KR101885512B1 - 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

관공서, 학교, 학원, 컨벤션센터 등에서 전면(前面)에 수성펜(pen)으로 쓰기와 지우기가 용이하고 컴퓨터에 연결하여 강의 및 저장이 가능하며, 다중이 운집하는 특수 장소에서 빔프로젝터를 활용하여 사진 또는 동영상 등의 영상 자료를 활용한 강의를 가능하게 하는 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조방법에 관한 것으로, 수지로 이루어진 베이스 층, 상기 베이스 층 상에 마련된 스크린 층, 상기 스크린 층 상에 마련된 무광 PP(폴리프로필렌) 층을 포함하고, 상기 스크린 층은 안료, 난연제, 대전방지제, UV 안정제 및 수지를 포함하고, 상기 베이스 층, 스크린 층 및 무광 PP 층은 다중 압출 성형에 의해 일체화되고, 상기 다중 압출 성형은 무광 롤러에 의해 실행되는 구성을 마련하여, 수성펜(pen)으로 쓰기와 지우기가 용이하고 컴퓨터에 연결하여 강의 및 저장 가능하다.

Description

전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조방법{Manufacturing method for plastic screen of a electronic white-board}
본 발명은 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조방법에 관한 것으로, 특히 관공서, 학교, 학원, 컨벤션센터 등에서 전면에 수성펜으로 쓰기와 지우기가 용이하고 컴퓨터에 연결하여 강의 및 저장이 가능하며, 다중이 운집하는 특수 장소에서 빔프로젝터를 활용하여 사진 또는 동영상 등의 영상 자료를 활용한 강의가 가능한 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 교실, 사무실, 학원, 가정 등에서 교육, 설명, 놀이 등의 목적으로 필기를 행하는 기판으로는 철판재, 목판재, 합성수지판재 등에 도료, 합성수지 등을 도포한 것이 사용되고 있다. 예를 들어, 필기구로서 분필을 사용하는 경우, 필기용 기판으로는 철판재에 녹색 또는 검은색 도료를 도포한 이른바 '칠판'이 사용되고 있고, 필기구로써 보드 마카를 사용하는 경우, 필기용 기판으로는 철판재에 합성수지를 도포한 이른바 '화이트 보드'가 사용되고 있다. 칠판은 높은 조도(거칠기)를 갖는 표면에 분필을 마찰시켜 분진이 기판상에 남음으로써 필기가 행해진다. 이러한 칠판은 장시간 사용 후에는 칠판의 조도가 감소되며, 이를 재사용하기 위해서는 주기적으로 도료를 도포해야 하며, 또한 칠판에 필기한 내용을 지우는 과정에서 많은 분진을 유발시켜 목, 성대관련 질환이나 천식 등의 호흡기계 질환들을 유발시키는 원인이 되는 문제점이 있었다.
상기 화이트 보드는 매끄러운 표면 위에 보드 마카를 사용하여 필기가 행해진다. 이러한 방법으로 장시간 화이트 보드를 사용하게 되면 보드 마카에 함유된 용매에 의해 합성수지 코팅이 녹거나 벗겨지게 되어 필기 자국이 남거나, 오염되어 쉽게 지워지지 않는 문제점이 있었다. 또한, 화이트 보드는 매끄러운 표면으로 인해 광이 반사(이하 '유광'이라 함)되어 측면의 가시각이 매우 좁아 사용의 제한을 받게 되며, 또한 눈의 피로도 증가하게 되는 문제점이 있었다.
이러한, 화이트 보드의 문제점을 해결하기 위해 어느 정도의 조도를 갖는 무광보드가 개발되어 유광의 문제점은 해결되었지만, 통상적으로 사용되고 있는 무광보드는 표면 위에 보드 마카를 이용하여 필기한 후, 그 필기를 깨끗이 지우기 위해서는 많은 어려움이 있으며, 이러한 지움성이 떨어지는 무광 보드는 대중화하여 사용하기에는 한계가 있었다.
또한, 최근 들어 단말기 기술의 발달과 보급 확대로 인하여 이에 관련된 부가 기능의 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 특히 디스플레이장치의 화면 터치로 세부기능구현이 가능한 터치스크린 기술은 스마트폰과 스마트TV 관련 산업의 급격한 발달 및 보급으로 생활 전반에서 기본적인 기술로 자리매김하고 있다. 이러한 터치스크린 기술은 개인적인 공간에 한정되지 않고 산업 전반에 걸쳐 적용되며, 일 예로서 관공서, 회사, 학교 등 회의 또는 발표가 필요한 공간에서 이용되는 물리적인 판서 가능한 화이트 보드 또는 프레젠테이션과 함께 모니터상에 전자식으로 판서 가능한 전자칠판에 적용되고 있다.
즉, 기존 전자칠판은 디스플레이장치(TV, 컴퓨터 모니터 등)를 구비하고 디스플레이장치 전면부에 터치스크린을 부착하여, 디스플레이장치와 터치스크린을 연동하여 사용하였다. 별도의 판서가 필요할 경우 상기 디스플레이장치의 좌우 공간에 화이트 보드를 형성하여 화이트 보드 위에 마카펜(Marker Pen)으로 물리적 판서를 하거나, 상기 디스플레이장치 바탕화면을 프로그램적으로 처리하여 터치스크린 위에 전자적으로 판서하는 방법이 있었다.
또 광고나 홍보를 위해 텔레비전이나 라디오와 같은 미디어를 이용하는 광고 외에 한정된 공간에서 저렴한 비용으로 광고 영상을 생성하는 광고에 대한 관심이 급증하고 있다. 예를 들어, 대형 상점 등의 건물 또는 인구의 밀집도가 높은 거리에 LCD(Liquid Crystal Display), 프로젝션 TV(projection TV), LED(Light Emitting Display) 등의 광고 영상 장치를 설치하고 여기에 광고 콘텐츠를 재생하고 있다. 그러나 이러한 광고 영상 장치는 고비용이 소요될 뿐만 아니라 화면 사이즈의 한계로 광고 효율이 낮고 무게와 장치 자체에서 발생하는 열 때문에 보조기구 없이 설치하기 어렵다는 문제가 있다. 따라서, 시트 형태의 투영 스크린을 형성하고 이 스크린에 광고 콘텐츠를 재생하는 방법이 확대되고 있다. 즉, LCD(액정) 프로젝터 또는 DMD(Digital micro mirror Device) 프로젝터와 같이, 화소 표시부를 매트릭스 상으로 배치 구성을 가지는 광원램프에 형성된 광학 상이 투사되는 영상을 선명하게 하기 위하여, 스크린 표면에서 직접 광학 상이 재생되는 표면 스크린이 개발되고 있다.
그러나 전자칠판 또는 플라스틱 스크린은 표면 광택도가 너무 높기 때문에 필기내용이 잘 보이지 않는 사각지대가 생기기도 하고, 눈이 쉽게 피로해지는 문제점이 있으므로, 개선이 요구되어 왔다. 일반적으로 플라스틱 스크린을 적용하는 경우, 유리기판의 표면에 미세한 요철을 형성하여 표면 반사율을 낮추는 방법으로 불산 등과 같은 산성 에칭(Etching) 용액으로 유리 표면을 부식시키는 산 부식법이나 작은 모래입자를 고압, 고속으로 분사하여 미세 요철을 형성하는 샌드블라스팅(Sandblasting)법, 유리기판에 유리보다 굴절율이 높거나 낮은 박막, 예를 들어 굴절율이 1.5 정도인 이산화규소(SiO2)와 굴절율이 2.2 이상인 이산화티타늄(TiO2) 등을 순차 적층하는 방법 등이 알려졌다. 상기와 같은 방법으로 제조된 무광택 유리기판은 유리칠판으로 사용되기도 하지만, 종종 빔프로젝터와 같은 영사기기의 스크린(screen)으로 사용되기도 한다.
한편, 합성수지로 제작되는 스크린은 염화비닐 등 PVC, 플라스틱 소재로 만들어진 롤 스크린 형태의 확산성 스크린으로, 낮은 700~3,500ANSI에서 고화질을 구현할 수 없고, 사람들이 많이 운집하여 쉽게 스크린을 만질 수 있는 장소 등에서는 사용할 수가 없다는 문제가 있었다. 스크린으로서의 기능이라 함은 스크린의 핫스팟(Hot Spot) 현상을 해소하여 전체화면의 밝기가 균일해야 하고, 좌, 우 시야각을 확보해야 하며, 스크린 표면 자체에서의 반짝이는 스펙클 현상이 제거되는 기능이 있어야 하며, 고해상도와 고품질 영상이 얻어져야 하고, 시야각 편차에 따른 영상의 왜곡 해소 등 스크린에서의 화면이 안정성이 있는 영상 스크린을 제공해야 한다.
이러한 기술의 일 예가 하기 특허문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다. 예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 도 1에 도시된 바와 같이, 친환경적이며 지움성이 우수한 무광 보드로, 그 구성은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 층, 상기 PET 필름층의 전면으로 에스테르계 도료가 도포되어 형성되는 무광수지층을 형성하며, 상기 PET 필름층 후면으로는 사선 및 베이스 컬러층, 보호층, 점착층 및 이형지가 순차적으로 적층되어 구성되되, 접착을 용이하기 위한 상기 PET 필름층과 무광수지층 사이에 도포되는 제1차 프라이머층, 상기 PET 필름층과 사선 및 베이스 컬러층 사이에 도포되는 제2차 프라이머층, 상기 사선 및 베이스 컬러층과 보호층 사이에 도포되는 접착층을 포함하여 구성되며, 상기 무광 보드의 필기 가능한 표면층(무광수지층)이 무광으로 인해 눈의 피로를 줄이며, 측면의 가시각을 최대한 확보할 수 있되, 지움성 또한 우수할 수 있도록 하는 표면층을 형성하는 도료의 조성물을 결정하여 보드 마카를 사용하여 표면층에 필기를 하여도 간편히 지워지도록 하는 친환경적이며 지움성이 우수한 무광 보드 및 그 제조방법에 대해 개시되어 있다.
또 하기 특허문헌 2에는 용융온도가 480~600℃인 저융점 유리분말 75~97 중량부, 용융온도가 580~740℃인 고융점 유리분말 또는 미세유리구 3~25 중량부와 비히클(vehicle) 10~40 중량부를 혼합하여 프리트(frit) 조성물을 제조하는 단계, 유리기판의 일면에 상기 프리트 조성물을 10~40㎛의 두께로 도포하는 단계, 상기 유리기판을 상기 고융점과 저융점 사이의 중간온도에서 열처리하는 단계를 포함하는 무광택 유리기판의 제조방법에 대해 개시되어 있다.
또 하기 특허문헌 3에는 연화점이 340~560℃인 저융점 유리분말 100 중량부에 대하여, 광학적으로 이방성을 나타내며 평균입도가 1~25㎛인 이방성 세라믹 입자 3~25 중량부와 비히클(vehicle) 10~40 중량부를 포함하는 코팅 페이스트를 제조하는 (A)단계, 유리 또는 금속기판 위에 상기 코팅 페이스트를 도포하고 건조하여 두께가 10~100㎛인 이방성 코팅층을 형성하는 (B)단계, 상기 (B)단계의 기판을 620~720℃의 온도에서 열처리하는 (C)단계, 상기 (C)단계의 기판에서 이방성 코팅층이 도포된 표면을 5~17의 광택도를 갖도록 연마하는 (D)단계를 포함하는 스크린 및 칠판 겸용 무광택 판재의 제조방법에 대해 개시되어 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0974670호(2010.08.02 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-0751444호(2007.08.16 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1164859호(2012.07.05 등록)
그러나 상술한 바와 같은 종래의 기술에서는 재질의 특성상 표면이 산란면, 이면이 반사면으로 구성할 수밖에 없으므로, 표면의 산란면에 의한 영상의 간섭으로 영상의 선명도가 떨어지며, 표면이 필름인 관계로 세척이 불가하며, 시간이 갈수록 표면에 붙은 영상유지물질 등이 증발함으로써 장기간 사용이 어렵다는 문제가 있었다.
또 상기와 같은 종래의 기술에서 전자 화이트 보드는 쓰기와 지우기가 자유롭지 않으며, 쓰기와 지우기가 자유로우면, 화면의 해상도가 밝지 않았다. 또한, 빔프로젝터의 투사광을 심하게 반사하여 실질적으로 영상 콘텐츠의 내용을 파악할 수 없는 시야각외 지역이 많이 발생하는 문제도 있었다.
또한, 최근에는 학교에 고해상도를 위해서 고가의 LCD TV를 활용한 전자칠판 시스템이 적용되고 있지만 쓰기와 지우기가 되지 않는 문제점도 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 빔프로젝터의 스크린을 사용될 때 광 반사를 줄여 영상 콘텐츠의 가시성을 향상시키는 전자칠판용 플라스틱 스크린 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 화재시 유독가스의 발생을 방지하며 화재 차단 기능을 구비한 전자칠판용 플라스틱 스크린 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 스크린상에서 필기와 지우기를 자유롭게 이용하여 사용자의 편리성을 제공하며, 충격 및 무광 특성이 우수한 전자칠판용 플라스틱 스크린 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조방법은, 수지로 이루어진 베이스 층, 상기 베이스 층 상에 마련된 스크린 층, 상기 스크린 층 상에 마련된 무광 PP(폴리프로필렌) 층을 구비하고, 쓰고 지우는 것이 용이한 것으로, 성형하는 단계, 수지를 준비하는 단계, 혼합물을 준비하는 단계, 스크린용 필름을 제조하는 단계 및 연신하는 단계를 수행한다.
상기 성형하는 단계에서는 상기 스크린 층용으로서 안료, 난연제, 대전방지제, UV 안정제 및 수지를 혼합하고 압출하여 펠릿(pellet) 상으로 성형한다. 상기 수지를 준비하는 단계에서는 상기 베이스 층용으로서 수지를 준비한다. 상기 혼합물을 준비하는 단계에서는 상기 무광 PP 층용으로 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE)의 혼합물을 준비한다. 상기 스크린용 필름을 제조하는 단계에서는 상기 성형하는 단계의 상기 펠릿, 상기 수지를 준비하는 단계의 상기 베이스 층용 수지 및 상기 혼합물을 준비하는 단계에서의 상기 무광 PP를 다중 압출 성형하여 스크린용 필름을 제조한다. 상기 연신하는 단계에서는 상기 스크린용 필름을 제조하는 단계에서 제조된 상기 스크린용 필름을 종횡으로 연신한다. 상기 혼합물을 준비하는 단계, 스크린용 필름을 제조하는 단계 및 연신하는 단계는 무광 롤러에 의해 실행된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조방법에 의하면, 스크린 층 상에 마련된 무광 PP(폴리프로필렌) 층을 마련하므로, 수성펜(pen)으로 쓰기와 지우기가 용이하고 컴퓨터에 연결하여 강의 및 저장 가능하고, 플라스틱 소재의 화면으로 이루어지므로, 다중인원이 아무렇게나 사용함으로써 화면표면을 만지거나 부딪혀 표면에 상처를 주더라도 고화질의 영상을 비추는데 큰 어려움이 없으며, 조그만 긁힘 등은 쉽게 수리 또한 가능하며, 술, 음식물 등의 이물질이 붙어도 쉽게 물청소 등이 가능하며, 평면 스크린, 커브드 스크린, 구면형 스크린 등을 쉽게 구현이 가능하며 장기간 형태를 유지할 수 있다는 효과도 얻어진다.
도 1은 종래의 무광 보드의 제조 과정을 설명하기 위한 공정도,
도 2는 본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린의 일 예의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조방법을 설명하기 위한 공정도.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
또 본 발명에서 사용하는 용어 중, '스크린 층'은 본 발명에 따라 제조된 스크린의 표면이며, 광원램프에 형성된 광학 상이 투사되는 영상이 표시되는 부분으로서 신체 접촉이 가능한 부분을 의미하고, '베이스 층'은 상기 스크린 층을 지지하기 위해 마련된 층으로서, 제1 베이스 층 또는 제2 베이스 층으로 형성될 수 있으며, 무광 PP 층은 본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린이 화이트 보드로 사용되는 경우, 보드 마카로 쓰고 지우는 것이 용이한 고화질용 전자칠판의 표면 부분을 의미한다.
따라서, 본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린은 압출기를 이용한 압출 단계에서 3중 압출 또는 4중 압출에 의해 다층으로 마련된다. 이를 위해 상기 압출기는 3개 또는 4개의 압출부를 구비한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 전자칠판용 플라스틱 스크린의 두께를 감소시켜 사용하는 경우, 상기 베이스 층을 생략하고 2중 압출로 실행할 수도 있다.
본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린은 다중이 운집하는 특수 장소에서 빔프로젝터를 활용하여 사진 또는 동영상 등의 영상 자료를 활용한 강의가 가능하며, 그 크기를 한정하지는 않지만, 통상 150'(2m×3m)∼400'(6m×8m)의 초대형이므로, 가능한 경량으로 제작되며, 다중인원이 쓰기와 지우기를 아무렇게나 사용하여 화면표면을 만지거나 부딪힐 경우가 빈번하여도 손상을 방지할 수 있고, 술, 음식물 등의 이물질이 붙어도 쉽게 물청소 등이 가능하도록 마련된다.
또 본 발명의 전자칠판용 플라스틱 스크린을 150'∼400'의 초대형 시설물로 설치하는 경우, 이를 부착 설치하는 공사 자체가 대형 난공사이므로 한번 설치하면 임의로 분리 결합할 수 없으므로, 전자칠판용 플라스틱 스크린이 설치된 상태에서 물 호스 등에 의해 스크린 표면세척이 가능하고, 스크린 표면의 강도 또한 높게 하며, 습기에 강하고 내식성도 강하게 마련된다.
또한, 영상의 선명성을 제고하기 위하여 별도의 코팅이나 산란면 없이 표면 자체에서 직접 영상이 반사 결상되게 하여 고품질의 영상을 얻을 수 있도록, 표면에서 직접 영상이 반사되는 반사 스크린 구조를 마련한다.
상기와 같은 기본 요건을 구비하면서 불연성, 내식성 및 표면 반사성을 구비하며, 동시에 전자칠판용 플라스틱 스크린의 기본 기능인 투사된 영상의 자연색상 시현, 스크린 화면의 밝기를 균일하게 하기 위한 핫 스팟 현상 제거와 스크린 표면의 반짝임 현상인 스펙클 제거 기능을 동시에 구비하게 한다.
또한, 본 발명은 좌우 시야각에서도 화면의 왜곡이 없는 화면의 안정성을 스크린에서 확보하면서, 동시에 가급적 고휘도의 밝기를 획득하고, 전자칠판용 플라스틱 스크린 표면에서 화면을 이물질 투과 없이 직접 결상하여 고품질과 고해상도의 영상을 얻을 수 있도록, 산화 표면을 표면에 형성한 불연재 소재의 표면 반사 스크린을 마련한다.
즉 본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린은 플라스틱 소재의 화면이므로 다중인원이 쓰기와 지우기를 아무렇게나 사용함으로써 화면표면을 만지거나 부딪혀 표면에 상처를 주더라도 고화질의 영상을 비추는데 큰 어려움이 없으며, 조그만 긁힘 등은 쉽게 수리 또한 가능하다. 또한, 술, 음식물 등의 이물질이 붙어도 쉽게 물청소 등이 가능하며, 평면 스크린, 커브드 스크린, 구면형 스크린 등을 쉽게 구현이 가능하며 장기간 형태를 유지할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조방법(제조과정)을 도 2 및 도 3에 따라서 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린의 일 예의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조방법(제조과정)을 설명하기 위한 공정도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린은 쓰고 지우는 것이 용이한 고화질용 전자칠판용 플라스틱 스크린으로서, 수지로 이루어진 베이스 층(10), 상기 베이스 층(10) 상에 마련된 스크린 층(20), 상기 스크린 층(20) 상에 마련된 무광 PP(폴리프로필렌) 층(30)으로 이루어진다.
도 2에서는 상기 베이스 층(10)이 하나의 층으로 이루어진 구조를 나타내었지만 이에 한정되는 것은 아니고 2층 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 베이스 층(10)은 수지로 이루어지면, 예를 들어 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 우레탄, 열가소성 우레탄(TPU)의 어느 하나 또는 이들의 혼합물로 이루어진다.
상기 스크린 층(20)은 전자칠판용 플라스틱 스크린에 투영된 화면을 선명하게 보기 위한 안료, 화재시 유독가스의 발생을 방지하는 난연제, 정전기를 방지하는 대전방지제, 장기간 사용시 변색을 방지하기 위한 UV 안정제 및 상기 수지를 혼합하고 압출하여 성형된 펠릿(pellet)을 이용하여 마련될 수 있다.
본 발명에 따른 스크린 층(20)은 상기 스크린 층 100 중량부에 대해 상기 안료 5.9 중량부~17.7 중량부, 난연제 15.6 중량부~23.4 중량부, 상기 대전방지제 0.1 중량부~5 중량부, 상기 UV 안정제 0.1 중량부~5 중량부, 수지 48.9 중량부~78.3 중량부를 포함하도록 마련된다.
상기 대전방지제는 스크린 층 100 중량부에 대해 0.1 중량부~5 중량부를 포함한다. 상기 대전방지제가 0.1 중량부 미만일 경우, 전자칠판용 플라스틱 스크린에서 정전기 방지 효과가 나타나지 않게 되며, 5 중량부를 초과하는 경우, 가격이 고가이므로 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조 비용이 증가하게 된다. 또 UV 안정제는 스크린 층 100 중량부에 대해 0.1 중량부~5 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 UV 안정제가 0.1 중량부 미만인 경우, 장기간 사용시 전자칠판용 플라스틱 스크린의 표면 색상이 변하는 것을 방지하는 효과가 나타나지 않게 되며, 5 중량부를 초과하는 경우, 가격이 고가이므로 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조 비용이 증가하게 되는 문제가 발생한다.
또한, 상기 안료는 상기 스크린 층 100 중량부에 대해 이산화티타늄 4.5 중량부~13.5중량부, 안정제로서 스테아린산 아연(Zn-St) 0.3 중량부~0.9 중량부, 분산제로서 분산제 1.1 중량부~3.3 중량부를 포함한다.
상기 이산화티타늄 계가 4.5 중량부 미만일 경우, 전자칠판용 플라스틱 스크린의 화면이 선명하게 보이지 않고 흐리게 보이는 문제가 있으며, 13.5 중량부를 초과한 경우, 제품의 성형이 잘 안되거나 과도하게 굳어서 완성된 전자칠판용 플라스틱 스크린이 파손될 우려가 있다.
또 상기 안정제가 0.3 중량부 미만인 경우, 상기 이산화티타늄 계의 성분의 분산(섞이지 않음)이 잘되지 않아 품질이 고르지 못하게 되며, 0.9 중량부를 초과하는 경우, 가격이 고가이므로 제조 코스트 상승의 문제가 발생한다.
또한, 분산제가 1.1 중량부 미만인 경우, 상기 이산화티타늄 계의 성분의 분산(섞이지 않음)이 잘되지 않아 품질이 고르지 못하게 되며, 3.3 중량부를 초과하는 경우, 가격이 고가이므로 제조 비용이 증가하게 되는 상승의 문제가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 안료에서 이산화티타늄, 스테아린산 아연(Zn-St), 분산제를 포함하게 하는 것에 의해, 적은 비용의 프로젝터인 500~3,500 안시 루멘에서 HD급의 고화질을 구현 가능하고, 4,500 안시 루멘 이상에서도 핫 스팟 현상이 발생하지 않고 선명한 자연색이 구현 가능하게 한다. 또 3 게인 이상 구현이 가능하여, 물방울이 떨어지는 모습, 물감이 물속에서 확산하는 모습, 사람의 눈썹 등이 세밀하게 보여 줄 수 있다. 화면 가까이 다가가서 오랫동안 화면을 주시하여도 어지러움을 느끼지 않으며, 좌우 시야각이 커서 180도에서 보아도 화면이 흐릿하지 않고 선명하게 볼 수 있게한다.
한편, 상기 난연제는 상기 스크린 100 중량부에 대해 브롬계 난연제(Decabromodiphenyl ether) 10.22 중량부~15.33 중량부, 삼산화안티몬(Sb2O3) 2.78 중량부~4.17 중량부, 분산제로서 플라스틱 첨가제 1.92 중량부~2.88 중량부, 페놀계 산화방지제 0.68 중량부~1.02 중량부를 포함하도록 마련된다. 이것에 의해 난연 0급을 나타내는 친환경 재료를 마련할 수 있다.
상기 브롬계 난연제가 10.22 중량부 미만일 경우, 전자칠판용 플라스틱 스크린에서 난연 효과가 제대로 나타나지 않고, 15.33 중량부를 초과하는 경우, 제품의 성형이 잘 안되거나 과다하게 견고하게 되어 파손될 염려가 있다. 또 삼산화안티몬(Antimony Trioxide)이 2.78 중량부 미만일 경우, 난연 효과가 나타나지 않게 되며, 4.17 중량부를 초과하는 경우, 제품의 성형이 잘 안되거나 과다하게 견고하게 되어 파손될 염려가 있다. 또한, 분산제가 1.92 중량부 미만일 경우, 브롬계 난연제와 삼산화안티몬의 성분이 분산이 잘되지 않아 품질이 고르지 못하게 되며, 2.88 중량부를 초과하는 경우, 플라스틱 첨가제가 고가이므로 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조 비용이 상승하게 되는 문제가 있다. 한편, 페놀계 산화방지제도 0.68 중량부 미만일 경우, 브롬계 난연제와 삼산화안티몬의 성분이 분산이 잘되지 않아 품질이 고르지 못하게 되며, 1.02 중량부를 초과하는 경우, 산화 방지제가 고가이므로 스크린의 제조 비용이 상승하게 되는 문제가 있다.
상기 무광 PP 층(30)은 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE)을 적정 혼합, 예를 들어 1:0.5~2(PP:PE)의 중량비로 혼합하여 무광으로 구현할 수 있다. 이와 같이 무광 PP 층(30)을 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE)을 혼합으로 구성하는 경우, 상기 두 수지의 혼합물을 마스터배치(master batch)화, 예를 들어 펠렛(pellet) 상으로 성형하여 압출기에 투입할 수 있다.
이와 같은 무광 PP 층(30)의 두께는 20~50㎛로 마련된다. 상기 무광 PP 층(30)의 두께가 20㎛ 미만이면 무광 PP 층(30) 상에서 쓰기와 지우기를 반복적으로 장기간 할 경우 표면이 마모되어 수성 잉크가 스며들 수가 있으며, 무광 PP 층(30)의 두께가 50㎛를 초과하면 영상을 투사했을 때, 화면의 선명도가 떨어지는 문제가 발생한다.
또 본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린의 두께는 0.4~2.5㎜로 마련된다.
다음에, 도 2에 도시된 바와 같은 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조과정을 도 3과 함께 설명한다.
본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조방법은 먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 스크린 층(20)용으로서 안료, 난연제, 대전방지제, UV 안정제 및 수지를 준비한다(S10).
상기 안료는 이산화티타늄 계, 안정제로서 스테아린산 아연(Zn-St) 및 분산제로서 플라스틱 첨가제를 포함하고, 상기 난연제는 브롬계 난연제(Decabromodiphenyl ether), 삼산화안티몬(Sb2O3), 분산제로서 플라스틱 첨가제 및 페놀계 산화방지제를 포함할 수 있다. 또 상기 난연제는 브롬계 난연제(Decabromodiphenyl ether), 삼산화안티몬(Sb2O3), 분산제로서 플라스틱 첨가제 및 페놀계 산화방지제를 포함할 수 있다. 상기 수지는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 우레탄, 열가소성 우레탄(TPU)의 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 적용할 수 있다.
이어서, 상기 단계 S10에서 마련된 안료, 난연제, 대전방지제, UV 안정제 및 수지를 용기에 투입하고 교반하여 혼합하고, 통상의 펠릿(pellet)을 형성하는 방법을 적용하여 펠릿으로 압출 성형한다(S20).
또 상기 단계 S20과는 별도로 베이스 층(10)으로서 수지를 준비하고, 무광 PP 층(30)으로서 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE)의 혼합물을 준비한다(S30).
상기 수지로는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 우레탄, 열가소성 우레탄(TPU)의 어느 하나 또는 이들 중 적어도 2개를 혼합하여 마련할 수도 있다.
다음에 상기 단계 S20의 펠릿과 상기 단계 S30의 수지 및 단계 S40의 무광 PP를 다중 압출 성형하여 스크린용 필름을 제조한다(S50). 본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린용 필름은 스크린 층(20)과 베이스 층(10)의 두께 비가 3:7로 되도록 압출되며, 무광 PP 층(30)은 그 두께가 20~50㎛로 되도록 마련된다.
상술한 바와 같은 필름의 제조는 압출기를 통해 베이스 층(10), 스크린 층(20) 및 무광 PP 층(30)을 동시에 압출시키면서 압출 다이(Dies)에서 상기 3개의 층들(10)(20)(30)이 합쳐지도록 하여 성형한다. 상기 단계 S50에서 압출 온도는 본 발명에 따라 제조하기 위한 전자칠판용 플라스틱 스크린 원료에 따라 다양한 온도 범위를 가질 수 있으며, 예를 들어 140~320℃의 온도 범위에서 수행될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 전자칠판용 플라스틱 스크린을 제조하기 위해 압출되는 스크린 층(20), 베이스 층(10) 및 무광 PP 층(30)의 양 및 압출 속도에 따라 가변 가능하다.
또 상기 설명에서는 전자칠판용 플라스틱 스크린이 하나의 베이스 층(10)으로 이루어진 구성에 대해 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 베이스 층(20)을 2층 구조로 하는 경우, 4중 압출을 실행할 수도 있다. 이와 같이 베이스 층(10)을 2층 구조로 하는 경우, 각각의 베이스 층은 동일 재질, 예를 들어 베이스 층의 제1 베이스 층 및 제2 베이스 층을 각각 폴리프로필렌(PP)과 폴리프로필렌(PP) 층으로, 폴리에틸렌(PE)과 폴리에틸렌(PE) 층으로, 우레탄과 우레탄 층으로, 열가소성 우레탄(TPU)과 열가소성 우레탄(TPU) 층으로 하고 그 두께를 차등으로 마련하는 것이 제1 베이스 층과 제2 베이스 층의 접착력을 향상시키기 위해 바람직하다. 따라서, 베이스 층(10)을 2층 구조로 하는 경우, 본 발명에 따른 스크린용 필름은 스크린 층(20)과 제1 베이스 층, 제2 베이스 층의 두께 비는 3:4:3으로 되도록 압출한다. 또한, 4중 압출을 적용하는 경우, 제2 베이스 층에는 흰색, 흑색, 회색의 안료를 부가하여 고품질의 영상을 얻을 수 있도록 할 수도 있다.
그리고 상기 압출된 스크린용 필름을 냉각 롤에 통과시켜 냉각시킨 다음, 이축 연신 예를 들어, 종연신(MDO ; Machine Direction Orientation)과 횡연신(TDO ; Transverse Direction Orientation)을 연속적으로 수행하여 제조한다(S60). 즉, 예를 들어, 다수의 롤(R) 조합을 가지는 종연신기에 통과시켜 기계 방향(길이 방향)으로 종연신(MDO)을 수행한 다음, 연속적으로 횡연신기에 통과시켜 레일 패턴(rail pattern)에 의해 폭 방향으로 횡연신(TDO)을 수행한다.
이후, 종연신 및 횡연신된 스크린용 필름은 곧바로 와인딩기(winding roll)에 권취한다(S70).
한편, 본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조 과정에서 사용되는 제1압출기, 냉각롤, 종연신기, 횡연신기 및 와인딩기는 통상의 필름 제조 공정에서 사용되는 장치로서, 연속 공정이 가능하도록 순차적으로 배치되면 충분하고, 각 장치의 구조가 특별히 제한되는 것은 아니다.
또 상기 단계 S50에서의 압출 및 S60에서의 연신을 무광 롤러로 실행하는 것에 의해 스크린의 반사 효율을 증가시킬 수 있다.
또 본 발명에서는 상기 베이스 층(10)의 이면, 즉 스크린 층(20)과 접촉하지 않는 면에는 전자칠판용 플라스틱 스크린과 다른 지지대와의 접착력을 강화시키기 위해 격자무늬를 마련할 수도 있으며, 스크린 층(20)의 노출면에는 20~400 마이크로 매쉬로 쇼트 가공을 할 수도 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 따른 전자칠판용 플라스틱 스크린 조성물의 제조방법을 사용하는 것에 의해 수성펜(pen)으로 쓰기와 지우기가 용이하고 컴퓨터에 연결하여 강의 및 저장 가능하다.
10 : 베이스 층
20 : 스크린 층
30 : 무광 PP 층

Claims (1)

  1. 수지로 이루어진 베이스 층, 상기 베이스 층 상에 마련된 스크린 층, 상기 스크린 층 상에 마련된 무광 PP(폴리프로필렌) 층을 구비하고, 쓰고 지우는 것이 용이한 고화질용 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조방법으로서,
    (a) 상기 스크린 층용으로서 안료, 난연제, 대전방지제, UV 안정제 및 수지를 혼합하고 압출하여 펠릿(pellet) 상으로 성형하는 단계;
    (b) 상기 베이스 층용으로서 수지를 준비하는 단계;
    (c) 상기 무광 PP 층용으로 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE)의 혼합물을 준비하는 단계;
    (d) 상기 단계 (a)의 펠릿, 상기 단계 (b)의 베이스 층용 수지 및 상기 단계 (c)에서의 무광 PP를 다중 압출 성형하여 스크린용 필름을 제조하는 단계; 및
    (e) 상기 단계 (d)에서 제조된 필름을 종횡으로 연신하는 단계; 를
    수행하며,
    상기 단계 (c) 내지 (e)는 무광 롤러에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 전자칠판용 플라스틱 스크린의 제조방법.
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