KR20170095038A

KR20170095038A - 고휘도 외관 구현을 위한 성형물 및 성형 방법

Info

Publication number: KR20170095038A
Application number: KR1020160016528A
Authority: KR
Inventors: 신지원; 김경도; 정석재; 박영현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2017-08-22
Also published as: US20190047190A1; US10906217B2; KR102493890B1; WO2017138706A1; DE112017000796T5

Abstract

본 발명은, 베이스층; 수지(resin)를 구비하며 상기 베이스층의 적어도 일부를 덮도록 형성되는 표면층; 및 상기 수지에 혼합되어 빛을 반사시키는 반사물질을 포함하고, 상기 반사물질은, 메탈입자(metal flake); 및 상기 메탈입자에 적층되는 금속 산화막을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형물을 개시한다.

Description

고휘도 외관 구현을 위한 성형물 및 성형 방법{ARTICLES AND MOLDING METHOD FOR HIGH BRIGHTNESS EXTERIOR}

본 발명은 외관에 높은 휘도를 부여하기 위한 성형물 및 성형물의 성형 방법에 관한 것이다.

성형물의 미려한 외관 구현을 위하여, 일반적인 레진으로 성형된 일반 사출물에 휘도가 높은 은분 등의 입자가 첨가된 스프레이 액을 분사하여 표면처리하는 공법이 사용되고 있다. 하지만, 상기 스프레이 액을 이용한 후공정 공법은 마스킹, 불량, 취급 등의 어려움으로 제조 비용이 증가하며, 휘발성유기화합물의 사용으로 인체에 유해한 공법이다. 이에 따라, 최근에는, 스프레이 액을 이용한 표면처리 공정을 삭제하고자 레진에 메탈입자(metal flake)를 직접 첨가하여 사출하는 소위 메탈릭사출(metallic mold) 공법이 이용되고 있다.

기존의 메탈릭사출 공법은 단일 층으로 이루어지는 메탈입자를 레진에 첨가하여 성형물을 만드는 방식으로 이루어졌다. 이러한 공법의 경우, 메탈입자의 표면에 나타나는 고르지 못한 거칠기(roughness)로 인하여, 성형물의 외관으로 형성되는 빛의 반사 면적이 줄어들어 성형물의 휘도를 향상시키는데 한계를 나타낸다.

또한, 종래에는 상기 메탈릭사출 공법에 이용되는 메탈입자의 크기와, 메탈입자와 레진의 배합 비율을 조절하는 방법으로 성형물의 외관 휘도를 개선하였다. 하지만, 이러한 성형물의 외관 휘도를 개선하는 방법의 경우 몇 가지 문제점들을 나타낸다. 먼저, 성형물의 외관 휘도를 높이도록 메탈입자의 함량을 높이는 경우, 성형물 외관에 대한 휘도의 개선은 이루어지지만, 메탈입자가 혼합된 레진의 물성이 저하되어 레진의 성형성을 떨어트리고, 결과적으로 요구되는 성형물의 표면 품질 수준을 얻기 힘들다.

본 발명의 일 목적은, 메탈입자(metal flake)가 혼합된 수지를 이용하여 구현되는 성형물의 외관에 높은 휘도를 부여할 수 있는 성형물 및 성형물의 성형 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 일 목적은, 성형물의 외관에 높은 휘도를 제공하도록, 메탈입자의 표면 거칠기(roughness)를 개선할 수 있는 새로운 구조의 반사물질을 구비하는 성형물 및 성형물의 성형 방법을 제공하는 데에 있다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 고휘도 외관 구현을 위한 성형물은, 베이스층; 수지(resin)를 구비하며 상기 베이스층의 적어도 일부를 덮도록 형성되는 표면층; 및 상기 수지에 혼합되어 빛을 반사시키는 반사물질을 포함하고, 상기 반사물질은, 메탈입자(metal flake); 및 상기 메탈입자에 적층되는 금속 산화막을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형물을 개시한다.

상기 표면층은, 이중 사출 성형 또는 이중 압출 성형에 의해 형성될 수 있다.

상기 금속 산화막은, 상기 메탈입자를 감싸도록 형성되는 제1 산화막; 및 상기 제1 산화막을 감싸도록 형성되고, 상기 제1 산화막과 다른 종류의 금속 산화물로 구성되는 제2 산화막을 포함할 수 있다.

상기 반사물질은, 금속 물질로 이루어지며, 상기 금속 산화막을 감싸도록 형성되는 금속막을 더 포함할 수 있다.

상기 베이스층은, 상기 표면층보다 낮은 투과율을 갖도록 형성될 수 있다.

상기 반사물질은, 직경이 두께보다 큰 판(plate) 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 반사물질의 직경을 이루는 면이 상기 표면층의 외관으로 드러나게 배열되도록, 상기 표면층의 두께는 상기 반사물질의 직경보다 작은 치수로 설정될 수 있다.

상기 표면층의 두께는, 상기 성형물의 전체 두께 중 10% 이상 70% 이하의 비율을 이루도록 구성될 수 있다.

상기 금속 산화막은, SiO2, TiO2, Fe2O3, SnO2, MgF2으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 금속 산화물을 포함할 수 있다.

상기 수지의 투과율은, 85% 이상 100% 이하로 형성될 수 있다.

상기 수지의 헤이즈(haze)는, 0% 이상 3% 이하로 형성될 수 있다.

상기 메탈입자는, 알루미늄(aluminum), 은(silver), 금(gold), 백금(platinum), 팔라듐(palladium), 구리(copper), 청동(bronze)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함하는 금속 또는 합금(alloy)일 수 있다.

아울러 본 발명은, 성형물의 베이스층을 가공하는 단계; 빛을 반사하는 반사물질을 만들도록, 메탈입자(metal flake)에 금속 산화막을 적층시키는 단계; 상기 반사물질을 수지(resin)와 혼합하여 메탈릭 수지(metallic resin)를 조성하는 단계; 및 상기 베이스층의 외관에 빛을 반사시키는 성질을 부여하기 위하여, 상기 베이스층의 적어도 일부가 상기 메탈릭 수지로 덮혀지도록 성형시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형 방법을 개시한다.

본 발명에 의하면, 표면층이 성형물의 일 영역을 구성하는 베이스층의 적어도 일부를 덮도록 형성되며, 표면층을 구성하는 수지에 혼합되는 반사물질은 메탈입자(metal flake)와 메탈입자에 적층되는 금속 산화막으로 구성된다. 이에 따라, 베이스층을 제외한 성형물의 나머지 영역에 빛을 반사하는 성질을 부여하므로 반사물질의 배열을 균일하게 하여 성형물의 외관 휘도를 개선시킬 수 있으며, 반사물질의 소요량이 줄어들어 성형물의 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은, 메탈입자에 제1 및 제2 산화막이 차례로 적층되거나, 메탈입자에 적층된 금속 산화막을 감싸도록 형성되는 금속막을 구비한다. 이에 따라, 메탈입자의 표면 거칠기(roughness)를 개선하여 반사물질의 반사율을 향상시키며, 메탈입자의 산화 및 깨짐을 예방할 수 있고, 금속 산화물 또는 금속막을 이루는 물질의 종류에 따라 성형물의 외관 색상을 보다 다양하게 구현시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고휘도 외관 구현을 위한 성형물을 나타낸 개념도.
도 2a는 도 1에 도시된 반사물질의 제1 실시예를 개념적으로 나타낸 도면.
도 2b는 도 1에 도시된 반사물질의 제2 실시예를 개념적으로 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 도시된 성형물의 성형 방법을 나타낸 흐름도.

이하, 본 발명에 관련된 의류처리장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

서로 다른 실시예라고 하더라도, 앞선 실시예와 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고휘도 외관 구현을 위한 성형물(100)을 나타낸 개념도이고, 도 2a는 도 1에 도시된 반사물질(130)의 제1 실시예를 개념적으로 나타낸 도면이며, 도 2b는 도 1에 도시된 반사물질(130)의 제2 실시예를 개념적으로 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 2b를 참조하면, 성형물(100)은, 베이스층(110), 표면층(120) 및 반사층(130)을 포함한다.

베이스층(110)은, 성형물(100)의 어느 일 영역을 구성하도록 형성된다.

표면층(120)은, 수지(120a,resin)를 구비하며, 베이스층(110)의 적어도 일부를 덮도록 형성된다. 본 도면에서는, 표면층(120)이 베이스층(110)을 전체적으로 덮도록 도시되었으나, 표면층(120)이 베이스층(110)의 일부분만 덮고 나머지 부분들은 표면층(120)이 덮혀지지 않은 형태로 구성될 수도 있다. 또한, 상기 수지(120a)의 투과율(transmittance)은, 85% 이상 100% 이하로 형성될 수 있다. 아울러, 표면층(120)의 두께(t1)는, 박막으로 형성될 수 있으며 예를 들어, 성형물(100)의 전체 두께(t2) 중 10% 이상 70% 이하의 비율을 이루도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 수지(120a)의 헤이즈(haze) 즉, 수지(120a)의 흐린 정도는, 0% 이상 3% 이하로 형성될 수 있다. 참고로, 수지(120a)의 상기 헤이즈가 감소하면, 수지(120a)의 투명도는 증가한다.

한편, 상기 표면층(120)은, 이중으로 사출 성형(injection molding) 또는 이중으로 압출 성형(extrusion molding)하는 것에 의해 상기 베이스층(110)의 적어도 일부를 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 성형물(100)은, 전체가 사출 성형 또는 압출 성형에 의해 형성되는 것이 아닌, 성형물(100)의 일 부분 특히, 성형물(110)의 외관을 형성하는 부분이 사출 성형 또는 압출 성형에 의해 형성된다. 다만, 표면층(120) 뿐만 아니라, 베이스층(110) 또한 사출 성형 또는 압출 성형에 의해 형성될 수 있다.

반사물질(130)은, 표면층(120)을 형성하는 상기 수지(120a)에 혼합되어 빛을 반사시키도록 형성된다. 구체적으로, 반사물질(130)은, 메탈입자(131,metal flake) 및 금속 산화막(132)을 포함한다.

메탈입자(131)는, 입사되는 빛을 반사시키는 성질이 비교적 큰 물질들 예를 들어, 알루미늄(aluminum), 은(silver), 금(gold), 백금(platinum), 팔라듐(palladium), 구리(copper), 청동(bronze)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함하는 금속 또는 상기 금속을 포함하는 합금(alloy)으로 이루어질 수 있다.

금속 산화막(132)은, 메탈입자(131)에 적층되며, 금속 산화물(metal oxide)로 이루어진다. 예를 들어, 상기 금속 산화막(132)은, SiO2(이산화규소), TiO2(이산화타이타늄), Fe2O3(삼산화이철), SnO2(이산화주석), MgF2(플루오르화마그네슘)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함하는 물질로 구성될 수 있다.

한편, 베이스층(110)은, 표면층(120) 보다 낮은 투과율을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 베이스층(110)과 표면층(120)은 서로 다른 투과율을 나타내며, 상기 베이스층(110)에는 성형물(100)에 구비되는 특정 구조들 예를 들어, 체결 구조, 리브(rib) 구조, 홀(hole) 구조 등이 형성될 수 있다. 본 발명의 성형물(100)은, 상기 베이스층(110)의 투과율이 표면층(120)의 투과율보다 낮게 형성되어, 표면층(120)을 통하여 성형물(100)의 외관에 높은 휘도를 부여하는 동시에, 상기 체결 구조, 리브 구조, 홀 구조 등이 성형물(100)의 외부로 드러나는 것을 최소화하여 성형물(100)의 외관 품질을 보다 향상시킬 수 있다.

한편, 수지(120a)에 혼합되는 상기 반사물질(130)은, 직경(D)이 두께(T)보다 큰 판(plate) 형상, 예를 들어, 원형 또는 타원형의 동전(coin)과 유사한 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 반사물질(130)의 직경(D)을 이루는 면(130a)이 표면층(120)의 외관으로 드러나게 배열되도록, 표면층(120)의 두께(t1)는, 반사물질(130)의 직경(D)보다 작은 치수로 설정될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 반사물질(130)의 직경(D)이 표면층(120)의 두께(t1)보다 크게 형성되므로, 반사물질들(130)의 직경(D)을 이루는 면들(130a)이 표면층(120)의 외관을 향하여 배열될 확률을 보다 증가시킨다. 결과적으로, 표면층(120)으로 입사되는 빛을 반사시키는 면적이 크게 증가하여, 성형물(100)의 외관에 높은 휘도를 부여할 수 있다. 여기서, 상기 반사물질(130)의 직경(D)은, 복수로 구비되는 반사물질들(130)의 평균 직경(D)을 의미할 수 있다.

이상에 설명한 본 발명에 의하면, 표면층(120)이 성형물(100)의 어느 일 영역을 구성하는 베이스층(120)의 적어도 일부를 덮도록 형성되고, 표면층(120)을 구성하는 수지(120a)에 혼합되는 반사물질(130)은 메탈입자(131)와 메탈입자(131)에 적층되는 금속 산화막(132)으로 구성된다. 따라서, 소위 이중 사출, 또는 이중 압출 성형으로 베이스층(120)을 제외한 성형물(100)의 나머지 영역 즉, 표면층(120)에 빛을 반사하는 성질을 부여하므로, 표면층(120)에 포함되는 반사물질(130)의 밀도를 증가시키는 한편 반사물질(130)의 배열을 보다 균일하게 하여 성형물(100)의 외관 휘도를 개선시킬 수 있으며, 반사물질(130)의 소요량이 줄어들어 성형물(100)의 제조 비용을 절감할 수 있다.

한편, 도 2a를 참조하면, 메탈입자(131)에 적층되는 금속 산화막(132)은, 제1 산화막(132a)과 제2 산화막(132b)을 포함할 수 있다.

제1 산화막(132a)은, 반사물질(100)의 베이스가 되는 메탈입자(131)를 감싸도록 형성된다.

제2 산화막(132b)은, 메탈입자(131)를 감싼 제1 산화막(132a)을 감싸도록 형성되며, 제1 산화막(132a)과 다른 종류의 금속 산화물로 구성된다.

또한, 도 2b를 참조하면, 반사물질(230)은, 금속막(233)을 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 반사물질(230)은, 베이스가 되는 메탈입자(231)를 감싸도록 형성되는 금속 산화막(232)과, 금속 물질로 이루어지며, 상기 금속 산화막(232)을 감싸도록 형성되는 금속막(233)을 포함할 수 있다.

도 2a 및 도 2b에 각각 도시된 반사물질(130,230)의 구조에 의하면, 본 발명은, 메탈입자(131)에 제1 및 제2 산화막(132a,132b)이 차례로 적층되거나, 메탈입자(231)에 적층된 금속 산화막(232)을 감싸도록 형성되는 금속막(233)을 구비하여, 메탈입자(131,231)의 표면 거칠기(roughness)를 개선시켜 반사물질(130,230)의 반사율을 향상시키며, 메탈입자(131,231)의 산화 및 깨짐을 예방할 수 있고, 금속 산화물(132,232) 또는 금속막(233)을 구성하는 각각의 물질들이 갖는 빛과 관련한 특유의 성질로 인하여, 상기 금속 산화물(132,232) 또는 금속막(233)의 종류에 따라 성형물(100)의 외관 색상을 보다 다양하게 구현시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고휘도 외관 구현을 위한 성형물(100)의 성형 방법에 대하여 도 1 및 도 3을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고휘도 외관 구현을 위한 성형물(100)을 나타낸 개념도이고, 도 3은 도 1에 도시된 성형물(100)의 성형 방법을 나타낸 흐름도이다. 또한, 후술하는 상기 성형물(100) 성형 방법에 포함되는 일부 구성들은, 앞서 도 1 내지 도 2b를 참조하여 설명한 성형물(100)에 포함되는 구성들과 유사한 특징들을 갖도록 이루질 수 있다.

도 3을 참조하면, 성형물(100)의 성형 방법은, 먼저, 성형물(100)의 일 영역을 형성하는 베이스층(110)을 가공하는 단계(S100)를 포함한다. 상기 베이스층(110)은, 사출 성형(injection molding) 또는 압출 성형(extrusion molding)에 의해 형성될 수 있다.

다음으로, 상기 성형 방법은, 빛을 반사하는 반사물질(130)을 만들도록, 메탈입자(131,metal flake)에 금속 산화막(132)을 적층시키는 단계(S200)를 포함한다.

다음으로, 상기 성형 방법은, 상기 반사물질(130)을 수지(120a)와 혼합하는 과정을 통하여, 수지(120a)와 반사물질(130)이 혼합된 메탈릭 수지(metallic resin)를 조성하는 단계(S300)를 포함한다.

마지막으로, 성형물(100)의 상기 성형 방법은, 베이스층(110)의 외관에 빛을 반사시키는 성질을 부여하기 위하여, 베이스층(110)의 적어도 일부가 상기 메탈릭 수지로 덮혀지도록 성형시키는 단계(S400)를 포함한다. 상기 베이스층(110)의 적어도 일부가 상기 메탈릭 수지로 덮혀지도록 성형시키는 단계(S400)는, 베이스층(110)에 이중으로 사출 성형 또는 압출 성형하는 공법을 이용하여 이루어질 수 있다.

Claims

베이스층;
수지(resin)를 구비하며 상기 베이스층의 적어도 일부를 덮도록 형성되는 표면층; 및
상기 수지에 혼합되어 빛을 반사시키는 반사물질을 포함하고,
상기 반사물질은,
메탈입자(metal flake); 및
상기 메탈입자에 적층되는 금속 산화막을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형물.
제1항에 있어서,
상기 표면층은, 이중 사출 성형 또는 이중 압출 성형에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 성형물.
제1항에 있어서,
상기 금속 산화막은,
상기 메탈입자를 감싸도록 형성되는 제1 산화막; 및
상기 제1 산화막을 감싸도록 형성되고, 상기 제1 산화막과 다른 종류의 금속 산화물로 구성되는 제2 산화막을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형물.
제1항에 있어서,
상기 반사물질은,
금속 물질로 이루어지며, 상기 금속 산화막을 감싸도록 형성되는 금속막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성형물.
제1항에 있어서,
상기 베이스층은, 상기 표면층보다 낮은 투과율을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 성형물.
제1항에 있어서,
상기 반사물질은, 직경이 두께보다 큰 판(plate) 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형물.
제6항에 있어서,
상기 반사물질의 직경을 이루는 면이 상기 표면층의 외관으로 드러나게 배열되도록, 상기 표면층의 두께는 상기 반사물질의 직경보다 작은 치수로 설정되는 것을 특징으로 하는 성형물.
제1항에 있어서,
상기 표면층의 두께는, 상기 성형물의 전체 두께 중 10% 이상 70% 이하의 비율을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 성형물.
제1항에 있어서,
상기 금속 산화막은, SiO2, TiO2, Fe2O3, SnO2, MgF2으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 금속 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형물.
제1항에 있어서,
상기 수지의 투과율은, 85% 이상 100% 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 성형물.
제1항에 있어서,
상기 수지의 헤이즈(haze)는, 0% 이상 3% 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 성형물.
제1항에 있어서,
상기 메탈입자는, 알루미늄(aluminum), 은(silver), 금(gold), 백금(platinum), 팔라듐(palladium), 구리(copper), 청동(bronze)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함하는 금속 또는 합금(alloy)인 것을 특징으로 하는 성형물.
성형물의 베이스층을 가공하는 단계;
빛을 반사하는 반사물질을 만들도록, 메탈입자(metal flake)에 금속 산화막을 적층시키는 단계;
상기 반사물질을 수지(resin)와 혼합하여 메탈릭 수지(metallic resin)를 조성하는 단계; 및
상기 베이스층의 외관에 빛을 반사시키는 성질을 부여하기 위하여, 상기 베이스층의 적어도 일부가 상기 메탈릭 수지로 덮혀지도록 성형시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형 방법.