KR20150068996A - 샌드위치 성형품의 제조방법, 사출 성형기 및 샌드위치 성형품 - Google Patents

Abstract

금형 캐비티에 기재층 수지를 사출 충전하여 기재층을 성형하는 기재층 성형 공정과, 상기 기재층 성형 공정에 의해 성형된 상기 기재층의 표면과, 상기 금형의 내면 사이에 소정의 공간이 형성되도록 상기 금형 캐비티의 용적을 소정량만큼 확장시키는 제1 확장 공정과, 상기 제1 확장 공정에 의해 형성된 상기 공간에 제1 수지를 사출 충전하는 제1 사출 충전 공정과, 상기 제1 사출 충전 공정 개시 후에, 상기 공간이 확장되도록 상기 금형 캐비티를 소정량만큼 확장시키는 제2 확장 공정과, 상기 제1 사출 충전 공정 완료 후이면서, 상기 제2 확장 공정 개시 후에, 상기 제1 수지 내에 제2 수지를 사출 충전하는 제2 사출 충전 공정을 구비한다.

Description

샌드위치 성형품의 제조방법, 사출 성형기 및 샌드위치 성형품{METHOD FOR PRODUCING SANDWICH MOLDED ARTICLE, INJECTION MOLDING MACHINE, AND SANDWICH MOLDED ARTICLE}

본 발명은 샌드위치 성형품의 제조방법, 이 제조방법에 이용하는 사출(射出) 성형기 및 샌드위치 성형품에 관한 것이다.

종래, 표층과, 이 표층에 내포된 내층으로 이루어지는 샌드위치 성형품이 알려져 있다. 샌드위치 성형품을 성형하는 사출 성형방법(코 인젝션법(co-injection method))으로는 주로 다단(多段) 성형방법과 동시 성형방법 2개의 방법이 알려져 있다. 다단 성형방법은 표층용 수지를 금형 캐비티 내에 사출 충전시킨 후, 내층용 수지를 표층용 수지 내에 사출 충전시켜서 이들 2개의 수지로 금형 캐비티 내를 채우는 방법이다(특허문헌 1 참조). 동시 성형방법은 표층용 수지를 금형 캐비티 내에 사출 충전시킨 후, 표층용 수지와 내층용 수지를, 표층용 수지가 바깥둘레측이며, 그 중심에 내층용 수지가 배치되는 층류(層流)상태에서, 먼저 사출한 표층용 수지 내에 사출 충전시켜서 이들 2개의 수지로 금형 캐비티 내를 채우는 방법이다(특허문헌 2 참조).

일본국 공개특허공보 평08-174603호 일본국 공개특허공보 2001-096566호

최근, 표층의 두께가 부분적으로 다른 샌드위치 성형품이 요구되고 있다. 구체적으로는 예를 들면, 표층용 수지의 촉감 등(직접적으로 접촉하여 느끼는 직접적 촉감)을 살리기 위해서 표면측(의장면(意匠面)측)의 표층을 얇게 성형하고, 한편 샌드위치 성형품 전체의 강성 확보나, 다른 부품에 대한 장착 강성 등의 확보를 위해서 이면(裏面)측(비(非)의장면측)의 표층을 표면측보다도 두껍게 성형하는 것이 요구되고 있다.

그러나, 샌드위치 성형품을 성형하기 위한 종래의 사출 성형방법에서는, 표층용 수지 및 내층용 수지의 사출 충전 공정에 있어서 각각의 수지 자유 유동에 의존하여 금형 캐비티가 수지로 채워진다. 그렇기 때문에, 성형품의 형상이 단순할 경우, 표층 및 내층은 금형 캐비티의 내면에 대하여 직교하는 방향으로, 대략 일정한 두께의 비율(표층의 두께:내층의 두께=X:Y)이 되어서 형성된다. 그 결과, 표층은 샌드위치 성형품의 대략 전면(全面)에 있어서 대략 동일한 두께로 성형된다. 이와 같이, 샌드위치 성형품을 성형하기 위한 종래의 사출 성형방법에 있어서는, 샌드위치 성형품의 표층의 두께를 부분적으로 다르게 성형하는 것은 곤란하다는 문제가 있다.

본 발명은 표층의 두께가 부분적으로 다른 샌드위치 성형품을 제조하기 위한 샌드위치 성형품의 제조방법과, 이 제조방법에 바람직하게 이용할 수 있는 사출 성형기와, 표층의 두께가 부분적으로 다른 샌드위치 성형품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 샌드위치 성형품의 제조방법은 금형 캐비티를 형성 가능한 적어도 2개의 금형을 이용하여 샌드위치 성형품을 성형하는 샌드위치 성형품의 제조방법으로서, 상기 금형 캐비티에 기재층 수지를 사출 충전하여, 기재층을 성형하는 기재층 성형 공정과, 상기 기재층 성형 공정에 의해 성형된 상기 기재층의 표면과, 상기 금형의 내면 사이에 소정의 공간이 형성되도록 상기 금형 캐비티의 용적을 소정량만큼 확장시키는 제1 확장 공정과, 상기 제1 확장 공정에 의해 형성된 상기 공간에 제1 수지를 사출 충전하는 제1 사출 충전 공정과, 상기 제1 사출 충전 공정 개시 후에, 상기 공간이 확장되도록 상기 금형 캐비티를 소정량만큼 확장시키는 제2 확장 공정과, 상기 제1 사출 충전 공정 완료 후이면서, 상기 제2 확장 공정 개시 후에, 상기 제1 수지 내에 제2 수지를 사출 충전하는 제2 사출 충전 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 샌드위치 성형품의 제조방법에 있어서, 상기 제2 확장 공정은 상기 제1 사출 충전 공정 완료 후에 실시해도 된다.

본 발명에 따른 샌드위치 성형품의 제조방법에 있어서, 상기 기재층 수지 및 상기 제1 수지는 동일한 수지여도 되고, 다른 수지여도 된다.

본 발명에 따른 샌드위치 성형품의 제조방법에 있어서, 상기 제1 수지는 발포성 수지이며, 상기 제2 확장 공정은 상기 공간이 확장되어, 상기 확장된 공간 내에서 상기 제1 수지가 발포되도록 상기 금형 캐비티를 소정량만큼 확장시키는 공정인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 샌드위치 성형품의 제조방법에 있어서, 상기 제2 수지는 발포성 수지이며, 상기 제2 사출 충전 공정 개시 후에, 상기 공간을 소정량만큼 더욱 확장시켜서, 상기 제1 수지 내에 사출 충전시킨 상기 제2 수지를 발포시키는 제3 확장 공정을 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 샌드위치 성형품의 제조방법에 있어서, 상기 제1 확장 공정 및 상기 제2 확장 공정은, 사출 성형기의 틀개폐 기구에 의한 틀개폐 동작, 및 금형 내 가동부의 이동 동작 중 적어도 하나의 동작에 의해 실시되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 샌드위치 성형품의 제조방법에 있어서, 상기 금형은, 고정금형과, 상기 고정금형 사이에서 제1 금형 캐비티를 형성 가능한 제1 가동금형과, 상기 고정금형 사이에서 상기 제1 금형 캐비티보다도 용적이 큰 제2 금형 캐비티를 형성 가능한 제2 가동금형을 구비하고, 상기 기재층 성형 공정은, 상기 고정금형과 상기 제1 가동금형에 의해 형성된 상기 제1 금형 캐비티에 기재층 수지를 사출 충전하여, 기재층을 성형하는 공정이며, 상기 제1 확장 공정은 상기 고정금형과 조합되는 금형을 상기 제1 가동금형에서 상기 제2 가동금형으로 변경함으로써, 상기 기재층 성형 공정에 의해 성형된 상기 기재층의 표면과, 상기 제2 가동금형의 내면 사이에 상기 공간을 형성하는 공정이며, 상기 제2 확장 공정은 사출 성형기의 틀개폐 기구에 의한 틀개폐 동작, 및 금형 내 가동부의 이동 동작 중 적어도 하나의 동작에 의해, 상기 공간이 확장되도록 상기 제2 금형 캐비티를 소정량만큼 확장시키는 공정인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 제1 사출 성형기는 상술한 샌드위치 성형품의 제조방법에 사용하는 사출 성형기로서, 상기 고정금형을 장착 가능한 고정반과, 상기 제1 가동금형 및 상기 제2 가동금형을 장착 가능하며, 상기 고정반에 대하여 틀개폐 방향을 따라 접근 또는 이간(離間) 가능하도록 마련된 가동반을 구비하고, 상기 가동반은 상기 제1 가동금형 및 상기 제2 가동금형을 틀개폐 방향과 직교하는 방향으로 이동시키는 금형 슬라이드 수단을 가지고, 상기 금형 슬라이드 수단에 의해, 상기 제1 가동금형에서 상기 제2 가동금형으로의 변경이 실시되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 제2 사출 성형기는 상술한 샌드위치 성형품의 제조방법에 사용하는 사출 성형기로서, 상기 고정금형을 장착 가능한 고정반과, 상기 제1 가동금형 및 상기 제2 가동금형을 장착 가능하며, 상기 고정반에 대하여 틀개폐 방향을 따라 접근 또는 이간 가능하도록 마련된 가동반을 구비하고, 상기 가동반은, 상기 제1 가동금형 및 상기 제2 가동금형을 틀개폐 방향과 평행한 회전축 둘레로 회전 이동시키는 금형 회전 수단을 가지고, 상기 금형 회전 수단에 의해 상기 제1 가동금형에서 상기 제2 가동금형으로의 변경이 실시되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 제3 사출 성형기는 상술한 샌드위치 성형품의 제조방법에 사용하는 사출 성형기로서, 상기 고정금형을 장착 가능한 고정반과, 상기 제1 가동금형을 장착 가능한 제1 금형 장착면 및 상기 제2 가동금형을 장착 가능한 제2 금형 장착면을 가지고, 틀개폐 방향과 직교하는 회전축 둘레로 회전 가능하면서, 상기 고정반에 대하여 틀개폐 방향을 따라 접근 또는 이간 가능하도록 마련된 회전반을 구비하고, 상기 제1 가동금형에서 상기 제2 가동금형으로의 변경이, 상기 회전반을 회전시킴으로써, 상기 제1 가동금형이 상기 고정금형과 대향하는 양태와, 상기 제2 가동금형이 상기 고정금형과 대향하는 양태를 전환함으로써 실시되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 샌드위치 성형품은, 기재층과, 제1 수지로 이루어지는 표층의 내부에 제2 수지로 이루어지는 내층이 형성된 샌드위치 성형부를 가지고, 상기 기재층은 상기 샌드위치 성형부의 표층의 바깥면에 부분적으로 마련되고, 상기 샌드위치 성형부의 표층과 함께 샌드위치 성형품의 표층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 샌드위치 성형품에 있어서, 상기 기재층은 상기 제1 수지로 형성되어도 되고, 상기 제1 수지와 다른 수지로 형성되어도 된다.

본 발명에 의하면, 표층의 두께가 부분적으로 다른 샌드위치 성형품을 제조하기 위한 샌드위치 성형품의 제조방법과, 이 제조방법에 바람직하게 이용할 수 있는 사출 성형기와, 표층의 두께가 부분적으로 다른 샌드위치 성형품을 제공할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 1에 따른 제조 공정 중, 기재층 성형 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 1b는 실시예 1에 따른 제조 공정 중, 제1 확장 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 1c는 실시예 1에 따른 제조 공정 중, 제1 사출 충전 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 1d는 실시예 1에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 시작시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 1e는 실시예 1에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 1f는 실시예 1에 따른 제조 공정 중, 제품 꺼냄 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2a는 제1 사출 충전 공정 완료 후의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2b는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 시작시의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2c는 제품 냉각 공정 완료 후의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3a는 제1 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 2에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 3b는 실시예 2에 따른 제조 공정 중, 제2 사출 충전 공정 시작시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3c는 실시예 2에 따른 제조 공정 중, 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4a는 제1 사출 충전 공정 완료 후의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4b는 제2 확장 공정 중의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4c는 제2 사출 충전 공정 시작시의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4d는 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4e는 제품 냉각 공정 완료 후의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5a는 제1 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 3에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5b는 실시예 3에 따른 제조 공정 중, 제3 확장 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 6a는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6b는 제3 확장 공정 중의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6c는 제품 냉각 공정 완료 후의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 7a는 제1 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 4에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 7b는 실시예 4에 따른 제조 공정 중, 제3 확장 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 8a는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 8b는 제3 확장 공정 중의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 9는 제1 실시형태에 따른 사출 성형기에 사용 가능한 다른 금형의 예를 나타내는 개략 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 5에 따른 제조 공정 중, 기재층 성형 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 10b는 실시예 5에 따른 제조 공정 중, 제1 확장 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 10c는 실시예 5에 따른 제조 공정 중, 제1 사출 충전 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 10d는 실시예 5에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 시작시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 10e는 실시예 5에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 10f는 실시예 5에 따른 제조 공정 중, 제품 꺼냄 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 11a는 제2 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 6에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 11b는 실시예 6에 따른 제조 공정 중, 제2 사출 충전 공정 시작시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 11c는 실시예 6에 따른 제조 공정 중, 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 12a는 제2 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 7에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 12b는 실시예 7에 따른 제조 공정 중, 제3 확장 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 13a는 제2 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 8에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 13b는 실시예 8에 따른 제조 공정 중, 제3 확장 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 14는 제2 실시형태에 따른 사출 성형기에 사용 가능한 다른 금형의 예를 나타내는 개략 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 나타내는 개략 측면도이다.
도 16a는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 9에 따른 제조 공정 중, 기재층 성형 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 16b는 실시예 9에 따른 제조 공정의 금형 이동 공정에 있어서, 고정금형으로부터 제1 가동금형을 틀개방한 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 16c는 실시예 9에 따른 제조 공정의 금형 이동 공정에 있어서, 고정금형과 대향하는 위치로 제2 가동금형을 이동시킨 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 16d는 실시예 9에 따른 제조 공정 중, 고정금형과 제2 가동금형을 틀폐쇄한 후의 제1 사출 충전 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 16e는 실시예 9에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 시작시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 16f는 실시예 9에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 17a는 제1 사출 충전 공정 완료 후의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 17b는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 시작시의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 17c는 제품 냉각 공정 완료 후의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 18a는 제1 사출 충전 공정 완료 후의 다른 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 18b는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 시작시의 다른 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 18c는 제품 냉각 공정 완료 후의 다른 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 19a는 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 10에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 19b는 실시예 10에 따른 제조 공정 중, 제2 사출 충전 공정 시작시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 19c는 실시예 10에 따른 제조 공정 중, 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 20a는 제1 사출 충전 공정 완료 후의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 20b는 제2 확장 공정 중의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 20c는 제2 사출 충전 공정 시작시의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 20d는 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 20e는 제품 냉각 공정 완료 후의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 21a는 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 11에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 21b는 실시예 11에 따른 제조 공정 중, 제3 확장 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 22a는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 22b는 제3 확장 공정 중의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 22c는 제품 냉각 공정 완료 후의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 23a는 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 12에 따른 제조 공정 중, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내는 개략 단면도이다.
도 23b는 실시예 12에 따른 제조 공정 중, 제3 확장 공정을 나타내는 개략 단면도이다.
도 24a는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 24b는 제3 확장 공정 중의 샌드위치 성형품의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 25는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 사출 성형기를 나타내는 개략 측면도이다.
도 26은 본 발명의 제5 실시형태에 따른 사출 성형기를 나타내는 개략 측면도이다.
도 27a는 실시예 1~실시예 8에 따른 제조 공정으로 제조 가능한 샌드위치 성형품의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 27b는 실시예 9~실시예 12에 따른 제조 공정으로 제조 가능한 샌드위치 성형품의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 27c는 실시예 9~실시예 12에 따른 제조 공정으로 제조 가능한 샌드위치 성형품의 다른 예를 나타내는 개략 단면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

[본 실시형태에 따른 샌드위치 성형품]

본 실시형태에 따른 샌드위치 성형품(9(9'))은, 예를 들면 도 1f, 도 2c, 도 4e, 도 6c, 도 10f, 도 16f, 도 17c, 도 18c, 도 20e, 도 27a~도 27c에 도시하는 바와 같이, 제1 수지(9b(9b'))로 이루어지는 표층부(표층본체)의 내부에 제2 수지(10b(10b'))로 이루어지는 내층부가 형성된 샌드위치 성형부(9h(9h'))와, 샌드위치 성형부(9h(9h')) 표층부의 바깥면에 부분적으로 마련된 기재층(9g(9g'))을 가지고 있다. 이 기재층(9g(9g'))은 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 표층부와 함께 샌드위치 성형품(9(9'))의 표층을 형성하고 있다. 이와 같이, 샌드위치 성형품(9(9'))은 샌드위치 성형부(9h(9h'))에 대하여, 기재층(9g(9g'))이 부분적으로 마련됨으로써 표층의 두께가 부분적으로 다르도록 구성되어 있다.

샌드위치 성형부(9h(9h'))의 표층부와, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 내층부, 기재층(9g(9g'))은 동일 또는 다른 수지재료로 형성되어 있다. 즉, 본 실시형태에 따른 샌드위치 성형품(9(9'))은 동일 또는 다른 종류의 수지나, 동일 또는 다른 색의 수지 등을 적절히 조합시킴으로써 형성되어 있다.

수지는 샌드위치 성형품(9(9'))을 성형 가능한 것이면 다양한 수지를 이용할 수 있고, 예를 들면 비발포성 수지, 발포성 수지 및 기능성 수지 등을 이용할 수 있다. 여기서, 기능성 수지란 예를 들면 전자파 차단성·제진성(制振性)·흡음성·난연성 등의 기능성을 가지는 수지이다. 이러한 발포성 수지나 기능성 수지를 채용함으로써, 샌드위치 성형품(9(9'))에 경량화나 각종 기능의 부가를 도모할 수 있다.

특히 본 실시형태에 따른 샌드위치 성형품(9(9'))에 있어서, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 내층부는 표층부에 내포되며, 기본적으로는 노출되지 않기 때문에 리사이클 수지 등을 채용할 수 있다. 이 리사이클 수지는 플라스틱제 자원 쓰레기나 폐기 플라스틱 등을 원료로 하는 수지이다. 이 리사이클 수지를 채용함으로써 코스트 다운을 도모하는 동시에 자원의 유효활용을 도모할 수 있다. 이러한 내층부에 리사이클 수지 등을 이용한 샌드위치 성형품은 자동차 범퍼나 수송·물류용 팰릿, 혹은 컨테이너 박스 등, 사용 수지량이 많은 대물(大物) 부품용의 수지 성형품으로서 바람직하게 채용할 수 있다.

본 실시형태에 따른 샌드위치 성형품(9(9'))은 표층의 두께가 부분적으로 다르도록 구성되어 있기 때문에, 예를 들면 표면측(의장면측)의 표층을 얇게 성형하고, 이면측(비의장면측)의 표층을 표면측보다도 두껍게 성형할 수 있다. 이로 인해, 표층용 수지의 촉감 등(직접적으로 접촉하여 느끼는 직접적 촉감)을 살릴 수 있는 동시에, 샌드위치 성형품 전체의 강성이나, 다른 부품에 대한 장착 강성 등을 확보할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 샌드위치 성형품(9(9'))은 표면측의 표층이 얇게 성형됨으로써 내층용 수지의 기능을 표층측에 살릴 수 있다. 예를 들면, 내층을 연질계 수지재료로 성형하거나, 혹은 발포성 수지를 발포시켜서 발포층으로 한 경우에는 내층의 소프트감을 얇게 성형된 표층을 통해서 얻을 수 있다. 이렇기 때문에, 표층용 수지로서 흠집에 강한 기능을 가지는 경질계 수지재료를 이용할 수 있게 된다. 또한, 얇게 형성된 표층을 통해서 내층용 수지의 기능성을 얻을 수 있기 때문에 기능성 수지를 내층에만 이용할 수 있게 된다. 즉, 본 실시형태에 따른 샌드위치 성형품(9(9'))에 의하면, 표층용의 수지로서 저렴한 수지재료를 채용할 수 있어서, 비교적 고가인 기능성 수지의 사용 수지량을 필요 최소한으로 억제할 수 있다. 또한, 기능성 수지는 성형시에 열열화(熱劣化)를 받기 쉬워서 제품외관성이 손상될 가능성이 있지만, 본 실시형태에 따른 샌드위치 성형품(9(9'))에 의하면, 기능성 수지를 내층에만 이용할 수 있기 때문에 이러한 문제를 해소할 수 있다.

한편, 본 실시형태에 따른 샌드위치 성형품(9(9'))은, 샌드위치 성형부(9h(9h')) 표층부의 바깥면에 기재층(9g(9g'))이 부분적으로 마련되며, 이들 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 표층부와 기재층(9g(9g'))에 의해 샌드위치 성형품(9(9')) 표층이 형성되는 것이면 어떠한 양태여도 된다. 샌드위치 성형품(9(9'))은, 예를 들면 도 1f, 도 2c, 도 4e, 도 6c, 도 10f, 도 27a 및 도 27b에 도시하는 바와 같이, 샌드위치 성형부(9h(9h')) 한면의 전역에 기재층(9g(9g'))이 마련됨으로써 형성되어도 된다. 또한, 샌드위치 성형품(9(9'))은 예를 들면 도 9 및 도 14로부터 명백하듯이, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 한면에 기재층(9g(9g'))이 부분적으로 마련됨으로써 형성되어도 된다. 또한, 샌드위치 성형품(9(9'))은 기재층(9g(9g'))의 한면에 샌드위치 성형부(9h(9h'))가 부분적으로 마련됨으로써 형성되어도 된다(도시하지 않음). 또한, 샌드위치 성형품(9(9'))은 예를 들면 도 16f, 도 17c 및 도 20e에 도시하는 바와 같이, 샌드위치 성형부(9h(9h')) 표층부의 바깥면 일부를 기재층(9g(9g'))에 의해 둘러쌈으로서, 즉 예를 들면 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 한면 및 이 면에 직교하면서 연속하는 면에 기재층(9g(9g'))이 마련됨으로써 형성되어도 된다. 또한, 샌드위치 성형품(9(9'))은 예를 들면 도 18c에 도시하는 바와 같이, 기재층(9g(9g'))의 바깥면의 일부를 샌드위치 성형부(9h(9h'))에 의해 둘러쌈으로서, 즉 예를 들면 기재층(9g(9g'))의 한면 및 이 면에 직교하면서 연속하는 면에 샌드위치 성형부(9h(9h'))가 마련됨으로써 형성되어도 된다. 또한, 샌드위치 성형품(9(9'))은 예를 들면 도 27c에 도시하는 바와 같이, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 한면의 일부 및 이 면에 직교하면서 연속하는 적어도 1개의 면에 기재층(9g(9g'))이 마련됨으로써 형성되어도 된다. 한편, 기재층(9g(9g'))은 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 표면(의장면), 이면(비의장면) 그리고 이들 표면 및 이면과 직교하면서 연속하는 측면 중 어느 하나의 면에 마련되어도 된다.

또한 본 실시형태에 따른 샌드위치 성형품(9(9'))은, 기재층(9g(9g'))의 틀개방 방향(혹은 틀폐쇄 방향)측의 의장(형상)과, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 틀개방 방향(혹은 틀폐쇄 방향)측의 의장(형상)이, 도 1f, 도 2c, 도 4e, 도 6c, 도 10f 및 도 27a에 도시하는 바와 같이 동일하게 형성되어도 되고, 도 16f, 도 17c, 도 18c, 도 20e, 도 27b 및 도 27c에 도시하는 바와 같이 다르게 형성되어도 된다. 또한, 샌드위치 성형부(9h(9h')) 및 기재층(9g(9g'))은 도 16f, 도 17c, 도 20e 및 도 27a~도 27c에 도시하는 바와 같이 부분적으로 형상 또는 두께가 달라도 된다.

[제1 실시형태에 따른 사출 성형기]

다음으로, 제1 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 샌드위치 성형품을 제조하는 방법에 대하여, 도 1a~도 8b를 이용하여 설명한다. 도 1a~도 2c는 제1 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 1에 따른 제조 공정을 나타내는 도면이다. 도 3a~도 4e는 제1 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 2에 따른 제조 공정을 나타내는 도면이다. 도 5a~도 6c는 제1 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 3에 따른 제조 공정을 나타내는 도면이다. 도 7a~도 8b는 제1 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 4에 따른 제조 공정을 나타내는 도면이다. 도 9는 제1 실시형태에 따른 사출 성형기에 사용 가능한 다른 금형의 예를 나타내는 도면이다.

한편, 제1 실시형태의 설명에 있어서 금형 캐비티(9a)란, 고정금형(2)과 가동금형(4)이 몰드 클램핑(mold clamping)됨으로써, 고정금형(2)의 내면과 가동금형(4)의 내면 사이에 형성되는 공간을 말하는 것으로 한다. 또한, 금형 캐비티 확장부(90a)란, 고정금형(2)에 대하여 가동금형(4)을 틀개방함으로써 새롭게 생긴, 기재층(9g(9g'))의 표면과 가동금형(4)의 내면 사이의 공간을 말하는 것으로 한다. 또한, 샌드위치 성형부(9h(9h'))란, 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 있어서 성형되는 성형체를 말하는 것으로 한다.

제1 실시형태에 따른 사출 성형기는, 기재층(9g(9g')) 및 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 표층부를 동일한 수지로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 내층부를 표층부 및 기재층(9g(9g'))과 동일 또는 다른 수지로 형성하기 위한 사출 성형기이다. 구체적으로는 제1 실시형태에 따른 사출 성형기는 예를 들면 도 1a~도 1f에 도시하는 바와 같이, 금형 캐비티(9a)를 형성 가능한 고정금형(2) 및 가동금형(4)과, 금형 캐비티(9a) 혹은 금형 캐비티 확장부(90a) 내에, 기재층 및 표층부를 형성하기 위한 제1 수지(9b(9b'))(기재층 수지 및 제1 수지)를 가소화(可塑化)(용융화)하여 사출 충전 가능한 제1 사출 유닛(17)과, 금형 캐비티(9a)의 금형 캐비티 확장부(90a) 내에, 내층부를 형성하기 위한 제2 수지(10b(10b'))를 가소화하여 사출 충전 가능한 제2 사출 유닛(18)을 구비하고 있다.

고정금형(2)은 베이스(도시하지 않음)에 세워설치된 고정반(도시하지 않음)에 장착되어 있다. 고정금형(2)에는 제1 사출 유닛(17)으로부터 사출된 제1 수지(9b(9b'))가 금형 캐비티(9a) 내를 향하여 유동하는 제1 수지 유로(9c)와, 제1 수지 유로(9c)로부터 분기되어서 형성되며, 제1 사출 유닛(17)으로부터 사출된 제1 수지(9b(9b'))가 금형 캐비티 확장부(90a) 내를 향하여 유동하는 제1 수지 분기 유로(90c)와, 제2 사출 유닛(18)으로부터 사출된 제2 수지(10b(10b'))가 금형 캐비티 확장부(90a) 내를 향하여 유동하는 제2 수지 유로(10c)가 형성되어 있다. 또한 고정금형(2)은, 제1 수지 유로(9c)의 금형 캐비티(9a) 내로 연이어 통하는 게이트 부분에 마련된 게이트 밸브(수지 차단 개방 전환 밸브)(9d)와, 제1 수지 유로(9c)의 분기점에 마련되며, 제1 수지(9b(9b'))의 유로를 전환하는 제1 수지 유로 전환 밸브(91d)와, 제1 수지 분기 유로(90c)의 금형 캐비티 확장부(90a) 내로 연이어 통하는 게이트 부분에 마련된 게이트 밸브(90d)와, 제2 수지 유로(10c)의 금형 캐비티 확장부(90a) 내로 연이어 통하는 게이트 부분에 마련된 게이트 밸브(10d)를 가지고 있다. 한편, 제1 실시형태에 따른 사출 성형기에 있어서 제1 수지 유로(9c), 제1 수지 분기 유로(90c) 및 제2 수지 유로(10c)는 핫러너로 구성되어 있다.

가동금형(4)은 고정금형(2)과 대향하도록 가동반(도시하지 않음)에 장착되고, 도시하지 않은 틀개폐 기구에 의해 고정금형(2)에 접근 또는 이간하는 방향(이하, 틀개폐 방향이라고 함)으로 이동 가능하도록 배치되어 있다.

고정금형(2) 및 가동금형(4)은 각각 금형의 분할면(금형 분할면, 파팅(parting)면, 컷면이라고 호칭되는 경우도 있음)이 쉐어 에지(share edge) 구조로 되어 있으며, 사출 성형기의 틀개폐 기구에 의한 틀개폐 동작으로 금형 캐비티의 용적을 가변시킬 수 있도록 구성되어 있다. 쉐어 에지 구조란, 클리퍼(clipper) 구조, 혹은 스피곳(spigot) 구조 등으로 호칭되는 경우도 있고, 금형의 분할면을 형성하는 끼워맞춤부의 구조로서 일반적으로 알려진 구조이며, 틀개폐 방향으로 신장하여 서로 슬라이딩하면서 넣고 뺄 수 있는 끼워맞춤부를 고정금형과 가동금형의 사이에 형성함으로써, 금형 캐비티 내에 사출 충전된 용융 수지가, 소정량 금형을 틀개방해도 금형 밖으로 새어나가는 것을 방지할 수 있는 구조이다.

제1 사출 유닛(17)은 틀개폐 방향과 평행이 되도록 고정금형(2)의 배면측에 배치되어 있다. 제2 사출 유닛(18)은 틀개폐 방향과 직교하도록 고정금형(2)의 측면측(도 1a 중, 윗쪽)에 배치되어 있다. 한편, 제1 사출 유닛(17) 및 제2 사출 유닛(18)의 배치는 금형 캐비티(9a) 혹은 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 수지를 사출 충전 가능한 배치이면 되고, 도시한 배치에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 제1 사출 유닛(17) 및 제2 사출 유닛(18)의 배치는 병행형 배치, V자형 배치, 경사형 배치 및 L자형 배치 등의 다양한 배치로 할 수 있다. 여기서, 병행형 배치는 제1 사출 유닛(17) 및 제2 사출 유닛(18)의 쌍방이, 고정금형(2)의 배면측에 있어서 틀개폐 방향과 평행이 되도록 배치되는 양태이다. V자형 배치는 제1 사출 유닛(17) 및 제2 사출 유닛(18)의 쌍방이, 고정금형(2)의 배면측에 있어서 틀개폐 방향에 대하여 약간의 각도를 줘서 배치되는 양태이다. 경사형 배치는, 메인 사출 유닛이 고정금형(2)의 배면측에 있어서 틀개폐 방향과 평행이 되도록 배치되고, 서브 사출 유닛이 고정금형(2)의 배면측에 있어서 메인 사출 유닛에 대하여 비스듬하게 배치되는 양태이다. 이러한 배치들은 사용되는 용융 수지의 종류나, 사출 충전량 등의 사출 충전 사양에 따라 적절히 선택하면 된다. 또한 시판되고 있는 추후 장착용 사출 유닛이어도, 필요한 사출 충전량을 확보할 수 있을 경우에는 범용의 사출 성형기에 그들 추후 장착용 사출 유닛을 추가하는 형태여도 된다.

[실시예 1에 따른 제조방법]

다음으로, 제1 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 1에 따른 제조방법에 대하여 도 1a~도 2c를 이용하여 설명한다. 도 1a~도 1f는 실시예 1에 따른 제조방법(사출 성형방법)의 성형 공정을 나타내는 금형의 개략 단면도이다. 도 1a는 기재 성형 공정을 나타내고 있다. 도 1b는 제1 확장 공정을 나타내고 있다. 도 1c는 제1 사출 충전 공정을 나타내고 있다. 도 1d는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 시작시를 나타내고 있다. 도 1e는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내고 있다. 도 1f는 제품 꺼냄 공정을 나타내고 있다. 또한, 도 2a~도 2c는 각 성형 공정 중의 샌드위치 성형품을 나타내는 개략 단면도이다. 도 2a는 제1 사출 충전 공정 완료 후의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 2b는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 시작시의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 2c는 제품 냉각 공정 완료 후의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다.

실시예 1에 따른 제조방법은, 개략적으로는 샌드위치 성형부(9h)의 표층부 및 기재층(9g)을 비발포성 제1 수지(9b)로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h)의 내층부를 비발포성 제2 수지(10b)로 형성하는 방법이다.

실시예 1에 따른 제조방법은 우선, 도 1a에 도시하는 바와 같이 고정금형(2) 및 가동금형(4)을 몰드 클램핑함으로써 형성되는 금형 캐비티(9a) 내에, 표층용 제1 수지(9b)를 사출 충전시켜서 기재층(9g)을 성형한다(기재층 성형 공정). 구체적으로는 가동금형(4)을 도시하지 않은 틀개폐 기구에 의해 고정금형(2)으로 틀폐쇄한 후, 몰드 클램핑력을 부여시킨다. 다음으로, 몰드 클램핑력을 부여시킨 상태에서, 제1 수지 유로 전환 밸브(91d)를 제1 수지 유로(9c)측으로 전환하고, 제1 수지 유로(9c)에 마련된 게이트 밸브(9d)를 개방시켜서 제1 사출 유닛(17)으로부터 제1 수지 유로(9c)를 통하여 비발포성 제1 수지(9b)를 금형 캐비티(9a)에 사출 충전시킨다. 이대로, 금형 캐비티(9a) 내의 제1 수지(9b)를 냉각 고화시켜 금형 캐비티(9a) 내에서 기재층(9g)을 성형시킨다. 기재층 성형 공정에 의한 기재층(9g)의 성형은 금형 캐비티(9a) 내가 제1 수지(9b)로 대략 100% 채워지는, 이른바 풀 팩 상태로 실시된다. 한편, 기재층 성형 공정에 의한 기재층(9g)의 성형은 일반적인 사출 성형방법에 따르기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

기재층 성형 공정 후, 도 1b에 도시하는 바와 같이 가동금형(4)을 도시하지 않은 틀개폐 기구에 의해 고정금형(2)으로부터 거리 α만큼 틀개방시켜서, 고정금형(2)측에 유지시킨 기재층(9g)의 표면과 가동금형(4)의 내면 사이에 금형 캐비티 확장부(90a)(소정의 공간)를 형성시킨다. 이 공정(제1 확장 공정)에 있어서, 제1 수지 분기 유로(90c)에 마련된 게이트 밸브(90d)와, 제2 수지 유로(10c)에 마련된 게이트 밸브(10d)가 금형 캐비티 확장부(90a) 내로 개방 가능한 상태가 된다.

한편 본 실시예 1에 있어서는, 기재층 성형 공정 후, 기재층(9g)을 고정금형(2)에 유지시킨 상태에서 제1 확장 공정을 실시하는 것으로 했지만, 기재층(9g)을 가동금형(4)에 유지시킨 상태에서 제1 확장 공정을 실시해도 된다. 이 경우, 금형 캐비티 확장부(90a)는 가동금형(4)측에 유지된 기재층(9g)의 표면과, 고정금형(2)의 내면 사이에 형성되는 것이 된다. 또한 이 경우, 제1 수지 분기 유로(90c)에 마련된 게이트 밸브(90d)와, 제2 수지 유로(10c)에 마련된 게이트 밸브(10d)가, 금형 캐비티 확장부(90a) 내로 개방 가능하도록 배치된다. 그리고, 금형 캐비티(9a) 및 금형 캐비티 확장부(90a)의 중복 위치에 이들의 게이트 밸브가 배치될 경우는, 기재층 성형 공정에서의 금형 캐비티(9a) 내에 대한 제1 수지(9b)의 사출 충전시에, 이들의 게이트 밸브를 닫아서 각각의 수지 유로에 대한 제1 수지(9b)의 역류를 방지한다.

제1 확장 공정 후, 도 1c에 도시하는 바와 같이, 제1 수지 유로(9c)에 마련된 제1 수지 유로 전환 밸브(91d)를 제1 수지 분기 유로(90c)측으로 전환하는 동시에, 제1 수지 분기 유로(90c)에 마련된 게이트 밸브(90d)를 개방시킨다. 그리고, 제1 사출 유닛(17)으로부터 제1 수지 유로(9c) 및 제1 수지 분기 유로(90c)를 통하여 제1 수지(9b)를 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 사출 충전시킨다(제1 사출 충전 공정). 이 제1 사출 충전 공정은 전술한 샌드위치 성형부(9h)의 표층부가 되는 제1 수지(9b)를 사출 충전시키는 공정이다. 이때, 제2 수지 유로(10c)에 마련된 게이트 밸브(10d)는 닫혀있어서, 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 사출 충전시킨 제1 수지(9b)가 제2 수지 유로(10c)로 역류하지 않는다. 한편, 이 제1 사출 충전 공정은 제1 확장 공정 후가 아니라, 제1 확장 공정에 의한 금형 캐비티 확장부(90a)의 용적 확장에 연동시켜서 실시되어도 된다. 또한, 이 제1 확장 공정 중 및 동일 공정 후에 있어서, 제1 사출 충전 공정 중에는, 가동금형(4)에는 제1 사출 충전 공정에 의한 사출 압력에 대항하는 몰드 클램핑력이 유지된다.

여기서, 제1 확장 공정에서의 틀개방량인 거리 α는, 이 제1 확장 공정의 거리 α의 틀개방 동작에 있어서 형성되는 금형 캐비티 확장부(90a)가 제1 사출 충전 공정에 의해 금형 캐비티 확장부(90a)에 사출 충전되는 제1 수지(9b)로 대략 100% 채워지는 값으로 한다. 즉, 제1 사출 충전 공정도, 금형 캐비티 확장부(90a) 내가 제1 수지(9b)로 대략 100% 채워지는 풀 팩 상태로 실시된다. 이로 인해, 금형 캐비티 확장부(90a)에 사출 충전된 제1 수지(9b)(샌드위치 성형부(9h))는 도 2a에 도시하는 바와 같이, 금형 캐비티 확장부(90a)의 의장(금형 내면)과의 접촉면(바깥둘레면) 및 기재층(9g)과의 접촉면에 형성되는 스킨층(9e)과, 그 내부가 아직 용융 상태인 용융층(9f)으로 구성되는 상태가 된다.

또한, 기재층 성형 공정에 연속하는 제1 사출 충전 공정에 있어서, 기재층(9g)에 연속하는 금형 캐비티 확장부(90a)에, 기재층(9g)과 동일한 제1 수지(9b)를 샌드위치 성형부(9h)의 표층용 수지로서 사출 충전시키기 때문에, 기재층(9g)과 샌드위치 성형부(9h)의 융착(고착)성에 문제는 없다. 나아가, 제1 사출 충전 공정 후의 샌드위치 성형부(9h)의 냉각 고화 수축을 감안하여, 제1 사출 충전 공정에서는 금형 캐비티 확장부(90a)의 용적보다, 적어도 냉각 고화 수축 분만큼 많이 제1 수지(9b)를 사출 충전시키는 쪽이, 기재층(9g)과 샌드위치 성형부(9h)의 스킨층(9e)의 융착(고착) 강도, 및 샌드위치 성형부(9h)의 스킨층(9e)에 대한 높은 전사성(轉寫性)을 확보하는데 있어서 바람직하다.

다음으로 제1 사출 충전 공정 완료 후에, 도 1d에 도시하는 바와 같이, 금형 캐비티 확장부(90a)의 용적을, 금형 캐비티(9a)의 용적과 합쳐서 제품용적이 될 때까지 확장시킨다(제2 확장 공정). 구체적으로는 도 1c에 도시하는 상태(틀개방량:거리 α)에서, 고정금형(2)으로부터 거리 β만큼 멀어진 위치(틀개방량:거리 β)까지, 도시하지 않은 틀개폐 기구에 의해 가동금형(4)을 틀개방한다. 그리고, 이 제2 확장 공정 개시 후에, 제2 수지 유로(10c)에 마련된 게이트 밸브(10d)를 개방시켜, 제2 사출 유닛(18)으로부터 제2 수지 유로(10c)를 통하여 내층을 형성하는 비발포성 제2 수지(10b)를 샌드위치 성형부(9h) 내에 사출 충전시킨다(제2 사출 충전 공정). 이 제2 사출 충전 공정 시작시에서의 내층용 제2 수지(10b)의 유동 상태를 도 2b에 나타낸다.

제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정은, 제2 사출 충전 공정에 의한 제2 수지(10b)의 사출 충전이 풀 팩 상태로 실시되면 된다. 즉, 금형 캐비티 확장부(90a)의 용적 확장률에 연동시켜서(제2 확장 공정에 연동시켜서), 제2 사출 충전 공정에 있어서 사출 충전시키는 내층용 제2 수지(10b)의 사출 충전량이 제어되어도 된다. 또한, 내층용 제2 수지(10b)의 사출 충전량에 연동시켜서(제2 사출 충전 공정에 연동시켜서), 제2 확장 공정에서의 금형 캐비티 확장부(90a)의 용적 확장률이 제어되어도 된다. 또한, 쌍방이 연동되도록 제어되어도 된다. 이 제2 확장 공정 중 및 동일 공정 후에 있어서, 제2 사출 충전 공정 중, 가동금형(4)에는 제2 사출 충전 공정에 의한 사출 압력에 대항하는 몰드 클램핑력이 유지된다.

이와 같이, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정이 연동 제어됨으로써, 제2 수지 유로(10c)에 마련된 게이트 밸브(10d)와, 샌드위치 성형부(9h)의 스킨층(9e)이 밀착한 상태를 유지시킬 수 있다. 이로 인해, 게이트 밸브(10d)부분 및 샌드위치 성형부(9h)의 스킨층(9e)에서의 수지 반전 불량의 발생을 방지하면서, 내층용 제2 수지(10b)의 사출 압력에 의해 표층용 제1 수지(9b)의 스킨층(9e)를 관통시켜서, 동일 수지를 제1 수지(9b) 내에 사출 충전시킬 수 있다. 또한, 금형 캐비티 확장부(90a)의 용적 확장에 의해, 제1 수지(9b) 내에 대한 제2 수지(10b)의 사출 충전 저항을, 금형 캐비티 내에서의 용융 수지의 자유 유동과 동일한 정도까지 경감시킬 수 있고, 샌드위치 성형부(9h)의 용적에 대한 내층용 제2 수지(10b)의 충전 비율의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 샌드위치 성형부(9h)의 바깥둘레면에 형성된 스킨층(9e)은 금형 캐비티 확장부(90a)의 의장(금형 내면)이나, 냉각 고화시킨 기재층(9g)의 가동금형(4)측의 면과 접촉에 의해 순식간에 냉각 고화된 얇은 층이다. 이 스킨층(9e)은 샌드위치 성형부(9h) 내에 사출 충전시키는 제2 수지(10b)의 수지 반전 불량을 방지할 수 있는 강도를 가지지만, 완전히 고화되어 있는 층이 아니고, 그 온도가 수지 연화점 온도, 혹은 유리 고화 온도 이상이며, 냉각 고화가 진행 중인, 층방향으로 고무형상의 탄성 거동을 나타내는 박막과 같은 층이다. 그렇기 때문에, 제2 확장 공정에서의 금형 캐비티 확장부(90a)의 용적 확장(샌드위치 성형부(9h)의 체적 확장)에 추종 가능하다. 한편, 샌드위치 성형부(9h)의 스킨층(9e)에 연속하는, 용융 상태 부분을 포함하는 제1 수지(9b) 부분은 스킨층(9e)으로부터 진행되는 냉각 고화에 의해, 최종적으로는 샌드위치 성형부(9h)의 표층부가 된다.

여기서, 제1 사출 충전 공정과 마찬가지로, 샌드위치 성형부(9h)의 냉각 고화 수축을 감안하여, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정의 연동 제어에 있어서는 양 공정을 대략 동시에 완료시키거나, 또는 금형 캐비티 제2 확장 공정 완료 후에 제2 사출 충전 공정을 완료시키는 것이 바람직하다. 또한, 제2 사출 충전 공정에 있어서도, 제2 확장 공정 후의 금형 캐비티 확장부(90a)의 용적보다, 적어도 냉각 고화 수축 분만큼 많이 제2 수지(10b)를 사출 충전시키는 쪽이, 기재층(9g)과, 샌드위치 성형부(9h) 스킨층(9e)의 융착(고착) 강도, 및 샌드위치 성형부(9h)의 스킨층(9e) 및 기재층(9g)에 대한 높은 전사성을 확보하는데 있어서 보다 바람직하다.

제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료 후, 도 1e에 도시하는 바와 같이, 제2 수지 유로(10c)에 마련된 게이트 밸브(10d)를 닫고, 금형 캐비티(9a) 및 금형 캐비티 확장부(90a) 내의 기재층(9g) 및 샌드위치 성형부(9h)에 소정의 몰드 클램핑력을 부여시킨 상태에서 이들을 냉각 고화시키면, 고정금형(2)측의 표층(기재층(9g)+샌드위치 성형부(9h)의 표층부)과, 가동금형(4)측의 표층(샌드위치 성형부(9h)의 표층부)의 두께가 다른 샌드위치 성형품(9)이 성형된다(제품 냉각 고화 공정). 이 제품 냉각 고화 공정 완료 후의 샌드위치 성형품(9)을 도 2c에 나타낸다. 도면 관계상, 냉각 고화 상태의 내층용 제2 수지(10b)를 용융 상태와 동일한 사선으로 나타낸다.

샌드위치 성형품(9)의 냉각 고화가 완료된 후, 도 1f에 도시하는 바와 같이, 가동금형(4)을 도시하지 않은 틀개폐 기구에 의해 고정금형(2)으로부터 틀개방하여, 도시하지 않은 제품 꺼냄 수단에 의해 샌드위치 성형품(9)을 사출 성형기 밖으로 반출시키고 성형 사이클이 종료된다.

실시예 1에 따른 제조방법은 이상의 공정을 반복함으로써 고정금형(2)측의 표층(기재층(9g)+샌드위치 성형부(9h)의 표층부)과, 가동금형(4)측의 표층(샌드위치 성형부(9h)의 표층부)의 두께가 다른 샌드위치 성형품(9)을 연속하여 성형시킬 수 있다. 즉, 샌드위치 성형품(9)은 최초에 성형되는 제1 수지(9b)로 이루어지는 기재층(9g)에 샌드위치 성형부(9h)가 적층됨으로써 형성된다. 이 기재층(9g)은 샌드위치 성형부(9h)의 표층부와 함께, 샌드위치 성형품(9)의 표층을 구성한다. 이와 같이, 이 기재층(9g)을 샌드위치 성형부(9h)의 표면 및 이면 중 어느 하나의 면에 적층시켜, 샌드위치 성형품(9)의 표층의 일부로 함으로써 샌드위치 성형품(9)의 표층의 두께를 부분적으로 다르게, 본 실시예에서는 표면과 이면에서 두께가 다르게 성형할 수 있다.

실시예 1에 따른 제조방법은 샌드위치 성형부(9h)의 용적에 대한 내층용 제2 수지(10b)의 충전 비율 향상을 도모할 수 있기 때문에, 표층을 얇게 제어하기에 바람직하다. 실시예 1에 있어서는 샌드위치 성형품(9)의 구성상, 기재층(9g)+샌드위치 성형부(9h)의 표층부로 구성되는 고정금형(2)측의 표층 쪽이, 샌드위치 성형부(9h)의 단일 표층부로 구성되는 가동금형(4)측의 표층보다 두꺼운 샌드위치 성형품, 즉 제2 수지(10b)로 이루어지는 내층이, 틀개폐 방향의 가동금형(4)측으로 편심(偏芯; eccentric)한 샌드위치 성형품이 된다.

또한, 실시예 1에 따른 제조방법은 기재층 성형 공정, 제1 사출 충전 공정 및 제2 사출 충전 공정에서의 사출 충전이 풀 팩 상태로 실시되기 때문에, 이 샌드위치 성형품(9)의 표층은 표리(表裏) 양면(고정금형(2)측 및 가동금형(4)측) 모두, 금형 캐비티(9a) 의장의 높은 전사성이 확보되고, 표층용 제1 수지(9b) 내에 내층용 제2 수지(10b)를 사출 충전시킬 때의 수지 반전 불량의 발생도 방지할 수 있다. 나아가, 표층용 제1 수지(9b) 및 내층용 제2 수지(10b)는 각각 독립된 게이트(게이트 밸브)로부터 금형 캐비티(9a)나 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 사출 충전되기 때문에, 2종류의 수지를 층류로 하는 믹싱 노즐 등이 불필요하다. 또한, 내층용 제2 수지(10b)의 사출 압력으로 표층용 제1 수지(9b)의 스킨층(9e)를 관통시키기 때문에, 내층용 제2 수지(10b)용의 특수한 게이트 구조나 게이트 밸브 등도 불필요하다. 따라서, 이들 게이트부나 게이트부에 연이어 통하는 수지 유로의 배치의 제약이 적어서 금형의 설계가 용이해진다.

[실시예 2에 따른 제조방법]

다음으로, 제1 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 2에 따른 제조방법에 대하여, 도 3a~도 4e를 이용하여 설명한다. 도 3a~도 3c는 실시예 2에 따른 제조방법(사출 성형방법)의 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정을 나타내는 금형의 개략 단면도이다. 도 3a는 제2 확장 공정을 나타내고 있다. 도 3b는 제2 사출 충전 공정 시작시를 나타내고 있다. 도 3c는 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내고 있다. 도 4a~도 4e는 각 성형 공정 중의 샌드위치 성형품을 나타내는 개략 단면도이다. 도 4a는 제1 사출 충전 완료 후의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 4b는 제2 확장 공정 중의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 4c는 제2 사출 충전 공정 시작시의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 4d는 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 4e는 제품 냉각 공정 완료 후의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다.

실시예 2에 따른 제조방법은, 개략적으로는 샌드위치 성형부(9h')의 표층부 및 기재층(9g')을 발포성 제1 수지(9b')로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 내층부를 비발포성 제2 수지(10b)로 형성하는 방법이다.

실시예 2에 따른 제조방법이 실시예 1에 따른 제조방법과 다른 점은, 제1 수지가 발포성 수지인 점과, 이 점에 기인하여 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정의 실시 타이밍이 약간 다른 점이다. 이러한 점 이외에는 실시예 1에 따른 제조방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명은 생략, 또는 실시예 1을 인용하여 설명하고, 상이점에 대해서만 상세하게 설명한다. 또한, 금형 및 사출 성형기에 있어서도, 비발포성 제1 수지(9b)가 발포성 제1 수지(9b')로 변경되는 것 이외에는 실시예 1에서 설명한 것과 기본적으로 동일한 것을 이용할 수 있기 때문에 설명을 생략한다. 한편, 이 비발포성 제1 수지(9b) 및 발포성 제1 수지(9b')의 차이에 기인하여 실시예 1의 설명과 구별하는 대상에 대해서는 실시예 1과 동일한 부호에 '(아포스트로피)를 붙여서 구별하는 것으로 한다.

본 실시예 2에 있어서는 제1 수지(9b')가 화학발포제를 포함하는 발포성 수지인 것을 전제로 설명한다. 제1 수지(9b')가 물리발포제를 포함하는 발포성 수지여도 되지만, 그 경우, 표층용 제1 수지(9b')에 적절하게 물리발포제를 혼입시키기 위한 구성 요건이, 금형, 혹은 사출 성형기에 필요하게 된다. 그러나, 이러한 구성 요건들은 본 발명에 직접 관계가 없기 때문에 그 설명은 생략한다.

실시예 2에 따른 제조방법은 우선, 실시예 1에 따른 제조방법과 동일한 방법으로 기재층 성형 공정을 실시하여 금형 캐비티(9a) 내에서 기재층(9g')을 성형시킨다. 또한, 마찬가지로 실시예 1과 동일한 방법으로 제1 확장 공정 및 제1 사출 충전 공정을 실시하여, 고정금형(2)측에 유지시킨 기재층(9g')의 표면과 가동금형(4)의 내면 사이에 금형 캐비티 확장부(90a)를 형성시켜서, 다시 제1 사출 유닛(17)으로부터 발포성 제1 수지(9b')를 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 사출 충전시킨다(제1 사출 충전 공정). 이들 공정의 설명 및 도시는 생략하지만, 실시예 1에 따른 제조방법의 설명 및 도 1a~도 1c 그리고 도 2a 및 도 2b에 있어서, 비발포성 제1 수지(9b)를 발포성 제1 수지(9b')로 바꿔 읽으면 이해하기 쉽다.

일반적인 샌드위치 성형품의 사출 성형방법에서는, 발포 셀이 스킨층에 표출될 우려가 있는 등의 문제가 있기 때문에 표층용에 발포성 수지재료는 채용되는 경우가 적다. 또한, 굳이 발포성 수지를 채용할 필연성은 없다. 그러나 실시예 1과 마찬가지로, 기재층 성형 공정에서의 발포성 제1 수지(9b')의 사출 충전을 풀 팩 상태로 실시함으로써, 금형 캐비티(9a) 내에 사출 충전시킨 제1 수지(9b')(기재층(9g'))의 대략 전면에 몰드 클램핑력을 대략 균일하게 부여시킬 수 있고, 이로 인해 제1 수지(9b') 내에서의 발포 셀의 발생 및 스킨층(9e') 형성시에서 발포 셀의 스킨층(9e')에 대한 표출을 억제시킬 수 있다. 또한, 기재층 성형 공정에 있어서, 소정의 몰드 클램핑력을 부여시킨 상태에서 냉각 고화시키면 발포 가스는 기재층(9g') 내에 압축 상태로 봉해져서, 발포 가스나 발포 셀이 성형 후의 기재층(9g')으로부터 표출될 우려가 없다(즉, 미발포 상태인채로 냉각 고화된다). 이렇기 때문에, 실시예 2에 따른 제조방법에서는 발포성 수지여도, 비발포성 수지와 마찬가지로 표층용 수지로서 채용할 수 있다. 한편, 본 실시예 2에 있어서는 기재층(9g')을 발포층이 없는 성형체(표층)로 했지만, 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 기재층 성형 공정에 있어서 제1 수지(9b')를 발포시키는 확장 발포 성형방법을 실시하여, 기재층(9g')을, 발포층을 내포하는 발포 성형체(표층)로 하는 것도 가능하다.

또한 제1 사출 충전 공정에 있어서도, 금형 캐비티 확장부(90a)에 대한 발포성 제1 수지(9b')의 사출 충전을 풀 팩 상태로 실시하기 때문에, 금형 캐비티 확장부(90a) 내의 제1 수지(9b')(샌드위치 성형부(9h')) 내에서의 발포 셀의 발생 및 스킨층(9e') 형성시에서의 발포 셀 스킨층(9e')에 대한 표출을 억제시킬 수 있다. 그렇기 때문에, 제1 사출 충전 공정 완료 후의 샌드위치 성형부(9h')는 도 4a에 도시하는 바와 같이, 발포 셀이 표출되지 않은 스킨층(9e')과, 발포 셀의 발생이 억제된 용융 상태의 제1 수지(9b')로 구성되어 있다.

본 실시예 2의 기재층 성형 공정 및 제1 사출 충전 공정에서의, 제1 수지(9b') 내에서의 발포 셀의 발생 및 발포 셀 스킨층(9e')에 대한 표출을 보다 확실하게 억제시키기 위해서, 이른바 가스 카운터 프레셔(gas counter pressure)법을 병용하여 채용해도 된다. 이 가스 카운터 프레셔법은, 개략적으로는 금형 캐비티(9a)나 금형 캐비티 확장부(90a) 내를, 공기, 질소 등의 가압 가스를 주입함으로써, 발포성 제1 수지(9b')의 발포 팽창 압력 이상의 압력으로 미리 여압(餘壓)시키고, 그 후 발포성 제1 수지(9b')를 사출 충전시키는 방법이다.

다음으로 도 3a에 도시하는 바와 같이, 제1 사출 충전 공정 개시 후(즉, 제1 사출 충전 공정의 도중, 또는 제1 사출 충전 공정 완료 후)에, 금형 캐비티 확장부(90a)의 용적을, 금형 캐비티(9a)의 용적과 합쳐서 제품용적이 될 때까지 확장시키고, 금형 캐비티 확장부(90a) 내의 용융 상태의 제1 수지(9b')(샌드위치 성형부(9h'))를 발포시킨다(제2 확장 공정). 구체적으로는 실시예 1의 도 1c에 도시하는 상태(틀개방량:거리 α)에서, 고정금형(2)으로부터 거리 β만큼 멀어진 위치(틀개방량:거리 β)까지, 도시하지 않은 틀개폐 기구에 의해 가동금형(4)을 틀개방한다.

이 제2 확장 공정에 의해, 샌드위치 성형부(9h')의 스킨층(9e')은, 스킨층(9e')에 연속하는 발포 셀의 발생이 억제된, 아직 용융 상태인 제1 수지(9b')측으로 냉각 고화가 진행되고, 그 두께를 조금 두껍게 하여(0.1~0.5㎜ 정도), 최종적으로 샌드위치 성형부(9h')의 표층이 된다(미발포 상태). 설명상, 이후에도 이 샌드위치 성형부(9h')의 표층부를 스킨층(9e')이라고 호칭한다. 한편, 샌드위치 성형부(9h')의 스킨층(9e') 내부의 발포 셀의 발생이 억제된, 아직 용융 상태인 제1 수지(9b')는 그 대략 전부에 있어서 발포 셀이 발생·성장한다. 그 결과, 샌드위치 성형부(9h')는 도 4b에 도시하는 바와 같이, 금형 캐비티 확장부(90a)의 의장(금형 내면) 및 기재층(9g')과의 접촉면에 형성되는 스킨층(9e')(표층)과, 스킨층(9e')에 연속하는 발포 셀을 포함하는 발포층(9f')으로 구성되는 상태가 된다.

다음으로, 제1 사출 충전 공정 완료 후이면서, 제2 확장 공정 개시 후(즉, 제2 확장 공정의 도중, 또는 제2 확장 공정 완료 후)에, 도 3b에 도시하는 바와 같이, 제2 수지 유로(10c)에 마련된 게이트 밸브(10d)를 개방시켜, 제2 사출 유닛(18)으로부터 제2 수지 유로(10c)를 통하여 내층을 형성하는 비발포성 제2 수지(10b)를 표층용 제1 수지(9b')(샌드위치 성형부(9h')) 내에 사출 충전시킨다(제2 사출 충전 공정). 이 제2 사출 충전 공정 시작시에서 내층용 제2 수지(10b)의 유동 상태를 도 4c에 나타낸다.

여기서, 본 실시예 2에 따른 제조방법의 제1 사출 충전 공정 및 제2 확장 공정에 있어서 성형시킨 샌드위치 성형부(9h') 내의 발포층(9f')은, 실시예 1에 따른 제조방법의 제1 사출 충전 공정에 있어서, 풀 팩 상태로 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 사출 충전시킨 비발포성 제1 수지(9b)에 비하여 그 강도 및 밀도가 낮다. 그렇기 때문에, 도 4c에 도시하는 바와 같이, 샌드위치 성형부(9h')의 스킨층(9e')을 그 사출 압력으로 관통시킨 내층용 제2 수지(10b)는, 그대로 그 사출 압력과 수지유동에 의해 발포층(9f') 내의 발포 셀 내의 발포 가스를 압축하면서 발포 셀 내에 충전되고, 또는 발포층(9f')의 강도 및 밀도가 낮은 부위에서 순차적으로 발포 셀을 파괴하면서, 제1 수지(9b')를 대신해서 치환되어 간다. 한편, 샌드위치 성형부(9h')의 스킨층(9e')이, 그 두께를 조금 두껍게 하여 샌드위치 성형부(9h')의 표층(미발포 상태)이 되는 것은 앞서 설명한 대로이다.

이 발포층(9f')이 내층용 제2 수지(10b)로 치환되는 공정을 조금 더 상세하게 설명한다. 화학발포제를 사용한 경우, 형성된 발포층 내의 발포 셀 내의 발포 가스 압력은 화학발포제의 종류나 성형조건에 따라 상이하지만, 일반적으로 0.3~0.5MPa(수지 온도 200℃)로 되어 있다. 이에 반해, 사출 충전 수지 압력(사출 압력)은 수지의 종류나 성형조건에 따라 상이하지만, 일반적으로 30MPa~50MPa, 혹은 그 이상으로 되어 있다.

앞서 설명한 제2 사출 충전 공정에 있어서는, 이러한 발포층(9f') 내의 발포 셀 내의 발포 가스 압력과, 내층용 제2 수지(10b)의 사출 충전 압력의 큰 압력차에 의해, 제2 수지(10b)의 샌드위치 성형부(9h') 내에 대한 사출 충전시에, 발포 셀 내의 발포 가스가 그 사출 충전 저항을 증가시키는 요인이 되지 않고, 발포 셀 내의 대부분의 발포 가스는 제품품질에 전혀 영향을 주지 않는 정도의 용적까지 용이하게 압축되어, 내층용 제2 수지(10b) 내에 잔류한다. 또한 지극히 일부가, 파괴된 발포 셀의 잔해와 함께 제2 수지(10b) 중에 재융해되어, 제2 수지(10b) 중에 들어간 채 냉각 고화되어서 발포 가스로는 존재하지 않게 된다.

그 결과, 사용하는 수지의 조합이나, 제품형상 및 성형조건에 따라 다르지만, 도 4d에 도시하는 바와 같이, 샌드위치 성형부(9h')의 발포층(9f')의 용적(발포층(9f')이 발포층이 아닌 용융층일 경우에 대한, 발포층(9f')의 발포 셀에 의한 밀도 저하분, 또는 발포 배율분)을 대략 완전히 내층용 제2 수지(10b)로 치환시킬 수 있게 된다. 그렇기 때문에, 발포층(9f')의 용적(밀도 저하분, 또는 발포 배율분)으로부터, 샌드위치 성형부(9h')의 미발포 부분의 용적, 즉 샌드위치 성형부(9h')의 표층의 두께를 소정 정밀도로 제어할 수 있게 된다. 한편, 샌드위치 성형품(9')의 표면 및 이면 중 어느 한쪽의 표층이 되는 기재층(9g')은 틀개폐 방향의 고정금형(2)측에 임의의 형상이면서, 임의로 두껍게 성형시킬 수 있기 때문에, 본 실시예 2에 따른 제조방법에 있어서는, 샌드위치 성형품에 있어서 표층의 두께가 부분적으로 다르도록 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 표층의 두께를 소정 정밀도로 제어할 수 있게 된다.

또한, 샌드위치 성형부(9h')의 발포층(9f')의 용적을 대략 완전히 내층용 제2 수지(10b)로 치환시키는 것이 곤란하며, 샌드위치 성형부(9h')의 표층에 미발포 제1 수지(9b')와 발포층(9f')의 바깥둘레면 부분의 일부가 혼재하는 경우에도, 발포층(9f')의 용적으로부터 샌드위치 성형부(9h') 표층의 두께를 소정 정밀도로 추측하는 것은 가능하다.

제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료 후, 도 3c에 도시하는 바와 같이, 금형 캐비티(9a) 및 금형 캐비티 확장부(90a) 내의 기재층(9g') 및 샌드위치 성형부(9h')에 소정의 몰드 클램핑력을 부여시킨 상태에서 이들을 냉각 고화시킴으로써 샌드위치 성형품(9')이 성형된다(제품 냉각 고화 공정). 이 제품 냉각 고화 공정 완료 후의 샌드위치 성형품(9')을 도 4e에 나타낸다. 도면 관계상, 냉각 고화 상태의 내층용 제2 수지(10b)를 용융 상태와 동일한 사선으로 나타낸다.

샌드위치 성형품(9')의 냉각 고화가 완료된 후, 가동금형(4)을 도시하지 않은 틀개폐 기구에 의해 고정금형(2)으로부터 틀개방하여, 도시하지 않은 제품 꺼냄 수단에 의해 샌드위치 성형품(9')을 사출 성형기 밖으로 반출시키고 성형 사이클이 종료된다.

실시예 2에 따른 제조방법은, 이상의 공정을 반복함으로써 고정금형(2)측의 표층(기재층(9g')+샌드위치 성형부(9h')의 표층부)과, 가동금형(4)측의 표층(샌드위치 성형부(9h')의 표층부)의 두께가 다른 샌드위치 성형품(9')을 연속하여 성형시킬 수 있다.

이와 같이, 실시예 2에 따른 제조방법은, 제2 사출 충전 공정에 있어서 강도 및 밀도가 낮은 샌드위치 성형부(9h')의 발포층(9f')에 내층용 제2 수지(10c)를 사출 충전시키기 때문에, 실시예 1과 같이 제1 수지(9b)에 비발포성 수지를 채용한 경우보다도 내층용 제2 수지(10c)의 사출 충전 저항을 더욱 저하시킬 수 있다. 이로 인해, 내층용 제2 수지(10c)에 의한 수지 반전 불량을 방지하면서, 샌드위치 성형부(9h')의 용적에 대한 내층용 제2 수지(10c)의 충전 비율의 향상을 더욱 도모할 수 있기 때문에, 표층을 얇게 제어하기에 더욱 바람직하다. 또한, 샌드위치 성형품의 표면과 이면에서 각각의 표층의 두께를 다르게 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 표층의 두께를 소정 정밀도로 제어할 수 있게 된다.

[실시예 3에 따른 제조방법]

다음으로, 제1 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 3에 따른 제조방법에 대하여, 도 5a~도 6c를 이용하여 설명한다. 도 5a 및 도 5b는 실시예 3에 따른 제조방법(사출 성형방법)의 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정 및 제3 확장 공정을 나타내는 금형의 개략 단면도이다. 도 5a는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내고 있다. 도 5b는 제3 확장 공정을 나타내고 있다. 도 6a~도 6c는 각 성형 공정 중의 샌드위치 성형품을 나타내는 개략 단면도이다. 도 6a는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 6b는 제3 확장 공정 중의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 6c는 제품 냉각 공정 완료 후의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다.

실시예 3에 따른 제조방법은, 개략적으로는 샌드위치 성형부(9h')의 표층부 및 기재층(9g)을 비발포성 제1 수지(9b)로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 내층부를 발포성 제2 수지(10b')로 형성하는 방법이다.

실시예 3에 따른 제조방법이 실시예 1에 따른 제조방법과 다른 점은, 제2 수지가 발포성 수지인 점과, 이 점에 기인하여 제2 사출 충전 공정 개시 후에 금형 캐비티 확장부를 소정량만큼 더욱 확장시키는 제3 확장 공정을 구비하는 점이다. 이러한 점 이외에는 실시예 1에 따른 제조방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명은 생략, 또는 실시예 1을 인용하여 설명하고, 상이점에 대해서만 상세하게 설명한다. 또한, 금형 및 사출 성형기에 있어서도, 비발포성 제2 수지(10b)가 발포성 제2 수지(10b')로 변경되는 것 이외에는 실시예 1에서 설명한 것과 기본적으로 동일한 것을 이용할 수 있기 때문에 설명을 생략한다. 한편, 이 비발포성 제2 수지(10b) 및 발포성 제2 수지(10b')의 차이에 기인하여, 실시예 1의 설명과 구별하는 대상에 대해서는 실시예 1과 동일한 부호에 '(아포스트로피)를 붙여서 구별하는 것으로 한다.

본 실시예 3에 있어서는 제2 수지(10b')가 화학발포제를 포함하는 발포성 수지인 것을 전제로 설명한다. 제2 수지(10b')가 물리발포제를 포함하는 발포성 수지여도 되지만, 그 경우 표층용 제2 수지(10b')에 적절하게 물리발포제를 혼입시키기 위한 구성 요건이, 금형, 혹은 사출 성형기에 필요하게 된다. 그러나, 이러한 구성 요건들은 본 발명에 직접 관계가 없기 때문에 그 설명은 생략한다.

실시예 3에 따른 제조방법은 우선, 실시예 1에 따른 제조방법과 동일한 방법으로 기재층 성형 공정을 실시하여 금형 캐비티(9a) 내에서 기재층(9g)을 성형시킨다. 또한 마찬가지로, 실시예 1과 동일한 방법으로 제1 확장 공정 및 제1 사출 충전 공정을 실시하고, 고정금형(2)측에 유지시킨 기재층(9g) 및 가동금형(4) 사이에 금형 캐비티 확장부(90a)를 형성시켜서, 다시 제1 사출 유닛(17)으로부터 비발포성 제1 수지(9b)를 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 사출 충전시킨다(제1 사출 충전 공정). 이들 공정의 설명 및 도시는 생략한다.

다음으로, 실시예 1과 동일한 방법으로 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정을 연동 제어로 실시한다. 여기서, 본 실시예 3의 제2 확장 공정에 있어서는 금형 캐비티 확장부(90a)의 용적을, 금형 캐비티(9a)의 용적과 합쳐서 제품용적이 될 때까지 확장시키지 않고 제품용적 미만까지의 확장에 그친다. 이때의 틀개방량을 β'(β'<β)로 한다. 이렇게 하여, 도 5a에 도시하는 바와 같이 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정을 완료시킨다. 도 5a는 본 실시예 3에 있어서, 실시예 1의 도 1e에 상당하는 상태이다.

한편, 실시예 1과 마찬가지로 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정이 연동 제어되고, 제2 사출 충전 공정에 의한 제2 수지(10b')의 사출 충전이 풀 팩 상태로 실시되기 때문에, 샌드위치 성형부(9h') 내에 사출 충전시킨 내층용 제2 수지(10b')는, 이 단계에 있어서는 미발포 상태이다. 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품(9')(기재부(9g)+샌드위치 성형부(9h'))을 도 6a에 나타낸다. 도 6a는 본 실시예 3에 있어서, 실시예 1의 도 2b에 도시하는 내층용 제2 수지(10b)를 샌드위치 성형부 내에 사출 충전하는 제2 사출 충전 공정의 개시상태가 진행되고, 같은 공정이 완료된 상태에 상당한다.

다음으로, 도 5b에 도시하는 바와 같이 제2 사출 충전 공정 개시 후(즉, 제2 사출 충전 공정의 도중, 또는 제2 사출 충전 공정 완료 후)에, 금형 캐비티 확장부(90a)의 용적을, 금형 캐비티(9a)의 용적과 합쳐서 제품용적이 될 때까지 확장시키고, 샌드위치 성형부(9h') 내의 발포성 제2 수지(10b')를 발포시킨다(제3 확장 공정). 구체적으로는 도 5a에 도시하는 상태(틀개방량:거리 β')로부터, 고정금형(2)에서 거리 β(베타)만큼 멀어진 위치(틀개방량:거리 β)까지, 도시하지 않은 틀개폐 기구에 의해 가동금형(4)을 틀개방한다. 이로 인해, 샌드위치 성형부(9h')는 도 6b에 도시하는 바와 같이, 금형 캐비티 확장부(90a)의 의장(금형 내면) 및 기재층(9g)과의 접촉면에 형성되는 스킨층(9e)과, 스킨층(9e)에 연속하는, 냉각 고화가 진행중인 용융 상태 부분을 포함하는 제1 수지(9b)와, 발포 셀을 포함하는 발포층(10f')으로 구성되는 상태가 된다.

제3 확장 공정 완료 후, 금형 캐비티(9a) 및 금형 캐비티 확장부(90a) 내의 기재층(9g) 및 샌드위치 성형부(9h')에 소정의 몰드 클램핑력을 부여시킨 상태에서, 이들을 냉각 고화시킴으로써 샌드위치 성형품(9')이 성형된다(제품 냉각 고화 공정). 이 제품 냉각 고화 공정 완료 후의 샌드위치 성형품(9')을 도 6c에 나타낸다. 도면 관계상, 냉각 고화 상태의 내층용 제2 수지(10b')의 발포층(10f')을 발포시와 동일한 표기로 나타낸다.

샌드위치 성형품(9')의 냉각 고화가 완료된 후, 가동금형(4)을 도시하지 않은 틀개폐 기구에 의해 고정금형(2)으로부터 틀개방하여, 도시하지 않은 제품 꺼냄 수단에 의해 샌드위치 성형품(9')을 사출 성형기 밖으로 반출시키고 성형 사이클이 종료된다.

실시예 3에 따른 제조방법은 이상의 공정을 반복함으로써 고정금형(2)측의 표층(기재층(9g)+샌드위치 성형부(9h')의 표층부)과, 가동금형(4)측의 표층(샌드위치 성형부(9h')의 표층부)의 두께가 다르면서, 내층이 발포층(10f')(제2 수지(10b'))으로 이루어지는 샌드위치 성형품(9')을 연속하여 성형시킬 수 있다.

이와 같이, 실시예 3에 따른 제조방법은 내층용 제2 수지에 발포성 수지를 채용하고, 제2 사출 충전 공정 개시 후에 제3 확장 공정을 실시함으로써, 샌드위치 성형품의 표면과 이면에서 각각의 표층의 두께를 다르게 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 내층을 발포층으로 할 수 있다. 이러한 샌드위치 성형품은 실시예 1 및 실시예 2에 따른 제조방법에 의해 성형시키는 샌드위치 성형품보다 더욱 경량화인 것 등, 발포층이 가지는 기능을 필요로 할 경우에 바람직하다.

[실시예 4에 따른 제조방법]

다음으로, 제1 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 4에 따른 제조방법에 대하여, 도 7a~도 8b를 이용하여 설명한다. 도 7a 및 도 7b는 실시예 4에 따른 제조방법(사출 성형방법)의 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정 및 제3 확장 공정을 나타내는 금형의 개략 단면도이다. 도 7a는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내고 있다. 도 7b는 제3 확장 공정을 나타내고 있다. 도 8a 및 도 8b는 각 성형 공정 중의 샌드위치 성형품을 나타내는 개략 단면도이다. 도 8a는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 8b는 제3 확장 공정 중의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다.

실시예 4에 따른 제조방법은, 개략적으로는 샌드위치 성형부(9h')의 표층부 및 기재층(9g')을 발포성 제1 수지(9b')로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 내층부를 발포성 제2 수지(10b')로 형성하는 방법이다.

실시예 4에 따른 제조방법이 실시예 1에 따른 제조방법과 다른 점은, 제1 수지 및 제2 수지가 모두 발포성 수지인 점과, 이 점에 기인하여 제2 사출 충전 공정 개시 후에 금형 캐비티 확장부를 소정량만큼 더욱 확장시키는 제3 확장 공정을 구비하는 점이다. 즉 실시예 4에 따른 제조방법은, 실시예 2에 따른 제조방법에 있어서 제2 수지로 발포성 수지를 채용하고, 제2 사출 충전 공정 개시 후에 금형 캐비티 확장부를 소정량만큼 더욱 확장시키는 제3 확장 공정을 실시하는 것이다. 이러한 점 이외에는 실시예 1~3에 따른 제조방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명은 생략, 또는 실시예 1~3 중 어느 하나를 인용하여 설명하고, 상이점에 대해서만 상세하게 설명한다. 또한, 금형 및 사출 성형기에 있어서도, 비발포성 제2 수지(10b)가 발포성 제2 수지(10b')로 변경되는 것 이외에는 실시예 2에서 설명한 것과 기본적으로 동일한 것을 이용할 수 있기 때문에 설명을 생략한다. 한편, 이 비발포성 제2 수지(10b) 및 발포성 제2 수지(10b')의 차이에 기인하여, 실시예 2의 설명과 구별하는 대상에 대해서는 실시예 2와 동일한 부호에 '(아포스트로피)를 붙여서 구별하는 것으로 한다.

실시예 4에 따른 제조방법은 우선, 실시예 2에 따른 제조방법과 동일한 방법으로 기재층 성형 공정을 실시하여 금형 캐비티(9a) 내에서 기재층(9g')을 성형시킨다. 또한 마찬가지로, 실시예 2와 동일한 방법으로 제1 확장 공정 및 제1 사출 충전 공정을 실시하여, 고정금형(2)측에 유지시킨 기재층(9g') 및 가동금형(4) 사이에 금형 캐비티 확장부(90a)를 형성시켜서, 다시 제1 사출 유닛(17)으로부터 발포성 제1 수지(9b')를 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 사출 충전시킨다(제1 사출 충전 공정). 이들 공정의 설명 및 도시는 생략한다.

다음으로, 실시예 2와 동일한 방법으로 제1 사출 충전 공정 개시 후(즉, 제1 사출 충전 공정의 도중, 또는 제1 사출 충전 공정 완료 후)에 금형 캐비티 확장부(90a)의 용적을 확장시켜서, 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 발포성 제1 수지(9b')를 발포시킨다(제2 확장 공정). 여기서, 본 실시예 4의 제2 확장 공정에 있어서는 금형 캐비티 확장부(90a)의 용적을, 금형 캐비티(9a)의 용적과 합쳐서 제품용적이 될 때까지 확장시키지 않고, 제품용적 미만까지의 확장에 그친다. 이때의 틀개방량을 β'(β'<β)로 한다.

다음으로, 실시예 2와 동일한 방법으로, 제1 사출 충전 공정 완료 후이면서, 제2 확장 공정 개시 후(즉, 제2 확장 공정의 도중, 또는 제2 확장 공정 완료 후)에, 제2 사출 유닛(18)으로부터 내층을 형성하는 발포성 제2 수지(10b')를 표층용 제1 수지(9b')(샌드위치 성형부(9h')) 내에 사출 충전시킨다(제2 사출 충전 공정). 이렇게 하여, 도 7a에 도시하는 바와 같이 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정을 완료시킨다. 도 7a는 본 실시예 3에 있어서, 실시예 2의 도 3c에 상당하는 상태이다.

한편 실시예 2와 마찬가지로, 제2 사출 충전 공정에 의한 제2 수지(10b')의 사출 충전이 풀 팩 상태로 실시되기 때문에, 샌드위치 성형부(9h') 내에 사출 충전시킨 내층용 제2 수지(10b')는, 이 단계에서는 미발포 상태이다. 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품(9)(기재부(9g)'+샌드위치 성형부(9h'))을 도 8a에 나타낸다.

다음으로, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 제2 사출 충전 공정 개시 후(즉, 제2 사출 충전 공정의 도중, 또는 제2 사출 충전 공정 완료 후)에, 샌드위치 성형부(9h') 내의 발포성 제2 수지(10b')를 발포시킨다(제3 확장 공정). 이 제3 확장 공정은 실시예 3에서의 제3 확장 공정과 기본적으로 동일하기 때문에 상세한 설명을 생략한다. 제3 확장 공정 중의 샌드위치 성형부(9h')는 도 8b에 도시하는 바와 같이, 금형 캐비티 확장부(90a)의 의장(금형 내면) 및 기재층(9g')과의 접촉면에 형성되는 스킨층(9e')과, 발포 셀을 포함하는 발포층(10f')으로 구성되는 상태가 된다. 실시예 2에서 설명한 바와 같이, 제2 확장 공정에 있어서 이 스킨층(9e')은 그 두께를 조금 두껍게 하여 샌드위치 성형부(9h')의 표층부(미발포 상태)를 형성하지만, 제3 확장 공정에서의 금형 캐비티 확장부(90a)의 용적 확장(샌드위치 성형부(9h')의 체적 확장)에 추종 가능하다. 이 제3 확장 공정 완료 후, 실시예 3과 동일한 공정에 의해 샌드위치 성형품(9')이 성형된다(제품 냉각 고화 공정). 이 제품 냉각 고화 공정 완료 후의 샌드위치 성형품(9')은 실시예 3의 도 6c에 있어서, 비발포성 제1 수지(9b)를 발포성 제1 수지(9b')로 이루어지는 스킨층(9e')(미발포 상태)으로 바꿔 읽은 것과 동일하기 때문에 도시는 생략한다.

실시예 4에 따른 제조방법은, 이상의 공정을 반복함으로써 고정금형(2)측의 표층(기재층(9g')+샌드위치 성형부(9h')의 표층부)과, 가동금형(4)측의 표층(샌드위치 성형부(9h')의 표층부)의 두께가 다르고, 내층이 발포층(10f')(제2 수지(10b'))으로 이루어지는 샌드위치 성형품(9')을 연속하여 성형시킬 수 있다.

이와 같이, 실시예 4에 따른 제조방법은 내층용 제2 수지로 발포성 수지를 채용하고, 제2 사출 충전 공정 개시 후에 제3 확장 공정을 실시함으로써 샌드위치 성형품의 표면과 이면에서 각각의 표층의 두께를 다르게 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 표층용으로 발포성 수지를 채용함으로써 샌드위치 성형부(9h')의 용적에 대한 내층용 제2 수지(10c)'의 충전 비율의 향상을 더욱 도모할 수 있다. 그렇기 때문에, 실시예 3과 마찬가지로 내층용으로 발포성 수지를 채용할 경우, 실시예 3에 따른 제조방법에 의해 성형시키는 샌드위치 성형품보다, 더욱 경량화인 것 등, 발포층의 기능을 가지는 기능을 필요로 할 경우에 바람직하다.

상술한 실시예 1~4에서는 설명 및 도면을 간단히 하기 위해서, 기재층(9g(9g'))을 평판상으로 하면서, 샌드위치 성형부(9h(9h'))가 기재층(9g(9g'))의 한면 전체에 적층되는 것으로 했지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 기재층(9g(9g'))은 고정금형(2)측 및 가동금형(4) 중 적어도 한쪽측에 요철을 가지는 소정의 형상이어도 된다. 또한, 도 9에 도시하는 바와 같이, 기재층(9g(9g'))이 샌드위치 성형품의 표면측 및 이면측 중 어느 한쪽 면이 부분적으로 두꺼운 표층, 예를 들면 장착 부위 등이 되는 형상이어도 된다. 이와 같이, 샌드위치 성형부에 있어서, 기재층의 배치나 형상에 특별히 제약은 없고, 샌드위치 성형품의 표측(表側)과 이측(裏側)뿐만 아니라, 기재층을 샌드위치 성형품의 표층의 일부로 함으로써, 임의로 표층의 두께를 부분적으로 다르게 성형할 수 있다.

[제2 실시형태에 따른 사출 성형기]

다음으로, 제2 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 샌드위치 성형품을 제조하는 방법에 대하여, 도 10a~도 13b를 이용하여 설명한다. 도 10a~도 10f는 제2 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 5에 따른 제조 공정을 나타내는 도면이다. 도 11a~도 11c는 제2 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 6에 따른 제조 공정을 나타내는 도면이다. 도 12a 및 도 12b는 제2 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 7에 따른 제조 공정을 나타내는 도면이다. 도 13a 및 도 13b는 제2 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 8에 따른 제조 공정을 나타내는 도면이다. 도 14는 제2 실시형태에 따른 사출 성형기에 사용 가능한 다른 금형의 예를 나타내는 도면이다.

한편, 제2 실시형태의 설명에 있어서 금형 캐비티(9a)란, 고정금형(2)과 가동금형(4)이 몰드 클램핑됨으로써, 고정금형(2)의 내면과 가동금형(4)의 내면 사이에 형성되는 공간을 말하는 것으로 한다. 또한, 금형 캐비티 확장부(90a)란, 고정금형(2)에 대하여 가동금형(4)을 틀개방함으로써 새롭게 생긴, 기재층(9g)의 표면과 가동금형(4)의 내면 사이의 공간을 말하는 것으로 한다. 나아가, 샌드위치 성형부(9h(9h'))란, 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 있어서 성형되는 성형체를 말하는 것으로 한다.

제2 실시형태에 따른 사출 성형기는, 기재층(9g)과, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 표층부와, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 내층부를 동일 또는 다른 수지로 형성하기 위한 사출 성형기이다. 구체적으로 제2 실시형태에 따른 사출 성형기는 예를 들면, 도 10a~도 10f에 도시하는 바와 같이 금형 캐비티(9a)를 형성 가능한 고정금형(2) 및 가동금형(4)과, 금형 캐비티(9a) 내에 기재층을 형성하기 위한 기재층 수지(8b)를 가소화(용융화)하여 사출 충전 가능한 기재층 사출 유닛(16)과, 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 표층부를 형성하기 위한 제1 수지(9b(9b'))를 가소화하여 사출 충전 가능한 제1 사출 유닛(17)과, 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 내층부를 형성하기 위한 제2 수지(10b(10b'))를 가소화하여 사출 충전 가능한 제2 사출 유닛(18)을 구비하고 있다.

제2 실시형태에 따른 사출 성형기가 제1 실시형태에 따른 사출 성형기와 다른 점은 기재층(9g)을 성형하기 위한 사출 유닛과 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 표층부를 성형하기 위한 사출 유닛이 따로따로 마련되어 있는 점과, 이 점에 기인하여 고정금형(2)의 수지 유로의 구성이 다른 점이다. 그 밖의 구성에 대해서는 제1 실시형태에 따른 사출 성형기와 공통되기 때문에 그 설명을 생략한다.

제2 실시형태에 따른 사출 성형기의 고정금형(2)에는, 기재층 사출 유닛(16)으로부터 사출된 기재층 수지(8b)가 금형 캐비티(9a) 내를 향하여 유동하는 기재층 수지 유로(8c)와, 제1 사출 유닛(17)으로부터 사출된 제1 수지(9b(9b'))가 금형 캐비티 확장부(90a) 내를 향하여 유동하는 제1 수지 유로(9c)와, 제2 사출 유닛(18)으로부터 사출된 제2 수지(10b(10b'))가 금형 캐비티 확장부(90a) 내를 향하여 유동하는 제2 수지 유로(10c)가 형성되어 있다. 또한, 고정금형(2)은 기재층 수지 유로(8c)의 금형 캐비티(9a) 내로 연이어 통하는 게이트 부분에 마련된 게이트 밸브(수지 차단 개방 전환 밸브)(8d)와, 제1 수지 유로(9c)의 금형 캐비티 확장부(90a) 내로 연이어 통하는 게이트 부분에 마련된 게이트 밸브(수지 차단 개방 전환 밸브)(9d)와, 제2 수지 유로(10c)의 금형 캐비티 확장부(90a) 내로 연이어 통하는 게이트 부분에 마련된 게이트 밸브(10d)를 가지고 있다. 한편, 제2 실시형태에 따른 사출 성형기에 있어서, 기재층 수지 유로(8c), 제1 수지 유로(9c) 및 제2 수지 유로(10c)는 핫러너로 구성되어 있다.

기재층 사출 유닛(16) 및 제1 사출 유닛(17)은 틀개폐 방향과 평행이 되도록 고정금형(2)의 배면측에 평행하게 배치되어 있다. 제2 사출 유닛(18)은 틀개폐 방향과 직교하도록 고정금형(2)의 측면측(도 10a 중, 윗쪽)에 배치되어 있다. 한편, 기재층 사출 유닛(16), 제1 사출 유닛(17) 및 제2 사출 유닛(18)의 배치는 금형 캐비티(9a) 혹은 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 수지를 사출 충전 가능한 배치이면 되고, 도시한 배치에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 기재층 사출 유닛(16), 제1 사출 유닛(17) 및 제2 사출 유닛(18)의 배치는, 병행형 배치, V자형 배치, W자형 배치, 경사형 배치 및 L자형 배치 등의 다양한 배치로 하는 것이 가능하다. 또한, 시판되어 있는 추후 장착용 사출 유닛이어도 필요한 사출 충전량을 확보할 수 있을 경우에는, 범용 사출 성형기에 그러한 추후 장착용 사출 유닛을 추가하는 형태여도 된다.

[실시예 5에 따른 제조방법]

다음으로, 제2 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 5에 따른 제조방법에 대하여, 도 10a~도 10f를 이용하여 설명한다. 도 10a~도 10f는 실시예 5에 따른 제조방법(사출 성형방법)의 성형 공정을 나타내는 금형의 개략 단면도이다. 도 10a는 기재 성형 공정을 나타내고 있다. 도 10b는 제1 확장 공정을 나타내고 있다. 도 10c는 제1 사출 충전 공정을 나타내고 있다. 도 10d는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 시작시를 나타내고 있다. 도 10e는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내고 있다. 도 10f는 제품 꺼냄 공정을 나타내고 있다.

실시예 5에 따른 제조방법은, 개략적으로는 기재층(9g)을 비발포성 기재층 수지(8b)로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h)의 표층부를 비발포성 제1 수지(9b)로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h)의 내층부를 비발포성 제2 수지(10b)로 형성하는 방법이다.

실시예 5에 따른 제조방법은 우선, 도 10a에 도시하는 바와 같이 고정금형(2) 및 가동금형(4)을 몰드 클램핑함으로써 형성되는 금형 캐비티(9a) 내에, 기재층 수지(8b)를 사출 충전시켜서 기재층(9g)을 성형한다(기재층 성형 공정). 구체적으로는 가동금형(4)을 도시하지 않은 틀개폐 기구에 의해 고정금형(2)으로 틀폐쇄한 후, 몰드 클램핑력을 부여시킨다. 다음으로, 몰드 클램핑력을 부여시킨 상태에서 기재층 수지 유로(8c)에 마련된 게이트 밸브(8d)를 개방시켜서, 기재층 사출 유닛(16)으로부터 기재층 수지 유로(8c)를 통하여 비발포성 기재층 수지(8b)를 금형 캐비티(9a)에 사출 충전시킨다. 이대로, 금형 캐비티(9a) 내의 기재층 수지(8b)를 냉각 고화시켜서 금형 캐비티(9a) 내에서 기재층(9g)을 성형시킨다. 기재층 수지(8b)는 샌드위치 성형부(9h)의 표층부가 되는 제1 수지(9b)와의 융착(고착) 강도가 충분히 얻어지는 수지가 채용되는 것이 바람직하다. 기재층 성형 공정에 의한 기재층(9g)의 성형은 금형 캐비티(9a) 내가 기재층 수지(8b)로 대략 100% 채워지는, 이른바 풀 팩 상태로 실시된다. 한편, 기재층 성형 공정에 의한 기재층(9g)의 성형은 일반적인 사출 성형방법에 따르기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

기재층 성형 공정 후, 도 10b에 도시하는 바와 같이, 가동금형(4)을 도시하지 않은 틀개폐 기구에 의해 고정금형(2)으로부터 거리 α만큼 틀개방하여, 고정금형(2)측에 유지시킨 기재층(9g)의 표면과, 가동금형(4)의 내면 사이에 금형 캐비티 확장부(90a)(소정의 공간)를 형성시킨다(제1 확장 공정). 이 제1 확장 공정에 있어서, 제1 수지 유로(9c)에 마련된 게이트 밸브(9d)와, 제2 수지 유로(10c)에 마련된 게이트 밸브(10d)가, 금형 캐비티 확장부(90a) 내로 개방 가능한 상태가 된다.

한편, 본 실시예 5에 있어서는 기재층 성형 공정 후, 기재층(9g)을 고정금형(2)에 유지시킨 상태에서 제1 확장 공정을 실시하는 것으로 했지만, 기재층(9g)을 가동금형(4)에 유지시킨 상태에서 제1 확장 공정을 실시해도 된다. 이 경우, 금형 캐비티 확장부(90a)는 가동금형(4)측에 유지된 기재층(9g)의 표면과, 고정금형(2)의 내면 사이에 형성되는 것이 된다. 또한, 이 경우, 제1 수지 유로(9c)에 마련된 게이트 밸브(9d)와, 제2 수지 유로(10c)에 마련된 게이트 밸브(10d)가, 금형 캐비티 확장부(90a) 내로 개방 가능하도록 배치된다. 그리고, 금형 캐비티(9a) 및 금형 캐비티 확장부(90a)의 중복 위치에, 이들의 게이트 밸브가 배치될 경우는, 기재 성형 공정에서의 금형 캐비티(9a) 내에 대한 기재층 수지(8b)의 사출 충전시에 이들의 게이트 밸브를 닫아서 각각의 수지 유로에 대한 기재층 수지(8b)의 역류를 방지한다.

제1 확장 공정 후, 도 10c에 도시하는 바와 같이, 제1 수지 유로(9c)에 마련된 게이트 밸브(9d)를 개방시켜서, 제1 사출 유닛(17)으로부터 제1 수지 유로(9c)를 통하여 제1 수지(9b)를 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 사출 충전시킨다(제1 사출 충전 공정). 이 제1 사출 충전 공정의 상세한 설명에 대해서는, 실시예 1에 따른 제조방법에서 설명한 제1 사출 충전 공정과 동일하기 때문에 생략한다.

제1 사출 충전 공정 후, 도 10d~도 10e에 도시하는 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정 및 제품 냉각 고화 공정, 그리고 도 10f에 도시하는 제품 꺼냄 공정을 실행함으로써 샌드위치 성형품(9)을 성형한다. 한편, 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정은 실시예 1에 따른 제조방법에서 설명한 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정과 동일한 방법으로 실행되기 때문에 그 설명을 생략한다.

실시예 5에 따른 제조방법은 이상의 공정을 반복함으로써 고정금형(2)측의 표층(기재층(9g)+샌드위치 성형부(9h)의 표층부)과, 가동금형(4)측의 표층(샌드위치 성형부(9h)의 표층부)의 두께가 다른 샌드위치 성형품(9)을 연속하여 성형시킬 수 있다. 또한, 실시예 5에 따른 제조방법에 의하면, 실시예 1에 따른 제조방법과 마찬가지로, 샌드위치 성형부의 용적에 대한 내층용 제2 수지의 충전 비율의 향상을 도모할 수 있기 때문에 표층을 얇게 제어하기에 바람직하다. 나아가, 실시예 5에 따른 제조방법에 의하면, 실시예 1에 따른 제조방법과 마찬가지로, 기재층 성형 공정, 제1 사출 충전 공정 및 제2 사출 충전 공정에서의 사출 충전이 풀 팩 상태로 실시되기 때문에, 높은 전사성을 확보할 수 있는 동시에, 수지 반전 불량의 발생도 방지할 수 있다. 더 나아가, 실시예 5에 따른 제조방법에 의하면, 실시예 1에 따른 제조방법과 마찬가지로, 믹싱 노즐이나, 제2 수지(10b)용의 특수한 게이트 구조, 게이트 밸브 등이 불필요하기 때문에, 이들 게이트부나 게이트부에 연이어 통하는 수지 유로의 배치의 제약이 적어서 금형의 설계가 쉬워진다.

또한, 실시예 5에 따른 제조방법에 의하면, 샌드위치 성형품(9)의 표층을 다른 수지로 형성시킬 수 있다. 이로 인해, 기재층(9g)으로 이루어지는 표층과 샌드위치 성형부(9h)의 표층부에 다른 성질을 갖게 할 수 있게 된다. 즉, 실시예 5에 따른 제조방법에 의하면, 표층의 의장면을 구성하는 측의 수지재료(예를 들면, 샌드위치 성형부(9h)의 표층부를 성형하는 제1 수지(9b))에 연질계 수지재료를 이용함으로써, 의장면에 소프트감을 부여하는 것이 가능한 동시에, 표층의 비의장면을 구성하는 측의 수지재료(예를 들면, 기재층(9g)을 성형하는 기재층 수지(8))에 비교적 경질의 수지재료를 이용함으로써, 비의장면측의 표층의 두꺼워짐을 억제하면서, 필요한 장착 강성을 확보할 수 있게 된다. 또한, 제1 수지(9b) 및 기재층 수지(8)를 다른 색의 수지로 함으로써, 표리의 색이 다른 샌드위치 성형품이나, 도 14에 도시하는 바와 같은 표리 중 어느 하나의 면이 부분적으로 색이 다른 샌드위치 성형품을 성형할 수 있게 된다. 또한, 제1 수지(9b) 및 기재층 수지(8)를 다른 기능을 가지는 수지로 함으로써, 표층의 일부에만, 예를 들면 미끄럼 방지 기능이나 정전기 방지 기능 등의 각종 기능을 가지게 한 샌드위치 성형품의 성형이 가능하다.

[실시예 6에 따른 제조방법]

다음으로, 제2 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 6에 따른 제조방법에 대하여, 도 11a~도 11c를 이용하여 설명한다. 도 11a~도 11c는 실시예 6에 따른 제조방법(사출 성형방법)의 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정을 나타내는 금형의 개략 단면도이다. 도 11a는 제2 확장 공정을 나타내고 있다. 도 11b는 제2 사출 충전 공정 시작시를 나타내고 있다. 도 11c는 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내고 있다.

실시예 6에 따른 제조방법은, 개략적으로는 기재층(9g)을 비발포성 기재층 수지(8b)로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 표층부를 발포성 제1 수지(9b')로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 내층부를 비발포성 제2 수지(10b)로 형성하는 방법이다.

실시예 6에 따른 제조방법이 실시예 5에 따른 제조방법과 다른 점은, 제1 수지가 발포성 수지인 점과, 이 점에 기인하여 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정의 실시 타이밍이 약간 다른 점이다. 이러한 점 이외에는 실시예 5에 따른 제조방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정에 대해서는 실시예 2에 따른 제조방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다. 한편, 이 비발포성 제1 수지(9b) 및 발포성 제1 수지(9b')의 차이에 기인하여, 실시예 5의 설명과 구별하는 대상에 대해서는 실시예 5와 동일한 부호에 '(아포스트로피)를 붙여서 구별하는 것으로 한다.

실시예 6에 따른 제조방법은 우선, 실시예 5에 따른 제조방법과 동일한 방법으로 기재층 성형 공정을 실시하여 금형 캐비티(9a) 내에서 기재층(9g)을 성형시킨다. 또한, 실시예 5와 동일한 방법으로 제1 확장 공정을 실시하고, 고정금형(2)측에 유지시킨 기재층(9g) 및 가동금형(4) 사이에 금형 캐비티 확장부(90a)를 형성시킨다. 그리고, 제1 사출 유닛(17)으로부터, 발포성 제1 수지(9b')를 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 사출 충전시킨다(제1 사출 충전 공정). 이들 공정의 설명 및 도시는 생략한다.

그리고, 실시예 6에 따른 제조방법은 제1 사출 충전 공정 개시 후(즉, 제1 사출 충전 공정의 도중, 또는 제1 사출 충전 공정 완료 후)에, 도 11a에 도시하는 제2 확장 공정, 도 11b 및 도 11c에 도시하는 제2 사출 충전 공정 및 제품 냉각 고화 공정, 그리고 도시하지 않은 제품 꺼냄 공정을 실행함으로써 샌드위치 성형품(9')을 성형한다. 한편, 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정은 실시예 2에 따른 제조방법에서 설명한 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정과 동일한 방법으로 실행되기 때문에 그 설명을 생략한다.

실시예 6에 따른 제조방법은 이상의 공정을 반복함으로써 고정금형(2)측의 표층(기재층(9g)+샌드위치 성형부(9h')의 표층부)과, 가동금형(4)측의 표층(샌드위치 성형부(9h')의 표층부)의 두께가 다른 샌드위치 성형품(9')을 연속하여 성형시킬 수 있다.

또한, 실시예 6에 따른 제조방법에 의하면, 실시예 2에 따른 제조방법과 마찬가지로, 내층용 제2 수지(10c)에 의한 수지 반전 불량을 방지하면서, 샌드위치 성형부(9h')의 용적에 대한 내층용 제2 수지(10c)의 충전 비율의 향상을 더욱 도모할 수 있기 때문에, 표층을 얇게 제어하기에 더욱 바람직하다. 또한, 샌드위치 성형품의 표면과 이면에서 각각의 표층의 두께를 다르게 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 표층의 두께를 소정 정밀도로 제어할 수 있게 된다.

[실시예 7에 따른 제조방법]

다음으로, 제2 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 7에 따른 제조방법에 대하여, 도 12a 및 도 12b를 이용하여 설명한다. 도 12a 및 도 12b는 실시예 7에 따른 제조방법(사출 성형방법)의 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정 및 제3 확장 공정을 나타내는 금형의 개략 단면도이다. 도 12a는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내고 있다. 도 12b는 제3 확장 공정을 나타내고 있다.

실시예 7에 따른 제조방법은, 개략적으로는 기재층(9g)을 비발포성 기재층 수지(8b)로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 표층부를 비발포성 제1 수지(9b)로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 내층부를 발포성 제2 수지(10b')로 형성하는 방법이다.

실시예 7에 따른 제조방법이 실시예 5에 따른 제조방법과 다른 점은, 제2 수지가 발포성 수지인 점과, 이 점에 기인하여 제2 사출 충전 공정 개시 후에, 금형 캐비티 확장부를 소정량만큼 더욱 확장시키는 제3 확장 공정을 구비하는 점이다. 이러한 점 이외에는 실시예 5에 따른 제조방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정 및 제3 확장 공정에 대해서는 실시예 3에 따른 제조방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다. 한편, 이 비발포성 제2 수지(10b) 및 발포성 제2 수지(10b')의 차이에 기인하여, 실시예 5의 설명과 구별하는 대상에 대해서는 실시예 5와 동일한 부호에 '(아포스트로피)를 붙여서 구별하는 것으로 한다.

실시예 7에 따른 제조방법은 우선, 실시예 5에 따른 제조방법과 동일한 방법으로 기재층 성형 공정을 실시하여 금형 캐비티(9a) 내에서 기재층(9g)을 성형시킨다. 또한, 실시예 5와 동일한 방법으로 제1 확장 공정 및 제1 사출 충전 공정을 실시하고, 고정금형(2)측에 유지시킨 기재층(9g) 및 가동금형(4) 사이에 금형 캐비티 확장부(90a)를 형성시켜, 제1 사출 유닛(17)으로부터 비발포성 제1 수지(9b)를 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 사출 충전시킨다(제1 사출 충전 공정). 이들 공정의 설명 및 도시는 생략한다.

그리고, 실시예 7에 따른 제조방법은 제1 사출 충전 공정 완료 후에, 도 12a에 도시하는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정, 도 12b에 도시하는 제3 확장 공정, 그리고 도시하지 않은 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정을 실행함으로써 샌드위치 성형품(9')을 성형한다. 한편, 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제3 확장 공정, 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정은, 실시예 3에 따른 제조방법에서 설명한 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제3 확장 공정, 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정과 동일한 방법으로 실행되기 때문에 그 설명을 생략한다.

실시예 7에 따른 제조방법은 이상의 공정을 반복함으로써, 고정금형(2)측의 표층(기재층(9g)+샌드위치 성형부(9h')의 표층부)과, 가동금형(4)측의 표층(샌드위치 성형부(9h')의 표층부)의 두께가 다르면서, 내층이 발포층(10f')(제2 수지(10b'))으로 이루어지는 샌드위치 성형품(9')을 연속하여 성형시킬 수 있다.

또한 실시예 7에 따른 제조방법에 의하면, 실시예 3에 따른 제조방법과 마찬가지로, 샌드위치 성형품의 표면과 이면에서 각각의 표층의 두께를 다르게 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 내층을 발포층으로 할 수 있다.

[실시예 8에 따른 제조방법]

다음으로, 제2 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 8에 따른 제조방법에 대하여, 도 13a 및 도 13b를 이용하여 설명한다. 도 13a 및 도 13b는 실시예 8에 따른 제조방법(사출 성형방법)의 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정 및 제3 확장 공정을 나타내는 금형의 개략 단면도이다. 도 13a는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내고 있다. 도 13b는 제3 확장 공정을 나타내고 있다.

실시예 8에 따른 제조방법은, 개략적으로는 기재층(9g)을 비발포성 기재층 수지(8b)로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 표층부를 발포성 제1 수지(9b')로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 내층부를 발포성 제2 수지(10b')로 형성하는 방법이다.

실시예 8에 따른 제조방법이 실시예 5에 따른 제조방법과 다른 점은, 제1 수지 및 제2 수지가 모두 발포성 수지인 점과, 이 점에 기인하여 제2 사출 충전 공정 개시 후에, 금형 캐비티 확장부를 소정량만큼 더욱 확장시키는 제3 확장 공정을 구비하는 점이다. 이러한 점 이외에는 실시예 5에 따른 제조방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 제1 사출 충전 공정, 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제3 확장 공정에 대해서는 실시예 4에 따른 제조방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다. 한편, 이 비발포성 제1 수지(9b) 및 제2 수지(10b)와, 발포성 제1 수지(9b') 및 제2 수지(10b')의 차이에 기인하여, 실시예 5의 설명과 구별하는 대상에 대해서는 실시예 5와 동일한 부호에 '(아포스트로피)를 붙여서 구별하는 것으로 한다.

실시예 8에 따른 제조방법은 우선, 실시예 5에 따른 제조방법과 동일한 방법으로 기재층 성형 공정을 실시하여 금형 캐비티(9a) 내에서 기재층(9g)을 성형시킨다. 또한, 실시예 5와 동일한 방법으로 제1 확장 공정을 실시하고, 고정금형(2)측에 유지시킨 기재층(9g) 및 가동금형(4) 사이에 금형 캐비티 확장부(90a)를 형성시킨다. 그리고, 제1 사출 유닛(17)으로부터, 발포성 제1 수지(9b')를 금형 캐비티 확장부(90a) 내에 사출 충전시킨다(제1 사출 충전 공정). 이들 공정의 설명 및 도시는 생략한다.

그리고, 실시예 8에 따른 제조방법은 제1 사출 충전 공정 개시 후(즉, 제1 사출 충전 공정의 도중, 또는 제1 사출 충전 공정 완료 후)에, 도 13a에 도시하는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정, 도 13b에 도시하는 제3 확장 공정, 그리고 도시하지 않은 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정을 실행함으로써 샌드위치 성형품(9')을 성형한다. 한편, 제1 사출 충전 공정, 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제3 확장 공정, 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정은, 실시예 4에 따른 제조방법에서 설명한 제1 사출 충전 공정, 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제3 확장 공정, 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정과 동일한 방법으로 실행되기 때문에 그 설명을 생략한다.

실시예 8에 따른 제조방법은 이상의 공정을 반복함으로써 고정금형(2)측의 표층(기재층(9g)+샌드위치 성형부(9h')의 표층부)과, 가동금형(4)측의 표층(샌드위치 성형부(9h')의 표층부)의 두께가 다르면서, 내층이 발포층(10f')(제2 수지(10b'))으로 이루어지는 샌드위치 성형품(9')을 연속하여 성형시킬 수 있다.

또한, 실시예 8에 따른 제조방법에 의하면, 실시예 4에 따른 제조방법과 마찬가지로, 샌드위치 성형품의 표면과 이면에서 각각의 표층의 두께를 다르게 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 표층용에 발포성 수지를 채용함으로써, 샌드위치 성형부(9h')의 용적에 대한 내층용 제2 수지(10c)'의 충전 비율의 향상을 더욱 도모할 수 있다.

상술한 실시예 5~8에서는 설명 및 도면을 간단히 하기 위해서, 기재층(9g)을 평판상으로 하면서, 샌드위치 성형부(9h(9h'))가 기재층(9g)의 한면 전체에 적층되는 것으로 했지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 기재층(9g)은 고정금형(2)측 및 가동금형(4) 중 적어도 한쪽측에 요철을 가지는 소정의 형상이어도 된다. 또한, 도 14에 도시하는 바와 같이, 기재층(9g)이 샌드위치 성형품의 표면측 및 이면측 중 어느 한쪽의 면이 부분적으로 두꺼운 표층, 예를 들면 장착 부위 등이 되는 형상이어도 된다. 이와 같이, 샌드위치 성형부에 있어서, 기재층의 배치나 형상에 특별히 제약은 없고, 샌드위치 성형품의 표측과 이측뿐만 아니라, 기재층을 샌드위치 성형품의 표층의 일부로 함으로써, 임의로 표층의 두께를 부분적으로 다르게 성형할 수 있다.

[제3 실시형태에 따른 사출 성형기]

다음으로, 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 샌드위치 성형품을 제조하는 방법에 대하여, 도 15~도 24b를 이용하여 설명한다. 도 15는 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 나타내는 개략 측면도이다. 도 16a~도 17c는 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 9에 따른 제조 공정을 나타내는 도면이다. 도 18a~도 18c는 실시예 9에 따른 제조 공정으로 성형 가능한 다른 샌드위치 성형품을 나타내는 도면이다. 도 19a~도 20e는 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 10에 따른 제조 공정을 나타내는 도면이다. 도 21a~도 22c는 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 11에 따른 제조 공정을 나타내는 도면이다. 도 23a~도 24b는 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 12에 따른 제조 공정을 나타내는 도면이다.

한편, 제3 실시형태의 설명에 있어서, 제1 금형 캐비티(9a)란, 고정금형(2)과 제1 가동금형(4a)이 몰드 클램핑됨으로써, 고정금형(2)의 내면과 제1 가동금형(4a)의 내면 사이에 형성되는 공간을 말하는 것으로 한다. 또한, 제2 금형 캐비티(10a)란, 고정금형(2)과 제2 가동금형(4b)이 몰드 클램핑됨으로써, 고정금형(2)의 내면과 제2 가동금형(4b)의 내면 사이에 형성되는 공간을 말하는 것으로 한다. 또한, 금형 캐비티 확장부란, 제2 금형 캐비티(10a) 중, 기재층(9g)의 표면과 제2 가동금형(4b)의 내면 사이에 형성되는 공간을 말하는 것으로 한다. 그리고 또한, 샌드위치 성형부(9h(9h'))란, 금형 캐비티 확장부 내에 있어서 성형되는 성형체를 말하는 것으로 한다.

제3 실시형태에 따른 사출 성형기는 기재층(9g)과, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 표층부와, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 내층부를 동일 또는 다른 수지로 형성하기 위한 사출 성형기이다. 구체적으로는 제3 실시형태에 따른 사출 성형기(1a)는 예를 들면 도 15, 도 16a~도 16f에 도시하는 바와 같이, 고정금형(2)을 장착 가능한 고정반(20)과, 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)을 장착 가능하며, 고정반(20)에 대하여 틀개폐 방향을 따라 접근 또는 이간 가능하도록 마련된 가동반(40)과, 가동반(40)을 틀개폐 방향으로 이동시키는 틀개폐 기구(60)와, 고정금형(2) 및 제1 가동금형(4a)에 의해 형성된 제1 금형 캐비티(9a) 내에, 기재층을 형성하기 위한 기재층 수지(8b)를 가소화(용융화)하여 사출 충전 가능한 기재층 사출 유닛(16)과, 고정금형(2) 및 제2 가동금형(4b)에 의해 형성된 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부) 내에 표층부를 형성하기 위한 제1 수지(9b(9b'))를 가소화하여 사출 충전 가능한 제1 사출 유닛(17)과, 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부) 내에 내층부를 형성하기 위한 제2 수지(10b(10b'))를 가소화하여 사출 충전 가능한 제2 사출 유닛(18)을 구비하고 있다.

고정반(20)은 사출 성형기(1a)의 베이스(50) 위에 고정되어 있다. 고정반(20)의 금형 장착면(도 15 중, 왼쪽면)의 대략 중앙에는 고정금형(2)이 장착되어 있다. 고정반(20)에는 배면(도 15 중, 오른쪽면)으로부터 금형 장착면에 걸쳐서 기재층 사출 유닛(16) 및 제1 사출 유닛(17)이 삽입 가능한 삽입 구멍이 형성되어 있다.

고정금형(2)에는 기재층 사출 유닛(16), 제1 사출 유닛(17) 및 제2 사출 유닛(18)으로부터 사출된 수지를 유동시키는 기재층 수지 유로(8c), 제1 수지 유로(9c) 및 제2 수지 유로(10c)가 형성되어 있다. 또한, 각 수지 유로(8c, 9c, 10c)에는 각각 유로를 개방 또는 차단하는 게이트 밸브(8d, 9d, 10d)가 마련되어 있다. 이들 수지 유로(8c, 9c, 10c) 및 게이트 밸브(8d, 9d, 10d)는 제2 실시형태에 따른 사출 성형기의 기재층 수지 유로(8c), 제1 수지 유로(9c) 및 제2 수지 유로(10c), 그리고 게이트 밸브(8d, 9d, 10d)와 동일하기 때문에 그 설명을 생략한다.

가동반(40)은 사출 성형기(1a)의 베이스(50) 위에 틀개폐 방향으로 이동 가능한 상태로 배치되어 있다. 가동반(40)에는 틀개폐 방향과 직교하는 방향으로 슬라이드 가능한 금형 슬라이드 수단(30a)이 장착되어 있다. 또한, 가동반(40)에는 금형 슬라이드 수단(30a)을 통하여 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)이 장착되어 있다.

금형 슬라이드 수단(30a)은 고정반(20)의 금형 장착면과 대향하는 금형 장착면을 가지고, 상기 금형 장착면 위에 틀개폐 방향과 직교하는 방향으로 소정의 간격을 두고 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)이 장착되어 있다. 금형 슬라이드 수단(30a)은 가동반(40)에 대하여 틀개폐 방향과 직교하는 방향으로 슬라이드함으로써, 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)을 틀개폐 방향과 직교하는 방향으로 이동시키도록 구성되어 있다. 구체적으로 금형 슬라이드 수단(30a)은, 적어도 제1 가동금형(4a)이 고정금형(2)과 대향하는 제1 슬라이드 위치와, 제2 가동금형(4b)이 고정금형(2)과 대향하는 제2 슬라이드 위치 사이를 틀개폐 방향과 직교하는 방향으로 이동 가능하도록 구성되어 있다.

제1 가동금형(4a)은 고정금형(2)과의 사이에 있어서, 기재층(9g)을 성형하기 위한 제1 금형 캐비티(9a)를 형성 가능하도록 구성되어 있다. 제2 가동금형(4b)은 고정금형(2)과의 사이에 있어서 제1 금형 캐비티(9a)보다도 용적이 큰 제2 금형 캐비티(10a)를 형성 가능하도록 구성되어 있다. 즉, 제2 가동금형(4b)은 기재층(9g)을 유지하는 고정금형(2)과 조합되었을 때에, 기재층(9g)의 표면과 제2 가동금형(4b)의 내면 사이에 있어서, 샌드위치 성형부(9h(9h'))을 성형하기 위한 금형 캐비티 확장부를 형성 가능하도록 구성되어 있다. 이들 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)은, 틀개폐 기구(60) 및 금형 슬라이드 수단(30a)에 의해 고정금형(2)과 임의로 조합되어, 각각 제1 금형 캐비티(9a) 혹은 제2 금형 캐비티(10a)를 형성하도록 구성되어 있다.

고정금형(2)과, 이것과 조합되는 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)은, 각각의 금형의 분할면(금형 분할면, 파팅면, 컷면이라고 호칭되는 경우도 있음)이 쉐어 에지 구조로 되어 있으며, 사출 성형기의 틀개폐 기구에 의한 틀개폐 동작으로 금형 캐비티의 용적을 변화시킬 수 있도록 구성되어 있다. 한편, 쉐어 에지 구조의 금형이 아닌, 일반적인 버팅(butting)식의 금형 분할면을 가지는 금형이어도, 소정량 금형을 틀개방해도 금형 캐비티 내에 사출 충전된 용융 수지가 금형 밖으로 새어나가는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 설명을 간단히 하기 위해서 본 실시형태에서는 쉐어 에지 구조의 금형인 것을 전제로 설명한다.

기재층 사출 유닛(16), 제1 사출 유닛(17) 및 제2 사출 유닛(18)의 구성 및 배치에 대해서는, 제2 실시형태에 따른 사출 성형기의 기재층 사출 유닛(16), 제1 사출 유닛(17) 및 제2 사출 유닛(18)과 동일하기 때문에 그 설명을 생략한다.

도시한 예에서는 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)을 틀개폐 방향과 직교하는 상하 방향(연직 방향)으로 이동시키는 형태로 하고 있지만, 이것에 한정되지 않고 틀개폐 방향과 직교하는 좌우 방향(수평 방향)으로 이동시키는 형태여도 된다. 또한, 본 실시형태에서는 가동반(40)측에 금형 슬라이드 수단(30a)이 장착되는 형태로 하고 있지만 이것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 복수의 사출 유닛이 적절하게 배치되고, 형성되는 금형 캐비티 내에 수지를 사출 충전 가능하면, 고정반(20)측에 금형 슬라이드 수단이 장착되는 형태로 해도 된다.

[실시예 9에 따른 제조방법]

다음으로, 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 9에 따른 제조방법에 대하여, 도 16a~도 18c를 이용하여 설명한다. 도 16a~도 16f는 실시예 9에 따른 제조방법(사출 성형방법)의 성형 공정을 나타내는 금형의 개략 단면도이다. 도 16a는 기재 성형 공정을 나타내고 있다. 도 16b는 고정금형(2)으로부터 제1 가동금형(4a)을 틀개방한 상태를 나타내고 있다. 도 16c는 고정금형(2)과 대향하는 위치에 제2 가동금형(4b)을 이동시킨 상태를 나타내고 있다. 도 16d는 고정금형(2)과 제2 가동금형(4b)을 틀폐쇄한 후의 제1 사출 충전 공정을 나타내고 있다. 도 16e는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 시작시를 나타내고 있다. 도 16f는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내고 있다. 도 17a~도 17c는 각 성형 공정 중의 샌드위치 성형품을 나타내는 개략 단면도이다. 도 17a는 제1 사출 충전 공정 완료 후의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 17b는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 시작시의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 17c는 제품 냉각 공정 완료 후의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 18a~도 18c는 각 성형 공정 중의 다른 샌드위치 성형품을 나타내는 개략 단면도이다. 도 18a는 제1 사출 충전 공정 완료 후의 다른 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 18b는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 시작시의 다른 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 18c는 제품 냉각 공정 완료 후의 다른 샌드위치 성형품을 나타내고 있다.

실시예 9에 따른 제조방법은, 개략적으로는 기재층(9g)을 비발포성 기재층 수지(8b)로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h)의 표층부를 비발포성 제1 수지(9b)로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h)의 내층부를 비발포성 제2 수지(10b)로 형성하는 방법이다.

실시예 9에 따른 제조방법은 우선, 도 16a에 도시하는 바와 같이, 고정금형(2) 및 제1 가동금형(4a)을 몰드 클램핑함으로써 형성되는 제1 금형 캐비티(9a) 내에 기재층 수지(8b)를 사출 충전시켜서 기재층(9g)을 성형한다(기재층 성형 공정). 구체적으로는 제1 가동금형(4a)을 틀개폐 기구(60)에 의해 고정금형(2)으로 틀폐쇄한 후, 몰드 클램핑력을 부여시킨다. 다음으로, 몰드 클램핑력을 부여시킨 상태에서, 기재층 수지 유로(8c)에 마련된 게이트 밸브(8d)를 개방시켜서 기재층 사출 유닛(16)으로부터 기재층 수지 유로(8c)를 통하여 비발포성 기재층 수지(8b)를 제1 금형 캐비티(9a)에 사출 충전시킨다. 이대로, 제1 금형 캐비티(9a) 내의 기재층 수지(8b)를 냉각 고화시켜서 제1 금형 캐비티(9a) 내에서 기재층(9g)을 성형시킨다. 기재층 수지(8b)는 샌드위치 성형부(9h)의 표층부가 되는 제1 수지(9b)와의 융착(고착) 강도가 충분히 얻어지는 수지가 채용되는 것이 바람직하다. 기재층 성형 공정에 의한 기재층(9g)의 성형은 금형 캐비티(9a) 내가 기재층 수지(8b)로 대략 100% 채워지는 이른바 풀 팩 상태로 실시된다. 한편, 기재층 성형 공정에 의한 기재층(9g)의 성형은 일반적인 사출 성형방법에 따르기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

한편, 기재층 성형 공정에 있어서, 제1 수지 유로(9c)에 마련된 게이트 밸브(9d) 및 제2 수지 유로(10c)에 마련된 게이트 밸브(10d)는 제1 금형 캐비티(9a)로 연이어 통하는 위치에는 배치되어 있지 않기 때문에, 기재층 수지(8b)가 이들의 게이트 밸브를 통하여 제1 수지 유로(9c) 및 제2 수지 유로(10c)로 역류하지 않는다.

기재층 성형 공정 후, 도 16b에 도시하는 바와 같이, 고정금형(2)에 기재층(9g)을 유지시킨 상태에서 틀개폐 기구(60)에 의해 제1 가동금형(4a)을 고정금형(2)으로부터 틀개방한다(틀개방 공정). 다음으로, 도 16c에 도시하는 바와 같이, 금형 슬라이드 수단(30a)에 의해 고정금형(2)과 대향하는 위치에 제2 가동금형(4b)을 이동시킨다(금형 이동 공정).

금형 이동 공정 완료 후, 도 16d에 도시하는 바와 같이, 틀개폐 기구(60)에 의해 제2 가동금형(4b)을 고정금형(2)으로 틀폐쇄하고, 기재층(9g)을 유지시킨 고정금형(2)과 제2 가동금형(4b) 사이에 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부)를 형성시킨 후, 몰드 클램핑력을 부여시킨다(제1 확장 공정). 이 제1 확장 공정에 있어서, 제1 수지 유로(9c)에 마련된 게이트 밸브(9d)와, 제2 수지 유로(10c)에 마련된 게이트 밸브(10d)가 제2 금형 캐비티(10a)의 금형 캐비티 확장부 내로 개방 가능한(연이어 통할 수 있는) 상태가 된다.

다음으로, 몰드 클램핑력을 부여시킨 상태에서 제1 수지 유로(9c)에 마련된 게이트 밸브(9d)를 개방시켜서 제1 사출 유닛(17)으로부터 제1 수지 유로(9c)를 통하여 제1 수지(9b)를 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부) 내에 사출 충전시킨다(제1 사출 충전 공정). 이때, 제2 수지 유로(10c)에 마련된 게이트 밸브(10d)는 닫혀 있어서 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부) 내에 사출 충전시킨 제1 수지(9b)가 제2 수지 유로(10c)로 역류하지 않는다.

한편 제1 사출 충전 공정은, 제2 금형 캐비티(10a)의 금형 캐비티 확장부 내가 제1 수지(9b)로 대략 100% 채워지는 풀 팩 상태로 실시되는 것이 바람직하다. 구체적으로는 제2 금형 캐비티(10a)의 금형 캐비티 확장부가 대략 100% 채워지도록, 제1 수지(9b)의 양(용적)에 맞춰서 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부)의 용적을 결정하거나, 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부)의 용적에 맞춰서 제1 수지(9b)의 양(용적)을 결정하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부)에 사출 충전시킨 제1 수지(9b)는, 도 17a에 도시하는 바와 같이 제2 금형 캐비티(10a)의 의장(금형 내면)과의 접촉면(바깥둘레면) 및 기재층(9g)과의 접촉면에 형성되는 스킨층(9e)과, 그 내부가 아직 용융 상태인 용융층(9f)으로 구성되는 상태가 된다. 이때의 제2 금형 캐비티(10a)의 틀개폐 방향의 거리를 α'로 한다.

제1 사출 충전 공정에서는 제1 수지(9b)와의 융착(고착) 강도가 충분히 얻어지는 기재층 수지(8b)를 채용하고 있기 때문에, 기재층(9g)과 샌드위치 성형부(9h)의 융착(고착)성에 문제는 없다. 또한, 제1 사출 충전 공정 후의 샌드위치 성형부(9h)의 냉각 고화 수축을 감안하여, 제1 사출 충전 공정에서는 제2 금형 캐비티(10a)의 금형 캐비티 확장부의 용적보다, 적어도 냉각 고화 수축분만큼 제1 수지(9b)를 많이 사출 충전시키는 쪽이, 기재층(9g)과 샌드위치 성형부(9h) 스킨층(9e)의 융착(고착) 강도, 및 샌드위치 성형부(9h)의 스킨층(9e)에 대한 높은 전사성을 확보하는데 있어서 바람직하다.

다음으로, 제1 사출 충전 공정 완료 후에, 도 16e 및 도 16f에 도시하는 바와 같이 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부)의 용적을, 제1 금형 캐비티(9a)의 용적과 합쳐서 제품용적이 될 때까지 확장시킨다(제2 확장 공정). 구체적으로는 도 16d에 나타내는 상태(틀개방량:거리 0:제로)에서 고정금형(2)으로부터 거리 β만큼 멀어진 위치(틀개방량:거리 β)까지 틀개폐 기구(60)에 의해 제2 가동금형(4b)을 틀개방한다. 한편, 도 16e에 나타내는 틀개방량 α(α<β)는 제품용적이 되는 틀개방량 β에 이르는 이행 도중의 틀개방량이다.

그리고, 이 제2 확장 공정 개시 후에, 제2 수지 유로(10c)에 마련된 게이트 밸브(10d)를 개방시켜, 제2 사출 유닛(18)으로부터 제2 수지 유로(10c)를 통하여 내층부를 형성하는 비발포성 제2 수지(10b)를 샌드위치 성형부(9h) 내에 사출 충전시킨다(제2 사출 충전 공정). 이 제2 사출 충전 공정 시작시에서의 내층용 제2 수지(10b)의 유동 상태를 도 17b에 나타낸다. 이때의 제2 금형 캐비티(10a)의 틀개폐 방향의 거리는 고정금형(2) 및 제2 가동금형(4b)의 틀개방량 0에서 β까지의 틀개방 동작에 대응하는, α'에서 β'(α'<β')에 이르는 이행 도중의 거리이다.

제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정은 실시예 1에 따른 제조방법에서의 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정과 마찬가지로, 제2 사출 충전 공정에 의한 제2 수지(10b)의 사출 충전이 풀 팩 상태로 실시되면 된다. 한편, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정에 대해서는 실시예 1에 따른 제조방법에서 설명한 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정과 대략 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다.

제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료 후, 도 16f에 도시하는 바와 같이, 제2 수지 유로(10c)에 마련된 게이트 밸브(10d)를 닫고, 제1 금형 캐비티(9a) 및 제2 금형 캐비티(10a) 내의 기재층(9g) 및 샌드위치 성형부(9h)에 소정의 몰드 클램핑력을 부여시킨 상태에서 이들을 냉각 고화시킨다(제품 냉각 고화 공정). 이로 인해, 표층의 두께가 부분적으로 다른 샌드위치 성형품(9)이 성형된다. 구체적으로는 고정금형(2)측에 두꺼운 표층(기재층(9g)+샌드위치 성형부(9h)의 표층부)을 가지고, 제2 가동금형(4b)측에 얇은 표층(샌드위치 성형부(9h)의 표층부)을 가지는 샌드위치 성형품(9)이 성형된다. 이 제품 냉각 고화 공정 완료 후의 샌드위치 성형품(9)을 도 17c에 나타낸다. 도면 관계상, 냉각 고화 상태의 내층용 제2 수지(10b)를 용융 상태와 동일한 사선으로 나타낸다.

샌드위치 성형품(9)의 냉각 고화가 완료된 후, 제2 가동금형(4b)을 틀개폐 기구(60)로 고정금형(2)으로부터 틀개방하여, 도시하지 않은 제품 꺼냄 수단으로 샌드위치 성형품(9)을 사출 성형기 밖으로 반출시키고, 성형 사이클이 종료된다. 그 후, 고정금형(2)에 대향하는 금형을 제2 가동금형(4b)에서 제1 가동금형(4a)으로 전환하면 다음 성형 사이클이 개시 가능해진다.

실시예 9에 따른 제조방법은 이상의 공정을 반복함으로써 표층의 두께가 부분적으로 다른 샌드위치 성형품(9)을 연속하여 성형시킬 수 있다.

또한, 실시예 9에 따른 제조방법은 기재층(9g)에 샌드위치 성형부(9h)를 적층할 때의 금형 캐비티(제2 금형 캐비티(10a))를 형성시키는 금형이, 금형 이동 공정에 의해 제1 가동금형(4a)에서 제2 가동금형(4b)으로 전환되기 때문에, 예를 들면 도 27b에서 실선으로 나타내는 바와 같이, 기재층(9g)(두꺼운 부분)의 틀개방 방향측의 의장에 특징을 가질 경우에도 그 의장에 제약을 받지 않고 샌드위치 성형부(9h)의 틀개방 방향측의 의장을 형성할 수 있다. 또한, 틀개폐 방향과 대략 직교하는 면(예를 들면, 샌드위치 성형품(9)의 의장면이나 비의장면)뿐만 아니라, 예를 들면 도 27c에서 실선으로 나타내는 바와 같이, 그러한 면에 연속하는, 틀개폐 방향과 대략 평행한 면(예를 들면, 샌드위치 성형품(9)의 측면)에도, 기재층(9g)(두꺼운 부분)을 형성시키는 경우에 있어서도, 그 의장에 제약을 받지 않고 샌드위치 성형부(9h)의 틀개방 방향측의 의장을 형성할 수 있다. 즉, 실시예 9에 따른 제조방법은 기재층(9g)의 틀개방 방향측의 의장(형상)을 형성하는 금형(제1 가동금형(4a))과, 샌드위치 성형부(9h)의 틀개방 방향측의 의장(형상)을 형성하는 금형(제2 가동금형(4b))이 다르기 때문에, 기재층(9g)의 틀개방 방향측의 의장(형상)과, 샌드위치 성형부(9h)의 틀개방 방향측의 의장(형상)이 다른 샌드위치 성형품(9)을 성형할 수 있다.

한편, 도 16a~도 17c에서는 샌드위치 성형부(9h)의 한면(고정금형(2)측의 면) 전체에 기재층(9g)이 적층된 샌드위치 성형품(9)을 도시했지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 고정금형(2), 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)의 형상을 변경함으로써, 도 18a~도 18c에 도시하는 바와 같이 샌드위치 성형부(9h)의 한면(고정금형(2)측의 면)의 일부에 기재층(9g)이 적층되는 구성으로 하는 것도 가능하다. 이러한 샌드위치 성형품(9)에 있어서도, 샌드위치 성형부(9h)의 틀개방 방향측(가동반(40)측)의 의장을, 기재층(9g)의 틀개방 방향측의 의장의 제약을 받지 않고 예를 들면, 한면에 성형시킬 수 있다.

[실시예 10에 따른 제조방법]

다음으로, 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 10에 따른 제조방법에 대하여, 도 19a~도 20e를 이용하여 설명한다. 도 19a~도 19c는 실시예 10에 따른 제조방법(사출 성형방법)의 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정을 나타내는 금형의 개략 단면도이다. 도 19a는 제2 확장 공정을 나타내고 있다. 도 19b는 제2 사출 충전 공정 시작시를 나타내고 있다. 도 19c는 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내고 있다. 도 20a~도 20e는 각 성형 공정 중의 샌드위치 성형품을 나타내는 개략 단면도이다. 도 20a는 제1 사출 충전 완료 후의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 20b는 제2 확장 공정 중의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 20c는 제2 사출 충전 공정 시작시의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 20d는 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 20e는 제품 냉각 공정 완료 후의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다.

실시예 10에 따른 제조방법은, 개략적으로는 기재층(9g)을 비발포성 기재층 수지(8b)로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 표층부를 발포성 제1 수지(9b')로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 내층부를 비발포성 제2 수지(10b)로 형성하는 방법이다.

실시예 10에 따른 제조방법이 실시예 9에 따른 제조방법과 다른 점은, 제1 수지가 발포성 수지인 점과, 이 점에 기인하여 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정의 실시 타이밍이 다른 점이다. 이러한 점 이외에는 실시예 9에 따른 사출 성형방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정에 대해서는 실시예 2 및 실시예 6에 따른 제조방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다. 한편, 이 비발포성 제1 수지(9b) 및 발포성 제1 수지(9b')의 차이에 기인하여, 실시예 9의 설명과 구별하는 대상에 대해서는 실시예 9와 동일한 부호에 '(아포스트로피)를 붙여서 구별하는 것으로 한다.

실시예 10에 따른 제조방법은 우선, 실시예 9에 따른 제조방법과 동일한 방법으로 기재층 성형 공정을 실시하여 제1 금형 캐비티(9a) 내에서 기재층(9g)을 성형시킨다. 또한, 실시예 9와 동일한 방법으로 금형 이동 공정 및 제1 확장 공정을 실시하여, 고정금형(2)측에 유지시킨 기재층(9g)의 표면과 제2 가동금형(4b)의 내면 사이에 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부)를 형성시킨다. 그리고, 제1 사출 유닛(17)으로부터 발포성 제1 수지(9b')를 제2 금형 캐비티(10a)의 금형 캐비티 확장부 내에 사출 충전시킨다(제1 사출 충전 공정). 이들 공정의 설명 및 도시는 생략한다.

그리고, 실시예 10에 따른 제조방법은 제1 사출 충전 공정 개시 후(즉, 제1 사출 충전 공정의 도중, 또는 제1 사출 충전 공정 완료 후)에, 도 19a, 도 20a 및 도 20b에 도시하는 제2 확장 공정, 도 19b, 도 19c 및 도 20c~도 20e에 도시하는 제2 사출 충전 공정 및 제품 냉각 고화 공정, 그리고 도시하지 않은 제품 꺼냄 공정을 실행함으로써 샌드위치 성형품(9')을 성형한다. 한편, 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정은, 실시예 2 및 실시예 6에 따른 제조방법에서 설명한 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정과 동일한 방법으로 실행되기 때문에 그 설명을 생략한다.

실시예 10에 따른 제조방법은 이상의 공정을 반복함으로써 표층의 두께가 부분적으로 다르면서, 기재층(9g)의 틀개방 방향측의 의장(형상)과, 샌드위치 성형부(9h')의 틀개방 방향측의 의장(형상)이 다른 샌드위치 성형품(9')을 연속하여 성형시킬 수 있다.

또한, 실시예 10에 따른 제조방법은, 제2 사출 충전 공정에 있어서 강도 및 밀도가 낮은, 샌드위치 성형부(9h')의 발포층(9f')에 내층용 제2 수지(10c)를 사출 충전시키기 때문에, 표층용에 비발포성 제1 수지(9b)를 채용한 경우보다도 내층용 제2 수지(10c)의 사출 충전 저항을 더욱 저하시킬 수 있다. 이렇기 때문에, 실시예 10에 따른 제조방법에 의하면, 내층용 제2 수지(10c)에 의한 수지 반전 불량을 방지하면서, 샌드위치 성형부(9h')의 용적에 대한 내층용 제2 수지(10c)의 충전 비율의 향상을 더욱 도모할 수 있다. 한편, 실시예 10에 따른 제조방법에 있어서도, 실시예 9의 도 18a~도 18c에 도시하는 바와 같은 샌드위치 성형부(9h')의 한면(고정금형(2)측의 면)의 일부에 기재층(9g)이 적층되는 구성으로 할 수 있다.

[실시예 11에 따른 제조방법]

다음으로, 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 11에 따른 제조방법에 대하여, 도 21a~도 22c를 이용하여 설명한다. 도 21a 및 도 21b는 실시예 11에 따른 제조방법(사출 성형방법)의 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정 및 제3 확장 공정(제2 금형 캐비티 재확장 공정)을 나타내는 금형의 개략 단면도이다. 도 21a는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내고 있다. 도 21b는 제3 확장 공정을 나타내고 있다. 도 22a~도 22c는 각 성형 공정 중의 샌드위치 성형품을 나타내는 개략 단면도이다. 도 22a는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 22b는 제3 확장 공정 중의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 22c는 제품 냉각 공정 완료 후의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다.

실시예 11에 따른 제조방법은, 개략적으로는 기재층(9g)을 비발포성 기재층 수지(8b)로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 표층부를 비발포성 제1 수지(9b)로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 내층부를 발포성 제2 수지(10b')로 형성하는 방법이다.

실시예 11에 따른 제조방법이 실시예 9에 따른 제조방법과 다른 점은, 제2 수지가 발포성 수지인 점과, 이 점에 기인하여 제2 사출 충전 공정 개시 후에, 제2 금형 캐비티(금형 캐비티 확장부)를 소정량만큼 더욱 확장시키는 제3 확장 공정(제2 금형 캐비티 재확장 공정)을 구비하는 점이다. 이러한 점 이외에는 실시예 9에 따른 제조방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정 및 제3 확장 공정에 대해서는 실시예 3 및 실시예 7에 따른 제조방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다. 한편, 이 비발포성 제2 수지(10b) 및 발포성 제2 수지(10b')의 차이에 기인하여, 실시예 9의 설명과 구별하는 대상에 대해서는 실시예 9와 동일한 부호에 '(아포스트로피)를 붙여서 구별하는 것으로 한다.

실시예 11에 따른 제조방법은 우선, 실시예 9에 따른 제조방법과 동일한 방법으로 기재층 성형 공정을 실시하여 제1 금형 캐비티(9a) 내에서 기재층(9g)을 성형시킨다. 또한, 실시예 9와 동일한 방법으로 금형 이동 공정 및 제1 확장 공정을 실시하여, 고정금형(2)측에 유지시킨 기재층(9g)의 표면과 제2 가동금형(4b)의 내면 사이에 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부)를 형성시킨다. 그리고, 제1 사출 유닛(17)으로부터 비발포성 제1 수지(9b)를 제2 금형 캐비티(10a)의 금형 캐비티 확장부 내에 사출 충전시킨다(제1 사출 충전 공정). 이들 공정의 설명 및 도시는 생략한다.

다음으로, 실시예 9와 동일한 방법으로 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정이 연동 제어된다. 여기서, 실시예 11의 제2 확장 공정에 있어서는 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부)의 용적을, 제1 금형 캐비티(9a)의 용적과 합쳐서 제품용적이 될 때까지 확장시키지 않고, 제품용적 미만까지의 확장에 그친다. 이때의 틀개방량을 γ(감마/γ<β)로 한다. 이렇게 하여, 도 21a에 도시하는 바와 같이 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정을 완료시킨다.

한편 실시예 9와 마찬가지로, 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정이 연동 제어되고, 제2 사출 충전 공정에 의한 제2 수지(10b')의 사출 충전이 풀 팩 상태로 실시되기 때문에, 샌드위치 성형부(9h') 내에 사출 충전시킨 내층용 제2 수지(10b')는, 이 단계에 있어서는 미발포 상태이다. 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품(9')(기재부(9g)+샌드위치 성형부(9h'))을 도 22a에 나타낸다. 도 22a는 본 실시예 11에 있어서, 실시예 9의 도 17b에 도시하는 내층용 제2 수지(10b)를 샌드위치 성형부 내에 사출 충전하는 제2 사출 충전 공정의 개시상태가 진행되어, 이 공정이 완료된 상태에 상당한다. 이때의 제2 금형 캐비티(10a)의 틀개폐 방향의 거리를 γ'(γ'<β')로 한다.

다음으로 도 21b에 도시하는 바와 같이, 제2 사출 충전 공정 개시 후(즉, 제2 사출 충전 공정의 도중, 또는 제2 사출 충전 공정 완료 후)에, 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부)의 용적을, 제1 금형 캐비티(9a)의 용적과 합쳐서 제품용적이 될 때까지 확장시키고, 샌드위치 성형부(9h') 내의 발포성 제2 수지(10b')를 발포시킨다(제3 확장 공정). 구체적으로는 도 21a에 도시하는 상태(틀개방량:거리γ)에서, 고정금형(2)으로부터 거리 β(베타)만큼 멀어진 위치까지, 틀개폐 기구(60)에 의해 가동금형(4)을 틀개방한다. 이로 인해, 샌드위치 성형부(9h')는 도 22b에 도시하는 바와 같이, 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부)의 의장(금형 내면) 및 기재층(9g)과의 접촉면에 형성되는 스킨층(9e)과, 스킨층(9e)에 연속하는, 냉각 고화가 진행중인 용융 상태 부분을 포함하는 제1 수지(9b)와, 발포 셀을 포함하는 발포층(10f')으로 구성되는 상태가 된다. 이때의 제2 금형 캐비티(10a)의 틀개폐 방향의 거리는 고정금형(2) 및 제2 가동금형(4b)의 틀개방량 0에서 β까지의 틀개방 동작에 대응하는 γ'에서 β'에 이르는 이행 상태이다.

그리고, 실시예 11에 따른 제조방법은 제3 확장 공정 완료 후, 도시하지 않은 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정을 실행함으로써 샌드위치 성형품(9')을 성형한다. 한편, 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제3 확장 공정, 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정은 실시예 3 및 실시예 7에 따른 제조방법과 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다.

실시예 11에 따른 제조방법은 이상의 공정을 반복함으로써 고정금형(2)측의 표층(기재층(9g)+샌드위치 성형부(9h')의 표층부)과, 제2 가동금형(4b)측의 표층(샌드위치 성형부(9h')의 표층부)의 두께가 다르면서, 내층이 발포층(10f')(제2 수지(10b'))으로 이루어지는 샌드위치 성형품(9')을 연속하여 성형시킬 수 있다.

또한, 실시예 11에 따른 제조방법에 의하면, 실시예 9 및 실시예 10에 따른 제조방법과 마찬가지로, 기재층(9g)의 틀개방 방향측의 의장(형상)과, 샌드위치 성형부(9h')의 틀개방 방향측의 의장(형상)이 다른 샌드위치 성형품(9')을 연속하여 성형시킬 수 있다.

나아가, 실시예 11에 따른 제조방법에 의하면, 실시예 3 및 실시예 7에 따른 제조방법과 마찬가지로, 샌드위치 성형품의 표면과 이면에서 각각의 표층의 두께를 다르게 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 내층을 발포층으로 할 수 있다.

[실시예 12에 따른 제조방법]

다음으로, 제3 실시형태에 따른 사출 성형기를 이용하여 실시하는 실시예 12에 따른 제조방법에 대하여, 도 23a~도 24b를 이용하여 설명한다. 도 23a 및 도 23b는 실시예 12에 따른 제조방법(사출 성형방법)의 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정 및 제3 확장 공정을 나타내는 금형의 개략 단면도이다. 도 23a는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시를 나타내고 있다. 도 23b는 제3 확장 공정을 나타내고 있다. 도 24a 및 도 24b는 각 성형 공정 중의 샌드위치 성형품을 나타내는 개략 단면도이다. 도 24a는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정 완료시의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다. 도 24b는 제3 확장 공정 중의 샌드위치 성형품을 나타내고 있다.

실시예 12에 따른 제조방법은, 개략적으로는 기재층(9g)을 비발포성 기재층 수지(8b)로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 표층부를 발포성 제1 수지(9b')로 형성하고, 샌드위치 성형부(9h')의 내층부를 발포성 제2 수지(10b')로 형성하는 방법이다.

실시예 12에 따른 제조방법이 실시예 9에 따른 제조방법과 다른 점은, 제1 수지 및 제2 수지가 모두 발포성 수지인 점과, 이 점에 기인하여 제2 사출 충전 공정 개시 후에, 제2 금형 캐비티(금형 캐비티 확장부)를 소정량만큼 더욱 확장시키는 제3 확장 공정(제2 금형 캐비티 재확장 공정)을 구비하는 점이다. 이러한 점 이외에는 실시예 9에 따른 제조방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 제1 사출 충전 공정, 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제3 확장 공정에 대해서는 실시예 4 및 실시예 8에 따른 제조방법과 기본적으로 동일하기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다. 한편, 이 비발포성 제1 수지(9b) 및 제2 수지(10b)와, 발포성 제1 수지(9b') 및 제2 수지(10b')의 차이에 기인하여, 실시예 9의 설명과 구별하는 대상에 대해서는 실시예 9와 동일한 부호에 '(아포스트로피)를 붙여서 구별하는 것으로 한다.

실시예 12에 따른 제조방법은 우선, 실시예 9에 따른 제조방법과 동일한 방법으로 기재층 성형 공정을 실시하여 제1 금형 캐비티(9a) 내에서 기재층(9g)을 성형시킨다. 또한, 실시예 9와 동일한 방법으로 금형 이동 공정 및 제1 확장 공정을 실시하여, 고정금형(2)측에 유지시킨 기재층(9g) 및 제2 가동금형(4b)의 사이에 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부)를 형성시킨다. 그리고, 제1 사출 유닛(17)으로부터 발포성 제1 수지(9b')를 제2 금형 캐비티(10a)의 금형 캐비티 확장부 내에 사출 충전시킨다(제1 사출 충전 공정). 이들 공정의 설명 및 도시는 생략한다.

그리고, 실시예 12에 따른 제조방법은 제1 사출 충전 공정 개시 후(즉, 제1 사출 충전 공정의 도중, 또는 제1 사출 충전 공정 완료 후)에, 도 23a 및 도 24a에 도시하는 제2 확장 공정 및 제2 사출 충전 공정, 도 23b 및 도 24b에 도시하는 제3 확장 공정, 그리고 도시하지 않은 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정을 실행함으로써 샌드위치 성형품(9')을 성형한다. 한편, 제1 사출 충전 공정, 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제3 확장 공정, 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정은 실시예 4 및 실시예 8에 따른 제조방법에서 설명한 제1 사출 충전 공정, 제2 확장 공정, 제2 사출 충전 공정, 제3 확장 공정, 제품 냉각 고화 공정 및 제품 꺼냄 공정과 동일한 방법으로 실행되기 때문에 그 설명을 생략한다.

실시예 12에 따른 제조방법은 이상의 공정을 반복함으로써 고정금형(2)측의 표층(기재층(9g)+샌드위치 성형부(9h')의 표층부)과, 제2 가동금형(4b)측의 표층(샌드위치 성형부(9h')의 표층부)의 두께가 다르면서, 내층이 발포층(10f')(제2 수지(10b'))으로 이루어지는 샌드위치 성형품(9')을 연속하여 성형시킬 수 있다.

또한, 실시예 12에 따른 제조방법에 의하면, 실시예 9~11에 따른 제조방법과 마찬가지로, 기재층(9g)의 틀개방 방향측의 의장(형상)과, 샌드위치 성형부(9h')의 틀개방 방향측의 의장(형상)이 다른 샌드위치 성형품(9')을 연속하여 성형시킬 수 있다.

나아가, 실시예 12에 따른 제조방법에 의하면, 실시예 4 및 실시예 8에 따른 제조방법과 마찬가지로, 샌드위치 성형품의 표면과 이면에서 각각의 표층의 두께를 다르게 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 표층용에 발포성 수지를 채용함으로써 샌드위치 성형부(9h')의 용적에 대한 내층용 제2 수지(10c)'의 충전 비율의 향상을 더욱 도모할 수 있다.

상술한 제3 실시형태에 따른 사출 성형기에서는, 기재층 수지(8b)를 사출하는 기재층 사출 유닛(16)과, 제1 수지(9b(9b'))를 사출하는 제1 사출 유닛(17)이 각각 마련되는 것으로서 설명했지만 이것에 한정되는 것이 아니다. 즉, 제3 실시형태에 따른 사출 성형기는 기재층 수지 유로(8c) 및 제1 수지 유로(9c) 사이에 그들 수지 유로를 연이어 통하는 연락(連絡) 수지 유로와 수지 유로 전환 밸브를 마련하고, 기재층 사출 유닛(16) 및 제1 사출 유닛(17) 중 어느 한쪽만을 사용하여, 기재층 성형 공정에서의 사출 충전 및 제1 사출 충전 공정을 실시하도록 구성되어도 된다. 또한, 제3 실시형태에 따른 사출 성형기는 제1 실시형태에 따른 사출 성형기와 같이, 기재층 수지(8b) 및 제1 수지(9b(9b'))에, 동일한 수지(비발포성 수지 또는 발포성 수지)를 사용하는 전용기로 할 경우는, 처음부터 사출 유닛을 2대로 하고, 사출 유닛 1대로부터 사출 충전시키는 용융 수지를, 금형 내의 수지 유로의 전환에 의해 기재층 성형 공정에서의 제1 금형 캐비티(9a) 및 제1 사출 충전 공정에서의 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부)에 충전시키는 구성으로 해도 된다.

[제4 실시형태에 따른 사출 성형기]

다음으로, 제4 실시형태에 따른 사출 성형기에 대하여, 도 25를 이용하여 설명한다. 도 25는 제4 실시형태에 따른 사출 성형기를 나타내는 개략 측면도이다. 제4 실시형태에 따른 사출 성형기는 제3 실시형태에 따른 사출 성형기와 마찬가지로, 기재층(9g)과, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 표층부와, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 내층부를 동일 또는 다른 수지로 형성하기 위한 사출 성형기이다.

구체적으로는, 제4 실시형태에 따른 사출 성형기(1b)는 예를 들면 도 25에 도시하는 바와 같이, 고정금형(2)을 장착 가능한 고정반(20)과, 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)을 장착 가능하며, 고정반(20)에 대하여 틀개폐 방향을 따라 접근 또는 이간 가능하도록 마련된 가동반(40)과, 가동반(40)을 틀개폐 방향으로 이동시키는 틀개폐 기구(60)과, 고정금형(2) 및 제1 가동금형(4a)에 의해 형성된 제1 금형 캐비티(9a) 내에, 기재층을 형성하기 위한 기재층 수지(8b)를 가소화(용융화)하여 사출 충전 가능한 기재층 사출 유닛(16)과, 고정금형(2) 및 제2 가동금형(4b)에 의해 형성된 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부) 내에, 표층부를 형성하기 위한 제1 수지(9b(9b'))를 가소화하여 사출 충전 가능한 제1 사출 유닛(17)과, 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부) 내에, 내층부를 형성하기 위한 제2 수지(10b(10b'))를 가소화하여 사출 충전 가능한 제2 사출 유닛(18)을 구비하고 있다.

가동반(40)은 사출 성형기(1b)의 베이스(50) 위에 틀개폐 방향으로 이동 가능한 상태로 배치되어 있다. 가동반(40)에는 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)을 틀개폐 방향과 평행한 회전축 둘레로 회전 이동시키는 금형 회전 수단(30b)이 장착되어 있다. 또한, 가동반(40)에는 금형 회전 수단(30b)을 통하여 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)이 장착되어 있다.

금형 회전 수단(30b)은 고정반(20)의 금형 장착면과 대향하는 금형 장착면을 가지고, 상기 금형 장착면 위에, 틀개폐 방향과 직교하는 방향으로 소정의 간격을 두고 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)이 장착되어 있다. 금형 회전 수단(30b)은 틀개폐 방향과 평행한 회전축을 중심으로 하여 회전함으로써, 고정금형(2)과 대향하는 가동금형을 제1 가동금형(4a)에서 제2 가동금형(4b)으로, 또는 제2 가동금형(4b)에서 제1 가동금형(4a)으로 전환하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 금형 회전 수단(30b)은 적어도 제1 가동금형(4a)이 고정금형(2)과 대향하는 제1 회전 위치와, 제2 가동금형(4b)이 고정금형(2)과 대향하는 제2 회전 위치 사이를 각(角) 변위 가능하게 구성되어 있다.

한편, 제4 실시형태에 따른 사출 성형기(1b)는 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)의 이동 수단이 금형 슬라이드 수단이 아니라 금형 회전 수단(30b)인 점을 제외하고, 제3 실시형태에 따른 사출 성형기(1a)와 공통되어 있다. 그렇기 때문에, 제4 실시형태에 따른 사출 성형기(1b)에 있어서, 제3 실시형태에 따른 사출 성형기(1a)와 공통되어 있는 구성에 대해서는 동일 부호를 이용함으로써 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 제4 실시형태에 따른 사출 성형기(1b)는 제3 실시형태에 따른 사출 성형기(1a)를 이용하여 실시하는 실시예 9~12에 따른 제조방법과 동일한 방법으로 샌드위치 성형품을 제조할 수 있다. 그렇기 때문에, 제4 실시형태에 따른 사출 성형기(1b)를 이용하여 실시하는 샌드위치 성형품의 제조방법에 대해서는 그 설명을 생략한다.

[제5 실시형태에 따른 사출 성형기]

다음으로, 제5 실시형태에 따른 사출 성형기에 대하여, 도 26을 이용하여 설명한다. 도 26은 제5 실시형태에 따른 사출 성형기를 나타내는 개략 측면도이다. 제5 실시형태에 따른 사출 성형기는 제3 실시형태 및 제4 실시형태에 따른 사출 성형기와 마찬가지로, 기재층(9g)과, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 표층부와, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 내층부를 동일 또는 다른 수지로 형성하기 위한 사출 성형기이다.

구체적으로는, 제5 실시형태에 따른 사출 성형기(1c)는 예를 들면 도 26에 도시하는 바와 같이, 고정금형(2)을 장착 가능한 고정반(20)과, 고정반(20)에 대하여 틀개폐 방향을 따라 접근 또는 이간 가능하도록 마련된 가동반(40)과, 고정반(20) 및 가동반(40) 사이에 마련되며, 고정반(20)에 대하여 틀개폐 방향을 따라 접근 또는 이간 가능하도록 마련된 회전반(30c)과, 가동반(40) 및 회전반(30c)을 틀개폐 방향으로 이동시키는 틀개폐 기구(60)와, 고정금형(2) 및 제1 가동금형(4a)에 의해 형성된 제1 금형 캐비티(9a) 내에, 기재층을 형성하기 위한 기재층 수지(8b)를 가소화(용융화)하여 사출 충전 가능한 기재층 사출 유닛(16)과, 고정금형(2) 및 제2 가동금형(4b)에 의해 형성된 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부) 내에, 표층부를 형성하기 위한 제1 수지(9b(9b'))를 가소화하여 사출 충전 가능한 제1 사출 유닛(17)과, 제2 금형 캐비티(10a)(금형 캐비티 확장부) 내에, 내층부를 형성하기 위한 제2 수지(10b(10b'))를 가소화하여 사출 충전 가능한 제2 사출 유닛(18)을 구비하고 있다.

회전반(30c)은 사출 성형기(1c)의 베이스(50) 위에 틀개폐 방향으로 이동 가능한 상태로 배치되어 있다. 회전반(30c)은 적어도, 제1 가동금형(4a)을 장착 가능한 제1 금형 장착면과, 제2 가동금형(4b)을 장착 가능한 제2 금형 장착면을 가지고 있다. 이 회전반(30c)은 틀개폐 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 하여 회전 가능하도록 구성되어 있다. 즉, 회전반(30c)은 틀개폐 방향과 직교하는 회전축을 중심으로 하여 회전함으로써, 고정금형(2)과 대향하는 가동금형을 제1 가동금형(4a)에서 제2 가동금형(4b)으로, 또는 제2 가동금형(4b)에서 제1 가동금형(4a)으로 전환하도록 구성되어 있다. 한편, 도 26에는 연직방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 하여 회전하는 회전반(30c)을 도시했지만, 이것에 한정되지 않고, 회전반(30c)은 수평방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 하여 회전하는 구성으로서도 된다.

가동반(40)은 사출 성형기(1c)의 베이스(50) 위에 틀개폐 방향으로 이동 가능한 상태로 배치되어 있다. 가동반(40)에는 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)과 조합 가능한 금형 혹은 장치 등이 장착되거나, 또는 보호 플레이트(더미(dummy) 플레이트)(41) 등의 보호 부재가 장착된다. 가동반(40)에 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)과 조합 가능한 금형 혹은 장치 등이 장착될 경우에는, 고정반(20) 및 회전반(30c) 사이에서 실시되는 사출 성형과는 다른 사출 성형이나 후처리 등을, 가동반(40) 및 회전반(30c) 사이에서 실시할 수 있다. 또한, 가동반(40)에 보호 플레이트(41) 등의 보호 부재가 장착될 경우에는, 몰드 클램핑시에 가동반(40)측에 위치하는 가동금형(제1 가동금형(4a) 혹은 제2 가동금형(4b))의 금형 분할면을 보호할 수 있다.

한편, 제5 실시형태에 따른 사출 성형기(1c)는, 제1 가동금형(4a) 및 제2 가동금형(4b)의 이동 수단이 회전반(30c)인 점을 제외하고 기본적으로는 제3 실시형태 및 제4 실시형태에 따른 사출 성형기(1a, 1b)와 공통되어 있다. 그렇기 때문에, 제5 실시형태에 따른 사출 성형기(1c)에 있어서, 제3 실시형태 및 제4 실시형태에 따른 사출 성형기(1a, 1b)와 공통되어 있는 구성에 대해서는 동일 부호를 이용함으로써 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 제5 실시형태에 따른 사출 성형기(1c)는, 제3 실시형태에 따른 사출 성형기(1a)를 이용하여 실시하는 실시예 9~12에 따른 제조방법과 동일한 방법으로 샌드위치 성형품을 제조할 수 있다. 그렇기 때문에, 제5 실시형태에 따른 사출 성형기(1c)를 이용하여 실시하는 샌드위치 성형품의 제조방법에 대해서는 그 설명을 생략한다. 한편, 제5 실시형태에 따른 사출 성형기(1c)는 가동반(40)에 고정금형(2)을 장착함으로써 회전반(30c) 및 가동반(40) 사이에서 실시예 9~12에 따른 제조방법을 실시하는 것도 가능하다.

이상과 같이, 제1~5 실시형태에 따른 사출 성형기 및 실시예 1~12의 제조방법은 표층의 두께가 부분적으로 다른 샌드위치 성형품을 제조할 수 있다는 이점을 가진다.

또한, 특허문헌 1 및 2에 기재되어 있는 종래의 사출 성형방법에서는 수지 반전 불량이 발생할 우려가 있고, 또한 이 수지 반전 불량의 발생을 방지하기 위해서는 샌드위치 성형품의 용적에 대한 내층용 수지의 충전 비율을 낮게 억제해야 하는 문제가 있다. 이것에 비하여, 제1~5 실시형태에 따른 사출 성형기 및 실시예 1~12의 제조방법에 의하면, 상술한 바와 같이 표층의 두께를 부분적으로 다르게 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 수지 반전 불량을 방지하면서, 샌드위치 성형품의 용적에 대한 내층용 수지의 충전 비율을 대폭 향상시킬 수 있다는 뛰어난 이점을 가진다.

또한, 제1~5 실시형태에 따른 사출 성형기 및 실시예 1~12의 제조방법은 발포성성 수지나, 예를 들면 전자파 차단성·제진성·흡음성·난연성 등의 기능성을 가지는 수지(기능성 수지)를 이용함으로써, 경량화나 각종 기능의 부가를 도모할 수 있다. 한편, 복수의 기능성을 가지는 이러한 수지 성형품은 샌드위치 성형품이 아닌 적층 성형품에 의해도 얻을 수 있다. 예를 들면, 표면측의 연질계 수지를 발포 팽창시킨 층과, 강화 첨가제 등으로 강도를 부여시킨 이면측의 경질계 수지를 두껍게 성형시킨 층을 적층 성형시킨 적층 성형품을 채용함으로써, 연질(소프트감·의장성)과 경질(제품 강성)이 다른 기능성을, 수지 성형품에 부여시키는 것은 가능하다. 그러나, 이러한 적층 성형품은 표면측의 층이 연질계 수지이기 때문에, 성형 후의 후처리(후공정)가 아니면, 흠집에 강한 기능을 부여시키는 것은 곤란하다. 그리고, 표면측의 층에 기능성 수지를, 이면측의 층에 저렴한 수지를 채용하는 적층 성형품에서는 수지의 종류에 따라 상이하지만, 이면측의 층 및 표면측의 층에 충분한 의장성을 부여시키는 것이 어려운 경우가 있다. 그렇기 때문에, 의장면의 품질의 확보가 어렵거나, 커버 부품 등으로 비의장면측도 시야에 들어오는 부재, 제품의 표리 양면이 거의 의장면이 되는 부재에 있어서는 제품 표리의 외관성이나 촉감의 차이에 의한 품질 저하가 크다는 문제가 있다.

또한, 상술한 이점과 더불어 제3~제5 실시형태에 따른 사출 성형기 및 실시예 9~12에 따른 제조방법은, 샌드위치 성형품에 있어서 표층의 두께가 부분적으로 다르게 성형할 경우에, 샌드위치 성형품의 의장이, 샌드위치 성형품의 표층이 두꺼운 부분의 의장에 제약되지 않는다는 이점도 가진다.

즉, 상술한 실시예 1~8의 방법에서는, 기재층의 성형과, 샌드위치 성형부의 성형에서 공통 가동금형을 사용하고 있기 때문에, 샌드위치 성형부의 틀개방 방향측면의 의장(형상)이, 기재층의 틀개방 방향측면(샌드위치 성형부와 기재층의 접촉면)의 의장과 동일하게 된다. 이렇기 때문에, 도 27a에 도시하는 바와 같은 표면(도 27a 중, 오른쪽면)측의 의장과, 이면(도 27a 중, 왼쪽면)측의 의장이 다른 샌드위치 성형품을 성형하는 것은 가능하지만, 도 27b 및 도 27c에 있어서 실선으로 나타내는 바와 같은 샌드위치 성형부의 틀개방 방향측면(도 27b 및 도 27c 중, 왼쪽면)의 의장과, 기재층의 틀개방 방향측면(샌드위치 성형부와 기재층의 접촉면)의 의장을 다르게 하는 것이 곤란하다. 즉, 상술한 실시예 1~8의 방법에서는 도 27b에 도시하는 바와 같이 기재층(9g)(두꺼운 부분)의 틀개방 방향측의 의장에 특징을 가질 경우, 샌드위치 성형부(9h)의 틀개방 방향측을, 예를 들면 한면에 성형하고 싶어도, 도 27b에서 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같은 기재층(9g)(두꺼운 부분)의 틀개방 방향측의 의장이 성형된다. 또한, 도 27c에 도시하는 바와 같이, 기재층(9g)(두꺼운 부분)이 틀개폐 방향과 대략 직교하는 면으로부터 대략 평행하는 면, 즉 측면에 연속하는 의장의 경우도, 샌드위치 성형부(9h)의 틀개방 방향측을 한면에 성형하고 싶어도, 샌드위치 성형부(9h)의 틀개방 방향측에, 도 27c에 있어서 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같은 기재층(9g)(두꺼운 부분)의 틀개방 방향측의 의장이 성형된다. 한편, 실시예 1~8의 방법이어도, 금형 내에 가동부를 마련하는 등의 수단에 의해 샌드위치 성형품의 의장이 샌드위치 성형품의 표층이 두꺼운 부분의 의장에 제약되지 않도록 할 수 있는 가능성이 있다. 그러나, 이 경우에는 금형 가동부의 구조가 복잡해지는 동시에, 금형 내 가동부의 분할 라인이 의장면에 전사되어서 의장성을 저하시킬 우려가 있다.

이에 비하여, 실시예 9~12에 따른 제조방법은 제1 가동금형(4a)과 제2 가동금형(4b)을 전환하여, 기재층(9g)의 성형과, 샌드위치 성형부(9h(9h'))의 성형에서 다른 가동금형을 사용하고 있다. 이렇기 때문에, 실시예 9~12에 따른 제조방법에 의하면, 기재층(9g)의 틀개방 방향측의 의장(형상)을 형성하는 금형(제1 가동금형(4a))을, 샌드위치 성형부(9h)의 틀개방 방향측의 의장(형상)을 형성하는 금형(제2 가동금형(4b))으로 변경함으로써, 기재층(9g)의 틀개방 방향측의 의장(형상)과, 샌드위치 성형부(9h)의 틀개방 방향측의 의장(형상)이 다른 샌드위치 성형품(9)을 성형할 수 있다. 또한, 실시예 9~12에 따른 제조방법에 의하면, 금형 내에 가동부를 마련할 필요가 없어서 금형의 구조를 간소화할 수 있다.

본 발명은 상기의 실시형태에 한정되지 않고 다양한 방법으로 실시할 수 있다.

예를 들면, 상술한 실시예 1~12에서는 설명 및 도면을 간단히 하기 위해서 쉐어 에지 구조의 금형을 전제로, 사출 성형기의 틀개폐 기구에 의한 틀개폐 동작으로 금형 캐비티의 용적을 확장시키는 것으로 했지만, 금형 캐비티의 용적을 확장시키는 수단은 이것에 한정되는 것이 아니라, 금형 내 가동부의 이동 동작 등, 금형 캐비티 내의 수지 압력에 대항하여, 그 용적, 확장 속도, 용적 확장 위치 유지력 등을 임의로 제어 가능한 수단이면 된다.

또한, 상술한 실시예 1~12의 기재층 성형 공정에 있어서, 필요하면 사출 압축방법이나 사출 프레스 성형방법을 실시해도 된다. 또한, 기재층용 수지(실시예 1~4에서의 제1 수지 및 실시예 5~12에서의 기재층 수지)를 발포성 수지로 하고, 가동금형(실시예 1~8에서의 가동금형(4) 및 실시예 9~12에서의 제1 가동금형(4a))을 약간 틀개방하여 금형 캐비티 내에 사출 충전시킨 기재층용 수지를 발포시키는 확장 발포 성형방법을 실시해도 된다.

나아가, 상술한 실시예 1~12에서는 제2 확장 공정 또는 제3 확장 공정에 의해, 금형 캐비티(제1 금형 캐비티)와 합친 금형 캐비티 확장부의 용적(제2 금형 캐비티의 용적)이 제품용적이 될 때까지 확장시키는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 당초 설정한 용적 이상으로 금형 캐비티 확장부(제2 금형 캐비티)의 용적을 확장시켜서, 보다 많은 수지를 사출 충전, 혹은 발포시킨 후, 당초 설정한 용적까지 금형 캐비티 확장부(제2 금형 캐비티)의 용적을 축소시켜서 최종적으로 원하는 제품이 얻어지도록 해도 된다(금형 캐비티 축소 공정). 이 금형 캐비티 축소 공정은 실시예 1, 2, 5, 6, 9 및 10에 따른 제조방법과 같이 제2 확장 공정까지 실시되는 경우에는 제2 확장 공정에서 실시할 수 있다. 또한, 실시예 3, 4, 7, 8, 11 및 12에 따른 제조방법과 같이 제3 확장 공정까지 실시되는 경우에는 제2 확장 공정 및 제3 확장 공정 중, 적어도 한쪽의 확장 공정에서 실시할 수 있다. 이러한 금형 캐비티 축소 공정이 실시됨으로써, 샌드위치 성형품의 한쪽 표층이 되는 기재층의 스킨층 및 다른쪽 표층이 되는 샌드위치 성형부의 스킨층에 대한, 금형 캐비티의 의장의 전사성을 더욱 향상시키거나, 샌드위치 성형부의 용적에 대한 내층용 제2 수지의 충전 비율을 더욱 향상시킬 수 있다.

더 나아가 상술한 실시예 1~12에 있어서, 비발포성 수지로서 설명한 수지여도 발포성 수지를 이용할 수 있다. 즉, 상술한 실시예 1~12에서는 기재층 성형 공정, 제1 사출 충전 공정 및 제2 사출 충전 공정 중 어느 것에 있어서도, 금형 캐비티 내에 수지가 풀 팩 상태로 사출 충전되어 있기 때문에, 소정의 몰드 클램핑력을 부여시킨 상태에서 미발포 상태인채로 냉각 고화시킴으로써 발포성 수지여도 미발포 수지와 동일하게 이용할 수 있다.

1a, 1b, 1c: 사출 성형기 2: 고정금형
4: 가동금형 4a: 제1 가동금형
4b: 제2 가동금형 8b: 기재층 수지
9, 9': 샌드위치 성형품 9a: 금형 캐비티(제1 금형 캐비티)
9b, 9b': 제1 수지 9g, 9g': 기재층
10a: 제2 금형 캐비티 10b, 10b': 제2 수지
20: 고정반 30a: 금형 슬라이드 수단
30b: 금형 회전 수단 30c: 회전반
40: 가동반 90a: 금형 캐비티 확장부(소정의 공간)

Claims (14)

1. 금형 캐비티를 형성 가능한 적어도 2개의 금형을 이용하여 샌드위치 성형품을 성형하는 샌드위치 성형품의 제조방법으로서,
   상기 금형 캐비티에 기재층 수지를 사출(射出) 충전하여, 기재층을 성형하는 기재층 성형 공정과,
   상기 기재층 성형 공정에 의해 성형된 상기 기재층의 표면과, 상기 금형의 내면 사이에 소정의 공간이 형성되도록 상기 금형 캐비티의 용적을 소정량만큼 확장시키는 제1 확장 공정과,
   상기 제1 확장 공정에 의해 형성된 상기 공간에 제1 수지를 사출 충전하는 제1 사출 충전 공정과,
   상기 제1 사출 충전 공정 개시 후에, 상기 공간이 확장되도록 상기 금형 캐비티를 소정량만큼 확장시키는 제2 확장 공정과,
   상기 제1 사출 충전 공정 완료 후이면서, 상기 제2 확장 공정 개시 후에, 상기 제1 수지 내에 제2 수지를 사출 충전하는 제2 사출 충전 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 성형품의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 확장 공정은, 상기 제1 사출 충전 공정 완료 후에 실시되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 성형품의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 기재층 수지 및 상기 제1 수지는 동일한 수지인 것을 특징으로 하는 샌드위치 성형품의 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 기재층 수지 및 상기 제1 수지는 다른 수지인 것을 특징으로 하는 샌드위치 성형품의 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 수지는 발포성 수지이며,
   상기 제2 확장 공정은, 상기 공간이 확장되어, 상기 확장된 공간 내에서 상기 제1 수지가 발포되도록 상기 금형 캐비티를 소정량만큼 확장시키는 공정인 것을 특징으로 하는 샌드위치 성형품의 제조방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2 수지는 발포성 수지이며,
   상기 제2 사출 충전 공정 개시 후에, 상기 공간을 소정량만큼 더욱 확장시켜서, 상기 제1 수지 내에 사출 충전시킨 상기 제2 수지를 발포시키는 제3 확장 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 성형품의 제조방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 확장 공정 및 상기 제2 확장 공정은, 사출 성형기의 틀개폐 기구에 의한 틀개폐 동작, 및 금형 내 가동부의 이동 동작 중 적어도 하나의 동작에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 성형품의 제조방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 금형은, 고정금형과, 상기 고정금형 사이에서 제1 금형 캐비티를 형성 가능한 제1 가동금형과, 상기 고정금형 사이에서 상기 제1 금형 캐비티보다도 용적이 큰 제2 금형 캐비티를 형성 가능한 제2 가동금형을 구비하고,
   상기 기재층 성형 공정은, 상기 고정금형과 상기 제1 가동금형에 의해 형성된 상기 제1 금형 캐비티에 기재층 수지를 사출 충전하여, 기재층을 성형하는 공정이며,
   상기 제1 확장 공정은, 상기 고정금형과 조합되는 금형을 상기 제1 가동금형에서 상기 제2 가동금형으로 변경함으로써, 상기 기재층 성형 공정에 의해 성형된 상기 기재층의 표면과, 상기 제2 가동금형의 내면 사이에 상기 공간을 형성하는 공정이며,
   상기 제2 확장 공정은, 사출 성형기의 틀개폐 기구에 의한 틀개폐 동작, 및 금형 내 가동부의 이동 동작 중 적어도 하나의 동작에 의해, 상기 공간이 확장되도록 상기 제2 금형 캐비티를 소정량만큼 확장시키는 공정인 것을 특징으로 하는 샌드위치 성형품의 제조방법.
9. 제8항에 기재된 샌드위치 성형품의 제조방법에 사용하는 사출 성형기로서,
   상기 고정금형을 장착 가능한 고정반과,
   상기 제1 가동금형 및 상기 제2 가동금형을 장착 가능하며, 상기 고정반에 대하여 틀개폐 방향을 따라 접근 또는 이간(離間) 가능하도록 마련된 가동반을 구비하고,
   상기 가동반은, 상기 제1 가동금형 및 상기 제2 가동금형을 틀개폐 방향과 직교하는 방향으로 이동시키는 금형 슬라이드 수단을 가지고, 상기 금형 슬라이드 수단에 의해 상기 제1 가동금형에서 상기 제2 가동금형으로의 변경이 실시되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 사출 성형기.
10. 제8항에 기재된 샌드위치 성형품의 제조방법에 사용하는 사출 성형기로서,
    상기 고정금형을 장착 가능한 고정반과,
    상기 제1 가동금형 및 상기 제2 가동금형을 장착 가능하며, 상기 고정반에 대하여 틀개폐 방향을 따라 접근 또는 이간 가능하도록 마련된 가동반을 구비하고,
    상기 가동반은, 상기 제1 가동금형 및 상기 제2 가동금형을 틀개폐 방향과 평행한 회전축 둘레로 회전 이동시키는 금형 회전 수단을 가지고, 상기 금형 회전 수단에 의해 상기 제1 가동금형에서 상기 제2 가동금형으로의 변경이 실시되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 사출 성형기.
11. 제8항에 기재된 샌드위치 성형품의 제조방법에 사용하는 사출 성형기로서,
    상기 고정금형을 장착 가능한 고정반과,
    상기 제1 가동금형을 장착 가능한 제1 금형 장착면 및 상기 제2 가동금형을 장착 가능한 제2 금형 장착면을 가지고, 틀개폐 방향과 직교하는 회전축 둘레로 회전 가능하면서, 상기 고정반에 대하여 틀개폐 방향을 따라 접근 또는 이간 가능하도록 마련된 회전반을 구비하고,
    상기 제1 가동금형에서 상기 제2 가동금형으로의 변경이, 상기 회전반을 회전시킴으로써, 상기 제1 가동금형이 상기 고정금형과 대향하는 양태와, 상기 제2 가동금형이 상기 고정금형과 대향하는 양태를 전환함으로써 실시되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 사출 성형기.
12. 기재층과,
    제1 수지로 이루어지는 표층의 내부에 제2 수지로 이루어지는 내층이 형성된 샌드위치 성형부를 가지고,
    상기 기재층은, 상기 샌드위치 성형부의 표층의 바깥면에 부분적으로 마련되고, 상기 샌드위치 성형부의 표층과 함께 샌드위치 성형품의 표층을 형성하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 성형품.
13. 제12항에 있어서,
    상기 기재층은, 상기 제1 수지로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 샌드위치 성형품.
14. 제12항에 있어서,
    상기 기재층은, 상기 제1 수지와 다른 수지로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 샌드위치 성형품.
    

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