(주)유도, 멀티레이어 사출성형 시스템 개발에 성공

최근 식품 및 화장품 용기 등 다양한 산업에서 플라스틱이 유리, 금속 등의 대체재로 부각되고 있는 가운데, 멀티레이어 사출성형의 기능성과 경량화, 저비용 등의 다양한 효과를 기대할 수 있는 멀티레이어 사출성형 시스템이 선보였다.    ㈜유도는 자체 시연을 통해 일반 사출성형기에 더하여 제2의 사출장치, 멀티레이어 사출성형이 가능한 핫러너 시스템을 통하여 다단 사출을 통해 2개의 스킨층과 그 사이의 배리어층(EVOH 층)을 구성하는 Co-Injection 공법을 실현하는데 성공했다.   이번 Co-Injection 공법은 사출성형기(이중 사출기 or 일반 사출기+Add On Injection), 유도의 Hot Runner System(10-2014-0093321), Mold Temperature Control, Material Handling, Inspection System, Take-out Robot 등의 주변장치로 구성, 시연되었다. 각 사출기에서 사출된 2가지 재료를 다층 성형하기 위하여, 하나의 Nozzle을 통하여 멀티레이어를 구현하는 것이 이번 개발의 핵심기술이다.     Patent Pending : 10-2014-0093321     즉, YUDO의 Hot Runner System(10-2014-0093321)을 통하여, Multi-Layer 구현 및 Layer 재현성을 확인하는 것이 이번 시연의 목적이었으며, SEVA Cylinder의 특화된 기술로, Valve Pin의 다단제어가 Max 25㎜까지(SEVA 20기준) 가능하고 이렇게 자유로운 Valve Pin제어를 통하여 Multi-Layer의 완벽한 Gate Sealing을 구현해 낼 수 있었다.    이번에 시연을 통해 생산된 제품의 경우의 PP/EVOH/PP 멀티레이어로, 스킨층과 배리어층은 0.22~0.34㎜, 0.15~0.30㎜이었지만 성형제품의 용도에 따라 PET/Nylon/PET, PS/EVOH/PS, LDPE/EVOH/LDPE 등 다수의 Resin 적용 및 두께의 조절이 얼마든지 가능하다.    Co-Injection 공법을 통한 멀티레이어 사출성형은 먼저 1단계로 Skin층에 50%(PP)를 충진한 후에 2단계로 Core층에 35%(EVOH)를 사출 충진한 뒤에 3단계로 Skin층에 15%(PP)를 충진 후에 게이트를 닫는 과정을 거쳐 이루어진다.   이번 개발의 배경은 식품 보관용기, 화장품 용기 등 다양한 제품류에 신선도 유지를 통한 유통기한 확대 및 종래 기술의 단점 및 해외 기술을 국내 기술로 전향하기 위해서였다.   그동안 식재료 등의 신선도 유지가 필요한 제품들의 포장에는 금속 캔 포장방식과 플라스틱 소재를 이용한 용기 포장방식이 이용되어 왔으나, 금속 포장재의 재료원가가 높고 생산 효율이 낮다는 단점과 플라스틱 소재 용기의 경우 높은 양산성과 원가 절감효과를 갖고 있지만 기술 제한으로 인한 유통기한이 짧다는 문제점이 있었다.   플라스틱 용기의 이러한 문제점을 개선하기 위해 Bland, Coating, Thermo forming 등의 기술들을 사용해왔는데, 이 기술의 핵심은 산소나 이산화탄소를 차단하는 것이었다.     핫러너와 시제품     Co-Injection 공법을 통한 멀티레이어 사출성형법이 종래 기술에 비해 O2 투과 면에서 가장 우수하게 나타났고, 스크랩 손실이 적어서 가격 경쟁력 있는 기능성 수지에 더욱 효과적일 것으로 평가되고 있다.    Bland, Coating, Thermo forming 등 종래 기술과의 장단점을 비교해 보면 표 1과 같다.      Co-Injection 공법을 통한 멀티레이어 사출성형법의 장점은 다음과 같다. -  질소, 수증기, 산소와 같은 가스에 대한 우수한 차폐성능  -   특정 향에 대한 보전성 향상 -  자외선에 대한 저항성 향상 -  우수한 물리적 특성(충격 강도, 인장 강도)  -  경량화에 따른 제품 무게 저하 및 원가 절감 -  고광택 표면 및 내 스크래치 특성  -  용제에 대한 저항성 향상  -  용기 외관의 인쇄 용이성  -  용기 자체의 내열성 향상    지난 2011년부터 개발을 진행해 온 ㈜유도는 올해 시연을 마치고 양산에 적용할 계획이며, 이번 기술개발을 통해 이전 적용기술의 단점을 보완함으로써, 신선도 유지 및 해외기술 대체를 통해 국가경쟁력 향상에도 크게 이바지할 수 있을 것으로 기대하고 있다.     멀티레이어

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - (주)유도, 멀티레이어 사출성형 시스템 개발에 성공