KR102046895B1 - 중공 성형물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전성형에 의해 형성되는 연료 탱크 등의 저장용기용의 중공 성형물과 회전성형에 의해 다층구조의 중공 성형물을 제조하는 방법에 관한 것으로서,
본 발명에 따른 중공 성형물은, 회전 성형에 의해 전체가 하나로 이어진 벽면을 가지는 중공의 성형물로 이루어진 중공의 회전 성형체로 구성되고,
상기 성형물의 벽면은 회전 성형에 의해 순차로 형성된 복수의 층을 포함하며,
상기 복수의 층은,선형저밀도폴리에틸렌 수지를 포함한 내충격성의 외층과,
에틸렌-비닐알콜 공중합체 수지를 포함하는 저투과성의 중간층, 및
저밀도폴리에틸렌 수지를 포함하는 내화학성의 내층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

중공 성형물 및 그 제조방법{Hollow articles for container and manufacturing process thereof}

본 발명은 중공의 성형물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전성형에 의해 형성되는 연료 탱크 등의 저장용기용의 중공 성형물과 회전성형에 의해 다층구조의 중공 성형물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

연료나 화학약품, 용수 등의 각종 유체를 저장하기 위해서는 연료 탱크 등의 중공의 대용량 저장용기들이 사용된다.

이들 연료 탱크를 비롯한 저장용기는 기본적으로 기름 등의 유출이 없어야 하므로 이어붙인 연결부가 발생하지 않도록 중공의 몸체를 일체로 형성하는 것이 바람직하다.

플라스틱 재료로 중공의 몸체를 일체로 형성하기 위해서는 종래에는 주로 블로잉 성형방식이 이용되고 있으나, 두께의 불균일성이 높고 제조과정이 어렵다는 문제가 있다.

한편, 저장용기는 외부의 충격 등에 의해 파손되거나 금이 가서 내부에 수용된 유체가 새어나가는 일이 없어야 할 뿐만 아니라, 유체가 저장용기의 벽면을 투과하여 증발하거나 폭발하는 등의 문제가 없어야 하므로, 이러한 문제를 미연에 방지할 수 있는 물성을 갖추는 것이 필요하다.

KR 10-1433961 B1 KR 10-1529347 B1

본 발명은 상술한 문제들에 착안하여 이루어진 것으로서, 연료를 저장하는 연료 탱크 등의 저장용기로서 적합한 물성과 특성을 갖는 중공 성형물과 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 중공 성형물의 구성은,

회전 성형에 의해 전체가 하나로 이어진 벽면을 가지는 저장용기용 중공의 성형물로서,

상기 성형물의 벽면은 회전 성형에 의해 순차로 형성된 복수의 층을 포함하며,

상기 복수의 층은,

선형 저밀도폴리에틸렌 수지를 포함한 내충격성의 외층과,

에틸렌-비닐알콜 공중합체 수지와 상기 에틸렌-비닐알콜 공중합체 수지 중량의 20~60%의 무수변성 LLDPE를 베이스로 한 접착증진제를 포함하는 저투과성의 중간층, 및

선형 저밀도폴리에틸렌 수지를 포함하는 보강용 내층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 중공 성형물의 제조방법은,

회전 성형금형의 성형공간 내에 선형 저밀도폴리에틸렌 수지를 포함한 외층 형성용 수지분말을 투입한 다음, 가열로의 가열공간 내에서 회전 성형장치를 통해 회전 성형금형을 다축으로 회전시켜 성형공간 내에서 용융된 외층 형성용 수지분말이 원심력에 의해 성형공간의 내벽에 융착하여 외층을 형성하는 외층 성형공정과;

상기 외층이 형성된 회전 성형금형의 성형공간 내에, 에틸렌-비닐알콜 공중합체 수지를 포함한 중간층 형성용 수지분말을 투입한 다음, 가열로의 가열공간 내에서 회전 성형장치를 통해 회전 성형금형을 다축으로 회전시켜 성형공간 내에서 용융된 중간층 형성용 수지분말이 원심력에 의해 성형공간의 내벽에 융착하여 중간층을 형성하는 중간층 성형공정과;

상기 중간층이 형성된 회전 성형금형의 성형공간 내에, 선형 저밀도폴리에틸렌 수지를 포함한 내층 형성용 수지분말을 투입한 다음, 가열로의 가열공간 내에서 회전 성형장치를 통해 회전 성형금형을 다축으로 회전시켜 성형공간 내에서 용융된 내층 형성용 수지분말이 원심력에 의해 성형공간의 내벽에 융착하여 내층을 형성하는 내층 성형공정; 및

상기 내층 성형공정을 마친 회전 성형금형을 냉각시켜 외층과 중간층과 내층이 적층되게 중합된 내벽을 갖는 중공 성형물을 형성한 다음, 상기 중공 성형물을 성형공간 내에서 탈형하는 냉각 탈형공정을 포함하며,
상기 중간층 성형공정 또는 내층 성형공정에 있어서는,
중간층 형성용 수지 분말 또는 내층 형성용 수지 분말이 투입된 압력 탱크 내에 공기 주입관을 통해 고압의 압축공기를 충진한 다음, 밸브를 통해 투입관을 개방시켜 압력 탱크 내에 투입된 중간층 형성용 수지 분말 또는 내층 형성용 수지 분말이 투입관을 통해 외층 또는 중간층이 형성된 회전 성형금형의 성형공간 내에 투입되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 중공 성형물은, 회전 성형에 의해 일체로 형성되는 하나로 이어지는 벽면을 가진 성형물을 사용하기 때문에, 사출성형 등에 의해 부분으로 성형된 다음에 연결하여 이루어진 성형물에 비해 이음새 부분에서의 연료유의 샘이나 이음새 부분의 파손에 의한 연료 탱크의 폭발 등의 문제를 방지할 수 있다.

또한, 성형물의 벽면은 선형저밀도폴리에틸렌 수지를 포함한 내충격성의 외층과, 에틸렌-비닐알콜 공중합체 수지를 포함하는 저투과성의 중간층, 및 선형 저밀도폴리에틸렌 수지를 포함하는 내층을 포함하는 복층구조로 이루어져 있기 때문에 외부 충격에 의한 파손에 안전하다.

또한, 미량의 휘발 유체가 지속적으로 벽면을 투과하여 발생하는 유증기의 발생에 의한 폭발의 위험이나 환경오염 문제를 예방할 수 있고, 저장된 유체에 의한 벽면의 화학적 손상도 방지할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 저장용기용의 중공 성형물의 제조방법은, 회전 성형장치와 회전 성형금형을 이용하여, 내부에 벽면을 구성하는 수지 분말을 투입하여 회전하면서 가열 용융시켜 각 층을 형성하는 회전성형공정을 반복 수행함으로써, 각각 다른 물성과 특성을 갖는 층들을 가진 복층구조의 벽면을 균일하고 일체화되게 형성할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 중공 성형물의 성형방법을 통해 성형된 중공 성형물의 단면 구성을 보여주는 것이고,
도 2는 본 발명에 따른 중공 성형물의 성형방법을 구현하는 회전 성형 시스템을 개략적으로 보여주는 모식도이고,
도 3은 본 발명에 따른 중공 성형물의 성형방법에 있어, 회전 성형금형의 성형공간 내에 중간층, 또는 내층을 형성하는 수지 분말을 주입하는 과정을 모식으로 보여주는 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 중공 성형물의 성형방법을 통한 중공 성형물의 성형과정을 순차적으로 보여주는 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 중공 성형물의 성형방법을 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 중공 성형물의 성형방법을 통해 성형된 중공 성형물의 단면 구성을 보여주는 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 중공 성형물의 성형방법을 구현하는 회전 성형 시스템을 개략적으로 보여주는 모식도이다.

본 발명에 따른 중공 성형물의 성형방법에 의해 성형되는 중공 성형물(1)은, 도 1에서 보는 바와 같이 회전 성형에 의해 외층(10)과 중간층(20) 및 내층(30)이 순차적으로 적층하여 중합 성형되어, 적층된 외층과 중간층 및 내층이 중합 성형되어 단일 벽면을 이룬 일종의 회전 성형체이다.

특히, 본 발명에 의해 성형되는 중공 성형물은 외층(10)과 중간층(20) 및 내층(30)이 순차적으로 적층하여 중합 성형된 외벽에 의해 내화학성과 내구성과 밀폐성이 담보되어, 주로 각종의 유체를 수용하여 보관하는 용도 특히, 휘발유를 비롯한 휘발성 유체의 수납 및 보관하는 용도로도 활용될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 성형방법을 통해 중공 성형물을 성형하는 회전 성형 시스템(100)은 도 2에서 보는 바와 같이 성형금형(M)이 탑재된 회전지그(111)를 종방향 및 횡방향 즉, 적어도 2축 방향으로 회전시키는 회전 성형장치(110)와; 가열공간 내에 진입된 회전 성형장치(110)를 가열하는 가열로(120); 및 상기 가열로(120) 내에서 회전 성형을 마친 다음 배출된 성형금형(M)을 냉각시키는 냉각부(140)를 포함한다.

상기 회전 성형장치(110)는 환형레일(131)을 따라 회전 이동하는 대차(130)에 탑재되어, 상기 대차(130)의 이동에 의해 회전 성형장치(110)의 회전 지그(111)는 냉각부(140)와 가열로(120)의 가열공간 사이를 이동하도록 구성된다.

그리고, 상기 가열로(120)는 이송레일(121)을 따라 진퇴하도록 구성되어 가열로(120)는 중간층(20)과 내층(30)을 형성하는 수지분말을 성형금형(M)의 성형공간 내에 투입하는 과정에 이송레일(121)을 따라 일시적으로 후퇴하여서, 회전지그(111)에 안착된 성형금형(M)을 일시적으로 외부에 노출하도록 구성된다.

즉, 본 실시예에서는 회전 성형장치 자체를 이동시켜 성형금형을 탑재한 회전지그를 가열로의 가열공간 내에서 배출하지 아니하고, 회전 성형장치의 이동없이 가열로를 진퇴시켜 중간층과 내층의 성형을 요하는 성형금형을 외부에 일시적으로 노출되도록 한다.

이와 같이 구성하면, 상기 가열로의 가열공간 내에 수납된 성형금형의 노출이 단시간 내에 이루어지고, 특히 성형금형이 자체적으로 이동함에 따른 유동이나 충격에 의해 성형공간 내에 성형된 외층이나 중간층이 형상이 변형되는 현상이 억제될 수 있다.

한편, 본 발명에 의해 성형되는 중공 성형물(1)은 도 1에서 보는 바와 같이 회전 성형에 의해 순차적으로 중합 성형된 복층의 벽면을 포함하며, 본 발명에서는 회전 성형에 의해 외층과 중간층과 내층을 순차적으로 적층되게 중합 성형하여 중합 성형된 3층의 벽면을 갖는 중공 성형물을 개시하고 있다.

본 발명에서는 우수한 내충격성을 갖는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE: Linear low-density polyethylene) 수지를 포함한 열가소성 수지로 외층을 성형하여, 이를 포함하여 구성된 중공 성형물은 외부 충격에 의해 파손되거나 손상되지 아니하도록 구성한다.

그리고, 상기 외층을 형성하는 열가소성 수지는, 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE: Linear low-density polyethylene) 수지와 함께, LDPE(저밀도폴리에틸렌)나 MDPE(중밀도폴리에틸렌) 등의 폴리에틸렌계 수지나, 상용성 있는 다른 수지들이 혼합하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 외층의 내벽에는 저투과성의 수지로 이루어진 중간층을 형성하여 저투과성 수지로 이루어진 중간층에 의해 향상된 밀폐성을 확보함으로써, 중공 성형물의 저장공간 내에 수용된 유체가 증발하거나 휘발하더라도 외부로 누출되는 현상이 억제되도록 한다.

그리고, 회전 성형을 통해 외층의 내벽에 중간층을 형성하는 저투과성의 수지는 적어도 에틸렌-비닐알콜 공중합체 수지를 포함한다.

본 발명에서는 상기 중간층에 접착증진제를 더 포함하여, 외층과 후술하여 형성되는 내층 사이의 접착력이 증대되도록 함으로써, 중합 성형된 복층구조의 벽면이 보다 견고하게 융착되도록 한 것을 최적의 실시예로 예정하기로 한다.

여기서, 상기 접착증진제로서는 외층 및 내층과의 친화성이 우수한 LLDPE계의 수지를 기본으로 하는 것이 바람직하며, 예컨대 무수변성 LLDPE(Anhydride Modified LLDPE)를 베이스로 하고, 다양한 공중합체나 다른 상용성 있는 물질들이 혼합된 형태의 수지조성물이 사용될 수도 있다.

그리고, 상기 접착증진제는 내층을 형성하는 에틸렌-비닐알콜 공중합체 수지 중량의 20~60% 수준으로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 상기 중간층에 접착증진제를 혼입시켜 중간층과 접하는 외층과 내층과의 접착력이 향상되도록 하는 것이 보다 바람직하다.

물론, 상기 외층과 중간층 및 내층에 각각 접착증진제를 혼합하는 것도 가능하고, 또 상기 외층과 중간층 사이, 그리고 중간층과 내층 사이에 별도의 접착층을 형성하는 것도 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위로 예정하기로 한다.

이와 같이 외층 또는 내층에 포함되는 접착증진제나 각층의 사이에 별도로 형성된 접착층을 형성하는 접착제도 모두 상기 저투과성층에 사용되는 것과 비슷한 유형의 무수변성 LLDPE를 베이스로 하는 수지조성물을 사용할 수 있다.

이 경우, 수지조성물의 성분으로 에틸렌-비닐알콜 공중합체(EVOH)를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 중간층의 내벽에 형성되는 내층은 저장공간 내에 저장된 화학약품 등의 유체와 접촉하기 때문에 내화학성이 요구되고, 또 충격에 의해 파손되거나 중간층에서 박리되는 현상이 방지되어야 하므로 내충격성이 요구된다.

따라서, 본 발명에서는 외층과 마찬가지로 선형 저밀도폴리에틸렌 수지(LLDPE)를 포함하는 열가소성 수지를 통해 중간층의 내벽에 내층을 회전 성형하여서, 이를 포함하여 구성된 중공 성형물은 우수한 내충격성과 내화학성을 갖도록 한다.

상기 내층은, 선형저밀도폴리에틸렌 수지(LLDPE) 이외에도 LDPE(저밀도폴리에틸렌)나 MDPE(중밀도폴리에틸렌)와 같은 다른 폴리에틸렌계 수지나 상용성 있는 다른 물질들이 혼합될 수도 있다.

그리고, 상기 외층과 중간층 및 내층의 두께는 용량이나 크기, 용도 등에 따라 달라질 수 있겠지만, 외층과 내층은 1mm~20mm, 중간층은 0.2mm~10mm 정도의 두께로 형성하는 것이 실용적인 측면에서 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 중공 성형물의 성형방법을 통한 중공 성형물의 성형과정을 순차적으로 보여주는 흐름도이고, 도 4는 본 발명에 따른 중공 성형물의 성형방법에 있어, 회전 성형금형의 성형공간 내에 중간층 또는 내층을 형성하는 수지 분말을 주입하는 과정을 모식적으로 보여주는 것이로서, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 중공 성형물의 성형방법을 순차적으로 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 중공 성형물의 성형방법은, 회전 성형장치의 회전지그에 배치된 회전 성형금형의 성형공간 내에 외층을 형성하는 수지분말을 투입시킨 다음, 상기 회전 성형금형을 가열로의 가열공간 내에 진입시켜 회전시키는 외층 성형공정과; 상기 외층 성형공정을 마친 회전 성형금형의 성형공간 내에 중간층을 형성하는 수지분말을 투입시킨 다음, 상기 회전 성형금형을 가열로의 가열공간 내에 재 진입시켜 회전시키는 중간층 성형공정과; 상기 내층 성형공정을 마친 회전 성형금형의 성형공간 내에 내층을 형성하는 수지분말을 투입시킨 다음, 상기 회전 성형금형을 가열로의 가열공간 내에 재 진입시켜 회전시키는 내층 성형공정; 및 상기 외층 성형공정과 중간층 성형공정 및 내층 성형공정에 의해 외층과 중간층과 내층이 적층되게 중합 성형된 중공 성형물을 회전 성형금형의 성형공간 내에서 탈형하는 탈형공정을 포함하며, 하기에서는 이를 각 공정별로 상술하기로 한다.

[외층 성형공정]

본 공정에서는 회전 성형장치의 회전지그에 장착된 회전 성형금형의 성형공간 내에 선형 저밀도폴리에틸렌 수지(LLDPE)를 포함한 외층 형성용 수지 분말을 투입한다.

예컨대, 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE)과 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 중밀도폴리에틸렌(MDPE)을 혼합한 외층 형성용 수지 분말 3KG을 회전 성형금형의 성형공간 내에 투입하여 우수한 내구성을 갖는 외층을 형성하도록 한다.

이후, 상기 회전 성형장치의 회전 성형금형을 가열로의 가열공간 내에 투입킨다.

이때, 상기 회전 성형장치는 환형레일을 따라 이동하는 대차에 의해 회전 이동하여서, 회전 성형금형을 탑재한 회전지그를 가열로의 가열공간 내에 진입시키게 된다.

그리고, 상기 가열로의 가열공간 내에 회전 성형금형이 탑재된 회전지그의 진입이 완료되면, 회전 성형장치는 회전 성형금형이 장착된 회전지그를 가열공간 내에서 다축 회전시켜서, 가열에 의해 성형공간 내에서 용융된 외층 형성용 수지 분말이 다축 회전에 의해 생성된 원심력에 의해 성형공간의 내벽에 균일한 두께로 융착하여 성형되도록 한다.

그리고, 성형공간 내에 외층 형성용 수지 분말이 투입된 회전 성형금형은 290 내지 310℃의 온도를 유지한 가열로의 가열공간 내에 투입한 다음, 회전 성형장치의 회전지그를 통해 회전 성형금형을 30분 내지 35분 동안 8 내지 30RPM으로 다축 회전하여서, 1 내지 20mm의 균일한 두께를 갖는 외층을 회전 성형하여 형성하게 된다.

[중간층 성형공정]

본 공정에서는, 외층 성형공정을 마친 다음 가열로를 이송레일을 따라 일시적으로 후퇴하여 회전 성형금형을 일시적으로 외부에 노출되도록 한다.

이때, 외층이 회전 성형된 회전 성형금형의 성형공간 내에 중간층을 형성하는 중간층 형성용 수지 분말을 투입시킨 다음, 이송레일을 따라 가열로를 전진시켜 가열공간 내에 회전 성형금형을 위치시킨 후, 중간층의 형성을 위한 회전 성형을 재 실시하게 된다.

상기 외층이 형성된 회전 성형금형의 성형공간 내에, 에틸렌-비닐알콜 공중합체 수지를 포함한 저투과성층 형성용 수지분말로 이루어진 중간층 형성용 수지 분말을 투입한다.

예컨대, 에틸렌-비닐알콜 공중합체 수지 2KG와 무수변성 LLDPE를 베이스로 한 접착제(상품명 PX3236: LYONDELL사 제품)1KG을 혼합한 중간층 형성용 수지 분말을 외층이 형성된 회전 성형금형의 성형공간 내에 투입시켜, 저투과성과 우수한 접합 안정성을 갖는 중간층이 성형되도록 한다.

그리고, 본 발명에서는 상기 외층 성형공정에 의해 외층이 회전 성형된 회전 성형금형의 성형공간 내에 중간층 형성용 수지 분말을 투입함에 있어, 상기 성형공간 내에 압축공기와 함께 중간층 형성용 수지 분말이 확산하여 투입되도록 구성함으로써, 중간층 형성용 수지 분말이 외층의 내벽에 전체적으로 균일하게 확산되도록 한다.

바람직한 실시예를 보여주는 도 4를 보면, 본 실시예에서는 중간층 형성용 수지 분말이 투입된 압력 탱크 내에 공기 주입관을 통해 고압의 압축공기를 충진한 다음, 밸브를 통해 투입관을 개방시켜 압력 탱크 내에 투입된 중간층 형성용 수지 분말이 투입관을 통해 외층이 형성된 회전 성형금형의 성형공간 내에 투입되도록 하고 있다.

이와 같이 중간층 형성용 수지 분말과 함께 압축공기가 성형공간 내에 유입되면 외층 내벽의 경화가 이룩되므로, 회전 성형된 외층이 중력에 의해 함몰되거나 흐트려지는 현상이 억제된다.

그리고, 상기 중간층 형성용 수지 분말의 투입이 완료되면, 이송레일을 따라 후퇴한 가열로는 이송레일을 따라 전진하여 가열공간 내에 회전 성형금형을 진입시키고, 이 상태에서 회전 성형장치는 회전 성형금형이 장착된 회전지그를 가열공간 내에서 다축 회전시켜서, 가열에 의해 성형공간 내에서 용융된 중간층 형성용 수지 분말이 다축 회전에 의해 생성된 원심력에 의해 외층의 내벽에 균일한 두께로 중합하여 성형되도록 한다.

이때, 상기 중간층 형성용 수지 분말을 구성하는 에틸렌-비닐알콜 공중합체 수지는 그 특성상 용융점이 선형저밀도폴리에틸렌보다 높은 점을 고려하여, 성형공간 내에 중간층 형성용 수지 분말이 투입된 회전 성형금형은 310 내지 330℃의 온도를 유지한 가열로의 가열공간 내에 투입한다.

이후, 상기 회전 성형장치의 회전지그를 통해 회전 성형금형을 22분 내지 28분 동안 8 내지 30 RPM으로 다축 회전하여서, 외층의 내벽에 0.2 내지 10mm의 두께를 갖는 중간층을 용융 성형하여 형성하도록 한다.

이러한 과정에, 상기 외층의 일부가 연화 용융되어 외층과 저투과성층의 경계면에서의 접착력이 향상되고, 또 상기 중간층 형성용 수지분말에 접착증진제를 포함할 경우에는 층간의 접착이 더욱 견고하게 이루어진다.

[내층 성형공정]

본 공정에서는, 중간층 성형공정을 마친 다음 가열로를 이송레일을 따라 일시적으로 후퇴하여 회전 성형금형을 일시적으로 외부에 노출되도록 한다.

이때, 중간층이 회전 성형된 회전 성형금형의 성형공간 내에 내층을 형성하는 내층 형성용 수지 분말을 투입시킨 다음, 이송레일을 따라 가열로를 전진시켜 가열공간 내에 회전 성형금형을 위치시킨 후, 내층의 형성을 위한 회전 성형을 재 실시하게 된다.

본 공정에서는 외층과 중간층이 순차적으로 형성된 회전 성형금형의 성형공간 내에 선형 저밀도폴리에틸렌 수지(LLDPE)를 포함한 내층 형성용 수지 분말을 투입한다.

예컨대, 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE)과 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 중밀도폴리에틸렌(MDPE)을 혼합한 내층 형성용 수지 분말 3KG을 회전 성형금형의 성형공간 내에 투입하여 우수한 내구성을 갖는 내층을 형성하도록 한다.

본 실시예에서는 상기 중간층 성형공정에 의해 중간층이 회전 성형된 회전 성형금형의 성형공간 내에 내층 형성용 수지 분말을 투입함에 있어, 상기 성형공간 내에 압축공기와 함께 내층 형성용 수지 분말이 확산하여 투입되도록 구성함으로써, 내층 형성용 수지 분말이 중간층의 내부 표면에 전체적으로 균일하게 확산되도록 한다.

바람직한 실시예를 보여주는 도 4를 보면, 본 실시예에서는 내층 형성용 수지 분말이 투입된 압력 탱크 내에 공기 주입관을 통해 고압의 압축공기를 충진한 다음, 밸브를 통해 투입관을 개방시켜 압력 탱크 내에 투입된 내층 형성용 수지 분말이 투입관을 통해 중간층이 형성된 회전 성형금형의 성형공간 내에 투입되도록 하고 있다.

이와 같이 내층 형성용 수지 분말과 함께 압축공기가 성형공간 내에 유입되면 중간층 내부 표면의 경화가 이룩되므로, 회전 성형된 중간층이 중력에 의해 함몰되거나 형상이 흐트려지는 현상이 억제될 수 있다.

그리고, 상기 중간층 형성용 수지 분말의 투입이 완료되면, 이송레일을 따라 후퇴한 가열로는 이송레일을 따라 전진하여 가열공간 내에 회전 성형금형을 진입시키고, 이 상태에서 회전 성형장치는 회전 성형금형이 장착된 회전지그를 가열공간 내에서 다축 회전시켜서, 가열에 의해 성형공간 내에서 용융된 내층 형성용 수지 분말이 다축 회전에 의해 생성된 원심력에 의해 중간층의 내벽에 균일한 두께로 중합하여 성형되도록 한다.

그리고, 성형공간 내에 내층 형성용 수지 분말이 투입된 회전 성형금형은 290 내지 310℃의 온도를 유지한 가열로의 가열공간 내에 투입한 다음, 회전 성형장치의 회전지그를 통해 회전 성형금형을 30분 내지 35분 동안 8 내지 30 RPM으로 다축 회전하여서, 1 내지 10mm의 균일한 두께를 갖는 내층을 회전 성형하여 형성하게 된다.

[냉각 탈형공정]

이와 같이 순차적인 회전 성형공정에 의해, 회전 성형금형의 성형공간 내에는 외층과 중간층과 내층이 중합하여 형성된 외벽을 갖는 중공 성형물이 성형되고, 상기 중공 성형물이 성형된 회전 성형금형은 송풍기들이 배치된 냉각부에 위치하여 송풍에 의해 25분 동안 냉각된 다음, 성형공간 내에서 취출하여 탈형된다.

1. 중공 성형물
10. 외층 20. 중간층
30. 내층
100. 회전 성형시스템
110. 회전 성형장치 111. 회전지그
120. 가열로 121. 안내레일
130. 대차 131. 환형레일
140. 냉각부

Claims (3)

1. 회전 성형에 의해 전체가 하나로 이어진 벽면을 가지는 저장용기용 중공의 성형물로서,
   상기 성형물의 벽면은 회전 성형에 의해 순차로 형성된 복수의 층을 포함하며,
   상기 복수의 층은,
   선형 저밀도폴리에틸렌 수지를 포함한 내충격성의 외층과,
   에틸렌-비닐알콜 공중합체 수지와 상기 에틸렌-비닐알콜 공중합체 수지 중량의 20~60%의 무수변성 LLDPE를 베이스로 한 접착증진제를 포함하는 저투과성의 중간층, 및
   선형 저밀도폴리에틸렌 수지를 포함하는 보강용 내층을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 성형물.
2. 삭제
3. 회전 성형금형의 성형공간 내에 선형 저밀도폴리에틸렌 수지를 포함한 외층 형성용 수지분말을 투입한 다음, 가열로의 가열공간 내에서 회전 성형장치를 통해 회전 성형금형을 다축으로 회전시켜 성형공간 내에서 용융된 외층 형성용 수지분말이 원심력에 의해 성형공간의 내벽에 융착하여 외층을 형성하는 외층 성형공정과;
   상기 외층이 형성된 회전 성형금형의 성형공간 내에, 에틸렌-비닐알콜 공중합체 수지를 포함한 중간층 형성용 수지분말을 투입한 다음, 가열로의 가열공간 내에서 회전 성형장치를 통해 회전 성형금형을 다축으로 회전시켜 성형공간 내에서 용융된 중간층 형성용 수지분말이 원심력에 의해 성형공간의 내벽에 융착하여 중간층을 형성하는 중간층 성형공정과;
   상기 중간층이 형성된 회전 성형금형의 성형공간 내에, 선형 저밀도폴리에틸렌 수지를 포함한 내층 형성용 수지분말을 투입한 다음, 가열로의 가열공간 내에서 회전 성형장치를 통해 회전 성형금형을 다축으로 회전시켜 성형공간 내에서 용융된 내층 형성용 수지분말이 원심력에 의해 성형공간의 내벽에 융착하여 내층을 형성하는 내층 성형공정; 및
   상기 내층 성형공정을 마친 회전 성형금형을 냉각시켜 외층과 중간층과 내층이 적층되게 중합된 벽면을 갖는 중공 성형물을 형성한 다음, 상기 중공 성형물을 성형공간 내에서 탈형하는 냉각 탈형공정을 포함하며,
   상기 중간층 성형공정 또는 내층 성형공정에 있어서는,
   중간층 형성용 수지 분말 또는 내층 형성용 수지 분말이 투입된 압력 탱크 내에 공기 주입관을 통해 고압의 압축공기를 충진한 다음, 밸브를 통해 투입관을 개방시켜 압력 탱크 내에 투입된 중간층 형성용 수지 분말 또는 내층 형성용 수지 분말이 투입관을 통해 외층 또는 중간층이 형성된 회전 성형금형의 성형공간 내에 투입되도록 하는 것을 특징으로 하는 중공 성형물의 제조방법.

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