KR100204817B1 - 발포성 재료의 발포성형방법 및 발포장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발포성 재료의 발포성형방법 및 발포장치에 관한 것으로서, 통기성을 가진 표피체의 내부에 구조 및 제조가 간단한 주입장치로 발포액을 주입 발포시켜 쿠션과 통기성을 갖춘 성형제품을 만들 때 초기에 주입되는 발포액이 표피체의 내면에 직접 분사되지 않게 하여 줌으로써 하드스포트 현상이나 발포액의 일부가 포피체 외면으로 누출되는 현상등의 발생을 방지하고 발포시에는 발포물이 표피체내에 고르게 분산 충만되도록 하기 위해, 표피체(30)의 삽입구(31)를 봉합부재(40)로 봉합시켜 주고, 이 봉합부재의 결합구(41)에는 주입부재(10)의 선단 삽입부를 결합하며, 주입부재(10)의 삽입부 선단이나 상기 결합구(41)의 내단에는 박막상의 비닐재로 자루나 병과 같은 용기형태, 또는 망포지로 공이나 자루형태로 되거나, 합성수지로 선단에는 다수개의 소공이 설치되고 주면부에는 빙둘러 장공이 설치되거나 또는 주면부가 망형상으로 되는 통체로 만들어지는 분산부재(20)를 결착하여 표피체(30)내에 장착되게 하고 주입부재(10)를 통해 발포액을 분산부재(20)내로 주입시켜 주입초기의 발포액이 발포되기 전까지만 이 분산 부재내에 수용되게 하고, 발포가 진행되어 크림상으로 되는 발포물은 분산부재로부터 유출되어 표피체(30)내부공간으로 분산 충만되게 하므로 발포액이 표피체에 함침되거나 투과되지 않고 발포성형되게 한 것이다.

Description

발포성 재료의 발포성형방법 및 발포장치

제1a도는 본 발명 제1실시예에 의한 발포장치의 분리사시도.

b도는 동 봉합부재를 발췌하여 내면구조를 보인 확대사시도.

제2a도는 본 발명 제1실시예의 사용상태를 보인 정단면도.

b도는 동 제1실시예에 의해 성형된 차량용 좌석 머리받침의 일예를 보인 정단면도.

c도는 동 제1실시예에 의해 성형된 베개의 일예를 보인 측단면도.

제3도는 본 발명의 제2실시예에 의한 발포장치의 분리사시도.

제4도 (a)는 본 발명 제2실시예의 사용상태를 보인 정단면도.

(b)는 동 제2실시예에 의해 성형된 차량용 좌석 머리받침의 일예를 보인 정단면도.

(c)는 동 제2실시예에 의해 성형된 베개의 일예를 보인 측단면도.

제5도는 본 발명 실시예에 사용되는 제3분산부재의 사용상태 정단면도.

제6도 (a)는 본 발명 실시예에 사용되는 제4분산부재를 주입부재에 결합한 상태의 사시도.

(b)는 본 발명 실시예에 사용되는 제5분산부재를 주입부재에 결합한 상태의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 주입부재 20 : 분산부재

21 : 주입구 22 : 절개부

30 : 표피체 31 : 삽입구

40 : 봉합부재 41 : 결합구

42 : 봉합편 43 : 관통공

44 : 걸이핀 46 : 결합홈

본 발명은 발포성 재료의 발포성형방법 및 발포장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통기성을 갖는 표피체의 내부공간에 액상의 발포성 재료(이하, 발포액이라 함)를 주입 발포시켜 쿠션과 통기성이 양호한 발포성형제품을 만들 때 초기에 주입되는 발포액이 표피체의 내면에 액체상태로 직접 접촉하는 것을 방지함은 물론, 발포물이 표피체 내부에 균등하게 분산·충만되도록 하여주는 발포성 재료의 발포성형방법 및 발포장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 좌석의 머리받침등은 통기성을 갖는 직물지등을 봉재하여서 되는 표피체내에 발포액을 주입 발포시켜 제조함으로써, 통기성과 쿠션기능을 갖도록 하였다.

이러한 발포성형제품은, 원하는 형태로 봉제된 표피체의 내부에 우레탄등의 발포액을 주입하여 순간적으로 발포·경화되게 함으로써 얻게 되는 것이다.

그러나, 이러한 제품을 얻기 위해 표피체의 내부에 주입관을 통해 발포액을 고압으로 주입하게 되면, 초기에 주입되는 발포액이 주입관의 선단과 마주하는 표피체의 내면에 직접 분사되어 접촉되기 때문에 발포액이 표피체의 조직에 함침된 상태로 경화되므로 국부적으로 경직된 부위가 발생하는 소위 하드스포트(hard spot) 현상이 발생되었음은 물론, 일부는 굳기 전에 조직을 투과하여 표면으로 누출되기 때문에 불량제품이 발생하는 등의 문제점들이 있었다.

따라서, 종래에는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 표피체의 내부로 선단부가 삽입되는 발포액 주입관과, 이 주입관의 선단부가 접속되게 표피체에 내장설치되어 주입되는 발포액을 분산시켜 주는 작용을 하는 분산판을 구비한 주입용구(일본국 실공평 6-42816 참조)를 사용하여 발포 성형하였다.

그러나, 이러한 종래의 주입용구는 발포성형제품이 차량용 머리받침등과 같이 골격 부품인 스테이로드(stay rod)를 갖춘 경우에 한하여 분산판의 내장설치가 가능하다는 제약이 따랐다.

즉, 분산판은 그 주연부를 절곡시켜 골격부품에 결착·조립함으로써 표피체내에 설치가 가능하게 되는 것이므로, 골격부품이 필요없는 베개나 방석등과 같은 제품의 경우에는, 분산판을 내장 설치할 수 없기 때문에 이러한 제품들은 종래의 주입용구를 사용하여 제조할 수 없었다.

또한, 분산판의 주연부를 절곡하여 골격부품에 결착해야 되므로, 이들을 서로 조립하기 위한 조립작업이 필요함은 물론, 분산판은 그 구조상 고압으로 주입되는 발포액 모두가 표피체 내면에 직접 접촉되지 않도록 방지하지 못하는 등 사용상 많은 문제점들이 있었다.

본 발명은, 종래 장치의 이러한 점들을 감안하여 안출한 것으로서, 그 목적은 구조가 간단하면서도 발포액이 주입초기에 표피체 내면에 액체상태 그대로 접촉하지 않게 함과 동시에 발포물이 내부에 고르게 분산·충만되어 고품질의 발포성형제품을 얻을 수 있게 하여 주는 발포성 재료의 발포방법 및 발포장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 여러종류의 발포성형제품을 제조할 수 있는 발포성 재료의 발포방법 및 발포장치를 제공함에 있다.

본 발명의 이러한 목적들은, 표피체의 개방된 삽입구를 봉합시켜 주는 봉합부재의 주입구 내단이나, 발포액의 주입부재 선단에 결합되어 표피체에 내장 설치되는 분산 부재를 사용함으로써 달성되는데, 이 분산부재는 망포지로 공이나 자루형태가 되게 제조되거나, 주입되는 발포액이 발포압력에 의해 파열되게 박막상의 비닐재로 된 자루나 용기형태, 또는 선단면에는 다수개의 소공들이 설치되고 주면부에는 폭이 좁은 장공이 빙둘러 설치되거나 망형으로 된 합성수지통체로 된다.

이 분산부재는, 주입초기의 발포액을 발포가 시작되기 까지의 짧은 시간동안만 수용하고, 발포가 시작되면 발포액이 발포되면서 분산부재로부터 유출되어 표피체 내부로 분산되게 함으로써 발포액이 표피체의 내면에 액체상태로 직접 접촉되지 않게 하여준다.

따라서, 하드스포트 현상이나, 발포액이 표피체의 조직을 투과하여 표면으로 누출되는 현상등에 의한 불량제품의 발생이 효과적으로 방지됨은 물론, 스테이로드가 필요없는 제품에도 적용할 수 있게 되는 것이 있다.

이하, 본 발명의 발포성형방법 및 발포장치의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 발포장치는, 발포액의 주입시 후단부에 그 공급원(도시하지 않음)이 연결되는 주입부재(10)와, 이 주입부재를 통해 주입되는 발포액을 수용하게 표피체(30)내에 장착되는 분산부재(20)와, 표피체(30)의 삽입구(31)를 봉합시켜 주는 봉합부재(40)들로 구성된다.

주입부재(10)는 관형상으로 되며, 후단에는 발포액의 공급원이 결합되는 결합부(11)가 깔때기 형상으로 연장 설치되어 있고, 선단에는 삽입부(12)가 외경이 축소되게 연장 설치될 수 있다.

분산부재(20)는 도1∼2에서와 같이 망포지로 공이나 자루형태가 되게 형성되거나, 도3∼5에서와 같이 발포액의 발포시 팽창압력에 의해 파열되도록 비닐등과 같은 박막상의 재료로 자루나 병과 같은 용기형태, 또는 도6(가)∼(나)에서와 같이 선단면에는 다수개의 소공이 뚫어 설치되고 주면부에는 폭이 좁은 장공이 빙둘러 설치되거나 망형상으로 되는 합성수지통체로 되며, 각 후단에는 발포액의 주입구(21)가 연장되어 있다.

또한, 분산부재(20)가 박막상의 비닐재등으로 형성되는 경우에는, 주입된 발포액이 발포된 때의 팽창압력에 의해 이 분산부재가 용이하게 파열되도록 주면에 도3에서와 같이 절개부(22)를 형성하는 것이 바람직하다.

이 절개부는 점선 또는 선으로 배열되는 절개선으로 되며, 주면의 서로 마주하는 부위에 형성하는 것이 바람직하다.

표피체(30)는 통기성을 갖는 직물을 사용하는 것이 좋으며, 삽입구(31)를 제외한 주면부를 봉제하여 내부에 공간이 형성되게 한다.

제1도에는 봉합부재(40)의 제1실시예가 도시되어 있는데, 이 실시예에 의한 봉합부재는 삽입구(31)를 외측에서 봉할 수 있도록 폭에 비하여 좌우길이가 긴 형태의 판상으로 된다.

이 봉합부재의 중간부위에는 주입부재(10)의 삽입부(12)를 끼워주는 결합구(41)가 내측으로는 관형태로 연장되게 설치되고, 내주면에는 봉합편(42)이 빙둘러 돌출설치되며, 또 내면의 양단부측에는 삽입구(31)의 양내단부를 걸쳐주는 걸이핀(44)이 돌출설치된다.

그리고, 봉합편(42)의 양측면내단면에는 걸림편(45)이 내측으로 만곡되게 적정길이로 연장 설치된다.

또한, 예를 들어 차량용 좌석의 머리받침을 제작하는 경우에는 봉합편(42)의 양측단과 양쪽의 걸이핀(44)들 사이에 골격부품인 스테이로드(50)의 양다리부(51)가 관통되는 관통공(43)들이 설치된다.

제3도에는 봉합부재(40)의 제2실시예까 도시되어 있는데, 이 실시예에 의한 봉합부재는 판상으로 되며, 그 주면부에는 삽입구(31)의 내주면이 결합되는 결합홈(46)이 빙둘러 설치되고, 중앙에는 주입부재(10)의 결합구(41)가 구멍형태로 설치된다.

또한, 차량용 좌석의 머리받침을 제작하는 경우에는 양측부에 스테이로드(50)의 양다리부(51)가 관통되는 관통공(43)들이 설치된다.

제2도는 본 발명 제1실시예에 따른 발포장치의 사용상태를 보인 것이다.

본 발명의 실시시예는 먼저, 봉합부재(40)의 결합구(41)에 주입부재(10)의 삽입부(12)를 끼워 결착하며, 스테이로드(50)의 양다리부(51)는 관통공(43)들을 내측에서 외측으로 관통하게 끼워준 다음 삽입구(31)를 벌려서 분산부재(20)와, 봉합부재(40)의 봉합편(42)과, 스테이로드(50)의 선단부를 표피체(30)내로 삽입하고, 삽입구(31)의 양쪽내단을 각기 외측으로 당겨서 각각 걸이핀(44)들에 걸어준다.

이렇게 하면, 삽입구(31)의 그 내주면이 양쪽 걸이핀(44)들과 봉합편(42)의 전후외면에 밀착되므로, 결국 봉합부재(40)에 의해 밀봉된다.

이렇게 한 다음, 표피체(30)는 금형(60)내에 안착시키고, 주입부재(10)의 결합부(11) 측과 스테이로드(50)의 양다리부(51)측은 상기 금형의 외부로 노출되게 한다.

또한, 제3도에서와 같은 본 발명 제2실시예에 따른 발포장치의 사용시에는, 먼저 봉합부재(40)의 결합구(41)에 주입부재(10)의 삽입부(12)를 관통하게 끼워 결합하고, 내측으로 노출되는 그 선단부에는 분산부재(20)의 주입구(21)를 끼워 결착하며, 스테이로드(50)의 양단부(51)는 관통공(43)들을 내측에서 외측으로 관통하게 끼워준 다음 제4도에서 보는 바와 같이 금형(60)에 안착시켜 준다.

이와 같이 하여 발포성형 준비가 완료되면, 결합부(11)에 발포액의 공급원을 결합하고 이를 통해 발포액을 고압으로 주입시켜 주면 되는데, 이렇게 되면 발포액은 주입부재(10)를 거쳐 분산부재(20)내로 주입된다.

이때 사용되는 분산부재(20)가 도1∼2에서와 같이 망포지로 된 것인 경우에는, 주입되는 발포액이 망포지를 통과하는 과정에서 저항을 받게 되어 통과시간이 지연되는데, 이때 지연되는 시간은 극히 짧은 시간이지만 발포액은 이미 발포가 진행되고 있기 때문에, 결국 망포지를 통과한 발포액은 액체상태가 아닌 크림상태가 되므로 표피체(30)의 조직에 함침되거나 투과하지 않게 된다.

또한, 분산부재(20)가 도3∼5에서와 같이 박막상의 비닐재로 된 것인 경우에는 주입되는 발포액의 초기주입량은 모두 분산부재(20)내에 수용되기 때문에 주입초기에는 발포액이 표피체(30) 내면에 접촉되지 않게 되는 것이며, 이러한 상태에서 발포액의 주입은 계속되고, 동시에 초기주입된 발포액은 발포가 진행되므로 그 부피가 팽창됨에 따라 분산부재(20)도 팽창하게 된다.

따라서, 분산부재(20)의 내용적이 발포액의 수용한계점을 넘게 되면 박막상의 비닐재로 된 분산부재(20) 자체의 파열 또는 절개부(22)에 의한 파열에 따라, 발포물이 분산부재(20) 외부로 토출되어 표피체(30) 내부로 분산되므로 이 표피체의 내면에는 이미 발포가 진행된 크림상의 발포물이 먼저 접촉하게 되며, 이후부터 주입되는 발포액은 분산부재(20)가 없는 것과 동일한 상태에서 주입되지만, 이때의 표피체(30) 내면은 이미 발포물에 의해 도포된 상태가 되기 때문에 발포액이 액상태로는 이 표피체의 내면에 접촉되지 않게 고르게 분산 발포되어 충만 경화된다.

그리고, 이러한 작용은 분산부재(20)가 제6도(a)에서와 같이 선단면에는 다수개의 소공이 뚫어 설치되고 주면부에는 폭이 좁은 장공이 빙둘러 설치된 것이거나, 또는 도제6도(b)에서와 같이 선단면에는 다수개의 소공이 뚫어 설치되고 주면부는 망형상으로 된 합성수지통체로 된 경우에도 동일하게 이루어진다.

이렇게 하여 발포성형 작업이 완료되면, 제품을 금형(60)에서 분리한 다음 주입부재(10)를 관통구(42)로부터 이탈시켜 주면 되는 것이으로, 상기 주입부재는 재사용할 수 있으며, 분산부재(20)와 스테이로드(50)의 선단부는 발포물에 묻혀지게 되고, 표피체(30)의 삽입구(31)와 이를 봉합하고 있는 봉합부재(40)는 발포물에 의해 서로 단단히 결속 고정된다.

특히, 제1실시예에 따른 봉합부재(40)는 내면에 봉합편(42)이 돌출 설치되어 있고, 또 이 봉합편의 양단내면에는 걸림편(45)이 만곡되게 연장 설치되어 있기 때문에 더욱 완강하게 결속된다.

이와 같이 본 발명 실시예에 의한 발포장치는, 주입되는 발포액이 주입초기에는 분산부재(20)내에 수용되기 때문에 액체상태로 표피체(30)에 직접적으로 접촉하지 않게 됨으로써, 표피체의 조직에 국부적으로 발포액이 함침되어 경화되는 소위 하드스포트 현상의 발생이 방지됨은 물론, 조직을 투과하여 표면으로 누출되는 현상도 방지되는 것이다.

이와 같이 본 발명 실시예에 의한 발포성형방법 및 주입장치는, 자루 또는 용기형태로 된 분산부재를 사용함에 따라 별도의 지지수다에 의존하지 않고도 분산부재를 표피체내에 설치하는 것이 가능하기 때문에 스테이로드등과 같은 골격이 구비된 제품은 물론 골격이 필요없는 베개나 방석등과 같은 제품들의 발포성형도 가능하게 되는 특징이 있다.

또한, 구조 및 제조가 간단한 분산부재의 사용에 따라 제조공정이 매우 간편용이하게 되고, 그 사용범위가 확대됨은 물론 생산원가를 대폭 절감할 수 있게 되어 경제적인 효과가 있으며, 불량품 발생이 제거되고 쿠션과 통기성이 양호한 고품질의 제품을 얻을 수 있게 되는 등의 장점도 있다.

Claims (13)

1. 발포액의 주입구를 갖춘 자루나 용기 또는 통체형태로 되는 분산부재의 상기 주입구를 표피체의 삽입구를 봉합시켜 주 봉합부재에 형성된 결합구 내단이나, 이 결합구를 관통하게 결합하는 발포액 주입부재의 삽입부 선단에 결착하고 상기 분산부재를 표피체에 내장되게 설치하여, 상기 주입부재를 통해 주입되는 주입초기의 발포액이 발포되기 전까지만 상기 분산부내에 수용되게 하고, 발포가 진행되면 발포물이 분산부재로부터 유출되어 표피체 내부공간에 분산 충만되게 하여 발포성형제품을 제조하는 것을 특징으로 하는 발포성 재료의 발포성형방법.
2. 제1항에 있어서, 분산부재가 망포지로 되는 것을 특징으로 하는 발포성 재료의 발포성형방법.
3. 제1항에 있어서, 분산부재는 형성된 박막상의 빌닐재로 되는 것을 특징으로 하는 발포성 재료의 발포성형방법.
4. 통기성을 갖는 표피체(30)의 삽입구(31)를 봉합시켜 주며 결합구(41)가 형성된 봉합부재(40)와, 선단의 삽입부가 상기 결합구(41)를 관통하여 표피체(30)내로 삽입되는 발포액의 주입부재(10)와, 이 주입부재의 삽입부 선단이나 상기 봉합부재(40)의 결합구(41) 내단에 결착하는 주입구(21)를 분산부재(20)로 구성되는 것을 특징으로 하는 발포성 재료의 발포성형방법.
5. 제4항에 있어서, 분산부재(20)는 망포지로 공이나 자루형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 발포성 재료의 발포성형방법.
6. 제4항에 있어서, 분산부재(20)는 박막상의 비닐재로 자루나 공형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 발포성 재료의 발포장치.
7. 제4항에 있어서, 분산부재(20)는 박막상의 비닐재로 병과 같은 형태료 형성되는 것을 특징으로 하는 발포성 재료의 발포장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 분산부재(20)는 절개부(22)가 형성된 것을 특징으로 하는 발포성 재료의 발포장치.
9. 제4항에 있어서, 분산부재(20)는 선단면에는 다수개의 소공이 설치되고, 주면부에는 폭이 좁은 장공이 빙둘러 통체형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 발포성 재료의 발포장치.
10. 제4항에 있어서, 분산부재(20)는 선단면에는 다수개의 소공이 설치되고, 주면부는 망형상으로 된 통체형태로 형성되는 것으 특징으로 하는 발포성 재료의 발포장치.
11. 제4항에 있어서, 봉합부재(40)는 폭에 비하여 좌우길이가 긴 판상으로 되며, 내주면에는 표피체(30)의 삽입구(31) 내주면이 밀착되는 봉합편(42)이 빙둘러 돌설치되고, 내면 양단부측에는 상기 삽입구(31)의 양쪽 내단이 걸어지는 걸이핀(44)들이 돌출설치된 것을 특징으로 하는 발포성 재료의 발포장치.
12. 제4항에 있어서, 봉합부재(40)는 폭에 비하여 좌우길이가 긴 판상으로 되며, 주면부에는 표피체(30)의 삽입구(31) 내주면이 결합되는 결합홈(46)이 빙둘러 설치된 것을 특징으로 하는 발포성 재료의 발포장치.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 봉합부재(40)의 양측부에는 스테이로드(50)의 양단부(51)가 관통하게 되는 관통공(43)들이 설치된 것을 특징으로 하는 발포성 재료의 발포장치.