KR101357833B1 - 스티로폼을 내장한 부구의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티로폼으로 내부 충진재(10)를 성형하는 단계와, 상기 성형된 내부 충진재(10)의 표면을 비닐(11)로 피복하는 단계와, 상기 비닐이 피복된 내부 충진재(10a)의 외곽형상과 동일한 모양의 1차 블로우성형체(50)를 성형하는 단계와, 상기 1차 블로우성형체(50)를 절반으로 절단하여 내부 충진재(10a)의 외부를 감싸는 단계와, 상기 내부 충진재(10a)를 내장한 1차 블로우성형체(50a)를 금형(F)에 넣고 블로우성형하여 1차 블로우성형체(50a)의 외면이 2차 블로우성형체(100)의 내면과 융착되면서 내부가 밀폐되도록 하는 단계로 이루어지는 스티로폼을 내장한 부구의 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 열에 취약한 스티로폼을 1차 블로우성형체로 감싸서 단열을 하게 되어 2차 성형시에 스티로폼이 녹지 않도록 하여 스티로폼이 본래의 형상을 유지할 수 있도록 하고, 또한 1차 블로우성형체와 2차 블로우성형체가 완전히 열융착되어 하나의 커버를 형성함으로써 상당한 두께의 커버를 형성하게 되어 완전히 밀폐된 상태를 유지하면서도 경도가 높아 어지간한 충격이나 마찰 등에 의해서는 내장된 스티로폼이 누출되지 않게 되어 해양환경 오염을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

스티로폼을 내장한 부구의 제조방법{Manufacturing methods of buoy}

본 발명은 스티로폼을 내장한 부구의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 양식장 및 어구 등의 수상구조물을 수면 위에 부양시키기 위한 부구 내부에 스티로폼을 내장하되 상기 스티로폼을 블로우성형방식에 의해 플라스틱으로 피복함으로써 내장된 스티로폼이 쉬 파손되지 않고 누출되지 않도록 하여 해양환경 오염을 방지하기 위한 부구의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 수상구조물이라 함은 각종 양식장, 어망, 수상가옥, 좌대 등과 같이 수면 위에 상시 떠 있을 수 있도록 하는 시설을 의미하는 것으로, 이러한 수상구조물은 대부분이 부양능력이 우수한 부구를 이용하여 수면 위에 떠 있을 수 있도록 한다.

상기와 같은 부구는 주로 비중이 낮은 재질인 스티로폼을 소재로 하여 제조되기 때문에, 제작비용이 비교적 저렴하고 수상구조물에 대한 부양능력이 뛰어나긴 하나 상기 스티로폼을 비닐 천 등으로 감싸는 구조여서 외부에서 가해지는 충격 및 하중, 마찰 등에 매우 취약하여 결국 내부의 스티로폼이 조각난 상태로 외부로 누출됨으로써 오랜 시간 바다 위를 부유하면서 수질을 오염시키게 되는 등 해양오염의 주된 원인이 되고 있다.

상기한 문제점을 해소하고자 안출된 것으로 국내 등록실용신안 제20-38744호는 도 1에 도시되는 바와 같이 "저밀도 스티로폼 재질로 된 부구몸체(2)의 내측 가운데 부분에는 원기둥형이나 다각기둥형 또는 구형으로 된 고밀도 압축스티로폼(3)이 일체로 내장되어 있어 수압에 의해 부구(1)의 내부가 뒤틀리거나 파손되는 것을 방지하도록 하고, 부구몸체의 외주면에는 폴리에틸렌 등의 재질로 된 표면코팅막(6)이 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 압축스티로폼이 내장된 바다양식용 부구"가 개발된 바 있다.
또한 종래 수상구조물용 부구의 제조방법은 튜브 형태로 압출된 합성수지를 블로우 성형기에 위치시키고 외부에서 강제로 공기를 주입하여 일측 및 타측 커버와 중간 접합부재가 연결부에 의해 일체로 연결된 원통체의 합성수지 모재를 성형하는 합성수지 모재의 성형단계와; 성형된 합성수지 모재의 연결부를 절단 제거하여 일측 및 타측 커버와 중간 접합부재로 분리하는 단계와; 분리된 일측 및 타측 커버를 서로 마주보게 하여 그 사이에 중간 접합부재를 배치하고 내부의 공간에는 스티로폼을 삽입하는 일측 및 타측 커버의 접합 준비단계와; 상기 중간 접합부재에 일측 및 타측 커버의 단부를 맞대고 가열하여 용융된 중간 접합부재를 매개로 하여 상기 일측 및 타측 커버가 일체로 되도록 접합하는 일측 및 타측 커버의 접합단계를 포함하여 이루어지는 수상구조물용 부구 및 그의 제조방법이 특허등록 제10-646744호로 개발되어 있다
[선행기술문헌]
1. 특허공개공보 제10-2006-0025014호

이처럼 지금까지 개발된 스티로폼을 내장하는 모든 부구의 플라스틱 커버는 사출성형(injection molding)에 의해 제작되고 있다. 따라서 상기와 같이 스티로폼을 내장하는 부구 커버를 사출성형방법에 의해 제작하는 경우는 제작단가의 상승은 물론 무엇보다 사출성형의 특성상 경도(硬度)가 현저히 떨어지는 단점을 갖는 것이어서 충격 및 하중, 마찰 등에 쉬 깨지거나 파손되어 결국 내부의 스티로폼이 노출되는 단점을 갖는다.

그렇다고 경도가 우수한 블로우성형(blow molding)방법에 의해 스티로폼을 내장하는 부구 커버를 제작하는 경우의 수로는 두가지 방법이 있을 수 있는데, 첫번째 방법으로는 스티로폼으로 내부 충진재를 형성한 다음 이를 파리손(parison)으로 감싸 커버를 형성하는 방법이다. 그러나 상기한 방법은 스티로폼의 용융점이 오히려 파리손의 온도보다 낮아 스티로폼이 녹아버리게 되어 형상을 유지할 수 없는 문제가 발생하게 된다.

또한 두번째 방법으로는 블로우성형된 중공형의 커버 내부에 스티로폼을 채워넣어 발포하는 방식인데 이는 스티로폼의 발포특성상 순간적으로 많은 공기가 배출되어야 하는데 블로우성형된 중공형의 커버에 그렇게 많은 공기구멍을 형성할 수 없기 때문에 거의 불가능한 방법이다.

상기와 같이 단점들을 해결코자 본 발명은 먼저 스티로폼으로 내부 충진재를 성형하는 단계와, 상기 성형된 내부 충진재의 표면을 비닐로 피복하는 단계와, 상기 내부 충진재와 외곽형상과 동일한 크기의 1차 블로우성형체를 성형하는 단계와, 상기 1차 블로우성형체를 절반으로 절단하여 내부 충진재의 외부를 감싸는 단계와, 상기 내부 충진재를 내장한 1차 블로우성형체를 금형에 넣고 블로우성형하여 1차 블로우성형체의 외면이 2차 블로우성형체의 내면과 융착되면서 내부에 스티로폼이 충진되면서도 완전히 밀폐되고 경도가 높은 부구를 제조할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이처럼 본 발명의 효과로는 스티로폼으로 내부 충진재로 할 수 있게 되어 부양능력이 우수하면서도, 블로우성형방식에 의해 커버를 형성하게 되어 매우 강인한 상태를 유지할 수 있는 것이다.

특히 열에 취약한 스티로폼을 1차 블로우성형체로 감싸서 단열을 하게 되어 2차 성형시에 스티로폼이 녹지 않도록 하여 스티로폼이 본래의 형상을 유지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

또한 1차 블로우성형체와 2차 블로우성형체가 완전히 열융착되어 하나의 커버를 형성함으로써 상당한 두께의 커버를 형성하게 되어 완전히 밀폐된 상태를 유지하면서도 경도가 높아 어지간한 충격이나 마찰 등에 의해서는 내장된 스티로폼이 누출되지 않게 되어 해양환경 오염을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 종래 부구를 도시한 참고사시도.
도 2 내지 도 10은 본 발명 부구의 제조방법을 순서대로 도시한 참고도로써,
그 중 도 2는 본 발명 부구를 제조함에 있어 스티로폼 내부충진재를 도시한 단면도이고, 도 3은 스티로폼 내부충진재의 외측에 비닐로 피복한 상태를 도시한 참고단면도이며, 도 4는 1차 블로우성형체를 블로우성형하는 단계를 보이기 위한 참고도이고, 도 5는 성형된 1차 블로우성형체의 중간을 절단하는 상태를 보이기 위한 참고단면도이며, 도 6은 스티로폼 내부충진재에 절단한 1차 블로우성형체를 씌운 상태를 보이기 위한 단면도이고, 도 7은 스티로폼 내부충진재와 1차 블로우성형체를 금형에 넣고 2차 블로우 성형하는 단계를 보이기 위한 참고단면도이며, 도 8은 1차 블로우성형체와 2차 블로우성형체 사이에 공기를 불어넣어 1차 블로우성형체의 외면이 2차 블로우성형체의 내면에 열융착되도록 하는 상태를 보이기 위한 단면도이고, 도 9는 완성된 본 발명 부구의 종단면도를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의해 보다 상세히 설명하기로 한다. 이때 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명 부구(110)의 제조방법은 스티로폼으로 내부 충진재(10)를 성형하는 단계와, 상기 성형된 내부 충진재(10)의 표면을 비닐(11)로 피복하는 단계와, 상기 비닐이 피복된 내부 충진재(10a)의 외곽형상과 동일한 모양의 1차 블로우성형체(50)를 성형하는 단계와, 상기 1차 블로우성형체(50)를 절반으로 절단하여 내부 충진재(10a)의 외부를 감싸는 단계와, 상기 내부 충진재(10a)를 내장한 1차 블로우성형체(50a)를 금형(F)에 넣고 블로우성형하여 1차 블로우성형체(50a)의 외면이 2차 블로우성형체(100)의 내면과 융착되면서 내부가 밀폐되도록 하는 단계로 이루어진다.

상기와 같은 본 발명 부구의 실시예는 다음과 같다.

먼저 스티로폼으로 내부충진재(10)를 제작한다. 이때 내부충진재의 재질은 우레탄 및 기타 비중이 가벼운 재질 들을 사용할 수 있으나, 성형이 용이하고 비용은 저렴하면서도 부양능력은 매우 우수한 스티로폼을 사용함이 가장 바람직하다.

상기 내부충진재(10)의 성형은 공지의 발포스티로폼성형방법에 의해 제조되어지며, 이때 성형된 스티로폼의 형상은 1차 블로우성형체(50) 및 2차 블로우성형체(100)의 형상과 동일하게 제작함이 바람직하다. 크기는 1차 블로우성형체(50)의 내부에 긴밀하게 밀착할 정도이면 가능하다, 이는 내부충진재로 사용되는 스티로폼이 1차 블로우성형체(50) 및 2차 블로우성형체(100)의 중공(中空)을 빈틈없이 채울 수 있어야 부구의 내구성이 좋아지고 충격 등에 잘 견딜 수 있기 때문이다.

다음 상기 내부충진재(10)의 외면은 비닐 또는 열수축필름 등으로 감싸는 것이 필요한데, 이는 일반 스티로폼 재질의 경우 밀도가 낮아 강한 공기가 분사될 경우 스티로폼 내부로 공기가 유입되기 때문이다. 즉 상기 비닐에 감싸진 상태의 내부충진재(10a)는 1차 블로우성형체(50)에 감싸진 상태로 다시 2차 블로우성형되어지는데, 이때 1차 블로우성형체(50a)의 외면과 2차 블로우성형체(100)의 내면을 열융착시키기 위해 공기주입장치(a)의 노즐(b)을 통해 강한 공기압력으로 도 8에 도시한 바와 같이 1차 블로우성형체(50a)를 밖으로 밀어내야 하는데 이때 공기압력이 내부충진재로 스며들게 되면 실제 1차 블로우성형체(50a)를 밖으로 밀어내는 힘이 약해지기 때문이다.

따라서 상기 비닐 또는 열수축필름은 내부충진재, 즉 스티로폼 내부로 공기가 스며드는 것을 방지하여 실제 1차 블로우성형체(50a)를 밖으로 밀어내게 하고, 이처럼 밖으로 밀려난 1차 블로우성형체(50a)는 아직은 용융된 파리손 상태인 2차 블로우성형체(100)에 밀착되면서 융착되어 진다.

이때 공기주입장치(a)의 노즐(b)이 닿는 부분의 내부충진재(10a)에는 플라스틱판재와 같은 보다 단단한 재질을 부착함이 바람직한데, 이는 공기주입장치(a)의 노즐(b)에 의해 상기 내부충진재(10a)를 감싸고 있는 비닐 또는 열수축필름이 찢어져 공기가 유입되는 것을 방지하기 위한 구조이다.

이처럼 1차 블로우성형체(50a)와 2차 블로우성형체(100) 사이의 공기유입공간(G)을 통해 공기가 유입되면 1차 블로우성형체(50a)는 밖으로 밀려나면서 2차 블로우성형체(100)에 밀착하게 되고, 결국 아직은 고열이고 용융상태인 2차 블로우성형체(100)에 의해 1차 블로우성형체(50a)의 외면이 열융착되면서 1차 블로우성형체(50a)와 2차 블로우성형체(100)는 일체(一體)가 되는 것이다.

이렇게 1차 블로우성형체(50a)와 2차 블로우성형체(100)가 일체가 되면서 내부충진재(10a)를 감싸고 있는 1차 블로우성형체(50a)는 완전히 밀폐된 상태가 되며 결국 내부충진재(10a)도 완전히 밀폐된 상태가 되고, 이로 인해 충격에는 약하지만 가벼운 내부충진재가 충격에 강한 합성수지재질에 외부가 밀폐된 상태로 감싸지게 되어 부양능력이 우수하면서도 내구성 또한 우수한 부구를 제작할 수 있는 것이다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명이 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

110: 본 발명 부구 10: 스티로폼
10: 내부충진재 10a: 비닐에 피복된 내부충진재
11: 비닐
50: 1차 블로우성형체
50a: 내부충진재가 내장된 1차 블로우성형체
100: 2차 블로우성형체
A: 블로우 성형장치 B,F: 금형
C: 파리손 D: 절단선
E: 지지대

Claims (1)

1. 스티로폼으로 내부 충진재(10)를 성형하는 단계와,
   상기 성형된 내부 충진재(10)의 표면을 비닐(11)로 피복하는 단계와,
   상기 비닐이 피복된 내부 충진재(10a)의 외곽형상과 동일한 모양의 1차 블로우성형체(50)를 성형하는 단계와,
   상기 1차 블로우성형체(50)를 절반으로 절단하여 내부 충진재(10a)의 외부를 감싸는 단계와,
   상기 내부 충진재(10a)를 내장한 1차 블로우성형체(50a)를 금형에 넣고 블로우성형하여 1차 블로우성형체(50a)의 외면이 2차 블로우성형체(100)의 내면과 융착되면서 내부가 밀폐되도록 하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 스티로폼을 내장한 부구의 제조방법.
   
   
   
   

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