KR102082764B1 - 수지 공급 유닛을 이용한 smc 복합체 연속 성형장치 및 연속 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 건축패널용 연속 성형장치는 원필름을 이송시키기 위한 이송부; 상기 이송부에서 인출되는 상기 원필름 상에 액상의 열경화성 수지가 도포되도록 도포박스가 형성된 컨베이어부; 상기 컨베이어부에서 인출되는 상기 원필름에 고형용 섬유를 도포하기 위한 도포섬유공급부; 상기 도포섬유공급부에서 인출되는 가공필름을 압착하기 위한 압착롤러부; 및 상기 도포섬유공급부에서 공급되는 고형용 섬유의 진입이 이루어진 상태에서 절단 및 분산을 통해 상기 컨베이어부의 원필름 상에 공급하게 하는 섬유분산 공급유닛;을 포함하고, 상기 섬유분산 공급유닛은, 상기 도포섬유공급부에서 공급되는 고형용 섬유의 진입이 이루어지는 본체 프레임, 상기 본체 프레임 내에 배치되어져 고형용 섬유에 대한 절단 작업을 수행하는 절단 회전롤부, 상기 절단 회전롤부의 하부 상에 이격 배치된 상태에서 절단된 상태의 고형용 섬유를 상기 컨베이어부 상으로 공급하게 하는 분산 모듈을 포함하며, 이를 통해 원필름을 향한 절단된 고형용 섬유의 방향성과 분산성을 향상하게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

수지 공급 유닛을 이용한 SMC 복합체 연속 성형장치 및 연속 성형방법{SMC composite continuous molding apparatus using fiber dispersion supply unit and continuous molding method for manufacturing SMC composite}

본 발명은 수지 공급 유닛을 이용한 SMC 복합체 연속 성형장치 및 연속 성형방법에 관한 것으로서, SMC 복합체 제조를 위해 공급되는 원필름 상에 각종 섬유를 도포하여 가공필름을 형성하는 과정에서 컷팅된 섬유의 원필름에 대한 함침과 분산성을 향상하기 위하여 수지 공급 유닛을 이용한 연속 성형장치 및 연속 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로, 주택이나 사무실 등에 설치되는 합성수지재 패널은 외표면에 사용자의 기호에 맞는 일정형태의 문양이 도안된 합성수지재 장식판을 접착제로 부착시켜 완성된다.

이때, 합성수지재로 된 장식판으로는 가벼우면서도 내구성이 우수한 성질을 가진 섬유강화 폴리에스테르수지가 압착 성형에 의하여 일정형상의 판재시트로 형성된 SMC(Sheet Molding Compound) 시트가 널리 사용되고 있다.

이와 같은 SMC시트는 복합소재인 불포화 폴리에스테르수지에 증점제, 억제제, 촉매, 지연제, 경화제 등을 일정비율로 혼합한 후 화이버를 함침시켜 시트형태로 인출한다. 이렇게 인출된 SMC시트를 열 프레스나 금형을 이용하여 다양한 형태로 성형함으로써 건축 내장재나 산업패널에 적용된다.

이러한 SMC시트는 제조시 인출된 시트를 지관에 감아서 점도가 약 1,000,000 cps에 도달 할때까지 약 40℃에서 3~4일 동안 숙성한 후 출하되는데, 이때 시트 상호간의 이형력 및 형상유지(권취시 인접면에 서로 접착되지 않도록 유지)를 위해 APP(Atactic polypropylene)필름이 부착된다.

그러나, 이 APP필름만으로 제조된 시트는 열이나 압력에 취약하다. 따라서 종래의 SMC시트는 제조공정에서 직접 열이나 압력을 가하여 성형할 수 없다. 이에 따라 시트로 인출한 후 별도의 열프레스 공정이나 금형을 이용하여 제품을 성형해야 하는 번거로운 문제점이 있었다.

즉, 종래의 SMC시트 제작공정은 시트 인출후 성형까지 제조공정이 길어지고 제조공정이 복잡하며, 별도의 성형을 위한 설비가 필요함으로써 시설비에 대한 부담이 높아 비효율적인 문제점이 있었다.

또한, SMC시트 제작공정 상에서 공급되는 원필름 상에 카본섬유나 유리섬유를 도포하여 가공필름을 형성하는 과정에서 회전롤를 이용하여 섬유를 공급하게 하는데, 상기 과정에서 섬유를 컷팅 및 비산한 상태에서 원필름 상에 도포시키는 데에 한계가 있는바, 균일한 분산성을 구현하는데 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하고자, SMC 복합체 제조를 위해 공급되는 원필름 상에 각종 섬유를 도포하여 가공필름을 형성하는 과정에서 컷팅된 섬유의 원필름을 향한 함침성과 분산성을 향상하기 위하여 수지 공급 유닛을 이용한 연속 성형장치 및 연속 성형방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 건축패널용 연속 성형장치는 이송부에서 인출되는 원필름 상에 액상의 열경화성 수지가 도포되도록 도포박스가 형성된 컨베이어부; 상기 컨베이어부에서 인출되는 상기 원필름에 고형용 섬유를 도포하기 위한 도포섬유공급부; 상기 도포섬유공급부를 거쳐 절단된 섬유가 공급된 원필름 상에 추가적인 섬유를 공급하는 기능을 하는 수지 공급 유닛; 및 상기 도포섬유공급부에서 인출되는 가공필름을 압착하기 위한 압착롤러부;를 포함하고, 상기 수지 공급 유닛은 수지 이송 벨트, 상기 수지 이송 벨트의 전후 양단에 배치되는 구동 롤러, 상기 수지 이송 벨트의 상부 측에 배치되어진 상태에서 공급되는 수지를 안내하는 수지 투입구 및 상기 수지 이송 벨트의 일측 하단 상에 배치되는 수지 분리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수지 이송 벨트 상에 도포된 수지는 상기 수지 이송 벨트를 통해 이동 중에 냉각을 통해 끈끈한 상태의 점성을 가진 수지 필름 형태로 이송되고, 상기 수지 필름은 상기 수지 분리기를 통하여 상기 수지 이송 벨트 상에서 분리되어 상기 컨베이어부에서 인출되는 원필름 상에 도포된다.

상기 도포섬유공급부에서 공급되는 고형용 섬유의 진입이 이루어진 상태에서 절단 및 분산을 통해 상기 컨베이어부의 원필름 상에 공급하게 하는 섬유분산 공급유닛;을 더 포함하고, 상기 절단 회전롤부는 상기 본체 프레임의 내부 영역 상에 한쌍의 회전 롤러가 평행하게 배치되는 구조이며, 상기 절단 회전롤부는 외주면을 따라 절삭날이 형성된 커팅롤 및 상기 커팅롤과 수평 방향으로 나란히 배치되는 대응롤을 갖는 상태에서, 상기 커팅롤과 대응롤 사이로 진입된 고형용 섬유의 절단을 행한다.

상기 분산 모듈은 이격된 한쌍의 분산 섬유 가이드(240)를 가로질러 배치되는 분산 중심봉, 상기 분산 중심봉을 중심으로 방사상으로 배치되는 복수의 분산 가이드바 및 상기 분산 중심봉와 복수의 분산 가이드바의 양단 상에 배치되는 한쌍의 회전 디스크를 포함한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따른 연속 성형방법은 원필름에 액상의 열경화성 수지를 도포하는 제1수지도포단계; 도포섬유공급부에서 공급되는 고형용 섬유를 상기 원필름 상에 도포하는 섬유도포단계; 상기 도포섬유공급부를 거쳐 절단된 섬유가 공급된 원필름 상에 수지 공급 유닛을 통해 추가적인 수지를 공급하는 제2수지 도포단계; 상기 고형용 섬유가 도포된 상태의 가공필름에 APP 필름이나 데코 필름을 접착하는 제3수지도포단계; 및 상기 제3수지도포 단계 이후의 상기 가공필름을 고온상태에서 압착성형하는 데코성형단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 원필름은 일측면에 패턴이 형성된 데코 필름을 채용한다.

본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다.

본 발명인 연속 성형장치 및 연속 성형방법은 SMC 복합체 제조를 위해 공급되는 원필름 상에 각종 섬유를 도포하여 가공필름을 형성하는 과정에서 수지 공급 유닛을 이용하여 컷팅된 섬유 상에 추가적인 수지를 공급하는 과정을 통해 원필름에 향한 함침성과 분산성을 향상한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 SMC 복합체 제조를 위하여 섬유분산 공급유닛이 적용되는 연속 성형장치를 나타내는 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 SMC 복합체 제조를 위한 연속 성형장치의 개략적인 구성요소를 나타내는 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 연속 성형장치를 이루는 수지 공급 유닛에 대한 구체적인 구성을 보이는 사시도, 및
도 4는 본 발명에 따른 연속 성형장치를 이루는 섬유분산 공급유닛에 대한 구체적인 구성을 보이는 사시도, 및
도 5는 섬유분산 공급유닛을 구성하는 절단 회전롤 및 분산 모듈을 보인다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 SMC 복합체 제조를 위한 연속 성형방법을 나타내는 공정도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 SMC 복합체 제조를 위한 연속 성형장치는 이송부(20), 컨베이어부(30), 도포섬유공급부(40), 압착롤러부(60), 압착롤러(60)의 수평선 상에 배치되어 인출되는 가공필름(100)을 소정의 형상으로 가열압착시키는 성형롤러부(70) 및 도포섬유공급부(40)와 후술하는 섬유분산 공급유닛(200)를 거쳐 절단된 섬유가 공급된 원필름 상에 추가적인 섬유를 공급하는 기능을 하는 수지 공급 유닛(80) 및 섬유분산 공급유닛(200)으로 크게 구성된다.

한편, 상기 성형롤러부(70)는 SMC 복합체 생산 공정 상에서 제거된 상태로 작업할 수 있다.

상기한 구성에 있어, 이송부(20)는 하나이상의 이송롤러로 이루어질 수 있으며, 권취된 상태의 원필름(10)을 설비 내측으로 이송시키는 기능을 한다. 이때, 원필름(10)은 수지필름이나 데코필름이 선택적으로 채택될 수 있다.

컨베이어부(30)는 상기 이송부(20)를 따라 이송되는 원필름(10)에 액상의 불포화 폴리에스테르 수지를 도포하도록 도포박스(32)가 마련된다. 또한 컨베이어부(30)에는 원필름(10)을 이송시키기 위해 컨베이어 벨트(33)와 작동롤러(31)가 설치되며, 상기 도포 박스(32)는 컨베이어 벨트(33)의 상부에 위치되도록 설치된다.

도포섬유공급부(40)는 상기 컨베이어 벨트(33)를 따라 이송되는 원필름(10)에 카본섬유(41)나 유리섬유를 도포하여 가공필름(100)을 형성하는 역할을 한다.

이를 위한 구성으로, 도포섬유공급부(40)는 복수의 이송롤러(42,43)가 설치됨으로써, 이동되는 원필름(10)에 카본섬유나 유리섬유가 내재되도록 한다. 이때 상기 카본섬유나 유리섬유는 별도로 장착된 재단설비에 의해 1~70mm로 재단된 상태로 공급될 수 있음은 물론이다.

압착롤(60)은 도포섬유공급부(40)에서 인출되는 가공필름(100)을 압착 및 함침시키는 구성이다. 즉, 압착롤(60)로 인입되는 가공필름(100)에는 카본섬유(41)나 유리섬유 등과 같은 다수의 필름이 적층된 상태로 인입되는데, 상기 압착롤(60)을 통과하면서 이 필름들은 고압으로 압착되어 상호간에 접착이 이루어진다.

한편, 상기한 구성에 있어서, 도포섬유공급부(40)와 압착롤러부(60) 사이에 는 필름 공급부(50)가 설치될 수 있다. 이 필름 공급부(50)는 이송되는 가공필름(100)에 APP 필름(51)이나 데코 필름을 제공하는 역할을 한다.

이를 위한 구성으로, 필름 공급부(50)는 공급필름이 권취된 공급롤(52)과, 공급되는 필름을 이송시키기 위한 다수의 이송롤(55)로 이루어진다. 여기서 이송롤(55) 사이에는 상술한 도포박스(53)가 설치되어 있어, 이 도포박스(53)를 통해 이송되는 원필름(10)에 열경화성수지를 도포할 수도 있다.

상기와 같은 열경화성수지(불포화 폴리에스테르수지)는 필름과 필름 사이에서 접착매개로 작용한다.

성형롤러부(70)는 압착롤러(60)의 수평선 상에 설치되어져 압착롤러(60)에서 인출되는 가공필름(100)을 소정의 형상으로 가열압착시키는 역할을 한다. 구체적으로는 다수의 가압롤러가 각각 상하 한쌍의 가압롤을 갖도록 설치된다. 가열압착 과정에서, 성형롤러부(70)에 배치된 다수의 가열소자를 통해서 인입되는 가공필름을 가열시킨다.

다수의 가압롤러는 인입되는 필름의 진행방향으로 배치되는데, 각각의 가압롤러는 필름의 진행방향으로 갈수록 상하 가압롤의 각 외주면에 형성된 패턴부의 굴곡이 보다 깊게 형성되어져, 가공필름의 성형시 갑작스런 변형으로 가공필름의 평판 상에 주름이 형성되는 것을 방지하고자 순차적으로 패턴형상이 이루어지도록 한다.

도 3을 참조하면, 연속 성형장치를 이루는 수지 공급 유닛(80)에 대한 구체적인 구성을 보인다.

수지 공급 유닛(80)은 수지 이송 벨트(81), 수지 이송 벨트(81)의 전후 양단에 배치되는 구동 롤러(81a,81b), 수지 이송 벨트(81)의 상부 측에 배치되어진 상태에서 공급되는 수지를 수지 이송 벨트(81)의 상면 상으로 안내하는 기능을 하는 수지 투입구(82) 및 수지 이송 벨트(81)의 일측 하단 상에 배치되는 수지 분리기(83)를 포함한다. 수지 분리기(83)는 그 끝단이 수지 이송 벨트(81)의 표면과 거의 맞닿은 상태로 배치되어진 구조일 수 있다.

수지 투입구(82)는 수지 이송 벨트(81)의 폭 방향을 따라 가로지르는 형태로 배치된 상태에서 공급되는 액상의 수지를 상기 수지 이송 벨트(81) 상에 균일한 상태로 펼쳐진 상태에서 공급하게 한다. 수지 투입구(82) 상에는 공급된 수지를 넓은 면적으로 분사할 수 있는 노즐 타입의 수지 투입 수단이 설치될 수 있다.

수지 투입구(82)를 통해 공급된 수지는 수지 이송 벨트(81)에 공급된 상태에서 이동 중에 경화되는 과정을 거친다. 즉, 수지 이송 벨트(81) 상에 얇게 도포된 수지는 수지 이송 벨트(81)를 통해 이동 중에 상온 냉각을 통해 끈끈한 상태의 점성을 가진 수지 필름(85)의 형태로 이송되고, 상기 수지 필름(85)은 구동 롤러(81a,81b) 중 전방 구동 롤러(81b)의 하단에 배치된 수지 분리기(83)를 통하여 수지 이송 벨트(81) 상에서 분리되는 과정을 거친다.

즉, 수지 이송 벨트(81) 상에서 경화된 상태로 이송되는 수지 필름(85)은 수지 분리기(83)의 끝단을 통해 수지 이송 벨트(81)에서 분리되어 컨베이어부(30)로 이송되는 원필름(10) 상에 추가로 투입되어진다.

상기와 같이, 도포박스(32), 도포섬유공급부(40) 및 섬유분산 공급유닛(200)을 통해 원필름 상에 절단된 섬유가 공급된 상태에서 수지 공급 유닛(80)을 이루는 수지 투입 노즐을 이용하여 수지를 추가적으로 도포한 상태에서 함침 작업을 실시하는바, 이를 통해 커팅된 섬유 중간에 수지를 추가적으로 도포함으로써 종래에 함침성 및 분산성을 향상하게 한다. 즉, 기존에 30-40중량% 첨가되던 섬유의 양을 50-60중량%까지 구현할 수 있게 한다.

도 4 내지 도 5를 참조하면, 섬유분산 공급유닛(200)은 도포섬유공급부(40)에서 공급되는 카본섬유(41)의 진입이 이루어지는 본체 프레임(210), 본체 프레임(210) 내에 배치되어져 공급된 카본섬유(41)에 대한 절단 작업을 수행하는 절단 회전롤(220), 절단 회전롤(220)의 하부 상에 이격 배치된 상태에서 절단된 상태의 카본섬유(41)를 컨베이어부(30) 상으로 펼친 상태에서 공급하게 하는 분산 모듈(230), 절단 회전롤(220)의 하부 상에 배치되는 것과 동시에 분산 모듈(230) 양측 상에 배치되는 분산 섬유 가이드(240) 및 분산 모듈(230)에 구동력을 제공하는 동력부(250)를 포함한다.

본체 프레임(210)은 상단 상에 섬유 유입구(211)가 형성된 중공 형상의 프레임 바디(212) 및 프레임 바디(212)의 하단 가장자리 상에 하부 방향으로 결합된 상태로 프레임 바디(212)를 지지하는 프레임 지지대(214)를 갖는다. 프레임 바디(212)는 상부에서부터 하부 방향으로 복수의 중공 챔버가 단차지게 형성된 구조일 수 있는데, 구체적인 실시예로는 상단에 섬유 유입구(211)가 형성된 상부 챔버, 상부 챔버의 하단에 연결되되 외측으로 단차지게 형성되는 중간 챔버 및 중간 챔버의 하단에 연결되되 외측으로 단차지게 형성되는 하부 챔버로 이루어진다. 여기에서, 절단 회전롤(220)은 하부 챔버 상에 배치되는 구조일 수 있다.

절단 회전롤부(220)는 프레임 바디(212)의 내부 영역 상에서 섬유 유입구(211)의 하측에 한쌍의 회전 롤러가 평행하게 배치되는 구조일 수 있다.

절단 회전롤부(220)는 외주면을 따라 절삭날이이 형성된 커팅롤(231) 및 커팅롤(231)과 수평 방향으로 나란히 배치되는 대응롤(223)을 갖는다. 대응롤(223)은 그 외주면이 일정한 탄력성을 갖는 부재가 도포된 상태에서, 커팅롤(231)과 대응롤(223) 사이로 진입된 카본섬유(41)의 절단을 행하게 한다. 즉, 거의 맞물린 구조를 갖는 커팅롤(231)과 대응롤(223) 간의 구조 관계 하에서, 커팅롤(231)에 의한 절단 작업을 수행시에 카본섬유(41)는 탄력성을 갖는 대응롤(223) 외주면의 수축을 통해 원만한 절단 작업이 가능할 수 있다.

분산 모듈(230)은 이격된 한쌍의 분산 섬유 가이드(240)를 가로질러 배치되는 분산 중심봉(231), 분산 중심봉(231)을 중심으로 방사상으로 배치되는 복수의 분산 가이드바(232) 및 분산 중심봉(231)와 복수의 분산 가이드바(232)의 양단 상에 배치되는 한쌍의 회전 디스크(233)를 포함한다. 분산 중심봉(231)과 복수의 분산 가이드바(232) 사이 공간에는 절단된 카본섬유 입자들이 유입된 상태에서, 동력부(250)의 구동을 통해 회전하는 분산 중심봉(231)과 분산 가이드바(232)의 회전력을 통해 형성되는 회전 와류를 통해 주위 공간으로 분산되는 효과를 갖게 된다.

분산 섬유 가이드(240)는 절단된 카본섬유(41)를 컨베이어부(30)를 통해 공급되는 원필름(10)의 가장자리를 벗어나지 않도록 안내하는 기능을 한다. 구체적으로는, 분산 섬유 가이드(240)는 소정 두께를 갖는 플레이트 형상을 갖는 것으로서, 상하부 상에 각각 소정의 기울기를 갖는 굴절부(241,243)가 형성된다. 굴절부(241,243)는 외측에서 내측 방향으로 경사진 각도를 갖게 형성된다.

한편, 본체 프레임(210)의 전후방 상에는 컨베이어부(30)를 가로지르도록 배치되는 섬유 분산 차단막(260)을 설치할 수 있다. 섬유 분산 차단막(260)은 일예를 들어 소정의 강도를 갖는 아크릴 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명인 연속 성형장치 및 연속 성형방법은 SMC 복합체 제조를 위해 공급되는 원필름 상에 각종 섬유를 도포하여 가공필름을 형성하는 과정에서 컷팅된 섬유의 원필름을 향한 방향성과 분산성을 향상한다.

본 발명은 회전롤를 이용하여 컷팅된 섬유를 비산시켜 도포되는 과정에서 로빙되는 섬유가 투입되는 곳인 섬유 유입구(211) 위주로만 낙하하는 것을 방지하고 균일한 분산성을 구현하게 한다.

도 6은 본 발명에 따른 SMC 복합체 제조를 위한 연속 성형방법을 나타내는 공정순서도이다. SMC 복합체 제조를 위한 연속 성형방법은 제1수지도포단계(S 10), 섬유도포단계(S 20), 제2수지도포단계(S 30), 및 데코성형단계(S 40)가 순차적으로 실시된다.

구체적으로 제1수지도포단계(S 10)는 원필름에 액상의 열경화성 수지를 도포하는 단계이다. 이때, 상기 제1수지도포단계(10)에서 원필름은 데코필름이 적용될 수 있다. 데코필름은 외주면에 소정의 패턴이 형성되어 주로 건축패널 외장재의 제작시 적용될 수 있다. 또한 상기 열경화성 수지는 불포화 폴리에스테르수지가 적용될 수 있는데 이 열경화성 수지는 용융후에 인접한 필름을 서로 접착시키는 역할을 한다. 상기 섬유도포단계(S 20)는 상기 원필름에 카본섬유 또는 유리섬유를 도포하는 단계이다. 상기 카본섬유, 유리섬유는 원필름에 도포되어 고형성을 보장하고, 추후 가압롤러로 인입되어 소정의 패턴이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 섬유도포단계(S 20)는 선택적으로 배제될 수 있다. 즉, 건축용 패널이 아닌 일반 채광패널을 생산하고자 하는 경우에 외주면에 패턴부를 형성할 필요없이 평판형으로 제작된다. 따라서 이 경우에는 수지필름이 도포된 상태로 별도의 패턴형성 없이 압착되어 최종 인출될 수 있는 것이다.

제2수지도포단계(S 30)는 도포섬유공급부를 거쳐 절단된 섬유가 공급된 원필름 상에 수지 공급 유닛을 통해 추가적인 수지를 공급하는 단계이다.

즉, 원필름 상에 각종 섬유를 도포하여 가공필름을 형성하는 과정에서 수지 공급 유닛을 이용하여 컷팅된 섬유 상에 추가적인 수지를 공급하는 과정을 통해 원필름에 향한 함침성과 분산성을 향상하게 한다.

상기 제3수지도포단계(S 40)는 상기한 섬유들이 도포된 상태의 가공 필름에 APP 필름이나 데코 필름을 제공하는 단계이다.

즉, 가공필름은 양측에 데코필름이 적용되거나 일측에만 데코필름이 적용될 수 있다. 이에 따라 건축패널이나 채광패널 등 다양한 형상의 패널에 두루 적용시킬 수 있다.

상기 데코성형단계(S 50)는 상기 제3수지도포단계(S 40) 이후의 상기 가공필름을 고온상태에서 압착성형하는 단계이다. 이 단계에서는 가열소자들을 통해 고온을 발생시키고 인입되는 가공필름을 가열시킨후 가압롤러에 형성된 패턴을 가공필름에 형성시키고 외부로 인출시켜 자연 냉각되는 공정으로 이루어진다.

이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

본 특허출원은 2019년 정부(산업통산자원부)의 재원으로 한국산업기술진흥원의 지원을 받아 특허출원을 진행한다.(과제 번호 : P000 2292, 과제명 : 중량저감 35%를 위한 첨단 카본 판넬 성형 공법 적용 steelless 테일게이트 모듈 개발)

10 : 원필름
20 : 이송부
30 : 컨베이어부
40 : 도포섬유공급부
50 : 필름 공급부
60 : 압착롤러부
80 : 수지 공급 유닛
100 : 가공필름
200 : 섬유분산 공급유닛

Claims (6)

1. 이송부에서 인출되는 원필름 상에 액상의 열경화성 수지가 도포되도록 도포박스가 형성된 컨베이어부;
   상기 컨베이어부에서 인출되는 상기 원필름에 고형용 섬유를 도포하기 위한 도포섬유공급부;
   상기 도포섬유공급부를 거쳐 절단된 섬유가 공급된 원필름 상에 추가적인 섬유를 공급하는 기능을 하는 수지 공급 유닛; 및
   상기 도포섬유공급부에서 인출되는 가공필름을 압착하기 위한 압착롤러부;를 포함하고,
   상기 수지 공급 유닛은 수지 이송 벨트, 상기 수지 이송 벨트의 전후 양단에 배치되는 구동 롤러, 상기 수지 이송 벨트의 상부 측에 배치되어진 상태에서 공급되는 수지를 안내하는 수지 투입구 및 상기 수지 이송 벨트의 일측 하단 상에 배치되는 수지 분리기를 포함하고,
   상기 수지 투입구는 상기 수지 이송 벨트의 폭 방향을 따라 가로지르는 형태로 배치된 상태에서 공급되는 액상의 수지를 노즐 타입의 수지 투입 수단을 통해 상기 수지 이송 벨트 상에 균일한 상태로 펼쳐진 상태에서 공급하게 하고,
   상기 수지 이송 벨트 상에서 경화된 상태로 이송되는 수지 필름은 상기 수지 분리기의 끝단을 통해 상기 수지 이송 벨트의 하단에서 분리되어져 상기 컨베이어부로 이송되는 원필름 상에 추가로 투입되는 것을 특징으로 하는 건축패널용 연속 성형장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 수지 이송 벨트 상에 도포된 수지는 상기 수지 이송 벨트를 통해 이동 중에 냉각을 통해 끈끈한 상태의 점성을 가진 수지 필름 형태로 이송되고, 상기 수지 필름은 상기 수지 분리기를 통하여 상기 수지 이송 벨트 상에서 분리되어 상기 컨베이어부에서 인출되는 원필름 상에 도포되는, 건축패널용 연속 성형장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 도포섬유공급부에서 공급되는 고형용 섬유의 진입이 이루어진 상태에서 절단 및 분산을 통해 상기 컨베이어부의 원필름 상에 공급하게 하는 섬유분산 공급유닛;을 더 포함하고,
   상기 섬유분산 공급유닛은 상기 도포섬유공급부에서 공급되는 카본섬유의 진입이 이루어지는 본체 프레임, 상기 본체 프레임 내에 배치되어져 공급된 카본섬유에 대한 절단 작업을 수행하는 절단 회전롤, 상기 절단 회전롤의 하부 상에 이격 배치된 상태에서 절단된 상태의 카본섬유를 상기 컨베이어부 상으로 펼친 상태에서 공급하게 하는 분산 모듈, 상기 절단 회전롤의 하부 상에 배치되는 것과 동시에 상기 분산 모듈 양측 상에 배치되는 분산 섬유 가이드 및 상기 본체 프레임의 전후방 상에 상기 컨베이어부를 가로지르도록 배치되는 섬유 분산 차단막을 포함하고,
   상기 분산 섬유 가이드는 상하부 상에 각각 내측 하부 방향으로 경사진 각도를 갖는 굴절부가 형성되어져 절단된 카본섬유를 상기 컨베이어부를 통해 공급되는 원필름의 가장자리를 벗어나지 않도록 안내하고,
   상기 절단 회전롤는 상기 본체 프레임의 내부 영역 상에 한쌍의 회전 롤러가 평행하게 배치되는 구조이며,
   상기 절단 회전롤는 외주면을 따라 절삭날이 형성된 커팅롤 및 상기 커팅롤과 수평 방향으로 나란히 배치되는 대응롤을 갖는 상태에서, 상기 커팅롤과 대응롤 사이로 진입된 고형용 섬유의 절단을 행하는,
   건축패널용 연속 성형장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 분산 모듈은 이격된 한쌍의 분산 섬유 가이드(240)를 가로질러 배치되는 분산 중심봉, 상기 분산 중심봉을 중심으로 방사상으로 배치되는 복수의 분산 가이드바 및 상기 분산 중심봉와 복수의 분산 가이드바의 양단 상에 배치되는 한쌍의 회전 디스크를 포함하는,
   건축패널용 연속 성형장치.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 건축패널용 연속 성형장치를 이용한 연속 성형방법으로서,
   원필름에 액상의 열경화성 수지를 도포하는 제1수지도포단계;
   도포섬유공급부에서 공급되는 고형용 섬유를 상기 원필름 상에 도포하는 섬유도포단계;
   상기 도포섬유공급부를 거쳐 절단된 섬유가 공급된 원필름 상에 수지 공급 유닛을 통해 추가적인 수지를 공급하는 제2수지 도포단계;
   상기 고형용 섬유가 도포된 상태의 가공필름에 APP 필름이나 데코 필름을 접착하는 제3수지도포단계; 및
   상기 제3수지도포 단계 이후의 상기 가공필름을 고온상태에서 압착성형하는 데코성형단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건축패널용 연속 성형방법.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 원필름은 일측면에 패턴이 형성된 데코 필름인 것을 특징으로 하는 건축패널용 연속 성형방법.

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