(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2017년05월16일
(11) 등록번호 10-1736564
(24) 등록일자 2017년05월10일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B29D 7/01 (2006.01) B29C 43/02 (2006.01)
C08L 21/00 (2006.01)
(52) CPC특허분류
B29D 7/01 (2013.01)
B29C 43/021 (2013.01)
(21) 출원번호 10-2015-0049439
(22) 출원일자 2015년04월08일
심사청구일자 2015년04월08일
(65) 공개번호 10-2016-0120447
(43) 공개일자 2016년10월18일
(56) 선행기술조사문헌
JP08001625 A
JP11344721 A
(73) 특허권자
김영수
경기도 수원시 팔달구 수성로244번길 25, 104동
1203호 (화서동, 화서위브하늘채아파트)
(72) 발명자
김영수
경기도 수원시 팔달구 수성로244번길 25, 104동
1203호 (화서동, 화서위브하늘채아파트)
(74) 대리인
안승태
전체 청구항 수 : 총 9 항 심사관 : 김종기
(54) 발명의 명칭 패드를 이용한 고분자 시트의 성형 방법 및 그에 의해 제조된 고분자 시트
(57) 요 약
제조단가가 낮고, 성형 후에 비평활면의 형상의 변화가 없으며, 시트 전체에 걸쳐 성형 조건이 설계된 대로 적용
되고, 성형 조건을 적절하게 조절할 수 있는 패드를 이용한 고분자 시트의 성형 방법 및 그에 의해 제조된 고분
자 시트를 제시한다. 그 방법 및 시트는 비평활부를 가진 몰드 상에 성형 대상인 고분자 시트를 탑재하고, 탑재
된 고분자 시트의 내측에서 외측으로 퍼져 나가는 압착패드를 밀착하여 몰드의 형상대로 고분자 시트를
성형하며, 이때 압착패드는 고무 재질로 이루어지고 몰드 방향으로 볼록하다.
대 표 도 - 도3
등록특허 10-1736564
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(52) CPC특허분류
C08L 21/00 (2013.01)
등록특허 10-1736564
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명 세 서
청구범위
청구항 1
비평활부를 가진 몰드를 준비하는 단계;
상기 몰드 상에 성형 대상인 고분자 시트를 탑재하는 단계; 및
상기 탑재된 고분자 시트의 내측에서 외측으로 퍼져 나가는 압착패드를 밀착하여, 상기 몰드의 형상대로 상기
고분자 시트를 성형하는 단계를 포함하는 성형 방법에 있어서,
상기 압착패드는 고무 재질로 이루어지고, 상기 몰드 방향으로 볼록하고, 상기 압착패드는 영역에 따라 서로 다
른 재질의 고무로 이루어지며, 상기 영역에는 탄성 및 강성이 서로 다른 삽입고무를 포함하고, 상기 삽입고무는
상기 몰드의 곡면부 또는 단차부 상에 놓이는 것을 특징으로 하는 패드를 이용한 고분자 시트의 성형 방법.
청구항 2
제1항에 있어서, 상기 압착패드에 의해 상기 고분자 시트에 가해지는 압력은 수직 압력 및 전단력으로 분해되는
것을 특징으로 하는 패드를 이용한 고분자 시트의 성형 방법.
청구항 3
제1항에 있어서, 상기 비평활부는 곡면 또는 단차 중의 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 패드
를 이용한 고분자 시트의 성형 방법.
청구항 4
제1항에 있어서, 상기 압착패드는 단면이 원형, 타원형의 반구, 구의 일부 또는 원통의 일부 중의 어느 하나의
형상을 가지는 것을 특징으로 하는 패드를 이용한 고분자 시트의 성형 방법.
청구항 5
제1항에 있어서, 상기 압착패드는 완만한 굴곡으로 서로 연결된 복수개의 돌출패드로 이루어진 것을 특징으로
하는 패드를 이용한 고분자 시트의 성형 방법.
청구항 6
삭제
청구항 7
제1항에 있어서, 상기 압착패드는 내부에 유체의 압력을 수용시키는 압력전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는
패드를 이용한 고분자 시트의 성형 방법.
청구항 8
제1항에 있어서, 상기 압착패드는 기포를 특정 부위로 분출하는 유체전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패
드를 이용한 고분자 시트의 성형 방법.
청구항 9
제1항에 있어서, 상기 압착패드는 실리콘 고무, 불소 고무, 아크릴 고무, 폴리우레탄 고무, 폴리아미드 고무,
천연 고무, 폴리이소부틸렌 고무, 폴리이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 부틸 고무, 니트릴 부틸 고무, 스티렌-
부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 고무, 스티렌-에틸렌-부타디엔 고무, 스
티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 고무, 스티렌-이소프렌-프로필렌-스티렌 고무, 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무 중에
선택된 어느 하나 또는 이의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 패드를 이용한 고분자 시트의 성형 방법.
등록특허 10-1736564
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청구항 10
제1항 내지 제5항 또는 제7항 내지 제9항 중에 선택된 어느 하나의 항에 의해 제조된 고분자 시트.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 고분자 시트의 성형 및 그에 의해 제조된 고분자 시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전부 또는[0001]
일부에 곡면 또는 단차를 가져서, 전체가 평활하지 않은 고분자 시트를 패드를 이용하여 성형하는 방법 및 고분
자 시트에 관한 것이다.
배 경 기 술
고분자는 모노머(monomer)가 중합되어 같은 구조가 반복된 긴 사슬을 이루는 물질이다. 일반적으로, 반복되는[0002]
모노머가 약 1,000개 이상 되면 고분자라 한다. 고분자는 모노머가 공유결합으로 이루어져 가공 등에 의해서 끊
어지지 않고 배향이 되며, 가공되어 연신된 경우 연신 방향의 성질이 다른 방향보다 훨씬 우수하다. 성형 가공
에 의한 고분자 시트의 형상은 결정 및 비결정 부분의 변화, 점탄성 등으로, 원하지 않은 형태로의 변형이 쉽게
일어난다. 특히, 전부 또는 일부에 곡면 또는 단차를 가져서, 전체적으로 평활하지 않은 고분자 시트를 성형하
는 데 있어서, 상기 형태 변화는 심각한 불량을 야기한다.
도 1은 종래의 고분자 시트의 성형 방법을 나타내는 개략적인 단면도이다. 여기서, 상부몰드 및 하부몰드는 설[0003]
명의 편의를 위하여, 간략하게 도시한 것이다. 도 1에 의하면, 전체가 평활하지 않은 면을 가진 고분자 시트는
상부몰드 및 하부몰드 사이에 위치한다. 평활하지 않은 면은 곡면 및 단차 등이 있어서 평활하지 않은 것으로,
비평활면이라고 한다. 상부몰드 및 하부몰드는 비평활면을 가진 고분자 시트에 부합하는 형상을 가진다. 고분자
시트를 상부몰드 상에 탑재하고 하부몰드를 밀착시킨 후, 열, 압력 등을 가하면, 고분자 시트가 비평활면을 가
지면서 성형된다. 그런데, 종래의 성형 방법은 고분자 시트의 물성으로 인하여, 고분자 시트의 형상이 원하지
않은 형태로 쉽게 변형된다. 즉, 성형 후에, 비평활면은 휘어지거나 곡률의 변화가 일어나거나 단차가 미약해지
는 현상 등이 일어난다.
또한, 종래의 성형 방법은 고분자 시트의 두께 방향(하부몰드의 수직 방향)으로 수직 압력이 주로 작용하며, 고[0004]
분자 시트의 면을 따라 작용하는 압력인 전단력은 미약하다. 이에 따라, 고분자 시트 전체에 상기 압력이 균일
하게 전달되지 않아서, 고분자 시트가 몰드에 완전하게 밀착되지 않는다. 완전하게 밀착되지 않으면, 고분자 시
트에 전달되는 열은 고분자 시트 전체에 걸쳐 균일하지 않다. 이렇게 되면, 성형된 고분자 시트는 국부적으로
뒤틀리는 현상이 일어난다. 한편, 종래의 성형 방법은 국부적인 영역에서의 온도, 압력 등의 성형 조건을 적절
하게 조절하기 어렵다. 국부적인 조절이 되지 않으면, 고분자 시트의 재질, 비평활면의 형태 등에 부합하는 성
형을 제대로 수행할 수 없다. 또한, 비평활면의 형태가 복잡한 경우, 상부몰드 및 하부몰드는 정교하게 서로 일
치되어야 한다. 이에 따라, 상부몰드 및 하부몰드를 제조하는 단가가 높다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제조단가가 낮고, 성형 후에 비평활면의 형상의 변화가 없으며, 시트 전체에[0005]
걸쳐 성형 조건이 설계된 대로 적용되고, 성형 조건을 적절하게 조절할 수 있는 패드를 이용한 고분자 시트의
성형 방법 및 그에 의해 제조된 고분자 시트를 제공하는 데 있다.
과제의 해결 수단
본 발명의 과제를 해결하기 위한 패드를 이용한 고분자 시트의 성형 방법은 먼저 비평활부를 가진 몰드를 준비[0006]
한다. 그후, 상기 몰드 상에 성형 대상인 고분자 시트를 탑재한다. 상기 탑재된 고분자 시트의 내측에서 외측으
로 퍼져 나가는 압착패드를 밀착하여, 상기 몰드의 형상대로 상기 고분자 시트를 성형한다. 이때, 상기 압착패
드는 고무 재질로 이루어지고, 상기 몰드 방향으로 볼록하다.
본 발명의 성형 방법에 있어서, 상기 압착패드에 의해 상기 고분자 시트에 가해지는 압력은 수직 압력 및 전단[0007]
력으로 분해된다. 상기 비평활부는 곡면 또는 단차 중의 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 압착패드는
등록특허 10-1736564
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단면이 원형, 타원형의 반구, 구의 일부 또는 원통의 일부 중의 어느 하나의 형상을 가질 수 있고, 완만한 굴곡
으로 서로 연결된 복수개의 돌출패드로 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 성형 방법에 있어서, 상기 압착패드는 상기 주변부의 고무와 탄성 및 강성이 서로 다른 삽[0008]
입고무를 포함할 수 있다. 상기 압착패드는 내부에 유체의 압력을 수용시키는 압력전달부를 포함할 수 있다. 상
기 압착패드는 기포를 특정 부위로 분출하는 유체전달부를 포함할 수 있다.
본 발명의 성형 방법에 있어서, 상기 압착패드는 실리콘 고무, 불소 고무, 아크릴 고무, 폴리우레탄 고무, 폴리[0009]
아미드 고무, 천연 고무, 폴리이소부틸렌 고무, 폴리이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 부틸 고무, 니트릴 부틸
고무, 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 고무, 스티렌-에틸렌-부타
디엔 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 고무, 스티렌-이소프렌-프로필렌-스티렌 고무, 클로로술폰화 폴리에틸
렌 고무 중에 선택된 어느 하나 또는 이의 혼합물로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 과제를 해결하기 위한 고분자 시트는 상술한 방법으로 제조된다. [0010]
발명의 효과
본 발명의 패드를 이용한 고분자 시트의 성형 방법 및 그에 의해 제조된 고분자 시트에 의하면, 고무 재질의 압[0011]
착패드가 장착된 패드부로 비평활면을 가진 고분자 시트를 성형함으로써, 한 쌍의 몰드를 정밀하게 제작하지 않
아도 되므로 제조단가가 낮다. 또한 고분자 시트에 작용하는 전단력을 이용함으로써, 성형 조건이 설계한 대로
적용되어 성형 후에 비평활면의 형상의 변화를 막을 수 있다. 나아가, 고분자 시트 전체에 걸쳐, 필요한 부분의
성형 조건을 적절하게 조절할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 종래의 고분자 시트의 성형 방법을 나타내는 개략적인 단면도이다.[0012]
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 패드를 이용한 고분자 시트의 하나의 성형 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 적용되는 패드부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 고분자 시트의 성형 방법에 적용되는 패드부의 변형예를 도시한 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 패드를 이용한 고분자 시트의 다른 성형 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 의한 패드를 이용한 고분자 시트의 또 다른 성형 방법을 설명하기 위한
단면도들이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 의한 패드를 이용한 고분자 시트의 다른 성형 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여[0013]
러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되
는 것이다.
본 발명의 실시예는 고무 재질의 압착패드가 장착된 패드부로 비평활면을 가진 고분자 시트를 성형함으로써, 제[0014]
조단가가 낮고, 성형 후에 비평활면의 형상의 변화가 없으며, 시트 전체에 걸쳐 성형 조건이 설계한 대로 적용
되고, 성형 조건을 적절하게 조절할 수 있는 고분자 시트의 성형 방법 및 고분자 시트를 제시한다. 여기서, 본
발명의 실시예에 적용되는 고분자 시트는 얇은 판 모양의 고분자를 말하며, 두께가 상대적으로 얇은 필름까지
포함하는 개념이다. 또한, 비평활면은 곡면 또는 단차를 포함하며, 고분자 시트를 평활하지 않게 하는 모든 기
하학적인 형태를 포함한다. 예를 들어, 고분자 시트의 일부에 렌즈 형상을 있을 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 패드를 이용한 고분자 시트의 하나의 성형 방법을 설명하기 위한 단면[0015]
도들이다. 도 4는 도 2 및 도 3에 적용되는 패드부(30a)를 나타내는 사시도이다. 이때, 도 2는 고분자 시트의
성형 전의 상태를 표현한 것이고, 도 3은 성형을 하는 과정을 나타낸 것이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 몰드(10) 상에 성형 대상인 고분자 시트(20)가 탑재된다. 몰드(10)는 여러 기능을[0016]
가지도록 다양한 형태가 가능하나, 여기서는 간략하게 표현하였다. 몰드(10)는 곡면부(a) 또는 단차부(b) 중의
등록특허 10-1736564
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어느 하나를 포함하거나, 도시된 것처럼 곡면부(a) 및 단차부(b)가 모두 있을 수 있다. 곡면부(a) 및 단차부
(b)는 비평활면을 가진 고분자 시트(20)를 제작하기 위한 것이다. 곡면부(a) 및 단차부(b)를 포함하여, 고분자
시트를 평활하지 않게 하는 모든 기하학적인 형태를 몰드(10)의 비평활부라고 한다. 본 발명의 실시예에서는 비
평활부의 대표적인 예로써, 곡면부(a) 및 단차부(b)를 제시한 것에 불과하다. 고분자 시트(20)는 상기 비평활부
의 형상대로 성형된다.
몰드(10)는 서로 다른 온도로 가열되는 제1 및 제2 가열부(12, 13)를 구비할 수 있다. 성형되는 고분자 시트[0017]
(20)에 따라, 더 많은 가열부를 둘 수 있다. 가열부(12, 13) 내에는 고분자 시트(20)를 고정할 수 있는 수단,
예컨대 제시된 바와 같이 복수개의 흡착부(14)를 형성할 수 있다. 여기서는, 제1 가열부(12)에 있는 두 개의 흡
착부(14)를 나타내었다. 몰드(10)의 외곽에는 둘레를 따라 단열부(11)를 설치하여, 몰드(10)에 가해지는 온도를
정밀하게 조절할 수 있도록 한다. 몰드(10)는 본 발명의 실시예에 의한 성형을 위하여 가열되어도 형상의 변화
가 없는 금속 재질이 바람직하다.
한편, 고분자 시트(20)는 유리전이온도(Tg) 이하에서는 비결정성 구조로 성형되고, 유리전이온도(Tg) 이상으로[0018]
가열하면 결정성 구조로 성형된다. 성형되기 이전의 고분자 시트(20)는 분자량이 매우 커서 규칙적으로 배열되
지 않은 비결정성 구조 상태이다. 고분자 시트(20)에 열을 가하면, 상기 열에 의해 분자들이 활성화되어 움직이
기 시작한다. 특히, 유리전이온도(Tg) 이상으로 가열하면, 고분자 시트(20)가 결정을 가지는 고체상으로 전이
(transformation)된다. 이때, 상기 결정은 분자가 규칙적으로 배열로 쌓이는 것을 말한다. 제1 및 제2 가열부
(12, 13)는 모두 유리전이온도(Tg) 이하, 또는 어느 하나는 유리전이온도(Tg) 이상으로 가열될 수 있다. 이와
같은 온도 범위는 고분자 시트(20)의 재질, 두께 등을 고려하여 사전에 설정될 수 있다.
고분자 시트(20) 상에는 고무 재질의 압착패드(31a) 및 압착패드(31a)를 고정하고 지지하는 패드지지대(40)로[0019]
구성된 패드부(30a)가 배치된다. 패드부(30a)는 몰드(10)에 대하여, 전후, 좌우 및 상하로 움직일 수 있다. 압
착패드(31a)의 최대 단면적(S)은 고분자 시트(20)를 충분하게 수용할 수 있을 정도의 크기를 가진다. 다시
말해, 단면적(S)은 고분자 시트(20)보다 넓다. 압착패드(31a)에서, 고분자 시트(20)로 향하는 면은 볼록하게 라
운딩되는 것이 좋다. 상기 면이 라운딩되면, 압착패드(31a)가 고분자 시트(20)에 접촉되는 부분을 고분자 시트
(20)의 내측으로 제한할 수 있다. 상기 라운딩되는 정도는 고분자 시트(20)의 크기, 두께, 재질 등에 따라 적절
하게 설정될 수 있다. 도시되지 않았지만, 고분자 시트(20)와 접촉하는 압착패드(31a)에 돌기를 두어, 상기 접
촉되는 부분을 조절할 수 있다.
압착패드(31a)는 실리콘 고무, 불소 고무, 아크릴 고무, 폴리우레탄 고무, 폴리아미드 고무, 천연 고무, 폴리이[0020]
소부틸렌 고무, 폴리이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 부틸 고무, 니트릴 부틸 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 스
티렌-부타디엔-스티렌 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 고무, 스티렌-에틸렌-부타디엔 고무, 스티렌-에틸렌-부틸
렌-스티렌 고무, 스티렌-이소프렌-프로필렌-스티렌 고무, 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무 중에 선택된 어느 하나
또는 이의 혼합물로 이루어질 수 있다. 이 중에서 실리콘 고무가 바람직하다. 또한, 고분자 시트(20)와 접촉하
는 면은 불소 등과 같이 접촉각을 크게 하는 물질을 코팅하거나 혼합하여, 압착패드(31a)가 고분자 시트(20)에
달라붙는 현상을 방지할 수 있다.
압착패드(31a)의 단면의 형상은 굳이 한정하는 것은 아니지만, 고분자 시트(20)와 부합하여 이루어지는 것이 좋[0021]
다. 즉, 고분자 시트(20)가 직사각형이면 압착패드(31a)는 직사각형이고, 고분자 시트(20)가 원형이면 압착패
드(31a)는 원형이 바람직하다. 압착패드(31a)의 라운딩된 부분은 패드지지대(40)에 삽입되는 부분을 제외하고,
단면이 원형인 반구 또는 구의 일부 또는 원통의 일부일 수 있다. 또한, 압착패드(31a)는 장경이 단경보다 큰
타원형의 단면을 가진 반구 또는 구의 일부일 수 있다. 압착패드(31a)의 형상은 고분자 시트(20)의 재질, 성형
조건 등을 고려하여 정해질 수 있다.
고분자 시트(20)가 성형되기 이전에는, 패드부(30a)는 고분자 시트(20)와 떨어진 상태로 정렬되어, 고분자 시트[0022]
(20) 상에 위치한다. 고분자 시트(20)를 성형하기 위하여, 패드부(30a)는 고분자 시트(20)에 밀착되어 압력을
가한다. 상기 압력은 몰드(10)에 수직한 방향으로 작용하는 수직 압력과 수평한 방향으로 작용하는 전단력으로
분해된다. 상기 압력에 의해 압착패드(31a)의 형상은 변화된다. 구체적으로, 압착패드(31a)는 고분자 시트(20)
가 만나는 지점을 중심으로 사방으로 퍼지면서 고분자 시트(20)를 몰드(10)에 밀착시킨다. 즉, 본 발명의 실시
예에 의한 하나의 성형 방법은 압착패드(31a)가 고분자 시트(20)에 전단력을 발생시켜, 고분자 시트(20)를 평활
하게 한다. 상기 전단력과 함께 수직 압력은 고분자 시트(20)가 몰드(10)의 형상대로 변형되도록 한다. 이때,
몰드(10)에 가해진 열은 고분자 시트(20)는 성형이 일어나도록 도와준다.
본 발명의 하나의 성형 방법은 몰드(10)의 수직 압력, 전단력, 몰드(10)의 온도 등에 의하여, 고분자 시트(20)[0023]
등록특허 10-1736564
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의 성형이 완전하게 이루어지게 한다. 이때, 압착패드(31a)의 유연성 및 탄성은 몰드(10)의 비평활부에 고분자
시트(20)가 완전하게 밀착되도록 한다. 특히, 전단력은 압력의 분산이 고분자 시트(20) 전체에 균일하게 일어나
게 하여, 전체적으로 열의 전달을 원활하게 할 수 있다. 종래의 성형에서는 상부 몰드가 고분자 시트(20)를 밀
착시켰으나, 상부 몰드는 유연성 및 탄성이 부족하여, 본 발명의 실시예와는 달리 완전한 밀착을 구현하기 어렵
다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 의한 성형 후에, 고분자 시트(20)의 비평활면이 휘어지거나 곡률의 변화가
일어나거나 단차가 미약해지는 현상을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 고분자 시트의 성형 방법에 적용되는 패드부(30b)의 변형예를 도시한 사시도이[0024]
다. 이때, 패드부(30b)는 돌출된 복수개의 돌출패드(32)가 있다는 것을 제외하고 패드부(30a)와 동일하므로, 중
복되는 부분에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5에 의하면, 패드부(30b)의 압착패드(31b)는 서로 다른 크기의 돌출패드(32)가 서로 조합된 것이다. 이때,[0025]
돌출패드(32)는 완만한 굴곡을 이루도록 서로 연결되어 있다. 패드부(30b)는 고분자 시트(20)의 곡면이 휘어지
는 패턴이 일정하지 않거나, 복수개의 단차가 불규칙하게 존재하는 경우에 보다 효율적으로 적용할 수 있다. 예
컨대, 도시된 패드부(30b)는 두 개의 단차를 가지는 고분자 시트(20)의 성형에 바람직하다. 이를 위하여, 패드
부(30b)의 모양은 고분자 시트(20)의 비평활면의 형상에 부합되도록 적절하게 조절할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 패드를 이용한 고분자 시트의 다른 성형 방법을 설명하기 위한 단면도[0026]
들이다. 이때, 도 6은 고분자 시트의 성형 전의 상태를 표현한 것이고, 도 7은 성형을 하는 과정을 나타낸 것이
다. 이때, 패드부(30c)를 제외하고 앞에서 설명한 성형 방법과 동일하므로, 동일한 참조부호에 대한 상세한 설
명은 생략하기로 한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 패드부(30c)는 패드지지대(40)에 장착된 압착패드(31c)는 영역에 따라 서[0027]
로 다른 재질의 고무로 이루어진다. 도면에서는 압착패드(31c)에 삽입고무(33)가 삽입된 사례를 제시하였다.
즉, 삽입고무(33)는 곡면부(a) 상의 삽입고무(33a) 및 단차부(b) 상에 놓인 삽입고무(33b)를 나타내었다. 물론,
본 발명의 범주에 따라, 더 많은 영역으로 구분된 삽입고무들을 적용할 수 있다. 또한, 삽입고무(33)는 고분자
시트(20)를 성형하는 과정에서 압착패드(31c)에서 분리가 일어나지 않아야 한다. 본 발명의 실시예에 의한 삽입
고무(33)는 압착패드(31c)의 다른 영역에 비해, 탄성 및 강성에서 차이가 있다. 탄성 및 강성이 다른 삽입고무
(33)는 곡면부(a) 또는 단차부(b)의 성형이 보다 명확하게 이루어지게 할 수 있다. 삽입고무(33)의 재질은 본
발명의 고분자 시트(20)가 적용되는 용도에 따라 달라질 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 패드를 이용한 고분자 시트의 또 다른 성형 방법을 설명하기 위한 단[0028]
면도들이다. 이때, 도 8은 고분자 시트의 성형 전의 상태를 표현한 것이고, 도 9는 성형을 하는 과정을 나타낸
것이다. 이때, 패드부(30d)를 제외하고 앞에서 설명한 성형 방법들과 동일하므로, 동일한 참조부호에 대한 상세
한 설명은 생략하기로 한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 패드부(31d)는 기체 및 액체와 같은 유체의 압력을 활용한다. 압착패드[0029]
(31d)는 패드지지대(40)에 고정되고 지지된다. 압착패드(31d)는 소정의 두께를 가진 고무이고, 압착면은 라운딩
되어 있다. 이때, 압착패드(31d)의 재질 및 라운딩에 대해서는 앞에서 구체적으로 설명한 바 있다. 압착패드
(31d)의 내부의 공간은 유체의 압력을 내부압력으로 변화시키는 압력전달부(41)를 구비한다. 압력전달부(41)는
상기 내부압력을 가압하거나 감압한다. 압력전달부(41)는 노즐의 형태가 바람직하고, 직경 및 길이는 적용되는
압착패드(31d)에 부합되도록 적절하게 설계될 수 있다.
패드지지대(40)에는 압력전달부(41)에 기체 또는 액체와 같은 유체를 공급하는 유체공급기(42)가 연결되어[0030]
있다. 유체공급기(42)로부터 공급되는 유체는 압력전달부(41)로 흡입된다. 도시되지는 않았지만, 압착패드(31
d)에는 압력전달부(41)에 전달된 유체를 방출하는 별도의 수단을 구비할 수 있다. 상기 기체는 공기 또는 불활
성 가스일 수 있으며, 불활성 가스는 압착패드(31d)에 경시적으로 손상이 일으키지 않은 것이 바람직하다. 상기
액체는 굳이 한정하지 않으나, 유동성이 안정되고 균일한 압력을 발생하는 물질이 좋다. 상기 유체는 고분자 시
트(20)의 성형이 진행되는 전체 과정에서, 연속적 또는 단속적으로 공급될 수 있다.
압력전달부(41)는 유체의 압력을 곡면부(a) 또는 단차부(b)에 전달하여 성형을 명확하게 한다. 또한, 압력전달[0031]
부(41)는 고분자 시트(20)에 작용하는 수직 압력 및 전단력을 조절할 수 있도록 한다. 필요에 따라, 고분자 시
트(20)에 가해지는 압력을 조절하기 위하여, 압착패드(31d)의 두께를 부위 별로 다르게 설정할 수 있다. 압착패
드(31d)의 두께가 얇으면 두꺼운 경우에 비해, 상기 압력으로 인한 압착패드(31d)의 변형이 미세하게 더 많이
일어난다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 의한 고분자 시트(20)의 성형에 적용되는 압력을 부위 별로 정밀하게
등록특허 10-1736564
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조절할 수 있다. 3차원 입체구조를 가진 비평활면은 종래의 성형 방법으로 성형이 어렵지만, 본 발명의 실시예
에 의한 압력전달부(41)를 적절히 이용하여 용이하게 성형할 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 의한 패드를 이용한 고분자 시트의 다른 성형 방법을 설명하기 위한 단면[0032]
도들이다. 이때, 도 10은 고분자 시트의 성형 전의 상태를 표현한 것이고, 도 11은 성형을 하는 과정을 나타낸
것이다. 이때, 패드부(30e)를 제외하고 앞에서 설명한 성형 방법들과 동일하므로, 동일한 참조부호에 대한 구체
적인 설명은 생략하기로 한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 패드부(30e)는 기포(44)를 방출하는 유체전달부(43)를 구비한 압착패드(31e)를 포[0033]
함한다. 여기서, 유체는 기체 및 액체를 포함하고, 유체공급기(42)로부터 공급된다. 유체전달부(43)는 노즐의
형태일 수 있다. 유체전달부(43)는 비평활면을 가진 고분자 시트(20)와 접촉하는 압착패드(31e)에 일정한 압력
의 기포(44)를 방출한다. 기포(44)는 액체에 기체를 공급하면 발생하는 것이다. 도면에서는, 곡면부(a) 상의 유
체전달부(43a) 및 단차부(b) 상에 놓인 유체전달부(43b)를 나타내었다. 물론, 본 발명의 범주에 따라, 더 많은
영역으로 구분된 유체전달부(43)들을 활용할 수 있다. 상기 기체는 공기 또는 불활성 가스일 수 있다. 불활성
가스는 압착패드(31e)에 경시적으로 손상을 일으키지 않은 것이 바람직하다.
기포(44)를 분사하면, 압착패드(31e)에 압력이 전달된다. 만일, 곡면부(a)가 오목하거나 볼록한 형상이면, 기포[0034]
(44)의 압력을 이용하여, 곡면부(a)와 접촉하는 압착패드(31e)의 형상을 곡면부(a)의 성형에 부합되도록 변화시
킬 수 있다. 본 발명의 실시예에 의한 유체전달부(43)는 상하로 움직일 수 있으며, 압착패드(31e) 내에 적어도
하나가 위치한다. 만일, 곡면부(a) 또는 단차부(b)가 많은 고분자 시트(20)는 유체전달부(43)의 개수를 늘릴 수
있다. 특히, 본 발명의 패드부(30e)는 단차부(b)가 있는 고분자 시트(20)에 보다 효과적이다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며,[0035]
본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이
가능하다.
부호의 설명
10; 몰드 [0036]
12, 13; 제1 및 제2 가열부
14; 흡착부 20; 고분자 시트
30a, 30b, 30c, 30d, 30e; 패드부
31a, 31b, 31c, 31d, 31e; 압착패드
32; 돌출패드 33; 삽입고무
40; 패드지지대 41; 압력전달부
42; 유체공급기 43; 유체전달부
44; 기포
도면
도면1
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도면2
도면3
도면4
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도면5
도면6
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도면7
도면8
도면9
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도면10
도면11
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