KR101017466B1 - 재생 투명수지 방음패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투명수지 방음패널의 표면을 연마하여 오염층을 제거하는 제1단계; 투명수지 방음패널의 표면에 액상의 투명 도료를 도포하여, 연마 과정에서 다수의 스크래치가 형성된 투명수지 방음패널의 표면을 평탄화시키는 제2단계; 투명수지 방음패널의 표면에 자외선을 조사하여 투명 도료를 경화시키는 제3단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 의하면, 황변 또는 백화 현상 등이 발생한 투명수지 방음패널에 대한 친환경적인 재생을 통해, 투명수지 방음패널 교체에 따른 경제적 손실을 획기적으로 감소시키고, 또한 투명수지 방음패널 폐기에 따른 환경 문제의 발생을 방지할 수 있게 된다.

Description

재생 투명수지 방음패널 및 그 제조방법{RECYCLING TRANSPARENT RESIN SOUNDPROOFING PANEL AND FABRICATION METHOD THEREOF}

본 발명은 재생 투명수지 방음패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장기간 자외선 노출에 따른 황변 등의 현상이 발생한 투명수지 방음패널에 대해 오염층 제거 및 평탄화 공정 등으로 이루어지는 재생 공정을 통해 가시광선 투과율을 향상시킬 수 있게 하는 재생 투명수지 방음패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근, 다양한 산업분야에서 가시광선이 투과될 수 있는 형태의 투명 방음패널 제품들이 이용되고 있고, 이러한 투명 방음패널은 통상적으로 합성수지 또는 유리 재질로 이루어지게 된다.

한편, 합성수지 재질로 이루어지는 투명수지 방음패널이 유리 재질의 투명 방음패널에 비해 중량이 가볍고 저가로 제조될 수 있으며, 파손되더라도 유리보다 안전성 측면에서 유리하기 때문에, 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다.

특히, 도로주변, 철로주변, 공항주변의 소음을 줄이기 위한 방음벽에서, 도시 미관을 향상시키기 위해 투명수지 방음패널이 많이 사용되고 있다.

이러한 방음벽에 사용되는 투명수지 방음패널은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 폴리카보네이트(PC)와 같은 합성수지를 압축 성형 또는 압출 성형한 후 소정의 크기로 절단함으로써 제조된다.

하지만 기존의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 폴리카보네이트(PC)로 성형된 투명수지 방음패널은 장기간 자외선 노출로 인해 황변, 탈색 등의 현상이 발생하고, 또한 표면에 스크래치가 누적되면서 평탄도가 떨어지게 된다. 그리고 이러한 황변, 탈색, 스크래치 등으로 인해, 결국 가시광선의 투과율이 저하되어 투명도가 떨어지고, 도시 미관을 저해하는 요소가 된다.

이처럼 황변 등에 의해 투명도가 기준치 이하로 떨어진 투명수지 방음패널은 더 이상 사용이 불가능하여 새로운 패널로 교체가 이루어져야 하는데, 이러한 투명수지 방음패널의 교체로 엄청난 비용이 소요되고 있다. 일 예로, 서울시의 자동차전용도로에 설치된 방음벽의 투명수지 방음패널에 대한 교체 비용으로 대략 1,000억원 정도가 소요될 것으로 예상되고 있다.

또한 황변 등에 의해 투명도가 떨어진 투명수지 방음패널은 더 이상 다른 용도로도 사용할 수 없기 때문에, 환경쓰레기가 되어 2차 환경 문제를 유발할 수도 있다.

따라서 천문학적인 투명수지 방음패널 교체 비용을 획기적으로 줄이고, 투명수지 방음패널 폐기에 따른 환경 문제를 해소하기 위해서는, 결국 장기간 사용으로 투명도가 떨어진 투명수지 방음패널을 재생하여 다시 사용할 수 있게 하는 방법을 고안해야 하는데, 아직까지 투명수지 방음패널에 대한 친환경적인 재생 방법이 개발되지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 황변 또는 백화 현상 등이 발생한 투명수지 방음패널에 대한 친환경적인 재생 방법을 제공하는 것을 본 발명의 주요한 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 오염된 투명수지 방음패널에 대한 재생을 통해 투명수지 방음패널 교체에 따른 경제적 손실을 획기적으로 감소시키고, 또한 투명수지 방음패널 폐기에 따른 환경 문제의 발생을 방지할 수 있게 하는 것을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에 따른 재생 투명수지 방음패널의 제조방법은, 합성수지 재질의 투명수지 방음패널에 대한 재생 방법에 있어서, 투명수지 방음패널의 표면을 연마하여 오염층을 제거하는 제1단계; 투명수지 방음패널의 표면에 액상의 투명 도료를 도포하여, 연마 과정에서 다수의 스크래치가 형성된 투명수지 방음패널의 표면을 평탄화시키는 제2단계; 투명수지 방음패널의 표면에 자외선을 조사하여 투명 도료를 경화시키는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 제1 단계는, 표면에 오염층이 형성된 투명수지 방음패널에 대해, 연마 브러쉬로 투명수지 방음패널의 표면을 연마하여 오염층이 형성된 부분을 제거하는 제1 연마 단계; 오염층이 제거된 투명수지 방음패널에 대해, 연마 브러쉬로 투명수지 방음패널의 표면을 연마하여 표면 조도 차이를 줄이는 제2 연마 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 연마 브러쉬는, 부직포 원단 위에 페놀과 연마사가 혼합된 용액을 접착시켜서 원형 형태로 가공된 후, 상기 가공된 브러쉬 표면에 우레탄 수지가 도포되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 한다.

또한 상기 재생 투명수지 방음패널의 제조방법은, 오염층을 제거하는 제1단계가 종료된 후, 투명수지 방음패널의 표면에 먼지의 극성과 반대 전압을 걸어주어서, 투명수지 방음패널의 표면에 점착된 먼지들을 제거하는 과정을 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 투명 도료는, 솔벤트 45 ~ 60중량%, 광개시제(Photoinitiator) 2 ~ 5중량%, 아크릴레이트 우레탄 올리고머(Acrylate urethane oligomer) 22 ~ 30중량%, 다기능 아크릴레이트(Multifuntional Acrylate) 12 ~ 22중량%, 산화나 빛에 의해 발생되는 라디칼을 제거하는 광안정제 2 ~ 6중량%와, 투명 도료의 스크래치 홈에 대한 침투성을 향상시키기 위한 침투성 기능 첨가제 0.2 ~ 1.5중량%를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 광안정제는 4-벤조일옥시-2,2,6,6-테트라메틸비페리딘 또는 2,4-디-tert-부틸페닐-3,5-디-tert-부틸-하이드록시벤조이드로 구성되는 것이 바람직하고, 또한 상기 침투성 기능 첨가제는 폴리실록산 공중합체(Polysiloxane copolymer)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 아크릴레이트 우레탄 올리고머는 아크릴 이중결합을 포함하고 있는 우레탄 형태의 수지를 얻기 위해, 하기의 화학식 1과 같은 단위가 포함되는 하이드록시 개질된 아크릴 모노머(hydroxy-modified acrylic monomer)와, 하기의 화학식 2와 같은 단위가 포함되는 다이이소시아네이트(diisocyanate), 그리고 하기의 화학식 3과 같은 단위가 포함되는 디올(diol)을 반응시켜서 형성되는 것을 특징으로 한다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

(상기 화학식 1 ~ 3에서 R, R' 및 R"은 각각 서로 다른 분자량을 가지는 우레탄 기를 나타냄.)

또한 상기 아크릴레이트 우레탄 올리고머는 하기의 화학식 4의 단위를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

[화학식 4]

제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

또한 상기 재생 투명수지 방음패널의 제조방법은, 투명 도료의 스크래치 홈에 대한 침투성을 향상시키기 위해, 투명수지 방음패널의 표면에 투명 도료를 도포하는 과정에서 투명수지 방음패널을 기계적으로 진동시키는 제2-1단계;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 재생 투명수지 방음패널의 제조방법은, 투명 도료의 스크래치 홈에 대한 침투성을 향상시키기 위해, 투명수지 방음패널에 도포되는 투명 도료에 초음파 진동을 가하는 제2-2단계;를 더 포함하도록 구성될 수도 있다.

그리고 본 발명에 따른 재생 투명수지 방음패널은, 투명수지 방음패널의 표면을 연마하여 오염층을 제거하고, 투명수지 방음패널의 표면에 액상의 투명 도료를 도포하여 연마 과정에서 다수의 스크래치가 형성된 투명수지 방음패널의 표면을 평탄화시킨 후, 투명수지 방음패널의 표면에 자외선을 조사하여 투명 도료를 경화시키는 방식으로 제조되고, 상기 투명 도료는, 솔벤트 45 ~ 60중량%, 광개시제(Photoinitiator) 2 ~ 5중량%, 아크릴레이트 우레탄 올리고머(Acrylate urethane oligomer) 22 ~ 30중량%, 다기능 아크릴레이트(Multifuntional Acrylate) 12 ~ 22중량%, 산화나 빛에 의해 발생되는 라디칼을 제거하는 광안정제 2 ~ 6중량%와, 투명 도료의 스크래치 홈에 대한 침투성을 향상시키기 위한 침투성 기능 첨가제 0.2 ~ 1.5중량%를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 재생 투명수지 방음패널의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 재생 투명수지 방음패널에 의하면, 황변 또는 백화 현상 등이 발생한 투명수지 방음패널에 대한 친환경적인 재생을 통해, 투명수지 방음패널 교체에 따른 경제적 손실을 획기적으로 감소시키고, 또한 투명수지 방음패널 폐기에 따른 환경 문제의 발생을 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면, 황변 등의 오염층이 형성된 투명수지 방음패널에 대해 오염층을 제거하기 위한 제1 연마 공정과, 표면 조도 차이를 줄이기 위한 제2 연마 공정을 나누어서 수행함으로써, 투명수지 방음패널 표면의 평탄도를 높여서 가시광선 투과율이 좋은 재생 투명수지 방음패널을 제공할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면, 연마 과정에서 형성되는 좁은 스크래치 홈에 대해서도 액상 도료가 보다 효과적으로 침투할 수 있도록 함으로써, 투명수지 방음패널의 표면에 대한 평탄도를 향상시켜서, 가시광선 투과율이 좋은 재생 투명수지 방음패널을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 재생 투명수지 방음패널의 제조방법을 나타내는 개략도.
도 2 내지 도 4는 각각 투명수지 방음패널의 오염 시편, 연마 시편과 재생 시편을 나타내는 사진.

이하에서는 본 발명에 따른 재생 투명수지 방음패널의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 재생 투명수지 방음패널에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 투명수지 방음패널의 재생 과정이 도시되어 있다.

본 발명에 따른 재생 투명수지 방음패널의 제조방법은, 장기간 자외선 노출에 따른 황변, 백화, 탈색 등으로 인해 표면에 오염층이 형성되어 가시광선 투과율이 현저하게 떨어진 합성수지 재질의 투명수지 방음패널을 재생시키기 위한 방법에 관한 것으로서, 크게 연마 과정, 평탄화 과정, 그리고 경화 과정의 3단계 작업을 수행하여 투명수지 방음패널의 표면을 가시광선이 투과할 수 있게 재생한다.

또한 본 발명에 따른 투명수지 방음패널은, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 폴리카보네이트(PC) 등의 합성수지 재질로 이루어지고, 가시광선이 투과될 수 있는 투명한 구조로 이루어진다. 이러한 투명수지 방음패널은 특히 방음벽의 방음 패널로 널리 이용되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 가시광선이 투과될 수 있는 합성수지 재질의 투명수지 방음패널에 다양하게 적용될 수 있다.

도 1을 참조하여 본 발명에 따른 재생 투명수지 방음패널의 제조방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

(1) 연마 과정

도 1의 (a)를 참조하면, 장기간 자외선 등에 노출된 투명수지 방음패널(10)의 표면에는 황변, 백화, 탈색 등에 의한 오염층(12)이 형성되고, 이러한 오염층(12)은 표면에서 내측으로 소정 두께만큼 형성되는데, 예를 들어 6 ~ 8년 정도 사용된 방음벽의 투명수지 방음패널의 경우 대략 0.3mm 미만의 오염층이 표면에 형성된다. 이러한 오염층(12)이 형성된 투명수지 방음패널(10)의 표면에서는 빛의 난반사로 인해 가시광선 투과율이 현저하게 떨어지게 된다.

이처럼 오염층(12)이 형성되어 가시광선 투과율이 떨어지는 투명수지 방음패널(10)에 대해, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 오염층(12)을 제거하기 위한 연마 과정을 거치게 된다. 이러한 연마 과정은 다양한 방법으로 이루어질 수 있는데, 바람직하게는 다음과 같은 공정을 통해 이루어질 수 있다.

1-1) 제1 연마 공정

황변과 같은 오염층이 형성된 투명수지 방음패널에 대해, 연마 브러쉬를 이용하여 투명수지 방음패널의 양면을 동시에 연마하여 오염층이 형성된 부분까지 최대한 깊이 연마를 실시한다.

그리고 이처럼 오염층을 제거하기 위한 제1 연마 공정을 수행하는 경우에는, 연마 브러쉬의 거칠기를 대략 600방 정도로 설정하여 2회 정도 반복 수행하는 것이 바람직하다.

1-2) 제2 연마 공정

상기 제1 연마 공정을 통해 투명수지 방음패널의 일면 또는 양면에 형성된 오염층이 모두 제거된다. 그러나 이러한 오염층 제거 과정에서 투명수지 방음패널의 표면에는 큰 조도 차이가 형성되면서 평탄도가 크게 떨어지게 된다.

이처럼 오염층 제거를 위한 제1 연마 공정에 의해 큰 표면 조도 차이가 형성된 투명수지 방음패널에 대해 표면 조도 차이를 줄여서 평탄도를 높이기 위한 제2 연마 공정을 수행한다.

즉, 제1 연마 공정을 통해 오염층이 제거된 투명수지 방음패널에 대해, 다시 연마 브러쉬를 이용하여 투명수지 방음패널의 양면을 동시에 연마함으로써 표면 조도 차이를 줄여서 표면을 매끄럽게 형성한다.

그리고 이처럼 표면 조도 차이를 줄이기 위한 제2 연마 공정을 수행하는 경우에는, 제1 연마 공정에 비해 입자가 작고 고운 연마사를 이용해야 하므로, 연마 브러쉬의 거칠기를 대략 1,000방 정도로 설정하여 2회 정도 반복 수행하는 것이 바람직하다.

이처럼 제2 연마 공정을 수행한 투명수지 방음패널의 표면 조도 차이는, 이후 평탄화 과정에서 투명수지 방음패널의 표면에 도포되는 투명 도료의 두께보다 작게 형성되어야 한다. 투명 도료의 두께보다 투명수지 방음패널의 표면 조도 차이가 더 크게 형성되면, 투명수지 방음패널 표면의 평탄도가 저하되어 가시광선 투과율이 떨어지기 때문이다.

한편, 상기 제1 및 제2 연마 공정을 수행하는 연마 브러쉬는, 부직포 원단 위에 페놀과 연마사가 혼합된 용액을 접착시켜서 원형 형태로 가공된 후, 상기 가공된 브러쉬 표면에 우레탄 수지가 도포되는 구조로 이루어질 수 있다. 그리고 이러한 연마 브러쉬를 샤프트에 장착시켜서 고속으로 회전시키면서 투명수지 방음패널의 표면을 연마하게 된다.

상기에서 설명한 연마 방식 이외에도, 오염층의 두께 및 투명수지 방음패널의 성분에 따라 다양한 방식으로 연마 과정이 이루어질 수 있을 것이다.

(2) 이물질 제거 과정

투명수지 방음패널의 표면에는 연마 과정을 거치면서 발생한 다량의 패널 부스러기가 남아있고, 이외에도 공정 중에 먼지 등이 유입되어 표면에 점착될 수 있다. 이러한 이물질이 제거되지 않고 투명수지 방음패널에 남아 있으면, 빛을 굴절시키는 역할을 수행하기 때문에 가시광선 투과율이 현저하게 저하될 수 있다.

따라서 상기와 같이 연마 과정을 통해 오염층이 제거된 투명수지 방음패널에 대해, 평탄화 과정을 수행하기 전에 투명수지 방음패널의 표면에 점착된 이물질을 제거하는 과정이 선행되는 것이 바람직하다.

이를 위해, 투명수지 방음패널의 표면에 먼지의 극성과 반대 전압을 걸어주어서, 투명수지 방음패널의 표면에 점착된 먼지들이 제거될 수 있도록 구성할 수 있다.

또는 투명수지 방음패널의 표면에 고압의 에어 또는 물을 분사하거나, 이소프로필알콜을 이용하여 세척함으로써, 투명수지 방음패널의 표면에 점착된 이물질들을 제거하도록 구성할 수도 있다.

(3) 평탄화 과정

한편, 상기와 같이 오염층이 제거된 투명수지 방음패널의 표면에는 연마 과정에서 상당한 스크래치가 형성된다. 이처럼, 연마 과정에서 투명수지 방음패널의 표면에 다수의 스크래치 홈이 형성되고, 그로 인해 오염층이 제거된 투명수지 방음패널의 표면은 평탄도가 현저하게 떨어지게 된다. 이와 같이 투명수지 방음패널의 평탄도가 현저하게 저하되면, 빛의 난반사로 인해 가시광선이 투과할 수 없는 불투명한 패널이 된다.

따라서 연마 과정에서 다수의 스크래치가 형성된 투명수지 방음패널의 표면을 평탄화시키기 위해, 투명수지 방음패널의 표면에 액상의 투명 도료를 도포하는 과정을 거치게 된다.

즉 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 투명수지 방음패널의 표면에 액상의 투명 도료(16)를 도포하게 되면, 액상 도료(16)가 투명수지 방음패널의 표면에 형성된 다수의 스크래치 홈(14)으로 스며들게 되고, 그로 인해 액상 도료(16)가 도포된 투명수지 방음패널의 표면은 연마 작업이 이루어지기 전의 상태보다 평탄도가 더욱 높아지게 된다.

이처럼 투명수지 방음패널의 표면에 대한 액상 도료의 도포는, 투명수지 방음패널을 액상 도료에 푹 담그는 딥핑 방식과, 투명수지 방음패널의 표면에 액상 도료를 흘려주는 플로우 방식, 또는 투명수지 방음패널의 표면에 액상 도료를 스프레이 형식으로 뿌려주는 분무 방식 등이 적용될 수 있다.

한편, 상기 투명수지 방음패널의 표면에 평탄도를 높이기 위해 도포되는 투명 도료는 자외선 조사에 의해 경화될 수 있는 성분으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 투명 도료는 자외선 에너지를 흡수하여 중합반응을 시작하게 하는 광개시제(Photoinitiator), 고분자 합성시 가교제 역할을 하는 아크릴레이트 우레탄 올리고머(Acrylate urethane oligomer) 및 다기능 아크릴레이트(Multifuntional Acrylate)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 투명 도료는 솔벤트 45 ~ 60중량%, 광개시제(Photoinitiator) 2 ~ 5중량%, 아크릴레이트 우레탄 올리고머(Acrylate urethane oligomer) 22 ~ 30중량%, 다기능 아크릴레이트(Multifuntional Acrylate) 12 ~ 22중량%를 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 투명 도료의 성분에서, 솔벤트는 60중량%를 초과하여 첨가되면 도료가 너무 묽어져서 형성되는 도막이 지나치게 얇아지게 되고, 또한 45중량% 미만으로 첨가되면 도막이 지나치게 두꺼워져서 필름 형성이 어렵고 크랙이 발생할 염려가 있다.

그리고 상기 광개시제는 5중량%를 초과하여 첨가되면 도막이 딱딱하게 굳어서 쉽게 깨질 염려가 있고, 또한 2중량% 미만으로 첨가되면 도막의 표면 경도가 저하될 수 있다.

아크릴레이트 우레탄 올리고머는 30중량%를 초과하여 첨가되면 도막이 지나치게 두꺼워져서 필름 형성이 어렵고 크랙이 발생할 염려가 있으며, 또한 22중량% 미만으로 첨가되면 도막이 얇아져서 내구성이 저하될 수 있다.

마찬가지로, 다기능 아크릴레이트 역시 12중량%를 초과하여 첨가되면 도막이 지나치게 두꺼워져서 필름 형성이 어렵고 크랙이 발생할 염려가 있으며, 또한 22중량% 미만으로 첨가되면 도막이 얇아져서 내구성이 저하될 수 있다.

여기서, 상기 아크릴레이트 우레탄 올리고머(Acrylate urethane oligomer)는 아크릴 이중결합을 포함하고 있는 우레탄 형태의 수지를 얻기 위해, 하기의 화학식 1과 같은 단위가 포함되는 하이드록시 개질된 아크릴 모노머(hydroxy-modified acrylic monomer)와, 하기의 화학식 2와 같은 단위가 포함되는 다이이소시아네이트(diisocyanate), 그리고 하기의 화학식 3과 같은 단위가 포함되는 디올(diol)을 반응시켜서 얻게 된다.

상기 화학식 1 ~ 3에서 R, R' 및 R"은 각각 서로 다른 분자량을 가지는 우레탄 기를 나타낸다.

그리고 하기의 화학식 4에는 상기 하이드록시 개질된 아크릴 모노머(hydroxy-modified acrylic monomer)와, 다이이소시아네이트(diisocyanate), 그리고 디올(diol)의 결합으로 이루어지는 아크릴레이트 우레탄 올리고머(Acrylate urethane oligomer)의 분자 구조가 도시되어 있다.

또한 상기 투명 도료는 산화나 빛에 의해 발생되는 라디칼을 제거하는 광안정제 2 ~ 6중량%와, 도료의 침투성을 향상시키기 위한 침투성 기능 첨가제 0.2 ~ 1.5중량%를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 광안정제는 6중량%를 초과하여 첨가되면 지나치게 많은 양의 투입으로 인해 비용 낭비를 초래하게 되고, 또한 2중량% 미만으로 첨가되면 도막이 빛이나 열에 의해 변색될 염려가 있다.

그리고 상기 침투성 기능 첨가제는 1.5중량%를 초과하여 첨가되면 다량의 실리콘 성분이 도료 내에 완전하게 혼합되지 못하여 도막 표면에 크레이터(crater) 형상의 흠집이 형성될 수 있고, 또한 0.2중량% 미만으로 첨가되면 도막 형성 중에 발생하는 기포로 인하여 불투명 현상이 발생할 염려가 있다.

여기서, 상기 광안정제로는 4-벤조일옥시-2,2,6,6-테트라메틸비페리딘 또는 2,4-디-tert-부틸페닐-3,5-디-tert-부틸-하이드록시벤조이드 등의 조성물이 이용되는 것이 바람직하고, 이러한 광안정제의 첨가로 인해 자외선이 도료를 통과하여 투명수지 방음패널 본체에 침투되는 것이 방지됨으로써, 결국 황변 등에 의한 변색을 방지할 수 있게 된다.

또한 상기 침투성 기능 첨가제로는 폴리실록산 공중합체(Polysiloxane copolymer)가 이용될 수 있고, 이러한 침투성 기능 첨가제로 인해 투명 도료가 투명수지 방음패널 표면의 좁은 스크래치 홈에도 잘 침투할 수 있게 됨으로써, 투명수지 방음패널 표면의 평탄도를 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 가시광선 투과율을 높이기 위해서는 투명수지 방음패널의 표면에 대한 평탄도를 높이는 것이 매우 중요한데, 이를 위해서는 투명 도료(16)가 투명수지 방음패널 표면의 좁은 스크래치 홈(14)에 보다 효과적으로 스며들 수 있게 구성되어야 한다. 만일, 투명 도료(16)가 투명수지 방음패널 표면의 좁은 스크래치 홈(14)에 완전히 스며들지 못하면, 투명수지 방음패널과 투명 도료 사이에 공극이 형성되고, 이러한 공극으로 인해 빛의 난반사가 발생되어 투명수지 방음패널의 투과율이 저하될 수 있게 된다.

이러한 평탄도를 높이기 위해, 전술한 바와 같이 투명 도료에 침투성 기능 첨가제를 더욱 첨가할 수도 있고, 또는 투명수지 방음패널이나 투명 도료에 진동을 가함으로써 투명 도료가 투명수지 방음패널 표면의 좁은 스크래치 홈에도 효과적으로 잘 침투할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

즉, 투명수지 방음패널의 표면에 투명 도료를 도포하는 과정에서, 별도의 진동 발생 장치를 통해 투명수지 방음패널을 기계적으로 진동시키거나, 또는 투명수지 방음패널에 도포되는 투명 도료에 초음파 진동을 가함으로써, 투명 도료가 투명수지 방음패널 표면의 좁은 스크래치 홈에도 효과적으로 잘 스며들 수 있게 됨으로써, 투명수지 방음패널과 투명 도료 사이에 공극이 형성되지 않게 된다.

(4) 경화 과정

투명수지 방음패널의 표면에 대한 투명 도료의 도포 작업이 마무리된 후, 투명 도료를 경화시키는 과정을 수행하게 된다. 이때, 상기 투명 도료는 자외선 조사를 통해 경화되는 조성물로 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 투명 도료에 자외선이 조사되면, 자외선 에너지를 흡수한 광개시제(Photoinitiator)에 의해 중합반응이 일어나게 되고, 그로 인해 아크릴레이트 우레탄 올리고머(Acrylate urethane oligomer)와 다기능 아크릴레이트(Multifuntional Acrylate)가 가교됨으로써 경화가 이루어지게 된다.

더욱 상세하게는, 투명 도료에 자외선이 조사되면, 자외선 에너지를 흡수한 광개시제가 전자를 잃어서 라디칼이 되고, 상기 라디칼 광개시제가 아크릴레이트 우레탄 올리고머 또는 다기능 아크릴레이트와 결합하게 된다. 또한 상기 광개시제와 결합하면서 전자를 잃고 이온화된 아크릴레이트 우레탄 올리고머 또는 다기능 아크릴레이트는 주변의 다른 아크릴레이트 우레탄 올리고머 또는 다기능 아크릴레이트와 연속적으로 가교되면서, 결국 투명 도료에 포함된 모든 아크릴레이트 우레탄 올리고머와 다기능 아크릴레이트가 가교되어 다단한 필름 형태의 도막을 형성하게 된다.

도 1의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 과정을 거쳐 제조되는 재생 투명수지 방음패널(20)은 향상된 평탄도로 인해 투명수지 방음패널의 새 제품에 버금가는 가시광선 투과율을 가지게 된다.

실험예

상기와 같은 과정을 거쳐 제조된 재생 투명수지 방음패널의 가시광선 투과율을 확인하기 위해 실험을 실시한 결과, 하기의 표 1에 기재된 바와 같은 결과가 나왔다.

시편	투과율 Y(C)	색차 dE*ab(C)	L*(C)	a*(C)	b*(C)
기준 시편	88.46	-	95.36	0.19	-0.71
오염 시편	73.93	12.76	88.89	-2.32	10
제1 연마 시편	27.75	36.58	59.66	-0.03	7.3
제2 연마 시편	72.75	7.76	88.33	-0.02	2.57
재생 시편	86.14	2.98	94.37	-0.4	2.03

여기서, 상기 색차는 CIE L*a*b*표색계에 따른 방식으로 계산된 것이고, L*는 명도를 나타내며, a*와 b*는 각각 색상과 채도를 나타낸다.

그리고 상기 기준 시편은 황변이 발생하지 않은 폴리카보네이트(PC) 재질의 투명수지 방음패널을 나타내고, 상기 오염 시편은 동일한 폴리카보네이트(PC) 재질로 이루어지면서 자외선 조사에 따른 황변 현상이 발생한 투명수지 방음패널을 나타낸다. 또한 상기 제1 및 제2 연마 시편은 각각 황변 현상이 발생한 투명수지 방음패널에 대해 제1 및 제2 연마 공정을 거친 시편을 나타내고, 그리고 재생 시편은 최종 평탄화 및 경화 공정까지 모두 거친 재생 투명수지 방음패널의 시편을 나타낸다.

상기 표 1을 살펴보면, 황변이 발생한 오염 시편은 황변이 발생하기 전의 기준 시편에 비해 투과율이 현저하게 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 그리고 이러한 오염 시편에 대해 제1 연마 공정을 통해 오염층을 제거하면, 오염층 제거 과정에서 표면 조도 차이가 크게 형성되면서 가시광선 투과율이 더욱 크게 떨어지게 된다.

이후, 오염층이 제거된 제1 연마 시편에 대해 표면 조도 차이를 줄이기 위한 제2 연마 공정을 수행한 제2 연마 시편은 투과율이 크게 증가하여 오염 시편과 유사한 투과율을 나타내지만, 여전히 기준 시편에 크게 못 미치고 있다.

마지막으로 연마 및 평탄화 공정 등의 재생 공정을 모두 거친 재생 시편은 기준 시편에 거의 근접하는 투과율을 나타내고 있다. 즉, 황변 현상 등으로 인해 오염된 투명수지 방음패널에 본 발명에 따른 재생 공정을 거쳐서 제조되는 재생 투명수지 방음패널은, 황변 현상이 발생하지 않은 투명수지 방음패널의 신제품과 거의 유사한 가시광선 투과율을 나타낸다는 것을 확인할 수 있다.

그리고 도 2 내지 도 4에는 각각 투명수지 방음패널의 오염 시편, 연마 시편과 재생 시편을 나타내는 사진이 개시되어 있다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 황변 등의 오염층이 형성된 오염 시편보다 본 발명의 재생 공정을 거친 재생 시편의 투과율이 훨씬 높게 나타나는 것을 쉽게 확인할 수 있다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

10; 투명수지 방음패널 12; 오염층
14; 스크래치 홈 16; 투명 도료

Claims (16)

1. 합성수지 재질의 투명수지 방음패널에 대한 재생 방법에 있어서,
   투명수지 방음패널의 표면을 연마하여 오염층을 제거하는 제1단계;
   투명수지 방음패널의 표면에 액상의 투명 도료를 도포하여, 연마 과정에서 다수의 스크래치가 형성된 투명수지 방음패널의 표면을 평탄화시키는 제2단계;
   투명수지 방음패널의 표면에 자외선을 조사하여 투명 도료를 경화시키는 제3단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 단계는,
   표면에 오염층이 형성된 투명수지 방음패널에 대해, 연마 브러쉬로 투명수지 방음패널의 표면을 연마하여 오염층이 형성된 부분을 제거하는 제1 연마 단계;
   오염층이 제거된 투명수지 방음패널에 대해, 연마 브러쉬로 투명수지 방음패널의 표면을 연마하여 표면 조도 차이를 줄이는 제2 연마 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 연마 브러쉬는, 부직포 원단 위에 페놀과 연마사가 혼합된 용액을 접착시켜서 원형 형태로 가공된 후, 상기 가공된 브러쉬 표면에 우레탄 수지가 도포되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널의 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   오염층을 제거하는 제1단계가 종료된 후, 투명수지 방음패널의 표면에 먼지의 극성과 반대 전압을 걸어주어서, 투명수지 방음패널의 표면에 점착된 먼지들을 제거하는 과정;
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널의 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 투명 도료는, 솔벤트 45 ~ 60중량%, 광개시제(Photoinitiator) 2 ~ 5중량%, 아크릴레이트 우레탄 올리고머(Acrylate urethane oligomer) 22 ~ 30중량%, 다기능 아크릴레이트(Multifuntional Acrylate) 12 ~ 22중량%, 산화나 빛에 의해 발생되는 라디칼을 제거하는 광안정제 2 ~ 6중량%와, 투명 도료의 스크래치 홈에 대한 침투성을 향상시키기 위한 침투성 기능 첨가제 0.2 ~ 1.5중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 광안정제는 4-벤조일옥시-2,2,6,6-테트라메틸비페리딘 또는 2,4-디-tert-부틸페닐-3,5-디-tert-부틸-하이드록시벤조이드로 구성되는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널의 제조방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 침투성 기능 첨가제는 폴리실록산 공중합체(Polysiloxane copolymer)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널의 제조방법.
8. 제5항에 있어서,
   상기 아크릴레이트 우레탄 올리고머는 아크릴 이중결합을 포함하고 있는 우레탄 형태의 수지를 얻기 위해, 하기의 화학식 1과 같은 단위가 포함되는 하이드록시 개질된 아크릴 모노머(hydroxy-modified acrylic monomer)와, 하기의 화학식 2와 같은 단위가 포함되는 다이이소시아네이트(diisocyanate), 그리고 하기의 화학식 3과 같은 단위가 포함되는 디올(diol)을 반응시켜서 형성되는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널의 제조방법.
   [화학식 1]
   

   

   
   [화학식 2]
   

   

   
   [화학식 3]
   

   

   
   (상기 화학식 1 ~ 3에서 R, R' 및 R"은 각각 서로 다른 분자량을 가지는 우레탄 기를 나타냄.)
9. 제8항에 있어서,
   상기 아크릴레이트 우레탄 올리고머는 하기의 화학식 4의 단위를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널의 제조방법.
   [화학식 4]
   

   
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    투명 도료의 스크래치 홈에 대한 침투성을 향상시키기 위해, 투명수지 방음패널의 표면에 투명 도료를 도포하는 과정에서 투명수지 방음패널을 기계적으로 진동시키는 제2-1단계;
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널의 제조방법.
11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    투명 도료의 스크래치 홈에 대한 침투성을 향상시키기 위해, 투명수지 방음패널에 도포되는 투명 도료에 초음파 진동을 가하는 제2-2단계;
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널의 제조방법.
12. 투명수지 방음패널의 표면을 연마하여 오염층을 제거하고, 투명수지 방음패널의 표면에 액상의 투명 도료를 도포하여 연마 과정에서 다수의 스크래치가 형성된 투명수지 방음패널의 표면을 평탄화시킨 후, 투명수지 방음패널의 표면에 자외선을 조사하여 투명 도료를 경화시키는 방식으로 제조되고,
    상기 투명 도료는, 솔벤트 45 ~ 60중량%, 광개시제(Photoinitiator) 2 ~ 5중량%, 아크릴레이트 우레탄 올리고머(Acrylate urethane oligomer) 22 ~ 30중량%, 다기능 아크릴레이트(Multifuntional Acrylate) 12 ~ 22중량%, 산화나 빛에 의해 발생되는 라디칼을 제거하는 광안정제 2 ~ 6중량%와, 투명 도료의 스크래치 홈에 대한 침투성을 향상시키기 위한 침투성 기능 첨가제 0.2 ~ 1.5중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널.
13. 제12항에 있어서,
    상기 광안정제는 4-벤조일옥시-2,2,6,6-테트라메틸비페리딘 또는 2,4-디-tert-부틸페닐-3,5-디-tert-부틸-하이드록시벤조이드로 구성되는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널.
14. 제12항에 있어서,
    상기 아크릴레이트 우레탄 올리고머는 아크릴 이중결합을 포함하고 있는 우레탄 형태의 수지를 얻기 위해, 하기의 화학식 1과 같은 단위가 포함되는 하이드록시 개질된 아크릴 모노머(hydroxy-modified acrylic monomer)와, 하기의 화학식 2와 같은 단위가 포함되는 다이이소시아네이트(diisocyanate), 그리고 하기의 화학식 3과 같은 단위가 포함되는 디올(diol)을 반응시켜서 형성되는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널.
    [화학식 1]
    

    

    
    [화학식 2]
    

    

    
    [화학식 3]
    

    

    
    (상기 화학식 1 ~ 3에서 R, R' 및 R"은 각각 서로 다른 분자량을 가지는 우레탄 기를 나타냄.)
15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    투명 도료의 스크래치 홈에 대한 침투성을 향상시키기 위해, 투명수지 방음패널의 표면에 투명 도료를 도포하는 과정에서 투명수지 방음패널을 기계적으로 진동시키는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널.
16. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    투명 도료의 스크래치 홈에 대한 침투성을 향상시키기 위해, 투명수지 방음패널에 도포되는 투명 도료에 초음파 진동을 가하는 것을 특징으로 하는 재생 투명수지 방음패널.

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