KR20030034229A - 인몰드 장식 물품 및 방법 - Google Patents

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KR20030034229A
KR20030034229A KR10-2003-7004481A KR20037004481A KR20030034229A KR 20030034229 A KR20030034229 A KR 20030034229A KR 20037004481 A KR20037004481 A KR 20037004481A KR 20030034229 A KR20030034229 A KR 20030034229A
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mold
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KR10-2003-7004481A
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조세프 피. 주니어 바달라
리바이 에이. 키쉬바우
케빈 제이. 레베스크
데이비드 이. 피에릭
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트레셀 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 인몰드(in-mold) 장식 물품 및 물품의 제조 방법을 제공한다. 인몰드 장식 물품은 중합체 부분의 표면에 부착된 기재 물질을 갖는 중합체 부분을 포함한다. 기재 물질은 예를 들면, 화인(fine) 또는 직물일 수 있다. 특정 실시태양에 있어서, 중합체 부분은 발포체, 특히 미세다공질 중합체 물질일 수 있다. 물품은 발포제 및 중합체 물질의 혼합물을 기재 물질이 배치된 금형 공동부내로 사출하여, 기재 물질을 금형 공동부의 벽쪽으로 밀어넣어 제조한다. 특정한 바람직한 경우에 있어서 초임계 유체인, 발포제는 중합체 물질의 점도를 저하시키므로, 사출 압력 및 온도를 저하시킬 수 있다. 저하된 사출 온도 및 압력은 가공 범위를 넓히고, 기재 물질을 선택하는데 있어서의 유연성을 증대하며, 종래의 방법에서 종종 사용되는 장벽층에 대한 필요성을 배제시킬 수 있다. 본 방법을 사용하여 다양한 인몰드 장식 물품을 제조할 수 있다.

Description

인몰드 장식 물품 및 방법{IN-MOLD DECORATED ARTICLES AND METHODS}
중합체 물질을 가공하여 여러 형태 및 크기를 갖는 다수의 물품을 제조할 수 있다. 종래의 중합체 가공 기술은 사출 성형, 압출 및 블로우 성형을 포함한다. 사출 성형은 일반적으로 용융 플라스틱을 금형 공동부내로 사출하고, 용융 플라스틱을 냉각하고, 금형을 개방하여 금형 공동부와 유사한 형태를 갖는 사출 성형 물품을 제조하는 것을 포함한다.
특정 경우에 있어서는, 중합체 물품의 외부 표면에 기재 물질을 부착하는 것이 바람직할 수 있다. 그러한 기재는 물품의 외관을 좋게 만들고(좋게 만들거나) 물품의 성질(예를 들면, 강성도)을 개선하기 위해 사용될 수 있다. 기재 물질의 예를 들면, 필름 및 직물을 포함한다.
인몰드 장식 기술로 물품의 표면에 부착된 기재를 포함하는 성형 물품을 제조한다. 이들 기술은 전형적으로 기재를 금형 공동부내에 위치시켜서 금형내로 사출되는 용융 중합체가 기재 물질을 금형 벽쪽으로 밀어넣도록 하는 것을 포함한다. 중합체가 냉각되면, 이것은 기재 물질에 부착된다. 금형을 개방하여 그의 외부 표면에 기재를 갖는 성형 물품을 제조할 수 있다.
종래의 인몰드 장식 기술은 전형적으로 용융 중합체를 높은 온도 및 압력에서 금형내로 사출하여 충분한 충전 및(또는) 기재의 플라스틱 성형 물품으로의 충분한 부착을 보장하는 것을 포함한다. 그러나, 이러한 조건들은 특정 유형의 기재를 손상시킬 수 있다. 예를 들면, 필름 기재는 고온으로 인하여 수축하거나 균열이 생길 수 있다. 또한, 직물 기재가 사용될 때는, 높은 사출 압력때문에 직물을 통하여 중합체가 누출되는 것을 방지하기 위하여 장벽층이 필요할 수 있다. 장벽층은 사출 성형 물품의 제조 비용을 증가시킬 수 있으며 직물의 중합체 물질로의 부착성을 저하시킬 수 있다.
따라서, 인몰드 장식 물품 및 물품 제조 방법의 개선이 요구되고 있다.
발명의 요약
본 발명은 인몰드 장식 물품 및 물품의 제조 방법을 제공한다. 인몰드 장식 물품은 중합체 부분과 중합체 부분의 표면에 부착된 기재 물질을 포함한다. 기재 물질은, 예를 들면 필름 또는 직물일 수 있다. 특정 실시태양에 있어서, 중합체 부분은 발포체, 특히 미세다공질 중합체 물질일 수 있다. 발포제 및 중합체 물질의 혼합물을 기재 물질이 배치된 금형 공동부내로 사출하여, 기재 물질을 금형 공동부의 벽쪽으로 밀어넣어서 물품을 제조한다. 바람직한 특정 경우에 있어서 초임계 유체인 발포제는 중합체 물질의 점도를 저하시키므로, 사출 압력 및 온도를 낮출 수 있게 된다. 저하된 사출 온도 및 압력은 가공 범위를 넓히고, 기재 물질을 선택하는데 있어서의 유연성을 증대하며, 종래 방법에서 종종 사용되는 장벽층의필요성을 배제시킬 수 있다. 본 방법을 사용하여 다양한 인몰드 장식 물품을 제조할 수 있다.
하나의 일면으로, 본 발명은 인몰드 장식 물품을 제공한다. 본 물품은 평균 셀 크기 100미크론 미만의 사출 성형 미세다공질 중합체 물질 및 미세다공질 중합체 물질의 표면에 부착된 기재를 포함한다.
또 하나의 일면으로, 본 발명은 인몰드 장식 물품을 제공한다. 본 물품은 셀 전체 갯수의 70％ 이상이 150미크론 미만의 셀 크기를 갖는 사출 성형 중합체 발포체 물질 및 중합체 발포체 물질의 표면에 부착된 기재를 포함한다.
또 하나의 일면으로, 본 발명은 인몰드 장식 물품을 제공한다. 본 물품은 사출 성형 중합체 물질 및 중합체 물질의 표면에 부착된 단일층의 직물 기재를 포함한다.
또 하나의 일면으로, 본 발명은 인몰드 장식 물품을 제공한다. 본 물품은 연화 온도를 갖는 사출 성형 중합체 물질 및 사출 성형 중합체 물질의 표면에 부착된 기재를 포함한다. 기재는 사출 성형 중합체 물질의 연화 온도의 20℃ 이내의 연화 온도를 갖는 중합체를 포함한다.
또 하나의 일면으로, 본 발명은 인몰드 장식 물품의 제조 방법을 제공한다. 본 방법은 유체 중합체 물질을 기재에 대하여 성형하고, 유체 중합체 물질을 100미크론 미만의 평균 셀 크기를 갖는 미세다공질 중합체 물질로서 경화시키고 기재에 부착시키는 것을 포함한다.
또 하나의 일면으로, 본 발명은 인몰드 장식 물품의 제조 방법을 제공한다.본 방법은 기재 물질을 금형 공동부내에 위치시키고 중합체 가공 장치 중의 중합체 물질내로 물리적 발포제를 도입하는 것을 포함한다. 본 방법은 발포제 및 중합체 물질을 발포제가 초임계 유체인 조건에서 혼합하고, 중합체 물질 및 발포제의 혼합물을 금형 공동부내로 사출하는 것을 더 포함한다.
또 하나의 일면으로, 본 발명은 인몰드 장식 물품의 제조 방법을 제공한다. 본 방법은 압출기, 금형 및 금형 공동부내에 배치된 기재를 포함하는 중합체 성형 시스템을 제공하는 것을 포함한다. 본 시스템은 최소 사출 압력에서 압출기로부터 금형 공동부내로 발포제를 함유하지 않는 용융 중합체 물질을 전달하고 금형내에서 중합체 물질을 고형화함으로써 중합체 물질 부분의 표면에 부착된 기재를 갖는 인몰드 장식 물품이 제조되도록 구성 및 배열되었다. 본 방법은 또한 최소 사출 압력의 95％ 미만의 사출압력에서, 발포제와 혼합된 중합체 물질을 압출기로부터 금형 공동부내로 전달하고, 중합체 물질을 금형내에서 고형화하여 중합체 물질 부분의 표면에 부착된 기재를 갖는 인몰드 장식 물품을 제조하는 것을 포함한다.
첨부 도면과 연계하여 설명된 본 발명의 상세한 설명에서 본 발명의 기타 이점, 일면 및 특성을 명백히 알 수 있을 것이다.
본 발명은 일반적으로는 중합체 물질의 사출 성형, 보다 구체적으로는 인몰드(in-mold) 장식 물품 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다
도 1A는 본 발명의 방법에 따라서 인몰드 장식 물품을 제조하는데 사용되는 사출 성형 시스템의 사출 사이클 시작 시점을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1B는 중합체 물질 및 발포제의 충전물이 축적된 후의 도 1A의 사출 성형 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1C는 중합체 물질 및 발포제의 충전물이 금형내로 사출되어 인몰드 장식 물품이 제조된 후의 도 1A의 사출 성형 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2A 및 2B는 각각 금형이 개방되고 금형이 폐쇄될 때의, 금형에 기재 물질의 연속 시트를 제공하기 위한 사출 금형 및 조립물을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 한 실시태양에 따른 인몰드 장식 물품을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 실시예 1에서 제조된 인몰드 장식 물품의 중합체 물질 부분에 대한 미세구조 SEM 사진이다.
본 발명은 인몰드 장식 물품 및 물품 제조 방법을 제공한다. 본 방법은 중합체 가공 장치 중의 중합체 물질내로 발포제를 도입하여 중합체 물질에 비하여 저하된 점도를 갖는 발포제 및 중합체 물질의 혼합물을 형성하는 것을 포함한다. 혼합물을 기재 물질이 배치된 금형 공동부내로 사출한다. 기재를 금형 벽쪽으로 밀어넣고 혼합물을 냉각하여 물품의 중합체 부분을 피복하는 기재를 갖는 인몰드 장식 물품을 제조한다. 하기에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 물품의 중합체 부분은 중합체 발포체, 특히 미세다공질 중합체 물질일 수 있다.
도 1A-1C를 참고하면, 사출 성형 시스템(10)이 본 발명의 한 방법에 따라서 인몰드 장식 물품을 제조하는데 사용된다. 성형 시스템(10)의 압출기(12)는 배럴(16)내에서 회전될 수 있는 중합체 가공 스크류(14)를 포함하여 스크류 및 배럴 사이에 존재하는 중합체 가공 공간(20)내에서 중합체 물질을 하류 방향(18)으로이송한다. 발포제의 공급원(22)은 배럴 내부에 형성된 발포제 포트(24)로 연결되고 발포제를 중합체 물질내로, 하기하는 바와 같이 도입한다. 압출기(12)는 기재 물질(30)이 배치된 사출 금형(28)내로 연결된 압출기의 출구(26), 예를 들면 게이트를 포함한다.
일반적으로, 사출 성형 시스템(10)은 연속적으로 인몰드 장식 물품이 제조되도록 주기적으로 작동된다. 전형적인 성형 사이클의 시작 시점에, 스크류(14)는 도 1A에 도시되어 있는 바와 같이 배럴(16)의 하류 말단(32)에 위치한다. 전형적으로 펠릿 형태인 중합체 물질을 호퍼(34)로부터 오리피스(36)를 통하여 중합체 가공 공간(20)내로 공급한다. 배럴(16)은 1 이상의 가열 수단(37)에 의해 가열될 수 있다. 스크류(14)는 회전하여 중합체 물질을 가소화하고 중합체 물질을 하류 방향(18)으로 이송한다. 발포제를 공급원(22)으로부터 발포제 포트(24)를 통하여 중합체 물질내로 도입하여 발포제 및 중합체 물질의 혼합물을 가공 공간(20)내에서 제조한다. 혼합물은 스크류 회전에 의해 하류로 이송되어 스크류 하류의 배럴내 구역(38)에 축적된다. 혼합물의 구역(38)내 축적으로 스크류를 축 방향을 따라서 배럴의 상류 방향으로 미는 압력이 발생된다. 혼합물의 충분한 충전물이 축적된 후에, 스크류(14)의 회전과 상류 방향 이동이 중지된다(도 1B). 바람직하게는, 스크류가 더 이상 중합체 물질을 가소화하지 않을 때, 발포제의 중합체 물질로의 흐름이, 예를 들면 발포제 포트에 연결된 차단 밸브(40)에 의해 중지될 수 있다. 그 다음에, 스크류가 축 방향을 따라서 하류 방향으로 배럴의 하류 말단(32)까지 이동하게 되어(도 1C) 축적된 혼합물 충전물을 압출기의 출구(26)를 통하여 금형(28)의공동부(33)내로 사출한다. 압출기의 출구에 결합된 밸브(42)는 전형적으로 개방되어 있어서 혼합물이 금형내로 흐를 수 있도록 한다. 사출된 혼합물은 기재(30)을 금형 벽(44)쪽으로 밀어넣는다. 중합체 물질 및 발포제의 혼합물은 금형내에서 냉각되고, 그 후에 금형이 개방되면 성형된 중합체 부분과 일체로 형성된 기재를 갖는 인몰드 장식 물품(60)(도 3)이 제조된다.
특정 실시태양에 있어서, 중합체 물질 및 발포제의 단일상 용액을 중합체 가공 공간(20)내에서 제조하고 용액이 금형(28)내로 사출될 때까지 단일상 상태를 유지하는 것이, 특히 인몰드 장식 물품의 중합체 부분이 미세다공질 물질일 때 바람직할 것이다.
단일상 용액의 제조를 돕기 위해, 발포제 도입은 배럴에 배열된 다수의 발포제 포트(24)를 통하여 수행될 수 있지만, 단일상 용액을 제조하는데 단일 포트도 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 다중 포트(24)가 사용될 때, 포트는 배럴 주변에 방사상으로 배열되거나, 배럴의 축 방향을 따라서 선형 방식으로 배열될 수 있다. 배럴의 길이 방향을 따른 포트의 배열은 중합체 물질 및 발포제의 혼합물이 축적됨에 따라 스크류가 배럴내에서 축 방향(상류 방향)으로 이동될 때 스크류에 대하여 비교적 일정한 위치로 발포제가 주입되도록 할 수 있다. 방사상으로 배열된 포트가 사용될 때, 포트(24)는 압출기 배럴 주변에 12시, 3시, 6시 및 9시 위치로 또는 임의의 기타 원하는 형태로 위치될 수 있다. 발포제 포트(24)는 단일 오리피스 또는 다수의 오리피스를 포함할 수 있다. 다중 오리피스 실시태양에 있어서(도시되어 있지 않음), 포트는 약 2 이상의, 특정 경우에 있어서는 약 4 이상의,그리고 기타 경우들 있어서는 약 10 이상의, 약 40 이상의, 약 100 이상의, 약 300 이상의, 약 500 이상의, 그리고 약 700 이상의 발포제 오리피스를 포함할 수 있다. 또 하나의 실시태양에 있어서, 포트(24)는 발포제가 이를 통하여 배럴내로 흐르도록 하는 다공성 물질 포함 오리피스를 포함하므로, 개별적인 오리피스 다수를 기계화할 필요가 없다.
단일상 용액의 제조를 더 촉진하기 위하여, 발포제 포트(24)를 스크류의 발포제 주입 구역(46)에 위치시킬 수 있다. 스크류의 발포제 주입 구역은, 완전한, 이어진 비행 경로를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 스크류가 회전될 때 매번의 비행으로 오리피스를 포함하는 발포제 포트를 주기적으로 통과하거나 "닦아낼" 수 있다. 이렇게 닦아내는 것으로 압출기내에서의 발포제 및 중합체 물질의 신속한 혼합을 증진하여 그 결과 배럴로의 주입 즉시 그리고 임의의 혼합 이전에 중합체 물질 중 발포제의 비교적 미세하게 분할된, 분리 구역의 분포가 야기된다. 이것은 균일한 중합체 및 발포제 혼합물의 제조를 촉진하는데, 미세다공질 가공을 포함하는 특정 유형의 중합체 가공에 있어서 바람직할 수 있다. 스크류는 발포제 주입 구역의 하류에서, 매우 띄엄 띄엄 이어지는 비행 경로를 가져서 중합체 및 발포제 혼합물을 더 혼합시킴으로써 단일상 용액의 제조를 촉진하는 혼합 구역(48)을 포함할 수 있다.
중합체 물질 및 발포제의 단일상 용액을 제조하는 특정 실시태양에 있어서, 금형(28)내로 사출될 때 용액을 핵형성시키는 것이 바람직할 수 있다. 핵형성은 압력 강하에 의해 발생되는데, 예를 들면 이것은 용액이 핵형성 경로의 역할을 하는 출구(26)(예를 들면, 게이트)를 통과할 때 발생된다. 용액 중에서 핵형성된 부분은 금형내에서 셀로 성장되어 중합체 발포체 물질이 형성된다. 특정 경우에 있어서, 셀 핵형성 속도 및 성장을 국제 출원 공개 제 WO 98/31521 호(피에릭(Pierick) 등)에 기술된 바와 같이 조절하여 미세다공질 중합체 물질을 형성할 수 있으며, 상기 문헌은 참고문헌으로 인용된다. 특히, 예를 들어 0.1GPa/s 이상의 심한 압력 강하를 제공하는 핵형성 경로(예를 들면 게이트)가 특정 경우에 미세다공질 물질을 형성하는데 이용될 수 있다.
사출 성형 시스템(10)은 당업계에 공지되어 있는 임의의 적합한 형태일 수 있다는 것을 이해해야 한다. 특히 미세다공질 중합체 물질을 제조할 때 적합한 사출 성형 시스템의 예는, 예를 들면 상기 참고문헌 국제 출원 공개 제 WO98/31521 호(피에릭 등)에 기술되어 있다. 유사하게, 본 발명의 인몰드 장식 방법 및 사출 성형 시스템(10)은 당업계 통상의 숙련인에게 공지된 바와 같이 임의로 변형될 수 있다. 예를 들면, 방법 및 시스템은 금형내로의 사출 이전에 중합체 물질 및 발포제의 혼합물을 축적하기 위하여 배럴의 외부에 별개의 축적기를 사용할 수 있다. 이 방법 및 시스템은 또한 1차 및 2차 압출기를 갖는 직렬 압출기를 사용할 수 있다.
도 2A-2B를 참고하면, 기재 물질(30)은 본 발명의 한 실시태양에 따라서 연속 시트로서 제공된다. 성형 사이클이 시작될 때, 제 1 금형 반쪽(50)을 제 2 금형 반쪽(52)로부터 분리하여 이들 사이에 공간(54)을 제공한다(도 2A). 기재 물질(30)의 연속 시트는 전달 롤(56)로부터 공간(54)을 통하여 감는 롤(58)까지 연장된다. 금형 반쪽들(50,52)은 연속 시트의 주변 부분에서 폐쇄되어 기재(30)이 금형 공동부(33)를 가로질러서 고정되도록 한다(도 2B). 상기한 바와 같이, 중합체 물질 및 발포제의 혼합물을 금형 공동부(33)내로 사출하고 충분히 냉각시킨 다음, 금형 반쪽들(50,52)을 분리하여 물품이 금형으로부터 제거될 수 있도록 한다. 롤들(56,58)은 금형 반쪽들 사이에 새로운 부분의 연속 시트가 제공되도록 조작되고, 추가의 인몰드 장식 물품이 제조되도록 방법이 반복된다.
기재(30)는 당업계 통상의 숙련인에게 공지된 임의의 기술에 따라서 제공될 수 있다. 예를 들면, 기재 물질의 개별적인 시트는, 각각의 성형 사이클 후에 금형 공동부(33)내에 배치될 수 있다. 또한, 기재(30)은 단지 금형 공동부(33)의 일부만을 가로질러서 연장되어 물품 표면의 선택적인 영역만을 피복하는 기재 물질을 갖는 인몰드 장식 물품을 제공할 수 있다.
본 발명의 방법에 있어서 물리적 발포제의 중합체 물질로의 도입은 중합체 물질의 점도를 저하시킨다. 점도 저하는 혼합물의 금형내로의 흐름을 개선하여 장식 물품이 비교적 낮은 사출 온도 및 압력에서 성형될 수 있도록 한다. 본 명세서에서 사용되는 "사출 압력"은 금형 공동부를 들어가는 중합체 물질의 압력으로 정의된다. 이 사출 압력은 또한 성형 사이클의 사출 기간 도중에 스크류를 앞으로 미는 힘을 제공하는데 사용되는 유체(예를 들면, 오일)의 압력으로 정의되는, "유압"과도 관련이 있다. 그러므로, 본 발명의 방법은 또한 유압을 내린다. 본 명세서에서 사용되는 "사출 온도"는 금형 공동부내로 들어가는 중합체 물질의 융점으로서 정의된다. 종래의 인몰드 장식 방법은 일반적으로 금형을 충분히 충전하고, 특정 경우에 있어서는 중합체 물질과 기재 사이(예를 들면, 중합체 물질 및 직물 기재 사이)에 충분한 접착력을 제공하기 위해 기재에 충분히 침투시키기 위하여 비교적 높은 사출 압력(및 유압)과 온도를 필요로 한다. 그러나, 높은 사출 압력 및 사출 온도가 기재에 손상을 입힐 수 있으므로 적합한 지지체의 유형은 제한될 것이다. 필요한 사출 온도와 압력을 낮추면, 본 방법에 있어서 하기하는 바와 같이 사용될 수 있는 기재의 유형이 유리하게 확대된다.
특정 경우에 있어서, 본 방법의 사출 압력을 유사한 가공 조건에서 물리적 발포제 없이 중합체 물질에 대하여 요구되는 사출 압력에 비하여 100psi이상 낮출 수 있다. 특정 경우에 있어서, 사출 압력은 유사한 가공 조건에서 물리적 발포제 없는 중합체 물질에 비하여 200psi 이상 저하되고, 기타 경우들에 있어서는 500psi 이상, 그리고 1000psi이상 저하된다. 특정 경우에 있어서, 본 방법의 사출 압력은 사출 압력의 약 95％ 미만, 기타 경우들에 있어서는 유사한 가공 조건에서 물리적 발포제 없이 중합체 물질을 사용할 때 요구되는 사출 압력의 약 80％ 미만, 그리고 약 70％ 미만일 수 있다. 유사하게 사출 온도도 유사한 가공 조건에서 물리적 발포제 없이 중합체 물질에 대하여 요구되는 사출 온도에 비하여 낮출 수 있다. 특정 경우에 있어서, 사출 온도는 유사한 가공 조건에서 물리적 발포제를 포함하지 않는 중합체 물질에 비하여 10℃이상, 기타 경우들에 있어서는 30℃ 이상 그리고 50℃ 이상 저하된다.
본 발명의 방법에서 이용되는 물리적 발포제는 질소, 이산화탄소, 탄화수소, 클로로플루오로카본, 희박 가스 등, 또는 그의 혼합물을 포함하는 당업계에 공지되어 있는 임의의 적합한 조성일 수 있다. 발포제는 임의의 유동 상태, 예를 들면 기체, 액체 또는 초임계 유체로 중합체 물질내로 도입될 수 있다. 바람직하게는, 압출기내의 중합체 물질내로 도입되면, 발포제가 초임계 상태이다. 즉, 발포제는 압출기 내부의 온도 및 압력에서 초임계 유체이다. 초임계 발포제는 점도를 본 발명의 방법에 바람직한 정도로 낮추는데 특히 효과적이다. 한 실시태양에 따르면, 발포제는 이산화탄소이다. 또 하나의 바람직한 실시태양에 있어서, 발포제는 질소이다. 특정 실시태양에 있어서, 발포제는 단독으로 이산화탄소 또는 질소이다. 바람직한 방법에 있어서, 이산화탄소 및 질소 발포제는 압출기내에서 초임계 상태이다.
특정 방법에 대하여 원하는 중량％를 갖는 혼합물이 제공되도록 발포제를 중합체 물질내로 도입할 수 있다. 발포제의 중량％는 선택된 점도 저하 및 인몰드 장식 물품의 중합체 물질의 원하는 공극률을 포함하는 변수를 따를 것이다. 일반적으로, 혼합물 중 발포제의 중량을 증가시키면 점도는 더 저하될 것이다. 발포제 백분율은 전형적으로 중합체 물질 및 발포체 혼합물 중량의 약 15중량％ 미만이다. 특정 실시태양에 있어서, 발포제의 양은 약 8％ 미만, 그리고 약 5％ 미만이다. 특정 경우에 있어서, 저 중량％의 발포제를 사용하는 것이 바람직할 것이다. 예를 들면, 발포제의 양은 중합체 물질 및 발포제 혼합물의 약 3중량％ 미만, 약 1중량％ 미만 그리고 약 0.1중량％ 미만일 수 있다. 발포제 중량％는 또한 사용되는 발포제의 유형에 따를 것이다. 예를 들면, 점도를 동일하게 저하시키려 할 때, 전형적으로 질소보다 많은 양으로 이산화탄소를 첨가해야 한다.
발포제 도입 속도를 중합체 물질의 유속과 연계하여 원하는 중량％의 발포제를 포함하는 혼합물을 제조할 수 있다. 발포제는 중합체 물질내로 광범위한 유속으로 도입될 수 있다. 특정 실시태양에 있어서, 중합체 물질로의 발포제 질량 유속은 약 0.001lbs/hr 내지 약 100lbs/hr, 특정 경우에 있어서는 약 0.002lbs/hr 내지 약 60lbs/hr 그리고 몇몇 경우에 있어서는 약 0.02lbs/hr 내지 약 10lbs/hr일 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 방법에 따라서 제조된 인몰드 장식 물품(60)이 개략적으로 도시된다. 물품(60)은 중합체 물질 부분(62)과 중합체 물질 부분의 표면(66)에 부착된 기재 부분(64)을 포함한다. 상기한 바와 같이, 기재(64)이 중합체 물질 부분과 일체로 성형되므로, 이 부분들을 함께 부착시키기 위한 외부 접착제가 필요없게 된다. 인몰드 장식 물품(60)은 자동차, 가구, 포장재, 화장품, 사무기기 및 통신 분야를 포함하는 임의의 분야에 사용될 수 있다.
중합체 물질 부분(62)은 일반적으로 당업계에서 사용되는 임의의 유형의 중합체 물질을 포함할 수 있다. 무정형, 반결정질 또는 결정질 물질일 수 있는 열가소성 중합체가 적합한 물질로서 포함된다. 부분(62)을 형성하기 위해 사용되는 중합체 물질의 전형적인 예는 스티렌 중합체(예를 들면, 폴리스티렌, ABS), 폴리올레핀(예를 들면, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌), 플루오로중합체, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르 등을 포함한다. 기재(64)은 인몰드 장식 물품을 제조하기 위해 당업계에서 사용되는 임의의 유형의 기재일 수 있다. 기재 물질의 예는 직물, 카펫, 시트, 필름, 예컨대 플라스틱 또는 금속 필름 등을 포함한다.
본 발명의 방법은 보다 낮은 사출 압력 및 온도를 허용하므로, 특정한 종래의 인몰드 장식 기술에 비하여 보다 넓은 범위의 플라스틱 물질 및 기재 조합이 사용될 수 있다. 예를 들면, 특정한 종래의 기술을 사용하면 특정한 중합체 물질을 가공하는데 필요한 높은 온도 및 압력이 특정한 기재 물질을 손상시킬 수 있다(예를 들면, 비틀림 또는 파열). 본 발명의 방법에서는 비교적 낮은 온도 및 압력이 사용되므로 기재 물질의 선택 범위가 보다 넓어진다. 중합체 물질 부분의 연화 온도와 유사한 연화 온도를 갖는 중합체 기재 물질이 사용될 수 있다. 예를 들면, 기재의 연화 온도는 중합체 물질 연화 온도의 20℃ 이내, 특정 경우들에 있어서는 중합체 물질의 연화 온도의 10℃ 이내, 또는 중합체 물질의 연화 온도와 거의 동일할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 "연화 온도"는 결정질 중합체에 대하여는 융점(Tm)이고 무정형 플라스틱에 대하여는 유리 전이 온도(Tg)이다. 특정 실시태양에 있어서, 인몰드 장식 물품(60)은 각각 동일한 중합체 성분을 포함하는 기재 물질(64) 및 중합체 부분(62)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기재 물질 및 중합체 물질이 각각 폴리프로필렌으로 제조될 수 있다. 또한 기재 물질은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)으로 제조될 수 있고 중합체 물질은 폴리스티렌으로 제조될 수 있다.
중합체 물질 부분(62)은 일반적으로 중합체 매트릭스내에 형성된 다수의 셀을 포함하는 발포체 물질이다. 이들 경우에 있어서, 발포제는 핵형성 및 셀의 성장을 유발한다. 그러나, 기타 경우에 있어서, 플라스틱 물질 부분(62)은 셀이 없는 고체 플라스틱일 수 있다. 이들 경우에 있어서, 발포제는 단지 점도 저하 보조제의 역할만을 하고 핵을 형성하거나 성장시키지는 않는다.
중합체 물질 부분이 발포체 물질인 실시태양에 있어서, 발포체는 광범위한 공극률을 가질 수 있다. 약 1％ 내지 약 99％의 공극률을 갖는 중합체 발포체가 사용될 수 있다. 특정 실시태양에 있어서, 보다 높은 밀도의 발포체가 사용되는데, 50％ 미만의 공극률, 기타 경우에 있어서 30％ 미만의 공극률, 특정 경우에 있어서 약 5％ 내지 약 30％의 공극률을 갖는다. 특정 공극률은 적용처에 의존할 것이다.
특정 실시태양에 있어서, 플라스틱 물질 부분은 미세다공질 물질일 수 있다. 미세 발포체 또는 미세다공질 물질은 작은 셀 크기 및 높은 셀 밀도를 갖는다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "셀 밀도"는 원래의, 비팽창 중합체 물질의 세제곱 센티미터당의 셀의 갯수로서 정의된다. 특정 실시태양에 있어서, 미세다공질 물질은 100미크론 미만의 평균 셀 크기를 가지며; 기타 실시태양에 있어서, 75미크론 미만의 평균 셀 크기; 기타 실시태양에 있어서, 50미크론 미만의 평균 셀 크기; 기타 실시태양에 있어서, 25미크론 미만의 평균 셀 크기; 및 기타 실시태양에 있어서, 10미크론 미만의 평균 셀 크기를 갖는다. 이들 미세다공질 실시태양에 있어서, 셀 크기는 균일할 수 있지만, 셀의 소수가 상당히 크거나 작은 셀 크기를 가질 수 있다. 특정 경우에 있어서, 미세다공질 물질은 106셀/cm3초과, 107셀/cm3초과, 108셀/cm3초과 및 109셀/cm3초과의 셀 밀도를 갖는다.
또 하나의 실시태양에 있어서, 인몰드 장식 물품(60)은 중합체 발포체 부분(62)을 포함하며, 여기에서 중합체 부분의 전체 셀 갯수의 70％ 이상이 150미크론 미만의 셀 크기를 갖는다. 특정 실시태양에 있어서, 전체 셀 갯수의 80％ 이상, 기타 경우들에 있어서 90％ 이상, 95％ 이상 및 99％ 이상이 150미크론 미만의 셀 크기를 갖는다. 기타 실시태양에 있어서, 발포체 부분은 전체 셀 갯수의 30％ 이상이 800미크론 미만, 보다 바람직하게는 500미크론 미만, 보다 더 바람직하게는 200미크론 미만의 셀 크기를 갖도록 제공될 수 있다.
특정 경우에 있어서, 중합체 물질 부분(62)은 불균일한 셀 크기를 갖는 발포체일 수 있다. 이들 경우 중 몇몇에 있어서, 부분(62)의 여러 구역이 상이한 크기의 셀을 가질 수 있다. 예를 들면, 부분(62)의 가장자리 영역이 일반적으로 부분(62)의 내부 영역보다 작은 셀 크기를 가질 수 있다.
상기한 바와 같이 중합체 물질 부분(62)는 물리적 발포제를 사용하여 가공되므로, 일반적으로 잔류하는 화학적 발포제 또는 화학적 발포제의 반응 부산물이 없다. 선택적으로, 중합체 물질은 핵형성제, 예컨대 탈크 또는 탄산 칼슘을 포함할 수 있다. 기타 실시태양에 있어서, 중합체 물질 부분(62)에는 핵형성제가 존재하지 않을 수 있다. 중합체 물질 부분(62)은 당업계에 공지되어 있는 임의의 기타 첨가제, 예컨대 윤활제, 가소제, 착색제, 충전제 등을 포함할 수 있다.
중합체 물질 부분(62)은 특정 적용처에 따라서 다양한 두께로 형성될 수 있다. 특정 경우에 있어서, 두께는 1.27cm(0.5인치) 미만일 수 있다. 기타 경우에 있어서, 비교적 얇은 중합체 물질 부분이 제조되는데, 예를 들면 0.51cm(0.2인치)미만, 기타 경우에 있어서는 0.25cm(0.1인치) 미만의 두께를 갖는다. 발포제의 첨가에 의한 중합체 물질 점도의 저하는 얇은 중합체 물질 부분 및 길이-대-두께 비(l/t)가 큰 중합체 부분이 형성되도록 한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "l/t"비는 금형내 사출 위치(게이트)로부터 연장된 중합체 부분의 연장 길이와 길이를 가로지르는 평균 두께의 비로서 정의된다. 특정 경우에 있어서, 중합체 물질 부분은 50:1 초과, 기타 경우들에 있어서는 100:1 초과, 그리고 200:1 초과의 l/t비를 갖는다.
기재 부분(64)은 당업계에 사용되는 임의의 형태일 수 있으며 인몰드 장식 물품의 특정 적용처에 대하여 선택된다. 기재 부분(64)은 장식적인 모양, 예컨대 디자인, 프린트 또는 기타 표시를 포함할 수 있다. 특정 경우에 있어서, 장식적인 모양은 기재 표면에 도포되는 잉크를 사용하여 형성된다. 기타 경우에 있어서, 장식적인 모양은 성형 공정 도중에 만들어질 수 있다. 기재 부분(64)은 착색되거나, 투명하거나, 광택이 있거나 기타일 수 있다. 기재가 직물이라면, 당업계 공지되어 있는 임의의 직물 패턴을 가질 수 있다.
바람직하다면, 기재 부분(64)은 기재가 직물 재료일 때에도 단지 단일 층만을 포함할 수 있다. 이들 실시태양에 있어서, 직물 기재 부분(64)을 중합체 물질 부분(62)로부터 분리하는 어떠한 추가 층(예를 들면, 별개의 장벽층 또는 후면층)을 포함하지 않는다. 종래의 기술은 일반적으로, 중합체가 전형적인 사출 조건에서 누출되지 않도록 하는 장벽층, 예컨대 미세한 편물 또는 플라스틱 층을 사용한다. 상기한 바와 같이 낮은 압력이 본 방법에서 사용될 수 있기 때문에, 그러한장벽층은 필요하지 않다. 또한 기재 부분(64)은 직물 기재가 사용될 때에도 얇을 수 있다. 예를 들면, 기재 부분(64)은 0.025cm(0.01인치) 미만의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 이들 및 기타 실시태양의 이점은 하기 실시예에서 완전하게 이해될 것이다. 하기 실시예는 본 발명의 이점을 설명하기 위한 것이지 본 발명의 완전한 범위를 예시하는 것은 아니다.
실시예 1: 중합체 부분 및 직물 기재를 포함하는 인몰드 장식 물품의 제조
사출 성형기(Engel-500톤)를 도 1A-1C에 도시된 시스템과 유사한 형태를 갖도록 변형시켰다. 두개의 공동부 필러(pillar) 금형을 사용했다. 금형은 공동부 당 3개의 게이트 및 9개의 조절 구역을 갖는 고온 주행 시스템을 포함했다.
부직포 면 안감의 스웨드 층을 포함하는 직물을 각각의 금형 공동부내에 배치시켰다. 스웨드 층은 약 2.16cm(0.850인치)의 두께를 가졌으며 안감은 약 0.406cm(0.160인치)의 두께를 가져서 직물 총 두께는 약 0.622cm(0.245인치) 이었다. PC/ABS 조성을 갖는 중합체 펠릿(GE 플라스틱스(GE Plastics) Cycoloy MC 2331)을 성형기내로 호퍼를 사용하여 공급했다. 다양한 발포제 조건, 게이트 형태, 사출 속도, 배럴 온도 및 유압을 사용하여 시도해보았다. 조건을 하기 표 1에 요약했다.
공정 조건
발포제(유형-중량％) 게이트의 # 사출 속도(cm/초 (인치/초)) 배럴 온도(℃) 유압(psi)
고체-0％ 3 5.08 (2) 271 2320
고체-0％ 3 1.27 (0.5) 271 2194
N2-0.5％ 3 2.03 (0.8) 249 2291
CO2-2％ 3 1.78 (0.7) 249 1745
CO2-3.4％ 3 1.78 (0.7) 249 1697
CO2-3.7％ 3 2.54 (1.0) 249 1455
CO2-3.1％ 1 4.57 (1.8) 249 2205
직물 기재에 부착된 중합체 ABS/PC 부분을 갖는 인몰드 장식 자동차 필러를 제조했다. 필러는 곡선 단면, 약 61cm(24인치)의 길이와 약 0.25cm(0.10인치)의 두께를 가졌다. 발포제(CO2및 N2)를 사용하여 제조된 인믈드 장식 물품은 약 0.05 내지 0.14의 공극률을 가졌다.
발포제를 사용하였더니 인몰드 장식 물품을 제조하는데 사용되는 유압 및 배럴 온도가 저하되었다. 유압의 저하는 사출 압력 저하의 지표이며 배럴 온도의 저하는 사출 온도 저하의 지표였다. 고정된 발포제 백분율에서, 유압을 상승시키는 것으로 예측되는 사출 속도의 상승시에도 유압이 저하되었다.
본 실시예는 낮은 사출 압력 및 온도에서 인몰드 장식 물품을 제조하는 본 발명의 방법의 효율성을 기술한다.
실시예 2: 장벽층이 없는 중합체 물질 및 직물 기재를 포함하는 인몰드 장식 물품의 제조
사출 성형기(Milacron-400톤)를 도 1A-1C에 도시된 시스템과 유사한 형태를 갖도록 변형시켰다. 1개의 필러 금형을 사용했다. 금형은 3개의 게이트 및 6개의 조절 구역을 갖는 고온 주행 시스템을 포함했다. 단지 1개의 게이트만을 실험에사용했다.
후면 또는 별개의 장벽층이 없는 단일층 폴리프로필렌 직물을 금형 공동부내에 배치시켰다. 직물은 약 0.025cm(0.010인치)의 두께를 가졌다. 20중량％의 탈크를 포함하는 PP 조성을 갖는 중합체 펠릿(미쓰이 플라스틱스(Mitsui Plastics) TS0P5, 30MFR)을 성형기내로 호퍼를 사용하여 공급했다. 다양한 발포제 조건, 배럴 온도 및 유압을 사용하여 시도해보았다. 조건을 하기 표 2에 요약했다.
공정 조건
발포제(유형-중량％) 배럴 온도(℃) 사출 속도(cm/초 (인치/초)) 유압(psi)
고체-0％ 204 2.54 (1.0) 1550
N2-0.5％ 193 2.54 (1.0) 1420
발포제가 사용되지 않았을 때는, 중합체 물질이 직물 기재를 통하여 누출되었다. 그러므로, 발포제가 없이 제조된 인몰드 장식 물품은 허용할 수 없었다.
직물 기재에 부착된 중합체 PP 부분을 갖는 인몰드 장식 자동차 필러를 발포제(N2)를 사용하여 제조했다. 발포제가 사용되었을 때는 중합체 물질이 직물을 통하여 누출되지 않았다. 필러는 곡선 단면, 약 76cm(30인치)의 길이와 약 0.51cm(0.20인치)의 두께를 가졌다. 발포제(N2)를 사용하여 제조된 필러는 약 0.14의 공극률을 가졌다. 발포제(N2)를 사용하여 제조된 인몰드 장식 필러의 중합체 부분은 약 50미크론의 평균 셀 크기를 갖는 미세다공질 물질이었다. 도 4는 인몰드 장식 물품의 미세다공질 물질의 전형적인 단면인 미세구조를 나타내는 SEM 사진이다.
발포제의 사용은 인몰드 장식 물품을 제조하는데 사용되는 유압 및 배럴 온도를 저하시켰다. 유압의 저하는 사출 압력 저하의 지표이고 배럴 온도의 저하는 사출 온도 저하의 지표이다.
실시예는 사출 압력 및 온도 저하에 의해 장벽층 없이 단일층 기재를 포함하는 인몰드 장식 물품을 제조하는 본 발명 방법의 효율성을 설명한다. 또한 본 실시예는 미세다공질 중합체 부분을 포함하는 인몰드 장식 물품의 제조를 기술한다.
당업계 숙련인이라면 본 명세서 중에 표기된 모든 변수는 예를 든 것이며 실제 변수는 본 발명의 방법 및 물품이 사용되는 특정 적용처에 따른다는 것을 이해할 것이다. 그러므로, 상기 실시태양은 단지 예를 든 것이며, 첨부된 청구의 범위 및 이에 동등한 범위 내에서, 본 발명이 상기한 바와 상이하게 수행될 수도 있다.

Claims (59)

  1. 평균 셀 크기 100미크론 미만의 사출 성형 미세다공질 중합체 물질; 및
    미세다공질 중합체 물질의 표면에 부착된 기재를 포함하는 인몰드(in-mold) 장식 물품.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기재가 단일층인 물품.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기재가 직물 재료를 포함하는 물품.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 기재가 0.025cm(0.01인치) 미만의 두께를 갖는 단일층 직물 재료를 포함하는 물품.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 기재가 폴리프로필렌 직물을 포함하는 물품.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 기재가 플라스틱 필름을 포함하는 물품.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 미세다공질 중합체 물질에는 본질적으로 잔류 화학적 발포제 또는 화학적 발포제의 반응 부산물이 없는 물품.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 기재가 외부 접착제 없이 상기 미세다공질 중합체 물질의 표면에 부착되는 물품.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 미세다공질 중합체 물질이 연화 온도를 가지며 상기 기재가 상기 미세다공질 중합체 물질의 연화 온도의 20℃ 이내의 연화 온도를 갖는 중합체를 포함하는 물품.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 기재가 상기 미세다공질 중합체 물질의 연화 온도의 10℃ 이내의 연화 온도를 갖는 중합체를 포함하는 물품.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 기재가 상기 미세다공질 중합체 물질의 연화 온도와 실질적으로 동일한 연화 온도를 갖는 중합체를 포함하는 물품.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 중합체 물질이 폴리프로필렌을 포함하고 상기 기재가 폴리프로필렌을 포함하는 물품.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 중합체 물질이 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌을 포함하고 상기 기재는 폴리스티렌을 포함하는 물품.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 미세다공질 중합체 물질이 약 0.50 미만의 공극률을갖는 물품.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 미세다공질 중합체 물질 물품이 약 0.05 내지 약 0.30의 공극률을 갖는 물품.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 물품이 0.25cm(0.1인치) 미만의 두께를 갖는 물품.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 물품이 약 50:1 이상의 길이-대-두께 비를 갖는 물품.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 물품이 약 100:1 이상의 길이-대-두께 비를 갖는 물품.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 물품이 약 200:1 이상의 길이-대-두께 비를 갖는 물품.
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 미세다공질 중합체 물질이 50미크론 미만의 평균 셀 크기를 갖는 물품.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 미세다공질 중합체 물질이 25미크론 미만의 평균셀 크기를 갖는 물품.
  22. 제 1 항에 있어서, 상기 기재가 장식적인 모양을 포함하는 물품.
  23. 제 1 항에 있어서, 상기 기재가 상기 미세다공질 중합체 물질의 제 1 면 전체를 피복하는 물품.
  24. 셀 전체 갯수의 70％ 이상이 150미크론 미만의 셀 크기를 갖는 사출 성형 중합체 발포체 물질; 및
    중합체 발포체 물질의 표면에 부착된 기재를 포함하는 인몰드 장식 물품.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 기재가 단일층인 물품.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 기재가 0.025cm(0.01인치) 미만의 두께를 갖는 단일층 직물 재료를 포함하는 물품.
  27. 제 24 항에 있어서, 상기 미세다공질 중합체 물질에는 본질적으로 잔류 화학적 발포제 또는 화학적 발포제의 반응 부산물이 없는 물품.
  28. 사출 성형 중합체 물질; 및
    중합체 물질의 표면에 부착된 단일층 직물 기재를 포함하는 인몰드 장식 물품.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 중합체 물질이 중합체 발포체를 포함하는 물품.
  30. 제 28 항에 있어서, 상기 단일층 직물 기재가 0.025cm(0.01인치) 미만의 두께를 갖는 물품.
  31. 연화 온도를 갖는 사출 성형 중합체 물질; 및
    사출 성형 중합체 물질의 표면에 부착되고 연화 온도를 갖는 중합체를 포함하는 기재를 포함하며,
    사출 성형 중합체 물질의 연화 온도는 기재 중합체의 연화 온도의 20℃ 이내인 인몰드 장식 물품.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 기재가 상기 미세다공질 중합체 물질의 연화 온도의 10℃ 이내의 연화 온도를 갖는 중합체를 포함하는 물품.
  33. 제 31 항에 있어서, 상기 기재가 상기 미세다공질 중합체 물질의 연화 온도와 실질적으로 동일한 연화 온도를 갖는 중합체를 포함하는 물품.
  34. 기재에 대하여 유체 중합체 물질을 성형하고;
    유체 중합체 물질을 100미크론 미만의 평균 셀 크기를 갖는 미세다공질 중합체 물질로서 경화시키고 기재에 부착시키는 것을 포함하는 인몰드 장식 물품의 제조 방법.
  35. 제 34 항에 있어서, 금형 공동부내의 기재에 대하여 유체 중합체 물질을 성형하는 것을 포함하는 방법.
  36. 제 35 항에 있어서, 중합체 물질 및 발포제의 혼합물을 상기 금형 공동부내로 사출하는 것을 더 포함하는 방법.
  37. 제 36 항에 있어서, 물리적 발포제를 중합체 물질내로 도입하여 중합체 물질 및 발포제의 혼합물을 제조하는 것을 더 포함하는 방법.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 발포제 및 중합체 물질을 상기 발포제가 초임계 유체인 조건에서 혼합하는 것을 포함하는 방법.
  39. 제 36 항에 있어서, 상기 발포제가 이산화탄소를 포함하는 방법.
  40. 제 36 항에 있어서, 상기 발포제가 질소를 포함하는 방법.
  41. 제 36 항에 있어서, 상기 중합체 물질 및 발포제의 단일상 용액을 금형 공동부내로 사출하는 것을 포함하는 방법.
  42. 제 34 항에 있어서, 상기 기재 물질이 단일층인 방법.
  43. 제 34 항에 있어서, 상기 기재가 직물 재료를 포함하는 방법.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 기재가 0.025cm(0.01인치) 미만의 두께를 갖는 단일층 직물 재료를 포함하는 방법.
  45. 제 34 항에 있어서, 상기 기재가 플라스틱 필름을 포함하는 방법.
  46. 제 34 항에 있어서, 상기 중합체 물질이 폴리프로필렌을 포함하고 상기 기재가 폴리프로필렌을 포함하는 방법.
  47. 제 34 항에 있어서, 상기 중합체 물질이 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌을 포함하고 상기 기재는 폴리스티렌을 포함하는 방법.
  48. 제 34 항에 있어서, 상기 미세다공질 중합체 물질이 50미크론 미만의 평균셀 크기를 갖는 방법.
  49. 기재 물질을 금형 공동부내에 배치시키고;
    중합체 가공 장치 중에서 중합체 물질내로 물리적 발포제를 도입하고;
    발포제 및 중합체 물질을 발포제가 초임계 유체인 조건에서 혼합하고;
    중합체 물질 및 발포제의 혼합물을 금형 공동부내로 사출하는 것을 포함하는 인몰드 장식 물품의 제조 방법.
  50. 제 49 항에 있어서, 상기 기재 물질이 상기 미세다공질 중합체 물질의 표면에 부착된 미세다공질 중합체 물질을 포함하는 인몰드 장식 물품을 제조하는 것을 더 포함하며, 상기 미세다공질 중합체 물질은 100미크론 미만의 평균 셀 크기를 갖는 방법.
  51. 제 49 항에 있어서, 상기 기재 물질이 표면에 부착된 고체 중합체 물질을 포함하는 인몰드 장식 물품을 제조하는 것을 더 포함하는 방법.
  52. 제 49 항에 있어서, 상기 발포제가 이산화탄소를 포함하는 방법.
  53. 제 49 항에 있어서, 상기 발포제가 질소를 포함하는 방법.
  54. 제 49 항에 있어서, 중합체 물질 및 발포제의 단일상 용액을 금형 공동부내로 사출하는 것을 포함하는 방법.
  55. 제 49 항에 있어서, 상기 기재 물질이 단일층인 방법.
  56. 제 49 항에 있어서, 상기 기재가 직물 재료를 포함하는 방법.
  57. 제 56 항에 있어서, 상기 기재가 0.025cm(0.01인치) 미만의 두께를 갖는 단일층 직물 재료를 포함하는 방법.
  58. 제 49 항에 있어서, 상기 기재가 플라스틱 필름을 포함하는 방법.
  59. 압출기, 금형 및 금형 공동부내에 배치된 기재를 포함하며, 무 발포제 용융 중합체 물질을 압출기로부터 금형 공동부내로 최소 사출 압력으로 전달하고 중합체 물질이 금형내에서 고형화되어 중합체 물질 부분의 표면에 부착된 기재를 갖는 인몰드 장식 물품이 제조되도록 구성되고 배열된 중합체 성형 시스템을 제공하고;
    발포제와 혼합된 중합체 물질을 압출기로부터 금형 공동부내로, 최소 사출 압력의 95％ 미만의 사출압력에서 전달하고, 중합체 물질을 금형내에서 고형화하여 중합체 물질 부분의 표면에 부착된 기재를 갖는 인몰드 장식 물품을 제조하는 것을 포함하는 인몰드 장식 물품의 제조 방법.
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