KR101036044B1 - 인서트 성형용 적층물과 그 제조 방법, 인서트 성형품과 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

투명창부에 있어서 뛰어난 투명성을 갖는 동시에, 정전 용량형 터치 센서와 사출 성형 수지부의 양쪽 모두가 뛰어난 밀착성을 갖는 인서트 성형용 적층물과 그 제조 방법, 및 인서트 성형품과 그 제조 방법을 제공한다. 유리 기판(2)의 한쪽 면에서의 주위 부분에 틀 형상으로 형성된 내열성 접착층(4)과, 유리 기판(2)의 한쪽 면에서의 안쪽측 부분에 형성되고 유리 기판(2) 두께 방향에서 보아 내열성 접착층(4)에 일부가 중복되는 형상의 투명 감압 접착층(3)과, 그 투명 감압 접착층(3) 상에 적층되고 유리 기판(2)의 외형 형상보다 작은 형상의 정전 용량형 터치 센서(5)를 구비하고 있다.

Description

인서트 성형용 적층물과 그 제조 방법, 인서트 성형품과 그 제조 방법{INSERT MOLDING LAMINATE AND ITS MANUFACTURING METHOD, AND, INSERT MOLDING AND ITS MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 유리 기판의 중앙부가 디스플레이용 투명창(透明窓)부로서 기능하며 그 주위의 이면에 도안층이 형성되고, 투명창부의 이면에는 정전 용량형 터치 센서가 적층되며, 유리 기판의 주위에는 사출 성형 수지부가 일체적으로 형성된 인서트 성형품 등에 관한 것이다.
이전, 본 발명자는 유리 기판으로 구성되는 표시 창부를 가지는 평면판과, 상기 평면판의 이면 주연부(周緣部)를 지지하도록 상기 평면판에 일체화된 수지 틀을 구비하도록 구성하고 유리 기판의 이면에 장식이 가해진 하우징 케이스의 발명을 하였다(특허문헌 1 참조).
상기 하우징 케이스는 상기 장식을 구성하는 층이 상기 평면판의 이면과 상기 수지 틀의 일체화 부분에 있어서 유리용 접착층을 겸하고 있어, 상기 평면판의 이면과 상기 수지 틀이 수지용 접착층을 통하여 일체화되어 있도록 구성된 것이다.
특허문헌 1: 일본 특원2006-294799호
[발명이 해결하고자 하는 과제]
그러나 유리 기판의 중앙부를 디스플레이용 투명창부로 하고 그 이면에 정전 용량형 터치 센서를 설치하는 경우, 유리용 접착층은 플라스틱 필름과의 접착성이 부족하여 플라스틱 필름으로 이루어지는 정전 용량형 터치 센서를 강고하게 첩부(貼付)할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또, 유리용 접착층은 투명성이 낮기 때문에 선명성이 필요한 디스플레이용 투명창부에는 적합하지 않다고 하는 문제가 있었다.
그런 한편으로 본 발명자들은 투명성이 뛰어나고 유리와 정전 용량형 터치 센서의 쌍방에 밀착성이 좋은 투명한 감압성(感壓性) 접착제로 이루어지는 재료를 검토하였으나, 감압성 접착제는 내열성이 떨어지며 용융한 성형 수지 등의 열에 의한 발포 등의 문제도 있어서 사출 성형 수지용 접착제로는 사용할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해소하고 투명창부에 있어서 뛰어난 투명성을 가지는 동시에 정전 용량형 터치 센서와 사출 성형 수지부 양쪽 모두가 뛰어난 밀착성을 갖는 인서트 성형용 적층물과 그 제조 방법, 및 인서트 성형품과 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명의 인서트 성형용 적층물의 제1 특징 구성은 유리 기판의 한쪽 면에서의 주위 부분에 틀 형상으로 형성된 내열성 접착층과, 상기 유리 기판의 한쪽 면에서의 안쪽측 부분에 형성되고 상기 유리 기판 두께 방향에서 보아 상기 내열성 접착층에 일부가 중복되는 형상의 투명 감압 접착층과, 그 투명 감압 접착층 상에 적층되고 상기 유리 기판의 외형 형상보다 작은 형상의 정전 용량형 터치 센서를 구비한 점에 있다.
본 발명의 인서트 성형용 적층물이라면 인서트 성형용 적층물의 유리 기판 상에는 용융한 사출 성형 수지의 열에 견디며 도안도 구성 가능한 내열성 접착층이 형성되어 있어 용융한 사출 성형 수지의 열에 의한 발포가 생기는 일 없이 강고한 접착 상태를 유지할 수 있다.
또, 정전 용량형 터치 센서가 투명 감압 접착층을 통하여 유리 기판과 강고하게 밀착될 수 있기 때문에 유리 기판이 깨어진 경우라도 정전 용량형 터치 센서 자체가 유리 기판 파편의 비산을 방지할 수 있다.
본 발명의 인서트 성형용 적층물의 제2 특징 구성은 내열성 접착층이 도안을 구성한 점에 있다.
본 발명의 인서트 성형용 적층물의 제3 특징 구성은 유리 기판의 한쪽 면에서의 주위 부분에 틀 형상으로 형성된 도안층과, 그 도안층 상에 틀 형상으로 형성된 프라이머층과, 그 프라이머층 상에 틀 형상으로 형성된 내열성 접착층과, 상기 유리 기판의 한쪽 면에서의 안쪽측 부분에 형성되고 상기 유리 기판 두께 방향에서 보아 상기 도안층에 일부가 중복되는 형상의 투명 감압 접착층과, 그 투명 감압 접착층 상에 적층되고, 상기 유리 기판의 외형 형상보다 작은 형상의 정전 용량형 터치 센서를 구비한 점에 있다.
본 발명의 인서트 성형용 적층물의 제조 방법의 제4 특징 구성은 유리 기판의 한쪽 면에서의 주위 부분에 내열성 접착층을 틀 형상으로 형성하는 공정, 상기 유리 기판의 외형 형상보다 작은 형상의 정전 용량형 터치 센서의 편면에 투명 감압 접착층을 형성하는 공정, 상기 유리 기판의 한쪽 면에서의 안쪽측 부분에 상기 정전 용량형 터치 센서를 상기 유리 기판 두께 방향에서 보아 상기 유리 기판의 내열성 접착층의 일부에 중복하도록 접착하는 공정을 함유하는 점에 있다.
본 발명의 인서트 성형용 적층물의 제조 방법이라면 상기의 인서트 성형용 적층물을 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명의 인서트 성형용 적층물의 제조 방법의 제5 특징 구성은 유리 기판의 한쪽 면에서의 주위 부분에 도안층을 틀 형상으로 형성하는 공정, 그 도안층 상에 프라이머층을 틀 형상으로 형성하는 공정, 그 프라이머층 상에 내열성 접착층을 틀 형상으로 형성하는 공정, 상기 유리 기판의 외형 형상보다 작은 형상의 정전 용량형 터치 센서의 편면에 투명 감압 접착층을 형성하는 공정, 상기 유리 기판의 한쪽 면에서의 안쪽측 부분에 상기 정전 용량형 터치 센서를 상기 유리 기판 두께 방향에서 보아 상기 유리 기판의 상기 도안층의 일부에 중복하도록 접착하는 공정을 함유하는 점에 있다.
본 발명의 인서트 성형품의 제6 특징 구성은 유리 기판의 한쪽 면에서의 주위 부분에 틀 형상으로 형성된 내열성 접착층과, 상기 유리 기판의 한쪽 면에서의 안쪽측 부분에 형성되고 상기 유리 기판 두께 방향에서 보아 상기 내열성 접착층에 일부가 중복하는 형상의 투명 감압 접착층과, 그 투명 감압 접착층 상에 적층되고 상기 유리 기판의 외형 형상보다 작은 형상의 정전 용량형 터치 센서와, 상기 내열성 접착층 상에서 상기 투명 감압 접착층이 형성되어 있지 않은 부분에 일체적으로 형성되고, 상기 정전 용량형 터치 센서의 외형 형상보다 큰 형상의 개구부를 갖는 사출 성형 수지부를 구비하는 점에 있다.
본 발명의 인서트 성형품이라면 유리 기판의 박리가 없는 인서트 성형품을 얻을 수 있다.
본 발명의 인서트 성형품의 제7 특징 구성은 내열성 접착층이 도안을 구성한 점에 있다.
본 발명의 인서트 성형품의 제8 특징 구성은 유리 기판의 한쪽 면에서의 주위 부분에 틀 형상으로 형성된 도안층과, 그 도안층 상에 틀 형상으로 형성된 프라이머층과, 그 프라이머층 상에 틀 형상으로 형성된 내열성 접착층과, 상기 유리 기판의 한쪽 면에서의 안쪽측 부분에 형성되고 상기 유리 기판 두께 방향에서 보아 상기 도안층에 일부가 중복되는 형상의 투명 감압 접착층과, 그 투명 감압 접착층 상에 적층되고 상기 유리 기판의 외형 형상보다 작은 형상의 정전 용량형 터치 센서와, 상기 내열성 접착층 상에서 상기 투명 감압 접착층이 형성되어 있지 않은 부분에 일체적으로 형성되고, 상기 정전 용량형 터치 센서의 외형 형상보다 큰 형상의 개구부를 갖는 사출 성형 수지부를 구비한 점에 있다.
본 발명의 인서트 성형품의 제9 특징 구성은 상기 사출 성형 수지부를 구성하는 수지의 성형 수축율이 0.6% 이하인 점에 있다.
본 발명의 인서트 성형품의 제조 방법의 제10 특징 구성은 상기 인서트 성형용 적층물을 사출 성형용 금형의 소정의 위치에 배치하고, 상기 사출 성형용 금형을 형 체결하고(mold clamping), 상기 사출 성형 금형과 상기 인서트 성형용 적층물에 의해 형성된 캐비티에 용융한 사출 성형 수지를 충전한 후 그 사출 성형 수지를 냉각 고체화시켜 상기 사출 성형용 금형을 형 열기(mold opening)하고, 상기 인서트 성형용 적층물의 내열성 접착층 상에서 상기 투명 감압 접착층이 형성되어 있지 않은 부분에 상기 사출 성형 수지부가 상기 정전 용량형 터치 센서의 외형 형상보다 큰 형상의 개구부를 갖도록 일체적으로 형성하는 점에 있다.
본 발명의 인서트 성형품의 제조 방법이라면 상기 인서트 성형품을 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명의 인서트 성형품의 제조 방법의 제11 특징 구성은 상기 인서트 성형용 적층물의 정전 용량형 터치 센서와 접하는 상기 사출 성형용 금형의 캐비티면이 상기 정전 용량형 터치 센서의 외주를 에워싸는 형상의 볼록부를 구비하는 점에 있다.
[발명을 실시하기 위한 바람직한 형태]
도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 인서트 성형품의 한 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 2는 본 발명의 인서트 성형용 적층물의 한 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 3은 본 발명의 인서트 성형용 적층물의 제조 방법의 한 공정을 나타내는 단면도이다. 도 4는 본 발명의 인서트 성형품의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 5~8은 본 발명의 인서트 성형품의 제조 방법의 한 공정을 나타내는 단면도이다. 도 9는 본 발명의 인서트 성형용 적층물의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 10~11은 본 발명의 인서트 성형품의 한 실시예를 나타내는 사시도이다. 도면 중 1은 인서트 성형용 적층물, 2는 유리 기판, 3은 투명 감압 접착층, 4는 내열성 접착층, 5는 정전 용량형 터치 센서, 6은 도안층, 7은 프라이머층, 8은 압압(押壓)용 패드, 10은 인서트 성형품, 11은 사출 성형 수지부, 20은 인서트 성형용 금형, 21은 고정형, 22는 가동형, 23은 흡인구멍, 24는 에어, 25는 캐비티, 26은 게이트, 27은 용융 수지, 28은 볼록부이다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 구성 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고 있다.
본 발명의 제1 실시태양에 관련되는 인서트 성형용 적층물(1)은 유리 기판(2)의 한쪽 면에서의 주위 부분에 틀 형상으로 형성된 내열성 접착층(4)과, 유리 기판(2)의 한쪽 면에서의 안쪽측 부분에 형성되고, 유리 기판(2) 두께 방향에서 보아 내열성 접착층(4)에 일부가 중복되는 형상의 투명 감압 접착층(3)과, 그 투명 감압 접착층(3) 상에 적층되고, 유리 기판(2)의 외형 형상보다 작은 형상의 정전 용량형 터치 센서(5)를 구비하고 있다(도 1 참조).
상기 유리 기판(2)으로는 직사각형판 모양으로 형성된 충분한 경도(7H 이상)를 가진 보통 판유리, 강화 판유리, 연마 판유리 등을 이용할 수 있으며, 판의 두께는 강도의 점에서 0.3㎜~2.0㎜로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.5㎜~2.0㎜이다.
상기 유리 기판(2)의 한쪽 면의 주위 부분에 내열성 접착층(4)이 틀 형상으로 형성되고, 내열성 접착층(4)의 틀 내의 투명창부로서 기능하는 영역과 내열성 접착층(4)의 일부에 겹쳐지도록 투명 감압 접착층(3)을 형성한다(도 1 참조). 이와 같이 내열성 접착층(4)과 투명 감압 접착층(3)을 형성함으로써 유리 기판(2) 상의 내열성 접착층(4)과 투명 감압 접착층(3)의 사이에는 일부 겹치는 부분은 있으나 틈새가 되는 부분이 없기 때문에 정전 용량형 터치 센서(5)를 첩부했을 때 유리 기판(2)의 내열성 접착층(4)으로 에워싸인 창부 전체에 정전 용량형 터치 센서(5)가 차지하도록 설정하는 것을 용이하게 할 수 있다.
상기 내열성 접착층(4)은 유리 기판(2)과 사출 성형 수지부(11)를 접착시키기 위한 층이며, 주로 실란 커플링재 외에, 아미드계, 아세탈계, 셀룰로오스계, 알키드계, 비닐계, 아크릴계, 우레탄계, 폴리에스테르계, 에폭시계, 아세탈계 등의 각종 수지 또는 이들의 혼합물로 이루어진다. 그 중에서도 코팅성, 내열성, 접착성의 점에서 폴리에스테르계 수지가 가장 바람직하다. 또, 그 중에서도 비카트(Vicat)법에 있어서 60℃ 이상의 연화 온도를 나타내는 열가소성 수지 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 연화 온도가 낮으면 막 두께를 두껍게 해도 용융한 사출 성형 수지가 유리 기판(2)과 내열성 접착층(4)의 계면에까지 도달하여 내열성 접착층(4)이 결락(缺落)해 버리기 때문이다. 또한, 내열성 접착층(4)은 상기 수지를 바인더로 하여 적절한 색의 안료 또는 염료를 착색제로 함유하는 장식을 가할 수 있는 착색 잉크층 등이라도 된다. 또, 내열성 접착층(4)의 일부 개소만이 착색 잉크층 등이라도 된다. 내열성 접착층(4)을 착색함으로써 틀 형상의 도안층으로서의 기능을 겸용시키는 것이 가능해진다.
상기 내열성 접착층(4)의 두께는 접착 강도의 점에서 0.5㎛~30㎛로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 2㎛~30㎛이다. 유리 기판(2)과 사출 성형 수지부(11)를 접착시킬 때에 용융한 사출 성형 수지의 열 및 압력이 상당히 가해지기 때문에 상기 내열성 접착층(4)의 막 두께가 얇으면 용융한 사출 성형 수지가 유리 기판(2)과 내열성 접착층(4)의 계면에까지 도달하여, 내열성 접착층(4)이 결락해 버리기 때문이다.
상기 내열성 접착층(4)의 형성 방법은 스크린 인쇄법 등의 범용 인쇄 방법이라도 되며 스프레이 코트법 등의 코트법이라도 된다. 혹은 잉크젯 등의 방법에 의해 형성해도 된다.
또, 상기 내열성 접착층(4)은 단순한 수지층 혹은 착색 잉크층으로서 형성하는 것이 아니라 금속 박막층과 조합한 복수의 층으로 이루어지도록 구성해도 된다. 금속 박막층은 장식을 가하는 층으로서 금속 광택을 표현하기 위한 것이며, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 도금법 등으로 형성한다. 이 경우, 표현하고 싶은 금속 광택색에 따라, 알루미늄, 니켈, 금, 백금, 크롬, 철, 구리, 주석, 인듐, 은, 티타늄, 납, 아연 등의 금속, 이들의 합금 또는 화합물을 사용한다. 부분적으로 금속 박막층을 형성하는 경우에는 금속 박막층을 필요로 하지 않는 부분에 용매 가용성 수지층을 형성한 후 그 위에 전면적으로 금속 박막을 형성하고 용매에 의한 세정을 행하여 용매 가용성 수지층과 함께 불필요한 금속 박막을 제거하는 방법이 있다. 또, 다른 방법으로서 전면적으로 금속 박막을 형성하고, 다음으로 금속 박막을 남겨 두고 싶은 부분에 레지스트층을 형성하고, 산 또는 알칼리로 에칭을 행하여 레지스트층을 제거하는 방법도 있다.
또한, 상기 내열성 접착층(4)을 착색 잉크층이나 금속 박막층으로 함으로써 사출 성형 수지부(11)와의 접착성이 저하되는 경우는 상기 착색 잉크층이나 금속 박막층을 도안층(6)으로 하고, 프라이머층(7)을 통하여 사출 성형 수지부(11)와 접착성이 좋은 내열성 접착층(4)을 별도 형성하는 3층 구조로 해도 된다(도 9 참조). 이 경우, 프라이머층(6) 및 내열성 접착층(4)은 유리 기판의 틀 형상으로 형성한 도안층(6)을 다시 틀 형상으로 적층 형성한다. 이와 같은 구조로 함으로써 내열성 접착층(4)의 내형(內形) 치수보다 작으며 또한 상기 도안층(6)만에 일부가 겹치도록 투명 감압 접착층(3)을 형성할 수 있어 유리 기판(2)의 도안층(6)으로 에워싸인 창부 전체에 정전 용량형 터치 센서(5)가 차지하도록 설정하는 것이 용이하게 할 수 있다. 또, 이와 같은 구조로 함으로써 투명 감압 접착층(3)과 내열성 접착층(4)을 병렬로 설치할 수 있어 내열성 접착층(4)에 가해진 사출 성형시의 열압이 투명 감압 접착층(3)에 전해지는 것을 막을 수 있으며, 그 결과 투명 감압 접착층(3)의 접착 기능의 손실을 전혀 없게 할 수 있다.
상기 프라이머층(7)은 아미드계 수지, 아세탈계 수지, 셀룰로오스계 수지, 알키드계 수지, 비닐계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지 등의 수지를 이용하여, 상기 범용 인쇄 방법 등에 의해 형성할 수 있다. 그 외 상기 유리 기판(2) 상에는 유리 기판(2)과 투명 감압 접착층(3)이나 유리 기판(2)과 도안층(6) 등의 밀착력을 향상시키기 위한 층을 형성해도 된다. 그와 같은 층은 실란 커플링재 외에 아미드계 수지, 아세탈계 수지, 셀룰로오스계 수지, 알키드계 수지, 비닐계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지 등의 수지로 이루어지는 재료를 이용하여 상기 범용 인쇄 방법 등에 의해 형성할 수 있다.
상기 투명 감압 접착층(3)은 압력을 가함으로써 유리 기판(2)과 정전 용량형 터치 센서(5)의 접착성(점착성)을 발현하는 접착층이며, 유리 기판(2) 상에 설치한 상태에서 측정했을 경우 광선 투과율로 90% 이상이 되는 투명성을 갖는 재질로 하는 것이 바람직하며, 그런 점에서는 아크릴계 수지가 가장 바람직하다. 투명 감압 접착층(3)의 두께는 0.5㎛~100㎛로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 10㎛~100㎛이다. 첩부할 때에 압력을 가할 필요가 있어 그 압력이 과도하게 되어 유리 기판(2)이나 정전 용량형 터치 센서(5)가 파손되는 일이 없도록 투명 감압 접착층(3)을 두껍게 형성하여 쿠션성을 갖게 하기 위해서이다.
또한, 투명 감압 접착층(3)으로는 아크릴계 수지 외에 로진계 및 수소화 로진계 수지, 탄화수소계 및 수소화 탄화수소계 수지, 페놀계 수지, 테르펜계 수지, 테르펜페놀계 수지, 스티렌화 테르펜계 수지, 수소화 테르펜계 수지, 폴리에스테르계 수지, 순수 모노머 방향족계 수지, 수소화 유도체 및 그들의 혼합물 등이 이용 가능하다. 또한, 투명 감압 접착층(3)이 가소제를 포함하는 것이 바람직하며, 가소제로는 나프텐계 오일, 파라핀계 오일, 시트레이트, 술포네이트, 프탈레이트 및 그들의 혼합물 등이 이용 가능하다.
투명 감압 접착층(3)의 형성 방법은 정전 용량형 터치 센서(5) 상에 스크린 인쇄법 등의 범용 인쇄 방법 등으로 직접 형성해도 되며, 이형(離型) 시트 상에 투명 감압 접착층(3)을 형성하고 그것을 정전 용량형 터치 센서(5)에 붙여서 이형 시트를 박리하여 형성하는 방법이라도 된다.
상기 정전 용량형 터치 센서(5)로는 예를 들어 폴리에스테르 필름의 편면에 인듐주석 산화물 등으로 이루어지는 투명 도전막 패턴이 마련된 것과 같은 구조의 것을 들 수 있으며, 폴리에스테르 필름의 투명 도전막 형성면과 반대의 면에 투명 감압 접착층(3)이 형성된다. 용도에 따라서는 투명 도전막은 레지스트층을 사이에 두고 복수 적층되며, 투명 도전막의 주위에는 입력 신호를 외부에 꺼내기 위한 회로로서 은 페이스트나 도전성 고분자 등이 도포되어 있다.
상기 유리 기판(2)에 투명 감압 접착층(3)이 형성된 정전 용량형 터치 센서(5)를 접착시키는 방법으로는 예를 들어 압압용의 실리콘 패드를 이용하여 압력 0.1㎏/㎠~100㎏/㎠로 압압하는 방법이 있다(도 2 참조).
또, 투명 감압 접착층(3)은 정전 용량형(5)에 대하여 먼저 형성하는 것이 아니라 투명 감압 접착층(3)을 유리 기판(2)측에 먼저 설치하고 그 후 정전 용량형 터치 센서(5)를 첩부하도록 해도 된다.
이어서, 이상과 같이 구성된 인서트 성형용 적층물(1)을 이용하여 인서트 성형품(10)을 제조하는 방법에 대해 설명한다(도 5~8 참조).
우선 인서트 성형용 적층물(1)을 인서트 성형용 금형(20)의 소정 위치에 배치한다. 그리고 그 위치 결정 상태에서 상기 인서트 성형용 금형(20)의 고정형(21)에 설치된 흡인구멍(23)으로부터 에어(24)를 흡인함으로써 인서트 성형용 적층물(1)을 인서트 성형용 금형(20)의 고정형(21)에 흡착 고정한다(도 5 참조).
또, 인서트 성형용 금형(20)으로서 인서트 성형용 적층물(1)의 정전 용량형 터치 센서(5)와 접하는 사출 성형용 금형의 캐비티면이 정전 용량형 터치 센서(5)의 외주를 둘러싸는 형상의 볼록부(28)를 구비하는 것이라도 된다(도 6 참조). 이와 같이 금형에 볼록부(28)를 구비하도록 구성함으로써 후의 사출 공정에 있어서 정전 용량형 터치 센서(5)의 외주부가 용융 수지 (27)와 접촉하지 않게 할 수 있어 정전 용량형 터치 센서(5)의 접착에 사용하고 있는 투명 감압 접착층(3)이 용융 수지(27)의 열로 발포하거나 그것이 원인으로 박리되거나 하는 것을 방지하는 것이 용이해진다. 또, 정전 용량형 터치 센서(5)의 외주 영역에 형성되어 있는 배선 부분에 대한 손상을 방지하는 것이 용이해진다. 또한, 용융 수지(27)가 사출되는 공간이 금형과 유리 기판(2)으로 밀폐되게 되기 때문에 사출 성형시의 보압(保壓)이 방출되지 않아 정전 용량형 터치 센서(5)가 용융 수지(27)에 눌려서 변형되는 등의 결함이 생기기 어려워진다.
이어서 인서트 성형용 금형(20)의 가동형(22)을 상기 인서트 성형용 적층물(1)을 흡착한 고정형(21)을 향하여 전진 이동시켜 형 체결하고, 상기 가동형(22)과 상기 고정형(21)의 사이에 상기 인서트 성형용 적층물(1)을 협지하는 동시에 상기 고정형(21)과 상기 가동형(22)과 상기 인서트 성형용 적층물(1)에 의해 금형 공간인 캐비티(25)를 형성한다(도 7 참조).
그 후 게이트(26)를 통하여 사출한 용융 수지(27)를 상기 캐비티(25) 내에 충전함으로써 인서트 성형용 적층물(1)의 내열성 접착층(4) 상에 사출 성형 수지부(11)가 형성된 인서트 성형품(10)을 얻을 수 있다(도 8, 10, 11 참조).
상기 사출 성형 수지부(11)의 재료로는 폴리스티렌계 수지, 폴리올레핀계 수지, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 수지, 아크릴로니트릴 스티렌 수지, 아크릴로니트릴 수지 등의 범용 수지를 들 수 있다. 또, 폴리페닐렌옥시드·폴리스티렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리아크릴계 수지, 폴리카보네이트 변성 폴리페닐렌 에테르 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 초고분자량 폴리에틸렌 수지 등의 범용 엔지니어링 수지나 폴리술폰 수지, 폴리페닐렌술파이드계 수지, 폴리페닐렌옥시드계 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리이미드 수지, 액정 폴리에스테르 수지, 폴리아릴계 내열 수지 등의 수퍼엔지니어링 수지를 사용할 수도 있다. 또, 사출 성형 수지는 착색되어 있어도 착색되어 있지 않아도 된다.
또, 사출 성형 수지부를 구성하는 수지의 성형 수축률이 0.6% 이하인 것이 바람직하다. 수지의 성형 수축률이 이 범위에 있으면 인서트 성형 후의 수지 수축에 의해 인서트 성형품에 휨이 발생하거나 유리 기판(2)과 사출 성형 수지부(11)의 사이에 틈새가 발생하거나 하는 것을 방지할 수 있다. 통상, 사출 성형 수지가 캐비티 내로 유입하고, 냉각 후 형 열기하여 성형품을 꺼냈을 때 수지의 수축에 의해 캐비티의 치수보다도 성형품의 치수가 작아진다. 본 발명에 있어서, 수지의 성형 수축률이란 시험편과 그것이 형성된 금형 캐비티의 사이의 치수의 차이며(JIS K7152-4)이고, 구체적으로는 성형 수축률(%) = ((틀 치수-제품 치수)/틀 치수)×100)에 의해 산출된다.
인서트 성형품(10)에 있어서는, 사출 성형 수지부(11)를 인서트 성형용 적층물(1)의 내열성 접착층(4) 상으로서 투명 감압 접착층(3)이 형성되어 있지 않은 부분에 정전 용량형 터치 센서(5)의 외형 형상보다 큰 형상의 개구부를 갖도록 일체적으로 형성한다. 이와 같은 형상으로 사출 성형 수지부 (11)를 형성함으로써 사출 성형 수지부(11)가 투명 감압 접착층(3)에 중복하여 형성되는 일이 없기 때문에 사출 성형시의 용융 수지의 열압(熱壓)에 의해 투명 감압 접착층(3)이 발포하는 일이 없고, 유리 기판(2)과 정전 용량형 터치 센서(5)의 밀착성이 손상되는 일이 없다.
또, 도 4에 나타내는 바와 같이 사출 성형 수지부(11)가 유리 기판(2) 측면에도 형성되어서 삼차원 형상의 성형품으로 되는 것이라도 된다. 사출 성형 수지부(11)가 유리 기판(2)의 측면에 형성됨으로써 유리 기판(2)을 보다 강고하게 고정할 수 있어 유리 기판(2)의 표면과 사출 성형 수지부(11)의 표면을 동일 평면에 형성하면, 단차가 없고 외관 의장이 뛰어난 인서트 성형품으로 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 인서트 성형품의 한 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 인서트 성형용 적층물의 한 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 인서트 성형용 적층물의 제조 방법의 한 공정을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 인서트 성형품의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 인서트 성형품의 제조 방법의 한 공정을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 인서트 성형품의 제조 방법의 한 공정을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 인서트 성형품의 제조 방법의 한 공정을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 인서트 성형품의 제조 방법의 한 공정을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 인서트 성형용 적층물의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 인서트 성형품의 한 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 인서트 성형품의 한 실시예를 나타내는 사시도이다.
〔실시예 1〕
세로 38㎜, 가로 58㎜, 두께 1㎜의 유리 기판 상에 폴리에스테르계 수지를 바인더로 하고 흑색의 착색제를 함유하는 잉크를 사용하며 스크린 인쇄법에 의해 전체 두께 15㎛의 도안을 구성하는 내열성 접착층을 유리 기판의 외형으로부터 틀 형상으로 세로·가로 모두 5㎜의 폭으로 형성하였다.
다음으로, 상기 내열성 접착층으로 둘러싸인 세로 28㎜, 가로 48㎜의 유리 기판의 창부 전체 및 내열성 접착층의 일부(평균 1㎜)를 덮도록 아크릴계 수지로 이루어진 감압 접착제를 이용하여 스크린 인쇄법으로 세로 30㎜, 가로 50㎜, 두께 10㎛의 베타 패턴으로 이루어진 투명 감압 접착층을 형성하였다.
이어서 상기 유리 기판의 상기 내열성 접착층으로 둘러싸인 세로 28㎜, 가로 48㎜의 유리 기판의 창부 전체를 덮도록 세로 29.5㎜, 가로 49.5㎜ 사이즈의 정전 용량형 터치 센서를 두고, 실리콘 고무 패드로 1.5㎏/㎠의 압력으로 압압하고 투명 감압 접착층과 정전 용량형 터치 센서를 첩부하여 인서트 성형용 적층물을 얻었다.
이와 같이 하여 얻은 인서트 성형용 적층물은 유리 기판의 표시 창부의 주위에 의장성이 뛰어난 도안이 구성되며 유리 기판의 표시 창부의 이면에 표시 창부 전체를 차지하는 정전 용량형 터치 센서가 강고하게 첩부되어 있었다. 또, 중앙의 표시 창부는 투명성이 높고 선명성이 뛰어났다.
다음으로, 상기 얻어진 상기 인서트 성형용 적층물을 인서트 성형용 금형의 고정형의 소정 위치에 흡착 고정하고 가동형을 전진 이동시켜 형 체결하고 형성된 캐비티 내에 성형 수축률 0.5%의 아크릴 수지로 이루어진 용융한 사출 성형 수지를 충전하고 냉각 고체화 후 형 열기함으로써 인서트 성형용 적층물의 내열성 접착층 상에 사출 성형 수지부가 형성된 인서트 성형품을 얻었다.
이와 같이 하여 얻은 인서트 성형품은 내열성 접착층과 사출 성형 수지부의 밀착성이 좋으며, 내열성 접착층에는 성형 수지의 열에 의한 거품의 발생도 없고, 유리 기판의 창부 전체의 배면에는 정전 용량형 터치 센서가 강고하게 밀착하여 유리 기판의 창부 주위에는 의장성이 우수한 도안이 구성된 삼차원 형상의 인서트 성형품이었다. 또, 떨어뜨려서 표면의 유리 기판이 깨어져도 유리 기판의 파편의 비산이 적은 우수한 것이었다.
〔실시예 2〕
세로 38㎜, 가로 58㎜, 두께 1㎜의 유리 기판 상에 두께 600Å의 알루미늄 증착막으로 이루어지는 도안층을 유리 기판의 외형으로부터 틀 형상으로 세로·가 로 모두 5㎜의 폭으로 형성하였다. 다음으로, 상기 흑과 백의 착색재를 포함하는 폴리에스테르계 착색 잉크에 의한 도안층 상에 유리 기판의 외형으로부터 틀 형상으로 세로·가로 모두 3㎜의 폭으로 폴리에스테르계 수지로 이루어진 프라이머층 및 비닐계 수지로 이루어진 내열성 접착층을 순차적으로 적층 형성하였다.
다음으로, 이형 시트 상에 감압 접착제가 형성된 시트(에리에르 테크셀 주식회사제 유리용 PSA, 5FTN39)를 이용하여 세로 29.5㎜, 가로 49.5㎜ 크기의 정전 용량형 터치 센서에 첩부하고, 이형 시트를 박리함으로써 정전 용량형 터치 센서의 전면(全面)에 투명 감압 접착층을 형성하였다.
다음으로, 도안층으로 둘러싸인 세로 28㎜, 가로 48㎜의 유리 기판의 창부 전체 및 도안층의 일부(평균 1㎜)를 덮도록 투명 감압 접착층을 전면에 형성한 정전 용량형 터치 센서를 두고, 실리콘 고무 패드로 1㎏/㎠의 압력으로 압압하여 투명 감압 접착층과 유리 기판을 첩부하고 인서트 성형용 적층물을 얻었다.
이와 같이 하여 얻은 인서트 성형용 적층물은 유리 기판의 표시 창부의 주위에 의장성이 뛰어난 도안이 구성되고 유리 기판의 표시 창부의 이면에 표시 창부 전체를 차지하는 정전 용량형 터치 센서가 강고하게 첩부되어 있었다. 또, 중앙의 표시 창부는 투명성이 높고 선명성이 뛰어났다.
다음으로, 인서트 성형용 적층물을 인서트 성형용 금형의 고정형의 소정 위치에 흡착 고정하고, 가동형을 전진 이동시켜 형 체결하며, 형성된 캐비티 내에 성형 수축률 0.5%의 아크릴 수지로 이루어진 용융한 사출 성형 수지를 충전하고, 냉각 고체화 후 형 열기함으로써 인서트 성형용 적층물의 내열성 접착층 상에 사출 성형 수지부가 형성된 인서트 성형품을 얻었다.
이와 같이 하여 얻은 인서트 성형품은 내열성 접착층과 사출 성형 수지부의 밀착성이 좋고, 내열성 접착층에는 성형 수지의 열에 의한 거품의 발생도 없으며, 유리 기판의 창부 전체의 배면에는 정전 용량형 터치 센서가 붙으며, 유리 기판의 창부 주위에는 의장성이 뛰어난 도안이 구성된 삼차원 형상의 인서트 성형품이었다. 또, 떨어뜨려서 표면의 유리 기판이 깨어져도 유리 기판의 파편의 비산이 적은 우수한 것이었다.
본 발명은 휴대전화 등의 통신 기기, 자동차 내부의 정보 기기, 가전제품 등에 있어서 매우 적절하게 이용할 수 있어 산업상 유용한 것이다.

Claims (11)

  1. 유리 기판의 한쪽 면에서의 주위 부분에 틀 형상으로 형성된 내열성 접착층과,
    상기 유리 기판의 한쪽 면에서의 안쪽측 부분에 형성되고 상기 유리 기판 두께 방향에서 보아 상기 내열성 접착층에 일부가 중복되는 형상의 투명 감압 접착층과,
    그 투명 감압 접착층 상에 적층되고 상기 유리 기판의 외형 형상보다 작은 형상의 정전 용량형 터치 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 인서트 성형용 적층물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 내열성 접착층이 도안을 구성한 것인 인서트 성형용 적층물.
  3. 유리 기판의 한쪽 면에서의 주위 부분에 틀 형상으로 형성된 도안층과,
    그 도안층 상에 틀 형상으로 형성된 프라이머층과,
    그 프라이머층 상에 틀 형상으로 형성된 내열성 접착층과,
    상기 유리 기판의 한쪽 면에서의 안쪽측 부분에 형성되고 상기 유리 기판 두께 방향에서 보아 상기 도안층에 일부가 중복되는 형상의 투명 감압 접착층과,
    그 투명 감압 접착층 상에 적층되고 상기 유리 기판의 외형 형상보다 작은 형상의 정전 용량형 터치 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 인서트 성형용 적층물.
  4. 유리 기판의 한쪽 면에서의 주위 부분에 내열성 접착층을 틀 형상으로 형성하는 공정,
    상기 유리 기판의 외형 형상보다 작은 형상의 정전 용량형 터치 센서의 편면에 투명 감압 접착층을 형성하는 공정,
    상기 유리 기판의 한쪽 면에서의 안쪽측 부분에 상기 정전 용량형 터치 센서를 상기 유리 기판 두께 방향에서 보아 상기 유리 기판의 내열성 접착층의 일부에 중복하도록 접착하는 공정을 함유하는 것을 특징으로 하는 인서트 성형용 적층물의 제조 방법.
  5. 유리 기판의 한쪽 면에서의 주위 부분에 도안층을 틀 형상으로 형성하는 공정,
    그 도안층 상에 프라이머층을 틀 형상으로 형성하는 공정,
    그 프라이머층 상에 내열성 접착층을 틀 형상으로 형성하는 공정,
    상기 유리 기판의 외형 형상보다 작은 형상의 정전 용량형 터치 센서의 편면에 투명 감압 접착층을 형성하는 공정,
    상기 유리 기판의 한쪽 면에서의 안쪽측 부분에 상기 정전 용량형 터치 센서를 상기 유리 기판 두께 방향에서 보아 상기 유리 기판의 상기 도안층의 일부에 중 복하도록 접착하는 공정을 함유하는 것을 특징으로 하는 인서트 성형용 적층물의 제조 방법.
  6. 유리 기판의 한쪽 면에서의 주위 부분에 틀 형상으로 형성된 내열성 접착층과,
    상기 유리 기판의 한쪽 면에서의 안쪽측 부분에 형성되고, 상기 유리 기판 두께 방향에서 보아 상기 내열성 접착층에 일부가 중복되는 형상의 투명 감압 접착층과,
    그 투명 감압 접착층 상에 적층되고 상기 유리 기판의 외형 형상보다 작은 형상의 정전 용량형 터치 센서와,
    상기 내열성 접착층 상에서 상기 투명 감압 접착층이 형성되어 있지 않은 부분에 일체적으로 형성되고 상기 정전 용량형 터치 센서의 외형 형상보다 큰 형상의 개구부를 갖는 사출 성형 수지부를 구비한 것을 특징으로 하는 인서트 성형품.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 내열성 접착층이 도안을 구성한 것인 인서트 성형품.
  8. 유리 기판의 한쪽 면에서의 주위 부분에 틀 형상으로 형성된 도안층과,
    그 도안층 상에 틀 형상으로 형성된 프라이머층과,
    그 프라이머층 상에 틀 형상으로 형성된 내열성 접착층과,
    상기 유리 기판의 한쪽 면에서의 안쪽측 부분에 형성되고 상기 유리 기판 두께 방향에서 보아 상기 도안층에 일부가 중복되는 형상의 투명 감압 접착층과,
    그 투명 감압 접착층 상에 적층되고 상기 유리 기판의 외형 형상보다 작은 형상의 정전 용량형 터치 센서와,
    상기 내열성 접착층 상에서 상기 투명 감압 접착층이 형성되어 있지 않은 부분에 일체적으로 형성되고 상기 정전 용량형 터치 센서의 외형 형상보다 큰 형상의 개구부를 갖는 사출 성형 수지부를 구비한 것을 특징으로 하는 인서트 성형품.
  9. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사출 성형 수지부를 구성하는 수지의 성형 수축률이 0.6% 이하인 인서트 성형품.
  10. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 인서트 성형용 적층물을 사출 성형용 금형의 소정의 위치에 배치하고, 상기 사출 성형용 금형을 형 체결(mold clamping)하며, 상기 사출 성형 금형과 상기 인서트 성형용 적층물에 의해 형성된 캐비티에 용융한 사출 성형 수지를 충전한 후, 그 사출 성형 수지를 냉각 고체화시켜, 상기 사출 성형용 금형을 형 열기(mold opening)하고, 상기 인서트 성형용 적층물의 내열성 접착층 상에서 상기 투명 감압 접착층이 형성되어 있지 않은 부분에 상기 사출 성형 수지부가 상기 정전 용량형 터치 센서의 외형 형상보다 큰 형상의 개구부를 갖도록 일체적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 인서트 성형품의 제조 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 인서트 성형용 적층물의 정전 용량형 터치 센서와 접하는 상기 사출 성형용 금형의 캐비티면이 상기 정전 용량형 터치 센서의 외주를 에워싸는 형상의 볼록부를 구비하는 것인 인서트 성형품의 제조 방법.
KR1020097024446A 2007-05-31 2008-05-30 인서트 성형용 적층물과 그 제조 방법, 인서트 성형품과 그 제조 방법 KR101036044B1 (ko)

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