KR100509641B1 - 다색 고무제품 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다색 고무제품 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명을 이용한 고무 제품의 색상은 여러가지의 색상의 초기원형이 상호간의 화학반응으로 인하여 다색으로 고화성형되므로써 구현된다. 본 발명에 있어서 적어도 제1단색부위의 원형은 별개의 금형에서 사출되어야 하며 해당 제1단색원형은 다른 색상의 원형과 동일한 금형안에서 화학반응에 의해 결합성형된다.

Description

다색 고무제품 제조방법{Method of manufacturing multi-color rubber product}

본 발명은 고분자가공방법에 관한 것으로서 구체적으로는 다색 고무제품 제조 방법에 관한 것이다.

종래의 고무성형 가공 기술에 따르면, 대체적으로 금형에 일정한 온도와 압력을 가함으로써 필요한 모양의 고무원형을 제조해낸 다음 가장자리를 다듬은 후 가황성형하는 방식을 사용해 왔다.

고분자 가공 기술 분야에 있어서, 서로 다른 제품 및 성질의 고분자 원료에 따라서 사출성형, 열압력성형, 진공성형 등 여러가지 가공 방법이 개시되어 있다. 이러한 고무성형 관련 기술은 지금까지 상당한 발전을 이루어 왔지만 다색 고무 제품에 있어서는 아직까지 산업상 이용이 가능한 적절한 가공 방법이 개시되어 있지 않다. 따라서 기존에는 열압력성형 방법을 이용하여 필요한 모양의 여러 가지 색상의 원형들을 금형안에 채워넣은후 가황성형에 의해 여러색상의 원형을 서로 결합 시키는 방법으로 다색 고무제품을 제작해 왔다.

또한, 종래의 고무성형방법에 있어서 고무에 고온 및 고압을 가한후 사출관을 통해 금형에 주입하는 사출성형방법도 사용해 왔다, 그러나 사출성형방법은 단색 고무 제조에는 가능하지만 다색 고무 제조에는 한계가 있다.

사출성형방법을 이용할 경우, 금형 내부는 설계상의 제품 모양에 따라 여러 가지 색상의 고무 원료를 주입할 구역(공동)이 미리 나뉘어져 있으며 고무 원료를 구역별로 주입한다. 주입한 고무 원료가 가황성형전까지는 유체 상태를 유지하고 있으므로 후에 주입한 고무 원자재가 먼저 주입한 원자재 표면과 접촉시, 접촉 부위에 (도1의 a) 혼색 현상이 생긴다. 따라서 사출성형 방법으로는 안정된 품질의 다색 고무제품을 생산 하기에 부적절하다.

이에, 고무제품의 품질을 안정시키는 동시에 생산성을 대폭 향상시킴으로써 산업상의 경쟁력을 끌어 올리는 것을 목적으로 본 발명에 따른 방법을 생각해 내게 되었다.

본 발명의 또 다른 목적은 폐원자재 발생량을 줄여서 낭비를 줄이고 원가를 낮추는 다색 고무제품 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명을 이용한 고무 제품의 색상은 여러가지 색상의 초기원형이 상호간의 화학반응으로 인하여 다색으로 고화성형되므로써 구현된다. 적어도 제1단색부위의 원형은 별개의 금형에서 사출되어야 하며 해당 제1단색원형은 다른 색상의 원형과 동일한 금형 안에서 화학반응에 의해 결합성형 된다.

이하, 본 발명의 3가지 실시예에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

우선, 도2~4에서 제시한 바와 같이 본 발명에 따른 첫번째 실시예는 선형의 성형시스템을 사용했다. 설명의 편의상 출원인은 금형부터 설명한다. 금형(10)은 상, 중, 하 3개의 서로 조립되는 부속금형으로 구성 되었으며 상부, 중간 부속금형 (11)(12) 사이에는 제1공동(14)이 형성되며 중간, 하부 부속금형(12)(13) 사이에는 제2공동(15)이 형성된다. 중간 부속금형(12)은 금형(10)으로부터 빼낼 수 있으며 빼내면 상부 부속금형(11)과 하부 부속금형(13)사이에 제3공동(16)이 형성된다. 이와 같은 금형을 통해 본 발명이 제공하는 제조방법을 보다 손쉽게 실시할 수 있다.

더욱 상세하게는 본 실시예를 통해서 생산하는 고무제품은 제1색의 주체부와 제2색의 장식부로 구성된 2색 제품이며 제1공동은 주체부의 원형을 형성하고, 제2공동은 장식부의 원형을 형성한다.

본 실시예의 제조방법은 다음과 같은 단계로 이루어 진다.

a. 색 주입: 제2색 고무 원료를 하부 부속금형(13)과 대응한 제2공동(15)에 주입한다.

b. 금형 닫기: 금형을 닫는다. 제2공동에 주입한 제2색 고무 원료는 열과 압력으로 인해 제2단색원형으로 성형된다.

c. 원료 주입: 제1색 고무 원료를 제1공동(14)에 주입하여 제1단색원형을 제조 해낸다.

d. 금형을 열고 가장자리 손질하기: 금형을 연 후 제2단색원형의 가장자리를 손질한다.

e. 금형 닫기: 금형의 중간 부속금형(12)을 빼낸 후 상부 부속금형(11)과 하부 부속금형(13)을 합친다. 상부 부속금형의 공동(14)에서 형성되었던 제1단색원형과 하부 부속금형의 공동(15)에서 형성되었던 제2단색원형은 제3공동(16)에서 서로 연결되어 이어진다.

f. 가황성형: 제1원형과 제2원형은 가황 작업을 통한 화학반응(황화반응)으로 인해 제3공동(16)에서 서로 결합하여 고화성형된다.

상기 과정을 통해 2색 고무제품을 쉽게 생산할 수 있다. 여기에서 특히 강조할 점은 종래의 열압력성형 기술과 비교할 경우 본 발명에 따른 기술은 체적이 작은 장식부에 대한 열압력성형 작업과 체적이 큰 주체부에 대한 사출성형 작업을 동시에 진행할 수 있음으로 생산성을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 체적이 작은 부분에는 폐자재 산출량이 많은 열압력성형법을 사용하고 체적이 큰 주체부분에는 폐자재 산출량이 적은 사출성형법을 사용함으로써 원료 소모 감축, 원가절감의 효과를 거둘 수 있다.

또한, 종래의 사출성형 기술과 비교할 경우 본 발명에 따른 기술은 기존 다색 고무제품성형 작업상에 존재하는 기술문제를 확실하게 해결했음으로 제품의 품질 안정성을 확보할 수 있으며 산업상의 경쟁력도 대폭 향상시킬 수 있다.

도5는 본 발명에 따른 두번째 실시예이다. 두번째 실시예는 원반형 성형시스템을 사용했으며 제품 제조방법은 첫번째 실시예와 동일하다. 다른점이라면 첫번째 실시예에 있어 사출 주입 작업을 담당하는 사출기구는 선형으로 왕복 이동을 하면서 각 독립적인 금형과 더불어 제조성형 작업을 진행하지만 두번째 실시예에 있어 사출기구(20)의 위치는 고정되어 있는 반면 원반(21)의 회전을 통해 상위에 있는 금형이 순차적으로 사출기구의 사출위치로 이동되면서 작업이 진행된다. 이러한 방법은 단지 종래기술의 일반적인 전용이기 때문에 자세히 설명하지 않겠다.

도6은 본 발명에 따른 세번째 실시예이다. 본 실시예에서 사용한 금형은 상기 두번째 실시예의 금형과 동일한 것이다. 이해를 돕기 위해 본 실시예도 2색 고무 제품을 예로 들지만, 산업상 실시시에는 다색으로 구성된 제품도 본 방법을 이용하여 제조할 수 있음은 자명하다.

본 실시예는 다음과 같은 단계로 이루어 진다.

a. 금형 닫기: 해당 금형을 닫는다.

b. 원료 주입: 사출기구를 통해 제1단색고무원료 및 제2단색고무원료를 각각 제1공동 및 제2공동에 주입하여 제1단색원형 및 제2단색원형을 만들어 낸다.

c. 금형 열기: 금형을 연후 중간 부속금형(12)을 빼낸다.

d. 금형 닫기: 상부 부속금형(11)과 하부 부속금형(13)을 합친다. 상부 부속금형(11)의 공동에서 형성되었던 제1단색원형과 하부 부속금형(13)의 공동에서 형성되었던 제2단색원형은 제3공동에서 서로 연결되어 이어진다.

e. 가황성형: 제1원형과 제2원형은 가황 작업을 통한 화학반응(황화반응)으로 인해 제3공동에서 서로 결합하여 고화성형된다

상기 실시예에서 보듯이, 본 발명이 제시한 제조방법에 있어 열압력성형 단계는 없어서는 안될 꼭 필요한 단계가 아니며 제품의 크기 및 경제적 요소를 종합적으로 검토하여 선택적으로 사용할 수 있다.

또한, 중요한 것은, 상기 3개의 실시예에 있어 모두 가황성형단계를 통해 두개의 원형을 하나로 결합시키고 있는데, 이 단계의 필요성 역시 고무 원료의 종류에 따라 상응한 변수가 있을 수 있다.

종래의 열압력성형 기술과 비교할 경우 본 발명에 따른 기술은 체적이 작은 장식부에 대한 열압력성형 작업과 체적이 큰 주체부에 대한 사출성형 작업을 동시에 진행할 수 있음으로 생산성을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 체적이 작은 부분에는 폐자재 산출량이 많은 열압력성형법을 사용하고 체적이 큰 주체부분에는 폐자재 산출량이 적은 사출성형법을 사용함으로써 원료 소모 감축, 원가절감의 효과를 거둘 수 있다.

도1은 종래의 사출성형기술을 이용하여 2색 고무제품 생산 과정중 원자재 주입시의 상태를 나타내는 상태도이다.

도2는 본 발명에서 사용하는 금형의 평면도이다.

도3은 본 발명에서 사용하는 또 다른 금형의 평면도이다.

도4는 본 발명에 따른 첫번째 실시예의 흐름도이다.

도5는 본 발명에 따른 두번째 실시예의 흐름도이다.

도6은 본 발명에 따른 세번째 실시예의 흐름도이다.

Claims (10)

1. 여러가지 색상의 초기 고무원형이 상호간의 화학반응에 의해 다색으로 고화성형되는 고무제품 제조방법으로서,

   a. 각기 다른 고무원형을 사출기구를 통해 각기 다른 공동에 주입하여 각기 다른 색상의 단색 고무원형을 만드는 단계,

   b. 금형을 열어서 각기 다른 색상의 단색 고무원형을 하나의 공동에서 합치는 단계,

   c. 공동내에서 합쳐진 각 고무원형을 화학반응을 통해 고화성형하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는, 다색 고무제품 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 단계 a에서 사용되는 금형은 적어도 상부, 중간, 하부 3개 부속금형이 수직적으로 겹쳐서 구성되며 서로 인접한 부속금형 사이에는 각 단색원형을 만드는 공동이 형성되는 것을 특징으로 하는, 다색 고무제품 제조방법.
5. 청구항 4에 있어서, 단계 b에서의 공동은 중간 부속금형을 빼낸 후 상부 금형과 하부 금형의 접합부 사이에서 형성되는 것을 특징으로 하는, 다색 고무제품 제조방법.
6. 청구항 1에 있어서, 적어도 상기 제2단색 고무원형은 열압력성형에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 다색 고무제품 제조방법.
7. 청구항 6에 있어서,

   a. 사출금형을 통해 고무원료로부터 제1단색원형을 형성하는 단계,

   b. 열압력을 통해 다른 고무원료로부터 제2단색원형을 형성하는 단계,

   c. 상기 제1,제2단색원형을 동일한 공동내에서 반응시켜 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다색 고무제품 제조방법.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 단계 a, b에서 사용되는 금형은 상부, 중간, 하부 부속금형이 수직적으로 겹쳐서 구성되며 서로 인접한 부속금형 사이에는 제1 및 제2단색원형을 만드는 공동이 형성되는 것을 특징으로 하는, 다색 고무제품 제조방법.
9. 청구항 7에 있어서, 상기 단계 c에서의 공동은 중간 부속금형을 빼낸 후 상부 및 하부 부속금형의 접합부 사이에서 형성되는 것을 특징으로 하는, 다색 고무제품 제조방법.
10. 청구항1에 있어서, 각 단색 초기원형은 황화반응에 의해 고화성형되는 것을 특징으로 하는, 다색 고무제품 제조방법.