KR100797179B1

KR100797179B1 - 금형을 이용한 아크릴 판 제조방법

Info

Publication number: KR100797179B1
Application number: KR1020060125500A
Authority: KR
Inventors: 김진철
Original assignee: 김진철
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2008-01-23

Abstract

본 발명은 금속으로 된 금형을 이용하여 입체무늬가 형성된 아크릴 판을 제조함으로써 저렴한 비용으로 다양한 입체무늬가 형성된 아크릴 판을 제조하는 아크릴 판의 제조방법과, 보강심을 삽입하여 강성을 높인 아크릴 판에 관한 것이다.

본 발명의 아크릴 제조방법은 입체무늬가 형성된 한 쌍의 금형(10)(11)을 준비하는 금형준비공정, 상기 금형(10)(11)의 내측면에 아크릴 판과의 분리를 위하여 아크릴보다 용융온도가 낮은 재질로 된 분리층(40)을 형성하는 분리층형성공정, 일측의 금형(10)의 가장자리에 아크릴 원액의 넘침을 방지하는 넘치방지테두리(20)를 배치하는 넘침방지테두리배치공정, 상기 넘침방지테두리(20)의 내부에 아크릴 원액을 붓는 아크릴원액주입공정, 타측의 금형(11)을 아크릴 원액이 주입된 일측의 금형(10)에 결합하는 금형결합공정, 상기 결합된 한쌍의 금형(10)(11)을 냉각하는 냉각공정, 상기 한 쌍의 금형(10)(11)을 분리하여 성형된 아크릴 판(30) 및 분리층(40)을 금형으로부터 분리하는 금형분리공정, 그리고 상기 분리된 아크릴 판(30) 및 분리층(40)을 가온하여 분리층(40)을 아크릴 판(30)(35)으로부터 탈리시키는 분리층탈리공정을 포함한다.

아크릴, 금형, 셀로판, 보강심, 판유리

Description

금형을 이용한 아크릴 판 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING ACRYLIC PANEL, USING METAL MOLD}

도 1은 본 발명의 금형을 이용한 아크릴 판의 제조방법을 나타내는 순서도,

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 금형을 이용한 아크릴 판의 제조방법의 일부 공정을 나타내는 것으로서, 도 2a는 금형준비공정을 나타내는 사시도, 도 2b는 아크릴원액주입공정을 나타내는 사시도, 도 2c는 금형결합공정을 나타내는 사시도, 도2d는 분리층탈리공정을 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 아크릴 판을 나타내는 것으로서 보강심이 삽입된 아크릴 판의 평면도,

도 4는 도 3의 아크릴 판의 단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10, 11; 금형 20: 넘침방지테두리

30, 35: 아크릴 판 31: 아크릴 원액

40: 분리층 50: 보강심

본 발명은 아크릴 판의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 금속으로 된 금형을 이용하여 입체무늬가 형성된 아크릴 판을 제조함으로써 저렴한 비용으로 다양한 입체무늬가 형성된 아크릴 판을 제조하는 아크릴 판의 제조방법에 관한 것이다.

20세기에 들어와 가장 대중적으로 쓰이게 된 재료는 당연히 플라스틱이다. 그 중 플라스틱의 단점을 보안한 아크릴이 90년도부터 급속도로 사용 빈도가 늘어나고 있는 추세이다. 아크릴은 아크릴사 또는 아크릴섬유를 말한다. 아크릴 섬유는 아크릴로니트릴 (CH₂=CHCN)의 단독 중합 또는 타성분(아세틸렌+시안산)과의 공 중합물을 원료로 한 것이다. 이때 아크릴로니트릴의 함량에 따라 아크릴 섬유(85%이상)와 모다크릴 섬유(35～85%)로 분류한다. 아크릴섬유는 아크릴로니트릴 함량이 85％이상으로 이루어진 섬유형성능이 있는 선형의 합성고분자로 만들어진 인조섬유를 말한다.

아크릴의 비중은 1.17~1.20이고 무기 유리의 약 1/2이며 비중이 높을수록 중압률이 높아 기계적 물리적 특성이 좋다. 그리고 아크릴의 빛 투과율 92~98%로 투명도가 뛰어나며 분광광선투과율은 자외부에 있어서 2,500A의 파장정도에서 입상을 나타내 자외선을 투과하기 시작하고 보통 무기유리보다 월등한 자외선 투과성을 보여주고 있다.

원래 아크릴은 전광성과 제조 편의성, 가공 편의성, 가벼운 무게에 중점을 두고 발전된 재료이다. 플라스틱의 편의성과 유리의 깔끔한 성질을 같이 나타내는 재료가 바로 아크릴인 것이다.

이런 장점에 반해 불에 너무 약한 단점과 유리에 다소 못 미치는 투명성이라는 단점이 있다.

그러나 아크릴은 이와 같은 단점에도 불구하고 그 편의성과 깔끔성 때문에 각종 분야에서 많이 사용되고 있으며 최근에는 전등커버의 재질로도 많이 사용되고 있으며 입체무늬가 형성된 아크릴 판을 제조하는데도 사용된다. 본 명세서에서 입체무늬라 함은 요철에 의하여 형성된 각종 무늬를 의미한다.

이와 같이 입체무늬가 형성된 아크릴 판은 종래 입체무늬가 형성된 판유리를 이용하여 제조하였는데, 종래 금형을 이용하지 못한 이유는 성형과정에서 아크릴 원액이 금형에 접착하여 성형 후 아크릴 판을 금형으로부터 분리시킬 수 없기 때문이다. 그리고 입체무늬가 형성된 판유리를 저렴하고 용이하게 구할 수 있다는 점도 아크릴 판을 성형할 때 판유리를 이용할 수밖에 없도록 하고 있다.

이와 같이 종래 판유리를 이용하는 아크릴 판 제조방법은 저렴하게 입체무늬가 형성된 아크릴 판을 성형할 수 있는 장점이 있으나, 표면에 표현되는 입체무늬를 제작자의 의도대로 다양하게 형성하지 못하고 기존에 나와 있는 판유리의 입체무늬를 그대로 형성할 수밖에 없다.

예를 들어 특정한 입체무늬가 형성된 아크릴 판을 성형하기 위해서는 그 입체무늬가 형성된 판유리를 구입하여야 하는데 그런 판유리를 구입하기 위해서는 판유리공장에서 주문을 해야 하고 판유리공장에서는 특별 제작을 하여야 하므로 아크 릴 제작자가 감당할 수 없는 큰 비용이 소요된다.

그러므로 종래 아크릴 판 제조방법은 입체무늬를 제작자의 의도대로 형성한 아크릴 판을 제조할 수 없고, 시중에 나와 있는 판유리의 입체무늬를 형성한 아크릴 판만 제조할 수 있다.

그리고 아크릴 판은 강도가 약하여 전등커버와 같이 두께에 비하여 넓이가 넓은 경우에 휘어져서 외관적으로 보기가 좋지 않은 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 아크릴 판 제조방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 금형을 이용하여 제작자가 원하는 입체무늬를 형성한 아크릴 판을 제조할 수 있게 함으로써 아크릴 판에 수요자들이 원하는 입체무늬를 자유롭게 형성할 수 있게 하는 아크릴 판 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 강도를 보강하여 장기간 이용하여도 휘지 않는 아크릴 판을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아크릴 판 제조방법은 입체무늬가 형성된 한 쌍의 금형을 준비하는 금형준비공정, 상기 금형의 내측면에 아크릴과의 분리를 위한 것으로서 아크릴보다 용융온도가 낮은 재질로 된 분리층을 형성하는 분리층형성공정, 일측의 금형의 가장자리에 아크릴 원액의 넘침을 방지하는 넘치방지테두리를 배치하는 넘침방지테두리배치공정, 상기 넘침방지테두리의 내부에 아크릴 원액을 붓는 아크릴원액주입공정, 타측의 금형을 아크릴 원액이 주입된 일측의 금형에 결합하는 금형결합공정, 상기 결합된 한쌍의 금형을 냉각하는 냉각공정, 상기 한쌍의 금형을 분리하여 성형된 아크릴 판 및 분리층을 금형으로부터 분리하는 금형분리공정, 그리고 상기 분리된 아크릴 판 및 분리층을 가온하여 분리층을 아크릴 판으로부터 탈리시키는 분리층탈리공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 아크릴 판 제조방법은 또한 상기 분리층형성공정은 셀로판을 입체무늬가 형성된 금형의 내부면에 올려놓고 가온하여 금형의 내부면에 접착시킨후 다시 상온으로 냉각하여 금형의 내부면에 분리층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 아크릴 판 제조방법은 또한 상기 아크릴원액 주입공정 전에 보강심을 일측 금형에 배치하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아크릴 판은 입체무늬가 형성된 한 쌍의 금형을 준비하는 금형준비공정, 상기 금형의 내측면에 아크릴과의 분리를 위한 것으로서 아크릴보다 용융온도가 낮은 재질로 된 분리층을 형성하는 분리층형성공정, 일측의 금형의 가장자리에 아크릴 원액의 넘침을 방지하는 넘치방지테두리를 배치하여 상기 넘침방지테두리의 내부에 아크릴 원액을 붓는 아크릴원액주입공정, 타측의 금형을 아크릴 원액이 주입된 일측의 금형에 결합하는 금형결합공정, 상기 결합된 한쌍의 금형을 냉각하는 냉각공정, 상기 한쌍의 금형을 분리하여 성형된 아크릴 판 및 분리층을 금형으로부터 분리하는 공정, 그리고 상기 분리된 아크릴 판 및 분리층을 가온하여 분리층을 아크릴 판으로부터 탈리시키는 분리층탈리공정을 거쳐서 성형된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 아크릴 판은 또한 상기 아크릴원액 주입공정 전에 보강심을 일측 금형에 배치하여 성형하여 보강심이 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 금형을 이용한 아크릴 판의 제조방법을 나타내는 순서도이고, 2는 본 발명의 금형을 이용한 아크릴 판의 제조방법의 일부 공정을 나타내는 것으로서, 도 2a는 금형준비공정을 나타내는 사시도, 도 2b는 아크릴원액주입공정을 나타내는 사시도, 도 2c는 금형결합공정을 나타내는 사시도, 도2d는 분리층탈리공정을 나타내는 사시도이다.

도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 아크릴 판 제조방법은 금형준비공정, 분리층형성공정, 넘침방지테두리배치공정, 아크릴원액주입공정, 금형결합공정, 냉각공정, 금형분리공정, 분리층탈리공정으로 구성되어 있다.

도 2a에 금형준비공정에서는 입체무늬가 형성된 한 쌍의 금형(10)(11)을 준비한다. 금형은 강판, 알루미늄판, 양은판 등 금속으로 된 판에 입체무늬를 형성한다. 입체무늬는 최근에 컴퓨터를 이용한 레이져 가공방법을 이용하여 용이하게 형성할 수 있다. 입체무늬는 요철에 의하여 형성된 각종 무늬를 의미하는데 요철은 깊고 높은 정도에 관계없으며 미적인 무늬나 반투명처리를 위한 무늬 등 모든 무늬를 포함한다.

분리층형성공정에서는 상기 금형(10)(11)의 내측면에 아크릴과의 분리를 위한 것으로서 아크릴보다 용융온도가 낮은 재질로 된 분리층(40)을 형성한다. 분리 층(40)은 금형(10)(11)과 아크릴 판(30)을 분리하는 위한 것으로 이 분리층이 있기 때문에 금형을 이용하여 아크릴 판을 제조할 수 있다.

분리층형성공정은 셀로판을 입체무늬가 형성된 금형(10)(11)의 내부면에 올려놓고 가온하여 금형(10)(11)의 내부면에 접착시킨후 다시 상온으로 냉각하여 금형의 내부면에 분리층을 형성한다. 이렇게 함으로써 금형(10)(11)의 내부면에는 얇은 분리층이 형성된다. 분리층(40)은 투명하므로 도 2a 내지 도2c에는 도시하지 않았다.

셀로판(cellophane)은 용해용 펄프(DP)로 만든 비스코스를 아주 좁고 긴 틈을 통해 응고욕조 속으로 밀어내어 필름 모양으로 응고시켜 정제 건조한 재생섬유소 필름이다. 투명하고 아름다운 광택을 가지고 있으며, 광선의 투과율이 좋고 어떤 가스든지 쉽게 통과되지 않을 뿐더러 인화성도 없으며 절연성이 높다.

보통의 셀로판을 이용할 수도 있고 수지나 질산섬유소 등을 표면에 발라 비흡수성으로 만든 방습셀로판을 이용할 수도 있다.

셀포판은 조직이 치밀하므로 아크릴이 금형(10)(11)의 미세공에 흡입되는 것을 차단하며 또한 가온되면 아크릴보다 먼저 연질화되어 아크릴로부터 용이하게 분리할 수 있다.

셀로판을 가온하여 금형(10)(11)의 내부면에 셀로판을 코팅할 수도 있으나 냉각되기 전의 셀로판 원액을 직접 금형(10)(11)의 내부면에 코팅할 수도 있다.

그리고 분리층(40)의 재료로서 전술한 셀로판 대신에 조직이 치밀하고 용융온도가 아크릴보다 낮은 것이면 사용할 수 있다.

넘침방지테두리배치공정에서는 도 2b에 도시된 바와 같이 일측의 금형(10)의 가장자리에 아크릴 원액의 넘침을 방지하는 넘치방지테두리(20)를 배치한다. 넘침방지테두리(20)는 종이재질을 이용하며 아크릴 원액이 금형(10)(11)의 측방향으로 흘러나가는 것을 최소화한다. 넘침방지테두리(20)는 성형된 아크릴 판의 최종제품을 형성할 때에는 절단되어 폐기된다.

도 2b에 도시된 아크릴원액주입공정에서는 상기 내부에 아크릴 원액(31)을 붓는다. 아크릴원액의 점도는 높기 때문에 넘침방지테두리(20)의 내부에 머무르나 도 2c에 도시된 바와 같이 한 쌍의 금형(10)(11)이 결합하면 소량의 아크릴 원액이 넘침방지테두리(20)의 주위로 넘쳐난다.

본 발명의 아크릴 판 제조방법은 도 3 및 도4에 도시된 바와 같은 아크릴 판(35)을 제조하기 위하여 상기 아크릴원액 주입공정 전에 보강심(50)을 일측 금형(10)에 배치할 수도 있다. 보강심(50)의 재질은 금속이나 유리 등을 이용할 수 있으며, 칼라가 있는 것을 선택하여 보강심(50) 자체가 하나의 디자인을 형성할 수 있도록 할 수 있다. 보강심(50)은 아크릴 판(35)의 휨을 방지하여 아크릴 판(35)이 다소 열을 받더라도 장기간 사용할 수 있게 한다.

도 2c에 도시된 바와 같이 금형결합공정에서는 한 쌍의 금형(10)(11)을 결합한다. 금형(10)(11) 사이의 간극이 아크릴 판(30)의 두께가 되므로 금형(10)(11) 사이에 스페이스를 삽입하여 간극을 조절한다. 한 쌍의 금형(10)(11)을 결합시키는 클램프 등의 도구가 사용된다.

냉각공정에서는 상기 결합되어 있는 한 쌍의 금형(10)(11)을 상온의 공기의 분위기에서 냉각시키든지 냉각수에 넣어 냉각시킨다.

금형분리공정에서는 상기 한 쌍의 금형(10)(11)을 분리하여 성형된 아크릴 판(30) 및 분리층(40)을 금형(10)(11)으로부터 분리한다. 이 과정에서 아크릴 판(30)과 분리층(40)은 서로 부착된 상태를 유지한다. 금형(10)(11)은 분리층(40)으로 인하여 용이하게 분리된다.

분리층탈리공정에서는 도 2d에 도시된 바와 같이 금형(10)(11)으로부터 분리된 상기 아크릴 판(30) 및 분리층(40)을 가온하여 분리층(40)을 아크릴 판(30)으로부터 탈리시킨다. 전술한 가온작업은 아크릴 판(30) 및 분리층(40)을 따뜻한 물에 넣든지 가열로에 넣어 미온으로 가열하면 분리층(40)이 흐물흐물해지므로 용이하게 분리된다. 이때 아크릴 판(30)은 분리층(40)에 비하여 용융온도가 높기 때문에 아무런 변화가 없다.

본 발명에 따라 제조된 아크릴 판(30)은 사용목적에 따라 여러 장으로 절단되어 사용된다. 따라서 입체무늬는 절단될 최종 제품의 형상 및 크기에 따라 형성하는 것이 바람직하다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 아크릴 판(30)에 삽입된 보강심(50)은 보강기능을 할 뿐 아니라 외관적인 기능도 하도록 하는 것이 바람직하다. 보강심(50)은 가볍고 강한 금도금이 된 □ 단면 형상의 챤넬, 또는 칼라가 있는 강화유리를 이용할 수 있다. 이 경우에 절단하여 형성되는 최종 제품은 이 보강심에 의하여 심미감을 주는 무늬를 갖는다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 아크릴 판의 제조방법은 금형을 이용하여 아 크릴 판을 제조하므로 금형에 원하는 무늬를 형성함으로써 아크릴 판에 입체무늬를 자유자재로 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 최종 제품은 전등커버, 칸막이 등 유리제품을 대신하여 다양한 용도로 사용될 수 있다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구의 범위에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 아크릴 판의 제조방법은 용이하게 제작할 수 있는 금형을 이용하여 제작자가 원하는 입체무늬를 형성한 아크릴 판을 제조할 수 있으므로 아크릴 판에 수요자들이 원하는 입체무늬를 자유롭게 형성할 수 있으며, 제조과정에서 아크릴 판에 보강심을 삽입하여 장기간 이용하여도 휘지 않으며 보강심 자체에 의하여 디자인을 형성하는 아크릴 판을 제공할 수 있는 효과를 발휘한다.

Claims

입체무늬가 형성된 한 쌍의 금형(10)(11)을 준비하는 금형준비공정,

상기 금형(10)(11)의 내측면에 아크릴 판과의 분리를 위하여 아크릴보다 용융온도가 낮은 재질로 된 분리층(40)을 형성하는 분리층형성공정,

일측의 금형(10)의 가장자리에 아크릴 원액의 넘침을 방지하는 넘치방지테두리(20)를 배치하는 넘침방지테두리배치공정,

상기 넘침방지테두리(20)의 내부에 아크릴 원액을 붓는 아크릴원액주입공정,

타측의 금형(11)을 아크릴 원액이 주입된 일측의 금형(10)에 결합하는 금형결합공정,

상기 결합된 한쌍의 금형(10)(11)을 냉각하는 냉각공정,

상기 한 쌍의 금형(10)(11)을 분리하여 성형된 아크릴 판(30)(35) 및 분리층(40)을 금형으로부터 분리하는 금형분리공정, 그리고

상기 분리된 아크릴 판(30) 및 분리층(40)을 가온하여 분리층(40)을 아크릴 판(30)(35)으로부터 탈리시키는 분리층탈리공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴 판 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 분리층형성공정은 셀로판을 입체무늬가 형성된 금형(10)(11)의 내부면에 올려놓고 가온하여 금형(10)(11)의 내부면에 부착시킨후 다시 상온으로 냉각하여 금형(10)(11)의 내부면에 분리층을 형성하는 것을 특징으로 하는 아크릴 판 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 아크릴원액 주입공정 전에 보강심(50)을 일측 금형(10)에 배치하는 것을 특징으로 하는 아크릴 판 제조방법.
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