KR100690898B1

KR100690898B1 - 금속 질감을 표현하는 플라스틱 사출물

Info

Publication number: KR100690898B1
Application number: KR1020050134504A
Authority: KR
Inventors: 정영만; 전현우; 정창일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2007-03-09

Abstract

본 발명은 금속 질감을 표현하는 플라스틱 사출물에 관한 것으로, 플라스틱 수지 용융액과 다면체 금속 입자로 혼합되어 응고되어, 플라스틱의 사출 성형중의 플라스틱 재료의 유동이 교차하는 위치에서도 다면체 금속 입자에 의하여 반사도가 저하되지 않음에 따라, 플라스틱 사출물의 표면 전체에 걸쳐 균일한 금속 질감을 표현하는 플라스틱 사출물을 제공한다.

플라스틱 사출물, 웰드 라인(weld line), 다면체 금속, 파쇄 금속

Description

금속 질감을 표현하는 플라스틱 사출물{PLASTIC INJECTION MOLDED PRODUCT SHOWING FEEL OF METAL MATERIAL}

도1은 플라스틱 재질에 금속 질감을 얻기 위한 종래의 구성을 도시한 도면

도2는 플라스틱 재질에 금속 질감을 얻기 위한 종래의 또 다른 구성을 도시한 도면

도3은 플라스틱 사출 성형용 금형의 일례 구성을 도시한 분해 사시도

도4는 도3의 금형틀의 결합 사시도

도5는 도4의 금형틀의 주입구로 플라스틱 재료를 주입한 경우의 플라스틱 재료의 유동 흐름을 도시한 평단면 개략도

도6은 도5의 'A' 부분의 측단면도

도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 사출 성형용 다면체 금속의 구성을 도시한 사시도

도8은 도7의 다면체 금속을 이용하여 사출 성형하는 경우에 도5의 'A' 부분의 측단면도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10: 상부 금형틀 20: 하부 금형틀

30: 상부 코어 40: 하부 코어

50: 주입구 90: 웰드 라인

99: 플라스틱 재료 유동 98: 알루미늄 플레이크

198: 다면체 금속

본 발명은 플라스틱 사출물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사출 성형된 플라스틱 사출물의 표면 전체에 걸쳐 균일한 금속 질감을 표현하는 플라스틱 사출물에 관한 것이다.

TV, 냉장고 등의 가전 제품은 백색 가전이라고 불릴 정도로 종래에는 백색 플라스틱을 사출 성형하여 그 외장을 장식하였으나, 최근에는 소비자들의 보다 다양한 미감에 대한 욕구에 따라 백색 뿐만 아니라 적색 등의 다양한 색채의 플라스틱 외장 제품들이 인기를 끌기도 하였다. 아울러, 최근에는 보다 고급적 질감을 가전 제품으로부터 느낄 수 있도록, 도1에 도시된 바와 같이, 플라스틱의 표면에 금속 성분을 스프레이로 코팅하여, 외장에 금속 질감을 느끼도록 하는 가전 제품의 출시가 급속도로 증대되고 있다.

그러나, 금속 성분을 포함하는 코팅층(89)을 사출 성형된 플라스틱(88)의 표면에 입히는 경우에는, 스프레이 도포 공정이 주변의 대기를 오염시키므로 친환경적인 공정 환경을 구현하는 데 제약이 있을 뿐만 아니라, 사출 성형된 플라스틱(88)의 표면과 금속 질감을 불러일으키는 코팅층(89)이 박리되는 경우에는 가전 제 품의 소비자 신뢰도가 저하되는 문제점도 발생됨에 따라, 친환경적이면서도 안정적으로 금속 질감을 확보할 수 있는 제조 방법이 요구되었다.

이에 따라, 도2에 도시된 바와 같이, 내부에 상부 코어(30)가 돌출 형성된 상부 금형틀(10)과, 내부에 하부 코어(40)가 돌출 형성된 하부 금형틀(20)을 포갠 금형을 제작하고, 금속 질감을 얻기 위하여 금형의 주입구(50)에 판 형상의 알루미늄 플레이크(flake, 98)를 함유한 플라스틱 수지 재료를 주입하여, 사출물의 표면 뿐만 아니라 플라스틱 사출물의 내부에도 골고루 알루미늄 플레이크(98)가 분포하도록 성형하여, 알루미늄 플레이크(98)에 의하여 외관이 금속 질감을 갖도록 플라스틱 사출물을 성형하는 플라스틱 사출 성형 방법이 사용되기 시작하였다.

여기서, 상부 코어(30)의 선단면과 하부 코어(40)의 선단면은 상하부 금형틀(10,20)이 결합된 상태에서 플라스틱 유동이 침투하지 못하도록 서로 접촉되도록 결합된다. 그리고, 플라스틱 재료에 함유되는 알루미늄 플레이크(98)는 금속 질감을 나타내는 반사도를 높이기 위하여 판 형상으로 형성된다.

상기와 같은 플라스틱 사출 성형 방법은 외관이 단순한 경우에는 별 문제없이 사출물(1)의 전체 표면에 걸쳐 금속 질감을 표시할 수 있지만, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이 내부에 코어(30,40)가 형성되거나, 사출물의 크기가 상대적으로 커서 복수개의 주입구를 통해 플라스틱 재료를 주입하는 경우에는, 도5에 도시된 바와 같이 상기 금형틀(10,20) 내부에서 서로 다른 2개의 유동이 서로 교차하는 부분(A)이 발생된다.

이와 같이 플라스틱 재료가 서로 교차하는 부분(A)에서는, 도6에 도시된 바 와 같이, 웰드 라인(weld line, 90)이 발생되어 판상(板狀)의 알루미늄 플레이크(98)가 수평 상태로 응고되지 않고 수직으로 선 상태로 응고되어 플라스틱 사출물(1)이 성형된다. 따라서, 플라스틱 사출물(1)을 성형하는 공정에서 플라스틱 재료가 서로 교차하지 않는 부분에서는 알루미늄 플레이크(98)가 수평으로 배열되어 원활히 반사되므로 금속 질감을 표현할 수 있게 되지만, 플라스틱 재료가 서로 교차하는 부분(A)에서는 알루미늄 플레이크(98)가 수직으로 배열되어 반사도가 저하됨에 따라 웰드 라인(90)에서만은 금속 질감을 제대로 표현하지 못하게 되어, 사출 성형된 플라스틱 제품의 외관 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 보다 상세하게는 사출 성형된 플라스틱 사출물의 표면 전체에 걸쳐 균일한 금속 질감을 표현하는 플라스틱 사출물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 플라스틱 수지 용융액과 다면체 금속 입자로 혼합되어 응고된 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출물을 제공한다.

이는, 판형상의 알루미늄 플레이크가 플라스틱 사출물에 혼입되어 반사되도록 함에 따라 사출 성형중의 플라스틱 재료의 유동이 교차하는 위치에서 웰드 라인이 발생되는 종래의 플라스틱 사출물과 달리, 특정한 방향성을 가지지 않으면서도 다면체 형상에 따라 반사면을 구비함으로써, 사출 성형중의 플라스틱 재료의 유동 이 교차하는 위치에서도 웰드 라인이 형성되지 않아, 플라스틱 사출물의 표면 전체에 걸쳐 균일하게 금속 질감을 얻도록 하기 위함이다.

상기 다면체 금속은 알루미늄-마그네슘 합금이 파쇄되어 형성된다. 알루미늄-마그네슘 합금은 강도가 매우 높으므로, 파쇄하는 것에 의하여 작은 크기의 다면체 입자를 제조하는 것이 용이할 뿐만 아니라, 알루미늄을 포함하고 있어서 금속 질감을 표현하는 반사도가 우수하다. 아울러, 금속 질감을 잘 표현하는 알루미늄의 반사도를 구현하기 위하여, 상기 다면체 금속의 표면은 진공 증착이나 스퍼터링 방법에 의하여 코팅된다.

이 때, 알루미늄과 마그네슘의 혼합비는 3:7 내지 7:3의 비율을 유지한다. 알루미늄의 비율이 70%를 초과하면, 알루미늄-마그네슘의 입자가 연성이 커져 원활하게 파쇄되지 않으며, 알루미늄의 비율이 30% 미만이 되면 반사도가 현저하게 저하되기 때문이다.

알루미늄 재질이 반사도를 구현하는 데 있어서 효과적이지만, 알루미늄-마그네슘 합금을 이용하는 것은, 알루미늄 자체의 재질 특성은 연성이 높아 파쇄에 의하여 다면체 형상으로 성형하는 것이 곤란하기 때문이다. 따라서, 파쇄 특성이 우수한 알루미늄-마그네슘 합금을 이용하여, 다면체의 평균 직경이 5㎛ 내지 120㎛ 의 크기로 파쇄한 후에 스퍼터링 방법으로 그 표면을 코팅한 후에, 사출 성형하고자 하는 플라스틱 수지 용융액과 혼합하여 플라스틱 사출물을 성형함으로써, 금형 틀 내에서 플라스틱 재료의 유동이 교차하는 위치에서도, 충분한 반사도를 확보하여 전표면에 걸쳐 금속 질감을 균일하게 표현할 수 있게 된다.

이 때, 다면체의 평균 직경은 10㎛ 내지 40㎛ 로 형성된 것이 특히 유리하다. 이는, 다면체의 평균 직경의 크기에 따라 반사도의 차이가 발생하여 반사되는 색깔이 달라지기 때문이다. 즉, 다면체의 평균 직경이 작을 수록 밝은 색을 띠며, 다면체의 평균 직경이 클 수록 어두운 색깔을 띤다. 다만, 다면체의 평균 직경이 120㎛ 를 초과하면 반사도가 크게 나빠지므로, 120㎛이하를 유지하는 것이 유리하다. 그리고, 다면체의 평균 직경은 10㎛ 내지 40㎛ 로 형성되면, 은색 질감을 표현하게 되므로, 금속 질감을 표시하는 데 가장 효과적이다.

한편, 마그네슘-알루미늄 합금 다면체의 표면에 스퍼터링 등의 코팅을 행하는 대신에, 소정의 색깔의 안료를 입힐 수도 있다. 이를 통해, 보다 다양한 질감을 표현할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 사출 성형 방법 및 이에 사용되는 금형을 상술한다.

도3은 플라스틱 사출 성형용 금형의 일례 구성을 도시한 분해 사시도, 도4는 도3의 금형틀의 결합 사시도, 도5는 도4의 금형틀의 주입구로 플라스틱 재료를 주입한 경우의 플라스틱 재료의 유동 흐름을 도시한 평단면 개략도, 도6은 도5의 'A' 부분의 측단면도, 도7은 본 발명의 제1실시예에 따른 플라스틱 사출 성형용 금형의 구성을 도시한 평단면 개략도이다.

도6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 플라스틱 사출 성형용 금형은, 상부 금형틀(10)과, 상부 금형틀(10)과 맞물려 사출 성형하고자 하는 형상 을 성형하도록 내면이 형성된 하부 금형틀(20)과, 플라스틱 재료가 유동하지 않도록 상부 금형틀(10)에 돌출 형성된 상부 코어(130)와, 플라스틱 재료가 유동하지 않도록 하부 금형틀(10)에 돌출 형성된 하부 코어(140)와, 알루미늄 플레이크(98)를 함유한 플라스틱 재료가 금형틀(10,20) 내부로 주입되는 주입구(50)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상부 금형틀(10)과 하부 금형틀(20)이 맞물린 상태에서 상부 코어(130)와 하부 코어(140)는 그 선단면이 서로 마주보도록 접촉된다. 그리고, 코어(130,140)에는 주입구(50)와 코어부(130,140)로 연장되는 가상선을 따라 코어부(130,140)를 관통하는 통로(131,141)가 형성된다.

이를 통해, 도5에 도시된 바와 같이 코어(30,40)에 별도의 통로(131, 141)가 형성되지 않은 종래의 구성에서는, 플라스틱 재료의 유동이 교차하는 위치(A)에서만 알루미늄 플레이크가 세워진 상태로 응고되어 금속 질감이 표시되지 않는 웰드 라인(90)이 생성되는 문제점이 발생하지만, 본 발명은 알루미늄 플레이크(98)를 함유한 플라스틱 재료가 상기 통로(131,141)가 형성됨에 따라 이를 통하여 관통하는 플라스틱 재료의 유동이 코어(130,140)의 주변을 돌아 도달하는 플라스틱 재료의 유동(99)과 웰드 라인(90)이 형성되는 위치에서 혼합됨으로써, 플라스틱 재료의 유동이 교차하는 위치(A)에서도 웰드 라인(90)이 생성되는 것을 방지한다. 이를 통해, 플라스틱 사출물의 전체 표면에 대하여 알루미늄 플레이크(98)가 골고루 소정의 각도만큼 눕혀진 상태로 배열됨으로써, 전체적으로 균일한 금속 질감을 얻을 수 있다.

이와 같이 사출 성형된 플라스틱 사출물은 코어(130,140)의 통로(131,141)를 통과하면서 막대 형상이 생성되는데, 이 막대를 절단하여 제거함으로써 원하는 형상의 플라스틱 사출물을 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 플라스틱 사출 성형용 금형 및 그 성형 방법을 상술한다.

도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 사출 성형용 다면체 금속의 구성을 도시한 사시도, 도8은 도7의 다면체 금속을 이용하여 사출 성형하는 경우에 도5의 'A' 부분의 측단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 사출물은 전술한 종래 기술의 제조 방법과 동일한 방법으로 제조된다. 다만, 플라스틱 용융액에 혼입되는 금속 입자(198)는 도7에 도시된 바와 같이 다면체 형상으로 형성된다.

상기 다면체 금속 입자(198)는 알루미늄-마그네슘 합금을 파쇄하여 평균 직경이 약 30㎛ 의 다면체 형상으로 제조된 후에, 그 표면에 진공 증착 방법에 의하여 메탈 질감의 재료를 코팅한 것을 사용한다.

이와 같은 다면체 금속 입자(198)를 용융된 플라스틱 재료와 혼합하여, 도4에 도시된 금형에 주입하면, 주입구(50)로 유입된 플라스틱 재료의 유동(99)이 교차하는 'A'부분에서 도8과 같은 형태로 배열하게 된다. 그러나, 종래의 알루미늄 플레이크(98)는 판형상으로 형성되어 도6에 도시된 웰드 라인(90)에서 수직으로 세워진 상태로 응고되므로 반사도가 급격히 저하되지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 다면체 입자(198)는 도8에 도시된 바와 같이, 플라스틱 재료의 유동(99)이 교차하는 영역에서 수직 방향으로 배열되더라도, 각 입자의 임의의 면에서 고른 반사도를 가지므로, 금속 질감이 표현되지 않는 영역이 발생하지 않게 된다.

따라서, 이와 같이 제조된 플라스틱 사출물은 내부에 평균 직경이 약 30㎛의 다수의 금속 다면체를 포함함에 따라, 표면 전체에 걸쳐 은색의 빛깔을 띠게 되어, 균일한 금속 질감을 표현할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 플라스틱 수지 용융액과 다면체 금속 입자로 혼합되어 응고되어, 플라스틱의 사출 성형중의 플라스틱 재료의 유동이 교차하는 위치에서도 다면체 금속 입자에 의하여 반사도가 저하되지 않음에 따라, 플라스틱 사출물의 표면 전체에 걸쳐 균일한 금속 질감을 표현하는 플라스틱 사출물을 제공한다.

Claims

플라스틱 수지 용융액과 알루미늄-마그네슘 합금을 파쇄하여 형성된 다면체 금속 입자로 혼합되어 응고된 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출물.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 알류미늄과 상기 마그네슘의 합금 비율은 3:7 내지 7:3인 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출물.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,

상기 다면체 금속은 평균 직경은 5㎛ 내지 120㎛ 로 형성된 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출물.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,

상기 다면체 금속의 평균 직경은 10㎛ 내지 40㎛ 로 형성된 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출물.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,

상기 다면체 금속의 표면은 진공 증착이나 스퍼터링 방법에 의하여 금속 질감의 재료가 코팅된 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출물.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,

상기 다면체 금속의 표면은 소정의 색깔의 안료로 도색된 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출물.