KR100821322B1

KR100821322B1 - 합성수지시트를 제조하는 장치 및 이에 사용되는 롤러 장치

Info

Publication number: KR100821322B1
Application number: KR1020070017396A
Authority: KR
Inventors: 김소자
Original assignee: 김소자
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2008-04-11

Abstract

본 발명은, 합성수지시트 형성시에 합성수지시트의 일측에 탄성력을 제공하면서도 그 양측면을 동시에 냉각시킴으로써 압착시에 발생되는 열에 의한 온도차이에 따른 컬(curl)의 발생을 제거하는 합성수지시트를 제조하는 장치 및 이에 사용되는 롤러장치에 관한 것이다.

본 발명은, 열가소성을 갖는 합성수지와 다수의 시트를 합지시켜 합성수지시트를 제조하는 장치에 있어서, 상기 합성수지에 시트를 압착시켜 합성수지시트를 형성하고, 상기 합성수지시트가 형성될 때 상기 합성수지시트의 일측을 압착하면서 냉각시키는 제1 냉각롤러와; 상기 제1 냉각롤러에 대응되며, 상기 제1 냉각롤러와의 사이 공간으로 상기 시트와 합성수지가 압착되도록 통과시키며, 상기 시트와 합성수지가 서로 압착될 때 탄성력을 제공하는 탄성롤러와; 상기 탄성롤러로부터 일정간격 이격되고, 금속벨트를 냉각시키는 제2 냉각롤러; 및 상기 제2 냉각롤러와 탄성롤러에 감겨져 상기 제2 냉각롤러에 의해 냉각되어 상기 제2 냉각롤러와 탄성롤러의 회동에 따라 이동되며, 상기 합성수지시트의 타측을 냉각시키는 금속벨트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

냉각롤러, 탄성롤러, 금속벨트, 합성수지, 시트, 냉각수, 압착

Description

합성수지시트를 제조하는 장치 및 이에 사용되는 롤러 장치{Apparatus for manufacturing synthetic resin sheet and a roller apparatus used in the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 합성수지시트를 제조하는 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 냉각롤러, 제2 냉각롤러 및 탄성롤러의 횡단면을 간략히 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 성형기

120: 제1 시트공급부

130: 제2 시트공급부

140: 제1 냉각롤러

150: 탄성롤러

160: 제2 냉각롤러

170: 금속벨트

본 발명은 합성수지시트를 제조하는 장치 및 이에 사용되는 롤러 장치에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지시트(plastic sheet)의 제조장치는 열가소성을 갖는 합성수지로 이루어진 성형재료를 가열하여 용해시킨 후에 압출구를 통해 시트형상으로 압출하고, 이를 다수개의 롤러에 의해 원하는 두께로 만들고 표면을 폴리싱시키면서 냉각하여 응고시켜 합성수지시트를 제조한다. 상기에서 합성수지시트의 성형재료로 PVC, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 연질 염화비닐, 나일론, 메타크릴 수지, 에폭시, 합성고무 및 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymer)등이 사용될 수 있다.

종래의 합성수지시트 제조장치는 대한민국 등록실용신안 제20-0219667호에 개시되어 있다. 상기 종래기술에는 스크류와 열선이 권취된 실린더로 구성되어 시트를 제조하기 위한 성형재료를 용융시키도록 230℃로 온도가 유지되는 압출기와, 압출기로부터 제공되는 응용물을 수평으로 분출하는 압출구를 갖는 성형기와, 압출구의 전방에 그 상부면이 위치되며 냉각기(chiller)로부터 냉각된 물이 내부를 순환되어 12-21℃로 온도가 유지되는 냉각롤러와 외주에 입체성형용 호상 요홈들이 형성되어 하부면이 냉각롤러와 접하며 내부를 흐르는 물에 의하여 70-80℃로 온도가 유지되는 렌티큘러롤러(lenticular roller)와, 렌티큘러로러 상부에 설치되어 70-80℃로 온도가 유지되는 히팅롤러와, 히팅롤러 전방에 설치되어 40-50℃로 온도가 유지되는 다수개의 어닐링롤러(annealing roller)로 구성된다.

그러나, 상기의 합성수지시트 제조장치는 초경합금이나 스테인레스 금속으로 형성되어 인가되는 힘에 의해 변형되지 않으므로 압출구에서 변형가능한 상태로 압출되는 성형재료로 이루어진 시트를 냉각롤러와 렌티큘러롤러 사이를 통과시켜 두께를 조절할 때 합성수지의 량을 기준으로 압출량과 통과량이 일치되지 않으면, 즉, 압출량이 통과량보다 많으면 통과되지 않고 축적되는 량이 증가된다. 이로인해 합성수지시트를 얇게 형성하기 어려운 문제점이 있었다.

이러한 종래문제를 해결하기 위해, 대한민국 공개특허(공개번호:10-2007-0002496)에는 한 쌍의 롤러 사이에 합성수지시트를 통과시킬 때 적어도 하나의 롤러의 표면이 탄성 변형에 의해 합성수지시트를 얇게 형성할 수 있는 합성수지시트 제조장치용 롤러를 개시하고 있다.

그러나, 상기 종래기술에서는, 한 쌍의 롤러 사이를 관통하면서 압축된 합성수지시트를 당겨줄 때, 냉각수단을 구비하지 못한 탄성롤러측과 냉각롤러측에 접촉되는 합성수지시트의 온도차이에 의해 합성수지시트의 일측면의 길이가 가변된다는 문제점이 있다.

또한, 한 쌍의 롤러 중 일측에는 냉각수단이 구비되지 않아 합성수지시트의 제조시에 50μm 이상의 두께를 가지는 합성수지시트를 형성하기 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 한 쌍의 롤러 중 하나가 탄성롤러로 구비됨으로써 압착이후 합성수지시트가 탄성롤러로부터 쉽게 이탈되도록 탄성롤러의 일부 표면에 테르폰 코팅이 설치되어야 하므로 합성수지시트의 폭이 제한적이라는 문제점이 있다.

또한 합성수지 시트 성형과 함께 다른 시트를 합쳐서 두장 이상의 시트를 합 지하는 종래의 시트 합지 장치로는 용융 합성수지를 시트형태로 성형하는 성형기와, 이미 시트 형태로 된 다른 시트를 공급하는 시트공급부들과, 시트공급부에서 공급되는 시트와 성형기에서 인출되는 플라스틱 시트를 압착하여 하나의 합지시트로 만드는 냉각롤러 및 탄성롤러 세트, 그리고 합지된 시트를 권치하는 권치장치로 되어 있다.

이러한 종래의 합지 장치도 위에서 설명한 바와 같이 냉각롤러와 탄성롤러 사이의 열적 불균형과 얇은 합지를 권치하기 위하여 가하여지는 인장력에 의하여 컬 현상과 형태의 변형 현상이 일어나는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 합성수지시트 및 합지 형성시에 합성수지시트 또는 합성수지와 부착될 다른 시트의 합지를 일측에서 탄성력을 가하며 냉각시키는 기능을 하는 탄성냉각롤러를 사용하여, 그 양측면을 동시에 냉각시키는 합성수지시트를 제조하는 장치를 제공하려는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 합성수지시트(이하 다른 시트의 합지도 포함하는 것으로 한다)를 제조하는 장치는, 열가소성을 갖는 합성수지와 다수의 시트를 합지시켜 합성수지시트를 제조하는 장치에 있어서, 상기 합성수지에 시트를 압착시켜 합성수지시트를 형성하고, 상기 합성수지시트가 형성될 때 상기 합성수지시트의 일측을 압착하면서 냉각시키는 제1 냉각롤러와; 상기 제1 냉각롤러에 대응되며, 상기 제1 냉각롤러와의 사이 공간으로 상기 시트와 합성수지가 압착되도록 통과시키며, 상기 시트와 합성수지가 서로 압착될 때 탄성력을 제공하는 탄성롤러와; 상기 탄성롤러로부터 일정간격 이격되고, 금속벨트를 냉각시키는 제2 냉각롤러; 및 상기 제2 냉각롤러와 탄성롤러의 외부에 감겨져 상기 제2 냉각롤러에 의해 냉각되어 상기 제2 냉각롤러와 탄성롤러의 회동에 따라 이동되며, 상기 합성수지시트의 타측을 압축냉각시키는 금속벨트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 합성수지시트를 제조하는 장치에 사용되는 롤러로서, 제1 냉각롤러와 탄성롤러를 이용하여 합성수지시트를 제조하는 장치에 사용되는 롤러장치에 있어서, 합성수지의 일측을 가압 냉각시키는 제1 냉각롤러와, 이에 대응되어 상기 합성수지시트가 압착되어 형성될 때 탄성력을 제공하는 탄성롤러와; 상기 탄성롤러로부터 일정간격 이격되고, 금속벨트를 냉각시키는 제2 냉각롤러; 및 상기 제2 냉각롤러와 탄성롤러에 감겨져 상기 제2 냉각롤러에 의해 냉각되고, 상기 제2 냉각롤러와 탄성롤러의 회동에 따라 이동되며, 상기 합성수지시트의 타측을 냉각시키는 금속벨트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 합성수지시트를 제조하는 장치를 설명하는데, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 합성수지시트를 제조하는 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1 냉각롤러, 제2 냉각롤러 및 탄성롤러의 횡단면을 간략히 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2 에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 합성수지시트를 제조하는 장치는 성형기(110), 제1 시트공급부(120), 제2 시트공급부(130), 제1 냉각롤러(140), 탄성롤러(150), 제2 냉각롤러(160) 및 금속벨트(170)를 포함한다.

성형기(110)는 PVC, 폴리에틸렌, 폴리스티렌 폴리프로필렌, 연질 염화비닐, 나일론, 메타크릴 수지, 에폭시, 합성 고무 및 ABS등의 열가소성 합성수지로 이루어진 성형재료를 공급받아 이를 혼합시키고 히터(미도시)를 통해 이를 용융하며, 압출구(114)를 통해 용해된 합성수지(112)를 시트형상으로 압출한다.

제1 시트공급부(120)는 다양한 재질의 제1 시트(122)가 제1 냉각롤러(140)에 감겨져 성형기(110)의 압출구(114)로부터 압출되는 합성수지의 일측에 압착되도록 상기 제1 냉각롤러(140)에 제1 시트(122)를 제공한다.

제2 시트공급부(130)는 제2 시트(132)가 성형기(110)의 압출구(114)로부터 압출되는 합성수지의 타측에 압착되어 합수지시트(142)를 형성하도록 상기 탄성롤러(150)에 제2 시트를 제공한다.

이때, 상기 제1 및 제2 시트공급부(120,130)에는 제1 및 제2 시트용 접착제 공급부, 건조부 등이 구비될 수 있으며, 이러한 구성은 이미 공지되거나 실시되고 있으므로 이에 대한 설명은 생략한다.

제1 냉각롤러(140)는 제1 시트공급부(120)부로부터 제공되는 제1시트(122)가 상기 탄성롤러(150)와의 사이공간에서 상기 성형기(110)의 압출구(114)로부터 압출되는 합성수지(112)의 일측에 압착되도록 상기 탄성롤러(150)와 반대방향으로 롤링된다.

이때, 제1 냉각롤러(140)의 외주면은 WC-Co, WC-TiC-TaC-Co 또는 CrC-Ni 등의 초경합금이나 스테인레스 금속으로 형성되고, 내부에는 압출되어 가열된 상태의 합성수지(112) 및 이에 압착되는 제1시트(122)를 냉각시키기 위해 냉각수(미도시)를 흐르게 할 수도 있다.

탄성롤러(150)는 제1 냉각롤러(140)와 반대방향으로 롤링되도록 대응되며, 상기 제1 냉각롤러(140)와의 사이 공간으로 상기 제1 및 제2시트(122,132)와 합성수지(112)가 압착되도록 통과시키며, 상기 제1 및 제2시트와 합성수지가 서로 압착될 때 탄성력을 제공한다.

이때, 탄성롤러(150)의 외주면(152)은 탄성 및 내열 특성을 갖는 실리콘 고무, 합성고무 또는 합성수지로 형성되며, 제1 냉각롤러(140)와의 압착시에 발생되는 합성수지시트(142)의 굴곡을 흡수하고 이를 원위치시키는 역할을 한다.

제2 냉각롤러(160)는 탄성롤러(150)로부터 일정간격 이격되고, 금속벨트(170)를 냉각시킨다. 이때, 제2 냉각롤러(160)의 외주면은 WC-Co, WC-TiC-TaC-Co 또는 CrC-Ni 등의 초경합금이나 스테인레스 금속으로 형성되고, 내부에는 금속벨트(170)를 냉각시키기 위해 냉각수(미도시)를 흐르게 할 수 있다.

금속벨트(170)는 제2 냉각롤러(160)와 탄성롤러(150)의 외측을 따라 감겨져 제2 냉각롤러(160)에 의해 냉각되고, 제2 냉각롤러(160)와 탄성롤러(150)의 회동에 따라 이동되어 합성수지(112) 및 제2 시트(132)를 냉각시키게 된다.

이때, 금속벨트는 0.5~1.5mm의 박막으로 만들어지는 것이 바람직하다.

이하, 상기 합성수지시트를 제조하는 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 성형기(110)에서 열가소성 합성수지의 성형재료를 용해하고 믹싱하여 압출구(114)를 통해 합성수지를 압출하고, 제1 시트공급부(120)는 제1 시트(122)를 제1 냉각롤러(140)에 감기도록 제공하며, 제2 시트공급부(130)는 제2 시트(132)를 탄성롤러(150)에 제공한다.

상기 성형기(110)의 압출구(114)를 통해 압출된 합성수지와 제1 시트(122) 및 제2 시트(132)는 제1 냉각롤러(140)와 탄성롤러(150)의 사이공간에서 서로 반대방향으로 롤링하는 제1 냉각롤러(140) 및 탄성롤러(150)의 압착에 의해 합성수지시트로 형성된다.

이때, 상기 제1 냉각롤러(140)는 제1 시트(122)가 합성수지(112)의 일측에 압착될 때 제1 시트(122)에 발생되는 열을 냉각시키고, 제2 냉각롤러(160)에 의해 냉각되는 금속벨트(170)는 탄성롤러(150)의 외측면에 감겨 상기 제2 시트(132)가 합성수지(112)의 타측에 압착될 때 제2 시트(122)에 발생되는 열을 냉각시킨다.

즉, 제1 냉각롤러(140) 및 탄성롤러(150)의 압착을 통해 합성수지시트(142)를 형성할 때, 제1 냉각롤러(140)에 의해 합성수지시트(142)의 일측이 압착되면서 냉각되며, 탄성롤러(150)에 의해 합성수지시트(142)의 굴곡이 형성될 때 이를 흡수하고 원위치시키며, 탄성롤러(150)와 제2 냉각롤러(160)의 외측을 따라 회동되는 금속벨트(170)에 의해 합성수지시트(142)의 타측이 압착되면서 냉각된다.

이에 따라, 본 발명의 합성수지시트 제조장치는 합성수지시트의 제조시에 그 일측에 탄성력을 제공하면서도 합성수지시트의 양측 모두를 냉각시킴으로써 100μm - 300μm 두께의 합성수지시트에서도 일측이 구겨지거나 컬(curl)이 발생하지 않게 된다.

한편, 상기 실시예에서는 제1 및 제2 시트가 합성수지에 압착하여 합성수지시트를 형성하는 것으로 설명하였으나, 다른 실시예에서는 상기 제1 및/또는 제2 시트 없이 합성수지시트를 형성할 수도 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 합성수지시트를 제조하는 장치는, 냉각롤러에 의해 냉각된 금속벨트를 탄성롤러의 외측을 따라 회동시킴으로써 합성수지시트를 형성할 때 그 일측에 탄성력을 제공하면서도 양측 모두를 냉각시킨다.

또한, 합성수지시트 형성시에 합성수지시트의 양측면을 동시에 냉각시킴으로써 압착시에 발생되는 열에 의한 온도차이에 따른 컬(curl)이 발생하지 않게 된다.

또한, 탄성롤러의 외측면을 따라 금속벨터가 회동되도록 설치됨으로써 시트의 폭에 상관없이 합성수시트를 형성할 수 있다.

합성수지시트 형성시에 합성수지시트의 양측면을 동시에 냉각시킴으로써 100μm - 300μm 두께의 합성수지시트도 제조할 수 있다.

Claims

합성수지시트를 제조하는 장치에 있어서,

플라스틱을 용융시켜 시트 상태로 공급하는 합성수지시트 공급부;

제1 냉각롤러;

상기 제1 냉각롤러와 대향하여 설치되고, 상기 제1 냉각롤러와 협동하여 상기 합성수지시트 공급부로부터 상기 제1 냉각롤러와의 사이로 공급되는 합성수지 시트를 압박하도록 탄성력을 가하는, 표면이 탄성재질로 이루어진 탄성롤러;

상기 탄성롤러와 상기 합성수지시트 사이를 통과하는 금속벨트로서, 상기 합성수지시트와 접촉하면서 상기 탄성롤러의 탄성력을 상기 합성수지시트에 가하는 금속벨트; 및

상기 탄성롤러와 협동하여 상기 금속벨트가 상기 탄성롤러와 상기 합성수지시트 사이를 통과하도록 회전시키고, 상기 금속벨트를 냉각시키는 제2 냉각롤러를 포함하는 합성수지시트 제조 장치.
제1항에 있어서,

상기 탄성롤러는 실리콘 고무 또는 합성고무로 형성되고, 상기 금속벨트는 스테인레스 금속 또는 초경합금으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 합성수지시트 제조 장치.
제1항에 있어서,

상기 금속벨트는 0.5~1.5 mm의 박막으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 합성수지시트 제조 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 합성수지시트 공급부는 시트형 합성수지를 공급하는 합성수지 공급부 및 상기 합성수지에 합지되는 시트 공급부를 포함하는 합성수지 시트 제조 장치.
제6항에 있어서, 상기 시트 공급부는:

상기 합성수지의 제1면에 합지되도록 상기 합성수지와 상기 제1 냉각롤러 사이로 제1 시트를 공급하는 제1시트 공급부; 및

상기 합성수지의 제2면에 합지되도록 상기 합성수지와 상기 금속벨트 사이로 제2 시트를 공급하는 제2시트 공급부를 포함하는 합성수지 시트 제조 장치.