KR102374937B1 - 고주파 금형을 이용한 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 절단날에서 성형면까지가 d1, d2(d1 < d2)로 서로 다른 깊이를 가지는 고주파 금형을 준비하는 단계; 고주파 금형의 절단날에서 성형면까지 깊이 중 d1보다 작지 않은 두께 t1(t1 ≥ d1)을 가지는 제1성형용 시트, 두께 t3를 가지는 제1접착층, 두께 t2를 가지는 제2성형용 시트로 이루어지는 성형시트를 준비하되, 이들 두께 합인 t1 + t2 + t3는 고주파 금형에 있어 절단날에서 성형면까지 깊이 중 d2보다 작지 않은 값(t1 + t2 + t3 ≥ d2)을 가지도록 하여 절연판 상면에 제2성형용 시트, 제1접착층, 제1성형용 시트 순서로 안치하는 단계; 절단날에서 성형면까지 깊이 d1 및 d2 각각을 가지는 고주파 금형의 일면 부위를 제1성형용 시트의 일면 부위에 순차적으로 가압하여 성형 및 절단하는 단계; 절연판의 상면에 베이스시트를 안치한 다음 베이스시트의 일면 부위에 이형부가 제거되어 제2접착층이 노출된 성형체의 타면 부위를 위치시키는 단계; 성형체의 일면 부위에 고주파 금형의 성형면 부위를 가압하여, 성형체의 타면 부위와 베이스시트의 일면 부위 상호 간을 일체화시키는 접착 단계;를 포함하는 고주파 금형을 이용한 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조방법을 제공한다.

Description

고주파 금형을 이용한 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조방법{Manufacturing method for three-dimensional molding product integrated with fabric or textile using by high frequency heat treatment}

본 발명은 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 고주파 금형을 이용하여 임의 모양이나 형상으로 성형된 표면층과 입체감을 제공하는 지지층이 일체화되면서 경량화가 가능한 제품을 제조할 수 있는 고주파 금형을 이용한 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조방법에 관한 것이다.

신발의 갑피나 의류 등에는 장식적 효과는 물론 기능적 효과 등을 감안하여 다양한 디자인이나 색상을 가지는 문양, 로고, 캐릭터 등이 마련된다. 이러한 장식물들을 갑피나 의류 등과 같은 베이스시트에 무재봉으로 결합시킬 수 있는 대표적인 방식이 고주파 금형을 이용하는 것이다.

이는, 원단과 같은 베이스시트 일면에 장식물을 이루는 합성수지체를 안치한 다음, 절단날과 성형면이 형성되는 고주파 금형을 가압한 상태에서 고주파가 작동되면, 합성수지체 상면 부위는 고주파 금형의 성형면 형상으로 성형되고 그 하면 부위는 핫멜트 등과 같은 접착수단에 의해 베이스시트에 일체형으로 결합되는 방식이다.

이러한 방식은 고주파 금형에 마련되는 절단날을 이용하여 의도하는 디자인의 모양을 정확하게 형성할 수 있고 다양한 색상을 가지는 장식물을 구현할 수 있다는 장점은 있으나, 고주파 금형의 구조적 특성상 입체감 표현에는 일정 한계가 있었다. 이를 위해, 발포 잉크를 도포하는 등의 방법이 제안되고 있으나 성형성은 물론 입체감에 있어 해결해야 하는 문제를 여전히 안고 있다.

대한민국 공개특허 제2015-0107025호 대한민국 공개특허 제2016-0017474호

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 고주파 금형이 가지는 장점을 이용하여 다양한 형상의 입체적 표현은 물론 다양한 색상의 성형체를 재봉 작업 없이도 원단이나 피혁 등과 같은 베이스시트에 용이하게 일체화시킬 수 있는 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 일면 부위에 임의 모양이나 형상을 가지는 절단날 및 절단날 내부에 임의 모양이나 형상을 가지는 성형면이 형성되되, 절단날에서 성형면까지가 d1, d2(d1 < d2)로 서로 다른 깊이를 가지는 고주파 금형을 준비하는 단계; 합성수지 재질로 이루어지며 고주파 금형의 절단날에서 성형면까지 깊이 중 d1보다 작지 않은 두께 t1(t1 ≥ d1)을 가지는 제1성형용 시트, 타면 부위에 제2접착층 및 이형부 각각이 구비되고 제1성형용 시트보다 낮은 밀도로 이루어지며 두께 t2(t1 < t2)를 가지는 제2성형용 시트, 두께 t3를 가지며 제1성형용 시트의 타면 부위 및 제2성형용 시트의 일면 부위 사이에 개재되는 제1접착층으로 이루어지는 성형시트를 준비하되, 이들 두께 합인 t1 + t2 + t3는 고주파 금형에 있어 절단날에서 성형면까지 깊이 중 d2보다 작지 않은 값(t1 + t2 + t3 ≥ d2)을 가지도록 하여 절연판 상면에 제2성형용 시트, 제1접착층, 제1성형용 시트 순서로 안치하는 단계; 절단날에서 성형면까지 깊이 d1을 가지는 고주파 금형의 일면 부위를 제1성형용 시트의 일면 부위에 가압하여, 성형시트에 있어 제1, 2성형용 시트 상호 간을 일체화시킴과 동시에 성형시트에 있어 고주파 금형의 성형면 내면에 위치하는 제1, 2성형용 시트 부위를 고주파 금형의 성형면 형상으로 성형하는 단계; 절단날에서 성형면까지 깊이 d2를 가지는 고주파 금형의 일면 부위를 제1성형용 시트의 일면 부위에 2차 가압하여, 성형시트에 있어 고주파 금형의 절단날 외부를 절단하는 성형체 형성 단계; 고주파 금형의 절단날에서 성형면까지 깊이 d2를 가지는 성형면 형상으로 성형된 성형체에 있어 제2성형용 시트의 이형부를 제거하는 단계; 절연판의 상면에 베이스시트를 안치한 다음 베이스시트의 일면 부위에 이형부가 제거되어 제2접착층이 노출된 성형체의 타면 부위를 위치시키는 단계; 성형체의 일면 부위에 고주파 금형의 성형면 부위를 가압하여, 성형체의 타면 부위와 베이스시트의 일면 부위 상호 간을 일체화시키는 접착 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

상기 고주파 금형은 절단날에서 성형면까지 깊이 d1, d2(d1 < d2) 각각을 가지는 서로 다른 별개의 금형으로 이루어지거나, 또는 절단날에서 성형면까지 깊이가 d1 및 d2(d1 < d2)로 가변되는 금형으로 이루어질 수 있다.

상기 접착 단계에서 성형체의 일면 부위에의 가압은, 절단날에서 성형면까지 깊이 d1을 가지는 고주파 금형의 일면 부위를 통해 이루어질 수 있다.

상기 제2성형용 시트는 통기성 구조로 이루어질 수 있다.

상기 제1성형용 시트 일면 부위 또는 타면 부위에는 임의 모양이나 색상을 가지는 인쇄층이 형성될 수 있다.

상기 제1접착층의 일면 부위 또는 타면 부위에는 임의 모양이나 색상을 가지는 인쇄층이 형성될 수 있다.

상기 제2성형용 시트의 일면 부위에는 임의 모양이나 색상을 가지는 인쇄층이 형성될 수 있다.

상기 제1성형용 시트 및 제1접착층 각각의 일면 부위나 타면 부위, 또는 상기 제2성형용 시트의 일면 부위에는 이미지층이 부가될 수 있다.

본 발명은 각각이 일정 두께를 가지는 제1, 2성형시트를 적층한 상태에서 고주파 금형을 이용하여 성형체를 구현하되, 제1성형용 시트는 의도하는 모양이나 형상으로 성형된 표면층을 이루고, 제1성형용 시트보다 두꺼운 제2성형용 시트는 제1성형용 시트를 지지함과 동시에 입체층을 이루도록 구성함으로써, 종래 고주파 금형 작업으로는 구현이 불가능한 입체감이 두드러진 성형 제품을 매우 용이하게 제조할 수 있도록 해준다.

또한, 본 발명은 표면층을 이루는 제1성형용 시트를 지지하면서 입체감을 제공하는 제2성형용 시트를 제1성형용 시트보다 상대적으로 낮은 밀도를 가지도록 구성함으로써, 보다 입체감 있으면서도 경량화가 가능한 제품을 제공하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은 제1, 2성형용 시트 또는 그 사이에 매개되는 접착층에 임의 모양이나 색상을 가지는 인쇄층이나 이미지층을 취사선택하여 부가할 수 있도록 구성함으로써, 용도에 따라 입체감이 두드러지면서 뛰어난 미감을 가지는 다양한 종류의 제품을 제조할 수 있게 된다.

도 1a 내지 도 1h 각각은 본 발명에 따른 일례로서 원단 일체형 입체 성형 제품의 개략적인 제조 단계도.
도 2a는 도 1a에 개시된 고주파 금형에 있어 A-A′라인의 개략적인 일 단면 구성도.
도 2b는 도 1a에 개시된 고주파 금형에 있어 A-A′라인의 개략적인 다른 단면 구성도.
도 3a 및 도 3b 각각은 본 발명에 따른 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조에 있어 추가될 수 있는 개략적인 작업도.
도 4a 내지 도 4c 각각은 도 3a 및 도 3b 각각에 의해 작업이 추가되는 경우의 원단 일체형 입체 성형 제품의 개략적인 단면 구성도.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조방법으로서, 고주파 금형 및 성형시트 준비 단계, 성형시트 안치 단계, 성형 단계, 절단 단계, 베이스시트 안치 단계, 접착 단계를 포함하여 이루어지는 특징이 있다. 이하 이들 각 단계를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴본다.

먼저, 고주파 금형 및 성형시트를 준비한다. 고주파 금형은 발진기로부터 인가되는 고주파를 이용하여 성형하는 수단으로, 고주파 금형의 일면 부위에는 도 1a에 예시적으로 표현된 것과 같이 절단날(11) 및 성형면(16)이 형성된다. 절단날(11)은 인가되는 고주파를 이용하여 재료를 절단하는 부위이며, 성형면(16)은 재료를 성형하는 부분이다.

절단날 및 성형면 각각은 특정한 모양이나 형상에 한정되지 않고 의도하는 디자인에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다. 또한, 일정 깊이를 가지며 절단날 내부에 형성되는 성형면은 복수 개로 이루어질 수 있으며, 복수 개의 성형면 각각은 서로 깊이를 달리하며 형성될 수도 있다.

이때, 고주파 금형은 절단날에서 성형면까지 서로 다른 깊이 d1, d2(d1 < d2) 각각을 가지는 구성으로 이루어진다. 만일, 성형면이 단일 구조로 이루어지고 다양한 깊이를 가지는 경우 d2는 단일 구조의 성형면에 있어 가장 깊은 값이며, 성형면이 복수 개로 이루어지고 각 성형면이 서로 다른 깊이를 가지는 경우 d2는 성형면 중 가장 깊은 값이다.

본 발명에 있어 절단날에서 성형면까지 서로 다른 깊이를 가지도록 제안하는 이유는 고주파 금형을 이용한 성형체 형성에 있어, 외부로 드러나며 표면층을 이루는 상층 부위를 용이하게 성형하고, 지지층을 이루어 표면층을 지지함과 동시에 입체감을 부여하는 하층 부위를 표면층과 일체화시키며, 일체화되어 있는 표면층 및 지지층을 의도하는 디자인에 맞추어 정확하게 절단하기 위함이다.

이러한 고주파 금형의 구성은, 첨부된 도 2a와 같이 각각이 절단날(11) 및 성형면(16)이 형성되되 절단날(11)에서 성형면(16)까지 서로 다른 깊이 d1, d2(d1 < d2)를 가지는 별개의 금형으로 분리되어 이루어지거나, 또는 도 2b와 같이 절단날(11)이 마련되는 금형(10) 및 성형면(16)이 형성되어 승하강하며 깊이가 d1 및 d2(d1 < d2)로 가변되는 금형(15)으로 이루어질 수 있다.

성형시트는 의도하는 입체감을 표현하기 위해 성형체를 구성하는 부분으로, 제1, 2성형용 시트 및 접착층으로 포함하여 이루어진다. 일정 두께 t1를 가지는 제1성형용 시트는 본 발명에 따라 구현되는 성형체에 있어 외부로 드러나는 표면층을 이루는 부분이다. 제1성형용 시트는 고주파 금형에 의해 임의 형상으로 성형 가능한 TPU 등과 같은 합성수지 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 제1성형용 시트 일면 부위 또는 타면 부위에는 임의 모양이나 색상을 가지는 인쇄층이 형성될 수도 있다. 색상을 달리하는 2개 이상의 인쇄층이 형성되는 경우, 인쇄층은 구역을 달리하거나 복수 층으로 형성될 수도 있다. 만일, 인쇄층이 제1성형용 시트의 타면 부위(외부로 노출되지 않은 하면 부위)에 형성되면, 제1성형용 시트는 적어도 반투명체 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

제2성형용 시트는 제1성형용 시트를 지지하는 지지층을 형성함과 동시에 입체감을 표현하는 주된 입체층을 이루는 부분으로, 본 발명에 있어 제2성형용 시트는 제1성형용 시트에 비해 상대적으로 낮은 밀도(비중)를 가지는 특징이 있다. 이럴 경우, 제2성형용 시트에 의해 최종 성형체가 두드러진 입체감을 가지더라도 제품 자체의 경량화가 가능하다.

제2성형용 시트의 타면 부위에는 제2접착층 및 이형부 각각이 구비된다. 제2접착층은 후술할 접착 단계에서 성형체와 베이스시트를 일체화시키는 수단으로, 핫멜트와 같은 열가소성 합성수지 재질로 이루어질 수 있다. 이형부는 통상적인 이형지로 이루어질 수 있다.

제2성형용 시트는 성형체에 있어 지지층과 주된 입체층을 이루는 부분인 만큼 제1성형용 두께보다는 두껍게 형성되는 것이 바람직하다. 제2성형용 시트의 두께 t2에는 도 1b와 같이 제2접착층의 두께가 포함될 수 있다. 이때, 본 발명은 제2성형용 시트가 통기성 구조로 이루어지는 경우를 제안하며, 그 구체적인 이유는 후술한다.

제1성형용 시트와 유사하게, 제2성형용 시트의 일면 부위에는 임의 모양이나 색상을 가지는 인쇄층이 형성될 수도 있다. 제2성형용 시트의 타면 부위는 후술할 베이스시트와 결합되는 부분이기 때문에, 인쇄층은 제1성형용 시트를 통해 외부로 노출될 수 있는 제2성형용 시트의 일면 부위에 형성되는 것이 바람직하다.

제1접착층은 두께 t3를 가지며, 제1성형용 시트의 타면 부위 및 제2성형용 시트의 일면 부위 사이에 개재된다. 제1접착층은 후술할 성형 단계에서 제1, 2성형용 시트를 일체화시키는 수단으로, 제2접착층과 유사하게 핫멜트와 같은 열가소성 합성수지 재질로 이루어질 수 있다.

제1, 2성형용 시트 각각과 유사하게, 제1접착층의 일면 부위나 타면 부위에는 임의 모양이나 색상을 가지는 인쇄층이 형성될 수도 있다. 이럴 경우, 제1접착층이 박막의 필름 형태로 이루어지는 것이 바람직하나, 액상 형태의 접착제가 제1성형용 시트의 타면 부위 또는 제2성형용 시트의 일면 부위에 일정 두께 t3로 도포된 다음 건조되면 그 표면에 인쇄층을 형성할 수도 있을 것이다.

또한, 본 발명은, 제1성형용 시트 및 제1접착층 각각의 일면 부위나 타면 부위 중 어느 하나, 그리고 제2성형용 시트의 일면 부위에 이미지층이 부가될 수도 있다. 부가되는 이미지는 사진, 그래픽 등과 같이 그 종류나 모양에는 제한이 없으며, 이에는 홀로그램도 포함된다. 인쇄층 상면에의 이미지층 형성은 인쇄, 필름 전사 등 관련 업계에 알려져 있는 다양한 방식 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다.

이때, 제1, 2성형용 시트 및 제1접착층 각각의 두께 합인 t1 + t2 + t3는 전술한 고주파 금형의 절단날과 성형면 사이 깊이 중 상대적으로 큰 값을 가지는 d2 보다 작지 않은 값(t1 + t2 + t3 ≥ d2)을 가지도록 구성된다. 본 발명이 이러한 구성을 제안하는 이유는 성형 단계에서 제1, 2성형용 시트 상호 간의 높은 결합력을 담보해 줄 수 있을 뿐 아니라, 후술하는 제품의 성형 과정에서 필연적으로 수반될 수 있는 각 재료간의 공기 걸림 현상(air trapping)을 원천적으로 배제할 수 이기 때문이다.

성형시트가 준비되면, 도 1b와 같이 절연판(1)의 상면에 제2성형용 시트(25), 제1접착층(23), 제1성형용 시트(21) 순서대로 안치한다. 성형시트가 순서대로 절연판에 안치되면, 고주파 금형을 이용하여 성형 단계를 수행한다.

성형 단계는 도 1c와 같이, 절단날(11)에서 성형면(16)까지 깊이 d1을 가지는 고주파 금형(10)의 일면 부위를 제1성형용 시트(21)의 일면 부위에 가압하는 방식으로 이루어질 수 있다. 이럴 경우, 인가되는 고주파에 의해, 제1접착층(23)은 용융되면서 제1, 2성형용 시트(21, 25) 상호 간은 일체화되고, 이와 동시에 고주파 금형(10)의 성형면(16) 내면에 위치하는 제1, 2성형용 시트(21, 25) 부위는 고주파 금형(10)의 성형면(16) 형상으로 성형된다.

본 발명이 제2성형용 시트, 제1접착층, 제1성형용 시트를 미리 선 작업하여 일부 또는 전부를 결합시킨 다음 절연판에 안치하여 성형 작업을 수행하지 않고, 개별로 준비한 다음 순서대로 적층한 상태에서 성형 작업을 수행하는 이유는, 선 작업으로 가열하여 성형용 시트 상호 간을 결합시키는 경우 별도로 추가 공정 및 비용 상승이 수반될 수 있음은 물론, 가열 이후의 냉각 과정에서 시트 자체가 수축되어 시트 상호 간의 정확한 위치를 맞추기 어렵기 때문이다. 이는 성형용 시트에 임의 모양의 인쇄층이 특정 부위에 형성되는 경우 더욱 그러하다.

한편, 제1접착층이 핫멜트와 같은 필름 형상으로 이루어지는 경우, 고주파가 인가되면서 제1접착층이 용융되면서 제1, 2성형용 시트가 결합될 때, 핫멜트 일면 및 제1성형용 시트 타면, 그리고 핫멜트 타면 및 제2성형용 시트 일면 사이에 공기가 잔존할 때 그 공기로 인해 특정 부위가 결합되지 않을 수 있다.

이를 위해, 본 발명은 제1성형용 시트(21)의 두께 t1이 고주파 금형(10)의 절단날(11)과 성형면(16) 깊이 d1보다 작지 않은 값(t1 ≥ d1)으로 이루어지는 구성을 제안한다. t1 ≥ d1으로 구성되면, 도 1c와 같이 성형 과정에서 제1접착층 일면 및 제1성형용 시트 타면, 제1접착층 타면 및 제2성형용 시트 일면 사이에 공기가 잔존하더라도, 고주파 금형의 가압 과정에서 자연스럽게 외기로 배출됨에 따라 결합력이 저하되는 현상을 원천적으로 방지할 수 있다.

이때, 제1성형용 시트(21)와 제2성형용 시트(25) 사이에 위치하는 제1접착층(23)이 별도로 분리되어 구성되지 않고, 제1성형용 시트(21)나 제2성형용 시트(25) 중에 선택되는 어느 하나와 결합되어 일체화된 복층구조를 이루고 있으면 결합력 저하 현상은 보다 완전하게 방지하는 것이 가능하다.

한편, 도 3a는 제1성형용 시트(21)의 일면 부위에 인쇄층(211)이 형성되어 절연판 상면에 안치되는 경우를 보여주며, 도 3b는 제1성형용 시트(21)의 타면 부위에 인쇄층(212)이 형성되거나, 또는 제1접착층(23)의 일면 부위나 타면 부위에 인쇄층(231, 232)이 형성되거나, 또는 제2성형용 시트(25)의 일면 부위에 인쇄층(251)이 형성되어 절연판 상면에 안치될 수 있는 다양한 예가 개시되어 있다.

성형 단계가 완료되면, 1차 성형된 성형시트에 고주파 금형을 재차 가압하여 성형체를 형성한다. 성형체의 형성은 도 1d에 개시된 것과 같이, 절단날(11)에서 성형면(16)까지 깊이 d2(d2 > d1)를 가지는 고주파 금형(10)을 이용하여 제1성형용 시트(21)의 일면 부위를 2차로 가압하는 방식으로 이루어질 수 있다.

절단날(11)에서 성형면(16)까지 깊이 d2를 가지는 고주파 금형(10)의 일면 부위가 성형시트(20)에 가압되면, 인가되는 고주파에 의해 성형시트(20)에 있어 고주파 금형(10)의 절단날(11) 외부가 절단되고, 성형시트(20)는 깊이 d2를 가지는 고주파 금형(10)의 성형면(16) 형상으로 성형되어 도 4a 내지 도 4c 각각에 개시되어 있는 성형체(2)를 이루게 된다.

즉, 두께 t1을 가지는 제1성형용 시트(21)는 제1접착층(23)에 의해 두께 t3를 가지는 제2성형용 시트(25)와 일체화되며, 고주파 금형(10)의 성형면(16) 형상으로 성형된 제1성형용 시트(21)는 외부로 노출되며 표면층을 이루고, 고주파 금형(10)의 성형면(16) 깊이에 대응하며 성형된 제2성형용 시트(25)는 제1성형용 시트(21)를 지지하는 지지층을 형성함과 동시에 입체감을 주는 입체층을 이룬다.

이때, 본 발명은 제2성형용 시트가 통기성 구조로 이루어지는 경우를 제안한다. 통기성 구조라 함은 오픈 셀을 가지는 스펀지, 또는 원단이나 부직포 등과 같이 일면 부위와 타면 부위, 또는 일면 부위나 타면 부위가 인접하는 측면(측벽)을 통해 통기될 수 있는 구성을 의미한다.

이에 부가하여, 본 발명은 시트 그 자체의 재질 특성이 비통기성을 이루는 경우, 비통기성 재질에 대한 펀칭이나 절단 등의 작업 공정을 통해 부분적 또는 전면적으로 통기 기능을 확보함으로써 제2성형용 시트가 통기 구조를 이루는 경우도 배제하지 않음은 물론이다.

본 발명의 경우, 제1, 2성형용 시트 및 제1접착층 각각의 두께 합인 t1 + t2 + t3가 고주파 금형의 절단날과 성형면 사이 깊이 중에서 d2보다 작지 않은 값을 가지도록 구성되어 있기 때문에, 도 1d에서 알 수 있듯이 성형시트(20) 중에서 성형체가 되는 부분이 고주파 금형(10)의 절단날(11)과 성형면(16) 사이 공간에 완전히 수납되지 않는다.

이러한 상태에서 제2성형용 시트가 통기성 구조로 이루어지면, 제1성형 단계는 물론 고주파 금형에 의한 절단 단계에서 제1접착층과 제2성형용 시트 사이에 잔존하는 공기는 통기성 구조의 제2성형용 시트를 통해 매우 신속하게 외기로 배출될 수 있어, 제1, 2성형용 시트 상호 간은 보다 완전한 결합 상태를 이룰 수 있으며, 공기 걸림 현상의 발생을 원천적으로 방지하는 것이 가능하다.

절단 작업에 의해 성형시트로부터 성형체가 형성되면, 도 1e와 같이 절단라인을 따라 고주파 금형(10)의 절단날(11) 외부에 위치하는 성형시트를 뜯어내어 ㅂ불필요한 부위를 제거한다. 이에 따라, 고주파금형(10)의 절단부(11) 내부에는 성형면(16) 형상으로 성형되어 절단된 성형체가 위치한다.

성형체가 형성되면, 도 1f와 같이 성형체의 타면 부위에 잔존하는 이형부(27)를 제거한다. 이형부(27)가 제거되어 성형체에 있어 제2접착층(26)이 노출되면, 도 1g와 같이 절연판(1)의 상면에 베이스시트(30)를 안치한 다음, 베이스시트(30)의 일면 부위에 이형부가 제거되어 제2접착층(26)이 노출된 성형체(2)의 타면 부위를 위치시킨다.

본 발명에 있어 베이스시트는 천연 원단 및 인조 원단과 같은 원단이나 직물 중의 어느 하나, 또는 천연 피혁이나 인조 피혁 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다. 즉, 베이스시트는 관련 업계에서 원단이나 직물로 분류할 수 있는 모두를 포함하는 광의의 개념이다.

절연판 상면에 베이스시트 및 이형부가 제거된 성형체가 순서대로 안치되면, 고주파 금형을 이용한 접착 단계가 이어진다. 제2성형 단계는 도 1g와 같이, 고주파 금형은 성형체(2)의 일면 부위에 고주파 금형(10)의 성형면(16) 부위를 가압하는 방식으로 이루어질 수 있다.

이때, 성형체(2)의 일면 부위를 가압하는 고주파 금형(10)은 도면에 개시된 것과 같이, 절단날(11)에서 성형면(16)까지의 깊이가 d1을 가지는 고주파 금형을 사용하는 것이 바람직하다. 이는, 상대적으로 얕은 깊이를 가지는 고주파 금형을 사용하여 가압하는 경우가 성형체를 더욱 압축시킬 수 있고, 이에 따라 성형체와 베이스시트 상호 간의 결합력을 증진시킬 수 있기 때문이다.

고주파가 인가되며 고주파 금형의 성형면이 성형체를 가압하게 되면, 인가되는 고주파에 의해 가열되어 성형체(2)에 있어 제2접착층(26)의 타면 부위가 용융되며 베이스시트(30)의 일면 부위 표면층으로 침투하게 되고, 이에 따라 성형체(2)와 베이스시트(30)는 긴밀하게 일체화 구조를 이룬다.

일정시간 경과 후 고주파 인가를 중지시킨 다음 고주파 금형으로부터 성형체를 분리한다. 이에 따라 도 1h에 개시된 것과 같이, 베이스시트(30) 및 베이스시트(30)와 일체화된 상태로 베이스시트(30)의 일면 부위에서 일정 수직 높이로 돌출되는 성형체(2)로 이루어지는 제품이 만들어진다.

제품에 있어 성형체(2)는 표면층으로서 고주파 금형의 성형면 형상으로 성형되어 외부로 노출되는 일정 두께의 제1성형용 시트(21)와, 제1성형용 시트(21)와 일체형을 이루며 고주파 금형의 성형면 형상으로 일정 두께로 성형되되 지지층 및 입체층을 이루는 제2성형용 시트(25)로 구성된다. 이후 필요에 따라 재단이나 합포 등의 과정을 취사선택하여 다양한 최종 제품을 얻을 수 있을 것이다.

도 4a 내지 도 4c 각각은 인쇄층이 형성되어 성형, 절단, 접착 단계가 순차적으로 이어져 만들어진 제품의 개략적인 단면 구조를 보여준다. 구체적으로, 도 4a는 도 3a에 개시된 예에 따라 제조된 제품이며, 도 4b 및 도 4c 각각은 도 3b에 개시된 예에 따라 제조된 제품이다. 각각과 같이, 인쇄층은 제2성형용 시트에 의해 입체감이 더욱 돋보일 수 있음은 물론 매끈한 외곽 라인을 가지며 다양한 색상이나 모양의 디자인 표현이 가능하며, 인쇄층이 위치를 달리하거나 층을 달리하는 복수 개로 이루어지면 더욱 다양한 입체적 디자인 표현이 가능하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.

1 : 절연판 2 : 성형체
10 : 고주파 금형 11 : 절단날
16 : 성형면 20 : 성형시트
21 : 제1성형용 시트 23 : 제1접착층
25 : 제2성형용 시트 26 : 제2접착층
27 : 이형부 30 : 베이스시트
211, 212, 231, 232, 251 : 인쇄층

Claims (8)

1. 일면 부위에 임의 모양이나 형상을 가지는 절단날 및 절단날 내부에 임의 모양이나 형상을 가지는 성형면이 형성되되, 절단날에서 성형면까지가 d1, d2(d1 < d2)로 서로 다른 깊이를 가지는 고주파 금형을 준비하는 단계;
   합성수지 재질로 이루어지며 고주파 금형의 절단날에서 성형면까지 깊이 중 d1보다 작지 않은 두께 t1(t1 ≥ d1)을 가지는 제1성형용 시트, 타면 부위에 제2접착층 및 이형부 각각이 구비되고 제1성형용 시트보다 낮은 밀도로 이루어지며 두께 t2(t1 < t2)를 가지는 제2성형용 시트, 두께 t3를 가지며 제1성형용 시트의 타면 부위 및 제2성형용 시트의 일면 부위 사이에 개재되는 제1접착층으로 이루어지는 성형시트를 준비하되, 이들 두께 합인 t1 + t2 + t3는 고주파 금형에 있어 절단날에서 성형면까지 깊이 중 d2보다 작지 않은 값(t1 + t2 + t3 ≥ d2)을 가지도록 하여 절연판 상면에 제2성형용 시트, 제1접착층, 제1성형용 시트 순서로 안치하는 단계;
   절단날에서 성형면까지 깊이 d1을 가지는 고주파 금형의 일면 부위를 제1성형용 시트의 일면 부위에 가압하여, 성형시트에 있어 제1, 2성형용 시트 상호 간을 일체화시킴과 동시에 성형시트에 있어 고주파 금형의 성형면 내면에 위치하는 제1, 2성형용 시트 부위를 고주파 금형의 성형면 형상으로 성형하는 단계;
   절단날에서 성형면까지 깊이 d2를 가지는 고주파 금형의 일면 부위를 제1성형용 시트의 일면 부위에 2차 가압하여, 성형시트에 있어 고주파 금형의 절단날 외부를 절단하는 성형체 형성 단계;
   고주파 금형의 절단날에서 성형면까지 깊이 d2를 가지는 성형면 형상으로 성형된 성형체에 있어 제2성형용 시트의 이형부를 제거하는 단계;
   절연판의 상면에 베이스시트를 안치한 다음 베이스시트의 일면 부위에 이형부가 제거되어 제2접착층이 노출된 성형체의 타면 부위를 위치시키는 단계;
   성형체의 일면 부위에 고주파 금형의 성형면 부위를 가압하여, 성형체의 타면 부위와 베이스시트의 일면 부위 상호 간을 일체화시키는 접착 단계;를
   포함하는 고주파 금형을 이용한 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고주파 금형은 절단날에서 성형면까지 깊이 d1, d2(d1 < d2) 각각을 가지는 서로 다른 별개의 금형으로 이루어지거나, 또는 절단날에서 성형면까지 깊이가 d1 및 d2(d1 < d2)로 가변되는 금형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 금형을 이용한 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항 중 어느 하나에 있어서,
   상기 접착 단계에서 성형체의 일면 부위에의 가압은, 절단날에서 성형면까지 깊이 d1을 가지는 고주파 금형의 일면 부위를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 금형을 이용한 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2성형용 시트는 통기성 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파 금형을 이용한 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1성형용 시트 일면 부위 또는 타면 부위에는 임의 모양이나 색상을 가지는 인쇄층이 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 금형을 이용한 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1접착층의 일면 부위 또는 타면 부위에는 임의 모양이나 색상을 가지는 인쇄층이 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 금형을 이용한 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제2성형용 시트의 일면 부위에는 임의 모양이나 색상을 가지는 인쇄층이 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 금형을 이용한 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1성형용 시트 및 제1접착층 각각의 일면 부위나 타면 부위, 또는 상기 제2성형용 시트의 일면 부위에는 이미지층이 부가되는 것을 특징으로 하는 고주파 금형을 이용한 원단 일체형 입체 성형 제품의 제조방법.

Images