KR20120001668A

KR20120001668A - 사출성형품 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20120001668A
Application number: KR1020110063008A
Authority: KR
Inventors: 쿤-찬 우; 리-워이 탠
Original assignee: 에프 아이 에이치 (홍콩) 리미티드
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2012-01-04

Abstract

본 발명은, 제1패턴을 갖는 투명박막인 제1장식막과, 제2패턴을 갖는 투명박막인 제2장식막과, 제1장식막과 제2장식막 사이에 사출성형에 의해 형성되는 중간층을 구비하는 사출성형품을 제공한다. 제1패턴 및 제2패턴은 각각 중간층에 마주하는 제1장식막의 표면 및 제2장식막의 표면에 위치하되, 제1패턴과 제2패턴의 모양은 같으며 그 위치는 서로 대응하고 있다.

Description

사출성형품 및 그 제조방법{MOLDED ARTICLE AND METHOD FOR MAKING THE SAME}

본 발명은, 사출성형품 및 그 제조방법에 관한 것이다.

플라스틱은, 경량(輕量)이고, 제조가 쉬우며, 가격이 저렴하다는 등의 특성에 의해, 전자장치의 하우징 재료로서 널리 사용되고 있다. 전자장치의 하우징을 제작함에 있어서는, 용융한 플라스틱 재료를 금형 캐비티(cavity) 내에 주입하여 그 캐비티의 형상에 따라 소망하는 하우징을 형성하고 있다.

그런데, 프라스틱 제품은 외관적 질감(즉, 미감(美感))이 부족하다. 사출성형품, 특히 전자제품의 하우징의 외관적 질감을 향상시키기 위해서, 통상적으로는 전자제품의 하우징 표면에 도료(塗料)를 스프레이 도장하여 도료층을 형성하고 있다. 그러나, 이렇게 하우징 표면에 도료층이 도장된 전자제품은 내마모성이 낮아서 장기간 사용하게 되면, 마찰에 의해 하우징 표면의 도료층에 흠이나 자국 등이 생기거나, 하우징 표면의 도료층이 탈락되어 버려 하우징의 외관에 중대한 영향을 끼치게 된다.

최근, 수지성형품의 외관적 질감을 확보하는 한편 장식(裝飾)공정을 간략화하기 위해, 장식 필름을 이용해 금형 내에서 장식을 실행하는 기술(IMD 기술)이 제안되어 있다. 장식 필름의 패턴이 형성되어 있는 표면을 수지성형품에 결합시켜, 수지성형품의 외관을 효과적으로 보호하며 마찰에 의한 마손(摩損)을 회피하고 있다. 이러한 케이스는 2층 구조를 갖는다. 즉, 외표면층은 장식 필름층이고, 내표면층은 플라스틱층이다. 상기 케이스는 상기 외표면층인 장식 필름층에 의해 장식된다.

그러나, 종래에 있어서는, 장식 필름이 평면적으로 사출성형품의 표면에 부착되어 있으므로, 장식 필름에 있어서의 패턴의 입체감이 그다지 강하지 못하였다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 패턴이 입체적 시각효과를 갖는 사출성형품 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 제1패턴을 갖는 투명박막인 제1장식막과, 제2패턴을 갖는 투명박막인 제2장식막과, 상기 제1장식막과 상기 제2장식막 사이에 사출성형에 의해 형성되는 중간층을 구비하는 사출성형품을 제공한다. 상기 제1패턴 및 상기 제2패턴은 각각 상기 중간층에 마주하는 상기 제1장식막의 표면 및 상기 제2장식막의 표면에 위치하되, 상기 제1패턴과 상기 제2패턴의 모양은 같으며 그 위치는 서로 대응하고 있다.

또한, 본 발명은, 암컷금형부와 수컷금형부에 의해 형성된 챔버(chamber)를 갖는 제1사출금형과, 제1패턴을 갖는 제1장식막 및 상기 제1패턴과 같은 모양의 제2패턴을 갖는 제2장식막을 제공하는 단계와, 상기 제1패턴과 상기 제2패턴이 서로 대응되도록 상기 제1장식막 및 상기 제2장식막을 각각 상기 제1사출금형의 챔버 내의 양측에 장착한 다음, 상기 챔버 내에 용융된 플라스틱 재료를 주입하여 상기 플라스틱 재료를 상기 제1장식막 및 상기 제2장식막에 결합시켜 가장자리부를 갖는 예비 성형품을 형성하는 단계와, 암컷금형부와 수컷금형부에 의해 형성된 챔버를 갖는 제2사출금형을 제공하는 단계와, 상기 예비 성형품을 상기 제2사출금형의 챔버 내에 장착한 다음, 상기 챔버 내에 용융된 플라스틱 재료를 주입하여 상기 가장자리부를 피복하도록 봉지층을 형성하여 사출성형품을 얻는 단계를 포함하는 사출성형품의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 사출성형품에 있어서, 제1장식막 및 제2장식막은 중간층의 대향하는 양면에 결합되는 한편 제1패턴과 제2패턴의 모양 및 위치가 서로 대응되기 때문에, 상기 사출성형품에 표현되는 패턴이 입체적 시각효과를 나타내어 상기 사출성형품의 전체적 외관효과가 우수해진다. 또한, 상기 사출성형품의 가장자리에 봉지층을 형성함으로써, 상기 제1장식막, 상기 중간층 및 상기 제2장식막 사이의 박리현상이 방지된다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태에 따른 사출성형품의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 사출성형품의 국부의 분해도이다.
도 3은 도 1에 도시된 사출성형품의 제1회째의 사출성형공정을 설명하는 개략도이다.
도 4는 도 1에 도시된 사출성형품의 제2회째의 사출성형공정을 설명하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시형태에 따른 사출성형품의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3실시형태에 따른 사출성형품의 단면도이다.

이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 사출성형품 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 사출성형품에 대해, 핸드폰의 케이스를 예로 하여 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 사출성형품, 즉 핸드폰의 케이스(10)는 제1장식막(12), 중간층(14) 및 제2장식막(16)을 포함한다.

상기 제1장식막(12) 및 상기 제2장식막(16)은 일정한 투명성을 갖는 필름에 패턴을 인쇄하여 형성된 장식막이다. 상기 필름은 수지, 유리, 섬유 또는 고분자재료에 의해 제작된다. 상기 제1장식막(12) 및 상기 제2장식막(16)은 각각 상기 중간층(14)의 대향하는 양면에 위치한다. 상기 제1장식막(12)에는 제1패턴(121)이 형성되어 있고, 상기 제2장식막(16)에는 제2패턴(161)이 형성되어 있다. 상기 제1패턴(121)과 상기 제2패턴(161)의 모양은 같으며, 그들의 위치는 서로 대응하고 있다. 즉, 상기 제2장식막(16)에 있어서의 상기 제1장식막의 제1패턴(121)의 투영(投影)은, 상기 제2장식막(16)의 제2패턴(161)과 중첩된다. 상기 제1패턴(121)과 상기 제2패턴(161)은 각각 상기 중간층(14) 측에 위치한다. 따라서, 상기 패턴이 상기 케이스(10)의 외표면으로 노출되지 않으므로, 상기 제1패턴(121)과 상기 제2패턴(161)이 마찰에 의해 마손될 우려가 없다. 상기 케이스(10)는 주체부(121) 및 이 주체부(121)의 가장자리에 형성되어 있는 가장자리부(122)를 포함한다. 상기 가장자리부(122)의 두께는 상기 주체부(121)의 두께보다 얇다. 따라서, 상기 주체부(121)와 상기 가장자리부(122) 사이에는 계단부(124)가 형성되어 있다.

상기 중간층(14)은 플라스틱층으로서 상기 케이스(10)의 주요한 구성부분이다. 상기 중간층(14)은, 폴리 염화 비닐, 폴리 부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS), 폴리 카보네이트(PC), 폴리 이미드(PI), 액정 폴리머(LCP), 폴리 에테르 이미드(PEI), 폴리 페닐렌 설파이드(PPS), 폴리 설폰(PSF), 폴리 스티렌(PS), 에틸렌 글리콜 변성 폴리에스테르(ethylene glycol denaturation polyester) 및 폴리 프로필렌(PP) 중합체 중에서 선택되는 일종 또는 복수종의 플라스틱 재료로 만들어진다.

상기 제1장식막(12) 및 상기 제2장식막(16)은 제1회째의 사출성형에 의해 상기 중간층(14)의 대향하는 양면에 각각 일체로 결합된다. 즉, 상기 제1장식막(12), 상기 중간층(14) 및 상기 제2장식막(16)이 순차적으로 적층된다. 상기 케이스(10)의 성형에 있어서, 상기 제1장식막(12) 및 상기 제2장식막(16)을 상기 중간층(14)에 견고(堅固)하게 결합하기 위해, 상기 제1장식막(12)과 상기 중간층(14) 사이 및 상기 중간층(14)과 상기 제2장식막(16) 사이에 각각 접착층(도시하지 않았음)을 설치할 수 있다. 상기 접착층의 재질은 폴리 우레탄 또는 에폭시 수지이고, 그 구체적인 성분은 이용되는 장식막의 재질 및 두께에 의해 결정된다.

상기 케이스(10)는 봉지층(18)을 더 포함한다. 상기 봉지층(18)은, 플라스틱 재료가 상기 가장자리부(122)를 피복하도록 상기 가장자리부(122)와 상기 계단부(124)에 의해 둘러싸인 공간을 채움으로써 형성된다. 상기 봉지층(18)의 단부가 상기 계단부(124)에 당접되기 때문에, 상기 봉지층(18)은 외부로 노출되지 않는다. 상기 봉지층(18)은 제2회째의 사출성형에 의해 형성된다. 마찬가지로, 상기 봉지층(18)과 상기 제1장식막(12) 및 상기 제2장식막(16) 사이의 결합을 견고하게 하기 위해, 상기 봉지층(18)과 상기 제1장식막(12) 사이 및 상기 봉지층(18)과 상기 제2장식막(16) 사이에 접착층(도시하지 않았음)을 설치할 수도 있다.

도 3을 참조하면서, 상기 케이스(10)의 제조방법에 대해 설명한다. 그 절차는 다음과 같다.

단계 1에서는, 투명한 필름에 의해 제작되며, 내표면에 제1패턴(121)이 인쇄되어 있는 제1장식막(12)을 제공한다.

단계 2에서는, 투명한 필름에 의해 제작되며, 내표면에 상기 제1패턴(121)과 모양이 같은 제2패턴(161)이 인쇄되어 있는 제2장식막(16)을 제공한다.

단계 3에서는, 제1사출금형(20)을 제공한다.

상기 제1사출금형(20)은 암컷금형부(22), 이 암컷금형부(22)와 협동(協動)하는 수컷금형부(24) 및 이송판(feeding plate; 26)을 구비한다. 상기 암컷금형부(22)에는 캐비티(222) 및 이 캐비티(222)의 밑면(바닥면)에 연통(連通)하는 복수개의 흡입구(224)가 개설되어 있고, 상기 수컷금형부(24)에는 코어(242) 및 이 코어(242)의 밑면에 연통하는 복수개의 흡입구(244)가 개설되어 있다. 상기 암컷금형부(22)의 캐비티(222)와 상기 수컷금형부(24)의 코어(242)에 의해, 챔버(chamber; 2244)가 형성된다. 상기 챔버(2244)의 용적은 상기 봉지층(18)이 형성되기 전의 케이스(즉, 하기의 예비 성형품)의 체적에 상당한다. 상기 이송판(26)에는 주입구(262)가 개설되어 있으며, 상기 주입구(262)는 게이트(gate; 2622)를 구비하고 있다.

단계 4에서는, 상기 제1장식막(12)을 상기 제1패턴(121)을 갖는 면이 상기 암컷금형부(22)를 향하도록 해서 상기 수컷금형부(24)의 코어(242)에 흡착시킨다. 상기 제1장식막(12)은 상기 흡입구(244)의 진공흡착작용에 의해 상기 수컷금형부(24)의 코어(242)에 안정적으로 흡착된다.

단계 5에서는, 상기 제2장식막(16)을 상기 제2패턴(161)을 갖는 면이 상기 수컷금형부(24)를 향하도록 해서 상기 암컷금형부(22)의 캐비티(222)에 흡착시킨다. 상기 제2장식막(16)은 상기 흡입구(224)의 진공흡착작용에 의해 상기 암컷금형부(22)의 캐비티(222)에 안정적으로 흡착된다.

단계 6에서는, 상기 암컷금형부(22) 및 상기 수컷금형부(24)를 합형(合型)시킨 다음, 상기 주입구(262)에 용융된 플라스틱 재료를 주입한다. 그러면, 상기 용융된 플라스틱 재료가 상기 게이트(2622)를 통해 상기 암컷금형부(22) 및 상기 수컷금형부(24)에 의해 형성된 챔버(2244) 내에 진입되어 상기 챔버(2244)를 충전(充塡)시킨다. 상기 주입된 플라스틱 재료는 상기 챔버(2244) 내에서 상기 제1장식막(12) 및 상기 제2장식막(16)과 일체로 결합되어 예비 성형품(도시하지 않았음)을 형성한다. 그 후, 냉각하여 상기 플라스틱 재료로 중간층(14)을 구성한다.

단계 7에서는, 상기 제1사출금형(20)을 냉각 및 개방하여 예비 성형품을 취출(取出)한다. 상기 예비 성형품은 가장자리부(122)를 갖고 있다.

단계 8에서는, 제2사출금형(30)을 제공한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2사출금형(30)은 암컷금형부(32) 및 상기 암컷금형부(32)와 협동하는 수컷금형부(34)를 구비한다. 상기 암컷금형부(32)에는 캐비티(322) 및 이 캐비티(322)와 연통하는 주입구(324)가 개설되어 있고, 상기 수컷금형부(34)에는 코어(342)가 형성되어 있다. 상기 암컷금형부(32)의 캐비티(322)와 상기 수컷금형부(34)의 코어(342)에 의해, 상기 케이스(10)를 성형하기 위한 챔버(3242)가 형성된다. 상기 챔버(3242)의 용적은 상기 봉지층(18)이 형성된 케이스(10)의 체적에 상당한다.

단계 9에서는, 상기 예비 성형품을 상기 암컷금형부(32)의 캐비티(322)에 재치(裁置)한 다음, 상기 암컷금형부(32)와 상기 수컷금형부(34)를 합형하여 상기 봉지층(18)을 형성하기 위한 주입공간을 형성하고, 상기 주입구(324)를 통해 상기 주입공간에 용융된 플라스틱 재료를 주입한 다음, 상기 플라스틱 재료를 상기 예비 성형품의 가장자리부(122)에 일체로 결합시켜 케이스(10)를 형성한다. 상기 주입된 플라스틱 재료는 봉지층(18)을 구성한다.

단계 9에서는, 상기 제2사출금형(30)을 냉각한 후 개방하여 결과로서 형성된 케이스(10)를 취출한다. 상기 케이스(10)에 있어서, 상기 제1장식막(12)의 제1패턴(121)의 모양과 상기 제2장식막(16)의 제2패턴의 모양이 서로 같으며, 상기 제1장식막(12)의 제1패턴(121)의 위치와 상기 제2장식막(16)의 제2패턴(161)의 위치는 서로 대응하고 있다.

또한, 상기 케이스(10)의 가장자리는 여타의 구조로 할 수 있다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시형태에 따른 케이스(50)의 가장자리부(52)와 상기 케이스(50)의 주체부(도시하지 않았음) 사이에는 계단부가 형성되어 있지 않고, 상기 가장자리부(52)와 상기 주체부는 평활하게 접속되어 있다. 그에 상응하여, 대략 「L」자 모양의 봉지층(54)으로 상기 케이스(50)의 가장자리부(52)를 봉지(封止)한다. 즉, 상기 봉지층(54)이 상기 가장자리부(52)의 단면 및 외표면에 부착된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시형태에 따른 케이스(60)는 중간층(64)과, 상기 중간층(64)의 대향하는 양면에 각각 결합되어 있는 제1장식막(62) 및 제2장식막(66)을 구비한다. 상기 중간층(60)은, 한 차례의 사출성형에 의해 형성되며, 주체부(62) 및 이 주체부(62)의 끝단에 형성되어 있는 피복부(64)를 포함하고 있다. 상기 피복부(64)는 상기 제1장식막(62)의 가장자리부 및 그에 근접하는 외부 표면과, 상기 제2장식막(66)의 가장자리부 및 그에 근접하는 내부 표면을 피복함으로써, 상기 케이스(60)의 가장자리부를 봉지하고 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시형태를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

10, 50, 60 --- 케이스 12, 62 --- 제1장식막
120 --- 주체부 121 --- 제1패턴
122, 52, 622 --- 가장자리부 124 --- 계단부
14, 64 --- 중간층 16, 66 --- 제2장식막
161 --- 제2패턴 18, 54 --- 봉지층
20 --- 제1사출금형 22 --- 암컷금형부
222 --- 캐비티 224, 244 --- 흡입구
24 --- 수컷금형부 242 --- 코어
2244 --- 챔버 26 --- 이송판
262 --- 주입구 2622 --- 게이트
30 --- 제2사출금형 32 --- 암컷금형부
322 --- 캐비티 324 --- 주입구
3242 --- 챔버 34 --- 수컷금형부
342 --- 코어 642 --- 본체부
644 --- 피복부

Claims

제1패턴을 갖는 투명박막인 제1장식막과,
제2패턴을 갖는 투명박막인 제2장식막과,
상기 제1장식막과 상기 제2장식막 사이에 사출성형에 의해 형성되는 중간층을 구비하며,
상기 제1패턴 및 상기 제2패턴은 각각 상기 중간층에 마주하는 상기 제1장식막의 표면 및 상기 제2장식막의 표면에 위치하고, 상기 제1패턴과 상기 제2패턴은 모양이 같으며 위치가 서로 대응되는 것을 특징으로 하는 사출성형품.
제1항에 있어서,
상기 사출성형품은 주체부 및 이 주체부의 가장자리에 형성되어 있는 가장자리부를 구비하고,
상기 가장자리부의 두께가 상기 주체부의 두께보다 얇은 것에 의해, 상기 주체부와 상기 가장자리부 사이에 계단부가 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형품.
제2항에 있어서,
상기 사출성형품은 봉지층을 더 구비하고,
상기 봉지층은 상기 가장자리부를 감싸도록 상기 계단부에 충전되어 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형품.
제1항에 있어서,
상기 사출성형품은 주체부 및 이 주체부의 가장자리에 형성되어 있는 가장자리부를 구비하고,
상기 가장자리부와 상기 주체부가 평활하게 접속되는 것을 특징으로 하는 사출성형품.
제4항에 있어서,
상기 사출성형품은 봉지층을 더 구비하고,
상기 봉지층은 상기 가장자리부의 단면 및 외표면에 부착되어 상기 가장자리부를 봉지하는 것을 특징으로 하는 사출성형품.
암컷금형부와 수컷금형부에 의해 형성된 챔버를 갖는 제1사출금형과, 제1패턴을 갖는 제1장식막 및 상기 제1패턴과 같은 모양의 제2패턴을 갖는 제2장식막을 제공하는 단계와,
상기 제1패턴과 상기 제2패턴이 서로 대응되도록 상기 제1장식막 및 상기 제2장식막을 각각 상기 제1사출금형의 챔버 내의 양측에 장착한 다음, 상기 챔버 내에 용융된 플라스틱 재료를 주입하여 상기 플라스틱 재료를 상기 제1장식막 및 상기 제2장식막에 결합시켜 가장자리부를 갖는 예비 성형품을 형성하는 단계와,
암컷금형부와 수컷금형부에 의해 형성된 챔버를 갖는 제2사출금형을 제공하는 단계와,
상기 예비 성형품을 상기 제2사출금형의 챔버 내에 장착한 다음, 상기 챔버 내에 용융된 플라스틱 재료를 주입하여 상기 가장자리부를 피복하도록 봉지층을 형성하여 사출성형품을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형품의 제조방법.