KR20190135690A - 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물 및 이를 이용한 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 마스터 배치 칩 및 알루미늄 복합 판넬의 제조방법 - Google Patents

알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물 및 이를 이용한 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 마스터 배치 칩 및 알루미늄 복합 판넬의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리에틸렌(PE)계 열가소성 수지 14 ~ 16 중량%; 무기 난연제 75 ~ 77 중량%; 유기 난연제 2 ~ 3 중량%; 상용화제 3 ~ 5 중량%; 내부 활제 1 ~ 2 중량%; 산화방지제 0.2 ~ 0.3 중량%; 활석 및 탄산칼슘을 1 : 1의 중량비로 포함하는 혼합물 1 ~ 2 중량%; 폴리에틸렌 왁스 0.5 ~ 1 중량%; 및 아크릴 탄화섬유 0.05 ~ 1 중량%;를 포함하는 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물에 대한 것으로서,
용융지수(MI)가 비교적 높은 선형 폴리올레핀계 수지 및 그라프트 중합에 의해 극성화된 폴리올레핀 엘라스토머(POE)를 포함함으로써, 무기 난연제와의 상용성을 증대시켜 성형성을 극대화하고, 더불어 비할로겐계 난연제를 포함해 화재시 유독 가스를 발생시키지 않아 친환경적이며 준불연 기준을 만족하는 알루미늄 복합 판넬 코어재의 소재로 사용될 수 있다.

Description

알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물 및 이를 이용한 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 마스터 배치 칩 및 알루미늄 복합 판넬의 제조방법{COMPOSITION FOR MANUFACTURING ALUMINUM COMPOSITE PANEL CORE MATERIAL AND METHOD FOR MANUFACTURING MASTER BATCH CHIP FOR MANUFACTURING ALUMINUM COMPOSITE PANEL CORE MATERIAL AND ALUMINUM COMPOSITE PANEL USING SAME}
본 발명은 준불연성 알루미늄 복합 판넬 코어재의 제조를 위한 조성물, 상기 조성물을 이용한 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 마스터 배치 칩의 제조방법 및 상기 마스터 배치 칩을 압출해 제조되는 코어재를 포함하는 알루미늄 복합 판넬의 제조방법에 대한 것이다.
알루미늄 복합 판넬은 일반적으로 알루미늄/접착층/코어재/접착층/알루미늄의 5층 구조로 이루어진 건물 내외장재용 건축자재이다.
상기와 같이 다층 구조로 이루어진 배경은 두께가 3mm인 알루미늄 원판으로 사용시 원가부담이 크고 비중이 높아 건축자재로서의 장점이 떨어지는 문제가 있기 때문에 알루미늄 두께를 0.5mm 이하로 줄이는 대신 코어재로써 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 및 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 등의 저렴한 열가소성수지를 사용해 이에 알루미늄을 접착하는 구조를 채택하였기 때문이다.
상기와 같은 알루미늄 복합 판넬은 비중이 1.2~1.5로 같은 두께의 알루미늄 원판보다 약 40%정도 무게가 가벼워 건자재의 경량화에 크게 기여하고 있으며 고층건물의 내외장재로는 가장 진보된 형태로써 현재까지는 이를 대체할만한 획기적인 건자재가 없는 상태이다.
또한, 알루미늄 복합 판넬은 의장성, 내구성, 방음성, 보온성, 시공성, 경량성 등의 특징 때문에 건축방법이 흙,시멘트 등을 물과 함께 사용하는 습식법에서 철골조립 등의 건식법으로 변화하는 추세에 맞춰 그 수요가 지속적으로 증가하고 있다.
그러나 화재가 발생할 경우 심재원료인 플라스틱의 가연성 때문에 그 사용범위가 제한되어 왔다.
이에, 코어재에 다양한 무기 난연제 등을 첨가하여 준불연 제품화한 알루미늄 복합 파넬 외장재 등이 출시되고 있으나 실제 그 효과와 시험결과에서 만족할만한 수준이 아니다.
초기에는 PVC 코어를 사용 하기도 하였으나 염화수소 등이 다량 발생되고 PE 소재 역시 금속산화물과 같은 무기소재를 혼용 사용하여도 건축물 화재시 불쏘시개 역할을 하여 다수의 인명과 재산 피해를 발생시킬 수 있다는 한계를 가지고 있다.
상기와 같이 PE 등에 무기소재를 첨가해 사용하여도 화재에 취약한 이유는, 코어재에 80 중량% 이상의 무기소재가 투입될 시 준불연성은 확보되나 코어 자체가 취성(brtittlenss)을 가짐에 따라 균열이 발생하여 핸들링 하기에 어렵고, 또한 비중 상승으로 압출 성형시 고중량과 흐름성 불량으로 일반적인 알루미늄과 기타의 복합 패널의 압출성형 과정으로는 양산화가 불가하여 준불연성 확보할 수 있을 정도로 충분한 함량의 무기 난연재를 사용할 수 없기 때문이다.
한편, 무기소재를 대체한 대표적인 난연제 중 하나인 안티몬 계열 및 DBDPO 등은 환경적인 문제로 사용이 불가하여 여전히 초기 화재시 화재 지연 역할 및 그 잔존물의 불연성이 우수한 금속산화물이 상용화되어 있는 실정이다.
한국공개특허 제10-2006-0103575호 (공개일: 2006.10.04.) 한국등록특허 제10-1382045호 (등록일: 2014.03.31) 한국등록특허 제10-1741722호 (등록일: 2017.05.24)
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 충분한 준불연성을 가짐과 동시에 압출을 통해 시트(sheet) 형상의 코어재를 성형하는 공정에서 유연성을 가져 크랙이 발생하지 않으며, 더불어 양산도 가능하게 하는, 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물 및 이를 이용한 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 마스터 배치 칩 및 알루미늄 복합 판넬의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 폴리에틸렌(PE)계 열가소성 수지 14 ~ 16 중량%; 무기 난연제 75 ~ 77 중량%; 유기 난연제 2 ~ 3 중량%; 상용화제 1 ~ 2 중량%; 내부 활제 1 ~ 2 중량%; 산화방지제 0.2 ~ 0.3 중량%; 활석 및 탄산칼슘을 1 : 1의 중량비로 포함하는 혼합물 1 ~ 2 중량%; 폴리에틸렌 왁스 0.5 ~ 1 중량%; 및 아크릴 탄화섬유 0.05 ~ 0.1 중량%;를 포함하는 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물을 제안한다.
또한, 상기 폴리에틸렌(PE)계 열가소성 수지는 용융지수(MI) 3 이상인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무기 난연제는 5000 mesh 이상(2.6 ㎛ 이하)의 입도를 가지는 수산화마그네슘(Mg(OH)2)인 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 수산화마그네슘 입자의 표면이 스테아린산 나트륨(sodium stearate)으로 코팅된 것이 바람직하다.
또한, 상기 유기 난연제는 멜라민포스페이트계 난연제인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상용화제는 폴리올레핀 엘라스토머(polyolefin elastomer, POE)에 무수말레인산(maleic anhydride, MAH)이 그라프트(graft) 중합된 MAH-g-POE인 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 에틸렌-1-옥텐-공중합체(ethylene-1-octene copolymer)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 내부 활제는 스테아린산 칼슘(calcium stearate) 또는 스테아린산 나트륨(sodium stearate)인 것을 특징으로 한다.
또한, 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물은 필요에 따라 에틸렌/프로필렌/디엔 삼원공중합체(EPDM) 및 에틸렌/프로필렌 공중합체(EPM)로부터 선택되는 하나 이상을 1 ~ 2 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명은 상기 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물을 이용한 전술한 알루미늄 복합 판넬용 코어재의 제조방법으로서, (a) 폴리에틸렌(PE)계 열가소성 수지 14 ~ 16 중량%; 무기 난연제 75 ~ 77 중량%; 유기 난연제 2 ~ 3 중량%; 상용화제 1 ~ 2 중량%; 내부 활제 1 ~ 2 중량%; 산화방지제 0.2 ~ 0.3 중량%; 활석 및 탄산칼슘을 1 : 1의 중량비로 포함하는 혼합물 1 ~ 2 중량%; 폴리에틸렌 왁스 0.5 ~ 1 중량%; 및 아크릴 탄화섬유 0.05 ~ 0.1 중량%;를 혼합하는 단계;
(b) 상기 단계 (a)에서 혼합된 혼합물을 혼련하는 단계;
(c) 상기 단계 (b)에서 혼련된 혼합물을 압출해 펠릿(pellet) 형태의 마스터 배치 칩을 제조하는 단계를 포함하는 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 마스터 배치 칩의 제조방법을 제안한다.
나아가, 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명은 상기 알루미늄 복합 판넬용 코어재의 제조방법에 (d) 상기 펠릿(pellet) 형태의 마스터 배치 칩을 압출해 시트(sheet) 형태의 코어재를 제조하는 단계; 및 (e) 상기 시트 형태의 코어재의 양면에 알루미늄으로 이루어진 표면 보강재를 접착시키는 단계를 더 포함하는 알루미늄 복합 판넬의 제조방법을 제안한다.
본 발명에 따른 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물은, 용융지수(MI)가 비교적 높은 선형 폴리올레핀계 수지 및 그라프트 중합에 의해 극성화된 폴리올레핀 엘라스토머(POE)를 포함함으로써, 무기 난연제와의 상용성을 증대시켜 성형성을 극대화하고, 더불어 비할로겐계 난연제를 포함해 화재시 유독 가스를 발생시키지 않아 친환경적이며 준불연 기준을 만족하는 알루미늄 복합 판넬 코어재의 소재로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물은, 무기 난연제와 혼용성이 좋은 변성 고무계 수지를 포함함으로써, 알루미늄 복합 판넬 제품의 가요성(flexibility)을 증가시켜 제품 시공시 라운드 형태의 시공 부위 적용이 가능하고 제품 양산화가 가능한 시트 형태의 성형이 가능해 건축외장재 코어재, 차열 방화도어 부속재, 조선 내장재 코어, 지붕 단열재 시트재의 소재 등으로 매우 유용하고 광범위하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 준불연성 마스터 배치 칩의 제조방법의 각 단계를 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 준불연성 코어재를 포함하는 알루미늄 복합 판넬 제조방법의 각 단계를 나타낸 흐름도이다.
도 3은 시트 형상의 코어재 제조 및 알루미늄 시트의 접착 공정만을 수행해 알루미늄 복합 판넬을 제조하는 종래의 설비 라인의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 펠릿형 마스터 배치 칩을 제조하고, 이어서, 상기 펠릿형 마스터 배치 칩을 이용해 시트 형상의 코어재 제조 및 알루미늄 시트의 접착 공정을 실시해 알루미늄 복합 판넬을 제조하는 신규 설비 라인의 일례를 나타낸 도면이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물은, 폴리에틸렌(PE)계 열가소성 수지 14 ~ 16 중량%; 무기 난연제 75 ~ 77 중량%; 유기 난연제 2 ~ 3 중량%; 상용화제 1 ~ 2 중량%; 내부 활제 1 ~ 2 중량%; 산화방지제 0.2 ~ 0.3 중량%; 활석 및 탄산칼슘을 1 : 1의 중량비로 포함하는 혼합물 1 ~ 2 중량%; 폴리에틸렌 왁스 0.5 ~ 1 중량%; 및 아크릴 탄화섬유 0.05~ 0.1 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 폴리에틸렌(PE)계 열가소성 수지는 용융지수(MI) 3 이상으로 일정온도 이상 가온시 흐름성이 우수하여 무기 난연제인 수산화 마그네슘 등의 금속 수산화물과 상용성이 우수하며, 바람직하게는 용융지수(MI) 3 이상인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)로 이루어질 수 있다.
상기 무기 난연제는 분해 온도가 알루미늄계 무기 난연제보다 약 2배 이상 높은 수산화마그네슘(Mg(OH)2)인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 5000 mesh 이상(2.6 ㎛ 이하)의 입도를 가지며, 열가소성 수지와의 상용성을 고려해 입자의 표면이 스테아린산 나트륨(sodium stearate)으로 코팅된 수산화마그네슘(Mg(OH)2)일 수 있다.
한편, 상기 유기 난연제는 비할로겐계 유기 난연제로서 멜라민포스페이트계 난연제인 것이 바람직하다.
상기 멜라민포스페이트계 난연제는, 인계 화합물과 멜라민계 화합물의 반응에 의해 형성된 것으로서, 예를 들면, 멜라민 파이로포스페이트, 멜라민 폴리포스페이트, 멜라민 파이로포스페이트 금속염 및 멜라민 파이로포스페이트 금속염, 싸이클릭 벤질 포스페이트로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 상용화제는 상기 무기 난연제와의 상용성을 고려해 폴리올레핀 엘라스토머(polyolefin elastomer, POE)에 무수말레인산(maleic anhydride, MAH)이 그라프트(graft) 중합된 MAH-g-POE인 것이 바람직하다.
이때, 상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)의 일례로는 에틸렌-1-옥텐-공중합체(ethylene-1-octene copolymer)를 들 수 있다.
또한, 상기 본 발명에 따른 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물은 내수성 및 내화학성을 위한 내부 활제 및 산화방지제를 포함하되, 상기 내부 활제로는 스테아린산 칼슘(calcium stearate) 또는 스테아린산 나트륨(sodium stearate)을 포함하는 것이 바람직하며, 산화방지제로서는 아민계 산화방지제, 그 중에서도 방향족 2차 모노아민이 적합하며, 이러한 방향족 2차 모노아민으로는 페닐-베타-나프틸아민, 페닐-p-나프틸아민, 디페닐아민, 각각 최대 약 16개의 탄소 원자를 갖는 1개 또는 2개의 알킬 치환기를 함유하는 알킬 디페닐아민, 각각 최대 약 16개의 탄소 원자를 갖는 하나 또는 두 개의 알킬 또는 아랄킬기를 함유하는 알킬 또는 아랄킬 치환된 페닐-베타-나프틸아민, 각각 최대 약 16개의 탄소 원자를 갖는 하나 또는 두 개의 알킬 또는 아랄킬기를 함유하는 알킬 또는 아랄킬 치환된 페닐-p-나프틸아민 및 유사한 화합물을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물은 압출시 T-다이에서의 압출 부하 감소를 위한 윤활 성분이면서 동시에 불연제 및 충진제로서 역할을 가지는 활석 및 탄산칼슘을 상기 함량으로 포함한다.
그리고, 상기 아크릴 탄화섬유는 아크릴 섬유를 소성해 탄화해 형성된 것으로서 예를 들면, 통상의 공정으로 제조된 대량의 아크릴섬유를 공기 중 열처리 내염공정과정을 거친 후, 진공상태에서 열처리하여 탄화아크릴섬유를 제조한 다음, 상기 탄화아크릴섬유는 질소 분위기에서 열처리 하여 얻어진 탄화 아크릴 불연 내염 섬유일 수 있다.
또한, 상기 불연성 아크릴 탄화섬유는 피브릴 길이가 약 0.020 ~ 0.10mm 이하인 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물은 무기 난연제와 PE계 열가소성 수지 간의 결합 보강과 분산성, 압출성 향상, 탈금형성을 위해 외부 활제인 폴리에틸렌 왁스를 상기 함량으로 포함한다.
나아가, 본 발명에 따른 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물은 코어재의 가요성(flexibility)을 보다 증대시키기 위해 에틸렌/프로필렌/디엔 삼원공중합체(EPDM) 및 에틸렌/프로필렌 공중합체(EPM) 중 적어도 하나를 1 ~ 2 중량% 더 포함할 수 있으며, 그럴 경우 상기 PE계 열가소성 수지와 EPDM 및/또는 EPM의 중량비는 8:2인 것이 바람직하다.
앞서 상세히 설명한 본 발명에 따른 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물은 종래와 달리 시트 형상의 코어재로 형성되기에 앞서 펠릿 형태의 마스터 배치 칩으로 먼저 제조된 후 시트 형상의 코어재로 재가공된다.
즉, 기존에는 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 플라스틱 조성물을 곧바로 도 3에 도시한 시트 형상의 코어재 제조 설비 라인에 투입한 반면, 본 발명에서는 도 4에 도시한 신규한 설비 라인을 이용해 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물로부터 펠릿 형태의 마스터 배치 칩을 제조한 후 이를 이용해 시트 형상의 코어재를 제조한다.
본 발명에 따른 펠릿 형태의 마스터 배치 칩을 제조하기 위한 공정은, (a) 폴리에틸렌(PE)계 열가소성 수지 14 ~ 16 중량%; 무기 난연제 75 ~ 77 중량%; 유기 난연제 2 ~ 3 중량%; 상용화제 1 ~ 2 중량%; 내부 활제 1 ~ 2 중량%; 산화방지제 0.2 ~ 0.3 중량%; 활석 및 탄산칼슘을 1 : 1의 중량비로 포함하는 혼합물 1 ~ 2 중량%; 폴리에틸렌 왁스 0.5 ~ 1 중량%; 및 아크릴 탄화섬유 0.05 ~ 0.1 중량%;를 혼합하는 단계; (b) 상기 단계 (a)에서 혼합된 혼합물을 혼련하는 단계; 및 (c) 상기 단계 (b)에서 혼련된 혼합물을 압출해 펠릿(pellet) 형태의 마스터 배치 칩을 제조하는 단계를 포함해 이루어질 수 있다(도 1).
상기 펠릿 형태의 마스터 배치 칩을 제조하기 위한 공정의 보다 구체적인 일례를 도 4를 참조해 설명하면 다음과 같다.
먼저, MI 3.0 이상인 LDPE 및 MAH로 그라프트된 POE와, 5000메시 이상의 스테아린산으로 겔코팅된 금속산화물, 내부 활제 및 산화방지제, 압출성형성을 위한 탈크 및 불연섬유, 금속산화물과 PE 혼용성 부가를 위한 PE WAX 등을 슈퍼믹서(201)에 혼합 일정시간 믹싱한다.
이어서, 혼합된 재료를 가압 니더(202)에서 약 150℃ 이상에서 30분에서 1시간이상 유지하면서 교반함으로써 준불연성 수지를 제작한다. 이때, 준불연성을 유지하면서도 가요성을 보강하기 위하여 POE를 사용하되 필요에 따라 EPDM이나 EPM을 가압시 투입 교반한다.
그리고, 가압 니더기에서 반죽된 준불연성 수지를 컴파운드 펠릿 압출기(203)에서 펠릿 형태로 압출 후 재단하여 준불연성의 펠릿상 마스터 배치 칩을 얻는다.
상기와 같이 펠릿 형태의 마스터 배치 칩을 제조한 후, (d) 상기 펠릿(pellet) 형태의 마스터 배치 칩을 압출해 시트(sheet) 형태의 코어재를 제조하는 단계 및 (e) 상기 시트 형태의 코어재의 양면에 알루미늄으로 이루어진 표면 보강재를 접착시키는 단계를 추가로 수행하면, 상기 조성물로 이루어진 코어재를 포함하는 알루미늄 복합 판넬을 최종적으로 제조할 수 있다(도 2).
아래에 도 4에 도시된 설비를 이용한 알루미늄 복합 판넬 제조 공정의 일례를 설명한다.
먼저, 펠릿 형태의 마스터 배치 칩 제조방법에 따라 제조된 컴파운드화된 준불연 플라스틱 펠릿을 사용하여 LD 32의 트윈 스크류 압출기(204) 및 유로가 개선된 T-다이(205)를 활용하여 일정 두께 및 넓이의 시트를 압출 성형한다.
제품 폭은 약 1250mm, 길이는 2440mm가 기준이나 길이는 제한 없으며, 두께는 2 ~ 5mm 까지 제조 성형이 가능하다.
이와 같이 시트 제조 후 접착필름 투입롤(207)로부터 공급되는 복층 블로우 성형된 접착필름 최소 50 ~100 마이크로 가소성 필름 형태를 준불연 플라스틱 시트 상하에 사용하고 그 상부에 알루미늄 언코일러(uncoiler)로부터 제공되는 상,하 알루미늄 시트와 접착 성형한다, 준불연 플라스틱 접착면은 비극성의 PE 수지로 알루미늄 코일형 시트는 MAH 그라프트화된 수지가 이중으로 블로우 성형된 필름을 사용 접착을 원활히 하고, 가열 존을 설치한 알루미늄 코일에 완전 균일 접착을 위하여 알루미늄에 선접착 시키고 알루미늄은 코일 형태로 권취된 것을 언코일러(208)를 사용 풀어가며 접착 성형한다.
T-다이(205) 온도는 약 190 ~ 210℃ 이상으로 유지하며. 특히 T-다이 내부는 V자형으로 설계해 압출시 저항을 최소화 시킨다.
또한, 본 접착 방식은 준불연 시트의 자체 압출 후 온도를 이용하여 크롬 도금된 상, 하 폴리싱롤(209) 중간으로 시트 및 접착필름과 알루미늄이 동시에 투입되는 선접착 방식으로 진행, 시트를 선제 후 드라이오븐과 다양한 롤러를 사용 접착하는 후접착 방식 보다 완벽한 접착을 가능하게 한다.
이와 같이 압착 성형 접착된 준불연 알루미늄 복합 패널은 냉각라인의 냉각챔버(210)와 패널의 표면 조정을 위한 후미 텐션롤(테이크업롤(213),핀치롤(214)) 라인을 거쳐 재단 및 적상(215)하는 단계로 제조 성형된다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 제시된 실시예는 본 발명의 구체적인 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 목적으로 제공되는 것이 아니다.
<실시예>
MI 3.0 이상인 LDPE 15kg, MAH로 그라프트된 POE 2kg, 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 70kg, 스테아린계 내부 활제 1.5kg, 산화방지제 0.2kg, 탄산칼슘(CaCo3) 3kg, 탈크(talc) 3kg, 아크릴 탄화섬유 0.05kg, PE wax 1kg, EPM 2kg을 슈퍼믹서에 투입하고 일정시간 동안 믹싱하였다.
이어서, 혼합된 재료를 가압 니더에서 약 150℃에서 1시간 유지하면서 교반함으로써 준불연성 수지를 제조하고, 가압 니더기에서 반죽된 준불연성 수지를 컴파운드 펠릿 압출기에서 펠릿 형태로 압출 후 재단하여 준불연성의 펠릿형 마스터 배치 칩을 얻었다.
그리고, 상기 펠릿형의 마스터 배치 칩을 사용하여 LD 32의 트윈 스크류 압출기 및 유로가 개선된 T-다이를 활용하여 시트 형태의 준불연성 코어재를 제조하였다.
상기와 같이 제조된 알루미늄 복합 판넬용 코어재에 대한 난연 테스트 결과와 각종 물성은 다음과 같다.
Figure pat00001
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
101: 압출기 102: T-다이
103: 접착필름 투입롤 104: 알루미늄 언코일러
105: 폴리싱롤 106: 냉각챔버
107: 보호필름 투입롤 108: 커팅기
109: 테이크업 롤 110: 핀치 롤
111: 적상부 ` 201: 슈퍼 믹서
202: 가압 니더 ` 203: 컴파운드 펠릿 압출기
204: 트위 스크류 압출기 205: T-다이
206: 접착필름 히터 207: 접착필름 투입롤
208: 알루미늄 언코일러 209: 폴리싱롤
210: 냉각챔버 211: 보호필름 투입롤
212: 커팅기 213: 테이크업 롤
214: 핀치 롤 215: 적상부

Claims (11)

  1. 폴리에틸렌(PE)계 열가소성 수지 14 ~ 16 중량%;
    무기 난연제 75 ~ 77 중량%;
    유기 난연제 2 ~ 3 중량%;
    상용화제 1 ~ 2 중량%;
    내부 활제 1 ~ 2 중량%;
    산화방지제 0.2 ~ 0.3 중량%;
    활석 및 탄산칼슘을 1 : 1의 중량비로 포함하는 혼합물 1 ~ 2 중량%;
    폴리에틸렌 왁스 0.5 ~ 1 중량%; 및
    아크릴 탄화섬유 0.05 ~ 0.1 중량%;를 포함하는 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌(PE)계 열가소성 수지는 용융지수(MI) 3 이상인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)인 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무기 난연제는 5000 mesh 이상의 입도를 가지는 수산화마그네슘(Mg(OH)2)인 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수산화마그네슘 입자의 표면이 스테아린산 나트륨(sodium stearate)으로 코팅된 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유기 난연제는 멜라민포스페이트계 난연제인 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상용화제는 폴리올레핀 엘라스토머(polyolefin elastomer, POE)에 무수말레인산(maleic anhydride, MAH)이 그라프트(graft) 중합된 MAH-g-POE인 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 엘라스토머(POE)는 에틸렌-1-옥텐-공중합체(ethylene-1-octene copolymer)인 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 내부 활제는 스테아린산 칼슘(calcium stearate) 또는 스테아린산 나트륨(sodium stearate)인 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    에틸렌/프로필렌/디엔 삼원공중합체(EPDM) 및 에틸렌/프로필렌 공중합체(EPM)로부터 선택되는 하나 이상을 1 ~ 2 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 조성물.
  10. (a) 폴리에틸렌(PE)계 열가소성 수지 14 ~ 16 중량%; 무기 난연제 75 ~ 77 중량%; 유기 난연제 2 ~ 3 중량%; 상용화제 1 ~ 2 중량%; 내부 활제 1 ~ 2 중량%; 산화방지제 0.2 ~ 0.3 중량%; 활석 및 탄산칼슘을 1 : 1의 중량비로 포함하는 혼합물 1 ~ 2 중량%; 폴리에틸렌 왁스 0.5 ~ 1 중량%; 및 아크릴 탄화섬유 0.05 ~ 0.1 중량%;를 혼합하는 단계;
    (b) 상기 단계 (a)에서 혼합된 혼합물을 혼련하는 단계; 및
    (c) 상기 단계 (b)에서 혼련된 혼합물을 압출해 펠릿(pellet) 형태의 마스터 배치 칩을 제조하는 단계를 포함하는 알루미늄 복합 판넬 코어재 제조용 마스터 배치 칩의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    (d) 상기 펠릿(pellet) 형태의 마스터 배치 칩을 압출해 시트(sheet) 형태의 코어재를 제조하는 단계; 및
    (e) 상기 시트 형태의 코어재의 양면에 알루미늄으로 이루어진 표면 보강재를 접착시키는 단계를 더 포함하는 알루미늄 복합 판넬의 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102249815B1 (ko) * 2019-12-20 2021-05-11 율촌화학 주식회사 준불연 수지 조성물, 이를 포함하는 준불연 시트와 복합 판넬 및 이의 제조방법
KR20240085366A (ko) * 2022-12-07 2024-06-17 홍명주 금속 복합 패널 제조 장치 및 이를 이용한 금속 복합 패널 제조 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060103575A (ko) 2005-03-28 2006-10-04 주식회사 하우솔 공압출방식에 의한 여러가지 기능을 보강할 수 있는복합판넬 제조용 조성물 수지와 그 복합판넬 제조방법
KR101382045B1 (ko) 2011-07-07 2014-04-14 (주)엘지하우시스 페놀 수지 경화 발포체를 이용한 불연 알루미늄 복합 판넬 및 그 제조 방법
KR101741722B1 (ko) 2016-09-07 2017-05-30 임은희 건축용 복합패널의 제조방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3594516B2 (ja) * 1999-03-29 2004-12-02 大日精化工業株式会社 不織布調意匠用樹脂組成物
KR100680822B1 (ko) * 2005-09-21 2007-02-08 진영테크주식회사 비할로겐계 난연성 폴리올레핀 수지조성물

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060103575A (ko) 2005-03-28 2006-10-04 주식회사 하우솔 공압출방식에 의한 여러가지 기능을 보강할 수 있는복합판넬 제조용 조성물 수지와 그 복합판넬 제조방법
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102249815B1 (ko) * 2019-12-20 2021-05-11 율촌화학 주식회사 준불연 수지 조성물, 이를 포함하는 준불연 시트와 복합 판넬 및 이의 제조방법
KR20240085366A (ko) * 2022-12-07 2024-06-17 홍명주 금속 복합 패널 제조 장치 및 이를 이용한 금속 복합 패널 제조 방법

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