KR20050042289A - 기능물이 첨가된 단프라시트 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리프로필렌을 주성분으로 하여 제조되는 단프라시트에 관련되는 것으로 특히 폴리프로필렌에 각종 기능물을 첨가하여 건축용내장재, 각종 포장박스 등으로 제공할 수 있는 단프라시트를 제공하고자 하며, 이를 위해 폴리프로필렌 입자와 기능성 입자를 혼합하는 단계와; 혼합된 폴리프로필렌 입자와 기능성 입자를 용융시키는 단계와; 용융물을 메쉬망을 거치도록하여 이물질을 제거하는 단계와; 이물질이 제거된 용융물을 압출다이를 이용하여 가늘고 긴 형태로 뽑아내는 압출단계와; 압출물을 물속에 담궈 냉각시키는 수냉단계와; 냉각된 압출물을 일정크기로 절단하는 컷팅단계와; 절단된 블럭을 용융시키고 성형다이를 거쳐 판상의 단프라시트로 성형하는 2차압출성형단계; 및, 단프라시트를 냉각, 어닐링, 평편화 그리고 컷팅하는 후처리단계;로 구성됨을 특징으로 하는 기능물이 첨가된 단프라시트의 제조방법에 관한 것이다.

Description

기능물이 첨가된 단프라시트 및 이의 제조방법{danpla sheet with functional material and manufacturing method of the same}

본 발명은 기능물이 첨가된 단프라시트 및 이의 제조방법에 관련되는 것으로서, 폴로프로필렌 입자와 기능물 입자를 혼합 및 용융시킨 후 압출하여 가늘고 긴 형상으로 뽑아낸 후 일정크기로 절단하여 단프라시트 소재를 만들고 이것을 다시 용융 및 압출성형하여 판형상의 단프라시트로 제조토록 하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 단프라시트라 함은 폴리프로필렌으로 제조되는 판상의 시트를 말하며 이것은 격막에 의해 내부에 빈 공간부를 갖도록 압출성형되는 것이다.

이러한 공지의 단프라시트는 포장용 박스나 칸막이 등으로서 사용되며 또한 건축용 자재로서도 활용되고 있다. 하지만 폴리프로필렌으로 제조되는 단프라시트 자체는 인체에 유해한 물질을 배출하는 것으로 알려져 있으며, 대전되어 먼지와 같은 이물질 부착이 이루어진다는 문제점이 있었다.

대전방지를 위한 목적으로 단프라시트 표면에 대전방지 코팅액을 도포하는 방법이 알려져 있으며, 그 외에 합성수지에 각종 기능성 소재인 황토, 진흙, 일라이트, 숯, 옥, 수정, 맥반석 등을 첨가한 합성수지제의 제조방법이 알려져 있다.

종래기술로서 대한민국 특허출원번호 10-2000-0061627호의 맥반석을 함유한 합성수지재 몰딩의 제조방법에 관한 기술이 공지된 바 있다.

상기 제조방법의 구성을 보면, 통상의 합성수지로 제조된 건축용 몰딩에 있어서, 상기 몰딩(100)은 통상의 합성수지의 용해성을 향상시키기 위해 첨가되는 안정제와, 상기 안정제에 의해 용해성이 향상된 원료의 용적을 확대하도록 하는 첨가하는 발포제와, 상기 발포제에 의해 용적이 확대되며 발포될 때 가스발생을 억제하는 가스발생 방지제와, 상기 가스발생 방지제의 작용과 함께 표면의 조도를 매끄럽게 조성하는 표면활성제와; 상기 다수의 원료와 혼합하여 몰딩의 강도를 높여주고 인체에 접하는 합성수지의 피해를 예방하도록 원적외선을 발산하는 맥반석으로 구성된 것을 특징으로 하는 맥반석을 함유한 합성수지재 몰딩의 제조방법에 관한 것이다.

이러한 종래기술에서는 호퍼에 합성수지 분말과 맥반석등을 혼합하여 투입하며 열을 가해 용융시킨 후 압출하여 얻고자 하는 제품을 제조하는 것이었다.

상술한 종래기술의 경우 합성수지와 기능물을 1차혼합 및 용융하여 압출하므로 이질성질을 가지는 합성수지와 기능물이 균일하게 혼합되지 못하며 불순물이 유입되는 경우 불순물이 그대로 제품에 포함되므로 약한 충격에도 쉽게 파손되는 것과 같은 문제점이 있었다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 단프라시트를 만들기 위해 1차적 과정으로 폴리프로필렌 입자와 기능물 입자를 혼합, 융융, 압출, 수냉, 컷팅하여 입자상의 단프라시트 소재를 만든 후, 이 소재를 다시 2차적 과정으로 용융하여 판상의 단프라시트로 성형하도록 하는 기능물이 첨가된 단프라시트의 제조방법을 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 폴리프로필렌 입자와 기능성 입자를 혼합하는 단계와; 혼합된 폴리프로필렌 입자와 기능성 입자를 용융시키는 단계와; 용융물을 메쉬망을 거치도록하여 이물질을 제거하는 단계와; 이물질이 제거된 용융물을 압출다이를 이용하여 가늘고 긴 형태로 뽑아내는 압출단계와; 압출물을 물속에 담궈 냉각시키는 수냉단계와; 냉각된 압출물을 일정크기로 절단하는 컷팅단계와; 절단된 블럭을 용융시키고 성형다이를 거쳐 판상의 단프라시트로 성형하는 2차압출성형단계; 및, 단프라시트를 냉각, 어닐링, 평편화 그리고 컷팅하는 후처리단계;로 구성됨을 기술적 요지로 하는 기능물이 첨가된 단프라시트의 제조방법에 관한 것이다.

그리고 상기 기능물이 첨가된 단프라시트의 제조방법은, 상기 수냉단계 후에 건조과정을 거치도록 하는 건조단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능물이 첨가된 단프라시트의 제조방법에 관한 것이다.

그리고 상기 기능성 입자는, 동, 맥반석, 실리카, 왁스, LDPE, 하이덴 중 어느 하나 또는 둘이상이 혼합된 것임을 특징으로 하는 기능물이 첨가된 단프라시트의 제조방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 기능물이 첨가된 단프라시트에 관한 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

첨부되는 도1은 본 발명에 따른 기능물이 첨가된 단프라시트의 제조방법을 보여주는 플로차트에 해당된다.

먼저 폴리프로필렌 입자와 기능성 입자를 믹싱기에서 혼합하도록 하며 이들 입자는 가능한 한 작은 입자로 된 것을 사용토록 한다.

본 발명에 적용되는 기능성 입자로는 동, 맥반석, 실리카, 왁스, LDPE, 하이덴 등이며, 각각의 기능성 입자를 단독으로 입자화한 것을 사용할 수 있고 필요에 따라서는 이들 성분중 2개 이상을 혼합하여 입자화한 것을 적용해도 된다.

예를 들면, 단프라시트에 대전방지 기능을 부여하고자 한다면 상기 동을 입자화한 것을 기능성 입자로 사용함으로서 단프라시트에 대전방지능을 줄수 있다.

그 외 맥반석만을 사용할 수도 있고 이들 성분을 혼합한 것을 사용함으로서 복합적인 기능을 가지는 단프라시트를 제조할 수 있는 것이다.

상기 폴리프로필렌 입자와 기능성 입자를 균일하게 혼합한 후에는 이들에 열을 가해 액상으로 용융시키게 된다. 바람직하게는 용융실린더 온도를 220~240℃ 정도로 하여 용융시키도록 한다.

이와 같이 용융된 용융물은 다음단계인 메쉬망을 통해 이물질을 제거하는 과정을 거치게 된다. 상기 용융물을 메쉬망 위에 투입하고 낙하시킴으로서 용융물에 포함된 이물질들이 걸러질 수 있다.

이러한 과정이 필요한 것은 폴리프로필렌 입자와 기능성 입자를 혼합하고 용융하는 과정에서 뜻하지 않게 포함될 수 있는 이물질을 제거하기 위함이며 이렇게 함으로서 보다 우수한 품질을 가지는 단프라시트를 제조할 수 있게한다.

이어서는, 압출다이를 이용하여 이물질 제거가 이루어진 용융물을 가늘고 긴 형태로 뽑아내는 압출단계를 수행하도록 한다. 본 압출단계에 적용되는 다이는 원형판에 다수의 구멍이 형성된 것을 사용하면 되고 연속적으로 동시에 여러가닥의 압출물이 생성되도록 한다.

가늘고 길게 뽑아지는 압출물은 여전히 온도가 높고 쉽게 모양이 변형될 수 있는 상태이므로 곧바로 압출물을 물속에 담궈 냉각시켜야 한다. 즉 압출단계 후에는 수냉단계가 이어지며 이를 통해 가늘고 긴 압출물 형태를 갖추게 된다.

다음으로는 냉각된 압출물을 일정크기로 절단하는 컷팅단계가 수행된다. 이를 통해 단프라시트를 제조할 수 있는 입자상의 단프라시트 소재가 만들어지는 것이다. 이렇게 제조된 단프라시트 소재는 폴리프로필렌외에 기능성 물질을 함유한 상태의 물질이 된다.

다음으로 상기 컷팅단계를 통해 일정크기로 절단된 단프라시트 소재 블럭을 재차 용융시키며 용융물을 성형다이를 통과하도록 하여 판상의 단프라시트로 성형하는 2차압출성형단계가 수행된다.

즉, 본 2차압출성형단계는 그 이전의 압출단계와 달리 용융물을 넓은 판상의 단프라시트 형상으로 압출하게 된다. 여기에서 생성되는 단프라시트는 내부에 형성되는 격막에 의해 빈공간부를 갖추게 되며 비교적 얇고 넓은 면적의 시트형상을 가진다.

2차압출성형단계를 통해 만들어지는 단프라시트는 후처리단계를 거치게 되며 상기 후처리단계는 공지의 냉각, 어닐링, 평편화 그리고 컷팅과정으로 구성된다.

2차압출성형에 이어 후처리단계는 연속적으로 수행되며 기본적인 형태를 유지하도록 냉각시키며 이어서 다시 적당한 열을 가해 인장력에 견딜수 있도록 어닐링하고 균일한 표면을 갖도록 평편화 단계를 거치도록 한다. 마지막으로 일정규격을 갖도록 컷팅하면 후처리단계가 완료된다.

이러한 2차압출성형단계와 후처리단계는 공지의 기술로서 일반적인 단프라시트 제조에 널리 적용되는 바 이에 대한 더 이상의 상세설명은 생략하도록 한다.

한편, 보다 바람직하게는 상기 수냉단계 후에 곧바로 컷팅하지 않고 건조단계를 거치도록 한다. 수냉단계를 거치게 되면 압출물 표면에 수분이 잔류하게 되는 바, 곧바로 컷팅하기 보다는 노내부나 온풍등을 이용하여 수분제거를 위한 건조단계를 수행토록 한다.

또한 본 발명은 상술한 바와 같은 제조방법에 의해 생산되는 기능물이 첨가된 단프라시트에 관한 것이기도 하며, 도2는 개략적인 단프라시트의 형상을 보여주는 단면도이다.

언급한 바와 같은 제조방법을 통해 생산된 단프라시트의 형상은 공지의 단프라시트와 같이 내부에 격막(10)이 형성되어 빈공간부(20)를 갖추게 된다.

본 발명에 의해 생산된 기능물이 첨가된 단프라시트는 기능물의 종류에 따라 다양한 용도로 사용될 수 있는 장점을 가지며, 대표적으로 건축용 자재로서 활용될 수 있고, 각종 포장용 박스로도 사용할 수 있게 된다. 특히 기능물이 함유되어 있으므로 별도의 부가적인 특수한 처리, 예를 들면 대전방지를 위한 대전방지제 코팅작업, 를 행하지 않고서도 대전방지 기능과 같은 효과를 제공할 수 있게 된다.

보다 구체적인 본 발명에 따른 기능물이 첨가된 단프라시트의 활용예를 보면 아래와 같다.

기능성 입자로 동을 함유시키면 수맥 차단기능을 가지는 건축용 자재로 공급할 수 있고, 맥반석을 함유시키면 인체에 유익한 성분을 방출할 수 있는 건축용 내장제로 활용할 수 있게된다.

그 외에도 반영구적 대전방지 단프라시트를 제공할 수 있으며 또한 식음료 포장박스로도 활용할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 제조방법은 폴리프로필렌 입자와 기능성 입자를 이용하여 1차적으로 단프라시트 소재를 만든 후 2차적으로 압출성형하고 후처리하여 최종적인 단프라시트를 제조함으로서 기능성 입자와 폴리프로필렌이 매우 균일하게 혼합될 수 있고 이물질이 제거됨으로서 제품의 품질이 보다 우수하게 된다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 기능물이 첨가된 단프라시트는 기능물에 따라 다양한 기능을 발휘하므로 다양한 용도로 활용가능하고, 별도의 부가적인 처리없이도 그 자체로서 이러한 기능을 발휘한다는 장점을 가진다.

또한, 생산된 단프라시트 자체성분에 기능물이 포함되므로 단프라시트 표면에 특수물질을 코팅하는 경우에 비해 반영구적인 특수기능이 발휘된다는 우수한 효과를 나타낸다.

도 1 - 본 발명에 따른 기능물이 첨가된 단프라시트의 제조방법을 보여주는 플로차트.

도 2 - 개략적인 단프라시트의 형상을 보여주는 단면도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

10 : 격막 20 : 빈공간부

Claims (4)

1. 폴리프로필렌 입자와 기능성 입자를 혼합하는 단계와;

   혼합된 폴리프로필렌 입자와 기능성 입자를 용융시키는 단계와;

   용융물을 메쉬망을 거치도록하여 이물질을 제거하는 단계와;

   이물질이 제거된 용융물을 압출다이를 이용하여 가늘고 긴 형태로 뽑아내는 압출단계와;

   압출물을 물속에 담궈 냉각시키는 수냉단계와;

   냉각된 압출물을 일정크기로 절단하는 컷팅단계와;

   절단된 블럭을 용융시키고 성형다이를 거쳐 판상의 단프라시트로 성형하는 2차압출성형단계; 및,

   단프라시트를 냉각, 어닐링, 평편화 그리고 컷팅하는 후처리단계;로 구성됨을 특징으로 하는 기능물이 첨가된 단프라시트의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 기능물이 첨가된 단프라시트의 제조방법은,

   상기 수냉단계 후에 건조과정을 거치도록 하는 건조단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능물이 첨가된 단프라시트의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기능성 입자는,

   동, 맥반석, 실리카, 왁스, LDPE, 하이덴 중 어느 하나 또는 둘이상이 혼합된 것임을 특징으로 하는 기능물이 첨가된 단프라시트의 제조방법.
4. 제1항 또는 제2항의 제조방법에 의해 만들어지는 기능물이 첨가된 단프라시트.