KR101814347B1

KR101814347B1 - Pvc 덕트의 제조 방법

Info

Publication number: KR101814347B1
Application number: KR1020170117246A
Authority: KR
Inventors: 김종석
Original assignee: 김종석
Priority date: 2017-09-13
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2018-01-02

Abstract

PVC 덕트의 제조 방법이 개시되며, 상기 PVC 덕트의 제조 방법은, (a) 혼합물을 제1 온도에서 제1 소정 시간 동안 배합시키는 단계; (b) 배합된 상기 혼합물의 온도가 낮아지도록 배합된 상기 혼합물을 제2 온도에서 제2 시간 동안 쿨링시키는 단계; (c) 쿨링된 상기 혼합물에 열을 가하며 적어도 일부를 겔 상태 또는 용융 상태로 만들어 금형을 거치게 하는 단계; 및 (d) 적어도 일부가 겔 상태인 상기 혼합물이 겔이 상기 금형을 거치며 형성되는 반제품을 냉각시키는 단계를 포함하되, 상기 (a) 단계에서, 상기 제1 온도는 상기 혼합물 중 적어도 일부가 드라이(dry) 되도록 설정되고, 상기 (b) 단계에서, 상기 제2 온도는 상기 제1 온도보다 낮게 설정된다.

Description

PVC 덕트의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD FOR PVC DUCT}

본 발명은 PVC 덕트의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전선 보호관은 전기를 통전시키는 전선 또는 이와 유사한 형태의 선을 보호하고, 배선을 유지하며 건물의 외관을 위하여 널리 사용되고 있다. 이러한 전선 보호관은 크게 두가지로 분류되는데, 덕트(duct)와 몰드형으로 나누어진다.

덕트형의 전선 보호관의 제조 방법과 관련하여 종래에 공개특허공보 제2002-0026912호가 개시된바 있다. 개시된 제조 방법에 의하면, 압출의 질이 낮다는 단점이 있었다. 따라서, 보다 효율적인 방법으로 압출의 질을 높여 제품의 질 및 내구성을 향상시키는 제조 방법이 제안될 필요가 있었다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 압출의 질을 높여 제품의 질 및 내구성을 향상시킬 수 있는 PVC 덕트의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 PVC 덕트의 제조 방법은, (a) 혼합물을 제1 온도에서 제1 소정 시간 동안 배합시키는 단계; (b) 배합된 상기 혼합물의 온도가 낮아지도록 배합된 상기 혼합물을 제2 온도에서 제2 시간 동안 쿨링시키는 단계; (c) 쿨링된 상기 혼합물에 열을 가하며 적어도 일부를 겔 상태 또는 용융 상태로 만들어 금형을 거치게 하는 단계; 및 (d) 적어도 일부가 겔 상태인 상기 혼합물이 겔이 상기 금형을 거치며 형성되는 반제품을 냉각시키는 단계를 포함하되, 상기 (a) 단계에서, 상기 제1 온도는 상기 혼합물의 적어도 일부가 드라이(dry) 되도록 설정되고, 상기 (b) 단계에서, 상기 제2 온도는 상기 제1 온도보다 낮게 설정될 수 있다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 혼합물이 드라이 된 후, 쿨링을 거쳐 용융 상태가 될 수 있으므로, PVC 수지가 뭉치는 것이 방지되어 혼합물의 양 변화(부피 변화)가 방지되며 일정한 양으로 온전히 용융 상태가 되며 압출될 수 있다. 이에 따라, 보다 안정적인 압출 작업이 수행될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PVC 덕트의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PVC 덕트의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 발명 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본 발명 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본 발명 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 PVC 덕트의 제조 방법에 관한 것이다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 PVC 덕트의 제조 방법(이하 '본 덕트 제조 방법'라 함)에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PVC 덕트의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PVC 덕트의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다

참고로, 본 덕트 제조 방법은 전선 보호관을 제조하는 방법에 관한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 덕트 제조 방법은 혼합물을 제1 온도에서 제1 소정 시간 동안 배합시키는 단계(S100)를 포함한다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, S100 단계는 슈퍼 믹서(배합기)(1)에 의해 수행될 수 있다. 이에 따르면, 제1 온도는 혼합물이 슈퍼 믹서(1)에 의해 배합되는 온도를 의마할 수 있다.

S100 단계에서 혼합물은 PVC(Polyvinyl chloride) 75kg당 복합안정제(보다 구체적으로 발포용 복합안정제) 1 kg 내지 2 kg, 발포제 15 g 내지 75 g, 중탄 10 kg 내지 20 kg, 가공조제 1kg 내지 2.2 kg, 외부활제(외부이형제) 300 g 내지 1.3 kg, 충격 보강제 1.5 kg 내지 3.5 kg을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 혼합물은 PVC 75kg당 복합안정제 1.2 kg 내지 1.8 kg, 발포제 30 g 내지 60 g, 중탄 13 kg 내지 18 kg, 가공조제 1.2 kg 내지 2 kg, 외부활제 500 g 내지 1 kg, 충격 보강제 2 kg 내지 3 kg을 포함할 수 있다. 이러한 혼합물에 포함되는 각 조성 물질은 분말(powder) 상태일 수 있다.

참고로, 복합안정제로는 선경화성㈜의 발포 안정제 제품(상품코드: SKF135YD)이 적용될 수 있다. 또한, 상기 조성비에서 복합안정제가 개시된 수치 범위보다 적에 첨가될 경우, S100 단계에서 PVC가 후술하는 제1 온도에서 타게 될 수 있고, 제조되는 덕트 제품이 뚝뚝 부러지게 될 수 있다. 그러나, 상술한 조성비에 따라 PVC 75kg당 복합안정제가 1.2 kg 내지 1.8 kg 첨가되면, 상기 문제가 방지될 수 있고, 롱 작업이 가능하다.

또한, 참고로, 발포제로는 위드케미칼(주)의 제품이 적용될 수 있다. 위드케미칼(주)는 수입업체로서, 발포제는 수입품일 수 있다. 또한, 발포제는 제품과 사용 용도에 따라 사용량이 조절될 수 있는데, 본 덕트 제조 방법에 있어서는 상술한 조성비에 따라 첨가될 수 있다.

또한, 중탄은 ㈜성신미네필드의 제품일 수 있는데, 보다 구체적으로, ㈜ 성신미네필드의 석회석일 수 있다(상품코드: SSM-50). 또한, 상기 조성비에서 중탄이 개시된 수치범위보다 적게 포함될 경우, 원가 절감이 어렵고, 또한, 중탄이 개시된 수치범위보다 많이 포함될 경우, 제조되는 덕트 제품이 잘 깨질(잘 파손)될 수 있고, 제조되는 덕트 제품의 무게 또한 증가될 수 있다. 이러한 점을 해소하기 위해 본원의 출원인이 실험한바에 따르면, 중탄은 13 kg 내지 18 kg 첨가됨이 바람직하다.

또한, 가공조제로는 위드케미칼㈜의 제품(상품코드: ZB-530)이 적용될 수 있다. 참고로, 이 제품은 위드케미칼㈜에서 수입한 것일 수 있다. 또한, 본원의 출원인이 실험한바에 따르면, 가공조제가 개시된 수치 범위, 1.2 kg 내지 2 kg 첨가될 때, 겔링이 잘되고, 발포도 잘될 수 있다. 또한, 가공 조제가 개시된 수치 범위 초과로 포함될 경우, 개시된 수치 범위에서 발휘되는 효과 이상은 발휘되지 못하면서 제조 단가만 상승될 수 있다. 즉, 가공조제의 개시된 수치 범위는 제조 단가를 효율적으로 적정 수치에 맞추면서 가공조제의 극대화된 효과를 발휘하는데 의의가 있다.

또한, 외부활제는 선경화성㈜의 제품일 수 있다(상품코드: SK-136). 외부활제는 표면 광택제일 수 있다. 만약, 외부활제가 개시된 수치 범위 미만으로 첨가될 경우, 외부활제에 의한 광택 효과가 발휘되지 않으므로, 외부활제는 본원에 개시된 조성비 내에서 첨가됨이 바람직하다.

또한, 충격보강제는 위드케미칼㈜ 제품일 수 있다(상품코드: CPE-135A). 참고로, 이 제품은 위드케미칼㈜에서 수입한 것일 수 있다. 충격보강제는 가격이 저렴하고 본 출원인의 실험결과에 의하면 적은 량으로도 충격흡수력이 확보될 수 있다. 따라서, 덕트 제품에 최적화된 충격 흡수력을 확보하기 위해, 충격보강제는 상술한 조성비내에서 첨가됨이 바람직하다.

혼합물의 조성에 따르면, 본 덕트 제조 방법에 의해 제조되는 덕트는 PVC, 복합안정제, 발포제, 중탄, 가공조제, 외부활제, 충격 보강제 등을 포함하는 물질(조성물)로 이루어질 수 있다. 이에 따르면, 종래 대비 내구성과 함께 사용성을 확보할 수 있는 덕트가 제조될 수 있다.

또한, 상기 혼합물의 조성물의 조성 비율에 의하면, 후술하는 각 온도 조건(예를 들어, 후술하는 제1 온도, 제2 온도, 가열관의 온도, 금형 온도 등) 및 시간 조건 등과 유기적으로 조합되어 최적의 품질과 용이하게 형성 가능한 덕트가 구현될 수 있다.

예를 들어, S100 단계에서, 제1 온도는 혼합물의 적어도 일부가 드라이(dry)되도록 설정될 수 있다. 이를 테면, 제1 온도는 80℃ 내지 135℃이고, 제1 시간은 10분 내지 25분일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 온도는 100℃ 내지 125℃이고, 제1 시간은 13분 내지 20분일 수 있다. 이러한 제1 온도와 제1 시간은 상술한 조성을 갖는 혼합물에 최적화되어, 혼합물의 상태를 변화시키지 않고, 상술한 조성물 및 조성 비율을 갖는 혼합물이 타지 않게 하며, 혼합물을 드라이(dry)시켜 혼합물이 함유하고 있는 수분(습기)을 제거할 수 있다. 또한, 제1 온도와 제1 시간에 의하면, 혼합물의 온도가 80℃ 내지 125℃로 상승될 수 있는데, 이를 통해, PVC, 안정제, 복합안정제, 발포제, 중탄, 가공조제, 외부활제, 충격보강제가 서로 잘 믹스(mix)될 수 있고, 이에 따라, 후술하는 S500 단계에서 혼합물은 최적의 상태로 금형으로부터 압출되어 품질이 높은 반제품으로 가공될 수 있다.

즉, S100 단계에 의하면, 혼합물의 습기가 제거될 수 있고, 혼합물의 조성물들이 서로 잘 혼합될 수 있으며, S500 단계에서 최적의 상태를 가지도록 압출될 수 있다.

또한, 도 1을 참조하면, 본 덕트 제조 방법은 S100 단계에서 배합된 혼합물의 온도가 낮아지도록 배합된 상기 혼합물을 제2 온도에서 제2 시간 동안 쿨링시키는 단계(S300)를 포함한다. 이를 위해, S300 단계에서 제2 온도는 제1 온도보다 낮게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 온도는 10℃ 내지 40℃이며, 제2 시간은 5분 내지 25분일 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 온도는 20℃ 내지 30℃이며, 제2 시간은 15분일 수 있다. 이에 따르면, S100 단계를 통해 높은 온도에서 다른 조성물들과 배합된 PVC 수지가 덩어리지는 다시 말해, 뭉치는 것이 방지될 수 있다. 예를 들어, S100 단계를 거친 배합된 혼합물에 대해 S300 단계를 생략하고 후술할 S500 단계를 수행할 경우, PVC 수지가 뭉칠 수 있고, 온도의 큰 고저 변화에 의해 그 양이 변화가 커질 수 있다. 반면에, 본 덕트 제조 방법은 S100 단계와 S500 단계 사이에 S300 단계를 수행함으로써, 일정한 온도(제2 온도)로 쿨링시킴으로써, 배합된 혼합물의 양 변화(부피 변화)를 방지하여 S500 단계에서 일정하게 안정적인 압출이 이루어지도록 할 수 있다.

참고로, 도 2를 참조하면, S300 단계는 쿨링기(2)에서 이루어질 수 있다. S100 단계를 거친 혼합물이 쿨링기(2) 내에 유입되어 쿨링기(2)에서 S500단계를 거칠 수 있다. 쿨링기(2)는 제2 온도를 형성할 수 있는 온도가 낮은 물을 이용해 S300 단계를 수행할 수 있다.

또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 덕트 제조 방법은 쿨링된 혼합물에 열을 가하며 적어도 일부를 겔 상태 또는 용융 상태로 만들어 금형(5)을 거치게 하는 단계(S500)를 포함한다.

먼저, S500 단계는 혼합물을 복수 개의 스테이지(41, 42, 43)로 나뉜 가열 관(스크류 실린더)(4)을 거치게 한 후 금형(5)을 거치게 할 수 있다. 가열관(4)은 혼합물을 겔 상태 또는 용융 상태로 만들 수 있다. 참고로, 도 2를 참조하면, S300 단계를 거친 혼합물이 압출기 호퍼(4)를 통해 가열관(4) 내로 유입될 수 있다.

또한, 가열관(4)의 복수 개의 스테이지(41, 42, 43)는 쿨링된 혼합물이 늦게 거치는 스테이지일수록 혼합물이 먼저 거치는 스테이지보다 높은 온도를 쿨링된 혼합물에 가할 수 있다. 예를 들어, S500 단계는 제1 내지 제3 스테이지(41, 42, 43)를 포함할 수 있고, 제1 스테이지(41)의 온도는 145℃ 내지 160℃이고, 제2 스테이지(42)의 온도는 160℃ 내지 170℃이며, 제3 스테이지(43)의 온도는 160℃ 내지 175℃일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 스테이지(41)의 온도는 150℃ 내지 155℃이고, 제2 스테이지(42)의 온도는 165℃이며, 제3 스테이지(43)의 온도는 165℃ 내지 170℃일 수 있고,

또한, 도 2를 참조하면, S500 단계는 복수의 스테이지(41, 42, 43)를 거친 혼합물이 중간 다이스(6)를 거치게 한 후 금형(5)을 거치게 할 수 있다. 중간 다이스(6)의 온도는 165℃ 내지 190℃일 수 있다. 보다 구체적으로, 중간 다이스(6)의 온도는 170℃ 내지 185℃일 수 있다.

또한, 금형(5)의 온도는 190℃ 내지 205℃일 수 있다. 보다 구체적으로, 금형(5)의 온도는 195℃ 내지 200℃일 수 있다

정리하면, 도 2를 참조하면, 본 덕트 제조 방법에 의하면, 쿨링이 끝난 혼합물(PVC 압출 수지)은 압출기 호퍼(3)로 유입되서 가열 관(4)을 거치며 제1 내지 제3 스테이지(41, 42, 43), 중간 다이스(6) 및 금형(5)을 순차적으로 통과할 수 있는데, 제1 스테이지(41)의 온도는 150℃ 내지 155℃이고, 제2 스테이지(42)의 온도는 165℃이며, 제3 스테이지(43)의 온도는 165℃ 내지 170℃일 수 있고, 중간 다이스(6)의 온도는 170℃ 내지 185℃일 수 있으며, 금형(5)의 온도는 195℃ 내지 200℃일 수 있 수 있다.

이에 따라, 쿨링된 혼합물은 가열 관을 통과하며 용융 상태 또는 겔 상태로 변하게 될 수 있고, 중간 다이스 및 금형을 통과하며 반제품으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 가열 관(4)의 제1 내지 제3 스테이지(41, 42, 43), 중간 다이스(6) 및 금형(5)의 온도 조건은 서로 유기적으로 조합되어, S300 단계를 거친 혼합물이 타지 않게 하면서, 점차 용융되어 전체적으로 균일한 겔 상태가 되도록 하ㅔ 하며 중간 다이스(6) 및 금형(5)을 통과해 압출되게 할 수 있다. 또한, 참고로, 중간 다이스(6) 및 금형(5)을 통과하며 형성되는 반제품은 본 덕트 제조 방법에 의해 제조되는 덕트의 상부 및 하부일 수 있다. 즉, 중간 다이스(6) 및 금형(5)을 거치며 덕트의 상부관 및 하부관이 동시에 제조될 수 있다.

도 2를 참조하면, 이와 같이 형성되는 반제품(덕트의 상부관 및 하부관)은 냉각 수조(7)를 통과한 다음 인출기에 의해 절단기(8)로 이동되어 절단기(8)에 의해 절단될 수 있다. 참고로, 상술한 바와 같이, 중간 다이스(6) 및 금형(5)을 통과하며 덕트의 상부 및 하부가 서로 분할되어 동시에 형성되는 경우, 상부 및 하부는 냉각 수조(7)를 통과하며 냉각될 수 있고, 상호 결합, 다시 말해, 덕트의 상부 및 하부가 일체화되며 하나의 덕트로 형성될 수 있으며, 이 후, 하부의 저면에 양면 접착 테이프가 접착될 수 있고, 이후 절단기(8)에 의해 일정한 길이로 절단됨으로써 완제품으로 형성될 수 있다.

또한, 본원은 상술한 본 제조 방법에 의해 제조되는 본원의 일 실시예에 따른 PVC 덕트를 제공할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 슈퍼 믹서
2: 쿨링기
3: 압출기 호퍼
4: 가열관
41: 제1 스테이지
42: 제2 스테이지
43: 제3 스테이지
5: 금형
6: 중간 다이스
7: 냉각 수조
8: 절단기

Claims

PVC 덕트의 제조 방법에 있어서,
(a) 혼합물을 제1 온도에서 제1 소정 시간 동안 배합시키는 단계;
(b) 배합된 상기 혼합물의 온도가 낮아지도록 배합된 상기 혼합물을 제2 온도에서 제2 시간 동안 쿨링시키는 단계;
(c) 쿨링된 상기 혼합물에 열을 가하며 적어도 일부를 겔 상태 또는 용융 상태로 만들어 금형을 거치게 하는 단계; 및
(d) 적어도 일부가 겔 상태인 상기 혼합물이 겔이 상기 금형을 거치며 형성되는 반제품을 냉각시키는 단계를 포함하되,
상기 (a) 단계에서, 상기 제1 온도는 상기 혼합물 중 적어도 일부가 드라이(dry) 되도록 설정되고,
상기 (b) 단계에서, 상기 제2 온도는 상기 제1 온도보다 낮게 설정되는 것인, PVC 덕트의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서,
상기 혼합물은 PVC 분말 75kg당 복합안정제 1 kg 내지 2 kg, 발포제 15 g 내지 75 g, 중탄 10 kg 내지 20 kg, 가공조제 1kg 내지 2.2 kg, 외부활제 300 g 내지 1.3 kg, 충격 보강제 1.5 kg 내지 3.5 kg을 포함하고,
상기 제1 온도는 80℃ 내지 135℃이며,
상기 제1 시간은 10분 내지 25분이고,
상기 (b) 단계에서,
상기 제2 온도는 10℃ 내지 40℃이며,
상기 제2 시간은 5분 내지 25분인 것인, PVC 덕트의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
쿨링된 상기 혼합물을 복수 개의 스테이지로 나뉜 가열 관을 거치게 한 후 상기 금형을 거치게 하되,
상기 복수 개의 스테이지는 쿨링된 상기 혼합물이 늦게 거치는 스테이지일수록 상기 혼합물이 먼저 거치는 스테이지보다 높은 온도를 쿨링된 상기 혼합물에 가하는 것인, PVC 덕트의 제조 방법.
제3항에 있어서,
상기 (c) 단계는 상기 복수의 스테이지를 거친 상기 혼합물이 중간 다이스를 거치게 한 후 상기 금형을 거치게 하고,
상기 복수 개의 스테이지는 제1 내지 제3 스테이지를 포함하며,
상기 제1 스테이지의 온도는 145℃ 내지 160℃이고,
상기 제2 스테이지의 온도는 160℃ 내지 170℃이며,
상기 제3 스테이지의 온도는 160℃ 내지 175℃이고,
상기 중간 다이스의 온도는 165℃ 내지 190℃이며,
상기 금형의 온도는 190℃ 내지 205℃인 것인, PVC 덕트의 제조 방법.
제1항에 따른 제조 방법에 의해 제조되는 PVC 덕트.