KR20010049411A - 주형물 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

플라스틱 층, 상기 플라스틱 층상에 위치하여 상기 플라스틱층과 함께 복합 라미네이트를 형성하는 외부 필름층을 포함하는 주형물 및 제조공정이 기술되며, 상기 외부 필름층의 내면은 상기 플라스틱층과 인접하여 접착되고 또한 외면과는 반대편에 위치된다. 본 발명에 의한 주형물은 또한 상기 외부 필름층의 내면에 접착되거나 더 바람직하게는 상기 외부 필름층의 내면에 부분적으로 고착된 강화재를 포함한다.

Description

주형물 및 그 제조방법{MOLDED ARTICLE AND PROCESS FOR PREPARING SAME}
에머리 아이. 밸리(Emery I. Valyi)에 의해 1995년 3월 28일 특허된 미국 특허 5,401,457 (PROCESS FOR FORMING A COLOR COATED ARTICLE, 채색된 제조물을 형성하는 방법)에 채색된 제조물 형성방법이 개시된다. 미국 특허 5,401,457에 따르면, 필름이 몰드 캐비티(cavity)위에 실질적으로 평평하게 위치되고 반 코어 주형(core half)과 탕구(sprue)를 통과해 주입된 용융된 플라스틱에 의해 변형된다. 그러나 미국 특허 5,401,457에 개시된 방법은 몰딩부가 큰 표면적을 갖거나 곡률이 급격히 변하는 경우에 제어하기가 어렵다는 단점이 있다. 또한 종래의 사출성형 방법에서 쓰이는 것처럼 실질적인 필름강도를 낮추기 위하여 고온에서 플라스틱을 압축 성형한다면 더 큰 문제가 발생한다.
에머리 아이. 밸리 등(Emery I. Valyi et al.)에 의해 1998년 8월 7일 출원된 미국 특허 출원 09/130,864에 따르면, 필름상에 용융 플라스틱을 배치시키고 몰드 캐비티내에서 필름-용융 플라스틱 결합체(combination)를 형성함으로써 채색된 제조물이 제조된다. 이러한 방법을 이용하면 효율적이고 효과적으로 채색된 제조물을 만들 수 있으나 특히 제조 후 채색층의 박리화 또는 필름의 퇴화(degradation)가 발생되어 이를 개선할 필요가 있다.
본 발명의 주된 목적은 편리하고 신속하게 제조될 수 있는 개선된 플라스틱-필름 라미네이트(laminate)를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 최종 제조물 제조공정의 용이성과 편리성을 유지함과 동시에 특성이 유지되는 필름이 강화된 플라스틱-필름 라미네이트를 제공하는 것이다.
또 다른 본 발명의 목적 및 장점들은 이하 나타날 것이다.
본 발명은 아래의 도면을 참작함으로써 더욱 용이하게 이해될 것이다.
도 1 은 본 발명의 제조공정 실시예를 보여주는 부분 개략도이고,
도 2 는 도 1 에서 제조된 주형물의 부분 단면도이고,
도 3 - 6 은 본 발명의 다른 실시예들이다.
본 발명에 의하여, 앞서 말한 목적들 및 효과가 용이하게 달성된다.
본 발명의 주형물은 플라스틱층; 상기 플라스틱층상에 놓여 이들과 복합 라미네이트를 형성하고, 내면이 플라스틱층과 인접하여 접착(bond)되고 외면이 내면과 반대편에 위치한 형태의 외부 필름층; 외부 필름층의 내면에 붙어있고(adhered), 바람직하게는 최소 일부에 고착(embedded)된 강화재 및 상기 외부 필름층의 외면상에 균일하게 색깔을 띤 채색 장식층을 포함한다. 강화재는 메탈 메쉬(metal mesh), 메탈 패브릭(metal fabric)과 같은 금속, 플라스틱, 탄소섬유(carbon fiber), 섬유유리(fiberglass), 천연 또는 합성 섬유(textiles) 또는 이들의 혼합물이 바람직하다.
본 발명의 제조물 제조방법은, 내면과 외면이 반대편에 위치한 외부 필름층을 갖는 복합 라미네이트, 상기 내면과 접착된 내부 플라스틱층, 및 상기 외면상에 채색 장식층을 제공하는 단계; 외부 필름층과 내부 플라스틱층 사이에 강화재로 외부 필름층의 내면을 강화시키는 단계; 및 상기 강화 복합 라미네이트에서 플라스틱 제조물을 몰딩하는 단계로 구성되어, 채색 장식층이 색깔을 균일하게 보유하는 주형물(molded article)을 제조한다.
바람직한 실시예에서 채색층의 두께는 0.01 미만, 바람직하게는 0.001-0.006 인치이다. 본 발명은 결과물로서의 주형물이 특히 얇은 채색층 및 몰딩 조작을 감안할 때 몰딩 후 2 McAdam 유니트 미만의 색 변화량을 가진다는 장점이 있다.
바람직한 실시예에서 플라스틱 주형물은, 내면과 외면이 반대편에 위치한 외부 필름층을 가지는 복합 라미네이트, 상기 내면과 접착된 내부 플라스틱층 및 상기 외면상에 위치한 채색 장식층; 내부 플라스틱층에 접착된 제1의 강화재; 제1의 강화재 및 외부 필름층 사이에 개재되어 외부 필름층 내면에 접착되고, 상기 제1의 강화재가 채색층을 통하여 보이지 않도록 하는 제2의 강화재로 구성된다.
본 발명의 바람직한 제조방법은, 내면과 외면이 반대편에 위치한 외부 필름층을 갖는 복합 라미네이트, 상기 내면과 접착하는 내부 플라스틱층 및 상기 외면상에 채색 장식층을 제공하는 단계; 상기 내부 플라스틱층에 접착된 제1의 강화재로 상기 복합 라미네이트를 강화하는 단계; 제1의 강화재가 채색층 사이로 보이는 것을 방지하는 제1의 강화재 및 외부 필름층 사이에 개재되고 외부 필름층의 내면에 접착된 제2의 강화재로 상기 복합 라미네이트를 더욱 강화하는 단계; 및 상기 강화된 복합 라미네이트에서 플라스틱 제조물을 몰딩하는 단계로 구성되어, 채색 장식층이 색깔을 균일하게 보유하는 주형물을 제조한다.
본 발명의 더 자세한 특징과 효과는 하기에 나타날 것이다.
도 1 의 실시예에 의하면, 필름 또는 블랭크(blanck,10)가 클램핑 프레임(clamping frame)에 의해 몰드(12)상에 고정되고 강화재(16)는 필름(10)의 내면(18)에 접착되거나 최소한 부분적으로 고착된다. 필름(10)의 외면(20)은 내면과 반대편에 위치되어 도 1 에서의 필름 또는 블랭크(10)의 외부면을 형성한다. 채색 장식층(10')은 필름(10)의 외면(20)에 접한다. 바람직하게 고형 금속성이지만 예를 들면 탄성일수도 있고, 공기 슬럿(air slot, 26)과 이에 연결된 압력제어장치(28)를 포함하는 형성 맨드릴(mandrel, 24)을 가지는 압반(platen)이 도시되어 있다. 몰드(12)는 도 2 에 도시된 소망하는 주형물(32)의 형상을 구성하는 몰드 캐비티(30)를 포함한다. 당연히, 다른 몰드 캐비티 형상도 이용될 수 있다. 또한 최종 제조물에 소망하는 가공 처리(finish)가 이루어지도록 몰드 표면을 가공(texture)할 수도 있다. 익스트루더(extruder)와 같은 바람직한 수단에 의해 고온의 플라스틱(34)을 필름(10) 강화재(16) 결합체상에 사출하거나 배치하여, 도 1 에 도시된 바와 같이 층구조를 이루게 한다. 도 1 실시예에 도시된 바와 같이, 슬럿(26)은 유압의 공급원에 연결된 매니폴드 슬럿(manifold slot,36)과 교차된다.
작동시, 맨드릴(24)은 클램핑 프레임(clamping frame)에 들어간다. 슬럿을 통로내로 팽창하기 위해 압축공기가 슬럿(26)에 주입된다. 따라서, 압력이 배치된 플라스틱(34)과 채색층(10')-필름(10)-강화재 결합체에 미치게 된다. 또한 도시되지는 않은 몰드(12) 내 공기 슬럿(air slot)에 의해 몰딩 전 몰드 상의 다층을 지지하기 위하여 몰드 캐비티내에도 압력이 미칠 수 있고, 압력은 다층들이 몰드 캐비티내로 조형됨과 동시에 방출되어야 한다. 따라서 도 2 에 도시된 주형물 내 블로우 몰딩(blow molding)에 의해 다층이 형성된다. 맨드릴(24)은 화살표방향(38)으로 몰드 캐비티(30)를 향하여 동시에 아래로 이동한다. 플라스틱과 필름이 몰드 표면에 다다를 때, 맨드릴은 필름(10)-강화재 층과는 원격에 위치한 플라스틱 표면에 닿고, 압반에 의한 지속적인 압력으로 도 2 에 도시된 최종 주형물이 형성된다. 맨드릴과 몰드는 바람직하게 냉각된다. 고형 맨드릴이 이용되면, 최종 주형물의 소망한 형상과 합착되어야 한다. 원한다면, 채색층-필름-강화재 결합체가 몰드 캐비티(30)의 형상과 먼저 합착되고, 몰드(12) 내에 맨드릴(24)이 안착되고, 필름-강화재에 플라스틱 물질이 사출되어 최종 제조물이 형성될 수도 있다.
결과적으로 주형물(32)은 외부 필름층(10), 채색층(10'), 외부 필름층에 접착되거나 부분적으로 고착된 강화 내부층(16) 및 플라스틱 내부층(34)을 포함한다. 주형물(32)은 몰드 캐비티의 형성에 따라 결정되는 형성구조를 갖는다. 더욱이, 형성공정에도 불구하고, 채색층이 균일한 색깔을 띠며 채색 주형물이 단순하고 편리한 방식으로 형성되는 장점이 있다.
블랭크 또는 필름(10)은 플라스틱이며, 모든 소망하는 플라스틱 물질, 예를 들면, 폴리올레핀(polyolefins), 폴리우레탄(polyurethanes), ABS수지(acrylonitrile, butadiene styrene (ABS)), 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride), 폴리스틸렌(polystyrene), 폴리카보네이트(polycarbonates), 폴리에스테르(polyesters) 등 또는 이들의 혼합물이 블랭크(10) 또는 용융된 플라스틱 물질(34)로 사용될 수 있다. 채색층은 필름 또는 블랭크위에 직접 코팅될 수도 있고 상기에서와 같이 분리된 채색 플라스틱층일 수도 있다. 필름(10)과 용융된 플라스틱 물질(34)은 동일하거나 상이한 재료로 이루어질 수 있다. 동일 재료가 사용되면, 강화재 개구(openings)를 통해 양 재료간에 용융결합(melt bonding)이 이루어진다. 다른 재료가 사용되면, 강화재 섬유에 기계적 결합을 달성하거나 접착제를 사용하는 방법이 이용된다. 필요한 경우 몰드로 이동되도록 몰드에 인접하며 몰드 캐비티상 또는 내로 적용될 크기 및 형상을 가지는 웨브(web) 또는 공급원(supply)으로부터 다층이 절단되어지거나 스탬핑될 수 있고, 채색층은 필름상에 코팅된다. 공정 중 최소한 부분적인 박리화가 진행되고, 일정부분의 변형정도에 따른 최소한 부분적인 채색 깊이 조정으로 인하여 채색층의 채색깊이는 변할 수 있다. 따라서, 예를 들면 최종 주형물의 채색 균일성을 얻기 위해서 공정 중 보다 큰 변형이 있는 블랭크 또는 필름의 일정 부위에 더 두꺼운 페인트 코팅이 적용될 수 있다. 그러나, 이러한 방법은 달성하기 어렵고 완전하지 못하다. 본 발명은, 그러나, 효과적으로 채색박리를 최소화한다. 예를 들어, 블랭크 또는 필름이 하나의 얇은 채색층으로 요판 인쇄(gravure print)될 수도 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 강화재(16)가 필름 또는 블랭크의 내면에 접착되거나 최소한 부분적으로 고착되므로 채색박리를 제거하거나 상당히 감소시킬 수 있다. 강화재는, 천연 또는 합성 섬유가 바람직하다. 그러나, 유리섬유 매트(fiberglass mat), 스크림(scrim), 랜덤 유리섬유재, 금속 또는 플라스틱재를 사용할 수도 있다. 금속은 메탈 메쉬(metal mesh) 또는 압력하에서 연장되거나 조형될 수 있는 금속이어야 한다. 플라스틱은 성형온도에서도 성형압력을 배분할 수 있는 인장강도를 가진 것 중 선택되어야 한다. 유리섬유 매트 또는 스크림은 니트(knit)된 것이 바람직하다. 이러한 재료들을 이용하면 채색 필름의 색조를 유지하면서도 성형과정에 방해없이 필름을 효율적으로 강화할 수 있다. 강화재는 몰드 코어(core)의 가장 돌출된 면적에 걸린 인장력을 배분하는 기능을 한다. 따라서, 전체 필름(10) 및 채색층(10')이 접촉면적보다 연장되어, 필름과 채색층 두께는 그 부분이 형성된 후 상대적으로 균일하다.
블랭크 및 채색층은 기술적인 로봇 수단(robot means)에 의해 몰드에 적용될 수도 있고 캐리어 필름 스트립(carrier film strip)에 제거될 수 있도록 접착될 수도 있다. 에지 관통(edge perforations)과 같이 블랭크가 반쯤 얹힌 몰드에 대한 채색 블랭크의 상대적 위치를 기록할 수 있는 수단이 캐리어 필름 스트립에 제공될 수도 있다. 이 경우 블랭크가 부착된 캐리어는 롤(roll)로부터 제공된다. 일단 블랭크와 몰드가 병렬로 위치되면, 블랭크를 캐리어 스트립(strip)으로부터 분리시키기에 충분한 흡입이 채널을 통과하여 블랭크 가장자리에 적용된다. 당연히, 다른 전송수단도 용이하게 이용될 수 있다.
예를 들어, 대체 압력 몰딩 기술, 사출성형 또는 사출 블로우 몰딩처럼 본 발명의 장점을 유지하면서 동시에 편리하면서도 유용한 기타 플라스틱 전송방법이 이용될 수도 있다.
유사하게, 다중 플라스틱 층이 필름-강화재 결합체에 배치될 수 있다. 또한, 일정형의 패턴으로 제1의 폴리머(polymer)가 배치될 수 있고, 제2 또는 그 이상의 복수 폴리머도 일정형의 패턴으로 배치될 수 있다. 다수의 레진(resins)을 소정의 패턴으로 배치하기 위한 예를 들면 분리 채널들을 가진 하나 이상의 익스트루더를 사용함으로써 이와 같은 작업이 가능하다. 그밖에, 최종물에 소정의 특성을 가질 수 있도록 다양한 특징을 가진 폴리머를 연속적으로 주입할 수도 있다.
본 발명의 중요한 특징은 외부 수단을 이용하지 않고도 채색층의 균일성을 획득하는 것과, 성형 과정이 채색 필름 또는 블랭크, 강화재 및 지지층(backing layer)에 동시에 이루어지며, 이후 모든 층에 몰드가 이루어질만큼 충분한 몰딩 압력이 적용된다는 것이다. 결국 필름 처리(finish)가 보전되고, 광학적으로 감지되는 결함이나 채색박리화를 피할 수 있다. 또한 종래의 방법보다 요구되는 클램핑 압력은 훨씬 낮다.
앞서 언급한 절차가 주로 자동차의 외관에 응용될 것을 염두에 둔 것이지만 채색 처리 및 치밀한 주형물과 동시에 압축 몰딩(compression molding)과 같은 본 몰딩 공정은 부피가 큰 가전제품 및 건축물에도 적용할 수 있다. 상기 공정은 또한 개선된 최종 제품, 특히 두껍고 커다란 패널(panel)형 부품을 제조하고 채색 박리화 및 필름 코팅 퇴화현상을 제거하거나 감소시킨다. 본 발명은 플라스틱 필름의 국부적인 퇴화 및 박리화를 예방할 수 있어 모든 플라스틱 필름에 사용할 수 있다.
다른 예의 경우, 용융 플라스틱에 동시 사출성형을 이용할 수 있다. 하나의 다이로부터 플라스틱이 동시층(co-layers)으로 사출되거나 두 개의 헤드(head)로부터 다중 통로로 사출되어 상이한 폴리머 및/또는 조성물 및/또는 필러(filler)를 배치시킬 수 있다.
또 다른 경우, 다양한 타입의 필름들, 예를 들면 전도성 필름(EMI-RFI), UV 및/또는 적외선 흡수특징을 가진 필름, 또는 특정 효과를 얻기 위한 소망하는 특성을 가진 용이한 필름을 적용할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 몰드 필름 처리 외관은 균일한 필름 박리를 유지하기 위한 강화재를 필름의 내면에 제공함으로써 개선되고, 본 발명은 몰딩이 된 부위의 강도와 충격 저항력을 증진시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 강화재가 열가소성 플라스틱 시트와 같은 플라스틱 필름의 내면에 접착되거나 최소한 부분적으로 고착되어 강화시트를 형성한다. 플라스틱 코팅과 같은 청정 코팅(clear coating)이 그 후 강화 시트의 외면에 적용될 수 있다. 청정 코트(clear coat)는 최종 주형물에 바람직한 효과를 이끌어낼 수 있도록 엷은 빛깔 또는 반투명 표면일 수 있다. 도 3 에 결과적인 주형물이 도시되고, 사출되거나 배치된 플라스틱층(40)이 안쪽에 오고 이어 강화재(42), 필름(44), 채색층(44), 청정 외부 코팅(46) 순으로 위치된다. 먼저 강화재를 최소한 부분적으로 열가소성 필름 시트에 부착하면 강화재와 필름 사이에 개별적인 포화 및 접착이 보장된다. 이후 몰딩 과정에서는 단지 강화 필름 시트를 몰딩 레진(resin)에 접착하면 된다. 코팅 외부의 베이스 코트/청정 코트(base coat/clear coat)는 하나의 공정과정에서 채색 필름에 연속적으로 적용될 수도 있고, 여러 공정과정에서 따로 분리되어 적용될 수도 있다. 만약 강화재가 예를 들어 강화 섬유 스크림이라면, 외부 코팅된 제조물의 외부로 섬유가 드러나는 것을 감소시킬 수 있다. 또는, 필름은 강화재와 청정 외부층 사이로 사출된다.
고보강 로딩(loading) 및 길이가 최소한 30mm 및 가능한 100mm인 유리 섬유, 탄소 섬유, 천연 섬유와 같은 장섬유 강화재는 몰딩 부위에 집중될 수 있다. 또한, 본 발명의 보강재, 특히 상기한 장섬유는 플라스틱층(34)에 효과적으로 포함될 수 있다. 사용된 부위는 고강도의 높은 모듈러스 표면구역(modulus surface zones) 및 높은 충격 저항 내부구역(impact resistant interior zone)을 가진다.
청정 외부 코팅을 갖는 주형물은 우수한 치수 안정성을 가진 고강도 제품을 만들기에 충분히 열성형될 수 있다.
레지스터(register) 강화재를 활용하여 다른 개선점을 획득할 수 있다. 레지스터 강화재는 몰드될 표면의 형태와 일치될 수 있도록(register) 위치된다. 표면 확장 또는 드로우(draw)가 깊어질수록 강화성(reinforcement)은 커지고 치밀하여 진다.
이것은 도 1 의 실시예에 따라 획득된 필름(10), 외부 채색층(10'), 강화재(16) 및 플라스틱(34)을 포함한 주형물(32)을 도시한 도 4 에서 알 수 있다. 그러나 강화재(16)는 더 깊은 드로우(draw) 부분에서 상대적으로 두꺼운 지역(16), 중간 정도의 드로우의 부분에서 상대적으로 얇은 지역(16'')을 포함하고 있다. 더 깊은 드로우 부분에서 필름 처리부의 신장을 제한시켜 몰딩 온도하에서 상대적으로 얇은 드로우 부분에 처리부가 더 신장되도록 하는 수단에 의해 레지스터 강화가 달성된다. 강화재로 주로 이용되는 것은 다음과 같다: 유리, 합성 폴리머 또는 천연 섬유 같은 편물성(woven), 꼰(braided), 뜬(knitted) 또는 비편물성(non-woven)섬유재료 강화재는 선택적으로 몰딩 온도 및 압력하에서 필름 처리부보다 더 큰 신장 저항력을 가지는 호환성있는(접착가능한) 폴리머 필름일 수 있다. 몰딩이 이루어질 때까지 제자리에 유지시키고 일치시키도록 접착제, 고착제(static cling), 또는 열과 압력 등의 수단을 이용하여 필름 처리부가 몰드 캐비티에 안착된 후에 강화재를 수동 또는 기계적으로 부착할 수도 있다.
본 발명은 비용과 효율 특성에 따라 선택되는 유리, 플라스틱 탄소 또는 금속 섬유와 같은 편물성, 비편물성 또는 필라멘트(filament)섬유 매트를 강화재로 이용할 수 있다.
상기에서 언급한 것처럼, (섬유)강화재는 배치된 플라스틱에 부착된다. 다이를 몰드에 평행하게 댈 때 배치된 플라스틱에 필라멘트를 주입하면 한 방향으로의 강화성이 가능하다. 선택적으로 클램프를 닫기(closure)하기 직전에 강화재를 수동으로 혹은 기계적으로 배치된 레진상에 위치시킬 수 있다. 또한, 몰드를 폐쇄하기 전에 금속 매트(matte)가 몰드 코어(core)의 외곽선에 맞도록 예비-성형되어 코어에 안착되거나 고정될 수 있다. 이러한 예비성형은 깊은 드로우 또는 심각한 윤곽선으로 평평한 강화 시트에 주름이 생기는 경우 효과적이다. 이러한 실시예는 도 5 에 도시되고, 도 5 는 도 3 에서처럼 배치된 플라스틱(40)상에 추가적인 강화재(48)를 포함한다.
도 6 의 또 다른 실시예에서, 섬유 매트(48)의 강화재가 배치된 레진(40)상에 위치되고 침전된 레진(40)과 몰드가 폐쇄되기 전에 강화재를 감싸는 제2의 레진(50)이 배치된다.
또한, 특정 성질의 매트 중의 하나가 레진 배치전에 필름상에 위치되고 이후 레진이 배치되며 같거나 동일하거나 상이한 특성의 제2의 매트가 폐쇄된 클램프와 고온의 레진상에 위치될 수 있다. 그 결과, 강화재가 몰딩 레진의 양 측에 집중하는 I-Beam 효과가 발생한다.
본 발명의 장점 중의 하나는 채색층에서의 강화재는 몰드가 폐쇄함에 따른 열과 압력으로 인한 필름의 국부박리화를 줄일 수 있다는 것이다. 강화재는 인접 지역으로부터 최소로 스트레치된 지역으로 필름이 당겨지거나 드로우되도록 하여 더 멀리까지 신장이 가능하고 국부지역에서의 박리현상을 줄일 수 있다.
따라서, 강화층 또는 층들은 전체적인 몰드 부분에 개선된 구조(충격 저항성 또는 유연성)를 제공한다. 또한 천연 섬유, 플라스틱 섬유 등과 같은 섬유성 필름 강화재를 사용하면 강화층 또는 층들은 캐리어 필름과는 다른 레진과 같은 배치된 레진 또는 몰딩을 위한 기계적 결합을 제공한다.
바람직한 필름 강화재는 필름 층과 같은 조성의 올레핀(olefin) 섬유를 포함하는 매트 또는 비편물 스크림이고, 고융점 폴리머섬유, 유리 섬유, 탄소 섬유 또는 금속 섬유 및 이들의 혼합물 중 어느 하나에서 선택되는 최소한 하나의 고융점 섬유이다. 올레핀 섬유는 캐리어 필름 그리고 몰딩 레진에 용융 접착되어 주형물 전체에 결합 단일성을 제공한다. 올레핀 섬유가 연화된 후 고온의 섬유 또는 섬유들은 강도를 주므로 약한 압력을 받는 필름의 인접 부분까지 신장력이 수평배분된다. 고온의 섬유는 또한 주형물에 일련의 강도와 충격 저항력을 제공한다. 고융점 폴리머 섬유로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, (PET)), 케브라(Kevlar), 액체 크리스탈 폴리머가 있다. 매트 섬유는 단면이 얇아야 리드(read)되는 표면을 최소화시키고 매트에 균일하게 배분된다. 주형물상의 깊은 드로우 지역에서 일치할 수 있도록 매트는 일정 부분에서 두꺼워질 수 있다. 비편물 스크림 또는 매트는 고융점 섬유만 포함할 수 있다. 이런 경우, 캐리어 필름 및 몰딩 레진에 스크림이 기계적으로 접착되거나, 스크림에 침투되도록 레진을 몰딩하고 캐리어 필름에 접착함으로써 캐리어 필름과 몰딩 레진 사이에 스크림을 기계적으로 끼울 수도 있다.
본 발명의 바람직한 예에서는, 두 개(2)의 강화층이 도 5 와 6 에서처럼 제공된다. 가장 외부에 위치한 외부 강화재(42)는 가장 내부에 위치한 내부 강화재(48)가 채색층 사이로 보이는 것을 막아준다. 외부 강화재(42)는 내부 강화재(48)와 외부 필름층(44) 사이에 위치되어야 한다.
외부 강화재 중 바람직한 것은 폐쇄된 셀 폴리프로필린(closed cell polypropylene foam)과 같은 올레핀 폼(olefin foam) 또는 폴리우레탄 폼 플라스틱(polyurethane foam plastic)형 폼 플라스틱이다. 당연히, 다른 재료 즉 금속 포일(metal foil), 플라스틱 포일(plastic foil) 층도 외부 강화재로 사용되어 내부 강화재가 채색층 사이로 보이는 것을 막을 수 있다.
따라서, 도 5-6 에 도시된 강화재(42)처럼, 올레핀 폼(42)이 유사한 올레핀 캐리어 필름(44)에 접착되면 외부 강화재는 용융 접착되거나 점착 접착될 수 있는 폼형 폴리머가 될 수 있다. 폼 층은 제조물을 강화하고 캐리어 필름을 단절(insulate)한다. 따라서, 캐리어 필름은 상당한 강도를 유지하고 국부 박리(thining)를 막을 수 있다. 또한 폼 층은 구조체를 완충하고 레진층(40)에 융화되어 내부 강화층(48)을 통해 리드(read)되는 표면이 감소하거나 완전히 소멸된다. 이러한 방법은 내부 강화층(48)이 섬유성 층일 때 효율적이다. 외부 강화층은 캐리어 필름에 용융 접착될 수 있는 폐쇄된 얇은 셀 올레핀 폼이 바람직하다.
바람직한 강화재로는 다음에 언급한 것처럼 편직물 또는 편물성 섬유유리 매트가 있다. 편물에 사용되는 쓰레드(threads)는 랜덤 제조시 이용되는 섬유보다 직경이 더 크다. 그러나, 캐리어 필름이 상당히 인장된 경우, 편물 쓰레드 패턴이 성형 부위의 표면을 통해 보일 수가 있다. 당연히 바람직하지 못한 상황이다. 그러므로, 외부 강화층(42)로서 폐쇄된 셀 올레핀 폼으로 마스킹 강화재를 사용하면서 동시에 내부 강화재(48)로서 편직물을 사용하면 쓰레드 패턴이 성형 부위 표면으로부터 보이지 않으므로 특히 더 효율적이다.
이 외에도, 외부 강화층이 유일한 강화층으로 외부 필름 층(10 또는 44)과 동시에 사출되면 외부 필름(10 또는 44)은 단일 강화 필름이 된다. 또한, 채색층(10' 또는 44')이 분리된 층이 아닌 외부 필름(10 또는 44)과 혼성될 수 있으며 이 경우 채색층이 청정 코트로 선택적으로 커버된 주형물의 외면을 형성한다. 당연히 단일한 강화재가 이용되면, 강화재는 폼 플라스틱이 바람직할 것이다.
앞서 설명하거나 제시한 내용으로 본 발명이 한정되지는 않으며, 본 발명을 실시하는 최적의 방식을 제시한 것으로 간주될 뿐이고 형상, 크기, 배열 및 작동과정이 보충될 수 있다. 본 발명은 청구 범위에서 제시하는 본지와 범위를 벗어나지 않는 전제하에서 모든 보충내용을 포함한다.
주형물(32)은 몰드 캐비티의 형성에 따라 결정되는 형성구조를 갖는다. 더욱이, 형성공정에도 불구하고, 채색층이 균일한 색깔을 띠며 채색 주형물이 단순하고 편리한 방식으로 형성되는 장점이 있다.

Claims (32)

  1. 플라스틱 층;
    상기 플라스틱 층상에 위치하여 내면이 상기 플라스틱층에 인접하여 접착되고 외면이 내면의 반대편에 위치되어 복합 라미네이트를 형성하는 외부 필름층;
    상기 외부 필름층의 내면에 접착되는 강화재; 및
    상기 외부 필름층의 외면상에 균일 채색되는 채색 장식층으로 구성된 플라스틱 주형물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강화재가 상기 외부 필름층의 내면에 최소한 부분적으로 고착되는, 플라스틱 주형물.
  3. 제1항에 있어서,
    압축 몰드된, 플라스틱 주형물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 강화재가 금속, 플라스틱, 탄소 섬유, 섬유유리, 섬유 및 그의 혼합물로 구성된 그룹 중에서 선택되는, 플라스틱 주형물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외부 필름이 플라스틱인, 플라스틱 주형물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 강화재가 최소한 30mm 이상의 길이를 갖는 장섬유를 가진 강화섬유를 포함하는, 플라스틱 주형물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 강화재가 최소한 30mm 이상의 길이를 갖는 장섬유를 가진 강화섬유를 포함하는, 플라스틱 주형물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 주형물이 상기 채색층상에 청정 외부 코팅을 포함하는, 플라스틱 주형물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 주형물이 필름 층의 반대편에 위치한 플라스틱 층에 부가적인 강화재를 포함하는, 플라스틱 주형물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 주형물이 상기 부가적인 강화재상에 부가적인 플라스틱층을 포함하는, 플라스틱 주형물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 플라스틱층에 접착되는 제1의 내부 강화재;
    채색층을 통하여 상기 제1의 강화재가 보이는 것을 막아주는, 외부 필름층 및 제1의 강화재 사이에 놓인 외부 필름층의 내면에 접착되는 제2의 외부 강화재를 포함하는, 플라스틱 주형물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2의 강화재가 폼형 플라스틱인, 플라스틱 주형물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2의 강화재가 상기 외부 필름층에 용융 접착된, 플라스틱 주형물.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 채색층이 외부 필름층과는 별도의 층으로 외부 필름층에 접착되는, 플라스틱 주형물.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 외부 필름층과 채색층이 혼화된, 플라스틱 주형물.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 폼형 플라스틱이 폐쇄된 셀 올레핀 폼인, 플라스틱 주형물.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제1의 강화재가 편직물인, 플라스틱 주형물.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제2의 강화재가 외부 필름 층과 동시 사출되는, 플라스틱 주형물.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 제2의 강화재가 올레핀 섬유 및 올레핀 섬유보다 높은 용융점을 가진 고융점섬유를 최소한 하나 포함하는, 플라스틱 주형물.
  20. 내면과 외면이 서로 반대편에 위치한 외부 필름, 상기 내면에 접착된 내부 플라스틱 층, 및 상기 외면상의 채색 장식층을 가지는 상기 내면에 접착된 복합 라미네이트를 제공하는 단계;
    상기 외부 필름층과 상기 내부 플라스틱층 사이에 강화재를 배치하여 상기 외부 필름층의 내면을 강화하는 단계; 및
    상기 채색 장식층이 균일한 색깔을 유지하도록 상기 강화된 복합 라미네이트로부터 플라스틱 제조물을 몰딩하는 단계로 구성된, 공정.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 외부 필름층에 상기 강화재를 최소한 부분적으로 고착하는 단계를 포함하는, 공정.
  22. 제20항에 있어서,
    플라스틱 제조물을 압축 몰딩하는 단계를 포함하는, 공정.
  23. 제20항에 있어서,
    금속, 플라스틱, 탄소 섬유, 섬유유리, 섬유 및 그의 혼합물 중 어느 하나에서 강화재를 선택하는 단계를 포함하는, 공정.
  24. 제 20항에 있어서,
    상기 플라스틱층에 최소한 30mm 길이의 장섬유를 갖는 강화 섬유를 제공하는 단계를 포함하는, 공정.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 외부 필름층의 반대쪽에 위치된 상기 플라스틱층에 부가적인 강화재를 제공하는 단계를 포함하는, 공정.
  26. 제20항에 있어서,
    상기 부가된 강화재상에 부가적인 플라스틱층을 제공하는 단계를 포함하는, 공정.
  27. 제20항에 있어서,
    상기 내부 플라스틱층에 접착되는 제1의 내부 강화재로 상기 복합 라미네이트를 강화하는 단계; 및 상기 채색층을 통과하여 보이는 것을 방지하기 위한 상기 외부 필름층과 상기 제1의 내부 강화재 사이에 놓인 상기 외부 필름층의 내면에 접착되는 제2의 외부 강화재로 상기 복합 라미네이트를 더욱 강화하는 단계를 포함하는, 공정.
  28. 제27항에 있어서,
    채색층이 균일한 색깔을 유지하고 제1의 내부 강화재가 채색층을 통하여 보이지 않도록 상기 강화된 복합 라미네이트로부터 플라스틱 제조물을 몰딩하는 단계를 포함하는, 공정.
  29. 제27항에 있어서,
    최소한 하나의 올레핀 섬유 및 상기 올레핀 섬유보다 높은 융점을 가지는 최소한 하나의 고융점 섬유로 구성된 제2의 비편물 강화재를 제공하는 단계를 포함하는, 공정.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 제2의 강화재로 폼형 플라스틱을 제공하는 단계를 포함하는, 공정.
  31. 제27항에 있어서,
    상기 외부 필름층에 상기 제2의 강화재를 용융 접착하는 단계를 포함하는, 공정.
  32. 제27항에 있어서,
    상기 제2의 강화재 및 외부 필름층을 동시 사출하는 단계를 포함하는, 공정.
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