KR20170005918A

KR20170005918A - 압출 성형용 몰드 및 이를 이용한 압출 성형 방법

Info

Publication number: KR20170005918A
Application number: KR1020150095790A
Authority: KR
Inventors: 서현승; 양석만; 조종환
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2017-01-17
Also published as: CN106335171A; CN106335171B; KR102264889B1

Abstract

성행 재료를 압출 성형하여 커브드부를 구비하는 성형물을 제조하는 압출 성형용 몰드는 상기 커브드부에 대응하는 형상을 갖는 냉각 상면을 각각 구비하고, 상기 성형 재료의 하면을 냉각 시키는 제1 하부 서브 커브드 몰드 및 제2 하부 서브 커브드 몰드를 구비하는 하부 몰드; 상기 커브드부에 대응하는 형상을 갖는 냉각 하면을 구비하고, 상기 성형 재료의 상면을 냉각시키며, 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드를 커버 하고, 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드를 커버하지 않는 상부 커브드 몰드를 구비하는 상부 몰드를 포함한다.
.

Description

압출 성형용 몰드 및 이를 이용한 압출 성형 방법{MOLD FOR EXTRUSION MOLDING AND EXTRUSION MOLDING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 압출 성형용 몰드 및 이를 이용한 압출 성형 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 휘어진 형상을 갖는 성형물을 제조할 수 있는 압출 성형용 몰드 및 이를 이용한 압출 성형 방법에 관한 것이다.

압출 성형이란, 가열 유동화 시킨 성형 재료를 압출 성형용 몰드에 형성된 성형 공간에 연속적으로 제공하여 일정한 단면 형상을 갖는 연속체인 성형물을 제조 하는 성형 방법이다. 압출 성형은 열가소성 수지(예를 들어, 폴리 에틸레이나 염화 수지등)의 주요한 성형 방법이다.

압출 성형을 이용하면, 긴 제품을 효과적으로 생산 할 수 있으며, 성형물을 대량으로 제조 할 수 있다.

본 발명의 목적은 휘어진 형상을 갖는 성형물을 제조할 수 있는 압출 성형용 몰드 및 이를 이용한 압출 성형 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 압출 성형용 몰드는 성형 재료를 압출 성형하여 커브드부를 구비하는 성형물을 제조하는 압출 성형용 몰드에 있어서, 상기 커브드부에 대응하는 형상을 갖는 냉각 상면을 각각 구비하고, 상기 성형 재료의 하면을 냉각 시키는 제1 하부 서브 커브드 몰드 및 제2 하부 서브 커브드 몰드를 구비하는 하부 몰드; 상기 커브드부에 대응하는 형상을 갖는 냉각 하면을 구비하고, 상기 성형 재료의 상면을 냉각시키며, 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드를 커버 하고 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드를 커버하지 않는 상부 커브드 몰드를 구비하는 상부 몰드를 포함한다.

상기 제1 하부 서브 커브드 몰드 상에 대응되는 상기 성형재료의 일부의 상면은 노출되어 있다.

상기 냉각 상면 및 냉각 하면은 상기 커브드부에 대응하는 커브드 성형 공간을 형성하고, 상기 성형물은 제1 방향을 따라 상기 커브드 성형 공간을 통해 압출 성형되며, 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드는 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드와 상기 제1 방향으로 인접하여 배치된다.

상기 냉각 하면은 제1 곡률을 가지고, 상기 냉각 상면은 상기 제1 곡률보다 작은 제2 곡률을 가지며, 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드의 상기 제1 방향으로의 제1 길이, 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드의 상기 제1 방향으로의 제2 길이 및 상기 상부 커브드 몰드의 상기 제1 방향으로의 제3 길이는 L1+L2>L3를 만족하고, 여기서, L1은 상기 제1 길이이고, L2는 상기 제2 길이이며, L3는 상기 제3 길이이다.

상기 제1 내지 제3 길이는 L3*R1=(L1+L2) *R2를 만족하고, 여기서, L1은 상기 제1 길이이고, L2는 상기 제2 길이이며, L3는 상기 제3 길이이고, R1은 상기 제1 곡률이고, R2는 상기 제2 곡률이다.

상기 커브드 성형 공간은 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향으로 휘어지고, 상기 제1 방향으로 연장된다.

상기 성형물은 플랫부를 포함하고, 상기 하부 몰드는 하부 플랫 몰드를 구비하고, 상기 상부 몰드는 상부 플랫 몰드를 구비하고, 상기 하부 및 상부 플랫 몰드는 상기 플랫부에 대응되는 플랫 성형 공간을 형성한다.

상기 하부 플랫 몰드는 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드과 상기 제2 방향으로 인접하여 배치되는 제1 하부 서브 플렛 몰드 및 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드과 상기 제2 방향으로 인접하여 배치되는 제2 하부 서브 플렛 몰드를 포함한다.

상기 상부 플랫 몰드는 상기 제1 하부 서브 플랫 몰드를 커버하는 제1 상부 서브 플랫 몰드 및 상기 제2 하부 서브 플랫 몰드를 커버하는 제2 상부 서브 플랫 몰드를 포함한다.

상기 상부 플랫 몰드와 상기 하부 플랫 몰드의 상기 제1 방향으로의 길이는 동일하다.

상기 하부 및 상부 몰드의 냉각 온도는 동일하다.

상기 성형물은 유리 또는 고분자 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 압출 성형 방법은 성형 재료를 가열 유동화 시키는 단계; 상기 성형 재료를 상부 몰드 및 하부 몰드를 구비하는 압출 성형용 몰드에 제공하는 단계; 성형물의 커브드부의 제1 상면이 형성되도록 상기 성형 재료의 제2 상면을 제1 냉각 시간 동안 제1 냉각 고화 시키는 단계; 상기 성형물의 상기 커브드부의 제1 하면이 형성 되도록 상기 성형 재료의 제2 하면을 제2 냉각 시간 동안 제2 냉각 고화 시키는 단계; 상기 제1 상면의 제1 곡률은 상기 제2 하면의 제2 곡률 보다 크고, 상기 제1 냉각 시간은 상기 제2 냉각 시간 보다 짧다.

상기 제1 냉각 고화 시키는 단계의 냉각 온도는 상기 제2 냉각 고화 시키는 단계의 냉각 온도와 동일하다.

상기 성형 재료는 제1 방향을 따라 압출 성형 되고, 상기 제1 냉각 고화 시키는 단계는 상기 제2 상면이 상기 냉각되도록 상기 상부 몰드의 냉각 하면을 상기 제2 상면과 접촉시키는 단계를 포함하고, 상기 제2 냉각 고화 시키는 단계는 상기 제2 하면이 냉각되도록 상기 하부 몰드의 냉각 상면과 상기 제2 하면을 접촉시키는 단계를 포함하고, 상기 냉각 하면의 상기 제1 방향으로의 하면 길이는 상기 냉각 상면의 상기 제1 방향으로의 상면 길이보다 짧다.

상기 하면 길이 및 상기 상면 길이는 LL*R1=LU*R2를 만족하고, 여기서, LL은 상기 하면 길이고, LU는 상기 상면 길이며, R1은 상기 제1 곡률이고, R2는 상기 제2 곡률이다.

상술한 바에 따르면, 상부 커브드 몰드는 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드만을 커버 한다. 그에 따라, 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드 상의 성형 재료의 상면은 외부에 노출되어 냉각되고, 그 하면은 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드에 의해 냉각 된다. 그 결과, 상기 상부 몰드의 제1 곡률 및 상기 하부 몰드의 제2 곡률간의 차이에서 기인되는 냉각 수축값 미스 매칭을 개선 하고, 성형물의 커브드부가 변형되는 것을 방지 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형물의 사시도 이다.
도 2는 도 1에 도시된 성형물의 단면도 이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 압출 성형용 몰드의 분해 사시도 이다.
도 3b 는 도 3a의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절단한 단면의 단면도이다.
도 3b 는 도 3a의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절단한 단면의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 압출 성형용 몰드를 이용한 압출 성형 방법을 설명하는 순서도 이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예 따른 압출 성형 방법을 설명하기 위한 사시도 이다.
도 6a는 도 5에 도시된 Ⅲ-Ⅲ'를 따라 절단한 단면의 단면도이다.
도 6b는 도 5에 도시된 Ⅳ-Ⅳ'를 따라 절단한 단면의 단면도이다.
도 6c는 도 5에 도시된 Ⅴ-Ⅴ'를 따라 절단한 단면의 단면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형물의 사시도 이며, 도 2는 도 1에 도시된 성형물의 단면도 이다.

도 1 및 도 2를 참조 하면, 성형물(100)은 평평한 플랫부(110) 및 휘어진 커브드부(120)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 플랫부(110)는 상기 제1 방향(DR1)과 평행한 장변 및 제2 방향(DR2)과 평행한 단변을 갖는 대략 직사각형의 형상을 갖는다. 상기 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)은 예를 들어 서로 수직 할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 플랫부(110)는 원형, 정사각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 플랫부(110)는 소정의 두께(th)를 가질 수 있다. 상기 플랫부(110)는 상기 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)으로 휘어지지 않으며 평평하다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 성형물(100)은 영상을 표시 하는 표시 장치(미도시)의 전면에 제공되는 커버 윈도우일 수 있다. 상기 성형물(100)은, 상기 영상을 투과 시키며, 실질적으로 투명할 수 있다.

상기 성형물(100)은 예를 들어, 폴리 카보네이트와 같은 투명한 고분자 수지로 이루어 질 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 성형물(100)은 유리를 포함할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 커브드부(120)는 상기 플랫부(110)의 양측에 제공 될 수 있다. 상기 커브드부(120)들은 서로 동일 하므로, 이하 우측의 커브드부(120)에 대하여만 설명하고 좌측의 커브드부(120)에 대한 설명은 생략한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 커브드부(120)는 상기 플랫부(110)의 일단으로부터 상기 제2 방향(DR2)으로 연장되고, 상기 제1 방향(DR1)을 따라 상기 제2 방향(DR2)으로 휘어진 직사각형 형상을 갖는다. 상기 커브드부(120)는 예를 들어, 상측으로 볼록한 형상을 갖는다. 상기 커브드부(120)는 상기 제1 방향(DR1)으로는 휘어진 형상을 갖지 않는다.

상기 커브드부(120)는 상기 소정의 두께(th)를 갖는다. 그에 따라, 상기 커브드부(120)의 제1 상면(US1)의 제1 곡률(R1)은 상기 커브드부(120)의 제1 하면(LS1)의 제2 곡률(R2)보다 크다. 예를 들어, 상기 소정의 두께(th), 상기 제1 곡률(R1), 및 상기 제2 곡률(R2)은 각각 0.5 밀리미터, 3.5 밀리미터, 3 밀리미터 일 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압출 성형용 몰드의 분해 사시도 이다.

도 3을 참조하면, 상기 압출 성형용 몰드(200)는 상부 몰드(300) 및 하부 몰드(400)를 포함한다.

상기 하부 몰드(400)는 하부 기판(401)과 상기 하부 기판(401)으로부터 상측으로 돌출된 하부 플랫 몰드(410) 및 하부 커브드 몰드(450)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예로, 상기 하부 커브드 몰드(450)는 상기 커브드부(120, 도 2에 도시됨)의 제1 하면(LS1, 도 2에 도시됨)의 형상에 대응한 형상을 갖는 냉각 상면(451)을 구비한다. 보다 구체적으로, 상기 냉각 상면(451)은 예를 들어, 상기 제1 방향(DR1)을 따라 상기 제2 방향(DR2)으로 휘어진 직사각형 형상을 갖는다. 상기 냉각 하면(351)의 단면은 예를 들어, 상측으로 볼록한 형상을 갖는다. 상기 또한 상기 냉각 하면(351)은 상기 제1 방향(DR1)으로는 휘어진 형상을 갖지 않는다.

상기 냉각 상면(451)은 상기 제2 곡률(R2)을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예로, 상기 하부 커브드 몰드(450)는 제1 하부 서브 커브드 몰드(460) 및 제2 하부 서브 커브드 몰드(470)로 구분 될 수 있다. 상기 하부 커브드 몰드(450)는 상기 제1 및 제2 하부 서브 커브드 몰드(460, 470)에 의해 상기 제1 방향(DR1)으로 2등분 될 수 있다.

상기 제1 하부 서브 커브드 몰드(460)는 제1 냉각 영역(CA1)에 대응하여 정의될 수 있으며, 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드(470)는 제2 냉각 영역(CA2)에 대응하여 정의 될 수 있다. 상기 제1 및 제2 냉각 영역(CA1, CA2)은, 예를 들어, 상기 제1 방향(DR1)을 따라 순차적으로 정의 되는 영역 일 수 있다.

상기 제1 하부 서브 커브드 몰드(460)의 상기 제1 방향(DR1)으로의 길이는 제1 길이(L1)로 정의되며, 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드(470)의 상기 제1 방향(DR1)으로의 길이는 제2 길이(L2)로 정의 될 수 있다. 또한, 상기 하부 커브드 몰드(450)의 상기 제1 방향(DR1)으로의 길이는 상기 제1 및 제2 길이(L1, L2)의 합일 수 있으며, 상기 냉각 상면(451)의 상기 제1 방향(DR1)으로의 길이(이하, 상면 길이라 지시 할 수도 있다) 또한 상기 제1 및 제2 길이(L1, L2)의 합 일 수 있다.

본 발명의 일 실시예로, 상기 하부 플랫 몰드(410)는 상기 플랫부(110, 도 2에 도시됨) 에 대응한 형상을 갖는다. 보다 구체적으로, 상기 하부 플랫 몰드(410)는 예를 들어, 상기 제1 방향(DR1)과 평행한 장변 및 상기 제2 방향(DR2)과 평행한 단변을 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 상기 하부 플랫 몰드(410)는 상기 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)으로 휘어지지 않으며 평평하다.

상기 하부 플랫 몰드(410)는 상기 하부 기판(401)으로부터 돌출 높이(PH) 만큼 돌출되어 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 돌출 높이(PH)는 상기 제2 곡률(R2)과 실질적으로 동일 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예로, 상기 하부 플랫 몰드(410)는 제1 하부 서브 플랫 몰드(420) 및 제2 하부 서브 플랫 몰드(430)로 구분 될 수 있다. 상기 하부 플랫 몰드(410)는 상기 제1 및 제2 하부 서브 플랫 몰드(420, 430)에 의해 상기 제1 방향(DR1)으로 2등분 될 수 있다.

상기 제1 하부 서브 플랫 몰드(420)는 상기 제1 냉각 영역(CA1)에 대응하여 정의될 수 있으며, 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드(460)와 상기 제2 방향(DR2)과 평행한 방향으로 인접하여 배치된다. 상기 제2 하부 서브 플랫 몰드(430)는 상기 제2 냉각 영역(CA2)에 대응하여 정의 될 수 있으며, 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드(470)와 상기 제2 방향(DR2)과 평행 성형 재료(EM)한 방향으로 인접하여 배치된다.

상기 상부 몰드(300)는 상부 기판면(301), 상부 플랫 몰드(310) 및 상부 커브드 몰드(350)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예로, 상기 상부 커브드 몰드(350)는 상기 커브드부(120, 도 2에 도시됨)의 제1 상면(US1)의 형상에 대응한 형상을 갖는 냉각 하면(351)을 구비한다. 상기 냉각 하면(351)은 상기 상부 기판면(301)으로부터 상측 방향으로 함몰된다. 보다 구체적으로, 상기 냉각 하면(351)은 예를 들어, 상기 제1 방향(DR1)을 따라 상기 제2 방향(DR2)으로 휘어진 형상을 직사각형 형상을 갖는다. 상기 냉각 하면(351)의 단면은 예를 들어, 상측으로 볼록한 형상을 갖는다. 또한 상기 냉각 하면(351)은 상기 제1 방향(DR1)으로는 휘어진 형상을 갖지 않는다.

상기 냉각 하면(351)은 상기 제1 곡률(R1)을 갖는다.

본 발명의 일 실시예로, 상기 상부 커브드 몰드(350)는 상기 제2 냉각 영역(CA2)에 대응하여 제공되고, 상기 제1 냉각 영역(CA1)에는 제공 되지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 상부 커브드 몰드(350)는 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드(470)를 커버하고, 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드(460)를 커버 하지 않을 수 있다.

상기 상부 커브드 몰드(350)의 상기 제1 방향(DR1)으로의 길이는 상기 제3 길이(L3) 일 수 있다. 본 발명의 일 예로 상기 제3 길이(L3)는 상기 제2 길이(L2)와 실질적으로 동일 할 수 있다. 또한, 상기 냉각 하면(351)의 상기 제1 방향(DR1)으로의 길이(이하, 하면 길이라 지시 할 수도 있다) 또한 상기 제3 길이(L3)와 실질적으로 동일 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예로, 상기 상부 플랫 몰드(310)는 상기 플랫부(110, 도 2에 도시됨) 에 대응한 형상을 갖는다. 보다 구체적으로, 상기 상부 플랫 몰드(310)는 예를 들어, 상기 제1 방향(DR1)과 평행한 장변 및 상기 제2 방향(DR2)과 평행한 단변을 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 상기 상부 플랫 몰드(310)는 상기 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)으로 휘어지지 않으며 평평하다. 상기 상부 플랫 몰드(310)의 상기 제1 방향(DR1)의 길이는 상기 하부 플랫 몰드(410)의 상기 제1 방향(DR1)의 길이와 동일 할 수 있다.

상기 상부 플랫 몰드(310)는 상기 상부 기판면(301)으로부터 상측으로 함몰 깊이(RD) 만큼 함몰되어 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 함몰 깊이는 상기 제1 곡률(R1)과 실질적으로 동일 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예로, 상기 상부 플랫 몰드(310)는 제1 상부 서브 플랫 몰드(320) 및 제2 상부 서브 플랫 몰드(330)로 구분 될 수 있다. 상기 상부 플랫 몰드(310)는 상기 제1 및 제2 상부 서브 플랫 몰드(320, 330)에 의해 상기 제1 방향(DR1)으로 2등분 될 수 있다.

상기 제2 상부 서브 플랫 몰드(330)는 상기 제2 냉각 영역(CA2)에 대응하여 정의될 수 있으며, 상기 상부 커브드 몰드(350)와 상기 제2 방향(DR2)과 평행한 방향으로 인접하여 배치된다. 상기 제1 상부 서브 플랫 몰드(320)는 상기 제1 냉각 영역(CA1)에 대응하여 정의 될 수 있다.

도 3b 는 도 3a의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절단한 단면의 단면도이며, 도 3b 는 도 3a의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절단한 단면의 단면도이다.

도 3b를 더 참조하면, 상기 제2 냉각 영역(CA2)에서, 상기 제2 하부 서브 플랫 몰드(430)는 상기 제2 상부 서브 플랫 몰드(330)에 의해 커버 된다. 그에 따라, 상기 제2 하부 서브 플랫 몰드(430)과 상기 제2 상부 서브 플랫 몰드(330)에 의해 상기 제2 냉각 영역(CA2)에 플랫 성형 공간(FS)이 형성 된다.

또한, 상기 제2 냉각 영역(CA2)에서, 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드(470)는 상기 상부 커브드 몰드(350)에 의해 커버 된다. 그에 따라, 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드(470)과 상기 상부 커브드 몰드(350)에 의해 상기 제2 냉각 영역(CA2)에 커브드 성형 공간(CS)이 형성 된다. 상기 커브드 성형 공간(CS)은 상기 플랫 성형 공간(FS)과 상기 제2 방향(DR2)으로 연결된다.

도 3c를 더 참조하면, 상기 제1 냉각 영역(CA1)에서, 상기 제1 하부 서브 플랫 몰드(420)는 상기 제1 상부 서브 플랫 몰드(320)에 의해 커버 된다. 그에 따라, 상기 제1 하부 서브 플랫 몰드(420)과 상기 제1 상부 서브 플랫 몰드(320)에 의해 상기 제1 냉각 영역(CA1)에 플랫 성형 공간(FS)이 형성 된다.

또한, 상기 제1 냉각 영역(CA1)에서, 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드(460)는 상기 상부 커브드 몰드(350)에 의해 커버 되지 않으며, 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드(460)의 상기 냉각 상면(451)은 노출 될 수 있다.

도 4는 도 3a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 압출 성형용 몰드를 이용한 압출 성형 방법을 설명하는 순서도 이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예 따른 압출 성형 방법을 설명하기 위한 사시도 이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예 따른 압출 성형 방법은, 성형 재료를 가열 유동화 시키는 단계(S1), 상기 성형 재료를 압출 성형용 몰드에 제공하는 단계(S2), 제1 냉각 고화시키는 단계(S3), 제2 냉각 고화 시키는 단계(S4)를 포함한다.

상기 성형 재료를 가열 유동화 시키는 단계(S1)에서, 상기 성형 재료는 가열 되고, 상기 성형 재료는 유동화 된다. 상기 성형 재료는 예를 들어, 폴리 카보네이트와 같은 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 상기 성형 재료는 예를 들어, 대략 200 ℃로 가열 될 수 있다. 상기 성형 재료는 예를 들어, 가열 실린더(미도시됨)에서 가열 될 수 있다.

상기 성형 재료를 압출 성형용 몰드에 제공하는 단계(S2)에서, 상기 유동화된 상기 성형 재료(EM)은 상기 압출 성형용 몰드(200)에 제공된다. 보다 구체적으로 상기 성형 재료(EM)은 상기 압출 성형용 몰드(200)의 성형 공간에 상기 제1 방향(DR1)으로 투입 된다. 상기 성형 공간은 전술한 상기 플랫 성형 공간(FS)과 상기 커브드 성형 공간(CS)으로 이루어질 수 있다.

상기 플랫 성형 공간(FS)과 상기 커브드 성형 공간(CS) 각각은 상기 제1 방향(DR1)으로 개구 된다.

상기 제1 및 제2 냉각 고화시키는 단계(S3, S4)에서 상기 성형 재료(EM)는 상기 플랫 성형 공간(FS)과 상기 커브드 성형 공간(CS)을 통과 하면서 냉각 고화 된다.

보다 구체적으로, 도 6a를 더 참조하여 설명 한다.

도 6a는 도 5에 도시된 Ⅲ-Ⅲ'를 따라 절단한 단면의 단면도이며, 도 6b는 도 5에 도시된 Ⅳ-Ⅳ'를 따라 절단한 단면의 단면도이고, 도 6c는 도 5에 도시된 Ⅴ-Ⅴ'를 따라 절단한 단면의 단면도이다.

도 6a를 더 참조하면, 상기 성형 재료(EM)가 상기 제2 냉각 영역(CA2)을 지날 때 상기 성형 재료(EM)의 제2 상면(US2)은 상기 상부 커브드 몰드(350)의 상기 냉각 하면(351)과 접촉 된다. 상기 냉각 하면(351)의 온도는 상기 성형 재료(EM)의 온도 보다 낮다. 그에 따라, 상기 성형 재료(EM)의 상기 제2 상면(US2)은 상기 상부 커브드 몰드(350)의 상기 냉각 하면(351)에 의해 제1 냉각 고화 된다.

상기 성형 재료(EM)의 상기 제2 상면(US2)의 상기 제1 냉각 고화는 상기 성형 재료(EM)가 상기 제1 방향(DR1)으로 이동하면서 진행 된다. 상기 성형 재료(EM)의 상기 제2 상면(US2)의 상기 제1 냉각 고화는 상기 성형 재료(EM)가 상기 제2 냉각 영역(CA2)을 통과 하면서 완료 된다. 다시 말해, 상기 제1 냉각 고화의 냉각 거리는 상기 제2 냉각 영역(CA2)의 상기 제1 방향(DR1)으로의 길이인 상기 제2 길이(L2)이다. 상기 제1 냉각 고화가 완료되면, 상기 커브드부(120)의 상기 제1 상면(US1, 도 6c에 도시됨)이 형성 된다.

한편, 상기 성형 재료(EM)의 제2 하면(LS2)은 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드(470)의 상기 냉각 상면(451)과 접촉 된다. 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드(470)의 상기 냉각 상면(451)의 온도는 상기 성형 재료(EM)의 온도 보다 낮다. 그에 따라, 상기 성형 재료(EM)의 상기 제2 하면(LS2)은 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드(470)의 상기 냉각 상면(451)에 의해 제2 냉각 고화 된다. 상기 제2 하면(LS2)의 상기 제2 냉각 고화는 상기 성형 재료(EM)가 상기 제1 방향(DR1)으로 이동하면서 진행 된다.

상기 성형 재료(EM)의 상기 제2 하면(LS2)의 상기 제2 냉각 고화는 상기 성형 재료(EM)가 상기 제2 냉각 영역(CA2)을 통과할 때에 완료 되지 못한다. 이는 상기 제1 냉각 고화의 제1 냉각 레이트(rate) 및 상기 제2 냉각 고화의 제2 냉각 레이트는 상기 냉각 하면(351)의 상기 제1 곡률(R1) 및 상기 냉각 상면(451)의 상기 제2 곡률(R2)에 비례하는 것에서 기인한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 냉각 하면(351)의 상기 제1 곡률(R1)이 상기 냉각 상면(451)의 상기 제2 곡률(R2)보다 크므로, 상기 성형 재료(EM)가 상기 제2 냉각 영역(CA2)을 통과하는 동안 상기 성형 재료(EM)의 상기 제2 상면(US2)이 상기 냉각 하면(351)과 접하는 면적은 상기 제2 하면(LS2)이 상기 냉각 상면(451)과 접하는 면적 보다 넓다. 그 결과, 상기 제2 냉각 레이트는 상기 제1 냉각 레이트 보다 작다.

도 6b를 더 참조하면, 상기 성형 재료(EM)는 상기 제1 방향(DR1)으로 압출 됨에 따라, 상기 제1 냉각 영역(CA1)을 통과 하고 상기 제2 냉각 영역(CA2)에 제공된다. 상기 성형 재료(EM)가 상기 제1 냉각 영역(CA1)을 지날 때 상기 성형 재료(EM)의 상기 제2 하면(LS2)은 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드(460)의 상기 냉각 상면(451)과 접촉 된다. 그에 따라, 상기 성형 재료(EM)의 상기 제2 하면(LS2)은 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드(460)의 상기 냉각 상면(451)에 의해 제2 냉각 고화 된다. 상기 성형 재료(EM)의 상기 제2 하면(US2)의 상기 제2 냉각 고화는 상기 성형 재료(EM)가 상기 제1 냉각 영역(CA1)을 통과 하면서 완료 된다. 다시 말해, 상기 제2 냉각 고화의 냉각 거리는 상기 제1 및 제2 냉각 영역(CA1, CA2)의 상기 제1 방향(DR1)으로의 길이의 합인 상기 제3 길이(L3)이다. 그 결과, 상기 커브드부(120)의 제1 하면(LS1)이 형성 된다.

상기 성형 재료(EM)가 상기 제1 냉각 영역(CA1)을 지날 때, 상기 성형 재료(EM)의 상기 제2 상면(US2)은 상기 상부 커브드 몰드(350)에 의해 커버 되지 않으므로, 외부에 노출되며, 더 이상 제1 냉각 되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 상부 및 하부 몰드(300, 400)의 냉각 온도는 서로 동일 하다. 그에 따라, 상기 제1 냉각 고화에서의 냉각 온도는 상기 제2 냉각 고화에서의 냉각 온도와 동일하다. 상기 상부 및 하부 몰드(300, 400) 각각은 예를 들어, 상기 냉각 온도를 유지시키기 위한 냉각 부재를 포함할 수 있다. 상기 상부 및 하부 몰드(300, 400) 각각은 예를 들어, 상기 상부 및 하부 몰드(300, 400) 내부에 형성된 통로를 따라 순환되는 공기 또는 냉각수에 의해서 냉각 될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 하부 서브 커브드 몰드(460, 470)의 상기 제1 및 제2 길이(L1, L2)의 합(또는 상기 상면 길이)과 상기 상부 커브드 몰드(350)의 상기 냉각 하면(351)의 상기 제3 길이(L3, 또는 하면 길이)은 (L1+L2)>L3을 만족 할 수 있다. 여기서, R1은 상기 제1 곡률(R1)이고, R2는 상기 제2 곡률(R2)이다. 즉, 상기 제1 곡률(R1)이 상기 제2 곡률(R2)보다 큰 경우, 상기 상면 길이는 상기 하면 길이보다 길 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 냉각 고화가 진행되는 제1 냉각 시간은 상기 제2 냉각 고화가 진행되는 제2 냉각 시간 보다 짧다.

또한, 본 발명의 일 예로, 상기 제1 및 제2 하부 서브 커브드 몰드(460, 470)의 상기 제1 및 제2 길이(L1, L2)의 합(또는 상기 상면 길이)과 상기 상부 커브드 몰드(350)의 상기 냉각 하면(351)의 상기 제3 길이(L3, 또는 하면 길이)은 L3*R1=(L1+L2)*R2을 만족 할 수 있다.

이와 같은 조건이 만족 되면, 상기 성형 재료(EM)가 상기 제1 및 제2 냉각 영역(CA1, CA2)을 통과 하면서, 상기 성형 재료(EM)가 상기 상부 커브드 몰드(350)의 상기 냉각 하면(351)과 접하는 면적은 상기 제1 및 제2 하부 서브 커브드 몰드(460, 470)의 상기 냉각 상면(451)과 접하는 면적과 동일해진다. 또한, 상기 제1 냉각 고화에 의해서 냉각 되는 양은 상기 제2 냉각 고화에 의해서 냉각되는 양과 동일해 진다.

그 결과, 및 상기 하부 몰드의 상면 곡률간의 차이에서 기인되는 냉각 수축값 미스 매칭을 개선 하고, 상기 냉각 수축값 미스 매칭에 의해 성형물의 커브드부가 변형되는 것을 방지 할 수 있다.

그러나, 이와 같이 상기 냉각 수축값 미스 매칭을 개선하지 않는 경우, 상기 성형 재료(EM)의 상기 제2 상면(US2) 및 상기 제2 하면(LS2)이 냉각되는 양은 상이해진다. 그 결과, 상기 제2 상면(US2)이 냉각 됨에 따라 상기 제2 상면(US2)이 수축하는 정도는 상기 제2 하면(US2)이 냉각 됨에 따라 상기 제2 하면(LS2)이 수축 되는 정도와 상이하게 되어, 상기 성형물(100)의 상기 커브드부(120)가 휘어지게 된다.

또한, 상기 성형 재료(EM)가 상기 제2 냉각 영역(CA2)을 지날 때 상기 성형 재료(EM)의 플랫 영역(FA)의 상면은 상기 제2 상부 서브 플랫 몰드(330)의 하면과 접촉 되고, 상기 플랫 영역(FA)의 하면은 상기 제2 하부 서브 플랫 몰드(430)의 상면과 접촉된다. 그에 따라, 상기 성형 재료(EM)의 상기 플랙 영역(FA)은 상기 제2 상부 및 하부 서브 플랫 몰드(330, 430)에 의해 냉각 고화 된다.

마찬가지로, 상기 성형 재료(EM)가 상기 제1 냉각 영역(CA1)을 지날 때 상기 성형 재료(EM)의 플랫 영역(FA)의 상면은 상기 제1 상부 서브 플랫 몰드(320)의 하면과 접촉 되고, 상기 플랫 영역(FA)의 하면은 상기 제1 하부 서브 플랫 몰드(420)의 상면과 접촉된다. 그에 따라, 상기 성형 재료(EM)의 상기 플랙 영역(FA)은 상기 제1 상부 및 하부 서브 플랫 몰드(320, 420)에 의해 냉각 고화 된다. 상기 성형 재료(EM)의 상기 플랫 영역(FA)의 냉각 고화는 상기 성형 재료(EM)가 상기 제1 방향(DR1)으로 이동하면서 진행 된다. 상기 성형 재료(EM)의 상기 플랫 영역(FA)의 상기 냉각 고화는 상기 성형 재료(EM)가 상기 제1 및 제2 냉각 영역(CA1, CA2)을 통과 하면서 완료 된다. 상기 성형 재료(EM)의 상기 플랫 영역(FA)의 냉각 고화가 완료되면, 상기 플랫부(110)가 형성 된다. 이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 성형물 110: 플랫부
120: 커브드부 R1, R2: 제1 및 제2 곡률
300: 상부 몰드 400: 하부 몰드
350: 냉각 하면 450: 냉각 상면

Claims

성형 재료를 압출 성형하여 커브드부를 구비하는 성형물을 제조하는 압출 성형용 몰드에 있어서,
상기 커브드부에 대응하는 형상을 갖는 냉각 상면을 각각 구비하고, 상기 성형 재료의 하면을 냉각 시키는 제1 하부 서브 커브드 몰드 및 제2 하부 서브 커브드 몰드를 구비하는 하부 몰드; 및
상기 커브드부에 대응하는 형상을 갖는 냉각 하면을 구비하고, 상기 성형 재료의 상면을 냉각시키며, 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드를 커버하고, 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드를 커버 하지 않는 상부 커브드 몰드를 구비하는 상부 몰드를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 성형용 몰드.
제1 항에 있어서,
상기 제1 하부 서브 커브드 몰드 상에 대응되는 상기 성형 재료의 일부의 상면은 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 압출 성형용 몰드.
제1 항에 있어서,
상기 냉각 상면 및 냉각 하면은 상기 커브드부에 대응하는 커브드 성형 공간을 형성하고,
상기 성형물은 제1 방향을 따라 상기 커브드 성형 공간을 통해 압출 성형되며,
상기 제2 하부 서브 커브드 몰드는 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드와 상기 제1 방향으로 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 압출 성형용 몰드.
제3 항에 있어서,
상기 냉각 하면은 제1 곡률을 가지고, 상기 냉각 상면은 상기 제1 곡률보다 작은 제2 곡률을 가지며,
상기 제1 하부 서브 커브드 몰드의 상기 제1 방향으로의 제1 길이, 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드의 상기 제1 방향으로의 제2 길이 및 상기 상부 커브드 몰드의 상기 제1 방향으로의 제3 길이는
L1+L2>L3를 만족하고,
여기서, L1은 상기 제1 길이이고, L2는 상기 제2 길이이며, L3는 상기 제3 길이 인 것을 특징으로 하는 압출 성형용 몰드.
제4 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 길이는
L3*R1=(L1+L2) *R2를 만족하고,
여기서, L1은 상기 제1 길이이고, L2는 상기 제2 길이이며, L3는 상기 제3 길이이고, R1은 상기 제1 곡률이고, R2는 상기 제2 곡률인 것을 특징으로 하는 압출 성형용 몰드.
제3 항에 있어서,
상기 커브드 성형 공간은 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향으로 휘어진 형상을 가지며, 상기 제1 방향으로는 휘어지지 않은 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 압출 성형용 몰드.
제6 항에 있어서,
상기 성형물은 플랫부를 포함하고,
상기 하부 몰드는 하부 플랫 몰드를 구비하고, 상기 상부 몰드는 상부 플랫 몰드를 구비하고, 상기 하부 및 상부 플랫 몰드는 상기 플랫부에 대응되는 플랫 성형 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 압출 성형용 몰드.
제7 항에 있어서,
상기 하부 플랫 몰드는 상기 제1 하부 서브 커브드 몰드과 상기 제2 방향으로 인접하여 배치되는 제1 하부 서브 플렛 몰드 및 상기 제2 하부 서브 커브드 몰드과 상기 제2 방향으로 인접하여 배치되는 제2 하부 서브 플렛 몰드를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 성형용 몰드.
제8 항에 있어서,
상기 상부 플랫 몰드는 상기 제1 하부 서브 플랫 몰드를 커버하는 제1 상부 서브 플랫 몰드 및 상기 제2 하부 서브 플랫 몰드를 커버하는 제2 상부 서브 플랫 몰드를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 성형용 몰드.
제7 항에 있어서,
상기 상부 플랫 몰드와 상기 하부 플랫 몰드의 상기 제1 방향으로의 길이는 동일한 것을 특징으로 하는 압출 성형용 몰드.
제1 항에 있어서,
상기 하부 및 상부 몰드의 냉각 온도는 동일한 것을 특징으로 하는 압출 성형용 몰드.
제1 항에 있어서,
상기 성형물은 유리 또는 고분자 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 성형용 몰드.
성형 재료를 가열 유동화 시키는 단계;
상기 성형 재료를 상부 몰드 및 하부 몰드를 구비하는 압출 성형용 몰드에 제공하는 단계;
성형물의 커브드부의 제1 상면이 형성되도록 상기 성형 재료의 제2 상면을 제1 냉각 시간 동안 제1 냉각 고화 시키는 단계; 및
상기 성형물의 상기 커브드부의 제1 하면이 형성 되도록 상기 성형 재료의 제2 하면을 제2 냉각 시간 동안 제2 냉각 고화 시키는 단계를 포함하고,
상기 제1 상면의 제1 곡률은 상기 제2 하면의 제2 곡률 보다 크고, 상기 제1 냉각 시간은 상기 제2 냉각 시간 보다 짧은 것을 특징으로 하는 압출 성형 방법.
제13 항에 있어서,
상기 제1 냉각 고화 시키는 단계의 냉각 온도는 상기 제2 냉각 고화 시키는 단계의 냉각 온도와 동일한 것을 특징으로 하는 압출 성형 방법.
제14 항에 있어서,
상기 성형 재료는 제1 방향을 따라 압출 성형 되고,
상기 제1 냉각 고화 시키는 단계는 상기 제2 상면이 상기 냉각되도록 상기 상부 몰드의 냉각 하면을 상기 제2 상면과 접촉시키는 단계를 포함하고,
상기 제2 냉각 고화 시키는 단계는 상기 제2 하면이 냉각되도록 상기 하부 몰드의 냉각 상면과 상기 제2 하면을 접촉시키는 단계를 포함하고,
상기 냉각 하면의 상기 제1 방향으로의 하면 길이는 상기 냉각 상면의 상기 제1 방향으로의 상면 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 압출 성형 방법.
제15 항에 있어서,
상기 하면 길이 및 상기 상면 길이는
LL*R1=LU*R2를 만족하고,
여기서, LL은 상기 하면 길이고, LU는 상기 상면 길이며, R1은 상기 제1 곡률이고, R2는 상기 제2 곡률인 것을 특징으로 하는 압출 성형 방법.