미늄 패널의 개략 단면도이고;
도 2는 본 방법에 따른 이중 시트 알루미늄 패널의 제조 장치의 개략도이고;
도 3은 본 발명의 제3실시형태에 따른 이중 시트 알루미늄 패널의 개략 단면도이다.
도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 이중 시트 알루미늄 패널의 제1 및 제2 실시형태를 도시한다. 특히, 도 1a 및 1b에 도시된 이중 시트 알루미늄 패널은 제2알루미늄 물질의 제2층(4)에 부착된 제1 알루미늄 물질의 제1층(2)으로 구성된다. 제1층 및 제2층(2,4)은 제1층 및 제2층(2,4) 사이에 배치된 접착층(3)에 의해서 서로 부착된다. 접착층(3)은, 바람직하게 열경화성 폴리머 접착제를 포함할 수 있다. 도 2에 대해서 상세하게 기재된 바와 같이, 접착층(3)은 롤 접합 중에 결합된 2개의 개개의 접착층(3-1,3-2)으로 구성될 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 제1알루미늄 물질은, 바람직하게 제2알루미늄 물질과 실질적으로 동일하다. 특히, 제1층 및 제2층(2,4)의 제1알루미늄 물질 및 제2알루미늄 물질은, 바람직하게 3.000 또는 5.000 시리즈 알루미늄 합금으로 제조된다.
도 1a에 따른 제1실시형태에서, 제1층 및 제2층(2,4)은 실질적으로 동일한 두께를 포함한다. 구체적으로, 제1층 및 제2층은, 두께 3mm의 이중 시트 알루미늄 패널에 대해 제공하기 위해서, 두께 1.5 mm를 포함할 수 있다. 물론, 접착층(3)은 거의 이중 시트 알루미늄 패널의 두께에 기여하지 않는다. 오히려, 도 1a 및 1b에 도시된 접착층(3)의 두께는 개략적으로 도시된 것으로 측정된 것은 아니다.
한편, 도 1b는, 이중 시트 알루미늄 패널의 제2 실시형태를 도시하는 것으로, 이중 시트 알루미늄 패널에서 제1층 및 제2층(2,4)은 상이한 두께를 포함한다. 이러한 실시형태에서, 제1층(2)은 제2층(4)보다 얇고, 제2층(4)은 주로 이중 시트 알루미늄 패널(1)의 기계적 특성을 제공하고 성형성의 점에서 큰 가능성을 제공한다.
도 1a 및 1b는 또한, 제1층 및 제2층(2,4)은 외층(6,7)을 포함할 수 있는 것을 도시하고, 외층은, 페인트, 페인팅된 비닐, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 페이퍼 또는 이들의 임의의 조합의 데코레이션층일 수 있다. 바람직하게는, 데코레이션층은 나무 무늬 패턴, 돌, 바위, 임의 형태의 페인팅된 표면, 등을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는 다양한 건물 재료를 시뮬레이션한 페인트로 구성될 수 있다.
또 다른 실시형태는, 도 3에 개략적으로 도시된다. 도 3에 도시된 이중 시트 알루미늄 패널(1)은 주로 도 1a의 알루미늄 패널에 상응한다. 따라서, 이중 시트 알루미늄 패널(1)은 알루미늄 물질의 제1층(2) 및 알루미늄 물질의 제2층(4) 및 알루미늄 물질의 제2층(4)을 포함하고, 알루미늄 물질의 제1층 및 제2층(2,4)은 접착층(3)에 의해서 서로 부착된다. 접착층(3)은 알루미늄 물질의 제1층(2)의 내면에 제공된 제1접착층(3a) 및 알루미늄 물질의 제2층(4)의 내면에 제공된 제2접착층(3b)으로 구성된다.
또한, 도 3에 도시된 예시의 실시형태에 따른 이중 시트 알루미늄 패널(1)은 제1보호층(8a)를 제공하고, 이는 알루미늄 물질의 제1층(2)의 내측과 제1접착층(3a) 사이에 배치된다. 또한, 알루미늄 물질의 제2층(4)의 내측과 제2접착층(3) 사이에 제2보호층(8b)이 제공된다. 보호층(8a, 8b)은, 제1층 및 제2층(2,4)의 알루미늄 물질을 보호하기 위한 표면(surf) 및 에폭시 수지를 포함한다.
또한, 알루미늄 물질의 제1층(2)의 외측에 외층(6)이 제공된다. 알루미늄 물질의 제2층(4)의 외측에 또 다른 외층(7)이 제공된다. 외층(6,7)은 바람직하게 폴리에스테르를 포함하는 코팅이다.
본 발명의 도 3에 도시된 예시의 실시형태에서, 접착층(3)은 총두께가 90 ㎛이하이다. 또한, 접착층(3)은 발열량이 55 MJ/kg 미만인 접착성 물질로 구성된다. 접착성 물질의 질량 분포는 0.02　g/㎡ 내지 0.10 g/㎡이다.
한편, 보호층(8a,8b)의 각각은 두께가 3　㎛ 내지 10 ㎛이다. 보호층(8a,8b)는 각각 발열량이 40 MJ/kg 미만인 에폭시 물질로 구성되고, 에폭시 물질의 질량 분포는 5 g/㎡ 내지 9 g/㎡이다.
외층(6,7)의 각각은 두께가 20 ㎛ 내지 50 ㎛이다. 외층(6,7) 각각은 발열량이 18MJ/kg 미만인 폴리에스테르 물질로 구성된다. 폴리에스테르 물질의 질량 분포는 35 g/㎡ 내지 75 g/㎡ 이다.
본 발명에 따른 이중 시트 알루미늄 패널(1)을 제조하는 방법 및 장치는, 도 2에 개략적으로 도시된다. 본 발명의 방법에 따르면, 제1 및 제2 알루미늄 물질의 제1 및 제2시트(20,40)가 제공된다. 개략적인 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 알루미늄 물질의 이러한 시트는 코일(11,21) 상에 제공될 수 있다. 또한, 알루미늄 시트는 제조 직후 제공될 수 있다.
제1 및 제2 알루미늄 시트(20,40)는 선택적인 전처리 섹션(12,22)에 의해서 전처리될 수 있다. 상기 기재된 바와 같이, 이러한 전처리는 제1시트 및 제2시트(20,40)의 평탄화, 세정, 애노다이징, 열처리 또는 사전 응력 인가를 포함할 수 있다. 그 다음에, 전처리된 시트(20,40)의 외면 및 내면은 컨버전 코팅 섹션(13,23)에서 컨버전 코팅으로 처리될 수 있다. 이어서, 전처리된 시트(20,40)의 외면 및 내면은 페인팅 섹션(14,24)에서 페인팅될 수 있다. 모든 상기 섹션(12, 13, 14, 22, 23 및 24)은 충분히 선택적인 것으로서 본 발명의 방법의 필수적인 부분인 것은 아닌 것을 주목해야 한다.
전처리된 알루미늄 시트(20,30)는 접착층(3-1, 3-2)을 적용하기 위해서 접착제 롤 코터 조작을 통과시킨다. 트레이(17,27)에서, 접착제는 픽업 롤(26)에 의해서 수집되고, 접착제 용액을 어플리케이터 롤(15,25)로 전달한다. 어플리케이터 롤(15,25)는, 바람직하게는 예를 들면, 리버스 롤 코터에 의해서 반대 방향으로 회전하는 이동 시트(20,40)에 접착제 용액을 적용한다.
물론, 다른 방법(예를 들면, 분무)에 의해서 접착제 용액을 적용하는 것이 고려될 수 있지만, 균일한 얇은 코팅에 대해서 롤 적용이 최선인 것으로 고려된다. 이어서 접착제 코팅된 시트(20,40)은 경화 섹션(18,28)에서 경화되어, 각각의 접착층(3-1,3-2), 바람직하게는 열경화성 접착을 갖는 2개의 개별 시트를 형성한다.
제1시트 및 제2시트(20,40)의 내면에 접착제를 적용한 후, 시트는 가압 롤러(19,29)에서 롤 접합 공정을 수행하여 롤 접합된 라미네이트 복합재 시트(5)를 형성한다.
최종 단계로서, 라미네이트 복합재 시트(5)는 포스트 처리 섹션(30)으로 도입되고, 라미네이트 복합재 시트(5)가 냉각되고, 본 발명에 따른 개별 이중 시트 알루미늄 패널로 절단되고 스택으로 될 수 있다. 이 점에서, 본 발명의 방법은 본 발명에 따른 이중 시트 알루미늄 패널의 연속적인 제조를 위해서 제공하는 것을 주목해야 한다.
본 발명은 각각의 도면에 도시된 특정한 실시형태로 제한되지 않는다.

1 이중 시트 알루미늄 패널
2 제1층
3 접착층
3 a, b 제1, 제2접착층
4 제2층
5 라미네이트 복합재 시트
6, 7 외층
8a, b 보호층
11, 21 알루미늄 시트의 코일
12, 22 전처리 섹션
13, 23 컨버전 코팅 적용 섹션
14, 24 페인팅 섹션
15, 25 어플리케이터 롤
16, 26 픽업 롤
17, 27 트레이
18, 28 경화 섹션
19, 29 가압 롤
20 제1알루미늄 시트
30 포스트 처리 섹션
40 제2알루미늄 시트

Claims (35)

  1. 제2알루미늄 물질의 제2층(4)에 부착된 제1알루미늄 물질의 제1층(2)으로 구성되고, 상기 제1층 및 제2층은 상기 제1층 및 제2층(2,4) 사이에 배치된 접착층(3)에 의해서 서로 부착되는, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착층(3)은 폴리에틸렌을 포함하는, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 접착층(3)은, 상기 알루미늄 물질의 제2층(4)과 대면하는 상기 알루미늄 물질의 제1층(2)의 내측에 제공되는 제1접착층(3a), 및 상기 알루미늄 물질 제1층(2)과 대면하는 상기 알루미늄 물질의 제2층(4)의 내측에 제공되는 제2접착층(3b)로 구성되는, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1접착층(3a)은 접착성 물질로 제조되고, 상기 제2접착층(3b)의 접착성 물질과는 상이한 것인, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착층 (3)은, 총 두께가 90 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 80 ㎛ 이하인, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착층 (3)은, 발열량이 55 MJ/kg 미만이고, 바람직하게는 50 MJ/kg 미만이고, 더 바람직하게는 45 MJ/kg 미만인, 접착성 물질로 구성되는,
    이중 시트 알루미늄 패널(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착성 물질의 질량 분포는, 0.02 g/㎡ 내지 0.10 g/㎡, 바람직하게는 0.05 g/㎡ 내지 0.08 g/㎡이고, 더 바람직하게는 약 0.07 g/㎡인, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 알루미늄 물질의 제1층 및 제2층(2,4)의 적어도 하나의 내측 상에 보호층(8a, b)이 제공되고, 상기 보호층은 바람직하게 에폭시 수지를 포함하는, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보호층은 두께를 갖고, 상기 보호층의 두께는 상기 접착층(3)의 두께로 되도록 하는, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 보호층의 두께 및 상기 접착층(3)의 두께는, 양 층의 누적 발열량이 소정의 최대값을 초과하지 않도록 선택되는, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 누적 발열량의 소정의 최대값은 6 MJ/㎡ 미만이고, 바람직하게는 4 MJ/㎡인, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호층은, 두께가 3 ㎛ 내지 10 ㎛이고, 바람직하게는 5 ㎛ 내지 7 ㎛인, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호층은 발열량이 40 MJ/kg 미만이고, 바람직하게는 35 MJ/kg 미만이고, 더 바람직하게는 30 MJ/kg 미만인 에폭시 물질로 구성되는, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에폭시 물질의 질량 분포는 5 g/㎡ 내지 9 g/㎡ 이고, 바람직하게는 6 g/㎡ 내지 8 g/㎡ 이고, 더 바람직하게는 약 7 g/㎡인, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  15. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 알루미늄 물질의 제1층 및 제2층(2,4)의 적어도 하나 상의 상기 접착층(3)과 보호층의 총 두께는, 100 ㎛를 초과하지 않고, 바람직하게는 80 ㎛를 초과하지 않고, 가장 바람직하게는 70 ㎛를 초과하지 않는, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 알루미늄 물질의 제1층 및 제2층(2,4)의 적어도 하나의 외측 상에 외층(6,7)이 제공되고, 상기 외층(6,7)은 바람직하게 폴리에스테르를 포함하는 코팅인, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  17. 제16항에 있어서,
    상기 외층(6, 7)은, 두께가 20 ㎛ 내지 50 ㎛이고, 바람직하게는 약 30 ㎛ 내지 40 ㎛인, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 외층(6,7)은, 발열량이 18 MJ/kg 미만이고, 바람직하게는 16 MJ/kg 미만이고, 더 바람직하게는 14 MJ/kg 미만인 폴리에스테르 물질로 구성되는, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 물질의 질량 분포는, 35 g/㎡ 내지 75 g/㎡이고, 바람직하게는 45 g/㎡ 내지 65 g/㎡이고, 더 바람직하게는 약 55 g/㎡인, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1알루미늄 물질은 상기 제2알루미늄 물질과 실질적으로 동일한, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  21. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1알루미늄 물질은 상기 제2알루미늄 물질과 상이한, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    상기 제1층(2)의 제1알루미늄 물질은 3000 또는 5000 시리즈 알루미늄 합금인, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2층(4)의 제2알루미늄 물질은 3000 또는 5000 시리즈 알루미늄 합금인, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1층 및 제2층(2,4)은 실질적으로 동일한 두께를 포함하는, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1층 및 제2층(2,4)은 상이한 두께를 포함하는, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 알루미늄 물질의 제1층 및/또는 제2층(2,4)은, 두께가 0.8 mm 내지 2.5 mm이고, 바람직하게는 1.0 mm 내지 2.0 mm이고, 더 바람직하게는 약 1.5 mm인, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이중 시트 알루미늄 패널(1)은, 두께가 1 mm 내지 10 mm이고, 바람직하게는 2 mm 내지 7 mm이고, 더 바람직하게는 2.5 mm 내지 5 mm인, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이중 시트 알루미늄 패널(1)은, 적어도 상기 알루미늄 물질의 제1층 및 제2층(2,4)을 관통하는 적어도 하나의 개구를 포함하는, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이중 시트 알루미늄 패널(1)이 관통되는, 이중 시트 알루미늄 패널(1).
  30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 따른 이중 시트 알루미늄 패널을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
    제1알루미늄 물질의 제1시트를 제공하는 단계;
    제2알루미늄 물질의 제2시트를 제공하는 단계;
    상기 제1층 및/또는 제2층의 내면에 접착제를 적용하는 단계;
    상기 접착제에 의해서 서로 부착된 알루미늄 물질의 2개의 층으로 구성되는 라미네이트 알루미늄 시트를 형성하기 위해서 상기 제1시트 및 제2시트를 그 내면을 따라 함께 롤 접합하는 단계;
    상기 라미네이트 알루미늄 시트를 이중 시트 알루미늄 패널로 절단하는 단계;
    를 포함하는, 이중 시트 알루미늄 패널의 제조 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 접착제는, 롤 접합을 수행하기 전에 가열되는, 방법.
  32. 제30항 또는 제31항에 있어서,
    적어도 상기 제1층 및 제2층의 내면은, 상기 접착제가 적용되기 전에 마모에 의해서 평탄화되는, 방법.
  33. 제30항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 제1층 및 제2층의 내면은, 상기 접착제가 적용되기 전에 컨버전 코팅으로 처리되는, 방법.
  34. 제30항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 제1층 및 제2층의 외면은, 상기 접착제가 적용되기 전에 페인트로 처리되는, 방법.
  35. 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    두께가 1 내지 10 mm인 이중 시트 알루미늄 패널이 생산되도록 가압 롤러에 의해서 롤링을 수행하는, 방법.
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