JP6502408B2 - Ｅｌシートを含むフォーム層一体射出成形の構造及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造及び方法に関する。さらに詳細には、車両内装材のソフト感を極大化し、内部のインテリア効果を増大させるＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造及び方法に関する。

一般的に、車両の内装材は、車両の内部のインテリアに使用される部品として、生地などの第１部材に樹脂などの第２部材が圧着されて一体に形成された後、車両に装着される。

従来の車両は、輸送手段の一種とのみみなされ、車両内装材の美麗感や感触などは大きく考慮されなかった。しかし、現在の車両は、輸送手段としての役割を超えて、ユーザーの個性を表現する物品と見なされており、車両内装材の改善に多くの研究を進めている傾向にある。

このような傾向の中で、車両の内装材は、徐々にユーザーが所望する美麗感と感性品質を満足する程度に改善されているが、特に車両の内装材の内、ドアトリムは美麗感が付与されるように、これに対する様々な形状が開発されている。

韓国公開特許公報第１０−２００７−００３９６８７号では、ドアトリムに装着される多数の部品の内、一部に隣接して、別の照明を備えて識別力を向上させると共に、ユーザーに美麗感を提供することができるようにした。

例を挙げて説明すると、夜間または天気が非常に曇っていたときのように、車両の周囲の環境が暗い場合に、ユーザーがハンドルユニットを識別しやすいようにすると同時に、ハンドルユニットが有する美麗感を認識することができるようにハンドルユニットの上側に照明を備えるようにした。

しかし、このように照明を利用する場合には、ユーザーに眩しさ現象をもたらすという点で、夜間の視認性を落とす問題が発生するだけでなく、むしろ照明による煩雑さのために予想したものよりも、ハンドルユニットの美麗感を落とす問題が発生するという点で、さらに改善された車両ドアトリムの開発が求められている。

韓国公開特許公報第１０−２００７−００３９６８７号

本発明は、前記のような問題点を解決するために案出されたものであり、本発明の目的は、特に車両内装材の美麗感を向上させることができ、ユーザーの感性品質を向上させることができるようにするＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造及び方法を提供することにある。

前記目的を達成するために案出された本発明の一観点に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造は、基材と前記基材の上側に配置される発光可能なＥＬシート（ＥＬ（Electro luminescence）sheet）;前記ＥＬシートの上側に配置されるフォーム層と、前記フォーム層の上側に配置されるスキン層を含む。

また、本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造は、スキン層の上側に配置される表面処理層をさらに含むこともできる。ここで、スキン層または表面処理層は、透過率の調整が可能な材料で形成することができる。

また、フォーム層は熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）素材で形成することができる。

また、本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造は、ソフト感を高めるために、前記スキン層を発泡して形成させることもできる。

本発明のＥＬシートは、様々な条件で発光するように設定することができるが、一例として、車両のドアトリム内部の一側に設置され、ユーザーが車両に乗車したり降車したりする際に発光するように構成することができる。

一方、本発明の別の観点に基づくＥＬシートを含む一体射出成形方法は、基材を形成する段階と、前記基材の上側に発光可能なＥＬシート（ＥＬ（Electro luminescence）sheet）を形成する段階と、前記ＥＬシートの上側にフォーム層を形成する段階と、前記フォーム層の上側にスキン層を形成する段階を含む。

ここで、前記スキン層は、予め予熱された後、金型の内側でエンボス転写することができる。

また、前記基材及びＥＬシートは、前記基材に前記ＥＬシートが接着されたり基材の成形時にＥＬシートをインサートして一体成形したりした後、金型の内側に装着することができる。

本発明に係れば、車両内装材にＥＬシートを備えることにより、車両内部の所定部位を発光させることで、内部のインテリア効果を上昇させることができるようになる。

また、本発明に係れば、フォーム層を含むことにより、車両内装材のソフト感を向上させ、感性品質を向上する効果がある。

また、ドアトリムの場合、既存のムード照明部位がガーニッシュ、グリップハンドル、ベゼルなどのクッション層がないハードパネルにのみ適用される制約を脱し、クッション層とスキン層があるソフトパネル（ドアアッパートリム、アームレストなど）にも拡大適用することができる効果がある。

本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造の製造過程を示した図である。 本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造を示した図である。 本発明の他の実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造を示した図である。 本発明の他の実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造を示した図である。 本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造を車両に装着した一実施の形態を示した図である。

以下では、添付した図面を参考にして、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。

まず、各図面の構成要素に参照符号を付加することにおいて、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されても、可能な限り同一の符号を有すようにしていることに留意しなければならない。また、本発明を説明するにあたり、関連した公知の構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にするものと判断される場合には、その詳細な説明は省略する。

また、以下で、本発明の好適な実施の形態を説明するが、本発明の技術的思想は、これに限定したり、制限したりされず、当業者によって変形されて多様に実施されることができることはもちろんである。

図１は、本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造の製造過程を示したものである。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造は、準備段階（ａ）と、フリーフォーミング段階（ｃ）、射出発泡段階（ｄ）を含んで製造される。

準備段階（ａ）は、金型に装着させる前に加熱するスキン層予熱過程と、基材とＥＬシート（ＥＬ（Electro luminescence）sheet）を接着する過程を含む。

このような準備段階（ａ）においては、基材１１１を形成し、基材１１１の上側に発光可能なＥＬシート１１３を形成することになる。

また、スキン層１１７が金型に装着されて所望する柄を形成することができるエンボス転写が可能となるようにスキン層予熱過程を進行する。

次に、スキン層１１７と、ＥＬシート１１３が接着された基材１１１が、ロボットによって移送される（ｂ）。

次に、スキン層１１７と、ＥＬシート１１３が接着された基材１１１が、ロボットによって第１金型２１１及び第２金型２１３にそれぞれ装入される（ｃ）

この時、予熱されたスキン層１１７は、第１金型２１１に備えられた吸着ホール２１１ａによって吸引されることにより、第１金型２１１の表面に真空吸着されて、第１金型２１１表面の形状に応じてエンボス転写される。

また、ＥＬシート１１３が接着された基材１１１は、第２金型２１３に備えられた吸着ホール２１３ａによって吸引されることにより、第２金型２１３に装着される。

このようにスキン層１１７とＥＬシート１１３が接着された基材１１１が第１金型２１１及び第２金型２１３にインサートされた状態で、第１金型２１１が第２金型２１３側に移動した後、フォーム材の第２金型２１３に形成された注入ホール213bに沿って注入または注入後発泡されてフォーム層１１５が形成される（ｃ）。

本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形方法は、このような過程を経て、基材１１１の上側にＥＬシート１１３が形成され、ＥＬシート１１３の上側にフォーム層１１５が形成され、フォーム層１１５の上側にスキン層１１７が形成される。

ここで、フォーム層１１５は、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）素材で形成することができる。熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）は、ゴム（エラストマー）の特性がプラスチックの優れた成形特性と結合しているもので、プラスチック（熱可塑性）とゴム（エラストマー）の特性をすべて有することになるが、熱可塑性樹脂と同様に、ＴＰＥも加熱するとプラスチックになり、再冷却されると、弾性体となる。

つまり、ＴＰＥはエラストマーと類似な弾性特性が現れますが、熱可塑性樹脂が持っている繰り返し変形と復元も可能で、容易な熱可塑性成形、短いサイクルタイム、低エネルギー消費量、熱安定性、二重または三重成形が可能なので、組み立てコストの減小、２つの素材の組み合わせ（硬質‐軟質成分）、１００％リサイクル可能、さらに尖端設計用の色の効果を含む様々な着色オプションなどの利点があるため、本実施の形態では、これをフォーム層１１５に採用する。

図２は、本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造を示したものである。

図２を参照すると、本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造１００は、基材１１１と、基材１１１の上側に配置されるＥＬシート１１３と、ＥＬシート１１３の上側に配置されるフォーム層１１５とフォーム層１１５の上側に配置されるスキン層１１７を含む。

また、前記スキン層１１７の上側に配置される表面処理層１１９をさらに含むこともできる。

ここで、スキン層１１７または表面処理層１１９は、透過率の調整が可能な材料で形成することができる。

透過率調整は、光の量に応じて透過率が変化する素材を使用することもでき、外部から加わる圧力や電圧等に応じて光透過率が変化する素材を使用することができる。他の実施の形態としては、スキン層１１７または表面処理層１１９に、特定の添加物を投入して、所望する透過率に調整することもできる。

また、本発明の実施の形態に係るスキン層１１７は、発泡形成されて、よりソフトな肌触りを感じることができるようすることもできる。

本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造において、フォーム層１１５は、ソフト感を調節するのに重要な役割をすることで、成形性とソフト感の両方を考慮して、その厚さを決定することができる。

フォーム層１１５は、一般の射出を介して実現が可能であり、ソフト感を向上させるために、様々な発泡方法、例えば、化学発泡や物理発泡などを介して、さらに多様な厚さでフォーム層１１５を形成することができるが、その厚さは、約１〜２ｍｍで形成することができる。ソフト感をより強化するためには、フォーム層１１５の厚さを３〜５ｍｍで形成することもでき、発泡セルの大きさに応じて、ＥＬフィルム光源の透過率と散乱などを考慮して設計及び発光範囲に応じて、発泡厚さを決定することができる。

一方、ＥＬシート１１３は、光を発する層として、その厚さは０．３ｍｍ程度で形成することが好ましいがＥＬシートの保護フィルムは、通常ＰＥＴ材質のＩＴＯフィルムを使用するため、無極性であるＴＰＥフォーム層とＰＰＦ基材との接着性の確保のためには、保護フィルムにＰＰフィルムを適用する。

本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造１００は、ＥＬシート１１３が、車両内装材の一部として設置されて、さまざまな条件によって発光するように構成することができる。

一実施の形態として、車両のドアトリム内部一側に設置され、ユーザーが車両に乗車したり降車したりする際に発光するように構成して、ユーザーの利便性を向上させることができる。

つまり、夜間または天気が非常に曇っていたときのように、車両周囲の環境が暗い場合、識別力を高めることができるよう、発光させるようにＥＬシート１１３を装着することにより、車両の内部のインテリアを向上させることができる。

図３は、本発明の他の実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造を示したもので、電源線が埋め込まれている構造である。

以下、本発明の他の実施の形態について図３を参照して説明する。一実施の形態と同一の符号を有する構成は、同じ機能をする同一の構成で、その説明を省略し、差別される構成を中心に説明する。

基材１１１は、硬質（rigid）材質で形成され、その上端部に電源線１１３ａが埋め込み設置されるように埋込部１１１ａが形成される。

また、ＥＬシート１１３は、基材１１１の上側に配置され、その電源線１１３ａが、前記埋込部１１１ａに埋設されるように構成する。

このように、本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造は、可撓性ではなく、硬い硬質材質である基材１１１に電源線１１３ａが埋め込まれるように構成することにより、電源線１１３ａが堅固に装着されるだけでなく、外部に露出されなくなる。

基材１１１に電源線１１３ａを埋め込む方式は、さまざまな方法で形成することができる。一例として、ＥＬシート１１３が電源線１１３ａを下側に配置した状態で金型にインサートされ、ＥＬシート１１３の下側に基材１１１を射出して一体成形する方法を使用することができる。

他の方法として、基材１１１の上側に電源線１１３ａに対応する溝形態の埋込部１１１ａを有するように金型を製作して基材１１１を別々に製作して、ＥＬシート１１３の電源線１１３ａを埋込部１１１ａに挿入して結合させることもできる。基材１１１は、様々な材質で形成されることができるが、加工が容易で、単価が安くて広く使用されるポリプロピレン（ＰＰ（Polypropylene））材質を使用することが望ましい。

ここで、ＰＰ材質は、熱可塑性汎用樹脂の一つとして、耐熱性があり、耐薬品性にも優れ、剛性が高い利点がある。

図４は、本発明の他の実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造を示したもので、電源線が埋め立てされる構造である。

以下、本発明のまた他の実施の形態について、図４を参照して説明する。一実施の形態と同一の符号を持つ構成は、同じ機能をする同一の構成で、その説明を省略し、差別される構成を中心に説明する。

本発明のまた他の実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形方法では、ＴＰＥ素材のフォーム層１１５に添加物１２０を追加することができる。

つまり、ＥＬシート１１３の非発光時に基材１１１またはＥＬシート１１３が透明素材であるＴＰＥフォーム層１１５とスキン層１１７を介して外側に露出されることができるが、これを防止するために、偏光顔料または蛍光顔料などの添加物１２０をＴＰＥ樹脂に混合して射出することにより、外観の美麗感を向上させることができるようになる。また、スキン層の透過度を調整することにより、基材またはＥＬシートの露出を防止することができる。

図４を参照すると、本発明のまた他の実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造２００は、基材１１１と、基材１１１の上側に配置されるＥＬシート１１３と、ＥＬシート１１３の上側に配置されるフォーム層１１５とフォーム層１１５の上側に配置されるスキン層１１７を含む。

ここで、フォーム層１１５は、ＴＰＥ素材で発泡することができ、ＥＬシート１１３の非発光時に基材１１１またはＥＬシート１１３が外部に露出されることを防止するように添加物１２０を追加することができる。

前記添加物１２０は、ＥＬシート１１３が発光するときは、光の外部への透過を妨害せず、非発光時には、光が外部からＴＰＥフォーム層１１５やスキン層１１７などを介してＥＬシート１１３、基材１１１側へ入射して、ＥＬシート１１３などをＴＰＥフォーム層１１５やスキン層１１７（表面処理層１１９なども含む）などを介して外部（図４の上方）から視認される現象を遮断する機能を実行する。添加物１２０は、このような機能を実行する様々な物質が使用されることがあるが、例えば、蛍光物質や偏光物質を使用することができる。

蛍光物質は、特定の波長で蛍光性を強く帯びるようになるので、ＥＬシート１１３から発光される光を倍増させ、ＥＬシート１１３の非発光時には、透明なＴＰＥ層の後面に位置するＥＬシート１１３、基材１１１などがＴＰＥフォーム層１１５などを介して外部から視認される透過現象を防止することができるようになる。

偏光物質は、特定の波長だけを通過させるため、ＥＬシート１１３の発光される光だけを通過するように構成すると、ＥＬシート１１３の非発光時の透明ＴＰＥ層の後面に位置するＥＬシート１１３、基材１１１などがＴＰＥフォーム層１１５やスキン層１１７（表面処理層１９も含む）などを介して外部から視認される現象を防止することができるようになる。

図４に示された本発明のまた他の実施の形態に係るＥＬシートを含む発泡一体射出成形構造２００においては、添加物１２０がフォーム層１１５に含まれているが、本発明はこれに限定されず、添加物１２０がＥＬシート１１３の外側に位置する他の層に含めることができる。例えば、スキン層１１７が、ソフト感を向上させるために発泡されることができるがこの時のスキン層１１７素材に添加物１２０を追加して、発泡することにより、前述した外部からＥＬシート１１３などを視認出来る透過現象を防止するように構成することもできるようになる。

他の実施の形態として、ＥＬシート１１３の上側に位置するフォーム層１１５、スキン層１１７、表面処理層（図示せず）などの少なくとも一つの層に外部から加わる電圧等に応じて光透過率が変化するように構成して前述の内部透過現象を防止するように構成することもできる。

つまり、ＥＬシート１１３が非発光される場合、制御部（図示せず）からこれを認知して光透過率の調整信号を生成して光透過率を所定値以下に下げることにより、本発明の課題であるＥＬシート１１３等の内部構造が外部から視認される問題を解決することもできる。

図５は、本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造を車両に装着した一実施の形態を示したもので、ガーニッシュ（garnish、３００）またはサイドグリップ（side grip、４００）、ドアアッパートリム５００、ドアアームレスト６００、ドアセンターパネル７００に設置することができる。

ガーニッシュ３００は、ドアを開閉するハンドルユニット１０の周囲に装着されてサイドドアトリム１内にハンドルユニット１０の境界を決定する部品をいう。

また、サイドグリップ４００は、車両の内部に向かうインサイドドアトリム１の一面からインサイドドアトリム１と平行に環状突出するように装着されて搭乗者がドアを片手で引き閉鎖することができるように設けられる部品をいう。

ドアアッパートリム５００は、ドアトリムの上端部に位置する部品であり、ドアアームレスト６００は、搭乗者がひじかけできるようにドアトリム中間部に突出している部品であり、センターパネル７００は、アームレストの側面を支えてくれる部品として搭乗者の皮膚と接触する部位であるため、主にフォーム層があるソフトトリム構造で構成されている。

本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造は、車両内の様々な位置に取り付けることができる。

図５に示されたガーニッシュ３００に装着される場合、降車時に周囲が暗くても、ハンドルユニット１０を簡単に認識することができるようになる。また、サイドグリップ４００に装着された場合、内部のインテリアを向上させることができ、乗車または降車時に車のドアの周りを明らかにしてくれて乗り降りの際利便性を向上させることができるようになる。

また、本発明の一実施の形態に係るＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造は、フォーム層１１５を備えることにより、ソフトな肌触りを向上させることができる。

このように、本発明の実施の形態を介して車両の内部に装着させることで、ユーザーが感覚的に感じる視覚、触覚の感覚が高級でいい感じを持たせることにより、視覚的/触覚的感性品質を向上させることができるようになる。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で多様な修正、変更、及び置換が可能である。したがって、本発明に開示された実施の形態及び添付された図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施の形態及び添付された図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、以下の請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきものである。

１００：ＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造
１１１：基材
１１３：ＥＬシート
１１５：フォーム層
１１７：スキン層
１１９：表面処理層
３００：ガーニッシュ
４００：サイドグリップ
５００：ドアアッパートリム
６００：ドアアームレスト
７００：ドアセンターパネル

Claims (10)

1. 基材と、
   前記基材の上側に配置される発光可能なＥＬシート（ＥＬ（Electro luminescence）sheet）と
   前記ＥＬシートの上側に配置されるフォーム層と、
   前記フォーム層の上側に配置されるスキン層を含み、
   前記スキン層の上側に配置され、光の量又は外部から加わる圧力や電圧に応じて透過率の調整が可能な材料で形成される表面処理層をさらに含み、
   前記フォーム層は、前記ＥＬシートの非発光時、前記基材または前記ＥＬシートの露出を防止する蛍光物質または偏光物質を含む、ＥＬシートを含むフォーム層一体射出成形構造。
2. 前記スキン層は、透過率の調整が可能な材料で形成される、ＥＬシートを含む請求項１に記載のフォーム層一体射出成形構造。
3. 前記スキン層は、発泡して形成される、ＥＬシートを含む請求項１に記載のフォーム層一体射出成形構造。
4. 前記フォーム層は熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）素材で形成される、ＥＬシートを含む請求項１に記載のフォーム層一体射出成形構造。
5. 前記ＥＬシートは、車両のドアトリム内部一側に設置され、ユーザーが車両に乗車したり降車したりする際に発光するように構成されている、ＥＬシートを含む請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のフォーム層一体射出成形構造。
6. 前記基材は、上側に電源線が埋め立て設置される、ＥＬシートを含む請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のフォーム層一体射出成形構造。
7. 前記基材は、硬質材料で形成される、ＥＬシートを含む請求項６に記載のフォーム層一体射出成形構造。
8. 請求項１に記載のフォーム層一体射出成形構造を形成する方法であって、
   該方法は、
   基材を形成する段階と、
   前記基材の上側に発光可能なＥＬシート（EL（Electro luminescence）sheet）を形成する段階と、
   前記ＥＬシートの上側にフォーム層を形成する段階と、
   前記フォーム層の上側にスキン層を形成する段階を含み、
   前記スキン層は、予め予熱された後、金型の内側でエンボス転写される、ＥＬシートを含む一体射出成形方法。
9. 前記スキン層は、発泡射出によって形成される、ＥＬシートを含む請求項８に記載の一体射出成形方法。
10. 前記ＥＬシートは、前記基材にＥＬシートが接着された後、金型の内側に装着される、ＥＬシートを含む請求項８に記載の一体射出成形方法。