KR20100106194A - 열가소성수지 시트의 절곡 성형용 금형, 절곡 성형방법, 및 절곡 성형체 - Google Patents

Abstract

형상 안정성이 뛰어난 열가소성수지 시트의 절곡 성형체를, 용이하게 또한 대폭적인 설비투자를 필요로 하는 일 없이 제조할 수 있는 금형 및 상기 금형을 이용한 열가소성수지 시트의 절곡 성형체의 제조방법, 및 이것들을 이용하여 성형된 열가소성수지 시트의 절곡 성형체를 제공하는 것.

본 발명의 금형은, 암금형과 숫금형을 갖고, 열가소성수지 시트를 절곡 성형하기 위한 금형으로서, 상기 숫금형은, 상기 열가소성수지 시트의 절곡부에 대응하는 부분에, 상기 열가소성수지 시트의 절곡부를 두께 방향으로 찌부러뜨리기 위한 볼록부를 갖는다.

Description

열가소성수지 시트의 절곡 성형용 금형, 절곡 성형방법, 및 절곡 성형체{A MOLD FOR BENDING THERMOPLASTIC RESIN SEAT, A BENDING PROCESS, AND A FORMED BODY THEREFROM}

본 발명은, 열가소성수지 시트를 절곡 성형하기 위한 절곡 성형용 금형과 열가소성수지 시트의 절곡 성형방법, 및 이것들을 이용하여 성형된 열가소성수지 시트의 절곡 성형체에 관한 것이다.

최근, 컴퓨터 등의 표시장치로서 에너지가 절약되고 박형, 경량이기 때문에, 액정표시장치가 많이 이용되고 있다.

액정표시장치에 이용되는 백라이트 장치로서는, 액정표시장치의 표시부 배면에 복수의 광원을 배치한 직하형 백라이트 장치와, 표시부 측방에 광원을 배치한 사이드 엣지형 백라이트 장치가 알려져 있다. 사이드 엣지형 백라이트 장치는, 박형이 요구되는 노트북 컴퓨터 등의 액정표시장치에 이용되고 있다.

종래의 사이드 엣지형의 백라이트 장치를 구비한 액정표시장치의 일례를 도 18에 도시한다.

도 18은, 종래의 액정표시장치를 도시하는 분해 사시도이다.

액정표시장치(200)는, 액정패널(201)과 액정패널(201)을 조사하기 위한 백라이트 장치(202)를 갖고 있다. 백라이트 장치(202)는, 표면에 요철이 형성된 투명한 아크릴 수지 등으로 이루어지는 도광판(204)과, 도광판의 양측면을 따라서 배치된 2개의 선형상 광원(205)과, 선형상 광원(205)으로부터 출사된 빛을 도광판(204)의 측면을 향하여 반사시키는 리플렉터(206)와, 도광판(204)으로부터 출사된 빛을 확산시켜 휘도 얼룩짐을 적게 하기 위한 확산시트(207a)와, 확산시트(207a)에 의해 확산된 빛을 집광하는 렌즈시트(208)와, 렌즈시트(208)에 의해 집광된 빛을 다시 확산시키는 확산시트(207b)와, 도광판(204)으로부터 출사된 빛을 전면(前面)에 반사시키는 반사판(209)을 갖고 있다. 도광판(204), 확산시트(207a,207b), 렌즈시트 (208), 광원(205), 리플렉터(206) 및 반사판(209)은, 수지제 프레임(210)에 조립해 넣어져, 백라이트 장치(202)로서 액정패널(201)의 배면에 배치되어 있다.

상기 구성의 액정표시장치(200)에 있어서는, 선형상 광원(205)으로부터 도광판(204)내로 이끌려진 빛은, 도광판(204)에서 확산, 산란되어, 도광판 전체면으로부터 균일하게 출사된다. 도광판(204)로부터의 면형상의 출사광은, 다시 확산시트 (207a), 렌즈시트(208), 및 확산시트(207b)를 투과하는 것에 의해서 확산되어, 액정패널(201)을 조명한다.

상기 리플렉터(206)는, 선형상 광원(205)과 대략 같은 길이의 스테인리스나 알루미늄 등의 금속판으로 구성되고, 도시된 바와 같이, 일면이 개구된 단면이 대략 ㄷ자형으로 성형되어 있고, 조립시에는, 선형상 광원(205)을 내부에 수납하고, 개구면을 도광판(204) 측면에 대향 배치된다. 그리고, 종래의 리플렉터의 내면에 는, 선형상 광원으로부터의 빛을 반사하여 효율적으로 도광판에 입사시키기 위해서, 은증착 시트가 첩착(貼着)되거나(특허문헌 1 참조), 혹은 금속 산화물, 금속 질화물 또는 금속 탄화물 등으로 이루어지는 백색 도료가 도포되어 있다(특허문헌 2 참조).

[선행기술문헌]

[특허문헌]

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 2006－32273호(단락 0034)

[특허문헌 2] 일본 공개특허공보 2007－66611호(단락 0028)

그러나, 종래의 금속판을 이용한 리플렉터는, 반사율이 충분하지 않고, 액정표시장치의 고휘도화에 한계가 있다고 하는 문제가 있었다. 또한, 금속과의 복합품이기 때문에 비용이 든다는 문제가 있었다.

상기 문제를 해결하기 위해서는, 금속판을 대신하여, 빛의 반사율이 높은 내부에 미세한 기포 또는 기공을 갖는 열가소성수지 시트, 열가소성수지 시트에 반사 필름을 첩합(貼合)한 적층시트, 또는, 열가소성수지 시트에 금속 입자를 증착한 시트 등을 이용하여, 이것을, 금형을 이용하여 단면을 대략 ㄷ자형으로 가열 성형하는 것을 생각할 수 있다.

그러나, 이들 열가소성수지 시트를 주된 재료로 하는 리플렉터를, 금형을 이용하여 가열 성형하는 경우, 금속판으로 이루어지는 리플렉터에서는 생기지 않았 던, 구부림 복귀(스프링 백 현상)가 발생하기 때문에, 형상 안정성이 뒤떨어진다고 하는 문제가 있다. 일반적으로, 성형 후의 리플렉터는 백라이트 제조회사에 보내져, 거기서 백라이트 패널로서 조립되지만, 그 때, 수송시의 차내 온도는 최대 70℃에 이르기도 한다. 이러한 고온 환경하에 놓여진 경우, 리플렉터가 수송중 또는 창고 보관중에 펴져 버려, 조립이 곤란해지거나, 경우에 따라서는 조립 불능이 되거나 한다. 이것을 억제하기 위해서는, 성형시에 90도 이상으로 절곡해 두는 것에 의해서, 고온 환경하에서의 형상 변화를 억제하는 것을 생각할 수 있지만, 금형을 이용한 절곡 성형에서는 90도 이상으로 절곡하는 것은 곤란하기 때문에, 금형을 이용하여 일단 90도로 절곡하는 공정을 거친 후에, 다른 수단에 의해서 재차 90도 이상으로 절곡하는 공정을 실시한다고 하는 2공정을 필요로 하게 되어, 공정수의 증가나 설비 투자의 증대에 의해, 생산성이 악화되어 버린다.

따라서, 본 발명의 목적은, 형상 안정성이 뛰어난 열가소성수지 시트의 절곡 성형체를, 용이하게 또한 대폭적인 설비 투자를 필요로 하는 일 없이 제조할 수 있는 금형 및 상기 금형을 이용한 열가소성수지 시트의 절곡 성형체의 제조방법, 및 이것들을 이용하여 성형된 열가소성수지 시트의 절곡 성형체를 제공하는 것에 있다.

상술의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 금형은, 암금형(雌金型)과 숫금형(雄金型)을 갖고, 열가소성수지 시트를 절곡 성형하기 위한 금형으로서, 상기 숫금형이, 상기 열가소성수지 시트의 절곡부에 대응하는 부분에, 상기 열가소성 수지 시트의 절곡부를 두께 방향으로 찌부러뜨리기 위한 볼록부를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 금형에 있어서, 상기 암금형이, 저면과, 상기 저면에 대해서 대략 수직인 내측면을 갖고, 상기 숫금형이, 상기 암금형의 상기 저면에 대향하는 돌출면과, 상기 암금형의 상기 내측면에 대향하는 측면을 갖고, 상기 숫금형의 상기 돌출면 및 상기 측면중 적어도 한쪽의 면이, 상기 수지 시트를 상기 암금형의 상기 내주면을 향하여 두께 방향으로 찌부러뜨리기 위한 압압면인 것이 바람직하다.

또한, 상기 암금형이 상기 저면과 상기 내측면과의 사이에 형성된 암측(雌側) 경사면을 더 갖고, 상기 숫금형이, 상기 암측 경사면에 대향하여, 상기 측면과 상기 돌출면과의 사이에 형성된 숫측(雄側) 경사면을 더 갖고, 상기 숫금형의 상기 볼록부가, 상기 숫측 경사면상의, 상기 암금형의 상기 내측면과 상기 암측 경사면과의 경계에 대응하는 부분 및 상기 암측 경사면과 상기 암금형의 상기 저면과의 경계에 대응하는 부분에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 금형에 있어서, 상기 열가소성수지 시트의 두께를 t(mm), 상기 암금형의 상기 내측면과 상기 숫금형의 상기 측면과의 사이의 클리어런스를 a(mm), 상기 암측 경사면과 상기 숫측 경사면과의 사이의 클리어런스를 b(mm), 상기 암금형의 상기 저면과 상기 숫금형의 상기 돌출면과의 사이의 클리어런스를 c(mm)로 했을 때, t≥b>a≥c의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 암금형의 상기 내측면과 상기 암측 경사면이 이루는 각을 α(도)로 하고, 상기 암금형의 상기 저면과 상기 암측 경사면이 이루는 각을 β(도)로 했 을 때, 상기 숫측 경사면상의 상기 암금형의 상기 내측면과 상기 암측 경사면과의 경계에 대응하는 부분에 설치된 상기 숫금형의 상기 볼록부는, 꼭지각이 γ(도)인 삼각형의 단면 형상을 갖고, 상기 숫측 경사면상의 상기 암금형의 상기 저면과 상기 암측 경사면과의 경계에 대응하는 부분에 설치된 상기 숫금형의 상기 볼록부는, 꼭지각이 δ(도)인 삼각형의 단면 형상을 갖고, α>γ 및 β>δ의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.

게다가 또한, 상기 숫금형의 상기 볼록부가, 꼭지각이 대략 90도 이하의 삼각형의 단면 형상을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 열가소성수지 시트의 절곡 성형방법은, 상술한 몇개의 금형을 이용하여, 상기 열가소성수지 시트를 누르는 압압공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 열가소성수지 시트의 절곡 성형방법에 있어서, 상기 압압공정 후에, 상기 금형을 70℃ 이상 200℃ 이하로 가열하는 가열공정과, 상기 가열공정 후에 상기 금형을 40℃ 이하로 냉각하는 냉각공정을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열가소성수지 시트의 절곡 성형방법에 있어서, 상기 냉각공정은, 상기 금형을 상기 열가소성수지 시트의 유리 전이온도(Tg)까지 수냉하는 수냉(水冷)공정과, 상기 수냉공정 후에, 상기 열가소성수지 시트에 에어를 내뿜는 것에 의해 40℃ 이하로 냉각하는 공냉(空冷)공정을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열가소성수지 시트의 절곡 성형방법에 있어서, 상기 가열공정은, 상기 금형을 초음파로 진동시키는 것에 의해 가열해도 좋다.

또한, 상기 열가소성수지 시트의 절곡 성형방법에 있어서, 상기 압압공정에서는, 상기 열가소성수지 시트를, 294MPa 이상의 압력으로 누르는 것이 바람직하다.

게다가 또한, 상기 열가소성수지 시트의 절곡 성형방법에 있어서, 상기 압압공정 전에, 상기 열가소성수지 시트의 절곡부분에 절곡선을 설치하는 절곡선 형성공정을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 열가소성수지 시트의 절곡 성형체는, 저부와, 상기 저부에 대해서 세워 설치된 측벽부와, 상기 저부와 상기 측벽부를 접속하는 접속부를 갖고, 상기 측벽부는, 상기 측벽부와 상기 접속부와의 사이의 절곡부를 기점으로 하여 상기 수지 시트의 두께가 얇은 부분을 갖고, 상기 저부는, 상기 저부와 상기 접속부와의 사이의 절곡부를 기점으로 하여 상기 열가소성수지 시트의 두께가 얇은 부분을 갖고, 상기 측벽부가 상기 저부에 대해서, 상기 저부측으로 90도 이상 절곡되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 열가소성수지 시트의 절곡 성형체에 있어서, 상기 측벽부의 두께를 A(mm), 상기 접속부의 두께를 B(mm), 상기 저부의 두께를 C(mm)로 하면, B>A≥C의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 금형 및 열가소성수지 시트의 절곡 성형체의 제조방법에 있어서는, 금형에 설치한 볼록부로, 열가소성선수지 시트의 절곡부를 시트의 두께 방향으로 찌부러뜨려, 절곡부를 사이에 두고 연결된 열가소성수지 시트의 2개의 면에, 서로 끌어당기는 방향의 힘을 발생시킨다. 이것에 의해, 1회의 금형 성형으로, 열가소성수지 시트를 90도 이상으로 절곡 성형할 수 있으므로, 공정수의 증가나 대폭적인 설비 투자를 필요로 하는 일 없이, 열가소성수지 시트(20)의 스프링 백 현상의 발생을 억제하여, 형상 안정성이 뛰어난 열가소성수지 시트의 성형체를 제조할 수 있다.

이하에, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

(제 1 실시형태)

도 1은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 금형(10)을 도시하는 측면도이다. 본 실시형태의 금형(10)은, 열가소성수지 시트를 주된 재료로서 이용한 단면이 대략 J자 형상의 리플렉터(도 3, 도 4 참조)를 성형하기 위한 금형이다. 금형(10)은, 도시된 바와 같이, 암금형(11)과 숫금형(12)을 갖고 있다.

암금형(11)은, 저면(13)과, 저면(13)에 대해서 대략 수직인 내측면(14)과, 저면(13)과 내측면(14)과의 사이에 형성된 암측 경사면(15)을 갖고 있다.

숫금형(12)은, 암금형(11)의 저면(13)에 대향하는 돌출면(16)과, 암금형(11)의 내측면(14)에 대향하는 측면(17)과, 암측 경사면(15)에 대향하여, 측면(17)과 돌출면(16)과의 사이에 성형된 숫측 경사면(18)을 갖고 있다. 그리고, 이 숫측 경사면(18)에는, 절곡 성형대상인 열가소성수지 시트의 절곡부에 대응하는 부분에, 열가소성수지 시트의 절곡부를 두께 방향으로 찌부러뜨리기 위한 볼록부(19)가 설치되어 있다.

볼록부(19)는, 숫측 경사면(18)상의, 암금형(11)의 내측면(14)과 암측 경사면(15)과의 경계에 대응하는 부분, 및, 암측 경사면(15)과 암금형의 저면(13)과의 경계에 대응하는 부분에 설치되어 있다. 볼록부(19)는, 꼭지각 γ 및 δ가 대략 90도의 삼각형의 단면 형상을 갖는 선형상 돌기이고, 열가소성수지 시트의 절곡 성형시에는, 열가소성수지 시트의 절곡부를 두께방향으로 찌부러뜨리는 것이 가능하게 되어 있다. 볼록부(19)의 꼭지각 γ 및 δ의 각도는 특별히 한정되지 않지만, 찌부러뜨리는 기능을 보다 효과적으로 발휘시키기 위해서는 90도 정도의 각도를 갖는 것이 바람직하다.

상술한 실시형태에서는, 볼록부(19)의 꼭지각 γ(도) 및 δ(도)를 대략 90도로 하고 있지만, 암금형(11)의 내측면(14)과 암측 경사면(15)이 이루는 각을 α(도)로 하고, 암측 경사면(15)과 암금형의 저면(13)이 이루는 각을 β(도)로 했을 때, 숫측 경사면(18)상의 암금형(11)의 내측면(14)과 암측 경사면(15)과의 경계에 대응하는 부분에 설치된 볼록부(19)의 꼭지각 γ(도), 및, 숫측 경사면(18)상의 암측 경사면(15)과 암금형의 저면(13)과의 경계에 대응하는 부분에 설치된 볼록부(19)의 꼭지각 δ(도)는, α>γ 및 β>δ의 관계를 만족시키도록 설정되는 것이 바람직하고, 또한, 꼭지각 γ 및 δ의 각도는 90도 이하가 보다 바람직하다.

또한, 상술한 실시형태에서는, 볼록부(19)는, 삼각형의 단면 형상을 갖는 선형상 돌기이지만, 볼록부(19)와 숫측 경사면(18)과의 경계부분(19a 및 19b)의 단면이 매끄러운 곡선(R형상)을 갖는 선형상 돌기이더라도 좋다.

다음에, 본 발명의 성형 대상인 열가소성수지 시트에 대해 설명한다.

본 발명에 있어서, 열가소성수지 시트란, 열가소성수지 시트 단체(單體)로 구성된 것, 열가소성수지 시트에 반사 필름을 첩합한 적층시트, 및, 열가소성수지 시트에 금속 입자를 증착한 시트 등을 포함하는 것이다. 열가소성수지 시트로서는, 열가소성수지를 시트형상으로 가공한 일반적인 플라스틱 시트 외, 평균 기포지름이 50nm 이상이고 50㎛ 이하의 미세한 기포 또는 기공을 내부에 갖는 열가소성 발포수지 시트를 들 수 있다. 이러한 열가소성 발포수지 시트로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 압출 시트에 탄산가스를 고압하에서 함침시킨 후, 가열하여 발포시킨 시트이고, 내부의 기포지름이 50㎛ 이하인 발포 플라스틱제 광반사 시트가 있다{예를 들면 후루카와덴키고교제의 MCPET(등록상표) 등}. 또한, 열가소성수지 시트의 다른 예로서는, 필러를 함유하는 열가소성수지 시트로서, 필러를 핵으로 하여 다수의 보이드가 성형되어 있는 시트를 들 수 있다.

다음에, 도 1의 금형(10)을 이용하여 리플렉터를 제조하는 방법에 대해서, 도 2를 이용하여 설명한다.

우선, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 열가소성수지 시트(20)의 목적으로 하는 절곡 부분에 절곡선(21)을 설치한다(절곡선 형성공정). 절곡선(21)은, 예를 들면, 열가소성수지 시트(20)를 눌러 선형상의 함몰부(누름 괘선(罫線))를 형성하는 것에 의해 성형하면 좋다. 또한, 열가소성수지 시트(20)의 표면(선형상 광원을 덮어 빛을 반사하는 면) 또는 이면의 표피 부분에, 예리한 날붙이를 이용하여 괘선 형상의 절단선 또는 천공선을 새겨넣는 것에 의해 성형해도 좋다. 또한, 절곡선 (21)은, 표면으로부터 이면으로 관통하는 천공선에 의해서 성형해도 좋다. 절곡선 형성공정은 생략 가능하지만, 이 공정을 거치는 것에 의해, 후에 열가소성수지 시트(20)가 금형(10)에 삽입될 때에, 각 면의 성형 위치가 어긋나는 일 없이 성형을 행할 수 있다.

다음에, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 금형(10)에, 열가소성수지 시트(20)를 세트한다(시트 세트 공정).

다음에, 도 2(c)에 도시하는 바와 같이, 암금형(11)과 숫금형(12)에 의해, 열가소성수지 시트(20)를 끼워 지지하여 누른다(압압공정). 압압시의 압력은, 고압력인 것이 바람직하고, 294MPa(3.0t/cm²) 이상인 것이 바람직하다. 또한, 가압시간은, 암금형(11) 및 숫금형(12)이 하기 소정의 온도에 이르는 시간 이상이면 좋고, 길게 하는 것이 바람직하지만, 길게 하면 제조시간이 길어지기 때문에 양산성에 적합하지 않게 된다.

다음에, 도 2(d)에 도시하는 바와 같이, 암금형(11) 및 숫금형(12)을 히터 등에 의해 70℃이상 200℃ 이하로 가열한다(금형 가열공정). 금형의 온도는, 70℃보다 낮으면 성형 후, 고온 환경하(70℃)에서 구부림 복귀(스프링 백 현상)가 일어나 형상을 유지할 수 없기 때문에, 70℃ 이상 200℃ 이하로 하는 것이 바람직하지만, 고온에서 가열하면 자외선 방지제가 변색하기 때문에, 예를 들면 열가소성수지 시트(20)에 자외선 방지제의 도포층이 설치되어 있는 경우는, 150℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.

금형(10)의 가열공정은, 압압공정 전에 실시해도 좋다. 즉, 미리 금형(10)을 가열해 두고 나서 열가소성수지 시트(20)를 눌러도 좋다. 또한, 열가소성수지 시트 (20)를 미리 가열해 두어도 좋다.

다음에, 도 2(e)에 도시하는 바와 같이, 암금형(11) 및 숫금형(12)을 냉각수에 의해 40℃ 이하로 냉각하여(냉각공정), 열가소성수지 시트(20)를 금형(10)으로부터 꺼낸다.

상기의 냉각공정에 있어서, 암금형(11) 및 숫금형(12)을 냉각수에 의해 유리 전이온도(Tg)까지 냉각하고(수냉공정), 그 후에, 성형된 열가소성수지 시트(20)에 에어를 내뿜는 것에 의해, 열가소성수지 시트(20)를 40℃ 이하로 냉각하여(공냉공정), 열가소성수지 시트(20)를 금형(10)으로부터 꺼내도록 해도 좋다.

한편, 본 실시의 형태에 있어서는, 금형(10)을 히터 등에 의해 가열한 후 냉각수로 냉각하도록 했지만, 이것에 한정되는 일은 없고, 예를 들면, 숫금형(12)을 진동자로서 초음파 진동시키도록 하면 좋다. 이것에 의해, 암금형(11)과 열가소성수지 시트(20)를 끼우고 눌렀을 때, 가장 압력이 걸리는 볼록부(19)에 진동이 집중하기 때문에, 열가소성수지 시트(20)가 절곡 개소에 상당하는 부분이 집중적으로 가열·연신된다. 그 결과, 효율적으로 성형성을 향상시킬 수 있다.

이상의 공정에 의해, 도 3 및 도 4에 도시하는, 저부(31)와, 저부(31)에 대해서 세워 설치된 측벽부(32 및 33)와, 저부(31)와 측벽부(32 및 33)를 각각 접속하는 접속부(34 및 35)를 갖는 단면이 대략 J자 형상으로 성형된 리플렉터(30)를 얻을 수 있다.

이와 같이 하여 얻어진 리플렉터(30)에 있어서는, 숫금형(12)의 볼록부(19) 에 의해서 절곡선(21)의 부분이 찌부러짐으로써, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 측벽부(32 및 33)가, 각각 접속부(34 및 35)와의 사이의 절곡부(21a 및 21d)를 기점으로 하여 두께가 얇아져 있고, 또한, 저부(31)는, 접속부(34 및 35)와의 사이의 2개의 절곡부(21b 및 21c)를 기점으로 하여 두께가 얇아져 있다. 이것에 의해, 절곡부(21a,21b,21c 및 21d)를 사이에 두고 서로 연결된 2개의 면{즉, 측벽부(32)의 내측면(32a)과 접속부(34)의 내측면(34a), 접속부(34)의 내측면(34a)과 저부 (31)의 상면(31a), 저부(31)의 상면(31a)과 접속부(35)의 내측면(35a), 접속부(35)의 내측면(35a)과 측벽부(33)의 내측면(33a)}에, 서로 끌어당기는 방향의 응력이 작용하기 때문에, 얻어진 리플렉터(30)는, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 측벽부(32 및 33)가 저부(31)에 대해서, 저부측으로 90도 이상 절곡된 형상이 되어, 열가소성수지 시트(20)의 구부림 복귀(스프링 백 현상)가 억제된다.

또한, 열가소성수지 시트(20)의 절곡부 뿐만이 아니라, 시트 전체를 두께 방향으로 눌러 찌부러뜨려 성형하면 성형이 용이하게 되어, 성형 후의 형상 안정성도 좋다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 리플렉터(30)의 측벽부(32 및 33)의 두께를 A, 접속부(34 및 35)의 두께를 B, 저부(31)의 두께를 C로 하고, 열가소성수지 시트(20)의 두께를 t로 했을 때,

t≥B>A≥C (식 1)

의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, t=0.4∼1mm일 때, C는 t의 28%∼72%, 더 바람직하게는 38%∼56%이며, A는 t의 28%∼93%, 더 바람직하게는 82%∼90%이며, B는 t와 대략 동일한 것이 바람직하다.

저부(31)를 찌부러뜨리는 경우, 즉 t>C의 조건을 만족시키는 경우, 저부(31)와 연결된 2개의 접속부(34 및 35)에 있어서, 저부(31)측에 향하려고 하는 응력이 조장되기 때문에, 형상 안정성을 보다 높일 수 있다.

접속부(34 및 35)에 대해서는, 찌부러뜨려도 좋지만(즉 t>B), 이 부분의 찌부려뜨림량이 크면 절곡부(21a, 21b, 21c 및 21d)의 찌부러뜨림량이 감소하기 때문에, 절곡부(21a, 21b, 21c 및 21d)를 사이에 두고 서로 연결된 2개의 면에 생기는 서로 끌어당기는 방향의 응력이 저하한다. 따라서, t=B의 조건이 보다 바람직하다.

측벽부(32 및 33)에 대해서는, 찌부러뜨리지 않아도 저부(31)보다 구부림 복귀에 영향을 주지 않지만, 측벽부(32 및 33)의 찌부러뜨림량이 적으면 절곡부(21a, 21b, 21c 및 21d)의 찌부러뜨림량도 감소하기 때문에, 절곡부(21a, 21b, 21c 및 21d)를 사이에 두고 서로 연결된 2개의 면에 생기는 서로 끌어당기는 방향의 응력이 저하한다. 따라서, t>A의 조건이 바람직하다.

구체적으로는, 예를 들면 t=0.7mm의 경우, C=0.2∼0.5mm, 특히 0.27∼0.39mm가 바람직하다. 0.5mm보다 두꺼우면, 특히 고온 환경하에서 구부림 복귀가 발생하기 쉬워진다. 한편, 0.2mm보다 얇게 찌부러뜨리면, 선형상 광원의 리플렉터로서의 본래의 기능, 즉 반사 특성이 저하한다. 또한, A=0.2∼0.65mm, 특히 0.58∼0.63mm가 바람직하다.

상기 식(1)으로 나타낸 각 부위의 두께의 관계를 실현하기 위해서, 암금형 (11)과 숫금형(12)의 각 클리어런스는, 이하와 같이 설정되는 것이 바람직하다.

즉, 도 1에 도시하는 바와 같이, 암금형(11)의 내측면(14)과 숫금형(12)의 측면(17)과의 사이의 클리어런스를 a(mm), 암측 경사면(15)과 숫측 경사면(18)과의 사이의 클리어런스를 b(mm), 암금형(11)의 저면(13)과 숫금형(12)의 돌출면(16)과의 사이의 클리어런스를 c(mm)로 했을 때,

t≥b>a≥c (식 2)

의 관계를 만족시키도록 설정되는 것이 바람직하다. 이와 같이 클리어런스 a 및 c를, 열가소성수지 시트(20)의 두께 t보다 작아지도록 설정함으로써, 숫금형 (12)의 측면(17) 및 돌출면(16)이, 열가소성수지 시트(20)를 암금형(11)의 내주면을 향하여 찌부러뜨리는, 압압면으로서 기능한다.

c는 t의 28%∼43%가 바람직하고, a는 t의 28%∼86%, 더 바람직하게는 72%∼86%이며, b는 t와 대략 동일한 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면, t=0.7mm의 경우, c=0.2∼0.3mm가 바람직하고, a=0.2∼0.6mm, 특히 0.5∼0.6mm가 바람직하고, b=0.7mm가 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 1회의 금형 성형으로, 열가소성수지 시트(20)를 90도 이상으로 절곡 성형할 수 있으므로, 공정수의 증가나 대폭적인 설비 투자를 필요로 하는 일 없이, 열가소성수지 시트(20)의 스프링 백 현상의 발생을 억제하여, 형상 안정성이 뛰어난 열가소성수지 시트(20)의 성형체를 제조할 수 있다.

한편, 본 실시형태에 있어서는, 단면이 대략 J자 형상의 리플렉터(30)를 성형하는 경우를 예로 설명했지만, 양 측벽부의 길이가 동일한 단면이 대략 U자 형상 의 리플렉터를 성형하는 것도 물론 가능하다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 열가소성수지 시트(20)를 이용하여, 액정표시장치에 사용되는 백라이트 유닛의 리플렉터(30)를 성형하는 경우를 예로 설명했지만, 본 발명의 적용 대상은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명은, 스프링 백력을 갖는 열가소성수지 시트를 이용한 절곡 성형체의 성형이면 어느 것에도 적용할 수 있어, 형상 유지를 위한 공정수의 삭감 및 생산성의 향상에 기여할 수 있다.

(제 1 실시형태의 변형예)

도 5는, 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 금형(40)을 도시하는 측면도이다. 본 실시형태의 금형(40)은, 열가소성수지 시트를 주된 재료로서 이용한 단면이 대략 J자 형상의 리플렉터(도 3, 도 4 참조)를 성형하기 위한 금형이다. 한편, 금형(40)의 설명에서는, 도 1의 제 1 실시형태에 관한 금형(10)과의 차이점을 상세하게 기재한다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 암금형(41)은, 저면(43)과 저면(43)에 대해서 대략 수직인 내측면(44)과, 저면(43)과 내측면(44)과의 사이에 형성된 암측 경사면 (45)을 갖고 있다.

숫금형(42)은, 암금형(41)의 저면(43)에 대향하는 돌출면(46)과, 암금형(41)의 내측면(44)에 대향하는 측면(47)과, 암측 경사면(45)에 대향하여, 측면(47)과 돌출면(46)과의 사이에 형성된 숫측 경사면(48)을 갖고 있다. 그리고, 이 숫측 경사면(48)과 측면(47)과의 사이, 및, 이 숫측 경사면(48)과 돌출면(46)과의 사이에는, 절곡 성형 대상인 열가소성수지 시트의 절곡부에 대응하는 부분에, 열가소성수 지 시트의 절곡부를 두께 방향으로 찌부러뜨리기 위한 볼록부(49)가 설치되어 있다.

또한, 숫측 경사면(48)과 측면(47)과의 사이의 볼록부(49), 및, 이 숫측 경사면(48)과 돌출면(46)과의 사이의 볼록부(49)는, 각각, 암금형(41)의 내측면(44)과 암측 경사면(45)과의 경계에 대응하는 부분, 및, 암측 경사면(45)과 암금형의 저면(43)과의 경계에 대응하는 부분에 설치되어 있다. 볼록부(49)는, 삼각형의 단면 형상을 갖는 선형상 돌기이며, 열가소성수지 시트의 절곡 성형시에는, 열가소성수지 시트의 절곡부를 두께 방향으로 찌부러뜨리는 것이 가능하게 되어 있다. 한편, 볼록부(49)의 꼭지각의 각도는 특별히 한정되지 않지만, 찌부러뜨리는 기능을 보다 효과적으로 발휘시키기 위해서는 예각(銳角)인 것이 바람직하다.

또한, 암금형(41)과 숫금형(42)의 각 클리어런스는, 이하와 같이 설정되는 것이 바람직하다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 암금형(41)의 내측면(44)과 숫금형 (42)의 측면(47)과의 사이의 클리어런스를 a(mm), 암측 경사면(45)과 숫측 경사면 (48)과의 사이의 클리어런스를 b(mm), 암금형(41)의 저면(43)과 숫금형(42)의 돌출면(46)과의 사이의 클리어런스를 c(mm)로 했을 때,

a≒b≒c≒t (식 3)

의 관계를 만족시키도록 설정된다.

또한, 도 2와 같은 공정에 의해, 도 3및 도 4에 도시하는, 저부(31)와, 저부(31)에 대해 세워 설치된 측벽부(32 및 33)와, 저부(31)와 측벽부(32 및 33)를 각각 접속하는 접속부(34 및 35)를 갖는 단면이 대략 J자 형상으로 성형된 리플렉 터(30)를 얻을 수 있다. 단, 두께는 A≒B≒C가 된다.

(제 2 실시형태)

도 6은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 금형(50)을 도시하는 측면도이다. 본 실시형태의 금형(50)은, 열가소성수지 시트를 주된 재료로서 이용한 단면이 대략 J자 형상의 리플렉터(도 7 참조)를 성형하기 위한 금형이다. 금형(50)은, 도시된 바와 같이, 암금형(51)과 숫금형(52)을 갖고 있다. 한편, 금형(50)의 설명으로는, 도 1의 제 1 실시형태에 관한 금형(10)과의 차이점을 상세하게 설명한다.

암금형(51)은, 대략 평행한 2개의 내측면(54)과, 이 내측면(54)에 대해서 단면이 매끄러운 곡선(R형상)을 갖는 저면(53)을 갖고 있다.

숫금형(52)은, 암금형(51)의 내측면(54)에 대향하는 측면(57)과, 암금형(51)의 저면(53)에 대향하는 돌출면(56)을 갖고 있다. 이 돌출면(56)은, 저면(53)에 대향시켰을 때, 돌출면(56)과 저면(53)과의 간격이 이 돌출면(56)상에서 대략 같아지는, 단면이 매끄러운 곡선(R형상)을 갖고 있다. 그리고, 이 돌출면(56)에는, 절곡 성형 대상인 열가소성수지 시트의 절곡부에 대응하는 부분에, 열가소성수지 시트의 절곡부를 두께방향으로 찌부러뜨리기 위한 3개소의 볼록부(59)가 설치되어 있다.

볼록부(59)는, 돌출면(56)상의, 암금형(51)의 내측면(54)과 암금형(51)의 저면(53)과의 경계에 대응하는 부분, 및, 암금형(51)의 저면(53)의 중앙 부분에 대응하는 부분에 설치되어 있다. 볼록부(59)는, 꼭지각이 대략 90도의 삼각형의 단면 형상을 갖는 선형상 돌기이며, 열가소성수지 시트의 절곡 성형시에는, 열가소성수지 시트의 절곡부를 두께 방향으로 찌부러뜨리는 것이 가능하게 되어 있다. 볼록부 (59)의 꼭지각의 각도는 특별히 한정되지 않지만, 찌부러뜨리는 기능을 보다 효과적으로 발휘시키기 위해서는 90도 정도의 각도를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 암금형(41)의 내측면(54)과 숫금형(52)의 측면(57)과의 사이의 클리어런스를 d(mm), 암금형(51)의 저면(53)과 숫금형(52)의 돌출면(56)과의 사이의 클리어런스를 e(mm)로 한다.

또한, 도 2와 같은 공정에 의해, 도 7에 도시하는, 내측으로 만곡한 만곡부 (64) 및 만곡부(65)와, 만곡부(64) 및 만곡부(65)에 대해서 세워 설치된 측벽부(62 및 63)를 갖는 단면이 대략 J자 형상으로 성형된 리플렉터(60)를 얻을 수 있다.

이와 같이 하여 얻어진 리플렉터(60)에 있어서는, 숫금형(52)의 볼록부(59)에 의해서 절곡선의 부분이 찌부러짐으로써, 도 7에 도시하는 바와 같이, 측벽부 (62)와 만곡부(64)와의 사이의 절곡부(25a)의 근방의 두께, 만곡부(64)와 만곡부 (65)와의 사이의 절곡부(25b)의 근방의 두께, 및, 만곡부(65)와 측벽부(63)와의 사이의 절곡부(25c)의 근방의 두께가, 각각 절곡부(25a,25b 및 25c)를 기점으로 하여 얇아져 있다.

또한, 도 7에 도시하는 바와 같이, 측벽부(62)의 외측면(62b)과 만곡부(64)의 외측면(64b)은, 단면이 매끄러운 곡선(R형상)으로 연결되고, 만곡부(65)의 외측면(65b)과 측벽부(63)의 외측면(63b)은, 단면이 매끄러운 곡선(R형상)으로 연결되어 있다. 또한, 만곡부(64)의 외측면(64b)과 만곡부(65)의 외측면(65b)도 연결되어 있고, 연결된 만곡부(64)의 외측면(64b)과 만곡부(65)의 외측면(65b)은, 연결부도 포함하여 전체면에 있어서, 단면이 매끄러운 곡선(R형상)을 갖고 있다.

이것에 의해, 절곡부(25a,25b 및 25c)를 사이에 두고 서로 연결된 2개의 면{즉, 측벽부(62)의 내측면(62a)과 만곡부(64)의 내측면(64a), 만곡부(64)의 내측면 (64a)과 만곡부(65)의 내측면(65a), 만곡부(65)의 내측면(65a)과 측벽부(63)의 내측면(63a)}에, 서로 끌어당기는 방향의 응력이 작용하기 때문에, 얻어진 리플렉터 (60)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 측벽부(62 및 63)의 상단부가, 측벽부(62 및 63)의 만곡부(64) 및 만곡부(65)에 접속되어 있는 하부와 비교하여, 절곡부(25b)를 통과하는 평면 P에 대해서 보다 근접한 형상이 되어, 열가소성수지 시트의 구부림 복귀(스프링 백 현상)가 억제된다.

(제 3 실시형태)

도 8은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 금형(70)을 도시하는 측면도이다. 본 실시형태의 금형(70)은, 열가소성수지 시트를 주된 재료로서 이용한 단면이 대략 L 자형상의 성형체를 성형하기 위한 금형이다. 금형(70)은, 도시된 바와 같이, 암금형(71)과 숫금형(72)을 갖고 있다.

암금형(71)은, 저면(73)과 저면(73)에 대해서 대략 수직인 내측면(74)으로 이루어지는 단면이 L자 형상의 금형이다. 숫금형(72)은, 암금형(71)의 저면(73)에 대향하는 하면(76)과, 암금형(71)의 내측면(74)에 대향하는 측면(77)을 갖고 있다. 그리고, 숫금형(72)의 모서리부에는, 절곡 성형 대상인 열가소성수지 시트의 절곡부에 대응하는 부분에, 열가소성수지 시트의 절곡부를 두께 방향으로 찌부러뜨리기 위한 볼록부(75)가 설치되어 있다.

볼록부(75)는, 대략 직방체이며, 그 하나의 긴 변이 암금형(71)의 모서리부 에 대향하도록 설치되고, 열가소성수지 시트의 절곡 성형시에는, 열가소성수지 시트의 절곡부를 두께 방향으로 찌부러뜨리는 것이 가능하게 되어 있다. 한편, 볼록부(75)의 형상은, 도 8에 도시하는 형상에 한정되지 않고, 열가소성수지 시트의 절곡부를 두께 방향으로 찌부러뜨릴 수 있으면 어떠한 형상이더라도 좋다. 예를 들면, 볼록부(75)를 대신하여, 도 9및 도 10에 도시하는, 꼭지각이 예각인 삼각형의 단면 형상을 갖는 선형상 돌기(78 및 79)를 채용할 수 있다. 도 9에 도시하는 금형을 이용하면, 열가소성수지 시트는 절곡부, 저부의 일부 및 측부의 일부가 두께 방향으로 찌부러뜨려진 형상이 된다. 또한, 도 10에 도시하는 금형을 이용하면, 열가소성수지 시트는 절곡부, 저부 및 측부의 일부가 두께 방향으로 찌부러뜨려진 형상이 된다.

이러한 형상의 금형(70)을 이용하여, 상기 제 1 실시형태와 같이 하여, 열가소성수지 시트를 절곡 성형함으로써, 단면이 대략 L자 형상의 성형체를 얻을 수 있다. 얻어진 성형체에 있어서는, 숫금형(72)의 볼록부(75)에 의해서 절곡부가 찌부러짐으로써, 절곡부를 사이에 두고 연결된 2개의 면에, 서로 끌어당기는 방향의 응력이 작용한다. 이 때문에, 일단부가 90도 이상의 각도로 절곡된 열가소성수지 시트의 성형체를 얻을 수 있다.

본 실시형태에 있어서도, 1회의 금형 성형으로, 열가소성수지 시트를 90도 이상으로 절곡 성형할 수 있으므로, 공정수의 증가나 대폭적인 설비 투자를 필요로 하는 일 없이, 열가소성수지 시트의 스프링 백 현상의 발생을 억제하여, 형상 안정성이 뛰어난 열가소성수지 시트의 성형체를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 1 실시형태의 금형(10)과 제 3 실시형태의 금형(70)을 이용함으로써, 예를 들면, 도 11에 도시하는, 백라이트 장치의 샤시 일체형 리플렉터(80)를 성형할 수 있다. 이러한 샤시 일체형 리플렉터(80)를 성형할 때에는, 예를 들면, 조립했을 때에 목적한 형상이 되는 전개(展開) 형상으로 열가소성수지 시트를 타발해 두고, 금형(70)을 이용하여 샤시(케이스)(81)의 2개의 측면부(82)를 절곡 성형하고, 마지막으로 금형(10)을 이용하여, 2개의 리플렉터(83)를 절곡 성형한다. 이것에 의해, 형상 안정성이 뛰어난 샤시 일체형 리플렉터(80)를 얻을 수 있다.

상술한 리플렉터는 금형을 사용하여 성형했지만, 포밍롤을 사용하여 성형하는 것도 가능하다. 도 12, 도 13 및 도 14를 이용하여, 포밍롤을 사용하여 리플렉터를 제조하는 방법을 설명한다. 도 12는, 포밍롤에 의한 열가소성수지 시트의 절곡 성형을 설명하기 위한 개략 사시도이고, 도 12(a)는, 제 1 성형롤에 있어서의 개략 사시도이고, 도 12(b)는, 제 2 성형롤에 있어서의 개략 사시도이고, 도 12(c)는, 제 3 성형롤에 있어서의 개략 사시도이고, 도 12(d)는, 제 4 성형롤에 있어서의 개략 사시도이다.

또한, 도 13은, 열가소성수지 시트의 반송방향에 대해서 수직인 롤 회전축을 통과하는 각 성형롤에 있어서의 단면도이고, 도 13(a)은, 제1 성형롤에 있어서의 단면도이고, 도 13(b)은, 제 2 성형롤에 있어서의 단면도이고, 도 13(c)은, 제 3 성형롤에 있어서의 단면도이고, 도 13(d)은, 제 4 성형롤에 있어서의 단면도이다.

또한, 도 14는, 열가소성수지 시트의 성형된 상태를 설명하기 위한 도면이 고, 도 14(a)는, 제 1 단계의 성형 후의 열가소성수지 시트 상태를 도시하는 도면이고, 도 14(b)는, 제 2 단계의 성형 후의 열가소성수지 시트 상태를 도시하는 도면이고, 도 14(c)는, 제 3 단계의 성형 후의 열가소성수지 시트 상태를 도시하는 도면이고, 도 14(d)는, 제 4 단계의 성형 후의 열가소성수지 시트 상태를 도시하는 도면이다. 한편, 여기에서는, 4 단계의 성형으로 이루어지는 포밍롤을 예로서 설명한다. 또한, 제조된 리플렉터는, 도 3 및 도 4에 도시하는 단면이 대략 J자 형상의 리플렉터의 경우를 예로 들어 설명한다.

도 12(a), (b), (c) 및 (d), 및, 도 13(a), (b), (c) 및 (d)에 도시하는 바와 같이, 열가소성수지 시트(20)는, 4 단계의 성형을 거쳐, 도 3 및 도 4 에 도시하는 리플렉터(30)가 제조된다. 이것은, 각 단계에 있어서 조금씩, 열가소성수지 시트(20)를 성형하는 것에 의해, 무리한 변형이나, 일그러짐이 생기지 않기 하기 위해서이다. 제 1 단계의 성형은 제 1 성형롤(91)에 의해서, 제 2 단계의 성형은 제 2 성형롤(92)에 의해서, 제 3 단계의 성형은 제 3 성형롤(93)에 의해서, 제 4 단계의 성형은 제 4 성형롤(94)에 의해서, 성형된다.

도 12(a) 및 도 13(a)에 도시하는 바와 같이, 제 1 성형롤(91)은, 제 1 성형 하단롤(101) 및 제 1 성형 상단롤(102)로 이루어지고, 제 1 성형 하단롤(101) 및 제 1 성형 상단롤(102)은 각각, 롤 회전축 S1 및 S2를 중심으로 회전하는 롤 회전축 S1 및 S2를 통과하는 단면이 동일한 회전체이다.

제 1 성형 하단롤(101)은, 원기둥형상의 하단 중앙부(101a)와, 하단 중앙부 (101a)보다 반지름이 큰 원기둥형상의 하단 단부(101c)와, 하단 중앙부(101a)와 하 단 단부(101c)와의 사이를 접속하는 사다리꼴 단면의 하단 경사부(101b)를 갖고 있다. 또한, 제 1 성형 상단롤(102)은, 원기둥형상의 상단 중앙부(102a)와, 상단 중앙부(102a)보다 반지름이 작은 원기둥형상의 상단 단부(102c)와, 상단 중앙부 (102a)와 상단 단부(102c)와의 사이를 접속하는 사다리꼴 단면의 상단 경사부 (102b)를 갖고 있다.

또한, 하단 중앙부(101a)와 상단 중앙부(102a)의 폭(롤 회전축 S1 및 S2방향의 길이)은 대략 같고, 하단 단부(101c)와 상단 단부(102c)의 폭은 대략 같고, 하단 경사부(101b)와 상단 경사부(102b)의 폭은 대략 같다. 또한, 하단 경사부(101b)와 상단 경사부(102b)의 단면의 사다리꼴의 경사는 대략 평행하다. 또한, 제 1 성형 하단롤(101)과 제 1 성형 상단롤(102)과의 간격(클리어런스)은 열가소성수지 시트(20)의 두께와 대략 같다.

열가소성수지 시트(20)는, 제 1 성형 하단롤(101)과 제 1 성형 상단롤(102)과의 사이에 끼워지면서 반송되어, 도 14(a)에 도시하는, 저부(111)와, 저부(111)에 대해 세워 설치된 측벽부(112 및 113)를 갖는 단면이 대략 J자 형상으로 성형된다. 한편, 저부(111)와 측벽부(112 및 113)가 이루는 각은 약 28도가 되도록, 제 1 성형롤(91)이 조정되어 있다.

도 12(b) 및 (c), 및, 도 13(b) 및 (c)에 도시하는 바와 같이, 제 2 성형롤 (92) 및 제 3 성형롤(93)도, 제 1 성형롤(91)과 같은 구성이 되어 있다. 도 12(b) 및 도 13(b)에 도시하는 바와 같이, 제 2 성형롤(92)은, 제 2 성형 하단롤(103) 및 제 2 성형 상단롤(104)로 이루어지고, 제 2 성형 하단롤(103) 및 제 2 성형 상단롤 (104)은 각각, 롤 회전축 S3 및 S4를 중심으로 회전하는 롤 회전축 S3 및 S4를 통과하는 단면이 동일한 회전체이다.

또한, 도 12(c) 및 도 13(c)에 도시하는 바와 같이, 제 3 성형롤(93)은, 제 3 성형 하단롤(105) 및 제 3 성형 상단롤(106)로 이루어지고, 제 3 성형 하단롤 (105) 및 제 3 성형 상단롤(106)은 각각, 롤 회전축 S5 및 S6를 중심으로 회전하는 롤 회전축 S5 및 S6을 통과하는 단면이 동일한 회전체이다.

제 1 성형롤(91)에 의해 성형된 열가소성수지 시트(20)는, 제 2 성형 하단롤 (103)과 제 2 성형 상단롤(104)과의 사이에 끼워지면서 반송되어 도 14(b)에 도시하는 바와 같은, 저부(111)와, 저부(111)에 대해서 세워 설치된 측벽부(112 및 113)를 갖는 단면이 대략 J자 형상으로 성형된다. 한편, 저부(111)와 측벽부(112 및 113)가 이루는 각은 약 52도가 되도록, 제 2 성형롤(92)이 조정되어 있다.

또한, 제 2 성형롤(92)에 의해 성형된 열가소성수지 시트(20)는, 제 3 성형 하단롤(105)과 제 3 성형 상단롤(106)과의 사이에 끼워지면서 반송되어, 도 14(c)에 도시하는, 저부(111)와, 저부(111)에 대해서 세워 설치된 측벽부(112 및 113)를 갖는 단면이 대략 J자 형상으로 성형된다. 한편, 저부(111)와 측벽부(112 및 113)와의 각은 약 72.5도가 되도록, 제 3 성형롤(93)이 조정되어 있다.

도 12(d) 및 도 13(d)에 도시하는 바와 같이, 제 4 성형롤(94)은, 제 4 성형 하단롤(107) 및 제 4 성형 상단롤(108)로 이루어지고, 제 4 성형 하단롤(107) 및 제 4 성형 상단롤(108)은 각각, 롤 회전축 S7 및 S8을 중심으로 회전하는 롤 회전축 S7 및 S8을 통과하는 단면이 동일한 회전체이다.

제 4 성형 하단롤(107)은, 원기둥형상의 하단 중앙부(107a)와, 하단 중앙부 (107a)보다 반지름이 큰 원기둥형상의 하단 단부(107c)와, 하단 중앙부(107a)와 하단 단부(107c)와의 사이를 접속하는 사다리꼴 단면의 하단 경사부(107b)를 갖고 있다. 또한, 하단 중앙부(107a)의 단면에 있어서의, 하단 중앙부(107a), 하단 경사부 (107b) 및 하단 단부(107c)로 이루어지는 표면 형상은, 도 5에 도시하는 암금형 (41)의 단면 형상(또는, 도 1에 도시하는 암금형(11)의 단면 형상)과 같다.

또한, 제 4 성형 상단롤(108)은, 도 5에 도시하는 숫금형(42)의 단면{또는, 도 1에 도시한 숫금형(12)의 단면}과 같은 단면의 둘레면으로 이루어지는 회전체의 상단 중앙부(108a)와 원기둥형상의 상단 단부(108c)를 갖고 있다. 또한, 제 4 성형 하단롤(107)과 제 4 성형 상단롤(108)과의 간격(클리어런스)은, 도 5의 암금형(41)과 숫금형(42)의 각 클리어런스{또는, 도 1의 암금형(11)과 숫금형(12)의 각 클리어런스}와 같다.

제 3 성형롤(93)에 의해 성형된 열가소성수지 시트(20)는, 제 4 성형 하단롤 (107)과 제 4 성형 상단롤(108)과의 사이에 끼워지면서 반송되어, 도 14(d)에 도시한 바와 같은, 즉, 도 3 및 도 4에 도시하는 저부(31), 측벽부(32 및 33) 및 접속부(34 및 35)로 이루어지는 리플렉터(30)를 성형한다. 여기서, 저부(111)가 저부(31)로 성형되고, 측벽부(112)가 측벽부(32) 및 접속부(34)로 성형되고, 측벽부 (113)가 측벽부(33) 및 접속부(35)로 성형된다.

이하에, 본 발명을 실시예에 기초하여 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1∼3)

열가소성수지 시트로서 두께 0.7mm의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 시트를 이용하여, 소정 형상으로 타발하고, 절곡 위치에 누름 괘선을 넣었다. 다음에, 도 1에 도시한 형상으로서, 또한 표 1에 도시하는 클리어런스를 갖는 금형을 이용하여 열가소성수지 시트를 누르고, 금형을 표 1에 도시하는 온도로 가열하여, 압압·가열 성형을 행하였다. 그 후, 금형을 40℃까지 냉각하고, 리플렉터를 꺼냈다.

(실시예 4)

열가소성수지 시트로서 두께 0.7mm의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 시트를 이용하여, 소정 형상으로 타발하고, 절곡 위치에 누름 괘선을 넣었다. 다음에, 도 5에 도시한 형상으로서, 또한 표 1에 도시하는 클리어런스를 갖는 금형을 이용하여 열가소성수지 시트를 누르고, 금형을 120℃로 가열하여, 압압·가열 성형을 행하였다. 그 후, 금형을 40℃까지 냉각하여, 리플렉터를 꺼냈다.

(실시예 5)

열가소성수지 시트로서 두께 0.7mm의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 시트를 이용하여, 소정 형상으로 타발하고, 절곡 위치에 누름 괘선을 넣었다. 다음에, 도 6에 도시한 형상으로서, 또한 표 1에 도시하는 클리어런스를 갖는 금형을 이용하여 열가소성수지 시트를 누르고, 금형을 100℃로 가열하여, 압압·가열 성형을 행하였다. 그 후, 금형을 40℃까지 냉각하여, 리플렉터를 꺼냈다.

(실시예 6)

열가소성수지 시트로서 두께 0.7mm의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 시트 를 이용하여, 소정 형상으로 타발하고, 절곡 위치에 누름 괘선을 넣었다. 다음에, 도 6에 도시한 형상으로서, 또한 표 1에 도시하는 클리어런스를 갖는 금형을 이용하여 열가소성수지 시트를 누르고, 금형을 100℃로 가열하여, 압압·가열 성형을 행하였다. 그 후, 금형을 40℃까지 냉각하여, 리플렉터를 꺼냈다.

(비교예 1∼5)

열가소성수지 시트로서 두께 0.7mm의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 시트를 이용하여, 소정 형상으로 타발하고, 절곡 위치에 절곡선을 넣었다. 다음에, 도 15에 도시하는 형상으로서, 또한 표 1에 도시하는 클리어런스를 갖는 금형을 이용하여 열가소성수지 시트를 누르고, 금형을 표 1에 도시하는 온도로 가열하여, 압압·가열 성형을 행하였다. 그 후, 금형을 40℃까지 냉각하여, 리플렉터를 꺼냈다.

＜리플렉터의 치수 측정>

실시예 1∼6 및 비교예 1∼5에서 얻어진 리플렉터에 대해서, 각각 금형 성형전(즉 열가소성수지 시트의 단계), 금형으로부터 꺼낸 직후, 및 70℃ 환경하에 1시간 방치 후에 치수 측정을 행하였다. 결과를 표 1에 도시한다.

[표 1]

＜리플렉터의 형상 안정성 평가>

또한, 각 리플렉터에 대해서, 70℃, 1시간 방치 전후에서, 도 16에 도시하는 바와 같이, 리플렉터의 저부와 측벽부(짧은 쪽)가 이루는 각 θ와, 리플렉터의 개구부측의 양 측벽부 사이의 폭 W를 측정하였다. 결과를 표 2에 도시한다.

[표 2]

표 2로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1∼6에 대해서는, 금형 성형 후의 각도 θ의 값이 마이너스를 나타내고, 1회의 금형 성형에 의해서 90도 이상으로 절곡 성형이 가능한 것이 확인되었다. 또한, 70℃, 1시간 방치 후에 있어서도, 90도 이상의 절곡상태를 유지하고, 설계상의 치수 공차내에 들어가 있어, 구부림 복귀는 볼 수 없었다. 또한, 70℃, 1시간 방치 후에 있어서, 절곡 각도가 더 커지는 경향 도 볼 수 있었다.

치수 공차 규격： 6.389＋0.05/-0.10(6.289∼6.439)

(실시예 7)

실시예 7에서는, 도 1에 도시한 형상의 금형(10)의 암금형(11)에 에어 분출구멍(121)을 구비하고, 숫금형(12)에 에어 분출구멍(122)을 구비한 도 17에 도시하는 금형(10A)을 이용하여 리플렉터를 제조하였다.

열가소성수지 시트로서 두께 0.7mm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 시트를 이용하여 소정 형상으로 타발하고, 절곡 위치에 누름 괘선을 넣었다. 다음에, 도 17에 도시한 형상의 금형(10A)을 이용하여 열가소성수지 시트를 눌러, 금형(10A)을 100℃로 가열하고, 압압·가열 성형을 행하였다. 그 후, 금형(10A)을 폴리에틸렌 테레프탈레이트수지 시트의 유리 전이온도(Tg=80℃)까지 수냉에 의한 금형 냉각을 행하였다. 그 후, 리플렉터를 금형(10A)으로부터 꺼낼 때에, 암금형(11)의 에어 분출구멍(121) 및 숫금형(12)의 에어 분출구멍(122)을 이용하여 리플렉터에 에어를 방출하고, 리플렉터를 40℃까지 냉각하여, 리플렉터를 꺼냈다.

실시예 7의 결과, 수냉에 의해 금형을 40℃까지 냉각하는 경우와 비교하여, 냉각시간이 금형만의 냉각에서는 69초인 것에 비하여, 에어 냉각을 병용했을 때는 15초로 약 5분의 1로 단축되었다. 이것에 의해, 리플렉터의 제조시간을 단축시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 금형을 도시하는 측면도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 관한 리플렉터의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명의 금형을 이용하여 성형된 리플렉터를 도시하는 사시도이다.

도 4는 본 발명의 금형을 이용하여 성형된 리플렉터를 도시하는 측면도이다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 금형 40을 도시하는 측면도이다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 금형(50)을 도시하는 측면도이다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 금형을 이용하여 성형된 리플렉터를 도시하는 측면도이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 금형을 도시하는 측면도이다.

도 9는 금형의 변형예를 도시하는 측면도이다.

도 10은 금형의 다른 변형예를 도시하는 측면도이다.

도 11은 샤시 일체형 리플렉터를 도시하는 사시도이다.

도 12는 포밍롤에 의한 열가소성수지 시트의 절곡 성형을 설명하기 위한 개략 사시도이다.

도 13은 열가소성수지 시트의 반송 방향에 대해서 수직인 롤 회전축을 통과하는 각 성형롤에 있어서의 단면도이다.

도 14는 열가소성수지 시트의 성형된 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 15는 비교예의 금형을 도시하는 측면도이다.

도 16은 리플렉터의 형상 안정성의 평가방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 17은 실시예 7의 금형을 도시하는 측면도이다.

도 18은 종래의 액정표시장치를 도시하는 분해 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 금형

11 : 암금형

12 : 숫금형

13 : 저면

14 : 내측면

15 : 암측 경사면

16 : 돌출면

17 : 측면

18 : 숫측 경사면

19 : 볼록부

20 : 열가소성수지 시트

21 : 절곡선

30 : 리플렉터

Claims (14)

1. 암금형(雌金型)과 숫금형(雄金型)을 갖고, 열가소성수지 시트를 절곡 성형하기 위한 금형으로서,

   상기 숫금형은, 상기 열가소성수지 시트의 절곡부에 대응하는 부분에, 상기 열가소성수지 시트의 절곡부를 두께 방향으로 찌부러뜨리기 위한 볼록부를 갖는 것을 특징으로 하는 금형.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 암금형이, 저면과, 상기 저면에 대해서 대략 수직인 내측면을 갖고,

   상기 숫금형이, 상기 암금형의 상기 저면에 대향하는 돌출면과, 상기 암금형의 상기 내측면에 대향하는 측면을 갖고,

   상기 숫금형의 상기 돌출면 및 상기 측면중 적어도 한쪽의 면이, 상기 수지 시트를 상기 암금형의 상기 내주면을 향하여 두께 방향으로 찌부러뜨리기 위한 압압면인 것을 특징으로 하는 금형.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 암금형이 상기 저면과 상기 내측면과의 사이에 형성된 암측(雌側) 경사면을 더 갖고,

   상기 숫금형이, 상기 암측 경사면에 대향하여, 상기 측면과 상기 돌출면과의 사이에 형성된 숫측(雄側) 경사면을 더 갖고,

   상기 숫금형의 상기 볼록부가, 상기 숫측 경사면상의, 상기 암금형의 상기 내측면과 상기 암측 경사면과의 경계에 대응하는 부분 및 상기 암측 경사면과 상기 암금형의 상기 저면과의 경계에 대응하는 부분에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 금형.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 열가소성수지 시트의 두께를 t(mm), 상기 암금형의 상기 내측면과 상기 숫금형의 상기 측면과의 사이의 클리어런스를 a(mm), 상기 암측 경사면과 상기 숫측 경사면과의 사이의 클리어런스를 b(mm), 상기 암금형의 상기 저면과 상기 숫금형의 상기 돌출면과의 사이의 클리어런스를 c(mm)로 했을 때, t≥b>a≥c의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 금형.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 암금형의 상기 내측면과 상기 암측 경사면이 이루는 각을 α(도)로 하고, 상기 암금형의 상기 저면과 상기 암측 경사면이 이루는 각을 β(도)로 했을 때,

   상기 숫측 경사면상의 상기 암금형의 상기 내측면과 상기 암측 경사면과의 경계에 대응하는 부분에 설치된 상기 숫금형의 상기 볼록부는, 꼭지각이 γ(도)인 삼각형의 단면 형상을 갖고,

   상기 숫측 경사면상의 상기 암금형의 상기 저면과 상기 암측 경사면과의 경계에 대응하는 부분에 설치된 상기 숫금형의 상기 볼록부는, 꼭지각이 δ(도)인 삼각형의 단면 형상을 갖고,

   α>γ 및 β>δ의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 금형.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 숫금형의 상기 볼록부가, 꼭지각이 대략 90도 이하의 삼각형 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 금형.
7. 열가소성수지 시트를 절곡 성형하는 방법으로서,

   제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 기재된 금형을 이용하여, 상기 열가소성수지 시트를 누르는 압압공정을 갖는 것을 특징으로 하는 열가소성수지 시트의 절곡 성형방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 압압공정 후에, 상기 금형을 70℃ 이상 200℃ 이하로 가열하는 가열공정과, 상기 가열공정 후에 상기 금형을 40℃ 이하로 냉각하는 냉각공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기재된 열가소성수지 시트의 절곡 성형방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 냉각공정은, 상기 금형을 상기 열가소성수지 시트의 유리 전이온도(Tg)까지 수냉하는 수냉공정과, 상기 수냉공정 후에, 상기 열가소성수지 시트에 에어를 내뿜는 것에 의해 40℃ 이하로 냉각하는 공냉공정을 갖는 것을 특징으로 하는 열가소성수지 시트의 절곡 성형방법.
10. 상기 가열공정은, 상기 금형을 초음파로 진동시키는 것에 의해 가열하는 것을 특징으로 하는 제 7 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 기재된 열가소성수지 시트의 절곡 성형방법.
11. 상기 압압공정에서는, 상기 열가소성수지 시트를, 294MPa 이상의 압력으로 누르는 것을 특징으로 하는 제 7 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 기재된 열가소성수지 시트의 절곡 성형방법.
12. 상기 압압공정 전에, 상기 열가소성수지 시트의 절곡부분에 절곡선을 설치하는 절곡선 형성공정을 갖는 것을 특징으로 하는 제 7 항 내지 제 11 항 중의 어느 한 항에 기재된 열가소성수지 시트의 절곡 성형방법.
13. 열가소성수지 시트를 절곡 성형한 절곡 성형체로서,

    저부와, 상기 저부에 대해서 세워 설치된 측벽부와, 상기 저부와 상기 측벽부를 접속하는 접속부를 갖고,

    상기 측벽부는, 상기 측벽부와 상기 접속부와의 사이의 절곡부를 기점으로 하여 상기 수지 시트의 두께가 얇아져 있으며,

    상기 저부는, 상기 저부와 상기 접속부와의 사이의 절곡부를 기점으로 하여 상기 열가소성수지 시트의 두께가 얇아져 있고,

    상기 측벽부가 상기 저부에 대해서, 상기 저부측으로 90도 이상 절곡되어 있 는 것을 특징으로 하는 열가소성수지 시트의 절곡 성형체.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 측벽부의 두께를 A(mm), 상기 접속부의 두께를 B(mm), 상기 저부의 두께를 C(mm)로 하면, B>A≥C의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 열가소성수지 시트의 절곡 성형체.

Images