KR20180133179A

KR20180133179A - 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법 및 그 펠릿으로 제작되는 차량용 범퍼

Info

Publication number: KR20180133179A
Application number: KR1020170069837A
Authority: KR
Inventors: 임상욱
Original assignee: (주)신우켐텍
Priority date: 2017-06-05
Filing date: 2017-06-05
Publication date: 2018-12-13
Also published as: KR101938673B1

Abstract

본 발명은 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법 및 그 펠릿으로 제작되는 차량용 범퍼에 관한 것으로, 그 구성은 폴리프로필렌 60 내지 80 중량부와, 폴리부타디엔 1 내지 20 중량부와, 탈크 10 내지 30 중량부와, 변성폴리프로필렌 1 내지 5 중량부를 준비하는 준비단계(S10);와, 상기 준비단계(S10)에서 준비된 폴리프로필렌과 폴리부타디엔과 탈크 및 변성폴리프로필렌을 압출기에 투입하여 용융 혼합시켜 압출하는 압출단계(S20);와, 상기 압출단계(S20)에서 압출되는 혼합물을 연속 절단하여 2 내지 4㎜ 크기의 펠릿으로 제작하는 절단단계(S30);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것으로서,
폴리프로필렌 소재에 탄성력(완충력)을 부여하되 매우 낮은 비중을 갖는 폴리부타디엔과 함께 기계적 강도를 부여하는 탈크를 첨가 혼합하고, 그 혼합물에 안정적인 기계적 성질이 확보되도록 분산성을 부여하는 변성폴리프로필렌을 첨가 혼합한 혼합물을 용융 압출하여 칩 형태의 펠릿으로 제작하고, 그 펠릿을 통해 차량의 범퍼를 성형 제작함으로, 종래의 범퍼에 대비하여 범퍼로서의 기계적 성질을 향상시키는 동시에, 범퍼의 중량은 절감하여 자연스럽게 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 펠릿에 코팅되는 강화코팅층에 포함되는 야자수껍질의 질긴 섬유질을 통해 펠릿으로 성형 제작되는 차량용 범퍼의 내구성을 강화할 수 있어 범퍼의 안정적인 사용을 유도할 수 있는 효과가 있다.

Description

경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법 및 그 펠릿으로 제작되는 차량용 범퍼{Method for manufacturing lightweight composite resin pellets}

본 발명은 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법 및 그 펠릿으로 제작되는 차량용 범퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리프로필렌 소재에 탄성력(완충력)을 부여하되 매우 낮은 비중을 갖는 폴리부타디엔과 함께 기계적 강도를 부여하는 탈크를 첨가 혼합하고, 그 혼합물에 안정적인 기계적 성질이 확보되도록 분산성을 부여하는 변성폴리프로필렌을 첨가 혼합한 혼합물을 용융 압출하여 칩 형태의 펠릿으로 제작하고, 그 펠릿을 통해 차량의 범퍼를 성형 제작함으로, 종래의 범퍼에 대비하여 범퍼로서의 기계적 성질을 향상시키는 동시에, 범퍼의 중량은 절감하여 자연스럽게 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 유가의 가격이 점차 증대되고 있고 엔진 기술의 개발이 한계에 도달함에 따라 차량의 연비를 증대시키는 방법으로 요즘에는 차량의 경량화에 집중되고 있다.

일 예로, 차량의 부품의 무게가 1kg 감소하면 차량의 서스펜션에 걸리는 부하 하중은 통상적으로 15kg 정도 감소되는 비약적인 효과가 발생한다.

따라서 차량에 사용되는 금속의 부품을 가벼운 수지재질의 부품으로 대체하여 차량의 중량을 경량화하는 기술이 활발하게 연구 개발되고 있다.

하지만, 차량에 사용되는 기존의 수지재질의 부품에 대한 경량화를 유도하는 기술에 대해서는 연구 개발이 미비한 실정이다.

일 예로, 차량의 충돌시 탄성적으로 변형하여 차량의 물리적인 손상을 최초화하기 위해 차량의 전·후방에 설치되는 범퍼를 들 수 있다.

상기와 같은 범퍼는 가볍고 탄성과 기계적인 강도를 갖도록 가볍고 저렴한 폴리프로필렌(PP) 소재를 베이스로 탄성력(완충력)을 부여하는 EPDM이나 SEBS 및 기계적 강도를 부여하기 위한 Fumed silica나 Glass Fiber(유리섬유)가 포함되게 성형 제작되고 있다.

따라서 상기 범퍼와 같이 차량에 적용 사용되고 있는 수지재질의 부품에 대한 경량화의 개발 역시 활발하게 진행되어 차량의 효율적인 경량화를 유도할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 폴리프로필렌 소재에 탄성력(완충력)을 부여하되 매우 낮은 비중을 갖는 폴리부타디엔과 함께 기계적 강도를 부여하는 탈크를 첨가 혼합하고, 그 혼합물에 안정적인 기계적 성질이 확보되도록 분산성을 부여하는 변성폴리프로필렌을 첨가 혼합한 혼합물을 용융 압출하여 칩 형태의 펠릿으로 제작하고, 그 펠릿을 통해 차량의 범퍼를 성형 제작함으로, 종래의 범퍼에 대비하여 범퍼로서의 기계적 성질을 향상시키는 동시에, 범퍼의 중량은 절감하여 자연스럽게 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법 및 그 펠릿으로 제작되는 차량용 범퍼를 제공함에 있다.

또한, 펠릿에 코팅되는 강화코팅층에 포함되는 야자수껍질의 질긴 섬유질을 통해 펠릿으로 성형 제작되는 차량용 범퍼의 내구성을 강화할 수 있어 범퍼의 안정적인 사용을 유도할 수 있는 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법 및 그 펠릿으로 제작되는 차량용 범퍼를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법은 폴리프로필렌 60 내지 80 중량부와, 폴리부타디엔 1 내지 20 중량부와, 탈크 10 내지 30 중량부와, 변성폴리프로필렌 1 내지 5 중량부를 준비하는 준비단계(S10);와, 상기 준비단계(S10)에서 준비된 폴리프로필렌과 폴리부타디엔과 탈크 및 변성폴리프로필렌을 압출기에 투입하여 용융 혼합시켜 압출하는 압출단계(S20);와, 상기 압출단계(S20)에서 압출되는 혼합물을 연속 절단하여 2 내지 4㎜ 크기의 펠릿으로 제작하는 절단단계(S30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폴리부타디엔은 부타디엔 고무 함량이 50 내지 60%로 비중이 0.3 내지 0.35이고, 상기 탈크는 1㎛ 미만의 미립자로 비중이 2.6 내지 2.8이고, 상기 변성폴리프로필렌은 폴리프로필렌에 무수말레인산이 그라프트되되, 그라프트율이 1% 이상인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 펠릿을 기반으로 성형 제작되는 차량용 범퍼의 내구성을 강화하기 위해 상기 펠릿의 표면에 강화코팅층을 형성하는 강화코팅층 형성단계(S40);를 더 포함하되,

상기 강화코팅층 형성단계(S40)는 열가소성 수지와 야자수열매 껍질에서 추출된 섬유질을 1 : 0.1 내지 0.5 중량비율로 준비하되, 상기 섬유질은 10 내지 30㎜ 길이로 준비하는 준비공정(S41)과, 상기 펠릿을 -5 내지 5℃ 온도에서 5분간 냉각하는 냉각공정(S42)과, 상기 준비공정(S41)에서 준비된 열가소성 수지와 섬유질을 압출기에 넣어 상기 열가소성 수지가 용융되면서 섬유질과 혼합되어 전방으로 이송되게 하는 용융 이송공정(S43)과, 상기 용융 이송공정(S43) 과정에서 상기 냉각공정(S42)을 거친 펠릿을 압출기에 투입하여 상기 펠릿 표면에 섬유질을 포함하는 열가소성 수지가 코팅되어 상기 펠릿 표면에 강화코팅층 형성되게 하는 코팅공정(S44)을 포함하여 이루어지되,

상기 강화코팅층 형성단계(S40)에서 강화코팅층의 재료인 야자수열매 껍질의 섬유질은 버려지는 야자수열매 껍질을 수거하여 자체 수분이 5 내지 10%까지 자연 건조하고, 그 건조된 야자수열매 껍질을 압착 분쇄하여 섬유질만 분리시킨 후, 그 섬유질을 10 내지 30㎜로 절단하고, 그 절단된 섬유질을 2 내지 3일 자연 건조하여 섬유질에 결착된 각종 이물질을 말려서 제거하는 방법으로 야자수열매 껍질로부터 섬유질을 추출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같이 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법으로 제작된 펠릿으로 성형 제작되는 차량용 범퍼를 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법 및 그 펠릿으로 제작되는 차량용 범퍼에 의하면, 폴리프로필렌 소재에 탄성력(완충력)을 부여하되 매우 낮은 비중을 갖는 폴리부타디엔과 함께 기계적 강도를 부여하는 탈크를 첨가 혼합하고, 그 혼합물에 안정적인 기계적 성질이 확보되도록 분산성을 부여하는 변성폴리프로필렌을 첨가 혼합한 혼합물을 용융 압출하여 칩 형태의 펠릿으로 제작하고, 그 펠릿을 통해 차량의 범퍼를 성형 제작함으로, 종래의 범퍼에 대비하여 범퍼로서의 기계적 성질을 향상시키는 동시에, 범퍼의 중량은 절감하여 자연스럽게 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 펠릿에 코팅되는 강화코팅층에 포함되는 야자수껍질의 질긴 섬유질을 통해 펠릿으로 성형 제작되는 차량용 범퍼의 내구성을 강화할 수 있어 범퍼의 안정적인 사용을 유도할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법의 블록도
도 2는 도 1에 도시된 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법을 설명하기 위한 도면
도 3은 도 1에 도시된 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법의 펠릿으로 제작된 차량용 범퍼을 도시한 도면

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법 및 그 펠릿으로 제작되는 차량용 범퍼를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법 및 그 펠릿으로 제작되는 차량용 범퍼를 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법의 블록도를, 도 2는 도 1에 도시된 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법을 설명하기 위한 도면을, 도 3은 도 1에 도시된 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법의 펠릿으로 제작된 차량용 범퍼를 도시한 도면을 각각 나타낸 것이다.

상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법(100)은 준비단계(S10)와, 압출단계(S20)와, 절단단계(S30)를 포함하고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 준비단계(S10)는 폴리프로필렌(polypropylene) 60 내지 80 중량부와, 폴리부타디엔(polybutadiene) 1 내지 20 중량부와, 탈크(talc) 10 내지 30 중량부와, 변성폴리프로필렌 1 내지 5 중량부를 각각 준비하는 공정이다.

상기 폴리프로필렌은 차량의 경량화를 위한 플라스틱 소재로 세계적으로 생산능력 및 용도 분야에서 폴리올레핀 계열 중에서 가장 널리 이용되고 있는 소재로 본 발명의 경량화된 복합수지의 펠릿을 제조하는데 베이스로 사용되는 재료이다.

이러한, 상기 폴리프로필렌과 같은 결정성 고분자를 단독으로 사용할 경우 경량화는 가능하나 범퍼로서의 기계적 성질은 나타나지 못하므로, 상기 폴리부타디엔이나 탈크와 같은 소재의 첨가를 통해 기계적 성질을 강화한다.

상기 폴리부타디엔은 범퍼의 탄성력(완충력)을 부여하는 동시에 범퍼의 경량화를 유도하기 위해 부타디엔 고무 함량이 50 내지 60%로 비중이 0.3 내지 0.35인 것을 사용하도록 하며, 상기 탈크는 범퍼의 기계적인 강도를 부여하기 위해 첨가되는 것으로 1㎛ 미만의 미립자로 비중이 2.6 내지 2.8인 것을 사용한다.

상기 변성폴리프로필렌은 상기 폴리프로필렌과 폴리부타디엔 및 탈크 원료가 혼합되는 혼합물의 분산성을 부여하여 각각의 원료가 골고루 분산되도록 유도하는 동시에, 상기 폴리프로필렌과 폴리부타디엔의 접착성을 향상시켜 결국 혼합물로 제작되는 펠릿(210)으로 성형 제작되는 차량용 범퍼(200)의 기계적인 성질이 안정적으로 부여되도록 유도한다.

여기서, 상기 변성폴리프로필렌은 폴리프로필렌에 무수말레인산이 그라프트된 것을 사용하되, 그라프트율이 1% 이상인 것을 사용한다. 만약, 상기 변성폴리프로필렌의 그라프트율이 1% 미만인 것을 사용하면 안정적인 분산성 및 접착성을 기대하기 곤란하고, 이러한 이유로 인해 범퍼의 기계적인 성질이 저하되므로 그라프트율이 1% 이상인 변성폴리프로필렌을 사용함이 바람직하다.

본 발명에서는 변성폴리프로필렌으로 폴리프로필렌에 무수말레인산이 그라프트 된 것을 사용하나, 이에 한정하여 사용하는 것은 물론 아니며 카르복실산, 아크릴산, 말레산, 하이드록실기 등이 사용될 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 폴리부타디엔 1 중량부 미만으로 첨가되면 범퍼의 탄성력을 기대하기 곤란하고 20 중량부를 초과하여 첨가되면 상대적으로 상기 폴리프로필렌이나 탈크의 첨가량이 적어져 범퍼의 다른 기계적인 성질이 저하될 수 있으므로 상기 폴리부타디엔은 1 내지 20 중량부로 첨가함이 바람직하며,

상기 탈크가 10 중량부 미만으로 첨가되면 범퍼의 안정적인 기계적인 강도를 기대하기 곤란하고, 30 중량부를 초과하여 첨가되면 상대적으로 상기 폴리프로필렌이나 폴리부타디엔의 첨가량이 적어져 범퍼의 다른 기계적인 성질이 저하될 수 있으므로 상기 탈크는 10 내지 30 중량부로 첨가함이 바람직하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 압출단계(S20)는 상기 준비단계(S10)에서 준비된 폴리프로필렌과 폴리부타디엔과 탈크 및 변성폴리프로필렌을 압출기에 투입하여 용융 혼합시켜 압출하는 공정이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 절단단계(S30)는 상기 압출단계(S20)에서 압출되는 혼합물을 연속 절단하여 2 내지 4㎜ 크기의 펠릿(210)으로 제작하는 공정이다.

여기서, 상기 펠릿(210)은 사출 성형을 통해 제작되는 차량용 범퍼(200)의 재료로 이용된다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 펠릿(210)을 기반으로 성형 제작되는 차량용 범퍼(200)의 내구성을 강화하기 위해 상기 펠릿(210)의 표면에 강화코팅층(220)을 형성하는 강화코팅층 형성단계(S40);를 더 포함하되,

상기 강화코팅층 형성단계(S40)는 준비공정(S41)과, 냉각공정(S42)과, 용융 이송공정(S43)과, 코팅공정(S4)을 포함하고 있다.

상기 준비공정(S41)은 열가소성 수지와 야자수열매 껍질에서 추출된 섬유질(221)을 1 : 0.1 내지 0.5 중량비율로 준비하되, 상기 섬유질(221)은 10 내지 30㎜ 길이로 준비하는 공정이다.

여기서, 상기 열가소성 수지 1 중량부에 대비하여 상기 섬유질(221)이 0.1 중량부 미만으로 첨가되면 상기 섬유질(221)로 인한 차량용 범퍼(200)의 내구성 증대를 기대하기 곤란하고, 상기 섬유질(221)이 0.5 중량부를 초과하면 상대적으로 상기 열가소성 수지의 첨가량이 적어져 후설될 상기 용융 이송과정(S53)에서 용융된 상기 열가소성 수지를 통한 펠릿(210) 표면의 코팅(부착)이 곤란함으로, 상기와 같이 섬유질(221)은 0.1 내지 0.5 중량비율로 첨가됨이 바람직하다.

한편, 상기 열가소성 수지로는 상기 펠릿(210)의 베이스 원료와 동일한 폴리프로필렌으로 사용하여 펠릿과의 용이한 접착을 유도함이 바람직하다.

상기 냉각공정(S42)은 상기 펠릿(210)을 -5 내지 5℃ 온도에서 5분간 냉각하는 공정이다.

여기서, 상기 펠릿(210)을 냉각하는 이유는 상기 펠릿(210)의 표면에 상기 강화코팅층(220)을 형성하기 위해 상기 용융 이송과정(S53)에서 섬유질(221)을 포함하는 열가소성 수지가 용융 이송되는 압출기에 투입시 용융된 수지의 열원에 상기 펠릿(210)이 함께 녹으면서 칩의 형태가 소실되는 것을 방지하기 위함이다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 용융 이송공정(S43)은 상기 준비공정(S41)에서 준비된 열가소성 수지와 섬유질(221)을 압출기에 넣어 상기 열가소성 수지가 용융되면서 섬유질(221)과 혼합되어 전방으로 이송되게 하는 공정이다.

여기서, 상기 압출기에 열가소성 수지와 섬유질(221)이 함께 연속적으로 투입되므로 상기 압출기를 통해 용융 이송되는 열가소성 수지에 상기 섬유질(221)이 골고루 분포되어 이송됨은 물론이다.

따라서, 도 2a에 도시된 바와 같이 후설될 상기 코팅공정(S44)을 통해 강화코팅층(220)이 형성되는 상기 펠릿(210)들은 균일하게 섬유질(221)이 포함하게 되므로, 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 펠릿(210)을 통해 성형 제작되는 차량용 범퍼(200)의 내부에 자연스럽게 상기 섬유질(221)이 골고루 분포되어 섬유질(221)로 인한 범퍼(200)의 내구성이 전체적으로 균일하게 증대되어 제품의 구조적인 안전성이 강화되도록 한다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 코팅공정(S44)은 상기 용융 이송공정(S43) 과정에서 상기 냉각공정(S42)을 거친 펠릿(210)을 압출기에 투입하여 상기 펠릿(210) 표면에 섬유질을 포함하는 열가소성 수지가 코팅되어 상기 펠릿(210) 표면에 강화코팅층(220) 형성되게 하는 공정이다.

여기서, 상기 코팅공정(S44)을 거친 펠릿(210)은 냉각수 또는 상온에서 냉각하여 간편히 강화코팅층(220)이 형성된 펠릿(210)으로 제작한다.

한편, 상기 강화코팅층 형성단계(S40)에서 강화코팅층(220)의 재료인 야자수열매 껍질의 섬유질(221)은 버려지는 야자수열매 껍질을 수거하여 자체 수분이 5 내지 10%까지 자연 건조하고, 그 건조된 야자수열매 껍질을 압착 분쇄하여 섬유질만 분리시킨 후, 그 섬유질을 10 내지 30㎜로 절단하고, 그 절단된 섬유질을 2 내지 3일 자연 건조하여 섬유질에 결착된 각종 이물질을 말려서 제거하는 방법으로 야자수열매 껍질로부터 섬유질을 추출하도록 하나, 이러한 추출 방식으로 한정하여 섬유질을 추출하는 것은 물론 아니다.

또한, 상기 압출단계(S20)에서 폴리프로필렌과 폴리부타디엔과 탈크 및 변성폴리프로필렌을 용융 혼합하는 과정에서 상기 섬유질(221)을 함께 첨가하여 한 번의 제작공정으로 섬유질(221)이 포함되는 펠릿(210)을 제작할 수 있으나, 상기 펠릿(210)을 제작하기 위해 혼합물이 용융 혼합되는 과정에서 섬유질(221) 간의 간섭 및 엉킴 등으로 인해 혼합 용융된 혼합물에 섬유질(221)이 골고루 분포되지 않아 제작되는 펠릿(210) 간의 섬유질(221) 함량이 균일하지 않고, 이러한 펠릿(210)으로 제작되는 범퍼(200)의 규격화 및 안정적인 기계적 성질의 발현이 곤란하여 결국 제품의 품질이 저하되는 원인이 된다.

따라서, 상기와 같이 펠릿(210)의 표면에 상기 강화코팅층 형성단계(S50)를 통해 강화코팅층(220)을 형성함으로, 섬유질(221) 함량이 균일한 펠릿(210)을 제작할 수 있고, 이러한 펠릿(210)을 통해 규격화된 차량용 범퍼(200)를 제작하여 제품의 품질을 강화함이 바람직하다.

상기와 같은 공정으로 이루어지는 본 발명의 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법을 통해 아래와 같은 조성으로 펠릿(210)을 제작하고, 그 펠릿(210)을 통해 성형 제작되는 범퍼(200)와 종래의 범퍼의 기계적 물성을 비교하였다.

먼저, [표 1]과 같이 실시예 1 내지 실시예 3의 중량비로 각각의 재료를 준비한다. (S10)

[표 1]

그런 후, 준비된 폴리프로필렌과 폴리부타디엔과 탈크 및 변성폴리프로필렌을 압출기에 투입하여 용융 혼합시켜 압출하고, 그 압출되는 혼합물을 연속 절단하여 펠릿(210)으로 제작한다. (S20), (S30)

그런 후, 도 2b와 도 3에 도시된 바와 같이 상기 펠릿(210)을 범퍼 형상의 금형에 투입하여 사출 성형하여 간편히 완제품인 차량용 범퍼(200)로 제작한다.

상기와 같이 실시예 1 내지 실시예 3의 재료로 제작된 각각의 범퍼(200)로부터 시편을 절취하여 비중, 인장강도, 굴곡탄성율, IZOD 충격강도를 시험하여 아래의 [표 2]와 같은 결과를 얻었다.

[표 2]

즉, 본 발명의 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법을 통해 제작된 펠릿(210)으로 제작 성형된 실시예 1 내지 실시예 3의 차량용 범퍼(200)는 종래의 범퍼에 대비하여 기계적 성질이 전체적으로 우수할 뿐만 아니라, 비중이 낮아 우수한 범퍼의 경량화를 추구할 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법 및 그 펠릿으로 제작되는 차량용 범퍼는 폴리프로필렌 소재에 탄성력(완충력)을 부여하되 매우 낮은 비중을 갖는 폴리부타디엔과 함께 기계적 강도를 부여하는 탈크를 첨가 혼합하고, 그 혼합물에 안정적인 기계적 성질이 확보되도록 분산성을 부여하는 변성폴리프로필렌을 첨가 혼합한 혼합물을 용융 압출하여 칩 형태의 펠릿으로 제작하고, 그 펠릿을 통해 차량의 범퍼를 성형 제작함으로, 종래의 범퍼에 대비하여 범퍼로서의 기계적 성질을 향상시키는 동시에, 범퍼의 중량은 절감하여 자연스럽게 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

S10. 준비단계 S20. 압출단계
S30. 절단단계
S40. 강화코팅층 형성단계
S41. 준비공정 S42. 냉각공정
S43. 용융 이송공정 S44. 코팅공정
100. 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법
200. 범퍼 210. 펠릿
220. 강화코팅층 221. 섬유질

Claims

폴리프로필렌(polypropylene) 60 내지 80 중량부와, 폴리부타디엔(polybutadiene) 1 내지 20 중량부와, 탈크(talc) 10 내지 30 중량부와, 변성폴리프로필렌 1 내지 5 중량부를 준비하는 준비단계(S10);
상기 준비단계(S10)에서 준비된 폴리프로필렌과 폴리부타디엔과 탈크 및 변성폴리프로필렌을 압출기에 투입하여 용융 혼합시켜 압출하는 압출단계(S20); 및
상기 압출단계(S20)에서 압출되는 혼합물을 연속 절단하여 2 내지 4㎜ 크기의 펠릿(pellet:210)으로 제작하는 절단단계(S30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리부타디엔은 부타디엔 고무 함량이 50 내지 60%로 비중이 0.3 내지 0.35이고,
상기 탈크는 1㎛ 미만의 미립자로 비중이 2.6 내지 2.8이고,
상기 변성폴리프로필렌은 폴리프로필렌에 무수말레인산이 그라프트(graft)되되, 그라프트율이 1% 이상인 것을 특징으로 하는 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 펠릿(210)을 기반으로 성형 제작되는 차량용 범퍼(200)의 내구성을 강화하기 위해 상기 펠릿(210)의 표면에 강화코팅층(220)을 형성하는 강화코팅층 형성단계(S40);를 더 포함하되,
상기 강화코팅층 형성단계(S40)는,
열가소성 수지와 야자수열매 껍질에서 추출된 섬유질(221)을 1 : 0.1 내지 0.5 중량비율로 준비하되, 상기 섬유질(221)은 10 내지 30㎜ 길이로 준비하는 준비공정(S41)과,
상기 펠릿(210)을 -5 내지 5℃ 온도에서 5분간 냉각하는 냉각공정(S42)과,
상기 준비공정(S41)에서 준비된 열가소성 수지와 섬유질(221)을 압출기에 넣어 상기 열가소성 수지가 용융되면서 섬유질(221)과 혼합되어 전방으로 이송되게 하는 용융 이송공정(S43)과,
상기 용융 이송공정(S43) 과정에서 상기 냉각공정(S42)을 거친 펠릿(210)을 압출기에 투입하여 상기 펠릿(210) 표면에 섬유질을 포함하는 열가소성 수지가 코팅되어 상기 펠릿(210) 표면에 강화코팅층(220) 형성되게 하는 코팅공정(S44)을 포함하여 이루어지되,
상기 강화코팅층 형성단계(S40)에서 강화코팅층(220)의 재료인 야자수열매 껍질의 섬유질(221)은 버려지는 야자수열매 껍질을 수거하여 자체 수분이 5 내지 10%까지 자연 건조하고, 그 건조된 야자수열매 껍질을 압착 분쇄하여 섬유질만 분리시킨 후, 그 섬유질을 10 내지 30㎜로 절단하고, 그 절단된 섬유질을 2 내지 3일 자연 건조하여 섬유질에 결착된 각종 이물질을 말려서 제거하는 방법으로 야자수열매 껍질로부터 섬유질을 추출하는 것을 특징으로 하는 경량화된 복합수지의 펠릿 제조방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중에서 어느 한 항의 제조방법으로 제작되는 펠릿으로 성형 제작되는 것을 특징으로 하는 차량용 범퍼(200).