KR20230056298A

KR20230056298A - Injection molding method that suppresses the occurrence of defects.

Info

Publication number: KR20230056298A
Application number: KR1020210140167A
Authority: KR
Inventors: 한연택
Original assignee: 한연택
Priority date: 2021-10-20
Filing date: 2021-10-20
Publication date: 2023-04-27

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금형 면에 1층 이상의 폴리머 증착 단열층이 적층된다. 구체적으로, 상기 금형 면에 2층, 3층, 4층 또는 5층으로 적층될 수 있다. 보다 구체적으로는 상기 금형 면에 1층 내지 2층으로 적층되는 것이 바람직하며, 상기 폴리머 증착 단열층의 층수를 상기 열저항의 범위 내에서 목적에 따라 선택함으로써, 단열 효과가 충분히 발휘되며 가공시간이 짧고 경제성이 우수하며 외관 특성이 우수한 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, one or more layers of polymer deposition insulating layer are laminated on the mold surface. Specifically, two layers, three layers, four layers, or five layers may be laminated on the mold surface. More specifically, it is preferable to laminate one or two layers on the mold surface, and by selecting the number of layers of the polymer deposition heat insulating layer according to the purpose within the range of the thermal resistance, the heat insulating effect is sufficiently exhibited and the processing time is short It has excellent economic feasibility and excellent appearance characteristics.

Description

Injection molding method that suppresses the occurrence of defects {Injection molding method that suppresses the occurrence of defects.}

본 발명은 흑점, 흑줄, 보이드 등의 성형 불량을 유효하게 감소시키는 것이 가능한 사출 성형 방법 및 이 방법에 따라 성형 되는 사출 성형품에 관한 것이다.The present invention relates to an injection molding method capable of effectively reducing molding defects such as black spots, black stripes, and voids, and an injection molded article molded by the method.

본 발명에 따르면, 특수 설비 없이도 스월마크(swirl marks)나 은줄(silver streaks), G/F 들뜸, 웰드라인(weld line) 등과 같은 표면의 외관 불량이 없는 미려한 외관의 사출 제품을 제조할 수 있고, 부품이나 장치의 교체 없이도 반영구적으로 사용이 가능하며, 제조공정의 시간, 비용 및 정밀도를 크게 향상시킬 수 있는 사출금형, 이를 포함하는 사출성형기 및 이를 이용한 사출 제품의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to manufacture injection products with a beautiful appearance without surface appearance defects such as swirl marks, silver streaks, G/F lifting, weld lines, etc., without special equipment, and , It is possible to use semi-permanently without replacing parts or devices, and it is effective to provide an injection mold that can greatly improve the time, cost and precision of the manufacturing process, an injection molding machine including the same, and a manufacturing method of an injection product using the same. .

성형 재료를 소정 형상으로 성형하는 경우, 예를 들면 이 성형 재료를 용융하기 위해서 가열 그러면, 성형 재료에 포함되는 수분 중의 산소나, 혹은 형성 재료 내 또는 성형 재료의 주위로 개재하는 공기 중의 산소에 의해, 이 성형 재료가 산화해 변색하는 경우가 있다. 또한, 산소의 양이 적어도 장기간 고열로 노출되는 것에 의해도 변색이 일어난다. 예를 들면, 사출 성형에 사용하는 사출 장치의 가열 실린더의 내벽이나, 이 가열 실린더 안으로 삽입 되는 스크류의 표면에 성형 재료가 장기간 체류하는 개소가 존재하며, 가열 실린더의 내부는 고온이므로, 그 체류한 장소에서 성형 재료가 산화 열화되고, 광학 부품의 경우에는 투명 제품에 황색변이 발생한다.When the molding material is molded into a predetermined shape, for example, by heating to melt the molding material, oxygen in moisture contained in the molding material or oxygen in the air intervening in or around the molding material , This molding material may be oxidized and discolored. In addition, discoloration also occurs when the amount of oxygen is low and is exposed to high heat for a long period of time. For example, there is a place where the molding material stays for a long time on the inner wall of a heating cylinder of an injection device used for injection molding or on the surface of a screw inserted into this heating cylinder. Oxidative deterioration of the molding material occurs in places, and in the case of optical parts, yellow discoloration occurs in the transparent product.

또한, 성형 재료가 산화 열화되면, 극성을 가지는 것에 의해서 금속제인 가열 실린더의 내벽이나 스크류의 표면에 부착하기 쉬워지고, 또한 장기간 고열로 노출되게 된다. 처음은, 황색으로 변색하는 정도이지만, 그 중, 탄화가 진행되어 가고, 갈색, 흑색으로 변화된다.In addition, when the molding material is oxidatively deteriorated, it is easily attached to the inner wall of a metal heating cylinder or the surface of a screw due to its polarity, and is exposed to high heat for a long period of time. At first, it is a degree of discoloration to yellow, but during that time, carbonization progresses and it changes to brown or black.

변색한 재료가 가열 실린더의 내벽이나 스크류의 표면으로부터 박리하고, 사출 성형품 안으로 혼입된 것이 흑점이라고 불리는 불량 현상이 발생된다.The discolored material peels off from the inner wall of the heating cylinder or the surface of the screw and gets mixed into the injection molded product, resulting in a defect called black spot.

광학적으로 투명한 재료를 사용할 필요가 있는 광학 부품 등에 변성이 발생되면, 단파장측에서의 투과율의 저하가 일어나 황색 같아지고, 이 광학 부품을 통과한 빛의 컬러 밸런스 금액 어긋나 버리기 때문에, 촬상계의 렌즈등에서 사용할 수 없는 문제가 일어난다.When denaturation occurs in optical components that require the use of optically transparent materials, the transmittance on the shorter wavelength side decreases and becomes yellow, and the color balance of the light passing through this optical component is misaligned, so it cannot be used in lenses for imaging systems. problems arise

전자제품의 경량화 목적의 달성을 위해 발포 성형이 많이 사용되고 있다. 이러한 발포 성형은 주로 화학발포제의 팽창을 이용하여 성형품 내부에 미세 기공을 형성시킴으로써 성형품의 비중을 저하시켜 경량화 목적을 달성한다. 그러나 발포 성형을 적용함으로써 경량화는 가능하나 팽창하는 발포 가스의 영향으로 미려한 외관을 얻는 것은 현존 기술로는 불가능한 실정이다. 주된 불량은 발포 가스에 의한 스월마크(swirl marks)나 은줄(silver streaks) 등의 발생으로, 페인트 도장에 의해서도 불량을 가리기 매우 힘들어 발포 제품 단독으로 외관 제품으로의 사용은 어렵고 가죽이나 천을 씌워 사용하는 형태로 이용되거나, 사전에 성형품 표면에 스월마크나 은줄의 발생을 막기 위해 급속가열냉각성형(RHCM)이나 역압성형이 개발되어 사용되고 있으나, 공정 비용이 크게 증가하고 제어나 조작이 매우 까다롭고 원하는 만큼의 외관특성을 지속적으로 얻기 어려운 단점이 있다.In order to achieve the purpose of reducing the weight of electronic products, foam molding is widely used. Such foam molding achieves the purpose of reducing the weight by reducing the specific gravity of the molded article by forming micropores inside the molded article mainly using the expansion of the chemical foaming agent. However, it is possible to reduce the weight by applying foam molding, but it is impossible to obtain a beautiful appearance due to the effect of expanding foaming gas with existing technology. The main defect is the occurrence of swirl marks or silver streaks caused by the foaming gas, and it is very difficult to cover up defects even with paint coating. In order to prevent the occurrence of swirl marks or silver lines on the surface of molded products in advance, rapid heating and cooling molding (RHCM) or counter pressure molding have been developed and used. There is a disadvantage that it is difficult to continuously obtain the appearance characteristics of

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 특수 설비 없이도 스월마크(swirl marks)나 은줄(silver streaks), G/F 들뜸, 웰드라인(weld line) 등과 같은 표면 외관의 불량이 없는 미려한 외관의 사출 제품을 제조할 수 있고, 부품이나 장치의 교체 없이도 반영구적으로 사용이 가능하며, 제조공정의 시간, 비용 및 정밀도를 크게 향상시킬 수 있는 사출금형, 이를 포함하는 사출성형기 및 이를 이용한 사출 제품의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention provides a beautiful surface appearance without defects such as swirl marks, silver streaks, G / F lifting, weld lines, etc. without special equipment. An injection mold that can manufacture external injection products, can be used semi-permanently without replacing parts or devices, and greatly improves the time, cost and precision of the manufacturing process, an injection molding machine including the same, and an injection product using the same It is an object to provide a manufacturing method of.

본 발명의 일 실시예는 1층 이상의 폴리머 증착 단열층이 금형 면에 적층되고, 상기 폴리머 증착 단열층의 열저항은 3.33 Ⅹ 10-6 m2K/W 이상 1.0 Ⅹ 10-3 m2K/W 이하인 사출금형을 제공한다.One embodiment of the present invention provides an injection mold in which one or more layers of polymer deposition insulation layer are laminated on the mold surface, and the thermal resistance of the polymer deposition insulation layer is 3.33 Ⅹ 10-6 m2K/W or more and 1.0 Ⅹ 10-3 m2K/W or less. do.

본 발명의 일 실시예에 따른 사출금형은 금형 면에 1층 이상의 폴리머 증착 단열층을 포함함으로써, 매 공정마다 코팅 필름을 재단 및 설치하는 번거로움 없이 반영구적으로 사용이 가능하며, 사출 성형품의 정밀도를 향상시킬 수 있다.The injection mold according to an embodiment of the present invention includes one or more layers of polymer deposition insulation layer on the mold surface, so that it can be used semi-permanently without the hassle of cutting and installing a coating film for each process, and improves the precision of injection molded products. can make it

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금형 면에 1층 이상의 폴리머 증착 단열층이 적층된다. 구체적으로, 상기 금형 면에 2층, 3층, 4층 또는 5층으로 적층될 수 있다. 보다 구체적으로는 상기 금형 면에 1층 내지 2층으로 적층되는 것이 바람직하다. 상술한 범위 내에서 상기 폴리머 증착 단열층의 층수를 상기 열저항의 범위 내에서 목적에 따라 선택함으로써, 단열 효과가 충분히 발휘되며 가공시간이 짧고 경제성이 우수하며 외관 특성이 우수한 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, one or more layers of polymer deposition insulating layer are laminated on the mold surface. Specifically, two layers, three layers, four layers, or five layers may be laminated on the mold surface. More specifically, it is preferable to laminate one or two layers on the mold surface. By selecting the number of layers of the polymer deposition insulating layer within the above range according to the purpose within the range of the thermal resistance, the thermal insulation effect is sufficiently exhibited, the processing time is short, the economy is excellent, and the appearance characteristics are excellent.

본 발명에 따르면 급속가열냉각 성형장치나 역압 성형장치와 같은 특수 설비 없이도 스월마크(swirl marks)나 은줄(silver streaks), G/F 들뜸, 웰드라인(weld line) 등과 같은 표면 외관의 불량이 없는미려한 외관의 사출 제품을 제조할 수 있고, 매 공정마다 코팅 필름을 재단 및 설치하는 번거로움 없이 반영구적으로 사용이 가능하며, 제조공정의 시간, 비용 및 정밀도를 크게 향상시킬 수 있는 사출금형, 이를 포함하는 사출성형기 및 이를 이용한 사출 제품의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, there is no defect in surface appearance such as swirl marks, silver streaks, G / F lifting, weld lines, etc. without special equipment such as rapid heating and cooling molding equipment or counter pressure molding equipment An injection mold that can manufacture injection products with a beautiful appearance, can be used semi-permanently without the hassle of cutting and installing coating films in each process, and can greatly improve the time, cost and precision of the manufacturing process, including these There is an effect of providing an injection molding machine and a method of manufacturing an injection product using the same.

본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.In this specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only the case where a member is in contact with another member, but also the case where another member exists between the two members.

본 명세서에서 특별히 정의하지 않은 일반(비발포) 사출금형 또는 발포사출금형; 일반 사출성형기 또는 발포사출성형기; 및 일반(비발포) 사출 성형품 또는 발포 사출 성형품의 제조방법과 관련된 기타 구성은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 채용되는 기술인 경우 특별히 제한되지 않으며, 본 발명을 명확히 설명하기 위해 그 기재를 생략하였다.General (non-foaming) injection molds or foam injection molds not specifically defined herein; general injection molding machine or foam injection molding machine; And other configurations related to the manufacturing method of general (non-foaming) injection-molded products or foamed injection-molded products are not particularly limited in the case of techniques commonly employed in the technical field to which the present invention belongs, and their descriptions are omitted to clearly explain the present invention. .

본 명세서에 있어서, 캐비티 두께는 플레이트 바닥에서 수직으로 공간이 차지하는 높이를 의미한다.In this specification, the cavity thickness means the height occupied by the space vertically from the bottom of the plate.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리머 증착 단열층의 열저항은 3.33 Ⅹ 10-6 m2K/W 이상 1.0 Ⅹ 10-3 m2K/W 이하이다. 상술한 범위 내에서 상기 폴리머 증착 단열층의 열저항을 조절함으로써, 수지를 성형하는 과정에서 단열이 되어 금형 표면을 간접 가열할 수 있으며, 상기 수지가 냉각되는 것을 일시적으로 지연시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the thermal resistance of the polymer deposition insulating layer is 3.33 Ⅹ 10 -6 m2K/W or more and 1.0 Ⅹ 10 -3 m2K/W or less. By adjusting the thermal resistance of the polymer deposition insulating layer within the above-described range, the mold surface may be indirectly heated by being insulated during molding of the resin, and cooling of the resin may be temporarily delayed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적층된 폴리머 증착 단열층의 총 두께는 20 ㎛ 이상 130 ㎛ 이하인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 적층된 폴리머 증착 단열층의 총 두께는 30 ㎛ 이상 120 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이상 110 ㎛ 이하, 50 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하, 60 ㎛ 이상 90 ㎛ 이하, 70 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 적층된 폴리머 증착 단열층의 총 두께를 조절함으로써, 접착력 및 단열성을 향상시키고, 가공시간을 감소시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the total thickness of the laminated polymer deposition insulating layer may be greater than or equal to 20 μm and less than or equal to 130 μm. Specifically, the total thickness of the laminated polymer deposition insulating layer may be 30 μm or more and 120 μm or less, 40 μm or more and 110 μm or less, 50 μm or more and 100 μm or less, 60 μm or more and 90 μm or less, or 70 μm or more and 80 μm or less. By adjusting the total thickness of the laminated polymer deposition insulating layer within the above-mentioned range, it is possible to improve adhesion and heat insulation, and reduce processing time.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리머 증착 단열층의 열전달계수는 0.01 W/mK 이상 1.00 W/mK 이하인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리머 증착 단열층의 열전달계수는 0.05 W/mK 이상 0.95 W/mK 이하, 0.10 W/mK 이상 0.90 W/mK 이하, 0.15 W/mK 이상 0.85 W/mK 이하, 0.20 W/mK 이상 0.80 W/mK 이하, 0.25 W/mK 이상 0.75 W/mK 이하, 0.30 W/mK 이상 0.70 W/mK 이하, 0.35 W/mK 이상 0.65 W/mK 이하, 0.40 W/mK 이상 0.60 W/mK 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 폴리머 증착 단열층의 열전달계수를 조절함으로써, 수지를 성형하는 과정에서 단열이 되어 금형 표면을 간접 가열할 수 있으며, 상기 수지가 냉각되는 것을 일시적으로 지연시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the heat transfer coefficient of the polymer deposition insulating layer may be greater than or equal to 0.01 W/mK and less than or equal to 1.00 W/mK. Specifically, the heat transfer coefficient of the polymer deposition insulation layer is 0.05 W/mK or more and 0.95 W/mK or less, 0.10 W/mK or more and 0.90 W/mK or less, 0.15 W/mK or more and 0.85 W/mK or less, 0.20 W/mK or more 0.80 W/mK or less, 0.25 W/mK or more and 0.75 W/mK or less, 0.30 W/mK or more and 0.70 W/mK or less, 0.35 W/mK or more and 0.65 W/mK or less, 0.40 W/mK or more and 0.60 W/mK or less. . By adjusting the heat transfer coefficient of the polymer deposition insulating layer within the above-mentioned range, it is possible to indirectly heat the surface of the mold by insulating during molding the resin, and temporarily delay cooling of the resin.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리머 증착 단열층은 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 수지, 폴리클로로트리플루오르에틸렌(PCTFE) 수지, 폴리불화비닐리덴(PVDF) 수지, 폴리불화비닐(PVF) 수지, 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 수지, 퍼플루오르알콕시 알켄 수지(PFA), 4불화 에틸렌-6 불화프로필렌 공중합체(FEP), 에틸렌 4불화에틸렌 공중합체(ETFE), 에틸렌 클로로트리플루오르에틸렌 공중합체(ECTFE) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것일 수 있다. 구체적으로 상기 폴리머 증착 단열층은 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 수지, 폴리에테르르케톤(PEEK) 수지 또는 퍼플루오르알콕시 알켄 수지(PFA)일 수 있다. 상술한 것으로 수지 또는 공중합체로부터 상기 폴리머 증착 단열층수지를 선택함으로써, 표면의 윤활 특성 증대 및 소착 특성 저감으로 성형 시 발생하는 가스가 금형 면에 소착되지 않아 이로 인한 성형 불량이 줄어들고 금형의 청소 주기가 길어지게 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polymer deposition insulating layer is polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) resin, polyvinylidene fluoride (PVDF) resin, polyvinyl fluoride (PVF) resin, Polyetheretherketone (PEEK) resin, perfluoroalkoxy alkene resin (PFA), tetrafluoroethylene-6fluoropropylene copolymer (FEP), ethylene tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), ethylene chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE ) And it may be one selected from the group consisting of combinations thereof. Specifically, the polymer deposition insulating layer may be a polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, a polyether ketone (PEEK) resin, or a perfluoroalkoxy alkene resin (PFA). As described above, by selecting the polymer deposition insulating layer resin from the resin or copolymer, the gas generated during molding does not adhere to the mold surface due to the increase in lubrication characteristics and the decrease in adhesion characteristics of the surface, thereby reducing molding defects and shortening the mold cleaning cycle. can be lengthened

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 사출금형은 일반 금형 또는 발포 사출금형인 것일 수 있다. 즉, 상기 사출금형은 일반 사출 성형 공정 또는 발포 성형 공정을 위한 사출금형일 수 있다. 구체적으로, 상기 사출금형은 발포 사출금형인 것이 바람직하다. 상기 사출금형은 발포 사출금형인 것으로 선택함으로써, 고속가열냉각 성형장치나 역압 성형장치와 같은 특수 설비 없이도 스월마크(swirl marks)나 은줄(silver steaks), G/F 들뜸, 웰드라인(weld line) 등과 같은 표면 외관의 불량이 없는 미려한 외관의 발포 또는 일반 사출 성형품을 제조할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the injection mold may be a general mold or a foam injection mold. That is, the injection mold may be an injection mold for a general injection molding process or a foam molding process. Specifically, the injection mold is preferably a foam injection mold. By selecting the injection mold as a foam injection mold, swirl marks, silver steaks, G/F lifting, and weld lines can be formed without special equipment such as high-speed heat-cooling molding equipment or counter-pressure molding equipment. It is possible to manufacture a foamed or general injection molded product with a beautiful appearance without defects in surface appearance such as the like.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리머 증착 단열층은 소결 경화 폴리머 증착 단열층일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 폴리머 증착 단열층은 액상 또는 분말 형태의 코팅 도료를 스프레이 코팅, 팁(Dip) 코팅, 스핀(Spin) 코팅 등의 방법으로 금형 면에 도포한 후 150 ℃ 이상 또는 150 ℃ 이상 450 ℃ 이하, 380 ℃ 이상 내지 450 ℃ 이하, 바람직하게는 400 ℃ 이상 내지 450 ℃ 이하 분위기에서 열처리 또는 소결 건조하여 형성할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polymer deposition insulating layer may be a sinter-curing polymer deposition insulating layer. More specifically, the polymer deposited heat insulation layer is applied to the mold surface by a method such as spray coating, dip coating, spin coating, or the like, with a coating material in liquid or powder form, and then heated to 150 ℃ or more or 150 ℃ or more and 450 ℃ or less. , It may be formed by heat treatment or sintering and drying in an atmosphere of 380 ° C or more to 450 ° C or less, preferably 400 ° C or more to 450 ° C or less.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금형 면은 고정측 플레이트 성형면, 가동측 플레이트 성형면, 또는 이들 모두인 것일 수 있으나, 특별히 제한되지 않는다. 상술한 성형면에 상기 폴리머 증착 단열층을 증착시킴으로써, 사출 성형품의 요구 특성 및 경제성에 따라 적절히 선택할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the mold surface may be a fixed-side plate molding surface, a movable-side plate molding surface, or both, but is not particularly limited. By depositing the polymer deposition heat insulation layer on the above-described molding surface, it can be appropriately selected according to the required characteristics and economic feasibility of the injection-molded product.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고정측 금형은 일례로 스프루(sprue), 러너(runner), 게이트(gate) 및 캐비티 사이드(cavity side) 등을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the fixed-side mold may include, for example, a sprue, a runner, a gate, and a cavity side.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가동측 금형은 일례로 코어 사이드(core side) 및 이젝터 등을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the movable side mold may include, for example, a core side and an ejector.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 게이트는 사이드 게이트(side gate)일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the gate may be a side gate.

본 발명에 따른 폴리머 증착 단열층이 형성된 고정측 플레이트 면에서는 용융 수지 조성물의 열원으로 금형 면을 순간적으로 가열시키고 단열 효과에 의해 고화층의 생성을 순간적으로 지연시켜 일반 발포의 발포율을 확보함과 동시에 발포셀 성장압력에 의해 금형 면의 형상이 그대로 전사되어 스월마크나 은줄 등이 발생되지 않은 사출 성형품을 제조하고 이후 이동측 플레이트가 이동하여 사출 성형품을 사출금형으로부터 토출시킨다. 하부 그림 좌측은 본 발명에 따른 폴리머 증착 단열층이 형성되지 않은 금형 면을 개략적으로 나타내고, 하부 그림 우측은 본 발명에 따른 증착층이 형성된 금형 면을 개략적으로 나타내는데, 우측의 증착층이 형성된 금형 면의 경우 상술한 바와 같은 단열 효과에 따른 고화층의 생성을 순간적으로 지연으로 사출 성형품 표면에 발포셀 성장압력에 의해 금형면의 형상이 그대로 전사되어 스월마크나 은줄 등이 발생되지 않는 미려한 외관 표면을 확보할 수 있다. 도면에서 플레이트 내 빨간 색 부분은 충전되는 용융 수지 조성물을 의미하며, 스프루로부터 캐비티까지 연결되는 러너와 게이트의 도시는 생략하였다. On the fixed-side plate surface on which the polymer deposition insulating layer according to the present invention is formed, the mold surface is instantaneously heated with the heat source of the molten resin composition, and the generation of the solidified layer is instantaneously delayed by the heat insulating effect to secure the foaming rate of normal foaming and at the same time The shape of the mold surface is transferred as it is by the foam cell growth pressure to produce an injection molded product without swirl marks or silver lines, and then the moving plate moves to eject the injection molded product from the injection mold. The left side of the lower figure schematically shows the mold surface on which the polymer deposition insulating layer according to the present invention is not formed, and the right side of the lower figure schematically shows the mold surface on which the deposition layer according to the present invention is formed. In this case, by momentarily delaying the formation of the solidified layer according to the above-mentioned insulation effect, the shape of the mold surface is transferred as it is by the foam cell growth pressure on the surface of the injection-molded product, securing a beautiful appearance surface that does not generate swirl marks or silver lines. can do. In the figure, the red portion in the plate means the molten resin composition to be filled, and the illustration of the runner and gate connected from the sprue to the cavity is omitted.

고정측 플레이트에 탈지 및 초음파 세척 등의 클리닝 공정을 실시한 후에 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 분말을 스프레이 코팅, 딥(Dip) 코팅, 스핀(Spin) 코팅 등의 방법으로 코팅 처리한 후 400 ℃ 이상 조건에서, 보다 구체적으로는 400 ℃ 이상 450 ℃ 이하 조건에서 열처리를 통하여 소결시키고, 여기에 다시 퍼플루오르알콕시 불소수지(PFA) 분말을 상기와 같은 방법인 스프레이 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅 등으로 도포한 후 400 ℃ 이상, 보다 구체적으로는 400 ℃ 이상 내지 450 ℃ 이하의 분위기에서 가열 건조시킴으로써 우측 사진과 같은 증착층이 형성된 고정측 플레이트를 제작하였다. 이때 캐비티의 두께는 2~4 mm이었고, 도면 상 고정측 플레이트에 대응되는 이동측 플레이트는 도시하지 않았으나, 이는 고정측 플레이트의 형상에 따라 설계되는 것으로 당업자에게 자명한 것인 바, 이를 생략하였다.After carrying out cleaning processes such as degreasing and ultrasonic cleaning on the fixed-side plate, polytetrafluoroethylene (PTFE) powder is coated by spray coating, dip coating, spin coating, etc. In, more specifically, sintering through heat treatment at 400 ° C. or more and 450 ° C. or less, and then applying perfluoroalkoxy fluororesin (PFA) powder by the same method as above, such as spray coating, dip coating, spin coating, etc. Then, a fixed-side plate having a deposited layer as shown in the right photo was manufactured by heating and drying in an atmosphere of 400 ° C. or more, more specifically, 400 ° C. or more to 450 ° C. or less. At this time, the thickness of the cavity was 2 to 4 mm, and the movable side plate corresponding to the fixed side plate was not shown in the drawing, but it was omitted since it is obvious to those skilled in the art that it is designed according to the shape of the fixed side plate.

본 발명의 다른 일 실시예는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출금형, 사출장치 및 구동장치를 포함하는 사출성형기를 제공한다.Another embodiment of the present invention provides an injection molding machine including an injection mold, an injection device and a driving device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 일 실시예 따른 사출 성형기는 상기 사출 금형을 사용함으로써, 제조공정의 시간, 비용 및 정밀도를 향상시킬 수 있다.The injection molding machine according to another embodiment of the present invention can improve the time, cost and precision of the manufacturing process by using the injection mold.

본 발명의 사출성형기는 상술한 사출금형과 기술적 특징을 공유하며, 따라서 중첩되는 설명은 생략한다.The injection molding machine of the present invention shares technical characteristics with the above-described injection mold, and thus overlapping descriptions are omitted.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 사출장치는 수지 조성물이 투입되는 호퍼, 투입된 수지 조성물을 가소화시키며 이동시키는 가열 실린더 및 스크류를 하나 이상 포함한다.According to one embodiment of the present invention, the injection device includes a hopper into which the resin composition is injected, a heating cylinder for plasticizing and moving the injected resin composition, and at least one screw.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가열 실린더는 통상의 일반(비발포) 사출성형기 또는 발포사출성형기에 사용되는 가열 실린더인 경우 특별히 제한되지 않고, 실린더 바깥쪽에 장착되어, 투입된 수지 조성물을 녹이기 위해 실린더 내부로 열을 공급하는 히터 및 사출금형에 용융 수지 조성물을 분출시키는 노즐을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the heating cylinder is not particularly limited in the case of a general (non-foaming) injection molding machine or a heating cylinder used in a foaming injection molding machine, and is mounted on the outside of the cylinder to melt the injected resin composition. A heater for supplying heat to the inside of the cylinder and a nozzle for ejecting the molten resin composition into the injection mold may be included.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스크류는 일례로 스크류 헤드; 역류방지 밸브; 및 연속 또는 불연속 스크류 본체;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the screw is, for example, a screw head; non-return valve; and a continuous or discontinuous screw body.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 역류방지 밸브는 사출성형기에 사용되는 가열 실린더 내에서 가소화된 수지 조성물, 즉 용융 수지 조성물의 역류를 방지하는 밸브인 경우 특별히 제한되지 않고, 일례로 체크링(check ring)을 포함할 수 있다.Specifically, according to one embodiment of the present invention, the anti-return valve is not particularly limited when it is a valve that prevents the back flow of the resin composition plasticized in the heating cylinder used in the injection molding machine, that is, the molten resin composition. may include a check ring.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 연속 스크류 본체는 플라이트가 중간에 단절 없이 연속적으로 형성된 스크류 본체일 수 있다. 바람직하게는 플라이트가 피드존(feed zone), 트랜지션존(transition zone) 및 미터링존(metering zone)에 걸쳐 단절 없이 연속적으로 형성된 스크류 본체일 수 있으며, 이 경우 투입된 수지 조성물을 용이하게 가소화시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the continuous screw body may be a screw body in which flights are continuously formed without interruption in the middle. Preferably, the flight may be a screw body formed continuously without interruption across a feed zone, a transition zone, and a metering zone. In this case, the injected resin composition can be easily plasticized there is.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 불연속 스크류 본체는 플라이트가 중간에 단절된 스크류 본체일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the discontinuous screw body may be a screw body in which a flight is cut in the middle.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 캐비티 두께는 사출 성형품의 디자인에 따라 조절되는 것으로 특별히 제한되지 않으나, 일례로 1 내지 15 mm, 2 내지 10 mm, 또는 2 내지 5 mm일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 캐비티 두께를 조절함으로써, 기계적 물성이 우수하면서도 미려한 외관을 확보할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the cavity thickness is not particularly limited to be adjusted according to the design of the injection molded product, but may be, for example, 1 to 15 mm, 2 to 10 mm, or 2 to 5 mm. By adjusting the thickness of the cavity within the above range, it is possible to secure a beautiful appearance with excellent mechanical properties.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 구동장치는 통상의 사출성형기에 적용 가능한 구동장치인 경우 특별히 제한되지 않고, 일례로 유압실린더 및 스크류 회전용 유압모터를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the driving device is not particularly limited when it is applicable to a conventional injection molding machine, and may include, for example, a hydraulic cylinder and a hydraulic motor for screw rotation.

본 발명의 또 다른 일 실시예는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기를 이용하여 수지 조성물을 사출성형하는 사출 성형품의 제조방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a method for manufacturing an injection-molded article by injection-molding a resin composition using an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 일 실시예 따른 사출 성형품의 제조방법은 급속가열냉각 성형장치나 역압 성형장치와 같은 특수 설비 없이도 스월마크(swirl marks)나 은줄(silver steaks), G/F 들뜸, 웰드라인(weld line) 등과 같은 표면 외관의 불량이 없는 미려한 외관의 사출 성형품을 제공할 수 있다.A method for manufacturing an injection-molded article according to another embodiment of the present invention is a method for forming swirl marks, silver steaks, G / F lifting, weld lines ( It is possible to provide an injection-molded product with a beautiful appearance without defects in surface appearance such as weld line).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수지 조성물의 사출유량은 40 cc/s 이상일 수 있다. 구체적으로 40 cc/s 이상, 40 내지 2000 cc/s, 40 내지 1000 cc/s, 40 내지 200 cc/s, 또는 40 내지 100 cc/s 일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 수지 조성물의 사출유량을 조절함으로써, 미려한 외관의 사출 성형품을 제조할 수 있다. 참고로 사출유량은 사출성형기에 성형 조건 입력 시 사용자가 지정할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the injection flow rate of the resin composition may be 40 cc/s or more. Specifically, it may be 40 cc/s or more, 40 to 2000 cc/s, 40 to 1000 cc/s, 40 to 200 cc/s, or 40 to 100 cc/s. By adjusting the injection flow rate of the resin composition within the above range, it is possible to manufacture an injection-molded product having a beautiful appearance. For reference, the injection flow rate can be specified by the user when entering molding conditions into the injection molding machine.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 사출성형은 일반 성형방법, 미성형법 또는 코어백 성형 방법에 의하여 수행되는 발포성형일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the injection molding may be foam molding performed by a general molding method, a non-molding method, or a core-back molding method.

구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 사출성형은 미성형법에 의하여 수행되는 발포성형일 수 있다. 상기 사출성형이 미성형법에 의하여 수행됨으로써, 스월마크(swirl marks)나 은줄(silver steaks), G/F 들뜸, 웰드라인 (weld line) 등과 같은 표면 외관의 불량이 없는 미려한 외관의 발포 성형품을 제조할 수 있다.Specifically, according to one embodiment of the present invention, the injection molding may be foam molding performed by a non-molding method. By performing the injection molding by the non-molding method, a foam molded product with a beautiful appearance without defects in surface appearance such as swirl marks, silver steaks, G / F lifting, weld lines, etc. is manufactured. can do.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 미성형법은 본 발명이 속한 기술분야에서 통성적으로 사용되는 미성형법인 경우 특별히 제한되지 않고, 보다 구체적으로 가소화된, 즉 용융된 발포성형수지 조성물을 캐비티에 채워 넣고 셀 성장으로 성형을 완성하는 방법일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the short molding method is not particularly limited in the case of the short molding method commonly used in the technical field to which the present invention belongs, and more specifically, the plasticized, that is, the melted foamed molding resin composition is placed in the cavity. It may be a method of filling in and completing the molding by cell growth.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 사출성형은 용융된 발포 수지 조성물을 캐비티에 채워 넣고 가동측 금형, 즉 코어를 후퇴시키며 셀 성장으로 성형을 완성하는 코어백 성형방법에 의하여 수행되는 발포성형일 수 있다. 상기 사출성형이 코어백 성형 방법에 의하여 수행되는 발포성형으로 선택됨으로써, 스월마크(swirl marks)나 은줄(silver steaks) 등이 없는 미려한 외관의 발포 성형품을 제조할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the injection molding may be foam molding performed by a core back molding method in which a movable mold, that is, a core, is retracted by filling a cavity with a molten foamed resin composition and the molding is completed by cell growth. there is. When the injection molding is selected as foam molding performed by the core-back molding method, a foam molded product having a beautiful appearance without swirl marks or silver steaks can be manufactured.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수지 조성물은 열가소성 수지 100 중량부, 충진제 0 내지 150 중량부 및 첨가제 0.1 내지 10 중량부를 포함하는 것일 수 있다. 상술한 범위 내에서 열가소성 수지, 충진제, 첨가제의 함략을 각각 조절함으로써, 사출 성형품을 강도를 향상할 수 있으며 깨끗하고 미려한 외관을 형성할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the resin composition may include 100 parts by weight of a thermoplastic resin, 0 to 150 parts by weight of a filler, and 0.1 to 10 parts by weight of an additive. By adjusting the contents of the thermoplastic resin, the filler, and the additive within the above-mentioned range, the strength of the injection-molded product can be improved and a clean and beautiful appearance can be formed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 충진제는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용되는 충진제인 경우 특별히 제한되지 않고, 일례로 미네랄 필러(mineral filler), 유리 섬유(glass fiber), 탄소섬유(carbon fiber), 카본블랙 및 CNT(Carbon nanotube)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다, 상술한 충진제를 선택함으로써, 사출 성형품을 강도를 향상할 수 있으며 깨끗하고 미려한 외관을 형성할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the filler is not particularly limited if it is a filler commonly used in the technical field to which the present invention pertains, and for example, mineral filler, glass fiber, carbon fiber ( carbon fiber), carbon black, and CNT (Carbon nanotube). By selecting the above filler, the strength of the injection-molded product can be improved and a clean and beautiful appearance can be formed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 충진제는 캐리어 수지와 충진제 성분을 포함하는 마스터 배치일 수 있으며, 상기 캐리어 수지는 발포사출성형품 또는 사출성형품으로 성형이 가능한 열가소성 수지인 경우 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로 본 발명에 따른 열가소성 수지 범위 내에서 선택될 수 있고, 상기 충진제 성분은 안료 등일 수 있으며, 상기 마스터 배치 내 충진제 성분의 함량은 30 중량% 내지 80 중량% 또는 40 중량% 내지 60 중량%일 수 있다. 상술한 것으로부터 충진재를 선택함으로써 다른 물성의 저하를 방지할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the filler may be a master batch containing a carrier resin and a filler component, and the carrier resin is not particularly limited when it is a foamed injection-molded product or a thermoplastic resin that can be molded into an injection-molded product. Specifically, it may be selected within the range of thermoplastic resins according to the present invention, the filler component may be a pigment, and the content of the filler component in the master batch is 30% to 80% by weight or 40% to 60% by weight. can By selecting the filler from the above, it is possible to prevent the deterioration of other physical properties.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 충진제가 카본블랙인 경우 0.1 중량부 내지 10 중량부, 0.5 중량부 내지 8 중량부, 또는 1 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 상술한 범위 내에서 충진제의 함량을 조절함으로써, 사출 성형품을 강도를 향상할 수 있으며 깨끗하고 미려한 외관을 형성할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, when the filler is carbon black, it may be included in 0.1 part by weight to 10 parts by weight, 0.5 parts by weight to 8 parts by weight, or 1 part by weight to 5 parts by weight. By adjusting the content of the filler within the above range, the strength of the injection molded product can be improved and a clean and beautiful appearance can be formed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 충진제가 미네랄 필러(mineral filler), 유리섬유(glass fiber), 탄소섬유(carbon fiber) 및 CNT(Carbon nanotube)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 경우 또 다른 예로 0.5 중량부 내지 120 중량부, 1 중량부 내지 100 중량부, 5 중량부 내지 80 중량부 또는 10 중량부 내지 60 중량부로 포함될 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 충진제의 함량을 조절함으로써, 사출 성형품을 강도를 향상할 수 있으며 깨끗하고 미려한 외관을 형성할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, when the filler is at least one selected from the group consisting of mineral filler, glass fiber, carbon fiber, and CNT (Carbon nanotube), as another example 0.5 parts by weight to 120 parts by weight, 1 part by weight to 100 parts by weight, 5 parts by weight to 80 parts by weight, or 10 parts by weight to 60 parts by weight may be included. By adjusting the content of the filler within the above-mentioned range, it is possible to improve the strength of the injection-molded article and form a clean and beautiful appearance.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 첨가제는 활제, 충격보강제, 산화방지제, UV안정제 및 화학발포제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상술한 첨가제를 선택함으로써, 미려한 외관을 달성하면서도 첨가제가 목적하는 효과가 온전히 발휘되는 이점이 있다.According to one embodiment of the present invention, the additive may be at least one selected from the group consisting of a lubricant, an impact modifier, an antioxidant, a UV stabilizer, and a chemical foaming agent. By selecting the above additives, there is an advantage in that the desired effects of the additives are fully exhibited while achieving a beautiful appearance.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학발포제는 무기발포제일 수 있다. 상기 화학발포제를 무기 발포제로 선택함으로써, 사출 성형품의 외관을 깨끗하고 미려하게 형성할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the chemical foaming agent may be an inorganic foaming agent. By selecting the chemical foaming agent as an inorganic foaming agent, it is possible to form a clean and beautiful appearance of an injection-molded product.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무기발포제는 특별히 제한되지 않으나, 중탄산나트륨, 중탄산칼륨, 중탄산암모늄, 탄산나트륨, 탄산암모늄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나일 수 있다. 상술한 것으로부터 무기발포제를 선택함으로써, 사출 성형품의 외관을 깨끗하고 미려하게 형성할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the inorganic foaming agent is not particularly limited, but may be one selected from the group consisting of sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, ammonium bicarbonate, sodium carbonate, ammonium carbonate, and combinations thereof. By selecting the inorganic foaming agent from the above, it is possible to form a clean and beautiful appearance of the injection molded article.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열가소성 수지는 폴리프로필렌(PP) 수지, 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지, 폴리부타디엔텔레프탈레이트(PBT) 수지, 폴리아미드6(PA6) 수지, 폴리아미드66(PA66) 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리카보네이트/ 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌(PC/ABS) 수지, 폴리메틸렌메타크릴레이트(PMMA) 수지, 스티렌아크릴로나이트릴(SAN) 수지, 폴리스티렌(PS) 수지, 폴리염화비닐(PVC) 수지, 폴리에틸렌(PE) 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나일 수 있다. 상술한 것으로부터 상기 열가소성 수지를 선택함으로써, 수지 고유의 물성을 유지하면서도 사출 성형품의 외관을 깨끗하고 미려하게 형성할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the thermoplastic resin is a polypropylene (PP) resin, an acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, a polybutadiene terephthalate (PBT) resin, a polyamide 6 (PA6) resin, Polyamide 66 (PA66) resin, polycarbonate (PC) resin, polycarbonate/acrylonitrile-butadiene-styrene (PC/ABS) resin, polymethylene methacrylate (PMMA) resin, styrene acrylonitrile (SAN) ) resin, polystyrene (PS) resin, polyvinyl chloride (PVC) resin, polyethylene (PE) resin, and may be one selected from the group consisting of combinations thereof. By selecting the thermoplastic resin from the above, it is possible to form a clean and beautiful appearance of an injection-molded product while maintaining physical properties inherent in the resin.

따라서, 본 발명은 폴리머 증착 단열층을 금형 면에 증착하고 상기 폴리머 증착 단열층의 열저항, 두께 및 열전달계수를 조절함으로써, 특수 설비 없이도 스월마크(swirl marks)나 은줄(silver steaks), G/F 들뜸, 웰드라인(weld line) 등과 같은 표면의 외관 불량이 없는 미려한 외관의 사출 성형품을 제조할 수 있고, 부품이나 장치의 교체 없이도 반영구적으로 사용이 가능하며, 제조공정의 시간, 비용 및 정밀도를 크게 향상시킬 수 있다.Therefore, the present invention deposits a polymer deposition insulating layer on the mold surface and adjusts the thermal resistance, thickness and heat transfer coefficient of the polymer deposition insulation layer, so that swirl marks, silver steaks, and G/F are lifted without special equipment. It is possible to manufacture injection-molded products with a beautiful appearance without surface defects such as weld lines, etc., and can be used semi-permanently without replacing parts or devices, and greatly improves the time, cost and precision of the manufacturing process. can make it

Claims

One or more layers of polymer vapor deposition insulation layer are laminated on the mold surface, and 2, 3, 4 or 5 layers are laminated on the mold surface,
By selecting the number of layers of the polymer deposition insulation layer according to the purpose within the range of the thermal resistance, the insulation effect is sufficiently exhibited, the processing time is short, the economy is excellent, and the occurrence of defects with excellent appearance characteristics is suppressed. Injection molding method.

According to claim 1,
The thermal resistance of the polymer deposition insulation layer is 3.33 Ⅹ 10-6 m2K/W or more and 1.0 Ⅹ 10-3 m2K/W or less,
By adjusting the thermal resistance of the polymer deposition insulating layer, the mold surface can be indirectly heated by being insulated during the molding process of the resin, and the injection molding method for suppressing the occurrence of defects that can temporarily delay cooling of the resin.

The total thickness of the laminated polymer deposition insulating layer is 20 μm or more and 130 μm or less,
The total thickness of the laminated polymer deposition insulation layer is 30 μm or more and 120 μm or less, 40 μm or more and 110 μm or less, 50 μm or more and 100 μm or less, 60 μm or more and 90 μm or less, 70 μm or more and 80 μm or less,
An injection molding method for suppressing defects that improve adhesion and heat insulation and reduce processing time by adjusting the total thickness of the laminated polymer deposition insulation layer.