KR101017787B1 - 금속화된 플라스틱 성형 물품 - Google Patents

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Abstract

투명 열가소성 물질층, 두께가 5 내지 250 nm인 금속층 및 1종 이상의 전기발광 화합물을 함유하는 전기발광층을 포함하는 구조인 적층 용품이 개시된다. 상기 용품은 투과광 기술에 유용하다.
금속화된 플라스틱 성형 물품, 투명 열가소성 물질, 금속층, 전기발광층, 적층 용품

Description

금속화된 플라스틱 성형 물품 {Metallized Plastic Molded Part}
도 1은 본 발명의 적층 구조의 실시양태를 나타낸다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 열가소성 물질층
2: 금속층
3: 전기발광층
4: 보호층
5: 지지 부재
6: 전기 접촉물
본 발명은 플라스틱-성형 용품, 구체적으로는 금속화된 금속화 용품에 관한 것이다.
발명의 요약
투명 열가소성 물질층, 두께가 5 내지 250 nm인 금속층 및 1종 이상의 전기 발광 화합물을 함유하는 전기발광층을 포함하는 구조인 적층 용품이 개시된다. 상기 용품은 투과광 기술에 유용하다.
배경 기술
장식층 이외에 금속성 광택을 갖는 플라스틱 성형 물품은 예를 들어 열가소성 물질, 예를 들어 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS), 폴리아미드 (PA)로 제조된 성형 물품의 화학-전해질성 금속화에 의해 제조된다. 적용되는 금속층의 두께는 대략 수 ㎛ 크기이고, 이는 금속층의 적용을 형태화한 후 금속층이 투명하지 않고 투명할 수 없음을 의미한다. 상기 성형 물품은 투명하지 않기 때문에, 투과광 기술은 상기 성형 물품에 사용될 수 없다.
예를 들면, 물리적 증착 (PVD) 또는 화학적 증착 (CVD)를 이용하여 고진공 중에 금속층을 증착시킴으로써 제조된 플라스틱 성형 물품은 공지되어 있다. 두께가 대략 수 나노미터 (nm)의 크기인 상기 금속층에 의해 상기 물품은 투과광 기술을 이용하는 적용범위에 사용하기 적합하게 되지만, 이는 단지 광-방출 다이오드 또는 백열등과 같은 부가 광의 보조로만 달성된다. 상기 광을 설치하기 위해서는 부가적인 구조 공간이 요구된다. 또한, 상기 광은 작동 중에 상당량의 열을 생성한다.
반면, 열가소성 물질, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)의 투명 필름에 전기발광층이 존재하는 플라스틱 성형 물품이 개시되어 있다. 인듐-주석 옥시드 (ITO)는 상기의 경우에 투명 전극으로서 사용된다. 상기 플라스틱 필름은 열을 생성하지 않으면서 영역에 두루 균질한 빛을 발산하지만, PET로 제조된 필름 은 성형내-장식 (In-Mold-Decorative)의 방법 (또한 필름 삽입 성형 (FIM)으로도 공지됨)에서 장식 필름으로서 적합하지 않다. 상기 성형 물품은 금속성 광택 표면을 갖지 않는다.
본 발명의 목적은 구역적으로 발광하는 3-차원 금속화된 플라스틱 성형 물품을 제공하는 것이다. 플라스틱 성형 물품은 형태화되고 IMD (FIM) 방법에 사용될 수 있어야 하고, 여기서 용융된 열가소성 수지를 그 위에 적용하는 것 (본원에서 역행-분무)을 견뎌야 한다. 명도가 적절한 경우, 예를 들어 일광에서 금속성 광택 효과는 분명해야 하는 반면, 어두울 때 전기발광 화합물의 발광 효과는 금속층을 투과해야 한다.
본 발명은 적어도 하기 층 구조:
- 투명 열가소성 물질층 1층 이상
- 두께가 5 내지 250 nm인 금속층 1층 이상
- 1종 이상의 전기발광 화합물을 함유하는 층 1층 이상
을 갖는 금속화된 플라스틱 성형 물품을 제공한다.
두께가 5 내지 250 nm, 바람직하게는 15 내지 60 nm인 금속층의 한 면은 플라스틱 성형 물품에 금속성 광택을 제공하고, 다른 면은 투명하다. 따라서, 투과광 효과는 본 발명에 따른 플라스틱 성형 물품에 이용될 수 있다. 또한, 금속층은 전기발광층에 대한 전기 접촉물의 역할을 한다.
바람직한 금속은 높은 전기 전도도 및 금속성 광택을 갖는다. 크롬, 티타늄, 몰리브덴, 알루미늄, 구리, 금, 이리듐 및 인듐이 바람직한 금속으로서 사용된다.
금속층은 예를 들어 물리적 증착 (PVD) 또는 화학적 증착 (CVD) 또는 상기 방법의 조합을 이용하여 열가소성 물질에 적용될 수 있다.
바람직하게는 투명 열가소성 물질층의 두께는 50 내지 3000 ㎛, 바람직하게는 175 내지 750 ㎛이다. 플라스틱층은 임의로 장식되고(거나) 채색된다.
바람직한 열가소성 물질은 폴리카르보네이트 (PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 스티렌-아크릴로니트릴 (SAN), 아크릴로니트릴-에틸렌-프로필렌디엔-스티렌 (AES), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 (ASA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS), 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리스티렌 (PS), 폴리아미드 (PA), 특히 PA 11, PA 12, 시클로올레핀 공중합체 (COC), 셀룰로스 에스테르, 열가소성 폴리우레탄 (TPU), 열가소성 엘라스토머 (TPE)를 포함한다.
투명 열가소성 물질층을 채색하고(거나) 장식할 수 있다. 이는 금속층의 적용 전 또는 후에, 예를 들어 고압 형성 또는 열형성에 의해 형태화할 수 있다.
열가소성 물질층과 금속층의 공동의 광 투과율은 400 내지 700 nm의 가시광선 영역 중 20% 초과이다 (100%는 완전한 광 투과 (빛의 손실 없음)를 의미함).
은 또는 구리가 도핑된 황화아연을 전기발광 화합물로서 사용할 수 있다. 상기 유형의 전기발광 화합물은, 예를 들어 스위스에 소재하는 루미테크 아게 (Lumitec AG)로부터 시판된다.
전기발광층은 금속화된 열가소성 물질의 표면 영역 중 적어도 일부에 예를 들어 특정 패턴에 따라, 예를 들어 실크-스크리닝 방법으로 적용된다.
금속층 및 1종 이상의 전기발광 화합물의 층 (본원에서 전기발광층)은 각각 1개의 전기 접촉물을 보유하는 것이 바람직하다.
바람직한 실시양태에서, 1종 이상의 전기 전도성 플라스틱의 1층 이상의 부가층은 금속층과 전기발광층 사이에 위치한다. 전기 전도성 플라스틱층은 금속층의 전기적 접촉의 기능을 하거나 상기 기능을 강화시키고, 형성 특성을 개선시킨다.
전기 전도성 플라스틱 층의 두께는 1 내지 20 ㎛인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 플라스틱 성형 물품의 구조에 사용될 수 있는 전기 전도성 플라스틱의 예는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜 (PEDOT), 폴리아닐린, 전기 전도성 래커 시스템이다. 이들은 양호한 전기 전도성, 바람직하게는 104 Ω·cm 미만의 비전기저항과 함께 높은 광 투과율, 특히 70 내지 95%로 특징지어 진다.
또한, 금속층의 최대 광택 효과를 유지하기 위해서 1층 이상의 투명 플라스틱 물질, 예를 들어 폴리카르보네이트 및(또는) 투명 래커의 층을 금속화된 층과 전기발광층 사이에 도입시킬 수도 있다.
또한, 열가소성 물질 및(또는) 접착제 및(또는) 래커의 보호층을 전기발광층에 임의로 적용시킬 수도 있다. 열가소성 물질은 역행-분무될 수 있다. 보호층은 금속층과 떨어져 전기발광층과 맞대어 위치한다.
하기 열가소성 물질을 보호층의 역행-분무에 사용하는 것이 바람직하다: 강화 재료 및(또는) 충전재로 충전되지 않았거나 강화 재료 및(또는) 충전재가 제공된 열가소성 물질, 예를 들어 폴리카르보네이트, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS), 스티렌-아크릴로니트릴 (SAN), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리아미드 (PA), 열가소성 폴리우레탄 (TPU), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리스티렌 (PS), 폴리옥시메틸렌 (POM), 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP), 폴리에스테르, 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 엘라스토머-결핍 블렌드, 열가소성 PVC 또는 이러한 열가소성 물질의 혼합물.
폴리우레탄 (PUR), 특히 단일-성분 PUR 기재의 용매-비함유 접착제를 접착제로서 사용할 수 있다. 래커는 보호, 장식 등의 성질을 갖는 불투명한 코팅물을 제조하는 액체의, 페이스트형 또는 분말화된 코팅 재료이다.
본 발명에 따른 금속화된 플라스틱 성형 물품을 위한 보호층으로서, 래커 시스템, 예를 들어 고온 저항 플라스틱, 예를 들어 PC, HT-PC, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리부티렌 테레프탈레이트 (PBT) 기재의 시스템, 또는 폴리우레탄 래커 시스템 또는 노리판 (Noriphan) (등록상표) (유기 용매 중 합성 플라스틱 수지의 용액, 프뢸 (Proell) 제품, 독일)을 사용할 수 있다.
보호층은 기계적 및(또는) 화학적 효과에 대항하여 금속층 및 전기발광층을 보호하고, 지지 부재의 접착성을 개선시킨다. 본 발명에 따른 금속화된 플라스틱 물품은 지지 부재상에 설치될 수 있다. 지지 부재는 예를 들어 열가소성 물질, 예 를 들어 PUR의 성형 물품일 수 있다. 이는 예를 들어 강화 또는 설치의 목적으로 또는 구조 부재로서 사용될 수 있다. 이는 예를 들어 주입 성형 방법으로 또는 접착제의 보조로 적용된다. 상기의 경우, 보호층은 다른 기능을 한다: 이는 플라스틱 주입시 180℃ 초과의 상대적으로 증가된 온도 및 200 bar 초과의 높은 압력 때문에 발생하는 유실을 방지한다.
본 발명의 장점은 금속화된 플라스틱 성형 물품의 금속성 광택이 구역적 발광과 배합된다는 것이다. 전기발광 화합물의 사용으로 인한 구역적 발광의 결과, 복합적인 3-차원 기하구조가 형성되어 균일성이 증대될 수 있다. 전기발광층이 빛을 생성하는 경우, 열은 생성되지 않는다. 공간 수용이 요구되는 부가적인 빛을 사용할 필요가 없기 때문에, 매우 얇은 금속화된 플라스틱 성형 물품을 제조할 수 있다. 또한, 몇몇 층들을 하나에서 다른 하나로 적용시킨 후에, 예를 들어 EP 0 371 425에 따른 고압 형성을 이용하여 최종 성형 물품을 형태화할 수 있는 것이 장점이다. 더욱이, 본 발명에 따른 금속화된 플라스틱 성형 물품의 적층 구조는 단리된 방수 시스템을 형성한다.
본 발명에 따른 금속화된 플라스틱 성형 물품은 예를 들어 자동차 적용에 사용할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 하기에 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 금속화된 플라스틱 성형 물품을 위한 바람직한 적층 구조를 나타낸다. 열가소성 물질 필름 (1)의 한 면에 투명한 얇은 금속층 (2)를 제공한다. 1종 이상의 전기발광 화합물의 층 (3)을 금속층에 적용시킨다. 한쪽 면의 금속층 (2) 및 다른쪽 면의 전기발광층 (3)에 각각 전기 접촉물 (6) 및 (6')을 제공한다. 전기발광층 (3)에 보호층 (4)를 제공한다. 전기발광층이 도 1에 나타낸 바와 같이 전체 영역에 적용되지 않고 오직 일부에만 패턴의 형태로 적용되는 경우, 보호층 (4)는 금속층에 전기발광층 (3)을 제공하지 않는 구역에서 금속층 (2)를 덮는다. 따라서, 전기발광층 (3)을 보호하는 것 이외에, 보호층 (4)는 또한 플라스틱 성형 물품의 여러가지 두께를 보완한다. 최종적으로, 적층 구조인 상기 금속화된 플라스틱 성형 물품을 지지 부재 (5)상에 설치한다.
실시예
실시예 1
플라스마-지지된 부피 코팅을 이용하여, 두께가 250 ㎛인 투명 PC 필름 (마크로폴 (Makrofol) (등록상표), 바이엘 아게 (Bayer AG), 독일)에 50 nm 두께의 크롬 층을 제공한 후, 루미테크 아게 (스위스) 제조의 전기발광 화합물 층 (EL층)으로 부분적으로 덮었다. 전도성 접착제를 이용하여 한쪽 면은 크롬층에 다른쪽 면은 EL층에 결합된 접촉 탭을 통해 전기 전류를 흐르게 하였다.
실시예 2
플라스마-지지된 부피 코팅을 이용하여, 두께가 250 ㎛인 투명 PC 필름 (마크로폴 (등록상표), 바이엘 아게, 독일)에 50 nm 두께의 크롬 층을 제공하였다. 50 ㎛ 두께의 투명 PC 필름층을 크롬층에 적용시켰다. EL층을 PC층의 일부에 적용시켰다. 상기 방법으로 제조한 금속화된 플라스틱 성형 물품을 형태화하고, 타출(打出)하고, 역행-분무할 수 있었다. EL층에 직접 전기 전류를 흐르게 하였다. 전 기 전류를 흐르게 하기 위하여, 열가소성 물질을 이용한 금속화된 플라스틱 성형 물품의 역행-분무 동안, 주입 성형에서의 녹아웃 핀의 보조로 채널을 플라스틱층에 도입시켰다. 접착된 변환기 위의 스프링을 사용하여 변환기와 플라스틱 성형 물품 사이에 양호하게 전기 전류가 흐르게 하였다. 변환기는 전압을 9 V (직류)에서 110 V (교류)로 전환시켰고, 빛을 방출시키기 위해 이를 EL층에 적용시켰다. 스프링은 변환기에서 EL-전극으로의 전도성 접촉물이었다.
본 발명을 상기에서 예시의 목적으로 상세하게 기재하였으나, 이러한 상세함은 단지 예시의 목적일 뿐이고, 당업자는 청구항에 의해 제한될 수 있는 것을 제외하고 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 한 변형을 수행할 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명의 목적은 구역적으로 발광하는 3-차원 금속화된 플라스틱 성형 물품을 제공하는 것이다. 본 발명의 장점은 금속화된 플라스틱 성형 물품의 금속성 광택이 구역적 발광과 배합된다는 것이다. 전기발광 화합물의 사용으로 인한 구역적 발광의 결과, 복합적인 3-차원 기하구조가 형성되어 균일성이 증대될 수 있다. 전기발광층이 빛을 생성하는 경우, 열은 생성되지 않는다. 공간 수용이 요구되는 부가적인 빛을 사용할 필요가 없기 때문에, 매우 얇은 금속화된 플라스틱 성형 물품을 제조할 수 있다. 또한, 몇몇 층들을 하나에서 다른 하나로 적용시킨 후에 최종 성형 물품을 형태화할 수 있는 것이 장점이다. 더욱이, 본 발명에 따른 금속화된 플라스틱 성형 물품의 적층 구조는 단리된 방수 시스템을 형성한다.

Claims (8)

  1. - 투명 열가소성 물질층
    - 두께가 5 내지 250 nm인 금속층
    - 1종 이상의 전기발광 화합물을 함유하는 전기발광층
    을 포함하는 구조인 적층 용품.
  2. 제1항에 있어서, 금속층의 두께가 15 내지 60 nm인 용품.
  3. 제1항에 있어서, 금속층이 크롬, 티타늄, 몰리브덴, 알루미늄, 구리, 금, 인듐 및 이리듐으로 구성된 군으로부터 선택된 1개 이상의 요소를 함유하는 용품.
  4. 제1항에 있어서, 투명 열가소성 물질의 두께가 50 내지 3000 ㎛인 용품.
  5. 제1항에 있어서, 금속층 및 전기발광층이 각각 1개 이상의 전기 접촉물을 포함하는 용품.
  6. 제1항에 있어서, 전기발광층에 적용되는 보호층, 접착제 및 래커로 구성된 군으로부터 선택된 1개 이상의 요소를 추가로 포함하는 용품.
  7. 제1항에 있어서, 금속층과 전기발광층 사이에 위치하는 1개 이상의 전기 전도성 플라스틱을 함유하는 1개 이상의 층을 추가로 포함하는 용품.
  8. 제1항에 있어서, 금속층과 전기발광층 사이에 위치하는, 투명 플라스틱층 및 투명 래커로 구성된 군으로부터 선택된 1개 이상의 요소를 추가로 포함하는 용품.
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