KR20170135412A

KR20170135412A - 거정석 미립자를 함유한 기능성 pvc 시트 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20170135412A
Application number: KR1020160067288A
Authority: KR
Inventors: 김길수
Original assignee: 김길수
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2017-12-08

Abstract

본 발명에 따르면, PVC 시트의 가공 및 공정과정에 거정석 원료를 500 mesh 미세 미립자로 분쇄한 후 배합시 각종 첨가제와의 호환성이 있도록 하는 온도, 시간 배합순서, 첨가량, 등을 적절히 조절하여 탈취,습도조절기능, 항균, 곰팡이제거, 음이온 발생, 정전기 방지 등 탁월한 효과로 인체에 유해한 요소를 억제하고 인체에 유익한 기능을 살려서 환경과 기능성 면에서 쾌적하고 건강한 환경 요인을 유발하는 효과가 있는 기능성 PVC 시트를 제공할수 있다.

Description

거정석 미립자를 함유한 기능성 P V C 시트 및 그 제조방법 {How to make Fuctional PVC sheet including Pegmatite emmiting negative ions and etc..}

본 본명은 거정석 미립자를 함유한 기능성 PVC(폴리염화비닐; polyvinyl chloride) 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로,좀 더 상세하게는 PVC 시트의 가공 및 공정과정에 미립자의 거정석 원료를 배합하여 인체에 유해한 요소를 억제하고 유익한 기능을 살려서 쾌적하고 건강한 환경요인을 유발하는 거정석 미립자를 함유한 기능성 PVC 시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 PVC 시트는 외관의 미적 효과를 극대화 시키고, 품질의 강도,경도등의 기계적인 특성을 향상시키기 위하여여 PVC에 각종 화학약품을 배합시켜 제조함으로써 재질의 유연성, 색감,연성,질긴 성질, 등을 우수하게 가공처리를 통하여 만들어 왔다.이러한 종래의 PVC 제품은 저렴한 품질이나 무늬,디자인,유연성, 색상 등이 뛰어나서 상품으로서 월등히 우수한 품질을 나타내고 있는것도 사실이다.하지만 제조시 혼합되는 화학원료에 기인하여 인체에 유해한 성분이 방출되고 환경문제을 유발하는 다이옥신성분을 유발하는 용출 문제가 대두되고 있어 보다 친환경적이고 기능적인 제품으로의 대체가 요구되는 상황이다.

그러나,본 발명에 의한 PVC 시트의 경우 이러한 종래기술에 따른 상품에 비하여 가격 경쟁력이 있을 뿐만 아니라 음이온 성분을 많이 포함한 자연광물인 거정석 분말을 적용함으로써 환경적인 측면에서 매우 우수한 특성을 나타내므로서 친환경 PVC 시트로서 우리 산업에 적용할수 있는 것이다.

이에 본 발명에서는 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 다양한 연구를 거듭한 결과, PVC 시트의 가공 및 공정과정에 소립자의 거정석 분말의 각종 첨가제와의 호환성이 있도록 온도, 시간, 배합순서, 첨가량,등의 관리와 안정성 유지를 위한 첨가제를 사용하여 쾌적하고 건강한 환경요인을 유발할 수 있는 음이온 분말인 거정석을 함유한 기능성 PVC 시트 및 그 제조방법을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.따라서, 본 발명의 목적은 음이온발생,탈취, 습도조절기능, 항균, 곰팡이제거, 정전기 방지 등 탁월한 효과로 인체에 유해한 요소를 억제하고 유익한 기능이 발현되는 거정석 미립자를 함유한 기능성 PVC 시트를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 거정석 미립자를 함유한 기능성 PVC 시트를 경제적으로 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 거정석 미립자를 함유한 기능성 PVC 시트는 원료 수지층 및 인쇄층으로 이루어진 PVC 시트에 있어서, 상기 원료 수지층은 PVC 100 중량부에 대하여, DOP 발포제 65중량부, 에폭시 10중량부, 안정제 1.0 중량부, 및 500mesh의 입경을 갖는 거정석 분말 24 중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다. 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 거정석 미립자를 함유한 기능성 PVC 시트의 제조방법은:(a) 폴리염화비닐(PVC) 100중량부에 대하여 DOP(dioctyl phthalate) 발포제 65 중량부, 에폭시 10 중량부, 안정제 1.0 중량부, 및 500 mesh의 입경을 갖는 거정석 분말 24 중량부를 순차적으로 투입하여 혼합하는 단계;(b) 상기 혼합물에 안료(pigment) 첨가제를 투입하고 125℃의 온도에서 1차 배합하는 단계;(c) 상기 1차 혼련물을 150℃의 온도에서 2차 배합하는 단계;(d) 상기 2차 배합물을 190℃의 온도에서 압연하여 시트를 형성시키는 단계;(e) 상기 시트 표면상에 고객이 원하는 디자인이나 자체 무늬 인쇄층을 형성시키기 위하여 엠보싱 가공하는 단계; 및(f) 상기 엠보싱 가공된 시트를 건조 및 인쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, PVC 시트의 가공 및 공정과정에 거정석 미세입자 원료를 500 mesh 입자의미립자로 분쇄한 후 배합시 각종 첨가제와의 호환성이 있도록 온도, 시간, 배합순서, 첨가량, 등을 적절히 조절하여 음이온 발생, 탈취,습도조절기능, 항균, 곰팡이제거, 정전기 방지 등 탁월한 효과로 인체에 유해한 요소를 억제하고 인체에 유익한 기능을 살려서 환경과 기능성 면에서 쾌적하고 건강한 환경 요인을 유발하는 효과가 있는 기능성 PVC 시트를 제공할수 있다.

[도 1]은 본 발명에 따른 기능성 PVC 시트의 제조과정을 개략적으로 나타낸 순서도이다.

상기한 이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보면 [도 1]에 본 발명의 대나무 미립자를 함유한 기능성 PVC 시트의 제조과정을 개략적으로 나타내었다. [도 1]을 참조하면, 본 발명의 기능성 PVC 시트의 제조과정은 원료 배합 및 혼합단계, 1차 배합단계, 2차 배합단계, 시트 형성단계, 엠보싱 가공단계, 및 건조/인쇄단계로 이루어진다.우선, 첫 번째 공정으로, PVC 100 중량부에 대하여, DOP 발포제 65중량부, 에폭시 10중량부, 안정제 1.0 중량부, 및 500mesh의 입경을 갖는 거정석 분말 24 중량부를 순차적으로 투입하여 배합한다.본 발명에서 사용되는 PVC는 열가소성 고분자로 전 세계적으로 연간 2,500~3,000만톤을 사용되는 일반적인 플라스틱이다. PVC 수지는 융용점 이하의 온도인 100℃부터 분해되기 시작하고 빛에 의해서도 분해되며, 유연온도(softening point)가 비교적 낮고, 기계적 물성이 좋지 않은 단점이 있다.이러한 단점에도 많이 사용되고 있는 이유는 PVC 수지가 여러 첨가제들과의 무난하게 배합되어 반응하는 특성에 의하여 연질 제품에서 경질 제품까지 다양한 제품을 만들 수 있기 때문이다.본 발명에서 사용되는 DOP 발포제는 장판, 비닐레자 등에 사용되는 범용 표준 가소제로서 시트의 경도를 조절해주는 역할을 하며, 그 사용량은 PVC 100중량부에 대하여 65 중량부인 것이 가장 좋다.본 발명에서 사용되는 에폭시는 제품에 안정성을 부여하고 기타 화학원료의 유해성분을 중화시키는 동시에 내열성 및 내후성을 강화시키며, 그 사용량은 PVC 100중량부에 대하여 10 중량부를 사용한다.한편, 본 발명에서 사용되는 안정제는 시트의 제조공정상의 안정성을 부여하기 위해 사용되며, 바람직하게는 내한성, 무독성이 우수한 DOA(dioctyl adipate)가 좋고, 그 사용량은 PVC 100중량부에 대하여 1.0 중량부인 것이 좋다.본 발명에서 사용되는 거정석에는 게르마늄(Ge),셀레륨(Se),세륨(Ce),홀뮴(Ho)등 함유 성분에서 발산되는 음이온 및 특수기능성 분말이 우수한 항균성 및 항산화성 효과를 나타내는 천연 보존제의 역할을 한다. 또한,발생되는 음이온의 강력한 탈취효과 및 정화 작용등은 매우 강력한 항균작용을 한다. 뿐만 아니라, 음이온의 방출효과로 인하여 악취가 없는 물질로 변화시켜 소취 능력을 발휘한다. 아울러,다량 방출되는 원적외선은 모세혈관를 확장시켜 혈액순환을 돕고 인체의 물질들의 순환을 돕는다. 또한, 음이온 성분은 부교감신 경계에 영향을 주어 몸의 긴장을 이완시킨다.본 발명에서는 이러한 거정석 분말은 여러 가지 우수한 기능성을 더욱 극대화시키고 기타 원료와의 혼련성을 우수하게 유지시키기 위하여 다음과 같은 과정을 통해서 거정석을 처리한다.먼저, 건조시킨 거정석을 2×2cm 크기로 대분쇄한 후, 다시 5mm 크기로 중분쇄하고, 마지막으로 500mesh 이하의 미립자로 소분쇄한다.본 발명에서는 상술한 바와 같이, 거정석원료, 바람직하게는 거정석분말 원료를 500 mesh의 입경을 갖도록 분쇄한 미립자 분말을 사용하는데, 그 입경이 500mesh 이상이면 입자가 너무 커서 제품이 거칠고 인장도에 문제가 있고,500 mesh이하 이면 원가상승의 부담이 있다. 이때, 상기 거정석 분말의 사용량은 PVC 100중량부에 대하여 24 중량부인 것이 좋고, 목적하는 제품의 특성, 소비자의 요구 등에 따라 적절히 조절할 수 있으며, 이 공정(100)에서 시트의 특성이 결정된다.두 번째 공정으로, 이렇게 각종 원료가 배합 및 혼합된 혼합물에 안료(pigment) 첨가제를 투입하고 125℃의 온도에서 밴버리 믹서기(banbury mixer) 등으로 1차 배합(200)을한다. 이때, 상기 1차 배합온도가 125℃미만이면 혼합물이 균일하게 혼합되는데 문제가 발생하고, 그 온도를 초과하면 내열성에 문제가 생겨 물성이 변질된다.세 번째 공정으로, 1차 배합물을 믹싱롤(mixing roll)에서 155℃의 고온으로 2차 배합하여 고르게 이차 배합을 하여주는데,이 과정(300)에서 시트 완성 전 색상을 미리 볼 수 있다.네 번째 공정으로, 상기 2차 배합물을 190℃의 온도에서 카렌다기에서 압연하여 시트를 형성(400)시키는데, 여기서 제품의 규격, 즉 두께 및 폭을 조절한다. 이때, 상기 압연온도를 초과하면 물성이 변질되고 변색의 문제가 발생한다.상기 시트 형성단계에서는 상기 2차 배합물을 유화 합성수지의 인장강도를 보조하는 역할을 하는 배킹시트와 함께 압연하여 합판할 수 있다.이렇게 형성된 시트는 200℃ 이상의 고온에서 엠보싱기 등으로 제품 표면에 원하는 무늬를 인쇄한 후, 겔화된 제품의 표면을 냉각하여 고형화시키거나 또는 여러개의 드럼 내부에 냉각수를 공급하여 시트 표면을 냉각하여 건조시킨 후 인쇄(500)한다. 또한, 상기 엠보싱 가공단계 후 완제품 또는 반제품 상태로 타 공정에 연결될 수 있다.한편, 상기 시트 표면에 무늬 인쇄층을 형성시키기 위하여 엠보싱 가공하기 전에 선택적으로 상기시트를 235℃ 고온에서 발포(600)시켜 제품을 부풀리며 쿠숀감을 부여할 수 있다. 또한, 상기 시트 또는 발포 시트를 하지층으로 하고, 2차로 상술한 바에 따라 카렌다기에서 또 다른 상지층용 시트를 압연형성시킨 후, 상기 하지층과 상지층을 합지한 상태에서 다시 카렌다기에서 함께 압연 및 합판하여 적층한 후, 이후의 엠보싱 가공공정 및 건조/인쇄공정을 순차적으로 진행할 수 있다.본 발명의 PVC 시트는 바닥재, 가방의 겉면, 의자 커버, 신발 및 각종 포장재 등에 사용될 수 있다.전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, PVC 시트 가공 및 공정과정에 거정석 원료를 500 mesh 입자의 미립자로 분쇄한 후 기타 첨가제와의 혼합시, 호환성이 있도록 배합순서, 첨가량, 온도, 시간 등의 관리와 안정성 유지를 위한 첨가제를 사용함으로써, 거정석 성분에 의해 탈취, 습도조절기능, 항균, 곰팡이제거, 음이온 발생, 정전기 방지 등 탁월한 효과로 인체에 유해한 요소를 억제하고 인체에 유익한 기능을 살려서 환경과 기능성 면에서 쾌적하고 건강한 환경 요인을 유발할수 있는 기능성 PVC 제품을 간단하고 경제적인 공정을 통해서 제조할 수 있는 장점이 있다.이하, 실시예를 통해 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

Claims

500 mesh 거정석 미립자를 함유한 기능성 PVC 시트로 원료 수지층 및 인쇄층으로 이루어진 PVC 시트에 있어서, 상기 원료 수지층은 PVC 100 중량부에 대하여, DOP 발포제 65중량부, 에폭시 10중량부, 안정제 1.0중량부, 및 500mesh의 입경을 갖는 거정석 분말 24 중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 기능성 친환경 PVC 제조 원료 .