KR101822104B1 - 중공부가 형성된 합성수지판재를 얻기 위한 압출성형장치 및 이를 이용하여 얻은 중공부가 형성된 합성수지판재 - Google Patents

Abstract

본원은 판재 중심부에 중공부가 형성된 합성수지판재를 얻기 위한 압출성형장치 및 이를 이용하여 중공부가 형성된 합성수지판재를 얻고자 하는 기술이다.
본원의 특징부는 재활용 대상 폐 합성수지류를 용융압출시켜 내부층으로 하고, 재생수지원료를 용융압출시켜 외부층으로 하여 내부층을 상,하로 감싸는 구조로 합성수지 판재를 얻을 때, 금형 내부에 상하분할중공부를 형성하는 사출슈트를 내장하여 사출슈트의 상.하 배출슈트를 거치며 상하로 분할하여 지그재그 형상으로 압출될 때 수지가 배출되는 오목홈에서 배출되는 수지는 합성수지판재의 내부층에서 칸막이 벽체를 형성하고 지그재그 형태로 사출되는 중간부는 수지가 없어서 중공부를 형성하도록 하고 외부층수지가 밀착되며 압박되는 구성으로 토출됨으로 중심부에 중공부를 형성한 합성수지 판재를 얻도록 적용되는 부분을 기술특징부를 갖는 압출성형장치 및 이를 이용한 제조방법에 관한 기술이다.
본원에서 제공되는 압출성형장치 및 방법을 적용하는 경우 종래 제품에서 내,외층 간의 온도차이가 발생하여 플라스틱 판재의 비틀림현상, 내,외층 적층부위에 융착 불량 상태를 나타내는 문제점을 해결하여 양질의 플라스틱 판재를 가벼운 구조로 제공하는 효과를 느릴 수 있다.

Description

중공부가 형성된 합성수지판재를 얻기 위한 압출성형장치 및 이를 이용하여 얻은 중공부가 형성된 합성수지판재{EXTRUSIONMOLDING APPARATUS FORMING HOLLOW IN SYNTHETIC RESIN PRODUCT}

본원은 판재 중심부에 중공부가 형성된 합성수지판재를 얻기 위한 압출성형장치 및 이를 이용하여 중공부가 형성된 합성수지판재를 얻고자 하는 기술이다.

본원은 농촌의 폐비닐 등의 폐 합성수지류를 이용하여 1차 용융 및 압출 공정을 거쳐 얻는 판재의 중량이 무거워서 취급에 어려움이 있으므로 내부층에 중공부를 형성하도록 압출시키고 신제원료나 재생수지를 외부층으로 용융 압출시켜 중공부의 내부층을 양측으로 감싼 구조의 합성수지판재에 관한 것이다.

본원은 특히 농어촌에서 발생되는 폐비닐과 폐 플라스틱류, 각종 산업현장에서 발생되는 폐 합성수지류 등을 재활용하여 목재대용의 플라스틱 판재를 가벼운 구조로 제공하고자 하는 것이다.

본원에서 제공되는 중공부가 형성된 합성수지판재는 건축용 내 외장 판재, 바닥재, 컨테이너 바닥재, 물류 적재장의 받침대, 항공 및 선박의 바닥재, 화물차의 적재함 바닥재, 사육동물의 칸막이재 등으로 사용될 수 있으며, 특히 농어촌에서 발생되는 폐비닐과 폐플라스틱류, 각종 산업현장에서 발생되는 폐합성수지류 등을 재활용하되 가벼운 구조를 구현하기 위해 중공부가 형성된 합성수지판재를 제공하고자 하는 발명이다.

종래에도 폐합성수지를 이용하여 바닥재 및 건축자재가 제공되었으나, 폐합성수지류를 이용한 합성수지 제품은 무게가 무거워서 취급이 어려운 문제점이 있었다.

종래의 합성수지 판재에서도 무게를 저감시키기 위한 기술로 등록특허 제645935호 기술에서는 컨테이너의 바닥재로서,일련의 압출공정을 통해 중공의 평 판체상으로 성형되어 상기 컨테이너의 바닥 전면적에 인접한 것과 연계적으로 조립 설치되는 외부요소를 갖고,상기 외부요소의 중공에 재생 PE를 이용해 발포공정으로 충진되는 보충요소를 가지며 상기 외부요소의 길이방향 양측변에 인접하는 것과 암.수형으로 결합되는 결합요소를 갖추어서 이루어지는 화물운송용 컨테이너 바닥재를 제공하는 기술이 개시되어 있으나, 상기 기술은 내부요소와 외부요소를 형성하기 위해 다이스로 공급하는 원료의 공급이 불규칙하게 이루어져 다이스를 거쳐 압출되는 판상체의 바닥재 두께가 균일하지 못하고 부분적으로 뭉쳐서 심이 발생하는 문제점과, 다이스로 공급되는 원료의 불균형으로 인하여 내부요소와 외부요소가 중합된 판상체가 경화되면서 양 측면에 비하여 중앙부가 얇게 압출되어 활처럼 휨 현상이 발생되는 문제점, 또한 고열에 의하여 용융된 후 다이스에서 압출되는 과정에서 기포가 발생되는 문제점 등이 있었다.

또한, 합성수지 판재를 얻기 위한 기술로 등록특허 제818342호 특허기술은 건축용 내 외장 패널로 사용되는 합성수지판재를 압출할 수 있도록 한 압출성형장치로서, 제1압출기로부터 압출되는 원료를 내부수지체로 형성하고, 제2압출기로부터 압출되는 원료를 외부수지체로 형성하여 이중압출 합성수지 패널을 성형할 수 있도록 한 성형장치가 개시되어 있으나, 상기 기술은 제1압출기에서 압출되는 내부수지체 내용물이 압출금형을 벗어나 외부로 노출된 후 제2압출기에서 압출되는 외부수지체 내용물이 내부수지체를 감싸주도록 제공됨으로 내,외층 간의 온도차이가 발생하여 플라스틱 판재의 비틀림현상, 내,외층 적층부위에 융착이 원만히 이루어지지 않는 문제점이 발생하였다.

본원은 재활용 대상 폐 합성수지류를 제1압출기로부터 압출시켜 내부층을 형성할 때 압출다이의 내부에 사출슈트를 내장하여 상하로 분할된 지그재그 형태로 내부층을 압출시키고 제2압출기에서 압출되는 신제 또는 재생수지 원료로 지그재그 형태로 압출된 내부층 외연을 감싸 외부층을 형성하여 중심부에 중공부가 형성된 합성수지 판재의 제조방법, 중공부가 형성된 합성수지 판재를 얻기 위한 압출성형장치 및 중공부가 형성된 합성수지 판재를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

본원에서 합성수지 판재를 얻기 위해 압출성형기가 히터를 내장하고 재활용 대상 폐 합성수지류를 제1압출기로부터 압출시켜 내부층을 형성하고, 제2압출기에서는 재생수지 원료를 압출시켜 외부층을 형성하여 내부층을 상,하로 감싸는 구조로 합성수지 판재를 얻도록 제공되는 압출성형장치의 기본기술은 종래에 개시된 기술이 그대로 적용될 수 있다.

본원의 특징부는 재활용 대상 폐 합성수지류를 용융압출시켜 내부층으로 하고, 재생수지원료를 용융압출시켜 외부층으로 하여 내부층을 상,하로 감싸는 구조로 합성수지 판재를 얻을 때, 판재의 내부층 및 외부층 사이의 용융 압출 조건이 달라져서 생산제품인 합성수지 판재의 비틀림현상이 발생되거나, 또는 내부층 및 외부층 사이의 적층부위 사이에 밀착되지 않고 벌어지는 문제점을 개선하기 위한 방안을 찾는 과정 중에 이루어진 발명이다.

본원은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 압출성형기가 히터를 내장하고 재활용 대상 폐 합성수지류를 제1압출기로부터 압출시켜 내부층을 형성하고, 제2압출기에서는 신제 또는 재생수지 원료를 압출시켜 내부층 외연을 상하로 감싸는 외부층을 형성하는 기존의 압출성형장치를 이용하여 적용할 수 있는바, 본원의 특징부는 예비금형과 메인금형으로 이루어지는 압출금형에서 예비금형은 중앙부에 제1압출공을 갖고 제1압출기로부터 압출되는 용융수지가 제1압출공을 거쳐 메인금형의 중심부에 마련된 중앙압출공으로 보내주는 구조를 이루고 예비금형의 측면으로는 제2압출기로부터 압출되는 용융수지를 제2압출공으로 받아서 중앙부에서 제1압출공 상하로 분할된 제3압출공 및 제4압출공을 거쳐 메인금형의 중앙압출공 상하로 분할된 측면압출공으로 보내주는 구조를 이루도록 제공되고, 메인금형은 예를 들면, 제1금형판 제2금형판 제3금형판 제4금형판을 이룰 때 제2금형판과 제3금형판 사이에서는 예비금형의 제1압출공에서 이송된 용융수지가 중앙압출공을 거쳐 제1압출부로 보내지고 제1압출부와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 상하분할중공부를 형성하는 사출슈트를 거쳐 내부층이 상하로 분할되어 압출되는 구조를 이루고, 제1금형판과 제2금형판 사이에는 예비금형의 제3압출공에서 이송된 용융수지가 측면압출공을 거쳐 제2압출부로 보내지고 제2압출부와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 내부층의 일측면을 감싸 외층부를 형성하도록 압출되고, 제3금형판과 제4금형판 사이에서는 예비금형의 제4압출공에서 이송된 용융수지가 측면압출공을 거쳐 제3압출부로 보내지고 제3압출부와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 내부층의 일측면을 감싸 외층부를 형성하도록 압출되는 구성을 포함하여 제공됨으로 사출슈트에서 오목배출구를 이용하여 상하로 분할되어 압출되는 내부층의 양측면을 외부층이 감싸서 중심부에 중공부를 형성한 합성수지 판재를 얻도록 적용되는 압출성형장치를 이용하여 상기 목적을 달성할 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다.

본원의 압출성형장치에서 상기 사출슈트는 높이 1~5㎝ 범위로 제공되고 상하분할중공부를 형성하기 위한 상.하 오목배출구가 상하 오목홈이 일치하지 않고 지그재그 형태로 배열된 오목홈 구조를 갖고 용융수지가 상,하 지그재그 형태로 압출된 후 외층부 용융수지와 결합되면서 중심부에 중공부를 형성한 합성수지 판재를 얻도록 적용된다.

따라서 본원은 재활용 대상 폐 합성수지류를 압출시켜 내부층을 형성하고 신제 또는 재생수지 원료로 외부층을 형성하되 내부층에 중공부를 형성하기 위한 합성수지판재의 제조방법으로, 예비금형과 메인금형으로 이루어지는 압출금형에서 예비금형은 중앙부에 제1압출공을 갖고 제1압출기로부터 압출되는 용융수지가 제1압출공을 거쳐 메인금형의 중심부에 마련된 중앙압출공으로 보내주는 구조를 이루고 예비금형의 측면으로는 제2압출기로부터 압출되는 용융수지를 제2압출공으로 받아서 중앙부에서 제1압출공 상하로 분할된 제3압출공 및 제4압출공을 거쳐 메인금형의 중앙압출공 상하로 분할된 측면압출공으로 보내주는 구조의 금형으로 제공되고,메인금형은 제1금형판, 제2금형판, 제3금형판, 제4금형판으로 제공되되, 제2금형판과 제3금형판 사이에서는 예비금형의 제1압출공에서 이송된 용융수지가 중앙압출공을 거쳐 제1압출부로 보내지고 제1압출부와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 상하분할중공부를 형성하는 사출슈트의 오목배출구를 이용하여 지그재그 형태로 내부층을 압출하는 사출슈트를 거쳐 내부층이 상하로 분할되어 압출되는 구조를 이루고, 제1금형판과 제2금형판 사이에는 예비금형의 제3압출공에서 이송된 용융수지가 측면압출공을 거쳐 제2압출부로 보내지고 제2압출부와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 내부층의 일측면을 감싸 외층부를 형성하도록 압출되며, 제3금형판과 제4금형판 사이에서는 예비금형의 제4압출공에서 이송된 용융수지가 측면압출공을 거쳐 제3압출부로 보내지고 제3압출부와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 내부층의 일측면을 감싸 외층부를 형성하도록 압출되는 구성을 포함하여 제공됨으로 사출슈트에서 상하로 분할되어 압출되는 내부층의 양측면을 외부층이 감싸서 판재의 중앙부에 중공부를 형성한 합성수지 판재를 얻도록 적용되는 합성수지판재의 제조방법이 개시된다.

또한 본원 기술사상은 재활용 대상 폐 합성수지류를 압출시켜 내부층을 형성하고 신제 또는 재생수지 원료를 압출시켜 외부층을 형성하되 내부층이 중공구조를 이룬 합성수지판재로서, 예비금형과 메인금형을 갖는 압출성형장치에서 예비금형은 제1압출기로부터 압출되는 용융수지를 받아 메인금형의 중심부로 보내주는 제1압출공을 갖고 예비금형의 측면으로는 제2압출기로부터 압출되는 용융수지를 제2압출공으로 받아서 중심부에 있는 제1압출공의 상하로 분할되는 제3압출공 및 제4압출공을 갖도록 제공되고, 메인금형은 제1금형판 제2금형판 제3금형판 제4금형판으로 제공되는 경우 제2금형판과 제3금형판 사이에서는 예비금형의 제1압출공에서 이송된 용융수지가 제1압출부와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 압출될 때 높이 1~5㎝ 범위로 제공되는 사출슈트의 오목배출구를 경유하여 용융수지가 지그재그 형태로 압출되며 내부층을 형성하도록 압출되고, 제1금형판과 제2금형판 사이에는 예비금형의 제3압출공에서 이송된 용융수지가 제2압출부와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 내부층의 일측면을 감싸 외층부를 형성하도록 압출되고, 제3금형판과 제4금형판 사이에서는 예비금형의 제4압출공에서 이송된 용융수지가 제3압출부와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 내부층의 타측면을 감싸 외층부를 형성하도록 압출된 후 내부층과 외부층이 결합되어 판재 중심부에 중공부가 형성된 수평판재 상태의 합성수지판재를 얻을 수 있는 기술사상의 발명이다.

이하 본원의 기술사상이 구체적으로 구현되는 실시양태는 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용란 기재에서 도면과 함께 상세히 설명된다.

본원은 농촌의 폐비닐 등의 폐합성수지류를 재활용하여 1차 용융 및 압출 공정을 거쳐 판재재료로 압출시킬 때 중심부에 중공부가 형성될 수 있는 구조로 압출시키면서 동시에 그 상하를 재생수지로 용융압출시켜 중공부를 갖는 플라스틱 판재를 제공하게 되는바 예를 들면 판재의 70~80% 원료는 폐자원을 재활용하면서 그 외피는 20~30%의 신제 또는 재생수지를 이용하여 원가를 절약하는 효과를 제공하면서무게가 가벼운 판재로 제공하여 취급이 용이한 효과도 갖는다.

본원에서 제공되는 플라스틱 판재는 건축용 내 외장 판재, 바닥재, 컨테이너 바닥재, 물류 적재장의 받침대, 항공 및 선박의 바닥재, 화물차의 적재함 바닥재 등으로 사용될 수 있으며, 특히 본원의 압출성형방법을 적용하는 경우 종래 제품에서 내,외층 간의 온도차이가 발생하여 플라스틱 판재의 비틀림현상, 내,외층 적층부위에 융착 불량 상태를 나타내는 문제점을 해결하여 양질의 플라스틱 판재를 제공하는 효과를 갖는다.

도 1 : 본원에서 합성수지 판재를 얻기 위한 압출성형기의 개략적 구성을 나타낸 평면도.
도 2 : 본원에서 예비금형과 메인금형의 결합구성 예시도.
도 3 : 본원에서의 메인금형의 내부에 내장되는 사출슈트 구성 및 적용예시도.
도 4 : 본원의 압출성형기를 거쳐 얻은 합성수지판재 예시도.

이하 본원 발명의 기술사상을 바람직하게 구현하기 위한 실시양태를 설명하고자 하는바, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있다는 원칙에 입각하여 용어를 선택하여 기술한 것으로 본원의 보호범위는 본원발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본원에서 제공되는 합성수지 판재를 얻기 위한 압출 성형기의 개략적 구성을 나타낸 평면도를 도시한 것이고, 도 2에서는 본원에서의 핵심 기술구성인 예비금형과 메인금형의 구성을 나타내고자 한 것이다.

도 1에 제시된 기존에 적용되는 압출성형기의 개략적 구성을 설명하기 위한 도면으로 합성수지 압출물을 얻기 위해 통상적으로 사용하는 원료공급 압출기와 성형장치의 연결을 평면도 형태로 나타낸 것으로, 먼저 본 발명에서 합성수지 판재를 성형하기 위해 수지원료를 공급하는 압출라인은 기본적으로 제1압출기(1)와 제2압출기(2)로 구성될 수 있으며, 제1압출기(1)에서 공급되는 원료를 내부용 용융수지로 하고 제2압출기(2)에서 공급되는 원료를 외부용 용융수지로 이용할 수 있는바, 먼저 폐합성수지 원료를 제1압출기(1) 일측에 구비된 호퍼1(3)에 공급하고 제2압출기(2) 일측에 구비된 호퍼2(4)에는 재생수지 원료를 공급하여 이송스크류(5)의 말단부와 연결된 예비금형(10)으로 이송시키게 되는데, 이때 제1압출기(1) 및 제2압출기(2) 이송스크류(5)의 외면에는 판상히터(6)가 링 형태로 다수 설치되어 이송스크류에 의해 이송되는 합성수지 원료를 용융시킨 상태로 이송하게 되며, 판상히터(6)의 온도는 호퍼 1,2(3,4)에 공급되는 폐합성수지나 재생수지의 상태에 따라서 온도조절이 가능하게 되며, 필요에 따라 중량을 더욱 낮추고자 할 때는 원료의 내부에 발포제를 혼합시켜 용융되면서 발포시킬 수 있도록 적용될 수 있다.

이때 제1압출기(1)의 호퍼1(3)에 공급되는 폐합성수지 원료가 흙이나 이물질이 섞여 있는 저급품일 경우, 제1압출기에서 용융시키며 이송스크류(5)를 통하여 이송시 수증기나 가스층이 발생하고 이 가스층이 합성수지 판재의 불량품을 유발할 수 있으므로, 제1압출기(1)의 전 단계에서 전처리 용융압출기(7)를 추가로 설치하여 호퍼3(9)에 저급품 재활용 대상 폐 합성수지류를 넣고 판상히터(8)나 또는 링 히터를 이용하여 예비용융시켜서 제1압출기(1)로 보내는 구성이 적용될 경우 얼마든지 저급품의 폐합성수지 원료를 이용하여 양질의 합성수지 판재를 얻을 수 있다.

도 2는 본원 기술의 적용 실시양태를 설명하기 위해 예비금형(10)과 메인금형(60)의 결합구조를 이루고 메인금형(60) 내부에 사출슈트(50)를 내장시켜 중공부를 갖는 합성수지판재의 압출성형장치를 나타낸 것으로, 도 2a에서는 예비금형(10)과 메인금형(60)이 결합된 구성의 사시도를 나타낸 것이고, 도 2b에서는 예비금형과 메인금형을 분리시킨 구성의 사시도를 나타낸 것이며, 도 2c에서는 도 2b 사시도의 반대편을 나타내기 위한 이면사시도를 도시한 것이다.

본원에서 중공부를 갖는 합성수지판재(100)를 얻기 위해 적용되는 압출성형장치는 제1압출기(1)로부터 압출되는 내부층용 용융수지를 예비금형(10)의 중앙부에 위치하는 제1압출공(11)으로 받아서 메인금형(60)의 중앙압출공(15)으로 보내주고, 제2압출기(2)로부터 압출되는 외부층용 용융수지는 예비금형의 측부에 마련된 제2압출공(12)으로 받아서 예비금형 내부에서 제3압출공(13) 및 제4압출공(14)으로 분할 시켜 메인금형(60)으로 보내지는데, 제3압출공(13)유출물은 메인금형의 상부측면압출공(16)으로, 제4압출공(14)유출물은 메인금형의 하부측면압출공(17)으로 각각 보내주게 된다.

본원에서 중공부를 갖는 합성수지판재(100)를 얻기 위한 금형장치의 특징적 구성은 메인금형(60)에 사출슈트(50)를 내장시켜 중앙압출공(15)으로부터 유입되는내부층수지 배출을 의한 오목홈 형태의 오목배출구(52a,52b)를 거치며 상하로 분할하여 압출시키고 외부층 용융수지가 양측으로 감싸 토출시키며 평판구조로 중공부를 갖는 합성수지 판재를 형성하는 부분에 특징부를 이루는데, 메인금형(50)의 내부구성을 쉽게 설명하기 위하여 도 2b 및 도 2c에서는 측면덮개판(35)을 제거한 상태로 도시한 것으로, 메인금형(60)은 제1금형판(31), 제2금형판(32), 제3금형판(33), 제4금형판(34)으로 제공되는 적용양태로 설명하면, 제2금형판(32)과 제3금형판(33) 사이에서는 예비금형의 제1압출공(11)에서 이송된 용융수지가 중앙압출공(15)을 거쳐 제1압출부(41)로 보내지고 제1압출부(41)와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 오목배출구(52a,52b)를 이용하여 지그재그 형태로 내부층을 압출하는 사출슈트(50)를 거쳐 내부층이 상하로 분할되어 압출되는 구조를 이루고, 제1금형판(31)과 제2금형판(32) 사이에는 예비금형의 제3압출공(13)에서 이송된 용융수지가 측면압출공(16)을 거쳐 제2압출부(42)로 보내지고 제2압출부(42)와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 내부층의 일측면을 감싸 외층부를 형성하도록 압출되고 제3금형판(33)과 제4금형판(34) 사이에서는 예비금형의 제4압출공(14)에서 이송된 용융수지가 측면압출공(17)을 거쳐 제3압출부(43)로 보내지고 제3압출부(43)와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 내부층의 일측면을 감싸 외층부를 형성하도록 압출되는 구성을 이루며 사출슈트(50)에서 상하로 분할되어 압출되는 내부층의 양측면을 외부층이 감싸서 중심부에 중공부를 형성한 합성수지 판재를 얻도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.

도 3은 메인금형(60) 내부에 내장되는 사출슈트(50)의 적용 실시양태와 용융수지의 내부흐름 구성을 나타낸 것으로, 도 3a에서는 사출슈트(50)의 일 적용 사시도를 나타낸 것이고, 도 3b는 메인금형(60) 내부에 사출슈트(50)가 내장된 구성을 나타내기 위해 부분절개도로 나타낸 것이며, 도 3c는 메인금형(60)의 내부에서 용융수지의 흐름구조를 투시형태로 나타낸 것이고, 도 3d는 메인금형(60)에서 합성수지판재(100)의 두께를 조절하며 압출시키는 일 적용예를 나타낸 것이다.

본원의 기술사상이 적용되는 사출슈트(50)는 제조하고자 하는 합성수지 판재의 높이에 따라 몸체(51)의 높이가 1~5㎝ 범위로 제공될 수 있으며, 몸체(51)의 양 측면으로 0.5~2㎝ 범위 깊이로 오목홈 형태의 오목배출구(52a,52b)가 상하로 형성되고 중앙압출공(15)으로부터 유입되는 내부층 용융수지가 사출슈트(50)의 상.하 오목배출구(52a,52b)를 거치며 상하로 분할하여 지그재그 형상으로 압출될 때 수지가 배출되는 오목배출구인 52a,52b에서 배출되는 수지는 합성수지판재의 내부층에서 벽체를 형성하고 지그재그 형태인 52a와 52b 사이의 52c부분은 수지가 없어서 중공부를 형성하도록 외부층수지가 밀착되며 압박되는데 외부층 용융수지는 제2압출부(42)로부터 일측외층수지가 토출되고 제3압출부(43)로부터 타측외층수지가 토출되며 지그재그 형상으로 압출된 내부층을 양측으로 감싸 며 압박되어 토출시키도록 적용되어 평판구조의 중공부를 갖는 합성수지 판재로 토출시키는 구성으로 적용될 수 있음을 나타낸 것으로, 사출슈트(50)에서 결합구(53)은 사출슈트를 메인금형(60) 내부에 장착시키기 위한 고정구가 체결되는 부분이며, 사출슈트(50)의 후단부(54)에서 전단부(55)쪽으로는 경사면을 이루도록 적용될 때 용융수지의 배출을 용이하게 할 수 있다.

본원의 메인금형(60)은 예를들어 약 2~4㎝ 두께를 갖는 4개의 금형판으로 제공될 수 있는바, 제1금형판(31)과 제2금형판(32) 사이에서는 메인금형의 상부측면압출공(16)을 통하여 유입된 용융수지가 중심부에서 도 3c에 점선부분으로 나타낸 바와 같이 부채꼴로 펼쳐지면서 제2압출부(42)를 이루며 외부층을 형성하도록 압출되고, 제2금형판(32)과 제3금형판(33) 사이에서는 메인금형의 중앙압출공(15)을 통하여 유입된 용융수지가 중앙부에서 부채꼴로 퍼지면서 제1압출부(43)를 이루며 내부층을 형성하도록 압출되는 과정에서 사출슈트(50)의 몸체(51) 양 측면으로 오목홈 형태의 오목배출구(52a,52b)가 상하로 형성된 구조를 이루고 중앙압출공(15)으로부터 유입되는 내부층 용융수지가 사출슈트(50)의 상.하 오목배출구(52a,52b)를 거치며 상하로 분할하여 지그재그 형상으로 압출시키도록 적용되고, 제3금형판(33)과 제4금형판(34) 사이에서는 메인금형의 하부측면압출공(17)을 통하여 유입된 용융수지가 중앙부에서 부채꼴로 퍼지면서 제3압출부(43)를 이루며 외부층을 형성하도록 압출되는 구성을 이루게 되는데, 도 3b의 메인금형(60)의 부분절개 측면도에 나타난 바와 같이 메인금형(60) 내부에서 다층구조를 이루면서 압출시 제1압출부(41)와 제2압출부(42) 및 제3압출부(43) 각각의 두께를 조절하도록 제2압출부(42)와 제3압출부(43)는 두께조절을 위한 밀착바1(45,45')가 두께 조절볼트1(44,44')에 각각 연결되어 밀착바1(45,45')을 밀거나 당겨줌으로 제2압출부(42) 및 제3압출부(43)의 용융수지 흐름량을 조절해 줄 수 있으며, 또한 제1압출부(41)와 제2압출부(42) 및 제3압출부(43)에서 압출된 판재의 전체두께는 두께 조절볼트2(46,46')에 각각 연결되어 밀착바 2(47,47')를 밀거나 당겨줌으로 용융수지 전체의 두께를 조절해 주며 압출시키도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.

도 3d에서는 본원의 메인금형에서 생산되는 합성수지 판재의 두께와 폭을 조절하는 기능을 나타내기 위한 것으로, 상기 도 3b의 설명과 같이 제1압출부(41)와 제2압출부(42) 및 제3압출부(43)에서 압출된 판재의 두께를 두께조절볼트2(46,46')에 의해 밀착바 2(47,47')을 밀거나 당겨줌으로 용융수지의 두께를 1차적으로 조절하기도 하며, 최종적으로 합성수지판재 생산품의 평활도를 높이기 위해 메인금형(60)의 단부에서 합성수지 판재를 토출하면서 두께를 조절하게 되는바, 토출간격 상부조절축(61) 및 하부조절축(62)을 상,하로 이동시킬 수 있는 조절간(63)을 갖고, 조절간(63) 사이에서 상하로 움직여 원하는 폭으로 이격간격을 확정한 후 고정볼트1(64)를 체결시켜 원하는 두께로 압출되도록 조절할 수 있으며, 또한 본원에서 생산되는 합성수지 판재의 폭을 조절하기 위한 구성으로 메인금형(60)의 토출부 양 측부에는 폭 조절 크램프(65)가 마련되고 크램프(65)의 위치를 좌,우로 이동시키며 원하는 위치에서 고정볼트2(66)를 체결시켜 크램프(65)위치를 고정시킬 수 있으며 크램프(65) 안쪽으로 별도의 밀착바3(67)가 마련되어 합성수지 판재를 토출하면서 폭을 조절하도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.

도 4는 본원의 기술사상이 적용되어 최종제품으로 제공된 합성수지판재(100)를 나타낸 것으로, 합성수지 판재의 중앙부는 제1압출기에서 보내진 재활용 대상 폐 합성수지류가 내부층(80)을 형성할 때 중공부(81)가 형성된 구조로 내부층을 형성하고 내부층 외연은 제2압출기에서 보내진 신제 또는 재생수지 원료가 양측표면층(90a,90b)으로 외부층을 형성하여 합성수지판재(100)로 제공될 수 있음을 나타낸 것이다.

합성수지판재 압출 관련기술은 이전부터 많은 실시양태가 제시되어 왔는바, 용융수지를 얻기 위해 금형 내부에서 온도를 가열하기 위한 히타선, 성형장치를 이루기 위한 상세한 부품 등의 구성은 금형의 복잡성을 고려하여 도시하지 않았으나 본원의 예비금형 및 메인금형의 제1금형판(31), 제2금형판(32), 제3금형판(33), 제4금형판(34) 사이에서는 다수개의 열선이 내장되어 있어 이송되는 합성수지 원료를 용융시킨 상태로 이송하게 되며, 히터의 온도는 사용 수지의 특성에 따라서 온도조절이 가능하게 조절할 수 있음은 물론이며, 또한 예비금형과 메인금형의 각 금형판(31,32,33,34) 사이를 결합시키기 위한 수많은 볼트나 너트 등에 대한 설명은 생략되어 있으나 이들을 결합시키기 위한 이들 체결구조는 종래부터 사용되어온 당업계 공지 공용의 기술이라 할 것이다.

1 : 제1압출기 2 : 제2압출기
3 : 호퍼1 4 : 호퍼2
5 : 이송스크류 6 : 판상히터1
7 : 전처리 용융압출기 8 : 판상히터2
9 : 호퍼3 10 : 예비금형
11 : 제1압출공 12 : 제2압출공
13 : 제3압출공 14 : 제4압출공
15 : 중앙압출공 16 : 상부측면압출공
17 : 저부측면압출공 20 : 커플링부재
31 : 제1금형판 32 : 제2금형판
33 : 제3금형판 34 : 제4금형판
35 : 측면 덮개판 41 : 제1압출부
42 : 제2압출부 43 : 제3압출부
44,44' : 두께 조절볼트1 45,45' : 밀착바1
46,46' : 두께 조절볼트2 47,47' : 밀착바2
50 : 사출슈트 51 : 몸체
52 : 오목배출구 53 : 결합구
54 : 후단부 55 : 전단부
60 : 메인금형 61 : 상부 조절축
62 : 하부 조절축 63 : 조절간
64 : 고정볼트1 65 : 폭 조절 크램프
66 : 고정볼트2 67 : 밀착바3
70 : 압출성형장치 80 : 내부층
81 : 중공부 90 : 표면층
100 : 합성수지판재

Claims (4)

1. 압출성형기가 히터를 내장하고 재활용 대상 폐 합성수지류를 제1압출기로부터 압출시켜 내부층을 형성하고, 제2압출기에서는 신재 또는 재생수지 원료를 압출시켜 내부층 외연을 상하로 감싸 외부층을 형성하되 내부층에 중공부가 형성되는 합성수지 판재를 얻도록 적용되는 압출성형장치가 예비금형(10)과 메인금형(60)으로 이루어지되 예비금형(10)은 중앙부에 제1압출공(11)을 갖고 제1압출기(1)로부터 압출되는 용융수지가 제1압출공(11)을 거쳐 메인금형의 중심부에 마련된 중앙압출공(15)으로 보내주는 구조를 이루고 예비금형(10)의 측면으로는 제2압출기(2)로부터 압출되는 용융수지를 제2압출공(12)으로 받아서 중앙부에서 제1압출공(11) 상하로 분할된 제3압출공(13) 및 제4압출공(14)을 거쳐 메인금형의 중앙압출공(15) 상하로 분할된 측면압출공(16,17)으로 보내주는 구조를 이루며,
   메인금형(60)은 제1금형판(31), 제2금형판(32), 제3금형판(33), 제4금형판(34)으로 제공되고 제1금형판(31)과 제2금형판(32) 사이에는 예비금형의 제3압출공(13)에서 이송된 용융수지가 측면압출공(16)을 거쳐 제2압출부(42)로 보내지고 제2압출부(42)와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 내부층의 일측면을 감싸 외부층을 형성하도록 압출되고, 제3금형판(33)과 제4금형판(34) 사이에서는 예비금형의 제4압출공(14)에서 이송된 용융수지가 측면압출공(17)을 거쳐 제3압출부(43)로 보내지고 제3압출부(43)와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 내부층의 일측면을 감싸 외부층을 형성하는 구성을 포함하여 이루어지는 압출성형기에 있어서,
   상기 제2금형판(32)과 제3금형판(33) 사이에서는 예비금형의 제1압출공(11)에서 이송된 용융수지가 중앙압출공(15)을 거쳐 제1압출부(41)로 보내지고 제1압출부(41)와 토출부 사이에서 내부층 용융수지를 상하로 분할시켜 압출시키기 위해 사출슈트(50)가 설치되되, 사출슈트는 상,하 양면으로 0.5~2㎝ 범위 깊이로 형성되는 오목배출구(52a,52b)의 오목홈이 일치하지 않게 지그재그 형태로 배열된 구조를 이루고 중앙압출공(15)으로부터 유입되는 내부층 용융수지가 사출슈트의 상.하 오목배출구(52a,52b)를 거치며 지그재그 형상으로 분할되어 압출되며 중공부를 형성하도록 적용되는 구성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압출성형장치.
2. 삭제
3. 
   재활용 대상 폐 합성수지류를 압출시켜 내부층을 형성하고 신재 또는 재생수지 원료로 외부층을 형성하되 내부층에 중공부가 형성된 합성수지판재의 압출성형장치가 예비금형(10)과 메인금형(60)으로 구분되고 예비금형(10)은 중앙부에 제1압출공(11)을 갖고 제1압출기(1)로부터 압출되는 용융수지가 제1압출공(11)을 거쳐 메인금형의 중심부에 마련된 중앙압출공(15)으로 보내주는 구조를 이루고 예비금형(10)의 측면으로는 제2압출기(2)로부터 압출되는 용융수지를 제2압출공(12)으로 받아서 중앙부에서 제1압출공(11) 상하로 분할되는 제3압출공(13) 및 제4압출공(14)을 거쳐 메인금형의 중앙압출공(15) 상하로 분할된 측면압출공(16,17)으로 보내주는 구조를 이루고, 메인금형(60)은 제1금형판(31), 제2금형판(32), 제3금형판(33), 제4금형판(34)으로 제공되며 제1금형판(31)과 제2금형판(32) 사이에는 예비금형의 제3압출공(13)에서 이송된 용융수지가 측면압출공(16)을 거쳐 제2압출부(42)로 보내지고 제2압출부(42)와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 내부층의 일측면을 감싸 외부층을 형성하도록 압출되고, 제3금형판(33)과 제4금형판(34) 사이에서는 예비금형의 제4압출공(14)에서 이송된 용융수지가 측면압출공(17)을 거쳐 제3압출부(43)로 보내지고 제3압출부(43)와 토출부 사이에서 부채꼴로 확산되며 내부층의 일측면을 감싸 외부층을 형성하도록 압출되는 구성을 포함하는 압출성형기를 이용하는 합성수지판재의 제조방법에 있어서,
   상기 제2금형판(32)과 제3금형판(33) 사이에서는 예비금형의 제1압출공(11)에서 이송된 용융수지가 중앙압출공(15)을 거쳐 제1압출부(41)로 보내지고 제1압출부(41)와 토출부 사이에 사출슈트(50)를 내장시켜 내부층 용융수지를 상하로 분할시켜 압출시키는 구성을 이루되, 사출슈트 몸체(51)는 양 측면으로 0.5~2㎝ 범위 깊이의 오목배출구(52a,52b)를 갖되 오목홈이 상하로 일치하지 않고 지그재그 형태로 배열된 구조를 이루고, 중앙압출공(15)으로부터 유입되는 내부층 용융수지가 사출슈트(50)의 상.하 오목배출구(52a,52b)를 거치며 상하로 분할되어 지그재그 형상으로 압출 될 때 오목배출구(52a,52b)에서 배출되는 수지는 합성수지판재의 내부층에서 벽체를 형성하고, 지그재그 형태인 52a와 52b 사이의 52c부분은 수지가 없는 상태로 중공부를 형성하도록 적용되는 구성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 합성수지판재의 제조방법.
   
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