KR20170060258A - 인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170060258A
KR20170060258A KR1020150164407A KR20150164407A KR20170060258A KR 20170060258 A KR20170060258 A KR 20170060258A KR 1020150164407 A KR1020150164407 A KR 1020150164407A KR 20150164407 A KR20150164407 A KR 20150164407A KR 20170060258 A KR20170060258 A KR 20170060258A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
layer
metal foil
foil laminated
thermoplastic resin
Prior art date
Application number
KR1020150164407A
Other languages
English (en)
Inventor
정우철
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020150164407A priority Critical patent/KR20170060258A/ko
Publication of KR20170060258A publication Critical patent/KR20170060258A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/082—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising vinyl resins; comprising acrylic resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/088—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/095—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyurethanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/14—Printing or colouring

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 박막의 리얼알루미늄을 고분자 필름과 라미네이션하여 성형성이 우수하고 내스크래치성이 우수하며 고급스러운 느낌을 구현할 수 있는 금속 포일 적층 필름 및 이를 이용한 차량용 내장부품의 제조방법에 관한 것이다.
보다 더 구체적으로 본 발명은, 열가소성 수지 필름; 상기 열가소성 수지 필름의 하부에 형성되는 색상구현층; 상기 색상구현층의 하부에 형성되는 금속층; 및 상기 금속층의 하부에 형성되는 고분자 필름; 을 포함하는 금속 포일 적층 필름을 제공하며, 박막의 리얼알루미늄을 고분자 필름과 라미네이션하여 성형성이 우수하고 내스크래치성이 우수하며 고급스러운 느낌을 구현할 수 있는 차량 내부 데코레이션 부품용 금속 포일 적층 필름을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름 및 그 제조 방법{Insert Forming Possible Metal Lamination Film and Method thereof}
본 발명은 인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박막의 리얼알루미늄을 고분자 필름과 라미네이션하여 성형성이 우수하고 내스크래치성이 우수하며 고급스러운 느낌을 구현할 수 있는 금속 포일 적층 필름 및 이를 이용한 차량용 내장부품의 제조방법에 관한 것이다.
최근 차량용 내장부품으로 사용되는 데코레이션 부품의 제조에 있어서, 고급스러운 느낌을 더하기 위하여 리얼 우드, 리얼 알루미늄 등의 천연 소재를 적용하는 경향이 두드러지고 있는 추세이다.
그 중에서도 알루미늄은 밝은 색상을 부여하여 스테인리스스틸 대비 광택 및 칼라감이 우수하고, 프레스 성형 시 형상 구현이 용이한 장점이 있어 자동차 내외장 부품에 많이 적용되고 있다.
하지만 기존에 사용 중인 데코레이션용 리얼알루미늄은 그 두께가 0.5~0.6t 로서, 3회 이상 열프레스 공정을 이용하여 프리포밍 및 백사출을 실시하여야 하는 바, 여러 단계의 프레스 성형 공정을 필요로 하므로 공정이 복잡하다는 단점이 있으며, 알루미늄의 원가가 높다는 점 또한 문제점으로 지적되어 왔다.
한편, 종래 일반적으로 수지 성형품의 표면, 특히 삼차 곡면이나 입체성을 가지는 성형품에 금속 광택을 갖게 하는 방법으로서 수지 성형 후 도금 또는 도장이 이루어져 왔다. 그러나 이러한 방법은 폐수 발생이나 용매 증기 발생 등 환경 문제에 따른 대책이 필요하다는 문제점이 있으며, 이를 해결하기 위한 과정에서의 고비용 문제도 지적되어 왔다.
이에, 금속 광택 시트를 병용하여 인서트 성형 공정을 통해 표면에 금속 광택을 가지는 성형물을 제조하고자 하는 시도가 이루어져 왔다.
그러나 이러한 금속 광택 시트를 이용한 인서트 성형의 경우, 비교적 입체적 형상이 적은 부품은 제조 가능하나 입체 형상이 깊은 부품을 제조하는 경우에는 부분적으로 금속 광택이 없어져 상품 가치가 현저하게 낮아지는 문제점이 있는 바, 성형 후 도금, 도장을 실시하는 종래의 방법으로 제조하고 있는 실정이다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 성형성 및 내스크래치성이 우수하고 공정이 단순화되어 효율성이 향상된 차량용 내장부품을 제조할 수 있는 기술의 개발이 필요하게 되었다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 박막의 리얼알루미늄을 고분자 필름과 라미네이션하여 성형성 및 내스크래치성이 우수하며 동시에 고급스러운 느낌을 구현할 수 있는 차량 내부 데코레이션 부품용 금속 포일 적층 필름을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 성형성 및 내스크래치성이 우수하며 고급스러운 느낌을 구현할 수 있는 차량 내부 데코레이션 부품용 금속 포일 적층 필름의 제조 방법 및 상기 금속 포일 적층 필름을 차량용 내장 부품 제조에 이용할 수 있는 최적의 제조 방법을 제공함으로써, 공정이 단순화되어 효율적으로 금속포일 적층 필름 및 금속포일 적층 필름이 적용된 차량용 내장부품의 제조 방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 금속 포일 적층 필름에 있어서, 열가소성 수지 필름, 상기 열가소성 수지 필름의 하부에 형성되는 색상구현층, 상기 색상구현층의 하부에 형성되는 금속층 및 상기 금속층의 하부에 형성되는 고분자 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 열가소성 수지 필름과 상기 색상구현층 사이에 제1 바인더층을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 제1 바인더층은 아크릴(acrylic)계 바인더 또는 폴리우레탄(PU, polyurethane)계 핫멜트필름(hot melt film) 중 선택된 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 투명 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 색상 구현층과 상기 금속층 사이 및 상기 금속층과 상기 고분자 필름 사이에 각각 제2 바인더층을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 제2 바인더층은 아크릴(acrylic)계, PP-g-MAH(polypropylene-grafting-maleic anhydride), 또는 폴리우레탄(PU, polyurethane)계 핫멜트필름(hot melt film) 중 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 투명 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 열가소성 수지 필름은 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET, polyethylene terephthalate), 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA, poly methyl methacrylate) 중 선택된 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 투명 또는 반투명 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 열가소성 수지 필름은 50 내지 150㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 색상 구현층은 투명 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 색상 구현층은 필름으로 형성되거나 또는 칼라 인쇄 방식을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 칼라 인쇄는 그라비아 인쇄(Gravure printing) 또는 옵셋 인쇄(offset printing) 인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 필름은 칼라가 포함된 폴리아미드(polyamide) 필름인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 색상 구현층은 25 내지 50㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 금속층은 알루미늄(Al)으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 금속층은 30 내지 100㎛ 의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 금속층은 신율이 10 내지 15%이고, 인장강도가 5kgf 이상 50kgf 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 고분자 필름은 폴리아미드(polyamide), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS, acrylonitrile butadiene styrene), 또는 폴리카보네이트(PC, polycarbonate) 중 선택된 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일실시예로 상기 고분자 필름은 50 내지 350㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 타 측면에 의하면, 열가소성 수지 필름의 하부에 바인더 도포 후 칼라 인쇄 또는 필름 적용을 실시하여 색상구현층을 형성하는 단계; 상기 색상구현층의 하부에 바인더 도포 후 금속층을 적층시켜 라미네이션(lamination) 필름을 형성하는 단계; 및 상기 라미네이션 필름의 하부에 바인더 도포 후 고분자 필름을 적층시키는 단계;를 포함하는 인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름의 제조 방법을 제공하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 타 측면에 의하면, 금속 포일 적층 필름을 포밍 금형 내에 삽입(insert)하여 70 내지 80℃ 온도에서 15 내지 25초 간 가열한 후, 25 내지 35 kgf의 힘으로 25초 내지 35초 간 가압하여 프리포밍(preforming) 및 트리밍(trimming) 하는 단계; 및 상기 트리밍된 금속 포일 적층 필름을 사출 금형 내에 삽입하고 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS, acrylonitrile butadiene styrene) 소재를 사출하는 단계; 를 포함하는 인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름이 적용된 차량용 내장부품의 제조 방법을 제공하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명의 금속 포일 적층 필름에 의하면, 박막의 리얼알루미늄을 고분자 필름과 라미네이션하여 성형성이 우수하고 내스크래치성이 우수하며 고급스러운 느낌을 구현할 수 있는 차량 내부 데코레이션 부품용 금속 포일 적층 필름을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 금속 포일 적층 필름의 제조 방법 및 금속포일 적층 필름이 적용된 차량용 내장부품의 제조 방법에 의하면, 성형성 및 내스크래치성이 우수하고 동시에 고급스러운 느낌을 구현할 수 있는 차량 내부 데코레이션 부품용 금속 포일 적층 필름의 제조 방법 및 상기 금속 포일 적층 필름을 차량용 내장 부품 제조에 이용할 수 있는 최적의 제조 방법을 제공함으로써, 공정이 단순화되어 효율성이 향상된 금속포일 적층 필름 및 금속포일 적층 필름이 적용된 차량용 내장부품을 제조할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 금속 포일 적층 필름의 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 금속 포일 적층 필름의 제조 순서도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 금속 포일 적층 필름이 적용된 차량용 내장부품의 각 제조 단계별 사진도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
최근 차량용 내장부품으로 사용되는 데코레이션 부품의 제조에 있어서, 고급스러운 느낌을 더하기 위하여 리얼 우드, 리얼 알루미늄 등의 천연 소재를 적용하는 경향이 두드러지고 있는 추세이다.
그 중에서도 알루미늄은 밝은 색상을 부여하여 스테인리스스틸 대비 광택 및 칼라감이 우수하고, 프레스 성형 시 형상 구현이 용이한 장점이 있어 자동차 내외장 부품에 많이 적용되고 있다.
하지만 전술한 바와 같이 기존 사용중인 데코레이션용 리얼알루미늄은 여러 단계의 프레스 성형 공정을 필요로 하므로 공정이 복잡하다는 단점이 있으며, 종래 일반적으로 수지 성형품의 표면, 특히 삼차 곡면이나 입체성을 가지는 성형품에 금속 광택을 갖게 하는 방법으로서 수지 성형 후 도금 또는 도장이 이루어져 왔으나 이러한 방법은 폐수 발생 등의 환경 문제에 따른 대책이 필요하다는 문제점이 있었다.
이에, 금속 광택 시트를 병용하여 인서트 성형 공정을 통해 표면에 금속 광택을 가지는 성형물을 제조하고자 하는 시도가 이루어져 왔는데, 이러한 금속 광택 시트를 이용한 인서트 성형의 경우, 비교적 입체 형상이 작은 부품은 제조 가능하나 입체 형상이 깊은 부품의 제조 시에는 부분적으로 금속 광택이 없어져 상품 가치가 현저하게 낮아지는 문제점이 있어서 성형 후 도금, 도장을 실시하는 종래의 방법으로 제조하고 있는 실정이다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 성형성이 우수하고 내스크래치성이 우수하며 공정이 보다 단순화된 차량용 내장부품을 제조할 수 있는 기술의 개발이 필요하게 되었는 바, 본 발명은 인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 금속 포일 적층 필름을 이용하여 차량용 내장부품 제조 시 박막의 리얼알루미늄을 고분자 필름과 라미네이션함으로써, 종래의 공정에 따라 두께가 0.5 내지 0.6t인 알루미늄을 3회 이상 열프레스 공정을 통해 프리포밍 후 백사출을 실시하던 것에 비하여 공정이 단순화되고, 성형성 및 내스크래치성이 우수한 차량용 내장부품을 제조할 수 있게 된다.
하기의 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 금속 포일 적층 필름(10)의 단면도를 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 금속 포일 적층 필름은 열가소성 수지 필름(11), 상기 열가소성 수지 필름의 하부에 형성되는 색상구현층(13), 상기 색상구현층의 하부에 형성되는 금속층(15) 및 상기 금속층의 하부에 형성되는 고분자 필름(17)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 열가소성 수지 필름과 상기 색상구현층 사이에 고분자 필름간의 부착력을 부여하기 위하여 제1 바인더층(12)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서 제1 바인더층은 아크릴(acrylic)계 바인더 또는 폴리우레탄(PU, polyurethane)계 핫멜트 필름(hot melt film) 중 선택된 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 투명 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 색상 구현층과 상기 금속층 사이 및 상기 금속층과 상기 고분자 필름 사이에 고분자 필름간의 부착력을 부여하기 위하여 각각 제2 바인더층(14, 17)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제2 바인더층은 아크릴(acrylic)계, PP-g-MAH(polypropylene-grafting-maleic anhydride), 또는 폴리우레탄(PU, polyurethane)계 핫멜트필름(hot melt film) 중 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 투명 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 금속 포일 적층 필름에 있어서, 열가소성 수지 필름(11)은 약품 또는 스크래치에 의한 표면 손상으로부터 부품을 보호하는 역할을 한다. 또한 투명 혹은 반투명한 소재로 형성됨으로써 금속층의 외관을 보여주게 되며, 열가소성 수지 필름의 하부에 헤어 라인 제조를 통해 금속 질감을 부여할 수 있다.
이러한 열가소성 수지 필름은 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET, polyethylene terephthalate), 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA, poly methyl methacrylate) 중 선택된 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 소재로 형성될 수 있다.
이 때 상기 열가소성 수지 필름의 두께는 50 내지 150㎛로 형성되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50 내지 100㎛로 형성될 수 있다. 열가소성 수지 필름의 두께가 50㎛ 이하일 경우, 성형성은 우수하나 내스크래치성 저하 및 사용중 눌림자국이 발생하는 문제점이 있으며, 또한 열가소성 수지 필름의 두께가 150㎛ 이상일 경우에는 프리 포밍 또는 사출 성형시 열가소성 수지 필름이 찢어지는 문제점이 발생될 수 있다.
한편, 색상 구현층(13)은 그 하부에 형성되는 금속층 고유의 칼라에 더하여 다양한 칼라를 구현하기 위하여, 칼라 인쇄 또는 필름을 이용하여 칼라를 적용할 수 있다. 이러한 색상 구현층은 금속층의 외관이 제품 표면에서 보일 수 있도록 투명한 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 칼라 인쇄는 그라비아 인쇄(Gravure printing) 또는 옵셋 인쇄(offset printing) 의 방법을 이용할 수 있다. 또한 칼라를 구현하기 위한 필름은 특정 칼라가 포함된 폴리아미드(polyamide) 필름을 이용할 수 있다. 한편, 상기 색상 구현층은 25 내지 50㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 금속 포일 적층 필름에 있어, 금속층(15)은 금속 고유의 칼라 및 광택을 부여하여 부품에 고급스러운 느낌을 향상시키기 위하여 사용된다. 상기 금속층은 알루미늄(Al)으로 형성되는 것이 바람직하며, 실시예에서는 8000 계열의 알루미늄을 사용하였다.
금속층의 두께는 30 내지 100㎛로 형성되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 40 내지 70㎛로 형성할 수 있다. 금속층의 두께가 20㎛ 이하인 경우에는 프리포밍 공정 시 금속층이 찢어지는 현상이 발생할 수 있으며, 80㎛ 이상인 경우에는 금속층 필름의 끝단부에서 필름이 찢어지는 현상이 발생할 수 있다. 한편 금속층의 두께가 400㎛ 이상인 경우에는 끝단부 또는 홀(hole)부에서 성형성이 저하되는 문제점이 나타날 수 있으므로, 본 발명과 같이 금속층의 두께를 한정하는 것에 명확한 임계적 의의가 있다고 할 것이다. 또한 상기 금속층은 신율이 10 내지 15%이고, 인장강도가 5kgf 이상 50kgf 이하인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 금속 포일 적층 필름에 있어, 고분자 필름(17)은 인서트 성형 시 사출 소재와의 우수한 접착력을 확보하고, 금속 포일 적층 필름의 하부에 형성됨으로써 사출 성형시 높은 사출 온도 및 압력으로 인한 금속층의 손상을 방지하는 역할을 한다.
이러한 고분자 필름은 사출 소재의 종류에 따라 폴리아미드(polyamide), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS, acrylonitrile butadiene styrene), 또는 폴리카보네이트(PC, polycarbonate) 중 선택된 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 소재로 형성할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 ABS 계열의 소재로 형성할 수 있다.
또한, 고분자 필름의 두께는 50 내지 350㎛로 형성되는 것이 바람직하다. 고분자 필름의 두께가 50㎛ 이하인 경우에는 사출 성형 시 금속층 또는 열가소성 수지 필름의 내열 손상 우려가 있으며 접착력이 저하되고, 사출 성형 게이트 부에서 눌림자국이 나타나는 문제점이 발생할 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 금속 포일 적층 필름의 제조 순서도이다. 이하, 본 발명의 금속 포일 적층 필름의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 열가소성 수지 필름의 하부에 바인더를 도포한 후, 그 하부에 필름으로 형성 또는 칼라 인쇄를 실시하여 색상구현층을 형성하는 단계를 거친다(S1).
상기 열가소성 수지 필름은 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프타레이트, 또는 폴리메틸 메타크릴레이트 중 선택된 어느 하나 이상의 물질을 적용할 수 있으며, 열가소성 수지 필름과 색상구현층 사이의 바인더는 아크릴계 바인더 또는 폴리우레탄계 핫멜트필름 중 선택된 어느 하나 이상의 물질을 적용할 수 있을 것이다.
상기 열가소성 수지 필름의 두께는 50 내지 150㎛의 범위 내에서 적용하도록 하고, 상기 색상 구현층의 두께는 25 내지 50㎛의 범위 내에서 적용하는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 색상구현층의 하부에 바인더를 도포한 후 금속층을 적층시켜 라미네이션(lamination) 필름을 형성하는 단계를 거친다(s2).
상기 금속층은 30 내지 100㎛ 의 두께의 알루미늄(Al)으로 형성될 수 있으며, 금속층과 색상구현층 사이의 바인더는 아크릴계, PP-g-MAH(polypropylene-grafting-maleic anhydride), 또는 폴리우레탄계 핫멜트필름 중 어느 하나 이상의 물질로 형성될 수 있을 것이다.
이후, 상기 라미네이션 필름의 하부에 바인더를 도포한 후 고분자 필름을 적층시키면 본 발명의 금속 포일 적층 필름이 완성되게 된다(S3).
한편, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 금속 포일 적층 필름이 적용된 차량용 내장부품의 제조 단계에 따른 사진도이다. 이하 본 발명의 금속 포일 적층 필름이 적용된 차량용 내장부품의 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 금속 포일 적층 필름을 포밍 금형 내에 삽입(insert)하여 70 내지 80℃ 온도에서 15 내지 25초 간 가열한 후, 25 내지 35 kgf의 힘으로 25초 내지 35초 간 가압하여 프리포밍(preforming) 및 트리밍(trimming) 하는 단계를 거친다.
이어서, 상기 트리밍된 금속 포일 적층 필름을 사출 금형 내에 삽입하고 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS, acrylonitrile butadiene styrene) 소재를 사출하는 단계를 거쳐 차량용 내장부품을 제조하게 된다.
하기 표 1은 실시예 및 비교예에 따른 금속 포일 적층 필름의 각 구성성분의 두께 변화에 따른 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.
[표 1]
Figure pat00001
상기 표 1에 나타난 바와 같이 열가소성 수지 필름의 경우, 실시예와 비교예 1 및 비교예 2를 대비하여 보면 열가소성 수지 필름의 두께가 25㎛인 경우 성형성은 우수하나 두께가 지나치게 얇아서 내스크래치성 평가 후 눌림자국에 의하여 외관 상품성이 저하되는 것을 확인할 수 있다. 한편 열가소성 수지 필름의 두께가 125㎛인 경우 내스크래치성은 만족할만한 수준이나 열가소성 수지 필름의 두께 증가로 인하여 성형 시 끝단부가 늘어져서 이에 따른 백화 현상 또는 필름이 찢어지는 현상이 나타나게 된다.
따라서, 본 발명에서 열가소성 수지 필름의 두께는 50 내지 100㎛로 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 금속층의 경우, 표 1의 실시예와 비교예 3 및 비교예 4를 대비하여보면 금속층의 두께가 20㎛인 경우 열프레스를 이용한 프레스 시 포밍 압력 및 포밍 금형과의 전단 응력(shear stress)으로 인하여 금속층의 끝단부가 찢어지는 현상이 나타날 수 있으며, 금속층의 두께가 80㎛인 경우 프리포밍 후 금속층의 탄성력에 의한 후변형이 발생하여 인서트 성형 시 필름과 금형간의 간격이 생겨 오버플로우(overflow)가 발생할 수 있다. 이러한 경우 표 1의 비교예 6과 같이 고분자필름의 두께를 증가시켜 성형성 개선을 시도해볼 수 있으나, 고분자필름 두께가 400㎛ 인 경우 끝단부 또는 홀(hole)부에서 성형 깊이가 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.
즉, 금속층의 두께가 20㎛ 이하인 경우 프리포밍 시 기계적 강도 부족에 의해 필름 끝단부 찢어짐이 발생될 수 있고, 금속층의 두께가 80㎛ 이상인 경우에는 필름 후변형에 의해 사출 성형 시 금형 내 필름 인서트가 어려운 문제점이 있는 바, 따라서 본 발명에서 금속층의 두께는 30 내지 100㎛, 더욱 바람직하게는 40 내지 70㎛로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 고분자필름의 경우 표 1의 실시예와 비교예 5 및 비교예 6을 대비하여보면 고분자 필름층의 두께가 50㎛인 경우 프리 포밍 시 성형이 유리하나 사출 성형 시 높은 사출 온도와 압력에 의해 금속층의 손상이 발생할 수 있고, 사출 게이트 근처에서 눌림자국 발생 및 부착력이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한 고분자필름의 두께가 400㎛인 경우에는 끝단부 또는 홀부에서 성형 깊이가 저하되는 단점이 있다.
따라서 본 발명에서 고분자 필름의 두께는 50㎛ 내지 350㎛로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 색상구현층은 칼라 인쇄 또는 필름을 이용하여 형성될 수 있다. 인쇄의 두께 또는 필름의 두께가 일정 수준 이하로 얇아지면 색상 구현력이 저하되고, 또한 두께가 지나치게 두꺼운 경우에는 금속층의 시인성이 저하되어 금속 소재의 고급스러운 느낌을 구현하기에 부족하게 된다.
인쇄 타입의 경우 인쇄층의 두께가 5㎛ 이내로 형성되는 것이 바람직하며, 채색 안료의 함량은 10 wt% 내외로 사용하는 것이 바람직하다. 채색 안료의 함량이 적으면 투명 또는 칼라구현이 가능하며, 채색 안료의 함량이 지나치게 많으면 투명도가 저하되어 금속층의 시인성이 저하된다. 또한, 필름을 이용하여 색상구현층을 형성하는 경우 투명도가 70% 이상으로 유지되는 필름을 사용하여야 금속층의 패턴이 표면에 보여 금속 소재의 느낌을 더욱 선명하게 구현할 수 있다.
상기 표 1에서 실시예 및 비교예의 물성 평가 기준은 다음과 같다. i) 내스크래치성의 경우, 금속 포일 적층 필름이 적용된 부품의 표면을 0.5R의 사파이어 팁을 사용하여 0.5kgf의 하중 및 100mm/sec의 속도로 100mm 길이로 표면을 손상시킨 후 부품의 표면 상태를 평가하였다. 하기의 표 2는 표면의 외관 상태에 따른 등급 구분을 나타낸 것이다.
[표 2]
Figure pat00002
본 발명에 따른 실시예의 경우, 상기 표 1에서 보는 바와 같이 내스크래치성 실험에서 표면의 손상이 약간 인지되는 정도의 4급에 해당되어, 차량용 내장부품으로서 만족할만한 성질을 나타낸 것으로 평가되었다.
ii) 부착성의 경우, ASTM D3359 테이프 부착성 시험 방법에 의하여 도장시편에 수평 및 수직방향으로 2mm 간격으로 11cut 씩 교차시킨 후(cross-cut), 표면을 솔을 이용하여 세척하고 규격 테이프로 부착시킨 후 테이프를 한쪽 수직으로 강하게 당겨서 박리된 부분의 정도를 관찰하였다. 하기 표 3은 상기 실험 후 금속 포일 적층 필름의 외관을 관찰하여 표면 상태에 따라 등급을 분류한 것이다.
[표 3]
Figure pat00003
본 발명에 따른 실시예의 경우, 상기 표 1에서 보는 바와 같이 부착력 실험에서 컷팅의 교차점에 도막의 박리가 약간 보이는 정도의 2급에 해당되어, 차량용 내장부품으로서 만족할만한 성질을 나타낸 것으로 평가되었다. 한편, 전술한 바와 같이 비교예 5 의 경우 고분자 필름층이 지나치게 얇아서 부착성이 감소하는 것을 확인할 수 있다.
iii) 한편 내광성의 경우 XENON ARC 하에서 플랙판넬 온도 86 내지 92℃, 조내 습도 45 내지 55% RH, 조사 조도 0.53 내지 0.57W/㎡(340nm에서)의 조건으로 총 누적광량이 700KJ/㎡이 될 때까지 조사한 후 꺼내어 도장시편을 중성세제 수용액으로 세정한 후, 공기 중 건조시켜 내광성 평가를 실시하였고, 그 결과 실시예의 경우 차량용 내장부품으로서 만족할만한 성질을 나타낸 것으로 평가되었다. iv) 내열성의 경우 80℃ 환경의 챔버에서 300시간 방치 후 외관 및 부착력 평가를 실시하였고, 그 결과 실시예의 경우 차량용 내장부품으로서 만족할만한 성질을 나타낸 것으로 평가되었다.
전술한 바와 같이 기존 사용중인 데코레이션용 리얼알루미늄은 여러 단계의 프레스 성형 공정을 필요로 하므로 공정이 복잡하다는 단점이 있으며, 수지 성형 후 도금 또는 도장을 실시하는 경우 폐수 발생 등의 환경 문제에 따른 대책이 필요하다는 문제점이 있으며, 금속 광택 시트를 이용한 인서트 성형의 경우 입체 형상이 깊은 부품의 제조 시 부분적으로 금속 광택이 없어져 상품 가치가 현저하게 낮아지는 문제점이 있었다.
그러나 본 발명의 금속 포일 적층 필름에 의하면, 박막의 리얼알루미늄을 고분자 필름과 라미네이션하여 성형성 및 내스크래치성이 우수하며 고급스러운 느낌을 구현할 수 있는 차량 내부 데코레이션 부품용 금속 포일 적층 필름을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명의 금속 포일 적층 필름의 제조 방법 및 금속포일 적층 필름이 적용된 차량용 내장부품의 제조 방법에 의하면, 성형성 및 내스크래치성이 우수하고 동시에 고급스러운 느낌을 구현할 수 있는 차량 내부 데코레이션 부품용 금속 포일 적층 필름의 제조 방법 및 상기 금속 포일 적층 필름을 차량용 내장 부품 제조에 이용할 수 있는 최적의 제조 방법을 제공함으로써 효율적으로 금속포일 적층 필름 및 금속포일 적층 필름이 적용된 차량용 내장부품을 제조할 수 있는 장점이 있다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
10 : 금속 포일 적층 필름
11 : 열가소성 수지 필름
12 : 제 1 바인더층
13 : 색상구현층
14 : 제 2 바인더층
15 : 금속층
16 : 제 2 바인더층
17 : 고분자 필름

Claims (15)

  1. 열가소성 수지 필름;
    상기 열가소성 수지 필름의 하부에 형성되는 색상구현층;
    상기 색상구현층의 하부에 형성되는 금속층; 및
    상기 금속층의 하부에 형성되는 고분자 필름;
    을 포함하는 금속 포일 적층 필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 필름과 상기 색상구현층 사이에 제1 바인더층을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 포일 적층 필름.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 바인더층은 아크릴(acrylic)계 바인더 또는 폴리우레탄(PU, polyurethane)계 핫멜트필름(hot melt film) 중 선택된 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 투명 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 포일 적층 필름.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 색상 구현층과 상기 금속층 사이 및 상기 금속층과 상기 고분자 필름 사이에 각각 제2 바인더층을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 바인더층은 아크릴(acrylic)계, PP-g-MAH(polypropylene-grafting-maleic anhydride), 또는 폴리우레탄(PU, polyurethane)계 핫멜트필름(hot melt film) 중 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 투명 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 필름은 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET, polyethylene terephthalate), 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA, poly methyl methacrylate) 중 선택된 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 투명 또는 반투명 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 포일 적층 필름.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 필름은 50 내지 150㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 포일 적층 필름.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 색상 구현층은 투명 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 포일 적층 필름.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 색상 구현층은 필름으로 형성되거나 또는 칼라 인쇄 방식을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 포일 적층 필름.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 칼라 인쇄는 그라비아 인쇄(Gravure printing) 또는 옵셋 인쇄(offset printing) 인 것을 특징으로 하는 금속 포일 적층 필름.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 필름은 칼라가 포함된 폴리아미드(polyamide) 필름인 것을 특징으로 하는 금속 포일 적층 필름.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 색상 구현층은 25 내지 50㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 포일 적층 필름.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 금속층은 알루미늄(Al)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 포일 적층 필름.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 금속층은 30 내지 100㎛ 의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 포일 적층 필름.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 금속층은 신율이 10 내지 15%이고, 인장강도가 5kgf 이상 50kgf 이하인 것을 특징으로 하는 금속 포일 적층 필름.

KR1020150164407A 2015-11-24 2015-11-24 인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름 및 그 제조 방법 KR20170060258A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150164407A KR20170060258A (ko) 2015-11-24 2015-11-24 인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150164407A KR20170060258A (ko) 2015-11-24 2015-11-24 인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름 및 그 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170060258A true KR20170060258A (ko) 2017-06-01

Family

ID=59221899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150164407A KR20170060258A (ko) 2015-11-24 2015-11-24 인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름 및 그 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170060258A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115534549A (zh) * 2022-10-10 2022-12-30 上海积韵文化创意有限公司 一种炫彩仿镀金工艺

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115534549A (zh) * 2022-10-10 2022-12-30 上海积韵文化创意有限公司 一种炫彩仿镀金工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2623319B1 (en) Use of a decorating sheet and of a decorated moulding resin, as well as their methods of production
JP5694641B2 (ja) ラッピング立体成形体及びその製造方法
CN102066075B (zh) 装饰片、装饰树脂成形品的制造方法以及装饰树脂成形品
KR101423799B1 (ko) 엠보싱 장식 사출 성형품 및 그의 제조 방법
CN114734705A (zh) 装饰性膜以及与其整合的制品
KR101350040B1 (ko) 인서트 성형용 화장 시트
TWI325817B (en) Decorative sheet, molded article, motor vehicle, and production method of molded article
JP2010105385A (ja) 化粧シート及び化粧成形品
KR101960208B1 (ko) 플라스틱 차량 부품의 제조 방법
JP5211478B2 (ja) インサート成型用化粧シート
JP2011206998A (ja) 化粧シート及び化粧成形品
CN110267790B (zh) 生产具有经装饰表面的塑料成型件的方法和具有经装饰表面的塑料成型件
JPWO2019078369A1 (ja) 金属部材、樹脂部材及び外装部品の製造方法
KR20120012016A (ko) 자동차 내장재용 인서트 시트 및 그 제조 방법
JP6686626B2 (ja) 加飾シート及び加飾樹脂成形品
JP5119638B2 (ja) 凹凸加飾射出成形品
JP4971489B2 (ja) フィルムインサート成型用ハードコートフィルム及び製造方法
KR20170060258A (ko) 인서트 성형이 가능한 금속 포일 적층 필름 및 그 제조 방법
CN208827266U (zh) 一种闪光内饰膜
JP3598220B2 (ja) 絵付インサートフィルムおよび絵付インサート成形品の製造方法
JP5194681B2 (ja) エンボス加飾射出成形品の製造方法
JP6508941B2 (ja) 加飾熱可塑性フィルムおよびそれを作製するための方法
CN101987523A (zh) 复合材料制品及其成型方法
KR20100025639A (ko) 입체장식효과를 가지는 인서트 성형용 장식시트 및 그 제조방법
JP2001030286A (ja) インサート成形品およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application