KR100234624B1 - 수지제 콘크리트 형틀패널의 성형법 및 이 방법에 의해 성형된 콘크리트 형틀패널 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명의 속한 기술분야

합성수지재를 이용한 고 발포, 경량보드 특히 콘크리트용 형틀에 이용하는 판체의 성형방법과 콘크리트용 형틀에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

단순한 금형을 이용하여 표면이 평활하고 콘크리트의 고체화 후에는 용이 하게 박리할 수가 있으며, 또한 충분한 강도를 가지므로 여러회의 형틀 사용에 견딜 수 있는 합성수지재를 이용한 콘크리트용 형틀을 성형한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

발포제를 혼입하여 고온용융상태로 한 합성수지재를, 소정의 판형상체를 성형하는 금형의 틈새에 저압하에서 사출하고, 상기 고온의 용융수지재가 상온의 냉각된 금형표면에 접촉하여 용융수지재내의 발포제의 발포작용을 억제하는 치밀한 표피층을 형성하며, 사출이 거의 종료하기 직전에 용융수지재내의 발포제 작용에 의한 용적증가하에서 상기 표피층에 둘러싸여 압밀발포된 고강도의 발포중간층을 형성하고, 금형과 발포하는 중간층의 사이에서 압밀되어 표면이 평활한 고강도의 표피층을 형성하는 것에 의해 수지제 콘크리트 형틀패널을 성형한다.

4. 발명의 중요한 용도

토목, 건축공사에 있어서의 콘크리트용 형틀에 이용한다.

Description

수지제 콘크리트 형틀패널의 성형법 및 이 방법에 의해 성형된 콘크리트 형틀패널

본 발명은, 합성수지재를 이용한 고 발포, 경량보드 특히, 콘크리트용 형틀에 이용하는 판체의 성형방법 및 이 판체를 이용한 콘크리트용 형틀에 관한 것이다.

종래, 토목, 건축공사에 있어서의 콘크리트용 형틀로서, 목제 또는 금속제 형틀이 이용되고 있다. 목제형틀로서는 주로 베니어합판에 보강용리브를 부착한 것이 일반적인데, 목제이기 때문에 여러 회의 사용에 견디지 못하고, 또 사용후에는 콘크리트 밀크 등이 부착되어 있으므로 다른 용도로 전용(轉用)할 수도 없어, 대부분은 산업폐기물로서 처분되고 있다. 이것은 목재자원의 고갈을 초래하고, 환경보호 상에서도 문제시되고 있다. 이것에 대신하여 여러 회의 사용에 견디는 것으로서, 금속제 형틀이 개발되었는데, 목제 형틀에 비하여 중량이 있고, 또한 현장에서의 가공이 곤란하기 때문에 보급되어 있지 않다.

또, 예를들면, 일본국 특개평 6-129094 호 공보에 나타내어져 있는 바와 같이 합성수지재를 이용하여 종래의 목제 형틀과 마찬가지의 리브부착형 틀판을 일체로 성형하는 것도 행해지고 있는데, 보강리브를 일체로 성형하기 위하여는 전용(轉用)의 금형을 필요로 한다. 합성수지 가공에 있어서는 제품가격에 금형이 차지하는 비율이 크고, 특히 콘크리트용 형틀과 같이 비교적 대형이고, 낮은 가격의 제품에 있어서, 경량으로 저렴한 재료를 대량으로 사용하고, 또한 토목건축 공사형장에서 치수를 조절하기 위한 단순한 가공을 할 수 있으며, 그런 종류의 작업의 반복에 견기는 강도를 가지는 형틀을 만들기 위한 금형을 어떻게 싸게 만들고, 또한 공정을 단순화하는가가, 합성수지재가 목재 등의 저렴한 재료를 대신할지의 관건이 된다.

합성수지제 형틀로서는, 우레탄 수지 발포체제, 실리콘 수지제, FRP제, 올리핀계 수지, 특히 폴리프로필렌이 이용되고, 또 한번 쓰고 버리는 형틀로서는 근래에 스틸렌 발포체도 이용되고 있는데, 어느 것이나 합판, 금속제에 비하여 약하고, 어느 정도의 보강을 필요로 함과 동시에, 표면층이 평활하고, 콘크리트에 의해 박리되지 않을 정도의 경도가 요구된다.

그렇기 때문에, 예를들면 일본국 특개평 4-323463 호 공보에 나타낸 바와 같이 발포체의 속이 심재(心材)로서 보강용 파이버를 혼입시킨 것, 일본국 특개평 4-258466 호 공보에 나타낸 바와 같이 발포체 심재의 한쪽면 또는 양쪽면에 경질합성수지로 이루어지는 표면재를 접착한 것, 또는 일본국 특개평 6-31839 호 공보에 나타낸 바와 같이, 발포체로 이루어지는 패널의 바깥표면을 가열, 연화시킨 후, 이것에 누르는 힘을 가해 압축하여 표피층을 형성한 것 등이 고안되어 있으나, 복잡한 공정을 필요로 하고, 형틀 판체의 단가가 필연적으로 상승하여 바람직하지 않다.

본 발명은 단순한 금형을 이용하여, 표면이 평활하고 콘크리트 고체화 후에는 용이하게 박리할 수 있으며, 또한 충분한 강도를 가지므로 여러회의 형틀 사용에 견딜 수 있는 합성수지재를 이용한 콘크리트용 형틀을 성형하는 방법 및 이 방법에 의해 만들어지 수지성 콘크리트용 형틀패널을 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명의 성형법에 의해 성형된 수지제 콘크리트 형틀패널을 나타낸 도면,

제2도는 수지제 콘크리트 형틀패널을 위한 사출성형기의 금형이 닫힌 사출상태를 나타낸 개념도,

제3도는 수지제 콘크리트 형틀패널을 위한 사출성형기의 금형을 약간 개방한 상태를 나타낸 개념도,

제4도는 수지제 콘크리트 형틀패널을 위한 사출성형기의 금형이 재차 닫힌 상태를 나타낸 개념도,

제5도는 다른 실시예의 수지제 콘크리트 형틀패널을 위한 사출성형기의 금형 닫힘력을 0 으로 사출하는 상태를 나타낸 개념도,

제6도는 다른 실시예의 수지제 콘크리트 형틀패널을 위한 사출성형기에서 발포압력에 의해 형틀이 후퇴하여 목적한 두께로 된 상태를 나타낸 개념도,

제7도는 종래의 수지제 콘크리트 형틀패널의 개념도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 표피층 2 : 발포층

3 : 패널 4 : 사출성형기

5 : 고정금형 6 : 이동금형

7 : 종래의 수지제 형틀패널

본 발명의 형틀 성형법은, 발포제를 혼입하여 고온용융상태로 한 합성수지재를, 소정의 판형상체를 성형하는 금형의 틈새에 저압하에서 사출하고, 상기 고온의 용융수지재가 상온의 냉각된 금형표면에 접촉하여 용융수지재내의 발포제의 발포작용을 억제하는 치밀한 표피층을 형성하며, 사출이 거의 종료하기 직전에 요융수지재내의 발포제 작용에 의한 용적증가하에서 상기 표피층에 둘러싸여 압밀발포된 고강도의 발포중간층을 형성하고, 금형과 발포하는 중간층의 사이에서 압밀되어 표면이 평활한 고강도의 표피층을 형성하는 것에 의해 수지제 콘크리트 형틀패널을 형성한다.

금형의 틈새로 사출되는 합성수지재는, 수지에 화학발포제를 첨가하는 것이므로, 수지의 유동성이 현저히 향상하며, 고온 하에서 거의 액체상태로 되어 있고, 금형 내에 주입되었을 때에 금형 금속에 접촉하는 면이 급격히 냉각되며, 정커라 불리는 표면의 요철이 적고, 밀도가 높은 표피층이 형성된다. 또, 금형으로부터 떨어진 중간부위에서는 발포층이 형성되고, 이 발포층은 일단 발포 후에 금형의 틈새를 좁히거나, 또는 성형두께보다 좁은 범위에서 발포시킴으로써, 단순 발포층보다도 결이 곱고, 고강도의 층이 형성된다.

이와같이 형성된 판형상체는, 중간부에 발포층을 사이에 두고 양측의 표피층이 단단하고, 또한 표면이 평활하므로, 종래의 합판 또는 합성수지제 판형상체와 같이 보강리브등을 필요로 하지 않고 경량이며, 또한 판형상체 그 자체로 콘크리트용 형틀로서 충분히 사용할 수 있을 정도의 강도를 가지며, 또한 콘크리트 고체화 후의 박리성도 양호하다. 그 외에 수지재료의 선택에 따라, 종래의 합판제 형틀에서는 얻을 수 없는 여러 가지의 물리적, 화학적 특성을 가지는 형틀재가 얻어진다.

[실시예]

폴리프로필렌재 약 10kg에 발포제 약 0.01∼0.25kg을 첨가하고, 사출성형기의 배럴 내에서 약 180∼280도로 가열용융시켜서 에멀젼상태로 한 것을 점도와 온도를 일정하게 유지하면서, 사출압력이 300∼500㎏/㎠ 인 저압하에서 사출성형기의 금형 내로 사출한다. 고온의 수지 에멀젼은 상온에서 냉각된 금형표면에 차례로 접촉하여 치밀한 표피층을 형성하고, 용융수지재 내의 발포제의 작용을 억제 한다. 사출이 거의 완료하기 직전부터 용융수지재 내에서 발포제의 작용이 일어나고, 제 1 도에 나타낸 바와 같이 표피층(1)에 둘러싸인 중간층 부분에 발포층(2)이 형성된 패널(3)이 완성된다.

이 발포층의 형성단계에서 제 2 도에 나타낸 사출성형기(4)의 고정금형(5)과 이동금형(6)을 형이 닫힌 상태로 하여 사출작업을 행하고, 제 3 도에 나타낸 바와 같이 형을 약간 벌린 상태로 하여, 수지의 발포작용이 아직 끝나지 않은 단계에서, 제 4 도에 나타낸 바와 같이 금형(5),(6)을 재차 닫으면, 합성수지의 표피층(1) 및 중간발포층(2)은 알맞게 압밀(壓密)상태가 유지되며, 그것 자체가 강고한 판형상체를 형성하여, 보강리브나 삽입골재를 필요로 하지 않고, 콘크리트용 형틀로서 사용할 수가 있다.

발포층의 형성단계에서 판형상체에 누르는 힘을 가하는 다른 방법으로서, 제 5 도에 나타낸 바와같이 소정두께보다 좁은 틈새에, 금혀의 닫힘력을 0㎏/㎠로 유지한 금형의 틈새로 고온의 용융수지를 주입하고, 수지의 발포작용에 의한 수지 내에 생기는 압력에 의해 금형을 밀어 넓히고, 제 6 도에 나타낸 바와 같이 최종적으로 소정 두께의 발포수지재를 성형하는 방법을 취할 수도 있다. 이 경우, 재차 금형을 닫을 필요가 없고, 수지자체의 두께를 엄밀하게 규정할 필요가 없는 경우에 취할 수 있는 보다 간편한 성형방법이다. 또한, 제 7 도에 종래의 목제 형틀과 마찬가지로 리브가 부착된 형틀판을 일체로 성형한 수지제 패널을 나타낸다.

본 발명의 성형법에 사용되는 합성수지재로서는, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 올레핀계 수지재가 보통인데, 용도에 따라서는 ABS수지, FRP등을 이용할수도 있다. 발포제로서는, 아조계 10%, 아조계 20% 또는 탄산가스계 10% 발포제(상품명 폴리스렌 E)가 사용된다. 폴리프로필렌재를 이용한 본 발명에 의한 수지 판형틀의 강도를 [표 1]에 나타낸다.

이와같이 하여 완성된 표피층과 고 발포층의 일체 성형체로 이루어지는 판형상체는, 표면상태가 매끄럽고, 수축이나 휨도 없으며, 또한 적당한 강도를 유지하고 있으므로, 제 7 도에 나타낸 바와 같은 판체에 보강리브 등의 보강재를 부착한 형틀(7)로 할 필요도 없고, 그것 자체가 콘크리트용 형틀로서 이용될 수 있다는 것 이외에, 종래의 합성 수지화가 어렵다고 여겨지고 있던 두꺼운 부품, 강도부재, 커다란 구조부품, 또한 중공성형품까지 폭넓은 용도로 사용할 수가 있다.

Claims (4)

1. 발포제를 혼입하여 고온용융상태로 한 합성수지재를, 소정의 판형상체를 성형하는 금형의 틈새에 저압하에서 사출하고, 상기 고온의 용융수지재가 상온의 냉가된 금형표면에 접촉하여 용융수지 재내의 발포제의 발포작용을 억제하는 치밀한 표피층을 형성하며, 사출이 거의 종료하기 직전에 용융수지재내의 발포제 작용에 의한 용적증가하에서 상기 표피층에 둘러싸여 압밀발포된 고강도의 발포중간층을 형성하고, 금형과 발포하는 중간층의 사이에서 압밀되어 표면이 평활한 고강도의 표피층을 형성하는 것에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지제 콘크리트 형틀패널의 성형방법.
2. 제1항에 있어서, 소정의 판형상체를 성형하는 금형을 소정의 형이 닫히는 위치보다 약간 열어, 금형 내의 캐비티의 틈새를 벌린 상태에서 형을 정지하고, 이 금형의 틈새에 발표제를 포함하는 고온용융상태의 합성수지재를 저압사출하며, 사출된 수지내 내의 발포제가 충분히 발포된 상태에서, 금형을 닫아서 소정두께의 판형상체로 성형하도록 판형상체 표면에 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 수지제 콘크리트 형틀패널의 성형방법.
3. 제1항에 있어서, 제한된 틈새 내에 발포제를 포함하는 고온용융상태의 합성수지재를 사출하고, 수지 내의 발포압력에 의해 금형의 틈새를 밀어 벌리면서, 최종적으로 소정 두께의 판형상체를 성형하도록 판형상체 표면에 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 수지제 콘크리트 형틀패널의 성형방법.
4. 금형과의 접촉에 의해 급속 냉각되어 수지재의 발포전에 층을 이루는 표피층과 금형으로부터의 누르는 압력하에서 압밀하게 발포된 중간층으로 이루어지는 수지제 콘크리트 형틀패널.

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