KR20090015644A - 컨베이어 보드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 제품(특히 자동차&전자 등)의 자동화라인에서 제품의 조립 및 운반 등의 목적으로 사용하는 컨베이어 보드의 제조방법에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 자동화라인에 사용되는 컨베이어 보드(1)를 제조하되, 이는 합판(plywood), 코아합판(일명 block board), 합성수지 판재 등과 같은 다양한 심재 하나를 선택하여 원하는 치수로 절단된 심재(2)를 건조 준비하는 공정과, 상기 심재(2) 외부에 표피부(3)가 코팅 성형되도록 가온, 건조되고 이형제가 도포된 금형(4)에 심재(2)를 투입하는 공정과, 상기 표피부(3) 성형을 위하여 자동주형기상에 이소시아네이트기를 포함하는 MDI POLYESTER PREPOLYMER(ERHP)와 하이드록시기를 포함하는 POLYESTER POLYOL(ERHR)을 중량비 100:90의 비율로 투입하여 폴리우레탄 원액으로 믹싱하는 공정과, 상기 믹싱된 폴리우레탄 원액을 금형(4) 캐비티로 만충전시켜 표피부(3)를 무발포로 성형하는 공정과, 상기 무발포 성형공정이 완료되면 경화 후 탈형공정을 거쳐 컨베이어 보드(1)를 성형하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의해 제조되는 컨베이어 보드(1)는 제품의 경도를 55(D) 이상으로 제작이 가능하고 경량화는 물론, 사용 시 소음발생을 최소화하며, 내마모성 향상, 구성의 변경에 대한 호환성 제공, 염가로 제작이 가능하며, 컨베이어 보드 변형방지, 내충격성 향상 등 다수의 효과를 제공하는 것이다.

컨베이어 보드의 제조방법, 심재, 표피부, 폴리우레탄 원액, 무발포 성형

Description

컨베이어 보드의 제조방법{manufacturing method of conveyer board }

본 발명은 각종 제품(특히 자동차&전자 등)의 자동화라인에서 제품의 조립 및 운반 등의 목적으로 사용하는 컨베이어 보드의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 자동화라인에 사용되는 컨베이어 보드에 있어서, 베이스부는 철재, 목재 등 기타의 소재를 전체 가공하여 용도에 맞게 사용하여 왔다.

그러나 이러한 소재로 이루어진 컨베이어 보드는 소음, 중량, 라인 구성품과의 마찰로 인한 라인 및 컨베이어 보드의 마모, 구성의 변경에 대한 어려움, 가격 부담 등 여러 단점들이 지적되어 왔다.

이에 본 발명에서는 기존 자동화라인용 컨베이어 보드가 갖는 제반 문제점을 해결코자 하는 것으로서,

컨베이어 보드의 경량화는 물론, 소음발생을 최소화하며, 내마모성 및 내충 격성 향상, 구성의 변경에 대한 호환성 제공, 컨베이어 보드의 변형 최소화, 염가로 제작이 가능한 컨베이어 보드의 제조방법을 제공코자 하는 것이다.

본 발명에서 제공하는 컨베이어 보드의 제조방법은 베이스의 일정 강도 유지를 위해 합판(plywood), 또는 코아합판(일명 block board), 합성수지 판재 등과 같은 내부 심재로 삽입한 후 표피부를 폴리우레탄 코팅을 행한 것을 특징으로 한다.

폴리우레탄은 가격이 고가이므로 내심재는 합판이나 코아합판(일명 block board) 또는 합성수지 판재 등을 사용토록 하고, 표피부만 폴리우레탄을 사용토록 하여 가격경쟁력 확보는 물론 소음발생을 최소화하고, 내마모성, 변형방지 향상 등의 효과를 제공받을 수 있는 것이다.

본 발명의 컨베이어 보드의 제조방법에 의해 제조되는 컨베이어 보드는 제품의 경도를 Shore D 55 이상으로 제작이 가능하고 경량화는 물론, 사용 시 소음발생을 최소화하며, 내마모성 향상, 구성의 변경에 대한 호환성 제공, 컨베이어 보드 변형방지, 내충격성 향상 및 염가로 제작이 가능한 등 다수의 효과를 제공하는 것이다.

본 발명에서 제공하는 컨베이어 보드(1)의 제조방법은 다음과 같다.

컨베이어 보드(1)는 크게 내부 심재(2)와, 상기 내부 심재(2)를 외면부 전체를 코팅하도록 표피부(3)로 이루어진다.

상기 내부 심재(2)는 합판(plywood) 이나 코아합판(일명 block board) 또는 합성수지 판재 등을 선택적으로 사용하며, 제작코자 하는 컨베이어 보드(1)의 설계 도면에 맞게 내부 심재(2)를 절단 가공한다.

가공이 완료된 내부 심재(2)는 표피부(3) 코팅을 행할 시에 화학적 반응을 방지하기 위하여 건조기에서 30분 강제 건조하여 수분을 제거토록 한다.

즉, 폴리우레탄 원액을 구성하는 조성물 중 이소시아네이트(NCO Group)는 수분에 존재하는 활성수소와 반응하여 발포하므로 심재(2) 및 금형(4) 내의 수분을 제거하여야 한다.

상기 심재(2)는 하기의 금형(4)에 삽입 시 어태치 및 구조물 조립 및 부착에 필요한 각 소모품도 삽입한다.(볼트, 너트 등)

그리고 금형(4)은 폴리우레탄 원액을 이용한 표피부(3) 성형에 동반하는 화학적 우레탄 반응은 150℃ 이상의 발열반응이므로 금형(4)을 80∼90℃로 예열하여 발열에 필요한 에너지가 외부로 손실되지 않도록 한 후 금형(4) 내부에 이형제를 도포한다.

금형(4)의 가온 및 내부에 이형제 도포가 완료되면 오븐에서 별도로 가온시켜 액상으로 상 변화 후 투입된 폴리우레탄 원액을 자동주형기를 구성하는 탱크에 투입하고, 원하는 색상의 색소를 색소탱크에 투입한다. 필요 시 원액내의 기포를 제거하기 위하여 진공탈포를 행할 수 있다.

상기 원액은 온도가 하강 시에는 고형화(왁스화)되므로 항상 약 80℃ 전후의 온도를 유지토록 한다.

이와 같이 원료가 조성되면 금형(4) 내부에 심재를 인서팅시킨 후 폴리우레탄 원액 자동주형기를 통해 금형(4) 내부로 폴리우레탄 원액을 투입하고, 1차 경화가 완료되면 금형(4)에서 성형된 컨베이어 보드(1)를 탈형시키면 되는 것이다.

최초 각 원료가 토출되어 반응이 시작되면 약 500cps의 점도를 가지며 약 2,000cps에 도달하면 흐름성이 급격히 저하되는데 이 시점을 '가사시간'이라 한다.

상기 가사시간이 경과된 후 본 원료의 최종물성의 약 90%에 도달될 시점을 디몰딩(demolding) 타임으로 설정하고 이 판단의 근거는 경도 Shore A 70 이상이 되는 시점으로 보면 된다.

이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴 보면 다음과 같다.

(실시예)

컨베이어 보드(1) 제작을 위하여 내부 심재(2)를 기 설계된 치수에 맞게 절단한 후 심재(2)를 건조한다. 상기 심재(2)는 합판, 코아합판, 합성수지 판재 등 다양한 재료를 선택 사용할 수 있다.

그리고 상기 심재(2) 외부에 코팅이 이루어지는 표피부(3) 원료는 고경도의 무발포 폴리우레탄 원액을 사용하였다. 상기 폴리우레탄 원액은 무발포 원액이다.

이는 하기의 표 1,2에서 보듯이, 이소시아네이트기를 포함하는 MDI POLY ESTER PREPOLYMER(가칭 ERHP라 칭한다.)와 하이드록시기를 포함하는 POLYESTER POLYOL(가칭 ERHR이라 칭한다.) 로 이루어져 있으며, 상기 2가지 원액을 자동주형기로 믹싱하여 경도 55(D) 이상의 폴리우레탄 원액으로 성형되는 표피부(3)를 심재(2) 외부에 형성하여 컨베이어 보드(1)를 제작하게 되는 것이다.

(표 1) MDI POLYESTER PREPOLYMER(ERHP)

성분	분자량	투입량(중량%)
4, 4'-디페닐메틴 디이소시아네이트	250	66
폴리프로필렌 글리콜	3,000	14
폴리에틸렌 프탈레이트 디올	2,000	20

(표 2) POLYESTER POLYOL(ERHR)

성분	분자량	투입량(중량%)
폴리에틸렌 아디페이트 디올	1,900	71.5
1.4-부탄디올	90.12	15
에틸렌 글리콜	62.07	12
촉매		0.5
실리콘 Addictive		1

상기 MDI POLYESTER PREPOLYMER(ERHP)와 POLYESTER POLYOL(ERHR)의 중량비는 100:90 으로 하며, 디몰딩(demolding) 타임은 20분으로 하였다. 성형된 표피부(3)의 경도(Hardness)는 쇼어(shore) 경도로 D55~60이다.

상기 조성물로 조성된 폴리우레탄 원액에 수반되는 반응은 발열반응이므로 금형(4)에 80∼90℃의 온도를 유지하여 반응에 필요한 에너지를 외적인 환경에 소모되지 않도록 주의한다. 성형과정에서 금형(4) 온도조절을 실패할 시에는 성형불량, 폴리우레탄의 물성저하를 초래한다.

상기에서 언급한 바와 같이 표피부(3)의 조색이 필요할 시에는 자동주형기 내 색소탱크에 색소를 투입한 후 주형시 토출시킨다.

그리고 상기 프리폴리머 MDI POLYESTER PREPOLYMER(ERHP)는 상온에서 왁스화 상태이므로 80℃ 전후의 온도를 유지하여 흐름성을 좋게 한다.

또한 성형 시 금형(4)은 형 폐쇄 상태에서 폴리우레탄 원액을 금형(4)의 캐비티(cavity) 내부로 100% 완충전시켜 무발포 성형을 행하고 탈형하게 된다.

다양한 디몰딩 타임을 가질 수 있도록 촉매로서 반응속도를 조절한다.

이상적 반응이 완료되고 나면 탈형 후 상온에서 1일간 자연경화 후 Shore D 55∼60의 경도를 나타낸 컨베이어 보드(1)를 얻을 수 있다.

1차 경화(Shore A 70 이상)시 탈형되는 제품의 물성은 목표물성 대비 약 90% 이상을 나타내고, 1일간 자연경화 후 물성은 약 95% 이상, 상온 1주일 이상이 경과되면 99% 이상의 최종물성을 나타낸다

본 발명의 컨베이어 보드의 제조방법은 각종 제품(특히 자동차&전자 등)의 자동화라인에서 제품의 조립 및 운반 등의 목적으로 사용하는 컨베이어 보드의 제조방법에 활용될 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 제조방법에 의해 제조되는 컨베이어 보드의 구성을 설명키 위한 개략적인 사시도

도 2는 본 발명의 제조방법에 의해 제조되는 컨베이어 보드의 성형 상태를 보인 개략적인 단면도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1: 컨베이어 보드 2: 심재

3: 표피부 4: 금형

Claims (3)

1. 자동화라인에 사용되는 컨베이어 보드(1)의 제조방법에 있어서;

   상기 컨베이어 보드(1)는 원하는 치수로 절단된 심재(2)를 건조 준비하는 공정과,

   상기 심재(2) 외부에 표피부(3)가 코팅 성형되도록 가온, 건조되고 이형제가 도포된 금형(4)에 심재(2)를 투입하는 공정과,

   상기 표피부(3) 성형을 위하여 자동주형기상에 이소시아네이트기를 포함하는 MDI POLYESTER PREPOLYMER와 하이드록시기를 포함하는 POLYESTER POLYOL을 중량비 100:90의 비율로 투입하여 폴리우레탄 원액으로 믹싱하는 공정과,

   상기 믹싱된 폴리우레탄 원액을 금형(4) 캐비티로 만충전시켜 표피부(3)를 무발포로 성형하는 공정과,

   상기 무발포 성형공정이 완료되면 경화 후 탈형공정을 거쳐 Shore D 55∼60의 경도를 가진 컨베이어 보드(1)를 성형하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 보드의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 MDI POLYESTER PREPOLYMER는 4, 4'-디페닐메틴 디이소시아네이트 66중량%, 폴리프로필렌 글리콜 14중량%, 폴리에틸렌 프탈레이트 디올 20중량%로 이루어 진 것을 특징으로 하는 컨베이어 보드의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서;

   상기 POLYESTER POLYOL은 폴리에틸렌 아디페이트 디올 71.5중량%, 1.4-부탄디올 15중량%, 에틸렌 글리콜 12중량%, 촉매 0.5중량%, 실리콘 Addictive 1중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 컨베이어 보드의 제조방법.

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