KR0169441B1 - 무늬 아크릴 판재와 그 성형방법및 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아크릴 쟁반 등의 용기를 제조하는데 사용하는 무늬 아크릴 판재와 이를 양산할 수 있는 성형방법 및 성형장치에 관한 것으로서, 종래에는 금형에 무늬지를 깔고 그 위에 액상의 아크릴 수지를 부어서 무늬아크릴 판재를 성형하거나 제품을 직접 성형하였는바, 이는 무늬지가 말린 꽃이나 면직물 원단과 같이 신축성이 없는 것일 경우에는 액상의 아크릴수지가 경화될 때 기포발생이 심하여 불량률이 많았으며, 하나의 형틀에 의해서 무늬아크릴 판재를 낱개로 성형하는 것이므로 작업시간에 비해 생산성이 상당히 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 따라 본 발명은 투명한 아크릴판(10a)(10b) 사이에 접착제(11)와 무늬지(12)를 삽착한 상태에서 표, 이면에 PP 필름이나 셀로판 재질의 커버지(13)로 감싸 다수의 무늬아크릴 소재(10)를 준비한 후 이러한 무늬 아크릴 소재들을 차례로 승강되면서 80~90℃의 온도로 가열되는 다수의 히팅다이 위에 하나씩 올려놓고 유압실린더로 상기 히팅다이들을 한꺼번에 차례로 압압하면서 20~40 분동안 가열 압착하고, 그후 압착된 무늬아크릴 소재들을 꺼내어 자연건조 시킨 다음 표, 이면을 덮고 있는 커버지의 불필요한 테두리를 트리밍하여 무늬아크릴 판재를 제공하는 것으로서, 이러한 본 발명은 신축성이 없는 무늬지의 경우에도 기포발생이 없고 상기 무늬지가 항시 아크릴층의 중앙에 위치하여 판재에 휨 발생이 없으므로 성형성과 생산성이 뛰어난 것이다.

Description

무늬 아크릴 판재와 그 성형방법 및 성형장치

제1도는 본 발명의 장치를 일부 절결하여 예시한 정면도로서 (a)는 히팅다이가 소정간격으로 하강된 상태도이고, (b)는 히팅다이가 상승하여 열압착하는 상태도임.

제2도는 본 발명 장치의 요부 평단면도.

제3도는 본 발명에 사용되는 히팅다이를 예시한 일부 사시도.

제4도는 본 발명의 계단식 돌턱이 형성된 걸림대에 히팅다이 측면의 걸림봉이 걸리는 상태를 예시한 일부 사시도.

제5도 (a)(b)(c)는 본 발명 무늬아크릴판을 제조하는 과정도.

제6도는 본 발명의 판재로 쟁반을 성형한 상태를 예시한 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 무늬 아크릴 소재 10a, 10b : 아크릴판

11 : 접착제 12 : 무늬지

13 : 커버지 30 : 지주봉

31 : 고정판 32 : 유압실린더

34 : 압압판 40 : 걸림대

41 : 걸림턱 50 : 히팅다이

51 : 고무판 52 : 보호지

53 : 발열체 54 : 걸림봉

55 : 안내간 56 : 판넬

60 : 고정다이 70 : 가이드봉

본 발명은 아크릴 쟁반 등의 용기를 제조하는데 사용하는 무늬 아크릴 판재와 이를 양산할 수 있는 성형방법 및 성형장치에 관한 것으로서, 특히 판재의 내부에 내장되는 무늬소재가 신축성이 없는 것이라 하더라도 열압착 성형후 판재에 기포나 휨 발생없이 양산할 수 있어 성형성과 생산성이 양호하면서도 판재의 품질을 향상시켜 고품질의 용기를 제조할 수 있는 무늬아크릴 판재와 이러한 무늬 아크릴 판재를 대량으로 생산할 수 있는 성형방법 및 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 아크릴 쟁반 등의 용기 제품을 제조할 때 성형된 제품에 무늬가 없으면 너무 단조로운 시각미에 의해 사용자들이 쉽게 싫증을 느끼게 되므로 성형시 금형에 의해 여러 가지 형태의 모양이 제품의 표면에 형성되도록 성형하거나 또는 성형되는 제품의 표면에 무늬가 인쇄된 필름지 등을 피복하여 성형하였다.

그러나 상기와 같이 금형에 의해 제품의 표면에 무늬를 성형하는 것은 그 무늬를 여러 가지 형태로 다양하게 생산하려면 각 무늬별로 금형을 제작하여야 하므로 금형비가 과다하게 소요되어 원가 상승의 요인이 많으면서도 틀에 박힌 금형의 무늬 외에는 성형할 수가 없는 문제점이 있으며, 제품의 표면에 무늬가 인쇄된 필름지를 피복하는 것은 사용중 필름지가 벗겨짐에 따라 그 제품의 수명이 짧아지는 결점이 있다.

그리고 상기와 같은 문제점과 결점을 감안하여 말린 꽃이나 편직된 무늬지를 형틀 바닥에 펼쳐 높은 상태에서 그 위에 액상의 아크릴 수지를 부어서 아크릴층 내부에 무늬지가 일체로 매입되게하여 쟁반의 표이면에서 내부의 무늬지를 투시할 수 있도록 한 실용신안 공고번호 제 91-6718호의 아크릴 쟁반이 있는데, 이는 내부에 매입시키는 무늬지에 따라 다양한 무늬의 아크릴 쟁반을 제공할 수 있다는 점은 인정되지만 다음과 같은 문제점과 결점이 있다.

우선 상기의 아크릴 쟁반을 성형하는 과정을 살펴보면 주로 유리 형틀의 바닥에 먼저 무늬지를 깔고 그 위에 액상의 아크릴 수지를 채운 후 형틀덮개를 덮고 지그로 형틀과 덮개의 사방을 압박한 상태에서, 소정시간동안 가열한 다음 냉각시켜서 액상의 아크릴이 서서히 경화되게 하여 아크릴 쟁반을 제조하였다.

그리고 상기 형틀을 아크릴 쟁반의 형태로 하지 않고 판판한 판넬 형태의 형틀로 구성한 후 상기 과정을 거쳐 먼저 무늬아크릴 원판을 먼저 성형한 다음 이를 소정의 크기로 절단하고 프레스금형에 의해 아크릴 쟁반의 형태로 성형하는 과정으로 만들기도 하는데, 이러한 종래의 원판 성형장치는 하나의 형틀에 의해서만 무늬아크릴 원판을 성형하는 것이므로 작업 시간에 비해 생산성이 상당히 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같이 형틀의 바닥에 무늬지를 깔고 액상의 아크릴 수지를 채워 아크릴 쟁반이나 무늬아크릴 원판을 성형할 경우에는 무늬원단이 아크릴층의 중심에 위치되지 못하고 일측으로 편중되어 있어서 상온에서 자연냉각시킬 경우 양면의 온도차이로 인해 쟁반이나 아크릴 원판에 휨 현상이 발생하므로 냉각시 양면에 가해지는 온도에 상당히 주의를 기울여야 하는 등 성형성과 생산성이 불량한 문제점이 있다.

그리고 무늬지가 신축성이 없는 말린 꽃이거나 면직포일 경우 액상의 아크릴이 무늬지에 충분히 스며들 수 있도록 10여시간 이상의 장시간을 가열하여도 무늬지와 아크릴 층 사이에 기포가 자주 발생하여 불량 발생률이 높아 성형성과 생산성이 떨어졌으며, 그렇다고 폴리에스터지와 같이 신축성이 양호한 무늬지 만을 사용하여 생산할 경우에는 제품의 다양성을 구비하지 못하여 소비자의 구매력이 떨어지게 되는 결점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점과 결점을 감안하여 신축성이 있는 무늬지는 물론 신축성이 없는 무늬지의 경우에도 아크릴층과 무늬지 사이에 기포발생이 없으면서도 상기 무늬지가 항시 아크릴층의 중앙에 위치되게 하므로서 성형된 아크릴 원판의 휨 발생이 없어 성형성이 뛰어나면서도 생산성이 뛰어난 무늬아크릴 판재를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기와 같이 성형성과 생산성이 뛰어난 무늬아크릴 판재를 보다 빠른 시간안에 양산할 수 있는 무늬아크릴 판재의 제조방법 및 제조장치를 제공하는데 있다.

이하 본 발명의 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도(a)는 본 발명의 무늬아크릴 원판을 제조하는 장치를 일부 절결하여 도시한 정면도이고, (b)는 히팅다이가 상승된 상태를 예시한 일부 정면도이며, 제2도는 본 발명 장치의 요부 평단면도이고, 제3도는 본 발명에 사용되는 히팅다이의 일부 사시도이며, 제4도는 본 발명의 계단식 돌턱이 형성된 걸림대에 히팅다이 측면의 걸림봉이 걸리는 상태를 예시한 일부 사시도이고, 제5도(a)(b)(c)는 본 발명의 무늬아크릴판을 제조하는 과정도이다.

본 발명의 무늬 아크릴 판재는 아크릴판(10a)과 아크릴판(10b) 사이에 접착제 (11)와 무늬지 (12)를 삽착하여 무늬아크릴 소재(10)를 구성한 후 상기 무늬아크릴 소재(10)의 외부에 PP 필름이나 셀로판으로된 커버지(13)를 씌워 감싼 상태에서 열압착하여 된 것이다.

그리고 상기의 무늬 아크릴 판재를 대량 생산할 수 있는 본 발명의 제조장치는 본체(20)의 사방 지주봉(30) 상측에는 고정판(31)을 설치하고, 지주봉(30) 하측에는 유압실린더(32)에 의해 압압판(34)이 지주봉(30)을 따라 상측으로 승강 가능하도록 설치하며, 상기의 고정판(31)과 압압판(34)이 설치되는 본체(20)의 양측에는 걸림턱(41)이 계단식으로 형성된 한쌍의 걸림대(40)를 서로 대향되게 설치한다.

그리고 상기 걸림대(40) 사이에 입설된 가이드봉(70)에는 표, 이면에 고무판(51)과 테프론이나 PP 필름인 보호지(52)가 차례로 부착되고 내부에 다수의 발열체(53)가 내설된 히팅다이(50) 여러개를 상기 고정판(31)과 압압판(34) 사이에서 승강 가능하도록 끼우되 히팅다이(50)의 양측에는 아래로 갈수록 길이가 짧은 걸림봉(54)을 돌설하여 상기 걸림대(40)의 계단식 걸림턱(41)에 하나씩 걸릴 수 있도록 설치한다.

또한 상기 고정판(31)의 저면과 압압면(34)의 표면에도 상기와 같이 고무판(51)과 보호지(52)가 차례로 부착되고 내부에 다수의 발열체(53)가 내설된 고정다이(60)을 설치하는 것이 더욱 많은 무늬 아크릴 판재를 성형할 수 있어 바람직하며, 히팅다이(50)의 저면에 설치되는 고무판(51)과 보호지(52)는 저면 양단의 안내간(55)에서 착탈되는 판넬(56)에 설치하여 교체가 용이하도록 한 것으로서, 도면중 미설명 부호 (33)은 유압실린더(32)의 피스톤 로드이다.

이와같이 형성된 본 발명의 장치에 의해 무늬 아크릴판을 제조하는 과정을 공정별로 기술하면 다음과 같다.

[제1공정]

먼저 투명한 아크릴판(10b)의 표면에 접착제(11)를 뿌린 후 그위에 무늬지(12)를 깔고 다시 접착제(11)를 뿌린 다음 그 무늬지(12)위에 다른 투명한 아크릴판(10a)을 적층하며, 이와같이 적층된 아크릴판(10a)과 아크릴판(10b)의 표, 이면 전체에 얇은 PP 필름이나 셀로판지로된 커버지(13)를 씌워 감싸서 다수의 무늬아크릴 소재(10)를 구성한다.

[제2공정]

상기와 같이 표, 이면에 커버지(13)가 씌워져 감싸진 무늬아크릴 소재(10)들을 제1도(a)와 같이 걸림대(40)의 계단식 걸림턱(41)에 하나씩 걸려서 소정간격으로 이격되어 있는 다수의 고정다이(60) 및 압압판(34)의 고정다이(60)위에 하나씩 올려놓는다.

그후 유압실린더(32)를 구동시키면 피스톤 로드(33)의 선단에 연설된 압압판(34)이 서서히 상승하여 맨 아래의 히팅다이(50) 저면에 접촉되면서 히팅다이(50)를 밀어 올리게 되며, 이와같이 맨 아래의 히팅다이(50)가 상승하면 그 히팅다이(50)는 다음의 히팅다이(50) 저면에 밀착되면서 계속하여 다음 히팅다이(50)를 연속하여 상승시키게 된다.

이때 걸림대(40)의 계단식 걸림턱(41)에 걸려있는 걸림봉(54)들은 아래쪽의 것이 점차 짧은 상태이므로 히팅다이(50)들은 밀착된 상태에서 가이드봉(70)을 따라 상측으로 상승작용이 원활하게 되다가 제1도 (b)에서와 같이 고정판(31)의 저면에 형성된 고정다이(60)에 접촉되면 더 이상 상승하지 못하고 무늬아크릴 소재(10)들에 압력만을 가하게 되므로 하측 고정다이(60) 및 히팅다이(50) 위에 놓인 무늬아크릴 소재(10)들의 열압착 공정이 수행된다.

즉, 본 발명의 히팅다이(50)와 고정다이(60)는 내부의 발열체(53)에 의해 80~90℃온도로 유지되는 상태이며, 이러한 히팅다이(50)와 고정다이(60)에 눌린 무늬아크릴 소재(10)들을 20~40분 정도 가열 압착하면 상하의 아크릴판(10a)(10b) 사이에 뿌려진 접착제(11)가 융화되어 골고루 퍼지면서 내부에 기포가 전혀 발생하지 않는 것이며, 무늬지(12)를 상하 아크릴판(10a)(10b) 사이에 보다 견고하게 열압착시켜 주는 것이다.

그리고 본 발명은 무늬아크릴 소재(10)의 상하 아크릴판(10a)(10b)이 눌릴 때 아크릴판(10a)(10b)의 외표면을 감싸고 있는 커버지(13)가 함께 눌리면서 각각 아크릴판(10a)(10b)의 외표면에 압착되는 것이며, 또한 아크릴판(10a)과 아크릴판(10b) 사이의 접착제(11) 중 일부가 압력에 밀려서 아크릴판(10a)(10b)의 측면으로 새 나오게 된다.

하지만, 이때 상하 아크릴판(10a)(10b)의 측면에는 얇은 커버지(13)가 감싸고 있으므로 압력에 의해 밀려 나오는 접착제가 커버지(13)의 테두리에 막혀서 외부로 유출되지 않고 커버지(13)의 테두리내에 위치하게 되므로 고정다이(60) 및 히팅다이(50)의 표면이 접착제로 오염됨을 효과적으로 방지할 수 있다.

그후 유압실린더(32)를 반대방향으로 구동시키면 압압판(34)이 서서히 내려감에 따라 히팅다이(50)들도 압압판(34)에 얹혀진 상태에서 함께 하강되는데, 이때 양측의 걸림대(40)에는 계단식으로 걸림턱(41)이 형성되어 있고 히팅다이(50)들의 양측에는 아래로 갈수록 점차 짧은 걸림봉(54)이 돌설되어 있으므로 맨 상측의 히팅다이(50)부터 차례로 계단식의 상측 걸림턱(41)에 걸리면서 히팅다이(50)들이 하나씩 소정간격으로 이격된 상태를 저절로 유지하게 된다.

[제3공정]

상기와 같이 히팅다이(50)들의 하강이 완료된 후 각 다이위에 놓인 아크릴판(10a)(10b) 소재를 꺼내 상온에서 자연 냉각시킨 다음 제5도(b)와 같이 흘러나온 접착제를 수용한 상태에서 돌출되어 있는 커버지(13)의 불필요한 테두리 부위를 트리밍하여 절단하면 제5도(c)와 같이 표이면에 커버지(13)가 부착된 본 발명의 무늬 아크릴 판재가 한번의 성형작업에 다량으로 완성되는 것이다.

이러한 본 발명의 장치에 있어서 히팅다이(50)의 저면에 설치되는 고무판(51)과 보호지(52)는 저면 양단의 안내간(55)에서 착탈되는 판넬(56)에 설치되어 있으므로 히팅다이(50) 저면의 고무판(51)과 보호지(52)를 장시간 사용으로 인해 파손되거나 마모되었을 경우 히팅다이(50) 전체를 가이드봉(70)으로부터 빼낼 필요가 없이 판넬(56)만을 안내간(55)에 의해 간편히 빼낸 후 고무판(51)과 보호지(52)를 새것으로 교체하기가 용이한 것이다.

그리고 본 발명에 의해 생산하는 무늬 아크릴 판재는 무늬지(12)가 신축성이 양호한 폴리에스터 원단일 경우에는 물론 신축성이 없는 말린 꽃이거나 면직포이더라도 종래처럼 액상의 아크릴수지를 부어 성형하는 것이 아니라 이미 성형된 아크릴판(10a)(10b)과 아크릴판(10a)(10b) 사이에 무늬지(12)를 삽착시킨 상태에서 고온의 열로 가열되는 접착제(11)의 융화작용에 의해 일체로 접착시키는 것이므로 기포발생이 없는 것으로서 판재의 무늬를 보다 다양하게 갖출 수가 있어 소비자의 구매력을 향상시킬 수가 있다.

또한 상기 무늬지(12)가 항시 상하의 아크릴판(10a)(10b) 중앙에 위치하게 되므로 양면에 미치는 온도차이가 별로 없고 장력이 같아 판재로 성형 완료된 후 또는 제6도에서와 같이 무늬아크릴 판재를 소정크기로 절단한 후 쟁반 등의 제품으로 성형하였을 때 판재의 휨 발생이 별로 없으므로 불량률이 별로 없는 것으로서 작업성과 생산성이 매우 뛰어난 것이다.

이러한 본 발명은 필요에 따라 성형시 상측 아크릴판(10a)(10b)을 덮지 않고 하측 아크릴판(10a)(10b)의 표면에 무늬지(12)만을 놓고 접착제(11)를 뿌린 상태에서 커버지(13)로 감싼 무늬아크릴 소재(10)로 형성한 후 이를 상기 과정에 의해 열압착하여 무늬지(12)가 판재의 일측면에 놓이게 할 수도 있다.

그리고 성형완료된 본 발명의 무늬 아크릴 판재 표면과 이면에는 얇은 PP 필름이나 셀로판지로 된 커버지(13)가 열 압착된 상태를 이루고 있어 성형된 무늬 아크릴 판재를 멀리 운송하거나 또는 작업장 내에서 수시로 이동시키면서 절단 및 성형작업을 행할 때 표면이나 이면이 손상될 우려가 없는 것이다.

따라서 본 발명의 무늬 아크릴 판재는 소정의 크기로 절단된 아크릴 판재를 표 이면이 깨끗한 상태에서 쟁반 등의 완제품을 성형할 때 표면과 이면의 커버지(13)를 벗기고 곧바로 쟁반 등의 제품으로 성형하므로 보다 깨끗하고 매끄러운 제품을 제공할 수가 있는 것으며, 본 발명은 이러한 다양하고 성형성이 좋은 무늬아크릴 판재를 빠른 시간내에 다량으로 제공할 수가 있으므로 그만큼 원가를 절감하면서도 상품가치의 향상에 의해 경쟁력이 상당히 높아지는 것이다.

Claims (3)

1. 상측에 고정판(31)을 설치하고 하측에 유압실린더(32)로 승강되는 압압판(34)을 설치하되 그 사이에는 가이드봉(70)에 안내되면서 계단형 걸림대(40)에 차례로 걸릴 수 있도록 양단에 상이한 길이의 걸림봉(54)들이 돌출되어 있는 수개의 히팅다이(50)를 차례로 적층 설치하여 압압판(34)의 승강작동에 따라 히팅다이(50)위에 놓인 소재를 열압착토록 한 것에 있어서, 상기한 다수의 히팅다이(50)들 표면과 이면에는 고무판(51)과 보호지(52)를 차례로 부착하고, 투명한 아크릴판(10a)과 아크릴판(10b) 사이에 접착제(11)와 무늬지(12)를 삽착한 상태에서 표/ 이면에 PP 필름이나 셀로판지로된 커버지(13)를 감싸서 된 무늬아크릴 소재(10)를 각 히팅다이(50)위에 놓고 무늬아크릴 판재로 성형하는 것을 특징으로 하는 무늬아크릴 판재의 성형장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 히팅다이(50)들의 저면에 안내간(55)으로 착탈되는 판넬(56)을 설치한 다음 상기 판넬(56)에 고무판(51)과 보호지(52)를 설치하여 고무판(41)과 보호지(42)의 교체가 용이토록 한 것을 특징으로 하는 무늬아크릴 판재의 성형장치.
3. 투명한 아크릴판(10b)위에 접착제(11)로 무늬지(12)를 부착한 후 그위에 다시 접착제(11)를 바르고 아크릴판(10b)을 올려놓은 상태에서 아크릴판(10a)의 표면과 아크릴판(10b)의 이면으로 PP 필름이나 셀로판 재질의 커버지(13)를 덮어 씌워 다수의 무늬아크릴 소재(10)를 준비하는 제1공정과 ; 상기 무늬아크릴 소재(10)들을 차례로 승강되면서 80~90℃의 온도로 가열되는 다수의 히팅다이(50) 위에 하나씩 올려놓은 다음 상기 다수의 히팅다이(50)들을 유압실린더(32)로 동작되는 압압판(34)으로 한꺼번에 밀어올려 압압하면서 20~40분 정도 가열 압착하는 제2공정과 ; 상기 제2공정에 의해 압착된 무늬 아크릴 소재(10)들을 히팅다이(50)에서 꺼내 자연건조시킨 후 무늬아크릴 소재(10)의 표/ 이면을 덮고 있는 커버지(13)의 불필요한 부분을 트리밍하는 제3공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 무늬아크릴 판재의 성형방법.