KR101410767B1

KR101410767B1 - 파이버 필름을 이용한 안테나가 내장된 플라스틱 구조체 제조방법

Info

Publication number: KR101410767B1
Application number: KR1020140041277A
Authority: KR
Inventors: 방국현
Original assignee: 주식회사 다이나트론
Priority date: 2014-04-07
Filing date: 2014-04-07
Publication date: 2014-06-24

Abstract

플라스틱 구조체 제조방법에서, 필러(filler)를 포함한 수지 필름을 형성한다. 안테나 필름을 상기 수지 필름 상에 형성한다. 상기 안테나 필름이 형성된 상기 수지 필름 상에 수지 필름을 적층하여 소정 두께의 플레이트를 형성한다. 상기 플레이트를 딥드로잉(deep drawing) 공정으로 성형하여 소정 형상의 플라스틱 구조체를 형성한다. 그리하여, 내부에 안테나 패턴이 형성된 플라스틱 구조체의 형성이 가능하여 모바일 단말기의 외형으로 사용될 수 있다.

Description

파이버 필름을 이용한 안테나가 내장된 플라스틱 구조체 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING A PLASTIC MOLD USING A FIBER FILM}

본 발명은 플라스틱 구조체 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파이버 필름을 이용하여 안테나가 내장된 플라스틱 구조체 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 부품이나 전자 부품은 사출성형으로 생산하는데, 최근에는 우수한 열전도성을 요구하는 부품이 증가함에 따라 사출성형 제품의 열전도성을 향상시키기 위해 사출 성형용 수지에 열전도성이 우수한 필러(filler)를 포함시켜 해당 부품을 생산하는 방법이 활용되고 있다.

그러나, 상기 열전도성 필러가 수지에 함유하는 비율이 증가함에 따라 사출 성형이 어려운 문제가 있으며, 특히 필러의 함유량이 50%가 초과되는 경우 사출 성형이 매우 어려운 문제가 있다.

한편, 대한민국 특허출원 제10-2012-0036136호에서는, 상기 대면적의 사출성형품을 형성하기 위한 방법으로, 패턴층, 단열 필름층 및 코어 본체를 중첩하여 견고하게 접착하는 방식을 개시하고 있다. 이와 같이, 대면적의 사출성형품의 생산을 위해 종래의 사출금형을 이용한 사출성형의 변형기술들이 요구되고 있으며, 특히 열전도성이 우수하면서도 대면적의 다양한 자동차용 또는 전자제품용 부품의 효율적 생산을 위한 기술 개발의 필요성이 증가하고 있는 상황이다.

나아가, 소형 무선 단말기를 사출 성형으로 생산함에 있어서도, 필러의 함유량이 높은 경우, 사출 성형의 어려움을 해결하기 위한 기술이 필요하며, 특히, 소형 무선 단말기의 내부에 안테나가 삽입되는, 소위 인테나(intenna)가 포함된 사출성형품의 개발을 위한 기술적 필요성도 증가하고 있는 상황이다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 내장 안테나를 포함하여 열전도성이 우수한 플라스틱 구조체 제조방법에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 플라스틱 구조체 제조방법에서, 필러(filler)를 포함한 수지 필름을 형성한다. 안테나 필름을 상기 수지 필름 상에 형성한다. 상기 안테나 필름이 형성된 상기 수지 필름 상에 수지 필름을 적층하여 소정 두께의 플레이트를 형성한다. 상기 플레이트를 딥드로잉(deep drawing) 공정으로 성형하여 소정 형상의 플라스틱 구조체를 형성한다.

일 실시예에서, 상기 안테나 필름은 금속성 분말 또는 금속성 잉크를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 안테나 필름은 은(Ag)을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 플라스틱 구조체는 모바일 단말기의 외형을 형성을 형성할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 수지 필름은 열가소성 재질을 포함하여, 상기 플레이트의 반복 성형이 가능하고, 상기 필러는 상기 수지 필름에 30%이상 혼합될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 필러는 열전도성 재질을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 딥드로잉 공정은 프레스(press) 가공기로 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 수지 필름을 복수로 적층하여 플레이트를 형성한 후, 상기 플레이트를 딥드로잉 가공하여 플라스틱 구조체를 형성하므로, 상대적으로 대면적의 플라스틱 구조체 형성이 가능하며, 종래의 공정과 비교하여 단순하면서도 용이한 공정으로 플라스틱 구조체를 형성할 수 있다.

특히, 상기 수지 필름들 사이에 안테나 필름이 개재되도록 수지 필름들을 적층할 수 있으며, 안테나 필름이 개재된 상태에서 다양한 형상의 플라스틱 구조체를 형성하므로, 복잡한 형상의 플라스틱 구조체에 안테나 필름을 삽입하는 안테나 삽입형 플라스틱 사출물을 용이하게 형성할 수 있다.

특히, 상기 수지 필름은 열가소성 재질을 포함하여, 상기 플라스틱 구조체를 반복적으로 성형할 수 있어, 상기 플라스틱 구조체의 변형 및 재활용이 용이하게 된다.

나아가, 상기 수지 필름은 필러를 포함하되, 상기 필러가 열전도성 재질을 포함하므로, 내부에 안테나 필름이 삽입되어 상대적으로 높은 열전도도가 요구되는 경우 우수한 열전도성을 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 플라스틱 구조체 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 2 내지 도 5는 도 1의 플라스틱 구조체 제조방법을 도시한 공정도들이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

본 실시예에 의한 제조방법으로 생산된 플라스틱 구조체는 열전도성이 우수한 사출 성형품의 생산에 적용될 수 있다. 특히, 스마트 폰 등의 모바일 단말기의 외형과 같이, 안테나가 내장된 사출품의 생산에 사용될 수 있다. 나아가, 내부에 금속패턴이 형성된 다양한 형상의 플라스틱 사출품의 생산에 사용될 수 있다.

구체적인 본 실시예에 의한 플라스틱 구조체의 제조방법에 대하여 상술하면 하기와 같다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 플라스틱 구조체의 제조방법에서는, 우선, 필러(filler)를 포함한 수지 필름(10)을 형성한다(단계 S10). 이 경우, 상기 수지 필름은 열가소성 재질을 포함하여, 후술할 공정으로 형성되는 상기 플라스틱 구조체의 반복 성형이 가능한 것이 바람직하다. 상기 수지 필름은, 예를 들어, 폴리에틸렌, 나일론, 폴리아세탈수지, 염화비닐수지, 폴리스타이렌, ABS수지, 아크릴 수지 등일 수 있다.

한편, 상기 수지 필름(10)은 베이스 필름(11)의 내부에 필러(12)를 포함하도록 형성하는데, 상기 필러(12)는 열전도성 재질을 포함하므로, 상기 수지 필름(10)은 열전도성이 우수한 필름으로 형성된다.

상기 필러(12)는, 예를 들어, 흑연, 카본블랙 등의 입자로 상기 수지 필름(10)을 형성하는 상기 베이스 필름(11)에 혼합될 수 있다. 일반적으로 열전도성이 우수한 필러를 사출성형용 수지에 포함시키는 경우, 사출성형시 수지의 이동성 저하 등의 이유로 소정 비율이상 필러를 포함시키기 어려우며, 이에 따라 사출성형 제품의 열전도성이 우수하기 어렵다.

특히, 열전도성 재질인 상기 필러(12)가 상기 수지필름(10)에 30% 이상 포함되는 경우, 사출성형을 균일하게 수행할 수 없다.

그러나, 본 실시예에서는 상기 필러(12)가 포함된 상기 수지필름(10)을 적층하여 플라스틱 구조체를 제조하므로, 상기 수지필름(10)의 내부에 포함된 상기 필러(12)의 비율에 제한이 없어, 일반적으로 사출성형이 어렵다고 알려진 상기 필러(12)의 비율이 30% 이상인 경우에도 플라스틱 구조체의 제조가 가능하다. 이에 따라, 최종적으로 생산되는 플라스틱 구조체에서 요구되는 열전도성의 정도에 따라 상기 포함되는 필러의 비율을 30% 이상의 경우라도 자유롭게 결정할 수 있다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 이 후, 상기 수지필름(10) 상에 안테나 필름(15)을 형성한다(단계 S20).

상기 안테나 필름(15)은 금속성 분말 또는 금속성 잉크를 포함하는 금속성 패턴으로, 예를 들어, 은(Ag)과 같은 금속을 포함할 수 있다.

상기 안테나 필름(15)은, 베이스 필름 상에 금속성 분말 또는 금속성 잉크로 소정의 금속 패턴을 형성하여 제작될 수 있다. 이와 같은 금속 패턴의 형성을 위해 프린팅 공정 등 다양한 금속 패턴 형성 공정이 활용될 수 있다.

즉, 상기 안테나 필름(15)은 종래의 금속 패턴 형성 공정을 활용하여 소정의 금속 패턴이 형성된 필름으로, 상기 수지필름(10) 상에 추가로 형성된다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 이후, 상기 안테나 필름(15)이 형성된 상기 수지필름(10) 상에 수지 필름을 추가로 적층하여 플레이트(100)를 형성한다(단계 S30). 이 경우, 상기 수지필름 필러를 포함하여 복수의 층(20, 30, 40)으로 적층될 수 있으며, 이에 따라 상기 플레이트(100)는 소정 두께를 갖도록 형성된다.

도 4에서는 상기 플레이트(100)가 4개 층의 수지필름들이 적층되어 형성된 것을 도시하였으나, 상기 플레이트(100)는 최종적으로 제조되는 플라스틱 구조체에서 요구되는 두께를 충족하기 위해 도시된 것 외의 다양한 복수의 층들이 적층되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 수지필름들을 복수의 층으로 적층하기 위해서는, 상기 수지필름들 사이에 상기 수지필름들의 접합력을 향상시키기 위한 별도의 접착부재(미도시)가 개재될 수 있다.

이와 달리, 상기 수지필름(10)의 형성시 상대적으로 두꺼운 두께를 가지도록 형성하여 상기 안테나 필름(15)을 사이에 두고 두 층의 수지필름들(10, 20)로 상기 플레이트(100)를 형성할 수도 있다.

나아가, 상기 플레이트(100)는 상기 수지필름(10)의 면적과 동일한 면적으로 형성되며, 상기 수지필름(10)은 면적의 크기에 제한되지 않으므로, 소면적(小面積)으로부터 대면적(大面積)으로 넓게 형성하는 것이 가능하므로, 상기 플레이트(100)도 소면적으로부터 대면적으로 다양한 크기로 형성될 수 있다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 이후, 상기 플레이트(100)를 딥드로잉(deep drawing) 공정으로 성형하여 소정 형상의 플라스틱 구조체(101)를 형성한다(단계 S40).

상기 딥드로잉 공정은 프레스(press) 가공기로 수행되어, 상기 플레이트로부터 3차원 구조의 구조체를 형성하는 공정으로, 사출금형을 이용한 사출성형 공정보다는 상대적으로 복잡하지 않은 구조체의 성형에 많이 사용되지만, 최근에는 프레스 가공기를 이용한 복잡한 구조체의 가공 기술이 발달함에 따라, 다양한 형상의 구조체 성형에도 다수 사용된다.

이에 따라, 본 실시예에서는 상기 플레이트(100)를 딥드로잉 공정으로 도 5에 도시된 형상 외의 다양한 형상의 플라스틱 구조체(101)의 제작이 가능하다.

특히, 상기 플레이트(100)의 내부에는 안테나 필름(15)이 개재되어 있으므로, 상기 플레이트(100)의 딥드로잉 공정에 따라 다양한 형상의 플라스틱 구조체(101)가 제작되면, 내부의 안테나 필름(15)도 동일한 형상의 구조체로 제작된다. 따라서, 소정 면적이상의 안테나 필름을 형성해야하지만, 사출물의 형상이 복잡하여 상기 안테나 필름을 형성할 면적이 부족한 경우, 본 실시예에서와 같이 안테나 필름을 사출물의 내부에 개재한 상태에서 사출물의 형상을 변형하는 방법이 매우 효과적일 수 있다.

나아가, 상기 안테나 필름(15)은 금속성 분말 또는 금속성 잉크로 형성된 금속 패턴을 포함하는데, 상기 딥드로잉 공정에 따른 상기 플레이트(100)의 압입에 의해 상기 안테나 필름(15)도 압입됨에 따라, 상기 금속성 분말 또는 금속성 잉크가 고온 열경화되어 금속 패턴의 전도성이 향상된다.

따라서, 별도의 금속 패턴의 전도도 향상을 위한 공정을 생략할 수 있으며, 본 실시예에서와 같은 플레이트의 딥드로잉 공정으로, 플라스틱 구조체의 형상 제작과 함께 안테나 필름의 전도성도 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 플레이트(100)는 복수의 수지 필름들(10, 20, 30, 40)이 적층되어 형성되고, 상기 수지필름은 열가소성 재질을 포함하므로, 상기 수지필름에 포함된 필러의 비율을 변화시켜 상기 플라스틱 구조체에서 요구되는 열전도성을 다양하게 변화시킬 수 있다. 그리하여, 내부에 안테나 필름이 개재되어 열전도성이 요구되는 사출물의 제작에 효과적일 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 수지 필름을 복수로 적층하여 플레이트를 형성한 후, 상기 플레이트를 딥드로잉 가공하여 플라스틱 구조체를 형성하므로, 상대적으로 대면적의 플라스틱 구조체 형성이 가능하며, 종래의 공정과 비교하여 단순하면서도 용이한 공정으로 플라스틱 구조체를 형성할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 플라스틱 구조체 제조방법은 스마트폰, 태블릿 PC 등 모바일 단말기의 외형 제작에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.

10 : 수지필름 11 : 베이스 필름
12 : 필러 15 : 안테나 필름
100 : 플레이트 101 : 플라스틱 구조체

Claims

필러(filler)를 포함한 수지 필름을 형성하는 단계;
안테나 필름을 상기 수지 필름 상에 형성하는 단계;
상기 안테나 필름이 형성된 상기 수지 필름 상에 수지 필름을 적층하여 소정 두께의 플레이트를 형성하는 단계; 및
상기 플레이트를 딥드로잉(deep drawing) 공정으로 성형하여 소정 형상의 플라스틱 구조체를 형성하는 단계를 포함하는 플라스틱 구조체 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 안테나 필름은 금속성 분말 또는 금속성 잉크를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 구조체 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 안테나 필름은 은(Ag)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 구조체 제조방법.
제3항에 있어서,
상기 플라스틱 구조체는 모바일 단말기의 외형을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 구조체 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 수지 필름은 열가소성 재질을 포함하여, 상기 플레이트의 반복 성형이 가능하고,
상기 필러는 상기 수지 필름에 30%이상 혼합되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 구조체 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 필러는 열전도성 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 구조체 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 딥드로잉 공정은 프레스(press) 가공기로 수행되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 구조체 제조방법.