KR0150570B1 - 심재가 내장된 발포수지 이형압출방법 - Google Patents

Abstract

종래에 발포합성수지 압출피복제품의 심재로 사용할 수 없는 표면에 요철이 심한 폐품을 발포합성수지 압출피복제품의 심재로 사용할 수 있게 한 방법으로 발포합성수지의 기공율, 냉각온도, 밀도 등을 한정적으로 조절하여 진공사이징 하므로서, 발포합성수지 피복물의 외부 온도 변화에 따른 수축팽창율을 감소시키므로서 표면이 평활한 우수한 합성수지 압출 피폭제품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

심재가 내장된 발포수지 이형압출방법

제1도는 a,b는 불규칙 단면을 갖는 심재의 사시도.

제1도는 a',b'는 불규칙 단면을 갖는 심재에 피복을 입힌 상태의 단면도.

제2도는 a,b는 불규칙 단면을 갖는 심재의 사시도.

제2도는 a',b'는 불규칙 단면을 갖는 심재의 발포성수지 피복을 입힌 상태의 단면도.

제3도는 본 발명을 구현하기 위한 개략장치도.

제4도는 본 발명에 의한 실시상태의 단면도.

본 발명은 압출방법에 의하여 발포수지로 피복되는 보강재 또는 심재의 표면현상이 일정치 못하여 발생된 요철에 관계없이 보강재 또는 심재 표면에 피복되는 발포수지의 비중을 진공사이징에 의하여 자동 조절하므로서, 사이징의 단면에 연하는 표면이 평활하고 정교한 이형압출물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 시도는 일반 합성수지로 정상적인 심재 또는 보강재를 압출 피복할 경우에는 문제점이 발생하지 않지만 요철이 있는 목재, 철재 등의 폐기물을 재활용하는 차원에서 합성수지 압출제품의 보강재 또는 심재로 사용할 경우 제 1 도의 1a',2b'와 같은 심재 표면에 요철이 있는 비정상적인 심재를 사용할 경우 도면 1a',2b'와 같은 압출제품을 얻게된다. 여기에서 압출초기단계 즉 완전 고화되지 않은 상태에서도 약간의 요홈이 발생하지만 냉각고화되는 상태에서는 요홈의 정도가 더욱 심해진다.

이와같은 이유는 압출기의 금형에서 일정압력과 량으로 심재표면에 피복되어 지는데 이론적으로는 정상적인 심재의 표면에 피복되는 량이 요홈이 있는 부분에서 피복된다고 보면 요홈 만큼 합성수지량이 부족하지만, 압출기내의 압력전달에 의한 압력이 용융합성수지에 전달되어 어느 정도의 량은 요홈에 전달되어 채워지는 용융된 합성수지는 점도가 크고 압력전달의 시간이 짧으므로 요홈에 채워지는 량이 부족하게 되고, 또 냉가 과정에서도 합성수지의 열팽창계수가 크므로 요홈이 있는 합성수지의 두꺼운 부분이 정상적인 면에 피복된 얇은 합성주지층보다 수축이 더 커지게 된다.

이상이 2가지 이유로 심재의 표면이 일정치 않고 요철이 있는 경우에는 압출물의 표면 자체에도 요철현성이 발생하게 되어 제품가치를 상실하게 되어 이를 해결하는 방법을 연구하게 된 것이다.

물로 종래에도 심재가 내장된 발포수지 압출피복 제품이 있으나, 주로 동선 단면이 사각형, 삼각형, T자형 등의 심재에 발포수지를 피복한 압출제품으로서 심재가 일정한 규격품에 한하여 시도된 것으로 폐품의 활용차원에서 표면에 요철이 있는 목재,철재,기타심재 등의 압출제품에는 시도된바가 전혀 없었다.

당초 본 발명자는 표면에 요철이 있는 폐품을 심재로 하여 합성수지 피복방법에 의하여 폐품을 활용코져 시도한 바 있으나, 전술한 바와 같은 문제점에 부딪혀 2단계로 폐품의 심재에 발포 합성수지 압출피복에 의하여 시도한 결과 제 2 도의 도면에 2a,2b와 같은 요철이 있는 심재를 사용할 경우 도면 2a',2b'와 같은 합성수지 압출발포제품을 얻게 되었다.

여기에서 도면 2a',2b의 돌출부 2a'(2),2b'(2)의 돌출정도는 발포제의량 발포도에 따른 기공을 압출시의 온도 등에 따라 차이는 있지만 심재에 요홈이 있는 부분의 외측면에 돌출 현상이 발생하여 발포 압출제품표면이 평활하지 못하고 요철현상이 발생하게 된다. 이와같은 현상은 심재의 요홈 부분에 정상적인 면보다 많은 량의 발포압출수지가 첨착되므로 압출 다이스에서 압출되는 순간 요홈 부분의 외측면이 정상적인 면보다 큰 팽창공간을 갖기 때문이다.

본 발명은 비정상적인 심재 즉 폐품에 발포합성수지를 압출 피복하므로서, 폐품활용을 시도하는 연구 과정에서 발생된 문제점을 해결한 방법으로 지금까지 심재가 있는 합성수지 발포압출의 제품을 제조하는 분야에서는 처음 시도한 기술로서 기공율, 밀도, 냉각온도 등을 한정시켜 진공사이징으로 정교한 표면을 형성시킴과 동시에 발포 합성수지피복물을 고하시켜 발포 합성수지피복물의 온도 변화에 따른 수축 팽창을 감소시킨 방법으로 이를 구체적으로 설명하면 합성수지에 0.2-0.5%의 발포제를 첨가한후, 온도 120℃로 유지된 교반기로서 15분간 충분히 교반한 후 20분간 냉각 교반기에서 35℃까지 냉각시킨 원료를 160℃-185℃로 압출기에 투입 발포수지를 압출시킴과 동시에 심재를 190℃로 유지된 금형으로 통과시키면서 심재표면에 발포 합성수지를 압출피복시킨 후 감압사이징에서 진공도 720㎜Hg(Tol)로 유지하면서 8℃의 냉각수로 압출물의 단면이 사이징의 단면과 동일하도록 냉각시킨후 냉각조에서 재차 냉각시켜 기공율 20-70%가 되도록 발포수지를 피복시킴을 특징으로 하는 심재가 내장된 이형압출방법이라 할수 있다.

상기 방법에서 합성수지는 통상의 열가소성수지인, 폴리염화비닐, 폴리에치렌, 폴리푸로피렌, 폴리메칠메타아크릴, ABS 등을 사용할 수 있고 발포제로서는 압출가공 온도에서 분해 가능하여 기체를 발생시킬수 있는 발포제로서 탄산암모늄, 중탄산나트륨, 아조화합물과 상기 합성수지와 사용성이 있으면서 휘발성이 있는 프로판, 헵탄, 헥산, 펜탄 등을 주로 사용하게 된다. 또 상기 합성수지에 대한 발포비율에 있어서 합성수지란 순수한 합성수지에 안정제, 가소제, 충진제 등을 포함시킨 재료를 의미하고 합성수지에 따라 첨가물이 달라지고 투입량도 달라질수 있다.

또 압출방법은 제 3 도와 같이 심재(1)를 금형(2)을 통과시키면서 압출기(3)에서 압출되는 발포성합성수지를 피복시켜 사이징(4)에서 진공사이징하고 냉각조(5)에서 재차 냉각하여 인취기(6)으로 취출시키는 압출 방법이다.

특히 본 발명에서 중요한 것은 진공사이징, 냉각온도, 발포정도 즉 기공율등으로 진공도가 낮아지면 평활한 표면을 얻기가 힘들고, 또 온도가 높아진 상태에서 처리되면 발포성에 의한 내압으로 제출취출 후 팽창이 발생하여 평활한 표면을 얻을 수 없다. 그밖에 기공율이 커지면 합성수지 재료의 절약 측면에서 유리하나 제품 표면에 핀홀이 생길수 있고 표면강도가 약해지며 기공율이 지나치게 낮아지면 합성수지로 피복하는 경우와 마찬가지로 외부온도 변화에 따라 수축이 발생 심재 요홈 외측부에 요홈이 발생하게 된다.

이상과 같이 본 방법에서 한정한 진공도, 냉각온도, 기공율은 목재, 철 또는 알미늄 등의 폐품을 심재로 하여 발포수지로 이형압출하므로서 우수한 발포수지 압출피복제품을 얻는 경우 절대적인 요소라 할수 있다.

[실시예(1)]

PVC 100부, 안정제(3염기성연) 6부, 충격보강제(MBS) 10부, 발포제(아조디카본아마이드) 0.5부의 혼합물을 교반기에서 15분간 120℃까지 가열혼합하여 충분히 혼련시킨 후 20분간 냉각 교반기에서 교반하여 35℃까지 냉각시킨 재료를 제 3도의 압출기(3)에 투입하여 제 4 도의 심재(1)를 금형(2)에 통과시키면서 압출기(3)에서 상기 발포성합성수지를 심재(1)의 표면에 두께 20㎜로 압출피복후 감압사이징(4)에서 진공도 700㎜Hg를 유지하면서 8℃의 냉각수로 압출물의 단면이 사이징(4)의 단면과 동일하도록 냉각시킨후 냉각조(5)에서 재차 냉각시켜 제 4 도의 이형압출물(7)을 얻었다.

제 4 도의 이형압출물(7)의 A,B,C 부위의 비중을 측정한 결과 A부위 0.65, B부위 0.45, C부위 0.90을 얻었으며 제품의 표면은 굴곡이 전혀 없고 평활하였으며, 온도 -15℃-35℃ 범위에서는 표면의 변화가 육안으로 나타나지 않았다.

이상과 같이 본 발명은 폐기되는 폐품을 발포합성수지 압출피복제품의 심재 또는 보강재로 이용할수 있고 합성수지를 발포시켜 피복하므로서 합성수지 원료를 절약함에 발명의 목적이 있다 할것이며, 기술적으로는 기공율의 조절 냉각온도, 밀도 등을 조절하여 진공사이징을 행하므로 발포합성수지 피복물의 온도 변화에 따른 수축팽창을 감소시킨 방법이라 할수 있고 이로인해 표면이 평활한 우수한 합성수지 압출피복제품을 얻을 수 있는 발명이라 할수 있다.

Claims (1)

1. 요철이 있는 심재표면에 합성수지 발포수지를 압출피복 시킴에 있어서, 감압사징에서 진공도 720㎜Hg(Tol)로 유지하면서 8℃의 냉각수로 압출물의 단면이 사이징의 단면과 동일하면서 냉각시킨후 냉각조에서 재차 냉각시켜 기공을 20-70%가 되도록 발포합성수지를 심재표면에 압출 피복시킴을 특징으로 하는 심재가 내장된 압출이형 방법.