KR101156262B1 - 사출 기재와 필름의 접합 장치 및 접합 방법 - Google Patents

사출 기재와 필름의 접합 장치 및 접합 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사출 기재의 표면에 필름을 접합할 수 있도록 하는 사출 기재와 필름의 접합 장치 및 접합 방법에 관한 것으로,
종래에는 필름 경계부의 경우 플랜지 형상으로 필름이 사출 기재의 그루브 속에 삽입되는 구조로 형성되는데, 내피는 사출 기재와 재질간 접합력에 문제가 없지만 외피와 사출 기재가 접하는 구간은 재질간 접합력이 저하되는 문제가 발생되어 요구 성능을 만족하지 못하게 되고, 그루브(221)의 외피 접합측에 버(B)가 발생되어 필름 경계부의 외관미를 해치게 되는 등의 문제가 있었던 바,
사출 금형의 사출 기재 그루브 형성 부위에 수지 사출 통로를 양분할 수 있도록 하는 작동블록을 출몰 가능하게 설치하고, 작동블록의 선단부 일측에 필름 경계부위의 외피에 코팅된 표면처리제를 긁어낼 수 있도록 하는 스크래치돌기를 마련하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 사출 기재와 필름의 접합 장치와,
내피와 외피로 이루어지고 외피에 표면처리제가 코팅된 필름을 사출 금형의 수지 충전 통로 내부 일측 상부에 장착하는 단계; 선단에 필름 경계부위의 외피에 코팅된 표면처리제를 긁어낼 수 있도록 하는 스크래치돌기가 마련된 작동블록을 전진시켜 그루브 형성 부위를 중심으로 사출 금형의 수지 충전 통로를 양분하는 단계; 양분된 수지 충전 통로 중에서 필름이 장착된 쪽의 수지 충전 통로에 수지를 충전하는 제 1 수지 충전 단계; 작동블록을 후퇴시켜 필름 경계부위의 외피를 긁어서 표면처리층을 벗겨내는 단계; 양분된 수지 충전 통로 중에서 필름이 장착되지 않은 쪽의 수지 충전 통로에 수지를 충전하는 제 2 수지 충전 단계;로 이루어지는 본 발명의 사출 기재와 필름의 접합 방법에 의하면 필름과 사출 기재와의 경계부의 외관 문제 및 접합문제를 개선하여 디자인 및 성능에 관계된 자유도를 증대시킬 수 있게 되며, 필름 경계부의 접합력을 증대시키기 위한 별도의 공정이 필요 없이 사출 공정 내에서 해결할 수 있게 되므로 생산성을 향상시킬 수 있게 됨은 물론 원가를 절감할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.
필름, 외피, 내피, 표면처리제, 사출 기재, 그루브, 사출 금형, 수지 충전 통로, 작동블록, 스크래치돌기

Description

사출 기재와 필름의 접합 장치 및 접합 방법 {a film adhering apparatus and the adhering method thereof}
본 발명은 사출 기재의 표면에 필름을 접합할 수 있도록 하는 사출 기재와 필름의 접합 장치 및 접합 방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 사출 기재의 그루브에 삽입되는 필름의 외피와 사출 기재 사이의 접합이 원활하게 이루어지도록 한 것에 관한 것이다.
자동차의 하드 방식(HARD TYPE) 인스트루먼트 판넬의 경우 패드(발포) 방식에 비하여 원가는 유리하나 표면의 소프트 터치감(SOFT TOUCH)이 저하되는 단점이 있어 최근에는 원가증대를 최소화하면서 표면 감성을 향상시키려는 성형 공법으로 제품 표면에 필름(FILM)을 삽입시켜 제조하는 공법이 개발되고 있다.
상기에서 단순히 제품의 전체 영역에 필름을 삽입하기도 하지만 디자인 형상에 따라서 제품의 일부 영역에만 필름을 덮는 경우도 많으며, 이 때 사출 기재와 필름이 경계로 만나는 부분에서 우수한 외관품질을 구현하기 어렵게 되는 문제가 있었고, 또한 필름과 사출 기재의 접합력이 저하되는 문제도 있었다.
한편 기재에 접합되는 필름은 기본적으로 사출 기재와 접합되는 내피와 외관에 노출되는 외피(표면층)의 2층으로 구성되며, 내피는 사출 기재와의 재질간 접합이 용이하도록 구성되고, 외피는 표면 질감 및 각종 환경시험 등의 내구성을 만족하는 재질로 구성된다.
특히 표면의 촉감 증대를 위하여 예를 들면 폴리우레탄(PU) 등의 표면처리제를 필름의 외피 표면에 도포하게 되는데, 이로 인해 외피는 사출 기재와 재질간 접합력이 크게 떨어지게 된다.
또한 필름 경계부의 경우 플랜지 형상으로 필름이 사출 기재의 그루브 속에 삽입되는 구조로 형성되는데, 내피는 사출 기재와 재질간 접합력에 문제가 없지만 외피와 사출 기재가 접하는 구간은 재질간 접합력이 저하되는 문제가 발생되어 요구 성능을 만족하지 못하게 된다.
도 1에는 종래의 한 사출 기재의 필름 경계부위의 요부 종단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 종래의 다른 사출 기재의 필름 경계부위의 요부 종단면도가 도시되어 있다.
도 1과 같이 종래에는 사출 기재(220)의 그루브(221)에 삽입되는 필름(210) 일단의 필름 경계부의 내피(211)와 사출 기재(220)는 견고하게 접합되지만 외피(212)와 사출 기재(220) 간의 접합이 제대로 이루어지지 않거나 도 2와 같이 그루브(221)의 외피 접합측에 버(B)가 발생되어 필름 경계부의 외관미를 해치게 되는 문제가 있었다.
또한 종래에는 필름 자체의 엠보가 사출 금형내에서 사출 기재가 충진될 때 열과 압력에 의해서 소실되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 필름 경계부가 사출 기재의 그루브에 투입되는 필름과 사출 기재를 접합 불량이나 버(Burr)의 발생 없이 안정적으로 접합할 수 있도록 하는 사출 기재와 필름의 접합 장치 및 접합 방법을 제공하는 데에 있는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사출 기재와 필름의 접합 장치는 사출 금형의 사출 기재 그루브 형성 부위에 수지 사출 통로를 양분할 수 있도록 하는 작동블록을 출몰 가능하게 설치하고, 작동블록의 선단부 일측에 필름 경계부위의 외피에 코팅된 표면처리제를 긁어낼 수 있도록 하는 스크래치돌기를 마련하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서 사출 기재 및 필름의 내피의 재질은 폴리프로필렌(PP; Polypropylene) 계열의 합성수지를 사용할 수 있고, 필름의 외피의 재질은 올레핀계 엘라스토머인 TPO(thermoplastic olefin)를 사용할 수 있으며, 필름의 외피에 코팅되는 표면처리제는 PU(Polyurethane)을 사용할 수 있다.
한편 본 발명의 사출 기재와 필름의 접합 방법은 내피와 외피로 이루어지고 외피에 표면처리제가 코팅된 필름을 사출 금형의 수지 충전 통로 내부 일측 상부에 장착하는 단계; 선단에 필름 경계부위의 외피에 코팅된 표면처리제를 긁어낼 수 있도록 하는 스크래치돌기가 마련된 작동블록을 전진시켜 그루브 형성 부위를 중심으로 사출 금형의 수지 충전 통로를 양분하는 단계; 양분된 수지 충전 통로 중에서 필름이 장착된 쪽의 수지 충전 통로에 수지를 충전하는 제 1 수지 충전 단계; 작동블록을 후퇴시켜 필름 경계부위의 외피를 긁어서 표면처리층을 벗겨내는 단계; 양분된 수지 충전 통로 중에서 필름이 장착되지 않은 쪽의 수지 충전 통로에 수지를 충전하는 제 2 수지 충전 단계;로 이루어진다.
본 발명에 의하면 필름과 사출 기재와의 경계부의 외관 문제 및 접합문제를 개선하여 디자인 및 성능에 관계된 자유도를 증대시킬 수 있게 되며, 필름 경계부의 접합력을 증대시키기 위한 별도의 공정이 필요 없이 사출 공정 내에서 해결할 수 있게 되므로 생산성을 향상시킬 수 있게 됨은 물론 원가를 절감할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.
이하 본 발명의 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명 하면 다음과 같다.
도 3a에는 본 발명의 한 실시예의 작동블록 전진 상태의 요부 종단면도가 도시되어 있고, 도 3b에는 동 실시예의 작동블록 후퇴 상태의 요부 종단면도가 도시되어 있다.
그리고 도 4에는 본 발명에 의해 제작된 사출 기재의 요부 종단면도가 도시되어 있다.
본 발명은 수지 사출 통로(131)가 마련된 사출 금형(130)을 통해 그루브(121)가 마련되는 사출 기재(120)가 성형되고, 내피(111)와 외피(112)로 이루어지고 외피(112)에 표면처리제가 코팅된 필름(110)의 일단부가 상기 사출 기재(120)의 그루브(121)에 삽입 접합되는 사출 기재와 필름의 접합 장치를 구성함에 있어서, 상기 사출 금형(130)의 사출 기재 그루브(121) 형성 부위에 작동블록(140)을 출몰 가능하게 설치하여 상기 수지 사출 통로(131)를 양분할 수 있도록 하고, 상기 작동블록(140)의 선단부 일측에 후퇴시 그루브(121)에 삽입되는 필름 경계부위의 외피(112)에 코팅된 표면처리제를 긁어낼 수 있도록 하는 스크래치돌기(141)를 마련하여서 되는 것이다.
그리고 본 발명의 사출 기재와 필름의 접합 방법은 내피(111)와 외피(112)로 이루어지고 외피(112)에 표면처리제가 코팅된 필름(110)을 사출 금형(130)의 수지 충전 통로(131) 내부 일측 상부에 장착하는 단계; 선단에 필름 경계부위의 외피(112)에 코팅된 표면처리제를 긁어낼 수 있도록 하는 스크래치돌기(141)가 마련된 작동블록(140)을 전진시켜 그루브(121) 형성 부위를 중심으로 사출 금형(130)의 수지 충전 통로(131)를 양분하는 단계; 양분된 수지 충전 통로(131) 중에서 필름(110)이 장착된 쪽의 수지 충전 통로(131)에 수지를 충전하는 제 1 수지 충전 단계; 작동블록(140)을 후퇴시켜 필름 경계부위의 외피를 긁어서 표면처리층을 벗겨내는 단계; 양분된 수지 충전 통로(131) 중에서 필름(110)이 장착되지 않은 쪽의 수지 충전 통로(131)에 수지를 충전하는 제 2 수지 충전 단계;로 이루어진다.
본 발명에 있어서 사출 기재(120) 및 필름(110)의 내피(111)의 재질은 폴리프로필렌 계열의 PPF(Polypropylene Mineral Filled) 등을 사용할 수 있고, 필름(110)의 외피(112)의 재질은 소프트 계열의 올레핀계 엘라스토머인 TPO(olefinic thermoplastic elastomer)를 사용할 수 있으며, 필름(110)의 외피(112)에 코팅되는 표면처리제는 PU(Polyurethane)를 사용할 수 있다.
본 발명은 필름(110)의 외피(112)와 사출 기재(120)가 만나는 경계구간에 도포되는 표면처리제를 제거하여 재질간 접합력을 증대시킬 수 있게 되는 것으로, 사출 금형(130)의 수지 충전 통로(131)쪽으로 전진하였던 작동블록(140)이 제 1 수지 충전 단계 이후에 후퇴하게 될 때에 작동블록(140)에 마련된 스크래치돌기(141)가 필름(110)의 외피(112)에 코팅된 표면처리제를 물리적으로 제거하게 된다.
따라서 사출 기재(120)와 접합 성질이 없는 필름(110)의 표면의 PU층이 제거되고 사출 기재(120)와 접합 성질이 있는 TPO층을 노출되어 사출 기재(120)와의 접합력이 증대될 수 있게 된다.
본 발명에 있어서 작동블록(140)의 선단부 일측에 마련되는 스크래치돌기(140)는 격자 형태 등의 필름(110)의 표면을 긁을 수 있는 형태로 형성된다.
한편 필름(110)의 표면 전체에 엠보를 적용하게 되면 금형 엠보 깊이의 미세틈 사이로 필름 및 수지가 침투되어 경계부에 버(burr)가 발생하여 경계부 외관이 깨끗하지 못하게 되지만 도 5와 같이 사출 기재(120)의 그루브(121)의 입구측 필름(110)의 일부 부위에 엠보를 적용하지 않게 되면 엠보의 틈새로 수지 및 필름이 사출압에 의해 밀려 들어가는 현상 개선함으로써 외관품질을 확보할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 종래의 한 사출 기재의 필름 경계부위의 요부 종단면도
도 2는 종래의 다른 사출 기재의 필름 경계부위의 요부 종단면도
도 3a는 본 발명의 한 실시예의 작동블록 전진 상태의 요부 종단면도
도 3b는 동 실시예의 작동블록 후퇴 상태의 요부 종단면도
도 4는 본 발명에 의해 제작된 사출 기재의 요부 종단면도
도 5는 본 발명에 의해 사출 기재와 필름을 접합할 때에 엠보 미형성 부위를 나타낸 요부 종단면도
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
110 : 필름
111 : 내피
112 : 외피
120 : 사출 기재
121 : 그루브
130 : 사출 금형
131 : 수지 충전 통로
140 : 작동블록
141 : 스크래치돌기

Claims (3)

  1. 수지 사출 통로가 마련된 사출 금형을 통해 그루브가 마련되는 사출 기재가 성형되고, 내피와 외피로 이루어지고 외피에 표면처리제가 코팅된 필름의 일단부가 상기 사출 기재의 그루브에 삽입 접합되는 사출 기재와 필름의 접합 장치를 구성함에 있어서, 상기 사출 금형의 사출 기재 그루브 형성 부위에 작동블록을 출몰 가능하게 설치하여 상기 수지 사출 통로를 양분할 수 있도록 하고, 상기 작동블록의 선단부 일측에 후퇴시 그루브에 삽입되는 필름 경계부위의 외피에 코팅된 표면처리제를 긁어낼 수 있도록 하는 스크래치돌기를 마련한 것을 특징으로 하는 사출 기재와 필름의 접합 장치.
  2. 제1항에 있어서, 사출 기재 및 필름의 내피의 재질은 폴리프로필렌(PP; Polypropylene) 계열의 합성수지이고, 필름의 외피의 재질은 올레핀계 엘라스토머인 TPO(thermoplastic olefin)이며, 필름의 외피에 코팅되는 표면처리제는 PU(Polyurethane)인 것을 특징으로 하는 사출 기재와 필름의 접합 장치.
  3. 내피와 외피로 이루어지고 외피에 표면처리제가 코팅된 필름을 사출 금형의 수지 충전 통로 내부 일측 상부에 장착하는 단계; 선단에 필름 경계부위의 외피에 코팅된 표면처리제를 긁어낼 수 있도록 하는 스크래치돌기가 마련된 작동블록을 전진시켜 그루브 형성 부위를 중심으로 사출 금형의 수지 충전 통로를 양분하는 단계; 양분된 수지 충전 통로 중에서 필름이 장착된 쪽의 수지 충전 통로에 수지를 충전하는 제 1 수지 충전 단계; 작동블록을 후퇴시켜 필름 경계부위의 외피를 긁어서 표면처리층을 벗겨내는 단계; 양분된 수지 충전 통로 중에서 필름이 장착되지 않은 쪽의 수지 충전 통로에 수지를 충전하는 제 2 수지 충전 단계;로 이루어지는 사출 기재와 필름의 접합 방법.
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