KR20210112556A - Eco Expanded Polypropylene a buoy and manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 양식장이나 해상구조물 등에 사용하여 부력을 제공하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 해수에 장시간 노출시에도 가수분해가 되지 않는 내부식성이 제공되면서도 재활용이 가능한 친환경소재로서 화학적 발포제를 사용하지 않고 물리적으로 발포되는 발포폴리프로필렌(Expanded Polypropylene, EPP)으로 제조하면서 물 흡수로 인해 부력을 상실하게 되는 문제점을 최소화할 수 있도록 한 친환경 발포폴리프로필렌 부자 및 그 제조방법을 제공코자 하는 것이다.The present invention relates to an eco-friendly expanded polypropylene float that provides buoyancy by using it in aquaculture farms or offshore structures, and a method for manufacturing the same. Eco-friendly expanded polypropylene float and its manufacturing method to minimize the problem of loss of buoyancy due to water absorption while manufacturing with expanded polypropylene (EPP) that is physically expanded without using chemical foaming agents as an eco-friendly material is intended to provide.
양식장에서 어망을 설치하는 것은 물론이고, 담수호에서 각종 구조물을 설치할 때 주로 부자를 사용하게 된다.In addition to installing fishing nets in aquaculture farms, floaters are mainly used to install various structures in freshwater lakes.
일반적으로 사용되는 부자는 발포폴리스틸렌(foamed polyethylene(EPS);스티로폼)이 주로 사용되고 있다. 그러나 스티로폼 부자의 경우 저렴한 가격으로 제조가 가능한 이점이 있지만 내구성이 약하고, 해수에 장시간 노출시 가수분해가 심하여 파손되어 환경을 오염시키게 되는 문제점이 있다.Commonly used rich polystyrene (foamed polyethylene (EPS); Styrofoam) is mainly used. However, in the case of Styrofoam rich material, it has the advantage of being able to manufacture at a low price, but there is a problem in that durability is weak, and when exposed to seawater for a long time, hydrolysis is severe and is damaged and pollutes the environment.
이러한 문제점을 해결하기 위한 수단으로 다양한 구성의 부자들이 개발되고 있으며, 대표적인 예로는 대한민국 등록특허공보(B1) 10-0615435호(2006.08.29.)의 어패류 양식용 개량부자 및 등록특허공보(B1) 10-0903073호(2009.06.18.)의 합리적인 제작을 위한 개선된 구조의 밀봉식 부자가 있으며, 이의 구성은 일반적인 스티로폼 부자의 외부에 반원통형상의 부자커버를 씌워 구성한 것으로 내부의 스티로폼 부식 및 파손을 방지할 수 있도록 하고 있으나 부자커버를 별도 제작하고 조립해야 하는 등의 문제점이 있다.As a means to solve this problem, various configurations of rich plants are being developed, and representative examples include improved fish and shellfish culture improvement plants and registered patent publications (B1) in Republic of Korea Patent Publication (B1) 10-0615435 (2006.08.29.) 10-0903073 (2009.06.18.) There is a sealed float with an improved structure for rational production, and it is composed of a semi-cylindrical float cover on the outside of a general styrofoam float to prevent corrosion and damage to the Styrofoam inside. Although it is possible to prevent it, there is a problem such as having to separately manufacture and assemble the sub-cover.
한편 재활용이 가능한 친환경 소재인 발포폴리프로필렌(Expanded Polypropylene, EPP)의 경우 자동차 산업 등에서 완충내장재 등으로 널리 사용되고 있다. 그러나 발포폴리프로필렌의 경우 우수한 부력성과 활용성에 비해 100mm 이상에서의 성형성이 떨어져 대부분 100mm 이하의 얇은 판재나 단품에 적용되고 있는 실정이었다.Meanwhile, expanded polypropylene (EPP), an eco-friendly material that can be recycled, is widely used as a cushioning material in the automobile industry. However, in the case of expanded polypropylene, its formability at 100 mm or more was inferior compared to its excellent buoyancy and usability, so it was mostly applied to thin plates or single products of 100 mm or less.
근자에는 상기와 같은 친환경 소재인 발포폴리프로필렌(Expanded Polypropylene, EPP)를 이용하여 부자를 제공하는 제공되고 있다.Recently, using the eco-friendly material as described above, expanded polypropylene (EPP) is being provided to provide wealth.
친환경 소재인 발포폴리프로필렌(Expanded Polypropylene, EPP)을 이용하는 부자의 선행기술로는 대한민국 등록특허공보(B1)10-1246931호(2013.03.25.)의 발포폴리프로필렌 부자 및 그 제조방법이 제공되고 있으며, 이는 폴리프로필렌 입자를 물리적 발포한 후 개방형 금형에 투입한 상태에서 가압력과 동시에 금형의 캐비티 내면에 일정간격으로 형성되어 있는 증기공급공을 통해서 공급되는 증기압을 제공하여 입자들의 표면을 녹여 붙여 폴리프로필렌 부자를 제조함에 있어서, 상기 금형의 캐비티에 돌출되게 형성되며 일정간격으로 증기공급공이 형성되어 있는 증기공급관을 통해서 부자의 축중심 부근까지 증기압을 제공하여 부자의 중심 입자들의 표면을 함께 녹여 붙일 수 있도록 하고, 금형에서 취출 후 80도의 건조한 조건의 건조실에서 48시간 건조하여 제조토록 한 것이다.As a prior art of using expanded polypropylene (EPP), an eco-friendly material, the expanded polypropylene float and its manufacturing method are provided in Republic of Korea Patent Publication No. (B1)10-1246931 (2013.03.25.). , this provides the vapor pressure supplied through the steam supply hole formed at regular intervals on the inner surface of the cavity of the mold at the same time as the pressing pressure while the polypropylene particles are physically foamed and put into the open mold to melt the surface of the particles and paste the polypropylene In manufacturing the float, it is formed to protrude from the cavity of the mold and provides vapor pressure to the vicinity of the center of the axis of the float through the steam supply pipe in which the vapor supply hole is formed at regular intervals so that the surfaces of the central particles of the float can be melted and glued together. After taking out from the mold, it was dried for 48 hours in a drying room under dry conditions at 80°C to manufacture.
이와 같은 선행기술의 경우 해수에 장시간 노출시에도 가수분해가 되지 않는 내부식성이 제공되면서도 재활용이 가능하므로 환경오염에 매우 유리하다.In the case of such prior art, it is very advantageous for environmental pollution because it can be recycled while providing corrosion resistance that does not hydrolyze even when exposed to seawater for a long time.
그러나 상기한 친환경 소재인 발포폴리프로필렌 구성의 부자는 장시간 침수시 물 흡수로 인한 부력 저하가 발생하게 되는 문제점이 있어, 외부에 커버를 씌우는 구성도 제안되고 있으나, 운반 및 설치시 커버가 손상되는 경우가 빈번하고, 또 사용중에도 외력에 의해 커버가 파손되어 물 흡수에 따른 문제점을 해결하지 못하고 있다.However, the above-mentioned eco-friendly material, foamed polypropylene composition, has a problem in that buoyancy decreases due to water absorption when submerged for a long time. is frequent, and the cover is damaged by external force even during use, so the problem caused by water absorption cannot be solved.
이에 본 발명자는 상기와 같은 종래 발포폴리프로필렌 부자가 갖는 제반 문제점을 해결코자 본 발명을 연구 개발한 것이다.Accordingly, the present inventor has researched and developed the present invention to solve the various problems of the conventional expanded polypropylene member as described above.
즉, 본 발명에서는 해수에 장시간 노출시에도 가수분해가 되지 않는 내부식성이 제공되면서도 재활용이 가능한 친환경소재로서 화학적 발포제를 사용하지 않고 물리적으로 발포되는 발포폴리프로필렌(Expanded Polypropylene, EPP)으로 성형한 제1부력체의 외부에 폴리머와 안료 및 솔벤트로 형성한 도료를 도포하여 코팅층을 형성하고, 그 바깥으로 발포폴리프로필렌으로 성형한 제2부력체를 형성하여 코팅층이 외력에 의해 파손되는 등의 문제점과 발포 성형된 부력제가 물을 흡수함으로써 부력 능력을 상실하게 되는 문제점을 동시에 해결할 수 있는 친환경 발포폴리프로필렌 부자 및 그 제조방법을 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.That is, in the present invention, it is an eco-friendly material that can be recycled while providing corrosion resistance that does not hydrolyze even when exposed to seawater for a long time. A coating layer is formed by applying a paint formed of a polymer, pigment, and solvent to the outside of the first buoyant body, and a second buoyant body molded from expanded polypropylene is formed outside the buoyant body, and the coating layer is damaged by external force. The present invention has been completed with the technical problem of the invention in providing an eco-friendly expanded polypropylene float and a method for manufacturing the same, which can simultaneously solve the problem that the foam-molded buoyancy agent absorbs water and loses buoyancy ability.
과제 해결 수단으로 본 발명에서는 첫째 화학적 발포제를 사용하지 않고 물리적으로 발포되는 발포폴리프로필렌(Expanded Polypropylene, EPP)으로 성형한 제1부력체와; 상기 제1부력체의 바깥쪽에 코팅되어 물이 제1부력체로 흡수되는 것을 차단하는 도료를 도포하여 형성한 코팅층과; 상기 코팅층의 바깥에 위치하도록 화학적 발포제를 사용하지 않고 물리적으로 발포되는 발포폴리프로필렌으로 성형한 제2부력체를 포함하는 부피가 65~500L인 것을 특징으로 한다.In the present invention as a means to solve the problem, first, a first buoyant body molded from Expanded Polypropylene (EPP) that is physically foamed without using a chemical foaming agent; a coating layer formed by applying a paint coated on the outside of the first buoyancy body to block water absorption into the first buoyancy body; It is characterized in that the volume including the second buoyancy body molded with expanded polypropylene that is physically foamed without using a chemical foaming agent to be located outside the coating layer is 65 to 500L.
둘째 상기 도료는 합성수지(폴리머:polymer)와 안료 및 솔벤트를 혼합하여 구성한 것을 특징으로 한다.Second, the paint is characterized in that it is composed of a mixture of a synthetic resin (polymer), a pigment and a solvent.
셋째 상기 제2부력체는 60~120mm의 두께로 구성한 것을 특징으로 한다.Third, the second buoyancy body is characterized in that it is composed of a thickness of 60 ~ 120mm.
넷째 폴리프로필렌 입자를 물리적 발포한 후 개방형 금형에 투입한 상태에서 가압력과 동시에 금형의 캐비티 내면에 일정 간격으로 형성되어 있는 증기공급공을 통해서 공급되는 증기압을 제공하여 입자들의 표면을 녹여 붙여 제1부력체를 성형하는 제1공정과; 상기 제1공정에서 성형된 제1부력체의 외부에 합성수지와 안료 및 솔벤트를 혼합하여 구성한 도료를 도포하여 코팅층을 형성하는 제2공정과; 개방형 금형에 물리적 발포한 폴리프로필렌 입자를 조금 투입하고, 그 상측으로 제2공정에서 코팅층 형성한 제1부력체를 내입 후 물리적 발포한 폴리프로필렌 입자를 제1부력체 바깥으로 위치하도록 개방형 금형에 투입한 상태에서 가압력과 동시에 금형의 캐비티 내면에 일정간격으로 형성되어 있는 증기공급공을 통해서 공급되는 증기압을 제공하여 입자들의 표면을 녹여 붙여 제2부력체를 성형하는 제3공정을 통해서 제조함을 특징으로 한다.Fourth, the first buoyancy force is applied by melting the surfaces of the particles by providing the vapor pressure supplied through the vapor supply holes formed at regular intervals on the inner surface of the cavity of the mold at the same time as the pressing pressure while the polypropylene particles are physically foamed and put into the open mold. a first step of forming a sieve; a second step of forming a coating layer by applying a paint composed by mixing a synthetic resin, a pigment, and a solvent to the outside of the first buoyant body molded in the first step; A small amount of physically foamed polypropylene particles are put into the open mold, and the first buoyant body formed with the coating layer in the second process is put inside the upper side, and then the physically foamed polypropylene particles are put into the open mold so that they are located outside the first buoyant body. It is manufactured through the third process of forming the second buoyant body by melting the surface of the particles by providing the vapor pressure supplied through the vapor supply hole formed at regular intervals on the inner surface of the cavity of the mold at the same time as the pressing force in one state. do it with
본 발명에서 제공하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자 및 그 제조방법에 의하면 하기와 같은 효과가 있다.According to the eco-friendly expanded polypropylene member and its manufacturing method provided in the present invention, there are the following effects.
-해수에 장시간 노출시에도 가수분해가 되지 않는 내부식성이 제공되므로 부자의 사용수명을 장구히 할 수 있다.- Corrosion resistance that does not hydrolyze even when exposed to seawater for a long time is provided, so the service life of the rich can be prolonged.
-친환경소재인 발포폴리프로필렌을 사용하므로 환경오염을 최소화할 수 있다.-Environmental pollution can be minimized by using expanded polypropylene, an eco-friendly material.
-제1부력체와 제2부력체 사이에 합성수지(폴리머:polymer)와 안료 및 솔벤트를 혼합하여 구성한 도료로 코팅층이 형성되므로, 운반 및 설치과정에서 코팅층의 손상을 예방할 수 있다.- Since the coating layer is formed by mixing a synthetic resin (polymer), pigment and solvent between the first and second buoyancy bodies, damage to the coating layer can be prevented during transportation and installation.
-제1부력체로 물이 흡수되는 것을 막게 되므로 부자의 부력성을 오래도록 유지할 수 있다.- The first buoyancy body prevents water absorption, so the buoyancy of the rich person can be maintained for a long time.
-제1부력체와 제2부력체 사이에 위치하는 코팅층을 구성하는 도료가 제1부력체와 제2부력체와 동질의 합성수지(폴리머:polymer)이므로, 재활용 시 별도 분리 없이 파쇄하여 사용할 수 있는 효과가 있다.-Since the paint constituting the coating layer located between the first and second buoyancy bodies is a synthetic resin (polymer) of the same quality as the first and second buoyancy bodies, it can be crushed and used without separate separation during recycling. It works.
도 1은 본 발명에서 제공하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자의 바람직한 일 실시례를 보인 일부 파절상태 외형 사시도
도 2는 본 발명에서 제공하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자의 요부 확대 단면도
도 3은 본 발명에서 제공하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자 제조공정 블록도1 is a partially fractured external perspective view showing a preferred embodiment of the eco-friendly expanded polypropylene member provided by the present invention;
Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the eco-friendly expanded polypropylene member provided by the present invention;
3 is a block diagram of the eco-friendly expanded polypropylene member manufacturing process provided by the present invention
이하 본 발명에서 제공하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자의 바람직한 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the eco-friendly expanded polypropylene member provided by the present invention will be described based on the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에서 제공하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자의 바람직한 일 실시례를 보인 일부 파절상태 외형 사시도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에서 제공하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자의 요부 확대 단면도를 도시한 것이다.1 is a partially fractured external perspective view showing a preferred embodiment of the eco-friendly expanded polypropylene member provided by the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the eco-friendly expanded polypropylene member provided by the present invention. will be.
본 발명에서 제공하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자(1)는 해수에 장시간 노출시에도 가수분해가 되지 않는 내부식성이 제공되면서도 재활용이 가능한 친환경소재로서 화학적 발포제를 사용하지 않고 물리적으로 발포되는 발포폴리프로필렌(Expanded Polypropylene, EPP)으로 성형한 것으로, 크기가 65~500L로 중대형 부자를 만들 때 적용한다.The eco-friendly expanded polypropylene member (1) provided in the present invention is an eco-friendly material that can be recycled while providing corrosion resistance that does not hydrolyze even when exposed to seawater for a long time. It is molded with Expanded Polypropylene, EPP), and is applied when making medium-to-large floats with a size of 65-500L.
본 발명에서의 부자는 바람직하기로 내부의 제1부력체(2)와, 제1부력체(2)의 외부에 코팅된 코팅층(3)과, 코팅층(3)의 외부에 형성한 제2부력체(4)를 포함하도록 구성한다.Buoyancy in the present invention is preferably a first buoyancy body (2) on the inside, a coating layer (3) coated on the outside of the first buoyancy body (2), and a second buoyancy force formed on the outside of the coating layer (3) It is configured to include a sieve (4).
상기 제1부력체(2)와 제2부력체(4)는 상기에서 언급한 바와 같이 물리적으로 발포되는 발포폴리프로필렌으로 성형하여 제공한다.The
그리고 제1부력체(2)의 바깥쪽에 코팅되어 물이 제1부력체(2)로 흡수되는 것을 차단하는 코팅층(3)은 합성수지(폴리머)와 안료 및 솔벤트를 혼합하여 구성한 도료에 의해 제공된다.And the
본 발명에서 요구되는 코팅층을 구성하는 도료의 주요 물성은 화학적 발포제를 사용하지 않고 물리적으로 발포된 제1부력제 및 제2부력체와의 접착력이 우수하고 소재에 대한 은폐력이 필요하며, 사용되는 장소의 특성상 내염수성과 내수성, 내후성 등이 우수한 도료가 요구된다.The main physical properties of the paint constituting the coating layer required in the present invention are excellent adhesion with the first and second buoyancy agents that are physically foamed without using a chemical foaming agent, and a hiding power for the material is required, and the place where it is used Due to the nature of the product, a paint with excellent salt water resistance, water resistance, and weather resistance is required.
이를 위해 본 발명에서는 합성수지(폴리머(polymer))와 안료, 그리고 솔벤트를 조합하여 구성한 도료를 사용토록 한다. 또한 미량의 분산제를 혼합한다.To this end, in the present invention, a paint composed of a combination of a synthetic resin (polymer), a pigment, and a solvent is used. In addition, a small amount of dispersant is mixed.
상기 합성수지는 제1,2부력체와 화학적 구조가 유사하여 부착성이 우수하고, 내염수성과 내수성 및 내후성이 우수한 폴리프로필렌 엘라스토머 (Polypropylene Elastomer), 말레익 에시드 변성 폴리프로필렌 엘라스토머, 아크릴레이트 변성 폴리프로필렌 엘라스토머, 에틸렌 변성 폴리프로필렌 엘라스토머, 이소프렌 변성 폴리프로필렌 엘라스토머, 부타디엔 변성 폴리프로필렌 엘라스토머, 염소화된 폴리프로필렌 엘라스토머, 고무 변성 폴리프로필렌 엘라스토머를 단독 또는 2가지 이상으로 혼용하여 사용 할 수 있다. 또한 합성수지는 제1,2부력체와 화학적 구조가 유사하므로 재활용시 별도 분리 없이 파쇄하여 사용할 수 있다.The synthetic resin has a similar chemical structure to the first and second buoyancy bodies, so it has excellent adhesion, and excellent salt water resistance, water resistance and weather resistance. Polypropylene Elastomer, maleic acid modified polypropylene elastomer, acrylate modified polypropylene Elastomer, ethylene-modified polypropylene elastomer, isoprene-modified polypropylene elastomer, butadiene-modified polypropylene elastomer, chlorinated polypropylene elastomer, and rubber-modified polypropylene elastomer can be used alone or in combination of two or more. In addition, since the synthetic resin has a chemical structure similar to that of the first and second buoyancy bodies, it can be crushed and used without separate separation during recycling.
상기의 합성수지는 도료의 조성에 5~50 중량%로 사용할 수 있으며, 본 발명에 적합한 최적의 비율은 10~30 중량%가 적합하다.The synthetic resin may be used in an amount of 5 to 50% by weight in the composition of the paint, and the optimal ratio suitable for the present invention is 10 to 30% by weight.
만약 합성수지의 비율이 5 중량% 이하가 되면 소재와의 부착성이 현저히 저하되고, 50 중량% 이상이 되면 소재에 도장을 하기 위한 작업성이 힘들어진다.If the proportion of the synthetic resin is less than 5% by weight, the adhesion to the material is significantly reduced, and if it is more than 50% by weight, the workability for painting the material becomes difficult.
또한, 사용되는 안료는 색상에 따라서 다양하게 사용될 수 있고 백색의 기준으로 산화티타늄(TiO2)을 도료의 조성에 1~30 중량%로 사용 할 수 있으며, 적합한 최적의 비율은 5~20중량%가 적합하다. In addition, the pigment used can be used in various ways depending on the color, and titanium oxide (TiO2) can be used in the composition of the paint in an amount of 1 to 30% by weight, and the optimum ratio is 5 to 20% by weight as a white standard. Suitable.
만약 안료의 비율이 1 중량% 이하가 되면 소재와의 은폐력이 저하되고, 30 중량% 이상이면 소재와의 부착성이 저하된다. If the proportion of the pigment is 1 wt% or less, the hiding power with the material is reduced, and if it is 30 wt% or more, the adhesion to the material is reduced.
또한, 본 발명에서는 폴리머를 용해하고 도료의 점도를 조절하여 도장 시에 작업성을 원활하게 하려고 다양한 솔벤트를 사용할 수 있다. In addition, in the present invention, various solvents can be used to dissolve the polymer and adjust the viscosity of the paint to facilitate workability during painting.
사용된 솔벤트는 톨루엔, 자일렌과 같은 아로마틱 계열과 에틸아세테이트, 부틸 아세테이트 프로필 아세테이트와 같은 아세테이트계, 메틸에틸케톤, 메팅이소부틸 케톤, 디이소 부틸 케톤과 같은 케톤류, 메탄올, 에탄올, 프로판올과 같은 알코올류, 싸이클로 헥산, 메틸렌 클로라이드와 같은 솔벤트를 단독 또는 2가지 이상으로 혼용하여 사용할 수 있다. The solvents used include aromatics such as toluene and xylene, acetates such as ethyl acetate and butyl acetate, propyl acetate, ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and diisobutyl ketone, and alcohols such as methanol, ethanol, and propanol. Solvents such as alcohol, cyclohexane, and methylene chloride can be used alone or in combination of two or more.
또한, 상기 분산제는 Disper BYK P104가 사용될 수 있으며, 도료의 조성에 0.3 중량%를 사용하면 된다.In addition, as the dispersant, Disper BYK P104 may be used, and 0.3 wt% may be used in the composition of the paint.
이하 본 발명에 사용된 도료에 대하여 실시예와 비교예를 표1에 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, Examples and Comparative Examples of the paint used in the present invention will be described in detail in Table 1.
상기 실시예에서 얻어진 도료와 현재 자동차 폴리프로필렌 소재의 범퍼용 도료와 화장품용 케이스 도료에 가장 많이 사용 중인 염소화 변성 폴리프로필렌 수지를 이용한 도료의 물성 비교를 표2에 나타내었다. Table 2 shows a comparison of the physical properties of the paint obtained in the above example and the paint using the chlorinated-modified polypropylene resin, which is currently the most used for a bumper paint made of polypropylene for automobiles and a case paint for cosmetics.
상기 표2에서 각 도료의 특성을 표시하는 평가 항목은 다음을 의미한다. ◎는 매우 양호, ○는 양호, △는 보통 그리고 X는 불량을 의미한다. In Table 2 above, the evaluation items indicating the characteristics of each paint mean the following. ◎ means very good, ○ means good, △ means average, and X means bad.
또한, 상기 표2에서 각 특성은 다음과 같은 방법으로 측정하였다. 먼저 건조조건은 자연건조로 지촉건조는 도장 후에 10~30분내에서 손에 끈적함이 남아 있는 정도로 확인하였고 고화 건조는 건조 시간이 1시간 이내면 매우 양호, 2시간 이내면 양 호, 3시간 이상이면 보통 또는 불량으로 평가하였다. In addition, each characteristic in Table 2 was measured in the following way. First, the drying conditions were natural drying, and dry to touch was confirmed to the extent that stickiness remained on the hand within 10 to 30 minutes after painting. It was evaluated as normal or poor.
그리고 소재 부착성은 ASTM D3359기준에 의한 크로스 컷으로 소재에 부착되어 남아 있는 양으로 판단하였고, 내수성은 고화 건조하여, 물에 일주일간 침적한 후 도막의 변화 정도를 확인하였고, 내알칼리성은 ASTM D1308의 방법으로, 내 비등 BEB 수성의 측정은 끓는 물에 24시간 동안 침적 후, 도막의 변화 정도를 판별하였는데 외관 상태는 육안 및 50배 확대경으로 관찰하여 도막의 박리, 크레터링, 도막의 경도 변화, 잡티의 발생 여부를 확인하여 평가하였다. And the material adhesion was judged by the amount that remained attached to the material by cross-cutting according to ASTM D3359 standard, and the water resistance was solidified and dried, and the degree of change in the coating film was confirmed after immersion in water for a week, and the alkali resistance was ASTM D1308. As a method, the boiling water resistance was measured by immersion in boiling water for 24 hours, and the degree of change in the coating was determined. was evaluated by confirming the occurrence of
또한, 내식성의 경우 도막에 크로스 컷으로 흠집을 내어 내염분무 시험기 (35ㅀC, 5% 염화나트륨 수용액)에 200시간 시험 후에 소재와의 부착 정도에 따른 결과를 육안으로 판별하였다. In addition, in the case of corrosion resistance, the coating film was scratched by cross-cutting, and after 200 hours of testing in a salt spray tester (35 °C, 5% sodium chloride aqueous solution), the results according to the degree of adhesion to the material were visually determined.
도료의 저장성은 상기 표1에 얻어진 도료에 각각의 희석제를 2배로 희석하여 시험관에 담아두고 안료와 수지 또는 안료와 희석제가 분리되는 정도를 상온에서 30일간 관찰하여 평가하였다. The storability of the paint was evaluated by diluting each diluent twice in the paint obtained in Table 1, putting it in a test tube, and observing the degree of separation of the pigment and the resin or the pigment and the diluent at room temperature for 30 days.
상기 제1부력체(2)와 제2부력체(4)의 성형은 금형에 의해 이루어지며, 바람직하게는 가압력을 제공할 수 있는 개방형 금형의 캐비티 내면에 일정간격으로 형성된 증기내입공을 통해서 공급되는 증기압에 의해 물리적 발포된 폴리프로필렌 입자의 표면을 녹여 이웃하는 것들과 붙도록 하는 방법에 따라 제공된다.The molding of the
한편 상기 제1부력체(2)와 동일한 재질로 구성되는 제2부력체(4)는 외부충격 또는 설치과정에서 코팅층(3)이 손상되는 것을 방지하는 기능성을 제공하고 있다.On the other hand, the
코팅층(3)을 둘러싸고 있는 제2부력체(4)는 두께를 60~120mm 정도로 한다.The
예로 크기가 65L로 중형 부자인 경우 제2부력체(4)는 두께를 60mm 정도로 하고, 크기가 500L인 대형 부자인 경우 제2부력체(4)는 두께를 120mm 정도로 하여 코팅층(3)을 보호할 수 있도록 한다.For example, in the case of a medium-sized float with a size of 65L, the
제2부력체(4)의 두께가 60mm 이하로 얇게 형성될 경우 제1부력체(2)가 커지게 되므로 물 흡수에 따른 부력 상실 우려가 낮으나 외력에 의한 코팅층(3) 파손 예방 능력이 저하되며, 제2부력체(4)의 두께가 120mm 이상으로 두꺼워지면 제1부력체(2)가 상대적으로 작아지고 제2부력체(4)로 물 흡수가 많아져 부력성이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.When the thickness of the
도면 중 미설명 부호 5는 친환경 발포폴리프로필렌 부자(1)를 설치할 때 사용하는 고정홈을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에서 제공하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자 제조공정 블록도를 도시한 것이다.Figure 3 shows a block diagram of the eco-friendly expanded polypropylene member manufacturing process provided by the present invention.
본 발명에서 제공하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자(1) 제조공정은 1)제1부력체(2)를 제조하는 제1공정(S10), 2)제1부력체(2)의 외부에 코팅층(3)을 형성하는 제2공정(S20), 3)코팅층(3)의 외부에 제2부력체(4)를 형성하는 제3공정(S30)을 통해서 이루어지며, 이하에서 각 공정을 상세하게 설명한다.The manufacturing process of the eco-friendly expanded polypropylene float (1) provided by the present invention is 1) a first process (S10) of manufacturing the first buoyancy body (2), 2) a coating layer (3) on the outside of the first buoyancy body (2) ) is made through a second process (S20) of forming, 3) a third process (S30) of forming the
1)제1부력체(2)를 제조하는 제1공정(S10)1) A first process (S10) of manufacturing the first buoyancy body (2)
폴리프로필렌 입자를 물리적 발포한 후 개방형 금형에 투입한 상태에서 가압력과 동시에 금형의 캐비티 내면에 일정간격으로 형성되어 있는 증기공급공을 통해서 공급되는 증기압을 제공하여 입자들의 표면을 녹여 붙여 제1부력체(2)를 성형하는 공정이다.After the polypropylene particles are physically foamed and put into an open mold, the first buoyant body melts the surface of the particles by providing the vapor pressure supplied through the steam supply holes formed at regular intervals on the inner surface of the cavity of the mold at the same time as the pressing pressure. (2) is a molding process.
2)제1부력체(2)의 외부에 코팅층(3)을 형성하는 제2공정(S20)2) A second process of forming the
상기 제1공정(S10)에서 성형된 제1부력체(2)의 외부에 폴리머와 안료 및 솔벤트를 혼합하여 구성한 도료를 도포하여 코팅층(3)을 형성하는 공정이다.This is a process of forming the
3)코팅층(3)의 외부에 제2부력체(4)를 형성하는 제3공정(S30)3) A third process of forming the
개방형 금형에 물리적 발포한 폴리프로필렌 입자를 조금 투입하고, 그 상측으로 제2공정(S20)에서 코팅층(3)을 형성한 제1부력체(2)를 내입 후 물리적 발포한 폴리프로필렌 입자를 제1부력체(2) 바깥으로 위치하도록 개방형 금형에 투입한 상태에서 가압력과 동시에 금형의 캐비티 내면에 일정간격으로 형성되어 있는 증기공급공을 통해서 공급되는 증기압을 제공하여 입자들의 표면을 녹여 붙여 제2부력체(4)를 성형하는 공정이다.A small amount of physically foamed polypropylene particles are put into an open mold, and the first
상기 제1공정(S10) 및 제3공정(S30)의 구체적인 방법은 선행기술인 특허 제1246931호의 제조공정과 동일하며, 구체적으로는 하기와 같다.The specific method of the first process (S10) and the third process (S30) is the same as the manufacturing process of Patent No. 1246931, which is the prior art, and is specifically as follows.
a)물리적 발포a) physical foaming
물리적 발포는 밀폐된 발포조에 폴리프로필렌 입자를 투입한 후 40~60℃의 온도로 12시간 가열하여 입자를 소망하는 상태로 발포시킨다. 40℃ 이하에서는 발포가 되지 않으며, 60℃ 이상에서는 발포 가능하나 열손실이 많아 경제성이 떨어진다.For physical foaming, polypropylene particles are put into a closed foaming tank and then heated at a temperature of 40 to 60° C. for 12 hours to foam the particles in a desired state. Foaming does not occur at 40°C or lower, and foaming is possible at 60°C or higher, but the economical efficiency is low due to large heat loss.
b)재료 투입b) input of material
개방형 금형에 물리적 발포가 이루어진 입자를 투입한다.Physically foamed particles are put into an open mold.
금형은 지름이 200mm(65L)~3000mm(500L) 제품을 생산하기 위한 것으로 캐비티의 중심 근처까지 돌출되도록 형성된 증기공급관이 형성될 수 있으며, 증기공급관에는 캐비티의 내면과 같이 미세한 증기공급공을 형성하여 캐비티의 중심 부근까지 증기압을 제공할 수 있도록 할 수 있다.The mold is for producing products with a diameter of 200mm (65L) to 3000mm (500L), and a steam supply pipe formed to protrude near the center of the cavity can be formed. It may be possible to provide vapor pressure to the vicinity of the center of the cavity.
c)성형 및 냉각c) Forming and cooling
개방형 금형에 물리적 발포가 이루어진 입자를 투입한 상태에서 캐비티에 형성되어 있는 증기공급급공을 통해서 증기를 공급함과 동시에 개방된 상태의 금형이 합형되도록 가압한다. 이때 캐비티 내로는 180~190℃의 증기가 공급되고 금형은 6~9kgf/㎠의 압력으로 400~500초 동안 가압되는 데, 이 과정에서 물리적 발포가 이루어진 입자들의 표면이 녹아 이웃하는 입자들과 결합이 이루어지게 지며, 증기공급공을 통해서 부자의 축중심 부근까지 증기압이 제공되어 캐비티 내부에 충진되는 발포폴리프로필렌 입자 전체에 고르게 증기압을 제공할 수 있다.In a state in which particles with physical foaming are put into the open mold, steam is supplied through the steam supply hole formed in the cavity and at the same time pressurized so that the mold in the open state is molded. At this time, steam of 180~190℃ is supplied into the cavity and the mold is pressed for 400~500 seconds at a pressure of 6~9kgf/cm2. In this process, the surfaces of the particles that have been physically foamed melt and combine with neighboring particles This is made, and the vapor pressure is provided to the vicinity of the shaft center of the float through the vapor supply hole, so that the vapor pressure can be provided evenly to the entire expanded polypropylene particles filled in the cavity.
성형 후 수냉으로 성형된 부자를 냉각한다.After molding, the formed float is cooled by water cooling.
d)취출d) take out
금형을 개방하여 완성된 부자를 취출한다.Open the mold and take out the finished float.
e)건조e) drying
발포폴리프로필렌 부자(1)는 증기압을 이용하여 제품을 성형하는 구성이므로 내부에 상당량의 수분을 포함하고 있다.Since the expanded polypropylene member 1 is configured to mold a product using vapor pressure, it contains a significant amount of moisture therein.
수분 함유 상태는 향후 제품의 중량 증가 및 부력성 감소 등의 원인이 되는 바, 이를 반드시 제거해야 하며, 통상의 발포폴리프로필렌 제품들은 100mm 이하 제품들로 별도의 건조 공정 없이 자연적으로 수분이 증발되지만, 지름이 200mm(65L) 이상인 부자를 대상으로 하는 제품들은 인공적인 건조 없이는 내부의 수분을 증발시킬 수 없으므로, 성형된 부자를 80℃의 건조한 상태를 유지하는 건조실에 투입하여 40시간 건조토록 한다.The moisture content causes the weight increase and buoyancy decrease of the product in the future, so it must be removed. Since the products for floaters with a diameter of 200mm (65L) or more cannot evaporate the moisture inside without artificial drying, put the molded floaters in a drying room that maintains a dry state of 80℃ and dry them for 40 hours.
이상과 같이 본 발명에서 제공하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자(1) 및 그 제조방법으로 부자를 제공하는 경우 해수에 장시간 노출시에도 가수분해가 되지 않는 내부식성이 제공되어 사용수명을 장구히 할 수 있고, 환경오염을 최소화할 수 있으며, 운반 및 설치과정에서 코팅층(3)의 손상을 예방할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.As described above, when the eco-friendly expanded polypropylene float (1) provided in the present invention and the float are provided by the manufacturing method thereof, corrosion resistance that does not hydrolyze even when exposed to seawater for a long time is provided, so that the service life can be prolonged. , environmental pollution can be minimized, and the effect of preventing damage to the
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the detailed description of the present invention, although specific embodiments are described, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the protection scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should be defined by the following claims as well as equivalents.
1:(친환경) 발포폴리프로필렌 부자
2:제1부력체
3:코팅층
4:제2부력체
S10:제1공정
S20:제2공정
S30:제3공정1: (eco-friendly) polypropylene foam
2: 1st buoyant body
3: coating layer
4: 2nd buoyant body
S10: first process
S20: second process
S30: 3rd process
Claims (4)
상기 제1부력체(2)의 바깥쪽에 코팅되어 물이 제1부력체(2)로 흡수되는 것을 차단하도록 도료를 도포하여 형성한 코팅층(3)과;
상기 코팅층(3)의 바깥에 위치하도록 화학적 발포제를 사용하지 않고 물리적으로 발포되는 발포폴리프로필렌으로 성형한 제2부력체(4)를 포함하는 부피가 65~500L인 것을 특징으로 하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자.
A first buoyant body 2 molded from expanded polypropylene (EPP) that is physically foamed without using a chemical foaming agent;
a coating layer (3) coated on the outside of the first buoyancy body (2) and formed by applying a paint to block water absorption into the first buoyancy body (2);
Eco-friendly expanded polypropylene, characterized in that the volume including the second buoyancy body (4) molded with expanded polypropylene that is physically foamed without using a chemical foaming agent to be located outside the coating layer (3) is 65 to 500L Wealthy.
상기 코팅층을 형성하는 도료는 합성수지(폴리머)와 안료 및 솔벤트는 혼합 구성한 것을 특징으로 하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자.
The method of claim 1 ;
The paint forming the coating layer is an eco-friendly expanded polypropylene material, characterized in that a synthetic resin (polymer), a pigment, and a solvent are mixed.
상기 제2부력체(4)는 60~120mm의 두께로 구성한 것을 특징으로 하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자.
The method of claim 1 ;
The second buoyancy body (4) is an eco-friendly expanded polypropylene float, characterized in that it is composed of a thickness of 60 ~ 120mm.
상기 제1공정(S10)에서 성형된 제1부력체(2)의 외부에 폴리머와 안료 및 솔벤트를 혼합하여 구성한 도료를 도포하여 코팅층(3)을 형성하는 제2공정(S20)과;
개방형 금형에 물리적 발포한 폴리프로필렌 입자를 조금 투입하고, 그 상측으로 제2공정(S20)에서 코팅층(3)을 형성한 제1부력체(2)를 내입 후 물리적 발포한 폴리프로필렌 입자를 제1부력체(2) 바깥으로 위치하도록 개방형 금형에 투입한 상태에서 가압력과 동시에 금형의 캐비티 내면에 일정간격으로 형성되어 있는 증기공급공을 통해서 공급되는 증기압을 제공하여 입자들의 표면을 녹여 붙여 제2부력체(4)를 성형하는 제3공정(S30)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 친환경 발포폴리프로필렌 부자 제조방법.After the polypropylene particles are physically foamed and put into an open mold, the first buoyant body melts and pastes the surfaces of the particles by providing the vapor pressure supplied through the steam supply holes formed at regular intervals on the inner surface of the cavity of the mold at the same time as the pressing force. (2) a first step (S10) of molding;
a second process (S20) of forming a coating layer (3) by applying a paint composed by mixing a polymer, a pigment, and a solvent to the outside of the first buoyancy body (2) molded in the first process (S10);
A small amount of physically foamed polypropylene particles are put into an open mold, and the first buoyant body 2 having the coating layer 3 formed thereon in the second step (S20) is put inside, and then the physically foamed polypropylene particles are first The second buoyancy force is applied by melting the surface of the particles by providing the vapor pressure supplied through the steam supply hole formed at regular intervals on the inner surface of the cavity of the mold at the same time as the pressing force while the buoyant body 2 is placed in the open mold to be positioned outside. Eco-friendly expanded polypropylene member manufacturing method, characterized in that manufactured by the third step (S30) of molding the sieve (4).
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