KR101811827B1 - 난연성 전기용품 사출 성형용 경질 플라스틱 수지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티 탭 이나 콘센트 및 스위치 박스 등과 같은 각종 전기용품의 내,외부에 사용되는 플라스틱 제품을 사출 성형하기 위한 플라스틱 수지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비교적 저렴한 원료인 PVC를 주재로 하여 아크릴수지와 보강제 및 열안정제와 난연제를 혼합하여 예비가열 및 압출과 숙성가열 등의 공정을 거쳐 펠릿 형태로 된 플라스틱 수지가 대량으로 생산되도록 함으로써,
전기용품을 사출 성형하기 위한 기존의 플라스틱 수지에 비하여 매우 저렴한 주요 재료를 사용하므로 원재료가 차지하는 비중을 현저히 낮출 수 있어 가격 경쟁력 확보는 물론 뛰어난 경제성을 연출할 수 있는 것이고, 저렴한 주요 재료를 사용하면서도 이들 재료가 갖고 있는 취약함을 보완하여 난연성과 절연성 및 강도와 성형성 등이 우수하므로 전체적으로 물리적 특성이 향상된 사출 성형품을 생산할 수 있는 것이며, Ca-Zn계에 의한 무독성 열안정제와 수산화마그네슘계에 의한 난연제 등을 혼합 사용하므로 상대적으로 환경 친화적인 효과를 연출할 수 있는 것이다.

Description

난연성 전기용품 사출 성형용 경질 플라스틱 수지 및 그 제조방법 {Hard Plastic Resin for Injection Molding and Manufacturing Method Thereof}

본 발명은 멀티 탭이나 콘센트 및 스위치 박스 등과 같은 각종 전기용품의 내,외부에 사용되는 플라스틱 제품을 사출 성형하기 위한 플라스틱 수지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 난연성 플라스틱 수지에 비하여 뛰어난 난연성을 갖고 있는 동시에 기존 제품 대비 우수한 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 것은 물론 뛰어난 성형성과 충격 보강성이 향상된 난연성 경질 플라스틱 수지 및 그 제조방법에 대한 것이다.

일반적으로 멀티 탭 이나 콘센트 혹은 스위치 박스, 코드 교환형 플러그 및 믹서기, 정수기, 청소기와 같은 각종 전기 및 전자제품의 내,외부에 사용되는 난연 사출물의 기본 재료는 통상적으로 ABS 혹은 PC 또는 PET 등의 플라스틱 수지를 사용하고 있으며, 이러한 기본 재료에 난연재 혹은 절연재 등을 혼합 사용함에 따라 난연성 플라스틱으로 이루어진 제품을 다양하게 생산 및 사용하고 있다.

상기의 난연성 플라스틱 수지는 등록특허 제10-0391966호와 같이 각기 특정한 성질을 갖는 삼산화안티몬을 사용하기 때문에 열안정성 및 내산성과 내수절연성 및 기계적 강도와 표면 외관과 관련된 문제를 일으키지 않는 경제적인 난연성 수지 조성물이 안출 및 등록된 바 있다.

또한, 등록특허 제10-0519571호와 같이 소량의 난연제로서 고도의 난연성을 갖고 연소시의 적하가 발생하지 않는 성형품이 얻어지며, 기계 강도 및 수지 혼련성이 우수한 특징의 비 할로겐계 난연성 폴리에스테르 수지로 된 난연성 수지 조성물이 안출 및 등록된 바 있다.

특히, 등록특허 제10-1724670호의 경우 325~800 메쉬 크기로 분쇄된 열가소성 수지 12~15중량%와, 800~5,000 메쉬 크기로 분쇄된 무기성 금속수산화물 76~80중량%와, 20℃ 내지 60℃를 유지하는 반응기 내에서 상기 무기성 금속수산화물이 반응기 내로 스프레이 방식으로 분사되는 1~3중량%의 액상의 염기성 재료와 반응하여 생성된 결정성 금속수산화물과, 스테아린산 아연(Zinc Stearate) 또는 CPE(염화폴리에틸렌)으로 된 활제 1중량%와, 잔부의 면사 형태로 된 불연성 규사질 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 플라스틱이 안출되어 있는 것으로, 상기의 난연성 플라스틱은 난연성이 극대화되는 효과가 있으며 열가소성 수지 고유의 우수한 성형성을 유지할 수 있는 특징을 갖고 있는 것으로 안출 및 등록된 바 있는 것이다.

그러나, 상기의 난연성 플라스틱의 기본 재료는 비교적 고가에 속하는 편이고, 보강재 및 난연재 역시 고가의 재료비를 부담하여야 하는 것으로, 고가의 재료비에 부담을 느끼는 생산자가 재료비의 절감을 목적으로 규격에 미달하는 저가의 재료를 부도덕하게 사용하거나, 재생 재료(recycling meterials)를 부도덕하게 사용하여 사용자 및 소비자의 안전을 심각하게 위협하고 있는 실정이다.

이에 따라, 비교적 저렴한 주요 재료 및 혼합물을 이용하여 우수한 난연성은 물론 사출성형성과 내구성이 우수한 플라스틱 수지의 개발이 절실한 실정이다.

대한민국등록특허 제10-0391966호 (2003. 07. 07. 등록) 대한민국등록특허 제10-0519571호 (2005. 09. 29. 등록) 대한민국등록특허 제10-1724670호 (2017. 04. 03. 등록)

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 비교적 저렴한 원료인 PVC를 주재로 하여 아크릴수지와 보강제 및 열안정제와 난연제를 혼합하여 예비가열 및 압출과 숙성가열 등의 공정을 거쳐 펠릿 형태로 된 플라스틱 수지가 대량으로 생산되도록 함으로써,

전기용품에 필수적인 우수한 절연성과 난연성은 물론 충격 등에 의한 물리적 강도가 뛰어나고, 사출 성형성 및 표면 처리가 향상되는 동시에 주재에 대한 열안정성을 확보하여, 상대적으로 저렴하면서도 물리적 특성은 매우 우수한 효과를 연출하는 난연성 전기용품 사출 성형용 경질 플라스틱 수지 및 그 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, PVC와 아크릴수지 및 보강제와 열안정제, 난연제를 혼합하는 원료 혼합단계와; 혼합원료에 대한 다단식 예비가열단계와; 예비가열된 혼합원료를 압출생산기를 통해 용융 배출시키는 압출성형단계와; 압출성형물에 대한 다단식 숙성감온단계와; 숙성감온된 압출성형물에 대하여 펠렛 형태로 절단하는 컷팅단계와; 컷팅된 펠릿수지에 대한 냉각단계와; 냉각된 펠릿수지를 건조시키는 건조단계;를 순차적으로 수행하여, PVC 60~70중량%와 아크릴수지 20~30중량%와 보강제 2~7중량%와, 열안정제 1~2중량%와, 난연제 0.5~1중량%를 혼합 성형된 펠릿 형태의 경질 플라스틱 수지가 완성될 수 있는 것이다.

본 발명은, 전기용품을 사출 성형하기 위한 기존의 플라스틱 수지에 비하여 매우 저렴한 주요 재료를 사용하므로 원재료가 차지하는 비중을 현저히 낮출 수 있어 가격 경쟁력 확보는 물론 뛰어난 경제성을 연출할 수 있는 것이고, 저렴한 주요 재료를 사용하면서도 이들 재료가 갖고 있는 취약함을 보완하여 난연성과 절연성 및 강도와 성형성 등이 우수하므로 전체적으로 물리적 특성이 향상된 사출 성형품을 생산할 수 있는 것이며, Ca-Zn계에 의한 무독성 열안정제와 수산화마그네슘계에 의한 난연제 등을 혼합 사용하므로 상대적으로 환경 친화적인 효과를 연출할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 난연성 플라스틱 수지의 생산 시스템 장치
도 2는 본 발명에 따른 난연성 플라스틱 수지의 혼합장치 전체도
도 3은 본 발명에 따른 난연성 플라스틱 수지의 예비가열로 전체도
도 4는 본 발명에 따른 난연성 플라스틱 수지의 압출생산기 전체도
도 5는 본 발명에 따른 난연성 플라스틱 수지의 숙성감온챔버 전체도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 난연성 경질 플라스틱 수지는 기존에 사용되던 난연성 전기용품 사출 성형용 플라스틱 수지에 비하여 비교적 저렴한 원료를 사용함에 따라 매우 경제적인 것이고, 기존 난연성 전기용품 사출 성형용 플라스틱 수지의 물리적 특성을 그대로 재현하거나 더욱 우수한 물리적 특성을 연출하므로 매우 우수한 것이다.

즉, 본 발명의 난연성 경질 플라스틱 수지는 PVC 60~70중량%와 아크릴수지 20~30중량%와 보강제 2~7중량%와, 열안정제 1~2중량%와, 난연제 0.5~1중량%를 혼합 성형하여 펠릿 형태로 대량 생산되는 것으로, 상기의 PVC와 아크릴 수지는 뛰어난 성형성을 갖고 있는 동시에 상대적으로 저렴한 원료에 속하는 것이고, 상기의 보강제는 상기 PVC와 아크릴 수지가 기존의 ABS 수지에 비하여 물리적 특성이 취약한 것을 보완하기 위해 혼합되는 것이며, 상기의 열안정제는 고온에서 탄화되거나 소성 변형될 수 있는 PVC와 아크릴 수지에 대하여 열안정제를 투입함에 따라 더욱 높은 온도 혹은 기존 플라스틱 수지의 온도에서도 물성 변화없이 원활한 사출 성형이 이루어질 수 있도록 함에 따라 더욱 다양한 종류 및 형태의 전기용품을 사출 성형할 수 있도록 혼합되는 것이다.

또한, 상기의 난연제는 사출 성형의 전기용품에 대하여 필수적인 요소인 난연성을 제공하기 위해 혼합되는 것으로 화재시 적하 발생을 억제함에 따라 화재의 확산 속도를 늦추는 역할을 하게 된다.

여기서, 상기의 보강제는 MBS계 충격 보강제로서, MBS 그라프트 공중합체 100 중량부 및 알킬렌 옥사이드기를 갖는 비닐계 단량체를 가교 단량체로 포함하고 평균 입경이 10 내지 100nm인 아크릴레이트계 가교 나노입자 1 내지 7 중량부를 혼합하여 만들어진 것을 사용하는 것이 가장 이상적이다.

즉, 플라스틱 보강제는 본래 분열이나 인장 및 압축, 휨, 충격강도를 증가시키기 위해 플라스틱에 첨가하는 섬유상 불용성 물질인 것으로, 치수안정성과 열변형에 대한 저항력의 증진을 보강제에 의해 얻을 수 있는 것인데, 대부분 PVC에 사용되고 있는 것이다.

특히, PVC 보강제는 일반적으로 경질 PVC에 첨가하여 내충격성 보강에 적용되며 상기의 충격보강제는 성분에 따라 그라프트 중합된 고분자 고무계 MBS와, Acrylic, ABS 등이 브랜드 된 형태로 존재하는 것으로 본 발명에서는 MBS계 충격 보강제가 가장 적합한 것으로 나타났다.

또한, 상기의 열안정제는 분말 형태의 Ca-Zn계 성상을 갖는 무독성 안정제로서, 형태에 따라 분말 또는 액상이나 PASTE 혹은 GRANULE 안정제로 분류되고, 성상에 의해 Cd-Ba-Zn계, Cd-Ba계, Ba-Zn계, Ca-Zn계, Na-Za계, Sn계, Pb계, Cd계, Zn계로 나눌 수 있고, 용도에 따라서는 연질용이나 경질용 혹은 카렌다 가공용으로 나뉘며 발포 및 시트 및 LEATHER 가공용이나 SOL 가공용 혹은 내열용으로 구분되는 것인데, 본 발명에서는 무독성 안정제로서 식품포장재와 완구류 및 식품용기와 의료기기 등에 많이 사용되고 있는 Ca-Zn계 안정제를 사용하는 것이 가장 이상적이고, 상기의 Ca-Zn계 안정제는 환경 친화적인 안정제 중 대표적이라 할 수 있을 것이다.

또한, 상기의 난연제는 수산화마그네슘계 무기 난연제로 이루어진 것인데, 일반적으로 널리 사용되고 있는 첨가형과 반응형 난연제 중 첨가형이 적합한 것으로, 유기 난연제와 무기 난연제로 구분되고 수산화알루미늄, 안티몬계 제품, 수산화마그네슘 등으로 분류되는 첨가형 무기 난연제 중에서도 상대적으로 환경 친화적인 것으로 알려진 수산화마그네슘으로 된 난연제가 가장 이상적인 것이다.

즉, 350°C에서 분해하여 생성된 산화마그네슘과 물은 연소물 표면의 열량을 흡수하고, 생성된 대량의 수분은 연소물 표면의 공기(산소)를 희석 및 차단시키며, 분해 생성된 활성 산화마그네슘 고체는 고온물질을 견디며, 가연물 표면에 부착하여 연소를 막는 작용을 하게 되는 것이고, 수산화마그네슘은 분해할 시 부식성과 유해가스를 생성시키지 않고 알칼리성을 나타내며 연소시 방출하는 산성 가스, 예를 들면 이산화탄소나 이산화유황 및 질소 산화물 등을 흡수 및 중화시키게 된다.

이어, 분해 생성된 활성 산화 마그네슘은 연소시 발생한 유해 가스, 연무 및 미연소 융해 잔류물을 흡수하며, 연무 제거, 융해점의 생성 과정을 중지시켜 난연성의 목적을 충실히 달성할 수 있는 것은 물론 고열에 의해 용융 및 적하되는 것을억제하므로 화재가 확산되는 것을 지연시키는 역할도 하게 된다.

여기서, 상기 PVC는 사출 성형된 난연성 전기용품이 우수한 강도와 물리적 특성을 연출할 수 있도록 하는 주요 재료에 해당되는 것이고, 아크릴수지는 우수한 성형성은 물론 광택성과 뛰어난 물리적 강도를 동시에 갖는 것으로, PVC 60~70 중량%에 아크릴수지 20~30 중량%의 혼합비가 가장 이상적인 것이다.

또한, 상기 보강제는 2~7중량%가 이상적인 것으로 상기의 보강제 혼합량이 부족한 경우에는 부강 효과가 매우 미약하고, 보강제의 혼합량이 과도한 경우에는 충격에 의한 균열이나 깨짐 등에 취약한 문제점을 노출하게 된다.

또한, 상기의 열안정제는 1~2중량%가 적합한 것으로 혼합량 미만인 경우에는 열안정 효과가 거의 없어 고열에 취약한 PVC 및 아크릴수지의 표면 탄화가 진행될 것이고, 혼합량 초과인 경우에는 오히려 용융을 방해하여 지나치게 높은 온도에서 용융이 진행될 것이므로 용융 상태의 수지 흐름이 나빠져 성형성이 떨어지는 문제점을 갖게 된다.

또한, 상기의 난연제는 0.5~1중량%가 이상적인 것으로 혼합량 미만인 경우 난연 효과가 거의 없을 것이고, 혼합량 초과인 경우에는 난연 효율은 향상되는 반면 사출 성형성이 떨어져 상기의 혼합 비율이 가장 이상적인 것이다.

상기의 혼합비율에 의해 만들어진 본 발명의 난연성 플라스틱 수지는, 성형 수축율이 0.5%/Max인 것으로 나타나 수치 변화율이 매우 낮은 것으로 나타났고, 인장강도는 500kgf/cm²/Min으로 나타났으며, 인장신율은 10%/Max, 파단강도 600kgf/cm²/Min, 굴곡강도 800kgf/cm²/Min, 충격강도40kgf.cm/cm, 난연도 UL94 V-0인 것으로 측정되어 물리적 특성이 매우 뛰어난 것임을 확인할 수 있었다.

이어, 상기의 PVC와 아크릴수지 및 보강제와 열안정제 그리고 난연제를 혼합하여 펠릿 형태를 갖는 난연성 플라스틱 수지를 대량으로 양산하는 과정을 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 난연성 플라스틱 수지의 생산 시스템을 위한 장치의 전체도이다.

먼저, 원료 혼합단계에서는 도 2의 도시와 같이 PVC와 아크릴수지 및 보강제와 열안정제, 난연제를 설정 비율로 계량하여 혼합탱크(10) 내에서 고속 회전 및 교반 방식으로 혼합을 하게 되는 것인데, 상기 혼합탱크(10)의 내부는 진공펌프(11)에 의해 진공상태를 연출하여 진공상태에서 내부의 혼합 원료가 충분히 확산될 수 있도록 하고, 상기 혼합탱크 자체가 구동모터(12)를 이용하여 고속으로 회전됨에 따라 진공 상태의 혼합탱크(10) 내부에 투입되어 있는 각종 원료는 혼합탱크(10) 내부에서 넓게 확산 및 분산되면서 미량의 혼합 원료라 할지라도 다량의 혼합 원료 사이사이에 고른 혼합 상태를 연출하게 된다.

이어, 상기 혼합탱크(10)에 의해 고르게 혼합된 상태의 혼합원료는 예비가열단계를 거쳐 열 충격에 의한 물성 변화를 방지하게 되는데, 상기 PVC 원료 및 아크릴수지 등은 ABS 등의 원료에 비하여 상대적으로 낮은 온도에서 용융이 이루어지는 것으로 급격한 온도 변화가 발생하는 경우 온도 충격으로 인한 물성 변화가 발생하게 된다.

이에 따라 본 발명에서는 상기 혼합원료에 대하여 다단식 예비가열단계를 수행함에 따라 혼합원료에 대한 열 충격을 최소화한 것이다.

즉, 상기의 혼합원료에 대한 다단식 예비가열단계는 도 3의 도시와 같이 회전교반축(21)이 내장된 예비가열로(20)의 내부로 상기 혼합원료가 투입된 상태에서 예비가열로(20) 내벽의 히터 혹은 열선 등으로 된 가열수단(22)을 작동시켜 내부 온도를 상승시키는 동시에 상기 회전교반축(21)을 회전시킴으로써 투입된 혼합원료가 점진적으로 온도 상승되게 하는 것이다.

이때, 상기 가열수단(22)의 작동을 통해 예비가열로(20)의 내부온도를 100℃까지만 상승시켜 상기 혼합원료가 열에 의해 변형 혹은 용융되지 않도록 하는 1차 예비가열을 수행한 후, 가열수단(22)의 작동을 통해 상기 예비가열로(20)의 내부온도가 140℃까지 상승되도록 하는 2차 예비가열을 수행하게 된다.

이처럼 혼합원료에 대하여 1차 및 2차 예비가열을 수행함에 따라 혼합원료는 분자 연결구조가 느슨한 상태가 이루어지게 될 것이고, 느슨한 상태의 혼합원료는 압출생산기 내에서 빠르고 고르게 용융이 이루어질 것이므로 그로 인해 열 충격에 의한 물성 변화 혹은 용융 속도의 차이로 인한 불균일한 성형이 이루어지는 것을 효과적으로 해결할 수 있게 된다.

이어, 상기와 같이 충분히 가열된 상태의 혼합원료는 도 4의 도시와 같이 압출생산기(30)로 바로 투입되는 것이고, 상기 압출생산기(30)의 내부 가열장치를 통해 가열되며 압출생산기(30)의 내부에서 완전히 용융상태가 이루어지게 된다.

이때, 상기 압출생산기(30)의 내부 온도 및 압출 생산 온도는 160~180℃가 적합한 것으로, 기존의 ABS 수지의 경우 200℃ 이상의 온도에서 압출 작업이 이루어졌던 것을 비교하면 상대적으로 저온에서 압출 생산이 이루어지는 것을 확인할 수 있다.

또한, 전기한 바와 같이 예비가열이 이루어진 상태의 혼합원료는 압출생산기 내부로 투입됨과 동시에 빠르게 용융상태가 이루어지면서 즉시 고속으로 압출 생산이 이루어질 수 있는 것이고, 압출 성형되는 플라스틱 수지는 기존과 같이 원형 혹은 사각이나 다각형으로 된 단면의 봉 형태를 갖게 될 것이다.

여기서, 상기 플라스틱 수지는 필요에 따라 튜브 혹은 파이프 형태로 압출 생산할 수도 있는 것인데, 상기 압출생산기(30)의 압출노즐(31)의 내부 중앙에 심재(32)를 형성하여 상기의 심재(32)로 인해 압출 생산되는 성형물이 내부가 비어있는 튜브 혹은 파이프 형태로 연속 압출 생산될 수 있도록 한 것이고, 상기와 같이 튜브 혹은 파이프 형태로 압출 성형되는 플라스틱 수지는, 전기용품에 대한 사출 성형과정에서 용융 속도가 매우 빠르게 이루어지는 것은 물론 전체적으로 고른 용융상태를 연출할 것이므로 수지의 흐름성이 향상되어 미성형이나 성형 불량 등을 억제 및 감소시키는데 큰 역할을 하게 될 것이다.

이어, 상기의 압출생산기(30)를 통해 배출되는 압출성형물은 성형노즐로부터 배출되자마자 경화되면서 형태를 일정하게 유지하게 되는 것인데, 이와 같은 압출성형물에 대하여 숙성감온단계를 수행함에 따라 급격한 온도 변화로 발생할 수 있는 수축이나 크랙 혹은 물성 변화 등을 억제시킬 수 있는 것이다.

즉, 상기의 숙성감온단계를 수행하기 위해서는 도 5의 도시와 같이 내부온도가 100~120℃인 제1챔버(41)와, 내부온도 50~70℃인 제2챔버(42)를 갖는 숙성감온챔버(40)를 구비하여, 상기 압출생산기(30)로부터 배출되는 압출생산물은 즉시 제1챔버(41)의 내부를 따라 이동하면서 압출 성형온도보다 낮은 온도에서 1차적인 단계적 숙성 감온이 이루어지도록 하고, 연이어 1차 숙성 감온된 상태의 압출생산물은 제2챔버(42)의 내부를 따라 이동하면서 제1챔버(41)보다 낮은 온도를 갖는 제2챔버(42) 내에서 2차 숙성 감온이 이루어지게 된다.

따라서, 상기와 같이 단계적인 감온을 통한 점진적인 온도 저하가 이루어지도록 함에 따라 고온으로 배출된 압출성형물이 급격한 냉각에 의한 온도 변화로 인해 표면 균열이나 수축 변형 또는 물성 변화가 발생하는 것을 억제할 수 있어 더욱 고품질의 플라스틱 수지를 생산할 수 있게 된다.

이어, 상기의 숙성감온단계를 거쳐 완전히 경화된 상태의 압출성형물은 별도로 구비된 컷팅장치를 통해 짧은 길이를 갖는 펠릿 형태로 절단되게 한 컷팅단계를 거치게 되는 것이고, 컷팅된 상태의 압출성형물은 냉각단계와 건조단계를 거쳐 최종 포장되는 것이다.

이때, 상기의 냉각단계는 통상적으로 기존의 경우 급격한 온도 변화로 인한 물성 변화로 인해 서서히 냉각되게 한 자연냉각에 의존하였으나, 이와 같은 경우 냉각 시간이 과도하게 길어지는 단점이 있어 본 발명에서는 숙성감온단계를 거쳐 점진적인 온도 하강이 이루어진 상태이므로 40℃ 이하의 온도를 갖는 냉각수에서 적어도 10분 이상 침전시켜 빠른 냉각이 이루어질 수 있도록 한 것이고, 상기와 같이 냉각된 펠릿 형태의 플라스틱 수지는 자연건조 혹은 온풍건조 등의 다양한 방식을 통해 수분을 제거하는 건조단계를 거쳐 일정량씩 포장하여 사용처에 공급할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로서 전기한 압출성형단계에서 배출되는 튜브 혹은 파이프 형태의 압출성형물에 대하여 내면 및 외표면에 아크릴코팅제를 도포하는 보강코팅공정을 더 수행할 수 있는 것으로, 상기의 아크릴코팅제는 아크릴수지와 실란 화합물 및 아민 화합물이 혼합되어 이루어지는 것으로, 이들 실란 화합물과 아민 화합물이 혼합되어 만들어지는 아크릴코팅제는 우수한 방담(김서림 방지)성과 내구성을 갖고 있는 것으로 알려져 있고 내수성과 내마모성 및 내후성이 뛰어난 것으로 알려져 있다.

따라서, 상기의 아크릴코팅제가 표면 코팅된 플라스틱 수지를 이용하여 각종 전기용품을 사출 성형하는 경우 플라스틱 수지와 아크릴코팅제가 혼합된 상태로 각종 제품이 성형될 수 있어, 결과적으로 각종 전기용품의 내구성 향상은 물론 방담성으로 인해 누전 및 감전사고 등을 감소시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기의 아크릴코팅제에 의한 보강코팅공정은 컷팅 및 냉각과 건조가 완전히 이루어진 상태의 플라스틱 수지 표면에 시행할 수도 있는 것으로, 대량의 펠릿 형태로 된 수지에 아크릴코팅제를 도포하며 이들을 혼합하거나 아크릴코팅제를 분무하여 점착되게 하는 등 다양한 방법에 의해 아크릴코팅제가 표면에 형성되도록 함에 따라 상기 아크릴코팅제를 통해 펠릿 형태의 플라스틱 수지가 산화 및 경화되는 것을 억제하는 동시에 아크릴코팅제로 인해 전기용품 등의 사출 성형물을 만드는 과정에서 상기 아크릴코팅제가 플라스틱 수지와 혼합 성형되면서 우수한 방담성을 갖는 전기용품을 사출 성형할 수 있도록 함에 따라 더욱 고효율 및 고기능성 전기용품을 대량으로 고속 사출 성형할 수 있는 것이다.

이에 따라 본 발명의 난연성 전기용품 사출 성형용 플라스틱 수지는, 비교적 저렴한 원료를 이용하여 고도의 물리적 특성과 성형성 및 난연성을 갖는 것은 물론 사출 성형과정에서 용융성 및 열안정성이 뛰어나 더욱 고품질의 난연성 전기용품을 대량으로 사출 성형할 수 있도록 하는 특징을 연출하게 된다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10 : 혼합탱크 11 : 진공펌프
12 : 구동모터
20 : 예비가열로 21 : 회전교반축
22 : 가열수단
30 : 압출생산기 31 : 압출노즐
32 : 심재
40 : 숙성감온챔버 41 : 제1챔버
42 : 제2챔버

Claims (12)

1. PVC와 아크릴수지 및 보강제와 열안정제, 난연제를 혼합하는 원료 혼합단계와; 혼합원료에 대한 단계식 온도 상승이 이루어지도록 하는 예비가열단계와; 예비가열된 혼합원료를 압출생산기를 통해 용융 배출시키는 압출성형단계와; 압출성형물에 대한 단계식 온도 감소가 이루어지도록 한 숙성감온단계와; 숙성감온된 압출성형물에 대하여 펠릿 형태로 절단하는 컷팅단계와; 컷팅된 펠릿수지에 대한 냉각단계와; 냉각된 펠릿수지를 건조시키는 건조단계;를 순차적으로 수행하여 포장 생산되게 함을 특징으로 하는 난연성 전기용품 사출 성형용 경질 플라스틱 수지의 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   원료 혼합단계는, 각 원료가 투입된 혼합탱크의 내부를 진공 상태로 만들고 상기 진공 상태의 혼합탱크를 고속으로 회전시켜 내부의 원료 중 투입량이 적은 원료가 투입량이 많은 원료 내에 고르게 되도록 분산되도록 함을 특징으로 하는 난연성 전기용품 사출 성형용 경질 플라스틱 수지의 제조방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   다단식 예비가열단계는, 회전교반축이 내장된 예비가열로의 내부로 투입된 혼합 원료가 예비가열로의 내부에서 온도 100℃ 이내에서 1차 예비가열이 이루어지도록 하고, 이어 상기 예비가열로의 내부 온도를 140℃까지 상승시켜 용융 온도 이하에서 2차 예비가열이 이루어지도록 함을 특징으로 하는 난연성 전기용품 사출 성형용 경질 플라스틱 수지의 제조방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   압출성형단계는, 160~180℃의 내부온도를 갖는 압출생산기로부터 혼합원료가 용융되게 하고, 용융상태의 혼합원료는 튜브형 압출기를 통해 내부가 비어있는 튜브형태로 연속 배출되도록 함을 특징으로 하는 난연성 전기용품 사출 성형용 경질 플라스틱 수지의 제조방법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   숙성감온단계는, 압출생산기를 통해 배출되는 압출성형물이 숙성감온챔버를 통과하도록 하되, 숙성감온챔버는 내부온도 100~120℃의 제1챔버와 내부온도 50~70℃의 제2챔버가 연속 형성되어, 압출성형물이 상기 숙성감온챔버를 통과하는 과정에서 단계적인 온도 저하가 이루어지도록 함을 특징으로 하는 난연성 전기용품 사출 성형용 경질 플라스틱 수지의 제조방법.
   
6. 제 1항에 있어서,
   냉각단계는, 컷팅단계를 거쳐 짧은 길이로 절단된 펠릿수지를 40℃ 이하의 온도를 갖는 냉각수에서 적어도 10분 이상 냉각되도록 함을 특징으로 하는 난연성 전기용품 사출 성형용 경질 플라스틱 수지의 제조방법.
   
7. 제 1항에 있어서,
   압출성형단계에서 배출되는 튜브형 압출성형물의 표면에 방담성이 우수한 아크릴코팅제를 도포 형성하는 보강코팅공정을 더 수행함을 특징으로 하는 난연성 전기용품 사출 성형용 경질 플라스틱 수지의 제조방법.
   
8. 제 1항에 있어서,
   건조단계 후, 절단된 펠릿형태의 수지 표면에 방담성이 우수한 아크릴코팅제를 도포하는 보강코팅공정을 더 수행함을 특징으로 하는 난연성 전기용품 사출 성형용 경질 플라스틱 수지의 제조방법.
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