KR20080027465A - 압축 성형 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 스커핑에 의해 생기는 마모분의 혼입을 방지하여 제품의 수율을 향상시킬 수 있는 압축 성형 방법을 제공하는 것이며, 대향 배치된 고정 금형(2)과 가동 금형(3)을 갖고, 가동 금형측의 가동 형판에 스프링(3c)을 통해 접속되어 있는 슬라이드 반(3d)을 고정 금형(2)의 분할면에 대해 탄성력으로 접촉시키고, 금형 내의 캐비티(4)에 수지를 사출한 후에 가동 금형(3)을 더 전진시키고, 슬라이드 반(3d)을 관통하는 상태에서 가동 금형(3)에 설치되어 있는 코어(3g)에 의해 캐비티(4)에 충전된 수지(R)를 압축하여 성형을 행하는 압축 성형 방법에 있어서, 고정 금형(2)과 슬라이드 반(3d) 사이에 수지 필름(F)을 배치하고, 캐비티(4) 내의 수지(R)의 한쪽면을 그 수지 필름(F)을 통해 코어(3g)로 압축하는 것을 특징으로 한다.

고정 금형, 가동 금형, 스프링, 슬라이드 반, 수지, 수지 필름

Description

압축 성형 방법 및 그 장치{COMPRESSION MOLDING METHOD AND DEVICE THEREFOR}

본 발명은 코어 압축 성형 금형을 이용한 압축 성형 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래, 안경 렌즈, 광학 렌즈 등의 성형에 코어 압축 성형 금형이 사용되고 있다.

이러한 종류의 성형 금형은, 도8에 도시하는 바와 같이, 고정 금형(50)과, 가동 금형(51)과, 그들 사이에 개재 설치되는 러너판(52)으로 구성되어 있다.

고정 금형(50)에는 러너(50a)와 그 러너(50a)에 연통하는 금형 캐비티(53)가 형성되어 있다.

가동 금형(51)에 있어서 상기 금형 캐비티(53)와 대향하는 위치에는 러너판(52)을 관통하는 상태로 코어(54)가 설치되어 있고, 이 코어(54)는 코어 실린더(55)가 동작하는 것에 의해 금형 캐비티(53)에 대해 진퇴하도록 되어 있다.

상기 코어 압축 성형 금형을 이용하여 성형을 행하는 경우, 코어(54)를 후퇴시킨 상태에서 형 체결을 행하고, 고정 금형(50)과 러너판(52)이 접촉하는 분할(parting)면(56)에 큰 형 체결력을 작용시킨다.

계속해서 사출기로부터의 용융 수지를 러너(50a)를 통해 금형 캐비티(53) 내에 사출한다.

다음에, 코어 실린더(55)를 작동시켜 코어(54)를 전진시키고, 금형 캐비티(53) 내의 용융 수지를 압축하여 성형품(E)을 제조한다(예를 들어, 일본 특허 공개 평11-179769호 공보 참조).

그러나, 상기한 코어 압축 성형 금형에서는 코어(54)와 러너판(52)의 미끄럼 이동면이 마모되어 소위「스커핑」을 발생하는 경우가 있다.

이 스커핑은 발생 원인에 따라, a) 미끄럼 이동하는 금형 부품의 재질에 경도의 차가 있는 경우에 생기기 쉬운 연마재의 마모, b) 금형 부품의 볼록 부분이 충돌하여 가장 접촉이 심한 부위에 응착이 일어나고, 이 응착이 탈락하여 마모분으로 되는 응착 마모, c) 금형 부품이 피로하여 마모되는 피로 마모 등으로 분류되고 있다.

스커핑은 상기한 바와 같이 다양한 원인에 의해 발생하고, 마모분이 성형품에 혼입된 경우에는 폐기 처분으로 되어 제품의 수율이 저하되는 것이 되고, 금형에도 손상을 입히는 것이 된다. 또한, 코어 미끄럼 이동 부분의 간극이 크면 코어 미끄럼 이동 부분에 수지가 침입하여 버어가 발생한다는 문제도 있다.

본 발명은 이상과 같은 종래의 코어 압축 성형 금형을 이용한 압축 성형 방법에 있어서의 과제를 고려하여 이루어진 것으로, 스커핑에 의해 생기는 마모분의 혼입을 방지하여 제품의 수율을 향상시킬 수 있고, 또한 코어 압축 성형 금형의 수명도 길게 할 수 있는 압축 성형 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하는 본 발명의 압축 성형 방법은, 대향 배치된 고정 금형과 가동 금형을 갖고, 가동 금형측의 가동 형판에 스프링을 통해 접속되어 있는 슬라이드 반을 고정 금형의 분할면에 대해 탄성력으로 접촉시키고, 금형 내의 캐비티에 수지를 공급한 후에 가동 금형을 더 전진시키고, 슬라이드 반을 관통하는 상태에서 가동 금형에 설치되어 있는 코어에 의해 캐비티에 충전된 수지를 압축하여 성형을 행하는 압축 성형 방법에 있어서, 상기 고정 금형과 상기 가동 금형 사이에 열가소성 수지 필름을 배치하고, 캐비티 내의 수지의 한쪽면을 그 열가소성 수지 필름을 통해 상기 코어로 압축하는 것을 요지로 한다.

본 발명의 압축 성형 방법에 따르면, 고정 금형과 가동 금형 사이에 수지 필름을 끼우고, 코어가 후퇴한 상태에서 캐비티에 수지를 공급하면, 공급된 수지는 수지 필름을 압박하여 코어와 밀착한다. 계속해서 가동 금형을 더 전진시키는 것에 의해 스프링을 축소시키는 한편 코어를 전진시키면, 성형 수지는 열가소성 수지 필름으로 커버된 코어에 의해 압축된다. 즉, 미끄럼 이동 동작하는 코어와 성형 수지 사이에는 열가소성 수지 필름이 칸막이로서 설치되어 있기 때문에, 미끄럼 이동 부분에서 발생하는 마모분에 영향받지 않고 수지 성형이 행해진다.

상기 압축 성형 방법에 있어서, 상기 열가소성 수지 필름으로서 두께 20 내지 200 ㎛인 폴리에스테르 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 압축 성형 방법에 있어서, 상기 열가소성 수지 필름을 베이스 필름으로 하여 도안이 형성된 전사 필름을 사용할 수도 있고, 이 경우, 도안을 고정 금형측을 향해 전사 필름을 배치하여, 캐비티에 공급되어 성형되는 수지와 그 도안을 위치 결정한 후, 금형 내의 캐비티에 수지를 공급하여, 캐비티에 충전된 수지의 피가식면을 상기 전사 필름을 통해 상기 코어로 압축하면, 도안을 상기 피가식면에 전사할 수 있다. 그것에 의해, 코어 미끄럼 이동 부분에서 발생하는 마모분의 혼입 방지와 도안의 전사를 동시에 실현할 수 있다.

상기 압축 성형 방법에 있어서, 고정 금형과 가동 금형 사이에 배치된 열가소성 수지 필름 또는 전사 필름을 코어의 압축면에 흡착시킨 후, 캐비티에 수지를 공급하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 압축 성형 장치는, 대향 배치된 고정 금형과 가동 금형을 갖고, 가동 금형측의 가동 형판에 스프링을 통해 접속되어 있는 슬라이드 반을 고정 금형의 분할면에 대해 탄성력으로 접촉시키고, 금형 내의 캐비티에 수지를 공급한 후에 가동 금형을 더 전진시키고, 슬라이드 반을 관통하는 상태에서 가동 금형에 설치되어 있는 코어에 의해 캐비티에 충전된 수지를 압축하여 성형을 행하는 압축 성형 장치에 있어서, 압축 성형시에 캐비티 내의 수지의 한쪽면과 상기 코어 사이를 열가소성 수지 필름에 의해 구획하도록 구성되어 있는 것을 요지로 한다.

상기 압축 성형 장치에 있어서, 상기 열가소성 수지 필름을 띠 형상의 수지 필름으로 구성하고, 롤로부터 풀어내어 금형 내를 단속적으로 통과시키도록 구성할 수 있다.

본 발명의 압축 성형 방법 및 압축 성형 장치에 따르면, 스커핑에 의해 생기는 마모분의 혼입을 방지하여 제품의 수율을 향상시킬 수 있고, 또한 성형 금형의 수명도 길게 할 수 있다는 장점을 갖는다.

도1은 본 발명에 관한 압축 성형 방법에 사용하는 금형의 구성도이다.

도2의 (a) 내지 도2의 (e)는 본 발명에 관한 압축 성형 방법을 설명하는 공정도이다.

도3은 본 발명에 사용하는 전사 필름의 단면도이다.

도4의 (a) 내지 도4의 (e)는 전사 필름을 사용한 압축 성형 방법을 설명하는 공정도이다.

도5는 종래의 압축 성형 방법으로 성형된 성형품을 촬영한 것으로, 도5의 (a)는 확대율 50배, 도5의 (b)는 확대율 500배의 현미경 사진이다.

도6은 도5의 (b)를 3500배로 더 확대한 현미경 사진이다.

도7은 본 발명의 압축 성형 방법으로 성형된 성형품을 촬영한 것으로, 도7의 (a)는 확대율 50배, 도7의 (b)는 확대율 500배의 현미경 사진이다.

도8은 종래의 압축 성형 금형의 구성을 도시하는 단면도이다.

이하, 도면에 도시한 실시 형태를 기초로 하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명에 관한 압축 성형 방법에 사용하는 코어 압축 성형 금형(이하, 금형이라 약칭함)의 구성을 도시한 것이다.

도1에 있어서 금형(1)은 대향하는 고정 금형(2)과 가동 금형(3)을 갖고, 고정 금형(2)의 금형 장착 반(盤)(2a)에는 스페이서 블럭(2b)을 통해 고정 형판(2c)이 장착되고, 이 고정 형판(2c)에 핫 러너(2d)가 설치되어 있다.

고정 형판(2c)과 후술하는 슬라이드 반(3d)에 형성되어 있는 오목부에는 분할면(P)에 의해 좌우로 분할되는 삽입 부재(M)가 끼워 맞춤되어 있다. 이 삽입 부재(M)의 고정 금형측에는 용융 수지가 충전되는 캐비티(4)의 한쪽측이 제1 캐비티(2e)로서 형성되어 있고, 이 제1 캐비티(2e)에 핫 러너(2d)의 노즐(2f)이 연통하고 있다. 또한, 부호 2g는 이젝터 핀이다. 또한, 필요에 따라서 갈고리 형상 등의 언더커트부를 형성하기 위한 경사 핀(도시하지 않음)을 설치할 수도 있다. 이것은 본 구성에 있어서는 경사 핀과 후술하는 코어(3g)가 간섭하는 일이 없기 때문이다.

상기 고정 금형(2)과 대향하여 가동 금형(3)이 배치되어 있고, 이 가동 금형(3)의 금형 장착 반(3a)에 가동 형판(3b)이 장착되어 있다.

이 가동 형판(3b)에는 스프링(3c)을 통해 슬라이드 반(3d)이 설치되어 있고, 이 슬라이드 반(3d)에 있어서, 제1 캐비티(2e)와 대향하는 상태에서 그 제2 캐비티(3e)가 형성되어 있다. 스프링(3c)과 동축 상에 배치되어 있는 부호 3f는 압축량 조정 볼트이다.

또한, 슬라이드 반(3d)에는 그 슬라이드 반(3d)을 좌우 방향으로 관통하는 상태에서 코어(3g)가 설치되어 있다.

이 코어(3g)의 후단부는 코어 고정 볼트(3h)를 통해 가동 형판(3b)에 고정되 어 있고, 스프링(3c, 3c)의 압박력에 대항하여 슬라이드 반(3d)을 화살표 A 방향으로 이동시켜 고정 형판(2c)에 밀착시키면, 슬라이드 반(3d)이 화살표 B 방향으로 후퇴하여 상대적으로 코어(3g)가 진출하여, 캐비티(4) 내에 충전된 용융 수지를 압축하도록 되어 있다.

또한, 코어(3g)에 의한 압축의 범위는 캐비티(4)의 일부라도 전체면이라도 좋다.

상기 금형(1)에 있어서의 고정 형판(2c)과 슬라이드 반(3d) 사이에 후술하는 열가소성 수지 필름(이하 필름이라 약칭)이 배치된다. 이 필름은 롤로부터 풀어진 띠 형상의 것으로 이루어지고, 압축 성형이 행해질 때마다 소정 길이 단속적으로 이동하여 금형(1) 내로 송입되고, 성형에 제공된 필름은, 이형 후에 금형(1) 밖으로 송출되어 권취 롤(도시하지 않음)에 말리도록 되어 있다.

또한, 가동 금형(3)에는 코어 미끄럼 이동 부분(C)의 간극에 연통하는 흡인 통로(3i, 3j)가 형성되어 있고, 흡인 통로(3j)는 가동 형판(3b) 내부를 관통하여 가동 금형(3) 외부의 진공 펌프(도시하지 않음)와 접속되어 있다. 그것에 의해, 흡인 통로(3i, 3j)를 통해 흡인을 행할 수 있으면, 고정 금형(2)과 가동 금형(3) 사이에 배치된 필름을 코어(3g)의 압축면에 밀착시킬 수 있어, 성형되는 수지 표면에 필름에 의한 주름이 발생하지 않도록 되어 있다. 또한, 도면 중, 부호 3k는, 가동 형판(3b)과 슬라이드 반(3d)이 이격된 상태라도 흡인을 행할 수 있도록 하기 위한 예를 들어 O링으로 이루어지는 밀봉재이다.

상기 필름의 재질로서는 내열성이 우수한 폴리에스테르 필름, 구체적으로는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)를 사용하는 것이 바람직하지만, 이것에 한정되지 않고, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 올레핀 수지, 우레탄 수지, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌 수지, 염화비닐 수지 등으로부터 선택되는 단층 필름, 또는 상기 중으로부터 선택된 2종 이상의 수지에 의한 적층 필름 또는 공중합 필름을 사용할 수 있다.

그런데, 캐비티(4) 내의 용융 수지를 코어(3g)에 의해 압축할 때, 필름에 파단력이 작용해 버린다. 따라서 그 파단력에 대항할 수 있도록 필름의 두께를 선택할 필요가 있다.

상기 파단력에 견디는 필름의 두께로서는 20 ㎛ 이상인 것을 사용할 수 있지만, 200 ㎛를 초과하면 성형되는 수지 두께에 영향이 나타나기 때문에, 20 내지 200 ㎛의 범위에서 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 정밀도가 높은 수지 성형을 행하는 경우에는 필름의 두께를 20 내지 100 ㎛의 범위에서 선택하는 것이 보다 바람직하다.

금형(1)에 충전되는 용융 수지로서는, 예를 들어 폴리스티렌계 수지, 폴리올레핀계 수지, ABS 수지, AS 수지, AN 수지 등의 범용 수지가 나타내어진다. 또한, 이것에 한정되지 않고, 폴리페닐렌옥사이드ㆍ폴리스티렌 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아세탈계 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 변성 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 등의 범용 엔지니어링 수지, 폴리술폰 수지, 폴리페닐렌술파이드계 수지, 폴리페닐렌옥사이드계 수지, 폴리알릴레이트 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리이미드 수지, 액정 폴리에스테르 수지, 폴리알릴계 내열 수지 등의 수퍼 인지니어링 수지를 사용할 수도 있다. 또한, 글래스 섬유나 무기 필러 등의 보강재를 첨가한 복합 수지도 상기 용융 수지로서 포함된다.

다음에, 필름을 개재시킨 압축 성형 방법에 대해 도2의 원리도를 참조하면서 설명한다.

도2에 도시하는 공정 (a)는 필름 배치 상태를, 공정 (b)는 금형 터치 상태를, 공정 (c)는 성형 수지 사출ㆍ 충전 상태를, 공정 (d)는 압축 상태를, 공정 (e)는 이형 상태를 각각 나타내고 있다.

공정 (a)에 있어서, 고정 금형(2)과 가동 금형(3)의 슬라이드 반(3d) 사이에 필름(F)을 통과시킨다.

계속해서 공정 (b)에 도시하는 바와 같이, 가동 금형(3)을 고정 금형(2)측으로 이동시켜, 탄성력으로 슬라이드 반(3d)을 고정 형판(2c)에 접촉시킨다. 이때 스프링(3c, 3c)의 압축량(S1)은 예를 들어 0.3 ㎜로 한다.

계속해서 공정 (c)에 도시하는 바와 같이, 용융 수지(R)를 노즐(2f)로부터 캐비티(4) 내에 충전한다. 이때, 필름(F)은 코어(3g)의 압축면에 밀착하고 있다.

계속해서 공정 (d)에 도시하는 바와 같이, 스프링의 압축량(S2)이 0 ㎜로 되도록 가동 금형(3)을 이동시켜 슬라이드 반(3d)과 가동 형판(3b)을 밀착시킨다.

이때, 슬라이드 반(3d)이 화살표 D 방향으로 후퇴하는 것에 반해 코어(3g)는 상대적으로 화살표 D 방향과 역방향으로 진출하고, 그 선단부측 단부면(압축면)은 필름(F)을 통해 용융 수지(R)를 압박하는 것이 된다.

용융 수지(R)가 경화하면, 공정 (e)에 도시하는 바와 같이, 가동 금형(3)을 고정 금형(2)으로부터 이격시켜 성형품(R')의 이형이 행해진다.

압축 성형시에 있어서 코어(3g)와 수지 성형면 사이에는 필름(F)이 개재하고 있기 때문에, 코어(3g)와 슬라이드 반(3d)이 미끄럼 이동하는 코어 미끄럼 이동 부분(C)에서 마모분이 생겼다고 해도, 그 마모분은 필름(F)에 의해 성형 수지(R)에 혼입되는 것이 방지된다.

이와 같이, 고정 금형(2)과 가동 금형(3) 사이에 필름(F)을 개재시킨 상태에서 압축 성형을 행하면, 코어 미끄럼 이동 부분(C)에서 발생하는 마모분의 영향으로 수율이 저하되는 것을 확실하게 해소할 수 있다.

또한, 압축 성형시에는 필름(F)이 가열되는 것에 의해 연화되는 동시에 점착성을 띠도록 되기 때문에, 마모분은 그 가열된 필름(F)에 부착되기 쉬워져, 이형 후에 필름(F)을 압축 성형 금형(1) 밖으로 송출하면, 마모분은 그 필름(F)에 수반되어 금형(1) 외부로 배출된다. 그 결과, 코어 미끄럼 이동 부분(C)에서 발생한 마모분은 성형이 행해질 때마다, 압축 성형 금형(1) 밖으로 배출되는 것이 되어, 금형 수명을 길게 할 수 있다.

또한, 코어 미끄럼 이동 부분(C)에 수지가 침입하는 것을 저지할 수 있기 때문에, 버어의 발생도 해소할 수 있다.

상기 실시 형태에서 사용한 필름(F)은 전사 필름으로 치환할 수도 있다. 그러한 경우, 마모분에 의한 수율 저하를 해소하면서 동시에 성형품에 가식(加飾)을 실시할 수 있도록 된다.

도3은 전사 필름의 구성을 도시한 것이다.

전사 필름(21)은 베이스 필름(22), 이형층(23), 박리층(24), 도안층(25), 접착층(26)으로 구성되어 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 박리층(24)과 도안층(25)과 접착층(26)을 합쳐서 가식층(27)이라 부르는 일이 있다.

베이스 필름(22)의 재질로서는, 내열성이 우수한 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)가 나타내어지지만, 이것에 한정되지 않고, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 올레핀 수지, 우레탄 수지, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌 수지, 염화비닐 수지 등으로부터 선택되는 단층 필름, 또는 상기 중으로부터 선택된 2종 이상의 수지에 의한 적층 필름 또는 공중합 필름을 사용할 수 있다.

베이스 필름(22)의 두께는 예를 들어 두께 38 ㎛인 것은 압축량 0.3 ㎜까지, 두께 50 ㎛인 것은 압축량 0.5 ㎜까지 파손되지 않는 것이 확인되어 있다. 따라서 금형(1)을 이용하여 인몰드 성형을 행하는 경우, 압축량에 따라서 베이스 필름(22)의 두께를 38 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위에서 적절하게 결정하면 좋지만, 핸들링성을 고려하면, 38 ㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

박리층(24)은, 도안을 전사한 후, 베이스 필름(22)이 박리되었을 때에 가장 외측에 위치하는 면으로 되어 도안의 보호층으로서 기능한다.

이 박리층(24)의 재질로서는 아크릴계 수지, 아세틸셀룰로오스계 수지, 폴리우레탄계 수지, 염화고무계 수지, 염화비닐―아세트산비닐 공중합계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 올레핀계 수지, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌 수지 등을 들 수 있다. 또한, 박리 층(24)의 막 두께는 0.5 내지 50 ㎛가 바람직하다.

이형층(23)은, 베이스 필름(22)에 표면 처리된 층으로, 베이스 필름(22)과 박리층(24)과의 박리를 원활하게 하기 위해서 있다. 따라서, 베이스 필름(22)과 박리층(24)만으로 박리할 수 있는 경우에는 이 이형층(23)을 생략할 수 있다. 이형층(23)의 재질은, 상기 박리층(24)과 동일한 것으로 구성할 수 있다.

문자, 기호, 모양, 도포 패턴 등을 포함하는 도안층(25)은, 박리층(24)과 접착층(26) 사이에 밀봉되어 있고, 이 도안층(25)의 재질로서는, 아크릴계 수지, 아세틸셀룰로오스계 수지, 폴리우레탄계 수지, 염화고무계 수지, 염화비닐―아세트산비닐 공중합계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지 등을 들 수 있다.

또한, 도안층(25)은 상기 수지에 한정되지 않고, 진공 증착이나 도금 등의 방법에 의해 예를 들어, 알루미늄, 크롬, 구리, 니켈, 인듐, 주석, 산화규소 등의 금속막층으로 구성할 수도 있다. 또한, 도안층(25)의 막 두께는 충분한 의장성을 얻기 위해 0.5 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위에서 설정하는 것이 바람직하다. 금속막층으로 구성하는 경우에는, 50 Å 내지 1200 Å가 바람직하다.

접착층(26)은, 도안층(25)을 성형품 표면에 접합하기 위해서 있고, 그 재질로서는, 아크릴계 수지, 아세틸셀룰로오스계 수지, 폴리우레탄계 수지, 염화고무계 수지, 염화비닐―아세트산비닐 공중합계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 올레핀계 수지, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌 수지 등을 들 수 있다. 이 접착층(26)의 두께는 0.5 내지 50 ㎛가 바 람직하다.

상기 도안층(25)은, 공지의 그라비아 인쇄에 의해 박리층(24) 위에 인쇄할 수 있다.

그라비아 인쇄는, 제판(製版)의 미세한 오목부 내에 잉크를 보유하고, 압동(壓胴)의 압력으로 잉크를 박리층(24)으로 전이시켜 인쇄하는 것이며, 사용하는 잉크는 기본적으로 용제계이고, 박리층(24)과 같이 습윤성이 나쁜 플라스틱 필름에 대해서도 부착성이 우수한다는 이점이 있다.

또한, 플라스틱 필름의 표면은 잉크를 흡수하는 일이 없고, 또한 매우 평활하기 때문에, 박리층(24)과 상성(相性)이 좋은 잉크를 이용하여 그라비아 인쇄를 이용하면, 치밀한 도안을 작성할 수 있다.

또한, 박리층(24) 위에 도안층(25)을 형성하는 방법으로서는 상기한 그라비아 인쇄에 한정되지 않고, 예를 들어, 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄, 도장(塗裝), 딥핑과 같이 박리층(24)에 도안층(25)을 부착시킬 수 있으면, 임의의 인쇄 방법을 적용할 수 있다.

도4는 도2에 도시한 금형(1)과 상기 전사 필름(21)을 이용하여 인몰드 성형을 행하는 방법을 나타낸 것이다.

또한, 이하의 설명에 있어서 도2와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도4에 있어서, 공정 (a)는 전사 필름(21)의 위치 결정 상태를, 공정 (b)는 금형 터치 상태를, 공정 (c)는 성형 수지 사출ㆍ충전 상태를, 공정 (d)는 압축 상 태를, 공정 (e)는 이형 상태를 각각 나타내고 있다.

인몰드 성형에서는, 고정 금형(2)과 가동 금형(3) 사이에 전사 필름(21)을 통과시킨다. 양 금형을 통과하는 전사 필름(21)은, 가식층(27)을 고정 금형(2)을 향해 배치된다.

고정 형판(2c)에는, 투명 수지를 주입하기 위한 핫 러너(2d)가 전사 필름(21)을 향해 형성되어 있고, 이 핫 러너(2d)에 도시하지 않은 사출 성형 장치의 노즐이 접속되어 있다.

공정 (a)에 도시하는 바와 같이, 고정 금형(2)과 가동 금형(3) 사이에 전사 필름(21)이 송입되고, 위치 결정이 행해진다. 즉, 캐비티(4)에 주입되어 성형되는 투명 수지와 전사 필름(21)에 형성되어 있는 도안이 소정의 배치로 되도록 위치 결정된다.

공정 (b)에 도시하는 바와 같이, 전사 필름(21)의 위치 결정이 종료되면 가동 금형(3)을 고정 금형(2)측으로 이동시키고, 탄성력으로 슬라이드 반(3d)을 고정 형판(2c)에 접촉시킨다. 이때 스프링(3c, 3c)의 압축량은 예를 들어 0.3 ㎜로 한다.

공정 (c)에 도시하는 바와 같이, 투명 수지(R)를 캐비티(4) 내에 주입한다.

계속해서 공정 (d)에 나타내는 바와 같이, 스프링(3c)의 압축량이 0 ㎜로 되도록 가동 금형(3)을 이동시켜 슬라이드 반(3d)과 가동 형판(3b)을 밀착시킨다.

계속해서, 주입된 투명 수지가 경화한 후, 공정 (e)에 도시하는 바와 같이, 고정 금형(2)과 가동 금형(3)이 개방되고, 이형층(24)(도3 참조)이 형성되어 있는 것에 의해 베이스 필름(22)이 박리되고, 고정 형판(2c)측에 성형품(R')이 남는다. 이 성형품(R')의 성형 표면에는 도안이 전사되어 성형품(R')과 일체화된다. 그 후, 성형품(R')은 고정 형판(2c)으로부터 이형된다.

이와 같이, 고정 금형(2)과 가동 금형(3) 사이에 전사 필름(21)을 개재시켜 인몰드 성형을 행하면, 코어 미끄럼 이동 부분(C)에서 발생하는 마모분의 영향으로 수율이 저하되는 것을 해소하면서 동시에 전사에 의한 가식을 행할 수 있도록 된다.

도5는 종래의 압축 성형 후의 성형품 표면(이면)을 광학 현미경으로 촬영한 것으로, 도5의 (a)는 50배로 확대한 것이고, 도5의 (b)는 500배로 확대한 것이다.

도5의 (a)로부터 알 수 있는 바와 같이, 성형품 표면에는 무수한 반점에 의한 희끗한 부분이 발생하고 있고, 도5의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이 그 반점은 함몰부를 발생하고 있다.

도6은 그 함몰부를 3500배로 더 확대한 것으로, 함몰부를 발생시킨 이물질이 명료하게 투영되어 있다. 이 이물질을 분석한 결과 Fe + Cr이 검출되어 마모분인 것이 확인되었다.

이것에 대해 도7의 (a) 및 도7의 (b)는 본 발명의 압축 성형 방법에 의해 성형된 성형품 표면(이면)을 동일 조건으로 촬영한 것이다.

도7의 (a)로부터 알 수 있는 바와 같이 희끗한 부분은 완전히 해소되고, 도7의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이 함몰부는 거의 발생하고 있지 않다.

이와 같이, 고정 금형(2)과 가동 금형(3) 사이에 필름(F) 또는 전사 필 름(21)을 개재시켜 압축 성형을 행하면, 코어 미끄럼 이동 부분(C)에서 발생하는 마모분에 영향받지 않고 성형품을 제조하는 것이 확인되었다.

본 발명의 압축 성형 방법은, 특히 투명 수지를 사용하는 박육 성형품이나 광학 성형품에 적합하다.

박육 성형품의 구체예로서 예를 들어 휴대 전화나 PDA(Personal Digital Assistance)의 투명 표시 패널이 나타내어진다.

광학 성형품의 구체예로서 예를 들어 휴대 전화의 카메라부에 설치되는 플라스틱 렌즈 부품, 그 밖의 전자 기기에 사용되는 플라스틱 렌즈 부품, 광학 기기의 플라스틱 렌즈 부품, CD(Compact Disc)나 DVD(Digital Versatible Disk) 등 기록 매체로서의 광디스크가 나타내어진다.

본 발명은, 금형 부품의 미끄럼 이동면으로부터 발생하는 마모분이 제품에 혼입되는 것을 확실하게 방지하여 성형을 행할 필요가 있는 성형품, 특히, 안경 렌즈, 광학 렌즈 등의 성형에 적합하다.

Claims (8)

1. 대향 배치된 고정 금형과 가동 금형을 갖고, 가동 금형측의 가동 형판에 스프링을 통해 접속되어 있는 슬라이드 반을 고정 금형의 분할면에 대해 탄성력으로 접속시키고, 금형 내의 캐비티에 수지를 공급한 후에 가동 금형을 더 전진시키고, 슬라이드 반을 관통하는 상태에서 가동 금형에 설치되어 있는 코어에 의해 캐비티에 충전된 수지를 압축하여 성형을 행하는 압축 성형 방법에 있어서,

   상기 고정 금형과 상기 가동 금형 사이에 열가소성 수지 필름을 배치하고, 캐비티 내의 수지의 한쪽면을 그 열가소성 수지 필름을 통해 상기 코어로 압축하는 것을 특징으로 하는 압축 성형 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 필름으로서 두께 20 내지 200 ㎛인 폴리에스테르 필름을 사용하는 압축 성형 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 필름을 베이스 필름으로 하여 도안이 형성된 전사 필름을 사용하고, 도안을 고정 금형측을 향해 위치 결정 배치하고, 금형 내의 캐비티에 수지를 공급하고, 캐비티에 충전된 수지의 피가식면을 상기 전사 필름을 통해 상기 코어로 압축하고, 도안을 상기 피가식면에 전사하는 압축 성형 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 고정 금형과 가동 금형 사이에 배치된 상기 열가소성 수지 필름 상기 코어의 압축면에 흡착시킨 후, 상기 캐비티에 수지를 공급하는 압축 성형 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 고정 금형과 가동 금형 사이에 배치된 상기 전사 필름을 상기 코어의 압축면에 흡착시킨 후, 상기 캐비티에 수지를 공급하는 압축 성형 방법.
6. 대향 배치된 고정 금형과 가동 금형을 갖고, 가동 금형측의 가동 형판에 스프링을 통해 접속되어 있는 슬라이드 반을 고정 금형의 분할면에 대해 탄성력으로 접촉시키고, 금형 내의 캐비티에 수지를 사출한 후에 가동 금형을 더 전진시키고, 슬라이드 반을 관통하는 상태에서 가동 금형에 설치되어 있는 코어에 의해 캐비티에 충전된 수지를 압축하여 성형을 행하는 압축 성형 장치에 있어서,

   압축 성형시에 캐비티 내의 수지의 한쪽면과 상기 코어 사이를 열가소성 수지 필름에 의해 구획하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축 성형 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 가동 금형 내에 상기 코어 미끄럼 이동 부분의 간극에 연통하는 흡인 통로를 갖는 동시에, 이 흡인 통로가 진공 펌프와 접속되고, 상기 고정 금형과 상기 가동 금형 사이에 배치된 상기 열가소성 수지 필름을 상기 코어의 압축면에 밀착시키도록 구성되어 있는 압축 성형 장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 열가소성 수지 필름은 띠 형상의 수지 필름으로 이루어지고, 롤로부터 풀어져 금형 내를 단속적으로 통과하도록 구성되어 있는 압축 성형 장치.

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