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Kafe 바로가기주관연구기관 | (재)한국안경산업지원센터 |
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연구책임자 | 손진영 |
참여연구자 | 박대진 , 이세근 , 최현진 , 최경만 , 배유환 , 이태호 , 김종현 , 김상구 , 이상탁 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2015-03 |
과제시작연도 | 2014 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO201600017248 |
과제고유번호 | 1415135199 |
사업명 | 산업소재핵심기술개발 |
DB 구축일자 | 2017-09-20 |
키워드 | 셀룰로오스 아세테이트 안경테용 판재.안경테 전용 5축 가공기.사출형 복합체. |
최종목표
o 고품격 하이테크 안경테 소재 및 가공기 원천기술확보
- 안경테용 시트 제조를 위한 신규 셀룰로오스 유도체 설계 및 합성기술 확보
- 셀룰로오스 신소재를 이용한 안경테용 시트제조 장비 및 공정 기술 확보
- 고품격 하이테크 안경테용 사출형 복합 신소재 개발
- 고품격 안경테 전용 CNC 가공 시스템 개발 및 가공특성 분석
개발내용 및 결과
o 안경테용 시트 제조를 위한 신규 셀룰로오스 유도체 설계 및 합성기술 확보
- 셀룰로오스 유도체 유연화 기술개발
- 안경테 제조
최종목표
o 고품격 하이테크 안경테 소재 및 가공기 원천기술확보
- 안경테용 시트 제조를 위한 신규 셀룰로오스 유도체 설계 및 합성기술 확보
- 셀룰로오스 신소재를 이용한 안경테용 시트제조 장비 및 공정 기술 확보
- 고품격 하이테크 안경테용 사출형 복합 신소재 개발
- 고품격 안경테 전용 CNC 가공 시스템 개발 및 가공특성 분석
개발내용 및 결과
o 안경테용 시트 제조를 위한 신규 셀룰로오스 유도체 설계 및 합성기술 확보
- 셀룰로오스 유도체 유연화 기술개발
- 안경테 제조용 셀룰로오스 유도체 펠릿 제조기술 개발
- 친환경 셀룰로오스 안경테용 판재 물성안정화 기술 확립 및 개선
- 안경테용 셀룰로오스 아세테이트 가소화 펠릿 양산기술 확립
- 가공환경에 따른 셀룰로오스 아세테이트 특성평가 및 물성향상 기술 확립
- 셀룰로오스 아세테이트 양산기술 확립 및 공정기술 확립 및 칼라 컴파운드 개발
o 셀룰로오스 신소재를 이용한 안경테용 시트제조 장비 및 공정 기술 확보
- 셀룰로오스 판재생산용 압출기 및 가공기 개발
- 단색 셀룰로오스 판재 압출 성형장치 및 공정기술 개발
- 2색 셀룰로오스 판재 생산용 압출 성형장치 개발
- 2색 압출기를 이용한 다양한 무늬형성 기술개발
- 친환경 셀룰로오스 안경테용 판재가 적용된 안경테 적용
- 3색 셀룰로오스 판재 생산용 압출 성형장치 개발
- 제조단계별 최적화 가공기술이 적용된 자동화 생산공정 구축
o 고품격 하이테크 안경테용 사출형 복합 신소재 개발
- composite 고분자를 설계하기 위한 소재 조사 연구
- 고가의 폴리아미드 대체 고성능 사출 composite 개발
- 안경테 물성향상을 위한 composite 복합화 및 성능평가
- 상업화를 위한 최적 블랜드 composite 설계 및 안경테 적용
- 고품격 하이테크 안경테용 사출형 복합 신소재 산업화 및 안경테 적용
o 고품격 안경테 전용 CNC 가공 시스템 개발 및 가공특성 분석
- 안경테 전용 가공기 주축/ATC 설계 및 제작
- 안경테 전용 가공기 본체 제작 및 시스템화
- 안경테 전용 가공기 성능․신뢰성 평가 및 필드테스트
- 안경테 소재가공 특성분석 및 가공품질 평가가 적용된 안경테 가공기 최적 절삭조건 확립, 정밀도 향상을 위한 성능평가
- 안경테 전용 5축가공기 상품화 모델의 필드 신뢰성 평가 및 보급형 가공기 제작
기술개발 배경
o 현재까지 여러 종류의 셀룰로오스 유도체가 개발되었으며 셀룰로오스 아세테이트는 안경테의 소재로 이용되어 고품격 안경테로 각광받는 소재이며, 셀룰로오스 기반 친환경 신소재의 설계 및 제어 그리고 합성 기술의 중요성은 매우 높음
o 특히 금속테 및 일부 사출성형 플라스틱 안경테에 국한되어 있는 현 국내 안경산업은 X-sports, 3D 안경과 같은 고품격 트렌드에 적합한 셀룰로오스 기반 플라스틱 안경 제조기술이 전무한 상태이며 이에 대한 기술 개발이 요구됨
o 안경테용 CA판재 생산 기술은 적층 또는 압출 공정에 상관없이 다변화된 수요자의 needs에 대응하기 위해 고품격 및 유연한 생산공정을 갖도록 추진되어야 할 것이며 이를 위한 제조 장비 및 해당 공정 기술의 개발은 국내 안경산업의 활로를 개척함에 있어 매주 중요한 기반 및 원천 기술임
o 플라스틱 안경테의 제조방법은 가공방법과 사출방법으로 나눠지며 사출방법은 인건비가 비싼 우리나라와 같은 곳에 발달되어 있는 편임. 고가의 사출안경테 소재인 TR-90 대체용 소재개발은 안경산업의 중요한 원천기술임
o 안경테 전용 가공기 기술은 다양한 안경디자인 제작에 부응할 수 있는 제조설비로 적용되므로 시장특성에 있어서도 그 성장세가 뚜렷하나 현재 국내에서는 가공설비를 전량 수입에 의존하고 있으므로 기술개발이 시급
o 안경 디자인의 경우 많은 곡면의 연결로 구성되어 있고 얇은 부분이 많아 가공에 많은 어려움이 있음. 따라서 안경테 가공에 적합한 지그 및 가공시스템 개발이 필요하고 이에 적합한 가공 데이터 생성 소프트웨어 및 제어 시스템의 개발이 요구됨
핵심개발 기술의 의의
o 인체친화성 셀룰로오스 아세테이트 레진 및 안경테용 판재
- 프탈레이트계 가소제를 대체하기 위해 발연현상이 없고 우수한 가소화 특성을 보이는 인체친화성 고분자인 폴리에틸렌글리콜 (PEG)를 도입하였으며, 가공성을 개선하기 위해 2차 가소제로 Triacetin을 사용하여 상용성 증진 및 안정한 열적특성이 부여된 CA/PEG/triacetin 조성물을 개발하였으며, 시판중인 안경테용 판재와 동등 이상 수준의 열적특성 및 물성을 가지는 안경테용 셀룰로오스 유도체 및 판재를 개발
o 안경테 전용 5축 CNC 가공기
- 안경테 가공기는 다품종 소량생산, 변종변량 생산의 짧은 납기, 원가절감, 경량화, 디자인의 복합화에 따른 복잡형상 안경테가공의 요구에 부응하기 위한 가공장비로 다양한 형상의 안경테를 가공하기 위한 다축화를 실현하였으며 안경디자인의 개발주기가 점점 짧아지고, 제품의 종류가 지속적으로 증가함에 따라 제조공정을 단축시키기 위한 안경테 가공시트의 자동 공급기를 적용하여 Full 자동화를 실현하였음
o 사출형 복합 composite
- 사출성형테의 다양한 신규 디자인을 통해 기존 모델을 업그레이드 하였음. 개발제품의 경우 중국을 비롯한 안경제조국에 원료 판매가 가능할 것으로 판단되며, 다양한 특성을 평가하여 안경제품의 성능에 맞도록 배합조정을 한 제품이라 역설계에 의한 개발품의 복제가 어려울 것으로 생각됨
적용 분야
o CA안경테를 제조하는 기업 뿐만아니라 메탈 안경테 제조업체의 안경테 가공에 적용가능
o 사출안경테 제품, 일반 생활용품, 자동차용 내열 및 투명 부품, 전자제품 하우징재, 내충격용
(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록)
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