KR20090122869A - 압출 성형 장치 - Google Patents

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Abstract

발포제를 포함한 혼합 원료를 가열, 혼련해 용융 가소화한 성형생지를 이용하는 것으로서, 동 성형생지를 스크류의 선단으로부터 밀어내는 압출기와, 상기 스크류의 선단측에 장착되는 압출다이와, 동 압출다이의 출구에 장착되는 성형다이를 갖춘 압출 성형 장치에 있어서,
상기 압출다이의 출구부에, 브레이커 플레이트를 설치해, 상기 스크류의 선단으로부터 밀어내진 성형생지에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력을 더해, 상기 스크류 방향으로 배압을 부여함과 동시에, 상기 성형다이의 입구부에, 중심체를 설치하여, 상기 압출다이로부터 밀어내진 성형생지에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력을 더해, 상기 압출다이 방향으로 배압을 부여함으로써, 기포가 전체에 균일하게 분산된 발포 성형품을 제조 가능하게 하는 장치를 제공한다.

Description

압출 성형 장치{A FORMING APPARATUS EXTRUDING BY PRESSURE}
본 발명은, 압출 성형 장치에 관한 것으로, 특히, 건축재, 자동차의 내외장재 등에 이용되는 각종 발포 성형품의 성형에 유효한 압출 성형 장치에 관한 것이다. 상기 발포 성형품으로서는, 특히, 발포 목질 합성판을 포함한다.
상기와 같은 종류의 발포 성형품을 성형하는 압출 성형 장치의 일례로서는 도 11에 나타난 바와 같이, 원통형의 배럴(barrel) 43과 동 배럴 43의 내부에 회전 가능하게 설치되는 스크류(screw) 45와 동 스크류 45를 회전 구동시키는 구동원 (도시하지 않음)을 갖추고, 상기 스크류 45의 선단(先端) 측에 다이 50이 장착된 압출 성형 장치 41이 알려져 있다.
이러한 구성의 압출 성형 장치 41을 이용해 발포 성형품을 성형하기 위해서는, 예를 들면, 발포 목질 합성판을 대상으로 하면, 목분, 열가소성 수지, 안료, 강화제, 및 발포제 26b를 소정의 배합비로 배합한 것을 혼합 원료로 해서, 이 혼합 원료를 배럴 43내에 공급해, 구동원(驅動源)의 작동에 의해 스크류 45를 회전 구동시켜, 혼합 원료를 가열, 혼련하면서 스크류 45의 선단 방향으로 밀어내는 힘을 더해서 압송하고, 용융 가소화한 성형 생지(生地) 25a를 스크류 45의 선단으로부터 다이 50의 성형실 50a내로 밀어냄으로써, 성형실 50 a의 단면 형상에 합치하는 단면 형상의 발포 목질 합성판인 발포 성형품으로 성형하는 것이 행해지고 있다 (예를 들면, 일본 특허 공개 평 08－118452 및 특개 2002－273778 참조.)
그러나, 이러한 구성의 압출 성형 장치 41에 의해 발포 성형품을 성형했을 경우는, 배럴 43 내에서 성형생지 25a에 포함된 발포제가 발포해, 기포가 형성된다. 이 기포를 가지는 상태의 성형생지 25a가, 다이 50의 성형실 50a 내로 밀어 내진다. 그리고, 이 성형실 50a에 연통하는 성형실 50a 내에서 압력이 개방되게 된다. 그리고, 이 압력이 개방되었을 때에, 성형실 50a의 중심부에 기포가 집중됨과 동시에, 성형실 50a 내에서 냉각됨으로써 발포 성형품의 폭 방향 중앙부(芯部)에 더욱 기포가 집중된다.
이것은, 소위 「둥지」(巢) 이상의 큰 내부 공극 G를 발생케 해, 이 내부 공극 G에 의한 내부 결함을 일으키게 된다. 이 때문에, 성형판의 폭방향 중앙이 길이 방향에 걸쳐, 두께 방향 양방향으로 중앙부가 팽출(膨出)해, 소정의 단면 사각형(方形)을 유지하지 못하고, 또한 강도도 당연 저하하게 되어, 규격을 벗어난 제품이 되어 버리는 것이다. 이것으로는, 수요에 대응하여 미발포와 동등의 높은 품질을 가지는 발포 성형품을 제조하는 것이, 상업 베이스에서는 불가능하였고, 또한 실험 레벨에서도 매우 곤란한 것이었다. (도 13).
도 13에서 보면, 성형판의 동 도면 하변은, 강도 유지를 위해, 길이 방향에 걸쳐, 톱니 모양의 도랑이 형성된다.
한편, 상기와 같은 문제에 대처하기 위해서, 도 12에 나타나 있듯이, 다이 50의 입구부에 복수의 메쉬로 된 스크린을 이루는 브레이커 플레이트 (breaker plate) 52를 배치해, 브레이커 플레이트 52의 메쉬를 개입시켜 성형생지 25a를 다이 50 방향으로 밀어냄으로써, 브레이커 플레이트 52의 후방의 배럴 43 방향으로 배압(성형 생지를 압출 방향의 후방에 되밀어 내려고 하는 힘)을 부여해, 이 배압(背壓)에 의해 배럴 43의 내압을 높여, 배럴 43의 내부에서 성형생지 25a에 포함되는 발포제가 발포하는 것을 억제하는 것이 행해지고 있다.
그러나, 이러한 구성의 압출 성형 장치 41에 의해 발포 성형품을 성형했을 경우, 성형생지 25a가 브레이커 플레이트 52의 메쉬로 된 스크린을 개입시켜 다이 50 방향으로 밀어 내졌을 때에, 압력이 개방되는 것에 의해 성형생지 25a에 포함되는 발포제가 발포해, 이 상태로 성형실 50a 내부로 밀어내져 냉각된다. 이것에 의해, 상기 도 11에 나타나 있는 기존의 수단과 같이, 성형실 50 a 내에서 성형되는 발포 성형품의 중심부(芯部)에 기포가 집중되어, 도 13에 나타난 것과 같은 내부 공극 G의 발생이 불가피하고, 고강도의 발포 성형품을 얻는 것이 곤란하게 된다.
본 발명은, 상기와 같은 종래기술의 문제를 거울삼아 창안된 것으로, 제조되는 발포 성형품 전체에 걸쳐 미세한 기포가 균일하게 분산되어, 미발포체와 동등한 강도를 가지는 우량품질의 발포 성형품을 성형할 수 있는 압출 성형 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하에서, 과제를 해결하기 위한 수단을, 발명을 실시하기 위한 최선의 형태·실시예에 있어서의 부호에 의해 기술한다. 이 부호는, 특허 청구의 범위의 기재와 발명을 실시하기 위한 최선의 형태·실시 예의 기재와의 대응을 분명히 하기 위한 것이며, 본원 발명의 특허청구 범위의 기술적 범위의 해석에 제한적으로 이용되 는 것은 아니다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 아래와 같은 수단을 채용하고 있다.
즉, 본 발명은, 적어도 발포제 26b를 포함한 혼합원료 25를 가열, 혼련 해 용융 가소화한 성형생지 25a와, 동 성형생지에 압출력을 가해 스크류 5의 선단(先端)으로부터 밀어내는 압출기 2와, 상기 스크류의 선단 측에 장착되는 압출다이 10과, 동 압출다이의 출구 11b에 장착되는 성형다이 15를 갖춘 압출 성형 장치 1에 있어서, 상기 압출다이 10의 출구부 11b에, 상기 스크류 5의 선단으로부터 밀어내진 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력을 더해, 상기 스크류 5 방향으로 배압(背壓)을 부여하는 브레이커 플레이트 12를 구비함과 동시에, 상기 성형다이 15의 입구부 15a에, 상기 압출다이 10으로부터 밀어내진 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력을 더해, 상기 압출다이 10의 출구부 11b와의 사이의 성형생지 25a에 배압을 부여하는 중심체(中子) 20을 구비한 것을 특징으로 한다 (청구항 1).
상기 브레이커 플레이트 12는, 상기 스크류 5 방향으로부터 상기 성형다이 15 방향으로 서서히 용적이 감소하는 단면 형상의 복수의 슬릿 내지 구멍으로 된 용적 축소부 13을 가지며, 동 용적 축소부 13의 복수의 슬릿 내지 구멍에 의해, 상기 스크류 5 방향으로 배압이 부여되는 구성으로 할 수가 있다 (청구항 2).
또한, 상기 중심체 20은, 상기 압출다이 10 방향으로부터 상기 성형다이 15 방향으로 서서히 용적이 감소하는 복수의 구멍 내지 슬릿으로 된 제한부 22를 가지며, 동 제한부의 복수의 구멍 내지 슬릿에 의해, 상기 압출다이 10 방향으로 배압이 부여되는 구성으로 할 수가 있다(청구항 3).
본 발명에 의한 압출 성형 장치 1에 의하면, 중심체 20의 복수의 슬릿 내지 구멍 21b로 된 제한부 22에 의해, 중심체 20을 개입시켜 성형다이 15로 밀어내지는 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해져 중심체 20이 성형생지 25a의 압출 방향 후방(압출다이 10)에 배압을 부여하게 되어 이 배압에 의해 그 부분의 압력을 높일 수 있어 그 부분에 위치하는 성형생지 25a에 포함되는 발포제 26b가 발포하는 것이 억제되고 기포의 집중이 억제된다.
또, 중심체 20의 복수의 구멍 21b 또는 슬릿으로 된 제한부 22에 의해, 중심체 20을 개입시켜 성형다이 15로 밀어내지는 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해짐으로써, 성형실 15c로 밀어내지는 성형생지 25a의 압력이 높아지고, 성형실 15c로 성형생지 25a를 밀어내는 속도가 높아짐과 동시에, 성형실 15c내의 전체에 성형생지 25a가 균일하게 충전되도록 함으로써 압력이 상대적으로 개방되어, 성형실 15c내에서 성형되는 발포 성형품의 전체에 기포가 거의 균일하게 분산된다.
또한 상기 중심체 20은, 상기 성형다이 15의 입구부 15a의 단면 형상에 합치하는 단면 형상의 본체부 21을 가져, 동 본체부 21의 전체에 걸쳐 상기 제한부 22의 복수의 구멍 21b 또는 슬릿이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. (청구항 4).
또한 상기 중심체 20의 본체부 21에, 상기 압출다이 10으로부터 밀어내진 성 형생지 25a의 도입부 23을 설치했을 경우는, 동 도입부 23에 상기 제한부 22의 복수의 구멍 21b 또는 복수의 슬릿이 연통하는 구성으로 할 수가 있다. (청구항 5)
또한, 혼합 원료 25는, 목질 합성분의 원료인 목분, 수지, 안료, 강화제를 용융혼련, 냉각, 파쇄, 정립(整粒)하여 완성되는 원료펠렛 (pellet) 26a 및 발포제 26b, 그리고 필요에 따라서 다른 첨가제를 소정의 배합비로 배합한 것으로서 발포 목질합성 성형품을 제조할 수가 있다 (청구항 6).
이상, 설명한 것처럼, 본원 발명의 청구항 1 기재의 압출 성형 장치에 의하면, 압출다이 10의 출구부의 브레이커 플레이트 12에 의해 성형생지 25a에 대한 밀어내는 힘(壓出力)에 저항하는 억제력이 더해져, 스크류 5 방향으로 생긴 배압에 의해 배럴 3의 내압을 높여, 배럴 3 내의 성형생지 25a에 포함된 발포제 26b의 발포를 억제함과 동시에, 성형다이 15의 입구부 15a의 중심체 20에 의해 성형생지에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해져, 이 억제력이 더해지는 것에 의해 중심체 20과 동 중심체 20의 성형생지 25a의 압출방향 후방에 위치하는 브레이커 플레이트 12와의 사이에 배압을 부여할 수가 있어, 이 배압에 의해 중심체 20과, 상기 브레이커 플레이트 12와의 사이의 내압을 높여, 이 부분의 성형생지 25a에 포함된 발포제 26b의 발포를 억제할 수 있다.　
또한 중심체 20에 의해 성형실 15c로 밀어내지는 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해져, 성형생지 25a의 압력을 높이고 밀도를 상승시켜, 또한 밀어내기 속도를 저하시키지 않고, 발포 성형품의 성형시간을 길게 하는 일 없이, 또한, 성형실 15c 내부 전체에 성형생지 25a가 균일하게 충전되면서 압력이 상대적으로 개방됨으로써, 발포 성형품의 전체에 미세한 기포를 거의 균일하게 분산시켜, 미발포체와 동등한 강도를 가지는 발포 성형품을 성형할 수 있다.
또한 본 발명의 청구항 2에 기재된 압출 성형 장치에 의하면, 브레이커 플레이트 12의 용적 축소부 13에 의해, 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해져, 스크류 5 방향으로 생긴 배압에 의해 배럴 3의 내압을 높여, 배럴 3내의 성형생지 25a에 포함된 발포제 26b의 발포를 억제할 수 있다.
또한 본 발명의 청구항 3에 기재된 압출 성형 장치에 의하면, 중심체 20의 용적 축소부 13에 의해, 중심체 20을 개재하여 성형다이 15로 밀어내지는 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력을 더할 수가 있어, 이 억제력에 의해 중심체 20의 압출 방향 후방 (압출다이 10측) 방향으로 배압을 부여할 수 있어, 이 배압에 의해 상기 중심체 20과 동 중심체 20의 성형생지 25a의 압출 방향 후방에 위치하는 브레이커 플레이트 12와의 사이의 압력을 높일 수가 있어, 이 부분의 성형생지 25a에 포함되는 발포제 26b의 발포를 억제할 수 있다.
또한, 중심체 20의 복수의 슬릿 내지 구멍으로 된 제한부 22에 의해, 중심체 20을 개재시켜 성형다이 15로 밀어내지는 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해짐으로써, 성형실 15c로 밀어내지는 성형생지 25a의 압력을 높여 성형생지의 밀도를 상승시킬 수 있고, 또한 성형실 15c에의 성형생지 25a의 밀어내기 속도를 높일 수가 있으므로, 발포 성형품의 성형 속도를 높일 수가 있음과 동시에, 성형실 15c내의 전체에 성형생지 25a가 균일하게 충전되면서 압력이 상 대적으로 개방되어 성형실 15c내에 성형된 발포 성형품의 전체에 기포를 거의 균일하게 분산시킬 수가 있어 소망하는 대로 미발포체와 동등한 강도를 가지는 발포 성형품을 성형할 수 있다.
또한 본 발명의 청구항 4에 기재된 압출 성형 장치에 의하면, 중심체 20의 본체부 21의 전체에 걸쳐 구비된 복수의 슬릿 내지 구멍으로 된 제한부 22에 의해, 중심체 20을 개재시켜 성형다이 15로 밀어내지는 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해져, 이 억제력에 의해 중심체 20의 본체부 21의 압출 방향 후방 (압출다이 10측)에 배압을 부여할 수가 있어, 이 배압에 의해 그 부분의 압력을 높일 수가 있어, 그 부분에 위치 하는 성형생지 25a에 포함된 발포제 26b가 발포하는 것을 억제할 수 있다.
또한 중심체 20의 본체부 21의 복수의 슬릿 내지 구멍으로 된 제한부 22에 의해 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해짐으로써, 중심체를 개재시켜 성형다이 15로 밀어내지는 성형생지 25a의 압력을 높일 수가 있으므로, 성형다이 15 쪽으로의 성형생지의 밀어내기 속도를 높일 수가 있어, 발포 성형품의 성형 속도를 높일 수가 있음과 동시에, 성형실 15c내의 전체에 성형생지 25a가 균일하게 충전되면서 압력이 상대적으로 개방되어, 성형실 15c내에서 성형되는 발포 성형품의 전체에 기포를 거의 균일하게 분산시킬 수가 있어 소망하는 대로 미발포체와 동등한 강도를 가지는 발포 성형품을 성형할 수 있다.
또한 본 발명의 청구항 5에 기재된 압출 성형 장치에 의하면, 압출다이 10으로부터 브레이커 플레이트 12를 개재시켜 성형다이 15로 밀어내어진 성형생지 25a 는, 성형다이 15의 입구부의 중심체 20의 본체부 21에 형성된 도입부 23으로부터, 복수의 슬릿 내지 구멍으로 된 제한부 22를 개입시켜 성형다이 15의 성형실 15c 내로 밀어내지게 되므로, 성형생지 25a가 도입부 23에 있어서도, 기포가 집중되는 일이 없고, 성형생지에 포함된 발포제 26b의 일부가 발포하고, 그 상태의 성형생지가 중심체 20의 본체부 21의 복수의 슬릿 내지 구멍으로 된 제한부 22에 의해 흐름이 억제 제한되어 압력이 높아지고, 이 상태로 성형실 15c로 밀어내지게 되어, 성형실 15c내에서 성형된 발포 성형품의 전체에 기포를 거의 균일하게 분산시킬 수가 있어 소망하는 대로 미발포체와 동등한 강도를 가지는 발포 성형품을 성형할 수 있다.
또한 상기 도입부 23을 중심체 20에 형성하지 않고, 직접 브레이커 플레이트 12로부터 중심체 20의 제한부 22로 성형생지 25a를 압송해도 좋다. 이 경우에도, 기포가 집중하는 일 없이, 내부 공극(둥지) G도 발생하지 않는 후술하는 표 1과 같은 원료 구성을 실험에 의해 얻을 수 있었다. 원료 수지의 용융장(溶融張) 및 용융점도(溶融粘度)가 높기 때문에, 단독 기포의 셀이 강해, 기포가 집중하기에 이르지 않기 때문이라고 생각된다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.
<압출 성형 장치>
도 1~ 도 9에, 본 발명에 의한 압출 성형 장치의 일 실시예를 나타낸다.
본 실시예의 압출 성형 장치 1은, 도 1에 나타나 있듯이, 스크류형 압출기 2와 동 스크류형 압출기 2에 착탈 가능하게 장착되는 압출다이 10 및 성형다이 15 를 갖추어 상기 압출기 2의 압출 방향 전방으로 장착되는 압출다이 10과 동 압출다이 10에 착탈 가능하게 설치되는 브레이커 플레이트 12와, 상기 성형다이 15에 착탈 가능하게 설치되는 중심체 20을 갖춘다.
<압출기>
상기 스크류형 압출기 2는, 혼합 원료 25, 예를 들면, 목질 합성분(合成粉)의 원료인 목분, 수지, 안료, 강화제의 혼합물을 용융해서, 겔화 혼련 한 후, 냉각, 파쇄, 정립(整粒)해서 된 원료 펠렛 26a 및 발포제 26b, 및 필요에 따라서 다른 첨가제를 소정의 배합비로 배합한 것을 가열 혼련해 용융 가소화하고, 이 용융 가소화한 성형생지 25a를 밀어내는 스크류 5를 갖춘 압출기이다.
또한 본 실시예에 있어서는, 본 발명에 의한 압출 성형 장치 1을 단축(單軸)형의 스크류형 압출기 2에 적용했을 경우에 대해서 설명하고 있지만, 2축형, 다축형, 그것들을 조합한 스크류형 압출기 등의 각종의 스크류형 압출기에 본 발명을 적용해도 좋다.
단축형의 스크류형 압출기 2 (이하, '압출기 2'라 한다.)는, 배럴 3과 동배럴 3내에 회전 가능하게 설치되는 스크류 5와, 동 스크류 5를 회전 구동시키는 감속기, 모터 등으로 된 구동원(도시하지 않음)을 갖추어 배럴 3의 선단측 (압출 방향 전방, 도 1중 좌측)에 후술하는 압출다이 10 및 성형다이 15가 착탈 가능하게 장착되고 있다.
배럴 3은, 압출 방향 선단이 개방되어 후단 (압출 방향 후방, 도 1중 우측)이 폐색된 원통형을 이루고 있고, 후단의 상부에 배럴 3의 내외를 관통하는 호 퍼 4가 설치되어 이 호퍼 4를 통해서 배럴 3의 내부에 목질 합성분으로 된 원료 펠렛 26a와 발포제 26b의 혼합물인 혼합 원료 25가 공급된다.
배럴 3의 외주부에는, 밴드 히터 등의 가열 수단 (도시하지 않음)이 배럴 3의 전체 길이에 걸쳐 배럴 3을 감아 돌거나(卷回) 또는, 그 외부를 감싸도록(外環) 설치되어 이 가열 수단에 의해 배럴 3의 내부에 공급된 혼합 원료 25가 가열된다. 배럴 3은, 전체 길이가 복수의 존(zone) (예를 들면, 공급 존, 압축 존, 계량 존)으로 나눌 수 있어 가열 수단에 의해, 각 존 마다 개별적으로 온도 제어 가능하게 구성되고 있다.
스크류 5는, 배럴 3의 중심에서 회전 가능하게 설치되는 둥근 막대형(丸棒狀)의 회전축 5a와, 동 회전축 5a의 주위에 나선 모양(螺旋狀)으로 일체로 설치되는 스크류부 5b로 구성되고 있다. 회전축 5a는, 후단 (도 1중 우측)이 배럴 3의 후단에서 후방으로 돌출되고, 이 돌출된 부분이 구동원에 연결되어 구동원의 작동에 의해, 회전축 5a와 스크류부 5b가 일체로 회전 구동하도록 구성되고 있다.
스크류 5의 배럴 3내에 위치하는 부분은, 도 1중 우측으로 배치되는 혼합 원료 25를 공급하는 공급부 6과, 동 공급부 6의 도 1중 좌측에 배치되는 공급부 6으로부터 공급되는 혼합 원료 25를 가열 혼련해 압축하는 압축부 7과, 동 압축부 7의 도 1중 좌측에 배치되는 압축부 7로부터 공급되는 혼합 원료 25를 계량하는 계량부 8로 구성되고 있다.
구동원의 작동에 의해 스크류 5를 회전 구동시키는 것으로, 스크류 5의 공급부 6과 압축부 7과 계량부 8과의 협동에 의해, 호퍼 4로부터 배럴 3내에 공급된 혼 합 원료 25가 가열 혼련되면서, 스크류 5의 스크류부 5b간의 도랑 5c를 따라 스크류 5의 선단 방향으로 압송된다. 그리고, 용융 가소화 상태의 성형생지 25a가 되어, 성형생지에 대해서 더해지는 압출력에 의해, 스크류 5의 선단으로부터 배럴 3 밖으로 밀어내진다.
<압출다이>
압출다이 10은, 스크류 5의 선단으로부터 밀어내진 성형생지 25a를 정류(整流)함과 동시에, 성형생지 25a에 소망하는 단면 형상을 부여하는 것으로, 배럴 3의 선단 측에 볼트 등에 의해 착탈 가능하게 장착되고 있다.
압출다이 10의 내부에는, 후술하는 브레이커 플레이트 12가 장착되고, 이 브레이커 플레이트에는 성형생지 25a를 정류(整流)해 내보내는 정류부 10a가 감합(嵌合) 장착되고 있다. 정류부 10a는, 후술하는 브레이커 플레이트 12의 오목부 12c에 압력 밀착(壓密)된 상태로 감합 장착되도록, 브레이커 플레이트 12의 소경부 12a와 대경부 12b에 대응하는 외주 형상의 소경부 10c가 대경부 10b와 일체로 형성되어 있으며, 성형생지 25a의 압출 방향 후방의 압출다이 10의 입구부 11a로부터 압출 방향 전방의 정류부 출구 10d로 용적을 서서히 감소시키는 단면 형상으로 구성된다. 그리고, 이 정류부 10a의 폭 방향의 치수는, 후술, 브레이커 플레이트 12의 오목부(凹部) 12c의 저면에 개구(開口)된 복수의 슬릿 12d (121d ~ 121d) 전체 길이의 도입구 12e의 폭 방향 길이와 거의 같은 모양으로, 정류부출구 10d의 높이 방향은, 상기 도입구 12e의 높이와 동일하게 형성되어 있다. (도 3(B), 도 3(C)).
그리고, 상기 압출다이 10의 입구부 11a가 배럴 3의 선단의 개구부에 연통하고, 출구부 11b가 후술하는 성형다이 15의 입구부 15a에 연통하는 압출구멍 11이 설치되어, 이 압출구멍 11을 개재하여 스크류 5의 선단으로부터 밀어내진 성형생지 25a가 후술하는 성형다이 15로 밀어내진다.
압출다이 10의 압출구멍 11은, 배럴 3으로부터 성형다이 15 방향으로 서서히 좁혀진 단면 형상(본 실시예에서는 단면 사다리꼴 형상)으로 용적이 감소하도록 형성된다. 그리고, 이 압출다이 10의 압출구멍 11의 출구부 11b에 브레이커 플레이트 12가 장착되고 있다.
<브레이커 플레이트>
브레이커 플레이트 12는, 도 2 ~ 도 5에 나타나 있듯이, 주면(周面)이 소경부 12a와 대경부 12b의 2단으로 형성된 원판 모양을 이루고 있고, 압출 방향 후방 (도 2의 지면 이면측)이 스크류 5 방향으로 배치되어 압출 방향 전방(동 도면의 지면 표면측)이 후술하는 성형다이 15 방향으로 배치되도록, 배럴 3의 선단 측에 장착되고 있다.
브레이커 플레이트 12의 압출 방향 후방 (도 3(A)의 지면 우측)의 중앙부에는, 도 3 ~ 도 5에 나타나 있듯이, 소정의 깊이의 원형 모양의 오목부 12c가 설치되어, 이 오목부 12c의 중심부에 오목부 12c의 저면과 브레이커 플레이트 12의 표면(도 3(A) 중 지면 좌측)에 이르는 압출 방향으로 관통하는 복수의 메쉬, 구멍 내지는 슬릿 12d(본 실시예에서는 8개의 슬릿 12d (121 d)가 설치되어, 이 복수의 슬릿 12d를 개재하여 스크류 5로부터 밀어내진 성형생지 25a가 성형다이 15로 밀어내 진다. 이 경우, 스크류 5로부터 밀어내진 성형생지 25a는, 브레이커 플레이트 12의 오목부 12c내에서, 압출다이 10의 상기 정류부 10a로 정류된다. 그리고, 각 슬릿 12d에 안내되어, 각 슬릿 12d를 개재하여 성형다이 15로 밀어내진다.
각 슬릿 12d는, 압출다이 10의 정류부출구 10d에 연통하는 브레이커 플레이트 12의 오목부 12c의 저면에 개구(開口)된 도입구 12e로부터 압출 방향 전방의 압출구 11의 출구부 11b를 향해 서서히 용적이 감소하는 단면 형상으로 형성된다. 그리고, 이들 슬릿 12d는, 브레이커 플레이트 12의 상기 성형생지 압출 방향 후방의 스크류 5 방향으로 배압을 부여해, 배럴 3내에서 용융 가소화된 성형생지 25a에 포함된 발포제 26b가 발포해 가스화하는 것을 억제하는 용적 축소부 13으로서 기능하고 있다.
이 경우, 8개의 슬릿 12d 가운데의 양단의 2개의 슬릿 121d, 121d를 제외한 6개의 슬릿 12d는, 도 3(A) 중의 상하(上下) 면이 경사면, 도 5중의 양측면이 수직면, 즉, 단면 직사각형이고 평면 사다리꼴 형상으로 형성되고, 양단의 2개의 슬릿 121d, 121d는, 각각, 도 3(A) 중의 상하면이 경사면, 도 5중의 좌측변 또는 우측변이 끊긴 원호형상의 단면으로 거의 직사각형의 평면 사다리꼴 형상으로 형성되고 있다.
브레이커 플레이트 12의 주연부에는, 상기 성형생지 압출 방향 전후방향을 관통하는 삽공 12f가 복수 곳에 설치되어, 이 복수의 삽공 12f를 이용하여 볼트 등에 의해 브레이커 플레이트 12가 압출다이 10의 압출구멍 11의 출구부 11 b에 착탈 가능하게 장착되고 있다.
또한 도 2 및 도 3(A) 중, 부호 14는, 핀으로, 브레이커 플레이트 12의 압출다이 10 단벽에 마련한 핀 구멍에 삽착해 이것에 대한 상대적인 부착 위치를 결정하기 위한 부재이다. 12g는, 브레이커 플레이트 12에 마련된 핀 구멍으로, 정류부 10a의 핀 10e를 삽착해 위치를 결정한다. (도 3(B)).
또한 본 실시예에서는, 브레이커 플레이트 12에, 전술한 바와 같이, 8개의 슬릿 12d (12d, 121d)를 마련하고 있지만, 8개 이하의 슬릿 또는 9개 이상의 슬릿을 설치해도 좋다. 또한, 각 슬릿을 단면 사다리꼴 형상으로 형성하고 있지만, 단면 사다리꼴 형상에 한정하지 않고, 압출 방향 후방에서 압출 방향 전방으로 서서히 용적이 감소하는 형상이면 된다. 또한 슬릿에 한정하지 않고, 상기 방향으로 서서히 용적이 감소하는 원형, 타원 형상 등의 구멍으로 해도 좋다.
<성형다이>
성형다이 15는, 압출다이 10의 압출구멍 11의 출구부 11b의 브레이커 플레이트 12를 개입시켜 밀어내진 성형생지 25a를 더욱 정류함과 동시에, 소망하는 단면 형상을 부여하는 것으로서, 도 1에 나타나 있듯이, 압출다이 10의 압출구멍 11의 출구부 11b에 볼트 등에 의해 착탈 가능토록 장착되어 있다.
이 경우, 성형다이 15는, 입구부 15a가 압출다이 10의 압출구멍 11의 출구부 11b에 연통되도록, 압출다이 10의 압출구멍 11의 출구부 11b에 장착되고 있다. 성형다이 15의 내부에는, 동일 직사각형의 단면이 연속하는 성형실 15c가 설치되어, 압출다이 10으로부터 브레이커 플레이트 12를 개입시켜 밀어내진 성형생지 25a를 이 성형실 15c내로 끌어들임으로써, 성형생지 25a에 소망하는 단면 형상, 본 실시 예에서는, 성형실 15c와 같은 모양, 동일 직사각형의 단면이 연속하는 평판 형상으로 성형된다.
성형다이 15의 입구부 15a는, 압출다이 10의 압출구멍 11의 출구부 11b에 설치되어 있는 브레이커 플레이트 12의 상기 압출 방향 전방으로 연통하는 직사각형 단면 형상으로 형성되어, 이 입구부 15a에 연속해 성형다이 15의 내부에, 세로 치수가 입구부 15a와 거의 동일하고, 가로 치수가 입구부 15a보다 큰 직사각형 단면 형상의 성형실 15c가 형성된다. 그리고, 이 성형실 15c의 출구부 15b에 대치(對峙)하여 후술하는 인취기(引取機) 35가 설치되고 있다.
성형다이 15의 입구부 15a의 주위에는, 입구부 15a를 둘러싸도록 히터 등으로 된 가열수단 16이 설치되어, 이 가열수단 16에 의해 압출다이 10으로부터 성형다이 15의 입구부 15a로 공급된 성형생지 25a가 가열되어, 성형생지 25a가 소망하는 용융 가소화 상태로 유지된다.
성형다이 15의 성형실 15c의 주위에는, 성형실 15c를 둘러싸도록 냉각 매체를 유통시키는 냉각관 등으로 된 냉각수단 17이 설치되어, 이 냉각수단 17에 의해 성형실 15c 내로 밀어내진 성형생지 25a가 냉각되어, 성형실 15c의 단면 형상에 합치하는 발포 성형품으로 성형된다.
<중심체>
성형다이 15의 입구부 15a에는 중심체(中子) 20이 설치되어 있다. 중심체 20은, 성형다이 15의 입구부 15a의 단면 형상에 합치하는 단면 형상의 평판 모양의 본체부 21과, 동 본체부 21에 설치되는 제한부 22 및 도시의 실시예에서는, 도입부 23과, 동 본체부 21에 일체로 설치되어 본체부 21을 성형다이 15의 입구부 15a에 고정하는 고정부 24를 갖추고 있다. (도 9)
본체부 21의 압출 방향 후방에는, 소정의 깊이가 단면 직사각형 모양의 오목부 21a가 설치되어, 상기 오목부 21a의 저면에는, 오목부 21a의 저면과 본체부 21의 압출 방향 전방, 상기 도면상의 좌측면 간을 관통하는 복수의 구멍 21b가 설치된다. 그리고, 상기 오목부 21a에 의해 압출다이 10으로부터의 성형생지 25a를 도입하는 도입부 23이 구성되어, 상기 복수의 구멍 21 b에 의해 상기 도입부 23으로부터 공급되는 성형생지 25a에 재차 압력을 부여해, 압출다이 10 방향으로 배압을 부여하는 제한부 22가 구성되고 있다.
제한부 22의 복수의 구멍 21b는, 본체부 21의 두께 방향으로 3단의 줄 모양으로 병설된다. 그리고 각 열에 각각 수평 방향으로 등 간격마다 복수의 구멍 21b (21c, 21c, 21d)가 설치되어 있다. 이 경우, 중단(中段)의 각 구멍 21d는, 동일 연직선(鉛直線) 상에 설치되고, 도 7 상의 지면(紙面)의 표리면(表裏面) 방향으로 형성된 상단의 각 구멍 21c 및 하단의 각 구멍 21 c는, 상하단 각각의, 각 구멍 21c, 21c가 대치하면서, 인접하는 중단의 구멍 21d 사이에 배치되도록, 중단이 18개, 상단 및 하단이 각각 17개로 천설(穿設) 형성되고 있다. (도 7)
덧붙여 본 실시예에서는, 본체부 21에 복수의 구멍 21b를 3단으로 설치하고 있지만, 2단 이하 또는 4단 이상으로 병설해도 좋다. 또한, 구멍 대신에 슬릿을 설치, 복수의 슬릿에 의해 제한부 22를 구성해도 좋다.
고정부 24는, 원기둥 모양을 이루는 것으로, 본체부 21의 상하 측면의 중앙 부 및 그 양측에 간격을 두어 일체로 설치됨과 동시에, 상면의 고정부 24에 대응하도록, 본체부 21의 아래쪽 면의 오른쪽 가장자리의 중앙부 및 그 양측에 일체로 설치되어, 이들 고정부 24를 성형다이 15의 입구부 15a에 천설한 고정용 구멍 (도시하지 않음) 내에 감합시킴으로써, 본체부 21이 성형다이 15의 입구부 15a에 고정된다.
또한 본 실시예에서는, 본체부 21을 평판 모양으로 형성하고 있지만, 본체부 21은, 성형다이 15의 입구부 15a의 단면 형상에 따라, 원형 모양, 타원 형상, 반원 형상 등의 각종의 형상으로 형성할 수가 있다.
본 실시예에서, 상기와 같은 구성의 압출 성형 장치 1은, 원료펠렛 26a를 제조하는 목질 합성분 제조 라인 40에 연속해서, 상기 원료펠렛 26a와 발포제의 배합물을 처리하는 발포 목질 합성 성형품 제조 라인 60으로 도 10에 나타나 있는 라인에 넣어져 사용된다.
<혼합 원료>
<원료 펠렛 >
이 목질 합성분 제조 라인 40은, 용융 믹서 30과, 냉각 믹서 31과, 정립기(整粒機) 32와, 버퍼 탱크 33으로 구성되고, 발포 목질 합성 성형품 제조 라인 60은, 블렌더(blender) 34와, 본 실시예에 의한 압출 성형 장치 1과, 인취기 35로 구성된다. 도면상에는 이를 순서대로 배치한 것이다.
이러한 구성의 제조 라인 60에 의해 소망하는 발포 성형품을 성형함에 있어서는, 본 실시예에 있어서의 목질 합성분 제조 라인 40에서, 원료펠렛 26a를 제조 한다.
즉, 용융 믹서 30에 목질 합성분의 원료인 목분, 수지, 안료, 및 강화제 등을 소정의 배합비로 투입해 용융 혼합한 후, 용융 믹서 30으로 용융 혼합한 원료 25를 냉각 믹서 31로 냉각하고, 냉각 믹서 31로 냉각한 혼합물을 정립기 32로 분쇄해 소정의 입도로 정립해, 정립기 32로 소정의 입도로 정립한 목질 합성분을 이루는, 원료펠렛 26a를 버퍼 탱크 33에 스톡(stock) 한다.
그 다음에, 버퍼 탱크 33으로부터 발포 목질 합성 성형품 제조 라인 60의 블렌더 34 (경동(傾胴)믹서 등)에 원료펠렛 26a를 투입하고, 블렌더 34에 별도의 계통으로부터 발포제 26b를 투입해, 원료펠렛 26a와 발포제 26b를 소정의 배합비로 드라이 블렌드 (dry blend) 해서, 혼합 원료 25로 준비하여, 이것을 본 실시예의 압출 성형 장치 1에 공급한다.
여기서, 표 1에 나타나 있듯이, 목질 합성분의 원료로서 목분 (50~200μm)；51~53%, 수지(열가소성 수지) (랜덤 폴리프로필렌；18~20%, HDPE；25%, 안료(산화철계)；3%, 강화제(마레인산변성 폴리프로필렌)；0. 5%, 및 발포제 (무기계 발포제 마스터 패치)；0. 5%의 배합비의 것을 이용하고 있다.
또한 수지로서, 호모 폴리프로필렌, 블록 폴리프로필렌, “용기포장리사이클법(일본법)”에 따른 폴리프로필렌을 이용해도 좋고, 강화제로서 수지의 용융 점도 및 용융 장력을 올리는 첨가제인 메타브렌 (상품명, 미쓰비시 레이욘 주식회사)을 이용해도 좋고, 발포제로서 MB3064 (삼협화성 주식회사 製), 포리스렌 EE405F (영화화성공업 주식회사 製)를 이용해도 좋다.
배합표
재종(材種) 등급 규격(品番) 배합비(%)
목분 0~200μm 카네키　A-100 51~53
수지 랜덤 PP 재생분쇄품(산아로마 PB222A) 18~20
HDPE 병 분쇄품 25
안료 산화철계 토다 공업 브라운 710 3
강화제 마레인산 변성 PP 삼양화성 유멕스 1010 0.5
발포제 무기계 발포제 마스터 배치 삼협화성㈜製 MB3074 0.5
<압출 성형 공정>
그리고, 도 1에 나타나 있듯이, 압출 성형 장치 1의 압출기 2의 배럴 3내에 호퍼 4를 개입시켜 혼합 원료 25를 공급해, 구동원의 작동에 의해 스크류 5를 회전 구동시켜, 호퍼 4로부터 배럴 3내에 혼합 원료 25를 공급해, 가열 수단의 작동과 스크류 5와의 상호 작동에 의해, 혼합 원료 25를 가열 혼련하면서, 스크류 5의 스크류부 5b의 도랑 5c를 따라, 스크류 5의 선단 방향으로 압출력을 더해 압송해, 용융 가소화한 성형생지 25a로 형성한다.
그리고, 이 용융 가소화한 성형생지 25a를 스크류 5의 선단으로부터 압출다이 10의 압출구멍 11내로 밀어내고, 압출구멍 11의 출구부 11b의 브레이커 플레이트 12의 복수의 슬릿 12d를 개입시켜 성형다이 15로 밀어내, 성형다이 15의 입구부 15a의 중심체 20에 형성된 복수의 구멍 21b를 개입시켜 성형다이 15의 성형실 15c 내로 이끌어, 성형실 15c의 출구부 15b로부터 성형다이 15의 외부로 밀어내, 압출기 2에 인접해 설치되어있는 인취기 35로 이송해, 인수기 35에 의해 소정의 인취 속도로서 성형실 15c 내에서의 성형품의 밀도를 조정해 소망한 발포 성형품을 성형한다.
본 발명에 의한 압출 성형 장치 1 에 의하면, 스크류 5의 선단으로부터 밀어내진 적어도 발포제 26b를 포함한 성형생지 25a가 압출다이 10을 개입시켜 성형다이 15 방향으로 밀어 내질 때에, 압출다이 10의 출구부 11b의 브레이커 플레이트 12에 의해 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해져, 이것에 의해 스크류 5 방향으로 배압이 부여된다. 그리고, 이 배압에 의해 배럴 3의 내압이 상승해, 배럴 3 내의 성형생지 25a에 포함되는 발포제 26b로부터의 발포가 억제된다. 바꾸어 말하면, 발포제 26b의 가스화를 억제할 수 있다.
또한, 압출다이 10으로부터 브레이커 플레이트 12를 개입시켜 성형다이 15의 내부로 성형생지 25a가 밀어내질 때에, 성형다이 15의 입구부 15a의 중심체 20에 의해 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해져 이것에 의해 중심체 20의 압출 방향 후방(브레이커 플레이트 12측)에 배압이 부여된다. 그리고 이 배압에 의해 상기 중심체 20과 상기 브레이커 플레이트 12간의 내압이 상승해, 그 부분에 위치하는 성형생지 25a에 포함된 발포제 26b에 의한 성형생지 내부에서의 발포를 제어해 기포가 집중하는 것을 억제한다.
또한, 중심체 20에 의해 성형실 15c로 밀어내지는 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해짐으로써, 성형실 15c에 밀어 내지는 성형생지 25a의 압력을 높일 수 있어, 성형실 15c에의 성형생지 25a의 밀어내기 속도를 높일 수 있음과 동시에, 성형실 15c 내의 전체에 성형생지 25a가 균일하게 충전된다. 그리고, 성형실 15c 내로 보내져, 성형실 내에서도 가압 상태에 있기는 하지만, 압력이 상대적으로 개방된다. 그리고, 성형되는 발포 성형품의 전체에 기포를 거의 균일하게 분산시키게 된다.
본 발명에 의한 압출 성형 장치 1에 의하면, 스크류 5의 선단으로부터 밀어내진 적어도 발포제 26b를 포함한 성형생지 25a가 압출다이 10을 개입시켜 성형다이 15 방향으로 밀어내질 때에, 압출다이 10의 출구부의 브레이커 플레이트 12에 의해 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해져, 이것에 의해 스크류 5 방향으로 배압이 부여된다. 그리고, 이 배압에 의해 배럴 3의 내압을 높일 수 있어, 배럴 3 내의 성형생지 25a에 포함되는 발포제 26b가 발포하는 것이 억제된다.
또한, 압출다이 10으로부터 브레이커 플레이트 12를 개입시켜 성형다이 15의 내부로 성형생지 25a가 밀어내질 때에, 성형다이 15의 입구부의 중심체 20에 의해, 한층 더 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해져, 이것에 의해 중심체 20의 성형생지 압출 방향 후방 (브레이커 플레이트 12측)에 배압이 부여된다. 그리고, 이 배압에 의해 그 부분의 내압을 높일 수 있어, 그 부분에 위치하는 성형생지 25a에 포함된 발포제 26b의 발포가 억제된다.
또한, 중심체 20에 의해 성형실 15c로 밀어내지는 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해짐으로써, 성형실 15c로 밀어내지는 성형생지 25a의 압력을 높일 수 있어, 성형실 15c에의 성형생지 25a의 밀어내기 속도를 높일 수 있음과 동시에, 성형실 15c 내의 전체에 성형생지 25a가 균일하게 충전되도록 해서 압력이 상대적으로 개방된다. 그리고, 성형실 15c 내에 성형되는 발포 성형품의 전체에 기포를 거의 균일하게 분산시키게 된다.
이 경우, 스크류 5의 선단으로부터 압출다이 10의 압출구멍 11 내로 밀어내진 성형생지 25a는, 압출구멍 11을 개입시켜 출구부 11b의 브레이커 플레이트 12로 안내되고, 브레이커 플레이트 12의 압출 방향 후방의 오목부 12c 내로부터, 용적 축소부 13의 복수의 슬릿 12d로 안내되어, 복수의 슬릿 12d를 개입시켜 성형다이 15의 입구부 15a로 밀어내진다. 그리고, 이 때에, 용적 축소부 13의 복수의 슬릿 12d에 의해 배럴 3의 내부에 배압이 부여되어, 배럴 3의 내부의 압력을 높일 수 있다. 따라서 배럴 3 내부 및 압출다이 10의 압출구멍 11의 내부에서 성형생지 25a에 포함된 발포제 26b가 발포하는 것이 억제되어, 안정된 성질과 상태의 성형생지 25a를 압출다이 10으로부터 성형다이 15에 공급할 수가 있다.
본 발명에 의한 압출 성형 장치 1에 의하면, 브레이커 플레이트 12의 복수의 슬릿 내지 구멍으로 된 용적 축소부 13에 의해, 스크류 5로부터 성형다이 15로 밀어내지는 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해져, 이것에 의해 스크류 5 방향으로 배압이 부여되어, 이 배압에 의해 배럴 3의 내압을 높일 수 있어, 배럴 3 내의 성형생지 25a에 포함된 발포제 26b의 발포가 억제된다.
또한, 브레이커 플레이트 12의 복수의 슬릿 12d를 개입시켜 성형다이 15의 입구부 15a로 밀어내진 성형생지 25a는, 성형다이 15의 입구부 15a에 설치되어 있는 중심체 20의 본체부 21로 안내되고, 본체부 21의 오목부 21 a로 형성된 도입부 23으로부터 제한부 22의 복수의 구멍 21b로 안내되어, 복수의 구멍 21b를 개입시켜 성형다이 15의 성형실 15c의 내부로 밀어내진다. 그리고, 이 때에, 제한부 22의 복수의 구멍 21b에 의해 압출다이 10 방향의 브레이커 플레이트 12의 복수의 슬릿 12d로부터 밀어내진 성형생지 25a에 배압이 부여된다. 그리고, 그 부분에 위치하는 성형생지 25a의 압력을 높일 수 있다. 따라서, 그 부분에 위치하는 성형생지 25a에 포함되는 발포제가 발포하는 것이 억제된다.
즉, 중심체 20의 상기 복수의 구멍 21b (21c, 21d)로 된 제한부 22에 의해, 중심체 20을 개입시켜 성형다이 15로 밀어내지는 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해져, 중심체 20의 성형생지 25a의 압출 방향 후방 (압출다이 10쪽)에 배압이 부여되어, 이 배압에 의해 그 부분의 압력을 높일 수 있어, 그 부분에 위치하는 성형생지 25a에 포함된 발포제 26b가 발포하는 것이 억제되어, 동시에, 기포의 집중이 억제된다.
또한, 상기 구성과는 달리, 상기 도입부 23을 중심체 20에 형성하지 않고, 직접 브레이커 플레이트 12로부터 중심체 20의 제한부 22로 성형생지 25a를 압송하도록 해도 좋다. 이 경우에도, 기포가 집중하는 일 없이, 내부 공극 (둥지) G의 발생도 생기지 않는 후술하는 표 1과 같은 원료 구성을 실험에 의해 얻었다. 원료 수지의 용융장(溶融張) 및 용융 점도가 높기 때문에, 단독 기포의 셀(cell)이 강하고, 기포가 집중에 이르지 않기 때문이라고 생각된다.
게다가 중심체 20의 본체부 21과 브레이커 플레이트 12와의 사이에서 발포제 26b의 발포가 억제된 성형생지 25a는, 중심체 20의 본체부 21의 제한부 22의 복수의 구멍 21b를 개입시켜 성형다이 15의 성형실 15c 내로 밀어 내지는 것에 의해, 중심체 20과 동 중심체 20의 성형생지 25a의 압출 방향 후방에 위치하는 브레이커 플레이트 12와의 사이에서, 압출생지의 압출력이 제한되어 압력을 다시 높일 수 있어, 이 압력을 높일 수 있었던 상태의 성형생지 25a가 성형실 15c 내로 밀어내져, 성형실 15c 내에서 압력이 상대적으로 개방되어 성형실 15c의 전체에 성형생지 25a가 균일하게 분산된다.
본 발명에 의한 압출 성형 장치 1에 의하면, 중심체 20의 본체부 21의 전체에 걸쳐 설치되고 있는 복수의 구멍 21b 또는 슬릿으로 된 제한부 22에 의해, 중심체 20을 개입시켜 성형다이 15로 밀어내지는 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해져, 중심체 20의 본체부 21의 압출 방향 후방 (압출다이 10 방향)에 배압이 부여되어, 이 배압에 의해 그 부분의 압력을 높일 수 있어, 그 부분에 위치하는 성형생지 25a에 포함된 발포제 26b가 발포하는 것이 억제된다.
또한, 중심체 20의 본체부 21의 복수의 구멍 21b 또는 슬릿으로 된 제한부 22에 의해 성형생지 25a에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력이 더해지는 것에 의해, 중심체 20을 개입시켜 성형다이 15로 밀어내지는 성형생지 25a의 압력을 높일 수 있어, 성형다이 15에의 성형생지 25a의 밀어내기 속도를 높일 수 있음과 동시에, 성형실 15c 내의 전체에 성형생지 25a가 균일하게 충전되면서 압력이 상대적으로 개방되어, 성형실 15c내에 성형되는 발포 성형품의 전체에 기포가 거의 균일하게 분산된다.
본 발명에 의한 압출 성형 장치 1에 의하면, 압출다이 10으로부터 브레이커 플레이트 12를 개입시켜 성형다이 15로 밀어내진 성형생지 25a는, 성형다이 15의 입구부 15a의 중심체 20의 본체부 21의 도입부 23으로부터, 복수의 구멍 21b 또는 슬릿으로 된 제한부 22를 개입시켜 성형다이 15의 성형실 15c 내로 밀어내지게 된다.
이 경우, 본체부 21에 균일하게 배치된 복수의 구멍 21b (21c, 21d)를 개입시켜 성형생지 25a가 성형실 15c 내로 밀어내지게 되므로, 성형실 15c내에서 성형생지 25a의 압력이 상대적으로 개방되어 발포제가 발포할 때에, 성형실 15c 내에서 성형되는 발포 성형품의 전체에 기포가 거의 균일하게 분산되게 된다.
따라서, 성형실 15c 내에서 성형되는 발포 성형품의 심부 (芯部)에 기포가 집중해, 내부 공극 G가 생기지 않으면서, 전체에 걸쳐 균일하게 기포가 분산된 소망하는 대로 미발포체와 동등의 강도를 가지는 발포 성형품을 얻을 수 있게 된다.
또한, 성형실 15c 내로 밀어내지는 성형생지 25a는, 압력을 높일 수 있었던 상태로 성형실 15c 내로 밀어내지게 되므로, 성형실 15c에로의 성형생지 25a의 밀어내기 속도를 높일 수가 있어, 발포 성형품의 성형 속도를 높일 수가 있어, 생산효율을 큰 폭으로 높일 수가 있다.
또한, 앞의 본 발명의 설명에서는, 혼합 원료 25로서 목분과 열가소성 수지와 안료와 강화제와 발포제를 혼합한 것을 이용했지만, 이것에 한정하지 않고, 다른 각종의 발포제를 포함한 재료의 압출 성형에 본 발명을 적용해도 좋다.
도 1은　본 발명에 의한 압출 성형 장치의 일실시예를 나타낸 개략도이다.
도 2는　브레이커 플레이트의 압출 방향 전방으로부터 본 정면도이다.
도 3의　(A)는 도 2의 A－A선단면도, (B)는 도 2 A－A선방향의 압출다이의 정류부의 단면도, (C)는 브레이커 플레이트 및 압출다이 정류부를 조합한 상태를 나타내는 도 2 단면도이다.
도 4는　도 2의 IV－IV선 단면도이다.
도 5는　브레이커 플레이트의 압출 방향 후방으로부터 본 배면도이다.
도 6는　중심체의 평면도이다.
도 7은　중심체의 압출 방향 전방으로부터 본 정면도이다.
도 8은　중심체의 압출 방향 후방으로부터 본 도 6의 배면도이다.
도 9는　도 6의 IX－IX선단면도이다.
도 10은 본 발명에 의한 압출 장치를 이용한 제조 라인의 일례를 나타낸 설명도이다.
도 11은　종래의 압출 성형 장치의 일례를 나타낸 개략도이다.
도 12는　종래의 압출 성형 장치의 다른 예를 나타낸 개략도이다.
도 13은 종래의 압출 성형 장치에 있어서의 성형품의 내부 공극(둥지)의 발생 상태를 나타내는 주요부 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
　1: 압출 성형 장치 　 2: 스크류형 압출기
3: 배럴 4: 호퍼
5: 스크류 5a:　회전축
5b: 스크류부 5c: 도랑
6: 공급부 7: 압축부
8: 계량부 10: 압출다이
10a: 정류부 10b: 대경부
10c: 소경부 10d: 정류부출구
10e: 핀 11: 압출구멍
11a: 입구부 11b: 출구부
12: 브레이커 플레이트 12a: 소경부
12b: 대경부 12c: 오목부
12 d, 121 d: 슬릿 12e: 도입구
12f: 삽입공 12g: 핀 구멍
13: 용적 축소부 14: 위치 결정용의 핀
15: 성형다이 15a: 입구부
15b: 출구부 15c: 성형실
16: 가열수단 17: 냉각수단
20: 중심체 21: 본체부
21a: 오목부 21 b, 21 c, 21 d: 구멍
22: 제한부 23: 도입부
24: 고정부 25: 혼합 원료
25a: 성형생지 26a: 원료 펠렛
26b: 발포제 30: 용융 믹서
31: 냉각 믹서 32: 정립기
33: 버퍼 탱크 34: 블렌더
35: 인취기 40: 목질 합성분 제조 라인
41: 압출 성형 장치 42: 스크류형 압출기
43: 배럴 44: 호퍼
45: 스크류 50: 다이
　50a: 성형실 52: 브레이커 플레이트
60: 발포(목질 합성) 성형품 제조 라인 G: (내부) 공극

Claims (6)

  1. 적어도 발포제를 포함한 혼합 원료를 가열혼련 해 용융 가소화한 성형생지로 해서, 동 성형생지를 스크류의 선단으로부터 밀어내는 압출기와, 상기 스크류의 선단 측에 장착되는 압출다이와, 동 압출다이의 출구부에 장착되는 성형다이를 갖춘 압출 성형 장치에 있어서,
    상기 압출다이의 출구부에는, 상기 스크류의 선단으로부터 밀어내진 성형생지에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력을 더해 상기 스크류 방향으로 배압을 부여하는 브레이커 플레이트를 구비함과 동시에, 상기 성형다이의 입구부에는, 상기 압출다이로부터 밀어내진 성형생지에 대해서 밀어내는 힘에 저항하는 억제력을 더해 상기 압출다이의 출구부와의 공간에 배압을 부여하는 중심체를 구비한 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 브레이커 플레이트는,
    상기 스크류 방향으로부터 상기 성형다이 방향으로 서서히 용적이 감소하는 복수의 슬릿 내지 구멍으로 된 용적 축소부를 구비하여, 동 용적 축소부의 복수의 슬릿 내지 구멍에 의해, 상기 스크류 방향으로 배압이 부여되는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 중심체는,
    상기 압출다이 방향으로부터 상기 성형다이 방향으로 서서히 용적이 감소하는 복수의 슬릿 내지 구멍으로 된 제한부를 구비하여, 동 제한부의 복수의 슬릿 내지 구멍에 의해, 상기 압출다이 방향의 출구부와의 사이의 성형생지에 배압이 부여되는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 중심체는,
    상기 성형다이의 입구부의 단면 형상에 합치하는 단면 형상의 본체부를 구비하고, 동 본체부의 전체에 걸쳐 상기 제한부의 복수의 슬릿 내지 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 중심체의 본체부에는,
    상기 압출다이로부터 밀어내진 성형생지를 도입하는 도입부가 설치되어 동도입부에 상기 제한부의 복수의 구멍 또는 복수의 슬릿이 연통하고 있는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 혼합 원료는,
    목질 합성분의 원료인 목분, 열가소성 수지, 안료 및 강화제를 용융 혼련, 냉각, 정립해 완성되는 원료펠렛에, 발포제를 혼합하여 완성되는 것을 특징으로 하는 압출 성형 장치.
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