KR100442195B1 - 성형품제조방법 및 성형품제조용 혼련장치 - Google Patents

성형품제조방법 및 성형품제조용 혼련장치 Download PDF

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Abstract

선명한 색상과 무늬를 현저한 강도저하없이 만드는 것에의한 제조기술이다.금속주형에 보내지기 직전에 외측합성수지재료는 주실린더늬 내측벽면에 용융된 상태로 위치하며, 주스크류면에 위치한 내측합성수지재료는 연화온도로부터 용융온도까지 의 온도에서 제어되며 그것에 따라 압출 성형된다. 예를들면, 주실린더 가열을 위한 가열장치의 온도와 주스크류의 온도가 제어된다.

Description

성형품제조방법 및 성형품제조용 혼련장치{METHOD OF MANUFACTURING MOLDING AND MIXING DEVICE FOR MANUFACTURING MOLDING}
(선행의 기술)
합성수지에 안료를 혼합하여 색과 무늬를 나타내는 조형물제작 기술은 오랫동안 알려져 왔다. 위의 전형적인 것들은 나무플라스틱으로 불리는 조형물을 만들기 위하여 합성수지내에 천연목재의 혼합분말(목재 가루)을 혼합시키는 기술이며, 지금까지 다양한 기술이 제시되어왔다. 그중에서, "셀룰로오스의 입상분말, 나무와 유사한 조형물과 나무와 유사한 제품"의 기술이 PCT JP94/00351(국제 공개공보 No.:WO94/20280)에서 밝히고 있으며 지금부터 간략하게 설명될 것이다.
원료로써, 셀룰로오스를 분쇄하여얻은 분말화된 가루는 분쇄되어 체적비중이 증가된 과랍상 분말을 얻고 과립상 분말의 직경보다 직경이 작고 강도는 더 단단한 표면 입자는 과립상 분말의 주표면에 붙어서 응고된 입자를 얻고, 합성수지와 안료는 응고된 입자와 혼합되어 용해되어지고, 그런다음 용해와 동시에 그 혼합눌은 압출성형 또는 사출성형에 의해 원하는 형상으로 형성된다. 이 기술에 따르면, 나무와 유사한 제품을 생산하는 방법을 제공하고, 천연나무입자와 매우 가까운 무늬를 갖는 나무와 유사한 제품의 생산과 또한 천연 나무와 유사한 표면 감촉을 갖는 것을 가능하게 한다.압출성형을 위한 장치에 관한 기술은 US-A-3966857, US-A-3388196 과 JP-A-62198435와 같은 선행기술에서 밝히고 있다.
(선행 기술의 단점)
앞의 기술에서 단지 합성수지 조형물에 색상을 주는 것이 조형물의 강도를 유지시키기에는 적합하지 않고 어렵다는 것은 사실이다. 그것은, 합성수지 조형물에 색상을 주기 위하여 합성수지를 불완전하게 혼합하는 것이 바람직 하지만, 그렇게 한다면 조형물의 강도는 낮아집니다. 반대로 만약 혼합이 완전하게 이루어진다면, 조형물의 강도는 증가할 것이나, 조형물의 색상은 약하게된다.
본 발명은 합성수지 조형장치와 합성수지 조형방법과 관련있고, 특히 안료가 함유된 플라스틱에 선명한 무늬를 나타내고 강도저하를 확실하게 막기 위한 조형기술에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 첫 번째 구체화의 단면도를 보이며
도 2는 첫 번째 구체화의 주요부분의 확대도를 보이며
도 3은 두 번째 구체화의 단면도
도 4는 세 번째 구체화의 단면도
도 5는 네 번째 구체화의 단면도
도 6은 구체화에 사용되는 스크류의 외측을 나타낸 도면
도 7은 도 6에서의 주요부분 확대도
도 8은 도 1에서 보조호퍼의 세로부분의 Ⅷ-Ⅷ 선을따른 단면도
도 9는 본 발명에따른 제조방법과 제조장치에의해 생산된 조형물 부분의 사시도
발명에 의하여 풀려질 문제는 합성수지 조형물에 색상을 주게되어 합성수지 조형물의 강도가 저하되는 것을 확실하게 방지하는데 적합한 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 1,2와 14-17항에서 청구했던 것과같이, 현저한 강도저하없이 뚜렷한 색상과 무늬를 나타낼 수 있는 조형물 제작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 20,22,24,27-29항과 31-36항에서 청구했던 것과같이, 현저한 강도저하없이 뚜렷한 색상과 무늬를 나타낼 수 있는 압출조형물을 위한 혼합장치를 제공하는 것이다.
더 상세히 하면, 나열된 것들은 본 발명의 각각의 목적들이다.
청구항 1,2항과 14-17항에서 청구된 본 발명의 목적은 제조방법을 제공하는 것이고, 선명한 색상과 무늬를 현저한 강도저하없이 나타내는 것이고, 나무느낌을 갖는 조형물을 생산하는 방법을 제공하는 것이다.
청구항 2항과 15-17항에서 청구된 본 발명의 목적은 선명한 무늬를 갖는 것을 생산할 수 있는 조형물의 제조방법을 제공하는 것이다.청구항 20,22,24,27-29와 31-36항에서 청구된 본 발명의 목적은 제조에 요구되는 에너지를 억제할 수 있는 압출조형물용 혼합장치를 제공하는 것이며, 선명한 무늬를 갖는 조형물을 생산할 수 있는 것이다.
청구항 22,28,32와 35항에서 청구되었던 본 발명의 목적은 기존의 장치를 최대로 이용하는것으로써 압출 조형물용 혼합장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 설명한 목적을 달성하기 위해 의도되었다.
(청구항 1)
청구항 1에서 청구된 본 발명은 조형물의 형태를 잡기 위해 금속주형의 면에 위치한 주실린더(11)로 구성되는 압출조형물용 혼합장치(10)를 사용하는 조형물 제조 방법이며, 주스크류(12)는 합성수지 재료(20)를 혼합하기 위하여 주실린더(11)내에서 회전하며 동일한 금속주형으로 보내고, 금속주형으로 보내지기 직전에, 주 실린더(11)의 내측벽면위에 위치한 외측 합성수지 재료(21)는 용융상태가 되고, 주스크류(12)면위에 위치된 내측합성수지 재료(22)는 연화온도와 용해온도를 포함한 것으로부터 제어된다. 더욱이, 셀룰로오스재료는 외측합성수지재료(21)와 혼합된다. 게다가, 외측합성수지재료(21)와 혼합된 셀룰로오스재료는 응고된 표면입자에의해 입자로 형성되며 분말화된 셀룰로오스재료에 의해 얻어진 분쇄된 분말의 지름보다 작으며 분말화된 분말의 외측 주변표면에서의 분말보다 단단하다.
"주실린더"의 "주"는 여러층의 조형물 안에 있는 실린더 중의 하나를 의미하며, 예를들어 단일층 조형물내에는 단지 한 개의 실린더만 있다. "주스크류(12)"의 "주"는 주실린더내에 연결되어있는 1개의 스크류를 의미하며 주실린더 내에서 여러개의 스크류가 사용되는 경우에는 모든 스크류를 의미한다.
구체적인 의미에 따르면 "금속 주형으로 보내지기 바로전에, 용융상태 내에서 주실린더(11)의 내부벽면위에 위치되는 외부합성수지재료(21)가 넣어지고, 연화온도와 용융온도를 포함한 양측으로부터 내측합성수지 재료(22)가 제어된다"의 인용들은 주실린더와 주스크류를 가열하기위한 히터의 온도를 제어하는 수단이며 주실린더 내측벽면에 위치하는 합성수지 입자크기를 주스크류 면이나 유사한 부분 위에 위치되는 합성수지보다 작게 만드는 것을 의미한다.
(용어의 설명)
여기서, "합성수지 재료"는 열가소성 수지 또는 그와 유사한 염화 폴리비닐 같은 합성수지 조형물을 만들 때 사용되는 재료를 의미한다. 기본 재료로 합성수지 재료가 되지만, 만약 나무분말(셀룰로오스 재료)이 합성수지내에 함유된다면, 이것은 소위 말하는 나무플라스틱 조형물에서 이용되는 합성수지 재료가 되는 것이다. 나무플라스틱 조형물에 사용하는 합성수지 재료에 관하여는 혼합된 나무분말에 합성수지를 섞은것에의해 얻어진 재료가 빈번하게 사용되며, 혼합된 나무분말에 분말 합성수지를 혼합한 것에의해 얻어진 분말형태의 재료가 동일하게 추가되어 펠릿화된다. 더욱이, 나무조직 무늬를 만들기위해 빈번하게, "합성수지 재료"는 나무 분말과 합성수지에 염료의 혼합물을 얻기위해 추가된다. 그 경우에, 하나의 염료면 충분하지만, 때때로 여러종류의 염료가 이용된다. 여러종류의 염료를 사용하는 경우에 "합성수지 재료"는 다른 염료들이 동일하게 혼합되어 준비된 여러종류의 펠릿에의해 가능해 진다.응고된 입자를 만드는데 사용되는 셀룰로오스 재료는 대개 천연나무, 또는 톱밥이나, 볏짚이나 사탕수수 깍지등이 이용될 수 있다." 입상분말의 직경보다 작은 직경을 갖는 응고된 표면입지는 분쇄된 분말의 표면에서의 분말보다 단단하다"에 의한 입자의 응고형성 방법에 따르면, 인용된 것들은 볼밀의 사용으로 그라인딩 되며, 믹서의 사용으로 장시간 고속으로 혼합된다. 이들방법에 의하여, 셀룰로오스 재료의 섬유 조직은 감소된다. 셀룰로오스재료의 섬유조직을 제거하기 위한 공정은 표면 입자의 응결과는 별도로 수행될 수 있다." 표면 입자"는 금속, 산화티타늄, 철, 알루미늄, 니켈, 은, 탄산칼슘과 같은 금속화합물과 세라믹과 같은 비금속이다.합성수지와 응결될 입자들의 혼합된 비율은 일반적으로 중량비30%를 넘지 않게 설정된다. 이유는 때때로 재료가 용융상태로 녹아있을때의 유동성이 조형을 방해하기 때문이다.재료는 합성수지가 첨가된 응고된 입자의 혼합에 의하여 형성되며, 합성수지 재료는 가루이거나 이전에 펠릿화되어 성형된 것이다. 나무입자의 무늬를 내기 위하여, 때로는 한가지 염료로 충분하지만, 종종 여러종류의 염료가 사용된다. 여러종류의 염료를 사용하기 위해서 , " 응고된 입자를 갖는 혼합한 합성수지와 염료에 의해 형성된 재료 "에서의 다른 염료를 갖는 펠릿이 준비되며 "합성수지재료 " 형태로 혼합된다.혼합수지 재료내의 나무 분말은 응고된 입자이며, 표면위의 천연나무 입자와 매우 유사한 무늬를 갖는 나무와 유사한 제품을 생산하는 것을 다능하게하며, 천연 나무와 매우 유사한 촉감을 갖는다.
(동작)
금속주형으로 보내지기 직전에, 합성수지 재료(20)의 외측 합성수지재료(21)는 용융상태가 되며, 그때 주실린더(11)의 내측벽과 내측합성수지재료(22) 사이에서 조여지며, 주실린더(11)의 내측벽에 의해서 마찰이생겨 혼합된다. 주스크류(12)의 앞쪽 끝단에서 금속주형으로 보내질 때, 재료는 주실린더(11)의 내측벽과 이동될 주스크류(12)의 앞쪽 끝단사이에서 조여진다.
다른 한편으로, 내측 합성수지재료(22)는 연화온도로부터 용융온도까지 이르도록 제어되며, 약간 혼합된 상태로 금속주형에 보내진다.
합성수지재료(20)의 외부합성수지재료(21)가 혼합된 이후, 강도는 조형물을 형성하기위한 모든 합성수지의 경우와 같지않게 현저하게 낮아지지 않으며, 완전하게 혼합되지 않는다.더욱이, 셀룰로오스 재료는 외측합성수지재료(21)에 함유되며, 조형물은 그 표면위에 나무 느낌을 갖게 된다.더욱이, 분말화와 표면입자의 응고 이후에 셀룰로오스 재료는 합성수지재료와 혼합하기 위해 수행되며, 조형물에 나무느낌을 높이도록 생산하기 위하여 셀룰로오스 재료의 가는 입자들이 줄어들 수 있다.
(청구항 2)
청구항 2항에서 청구된 발명은 청구항 1항에서 청구되었던 조형물을 제조하는 방법을 정의하고 있으며, 외측의 합성수지재료(21)는 내측 합성수지재료(22) 와 색상이 다르게 만들어 진다.
합성수지 재료의 다양한 색상을 위한 수단에 따르면, 합성수지 재료와 혼합되어지는 다양한 염료 재료를 위한 수단은 일반적이다.
만일 색상이 다른 두 종류 이상의 염료라면, 외부합성수지재료(21)와 혼합되어 용융상태가 되고, 색상의 섬세한 색조를 나타내는것을 가능해 지도록 한다. 이런 정도의 혼합은 조형물의 강도를 낮추지 않으며 두가지 이상의 염료가 단일색을 만들 때, 때때로 혼합이 불완전하게 이루어지는 원인이 된다.
(청구항 14)
청구항 14항에서 청구된 본 발명은 청구항 1항에서 청구했던 조형물의 제조방법을 정의하고 있으며, 그것에 따르면 셀룰로오스재료는 내측 합성수지재료(22)와 혼합된다.
(청구항 15)
청구항 15에서 청구된 본 발명은 청구항 2항에서 청구했던 조형물 제조방법을 정의하고 있으며, 그것에 따르면 셀룰로오스 재료는 내측 합성수지재료(22)와 혼합된다.
(청구항 16)
청구항 16에서 청구된 본 발명은 청구항 14항에서 청구했던 조형물 제조방법을 정의하고 있으며, 그것에 따르면 셀룰로오스 재료는 내측합성수지재료(22)와 혼합된 셀룰로오스 재료는 분쇄화된 셀룰로오스재료에 의해 얻어지는 분쇄된 분말보다 작으며 분쇄화된 분말의 외측주변보다 단단하다.
(청구항 17)
청구항 17에서 청구했던 본 발명은 청구항 15항에서 청구했던 조형물 제조방법을 정의하고 있으며, 그것에 따르면 내측합성수지재료(21)와 혼합되는 셀룰로오스 재료는 분말화된 셀룰로오스재료에의해 얻어진 분말보다 작은 지름을 갖는 응고된 표면입자에의해 형성되며 분말의 외측구면 표면보다 단단하다.
(동작)
표면 입자의 분말화와 응고는 내측합성수지재료(22)와 셀룰로오스재료의 혼합을위해 수행되며, 셀룰로오스재료의 가는입자는 모든 조형물에 나무와같은 느낌을 높이도록 제공하기위해 줄일 수 있다.
(청구항 20)
청구항 20에서 청구했던 본 발명은, 조형물 형성을 위한 금속주형의 측면위에 위치하는 주실린더(11)를 포함하는 압출성형을 위한 혼합장치(10)와, 주스크류(12)는 합성수지재료(20)를 혼합하기 위해 주실린더(11)내에서 회전되며, 동일하게 금속주형으로 보내지고, 금속주형으로 보내지기 직전에, 주실린더(11)의 내측 벽면에 위치한 외측합성수지재료(21)는 용융상태가되고, 주스크류위에 얹힌 내측합성수지재료(22)는 연화온도로 부터 용융온도까지 양측 온도에서 제어되는 방법으로 성형된다. 더욱이 장치는 압출성형을 위해 혼합장치내에 외측합성수지재료(21)를 투입하기위한 보조혼합기로 구성되며, 보조혼합기는 내측합성수지재료(22)를 투입하기위한 주투입기(예, 주호퍼(13))로부터 각각 제공되며, 외측합성수지재료(21)를 담기위한 외측합성수지재료저장부(예, 보조호퍼(14))와, 외측합성수지재료(21)를 주실린더(11)로 보내기위한 보조투입구를 포함하며, 보조투입구는 주실린더(11)내 금속주형과 주투입기(13) 사이에 위치한 수납구멍과 연결된다. 더욱이, 주실린더(예, 수납구멍형성부재 제거에의해 형성된)는 실린더 내측벽 내에 주스크류(12)의 회전방향면위의 수납구멍을 확장하는 방법으로써 성형된다.
(용어의 설명)"주투입기"는 일반적으로 "호퍼"로 불린다."보조투입기"의 보조실린더는 호퍼이나, 청구항 13항에서 정의한 것에 따르면, 스크류에 의해 제공받을 수 있다.수납구멍(11A)은 반대면을 이용하기위해 모서리가달린 단(11F)에의해 공급되어 확장된다.(동작)합성수지재료의 외측합성수지재료(21)가 용융상태로되고 금속주형으로 보내지기 직전에, 혼합은 주실린더(11)의 내측벽 마찰에의해 수행된다. 주스크류(12)의 앞쪽 끝단으로부터 금속주형으로 재료가 보내지는 그때, 재료는 주실린더(11)의 내측벽과 보내질 주스크류의 앞쪽 끝단 사이에서 조여진다.한편, 내측합성수지재료(22)는 연화온도로부터 용융온도까지의 온도에서 제어되며, 금속주형에 약간 혼합된 상태에서 보내진다.합성수지재료의 외측합성수지재료를 혼합하였으며, 완전히 혼합된 경우와 같지않게 현저한 강도저하가 일어나지 않는다.더욱이, 보조투입기는 내측합성수지재료를 투입하기위한 주투입기(예, 주호퍼)로부터 각각 제공되며, 외측합성수지재료(21)를 용융상태로 하기쉽고, 내측합성수지재료(22)를 연화온도로부터 용융온도까지의 온도 양측에서 제어하기가 쉽다.게다가, 수납구멍(11A)내의 주스크류(12)의 회전방향면에서 확장되며, 외측합성수지재료를 부드럽게 투입할 수 있다.
(청구항 22)
청구항 22항에서 청구했던 본 발명은, 청구항 20에서 청구했던 조형물 제조를 위한 혼합장치를 정의하고 있으며, 그것에 따르면 수납구멍(11A)은 조형물을 압출하는 혼합장치(10) 내에서 통기구(11B)가 미리 제공된다.
(용어의 설명)
여기서, "배출구(11B)"는 공기 배출구멍을 제공하는 것으로 합성수지재료나 합성수지재료로부터 재생된것의 내부에 함유된 가스를 제거하기위해 제공된다. 공기는 이런 몇몇 성형의 경우에서 여러종류의 합성수지 재료에 따라 배출구(11B)로부터 빠져나오게하며, 만일 다수의 배출구(11B)가 제공된다면, 하나는 외측합성수지재료(21)를 위한 공급부로 사용될수 있고 다른것들은 배출구로 사용될 수 있다.
(동작)
압출성형을 위한 일반적인 혼합장치에 공기구멍이 제공된 이후에, 기존의 장치를 사용할 수 있도록 적용될 수 있다.
(청구항 24)
청구항 제 24항에서 청구했던 본 발명은 청구항 20항에서 청구했던 조형물 제조를위한 혼합장치를 정의하고 있으며, 그것에 따르면 기계(15)내의 보조투입구는 혼합을 위해 보조실린더(16) 내에서 회전되는 보조스크류(17)에 제공되며 보조실린더(16)에 담긴 외측합성수지재료(21)를 보낸다.
(동작)
주실린더(11)내 금속주형의 부분에서, 용융상태가된 외측합성수지재료(21)는 용융되어 혼합되었으며 그때 보조실린더(16)와 보조스크류(17)에 의해 주실린더(11) 속으로 투입된다.
(청구항 27)
청구항 제 27항에서 청구했던 본 발명은 청구항 20항에서 청구했던 조형물 제조를위한 혼합장치를 정의하고 있으며, 그것에 따르면 압출방향내의 주실린더(11)에 다수(예를들어 5개)의 수납구멍이 있다.
(청구항 28)
청구항 제 28항에서 청구했던 본 발명은 청구항 22항에서 청구했던 조형물 제조를 위한 혼합장치를 정의하고 있으며, 그것에 따르면 압출방향내의 주실린더(11)에 다수(예를들어 5개)의 수납구멍이 있다.
(청구항 29)
청구항 제 29항에서 청구했던 본 발명은 청구항 24항에서 청구했던 조형물 제조를 위한 혼합장치를 정의하고 있으며, 그것에 따르면 압출방향내의 주실린더(11)에 다수(예를들어 5개)의 수납구멍이 있다.
(청구항 27항-29항의 동작)
압출방향내 주실린더(11)에 공급되는 다수의 수납구멍(11)선택을 가능하게하고 수납구멍은 요구되는색상, 다수의 합성수지와 그와유사한 무늬와같은 다양한조건에 따른 조형물을위해 사용되며, 수납구멍은 배출구로도 사용될 수 있다.
(청구항 32)
청구항 제 32항에서 청구했던 본 발명은 청구항 22항에서 청구했던 조형물 제조를 위한 혼합장치를 정의하고 있으며, 그것에 따르면 수납구멍과 연결된 주스크류(12)내 지역에서 주스크류(12)의 직경은 다른 지역보다 작게 한 방법으로 성형된다.
(청구항 33)
청구항 제 33항에서 청구했던 본 발명은 청구항 24항에서 청구했던 조형물 제조를 위한 혼합장치를 정의하고 있으며, 그것에 따르면 수납구멍과 연결된 주스크류(12)내 지역에서 주스크류(12)의 직경은 다른지역보다 작게 한 방법으로 성형된다.
(청구항 34)
청구항 제 34항에서 청구했던 본 발명은 청구항 27항에서 청구했던 조형물 제조를위한 혼합장치를 정의하고 있으며, 그것에 따르면 수납구멍과 연결된 주스크류(12)내 지역에서 주스크류(12)의 직경은 다른 지역보다 작게 한 방법으로 성형된다.(청구항 35)청구항 35항에서 청구했던 본 발명은 청구항 28항에서 청구했던 조형물 제조를 위한 혼합장치를 정의하고 있으며, 그것에 따르면 수납구멍과 연겨뢴 주스크류(12)내 지역에서 주스크류(21)의 직경은 다른 지역보다 작게한 방법으로 성형된다.(청구항 36)정구항 36항에서 청구했던 본 발명은 청구항 29항에서 청구했던 조형물 제조를 위한 혼합장치를 정의하고 있으며, 그것에 따르면 수납구멍과 연결된 주스크류내(12) 지역에서 주스크류의 직경은 다른 지역보다 작게한 방법으로 성형된다.(청구항 31-36)수납구멍과 상응하는 주스크류내 지역은 주스크류직경이 다른 지역보다 작게하는 방법으로 성형되며, 그것에의해 외측합성수지재료(21)가 수납구멍으로부터 부드럽게 투입될 수 있다.
본 발명은 구체화와 도면을 참조하여 지금부터 더욱 상세하게 설명될 것이다. 명세서내에서 사용된 도면은 도1-도9 이다.
(첫번째 구체화의 구성)
첫째로 구체화의 구성이 설명될 것이다.
이 구체화는 압출성형을 위해 혼합장치(10)가 포함된 압출성형장치이며, 압출성형을 위해 혼합장치내에서 합성수지재료(20)를 투입하기위한 호퍼와, 혼합되고 압출된 재료로부터 조형물을 성형하기위한 금속주형을 포함한다. 외부표면위로 입자무늬를 갖는 압출성형장치에의해 합성수지재료(20)의 조형물이 성형되고, 입자무늬 부분을 성형하기위한 합성수지 재료와 외측 표면부의 내부를 성형하기위한 합성수지재료는 다른색상과 각각얻어질 외측합성수지재료(21)와 내측합성수지재료(22)로 만든다. 응고하기위해 혼합될 염료는 다양해질 것이다. 외측 합성수지재료(21)는 다수의 염료를 사용한다. 응고될, 펠릿은 염료에 의해 만들어지고 여러종류의 펠릿들은 선정된 비율로써 사용된다. 그러므로, 조형물에 요구되는 색조, 색상과 무늬들은 펠릿의 선택과 펠릿의 혼합비율에 의해 쉽게 결정된다.
압출성형을 위한 혼합기(10)는 금속주형(도시안됨)의 면위에 위치하는 주실린더(11), 합성수지재료를 혼합하고 동일하게 금속주형으로 보내기위해 주실린더(11)내에서 회전되는 주스크류(12)를 포함한다.
주실린더(11)는 축방향으로 연속적으로 형성된 투입구 형성부재(11A, B, C, D, E. 11C는 도시안됨)에 에 제공되며, 실린더의 실린더 내측공간과 연결될 것을 제거할 수 있다. 투입구 형성부재(11A, B, C, D, E)가 제거되었을 때, "수납구멍"이 형성된다. 도 1에서, 다섯 개의 연속적으로 배열된 투입구형성부재의 중간에 위치된 투입구형성부재(11C)는 제거되어 실린더 내측공간이있는 펌프와 연결되어 공기빼기를 수행한다. 즉, 투입구형성부재(11C)로 부터의 수납구멍은 제거되어 "배출구"로 불림으로써 사용된다.
합성수지재료(20)을 투입하기위한 호퍼에 따르면, 덧붙이면 깔때기 형태의 주호퍼(13)는 압출성형을위한 혼합장치(10)의 시작끝단 부분위에서 똑바로 서있으며, 투입구 형성부재(11A)는 받아들일 수납구멍으로 제거되며, 외측합성수지재료투입부분에따른 보조호퍼(14)는 거기에 장착된다. 주호퍼(13)로부터, 내측합성수지재료(22)는 투입되며, 보조호퍼(14)로부터, 외측합성수지재료(21)가 투입된다.
더욱이, 조형물표면을 코팅하는 투명한 합성수지를 혼합하기위한 보조혼합기(15)와 주실린더(11)로 동일하게 보내지는 것들은 주스크류(12)의 앞쪽끝단 근접에 일치하는 주실린더의 부분에 장착된다. 보조혼합기는 보조실린더(16)과 보조실린더(16)의 내부에서 회전되는 보조스크류(17)를 포함하고 있다.
파쇄판(19)은 주실린더(11)와 금속주형 사이에 제공된다.
도 8에서 보이는, 실린더 내측벽은 주실린더(11)내의 수납구멍과 연결되며, 주스크류의 회전방향면 위의 부분은 확장되는 방법으로 형성된다. 구체적으로, 수납구멍은 반대지점을 마주하는 도구의 사용으로 모서리가 잘려 제공되는 단부분(11F)에의해 확장된다.주스크류(12)는 도6과 7에 나타내고 있고, 주스크류(12)의 직경내의 작은직경부분(12A)에 따라 형성되며 다른 부분보다 더 줄어든다. 위에서 설명한 것에 따르면, 수납구멍에서의 주실린더(11)내 일치하는 지점의 확장과 수납구멍에서 주스크류내의 일치하는지점의 축소에의해, 외측합성수지재료(21)는 보조호퍼(14)로부터 투입되어 주실린더(11)내로 부드럽게 들어갈 수 있게 할 수 있다.
(첫번째 구체화에서 조형물의 합성수지재료)
위에서 설명한것에 따르면, 압출성형장치의 사용으로 합성수지재료에의해 성형된 조형물은 외측표면위의 무늬를 나타내기위해 외측합성수지재료로 구성되며, 외측 표면부분의 내부를 성형하기위한 내측합성수지재료(22)와 외부표면을 코팅하기위한 투명합성수지재료로 구성된다.
외측합성수지재료(21)는 두 개이상의 다른 색상에의해 무늬를 만들기위한 재료이다. 이 구체화에 있어서, 염료가 함유된 합성수지 펠릿의 두가지이상의 형태(예를들어, 갈색계통, 빨강계통)가 준비된다. 합성수지는 염화비닐이 적용된다. 펠릿이 선택된 이유는 저장, 운반, 투입이 편리하나, 바르게 하기위해 합성수지 펠릿과 염료를 따로따로 투입할 수도 있다. 분쇄된 셀룰로오스재료에 의하여 형성된 약 10%의 나무분말은 위의 합성수지 펠릿내에 함유된다. 나무 분말은 "분말화된 셀룰로오스 재료에의해 얻어진 분말의 지름보다 작은 지름을갖는 응고된 표면입자(탄산칼슘)에의해 처리되어 얻어진 나무분말은 분말화된 분말의 외측구면 표면의 분말보다 단단하며 입자형태로 응고되고 합성수지와 응고된 입자가 함유된 염료를 혼합한다". 합성수지가 함유된 것에의해 조형물이 형성되므로 조형물의 표면위에 보다적은 가는조직을 갖는 조형물이 제조되고, 또한 높은수준의 나무 느낌을 준다.
내측합성수지재료(22)는 외측합성수지재료(21)의 색상보다밝은 염료가 들어있으며 합성수지와 혼합된 것이다. 만일 외측합성수지재료(21)로써 동일한 질의 합성수지 펠릿이 사용된다면, 내측부분과 외측부분사이의 "응고" 가 좋아질 것이므로, 일반적으로 동일한 재료의 품질이 적용된다. 다른한편으로, 조형물의 표면에서 몇몇 부분이 일어나게 되면 품질을 개선시키기위한 재료는 외측합성수지재료(21) 보다 줄일수도 있다. 예를들어, 펠릿을 형성하는데서 사용되는 몇몇의 합성수지는 재생된 합성수지이고, 일반적인 나무분말이 처리된 나무분말대신 포함되거나, 나무분말 자체는 포함되지 않는다.
필수적인 것은, 외측합성수지재료(21)가 주스크류(12)의 앞쪽끝단 근처에서 내측합성수지재료(22)보다 높은 온도를 갖는 것으로, 몇몇 경우에, 보조호퍼(14)로부터 투입되는 펠릿의 크기는 내측합성수지재료(22)의 펠릿크기보다 작게 만들어 진다. 이 경우에, 외측합성수지재료(21)의 온도는 올라가기 쉽고, 때때로 "외측합성수지재료를 용융상태에 놓이고, 내측합성수지재료(22)를 연화온도로부터 용융온도까지의 온도 양측을 제어하기" 가 쉬워지게 된다.
(실험예)
위에서 설명된 조형물을 제조하기위한 혼합장치(10)는, 금속주형으로 보내지기 직전에, 주실린더(11)의 내측벽면위에 놓인 외측합성수지재료(21)는 용융상태가되고, 주스크류(12) 면위에 놓인 내측합성수지재료(22)는 연화온도로부터 용융온도 양측에서 제어된다. 외측표면의 투명한 합성수지재료는 이번실험예에서는 생략하였으며, 보조혼합기(15)는 사용되지 않았다.
다음은 설명을 더욱 상세하게 한 것이다.
무엇보다도, 실험조건이 나열되며: 온도 12℃ 습도 34％의 조건하에서, 경화된 폴리비닐이 합성수지재료의 주원료로써 적용되며, 주스크류의 속도는 15rpm이며, 525㎟의 단면을 가진 프레임 재료는 압출성형에의해 형성된다.
각각 부분의 온도는 주호퍼(13) 아래의 온도가 140℃이고, 주스크류(12)의 중심부분네서의 온도가 150℃이며, 주스크류(12)의 앞쪽끝단 내의 주실린더(11) 내측벽의 온도, 다시말해서, 외측합성수지재료(21)의 온도는 175℃이고, 내측합성수지재료(22)의 앞쪽끝단내의 주스크류(12) 면위에 놓인 내측합성수지재료(22)의 온도는 165℃이다.
압출성형이 설명된 조건하에서 수행되었을 때, 외측합성수지재료(21)가 금속주형으로 가기직전에 용융상태가되고, 혼합은 주실린더(11)의 내측벽 마찰에의해 수행된다. 주스크류(12)의 앞쪽끝단으로부터 금속주형까지 재료가 보내지고 바로. 재료는 주실린더(11)와 보내지게될 주스크류(12)의 앞쪽끝단 사이에서 조여진다. 한편, 내측합성수지재료(22)는 연화온도로부터 용융온도까지의 양온도에서 제어되어, 약간 혼합된 상태에서 금속주형으로 보내진다. 그 결과로, 도 9에 보인것에 따르면, 때때로 내측합성수지재료(22) 펠릿의 흔적은 조형물(30)내의 절단부분 안쪽으로 남게된다. 한편, 외측표면위로 나타나는 나무입자 무늬와, 펠릿은 외측표면 근처에서 완전하게 용융되어 펠릿의 흔적을 보기 어렵게 된다.
혼합된 합성수지재료(20)의 외측합성수지재료(21)에 따르면, 강도는 완전하게 혼합된 경우와 같지않게 현저하게 줄어들지 않는다. 한편, 용융상태에서 합성수지재료(20)의 모든 경우에 있어서보다 제조하는데 요구되는 에너지를 줄일 수 있다. 더욱이, 외측합성수지재료(21)과 내측합성수지재료(22)가 서로다른 상태에서 완전하게 혼합되지 않은 이후에, 나무입자의 선명하고 우수한 무늬가 외측표면위에 나타난다. 더욱이, 적은 가는조직을 갖는 처리된 나무분말은 외측합성수지 분말에 함유되며, 조형물은 표면위로 나무느낌을 갖는다.
(두번째 구체화)
두 번째 구체화는 도3을 참조하여 간략하게 설명될 것이다.
두 번째 구체화와 첫 번째 구체화의 차이점은 첫 번째 구체화에서 제공되는보조호퍼(14)가 두 번째 구체화에서는 보조혼합기(15)로부터 외측합성수지재료(21)로 투입하기위해 제공되지 않는다. 따라서, 외측표면의 투명한 합성수지는 생략된다.
주스크류(12) 앞쪽끝단의 금속주형위면위에 외측합성수지재료(21)을 투입하기위해 적용되는것에 따르면, 온도는 투입되도록 제어되며, 재료는 이미 용융상태에 있게된다. 그러므로, 외측합성수지재료(21)는 보조혼합기(15) 내에서 용융상태에 있을 수 있으며, 때때로 외측합성수지재료(21)와 내측합성수지재료(22)의 온도가 쉽게 제어된다.
또한, 설명된 배열에서, 첫 번째 구체화와 실질적으로 유사하게 제조하는 것이 가능하다.
(세번째 구체화)
세 번째 구체화는 도4를 참조하여 간략하게 설명될 것이다.
세 번째 구체화와 첫 번째 구체화 사이의 차이점은 보조호퍼(14)가 첫 번째 구체화에서 사용된다고 하지만, 세 번째 구체화에서는 두 개의 보조호퍼가 있고, 그것에의해 두 개의 보조호퍼(14)(14)로부터 외측합성수지재료(21)가 투입된다. 주스크류(12)내의 보조호퍼(14)(14)의 일치하는 지점들은 도7에 보이고 있으며, 작은 직경 부분과 주실린더(11)는 도8에서 보이는 단부분(11F)에 제공된다. 외측표면의 투명한 합성수지는 생략된다.
보조호퍼(14)(14)들은 주실린더(11)로부터 제거된 투입구 형성부재(11A)(11D)에 고정된다. 외측합성수지재료(21)는 다른 색상으로된 펠릿으로써 보조호퍼(14)(14)에 각각 투입된다. 그러므로, 외측합성수지재료(21)의 용융상태는 색상의 섬세한 색조로 기여하는 첫 번째 구체화와는 다르게 만들 수 있다.
또한 설명된 배열에 있어서, 조형물을 제조하는 것이 가능한 것은 첫 번째나 두 번째 구체화로부터 나타나는 무늬와는 다르나 그것과 실질적으로 동일한 재질을 갖는다.
(네번째 구체화)
네 번째 구체화는 도5를 참고로하여 간략하게 설명될 것이다.
네 번째 구체화와 첫 번째 구체화의 차이점은 첫 번째 구체화에서 보조혼합기(15)와 보조호퍼(14)가 별도의 장소에 각각 배열되어 있다는 것이고, 네 번째 구체화에서는 외측합성수지재료(21)가 보조혼합기(15)와 보조호퍼(14)로부터 투입된다. 주스크류(12)에서 보조혼합기(15)와 보조호퍼(14)에 상응하는 위치는 작은직경 부분과 주실린더(11)로써 도8에 나타내고 있으며, 단부분(11F)을 제공한다. 외측표면의 투명한 합성수지재료는 생략된다.
보조혼합기(15)는 주실린더(11)로부터 제거된 투입구형성부재(11A)에 결합하고, 보조호퍼(140는 그것으로부터 제거된 투입구형성부재(11D)에 결합된다. 외측합성수지재료(21)는 보조혼합기(15)와 보조호퍼(14)에 다른 색상의 펠릿으로 투입된다. 그러므로, 외측합성수지재료(21)의 용융상태는 섬세한 색상을 내기위해 첫 번째 구체화, 두 번째 구체화또는 세 번째 구체화 와는 다르게 만들 수 있다.
또한 설명된 배열에 있어서, 조형물을 제조하는 것이 가능한 것은 첫 번째, 두 번째 또는 세 번째 구체화로부터 나타나는 무늬와는 다르나 그것과 실질적으로동일한 재질을 갖는다.
(변화)
첫 번째와 네 번째구체화에서 보인것에 따르면, 두 개이상의 투입구는 조형물을 제조하는 혼합장치(10)위에 자유로이 형성할 수 있으며, 그것에의해 다양한 색조를 갖는 조형물을 생산하는 것을 가능하게 한다.
더욱이, 위의 구체화에서의 설명했던 동일한 장소(11C)에서의 배출구의 위치는 알맞게 선택할 수 있다.
본 발명은 나무입자무늬와 염료가 함유된 플라스틱에서 현저한 강도저하없이 선명한 무늬를 나타내는 방법과같은 성형기술을 사용하는 산업분야에서 이용한다.
본 발명에 따르면, 합성수지 조형물에 색상을 제공을 가능하게한 기술은 합성수지 조형물의 현저한 강도저하를 막는것에대해 모순이 없다.
잇점은 각각의 청구항에 의해 나열되었다.
청구항 1, 2와 14-17항에서 청구되었던 본 발명에 따르면, 현저한강도의 저하없이 색상과 무늬가 생산될 수 있는 것에 의해서 제조방법을 제공하는 것이 가능하다.
청구항 2, 15와 17항에서 청구되었던 본 발명에 따르면, 만들 수 있는 선명한 무늬를 갖는 조형물에 의해서 제조방법을 제공하는 것이 가능하다.
청구항 20, 22, 24, 27-29와 31-36항에서 청구했던 본 발명에 따르면, 제조에 요구되는 에너지를 낮출 수 있어 압출성형을 위한 혼합장치를 제공하는 것이 가능하고, 선명한 무늬를 가진 조형물을 생산하는것이 가능하다.
청구항 22, 28, 32와 35항에서 청구했던 본 발명은 기존의 장비를 최대한으로 이용하는 것에의해 압출성형을 위한 혼합장치를 제공하는 것이 가능하다.

Claims (36)

  1. 조형물(30)을 형성하는 금속주형과 연결된 주실린더(11)를 포함하며 압출성형용 혼합장치를 이용하는 조형물 제조방법은, 주스크류(12)가 주실린더(11)내에서 합성수지재료(20)를 혼합하도록 회전되며 동일하게 금속주형으로 보내고, 주투입기(13)는 그것의 시작끝단 부분에서의 주실린더(11)와 연결되며, 보조투입기(14, 15)는 금속주형과 주투입기(13) 사이의 부분에서의 주실린더(11)와 연결되며;
    조형물(30)의 외측부분에 형성된 외측합성수지재료(21)는 보조투입기(14, 15)로 부터 주실린더(11)로 투입되며; 조형물(30)의 내측부분에 형성된 내측합성수지재료(22)는 주투입기(13)로부터 주실린더(11)로 투입되며;
    분쇄된 셀룰로오스 재료에의해 얻어진 분쇄된 분말의 지름보다 작은 지름을 갖는 응고된 표면입자에의해 셀룰로오스입자가 응고되며, 분쇄된 분말이 외측주변에서의 분말보다 더 단단하며 외측합성수지재료(21)와 혼합되는것을 특징으로하는 조형물 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    외측합성수지재료는 내측합성수지재료의 색상과 다르게 만들어지는 것을 특징으로하는 조형물을 제조하는 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
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  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 1항에 있어서,
    셀룰로오스재료가 내측합성수지재료와 혼합되는 것을 특징으로하는 조형물 제조방법.
  15. 제 2항에 있어서,
    셀룰로오스재료가 내측합성수지재료와 혼합되는 것을 특징으로하는 조형물 제조방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    셀룰로오스재료가 내측합성수지재료와 혼합되는 것을 특징으로하는 조형물 제조방법.
  17. 제 14, 15 또는 16항에 있어서,
    내측합성수지재료와 혼합된 셀룰로오스재료는 셀룰로오스 재료를 분쇄함에의해 얻어진 분쇄된 분말보다 직경이 작고 상기분말보다 단단한 표면입자를 분쇄된 분말의 외측주면 표면에 응고시킴에의해 형성된 응고입자임을 특징으로하는 조형물을 제조하는 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 조형물 제작용 혼합장치(10)는 조형물 형성용 금속주형과 연결된 주실린더(11), 합성수지재료(20)를 혼합하고 그것을 금속주형으로 보내는 주실린더(11)내의 주스크류(120, 주투입기(13)는 주실린더(11) 내측으로 조형물(30)의 내측부분에 형성되어 내측합성수지재료(22)를 투입하는 시작끝단부분에서의 주실린더(11)와 연결되며, 보조투입기(14, 15)는 외측합성수지재료(21)를 투입하는 주투입기(13)와 금속주형 사이의 부분에서 주실린더911)와 연결되며, 주실린더(11)속으로 투입되어 조형물의 외측부분을 형성하며, 외측합성수지재료를 담고있는 외측합성수지 저장부분, 금속주형과 주투입기(13) 사이에서 외측합성수지재료(21)를 주실린더(11)로 보내는 보조투입구와 주실린더(11)내의 수납구멍이 형성되며;
    주실린더(11)수납구멍의 실린더내측벽내의 주스크류(12)의 회전방향면은 수밤구멍을 확장하는 방법으로 형성되는것을 특징으로하는 조형물 제작을 위한 혼합장치.
  21. 삭제
  22. 제 20항에 있어서,
    수납구멍은 압출성형을 위해 혼합장치내에 먼저 설치된 배출구임을 특징으로하는 조형물 제조를위한 혼합장치.
  23. 삭제
  24. 제 20항에 있어서,
    보조투입기는 보조실린더내(16)에 담긴 외측합성수지재료(21)를 혼합하고 공급하기위해 보조실린더(16)내에서 회전되는 보조스크류(17)를 포함한 것을 특징으로하는 조형물(30) 제조를 위한 혼합장치.
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 제 20항에 있어서,
    압출방향내에 복수의 주실린더(11) 수납구멍이 있는 것을 특징으로하는 조형물(30) 제조를 위한 혼합장치.
  28. 제 22항에 있어서,
    압출방향내에 복수의 주실린더(11) 수납구멍이 있는 것을 특징으로하는 조형물 제조를 위한 혼합장치.
  29. 제 24 항에 있어서,
    압출방향내에 복수의 주실린더(11) 수납구멍이 있는 것을 특징으로하는 조형물 제조를 위한 혼합장치.
  30. 삭제
  31. 제 20항에 있어서,
    주스크류(12)는 작은 직경부분(12A)를 가지며, 그것의 직경은 주스크류(12)의 부분보다 작게 만들어지고, 수납구멍의 확장과 일치하는것을 특징으로하는 조형물(30) 제조를 위한 혼합장치.
  32. 제 22항에 있어서,
    주스크류(12)는 작은 직경부분(12A)를 가지며, 그것의 직경은 주스크류(12)의 부분보다 작게 만들어지고, 수납구멍의 확장과 일치하는것을 특징으로하는 조형물(30) 제조를 위한 혼합장치.
  33. 제 24항에 있어서,
    주스크류(12)는 작은 직경부분(12A)를 가지며, 그것의 직경은 주스크류(12)의 부분보다 작게 만들어지고, 수납구멍의 확장과 일치하는것을 특징으로하는 조형물(30) 제조를 위한 혼합장치.
  34. 제 27항에 있어서,
    주스크류(12)는 작은 직경부분(12A)를 가지며, 그것의 직경은 주스크류(12)의 부분보다 작게 만들어지고, 수납구멍의 확장과 일치하는것을 특징으로하는 조형물(30) 제조를 위한 혼합장치.
  35. 제 28항에 있어서,
    주스크류(12)는 작은 직경부분(12A)를 가지며, 그것의 직경은 주스크류(12)의 부분보다 작게 만들어지고, 수납구멍의 확장과 일치하는것을 특징으로하는 조형물(30) 제조를 위한 혼합장치.
  36. 제 29항에 있어서,
    주스크류(12)는 작은 직경부분(12A)를 가지며, 그것의 직경은 주스크류(12)의 부분보다 작게 만들어지고, 수납구멍의 확장과 일치하는것을 특징으로하는 조형물(30) 제조를 위한 혼합장치.
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