KR100324067B1 - 폐플라스틱을 이용한 성형품 및 그 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 폐플라스틱을 이용한 성형방법은 성형품의 종류에 따라 원하는 색상과 무늬를 갖는 원단 필름을 하단 금형에 위치시키고, 압출기로부터 용융된 폐플라스틱 용융물을 금형 내부에 주입시키고, 상기 하단 금형 위에 상단 금형을 압착하는 단계로 이루어져 성형품을 프레스 금형에 의하여 제조하는 방법이다. 폐플라스틱으로 성형된 성형물의 표면에 신규의 수지로 제조된 원단 필름이 접착하여 성형되기 때문에 성형품의 표면은 원하는 색상과 무늬를 나타낼 수 있다. 본 발명의 성형방법은 금형이 하단 금형과 상단 금형으로 이루어진 프레스 금형에 적합하지만 반드시 이에 제한되는 것은 아니며 진공성형 등에도 적절하게 적용될 수 있다.

Description

폐플라스틱을 이용한 성형품 및 그 성형방법{Molded Article from Waste Plastics and Method of Molding the Article}

발명의 분야

본 발명은 폐플라스틱을 이용한 성형품에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 폐플라스틱으로 성형한 성형품의 표면에 신규의 수지로 제조되어 재단된 원단 필름을 접착 성형하여 표면의 색상이나 외관이 미려한 성형품을 제조할 수 있는 방법 및 그 방법에 의하여 제조된 성형품에 관한 것이다.

발명의 배경 및 종래기술

폐플라스틱은 일반 생활쓰레기를 비롯하여 각종 산업쓰레기로부터 대량 발생되고 있으며, 이들의 처리는 매우 중요한 문제가 되고 있다. 일반적으로 폐플라스틱은 각종 합성 플라스틱으로서 대표적인 것으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 등이 있다. 이들 폐플라스틱이 재활용되기 위해서는 각각의 플라스틱을 원료별로 분리 수거해야 한다. 그러나 이들을 원료별로 분리 수거한다는 것은 많은 노력과 인력이 소요되기 때문에 현실적으로 불가능한 일이다. 용이하게 분리 수거할 수 있는 PET병의 경우도 약 20% 정도만이 재활용되고 있는 실정이다. 따라서 나머지 폐플라스틱은 일차적으로 수거된 후 특정 장소에 매립하고 있는 실정이다.

이처럼 대량 매립되고 있는 폐플라스틱을 재활용하고자 하는 노력은 각 방면에서 행하여져 왔다. 이러한 노력중의 하나가 폐플라스틱을 용융시켜 금형을 이용하여 특정의 성형품을 제조하고자 하는 것이었다. 특히 폐플라스틱을 압출기를 이용하여 용융시킨 후 이를 이용하여 보도블록과 같은 성형품을 제조하고자 하였으나성공하지 못하였다. 성공하지 못한 대표적인 이유는 성형품이 보도블록으로 사용할 만큼 균일한 색상을 낼 수도 없고 미려한 외관을 유지할 수 없었기 때문이다.

일반적으로 폐플라스틱은 각종 합성수지가 혼합되어 있고, 색상도 서로 다르며 기타 불순물도 상당량 함유하고 있기 때문에 균일한 색상을 내거나 미려한 외관을 갖는 성형품을 제조하기란 거의 불가능한 일이었다. 이러한 결점을 해결하기 위하여 안료를 사용하는 방법이 제시되기도 하였지만, 안료 사용에 따른 제조원가가 상승하고, 또한 안료를 사용한다 하더라도 원하는 수준의 균일한 색상이나 미려한 외관을 갖는 성형품을 제조하는 데는 한계가 있었던 것이다.

본 발명자는 폐플라스틱을 이용하여 성형품을 제조할 때 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하여 폐플라스틱을 이용하면서도 원하는 색상이나 무늬를 갖는 성형품을 제조할 수 있는 방법을 개발하기에 이른 것이다.

본 발명의 목적은 폐플라스틱으로 성형한 성형품의 표면에 신규의 수지로 제조된 원단 필름을 접착한 것과 같은 효과를 나타내는 성형품을 제조할 수 있는 성형방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 신규의 수지로서 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀계 수지를 사용함으로써 접착성이 양호하여 박리가 될 염려가 전혀 없는 성형품을 제조할 수 있는 성형방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 원단 필름의 색상이나 무늬에 따라 원하고자 하는성형품을 제조할 수 있는 성형방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 폐플라스틱을 사용함으로써 깨지거나 파열되지 않고, 경량화할 수 있으며, 촉감이 좋은 성형품을 제조할 수 있는 성형방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 폐플라스틱을 이용하여 원하는 색상과 무늬를 갖는 성형품을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 폐플라스틱을 이용하여 원하는 색상과 무늬를 갖는 보도블록을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 폐플라스틱을 원료로 이용함으로써 이로 인한 환경오염 문제를 해결할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 상세한 내용을 하기에 설명한다.

도1은 폐플라스틱을 원료로 하여 성형한 보도블록의 개략적인 사시도이다.

도2는 폐플라스틱으로 성형한 보도블록의 상부 표면에 접착하여 성형하기 위한 신규의 수지로 제조되어 재단된 원단 필름의 개략적인 사시도이다.

도3은 폐플라스틱으로 성형한 보도블록의 상부 표면에 신규 수지의 원단 필름이 함께 성형된 본 발명에 따른 보도블록의 개략적인 사시도이다.

*도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명*

1: 폐플라스틱 원료의 보도블록

2: 원단 필름

3: 원단 필름이 함께 성형된 폐플라스틱 원료의 보도블록

폐플라스틱을 가장 간편하게 재활용하는 방법은 압출기에 의하여 용융된 폐플라스틱 용융물을 금형에 주입하여 프레스 성형방법에 의하여 원하고자 하는 성형품을 제조하는 것이다. 그러나 폐플라스틱은 여러 종류의 플라스틱이 서로 혼합되어 있고, 쓰레기로부터 분리 수거되기 때문에 각종 불순물을 포함하고 있다. 이러한 폐플라스틱으로부터 제조된 성형품은 그 표면이 상당히 지저분하고 색상 또한폐플라스틱 종류에 따라 서로 다르다. 따라서 이들 폐플라스틱으로부터 제조된 성형품은 상품으로서의 가치를 갖지 못한다. 도1은 성형품의 외관을 개략적으로 도시한 도면이다. 도1의 폐플라스틱 성형품은 여러 가지 불순물의 흔적이 그대로 나타나고 색상 또한 균일하지 못하다. 특히 오늘날과 같이 도시의 미관을 고려하여 보도블록도 미려한 색상과 무늬를 나타내야 한다는 관점에서 볼 때 도1과 같은 보도블록은 상품으로서의 가치를 갖지 못한다.

본 발명에 따라서 폐플라스틱을 이용하여 성형품을 제조하는 방법은 성형품의 종류에 따라 원하는 색상과 무늬를 갖는 원단 필름을 하단 금형에 위치시키고, 압출기로부터 용융된 폐플라스틱 용융물을 금형 내부에 주입시키고, 상기 하단 금형 위에 상단 금형을 압착하는 단계로 이루어진다.

프레스 금형은 하단 금형과 상단 금형으로 이루어지는데, 하단 금형에 원하는 색상과 무늬를 갖는 재단된 원단 필름을 하나씩 위치시킨다. 원단 필름은 폴리올레핀계 수지를 이용하여 제조된 약 0.2 mm 정도 또는 그 이하의 두께를 갖는 시이트(sheet)로부터 제조되며, 원하는 색상과 무늬를 설계할 수 있다. 원단 필름은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 제조될 수 있다. 본 발명에서는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀계 수지가 바람직한데, 그 이유는 폐플라스틱과 잘 접착하여 박리현상을 방지할 수 있기 때문이다. 원단 필름은 신규의 수지를 사용하기 때문에 폐플라스틱 성형품과 접착하더라도 그 표면은 미려한 색상과 외관을 유지할 수 있다. 원단 필름의 두께는 성형품의 내마모성을 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어 보도블록과 같이 큰 내마모성을 요구하는성형품인 경우에 0.2 mm 정도의 두께를 유지하면 충분하다. 큰 내마모성이 요구되지 않는 성형품인 경우에는 그 두께를 더 얇게 함으로써 제조원가를 절감할 수 있다.

도2는 폐플라스틱으로 성형한 보도블록의 상부 표면에 접착하여 성형하기 위한 신규의 수지로 제조되어 재단된 원단 필름을 도시한 도면이다. 이러한 원단 필름을 하단 금형에 위치시키고 압출기로부터 용융된 폐플라스틱 용융물을 금형 내부에 주입시킨다. 일반적으로 폐플라스틱은 압출기내에서 250∼300℃의 범위에서 용융되어 금형 내부로 주입된다. 폐플라스틱의 주입이 완료되면, 상단 금형이 하단 금형에 압착되어 프레스 성형물이 제조된다.

도3은 본 발명에 따라 원단 필름(2)이 폐플라스틱 성형물 본체(1)에 함께 접착 성형된 보도블록(3)의 개략적인 사시도이다. 본 발명의 성형방법은 보도블록의 제조방법에 제한되지 아니하며, 폐플라스틱을 이용하여 프레스 성형품을 제조하는 모든 공정에 적용될 수 있다. 또한 본 발명은 프레스 성형에 한정되지 아니하고, 화분 등과 같이 진공 성형에 의한 성형품을 제조하는 경우에도 적용될 수 있다. 보도블록과 같은 성형품을 제조하는 경우에는 냉각시간이 길기 때문에, 충분한 냉각 시간을 부여하기 위하여 로터리 금형을 사용하는 것이 바람직하다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 성형품은 폐플라스틱이 제품의 대부분을 구성하고 그 상부 표면이 원단 필름으로 구성되기 때문에, 상부 표면의 외관이 미려한 제품을 제조할 수 있다. 원단 필름의 색상이나 무늬를 원하는 대로 변화시키는 것이 용이하기 때문에, 원하는 색상이나 무늬를 갖는 성형품을 용이하게 제조할수 있다. 성형품의 표면에 엠보싱 효과를 나타나게 하기 위해서는 금형에 엠보싱 효과를 부여하면 가능하다. 예를 들어, 보도블록을 제조하는 경우에 그 상부 표면이 매끄러우면 미끄러질 우려가 있는데, 이때 그 표면에 엠보싱을 형성하여 미끄럼을 방지할 수 있다. 이러한 엠보싱 효과를 비롯하여 기타의 여러 가지 효과들을 나타내게 하기 위하여 성형품의 특성에 맞도록 금형을 설계할 수 있다.

본 발명은 폐플라스틱으로 성형한 성형품의 표면에 신규의 수지인 폴리올레핀계 수지로 제조된 원단 필름을 접착 성형함으로써 원하는 색상과 무늬를 얻을 수 있고, 상기 원단 필름의 접착성이 양호하여 박리가 될 염려가 전혀 없는 보도블록을 비롯한 성형품 및 상기 성형품을 제조하는 방법을 제공하며, 나아가 폐플라스틱을 활용함으로써 환경오염 문제를 해결할 수 있는 방법을 제공하는 효과를 갖는다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (12)

1. 성형품의 종류에 따라 원하는 색상과 무늬를 갖는 원단 필름을 하단 금형에 위치시키고;

   압출기로부터 용융된 폐플라스틱 용융물을 상기 원단 필름의 상부쪽 금형 내부에 주입시키고; 그리고

   상기 하단 금형 위에 상단 금형을 압착하는;

   단계로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 폐플라스틱으로 성형된 성형물의 표면에 신규의 수지로 제조된 원단 필름이 접착하여 성형되는 성형품의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 원단 필름이 폴리올레핀계 수지이고 그 두께가 0.2 mm 이하인 것을 특징으로 하는 성형품의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 폐플라스틱이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에스테르 및 폴리비닐클로라이드를 함유하는 것을 특징으로 하는 성형품의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 압출기가 상기 폐플라스틱을 250∼300℃의 온도에서 용융시키는 것을 특징으로 하는 성형품의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 금형이 로터리 금형인 것을 특징으로 하는 성형품의 제조방법.
6. 성형품의 종류에 따라 원하는 색상과 무늬를 갖는 원단 필름을 하단 금형에 위치시키고, 압출기로부터 용융된 폐플라스틱 용융물을 상기 원단 필름의 상부쪽 금형 내부에 주입시키고, 그리고 상기 하단 금형 위에 상단 금형을 압착하는 단계에 의하여 제조되고, 폐플라스틱으로 성형된 성형물의 표면에 신규의 수지로 제조된 원단 필름이 접착하여 성형되는 것을 특징으로 하는 성형품.
7. 제6항에 있어서, 상기 원단 필름이 폴리올레핀계 수지이고 그 두께가 0.2 mm 이하인 것을 특징으로 하는 성형품.
8. 제6항에 있어서, 상기 폐플라스틱이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌,폴리에스테르 및 폴리비닐클로라이드를 함유하는 것을 특징으로 하는 성형품.
9. 제6항에 있어서, 상기 압출기가 상기 폐플라스틱을 250∼300℃의 온도에서 용융시키는 것을 특징으로 하는 성형품.
10. 제6항에 있어서, 상기 금형이 로터리 금형인 것을 특징으로 하는 성형품.
11. 제6항에 있어서, 상기 성형품의 상부 표면에 엠보싱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 성형품.
12. 보도블록을 성형하기 위한 원단 필름을 하단 금형에 위치시키고, 압출기로부터 용융된 폐플라스틱 용융물을 상기 원단 필름의 상부쪽 금형 내부에 주입시키고,그리고 상기 하단 금형 위에 상단 금형을 압착하는 단계로 이루어지는 방법에 의하여 제조되고, 폐플라스틱으로 성형된 보도블록 본체 상부 표면에 신규의 수지로 제조된 원단 필름이 접착하여 프레스 성형된 보도블록.