KR20000036047A - 발포성 플라스틱 조성물의 사출성형 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용융 발포성 플라스틱 조성물을 예정된 성형품의 용적보다 낮은 용적을 갖는 캐비티 내로 사출하는 단계와; 사출 충전이 완료된 후, 상기 조성물을 주형 표면과 접촉하는 고화층이 용융 내부층과 혼합하는 상태로 냉각하는 단계와; 캐비티의 용적을 예정 성형품의 용적으로 확대시키는 단계 및; 부가의 냉각 후, 상기 성형품을 제거하는 단계를 포함하는 발포성 플라스틱 조성물의 사출 성형 방법에 관한 것이다. 상기 성형품은 표면이 무발포 또는 저발포의 조밀한 구조를 갖는 층을 포함하며 그의 내부는 고발포층이고, 경량의 양호한 열적 절연 특성을 갖는다.

Description

발포성 플라스틱 조성물의 사출성형 방법{Method of Injection Molding Expandable Plastic Composition}

종래의 성형 플라스틱 발포 제품의 제조 방법으로서는 발포제를 포함하는 열가소성 조성물이 캐비티 용적보다 작은 량의 예정 성형품과 동일한 용적을 갖는 캐비티 안에서 성형되며, 상기 캐비티는 발포로 인해 조성물의 용적이 증가함에 따라 조성물로 채워지는 방법이 공지되어 있다. 그러나, 그와 같은 방법에 있어서는 단부에 있어서 예정 성형품의 형상이 얇은 단면을 가질 때, 상기 캐비티가 조성물로 완전히 채워지는 것이 어렵게 된다. 상기 예정 성형품의 두께가 4㎜ 이상일 때 조차도, 발포 배율은 1.2 내지 1.5배로 한정된다. 그와 같은 발포 배율로 인해, 생성된 성형 플라스틱 발포제품의 열 절연성 및 경량화에 문제점을 야기한다.

성형 플라스틱 발포제품의 제조 방법에 대한 다른 예로서, 일본 특개소 62-246710호는 사출 성형기의 사출부에 연결될 주형이 고정 성형부와 이동 성형부로 구성되는 사출 성형 방법에 대해 설명하고 있으며, 고정 및 이동 성형부 사이에 형성된 캐비티는 확대될 수 있고 이동 성형부가 이동됨에 따라 감소될 수 있으며, 발포제가 사출 성형기로부터 주형 안으로 사출될 때, 상기 캐비티는 이동 성형부를 후퇴시키므로써 예정된 크기로 확대될 수 있다.

또한, 일본 특개평 4-214311호는 캐비티 용적을 확대시키거나 감소시키는 방향으로 상대 이동할 수 있는 주형이 예정 캐비티 용적을 감소시키는 위치에 위치되는 사출 가압 성형 방법을 설명하고 있으며, 상기 주형은 수지를 발포로부터 보호하는 압력으로 지속하므로써 발포성 용융 수지를 캐비티 안으로 사출시키는 동안 캐비티 용적을 확대시키는 방향으로 이동되며, 상기 수지는 캐비티 용적을 감소시키는 방향으로 주형을 이동시키므로써 압축되며, 상기 수지의 표면은 응고시키기 위해 냉각되며, 상기 수지 압력은 상기 주형을 캐비티 용적을 확대시키는 방향으로 다시 이동시키므로써 발포를 개시하도록 낮아지며, 따라서 수지를 캐비티 내에 발포시키고, 냉각 후, 성형품이 제거된다.

그러나, 상기와 같은 종래 방법에 있어서는 양호한 외관을 갖는 성형품을 생산할 수 없다는 문제점을 갖는다. 그 원인은 다음과 같다. 상기 캐비티 용적이 사출과 동일한 시간에 확대되므로, 성형품의 표면부에서 셀 붕괴가 발생하며, 무발포 또는 저발포의 조밀한 셀 구조를 갖는 표면이 성취될 수 없다. 게이트로부터 이격된 위치에서 얇은 벽의 캐비티 구조를 갖는 주형을 사용하는 경우, 상기 주형을 완전히 충전시키기 어렵게 된다. 그 원인에 대하여는 다음에 설명된다. 게이트로부터 이격된 위치에서 얇은 벽의 캐비티 구조를 갖는 주형(예를 들면, 넓은 평면 영역, 리브 및 보스를 갖는 성형품을 위한 주형) 및 종래의 성형기를 사용하는 경우에 있어서, 발포로부터 보호하기 위해 발포성 플라스틱의 압력을 지속하는 것이 어렵게 된다. 만약, 사출이 큰 성형기를 사용하여 고속 및 고압력 하에서 수행되거나 역 압력 방식이 혼합되어 사용될 경우, 발포성 플라스틱은 물론 발포되는 것으로부터 보호할 수 있는 압력으로 지속될 수 있다. 또한, 상기 캐비티 용적을 감소 및 확대시키는 2개의 단계를 필요로 하므로, 감소 및 확대에 따른 캐비티 용적의 결정을 위한 더 많은 노동력, 비용 및 시간을 필요로 하며, 경제적인 측면에서의 문제점을 야기한다.

또한, 상기 종래의 방법은, 넓은 평면 영역, 얇은 벽의 리브 및 벽면 또는 단부에서의 보스를 갖는 성형품을 생산하는 데 있어서, 수지가 성형품의 단부에 완전히 충전될 수 없으므로{소위 "쇼트 숏(short shot)"이라 칭함} 결함이 발생하게 되며, 조밀한 표면 및 양호한 외관을 갖는 성형품의 생산을 기대할 수 없게 된다.

상술된 문제점의 원인에 대하여는 다음에 설명된다. 상기 어느 종래 방법에 있어서도, 상기 캐비티는 사출과 동일한 시간에 또는 사출 중간에 확대된다. 즉, 충전될 캐비티의 용적은 수지가 공급되는 중간에 증가된다. 만약 그와 같은 작업이 넓은 평면 영역을 갖는 캐비티에 의해 수행된다면, 그 원인은 수지의 공급 속도가 캐비티 용적을 증가시키는 속도를 따를 수 없는 상황이 발생될 수 있다. 그와 같은 상황에 있어서, 공급될 수지의 캐비티내 압력을 일정하게 유지시키기가 어렵게 되고, 수지의 발포 개시를 방지할 수 없게 된다. 예정된 값 이상의 수지 공급 압력이 단부로 충전시키기 위해 필요로 하는 상술한 형상을 갖는 캐비티에 있어서는 쇼트 숏을 회피할 수 없다. 만약 상기 캐비티가 확장된 후 다시 가압될 때 조차도, 대부분의 수지 발포는 이미 동시에 완료된다. 따라서, 상기 캐비티의 가압 단계에 있어서, 오직 발포에 의해 생성된 셀만이 가압되며, 유동 수지를 단부에 충전하는 효과는 기대할 수 없다.

상술된 바와 같은 동일한 이유로, 상기 캐비티 내의 수지 압력의 감소는 수지 공급 중간에 발포를 촉진하게 되며, 그 결과 발포에 의해 생성된 셀은 공급 수지의 전방부에서 연속적으로 파열되고, 성형품의 표면상의 흔적을 남기게 되어 양호한 외관을 갖는 성형품의 생산을 기대할 수 없다.

상술된 바와 같은 압력의 감소를 방지하기 위해, 역 압력 방식이 함께 사용되며, 이 때 압축 가스는 유동 수지의 전방부에서 압력을 일정하게 유지시키기 위해 사전에 주형 안에 밀봉된다. 그와 같은 경우에 조차도, 수지 유동이 외관적으로 정지하거나 또는 수지의 공급 속도 및 캐비티 용적을 확장시키는 속도와 관련된 캐비티의 평면 영역에서 후퇴하는 현상을 가지며, 그 결과 흔적이나 마크가 성형품의 표면상에 나타나므로써 제품의 양호한 외관을 기대할 수 없게 된다.

종래 기술의 방법에 따른 결점을 제거하기 위해, 성형품의 형상을 바 형상, 칼럼 형상, 또는 평면부의 돌출 영역에 대해 두께 방향으로 충분한 두께를 갖는 형상으로 한정하는 방법 외에는 다른 방법이 없다. 즉, 사출과 동시에 또는 사출 중간에 캐비티를 확장시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 생성된 양호한 성형품은 성형품의 형상이 좁은 범위로 제한되는 억제력 하에 수행된다.

본 발명은 발포성 플라스틱 조성물의 사출성형 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 경량의 양호한 절연 특성 및 강성을 가지며, 성형품의 표면이 무발포 또는 저발포의 조밀한 구조를 갖는 층을 포함하며 그의 내부가 고발포층인, 성형 플라스틱 발포 제품을 생성하기 위한 사출 성형 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의해 생성된 성형품의 내부를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 의해 생성된 성형품의 저면을 도시한 사시도.

따라서, 본 발명은 상기 종래 기술에서 발생한 결함을 해소하는 관점에서 개시되었으며, 본 발명의 목적은, 게이트로부터 이격된 위치에서 얇은 벽의 캐비티 구조를 갖는 주형을 사용하는 종래의 사출 성형기에 의해, 경량의 양호한 열적 단열성 및 강성을 갖는 성형 플라스틱 발포제품을 생성하는 경제적인 사출성형 방법을 제공하는 것이며, 상기 성형품의 표면은 무발포 또는 저발포의 조밀한 구조를 갖는 층을 포함하며, 상기 성형품의 내부는 고발포층을 포함한다.

본 발명은 다음과 같은 단계를 포함하는 발포성 플라스틱 조성물을 사출 성형하는 방법에 관한 것이다:

가) 용융 발포성 플라스틱 조성물을 예정된 성형품의 용적에 대해 10-95%의 용적을 갖는 캐비티 내로 사출하는 단계;

나) 사출 충전이 완료된 후, 상기 조성물을 주형 표면과 접촉하는 고화층이 용융 내부층과 혼합하는 상태로 냉각하는 단계;

다) 캐비티의 용적을 예정 성형품의 용적으로 확대시키는 단계 및;

라) 부가의 냉각 후, 성형품을 제거하는 단계.

본 발명은 또한 상술된 방법에 의해 생산된 성형 플라스틱 발포제품에 관한 것이다.

도면에 있어서, 게이트 위치는 1로 나타냈으며, 강성 및 열적 절연 특성의 테스트를 위해 사용된 시료가 절단된 부위 뿐만 아니라 성형품의 상부 위치는 2로 나타내었다.

본 발명에 사용된 발포성 플라스틱 조성물은 열가소성 물질 및 발포제를 포함한다. 상기 열가소성 물질은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 프로필렌/에틸렌 공중합체, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, ABS 수지, 메타크릴레이트 수지, 폴리비닐 알콜 등을 포함한다. 상기 발포제는 탄산암모늄 및 중탄산나트륨과 같은 무기 화합물과, 아조 화합물, 설포하이드라지드 화합물, 니트로소 화합물 및 아지드 화합물 등과 같은 유기 화합물을 포함한다. 상기 아조 화합물은 아조디카본아미드(ADCA), 2, 2'-아조비스이소부티로니트릴, 아조헥사하이드로벤조니트릴, 디아조아미노벤젠 등을 포함한다. 상기 설포하이드라지드 화합물은 벤젠 설포닐 하이드라지드, 벤젠-1, 3-디설포닐 하이드라지드, 디페닐설폰-3, 3'-디설포닐 하이드라지드, 디페닐 옥사이드-4, 4'-디설포닐 하이드라지드 등을 포함한다. 상기 니트로소 화합물은 N, N'-디니트로소펜타메틸렌테트라아민(DNPT), N, N'-디메틸 테레프탈레이트 등을 포함한다. 상기 아지드 화합물은 테레프탈아지드, p-3급. 부틸-벤즈아지드 등을 포함한다.

본 발명에서 사용된 발포성 플라스틱 조성물은 예를 들면 텀블러 등을 사용하여 열가소성 물질과 열가소성 물질의 중량에 대한 0.5-5 중량%의 발포제를 건식 혼합하므로써 구비될 수 있다.

본 발명에서 한정하고 있는 예정 성형품의 용적에 대한 10-95%의 용적을 갖는 캐비티는 예를 들면 예정 성형품의 발포 배율에 의해 예정 성형품의 용적을 나눔으로써 얻어지는 용적으로 표시된다. 예를 들어, 만약 예정 성형품의 치수가 200㎜×200㎜×4㎜이고, 발포 배율이 2배일 때, 예정 성형품의 용적에 대한 50%의 용적을 갖는 캐비티는 200㎜×200㎜×2㎜로 표시될 수 있다.

상기와 같은 캐비티가 사용되므로써, 충전시 발포성 플라스틱 조성물에 제공된 압력의 경사도가 증가되므로, 10% 이하의 용적을 갖는 캐비티는 적합하지 않으며, 그 결과 균일한 충전은 성취될 수 없고, 양호한 외관을 갖는 성형 플라스틱 발포 제품을 생성할 수 없다.

상기 캐비티 용적의 확대는, 예를 들면, 주형 사출기의 클램핑 기구에 의한 주형 운동이나 또는 주형상에 장착된 슬라이드 코어의 운동에 의해 성취될 수 있다. 상기 캐비티 용적의 변화는 수작업으로 작동될 수 있으나, 주형기 또는 주형의 자체 기구에 의해 제어되는 것이 바람직하다. 만약, 상기 캐비티 용적의 확대가 사출 주형기의 클램핑 기구에 의한 주형의 운동에 의해 수행될 경우, 상기 사출 성형기는 주형이 주형 작업 동안 임의로 이동하거나 또는 정지하게 되는 제어 기구를 갖는 것이 좋다. 만약, 캐비티 용적의 확대가 슬라이드 코어의 운동에 의해 수행될 경우, 상기 사출 성형기는 슬라이드 코어의 운동을 임의로 조절할 수 있는 기구를 갖는 것이 좋다.

본 발명의 방법에 있어서, 예를 들면, 사출 주형을 위한 냉각기를 사용하므로써 사출 충전을 완료한 후 1 내지 20초 동안 예정 성형품의 용적에 대해 10-90 용적%를 갖는 캐비티 상태를 지속시키므로써, 상기 캐비티의 용적을 주형 표면과 접촉하는 고화층이 용융 내부층과 혼합되는 상태로 냉각시킬 수 있다.

본 발명에서 사용되는 발포성 플라스틱 조성물은, 필요한 경우, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 한도 내에서, 산화 방지제, 기상 방지제, 자외선 흡수기, 정전기 방지제, 착색제, 올레핀 탄성중합체 및 활석과 같은 무기 충전제와 혼합될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은, 캐비티가 상기 캐비티 안으로 발포성 플라스틱 조성물이 사출되는 동안 감소 위치에 있게 되며, 상기 캐비티 용적은 사출되는 동안 캐비티의 수축 또는 확대에 의해 변화되지 않으며, 캐비티/재냉각의 냉각/팽창 작업은 사출이 완료된 후 수행되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 상기 방법에 의해 생성된 성형품은 양호한 외관 및 열적 절연 특성을 가지며, 그의 표면은 무발포 또는 저발포의 조밀한 구조를 갖는 층을 포함하며 그의 내부는 고발포층을 포함한다.

상기 성형품의 표면상에 무발포 또는 저발포의 조밀한 구조를 갖는 층을 생성하는 원인은 다음과 같이 고려될 수 있다. 상기 캐비티의 용적이 상기 나) 단계가 진행될 때 까지 예정 성형품의 용적에 대해 10-95%로 남아 있으므로, 즉, 상기 캐비티가캐비티 용적상의 어떠한 증가 없이 감소된 위치에 있을 때, 상기 사출 압력 및 사출 보압은 캐비티로 사출됨으로써 충전되는 용융 발포성 플라스틱의 단부로 이동될 수 있다. 이 상태에서 상기 용융 발포성 플라스틱은 무발포 또는 저발포 상태에 있게 될 것이다. 그 때, 그와 같은 상태에서의 플라스틱은 주형 표면과 접촉하는 고화층이 용융 내부층과 혼합하는 상태로 냉각하는 단계에 속하게 되며, 상기 주형과 접촉하는 용융 발포성 플라스틱은 당시와 같은 무발포 또는 저발포 상태로 냉각되며, 그들은 주형의 표면을 이동시킨다. 따라서 캐비티 용적이 증가할 때 조차도 어떠한 발포도 발생하지 않는다. 결과적으로, 상기 표면이 무발포 또는 저발포의 조밀한 구조층을 가지며, 양호한 외관을 갖는 성형품을 생산할 수 있다. 상기 사출 압력 및 사출 보압이 캐비티로 사출됨으로써 충전되는 용융 발포성 플라스틱의 단부로 이동된다는 사실로 인해, 게이트로부터 이격된 위치에서 얇은 벽의 캐비티 구조를 갖는 주형을 사용하는 경우 조차도, 용융 발포성 플라스틱을 얇은 벽부에 용이하게 완전 충전시킬 수 있다. 물론, 상기 냉각 단계는 상기 주형 표면과 접촉하는 고화층이 용융 내부층과 혼합될 때 까지 수행되며, 따라서, 상기 용융 내부층의 발포는 다음의 다) 단계에서 발생된다. 다음에 라) 단계에서, 상기 용융층은 내부를 고화시키기 위해 냉각되며, 따라서 고발포층의 내부를 포함하는 성형품이 생산된다.

본 발명은 또한 조성물, 사출 성형기 및 주형이 사용되는 다음의 실시예 및 비교예에 의해 설명된다.

조성물

조성물 A:본 조성물은, JIS K 7210의 실험 조건14(230℃, 21.18N) 및 165℃의 융점에 기초하여 2.5g/10분 의 용융비를 갖는 결정성 프로필렌 단독중합체 97 중량부 및, 아조디카본아미드(ADCA) 3 중량부를 텀블링 혼합기를 사용하여 교반시켜 혼합하므로써 구비된다.

조성물 B: 본 조성물은, 85 중량%의 프로필렌 단독중합체와 60 중량%의 에틸렌 함유량을 갖는 15 중량%의 프로필렌/에틸렌 공중합체를 포함하는 결정성 프로필렌/에틸렌 블록 공중합체, JIS K 7210의 실험 조건14(230℃, 21.18N) 및 165℃의 융점에 기초하여 2.5g/10분 의 용융비를 갖는 결정성 프로필렌, 97 중량부 및, 아조디카본아미드(ADCA) 3 중량부를 텀블링 혼합기를 사용하여 교반시켜 혼합하므로써 구비된다.

조성물 C: 본 조성물은, JIS K 7210의 실험 조건14(230℃, 21.18N) 및 165℃의 융점에 기초하여 2.5g/10분 의 용융비를 갖는 결정성 프로필렌 단독중합체 97 중량부와, 아조디카본아미드(ADCA) 2 중량부 및, 탄산암모늄 1중량부를 텀블링 혼합기를 사용하여 교반시켜 혼합하므로써 구비된다.

사출 성형기

스크류 직경이 90㎜인 실린더 및 최대 주형 클램핑력이 650T인 주형 클램핑 기구와 함께 제공된 사출 성형기를 사용한다.

주형

도 1에 도시된 바와 같이, 길이 410㎜, 폭 295㎜, 높이 50㎜의 크기를 갖는 박스형 성형품을 생산하기 위한 캐비티를 갖는 주형이 사용된다. 상기 주형의 분리부는 조립형이며, 상기 캐비티의 용적은 주형의 이동 위치에서 변경가능하다.

다음의 실시예 및 비교예에 나타나는 특성은 다음의 방식에 의해 평가된다. 상기 성형품으로부터 시료를 절단하는 부위는 도 1 및 도 2의 2에 표시되어 있다.

충전 평가

본 실시예 및 비교예에서 얻어진 성형품은 "쇼트 숏"이 발생하는 단부의 형상을 평가하기 위해 다음의 표준품과 비교하였다. 상기 표준품과 동일한 형상을 가진 경우 "G"라 표시하였으며, 표준품과 다른 형상을 가진 경우 "N"이라 표시하였다.

표준품: 본 제품은 JIS K7210의 실험 조건14(230℃, 21.18N)에 기초하여 2.5g/10분 의 용융비를 갖는 폴리프로필렌을 사용하므로써 생산되며, 성형기 및 주형은 다음과 같은 방식의 실시예에서 사용된다. 상기 사출 성형기의 실린더 온도는 210℃로 설정하였고, 주형의 냉각수 온도는 50℃로 설정하였다. 702g의 폴리프로필렌이 5.0㎜의 상부 두께와 780cc의 전체 용적을 갖는 캐비티 안으로 사출되었다. 사출을 완료한 후, 상기 캐비티는 50초 동안 냉각되었고, 주형은 성형품을 제거하기 위해 개방되었다. 이와 같은 성형품이 표준품으로 사용되었다.

외관

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 성형품은 표면 프로파일을 평가하기 위해 상기 표준품과 비교되었다. 상기 표준품과 동일한 표준 프로파일을 가진 경우 "G"라 표시하였으며, 상기 표준품과 외관적으로 다른 표면 프로파일을 가지며 표면상에서 요철이 발견될 경우 "N"이라 표시하였다.

발포 배율

각각 100㎜×100㎜의 시료가 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 성형품으로부터 절단되었고, 그 때의 비중을 측정하였다. 발표 배율은 측정된 비중을 표준품의 비중으로 나눔으로써 얻어진 값으로 표시하였다.

열 절연성

각각 100㎜×100㎜의 시료가 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 성형품으로부터 절단되었고, 열전도성은 ASTM D2320(탐침 방법)에 따라 측정하여 열 절연성의 지표로서 관측하였다(단위: ㎉/m·Hr·℃). 낮은 열 전도성일수록 더욱 양호한 열 절연성을 나타낸다.

강성

각각 15㎜×100㎜의 시료가 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 성형품으로부터 절단되었고, JIS K7203에 따라 굴곡 실험이 수행되었다. 실험 결과로서, 최대 굴곡 부하가 기록되었고, 강성의 지표로서 관측되었다.

실시예 1:

성형은 조성물 A, 사출 성형기 및 상술된 바와 같은 주형을 사용하여 수행되고, 상기 성형기의 실린더 온도는 230℃로 설정하였고, 주형의 냉각수 온도는 70℃로 부가 설정하였으며, 다음과 같은 절차에 따랐다.

(ⅰ) 396g의 조성물이, 성형품의 상부와 접하는 캐비티들 사이(고정 주형과 이동 주형 사이의 거리)의 용적이 440cc, 두께(이하, 상부 두께라 칭함)가 2.2㎜인, 캐비티 안으로 사출된다. 이와 같은 사출은 3초 후 완료된다.

(ⅱ) 사출 충전을 완료한 후, 10초 동안 연속 냉각되며, 계속해서 캐비티 용적의 확장이 개시되었다. 확장은 개시 후 1.5초에 완료되었으며, 따라서 상부에서의 두께가 5.0㎜, 전체 용적이 780cc가 되었다.

(ⅲ) 캐비티 용적의 확장이 완료된 후, 냉각은 100초 동안 지속되었고, 주형은 길이 410㎜×폭 295㎜×높이 52.8㎜의 크기를 가지며 용적이 780cc인 성형품을 제거하기 위해 개방되었다. 상기 성형품의 특성은 표 1에 표시하였다.

실시예 2:

성형은 조성물 A, 사출 성형기 및 상술된 바와 같은 주형을 사용하여 수행되고, 또한 상기 성형기의 실린더 온도는 230℃로 설정하였고, 주형의 냉각수 온도는 70℃로 부가 설정하였으며, 다음과 같은 단계 (ⅱ) 이외에는 실시예 1과 같은 절차에 따른다.

(ⅱ) 사출 충전의 완료 후, 15초 동안 연속 냉각되며, 계속해서 캐비티 용적의 확장이 개시되었다. 확장은 개시 후 1.5초에 완료되었으며, 따라서 상부에서의 두께가 5.0㎜, 전체 용적이 780cc가 되었다.

길이 410㎜×폭 295㎜×높이 52.8㎜의 크기를 가지며 용적이 780cc인 성형품이 생산되었다. 상기 성형품의 특성은 표 1에 표시하였다.

실시예 3:

성형은 조성물 A, 사출 성형기 및 상술된 바와 같은 주형을 사용하여 수행되고, 또한 상기 성형기의 실린더 온도는 230℃로 설정하였고, 주형의 냉각수 온도는 70℃로 부가 설정하였으며, 다음과 같은 단계 (ⅰ) 이외에는 실시예 1과 같은 절차에 따른다.

(ⅰ) 342g의 조성물이, 상부에서 전체 용적이 380cc, 두께 1.7㎜인, 캐비티 안으로 사출되고, 이와 같은 사출은 3초 후 완료되었다. 길이 410㎜×폭 295㎜×높이 52.8㎜의 크기를 가지며 용적이 780cc인 성형품이 생산되었다. 상기 성형품의 특성은 표 1에 표시하였다.

실시예 4:

성형은 조성물 B, 사출 성형기 및 상술된 바와 같은 주형을 사용하여 수행되고, 또한 상기 성형기의 실린더 온도는 230℃로, 그리고 주형의 냉각수 온도는 70℃로 설정하였고, 실시예 1의 (ⅰ)-(ⅲ) 단계와 같은 절차에 따른다. 길이 410㎜×폭 295㎜×높이 52.8㎜의 크기를 가지며 용적이 780cc인 성형품이 생산되었다. 상기 성형품의 특성은 표 1에 표시하였다.

실시예 5:

성형은 조성물 C, 사출 성형기 및 상술된 바와 같은 주형을 사용하여 수행되고, 또한 상기 성형기의 실린더 온도는 230℃로, 그리고 주형의 냉각수 온도는 70℃로 설정하였고, 실시예 1의 (ⅰ)-(ⅲ) 단계와 같은 절차에 따른다. 길이 410㎜×폭 295㎜×높이 52.8㎜의 크기를 가지며 용적이 780cc인 성형품이 생산되었다. 상기 성형품의 특성은 표 1에 표시하였다.

비교예 1:

성형은 조성물 A, 사출 성형기 및 상술된 바와 같은 주형을 사용하여 수행되고, 또한 상기 성형기의 실린더 온도는 230℃로 설정하였고, 주형의 냉각수 온도는 70℃로 부가 설정하였으며, 다음과 같은 절차에 따른다.

396g의 조성물이, 상부에서 전체 용적이 780cc, 두께가 5.0㎜인, 캐비티 안으로 사출되고, 이와 같은 사출은 3초 후 완료되었다. 사출이 완료된 후, 120초 동안 냉각이 진행되었고, 상기 주형은 길이 410㎜×폭 295㎜×높이 51.3㎜의 크기를 가지며 용적이 665cc인 성형품을 제거하기 위해 개방되었다. 상기 성형품의 특성은 표 1에 표시하였다.

비교예 2:

성형은 조성물 A, 사출 성형기 및 상술된 바와 같은 주형을 사용하여 수행되고, 상기 성형기의 실린더 온도는 230℃로 설정하였고, 주형의 냉각수 온도는 70℃로 부가 설정하였으며, 다음과 같은 절차에 따랐다.

(ⅰ) 396g의 조성물은, 상부에서 용적이 440cc, 두께가 2.2㎜인, 캐비티 안으로 사출되며, 이와 같은 사출은 3초 후 완료된다.

(ⅱ) 사출 개시 후 2초 동안, 캐비티 용적의 확장이 개시되었고, 상기 확장은 개시 후 1.5초에 완료되었으며, 따라서 상부에서의 캐비티 두께는 5.0㎜, 전체 용적은 780cc가 되었다.

(ⅲ) 캐비티 용적의 확장이 완료된 후, 냉각은 100초 동안 지속되었고, 주형은 길이 410㎜×폭 295㎜×높이 52㎜의 크기를 가지며 용적이 720cc인 성형품을 제거하기 위해 개방되었다. 상기 성형품의 특성은 표 1에 표시하였다.

비교예 3:

성형은 조성물 A, 사출 성형기 및 상술된 바와 같은 주형을 사용하여 수행되고, 상기 성형기의 실린더 온도는 230℃로 설정하였고, 주형의 냉각수 온도는 70℃로 부가 설정하였으며, 다음과 같은 절차에 따랐다.

(ⅰ) 396g의 조성물은, 상부에서 용적이 440cc, 두께가 2.2㎜인, 캐비티 안으로 사출되었으며, 이와 같은 사출은 3초 후 완료되었다.

(ⅱ) 사출의 개시와 동시에, 캐비티 용적의 확장이 개시되었고, 상기 확장은 개시 후 1.5초에 완료되었으며, 따라서 상부에서의 두께는 5.0㎜, 전체 용적은 780cc가 되었다.

(ⅲ) 확장이 완료된 후, 냉각은 100초 동안 지속되었고, 주형은 길이 410㎜×폭 295㎜×높이 52㎜의 크기를 가지며 용적이 700cc인 성형품을 제거하기 위해 개방되었다. 상기 성형품의 특성은 표 1에 표시하였다.

	충전 평가	발포 배율	열 절연성	강도	외관
실시예 12345	GGGGG	2.32.32.92.32.3	0.090.090.070.060.09	208216170170208	GGGGG
비교예 123	NNN	1.52.01.6	0.150.110.14	165170160	NNN

표 1에 표시된 바와 같이, 예 1,2,3,4, 및 5에서 생산된 성형품들은 충전 평가, 발포 배율, 열 절연성, 강성 및 외관 등 모든 관점에서 양호하였다. 한편, 비교예 1,2 및 3에서 생산된 성형품들은 충전 평가, 발포 배율, 열 절연성, 강성 및 외관 등 모든 관점에서 열세에 있었다. 따라서, 비교예 1,2 및 3에서 사용된 사출 성형 절차는 본 발명에 적합하지 않다.

본 발명에 따른 사출 성형 방법은 게이트로부터 이격된 위치에서 얇은 벽의 캐비티 구조를 갖는 주형을 사용하는 종래의 사출 성형기에서 경제적으로 수행될 수 있다. 상기와 같은 방법에 의해 생산된 성형 플라스틱 발포 제품은 표면이 무발포 또는 저발포의 조밀한 구조를 갖는 층을 포함하며, 경량의 양호한 열적 절연 특성 및 강성을 가지며, 따라서 자동차 부품, 가정용 도구, 산업용 등에 적합하다.

Claims (5)

1. 용융 발포성 플라스틱 조성물을 예정된 성형품의 용적에 대해 10-95%의 용적을 갖는 캐비티 내로 사출하는 단계와;

   사출 충전이 완료된 후, 상기 조성물을 주형 표면과 접촉하는 고화층이 용융 내부층과 혼합하는 상태로 냉각하는 단계와;

   캐비티의 용적을 예정 성형품의 용적으로 확대시키는 단계 및;

   재차 냉각시킨 후, 상기 성형품을 제거하는 단계를 포함하는 발포성 플라스틱 조성물의 사출 성형 방법
2. 제 1 항에 있어서, 상기 발포성 플라스틱 조성물은 열가소성 물질 및 발포제를 포함하는 발포성 플라스틱 조성물의 사출 성형 방법
3. 제 2 항에 있어서, 상기 발포성 플라스틱 조성물은 산화 방지제, 기상 방지제, 자외선 흡수기, 정전기 방지제, 착색제, 올레핀 탄성중합체 및 무기 충전제 등을 부가로 포함하는 발포성 플라스틱 조성물의 사출 성형 방법
4. 제 2 항에 있어서, 0.5-5 중량%의 발포제가 열가소성 물질의 중량에 기초하여 혼합되는 발포성 플라스틱 조성물의 사출 성형 방법
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 따른 발포성 플라스틱 조성물의 사출 성형 방법에 의해 생산된 성형 플라스틱 발포 제품.