KR940011142B1 - 무광택표면을 갖는 인모울드성형품과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

무광택표면을 갖는 인모울드성형품과 그 제조방법

[도면의 간단한 설명]

제 1 도는 본 발명 무광택표면을 갖는 인모울드성형품을 나타낸 단면도,

제 2 도~제 3 도는 본 발명 무광택표면을 갖는 인모울드성형품의 제조방법을 나타낸 단면도,

제 4 도~제 5 도는 본 발명에 사용되는 매트전사재의 단면도이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 이른바 인모울드(in mould) 성형에 있어서 표면긁힘내성에 강하고 때가 끼이지 않아 무광택효과가 뛰어난 무광택표면을 갖는 인모울드성형품과 그 제조방법에 관한 것이다.

[배경기술]

종래의 무광택표면을 갖는 성형품을 제조하는 방법으로서는 다음과 같은 방법이 있었다.

첫째, 성형품표면을 부분적으로 마스킹(masking)하고 무광택도료나 표면광택도료를 분사도포해서 무광택부와 광택부를 갖는 제품을 만드는 방법이 있는바, 이 방법에서 성형품표면에 문자나 무늬 같은 외장을 표현할 필요가 있는 경우에는 다시 후공정에서 스크린인쇄나 핫스탬핑(hot stamping)과 같은 인쇄를 할 필요가 있었다. 또 복잡한 요철형상을 한 경우에는 도료가 끼어들지 않도록 마스킹을 행하는 것이 어려워 시간이 많이 걸리기 때문에 대량생산에 적용하기가 불가능해서, 평판에 가까운 단순한 형상인 것에다 적용하는 데 한정되고 있었다.

둘째, 무광택부분과 광택부분을 별개의 부품으로 구성하는 방법을 들 수 있는바, 이는 예컨대 한쪽은 염화비닐시이트나 금속부품 또는 수지성형품으로 광택을 갖는 부품을 만들고, 다른쪽은 표면에 주름가공을 한 금형을 사용해서 무광택처리를 한 성형품을 준비하고서, 이들 별개의 부품을 접합시켜 부분적으로 무광택와 광택부를 갖는 제품을 만드는 방법으로써, 이 방법 또한 형상적으로 단순한 것에 한정되기 때문에 디자인 상 자유도에 한계가 있고, 또 생산비용이 비싸질 수 밖에 없었다.

그 때문에 종래에도 인모울드성형법으로 무광택표면을 가진 성형품을 만드는 방법이 행해지고 있는바, 즉 무광택효과를 나타내는 미세한 요철을 형성할 수 있는 매트(mat)전사재를 사출성형용 금형내 소정위치에다 고정시키고 나서 금형을 닫아 금형내에 수지를 사출해서 성형품의 형성과 동시에 성형품의 표면에 상기 전사재를 밀착시켜, 성형품에서 전사재의 기체시이트(基體 Sheet)를 박리하는 방법이 그것이다.

그리고 여기서의 매트전사재로서는, 샌드블라스트나 화학에칭과 같은 가공방법에 의해 표면이 무광택상태로 된 기체시이트상에 박리층이나 무늬층, 접착층 등이 순차로 형성된 것, 또는 광택표면을 갖는 시이트에 체질안료(體質顔料)와 같은 첨가물이 혼합되어 미세한 요철표면을 나타내는 요철층이 인쇄법에 따라 형성된 기체시이트상에 박리층과 무늬층, 접착층이 차례로 적층된 것으로서, 이와 같이 층이 구성된 매트전사재의 전사층을 성형품에 접착시킨 다음 기체시이트 또는 기체시이트와 요철층을 박리ㆍ제거하면 기체시이트 또는 요철층의 요철이 박리층에 전사되어 박리층의 표면에 미세한 요철이 형성됨으로써, 인모울드성형품의 표면이 무광택상태로 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 인모울드성형법으로 만들어진 성형품은, 표면의 무광택부분을 손톱같은 것에 긁히게 되는 이른바 표면긁힘내성면에서 간단히 금이 그어지게 되는데 대한 내성이 나빳었다. 또 손에 닿게 되면 지문이 무광택표면에 남아 지우기가 어렵다고 하는 문제도 있었던바, 이는 무광택부분의 미세한 요철에 의한 빛의 산란정도가 손의 지문과 같은 때가 묻게 됨으로써 무광택정도가 변하기 때문이라 생각된다. 즉, 무늬유리의 요철면에 물이 묻으면 물이 묻지않은 부분과 무광택상태에 차이가 생기는 것과 같은 현상이라 하겠다.

따라서 종래에도 무광택부분을 이용해서 의장을 형성한다고 하는 디자인적 요망이 있는데에도, 그 외장부분에 묻게됨으로써 무광택감이 회손될 수 밖에 없었기 때문에, 사람의 손이 잘 닿는 제품에는 사용할 수가 없었다.

또 에칭과 같은 수단으로 주름가공을 한 인모울드성형용 금형과 매트가공을 하지 않은 통상의 전사재를 가지고 만든 인서트(insert)성형품의 표면은, 금형의 미세한 요철이 전사재의 두께에 따라 흡수되기 때문에 충분한 무광택효과를 나타낼 수가 없게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 표면 긁힘내성에 강하고 때가 묻지 않아 무광택효과가 우수한 무광택표면을 갖는 인모울드성형품과 그 제조방법을 제공함에 목적이 있다.

[발명의 개시]

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같이 구성되어 있는바, 즉 본 발명의 무광택표면을 갖는 인모울드성형품은, 플라스틱성형품의 요철표면상에 다시 미세한 요철을 가진 전사층이 행성되도록 구성되어 있다.

또 본 발명 인모울드성형품 제조방법은, 무광택효과를 나타내는 미세한 요철을형성할 수 있도록 된 매트전사재와, 캐비티부에 매트전사재 보다도 큰 요철을 갖도록 매트가공된 금형을 써서, 상기 매트전사재를 상기 금형내에 고정시키고 수지를 사출해서 인모울드성형을 행하도록 되어 있다.

따라서 매트가공된 금형에 매트전사재를 세트시켜 사출성형하게 되면, 기체시이트자체의 두께에 의해 금형의 깊이가 얕은 요철에는 기체시이트가 부합되지 않아 볼록부의 앞끝이 둥근형상을 한 요철로 되기 때문에, 극히 흠집이 나기 힘든 무광택표면으로 되는 한편, 매트전사재에 의해 형성된 전사층의 표면은 극히 미세한 요철표면으로되어 무광택효과가 우수한 표면으로 되게 된다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 사용되는 매트전사재(7)는, 기체시이트(8)상에 박리층(9)과 무늬층(10), 접착층(11)등이 차례로 형성된 것으로 피전사체인 인모울드성형품의 표면에다 무광택의 무늬나 기능성박막 등을 형성할 수 있도록 된 것이다.

여기서 상기 매트전사재(7)의 기체시이트(8)로서는, 표면에 무광택이 되도록 미세한 요철(4)을 가진 것에 쓰여지게 되는바, 그 예로서는 폴리에틸렌 텔레프탈레이트라던가 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론, 셀로판 같은 플라스틱 필름 또는 이들과 종이와 결합된 복합필름 등 통상적인 전사재의 기체시이트(8)로 스여지는 것 위에 그에 고착시켜지는 요철층을 갖는 것, 구체적으로는 예컨대 실리카라던가 탄산칼슘, 폴리에틸렌왁스, 유리비드(bead)와 같은 미세한 입자를 갖는 미세분말을 함유하는 수지층을 인쇄법 등으로 코팅한 것을 사용하게 된다. 이 경우의 수지층으로서는, 가소성수지 이외에 우레탄이나 메라민, 에폭시 같은 경화성수지, 메틸메타아크릴레이트와 같은 자외선 또는 전자선경화성수지를 써도 좋다. 또 상기한 플라스틱필름을 성형할 때 체질안료와 같은 미세분말을 혼련(混練)한 것을 기체시이트(8)로 사용하거나, 플라스틱필름의 표면을 샌드블라스터나 화학에칭법과 같은 수단으로 요철(4)을 형성시킨 것을 기체시이트(8)로 사용하여도 좋다. 한편 매트부분은, 이를 기체시이트(8)의 전체면으로 하는 이외에 부분적으로 형성시켜, 무늬나 성형품의 형상 등의 디자인과 조합시킴으로써 매트부분과 광택부분을 표현하도록 하여도 좋다.

박리층(9)이란, 기체시이트(8)상에 전체면에 설치되었다가 전사가 끝난 다음에는 기체시이트(8)에서 박리됨으로써, 기체시이트(8)표면에 형성된 요철에 대응해서 박리층(9) 표면에 기체시이트(8)과 역패턴으로 된 요철(4)이 형성시켜진 것이다. 이는 또 전사후에는 피전사체의 표면이 되기 때문에 전사층(2)을 보호하는 기능도 하도록 된 것이다. 이 박리층(9)은 로울러코오팅법이나 그라비아인쇄법, 스크린인쇄법과 같은 통상적인 인쇄방법으로 기체시이트(8)상에 형성시켜지게 되는바, 여기서의 박리층(9)으로서는 아크릴계수지나 비닐계수지와 같은 열가소성수지가 사용될 수 있고, 또 보호층으로서의 역할을 충분히 발휘하도록 하기 위해서는 우레탄계수나 에폭시계수지와 같은 열경화성수지, 메틸메타아크릴레이트와 같은 자외선 또는 전자선경화성수지를 사용하면 된다.

접착층(11)은, 매트전사재(7)의 전사층(2)을 피전사체에다 고착시키기 위한 것으로, 접착층(11)으로서는 피전사체인 플라스틱성형품(1)의 소재에 적합한 감열성이나 감압성수지를 적의 사용하게 되는바, 예컨대 파전사체가 AS수지인 경우에는 아크릴계수지나 비닐계수지를, 폴리프로필렌인 경우에는 염화폴리 프로필렌계수지나 에틸렌초산비닐공중합수지 같은 것을 사용하면 된다.

또한 필요에 따라 박리층(9)과 접착층(11) 사이에 임의의 무늬층(10)이나 금속증착층 등이 전체면 또는 부분적으로 설치할 수도 있는바, 무늬층(10)은 안료 또는 염료 및 각종 첨가제를 함유한 수지로 만들어진 잉크를 써서, 그라비아인쇄법이나 스크린인쇄법과 같은 통상적인 인쇄방법으로 형성시킨다. 또 상기 금속증착적층은, 박리층(9)표면에 형성되는 요철(4)에 대응해서 무광택효과가 나타나도록 하기 위해 설치되는 것으로, 이와 금속증착층은 알루미늄이나 크롬, 니켈등의 금속을 진공증착법이나 이온도금법 또는 스파트링(sputtering)법 등을 써서 형성시키게 된다.

또 필요에 따라서는, 상기 박리층(9)과 금속증착층 사이에 금속증착성을 높이기 위한 전방앵커층을 설치해도 좋은바, 이 경우 요철(4)을 형성하는 층을 전방앵커층 아래에 설치하게 되면 무광택효과가 적은 것으로 될 수 있게 된다. 또한 필요에 따라서는, 금속증착층과 접착층(11)사이에 양자의 고착력을 높이기 위한 후방앵커층을 설치해도 좋다.

한편 박리층(9)과 무늬층(10), 요철층, 금속증착층, 접착층(11) 및 전방앵커층, 후방앵커층 상호의 경계면에서의 고착성은 우수한 것을 선택하는 것이 바람직하다.

인모울드성형용 금형(5)은 가동금형과 고정금형으로 이루어져, 가동금형에다 매트전사재(7)을 고정시킬 수 있도록 구성되어 있어서, 양 금형(5)을 폐쇄시킴으로써 캐비티부(6)가 형성되게 된다. 이 캐비티부(6)의 매트전사재(7)가 접하는 가동금형의 내면에는 인모울드성형품표면에 무광택표면을 형성하기 위한 요철(3)이 형성되어 있는바, 이 요철(3)의 크기는 매트전사재(7)에 의해 형성되는 요철(4)보다 크도록 되어 있다. 또 캐비티부(6)의 이 가동금형내면에는 성형품의 수지가 직접 접하지 않고 매트전사재(7)가 끼어들기만 하기때문에, 너무 미세한 요철이 형성되면 성형품에 요철표면이 형성될 수가 없게 된다.

상기와 같은 매트전사재(7)와 금형(5)을 써서 인모울드성형을 할려면, 먼저 금형(5)의 소정위치에 매트전사재(7)를 고정시키게 되는데, 이때 무광택표면을 부분적으로 형성시킬려면, 위치결정기구를 갖춘 필름반송장치를 사용해서 매트전사재(7)의 매트부분과 금형(5)의 매트부분이 일치되도록 한다. 이어 금형(5)을 닫고 수지를 사출하게 되는데, 수지가 냉각된 다음 금형(5)을 벌려 인모울드성형품을 끄집어 낸 다음 인모울드성형품에서 매트전사재(7)의 기체시이트(8)를 벗겨내면 무광택표면을 가진 인모울드성형품이 얻어지게 된다. 따라서 인모울드성형품의 금형(5)에 의해 성형되어진 요철(3)표면에, 다시 미세한 요철(4)이 매트전사재(7)에 의해 형성되게 된다.

이 경우 금형(5)에 의해 형성되는 요철(3)은, 기체시이트(8)자체의 두께에 따라 금형(5)의 심도가 얕은 요철에는 기체시이트(8)가 접해지지 않기 때문에 볼록부의 앞끝이 둥근형상으로되고, 그에 따라 표면긁힘성에 대해서는 볼록부의 앞끝이 둥글기 때문에 매트표면전체가 흠집이 없어 극히 흠집이 나기 어려운 무광택표면이 이루어지게 된다. 또 매트전사재(7)에 의해 형성된 전사층(2)의 표면은 극히 미세한 요철(4)표면으로 되어 있어서 무광택효과가 우수해지게 된다.

다음에는 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.

[실시예 1]

심도(深度)가 약 0.3~50㎛로 매트가공이 된 인모울드성형용 금형내에 매트전사재를 고정시키고, 아크릴로니트릴스틸렌(AS)수지를 사용해서 아래의 사출조건으로 인모울드성형을 행한 결과, 얻어진 성형품은 표면긁힘내성과 강하고 때가 끼이기 어려운 무광택효과가 우수한 것이었다.

사출조건(일본국 일본제강소제품 J-150SA사용)

금형조건 50℃

실린더온도 220℃

사출압력 1,190kg/cm²

보 압 력 850kg/cm^t

스크류우회전수 55rpm

한편 사출속도는 본 성형기의 최고속도였었다.

[실시예 2]

심도 약 0.3~50㎛의 매트가공이 부분적으로 행해진 인모울드성형용 금형내에, 무광택정도가 2단계로 된 두께 38㎛인 기체시이트를 가진 매트전사재를 고정시키고 AS수지를 사용해서 인모울드성형을 행한 결과, 얻어진 성형품은 부분적으로 무광택효과가 2단계이고 또 광택부분을 가진 표면물성과 의장효과가 우수한 것으로 되었다.

[실시예 3]

심도 약 50~300㎛의 매트가공이 에칭으로 이루어진 인모울드성형용 금형내에 무광택정도가 2단계로 이루어진 두께 38㎛인 기체시이트를 가진 매트전사재를 고정시키고 AS수지를 사용해서 인모울드성형을 행한 결과, 얻어진 성형품은 부분적으로 무광택효과가 2단계이고 또 광택부분을 가진 표면물성과 의장효과가 우수한 것으로 되었다.

[산업상의 이용가능성]

상기한 바와 같이 본 발명 무광택표면을 갖는 인모울드성형품은, 플라스틱성형품의 요철표면상에 다시 미세한 요철을 가진 전사층이 형성되도록 구성됨으로써, 표면에 2단계 크기의 요철이 형성되어 있기 때문에, 표면긁힘내성이 강하고 때가 끼이기 어려워 무광택 효과가 뛰어난 무광택표면을 갖게 된다.

또 본 발명 무광택표면을 갖는 인모울드성형품 제조방법에 의하면, 무광택효과를 나타내는 미세한 요철을 형성할 수 있도록 된 매트전사재와, 캐비티부에 매트전사재보다도 큰 요철의 매트가공이 이루어진 금형을 써서, 상기 매트전사재를 상기 금형내에 고정시키고 수지를 사출해서 인모울드성형을 하도록 되어 있기 때문에, 상기와 같은 인모울드성형품을 쉽게 제조할 수가 있게 된다.

Claims (2)

1. 표면에 요철이 형성됨으로써 무광택표면을 갖도록 된 인모울드성형품에 있어서, 플라스틱성형물(1)의 표면에 형성된 요철(3)의 표면에 다시 미세한 요철을 가진 전사층(2)이 형성된 것을 특징으로 하는 무광택표면을 갖는 인모울드요철품.
2. 플라스틱성형품(1)의 표면이 광택이 나지 않도록 하기 위해 표면에다 미세한 요철을 형성시키는 방법에 있어서, 무광택효과를 내는 미세한 요철(4)을 형성시킬 수 있는 매트전사재(7)를, 내면에 상기 요철(4)보다 큰 요철이 형성되도록 매트가공한 금형(5)의 캐비티부(6)에도 고정시킨 다음 수지를 사출하여 성형하고서 상기 매트전사재(7)의 기체시이트(8)를 박리함으로써, 플라스틱성형품의 표면에 2단계의 요철(3,4)이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 무광택표면을 갖는 인모울드성형품 제조방법.