KR20040042802A - 인서트 성형품, 인서트 성형품의 제조 방법 및 잉크 - Google Patents

인서트 성형품, 인서트 성형품의 제조 방법 및 잉크 Download PDF

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Abstract

인서트 성형품(6)은 투명성을 갖는 필름(1), 상기 필름(1)의 이면에 가교성 인쇄 잉크를 이용하여 인쇄되어 상기 필름의 표면측으로부터 육안으로 관찰하기 위한 열 유연성 가식 인쇄층(2), 상기 열 유연성 가식 인쇄층(2) 상에 저가교성 인쇄 잉크 또는 비가교성 인쇄 잉크를 이용하여 인쇄된 바인더층(3), 및 상기 바인더층(3) 상에 사출 성형된 합성 수지(5)로 이루어진다.

Description

인서트 성형품, 인서트 성형품의 제조 방법 및 잉크{INSERT MOLDED ARTICLE, PRODUCTION METHOD OF THE INSERT MOLDED ARTICLE AND INK}
본 발명은 인서트 성형품, 인서트 성형품의 제조 방법 및 잉크에 관한 것이다.
오늘날에는, 예를 들면 각종 계기용 패널이나 휴대전화의 하우징, 가정용 전기 제품의 표시 조작 부품 등에 인서트 성형품이 사용되기에 이르렀다. 이들 인서트 성형품의 제조에 있어서는 먼저 인쇄 공정에서, 일반적으로는 인쇄층을 보호하기 위해 투명 필름의 이면에 폴리카보네이트류 등의 수지 성분을 포함하는 착색 잉크로 인쇄를 실시하고, 이 투명 필름의 표면측으로부터 육안으로 관찰하기 위한 가식(加飾) 인쇄층을 형성한다. 이어서, 포밍 공정에서, 상기 가식 인쇄층이 형성된 필름을 소정 성형품의 표면 형상으로 가공한다. 또한, 사출성형 공정에 있어서는,상기 성형품의 표면 형상으로 이루어지는 필름을 가식 인쇄층이 내측이 되도록 하여 금형에 장착하고, 상기 금형 내에서 상기 가식 인쇄층측에 용융된 수지를 사출하고, 사출된 수지와 상기 필름을 일체화시킨다. 이렇게 하여 투명 필름, 가식 인쇄층 및 사출 수지로 구성되고, 투명 필름의 표면측으로부터 육안 관찰이 가능한 인쇄가 실행된 인서트 성형품이 완성된다.
이와 같이, 인서트 성형품의 제조 공정은 일반적으로 인쇄 공정, 포밍 공정 및 사출성형 공정으로 구성된다. 인쇄 공정에서는 (1) 필름과 인쇄된 잉크의 접착성이 충분하고, 그 접착성이 전 행정(行程)을 통해 유지되는 것이 필수 조건이 된다. 또, 포밍 공정에서는 (2) 가열되어 연신(延伸)되는 필름에 뒤따라 가식 인쇄층의 잉크가 연신되고, 크랙의 발생이나 필름으로부터의 박리가 생기지 않는 것이 필수 조건이 된다. 또, 사출성형 공정에서는 (3) 가식 인쇄층이, 사출되어 오는 고온의 용융 수지의 유동에 수반하여 유동되지 않는 것과, (4) 사출된 용융 수지가 냉각 고화(固化)되었을 때, 이 냉각 고화된 수지와 가식 인쇄층의 잉크가 견고히 접착될 것이 필수 조건이 된다.
이들 필수 조건 (1)∼(4)는 어느 것이나 가식 인쇄층을 형성하는 잉크에 관련되는 조건이다. 이 때문에, 가식 인쇄층을 인쇄하기 위한 잉크로서, 각종 폴리카보네이트 수지를 수지 성분으로 하는 잉크가 제안되어 있다(일본국 특개평 8-3502호 공보, 특개 2001-19885호 공보, 특개 2001-249793호 공보 참조). 그러나, 이들 폴리카보네이트 수지를 수지 성분으로 하는 잉크를 사용하여 가식 인쇄층을형성해도, 인쇄되는 필름이 폴리카보네이트를 함유하는 경우에는 필수 조건 (1)의 필름과 인쇄된 잉크의 접착성은 충분히 얻어지지만, 인쇄 필름이 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄 등인 경우는 반드시 접착성이 충분한 것은 아니다. 또한 필수 조건 (2)∼(4)에 관해서는 어느 하나의 조건을 충족시키면 다른 조건이 충족되지 않는 관계가 생기므로 필수 조건 (1)∼(4)를 모두 고도로 충족시키는 것은 곤란하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 인서트 성형에 있어서 필수적인 모든 조건을 고도로 충족시킬 수 있는 인서트 성형품 및 인서트 성형품의 제조 방법을 제공하는 것이다. 또 이러한 목적을 위해 사용하는 각종 잉크를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에서의 인쇄 공정을 나타내는 단면도이다.
도 2는 상기 실시예에서의 포밍(forming) 공정을 나타내는 단면도이다.
도 3은 사출 공정 및 성형품을 나타내는 단면도이다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 투명성을 갖는 필름, 상기 필름의 이면에 가교성 인쇄 잉크를 사용하여 인쇄되어 상기 필름의 표면측으로부터 육안으로 관찰하기 위한 열 유연성 가식 인쇄층, 상기 열 유연성 가식 인쇄층 상에 저가교성 인쇄 잉크 또는 비가교성 인쇄 잉크를 사용하여 인쇄된 바인더층, 및 상기 바인더층 상에 사출 성형된 수지로 이루어지는 인서트 성형품을 제공한다.
또, 본 발명의 인서트 성형품의 제조 방법으로서는, 투명성을 갖는 필름의 이면에 가교성 인쇄 잉크를 사용하여 인쇄를 실시하고, 상기 필름의 표면측으로부터 육안으로 관찰하기 위한 열 유연성 가식 인쇄층을 형성하는 제1 인쇄 공정, 상기 열 유연성 가식 인쇄층 상에 저가교성 인쇄 잉크 또는 비가교성 인쇄 잉크를 사용하여 인쇄를 실시하여 바인더층을 형성하는 제2 인쇄 공정, 상기 인쇄 공정에 의해 상기 열 유연성 가식 인쇄층 및 바인더층이 형성된 필름을 소정 성형품의 표면 형상으로 가공하는 포밍 공정, 및 상기 포밍 공정에 의해 가공된 상기 형상의 필름을, 상기 열 유연성 가식 인쇄층이 내측이 되도록 하여 금형에 장착하고, 상기 금형 내에서 상기 바인더층측에 용융된 수지를 사출하고, 사출된 수지와 상기 필름을 일체화시키는 사출성형 공정을 포함하는 인서트 성형품의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 상기 인서트 성형품의 제조 방법에서 사용하는 가교성 인쇄 잉크 또는 저가교성 인쇄 잉크로서, 수산기를 갖는 폴리에스테르 수지를 수지 성분으로 하는 잉크 성분 및 다작용 이소시아네이트 화합물을 가교제로 하는 가교제 성분으로 이루어지는 2액성 잉크인 인서트 성형품 제조용 잉크를 제공하는 것이며, 또 상기 인서트 성형품의 제조 방법에서 상기 바인더층을 형성하기 위한 비가교성 잉크로서, 염화비닐 (공)중합체, (메타)아크릴 수지, 폴리에스테르 수지로부터 선택된 최소한 1종 이상의 수지를 함유하는 인서트 성형품 제조용 잉크를 제공하는 것이다.
따라서, 인쇄 공정에서는 투명성을 갖는 필름의 이면에 가교성 인쇄 잉크를 인쇄하여 표면측으로부터 육안으로 관찰하기 위한 열 유연성 가식 인쇄층을 형성함과 동시에, 추가로 이 열 유연성 가식 인쇄층 상에 저가교성 인쇄 잉크 또는 비가교성 인쇄 잉크를 인쇄하여 바인더층을 형성한다. 이 때, 열 유연성 가식 인쇄층은 가교성 인쇄 잉크를 인쇄하여 형성되어 있으므로 가교성 인쇄 잉크의 수지 성분의 선택과 맞물려 필름과 인쇄된 잉크의 접착성은 충분히 얻어지게 된다(필수조건(1)). 또, 이러한 가교성 인쇄 잉크로 인쇄 형성된 열 유연성 가식 인쇄층과, 저가교성 인쇄 잉크 또는 비가교성 인쇄 잉크로 인쇄 형성된 바인더층 사이의 접착성도 충분히 얻어진다.
다음의 포밍 공정에 있어서는, 이면에 열 유연성 가식 인쇄층과 바인더층이 적층된 필름을 열 연화(軟化)하여 프레스 성형, 진공 성형, 압축공기 성형 등에 의해 소정 성형품의 표면 형상으로 가공한다. 이 때, 열 유연성 가식 인쇄층은 가교성 인쇄 잉크를 인쇄하여 형성되지만 열 유연성이기 때문에, 열 유연성 가식 인쇄층의 잉크는 가열되어 연신하는 필름에 뒤따라 연신되고, 열 유연성 가식 인쇄층에 크랙의 발생이나 필름으로부터의 박리가 생기지 않는다(필수 조건(2)). 또 가교성 인쇄 잉크로 인쇄 형성된 열 유연성 가식 인쇄층과, 저가교성 인쇄 잉크 또는 비가교성 인쇄 잉크로 인쇄 형성된 바인더층 사이의 접착성도 충분히 얻어지기 때문에 바인더층도 열 유연성 가식 인쇄층에 뒤따라 연신된다.
또한, 이어지는 사출성형 공정에 있어서는, 열 유연성 가식 인쇄층이 내측이 되도록 하여 필름을 금형에 장착하고, 상기 금형 내에서 상기 열 유연성 가식 인쇄층측, 즉 바인더층 상에 용융된 수지를 사출한다. 이 때, 전술한 바와 같이 열 유연성 가식 인쇄층은 가교성 인쇄 잉크를 인쇄하여 형성되기 때문에, 사출되어 오는 고온의 용융 수지의 유동에 수반하여 유동되지 않고, 또한 바인더층에 의해 보호되어 있기 때문에 더욱 안정적으로 정착된다(필수 조건(3)).
또한, 사출 공정에서는, 이와 같이 사출된 수지를 냉각 고화시켜 상기 필름과 일체화시킨다. 이 때, 사출된 수지가 직접 접착하는 것은 저가교성 인쇄 잉크또는 비가교성 인쇄 잉크로 인쇄 형성된 바인더층이기 때문에, 바인더층과 냉각 고화된 수지가 견고히 접착한다. 또, 전술한 바와 같이, 가교성 인쇄 잉크로 인쇄 형성된 열 유연성 가식 인쇄층과, 저가교성 인쇄 잉크 또는 비가교성 인쇄 잉크로 인쇄 형성된 바인더층 사이의 접착성도 충분히 얻어진다. 따라서, 사출되어 냉각 고화된 수지는 바인더층을 사이에 두고 열 유연성 가식 인쇄층과 견고히 접착된다(필수 조건(4)).
또한, 상기 열 유연성 가식 인쇄층 상에 인쇄되는 바인더층의 잉크가 투명성을 갖는 것이면, 열 유연성 가식 인쇄층을 필름의 표면측에서 육안으로 관찰했을 때 바인더층이 열 유연성 가식 인쇄층의 가식성에 영향을 주지 않으므로 바람직하다.
또한 본 발명을 상세히 설명하면, 본 발명에서 이용되는 투명성을 갖는 필름은 인서트 형성품의 형상으로 포밍하여 사용되는 경우가 많으므로, 그에 적합한 열가소성 필름인 것이 바람직하다. 또 내열성이나 내구성이 요망되기 때문에 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 또는 이들 수지를 함유하는 블렌드 수지의 필름이 가장 바람직하게 사용된다.
필름 표면은 일반적으로 평활하지만, 매트 느낌을 주기 위해서 투명성을 잃지 않을 정도의 거친 면을 가질 수도 있다. 또, 사용되는 필름의 두께는 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 일반적으로 약 80∼800 ㎛, 특히 약 100∼500 ㎛인 것이 사용된다.
다음으로 전술한 필름의 이면에 열 유연성 가식 인쇄층을 형성한다. 본 발명에서는 이 열 유연성 가식 인쇄용 잉크로서는 작용기를 갖는 열가소성 수지를 포함하는 잉크 성분과, 상기 작용기와 반응하여 가교 구조를 생성하는 가교제 성분을 포함하는 2액성 잉크가 사용된다.
잉크 소재의 선정은 다음과 같은 시험을 기준으로 하여 이루어진다. 즉 반드시 사용하고자 하는 잉크 성분과 가교제 성분을 혼합하고, 그 혼합물을 박리지(剝離紙) 상에 코팅하고, 80℃, 2시간 이상의 조건에서 용제를 제거하여 두께가 약 10 ㎛인 필름을 제작한다. 이어서, 이 필름을 30℃에서 20일간 방치하여 가교 반응을 충분히 촉진한다. 이와 같이 하여 얻어진 필름의 일부를 상온에서 30분간 사이클로헥사논 중에 침지하여 완전히 용해되지는 않음을 확인한다. 또한 상기 필름의 일부를 짧은 책 모양으로 절취하여 25℃와 80℃에서 인장 시험을 행하여 80℃의 파단 연신이 25℃의 파단 연신보다 큰것을 확인한다.
이상 두 가지 확인 사항에 합격한 가교성 잉크 소재의 조합은 본 발명의 열 유연성 가식 인쇄층을 형성하기 위해 적절한 것으로 판단된다.
구체적으로 적절한 소재를 예시하면, 작용기를 갖는 열가소성 수지로서, 수산기를 함유하는 폴리에스테르 수지, 수산기 함유 폴리우레탄 수지, 수산기 함유 폴리(메타)아크릴 수지 등이 바람직하다. 이것들 중에서도 수산기 함유 폴리에스테르 수지는 특히 바람직한 것이다. 그 이유로서는 폴리카보네이트 수지 필름이나 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 필름에 공통으로 밀착성이 좋은 점, 또 시판품으로서 매우 많은 종류가 판매되고 있어 본 발명의 목적에 적합한 것을 선정하기 쉬운 점을 들 수 있다. 즉, 폴리에스테르 수지는 산 성분으로서 프탈산, 이소프탈산,테레프탈산, 아디프산, 천연 유지 유래의 각종 지방산 등을 산 성분으로 하고, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 등을 알코올 성분으로 하며, 추가로 수산기를 도입하기 위한 알코올로서 글리세린, 트리메틸롤프로판, 트리메틸롤에탄, 펜타에리스리톨 등도 사용하여, 산과 알코올의 축합 반응에 의해 제조되는 것으로, 그 원료의 조합이 풍부하기 때문에 각종 분자 설계가 용이하다. 따라서 인서트 성형용 가식 잉크가 구비해야 할 상기 필수 조건 (1)∼(4)를 충족시키기 위해 필요한 수지를 시판품 중에서도 선정하기가 매우 용이하다.
인서트 성형품 가식용 잉크의 수지 성분으로서 바람직한 시판 수지의 예로서는 東洋紡績(株)제인 바이론 200, 220, 240, 300, 500, GK250, 日本合成化學(株)제인 코치고 폴리에스터 TP-220, LP-033, SP-170, SP-154, 그리고 다이나밋 노벨사(독일)제인 DYNAPOL L411, L850, LH812 등이 있다.
그러나, 이들 수지 성분을 선정하였다해도, 그것만으로는 인서트 성형의 필수 조건 (1)∼(3)을 완전히 충족시키는 가식용 잉크가 얻어지지 않고, 폴리에스테르 수지의 수산기와 서서히 반응하여 가교 구조를 생성하는 다작용 이소시아네이트 화합물 등과 병용하는 것이 필요하다는 것을 발견했다.
다작용 이소시아네이트 화합물의 예로서는, 住友바이엘우레탄(株)제인 스미디콜 N-75, N3200, N3300, HT, 테스모듈 Z4470, HL, 日本폴리우레탄工業(株)제인 코로네이트 HX, HL, 2298-90H, 2094, 2096, 그리고 武田바디슈우레탄工業(株)제인 다케네이트 110, 160N, 500, 600, 700 등이 있다.
본 발명에서의 열 유연성 가식 인쇄층을 형성하기 위한 가교성 인쇄 잉크는전술한 바와 같이 작용기를 갖는 수지 성분을 함유하는 잉크 성분과 작용기와 반응하여 가교 구조를 형성하는 가교제 성분을 인쇄에 앞서 혼합하여 제조되는 것이다.
또한, 열 유연성 가식 인쇄층을 형성하기 위한 잉크는 각종 착색제를 포함하는 것이다. 이들 착색제로서는 백색, 흑색 안료, 기타 여러 가지 색의 안료가 포함된다. 또, 특수 안료로서는 축광(蓄光) 안료, 자외선에 의해 발광하는 BL 안료, 형광 안료, 홀로그래픽(holographic) 안료, 펄(pearl) 안료, 금속산화물로 코팅된 알루미나 플레이크(alumina flake) 안료, 금속산화물로 코팅된 실리카 플레이크 안료, 키랄(chiral)상을 가진 액정 구조를 갖는 배향(配向) 3차원 가교물질로 이루어지는 액정 안료 등을 포함할 수도 있다. 이들 특수 안료에 관한 상세한 설명은 일본국 특원 2002-280771호 명세서에 기재되어 있다.
본 발명의 인서트 성형품의 제조에서는, 상기와 같이 배합된 가식용 가교성 인쇄 잉크를 이용하여 투명성을 갖는 필름의 이면측에 원하는 인쇄를 행하여 필름의 표면측으로부터 육안으로 관찰하기 위한 열 유연성 가식 인쇄층을 형성하지만, 은폐성이 약한 안료를 사용한 가식성 인쇄 잉크층 상에는 은폐성을 부여하기 위한 착색된 가교성 인쇄 잉크를 겹쳐 인쇄하는 경우가 많다. 또, 무늬의 틈을 발생시키지 않도록 부분적으로 상이한 색을 겹쳐 인쇄하는 경우도 있다. 또, 전술한 특수 안료로서 예시된 안료로서 스파클성(광채)을 발휘하는 안료의 경우, 흑색이나 백색의 가식용 가교성 인쇄 잉크를 겹쳐 인쇄하지 않으면 그 안료 본래의 성능이 발휘되지 않는 경우가 있으므로 가식용 가교성 인쇄 잉크는 다층으로 인쇄되는 경우가 많다.
본 발명의 인서트 성형품에 투명 부분을 설치하지 않을 경우에는 당연히 그 부분에는 가식용 가교성 인쇄 잉크를 인쇄하지 않는 경우도 있고, 따라서 반드시 필름의 전면(全面)에 가식용 가교성 인쇄 잉크가 항상 인쇄되는 것은 아니다. 또, 인서트 성형품에서 마찰 내성 등을 별로 필요로 하지 않는 부분에는 필름의 표면에 직접적으로 가식용 가교성 인쇄 잉크를 인쇄하는 경우도 있다.
또한, 제1 가식 인쇄층 상에 가식용 가교성 잉크가 겹쳐 인쇄되어 충분한 두께의 열 유연성 가식 인쇄층이 형성되는 경우는 제1 가식 인쇄층은 비가교성 잉크로 형성될 수도 있다.
또, 일반적으로 열 유연성 가식 인쇄층은 1층당 1∼10 ㎛ 정도로 설정되는 것이 바람직하다. 따라서 이 범위의 인쇄층이 조정하여 얻어지기 쉬운 스크린 인쇄법의 적용이 바람직하지만, 기타 인쇄법도 적절히 사용할 수 있다.
다음에 바인더층을 형성하는 잉크에 관해 설명하면, 바인더층은 가교성 잉크로 형성된 열 유연성 가식 인쇄층뿐 아니라 사출성형되는 용융 수지에도 양호한 접착성을 나타내는 것이 필요하다. 이를 위해서는 저가교성 인쇄 잉크나 비가교성 잉크의 사용이 효과적임이 판명되었다. 본 발명에서, 저가교성 잉크는 열 유연성 가식 인쇄층을 형성하기 위한 가교성 인쇄 잉크와 동일한 조건에서 성막 가교된 경우, 얻어진 전자의 막이 후자의 막보다 큰 사이클로헥산 팽창성을 나타내는 것을 의미한다. 저가교성 인쇄 잉크의 가장 비근한 예로서는 열 유연성 가식 인쇄층 형성용 가교성 잉크에 사용되는 가교제의 양을 감량하여 사용하는 잉크를 들 수 있다. 비가교성 잉크에 사용되는 수지의 예로서는 염화비닐-아세트산비닐 공중합체,(메타)아크릴 수지, 폴리에스테르 수지 등, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 특히 바람직한 예로서는 염화비닐-아세트산비닐 공중합체 또는 이것을 주성분으로 하는 블렌드 수지를 들 수 있다. 바인더층 형성용 잉크는 가식 인쇄되지 않는 투명 부분에도 인쇄되는 경우도 있고, 또 열 유동에 의해 투명 부분으로 스며 나오는 경우도 있다. 따라서 바인더층은 투명한 것이 바람직하고, 특히 무색 투명성을 갖는 것이 바람직하다.
바인더층은 일반적으로 1∼10 ㎛의 두께인 것이 바람직하지만, 이것도 스크린 인쇄에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 그러나 그 두께나 인쇄법도 상기 이외의 경우라 해도 지장은 없다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 따라 설명한다. 본 실시형태는 도 3에 나타낸 바와 같이, 중앙부에 볼록부(4)를 갖는 성형품(6)을 제조하는 경우를 나타내는 것이다.
먼저, 제1 인쇄 공정에서는, 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 투명성을 갖는 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 내열성을 갖는 필름으로 이루어지는 투명 필름(1)을 준비한다. 그리고 이 투명 필름(1)의 이면에 하기 배합에 의해 이루어지는 가교성 인쇄 잉크(A)를 스크린 인쇄에 의해 인쇄하여 열 유연성 가식 인쇄층(2)을 형성한다.
가교성 인쇄 잉크(A)
잉크
착색 안료(미쓰비시카본 MA100) 8 중량부
폴리에스테르폴리올 수지(바이론 200)25 중량부
사이클로헥사논35 중량부
방향족 탄화수소계 용제30 중량부
첨가제 2 중량부
가교제
이소시아네이트계 가교제(코로네이트 2096)10 중량부
이 제1 인쇄 공정에서 형성된 열 유연성 가식 인쇄층(2)은 상기 가교성 인쇄 잉크를 인쇄하여 형성되는 것이므로, 투명 필름(1)과 인쇄된 잉크의 접착성은 충분히 얻어지게 된다(필수 조건(1)).
다음에, 제2 인쇄 공정에 관해서는, 도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 열 유연성 가식 인쇄층(2) 상에 하기 배합으로 이루어지는 투명한 저가교성 인쇄 잉크(B) 또는 비가교성 인쇄 잉크(C 또는 D) 를 스크린 인쇄에 의해 인쇄하여 바인더층(3)을 형성한다.
저가교성 인쇄 잉크(B)
잉크
미분말 실리카 8 중량부
폴리에스테르폴리올 수지(바이론 200)25 중량부
사이클로헥사논37 중량부
방향족 탄화수소계 용제31 중량부
첨가제 2 중량부
가교제
이소시아네이트계 가교제(코로네이트 2096) 5 중량부
비가교성 인쇄 잉크(C)
미분말 실리카 5 중량부
염화비닐-아세트산비닐 공중합체(덴카비닐1000MT2) 20 중량부
사이클로헥사논40 중량부
방향족 탄화수소계 용제33 중량부
첨가제 2 중량부
비가교성 인쇄 잉크(D)
미분말 실리카 5 중량부
메타아크릴 수지(파라로이드 A11)25 중량부
사이클로헥사논35 중량부
방향족 탄화수소계 용제33 중량부
첨가제 2 중량부
이들 저가교성 인쇄 잉크(B) 또는 비가교성 인쇄 잉크(C 또는 D)로 인쇄 형성된 바인더층(3)과 가교성 인쇄 잉크로 인쇄 형성된 열 유연성 가식 인쇄층(2)의 접착성도 충분히 얻어졌다.
또한, 포밍 공정에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 열 유연성 가식 인쇄층(2)과 바인더층(3)이 형성된 투명 필름을, 예를 들면, 열판식 진공 압축공기 성형법에 의해 포밍 가공하여 볼록부(4)를 형성한다. 이 때, 포밍 가공에 의해 솟아 오르는 부분(Q1, Q2)에서 투명 필름(1)이 당겨 늘어나도, 이에 수반하여 열 유연성 가식 인쇄층(2)에 크랙의 발생이나 투명 필름(1)으로부터의 박리가 생기지 않는다(필수 조건(2)). 또, 가교성 인쇄 잉크(A)로 인쇄 형성된 열 유연성 가식 인쇄층(2)과, 저가교성 인쇄 잉크(B) 또는 비가교성 인쇄 잉크(C 또는 D)로 인쇄 형성된 바인더층(3)의 접착성도 충분히 얻어지기 때문에, 양 인쇄층(2, 3)이 굴곡을 이룬 부분(P1, P2, P3, P4)에도 균열이나 파단이 생기지 않았다.
최후의 사출성형 공정에서는, 포밍 가공된 투명 필름(1)을 열 유연성 가식 인쇄층(2)과 바인더층(3)으로 이루어지는 이면측이 내측을 향하게 하여 금형에 장착하고, 그 후 도 3에 나타낸 바와 같이, 열 용융된 합성 수지(폴리카보네이트 수지, ABS 수지, (메타)아크릴 수지, 스티렌 (공)중합체 수지 등)(5)을 상기 금형 중에 사출한다. 이 때, 전술한 바와 같이 열 유연성 가식 인쇄층(2)은 가교성 인쇄 잉크를 인쇄하여 형성되어 있으므로, 사출되어 오는 고온의 용융 수지의 유동에 수반하여 유동하지는 않았다(필수 조건(3)).
그 후에, 상기 사출된 수지를 냉각 고화시켜 투명 필름(1)과 일체화시킨다. 이 때, 사출된 수지가 직접 접착하는 것은 저가교성 인쇄 잉크 또는 비가교성 인쇄 잉크로 인쇄 형성된 바인더층(3)이며, 바인더층(3)과 냉각 고화된 합성 수지(5)가 견고하게 접착된다. 또, 전술한 바와 같이, 가교성 인쇄 잉크로 인쇄 형성된 열 유연성 가식 인쇄층(2)과, 저가교성 인쇄 잉크 또는 비가교성 인쇄 잉크로 인쇄 형성된 바인더층(3)과의 접착성도 충분히 얻어진다. 따라서, 사출되어 냉각 고화된 합성 수지(5)는 바인더층(3)을 통해 열 유연성 가식 인쇄층(2)과 견고하게 접착하게 된다(필수 조건(4)).
합성 수지(5)가 냉각 고화된 후 형을 개방함으로써, 도시된 바와 같이, 중앙부에 볼록부(4)를 갖는 성형품(6)의 성형이 완성된다. 이 성형품(6)을 외부로부터 관찰한 경우, 투명 필름(1)을 거쳐 열 유연성 가식 인쇄층(2)이 육안으로 보이고 또 상기 부분(Q1, Q2, P1, P2, P3, P4)(도 2 참조)에도 균열이나 파단이 없는 성형품(6)이 얻어지게 된다.
또한, 본 실시형태에서는 성형품(6)으로서 중앙에 볼록부(4)를 갖는 것을 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고 더욱 복잡한 요철 형상 등을 갖는 것, 또는 편평한 형상의 성형품에도 본 발명을 적용할 수 있음은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 인서트 성형 시에 필수적인 네 가지 조건, 즉
(1) 필름과 인쇄된 잉크의 접착성,
(2) 가열되어 연신되는 필름에 뒤따라 열 유연성 가식 인쇄층의 잉크가 연신되고, 균열의 발생이나 필름으로부터의 박리가 생기지 않을 것,
(3) 열 유연성 가식 인쇄층이 사출되어 오는 고온의 용융 수지의 유동에 따라 유동되지 않을 것,
(4) 사출된 용융 수지가 냉각 고화되었을 때, 이 냉각 고화된 수지와 열 유연성 가식 인쇄층의 잉크가 견고히 접착될 것
을 모두 만족시킬 수 있는 인서트 성형품 및 인서트 성형품의 제조 방법을제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 투명성을 갖는 필름, 상기 필름의 이면(裏面)에 가교성(架橋性) 인쇄 잉크를 사용하여 인쇄되어 상기 필름의 표면측으로부터 육안으로 관찰하기 위한 열 유연성(柔軟性) 가식(加飾) 인쇄층, 상기 열 유연성 가식 인쇄층 상에 저가교성 인쇄 잉크 또는 비가교성 인쇄 잉크를 사용하여 인쇄된 바인더층, 및 상기 바인더층 상에 사출 성형된 수지로 이루어지는 인서트(insert) 성형품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열 유연성 가식 인쇄층이, 수지 성분으로, 가교된 폴리에스테르 수지를 함유하는 인서트 성형품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 바인더층이, 수지 성분으로, 상기 열 유연성 가식 인쇄층을 구성하는 수지 성분보다 낮은 가교화도(架橋化度)를 갖는 저가교성 수지 성분을 함유하는 인서트 성형품.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 바인더층이, 수지 성분으로, 염화비닐 (공)중합체, (메타)아크릴 수지, 폴리에스테르 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1종 이상의 수지를함유하는 인서트 성형품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바인더층이 투명성을 갖는 인서트 성형품.
  6. 투명성을 갖는 필름의 이면에 가교성 인쇄 잉크를 사용하여 인쇄를 실시하고, 상기 필름의 표면측으로부터 육안으로 관찰하기 위한 열 유연성 가식 인쇄층을 형성하는 제1 인쇄 공정,
    상기 열 유연성 가식 인쇄층 상에 저가교성 인쇄 잉크 또는 비가교성 인쇄 잉크를 사용하여 인쇄를 실시하여 바인더층을 형성하는 제2 인쇄 공정,
    상기 인쇄 공정에 의해 상기 열 유연성 가식 인쇄층 및 바인더층이 형성된 필름을 소정의 성형품 표면 형상으로 가공하는 포밍(forming) 공정, 및
    상기 포밍 공정에 의해 가공된 상기 형상의 필름을, 상기 열 유연성 가식 인쇄층이 내측이 되도록 하여 금형에 장착하고, 상기 금형 내에서 상기 바인더층측에 용융된 수지를 사출하고, 이 사출된 수지와 상기 필름을 일체화시키는 사출성형 공정
    을 포함하는 인서트 성형품의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 열 유연성 가식 인쇄층 상에 인쇄되는 저가교성 인쇄 잉크 또는 비가교성 인쇄 잉크가 투명성을 갖는 인서트 성형품의 제조 방법.
  8. 제6항의 인서트 성형품의 제조 방법에서 사용하는 상기 열 유연성 가식 인쇄층을 형성하기 위한 가교성 인쇄 잉크 또는 상기 바인더층을 형성하기 위한 저가교성 인쇄 잉크로서,
    상기 인쇄 잉크가 수산기를 갖는 폴리에스테르 수지를 수지 성분으로 하는 잉크 성분 및 다작용 이소시아네이트 화합물을 가교제로 하는 가교제 성분으로 이루어지는 2액성 잉크인 인서트 성형품 제조용 인쇄 잉크.
  9. 제6항의 인서트 성형품의 제조 방법에서 상기 바인더층을 형성하기 위한 비가교성 잉크로서,
    염화비닐 (공)중합체, (메타)아크릴 수지, 폴리에스테르 수지로부터 선택된 최소한 1종 이상의 수지를 함유하는 인서트 성형품 제조용 인쇄 잉크.
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