JP2018126992A - リアルウッドフィルム及びそのリアルウッドフィルムを適用したリアルウッド射出物の製造方法 - Google Patents

リアルウッドフィルム及びそのリアルウッドフィルムを適用したリアルウッド射出物の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】耐湿／耐光信頼性及び成形性が改善され、リアルウッドの感触及び外観を完璧に具現することができるリアルウッドフィルム及びそのリアルウッドフィルムを適用したリアルウッド射出物の製造方法を提供する【解決手段】本発明は、突き板と、前記突き板の下面に非水系の接着剤に接合されて、水分から突き板を保護する不織布と、前記不織布の下面に接合されて、突き板に加えられる熱から突き板がしわが寄るとか、クラックが発生することを防止する成形改善層と、前記成形改善層の下面に接合されて、射出レジンとの接合が行われるようにした熱可塑性接着層と、を含んで、リアルウッドの感触及び外観を維持しながら、耐湿／耐光信頼性及び成形性が改善され、リアルウッドの感触及び外観を完璧に具現することができるリアルウッドフィルム及びそのリアルウッドフィルムを適用したリアルウッド射出物の製造方法を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、リアルウッドフィルム及びそのリアルウッドフィルムを適用したリアルウッド射出物の製造方法に関し、より詳細には、水分による突き板の変形を防止し、熱プレス成形後にも形態をよく維持することができ、一般の突き板よりも柔軟で（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）、熱と圧力を加えても突き板の変形が発生されないので、成形性が大きく改善されたリアルウッドフィルム及びそのリアルウッドフィルムを適用したリアルウッド射出物の製造方法に関する。
一般的に、車両の内装材など（ドアトリム、ギアボックス、クラッシュパッド、インストルメントパネル、センターフェイシアパネルなど）は、洗練美と高級感を与えるために、その材質を異にしており、車両メーカーでは、消費者の感性を満たすために、様々な種類の内装材などを使用している傾向にあるところ、一例として、高級感と美的感覚に優れた天然突き板層を備えた内装材の使用が増加している傾向にある。
従来は、プラスチック樹脂を射出成形して内装材の本体に該当する基材を製作し、木目柄をしたフィルム紙を転写溶液に浮かべて転写（ｔｒａｎｓｆｅｒ）処理し、転写処理したフィルム紙を前記基材の片面に結合させた後、前記フィルム紙を前記基材の形状に合わせて切断及びトリミング（ｔｒｉｍｍｉｎｇ）加工して車両用内装材を製造した。
また、転写処理されたフィルム紙において有害成分を最小化させるために、洗浄（ｗａｓｈｉｎｇ）工程と乾燥（ｄｒｙｉｎｇ）工程を経なければならなかったし、これにより、製造工程数が多くなり、生産性が低下する問題もあった。
また、他の従来の内装材は、プラスチック樹脂を射出成形して内装材の本体に該当する基材を製作し、２つの突き板と１つのアルミニウム板を薄板状に加工して製作し、前記突き板の間にアルミニウム板が挿入された状態になるように前記突き板とアルミニウム板を金型に入れ、所定の温度と圧力で加圧して、前記突き板とアルミニウム板が一体に結合された天然突き板層を製作し、前記天然突き板層の表面をコーティング処理し、コーティング処理された前記天然突き板層を前記基材の片側表面に結合させた後、前記天然突き板層を前記基材の形状に合わせて切断及びトリミング（ｔｒｉｍｍｉｎｇ）加工することによって製造した。
ところが、前記の製造方法は、天然突き板層を製作する工程と前記天然突き板層の表面にコーティング処理する工程が一つの装備において行われるものであって、このために高価な装備が必要であり、これにより、製造コストが上昇する問題がある。
また、突き板の間に積層されたアルミニウム板は、天然突き板層の剛性確保のために使用されるものであるが、内装材の形状に曲面やまたは屈曲した部位がある場合、前記アルミニウム板によって天然突き板層を所望の曲面やまたは屈曲した形状に製作するのが難解であり、これにより、製作完了した内装材は、製品の質が落ちる問題もあった。
前記した問題を克服するための従来の技術を参照すると、特許文献１では、湿気を持つ天然の木材をナイフ（ｋｎｉｆｅ）を利用して、０．１ｍｍ〜１ｍｍの厚さで切削し、蒸気で蒸して突き板木材紙を得る過程と、前記突き板木材紙の複数枚を重ね、互いに向かい合う面に突起が突出形成された上板と下板に前記木材紙を圧着成形して、木材のパターンと柄を持つ天然木材突き板パターン層を得る過程と、前記天然木材突き板パターン層を射出金型に投入した後、前記天然木材突き板パターン層の後面に樹脂を後方射出して樹脂層を形成する過程と、前記射出金型を利用した射出過程を介して前記樹脂が後方射出された天然木材突き板パターン層の前面に透明保護層をコーティングする過程と、を含む、車両用天然木材突き板内装材の製造方法を提供した。
しかし、突き板の場合、水分によって膨張されてから収縮しながら変形が起こりやすく、突き板変形が起こると、木目に沿ってしわが生じるとか、板目が突出する傾向にあるので、外観上滑らかではなく綺麗では無くなり、良質の製品を生産できない問題点があった。
韓国登録特許第１０−１１９２２７１号公報
本発明は、水分による変形を最小化するために、突き板の下面に付着される不織布に非水系の接着剤を適用して突き板が変形されるとか、収縮しながらしわが寄る現象を防止し、熱プレス成形（ｐｒｅ−ｆｏｒｍｉｎｇ）後にも形態をよく維持できるような成形改善層を含んで、リアルウッドの感触及び外観を維持しながら、耐湿／耐光信頼性及び成形性が改善され、リアルウッドの感触及び外観を完璧に具現することができるリアルウッドフィルム及びそのリアルウッドフィルムを適用したリアルウッド射出物の製造方法を提供することをその目的とする。
本発明によるリアルウッドフィルムは、突き板と、前記突き板の下面に非水系の接着剤で接合されて、水分から突き板を保護する不織布と、前記不織布の下面に接合されて、突き板に加えられる熱から突き板がしわが寄ること、クラックが発生することを防止する成形改善層と、前記成形改善層の下面に接合されて、射出レジンとの接合が行われるようにした熱可塑性接着層と、を含む。
このとき、本発明による前記突き板に不織布を接合する非水系の接着剤は、エステル系とエーテル系を所定の比率で配合されてなることが好ましい。
そして、本発明による前記成形改善層は、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＥＴＧ、ＡＢＳ、ＰＭＭＡ、ＰＩ、ＰＥＮのうちのいずれか一つの材質からなることが好ましい。
また、本発明による前記突き板と、不織布と、成形改善層と、熱可塑性接着層とのそれぞれの間には、選択的に、ホットメルトをそれぞれ積層して、層間接合が行われるようにする。
併せて、本発明によるリアルウッド射出物の製造方法は、ａ）リアルウッドフィルムを準備するステップと、ｂ）前記リアルウッドフィルムを熱プレス工程でフォーミングするステップと、ｃ）フォーミングが完了したリアルウッドフィルムを射出金型に収容した後、リアルウッドフィルム背面にレジンを射出するステップと、ｄ）射出金型でレジンが背面に射出されたリアルウッドフィルムを取得した後、前記リアルウッドフィルム表面に塗装を実施して保護層を形成するステップと、を含む。
このとき、本発明による前記保護層は、前記突き板の上面に塗布されて、紫外線から突き板の表面を保護する。
本発明によるリアルウッドフィルム及びそのリアルウッドフィルムを適用したリアルウッド射出物の製造方法は、次のような効果を持つ。
水分による変形を最小化するために、突き板の下面に付着される不織布に非水系の接着剤を適用して突き板が変形されること、収縮しながらしわが寄る現象を防止し、熱プレス成形（ｐｒｅ−ｆｏｒｍｉｎｇ）後にも形態をよく維持できるように成形改善層を含んで、リアルウッドの感触及び外観を維持しながら、耐湿／耐光信頼性及び成形性が改善され、リアルウッドの感触及び外観を完璧に具現することができる効果を持つ。
本発明の一実施例によるリアルウッドフィルムの断面を示した断面図である。 本発明の実施例によるリアルウッドフィルムを適用したリアルウッド射出物の断面を示した断面図である。 本発明の他の実施例によるリアルウッドフィルムの断面を示した断面図である。 本発明の実施例によるリアルウッドフィルムを適用したリアルウッド射出物の製造方法をステップで示したブロック図である。
以下、添付された図面を参照して、本発明による好ましい実施例を詳細に説明することにする。これに先立って、本明細書及び請求の範囲で使用された用語や単語は通常的且つ辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は、その自分の発明を最も最善の方法で説明するために、用語の概念を適切に定義することができるという原則に立脚して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念に解釈されるべきである。
従って、本明細書に記載された実施例と図面に示された構成は、本発明の最も好ましい実施例に過ぎないだけであり、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点において、これらは、代替することができる均等な変形例などがあり得ることを理解すべきである。
本発明は、水分による突き板の変形を防止し、熱プレス成形後にも形態をよく維持することができ、一般の突き板よりも柔軟（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）で、熱と圧力を加えても突き板の変形が発生されないので、成形性が大きく改善されたリアルウッドフィルム及びそのリアルウッドフィルムを適用したリアルウッド射出物の製造方法に関するものであって、図面を参照すると、以下の通りである。
本発明によるリアルウッドフィルム１００は、突き板１０と、不織布２０と、成形改善層３０と、熱可塑性接着層４０と、を含み、前記突き板１０は、木材の質感を表現しようとするものであって、天然木材を厚さ０．１ｍｍ〜１ｍｍで切削して形成したものであって、木材固有の柄及び特性を表現するための仕上げ材に多く使用される。
前記突き板１０は、通常の突き板のようなものであって、その詳細な説明は、省略することにする。
そして、本発明によるリアルウッドフィルム１００は、前記突き板１０の下面に非水系の接着剤で不織布２０を接合するが、前記突き板１０は、表面を通じて侵透する水分によって膨張されてから収縮しながら変形が起こりやすいが、前記突き板１０に変形が起こると、木目に沿ってしわが生じるとか、板目が突出して外観上滑らかではなく綺麗ではなくなる。
前記不織布２０は、このような水分による突き板１０の変形を防止するものであって、前記不織布２０は、非水系タイプの接着剤によって前記突き板の下面に接合されて、水分によって突き板１０が変形されること、収縮されてしわが寄ることを防止する。
このとき、前記不織布２０を接合する非水系の接着剤は、エステル（ｅｓｔｅｒ）系ウレタン接着剤及び水分にも接着力が低下しない素材のエーテル（ｅｔｈｅｒ）系ウレタン接着剤が最適の比率で配合されたものである。
ここで、前記不織布２０にエステル（ｅｓｔｅｒ）系接着剤のみを使用する場合、接着力は優れているが、加水分解によって水分浸透時に突き板との接着力が低下することがあるため、加水分解反応が起こらない成分であるエーテル（ｅｔｈｅｒ）系接着剤を適用して水分浸透時にも突き板１０と不織布２０との間の接着力の低下が発生しない。
ここで、エステル（ｅｓｔｅｒ）系／エーテル（ｅｔｈｅｒ）系の比率別の耐湿信頼性は、下記の表１及び表２を通じて確認することができる。
前記表１を参照し、試験結果を見ると、ポリエステルポリオール（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｐｌｏｌｙｏｌ）単独で適用したＮＡＳＡ−Ａは、接着力は最も優れているが、ポリエーテルポリオール（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｐｏｌｙｏｌ）を使用すればするほど接着力が低くなる結果が導出された。
そして、前記したサンプルを接着して作った試験片で加水分解性を評価して、最適な配合を表２を参照すると、以下の通りである。
このとき、温度：−８０℃、湿度：９０％のオーブンに１週、２週ずつ、接着した試験片を保持した後、試験片の接着試験を行ったが、試験結果からは、ポリエステル（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）２５％程度入れても加水分解性が良くなり、接着力も大きく低下することがないことが確認できる。
従って、本発明によるリアルウッドフィルム１００は、エステル系：エーテル系の比率は、７５：２５の比率で配合されてなされた接着剤に前記不織布２０を含浸した後、接着剤が十分に塗布された前記不織布２０を突き板１０の下面に接合して、水分によって突き板１０が変形されること、収縮されることを防止する。
そして、前記不織布２０の下面には、成形改善層３０を接合するが、前記成形改善層３０は、前記突き板１０の熱プレス成形時、熱変形によって突き板１０がしわが寄ること、クラックが発生することを防止する。
このとき、前記成形改善層３０は、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＥＴＧ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ ｇｌｙｃｏｌ−ｍｏｄｉｆｉｅｄ）、ＡＢＳ（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅ−ｓｔｙｒｅｎｅ）、ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ））、ＰＩ（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＰＥＮ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）のうちのいずれか一つの材質からなることが好ましい。
ここで、本発明では、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）を基準に厚さ別の成形性を試験したが、以下の表３の通りである。
前記した結果から分かるように、７５μｍ、１００μｍのＰＥＴ層が良好な結果を示していることから、安全性のために１００μｍの厚さを適用することが好ましい。
また、前記成形改善層３０の下面には、熱可塑性接着層４０を接合するが、前記熱可塑性接着層４０は、射出レジンとの接合が行われるようにするものであって、その材質は、ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅｓ系、ｌｏｎｇ−ｃｈａｉｎ ｄｉｏｌｓ（ｐｏｌｙｏｌ）系、ｃｈａｉｎ ｅｘｔｅｎｄｅｒｓ系が適用されるが、ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅｓ系では、Ｄｉｐｈｅｎｙｌｍｅｔｈａｎｅ Ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（ＭＤＩ）、Ｔｏｌｕｎｅ Ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（ＴＤＩ）、Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ、Ｉｓｏｐｈｏｒｏｎｅ Ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（ＩＰＤＩ）、Ｄｉｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｍｅｔｈａｎｅ−４、４’−Ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（Ｈ１２ＭＤＩ）のうちのいずれか一つからなり、ｌｏｎｇ−ｃｈａｉｎ ｄｉｏｌｓ（ｐｏｌｙｏｌ）系では、Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｅｔｈｅｒ ｇｌｙｃｏｌ（ＰＴＭＥＧ）、Ｐｏｌｙｏｘｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ（ＰＰＧ）、Ｐｏｌｙｏｘｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ（ＰＥＧ）のうちのいずれか一つからなり、ｃｈａｉｎ ｅｘｔｅｎｄｅｒｓ系では、１、４−ｂｕｔａｎｅｄｉｏｌからなることが好ましい。
併せて、本発明によるリアルウッドフィルム１００は、図３に示したように、前記突き板１０と、不織布２０と、成形改善層３０と、熱可塑性接着層４０とは、選択的に、前記突き板１０と、不織布２０と、成形改善層３０と、熱可塑性接着層４０とのそれぞれの間にホットメルトフィルム６０を選択的に積層して、前記ホットメルトフィルム６０を高温で溶融させて、互いに接合されるようにすることができる。
このとき、前記ホットメルトフィルム６０は、前記突き板１０と不織布２０との間、前記不織布２０と成形改善層３０との間、前記成形改善層３０と熱可塑性接着層４０との間のいずれも積層されて、高温によって溶融されて層間接合剤の機能を実施することができるが、これに限定せず、前記突き板１０と不織布２０との間、前記不織布２０と成形改善層３０との間、前記成形改善層３０と熱可塑性接着層４０との間のうちのいずれか１ヶ所にのみ積層されることもできる。
また、前記した本発明によるリアルウッドフィルム１００は、その表面上にキャリアフィルム５０を仮接着して突き板１０の上面を仕上げして、リアルウッドフィルムの成形工程中の突き板の損傷を防止する。
本発明によるリアルウッドフィルム１００を適用した射出物の製造方法は、以下の通りである。
先ず、ａ）ステップとして、リアルウッドフィルム１００を準備する（Ｓ１００）。
このとき、準備されるリアルウッドフィルム１００は、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの厚さの突き板１０と、前記突き板１０の下面に非水系の接着剤で接合されて水分から突き板１０を保護する不織布２０と、前記不織布２０の下面に接合されて前記突き板１０に加えられる熱から突き板１０がしわが寄ること、クラックが発生することを防止する成形改善層３０と、前記成形改善層３０の下面に接合されて射出レジンとの接合が行われるようにした熱可塑性接着層４０と、を含む。
また、本発明によるリアルウッドフィルム１００は、その表面上にキャリアフィルム５０を仮接着している。
そして、ｂ）ステップとして、前記ａ）ステップ（Ｓ１００）の実施で準備された前記リアルウッドフィルム１００を熱プレス工程でフォーミングする（Ｓ１１０）。
このとき、上、下または前、後に噛み合うプレス金型の内部に前記リアルウッドフィルム１００を収容した後、該当温度である１５０℃〜２５０℃の熱を加えながら、１０秒程度熱プレッシングを実施して前記リアルウッドフィルム１００を屈曲面を持つように該当形状にフォーミングする。
そして、ｃ）ステップとして、前記ｂ）ステップ（Ｓ１１０）でフォーミングが完了したリアルウッドフィルム１００を射出金型に収容した後、リアルウッドフィルム背面にレジンを射出する（Ｓ１２０）。
このとき、上、下または前、後に噛み合う射出金型の内部にキャリアフィルム５０を除去した前記リアルウッドフィルム１００を収容した後、前記リアルウッドフィルム１００の背面、すなわち、換言すると、前記リアルウッドフィルム１００の熱可塑性接着層４０が積層された面にレジン８０を射出する。
そして、ｄ）ステップとして、前記ｃ）ステップ（Ｓ１２０）で射出金型でレジン８０が背面に射出されたリアルウッドフィルム１００を取得した後、前記リアルウッドフィルム１００表面に塗装を実施して保護層７０を形成する（Ｓ１３０）。
このとき、前記突き板１０の上面に塗布された保護層７０は、紫外線から突き板１０の表面を保護する。
本発明は、図面に示された実施例を参考に説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、本技術分野の通常の知識を有する者ならばこれから、様々な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解するだろう。従って、本発明の真正な技術的保護範囲は、添付された特許請求の範囲の技術的思想によって定められるべきであるだろう。
１０ 突き板
２０ 不織布
３０ 成形改善層
４０ 熱可塑性接着層
５０ キャリアフィルム
６０ ホットメルト
７０ 保護層
８０ レジン

Claims (7)

  1. 突き板と、
    前記突き板の下面に非水系の接着剤で接合されて、水分から突き板を保護する不織布と、
    前記不織布の下面に接合されて、突き板に加えられる熱から突き板がしわが寄ること、および、クラックが発生することを防止する成形改善層と、
    前記成形改善層の下面に接合されて、射出レジンとの接合が行われるようにした熱可塑性接着層と、を含む、リアルウッドフィルム。
  2. 前記突き板に不織布を接合する非水系の接着剤は、エステル系とエーテル系を配合してなされたことを特徴とする、請求項１に記載のリアルウッドフィルム。
  3. 前記エステル系とエーテル系を混合した非水系の接着剤は、エステル系：エーテル径の比率を、７５：２５の比率で配合されたことを特徴とする、請求項２に記載のリアルウッドフィルム。
  4. 前記成形改善層は、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＥＴＧ、ＡＢＳ、ＰＭＭＡ、ＰＩ、ＰＥＮのうちのいずれか一つの材質からなることを特徴とする、請求項１に記載のリアルウッドフィルム。
  5. 前記突き板と、不織布と、成形改善層と、熱可塑性接着層とのそれぞれの間には、選択的に、ホットメルトが積層されていることを特徴とする、請求項１に記載のリアルウッドフィルム。
  6. ａ）請求項１に記載のリアルウッドフィルムを準備するステップと、
    ｂ）前記リアルウッドフィルムを熱プレス工程でフォーミングするステップと、
    ｃ）フォーミングが完了したリアルウッドフィルムを射出金型に収容した後、リアルウッドフィルム背面にレジンを射出するステップと、
    ｄ）射出金型でレジンが背面に射出されたリアルウッドフィルムを取得した後、前記リアルウッドフィルム表面に塗装を実施して保護層を形成するステップと、を含む、リアルウッド射出物の製造方法。
  7. 前記保護層は、前記突き板の上面に塗布されて、紫外線から突き板の表面を保護する、請求項６に記載のリアルウッド射出物の製造方法。
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