KR20220118441A

KR20220118441A - 수지성형용 형, 수지성형용 형의 제조 방법, 수지성형품의 제조 방법 및 수지성형품 제조 시스템

Info

Publication number: KR20220118441A
Application number: KR1020227022277A
Authority: KR
Inventors: 미쓰시 소가베; 멜라니 오이리히; 프레드릭 오이리히
Original assignee: 가부시끼가이샤 다나자와 핫꼬오샤; 에쉬만 텍스쳐즈 인터내셔널 게엠베하
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2022-08-25
Also published as: WO2021124581A1; EP4079482A4; US20220410437A1; JP7355848B2; EP4079482A1; JPWO2021124581A1; CN114845848A

Abstract

원하는 표면 형상을 가진 수지성형품과, 상기 수지성형품을 제조할 수 있는 수지성형용 형 및 그 제조 방법, 그리고, 수지성형용 형의 제조를 실현하기 위한 수지성형용 형 제조 시스템을 제공하기 위하여, 본 발명에 따른 수지성형용 형(1)은, 형본체(2)와, 형본체(2)의 형면(22) 측에 노출되어 형성되고, 합성 수지(4a), 세라믹 분립체(4b) 및 희석 용제(4c)를 포함하는 내열성 복합 재료인 두께 50∼800 ㎛인 수지층(4)을 구비한다. 또한, 본 발명에 따른 수지성형용 형(1)은, 형본체(2)와, 형본체(2)의 형면(22) 측에 노출되어 형성되고, 합성 수지(4a), 세라믹 분립체(4b) 및 희석 용제(4c)를 포함하는 내열성 복합 재료인 수지층(4)을 구비하고, 수지층(4)이, 일부를 굴삭되는 것에 의해 요철(6)이 형성된 것이다.

Description

수지성형용 형, 수지성형용 형의 제조 방법, 수지성형품의 제조 방법 및 수지성형품 제조 시스템

본 발명은, 수지성형용 형(型)에 관한 것이며, 또한 수지성형용 형의 제조 방법, 수지성형품의 제조 방법 및 수지성형품 가공 시스템에 관한 것이다. 특히, 예를 들면, 제품 디자인을 향상시키기 위한 성형면을 다듬는 텍스터 무늬(가죽 텍스처 무늬, 살결 무늬나 나무결 무늬, 배껍질 무늬, 엽맥 무늬, 비늘 무늬, 대리석 무늬, 헤어라인, 기하학 무늬, 연마 무늬, 도장 무늬 등)을 표면에 가지는 수지성형품을 제작할 경우에 사용되는, 수지성형을 행하기 위한 수지성형용 형 및 그 제조 방법 및 수지성형품의 제조 방법 및 수지성형품 가공 시스템에 관한 것이다.

종래에는, 에칭 가공에 의한 배껍질 텍스처나 샌드 블라스트 가공에 의해, 금형의 형면을 거칠게 함으로써 글로스(gloss) 저하 처리를 행하고 있었다. 또한, 그래도 부족한 경우에는, 종래에는, 외관 불량의 은폐도 겸하여 성형품에 도장을 행하고 있었다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

일본공개특허 제2007-160637호 공보

일반적으로, 합성 수지 성형품은, 고급감이 있고 외관 불량이 보이기 어려운 것이 기대되고 있으며, 거기에 이바지하는 텍스처 무늬(가죽 텍스처 무늬, 살결 무늬나 나무결 무늬, 배껍질 무늬, 엽맥 무늬, 비늘 무늬, 대리석 무늬, 헤어라인, 기하학 무늬, 연마 무늬, 도장 무늬 등)를 실시한 성형품이 요망되고 있다. 또한, 자동차 내장용 합성 수지 성형품, 특히 윈도우 주위의 계기판 등은, 텍스처 무늬에 의해 윈도우의 비침을 방지할 수 있는 합성 수지 성형품이 요망되고 있다. 그러므로, 본 발명의 목적은, 텍스처 무늬를 실시한 성형품을 성형할 수 있는 성형용 형 및 그 제조 방법, 나아가서는 이들에 의해 제조된 수지성형품을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 동일한 수지성형품의 표면에 상이한 무늬를 이루는 표면 가공을 용이하게 실시할 수 있는, 수지성형 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 수지성형용 형은, 성형 형 본체와, 상기 성형 형 본체의 형면 측에 노출되어 형성되고, 합성 수지 및 세라믹 분립체(粉粒體)를 포함하는 내열성 복합 재료인 두께 50∼800 ㎛인 수지층을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 것이면, 형면 측에 노출된 세라믹 분립체에 의해, 수지 성형 시에 발생하는 가스가 효율적으로 흡착된다. 이로써, 수지 제품의 품질의 불균일을 효율적으로 억제할 수 있다. 또한 수지층의 두께를 50∼800 ㎛로 설정하고 있으므로, 수지층의 필요한 개소(箇所)에 별도로 표면 가공을 실시하여, 수지성형품에 원하는 표면 형상을 부여할 수도 있다. 그 결과, 원하는 표면 형상을 가진 수지성형품을 제조할 수 있는 수지성형용 형을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 수지성형용 형은, 성형 형 본체와, 상기 성형 형 본체의 형면 측에 노출되어 형성되고, 합성 수지, 세라믹 분립체 및 희석 용제를 포함하는 내열성 복합 재료인 수지층을 구비하고, 상기 수지층이, 일부가 굴삭됨으로써 요철이 형성된 것인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기한 「굴삭」이란, 레이저 가공기 LP가 출력의 대소(大小)를 조절함으로써 실현하는, 커팅, 조각 및 마킹과 같은 각종 처리를 포괄한 개념이다.

이와 같은 것이면, 표면에 텍스처 등의 독특한 질감이 부여된 수지성형용 형의 제공이 실현된다. 그 결과, 원하는 표면 형상을 가진 수지 제품을 안정적으로 제조할 수 있는 수지성형용 형을 제공할 수 있다.

요철 형상의 변경을, 형본체의 교환을 행하지 않고 수지층의 교환에 의해 실현하기 위해서는, 요철을, 수지층에만 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 보다 변화가 풍부한 표면 형상을 실현하기 위해서는, 요철을 형성하는 오목부를, 바닥면을 형본체의 형면을 노출시켜 이루어지는 형면 오목부와, 바닥면을 수지층에 형성하고 있는 수지 오목부를 가진 것으로 하는 것이 바람직하다.

그리고 수지층이, 합성 수지, 세라믹 분립체 및 희석 용제의 비율이 상이한 복수의 층을 가지고, 요철을 형성한 개소에 있어서 복수의 층의 단면이 노출되어 이루어지는 것으로 하면, 각각의 층의 특성을 상이하게 함으로써, 보다 질이 높은 수지성형품의 성형이 가능하게 된다.

또한, 각각의 층의 특성을 더욱 발휘시키기 위한 구성으로서, 요철을 형성하는 오목부는, 굴삭 깊이를 상이하게 함으로써, 바닥면을 상이한 복수의 층에 형성하여 이루어지는 구성을 예로 들 수 있다.

그리고 복수의 수지층에 필요한 강도를 담보시키기 위해서는, 상기 수지층 중 어느 하나의 층은, 무기섬유를 더욱 포함하고, 무기섬유는, 섬유길이가 0.05∼200 ㎛이며, 또한 섬유직경이 0.05∼80 ㎛인 것이 바람직하다. 또한, 더욱 바람직한 섬유길이는, 0.4∼20 ㎛이며, 더욱 바람직한 섬유직경은, 5∼80 ㎛이다.

또한, 복수의 수지층에 각각 상이한 특성을 가지게 하기 위한 구체적인 구성으로서는, 복수의 수지층이, 형본체의 형면으로부터 적층됨에 따라서 무기섬유의 비율이 점차 작아지도록 하는 구성을 예로 들 수 있다.

특히, 수지성형품의 품질을 향상시키고자 복수의 수지층을 구성하기 위해서는, 복수의 수지층을, 형본체의 형면으로부터 적층됨에 따라서 상기 무기섬유의 비율이 점차 작아지도록 하고, 가장 형면으로부터 이격된 수지층에는 무기섬유가 포함되어 있지 않은 경면(鏡面) 코팅 재료층으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 수지 제품의 표면을 원하는 형상, 감촉이나 느낌으로 구성하기 위해서는, 수지층의 표면에 코팅층을 형성해도 된다. 또한 물론, 복수의 수지층을 구성한 것에 대해서도 코팅층을 형성해도 된다. 이 경우의 목적은, 형본체에 대한 접착성을 향상시킨 층에 더하여, 레이저 가공성의 향상을 목적으로 한 층을 형성함으로써, 보다 견본에 충실한 요철을 가공할 수 있는 경우가 있다. 표면 코팅층의 목적은, 성형품의 광택 조정이다. 이들을 조합함으로써, 보다 디자인성이 풍부한 표면 형상이 가능하게 된다.

상기한 상기 코팅층의 구체적인 예로서는, 무광택층, 경면 코팅층 또는 광택조정층을 들 수 있다.

성형 시에 발생하는 가스를 흡수하기 위한 바람직한 태양으로서, 수지층은, 세라믹 분립체를 45∼65 % 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 세라믹 분립체의 비율은, 보다 바람직하게는, 50∼60 %로 하는 것이 바람직하고, 52∼57 %로 하는 것이 특히 바람직하다.

부가하여, 상기 세라믹 분립체는, 입경(粒徑)이 0.1∼70 ㎛인 것이, 성형 시에 발생하는 가스의 흡수나, 성형품의 표면의 무광택도의 질감이 양호하게 되는 점에서 바람직하다. 부가하여, 이와 같은 세라믹 분립체라면, 수지성형품 성형 시에 발생하는 불필요한 가스의 흡수나, 표면의 질감의 향상이 되모된다. 나아가서는, 세라믹 분립체는 소위 골재로서 기능하고, 성형 시의 내압력(耐壓力), 내마모성의 향상에도 이바지한다.

여기서, 본 발명에 따른 수지성형용 형의 제조 방법은, 형본체의 형면에, 합성 수지, 세라믹 분립체 및 희석 용제를 포함하는 내열성 복합 재료로 이루어지는 수지층을 형성하는 수지층 형성 공정과, 상기 수지층 형성 공정 후, 일정 시간 가열하고 소정 온도로 유지함으로써 수지 소재를 가경화시키는 가경화 공정과, 상기 수지층 형성 공정에 의해 형성된 수지층에 대하여, 상기 수지 소재를 가열 처리함으로써 상기 수지 소재를 경화시켜 합성 수지층으로 하는 본경화 공정과, 소정의 형상을 이루는 요철을 설치하는 요철 형성 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 것이면, 표면에 텍스처 등의 독특한 질감이 부여된 수지성형용 형의 제공이 실현된다. 그 결과, 원하는 표면 형상을 가진 수지 제품을 안정적으로 제조할 수 있는 수지성형용 형의 제조 방법을 제공할 수 있다. 그리고, 가경화 공정 시의 온도는 약 80℃로 하는 것이 바람직하다.

그리고, 수지층에 사용되는 희석 용제는 제조 시에 휘발하지만, 다른 일반적인 용제에 비교하여 휘발하는 속도가 느린 것으로 알려져 있는 에틸셀로솔브모노아세테이트를 사용하는 것이 바람직하다. 이는, 용제의 휘발이 느리면, 재료 점도가 상승하기 어렵고, 실제로 작업에서의 작업 시간에 여유가 생기고, 작업성이 향상되기 때문이다.

보다 정밀한 표면 형상, 양호한 표면의 감촉이나 느낌을 확실하게 실현하기 위해서는, 요철 형성 공정을, 레이저광의 조사(照射)에 의해 행하는 것이 바람직하다.

상기한 레이저광은, 탄산 가스 레이저 가공기, 파이버 레이저 가공기, 펨토초 레이저 가공기, 블루 레이저 가공기, 그린 레이저 가공기 및 레이저 발진원으로부터 발해진 2종 이상의 파장을 동축(同軸)으로 조사할 수 있는 다파장 복합 레이저 가공기 중 어느 하나에 의해 발해지는 레이저광이라면, 상기한 효과를 바람직하게 얻을 수 있다.

수지층을 복수 구비하고 있는 수지층을 가진 수지성형용 형을 바람직하게 제조하기 위해서는, 상기 복수의 수지층마다 수지층 형성 공정 및 가경화 공정을 행하는 것이 바람직하다.

수요자에게 원하는 표면 형상을 이루는 성형품을 제조할 수 있는 수지성형용 형을 안정적으로 제조하기 위해서는, 요철 형성 공정에 있어서 형성하는 요철은, 요철 견본을 사전에 스캐너에 의해 스캐닝된 데이터에 기초한 것으로 하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 수지성형용 형 제조 시스템은, 수지성형품을 제조하기 위해 형소재의 형면에 요철을 부여함으로써 수지성형용 형을 제조하기 위한 수지성형용 형 제조 시스템으로서, 성형 형 본체와, 상기 성형 형 본체의 형면 측에 노출되어 형성되고, 합성 수지, 세라믹 분립체 및 희석 용제를 포함하는 내열성 복합 재료인 두께 50∼800 ㎛인 수지층을 구비하는 형소재와, 스캐너와, 레이저 가공기를 구비하고, 요철 견본의 표면 형상을 상기 스캐너에 의해 스캐닝하는 스캐닝 공정과, 상기 스캐닝 공정에 의해 스캐닝한 데이터에 따라서 레이저 가공기를 제어하여, 형소재의 표면을 가공하는 레이저 가공 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수지 제품의 제조 방법은, 상기한 어느 하나의 수지성형용 형에 유체상(流體狀)을 이루는 성형용 수지를 충전하는 수지 충전 공정과, 상기 수지 충전 공정 후, 상기 성형용 수지를 경화시키는 성형 수지 경화 공정과, 경화한 상기 성형용 수지를 상기 수지성형용 형으로부터 제거하는 제거 공정을 가지는, 수지성형품의 제조 방법이다.

이와 같은 것이면, 질이 높은 수지성형품을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 수지성형용 형 및 그 제조 방법, 수지성형용 형 제조 시스템에 의하면, 원하는 표면 형상을 가진 수지성형품을 제조할 수 있는 수지성형용 형을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 수지성형품의 제조 방법에 의하면, 질이 높은 수지성형품을 제공할 수 있다.

본 발명의 상기한 목적, 그 외의 목적, 특징 및 이점은, 도면을 참조하여 행하는 이하의 발명을 실시하기 위한 형태의 설명으로부터 더 한층 분명하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 수지성형용 형 및 그 제조 방법, 수지성형용 형 제조 시스템의 개요를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 수지성형용 형의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 수지성형용 형의 표면 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 수지성형품을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 수지성형품을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 수지성형용 형(형소재)의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 수지성형용 형(형소재)의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태에 따른 수지성형용 형(형소재)의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시형태에 따른 수지성형용 형(형소재)의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시형태에 따른 수지층의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시형태에 따른 수지층의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시형태에 따른 수지층의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시형태에 따른 수지층의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시형태에 따른 수지층 및 코팅층의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시형태에 따른 수지층 및 코팅층의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 실시형태에 따른 수지층 및 코팅층의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시형태에 따른 수지층 및 코팅층의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 18은 본 발명의 실시형태에 따른 수지층의, 특히 요철의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 19는 본 발명의 실시형태에 따른 수지층의, 특히 요철의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 20은 본 발명의 실시형태에 따른 수지성형용 형의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 21은 본 발명의 실시형태의 변형예에 따른 수지성형용 형의 수지층을 설명하기 위한 단면도이다.
도 22는 본 발명의 실시형태의 변형예에 따른 수지성형용 형의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 23은 본 발명의 실시형태에 따른 수지성형품의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일례로서 수지성형용 형(1) 및 그 제조 방법, 수지성형용 형 제조 시스템(S)에 대하여 본 실시형태에서 설명한다.

본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)은, 도 1에 나타내는 수지성형용 형 제조 시스템(S)에 의해 제조된다. 이 수지성형용 형 제조 시스템(S)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 요철 견본을 스캐닝하여 데이터화하는 스캐너인 입체 스캐너(SC)(3D 스캐너라고도 칭함)과, 이 입체 스캐너(SC)로부터 얻은 입체 데이터를 보존 및 적절한 가공을 행하는 퍼스널컴퓨터(PC)와, 이 퍼스널컴퓨터(PC)에 의해 제어되는 레이저 가공기(LP)를 구비한다.

즉, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형 제조 시스템(S)은, 수지성형품을 제조하기 위하여 형소재(10)의 형면(22)에 요철(6)을 부여함으로써 수지성형용 형(1)을 제조하기 위한 것으로서, 형본체(2)와, 형본체(2)의 형면(22) 측에 노출되어 형성되고, 합성 수지(4a) 및 세라믹 분립체(4b)를 포함하는 내열성 복합 재료인 두께 50∼800 ㎛인 수지층(4)을 구비하는 형소재(10)와, 스캐너인 입체 스캐너(SC)와, 레이저 가공기(LP)를 구비하고, 요철 견본(M)의 표면 형상을 입체 스캐너(SC)에 의해 스캐닝하는 스캐닝 공정과, 스캐닝 공정에 의해 스캐닝한 데이터에 따라 레이저 가공기(LP)를 제어하여, 형소재(10)의 표면을 가공하는 레이저 가공 공정을 포함한다. 그리고, 레이저 가공 공정은, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)의 제조 방법에서의, 요철 형성 공정에 상당한다.

형소재(10)에 대한 요철(6)의 부여를 하는 요철 형성 공정은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 레이저 가공기(LP)를 사용하여 행한다. 레이저 가공기(LP)는, 퍼스널컴퓨터(PC)에 접속하고 있고, 상기한 데이터에 따라서 형소재(10)의 표면에 소정의 요철(6)을 부여한다. 요철 형성 공정에 있어서 형성하는 요철(6)은, 요철 견본(M)을 사전에 스캐너인 입체 스캐너(SC)에 의해 스캐닝된 데이터에 기초한 것이다. 또한 물론, 상기 스캐닝된 데이터에 더하여, 사전에 퍼스널컴퓨터(PC)에 기억된 데이터를 함께 이용하는 것도 가능하다.

레이저 가공 공정 즉 요철 형성 공정에 사용하는 레이저광으로서는, 탄산 가스 레이저 가공기, 파이버 레이저 가공기, 펨토초 레이저 가공기, 블루 레이저 가공기, 그린 레이저 가공기 및 레이저 발진원으로부터 발해진 2종 이상의 파장을 동축으로 조사할 수 있는 다파장 복합 레이저 가공기 중 어느 하나에 의해 발해지는 레이저광을 예로 들 수 있다. 레이저 가공기(LP)를 이용함으로써 본 실시형태에 따른 수지성형용 형 제조 시스템(S)은, 가공 시간을 효율적으로 단축시키고 있다. 부가하여, 수지성형용 형 제조 시스템(S)은, 간편하게, 금형의 빼내기 경사에 적합한 임의의 요철(6)의 무늬 깊이로 요철(6)의 무늬(텍스처 무늬)를 형성할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형 제조 시스템(S)은, 수지성형용 형(1)에 형성하는 요철 무늬에 의해, 사용 가능한 레이저광(가공기)을 선택하기 위하여, 상기한 것 중 어느 하나의 레이저 가공기를 변경한다. 예를 들면, 탄산 가스 레이저 가공기라면 「00mm 정도의 무늬.」,파이버 레이저 가공기라면 「00mm 정도의 무늬.」과 같이, 상기한 각 레이저 가공기의 특성 및 수지성형품(A)에 형성하고자 하는 형상에 따라, 다양한 레이저 가공기를 적절하게 선택할 수 있다. 그리고, 짧은 간격으로 점멸을 반복하는 단(短) 펄스나 초단 펄스의 레이저광, 파장이 보다 짧은 레이저광을 조사하는 경우에는, 열영향이 거의 없으므로, 보다 미세한 요철 무늬를 형성할 수 있는 경향이 있다. 특히 에너지 변환 효율이 양호한 광섬유를 증폭 매체로 하는 파이버 레이저 가공기라면, 장치 자체를 작게 할 수 있어, 큰 성형 형에 대한 적용이 용이하게 된다.

상기한 요철 견본(M)은, 수지성형품의 표면에 부여하고자 하는 요철(6) 형상을 가진, 소위 샘플이다. 본 실시형태에서는, 이 요철 견본(M)의 표면을, 예를 들면 복수 방향으로부터의 화상 데이터를 취득하고, 표면의 입체 형상을 특정하는 방법 등에 의해 스캐닝한다. 스캐닝된 요철 견본(M)에 관한 데이터는, 입체 스캐너(SC)가 접속하고 있는 퍼스널컴퓨터(PC)에 전송된다. 여기서, 입체 스캐너(SC)가 상기한 데이터를 전송하는 곳은, 퍼스널컴퓨터(PC)에 한정되지 않고, 네트워크 상에 설치된 별도의 다른 개소에 있는 서버 컴퓨터 등, 기존의 각종 방법을 고려할 수 있다.

본 실시형태에서는, 요철 견본(M)을 스캐닝하여 얻어진 데이터를, 특정한 소프트웨어가 인스톨된 퍼스널컴퓨터(PC)에 의해 처리하는 태양을, 일례로서 설명한다.

퍼스널컴퓨터(PC)는, 입체 스캐너(SC)로부터 수신한 데이터를, 적절하게 가공할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 퍼스널컴퓨터(PC)는, 인스톨된 임의의 복수 종류의 요철(6)의 무늬를, 화상 편집 소프트웨어를 이용하여, 도 3에 나타낸 바와 같이 외관 상 자연스럽게 연속시킬 수 있다. 동 도면에서는, 요철(6)에 관한 데이터를, 예를 들면 원형상으로부터 직사각형에 이르기까지, 서로 인접하는 오목부의 형상 변화를 적게 하면서 점차 변형시킨 형상의 오목부를 작성하는 기능을 나타내고 있다. 이와 같이, 임의의 복수 종류의 요철(6)의 무늬 화상 편집 소프트웨어를 이용하여 요철(6)의 무늬 형성용 데이터를 작성 편집하기 때문에, 부분 변경 등은 용이하다. 본 실시형태에서는, 상기한 기능을 이용함으로써, 요철 견본(M)이 가지는 표면의 면적이 작더라도, 이음매가 외관 상 없을 정도까지 두드러지지 않도록 연속시켜서, 큰 면적에 요철 견본(M)의 표면 형상이 수지성형품(A)에 재현되는 데이터 처리를 행할 수 있다. 또한, 이와 같은 화상 편집 소프트웨어를 이용함으로써, 사람의 손으로는 작성에 시간을 필요로 하는 작도를 간편하게 행할 수 있다. 그 결과, 수지성형품(A)의 표면 디자인의 제약이 적은 수지성형용 형 제조 시스템(S)이 실현되었다.

또한, 수지성형품(A)의 영역마다 완전히 상이한 표면 형상을 가진 요철 견본(M)에 의한 표면 형상을 재현하는 경우라도, 마치 이음매가 없는 것같이 연속시켜 보이는 표면 데이터를 작성할 수 있다.

그리고, 이와 같은 데이터에 기초하여 수지성형용 형(1)을 작성하기 위하여 본 실시형태에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 수지성형품(A)의 표면에 형성되는 기복(起伏)은, 기복의 크기가 부위에 따라 적절하게 변화하고 있다.

그 결과, 도 5에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 하나의 수지성형품(A)의 표면에 있어서, 다른 감촉이나 느낌의 표면을 가지고 있다고 하더라도, 마치 이음매가 없는 것 같은 외관으로 하고, 수요자의 요망에 양호하게 부응할 수 있도록 되어 있다. 도 5에 나타내는 수지성형품(A)에서는, 도 4에 모식적으로 나타낸 바와 같이 표면의 기복의 크기를 적절하게 조절함으로써, (1) 껍질 무늬(큰 무늬), (2) 기하학 무늬(다이아몬드), (3) 껍질 무늬(미세함), (4) 기하학 무늬(동그라미)이나, (5) 무지 무늬(중)과 같이 일견 완전히 다른 감촉이나 느낌을 가진 표면끼리를 마치 이음매가 없는 것 같이 연속시킨 외관을 실현하고 있다.

여기서, 수지성형용 형 제조 시스템(S)에서는, 수지성형용 형(1)을 제조하는 데 있어서 요철 형성 공정을 실현하기 위한 것이다. 이 요철 형성 공정은, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)의 제조 방법 중의 하나의 공정이다. 상기 수지성형품(A)의 제조 방법에 대해서는, 후술한다.

또한, 이 형소재(10)는, 레이저 가공기(LP)에 의한 가공을 실시하지 않은 상태라도 수지성형용 형(1)으로서 기능할 수 있다. 그러나 본 실시형태에서는, 이 형소재(10)에 설치된 수지층(4)의 두께를 50∼800 ㎛로 함으로써, 그대로 수지성형용 형(1)으로서 이용할 수 있을뿐만 아니라, 수지층(4)의 표면에 요철(6)을 형성함으로써, 상기한 바와 같이 원하는 표면 형상, 즉 원하는 감촉이나 느낌의 표면으로 설정할 수 있다. 먼저, 요철(6)을 형성하지 않는 수지성형용 형(1)으로서도 기능할 수 있는 형소재(10)에 대하여, 도 6∼도 9에 나타내어 설명한다.

수지성형용 형(1)은, 도 6∼도 9에 나타낸 바와 같이 형본체(2)와, 형본체(2)의 형면(22) 측에 노출되어 형성되고, 합성 수지(4a) 및 세라믹 분립체(4b)를 포함하는 내열성 복합 재료인 두께 50∼800 ㎛인 수지층(4)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

수지성형용 형(1)은, 형본체(2)와, 수지층(4)을 구비한다. 형본체(2)는, 이 수지성형용 형(1)의 외형을 형성하는 것이며, 본 실시형태에서는 철이나 각종 합금 등의 금속에 의해 구성되어 있다.

형본체(2)는, 그 자체로도 수지성형용의 형으로서 바람직하게 이용할 수 있는 것이다. 그리고, 본 실시형태에서는, 이 형본체(2)에서의 수지 성형에 이용하는 일면측인 형면(22)에, 수지층(4)을 배치하고 있다. 또한 본 실시형태에서는, 수지성형품(A)은 200℃ 이하의 저온에서 경화시키는 합성 수지(4a)를 사용하는 것을 상정하고 있다. 이에 따라, 형본체(2)로서 사용하는 형재는, 기존의 다양한 재료를 적용할 수 있다. 따라서, 형소재로서는, 금속 이외의 소재라도 되고, 형재 전체 혹은 표면 형상이 포러스(porous) 형상을 이루는 소재라도 된다. 또한, 금속제의 소재라도 기존의 분말 소결 적층 조형법에 의한 형성이나, 3D 프린터에 의해 형성된 것이라도 된다.

수지층(4)은, 도 6∼도 9에 나타낸 바와 같이, 형 본체(2)의 형면(22) 측에 형성되는 것이면, 단층(單層)이라도, 2층이라도, 3층이라도 된다. 본 실시형태에서는, 수지층(4)이 단층인 수지성형용 형(1)을, 도 6에 나타내고 있다. 수지층(4)이 2층으로 이루어지는 수지성형용 형(1)을, 도 7에 나타내고 있다. 수지층(4)이 3층으로 이루어지는 수지성형용 형(1)을, 도 8 및 도 9에 나타내고 있다. 본 실시형태에서는 설명의 편의 상, 제1 층(42), 제2 층(44), 제2 층(46) 및 경면 코팅층(48)으로서 나타낸다.

수지층(4)은, 합성 수지(4a), 세라믹 분립체(4b) 및 제조 시에는, 희석 용제(4c)를 포함하는, 소위 내열성 복합 재료이다. 수지층(4)은, 단층뿐만 아니라, 복수의 층에 의해, 수지층(4) 전체의 두께가 50∼800 ㎛로 되면 된다. 또한, 도 6∼도 8에 나타내는 수지층(4)은, 무기섬유(4d)를 추가로 함유한다. 또한, 도 9에 나타내는 경면 코팅층(48)은 경면 코팅 재료로 이루어진다. 그리고, 희석 용제(4c)는 완성된 수지성형용 형(1)에는, 휘발하여 포함되지 않은 상태가 된다. 그러나 동 도면에서는, 도시의 편의 상, 희석 용제(4c)도 도시하고 있다.

합성 수지(4a)는, 수지층(4)의 주체를 이루는 것이다. 합성 수지(4a)는, 세라믹 분립체(4b) 및 무기섬유(4d)를 혼합시키면서 수지층(4)을 소정의 형상으로 유지하는 역할을 한다. 합성 수지(4a)의 예로서는, 예를 들면, 에폭시 수지, 아크릴수지, 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리프로필렌 수지, 규소 수지, 불소 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 페놀 수지, 프탈산계 수지, 합성 수지계 수지, 섬유소계 수지, 염화비닐 수지, 아세트산비닐 수지 등의 수지를 단독으로 사용해도 되고, 혼합하여 사용해도 된다.

세라믹 분립체(4b)는, 수지층(4)에 필요한 강도를 부여하기 위한 골재에 상당하는 것이다. 즉, 세라믹 분립체(4b)는, 수지층(4)으로의 압축하는 방향의 외력에 대한 강도를 부여한다. 그러나 세라믹 분립체(4b)는, 수지층(4) 전체의 45∼65 % 포함된다. 세라믹 분립체(4b)는, 수지층(4) 전체의, 보다 바람직하게는 50∼60 %, 더욱 바람직하게는, 52∼57 %이다. 또한, 상기 세라믹 분립체(4b)로서는, 알루미나 등의 세라믹이며, 입경이 약 0.1∼70 ㎛인 분립체를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 이 세라믹 분립체(4b)는, 다공질형상을 이루며, 표면에 노출되어 있는 부분으로부터, 수지 성형 시에 발생하는 가스를 흡착할 수 있다.

희석 용제(4c)의 예로서는, 본 실시형태에서는, 에틸셀로솔브모노아세테이트 등의 일반적으로 휘발이 느린 것으로 여겨지는 유기용제를 사용하고 있다. 물론, 상기 희석 용제(4c)는 제조 시에 휘발하는 것이므로, 상기 에틸셀로솔브모노아세테이트로 한정되지 않고, 기지(旣知)의 다양한 휘발 용제를 적용할 수 있다. 그리고, 희석 용제(4c)는 수지성형용 형(1)의 완성 시에는, 거의 전부가 휘발하게 되어, 수지층(4)에는 잔존하지 않지만, 설명의 편의 상, 도 6∼도 9에 도시를 실시하고 있다.

무기섬유(4d)는, 세라믹 분립체(4b)와 함께, 수지층(4)에 필요한 강도를 부여하기 위한 것이다. 무기섬유(4d)는, 세라믹 분립체(4b)와는 달리, 수지층(4)으로의 인장 방향의 외력에 대한 강도를 부여한다. 무기섬유(4d)의 예로서는, 유리섬유, 탄소 섬유, 탄화규소 섬유 등의 무기섬유(4d)를 들 수 있다. 이들 무기섬유(4d)를, 합성 수지(4a)에 혼입하는 경우에는, 일반적으로 단섬유로 칭해지는 것으로서, 섬유길이가 5∼200 ㎛, 섬유직경이 0.05∼1.5 ㎛인 것을 사용한다.

계속해서, 수지층(4)을 구성할 수 있는 제1 층(42), 제2 층(44), 제2 층(46) 및 경면 코팅층(48)에 대하여 순차적으로 설명한다. 제1 층(42) 및 제2 층(44)은, 각각, 합성 수지(4a)와, 세라믹 분립체(4b)와, 무기섬유(4d)와, 희석 용제(4c)가 배합된 내열성 복합 재료에 의해 형성된다. 이들 제1 층(42) 및 제2 층(44)은, 세라믹 분립체(4b) 및 무기섬유(4d)의 배합 비율이 상이하다. 구체적으로는, 본 실시형태에서는 제1 층(42)은, 직접 형본체(2)의 형면(22)에 직접 시공되기 위하여, 형본체(2)에 확실하게 시공되기에 충분한 높은 고정력이 요구된다. 그리고, 도 7∼도 9에 나타내는 구성에서는, 제1 층(42)은, 제2 층(44), 제2 층(46) 또는 경면 코팅층(48)을 직접적으로 또는 간접적으로 지지하기 위하여, 높은 강도가 요구된다. 구체적으로는, 수지층(4)의 강도는, 무기섬유(4d)의 함유율이 높을수록, 형본체(2)에 대한 접착성 및 강도가 높은 경향이 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 제1 층(42)은 제2 층(44)보다 무기섬유(4d)의 함유율이 높다.

제2 층(46)은, 외측으로 가장 많이 노출된다. 제2 층(46)은, 합성 수지(4a)와, 세라믹 분립체(4b)가 배합된 내열성 복합 재료이다. 무기섬유(4d)는, 포함하지 않거나, 혹은 포함해도 제2 층(44)보다 함유율은 낮다.

경면 코팅층(48)은, 경면 코팅 재료를 주체로 하고 있다. 경면 코팅 재료로서는, 예를 들면, 경면 코팅층(48)은, 열전도율이, 0.10W/m·K 이상 0.99W/m·K 이하인 열경화형 수지에 의해 형성된다. 또한, 경면 코팅층(48)에 사용되는 열경화성 수지는, 단열성이 높은 재료가 사용된다. 예를 들면, 경면 코팅층(48)에 사용되는 열경화성 수지로서는, 열전도율이, 0.10W/m·K 이상 0.99W/m·K 이하인 열경화형 수지가 사용된다. 경면 코팅층(48)에 사용되는 열경화성 수지로서는, 페놀 수지, 알키드 수지, 멜라민 요소 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지, 염화고무계 수지, 아세트산 비닐 수지, 아크릴 수지, 염화비닐 수지, 불소 수지, 셀룰로오스, 폴리스티렌 수지 등이 사용되고, 단체 및 공중합체 중 어느 것이나 사용할 수 있다.

본 실시형태에서는, 상기한 구성 하에, 도 6∼도 9에 나타낸 바와 같이, 수지층(4)을 단층 타입(1a), 2층 타입(1b), 3층 타입(1)(1c1) 및 3층 타입(2)(1c2)과 같은 4종류의 수지층(4)을 구성하고 있다. 그러나 본 발명에 따른 수지층(4)은, 도 6∼도 9에 나타낸 태양으로 한정되지 않는다. 즉 5층 이상인 구성을 이룬 것이나, 제1 층(42)에 경면 코팅층(48)을 설치한 도 7의 태양과는 상이한 2층 구조의 수지층(4)으로 해도 된다. 이하, 수지층(4)을 단층 타입(1a), 2층 타입(1b), 3층 타입(1)(1c1) 및 3층 타입(2)(1c2)과 같은 4종류의 수지성형용 형(1)에 대하여 순차적으로 설명한다.

단층 타입(1a)의 수지성형용 형(1)이 가지는 수지층(4)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 층(42)만을 형본체(2)의 형면(22)에 형성하고 있다. 상기한 바와 같이, 제1 층(42)은 가장 강도가 높게 형성되어 있으므로, 단층 타입(1a)의 수지층(4)을 가지는 수지성형용 형(1)은, 강도 및 내구성이 우수하다.

2층 타입(1b)의 수지성형용 형(1)이 가지는 수지층(4)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 층(42)이 형본체(2)의 형면(22)에 견고하게 고정되면서, 제2 층(44)의 표면의 형상이 수지성형품(A)에 반영되는 태양의 수지층(4)을 가진다. 따라서, 성형한 수지성형품(A)의 표면 형상, 바꾸어 말하면 표면의 감촉이나 느낌은, 단층 타입(1a)의 수지성형용 형(1)이 가지는 수지층(4)을 가지는 수지성형용 형(1)과는 상이하다. 여기서, 수지층(4)을 구성하는 내열성 복합 재료는, 세라믹 분립체와 무기섬유를 적게하면 할수록, 광택이 높아진다.

3층 타입(1)(1c1)의 수지성형용 형(1)이 가지는 수지층(4)은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제1 층(42)이 형본체(2)의 형면(22)에 견고하게 고정되어 제2 층(44)을 지지하면서, 제2 층(44)에 지지되고 무기섬유(4d)의 함유량이 적거나, 혹은 무기섬유(4d)가 포함되어 있지 않은 제2 층(46)이 표면에 노출되는 태양의 수지층(4)을 가진다. 따라서, 성형한 수지성형품(A)의 표면 형상, 바꾸어 말하면 표면의 감촉이나 느낌은, 단층 타입(1a), 2층 타입(1b)의 수지층(4)의 수지성형용 형(1)이 가지는 수지성형용 형(1)과는 상이하다.

3층 타입(2)(1c2)의 수지성형용 형(1)이 가지는 수지층(4)은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제1 층(42)이 형본체(2)의 형면(22)에 견고하게 고정되어 제2 층(44)을 지지하면서, 무기섬유(4d)도 세라믹 분립체(4b)도 포함되어 있지 않은 경면 코팅층(48)이 표면에 노출된다. 따라서, 성형한 수지성형품(A)의 표면 형상, 바꾸어 말하면 표면의 감촉이나 느낌은, 단층 타입(1a), 2층 타입(1b), 3층 타입(2)(1c2)의 수지층(4)의 수지성형용 형(1)이 가지는 수지성형용 형(1)과는 상이하다.

본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)은, 도 1∼도 5에 나타낸 바와 같이, 수지층(4)의 표면에 요철(6)을 실시함으로써, 도 6∼도 9에 나타낸 수지성형용 형(1)과는 상이한 표면 형상을 가지는 수지성형용 형(1)으로 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 수지층(4)의 표면에 요철(6)을 행하기 전의 수지성형용 형(1)은, 형소재(10)로서의 역할을 한다.

즉, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)은, 형본체(2)와, 형본체(2)의 형면(22) 측에 노출되어 형성되고, 합성 수지(4a) 및 세라믹 분립체(4b)를 포함하는 내열성 복합 재료인 수지층(4)을 구비하고, 수지층(4)이, 일부가 굴삭됨으로써 요철(6)이 형성된 것인 것을 특징으로 한다. 그리고, 도 6∼도 9에 이르러는, 도시의 편의 상, 제조 공정 시에는 수지층(4)에 포함되고, 완성 시에는 휘발하여 수지층(4)에 포함되지 않은 희석 용제(4c)를 굳이 도시하고 있다.

여기서, 「굴삭」이라는 문언은, 단지 홈을 파는 처리나 구멍을 뚫는 처리로 한정되지 않는다. 표면을 원하는 형상으로 성형하기 위해 표면을 깎는 모든 처리를 포함하는 개념이다.

이하, 본 실시형태에 따른, 요철(6)이 형성된 수지층(4)을 구비한 수지성형용 형(1)을, 도 10∼도 13에 나타내어 설명한다. 요철(6)이 형성된 수지층(4)을 구비한 단층 타입(1a)의 수지성형용 형(1)은, 도 10에 나타낸다. 요철(6)이 형성된 수지층(4)을 구비한 2층 타입(1b)의 수지성형용 형(1)은, 도 11에 나타낸다. 요철(6)이 형성된 수지층(4)을 구비한 3층 타입(1)(1c1)의 수지성형용 형(1)은, 도 12에 나타낸다. 요철(6)이 형성된 수지층(4)을 구비한 3층 타입(2)(1c2)의 수지성형용 형(1)은, 도 13에 나타낸다. 이들 도 10∼도 13에 나타낸는 각 수지성형용 형(1)은, 상기한 도 6∼도 9에 각각 대응한다.

여기서, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)은, 요철(6)이, 수지층(4)에만 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 요철(6)의 형성은 형본체(2)의 형상에 아무런 영향을 주지 않는다. 그 결과, 요철(6)의 형상 변경을, 형본체(2)의 교환을 행하지 않고 수지층(4)의 교환만에 의해 실현할 수 있다. 즉, 필요한 표면 형상을 표현할 수 있는 요철(6)이 실현되는 수지층(4)을 형본체(2)는 교환하지 않고 상기 도 6∼도 9나 그 외의 구성의 수지층(4)을 사용하여 적절하게 시작(試作)을 동일한 형 본체(2)를 사용하여 반복적으로 행할 수 있다. 이는, 나아가서는 수지성형용 형(1)의 시작에 따른 부품수나 수고의 삭감에 이바지한다.

요철(6)은, 도 10∼도 13에 나타낸 바와 같이, 테이퍼 오목부(62)와 테이퍼 볼록부(64)를 가지고 있다. 테이퍼 오목부(62)는, 수지층(4)이 적절하게 굴삭됨으로써 설치된 오목부이다. 테이퍼 오목부(62)는, 바닥면(70)을 가지고 있다. 바닥면(70)은, 형본체(2)의 형면(22)을 노출시킨 형 바닥면(78a)과, 어느 하나의 수지층(4)에 의해 형성된 수지 바닥면(78b)을 가지고 있다.

즉 본 실시형태에서는, 테이퍼 볼록부(64)는, 상기 테이퍼 오목부(62)에 개재된 개소이다. 즉 바닥면(70)으로부터 돌출되어 있는 개소이다. 또한, 테이퍼 오목부(62) 및 테이퍼 볼록부(64)는, 라운드부(72)와, 절결단면(76)을 함께 가지고 있다. 라운드부(72)는, 볼록부의 상단 및 하단에서의 바닥면(70)과의 사이의 부분에 형성된 라운드면이다. 절결단면(76)은, 수지층(4)이 굴삭됨으로써 형성된 수지층(4)의 단면의 노출 부분이다. 절결단면(76)은, 테이퍼 오목부(62) 및 테이퍼 볼록부(64)의 형상 여하에 의해, 다양한 각도로 설정될 수 있다.

즉, 도 10∼도 13에 나타낸 요철(6)은, 형면(22)을 향하여 끝이 가늘어지는 테이퍼 오목부(62)와, 또한 모서리가 없는(라운딩된) 라운드부(72)를 가지고 있다. 이로써, 수지성형품(A)의 제조 시에서의 제거 공정을 원활하게 행할 수 있다. 즉, 상기한 절결단면(76)이 면하는 각도는, 수지성형품(A)의 제조 시의, 소위 「빼내기 경사」로서 작용한다. 이 「빼내기 경사」에 의해, 성형품 인출 시의 찰상, 소위 갉아먹힘을 억제할 수 있는 요철(6)의 무늬 깊이, 즉 형바닥면(78a)의 배치, 수지 바닥면(78b)의 깊이 위치를 임의로 결정할 수 있다.

바꾸어 말하면, 본 실시형태에서는, 수지 바닥면(78b)을 임의의 깊이 위치에 설정함으로써 임의의 요철(6)의 무늬 깊이를 실현하고 있다. 부가하여, 절결단면(76)의 각도를 적절하게 설정함으로써, 형의 각 부에 설정된 빼내기 경사에 적합한 요철(6)의 무늬 깊이를 임의로 설정할 수 있다.

계속해서, 수지층(4)의 타입이 상이한 수지성형용 형(1)에 대하여 도 10∼도 13을 참조하여, 순서대로 설명한다.

단층 타입(1a)의 수지층(4)을 가지는 수지성형용 형(1)은, 도 10에 나타낸 바와 같이, 제1 층(42)에 상기 요철(6)이 형성된다. 상기 요철(6)의 절결단면(76) 및 수지 바닥면(78b)은, 당연히 제1 층(42)만이 노출된다. 또한 물론, 동 도면에 나타낸 바와 같이, 수지층(4)의 두께 방향에서의 수지 바닥면(78b)의 위치는 적절하게 조정이 가능하며, 수지층(4)의 두께의 범위에서, 가장 깊은 바닥면(70)인 형바닥면(78a) 및 다양한 깊이로 설정된 수지 바닥면(78b)을 적절하게 조합하여, 다양한 형상의 테이퍼 오목부(62) 및 테이퍼 볼록부(64)를 형성하고 있다.

단일 수지층(4)을 가지는 수지성형용 형(1)(단층 타입(1a))은, 수지성형품(A)의 표면의 품질을 높게 하면서, 강도, 내구성이 우수한 것이 되어 있다.

2층 타입(1b)의 수지성형용 형(1)이 가지는 수지층(4)은, 도 11에 나타낸 바와 같이 제1 층(42) 및 제2 층(44)에 걸쳐 상기 요철(6)이 형성된다. 이 2층 타입(1b)의 수지성형용 형(1)의 수지층(4)은, 제1 층(42)은 형면(22)과의 접착층을 겸하는 역할을 하고, 제2 층(44)은, 예를 들면 무기섬유(4d)의 함유율을 제1 층(42)보다 작게 함으로써, 레이저 가공에 의한 가공성이 우수한 특성을 이룬다.

또한, 이 2층 타입(1b)의 수지성형용 형(1)은, 수지층(4)이, 합성 수지(4a) 및 세라믹 분립체(4b)의 비율이 상이한 복수의 층을 가지고, 요철(6)을 형성한 개소에 있어서 복수의 층이 노출되어 이루어지는 절결단면(76)을 가지고 있다.

여기서, 본 실시형태에 따른, 요철(6)을 형성하는 오목부는, 굴삭 깊이를 상이하게 함으로써, 바닥면(70)을 상이한 복수의 층인 수지 바닥면(78b), 및 형바닥면(78a)을 구성하여 이루어진다. 상기 요철(6)의 절결단면(76)은, 제1 층(42) 및 제2 층(44)의 단면이 노출된 것과, 제1 층(42)만이 노출된 것이 있다. 수지 바닥면(78b)은, 제1 층(42)이 노출되 것과 제2 층(44)이 노출된 것이 있다. 제1 층(42)은 형면(22)과의 접착층을 겸하는 역할을 하고, 제2 층(44)은 (성형 시의) 가스 빼기/흡수층을 겸한다. 구체적으로 설명하면, 제1 층(42)보다 제2 층(44) 쪽이, 수지성형품(A)의 성형 시에 발생하는 가스를, 다공질재료인 세라믹 분립체(4b)가 흡수하는 능력이 높다. 또한 제2 층(44)은, 수지성형품(A)의 성형 시에 발생하는 가스가, 보다 외측으로 빠져나가기 쉬운 표면 구조를 가지고 있다. 또한, 동 도면에 나타낸 바와 같이, 수지층(4)의 두께 방향에서의 수지 바닥면(78b)의 위치는 적절하게 조정이 가능한 점은, 상기한 도 10과 동일하다.

3층 타입(1)(1c1)의 수지성형용 형(1)이 가지는 수지층(4)은, 도 12에 나타낸 바와 같이, 제1 층(42), 제2 층(44) 및 제3 층(46)에 걸쳐 상기 요철(6)이 형성된다. 제1 층(42)은 형면(22)과의 접착층을 겸하는 역할을 하고, 제2 층(44)은, 예를 들면 무기섬유(4d)의 함유율을 제1 층(42)보다 작게 함으로써, 레이저 가공에 의한 가공성이 우수한 특성을 이룬다. 제3 층(46)은, 예를 들면 무기섬유(4d)의 함유율을 제2 층(44)보다 더욱 작게, 혹은 무기섬유(4d)를 포함하지 않게 함으로써, 레이저 가공에 의한 가공성이 제2 층(44)보다 우수하다. 구체적으로는, 제3 층(46)은, 성형 수지의 유동(流動) 선단의 스킨층 형성을 억제하는, 미세한 표면 형상을 형성한다.

상기 요철(6)의 절결단면(76n)은, 제1 층(42), 제2 층(44) 및 제2 층(46)이 노출된 것과, 제2 층(44) 및 제2 층(46)이 노출된 것과, 제2 층(46)만이 노출된 것이 있다. 수지 바닥면(78b)은, 제1 층(42)이 노출된 것, 제2 층(44)이 노출된 것 및 제2 층(46)이 노출된 것이 있다. 또한, 동 도면에 나타낸 바와 같이, 수지층(4)의 두께 방향에서의 수지 바닥면(78b)의 위치는 적절하게 조정이 가능한 점은, 상기한 도 10, 도 11과 동일하다.

3층 타입(2)(1c2)의 수지층(4)을 가지는 수지성형용 형(1)은, 도 13에 나타낸 바와 같이, 제1 층(42), 제2 층(44) 및 경면 코팅층(48)에 걸쳐 상기 요철(6)이 형성된다. 제1 층(42)은 형면(22)과의 접착층을 겸하는 역할을 하고, 제2 층(44)은, 예를 들면 무기섬유(4d)의 함유율을 제1 층(42)보다 작게 함으로써, 레이저 가공에 의한 가공성이 우수한 특성을 이룬다. 제2 층(46)은, 예를 들면 무기섬유(4d)의 함유율을 제2 층(44)보다 더욱 작게, 혹은 무기섬유(4d)를 포함하지 않게 함으로써, 레이저 가공에 의한 가공성이 제2 층(44)보다 우수하다.

구체적으로는, 경면 코팅층(48)은, 성형 시의 수지 마찰을 저감하는 저마찰층을 겸한다. 바꾸어 말하면, 경면 코팅층(48)은, 수지성형품(A)의 표면에 필요한 광택을 부여하고, 또한 제거 공정을 원활하게 행할 수 있는 상기 요철(6)의 절결단면(76n)은, 제1 층(42), 제2 층(44) 및 경면 코팅층(48)이 노출된 것과, 제2 층(44) 및 경면 코팅층(48)이 노출된 것과, 경면 코팅층(48)만이 노출된 것이 있다. 수지 바닥면(78b)은, 제1 층(42)이 노출된 것, 제2 층(44)이 노출된 것 및 경면 코팅층(48)이 노출된 것이 있다. 또한, 동 도면에 나타낸 바와 같이, 수지층(4)의 두께 방향에서의 수지 바닥면(78b)의 위치는 적절하게 조정이 가능한 점은, 상기한 도 10∼도 12와 동일하다.

즉, 복수의 수지층(4)을 가지는 2층 타입(1b), 3층 타입(1)(1c1) 및 3층 타입(2)(1c2)에서는, 형본체(2)의 형면(22)으로부터 각각의 수지층(4)이 적층됨에 따라서 무기섬유(4d)의 비율이 점차 작아진다. 복수의 수지층(4)이, 형본체(2)의 형면(22)으로부터 적층됨에 따라서 무기섬유(4d)의 비율이 점차 작아지고, 가장 형면(22)으로부터 이격된 수지층(4)에는 무기섬유(4d)가 포함되어 있지 않거나(3층 타입(1)(1c1)), 완전히 상이한 재료로 이루어지는 경면 코팅층(48)(3층 타입(2)(1c2))이다.

또한 본 실시형태에서는, 별도로 표면을 코팅하는 것도 가능하다. 즉, 상기 수지층(4)의 표면에, 표면 코팅층을 더욱 형성할 수 있다. 코팅층(8)은, 무광택층(82), 경면 코팅층(84) 또는 광택조정층(86)이다. 또한, 다른 기능을 가지는 표면 코팅을 실시하는 것도 가능하다. 또한 그 외에도, 다양한 광택 조정 입자를 첨가한 상기와는 별도의 상이한 무광택층을 구성해도 된다.

표면 코팅층(8)이 형성된 수지층(4)을 구비한 수지성형용 형(1)을, 도 14∼도 17에 나타내어 설명한다. 표면 코팅층(8)이 형성된 수지층(4)을 구비한 단층 타입(1a)의 수지성형용 형(1)은, 도 14에 나타낸다. 표면 코팅층(8)이 형성된 수지층(4)을 구비한 2층 타입(1b)의 수지성형용 형(1)은, 도 15에 나타낸다. 표면 코팅층(8)이 형성된 수지층(4)을 구비한 3층 타입(1)(1c1)의 수지성형용 형(1)은, 도 16에 나타낸다. 표면 코팅층(8)이 형성된 수지층(4)을 구비한 3층 타입(2)(1c2)의 수지성형용 형(1)은, 도 17에 나타낸다. 이들 도 14∼도 17에 나타내는 각 수지성형용 형(1)은, 상기한 도 10∼도 13에 각각 대응한다.

여기서, 본 실시형태에 있어서, 요철(6)을 가지는 수지층(4)의 표면에 경면 코팅층(48)을 더욱 설치함으로써, 금속제인 형본체(2)에 대한 수지층(4)의 접착성과, 레이저 가공에 의한 요철 견본(M)의 재현성을 양립시키면서, 수지성형용 형(1)에 의해 제조되는 수지성형품(A)의 광택을 필요한 정도로 조정할 수 있다. 바꾸어 말하면, 도 1에 나타낸 요철 견본(M)의 표면 형상을 가장 충실하게 재현할 수 있는, 수지층(4)이 상이한 타입인 형소재(10)를 선택하고, 가장 요철 견본(M)(도 1 참조)의 형상을 재현한 것에 대하여, 필요한 광택 무광택 가공을 실시하는 것도 가능하게 된다.

그리고, 무기섬유(4d)나 세라믹 분립체(4b)를 많이 포함한 수지층(4)은 강도가 높고 금속제의 형본체(2)의 형면(22)에 대한 접착성이 우수한 경향이 있다. 또한 무기섬유(4d)나 세라믹 분립체(4b)의 함유율이 낮아지면, 레이저 가공성이 향상되고, 보다 견본에 충실한 요철(6)을 가공할 수 있는 경우가 있다.

이와 같은 수지성형용 형(1)을 사용함으로써, 요철 견본(M)(도 1 참조)의 표면 형상에 따라서는, 보다 충실하게 재현한 수지성형품(A)을 제조할 수 있다.

또한, 상기한 요철(6)은, 요철(6)을 형성하는 곡면을 가지는 것으로 한정되지 않는다. 상기 도 10∼17에 기재한 요철(6)은 테이퍼 오목부(62) 및 라운드부(72)를 가짐으로써 매끈한 테이퍼 형상을 이루고, 형면(22)을 향하여 끝이 가는 형상이며, 또한 모서리가 없는(라운딩된) 것이 되어 있었지만, 도 18, 도 19과 같은 요철(6)이라도 된다.

즉, 요철(6)을 형성하는 모서리가 굴곡된 굴곡부(74)라도 된다.

굴곡부(74)를 가지는 요철(6)은, 도 18에 나타낸 바와 같이, 라운드부(72)에 연속하는 곡면이 상기 도 10∼도 17에 나타낸 요철(6)과는 달리, 능선을 형성할 수 있는 굴곡부(74)가 되어 있다. 바꾸어 말하면, 동 도면에 나타낸 요철(6)은, 모진 테이퍼 형상을 이루는 테이퍼 오목부(62)와, 형면(22)을 향하여 끝이 가는, 모진(샤프한) 테이퍼 볼록부(64)를 가지고 있다.

이와 같은 것이라도, 요철 견본(M)(도 1 참조)의 표면 형상에 따라서는, 보다 충실하게 요철(6)을 나타낸 수지성형품(A)을 제조할 수 있다.

또한, 상기한 요철(6)은, 테이퍼면을 가지는 테이퍼 오목부(62), 테이퍼 볼록부(64)로 한정되지 않는다. 즉, 형본체(2)의 형면(22)의 면 방향에 직교하는 방향으로 돌출하는 직(直) 오목부(66), 직 볼록부(68)를 가지는 것이라도 된다. 직 오목부(66), 직 볼록부(68)를 가지는 요철(6)은, 도 19에 나타낸 바와 같이, 절결단면(76)이, 형본체(2)의 형면(22)의 면 방향에 직교하는 방향으로 돌출한다. 그 결과 절결단면(76)의 방향은, 형본체(2)의 형면(22)의 면방향에 평행한 방향이 된다. 그리고, 동 도면에서는 한쪽 면과 연직된 절결단면(76)을 형성한 태양을 도시하고 있지만 물론, 설계 상 「빼내기 경사」로서 약간의 각도를 형성하여 경사지게 하는 태양도 포함된다.

또한, 도 19에 나타낸 직 오목부(66), 직 볼록부(68)를 설치한 요철(6)은, 상기 도 18과 동일하게 굴곡부(74)를 설치한 태양을 편의 상 도시하였으나, 물론, 직 오목부(66)와, 직 볼록부(68)와, 라운드부(72)를 구비한 것으로 해도 된다. 이 경우에, 도 18, 도 19와는 상이한 외관를 이루는 요철(6)이 형성된다.

그리고, 도 18, 도 19 및 직 오목부(66)와, 직 볼록부(68)와, 라운드부(72)를 구비한 도시하지 않은 요철(6)에 대하여, 또한 상기 도 14∼도 17에 나타낸 표면 코팅층(8)을 구비한 것으로 해도 된다.

이와 같이, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)은, 표면 구성뿐만 아니라, 적층의 유무나 개수, 요철(6)의 형상, 표면 코팅층(8)의 유무와 같은 특성을 적절하게 사용함으로써, 원하는 외관을 가진 표면 형상을 수지성형품(A)에 부여할 수 있다.

그리고 본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)은, 도 20에 나타낸, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)의 제조 방법에 의해, 바람직하게 제조된다. 상기 제조 방법은, 도 1에 나타낸 수지성형용 형 제조 시스템(S)에 의해 바람직하게 실현된다.

즉, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)의 제조 방법은, 수지층 형성 공정과, 가경화 공정과, 본경화 공정과, 요철 형성 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.

수지층 형성 공정은, 형본체(2)의 형면(22)에, 합성 수지(4a), 세라믹 분립체(4b) 및 희석 용제(4c)를 포함하는 내열성 복합 재료로 이루어지는 수지층(4)을 형성한다. 수지층 형성 공정은, 본 실시형태에서는, 예를 들면 형본체(2)의 형면(22)에 수지를 일정 두께로 분사하는 분사법에 의한다. 그러나, 수지층 형성 공정은 상기한 분사법으로 한정되지 않는다. 예를 들면 다른 수지층 형성 공정의 태양으로서, 슬립 블레이드법, 닥터 블레이드법, 이 닥터 블레이드법에서의 닥터 블레이드 대신 롤을 사용하여 성형하는 롤법, 캘린더법, 페이퍼 딥핑법, 연속 가압법, 사출 성형법, 수지의 덩어리를 얇게 써는 슬라이스법, 스키지법, 반경화 상태의 수지를 연신(延伸)하는 연신법, 수지의 덩어리를 깎는 치핑법, 프레스 성형법, 원심력으로 수지를 연신하는 원심법, 수지를 압출기로부터 시트형으로 압출하는 압출 성형법에 의해 성형한 수지 시트를 부착하는 태양이 있다.

가경화 공정은, 수지층 형성 공정 후, 수지층(4)을 일정 시간 가열하고 소정 온도로 유지함으로써 수지 소재를 가경화시킨다. 그리고, 본 실시형태에서는, 상기 가경화 공정의 온도를 80℃로 설정하고 있다.

본경화 공정은, 수지층(4)을 가열 처리함으로써 수지 소재를 경화시킨다. 본경화 공정은, 본 실시형태에서는, 가열로에서 150℃, 2시간 가열함으로써 행한다.

요철 형성 공정은, 수지층 형성 공정에 의해 형성된 수지층(4)에 대하여, 소정의 형상을 이루는 요철(6)을 설치한다. 요철 형성 공정은, 도 1에 나타낸 바와 같이 레이저광의 조사에 의해 행한다.

또한, 본 실시형태에서는, 별도로 코팅층을 설치하기 위한 코팅층 형성 공정을 행하는 경우가 있다. 코팅층 형성 공정은, 요철(6) 표면에 소정의 표면 코팅층(8)을 설치하는 공정이다(도 14∼도 17 참조). 코팅층 형성 공정은, 구체적으로는, 요철(6) 표면에 분사 가공에 의해 소정의 코팅제를 분사하고, 그 후, 가열로에서 150℃, 2시간 유지함으로써, 코팅제인 무광택층(82), 경면 코팅층(84) 또는 광택조정층(86)을 경화시킴으로써 행한다.

계속해서, 상기한 도 10∼도 19에 따른, 요철(6)을 가지는 수지층(4)을 형성하고, 수지성형용 형(1)을 완성시키기 위한 각 공정에 대하여, 도 20의 흐름도를 참조하여 설명한다. 공정은, 단계 ST11∼단계 ST17을 포함한다. 또한, 이들 각 공정의 주체는, 형본체(2)에 상기한 각 공정에 가공을 실시하는 작업자이다.

단계 ST11

단계 ST11에서는, 작업자는, 형본체(2)의 형면(22) 측에 분사 등에 의해 수지층(4)을 형성한다. 즉, 작업자는 상기한 수지층 형성 공정을 행한다. 처리는, 단계 ST12로 이행(移行)한다. 구체적으로는, 수지성형용 금형의 형면(22)에, 스프레이건을 사용하여 (제1 층(42), 제2 층(44), 제3 층(46) 또는 경면 코팅층(48)을 구성할) 수지를 분사한다.

단계 ST12

단계 ST12에서는, 작업자는, 형본체(2)의 형면(22) 측에 설치된 수지층(4)을, 가경화시킨다. 즉, 작업자는 상기한 가경화 공정을 행한다. 처리는, 단계 ST13으로 이행한다. 즉, 상기 단계 ST12에서는, 분사한 수지를 가경화시킨다.

단계 ST13

단계 ST13에서는, 작업자는, 수지층(4)을 더 형성할 것인지의 여부를 결정한다. 작업자가, 수지층(4)을 더 형성하는 것으로 결정한 경우(단계 ST13에서, Yes), 처리는, 단계 ST11로 이행한다. 작업자가 수지층(4)을 더 형성하지 않는 것으로 결정한 경우(단계 ST13에서, No), 처리는, 단계 ST14로 이행한다. 즉, 수지층(4)을 복수 구비하는 수지성형용 형(1)을 제조하는 경우, 복수의 수지층(4)마다 수지층 형성 공정 및 가경화 공정을 행한다. 즉, 형성하고자 하는 수지성형용 형(1)이 단층 타입(1a)이 아닌 경우, 상기 수지층 형성 공정 및 가경화 공정을 반복하여, 원하는 수지층(4)을 설치한다.

단계 ST14

단계 ST14에서는, 작업자는, 형성된 단층 혹은 복수층의 수지층(4)을 본경화시킨다. 즉, 작업자는 상기한 본경화 공정을 행한다. 이 단계에서, 형소재(10)가 완성된다. 그리고 상기 형소재(10)는 상기한 바와 같이, 그대로 수지성형용 형(1)으로서도 이용할 수 있다. 처리는, 단계 ST15로 이행한다. 그 후, 설치한 수지층(4)의 레이저 피가공면을 연마, 조정하고, 형면(22)으로부터의 수지 두께를 균일하게 하는(표면 굴곡을 제거하는) 공정을 설치해도 된다.

단계 ST15

단계 ST15에서는, 작업자는, 도 1에 나타나 있는 레이저 가공기(LP)를 조작함으로써, 형소재(10)에 형성된 수지층(4)에 요철(6)을 형성한다. 즉, 상기한 요철 형성 공정을 행한다. 처리는, 단계 ST16으로 이행한다. 여기서, 본 실시형태에서는, 요철 견본(M)에 기초한 데이터나, 사전에 기억하고 있던 데이터를 기초로, 소정의 소프트웨어에 의해 가공이 실시된 가공용 데이터를 작성한다.

단계 ST16

단계 ST16에서는, 작업자는, 요철(6)이 형성된 수지층(4)에 대하여, 코팅층을 더 형성할 것인지의 여부를 결정한다. 작업자가, 코팅층을 더 형성하는 것으로 결정한 경우(단계 ST16에서, Yes), 처리는, 단계 ST17로 이행한다. 작업자가, 코팅층을 설치하지 않는 것으로 결정한 경우(단계 ST17에서, No), 처리는, 종료한다.

단계 ST17

단계 ST17에서는, 작업자는, 형성된 요철(6)의 표면에 코팅층을 더 형성한다. 즉, 작업자는, 상기한 코팅층 형성 공정을 행한다. 처리는, 종료한다. 즉, 단계 ST17은, 필요에 따라, 부가층인 표면 코팅층(8)(무광택층(82), 경면 코팅층(84) 또는 광택조정층(86))을 분사 가공에 의해 형성한다.

<변형예>

이하에서, 본 실시형태의 변형예에 대하여 설명한다. 이 변형예에 대하여, 상기 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 또한, 상세한 설명을 생략한다.

본 변형예에 의하면, 도 21에 나타낸 바와 같이, 수지층(4)에 대하여, 상기 실시형태와는 상이한 형상을 이루는 요철(6)을 형성할 수 있다.

구체적으로 설명하면, 수지층(4)은, 도 21의 상부에 기재한 도면에 나타낸 바와 같이, 제1 층(42)에 대하여 요철(6)을 형성한 단층 타입(1a)의 수지성형용 형(1)이다.

그리고, 본 변형예에 따른 수지성형용 형(1)은, 도 21의 하부에 기재한 도면에 나타낸 바와 같이, 도 21의 상부에 나타낸 바와 같은 레이저광에 의해 요철(6)이 형성된 수지성형용 형(1)에 대하여, 제2 층(44)(또는 경면 코팅층(48)이라도 됨)을 더 형성함으로써, 도 10∼도 19에 나타내는 요철(6)과는 완전히 상이한 요철(6)이 형성된다.

구체적으로는, 도 21의 하부에 나타내는 요철(6)은, 도 10∼도 19에 나타내는 요철(6)보다도, 완만한 기복을 이룬다. 요철 견본(M)(도 1 참조)의 표면 형상에 의해, 도 21의 하부에 나타낸 바와 같은 요철(6)을 형성하면, 요철 견본(M)에 대하여 보다 충실한 표면 형상을 가진 수지성형품(A)을 얻을 수 있는 경우도 있다.

계속해서, 도 21에 나타내는 요철(6)을 형성하기 위한 각 공정을, 도 22의 흐름도를 참조하여 설명한다. 공정은, 단계 ST21∼단계 ST27을 포함한다. 또한, 이들 각 공정의 주체는 상기 실시형태와 동일하게 형 본체(2)에 상기한 각 공정에 가공을 실시하는 작업자이다.

단계 ST21

단계 ST21에서는, 작업자는, 형본체(2)의 형면(22) 측에 분사 등에 의해 수지층(4)을 형성하는, 상기한 수지층 형성 공정을 행한다. 처리는, 단계 ST22로 이행한다.

단계 ST22

단계 ST22에서는, 작업자는, 형본체(2)의 형면(22) 측에 설치된 수지층(4)을, 가경화시킨다. 즉, 작업자는 상기한 가경화 공정을 행한다. 처리는, 단계 ST23으로 이행한다.

단계 ST23

단계 ST23에서는, 작업자는, 형성된 단층의 수지층(4)을 본경화시킨다. 즉, 작업자는 상기한 본경화 공정을 행한다. 이 단계에서, 형소재(10)가 완성된다. 그리고 상기 형소재(10)는 상기한 바와 같이, 그대로 수지성형용 형(1)으로서도 이용할 수 있다. 처리는, 단계 ST24로 이행한다.

단계 ST24

단계 ST24에서는, 작업자는, 도 1에 나타나 있는 레이저 가공기(LP)를 조작함으로써, 형소재(10)에 형성된 수지층(4)에 요철(6)을 형성한다. 즉, 상기한 요철 형성 공정을 행한다. 처리는, 단계 ST25로 이행한다.

단계 ST25

단계 ST25에서는, 작업자는, 형본체(2)의 형면(22) 측에 분사 등에 의해 수지층(4)을 형성하는, 상기한 수지층 형성 공정을 행한다. 처리는, 단계 ST26으로 이행한다.

단계 ST26

단계 ST26에서는, 작업자는, 형본체(2)의 형면(22) 측에 설치된 수지층(4)을, 가경화시킨다. 즉, 작업자는 상기한 가경화 공정을 행한다. 처리는, 단계 ST27로 이행한다.

단계 ST27

단계 ST27에서는, 작업자는, 형성된 단층 혹은 복수층의 수지층(4)을 본경화시킨다. 즉, 작업자는 상기한 본경화 공정을 행한다. 이 단계에서, 형소재(10)가 완성된다. 그리고 상기 형소재(10)는 상기한 바와 같이, 그대로 수지성형용 형(1)으로서도 이용할 수 있다. 처리는, 종료한다. 또한 물론, 상기한 단계 ST27의 후에, 표면 코팅층(8)의 형성을 더 행해도 된다.

이와 같이, 본 변형예에 의해서도 상기 실시형태와 동일하게 원하는 요철(6)이 형성된 수지성형품(A)을 얻을 수 있는 수지성형용 형(1)을 제공할 수 있다.

<수지성형품(A)의 제조 방법>

그리고, 상기 실시형태 및 그 변형예에 의해 제공된 수지성형용 형(1)에 의하면, 원하는 표면 형상을 가진 수지성형품(A)을 얻을 수 있다.

즉, 본 실시형태에 따른 수지성형품(A)의 제조 방법은, 수지 충전 공정과, 형 수지 경화 공정과, 제거 공정을 포함한다.

수지 충전 공정은, 상기 실시형태 또는 그 변형예에 따른 수지성형용 형(1)에 유체형을 이루는 성형용 수지를 충전하는 공정이다. 구체적으로는, 성형용 수지의 충전은, 사출 성형이나 블로우 성형에 사용되는 방법과 같이 기존의 다양한 방법을 적용할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 200℃ 이하의 저온에서 경화하는 합성 수지를 사용하고 있다.

성형 수지 경화 공정은, 수지 충전 공정 후, 성형용 수지를 경화시키는 공정이다. 구체적으로는, 온도의 저하에 의한 수지의 경화, UV 조사에 의한 수지의 경화 등, 기존의 다양한 방법을 적용할 수 있다.

제거 공정은, 경화한 성형용 수지를 수지성형용 형(1)으로부터 제거하는 공정이다. 또한, 상기 제거 공정은, 그 후, 수지성형용 형(1)으로부터 제거된 수지성형품(A)에 대하여 적절한 가공을 실시하고, 사용자가 요구하는 최종 제품으로 하는 공정을 부정하는 것은 아니다.

계속해서 본 실시형태에 따른 수지성형품(A)의 제조 방법에 따른 각 공정에 대하여, 도 23에 나타내는 흐름도를 참조하여 설명한다. 각 공정의 주체는, 상기 실시형태 및 그 변형예에 따른 수지성형용 형(1)을 구입하는 등에 의해 입수하여, 수지성형용 형(1)을 사용하는 사용자이다. 공정은, 단계 ST31∼단계 ST33을 포함한다.

단계 ST31

단계 ST31에서는, 사용자는, 액상(液狀)을 이루는 성형용 수지를 수지성형용 형(1)에 충전한다. 즉 사용자는, 소위 상기한 수지 충전 공정을 행한다. 처리는, 단계 ST32로 이행한다.

단계 ST32

단계 ST32에서는, 사용자는, 수지성형용 형(1)에 충전된 성형용 수지를 경화시킨다. 즉 사용자는, 소위 상기한 수지 경화 공정을 행한다. 처리는, 단계 ST33으로 이행한다.

단계 ST33

단계 ST33에서는, 사용자는, 수지성형용 형(1)에 충전된 상태에서 경화한 성형용 수지를 제거하여, 본 실시형태에 따른 수지성형품(A)을 얻는다. 즉 사용자는, 상기한 제거 공정을 행한다. 처리는, 종료한다.

이와 같이, 본 실시형태에 따른 수지성형품(A)의 제조 방법에 의하면, 종래의 금형 성형과 동일한 공정에서의 제조를 행하면서, 보다 질이 높은 수지성형품(A)을 제공할 수 있다. 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)에 의해 제조된 수지성형품(A)은, 외관 불량이 저감되고 있다. 부가하여, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)에 의해 제조된 수지성형품(A)은, 수작업으로는 곤란한 요철(6)의 무늬를 가지는, 디자인성이 높은 수지성형품이다. 또한, 종래의 수지성형품(A)에 여기저기 관찰되는, 「백색으로 흐릿함」 등으로 불리우는, 미세 갉아먹힘에 의한 백화가 효율적으로 저감되고 있다. 또한 본 실시형태에 따른 수지성형품(A)은, 성형 시에 발생하는 가스 기인의 스월마크로 칭해지는 불필요한 기복이 저감되고 있다.

이상과 같은 구성에 의해, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)은, 형면(22) 측에 노출된 세라믹 분립체(4b)에 의해, 수지 성형 시에 발생하는 가스가 효율적으로 흡착된다. 이로써, 수지 제품의 품질의 불균일을 효율적으로 억제할 수 있다. 또한 수지층(4)의 두께를 50∼800 ㎛로 설정하고 있으므로, 수지층(4)의 필요한 개소에 별도로 표면 가공을 실시하여, 수지성형품(A)에 원하는 표면 형상을 부여할 수도 있다. 그 결과, 원하는 표면 형상을 가진 수지성형품(A)을 제조할 수 있는 수지성형용 형(1)을 제공할 수 있다. 또한 본 실시형태에 의하면, 수지층(4)에 의한 단열 효과로, 성형용 수지의 유동성이 향상됨으로써, 성형 불량이 쉽게 생기지 않는 이점을 가진다. 또한, 수지층(4)에 포함되는 세라믹분에 의한 미세 요철이 성형 시에 발생하는 가스의 퇴피로가 된다. 부가하여, 수지층(4)에 포함되는 다공질 재료인 세라믹분 자체가 성형 시에 발생하는 가스를 흡수하므로, 가스에 의한 성형 불량이 쉽게 생기지 않는다. 부가하여, 수지층(4)을 상이한 수지에 의한 다층 구조로 한 경우에는, 성형 수지의 스킨층 형성 억제 효과를 기대할 수 있어, 외관 불량의 적고 또한 요철의 무늬의 반전율(反轉率)이 양호한 수지성형품(A)을 얻을 수 있다.

특히, 종래에는 수지성형품의 표면에 요철을 형성하기 위하여 금속제의 금형에 요철을 형성할 때, 포토에칭법에 의한 에칭 가공이 실시되고 있었다. 이와 같은 에칭 가공의 경우에는, 폴리에스테르 필름 등으로 만들어진 패턴 마스크에 절입을 형성하여 형 형상을 따르게 하여 밀착시키고, 노광하고, 내산(耐酸) 패턴을 형성하므로, 이음매나 부자연스러운 라인이 형성되는 것이었다. 그러나, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)이라면, 이음매나 부자연스러운 라인이 없는, 고품질의 표면 형상을 이루는 수지성형품(A)을 제공할 수 있다. 바꾸어 말하면, 요철 견본(M)을 모티프로 하면서 퍼스널컴퓨터(PC) 중의 데이터를 도입하고, 또한 모티프 및 데이터를 퍼스널컴퓨터에 기억된 소프트웨어에 의해 이음매가 없도록 가공함으로써, 디자인성이 높은 요철(6)의 형성이 실현되고 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형(1)은, 수지층(4)이, 일부가 굴삭됨으로써 요철(6)이 형성된 것이므로, 표면에 텍스처 등의 독특한 질감이 부여된 수지성형용 형(1)의 제공이 실현된다. 그 결과, 원하는 표면 형상을 가진 수지 제품을 안정적으로 제조할 수 있는 수지성형용 형(1)을 제공할 수 있다.

특히 본 실시형태에서는, 요철(6) 형상의 변경을, 형본체(2)의 교환을 행하지 않고 수지층(4)의 교환에 의해 실현하도록, 요철(6)을, 수지층(4)에만 형성하고 있다. 즉, 에칭 가공과 같이 금형 자체를 가공하는 것이 아니기 때문에, 재가공이 용이하다(수지층(4)을 박리, 재형성하면 됨). 아울러 부식에 의해 형성된 의도하지 않은 요철(6)이나, 소에 의해 표면거칠기가 높아지는 재료제의 성형형에도 요철(6)에 의한 무늬를 형성할 수 있다. 나아가서는, 에칭 가공에서는 요철(6)의 무늬를 형성하는 것이 곤란했던 소결 재료(포러스재)에 의한 형이나 금속 분말 적층 조형법에 의한 형, 나아가서는 금속 3D 프린터에 의한 형인 형본체(2)에도 요철(6)에 의한 무늬를 형성할 수 있다.

또한, 보다 변화가 풍부한 표면 형상을 실현하기 위하여 본 실시형태에서는, 요철(6)을 형성하는 오목부를, 바닥면(70)을 형본체(2)의 형면(22)을 노출시켜 이루어지는 형면(22) 오목부와, 바닥면(70)을 수지층(4)에 형성하고 있는 수지 오목부를 가진 것으로 하고 있다.

그리고, 수지층(4)이, 합성 수지(4a) 및 세라믹 분립체(4b)의 비율이 상이한 복수의 층을 가지고, 요철(6)을 형성한 개소에 있어서 복수의 층의 단면이 노출되어 이루어지는 것으로 하고, 각각의 층의 특성을 상이하게 함으로써, 수지성형품(A)의 성형 시에 일어나는 가스의 발생이나 성형용 수지의 흐름의 문제와 같은 종래의 수지 성형 시에 일어난 문제를 해결하여, 보다 질이 높은 수지성형품(A)의 성형을 실현하고 있다.

또한, 각각의 층의 특성을 더욱 발휘시키기 위하여 본 실시형태에서는, 요철(6)을 형성하는 오목부는, 굴삭 깊이를 상이하게 함으로써, 바닥면(70)을 상이한 복수의 층에 형성하고 있다.

그리고, 복수의 수지층(4)에 필요한 강도를 담보시키기 위하여 본 실시형태는, 수지층(4) 중 어느 하나의 층은, 무기섬유(4d)를 더 포함하고, 무기섬유(4d)는, 섬유 길이가 5∼200 ㎛이며, 또한 섬유 직경이 0.05∼1.5 ㎛로 하고 있다.

나아가서는, 복수의 수지층(4)에 각각 상이한 특성을 가지게 하기 위한 구체적인 구성으로서 본 실시형태에서는, 복수의 수지층(4)이, 형본체(2)의 형면(22)으로부터 적층됨에 따라서 무기섬유(4d)의 비율이 점차 작아지도록 하고 있다.

특히 본 실시형태에서는, 수지성형품(A)의 품질을 향상시키고자 복수의 수지층(4)을 구성하기 위하여, 복수의 수지층(4)을, 형본체(2)의 형면(22)으로부터 적층됨에 따라서 무기섬유(4d)의 비율이 점차 작아지도록 하고, 가장 형면(22)으로부터 이격된 수지층(4)에는 무기섬유(4d)가 포함되어 있지 않은 경면 코팅층(48)을 적용하고 있다(도 9, 도 13 참조).

또한, 수지 제품의 표면을 원하는 형상, 감촉이나 느낌으로 구성하기 위하여 본 실시형태는, 수지층(4)의 표면에 표면 코팅층(8)을 설치하고 있다(도 14∼도 17 참조).

상기한 코팅층의 구체적인 예로서는, 무광택층(82), 경면코팅층(84) 또는 광택조정층(86)을 들 수 있다.

성형 시에 발생하는 가스를 흡수하기 위하여 본 실시형태에서는, 수지층(4)은, 세라믹 분립체(4b)를 45∼65 % 포함한다.

부가하여, 세라믹 분립체(4b)의 입경을 0.1∼70 ㎛로 하고 있으므로, 성형 시에 발생하는 가스의 흡수나, 성형품의 표면의 무광택 정도의 질감이 양호하게 된다.

여기서, 본 발명에 따른 수지성형용 형(1)의 제조 방법에 의해, 표면에 텍스처 등의 독특한 질감이 부여된 수지성형용 형(1)의 제공이 실현된다. 그 결과, 원하는 표면 형상을 가진 수지 제품을 안정적으로 제조할 수 있는 수지성형용 형(1)의 제공을 가능하게 했다.

그리고, 수지층(4)에 사용되는 희석 용제(4c)는 제조 시에 휘발하지만, 일반적으로 휘발하는 속도가 다른 일반적인 용제에 비교하여 느린 것으로 알려져 있는 에틸셀로솔브모노아세테이트를 사용함으로써, 수지성형용 형(1) 제조 시의 높은 작업성을 실현하고 있다.

보다 정밀한 수지성형품(A)의 표면 형상을 실현하거나, 수지성형품(A)이 양호한 표면의 감촉이나 느낌을 확실하게 실현하기 위하여 본 실시형태에서는, 요철 형성 공정을, 레이저광의 조사에 의해 행하고 있다. 즉 레이저 가공기(LP)를 이용함으로써, 간편하게, 빼내기 경사에 적합한 임의의 요철(6)의 무늬 깊이에서 요철(6)의 무늬(텍스처 무늬)의 형성이 실현되고 있다. 즉, 레이저 가공기(LP)를 이용함으로써, 간편하게, 금형의 빼내기 경사에 적합한 임의의 요철(6)의 무늬 깊이에서 요철(6)의 무늬(텍스처 무늬)를 형성하고 있다.

상기한 레이저광으로서, 탄산 가스 레이저 가공기(LP), 파이버 레이저 가공기(LP), 펨토초 레이저 가공기(LP), 블루 레이저 가공기(LP), 그린 레이저 가공기(LP) 및 레이저 발진원으로부터 발해진 2종 이상의 파장을 동축으로 조사할 수 있는 다파장 복합 레이저 가공기(LP) 중 어느 하나에 의해 발해지는 레이저광을 사용함으로써, 원하는 표면 형상을 가지는 수지성형품(A)을 제조할 수 있는 수지성형용 형(1)이 실현되고 있다.

수지층(4)을 복수 구비하고 있는 수지층(4)을 가진 수지성형용 형(1)을 바람직하게 제조하기 위하여 본 실시형태는, 복수의 수지층(4)마다 수지층 형성 공정 및 가경화 공정을 행하고 있다.

수요자에게 원하는 표면 형상을 이루는 성형품을 제조할 수 있는 수지성형용 형(1)을 안정적으로 제조하기 위하여 본 실시형태에서는, 요철 형성 공정에 있어서 형성하는 요철(6)은, 요철 견본(M)(도 1 참조)을 사전에 스캐너에 의해 스캐닝된 데이터에 기초한 것으로 하고 있다.

그리고, 본 실시형태에 따른 수지성형용 형 제조 시스템(S)은, 수지성형품(A)을 제조하기 위하여 형소재(10)의 형면(22)에 요철(6)을 부여함으로써 수지성형용 형(1)을 제조하기 위한 수지성형용 형 제조 시스템(S)으로서, 형소재(10)와, 스캐너와, 레이저 가공기(LP)를 구비하고, 요철 견본(M)(도 1 참조)의 표면 형상을 스캐너에 의해 스캐닝하는 스캐닝 공정과, 형소재(10)의 표면을 가공하는 레이저 가공 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이로써, 스캐너에 의해 얻은 요철 견본(M)(도 1 참조)에 관한 데이터를 적절하게 가공함으로써, 부자연스러운 라인이나 이음매없이 형상에 적합한 임의 깊이의 요철(6)의 무늬를 실현하고 있다. 또한, 데이터 상에서 형 형상에 맞추어서 무늬를 배치하므로, 부자연스러운 라인이나 이음매가 없는 표면 형상을 구성하고 있다. 즉, 수지성형용 형(1)에 의해 제조할 수 있는 수지성형품(A)의 디자인의 제약이 종래에 비교하여 적은 것으로 되어 있다.

본 발명에 따른 수지 성형 제품의 제조 방법은, 상기한 어느 하나의 수지성형용 형(1)을 사용하여, 수지 충전 공정과, 수지 경화 공정과, 제거 공정을 가지는 것으로서, 질이 높은 수지성형품(A)을 제공할 수 있다. 여기서, 「질이 높다」는, 외관 불량이 저감된 성형품, (수작업으로는 곤란한 요철 무늬를 가지는) 디자인성이 높은 수지성형품(A)이다.

이상과 같이, 본 발명의 실시형태는, 상기한 기재로 개시되어 있지만, 본 발명은, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

즉, 본 발명의 기술적 사상 및 원하는 범위로부터 일탈하지 않고, 이상 설명한 실시형태에 대하여, 메커니즘, 형상, 재질, 수량, 위치 또는 배치 등에 관하여, 다양한 변경을 가할 수 있는 것이며, 이들은, 본 발명에 포함되는 것이다.

실시예

이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 그리고, 본 실시예는, 본 발명의 권리범위를 전혀 한정하는 것은 아니다.

<실시예 1>

이 실시예 1에서는, 상기 실시형태에 따른 도 20에 나타낸 흐름도에 대응하는 수지성형용 형의 제조 순서를, 더욱 구체적으로 설명한다.

(1) 형의 탈지 세정

형면에 퍼클렌, 메탄올, 시너(thinner) 등의 유기용제로, 형면을 탈지 및 세정한다.

(2) 수지층을 형성하지 않는 부분의 마스킹

수지층을 형성하지 않는 부분을 소정의 마스킹재, 접착테이프 등으로 마스킹한다.

(3) 제1 수지층의 형성

스프레이건을 사용하여 에폭시 수지(합성 수지 80중량부, 세라믹분 50중량부, 무기섬유 10중량부, 희석 용제 50중량부)를 분사하고, 포함되는 희석 용제가 기화할 때까지 건조, 가경화한다. 이 수순은, 도 20에서의 단계 ST11, ST12에 상당한다.

(4) 제2 수지층의 형성

스프레이건을 사용하여 에폭시 수지(합성 수지 80중량부, 세라믹분 50중량부, 무기섬유 5중량부, 희석 용제 50중량부)를 분사하고, 포함되는 희석 용제가 기화할 때까지 건조, 가경화한다. 이 수순은, 도 20에서의 단계 ST11, ST12에 상당한다.

(5) 제3 수지층의 형성

스프레이건을 사용하여 에폭시 수지(합성 수지 80중량부, 세라믹분 50중량부, 무기섬유 1중량부, 희석 용제 50중량부)를 분사하고, 포함되는 희석 용제가 기화할 때까지 건조, 가경화한다. 이 수순은, 도 20에서의 단계 ST11, ST12에 상당한다.

(6) 경화

모든 수지층을 형성 후, 가열로에서 본경화시킨다(150℃, 2시간 유지). 이 수순은, 도 20에서의 단계 ST14에 상당한다.

(7) 면조정

설치한 수지층의 레이저 피가공면을 NC 머신 등으로 연마, 조정하여, 형면에서의 수지 두께를 균일하게 한다(표면 굴곡을 제거함).

(8) 레이저 가공

사전에 작성해 둔 요철 무늬 가공용 데이터를, 형 형상에 맞추어서 매핑(위치맞춤과 무늬의 확인)하고, 레이저 가공기에 의해 요철 무늬를 형성한다. 이 수순은, 도 20에서의 단계 ST15에 상당한다.

(9) 부가층을 형성하지 않는 부분의 마스킹

부가층을 형성하지 않는 부분을 소정의 마스킹재, 접착테이프 등으로 마스킹한다.

(10) 부가층의 형성

분사 가공에 의해 부가층(합성 수지 70중량부, 무광택제 15중량부, 희석 용제 15중량부)을 형성하고, 가열로에서 경화시킨다(150℃, 2시간 유지). 이 수순은, 도 20에서의 단계 ST17에 상당한다.

<실시예 2>

실시예 2로서, 상기한 수지성형용 형 제조 시스템 S(도 1 참조)를 이용하여 상기 실시형태에 따른 수지성형용 형 1을 제조할 때까지의 일련의 공정에 대하여 설명한다.

먼저, 형소재 10을 준비하고, 스캐너인 입체 스캐너 SC에 의해, 형소재 10의 형상을 스캐닝한다. 스캐닝된 데이터는, 입체 스캐너 SC에 접속된 퍼스널컴퓨터 PC에 보존된다. 상기 공정이, 형소재 스캐닝 공정이 된다.

계속해서, 요철 견본 M을 준비하고, 스캐너인 입체 스캐너 SC에 의해, 요철 견본 M의 적어도 표면의 형상을 스캐닝한다. 스캐닝된 데이터는, 입체 스캐너 SC에 접속된 퍼스널컴퓨터 PC에 보존된다.

상기 공정이, 요철 견본 M의 표면 형상을 입체 스캐너 SC에 의해 스캐닝하는 스캐닝 공정에 상당한다.

그리고 본 실시예에서는, 퍼스널컴퓨터 PC에 보존된 형소재 10, 및 1개 또는 복수의 요철 견본 M에 관한 데이터와, 퍼스널컴퓨터 PC에 사전에 보관되어 있는 표면 형상에 관한 보존 데이터를 조합한다. 일례로서 설명하면, 퍼스널컴퓨터 PC는, 형소재 10(도 1, 도 6∼도 9 참조)의 각 부분에 대하여, 요철 견본 M에 관한 데이터를 반영시키는 개소를 설정하고, 상기 개소 이외의 부분에는, 보존 데이터에 관한 표면 형상을 설정한다.

그리고 본 실시예에서는, 퍼스널컴퓨터(PC)에는, 상기 요철 견본 M에 관한 데이터에 관한 표면 형상과, 상기한 보존 데이터에 관한 표면 형상을, 마치 이음매 없이 연속시키는 연속 형상을 형성할 수 있는 특정한 프로그램이 저장되어 있다(도 3 참조). 이들 요철 견본 M에 관한 데이터, 견본 데이터 및 상기한 프로그램을 사용하여, 형소재에 부여해야 할 요철 6의 구체적인 형상을 설정한다.

상기 공정이, 상기한 스캐닝 공정의 다음에 시행될 수 있는 요철 데이터 편집 공정이다.

계속해서, 상기한 스캐닝 공정 및 요철 데이터 편집 공정에 의해 스캐닝 및 편집한 데이터에 따라 레이저 가공기 LP를 제어하여, 형소재 10의 표면을 가공한다. 구체적인 일례로서, 본 실시예에서는, 요철 데이터를 가공하기 위한 레이저 가공기 LP로서, 출력 20W의 펨토초 레이저 가공기를 적용한다. 요철 6의 깊이, 즉 구체적으로 형소재 10에 대하여 형성하는 요철 6의 형상은, 상기 펨토초 레이저 가공기 출력이나 주파수 등의 설정을 적절하게 변경하고 조정함으로써 가능하게 된다.

상기 공정이, 스캐닝 공정에 의해 스캐닝한 데이터에 따라 레이저 가공기를 제어하여, 형소재의 표면을 가공하는 레이저 가공 공정에 상당한다.

이와 같이 하여, 본 실시형태에 따른, 수지성형용 형 제조 시스템 S에 의해, 1개 또는 복수의 요철 견본(M) 및 기존의 데이터를 이용하면서, 퍼스널컴퓨터 PC를 활용하여, 상기한 형소재 10에, 원하는 요철 6을 형성할 수 있다.

본 발명은, 수지성형용 형에 관한 것이며, 특히 제품 디자인을 향상시키기 위한 성형면을 구비하는 텍스처 무늬(가죽 텍스처 무늬, 살결 무늬이나 나무결 무늬, 배껍질무늬, 엽맥 무늬, 비늘 무늬, 대리석 무늬, 경면무늬, 도장 무늬, 기하학 무늬 등)을 표면에 가지는 수지성형품을 제작하는 경우에 사용되는 수지성형을 행하기 위한 수지성형용 형과 그 제조 방법 및 그 수지성형용 형에 의해 형성된 수지성형품에 이용할 수 있다.

1: 수지성형용 형
1a: 단층 타입의 수지성형용 형
1b: 2층 타입의 수지성형용 형
1c1: 3층 타입(1)의 수지성형용 형
1c2: 3층 타입(2)의 수지성형용 형
2: 형본체
22: 형면
4: 수지층
4a: 합성 수지(4a)
4b: 세라믹 분립체
4c: 무기섬유
42: 제1 층
44: 제2 층
46: 제3 층
48: 경면 코팅 재료층
6: 요철
62: 테이퍼 오목부
64: 테이퍼 볼록부
66: 직 오목부
68: 직 볼록부
70: 바닥면
72: 라운드부
74: 굴곡부
76: 절결단면
78a: 형바닥면
78b: 수지 바닥면
8: 표면 코팅층
82: 무광택층
84: 경면 코팅층
86: 광택조정층
A: 수지성형품
S: 수지성형용 형 제조 시스템
SC: 입체 스캐너
PC: 퍼스널컴퓨터
LP: 레이저 가공기
M: 요철 견본
ST11: 단계(수지층 형성 공정)
ST12: 단계(가경화 공정)
ST13: 단계(수지층의 추가의 확인)
ST14: 단계(본경화 공정)
ST15: 단계(요철 형성 공정)
ST16: 단계(코팅층 형성 확인)
ST17: 단계(코팅층 형성 공정)
ST21: 단계(수지층 형성 공정)
ST22: 단계(가경화 공정)
ST23: 단계(본경화 공정)
ST24: 단계(요철 형성 공정)
ST25: 단계(수지층 형성 공정)
ST26: 단계(가경화 공정)
ST27: 단계(본경화 공정)
ST31: 단계(유체형 수지 충전 공정)
ST32: 단계(수지 경화 공정)
ST33: 단계(제거 공정)

Claims

성형 형(型) 본체와,
상기 성형 형 본체의 형면(型面) 측에 노출되어 형성되고, 합성 수지 및 세라믹 분립체(粉粒體)를 포함하는 내열성 복합 재료인 두께 50∼800 ㎛인 수지층
을 구비하는 수지성형용 형.
성형 형 본체와,
상기 성형 형 본체의 형면 측에 노출되어 형성되고, 합성 수지 및 세라믹 분립체를 포함하는 내열성 복합 재료인 수지층
를 구비하고,
상기 수지층이, 일부가 굴삭됨으로써 요철이 형성된, 수지성형용 형.
제2항에 있어서,
상기 요철이, 수지층에만 형성되어 있는, 수지성형용 형.
제3항에 있어서,
상기 요철을 형성하는 오목부는, 바닥면을 상기 형 본체의 형면을 노출시켜 이루어지는 형면 오목부와, 바닥면을 수지층에 형성하고 있는 수지 오목부를 가지고 있는, 수지성형용 형.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지층이, 상기 합성 수지 및 상기 세라믹 분립체의 비율이 상이한 복수의 층을 가지고,
상기 요철을 형성한 개소에 있어서 상기 복수의 층의 단면이 노출되어 이루어지는, 수지성형용 형.
제5항에 있어서,
상기 요철을 형성하는 오목부는, 굴삭 깊이를 상이하게 함으로써, 바닥면을 상이한 복수의 층에 형성하여 이루어지는, 수지성형용 형.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지층 중 어느 하나의 층은, 무기섬유를 더욱 포함하고,
상기 무기섬유는, 섬유길이가 0.05∼200 ㎛이며, 또한 섬유직경이 0.05∼80 ㎛인, 수지성형용 형.
제7항에 있어서,
상기 복수의 수지층이, 형본체의 형면으로부터 적층됨에 따라서 상기 무기섬유의 비율이 점차 작아지게 되는, 수지성형용 형.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 복수의 수지층이, 형본체의 형면으로부터 적층됨에 따라서 상기 무기섬유의 비율이 점차 작아지고, 가장 형면으로부터 이격된 수지층에는 상기 무기섬유가 포함되어 있지 않은 무섬유층인, 수지성형용 형.
제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
수지층의 표면에 코팅층을 설치한, 수지성형용 형.
제10항에 있어서,
상기 코팅층은, 무광택층, 경면(鏡面) 코팅층 또는 광택 조정층인, 수지성형용 형.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지층은, 세라믹 분립체를 45∼65 % 포함하는, 수지성형용 형.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹 분립체는, 입경(粒徑)이 0.1∼70 ㎛인, 수지성형용 형.
형본체의 형면에, 합성 수지, 세라믹 분립체 및 희석 용제를 포함하는 내열성 복합 재료로 이루어지는 수지층을 형성하는 수지층 형성 공정;
상기 수지층 형성 공정 후, 일정 시간 가열하고 소정 온도로 유지함으로써 수지 소재를 가경화(假硬化)시키는 가경화 공정;
상기 수지 소재를 가열 처리함으로써 상기 수지 소재를 경화시키는 본경화 공정; 및
상기 수지층 형성 공정에 의해 형성된 수지층에 대하여, 소정의 형상을 이루는 요철을 설치하는 요철 형성 공정
을 구비한, 수지성형용 형의 제조 방법.
제14항에 있어서,
상기 희석 용제는, 에틸셀로솔브모노아세테이트인, 수지성형용 형의 제조 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 요철 형성 공정을, 레이저광의 조사(照射)에 의해 행하는, 수지성형용 형의 제조 방법.
제16항에 있어서,
상기 레이저광은, 탄산 가스 레이저 가공기, 파이버 레이저 가공기, 펨토초 레이저 가공기, 블루 레이저 가공기, 그린 레이저 가공기 및 레이저 발진원으로부터 발(發)해진 2종 이상의 파장을 동축(同軸)으로 조사할 수 있는 다파장 복합 레이저 가공기 중 어느 하나에 의해 발해지는 레이저광인, 수지성형용 형의 제조 방법.
제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지층을 복수 구비하고, 상기 복수의 수지층마다 상기 수지층 형성 공정 및 상기 가경화 공정을 행하는, 수지성형용 형의 제조 방법.
제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 요철 형성 공정에 있어서 형성하는 상기 요철은, 요철 견본을 사전에 스캐너에 의해 스캐닝한 데이터에 기초한 것인, 수지성형용 형의 제조 방법.
수지성형품을 제조하기 위하여 형소재의 형면에 요철을 부여함으로써 수지성형용 형을 제조하기 위한 수지성형용 형 제조 시스템으로서,
성형 형 본체와, 상기 성형 형 본체의 형면 측에 노출되어 형성되고, 합성 수지, 세라믹 분립체 및 희석 용제를 포함하는 내열성 복합 재료인 두께 50∼800 ㎛인 수지층을 구비하는 형소재;
스캐너; 및
레이저 가공기;를 구비하고,
요철 견본의 표면 형상을 상기 스캐너에 의해 스캐닝하는 스캐닝 공정과,
상기 스캐닝 공정에 의해 스캐닝한 데이터에 따라 상기 레이저 가공기를 제어하여, 상기 형소재의 표면을 가공하는 레이저 가공 공정
을 포함하는, 수지성형용 형 제조 시스템.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 수지성형용 형에 유체상(流體狀)을 이루는 성형용 수지를 충전하는 수지 충전 공정과,
상기 수지 충전 공정 후, 상기 성형용 수지를 경화시키는 성형 수지 경화 공정과,
경화한 상기 성형용 수지를 상기 수지성형용 형으로부터 제거하는 제거 공정
을 가지는, 수지성형품의 제조 방법.