KR101516939B1 - 버튼부를 갖는 인서트 패널의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버튼부(20)를 갖는 인서트 패널에 있어, 인서트사출 성형용 투명필름(8) 배면에 형성된 인쇄층(10) 상에 버튼창용 통공(12a)을 갖는 사출성형 수지판재(12)를 사출성형으로 구성하되, 인쇄층(10)은 사출성형시 버튼창용 통공 경계부에서의 크랙방지를 위해 우레탄계 UV잉크물질로 구성한 것으로서, 버튼 크랙현상을 최소화 내지 방지할 수 있음은 물론이고 사출 치수의 규격도 제대로 확보할 수 있다.

Description

버튼부를 갖는 인서트 패널의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING INSERT INJECTION MOLDING PANNEL HAVING BUTTON}

본 발명은 인서트사출 성형물에 관한 것으로, 특히 버튼부를 갖는 인서트 패널의 제조방법에 관한 것이다.

인서트 사출성형시 필름을 금형에 밀착하되 그 밀착된 필름을 이용해 버튼부를 갖도록 사출성형하면 버튼부를 갖는 인서트 패널을 제조할 수 있다.

이러한 버튼부를 갖는 인서트 패널은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 자동차의 계기패널로부터 가전제품의 작동패널에 이르기까지 다양한 분야에 적용되고 있다.

인서트 패널에서 버튼부를 형성하기 위해서는, 인서트 사출성형에 적합한 투명필름과 그 필름 배면에 인쇄층을 형성하기 위한 잉크가 우선 마련된다. 잉크는 솔벤트 잉크가 주로 사용된다. 투명필름 배면에 솔벤트 잉크로 버튼표식을 포함하는 인쇄층을 도포형성하고 잉크 건조를 위한 열처리를 수행하며, 또 해당 제품에서 요구하는 인쇄층의 두께 확보를 위해 잉크를 재차 인쇄층 상에 적층 도포한 후 열처리를 수행하는 작업을 반복한다.

인쇄층을 배면에 갖는 필름을 마련한 후에는 인서트 사출을 행하는데, 상부금형과 하부금형을 이용한 인서트 사출성형시 클리어런스를 확보하기 위한 사출압력을 가한다. 그런데 이러한 사출 압력은 버튼부 마련을 위한 하부금형의 돌출부가 인쇄층을 갖는 투명필름을 누르게 되므로 버튼부 경계선의 인쇄층이 찍히는 현상이 수시로 발생한다.

즉, 버튼부의 가장자리에 도 1의 사진도에서와 같은 인쇄층 실금이 형성되는 버튼크랙 현상을 야기시켜서 제품완성된 인서트 패널이 불량 판정을 받게 된다. 비록 성형시에는 버튼크랙현상이 보이지 않을 수 있지만 내구성 테스트나 제품 출하 후 사용자가 버튼부를 지속사용하면서 버튼크랙 현상이 나타날 수 있으며, 이러한 현상은 동절기에 더욱 자주 발생되어 고객들의 불만을 조성한다.

버튼크랙 현상을 줄이기 위한 방편으로 사출 압력을 낮추는 방식을 모색할 수 있지만 사출 압력을 충분히 확보하지 못하면 사출물 치수를 규격에 맞추지 못하는 문제가 발생한다.

또 상기와 같은 종래기술은 인쇄층에 대한 수차례에 걸친 열처리와 인쇄 도수의 증가로 인해 생산성이 상대적으로 감소되는 단점이 있고, 특히 버튼 경계부에 실금이 생기는 버튼크랙현상으로 인해서 고질적인 품질저하 문제가 있었다.

등록특허공보 제10-532875호 "인서트 패널의 제조방법 및 그 인서트 패널"

따라서 본 발명의 목적은 버튼부를 갖는 인서트 패널 제조에 있어 버튼의 인쇄층 크랙현상이 최소화 내지 방지와 아울러 사출 치수의 규격도 제대로 확보할 수 있는 버튼부를 갖는 인서트 패널의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 버튼의 인쇄층 크랙 최소화는 물론이고 인쇄층 두께 확보하는 공정도 단순화할 수 있는 버튼부를 갖는 인서트 패널의 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 목적에 따라 본 발명은, 버튼부를 갖는 인서트 패널에 있어서, 인서트사출 성형용 투명필름(8) 배면에 형성된 인쇄층(10) 상에 버튼창용 통공(12a)을 갖는 사출성형 수지판재(12)를 사출성형으로 구성하되, 인쇄층(10)은 사출성형시 버튼창용 통공 경계부에서의 크랙방지를 위해 우레탄계 UV잉크물질로 구성함을 특징으로 한다.

상기 인쇄층(10)의 우레탄계 UV잉크물질은 광중합개시제 함량이 잉크물질 총 성분의 3~5중량%로 함유되어 있고, 또한 잉크물질 총 성분의 20~40중량%로 함유되어 있음을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 견지에 따른 버튼부를 갖는 인서트 패널의 제조방법에 있어서, 투명필름(8)의 배면에 우레탄계 UV잉크물질을 이용해서 버튼표식을 포함하는 인쇄층(10)을 10~15㎛ 두께로 형성하고 자외선 경화시키는 과정과, 인쇄층(10)상에 접착제층(11)을 도포형성하는 과정과, 인쇄층(10) 및 접착제(11)가 적층형성된 투명필름(8)을 인서트사출 성형틀에 넣고 수지를 주입하여서 수지판재(12)에 버튼창용 통공(12a)이 형성되는 인서트사출을 수행하여서 버튼부(20)를 갖는 인서트 패널(A)이 완성되게 하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

또 본 발명의 인서트 패널의 제조방법에 있어, 상기 자외선 경화 시의 경화조건은 UV램프출력 110~130W/㎝, 경화속도 4~6m/min, 자외선광량 400~600mJ/㎠임을 특징으로 한다.

본 발명은 투명필름의 배면 인쇄층을 우레탄계 UV잉크물질로 형성하므로 버튼부를 갖는 인서트 패널 제조에 있어 버튼 크랙현상을 최소화 내지 방지할 수 있음은 물론이고 사출 치수의 규격도 제대로 확보할 수 있는 장점이 있다. 더욱이 본 발명에서는 버튼부 형성을 위해 인쇄층의 두께 확보 공정도 단순화할 수 있어서 생산성을 향상시키는 이점도 있다.

도 1은 종래기술에 따라 제조된 인서트패널의 버튼부에 버튼크랙이 발생한 사진도,
도 2는 버튼부를 갖는 인서트 패널을 제조하기 위한 인서트사출 금형의 단면 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 버튼부를 갖는 인서트 패널의 단면구성도,
도 4는 도 3의 버튼부 확대단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 인서트패널의 버튼부 사진도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 버튼부(20)를 갖는 인서트 패널(A)을 제조하기 위한 인서트사출 금형의 단면 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 버튼부(20)를 갖는 인서트 패널(A)의 단면구성도이며, 도 4는 도 3에 도시된 버튼부(20)의 확대 단면 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 버튼부(20)를 갖는 인서트 패널(A)은 인서트사출 성형용 투명필름(8)의 배면에 형성된 인쇄층(10) 상에 버튼창용 통공(12a)을 갖는 수지판재(12)를 인서트 사출 성형으로 일체로 형성한다.

도 2는 인서트 사출 성형을 위한 성형틀로서, 인쇄층(10)을 배면에 갖는 투명필름(8)이 상부 금형(2)에 넣어져 밀착되어 있는 상태를 보여주고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 인서트 사출 성형틀은 상부 금형(2)과 하부 금형(4)로 구성되며, 상하부 금형(2)(4)중 하나에는 열가소성 수지액을 주입하기 위한 수지액 주입구(6)가 형성되고 버튼부(20) 형성을 위한 만곡홈부와 대응 돌출부가 상하부 금형(2)(4)에 형성되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 하부 금형(4)의 돌출부와 상부 금형(2)의 버튼성형용 만곡홈부가 인쇄층(10)을 갖는 투명필름(8)을 사이에 두고 가압 상태로 맞닿게 되므로 버튼부(20) 경계선의 인쇄층(10)이 찍히는 현상이 수시로 발생 된다.

또 기존 투명필름(8)의 배면에 도포되는 인쇄층(10)의 잉크물질은 솔벤트잉크인데, 솔벤트잉크는 그 특성상 도포두께가 4㎛ 내외이므로 버튼부 박리방지를 위해 버튼부(20)에 요구하는 인쇄층(10)의 두께에 부합되지 못한다.

그러므로 솔벤트잉크를 사용하는 기존의 인쇄층(10) 형성을 위해서는 수회에 걸친 잉크 인쇄작업 및 인쇄후 열처리 작업을 반복 수행하여야 하는바, 생산시간 소요(각회당 인쇄시간 40분, 열처리 시간 50분, 자재 걷기 30분)를 포함하여 생산성이 좋지 못하다. 또 그럼에도 불구하고 버튼 크랙과 같은 불량도 자주 발생한다.

이에, 본 발명에서는 투명필름(8)의 배면에 잉크로 버튼표식을 포함하는 인쇄층(10)을 도포형성함에 있어 사용하는 잉크를 우레탄계 UV잉크물질을 채용한다.

본 발명에서 인쇄층(10) 형성을 위해 채용한 우레탄계 UV잉크물질은 유연성이 있어 유연한 피막형성을 가능케 하므로 인서트 사출 성형시 투명필름(8)의 인쇄층(10) 상의 버튼창용 통공 경계선에서의 크랙 발생을 방지 내지 최소화할 수 있다.

UV잉크의 주성분은 광중합성수지(올리고머 및 모노머), 광중합개시제, 착색료 및 조제 등이 있는데, 본 발명에서는 광중합성수지 중에서 우레탄 계열인 우레탄아크릴레이트(올리고머) 수지를 사용하며 그 차지비율은 UV잉크 총 성분 대비 20~40중량%가 바람직하다. 그리고 광중합개시제는 UV잉크 총 성분 대비 3~5중량%로 조성한다.

상기한 우레탄계 광중합수지의 비율 및 광중합개시제의 비율은 필름 배면에 형성되는 인쇄층(10)이, 버튼부(20) 형성을 위한 접착성, 굴곡성, 내충격성, 중첩인쇄성, 내열성, 내습성, 내한성, 내수성, 내알콜성, 내후성, 내타건성(打鍵性) 모두를 충족하는 조성 비율임에 그 임계적 의의를 가지며, 그 중에서도 내충격성, 내열성, 내후성은 더욱 중요하게 취급된다.

광중합개시제(Photoinitiator)는 자외선광을 받아서 자신은 분해되고 올리고머와 모노머가 화학결합을 하여서 원하는 수지가 되도록 도와주는 성분으로서, 일반적으로는 10중량% 내외로 사용되는데 반해 본 발명에서는 경도를 떨어뜨리고 내충격성을 높이기 위해서 UV잉크 총 성분 대비 3~5중량%로 조성한다. 본 발명에서 광중합개시제의 함량을 3~5중량%로 낮추어서 자외선광에 반응하는 속도를 늦추어 줌으로써 잉크의 건조속도는 급속건조가 아닌 지연 건조로 변경된다. 이러한 지연건조는 잉크 자체가 쫀득한 성질을 가져서 내충격성을 높여 줄 수 있다.

본 발명에서 인쇄층(10) 형성을 위해 채용한 성분비율을 포함한 우레탄계 UV잉크물질은 솔벤트잉크에 대비해서 인쇄 두께가 상대적으로 두껍게 형성되는바, 그 인쇄두께가 10~15㎛이고 바람직하게는 11~13㎛이다.

이러한 인쇄 두께는 버튼부 박리방지를 위해 버튼부(20)에 요구하는 인쇄층(10)의 두께를 한 번의 인쇄작업으로 만족 가능케 하는 것이므로 버튼부(20)의 표식을 포함한 본 발명의 인쇄층(10)이 단한번에 바로 형성되게 해주며, 이는 버튼부(20)를 갖는 인서트 패널(A)의 생산성을 높여준다.

본 발명에서는 투명필름(8)의 배면에 상기와 같이 비율 조성으로 된 우레탄계 UV잉크물질로 11~13㎛두께의 인쇄층(10)을 인쇄 형성한 후, 자외선 조사로 건조가 이루어지게 한다.

자외선 경화조건이 좋으면, 자외선 조사만으로 인쇄층(10)에 대한 충분한 경화를 시킬 수 있지만 열악한 경화조건에서는 특정 원료를 배합 내에 추가로 투입하여서 자외선 경화와 자연 경화가 동시에 되도록 해야 하는 어려움이 있는바, 본 발명에서는 자외선 조사로만 인쇄층(10)에 대한 경화가 이루어지게 하였다.

본 발명에서는 자외선 경화조건을 UV램프출력 110~130W/㎝, 경화속도 4~6m/min, 자외선광량 400~600mJ/㎠로 하여서 자외선 조사만으로 투명필름(8)의 배면에 형성된 인쇄층(10)의 건조가 온전히 이루어지게 하였다.

상기와 같이 건조가 된 우레탄계 UV잉크물질 인쇄층(10)상에는 접착제층(11)을 인쇄층(10)의 두께보다 더 얇게 도포형성하고, 도 2와 같은 성형틀에 넣어서 수지로 인서트 사출성형을 함으로써 도 3과 같은 본 발명의 버튼부(20)를 갖는 인서트 패널(A)이 완성된다. 접착제층(11)은 인서트 성형시 수지판재(12)와 필름(8)간의 접착성을 더욱 견고하게 해준다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 인서트패널의 버튼부 사진도로서, 내구성 테스트를 수행한 후에도 도 1과는 다르게 버튼 경계부에 버튼크랙이 발생되지 않음을 확인할 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

(2)-- 상부금형 (4)-- 하부금형
(6)-- 수지액 주입구 (8)-- 투명필름
(10)-- 인쇄층 (11)-- 접착제층
(12)-- 수지판재 (12a)-- 버튼창용 통공
(20)-- 버튼부 (A)-- 인서트 패널

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 버튼부를 갖는 인서트 패널의 제조방법에 있어서,
   투명필름(8)의 배면에 우레탄계 UV잉크물질을 이용해서 버튼표식을 포함하는 인쇄층(10)을 10~15㎛ 두께로 형성하고 자외선 경화시키는 과정과,
   인쇄층(10)상에 접착제층(11)을 도포형성하는 과정과,
   인쇄층(10) 및 접착제(11)가 적층형성된 투명필름(8)을 인서트사출 성형틀에 넣고 수지를 주입하여서 수지판재(12)에 버튼창용 통공(12a)이 형성되는 인서트사출을 수행하여서 버튼부(20)를 갖는 인서트 패널(A)이 완성되게 하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 버튼부를 갖는 인서트 패널의 제조방법.
   
5. 제4항에 있어서, 인쇄층(10)의 우레탄계 UV잉크물질은 3~5중량%의 광중합개시제와, 20~40중량%의 우레탄아크릴레이트 수지가 포함되게 조성함을 특징으로 하는 버튼부를 갖는 인서트 패널의 제조방법.
   
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 자외선 경화 시의 경화조건은 UV램프출력 110~130W/㎝, 경화속도 4~6m/min, 자외선광량 400~600mJ/㎠임을 특징으로 하는 버튼부를 갖는 인서트 패널의 제조방법.

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