KR101004939B1 - 발포 고무 성형 부품을 제조하는 방법 및 상기 방법으로제조된 성형 부품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예컨대 구체, 공, 디스크, 시트, 실린더 또는 성형 부재와 같은 발포 고무 성형 부품의 제조를 위해, 성형 부품의 외층(4)만 발포 고무로 형성하는 방법을 제안한다. 이를 위해, 성형 부품의 외부 치수에 알맞은 공동(2)을 가진 주형(1) 안에 먼저 고무 또는 플라스틱 재료의 솔리드형 내심(solid inner core) 또는 중공형 내심(3)을 배치한다. 이어서 상기 내심(3)과 상기 공동(2)의 내벽(2a) 사이의 접시형 공간(4)을 고무 배합물과 발포제의 혼합물로 채운다. 그런 다음, 발포제가 고무 배합물을 팽창시키는 발포 가스로 변환되고, 기포(foam) 형태의 고무 배합물이 가황 처리되어 연속 기포 고무(open-cell rubber)를 형성하게 되는 온도까지 상기 주형(1)을 가열한다. 마지막으로, 완성된 가황 성형 부품을 주형(1)으로부터 꺼내고, 상기 성형 부품으로부터 경우에 따라 존재할 수 있는 외피를 제거한다.

발포고무, 가황, 중공, 내심, 기포

Description

발포 고무 성형 부품을 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 성형 부품{METHOD FOR PRODUCING FOAM RUBBER MOULDED PARTS AND MOULDED PARTS PRODUCED BY THIS METHOD}

본 발명은 발포(스펀지) 고무 성형 부품을 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 성형 부품에 관한 것이다.

이미 공지되어 있는 것처럼, 발포(스펀지) 고무로 된 성형 부품은 발포(스펀지) 고무 칩들로부터 절삭 및/또는 천공된다.

발포(스펀지) 고무로는 천연 고무 또는 합성 고무로 된 고무 배합물에 발포제를 혼합한 후 가황시켜 얻은 연속 기포(open-cell) 발포(스펀지) 고무가 사용된다. 발포(스펀지) 고무로 된 성형 부품은 상업적 용도에 적합한 여러 가지 특성을 갖는다. 발포(스펀지) 고무는 탄력이 있고, 유연하며, 내구성이 있고, 수분 흡수력을 가지며, 임의의 형상 및 색상으로 제조될 수 있고, 안정적이면서 고가이다. 예컨대 직경이 다양한 구체 형상들은 콘크리트 펌프(concrete pump), 정량 공급 장비(dispensing equipment), 착유 시설(milking plant) 및 발전소에서 관 세척 볼(washing ball)로서 사용될 수 있다. 발포(스펀지) 고무에서 절삭된 블랭크의 사용예로 부구(float), 세척기, 라벨 부착기(labeling machine), 트레드밀(treadmill)용 받침대 및 연마기, 유량 펌프(volume pump) 또는 리프팅 장치(lifting device)가 있다.

상기한 성형 부품들의 제조시, 특히 구형 또는 원통형 성형 부품의 경우, 발포 고무 칩의 밀링(milling), 블랭킹(blanking) 및/또는 펀칭 공정에 의해 부분적으로 상당한 발포(스펀지) 고무 폐기물이 발생한다.

본 발명의 목적은 발포(스펀지) 고무 폐기물이 발생하지 않는 발포 고무 성형 부품의 제조를 가능하게 하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 청구항 1의 특징들을 통해 달성된다.

본 발명에 따른 방법으로 제조된 발포(스펀지) 고무 성형 부품은 종속 청구항 8에 기술된다.

본 발명에 따른 방법은, 발포(스펀지) 고무 성형 부품의 많은 적용 분야에 있어서 성형 부품의 외층만 발포 고무로 형성하는 것으로 충분하다는 고찰에서 출발한다. 이를 위해 본 발명에 따른 방법에서는 사전 제작된 고무 내심 또는 플라스틱 내심이 사용되고, 상기 내심을 주형 안으로 삽입한 다음 상기 주형의 성형 공동에 고무 배합물과 발포제의 혼합물을 붓는다. 이어서 상기 발포제가 발포 가스로 변환되어 고무 배합물이 팽창하면서 가황 처리되는 온도까지 상기 주형을 가열한다. 상기 가황 처리 이후, 주형으로부터 성형 부품을 빼내고, 경우에 따라 발포 공정에 의해 생기는 얇은 외피를 제거한다. 이러한 주조 방법을 이용하면 별다른 발포(스펀지) 고무 폐기물이 발생하지 않으면서 발포 고무 표면을 가진, 거의 제한없이 다양한 형상의 성형 부품을 제조할 수 있다. 발포(스펀지) 고무 볼들을 성형 부품으로서 제조할 경우 제조된 성형 부품의 내심은, 상기 성형 부품의 중량을 줄이기 위해 중공 형태로 설계될 수 있다. 관 세척용 발포(스펀지) 고무 볼의 여러 사용 분야에서는 상기 발포(스펀지) 고무 볼의 표면만 중요시되므로, 본 발명에 따라 제조된 성형체는 발포(스펀지) 고무 칩들로부터 절삭 및/또는 천공되는, 완전히, 즉 내부까지 발포(스펀지) 고무로 이루어진 동일한 형상의 성형 부품과 동일한 목적을 충족시킨다.

하기에서는 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 더 상세히 설명한다.

도면은 주형의 개략적 횡단면도로서, 상기 주형 안에서 발포(스펀지) 고무 볼이 성형된다.

도면에 개략적으로 도시된 주형(1)은 전형적인 경우로서 두 부분으로 형성되어 있으며, 적절한 방식으로, 예컨대 설치된 열선(1a)을 통해 전기적으로 가열될 수 있다. 이의 대안으로, 속이 채워진 주형(1)을 가열 챔버(heating chamber)나 노(furnace) 안에 넣어 바람직한 온도까지 가열할 수 있다. 바람직한 온도와 관련하여 더 상세한 사항은 추후에 설명할 것이다. 두 부분으로 된 주형(1)은 구형 공동(2)을 둘러싸며, 상기 공동 내에는 속이 빈 내심(3)이 위치하게 된다. 그 결과로써 상기 내심(3)과 공동(2)의 내벽(2a) 사이에는 접시형 공간(dish-shaped intermediate space, 4)이 형성되게 되고, 상기 공간 내부는 주형의 주입 갭(pouring gap)(1b)을 통해 밀봉제가 채워지게 된다. 상기 공간(4)이 완전히 채워지면 상기 주입 갭(1b)은 폐쇄된다.

상기 밀봉제는 액상의 고무 배합물, 즉 천연 고무나 합성 고무 및 이에 혼합된 발포제(예: 이산화탄소, CO₂)로 이루어진다. 예컨대, 설포히드라지드(sulfohydrazide)와 같이 질소를 발생시키는 발포제도 사용될 수 있다. 내심(2)은 고무 또는 PVC(polyvinylchloride)와 같은 열가소성 수지로 형성되거나, 엘라스토머 또는 폴리우레탄 발포 플라스틱과 같은 발포 플라스틱으로 형성된다.

주입 갭(1b)이 폐쇄된 후에는, 한편으로 발포제가 발포 가스로 변환되는 온도까지 주형(1)을 가열하며, 상기 발포 가스는 고무 배합물 내에 용해되어 상기 고무 배합물을 팽창시킨다. 다른 한편으로는, 기포(foam) 형태의 고무 배합물이 가황 처리되어 다공성(pored) 발포(스펀지) 고무가 되도록 주형의 온도가 선택 또는 제어된다. 그 결과, 내심(2) 주위에 발포(스펀지) 고무로 된 연속 기포(open-cell) 발포(스펀지) 고무 외층이 형성된다. 기포 형태의 고무 배합물의 가황이 완료되면, 주형(1)으로부터 상기 성형체를 떼어낸다. 외층에 형성된 외피는 경우에 따라 제거된다(예: 마멸되거나 벗겨짐).

Claims (15)

1. 발포 고무 성형 부품을 제조하기 위한 방법으로서,

   상기 성형 부품의 외부 치수(dimension)에 알맞은 공동(2)을 가진 주형(1) 안에 고무 또는 플라스틱 재료로 이루어진 내심(3)을 배치하는 단계, 상기 내심(3)과 상기 주형(1)의 공동(2)의 내벽(2a) 사이의 접시형 공간(4) 안에서 기포(foam) 형태의 고무 배합물을 가황 처리하는 단계, 가황된 상기 성형 부품을 상기 주형(1)으로부터 분리하는 단계를 포함하며,

   여기서 상기 발포 고무 성형 부품은 관 세척용 발포 고무 볼(ball)이며, 상기 내심(3)은 중공 형태로 설계되고, 고무 배합물과 발포제로 이루어진 혼합물(5)이 상기 주형(1) 안에 채워지며, 상기 주형(1)의 가열시 상기 발포제는 발포 가스로 변환되고, 상기 발포 가스는 상기 고무 배합물을 발포시키며, 상기 기포 형태의 고무 배합물은 외피를 갖는 다공성(pored) 발포 고무로 가황되는 것을 특징으로 하는,

   발포 고무 성형 부품의 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   발포제로서 이산화탄소(CO₂)가 사용되는 것을 특징으로 하는,

   발포 고무 성형 부품의 제조 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   질소를 발생시키는 발포제가 사용되는 것을 특징으로 하는,

   발포 고무 성형 부품의 제조 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   고무 배합물로서 천연 고무 또는 합성 고무가 사용되는 것을 특징으로 하는,

   발포 고무 성형 부품의 제조 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 내심(3)용 재료로서 엘라스토머가 사용되는 것을 특징으로 하는,

   발포 고무 성형 부품의 제조 방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 내심(3)용 플라스틱 재료로서 열가소성 수지가 사용되는 것을 특징으로 하는,

   발포 고무 성형 부품의 제조 방법.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 내심(3)용 플라스틱 재료로서 발포 플라스틱이 사용되는 것을 특징으로 하는,

   발포 고무 성형 부품의 제조 방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 3항에 있어서, 상기 질소를 발생시키는 발포제가 설포히드라지드(sulfohydrazide)인 것을 특징으로 하는,

    발포 고무 성형 부품의 제조 방법.
13. 제 5항에 있어서, 상기 엘라스토머가 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는,

    발포 고무 성형 부품의 제조 방법.
14. 제 6항에 있어서, 상기 열가소성 수지가 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride, PVC)인 것을 특징으로 하는,

    발포 고무 성형 부품의 제조 방법.
15. 제 7항에 있어서, 상기 발포 플라스틱이 폴리우레탄 발포 플라스틱인 것을 특징으로 하는,

    발포 고무 성형 부품의 제조 방법.

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