KR20190094344A - 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸을 갖는 통합형 물품 및 이의 제조 - Google Patents

실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸을 갖는 통합형 물품 및 이의 제조 Download PDF

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샤오윈 리우
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Abstract

본 발명은 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸 및 상기 셸 안에 배치된 코어, 바람직하게는 발포 코어를 구비한 통합 물품 및 이의 제조에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 셸 및 코어가 단일의 통합 바디 안에 결합된, 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸 및 발포 코어를 구비한 냉장고 문 및 반응 사출 성형에 의한 이의 제조에 관한 것이다.

Description

실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸을 갖는 통합형 물품 및 이의 제조
본 발명은 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸 및 상기 셸 안에 배치된 코어, 바람직하게는 발포 코어를 구비한 통합형 물품 및 이의 제조에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 셸 및 코어가 단일의 통합된 바디 안에 결합된, 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸 및 발포 코어를 구비한 냉장고 문 및 반응 사출 성형(이하 "RIM"이라 함)을 통한 이의 제조에 관한 것이다.
실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸 및 코어, 바람직하게는 발포 코어를 갖는 통합 물품은 유의적인 장점을 가지지만, 그 제조가 곤란할 수 있다.
예로서 냉장고 문을 들어 보면, 양호한 단열성 및 기계 강도를 달성하기 위하여, i) 발포 코어가 셸 내에 배치되어 있고; ii) 발포 코어 및 셸이 단일의 통합된 구조 안에 결합되어 냉장고 문의 강도를 개선시키며, iii) 외부 물질이 발포 코어 내로 침투하는 것을 방지하기 위하여 셸이 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스여야 한다는 특징을 갖는 냉장고 문이 유리하다. 그러나, 동시에 세 특징을 모두 갖는 것은 공업적 생산에 있어 곤란할 수 있다. 첫째, 발포 코어의 존재가 셸의 형성 조건을 제한한다. 발포 코어는 강도 및 내열성이 불량하고 고온 및 고압에서 용이하게 손상될 수 있다. 이것은 셸의 형성 동안 발포 코어에 가까운 위치에서 고온 및 고압이 회피되어야 한다는 것을 의미한다. 한편, 고온 및 고압은 플라스틱 성형(plastic molding)에서 통상적으로 사용된다. 둘째, 적절한 위치에 발포 코어를 배치하기 위하여, 어떤 종류의 지지 장치가 필요하다. 그러나, 이러한 지지 장치는 셸에 폴트(fault)를 남기기 쉬워, 셸 외부의 환경과 발포 코어간 연통을 유발할 수 있다. 따라서, 내부에 발포 코어가 배치되어 있는, 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스인 셸을 얻는 것이 곤란하다. 끝으로, 발포 코어 및 셸이 별도로 성형되는 경우, 이들을 발포 코어의 손상 없이 단일의 통합된 바디 안으로 결합하는 것이 곤란하다.
코어가 고온 및 고압에 내성인 경우, 본 발명 물품의 제조가 더 용이할 수 있다는 것은 명백하다. 그러나, 이러한 경우에도, 제조상 여전히 공정 복잡성에 직면하게 될 것이다.
종래 기술에서는, RIM을 이용해 고밀도 폴리우레탄(이하 "PU"라 함) 미소공성 발포 코어를 제조하여 PU 냉장고 문을 제조하였었다. 이러한 냉장고 문은 발포 코어의 기공의 존재로 인해 개선된 단열성을 가지만, 발포 코어의 밀도가 지나치게 높기 때문에 그 개선이 제한된다.
단열을 증대시키기 위하여, PU 발포 코어에 진공 단열 플레이트를 삽입하는 것도 제안되었다. 이러한 접근 방식은, 진공 단열 플레이트의 신뢰성이 불량해져 시간이 지남에 따라 외부 물질이 진공 단열 플레이트 안으로 침투하여 단열 성능의 열화를 가져온다는 점에 있어서 불리하다.
따라서, 발포 코어내 기공의 존재에 의해 단열이 개선되면서, 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸이 외부 환경으로부터 발포 코어를 격리하여 경시적으로 단열이 유지될 수 있도록, 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸에 의해 둘러싸인 발포 코어를 갖는 이러한 냉장고 문을 얻는 것이 바람직하다.
이러한 냉장고 문을 얻고자 하는 시도로서, CN103913035A호는 발포 코어 및 실질적으로 심리스 셸을 갖는 냉장고 문의 제조를 개시하였다. 발포 코어는 별도로 제조되어 RIM 장치의 금형의 성형 캐비티(molding cavity) 안에 배치되며, 발포 코어 주위에는 빈 공간이 있다. 실질적으로 심리스 셸이 RIM에 의해 빈 공간에 형성되어, 셸이 그 안에 발포 코어를 둘러싼다. 이러한 접근 방식은 이하의 측면에서 불리하다: i) 강도가 낮아 RIM에서 가압하에 기포가 변형되어, 금형에 면하는 기포측에서 갭이 압축되거나 또는 심지어 압밀된다. 따라서, 표면에 폴트가 형성되기 쉽다. 한편, 코어는 금형의 내벽에서 지지 장치에 고정될 필요가 있기 때문에, 셸에 폴트를 형성하는 것이 불가피하여, 내부 코어와 외부 셸 밖의 환경 사이에 연통이 유발된다. 이것은 코어의 기공 안으로 외부 물질이 침투할 수 있게 하고 코어의 단열 성능을 감소시킬 수 있다; ii) 전체 셸이 값비싼 RIM 재료로부터 제조되어, 전체 가격이 높아진다; iii) 냉장고에 보관된 식품에 면하는 냉장고 문 쪽은 PU로 제조되는데, 이것은 식품 안전성 우려를 유발한다.
유사한 실시양태로서, CN104339531A호는 2색 사출에 의하여 실질적으로 심리스 셸 및 셸 내부에 둘러싸인 코어를 갖는 통합형 물품을 제조하는 방법을 개시하였다. 그러나, 2색 사출은 고가이고 복잡한 금형을 수반하고 사출에 사용되는 재료에 대해 특정의 요건을 갖기 때문에 적용이 제한된다. 또한, 2색 사출은 발포 코어를 손상시킬 고온 및 고압을 동반하므로 발포 코어를 갖는 물품에 적합하지 않다.
요약
본 발명은, 2 이상의 부분으로 제조된 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸을 구비하고, 상기 셸이 코어를 내부에 둘러싸며, 셸과 코어가 통합 구조로 결합된 물품에 관한 것이다.
바람직하게는, 상기 셸은 실질적으로 폴트리스이다.
바람직하게는, 코어는 발포 코어이다.
더 바람직하게는, 상기 발포 코어는 PU 발포성 수지로 제조되고, PU 발포 코어의 밀도는 30∼80 kg/m3, 바람직하게는 40∼80 kg/m3이며, 바람직하게는, PU 발포성 수지의 자유 발포 밀도는 바람직하게는 10∼40 kg/m3이다.
물품은, 예컨대, 냉장고 문이다.
본 발명 물품의 제조 방법은 이하의 단계를 포함한다:
(a) 제1 셸 재료로 셸의 제1 부분을 형성하는 단계;
(b) 셸의 제1 부분에 코어 재료로 코어, 바람직하게는 발포 코어를 형성하여, 셸의 제1 부분과 코어의 결합체를 형성하는 단계;
(c) 제2 셸 재료로 코어의 외부에 셸의 제2 부분을 형성하는 단계로서, 셸의 제1 및 제2 부분이, 코어를 둘러싸는 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸을 형성하여, 최종 물품을 얻는 단계.
바람직하게는, 단계 (c)에서, 코어 및 셸의 제2 부분이 더 결합하여, 최종 물품이 단일의 통합 구조로 형성된다.
바람직하게는, 코어, 바람직하게는 발포 코어가 단계 (c)에서 고온 및 고압에 의해 손상되지 않도록, 단계 (c)를 RIM과 같은 고온 및 고압을 수반하지 않는 방법을 이용하여 실시한다.
바람직하게는, 단계 (a) 및 (c)는 원하는 형상 및 색상을 갖는 셸의 제1 및 제2 부분을 형성할 수 있다. 더 바람직하게는, 제2 셸 재료를 적절히 선택함으로써, 원하는 형상 및 색상을 갖는 셸의 제2 부분이 단계 (c)에서 RIM법을 이용한 간단한 직접 사출에 의해 형성될 수 있다.
상기 단계 (a), (b) 및 (c)는 공지된 조건하에서 공지된 방법을 이용하여 실시될 수 있다.
제1 셸 재료, 코어 재료 및 제2 셸 재료는 공지된 재료일 수 있다. 상기 재료의 선택으로 결합에 의해 셸의 제1 및 제2 부분과 코어의 단일 통합 구조를 형성할 수 있다. 즉, 제1 셸 재료 및 코어 재료의 선택으로 결합을 통해 셸의 제1 부분과 코어의 결합체를 형성할 수 있고, 제1 및 제2 셸 재료의 선택으로 결합을 통해 실질적으로 심리스 셸을 형성할 수 있으며, 제2 셸 재료 및 코어 재료의 선택으로 결합을 통해 셸의 제1 부분과 코어의 결합체를 형성할 수 있다. 이들에 의해, 통합된 구조가 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제2 셸 재료는 양호한 유동성, 셸의 제1 부분에 대한 접착성 및 습윤성 및 코어에 대한 접착성을 가져야 한다.
바람직하게는, 상기 제1 셸 재료, 코어 재료 및 제2 셸 재료는 각각 폴리스티렌(이하 "PS"라 함) 수지, PU 발포성 수지 및 PU 탄성 RIM 수지일 수 있으며, 이들은 시판되는 재료일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 제2 셸 재료는 에폭시드 수지, 유기 실리콘 수지, 불포화 수지 등일 수 있고, 이는 단성분 또는 혼합 다성분 액체 원료의 주입 후 경화를 통해 성형 물품을 형성할 수 있다.
공지된 첨가제를 제1 및 제2 셸 재료 및 코어 재료에 첨가하여, 셸의 제1 부분, 셸의 제2 부분 및/또는 코어에 원하는 특성을 부여할 수 있다. 예컨대, 셸의 제1 및 제2 부분 및 코어에 원하는 색상을 부여하기 위하여 제1 및 제2 셸 재료 및 코어 재료에 안료 또는 염료를 첨가할 수 있다.
셸의 제1 및 제2 부분은 형상, 색상 또는 강도와 같은 특정 성능 및/또는 외관을 부여하기 위해 공지된 방식으로 기계 가공될 수 있다. 표면에 특정 텍스쳐 및 3D 패턴을 갖는 물품을 제조하기 위하여 새김에 의하여 그림 또는 패턴을 형성하는 것도 가능하다.
단계 (a), (b) 및 (c)는 형상, 색상 및 강도와 같은 원하는 특성을 부분들에 부여하기 위하여 여러가지 공지된 방식으로 실시될 수 있다.
본 발명은 저비용으로 소규모 내지 대규모로 물품을 생산할 수 있고, 생산의 자동화가 용이하다.
본 발명의 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 물품은 2개의 부분에 한정되지 않으며, 2 초과의 부분들로 제조될 수 있다. 상이한 부분들은 분리된 단계에서 제조될 수 있으므로, 본 발명 물품의 셸은 본 발명 공정을 지나치게 복잡하게 만들지 않고도 용이하게 맞춤 제조될 수 있다. 예컨대, 이하 언급되는 삽입물은 제1 및 제2 셸 이외의 제3의 셸 부분으로서 고려될 수 있다.
표시 장치, 진공 단열 플레이트 및 RF 장치와 같은 여러가지 삽입물을 본 발명의 셸 안에 배치할 수 있다. 삽입물은 적어도 부분적으로 셸 내에 끼워넣어질 수 있다. 본 발명의 셸은 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스이므로, 물품의 구조가 더 안정하고, 삽입물이 더 신뢰할만하게 작용할 수 있다.
셸 안에 삽입물을 넣는 것이 필요한 경우, 삽입물은 셸과 합해져서, 성형 동안 주위의 셸 재료와 일체로 통합될 수 있다. 그렇게 하는 방법은 당업자에게 공지되어 있다.
본 발명의 셸의 적어도 일부는 셸의 나머지 부분과 다른 식으로 가공될 수 있으므로, 그 부분이 저비용 및 소수로 간단하고 빠르게 맞춤 제조될 수 있다. 이것은 현재의 산업 트렌드와 일치하는 것이며, 종래의 방식으로는 달성하기가 어렵다. 예컨대, 부분을 더 큰 두께로 생산한 다음 두꺼운 부분에 새김하거나 또는 교환가능한 금형을 이용해 부분을 형성하여 셸의 나머지 부분은 불변으로 유지하면서 부분을 맞춤 제조하는 것이 가능하다.
CN103913035A호에 의해 예시되는 종래 기술에서는, 금형의 캐비티 안에 코어를 넣고, 예컨대, RIM에 의한 셸의 형성을 위해 코어 주위에 충분한 공간을 담겨두는 것이 필수적이다. 대조적으로, 본 발명에서는, 이러한 조작이 불필요하다. 셸의 제1 부분 및 코어를 금형에 넣어 셸의 제2 부분을 형성할 수 있다. 이 조작은 간단하고 신뢰할만하다. 또한, 코어를 지지하기 위하여 지지 장치를 금형의 내면에 고정할 필요가 없기 때문에, 셸이 지지 장치에 의하여 남는 폴트를 갖지 않게 된다. 이것은 발포 코어의 공극 안으로 외부 물질이 침입하여 야기되는 경시적인 단열 성능의 열화를 방지한다.
끝으로, 최종 물품은 특정의 장식적 효과를 얻기 위하여 직접 분사 도장, 필름과의 적층, 직접 폴리싱에 의하여 또는 금형 코팅으로 가공될 수 있다.
도 1 및 2는, 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸 및 발포 코어를 갖는 일체형 냉장고 문을 제조하는, 본 발명의 특정 실시양태를 도시한 것이다. 도 1은 닫힌 제1 금형 및 단계 (b)의 끝에 형성된 셸의 제1 부분과 발포 코어의 결합체를 도시하고 있다. 도 2는 닫힌 제2 금형 및 셸의 제1 및 제2 부분과 발포 코어를 갖는 형성된 통합형 냉장고 문을 도시하고 있다.
도 3의 a, b 및 c는 각각 완성된 셸의 제1 부분, 셸의 제1 부분과 발포 코어의 결합체, 및 셸의 제1, 제2 부분 및 발포 코어를 갖는 통합형 냉장고 문을 도시하고 있다.
도 4a 및 4b는 여러가지 조건하에서의 냉장고 문의 외관을 도시하고 있다.
구체적인 실시양태
도 1 및 2를 참조하여 본 발명의 구체적인 실시양태를 예시하는데, 여기서는 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 통합형 냉장고 문이 제조된다. 셸의 제1 부분은 식품을 위한 냉장고의 내부 공간에 면하는 라이너 플레이트이다. 셸의 제2 부분은 냉장고 밖의 외부 공간에 면하는 패널이다. 코어는 냉장고 문 내부의 발포 코어이다. 셸의 제1 및 제2 부분 및 발포 코어는 각각 PS 수지, PU 발포성 수지 및 PU 탄성 수지로 제조된다. 냉장고 문의 패널은 RIM으로 제조된다.
단계 (a): PS 라이너 플레이트(1), 즉, 냉장고의 내부 공간에 면하는 라이너 플레이트를, PS 수지를 사용하여 공지된 방법으로 형성한다.
단계 (b): 제1 금형(2a+2b)을 열고, PS 라이너 플레이트(1)를 제1 금형의 제1 반금형(2a)의 발포 캐비티의 바닥부에 배치한다. 임의로, 관련 기능성 삽입물 및 구조 보강 요소를 적절한 위치에 배치한다. PS 라이너 플레이트(1) 위, 제1 금형의 제1 반금형(2a)내 공간에 PU 발포성 수지를 주입한다. 제1 금형의 제1 및 제2 반금형(2a 및 2b)을 닫고, PU 발포성 수지가 발포되고 경화하도록 두어 PU 발포 코어(3)를 얻으며, PS 라이너 플레이트(1)와 PU 발포 코어(3)가 함께 접합하여 PS 라이너 플레이트(1)와 PU 발포 코어(3)의 결합체(1+3)를 형성한다. 제1 금형(2a+2b)을 열어 결합체(1+3)를 꺼낸다.
단계 (c): 제2 금형(4a+4b)을 열고, 제2 금형의 제1 반금형(4a)의 발포 캐비티의 바닥부에 PS 라이너 플레이트(1)와 PU 발포 코어(3)의 결합체(1+3)를 배치하고, PS 라이너 플레이트(1)와 제2 금형의 제1 반금형(4a)의 발포 캐비티의 바닥부를 접촉시켜, 제2 금형의 제1 반금형(4a)의 발포 캐비티 내에, 발포 캐비티의 상부 및 측벽과 PU 발포 코어(3)(PS 라이너 플레이트(1)의 바닥부 제외) 사이에 공간을 형성한다. 임의로, 관련 기능성 삽입물 및 구조 보강 요소를 적절한 위치에 배치한다. 제2 금형의 제1 및 제2 반금형(4a 및 4b)을 닫고, 제2 금형의 제1 반금형(4a)의 발포 캐비티 내에 그리고 PU 발포 코어(3)(PS 라이너 플레이트(1)의 바닥부 제외) 주위의 공간 안에 PU 탄성 수지를 주입하고, PU 탄성 수지가 경화되게 두어 고체 PU 엘라스토머 패널(5), 즉, 냉장고의 외부 공간에 면하는 패널을 얻는다. 이 때에, PU 엘라스토머 패널(5), PS 라이너 플레이트(1) 및 PU 발포 코어(3)는 함께 접합하여, 통합 구조(1+3+5)를 형성하며, PU 엘라스토머 패널(5)과 PS 라이너 플레이트(1)는 심리스식으로 접합하여, 발포 코어(3)를 포함하는 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸을 형성한다. 제2 금형(4a+4b)을 열어, 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸과 발포 코어(3)를 갖는 통합형 냉장고 문(1+3+5)을 얻는다.
이러한 실시양태에서, PU 발포성 수지는 단열을 위한 저밀도 발포 코어를 생성하는 발포계이다. PU 발포 코어의 밀도는 30∼80 kg/m3, 바람직하게는 40∼80 kg/m3이고, PU 발포성 수지의 자유 발포 밀도는 바람직하게는 10∼40 kg/m3이다.
이러한 실시양태에서, PS 수지, PU 발포성 수지 및 PU 탄성 수지는 공지된 재료일 수 있다. PU 탄성 수지와 PU 발포 코어 및 PS 라이너 플레이트의 접착성을 이용하면, 경화 후, PU 탄성 수지는 다른 부분들과 통합된 구조를 형성하고, 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸을 형성한다. PU 탄성 수지는 주입 동안에는 양호한 유동성을 갖는 액체이며, 경화 후에는 PS 및 발포된 PU와 양호한 접착성을 갖는 고체이다. 성형은 바람직하게는 다른 부분, 특히 발포 코어를 손상시키지 않기 위하여 저온 및 저압에서 실시된다.
유리 섬유 클로스/펠트 및/또는 탄소 섬유 클로스/펠트의 하나 이상의 층을 사용하여, 주입된 수지로 인해 젖게 되는 발포 코어의 표면 및/또는 RIM 금형의 발포 캐비티의 내면을 커버하여, 생성물을 개선할 수 있다.
PU 발포성 수지 및 PU 탄성 수지는, 그 본사가 독일 루드빅스 하펜에 소재하는 BASF사에서 각각 Elastocool® 수지 및 Elastolit® 수지로서 입수할 수 있다.
이러한 실시양태에서, PU 탄성 수지를 적절히 선택함으로써, 여러가지 형상 및 색상을 갖는 PU 엘라스토머 패널(5)을 단계 (c)에서 RIM에 의한 직접 사출을 통해 얻을 수 있으므로, 설계된 형상을 갖는 냉장고가 용이하게 얻어질 수 있다.
단계 (a)에서 사용되는 조건은 당업자에게 공지되어 있다.
단계 (b)에서 사용되는 조건은 최소한의 간단한 실험으로 공지된 조건으로부터 당업자가 선택할 수 있다. 바람직하게는, 발포 조작은 재료 온도 10∼40℃, 바람직하게는 약 25℃, 금형 온도 15∼50℃, 바람직하게는 약 35℃의 조건하에서 실시된다.
본 발명 방법의 단계 (c)의 조작 조건은 그 자체로 단계 (c)의 연속을 보장하여야 하며, 또한 단열성과 같은 본 발명 생성물의 적절한 성능을 보장하여야 한다. 실제로, PU 탄성 수지의 주입은 본래 PU 발포 코어(3)를 수축시켜, PU 발포 코어(3)의 단열의 감소 및 밀도의 증가를 가져온다. 한편, PU 탄성 수지의 주입량을 조절하는 것만으로는 발포 코어(3) 주위 공간의 충전을 확보할 수 없어, PU 엘라스토머 패널(5)의 표면 상에 폴트를 야기한다. 따라서, 단계 (c)에서의 조건 중에서, PU 발포 코어, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스의 PU 엘라스토머 패널 표면의 높은 단열을 확보하도록, 적어도 온도, 주입량 및 PU 탄성 수지의 주입시의 압력이 선택되어야 한다.
본 발명자들은, PU 발포성 수지에서 유도되는 PU 발포 코어 및 PU 탄성 수지로부터 유도되는 PU 엘라스토머 패널에 대하여, 바람직하게는, 단계 (c)에서의 주입 조건이 다음과 같아야 한다는 것을 발견하였다: 재료 온도 0∼90℃, 바람직하게는 약 25℃, 금형 온도 0∼100℃, 바람직하게는 60℃, 주입 시간 20분 미만. 바람직하게는, 단계 (c)에서의 방출 시간은 1∼20분이어야 한다. 이러한 온건한 조건에 의하여, (용융 사출과 같은) 종래 공정에 통상 사용되는 고온, 고압 조건이 회피되어, 성형된 발포 코어가 손상으로부터 보호된다. 대조적으로, 선형 중합체가 스크류에 의해 용융되어 금형내로 주입되는 용융 사출 성형에서는, 일반적인 온도가 190∼220℃인데, 이는 이때 이미 성형된 PU 발포 코어를 파괴하고 PU 발포 코어의 단열성을 낮추며 PU 엘라스토머 패널의 표면에 폴트를 야기한다는 것이 당업자에게 알려져 있다. 이러한 폴트는 외부 물질이 발포 코어로 침투하는 것을 피할 수 있는 생성물을 얻기 위하여 후속 공정에서 보수될 수 있지만, 이것이 바람직하지 않음은 명백하다.
본 발명의 발포 코어는 본 발명의 냉장고 문에 대해 단열성을 제공하고, 다른 한편으로는 또한 RIM 동안 셸내 삽입물이 된다. 전자는 저밀도 및 높은 기공 밀폐 퍼센트를 필요로 하는 반면에, 후자는 RIM 동안의 압력에 대응하기 위하여 고밀도를 요한다. 따라서, 냉장고 문의 단열성과 발포 코어의 강도 사이에 균형이 달성되어야 한다. 본 발명자들은, 만족스러운 외관을 얻기 위하여, PU 발포 코어의 밀도는 30∼80 kg/m3, 바람직하게는 40∼80 kg/m3여야 하고, PU 발포 수지의 자유 발포 밀도는 10∼40 kg/m3여야 한다는 것을 발견하였다.
셸의 제1 부분, 셀의 제2 부분 및/또는 코어에 원하는 특성을 부여할 수 있도록 공지된 첨가제를 제1 및 제2 셸 재료 및 코어 재료에 첨가할 수 있다. 예컨대, 냉장고 문에 특정 색상 또는 시각적 효과를 부여하기 위하여 컬러 페이스트를 PU 탄성 수지에 첨가할 수 있다. 성형 공정(molding process)은 고온 및 고압을 수반하지 않으므로, 열 및 압력에 더 민감한 컬러 페이스트가 사용될 수 있고, 색상 또는 시각적 효과가 더 용이하게 제어될 수 있다.
형상, 색상 및 강도와 같은 외관 및/또는 특정 성능을 부여하기 위하여 단계 (c)에서 얻어진 냉장고 문을 더 기계 가공하는 것이 가능하다. 특히, 1.0 - 15 mm, 바람직하게는 2.0 - 6.0 mm의 두께를 갖는 냉장고 문에 새김 또는 밀링에 의해 특정 패턴/로고를 생성한 후 폴리싱 또는 스프레이 페인팅과 같은 피니싱 처리를 하여 원하는 텍스처/패턴/텍스트 또는 시각적인 효과를 생성하는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 시장에서의 맞춤화(customization) 또는 개인화(personalization)를 가능하게 하고 최단 시간에 해당 냉장고 문을 제작하는 것이 가능하다.
냉장고 문에 특정의 특성을 부여하기 위하여, 단계 (c)에서의 RIM은 여러가지 공지된 변형에 의해 실시될 수 있거나 또는 여러가지 공지된 변형이 후속될 수 있다. 예컨대, 다음과 같은 장식적 효과를 달성할 수 있다:
금형내 페인팅(in-mold painting): 제2 금형은 먼저 금형내 페인팅 또는 엘라스토머로 분사되므로, 제2 금형을 닫고 PU 탄성 수지를 주입하고 경화하고 제2 금형을 연 후에, 특정 장식 효과를 갖는 패널이 얻어질 수 있어, 후속되는 피니싱 처리가 줄어들고 비용이 저감된다.
패널 기능성 삽입물: 기능성 삽입물로서 특정 색상, 패턴 또는 텍스처를 포함하는 유리/스테인레스 스틸/폴리카보네이트 또는 아크릴레이트/PET 또는 이의 조성물과 같은 플라스틱/유기 재료로 제조된 플레이트 또는 필름을 금형 상에 배치하여, 제2 금형을 닫고 PU 탄성 수지를 주입하고 경화하고 제2 금형을 연 후에, 표면에 기능성 삽입물을 갖는 패널을 얻어, 패널에 장식적 및/또는 시각적 효과를 부여할 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 본 발명은 적은 양으로 빠르고 편리하며 저렴한 셸의 맞춤화를 가능하게 한다. 예컨대, 부분적으로 교환가능한 금형을 사용하는 것이 가능하므로 제조되는 패널의 일부에 3D 형상이 얻어질 수 있다. 이러한 식으로, 금형 전체를 바꾸지 않고, 패널의 특정 부분에 상응하는 금형의 일부를 바꾸기만 하면 된다. 따라서, 단계 (c)의 공정의 대부분을 불변으로 유지하면서 패널의 맞춤화를 달성하기 위하여, 패널의 대부분을 바꾸지 않고 패널의 부분의 해당 3D 형상을 바꾸는 것이 가능하다. 다른 실시예에서는, 패널에 상응하는 금형의 부분을 설계함으로써, 패널의 일부가 약 3 mm와 같은 더 큰 두께를 갖도록 패널을 제조하는 것이 가능하다. 이후 두꺼운 부분을, 예컨대, 후벽 조각에 의하여 원하는 3D 형상으로 기계 가공할 수 있다. 따라서, 후벽 조각 공정을 변화시킴으로써, 패널의 대부분을 변화시키지 않으면서 여러가지 3D 형상을 얻는 것이 가능하므로, 단계 (c)의 공정을 불변으로 유지하면서 패널을 맞춤화할 수 있다.
상기한 셸의 맞춤화 방법은 적은 양으로 빠르고 편리하며 저렴한 셸의 맞춤화를 가능하게 한다. 이러한 유형의 맞춤화는 현재의 산업 트렌드와 일치하는 것이지만 종래적으로는 달성하기가 곤란하다. 특히, 단계 (c)가 성공적이기 위해서는, 사용되는 재료를 금형 디자인과 맞추는 것이 중요하다. 즉, 선택된 PU 발포성 수지에 대하여, 적절한 성형을 달성하기 위해서는 제2 금형을 주의깊게 설계하여야 한다. 재료가 바뀌면, 금형도 바꿀 필요가 있을 수 있다. 따라서, 셸의 성공적인 형성과 관련하여, 금형을 불변으로 유지하는 것이 유리하다. 다른 한편, 셸의 맞춤화는 금형에 대해 변경을 요하는데, 이것은 금형을 불변으로 유지한다는 기대에 모순된다. 본 발명 방법은 단계 (c)의 공정(특히 금형)을 불변으로 유지하면서 셸의 맞춤화를 달성하였는데, 이것이 공업적으로 중요하다.
이러한 실시양태에서는, PU 재료의 접착능을 이용하여 접착을 통해 셸의 두 부분을 발포 코어와 접합하는데, 이것은 추가의 공정 및 비용을 줄이고, 또한 생성물 구조를 더 안정하게 한다.
이러한 실시양태에서, 냉장고 문의 내면은 식품 등급 PS로 제조되므로, 더 양호한 위생 및 안전 효과가 달성될 수 있고, 도어의 내면에 소비자가 선호하는 백색 색상을 사용할 수 있다.
이러한 실시양태에서, PU 엘라스토머 및 PS를 접합하는 셸의 심리스 접합부는 예컨대 씰링 스트립에 의해 커버될 수 있으므로 이것이 외관에 부정적인 영향을 끼치지 않는다.
이러한 실시양태에서, 냉장고 문의 내면의 복잡한 형상은 PS에 의해 별도로 형성될 수 있으므로, PS 라이너 플레이트의 제조를 위한 금형은 설계가 간단할 수 있어 비용이 절감된다.
이러한 실시양태에서, 패널(5)만이 고가의 PU 엘라스토머로 제조되고, 라이너 플레이트(1)는 저렴함 PS로 제조되므로, 재료 비용이 유의적으로 저감될 수 있고, 성형 공정이 편리하게 실시될 수 있다.
본 명세서에서, "실질적으로"는 전체의 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 더 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 99% 이상임을 의미한다. 예컨대, "두 부분이 실질적으로 심리스식으로 접합된다"는, 두 부분이 접합에 의해 접합되는데, 심리스 접합의 길이가 전체 접합 길이의 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 더 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 99% 이상임을 의미한다. 다른 실시예에서, "셸이 실질적으로 심리스이다"는, 접합에 의해 부분들을 결합함으로써 셸이 형성되는데, 심리스 접합의 길이가 전체 접합 길이의 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 더 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 99% 이상임을 의미한다. 또 다른 예에서, "셸이 실질적으로 폴트리스이다"는, 전체 표면적의 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 더 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 99% 이상이 폴트에 의해 차지되지 않음을 의미한다.
본 발명에서, 접합 또는 셸과 무관하게 용어 "심"은 성형 공정으로 인해 발생된 셸의 두 부분간 접합에 있어서의 심을 가리킨다. 따라서, 접합 또는 셸과 무관하게 용어 "심리스"는 성형 공정으로 인해 발생된 셸의 두 부분간 또는 접합의 심이 없음을 의미한다. 예컨대, 셸의 한 부분 자체는 두 재료로 형성되기 때문에 심을 포함하지만, 셸의 두 부분간 연결부가 연결로 인한 심을 갖지 않으면, 본 발명의 맥락에서 그 셸 상의 심은 심으로서 간주되지 않아야 하고, 그 셸은 본 발명의 맥락에서 심리스로 간주된다. 성형 동안 형성된 심을 "보수하는" 공정이 존재한다는 것을 주목해야 한다. 예컨대, 셸에 효과적으로 접착할 수 있는 패치를 사용하여 셸 상의 심을 보수할 수 있다. 이러한 연결은, 보수된 후라도, 본 발명의 맥락에서 심리스로서 간주될 수 없다.
본 발명에서, 셸과 무관하게 용어 "폴트"는 코어의 지지로 인해 본질적으로 형성되어 내부 코어와 외부 환경을 연통시키는 셸 상의 폴트를 의미한다. 따라서, 셸과 무관하게 용어 "폴트리스"는 코어의 지지로 인해 본질적으로 형성되어 내부 코어와 외부 환경을 연통시키는 셸 상의 폴트가 없음을 의미한다. 예컨대, 금속 부품을 실장하기 위하여 셸에 홀이 존재하지만, 이러한 홀이 성형 공정 동안 코어의 지지로 인해 본질적으로 존재하는 것이 아닌 경우, 이러한 홀은 본 발명의 맥락에서 폴트로서 간주되지 않으며, 이러한 셸은 본 발명의 맥락에서 폴트리스로서 간주된다. 예컨대, 셸에 접착하여 효과적으로 폴트를 덮을 수 있는 재료의 "패치"를 적용함으로써, 셸의 성형 동안 형성된 폴트를 "보수하는" 기술이 존재한다는 것을 인식하여야 한다. 그러나, 이러한 고정된 셸은 고정된 후라도 여전히 "폴트가 있다"고 간주된다.
예컨대, 이러한 냉장고 문을 제조하기 위하여, PS 수지가 라이너 플레이트의 제조에 사용되고, PU 발포성 수지가 코어의 제조에 사용되며, PU 탄성 수지가 패널의 제조에 사용되는데, 라이너 플레이트, 코어 및 패널을 종래의 방법에 의해 별도로 형성한 다음 이들을 함께 조립할 수 있고, 3개의 부분을 하나의 바디에 통합하기 위하여 접착과 같은 수단을 사용할 수 있음은 명백하다. 그러나, 성형 공정에서, 라이너 플레이트 및 패널의 연결부에서의 심은 불가피하며, 상기 접착에 의해 심을 막아 3개의 부분을 하나의 바디에 통합할 수 있지만, 본 발명의 맥락에서 생성물은 여전히 "실질적으로 심리스"로 간주될 수 없는데, 그 이유는, 접착 전에 생성물의 성형이 이미 완료되었고, 접착은 성형 공정의 일부가 아니라 단지 피니싱 단계이기 때문이다.
다른 실시예에서, 상기 언급한 바와 같이, 본 발명을 이용하여 냉장고 문을 제조할 수 있는데, PS 수지가 라이너 플레이트의 제조에 사용되고, PU 발포성 수지가 발포 코어의 제조에 사용되며, PU 탄성 수지가 패널의 제조에 사용되고, 장식적 삽입물로서 패널에 생산자의 플라스틱 로고가 들어갈 수 있다. 이러한 냉장고 문의 제조에 있어서는, 삽입물이 먼저 제조되고 단계 (a) 및 (b)는 별도로 실시된다. 이어서, 단계 (c)가 실시될 때, 삽입물을 먼저 제2 금형의 반금형에 설치한 다음 금형을 닫고, PU 탄성 수지를 주입하고, 경화하고 제2 금형을 열어, 패널 상에 로고가 들어간 통합형 냉장고 문을 얻는다. 로고가 홀("폴트")을 갖는다면, 홀은 완성된 냉장고 문에 유지될 것이다. 그러나, 이러한 홀은 본 발명의 맥락에서 명백히 폴트가 아니고, 홀이 아무리 크더라도 얻어진 생성물은 여전히 실질적으로 폴트리스로서 간주된다.
실시예
이하의 실시예는 본 발명의 단계 (c)의 실시를 예시한다. 단계 (a) 및 (b)의 실시는 당업자에게 공지되어 있음을 주목해야 한다.
본 발명 방법의 단계 (c)는 냉장고 문을 얻기 위한 여러가지 조건하에서 실시된다. 사용되는 조건은 다음과 같다:
- 재료: 패널 재료는 Elastolit CR 8739-200 A/B(BASF사의 이중 성분 PU 탄성 수지, 두 성분은 A 및 B로 명명됨)이다; 발포 코어 재료는 Elastocool CH 2030/126 C-A(BASF사의 PU 발포성 수지)이다; 라이너 플레이트 재료는 Styrolux PS 2710(BASF사의 블리스터 등급 PS)이다.
- 재료 온도: A 및 B 성분에 대하여 25℃.
- 금형 온도: 이하의 표 참조.
- 주입량: 이하의 표 참조, 성분 A 및 B의 합으로서 측정.
- 방출 시간: 15분.
- 주입 압력: A 및 B 성분에 대하여 10 MPa.
- 주입 유량: 209 g/초.
- 주입 시간: 8.5초.
- 겔화 시간: 21초.
- 발포 코어 밀도: 높음: 약 45 kg/m3, 낮음: 약 35 kg/m3.
완성된 제품 및 몇가지 발포 조건을 이하의 표에 열거한다.
Figure pct00001
실시예 1에서 얻어진 완성된 제품의 외관 및 단면을 도 4a에 나타낸다. 좌측 사진은 냉장고 문의 외관을 나타내고, 우측 사진은 냉장고 문을 중간에서 컷팅한 후의 그 단면을 나타내는데, 좌측에는 패널이 있고, 우측에는 라이너 플레이트가 있고, 중간에는 냉장고 문 내부의 발포 코어가 있다. 패널과 라이너 플레이트가 심리스식으로 접합되어 있어 냉장고 문이 완벽한 외관을 갖고 있고 냉장고 문이 통합 구조를 가짐을 알 수 있다.
실시예 2에서 얻어진 완성된 제품의 외관은 도 4b에 도시되어 있다. 엘라스토머 패널이 표면에 큰 기포를 가지고 있고 코너 및 에지에서의 외관이 불량하다(원으로 둘러싼 부분 참조)는 것을 알 수 있다.
상기 실시예로부터, 선택된 금형 및 재료를 이용하여, 시험되는 조건하에서, 한편으로, 금형 온도 및 주입량을 증가시킴으로써, 외부 재료의 코어내 침투를 회피할 수 있는 냉장고 문을 얻을 수 있지만, 외관이 불량하고 상업적 가치가 제한되며; 다른 한편으로, 발포 코어의 밀도를 제어함으로써, 양호한 외관을 갖는 냉장고 문을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
요약하면, 본 발명의 한 양상에서, 이하의 실시양태가 실시된다:
1. 실질적으로 심리스식으로 접합되는 2 이상의 부분으로 제조된 셸을 구비하고, 상기 셸 내에 코어가 둘러싸여 있으며, 셸 및 코어가 통합 구조를 형성하는 물품.
2. 셸이 실질적으로 폴트리스인 실시양태 2의 물품.
3. 코어가 발포 코어인 실시양태 1 또는 2의 물품.
4. 상기 발포 코어는 PU 발포성 수지로 제조되고, PU 발포 코어의 밀도는 30∼80 kg/m3, 바람직하게는 40∼80 kg/m3이며, 바람직하게는, PU 발포성 수지는 자유 발포 밀도가 10∼40 kg/m3인 실시양태 3의 물품.
5. 셸의 2 이상의 부분이 PS 수지 및/또는 PU 탄성 수지로 제조되는 것인 실시양태 4의 물품.
6. 냉장고 문인 실시양태 1 내지 5 중 어느 하나의 물품.
7. 실시양태 1 내지 6 중 어느 하나의 물품의 제조 방법으로서, 이하의 단계:
(a) 제1 셸 재료로 셸의 제1 부분을 얻는 단계;
(b) 셸의 제1 부분에 코어 재료로 코어를 형성하여, 셸의 제1 부분과 코어의 결합체를 얻는 단계로서, 셸의 제1 부분에 코어를 배치함으로써 코어가 물품의 셸 안에 둘러싸이는 단계;
(c) 셸의 제2 부분을 위한 제2 셸 재료를 셸의 제1 부분과 접촉시켜, 셸의 제1 및 제2 부분으로 제조된 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸을 형성하는 단계로서, 셸의 상기 제1 및 제2 부분이 실질적으로 심리스식으로 함께 접합되는 단계
를 포함하는 것인 제조 방법.
8. 단계 (b)가 다음과 같이 실시되는 실시양태 7의 방법:
(b) 제1 금형을 열고, 제1 금형의 제1 반금형의 바닥부에 셸의 제1 부분을 배치한다; 임의로 관련 기능성 삽입물 및/또는 구조 보강 요소를 배치한다; 셸의 제1 부분의 위, 제1 금형의 제1 반금형 내 공간에 코어 재료를 넣고, 제1 금형의 제1 및 제2 반금형을 닫아, 코어 재료가 코어를 형성하도록 둔다; 이 때에, 셸의 제1 부분 및 코어가 접착하여 셸의 제1 부분과 코어의 결합체를 형성한다; 제1 금형을 열어 결합체를 꺼낸다.
9. 단계 (c)가 다음과 같이 실시되는 실시양태 7 또는 8의 방법:
(c) 제2 금형을 열고, 단계 (b)에서 얻은 셸의 제1 부분과 코어의 결합체를 제2 금형의 제1 반금형의 발포 캐비티 안에 배치하여, 금형의 제1 부분이 제1 반금형의 바닥부와 접촉하도록 한다; 제1 반금형의 발포 캐비티 내에, 금형의 측벽과 코어 사이에, 셸의 제1 부분을 제외한 코어 주위에 공간이 형성된다; 임의로 관련 기능성 삽입물 및/또는 구조 보강 요소를 배치한다; 제2 금형의 제1 및 제2 반금형을 닫는다; 제2 금형의 제1 및 제2 반금형의 발포 캐비티내 공간에, 셸의 제1 부분을 제외한 코어 주위에 제2 셸 재료를 넣어, 셸의 제2 부분을 형성한다; 이 때에, 셸의 제1 및 제2 부분과 코어가 함께 결합하여, 통합 구조를 형성하며, 셸의 제1 및 제2 부분이 접합하여, 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸을 형성한다; 제2 금형을 열어 최종 물품을 얻는다.
10. 셸의 제2 부분이 단계 (c)에서 RIM에 의해 형성되는 것인 실시양태 7 내지 9 중 어느 하나의 방법.
11. 하나 이상의 삽입물이 셸 안에 삽입되는 것인 실시양태 7 내지 10 중 어느 하나의 방법.
12. 적어도 셸의 일부가 더 큰 두께로 형성된 후 조각되거나, 또는 적어도 셸의 일부가 부분적으로 교환가능한 금형의 교환가능한 부분으로 형성되는 것인 실시양태 7 내지 11 중 어느 하나의 방법.
13. 상기 발포 코어는 PU 발포성 수지로 제조되고, PU 발포 코어의 밀도는 30∼80 kg/m3, 바람직하게는 40∼80 kg/m3이며, 바람직하게는, PU 발포성 수지는 자유 발포 밀도가 10∼40 kg/m3인 실시양태 7 내지 12 중 어느 하나의 방법.
14. 셸의 제1 부분은 PS 수지로 제조되고 및/또는 셸 재료의 제2 부분은 PU 탄성 수지로 제조되는 것인 실시양태 7 내지 13 중 어느 하나의 방법.
15. 단계 (c)는 재료 온도 10∼90℃，바람직하게는 약 25℃, 금형 온도 40∼100℃, 바람직하게는 약 60℃의 조건하에서 RIM에 의해 실시되는 것인 실시양태 7 내지 14 중 어느 하나의 방법.
16. 셸 및 상기 셸에 의해 둘러싸인 코어를 갖고, 상기 셸이 실질적으로 심리스식으로 접합되는 2 이상의 부분으로 제조되고, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스이며, 상기 코어가 발포 코어이고, 상기 셸과 코어가 통합 구조를 형성하는 물품의 제조 방법으로서, 이하의 단계:
(a) 제1 셸 재료로 셸의 제1 부분을 얻는 단계;
(b) 셸의 제1 부분에 코어 재료로 코어를 형성하여, 셸의 제1 부분과 코어의 결합체를 얻는 단계로서, 셸의 제1 부분에 코어를 배치함으로써 코어가 물품의 셸 안에 둘러싸이는 단계;
(c) 셸의 제2 부분을 위한 제2 셸 재료를 셸의 제1 부분과 접촉시켜, 셸의 제1 및 제2 부분으로 제조된 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸을 형성하는 단계로서, 셸의 상기 제1 및 제2 부분이 실질적으로 심리스식으로 함께 접합되는 단계
를 포함하고, 단계 (c)가 RIM에 의해 실시되는 제조 방법.
17. 단계 (b)가 다음과 같이 실시되는 실시양태 16의 방법:
(b) 제1 금형을 열고, 제1 금형의 제1 반금형의 바닥부에 셸의 제1 부분을 배치한다; 임의로 관련 기능성 삽입물 및/또는 구조 보강 요소를 배치한다; 셸의 제1 부분의 위, 제1 금형의 제1 반금형 내 공간에 코어 재료를 넣고, 제1 금형의 제1 및 제2 반금형을 닫아, 코어 재료가 코어를 형성하도록 둔다; 이 때에, 셸의 제1 부분 및 코어가 접착하여 셸의 제1 부분과 코어의 결합체를 형성한다; 제1 금형을 열어 결합체를 꺼낸다.
18. 단계 (c)가 다음과 같이 실시되는 실시양태 16 또는 17의 방법:
(c) 제2 금형을 열고, 단계 (b)에서 얻은 셸의 제1 부분과 코어의 결합체를 제2 금형의 제1 반금형의 발포 캐비티 안에 배치하여, 금형의 제1 부분이 제1 반금형의 바닥부와 접촉하도록 한다; 제1 반금형의 발포 캐비티 내에, 금형의 측벽과 코어 사이에, 셸의 제1 부분을 제외한 코어 주위에 공간이 형성된다; 임의로 관련 기능성 삽입물 및/또는 구조 보강 요소를 배치한다; 제2 금형의 제1 및 제2 반금형을 닫는다; 제2 금형의 제1 및 제2 반금형의 발포 캐비티내 공간에, 셸의 제1 부분을 제외한 코어 주위에 제2 셸 재료를 넣어, 셸의 제2 부분을 형성한다; 이 때에, 셸의 제1 및 제2 부분과 코어가 함께 결합하여, 통합 구조를 형성하며, 셸의 제1 및 제2 부분이 접합하여, 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸을 형성한다; 제2 금형을 열어 최종 물품을 얻는다.
19. 셸의 제2 부분이 단계 (c)에서 RIM에 의해 형성되는 것인 실시양태 16 내지 18 중 어느 하나의 방법.
20. 적어도 셸의 제2 부분의 일부가 더 큰 두께로 형성된 후 조각되거나, 또는 적어도 셸의 제2 부분의 일부가 부분적으로 교환가능한 금형의 교환가능한 부분으로 형성되는 것인 실시양태 16 내지 19 중 어느 하나의 방법.
21. 하나 이상의 삽입물이 셸 안에 삽입되는 것인 실시양태 16 내지 20 중 어느 하나의 방법.
22. 제1 셸 재료는 PS 수지로 제조되고 및/또는 제2 셸 재료는 PU 탄성 수지로 제조되고 및/또는 코어 재료는 PU 발포성 수지인 실시양태 16 내지 21 중 어느 하나의 방법.
23. PU 발포 코어의 밀도는 30∼80 kg/m3, 바람직하게는 40∼80 kg/m3이며, 바람직하게는, PU 발포성 수지는 자유 발포 밀도가 10∼40 kg/m3인 실시양태 16 내지 22 중 어느 하나의 방법.
24. 단계 (c)는 재료 온도 10∼90℃，바람직하게는 약 25℃, 금형 온도 40∼100℃, 바람직하게는 약 60℃의 조건하에서 RIM에 의해 실시되는 것인 실시양태 16 내지 23 중 어느 하나의 방법.
25. 냉장고 문인 실시양태 16 내지 24 중 어느 하나의 방법에 의해 얻을 수 있는 물품.

Claims (15)

  1. 실질적으로 심리스(seamless)식으로 접합되는 2 이상의 부분으로 제조된 셸을 구비하고, 상기 셸 내에 코어가 둘러싸여 있으며, 셸 및 코어가 통합 구조를 형성하는 물품.
  2. 제1항에 있어서, 셸이 실질적으로 폴트리스(faultless)인 물품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 코어가 발포 코어인 물품.
  4. 제3항에 있어서, 상기 발포 코어는 PU 발포성 수지로 제조되고, PU 발포 코어의 밀도는 30∼80 kg/m3, 바람직하게는 40∼80 kg/m3이며, 바람직하게는, PU 발포성 수지는 자유 발포 밀도가 10∼40 kg/m3인 물품.
  5. 제4항에 있어서, 셸의 2 이상의 부분이 PS 수지 및/또는 PU 탄성 수지로 제조되는 것인 물품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 냉장고 문인 물품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 물품의 제조 방법으로서, 이하의 단계:
    (a) 제1 셸 재료로 셸의 제1 부분을 얻는 단계;
    (b) 셸의 제1 부분에 코어 재료로 코어를 형성하여, 셸의 제1 부분과 코어의 결합체를 얻는 단계로서, 셸의 제1 부분에 코어를 배치함으로써 코어가 물품의 셸 안에 둘러싸이는 단계;
    (c) 셸의 제2 부분을 위한 제2 셸 재료를 셸의 제1 부분과 접촉시켜, 셸의 제1 및 제2 부분으로 제조된 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸을 형성하는 단계로서, 셸의 상기 제1 및 제2 부분이 실질적으로 심리스식으로 함께 접합되는 단계
    를 포함하는 것인 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 단계 (b)가 다음과 같이 실시되는 것인 제조 방법:
    (b) 제1 금형을 열고, 제1 금형의 제1 반금형의 바닥부에 셸의 제1 부분을 배치한다; 임의로 관련 기능성 삽입물 및/또는 구조 보강 요소를 배치한다; 셸의 제1 부분의 위, 제1 금형의 제1 반금형 내 공간에 코어 재료를 넣고, 제1 금형의 제1 및 제2 반금형을 닫아, 코어 재료가 코어를 형성하도록 둔다; 이 때에, 셸의 제1 부분 및 코어가 접착하여 셸의 제1 부분과 코어의 결합체를 형성한다; 제1 금형을 열어 결합체를 꺼낸다.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 단계 (c)가 다음과 같이 실시되는 것인 제조 방법:
    (c) 제2 금형을 열고, 단계 (b)에서 얻은 셸의 제1 부분과 코어의 결합체를 제2 금형의 제1 반금형의 발포 캐비티 안에 배치하여, 금형의 제1 부분이 제1 반금형의 바닥부와 접촉하도록 한다; 제1 반금형의 발포 캐비티 내에, 금형의 측벽과 코어 사이에, 셸의 제1 부분을 제외한 코어 주위에 공간이 형성된다; 임의로 관련 기능성 삽입물 및/또는 구조 보강 요소를 배치한다; 제2 금형의 제1 및 제2 반금형을 닫는다; 제2 금형의 제1 및 제2 반금형의 발포 캐비티내 공간에, 셸의 제1 부분을 제외한 코어 주위에 제2 셸 재료를 넣어, 셸의 제2 부분을 형성한다; 이 때에, 셸의 제1 및 제2 부분과 코어가 함께 결합하여, 통합 구조를 형성하며, 셸의 제1 및 제2 부분이 접합하여, 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸을 형성한다; 제2 금형을 열어 최종 물품을 얻는다.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 셸의 제2 부분이 단계 (c)에서 RIM에 의해 형성되는 것인 제조 방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 삽입물이 셸 안에 삽입되는 것인 제조 방법.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 셸의 제2 부분의 적어도 일부가 더 큰 두께로 형성된 후 조각되거나, 또는 셸의 제2 부분의 적어도 일부가 부분적으로 교환가능한 금형의 교환가능한 부분으로 형성되는 것인 제조 방법.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발포 코어는 PU 발포성 수지로 제조되고, PU 발포 코어의 밀도는 30∼80 kg/m3, 바람직하게는 40∼80 kg/m3이며, 바람직하게는, PU 발포성 수지는 자유 발포 밀도가 10∼40 kg/m3인 제조 방법.
  14. 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 셸의 제1 부분은 PS 수지로 제조되고 및/또는 셸 재료의 제2 부분은 PU 탄성 수지로 제조되는 것인 제조 방법.
  15. 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (c)는 재료 온도 10∼90℃，바람직하게는 약 25℃, 금형 온도 40∼100℃, 바람직하게는 약 60℃의 조건하에서 RIM에 의해 실시되는 것인 제조 방법.
KR1020197014314A 2016-10-18 2017-10-13 실질적으로 심리스, 바람직하게는 실질적으로 폴트리스 셸을 갖는 통합형 물품 및 이의 제조 KR20190094344A (ko)

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