KR100852564B1

KR100852564B1 - 장식 표면을 갖는 플라스틱 성형 물품의 제조 방법

Info

Publication number: KR100852564B1
Application number: KR1020037012539A
Authority: KR
Inventors: 괴르츠헨리쿠스조한네스자코부스; 군스조한네스자코부스
Original assignee: 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2008-08-18
Also published as: JP2004521783A; EP1372927A1; WO2002078927A1; US20040115389A1; DE60204442D1; EP1372927B1; US20090022950A1; CN1500034A; NL1017752C2; CN1282534C; ATE296721T1; DE60204442T2; JP4263913B2; KR20030090690A

Abstract

본 발명은 장식 표면을 갖는 플라스틱 성형 물품의 제조 방법과 장식 표면을 갖는 플라스틱 성형 물품과 레이저-표지 가능한 장식 플라스틱 성형 물품에 관한 것으로써,

상기 방법은 주형에 장식 필름을 도입하고, 사출성형 방법으로 플라스틱 조성물로 주형을 충전하는 단계를 포함하며, 상기 장식 필름은 적어도 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머를 포함하고, 상기 방법의 장점은 다른 것들 중에서도 3-차원(3-D) 장식 성형 물품은 플라스틱 조성물에 적합하게 부착하는 필름으로 만들어질 것이며, 적용된 장식은 부착에 적은 영향을 주며, 상기 성형 물품은 또한 부드러운-접촉 및/또는 미끄러지지 않는 특성을 제공할 수 있는 특성이 있다.

Description

장식 표면을 갖는 플라스틱 성형 물품의 제조 방법{PROCESS FOR MAKING A PLASTIC MOULDED ARTICLE WITH A DECORATED SURFACE}

본 발명은 하기의 단계를 포함하며, 장식 표면을 갖는 플라스틱 성형 물품을 제조하는 방법에 관한 것이다:

(a) 주형(mould)에 장식 필름(decorated film)을 도입하는 단계; 및

(b) 사출 성형(injection moulding) 방법으로 주형에 플라스틱 조성물을 충전시키는 단계.

본 발명은 또한 장식 표면을 갖는 플라스틱 성형 물품, 또한 레이저 표지(laser marking)가 있는 장식 성형 물품 및 상기 성형 물품을 함유하는 최종-용도 제품(end-use product)에 관한 것이다.

상기 방법은 유럽특허출원 제0619171 A1호에 공지되어 있다. 상기 출원은 하기의 방법을 설명하고 있으며, 투명 필름이 맨 먼저 잉크로 인쇄되며, 상기 잉크는 다음 단계에서 도달하는 온도에 내성이 있고, 상기 필름은 사출 성형 기계의 열린 주형으로 운반되며, 주형이 닫히고 결과적으로 잉크 층이 필름과 플라스틱 조성물 사이에 위치하는 방법으로 플라스틱 조성물이 사출되는 방법이다. 상기 필름은 특히 폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 만들어 졌으며, 플라스틱 조성물의 처리 온도에 내성이 있다. 장식 성형 물품을 제조하기 위한 상기 방법은 일반적으로 인몰드 데코레이션(in-mould decoration, IMD)과 관련이 있다. 예를 들면 최종 단계에서 인쇄에 의한 장신 성형 물품에 있어서 상기 IMD 기술의 장점은 평평하지 않은 3-차원 성형 부분의 장식 가능성과 생산에 큰 유연성을 포함한다. 또한, 상기 방법은 환경에 직접 노출되지 않으며, 따라서 예를 들어 용매에 의한 마멸 또는 분해, 스크래칭의 가능성을 줄이는 장식을 제공한다.

그러나, EP 0619717 A1에 기술된 공지된 방법의 단점은 장식 필름을 플라스틱 조성물에 필름이 적절하게 부착되어 있는 3-차원(3-D) 장식 성형 물품을 수득하기 위해 맨 처음에 예비-성형을 해야 한다는 것이다. 상기 공지된 방법의 또 다른 단점은 앙크인쇄가 플라스틱 조성물과 필름 사이의 부착에 역효과를 주어 박리가 일어나는 결과를 가져올 수 있기 때문에 폴리우레탄 잉크를 사용해야 한다는 것이다.

본 발명의 목적은 상기에서 언급한 단점을 없애거나 또는 좀더 약한 정도로 나타내는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머를 필수 구성 성분으로 하는 적어도 하나의 층을 포함하는 장식 필름을 사용하는 본 발명에 의한 방법으로 획득된다.

본 발명에 의한 방법에서, 상기 필름은 미리 다양한 기술로 장식될 수 있으며, 다양한 잉크가 인쇄용으로 사용될 수 있고, 상기 필름은 필름이 여전히 플라스틱 조성물에 적절하게 부착되므로 3-D 성형 물품을 만들기 위해 예비-성형을 실행할 필요가 없다.

본 발명에 의한 방법의 추가적인 장점은 수득된 성형 물품의 표면은 좋은 느낌, 즉 소위 부드러운-접촉(soft-touch) 특성을 가진다는 것이다. 또한, 표면은 일반적으로 상당히 거칠다, 즉 미끌어지지 않는 특성을 나타낼 수 있다. 상기는 특히 이동 전화, 휴대 계산기, 전자 수첩 또는 개인 디지탈 보조수단, 주방 기계 등과 같은 최종-용도 제품의 보호물과 같은 이용 뿐만 아니라, 특히 계기반 또는 이의 부품과 같은 객실의 자동차 부품용으로의 잇점이 있다. 또 다른 장점은 필름이 없는 성형 물품이 구멍을 가지는 부분, 예를 들면 누름장치(pushbutton)가 나중 단계에 놓여지는 부분에도 상기 필름이 온전하게 남아있으며, 따라서 예를 들어 (뿌리는-)방수제 보호물이 전술한 제품용으로 만들어 질 수 있다는 것이다.

여기서 장식 필름은 성형 물품에 다른 외관을 부여하는 필름을 의미한다. 상기 필름은 예를 들어 단지 성형 물품과 다른 색상을 가질 수 있지만, 또한 다른 유리 또는 금속 외관과 같은 특수한 색상 효과를 부여할 수 있다. 상기 필름은 또한 단지 상징적, 단지 정보를 제공하는 것 또는 상징적이면서 정보를 제공하는 둘 다 일 수 있는 하나 이상의 패턴, 이미지 또는 다른 표시를 제공할 수 있다. 상기 필름은 투명 또는 반투명일 수 있고, (거의) 불투명 할 수도 있다. 상기 필름은 비-다공성일 수 있으며, 또는 어느 정도의 다공성을 갖는 거품을 일으킬 수 있고, 상기는 부드러운 표면을 가질 것이며, 또한 표면 감촉에도 이용될 수 있다.

폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머를 필수 구성 성분으로 하는 층은 여기서는 폴리에테르 분절을 함유하는 적어도 하나의 열가소성 엘라스토머를 그것의 주요한 성분으로써 함유하는 조성물, 즉 전체 조성물을 기본으로 일반적으로 50 질량% 이상, 바람직하게는 60, 보다 바람직하게는 70 이상 및 보다 더 바람직하게는 80 질량%의 상기 열가소성 엘라스토머를 포함하는 조성물로 구성된 층을 의미한다. 상기 조성물은 또한 적어도 하나의 열가소성 엘라스토머는 조성물의 연속 상을 형성하도록, 50 질량% 미만, 보다 바람직하게는 40 이하, 보다 더 바람직하게는 30 이하 및 심지어 보다 더 바람직하게는 20 질량% 이하의 다른 폴리머를 포함할 것이다. 바람직하게 상기 다른 폴리머는 기계적 및 미적 특성을 개선하거나 또는 보유시키기 위해 열가소성 엘라스토머와 상용 가능하다. 상기 조성물은 또한 안정제, 색소, 처리 보조제 또는 화염-억제 화합물과 같은 관습적 첨가제를 포함할 것이다. 일반적으로, 상기 첨가제는 그것의 작용에 따라, 전체 조성물을 기본으로 0.01-10 질량%의 양으로 각각 존재한다.

폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머의 적합한 예는 예를 들어 폴리에테르, 바람직하게는 지방족 폴리에테르로 존재하는 연질 분절과 소위 경질 및 연질 분절과 함께 분절된 코폴리머이다. 상기 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머는 이후에 또한 열가소성 엘라스토머 또는 코폴리머로 나타낸다. 바람직하게 폴리에테르로 구성된 연질 분절은 적어도 알킬렌 옥시드, 예를 들면 폴리(알킬렌 옥시드)글리콜로부터 유도된다. 상기 코폴리머는 광범위한 범위의 온도에 걸쳐서 좋은 기계적 특성을 나타낸다. 폴리(알킬렌 옥시드)글리콜을 사용함으로써 예를 들어 폴리(테트라메틸렌 옥시드)글리콜 또는 폴리(테트라히드로푸란)글리콜, 폴리(프로필렌 옥시드)글리콜, 특히 폴리(1,2-프로필렌 옥시드)글리콜, 폴리(에틸렌 옥시드)글리콜, 에틸렌 옥시드-말단 폴리(프로필렌 옥시드)글리콜 또는 이의 배합물로 만들어 질 것이다. 상기 폴리에테르는 본래 비결정 특성, 낮은 유리 전이 온도(T_g) 및 낮은 강성도를 가진다. 바람직하게, T_g는 0℃ 이하이며, 바람직하게는 -20℃ 이하 및 보다 바람직하게는 -30℃ 이하이다. 상기의 장점은 심지어 낮은 온도에서도 분절된 코폴리머의 좋은 기계적 특성과 높은 유연성이 있다는 것이다. 상기의 연질 분절은 일반적으로 400-6000 g/몰, 바람직하게는 500-3000 g/몰의 분자 질량을 가진다.

코폴리머의 경질 분절은 일반적으로 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 150℃ 이상 및 보다 더 바람직하게는 170℃ 이상의 연화 온도, 즉 유리 전이 온도 또는 용융 온도를 가진다. 바람직하게 경질 분절은 코폴리머의 개선된 화학적 저항성을 가져오는 반-결정성 특성을 가진다. 적합한 경질 분절은 폴리우레탄, 폴리아미드 또는 폴리에스테르를 기본으로 한 분절이다. 상기 코폴리에테르 우레탄, 코폴리에테르 아미드 또는 코폴리에테르 에스테르 열가소성 엘라스토머의 장점은 좋은 특성을 갖는 얇은 투명 또는 적어도 반 투명한 필름이 생성되며, 또한 필름이 형성되는 중에 거품의 결과로써 다공성이 될 수 있고, 다양한 기술로 인쇄가 가능하다는 것이다.

폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머에 연질 분절과 경질 분절의 비율은 일반적으로 광범위하게 다양하지만, 특히 코폴리머의 목적하는 경도를 기본으로 선택한다. 일반적으로 경도는 20 내지 80 Shore D 사이이다. 낮은 경도는 더 유연한 필름, 다양한 잉크의 더 나은 인쇄적성(printability), 높은 온도 저항성과 더 나은 기계적 특성을 일반적으로 포함하는 높은 경도를 가져오는 장점이 있다. 바람직하게, 경도는 30 내지 75, 더 바람직하게는 35 내지 70 Shore D이다. 이것의 장점은 다양한 기술로 공정력(processability), 온도 저항성, 기계적 특성 및 인쇄적성과 같은 다른 특성 사이의 좋은 균형이다.

코폴리머는 이의 유리한 가공 특성으로 코폴리에테르 에스테르가 바람직하다. 보다 특히, 경질 분절은 적어도 하나의 알킬렌 글리콜과 적어도 하나의 방향족 디카르복실산 또는 이의 에스테르로부터 유도된 반복 단위로 만들어진 폴리에스테르이다. 알킬렌기는 일반적으로 2-6개의 C 원자, 바람직하게는 2-4개의 C 원자를 함유한다. 알킬렌 글리콜을 위해서는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 특히 1,4-부틸렌 글리콜이 바람직하다. 테레프탈산, 1,4-나프탈렌 디카르복실산 또는 4,4'-디페닐디카르복실산은 특히 방향족 디카르복실산으로써 적합하다. 목적한다면, 이소프탈산과 같은 다른 디카르복실산도 존재할 수 있으며, 상기는 일반적으로 낮은 용융점의 원인이 된다. 바람직하게, 경질 분절은 대체로 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 테레프탈레이트 및 특히 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 기본으로 한다. 이것의 장점은 양호한 결정화 성질 및 높은 용융점이며, 따라서 코폴리머는 쉽게 필름으로 처리 되며, 양호한 열 및 화학 안정성을 나타낸다.

상기 코폴리머, 특히 코폴리에테르 에스테르의 예 및 제조는 예를 들면, Handbook of Thermoplastic, etc. O.Olabishi, Chapter 17, Marcel Dekker Inc., New York 1997, ISBN 0-8247-9797-3; in Thermoplastic Elastomers, 2nd Ed, Chapter 8, Carl Hanser Verlag(1996) ISBN 1-56990-205-4; in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering Vol. 12, Wiley & Sons, New York(1988), ISBN 0-471-80994, p. 75-117: 및 여기에 수록된 참고문헌에 개시되어 있다.

적어도 폴리부틸렌 테레프탈레이트로부터 유도된 경질 분절과 폴리(테트라메틸렌 옥시드)글리콜 또는 에틸렌 옥시드-말단 폴리(프로필렌 옥시드)글리콜로부터 유도된 연질 분절을 갖는 코폴리에테르 에스테르로부터 만들어진 필름으로 매우 양호한 결과가 수득된다. 상기 코폴리머의 장점은 이것의 탁월한 내열성과 가공 특성이다. 본 발명에 의한 방법에서 상기 재료로 만들어진 필름은 주형이 용융 폴리머 조성물로 충전될 때, 심지어 코폴리에테르 에스테르의 용융점 이상의 온도를 초기에 갖는 다고 해도, 부드러워지거나 또는 녹지 않거나 또는 적어도 완벽하게 부드러워지거나 또는 녹지 않으며, 수득된 성형 물품은 표면 (목적하는 부분) 전체위에 코폴리에테르 에스테르 필름 층을 가진다.

EP-A-0296108에서는 코폴리에테르 아미드 필름을 사용하지만, 상기 필름은 이전에 장식하지 않는 방법을 밝히고 있는 것이 사실이다. 상기 공지된 IMD 방법에서, 주형이 충전되는 것으로써, 코폴리머 필름은 지지필름(support film)이 코폴리에테르 아미드 필름과 함께 주형과정을 거치며, 장식 성형 물품의 부품을 형성하기 위한 장식 지지필름으로부터 열의 영향하에서 잉크를 이동시켜 장식한다.

장식 필름은 특수한 효과를 수득하기 위한 다른 기술의 배합을 포함한, 다양한 공지된 기술을 이용하여 하나 이상의 장식이 된 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머를 필수 구성 성분으로 하는 적어도 하나의 층을 포함하는 필름을 제공하여 수득될 수 있다. 적합한 기술의 예는 실크스크린 인쇄, 잉크방망이 오프셋 인쇄(tampon offset printing) 및 승화 인쇄(sublimation printing)를 포함한다. 상기 기술에 사용되는 잉크는 본 발명에 의한 방법의 마지막 단계 중 발생할 수 있는 온도에 저항하는 것이 바람직하다. 바람직하게, 승화 인쇄는 장식에 도포하기 위해 이용하며, 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머를 필수 구성 성분으로 하는 적어도 하나의 층을 포함하는 필름에 깨끗하고 확실한 이미지를 수득하기 위한 방법이기 때문이다. 또한, 본 발명에 의한 방법에서, 상기 장식 필름은 성형 물품에 탁월한 부착을 나타내기 위해서 사용하며, 상기 장식은 사출성형 단계에 의해 영향을 받지 않는다.

필름(2-차원)에 장식의 디자인과 적용은 성형 물품(3-차원)이 단계 (b)에서 만들어지는 중에 발생하는 필름의 변형을 이미 고려한 것이다.

바람직하게, 상기 필름은 투명 또는 반투명하며, 따라서 상기 필름은 도포된 장식이 플라스틱 조성물에 접촉하도록 주형에 위치할 수 있다. 상기의 장점은 장식이 본 발명에 의한 방법으로 수득된 물품에 매우 잘 보이며, 직접 환경 영향에 노출되지 않는다. 상기의 경우에서, 장식은 거울상으로 필름에 도포되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 방법의 바람직한 구체예에서, 장식 필름은 코폴리머를 포함하는 단층으로 구성된다. 이것의 장점은 기술적으로 간단하다는 것이다.

본 발명에 의한 방법의 또 다른 구체예에서, 상기 필름은 적어도 두개의 층을 포함하며, 상기의 적어도 하나의 바깥 층은 코폴리머를 필수 구성 성분으로하며, 층은 장식이 되어 제공된다. 상기 다층 필름은 공-압출(co-extrusion) 방법 또는 다수 필름 적층 방법으로 만들어 질 것이다. 이것의 장점은 다른 층을 위한 다른 재료를 사용하여 목적하는 필름 특성의 배합이 수득되는 것이다. 예를 들어 좋은 표면 특성, 예를 들어 마멸 특성을 나타내는 다른 재료와 배합한 플라스틱 조성물에 탁월한 부착성을 제공하며 좋은 인쇄가 가능한 코폴리머용으로 하나가 선택될 것이다. 상기 다층 필름의 예는 코폴리에테르 에스테르 코폴리머 및 또 다른 폴리카보네이트 층이 필수 구성 성분인 층을 갖는 필름이다. 상기 배합의 장점은 층 사이의 탁월한 부착성과 폴리카보네이트 층의 높은 유리 및 마멸 저항성이다.

본 발명에 의한 방법의 특정한 구체예에서, 본래 코폴리머로 둘다 구성되지만 다른 경도를 가진 적어도 두개의 층이 결합된다. 상기는 양호한 인쇄적성을 위한 한 성분과 또 다른 목적하는 특성을 위한 다른 성분을 선택할 수 있는 장점을 가진다. 상기 방법에서, 예를 들어 부드러운-접촉성 및/또는 미끄러지지 않는 특성을 갖는 장식 표면의 성형 물품을 제공할 수 있다. 부드러운-접촉 특성은 일반적으로 예를 들어 60 미만, 바람직하게는 50 미만 및 보다 바람직하게는 40 미만의 Shore D의 경도를 갖는 코폴리머, 낮은 경도를 갖는 재료로부터 표면층을 만들고, 그것의 특수 표면 감촉을 이용하여 수득될 것이다. 예로는 40 Shore D의 경도를 갖는 코폴리에테르 에스테르 층과 63 Shore D 경도를 갖는 코폴리에테르 에스테르 층을 포함하는 필름이 있다.

본 발명에 의한 방법의 또 다른 특별한 구체예에서, 장식 필름은 거품이 형성된 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머가 필수 구성 성분인 적어도 하나의 층을 포함하며, 상기 층은 다공성 구조, 바람직하게는 폐쇄 셀 구조(closed cell structure)이다. 이것의 장점은 장식 표면의 부드러운-접촉 특성이 추가로 개선될 수 있으며, 탄력있는 쿠션 효과(resilient cushioning effect)가 수득될 수 있다는 것이다. 계기반 부품 및 기둥 또는 다른 차폐와 같은 자동차 내부 부품용 및 기구 및 손으로 잡는 장비용으로 특히 적당한다. 다공성 필름은 열가소성 엘라스토머 조성물 및 화학적 또는 물리적 발포제를 사용한 압출 방법으로 만들어질 것이다.

필름의 두께는 넓은 범위로 다양할 것이다. 바람직하게, 필름은 주형에 충전되는 것으로써 필름이 찢어지거나 또는 주름이 생기는 위험이 크고 조작이 어렵기 때문에 0.01 mm 이상의 두께를 가진다. 필름은 3-D 성형 물품에서 쉽게 성형되고, 물품 표면에 더 나은 부착을 위해서 그것의 경도와 유연성에 따라 2 mm 보다 얇게, 보다 바람직하게는 1 mm보다 얇은것이 바람직하다. 따라서, 상기 필름은 0.01-1 mm, 보다 바람직하게는 0.05-0.75 mm 및 가장 바람직하게는 0.1-0.5 mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 부드러운-접촉성을 강화시키고, 쿠션 효과를 위해서, 0.5 내지 2.0 mm, 바람직하게는 1.0 내지 1.5 mm의 두께를 갖는 발포성 필름이 바람직하다.

열린 주형에 도입하기 전에, 장식 필름을 예를 들면 극저온 절단의 저온 또는 상온에서 예를 들어 절단 또는 스탬핑(stamping)에 의해 적합한 크기로 만들어야 한다. 상기 절단 또는 스탬핑은 칼 뿐만 아니라 예를 들어 물 분출(water jet) 또는 레이저 빔(laser beam)의 도움으로 효력을 가질 것이다. 또한, 사출성형 단계 (b) 중 또는 직전에 적합한 크기로 필름을 만드는 것이 가능할 것이다. 후자의 경우에, 필름은 예를 들어 주형 및 사출성형 기계를 지속적으로 돌려서 공급될 것이다.

플라스틱 조성물은 상이한 화학적 조성물 및 특성의 폴리머를 함유할 수 있다. 바람직하게, 상기 플라스틱 조성물은 주형에 충전되도록 필름에 접촉하는 코폴리머와 상용성이거나 또는 혼화성인 폴리머를 기본으로 한다. 폴리머 기본 조성물은 상기 폴리머가 조성물의 주요한 성분이며, 조성물의 연속상을 형성하는 폴리머를 의미한다. 이것의 장점은 양호한 부착성이 플라스틱 조성물과 필름 사이에 수득된다는 것이다. 코폴리에테르 아미드를 함유하는 필름이 사용되면, 플라스틱 조성물은 예를 들어 폴리아미드를 기본으로 하는 것이 바람직하다. 코폴리에테르 우레탄 필름은 다양한 플라스틱에 양호한 부착성을 보여주는 장점이 있다.

코폴리에테르 에스테르-함유 필름의 경우에, 적합한 플라스틱 조성물은 열가소성 폴리에스테르 및/또는 폴리카보네이트를 기본으로 할 수 있다. 적합한 폴리에스테르의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 및 이것의 혼련물과 같은 폴리알킬렌 테레프탈레이트를 포함하며, PBT를 기본으로 한 조성물이 바람직하다. 폴리카보네이트 플라스틱 조성물의 예는 비스페놀-A 폴리카보네이트(PC)을 기본으로 하는 조성물, 및 코폴리머 및 이의 혼련물을 포함한다. 바람직한 조성물은 예를 들어 PC 및 PET(PC/PET), PC 및 PBT(PC/PBT) 또는 PC 및 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 코폴리머(PC/ABS)의 혼련물이다. 상기 플라스틱 조성물의 장점은 성형 물품이 넓은 온도 범위에서 매우 좋은 2차원 안정성과 폐쇄 2차원 내구성을 갖도록 수득되며, 상기 물품은 다양한 응용을 위한 보호물로 사용될 것이다.

본 발명의 특정한 구체예는 코폴리에테르 에스테르-함유 필름과 PC/ABS 혼련물을 기본으로 한 플라스틱 조성물의 배합물을 이용한 방법이다.

본 발명에 의한 방법의 또 다른 구체예에서, 주형은 발포성 플라스틱 조성물로 단계 (b)에서 충전된다. 이것의 장점은 낮은 밀도의 성형 물품이라는 것이다. 사용된 플라스틱 조성물이 낮은 모듈러스를 가지면, 부드러운-느낌의 성형 물품은 여전히 양질의 닫히고 장식된 표면을 가진 것이 수득된다. 이런 경우에, 사용된 필름은 비-다공성이 바람직하다. 상기 구체예의 실시예는 주형이 코폴리에테르 에스테르 필름에 대비하여 폴리우레탄 거품으로 충전되는 방법이다.

또 다른 적합한 구체예에서, 상기 필름은 예를 들어 필름이 예를 들어 레이저로부터의 방사선 영향하에서 색이 변하는 적어도 하나의 방사선-민감성 색소를 함유하기 때문에 레이저-표지가 가능하다. '색 변화'는 무색 상태로부터 색의 수득과 또는 색의 부분적 또는 완전한 손실, 원래 색에서 또 다른 색으로의 변화를 포함한다. 레이저-표지 가능한 필름은 또한 레이저 표지능력을 개선시키기 위한 또 다른 첨가제를 포함할 것이다. 상기 측정의 장점은 첨가된 표시 또는 장식은 후에 대량 생산 성형 물품에 도포할 수 있으며, 상기 표시는 생성된 모든 다른 물품에 이용하길 원하면 비교적 간단한 방법으로 대체될 것이다. 상기는 휴대폰 또는 개인 디지털 보조기구와 같은 개인 응용과 같은 제품에 독특한 코드 또는 개인적 특성을 첨가하는 것이 가능하다.

필름이 적어도 두개, 바람직하게는 적어도 세개의 방사선-민감성 색소를 함유하면, 예를 들어, 레이저 방사선 형태의 선택은 다른 색, 심지어 사용자의 사진 과 같은 다-색 이미지에 제공될 수 있는 표시가 된다.

또 다른 구체예에서, 필름은 레이저-표지 가능한 잉크, 선택적으로는 다색 레이저-표지가 가능하게 인쇄된다.

또한 필름을 통해 레이저광으로 조사하여 그것에 이미지를 도포하기위해, 그리고 필름에 바로 밑에 플라스틱 조성물 뿐만 아니라 반투명 또는 투명 필름에 레이저 방사선으로 표시를 할 수 있다.

본 발명은 또한 상기로 수득가능한 장식 플라스틱 성형 물품에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 부드러운-접촉 및/또는 미끄러지지 않는 특성을 또한 가지는 장식 표면을 갖는 장식 성형 물품에 관한 것이다.

본 발명은 또한 다른 표지가 레이저 조사를 통해 도포된 장식 표면의 플라스틱 성형 물품에 관한 것이다. 이것의 장점은 필름이 3-차원적으로 변형되는데도 불구하고, 성형 물품은 높은 정밀도 및 어떤 목적하는 위치에 여전히 이미지를 제공하는 것이다. 따라서, 본 발명은 또한 표지되고 장식된 플라스틱 성형 물품에 관한 것이다.

본 발명은 또한 본 발명에 의한 적어도 플라스틱 성형 물품으로 구성된 표면의 특정한 부분을 갖는 최종-용도 제품에 관한 것이다. 이것의 장점은 최종-용도 제품은 장식 또는 정보제공 이미지가 제공되며, 상기는 예를 들어 적은 마멸을 나타낸다. 또 다른 장점은 최종-용도 제품은 독특하고, 개인의 이미지로 레이저-표지가 가능하다는 것이다. 또 다른 장점은 최종-용도 제품은 부드러운-접촉 및/또는 미끄러지지 않는 특성을 가지는 것이며, 상기는 손이나 또는 옷에서 물품이 미끄러지는 것을 방지하는데 도움을 주는 작은 전기 또는 전자 아이템용이다.

본 발명을 하기의 실시예와 비교 실시예를 참고하여 설명하였다.

필름

45 mm 나사 및 플렛-필름 주변 장치가 있는 일반적-목적의 압출기의 도움으로, 대략 0.05 mm, 0.1 mm 및 0.15 mm 두께의 필름을 하기의 상업적 이용가능한 재료(DSM Engineering Plastics, NL)로부터 만들었다.

Arnitel(상표명) EM400 대략 40 Shore D 경도의 폴리(테트라메틸렌 옥시드)글리콜로부터 유도된 PBT 경질 분절 및 연질 분절을 기본으로 한 코폴리에테르 에스테르 조성물;

Arnitel(상표명) EM550 대략 55 Shore D 경도의 코폴리에테르 에스테르;

Arnitel(상표명) EM740 대략 74 Shore D 경도의 코폴리에테르 에스테르.

약 1.5 mm 두께의 발포성 필름은 화학적 발포제로서 Hydrocerol CLM70 0.5 질량%와 색소로서 카본 블렉, EM400 고 점도로 다음에 농축한 것을 함유한 조성물을 압출하여 만들었다. 실린더의 온도 설정은 다이스 틀(die) 215℃의 160-230-235-220℃이며, 세개의 롤러는 50℃로 설정하였다. 약하게 조성된 표면을 보여주는 상기 블랙 필름의 밀도는 비-발포성 재료용의 1.12 g/㎤과 비교하여 약 0.85 g/㎤이다.

실시예 I

대략 100*200 mm로 절단한 0.05 mm 두께의 Arnitel(상표명) EM400으로 만들 어진 필름을 열린 주형에 도입하고, 상기 필름을 주형을 개봉시켜 두개의 주형 반 사이에 고정하였다. 상기 주형은 휴대폰의 보호물 앞쪽을 구성하는 성형 물품용의 단독 주형 공극부(mould cavity)를 포함하며, 상기 성형 물품은 작동 키용의 17개의 구멍과 작은 디스플레이 용의 한개의 구멍을 나타낸다. 상기 주형은 직경 22 mm의 일반적-목적의 나사가 있는 엔젤 사출성형 기계에 설치하였으며, 물 자동온도조절장치로 50℃의 온도로 유지하였다.

주형이 열린 후에, 상기 주형 공극부를 90 ℃에서 6 시간 동안 공기 순환 오븐에서 예비 건조시킨 용해된 PC/ABS 플라스틱 조성물, 타입 Stapron(상표명) CM 404(DSM Engineering Plastics, NL)로 충전하였다. 사출성형 기계의 설정 온도는 공급 호퍼(feed hopper)에서 노즐(nozzle)까지 240-250-260-265 ℃이며; 가소화 시간은 약 4.5 초이고, 사출 시간은 대략 0.7 초, 냉각 시간은 대략 15 초 및 순환 시간은 대략 26 초이다. 플라스틱 조성물의 사출 양은 대략 13 그람이다. 상기 설정은 상기 재료용의 추천된 대조 방법 조건과 비교하였다.

주형으로부터 성형 물품의 제거에서, 상기 필름은 눈에 보이는 찢어짐, 겹침 또는 다른 결함이 없이 성형 물품의 모든 표면 위에 존재하는 것이 발견되었다. 성형 물품에서 모든 구멍은 필름으로 완벽하게 덮혔다. 상기 성형 물품은 확실한 "부드러운-접촉" 느낌을 가진다.

실시예 II-III

실시예 I과 유사하게, 성형 물품은 0.1 내지 0.15 mm 두께 필름으로 만들었다. 모든 성형 물품은 초기에 설명된 외관을 가진다. 손으로 표면의 필름을 벗겨 낼 수 없으며, 부착은 상기 필름이 찢어지기 시작하는 것이다.

실시예 IV-VI

실시예 I과 유사하게, 성형 물품은 다른 두께의 Arnitel(상표명) EM550 필름으로 만들었다. 상기 성형 물품은 초기에 설명한 특성을 나타낸다.

실시예 VII-IX

실시예 I과 유사하게, 성형 물품은 다른 두께의 Arnitel(상표명) EM740 필름으로 만들었다. 상기 필름은 성형 물품의 전체 표면위에 균일하게 분포되었으며, 좋은 부착을 나타낸다. 거의 부드러운 표면으로, 수득된 성형 물품은 부드러운-접촉 특성을 가지지 않는다.

실시예 X

노랑색, 청록색 및 마젠타색 색소의 혼합물을 또한 함유하며, 상기 색소는 레이저광으로 조사하면 색이 바래는 Arnitel(상표명) EM400으로 구성된 연회색 필름을 상기 필름으로 구성된 표면의 성형 물품을 만들기 위해 실시예 I과 유사하게 사용하였다. 그 다음에 상기 성형 물품은 다이오드-펌프(diode-pumped) Nd로부터의 파장 532 nm의 레이저 광으로 조사하였다:YAG 레이저. 확실하게 눈에 보이는 녹색 마크와 조직이 표면에 나타난다.

실시예 XI

Arnitel(상표명) EM550 조성물로 구성된 0.15 mm 필름을 다른 색과 인쇄 기술을 사용하여 레터링과 삽화의 배합물을 가지고 장식하였으며, 상기 인쇄는 일반적으로 컨테이너용의 라벨 생산에 이용한다. 상기 부분의 외부에 인쇄된 필름 표 면으로 열린 주형에 필름을 놓은 후 실시예 I 물품과 유사하게 성형하였다. 장식 필름을 상기 부분의 한 표면에 부착하여 완전히 덮었다. 인쇄 단어는 여전히 눈에 잘 보이며, 삽화는 명화하게 구분가능하고 또한 상기 부분에 필름은 성형 중에 팽팽하게 펴진다.

실시예 XII

상기에서 지적한 발포성 필름의 조각을 약 20*10*4 cm(길이, 너비, 깊이) 정도로 주형을 트레이에 대략 맞추어 지도록 절단하였다. 상기 필름을 개폐된 주형에 두고, Stapron CM 404를 표준 방법 조건을 사용하여 사출시켰다. 상기 성형 트레이는 탁월한 부착과 단지 코너에 약간의 겹침이 보이는 발포성 필름으로 그것의 외부 표면을 조심스럽게 덮었다. 표면 조직과 원래 트레이의 판화는 필름에서 매우 잘 보인다. 상기 트레이의 덮힌 부분은 미끄럽지 않는 좋은 접촉성을 가지며, 손가락 끝으로 누르면 탄력있는 쿠션 효과를 보인다.

Claims

장식 표면(decorated surface)을 갖는 플라스틱 성형 물품의 제조 방법으로서,

(a) 주형에 장식 필름을 도입하는 단계, 및

(b) 사출 성형 방법으로 주형에 플라스틱 조성물을 충전시키는 단계를 포함하며,

상기 장식 필름은 폴리에테르 분절(segment)을 함유하는 열가소성 엘라스토머를 필수 구성 성분으로 하는 층을 1개 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

열가소성 엘라스토머의 경도는 30-75 Shore D인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

열가소성 엘라스토머는 코폴리에테르 에스테르인 것을 특징으로 하는 방법.
제 3 항에 있어서,

코폴리에테르 에스테르는 폴리부틸렌 테레프탈레이트로부터 유도되는 경질 분절(hard segment)을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

열가소성 엘라스토머는 폴리(테트라메틸렌 옥시드)글리콜 또는 에틸렌 옥시드-말단 폴리(프로필렌 옥시드)글리콜로부터 유도된 연질 분절(soft segment)을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

필름은 승화 인쇄(sublimation printing) 방법으로 장식되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

필름은 투명 또는 반투명인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

1개 이상의 층은 폐쇄 셀 구조(closed cell structure)의 발포성 필름(foamed film)인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

필름은 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머를 필수 구성 성분으로 하는 단층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

필름은 장식이 되어 있는 2개 이상의 층을 포함하고, 상기 두개의 이상의 층 중 1개 이상의 외부 층은 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머를 필수 구성 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서,

2개 이상의 층은 경도가 상이하지만, 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머를 필수 구성 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

플라스틱 조성물은 폴리에테르 분절을 함유하는 열가소성 엘라스토머와 상용성이거나 또는 혼화성인 폴리머로부터 유도되는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 12 항에 있어서,

플라스틱 조성물은 열가소성 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 또는 열가소성 폴리에스테르 및 폴리카보네이트로부터 유도되며, 상기 열가소성 엘라스토머는 코폴리에테르 에스테르인 것을 특징으로 하는 방법.
제 13 항에 있어서,

플라스틱 조성물은 PC/ABS 조성물인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

필름은 레이저-표지 가능한 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

플라스틱 조성물은 레이저-표지 가능한 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 수득 가능한, 장식 표면을 갖는 플라스틱 성형 물품으로서,

상기 장식 표면은 폴리에테르 분절(segment)을 함유하는 열가소성 엘라스토머를 필수 구성 성분으로 하는 층을 1개 이상 가지는 장식 필름을 포함하는 것을 특징으로 플라스틱 성형 물품.
제 17 항에 있어서,

표면은 부드러운-접촉 특성, 미끄러지지 않는 특성, 또는 부드러운-접촉 특성 및 미끄러지지 않는 특성도 갖는 것을 특징으로 하는 장식 표면을 갖는 플라스틱 성형 물품.
제 15 항의 제조 방법에 의하여 수득 가능한, 장식 표면을 갖는 레이저-표지 가능 플라스틱 성형 물품으로서,

상기 장식 표면은 폴리에테르 분절(segment)을 함유하는 열가소성 엘라스토머를 필수 구성 성분으로 하는 층을 1개 이상 포함하며, 레이저-표지 가능한 것을 특징으로 플라스틱 성형 물품.
제 15 항의 제조 방법에 의하여 수득 가능한, 장식 표면을 갖는 플라스틱 성형 물품으로서,

상기 장식 표면은 폴리에테르 분절(segment)을 함유하는 열가소성 엘라스토머를 필수 구성 성분으로 하는 층을 1개 이상 포함하며, 레이저 표지가 있는 것을 특징으로 플라스틱 성형 물품.
표면의 일부분이 제 17 항에 따른 1개 이상의 플라스틱 성형 물품으로 구성되는 것을 특징으로 하는 최종-용도 제품(end-use product).