현재 PC 투명시트의 경우 압출성형이 주류 공정으로 자리잡고 있으며(시장의 90% 이상 점유), 연속생산의 효율성이 높고 비용이 저렴하여 범용 투명시트의 대규모 생산에 적합합니다. 특정 요구 사항(예: 초박형, 고투명성 및 기능성 복합재)을 보완하기 위해 다른 프로세스가 사용됩니다. 그렇다면 압출성형 외에 어떤 다른 공정이 관련되어 있을까요?
PC(폴리카보네이트) 투명 시트의 생산 공정에는 압출성형 외에도 주조성형, 사출성형, 압축성형(또는 라미네이션) 등이 있습니다.
1. 주조성형
공정 원리: PC 수지를 가열하여 액체 상태로 녹인 후 예열된 두 개의 평면 금형 사이에 붓습니다. 온도(120~150℃)를 조절하여 수지를 서서히 중합시키거나 냉각 및 고화시킨 후 최종적으로 탈형하여 시트재를 얻는다.
장점:
극도로 높은 투명성: 전단 마찰이 없으며(압출의 고온 및 압력과 달리), 낮은 내부 응력 및 유리에 가까운 광학 특성(빛 투과율은 89% 이상 도달 가능)입니다.
두꺼운 시트 생산에 적합: 20mm 이상의 시트를 생산할 수 있습니다. (보통 얇은 시트에는 압출이 사용됩니다.)
높은 유연성: 간헐적 생산으로 소규모 배치 및 다중 사양 맞춤화(특수 크기 또는 표면 질감 등)에 적합합니다.
간단한 장비: 복잡한 압출기가 필요하지 않으며 초기 투자 비용이 낮습니다.
단점:
낮은 효율성: 간헐적인 생산, 긴 사이클 시간(수 시간의 경화 필요), 대규모 연속 생산에는 적합하지 않습니다.
불량한 두께 균일성: 금형 간격 정밀도에 따라 달라지며 국부적인 두께 편차가 발생하기 쉽습니다(특히 넓은 시트). 높은 원가 : 원재료의 손실이 크고(정밀한 측정이 필요함) 후판의 생산원가가 압출에 비해 현저히 높다.
AHD 라이트 블루 PC 시트
2. 사출 성형
공정 원리: PC 과립은 사출 성형기에서 용융 상태(280-320℃)로 가열되고 고압 하에서 폐쇄된 금형에 주입됩니다. 냉각 및 고화시킨 후 주형을 열고 용융된 물질을 제거하여 일정한 형상의 시트재를 형성합니다.
장점:
복잡한 형상 가공: 보강 리브, 스냅핏 메커니즘, 구멍, 홈 등을 갖춘 불규칙한 형상의 시트를 생산할 수 있습니다(예: 전자 장치용 투명 패널).
높은 치수 정확도: 높은 금형 정밀도는 시트의 우수한 치수 일관성을 보장합니다.
고도의 자동화: 소형, 박판 시트의 대량 생산에 적합합니다.
단점:
대형/두꺼운 시트에 국한됨: 사출성형기의 형체력과 금형 크기의 제약으로 대형 시트나 초후형 시트 생산이 어렵습니다.
내부 응력 및 결함: 고속 주입으로 인해 분자 방향이 고르지 않게 되어 내부 응력 및 용접선이 발생하고 투명성과 내충격성이 저하될 수 있습니다.
높은 장비 투자: 고정밀 금형 및 대형 사출 성형 기계는 가격이 비싸므로 소량 생산이 비경제적입니다.
AHD PC 플라스틱 시트
3. 압축성형/적층성형
공정 원리: PC 프리폴리머(또는 시트)를 기능성 층(예: UV 코팅, 긁힘 방지 층)으로 적층하고 가열된 금형에 넣습니다. 재료가 흐르고 금형 캐비티를 채우도록 압력(5-20MPa)이 가해집니다. 동시에 가열(150~180℃)하면 중합이나 냉각 및 경화가 촉진되어 최종적으로 다층 복합시트가 생성됩니다.
장점:
다층 복합 기능: 자외선 차단, 김서림 방지, 난연 및 기타 기능성 레이어를 통합하여 기능성 시트(예: 폴리카보네이트 시트, 방탄 유리)를 생산할 수 있습니다.
낮은 내부 응력: 느린 압력과 가열로 분자 배향이 감소하여 사출 성형 부품보다 균열 저항성이 향상됩니다.
대형/두꺼운 시트에 적합: 대형 또는 초후형 시트(방탄판 등) 생산이 가능합니다.
단점:
복잡한 공정: 온도, 압력 및 유지 시간의 정밀한 제어가 필요합니다(긴 사이클 시간). 매개변수 변동으로 인해 쉽게 거품과 박리가 발생할 수 있습니다.
고가의 장비: 대형 열간 프레스와 고정밀 금형이 필요하므로 초기 투자 비용이 높습니다.
낮은 효율성: 단속적인 생산은 저가형 범용 보드의 대규모 제조에 적합하지 않습니다.
요약 및 비교
| 프로세스 | 핵심 장점 | 주요 제한 사항 | 일반적인 응용 분야 |
| 주조 | 높은 투명성, 두꺼운 판재, 유연한 소량 생산 | 낮은 효율성, 열악한 두께 균일성 | 고급 장식 패널, 광학 렌즈 |
| 사출 성형 | 복잡한 형상, 높은 정밀도 | 크고 두꺼운 판의 한계, 높은 내부 응력 | 전자기기용 투명패널 |
| 압축 성형 | 다층 복합재, 대형/후판 플레이트 | 복잡한 공정, 높은 장비 투자 | 방탄유리, 기능성 폴리카보네이트 시트 |
