KR100801535B1

KR100801535B1 - 금속접합시트와 기기명판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100801535B1
Application number: KR1020060131023A
Authority: KR
Inventors: 이상태
Original assignee: 이상태
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2008-02-12

Abstract

본 발명은, 0.05mm ~ 1mm 두께의 금속박판층과 10㎛ ~ 500㎛ 두께의 투광성재질의 플리스틱층간에 80℃ ~ 160℃범위의 녹는점과 50㎛ ~ 100㎛두께를 갖는 투광성재질 아크릴계열 핫멜트 시트로 된 접착층을 핫멜트접합하여 금속접합시트를 얻고, 얻어진 금속접합시트의 금속박판층을 에칭하여 투광가능한 금속식각부가 형성되게 하고, 금속접합시트의 배면 플리스틱층상에 칼라인쇄하여 부분적으로 칼라인쇄층이 형성되게 하여서 기기명판을 제조함으로써, 금속식각에 따른 숫자, 문자, 도형 등으로 된 고립금속편의 이탈을 방지하며 단일 조명원으로도 다양한 색상이 가시 표현되게 하며 금속질감과 아울러 다양한 디자인이 구현가능하다.

금속접합시트, 기기명판, 차량 계기명판

Description

금속접합시트와 기기명판 및 그 제조방법{INFORMATION PLATE AND MANUFACTURING METHOD FOR APPLIANCE}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 금속접합시트 단면 구성도,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 금속접합시트 및 기기 명판을 제조하는 개략 공정도,

도 3은 본 발명의 제조방법에 따라 제작된 차량 계기명판 일예도,

도 4a 및 도 4b는 도 3의 부분 확대도 및 부분절단면도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 계기명판이 적용된 차량계기판넬 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2-- 금속접합시트 4-- 금속박판층

6-- 접착층 8-- 플라스틱층

10-- 히팅부 12-- 핫롤러

20-- 금속식각부 21-- 식각홈

30-- 고립 금속편 40-- 계기 명판

본 발명은 기기명판 제조에 관한 것으로, 특히 금속박판을 이용하여 각종 기기명판을 제조하는 기기명판의 개량에 관한 것이다.

차량용 명판이나 전기 및 전자기기에서의 각종 명판은 사용자에게 유용한 각종 정보를 가시적으로 제공해주며, 필요에 따라서는 정보의 입력기능도 포함되게 구현된다.

이러한 명판은 주로 플라스틱시트나 금속판재를 이용하여 제작한다. 이중 플라스틱시트를 이용하는 명판은 인쇄기법으로 정보 표식된 플라스틱시트를 판재에 부착 형성시켜서 제조완성하게 되는데, 이러한 플라스틱시트의 명판은 스크래치나 내약품성 및 표면 내구성에 한계가 있고 또한 재질 고유의 색감과 고유의 표면처리방법으로 인해서도 시각적으로 고급화하는데 있어 한계가 있다.

한편 금속판재로 구현된 금속명판은 숫자나 문자 및 도형 형성을 위해 금속판재를 금속식각 등으로 금속표면 가공처리를 수행한 다음에 고립 금속편에 대해서는 이탈 방지를 위해 금속식각 외곽부와 고립금속편을 최소면적으로 연결시켜 고립된 금속편의 이탈을 방지하고 접착테이프로 접착하여 줌으로써 금속명판을 제조완성하게 된다. 하지만 이렇게 제조된 금속명판은 금속식각된 부분을 통한 조명 투과효율이 저조한 관계로 시인성이 현저히 떨어지는 단점이 있으며, 제조시 별도 제작된 지그를 이용하여 고립 금속부분을 접착해야 하므로 많은 제작 어려움이 있으며 고급 제품구현에도 한계가 있다는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 고급스런 메탈질감과 금속고유의 시각적 광택을 갖도록 함과 동시에 금속식각된 부분에 대한 주야간 시인성도 좋도록 하기 위한 금속접합시트와 기기명판 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 금속식각에 따른 숫자, 문자, 도형 등으로 된 고립금속편의 이탈을 방지하며 단일 조명원으로도 다양한 색상이 가시 표현되게 하며 금속질감과 아울러 다양한 디자인이 구현가능하도록 하기 위한 금속접합시트와 기기명판 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 금속접합시트 및 그를 이용한 기기 명판을 제조함에 있어 제조공정의 단순화와 공정중 불량율을 현저히 감소시킬 수 있도록 하는 제조방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따른 본 발명에서의 금속접합시트는 0.05mm ~ 1mm 두께의 금속박판층과 10㎛ ~ 500㎛ 두께의 투광성재질의 플리스틱층간에 80℃ ~ 160℃범위의 녹는점과 50㎛ ~ 100㎛두께를 갖는 투광성재질 아크릴계열 핫멜트 시트로 된 접착층이 핫멜트접합 형성하여서 구성됨을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 기기 명판은 0.05mm ~ 1mm 두께의 금속박판층과 10㎛ ~ 500㎛ 두께의 투광성재질의 플리스틱층간에 50㎛ ~ 100㎛두께의 투광성재질 아크릴계열 핫멜트 시트로 된 접착층이 핫멜트접합 형성하여서 금속접합시트를 구성하고, 상기 금속접합시트의 금속박판층에 투광가능한 금속식각부가 형성 구성됨을 특징으 로 한다.

또한 본 발명은, 기기명판 제조방법에 있어서, 0.05mm ~ 1mm 두께의 금속박판층과 10㎛ ~ 500㎛ 두께의 투광성재질의 플리스틱층간에 80℃ ~ 160℃범위의 녹는점과 50㎛ ~ 100㎛두께를 갖는 투광성재질 아크릴계열 핫멜트 시트로 된 접착층을 핫멜트접합하여 금속접합시트를 얻고, 상기 금속접합시트의 금속박판층을 에칭하여 투광가능한 금속식각부를 형성하고, 금속접합시트의 배면 플리스틱층상에 칼라인쇄하여 부분적으로 칼라인쇄층을 형성함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 금속접합시트(2)의 단면 구성도로서, 금속박판층(4)의 이면상에 접착층(6)과 플라스틱층(8)을 차례로 형성 구성한다. 즉 금속박판층(4)과 플라스틱층(8)이 접착층(6)에 의한 핫멜트방법으로 접합됨으로써 금속접합시트(2)가 구성되어진다.

도 1의 금속접합시트(2)는 금속표면재질의 고급스러움을 갖는 기기명판을 제작하기 위해 마련되어지며, 상기 금속접합시트(2)를 구성하는 층들중 금속박판층(4)은 스핀가공, 도금, 이온플라즈마, 샌드블라스트 등을 통해 그 표면상에 패턴 및 질감이 형성되도록 하고 포토에칭 등의 식각을 통해서 숫자,문자,도형 등과 같은 모양의 식각부 형성이 가능케 하는 두께 및 재질을 갖도록 구성한다.

본 발명의 실시 예에 따른 금속박판층(4)의 두께 t1은 0.05mm ~ 1mm범위내에서 형성되며, 그 재질로는 알루미늄, 스테인레스스틸, 아연도금강철, 크롬도금강철, 황동 등이 바람직하다. 금속박판층(4)의 각 재질에 따른 두께범위의 구체적인 일예로는, 알루미늄시트 0.2mm~0.8mm, 스테인레스스틸시트 0.05mm~0.6mm, 아연도금강철시트 0.4mm~1mm, 크롬도금강철시트 0.05mm~2mm, 황동시트 0.05mm~0.1mm정도이다.

접착층(6)을 매개로 금속박판층(4)과 접합되는 플라스틱층(8)은 시연 투광성과 접합성을 모두 만족하는 범위의 두께 및 재질 특성을 갖도록 구성한다. 재질특성으로는 투광성과 접합성이 있으면 되고, 플라스틱층(8)의 두께 t3는 10㎛ ~ 500㎛범위가 바람직하다. 플라스틱층(8)의 두께 t3가 10㎛미만이 되면 접합성이 저하되어 수년이 경과하게 되면 금속박판층(4)과 플라스틱층(8)이 분리될 수 있으며, 플라스틱층(8)의 두께 t3가 500㎛을 초과하게 되면 접착층(6)의 두께 고려시 조명에 의한 시연 투광성이 좋지 않아서 금속명판으로 구현시 주야간 시인성을 떨어뜨리게 한다.

플라스틱층(8)의 각 재질에 따른 두께범위의 구체적인 일 예로는, 내열용나일론필름시트 20㎛, 일반나일론시트 30㎛, 폴리프로필렌시트 20㎛, 폴리테레프탈레이트시트 15㎛~300㎛, 반사형(백색) 폴리테레프탈레이트시트 15㎛~300㎛, 폴리우레탄시트 100㎛~200㎛가 바람직하다.

금속박판층(4)와 플라스틱층(8)간의 접합은 본 발명의 실시 예에 따라 핫멜트시트를 이용한 핫멜트 접착으로 이루어진다. 핫멜트접착으로 금속박판층(4)과 플 라스틱층(8)간에 형성되는 접착층(6)은 두께 t2는 50㎛ ~ 100㎛범위가 바람직하다. 상기 접착층(6)은 플라스틱층(8)과 마찬가지로 투광성을 가져야하고 플라스틱층(8)의 연화점보다 낮는 녹는점 범위를 가져야하며, 동시에 금속접합이 가능하여야 한다. 상기 접착층(6)의 재료로는 아크릴계열 핫멜트 시트가 적합하며 그 녹는점의 온도범위는 80℃ ~ 160℃, 바람직하게는 100℃ ~ 140℃이다. 만일 접착층(6)의 녹는점이 160℃를 초과하게 되면 플라스틱재질중에서 대체로 낮은 연화점을 갖는 폴리카보네이트 재질을 플라스틱층(8)으로 구현시 그 플라스틱층(8)이 연화되거나 녹아버릴 수 있으며, 그리고 상기 녹는점이 80℃미만이 되는 아크릴계열 핫멜트시트는 별로 없다는 것이다. 접착층(6)의 녹는점 하한값의 인지(認知)는 핫멜트 접착시 가열온도를 설정하는데 유효하게 이용된다. 만일 가열온도를 접착층(6)의 녹는점 하한값 이하로 가열을 하게 되면 접착력이 현저하게 떨어지고 그 접착층(6)이 완전히 녹지 않아서 핫멜트 접착제의 고화된 상태처럼 뿌옇게 되어지므로 투광성이 떨어진다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 금속접합시트 및 기기용 명판을 제조하는 개략 공정도이고, 도 3은 본 발명의 제조방법에 따라 제작된 차량 계기명판 일예도이며, 도 4a 및 도 4b는 도 3의 부분 확대도 및 부분절단면도이다.

도 2를 참조하면, 100℃ ~ 140℃의 가열온도를 갖는 히팅부(10)를 이용한 금속박판시트(4a)와 접착시트(6a)간의 점착단계(S100)와 이후 플라스틱시트(8a)까지 포개진 상태에서 100℃ ~ 140℃의 가열온도를 갖는 핫롤러(12)를 이용한 라미네이팅 접합단계(S102)로 이루어지는 접합공정(S100,S102)을 통해서 도 1에서 설명한 바와 같은 금속박판층(4), 접착층(6) 및 플라스틱층(8)으로 구성된 금속접합시트(2)가 제조되어진다.

그 후에는 금속접합시트(2)의 금속박판층(4)에 대한 표면가공공정(S104)과 에칭공정(S106)이 차례로 수행된다.

먼저 금속박판 표면가공공정(S104)에서는 금속박판층(4)의 표면에 칼라 및 패턴가공 처리를 수행한다. 표면가공공정(S104)을 수행함에 있어 스핀가공, 도금, 이온플라즈마, 샌드블라스트, 레이저처리 등의 방법을 통해서 금속박판층(4)의 표면에 패턴이나 원하는 질감이 형성되게 한다.

보다 구체적으로 설명하면, 칼라 및 패턴가공처리를 행함에 있어, 패턴가공 처리의 경우에는 브러쉬 헤어라인 가공머신을 이용하여 헤어라인 효과를 낼수 있으며, CNC 스핀머신을 이용한 스핀가공도 가능하다. 필요에 따라서는 양모를 이용한 광택 가공 등도 가능하다. 칼라가공 처리의 경우에는 금속박판 표면층에 도금, 이온플라즈마, 증착, 착색, 염색, 인쇄기법 등의 기술을 적용하여 표면칼라가공 처리를 수행할 수 있다.

그 다음, 금속박판 에칭공정(S106)에서는 금속박판층(4)에 도 3의 일 예와 같은 숫자(22), 문자(24), 도형(26) 등으로 에칭하여 금속식각부(20)가 형성되게 함으로써, 금속박판층(4)에 형성된 숫자(22), 문자(24), 도형(26) 등을 포함하는 금속식각부(20)의 식각홈(21)을 통하여 조명투과가 이루어질 수 있게 된다. 금속식각하는 에칭방법으로는 공지의 습식 화학적 에칭기술이나 건식 플라즈마 에칭기술 등을 이용할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 에칭공정(S106)을 통해 금속식각부(20)의 식각홈(21)이 금속접합시트(2)에 형성되어 도 4a와 같은 고립 금속편(30)이 존재하게 되더라도 그 고립 금속편(30)이 도 4b에서와 같이 하부 접착층(6)에 접합되어 있음으로 인해 탈리되지 않는다.

도 2에서, 금속박판 에칭공정(S106)이 수행된 다음에는 필요에 따라 금속박판층(4)에 대한 코팅공정(S108)을 수행한다. 코팅공정(S108)에서는 표면처리 및 식각처리된 금속접합시트(2)의 금속박판층(4)에 대한 하드코팅처리가 이루어진다. 하드코팅처리는 스프레이, 딥코팅, 스핀코터 등을 이용할 수 있으며, 하드코팅이 행하여지면서 금속표면에 이물 및 찍힘 표면 상태 검사도 겸할 수 있다.

상기한 코팅공정(S108)에서의 하드코팅처리 및 표면가공공정(S104)에서의 도금처리는 금속표면으로의 이물질 침투나 부식을 방지할 수 있다.

코팅공정(S108)을 수행한 다음에는 배면색상 인쇄공정(S110)이 수행된다. 배면색상 인쇄공정(S110)에서는 에칭공정(S106)이나 코팅공정(S108)이 수행된 금속접합시트(2)의 플라스틱층(8)상에 다양한 색상의 칼라층(32a)(32b)이 부분적으로 형성되게 하되, 금속식각부(20)가 위치한 곳에 형성되게 한다.

예컨대, 도 3과 같은 차량 계기명판(40)에서, 숫자(22)나 문자(25)부분에는 흰색의 칼라인쇄층(32b)이 형성되게 하고, 도형(26)중의 일부에는 적색의 칼라인쇄층(32a)이 도 2(S110에서의 단면도) 및 도 5에서와 같이 형성될 수 있다. 상기한 칼라인쇄층(32a)(32b)의 배면형성으로 인해 배면에 조명발광시 그 전면에는 다양한 색상으로 가시적으로 표현될 수 있다.

또한 부가적인 공정으로서, 제품의 입체감을 줄 수 있는 프레스 성형공정(도 2의 S112)과, 제품 조립(형합)을 위한 프레스 블래킹공정 및 외관컷팅공정(도 2의 S114)과, 제작된 금속명판의 검사공정(도 2의 S116) 등을 차례로 수행하여 도 3의 일예와 같은 기기명판 완성품을 제조할 수 있다.

도 3에 도시된 기기명판의 일 예는 차량 계기명판(40)이다. 그리고 도 5에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 계기명판(40)이 적용된 차량계기판넬의 단면도이다.

도 3에 도시된 차량 계기명판(40)은 금속접합시트(2)의 금속박판층(4)에 숫자(22), 문자(24), 도형(26) 등을 포함하는 금속식각부(20)가 형성되어 있으며, 금속식각부(20)의 식각홈(21)을 통하여 조명 투과가 이루어질 수 있게 구성된다. 아울러 금속접합시트(2)의 배면에 칼라인쇄를 병행하여 구현함으로써 배면 조명발광시 그 전면으로 다양한 색상으로 가시적으로 표현될 수 있게 구현된다.

도 3과 같은 차량 계기명판(40)을 도 5의 차량계기 판넬에 장착하면 하우징 기판(54)에 설치된 조명원(50)의 조명이 금속접합시트(2)의 색상인쇄층(32a)(32b), 플라스틱층(8), 접착층(6)을 투과하고, 금속박판층(4)의 식각홈(21)을 통과하게 되므로 주간 및 야간에 시인성이 확보될 수 있다.

도 5에서, 미설명된 참조번호 "52"는 계기 지시침이다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 종래의 차량용계기명판 및 전기/전자기기의 명판과 달리 매우 얇은금속접합시트를 이용하여 금속과 플라스틱을 접합하여 일체화함으로써 금속식각 후 숫자와 문자등의 이탈방지를 위한 별도의 부착 공정없이 제조가능하며, 제품 제조에 있어서 가공공정을 크게 개선하고 또한 금속의 질감 및 패턴 등을 가미할 수 있으므로 칼라감 및 상품성 제고를 위한 디자인 영역을 확대하는 효과가 있다.

또한 금속접합 기기명판은 종래의 합성수지시트를 이용한 명판과 달리 금속으로 구성됨으로써 장기 내구성 및 환경성에 뛰어난 장점이 있으며 금속접착된 시트를 가공하기 때문에 제조공정의 안정성 및 가공성에 향상된 효과가 있다.

또한 금속접합된 시트를 사용하여 금속식각을 하기 때문에 숫자나 문자가 이탈되는 현상이 없으며 금속식각된 부분을 통하여 조명원을 투과시 주간/야간에도 시인성이 크게 개선되고 시각적으로 고급스러움의 효과가 있다.

Claims

0.05mm ~ 1mm 두께의 금속박판층과 10㎛ ~ 500㎛ 두께의 투광성재질의 플리스틱층간에 80℃ ~ 160℃범위의 녹는점과 50㎛ ~ 100㎛두께를 갖는 투광성재질 아크릴계열 핫멜트 시트로 된 접착층이 핫멜트접합 형성하여서 된 금속접합시트.
0.05mm ~ 1mm 두께의 금속박판층과 10㎛ ~ 500㎛ 두께의 투광성재질의 플리스틱층간에 50㎛ ~ 100㎛두께의 투광성재질 아크릴계열 핫멜트 시트로 된 접착층이 핫멜트접합 형성하여서 금속접합시트를 구성하고, 상기 금속접합시트의 금속박판층에 투광가능한 금속식각부가 형성 구성됨을 특징으로 하는 기기 명판.
제2항에 있어서, 상기 금속식각부 위치하는 금속접합시트의 배면 플리스틱층상에 칼라인쇄층이 부분적으로 형성 구성됨을 특징으로 하는 기기 명판.
기기명판 제조방법에 있어서,

0.05mm ~ 1mm 두께의 금속박판층과 10㎛ ~ 500㎛ 두께의 투광성재질의 플리스틱층간에 80℃ ~ 160℃범위의 녹는점과 50㎛ ~ 100㎛두께를 갖는 투광성재질 아 크릴계열 핫멜트 시트로 된 접착층을 핫멜트접합하여 금속접합시트를 얻고, 상기 금속접합시트의 금속박판층을 에칭하여 투광가능한 금속식각부를 형성하고, 금속접합시트의 배면 플리스틱층상에 칼라인쇄하여 부분적으로 칼라인쇄층을 형성함을 특징으로 하는 기기명판 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 금속식각부 형성전에 금속박판층의 표면에 칼라 및 패턴가공처리하고 상기 금속식각부 형성 후에 금속박판층 표면을 코팅처리하는 과정을 더 가짐을 특징으로 하는 기기명판 제조방법.