KR20240013929A - 접착제 재활용이 가능한 uv 경화형 복층시트의 제조방법 - Google Patents

접착제 재활용이 가능한 uv 경화형 복층시트의 제조방법 Download PDF

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Abstract

게시된 내용은 복층으로 이루어지는 복층시트 사이에 접착제를 삽입시켜 접합시킬 경우 내부에 기포가 생성되는 것을 방지하기 위한, 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법에 관한 것으로,
본 명세서의 일 실시예에 따른 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법은
접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법에 적용되고,
제1기재 및 상기 제1기재에 접합되어 복층시트를 형성하는 제2기재의 표면의 이물질을 제거하는 단계;
상기 제1기재 및 제2기재의 가장자리 상호접촉면에 양면테이프를 부착하는 단계;
가장자리가 접착된 상기 제1,2기재사이의 일측에 접착제 저장탱크와 연결되는 접착제 주입노즐을 연결하고, 상기 제1,2기재사이의 타측에 진공펌프와 연결되는 버큠노즐을 연결하는 단계;
상기 진공펌프 구동시 상기 접착제 주입노즐을 통해 상기 제1,2기재사이의 접합층에 접착제를 주입시키되, 상기 접합층에 생성되는 기포를 상기 버큠노즐에 의해 제거하는 단계;
상기 제1,2기재사이의 접합층에 주입되어 상기 제1,2기재를 접합시키는 경화제를 UV 경화기에 의해 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법을 제공한다.

Description

접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법{manufacturing method duplex sheet with enabling recyle adhesive}
본 명세서는 UV 경화형 복층시트에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 복층으로 이루어지는 복층시트 사이에 접착제를 삽입시켜 접합시킬 경우 내부에 기포가 생성되는 것을 방지하기 위한, 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
일반적으로, 방범시트는 수지의 황변성이나 유리의 쉽게 깨지기 쉬운 물성 및 높은 비중을 보완하기 위한 시트로서, 자동차의 전면 유리, 방범 성능이 요구되는 금융 시설, 고층건물의 외부 유리창, 발코니, 천창, 샤워 부스 등에 폭넓게 사용되고 있으며, 최근에는 유럽, 미국, 그 외 국가들에서는 안전유리에 대한 사용 기준을 높이고 있다.
한편, 이종 접합시트는 수지와 수지, 수지와 유리, 유리와 유리 사이에 접착력이 강한 접착층을 삽입하여 수지층의 황변성 등이나 유리의 쉽게 깨지기 쉬운 물성 및 높은 비중 등을 보완하기 위한 목적으로 만든 시트로써 충격흡수력이 매우 우수하여 쉽게 파손되지 않게 된다. 또한 외부에서 가해지는 충격으로 인해 접합시트가 파손되더라도 필름이 유리 파편을 붙잡아 유리 파편이 비산되지 않도록 하여 추가적인 피해를 방지할 수 있는 특징을 가지고 있다.
이종 접합시트(일 예로서, 방범시트에 사용됨)의 제조는 유리 사이의 중간 막으로 PVB(polyvinyl butyral) 필름, 혹은 EVA(ethylene vinyl acetate) 필름을 넣고, 예열 후 롤프레스(roll-press) 공정으로 필름과 유리를 밀착시킨 뒤 오토클레이브(autoclave)를 사용하여 장시간 동안 고온, 고압의 제조공정을 거친 후 공정에서 생기는 내부 기포를 제거하여 생산하게 된다.
그러나 PVB 필름의 경우 건축용 접합 유리 소재의 대부분을 차지하지만, 내수성이 떨어지기 때문에 백화현상과 유리층과의 박리 현상이 발생될 수 있는 단점이 있다.
EVA 필름은 가격이 저렴하고 내수성이 우수하지만 강도와 내광성이 떨어지는 단점이 있다.
최근에는 이를 개선하기 위해 수지나 유리 사이를 광경화형 수지로 접착하는 이종 접합시트가 개발되고 있으며, 광경화형 수지가 사용될 경우 최종 제품의 특성에 따라 이종 접합시트의 물성을 조절할 수 있으며, 단시간 내 경화되는 특성으로 기존 필름접합공정 대비 제조기간을 단축할 수 있는 장점을 갖게 된다.
광경화형 수지는 열경화 수지에 비해 경화 시간이 매우 빠르기 때문에 공정 시간을 단축시킬 수 있고, 저온에서 빠르게 경화되어 경화 과정에 들어가는 에너지 소모가 적으며, 또한 수지 자체에 용제를 포함하고 있지 않아 공정 과정에서 휘발성 유기 화합물(VOCs)을 배출하지 않는 장점을 가지고 있어 최근 많은 산업분야에서 관심을 받고 있다.
그러나, 복층시트 접합 과정에서 내부에 기포가 발생하기 쉽고, 이렇게 발생한 기포는 이종 접합시트의 투광성을 방해하여 시인성 저하 문제가 발생되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1852200호(2018.4.25)에 접합 장치 및 접합 방법이 등록공고되어 있다.
본 명세서의 실시예는, 복층으로 이루어지는 복층시트 사이에 접착제를 삽입시켜 접합시킬 경우 내부에 접착제를 균일하게 도포시켜 기포가 생성되는 것을 방지하여 시인성을 향상시킬 수 있도록 한, 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법과 관련된다.
본 명세서의 실시예는, 진공펌프를 이용하여 내부의 기포를 제거시켜 기포를 제거하는 작업성을 향상시켜 복층시트 제조시 공정싸이클 시간을 단축시킬 수 있도록 한, 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법과 관련된다.
본 명세서의 실시예는, 기포 발생 및 누액으로 인한 불량률을 감소시켜 손실비용을 절감할 수 있도록 한, 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법과 관련된다.
상기 및 기타 본 명세서의 목적을 달성하기 위하여 본 명세서의 일 실시예에 따르면,
접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법에 적용되고,
제1기재 및 상기 제1기재에 접합되어 복층시트를 형성하는 제2기재의 표면의 이물질을 제거하는 단계;
상기 제1기재 및 제2기재의 가장자리 상호접촉면에 양면테이프를 부착하는 단계;
가장자리가 접착된 상기 제1,2기재사이의 일측에 접착제 저장탱크와 연결되는 접착제 주입노즐을 연결하고, 상기 제1,2기재사이의 타측에 진공펌프와 연결되는 버큠노즐을 연결하는 단계;
상기 진공펌프 구동시 상기 접착제 주입노즐을 통해 상기 제1,2기재사이의 접합층에 접착제를 주입시키되, 상기 접합층에 생성되는 기포를 상기 버큠노즐에 의해 제거하는 단계;
상기 제1,2기재사이의 접합층에 주입되어 상기 제1,2기재를 접합시키는 경화제를 UV 경화기에 의해 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법을 제공한다.
전술한 구성을 갖는 본 명세서의 실시예에 따른 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법은 아래와 같은 이점을 갖는다.
복층으로 이루어지는 복층시트 사이에 접착제를 삽입시켜 접합시킬 경우 내부에 접착제가 균일하게 도포되므로 기포 생성으로 인해 시인성 저하되는 문제점을 해소할 수 있다.
또한, 복층 내부의 기포를 진공펌프를 이용하여 제거시켜 기포를 제거하는 작업성을 향상시킴에 따라 복층시트 제조시 공정싸이클 시간 단축으로 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기포 발생 및 누액으로 인한 불량률을 감소시킴에 따라 손실비용이 절감되어 가격경쟁력을 갖게 된다.
도 1은 본 명세서의 바람직한 일 실시예에 따른 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법의 작업공정도,
도 2는 도 1에 도시된 제조방법에 의해 복층시트를 제조하기 위한 제조장치의 도면대용사진,
도 3은 도 1에 도시된 제조방법에 의해 복층시트를 제조하기 위한 작업공정을 나타내는 도면대용사진,
도 4는 도 1에 도시된 제조방법에 의해 제조되는 복층시트의 사시도,
도 5는 도 1에 도시된 제조방법에 의해 제조되는 복층시트의 단면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법은
접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법에 적용되고,
제1기재(10) 및 제1기재(10)에 접합되어 복층시트를 형성하는 제2기재(40)의 표면에 잔류되는 먼지 등의 이물질을 제거하는 단계(S100);
제1기재(10) 및 제2기재(40)의 가장자리 상호접촉면에 통상의 양면테이프(80)를 부착하는 단계(S200);
가장자리가 접착된 제1,2기재(10,40)사이의 일측에 접착제 저장탱크(20)와 연결되는 통상의 접착제 주입노즐(130)을 연결하고, 제1,2기재(10,40)사이의 타측에 통상의 진공펌프(70)와 연결되는 버큠노즐(140)을 연결하는 단계(S300);
진공펌프(70) 구동시 접착제 주입노즐(130)을 통해 제1,2기재(10,40)사이의 접합층(50)에 접착제를 주입시키되, 접합층(50)에 생성되는 기포를 버큠노즐(140)에 의해 제거하는 단계(S400);
제1,2기재(10,40)사이의 접합층(50)에 주입되어 제1,2기재(10,40)를 접합시킨 경화제를 통상의 UV 경화기(미 도시)에 의해 경화시키는 단계(S500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 실시예에 의하면, 전술한 버큠노즐(140)과 진공펌프(70)사이에 형성되고, 제1,2기재(10,40)의 접합층(50)으로부터 내부 공기를 진공펌프(70)에 의해 흡입하여 배출시킬 경우 내부 공기 중에 포함되는 접착제를 공기로부터 분리시킴에 따라 접착제를 보관후 재활용하기 위한 접착제 분리 및 저장탱크(110);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 제1,2기재(10,40)로 이루어지는 복층시트(30)는 방범(防犯)시트나 방탄(防彈)시트, 스카이워크와 같은 안전접합시트 용도로 사용되는 것을 특징으로 한다.
전술한 제1기재(10) 및 제2기재(40)는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 ABS수지 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
전술한 접착제 분리 및 저장탱크(110)와 진공펌프(70)사이의 호스(90)에 설치되고, 외부로부터 전기적인 신호 인가시 절환되어 호스(90)의 공기통로를 개폐시키기 위한 셧오프밸브(100)(shut off valve);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도면중 미 설명부호 150은 접착제 저장탱크(120)와 접착제 주입노즐(130)사이의 호스에 개폐가능하게 형성되는 제1밸브이고, 160은 버큠노즐(140)과 접착제 분리 및 저장탱크(110)사이의 호스에 개폐가능하게 형성되는 제2밸브이다.
이하에서, 본 명세서의 일 실시예에 따른 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법을 첨부도면에 따라 설명한다.
도 1의 S100 및 도 3에서와 같이, UV 경화형 접착제(일 예로서, 레진이 사용될 수 있다)로 접합되는 복층시트(30)를 제조할 경우 제1기재(10) 및 제2기재(40)의 표면에 이물질이 잔류되면 접합 후 투명성에 문제점이 발생될 수 있으므로 제1기재(10) 및 제2기재(40)의 표면에 잔류되는 먼지 등의 이물질을 흐르는 물로 수차례 수세하여 제거한다.
또한, 이소 프로필 알코올(iso-propyl alcohol, IPA)과 물이 1:1의 중량비로 배합된 세척액으로 세척한 후 물기는 마른 수건 등을 이용하여 깨끗하게 제거하는 것이 바람직하다.
S100에서와 같이, 표면의 이물질이 제거된 제1기재(10) 및 제2기재(40)는 계면의 접착력, 내스크래치성과 내구성을 향상시키기 위하여 제1기재(10) 및 제2기재(40) 표면에 통상의 플라즈마(plasma) 처리, 또는 프라이머 코팅을 하여 전처리할 수 있다.
본 명세서의 실시예에서는 플라즈마 처리로는 규소를 표면 증착 처리하는 화염플라즈마를 적용할 수 있고, 프라이머 코팅으로는 아크릴계 고분자 수지, 수분산 폴리에스테르 공중합체 수지, 또는 폴리우레탄계 수지 및 무기입자 혼합물을 제1기재(10) 및 제2기재(40)에 각각 도포한 후 100~120℃의 온도에서 3~5분 동안 건조시켜 코팅할 수 있다.
이러한 전처리 공정을 실시하는 경우, 제1기재(10) 및 제2기재(40)와 양면테이프 간의 접착력을 높여 줄 수 있으므로 UV 경화형 접착제를 주입 시 압에 의해 양면테이프(80)가 제1기재(10) 또는 제2기재(40)로부터 이탈되어 UV 경화형 접착제가 누수되는 현상을 예방할 수 있으며, 불량률을 감소시킬 수 있다.
전술한 제1기재(10) 및 제2기재(40)는 서로 동일한 성분으로 형성될 수도 있지만 서로 상이한 성분으로 형성되는 것이 바람직하고, 구체적으로는 제1기재(10)및 제2기재(40)는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 ABS수지 중에서 선택되는 하나로 형성될 수 있다. 이 경우 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 명세서의 실시예에서는 제1기재(1) 및 제2기재(40)의 두께를 크게 제한하지는 아니하나 1~20mm인 것이 바람직한데, 이는 제1기재(10) 및 제2기재(40)의 두께가 1mm 미만이면 내구성이 저하될 수 있고, 20mm를 초과하면 필요이상으로 두께가 두꺼워지고 무게가 무거워질 수 있다.
S200에서와 같이, 제1기재(10)의 적어도 일면의 가장자리에 통상의 양면테이프(80)를 부착한다.
S100단계에서 전처리된 제1기재(10)의 적어도 일면의 가장자리를 따라 보호필름이 구비된 양면테이프(80)를 부착하되, 제1,2기재(10,40)사이의 접합층(50)에 주입되는 UV 경화형 접착제의 누수가 발생되지 않도록 양면테이프(80)가 누락되거나 들뜨는 구간이 없도록 긴밀하게 부착하는 것이 바람직하다.
S300에서와 같이, 제1기재(10)의 가장자리 중 일 영역만을 제외하고 제1기재(10) 상에 제2기재(40)를 밀착시켜 부착하되, 제1기재(10)와 제2기재(40)사이의 접합층(50)에 UV 경화형 접착제가 주입될 수 있도록 일정 간격 이격되도록 하는 것이 바람직하다.
가장자리가 접착된 제1,2기재(10,40)사이의 일측에 접착제 저장탱크(20)와 연결되는 통상의 접착제 주입노즐(130)을 연결하고, 제1,2기재(10,40)사이의 타측에 통상의 진공펌프(70)와 연결되는 버큠노즐(140)을 연결한다.
S400에서와 같이, 진공펌프(70)의 흡입력에 의해 접착제 저장탱크(20)와 연결된 접착제 주입노즐(130)을 통해 제1,2기재(10,40)사이의 접합층(50)에 UV 경화형 접착제(레진)를 주입하되, 이와 동시에 진공펌프(70)의 흡입력에 의해 버큠노즐(140)을 통해 접합층(50)에서 기포를 제거한다.
UV 경화형 접착제로부터 못빠져 나온 공기, 즉 기포는 버큠(vacuum)을 이용하여 제거할 수 있다.
따라서, UV 경화형 접착제를 제1,2기재(10,40) 간에 고르게 분포시킬 수 있어 시인성 저하문제가 발생되지 않을 뿐만 아니라 공정이 비교적 효율적으로 이루어질 수 있다.
전술한 제1,2기재(10,40)가 서로 상이한 성분으로 형성되는 방범시트의 경우 일반적으로 UV 투과율이 좋지 못하고, 층간 굴절률 차이 또는 기포 발생에 의한 시인성 저하 문제가 많이 발생될 수 있다.
S500에서와 같이, 제1,2기재(10,40) 사이의 접합층(50)에 주입된 UV 경화형 접착제를 경화시킨다.
S400에서 UV 경화형 접착제가 접합층(50)에 주입된 제1,2기재(10,40)를 통상의 UV 조사장치(미 도시) 내에 넣고 UV를 조사하여 UV 경화형 접착제를 경화시킴에 따라 소정의 접합시트를 제조할 수 있게 된다.
이때, 경화에 의해 형성된 접착제층(접합층(50)을 말함)의 두께는 1~3mm일 수 있으나, 이에 제한하는 것을 의미하지는 않는다.
한편, 진공펌프(70) 흡입력에 의해 제1,2기재(10,40)사이의 접합층(50)으로부터 기포(내부 공기)를 제거시킬 경우, 내부 공기에 포함되어 흡입된 레진은 접착제 분리 및 저장탱크(110)에 흡입된 후, 접착제 분리 및 저장탱크(110)에 흡입되어 기포로부터 분리되는 접착제는 재활용될 수 있다.
즉, 접착제 분리 및 저장탱크(110)에서 접착제로부터 분리되는 기포는 진공펌프(70) 흡입력에 의해 외부로 배출된다.
전술한 본 명세서에서는 바람직한 기술 사상을 예시적으로 참조하여 설명하였지만, 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 명세서의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능할 것이다.
따라서 본 명세서에 개시된 실시예는 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 명세서의 보호 범위는 청구범위의 기술적사상에 의하여 해석되어야 하며 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 명세서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10; 제1기재
20; 접착제 저장탱크
30; 복층시트
40; 제2기재
50; 접합층
70; 진공펌프
80; 양면테이프
90; 호스
100; 셧오프밸브
110; 접착제 분리 및 저장탱크
130; 접착제 주입노즐
140; 버큠노즐(vacuum nozzle)

Claims (5)

  1. 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법에 적용되고,
    제1기재 및 상기 제1기재에 접합되어 복층시트를 형성하는 제2기재의 표면의 이물질을 제거하는 단계;
    상기 제1기재 및 제2기재의 가장자리 상호접촉면에 양면테이프를 부착하는 단계;
    가장자리가 접착된 상기 제1,2기재사이의 일측에 접착제 저장탱크와 연결되는 접착제 주입노즐을 연결하고, 상기 제1,2기재사이의 타측에 진공펌프와 연결되는 버큠노즐을 연결하는 단계;
    상기 진공펌프 구동시 상기 접착제 주입노즐을 통해 상기 제1,2기재사이의 접합층에 접착제를 주입시키되, 상기 접합층에 생성되는 기포를 상기 버큠노즐에 의해 제거하는 단계;
    상기 제1,2기재사이의 접합층에 주입되어 상기 제1,2기재를 접합시키는 경화제를 UV 경화기에 의해 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버큠노즐과 상기 진공펌프사이에 형성되고, 상기 제1,2기재사이의 접합층으로부터 내부 공기를 상기 진공펌프의 흡입력에 의해 배출시킬 경우 내부 공기 중에 포함되는 접착제를 공기로부터 분리 및 보관후 재활용하기 위한 접착제 분리및 저장탱크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2기재로 이루어지는 상기 복층시트는 방범시트, 방탄시트, 또는 안전접합시트 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1기재 및 제2기재는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 ABS수지 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 접착제 저장탱크와 상기 진공펌프사이의 호스에 설치되고, 외부로부터 전기적인 신호 인가시 절환되어 상기 호스의 공기통로를 개폐시키기 위한 셧오프밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 재활용이 가능한 UV 경화형 복층시트의 제조방법.
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