KR20180122207A - 중공 형태의 부구 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

발포체로 이루어진 중공 형태의 부구 및 이의 제조방법이 개시된다. 플라스틱 수지 분말에 소정의 비율로 발포제를 혼합하는 단계; 혼합된 원료를 몰드 내부에 투입하는 단계; 원료가 투입된 몰드를 회전시키면서 가열하여 몰드 내부의 원료를 용융시켜서 몰드 내벽으로부터 소정의 두께로 발포되도록 하여 외형이 몰드의 캐비티 형상을 가지며, 내부는 빈 중공체 형태를 이루도록 성형하는 단계; 몰드를 냉각시키고 개방하여 성형된 중공 형태의 부구를 분리하는 단계; 를 포함하여 이루어지며, 압출(블로우)이나 사출에 의한 제조방법에 비해 두께를 대폭 증가시킬 수 있고, 자체의 부력이 향상되며, 경량이면서도 두께의 증가로 인한 내충격성이 향상된 부구를 제공할 수 있다.

Description

중공 형태의 부구 및 이의 제조방법{Buoy made of hollow body and manufacturing method thereof}

본 발명은 부구 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세히는 플라스틱 수지분말에 발포제를 소정의 비율로 혼합하고 이를 몰드에 투입하여 몰드를 가열하여 회전시키면서 투입된 원료를 용융 발포시킴으로써 몰드의 내면에 붙어 몰드의 캐비티 형상을 가지며, 내부는 빈 중공체 형태로 이루어진 부구를 제조할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 연안해역에서 김이나 굴 등의 양식어망을 바다 위에 띄우거나 가두리 양식장에서 어망을 일정한 위치에 부상시키기 위하여 부력을 갖는 어망용 부구가 사용되고 있다.

한편, 종래 어망용 부구의 일반적 구성은 대부분 그 재질이 스티로폼 단일재질의 통체형으로 구성되고, 이 스티로폼 통체의 외면을 보호하기 위하여 경질합성수지 통체나 두꺼운 비닐포지를 덧씌워서 파손방지 효과를 부여하고 있는 실정이다.

하지만 종래의 어망용 부구는 외통체의 케이싱이 어선과의 충돌 등 외부와의 충격에 의해 파손되거나 외포지가 찢어지기 쉬우므로 내부의 스티로폼이 쉽게 부서져서 수명이 비교적 짧고, 부서진 스티로폼 입자가 연안해역을 부유하게 되어 오염시킴은 물론 거북이나 기타 해양동물들이 부유물을 취식하여 질식사 하는 등 해양 생태계에 영향을 주고 있다.

이에 종래에는 상기와 같은 스티로폼 부구의 문제점을 해결하기 위해 내부에 빈공간부를 형성하여 부력을 갖도록 한 경질의 합성수지 부구가 제안된 바 있다. 이는 스티로폼 부구와 같이 쉽게 부서지지는 않으나, 외부충격에 약하여 어선 등과의 충돌시 파손되기 쉽고, 이와 같은 충돌로 손상이 가면 부구 내부로 물이 침투하게 되어 부력이 상실되어 제 역할을 수행할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하 방안으로 특허문헌 1 내지 4가 개시되어 있는데, 특허문헌 1은 성형틀에 의해 성형되고 부구용 부력을 갖도록 형성된 경질 우레탄발포수지재 부력부재와, 부력부재의 외면에 도포 형성된 폴리우레아물질 방수외피층으로 구성하여서, 친환경적이고 기존의 플라스틱통 부구보다 상대적으로 가벼우면서도 어구용 부구로서의 요구 부력을 충족할 수 있도록 되어 있다.

특허문헌 2는 부구에 부력을 발생시키는 발포폼과 그 발포폼을 감싸고 있는 외피의 제조방법을 개선함으로써 충격에 의한 내구성을 향상시키면서도 표면 평활도가 우수하도록 하여 쉽게 파손되지 않으면서도 어패류가 들러붙는 것을 방지할 수 있도록 된 것으로, 성형틀의 성형면에 보강천을 포설하면서 폴리우레아수지를 도포한 점에 특징이 있다.

특허문헌 3은 열가소성 중합체에 공동 발포제 조성물을 혼합한 폼 플라스틱 조성물을 부구 성형기 챔버에 압출시켜 성형한 점에 특징이 있다.

특허문헌 4는 열가소성 수지에 가교제 및 발포제, 아연스테아린산(Zn-St), 산화아연(ZnO), 안료를 포함하는 원료 조성물을 균일하게 혼합하는 단계와; 상기와 같이 혼합된 원료 조성물을 발포 및 가교가 일어나지 않는 온도하에서 사출성형하여 내부 공간부를 갖는 구형 본체를 형성하는 단계와; 상기와 같이 사출성형에 의해 형성된 본체의 내부에 고강도 경량성 수지로 이루어진 경질의 보강체를 삽입하는 단계와; 상기 보강체가 삽입된 본체를 가교 및 발포하여 팽창시키는 단계;를 포함하여 이루어져 있다.

한편, 상술한 특허문헌 1 내지 4에 의한 부구 및/또는 그 제조방법에 있어서도 여전히 압출 블로우나 사출 성형 또는 발포성형에 의해 부구를 제조하고 있는데, 압출 블로우나 사출 성형의 경우에는 부구의 두께를 충분한 강도를 발휘하도록 제작하기 위해서는 재료의 소요량이 많아지게 될 뿐만 아니라 이로 인하여 부구의 무게가 무거워지게 됨으로써 부력이 저하되게 되는 단점이 있었고, 발포성형에 의해 부구 내부를 완전히 발포물로 충만시킬 경우에도 무게가 무거워져 부력이 떨어지게 되는 것은 물론 원료의 소비량이 많아져 가격이 비싸지게 되는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-1393475호(2014.05.02.등록) 한국등록특허 제10-1238200호(2013.02.22.등록) 한국등록특허 제10-1193155호(2012.10.16.등록) 한국등록특허 제10-0934010호(2009.12.17.등록)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 사용되는 소재를 최소화하면서도 구조적으로 견고하고 동일한 체적에 비하여 부력이 우수한 부구 및 이를 간편하고 저렴하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 플라스틱(PE, PVC, PU, EVA 등) 수지 분말에 소정의 비율로 발포제를 혼합하는 단계;

혼합된 원료를 몰드 내부에 투입하고 몰드를 폐쇄하는 단계;

원료가 투입된 몰드를 회전시키면서 가열하여 몰드 내부의 원료를 용융시켜서 몰드 내벽으로부터 소정의 두께로 발포되도록 하여 외형이 몰드의 캐비티 형상을 가지며, 내부는 빈 중공체 형태를 이루도록 성형하는 단계;

몰드를 냉각시키고 개방하여 성형된 중공 발포체 부구를 분리하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 형태의 부구를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명은 또, 상술한 제조방법에 의해 제조된 발포체로 이루어진 중공 형태의 부구를 제공한다.

본 발명에 의하면 동일한 양의 원료로 기존의 압출(블로우)이나 사출에 의한 제조방법에 비해 두께를 대폭 증가시킬 수 있고, 이로 인해 자체의 부력이 향상되며, 경량이면서도 두께의 증가로 인한 내충격성이 향상되어 파도를 비롯한 외부 충격에 의한 내구성을 향상시킬 수 있고, 더불어 부구의 제조를 위한 몰드 또한 저가로 제작할 수 있으므로 제조 코스트를 낮추면서도 환경공해를 유발하지 않는 강도와 부력이 향상된 부구를 제공할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 부구의 사시도,
도 2는 도 1의 A - A선 단면도 및 요부를 확대한 실물사진,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 부구의 제조공정도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 부구의 단면도이다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2에는 본 발명의 일 실시 예에 의한 중공 형태의 부구가 도시되어 있고, 도 3에는 이의 제조공정이 개략적으로 도시되어 있다.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 부구(1)는 중공(中空)의 발포체(2)로 이루어져 있는데, 이는 발포체(2)가 소정 두께로 형성되고, 내부는 중공부(4)가 형성되어 있으며, 그 외형은 일반적인 원통형 부구의 형태로 이루어져 있으며, 좌우 양측으로 로프 홈(5)이 형성되어 있다.

본 실시 예에서 상기 발포체(2)는 플라스틱(PE, PVC, PU, EVA 등) 수지 분말에 발포제가 소정 비율로 혼합되어 회전하는 몰드 내부에서 가열되는 것에 의해 용융되면서 몰드의 내면에 부착되어 발포되는 것으로, 도 2의 요부 확대 실물사진에서 알 수 있는 바와 같이 내부에 미세한 독립기포가 형성되면서 소정 두께(1~3cm)로 발포되게 되며, 이에 의해 발포체(2) 내부에 속이 빈 중공부(4)가 형성되게 되어 기존의 폴리스티렌 발포방법이나 사출성형 또는 압출 블로우 성형에 비해 경량이면서도 수지의 두께가 증가되어 완충기능이 우수하고 외부의 충격에 쉽게 파손되지 않으며, 발포체(2) 자체의 비중이 낮아져 부력이 상승하게 되며, 부구 전체로도 내부가 빈 완전히 밀폐된 중공부(4)를 갖고 있으므로 부구의 전체적인 부력이 상승하게 되는 이점이 있다.

본 실시 예에 의한 부구를 제조하는 공정이 도 3에 도시되어 있는데, 이는 플라스틱(PE, PVC, PU, EVA 등) 수지 분말에 소정의 비율로 발포제를 혼합하는 단계(S10);

혼합된 원료를 몰드 내부에 투입하고 몰드를 폐쇄하는 단계(S20);

원료가 투입된 몰드를 회전시키면서 가열하여 몰드 내부의 원료를 용융시켜서 몰드 내벽으로부터 소정의 두께로 발포되도록 하여 외형이 몰드의 캐비티 형상을 가지며, 내부는 빈 중공체 형태를 이루도록 성형하는 단계(S30);

몰드를 냉각시키고 개방하여 성형된 중공 발포체 부구를 분리하는 단계(S40); 를 포함하여 이루어져 있다.

상기 단계(S10)는 수지 원료(폴리에틸렌,PVC,폴리우레탄,EVA 등)에 플라스틱 및 고무화학 발포제를 형성시키고자 하는 기포 크기와 부구의 두께에 따라 1~30 중량% 혼합한다.

상기 단계(S20)는 몰드를 개방한 상태에서 부구의 두께에 따라서 수지 원료를 계량하여 몰드 내부에 투입한다.

상기 단계(S30)는 원료가 투입된 몰드 외부를 200~300℃ 사이의 열을 가하면서 360°회전시켜 정해진 시간동안 가열하는 방식으로 부구의 형태와 크기에 따라 가열시간, 회전속도를 달리 설정한다.

상기 단계(S40)는 에어나 냉각수의 살포에 의한 냉각을 거친 후, 몰드를 개방하고, 몰드 내부에서 성형된 발포체 즉, 부구를 탈형하여 성형 불량 여부를 검사한다.

도 4에는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 부구(1)가 도시되어 있는데, 이는 도 1에 도시된 부구(1)와 기본적으로 내부에 중공부(4)를 갖는 발포체(2)로 이루어진 점에 있어서 동일하고, 그 제조공정 또한 도 3에 도시된 것과 동일하며, 다만, 상술한 제1실시 예의 제조공정에 의해 생산된 부구(1)의 표면에 합성수지 시트 또는 합성수지를 코팅층(3)을 더 형성한 것이고, 이러한 합성수지 시트 또는 합성수지 코팅층은 공지된 수지 시트 적층 또는 수지 코팅방법을 사용하여 실시하면 되는 것이고, 이러한 합성수지 시트 또는 합성수지 코팅층(3)에 의해 발포층(2)을 보호하여 내구성 및 내후성을 향상시킬 수 있다.

상기 합성수지 시트 또는 합성수지 코팅층(3)은 양식용 부구가 물에 접촉하고 태양광에 노출되게 되므로 발포층(2)을 이러한 외부 환경으로부터 보호할 수 있도록 폴리우레탄이나 폴리우레아 등의 소재를 사용하는 것이 바람직하다.

본 실시 예에 의한 부구 제조방법은 상기 단계(S40)를 거쳐 성형된 제품에 후속하여 부구 표면에 합성수지 시트의 적층 또는 합성수지층의 코팅을 실시하는 단계를 더 포함하며, 나머지 공정은 상술한 첫번째 실시 예의 설명과 중복되므로 생략한다.

1 : 부구
2 : 발포체
3 : 합성수지 코팅층(또는 합성수지 시트)
4 : 중공부
5 : 로프 홈

Claims (3)

1. 플라스틱 수지 분말에 소정의 비율로 발포제를 혼합하는 단계;
   혼합된 원료를 몰드 내부에 투입하고 몰드를 폐쇄하는 단계;
   원료가 투입된 몰드를 회전시키면서 가열하여 몰드 내부의 원료를 용융시켜서 몰드 내벽으로부터 소정의 두께로 발포되도록 하여 외형이 몰드의 캐비티 형상을 가지며, 내부는 빈 중공 형태를 이루도록 성형하는 단계;
   몰드를 냉각시키고 개방하여 성형된 중공형 부구를 분리하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 형태의 부구를 제조하는 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   몰드로부터 분리된 중공형 부구의 표면에 합성수지 시트를 적층하거나 합성수지를 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 형태의 부구를 제조하는 방법.
   
3. 청구항 1 또는 2의 제조방법으로 성형된 중공 형태의 부구.

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