KR101771434B1 - 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 a)천연소재시트를 준비하는 단계와, b)준비된 천연소재시트 중 성형영역의 외각 주변에 절취부가 형성되도록 프리컷팅(Pre-Cutting)하는 단계와, c)프리컷팅되어 성형영역 외각에 절취부가 형성된 천연소재시트가 입체형상을 갖도록 프레스금형으로 포밍하는 단계와, d)포밍되어 입체형상으로 성형된 천연소재시트 중 불필요한 부분을 트리밍하는 단계 및 e)트리밍되어 불필요한 부분이 제거된 입체형상의 천연소재시트를 사출성형기 내에 안치한 후, 입체형상의 천연소재시트 배면에 사출이 실시되어 사출성형물을 제조하는 단계가 포함되어, 무늬목, 종이, 가죽, 자개, 페브릭, 메탈과 같은 천연소재를 표면으로 하는 천연소재시트 중 굴곡지게 성형되는 외각 주변에 절취부를 형성하여 연신성을 개선해, 천연소재시트의 외각을 굴곡지게 성형하여도 크랙이나 주름, 꺽임, 찢어짐 현상 등이 발생하지 않는 매끈한 표면으로 성형할 수 있는 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법을 제공한다.

Description

천연소재 표면의 사출성형물 제조방법{Injection molding manufacturing method of natural material surface}

본 발명은 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무늬목, 종이, 가죽, 자개, 페브릭, 메탈과 같은 천연소재를 표면으로 하는 천연소재시트를 제공하고, 천연소재시트 중 굴곡지게 성형되는 외각 주변에 절취부가 형성되어 연신성이 개선되어, 천연소재시트의 외각을 굴곡지게 성형하여도 크랙이나 주름, 꺽임, 찢어짐 현상 등이 발생하지 않는 매끈한 표면을 제공하는 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법에 관한 것이다.

최근에는 무늬목과 같은 천연소재를 이용하여 케이스의 일면에 부착시켜 사용하고 있는 제품이 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0024713호에 개시되어 있다.

이와 같이 무늬목을 케이스의 일면에 부착하여 사용하는 경우에는 자연적인 느낌을 가지게 할 뿐 아니라 나무 고유의 물성으로 인하여 외부 온도에 민감하게 반응하지 않아 휴대시 차가운 느낌을 감소시키고 심리적으로도 인공적으로 표현하지 못하는 미려한 느낌을 부여할 수 있게 되는 장점이 있다.

그러나, 목재를 절삭가공하여 얻는 무늬목은 플라스틱이나 금속 같은 이질재료(異質材料)와 접착하기가 어렵고 접착 후에도 서로 상이한 물성으로 인하여 후변형이 발생하는 단점이 있다.

또한, 케이스에 사용되는 무늬목을 두껍게 하는 경우에는 나무 고유의 특성으로 인하여 나무결을 따라서 쉽게 갈라져버리는 등 목재 고유의 단점이 있으며, 또한 무늬목을 얇게 제작하여 부착하는 경우에는 압축, 인장 및 파열 강도가 약하여 부착 후에 쉽게 부서지거나 표면이 깨어지는 단점이 있다.

또한, 이들 무늬목은 수분을 흡수하는 흡수성이 매우 크며, 수분을 흡수하면 선팽창과 용적팽창을 하고 수분을 잃으면 선수축 및 용적수축을 한다.

또한 무늬목은 열이 가해지면 수분을 흡수할 때에 비하여 훨씬 적기는 하지만 선 팽창과 용적팽창을 하고, 열을 뺏기면 선 수축 및 용적수축을 한다.

뿐만 아니라, 무늬목은 목재의 이방성(異方性 :목재의 섬유 방향, 접선 방향 및 방사 방향의 방향별로 습기나 열에 의한 수축팽창률 등 물성이 서로 다른 성질)으로 인하여, 치수가 불안정하고, 방향별로 수축팽창율이 달라 휘어지거나 틀어지는 등 불규칙적으로 변형되는 단점도 있다.

수분과 열의 출입에 의한 무늬목의 수축팽창은 무늬목에 도장하는 경우에도 수분의 이동이 완전히 차단되지 않는 한 완벽하게 제거되지는 않는 문제점이 있다는 단점이 있다.

따라서 상기한 무늬목을 일예로 천연소재를 표면으로 하는 사출성형물의

본 발명은 무늬목, 종이, 가죽, 자개, 페브릭, 메탈과 같은 천연소재를 표면으로 하는 천연소재시트 중 굴곡지게 성형되는 외각 주변에 절취부를 형성하여 연신성을 개선해, 천연소재시트의 외각을 굴곡지게 성형하여도 크랙이나 주름, 꺽임, 찢어짐 현상 등이 발생하지 않는 매끈한 표면으로 성형할 수 있는 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법은 a)천연소재시트를 준비하는 단계와, b)준비된 천연소재시트 중 성형영역의 외각 주변에 절취부가 형성되도록 프리컷팅(Pre-Cutting)하는 단계와, c)프리컷팅되어 성형영역 외각에 절취부가 형성된 천연소재시트가 입체형상을 갖도록 프레스금형으로 포밍하는 단계와, d)포밍되어 입체형상으로 성형된 천연소재시트 중 불필요한 부분을 트리밍하는 단계 및 e)트리밍되어 불필요한 부분이 제거된 입체형상의 천연소재시트를 사출성형기 내에 안치한 후, 입체형상의 천연소재시트 배면에 사출이 실시되어 사출성형물을 제조하는 단계가 포함된다.

이때 본 발명에 따른 상기 a)단계인 천연소재시트를 준비하는 단계에서는 롤프레스를 이용하여 열가소성의 보강필름 상에 천연소재의 박막을 접합으로 준비될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 상기 a)단계인 천연소재시트를 준비하는 단계에서는 롤프레스를 이용하여 열가소성의 보강필름 상에 천연소재의 박막을 접합한 후, 롤프레스를 이용하여 천연소재의 박막 상에 캐리어필름을 접합하는 단계와, 일체로 접합된 보강필름, 천연소재의 박막, 캐리어필름 중 보강필름과 천연소재 박막이 홈으로 제거되어 패턴홈을 형성하는 단계가 포함될 수 있다.

여기서 본 발명에 따른 상기 천연소재는 무늬목, 종이, 가죽, 자개, 페브릭, 메탈 소재 중 어느 하나이다.

본 발명에 따른 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법의 효과는 다음과 같다.

첫째, 무늬목, 종이, 가죽, 자개, 페브릭, 메탈과 같은 천연소재를 표면으로 하는 천연소재시트 중 굴곡지게 성형되는 외각 주변에 절취부를 형성하여 연신성을 개선해, 천연소재시트의 외각을 굴곡지게 성형하여도 크랙이나 주름, 꺽임, 찢어짐 현상 등이 발생하지 않는 매끈한 표면으로 성형할 수 있는 효과를 가진다.

둘째, 천연소재를 표면으로 하는 천연소재시트의 외각을 굴곡진 입체형상으로 성형한 후, 사출성형기 내부에 안치한 상태로 사출을 진행함으로써, 공정의 단순화 및 열가소성필름과 합지된 천연소재 박막의 연신성이 개선되어 더욱 복잡한 형태의 성형도 가능한 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법을 단계 공정별로 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법을 단계 공정별로 보인 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법을 단계 공정별로 보인 예시도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법을 단계 공정별로 보인 예시도이다.

본 발명은 무늬목, 종이, 가죽, 자개, 페브릭, 메탈과 같은 천연소재를 표면으로 하는 천연소재시트를 제공하고, 천연소재시트 중 굴곡지게 성형되는 외각 주변에 절취부가 형성되어 연신성이 개선되어, 천연소재시트의 외각을 굴곡지게 성형하여도 크랙이나 주름, 꺽임, 찢어짐 현상 등이 발생하지 않는 매끈한 표면을 제공하는 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법에 관한 것으로, 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도 1을 참조하여 본 발명 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법의 일 실시예를 살펴보면,

먼저 a)단계로, 천연소재시트(10)를 준비한다.

이때 상기 천연소재시트(10)는 보강필름(11)과 천연소재의 박막(12)이 접합되어 하나의 시트를 이루는 것으로, 상기 보강필름(11)은 시트의 가공성이 향상되도록, 연신성을 확보할 목적으로 열가성수지로 이루어진 보강필름(11)이 준비되고, 천연소재의 박막(12)은 무늬목, 종이, 가죽, 자개, 페브릭, 메탈 소재 중 어느 하나의 천연소재가 얇은 막으로 준비된다.

상기한 보강필름(11) 및 천연소재의 박막(12)은 롤프레스를 이용하여 일정한 온도의 열 및 압력을 가하면서 서로 접합시켜 천연소재시트(10)를 준비한다.

다음은 b)단계로, 상기 a)단계에 의해 준비된 천연소재시트(10) 중 성형영역의 외각 주변에 절취부(20)가 형성되도록 프리컷팅(Pre-Cutting)을 실시한다.

본 발명의 실시예에 따른 천연소재시트(10)은 그 성형영역 중 외각이 입체형상을 갖도록 굴곡지게 성형되는데, 여기서 성형영역의 외각 주변 중 일부를 절취하여 외각이 입체형상을 갖도록 굴곡지게 성형되어도 천연소재시트(10)의 연신성이 개선되어, 크랙이나 주름, 꺽임, 찢어짐 현상 등이 발생하지 않는 매끈한 표면을 갖도록 한다.

다음은 c)단계로, 상기 b)단계에 의해 프리컷팅되어 성형영역 외각에 절취부(20)가 형성된 천연소재시트(10)가 입체형상을 갖도록 프레스금형으로 포밍한다.

이때 포밍은 천연소재시트(10)의 외각이 입체형상을 갖도록 굴곡지게 성형하는 것으로, 프레스금형을 이용하여 프레스 성형한다.

여기서 상기 천연소재시트(10)를 프레스 성형 시, 상기 천연소재시트(10)를 선 예열한 후, 프레스금형을 이용해 천연소재시트(10)에 프레스압을 가해 천연소재시트(10)의 외각이 입체형상을 갖도록 성형하는데, 적외선히터와 같은 가열수단으로 상기 천연소재시트(10)의 보강필름(11) 측을 선 예열하여, 천연소재시트(10)의 연신성을 확보한 후, 선 예열에 의해 연신성이 확보된 천연소재시트(10)를 프레스금형으로 5~10초간 프레스압을 가한 상태에서 천연소재시트(10)를 냉각수단으로 냉각하여 성형된 형태가 유지되도록 한다.

그리고 상기 프레스금형에서 입체형상으로 성형된 천연소재시트(10)를 취출하여 다음 공정인 트리밍을 실시할 수 있다.

다음은 d)단계로, 상기 c)단계에 의해 포밍되어 입체형상으로 성형된 천연소재시트(10) 중 불필요한 부분을 트리밍한다.

이때 상기한 트리밍 공정은 통상의 트리밍 공정과 차이를 보이지 않아 상세한 설명은 생략하기로 한다.

여기서 상기 c)단계에서 프레스금형으로 천연소재시트가 입체형상을 갖도록 포밍한 후 취출하지 않고, 다음 공정인 d)단계 천연소재시트 중 불필요한 부분을 트리밍하는 단계를 실시 후, 입체형상으로 성형된 천연소재시트(10)를 취출하여 다음 공정인 사출공정을 실시할 수 있다.

다음은 e)단계로, 상기 d)단계에 의해 트리밍되어 불필요한 부분이 제거된 입체형상의 천연소재시트(10)를 사출성형기 내에 안치한 후, 입체형상의 천연소재시트(10) 배면에 사출이 실시되어 사출성형물(30)을 제조한다.

이때 사출성형기 내부에 입체형상의 천연소재시트(10)를 안치한 상태에서 사출레진의 압력과 온도를 이용하여 입체형상의 천연소재시트(10)의 표면 형상이 성형됨과 동시에 배면 사출 성형 진행한다.

더욱 상세하게 살펴보면, 사출성형기는 전방사출금형과 후방사출금형으로 나뉘어 구비되는데, 상기 전방사출금형 내측면의 성형가공부에는 천연소재시트(10)의 천연소재 박막 표면이 향하도록 안치하고, 전,후방사출금형을 서로 문합한 후, 후방사출금형을 통해 입체형상의 천연소재시트(10) 배면인 보강필름(11) 측에 사출레진인 합성수지를 사출한다.

이때 사출레진의 압력과 온도를 이용하여 전방사출금형 내측면의 성형가공부에 대응하는 형상으로 천연소재시트(10)가 미세하게 성형될 수 있고, 사출레진은 보강필름(11)과 일체를 이루기에, 상기 천연소재시트(10)와 사출성형물(30)은 일체를 이룬다.

그리고 합성수지의 사출이 완료되면, 후방사출금형을 후방으로 이송 분리함과 동시에 사출성형물을 사출성형기에서 취출하여 천연소재 표면의 사출성형물(30) 제조를 완료한다.

또한 본 발명에 따라 천연소재 표면에 사출레진으로 패턴을 형성할 수도 있는데, 도 2를 참조하여 본 발명 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법의 다른 실시예를 살펴보면,

먼저 a)단계로, 천연소재시트(10)를 준비한다.

이때 상기 천연소재시트(10)는 보강필름(11)과 천연소재의 박막(12)이 접합되어, 하나의 시트를 이루는 것으로 상기 보강필름(11)은 시트의 가공성이 향상되도록, 연신성을 확보할 목적으로 열가성수지로 이루어진 보강필름(11)이 준비되고, 천연소재의 박막(12)은 무늬목, 종이, 가죽, 자개, 페브릭, 메탈 소재 중 어느 하나의 천연소재가 얇은 막으로 준비된다.

이러한 상기 보강필름(11) 및 천연소재의 박막(12)은 롤프레스를 이용하여 일정한 온도의 열 및 압력을 가하면서 서로 접합시켜 천연소재시트(10)를 준비한다.

그리고 롤프레스를 이용하여 열가소성의 보강필름(11) 상에 천연소재의 박막(12)을 접합한 후, 캐리어필름(13)을 더 접합한다.

이때 상기 캐리어필름(13)은 롤프레스를 이용하여 천연소재의 박막(12) 상에 접합한다.

따라서 상기 천연소재시트(10)는 보강필름(11), 천연소재의 박막(12), 캐리어필름(13) 순으로 적층된 구조의 시트를 이룬다.

또한 상기 천연소재시트(10)에는 해당 문양의 패턴홈(14)이 형성되는데, 이때 일체로 접합된 보강필름(11), 천연소재의 박막(12), 캐리어필름(13) 중 보강필름(11)과 천연소재 박막(12)이 홈으로 제거되어 패턴홈(14)이 형성된다.

다음은 b)단계로, 상기 a)단계에 의해 준비된 천연소재시트(10) 중 성형영역의 외각 주변에 절취부(20)가 형성되도록 프리컷팅(Pre-Cutting)을 실시한다.

본 발명의 실시예에 따른 천연소재시트(10)은 그 성형영역 중 외각이 입체형상을 갖도록 굴곡지게 성형되는데, 여기서 성형영역의 외각 주변 중 일부를 절취하여 외각이 입체형상을 갖도록 굴곡지게 성형되어도 천연소재시트(10)의 연신성이 개선되어, 크랙이나 주름, 꺽임, 찢어짐 현상 등이 발생하지 않는 매끈한 표면을 갖도록 한다.

다음은 c)단계로, 상기 b)단계에 의해 프리컷팅되어 성형영역 외각에 절취부(20)가 형성된 천연소재시트(10)가 입체형상을 갖도록 프레스금형으로 포밍한다.

이때 포밍은 천연소재시트(10)의 외각이 입체형상을 갖도록 굴곡지게 성형하는 것으로, 프레스금형을 이용하여 프레스 성형한다.

여기서 상기 천연소재시트(10)를 프레스 성형 시, 상기 천연소재시트(10)를 선 예열한 후, 프레스금형을 이용해 천연소재시트(10)에 프레스압을 가해 천연소재시트(10)의 외각이 입체형상을 갖도록 성형하는데, 적외선히터와 같은 가열수단으로 상기 천연소재시트(10)의 보강필름(11) 측을 선 예열하여, 천연소재시트(10)의 연신성을 확보한 후, 선 예열에 의해 연신성이 확보된 천연소재시트(10)를 프레스금형으로 5~10초간 프레스압을 가한 상태에서 천연소재시트(10)를 냉각수단으로 냉각하여 성형된 형태가 유지되도록 한다.

그리고 상기 프레스금형에서 입체형상으로 성형된 천연소재시트(10)를 취출하여 다음 공정인 트리밍을 실시할 수 있다.

다음은 d)단계로, 상기 c)단계에 의해 포밍되어 입체형상으로 성형된 천연소재시트(10) 중 불필요한 부분을 트리밍한다.

이때 상기한 트리밍 공정은 통상의 트리밍 공정과 차이를 보이지 않아 상세한 설명은 생략하기로 한다.

여기서 상기 c)단계에서 프레스금형으로 천연소재시트가 입체형상을 갖도록 포밍한 후 취출하지 않고, 다음 공정인 d)단계 천연소재시트 중 불필요한 부분을 트리밍하는 단계를 실시 후, 입체형상으로 성형된 천연소재시트(10)를 취출하여 다음 공정인 사출공정을 실시할 수 있다.

다음은 e)단계로, 상기 d)단계에 의해 트리밍되어 불필요한 부분이 제거된 입체형상의 천연소재시트(10)를 사출성형기 내에 안치한 후, 입체형상의 천연소재시트(10) 배면에 사출이 실시되어 사출성형물(30)을 제조한다.

이때 사출성형기 내부에 입체형상의 천연소재시트(10)를 안치한 상태에서 사출레진의 압력과 온도를 이용하여 입체형상의 천연소재시트(10)의 표면 형상이 성형됨과 동시에 배면 사출 성형 진행한다.

더욱 상세하게 살펴보면, 사출성형기는 전방사출금형과 후방사출금형으로 나뉘어 구비되는데, 상기 전방사출금형 내측면의 성형가공부에는 천연소재시트(10)의 캐리어필름(13) 측이 향하도록 안치하고, 전,후방사출금형을 서로 문합한 후, 후방사출금형을 통해 입체형상의 천연소재시트(10) 배면인 보강필름(11) 측에 사출레진인 합성수지를 사출한다.

이때 사출레진의 압력과 온도를 이용하여 전방사출금형 내측면의 성형가공부에 대응하는 형상으로 천연소재시트(10)가 미세하게 성형될 수 있고, 사출레진은 보강필름(11)과 일체를 이루며, 상기 천연소재시트(10)의 패턴홈(14)을 따라 충진되어, 사출레진이 패턴을 이루면서 상기 천연소재시트(10)와 사출성형물(30)이 일체를 이루도록 한다.

그리고 합성수지(레진)의 사출이 완료되면, 후방사출금형을 후방으로 이송 분리함과 동시에 사출성형물(30)을 사출성형기에서 취출하고, 캐리어필름(13)을 박리하므로서, 천연소재 표면의 사출성형물(30) 제조를 완료한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 천연소재시트
11: 보강필름
12: 천연소재의 박막
13: 캐리어필름
14: 패턴홈
20: 절취부
30: 사출성형물

Claims (4)

1. a)천연소재시트를 준비하는 단계;
   b)준비된 천연소재시트 중 성형영역의 외각 주변에 절취부가 형성되도록 프리컷팅(Pre-Cutting)하는 단계;
   c)프리컷팅되어 성형영역 외각에 절취부가 형성된 천연소재시트가 입체형상을 갖도록 프레스금형으로 포밍하는 단계;
   d)포밍되어 입체형상으로 성형된 천연소재시트 중 불필요한 부분을 트리밍하는 단계; 및
   e)트리밍되어 불필요한 부분이 제거된 입체형상의 천연소재시트를 사출성형기 내에 안치한 후, 입체형상의 천연소재시트 배면에 사출이 실시되어 사출성형물을 제조하는 단계가 포함되는 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 a)단계인 천연소재시트를 준비하는 단계에서는
   롤프레스를 이용하여 열가소성의 보강필름 상에 천연소재의 박막을 접합하는 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 a)단계인 천연소재시트를 준비하는 단계에서는
   롤프레스를 이용하여 열가소성의 보강필름 상에 천연소재의 박막을 접합한 후,
   롤프레스를 이용하여 천연소재의 박막 상에 캐리어필름을 접합하는 단계와;
   일체로 접합된 보강필름, 천연소재의 박막, 캐리어필름 중 보강필름과 천연소재 박막이 홈으로 제거되어 패턴홈을 형성하는 단계;가 포함되는 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법.
   
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 천연소재는
   무늬목, 종이, 가죽, 자개, 페브릭, 메탈 소재 중 어느 하나인천연소재 표면의 사출성형물 제조방법.

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