KR20200116192A - 에알피시트에 합성수지를 부착 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 FRP(Fiber Glass Reinforced Plastic)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 합성수지시트와 FRP 시트를 더욱 견고하게 결합시켜 기계적강도를 보강하고 합성수지시트의 고유의 성질을 유지시킬 수 있는 합성수지시트가 부착된 FRP 시트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 합성수지시트가 부착된 FRP 시트는, PE(Polyethylene) 또는 PP(Polypropylene)로 이루어져 압출 된 합성수지시트와; 가로방향의 PE사(絲) 또는 PP사(絲)와 세로방향의 일반사(絲)가 서로 교차된 이중사(絲)로 이루어지며, 상부 롤러와 하부 롤러 사이로 상기 합성수지시트와 함께 롤링되어 상기 가로방향의 PE사 또는 PP사 는 상기 합성수지시트 면에 녹아 붙고 상기 세로방향의 일반사는 상기 합성수지시트 면에 눌려 붙는 이중사 라미 네이팅 천과; 상기 라미네이팅 천 상면에 도포되어 성형과정에서 상기 라미네이팅 천과 접착되는 유리섬유 강화 플라스틱(FRP, Fiber Glass Reinforced Plastic)층;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

에알피시트에 합성수지를 부착{Adhesion of synthetic resins to frp sheet}
본 발명은 FRP(Fiber Glass Reinforced Plastic)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 합성수지시트와 FRP 시트 를 더욱 견고하게 결합시켜 기계적강도를 보강하고 합성수지시트의 고유의 성질을 유지시킬 수 있는 합성수지시 트가 부착된 FRP 시트에 관한 것이다
FRP는 유리섬유(Fiber Glass)를 주보강재로 하여 불포화 폴리에스테르 수지(Unsaturated Polyester Resin)를 함침 가공한 복합 구조재로서, 유리섬유 강화플라스틱이라고 한다.
보강재로는 유리섬유 또는 탄소섬유가 사용되고, 플라스틱으로는 불포화 폴리에스테르, 에폭시수지 등의 열경화 성 수지가 많이 쓰인다.
이러한 FRP는 장력강도와 내충격성이 뛰어나고, 상온·상압에서의 형성이 가능하여, 특히 금형을 필요로 하지 않으며, 난연성이어서 많은 산업분야에 이용되고 있다.
다만, FRP는 금속재에 비해 기계적강도가 우수하고 경량이라는 장점이 있는 반면에 PP(Polypropylene) 이나 PE(Polythylene)에 비해 무겁고, 비싸며, 내약품성이 약하다는 단점을 가지고 있다.
또한, PP나 PE는 가볍고 쉽게 제작할 수 있는 장점이 있지만 기계적강도가 약해 그 쓰임의 범위가 더 발전하지 못하는 문제가 있다.
이러한 문제점들을 극복하기 위해 대한민국 특허등록 제10-0762184호에는 합성수지시트와 FRP를 겹합시키도록 그 사이에 라미네이팅천을 매개하여 접착력을 높이는 기술을 개시하였으나 그 겹합력의 한계를 가져온 것이 사 실이다
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 기계적 강도가 우수한 특성을 유지하면서 경량이고 경제성을 지닌 합성수지가 부착된 FRP 시트를 제공하는데 있다
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 합성수지시트가 부착된 FRP 시트는, PE(Polyethylene) 또는 PP(Polypropylene)로 이루어져 압출된 합성수지시트와; 가로방향의 PE사(絲) 또는 PP사(絲)와 세로방향의 일반
사( 絲 )가 서로 교차된 이중사( 絲 )로 이루어지며, 상부 롤러와 하부 롤러 사이로 상기 합성수지시트와 함께 롤링
되어 상기 가로방향의 PE사 또는 PP사는 상기 합성수지시트 면에 녹아 붙고 상기 세로방향의 일반사는 상기 합 성수지시트 면에 눌려 붙는 이중사 라미네이팅 천과; 상기 라미네이팅 천 상면에 도포되어 성형과정에서 상기 라미네이팅 천과 접착되는 유리섬유 강화플라스틱(FRP, Fiber Glass Reinforced Plastic)층;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 중간층에 이중사 라미네이팅천을 열융착시켜 합성수지시트와 유리섬유 강화플 라스틱을 완전히 접착케하여 합성수지시트의 장점을 그대로 살리면서 외부에 유리섬유 강화플라스틱을 보강하여 기계적 내압특성이 우수한 내압용 합성수지시트를 제공하는 것이 가능하게 된다
도 1은 본 발명에 따른 합성수지가 부착된 FRP 시트의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 합성수지시트가 부착된 FRP 시트의 제작 공정을 도시한 것이다
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 합성수지시트가 부착된 FRP 시트의 구조 및 제작방법을 설명한?다?.
도 1은 본 발명에 따른 FRP 처리된 합성수지관의 구조도를 보인 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 합성수지가 부착된 FRP 시트는 3개층으로 구성된다.
내층은 합성수지시트(110) 층으로 구성되며, 본 발명에 사용된 합성수지는 열가소성 합성수지계 즉, 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스틸렌(PS), 염화비닐(PVC), 플로오르수지, 아크릴수지, 폴리아세트산수지, 폴리 아미드수지, 아세탈수지, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 등이다. 특히, 폴리에틸렌(PE, Polyethylene) 및 폴리 프로필렌(PP, Poylpropylene)을 사용하는 것이 본 발명을 구현하는 데 있어서 가장 바람직하다.
중간층은 라미네이팅 천(120) 층으로 구성된다.
라미네이팅 천(120)은 가로방향의 PE사(絲) 또는 PP사(絲)(121)와 세로방향의 일반사(絲)(122)가 서로 교차된 이중사(絲)로 이루어진다. 일반사(122)는 면(Cotton), 울(Wool), 실크(Silk), 캐시미어(Cashmere), 레이온 (Rayon) 또는 폴리아미드(나일론) 등의 천연섬유 또는 유기화학섬유를 사용할 수 있다.
라미네이팅 천(120)은 합성수지시트(110)와 함께 롤러에 의해 가열 및 압착되어 합성수지시트(110)에 열융착된 다. 특히, 롤러에 의해 합성수지시트(110)와 함께 열융착되는데 있어 세로방향의 일반사(122)는 합성수지시트
(110) 면에 눌려 붙게 되고(도 1의 A-A' 122 형태), 가로방향의 PE 또는 PP사(121)는 합성수지시트(110) 면에 녹아 붙게 되는(도 1의 A-A' 121 형태) 결과를 가져온다.
세로방향의 일반사(122)는 외층의 유리섬유 강화플라스틱(130)층과 결합된다.
즉, 가로방향의 PE 또는 PP사(121)는 합성수지시트(110) 면과 녹아 붙어 접착되고, 세로방향의 일반사(122)는 외층의 유리섬유 강화플라스틱(130)층과 접착되어 일체로 형성되게 할 수 있어 내압특성이 우수한 합성수지시트 을 제작할 수 있게 된다.
외층은 FRP((Fiber Glass Reinforced Plastic, 130) 층이며, 일반적으로 유리섬유에 함침되는 합성수지 종류에 따라 다양한 FRP로 분류되지만, 본 발명의 구현에 있어서는 어떤 특정 종류의 FRP에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 합성수지시트가 부착된 FRP 시트의 제작 공정을 도시한 것이다.
먼저, 합성수지 원재료를 압출기(260)에 삽입하여 합성수지 시트(230)를 압출하는 공정을 거친다. 여기서, 압 출기의 온도는 280 내지 350℃ 이며 이는 합성수지 원재료 알갱이들을 녹여 시트로 압출하는 공정에서의 일반적 인 온도조건이다.
이어서, 압출된 합성수지 시트(230)를 상부 롤러(240)와 하부 롤러(250) 사이로 삽입하고, 이때 상부 롤러(24 0)측으로 합성수지 시트(230)를 위치시키고 하부 롤러(250)측으로 라미네이팅 천(220)을 라미네이팅천 롤(210) 로부터 풀어서 삽입시켜 롤링작업에 의해 두 재료를 접착시킨다.
상부 롤러(240)와 하부 롤러(250) 사이로 합성수지 시트(230)와 라미네이팅 천(220)이 함께 겹쳐져 삽입되도록 한다.
상부 롤러(240)와 하부 롤러(250)는 각각 소정의 온도로 가열된 상태에서 롤링 공정을 수행하며, 이때 상부 롤 러의 온도는 110℃ 정도로 유지되며, 하부 롤러(250)의 온도는 140℃ 정도를 유지한다. 상부 롤러(240)와 하부 롤러(250)의 온도 조건이 상술한 범위 이하인 경우에는 합성수지 시트(230)와 라미네이팅 천(220)의 접착(PP 또 는 PE사의 녹아붙는 접착과 일반사의 눌러 붙는 접착)이 잘 되지 않아 접착불량이 발생할 수 있으며, 상부 롤러 (240)와 하부 롤러(250)의 온도 조건이 상술한 범위 이상인 경우에는 높은 온도에 의해 합성수지 시트(230)와 라미네이팅 천(240)이 녹아버려 접합시트의 불량이 발생될 수 있다.
또한, 상부 롤러(240)와 하부 롤러(250)의 온도 조건외에 롤링 압력에 의해 라미네이팅 천(220)은 합성수지 시 트(230)에 녹아붙는 동시에 눌려붙어 경화시 완전히 일체로 접착된 시트를 만들 수 있게 된다.
상부 롤러(240) 및 하부 롤러(250)의 롤링온도와 롤링압력에 의해 합성수지시트(230)와 함께 라미네이팅 천 (220)이 열융착되며, 라미네이팅 천(220)은 앞서 설명한 바와 같이 이중사로 구성되어 있어 세로방향의 일반사 (도 1의 122)는 합성수지시트(110) 면에 눌려 붙게 되고(도 1의 A-A'의 122 형태), 가로방향의 PE 또는 PP사(도 1의 121)는 합성수지시트(110) 면에 녹아 붙게 된다(도 1의 A-A'의 121 형태).
합성수지 시트(230)와 라미네이팅 천(220)의 결합시트가 상하부 롤러(240, 250)를 통과해 경화된 후 필요한 만 큼의 길이로 절단된다. 유리섬유에 경화재, 촉진재, 충전재 및 착색재 등이 조합된 액상 수지(불포화 폴리에스 테르 수지)를 함침시켜 이를 결합시트에 도포하여 성형시킨다.
FRP와 합성수지만으로 접착하였을 경우, 접착력이 약하여 대기중의 악조건에서 사용시 화학작용에 의해 그 접착 력이 약화되나, 이중사 라미네이팅 천이 FRP와 합성수지 결합매개체 역할을 하여 우수한 접착력을 지니게 된다.
이렇게 제작된 합성수지시트는 FRP층은 대기와 맞닿도록 노출되고, PP 또는 PE 합성수지층은 내부에 사용한다. 내부에 화학약품등을 보관하거나 사용되는 탱크 등에서 FRP 보다 내약품성이 강한 PP 또는 PE 재질을 사용함으 로써, FRP가 가지는 장점을 유지하고 FRP가 가지는 단점을 보완할 수 있게 된다.
또한, 합성수지시트가 부착된 FRP 시트는 동일두께의 FRP층으로만 구성된 시트 보다 경량이며, 제작단가면에서 도 상당한 경제성으로 가지고, 한편으론 기계적 강도도 동일두께의 FRP층으로만 구성된 시트와 동일한 특성을 지니게 된다.
또한, 이중사 라미네이팅천을 합성수지시트와 FRP를 결합시키는 매개체로 사용함으로서, 가로방향의 PE 또는 PP 사는 합성수지시트와 완전히 녹아 일체로 결합되고 세로방향의 일반사는 합성수지시트와 눌려붙어 결합된 후 FRP와 재결합되어 합성수지시트와 FRP층이 완전히 하나의 물질처럼 일체로 형성되어 기계적강도를 더더욱 높일 수 있게 된다.
이렇게 하여 제조된 합성수지시트는 내장재 및 외장재 등의 건축재, 덕트, 파이프, 스크류바(Scrubber), 휀 (Fan) 및 도금용 탱크를 제작하는 데 이용될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체 적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에 서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도 출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상부 롤러(240) 하부 롤러(250) 합성수지시트(230) 라미네이팅 천 (220) 합성수지시트(110)

Claims (1)

  1. PE(Polyethylene) 또는 PP(Polypropylene)로 이루어져 압출된 합성수지시트와;
    가로방향의 PE사(絲) 또는 PP사(絲)와 세로방향의 일반사(絲)가 서로 교차된 이중사(絲)로 이루어지며, 상부 롤 러와 하부 롤러 사이로 상기 합성수지시트와 함께 롤링되어 상기 가로방향의 PE사 또는 PP사는 상기 합성수지시 트 면에 녹아 붙고 상기 세로방향의 일반사는 상기 합성수지시트 면에 눌려 붙는 이중사 라미네이팅 천과;
    상기 라미네이팅 천 상면에 도포되어 성형과정에서 상기 라미네이팅 천과 접착되는 유리섬유 강화플라스틱(FRP, Fiber Glass Reinforced Plastic)층;를 포함하는, 합성수지시트가 부착된 FRP 시트.
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