KR0180450B1 - 복합 성형 제품 및 상기 제품의 제조 방법 - Google Patents

복합 성형 제품 및 상기 제품의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 복합 성형 제품은 관통 구멍을 갖고 열가소성 수지로 구성된 프레임 본체(1)와, 열가소성 탄성 재료로 구성된 버튼부(2)를 구비한다. 버튼부(2)는 관통 구멍 내에 배치되는 가압부(3) 및 상기 프레임 본체에 융착되는 플랜지부(4)를 갖는다. 또한, 관통 구멍의 개구부에 인접한 프레임 본체 및 플랜지부의 결합부에는 실리콘 수지층이 제공된다. 또한, 본 발명의 복합 성형 제품을 제조하는 방법은 (가) 제1 금형에 의해 폴리카보네이트 등의 열가소성 수지를 성형하는 단계와, (나) 열가소성 수지 성형 제품의 표면 상에 실리콘 수지층을 형성하는 단계와, (다) 실리콘 수지층이 형성된 열가소성 수지 성형 제품의 표면 상으로 제2 금형에 의해 스티렌계 탄성 중합체 등의 열가소성 탄성 재료를 융착함과 동시에 소정 형상으로 성형하는 단계를 포함한다. 본 발명의 복합 성형 제품은 가압부(3)가 눌러질 때 큰 스트로크를 줄 수 있으며 전기 장치용 버튼으로서 효과적으로 사용될 수 있다.

Description

복합 성형 제품 및 상기 제품의 제조 방법
제1도는 전기 장치의 종래의 버튼 스위치로 사용되는 성형 제품의 사시도.
제2도는 전기 장치의 종래의 버튼 스위치로 사용되는 성형 제품의 단면도.
제3도는 본 발명의 복합 성형 제품의 일례를 도시하는 단면도.
제4도는 본 발명의 제1 금속 금형과, 실리콘 수지층이 인쇄된 필름을 도시하는 개략 단면도.
제5도는 실리콘 수지층이 인쇄된 필름의 평면도.
제6도는 열가소성 수지의 성형 단계와 실리콘 수지층의 전사 단계를 도시하는 단면도.
제7도는 실리콘 수지층이 전사된 열가소성 수지 성형 제품을 제2 금형에 대해 마련된 것으로 도시하는 단면도.
제8도는 열가소성 탄성 재료를 성형하는 단계를 도시하는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 프레임 본체 2 : 버튼부
3 : 가압부 4 : 플랜지부
5, 24 : 실리콘 수지층 11, 12, 31, 32 : 금형
21, 22 : 롤러 23 : 필름
본 발명은 복수개의 상이한 재료로 구성된 복합 성형 제품에 관한 것으로, 특히 전기 장치의 버튼으로서 사용될 수 있는 복합 성형 제품과 상기 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
열가소성 수지 재료 및 열가소성 탄성 재료가 결합된 복합 성형 제품은 예컨대 휴대용 전화기, 퍼스널 컴퓨터 등의 전기 장치의 버튼용으로 사용되어 왔다. 이러한 복합 성형 제품은 열가소성 수지 재료로 구성된 프레임 본체와, 열가소성 탄성 재료로 구성된 버튼부를 포함하며, 버튼부에는 프레임 본체에 결합하는 플랜지부와 가동 가압부가 마련된다.
이러한 복합 성형 제품은 2색 성형기를 사용하여 금형 내에서 열가소성 수지재료와 열가소성 탄성재료를 융착함으로써 제조되었다.
그러나, 종래의 버튼용 복합 성형제품에 있어서, 열가소성 수지 재료의 접촉면과 열가소성 탄성 재료의 접촉면이 모두 결합되어 때때로 문제점을 야기할 수 있다. 이러한 문제점은 버튼부의 플랜지부에서의 변형이 작게 됨으로써 가압부에서의 스트로크(stroke)가 크게 될 수 없다는 것이다.
본 발명의 목적은 전기 장치의 버튼의 용도에 적합한 복합 성형 제품과, 상기 제품을 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 성취하기 위하여, 본 발명의 복합 성형 제품은 프레임 본체와 버튼부가 결합된 구성을 갖는다. 또한, 버튼부는 자유롭게 이동 가능하도록 프레임 본체의 관통 구멍내에 마련된 가압부와, 프레임 본체에 대해 융착되는 플랜지부를 구비한다. 관통 구멍의 개구에 인접하여 박막층이 마련되고, 프레임 본체 및 버튼부는 박막이 형성된 구역에서 결합되지 않는다. 프레임 본체는 열가소성 수지에 의해, 버튼부는 열가소성 탄성 재료에 의해, 그리고 박막층은 실리콘 수지에 의해 형성될 수 있다.
또한, 상기 복합 성형 제품을 제조하는 방법은 (가) 제1 금형에 의해 열가소성 수지 등으로 구성된 프레임 본체를 성형하는 단계와, (나) 프레임 본체 상에 실리콘 수지로 구성된 박막을 형성하는 단계와, (다) 열가소성 탄성 재료 등으로 구성된 버튼부를 상기 박막층이 형성된 상기 프레임 본체의 표면 상으로 제2 금형에 의해 융착하여 소정 형상으로 성형하는 단계를 포함한다.
제1 금형에 의해 열가소성 수지를 성형하는 단계 및 열가소성 수지 성형 제품의 프레임 본체의 표면 상에 박막을 형성하는 단계는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 실리콘 수지층을 형성하기 위하여, 필름 상에 미리 인쇄된 박막이 열가소성 수지상으로 전사되는 방법을 사용할 수도 있다.
상기 복합 성형 제품에 있어서, 열가소성 수지 재료로 구성된 프레임 본체와 열가소성 탄성 재료로 구성된 플랜지부의 접촉면에서, 실리콘 박막층은 열가소성 수지에 대해서는 융착되지만 열가소성 탄성 재료에 대해서는 융착되지 않는 얇은 층으로서 부분적으로 마련된다. 실리콘 수지층이 형성된 부분에서, 프레임 본체 및 플랜지부는 융착되지 않아, 플랜지부가 크게 변형되어 가압부에서의 스트로크가 크게 될 수 있게 한다.
또한, 열가소성 수지의 성형 단계와, 실리콘 수지층이 미리 인쇄된 필름으로부터 실리콘 수지층을 전사하는 단계를 동시에 수행함으로써, 복합 성형 제품은 매우 효과적으로 그리고 대량으로 제조될 수 있다.
본 발명의 전술한 그리고 이외의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련한 이하의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
먼저, 열가소성 수지 재료 및 열가소성 탄성 재료로 구성된 종래의 복합 성형 제품을 설명하기로 한다. 제1도는 종래의 복합 성형 제품의 사시도이다. 열가소성 수지로 구성된 프레임 본체(41)에 관통 구멍이 형성된다. 또한, 열가소성 탄성 재료로 구성된 버튼부(42)가 플랜지부(44) 및 가압부(43)를 구비한다. 플랜지부(44)는 프레임 본체(41)에 결합되고, 가압부(43)는 상기 프레임 본체(41)의 관통 구멍에 마련된다. 제2도는 제1도에 도시된 복합 성형 제품의 단면도이다. 프레임 본체(41)에 대한 플랜지부(44)의 접촉면은 모두 결합된다.
제2도에서 알 수 있는 바와 같이, 종래의 복합 성형 제품에 있어서, 플랜지부(44) 및 프레임 본체(41)의 접촉면들은 모두 융착되어 가압부(43)가 눌러지는 경우에 적은 스트로크만이 얻어질 수 있게 한다. 그러나, 복합 성형 제품이 전기 장치용 버튼으로서 사용되는 경우에 큰 스트로크가 얻어지는 것이 바람직하다.
다음에, 본 발명의 복합 성형 제품의 일례를 설명하기로 한다. 제3도는 본 발명에 따른 복합 성형 제품의 일례의 단면도이다. 중앙부에 관통 구멍을 갖는 프레임 본체(1)와 버튼부(2)의 플랜지부(4)가 융착된다. 그러나, 프레임 본체(1) 및 플랜지부(4)의 결합부에 있는 관통 구멍의 개구에 인접한 구역에 실리콘 수지층(5)이 형성된다. 실리콘 수지층(5)은 열가소성 수지로 구성된 프레임 본체(1)에 대해 융착되지만 열가소성 탄성 재료로 구성된 플랜지부(4)에 대해서는 융착되지 않는다. 따라서, 가압부(3)가 눌러질 때, 플랜지부(4)는 현저하게 변형되어 큰 스트로크가 얻어지도록 한다. 따라서, 제3도에 도시된 복합 성형 제품은 전기 장치용 버튼으로서 충분히 작용한다.
본 예에서, 열가소성 수지로서 폴리카보네이트 수지, ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체) 수지 등이 사용될 수 있다. 또한, 열가소성 탄성 재료로서 스티렌계 탄성 중합체, 에틸렌계 탄성 중합체 등이 사용될 수 있다. 복합 성형 제품은 적용될 전기 장치의 종류에 따라 임의의 크기를 가질 수 있다.
다음에, 본 발명에 따른 복합 성형 제품의 제조 방법의 일례를 설명하기로 한다.
제4도는 프레임 본체(1)용 제1 금형(20)의 단면도이다. 제1 금형은 고정 금형(11) 및 가동 금형(12)을 포함한다. 제1 금형은 통상적으로 금속으로 제조되지만 세라믹과 같은 재료가 사용될 수 있다. 이러한 금형들 사이에 실리콘 수지층(24)이 인쇄된 필름(23)이 제공된다. 필름(23)은 예컨대 공급 롤러(21) 및 권취 롤러(22)에 설치된 폴리스티렌 등을 포함할 수 있고, 롤러(21, 22)의 회전과 더불어 금형(11, 12)들 사이에서 이동된다.
실리콘 수지층(24)이 제5도에 도시된 바와 같이 필름(23) 상에 링 형상으로 미리 인쇄된다. 또한, 필름(23) 상에 인쇄된 실리콘 수지층(24)의 링 형상의 내부는 미리 제거된다. 링 형상의 내경은 복합 성형 제품의 프레임 본체(1)의 관통 구멍의 직경에 대응한다. 따라서, 실리콘 수지층(24)은 상기 관통 구멍의 개구의 외주에 인접하여 마련된다.
필름(23)상에 인쇄된 실리콘 수지층(24)의 링 형상의 내부가 제거되지 않은 때, 실리콘 수지층(24)의 인쇄 위치 및 형상은 필름(23)이 금형(21, 22)들 사이에서 유지되고 폴리카보네이트 수지가 공동 내에 주입되는 경우에 실리콘 수지층(24)이 제6도에 도시된 위치에 배치되도록 미리 조절된다.
먼저, 제4도에 도시된 바와 같이, 고정 금형(11) 및 가동 금형(12)은 일정 거리로 이격 배치되며, 실리콘 수지층(24)이 인쇄된 필름(23)은 금형들 사이의 소정 위치에 배치된다. 다음에, 가동 금형(12)은 제4도의 화살표 방향으로 이동된다. 가동 금형(12)은 필름(23)을 가압함으로써 이동되며, 필름(23)은 고정 금형(11)과 가동 금형(12) 사이에 삽입된다.
다음에, 제6도에 도시된 바와 같이, 폴리카보네이트 수지가 프레임 본체(1)를 성형하기 위하여 공동 내로 주입된다. 이때, 실리콘 수지층(24)은 프레임 본체의 관통 구멍의 개구부의 외주에 인접한 부분에서 프레임 본체(1)로 전사된다. 폴리카보네이트 수지의 주입은 노즐 온도를 약 200℃로, 그리고 금형 온도를 약 80℃ 내지 90℃로 설정함으로써 수행된다.
전술한 방법은 프레임 본체(1)의 성형 및 실리콘 수지층(24)의 형성이 동시에 수행될 수 있는 효과적인 방법이다. 그러나, 열가소성 수지를 성형하는 단계가 먼저 수행되고 나서, 열가소성 수지 성형 제품[프레임 본체(1)]의 소정 부분에 실리콘 수지층을 형성하는 단계를 수행할 수도 있다.
프레임 본체(1)의 성형을 완료한 후에, 가동 금형(12)은 최초 위치로 복귀하며, 권취 롤러(22)는 필름(23)을 권취하도록 회전되고 실리콘 수지층은 소정 위치로 이동된다. 따라서, 실리콘 수지층(24)이 인쇄된 필름(23)이 미리 준비된 경우에는, 프레임 본체(1)의 성형 및 실리콘 수지층의 형성은 연속적으로 그리고 효과적으로 수행할 수 있다.
다음에, 제7도에 도시된 바와 같이, 실리콘 수지층(5)이 형성된 프레임 본체(1)는 제2 금형(30)의 고정 금형(31)에 대해 배치된다. 제8도에 도시된 바와 같이, 가동 금형(32)이 고정 금형(31)에 부착되고, 스티렌계 탄성 중합체가 버튼부(2)를 성형하도록 고정 금형(31)과 가동 금형(32) 사이의 공간부 내로 주입된다. 상기 주입은 노즐 온도를 약 170℃ 내지 약 200℃로, 그리고 금형 온도를 약 30℃ 내지 90℃로 설정함으로써 수행된다.
이때, 실리콘 수지는 열가소성 탄성 재료인 스티렌계 탄성 중합체에 대해서는 융착되지 않지만 열가소성 수지인 폴리카보네이트에 대해서는 융착된다. 즉, 상기 방법에 따라, 버튼부의 플랜지부(4)가 프레임 본체(1)에 융착되고 실리콘 수지층(5)에 융착되지 않는 복합 성형 제품이 제조될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 복합 성형 제품에 있어서, 실리콘 수지층(5)은 버튼부(2)의 플랜지부(4)와 프레임 본체(1) 사이에서 프레임 본체(1)의 개구부에 인접한 위치에서 마련된다. 이러한 실리콘 수지층(5)은 프레임 본체(1)에는 융착되지만 플랜지부(4)에는 융착되지 않아, 가압부(3)가 가압될 때 플랜지부(4)가 현저하게 변형되어 큰 스트로크가 얻어질 수 있게 한다.
또한, 본 발명의 복합 성형 제품의 제조 방법에 있어서, 융착부 및 비용착부가 열가소성 수지 및 열가소성 탄성 재료의 접촉면에 자유롭게 마련될 수 있어, 예컨대 전기 장치의 버튼에 적용되는 복합 성형 제품이 용이하고 효과적으로 제조될 수 있게 한다.
본 발명이 특정의 양호한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명에 의해 한정되는 주제는 이러한 특정 실시예로 제한되지 않는다. 이와 달리, 이하의 특허 청구의 범위의 정신 및 범주 내에 포함될 수 있는 다른 실시예, 수정예 및 균등예를 모두 포함하는 것이다.

Claims (11)

  1. 관통 구멍을 갖는 프레임 본체와, 상기 관통 구멍 내에 배치되는 가압부 및 상기 프레임 본체에 결합되는 플랜지부를 갖는 버튼부를 포함하며, 상기 프레임 본체 및 플랜지부는 상기 관통 구멍의 개구부에 인접한 구역에서 결합되지 않는 것을 특징으로 하는 복합 성형 제품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프레임 본체 및 상기 플랜지부가 결합되지 않는 상기 관통 구멍의 개구부에 인접한 구역에 박막이 제공되는 것을 특징으로 하는 복합 성형 제품.
  3. 제1항에 있어서, 박막은 프레임 본체 및 플랜지부의 재료와 다른 재료로 마련되는 것을 특징으로 하는 복합 성형 제품.
  4. 제1항에 있어서, 박막은 프레임 본체에는 결합되지만 플랜지부에는 결합되지 않는 것을 특징으로 하는 복합 성형 제품.
  5. 제1항에 있어서, 프레임 본체는 열가소성 수지로 구성되고, 버튼부는 열가소성 탄성 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 성형 제품.
  6. 제1항에 있어서, 전기 장치용 버튼으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 복합 성형 제품.
  7. (가) 제1 금형에 의해 프레임 본체를 성형하는 단계와, (나) 프레임 본체의 표면 상에 박막층을 형성하는 단계와, (다) 박막층이 형성된 상기 프레임 본체의 표면 상으로 제2 금형에 의해 버튼부를 융착함과 동시에 소정 형상으로 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 성형 제품 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 프레임 본체는 열가소성 수지로 구성되고, 버튼부는 열가소성 탄성 재료로 구성되며, 박막은 실리콘 수지층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 성형 제품 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서, 제1 금형에 의해 프레임 본체를 성형하는 단계 및 상기 프레임 본체의 표면 상에 박막층을 형성하는 단계는 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 복합 성형 제품 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서, 필름 상에 미리 인쇄된 박막층이 프레임 본체로 전사되는 것을 특징으로 하는 복합 성형 제품 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서, 박막층은 프레임 본체의 관통 구멍의 개구부에 인접한 구역에서 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 성형 제품 제조 방법.
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