KR102167036B1 - 플라스틱 성형품을 제조하기 위한 방법, 플라스틱 성형품 및 몰드 - Google Patents

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미하엘 푹스
크리스티안 슈마허
마르틴 한
펠릭스 볼프
슈테펜 팔그너
토마스 코멘다
안디 덴텔
요헨 바우더
아서 리에브
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레오나르트 쿠르츠 스티프퉁 운트 코. 카게
본드-레미네이츠 게엠베하
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Abstract

본 발명은 장식된 플라스틱 성형품의 제조 방법에 관한 것이며, 상기 방법은: a) 섬유 복합체 플라스틱으로 구성되는 본체(1)를 제공하는 단계; b) 장식 필름(2)을 제공하는 단계; c) 상기 본체를 가열하는 단계; d) 몰드(5)에서 상기 본체를 상기 장식 필름에 접합하는 단계를 포함한다. 본 발명은 방법에 의해 얻어진 플라스틱 성형품 그리고 상기 방법을 수행하기 위한 몰드에 관한 것이다.

Description

플라스틱 성형품을 제조하기 위한 방법, 플라스틱 성형품 및 몰드
본 발명은 플라스틱 성형품을 제조하기 위한 방법, 이러한 방식으로 얻을 수 있는 플라스틱 성형품 뿐만 아니라 이러한 방법에서 사용하기 위한 몰드에 관한 것이다.
섬유 복합체 플라스틱은 다목적으로 유연하게 사용할 수 있으며, 섬유 유형 및 구조 뿐만아니라 매트릭스 재료의 선택을 통해, 각각의 구성요소에 대해 발생하는 하중 조건에 대한 기계적 성질의 관점에서 최적으로 적응될 수 있고, 동일한 성능을 가진 많은 다른 재료와 비교하여 가능한 얇고 및/또는 가벼운 구성 요소를 제공한다.
그러나, 다수의 경우에, 섬유 복합체 플라스틱은 선택적으로 미관상 좋지 않은 및/또는 특정 경우에, 충분치 않게 기계적으로 및/또는 화학적으로 내성이 있는 표면 품질을 갖는다. 에지 영역에서, 섬유 복합체 플라스틱 구성요소는 성형 후에 개방된 에지 및/또는 돌출하는 섬유를 일반적으로 갖는다. 따라서, 이는 보이지 않는 구조화된 구성요소에 사용되거나 더 비용이 많이 드는 처리 단계의 대상이 되어야 한다.
섬유 복합체 구성요소의 표면을 코팅하기 위한 알려진 방법들은 통상적으로 복수의 충전 및 바니싱 단계를 포함하므로 수행하기에 정교하고 비용이 많이 든다.
본 발명의 목적은 개선된 플라스틱 성형품과 같은 코팅된 플라스틱 성형품을 제조하기 위해 개선된 방법 뿐만 아니라 이러한 방법에서 사용될 수 있는 몰드를 제공하는 것이다.
본 목적은, a) 섬유 복합체 플라스틱으로 구성되는 적어도 하나의 본체를 제공하는 단계; b) 적어도 하나의 장식 필름을 제공하는 단계; c) 상기 적어도 하나의 본체를 가열하는 단계; d) 몰드에서 상기 적어도 하나의 본체의 적어도 하나의 영역을 상기 적어도 하나의 장식 필름에 접합하는 단계를 포함하는, 플라스틱 성형품(molded article)의 제조 방법, 그 방법에 의해 얻을 수 있는 플라스틱 성형품 및 그 플라스틱 성형품을 제조하기 위한 몰드에 의해 성취된다.
명확한 기재를 위해, 임의의 바람직한 조합의 선호되는 범위에서 열거되고, 일반적이고 언급되는 모든 정의 및 파라미터가 포함되는 것이 주목될 수 있다.
장식 필름이라는 용어는, 제조될 플라스틱 성형품의 프로세스 통합 표면 코팅(process-integrated surface coating)을 목적으로 먼저 캐리어 필름에 붙여지는(apply) 적어도 하나의 바니시 층으로 구성되는 건조 바니시 시스템을 의미한다. 건조 바니시 시스템은 특정 압력, 온도 및 시간 프로파일의 작용 하에, 접착 및/또는 재료 본딩에 의해 플라스틱 성형품과의 접착 접합을 형성할 수 있고 그리고 이에 따라 전체 표면 또는 적어도 선택된 영역에 걸쳐서 장식 및/또는 기능 표면으로 이를 코팅할 수 있다. 따라서, 본 발명의 장식 필름이라는 용어는, 캐리어 필름이 플라스틱 성형품의 형성 및 필름을 붙이는 것의 프로세스 후에 플라스틱 부분에 붙여지는 전달 플라이로부터 분리가능한 소위 전달 시스템으로서 그리고 특히 추가 바니시 층과 함게 캐리어 필름의 잔여물이 상기 성형품의 표면 상에 제공되는 소위 라미네이팅 시스템 둘 다로서 적어도 하나의 건조 바니시 층의 현상(development)이 포함된다. 후자에 의해, 예컨대 "제 2 표면" 장식 뿐만 아니라 표면 보호와 같이 캐리어 필름의 이용, 즉, 플라스틱 성형품과 캐리어 필름 사이의 장식 층의 배열과 같은 다른 가능성이 존재한다.
하기에서, 거시적인 성형에 관계없이, 형성 또는 사출 성형은 2차원 또는 3차원 플라스틱 성형품의 성형 목적 이상으로 필요한 플라스틱 매트릭스의 임의의 유형의 이동을 의미한다. 매트릭스 이동성은 플라스틱 매트릭스가 유동 가능하고 사출 성형 가능한 상태가 된다는 사실에 기초하여 각각의 매트릭스 플라스틱에 맞춰진 온도 및/또는 압력의 작용에 의해 발생된다. 플라스틱 성형품의 더 나은 표면 품질이 이로써 생성될 수 있다. 이것은, 바람직하게, 높은 매트릭스 및 낮은 매트릭스에 의해 따라서 불균질성에 의해 영구적으로 표시되는 섬유 복합체 반마감 제품의 표면이 본 발명에 따른 프로세스에서 성취되는 매트릭스 분포에 의해 평탄화되어서 알려진 드레이프 몰딩 프로세스의 표면에 비해 광학적으로 상당히 개선되는 사실에 의해 정의된다.
본 발명에 따른 플라스틱 성형품(molded article)의 제조 방법은
a) 섬유 복합체 플라스틱으로 구성되는 적어도 하나의 본체를 제공하는 단계;
b) 적어도 하나의 장식 필름을 제공하는 단계;
c) 상기 적어도 하나의 본체를 가열하는 단계;
d) 몰드에서 상기 적어도 하나의 본체의 적어도 하나의 영역과 상기 적어도 하나의 장식 필름을 접합하는 단계를 포함한다.
플라스틱 성형품의 표면의 적어도 하나의 영역을 형성하거나 커버하는 적어도 하나의 장식 필름 및 섬유 복합체 플라스틱으로 구성되는 적어도 하나의 본체를 갖는 플라스틱 성형품이 따라서 얻어진다.
단계 d)에서, 상기 몰드에서 상기 장식 필름과 상기 본체를 형성하는 단계가 제공되는 것이 특히 바람직하다. 이러한 접합 형성은 동시에 이뤄질 수 있고 또는 대안적으로 장식 필름은 몰드의 내측에 대한 석션에 의해 사전 형성되며 이어서 본체는 몰드를 폐쇄함으로서 장식 필름과 함게 추가로 형성된다.
플라스틱 성형품을 제조하기 위한 몰드가 기재된 방법을 수행하기에 특히 적절하고, 이는 제 1 몰드 절반부 및 제 2 몰드 절반부을 갖고, 제 1 몰드 절반부와 제 2 몰드 절반부 사이에서, 폐쇄 상태에서, 캐비티가 형성되고, 상기 캐비티는 상기 플라스틱 성형품의 형상에 상호 보완적이며, 상기 몰드가 폐쇄될 때, 상기 캐비티를 면하는 상기 몰드의 표면의 적어도 하나의 영역은 상기 몰드내로 삽입되는 본체를 형성하기 위한 형성 표면으로서 그리고 상기 몰드 내로 삽입된 장식 필름으로서 형성되며, 캐비티의 부분 영역은 형성된 본체의 적어도 하나의 에지 영역의 오버몰딩 또는 형성된 본체상으로의 적어도 하나의 플라스틱 요소의 주입 또는 하나 이상의 플라스틱 화합물에 의한 전체 표면에 걸친 후방 사출 성형을 위한 몰드 캐비티로서 형성될 수 있다.
이러한 방식으로, 섬유 복합체 플라스틱의 우수한 기계적 성질을 장식용 필름 및 그 디자인 및/또는 기능적 특징을 통해 개선된 매력적이고 및/또는 기능화가능한 표면 디자인과 결합시키는 플라스틱 성형품이 얻어진다. 가열 및 성형 중에 도입된 열로 인해, 압력의 적용과 함께, 적어도 하나의 장식 필름이 적어도 하나의 본체에 동시에 결합되어, 이에 대한 별도의 작업 단계가 유리하게 생략될 수 있다.
동일한 사이클에서, 몰드가 또한 과잉 분사를 허용하되, 추가의 플라스틱 요소의 주입뿐만 아니라 후방 사출 성형 또는 오버몰딩을 허용하기 때문에, 폴리머 몰딩 화합물로 구성되는 구조는 플라스틱 성형품에 추가로 도입될 수 있으며, 적어도 하나의 본체의 단순한 형성에 의해 구현되는 것은 불가능하다.
또한, 본 방법은 컨투어에 가깝게 적어도 하나의 본체를 이미 제공함으로써 재료의 더욱 효율적인 이용을 가능하게 한다. 형성, 기능 요소의 사출 성형 및 몰드에 의한 단일 제조 단계로의 표면 코팅 중 적어도 2개의 통합을 통해 에너지 및 처리 시간을 절약하는 것이 또한 가능하다.
기재된 방법은 섬유 복합체 플라스틱의 표면 마감을 위한 종래의 바니싱 및 바니싱 스프레이 방법에 대한 추가적인 장점을 더 제공한다. 이들은 대개 음극 딥 코팅(cathodic dip coating; CDC), 필러 붙임, 베이스 코트 및 클리어 코트와 같은 다수의 바니싱(varnishing) 단계가 수행되는 다단계 방법 시퀀스에 연결됩니다. 기재된 몰드에 의해 또는 기재된 방법의 프레임워크 내에서의 단일 단계 처리가 개별적인 성형 및 코팅 공정으로 인한 압력의 적용 및/또는 플라스틱 성형품의 반복된 가열이 회피되므로 특히 젠틀한 공정을 야기한다. 이것은 또한 이러한 방식으로 얻어질 수 있는 플라스틱 성형품의 품질 및 신뢰도를 개선한다.
이것은 또한 선행 기술에 비해 감소된 재료 사용으로 인한 것이 적어도 아닌 비용 절감, 기재된 몰드에서의 단일 단계 처리으로 인한 그리고 장식 필름이 젖은 바니싱 방법으로 인해 먼저 광학 결함에 대하여 확인될 수 있으므로 감소된 구성요소 낭비를 포함한다.
장식 필름은 롤 제품(roll goods)으로서 제공되어서 정의된 필름 공급 기술에 의해 연속하는 재료로서 몰드를 통해 운반될 수 있는 것이 바람직하다. 이것은 몰드내로의 장식 필름의 삽입을 위한 별도의 그립퍼 도구 등의 사용이 본 발명에 따라 바람직하게 생력될 수 있으므로 장식 필름을 다루기 더 쉽게 한다. 이것은 사이클 시간의 처리 부분을 짧게 하는 것을 가능하게 한다. 또한, 장식 필름은 롤러의 페이 오프(pay-off) 및 테이크 업(take-up reels)에 의해 주름없이 유지될 수 있고, 필요하다면, 가늠이 맞도록(register accurate) 또는 위치적으로 정확하게 위치될 수 있는 것이 유리하다.
레지스터 정확도 또는 레지스트레이션 정확도는 서로에 대한 2개 이상의 요소 및/또는 층의 위치 정확도를 의미한다. 레지스터 정확도는 미리 한정된 공차 내에서 그리고 가능한 낮게 변해야 한다. 동시에, 다수의 요소 및/또는 층의 레지스터 정확도는 처리 안정도를 증가시키는데 중요한 특징이다. 위치적으로 정확한 포지셔닝은 특히, 감각적으로, 바람직하게는 광학적으로 검출가능한 레지스트레이션 마크 또는 레지스터 마크에 의해 이뤄질 수 있다. 이러한 레지스트레이션 마크 또는 레지스터 마크는 특별한 별도의 요소 또는 영역 또는 층을 나타낼 수 있고 또는 이들은 위치될 요소 또는 영역 또는 층의 일부가 될 수 있다.
대안적으로 장식 필름은 형성 전에 스탬핑 또는 컷팅 아웃에 의해 처리될 수 있다.
장식 필름은 완전히 잘리고 2차원에서 원하는 최종 형태의 평면 패턴에 해당하는 윤곽이 부여될 수 있다. 대안적으로, 장식 필름은 또한 단순히 천공되며 몰드에서만 완전히 잘린다.
장식 필름은 특히 롤투롤 엠보싱(roll to roll embossing), 캘린더링(calendering) 또는 압축 성형(compression molding)에 의해, 상기 형성하는 단계 전에 상기 본체에 붙여지는 것이 가능하다.
특히, 장식 필름이 원하는 형상으로 먼저 다이 커팅되는 것은 유리하다. 장식 필름을 본체에 붙이는 것이 가열 전에 이뤄질 경우, 이로써 가열 단계는 장식 필름과 본체 사이에서의 접착 또는 재료 본딩 접합을 생성하도록 추가로 이용될 수 있으며, 이는 제조될 플라스틱 성형품의 냉각 동안 몰드에서 굳는다. 이런 식으로 먼저 고정된 장식 필름의 경우, 몰드의 장식 필름을 위한 별도의 고정 요소가 이로써 생략될 수 있고, 그 결과, 장식 필름과 본체를 다루는 것이 더 쉬워지고 또는 플라스틱 성형품의 유리한 코팅은 장식 필름을 다루기 위하여 특별히 구비된 몰드 없이도 가능하다.
대안적으로, 장식 필름이 원하는 3차원 최종 형상의 평평한 패턴에 대응하는 컨투어에 의해 요구되는 바와 같이 스탬핑에 의해 몰드에서 2차원으로 크기가 정해지도록 먼저 커팅되는 것이 또한 가능하다.
또한, 적어도 하나의 본체는 시트 형태의 반제품(semi-finished product)으로서 제공되는 것이 선호된다. 유기 시트(organo sheet)로도 지칭되는 이러한 반제품은 원하는 최종 컨투어로 쉽게 커팅될 수 있고, 그 결과, 작은 재료가 커팅동안 사라진다. 또한, 시트 제품 형태의 반제품은 특히 다루기 쉽기 때문에 선호된다. 유기 시트는 플라스틱 매트릭스로 구성된 반체품의 가볍고 강성인 시트이며, 긴 섬유 또는 연속하는 섬유가 부분적으로 또는 완전히 함침되어 내장된다. 섬유는 강성 및 강도와 같은 복합체의 기계적 성질을 결정적으로 결정하되, 적어도 하나의 플라스틱으로 구성된 플라스틱 매트릭스는 섬유들간의 힘을 전달하고 벤딩에 대하여 섬유를 지지하며 외부의 공격으로부터 이들을 보호한다. 섬유는 한 편으로 단 하나의 방향(단방향, 예컨대 테이프)으로 배향되고, 2개의 방향으로(등방성 또는 균형) 서로에 대하여 직각으로 있거나 서로 임의의 원하는 각도로 준-등방성으로 위치될 수 있다. 연속 섬유는 높은 배향도(high degree of orientation) 및 이로 인해 더 큰 양으로 크게 신장된 플라스틱 매트릭스 내로 도입될 수 있다는 이점을 갖는다. 다른 한편으로, 이는 섬유만을 통해서만 유기 시트 내의 힘 전달 지점들 사이에서 힘의 흐름을 가능하게 하고, 이는 유기 시트/반제품을 기초로 한 구성요소의 기계적 성능을 증가시킨다. 적어도 하나의 열가소성 플라스틱이 바람직하게 플라스틱으로서 사용된다.
바람직하게, 적어도 하나의 본체는 컨벡션 오븐(convection oven)에서의 또는 상기 몰드 내에서의 적외선 방사, 접촉 가열에 의해 가열된다. 이로써, 본체의 균일한 가열은 단순하고 에너지 효율적인 방식으로 보장된다.
적어도 하나의 본체는 바람직하게 몰드가 폐쇄돼기 전에 가열된다. 가열은 몰드에서 또는 몰드 밖에서, 바람직하게는 몰드에서 수행될 수 있다.
적어도 하나의 본체가 상기 섬유 복합체 플라스틱의 매트릭스에서 사용될 매트릭스의 유리 전이 온도 또는 녹는 점(meting point)보다 0℃ 내지 100℃ 더 높은, 바람직하게는 10℃ 내지 50℃ 더 높은 온도로 가열되는 것이 선호된다. 이는 후속하는 방법 단계에서의 본체의 신뢰가능한 형성 및 부드러워진 플라스틱 매트릭스의 균일한 흐름을 초래한다.
또한, 적어도 하나의 본체는 100℃에서 300℃까지, 바람직하게는 160℃에서 280℃ 사이, 더 바람직하게는 200℃에서 250℃ 사이의 온도로 가열되는 것이 유리하다.
정확한 온도는 적어도 하나의 본체의 플라스틱 매트릭스에 대하여 개별적인 플라스틱, 바람직하게는 열가소성 플라스틱에 따라 선택되어야 한다.
또한, 적어도 하나의 본체 및 적어도 하나의 장식 필름은 몰드의 2개의 절반부 사이에서 유압, 공압 또는 전기적인 압력의 가해짐에 의해 적어도 영역에서 서로 접합되는 것이 유리하다. 형성 프로세스 동안 형성의 압력 및 온도(degree)의 정확한 제어가 이로써 가능하고, 그 결과, 높은 재료 및 표면 품질을 갖는 플라스틱 성형품이 얻어진다.
또한, 몰드가 온도 제어되는 것이 선호된다. 이것은 본체가 불량한 형성 결과를 야기할 수 있는, 불완전한 냉각을 방지한다. 온도 제어는 형성 전 및/또는 그 동안 및/또는 그 후에 수행될 수 있다.
몰드가 40℃에서 180℃까지, 바람직하게는 70℃에서 150℃까지의 더 바람직하게는 80℃에서 120℃까지의 온도로 등온으로(isothermally) 가열되는 것이 선호된다.
대안적으로, 몰드는, 열가변적으로(variothermally), 특히 사용된 폴리머의 녹는 온도 미만의 0K에서 250K 사이의 온도 제어로, 1K/s에서 30K/s까지의 가열 또는 냉각 변화도를 갖게 온도 제어될 수 있다. 본 변형에서, 형성 프로세스에 온도 제어를 적응시킬 수 있어, 예를 들면 플라스틱 성형품의 불규칙한 수축/ 축소 또는 팽창에 따른 축소 및 뒤틀림 또는 표면 품질의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 장식 필름은 장식 필름내에 도입된 스탬핑된 마크 및/또는 장식 필름에 부착된 레지스트레이션 마크의 도움으로 몰드에서 레지스터 정확하게 위치되는 것이 선호된다. 이를 위해, 프로세스 제어에 연결된 센서가 바람직하게는 마크를 감지하도록 사용된다. 장식 필름과 본체 사이의 정확한 상대 위치가 이로써 보장되고, 이는 본체에 대하여 레지스터 정확하게 장식 필름 위에서 선택적으로 제공될 수 있는 장식 모티프를 붙이고 부정확한 포지셔닝으로 인한 낭비를 방지하는데 필수적이다.
또한, 적어도 하나의 본체 및/또는 적어도 하나의 장식 필름이 클램핑 장치 및/또는 진공에 의해 고정되는 것이 유리하다. 몰드에서 본체 및/또는 장식 필름의 이동 또는 슬리핑(slipping)이 방지되어서, 원하는 포지셔닝이 유지된다. 이러한 홀 수단은 또한 수평 몰드의 경우에, 상부 몰드 절반부에서 본체 또는 장식 필름을 포지셔닝하거나 수직 몰드의 경우에 각각의 몰드 절반부에서 본체 또는 장식 필름의 안전한 홀드를 보장하는 것을 가능하게 한다.
특히, 추가 단계 e)에서, 적어도 하나의 플라스틱 구조가 사출 성형에 의해 부분적으로 또는 원주방향으로 전체 표면에 걸쳐서 플라스틱 성형품상으로 성형되는 것이 선호된다. 성형은 사출 성형, 특히, 후방 사출 성형 및/또는 오버몰딩(overmolding)이 되거나 이를 포함할 수 있다. 단독으로 상기 형성에 의해 생성될 수 없는 추가 구조 요소가 이로써 구현될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 본체의 에지 영역을 오버몰딩하는 것이 가능하고, 그 결과, 형성으로 인하여 노출되거나 노출될 무기 또는 유기 강화 섬유가 플라스틱 구조에 의해 둘러싸일 수 있다. 특히 스무스한 에지를 갖는 플라스틱 성형품이 이로써 제공된다.
형성 동안, 표면 구조가 적어도 하나의 본체 내로 및/또는 플라스틱 구조 내로 및/또는 적어도 하나의 장식 필름내로 적어도 영역에서 도입되는 것이 유리하다. 이것은 몰드에서 상응하는 다이 플레이트에 의해 이뤄질 수 있다. 몰드 절반부들 중 하나의 내표면이 예컨대 연마되지 않은 도구 스틸로부터 형성될 경우, 매트 표면(matted surface)가 생성될 수 있다. 예컨대 촉각적으로 인지가능한 릴리프 등과 같은 다른 구조가 또한 형성 표면에서 대응하는 음의 구조를 갖는 몰드에 의해 생성될 수 있다.
사출 성형은 200℃에서 320℃까지, 바람직하게 240℃에서 290℃까지, 더 바람직하게는 240℃에서 270℃까지의 범위의 온도로 수행되는 것이 선호된다.
또한, 사출 성형은 10 bar에서 2000 bar까지, 바람직하게 200 bar에서 1500 bar까지, 더 바람직하게 500 bar부터 1300 bar까지의 범위의 압력으로 수행되는 것이 유리하다.
사출 성형 공정의 압력 및 온도는 생성될 플라스틱 구조의 기하학적 구조 뿐만 아니라 사용된 플라스틱 화합물의 타입에 맞춰진다.
특히, 사출 성형이 몰드에서 수행되는 것이 선호된다. 바람직하게, 단계 d) 및 단계 e)는 이러한 경우에 결합되어 수행된다.
추가적인 사출 성형용 몰드가 이로써 생략될 수 있다. 이것은 장비에 드는 비용 및 제조 시간과 단가를 모두 줄일 수 있다.
대안적으로, 또한, 성형이 별도의 사출 성형용 몰드에서 수행되는 것이 가능하다.
이러한 변형에서, 예컨대, 기존의 사출 성형용 몰드가 추가로 사용될 수 있다.
또한, 상기 사출 성형 후에, 상기 플라스틱 성형품이 150℃에서 0℃까지의 범위의 온도로, 특히 1K/s부터 30K/s까지의 냉각 속도로 냉각되는 것이 선호된다.
사출 성형된 플라스틱 구조 또는 전체 플라스틱 성형품의 제어된 고체화가 이로써 성취되고, 그 결과, 냉각동안의 비틀림(distortion) 등이 방지된다.
또한, 형성 후에 및/또는 사출 성형 후에, 캐리어 플라이가 장식 필름으로부터 분리되는 것이 바람직하다. 이러한 캐리어 플라이는 처리 중에 장식 필름을 보호할 수 있으므로, 특히 양호한 표면 품질이 성취된다. 선택적으로, 플라스틱 성형품의 오직 최종 처리 동안, 예를 들어 오직 결합(incorporation) 후에 캐리어 플라이를 분리하는 것도 가능하다.
5㎛에서 250㎛까지, 바람직하게 12㎛에서 50㎛까지의 두께를 갖는 PET로 구성되는 캐리어 플라이를 갖는 장식 필름이 사용되는 것이 유리하다.
또한, 적어도 하나의 본체가 열가소성 플라스틱 매트릭스에서 연속하는 섬유 및/또는 긴 섬유 및/또는 짧은 섬유로 구성되는 적어도 하나의 시트 재료 플라이를 갖는 것이 선호된다.
바람직하게, 적어도 하나의 시트 재료 플라이는 패브릭 및/또는 스크림(scrim) 및/또는 매트(mat) 및/또는 부직포 재료 및/또는 편직물 및/또는 네팅(netting) 및/또는 예컨대 UD 테이프(UD=단방향)와 같이 단방향으로 정렬된 시트 재료이다.
유기 재료, 특히 규산염 또는 비규산염 유리, 탄소, 붕소, 아라미드, 탄화 규소, 금속, 금속 합금, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물 및 규산염 뿐만 아니라 유기 재료, 특히, 코튼 또는 셀룰로스와 같은 천연 섬유 및 폴리에스테르, 폴리아미드와 같은 천연 또는 합성 폴리머 및 이들의 조합이 바람직하게는 섬유 재료로서 사용된다.
사용될 강화 섬유는 바람직하게 연속하는 강화 섬유에 대하여 적어도 10mm 길이이고, 여기서 후자는 개별적인 섬유, 로빙(roving), 스트랜드(strand), 방사(yarn), 트와인(twine) 또는 로프(rope)로 제시될 수 있다.
개별적인 필라멘트는 바람직하게 0.5㎛에서 25㎛의 범위의 직경을 갖는다.
연속하는 강화 섬유는, 일반적으로 50mm 이상의 길이, 그러나 특히, 개별적인 복합체 재료의 길이방향 크기에 대략적으로 상응하는 길이를 갖는 것을 의미한다.
일 실시예에서, 그러나, 상이한 섬유 재료들의 조합이 또한 사용될 수 있다.
이러한 시트 재료 플라이는 적어도 하나의 본체에 원하는 기계적 특성을 부여한다. 그 구조는 플라스틱 성형품에 대하여 예측되는 부하(load)에 적응될 수 있고, 그 결과, 후자는 실제 부하 조건에 대한 최적의 강성 및/또는 강도를 갖는다.
시트 재료는 플라스틱 매트릭스로부터 분리된 임의의 층을 형성하지 않되 그에 의해 침투되며(permeate), 그 결과 섬유 및 플라스틱이 일체형 구성요소를 형성한다.
특히, 적어도 하나의 시트 재료 플라이가 유리 섬유 및/또는 탄소 섬유 및/또는 아라미드 섬유 및/또는 천연 섬유로 구성되는 패브릭 및/또는 스크림(scrim) 및/또는 매트(mat) 및/또는 부직포이거나 이들을 포함할 경우 유리하다.
붙임의 경우에 따라, 상이한 섬유 재료 및 상이한 타입의 시트 재료 플라이가 자유롭게 서로 결합되어서 플라스틱 성형품의 개별적으로 최적화된 구조를 생성한다.
바람직하게, 적어도 하나의 시트 재료 플라이는 5g/m2에서 3000g/m2까지, 바람직하게는 100g/m2에서 900g/m2까지, 특히 바람직하게 150g/m2에서 400g/m2까지의 범위의 에어리얼 웨이트(areal weight)을 갖는다.
또한, 본체는 최대 100개의 시트 재료 플라이, 바람직하게는 2개 내지 40개의 시트 재료 플라이, 특히 바람직하게 2개 내지 10개의 시트 재료 플라이를 가질 경우 유리하다.
여기서, 마찬가지로, 시트 재료 플라이의 수는 예측될 부하 조건에 따라 그리고 본체의 원하는 층 두께에 따라 선택된다.
본체는 25%에서 85%까지의, 바람직하게는 35%에서 65%까지의, 특히 바람직하게는 45%에서 55%까지의 범위의 섬유 체적 함량(fiber content)을 갖고, 0.05mm에서 6mm까지의, 바람직하게는 0.1mm에서 2mm까지의, 특히 바람직하게는 0.5mm에서 1.5 mm까지의 범위의 재료 두께를 갖는 것이 편리하다.
섬유 복합체 플라스틱의 플라스틱 매트릭스는 필수 구성성분으로서, 적어도 하나의 플라스틱, 바람직하게 적어도 하나의 열 가소성 플라스틱을 포함한다. 적어도 하나의 열가소성 플라스틱은 바람직하게, 폴리올레핀, 비닐 폴리머, 폴리아크릴레이트, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리스티렌, 폴리히단토인, 폴리페닐렌 산화물, 폴리아릴렌 설파이드, 폴리설폰, 폴리카보네이트, PMMA, SAN, TPO, TPU 및 POM의 그룹으로부터 선택된다.
선호되는 비닐 폴리머는 폴리비닐 할라이드, 폴리비닐 에스테르, 폴리비닐 에테르의 그룹으로부터 선택될 것이다.
선호되는 폴리아미드는 PA 66, PA 6 및 PA 12의 그룹으로부터 선택될 것이다.
특히 바람직하게, 적어도 하나의 열경화성 플라스틱은 섬유 복합체 플라스틱의 플라스틱 매트릭스를 위한 PA 66, PA 6, PA 12, PPA, PP, PPS, TPU 및 PC의 그룹으로부터 선택된다.
아주 구체적으로 바람직하게 적어도 하나의 열경화성 플라스틱은 TPU, PA6 및 PC의 그룹으로부터 선택된다.
특히 바람직하게, 화염으로부터 보호되는 형태의 열가소성 플라스틱이 섬유 복합체 플라스틱의 플라스틱 매트릭스에 사용된다. 열가소성 플라스틱은 서로의 광범위한 조합으로 사용될 수 있고, 바람직하게 PC/ABS의 조합이 사용된다.
선호되는 실시예에서, 적어도 하나의 본체는 적어도 하나의 층, 특히 섬유가 없는 플라스틱 층 및/또는 전기 기능을 가능하게 하는 층에 의해 커버된다.
플라스틱 성형품의 특성이 이로써 더 적응될 수 있다. 추가 플라스틱 층은 본체의 기계적 특성을 최적화할 수 있다. 기능 층은 예컨대 전기 또는 광학적 타입의 추가 기능을 본체에 도입할 수 있다.
바람직하게, 적어도 하나의 커버링 층은 적어도 하나의 본체와 동일한 플라스틱, 바람직하게 열가소성 플라스틱을 포함한다.
바람직하게, 적어도 하나의 장식 필름은 특히, 선택적으로 라디칼 가교된(radically crosslinked) 결합재 - 예컨대 아크릴레이트, 아지리딘, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 니트로셀룰로스 또는 이들의 혼합물 - 로 구성되는 적어도 하나의 바니시 층을 포함한다. 이러한 바니시 층은 장식을 구현할 가장 단순한 가능성을 제시한다. 바니시 층은 투명, 반투명 또는 불투명할 수 있으며 각각의 경우 채색 또는 무채색일 수 있다. 바니시 층은 전체 표면에 걸쳐 또는 오직 부분적으로 존재할 수 있다. 바니시 층은 광학적인 그리고 광학적으로 활성이 아닌, 기술적 기능 효과 모두를 생성할 수 있다.
특히 간단한 실시예에서, 이 바니시 층은 그 자체가 접착층으로서 작용할 수 있으므로, 프로세스에 존재하거나 여기서 도입된 열을 이용하여 본체에 대한 접합을 생성할 수 있다. 이 경우에, 장식 필름은 단층일 것이다.
바람직하게, 적어도 하나의 바니시 층은 2㎛에서 15㎛까지의 층 두께를 갖는다.
추가 선호되는 실시예에서, 장식 필름은 특히 아크릴레이트, PVC, 클로리네이티드 폴리올레핀 또는 이들의 혼합물로 구성되는 적어도 하나의 프라이머 층을 포함한다.
프라이머 층은 바니시 층과 본체 사이에 놓이는 것이 바람직하다. 이것은 예를 들어, 서로 직접적으로 접착성있게 접합될 수 있도록 본체의 재료와 양립할 수 없는 바니시 층을 붙이는 것을 가능하게 할 수 있다.
바람직하게, 적어도 하나의 프라이머 층은 1㎛에서 4㎛까지의 범위의 층 두께를 갖는다.
또한, 적어도 하나의 프라이머 층 및/또는 적어도 하나의 바니시 층은 착색제, 특히, 다색의 또는 무색의 안료 및/또는 효과 안료, 박막층 시스템, 콜레스테릭 액정, 염료 및/또는 금속 또는 비금속 나노입자를 포함하는 것이 선호된다.
다양한 장식이 이로써 구현될 수 있다. 착색제는 개별적인 층에서 균질하게 나타낼 필요는 없되, 그 표면의 크기에 걸쳐서 변할 수 있으므로 모티프를 형성한다. 바니시 층 및 프라이머 층의 착색제는 또한 서로를 보충할 수 있고, 그 결과 복잡한 디자인도 구현될 수 있다.
상기 적어도 하나의 바니시 층 및/또는 상기 적어도 하나의 프라이머 층은 5%에서 40%의 색소(pigmentation)를 갖는 것이 선호된다.
추가 선호되는 실시예에서, 장식 필름은 특히, 선택적으로 라디칼 가교된(radically crosslinked) 결합재 - 예컨대 아크릴레이트, 멜라민 아지리딘, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 니트로셀룰로스 또는 이들의 혼합물 - 를 갖는 적어도 하나의 바니시 층을 갖는다. 완성된 플라스틱 성형품은, 이러한 클리어 바니시 층은 바람직하게 외표면을 형성하여 외측을 향하여 장식 필름을 밀봉하는 역할을 하고, 그 결과, 예컨대 기계적 또는 화학적 영향으로부터 보호된다.
바람직하게, 적어도 하나의 클리어 바니시 층은 3㎛에서 10㎛의 범위의 층 두께를 갖는다.
장식 필름은 특히 PET로 구성된 분리가능한 캐리어 층을 포함할 경우 선호된다. 장식 필름의 처리 동안, 이러한 캐리어 층은 본체로부터 멀리 면하는 그 표면을 형성하고 처리 동안 장식 필름을 보호하고 안정화한다. 플라스틱 성형품의 완성 후에 또는 오직 그 최종 설치 위치내로의 결합 후에, 캐리어 층이 제거되고 이것을 통해 전달 플라이로서 건조한 바니시 상에 박막 패킷을 성형품 표면에 전달하는 가능성을 제공하고, 이것에 의해 전달 플라이는 접착 및/또는 재료 접합에 의해 접착제 접합을 형성할 수 있다.
바람직하게, 캐리어 층은 5㎛에서 250㎛까지, 바람직하게 12㎛에서 50㎛까지의 범위의 층 두께를 갖는다. 또한, 장식 층은 특히 멜라민, PE, 카나우바(carnauba), PTFE, 셀룰로스로 구성되는 적어도 하나의 분리 층을 포함할 경우 선호된다.
이러한 분리 층은 바람직하게 장식 필름의 추가 층들과 캐리어 플라이 사이에 배치되며, 이들로부터 캐리어 플라이의 잔여물이 없는 분리 및 손상 없는 분리를 허용한다.
적어도 하나의 분리 층은 바람직하게 0.5㎛로부터 3㎛까지 범위의 층 두께를 갖는다.
장식 필름은 특히 아크릴레이트, PVC, 클로리네이티드 폴리올레핀 또는 이들의 혼합물로 구성된 적어도 하나의 접착 층을 포함하는 것이 유리하다.
접착 층은 장식 필름을 본체에 접합하는 역할을 하여 장식 필름을 본체에 부착하기 전에 장식 필름의 표면을 형성한다. 접착 증의 재료 조성은 본체의 재료 조성에 맞춰지고, 그 결과, 가열 또는 형성 동안, 장식 필름과 본체 사이의 고체 접합이 형성될 수 있다.
적어도 하나의 접착 층이 1㎛에서 5㎛까지의 범위의 층 두께를 갖는 것이 선호된다.
접착 필름이 표면 릴리프가 도입되는, 특히 아크릴레이트로 구성된 적어도 하나의 복제 층을 포함하는 것이 편리하다.
이러한 릴리프 구조를 갖는 복제 층을 통해, 다양한 광학적, 특히 광학적으로 변화가능한 효과, 그러나, 또한, 예컨대 촉각 또는 햅틱 특성 또는 액체를 수용하거나 쫓아내는(repel) 특성과 같은 기능적인 효과가 구현될 수 있다. 특히, 복제 층의 상이하게 형성된 구조를 통해, 고광택에서 매트 광택을 거쳐 매트한 또는 광택이 있는 브러시된(brushed) 구조에 이르기까지, 장식 필름의 상이한 광택 레벨이 생성될 수 있다. 특히 언급된 브러시된 구조는 복제에 의해 그러나 또한 특수한 브러싱 도구(brushing tool)에 의해 복제 층내로 도입될 수 있다.
바람직하게, 적어도 하나의 복제 층은 0.3㎛에서 3㎛까지의, 바람직하게는 0.5㎛에서 1.5㎛까지의 범위의 층 두께를 갖는다.
상기 적어도 하나의 복제층의 표면 릴리프가, 광학 가변 요소, 특히, 홀로그램, Kinegram® 또는 Trustseal®, 바람직하게는 선형 또는 가교된 정현파 회절 격자, 선형 또는 가교된 단일 단 또는 다단의 직사각형 격자, 0차 회절 구조, 비대칭 릴리프 구조, 블레이즈드 격자, 바람직하게는 등방성 또는 이방성 매트 구조 또는 광 회절 및/또는 광 굴절 및/또는 광 집속 마이크로 또는 나노구조, 이진 또는 연속 프레넬 렌즈, 이진 또는 연속 프레넬 자유형 표면, 마이크로프리즘 구조 또는 이들의 결합된 구조를 형성하는 것이 특히 편리하다.
이로써 다양한 매력적인 디자인이 구현될 수 있으며, 이는 또한 모방하기 어렵다.
추가 선호되는 실시예에서, 장식 필름은 특히 금속, 바람직하게는 알루미늄, 은, 금, 크롬 또는 이들의 합금으로 구성되는 및/또는 고굴절률을 갖는 재료, 특히 ZnS 또는 TiO2로 구성되는 적어도 하나의 반사층을 포함한다.
이러한 층들은 또한 부분적으로 존재할 수 있고, 따라서 그들 자체는 패턴 또는 모티프를 형성한다. 또한, 반사층은 또한 복제층에서의 회절 또는 굴절 릴리프 구조를 가시적으로 만들거나 그 대비를 개선시키는 역할을 할 뿐만 아니라 정의된 광택(gloss) 레벨을 성취할 수 있다.
적어도 하나의 반사층은 10nm에서 200nm까지의, 바람직하게는 10nm에서 50nm까지의, 특히 바람직하게는 15nm에서 35nm까지의 범위의 층 두께를 갖는 것이 편리하다.
또한, 장식 필름은 적어도 하나의 기능 층, 특히 전기 기능 층을 갖는 것이 선호된다. 예컨대, 이들은 안테나 구조, 결합 표면, LED-기반 디스플레이 요소, 터치 센서 기능, 전자기장에 대한 차폐 등과 같은 전기 회로를 형성하는 기능 층일 수 있다. 매력적인 디자인뿐만 아니라, 기능 요소도 통합될 수 있으므로 이러한 플라스틱 성형품은 예를 들어 장치의 제어판으로도 사용될 수 있다.
특히 선호되는 실시예에서, 플라스틱 성형품은 적어도 하나이ㅡ 플라스틱 구조를 갖고, 이것은 기계적 안정성의 이유로, 전체 표면에 걸쳐서 후방 사출 성형되고 또는 특정 플라스틱 요소의 기능적 통합을 위하여 부분적으로 주입되거나 또한 에지 영역의 적어도 영역에서의 스무딩(smoothing) 및/또는 밀봉을 위하여 오버몰딩될 수 있다. 바람직하게, 이것을 위해, 필수 구성요소로서 본체에 포함된 것과 같이 동일한 플라스틱, 바람직하게는 열가소성 플라스틱이 사용된다. 플라스틱 구조와 본체 사이의 고체 접합이 이로써 보장된다.
대안적으로, 열가소성 플라스틱이 제공될 수 있고, 이는 본체에 포함된 열가소성 플라스틱들 중 하나와의 접착 접합을 형성하는데 적합하다. 추가 실시예에서, 플라스틱 성형품의 특정 영역의 상이한 채색을 구현하고 플라스틱 성형품 상에서 추가 밀봉 요소를 통합하기 위하여, 플라스틱 구조가 상기 언급된 기법, 후방 사출 성형, 사출 성형 및 오버몰딩을 조합하여 사출 성형 공정에 의해 상이한 특성을 갖는 적어도 2개의 플라스틱에 의해 생성되는 것이 유리한 것으로 입증될 수 있다.
사출 성형에 바람직하게 사용될 열가소성 플라스틱은, 폴리올레핀, 비닐 폴리머, 폴리아크릴레이트, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리스티렌, 폴리히단토인, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리아릴렌 설파이드, 폴리설폰, 폴리카보네이트, PMMA, SAN, TPO, TPU 및 POM의 그룹으로부터 선택된다.
선호되는 비닐 폴리머는 폴리비닐 할라이드, 폴리비닐 에스테르, 폴리비닐 에테르를 포함하는 그룹으로부터 선택된다.
선호되는 폴리아미드는 PA 66, PA 6 및 PA 12의 그룹으로부터 선택된다.
구체적으로 바람직하게, 적어도 하나의 열경화성 플라스틱은 사출 성형을 위해, PA 66, PA 6, PA 12, PPA, PP, PPS, TPU 및 PC를 포함하는 그룹으로부터 선택된다.
매우 구체적으로 바람직하게, 적어도 하나의 열가소성 플라스틱은 사출 성형을 위해 TPU, PA 6 및 PC을 포함하는 그룹으로부터 선택된다.
필수적인 형성 정도(necessary degree of forming)가 성취될 수 없거나 상응하는 언더컷이 형성에 의해 성취되지 않기 때문에 본체의 형성에 의해서만 생성될 수 없는 구조가 이로써 구현될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 플라스틱 구조의 재료는 첨가물, 특히 유리, 탄소 또는 20m%에서 60m%(m%=질량 퍼센트)의 범위의 선호되는 충전도를 갖는 천연 섬유, 구리, 산화 알루미늄, 흑연, 유동성 개선을 위한 제제, 자외선 안정제, 난연제, 발포제, 정전기를 방산하거나 전기 전도성 경로를 형성하기 위한 제제를 포함할 경우 선호된다.
이러한 첨가제는 플라스틱 구조에 추가적인 시각적, 기계적, 화학적 또는 기능적 특성을 부여할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 플라스틱 구조의 재료는 착색제, 특히, 다색의 또는 무색의 안료 및/또는 효과 안료, 박막층 시스템, 콜레스테릭 액정, 염료 및/또는 금속 또는 비금속 나노입자를 포함하는 것이 편리하다.
따라서 플라스틱 구조는 또한 남아있는 플라스틱 성형품의 디자인에 광학적으로 적응될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 플라스틱 구조가 적어도 하나의 본체의 하나 이상의 에지 영역을 둘러싸는 것이 선호된다.
적어도 하나의 본체의 돌출하는 섬유 또는 형성에 의해 노출된 섬유는 이로써 플라스틱 구조에 둘러싸일 수 있고, 그 결과, 플라스틱 성형품의 스무스한, 광학적으로 그리고 촉각적으로 매력적인 에지가 생성된다.
또한, 적어도 하나의 플라스틱 요소는 강화 요소, 특히, 리브형(ribbed) 바디 또는 돔(dome) 및/또는 고정 요소, 특히 클립, 잠금 후크, 스냅 후크, 브래킷, 나사 개구, 잠금 개구, 스프링, 그루브 등을 포함하는 것이 선호된다.
이것은 유리하게 별도의 고정 수단이 요구되지 않고도 추가 구성요소에 대한 플라스틱 성형품의 접합을 가능하게 하고 및/또는 플라스틱 성형품의 기계적 안정화에 더 기여한다.
또한, 적어도 하나의 몰드 절반부는 상기 몰드 캐비티내에 사출 성형 화합물을 주입하기 위한 적어도 하나의 러너(runner)를 갖는 것이 선호된다. 이것은 바람직하게 핫 러너 또는 콜드 러너이다. 콜드 러너에서, 사출 성형 화합물이 고제화되고 완성된 플라스틱 성형품에 의해 제거되고 제거 동안 후속하여 또는 이전에 그로부터 분리되어야 한다. 핫 러너에서, 사출성형 가능한 플라스틱 화합물이 가열되고, 그 결과, 고체화하지 않고 몰드에 유지된다. 제품으로부터의 러너 시트템의 추후 분리가 생략될 수 있되, 이러한 솔루션은 장비에 있어서 더 비용이 많이들며 러너 시스템에서의 추가 밸브를 요할 수 있다.
적어도 하나의 러너가 캐비티에 대하여 이동될 수 있는 요소를 포함할 경우 더 선호되고, 이것에 의해, 본체 너머로 돌출하는 장식 필름의 부분 영역을 뚫고 나아가는 것이 가능하다. 이것은 장식 필름과 본체 사이의 영역내로 장식 필름의 측면들로부터 또한 플라스틱 화합물을 주입하는 것을 가능하게 한다.
또한, 적어도 하나의 몰드 절반부가 본체 및/또는 장식 필르를 위한 홀딩 장치, 특히 클램핑 장치 및/또는 석션 장치를 가질 경우 유리하다. 본체 및 장식 필름이 이로써 몰드에서 고정될 수 있고, 그 결과, 개별적인 부분의 신뢰가능한 포지셔닝이 보장된다.
추가 선호되는 실시예에서, 적어도 하나의 절반부는 캐비티를 밀봉하기 위한 밀봉 요소를 포함한다. 이것은 캐비티의 음의 압력 또는 진공을 유지하는 것을 가능하게 한다. 한편으로 이것은 장식 필름 및/또는 본체를 몰드에 고정시키는 역할을 하고 다른 한편으로 형성 프로세스 동안 광학 품질에 손상을 주는 공기 방울이 캐비티의 배기(an evacuation of the cavity)로 인해 방지될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 몰드 절반부는 상기 장식 필름의 부분 영역을 분리하고 및/또는 천공하기 위한 스탬핑 장치를 포함하는 것이 선호된다. 이런 식으로, 별도의 스탬핑 도구가 생략되고 장식 필름은 롤 제품으로서 몰드내에 공급될 수 있다. 바람직하게, 이로써 장식 필름은 몰드 절반부들이 폐쇄될 때 원하는 형상으로 스탬핑된다.
적어도 하나의 몰드 절반부가 캐비티내에 도입되는 재료의 온도 제어를 위하여 온도 제어 장치, 특히 적어도 하나의 온도 제어 매체 채널 및/또는 적어도 하나의 전기 온도 제어 장치를 포함하는 것이 또한 편리하다. 본체의 온도의 형성 동안 및/또는 사출 성형 동안, 플라스틱 화합물의 온도는 이로써 적절하게 영향을 받을 수 있고, 그 결과, 조기 냉각이 방지되며 특별히 우수한 형성 및 1차 형성 품질이 성취된다.
추가 선호되는 실시예에서, 적어도 하나의 몰드 절반부는 적어도 하나의 슬라이드를 포함하고, 이는 몰드 캐비티에 대하여 이동가능하고 그에 삽입될 수 있다. 언더컷(undercut)이 이로써 주입된 플라스틱 구조에서 구현될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 몰드 절반부는 완성된 플라스틱 성형된 부분을 꺼내기 위하여 적어도 하나의 이젝터(ejector) 요소, 특히 이젝터 핀을 포함하는 것이 선호된다. 이것은 몰드로부터의 완성된 플라스틱 성형품의 단순한 제거를 가능하게 한다.
상기 몰드는 전기, 공압 또는 유압 압축 장치를 포함할 경우 더 편리하며,, 그에 따라, 상기 몰드 절반부들은 서로를 향해 이동되며 서로에 대하여 가압될 수 있다. 압축 장치의 개별적인 힘을 생성하는 요소는 별도로 유리하게 제어가능하다. 몰드 절반부의 상대 운동은 이로써 정확하게 제어될 수 있으며 형성 동안 접촉 압력이 정확하게 제어될 수 있다.
또한, 형성 표면의 영역의 상기 몰드의 드래프트는 2°초과의 각도를 갖는 것이 선호된다.
형성 표면의 영역의 몰드의 내부 반경이 본체의 두께보다 큰 것이 또한 편리하다.
또한, 형성 표면의 영역의 몰드의 외부 반경은 바람직하게 상기 형성 표면의 영역의 몰드의 내부 반경과 상기 본체의 두께의 합보다 크다.
마찬가지로, 몰드 캐비티의 영역의 몰드의 드래프트는 0.5°보다 큰 각도를 갖는 것이 유리하다. 이러한 기하학적 파라미터는 완성된 플라스틱 성형품의 문제 없는 디몰딩을 가능하게 한다.
추가의 바람직한 실시예에서, 형성 표면은 적어도 영역에서 등방성 또는 이방성 표면 구조를 갖는다. 완성된 플라스틱 성형품의 외관을 제어할 수 있으며, 예를 들어 매트 표면 또는 특정 촉각 구조가 생성될 수 있다.
또한, 상기 몰드는 상기 몰드에 대하여 상기 장식 필름을 전달하기 위한 컨베이어를 포함하는 것이 선호된다. 이것은 롤 제품으로서 장식 필름의 특히 단순한 처리가 가능하게 하고, 그 결과 추가 그립퍼 등이 요구되지 않는다.
본 발명은 실시예 예시를 참조하여 더 자세히 기재된다.
도 1은 플라스틱 성형품의 실시예 예시를 제조하기 위한 본체의 개략적인 단면도이다.
도 2는 플라스틱 성형품의 실시예 예시를 제조하기 위한 장식 필름의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1에 따른 본체 및 도 2에 따른 장식 필름을 갖는 플라스틱 성형품의 개략적인 단면도이다.
도 4는 플라스틱 성형품을 제조하기 위한 방법의 실시예 예시의 방법 단계들의 개략도이다.
도 5는 플라스틱 성형품을 제조하기 위한 방법의 2개의 실시예의 개략도이다.
도 6은 플라스틱 성형품을 제조하기 위한 방법의 대안적인 실시예 예시의 방법 단계들의 개략도이다.
도 7은 플라스틱 성형품을 제조하기 위한 방법의 추가 대안적인 실시예 예시의 방법 단계들의 개략도이다.
코팅된, 섬유 강화 플라스틱 성형품(plastic molded article)을 제조하기 위하여, 섬유 강화 플라스틱으로 구성되는 적어도 하나의 본체(1)가 먼저 제공된다. 적어도 하나의 본체(1)는 열가소성 플라스틱 매트릭스의 연속하는 섬유 및/또는 긴 섬유로 구성되는 적어도 하나의 시트 재료 플라이를 포함한다.
이러한 시트 재료 플라이는 적어도 하나의 본체(1)에 원하는 기계적 특성을 부여한다. 그 구조는 플라스틱 성형품에 대하여 예측되는 부하에 적응될 수 있고, 그 결과, 후자는 실제 부하 조건(loading condition)에 대한 최적의 강성 및/또는 강도를 갖는다.
시트 재료는 플라스틱 매트릭스로부터 분리된 임의의 층을 형성하지 않되 그에 의해 침투되며(permeate), 그 결과 섬유 및 플라스틱이 일체형 구성요소를 형성한다.
특히, 적어도 하나의 시트 재료가 유리 섬유 및/또는 탄소 섬유 및/또는 아라미드 섬유 및/또는 천연 섬유로 구성되는 패브릭 및/또는 스크림(scrim) 및/또는 매트(mat) 및/또는 부직포이거나 이들을 포함할 경우 유리하다.
붙임의 경우에 따라, 상이한 섬유 재료 및 상이한 타입의 시트 재료 플라이가 자유롭게 서로 결합되어서 플라스틱 성형품의 개별적으로 최적화된 구조를 생성한다.
바람직하게, 적어도 하나의 시트 재료 플라이는 5g/m2에서 3000g/m2까지, 바람직하게는 100g/m2에서 900g/m2까지, 특히 바람직하게 150g/m2에서 400g/m2까지의 에어리얼 웨이트(areal weight)을 갖는다.
또한, 적어도 하나의 본체는 100개의 시트 재료 플라이, 바람직하게는 2개 내지 40개의 시트 재료 플라이, 특히 바람직하게 2개 내지 10개의 시트 재료 플라이를 갖는 것이 유리하다.
마찬가지로, 시트 재료 플라이의 수는 본체(1)의 예측될 부하 조건에 따라 그리고 원하는 층 두께에 따라 선택된다.
사용된 섬유 플라이는 바람직하게 동일한 에어리얼 웨이트를 가지며 동일한 섬유 타입으로 구성된다. 그러나, 상이한 섬유 재료들의 조합이 또한 사용될 수 있다. 선호되는 섬유 재료는 광범위한 타입의 규산염 또는 비규산염 유리, 탄소, 붕소, 탄화규소, 금속, 금속 합금, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물 및 규산염 뿐만 아니라, 상이한 유기 재료, 바람직하게는 천연 또는 합성 폴리머, 바람직하게는 폴리아크릴 질화물, 폴리에스테르, 초고도 연신 폴리올레핀(ultra highly stretched polyolefin) 섬유, 폴리아미드, 폴리이미드, 아라미드, 액정 폴리머, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에테르 케톤, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르이미드, 코튼 및 셀룰로스이다.
일 실시예에서, 외측 플라이의 탄소 섬유 패브릭과 중간 플라이의 유리 섬유 플라이가 결합된다. 또한, 상이한 에어리얼 웨이트를 갖는 플라이들의 조합이 가능하다. 이러한 합성물들의 경우, 중심 대칭이 매우 중요하다. 본 발명의 의미에 있어서 중심 대칭은, 선택적으로 상이한 기계적 특성 뿐만 아니라 개별 플라이들의 온도, 팽창 및 수축 거동에 대한 선택적으로 상이한 조건이, 하나의 평면에서 평평하게 형성된 플라스틱 성형품이 온도의 작용에 따라 휘거나 고르지 않게 되는 결과 또는 휨 방향(bending direction)을 따르는 상이한 안정도가 구성요소에 대한 휨 부하의 경우에 동일한 휨 축을 따라 측정될 수 있는 결과를 갖지 않도록 개별적인 플라이가 치수가 정해지고 배치되는 것을 의미한다.
적어도 하나의 본체(1)가 25%에서 85%까지의, 바람직하게는 35%에서 65%까지의, 특히 바람직하게는 45%에서 55%까지의 섬유 체적 함량(fiber content)을 갖고, 0.05mm에서 6mm까지의, 바람직하게는 0.1mm에서 2mm까지의, 특히 바람직하게는 0.5mm에서 1.5 mm까지의 재료 두께를 갖는 것이 바람직하다.
바람직하게, 화염으로부터 보호되는 형태의 적어도 하나의 열가소성 플라스틱이 섬유 복합체 플라스틱의 플라스틱 매트릭스를 위하여 사용된다. 열가소성 플라스틱은 서로 광범위한 조합으로 사용될 수 있고, 바람직하게는, PC/ABS의 조합이 사용된다. 상기 기재된 플라스틱들의 조합이 또한 사용될 수 있다.
선호되는 실시예에서, 본체(1)는 적어도 하나의 층, 특히 적어도 하나의 섬유가 없는 플라스틱 층 및/또는 전기 기능을 가능하게 하는 층에 의해 커버된다. 플라스틱 성형품의 특성은 이로써 추가로 적응될 수 있다. 추가 플라스틱 층이 본체(1)의 기계적 특성을 최적화할 수 있다. 기능 층은 예컨대 전자 또는 광학 타입의 추가 기능을 본체(1)에 도입할 수 있다.
추가 처리 전에, 본체(1)는 함침되고 압밀된다. 함침(impregnation)은 모든 섬유의 완전한 스며듬(complete wetting)을 나타내며 압밀(consolidation)은 열가소성 플라스틱의 용융을 통해 포착된 공기를 압착(expressing)하는 것을 나타낸다. 따라서 함침과 압밀의 프로세스는 파라미터 온도, 압력 및 시간에 따른다.
바람직하게, 본 발명의 의미에 있어서 "압밀"은 10 볼륨-%미만의 공기 부분이 섬유 복합체 재료에 존재하는 것을 의미한다.
섬유의 함침은 사용될 플라스틱, 특히 열가소성 플라스틱의 점도에 의존한다. 열가소성 용융물(thermoplastic melts)은 일반적으로 점도가 높기 때문에, 섬유의 함침은 고압 및/또는 온도 및 시간에 의존한다.
최적의 기계적 특성을 얻으려면, 압밀 이외에 가능한한 완벽한 필라멘트와 매트릭스의 열가소성 플라스틱의 함침이 필요하다. 두 특성은 기계적 특성 값, 특히 인장 강도의 결정에 의해 측정될 수 있다. ISO 527-4 또는 -5에 따른 플라스틱의 경우 인장 테스트, 준-정적, 파괴 시험 방법을 사용하여 인장 강도를 결정한다. 따라서 바람직하게 사용될 열가소성 플라스틱 섬유 복합체 재료는 사용될 섬유에 따라 ISO 527-4 또는 -5에 따라 250 MPa 내지 2000 MPa 범위의 인장 강도를 갖는다.
완전하게 함침되고 완전하게 압밀된 형태로, 시트 재료의 섬유는 본체(1)에 강도 및 강성을 부여하는 역할을 하는 반면, 매트릭스는 부서지기 쉬운 섬유와 달리 전체 복합체의 파손(break)시 연장(elongation)에 긍정적인 영향을 미친다. 예컨대 패브릭의 형태인 섬유의 상이한 배향을 통해, 특별한 부하 조건은 상쇄될 수 있다(이방성). 등방성은 예컨대 무작이 섬유 부직포의 이용을 통해 성취될 수 있다.
본체(1)에 더하여, 장식 필름(2)이 더 제공된다. 이러한 장식 필름의 실시예 예시가 도 2에 도시된다. 장식 필름(2)은 캐리어 플라이 (21), 분리 층 (22), 보호 층 (23), 장식 플라이(24) 및 접착 층 (25)을 포함한다. 장식 플라이 (24)를 제외한 모든 층은 선택적이다.
캐리어 플라이(21)는 장식 필름으로부터 분리가능하며 바람직하게는 5㎛에서 250㎛까지, 바람직하게 12㎛에서 50㎛까지의 두께를 갖는 PET로 구성된다. 장식 필름(2)의 처리 동안, 이러한 캐리어 플라이 (21)는 본체(1)로부터 멀리 면하는 표면을 형성하고, 처리 중에 장식 필름 (2)을 보호하고 안정화시킨다. 캐리어 플라이 (21)는 오직 플라스틱 성형품의 완성 후에 또는 최종 설치 위치로의 결합((incorporation) 후에 제거될 수 있다.
캐리어 플라이(21)의 분리를 가능하게 하도록, 분리 층(22)이 제공되고, 이는 특히 멜라민, PE, 카나우바(carnauba), PTFE, 셀룰로스로 구성되며 바람직하게 0.5㎛로부터 3㎛까지 범위의 층 두께를 갖는다.
보호 층(23)은 바람직하게 예컨대 아크릴레이트, 아지리딘, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 니트로셀룰로스 또는 이들의 혼합물과 같이 선택적으로 라디칼 가교된(radically crosslinked) 결합재로 구성되는 클리어 바니시 층으로서 형성된다.
완성된 플라스틱 성형품에서, 이러한 클리어 바니시 층은 바람직하게 외표면을 형성하여 장식 필름(2)을 외부로 밀봉하는 역할을 하며, 그 결과 예를 들어 기계적 또는 화학적 영향으로부터 보호된다.
바람직하게, 보호 층(23)은 3㎛에서 10㎛의 범위의 층 두께를 갖는다.
장식 플라이(24)는 플라스틱 성형품을 위한 실제 장식을 형성한다. 이는 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
바람직하게, 장식 플라이(24)는 예컨대 아크릴레이트, 아지리딘, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 니트로셀룰로스 또는 이들의 혼합물과 같이 라디칼 가교된 결합재를 선택적으로 포함하는 적어도 하나의 바니시 층을 포함한다. 이러한 바니시 층은 장식을 실현하기 위한 가장 간단한 가능성을 제시한다.
특히 간단한 실시예에서, 이 바니시 층은 그 자체가 접착층으로서 작용할 수 있으므로, 본체(1)가 가열될 때 그에 대한 접합을 생성할 수 있다. 이 경우에, 장식 필름(2)의 바니시 층은 단층일 것이다.
바람직하게, 적어도 하나의 바니시 층은 2㎛에서 15㎛까지의 층 두께를 갖는다.
추가 선호되는 실시예에서, 장식 플라이(24)는 예컨대 아크릴레이트, PVC, 클로리네이티드 폴리올레핀 또는 이들의 혼합물과 같이 선택적으로 라디칼 가교된 결합재로 구성되는 적어도 하나의 프라이머 층을 포함한다.
프라이머 층은 바니시 층과 본체(1) 사이에 놓이는 것이 바람직하다. 이것은 예를 들어, 본체가 본체(1)의 재료와 양립할 수 없는 바니시 층을 붙이는 것을 가능하게 할 수 있다.
바람직하게, 적어도 하나의 프라이머 층은 1㎛에서 4㎛까지의 범위의 층 두께를 갖는다.
또한, 적어도 하나의 프라이머 층 및/또는 적어도 하나의 바니시 층은 착색제, 특히, 다색의 또는 무색의 안료 및/또는 효과 안료, 박막층 시스템, 콜레스테릭 액정, 염료 및/또는 금속 또는 비금속 나노입자를 포함하는 것이 선호된다.
다양한 장식이 이로써 구현될 수 있다. 착색제는 개별적인 층에서 균질하게 나타낼 필요는 없되, 그 표면의 크기에 걸쳐서 변할 수 있으므로 모티프를 형성한다. 바니시 층 및 프라이머 층의 착색제는 또한 서로를 보충할 수 있고, 그 결과 복잡한 디자인도 구현될 수 있다.
적어도 하나의 바니시 층 및/또는 적어도 하나의 프라이머 층은 5%에서 40%의 색소(pigmentation)를 갖는 것이 선호된다.
또한, 장식 플라이(24)가 표면 릴리프가 도입되는, 특히 아크릴레이트로 구성되는 적어도 하나의 복제층을 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 릴리프 구조를 갖는 복제 층을 통해, 다양한 광학적, 특히 광학적으로 변화가능한 효과, 그러나, 또한, 예컨대 촉각 또는 햅틱 특성 또는 액체를 수용하거나 쫓아내는(repel) 특성과 같은 기능적인 효과가 구현될 수 있다.
바람직하게, 적어도 하나의 복제 층은 0.3㎛로부터 3㎛까지, 바람직하게 0.5㎛로부터 1.5㎛까지의 범위의 층 두께를 갖는다.
상기 적어도 하나의 복제층의 표면 릴리프는, 광학 가변 요소, 특히, 홀로그램, Kinegram® 또는 Trustseal®, 바람직하게는 선형 또는 가교된 정현파 회절 격자, 선형 또는 가교된 단일 단 또는 다단의 직사각형 격자, 0차 회절 구조, 비대칭 릴리프 구조, 블레이즈드 격자, 바람직하게는 등방성 또는 이방성 매트 구조 또는 광 회절 및/또는 광 굴절 및/또는 광 집속 마이크로 또는 나노구조, 이진 또는 연속 프레넬 렌즈, 이진 또는 연속 프레넬 자유형 표면, 마이크로프리즘 구조 또는 이들의 결합된 구조를 형성하는 것이 특히 편리하다.
이로써 다양한 매력적인(appealing) 디자인이 구현될 수 있으며, 이는 또한 모방하기 어렵다.
추가 선호되는 실시예에서, 장식 플라이(24)는 특히 금속, 바람직하게는 알루미늄, 은, 금, 크롬 또는 이들의 합금으로 구성되는 및/또는 고굴절률을 갖는 재료, 특히 ZnS 또는 TiO2로 구성되는 적어도 하나의 반사층을 포함한다.
이러한 층들은 또한 부분적으로 존재할 수 있고, 따라서 그들 자체는 패턴 또는 모티프를 형성한다. 또한, 반사층은 또한 복제층에서의 회절 또는 굴절 릴리프 구조를 가시적으로 만들거나 그 대비를 개선시키는 역할을 할 수 있다.
적어도 하나의 반사층은 10nm에서 200nm까지의, 바람직하게는 10nm에서 50nm까지의, 특히 바람직하게는 15nm에서 35nm까지의 범위의 층 두께를 갖는 것이 편리하다.
또한, 장식 플라이(24)가 적어도 하나의 기능 층, 특히 전기 기능 층을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 이는 안테나 구조, 결합 표면, LED-기반 디스플레이 요소, 터치 센서 기능, 전자기장에 대한 차폐 등과 같은 전기 회로를 형성하는 기능 층일 수 있다. 매력적인 디자인뿐만 아니라, 기능 요소도 통합될 수 있으므로 이러한 플라스틱 성형품은 예를 들어 장치의 제어판으로도 사용될 수 있다.
장식 필름의 접착층(25)은 특히 ABS, PC 또는 이들의 조합으로 구성되며 1㎛에서 5㎛의 층 두께를 갖는다.
접착 층 (25)은 장식 필름 (2)을 본체(1)에 접합하는 역할을 하여, 본체(1)에 대한 장식 필름(2)의 부착 전에 장식 필름(2)의 표면을 형성한다. 접착층(25)의 재료 조성은 본체(1)의 재료 조성에 맞추어지고, 그 결과, 가열 또는 형성 동안, 장식 필름 (2)과 본체 (1) 사이의 고체 접합이 형성될 수 있다.
장식 필름 (2)을 본체 (1)에 붙인 후, 양 부분이 접착 층 (25)을 통해 견고하게 결합된다. 캐리어 플라이 (21)가 이제 분리될 수 있고, 그 결과 도 3에 따른 완성된 플라스틱 성형품이 생성된다.
장식 필름(2)의 도 2에 도시된 실시예 예시는 오직 예시로서 이해되어야 한다. 다른 층 시퀀스 및 층 조성, 특히, 개별 층이 오직 부분적으로 붙여지는(apply) 구조 뿐만 아니라 다층 구조가 가능하다.
대안적인 실시예 예시에서, 착색된 바니시 층은 동시에 접착층의 기능을 수행할 수 있다. 별도의 보호층은 여기에 제공되지 않는다. 따라서, 이러한 장식용 필름 (2)은 모든 용도에 대해 충분한 내마모성을 갖지 않는다.
예를 들어, 5㎛에서 15㎛까지의 범위의 층 두께 및 30%에서 75%까지의 범위의 색소 침착을 갖는 PVC, 아크릴레이트(및 이들의 혼합물)를 기초로 한 바니시가 여기에서 사용될 수 있다. 바람직하게, 이러한 장식 필름(2)은 ABS, ABS/PC, PC/ABS, PC, PP, PMMA, SAN, 폴리스티렌, TPO, TPU, POM 또는 PA에 기초하여 본체(1)에 붙여진다.
추가 실시예에서, 대략 5㎛의 층 두께 및 대략 40%의 색소를 갖는 아크릴레이트로 구성되는 제 1 색상 층이 대략 5㎛의 층 두께 및 대략 50%의 색소를 갖는 아크릴레이트/PVC로 구성되는 제 2 색상 층과 결합될 수 있다. 이에 선호되는 기판 재료는 ABS이다.
착색된 층은 또한 완전히 제거될 수 있다. 투명 또는 반투명(선택적으로 반투명하게 염색된) 보호 바니시 층(23)은 여기에서 동시에 접착층의 기능을 수행한다. 별도의 장식 플라이(24)는 제공되지 않는다. 따라서, 본체(1)는 각각의 경우에 장식 필름(2)을 통해 볼 수 있다.
3㎛에서 10㎛의 범위의 층 두께를 갖는 아크릴레이트 또는 폴리우레탄(또는 이들의 혼합물)을 기초로 한 보호 바니시 층(23)이 여기서 선호된다. 선호되는 기판 재료, 따라서 본체의 플라스틱 매트릭스는 여기서 ABS, ABS/PC, PC/ABS, PC, PMMA, SAN, 폴리스티렌, TPO, TPU 또는 POM이다.
투명한 보호 바니시 층(23)은 또한 적어도 하나의 추가 접착 층(25)을 갖고 결합될 수 있다. 접착 층(25)들 중 적어도 하나는 바람직하게 (선택적으로 반투명하게) 안료 및/또는 염료로 염색되며 동시에 장식 층의 기능을 수행한다.
클리어 바니시 층(23)은 여기서 3㎛에서 10㎛의 범위의 층 두께를 갖고 색소은 갖지 않는, 예컨대 아크릴레이트, 멜라민, 아지리딘, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 니트로셀룰로스 또는 이들의 혼합물과 같이 선택적으로 라디칼 가교된(radically crosslinked) 결합재로 구성된다.
추가 프라이머는 아크릴레이트, PVC, 클로리네이티드 폴리올레핀(및 이들의 혼합물)로 구성될 수 있으며 바람직하게 대략 1㎛에서 4㎛의 범위의 층 두께 및 5%에서 35%의 범위의 색소 침착을 갖는다.
선호되는 매트릭스 재료는 여기서 ABS, ABS/PC, PC/ABS, PC, PP, PMMA, SAN, 폴리스티렌, TPO, TPU, POM 또는 PA이다.
추가 실시예에서, 분리 층(22)은 대략 0.5㎛의 층 두께를 갖는 PE/셀룰로스 혼합물로 구성된다. 제 1 클리어 바니시 층은 대략 5㎛의 층 두께를 갖는 UV 경화 멜라민 가교된 아크릴레이트로 구성된다. 제 2 클리어 바니시 층은 대략 1㎛의 층 두께를 갖는 UV 경화 멜라민 가교된 아크릴레이트로 구성된다. 또한, 대략 1㎛의 층 두께 및 대략 15%의 색소를 갖는 PVC로 구성되는 다른 프라이머가 여기서 제공된다. 선호되는 기판이 ABS/PC이다.
도 4에서, 코팅된 플라스틱 성형품(3)을 제조하기 위한 방법의 실시예 예시가 제시된다.
여기서, 본체(1)는 가열 장치(4)에서 먼저 가열된다. 바람직하게, 이것은 컨벡션 오븐에서 또는 몰드(5) 그 자체 내에서 적외선 방사, 접촉 가열에 의해 수행된다. 본체(1)의 균일한 가열은 이로써 단순하고 에너지 효율적인 방식으로 보장된다.
본체가 상기 섬유 복합체 플라스틱의 플라스틱 매트릭스의 유리 전이 온도 또는 녹는 점(meting point)보다 0℃ 내지 100℃ 더 높은, 바람직하게는 10℃ 내지 50℃ 더 높은 범위의 온도로 가열될 경우 선호된다. 이것은 후속 방법 단계에서 본체의 신뢰가능한 형성을 가능하게 하며 연화된 플라스틱 매트릭스의 균일한 흐름을 생성한다.
또한, 본체는 100℃에서 300℃까지, 바람직하게는 160℃에서 280℃ 사이, 더 바람직하게는 200℃에서 250℃ 사이의 범위의 온도로 가열될 경우 유리하다. 정확한 온도는 본체의 개별적인 플라스틱 매트릭스에 따라 선택되어야 한다.
가열 후에, 본체(1)는 몰드(5)내로 전달된다. 이것은 예컨대 그립퍼(gripper), 석션 장치 등이 매니퓰레이터로서 제공되는 산업 로봇에 의해 일어날 수 있다.
몰드(5)는 서로를 향해 이동될 수 있는 2개의 몰드 절반부(51, 52)를 포함한다. 몰드 절반부(51, 52)는 형성된 본체(1)의 최종 컨투어를 한정하는 형성 표면(53, 54)을 형성한다. 그 형성 표면(53, 54)을 갖는 몰드 절반부(51, 52)의 배치는 도 4로부터 벗어난, 역 시퀀스로 나타날 수 있다. 또한, 몰드는 온도 제어된 매체 채널(55)을 포함하고, 이것에 의해 몰드 절반부의 온도가 조절될 수 있다.
공급 장치(56)에 의해, 장식 필름(2)이 몰드(5)내로 공급될 수 있고, 여기서, 이것은 클램프 프레임(57)에 의해 또는 진공의 적용에 의해 바람직하게 몰드 절반부(51)에 또는 대안적으로 몰드 절반부(52)에 고정될 수 있다. 밀봉(58)은 기밀한 방식으로 몰드(5)를 밀봉한다.
장식 필름(2)은 레지스트레이션 마크(registration mark) 및/또는 스탬핑된 마크에 의해 상기 몰드(5)에 위치되는 것이 선호된다. 장치 필름(2)과 본체(1) 사이의 정확한 상대 위치가 이로써 보장되며, 그 결과, 부정확한 포지셔닝으로 인한 낭비가 방지될 수 있다.
본체(1) 및 장식 필름(2)이 삽입된 후, 본체(1) 및 장식 필름(2)은 몰드(5)의 2개의 절반부(51, 52) 사이에서 유압, 공압 또는 전기적인 압력의 가해짐에 의해 형성된다. 형성 처리 동안 형성의 압력 및 온도의 정확한 제어가 이로써 가능하고, 그 결과, 높은 재료 및 표면 품질을 갖는 플라스틱 성형품(3)이 얻어진다.
수평으로 배향된 몰드 분리 평면, 즉, 수직으로 이동가능한 몰드 절반부(51, 52)의 이용 및 그 아래에 이동가능한 몰드 절반부(51)를 그리고 그 위에 몰드 절반부(52)를 위치시키는 경우, 본체(1)는, 장식 필름(2)이 몰드 절반부(51)에 가이드될 때 몰드 절반부(51)에 직접적으로 삽입되고 위치될 수 있다. 이러한 변형에서의 장식 필름(2)은 본체(1)와 몰드 절반부(52) 사이에서 삽입된 본체(1)위에 배열될 수 있다.
바람직하게, 몰드(5)는 온도 제어 매체 채널(55)을 통해 형성하는 단계 동안 온도 제어된다. 이는, 형성하는 단계 동안 표면에 대하여 본체가 과도하게 빨리 냉각되어 불량한 형성 결과를 야기할 수 있는 것을 방지한다.
몰드(5)는 40℃에서 180℃까지, 바람직하게는 70℃에서 150℃까지의 더 바람직하게는 80℃에서 120℃까지의 범위의 온도로 등온으로(isothermally) 형성되는 동안 온도 제어될 경우 선호된다.
대안적으로, 몰드(5)는, 열가변적으로(variothermally), 특히 사용된 폴리머의 녹는 온도 미만의 0K에서 250K 사이의 온도 제어로, 1K/s에서 30K/s까지의 가열 변화도를 갖게 온도 제어될 수 있다.
본 변형에서, 온도 제어는 형성 공정에 적응될 수 있고, 그 결과, 예컨대 작업물의 불규칙한 수축 또는 팽창과 같은 표면 품질의 비틀림 또는 저하가 방지될 수 있다.
또한, 형성하는 단계 동안, 표면 구조가 적어도 부분적으로 본체(1) 및/또는 장식 필름(2)내로 도입되는 것이 선호된다.
이는 몰드(5)의 대응하는 다이 플레이트에 의해 이뤄질 수 있다. 몰드 절반부(51, 52) 중 하나의 내부 표면이 예컨대 연마되지 않은 도구 스틸로부터 형성될 경우, 매트 표면(matted surface)이 형성될 수 있다. 예컨대 촉각적으로 인지가능한 릴리프 등과 같은 기타 구조가 또한 형성 표면의 대응하는 음의(negative) 구조를 갖논 몰드(5)에 의해 생성될 수 있다.
형성하는 단계 후, 다른 플라스틱 구조(31)는 또한 전체 표면에 걸쳐서 후방 사출 성형되고 또는 플라스틱 성형품(3)상에 부분적으로 주입될 수 있고, 또는 에지 영역은 밀봉 방식으로 오버몰딩될 수 있다. 이를 위해, 몰드는 도 4에 도시되지 않은 러너 시스템(59)을 포함한다. 러너 시스템의 설계의 예시는 도 5a 및 도 5b에 도시된다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 러너(592)는 더 낮은 몰드 절반부(52)에 배치될 수 있으며, 여기서, 본체(1)가 삽입된다. 대안적으로, 도 5b에 제시된 바와 같이, 러너(592)는 또한 장식 필름(2)이 놓이는 상부 몰드 절반부(51)에 배치될 수 있다.
두 경우에서, 용융된 플라스틱 화합물은 러너(592)를 통해 몰드의 캐비티(593)내로 가이드되고, 여기서 이것이 플라스틱 성형품(3)과 접촉하여 고체화한다.
추가 구조 요소(31)가 이로써 구현될 수 있으며, 이는 형성에 의해서만 생성될 수 없다. 또한, 본체(1)의 에지 영역들을 오버몰딩하는 것을 가능하게 하며, 그 결과, 돌출하는 플라스틱 섬유는 플라스틱 구조(31)에 둘러싸일 수 있다. 특히 스무스한 에지를 갖는 플라스틱 성형품이 이로써 제공된다.
바람직하게, PC, PP, TPU, PA 또는 이들의 혼합물이 사출 성형에 사용된다. 주입된 플라스틱은 본체의 플라스틱 매트릭스의 재료에 특히 맞춰진다. 적어도 하나의 플라스틱 구조(31)가 본체(1)의 플라스틱 매트릭스와 동일한 플라스틱으로 구성되는 것이 편리하다. 대안적으로, 열가소성 플라스틱이 사용될 수 있고, 이는 본체(1)에 포함된 열가소성 플라스틱들 중 적어도 하나와 접착 접합을 형성하는 것에 적합하다.
플라스틱 구조(31)와 본체(1)사이의 고체 접합이 이로써 보장된다. 추가 대안에서, 예컨대, 플라스틱 성형품(3)의 특정 영역의 상이한 채색을 구현하고 플라스틱 성형품(3) 상에서 추가 밀봉 요소를 통합하기 위하여, 상기 언급된 기법, 후방 사출 성형, 사출 성형 및 오버몰딩을 조합하여 사출 성형 공정에 의해 적어도 2개의 플라스틱, 바람직하게 열가소성 플라스틱에 의해 생성될 경우 유리한 것이 입증될 수 있다.
사출 성형이 200℃에서 320℃까지, 바람직하게 240℃에서 290℃까지, 더 바람직하게는 240℃에서 270℃까지의 범위의 온도로 수행될 경우 선호된다. 또한, 사출 성형은 10 bar에서 2000 bar까지, 바람직하게 200 bar에서 1500 bar까지, 더 바람직하게 500 bar부터 1300 bar까지의 범위의 압력으로 수행되는 것이 유리하다.
사출 성형 처리의 압력 및 온도는 생성될 플라스틱 구조(31)의 기하학적 구조 뿐만 아니라 사용된 플라스틱 화합물의 타입에 맞춰진다.
또한, 성형하는 단계 및/또는 상기 사출 성형 후에, 플라스틱 성형품(3)이 150℃에서 0℃까지의 온도로, 특히 1K/s부터 30K/s까지의 냉각 속도로 냉각되는 것이 선호된다.
전체 플라스틱 성형품(3) 또는 주입된 플라스틱 구조(31)의 제어된 고체화가 이로써 성취되며, 그 결과 냉각 동안 비틀림 등이 방지된다.
또한, 적어도 하나의 플라스틱 구조(31)의 재료는 첨가물, 특히 유리, 탄소 또는 천연 섬유, 구리, 산화 알루미늄, 흑연, 유동성 개선을 위한 제제, 자외선 안정제, 난연제, 발포제, 정전기를 방산하거나 전기 전도성 경로를 형성하기 위한 제제를 포함할 경우 선호된다. 이러한 첨가제는 플라스틱 구조(31)에 추가적인 시각적, 기계적, 화학적 또는 기능적 특성을 부여할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 플라스틱 구조(31)의 재료는 착색제, 특히, 다색의 또는 무색의 안료 및/또는 효과 안료, 박막층 시스템, 콜레스테릭 액정, 염료 및/또는 금속 또는 비금속 나노입자를 포함할 경우 편리하다. 따라서 플라스틱 구조(31)는 또한 남아있는 플라스틱 성형품(3)의 디자인에 광학적으로 적응될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 플라스틱 구조(31)가 본체(1)의 에지 영역을 둘러싸는 것이 선호된다. 본체(1)의 돌출하는 섬유는 이로써 플라스틱 구조(31)에 둘러싸일 수 있고, 그 결과, 플라스틱 성형품(3)의 스무스한, 광학적으로 그리고 촉각적으로 매력적인 에지가 생성된다.
또한, 적어도 하나의 플라스틱 요소(31)는 강화 요소, 특히, 리브형(ribbed) 바디 또는 돔(dome) 및/또는 고정 요소, 특히 클립, 잠금 후크, 스냅 후크, 브래킷, 나사 개구, 잠금 개구, 스프링, 그루브 등을 포함하는 것이 선호된다.
이것은 별도의 안전 장치를 필요로 하지 않고 추가 구성요소에 플라스틱 성형품(3)을 접합하는 것 및/또는 플라스틱 성형품(3)의 기계적 안정화에 기여하는 것을 가능하게 한다.
주입된 플라스틱 구조(31)의 냉각 후에, 완성된 플라스틱 성형품(3)이 최종적으로 디몰딩된다. 문제 없는 디몰딩(problem-free demolding)을 가능하게 하도록, 형성 표면(53, 54)의 영역의 상기 몰드(5)의 드래프트는 2°이상의 각도를 갖는 것이 편리하다. 형성 표면(53, 54)의 영역의 몰드(5)의 내부 반경은 상기 본체의 두께보다 더 큰 것이 또한 편리하다. 또한, 형성 표면(53, 54)의 영역의 몰드(5)의 외부 반경은 상기 형성 표면(53, 54)의 영역의 몰드(5)의 내부 반경과 상기 본체(1)의 두께의 합보다 바람직하게 더 크다.
마찬가지로 캐비티(593)의 영역의 몰드(5)의 드래프트는 0.5°이상의 각도를 갖는 것이 유리하다.
이러한 기하학적 파라미터는 완성된 플라스틱 성형품의 문제 없는 디몰딩(demolding)을 가능하게 한다.
도 6 및 도 7에서, 플라스틱 성형품(3)을 제조하기 위한 방법의 2개의 대안적인 실시예 예시가 제시된다.
도 6에 따른 실시예 예시는, 장식 필름(2)이 별도의 몰드(6)에서의 형성 전에 본체(1)에 먼저 접합되는 것에 있어서 단순히 상기 기재된 실시예 예시와 상이하다. 이것은 롤대롤 엠보싱, 캘린더링 또는 압축 성형에 의해 수행될 수 있다.
장식 필름 (2)이 원하는 형상으로 먼저 다이-커팅되는 것이 특히 유리하다. 가열 전의 장식 필름(2)의 본체(1)로의 붙임이 행해지면 가열 단계를 추가로 사용하여 장식 필름(2)과 본체(1) 사이의 고체 접합을 생성할 수 있다. 이와 같이 고정 된 장식 필름(2)의 경우, 몰딩(5) 내의 장식 필름(2)을 위한 별도의 유지 요소가 생략될 수 있고, 결과적으로 장식 필름(2) 및 본체(1)의 취급이 용이해진다 .
도 7에 따른 실시예 예시는 플라스틱 구조(31)의 사출 성형이 몰드(5)에서 일어나지 않는다는 점에 있어서만 도 4에 따른 실시예 예시와 상이하다. 대신에, 형성된 플라스틱 성형품(3)은 몰드(5)로부터 제거되어서 별도의 사출 성형용 몰드(7)로 전달되고, 여기서, 플라스틱 구조(31)가 기재된 방식으로 주입된다. 이것은 수평 또는 수직 몰드가 될 수 있다.
1 본체
2 장식 필름
21 캐리어 플라이
22 분리층
23 보호층
24 장식층
25 접착층
3 플라스팅 성형품
31 플라스틱 구조
4 가열 장치
5 몰드
51 몰드 절반부
52 몰드 절반부
53 형성 표면
54 형성 표면
55 온도 제어 채널
56 컨베이어
57 클램핑 장치
58 밀봉
59 러너 시스템
591 요소
592 러너
593 캐비티
6 몰드
7 사출성형용 몰드

Claims (78)

  1. 플라스틱 성형품(molded article)의 제조 방법으로서,
    a) 섬유 복합체 플라스틱으로 구성되는 적어도 하나의 본체를 제공하는 단계;
    b) 적어도 하나의 장식 필름을 제공하는 단계;
    c) 상기 적어도 하나의 본체를 가열하는 단계;
    d) 몰드에서 상기 적어도 하나의 본체의 적어도 하나의 영역을 상기 적어도 하나의 장식 필름에 접합하는 단계를 포함하며,
    단계 d)에서, 상기 몰드에서 상기 장식 필름(2)을 갖는 상기 본체(1)를 형성하는 단계가 제공되고,
    추가 단계 e)에서, 적어도 하나의 플라스틱 구조가 사출 성형에 의해 플라스틱 성형품상으로 성형되며,
    상기 형성하는 단계 후에 또는 사출 성형 후에, 캐리어 플라이(ply)가 상기 장식 필름으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 장식 필름은 롤 제품(roll goods)으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 장식 필름은 상기 형성하는 단계 전에 다이 커팅되는(die-cut) 또는 커팅되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 장식 필름은 롤투롤 엠보싱(roll to roll embossing), 캘린더링(calendering) 또는 압축 성형(compression molding)에 의해, 상기 형성하는 단계 전에 상기 본체에 붙여지는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 장식 필름은 상기 몰드에서 다이 커팅되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  7. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체는 시트 형태의 반제품(semi-finished product)으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  8. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체는 컨벡션 오븐(convection oven)에서 또는 상기 몰드 내에서 적외선 방사, 접촉 가열에 의해 가열되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  9. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체는, 상기 섬유 복합체 플라스틱의 플라스틱 매트릭스의 유리 전이 온도 또는 녹는 점(meting point)보다 0℃ 내지 100℃ 더 높은 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  10. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체는 100℃에서 300℃까지의 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  11. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체 및 상기 장식 필름은 몰드의 2개의 절반부 사이에서 유압, 공압 또는 전기적인 압력의 가해짐에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  12. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몰드는 온도 제어되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  13. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몰드는, 40℃에서 180℃까지의 온도로 등온으로(isothermally) 가열되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  14. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몰드는, 열가변적으로(variothermally) 1K/s에서 30K/s까지의 가열 또는 냉각 변화도를 갖게 온도 제어되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  15. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장식 필름은, 레지스트레이션 마크(registration mark) 및 스탬핑된 마크 중 적어도 하나에 의해 상기 몰드내에 위치되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  16. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체 및 상기 장식 필름 중 적어도 하나는 클램핑 장치 및 진공 중 적어도 하나에 의해 상기 몰드내에 고정되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 형성하는 단계 동안, 표면 구조가 상기 본체 내로 또는 플라스틱 구조 내로 또는 상기 장식 필름 내로 적어도 영역들에서 도입되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  18. 삭제
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 성형은 200℃에서 320℃까지의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 성형은 10 bar에서 2000 bar까지의 압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  21. 청구항 1에 있어서,
    상기 성형은 상기 몰드에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  22. 청구항 1에 있어서,
    상기 성형은 별도의 사출 성형용 몰드(injection mold)에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  23. 청구항 1에 있어서,
    상기 형성하는 단계 후에 또는 사출 성형 후에, 상기 플라스틱 성형품이 150℃에서 0℃까지의 온도로 냉각되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  24. 삭제
  25. 청구항 1에 있어서,
    5㎛에서 250㎛까지의 두께를 갖는 PET로 구성되는 캐리어 플라이를 갖는 장식 필름이 사용되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  26. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 얻을 수 있는 플라스틱 성형품으로서, 상기 플라스틱 성형품의 표면의 적어도 하나의 영역을 형성하는 적어도 하나의 장식 필름 및 섬유 복합체 플라스틱으로 구성되는 적어도 하나의 본체를 가지며,
    상기 적어도 하나의 본체가, 열가소성 플라스틱 매트릭스에서 연속하는 섬유 또는 긴 섬유 또는 짧은 섬유로 구성되는 적어도 하나의 시트 재료 플라이를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  27. 삭제
  28. 청구항 26에 있어서,
    상기 적어도 하나의 시트 재료 플라이는, 규산염 또는 비규산염 유리, 탄소, 붕소, 아라미드, 탄화 규소, 금속, 금속 합금, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물 및 규산염 뿐만 아니라 코튼 또는 셀룰로스의 천연 섬유 및 폴리에스테르, 폴리아미드의 합성 폴리머 또는 천연 폴리머의 유기 재료 뿐만 아니라 이들의 조합으로부터 형성되는, 패브릭 또는 스크림(scrim) 또는 매트(mat) 또는 부직포 재료 또는 편직물 또는 네팅(netting) 또는 UD 테이프와 같이 단방향으로 정렬된 시트 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  29. 청구항 26에 있어서,
    상기 적어도 하나의 시트 재료 플라이는 5g/m2에서 3000g/m2까지의 에어리얼 웨이트(areal weight)를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  30. 청구항 26에 있어서,
    상기 본체는 최대 100개의 시트 재료 플라이를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  31. 청구항 26에 있어서,
    상기 본체는, 25%에서 85%까지의 섬유 체적 함량(fiber content by volume)을 갖고, 0.05mm에서 6mm까지의 재료 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  32. 청구항 26에 있어서,
    상기 열가소성 플라스틱 매트릭스는 열가소성 플라스틱들로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  33. 청구항 26에 있어서,
    상기 본체는 적어도 하나의 추가 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  34. 청구항 26에 있어서,
    상기 장식 필름은 적어도 하나의 바니시 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  35. 청구항 34에 있어서,
    상기 적어도 하나의 바니시 층은 2㎛에서 15㎛까지의 층 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  36. 청구항 26에 있어서,
    상기 장식 필름은 적어도 하나의 프라이머 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  37. 청구항 36에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프라이머 층은 1㎛에서 4㎛까지의 층 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  38. 청구항 36에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프라이머 층 및 상기 적어도 하나의 바니시 층 중 적어도 하나는 착색제, 박막층 시스템, 콜레스테릭 액정, 염료 또는 금속 또는 비금속 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  39. 청구항 36에 있어서,
    상기 적어도 하나의 바니시 층 및 상기 적어도 하나의 프라이머 층 중 적어도 하나는 5%에서 40%의 색소(pigmentation)를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  40. 청구항 26에 있어서,
    상기 장식 필름은 적어도 하나의 클리어 바니시 층을 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  41. 청구항 40에 있어서,
    상기 적어도 하나의 클리어 바니시 층은 3㎛에서 10㎛의 층 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  42. 청구항 26에 있어서,
    상기 장식 필름은 분리가능한 캐리어 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  43. 청구항 42에 있어서,
    캐리어 층은 5㎛부터 250㎛까지의 층 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  44. 청구항 26에 있어서,
    상기 장식 필름은 적어도 하나의 분리층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  45. 청구항 44에 있어서,
    상기 적어도 하나의 분리층은 0.5㎛로부터 3㎛까지의 층 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  46. 청구항 26에 있어서,
    상기 장식 필름은 적어도 하나의 접착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  47. 청구항 46에 있어서,
    상기 적어도 하나의 접착층은 1㎛에서 5㎛의 층 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  48. 청구항 26에 있어서,
    상기 장식 필름은 표면 릴리프가 도입되고 아크릴레이트로 구성되는 적어도 하나의 복제층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  49. 청구항 48에 있어서,
    상기 적어도 하나의 복제층은 0.3㎛로부터 3㎛까지의 층 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  50. 청구항 48에 있어서,
    상기 적어도 하나의 복제층의 표면 릴리프는, 광학 가변 요소를 형성하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  51. 청구항 26에 있어서,
    상기 장식 필름은 적어도 하나의 반사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  52. 청구항 51에 있어서,
    상기 적어도 하나의 반사층은 10nm에서 200nm까지의 층 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  53. 청구항 26에 있어서,
    상기 장식 필름은 적어도 하나의 기능 층을 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  54. 청구항 26에 있어서,
    상기 플라스틱 성형품은 열가소성 플라스틱으로 구성되는 적어도 하나의 사출 성형된 플라스틱 요소로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  55. 청구항 54에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사출 성형된 플라스틱 요소는 상기 본체의 상기 플라스틱 매트릭스와 동일한 플라스틱으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  56. 청구항 54에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사출 성형된 플라스틱 요소의 재료는 첨가물을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  57. 청구항 54에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사출 성형된 플라스틱 요소의 재료는 착색제, 박막층 시스템, 콜레스테릭 액정, 염료 또는 금속 또는 비금속 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  58. 청구항 54에 있어서,
    상기 적어도 하나의 사출 성형된 플라스틱 요소는 상기 본체의 에지 영역을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  59. 청구항 54에 있어서,
    상기 적어도 하나의 플라스틱 요소는 강화 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  60. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 플라스틱 성형품을 제조하기 위한 몰드로서, 제 1 몰드 절반부 및 제 2 몰드 절반부를 갖고, 제 1 몰드 절반부와 제 2 몰드 절반부 사이에는, 폐쇄 상태에서, 캐비티가 형성되고, 상기 캐비티는 상기 플라스틱 성형품의 형상에 상호 보완적이며, 상기 몰드가 폐쇄될 때, 상기 캐비티를 면하는 상기 몰드의 표면의 적어도 하나의 영역이 상기 몰드내로 삽입되는 본체와 상기 몰드 내로 삽입된 장식 필름을 형성하기 위한 형성 표면으로서 형성되며, 상기 캐비티의 부분 영역이 형성된 상기 본체상으로 플라스틱 요소를 주입하기 위한 몰드 캐비티로서 형성되는, 몰드.
  61. 청구항 60에 있어서,
    적어도 하나의 몰드 절반부는 상기 몰드 캐비티내에 사출 성형 화합물을 주입하기 위한 적어도 하나의 러너(runner)를 갖는 것을 특징으로 하는 몰드.
  62. 청구항 61에 있어서,
    상기 적어도 하나의 러너는 핫 러너 또는 콜드 러너로서 형성되는 것을 특징으로 하는 몰드.
  63. 청구항 61에 있어서,
    상기 적어도 하나의 러너는 상기 캐비티에 대하여 이동될 수 있는 요소를 포함하고, 상기 요소에 의해, 상기 러너는 상기 본체 너머로 돌출하는 상기 장식 필름의 부분 영역을 뚫고 나아가는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 몰드.
  64. 청구항 60에 있어서,
    적어도 하나의 몰드 절반부는 상기 본체 및 상기 장식 필름 중 적어도 하나에 대한 홀딩 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 몰드.
  65. 청구항 60에 있어서,
    적어도 하나의 몰드 절반부는 상기 캐비티를 밀봉하기 위한 밀봉 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드.
  66. 청구항 60에 있어서,
    적어도 하나의 몰드 절반부는 상기 장식 필름의 부분 영역을 분리하거나 또는 천공하기 위한 스탬핑 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드.
  67. 청구항 60에 있어서,
    적어도 하나의 몰드 절반부는 캐비티내로 도입되는 재료의 온도 제어를 위하여 온도 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드.
  68. 청구항 60에 있어서,
    적어도 하나의 몰드 절반부는, 상기 몰드 캐비티에 대하여 이동가능하며 상기 몰드 캐비티내에 삽입될 수 있는 적어도 하나의 슬라이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드.
  69. 청구항 60에 있어서,
    적어도 하나의 몰드 절반부는 완성된 플라스틱 성형된 부품을 꺼내기 위하여 적어도 하나의 이젝터(ejector) 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드.
  70. 청구항 60에 있어서,
    상기 몰드는 전기, 유압 또는 공압 압축 장치내에 통합되고, 그에 따라, 상기 몰드 절반부들은 서로를 향해 이동될 수 있으며 서로에 대하여 가압될 수 있는 것을 특징으로 하는 몰드.
  71. 청구항 60에 있어서,
    상기 형성 표면의 영역의 상기 몰드의 드래프트는 2°초과의 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 몰드.
  72. 청구항 60에 있어서,
    상기 형성 표면의 영역의 몰드의 내부 반경은 상기 본체의 두께보다 더 큰 것을 특징으로 하는 몰드.
  73. 청구항 60에 있어서,
    상기 형성 표면의 영역의 몰드의 외부 반경은 상기 형성 표면의 영역의 몰드의 내부 반경과 상기 본체의 두께의 합보다 큰 것을 특징으로 하는 몰드.
  74. 청구항 60에 있어서,
    상기 몰드 캐비티의 영역의 몰드의 드래프트는 0.5°보다 큰 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 몰드.
  75. 청구항 60에 있어서,
    상기 형성 표면은 적어도 영역에서 등방성 또는 이방성 표면 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 몰드.
  76. 청구항 60에 있어서,
    상기 몰드는 상기 몰드에 대하여 상기 장식 필름을 전달하기 위한 컨베이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드.
  77. 청구항 26에 있어서,
    상기 장식 필름은, 아크릴레이트, 아지리딘, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 니트로셀룰로스 또는 이들의 혼합물을 포함하는 라디칼 가교된(radically crosslinked) 결합재를 갖는 적어도 하나의 바니시 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
  78. 청구항 26에 있어서,
    상기 장식 필름은, 아크릴레이트, 멜라민, 아지리딘, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 니트로셀룰로스 또는 이들의 혼합물을 포함하는 라디칼 가교된 결합재를 갖는 적어도 하나의 클리어 바니시 층을 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 성형품.
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