KR100627145B1 - Manufacturing process of continuous foam which having inner cavity - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상압식 및 가압식이 가지는 장점을 동시에 이용하여 내부 공동구조체를 구비한 연속 발포체를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로서, 가교발포가 억제된 상태로서 길이 방향으로 연속하는 성형재료를 가공하는 단계와, 가공된 성형재료를 두개 이상 준비하여 그 성형재료 중 하나 이상의 성형재료 표면에 성형재료 상호간의 물리적 및 화학적 결합을 방지하기 위하여 하나 이상의 경계재료를 사용하여 임의 형상으로 이루어지는 경계면을 형성시키는 단계와, 무한 궤도 운동하는 한 쌍의 금속판 벨트와 가열 수단을 포함하여 이루어지는 연속 가압가교부의 상기 금속판 벨트 사이에 상기 경계면이 형성된 성형재료를 투입하는 단계와, 상기 금속판 벨트를 통해 지속적으로 전달되는 열을 이용하여 금속판 벨트 사이에서 상기 금속판 벨트와 함께 이동하는 연속하는 성형재료를 연속적으로 가압가교시키는 단계와, 연속적으로 가교된 상태에서 상기 금속판 벨트를 연속적으로 빠져나오는 성형재료를 연속적으로 발포시켜 내부에 임의 형상으로 이루어지는 공동구조체가 구비되는 발포체를 구현하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.The present invention relates to a method for producing a continuous foam having an internal cavity structure using the advantages of atmospheric pressure and pressure simultaneously, comprising the steps of processing a continuous molding material in the longitudinal direction as crosslinked foam is suppressed; Preparing two or more processed molding materials to form an interface having an arbitrary shape using one or more boundary materials to prevent physical and chemical bonding between the molding materials on one or more of the molding materials; Injecting a molding material having the interface between the metal plate belts of the continuous pressurizing and crosslinking unit including a pair of plate plate belts and heating means for endless track motion, and using heat continuously transferred through the metal plate belts. With the sheet belt between the sheet belt Continuously press-crosslinking the moving continuous molding material, and continuously foaming the molding material continuously exiting the metal sheet belt in a crosslinked state, thereby implementing a foam having a hollow structure having an arbitrary shape therein. Its technical features, including what is done.
성형재료, 경계재료, 경계면, 내부 공동구조체, 발포, 가압, 연속 Molding material, boundary material, interface, internal cavity structure, foaming, pressurization, continuous
Description
도 1은 본 발명에 따른 내부 공동구조체가 구비되는 연속 발포체 제조방법의 공정도.1 is a process diagram of a continuous foam manufacturing method provided with an internal cavity structure according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 연속 가압가교부의 개략 구성도.2 is a schematic configuration diagram of a continuous pressure crosslinking unit according to the present invention.
도 3a는 본 발명에 따라 임의 형상의 경계면이 형성된 성형재료의 개략 구성도.3A is a schematic configuration diagram of a molding material in which an interface of arbitrary shape is formed according to the present invention;
도 3b는 본 발명에 따라 경계면이 형성된 성형재료의 연속 가압가교부에의 투입단계를 보여주는 구성도.Figure 3b is a block diagram showing the step of the step of feeding the continuous pressure cross-linking portion of the molding material formed the interface in accordance with the present invention.
도 3c는 본 발명에 따라 경계면이 형성된 성형재료의 연속 가압가교단계를 보여주는 구성도.Figure 3c is a block diagram showing a continuous pressure crosslinking step of the molding material formed interface according to the present invention.
도 3d는 본 발명에 따른 경계면이 형성된 성형재료가 연속 발포되면서 내부에 공동구조체가 형성되는 단계를 보여주는 구성도.Figure 3d is a block diagram showing the step of forming a cavity structure therein while continuously forming a foaming material formed with an interface according to the present invention.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따라 구현된 내부 공동구조체가 구비된 연속 발포체의 사시도.4A is a perspective view of a continuous foam with an internal cavity structure implemented in accordance with one embodiment of the present invention.
도 4b는 도 4a의 A-A′라인 단면 구성도.4B is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 4A;
본 발명은 성형재료의 발포 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경계면이 형성되는 연속하는 성형재료를 연속적으로 가압가교시킨 다음 이를 연속적으로 발포시킴으로서 내부 공동구조체를 구비하는 연속 발포체를 가압방식으로 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a foaming method of a molding material, and more particularly, by continuously pressurizing and cross-linking a continuous molding material having a boundary surface formed and then continuously foaming it to produce a continuous foam having an internal cavity structure in a pressurized manner. It is about how it can be.
성형재료의 발포는 구현하고자 하는 발포체의 형상 및 물성을 고려하여 취사 선택되는 기계설비를 이용하게 되는데, 통상적으로 펠릿(pellet) 또는 시트(sheet)와 같이 일정한 형상으로 가공된 성형재료를 직접 가압·가열하여 발포체를 구현하는지의 여부에 따라 가압식 및 상압식으로 대별할 수 있다.Foaming of the molding material is to use the mechanical equipment selected by taking into account the shape and physical properties of the foam to be implemented, usually pressurized directly to the molding material processed into a constant shape, such as pellets (sheets) Depending on whether the foam is formed by heating, it can be classified into pressurized and atmospheric pressure.
가압식은 성형재료를 금형 내부에 안치시킨 다음 이를 적정 조건으로 가열 및 가압하여 발포체를 구현하게 되는데, 구현되는 최종 발포체의 형상은 성형재료가 안치되는 금형의 내부 공동부 형상에 의해 자유롭게 변경될 수 있을 뿐 아니라, 성형재료가 금형의 내부 공동부와 직접 접한 상태에서 가교과정을 거치게 됨에 따라 구현되는 최종 발포체의 표면이 균일하게 형성되는 장점이 있어 여러 다양한 응용 제품에 널리 사용되고 있다.The pressurization type forms a foam material by placing the molding material inside the mold, and then heats and pressurizes it to an appropriate condition. The final foam shape can be freely changed by the internal cavity shape of the mold in which the molding material is placed. In addition, since the molding material undergoes a crosslinking process in a state of directly contacting the inner cavity of the mold, the surface of the final foam that is realized is uniformly formed, and thus is widely used in various applications.
그러나 가압식은 발포체를 구현함에 있어 최종 발포체의 특정 형상과 동일한 내부 공동부가 구비된 금형이 반드시 필요하다는 점에서 최종 발포체의 형상이 동일하다 하더라도 그 크기가 다양하게 변경되는 경우에는 그에 따라 필요한 금형의 갯수가 기하 급수적으로 증가되어 제품의 단가를 상승시키는 문제가 있다.However, the pressurization type requires a mold having internal cavities identical to a specific shape of the final foam in order to implement the foam, even if the shape of the final foam is the same. There is a problem that increases the exponential price of the product increases exponentially.
또한, 가압식은 금형의 개방, 성형재료의 안치, 금형의 폐쇄, 금형의 가열, 금형의 개방이라는 일련의 과정을 거쳐 발포체를 구현하게 되는데, 이렇게 금형의 개방 및 폐쇄 과정을 거쳐 발포체를 제조하는 경우에는 제품 생산이 불연속적으로 이루어질 수밖에 없어 생산성에 한계가 있었다.In addition, the pressurization type implements a foam through a series of processes, such as opening a mold, placing a molding material, closing a mold, heating a mold, and opening a mold. In this case, a foam is manufactured through a process of opening and closing a mold. There was a limit in productivity because the production of the product had to be made discontinuously.
더욱이, 구현하고자 하는 최종 발포체의 크기를 증대시키기 위해서는 금형을 가압하는 수단인 프레스 자체의 크기를 증대시켜야 하는데 통상적으로 프레스의 중량이 거대한 점을 감안하면 이 역시 한계가 있어 결국 가압식으로 제조될 수 있는 제품의 크기는 일정한 제약이 있었다.Moreover, in order to increase the size of the final foam to be implemented, it is necessary to increase the size of the press itself, which is a means for pressurizing a mold. In general, considering the huge weight of the press, this also has a limitation, which can be manufactured under pressure. The size of the product was limited.
한편, 상압식은 가압식과 달리 성형재료를 가열하는 과정에서 가압수단으로서 특정한 형상의 내부 공동부를 구비한 금형을 사용하지 않기 때문에 발포체를 연속적으로 구현할 수 있을 뿐 아니라, 구현되는 최종 발포체의 크기 또한 임의로 증대시킬 수 있다는 장점이 있다.On the other hand, the atmospheric pressure type, unlike the pressurization type, does not use a mold having an internal cavity having a specific shape as a pressurizing means in the process of heating the molding material, so that the foam can be continuously formed, and the size of the final foam can be arbitrarily increased. The advantage is that you can.
그러나 발포 단계에서 발포되는 성형재료의 체적을 제어할 수 있는 가압수단이 없기 때문에 구현되는 최종 발포체의 표면이 가압식에 의해 구현되는 발포체보다 균일하지 못한데, 발포체의 표면이 다소 거칠게 구현된다는 것은 그 표면을 균일하게 처리하는 공정이 부가되어야 함을 의미하여 가압식에 비해 생산 효율이 떨어지는 단점이 있다.However, since there is no pressurizing means for controlling the volume of the molding material foamed in the foaming step, the surface of the final foam to be realized is less uniform than the foam realized by the pressurized type, which means that the surface of the foam is somewhat roughened. It means that the process to be uniformly added has a disadvantage in that the production efficiency is lower than the pressure type.
또한, 상압식은 성형재료가 개방된 상태에서 가교과정을 거쳐 발포되기 때문에, 금형이라는 밀폐된 내부에서 균일한 가교과정이 완료된 다음에 발포되는 가압식과 달리 성형재료 전체가 균일한 가교과정을 거칠 수 있도록 강제하는 수단이 없 어 구현되는 최종 발포체의 인장 강도 및 압축 강도 등과 같은 발포체의 물성이 저급하여 다양한 제품으로 응용할 수 없는 단점도 있었다.In addition, the atmospheric pressure is foamed through the crosslinking process in the open state of the molding material, so that the entire molding material may undergo a uniform crosslinking process, unlike the pressurized foam which is foamed after the uniform crosslinking process is completed in the sealed inside of the mold. There was also a disadvantage that the physical properties of the foam, such as the tensile strength and compressive strength of the final foam that is implemented without a means of forcing it can not be applied to various products.
게다가, 현재 당업계에서 널리 사용되고 있는 상압식에 의해서는 내부에 임의 형상으로 이루어지는 공동구조체가 구비되는 연속 발포체를 구현할 수 있는 방법이 전무하다.In addition, there is no way to implement a continuous foam having a cavity structure formed in any shape therein by the atmospheric pressure type widely used in the art.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 내부에 임의 형상으로 이루어지는 공동구조체가 구비되는 발포체를 가압 방식에 의해 연속적으로 구현할 수 있는 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object thereof is to provide a manufacturing method which can continuously implement a foam having a cavity structure formed in an arbitrary shape by a pressure method.
본 발명의 다른 목적은 구현되는 연속 발포체의 크기 및 발포체 내부에 형성되는 내부 공동구조체의 형상을 자유롭게 조절할 수 있는 제조 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of freely adjusting the size of the continuous foam to be implemented and the shape of the internal cavity formed inside the foam.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 연속 발포체의 제조방법으로서, 가교발포가 억제된 상태로서 길이 방향으로 연속하는 성형재료를 가공하는 단계와, 가공된 성형재료를 두개 이상 준비한 다음 준비된 성형재료 중 하나 이상의 성형재료 표면에 성형재료 상호간의 물리적 및 화학적 결합을 방지하기 위하여 하나 이상의 경계재료를 사용하여 임의 형상으로 이루어지는 경계면을 형성시키는 단계와, 일정 간격으로 이격되어 대향한 상태에서 상호 반대 방향으로 무한 궤도 운동하며 상기 성형재료의 발포를 억제하는 가압수단으로 작용하는 한 쌍의 금속판 벨트와 상기 금속판 벨트 중 선택되는 어느 하나 이상에 열을 지속적으로 공급하는 가열 수단을 포함하여 이루어지는 연속 가압가교부의 상기 금속판 벨트 사이에 상기 경계면이 형성된 성형재료를 투입하는 단계와, 상기 금속판 벨트를 통해 지속적으로 전달되는 열을 이용하여 금속판 벨트 사이에서 상기 금속판 벨트와 함께 이동하는 연속하는 성형재료를 연속적으로 가압가교시키는 단계와, 연속적으로 가교된 상태에서 상기 금속판 벨트를 연속적으로 빠져나오는 성형재료를 연속적으로 발포시켜 상기 경계면에 의해 내부에 임의 형상으로 이루어지는 공동구조체가 구비되는 발포체를 구현하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing a continuous foam, comprising the steps of processing a continuous molding material in the longitudinal direction as cross-linked foam is suppressed, and preparing two or more processed molding materials and then prepared molding Forming an interface having an arbitrary shape using at least one boundary material on the surface of at least one of the molding materials to prevent physical and chemical bonding between the molding materials, and in opposing directions, spaced apart at regular intervals and facing each other. And a pair of metal plate belts acting as a pressurizing means for suppressing the foaming of the molding material and heating means for continuously supplying heat to at least one selected from the metal plate belts. The interface between the metal plate belt is mold Injecting the formed molding material, and continuously press-crosslinking the continuous molding material moving together with the metal plate belt between the metal plate belts by using heat continuously transmitted through the metal plate belts. It is characterized in that it comprises a step of forming a foam having a hollow structure having an arbitrary shape inside by the interface by continuously foaming the molding material continuously exiting the metal plate belt in the state.
상기 경계면 형성 단계에 있어서 상기 경계재료는, 액상 또는 고상의 재료, 또는 일정 형상으로 이루어지는 성형물 중에서 선택되는 어느 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the interface forming step, the boundary material is characterized in that it is made of any one or more selected from a liquid or solid material, or a molding having a predetermined shape.
상기 연속 발포 단계 이후에는, 상기 연속 발포체의 내부 공동구조체에 기체, 액체 또는 고상의 재료, 또는 일정 형상으로 이루어지는 성형물 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 주입시키거나 또는 삽입시키는 단계가 더욱 부가되는 것을 특징으로 한다.After the continuous foaming step, the step of injecting or inserting at least one selected from a gas, a liquid or a solid material, or a molding having a predetermined shape into the inner cavity of the continuous foam is further added. do.
상기 연속 가압가교부에는 경계면이 형성되어 투입되는 성형재료에 대응하여 금속판 벨트 사이의 간격을 조절하는 수직높이조절수단이 더욱 구비되는 것을 특징으로 한다.The continuous pressure cross-linking unit is characterized in that the vertical height adjustment means for adjusting the interval between the metal plate belt in response to the molding material is formed in the interface is further provided.
상기 연속 가압가교부에는 금속판 벨트와 함께 이동하면서 가교되는 성형재료의 발포를 억제하기 위해 상기 금속판 벨트 중 적어도 어느 하나를 가압하는 가 압수단이 더욱 구비되는 것을 특징으로 한다.The continuous pressurizing cross-section is characterized in that it is further provided with a pressing means for pressing at least one of the metal plate belt in order to suppress the foaming of the crosslinked molding material while moving with the metal plate belt.
상기 연속하는 성형재료는 박막 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The continuous molding material is characterized in that the thin film form.
본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명은 성형재료의 가공단계(S100)와, 경계면 형성단계(S200)와, 연속 가압가교부에의 성형재료 투입단계(S300)와, 성형재료의 연속 가압가교단계(S400)와, 가교된 성형재료의 연속 발포단계(S500)를 포함하여 이루어진다.Preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention provides a processing step (S100), an interface forming step (S200) of a molding material, and a molding material input to a continuous pressure crosslinking unit. It comprises a step (S300), a continuous pressure crosslinking step (S400) of the molding material, and a continuous foaming step (S500) of the crosslinked molding material.
상기 성형재료의 가공단계(S100)는 구현하고자 하는 발포체의 용도와 물성적 특성에 따라 여러 다양한 재료 중에서 선택된 주요 수지 재료를 이용하여 성형재료용 원 재료를 준비한 다음, 재료 배합 설계 기준에 따라 주요 수지 재료와 부 재료들을 일정 중량치 만큼씩 계량하고 적절한 설비를 이용하여 배합 단계를 거쳐 화합물이 조성되면, 이 화합물을 카렌더기 또는 압출기 등을 통해 가교발포가 억제된 상태의 성형재료로 가공하는 단계이다.The processing step (S100) of the molding material is to prepare the raw material for the molding material using the main resin material selected from a variety of materials according to the use and physical properties of the foam to be implemented, and then the main resin according to the material mix design criteria When the compound is formed through a compounding step using a suitable equipment by weighing materials and sub-materials by a certain weight value, the compound is processed into a molding material in which crosslinked foaming is suppressed through a calender or an extruder. .
상기 성형재료는 다양한 초산비닐함량(VA%)의 에틸렌 초산비닐(EVA)계 또는 다양한 밀도(density)의 폴리 에틸렌(PE)계와 같은 각종 합성 수지를 주요 원 재료로 사용하는 것이 바람직하나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 각종 천연 고무 또는 합성 고무, 또는 합성수지 및 고무의 복합재료 등과 같이 다양한 가교발포 성형법에 의하여 성형체로 만들어 질 수 있는 재료 중에서 임의로 선택하여 사용할 수 있음은 물론이다.The molding material preferably uses various synthetic resins such as ethylene vinyl acetate (EVA) based on various vinyl acetate contents (VA%) or polyethylene (PE) based on various densities as main raw materials. The present invention is not limited thereto and may be arbitrarily selected from materials that can be made into a molded body by various crosslinked foam molding methods such as various natural rubbers or synthetic rubbers, synthetic resins and composite materials of rubber.
본 발명에 따른 성형재료는 길이 방향으로 연속하는 형상으로 이루어지기만 하면 족하여 그 형상에 특별한 제한을 두지 않으나 표면 상태가 균일한 평면 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 표면의 거칠기 정도(또는 두께 편차가 일정)가 정밀한 박막 형상의 필름으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.Molding material according to the present invention is not limited to the shape as long as it is made of a continuous shape in the longitudinal direction, but the surface state is preferably made of a uniform planar shape, the surface roughness degree (or thickness variation is constant It is more preferable that)) consists of a film of precise thin film form.
따라서, 가공된 성형재료의 표면 거칠기 정도가 다소 거친 시트 형상으로 이루어지는 경우에는 이를 다시 가공하여 표면의 거칠기 정도가 정밀한 박막 형상으로 구현한 다음 이를 이용하는 것이 바람직하다 할 것이다.Therefore, when the surface roughness degree of the processed molding material is formed into a somewhat rough sheet shape, it may be desirable to use the same after reprocessing the material to realize a precise thin film shape.
상기 경계면 형성단계(S200)는 가교발포가 억제된 상태로서 길이 형상으로 가공된 성형재료를 두개 이상 준비한 다음, 준비된 성형재료 표면 중 선택되는 어느 하나 이상에 경계재료를 사용하여 임의 형상으로 이루어지는 경계면을 형성시키는 단계이다.The interface forming step (S200) is a state in which crosslinked foam is suppressed, and prepares two or more molding materials processed into a length shape, and then uses an interface material on any one or more selected surfaces of the prepared molding materials to form an interface having an arbitrary shape. Forming step.
상기 경계재료는 후술할 성형재료의 연속 가압가교 단계에서 경계면을 사이에 두고 접하게 되는 성형재료 상호간의 물리적 및 화학적 결합을 방지하기 위한 것으로서, 상기 경계재료는 일정한 점도를 가지는 액체, 또는 일정 크기의 분말 또는 성형물이나 필름과 같이 일정 형상으로 이루어지는 고체 등과 같이 가압가교과정에서 성형재료 상호간의 결합을 방지할 수만 있다면 그 재료 및 형상에의 제한은 없다.The boundary material is to prevent physical and chemical bonding between the molding materials that are in contact with each other in the continuous pressurization step of the molding material to be described later, the boundary material is a liquid having a constant viscosity, or a powder of a predetermined size. Or as long as it is possible to prevent the bonding of the molding materials in the pressure crosslinking process, such as a solid formed in a certain shape, such as a molded article or a film, there is no limitation to the material and shape.
상기 경계면의 형성 방식은 인쇄, 전사, 도포, 적층, 분사, 합포, 삽입, 부착 또는 이의 변형 방식, 또는 이와 유사한 방식 중에서 경계재료를 성형재료 표면에 형성시킬 수 있는 방식이라면 그 방법에 제한을 두지 않으며, 경계면의 형상 역시 완전히 임의적인 사항으로서 특별히 제한되지 않음은 물론이다.The method of forming the interface is not limited to printing, transfer, coating, lamination, spraying, lamination, insertion, attachment or deformation thereof, or a method in which the boundary material can be formed on the surface of the molding material. The shape of the interface is also completely arbitrary and is not particularly limited.
또한, 경계면이 두개 이상 복수 개로 형성되는 경우에 경계면 모두를 동일한 경계재료로서 형성시키거나 또는 서로 다른 경계재료를 사용하여 각 경계면을 형성시킬 수 있음은 물론이며, 성형재료에 포함된 발포제와 동종 또는 이종의 발포제 중에서 어느 하나 이상을 선택하여 경계면을 형성하는 재료에 더욱 부가시킬 수도 있다.In addition, in the case where two or more boundary surfaces are formed, all of the interface surfaces may be formed as the same boundary material, or each boundary surface may be formed using different boundary materials. Any one or more of different kinds of blowing agents may be selected and added to the material forming the interface.
도 3a에는 본 발명에 따라 성형재료에 경계면을 형성시킨 일 례로서, 길이 방향으로 가공된 두개의 성형재료(10)를 준비한 다음, 선택된 어느 하나의 성형재료 표면에 임의 형상으로 이루어지는 경계면(120)을 형성시킨 경우가 도시되어 있는데 이하의 제조 공정은 이를 기준하여 설명하기로 한다..3A is an example in which a boundary surface is formed on a molding material according to the present invention. After preparing two
가교발포가 억제된 상태로서 길이 방향으로 연속하는 성형재료를 가공한 다음, 가공된 성형재료 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 표면에 경계면을 형성시키는 단계가 완료되면, 이를 연속적으로 가교시키기 위해 도 3b와 같이 성형재료(10)를 연속 가압가교부에 투입하여(S300) 연속으로 가압가교시키는 단계(S400)가 이어진다.After processing the continuous molding material in the longitudinal direction as cross-linked foam is suppressed, and then forming the interface on any one or more surfaces selected from the processed molding material, as shown in Figure 3b to continuously crosslink Injecting the
본 발명에 따른 연속 가압가교부의 바람직한 일 구성도가 도 2에 개시되어 있는데, 연속 가압가교부(200)는 상호 일정한 간격으로 이격된 상태에서 반대 방향으로 무한궤도 운동하는 한 쌍의 금속판 벨트(220, 270)와, 상기 각 금속판 벨트에 지속적으로 열을 공급하는 가열수단(290)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.One preferred configuration of the continuous pressure crosslinking unit according to the present invention is shown in Figure 2, the continuous
상기 가열수단(290)은 연속 가압가교부(200)로 투입되는 성형재료(10)에 열을 지속적으로 공급하여 성형재료(10)를 가교시키기 위한 수단으로서, 금속판 벨트 (220, 270)로 적절히 열을 공급하여 금속판 벨트 사이에서 상기 금속판 벨트와 함께 이동하는 성형재료를 적절히 가교시키기만 하면 족하기 때문에 어느 특정한 구성으로 이루어지는 가열수단에 한정되지는 않는다.The heating means 290 is a means for crosslinking the
상기 금속판 벨트(220, 270)는 투입되는 연속하는 성형재료를 이동시키기 위한 수단이며, 상기 가열수단(290)에서 공급되는 열을 이동하는 성형재료로 적절히 전달하여 성형재료를 가교시키는 수단이며, 연속적으로 가교되는 성형재료의 발포를 장력을 이용하여 억제하기 위한 수단으로 동시에 기능하는 특징이 있다.The
상기 금속판 벨트(220, 270)는 적절한 장력만 보장된다면 특별히 그 두께가 한정되지 않으며, 그 폭 역시 투입되는 성형재료의 크기에 따라 적절히 변경될 수 있는 사항이어서 특정한 값으로 한정되지는 않으나 투입되는 성형재료의 폭보다는 넓게 형성되는 것이 바람직하다.The
한편, 상기 금속판 벨트(220, 270)는 도시된 것과 같이 상호 반대 방향으로 회전하는 상부 롤러(212, 214) 및 하부 롤러(262, 264)에 의해 구동되는 것이 바람직하며 이는 관련 업계에서 널리 알려진 기술인바 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, the
한편, 투입되는 성형재료의 두께 및 그 갯수는 특별히 한정되는 것이 아니며, 본 발명은 일정한 두께를 가지는 복수 개의 성형재료가 동시에 투입되는 경우를 배제하지 않는데 이러한 경우 본 발명에 따른 연속 가압가교부에는 상호 대향하는 금속판 벨트(220, 270)의 간격을 적절히 조절할 수 있는 수직 높이 조절 수단(230, 240)이 더욱 구비되는 것이 바람직하다.On the other hand, the thickness and the number of the injection molding material is not particularly limited, and the present invention does not exclude a case where a plurality of molding materials having a constant thickness is added at the same time in this case, the continuous pressure crosslinking unit according to the present invention is opposed to each other It is preferable that the vertical height adjusting means 230 and 240 which can properly adjust the interval of the
또한, 본 발명은 성형재료가 가교과정에서 발포되는 것을 방지하는 수단으로서 기능하는 금속판 벨트(220, 270) 이외에, 금속판 벨트(220, 270) 그 자체의 인물성에 의해 유지하고 있는 일정한 장력 상태를 외부에서 보강해 주기 위한 수단으로서 상기 금속판 벨트(220, 270) 중에 선택되는 어느 하나 이상의 벨트를 가압하는 수단이 더욱 구비되는 경우를 배제하지 않는데, 도 2에는 이러한 구성 중에서 금속판 벨트(220, 270) 모두에 가압수단(280)이 부가되는 경우를 상정한 일례가 개시되어 있다.In addition, the present invention, in addition to the
본 발명에 따라 가압수단(280)이 더욱 구비되는 경우에는, 상기 가압수단(280)이 금속판 벨트(220, 270)와 가능한 접하도록 하여 상기 금속판 벨트(220, 270)가 가교되는 성형재료의 발포 현상을 효과적으로 제어하도록 구성하는 것이 바람직하다.In the case where the
상기 가압수단(280)의 구성은 특별하게 제한되지 않으나 금속판 벨트(220, 270)를 균일하게 가압할 수 있도록 일정한 두께를 가지는 평판 형상으로 이루어지는 것이 바람직한데, 가압수단의 구성이 평판 형상으로 이루어지는 경우에는 열 전달을 감안하면 도시된 것과 같이 가열수단(290)이 가압수단(280) 내부에 설치되는 것이 바람직하다 할 것이다.Although the configuration of the
상기 연속 가압가교단계(S400)는 도 3c에 개시된 것과 같이, 연속 가압가교부(200)의 금속판 벨트(220, 270) 사이에 투입되는 경계면(120)이 형성된 연속하는 성형재료(30)가 상기 금속판 벨트(220, 270)와 함께 이동하는 과정에서 가열수단(290)로부터 열을 지속적으로 전달받아 연속적으로 가교되는 단계이다.The continuous pressure crosslinking step (S400) is, as disclosed in Figure 3c, the
즉, 성형재료(30)는 금속판 벨트(220, 270)의 운동에 따라 상기 금속판 벨트(220, 270) 사이의 일정한 공간에 갇힌 상태에서 이동하게 되며, 이동하는 과정 중에 가열수단(290)로부터 지속적으로 전달되는 열(△Q)에 의해 성형재료(30) 전체는 균일한 상태로 가교되게 되며, 연속적으로 가교되는 성형재료(30)의 발포 현상은 금속판 벨트(220, 270)의 장력(및 부가되는 가압수단)에 의해 지속적으로 가해지는 압력(△P)으로 억제되게 되는 것이다.That is, the
한편, 금속판 벨트(220, 270)와 함께 이동하면서 가교되는 성형재료(30)들에 있어서 연속 가교는 각 성형재료들 그 자체 뿐 아니라 성형재료가 상호 접하는 표면에서도 일어나게 되나, 경계재료를 통하여 형성된 경계면(120)을 기준으로 양측으로 접하는 성형재료 부위에서는 경계재료에 의하여 성형재료 상호간의 가교 현상이 방해 받게 된다.Meanwhile, in the
따라서, 연속 가압가교단계(S400)에서는 가교가 방해 받는 경계면(120) 부위를 제외하고는, 별개로 가공되어 투입되는 성형재료(10)는 연속 가교과정 중에 도면 부호 30 → 50으로 도시된 것과 같이 성형재료 상호간의 구분이 없어져 마치 단일의 성형재료를 가교시키는 것과 동일한 과정을 거치게 되는 것이다.Therefore, in the continuous pressure crosslinking step (S400), except for the portion of the
도 3c에는 성형재료의 발포 현상을 더욱 적절하게 억제하기 위하여 가압수단이 부가되어 금속판 벨트을 지속적으로 가압하는 경우가 도시되어 있는데, 본 발명은 이와 달리 금속판 벨트 그 자체만의 장력을 이용하여 가교되는 성형재료를 가압할 수 있음은 물론이다.3c illustrates a case in which a pressing means is added to continuously pressurize the metal plate belt in order to more appropriately suppress the foaming phenomenon of the molding material. In the present invention, unlike the present invention, the molding is crosslinked using only the tension of the metal plate belt itself. Of course, the material can be pressurized.
일정한 가압 상태가 유지되는 금속판 벨트(220, 270) 사이에서 연속적으로 가교된 성형재료는 상기 금속판 벨트(220, 270)를 벗어나면서 외부 환경에 자연스럽게 노출됨에 따라 도 3d에 도시된 것과 같은 연속적으로 발포되는 단계(S500)를 거치게 되는데, 일정한 가압 상태가 유지되던 금속판 벨트를 순차적으로 벗어나는 성형재료(50)들은 일시에 압력 상태가 일시에 해제됨에 따라 금속판 벨트를 벗어나는 순서에 따라 도 3d와 같이 자연스럽게 연속하는 발포체(70)로 구현된다.The molding material continuously crosslinked between the
한편, 발포체의 형성시 발포단계 직전까지 성형재료 내부의 일정 부위에 형성된 경계면으로 인해 상호 결합되지 않았던 성형재료 부위는 발포시 발포체상의 타 부위와 동일한 비율로 체적 팽창하며 발포되나, 경계면을 기준으로 접하던 성형재료 상호간은 경계재료에 의해 분리된 상태에서 발포가 이루어짐에 따라 일정한 형상으로 이루어지는 입체적 공간이 발포체 내부에 형성되는데, 발포체 내부에 형성되는 공간이 내부 공동구조체(160)이다.On the other hand, when the foam is formed, the parts of the molding material which are not bonded to each other due to the interface formed on a predetermined portion inside the molding material until the foaming step are expanded and foamed in the same proportion as other parts on the foam during foaming, As the molding materials are foamed in a state separated from each other by the boundary material, a three-dimensional space having a predetermined shape is formed inside the foam, and the space formed inside the foam is the
도 4a는 전술한 본 발명의 제조 공정에 따라 구현될 수 있는 연속 발포체의 일 구성도를 보여주며, 도 4b는 도 4a의 A-A′단면 구성도를 보여주고 있다.Figure 4a shows a configuration of a continuous foam that can be implemented according to the manufacturing process of the present invention described above, Figure 4b shows a cross-sectional view A-A 'of Figure 4a.
내부 성형면(162)에 의해 형성되는 내부 공동구조체(160)에는 발포시 발포제의 분해 작용으로 생성되는 기체(예를 들면 N2, 또는 CO2 등) 중에 발포체 외부로 배출되지 못한 일정량이 상기 내부 공동구조체(160)에 충전됨에 따라 내부 공간은 일정한 공기압을 유지한 상태가 된다.The
이러한 내부 공동구조체의 형상 및 구조는 금형 등과 같이 발포성형과 관련된 각종 제조도구 또는 설비의 구조 및 형상과 전혀 무관한 것으로서, 본 발명은 이러한 내부 공동구조체의 형상 및 구조를 경계면의 형상을 다양하게 변경시키거나 또는 경계면을 구성하는 경계재료를 다양하게 변경시키는 것에 의해서 제어할 수 있는 특징이 있다.The shape and structure of the internal hollow structure is completely irrelevant to the structure and shape of various manufacturing tools or equipment related to the foam molding, such as a mold, the present invention variously changes the shape of the interface between the shape and the structure of the internal hollow structure Or by varying the boundary material constituting the interface.
한편, 연속 발포단계를 거쳐 구현되는 발포체는 외부 환경에서 자연스럽게 발포되기 때문에 그 표면은 균일하지 않고 다소 거칠게 형성될 수 있는데, 본 발명은 연속하여 구현되는 발포체의 표면을 평탄화시키는 연속 성형단계를 부가하여 성형 발포체를 얻는 경우를 배제하지 않는다.On the other hand, since the foam formed through the continuous foaming step is naturally foamed in the external environment, its surface may be formed to be rather rough rather than uniform, and the present invention may be performed by adding a continuous molding step to planarize the surface of the continuously formed foam. The case where a molded foam is obtained is not excluded.
상기 연속 성형단계는, 당업계에 널리 알려진 상호 일정한 간격으로 이격되어 반대 방향으로 회전하는 한 쌍의 롤러로 이루어지는 성형롤러를 이용하는 것이 바람직하며, 상기 성형롤러에는 발포체의 두께를 감안하여 연속 가압가교부와 유사하게 대향하는 한 쌍의 롤러 간격을 조절할 수 있는 롤러간격조절수단이 구비되는 것이 더욱 바람직하다.The continuous molding step, it is preferable to use a forming roller consisting of a pair of rollers that are spaced apart at regular intervals well known in the art to rotate in the opposite direction, the forming roller in consideration of the thickness of the foam and the continuous pressure cross-linking unit It is more preferable that roller interval adjusting means capable of adjusting a pair of roller intervals facing each other is provided.
또한, 본 발명은 연속 발포 단계를 거쳐 구현된 발포체의 내부 공동구조체 중에서 선택되는 어느 하나 이상 또는 내부 공동구조체 모두에, 공기를 포함하는 기체, 또는 일정한 점도를 가지는 액상의 물질, 또는 분말 및 일정한 형상으로 이루어지는 고상의 재료 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 주입시키거나 또는 삽입시키는 단계(S700)를 더욱 포함할 수도 있는데, 일정 형상으로 이루어지는 고상의 재료에 성형물이 포함됨은 물론이다.In addition, the present invention is a gas containing air, or a liquid substance having a constant viscosity, or a powder and a certain shape in any one or more of the internal cavity of the foam implemented through the continuous foaming step or all of the internal cavity It may further include the step (S700) of injecting or inserting any one or more selected from a solid material consisting of, of course, the molded material is included in the solid material of a predetermined shape.
내부 공동구조체에의 재료 주입 또는 삽입은 내부 공동구조체가 형성되는 연속 발포 단계 이후에는 언제든지 가능함은 자명하다.It is apparent that material injection or insertion into the inner cavity is possible at any time after the continuous foaming step in which the inner cavity is formed.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 한정하여 상술하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양하게 변경 또는 수정이 가능한바, 이러한 변경 또는 수정이 당업자에 자명한 범위내에서 이루어지는 한 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.In the above, the present invention is limited to the preferred embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited thereto, and various changes or modifications can be made, and such changes or modifications fall within the scope of the present invention as long as the changes or modifications are made to those skilled in the art. something to do.
본 발명은 성형재료의 가교과정을 특정 형상의 내부 공동부가 구비되는 금형이 아니라 금속판 벨트의 장력을 이용하여 일정한 가압상태에서 이루어지도록 구성하여, 그 크기가 상대적으로 대형이면서도 연속하는 발포체를 구현할 수 있다는 점에서 가압식이 지니는 한계를 극복할 수 있도록 해준다.The present invention is to configure the crosslinking process of the molding material to be made in a constant pressure state by using the tension of the metal plate belt rather than a mold having an internal cavity of a specific shape, it is possible to realize a relatively large and continuous foam of the size In this respect, it helps to overcome the limitations of pressurization.
또한, 본 발명은 성형재료가 금속판 벨트에 의해 일정하게 가압이 유지되는 상태에서 가열수단으로부터 지속적으로 열을 공급받아 경계면을 제외하고는 균일한 가교가 이루어지도록 구성하여, 구현되는 연속 발포체가 뛰어난 내부 물성을 구비할 수 있다는 점에서 상압식이 지니는 한계를 극복할 수 있는 이점을 동시에 제공해준다.In addition, the present invention is configured to be uniformly cross-linked except the interface by receiving heat continuously from the heating means in a state in which the molding material is constantly pressurized by the metal plate belt, the excellent excellent continuous foam implemented At the same time, it provides the advantages of overcoming the limitations of atmospheric pressure in that it can have physical properties.
또한, 본 발명은 연속하는 발포체가 다양한 용도에 적극적으로 응용될 수 있도록 내부에 형성되는 공동구조체의 형상 및 물성을 다양하게 제어할 수 있다는 특유의 효과가 있다.In addition, the present invention has a unique effect that can control a variety of shapes and physical properties of the hollow structure formed therein so that the continuous foam can be actively applied to various applications.
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