JP2022505678A - 建具用合成樹脂プロファイル製品 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022505678000001
本発明は、建具に使用される合成樹脂プロファイル製品に関し、より詳細には、合成樹脂プロファイルを溶接して製造された建具用合成樹脂プロファイル製品の溶接ラインの大きさが最小化され、溶接後にも、合成樹脂プロファイル本体の表面に付着された装飾シートが強固に維持され得る建具用合成樹脂プロファイル製品に関する。

Description

本発明は、建具に使用される合成樹脂プロファイル製品に関し、より詳細には、合成樹脂プロファイルを溶接して製造された建具用合成樹脂プロファイル製品の溶接ラインの大きさが最小化され、溶接後にも、合成樹脂プロファイル本体の表面に付着された装飾シートが強固に維持され得る建具用合成樹脂プロファイル製品に関する。
一般に、建具は、建築物の開口部に設置される窓枠及びこれに結合する障子で構成されるものであって、開閉方式に応じて開き戸、引き戸などに区分され、材質に応じて木材建具、合成樹脂建具、金属建具などに区分される。
この中で合成樹脂建具の窓枠及び障子は、合成樹脂プロファイルＰ間の結合によって四角形のフレーム状に形成される（図１参照）。
この場合、一例として、前記合成樹脂プロファイル製品１は、通常、ＰＶＣ樹脂組成物で押出成形された合成樹脂プロファイル本体Ｐの表面に装飾シートＳが付着された状態であり得、各合成樹脂プロファイル本体Ｐの端部が約４５°の対角線で切断された後、端部が相互に突き合わせられた状態で溶接されて溶接部２０を形成することによって、四角枠状の窓枠及び／又は障子が形成される（図１及び図２参照）。
このとき、合成樹脂プロファイル間の溶接は、従来の大韓民国登録特許第１０－１３６４０２３号（公告日：２０１４．０２．１８．）などを通じて開示された建具用合成樹脂プロファイルの溶接装置によって行われている。
具体的には、建具用合成樹脂プロファイルの溶接装置は、端部が対角線で切断された合成樹脂プロファイルをクランプにそれぞれ固定する。
そして、固定が完了した合成樹脂プロファイルの間に加熱板が投入された後、合成樹脂プロファイルと加熱板との接触によって、対向する合成樹脂プロファイルの端部が加熱溶融されて溶融部位がそれぞれ形成される。
その後、溶融部位が固まる前に互いに圧着させて合成樹脂プロファイル間に溶接がなされるようになり、このような圧着過程で溶融部位に発生したバリ（ｂｕｒ）は、後で手作業や仕上げ機などの別途の装置を用いて除去される。
このようにして製造された従来の建具用プロファイル製品は、溶接後にバリＢを除去するようになるため、加熱板により合成樹脂プロファイルを加熱溶融させるときに発生するバリＢが、合成樹脂プロファイル本体Ｐ間の溶接時に干渉してしまい、溶接面の状態が不良となり、バリＢが装飾シートＳの外部に突出することにより、バリＢを別途の鑿Ｔや仕上げ機などで除去した後にも、依然として幅及び高さが大きい溶接ラインＬが製品の表面に露出してしまい、外観上の美感が大きく低下するという問題がある。なぜなら、溶接ラインＬが合成樹脂プロファイル本体の色（一例として、白色）を帯びるため、装飾シートの間に露出する白色の溶接ラインにより製品の外観品質を大きく低下させる。
また、残っているバリＢ’が装飾シートＳの表面に突出形成されることで、装飾シートＳと合成樹脂プロファイル本体Ｐとの接合状態が不良になるという問題があった（図２参照）。
大韓民国登録特許第１０－１３６４０２３号
本発明は、上述した問題点を解決するために案出されたもので、合成樹脂プロファイルの端部を互いに溶接させる過程で溶接部の表面に形成される溶接ラインの大きさを最小化することによって、製品の外観の美麗さを生かし、装飾シートが合成樹脂プロファイル本体から浮いたり、剥がれたりする問題などを効果的に解決できるようにした建具用合成樹脂プロファイル製品を提供することにその目的がある。
本発明が解決しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていない他の技術的課題は、以下の記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。
上述したような目的を具現するための本発明に係る建具用合成樹脂プロファイル製品は、
溶接部を介して溶接された合成樹脂プロファイルを含む建具用合成樹脂プロファイル製品であって、前記合成樹脂プロファイルは、本体と、前記本体の表面に付着された装飾シートとを含み、
前記装飾シートのうちの少なくともいずれか１つの端部が前記本体の内部に挿入されて構成される。
本発明に係る建具用合成樹脂プロファイル製品は、合成樹脂プロファイルの端部を加熱板により溶融させる過程でバリを除去することで、加熱板の除去後に合成樹脂プロファイルの端部を溶接させるときにバリの発生が最小化されるようにすることによって、溶接過程で装飾シートが合成樹脂プロファイル本体の内部に巻き込まれる状態になって、溶接部の表面に突出する溶接ラインの大きさを最小化させ、外観を美麗にすることができ、合成樹脂プロファイル本体から装飾シートが浮いたり、剥がれたりする現象を効果的に防止できる効果がある。
なお、このように記載された本発明の効果は、発明者が認知するか否かに関係なく、記載された内容の構成によって当然発揮されるものであって、上述した効果は、記載された内容による一部の効果に過ぎず、発明者が把握した又は実在するすべての効果を記載したものと認められてはならない。
また、本発明の効果は、明細書の全体的な記載によって追加で把握されなければならず、たとえ明示的な文章で記載されていなくても、記載された内容が属する技術分野における通常の知識を有する者が、本明細書を通じてそのような効果があると認めることができる効果であれば、本明細書に記載された効果と見なすべきである。
従来の建具用合成樹脂プロファイル製品の立面図である。 従来の溶接工程を示した図である。 比較例１の建具用合成樹脂プロファイル製品の溶接部の断面をＯＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で１００倍拡大して撮影した図面代用写真である。 比較例１の建具用合成樹脂プロファイル製品の溶接部の断面をＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で５０倍（ａ）、１００倍（ｂ）、１２５倍（ｃ）及び２００倍（ｄ）拡大して撮影した図面代用写真である。 比較例１の建具用合成樹脂プロファイル製品の従来の合成樹脂プロファイルの溶接部の表面をＯＭで５０倍（ａ）及びＣＬＳＭ（Ｃｏｎｆｏｃａｌ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）（ｂ）で撮影した図面代用写真である。 本発明の建具用合成樹脂プロファイル製品を製造するための溶接装置（以下、「シームレス溶接装置」という）の一実施例の斜視図である。 図６のシームレス溶接装置の一実施例に係る刃を示す図である。 図６のシームレス溶接装置の一実施例に係る左右側クランプの真空吸入口を示す断面図である。 図６のシームレス溶接装置の一実施例に係る加熱板の作動状態を示す平面図である。 図６のシームレス溶接装置の一実施例に係る加熱板の斜視図である。 図６のシームレス溶接装置の一実施例に係る作動状態を示す図である。 図６のシームレス溶接装置の一実施例に係る作動状態を示す図である。 従来（ａ）と本発明（ｂ）による溶接工程を比較した図である。 （ａ）、（ｂ）は、図６のシームレス溶接装置の一実施例に係る加熱板を用いて合成樹脂プロファイルの端部を加熱溶融した後、接合させる過程を示す図である。 本発明の建具用合成樹脂プロファイル製品の実施例１の溶接部の断面をＳＥＭで５０倍（ａ）、１００倍（ｂ）及び２００倍（ｃ）拡大して撮影し、比較のために示した図面代用写真である。 本発明の建具用合成樹脂プロファイル製品の実施例１の合成樹脂プロファイルの溶接部の表面をＯＭで１００倍（ａ）及びＣＬＳＭ（ｂ）で撮影して示した図面代用写真である。 本発明の建具用合成樹脂プロファイル製品の実施例１の溶接部の断面をＯＭ（ａ）、ＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－Ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）（ｂ、ｃ）分析を通じて示した図面代用写真である。
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施例に係る構成及び作用を詳細に説明する。
これは、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の内容を容易に実施できる程度に詳細に説明するためのものであり、これにより本発明の技術的な思想及び範疇が限定されることを意味するものではない。
また、各図面の構成要素に対して参照符号を付加するにおいて、同一の構成要素に限っては、たとえ他の図面上に表示されても、可能な限り同一の符号で表記されたことに留意しなければならず、本発明の構成及び作用を考慮して特別に定義された用語は、使用者、運用者の意図又は慣例によって変わり得、このような用語に対する定義は、本明細書全般にわたる内容に基づいて判断されなければならない。
まず、本発明に係る建具用合成樹脂プロファイル製品は、窓枠又は障子の主な外郭フレームであって、前記建具用合成樹脂プロファイル製品を構成する合成樹脂プロファイルは、合成樹脂材質の本体と、本体の表面に付着された装飾シートとを含むことができる。前記装飾シートは、単層又は複数の層で構成されてもよく、一例として、基材フィルムの上部に印刷フィルムが積層された形態であってもよいが、必ずしもこれに制限するものではない。
または、本体の表面に装飾シートを付着する代わりに、本体と共に装飾層を共押出して、装飾層が本体の表面に一体に形成された合成樹脂プロファイルを用いることもできる。
ここで、前記装飾シートや装飾層は、様々な形状の本体の表面のいずれか一面以上に形成されてもよく、具体的な一例として、室内側面を包む形態で形成されてもよい。
このように形成された建具用プロファイル４つが四角枠の形態で連結され得るように、各合成樹脂プロファイルの両側端部を約４５°の対角線で切断し、この切断された複数の合成樹脂プロファイルの端部を、建具用合成樹脂プロファイルの溶接装置を通じて溶接することで、溶接部を介して溶接された形態の建具用合成樹脂プロファイル製品に製造される。
以下では、本発明の建具用合成樹脂プロファイル製品の特徴を具体的に説明する。
図１５は、本発明の一実施例に係る建具用合成樹脂プロファイル製品の溶接部の断面をＳＥＭで撮影した図面代用写真であって、本発明に係る建具用合成樹脂プロファイル製品は、溶接部２０を介して溶接された複数の合成樹脂プロファイル１０を含み、前記合成樹脂プロファイル１０は、本体３１０，３２０と、前記本体３１０，３２０の表面に付着された装飾シート４１０，４２０とを含み、前記装飾シート４１０，４２０のうちの少なくともいずれか１つの端部が前記本体３１０，３２０の内部に挿入された形態である。
または、本発明に係る建具用合成樹脂プロファイル製品は、前記装飾シート４１０，４２０の端部がいずれも前記本体３１０，３２０の内部に挿入されたものであってもよい。
この場合、本発明に係る建具用合成樹脂プロファイル製品は、前記装飾シート４１０，４２０の端部は、それぞれ、前記本体３１０，３２０の内部に同じ深さ又は異なる深さで挿入されたものであってもよい。
また、本発明に係る建具用合成樹脂プロファイル製品は、前記装飾シート４１０，４２０のうちの少なくともいずれか１つの端部は、前記本体３１０，３２０の上面から０．０１～０．５ｍｍの深さ、０．０１～０．４５ｍｍの深さ、または０．０１～０．４ｍｍの深さに挿入されたものであってもよい。
また、本発明に係る建具用合成樹脂プロファイル製品は、前記溶接部２０の溶接ライン５００の幅は０．２５ｍｍ以下、０．２３ｍｍ以下または０．２０ｍｍ以下、高さは０．１５ｍｍ以下、０．１３ｍｍ以下または０．１０ｍｍ以下であってもよい。
当業界において溶接ラインとは、溶接によって発生するもので、装飾シートの間に合成樹脂プロファイル本体の色（一例として、白色）が露出する略ライン（ｌｉｎｅ）状の継ぎ目を意味する。
前記のような本発明の建具用合成樹脂プロファイル製品を製造するためのシームレス溶接装置１００の一実施例と共に、本発明の建具用合成樹脂プロファイル製品をさらに具体的に説明する。
図６は、シームレス溶接装置１００の一実施例の斜視図であって、前記シームレス溶接装置１００は、左右側クランプ１１０、及び加熱板１２０を含む。
まず、左右側クランプ１１０は、それぞれの一面に刃１１３が形成された上下部加圧片１１１，１１２が備えられ、溶接対象である合成樹脂プロファイル１０をそれぞれ固定させるものであって、このような左右側クランプ１１０は、アクチュエータ１１０ａの前、後進作動によってレールＲに沿って横方向に往復移動可能に設置される。
この場合、前記上部加圧片１１１は、アクチュエータ１１１ａの作動によって上下に往復移動可能に設置され、これによって、前記下部加圧片１１２の上面に載置された合成樹脂プロファイル１０の上面を加圧固定させることができる。このとき、前記下部加圧片１１２の上面には、合成樹脂プロファイル１０の室内側面１０ａが当接するように載置される。
なお、前記上下部加圧片１１１，１１２の対向面には、刃１１３が一体に形成される。前記刃１１３は、上部加圧片１１１の対向面の下端と、下部加圧片１１２の対向面の上端とに互いに対向するように形成される。
図７を参照すると、前記刃１１３の先端は、垂直面１１３ａと、垂直面１１３ａから溶接部２０のバリ２０ａに向かって所定の角度θで傾斜して形成される傾斜面１１３ｂとで形成され得る。
すなわち、前記垂直面１１３ａによって傾斜面１１３ｂの角度θを調節し易く、これによって、前記刃１１３の傾斜面１１３ｂを通じてバリ２０ａを容易に除去することができる。
この場合、前記傾斜面１１３ｂの角度θは、１５～５０°または２０～４５°に形成されることが好ましい。前記傾斜面１１３ｂの角度θが前記範囲未満である場合に、刃１１３の先端が必要以上に鋭くなることによって、繰り返して使用する場合に容易に破損する恐れがある。逆に、前記傾斜面１１３ｂの角度θが前記範囲を超える場合に、バリ２０ａの円滑な除去が難しくなり得る。
図８を参照すると、前記上下部加圧片１１１，１１２には真空吸入口１１７が備えられ得る。真空吸入口１１７は、真空ポンプ（図示せず）で発生する真空吸入力を通じて、載置された合成樹脂プロファイル１０の表面を吸着する。すなわち、合成樹脂プロファイル１０は、内部に中空部が形成されることによって、溶接過程で表面が中空部側に凹状に窪む場合が発生し得る。
したがって、シームレス溶接装置１００を用いた合成樹脂プロファイル１０の溶接時に、真空吸入口１１７を通じて合成樹脂プロファイル１０の端部を吸着することによって、合成樹脂プロファイル１０の表面が平らな状態を維持した状態で溶接が行われ得るようにすることができる。
この場合、本発明では、前記真空吸入口１１７が上下部加圧片１１１，１１２の両方に形成された場合の一例を挙げて図示し、説明したが、これに限定されず、合成樹脂プロファイル１０の面積が広く形成される底面（室内側面）が載置される下部加圧片１１２に限定して形成されてもよい。
図９を参照すると、加熱板１２０は、左右側クランプ１１０によって固定された一対の合成樹脂プロファイル１０の間に、アクチュエータ１２０ａの作動を通じて投入又は排出可能に設置され、前記合成樹脂プロファイル１０の端部を加熱溶融させる。
前記加熱板１２０は平坦面のみで構成されたものであってもよい。
または、選択的に、図１０のように、平坦面及び凹凸面を備えたものであってもよい。
図１０を参照すると、前記加熱板１２０は、対向する合成樹脂プロファイル１０の端部切断面に凹凸面２１を形成する凹凸部１２１と、前記切断面の少なくとも室内側の縁部に平坦面２３を形成する平坦部１２３とを備える。
この場合、前記凹凸部１２１は陰刻で形成され得る（図１０及び図１４参照）。前記凹凸部１２１が陰刻で形成される場合が、陽刻で形成される場合に比べて、平坦面２３を十分に加熱溶融させることで、溶接強度を高めることができる。すなわち、凹凸部１２１が陰刻で形成されることによって、前記加熱板１２０を用いた加熱溶融時に、前記合成樹脂プロファイル１０の切断面の縁部に前記平坦部１２３が先に当接するようになる。
これによって、前記合成樹脂プロファイル１０の切断面に平坦面２３を先に十分に加熱溶融させた後、凹凸面２１を溶融形成することによって、前記平坦面２３が形成される合成樹脂プロファイル１０の縁部をさらに強固に溶接することができる（図１１参照）。
この場合、前記凹凸部１２１の凹凸谷Ｄは、前記合成樹脂プロファイル１０の端部に溶融形成される凹凸面２１の凹凸谷の深さ（０．５～２．０ｍｍまたは１．０～１．５ｍｍ）を円滑に形成できるように、対応する深さ（０．５～２．０ｍｍまたは１．０～１．５ｍｍ）に形成され得る。
なお、前記加熱板１２０の両面に形成される凹凸部１２１は、合成樹脂プロファイル１０の切断面に対向するように形成される凹凸面２１が互い違いに接合され得るように形成される。
また、前記合成樹脂プロファイル１０の切断面と接触する加熱板１２０の表面はテフロン（登録商標）コーティング処理されてもよい。この場合に、前記加熱板１２０を用いた合成樹脂プロファイル１０の端部の加熱溶融時に、前記合成樹脂プロファイル１０の材質である合成樹脂が加熱板１２０に焼き付くことを防止することができる。
図１１及び図１２を参照すると、前記のような平坦面、又は、平坦面及び凹凸面を備えた加熱板１２０を通じて合成樹脂プロファイル１０の端部切断面を溶融させると同時に、前記上下部加圧片１１１，１１２の対向面に一体に形成された刃１１３が、切断面を通して外部に押し出されるバリ２０ａを除去するようになる。
そして、前記加熱板１２０が一対の合成樹脂プロファイル１０の間から排出された後には、左右側クランプ１１０を、対向する合成樹脂プロファイル１０の切断面に向かって移動させることによって、合成樹脂プロファイル１０の端部に形成された平坦面（図示せず）、又は、凹凸面２１及び平坦面２３を互いに接合させる（図１２参照）。
この場合、前記刃１１３は、ばね１１４によって弾性的に支持され得る。この場合、対向するように形成された刃１１３の先端が互いにぶつかり合っても、刃１１３がばね１１４によって弾性支持されることによって衝撃を吸収することができ、これによって、刃１１３が破損することを防止することができる。
なお、下部加圧片１１２の底面には、下部に突出したストッパー１１５が結合され得る。そして、前記加熱板１２０の下端には、ストッパー１１５と接触する一定の幅の間隔維持ブロック１２５が結合されることで、前記上下部加圧片１１１，１１２にそれぞれ備えられた刃１１３の間の間隔が一定に維持され得る（図１１参照）。
このとき、前記ストッパー１１５は、横方向に移動及び固定可能に形成され得る。したがって、前記刃１１３を用いて溶接部２０のバリ２０ａを除去する際に、ストッパー１１５の位置を調節することによって、上下部加圧片１１１，１１２に設置された刃１１３の間隔を加熱板１２０の厚さと対応するように調節することができる。
この場合、前記ストッパー１１５は、ガイドレール又はガイド溝（図示せず）に沿って摺動されることによって横方向に移動することができ、ボルトなどの固定部材（図示せず）によって固定され得る。
本発明の一実施例の合成樹脂プロファイル１０は、上述したような本体３１０，３２０の表面、具体的な一実施例として少なくとも室内側面には装飾シート４１０，４２０が付着された状態であって、前記シームレス溶接装置１００を用いた合成樹脂プロファイル１０の溶接時に、建具用合成樹脂プロファイル製品は、溶接部２０での溶接ライン５００の幅が０．２５ｍｍ以下、０．２３ｍｍ以下、または０．２０ｍｍ以下であってもよい。前記幅の下限値は、特に制限されず、一例として、０であってもよく、０．００１ｍｍ以上、０．００５ｍｍ以上、または０．０１ｍｍ以上であってもよい。
前記溶接ライン５００の幅が前記範囲を超えて形成される場合に、本体３１０，３２０の色（一例として、白色）が外部に過度に露出して外観の美麗さを低下させ、溶接ライン５００の部位が異物により容易に汚染されてしまい、それによって製品の外観品質が低下することがある。
前記シームレス溶接装置１００を用いた合成樹脂プロファイル１０の溶接時に、溶接部２０での溶接ライン５００の高さは、０．１５ｍｍ以下、０．１３ｍｍ以下、または０．１０ｍｍ以下であってもよい。前記高さの下限値は、特に制限されないが、一例として、０であってもよく、０．００１ｍｍ以上、０．００５ｍｍ以上、または０．０１ｍｍ以上であってもよい。
前記溶接ライン５００の高さが前記範囲を超えて形成される場合に、本体３１０，３２０の色（一例として、白色）が外部に過度に露出して外観の美麗さを低下させ、溶接ライン５００の部位が異物により容易に汚染されてしまい、それによって製品の外観品質が低下することがある。
このように本発明の建具用合成樹脂プロファイル製品は、シームレス溶接装置１００を用いて合成樹脂プロファイル１０の溶接時に、本体３１０，３２０の表面に付着された装飾シート４１０，４２０が除去されることを防止することができ、前記装飾シート４１０，４２０のうちの少なくともいずれか１つの端部が前記本体３１０，３２０の内部に挿入された形態を有するようにすることで、これによって、本体３１０，３２０の元々の色（一例として、白色）が外部に露出することを防止することができる。
具体的には、図１３の（ａ）に示すように、従来の建具用合成樹脂プロファイルの溶接方法は、装飾シートＳが付着された合成樹脂プロファイル本体Ｐの溶接によって溶接部に形成されたバリＢを、溶接完了後に別途の仕上げ機Ｔを用いて掻き取る方式で除去するようになる。
このような溶接方式を用いる場合、溶接ラインの幅や高さが大きくなることによって、製品の外観品質を低下させる原因となり得る。
これに反して、本発明の場合、図１３の（ｂ）に示すように、装飾シート４１０，４２０が付着された合成樹脂プロファイル１０の端部を加熱板１２０で溶融させる過程で、左右側クランプ１１０の対向面に備えられた刃１１３が横方向に移動しながら、溶接部２０に形成されたバリ２０ａを除去する方式のシームレス溶接装置１００を用いることによって、前記バリ２０ａによって突出した装飾シート４１０，４２０が共に除去されることを防止することができる。
すなわち、前記刃１１３は、溶接部２０に形成されたバリ２０ａを除去するものの、合成樹脂プロファイル本体３１０，３２０の表面に付着された装飾シート４１０，４２０の端部を溶接ライン５００側に押しながら平坦に、より詳細には、前記装飾シート４１０，４２０のいずれか１つの端部が前記本体３１０，３２０の内部に挿入された形態となるようにする（図１５参照）。これによって、溶接部２０の溶接ライン５００に合成樹脂プロファイル本体３１０，３２０の色が外部に露出しないようにすることで、製品の外観品質を高めることができる。
前記のような構造の本発明に係る建具フレームのシームレス溶接装置１００は、メインフレーム（図示せず）上の４つの地点にそれぞれ配置されることで、合成樹脂プロファイル１０の４つの角部の溶接が同時に可能である。
この場合、前記建具フレームのシームレス溶接装置１００が設置されるステージは、ガイドレールに沿ってＸ、Ｙ軸方向に摺動移動可能に設置されることによって、様々なサイズの窓枠又は障子を容易に作製することができる。
このようなシームレス溶接装置１００を用いた本発明の建具用合成樹脂プロファイル製品の製造過程について具体的に説明する。
まず、左右側クランプ１１０の下部加圧片１１２の上面に、４つの合成樹脂プロファイル１０を四角枠状に配置する（図６参照）。
上部加圧片１１１の下降作動によって４つの合成樹脂プロファイル１０が固定されると、４つの合成樹脂プロファイル１０の角部の間の離隔空間に加熱板１２０が投入される。
次に、左右側クランプ１１０がそれらの間に介在した加熱板１２０側に移動しながら、加熱板１２０との接触を通じて、４つの合成樹脂プロファイル１０の切断面を加熱溶融させる（図９参照）。
前記加熱板１２０として平面型の加熱板を用いる場合、対向する４つの合成樹脂プロファイル１０の切断面に平坦面（図示せず）のみが形成され、加熱板１２０として凹凸型の加熱板を用いる場合、対向する４つの合成樹脂プロファイル１０の切断面に凹凸面２１が形成され、選択的に、少なくとも室内側面１０ａと接する切断面の縁部には平坦面２３が形成されるようにすることができる。
これと同時に、左右側クランプ１１０に一体に備えられた刃１１３が、４つの合成樹脂プロファイル１０の端部から溶融されて外側に押し出されるバリ２０ａを除去する（図１１参照）。
前記合成樹脂プロファイル１０の切断面に平坦面（図示せず）、又は、凹凸面２１及び平坦面２３が形成されると、左右側クランプ１１０の間から加熱板１２０が排出され、左右側クランプ１１０を切断面の対向面に向かって移動させて切断面を互いに接合させると（図１２参照）、本発明に係る四角枠状の建具用合成樹脂プロファイル製品が完成する。
このような本発明の建具用合成樹脂プロファイル製品の溶接部の断面を、例示された図面代用写真である図１５及び図１６を通じてより詳細に説明する。
まず、合成樹脂プロファイル１０は、下に本体３１０，３２０が位置し、その上に装飾シート４１０，４２０が付着されて構成され、このような合成樹脂プロファイル１０の端部と、隣り合う合成樹脂プロファイル１０の端部とが対向して、溶融過程を通じて溶融接合されながら溶接部２０を形成するようになる。
このような溶接部２０の形成過程中に、本体３１０，３２０及び／又は装飾シート４１０，４２０は加熱板によって溶融過程を経ながら物性の変化を起こすようになり、溶接部２０の断面をＯＭ及びＳＥＭで拡大してみると、本体３１０，３２０の端部の場合、溶融過程を通じて結晶構造が崩れて、内側中心部に向かって沈下する状態となり、本体３１０，３２０の上側に付着されていた装飾シート４１０，４２０の端部も、沈下する本体３１０，３２０の端部側に共に沈下する状態となり得る。
すなわち、溶融過程を通じて溶接面３０をなす沈下した両側の本体３１０，３２０の間に、両側の装飾シート４１０，４２０の少なくともいずれか１つの端部がそれぞれ沈下して挿入される状態となる。
ここで、合成樹脂プロファイル１０の端部は、加熱板１２０を通じて同じ時間及び圧力で溶融されても、溶融された結果が常に同一とはならず、状況に応じて、沈下した両側の本体３１０，３２０の端部に一方の装飾シート４１０の端部のみが沈下して挿入され、他方の装飾シート４２０の端部は沈下しない状態になるか、又は、両装飾シート４１０，４２０の端部がいずれも沈下して挿入された状態になることもある。
また、沈下した両側の本体３１０，３２０の端部の間に両装飾シート４１０，４２０の端部がいずれも沈下して挿入されても、挿入される深さには差があり得、状況に応じては、挿入される深さが同一であることもある。
前記装飾シート４１０，４２０の少なくとも１つの端部の挿入長さは、前記本体３１０，３２０の上面から０．０１～０．５ｍｍの深さ、０．０１～０．４５ｍｍの深さ、または０．０１～０．４ｍｍの深さに挿入されてもよい。挿入長さが前記深さ未満である場合、装飾シートが合成樹脂プロファイル本体から浮いたり、剥がれたりすることがあり、前記範囲を超える場合、必要以上に挿入されることによって目的とする製品の寸法を製造することができない。
反面、図３及び図４を参照すると、比較例１の従来の建具用合成樹脂プロファイル製品は、バリＢが除去された後にも、依然として溶接ラインＬの幅及び高さが大きいため、これにより、装飾シートＳが本体Ｐから浮いたり、剥がれたりし易く、溶接ラインＬの部位が異物によって容易に汚染し、それによって製品の外観品質が低下するという問題がある。
このような本発明の建具用合成樹脂プロファイル製品は、前述したように、合成樹脂プロファイル１０の端部が加熱板１２０によって溶融されると同時に、溶融過程で発生したバリ２０ａが直ちに除去され、以降、加熱板１２０が除去された状態で合成樹脂プロファイル１０の端部が互いに溶接されることによって、溶接過程で追加のバリの発生が防止されるので、溶接部２０の表面で作られる溶接ライン５００の大きさが最小化され得る。
なお、加熱板１２０による溶融過程で沈下していた本体３１０，３２０の端部と装飾シート４１０，４２０の端部がバリを形成しながら隆起せず、装飾シート４１０，４２０の端部が沈下した本体３１０，３２０の端部の間に挿入された状態をそのまま維持し、以降、冷却されることによって、本体３１０，３２０と装飾シート４１０，４２０との結合力が倍加され、本体３１０，３２０から装飾シート４１０，４２０が浮いたり、剥がれたりすることが防止され得る。
以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示するが、以下の実施例は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で様々な変更及び修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、このような変更及び修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然である。
［実施例及び比較例］
１．実施例
（１）実施例１
図６のシームレス溶接装置１００の上部加圧片及び下部加圧片が備えられた左右側クランプに、ＰＶＣ材質の本体の表面に装飾シートが付着された４つのプロファイルを四角枠状に固定した。
次で、前記プロファイルの各角部の端部の間に２３０～２５０℃の温度の凹凸型の加熱板を投入した後、前記プロファイルを前記加熱板に接面させた後、加圧して、前記プロファイルの端部が溶融されるまで２４～２９秒間溶融した。このとき、バリは、前記上下部加圧片に備えられた刃１１３によって除去される。
その後、加熱板を排出して除去した後、左右側クランプを通じてプロファイルの端部を互いに接面させて溶接した。
最後に、前記溶接部を室温で冷却して、実施例１の溶接部２０を介して溶接された合成樹脂プロファイル１０を含む建具用合成樹脂プロファイル製品を製造した。
（２）実施例２
前記実施例１と同様の方法で、実施例２の溶接部２０を介して溶接された合成樹脂プロファイル１０を含む建具用合成樹脂プロファイル製品を製造した。
（３）実施例３
前記実施例１と同様の方法で、実施例３の溶接部２０を介して溶接された合成樹脂プロファイル１０を含む建具用合成樹脂プロファイル製品を製造した。
２．比較例
（１）比較例１
シームレス溶接装置ではない一般の溶接装置（ＨＡＮ ＳＵＮＧ機械、ＴＷＬ溶接機）に、ＰＶＣ材質の本体の表面に装飾シートが付着された４つのプロファイルを四角枠状に固定した。
次で、前記プロファイルの各角部の端部の間に２６０℃の温度の平坦型の加熱板を投入した後、前記プロファイルを前記加熱板に接面させた後、加圧して、前記プロファイルの端部を２１～２５秒間溶融した。
その後、加熱板を排出して除去した後、左右側クランプを通じてプロファイルの端部を互いに接面させて溶接した。
最後に、前記溶接部を室温で冷却した後、仕上げ機を用いて、切断面の間に突出するバリを除去して、比較例１の溶接部を介して接合されたプロファイルを含む建具用合成樹脂プロファイル製品を製造した。
［実験例］
１．ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真
走査電子顕微鏡（Ｚｅｉｓｓ、Ｍｅｒｌｉｎ Ｃｏｍｐａｃｔ）で倍率（ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ、ｍａｇ）を異ならせて実施例１～３及び比較例１の建具用プロファイル製品の溶接部の断面を撮影した。
２．ＯＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真
光学顕微鏡（Ｈｕｖｉｔｚ、ＨＲＭ－３００）で実施例１～３及び比較例１の建具用プロファイル製品の溶接部の断面を撮影した。
３．ＣＬＳＭ（Ｃｏｎｆｏｃａｌ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真
共焦点レーザー走査顕微鏡（Ｌｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ、ＤＣＭ３Ｄ）で実施例１～３及び比較例１の建具用プロファイル製品の溶接部の断面を撮影した。
４．溶接ラインの幅及び高さ
実施例１～３及び比較例１の建具用プロファイル製品の溶接ラインの幅及び高さを、ＯＭ写真及びＣＬＳＭ写真を用いて分析した。
このとき、前記各建具用プロファイル製品の溶接ラインの互いに異なる３つの表面の地点に対して幅及び高さを３回測定した後、その平均値を表１に記載した。
５．装飾シートの端部の挿入の有無及び挿入深さの測定
実施例１及び比較例１の建具用プロファイル製品の溶接部の断面を、ＳＥＭ写真を通じて、装飾シートが本体の内部に挿入されたか否かを確認した。
また、装飾シートが本体の内部に挿入された場合には、挿入された装飾シートの端部の深さを計算して表１に記載した。
このとき、断面の写真を基準として左側に位置する装飾シートを装飾シート１と、右側に位置する装飾シートを装飾シート２と表１に表記した。
６．ＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）マッピング分析
エネルギー分散型分光分析器（Ｚｅｉｓｓ、Ｍｅｒｌｉｎ Ｃｏｍｐａｃｔ）で実施例１の建具用プロファイル製品の溶接部の成分を分析した。
Figure 2022505678000002
ＯＭ写真及びＣＬＳＭ写真で分析した結果、実施例１～３の建具用合成樹脂プロファイル製品は、溶接ラインの幅及び高さが小さく、比較例１の建具用合成樹脂プロファイル製品とは異なり、本体の白色が目視で確認不可能な程度に僅かなレベルであることが確認できた。なお、ＳＥＭ写真及びＯＭ写真の分析結果、実施例１～３の建具用合成樹脂プロファイル製品は、本体の上面から装飾シートの端部が上方に突出した比較例１の建具用合成樹脂プロファイル製品とは異なり、本体の上面から装飾シートの端部が内部に挿入されたことが確認できた。これによって、実施例１～３の建具用合成樹脂プロファイル製品は、本体から装飾シートが浮いたり、剥がれたりしない効果があることが確認できた。
また、これとは別途に、実施例１の溶接部をＥＤＳマッピング分析した結果、本体のＰＶＣ樹脂組成物に含まれる主成分であるＣａ無機元素が検出されることで、表面に溶接ラインがあることが分かるが、目視で確認不可能な程度のレベルであることが確認できた。
１０ 合成樹脂プロファイル
２０ 溶接部
２０ａ バリ
２１ 凹凸面
２３ 平坦面
３０ 溶接面
１００ シームレス溶接装置
１１０ 左右側クランプ
１１１ 上部加圧片
１１２ 下部加圧片
１１３ 刃
１１３ａ 垂直面
１１３ｂ 傾斜面
１１４ ばね
１１５ ストッパー
１１７ 真空吸入口
１２０ 加熱板
１２１ 凹凸部
１２３ 平坦部
１２５ 間隔維持ブロック
３１０，３２０ 本体
４１０，４２０ 装飾シート
５００ 溶接ライン

Claims (7)

  1. 溶接部（２０）を介して溶接された合成樹脂プロファイル（１０）を含む建具用合成樹脂プロファイル製品であって、
    前記合成樹脂プロファイル（１０）は、本体（３１０）（３２０）と、前記本体（３１０）（３２０）の表面に付着された装飾シート（４１０）（４２０）とを含み、
    前記装飾シート（４１０）（４２０）のうちの少なくともいずれか１つの端部が前記本体（３１０）（３２０）の内部に挿入された、建具用合成樹脂プロファイル製品。
  2. 前記装飾シート（４１０）（４２０）の端部がいずれも前記本体（３１０）（３２０）の内部に挿入された、請求項１に記載の建具用合成樹脂プロファイル製品。
  3. 前記装飾シート（４１０）（４２０）の端部は、それぞれ、前記本体（３１０）（３２０）の内部に同じ深さ又は異なる深さで挿入された、請求項２に記載の建具用合成樹脂プロファイル製品。
  4. 前記装飾シート（４１０）（４２０）の少なくともいずれか１つの端部は、前記本体（３１０）（３２０）の上面から０．０１～０．５ｍｍの深さに挿入された、請求項１又は２に記載の建具用合成樹脂プロファイル製品。
  5. 前記装飾シート（４１０）（４２０）の少なくともいずれか１つの端部は、前記本体（３１０）（３２０）の上面から０．０１～０．４ｍｍの深さに挿入された、請求項４に記載の建具用合成樹脂プロファイル製品。
  6. 前記溶接部（２０）の溶接ライン（５００）の幅は０．００１～０．２５ｍｍであり、高さは０．００１～０．１５ｍｍである、請求項１に記載の建具用合成樹脂プロファイル製品。
  7. 前記溶接部（２０）の溶接ライン（５００）の幅は０．０１～０．２０ｍｍであり、高さは０．０１～０．１０ｍｍである、請求項６に記載の建具用合成樹脂プロファイル製品。
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