KR101937217B1 - 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조에 관한 것으로, 기재; 상기 기재의 상측에 배치되는 발광 가능한 이엘 시트(EL(Electro luminescence) sheet); 상기 이엘 시트의 상측에 배치되는 발포 형성되고, 상기 이엘 시트의 비발광시 상기 기재 또는 상기 이엘 시트의 노출을 방지하는 첨가물을 포함하는 발포층; 및 상기 발포층의 상측에 배치되는 스킨층을 포함하는, 이엘 시트를 포함한다.

Description

이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조 및 방법{A foam-injection moding structure including EL sheet and method thereof}
본 발명은 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 투명한 발포층의 내측이 외측으로 비치는 것을 방지하도록 하는 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량 내장재는 차량의 내부 인테리어에 사용되는 부품으로서, 원단 등의 제1 부재에 수지 등의 제2 부재가 압착되어 일체로 형성된 뒤 차량에 장착된다.
종래 차량은 운송수단의 일종으로만 여겨졌으며, 차량 내장재에 대한 미려감이나 감촉 등은 크게 고려되지 않았다. 그러나, 현재 차량은 운송수단으로서의 역할을 넘어서 사용자의 개성을 표현하는 물품으로 여겨지고 있어 차량 내장재에 대한 개선에 많은 연구를 진행하고 있는 추세에 있다.
이러한 추세 속에서 차량의 내장재는 점차 사용자가 원하는 미려감과 감성품질에 만족할 정도로 개선되고 있는데, 특히 차량의 내장재 중 도어 트림은 미려감이 부여될 수 있도록 이에 대한 다양한 형상이 개발되고 있다.
한국 공개특허공보 제10-2007-0039687호에는 도어 트림에 장착되는 다수의 부품 중 일부에 인접하여 별도의 조명을 구비하여 식별력을 향상시키는 동시에 사용자에게 미려감을 제공할 수 있도록 하였다.
도 1에 도시된 바를 예를 들어 설명하면, 야간이거나 날씨가 매우 흐릴 때와 같이 차량의 주변환경이 어두울 경우에 사용자가 핸들 유닛(10)을 식별하기 용이하도록 하는 동시에 핸들 유닛(10)이 갖는 미려감을 인식할 수 있게 핸들 유닛(10) 상측에 조명(12)을 구비하도록 하였다.
그러나, 이와 같이 조명(12)을 이용하는 경우에는 사용자에게 눈부심 현상을 가져다 준다는 점에서 야간 시인성을 떨어뜨리는 문제점이 발생할 뿐만 아니라, 오히려 조명(12)으로 인한 번잡함 때문에 예상한 것보다 핸들 유닛(10)의 미려감을 떨어뜨리는 문제점이 발생한다는 점에서 보다 개선된 차량 도어 트림의 개발이 요구되고 있다.
유기 발광소재로 조명을 구현한 이엘 시트(EL(Electro luminescence) sheet)가 차량 조명으로 사용된 경우, 이엘 시트의 상측에 위치한 층들은 빛의 투과를 위해 투명한 소재가 사용된다.
그러나, 빛이 발광하지 않는 경우에는 투명층을 통해 내부의 이엘 시트나 기재 안쪽이 외부로 비치게 되어 제품의 미려감이 떨어지게 되는 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 제10-2007-0039687호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 차량 내장재의 미려감을 향상시킬 수 있고, 사용자의 감성 품질을 향상할 수 있도록 하는 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 비발광시 투명한 발포층의 내측이 외측으로 비치는 것을 방지하도록 하여 미려감을 향상시키는 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 일관점에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조는, 기재; 상기 기재의 상측에 배치되는 발광 가능한 이엘 시트(EL(Electro luminescence) sheet); 상기 이엘 시트의 상측에 배치되는 발포 형성되고, 상기 이엘 시트의 비발광시 상기 기재 또는 상기 이엘 시트의 노출을 방지하는 첨가물을 포함하는 발포층; 및 상기 발포층의 상측에 배치되는 스킨층을 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조는, 스킨층의 상측에 배치되는 표면처리층을 더 포함할 수도 있다.
여기서, 스킨층 또는 표면처리층은, 투과율 조정이 가능한 재료로 형성될 수 있다.
또한, 발포층은, 상기 발포층은 열가소성 엘라스토머(TPE) 소재로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조는, 소프트감을 높이기 위해 상기 스킨층을 발포하여 형성시킬 수도 있다.
여기서, 상기 첨가물은, 형광물질 또는 편광물질일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 관점에 따른 이엘 시트를 포함한 일체 사출성형방법은, 기재를 형성하는 단계; 상기 기재의 상측에 발광 가능한 이엘 시트(EL(Electro luminescence) sheet)를 형성하는 단계; 상기 이엘 시트의 상측에 발포층을 형성하고, 상기 이엘 시트의 비발광시 상기 기재 또는 상기 이엘 시트의 노출을 방지하는 첨가물을 추가하는 단계; 및 상기 발포층의 상측에 스킨층을 형성하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 스킨층은, 미리 예열된 후, 금형 내측에 엠보 전사될 수 있다.
또한, 상기 기재 및 이엘 시트는, 상기 기재에 상기 이엘 시트가 접착된 후, 금형 내측에 장착될 수 있다.
본 발명에 의하면 차량 내장재에 이엘 시트를 구비함으로써 차량 내부의 소정부위를 발광시킴으로써 내부 인테리어 효과를 상승시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면 발포층을 포함시킴으로써 차량 내장재의 소프트감을 향상시켜 감성 품질을 제고하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조의 제조과정을 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조를 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조를 차량에 장착한 일실시예를 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조의 제조과정을 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조는, 준비 단계(a)과, 프리포밍 단계(c), 사출 발포 단계(d)를 포함하여 제작된다.
준비 단계(a)는, 금형에 장착시키기 전에 미리 가열하는 스킨층 예열과정과, 기재와 이엘 시트(EL(Electro luminescence) sheet)를 접착하는 과정을 포함한다.
이러한 준비 단계(a)에서는, 기재(111)를 형성하고, 기재(111)의 상측에 발광 가능한 이엘 시트(113)를 형성하게 된다.
또한, 스킨층(117)이 금형에 장착되어 원하는 무늬가 형성될 수 있는 엠보 전사가 가능하도록 스킨층 예열과정을 진행한다.
다음으로, 스킨층(117)과, 이엘 시트(113)가 접착된 기재(111)가 로봇에 의해 이송된다(b).
다음으로, 스킨층(117)과, 이엘 시트(113)가 접착된 기재(111)가 로봇에 의해 제1 금형(211) 및 제2 금형(213)에 각각 장입된다(c).
이때, 예열된 스킨층(117)은 제1 금형(211)에 구비된 흡착홀(211a)에 의해 흡입됨으로써 제1 금형(211)의 표면에 진공 흡착되어 제1 금형(211) 표면의 형상에 따라 엠보 전사된다.
또한, 이엘 시트(113)가 접착된 기재(111)는 제2 금형(213)에 구비된 흡착홀(213a)에 의해 흡입됨으로써 제2 금형(213)에 장착된다.
이와 같이 스킨층(117)과 이엘 시트(113)가 접착된 기재(111)가 제1 금형(211) 및 제2 금형(213)에 인서트된 상태에서, 제1 금형(211)이 제2 금형(213)측으로 이동한 다음, 폼재가 제2 금형(213)에 형성된 주입홀(213a)을 따라 주입 및 발포되어 발포층(115)이 형성된다(c).
본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 방법은, 이와 같은 과정을 통해, 기재(111)의 상측에 이엘 시트(113)가 형성되고, 이엘 시트(113)의 상측에 발포층(115)이 형성되고, 발포층(115)의 상측에 스킨층(117)이 형성된다.
여기서, 발포층(115)은, 열가소성 엘라스토머(TPE) 소재로 형성될 수 있다.
열가소성 엘라스토머(TPE)는, 고무(엘라스토머) 특성이 플라스틱의 우수한 성형 특성과 결합되어 있는 것으로, 플라스틱(열가소성)과 고무(엘라스토머)의 특성을 모두 갖게 되는데, 열가소성 수지와 마찬가지로 TPE도 가열하면 플라스틱이 되고 다시 냉각되면 탄성체가 된다.
즉, TPE는 엘라스토머와 유사한 탄성 특성이 드러나지만, 열가소성 수지가 지니고 있는 반복 변형 및 복원도 가능하여, 용이한 열가소성 성형, 짧은 사이클 타임, 낮은 에너지 소비량, 열 안정성, 이중 또는 삼중 성형이 가능하므로 조립 비용 감소, 두 소재의 결합(경질-연질 성분), 100% 재활용 가능, 더 첨단 설계용 색상 효과를 포함한 다양한 착색 옵션 등의 장점이 있기 때문에 본 실시예에서는 이를 발포층(115)에 채택한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 방법은, TPE소재의 발포층(115)에 첨가물을 추가할 수 있다.
즉, 이엘 시트(113)의 비발광시 기재(111) 또는 이엘 시트(113)이 투명 소재인 TPE 발포층(115)과 스킨층(117)을 통해 외측으로 노출될 수 있는데, 이를 방지하기 위해 편광안료 또는 형광 안료 등의 첨가물을 TPE 수지에 혼합하여 사출함으로써 외관의 미려감을 향상시킬 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조(100)는, 기재(111)와, 기재(111)의 상측에 배치되는 이엘 시트(113)와, 이엘 시트(113)의 상측에 배치되는 발포층(115) 및 발포층(115)의 상측에 배치되는 스킨층(117)을 포함한다.
또한, 상기 스킨층(117)의 상측에 배치되는 표면처리층(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
여기서, 스킨층(117) 또는 표면처리층(미도시)은, 투과율 조정이 가능한 재료로 형성될 수 있다.
투과율 조정은, 빛의 양에 따라 투과율이 변하는 소재를 사용할 수도 있고, 외부에서 가해지는 압력이나 전압 등에 따라 광투과율이 변하는 소재를 사용할 수 있다. 다른 실시예로서는, 스킨층(117) 또는 표면처리층(미도시)에 특정 첨가물을 투입하여 원하는 투과율로 조정할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 스킨층(117)은, 발포 형성되어 보다 소프트한 촉감을 느낄 수 있도록 할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조에서, 발포층(115)은 소프트감을 조절하는데 중요한 역할을 하는 것으로, 성형성과 소프트감을 모두 고려하여 그 두께를 결정할 수 있다. 다양한 발포 방식, 예를 들면, 화학발포나 물리 발포등을 통해 보다 다양한 두께로 발포층(115)을 형성할 수 있는데, 그 두께는 대략 1~2mm로 형성될 수 있다. 소프크감을 보다 강화하기 위해서는 발포층(115) 두께를 3~5mm로 형성할 수도 있다.
여기서, 발포층(115)은, TPE소재로 발포될 수 있으며, 이엘 시트(113)의 비발광시 기재(111) 또는 이엘 시트(113)이 외부로 노출되는 것을 방지하도록 첨가물(120)을 추가할 수 있다.
상기 첨가물(120)은, 이엘 시트(113)가 발광할 때는 빛의 투과를 방해하지 않고, 비발광시에만 비침현상을 차단하는 기능을 수행한다. 첨가물(120)은 이러한 기능을 수행하는 다양한 물질이 사용될 수 있는데, 예를 들면, 형광물질이나 편광물질을 사용할 수 있다.
형광물질은, 특정 파장에서 형광성을 강하게 띠게 되므로, 이엘 시트(113)에서 발광되는 빛을 배가시키고, 이엘 시트(113)의 비발광시에는 투명한 TPE층의 배면에서 비치는 이엘 시트(113), 기재(111) 등이 비치는 현상을 방지할 수 있게 된다.
편광물질은, 특정 파장만을 통과시키기 때문에 이엘 시트(113)의 발광되는 빛만 통과되도록 구성하면 이엘 시트(113)의 비발광시 투명한 TPE층의 배면에서 비치는 이엘 시트(113), 기재(111) 등이 비치는 현상을 방지할 수 있게 된다.
한편, 이엘 시트(113)는 빛을 발하는 층으로서 그 두께는 0.3mm정도로 형성하는 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조(100)에서는, 첨가물(120)이 발포층(115)에 포함되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 첨가물(120)이 이엘 시트(113)의 외측에 위치한 다른 층에 포함될 수도 있다. 예를 들면, 스킨층(117)이 소프트감을 향상시키기 위해 발포될 수 있는데 이때 스킨층(117) 소재에 첨가물(120)을 추가하여 발포함으로써 내부 비침현상을 방지하도록 구성할 수도 있게 된다.
다른 실시예로서, 이엘 시트(113) 상측에 위치한 발포층(115), 스킨층(117), 표면처리층(미도시) 등 적어도 하나의 층에 외부에서 가해지는 전압 등에 따라 광투과율이 변하도록 구성하여 내부 비침현상을 방지하도록 구성할 수도 있다.
즉, 이엘 시트(113)이 비발광될 경우, 제어부(미도시)에서 이를 인지하여 광투과율 조절 신호를 생성하여 광투과율을 소정수치이하로 낮춤으로써 본 발명의 해결과제인 내부 비침 문제를 해결할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조(100)는, 이엘 시트(113)가 차량 내장재 일부로 설치되어 다양한 조건에 의해 발광되도록 구성할 수 있다.
일실시예로서, 차량 도어 트림 내부 일측에 설치되어 사용자가 차량에 승차하거나 하차할 때 발광되도록 구성하여 사용자의 편의를 향상시킬 수 있다. 즉, 야간이거나 날씨가 매우 흐릴 때와 같이 차량 주변 환경이 어두울 경우 식별력을 높일 수 있게 발광시키도록 이엘 시트(113)를 장착함으로써 차량 내부의 인테리어를 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조를 차량에 장착한 일실시예를 도시한 것으로, 가니쉬(garnish, 300) 또는 사이드 그립 (side grip, 400)에 설치될 수 있다.
가니쉬(300)는 도어 개폐하는 핸들유닛(10) 주위에 장착되어 사이드 도어 트림(1) 내에 핸들 유닛(10)의 경계를 결정하는 부품을 말한다. 또한, 사이드 그립(400)은 차량 내부를 향하는 인사이드 도어 트림(1)의 일면으로부터 인사이드 도어 트림(1)과 평행하게 고리 형상 돌출되도록 장착되어 탑승자가 도어를 한 손으로 당겨 폐쇄할 수 있도록 마련되는 부품을 말한다.
본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조는, 차량내 다양한 위치에 장착될 수 있다.
도 3에 도시된 가니쉬(300)에 장착될 경우, 하차시에 주위가 어둡더라도 핸들유닛(10)을 손쉽게 인식할 수 있게 된다. 또한, 사이드 그립(400)에 장착될 경우, 내부 인테리어를 향상시킬 수 있고, 승차 또는 하차시에 차문 주위를 밝혀주어서 승하차시 편의성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조는, 발포층(115)을 구비함으로써 소프트한 촉감을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명의 실시예들을 통해 차량 내부에 장착시킴으로써 사용자가 감각적으로 느끼는 시각, 촉각의 감각이 고급스럽고 좋다는 느낌을 갖게 함으로써 시각적/촉각적 감성 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조
111: 기재
113: 이엘 시트
115: 발포층
117: 스킨층
120: 첨가물
300: 가니쉬
400: 사이드 그립

Claims (13)

  1. 기재;
    상기 기재의 상측에 배치되는 발광 가능한 이엘 시트(EL(Electro luminescence) sheet);
    상기 이엘 시트의 상측에 배치되는 발포 형성되고, 상기 이엘 시트의 비발광시 상기 기재 또는 상기 이엘 시트의 노출을 방지하는 형광물질 또는 편광물질을 포함하는 발포층; 및
    상기 발포층의 상측에 배치되는 스킨층을 포함하되,
    상기 스킨층은, 투과율 조정이 가능한 재료로 형성되고,
    상기 스킨층의 상측에는 투과율 조정이 가능한 재료로 형성되는 표면처리층이 더 배치되고,
    상기 스킨층은, 발포하여 형성되는, 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조.
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  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 발포층은 열가소성 엘라스토머(TPE) 소재로 형성되는, 이엘 시트를 포함한 발포 일체 사출성형 구조.
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