KR100654234B1 - 전사 인서트 인몰드 인쇄방법 - Google Patents

전사 인서트 인몰드 인쇄방법 Download PDF

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Abstract

전사방식의 인몰드 인쇄방법이 개시된다. 인쇄된 평면필름을 성형하고, 소정의 사출물을 사출하여 사출물에 인쇄하는 방법에 있어서, 제 1소재로 이루어진 평면상태의 필름의 배면에 인쇄하는 단계; 인쇄된 필름을 소정의 형태로 성형하는 단계; 성형된 필름의 인쇄면에 제 1사출물을 사출하는 단계; 및 사출물로부터 필름을 제거하여 제 1소재의 인쇄면을 상기 제 1사출물로 전사하는 단계;를 포함한다. 이와 같은 전사 인몰드 인쇄방법에 의하면 사출물의 성형이 자유롭고 공정과정에서 성형의 변화가 없으며, 표현하고자 하는 색상 및 질감의 범위가 다양하고, 양산성이 우수하여 단가가 절감되며, 항온 항습력이 높다는 장점이 있다.
전사인쇄, 인몰드인쇄, 사출, 성형

Description

전사 인서트 인몰드 인쇄방법{inmold printing method by transcription}
도 1은 종래기술에 의한 PK방식의 인쇄방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 2a 내지 2h는 본 발명에 따른 전사 인몰드 인쇄방법의 공정순서를 나타낸 공정도,
도 3은 본 발명에 따른 전사 인몰드 인쇄방법을 설명하기 위한 흐름도, 및
도 4은 본 발명에 따른 전사 인몰드 인쇄방법에 의해 제작된 키패드의 사시도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
1 : PET필름 2 : 투명페인트층
3 : 인쇄층 4 : 1차 사출물
5 : 2차 사출물 6 : UV 코팅층
본 발명은 전사인쇄방법을 이용한 인몰드인쇄방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휴대폰의 키패드나 케이스 및 차량용 계기판 등을 인쇄하는 방법에 있어서, 종래의 필름을 이용한 인서트 몰딩인쇄방법에 전사인쇄방법을 적용한 전사 인 몰드 인쇄방법에 관한 것이다.
종래기술에 의한 인서트 몰딩인쇄방법은 휴대폰의 키패드 등을 인쇄하기 위한 방법으로서, 일반적인 공정순서는 평면상태의 필름원단 배면에 소망하는 문자나 숫자등을 인쇄하는 단계, 인쇄가 완료된 필름을 소망하는 형태로 성형(forming)하는 단계, 필름배면의 인쇄면에 abs나 pc소재의 사출물을 사출하는 사출성형단계, 및 실리콘이나 우레탄소재를 사출 또는 성형하는 단계로 이루어진다.
종래기술에 의한 인서트 몰딩인쇄방법은 성형단계에서 사용되는 필름원단의 소재에 따라 PC원단을 이용한 인몰드인쇄, PA원단을 이용한 인몰드인쇄, 우레탄원단을 이용한 인몰드인쇄 및 PET원단을 이용한 인몰드인쇄 등의 종료가 있다.
먼저, PC원단을 이용한 인몰드인쇄는 항온 항습력이 우수한 장점이 있으나, 사출성형단계 이후에 성형 형태의 변화(즉, 키패드 상부면의 모서리에 굴곡이 발생하는 현상)가 발생하며, 원단의 투명도가 낮아 색상 및 질감 표현의 한계가 있다는 문제점이 있다.
그리고, PA원단을 이용한 인몰드인쇄는 항온 항습력이 우수하고, 사출성형단계 이후에 성형형태의 변화가 없다는 장점이 있으나, 공정중에 온도 및 습도의 변화에 따른 원단의 수축 및 이완의 정도가 심하여 인쇄 및 성형단계에서 불량률이 높게 발생하며, 원단의 투명도가 낮아 색상 및 질감 표현의 한계가 있다는 문제점이 있다.
또한, 우레탄원단을 이용한 인몰드인쇄는 항온 항습력이 우수하고, 사출성형단계 이후에 성형형태의 변화가 없으며, 원단의 성형이 자유롭다는 장점이 있으나, 공정중에 온도 및 습도의 변화에 따른 원단의 수축 및 이완의 정도가 심하여 인쇄 및 성형단계에서 불량률이 높게 발생하며, 원단의 투명도가 낮아 색상 및 질감 표현의 한계가 있다는 문제점이 있다.
그리고, PET원단을 이용한 인몰드인쇄는 원단의 투명도가 높아서 광택이 높고, 색상 및 질감의 표현력이 우수하여, 원단에 증착인쇄시 그 효과가 우수하고, 사출성형단계 이후에 성형형태의 변화가 없다는 장점이 있어 가장 선호하는 방법이나, 항온 항습력이 매우 낮아(섭시 90도 및 습도 80％ 이상의 환경에서 7일간의 테스트에서 원단과 사출물간의 점착력이 매우 낮음) 제품의 신뢰성이 없으며, 불량률이 높아 단가가 높아진다는 문제점이 있다.
한편, 상기한 인쇄된 필름원단을 이용한 몰딩인쇄방법의 문제점을 극복하기 위하여, 필름원단을 이용하지 않고 순수한 사출방법에 의한 사출물의 상부에 직접 인쇄하는 PK인쇄방법은 필름원단을 이용한 인쇄방법 이전에 이용되던 방법으로서, 성형 형태의 한계가 없고 항온 항습력이 우수하며 색상 및 질감의 표현력이 우수한 반면, 공정 특성상 양산성이 떨어지고 단가가 높다는 문제점이 있다. 하지만 이와 같은 문제점에도 불구하고, 제품의 차별화와 디자인이 중요시 되는 근래에 다시 사용되고 있는 추세이다.
도 1은 종래기술에 의한 PK방식의 인쇄방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 먼저 ABS나 PC등의 1차 사출물 소재를 금형(미도시)에 주입하고, 실리콘이나 우레탄 등의 2차 사출물 소재를 2차 주입하여 소망하는 형태의 사출물을 성형한다(단계 10).
사출성형공정이 완료되면, 음각인쇄의 경우, 성형된 사출물의 상부면 전체에 소망하는 색상의 스프레이를 도포한다(단계 12).
스프레이공정이 완료되어 스프레이가 완전히 굳으면, 사출물에 표시하고자 하는 부분을 레이저로 식각 인쇄한다(단계 14).
식각인쇄공정이 완료되면, 사출물의 상부에 UV코팅처리를 하여 내마모성을 높히면 PK인쇄공정이 완료된다(단계 16).
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 PK인쇄방법은 사출물에 직접 인쇄해야 하는 인쇄조건의 한계 때문에, 양산공정이 불가능해 제품의 단가가 매우 높아진다는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 PET원단을 이용한 인서트 몰딩 인쇄방법에 전사인쇄(transcription printing)방법을 적용하여 PK인쇄방법의 효과를 얻을 수 있고 양산성이 높은 전사 인몰드 인쇄방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 전사 인몰드 인쇄방법은 인쇄된 평면필름을 성형하고, 소정의 사출물을 사출하여 사출물에 인쇄하는 방법에 있어서, (a)제 1소재로 이루어진 상기 평면상태의 필름의 배면에 인쇄하는 단계; (b)상기 인쇄된 필름을 소정의 형태로 성형하는 단계; (c)상기 성형된 필름의 인쇄면에 제 1사출물을 사출하는 단계; 및 (d)상기 사출물로부터 상기 필름을 제거하여 상기 제 1소재의 인쇄면을 상기 제 1사출물로 전사하는 단계;를 포함한다.
바람직하게, 상기 (a)단계의 상기 제 1소재는 폴리에스터(PET)이다.
또한, 상기 (a)단계는, 상기 인쇄단계 이전에, 상기 필름과의 점착성이 낮은 제 2소재를 상기 필름의 배면에 인쇄하는 인쇄 전처리단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 (c)단계의 상기 제 1사출물은 ABS소재 및 PC소재의 조합이다.
그리고, 바람직하게 상기 (c)단계 이후에, 상기 필름의 하부면 전체에 우레탄 및 실리콘중의 어느 하나의 소재를 사출 또는 성형하는 사출 후처리단계를 더 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2a 내지 도 2h는 본 발명에 따른 전사 인몰드 인쇄방법을 휴대폰의 키패드인쇄공정에 적용한 공정순서를 나타낸 공정도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 약 75㎛ 두께의 PET소재의 필름원단(1)이 마련되어 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 마련된 PET소재의 필름원단(1) 하부면 전체에 필름원단(1)과의 점착력이 낮은 성분의 투명페인트(2)를 약 10㎛ 두께로 인쇄한다.
투명페인트 인쇄공정이 완료되어 페인트층(2)이 완전히 응고되면, 도 2c에 도시된 바와 같이 페인트층(2)의 하부면에 문자, 숫자, 및 도형 등의 소망하는 형상을 약 50㎛ 의 두께로 인쇄하여 인쇄층(3)을 형성한다.
인쇄공정이 완료되어 인쇄층(3)이 완전히 응고되면, 도 2d에 도시된 바와 같이, PET필름 원단(1)을 상부 및 하부금형(미도시)으로 압착하여 소망하는 형상으로 성형한다.
원단(1)의 성형공정이 완료되면, 도 2e에 도시된 바와 같이, abs소재나 pc소재의 제 1사출물(4)을 하부금형(미도시)의 주입구를 통해 투입하면 1차 사출공정이 완료된다.
1차 사출공정이 완료되면, 도 2f에 도시된 바와 같이, 액상 실리콘이나 우레탄 소재의 제 2사출물(5)을 하부금형(미도시)에 투입하여 상부금형(미도시)으로 압착하거나 하부금형의 주입구를 통해 투입하면 2차 사출공정이 완료된다. 이 때, 제 2사출물층(5)의 두께는 약 100㎛정도로 형성함이 바람직 하다.
2차 사출공정이 완료되면, 도 2g에 도시된 바와 같이, PET필름 원단(1)을 제거한다. 이 때, 투명페인트층(2)이 PET원단과 함께 제거되지 않도록 적당한 습도 및 온도를 PET원단에 가하여 PET필름 원단의 점착력을 낮춘 상태에서 PET원단만을 제거하여 인쇄층(2, 3)을 사출물(4, 5)에 전사한다.
전사공정이 완료되면, 도 2h에 도시된 바와 같이, 인쇄층(2)의 상부면에 UV코팅(6)처리를 하여 내마모성을 갖도록 한다.
도 3을 참조하여 본 발명에 따른 전사 인몰드 인쇄방법 대해 간략히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 전사 인몰드 인쇄방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 마련된 PET소재의 필름원단(1)의 하부면 전체에 필름원단(1)과 의 점착력이 낮은 성분의 투명페인트(2)를 약 10㎛ 두께로 인쇄한다(단계 30).
투명페인트 인쇄공정이 완료되면, 투명페인트층(2)의 하부면에 소망하는 형상을 약 50㎛ 의 두께로 인쇄하여 인쇄층(3)을 형성한다(단계 31).
인쇄공정이 완료된 PET필름 원단(1)을 소망하는 형상으로 성형한다(단계 32).
성형공정이 완료되면, abs소재나 pc소재의 1차 사출물(4)을 하부금형(미도시)의 주입구를 통해 투입하여 1차사출물(4)을 사출한다(단계 33).
1차 사출공정이 완료되면, 액상 실리콘이나 우레탄 소재의 2차 사출물(5)을 사출 또는 성형한다(단계 34).
2차 사출공정이 완료되면, PET필름 원단(1)을 제거하여 인쇄층(2, 3)을 사출물(4, 5)에 전사한다(단계 35).
전사공정이 완료되면, 인쇄층(2)의 상부면에 UV코팅(6)처리를 하여 내마모성을 갖도록 한다(단계 36).
도 4은 본 발명에 따른 전사 인몰드 인쇄방법에 의해 제작된 키패드의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 1세트의 키패드만이 도시되어 있으나, 실제 공정에서는 16세트 이상의 단위로의 양산공정이 가능하다. 완성된 다수의 키패드 세트는 프레스컷팅기(미도시)를 이용하여 소망하는 형태(40)로 컷팅하여 휴대폰 조립공정으로 들어간다.
상기의 실시예는 본 발명의 전사 인몰드 인쇄방법을 키패드의 인쇄공정에 적 용한 일실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 휴대폰의 케이스 인쇄공정, 차량용 계기판의 인쇄공정 및 기타 사출성형으로 제작 가능한 모든 성형제품에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 전사 인몰드 인쇄방법에 의하면, 휴대폰 등의 키패드 및 케이스, 각종 계기판 등을 인쇄함에 있어서, 그 색상 및 질감의 표현력이 우수하고, 증착인쇄시 그 효과가 우수하며, 사출성형단계 이후에 성형형태의 변화가 없을 뿐만 아니라 항온 항습력이 뛰어나고, 별도의 추가생산라인의 구축없이 양산이 가능하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (10)

  1. 인쇄된 평면필름을 성형하고, 소정의 사출물을 사출하여 사출물에 인쇄하는 방법에 있어서,
    (a)제 1소재로 이루어진 상기 평면상태의 필름의 배면에 인쇄하는 단계;
    (b)상기 인쇄된 필름을 소정의 형태로 성형하는 단계;
    (c)상기 성형된 필름의 인쇄면에 제 1사출물을 사출하는 단계; 및
    (d)상기 사출물로부터 상기 필름을 제거하여 상기 제 1소재의 인쇄면을 상기 제 1사출물로 전사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 인쇄방법.
  2. 제 1항에 있어서 상기 (a)단계는,
    상기 제 1소재는 폴리에스터(PET)인 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 인쇄방법.
  3. 제 1항에 있어서 상기 (a)단계는,
    상기 인쇄단계 이전에, 제 2소재를 상기 필름의 배면에 인쇄하는 인쇄 전처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 인쇄방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2소재는 상기 필름과의 점착성이 낮은 소재인 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 인쇄방법.
  5. 제 1항에 있어서 상기 (c)단계는,
    상기 제 1사출물은 ABS소재 및 PC소재의 조합인 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 인쇄방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 (b)단계 이후에, 상기 필름을 소정의 형태로 절단하는 컷팅단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 인쇄방법.
  7. 제 1항에 있어서 상기 (c)단계는,
    상기 (c)단계 이후에, 상기 필름의 하부면 전체에 제 2사출물을 사출 또는 성형하는 사출 후처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 인쇄방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2사출물은 우레탄 및 실리콘중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 인쇄방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 (d)단계 이후에, 상기 사출물의 상부면을 코팅하는 코팅단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 인쇄방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 코팅은 UV코팅인 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 인쇄방법.
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