KR100447717B1 - 열가소성 합성수지판재 제조방법 및 열가소성합성수지판재 - Google Patents

Abstract

본 발명의 열가소성 합성수지판재 제조방법 및 열가소성 합성수지판재는, 압출기를 통해 압출되는 플라스틱 재료를 1차 및 2차성형롤러에 의해 열가소성 합성수지판재로 성형한 후, 상기 성형된 합성수지판재의 상부면에 10~150 메쉬를 갖는 돌가루나 나뭇가루 중 선택된 어느 하나의 다색입자들을 살포기로 살포한 다음;

상기 다색입자가 살포된 합성수지판재를 냉각롤러에 순차적으로 통과시켜서 냉각롤러의 눌림력에 의해 상기 다색입자가 합성수지판재의 상부면에 매립되어 고착되도록 하므로서, 합성수지판재(12)의 상부면에 내열성과 경도가 뛰어난 다수의 다색입자(13)가 매립되어 합성수지판재의 상부면으로 표출되어서 합성수지판재의 상부면에 매립된 다색입자에 의해 합성수지판재가 가지고 있는 특유의 재질을 훼손하지 않으면서 합성수지의 장점과 다색입자의 장점을 결합시켜 합성수지판재의 내마모성, 내충격성을 향상시키고, 흡습성과 흡음성이 향상될 뿐만 아니라, 합성수지판재의 상부면에 다색입자가 표출되어 외관이나 촉감 등이 화려하면서 우아한 질감과 미감이 발현되어 다양한 분야에 걸쳐 폭넓게 사용될 수 있는 것이다.

Description

열가소성 합성수지판재 제조방법 및 열가소성 합성수지판재{A method of heating plasticity plastic-plate and heating plasticity plastic-plate}

본 발명은 열가소성 합성수지판재 제조방법 및 그 방법으로 제조된 열가소성 합성수지판재에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 열가소성 합성수지판재의 상부 표면에 다색입자를 매립하여서 합성수지판재의 상부면에 흡음성과 흡습성 및 다색입자가 그대로 표출되어서 합성수지판재의 상부면에 다양한 질감과 미감 및 촉감을 향상시킬 수 있도록 한 신규한 형태의 열가소성 합성수지판재 제조방법 및 열가소성 합성수지판재에 관한 것이다.

고분자물질 중에는 가열하면 뚜렷하게 가소성이 커지는 물질이 있다. 이러한 성질을 열가소성이라 하는데, 폴리에틸렌, PVC, 폴리스티렌, 폴리메타크릴산에스테르 등 고분자물질은 열가소성이 커서 열과 압력을 가하면 쉽게 임의의 형태로 만들 수 있으므로 이를 플라스틱(가소성물질)이라 한다.

대부분의 플라스틱은 온도 및 변형속도에 따라 가소성이 변하는 것으로, 일반적으로 저온 및 고속에서는 무르고, 고온 및 저속에서는 연성을 가지게 된다.

또한, 고분자물질 중에는 분자 사이의 상호작용이 강하여 상온에서는 가소성을 보이지 않는 것이 있는데, 이러한 고분자물질도 적당한 저물질을 혼합하면 물러져서 상온에서도 뚜렷한 가소성을 보이는 수가 있다.

이러한 열가소성 합성수지 특히, 폴리에틸렌이나 염화비닐수지 등의 주요한성형방법은 압출성형인데, 원료를 압출기에 공급하고 금형에서 밀어내어 일정한 모양의 단면을 가진 연속체로 변환시키는 성형법으로서, 연질비닐제의 가든호스나 수도용 경질 비닐파이프, 비닐피복전선, 판 등은 압출성형품의 대표적인 것들이다.

현재 플라스틱 튜브, 파이프, 홈통, 필름, 판(板), 연신테이프, 모노필라멘트, 이형품, 전선피복, 플라스틱 네트 등 전체 플라스틱의 소비량 중에서 압출성형에 의한 것이 많이 있다.

이러한 합성수지 제품 중 판(板) 형태는 그 동안 많은 발전을 거듭하여 다양하게 변화하여 왔으나 주로 미관과 촉감을 개선하는데 개발의 주안점이 맞추어져 있어 기능적인 면에서는 더 이상의 발전에 한계가 있었다.

최근에 와서 합성수지판에 광물질의 분말을 혼입하여 여러 가지 기능과 경도를 강화한 제품이 시중에 유통되고 있으나 혼입된 광물질이 합성수지판의 상부면에 가시적으로 표출되지 않아 감지할 수 없을 뿐만 아니라, 광물질의 분말을 혼입함에 따라 합성수지가 가지고 있는 특유의 재질이 훼손되어 파열강도, 굴곡강도 등 탄력이 현저히 떨어지므로 내구성이 감소되는 문제점을 지니고 있었다.

이러한 열가소성 합성수지를 압출성형하는 장치는 압출기, 금형, 받는 장치 등의 기본요소로 구성되고, 압출기의 호퍼에 공급되는 입상 또는 분말상의 플라스틱 재료는 금속으로 만든 가열실린더 속에서 가열되고, 연화 융해되어 스크류의 회전에 의해 혼련과 압축을 받으면서 앞쪽으로 이송된다.

균일한 융해체로 된 재료의 흐름은 작은 구멍을 다수 갖춘 금속원판을 통과해서 정류되어 목적하는 형상으로 만들어진 금형의 개구부로부터 외부에 연속적으로 압출되어 냉각수조를 통과하여 제품으로서 인수된다.

이러한 압출성형장치의 압출기는 스크류가 1개뿐인 단축식이 가장 널리 보급되어 있으나, 그 밖에 2축식이나 3축식도 있으며, 이러한 플라스틱 성형방법에는 압축성형, 압출성형, 사출성형, 캘린더법 외에 여러 가지 방법이 있다.

트랜스퍼 성형이라고 하는 것은 종래는 압축성형법으로만 행하여졌던 열경화성 수지의 성형을 위해서 고안된 것으로서, 형에 주입하는 1회분의 양만을 가열하여 부드럽게 하고, 사출성형과 같이 작은 구멍으로부터 형속으로 유입시키는 것이다.

이러한 열가소성 합성수지판재를 압출성형장치로 압출 성형하는 방법에 대한 종래 기술로 일본공개특허공보 소62-21529호를 들 수 있다. 이러한 종래 기술을 살펴보면, 도 1 에 도시한 바와 같이 압출성형장치(20)는 압출기(21)에 플라스틱 재료를 투입하고, 이 압출기에 투입된 플라스틱 재료가 다이로부터 압출되어 일정한 폭과 두께로 1차 성형하는 1차성형롤러(22)와, 상기 1차성형롤러에 의하여 성형이 완성된 합성수지판재를 2차 성형하는 2차성형롤러(23)와, 상기 2차성형롤러에 의하여 일정한 폭과 두께를 지닌 합성수지판재를 냉각시키는 1차냉각롤러(24), 상기 1차 냉각된 합성수지판재를 2차로 냉각시키는 2차냉각롤러(25), 상기 2차 냉각된 합성수지판재를 3차로 냉각시키는 3차냉각롤러(26)와, 상기 냉각롤러들에 의하여 냉각되어 상온과 같이 된 일정한 폭과 두께를 지닌 합성수지판재를 소정 길이로 재단하는 절단기(27)로 구성되어 있다.

상기한 성형롤러는 1차 및 2차성형롤러(22,23)로 구성되어 있으나 이는 여건에 따라 선택적으로 가감하여 설치할 수 있는 것이고, 상기 냉각롤러 역시 1차, 2차 및 3차냉각롤러(24,25,26)로 구성되어 있으나 이는 설치되는 장소의 여건에 따라 선택적으로 가감하여 설치할 수 있는 것이다.

그러므로 상기 종래 기술에 의한 열가소성 합성수지판재의 압출성형방법은, 플라스틱 재료를 압출성형장치의 압출기에 투입한 후, 압출 성형하면서 성형롤러에 의하여 합성수지판재로 압출 성형하고, 압출 성형된 합성수지판재를 냉각롤러에 의하여 상온으로 냉각하면서 절단기에 의하여 소정 길이로 절단하여 제조하는 것으로서, 이러한 형태의 압출성형장치로 제조되는 합성수지판재는 그 자체가 단일판으로 되어 있어서 합성수지판재의 상부면에 다양한 질감과 미감을 표출할 수 없으므로 범용성을 지니고 있지 못하였다.

예컨대, 합성수지로 된 바닥재는 경도, 내마모성, 흡음성 및 흡습성이 양호하여 실내장식에 많이 사용되지만 표면에 다양한 질감과 미감 및 촉감을 유발할 수 없기 때문에 사용이 제한적일 수밖에 없고, 합성수지판재를 실내장식용으로 사용하기 위해서는 합성수지판재의 상부면에 별도의 장식용 문양판을 접착하여 사용하고 있는 실정이다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명의 열가소성 합성수지판재 제조방법 및 열가소성 합성수지판재는, 압출기를 통해 압출되는 플라스틱 재료를 1차 및 2차성형롤러에 의해 열가소성 합성수지판재로 성형한 후, 상기 성형된 합성수지판재의 상부면에 10~150 메쉬를 갖는 돌가루나 나뭇가루 중 선택된 어느 하나의 다색입자들을 살포기로 살포한 다음;상기 다색입자가 살포된 합성수지판재를 냉각롤러에 순차적으로 통과시켜서 냉각롤러의 눌림력에 의해 상기 다색입자가 합성수지판재의 상부면에 매립되어 고착되도록 하므로서, 합성수지판재의 상부면에 내열성과 경도가 뛰어난 다수의 다색입자가 매립되어 합성수지판재의 상부면으로 표출될 뿐만 아니라, 합성수지판재의 상부면에 산점상으로 흩어져 매립된 무수히 많은 다색입자에 의하여 합성수지판재가 가지고 있는 특유의 재질을 훼손하지 않고 그대로 유지하면서 합성수지판재의 상부면에만 다색입자를 매립 고착하여 합성수지의 장점과 다색입자의 장점을 결합시켜 현재까지의 합성수지판재가 갖지 못한 기능과 장식적 미감을 갖도록 한 것이다.

또한, 합성수지판재의 상부면에 내열성과 경도가 뛰어난 다색입자를 매립 고착하므로서, 합성수지가 갖고 있는 특유의 재질을 훼손하지 않고 내마모성, 내충격성이 크게 향상되는 장점이 있고, 또한 흡습성과 흡음성이 향상될 뿐만 아니라, 합성수지판재의 상부면에 다색입자가 표출되어 외관이나 촉감 등이 화려하고 우아한 질감과 미감이 발현되어 다양한 분야에 걸쳐 폭넓게 사용할 수 있는 것이다.

도 1 은 종래 기술에 의한 열가소성 합성수지판재를 제조하기 위한 압출성형장치를 개략적으로 나타낸 설명도

도 2 는 본 발명의 양호한 실시예를 보인 것으로서, 열가소성 합성수지판재를 제조하기 위한 압출성형장치를 개략적으로 나타낸 설명도

도 3 은 도 2 의 압출성형장치의 다른 실시예를 나타낸 개략적인 설명도

도 4 는 도 3 의 압출성형장치의 또 다른 실시예를 나타낸 개략적인 설명도

도 5 는 본 발명의 압출성형장치로부터 제조된 열가소성 합성수지판재를 확대도시한 일부분 단면도

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＊

1 : 압출성형장치 2 : 압출기

3 : 1차성형롤러 4 : 2차성형롤러

5 : 살포기 6 : 1차냉각롤러

7 : 2차냉각롤러 8 : 3차냉각롤러

9 : 절단기 10 : 가열기

11 : 가열기 12 : 합성수지판재

13 : 다색입자

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열가소성 합성수지판재 제조방법은, 압출기를 통해 압출되는 플라스틱 재료를 1차 및 2차성형롤러에 의해 열가소성 합성수지판재로 성형한 후, 상기 성형된 합성수지판재의 상부면에 10~150 메쉬를 갖는 돌가루나 나뭇가루 중 선택된 어느 하나의 다색입자들을 살포기로 살포한 다음;상기 다색입자가 살포된 합성수지판재를 냉각롤러에 순차적으로 통과시켜서 냉각롤러의 눌림력에 의해 상기 다색입자가 합성수지판재의 상부면에 매립되어 고착되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 열가소성 합성수지판재는, 합성수지판재의 상부면에 내열성과 경도가 뛰어난 다수의 다색입자가 매립되어 합성수지판재의 상부면으로 표출되도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 열가소성 합성수지판재 제조방법 및 그 방법으로 제조된 열가소성 합성수지판재를 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명의 양호한 실시예를 보인 열가소성 합성수지판재 제조과정을 나타낸 설명도로서, 본 발명의 열가소성 합성수지판재를 제조하는 과정을 설명한다.

제 1 단계

열가소성 합성수지판재를 제조하기 위하여, 도 2 와 같이 압출성형장치(1)의 압출기(2)에 플라스틱 재료를 투입한 후 다이를 통하여 압출한다.

제 2 단계

상기 단계에서 압출기(2)를 통하여 압출되는 플라스틱 재료를 1차 및 2차성형롤러(3,4)를 통하여 일정한 폭과 두께를 지닌 열가소성 합성수지판재로 성형한다. 상기 성형롤러들은 어느 하나의 성형롤러만으로도 성형이 가능하며, 필요에 따라 적절히 가감할 수 있다.

제 3 단계

상기 단계에서 일정한 두께와 폭으로 성형된 합성수지판재의 상부면에 살포기(5)를 통하여 다색입자를 살포한다.

상기 살포기(5)를 통하여 살포되는 다색입자는 10~150 메쉬를 갖는 돌가루 등의 광물성입자이거나 10~150 메쉬를 갖는 나뭇가루 등의 식물성입자를 살포하는 것이 바람직하다.

상기 다색입자 중 광물성입자는 여러 가지 색상을 지닌 암석들을 색상별, 종류별로 분쇄하여 체로 걸러서 돌가루로 만든 다음 이를 소정입자로 선별한 후 살포기(5)를 통하여 합성수지판재의 상부면에 살포하면 되고, 상기 다색입자 중 식물성입자는 나뭇가루를 선별한 후 여러 가지 색상으로 염색한 후, 살포기를 통하여 합성수지판재의 상부면에 살포하면 된다.

제 4 단계

상기 단계에서 합성수지판재의 상부면에 다색입자가 살포된 후, 합성수지판재를 1차, 2차 및 3차냉각롤러(6,7,8)에 순차적으로 통과시켜서 다색입자가 합성수지판재의 상부면에 매립되어 고착되도록 한다. 상기 냉각롤러들은 어느 하나의 냉각롤러만으로도 성형이 가능하며, 필요에 따라 적절히 가감할 수 있다.

상기 합성수지판재는 상부면에 다색입자가 살포된 상태에서 1차냉각롤러(6)를 통과하게 되면, 합성수지판재의 온도가 매우 높은 상태에 있으므로 1차냉각롤러(6)의 눌림력에 의하여 다색입자가 합성수지판재의 상부면 내부로 깊숙히 매립되고, 이어서 2차 및 3차냉각롤러(7,8)를 통과하면서 합성수지판재는 상온으로 냉각된다.

제 5 단계

상기 단계에서 합성수지판재의 상부면에 다색입자가 매립되어 고착된 상태에서 합성수지판재는 절단기(9)를 통과하면서 일정한 길이로 절단되어 도 5 에 도시한 바와 같이 상부면에 다색입자(13)가 매립되어 전체 두께 3~10mm 정도의 완성된 열가소성 합성수지판재(12)를 얻을 수가 있다.

도 5 는 상기와 같은 제조방법으로 제조된 합성수지판재(12)를 확대 도시한 것으로서, 본 발명의 제조방법으로 제조된 합성수지판재(12)는 합성수지판재의 상부면에 내열성과 경도가 뛰어난 다수의 다색입자(13)를 매립하여 합성수지판재의 상부면으로 표출되도록 하므로서, 합성수지판재의 상부면에 산점상으로 흩어져 매립된 무수히 많은 다색입자에 의하여 합성수지판재가 가지고 있는 특유의 재질을 훼손하지 않고 그대로 유지하면서 합성수지판재의 상부면에만 다색입자를 매립 고착하여 합성수지의 장점과 다색입자의 장점을 결합시켜 현재까지의 합성수지판재가 갖고 있지 못한 기능과 장식적 미감을 첨가하므로서 보다 폭넓은 용도로 사용할 수 있다.

그러므로 합성수지판재의 상부면에 내열성과 경도가 뛰어난 다색입자를 매립 고착하므로서, 합성수지가 갖고 있는 특유의 재질을 훼손하지 않고 내마모성, 내충격성이 크게 향상되는 장점이 있고, 또한 흡습성과 흡음성이 향상될 뿐만 아니라 합성수지판재의 상부면에 다색입자가 표출되어 외관이나 촉감 등이 화려하고 우아한 질감과 미감이 발현되어 다양한 분야에 걸쳐 폭넓게 사용될 수 있다.

도 3 은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 본 실시예의 합성수지 판재 제조방법은 상기 도 2 의 합성수지판재 제조방법과 동일한 구조이나 단지, 합성수지판재의 상부면에 다색입자가 보다 용이하게 매립될 수 있도록 하기 위해 성형롤러와 냉각롤러의 사이에 1차 및 2차성형롤러(3,4)를 통과한 합성수지판재의 상부면을 소정 온도로 가열시키는 가열기(10)를 설치하여서 된 것이다.

상기한 가열기(10)는 가스나 스팀을 가열원으로 하는 히터이거나 전기를 가열원으로 하는 가열판으로 구성할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

그러므로 상기 가열기(10)에 의하여 1차 및 2차성형롤러를 통과한 합성수지판재의 상부면에 다색입자가 매립되기 용이하도록 합성수지판재의 상부면을 일정 온도로 가열시키므로서, 상기 가열기를 통과한 합성수지판재의 상부면에 살포기(5)로 살포된 다색입자가 냉각롤러들을 통과하면서 냉각롤러의 눌림력에 의하여 합성수지판재의 상부면에 보다 쉽게 매립되도록 한 것이다.

도 4 는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 본 실시예의 합성수지 판재 제조방법은 상기 도 2, 3 의 합성수지판재 제조방법과 동일한 구조이나 단지, 합성수지판재의 상부면에 다색입자가 보다 용이하게 매립될 수 있도록 하기 위해 살포기(5)의 상부에 가열기(11)를 설치하여서 살포기(5)에 공급되는 다색입자들을 미리 소정 온도로 가열하도록 한 것이다.

상기한 가열기(11)는 가스나 스팀을 가열원으로 하는 히터이거나 전기를 가열원으로 하는 가열판으로 구성할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

그러므로 상기 가열기(11)에 의하여 일정 온도로 가열된 다색입자들을 살포기(5)로 1차 및 2차성형롤러를 통과한 합성수지판재의 상부면에 살포하므로서 합성수지판재의 상부면에 다색입자가 매립되기가 아주 용이하며, 상기 가열기(11)에서 소정 온도로 가열된 다색입자는 합성수지판재의 상부면에 살포된 후, 다색입자가 냉각롤러들을 통과하면서 냉각롤러의 눌림력에 의하여 합성수지판재의 상부면에 보다 쉽게 매립되도록 한 것이다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에 따른 열가소성 합성수지판재 제조방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며, 그 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

이상과 같은 본 발명의 열가소성 합성수지판재 제조방법 및 열가소성 합성수지판재는, 압출기를 통해 압출되는 플라스틱 재료를 1차 및 2차성형롤러에 의해 열가소성 합성수지판재로 성형한 후, 상기 성형된 합성수지판재의 상부면에 10~150 메쉬를 갖는 돌가루나 나뭇가루 중 선택된 어느 하나의 다색입자들을 살포기로 살포한 다음; 상기 다색입자가 살포된 합성수지판재를 냉각롤러에 순차적으로 통과시켜서 냉각롤러의 눌림력에 의해 상기 다색입자가 합성수지판재의 상부면에 매립되어 고착되도록 하므로서,

이러한 방법으로 제조되는 합성수지판재는, 합성수지판재(12)의 상부면에 내열성과 경도가 뛰어난 다수의 다색입자(13)가 매립되어 합성수지판재의 상부면으로 표출되어서 합성수지판재의 상부면에 매립된 다색입자에 의해 합성수지판재가 가지고 있는 특유의 재질을 훼손하지 않으면서 합성수지의 장점과 다색입자의 장점을 결합시켜 합성수지판재의 내마모성, 내충격성을 향상시키고, 흡습성과 흡음성이 향상될 뿐만 아니라 합성수지판재의 상부면에 다색입자가 표출되어 외관이나 촉감 등이 화려하면서 우아한 질감과 미감이 발현되어 다양한 분야에 걸쳐 폭넓게 사용될 수 있는 등의 제반 특, 장점이 있다.

Claims (5)

1. 열가소성 합성수지판재를 제조하기 위해, 압출성형장치의 압출기에 플라스틱 재료를 투입한 후 다이를 통하여 압출하는 단계와; 상기 단계에서 압출기를 통해 압출되는 플라스틱 재료를 1차 및 2차성형롤러를 통하여 일정한 폭과 두께를 지닌 열가소성 합성수지판재로 성형하는 단계와; 상기 단계에서 성형된 합성수지판재를 1차, 2차 및 3차냉각롤러에 순차적으로 통과시켜서 합성수지판재를 상온으로 냉각하는 단계와; 상기 단계에서 제조된 합성수지판재를 절단기에 통과시켜 일정 길이로 절단하여서 열가소성 합성수지판재를 제조하는 통상의 열가소성 합성수지판재 제조방법에 있어서,

   상기 단계에서 압출기를 통해 압출되는 플라스틱 재료를 1차 및 2차성형롤러에 의해 열가소성 합성수지판재로 성형한 후, 상기 성형된 합성수지판재의 상부면에 10~150 메쉬를 갖는 돌가루나 나뭇가루 중 선택된 어느 하나의 다색입자들을 살포기로 살포한 다음;

   상기 다색입자가 살포된 합성수지판재를 냉각롤러에 순차적으로 통과시켜서 냉각롤러의 눌림력에 의해 상기 다색입자가 합성수지판재의 상부면에 매립되어 고착되도록 한 것이 특징인 열가소성 합성수지판재 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 성형롤러와 냉각롤러의 사이에 가열기(10)와 살포기(5)를 설치하여서 성형롤러를 통과한 합성수지판재의 상부면을 일정온도로 가열한 후, 가열된 합성수지판재의 상부면에 살포기로 다색입자를 살포하도록 한 것이 특징인 열가소성 합성수지판재 제조방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 살포기(5)의 상부에 가열기(11)를 설치하여서 살포기에 공급되는 다색입자들을 미리 일정온도로 가열한 후, 가열된 다색입자를 상기 살포기(5)를 통하여 합성수지판재의 상부면에 살포하도록 한 것이 특징인 열가소성 합성수지판재 제조방법.
4. 열가소성 합성수지판재(12)의 상부면에, 10~150 메쉬를 갖는 돌가루나 나뭇가루 중 선택된 어느 하나의 다색입자(13)를 매립하여서 합성수지판재의 상부면으로 표출되도록 한 것이 특징인 열가소성 합성수지판재.
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