KR101307835B1 - 패널형상 적층체 및 이러한 적층체를 제조하기 위한 스킨 - Google Patents

Abstract

패널형상 적층체는 유연한 스킨(1), 단단한 기판(2) 및 중간층(3)을 포함한다. 유연한 스킨(1)은 적층체의 전방측을 형성하는 주 부분(8)과, 스킨의 주 부분(8)에서 기판(2)을 향하여 확장하여 적층체의 측방측의 적어도 일부를 형성하는 적어도 한 플랜지(9)를 포함한다. 스킨(1)과 기판(2) 사이에 중간층(3)을 성형할 때 발포체 누설을 피하기 위해서, 유연한 립(11)을 포함하는 경계 부분(10)에 의해 플랜지(9)가 확장된다. 유연한 립은 단단한 기판(2)에 대해 가압되므로 유연한 립(11)은 스킨과 기판간에 시일을 형성한다. 스킨의 변형을 방지하기 위해서, 스킨의 경계 부분(10)는 스킨(1)의 플랜지(9)를 따라 확장하고 주형을 닫을 때 이 경계 부분의 활주를 방지하는 적어도 하나의 연속한 혹은 불연속한 리지(12)를 더 포함한다.

Description

패널형상 적층체 및 이러한 적층체를 제조하기 위한 스킨{PANEL-LIKE LAMINATE AND A SKIN FOR MANUFACTURING SUCH LAMINATE}

본 발명은, 전방측, 후방측 및 적어도 한 측방측을 구비하고, 적층체의 후방측을 형성하는 단단한 기판, 전방 및 후방측을 구비하는 유연한 스킨, 및 스킨의 후방측을 기판에 부착하는 중간층을 포함하는 패널형상 적층체에 관한 것으로, 유연한 스킨은 적층체의 전방측을 형성하는 주 부분 및 상기 주 부분에서 기판쪽으로 확장하여 적층체의 측방측의 적어도 일부를 형성하는 적어도 한 플랜지를 포함하며, 플랜지는 유연한 립이 구부러지도록 단단한 기판에 대해 가압되는 상부를 구비하는 이 유연한 립을 포함하는 스킨의 경계 부분에 의해 확장된다.

패널형상 적층체는 특히 트림(trim) 부품, 보다 특히 자동차용 실내 트림 부품이다. 이러한 트림 부품들은 통상적으로 제1 주형 섹션 상에 스킨과 후방 발포(backfoam) 주형의 제2 주형 섹션 상에 단단한 기판을 배치하고 스킨과 단단한 기판 사이에 후방 발포 주형의 닫혀진 위치에서 발포성 조성물이 발포되게 함으로써 제조된다. 이러한 제조방법의 문제는 스킨 및/또는 단단한 기판의 두께 변화들, 혹은 스킨의 및/또는 기판의 부정확한 배치가 빈번하게 스킨과 기판 사이에 갭들이 생기게 하여 이들 갭들을 통해 발포성 조성물이 새어 나갈 수 있게 된다는 것이다. 발포체 누설은 기판의 후방 표면들에서, 그리고 스킨층의 보이는 측에서, 그리고 주형 공동 벽에 의해 일어날 수 있다. 결과로 나타나는 발포체 플래시들은 후방 발포된 패널이 이후 가공될 수 있기 전에 제거될 필요가 있고, 이것은 가외의 노동 비용을 의미한다. 또한, 주형은 발포체가 주형에 들러붙는 것을 방지하기 위해 이형제(release agent)로 처리될 필요가 있고 다음 후방 발포 공정을 수행하기 전에 세정되어야 한다.

WO 03/078128은 원주상 절단 에지가 구비된 제1 주형 섹션 상에 유연한 폴리우레탄 스킨이 분사되며 스킨이 경화되기 전에 제2 주형 섹션 상에 배치된 단단한 기판에 대해 스킨 및 절단 에지가 가압되는 다이렉트 후방 발포 공정을 개시한다. 발명에 관계된 적층체와는 다르게, WO 03/078128에 개시된 방법에서 얻어지는 적층체의 유연한 스킨은 발포체 누설을 피하기 위해 기판에 대해 구부러지게 단단한 기판에 대해 가압되는 유연한 립을 포함하지 않는다. 또한, 단단한 기판은 발포 반응 혼합물이 유연한 스킨과 단단한 기판 사이에 침투할 수 있도록 이러한 유연한 립을 포함지하지 않는다. WO 03/078128에 기술된 바와 같이, 발포 반응 혼합물의 막은 보다 특히, 스킨을 기판에 부착하기 위해 함께 가압되는 곳인 원주상 영역에서 스킨과 기판사이에 침투한다. 또한, 절단 에지는 과잉 분사된 스킨 물질이 쉽게 제거될 수 있도록 기판에 대해 가압된다. 그러나, WO 03/078128에 개시된 방법은 절단 에지가 기판에 대해 정확하게 맞지 않으면 발포 누설이 일어날 것이기 때문에 에지가 기판에 대해 정확하게 맞아야 하는 결점이 있다.

발포체 누설을 피하기 위해서, 스킨과 하측 주형 절반(halve) 사이에 혹은 기판과 상측 주형 절반 사이에 압축성 혹은 팽창성 시일들을 제공하는 것이 공지되어 있다. 그러나, 이러한 시일들은 후방 발포 주형들의 설계를 복잡하게 하며 이들 주형들을 보다 비싸지게 한다.

발포체 누설을 회피하기 위한 또 다른 해결책이 예를 들면 JP 2000-246742에 개시되어 있고 기판의 에지들을 따라 기판에 시일링 스트립을 부착하는 것으로 구성된다. 기판의 3차원 형상에 기인하여 기판에 시일링 스트립을 정확하게 부착하는 것은 매우 복잡하고 시간소모적 공정이다.

다른 종래 기술의 문헌들, 특히 JP 2003-220854, JP 2003-001740, JP 2002-210757, JP 2003-251639, JP 2003-117928 및 US 5 976 289에서는 발포체 누설을 피하기 위해서 스킨의 후방 플랜지를 이용하는 것을 개시하고 있다. 후방 발포 주형에서 이 플랜지는 발포체 압력을 견디기 위해서 단단한 기판의 부분에 의해 측방향에서 지지된다. 그러므로, 이러한 방법의 결점은 단단한 지지체가 적층체의 측방측을 따라 확장해야 하며 이는 설계 가능성들을 상당히 감소시킨다는 것이다. 보다 특히, 단단한 지지체는 이러한 식으로 실질적으로 적층체의 눈에 보이는 전방측까지 확장한다. 이러한 공지된 방법은 트림 부품의 감추어진 에지들에 대해서만, 혹은 단단한 기판이, 스킨에 의해 형성된 눈에 보이는 표면에 인접한 심미적인 눈에 보이는 표면을 형성할 때에만 사용될 수 있다.

JP 05-329849에서 발포체 누설을 회피하기 위한 또 다른 해결책이 개시되어 있다. 기판에 대한 스킨의 시일링은 스킨 내 일체로 형성된 공동(hollow) 시일링 돌기에 의해 달성된다. 스킨의 경계 부분에 의해 형성되는 이러한 시일링 돌기는 후방 발포 주형의 절반들을 닫는 동안 단단한 기판에 대해 맞물리는 둥글게 한 상부를 구비하고 이에 의해 후방 발포 누설을 피한다. 그러나, 본 발명자들은 이러한 공동 시일이 기판에 대해 시일의 압착동안 주 스킨 부분에 시일링 돌기를 따라 확장하는 스킨 부분이 주형 표면상에서 변위되어 스킨 변형들을 초래하여 적층체의 시각적 질을 감소시킨다는 중대한 결점을 갖는다는 것을 발견하였다. JP 05-329849에 개시된 방법의 또 다른 결점은 스킨 및 단단한 기판의 부분이 시일을 넘어 확장하여 후속 가공을 위해 제거되어야 한다는 것이다.

본 발명의 목적은 인접한 스킨 부분의 변형을 야기함이 없이 스킨과 기판간에 중간층을 성형할 때 단단한 기판에 대해 효과적인 시일을 형성할 수 있게 하며 시일링 립을 포함하는 경계 부분과, 플랜지를 구비하는 스킨으로부터 시작하여 제작되는 신규한 패널형상 적층체를 제공하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위해서, 발명에 따른 패널형상 적층체는 스킨의 전방측 상에, 경계 부분이 스킨의 플랜지를 따라 확장하는 적어도 한 연속한 혹은 불연속한 리지를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

연속한 혹은 불연속한 리지는 스킨과 기판간에 중간층을 성형할 때 주형 표면상에 유연한 립을 따라 확장하는 스킨의 부분을 움직이지 않게 할 수 있다. 리지는 보다 특히, 주형이 닫혀져 단단한 기판이 유연한 립 상에 가압될 때 스킨의 경계 부분의 내측이 스킨의 주 부분을 향하여 주형 표면상에서 변위되는 것을 방지할 수 있게 한다. 이에 따라, 경계 부분을 따라 놓여지는 스킨의 부분은 주형을 닫을 때 유연한 립의 구부러짐에 의해 더 이상 변형되지 않는다.

발명에 따른 적층체의 바람직한 실시예에서, 리지는 스킨의 경계 부분 상에 유연한 립에 실질적으로 대향하여 놓여져 있다.

이 실시예에서, 리지는 후방 발포 주형 내에 유연한 립을 주형 표면에 관하여 직립 위치로 보다 확고하게 유지할 수 있게 한다. 즉, 리지는 유연한 립이 이의 기부 주위로 회전하는 것을 방지하는데 도움을 주므로, 립과 단단한 기판 사이에 보다 큰 압력이 달성되고, 이에 의해 보다 나은 시일링을 제공한다.

발명에 따른 적층체의 또 다른 바람직한 실시예에서, 유연한 립은 성형된 자유 에지를 구비한다.

"성형된 자유 에지"라는 표현은 적어도 이 유연한 립이 제공되는 위치에서, 스킨이 요망되는 형상으로 직접 성형되고 어떤 다른 방법으로 스킨의 잉여 성형된 부분들을 절단, 밀링, 절취 혹은 제거하는 것을 요구하지 않는 소위 네트 형상 스킨임을 나타내기 위한 것이다. 놀랍게도, 이러한 립은 후방 발포 주형 내에서 발포체 압력을 저지할 수 있고 이에 따라 발포체 누설을 피하기 위한 시일로서 효과적으로 작용할 수 있음이 발견되었다. 이것은 특히, 립이 이의 상향 위치에 보다 확고하게 유지되도록 스킨의 경계 부분 상에 실질적으로 유연한 립에 대향하여 리지가 놓여질 때의 경우이다. 이 실시예의 중요한 잇점은 이러한 유연한 립이 제공되어 있는 위치들에서 어떠한 절단, 펀칭 혹은 밀링 단계들도 요구함이 없이 후방 발포 주형에서 적층체가 이의 최종의 형상으로 직접 제작될 수 있다는 것이다. 유연한 립은 적층체의 바깥 주변을 따라 제공될 수 있을 뿐만 아니라, 적층체의 전방측개구부들 주위에, 특히 적층체 내에 인서트들을 장착하기 위해 제공되는 개구부들 주위에 제공될 수 있다.

발명에 따른 적층체의 또 다른 바람직한 실시예에서, 경계 부분의 전방측 상에 리지는 연속한 리지이다.

또한 불연속한 리지가 스킨의 내절단성(tear resistance)을 증가시킬 수 있을지라도, 이러한 연속한 리지의 존재는 특히 스킨이 폴리우레탄 스킨일 때 스킨이 절취됨에 의해 손상되는 것을 방지한다. 스킨이 네트 형상 스킨이 아닐 때, 특히 임의의 잉여 스킨 물질이, 특히 스킨이 폴리우레탄 스킨일 때, 제작된 적층체의 에지들로부터 절취할 수 있게 한다.

또한, 본 발명은 발명에 따른 패널형상 적층체를 제조하는데 적합한 유연한 스킨, 이러한 유연한 스킨을 제조하기 위한 방법 및 발명에 따른 패널형상 적층체를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

발명의 다른 상세 및 잇점들은 적층체, 스킨 및 발명에 따라 이들을 제조하는 방법들의 어떤 특정한 실시예들에 대한 다음의 설명으로부터 명백하게 될 것이다. 이 설명에서 사용되는 참조부호들은 첨부된 도면들에 관계된다.

도 1은 적층체 내에 인서트를 장착하기 위한 개구부를 포함하는 발명에 따른 패널형상 적층체의 부분의 개략적인 단면도이다.

도 2는 도 1의 적층체의 제조에서 제1 단계, 보다 특히 소위 네트 형상 스킨이 얻어지게 주형 표면에 대해 스프레이 공정에 의해 유연한 스킨을 성형하는 단계 를 도시한 것이다.

도 3은 도 1의 적층체의 제조에서 제2 단계를 도시한 것으로, 보다 특히 후방 발포 주형의 제1 주형 섹션의 표면상에, 성형된 스킨을 배치하는 단계 및 스킨의 후부 상에 발포성 조성물을 주입하는 단계를 도시한 것이다.

도 4는 보다 특히 제2 주형 섹션의 표면상에 단단한 기판을 배치한 이 제2 주형 섹션에 의해 후방 발포 주형을 닫는 단계 및 중간층을 만들기 위해 발포성 조성물이 발포되게 하는 단계를 포함하는, 도 1의 적층체의 제조에서 제3 단계를 도시한 것이다.

도 5 내지 도 7은 도 2 내지 도 4와 유사하나, 발명에 따른 패널형 적층체를 제조하기 위한 대안적 공정에 관한 것으로 여기서 또 다른 유형의 주형은 스킨이 네트 형상의 스킨이 되지 않도록 스킨에 성형하는데 사용된다.

도 8은 대안적 제조 공정의 추가의 단계를 도시한 것으로 이 단계에서 스킨의 잉여 절취부분이 적층체로부터 절취된다.

발명에 따른 패널형상 적층체들, 보다 특히 도 1 및 도 8에 도시된 적층체들은 유연한 스킨(1), 단단한 기판(2) 및 기판(2)의 전방측에 스킨(1)의 후방측을 접착하는 중간층(3)을 포함한다. 패널형상 적층체는 통상적으로 트림 부품, 특히 대시보드 또는 계기판, 도어 패널, 콘솔 또는 도구함 커버(glove compartment cover)와 같은 자동차용 실내 트림 부품이다. 이것은 전방측(4), 후방측(5) 및 적어도 한 측방측(6)을 구비한다. 측방측(6)은 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 적층체 내 에 개구부(7) 주위에, 적층체의 주변 에지 혹은 내측 에지를 형성할 수 있다.

유연한 스킨(1)은 평균 굽힘 탄성율이 100MPa, 바람직하게는 75MPa, 보다 바람직하게는 55PMa 및 가장 바람직하게는 40MPa보다 작으며 단단한 기판(2)은 덜 유연하며 평균 굽힘 탄성율이 바람직하게는 100MPa, 보다 바람직하게는 200MPa 및 가장 바람직하게 300MPa보다 크다. 본 명세서에서 나타낸 굽힘 탄성율들은 ASTM D790-03에 따라 측정된다. 스킨 혹은 기판의 조성이 부위마다 다르지 않은 경우, 평균 굽힘 탄성율은 ASTM D790-03에 따라 측정된 굽힘 탄성율과 같다. 그러나, 스킨 혹은 기판의 조성이 부위마다 다를 때(예를 들면 스킨 또는 기판이 균일한 두께를 갖지 않는 2이상의 서로 다른 물질들의 층들로 구성될 때 혹은 스킨 또는 기판의 전체 영역에 걸쳐 동일한 밀도를 갖고 있지 않을 때), 평균 굽힘 탄성율은 스킨 혹은 기판의 서로 다른 지역들의 굽힘 탄성율들의 평균이다. 이러한 평균 굽힘 탄성율을 결정할 때, 한 굽힘 탄성율을 갖는 영역들의 표면 영역이 고려되어야 한다. 즉 평균은 표면 영역의 가중된 평균이다.

유연한 스킨(1)은 적층체의 전방측(4)을 형성하는 주 부분(8) 및 스킨(1)의 주 부분(8)으로부터 기판(2) 쪽으로 확장하여 적층체의 측방측(6)의 적어도 일부를 형성하는 적어도 한 플랜지(9)를 포함한다. 플랜지(9)는, 유연한 립(11) 및 연속 혹은 불연속한 리지(12)를 포함하는 스킨의 경계 부분(10)에 의해 확장된다. 유연한 립(11)은 이 유연한 립(11)이 굽어지도록 단단한 기판(2)에 대해 가압되는 상부(top)를 구비한다. 본 명세서에서 스킨의 전방측은 기판에 대해 가압되는 립의 상부까지 확장하는 것으로 간주된다. 플랜지(9)는 기판(2) 쪽으로 확장하기 때문 에, 립(11)은 스킨(1)과 기판(2) 사이의 작은 갭을 연결하며 이에 따라 스킨(1)과 기판(2) 사이에 중간층(3)을 성형할 때 립(11)에 가해지는 어떠한 압력이든 보다 쉽게 견딜 수 있다. 즉, 플랜지(9)의 높이는 중간층(3)의 요망되는 두께의 함수로 자유롭게 선택될 수 있다.

리지(12)는 스킨의 이 전방측 상에, 보다 특히 경계 부분(10)의 전방측 상에 제공되고 플랜지(9)를 따라 확장한다. 리지(12)는, 리지를 수용하기 위한 리세스(recess)를 내포하는 주형 표면 쪽으로 립이 구부러질 수 있게 하는 이 주형 표면을 전방측으로 하여 스킨(1)이 위치될 때, 스킨 부분이 유연한 립(11)에 대향되는 리지(12)의 다른 측으로 확장하는 변형을 기판(2)에 의해 유연한 립(1) 상에 가해지는 압력이 야기하지 않게 하는 방향으로 향하여 있다. 즉, 리지가 주형 표면 내 대응하는 리세스 내에 수용될 때, 리지(12)는, 기판(2)에 의해 유연한 립(11)에 가해지는 압력에 의해 이 유연한 립(11)이 구부러질 때 스킨(1)의 플랜지(9) 쪽으로 스킨(1)의 경계 부분(10)이 주형 표면상에서 활주(slide)되는 것을 리지(12)에 의해 방지하도록 하는 방향으로 향하여 있다.

리지(12)는 불연속한 리지가 스킨의 변형, 혹은 환언하여, 후방 발포 주형을 닫을 때, 주형 표면상에서 스킨의 경계 부분의 활주를 방지할 수 있기 때문에, 이러한 불연속한 리지일 수도 있다. 그러나, 특히 예를 들면 스킨의 탈형(demoulding) 동안에 스킨 에지에 원하지 않는 뜯김의 형성을 회피하는데 있어 연속한 리지가 도움을 주기 때문에, 이러한 연속한 리지(12)가 선호된다.

도 1에 도시된 패널형상 적층체를 제조하기 위한 바람직한 방법이 도 2 내지 도 4에 도시되었다.

도 2에 도시된 제1 단계에서, 주형(13) 내에, 보다 특히 스킨(1)의 전방측의 음화(negative)에 대응하는 형상을 갖는 이러한 주형의 표면(14) 상에 유연한 스킨(1)이 만들어진다. 스킨(1)을 만들기 위해서, 스프레이 노즐(15)에 의해 주형 표면(14) 상에 유동성 스킨 물질이 분사되며, 유동성 스킨 물질은 경화되게 하고 제작된 스킨은 주형 표면으로부터 제거된다.

주형 표면(14)은 스킨(1)의 플랜지(9)를 제작하기 위한 제1 직립 측면(flank)(16) 및 유연한 립(11)을 제작하기 위한 제2 직립 측면(17)을 포함한다. 이 제2 직립 측면(17)은 볼록한 상부 표면을 갖는 것이 바람직하다. 두 직립 측면들(16, 17) 사이에 주형 표면(14)에는 연속한 혹은 불연속한 홈(groove)(18)이 제공된다. 이 홈(18)은 스킨(1)의 경계 부분(10)의 전방측 상에 연속한 혹은 불연속한 리지(12)를 만들기 위해 유동성 스킨 물질로 채워진다.

홈(12)은, 제2 직립 측면(17)에 도포된 유동성 스킨 물질의 부분이 홈(12) 내로 흐를 것이기 때문에 홈(12)이 유동성 스킨물질로 보다 쉽게 채워질 수 있도록 실질적으로 제2 직립 측면(17)의 기부에 위치해 있는 것이 바람직하다. 제2 직립 측면(17)에 관하여 홈(18)의 이러한 위치의 또 다른 잇점은 제작된 리지(12)가 스킨(1)의 경계 부분(10) 상에 유연한 립(11)에 실질적으로 대향하여 위치될 것이고 이에 따라 다음 제조단계에서 기부 주위로 유연한 립(11)의 회전을 방지하는데 기여할 수 있다는 것이다. 이에 따라, 유연한 립(11)과 단단한 기판(2) 사이에 보다 큰 압력 및 이에 따라 보다 나은 시일링이 달성될 수 있다.

유동성 스킨물질을 제2 직립 측면(17) 상에 분사할 때, 이 측면(17)에 도포되는 스킨 물질층은 측면(17)의 상부 쪽으로 감소하는 두께를 갖게 되므로 이 측면(17) 상에 제작된 유연한 립(11)은 립(11)의 상부 쪽으로 감소하는 두께를 갖는다. 이에 따라 립(11)의 상부는 보다 유연하므로 단단한 기판(2)에 대해 더 나은 시일링을 달성할 수 있게 한다. 또한, 스킨의 두께와 관계없이, 립(11)은 실질적으로 일정한 두께를 갖고 있고 제어된 시일링 효과가 달성됨이 발견되었다.

도 2에 도시된 실시예에서 제2 직립 측면(17)은 주형 표면(14) 상에 제공되는 직립 리지(19)에 의해 형성된다. 이 직립 리지(19)는, 곡률반경이 전혀 없거나 2mm, 바람직하게는 1mm보다 작은 곡률반경을 갖는 절단 에지(20)를 포함하는 상부를 구비한다. 따라서, 특히 유동성 스킨 물질을 분사할 때, 제2 직립 측면(17)에 도포되는 스킨 물질층은 직립 리지(19)의 상부 상에서 멈춘다. 이러한 직립 리지(19) 상에 형성되는 유연한 립(11)은 결과적으로 스킨의 에지의 적어도 일부를 형성하는 성형된 자유 에지(21)를 갖는다. 스킨의 에지로부터 어떠한 불필요한 물질 부분들이든 이들을 제거하기 위해서 임의의 통상의 절단, 펀칭 혹은 밀링 단계도 더 이상 필요하지 않으며 제작된 스킨은 환언하여 소위 네트(net) 형상의 스킨이다.

도 3에 도시된 다음 단계에서, 스킨(1)은 또 하나의 주형, 보다 특히 후방 발포 주형의 제1 섹션(23)의 표면(22) 상에 위치된다. 주형 표면(22)은 스킨(1)의 경계 부분(10) 상에 리지(12)를 수용하기 위한 리세스(24)을 구비하며, 다음 단계에서, 이 주형 표면(22)은 주형 표면(22)을 향하여 유연한 립(11)을 구부릴 수 있 게 한다. 도 3에 도시된 실시예에서 이것은 유연한 립(11)의 전방측이 주형 표면(22)에 의해 지지되지 않는다는 사실에 기인하여 달성된다. 그러나, 대안적 실시예에서, 주형 표면(22)에는 이 주형 표면(22)을 향하여 립을 구부릴 수 있게 하면서도 유연한 립(11)의 전방을 지지하는 탄성 요소, 특히 발포체 요소가 구비될 수도 있을 것이다.

도 4에 도시된 단계에서, 단단한 기판(2)은 또 하나의 주형의 제2 섹션(26)의 표면(25) 상에 위치되며, 이 주형은 스킨(1)과 기판(2) 간에 공동이 남아있게 닫혀진다. 이 공동은 경화가능한 조성물, 특히 스킨과 기판간에 중간층(3)을 형성하기 위해 경화될 수 있는 발포성 조성물로 채워진다. 경화가능 조성물은, 도 3에 도시된 바와 같이, 스킨의 뒤에 이 주형의 개방된 상태에서 임의의 다른 방법으로 붓거나 혹은 도포될 수 있거나, 주형의 닫힌 상태에서, 스킨과 기판 간의 닫힌 공동 내에 주입될 수 있다.

도 4에서 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 스킨(1)의 유연한 립(11)은 효과적인 시일이 달성되도록 주형을 닫을 때 단단한 기판(2)에 의해 립에 가해지는 압력에 의해 측방향으로 구부러진다. 유연한 립은 보다 특히, 스킨(1)의 주 부분(8)으로부터 멀리서 가압된다. 경계 부분(10)은 주형 표면(22) 내 리세스 혹은 홈(24) 내에 수용되는 리지(12)에 의해서 스킨(1)의 플랜지(9)를 향하여 활주하는 것이 더욱 방지되므로 스킨의 에지 부분의 변형이 방지된다. 리지(12)는 주형 표면상에서 경계 부분(10)의 활주를 방지할 뿐만 아니라 리지(12)와 플랜지(9) 사이에 놓여진 경계 부분의 구부러짐을 방지하며, 따라서 립은 회전되는 것이 방지되고 따라서 유 연한 립과 기판간에 보다 큰 압력이 야기된다. 스킨과 기판간에 효과적인 시일의 형성에 기인하여, 네트 기판, 즉 이의 최종의 형상을 달성하기 위해 더 이상의 절단 혹은 밀링을 요구하지 않는 기판이 사용될 수 있다.

립과 기판간에 효과적인 시일의 형성에 관하여, 중간층을 성형할 때, 중간 발포체 층의 발포 반응 동안에 형성되는 기체가 빠져나갈 수 있게 바람직하게 환기 개구들이 제공되는 것에 유의해야 한다. 발명에 따른 방법에서 이러한 환기 개구들은 립 내에 리세스들을 절단하거나 국부적으로 적어도 보다 작은 높이를 갖는 립을 직접 성형함으로써 쉽게 제공될 수 있다.

제작된 적층체에서, 홈(27)이 스킨(1)의 전방측상에 리지(12)와 플랜지(9) 사이에 형성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 적층체 내 개구들 주위에 제공된 홈(27) 및 리지(12)는 장식성 혹은 기능성 프레임들과 같은 인서트들(28) 혹은 패널형상 적층체 내에 덮개들을 배치하여 고정시키는데 사용될 수 있다.

본 발명에 따라 패널형상 적층체를 제공하기 위한 방법의 또 다른 예가 도 5 내지 도 7에 도시되었고 도 8에 도시된 적층체가 된다.

도 5에 도시된 제1 단계에서, 유연한 스킨(1)은 스프레이 주형(13)의 표면(14)에 대해 스프레이 공정에 의해 만들어진다. 도 2에 도시된 실시예와의 첫 번째 차이는 스킨의 플랜지(9)가 스킨(1)의 주 부분(8)의 이웃한 에지에 더 이상 수직하지 않고 이 주 부분(8)에 의해 90°보다 큰 각을 형성하여 립(11)이 플랜지(9)와 실질적으로 동일한 방향으로 확장한다는 것이다. 또한, 주형 표면(14) 상에 직립 리지(19)는 절단 에지는 없고 대신에 둥글게 한 상부 및 유동성 스킨 물질이, 직립 리지(19) 전체에 걸쳐 확장하는 층에 도포된다. 홈(18)에 대향한, 직립 리지(19)의 다른 측을 따라, 주형 표면(14)에는 유동성 스킨 물질로 채워지는 또 하나의 연속한 혹은 불연속한 홈(31)이 제공된다. 직립 리지(19)의 상부로부터 유동성 물질이 흘러나옴에 기인하여, 스킨(1)은 연약 지역(29)을 형성하는 리지(19)의 상부에는 감소된 두께를 갖는다. 이하 설명되는 바와 같이, 이 연약 지역(29)은 스킨으로부터 스킨 물질의 잉여 부분을 절취(tear off)할 수 있게 할 것이다.

이에 따라, 도 5에 도시된 방법에 의해 제작된 스킨(1)은, 주 부분(8), 플랜지(9) 및 경계 부분(10) 외에도, 절취 부분(30)을 포함한다. 이 절취 부분(30)은, 유연한 립(11)의 상부 에지(34)에 인접한 상부 에지(33)(도 8에 도시된)를 구비하고 직립 리지(19)의 다른 측면상에 만들어진 또 하나의 유연한 립(32)을 포함한다. 유연한 립들(32, 33)은 함께 하여, 스킨(1)의 전방측 내에 홈(35)을 형성한다. 이 홈(35)의 바닥은, 감소된 두께를 가지며 유연한 립(11)으로부터 절취 부분을 절취할 수 있게 하는 연약 지역(29)에 대응한다. 주형 표면(14) 내 또 하나의 홈(31)의 존재에 기인하여, 스킨(1)의 절취 부분은 또 하나의 연속한 혹은 불연속한 리지(36)를 포함한다. 바람직하게는 연속한 리지인, 이 리지(36)는 정확한 위치에서, 즉 리지들(12, 36) 사이의 연약 지역에서 절취 부분(30)을 절취하는데 도움을 준다.

도 6에 도시된 다음 단계는 도 3에 도시된 단계에 대응한다. 이 단계에서, 스킨(1)은 또 하나의 주형, 보다 특히 후방 발포 주형의 제1 주형 섹션(23)의 표면(22) 상에 위치된다. 리지들(12, 36) 각각에 대해 개별적인 리세스(24)가 구비되 는 대신에, 이 주형 표면(22)에는 리지들(12, 36) 둘 다를 수용하는 단지 하나의 보다 넓은 리세스(24)가 구비된다. 도 7에 도시된 바와 같이 주형을 닫았을 때, 립들(11, 32)은 압축성 시일로서 기능하며 단단한 기판(2)에 의해 이들 립들에 가해지는 압력을 받아 측방향으로 구부러진다. 스킨(1)의 전방측 상에 리지들(12, 36)은 립들(11, 32)의 기부들이 개별적으로 가압되는 것을 방지하며 이에 따라 주형 표면(22) 상에서 경계 부분(10)의 활주를 방지한다.

이러한 식으로 제작된 적층체는 스킨의 에지들을 따라 과잉의 스킨 물질을 제거하기 위한 어떠한 절단, 펀칭 혹은 밀링 단계도 필요로 하지 않는다. 도 8에 도시된 바와 같이, 절취부분들(30)은 실제로는 간단히, 제작된 적층체로부터 절취될 수 있다.

그러나, 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예는 네트 형상 스킨이 즉시로 만들어져 어떠한 절취부분이든 절취할 필요조차 없고 이러한 절취부분들에 대해 물질이 전혀 유실되지 않으므로 더 잇점이 있다. 또한, 유연한 립은 적층체의 에지가 보다 잘 완성되도록 절취 에지(34)보다 더 정례적인 성형된 자유 에지(21)를 갖는다.

본 발명에 따른 적층체들을 제조하는데 사용되는 물질들은 서로 다른 특성들을 가질 수 있다.

단단한 기판은 통상적으로 폴리프로필렌(PP), 아크릴니트릴부타디엔-스티롤(ABS), 폴리카보네이트(PC), ABS 블렌드들, 등으로부터 만들어질 것이며, 중간층의 물질은 통상적으로 발포체 물질, 특히 폴리우레탄 발포체일 것이다.

유동성 스킨 물질은 바람직하게는, 경화가능한 조성물, 보다 특히 경화가능 한 폴리우레탄 조성물이다. 이러한 조성물들은 스프레이 혹은 반응사출성형(RIM) 공정에 의해 도포될 수 있다. 적합한 스프레이 배합물들은 예를 들면 EP-B-O 379 246에 개시되어 있고 적합한 RIM 배합물들은 예를 들면 EP-B-O 929 586에 개시되어 있다. 또한, 스킨은 예를 들면 먼저 인몰드(in-mould) 코팅 혹은 페인트 및 이어서 탄성중합체층을 도포하거나 먼저 광에 안정한 지방성의 탄성중합체 폴리우레탄층 및 이어서 방향성 폴리우레탄층을 도포함으로써, 2이상의 개별적 층들로 만들어질 수도 있다.

또한, 유동성 스킨 물질은 폴리비닐클로라이드(PVC)와 같은 열가소성 물질일 수도 있다. 그러면 스킨은 예를 들면 특히 액체 혹은 분말 슬러시 성형 공정에 의한 종래의 기술들로 만들어 질 수 있다. 또한, 열가소성 물질은 주형 표면상에 분사될 수 있다.

Claims (25)

1. 전방측(4), 후방측(5), 및 적어도 하나의 측방측(6)을 갖고, 상기 후방측(5)을 형성하는 강성 기판(rigid substrate)(2), 전방측과 후방측을 갖는 가요성 스킨(1), 및 상기 스킨(1)의 상기 후방측을 상기 강성 기판(2)에 부착하는 중간층(3)을 포함하는, 패널 형상 적층체(panel-like laminate)에 있어서,

   상기 가요성 스킨(1)은, 상기 적층체의 상기 전방측(4)을 형성하는 주 부분(8)과, 상기 주 부분(8)으로부터 상기 강성 기판(2) 쪽으로 연장하여 상기 적층체의 상기 측방측(6)의 적어도 일 부분을 형성하는 적어도 하나의 플랜지(flange)(9)를 포함하고, 상기 플랜지(9)는, 가요성 립(11)이 구부러지도록 상기 강성 기판(2)에 가압된 상부를 갖는 가요성 립(11)을 포함하는 상기 스킨(1)의 경계 부분(10)에 의해 연장되며,

   상기 스킨(1)의 상기 전방측에서, 상기 경계 부분(10)은 상기 스킨(1)의 상기 플랜지(9)를 따라 연장하는 적어도 하나의 연속적 또는 불연속적인 리지(12)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 패널 형상 적층체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 가요성 스킨(1)은, ASTM D790-03에 따라 측정된 100MPa 미만인 평균 굽힘 탄성율(average flexural mudulus)을 갖는 것을 특징으로 하는, 패널 형상 적층체.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 리지(12)는 연속 리지인 것을 특징으로 하는, 패널 형상 적층체.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 리지(12)는 상기 스킨(1)의 경계 부분(10) 상에서 실질적으로 상기 가요성 립(11)에 대향하여 위치한 것을 특징으로 하는, 패널 형상 적층체.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 가요성 립(11)은 성형된 자유 에지(moulded free edge)(21)를 갖는 것을 특징으로 하는, 패널 형상 적층체.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 가요성 립(11)은 상기 립(11) 상에 상기 강성 기판(2)에 의해 가해진 압력에 의해 측방향으로 구부러지는 것을 특징으로 하는, 패널 형상 적층체.
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 가요성 립(11)은 자유 에지(free edge)(21, 34)를 갖고, 두께는 상기 자유 에지를 향해 감소하는 것을 특징으로 하는, 패널 형상 적층체.
8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 가요성 립(11)은 상기 스킨(1)의 에지의 적어도 일 부분을 형성하는 자유 에지(21, 34)를 갖는 것을 특징으로 하는, 패널 형상 적층체.
9. 제 1항에 기재된 패널 형상 적층체를 제조하는데 적합하고, 전방측과 후방측을 갖는 가요성 스킨(flexible skin)에 있어서,

   상기 가요성 스킨(1)은, 상기 적층체의 상기 전방측(4)을 형성하도록 배열된 주 부분(8)과, 강성 기판(2)을 향해 상기 스킨(1)의 상기 주 부분(8)으로부터 연장되어 상기 적층체의 상기 측방측(6)의 적어도 일 부분을 형성하도록 배열된 적어도 하나의 플랜지(9)를 포함하고, 상기 플랜지(9)는, 가요성 립(11)이 구부러져 상기 강성 기판(2)에 대해 시일(seal)을 형성하도록 상기 강성 기판(2)에 가압되도록 배열된 상부를 갖는 가요성 립(11)을 포함하는 상기 스킨(1)의 경계 부분(10)에 의해 연장되며,

   상기 스킨(1)의 상기 전방측에서, 상기 경계 부분(10)은 상기 스킨(1)의 상기 플랜지(9)를 따라 연장되는 적어도 하나의 연속적 또는 불연속적인 리지(12)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨.
10. 제 9항에 있어서, ASTM D790-03에 따라 측정된 100MPa 미만인 평균 굽힘 탄성율을 갖는 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨.
11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 가요성 립(11)은 성형된 자유 에지(21)를 갖는 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨.
12. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 스킨(1)은, 상기 가요성 립(11)의 상부 에지(34)에 통합되고 이로부터 절취되도록 배열된 절취 부분(tear off portion)(30)을 더 포함하고, 상기 절취 부분(30)은, 상기 가요성 립(11)의 상기 상부 에지(34)에 인접한 추가 상부 에지(33)를 갖고 상기 스킨(1)의 상기 전방측에 상기 가요성 립(11)과 함께 홈(groove)(35)을 형성하는 추가 가요성 립(32)을 포함하고, 상기 홈(35)은 상기 가요성 립(11)으로부터 상기 절취 부분(30)을 절취할 수 있도록 하는 감소된 두께를 갖는 바닥(29)을 갖는 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨.
13. 제 12항에 있어서, 상기 스킨(1)의 상기 절취 부분(30)은 상기 스킨(1)의 상기 전방측 상에 적어도 하나의 추가 연속적 또는 불연속적인 리지(36)를 포함하고, 상기 추가 리지(36)는 상기 홈(35)을 따라 연장하는 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨.
14. 전방측과 후방측을 갖고, 제 1항에 기재된 패널 형상 적층체의 전방측(4)을 형성하도록 배열된 주 부분(8)과, 상기 스킨(1)의 상기 주 부분(8)으로부터 상기 적층체의 상기 강성 기판(2)을 향해 연장하여 상기 적층체의 상기 측방측(6)의 적어도 일 부분을 형성하도록 배열된 적어도 하나의 플랜지(9)를 포함하고, 상기 플랜지(9)는, 가요성 립(11)이 구부러져 상기 강성 기판(2)에 시일을 형성하도록 상기 강성 기판(2)에 가압되도록 배열된 상부를 갖는 가요성 립(11)을 포함하는 상기 스킨(1)의 경계 부분(10)에 의해 연장되는, 제 9항에 기재된 가요성 스킨을 제조하는 방법에 있어서,

    - 상기 스킨(1)의 상기 전방측의 음화(negative)에 대응하는 형상을 갖는 적어도 하나의 주형 표면(14)을 한정하는 주형(mould)(13)을 제공하는 단계와,

    - 상기 주형 표면(14)에 대해 상기 가요성 스킨(1)을 형성하기 위한 적어도 하나의 유동성 스킨 물질을 도포하는 단계와,

    - 상기 유동성 스킨 물질을 경화시켜 전방측이 상기 주형 표면(14)에 면하는 스킨(1)을 제조하는 단계로서, 상기 스킨(1)의 플랜지(9)는 상기 주형 표면(14)의 제 1 직립 측면(upstanding flank)(16)에 면하고 상기 가요성 립(11)은 상기 주형 표면(14)의 제 2 직립 측면(17)에 면하여 형성되는, 상기 스킨(1) 제조 단계와,

    - 상기 주형 표면(14)으로부터 상기 제조된 스킨(1)을 제거하는 단계를

    포함하고,

    상기 주형 표면(14)은, 연속적 또는 불연속적인 홈(18)을 구비하여 상기 제 1 직립 측면(16)과 상기 제 2 직립 측면(17) 사이에 제공되고, 상기 홈은 상기 제 2 직립 측면(17)을 따라 연장되며, 상기 스킨(1)의 상기 경계 부분(10)이 상기 스킨(1)의 상기 전방측 상에 연속적 또는 불연속적인 리지(12)를 포함하도록 상기 유동성 스킨 물질로 충전되는 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨을 제조하는 방법.
15. 제 14항에 있어서, 상기 유동성 스킨 물질은, 상기 제 2 측면(17)의 상부를 향해 감소하는 두께를 갖는 층에서 상기 제 2 측면(17)에 도포되는 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨을 제조하는 방법.
16. 제 14항에 있어서, 상기 제 2 직립 측면(17)은 볼록한 상부 표면을 갖는 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨을 제조하는 방법.
17. 제 14항에 있어서, 상기 유동성 스킨 물질은 상기 주형 표면(14) 상에 분사되는 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨을 제조하는 방법.
18. 제 14항에 있어서, 상기 유동성 스킨 물질은 상기 주형 표면(14)에 도포되는 열가소성 물질인 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨을 제조하는 방법.
19. 제 14항에 있어서, 상기 유동성 스킨 물질은 경화 가능한 조성물인 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨을 제조하는 방법.
20. 제 14항에 있어서, 상기 제 2 측면(17)은 상기 주형 표면(14) 상에 제공된 직립 리지(19)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨을 제조하는 방법.
21. 제 20항에 있어서, 상기 직립 리지(19)는 곡률반경이 없거나 2mm 미만의 곡률 반경을 갖는 절단 에지(cutting edge)(20)를 포함하는 상부를 갖는 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨을 제조하는 방법.
22. 제 14항에 있어서, 상기 유동성 물질은 상기 제 2 직립 측면(17)의 상부에서 멈추는 상기 주형 표면(14) 상에 하나의 층으로 도포되는 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨을 제조하는 방법.
23. 제 14항에 있어서, 상기 유동성 스킨 물질은, 상기 직립 리지(19) 상에 전체적으로 뻗어있는 상기 주형 표면(14) 상에 하나의 층으로 도포되고, 감소된 두께를 갖는 약화된 영역(weakened zone)(29)이 상기 직립 리지(19)의 상부의 상기 스킨(1)에 형성되는 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨을 제조하는 방법.
24. 제 23항에 있어서, 상기 주형 표면(14)은, 상기 직립 리지(19)를 따라, 상기 홈(18)에 대향하여, 유동성 스킨 물질로 또한 충전된 연속적 또는 불연속적인 추가 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는, 가요성 스킨을 제조하는 방법.
25. 제 1항에 기재된 패널 형상 적층체를 제조하는 방법에 있어서,

    - 추가 주형을 열고 닫기 위해 서로 이동 가능하고 제 1 주형 표면(22)과 제 2 주형 표면(25)을 각각 갖는 제 1 및 제 2 주형 섹션(23, 26)을 포함하는 추가 주형을 제공하는 단계와,

    - 상기 스킨(1)의 전방측 상에 연속적 또는 불연속적인 리지(12)가 상기 제 1 주형 표면(22)의 리세스(24)에서 연장하도록, 제 9항에 기재된 가요성 스킨(1)을 상기 제 1 주형 표면(22) 상에, 강성 기판(2)을 제 2 주형 표면(25) 상에 배치하는 단계와,

    - 상기 스킨(1)과 상기 강성 기판(2) 사이에 공동(cavity)이 남아 있고 상기 가요성 립(11) 상에 상기 강성 기판(2)에 의해 압력이 가해지도록, 상기 제 2 주형을 닫는 단계로서, 상기 스킨(1)의 상기 가요성 립(11)은 상기 강성 기판(2)에 의해 상기 립에 가해진 압력에 의해 측방향으로 구부러져 상기 공동을 막는 시일을 형성하고, 상기 스킨(1)의 경계 부분(10)은 상기 리세스(24)에서 상기 스킨(1)의 전방측 상에 연속적 또는 불연속적인 리지(12)를 위치시켜 상기 가요성 스킨(11)이 구부러질 때 상기 스킨의 플랜지(9)를 향해 상기 제 1 주형 표면(22) 상에서 활주하는 것이 방지되는, 상기 제 2 주형을 닫는 단계와,

    - 상기 제 2 주형을 닫기 전 또는 후에 상기 스킨(1)과 상기 강성 기판(2) 사이에 경화 가능한 조성물을 도포하고, 상기 공동에서 경화되도록 하여 상기 스킨(1)을 상기 강성 기판(2)에 부착하는 중간층(3)을 형성하는 단계와,

    - 상기 제 2 주형을 열고, 상기 제조된 적층체를 꺼내는 단계를

    포함하는 것을 특징으로 하는, 패널 형상 적층체를 제조하는 방법.

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