KR101061918B1 - 점착층 형성방법 - Google Patents

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오사무 이타타니
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인터메탈릭스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 분체(粉體)를 포함하는 피막을 피처리부재에 형성하기 위하여 피처리부재의 표면에 점착(粘着)층을 형성하는 공정에 있어서, 점착층을 소망의 두께로 할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 하여 이루어진 것이다.
이러한 목적은, 다음과 같이 구성함으로써 달성된다. 점착물질이 도포된 점착층 형성매체(m1)를 피처리부재(W)에 충돌시켜서, 점착물질을 점착층 형성매체(m1)로부터 피처리부재(W)로 이행(移行)시킴으로써, 피처리부재(W)에 점착층을 형성한다. 점착층 형성매체 상에 도포된 점착물질의 두께(점착층 형성매체 1개가 보유하고 있는 점착물질의 양)를 조정함으로써, 피처리부재에 형성되는 점착층을 소망의 두께로 할 수가 있다. 이로써, 최종적으로 형성되는 분체 피막도 소망의 두께로 할 수가 있다.
점착층, 도포, 피막

Description

점착층 형성방법{Adhesive layer forming method}
본 출원인은, 일본국 특허공개 평5-302176호, 일본국 특허공개 평7-112160호, 일본국 특허공개 평7-136577호 등의 출원에 있어서, 점착(粘着; adhesive)층이 형성된 피처리부재(분체(粉體; powder) 피막이 형성되는 각종 물품이나 부품 등), 분체, 및 분체 피막 형성매체 등에 바이브레이터를 이용하여 진동을 가함으로써, 이 피처리부재에, 분체 피막 형성매체를 통하여 분체를 부착시켜서 분체 피막을 형성하도록 한 분체 피막 형성방법을 제안하였다. 이 분체 피막 형성방법은, 예컨대, 휴대전화나 노트북 컴퓨터 등의 전자기기의 하우징 등의 도장(塗裝)시에 이용된다. 본 발명은, 이러한 분체 피막 형성방법의 하나의 공정으로서의 피처리부재의 표면에 점착층을 형성하는 점착층 형성방법에 관한 것이다.
점착층을 형성하기 위한 점착물질용 수지로서는, 다양한 액상(液狀)의 열경화성 수지가 사용되고 있다. 점착층을 피처리부재의 표면에 균일하게 형성하기 위하여 점착물질용 수지의 유동성을 높일 필요가 있고, 이를 위하여, 점착물질용 수지는 유기용매나 물 등으로 용해, 희석 혹은 분산시켜서 사용된다. 그리고, 점착물질용 수지를 유기용매 등으로 희석한 점착물질용 수지액의 액조(液槽; reservoir; 저장조)에 피처리부재를 침지시키거나, 혹은, 점착물질용 수지액을 피처리부재에 분무함으로써, 피처리부재의 표면에 점착층이 형성된다. 예컨대, 열경화성 에폭시 수지(수지 97%, 경화제 3%)를 메틸 케톤으로 희석한 점착물질용 수지액이 이용되고 있다.
[발명이 해결하고자 하는 과제]
상기와 같은 분체 피막 형성방법에 있어서는, 표면에 점착층이 형성된 피처리부재에 직접 혹은 분체 피막 형성매체를 통하여 부착된 분체는, 분체 피막 형성매체에 의하여 때려짐으로써 점착층에 압접(壓接) 혹은 압입(壓入)된다. 이와 함께, 분체로 덮인 점착층을 구성하는 점착물질은, 분체 피막 형성매체에 의하여 때려짐으로써 분체의 표면으로 압출(押出; 밀려나옴)된다. 이와 같이 하여 압출된 점착물질에, 더욱, 분체 피막 형성매체가 충돌함으로써, 분체 피막 형성매체에 부착되어 있는 분체가 피처리부재로 이행(移行; transfer)되어, 피처리부재에의 분체의 부착이 진행된다. 그리고, 피처리부재가 분체 피막 형성매체에 의하여 때려지더라도 점착층을 구성하는 점착물질이 분체의 표면으로 밀려나오지 않게 되면, 분체의 부착공정, 즉, 분체 피막의 형성이 종료되는 것이 된다. 따라서, 피처리부재에 도포되는 점착층의 두께는, 피처리부재에 형성되는 분체 피막의 두께에 결정적인 영향을 주는 것이 된다.
상기와 같이, 종래에는, 피처리부재를 용매로 희석된 점착물질용 수지액의 액조(液槽)에 침지하거나, 혹은, 용매로 희석된 점착물질용 수지액을 피처리부재에 분무함으로써, 피처리부재의 표면에 점착층을 형성하고 있다. 이와 같은 침지수단이나 분무수단에 의하여 피처리부재에 부착되는 점착물질용 수지액의 두께를 조정하는 것은 곤란하며, 따라서, 피처리부재에 형성되는 분체 피막을 소망의 두께로 하는 것이 곤란하다는 문제가 있었다. 또한, 피처리부재에 도포된 점착물질용 수지액에서 용매를 제거하기 때문에, 피처리부재에 형성되는 점착층의 두께를 조정하는 것이 더 곤란하였다. 또한, 이러한 침지수단이나 분무수단에 의하여 점착물질용 수지액을 도포한 경우에는, 피처리부재의 표면에 도포된 점착물질용 수지액이 피처리부재의 표면에 부분적으로 고여서 소위 액류(液溜; pools)를 형성하기 때문에, 피처리부재의 표면에 형성되는 점착층의 두께가 불균일하게 된다는 문제가 있었다.
또한, 피처리부재의 표면에 점착물질용 수지액을 도포한 후, 희석제로서의 용매 등을 제거할 필요가 있기 때문에, 종래에는, 점착물질용 수지액이 도포된 피처리부재에 열처리를 실시하여 용매 등을 휘발시키고 있었다. 이 때문에, 점착층의 형성에 시간을 요함과 함께, 에너지 절약의 관점에서도 문제가 있었다.
더욱이, 경화온도가 낮은 열경화성 수지의 경우에는, 용매 등을 휘발시키기 위한 열처리를 행할 수가 없어서, 상온에서 방치해 둘 필요가 있다. 이 때문에, 점착층의 형성에 보다 장시간을 요한다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 상술한 종래의 점착층 형성방법이 가지는 문제를 해결하는 것에 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 본 발명에 관계되는 점착층 형성방법은, 점착(粘着)물질이 도포된 점착층 형성매체를 피처리부재에 충돌시켜서, 상기 점착층 형성매체에 도포된 점착물질을 피처리부재에 이행(移行)시킴으로써, 피처리부재에 점착층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관계되는 점착층 형성방법은, 점착물질이 도포된 점착층 형성매체와 피처리부재를 용기에 넣고, 점착층 형성매체 혹은 피처리부재에 진동을 주어, 또는 점착층 형성매체 및 피처리부재를 교반(攪拌)함으로써, 피처리부재에 점착층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이들 점착층 형성방법에 있어서, 점착물질이 실질적으로 도포되어 있지 않은 피처리부재의 표면에 점착층을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 이들 점착층 형성방법에 있어서, 피처리부재에 형성되는 점착층의 두께를 일정하게 하기 위하여, 점착층 형성매체에 형성되는 점착층의 두께를 일정한 범위로 유지하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 점착물질은 액상(液狀)물질을 포함하는 것이 바람직하다. 이 액상물질은 액상수지임이 바람직하고, 이 액상수지는 경화재를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 점착물질은 스페이서(spacer) 입자를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 점착물질은 실질적으로 증발하지 않는 물질인 것이 바람직하다.
본 발명에 관계되는 분체 피막 형성방법은, 상기 점착층 형성방법에 의하여 피처리부재의 표면에 형성된 점착층에 분체(粉體)를 부착시킴으로써, 피처리부재의 표면에 분체 피막을 형성하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 점착물질이 스페이서 입자를 포함하며, 이 스페이서 입자가 상기 분체의 입자로 이루어지는 것이 바람직하다.
[발명의 효과]
본 발명은, 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 이하에 기재되는 바와 같은 효과를 가진다.
일정한 범위의 두께의 점착물질이 도포된 점착층 형상매체를 피처리부재에 충돌시켜서, 점착층 형성매체에 도포된 점착물질을 피처리부재로 이행시킴으로써, 피처리부재에 점착층을 형성하도록 구성하였기 때문에, 점착층 형성매체 상에 도포된 점착물질의 두께(점착층 형성매체 1개가 보유하고 있는 점착물질의 양)를 조정함으로써, 피처리부재에 형성되는 점착층을 소망의 두께로 할 수가 있다. 따라서, 다음의 분체 피막 형성공정에 있어서, 피처리부재의 표면에 형성되는 분체 피막을 소망의 두께로 할 수가 있다.
또한, 점착물질이 도포된 점착층 형성매체를 피처리부재에 충돌시켜서, 이 점착물질을 피처리부재로 이행시킴으로써 피처리부재에 점착층을 형성하도록 구성하였기 때문에, 종래의 점착층 형성방법과 같이, 피처리부재를 점착물질용 수지액의 액조(液槽)에 침지하거나, 혹은, 피처리부재에 점착물질용 수지액을 분무했을 경우에 생기는 액류(液溜)의 형성을 방지할 수가 있고, 따라서, 피처리부재에 형성되는 점착층의 두께를 균일하게 할 수가 있다.
점착층 형성매체에 스페이서 입자를 부착시켰기 때문에, 점착층 형성매체가, 피처리부재에 포착되는 것을 방지할 수가 있음과 함께, 피처리부재에 형성되는 점착층의 표면의 평활도를 높일 수가 있다.
점착물질을 도포한 후에 제거할 필요가 있는 용매 등이 포함되어 있지 않기 때문에, 점착층의 형성공정을 간소화할 수가 있음과 함께, 에너지 절약화나 공해방지 등을 실현할 수가 있다. 또한, 용매 등을 제거하기 위한 열처리를 실시할 필요가 없기 때문에, 사용 가능한 경화제(硬化劑)나 주제(主劑)의 자유도가 증가한다.
도 1은, 점착층 형성매체에 점착물질을 부착시키는 일례로서의 용기가 장착된 바이브레이터의 일부 단면을 포함하는 정면도이다.
도 2는, 점착층 형성매체가 도포되어 있음과 함께 스페이서 입자가 부착된 점착층 형성매체의 모식적 사시도이다.
도 3은, 피처리부재에 점착층을 형성하기 위한 점착층 형성장치의 일부 단면을 포함하는 정면도이다.
도 4는, 피처리부재에 점착층을 형성하기 위한 다른 실시예의 점착층 형성장치의 일부 단면을 포함하는 정면도이다.
[부호의 설명]
C: 용기(container)
V: 바이브레이터(vibrator)
W: 피처리부재(workpiece)
m1: 점착층 형성매체(adhesive layer formation medium)
m2: 점착물질(adhesive material)
m3: 스페이서 입자(spacer particle)
이하에, 본 발명의 점착층 형성방법의 실시예에 대하여 설명하는데, 본 발명의 취지를 넘지 않는 한, 어떠한 실시예에도 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서의 점착층 형성매체의 표면에 형성되는, 점착물질이 도포된 층 혹은 액상(液狀)물질을 포함하는 점착물질이 도포된 층(이하, 간단히, '점착층'이라 함)을 구성하는 점착물질은, 피처리부재에 점착층을 형성하는 공정에 있어서, 실질적으로 증발하지 않는 물질로 구성되어 있다.
점착층을 구성하는 점착물질로서는, 액상수지를 포함하여 다양한 액상물질을 사용할 수가 있다. 액상수지 이외의 액상물질로서는, 워터 글래스(water glass; 물유리)나 젤라틴(gelatin)이나 아교(glue)이나 옻칠(lacquer) 등을 들 수 있다. 또한, 액상수지로서는, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 불소 수지, 멜라민 수지 등의 다양한 수지를 사용할 수가 있다. 여기서, 액상물질의 점도가 높은 경우에는, 각종 수지 등의 화합물을 점도 저감제로서 적절히 첨가할 수가 있다.
또한, 점착물질로서의 액상수지에, 경화제를 첨가하여 두는 것도 가능하다. 더욱이, 점착층을 구성하는 점착물질로서의 액상물질에 입자인 스페이서(spacer) 입자를 가하는 것도 가능하다.
상기 경화제로서는, 디시안 디아미드(dicyandiamide), 이미다졸(imidazole), 이소시아네이트(isocyanate), 산(acids) 혹은 그 무수물(anhydride) 등의 각종 경화제를 사용할 수가 있다.
상기 스페이서 입자로서는, 실리카(silica), 알루미나(alumina), 지르코니아 (zirconia), 수산화 알루미늄(aluminum hydroxide), 각종 금속, 각종 수지 등으로 이루어지는 미립자가 사용 가능하다. 그 크기 및 첨가량은, 점착층 형성매체의 형상이나 사이즈 등에 따라, 적절히, 선택되는 것인데, 바람직하게는, 입자직경 1~20㎛ 정도이고, 점착물질 중의 체적비율은 5~30% 정도이다. 또한, 이 스페이서 입자로는, 최종적으로 형성하고자 하는 분체 피막을 구성하는 분체의 입자를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 점착층 형성매체의 재질은, 철, 탄소강, 기타 합금강, 동 및 동합금, 알루미늄 및 알루미늄 합금, 기타 각종 금속, 합금 혹은 Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, SiC 등의 세라믹스, 유리, 경질 플라스틱 등이다. 점착층 형성매체의 사이즈, 재질 등은, 피처리부재의 형상이나 사이즈, 피처리부재에 형성되는 피막을 구성하는 분체의 재질 등에 따라서 적절히 선택할 수가 있다. 또한, 복수의 사이즈 및 재질의 점착층 형성매체를 혼합하여 사용하는 것도 가능하고, 점착층 형성매체에 표면처리, 표면피막을 실시하여 사용하는 것도 가능하다. 점착층 형성매체는, 구상(球狀), 타원형, 입방체, 삼각기둥, 원기둥, 원뿔, 삼각뿔, 사각뿔, 능면체(菱面體; rhombohedron), 부정형체(不定型體), 기타 각종 형상의 것을 사용할 수가 있고, 이들 형상의 점착층 형성매체를 단독으로, 혹은, 적절히 혼합하여 사용하는 것도 가능하다. 점착층 형성매체의 크기의 일례로서, 점착층 형성매체가 구상(球狀)인 경우에는, 그 입자직경은 0.3㎜ 정도에서 수 ㎜ 정도이다.
점착층 형성매체에 점착층 형성용 혼합체를 부착시키는 장치로서는, 일례로 서, 도 1에 보이는 바와 같은, 용기(C)가 장착된 바이브레이터(V)를 사용할 수가 있다. 도 1에 있어서, v1은 바이브레이터(V)의 베이스이고, 베이스(v1)에는, 코일 스프링(v2)을 통하여 진동판(v3)이 배치되어 있고, 진동판(v3)에 용기(C)가 장착되어 있다. 또한, 진동판(v3)의 하면에는 모터(v4)가 장착되어 있고, 모터(v4)의 출력축(v5)에는 무게추(v6)가 편심되어 장착되어 있다. 따라서, 모터(v4)를 구동시킴으로써, 편심한 무게추(v6)가 회전하기 때문에, 진동판(v3)에 장착된 용기(C)가 바이브레이트되는 것이 된다.
상술한 점착물질로서의 액상물질과 점착층 형성매체의 혼합체, 혹은, 경화제가 첨가된 점착물질로서의 액상수지와 점착층 형성매체의 혼합체, 또는, 스페이서 입자가 가해진 점착물질로서의 액상물질과 점착층 형성매체의 혼합체를, 도 1에 나타낸 바와 같이, 바이브레이터(V)에 배치된 용기(C)에 투입하여 혼합함으로써, 점착층 형성매체의 표면에는, 액상물질, 혹은, 경화제가 첨가된 액상수지, 또는, 스페이서 입자가 분산된 액상물질이, 균등하게 도포되고, 따라서, 표면에 점착층이 형성된 점착층 형성매체가 제작되는 것이 된다. 여기서, 상기 점착층 형성매체의 제작에 있어서는, 도 1에 나타내는 바와 같은, 용기(C)가 설치된 바이브레이터(V)를 사용하지 않고, 통상의 용기에 투입된 상기 혼합체를 적당한 교반장치로 교반함으로써, 점착층 형성매체의 표면에 점착층을 형성하는 것도 가능하다.
도 2에, 스페이서 입자와 점착물질과 점착층 형성매체의 혼합물을 상술한 바와 같은 바이브레이터(V)에 장착된 용기(C)에 투입함으로써 형성된, 점착층을 가지는 점착층 형성매체를 모식적으로 나타낸다. 이와 같이 하여 제작된 점착층 형성매 체(m1)에는, 점착물질(m2)이 도포되어 있음과 함께, 점착물질이 표면에 도포된 스페이서 입자(m3)가 소정량 부착되어 있다.
점착층 형성매체의 표면에 형성되는 점착층의 두께는, 용기(C)에 투입된 점착층 형성매체의 표면적의 총합에 대하여, 용기(C)에 투입되는 점착물질로서의 액상물질의 양을 적절히 조정함으로써, 임의로 설정할 수가 있다.
상술한 바와 같이 하여 제작된 점착층이 형성되어 있는 점착층 형성매체를, 도 3에 나타내는 바와 같이, 도 1과 마찬가지의 바이브레이터(V)에 장착된 용기(C)에 투입함과 함께, 또한, 점착물질이 실질적으로 부착되어 있지 않은 피처리부재(W)를 투입한다. 이와 같이, 점착층이 형성되어 있는 점착층 형성매체(m1)와 점착물질이 실질적으로 부착되어 있지 않은 피처리물질(W)이 투입된 용기(C)를 바이브레이터(V)에 의하여 진동시킴으로써, 점착층이 형성되어 있는 점착층 형성매체(m1) 및 피처리부재(W)를 바이브레이트시켜서, 점착층이 형성되어 있는 점착층 형성매체(m1)를 피처리부재(W)에 충돌시키거나, 혹은, 비벼댄다. 점착층 형성매체의 피처리부재에의 충돌의 방식에 따라서는, 비벼댄다는 표현이 적절한 경우도 있지만, 본 명세서에서는, 이와 같은 비벼대는 것과 같은 충돌도 단순히 충돌이라고 한다. 이로써, 점착층 형성매체(m1)에 도포되어 있는 점착층을 피처리부재(W)에 이행시켜서, 환언하면, 점착층 형성매체(m1)에 도포되어 있는 점착층이 피처리부재(W)에 의하여 벗겨져 떨어져서, 피처리부재(W)의 표면에 점착층이 형성되는 것이 된다. 이처럼, 점착층 형성매체(m1)에 도포되어 있는 점착층이 피처리부재(W)로 이행되고, 그 후, 점착층 형성매체(m1)가 피처리부재(W)에서 떨어진다는 공정을 반복하여 행 함으로써, 피처리부재(W)에 소정의 두께의 점착층이 형성되는 것이 된다.
여기서, 점착층이 형성되어 있는 점착층 형성매체(m1) 및 피처리부재(W)를 교반장치로 교반했을 경우에도, 상기와 마찬가지로 피처리부재(W)의 표면에 점착층을 형성하는 것이 가능하다.
상술한 공정에 있어서, 점착층 형성매체 표면에 도포되어 있는 점착물질의 두께(혹은, 1개의 점착층 형성매체가 보유하고 있는 점착물질의 양)를 조정함으로써, 또한, 점착층을 구성하는 액상물질의 점도나 스페이서 입자의 양을 조정함으로써, 피처리부재에 형성되는 점착층을 소망의 두께로 할 수가 있다.
여기서, 사용하는 점착층 형성매체의 양은, 소망의 점착층의 두께의 대소에 불구하고, 충분히 많게 할 필요가 있다. 점착층 형성이 필요한 피처리부재 표면 전체에 걸쳐서 점착물질이 균일하게 도포되기 위해서는, 점착물질이 도포된 점착층 형성매체가 피처리부재의 표면을 균등하게, 또한, 극히 다수회 타격하거나, 혹은, 비벼댈 필요가 있기 때문이다.
이와 같이, 본 발명에 있어서는, 피처리부재에 형성되는 점착층을 소망의 두께로 설정할 수가 있기 때문에, 후술하는 분체 피막 형성장치에 의하여, 피처리부재의 표면에 형성되는 분체 피막을 소망의 두께로 조정할 수가 있다.
또한, 점착층 형성매체에 형성되는 점착층을 구성하는 점착물질에는 증발에 의하여 제거될 물질이 포함되어 있지 않기 때문에, 피처리부재에 형성되는 점착층에도 증발에 의하여 제거될 물질이 포함되어 있지 않다. 따라서, 피처리부재에 열처리를 실시하여 용매 등을 증발시킬 필요가 없기 때문에, 종래의 피처리부재에의 점착층 형성방법에 비하여, 점착층의 형성시간을 단축화할 수가 있음과 함께, 에너지 절약이나 공해방지의 관점에서 유리하다. 또한, 일단, 피처리부재에 형성된 점착층은, 증발에 의하여 두께가 변동될 일도 없기 때문에, 점착층의 두께의 관리가 용이하게 된다.
또한, 종래의 피처리부재의 점착층 형성방법과 같이 피처리부재에 열처리를 실시할 필요가 없기 때문에, 점착물질로서, 경화온도가 낮은 열경화성 수지를 용이하게 사용할 수가 있다.
도 2에 나타내는 바와 같은, 점착물질(m2)이 도포되어 있음과 함께, 점착물질이 표면에 도포된 스페이서 입자(m3)가 부착되어 있는 점착층 형성매체(m1)를 사용하는 것이 바람직하다. 이하, 이와 같은 점착층 형성매체(m1), 점착물질(m2) 및 스페이서 입자(m3)가 일체가 된 물(物)을 「점착물질·스페이서 부착 매체(m0)」라 부른다. 상술한 바와 마찬가지로, 점착물질·스페이서 부착 매체(m0)를 도 3에 나타낸 바이브레이터(V)에 장착된 용기(C)에 투입함과 함께, 또한, 점착물질이 실질적으로 도포되어 있지 않은 피처리부재(W)를 투입한다. 이와 같이, 점착물질·스페이서 부착 매체(m0) 및 피처리부재(W)가 투입된 용기(C)를 바이브레이터(V)에 의하여 진동시킴으로써, 점착물질·스페이서 부착 매체(m0) 및 피처리부재(W)를 바이브레이트시켜서, 점착물질·스페이서 부착 매체(m0)를 피처리부재(W)에 충돌시킨다. 이로써, 점착층 형성매체(m1)에 부착되어 있는 점착물질(m2) 및 스페이서 입자(m3)를 피처리부재(W)로 이행시켜서, 환언하면, 점착층 형성매체(m1)에 부착되어 있는 점착물질(m2) 및 스페이서 입자(m3)가 피처리부재(W)에 의하여 벗겨져 떨어져서, 점착물질(m2) 및 스페이서 입자(m3)로 이루어지는 점착층이 형성되는 것이 된다. 그 후, 점착층 형성매체(m1)가 피처리부재(W)에서 떨어진다. 이와 같은 공정이 반복됨으로써, 점착물질(m2) 및 스페이서 입자(m3)로 이루어지고, 소정의 두께를 가지는 점착층이 형성되는 것이 된다.
상술한 바와 같이, 점착물질·스페이서 부착 매체(m0)를 피처리부재(W)에 충돌시키는 것이 되는데, 점착층 형성매체(m1)에는 입자 형상의 스페이스 입자(m3)가 부착되어 있기 때문에, 이러한 스페이서 입자(m3)가 부착되어 있지 않은 점착층 형성매체(m1)가 피처리부재(W)에 충돌한 경우에 비하여, 점착층 형성매체(m1)와 피처리부재(W)와의 접촉면적이 작아진다. 이 때문에, 피처리부재(W)와 점착층 형성매체(m1) 사이의 접착력이 작아져서, 점착층 형성매체(m1)가 피처리부재(W)에 포착되게 되는 일이 일어나기 어렵게 된다. 점착층 형성매체(m1)가 피처리부재(W)의 표면에 포착되면, 목적으로 하는 분체 피막, 나아가서는, 분체 피막의 가열 경화 후에 피처리부재 표면에 형성되는 연속 피막에 있어서, 그 부분은 결함이 되기 때문에, 이러한 결함의 생성을 피하기 위하여, 스페이서 입자(m3)의 사용은 효력이 있다. 또한, 이 점착층을 이용하여 최종적으로 형성되는 분체 피막에도 스페이서 입자(m3)가 함유되는 것이 되기 때문에, 이 분체 피막을 구성하는 분체의 입자를 스페이서 입자(m3)로 이용함으로써, 스페이서 입자(m3)를 분체 피막의 형성에도 유효하게 이용할 수가 있다.
또한, 스페이서 입자(m3)가 부착되어 있는 점착층 형성매체(m1)가, 피처리부재(W)에 형성되어 있는 점착층에 충돌하여 피처리부재(W)의 표면을 구를 때에 점착 층에 형성되는 패임이나 긁힘 홈의 깊이는, 스페이서 입자(m3)가 부착되어 있지 않은 점착층 형성매체(m1)를 이용하는 경우에 비하여 작으므로, 피처리부재(W)에 형성되는 점착층의 표면의 평활도를 높일 수가 있다.
다음으로, 점착층이 형성된 피처리부재(W)의 표면에 분체를 부착시켜서 분체 피막을 형성하는 분체 피막 형성방법에 대하여 개설한다. 분체 피막 형성장치로서는, 도 1에 나타내어져 있는 용기(C)가 장착된 바이브레이터(V)를 사용한다.
용기(C)에, 점착층이 형성된 피처리부재(W), 분체 피막을 구성하는 분체 및 상술한 점착층 형성매체와 유사한 분체 피막 형성매체 등을 투입하고, 바이브레이터(V)에 의하여 용기(C)에 진동을 주어, 피처리부재(W)의 표면에 분체 피막을 형성하는 것이다. 이와 같은 분체 피막 형성장치는, 상술한 바와 같이, 본 출원인의 선행 출원에 관계되는 일본국 특허공개 평5-302176호나 일본국 특허공개 평7-112160호나 일본국 특허공개 평7-136577호 등에 개시되어 있다.
상술한 피막 형성방법에 있어서는, 표면에 점착층이 형성된 피처리부재에 직접 혹은 분체 피막 형성매체를 통하여 부착된 분체는, 분체 피막 형성매체에 의하여 때려짐으로써 점착층에 압접(壓接) 혹은 압입(壓入)된다. 이와 함께, 분체로 덮여진 점착층을 구성하는 점착물질은, 분체 피막 형성매체에 의하여 때려짐으로써 분체의 표면으로 압출(押出)된다. 이와 같이 하여 압출된 점착물질에, 또한, 분체 피막 형성매체가 충돌함으로써, 분체 피막 형성매체에 부착되어 있는 분체가 피처리부재로 이행하여, 피처리부재에의 분체의 부착이 진행된다. 그리고, 피처리부재가 분체 피막 형성매체에 의하여 때려지더라도 점착층을 구성하는 점착물질이 분체 의 표면에 압출되어 나오지 않게 되면, 분체의 부착공정, 즉, 분체 피막 형성이 종료하는 것이 된다.
분체 피막 형성매체는, 피처리부재의 표면의 점착층에 부착된 분체를 타격하여, 분체를 점착층에 압입 혹은 가압하여, 분체를 점착층에 확실히 부착시키는 기능을 가진다. 또한, 분체 피막 형성매체는, 점착층에 부착된 분체를 타격함으로써, 분체의 아래의 점착층을 구성하는 점착물질을 분체의 표면으로 압출하고, 또한, 압출된 점착층을 구성하는 점착물질에 분체를 부착시켜서, 다층으로 게다가 고밀도로 분체를 피처리부재의 표면에 부착시키는 기능을 가진다. 또한, 분체 피막 형성매체는, 피처리부재에 충돌함으로써, 분체 피막 형성매체에 부착되어 있는 분체가 피처리부재로 옮겨진다는, 일종의 전사(轉寫)적인 작업을 행하여, 분체의 피처리부재의 표면 위의 퇴적을 촉진한다는 기능을 가진다.
본 발명의 많은 용도에 있어서는, 상술한 바와 같이 하여, 피처리부재에 분체 피막을 형성한 후, 열처리를 시행한다. 피처리부재 표면에 형성된 분체 피막을 가열하면, 분체 피막을 구성하는 분체 중, 가열 온도 이하의 융점을 가지는 분체 성분이 용융되어, 피막 표면이 평활하게 됨과 함께, 가열 온도 이상의 융점을 가지는 분체 성분의 틈에 침투하여 치밀한 피막이 형성된다. 이 때, 분체 피막 형성 전에 피처리부재에 형성된 점착층의 구성 성분인 액상수지, 및, 가열에 의하여 용융한, 분체 피막 중의 저융점 성분이 경화제의 작용에 의하여 경화된다. 이와 같이 하여, 피처리부재 상에 형성된 분체 피막은 열처리에 의하여, 평활하고 강고한 피막으로 변한다. 여기서, 이 때의 경화제는, 점착층 형성을 위한 점착물질 속과, 분 체층 형성을 위한 분체 속의 양쪽, 혹은 분체 속에만 첨가된다.
다음으로, 보다 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
액상수지로서는, 에폭시 수지를 이용하고, 에폭시 수지의 점도를 저하시키기 위하여, 에폭시계 반응성 희석제를 에폭시 수지 100부에 대하여, 반응성 희석제 30부의 비율로 첨가하였다. 경화제로서는, 디시안 디아미드를 사용하였다. 스페이서 입자로서는, 아크릴 수지제의 입자직경 5㎛의 구상(球狀) 입자를 사용하고, 점착층 형성매체로서는, 입자직경 1㎜의 지르코니아제의 구체(球體)를 사용하였다. 그리고, 점착층 형성매체 10㎏, 스페이서 입자 4g, 반응성 희석제가 첨가된 에폭시 수지 20g 및 경화제 2g을, 바이브레이터(V)에 배치된 용기(C)(용적 3ℓ)에 투입하고, 10분간 진동시킴으로써, 점착층 형성매체에, 반응성 희석제가 첨가된 에폭시 수지로 이루어지는 점착층을 형성함과 함께 스페이서 입자를 부착시켰다. 이와 같이 하여 제작된 점착층 및 스페이서 입자가 부착된 점착층 형성매체를, 마찬가지의 바이브레이터(V)에 배치된 용기(C)에 투입함과 함께, 피처리부재로서, 외경 20㎜, 내경 18㎜, 높이 7㎜의 MQ 본드(bond) 자석을 20개를 투입하고, 1분간 진동시킴으로써, 두께 2~3㎛의 균일한 점착층을 형성할 수가 있었다. 그 후, 점착층이 형성된 MQ 본드 자석을 분체층 형성을 위한 용기에 투입하여, 진동시켰다. 이 용기 및 바이브레이터는, 상술한 점착층 형성을 위한 것과 동일 크기이고 동일 형식의 것을 사용하였다. 이 용기에 분체층 형성매체로서, 고무 라이닝한 0.5㎜의 입자직경의 알루미나 구상(球狀) 입자를 3㎏, 분체로서, 평균 입자직경 5㎛의 에폭시 분말 100부에 대하여 평균 입자직경 5㎛의 마이카 가루 20부의 혼합분말을 30g을 투입하여, 5분 간 진동시킨 후, 상술한 점착층을 형성한 MQ 본드 자석을 20개 투입하여, 2분간 바이브레이트하였다. 이와 같이 하여 MQ 본드 자석에 분체층을 형성한 후, 이들 본드 자석을 용기에서 꺼내서, 가열로(加熱爐) 속에서, 180℃, 20분간 가열하였다. 이리하여, MQ 본드 자석 상에 형성된 코팅층의 두께는 15~20㎛이었다.
상술한 점착층 형성 및 분체층 형성의 실시예에 있어서, 피처리부재의 표면에 15~25㎛의 코팅막을 안정적으로 형성하기 위하여, 점착층 형성공정에 있어서, 점착층 형성매체에 첨가되는 점착물질, 경화제 및 스페이서 입자의 양은 일정한 범위로 유지될 필요가 있었다. 이들 성분은, 상술한 예에서는, 반응성 희석제를 첨가한 에폭시 수지 20g, 경화제 2g 및 스페이서 입자 4g이 최초로 첨가되었다. 피처리부재에 점착층 형성처리를 함으로써, 이들 첨가성분이 소비되기 때문에, 소비량이 일정한 범위를 넘으면, 첨가성분을 보충할 필요가 있다. 실험의 결과, 상술한 15~25㎛의 코팅막을 안정적으로 형성하기 위하여, 점착층 형성매체에 첨가되는 각 성분의 양은, 각각의 비율을 일정하게 한 채로, 합계인 첨가량이 26g ± 5g인 범위로 제어하는 것이 필요함을 알 수 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 점착층 형성방법의 특징 있는 구성은, 경화제가 혼입된 액상수지(액상 열경화성 수지)에 용매가 포함되어 있지 않은 것이다. 따라서, 액상 열경화성 수지가 도포된 피처리부재에, 종래의 점착층 형성방법과 같이, 용매 등을 제거하기 위한 열처리를 실시할 필요가 없기 때문에, 점착층의 형성시간이 단축화됨과 함께 에너지 절약을 실현할 수가 있다.
또한, 용매 등을 제거하기 위한 열처리를 실시할 필요가 없기 때문에, 상온 에서 경화하는 액상 열경화성 수지를 사용할 수가 있어서, 사용 가능한 경화제나 주제(主劑)의 자유도가 증가되고, 피처리부재의 선택의 범위가 넓어진다.
또한, 점착물질용 수지의 희석제로서의 용매 등의 휘발에 기인하는 점착층의 두께의 편차를 배제할 수가 있고, 따라서, 항시 일정한 두께의 점착층을 피처리부재 표면에 형성할 수가 있어서, 피처리부재마다의 점착층의 두께의 편차를 저감 가능하고, 따라서, 점착층의 두께의 조정이 용이해진다.
더욱이, 점착층 형성매체에 스페이서 입자를 부착시킴으로써, 점착층 형성매체가 피처리부재에 포착되는 것을 방지할 수가 있다.
그리고, 또한, 피처리부재를 점착물질용 수지액의 액조(液槽)에 침지하거나, 혹은, 피처리부재에 점착물질용 수지액을 분무함으로써 생기는 점착물질용 수지액의 고임, 소위, 액류(液溜)를 방지할 수가 있고, 따라서, 피처리부재의 표면에 형성되는 점착층의 두께를 균일화할 수가 있다.
상술한 바와 같이, 점착층 형성매체가 피처리부재에 충돌하여, 점착층 형성매체에 부착되어 있는 점착물질이나 스페이서 입자가 피처리부재로 이행하고, 그 후, 점착층 형성매체가 피처리부재에서 떨어진다는 공정을 반복하여 행함으로써, 피처리부재에 소정의 두께의 점착층이 형성되는 것이 된다. 이 점착층 형성에 있어서, 점착층 형성매체에서 피처리부재로 이행한 점착물질의 양 및 스페이서 입자의 양은, 피처리부재의 점착층이 형성되는 부분의 면적과 그 부분에 형성되는 점착층의 평균 두께로부터 미리 산출 가능하기 때문에, 도 3에 보인 점착층 형성장치에 의하여 점착층이 형성된 피처리부재(W)를 용기(C)에서 꺼낸 후에, 공정 중에 피처 리부재에 의하여 소비된 점착물질 및 스페이서 입자의 양을 산출하여, 그 산출량만큼을 디스펜서 등에 의하여 용기(C)에 투입함으로써, 점착층 형성매체에, 피처리부재로 이행한 양의 점착물질 및 스페이서 입자를 보충할 수가 있다. 이와 같이 하여, 초기의 상태의 점착물질 및 스페이서 입자가 부착된 점착층 형성매체가 수용되어 있는 용기(C)에 새로이 피처리부재를 투입하여, 소정의 두께의 점착층을 피처리부재 표면에 반복 형성하는 것이 가능하게 된다.
도 4를 이용하여, 점착층 형성장치의 다른 실시예에 대하여 설명한다.
점착물질이 도포되어 있는 점착층 형성매체가 수용되어 있는 용기(C) 속에, 흡인 패드(pad)(1)에 흡인 지지된 피처리부재(W)를, 점착물질이 도포되어 있는 점착층 형성매체에 접촉하도록 배치한다. 흡인 패드(1)에 연결 접속된 파이프(2)는 지지부재(3)에 장착되어 있고, 파이프(2)에는 플렉시블 파이프(4)가 연결 접속되어 있다. 플렉시블 파이프(4)는 밸브(5)를 통하여 공기흡인원 장치(6)에 접속되어 있다. 밸브(5)를 오픈 상태로 함으로써, 흡인 패드(1)에 피처리부재(W)를 흡인 지지한다. 그리고, 상술한 바와 같이, 모터(v4)를 구동시킴으로써, 진동판(v3)에 장착된 용기(C)를 바이브레이트하여, 도 3에 나타낸 바와 마찬가지로, 피처리부재(W)에 점착층을 형성한다. 여기서, 지지부재(3)를 수평방향으로 진동시키거나 혹은 요동시킴으로써, 피처리부재(W)에의 점착층의 형성을 촉진시키거나, 점착층의 두께의 균일화를 실현할 수도 있다.
이 방법은, 휴대전화나 노트북 컴퓨터 등의 전자기기의 하우징 등, 비교적 큰 면적의 제품의 도장에 이용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 점착물질이 도포된 점착층 형성매체와 피처리부재를 용기에 넣고, 점착층 형성매체 혹은 피처리부재에 진동을 주어, 또는 점착층 형성매체 및 피처리부재를 교반함으로써, 피처리부재에 점착층을 형성하는 것을 특징으로 하는 점착층 형성방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    점착물질이 도포되어 있지 않은 피처리부재의 표면에 점착층을 형성하는 것을 특징으로 하는 점착층 형성방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    피처리부재에 형성되는 점착층의 두께를 일정하게 하기 위하여, 점착층 형성매체에 형성되는 점착층의 두께를 일정한 범위로 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 점착층 형성방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    점착물질이 액상(液狀)물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착층 형성방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    점착물질이 액상수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착층 형성방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    액상수지가 경화재를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착층 형성방법.
  8. 청구항 2에 있어서,
    점착물질이 스페이서(spacer) 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착층 형성방법.
  9. 청구항 2에 있어서,
    점착물질이 증발하지 않는 물질인 것을 특징으로 하는 점착층 형성방법.
  10. 청구항 2 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의하여 피처리부재의 표면에 형성된 점착층에 분체(粉體)를 부착시킴으로써, 피처리부재의 표면에 분체 피막을 형성하는 것을 특징으로 하는 분체 피막 형성방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 점착물질이 스페이서 입자를 포함하며, 이 스페이서 입자가 상기 분체의 입자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분체 피막 형성방법.
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