KR100847496B1 - 플라스틱 글레이징 제조 방법, 상기 방법을 통해 제조된 제품, 제품을 사용하는 방법 및 자동차용 글레이징 - Google Patents

플라스틱 글레이징 제조 방법, 상기 방법을 통해 제조된 제품, 제품을 사용하는 방법 및 자동차용 글레이징 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 적어도 부분적으로 투명하고, 글레이징에 비해 광학 품질이 뛰어난 제품을 제조하는 방법에 관한 것으로, 동일하게 성형된 단열 시트가 금형의 일부분, 적어도 금형 바닥에 놓이고, 다음으로, 상술된 제품의 시트와 결합될 수 있는 열가소성 물질은 상기 금형에 사출된다. 이 방법은, 바닥에 상기 시트가 구비되어 있는 상기 금형 부분이, 상기 시트 부재시 필요한 광학 품질을 제공하기 위해 필요한 온도보다 더 낮은 온도로 유지되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한, 이와 같이 제조된 제품과, 이를 글레이징으로 사용하는 방법 및 이와 같이 제조된 자동차용 글레이징에 관한 것이다.

Description

플라스틱 글레이징 제조 방법, 상기 방법을 통해 제조된 제품, 제품을 사용하는 방법 및 자동차용 글레이징{METHOD FOR PRODUCING PLASTIC GLAZING, PRODUCT OBTAINED BY THE METHOD, METHOD FOR USING A PRODUCT AND GLAZING FOR MOTOR VEHICLE}
본 발명은, 비교적 모양이 복잡하고 적어도 부분적으로 투명하며 높은 광학 품질 때문에 글레이징과 같은 용도에 적합한, 플라스틱으로 제조된 주로 2차원의 거의 평면 제품의 제조에 관한 것이다.
건물, 가구, 가전 제품 (오븐 도어 등), 도시의 시설 또는 자동차용 글레이징에 관해서는, 유리가 그 대부분의 용도에서 교체되기 어렵지만, 일부 이들 용도에서는, 특히 투명 플라스틱으로 유리를 교체하는 것이 고려되고 있다.
유리에 비해 폴리카보네이트 타입의 플라스틱의 이점은, 특히 보다 다양하고 복잡한 모양을 갖고 평면 형태를 벗어나며, 보다 많은 기능을 제품에 통합한 제품을 만들 수 있다는 가능성에 있다. 이러한 가능성은 특히 사출 성형 방법만의 것이다.
물론, 글레이징의 광학 품질과, 필요한 기계적 특성을 유지하기 위해 주의를 기울여야 한다. 이 때문에, 긁힘 방지 코팅을 사용해야만 할 만큼 더 긁히기 쉽고 강성이 더 작다는 점이 플라스틱과 유리의 차이점이다. 이러한 후자의 특성(더 작은 강성)은 초과 두께부(overthickness)를 형성하거나, 금속 삽입물 또는 이와 동일물을 사용해서 글레이징을 단단히 할 것을 요구하지만, 이와 반대로, 특히 본체 개구부에 설치할 경우에는 간단한 설치 모드를 허용하는데, 이는 글레이징이 변형될 수 있거나, 설치용 주변 삽입물을 금속 러그 등의 형태로 쉽게 구비할 수 있기 때문이다.
본 발명의 내용에서, 특히, 일련의 작업을 통해 제조된 플라스틱 글레이징을 언급하는데, 이러한 일련의 작업은,
- 실질적으로 편평한 폴리카보네이트 필름 등에 가능한 한 중간 경화 상태의 긁힘 방지 코팅을 형성하는 단계와,
- 가능한 한 긁힘 방지 코팅을 계속 경화시키면서 상기 필름을 열성형하는 단계와,
- 상기 긁힘 방지 코팅이 금형 벽면과 접촉하도록 상기 필름을 금형 바닥에 놓는 단계와,
- 사출 성형, 핫 프레싱 등을 통해 글레이징의 코어 형성 물질과 상기 필름을 결합하는 단계로 이루어진다.
성형 후, 폴리카보네이트 필름에 긁힘 방지 코팅이 제공되는 것이 대안적이다.
이러한 기술은 문서 WO 99/03678과 WO 99/65678에 기술되어 있는데, WO 99/65678은 또한, 개선된 단일 금형을 이용해서, 천연 화학물질이고 다른 특성을 갖고 있으며 이중- 또는 다중 사출 성형을 실행할 수 있도록 하는 추가 물질의 사출에 관해 기술한다. 이러한 추가 물질은, 예를 들어 주변 엘라스토머 씰(peripheral elastomer seal), 백 미러 시팅(rear-view-mirror seating) 등을 구 성한다.
이러한 기술 내용에서, 예를 들어 폴리카보네이트와 같은 열가소성 물질이 사출될 경우, 90℃ 내지 120℃ 온도의 가압수를 순환시켜서 금형 벽면을 가열할 필요가 있는데, 이는 온도가 더 낮은 금형 벽면과 접촉시 300℃로 사출된 물질의 급속한 냉각이 사출 물질에 불규칙성을 일으키는 효과를 갖고, 이는 필연적으로 제품의 광학 품질에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
상술한 문서 WO 99/03678과 WO 99/65678의 교시(敎示) 수행시, 금형 바닥, 즉 글레이징의 투명성과 높은 광학 품질이 요구되는 부분에 열성형 필름을 설치한다는 사실은, 이 필름이 단열체인 경우, 광학 품질을 가장 잘 유지하면서 금형의 벽면 온도를 실질적으로 줄일 수 있게 할 것이다. 따라서, 금형 온도를 120℃에서 60℃로 낮춤으로써, 예를 들어, 폴리카보네이트를 사출 성형할 경우, 순환하는 뜨거운 유체 (물, 오일 등)에 의한 열 공급이 감소되어, 에너지가 절약된다.
따라서, 본 발명의 요지는, 적어도 부분적으로 투명하고, 글레이징에 비해 광학 품질이 뛰어난 제품을 제조하는 방법인데, 여기서 한 장의 시트가 적어도 금형의 바닥 부분에 놓이고, 이 시트는 금형 바닥과 동일한 모양을 갖고 단열성이며, 다음으로 상기 제품의 상기 시트에 고정될 수 있는 열가소성 물질이 상기 금형에 사출되는데, 이 방법에서는, 바닥에 상기 시트가 구비되어 있는 금형 부분이, 상기 시트 부재시 필요한 광학 품질을 제공하는데 필요한 온도보다 더 낮은 온도로 유지된다는 사실이 두드러진다.
본 발명의 의미에서, 금형 바닥에 이와 동일한 모양의 시트를 놓는다는 사실은 금형 바닥에 정확히 맞추기 위해서 시트의 위치를 미리 맞춘다는 것을 보통 의미하고, 이 시트는 금형과 접촉한 그 표면 위에, 중간 또는 완전한 경화 상태의 긁힘 방지 코팅을 지지한다. 또한, 많은 동일 중합체와 함께, 이러한 시트를 형성하는데 흔히 사용되는 폴리카보네이트는 당업자에게 잘 알려진 방식으로 단열한다.
하나 이상의 시트가 금형 바닥에 위치할 수 있다. 두 가지 흔한 실시예에 따라, 하나의 시트는 금형의 이동 가능한 부분에 놓이고, 필요할 경우, 하나의 시트는 금형의 고정 부분에 놓인다.
금형 벽면에 대한 열 에너지 공급이 크게 줄면서, 광학 품질이 우수한 제품이 얻어진다. 또한, 더 차가운 금형 바닥에 시트를 붙이는 것이 더 쉽다.
금형 바닥에 시트가 접착될 경우에는 본 발명에 의해, 사출 작업 전에는 정전기 수단에 의해 추가 이점이 제공된다. 다음으로, 이러한 접착은 효과적으로 증가한다.
상기 시트의 두께는 적어도 100㎛, 바람직하게는 적어도 200㎛이고, 특히 바람직한 방법에서는 적어도 250㎛인 것이 유리하다. 이러한 값은 반드시 그렇지는 않지만, 본 발명의 상술한 두드러진 효과를 크게 얻을 수 있는 것으로 보장한다.
다른 특징에 따라, 이 시트의 두께는 최대 1000㎛, 바람직하게는 최대 850㎛이고, 특히 바람직한 방법에서는 최대 750㎛이며, 이러한 두께는 시트를 쉽게 처리하고 열성형할 수 있게 하면서, 아래 기술된 바람직한 모든 기능을 통합시키는데 충분하다.
시트는 단층 또는 다층이고, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌 글리콜 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 글리콜 테레프탈레이트, 폴리우레탄, 폴리비닐 부티랄, 에틸렌/노보넨 또는 에틸렌/시클로펜타디엔 타입의 시클로올레핀 공중합체, 폴리카보네이트/폴리에스테르 공중합체, 폴리아민으로 중화된 에틸렌/(메트) 아크릴산 공중합체와 같은 이오노머 수지(ionomeric resin) 등으로부터 단독으로 또는 혼합물로 선택된 하나 이상의 중합체를 포함하는 것이 바람직하다.
사출 성형된 열가소성 물질은 접촉하는 열성형 시트 층을 구성하는 물질과 동일하거나 다르다. 이러한 사출 성형된 열가소성 물질은, 폴리프로필렌과 폴리비닐 부티랄을 제외하고, 시트에 대해 앞에 기술된 물질로부터 단독으로 또는 혼합되어 선택되는 것이 바람직하다. 상당히 실용적인 이점을 갖는 일 실시예에 따라, 이러한 물질은 폴리카보네이트를 주원료로 하고, 바닥에 상기 시트가 구비된 금형 부분은 최대 100℃, 바람직하게는 최대 80℃, 특히 바람직한 방법에서는 최대 65℃의 온도로 유지된다.
또한, 본 발명의 방법에서, 금형 바닥이 실질적으로 편평한 모양이 아닐 경우, 필요시 시트가 미리 열성형되고, 열가소성 물질을 사출하기 전, 적절한 임의 수단, 특히 흡입 및/또는 취입(blowing) 수단 및/또는 바람직하게는 정전기 효과를 통해 금형 바닥에 유지된다는 사실을 통해 이 제품의 두드러진 광학 품질이 향상된다. 마지막 수단은, 시트와 금형 바닥 사이에 접힌 부분(fold)이 없이 단단히 접촉시키는 것을 목적으로 한다. 이러한 접촉은 정전기 효과 수행시 더 우수하다. 즉, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 금형 바닥의 온도가 낮아지면, 정전기 효과는 더욱 커진다.
또한, 본 발명의 요지는, 적어도 부분적으로 투명하고 글레이징에 비해 광학 품질이 뛰어나며, 상술된 방법을 통해 제조되는 제품에 대한 것으로, 여기서 상기 열가소성 물질은 1 내지 10mm의 두께로 상기 제품의 투명 부분에 사출 성형된다. 이러한 값은, 유리에 비해 특히 충분히 양호한 강성과 같은 기계적 특성과, 단위 면적 당 질량에서의 이득을 얻는데 적합하다.
상당히 실용적인 이점을 갖는 제품의 다른 특징에 따르면,
- 제품 주변을 단단하게 하고/하거나, 이를 통해 제품의 위치를 정하거나 고정시키는 러그(lug)와 같은 돌출부를 형성하는 초과 두께로 및/또는, 전기적 연결을 위해 삽입되는, 특히 금속 원소와 같은 원소들과 함께, 상기 열가소성 물질이 사출되고,
- 상기 시트는 긁힘 방지 층을 지지하며,
삭제
- 상기 시트는 이 시트의 표면 전체 또는 일부에, 상기 긁힘 방지 층을 지지하는 상기 시트를 구성하는 층 바로 아래에 위치하는 것이 바람직한 장식용 및/또는 차폐용 층을 포함하고,
- 상기 시트는 하나 이상의 광학 선택층을 포함하며,
- 상기 시트는 한 가지 조성 성분 또는 반사 방지 층 스택이 있는 층을 포함하고,
- 상기 시트는 가열을 통해 흐림방지/성애제거 기능, 또는 안테나 기능을 가질 수 있는 전기 전도선의 층 또는 네트워크를 포함한다.
금형 온도를 낮추는 본 발명의 구체적인 특징은, 상술한 특성을 얻기 위한 임의의 특별한 발전을 일으키지 않는데, 이러한 특성은 상술한 두 가지 용도를 포함해서 많은 문서에 추가 기술되어 있고, 이를 통해 당업자에게 잘 알려져 있으며, 쉽게 본 발명의 범위에 속한다.
본 발명의 다른 목적은,
- 건물, 가구 (진열장, 선반, 샤워실 등), 가전 제품, 도시 시설 (버스 대합실, 광고판 등), 육상, 해상 및 항공 운송 수단용 글레이징으로 상기 제품을 사용하는 방법과,
- 상기 방법을 통해 제조된, 특히 앞유리 또는, 바람직하게는 측면 창유리, 또는 후면 창유리, 개폐식 지붕 및/또는 파노라마식 지붕과 같은 자동차용 글레이징이다.
본 발명은 다음 예에 의해 예시된다.
특허 출원서 EPP-A1-0 718 348호에 기술된 긁힘 방지 코팅은, 비스페놀 A로 제조된 80㎛ 두께의 표준 폴리카보네이트 필름 위에, 20㎛ 두께의 액체 필름으로 증착되며, GE사에 의해 "Makrolon"라는 등록상표로 판매되고, 유동 코팅에 의해 145℃의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다. 건조 후, 이 두께는 5㎛로 줄어든다.
다음으로, 코팅된 지지 필름은 금형 바닥에 놓이고, 긁힘 방지 층이 상부에 놓인다. 이 어셈블리는 155℃에서 30분 동안 열처리된다. 이와 같이 열성형 시트가 형성된다.
다음으로, 60℃인 물의 유동에 의해 가열된 금형 벽면과 긁힘 방지 층이 접촉하도록, 사출 금형 바닥에 시트가 위치한다. 다음으로, 긁힘 방지 층을 지지하는 필름을 구성하는 것과 동일한 규격의 폴리카보네이트로 된 5mm 두께의 열가소성 물질층이 사출된다.
이와 같이 제조된 층 구조는 우수한 투명성과 광학 품질을 갖는다.
열성형 시트 부재시 실행할 경우, 다른 모든 작업 조건은 동일하고, 이러한 사출을 통해, 표면이 불규칙성을 갖고 평범한 광학 품질 (투명성의 손실과 광의 왜곡 또는 회절현상 포함)을 갖는 제품만을 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 적어도 부분적으로 투명하고, 글레이징에 비해 광학 품질이 뛰어난 제품을 제조하는 방법을 제공한다.

Claims (17)

  1. 금형 바닥과 동일한 모양을 갖고 단열성인 한 장의 시트가 금형 바닥의 부분 또는 전체에 놓이고, 다음으로 제품 내에서 상기 시트에 고정될 수 있는 열가소성 물질이 상기 금형에 사출되는, 부분 또는 전체적으로 투명한, 플라스틱 글레이징 제조 방법으로서,
    바닥에 상기 시트가 구비되어 있는 상기 금형 부분은, 상기 시트 부재시의 광학 품질과 동일한 광학 품질을 제공하는데 필요한 온도보다 더 낮은 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는, 부분 또는 전체적으로 투명한, 플라스틱 글레이징 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 시트의 두께는 적어도 100㎛인 것을 특징으로 하는, 부분 또는 전체적으로 투명한, 플라스틱 글레이징 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 시트의 두께는 최대 1000㎛인 것을 특징으로 하는, 부분 또는 전체적으로 투명한, 플라스틱 글레이징 제조 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트는 단층 또는 다층이고, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌 글리콜 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 글리콜 테레프탈레이트, 폴리우레탄, 폴리비닐 부티랄, 에틸렌/노보넨 또는 에틸렌/시클로펜타디엔 타입의 시클로올레핀 공중합체, 폴리카보네이트/폴리에스테르 공중합체, 폴리아민으로 중화된 에틸렌/(메트) 아크릴산 공중합체와 같은 이오노머 수지(ionomeric resin) 등으로부터 단독으로 또는 혼합물로 선택된 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 부분 또는 전체적으로 투명한, 플라스틱 글레이징 제조 방법.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 사출된 상기 열가소성 물질은 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌 글리콜 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 글리콜 테레프탈레이트, 폴리카보네이트/폴리에스테르 공중합체, 폴리우레탄, 에틸렌/노보넨 또는 에틸렌/시클로펜타디엔 타입의 시클로올레핀 공중합체, 폴리아민으로 중화된 에틸렌/(메트) 아크릴산 공중합체와 같은 이오노머 수지 등으로부터 단독으로 또는 혼합물로 선택된 하나 이상의 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 부분 또는 전체적으로 투명한, 플라스틱 글레이징 제조 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 사출 성형 열가소성 물질은 폴리카보네이트를 원료로 하고, 바닥에 상기 시트가 구비되어 있는 상기 금형 부분은, 최대 100℃의 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는, 부분 또는 전체적으로 투명한, 플라스틱 글레이징 제조 방법.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 미리 열성형된 상기 시트는, 상기 열가소성 물질을 사출하기 전, 흡입 또는 취입(blowing) 수단을 통해 상기 금형의 상기 바닥에 유지되는 것을 특징으로 하는, 부분 또는 전체적으로 투명한, 플라스틱 글레이징 제조 방법.
  8. 부분 또는 전체적으로 투명하고, 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 통해 제조되는 플라스틱 글레이징 제품으로서,
    상기 열가소성 물질은 상기 제품의 투명 부분에서 1 내지 10mm의 두께로 사출 성형되는, 제품.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 열가소성 물질은, 상기 제품의 주변부를 단단하게 하거나, 이를 통해 상기 제품의 위치를 정하거나 고정시키는 러그(lug)와 같은 돌출부를 형성하는 초과 두께(overthickness)로 또는, 전기적 연결을 위해 삽입되는 원소들과 함께 사출되는 것을 특징으로 하는, 제품.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 시트는 긁힘 방지 층을 지지하는 것을 특징으로 하는, 제품.
  11. 삭제
  12. 제 10항에 있어서, 상기 시트는, 상기 시트의 표면 전체 또는 일부에, 상기 긁힘 방지 층을 지지하는 상기 시트를 구성하는 층 바로 아래에 위치하는 장식용 또는 차폐용 층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제품.
  13. 제 8항에 있어서, 상기 시트는 광학층(optical layers)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제품.
  14. 제 8항에 있어서, 상기 시트는 반사 방지 층의 한 가지 성분(a gradient of antireflection layers) 또는 반사 방지 층 스택이 있는 하나의 조성층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제품.
  15. 삭제
  16. 제 8항에 기재된 제품을 건물, 가구, 가전 제품, 도시 시설 및 육상, 해상 및 항공 운송 수단용 글레이징으로 사용하는 방법.
  17. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 통해 제조된, 자동차용 글레이징.
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