KR20090093971A - 수지 성형용 몰드, 수지 성형용 몰드의 제조 방법 및 수지 성형품 - Google Patents

수지 성형용 몰드, 수지 성형용 몰드의 제조 방법 및 수지 성형품

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KR20090093971A
KR20090093971A KR1020097011111A KR20097011111A KR20090093971A KR 20090093971 A KR20090093971 A KR 20090093971A KR 1020097011111 A KR1020097011111 A KR 1020097011111A KR 20097011111 A KR20097011111 A KR 20097011111A KR 20090093971 A KR20090093971 A KR 20090093971A
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사다유키 요네시마
마사유키 사카이
히사오 아오타
히로시 와타나베
미쓰아키 사메지마
유미코 오미야
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가부시끼가이샤 다나자와 핫꼬오샤
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Abstract

많은 노력을 요하지 않고 통기성을 가지는 수지 성형용 몰드를 얻는 것이다. 본 발명의 수지 성형용 몰드는, 몰드(12), 상기 몰드(12)의 내측에 형성되는 의장층(16), 및 상기 몰드(12)의 내측면에 의장층(16)을 설치하기 위한 통기성 개재층(22)을 포함하고, 상기 몰드(12)에는, 통기용 관통공(14)이 형성되고, 상기 의장층(16)은, 표면에 요철 형상이 형성된 수지로 형성되고, 상기 통기용 관통공(14)에 연통되도록 통기용 관통공(18)이 뚫려 있고, 상기 통기성 개재층(22)은, 상기 의장층(16)의 내측면과 의장층(16)의 통기용 관통공(18) 및 몰드(12)의 통기용 관통공(14)과 연통되도록, 상기 몰드(12)의 내측면에 연속적으로 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

수지 성형용 몰드, 수지 성형용 몰드의 제조 방법 및 수지 성형품 {MOLD FOR RESIN MOLDING, METHOD FOR MANUFACTURING MOLD FOR RESIN MOLDING, AND RESIN MOLDED PRODUCT}
본 발명은, 수지 성형용 몰드, 수지 성형용 몰드의 제조 방법 및 그 수지 성형품에 관한 것이며, 특히, 주름 무늬(pattern), (겉주름 무늬, 살결 무늬나 나뭇결 무늬, 바둑판 무늬, 줄기 무늬, 비늘 무늬, 대리석 무늬, 거울면 무늬, 도장(塗裝) 무늬, 기하학 무늬 등)의 요철을 표면에 가지는 수지 성형품을 제조하는 경우에 사용되는 진공 성형에 의한 수지 성형을 수행하기 위한 수지 성형용 몰드와 그 제조 방법 및 그러한 수지 성형용 몰드에 의해 진공 성형된 수지 성형품에 관한 것이다.
수지 성형을 수행하기 위한 수지 성형용 몰드에 있어서, 수지층을 형성한 금형이 제안되어 있다.
예를 들면, 몰드 상에 형성된 특수한 열경화성 수지층에 주름 무늬를 형성한 수지 성형용 몰드가 제안되어 있다. 이 몰드는, 원하는 주름을 마스터로부터 반전하여 제조하기 때문에, 에칭 공법에 비하여, 정밀도가 양호한 주름을 얻을 수 있다. 또한, 이 몰드는 수지층의 단열 효과에 의해 성형 시의 주름 반전율을 향상시키고 웰드 라인(weld line)을 저감할 것으로 전망된다(특허 문헌 1 참조)
[특허 문헌 1] 일본 특공평2-14173호 공보
본 발명의 전술한 목적, 그 외의 목적, 특징 및 장점은, 도면을 참조로 한 이하의 발명을 실시하기 위한 최선의 형태의 설명으로부터 더욱 명백해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태인 수지 성형용 몰드를 나타내는 단면 도해도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수지 성형용 몰드의 확대 단면 도해도이다.
도 3은 도 1에 도시된 수지 성형용 몰드 일부를 나타내는 확대 단면 도해도이다.
도 4는 도 1에 도시된 수지 성형용 몰드의 제조 방법을 나타내는 단면 도해도이다.
도 5는 도 1에 도시된 수지 성형용 몰드의 제조 방법을 나타내는 단면 도해도이다.
도 6은 도 1에 도시된 수지 성형용 몰드의 제조 방법을 나타내는 단면 도해도이다.
도 7은 도 1에 도시된 수지 성형용 몰드의 제조 방법을 나타내는 단면 도해도이다.
도 8은 도 1에 도시된 수지 성형용 몰드의 제조 방법을 나타내는 단면 도해도이다.
도 9는 도 1에 도시된 수지 성형용 몰드의 제조 방법을 나타내는 단면 도해도이다.
도 10은 도 1에 도시된 수지 성형용 몰드의 제조 방법을 나타내는 단면 도해도이다.
도 11은 도 1에 도시된 수지 성형용 몰드의 수지 시트의 제조 방법을 나타내는 단면 도해도이다.
도 12는 도 1에 도시 수지 성형용 몰드의 수지 시트의 다른 제조 방법을 나타내는 단면 도해도이다.
도 13은 도 1에 도시된 수지 성형용 몰드의 변형예인 수지 몰드의 단면 도해도이다.
도 14는 도 13에 도시된 수지 성형용 몰드의 확대 단면 도해도이다.
도 15는 도 13에 도시된 수지 성형용 몰드의 확대 단면 도해도이다.
부호의 설명
10 수지 성형용 몰드
12 몰드
14 통기용 관통공
16 의장층
18 통기용 관통공
20 몰드 면
22 통기성 개재층
24 통기성 재료
26 제1 통기성 접착층
28 제1 통기성 함침층
30 제2 통기성 접착층
32 제2 통기성 함침층
50 원형(原型)
52 역형(逆型)
54 마스터 형(型)
56 수지 시트재
58 수지 시트
60 바늘
발명이 해결하고자 하는 과제
특허 문헌 1의 몰드는, 배기공을 확보할 필요가 있는 진공 몰드에 이용하고자 해도, 몰드 상에 주름 있는 수지층이 형성됨으로써 배기공이 가려지기 때문에, 그대로는 진공 성형의 몰드로서 사용할 수 없다.
그래서, 몰드에 뚫린 배기공을 확보할 수 있도록, 몰드 면에 주름 있는 수지층을 형성한 후에, 몰드의 이면(裏面)으로부터 배기공을 통한 선재(線材)에 의해 수지층에 구멍을 뚫음으로써, 배기공과 동일한 위치에 구멍을 뚫는 가공을 실시하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 진공 몰드는, 배기공의 수가 많고, 예를 들면, 자동차 부품의 일반적인 몰드에서도 100개 이상의 배기공이 형성되어 있다. 따라서, 이것들 모두에 상기와 같은 작업을 실시하기 위해서는 많은 노동력을 필요로 한다.
또한, 진공 성형 시에, 배기공이 막히는 문제가 생기는 경우가 있다. 그 경우, 구멍을 청소하는 것이 필수적이지만, 거기에도 많은 노동력이 필요하다.
그러므로, 본 발명의 주된 목적은, 많은 노동력을 필요로 하지 않고 통기성을 가지는 수지 성형용 몰드, 수지 성형용 몰드의 제조 방법 및 그 방법에 의해 성형된 수지 성형품을 얻는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 청구항 1에 따른 수지 성형용 몰드는, 몰드, 상기 몰드의 내측에 형성되는 의장층(意匠層), 및 상기 몰드의 내측면에 의장층을 형성하기 위한 통기성 개재층(介在層)을 포함하고, 상기 몰드에는 통기용 관통공이 형성되고, 상기 의장층은, 표면에 요철 형상이 형성된 수지로 형성되는 동시에, 상기 통기용 관통공에 연통되도록 통기용 관통공이 뚫려 있고, 상기 통기성 개재층은, 상기 의장층의 내측면과 의장층의 통기용 관통공 및 몰드의 통기용 관통공과 연통되도록, 상기 몰드의 내측면에 연속적으로 설치된 것을 특징으로 하는 수지 성형용 몰드이다.
본 발명의 청구항 2에 따른 수지 성형용 몰드에 있어서는, 상기 의장층은, 250℃ 이하의 경화 온도를 가지는 열경화성 수지로 형성된, 청구항 1에 기재된 수지 성형용 몰드이다.
본 발명의 청구항 3에 따른 수지 성형용 몰드에 있어서는, 통기성 개재층은, 몰드의 성형 면 및 의장층과, 의장층을 형성하는 접착성 재료로 접착된, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 수지 성형용 몰드이다.
본 발명의 청구항 4에 따른 수지 성형용 몰드에 있어서는, 통기성 개재층은, 발포체, 다공질 재료, 섬유질 재료 중 어느 하나 또는 복수 개를 포함하는 통기성 재료를 구비한, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 수지 성형용 몰드이다.
본 발명의 청구항 5에 따른 수지 성형용 몰드에 있어서는, 통기성 개재층은, 발포체, 다공질 재료, 섬유질 재료 중 어느 하나 또는 복수 개를 포함하는 통기성 재료를, 몰드 및 의장층과 접착성 재료로 접착된, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 수지 성형용 몰드이다.
본 발명의 청구항 6에 따른 수지 성형용 몰드에 있어서는, 통기성 개재층은, 통기성 재료를 몰드 및 의장층에 접착하는 접착재가, 통기성 재료에 함침되어 접착된, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 수지 성형용 몰드이다.
본 발명의 청구항 7에 따른 수지 성형용 몰드에 있어서는, 상기 의장층의 요철 형상은, 그의 내측면에 형성된 주름 무늬인, 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 수지 성형용 몰드이다.
본 발명의 청구항 8에 따른 수지 성형용 몰드에 있어서는, 상기 통기성 개재층이 몰드의 성형 면의 일부분에 형성된 오목부에 형성된, 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 수지 성형용 몰드이다.
본 발명의 청구항 9에 따른 수지 성형품에 있어서는, 청구항 1 내지 청구항 8중 어느 한 항에 기재된 수지 성형용 몰드에 용융 수지를 주입하거나, 또는 열로 연화된 시트재를 설치하고, 통기용 관통공으로부터 배기하여 용융 수지를 의장층 면에 흡착시켜 성형한, 수지 성형품이다.
본 발명의 청구항 10에 따른 수지 성형용 몰드의 제조 방법은, 몰드, 상기 몰드의 내측에 형성되는 의장층, 및 상기 몰드의 내측면에 의장층을 형성하기 위한 통기성 개재층을 포함하는, 수지 성형용 몰드의 제조 방법으로서, 상기 몰드에 통기용 관통공을 형성하는 단계, 상기 의장층을 표면에 요철 형상이 형성된 수지로 형성하는 단계, 상기 통기성 개재층을 통하여, 상기 의장층의 내측면과 상기 의장층의 통기용 관통공 및 상기 몰드의 통기용 관통공과 연통되도록, 상기 몰드의 내측면에 의장층을 연속적으로 설치하는 단계, 및 상기 의장층에 통기용 관통공을 형성하는 단계를 포함하는, 수지 성형용 몰드의 제조 방법이다.
본 발명의 청구항 11에 따른 수지 성형용 몰드의 제조 방법에 있어서는, 상기 통기성 개재층을 형성하는 단계는, 발포체, 다공질 재료, 섬유질 재료 중 어느 하나 또는 복수 개를 포함하는 통기성 재료를, 몰드의 내면측에 설치하여, 기공부를 형성하는, 청구항 10에 기재된 수지 성형용 몰드의 제조 방법이다.
본 발명의 청구항 12에 따른 수지 성형용 몰드의 제조 방법에 있어서는, 통기성 개재층을 형성하는 단계는, 펠트, 펄프 또는 암면 등의 섬유상의 것을 몰드의 내면측에 도포 또는 접착하여 기공부를 형성하는, 청구항 10에 기재된 수지 성형용 몰드의 제조 방법이다.
본 발명의 청구항 13에 따른 수지 성형용 몰드의 제조 방법에 있어서는, 상기 통기성 개재층을 형성하는 단계는, 수지와 고형 입자가 혼재된 것을 고화시켜, 상기 고형 입자를 유지하는 수지 사이에서, 상기 통기용 관통공에 연통되는 기공부를 형성하는, 청구항 10에 기재된 수지 성형용 몰드의 제조 방법이다.
발명의 효과
통기성 개재층을 형성함으로써, 미리 몰드에 설치된 통기용 관통공, 즉 배기공과 동일한 위치에 구멍을 뚫을 필요가 없고, 비교적 용이하게 통기용 관통공, 즉 배기용의 구멍 가공을 실시할 수 있다.
의장층을 형성한 후에 수행하는 통기용 관통공의 천공 가공은, 통기성 개재층에 도달하는 깊이라면, 임의의 위치에 뚫을 수 있기 때문에, 성형중에 통기용 관통공이 막힌 경우, 구멍을 청소하지 않아도, 다른 위치에서 용이하게 구멍 가공을 수행할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
도 1은, 본 발명의 일 실시형태인 수지 성형용 몰드를 나타낸 단면 도해도이다. 도 2는 도 1에 도시된 수지 성형용 몰드의 확대 단면 도해도이며, 도 3은 도 1에 도시된 수지 성형용 몰드의 일부를 나타낸 확대 단면 도해도이다.
수지 성형용 몰드(10)는, 주름 무늬(겉주름 무늬, 살결 무늬나 나뭇결 무늬, 바둑판 무늬, 줄기 무늬, 비늘 무늬, 대리석 무늬, 거울면 무늬, 도장 무늬, 기하학 무늬 등)의 요철을 표면에 가지는 수지 성형품을 제조하는 경우에 사용되는 진공 성형에 사용되는 형인 몰드(12)를 포함한다. 몰드(12)는, 예를 들면, 철강 재료, 알루미늄, ZAS 등의 융점이 비교적 낮은 금속 재료, 합성 수지 재료 및 나무 등을 이용하여 형성되고, 오목형의 성형 면을 구비하고 있다.
상기 몰드(12)에는, 진공 성형 시에 성형 면 측에 용촉(溶觸) 수지를 주입하여 성형할 때 배기시키기 위한 통기용 관통공(14)이 형성되어 있다.
몰드(12)의 성형 면의 표면에는, 열경화성 수지 시트로 형성되고 통기용 관통공(14)에 연통되는 통기용 관통공(18)이 뚫려 있고, 몰드(12)의 성형 면의 표면에 미세 요철 형상의 몰드 면(20)이 형성되어 있는 의장층(16)이 형성된다. 의장층(16)은, 열경화성 수지와 고형 입자의 혼합물로 형성되고, 몰드 면(20)은, 주름 무늬(겉주름 무늬, 살결 무늬나 나뭇결 무늬, 바둑판 무늬, 줄기 무늬, 비늘 무늬, 대리석 무늬, 거울면 무늬, 도장 무늬, 기하학 무늬 등)의 요철을 표면에 가진다.
상기 몰드(12)의 성형 면의 표면과 의장층(16) 사이에는, 통기성 개재층(22)이 형성되고, 통기성 개재층(22)은, 종이 등의 섬유질의 통기성 재료(24) 등을 응고시켜, 공극 등의 기공부를 가지고, 상기 몰드(12)와 의장층(16)이 연속적으로 설치된다.
상기 의장층(16)을 구성하는 상기 열경화성 수지는, 유연한 상태일 때, 선재(線材)를 찔러, 상기 몰드(12)의 통기용 관통공(14)에 연통되도록, 의장층(16)의 통기용 관통공(18)이 뚫려 있다.
상기 몰드(12)의 통기용 관통공(14)은, 의장층(16)의 통기용 관통공(18)보다 큰 직경으로 형성되어 있다.
의장층(16)은, 250℃ 이하의 경화 온도를 가지는 열경화성 수지로 형성된다. 이와 같은 열경화성 수지로서, 예를 들면, 대략 150℃에서 경화되는 에폭시 수지 등의 단열성을 가지는 열경화성 수지가 사용된다. 한편, 열경화성 수지의 경화 온도는, 몰드(12)의 내열 온도에 맞추어 설정된다. 예를 들면, 알루미늄이나 ZAS 등의 융점이 낮은 재료로 형성된 몰드(12)에 의장층(16)을 형성하는 경우에는, 몰드 재료의 내열 온도에 맞추어, 110∼150℃에서의 온도 범위에서 경화되는 열경화성 수지가 사용된다. 또한, 이 열경화성 수지로서는, 열전도율이 0.18∼0.21W/mㆍK, 열팽창률이 3.2∼4.6×10-5/K인 것이 사용된다. 의장층(16)은, 0.1∼0.2mm의 두께가 되도록 형성된다.
이러한 의장층(16)은, 코어 몰드 및 캐비티 몰드의 양쪽에 형성되지만, 캐비티 몰드 또는 코어 몰드 중 어느 한쪽에만 의장층(16)을 형성할 수도 있다.
이와 같은 의장층(16)을 형성하기 위하여, 몰드의 내면이 탈지 및 세정된다.
상기 의장층(16)은, 예를 들면, 에폭시 수지 등의 열경화성 수지 시트의 접착, 열경화성 수지의 코팅에 의해 열경화성 수지층이 전체면에 걸쳐 형성된다.
의장층(16)은, 직경이 5.0×10-5∼1.7×10-2mm, 바람직하게는 5.0×10-4mm, 길이가 0.01∼0.3mm, 바람직하게는 0.05mm인 세라믹의 위스커를 혼입한 에폭시 수지로 구성되어 있다. 상기 위스커는, 에폭시 수지 20부에 대하여 1∼100부 혼입되어 있지만, 위스커의 혼입량은, 수지로의 필러 혼입량에 따라 적절히 선정되는 것이다. 상기 에폭시 수지는, 노볼락 타입의 에폭시 수지와 카르복시이미드 무수물 복합체를 조합한 조성물이다.
의장층(16)은, 길이가 0.01∼0.3mm인 위스커를 혼입한 수지로 형성되어 있다. 그러나 의장층(16)은, 유리 섬유가 아니고, 직경이 5.O×10-5∼1.7×10-2mm, 길이가 0.01∼ 0.3mm인 미세한 위스커를 혼입한 수지에 의해 의장층(16)을 구성한 것이므로, 의장층(16)이 얇아도, 그 의장층(16) 내에서 위스커(1)를 모든 방향으로 고르게 배향할 수 있고, 또한 위스커가 미세한 요철형 몰드 면의 성형을 저해하지는 않는다.
의장층(16)은, 그 두께가 0.12∼0.6mm이고, 그 표면에는, 성형품에 형성되는 0.001∼0.5mm의 겉주름 무늬가 형성된 요철형 몰드 면을 가압하는, 이른바 반전(反轉) 가공에 의한 주름 가공면의 미세 요철 형상의 몰드 면(20)이 형성되어 있다.
한편, 의장층(16)을 구성하는 수지로서는, 전술한 것 이외에, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리프로필렌 수지, 규소 수지, 불소 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 페놀 수지, 프탈산계 수지, 스티롤계 수지, 섬유소계 수지, 염화비닐 수지, 아세트산비닐 수지 등을 들 수가 있고, 이들 수지는, 단독으로 사용할 수도 있고, 혼합하여 사용할 수도 있다.
에폭시 수지는, 일반적으로 열경화성 수지로서 분류되어 있더라도, 2액 경화형, 즉 반응경화형인 타입도 있고, 반응경화형의 에폭시 수지라도, 고온으로 되면 소성 변형된다. 이 성질을 이용하여, 열경화성 수지에 반응 경화형의 수지를 가소제로서 첨가한 수지를, 의장층(16)을 구성하는 수지로서 이용할 수 있다. 마찬가지로, 열가소성 수지를 사용하는 경우, 열가소성 수지의 연화점 이하의 온도에서 수지 성형품을 성형하면 된다. 또한, 마찬가지로 열가소성 수지를 열경화성 수지에 가소제로서 첨가한 수지를 의장층(16)을 구성하는 수지로서 이용할 수 있다.
상기 의장층(16)의 미세 요철 형상의 몰드 면(20)에는, 4불화에틸렌 수지(일반적으로 테플론(등록상표)으로 지칭되는 것)를 성분으로 하는 이형층이 형성된 것도 있다.
이와 같은 수지 성형용 몰드(10)는, 진공 성형을 수행할 때, 몰드 온도가 유지되고 미세 요철 형상의 몰드 면(20)의 주름(표면의 요철 형상)의 반전이 양호해진다.
다음으로, 의장층(16)의 제조 방법, 특히, 미세 요철 형상의 몰드 면(20)의 제조 방법에 대하여, 주로 도 11에 의거하여 설명한다.
제조 방법은, 도 11(A) 및 (B)에 나타낸 바와 같이, 표면에 겉주름 무늬가 있는 레더(leather) 등의 원형(50)으로부터 실리콘 수지로 역형(52)를 취하여, 실리콘 수지의 역형(52)에 의해 반전용 수지에 의한 마스터 형(54)를 취하는 공정,
〈1〉 도 11(C)에 있어서 나타낸 바와 같이, 수지 성형품에 형성할 요철 무늬를 가지는 마스터 형(54)의 요철 무늬면(54a)에 위스커가 혼입된 에폭시 수지로부터 수지 시트재(56)를 도포해 반경화시킴으로써, 일면이 상기 미세 요철형 몰드 면(20)이 되는 요철 무늬면(a)에 형성된 의장층 형성용의 수지 시트(58)를 제조하는 공정,
〈2〉 그 후, 수지 시트(58)를 몰드(12)의 통기성 개재층(22)에 가착(假着)하는 공정,
그 상태로 전체를 가열하여 수지 시트(58)를 경화시켜, 의장층(16)을 형성하는 공정에 의해 의장층(16)을 형성하는 방법이다.
상기 수지 시트(58)의 제조 방법으로서는, 슬립 블레이드법, 닥터 블레이드법, 이 닥터 블레이트법에서의 닥터 블레이트 대신에 롤을 사용하여 성형하는 롤 법, 캘린더법, 페이퍼 디핑법, 연속가압법, 사출성형법, 수지의 덩어리를 슬라이싱하는 슬라이스법, 스퀴지법, 반경화 상태의 수지를 연신하는 연신법, 수지의 덩어리를 깎는 삭취법(削取法), 프레스 성형법, 원심력으로 수지를 연신하는 원심법, 수지를 압출기로부터 시트상으로 압출하는 압출성형법, 몰드 면에 수지를 일정한 두께로 분사하는 분사법 등을 들 수 있다.
상기 〈1〉의 공정에 있어서는, 반경화 상태의 수지 시트재(56)의 가요성을 이용하여, 도 12(A)에 나타낸 바와 같이, 수지 시트재(56)를 일단측으로부터 서서히 마스터 형(54)의 요철 무늬면(54a)에 가압하거나, 또는 도 12(B)에 나타낸 바와 같이, 수지 시트재(56)의 중앙부로부터 서서히 마스터 형(54)의 요철 무늬면(54a)에 가압하여, 수지 시트재(56)와 요철 무늬면(54a) 사이에 공기가 들어가지 않도록 수지 시트재(56)를 마스터 형(54)에 중첩시킨다.
추가적으로, 전술한 〈2〉의 공정에 있어서, 수지 시트(58)의 요철 무늬형의 몰드 면(20)에, 수지 시트(58)를 경화시키는 온도로 가열함으로써 용융, 또는 소각, 또는 증발하는 왁스 등의 재료로 이루어지는 보호층을 형성할 수도 있다.
의장층(16)은, 마스터 형(54)으로부터 반전함으로써, 정교한 주름 무늬를 얻을 수 있고, 또한 그의 단열 효과에 의하여, 이 수지 성형용 몰드(10)에 의한 성형품의 주름 반전율이 높아진다.
통기성 개재층(22)은, 펄프 등의 섬유질의 통기성 재료(24)를 분산시킨 것과 의장층(16)을 형성하는 수지와 같은 수지(공통재료)를 도포 건조해 경화하여 형성되고, 그 두께가 0.005∼0.1mm의 접착층을 겸비해, 전체적으로 기공부를 가지는 통기층이다.
펄프나 암면 등의 섬유질의 통기성 재료에 의한 통기성 개재층(22)의 형성은, 예를 들면 다음과 같이 하여 이루어진다.
몰드(12)에, 공통재료(의장층을 형성하는 수지와 동일한 수지)를 얇게 도포 건조하고, 제1 통기성 접착층(26)을 형성한 후, 물에 분산시킨 펄프나 암면 등의 섬유질의 통기성 재료(24)를 제1 통기성 접착층(26) 상에 코팅해 건조시킨다. 또는, 통기성 재료(24)가 펠트 등 섬유를 굳힌 경우에는, 제1 통기성 접착층(26) 상에 붙인다. 그 후, 추가로 통기성 재료(24)의 표면에 공통재료(의장층을 형성하는 수지와 동일한 수지)를 도포 건조하여 제2 통기성 접착층을 형성하고, 그 위에 의장층(16)을 붙인다.
통기성 개재층(22)은, 전체에 0.0lmm 이상, 0.2mm 미만의 구멍이 뚫려 있고, 기공부를 가지고 있는 것이 필요하다.
단, 전체의 20% 정도에는 0.2mm 이상의 기공을 가지는 기공부가 존재하고 있어도 되지만, 0.2mm 이상의 기공이 표면의 20% 이상의 부분에 존재하고 있는 경우, 의장층(16)의 표면이 오목하게 될 우려가 있다.
그래서, 그 기공률은 50% 이상 10O% 미만이다.
통기성 개재층(22)은, 전체에 기공부를 가지고 통기성을 확보하기 위하여, 통기성 재료(24)에 함침되는 수지량이 많으면 통기성 재료(24)가 수지로 메워져 기공률이 저하되고, 통기성능을 발현할 수 없기 때문에, 제1 통기성 접착층(26) 및 제2 통기성 접착층(30)의 두께를 통기성 재료(24)의 두께에 비하여 충분히 작게 함으로써, 통기성 재료(24)에 함침되는 수지의 양을 통기성능을 잃지 않을 정도로 조절한다.
통기성 개재층(22)을 구성하는 통기성 재료(24)는, 각종 발포체(PVA, 멜라민, 우레탄 등), 염화나트륨이나 탄산칼슘, 중조 등과 같은, 온도를 올려 경화시킨 후에는 소실되는 미분말과 수지의 복합 재료에 의해 형성한 다공질 재료, 각 입자 사이에 공극을 남기도록 수지와 카본 및 모래를 배합한 복합 재료, 펄프나 암면 등 섬유질의 것을 굳힌 것, 펠트, 또는 상기의 것을 조합한 재료로 구성된다.
통기성 개재층(22)과 몰드(12)의 접착에 대하여, 주로 도 4 내지 도 6에 의거하여 설명한다.
먼저, 의장층(16)의 공통재료(의장층을 구성하는 수지와 동일한 수지)인, 예를 들면, 에폭시 수지에 용제(에틸셀로솔브아세테이트)를 20∼70중량% 혼입하여 희석한 수지를 분무하여 몰드(12)의 표면 상에 제1 통기성 접착층(26)을 형성한다.
다음으로, 제1 통기성 접착층(26)을 구성하는 공통재료를 건조 및 반경화시켜 제1 통기성 접착층(26)을 형성한다.
다음으로, 제1 통기성 접착층(26) 상에, 예를 들면, 0.5mm 두께의 연속 기공의 스펀지 시트 등의 기공을 가지는 통기성 재료(24)가 분무식 풀로 임시 고정 접착되고 약 200℃에서 제1 통기성 접착층(26)이 가열 경화된다. 이때, 건조된 제1 통기성 접착층(26)을 구성하는 수지는, 가열됨으로써 경화 전에 일단 점도가 낮아짐으로써, 통기성 재료(24)의 기공에 모세관 현상에 의해 함침되어 제1 통기성 함침층(28)을 형성한다. 그 후, 열경화되어 몰드(12), 통기성 재료(24), 제1 통기성 접착층(26) 및 제1 통기성 함침층(28)이 일체화된다.
그래서, 통기성 재료(24)를 구성하는 재료는, 제1 통기성 접착층(26)을 형성하는 수지나 그 수지에 포함되는 용제 부분에 침투되지 않는 통기 재료인 것이 필수 조건이 된다.
예를 들면, 에폭시 수지로 제1 통기성 접착층(26)을 구성하는 경우, 희석 용제로서 에틸셀로솔브아세테이트가 사용된다. 단, 제1 통기성 접착층(26)에 사용하는 수지로서 열경화성 수지를 선택했을 때는, 그 경화 온도에서 용융되는 재질은 사용할 수 없다.
통기성 개재층(22)과 의장층(16)의 접착에 대하여, 주로 도 7 내지 도 9에 의거하여 설명한다.
통기성 재료(24) 상에, 의장층(16)을 형성하는 수지와 같은 수지인 에폭시 수지에 용제(에틸셀로솔브아세테이트)를 20∼70중량% 혼입하여 희석한 수지를 분무하여, 그 수지가 통기성 재료(24) 상에 제2 통기성 접착층(30)을 형성한다. 이때, 일부분의 수지는, 통기성 재료(24)에 흡수되어 제2 통기성 함침층(32)을 형성한다. 그 후, 그 수지는 건조되고 경화되어 제2 통기성 접착층(30) 및 제2 통기성 함침층(32)을 형성한다.
다음에, 의장층(16)을 형성하는 수지 시트(58)를, 통기성 개재층(22) 상에 마스터 형(54)마다 붙인다. 이때, 의장층(16)을 형성하는 수지 시트(58)는, 제2 통기성 접착층(30) 상에 분무식 풀로 임시 고정해 둔다.
통기용 관통공(18)을 확보하기 위하여, 바늘(60) 등으로 마스터 형(54)과, 의장층(16)을 형성하는 수지 시트(58)와, 제2 통기성 접착층(30)과, 제2 통기성 함침층(32)을 관통하도록 찌른 상태에서, 임시 가열을 행한다.
그리고, 의장층(16)으로부터 마스터 형(54)과 바늘(60)을 제거하고, 임시 가열 보다 높은 온도로 본 가열을 행한다.
제2 통기성 접착층(30)은, 통기성 재료(24)에 공통재료(의장층을 구성하는 수지와 동일한 수지)를 도포하고, 통기성 재료(24)를 구성하는 재료의 표면에 함침시키고, 통기성 재료(24) 및 의장층(l6)과 가열 경화 및 고착시켜 형성된다. 통기성 개재층(22)을 구성하는 재료는, 의장층(16)을 형성하는 수지나 그 수지에 포함되는 용제 성분에 침투되지 않는 통기 재료인 것이 필수 조건이 된다.
예를 들면, 에폭시 수지로 의장층(16)을 구성하는 경우, 희석 용제로서 에틸셀로솔브아세테이트가 사용된다. 단, 의장층(16)에 사용하는 수지로서 열경화성 수지를 선택했을 때는, 그 경화 온도에서 용융되는 재질은 사용할 수 없다.
통기성 개재층(22)은, 펄프 등의 섬유질의 것으로 이루어지는 통기성 재료(24)와, 통기성 재료(24)의 몰드(12)측에 형성된 의장층(16)의 공통재료인 의장층을 형성하는 수지와 동일한 수지를 도포 및 경화하여 이루어지는 제1 통기성 접착층(26)과, 상기 제1 통기성 접착층(26)을 구성하는 의장층(16)의 공통재료인 수지가 통기성 재료(24)에 함침되어 형성된 제1 통기성 함침층(28)과, 통기성 재료(24)의 의장층(16)측에 형성된 의장층(16)의 공통재료인 의장층을 형성하는 수지와 동일한 수지를 도포 및 경화하여 이루어지는 제2 통기성 접착층(30)과, 상기 제2 통기성 접착층(30)을 구성하는 의장층(16)의 공통재료인 수지가 통기성 재료(24)에 함침되어 형성된 제2 통기성 함침층(32)을 구비한다.
발포체를 통기성 재료(24)로 하는 통기성 개재층(22)의 형성 방법으로서는, 발포제를 사용하여 시트형의 발포체를 형성하고, 그 발포 시트로 이루어지는 통기성 재료(24)를 의장층(16)과 동일한 수지로 몰드(12)에 접착하고, 또한 발포 시트로 이루어지는 통기성 재료(24)로 의장층(16)을 의장층(16)과 동일한 수지로 접착한다.
발포체로서는, 연속 기공으로 이루어지는 것이 바람직하지만, 단독 기포를 가지는 발포체를 사용하는 경우에도, 단독 기포끼리를 연결함으로써 통기시키는 것이 가능하다. 또한, 단독 기포로 이루어지는 발포체에, 외력을 가하여 기포의 벽에 크랙을 발생시킴으로써 통기시키는 것도 가능하다.
다공질 재료를 통기성 재료(24)로 하는 통기성 개재층(22)의 형성 방법으로서는, 예를 들면, 모래의 표면에 페놀 등의 열경화성 수지를 코팅한 입자체를 열융착함으로써 다공질재를 형성하고, 그 다공질재로 이루어지는 통기성 재료(24)를 의장층(16)과 동일한 수지로 몰드(12)에 접착하고, 또한 다공질재로 이루어지는 통기성 재료(24)로 의장층(16)을 의장층(16)과 동일한 수지로 접착한다.
페놀 수지가 표면에 코팅된 모래 등의 고형물을 이용하여, 고형물의 표면에 코팅된 수지가 바인더의 역할을 하고, 모래 등의 고형물끼리가 접착되어 통기성 재료를 형성한다.
다공질 재료를 통기성 재료(24)로 하는 통기성 개재층(22)의 형성 방법으로서는, 예를 들면, 분말 입자체의 주위에 코팅된 수지를 경화시킨 것을 이용할 수도 있다. 이것은, 무작위(random) 형상을 가지는 분말 입자체가 수지에 대하여 과잉으로 혼입되어 있으므로, 경화된 수지 중에도 공극을 확보하고 있다. 통기성 재료(24)의 기공률은 50% 이상 100% 미만으로 한다.
제1 통기성 접착층(26) 및 제2 통기성 접착층(30)과 동일한 수지 재료(공통재료)를 사용하면, 가열에 의해 제1 통기성 접착층(26) 및 제2 통기성 접착층(30) 등과 일체화되므로, 접착력을 발현한다. 또한, 일부의 수지는 통기성 재료(24)의 기공에 모세관 현상에 의해 흡수되어, 보다 견고한 접착력을 얻을 수 있다.
통기성 재료(24)로서는, 상기한 것 이외에, 종이, 천, 펠트 등도 섬유질의 통기성 재료(24)로서 사용할 수 있다.
이와 같이, 통기성 개재층(22)의 표면 요철을 이용함으로써, 앵커 효과에 의해 통기성 개재층(22)과 몰드(12) 및 의장층(16)과의 접착력이 높아지고, 또한 통기성 개재층(22)과 몰드(12)의 접착 및 통기성 개재층(22)과 의장층(16)의 접착이 견고하게 이루어진다.
의장층(16)은, 층을 형성하는 가공을 실시한 후에, 피아노선 등의 선재와 같이 날카운 것으로 천공하거나, 레이저를 사용하여 의장층(16)을 가열 용융하어 천공하거나, 천공 기계에 의해 천공하는 등의 방법을 이용하여 통기용 관통공(18)을 뚫는다.
또한, 의장층(16)의 경화 전에 의장층(16)에 바늘 등을 찔러 두고 가열 경화 후에 의장층(16)으로부터 바늘 등을 뽑아 통기용 관통공(18)을 형성하도록, 미리 통기용 관통공(18)을 형성하는 부분에 수지가 지나가지 않도록 하고, 수지를 경화시킨 후에, 또는 경화 도중에, 제거 또는 소멸시킬 수도 있다.
통기용 관통공(18)은, 통기성 개재층(22)에 도달하는 깊이라면, 몰드(12)에 미리 설치한 통기용 관통공(14)과 동일한 위치에 뚫을 필요는 없다.
이와 같은 수지 성형용 몰드(10)를 얻기 위하여, 의장층(16)에 사용되는 열경화성 수지로서 경화 온도가 150℃ 정도인 것이 사용됨으로써, 의장층(16) 형성 시의 소성 온도를 200℃ 이하로 낮게 할 수 있다. 그러므로, 몰드(12)와 열경화성 수지의 열팽창률의 차에 의한 소성 시의 치수차가 작고, 의장층(16)에 크랙이 쉽게 발생되지 않는다. 따라서, 열경화성 수지 재료를 얇게 코팅해 소성하는 공정을 여러 번 반복할 필요가 없고, 각각 1회의 열경화성 수지 재료의 접착 및 경화에 의하여 의장층(16)을 형성할 수 있어, 이러한 의장층(16)의 형성을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 경화 온도가 낮은 열경화성 수지를 사용하여 의장층(16)을 형성함으로써, 한 번의 접착으로 두꺼운 의장층(16)을 간단히 형성할 수 있다. 그러므로, 만일 의장층(16)이 손상되었다고 해도, 간단히 보수할 수 있다. 또한, 의장층(16) 형성 시의 소성 온도가 낮기 때문에, 몰드(12)에 불균일이 발생되기 어렵고, 정확한 형상의 수지 성형품을 얻을 수 있다. 그리고, 예를 들면, 알루미늄 등과 같이, 300℃ 정도의 변형 온도를 가지는 재료로 형성한 몰드(12)에 대해서도, 의장층(16)을 형성할 수 있다. 또한, 경화 온도가 낮은 열경화성 수지를 사용함으로써, 금속제의 몰드(12)뿐 아니라 수지제의 몰드(12)에도 의장층(16)을 형성할 수 있다.
통기성 접착층의 접착에 있어서는, 다음과 같이 실행할 수 있다.
접착력의 발현 기구는, (a) 몰드(12)와 통기성 개재층(22)을 접착할 때, (b) 의장층(16)과 통기성 개재층(22)을 접착할 때 중의 어느 경우에나 동일하다. 그러므로, 접착의 순번은, (a)를 먼저, (b)를 나중에 경화시키는 경우도 있지만, (a), (b) 동시일 수도 있다.
접착력의 부여에 있어서는, 예를 들면, 열경화성 수지가 가열 및 경화됨으로써 접착된다.
통기성 개재층(22)은, 몰드(12)의 성형 면의 전체면에 형성하는 것은 아니고, 도 13 내지 도 15에 나타낸 바와 같이, 몰드(12)의 성형 면의 일부분에 통기성 개재층(22)의 두께만큼을 조각해 오목부(12a)를 형성하고, 그 오목부(12a)에 통기성 개재층(22)을 형성하도록, 몰드(12)의 성형 면의 일부분에 형성하도록 할 수도 있다.
오목부(12a)에 통기성 개재층(22)을 형성하는 경우, 제1 통기성 접착층(26) 및 제1 통기성 함침층(28)은 형성하지 않고, 오목부(12a)보다 큰 통기성 재료로 이루어지는 통기성 재료(24)를 밀어넣고 고정하여, 통기성 개재층(22)으로 해도 된다.
의장층(16)을 설치한 후에 행하는 통기용 관통공(18)을 뚫는 가공은, 통기성 개재층(22)에 도달하는 깊이라면, 임의의 위치에 뚫을 수 있다. 그러므로, 성형 중에 통기용 관통공(18)이 막힌 경우 등, 구멍의 청소를 행하지 않아도, 구멍 가공은 다른 곳에서 용이하게 행할 수 있다.
또한, 몰드(12)의 통기용 관통공(14)은, 구멍 뚫는 파이프를 관통 설치하여, 상기 구멍 뚫는 파이프측으로부터 의장층(16)으로 선재를 찔러 통기용 관통공(18)을 뚫어 형성할 수도 있다.
상기 몰드의 통기용 관통공(14)은, 물질이 쌓이지 않도록 스펀지 등의 통기성의 재료를 매설할 수도 있다.
실시예 1
(1) 몰드의 탈지 세정
몰드(12)의 성형 면에, 퍼클렌, 메탄올, 시너 등의 유기 용제로 탈지 및 세정을 행한다.
(2) 가공하지 않는 부분의 마스킹
가공을 실시하지 않는 불필요한 부분을 소정의 마스킹재, 접착 테이프 등으로 마스킹 처리를 한다.
(3) 통기성 개재층(접착층을 겸한 통기층)의 형성
에폭시 수지에 용제(에틸셀로솔브아세테이트)를 20∼70중량% 혼입하여 희석한 수지를 몰드(12)의 성형 면에 분무하여, 몰드(12)의 성형 면의 표면 상에 제1 통기성 접착층(26)을 형성한다.
다음에, 제1 통기성 접착층(26)을 건조시켜 제1 통기성 접착층(26)을 형성한다.
다음에, 예를 들면, 에폭시 수지 100중량부에, 직경 0.01∼0.5mm의 무작위 형상의 세라믹 분말 입자체를, 에폭시 수지에 대하여 50∼98중량부 혼입한다. 수지에 대하여 점도가 높아져서 혼입하기 어려운 경우에는, 에폭시 수지에 대하여 희석 용제(에틸셀로솔브아세테이트)를 20∼70중량부 혼입하여 점도를 조정한다.
다음에, 제1 통기성 접착층(26) 상에, 희석 용제(에틸셀로솔브아세테이트)를 20∼70중량부 혼입한 에폭시 수지 100중량부에, 에폭시 수지에 대하여 50∼98중량부의 직경 0.01∼0.5mm의 무작위 형상의 세라믹 분말 입자체를 혼입한 것을, 두께 0.002∼5mm로 코팅함으로써 통기성 재료(24)로 하고, 약 200℃에서 제1 통기성 접착층(26)을 가열 경화한다. 이때, 건조된 제1 통기성 접착층(26)을 구성하는 수지가 가열됨으로써 경화 전에 일단 점도가 낮아짐으로써 통기성 재료(24)의 기공에도 모세관 현상에 의해 함침되어, 제1 통기성 함침층(28)을 형성한다. 그 후, 열경화하여 몰드(12)와 통기성 재료(24)와 제1 통기성 접착층(26)과 제1 통기성 함침층(28)이 일체화된다.
통기성 재료(24) 상에 에폭시 수지에 용제(에치르세로소르브세테이트)를 20∼70중량% 혼입하여 희석한 수지를 분무하여, 통기성 재료(24) 상에 제2 통기성 접착층(30)을 형성한다. 이때, 약간의 수지는, 통기성 재료(24)에 흡수되어, 제2 통기성 함침층(32)을 형성한다.
(4) 의장층의 형성
먼저, 원형(50)인 레더로부터, 실리콘으로 역형(52)을 취한다.
다음에, 실리콘의 역형(52) 상에, 수지 시트재(56)인 폴리우레탄 수지를 흘려 넣어서, 마스터 형(54)을 취한다.
다음에, 폴리우레탄 수지의 마스터 형(54)의 몰드 면에, 에폭시 수지를 도포(유입)하여, 주름 무늬가 있는 수지 시트(58)를 만든다.
이와 같이, 레더 등의 원형(50)으로부터 반전을 반복하여, 주름을 형성한 에폭시 수지를 주성분으로 한 의장층을 형성하는 주름 있는 수지 시트(58)를 성형한 후, 제2 통기성 접착층(30)에 마스터 형(54)마다 접착하였다. 이때 주름 있는 수지 시트(58)는, 분무식 풀로 임시 고정해 둔다. 마스터 형(54)을 붙인 상태의 주름 있는 수지 시트(58)를 통기성 개재층에 접착하는 것이 몰드 면을 유지하기 쉽다.
통기용 관통공(18)을 확보하기 위하여, 마스터 형(54)과 의장층(16)과 제2 통기성 접착층(30)과 제2 통기성 함침층(32)을 관통하도록 바늘 등을 찌른 상태로, 약 100℃로 임시 가열을 행한다.
(5) 가열 경화
마스터 형(54)과 바늘(60)을 제거하고, 반경화 상태의 제2 통기성 접착층(30)을 형성하는 에폭시 수지를 에틸셀로솔브아세테이트(희석 용제)에 의해 희석한 것을, 약 200℃로 본 가열하고, 건조시키고, 제2 통기성 접착층(30) 및 주름 있는 수지 시트(58)를, 반응에 의해 경화시켜 의장층(16)을 형성한다.
(6) 구멍 뚫기
의장층(16)의 구멍 뚫는 방법으로서는, 상기 바늘 등을 찌르는 방법 이외에, 원하는 곳에 레이저 또는 펀치 등의 기계 가공에 의하여, 의장층(16)에서 통기성 개재층(22)에 도달하는 깊이의 통기용 관통공(18)을 뚫어도 된다.
각 층의 두께는 다음과 같고, 통기성 개재층은, 통기용 관통공(14) 및 통기용 관통공(18)에 연통되는 기공부를 가진다.
통기성 개재층의 두께: 0.012∼5.2mm
의장층의 두께: 0.12∼0.6mm
제1 통기성 접착층 및 제2 통기성 접착층의 두께: 0.005∼0.1mm
상기 3층 전체의 두께: 0.132∼5.8mm
실시예 2
(1) 몰드의 탈지 세정
몰드(12)의 성형 면에, 퍼클렌, 메탄올, 시너 등의 유기 용제로 탈지 및 세정을 행한다.
(2) 가공되지 않는 부분의 마스킹
가공을 실시하지 않는 불필요한 부분을 소정의 마스킹재, 접착 테이프 등으로 마스킹 처리를 한다.
(3) 통기성 개재층(접착층을 겸한 통기층)의 형성
0.002∼5mm의 두께로 에폭시 수지를 에틸셀로솔브아세테이트(희석 용제)에 의해 희석한 것을, 몰드(12)의 성형 면에 코팅하고, 반경화시켜 제1 통기성 접착층(26)을 형성하고, 다음에, 펄프를 물에 분산시킨 통기성 재료(24)를 두께 0.002∼5mm로 코팅하고, 건조시켜 통기성 재료층을 형성한다. 또한, 통기성 재료층 후에 의장층(16)을 형성하는 면에 에폭시 수지를 에틸셀로솔브아세테이트(희석 용제)에 의해 희석한 것을, 0.005∼0.1mm의 두께로 코팅하여, 제2 통기성 접착층(30)을 형성한다.
(4) 의장층의 형성
먼저, 원형(50)인 레더로부터, 실리콘으로 역형(52)을 취한다.
다음에, 실리콘의 역형(52) 상에, 수지 시트재(56)인 폴리우레탄 수지를 흘려 넣어서 마스터 형(54)을 취한다.
다음에, 폴리우레탄 수지의 마스터 형(54)의 몰드 면에, 에폭시 수지를 도포(유입)하여, 주름 무늬가 있는 수지 시트(58)를 만든다.
이와 같이, 레더 등의 원형(50)으로부터 반전을 반복하여, 주름을 형성한 에폭시 수지를 주성분으로 한 의장층(16)을 형성하는 주름 있는 수지 시트(58)를 성형한 후, 제2 통기성 접착층(30)에 마스터 형(54)마다 접착하였다. 이때 주름 있는 수지 시트(58)는, 분무식 풀로 임시 고정해 둔다. 마스터 형(54)을 붙인 상태의 주름 있는 수지 시트(58)를, 통기성 개재층(22)에 접착하는 것이 몰드 면을 유지하기 쉽다.
통기용 관통공(18)을 확보하기 위하여, 마스터 형(54)과 의장층(16)과 제2 통기성 접착층(30)과 제2 통기성 함침층(32)을 관통하도록 바늘 등을 찌른 상태로, 약 100℃로 임시 가열을 행한다.
(5) 가열 경화
마스터 형(54)과 바늘(60)을 제거하고, 반경화 상태의 제2 통기성 접착층(30)을 형성하는 에폭시 수지를 에틸셀로솔브아세테이트(희석 용제)에 의해 희석한 것을, 약 200℃로 본 가열하고, 건조시키고, 제2 통기성 접착층(30) 및 주름 있는 수지 시트(58)를, 반응에 의해 경화시켜 의장층(16)을 형성한다.
(6) 구멍 뚫기
의장층(16)의 구멍 뚫는 방법으로서는, 상기 바늘 등을 찌르는 방법 이외에, 원하는 곳에, 레이저 또는 펀치 등의 기계 가공에 의하여, 의장층(16)에 통기성 개재층(22)에 도달하는 깊이의 통기용 관통공(18)을 뚫어도 된다.
각 층의 두께는, 다음과 같고, 통기성 개재층은, 통기용 관통공(14) 및 통기용 관통공(18)에 연통되는 기공부를 가진다.
통기성 개재층의 두께: 0.012∼5.2mm
의장층의 두께: 0.12∼0.6mm
제1 통기성 접착층 및 제2 통기성 접착층의 두께: 0.005∼0.1mm
상기 3층 전체의 두께: 0.132∼5.8mm
실시예 3
(1) 몰드의 탈지 세정
몰드(12)의 성형 면에, 퍼클렌, 메탄올, 시너 등의 유기 용제로 탈지 및 세정을 행한다.
(2) 가공되지 않는 부분의 마스킹
가공을 실시하지 않는 불필요한 부분을 소정의 마스킹재, 접착 테이프 등으로 마스킹 처리를 한다.
(3) 통기성 개재층(접착층을 겸한 통기층)의 형성
(i) 몰드에 실리콘용 프라이머를 도포한 후, 실리콘용 접착제 등(실리콘 변성 폴리머)을 도포 또는 분무하여 접착층을 형성한다. 그 위에 제1 통기성 접착층(26)으로서 열경화형 실리콘 수지를 도포 또는 분무한다.
(ii) 제1 통기성 접착층이 건조되기 전에 통기성 재료층을 형성한다. 0.5mm 두께의 연속 기공의 스펀지 시트를 설치한다. 스펀지 시트는, 0.002∼5mm의 두께인 것이 기공부를 형성하는 데에 적합하다.
(ⅲ) 약 150℃로 제1 통기성 접착층(26)을 가열 경화한다. 통기성 재료층의 기공에 모세관 현상에 의해 함침된 건조 전의(유동성이 있는) 상태의 수지가 열경화되어, 통기성 재료층과 제1 통기성 접착층(26)이 일체화된다.
(iv) 통기성 재료층 상에 제1 통기성 접착층(26)을 형성하고, 건조시킨다(약간의 수지는 통기성 재료층에 흡수되어, 제1 통기성 함침층(28)이 형성된다).
(4) 의장층의 형성
약간의 수지가 함침된 통기성 재료층 상에, 열경화형 실리콘 수지를 도포 또는 분무하여 제2 통기성 접착층(30)을 형성하고, 건조하기 전에 열경화형 실리콘 수지를 주성분으로 한 주름 있는 수지 시트(58)를 접착한다. 이때, 접착용의 제2 통기성 접착층(30)은 유동성이 있어 표면 장력에 의해 붙는다.
주름 있는 수지 시트(58)는, 실시예 1와 동일하게 성형한다.
(5) 가열 경화
그리고, 마스터 형(54)과 바늘(60)을 제거하고, 반경화 상태의 제2 통기성 접착층(30)을 형성하는 열경화형 실리콘 수지를 약 150℃로 본 가열하고, 건조시켜, 제2 통기성 접착층(30) 및 주름 있는 수지 시트(58)를, 반응에 의해 경화시켜 의장층(16)을 형성한다.
(6) 구멍 뚫기
의장층(16)의 구멍 뚫는 방법으로서는, 상기 바늘 등을 찌르는 방법 이외에, 원하는 곳에서 레이저 또는 펀치 등의 기계 가공에 의하여, 의장층에서 통기성 개재층에 도달하는 깊이의 통기용 관통공을 뚫어도 된다.
각 층의 두께는 다음과 같고, 통기성 개재층은 통기용 관통공(14) 및 통기용 관통공(18)에 연통되는 기공부를 가진다.
통기성 개재층의 두께: 0.012∼5.2mm
의장층의 두께: 0.12∼0.6mm
제1 통기성 접착층 및 제2 통기성 접착층의 두께: 0.005∼0.1mm
상기 3층 전체의 두께: 0.132∼5.8mm
실시예 4
(1) 몰드의 탈지 세정
몰드(12)의 성형 면에, 퍼클렌, 메탄올, 시너 등의 유기 용제에 의하여, 탈지 및 세정을 행한다.
(2) 가공하지 않는 부분의 마스킹
가공을 실시하지 않는 불필요한 부분을 소정의 마스킹재, 접착 테이프 등으로 마스킹 처리를 한다.
(3) 통기성 개재층(접착층을 겸한 통기층)의 형성
(i) 몰드에 실리콘용 프라이머를 도포한 후, 실리콘 접착용 접착제 등(실리콘 변성 폴리머)을 도포 또는 분무하여 접착층을 형성한다. 그 위에 제1 통기성 접착층(26)으로서 상온 경화형의 실리콘 수지(주제:경화제 100:0.3∼0.5)를 도포 또는 분무한다.
(ii) 제1 통기성 접착층(26)이 경화되기 전에 통기성 재료층을 형성한다. 예를 들면, 0.5mm 두께의 펠트 천을 설치한다. 펠트 천은, 0.002∼5mm의 두께인 것이 기공부를 형성하는 데에 적합하다.
(ⅲ) 통기성 재료층 상에 상온 경화형의 실리콘 수지(주제:경화제 100:0.3∼0.5)를 도포 또는 분무하여 제2 통기성 접착층(30)을 형성한다. 이때, 약간의 수지는 통기성 재료(24)에 흡수되어, 제2 통기성 함침층(32)이 형성된다.
(4) 의장층의 형성
반경화 상태의 상온 경화형인 실리콘 수지(주제:경화제 100:0.3∼0.5)의 주름 있는 수지 시트(58)를 마스터 형(54)마다, 반경화 상태의 상온 경화형인 실리콘 수지(주제:경화제 100:0.3∼0.5)의 제2 통기성 접착층(30) 상에 접착한다.
주름 있는 수지 시트(58)는, 실시예 1과 동일하게 성형한다.
(5) 경화
마스터 형(54)과 바늘(60)을 제거하고, 반경화 상태의 제2 통기성 접착층(30)을 형성하는 상온 경화형의 실리콘 수지(주제:경화제 100:0.3∼0.5)를 경화시켜, 제2 통기성 접착층(30) 및 주름 있는 수지 시트(58)를, 반응에 의해 경화시켜 의장층(16)을 형성한다.
(6) 구멍 뚫기
의장층(16)의 구멍 뚫는 방법으로서는, 상기 바늘 등을 찌르는 방법 이외에, 원하는 곳에서 레이저 또는 펀치 등의 기계 가공에 의하여, 의장층에서 통기성 개재층에 도달하는 깊이의 통기용 관통공을 뚫어도 된다.
각 층의 두께는 다음과 같고, 통기성 개재층은 통기용 관통공(14) 및 통기용 관통공(18)에 연통되는 기공부를 가진다.
통기성 개재층의 두께: 0.012∼5.2mm
의장층의 두께: 0.12∼0.6mm
제1 통기성 접착층 및 제2 통기성 접착층의 두께: 0.005∼0.1mm
상기 3층 전체의 두께: 0.132∼5.8mm
실시예 5
(1) 몰드의 탈지 세정
금형(l2)의 성형 면에, 퍼클렌, 메탄올, 시너 등의 유기 용제에 의하여, 탈지 및 세정을 행한다.
(2) 가공하지 않는 부분의 마스킹
가공을 실시하지 않는 불필요한 부분을 소정의 마스킹재, 접착 테이프 등으로 마스킹 처리를 한다.
(3) 통기성 개재층(접착층을 겸한 통기층)의 형성
(i) 몰드(12)에 우레탄용 프라이머를 도포한 후, 우레탄 접착용 접착제 등을 도포 또는 분무하여 접착층을 형성한다. 그 위에 제1 통기성 접착층(26)으로서 연질 우레탄 수지(주제:경화제 3:1)를 도포 또는 분무한다.
(ii) 제1 통기성 접착층(26)이 경화되기 전에 통기성 재료층을 형성한다. 예를 들면, 0.5mm 두께의 연속 기공의 스펀지 시트를 설치한다. 스펀지 시트는, 0.002∼5mm의 두께인 것이 기공부를 형성하는 데에 적합하다.
(ⅲ) 통기성 재료층 상에 연질 우레탄 수지(주제:경화제 3:1)를 도포 또는 분무하여 제2 통기성 접착층(30)을 형성한다. 이때, 약간의 수지는 통기성 재료층에 흡수되어, 제2 통기성 함침층(32)가 형성된다.
(4) 의장층의 형성
반경화 상태의 연질 우레탄 수지(주제:경화제 3:1)의 주름 있는 수지 시트를, 반경화 상태의 연질 우레탄 수지(주제:경화제 3:1)의 제2 통기성 접착층(30) 상에 접착하였다.
주름 있는 수지 시트(58)는, 실시예 1과 동일하게 성형한다.
(5) 경화
마스터 형(54)과 바늘(60)을 제거하고, 반경화 상태의 제2 통기성 접착층(30)을 형성하는 연질 우레탄 수지(주제:경화제 3:1)를 경화시키고, 제2 통기성 접착층(30) 및 주름 있는 수지 시트(58)를 반응에 의해 경화시켜, 의장층(16)을 형성한다.
(6) 구멍 뚫기
의장층(16)의 구멍 뚫는 방법으로서는, 상기 바늘 등을 찌르는 방법 이외에, 원하는 곳에서 레이저 또는 펀치 등의 기계 가공에 의하여, 의장층에서 통기성 개재층에 도달하는 깊이의 통기용 관통공을 뚫어도 된다.
각 층의 두께는 다음과 같고, 통기성 개재층은 통기용 관통공(14) 및 통기용 관통공(18)에 연통되는 기공부를 가진다.
통기성 개재층의 두께: 0.012∼5.2mm
의장층의 두께: 0.12∼0.6mm
제1 통기성 접착층 및 제2 통기성 접착층의 두께: 0.005∼0.1mm
상기 3층 전체의 두께: 0.132∼5.8mm
상기한 수지 성형용 몰드를 사용하여 진공 성형하는 데에는, 수지 성형용 몰드에, 예를 들면, 폴리프로필렌 등의 용융 수지를 주입하거나, 또는 열에 의해 연화된 폴리우레탄 등의 시트재를 설치하고, 통기용 관통공(14)으로부터 배기하여 용융 수지를 의장층 면에 흡착시켜 성형하여, 수지 성형품을 성형한다.

Claims (13)

  1. 몰드(mold), 상기 몰드의 내측에 형성되는 의장층(意匠層), 및 상기 몰드의 내측면에 의장층을 형성하기 위한 통기성 개재층(介在層)을 포함하고,
    상기 몰드에는 통기용 관통공이 형성되고,
    상기 의장층은, 표면에 요철 형상이 형성된 수지로 형성되고, 상기 통기용 관통공에 연통되도록 통기용 관통공이 뚫려 있고,
    상기 통기성 개재층은, 상기 의장층의 내측면과 의장층의 통기용 관통공 및 몰드의 통기용 관통공과 연통되도록, 상기 몰드의 내측면에 연속적으로 설치된 것을 특징으로 하는
    수지 성형용 몰드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 의장층은 250℃ 이하의 경화 온도를 가지는 열경화성 수지로 형성된, 수지 성형용 몰드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 통기성 개재층은 상기 몰드의 성형 면 및 의장층과, 상기 의장층을 형성하는 접착성 재료로 접착된, 수지 성형용 몰드.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통기성 개재층은, 발포체, 다공질 재료, 섬유질 재료 중 어느 하나 또는 복수 개를 포함하는 통기성 재료를 구비한, 수지 성형용 몰드.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통기성 개재층은, 발포체, 다공질 재료, 섬유질 재료 중 어느 하나 또는 복수 개를 포함하는 통기성 재료가, 접착성 재료에 의해 상기 몰드 및 상기 의장층과 접착된, 수지 성형용 몰드.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통기성 개재층은, 통기성 재료를 몰드 및 의장층에 접착하는 접착재가 상기 통기성 재료에 함침되어 접착된, 수지 성형용 몰드.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 의장층의 요철 형상은, 그 내측면에 형성된 주름 무늬인, 수지 성형용 몰드.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통기성 개재층이, 상기 몰드의 성형 면의 일부분에 형성된 오목부에 형성된, 수지 성형용 몰드.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 수지 성형용 몰드에 용융 수지를 주입하거나, 또는 열에 의해 연화된 시트재를 설치하고, 통기용 관통공으로부터 배기하여 용융 수지를 의장층 면에 흡착시켜 성형한, 수지 성형품.
  10. 몰드, 상기 몰드의 내측에 형성되는 의장층, 및 상기 몰드의 내측면에 의장층을 형성하기 위한 통기성 개재층을 포함하는, 수지 성형용 몰드의 제조 방법으로서,
    상기 몰드에 통기용 관통공을 형성하는 단계,
    상기 의장층을 표면에 요철 형상이 형성된 수지로 형성하는 단계,
    상기 통기성 개재층을 통하여, 상기 의장층의 내측면과 상기 의장층의 통기용 관통공 및 상기 몰드의 통기용 관통공과 연통되도록, 상기 몰드의 내측면에 의장층을 연속적으로 설치하는 단계, 및
    상기 의장층에 통기용 관통공을 형성하는 단계
    를 포함하는, 수지 성형용 몰드의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 통기성 개재층을 형성하는 단계에서, 발포체, 다공질 재료, 섬유질 재료 중 어느 하나 또는 복수 개를 포함하는 통기성 재료를, 상기 몰드의 내면측에 설치하여 기공부(氣孔部)를 형성하는, 수지 성형용 몰드의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 통기성 개재층을 형성하는 단계에서, 펠트, 펄프 또는 암면 등의 섬유상의 것을 상기 몰드의 내면측에 도포 또는 접착하여 기공부를 형성하는, 수지 성형용 몰드의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 통기성 개재층을 형성하는 단계는, 수지와 고형 입자가 혼재된 것을 고화시켜, 상기 고형 입자를 유지하는 수지 사이에서, 상기 통기용 관통공에 연통되는 기공부를 형성하는, 수지 성형용 몰드의 제조 방법.
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