KR20110138071A - 광 반사 기능 소재 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

주간에는 기재 자체의 색상 및 질감을 나타내고, 야간에는 광 반사체로 작용하는 광 반사 기능 소재 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 광 반사 기능 소재 제조 방법은 플라스틱재나 합성목과 같은 압출성 기재를 마련하는 단계; 및 상기 압출성 기재의 표면에 광 반사 물질을 공급한 후, 압출기에 통과시켜, 상기 압출성 기재 표면에 글라스 비드와 같은 광 반사 물질로 광 반사층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광 반사 기능 소재 및 그 제조 방법 {MATERIALS WITH LIGHT REFLECT FUNCTION AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 주간에는 합성목이나 플라스틱재와 같은 기재 자체로 인식되고, 야간에는 광 반사 기능을 수행하는 광 반사 기능 소재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로에는 신호등, 교통표지판 등 많은 구조물이 세워져 있다.
이러한 구조물은 목재, 합성수지재, 금속재 등 다양한 재질로 형성된다.
초기 구조물은 주로 천연목재 재질로 많이 형성되었다. 그러나, 천연목재 기반의 구조물의 경우, 습기에 매우 취약한 문제점이 있다.
합성목의 경우 천연 질감을 나타낼 수 있으며, 습기 등에도 강하여 도로 구조물의 대안으로 제시되고 있다.
그러나, 일반적인 합성목의 경우, 광 반사 등의 기능성이 없어 교통 신호등과 같이 야간에 식별이 필요한 구조물에 적용되기는 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 주간에는 기재 자체의 색상 및 질감을 그대로 인식할 수 있으며, 야간에는 광 반사체로 작용할 수 있는 광 반사 기능 소재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 공압출 방식을 적용하여 광 반사 기능 소재를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 광 반사 기능 소재는 압출성 기재; 및 상기 압출성 기재의 표면에 형성되는 광 반사층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 광 반사 기능 소재 제조 방법은 압출성 기재를 마련하는 단계; 및 상기 압출성 기재의 표면에 광 반사 물질을 공급한 후, 압출기에 통과시켜, 상기 압출성 기재 표면에 광 반사층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광 반사 기능 소재는 플라스틱재 혹은 합성목과 같은 압출성 기재에 글라스 비드(glass beads)와 같은 광 반사 물질을 첨가하여 공압출 방식으로 쉽게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광 반사 기능이 있는 합성목은 주간에는 합성목과 같은 기재 자체의 색상 및 질감을 나타낼 수 있으며, 야간에는 광 반사 기능을 수행하여 발광체와 같은 느낌을 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광 반사 기능 소재를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명이 적용된 광 반사 기능이 있는 합성목을 주간에 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명이 적용된 광 반사 기능이 있는 합성목을 야간에 촬영한 사진이다.
도 4는 야간에 차량 주행중일 경우, 일반적인 목재 구조물의 반사 각도를 개략적으로 나타낸다.
도 5는 야간에 차량 주행중일 경우, 본 발명이 적용된 광 반사 기능이 있는 합성목 구조물의 반사 각도를 개략적으로 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광 반사 기능 소재의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명에 따른 제조 방법으로 제조된 광 반사 기능 소재의 다양한 예들을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따라 제조된 합성목 구조물을 주간에 촬영한 사진이다.
도 9은 본 발명에 따라 제조된 합성목 구조물을 야간에 촬영한 사진이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광 반사 기능 소재 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광 반사 기능 소재를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 광 반사 기능 소재는 압출성 기재(110) 및 광 반사층(120)을 포함한다.
압출성 기재(110)는 압출 공정의 적용이 가능한 플라스틱재나 합성목 재질이 될 수 있으며, 이외에도 압출 공정이 적용될 수 있는 것이라면 제한없이 이용될 수 있다.
압출성 기재(110)가 합성목일 경우, 합성목은 목분과 레진(resin)을 포함한다. 보다 구체적으로는 합성목은 목분 100 중량부에 대하여, 레진 20~50 중량부를 포함할 수 있다. 바람직하게는 목분과 레진의 비율이 중량비로 7 : 3인 것을 제시할 수 있다.
목분은 천연목 등을 분쇄하여 얻을 수 있으며, 천연질감을 부여하는 역할을 한다.
레진은 바인더 역할을 한다. 이러한 레진은 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리유산(PLA) 등이 이용될 수 있으며, 이들을 단독으로 혹은 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.
합성목의 제조를 위한 레진의 사용량은 목분 100 중량부에 대하여, 20~50 중량부인 것이 바람직하다. 합성수지의 사용량이 목분 100 중량부에 대하여 50 중량부를 초과할 경우 천연질감 부여 효과가 저하된다. 또한 합성수지의 사용량이 목분 100 중량부에 대하여 20 중량부 미만일 경우 성형성이 저하되는 문제점이 있다.
광 반사층(120)은 압출성 기재(110)의 표면에 형성된다.
본 발명의 목적은 야간의 경우에는 광 반사체로서 작용하는 것이지만, 주간의 경우에는 합성목과 같은 압출성 기재 자체의 색상 및 질감을 느낄 수 있도록 하는 것이므로, 광 반사층(120)은 서로 이격된 복수의 열의 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
광 반사층(120)이 압출성 기재(110) 표면에 전면적으로 형성될 경우 야간의 광 반사능은 더욱 우수하겠지만, 지나치게 넓은 광 반사층(120)으로 인하여 주간에 합성목 자체의 천연 질감을 느끼기 어려울 수 있다.
광 반사층(120)은 투명성과 가시광선에 대한 반사성이 우수한 글라스 비드(glass beads)를 포함할 수 있다.
광 반사층(120)의 표면은 아크릴계 유기입자나 실리콘계 유기입자와 같은 광확산제로 코팅되어 있을 수 있다. 이를 통하여 광확산 효과를 향상시킬 수 있으며, 넓은 시야각을 확보할 수 있다.
압출성 기재(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 표면에 홈 패턴을 구비하고, 광 반사층(120)은 압출성 기재(110) 표면의 홈 패턴의 오목 부분에 형성될 수 있다.
이때, 압출성 기재의 표면과 광 반사층의 표면은 평탄화되어 있을 수 있다. 이는 압출기의 형상에 따라서 이루어질 수 있으며, 또한 샌딩(sanding) 공정 등을 통하여도 이루어질 수 있다.
도 1에서는 압출성 기재(110)의 표면에 굴곡진 형태의 홈 패턴이 형성되어 있는 예를 제시하였으나, 압출성 기재(110)의 표면은 이에 제한되지 않고, 사각 홈 패턴, 삼각 홈 패턴 등 압출로 가능한 다양한 형태의 홈 패턴이 형성되어 있을 수 있으며, 또한 평평한 형태 등도 가능하다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 광 반사 기능 소재의 예로써 광 반사 기능이 있는 합성목을 나타낸 것이다. 도 2는 광 반사 기능이 있는 합성목을 주간에 촬영한 사진이고, 도 3은 광 반사 기능이 있는 합성목을 야간에 촬영한 사진이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 광 반사 기능이 있는 합성목의 경우 주간에는 합성목 자체의 천연질감이 인식되어 디자인적인 작용을 할 수 있으며, 야간에는 광 반사체의 역할을 하여 기능적인 작용을 할 수 있음을 알 수 있다.
도 4는 야간에 차량 주행중일 경우, 일반적인 목재 구조물의 반사 각도를 개략적으로 나타낸 것이고, 도 5는 야간에 차량 주행중일 경우, 본 발명이 적용된 광 반사 기능이 있는 합성목 구조물의 반사 각도를 개략적으로 나타낸 것이다.
일반적인 천연목재 혹은 인조목재의 경우 광에 대한 반사 기능이 부족하므로, 차량 조명에서 광을 조사하여도 천연목재 혹은 인조목재로부터 반사되는 광이 운전자의 시야에 잘 들어오지 않는다.
그러나, 광 반사 기능이 있는 합성목 구조물은 광 반사층에 포함된 글라스 비드 등에 의하여, 발광체와 같은 작용을 할 수 있다. 따라서, 차량 조명에서 광을 조사할 경우 합성목 구조물에서 반사되는 광이 쉽게 운전자의 시야에 들어올 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 광 반사 기능 소재의 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광 반사 기능 소재 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 광 반사 기능 소재의 제조 방법은 압출성 기재 마련 단계(S610) 및 압출성 기재와 광 반사 물질 공압출 단계(S620)를 포함한다.
압출성 기재 마련 단계(S610)에서는 플라스틱재나 목분과 레진을 포함는 합성목과 같은 압출 공정이 가능한 압출성 기재를 마련한다. 이러한 압출성 기재는 그 자체도 압출에 의하여 제조될 수 있다.
압출성 기재의 표면에는 굴곡진 형태, 사각 형태, 삼각 형태 등의 홈 패턴이 형성되어 있을 수 있다. 이 경우, 상기 홈 패턴은 여러가지 방법으로 형성할 수 있으며, 예를 들어 목분과 레진을 포함하는 합성목 원료를 원하는 홈 패턴에 대응하는 패턴을 갖는 압출기에 통과시켜 압출성 기재의 제조와 동시에 홈 패턴을 형성할 수 있다.
상기에서는 압출성 기재의 표면에 홈 패턴이 형성된 것을 제시하였으나, 압출성 기재의 표면은 평평하거나 기타 다른 형태가 될 수 있다. 그 결과 도 7에 도시된 예들과 같은 다양한 형태의 광 반사 기능 소재가 제조될 수 있다.
압출성 기재가 합성목일 경우, 합성목은 목분 100 중량부에 대하여, 레진 20~50 중량부를 포함하는 재질로 형성될 수 있다. 목분은 천연목 등에서 분쇄된 것을 이용할 수 있다. 레진은 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리유산(PLA) 등이 이용될 수 있다.
다음으로, 압출성 기재와 광 반사 물질 공압출 단계(S620)에서는 압출성 기재의 표면에 광 반사 물질을 공급한 후, 압출기에 통과시켜, 압출성 기재 표면에 광 반사층을 형성한다. 광 반사 물질은 글라스 비드를 포함할 수 있다.
광 반사층의 형태는 적용되는 압출기의 형상에 따라 결정된다.
압출성 기재의 표면에 굴곡진 홈 패턴이 형성되어 있으며, 압출기에 상기 굴곡진 홈 패턴에 대응하는 패턴이 형성되어 있는 경우 광반사층도 굴곡진 형태로 형성될 수 있다. 이는 압출성 기재의 표면에 다른 형태의 홈 패턴이 형성되어 있는 경우에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
반면, 압출기에 상기와 같은 패턴이 형성되어 있지 않은 경우 압출 두께 등의 조절을 통하여 광 반사층의 형태나 두께 등을 조절할 수 있다.
압출성 기재와 광반사 물질 공압출 단계(S620)를 통해서 선형(linear) 형태의 광반사 패턴을 구현할 수 있다. 또한 공압출을 통하여 도 7에 도시된 예와 같이, 압출성 기재 - 광 반사층 - 압출성 기재 등의 적층 구조도 형성 가능하다.
이때, 주간에는 합성목과 같은 압출성 기재 자체의 색상과 천연 질감을 느낄 수 있도록 압출성 기재의 일부가 노출되도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 압출성 기재의 일부가 노출될 때까지 광 반사층의 표면을 평탄화하는 샌딩(sanding) 단계(S630)를 더 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따라 제조된 합성목 구조물을 주간에 촬영한 사진이고, 도 9은 본 발명에 따라 제조된 합성목 구조물을 야간에 촬영한 사진이다.
도 8 및 도 9을 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 합성목 구조물의 경우 주간에는 합성목 고유의 색채를 나타내고, 야간에는 광 반사체로서 작용함을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 광 반사 기능이 있는 합성목은 주간에 천연질감을 나타내는 구조물의 역할을 할 수 있고, 야간에 광 반사체로서의 역할을 할 수 있으므로, 도로에 배치되는 신호등용 기둥, 교통표지판용 기둥, 펜스 기둥, 방음벽 판넬, 가드레일 압출물 등 안전 시설물에 적용할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.
110 : 압출성 기재
120 : 광 반사층
S610 : 압출성 기재 마련 단계
S620 : 압출성 기재 및 광 반사 물질 공압출 단계
S630 : 샌딩(sanding) 단계

Claims (19)

  1. 압출성 기재; 및
    상기 압출성 기재의 표면에 형성되는 광 반사층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 반사층은 서로 이격된 복수의 열의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압출성 기재는 표면에 홈 패턴을 구비하고, 상기 광 반사층은 상기 홈 패턴의 오목 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 압출성 기재의 표면과 상기 광 반사층의 표면은 평탄화되어 있는 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 압출성 기재는 목분과 레진(resin)을 포함하는 합성목인 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 압출성 기재는 목분 100 중량부에 대하여, 레진 20~50 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 레진은 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리유산(PLA) 중에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 압출성 기재는 플라스틱재인 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광 반사층은 글라스 비드(glass beads)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재.
  10. 압출성 기재를 마련하는 단계; 및
    상기 압출성 기재의 표면에 광 반사 물질을 공급한 후, 압출기에 통과시켜, 상기 압출성 기재 표면에 광 반사층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 압출성 기재의 표면에는 홈 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 압출성 기재의 일부가 노출되도록 상기 광 반사층의 표면을 샌딩(sanding)하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재 제조 방법
  13. 제11항에 있어서,
    상기 압출기는 상기 홈 패턴에 대응하는 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재 제조 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 압출성 기재는 압출에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재 제조 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 압출성 기재는 목분과 레진을 포함하는 합성목인 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 합성목은 목분 100 중량부에 대하여, 레진 20~50 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 레진은 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리유산(PLA) 중에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재 제조 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 압출성 기재는 플라스틱재인 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재 제조 방법.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 광 반사 물질은 글라스 비드를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반사 기능 소재 제조 방법.
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