KR100751831B1 - 윈도우명판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 윈도우명판의 제조방법에 관한 것으로, 종래기술에서 보호층의 강도를 높이는 경우에는 포밍시 곡면부의 보호층에 크랙이 발생하는 등의 문제점을 해결하기 위하여 전면필름의 일측면에 반건조타입의 하드코팅을 하고, 하드코팅면에 필요에 따라 디자인이나 금속을 증착시키고, 포밍을 하여 금형에 장착한 후, 수지를 사출하고, 전면필름을 박리시킨 다음, 자외선을 조사하므로써 반건조타입의 하드코팅을 건조(경화)시키는 윈도우명판의 제조방법에 관한 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 윈도우명판에 전면필름이 존재하지 않아 투명도가 뛰어나며, 항온, 항습, 열충격, 내염수성, 내화학성, 내스크래치성이 우수하며, 특히 하드코팅에 균열이 발생하지 않도록 하며 원하는 형태로 포밍을 할 수 있는 효과가 있다.

윈도우명판, 휴대폰, 핸드폰, 키패드, 엠피3

Description

윈도우명판의 제조방법{MANUFATURING METHOD OF WINDOW PLAQUE}

도1은 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 윈도우명판의 제조 흐름도.

도2는 본 발명에 따른 일실시예에 있어서, 단면전사 윈도우명판에 대한 대략적인 단면도.

도3은 본 발명에 따른 일실시예에 있어서, 양면전사 윈도우명판에 대한 대략적인 단면도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ***

10. 금형 11. 凹금형

13. 凸금형 20. 포밍된 전면필름

21. 전면필름 23. 하드코팅

25, 33. 디자인 또는 금속층 27, 35. 접착제

30. 포밍된 후면필름 31. 후면필름

40. 수지사출

100. 하드코팅단계 200. 인쇄단계

250. 후면필름 인쇄단계 300. 접착제도포단계

350. 후면필름 접착제도포단계 400. 포밍단계

450. 후면필름 접착제도포단계 500. 인서트단계

600. 사출단계 700. 탈리단계

800. 박리단계 900. 건조단계

[문헌1]

대한민국 공개특허 제10-2005-95233호(출원번호 10-2004-20487호)

본 발명은 윈도우명판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전면필름의 일측면에 반건조타입의 하드코팅을 하고, 하드코팅면에 필요에 따라 디자인이나 금속을 증착시키고, 포밍을 하여 금형에 장착한 후, 수지를 사출하고, 전면필름을 박리시킨 다음, 자외선을 조사하므로써 반건조타입의 하드코팅을 건조(경화)시키므로써, 전면필름이 존재하지 않아 투명도가 뛰어나며, 항온, 항습, 열충격, 내염수성, 내화학성, 내스크래치성이 우수한 윈도우명판의 제조방법에 관한 것이다.

[문헌1]에는 레이저가공을 이용한 인몰드 사출성형 물품 및 그 제조방법으로서, 전사층과 보호층이 수지층에 접착된 인몰드 사출성형 물품의 제조방법이 개시 되어 있다. 그러나, 상기 보호층의 강도를 높이는 경우에는 포밍시 곡면부의 보호층에 크랙이 발생하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전면필름의 일측면에 반건조타입의 하드코팅을 하고, 하드코팅면에 필요에 따라 디자인이나 금속을 증착시키고, 포밍을 하여 금형에 장착한 후, 수지를 사출하고, 전면필름을 박리시킨 다음, 자외선을 조사하므로써 반건조타입의 하드코팅이 건조되므로써, 전면필름이 존재하지 않아 투명도가 뛰어나며, 항온, 항습, 열충격, 내염수성, 내화학성, 내스크래치성이 우수하며, 특히 필요한 형태로 포밍을 하여도 하드코팅에 균열이 발생하지 않도록 한 윈도우명판을 제조하는 제조방법을 제공하고자 하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 의한 윈도우명판 제조방법은,

전면필름의 일측면에 반건조타입으로 하드코팅하는 하드코팅단계와; 상기 전면필름을 소정의 형태로 변형시키는 포밍단계와; 상기 전면필름을 금형에 장착하는 인서트단계와; 상기 금형에 수지를 사출하는 사출단계와; 상기 금형에서 윈도우명판을 탈리시키는 탈리단계와; 상기 윈도우명판에서 전면필름을 박리하는 박리단계와; 상기 반건조타입의 하드코팅을 건조시키는 건조단계;를 포함한다.

상기 반건조타입의 하드코팅은 자외선을 조사하면 건조(경화)되는 재질이며, 상기 건조단계는 상기 윈도우명판에 자외선을 조사하는 것이 바람직하다.

상기 전면필름을 대응되는 후면필름을 준비하고 일측면에 필요에 따라 디자인을 인쇄하고 금속을 증착시키는 후면필름 인쇄단계와; 상기 후면필름의 디자인 또는 금속증착면에 접착제를 인쇄하는 후면필름 접착제도포단계와; 필요에 따라 상기 후면필름을 소정의 형태로 변형시키는 후면필름 포밍단계;를 포함하며, 상기 인서트단계에서 상기 후면필름을 추가로 장착하며, 상기 박리단계에서 상기 후면필름을 추가로 박리하는 것이 바람직하다.

상기 포밍단계 전에, 상기 하드코팅단계를 거친 상기 전면필름의 하드코팅부분에 필요에 따라 디자인을 인쇄하고 금속을 증착시키는 인쇄단계와; 상기 인쇄단계를 거친 필름의 디자인 또는 금속증착면에 접착제를 인쇄하는 접착제도포단계;를 추가로 포함할 수도 있다.

여기서, "윈도우명판"이란, 핸드폰, MP3 등 다양한 제품의 주로 전면부에 부착하는 것으로 폴더형 핸드폰의 전면부, 액정부, 키패드부의 키패드를 제외한 부분 또는 키패드, 각종 전자제품의 키패드부, 하우징 등을 가리킨다. 이하, 본 명세서에서 동일한 의미로 사용된다.

이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 이들 도면은 예시적인 목적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도1은 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 윈도우명판의 제조 흐름도이다.

도1을 살펴보면, 본 발명에 의한 윈도우명판의 제조방법은, 전면필름에 대한 하드코팅단계(100), 인쇄단계(200), 접착제도포단계(300), 포밍단계(400)와 후면필름에 대한 후면필름 인쇄단계(250), 후면필름 접착제도포단계(350), 후면필름 포밍단계(450), Y인서트단계(500), 사출단계(600), 탈리단계(700), 박리단계(800), 건조단계(900)로 구성된다.

하드코팅단계(100)는 전면필름에 반건조타입으로 하드코팅을 하는 단계이다. 전면필름은 보통 PET필름을 사용한다. 전면필름의 재질은 필요에 따라 변경시킬 수 있다. 여기서, 전면필름은 통상적인 필름을 의미하며, 사출시에 윈도우명판의 전면부에 위치시키므로 후면필름과 구분을 하기 위하여 전면필름으로 지칭한 것이다.

하드코팅단계(100)에서 하드코팅제로 사용하는 재료는 자외선 경화제를 사용할 수 있다. 자외선 경화제는 자외선을 조사하면 경화되는 것으로 반건조상태를 유지한다. 상기 자외선 경화제는 통상적으로 사용하는 자외선 경화형 에폭시수지를 사용할 수 있다. 하드코팅에 자외선 경화제를 사용하는 경우에는, 건조단계(900)는 자외선을 조사하여 건조(경화)시키는 것만으로 목적을 달성할 수 있다. 하드코팅단계(100)에서 사용하는 하드코팅제는 건조단계(900)에서 건조방법과 연계되어 반건조타입에서 건조단계(900)를 경유하여 건조되어 경화되는 재료는 어떠한 것이라도 무방하다. 반건조타입의 하드코팅은 필름을 필요에 따라 포밍을 하여도 균열이 발생하지 않는다.

하드코팅단계(100)에서 전면필름과 하드코팅제 사이에는 박리단계(800)에서 하드코팅제에서 전면필름의 탈리가 용이하도록 유성분이 도포되는 것(릴리즈 코팅)이 바람직하다. 상기 유성분은 하드코팅제와 전면필름이 결합되어 떨어지지 않는 것을 방지하기 위한 것으로 적절한 양을 코팅하는 것으로 이루어진다. 상기 유성분을 다량 사용하는 경우에는 하드코팅제와 전면필름이 필요이상으로 분리되어 있으므로 적절한 양을 사용하도록 한다.

하드코팅단계(100)를 거친 하드코팅층은 다음의 인쇄단계(200)에서 금속이나 디자인의 인쇄층이 하드코팅층과 원활히 결합되도록 하거나, 인쇄층이 없는 부분에서는 사출단계(600)의 수지와 원할이 결합되도록 하기 위하여 코로나처리를 하거나 프라이머처리를 할 수 있다. 코로나처리는 하드코팅층에 미세한 흡집을 내는 것이며, 프라이머처리는 개스를 분사하여 미세한 발을 형성하여 결합이 용이하도록 한다. 코로나처리나 프라이머처리 이외에 다른 처리방법을 도입하여 하드코팅층과 인쇄층 또는 수지와 원활하게 결합할 수 있다면 어떠한 처리라도 무방하다. 필요에 따라서는 코로나처리 또는 프라이머처리는 생략될 수도 있다. 코로나처리나 프라이머처리는 당업계에서 공지된 기술이다.

인쇄단계(200)는 하드코팅단계(100)을 거친 필름의 하드코팅면에 인쇄를 하는 단계이다. 인쇄는 원하는 형태의 디자인 또는 필요에 따라 금속을 증착시킨다. 디자인의 인쇄와 금속의 증착은 필요에 따라 그 순서를 정할 수 있다. 통상적으로는 금속의 증착을 먼저하고, 금속의 증착면을 제외한 다른 부분에 디자인층을 인쇄한다. 상기 디자인층의 인쇄는 그라비아인쇄, 스크린인쇄 등 다양한 방법으로 인 쇄를 할 수 있으나, 널리 알려져 있으며 소량으로 인쇄가 가능한 스크린인쇄로 디자인층을 인쇄하는 것이 바람직하다.

접착제도포단계(300)는 인쇄단계(200)를 거친 필름의 디자인 또는 증착된 금속의 위에 접착제를 인쇄하는 단계이다. 접착제의 도포도 인쇄단계(200)와 같이 스크린인쇄로 가능하다. 상기 접착제는 사출단계(600)의 수지와 디자인 또는 증착된 금속과의 부착을 강하게 한다.

포밍단계(400)는 접착제, 디자인층, 증착금속, 하드코팅층이 부착된 전면필름을 포밍하는 단계이다. 포밍은 통상적으로 일정한 형태의 틀에 상기 전면필름을 장착하고 열을 가하는 것으로 이루어진다. 포밍단계(400)에서 대략적인 모양이 형성된다. 포밍단계(400)를 거친 필름은 인서트단계(500)의 금형에 정확히 맞도록 되어 있다. 포밍단계(400)를 거친 필름은 필요에 따라 레이저가공을 하여 측면부를 소정의 형태로 절단시킬 수 있다.

상기 전면필름과 별도로 후면필름을 준비한다. 후면필름 인쇄단계(250)는 후면필름에 금속을 증착시키거나, 디자인을 인쇄하는 단계이다. 금속의 증착과 디자인의 인쇄의 순서는 어느 것을 먼저하더라도 무방하다. 통상적으로는 디자인의 인쇄를 먼저하고 금속을 증착시킨다. 후면필름 인쇄단계(250)는 후면필름에 하드코팅이 되어 있지 않은 것을 제외하고는 인쇄단계(200)와 동일하다.

후면필름 접착제도포단계(350)는 후면필름 인쇄단계(250)를 거친 증착된 금속층과 디자인층에 접착제를 도포하는 단계이다. 후면필름 접착제도포단계(350)는 후면필름에 적용되는 것을 제외하고는 접착제도포단계(300)와 동일하다.

후면필름 포밍단계(450)는 후면필름 접착제도포단계(350)를 거친 후면필름을 포밍하는 단계이다. 후면필름 포밍단계(450)는 윈도우명판의 후면의 형상과 거의 동일하게 포밍된다. 후면필름 포밍단계(450)는 후면필름에 적용되는 것을 제외하고는 포밍단계(400)와 동일하다.

인서트단계(500)은 윈도우명판의 금형을 준비하고, 금형에 포밍단계(400), 후면필름 포밍단계(450)를 거친 전면필름과 후면필름을 장착하는 단계이다. 필요에 따라 후면필름의 장착은 생략될 수 있다.

사출단계(600)는 금형내에 수지를 사출하는 단계이다. 사출은 인서트단계(500)의 전면필름과 후면필름의 사이에 수지를 주입하는 것으로 수행된다.

탈리단계(700)는 사출단계(600)를 거친 윈도우명판은 금형으로부터 탈리되는 단계이다. 사출단계(600)를 거쳐 형성된 윈도우명판(전면필름+수지+후면필름)은 필요에 따라 소정의 시간 동안 경화시간을 가질 수 있다. 탈리단계(700)는 상기 경화시간이 경과된 후에 수행된다.

박리단계(800)는 탈리단계(700)를 거친 윈도우명판에서 전면필름과 후면필름을 박리시키는 단계이다. 후면필름을 사용하지 않는 경우에는 전면필름만 박리시킨다.

건조단계(900)는 박리단계(800)를 거친 윈도우명판의 하드코팅층을 건조시키는 단계이다. 하드코팅층은 하드코팅단계(100)에서 형성된 것으로 하드코팅단계(100)에서부터 박리단계(800)까지 반건조타입을 유지한 것으로 건조단계(900)에서 건조되어 경화된다. 건조단계(900)는 하드코팅단계(100)에서 어떠한 형태의 하드 코팅이 이루어졌는냐에 따라 건조방법이 달라진다. 본원발명에서는 UV램프를 이용하여 UV를 조사하므로써 건조되는 것이 바람직하다.

상기 박리단계(800)와 건조단계(900)는 필요에 따라 그 순서가 바뀔 수도 있다.

윈도우명판의 전면부에만 디자인 또는 금속층을 구성하는 경우에는 후면필름 인쇄단계(250), 후면필름 접착제도포단계(350), 후면필름 포밍단계(450)는 생략되며, 인서트단계(500)에서도 후면필름이 장착되지 않는다.

도2는 본 발명에 따른 일실시예에 있어서, 단면전사 윈도우명판에 대한 대략적인 단면도이다. 여기서, 단면전사란 윈도우명판의 전면부에만 전사가 이루어지는 것을 의미한다. 전사란 필름에 부착된 인쇄층 및 하드코팅층이 수지의 표면으로 옮겨지고, 필름이 탈리되는 것을 의미한다. 이하, 본 명세서에서 동일한 의미로 사용된다.

도2를 살펴보면, 금형(10)은 凹금형(11)과 凸금형(13)의 한벌로 이루어져 있다. 필요에 따라 3개이상이 한벌로 이루어질 수 있다.

도면상으로는 凹금형(11)과 凸금형(13)이 이격되어 있으나, 이는 관찰의 용이를 위하여 도시한 것이며, 실제로는 서로 밀착되어 있다.

도면에서는 도1의 인서트단계(500)에서 전면필름(20)이 장착된 상태를 도시하고 있다. 전면필름(20)은 凹금형(11)의 내부에 밀착되어 있다.

확대된 전면필름(20)을 살펴보면, 좌측에 필름(21, 통상적으로 PET필름)이 위치하며, 필름(21)에 하드코팅층(23)이 코팅되어 있으며, 하드코팅층(23)에 디자인 또는 금속층(25)가 부착되어 있다. 디자인 또는 금속층(25)는 하드코팅층(23)의 전체에 대응되어 인쇄된 것이 아니라 일부는 인쇄가 되어있지 않다. 접착제(27)는 디자인 또는 금속층(25)에 대응되게 도포되어 있다. 도면에서는 필름(21), 하드코팅층(20), 디자인 및 금속층(25), 접착제(27)가 많이 이격된 것으로 도시되어 있으나, 이는 이해의 편의를 위해 과장되게 도시한 것이며, 실질적으로 각 층은 서로 이격되지 않고 밀착되어 있으며, 각 층의 두께는 수㎛~수십㎛에 불과한 정도의 두께이다.

도면에서 수지(40) 및 이에 따른 화살표는 수지(40)의 주입경로를 상징적으로 나타낸 것이다. 수지(40)는 전면필름(20)과 凸금형(13) 사이의 공간부로 주입되어 경화된다. 수지(40)의 주입경로는 凹금형(11)과 凸금형(13)의 경계면에 형성될 수도 있고, 凸금형(13)의 소정의 위치에 형성될 수도 있으며, 금형의 설계에 의해 최상의 수지주입로가 형성된다.

도3은 본 발명에 따른 일실시예에 있어서, 양면전사 윈도우명판에 대한 대략적인 단면도이다. 여기서, 양면전사란 윈도우명판의 전면부와 후면부에 전사가 이루어지는 것을 의미한다. 이하, 본 명세서에서 동일한 의미로 사용된다.

도3을 살펴보면, 후면필름(30)을 제외하고는 도2와 동일하다.

후면필름(30)은 凸금형(13)의 내부에 장착된다.

확대된 후면필름(30)을 살펴보면, 필름(31)이 최우측에 위치하며, 필름(31) 의 좌측에 디자인 또는 금속층(33)이 인쇄되어 있으며, 디자인 또는 금속층(33)의 좌측에 접착제층(35)이 인쇄되어 있다. 접착제층(35)은 디자인 또는 금속층(33)과 대응되도록 인쇄되어 있다.

도1 내지 도3에서 접착제(27, 35)는 통상적으로 바인더 또는 핫멜트를 사용한다. 바인더 또는 핫멜트는 스크린인쇄가 가능하다. 바인더는 일본 TEIKOKU 프린팅잉크스 MFG사의 스크린프린팅잉크로 SP70514바인더, SP00314바인더등이 있으며, 핫멜트는 일본 JUJO 케미컬사의 스크린잉크로 JELCON AD-HM6가 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 윈도우명판에 전면필름이 존재하지 않아 투명도가 뛰어나며, 항온, 항습, 열충격, 내염수성, 내화학성, 내스크래치성이 우수하며, 특히 하드코팅에 균열이 발생하지 않도록 하며 원하는 형태로 포밍을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 윈도우명판의 제조방법에 있어서,

   전면필름의 일측면에 반건조타입으로 하드코팅하는 하드코팅단계와;

   상기 전면필름을 소정의 형태로 변형시키는 포밍단계와;

   상기 전면필름을 금형에 장착하는 인서트단계와;

   상기 금형에 수지를 사출하는 사출단계와;

   상기 금형에서 윈도우명판을 탈리시키는 탈리단계와;

   상기 윈도우명판에서 전면필름을 박리하는 박리단계와;

   상기 반건조타입의 하드코팅을 건조시키는 건조단계;를 포함하는 윈도우명판의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 반건조타입의 하드코팅은 자외선을 조사하면 건조(경화)되는 재질이며,

   상기 건조단계는 상기 윈도우명판에 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 윈도우명판의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,

   후면필름을 준비하고 일측면에 디자인을 인쇄하고 금속을 증착시키는 후면필름 인쇄단계와;

   상기 후면필름의 디자인 또는 금속증착면에 접착제를 인쇄하는 후면필름 접착제도포단계;를 포함하며,

   상기 인서트단계에서 상기 후면필름을 추가로 장착하며,

   상기 박리단계에서 상기 후면필름을 추가로 박리하는 것을 특징으로 하는 윈도우명판 제조방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 후면필름을 소정의 형태로 변형시키는 후면필름 포밍단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 윈도우명판 제조방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 포밍단계 전에,

   상기 하드코팅단계를 거친 상기 전면필름의 하드코팅부분에 디자인을 인쇄하고 금속을 증착시키는 인쇄단계와;

   상기 인쇄단계를 거친 필름의 디자인 또는 금속증착면에 접착제를 인쇄하는 접착제도포단계;를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 윈도우명판 제조방법.
6. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조된 윈도우명판.
7. 제5항의 방법에 의하여 제조된 윈도우명판.

Images