KR20230090950A - Eva 및 pe를 이용하여 한번에 발포된 부자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자에 관한 것이다.
부연하면, 에틸렌초산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA)와 폴리에틸렌(polyethylene, PE)를 혼합하여 획득된 혼합물을 한번에 발포하여 제조된 부자에 관한 것이다.
이에 따라, 부자로의 제조가 용이하고, 종래의 부자와 같이 조립식으로 구성됨에 따른 틈이 형성되지 않아서, 물이 유입되는 등의 수밀성을 향상시킬 수 있으므로, 내구성의 증진이 기대되는, EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자에 관한 것이다.

Description

EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자{FLOAT MANUFACTURED BY THE EVA AND PE}

본 발명은 EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자에 관한 것이다.

부연하면, 에틸렌초산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA)와 폴리에틸렌(polyethylene, PE)를 혼합하여 획득된 혼합물을 한번에 발포하여 제조된 부자에 관한 것이다.

이에 따라, 부자로의 제조가 용이하고, 종래의 부자와 같이 조립식으로 구성됨에 따른 틈이 형성되지 않아서, 물이 유입되는 등의 수밀성을 향상시킬 수 있으므로, 내구성의 증진이 기대되는, EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자에 관한 것이다.

일반적으로 다수의 수산양식용 망이 바닷속에 늘어뜨려져 최적의 해조류 생육환경을 유지하도록 하는 양식장치를 이루는 장치 중에는 간답대와 결합하는 부자라는 것이 있고, 이러한 부자는 바닷물에 부유하도록 하는 부력을 제공하는 역할을 한다.

이러한 수산양식용 부자는 특히 김 양식장치에 일반적으로 많이 사용되는데, 단순히 일정 크기의 스티로폼 덩어리로 되는 복수의 부자에 간답대를 끈으로 묶어 고정되게 한 상태에서, 이 간답대에 다수의 김 양식망 상단을 걸어 바닷속에 김 양식망(이하 '김발'이라 함)이 늘어뜨려진 상태를 유지할 수 있도록 하는 역할을 한다.

김의 원료가 되는 해조류가 김발에 달라붙어 정상적으로 성장하게 하기 위해서는 물속에 잠겨 있다가 주간에 일정시간 동안 김발을 해수면 위로 노출시켜 해조류가 햇볕에 건조되는 과정을 반복시켜주어야 한다.

이러한 종래의 부자는 가볍고 부력을 확보하기 쉽다는 이유로 스티로폼 재질의 부자를 사용하고 있는데, 이러한 스티로폼 부자는 밀도가 낮고 부스러져 해양쓰레기의 발생 주원인이며, 더 나아가 해양 생물의 생존과 해양생태계의 존립을 위협하는 요소이다.

이러한 스티로폼 재질의 부자를 대체할 친환경 소재의 부자에 대한 연구가 절실한 형편이다.

이에 따라, 공개특허공보 제10-2021-0032201호에는 친환경 PE 융착 부자 제조방법 및 이에 의해 제조된 친환경 PE 융착 부자가 기재되어 있다.

상기 기술은, 친환경 PE 융착 부자 제조방법 및 이에 의해 제조된 친환경 PE 융착 부자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간답대와 결합하되, 부력을 제공하는 부자 제조방법에 있어서, 상기 부자 제조방법은 (1) 평판 시트형의 두께 5T 내지 20T, 폭 200mm 내지 1000mm인 PE 판을 준비하는 PE 판 재료 준비단계; (2) 상기 PE 판을 합지기를 이용하여 와인딩하여 원기둥형의 PE 롤을 형성하는 PE 롤 형성단계; (3) 상기 PE 롤을 융착기에 의해 표면을 융착처리하여 2차 발포시켜 PE 융착폼을 형성시키는 표면 융착폼 형성단계; (4) PE 융착폼의 옆면의 중앙부에 천공홀을 형성하도록 하는 천공홀 보오링 단계; 및 (5) 상기 천공홀에 간답대가 관통되거나 부착되는 가이드 홀 조립체를 끼워 조립하는 가이드 홀 조립체 조립 단계;로 구성되는 친환경 PE 융착 부자 제조방법 및 이에 의해 제조된 친환경 PE 융착 부자에 관한 것이다.

이처럼, 부자는 양식장에서 어망 등의 설치를 위해 사용되는 것으로 EPS(스티로폼), PE 또는 PP(사출용 수지), PVC(사출용 수지), 폴리우레탄(발포용)의 재질이 사용된다.

EPS(스티로폼)의 경우 개별 발포를 하여 접착시켜 성형하게 되는데, 이러한 부자는 재질이 약하고 가수분해가 심하여 전면 사용이 불가한 문제가 있다.

PE 또는 PP(사출용 수지), PVC(사출용 수지)는 일반 사출 형식으로 외형을 만들어 두 개를 접착하여 완성한다.

따라서 접착부위로 바닷물이 들어가 부력을 약화시켜서 사용이 어려우며 일광견뢰도가 약하여 장시간 태양에 노출되면 재질이 약해져서 쉽게 파손되는 문제가 있다.

폴리우레탄의 경우 성형 발포로 제작되나 비중이 크고 가격이 고가이며 가수분해가 심하여 사용기간이 짧고 공해제품인 것이 큰 문제점이다.

따라서, 이들 문제를 극복하면서, 종래 PE재질을 이용할 수 있는 기술의 착안이 요구된다.

공개특허공보 제10-2021-0032201호(2021.03.24.)

본 발명의 목적은, 에틸렌초산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA)와 폴리에틸렌(polyethylene, PE)를 혼합하여 획득된 혼합물을 한번에 발포하여 제조된 부자를 제공하는데 있다.

상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 본 발명에 따른 EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자는, EVA수지와 PE수지를 혼합하여, 한번의 발포로 부자를 형성하되,

혼합은 EVA수지 60~70중량%와 PE수지 30~40중량%를 혼합한 것을 특징으로 한다.

이때, 상술된 EVA수지와 PE수지를 혼합하여 발포형틀에 넣어 예비 성형물로 준비하는 제1 단계와; 발포형틀을 가온하여 130~170℃가 되게 하고, 20~40분동안 발포하는 제2 단계;를 포함하여 제조된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 단계는 130~170℃에서 20~40분 동안 발포되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 단계에서는 부자의 일측에 관통홀을 형성하기 위한 부재를 혼합액과 함께 발포형틀에 투입시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자는, 에틸렌초산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA)와 폴리에틸렌(polyethylene, PE)를 혼합하여 획득된 혼합물을 한번에 발포하여 제조된 부자를 제공할 수 있고,

이에 따르면, 부자로의 제조가 용이하고, 종래의 부자와 같이 조립식으로 구성됨에 따른 틈이 형성되지 않아서, 물이 유입되는 등의 수밀성을 향상시킬 수 있으므로, 내구성의 증진을 기대할 수 있다.

또한, EVA 및 PE 재질을 이용함에 따라, 쉽게 부스러지거나 깨지지 않아 해양에 쓰레기의 배출량을 감소할 수 있고, 통통 튀지 않으므로 어민들이 쉽게 설치할 수 있고 회수가 수월하며, 충격에 강하되, 무게가 가벼우며 쉽게 파손되지 않으므로, 해양 쓰레기의 발생을 저감시키는 친환경 부자를 제공할 수 있다.

또한, 제조방법이 간편하여 제조비 절감 및 내구성 강화에 따른 인건비 및 유지비를 저감할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자의 실물을 나타낸 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명은 EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자에 관한 것이다.

부연하면, 에틸렌초산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA)와 폴리에틸렌(polyethylene, PE)를 혼합하여 획득된 혼합물을 한번에 발포하여 제조된 부자에 관한 것이다.

이에 따라, 부자로의 제조가 용이하고, 종래의 부자와 같이 조립식으로 구성됨에 따른 틈이 형성되지 않아서, 물이 유입되는 등의 수밀성을 향상시킬 수 있으므로, 내구성의 증진이 기대되는, EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자의 실물을 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 1과 같이 제작된 부자는, EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자로서, EVA수지 60~70중량%와 PE수지 30~40중량%를 혼합한 혼합액을 한번에 발포하여 제조된다.

조금 더 정확하게는, EVA수지 70중량%와 PE수지 30중량%를 혼합한 혼합액을 한번에 발포하여 제조된다.

종래의 부자는, 다수 개의 구성을 조립하거나 접착시켜 하나의 부자 형태를 이루는데, 그렇기 때문에 조립에 대한 틈이 발생되어 물의 유입이 발생되어 부자의 기능을 상실하는 등의 문제가 있었다.

반면, 본 발명은 부자 전체를 통째로 발포 성형함으로써, 종래의 문제점을 극복할 수 있다.

한편, 발포하여 부자를 형성함에 있어서, 소정의 개수를 가지는 관통홀을 포함하도록 할 수도 있는데, 이는 공개특허공보 제10-2021-0032202호 등의 기술을 참조하도록 한다.

이러한 관통홀을 포함함으로써, 로프나 이음대의 연결설치가 가능하도록 하고, 뿐만 아니라 파랑 등의 충격을 분산하여 부자를 보호하는 역할을 할 수도 있다.

이러한 부자는, EVA수지와 PE수지를 혼합하여 발포형틀에 넣어 예비 성형물로 준비하는 제1 단계와; 형틀을 가온하여 130~170℃가 되게 하고, 20~40분동안 발포하는 제2 단계;를 포함하여 제조된다.

제2 단계는 형틀을 가온하여 130~170℃가 되게 하고, 20~40분 동안 발포하는 단계이다. 예비 성형물은 130℃에서부터 발포가 일어나고, 160℃ 정도에서 가장 활발한 발포가 일어난다. 상기의 온도 조건에서 20~40분의 발포가 가장 이상적이다.

이때 부자에 상술된 관통홀이 형성되도록 하기 위하여 별도의 부재를 제1 단계에 혼합액과 함께 투입하여 발포시킬 수 있다. 이러한 부재는 관통홀에 대응되는 크기와 형상을 가지며, 그 재질은 발포온도에 결딜 수 있으며, 열전도율이 높은 재질을 가지도록 한다.

본 발명의 특징이 되는 재료인 EVA수지는, 에틸렌과 비닐 아세테이트를 공중 합체시킨 소재로서 탄성, 투명성, 신장률, 인장 강도 등이 일반 호모폴리머(Homopolymer)인 LDPE에 비하여 우수하고, 환경적인 것으로 인체에 무해하고 무공해 소재인 것에 큰 특징이 있다.

또한, PE수지는, 저밀도 PE(LDPE) 또는 선형 저밀도 PE(LLDPE) 중 어느 하나를 사용할 수 있다.

나아가, 유연하고 탄력이 있으며 온도에 강하고, 무극성이므로 물, 산, 알카리, 화학약품에 강하고, 전기절연성이 뛰어나다는 장점이 있다.

선형 저밀도 PE(LLDPE)를 사용할 수 있는데, 상기 저밀도 폴리에틸렌에 비해 충격강도, 인장강도, 파열강도, 경도가 높고, 스트레스에 강하며, 고온특성과 저온특성이 더 좋다는 장점이 있어 본 발명의 재료 내지 원료로 사용함이 바람직하다.

이러한 PE의 특징은 통상 부표의 재료로 활용되는 스티로폼에 비해 강도 및 내약품성, 온도특성, 내화학성, 내산 및 내알카리성이 훨씬 크므로 쉽게 부스러지지 않아 해양의 표층에 밀집해 있는 스티로폼과 같은 부스러진 쓰레기를 배출하지 않아 해양의 생태계를 파괴하지 않는다.

한편, 상술된 EVA수지와 PE수지에 더불어, 색감안료를 더 혼합할 수 있는데, 색감안료는 부자의 색상이 밝은 색상이 되도록 하는 색상을 사용하도록 하며, 그 함량은, EVA수지를 중량비 100중량부로 기준하여 0.05~0.1중량부만큼의 색감안료를 사용하도록 한다.

이에 따라, 부자의 색상을 밝은색상이 되도록 함으로써, 부자의 방오효과를 향상시킬 수 있다.

다른 한편, 상술된 색감안료는 이하와 같이 사용될 수 있다.

액상그래핀과 석영유리가루를 혼합한 혼합액에 색감안료를 더 혼합한 도포조성물을 발표형틀의 내면 표면에 코팅하듯이 발라낸다. 이는 제1 단계에서 혼합액을 발포형틀에 넣기 전에 수행된다.

상기 액상그래핀은 EVA수지를 중량비 100중량부로 기준하여 5~7중량부만큼 사용되고, 석영유리가루는 EVA수지를 중량비 100중량부로 기준하여 2~3중량부만큼 사용될 수 있다.

종래 방오기술을 달성하는 방법에 대하여, 1) 색채를 백색 또는 밝은색으로 하여 부착을 감소하거나, 2) 도막을 유리나 도기처럼 평활하게 하여 생물부착을 감소시키거나, 3) 도료에 독물을 혼합하는 방법이 있고, 지금까지는 도료에 독물을 혼합하는 방법을 사용하다가, 해양오염의 문제상 다른 방법이 제시되고 있는 실정이다.

상술된 도포조성물을 포함함에 따라, 부자의 외면이 밝은색감을 가지고, 유리와 유사하게 할 수 있으므로, 방오 기능이 향상될 수 있고,

뿐만 아니라, 한번에 발포를 달성하고자 할 때, 형틀 내면에 도포된 도포층에 의해 열전도율이 증가되어 발포가 골고루 진행되어, 부자의 크기가 크더라도, 한번의 발포로 제작이 용이하게 가능하다는 장점을 가진다.

상기에서 첨부된 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명의 첨부된 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

Claims (5)

1. EVA수지와 PE수지를 혼합하여, 한번의 발포로 부자를 형성하는 것을 특징으로 하는, EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   혼합은 EVA수지 60~70중량%와 PE수지 30~40중량%를 혼합한 것을 특징으로 하는, EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   EVA수지와 PE수지를 혼합하여 발포형틀에 넣어 예비 성형물로 준비하는 제1 단계와; 발포형틀을 가온하여 130~170℃가 되게 하고, 20~40분동안 발포하는 제2 단계;를 포함하여 제조된 것을 특징으로 하는, EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제2 단계는 130~170℃에서 20~40분 동안 발포되는 것을 특징으로 하는, EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자.
   
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1 단계에서는 부자의 일측에 관통홀을 형성하기 위한 부재를 혼합액과 함께 발포형틀에 투입시키는 것을 특징으로 하는, EVA 및 PE를 이용하여 한번에 발포된 부자.

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