KR100327827B1 - 도광판의 제조시스템 - Google Patents

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Abstract

고순도의 PMMA(Polymethylmethacrylate)를 사용하고, 광학적특성을 저하시키는 이물, 흠, 기포, 흑점, 흑줄 및 두께편차등의 발생을 해결하여 휘도가 우수하고 균일한 도광판의 제조시스템이 개시된다. 본 발명은, 탱크에 연결되어 고순도 PMMA 및 광확산재의 수분을 200ppm이하로 건조하여 소재투입호퍼에 투입시키기 위한 제습 건조기; 제습 건조기에서 건조된 각각의 소재를 유입받아, 하부의 계량장치에 의하여 계량하여 투입시키기 위한 1차호퍼의 하부에 형성되고, 1차 호퍼에서 투입된 소재들을 회전하는 로울러의 외면에 다수의 날개가 형성된 혼합기에 의하여 고르게 혼합시키기 위한 2차호퍼; 및 2차호퍼에 투입된 소재를 압출기에 투입하기 위한 3차 호퍼로 구성된 소재투입호퍼; 소재투입호퍼에서 투입된 고순도 PMMA 및 광확산재를 용융시켜 판 형태로 압출시키며, 용융과정에서 발생하는 가스, 수분등을 흡입하여 제거하기 위한 진공펌프가 내장된 압출기; 압출기로부터 용융된 재료를 T-DIE를 통하여 인도받아 판형태로 성형하기 위한 고정된 제 2 롤러의 외면에 회전축의 각도를 유동적으로 상승 및 하강 시킬 수 있는 제 1롤러 및 제 3 롤러의 외면이 접촉되어 구성된 폴리싱 롤러; 그리고, 폴리싱 롤러에서 로울러 테이블을 통과하여 성형된 판을 인취시키기 위한 인취기; 인취기에서 인취된 판을 재단하기 위한 재단기; 규격화된 판을 적재하기 위한 스태커를 포함한다.

Description

도광판의 제조시스템{system for manufacturing the light guide sheet}
본 발명은 도광판의 제조시스템에 관한 것으로, 특히 고순도의 PMMA(Polymethylmethacrylate)를 사용하고, 광학적특성을 저하시키는 이물, 흠, 기포, 흑점, 흑줄 및 두께편차등의 발생을 해결하여 휘도가 우수하고 균일한 도광판의 제조시스템에 관한 것이다.
일반적으로 도광판은 빛을 선택적으로 전달하는 특징 때문에 노트북 컴퓨터등에 응용되고 있다. 또한, 간판 및 표식판넬등 광고재, 방음벽 및 조명커버등의 산업재등 널리 사용되고 있다.
이러한 도광판은 PMMA(Polymethylmethacrylate)에 여러 가지 첨가제를 투입하여 압출에 의한 방법으로 제조되는 데, 종래의 도광판은 압출과정에서의 휨 및 이물, 흠, 기포, 흑점, 흑줄 및 두께편차등의 발생을 근본적으로 해결하지 못하여 휘도가 우수하지 못하고 균일하지 못한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 고순도의 PMMAA에 휘도 증진제(광학산제)를 첨가하고 이를 고르게 혼합하고, 압출과정에서 다수의 압출롤러의 온도 및 회전축 각도를 조정하여 휨 및 두께편차의 발생을 억제시키고, 휘도를 증진시키기 위한 도광판의 제조방법 및 이를 수행하기 위한 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 도광판의 제조에 사용되는 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 도 1에서 소재투입호퍼를 보여주기 위한 구성도이다.
도 3은 도 1에서 폴리싱롤러의 구성을 보여주기 위한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 탱크 120 : 제습건조기
130 : 소재투입호퍼 131 : 1차호퍼
132 : 계량장치 134 : 2차 호퍼
136 : 혼합기 138 : 3차호퍼
140 : 압출기 150 : T-DIE
160 : 폴리싱 롤러 162 : 제 1 롤러
164 : 제 2 롤러 166 : 제 3 롤러
170 : 로울러 테이블 180 : 인취기
182 : 재단기 184 : 스태커
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
탱크에 연결되어 고순도 PMMA 및 광확산재의 수분을 200ppm이하로 건조하여 소재투입호퍼에 투입시키기 위한 제습 건조기;
제습 건조기에서 건조된 각각의 소재를 유입받아, 하부의 계량장치에 의하여 계량하여 투입시키기 위한 1차호퍼의 하부에 형성되고, 1차 호퍼에서 투입된 소재들을 회전하는 로울러의 외면에 다수의 날개가 형성된 혼합기에 의하여 고르게 혼합시키기 위한 2차호퍼; 및 2차호퍼에 투입된 소재를 압출기에 투입하기 위한 3차 호퍼로 구성된 소재투입호퍼;
소재투입호퍼에서 투입된 고순도 PMMA 및 광확산재를 용융시켜 판 형태로 압출시키며, 용융과정에서 발생하는 가스, 수분등을 흡입하여 제거하기 위한 진공펌프가 내장된 압출기;
압출기로부터 용융된 재료를 T-DIE를 통하여 인도받아 판형태로 성형하기 위한 고정된 제 2 롤러의 외면에 회전축의 각도를 유동적으로 상승 및 하강 시킬 수 있는 제 1롤러 및 제 3 롤러의 외면이 접촉되어 구성된 폴리싱 롤러; 그리고,
폴리싱 롤러에서 로울러 테이블을 통과하여 성형된 판을 인취시키고, 보호필름을 부착하기 위한 인취기; 인취기에서 인취된 판을 정해진 규격으로 재단하기 위한 재단기; 재단기에서 규격화된 판을 적재하기 위한 스태커를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바림직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면중 도 1은 본 발명에 따른 도광판의 제조에 사용되는 압출성형장치를 설명하기 위한 개략도이고, 도 2는 도 1에서 소재투입장치를 보여주기 위한구성도이며, 도 3은 도 1에서 압출롤러의 구성을 보여주기 위한 단면도이다.
본 발명에 따른 도광판의 제조에 사용되는 압출성형장치는 도 1에서 보는 바와 같이, 소재를 저장하기 위한 탱크(Silo)(110)가 공기중에 있는 수분이 소재에 투입되는 것을 최소화 하기 위하여 소재 수분 건조설비인 제습건조기(120)를 통하여 일정량의 소재를 저장하고 이를 압출기(140)에 투입시키기 위한 소재투입호퍼(130)에 연결된다. 탱크(110)에서 소재투입호퍼(130)로의 소재 투입은 진공펌프(도시 안됨)에 의하여 진공압으로 이루어진다.
소재투입호퍼(130)는 도 2에서 보는 바와 같이 각각의 소재 즉, 고순도 PMMA 및 광확산재가 저장된 1차호퍼(131)가 형성되고, 1차 호퍼(131)의 하부에는 소재의 투입량을 조절하기 위한 계량장치(132)가 형성된다. 각각의 소재가 저장된 1차호퍼(131)에서 계량장치(132)를 통하여 2차 호퍼(134)에 투입된 소재는 혼합기(Blend Machine)(136)에 의하여 고르게 혼합된 후 3차호퍼(138)로 투입되고, 3차호퍼(138)에서 압출기(140)에 투입된다. 소재투입호퍼(130)에는 댐퍼(Damper)(도시 안됨)가 형성되어 소재의 투입이 자동제어된다.
여기서, 혼합기(136)는 2차 호퍼(134)의 하부에 회전하는 로울러로 구성되고, 로울러의 외면에 다수의 날개(A)가 형성된다.
소재투입호퍼(130)에서 고르게 혼합된 소재 즉, 고순도 PMMA 및 광확산재는 압출기에 투입되어 시트(sheet)형태로 압출 성형된다. 다시 도 1을 참조하면 압출기(140)는 진공펌프(도시 안됨)가 부착되어 소재 용융시 발생하는 가스, 수분 및 잔류 Monomer를 흡입하여 제거하면서 소재투입호퍼(130)에서 투입된 소재를 용융시키고 T-DIE(150)에 인도하게 된다. 압출기(130)에는 진공펌프의 진공압을 감지하는 리미트스위치(도시 안됨)가 형성되어 진공압이 일정한 상태로 유지되도록 제어된다. T-DIE(150)는 압출기(140)로부터 인도된 용융된 재료를 넓게 펼쳐 폴리싱 롤러(Polishing Roller)(160)에 인도하고, 폴리싱 롤러(160)는 T-DIE(150)으로부터 인도된 용융된 재료를 판(sheet)형태로 성형하고 회전하는 로울러 테이블(170)에 인도 된다.
폴리싱 롤러(160)는 도 3에서 보는 바와 같이 고정되어 회전하는 제 2 롤러(164)의 외면에 회전하는 축의 각도를 유동적으로 상승 및 하강 시킬 수 있는 제 1롤러(162) 및 제 3 롤러(166)의 외면이 접촉되도록 형성된다. 그러므로, T-DIE(150)로부터 인도된 용융된 재료는 제 1롤러(162) 및 제 3 롤러(166)의 사이를 통과하여 제 2 롤러(164)의 상부에서 로울러 테이블(170)에 인도된다.
폴리싱롤러(160)에서 판형태로 제조되고 로울러 테이블(170)을 통과한 성형된 판(sheet)은 인취기(180)에서 인취되면서 판(sheet)의 표면보호를 위해 보호필름이 부착되고, 재단기(182)에서 판(sheet)을 정해진 규격으로 재단되어 스태커(184)로 인도되어 적재된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 도광판 제조 시스템의 상세한 동작은 다음과 같다.
본 발명에 따른 도광판은 고휘도 , 고균일성의 광학적 특성을 내기 위하여 고순도의 PMMA에 휘도 증진제인 광학산제를 혼합시켜 압출한다. 고순도 PMMA와 혼합되는 휘도증진제인 광확산제는 CaCo3화합물, 가교된 PMMA계 화합물, 가교된 PS계 화합물 및 가교된 PMMA-PS Copolymer계 화합물등이 사용된다.
즉, 고순도의 PMMA와 휘도 증진제를 각각 비율만큼 정확하게 이송받아 정율적으로 혼합(BLENDING)하여 T-DIE 압출기에 공급한다. 즉, 탱크(Silo)(110)에 저장된 소재를 제습건조기(120)를 통하여 진공펌프의 동작에 의하여 소재투입호퍼(130)에 투입시킴으로서 공기중에 있는 수분이 소재에 투입되는 것을 최소화 한다. 여기서, 제습건조기(120)는 소재의 수분을 200ppm이하로 건조함으로서 소재에 포함된 수분에 의하여 가스가 발생할 수 있는 소지를 사전에 제거하여 증진된 휘도의 제품을 얻을 수 있다.
소재투입호퍼(130)는 도 2에서 보는 바와 같이 각각의 소재 즉, 고순도 PMMA 및 광확산재를 1차호퍼(131)에 유입받아, 하부에 형성된 계량장치(132)에 의하여 소재의 투입량을 조절하여 2차 호퍼(134)에 투입된다. 2차호퍼(134)에 투입된 소재는 외면에 다수의 날개(A)가 형성된 회전하는 로울러로 구성된 혼합기(Blend Machine)(136)에 의하여 고르게 혼합된 후 3차호퍼(138)로 투입됨으로서, 균일성이 증진된 도광판을 제조할 수 있다.
소재투입호퍼(130)에서 고르게 혼합된 소재 즉, 고순도 PMMA 및 광확산재는 압출기에 투입되어 시트(sheet)형태로 압출 성형된다. 즉, 진공펌프가 부착된 압출기(140)는 소재 용융시 발생하는 가스, 수분 및 잔류 Monomer를 흡입하여 제거하면서 소재투입호퍼(130)에서 투입된 소재를 용융시키고 T-DIE(150)에 인도하게 된다.리미트스위치는 진공펌프의 진공압을 감지하여 진공압이 0.9이하로 떨어지면 자동으로 압출기(130)의 동작을 정지시켜 진공압의 저하로 발생할 수 있는 기포, 흠등의 불량을 사전에 제거한다. 압출기(140)로부터 용융된 재료는 T-DIE(150)에 인도되어 넓게 펼쳐지고 폴리싱 롤러(Polishing Roller)(160)에서 판(sheet)형태로 성형되어 회전하는 로울러 테이블(170)에 인도하게 된다.
폴리싱 롤러(160)는 고정되어 회전하는 제 2 롤러(164)의 외면에 회전하는 축의 각도를 유동적으로 상승 및 하강 시킬 수 있는 제 1롤러(162) 및 제 3 롤러(166)의 외면이 접촉되도록 형성되어 T-DIE(150)로부터 인도된 용융된 재료가 제 1롤러(162) 및 제 3 롤러(166)의 사이를 통과하여 제 2 롤러(164)의 상부에서 압출되는 경우에 제 1롤러(162) 및 제 3 롤러(166)의 축각도를 조정함으로서 휨현상을 방지한다. 예를 들어, 압출되는 판(sheet)이 하부로 라운드를 이루게 되면 제 1롤러(162) 및 제 3 롤러(166)의 온도를 하강시키고, 제 3롤러(166)의 축각도를 하강시킴으로서 휨상태를 방지하게 된다.
폴리싱롤러(160)에서 판형태로 제조되고 로울러 테이블(170)을 통과한 성형된 판(sheet)은 인취기(180)에서 기계적 힘으로 인취되면서 판(sheet)의 표면보호를 위해 보호필름을 부착되고, 재단기(182)에 인도되어 판(sheet)을 정해진 규격으로 재단하게 된다. 재단기(182)에서 규격화된 판(sheet)은 스태커(184)로 인도되어 적재된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 도광판은 고순도의 PMMAA에 휘도 증진제(광학산제)를 첨가하고 이를 고르게 혼합하고, 압출과정에서 다수의 압출롤러의 온도 및 회전축 각도를 조정하여 휨 및 두께편차의 발생을 억제시키고, 휘도를 증진시키는 효과가 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당업자에 의해 그 개량이나 변형이 가능하다.

Claims (3)

  1. 탱크(Silo)(110)에 연결되어 고순도 PMMA 및 광확산재의 수분을 200ppm이하로 건조하여 소재투입호퍼(130)에 투입시키기 위한 제습 건조기(120);
    상기 제습건조기(120)에서 건조된 각각의 소재를 유입받아, 하부의 계량장치(132)에 의하여 계량하여 투입시키기 위한 1차호퍼(131)의 하부에 형성되고, 상기 1차 호퍼(131)에서 투입된 소재들을 회전하는 로울러의 외면에 다수의 날개(A)가 형성된 혼합기(136)에 의하여 고르게 혼합시키기 위한 2차호퍼(134); 및 상기 2차호퍼(134)에 투입된 소재를 압출기(130)에 투입하기 위한 3차 호퍼(138)로 구성된 소재투입호퍼(130);
    상기 소재투입호퍼(130)에서 투입된 고순도 PMMA 및 광확산재를 용융시켜 판 형태로 압출시키며, 용융과정에서 발생하는 가스, 수분등을 흡입하여 제거하기 위한 진공펌프가 내장된 압출기(130);
    상기 압출기(140)로부터 용융된 재료를 T-DIE(150)를 통하여 인도받아 판형태로 성형하기 위한 고정된 제 2 롤러(164)의 외면에 회전축의 각도를 유동적으로 상승 및 하강 시킬 수 있는 제 1롤러(162) 및 제 3 롤러(166)의 외면이 접촉되어 구성된 폴리싱 롤러(160); 그리고,
    상기 폴리싱롤러(160)에서 로울러 테이블(170)을 통과하여 성형된 판을 인취시키고, 보호필름을 부착하기 위한 인취기(180); 상기 인취기(180)에서 인취된 판을 정해진 규격으로 재단하기 위한 재단기(182); 상기 재단기(182)에서 규격화된판을 적재하기 위한 스태커(184)를 포함하는 도광판의 제조시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 압출기(130)에는 내장된 진공펌프의 진공압이 0.9이하로 떨어지면 자동으로 상기 압출기(130)의 동작을 정지시키는 리미트스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판의 제조시스템.
  3. 고순도 PMMA 및 광확산재를 소정비율로 투입하여 상기 제 1항의 시스템에 의하여 제조되는 도광판.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100858022B1 (ko) 2006-07-24 2008-09-10 심현섭 도광판과 광확산판이 일체화 제작된 조명커버 및 그제작방법

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