KR100828630B1 - 난연성 알루미늄 복합패널 및 이를 제조하기 위한 장치 - Google Patents

난연성 알루미늄 복합패널 및 이를 제조하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 합성수지의 상부 및 하부 면에 각각 접착성 수지를 도포하여 형성시킨 상부 접착성 수지층과 하부 접착성 수지층에 상부 알루미늄판과 하부 알루미늄판을 각각 접착시킨 구조로 이루어진 알루미늄 복합패널에 있어서, 상기 합성수지는 폴리에틸렌(PE)와 흐름성의 물성이 우수한 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 난연성 필러(filler)를 혼합시킨 난연성 합성수지이고, 상기 난연성 합성수지에 가교제를 첨가하여 가교화시킨 것을 특징으로 하는 난연성 알루미늄 복합패널에 관한 것이다. 따라서 본 발명에 따른 난연성 알루미늄 복합패널은 난연성 필러의 첨가량을 높일 수 있고, 그리고 가교제를 이용하여 상기 폴리에틸렌과 에틸렌비닐아세테이트를 가교결합 시켜 난연성 알루미늄 복합패널을 제조함으로써, 화재시 알루미늄판 사이에 충전된 가교화된 난연성 합성수지가 열에 의해 흘러내리지 않으므로 난연성능이 우수한 것이 장점이다. 또한, 본 발명에 따른 난연성 알루미늄 복합패널의 제조장치는 접착성 수지의 도포가 티다이와 별개로 구성되는 접착 다이를 사용하여 이루어지므로, 종래기술에 비해 티다이의 초기 설치비용을 감소시킬 수 있고, 유지보수 및 교체 비용을 감소시킬 수 있다.
난연성, 알루미늄 복합패널, 폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트, 난연성 필러, 가교제

Description

난연성 알루미늄 복합패널 및 이를 제조하기 위한 장치{Aluminium complex pannel with fire retardant and Apparatus for its fabrication}
도 1은 일반적인 알루미늄 복합패널의 단면을 나타낸 도면;
도 2는 종래의 일반적인 알루미늄 복합패널 제조장치의 구성을 나타낸 도면;
도 3은 도 2의 일반적인 알루미늄 복합패널 제조장치에서 접착성 수지가 폴리에틸렌 수지에 도포되는 부분의 장치를 개선한 부분을 확대하여 나타낸 도면;
도 4는 본 발명에 따른 실시예로서 알루미늄 복합패널의 단면을 나타낸 도면;
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예로서 알루미늄 복합패널의 단면을 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 알루미늄 복합패널의 제조장치를 설명하기 위한 블록다이어그램;
도 7a 및 도 7b은 본 발명의 알루미늄 복합패널의 제조장치에 사용되는 피딩 유니트의 개략적인 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 상부 알루미늄판 12 : 하부 알루미늄판
21 : 상부 접착성 수지층 22 : 하부 접착성 수지층
30 : 합성수지 40 : 난연성 필러
50 : 보호필름 60 : 불소 수지층
본 발명은 난연성 알루미늄 복합패널 및 이를 제조하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부 및 하부의 알루미늄판 사이에 충전하는 합성수지로서 폴리에틸렌(PE)에 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 혼합하여 흐름성을 향상시켜 난연성 필러(filler)의 혼합량을 증가시킴으로써, 알루미늄 복합패널의 난연성능을 향상시킨 것을 특징으로 하는 난연성 알루미늄 복합패널 및 이를 제조하기 위한 장치에 관한 것이다.
알루미늄 복합패널은 한국산업규격인 KS F 4737(알루미늄 복합패널) 규격에서 알루미늄합금 판과 알루미늄합금의 도장판 사이에 충전재를 압출하여 판상으로 제조한 복합패널로서 건축물의 외장에 사용하는 알루미늄 복합 패널로 규정하고 있으며, 난연 2급 또는 난연 3급의 물성이 요구되고 있다. 일반적인 알루미늄 복합패널의 단면 구조를 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 압출기를 이용하여 압출시킨 폴리에틸렌 합성수지(30)의 상부 및 하부 면에 각각 접착성 수지를 도포하여 형성시킨 상부 접착성 수지층(21)과 하부 접착성 수지층(22)에 상부 알루미늄판(11)과 하부 알루미늄판(12)을 각각 접착시킨 구조로 이루어져 있다.
그리고 상기와 같은 알루미늄 복합패널은 도 2에 도시된 바와 같은 제조장치에 의해 제조되어 진다. 본 발명의 이해를 돕기 위해 도 2의 도면을 참조로 알루미늄 복합패널의 제조장치의 구성을 간략히 살펴보면, 제 1 압출기(110)에서 폴리에틸렌 수지가 압출되고, 그와 동시에 별도의 다른 제 2 압출기(120)에서 접착성 수지가 압출된다. 그리고, 압출기로부터 압출된 폴리에틸렌 수지의 상 하부 면에 접착성 수지를 도포된 후 성형 티다이(300, T-Die)를 통과한 다음 압착 롤러(400)를 통과할 때 알루미늄 드럼(510, 520)으로부터 공급되는 알루미늄판을 접착성 수지에 압착시킨 다음 제 1 인취 롤러(610)에 의해 가열장치부(710)로 이송하여 가열 접착시킨 다음 제 2 인취롤러(620)에 의해 냉각장치(720)로 이송하여 냉각시킨 다음 제 3 인취 롤러(630)에 의해 이송된 알루미늄 복합패널의 표면에 코팅지를 이용하여 코팅 롤러(800)에서 코팅한 다음 절단 장치(900)를 이용하여 일정한 크기로 절단하는 알루미늄 복합패널의 제조 장치에 의해 알루미늄 복합패널이 제조된다.
한편, 상기와 같은 난연성 알루미늄 복합패널을 제조하기 위한 장치로서 대한민국 등록특허공보 제647221호(2006. 11. 10 등록)에 난연성 분말 60-65 중량%, 폴리에틸렌 팰릿 35-40 중량%의 난연 혼합 페이스를 이용하여 난연성 알루미늄 복 합패널을 제조하기 위한 장치에 관한 특허 등록된 바 있지만 상기와 같은 특허의 경우에는 난연성 합성수지의 조성물은 난연성 분말을 폴리에틸렌 펠릿에 혼합시킨 열가소성 콤파운드(compound)로서 열을 가할 경우 흐름성이 생성되어 압출기를 이용한 압출 성형이 가능하지만, 초기 화재시에도 알루미늄판 사이에 충전된 난연성 합성수지가 열에 의해 흘러내리는 현상이 발생하고, 압출기를 이용하여 압출시에도 난연성 합성수지의 흐름성을 확보하기 위하여 난연성 분말을 최대 60~65 중량% 이상 혼합시킬 수 없으므로 알루미늄 복합패널의 난연성능을 더 이상 향상시킬 수 없는 문제점이 있다.
그리고 상기의 특허와 같은 난연성 알루미늄 복합패널의 제조장치는 종래의일반적인 알루미늄 복합패널의 제조장치에서 접착성 수지가 폴리에틸렌 수지에 도포되는 부분의 장치를 개선한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 압출기(110)에서 압출된 난연성 합성수지(30)를 티다이(300)의 중심부로 공급하고, 그리고 동시에 접착성 수지용 압출기에서 압출된 접착성 수지(20)를 티다이(300)의 상·하부로 공급하면서, 난연성 합성수지(30)의 상·하면을 도포하는 방식이다. 그러나, 이와 같은 종래기술은 초기설치비가 높고, 유지보수가 어려우며, 티다이의 교체비용이 높은 문제점이 있다. 즉, 통상 티다이(300)는 제품의 형상 및 치수를 결정하는 압출 다이스이므로, 이 티다이(300)는 기계적 특성이 우수한 합금강을 사용하여 정밀가공되어야 하므로 그 제작이 어렵고 제작비용이 많이 들게 된다. 따라서, 종래기술에 따르면, 이와 같은 티다이(300)에 접착성 수지(20)를 위한 이중구조를 형 성하게 되므로 그 제조가 더욱 어렵게 되고, 제작비용이 높게 되는 문제점이 있다. 또한, 합성수지 통로와 접착성 수지의 통로 중 어느 하나의 문제로 인한 경우에도 전체적인 교체가 필요하고, 제품이 변경되는 경우 별개로 제작되어야 하므로 초기 설비 비용 및 유지보수 비용이 높아지는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 상부 및 하부의 알루미늄판 사이의 합성수지층을 폴리에틸렌(PE)과 흐름성이 물성이 우수한 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 혼합하여 합성수지층의 압출시 흐름성을 향상시킴으로써, 난연성 필러(filler)의 함유량을 70 중량% 이상까지 증가시켜도 압출기에 의한 합성수지의 압출이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 난연성 알루미늄 복합패널을 제공함에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 상부 및 하부의 알루미늄판 사이에 충전시키는 폴리에틸렌(PE)과 에틸렌비닐아세테이트(EVA)의 혼합 합성수지에 가교제를 첨가하여 가교 화시킨 합성수지를 사용한 알루미늄 복합패널을 제조함으로써, 화재시 알루미늄판 사이에 충전된 가교화된 난연성 합성수지가 열에 의해 흘러내리지 않으므로 난연성능이 우수한 것을 특징으로 하는 난연성 알루미늄 복합패널을 제공함에 다른 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 종래기술에 비해 티다이의 초기 설치비용을 감소시킬 수 있고, 유지보수 및 교체 비용을 감소시킬 수 있는 새로운 형태의 난연성 알루미늄 복합패널의 제조장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 난연성 알루미늄 복합패널의 특징에 의하면,
합성수지의 상부 및 하부 면에 각각 접착성 수지를 도포하여 형성시킨 상부 접착성 수지층과 하부 접착성 수지층에 상부 알루미늄판과 하부 알루미늄판을 각각 접착시킨 구조로 이루어진 알루미늄 복합패널에 있어서,
상기 합성수지는 폴리에틸렌(PE)와 흐름성의 물성이 우수한 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 난연성 필러(filler)를 혼합시킨 난연성 합성수지이고,
상기 난연성 합성수지에 가교제를 첨가하여 가교화시킨 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용하는 알루미늄판의 종류 및 치수는 한국산업규격인 KS D 6701에서 규정하고 있는 알루미늄합금 판 또는 KS D 6711에서 규정하고 있는 알루미늄합금의 도장판을 사용한다.
그리고 본 발명에서 난연성 합성수지는 폴리에틸렌(PE) 15~25 중량%, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 5~15 중량% 및 난연성 필러(filler) 60~80 중량%가 혼합된 것이 특징이다.
또한, 상기 난연성 합성수지는 난연성 합성수지 100 중량부에 가교제 0.5~5.0 중량부를 첨가하여 가교화시킨 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 합성수지의 바탕 기재인 폴리에틸렌은 상부 알루미늄판과 하부 알루미늄판을 접착시키기 위한 충전재층의 역할을 하는 기재로서 폴리에틸렌의 혼합량은 15~25 중량%인 것이 바람직하다. 폴리에틸렌의 혼합량이 15 중량% 미만이 될 경우에는 폴리에틸렌의 함량에 비해 상대적으로 난연성 필러 함량의 증가로 인해 수지의 압출저항이 커서 작업성이 떨어지며, 판재를 생산한 다음 판재 가공시 유연성이 저하될 우려가 있고, 폴리에틸렌의 혼합량이 25 중량%를 초과할 경우에는 상대적으로 에틸렌비닐아세테이트의 함량 부족으로 인해 난연성 합성수지의 흐름성이 저하되어 압출기에서 난연성 합성수지가 원활하게 압출되지 않을 우려가 있거나 또는 난연성 필러의 함량 부족으로 인해 난연성 합성수지의 함량 저하로 인해 알루미늄 복합패널의 난연성이 저하될 우려가 있다.
그리고 본 발명에서 사용하는 에틸렌비닐아세테이트는 유동성이 우수한 합성수지로서, 난연성 합성수지의 유동성을 향상시킴으로써 작업성이 좋아지고, 그리고 난연성 필러의 첨가량을 증가시킬 수 있는 역할을 하는 합성수지로서 에틸렌비닐아세테이트의 혼합량은 5~15 중량% 인 것이 바람직하다. 에틸렌비닐아세테이트의 혼합량이 5 중량% 미만이 될 경우에는 에틸렌비닐아세테이트의 함량 부족으로 인해 난연성 합성수지의 유동성이 향상되지 아니하여 고함량의 난연성 필러가 혼합될 경우 압출기에서 난연성 합성수지가 제대로 압출되지 않을 우려가 있고, 에틸렌비닐아세테이트의 혼합량이 15 중량%를 초과할 경우에는 상대적으로 난연성 필러의 함량이 줄어들어 알루미늄 복합패널의 난연성이 저하될 우려가 있다.
또한 본 발명에서 사용하는 난연성 필러는 상부 알루미늄판과 하부 알루미늄판을 접착시키기 위한 충전재층의 역할을 하는 합성수지의 난연성을 향상시키기 위한 역할을 하는 필러로서 난연성 필러의 혼합량은 60~80 중량%인 것이 바람직하다. 난연성 필러의 혼합량이 60 중량% 미만인 경우에는 난연성 필러의 함량 부족으로 인해 알루미늄 복합패널의 난연성능이 저하할 우려가 있고, 난연성 필러의 혼합량이 80 중량%를 초과할 경우에는 난연성 필러의 함량에 비해 상대적으로 폴리에틸렌 또는 에틸렌비닐아세테이트의 함량이 부족하여 난연성 합성수지의 유동성이 저하되어 압출기에서 난연성 합성수지가 정상적으로 압출되지 않을 우려가 있다.
본 발명에서 사용하는 난연성 필러는 난연성능이 우수한 알칼리토금속 수산화물로써, 수산화마그네슘, 염기성탄산마그네슘[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O], 하이드로 탈사이트(hydrotalcite) 중에서 1종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
한편 본 발명에서 사용하는 가소제는 폴리에틸렌과 에틸렌비닐아세테이트 및 난연성 필러를 혼합한 혼합 조성물을 압출기를 이용하여 압출시 가해지는 열에 의해 폴리에틸렌과 에틸렌비닐아세테이트를 가교 결합시키는 역할을 하는 소재로서 가소제는 난연성 합성수지 100 중량부에 가교제 0.5~5.0 중량부를 첨가하여 가교화시키는 것이 바람직하다. 가교제의 첨가량이 난연성 합성수지 100 중량부에 대해 0.5 중량부 미만인 경우에는 폴리에틸렌과 에틸렌비닐아세테이트가 완전 가교 결합이 되지 아니하여 화재시에 상부 알루미늄판과 하부 알루미늄판을 접착시키기 위한 충전재층의 역할을 하는 합성수지가 열에 의해 녹아 흘러내려 알루미늄 복합패널의 난연성능이 저하될 우려가 있고, 가교제의 첨가량이 난연성 합성수지 100 중량부에 대해 5.0 중량부를 초과할 경우에는 가교제의 함량 증가에 비례하여 특별히 더 이상의 가교결합이 진행되지는 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 가교제는 디큐밀퍼옥사이드(DCP, dicumyl peroxide)계 가교제 또는 열가소성 고무(thermo plastic elastomer)를 사용하는 것이 바람직하다.
상기의 구성을 갖는 본 발명에 따른 난연성 알루미늄 복합패널의 구조를 도 4에 도시된 도면을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 난연성 알루미늄 복합패널은 합성수지(30)의 상부 및 하부 면에 각각 접착성 수지를 도포하여 형성시킨 상부 접착성 수지층(21)과 하부 접착성 수지층(22)에 상부 알루미늄판(11)과 하부 알루미늄판(12)을 각각 접착시킨 구조로 이루어져 있다.
상기 합성수지(30)는 첨가된 난연성 필러(40)가 혼합된 상태에서 압출기에 의해 압출시 합성수지에 가해지는 열에 의해 폴리에틸렌과 에틸렌비닐아세테이트가 가교 결합을 하게 된다.
그리고 본 발명에서는 필요에 따라서는 도 5에 도시된 바와 같이 알루미늄 복합패널의 외부 면을 보호하기 위해 보호필름(50)으로 코팅시킬 수 있다. 또한 알루미늄 복합패널의 내구성을 향상시키기 위해 알루미늄 복합패널의 외부 면을 보호필름(50)으로 코팅하기 전에 패널의 외부 면에 불소수지 도료를 코팅하여 불소 수지층(60)을 형성시킨 다음에 보호필름(50)을 이용하여 코팅시키기도 한다. 이때 불소수지 도료 및 보호필름의 코팅은 소비자의 요구나, 또는 제조자의 필요에 따라 알루미늄 복합패널의 양쪽 면을 모두 코팅시킬 수도 있다.
본 발명에서는 난연성 알루미늄 복합패널의 적층 구조에서 각 층의 두께는 상부 알루미늄판과 하부 알루미늄판이 KS 규격에 규정된 규격의 치수를 적절히 사 용하면 되고, 합성수지, 상부 및 하부 접착성 수지, 불소수지 코팅층, 보호필름의 두께는 특별히 그 두께를 한정하기 보다는 소비자의 요구나 또는 제조자의 필요에 따라 적절히 조정되어 질 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 난연성 알루미늄 복합패널의 제조장치를 설명하기 위한 블록다이어그램이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 난연성 알루미늄 복합패널의 제조장치는 도 2에서 보는 바와 같은 종래기술과 전체적인 공정의 흐름은 유사함을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 난연성 알루미늄 복합패널의 제조장치는 전술한 바와 같은 기술내용을 기본으로 하여 제조설비 초기 설치비용 및 유지보수의 비용을 경감시키고, 유지보수를 더욱 효과적으로 수행할 수 있도록 하기 위해 제공된다.
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 난연성 알루미늄 복합패널의 제조장치를 보면, 종래와 동일하게 제 1 압출기(110), 제 2 압출기(120), 티다이(300), 압착 롤러(400), 제 1 및 제 2 인취롤러(620, 630), 가열장치부(710), 냉각장치(720) 및 절단기(900)를 구비하여 이루어진다. 이때, 본 발명은 종래와 달리, 접착성 수지의 적용이 티다이(300) 전에 난연성 합성수지의 외주면 둘레로 접착되도록 하는 접착성 수지 형성부(200)를 구비하여 공정이 진행되도록 하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 제조장치에서 제 1 압출기(110)가 난연성 필러가 혼합된 합성수지를 공급하고, 제 2 압출기(120)가 상부 접착성 수지층과 하부 접착성 수지층을 형성하기 위한 접착성 수지를 공급하며, 티다이(300)가 접착성 수지가 외주면에 부착된 난연성 합성수지를 평판 형태로 형성하여 난연성 합성수지의 상하면에 상부 접착성 수지층과 하부 접착성 수지층이 형성되도록 하고, 압착 롤러(400)가 티다이(300)를 통과한 평판의 난연성 합성수지의 상부와 하부에 알루미늄 드럼(510, 520)으로부터 공급되는 알루미늄판을 접착성 수지상에 압착시키고 이송{본 실시예에서 압착 롤러(400)는 피딩롤러의 기능도 갖는다}시켜 난연성 알루미늄 복합패널을 형성시키며, 제 1 및 제 2 인취롤러(620, 630)가 압착 롤러(400)를 통과하는 난연성 알루미늄 복합패널을 이송시키고, 가열장치부(710)가 압착 롤러(400)와 제 1 인취롤러(620) 사이에 설치되어 난연성 알루미늄 복합패널의 변형응력을 제거시키며, 냉각장치(720)가 제 1 인취롤러(620)와 제 2 인취롤러(630) 사이에 설치되어 난연성 알루미늄 복합패널을 냉각시키고, 제 2 인취롤러(630)를 통해 상기 난연성 알루미늄 복합패널의 상하면에 코팅지를 부착시키며, 절단기(900)가 코팅 롤러(800)를 통과한 난연성 알루미늄 복합패널을 정해진 길이로 절단한다.
이에 대해, 본 발명의 특징인 접착성 수지 형성부(200)는 제 1 연결관(210), 제 2 연결관(220), 제 3 연결관(230) 및 접착 다이(240)를 구비하여, 종래기술과 전혀 다른 형태로 접착성 수지가 난연성 합성수지의 외주면 둘레로 부착되도록 하여 티다이(300)에 공급되도록 하는 것이다. 여기서, 제 1 연결관(210)은 일단이 제 1 압출기(110)와 접속되고, 제 2 연결관(220)은 일단이 제 2 압출기(120)와 접속되며, 제 3 연결관(230)은 일단이 티다이(300)와 접속된다. 이와 같은 제 1 내지 제 3 연결관(230)의 타단은 접착 다이(240)에 연결되어 제 1 연결관(210)을 통해 유입되는 난연성 합성수지의 외주면상에 제 2 연결관(220)을 통해 유입되는 접착성 수지가 접착되어 제 3 연결관(230)을 통해 티다이(300)로 공급되도록 하는 것이다. 이와 같은 작용을 위한 접착 다이(240)는 제 1 연결관(210)을 통해 유입되는 난연성 필러가 혼합된 합성수지가 흐르는 제 1 통로(242)가 중심을 통해 형성되고, 이 제 1 통로(242) 둘레로 제 2 연결관(220)을 통해 유입되는 접착성 수지가 흐르는 제 2 통로(244)가 형성되며, 제 1 통로(242)와 제 2 통로(244)가 합쳐지는 출구(246)가 제 3 연결관(230)의 접속부분에 형성되도록 하므로써, 티다이(300)로 외주면 둘레로 접착성 수지가 부착된 난연성 합성수지가 공급되도록 한다.
이와 같은 본 발명의 난연성 알루미늄 복합패널의 제조장치에 따르면, 티다이(300)에는 접착성 수지를 위한 구성이 필요치 않으므로, 종래에 비해 그 구조가 상대적으로 간단하게 되어 초기 설치에 필요한 비용을 줄일 수 있고, 접착 다이(240)와 티다이(300)의 유지 및 보수가 별개로 이루어지므로, 유지보수의 편리성이 증가된다. 또한, 제품의 변경시 별도로 제작되는 티다이(300)만을 교체하여 작업을 수행할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 난연성 알루미늄 복합패널의 제조장치는 혼련 전용 혼합기인 니더 믹서(kneder mixer)를 사용하여 필렛과 분말을 효과적으로 혼합시키도록 한다.
도 7a 및 도 7b은 본 발명의 알루미늄 복합패널의 제조장치에 사용되는 피딩 유니트의 개략적인 도면이다. 즉, 도 7a는 피딩 유니트(1000)의 개략적인 평면도이고, 도 7b는 피딩 유니트(1000)의 개략적인 측면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 알루미늄 복합패널의 제조장치는 분말 형태의 난연성 필러와 필렛 형태의 합성수지를 혼련시켜 난연성 필러가 혼합된 합성수지를 상기 제 1 압출기(110)에 공급하기 위한 피딩 유니트(1000)를 구비하여 이루어진다. 이와 같은 피딩 유니트(1000)는 니더 믹서(1100), 컨베이어(1300) 및 공급 호퍼(1400)를 구비하여 이루어진다. 여기서, 니더 믹서(1100)는 필렛 형태의 폴리에틸렌, EVA 수지, 분말 형태의 난연성 필러 및 가교제를 1차 혼련하여 반죽상태의 난연성 필러가 혼합된 합성수지를 형성한다. 이와 같은 니더 믹서(1100)는, 도시하지는 않았지만, 열매체유를 순환시킬 수 있는 구조로 형성되어 100℃ 내지 120℃로 가열하면서 혼련 공정을 진행하도록 한다. 물론, 이와 같은 열매체유를 순환시키면서 수지를 가열시키는 기술은 이 분야의 종사자들이라면 용이하게 적용할 수 있는 것이다. 그리고, 본 실시예에서는 부가 니더 믹서(1100')를 설치하여 작업의 원활한 흐름을 유지하고, 하나의 니더 믹서(1100)를 사용하는 경우 발생되는 과도한 설비작동시간을 줄일 수 있도록 한다. 이와 같이 니더 믹서(1100)와 부가 니더 믹서(1100')의 사용은 종래 많은 량을 한번에 혼련 반죽하여 1차 압출시의 호퍼에 공급시 체제시간이 길어 소재가 냉각되는 형태와 달리 양을 분산시켜 호퍼내 체제시간을 줄여 1차 압출기에서 원활하게 공급할 수 있도록 한다.
한편, 컨베이어(1300)는 니더 믹서(1100)에서 1차 혼련된 반죽상태의 난연성 필러가 혼합된 합성수지를 수용하기 위한 바켓(1310)을 구비하여 바켓(1310)을 제 1 압출기(110)로 이송시킨다. 니더 믹서(1100)에서 1차 혼련된 반죽상태의 난연성 필러가 혼합된 합성수지는 니더 믹서(1100)의 하부 토출구{통상 틸팅(tilting)방식이 주로 사용된다}를 통해 컨베이어(1300)의 바켓(1310)에 투입된다. 이와 같은 컨베이어(1300)는 바켓(1310)을 제 1 압출기(110)의 상부에 설치되는 공급 호퍼(1400)로 이송시켜서 바켓(1310)에 수용된 1차 혼련된 반죽상태의 난연성 필러가 혼합된 합성수지를 공급 호퍼(1400)로 유입(낙하)되도록 한다. 공급 호퍼(1400)는 컨베이어(1300)의 바켓(1310)으로부터 1차 혼련된 반죽상태의 난연성 필러가 혼합된 합성수지를 공급받아 한쌍의 이송 스크류(1410)를 사용하여 합성수지를 2차 혼련시켜 난연성 필러가 혼합된 합성수지를 제 1 압출기(110)에 강제공급한다. 이때, 공급 호퍼(1400)에도 전술한 니더 믹서(1100)와 동일하게 열매체유를 사용해 가열하면서 2차 혼련과정을 수행하도록 한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 알루미늄 복합패널의 제조장치는 종래기술과 달리 니더 믹서(1100)를 사용하여 필렛 형태의 폴리에틸렌, EVA 수지, 분말 형태의 난연성 필러 및 가교제를 1차 혼련하여 반죽상태의 난연성 필러가 혼합된 합성수지를 형성하고, 한쌍의 이송 스크류(1410)를 갖는 공급 호퍼(1400)를 사용하여 난연성 필러가 혼합된 합성수지를 2차 혼련하여 제 1 압출기(110, 본 실시예에서는 더블 스크류형을 적용)에서 최종 혼련되도록 하므로, 난연성 필러의 편중을 최대한 방지할 수 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 난연성 알루미늄 복합패널 및 그의 제조장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
상기의 구성을 갖는 본 발명에 따른 난연성 알루미늄 복합패널은 폴리에틸렌과 에틸렌비닐아세테이트를 혼합한 합성수지를 사용하여 유동성을 향상시켜 난연성 필러의 첨가량을 높일 수 있고, 그리고 가교제를 이용하여 상기 폴리에틸렌과 에틸렌비닐아세테이트를 가교결합 시켜 난연성 알루미늄 복합패널을 제조함으로써, 화재시 알루미늄판 사이에 충전된 가교화된 난연성 합성수지가 열에 의해 흘러내리지 않으므로 난연성능이 우수한 것이 장점이다. 또한, 본 발명은 알루미늄 복합패널의 제조장치에서 합성수지에 접착성 수지를 도포하는 별도의 접착성 수지 형성부를 압출기와 티다이(T-Die) 사이에 결합시켜 구성하므로써, 난연성 합성수지가 티다이로 유입되기 전에 접착성 수지가 난연성 합성수지의 외피를 감싸는 방식으로 도포될 수 있도록 하여 부품 교체에 따른 경제적 부담을 경감시킬 수 있도록 한다.

Claims (8)

  1. 합성수지의 상부 및 하부 면에 각각 접착성 수지를 도포하여 형성시킨 상부 접착성 수지층과 하부 접착성 수지층에 상부 알루미늄판과 하부 알루미늄판을 각각 접착시킨 구조로 이루어진 알루미늄 복합패널에 있어서,
    상기 합성수지는 폴리에틸렌과 흐름성의 물성이 우수한 에틸렌비닐아세테이트 및 난연성 필러를 혼합시킨 난연성 합성수지이고,
    상기 난연성 합성수지에 가교제를 첨가하여 가교화시킨 것을 특징으로 하는 난연성 알루미늄 복합패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 난연성 합성수지는 폴리에틸렌(PE) 15~25 중량%, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 5~15 중량% 및 난연성 필러(filler) 60~80 중량%를 혼합시킨 것을 특징으로 하는 난연성 알루미늄 복합패널.
  3. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 난연성 합성수지는 난연성 합성수지 100 중량부에 가교제 0.5~5.0 중량 부를 첨가하여 가교화시킨 것을 특징으로 하는 난연성 알루미늄 복합패널.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 난연성 필러는 수산화마그네슘, 염기성탄산마그네슘[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O], 하이드로탈사이트(hydrotalcite) 중에서 1종을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 난연성 알루미늄 복합패널.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 가교제는 디큐밀퍼옥사이드(DCP, dicumyl peroxide)계 가교제 또는 열가소성 고무(thermo plastic elastomer)인 것을 특징으로 하는 난연성 알루미늄 복합패널.
  6. 합성수지의 상부 및 하부 면에 각각 접착성 수지를 도포하여 형성시킨 상부 접착성 수지층과 하부 접착성 수지층에 상부 알루미늄판과 하부 알루미늄판을 각각 접착시킨 구조로 이루어지는 난연성 알루미늄 복합패널을 제조하기 위한 장치에 있어서,
    난연성 필러가 혼합된 합성수지를 공급하기 위한 제 1 압출기(110)와;
    상기 상부 접착성 수지층과 하부 접착성 수지층을 형성하기 위한 접착성 수지를 공급하기 위한 제 2 압출기(120)와;
    상기 제 1 압출기(110) 및 제 2 압출기(120)와 접속되어 상기 제 1 압출기(110)로부터 공급되는 난연성 합성수지의 외주면 둘레로 상기 제 2 압출기(120)로부터 공급되는 접착성 수지가 부착되도록 하는 접착성 수지 형성부(200)와;
    상기 접착성 수지 형성부(200)로부터 공급되는 접착성 수지가 외주면에 부착된 난연성 합성수지를 평판 형태로 형성하여 상기 난연성 합성수지의 상하면에 상부 접착성 수지층과 하부 접착성 수지층이 형성되도록 하는 티다이(300)와;
    상기 티다이(300)를 통과한 평판의 난연성 합성수지의 상부와 하부에 알루미늄 드럼(510, 520)으로부터 공급되는 알루미늄판을 상기 접착성 수지상에 압착시키고 이송시켜 난연성 알루미늄 복합패널을 형성시키기 위한 압착 롤러(400)와;
    상기 압착 롤러(400)를 통과하는 상기 난연성 알루미늄 복합패널을 이송시키기 위한 제 1 및 제 2 인취롤러(620, 630)와;
    상기 압착 롤러(400)와 제 1 인취롤러(620) 사이에 설치되어 상기 난연성 알루미늄 복합패널의 변형응력을 제거시키기 위한 가열장치부(710)와;
    상기 제 1 인취롤러(620)와 제 2 인취롤러(630) 사이에 설치되어 상기 난연성 알루미늄 복합패널을 냉각시키기 위한 냉각장치(720) 및;
    상기 제 2 인취롤러(630)를 통과한 상기 난연성 알루미늄 복합패널을 정해진 길이로 절단하기 위한 절단기(900)를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 알루미 늄 복합패널을 제조하기 위한 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 접착성 수지 형성부(200)는 일단이 상기 제 1 압출기(110)와 접속되는 제 1 연결관(210)과,
    일단이 상기 제 2 압출기(120)와 접속되는 제 2 연결관(220)과,
    일단이 상기 티다이(300)와 접속되는 제 3 연결관(230)과,
    상기 제 1 내지 제 3 연결관(210, 220, 230)과 접속되고, 상기 제 1 연결관(210)을 통해 유입되는 난연성 필러가 혼합된 합성수지가 흐르는 제 1 통로(242)가 중심을 통해 형성되고, 상기 제 1 통로(242) 둘레로 상기 제 2 연결관(220)을 통해 유입되는 접착성 수지가 흐르는 제 2 통로(244)가 형성되며, 상기 제 1 통로(242)와 제 2 통로(244)가 합쳐지는 출구(246)가 상기 제 3 연결관(230)의 접속부분에 형성되도록 하므로써, 상기 티다이(300)로 외주면 둘레로 접착성 수지가 부착된 난연성 합성수지가 공급되도록 하는 접착 다이(240)를 갖는 것을 특징으로 하는 난연성 알루미늄 복합패널을 제조하기 위한 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    분말 형태의 난연성 필러와 필렛 형태의 합성수지를 혼련시켜 난연성 필러가 혼합된 합성수지를 상기 제 1 압출기(110)에 공급하기 위한 피딩 유니트(1000)를 더 포함하되;
    상기 피딩 유니트(1000)는 상기 필렛 형태의 합성수지, 상기 분말 형태의 난연성 필러 및 가교제를 1차 혼련하여 반죽상태의 난연성 필러가 혼합된 합성수지를 형성하기 위한 니더 믹서(1100)와,
    상기 니더 믹서(1100)에서 1차 혼련된 반죽상태의 난연성 필러가 혼합된 합성수지를 수용하기 위한 바켓(1310)을 구비하여 상기 바켓(1310)을 상기 제 1 압출기(110)로 이송시키기 위한 컨베이어(1300) 및,
    상기 컨베이어(1300)의 상기 바켓(1310)으로부터 1차 혼련된 반죽상태의 난연성 필러가 혼합된 합성수지를 공급받아 한쌍의 이송 스크류(1410)를 사용하여 2차 혼련시키면서 상기 제 1 압출기(110)로 공급시키기 위한 공급 호퍼(1400)를 구비하는 것을 특징으로 하는 난연성 알루미늄 복합패널을 제조하기 위한 장치.
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