KR101664617B1 - 전파 투과형 금속질감 코팅막 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 전파 투과형 금속질감 코팅막 및 그 제조 방법은, 양면 중 어느 일면에 헤어라인이 형성된 투명한 레진 필름; 상기 레진 필름의 양면 중 어느 일면에 주석과 인듐 중 어느 하나 이상의 재질로 형성된 금속질감층; 및 상기 금속질감층을 보호하면서 전파를 투과시킬 수 있도록 상기 금속질감층을 완전히 덮도록 증착되는 크롬 산화물층; 을 포함한다.

Description

전파 투과형 금속질감 코팅막 및 그 제조 방법{COATING OF METAL TEXTURE LAYER FOR TRANSMITTING ELECTRIC WAVE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 전파 투과형 금속질감 코팅막 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속 질감을 나타내면서 전파는 투과시킬 수 있는 전파 투과형 금속질감 코팅막 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
자동차용 내, 외장품의 고급화 니즈에 따라 리얼 메탈 또는 금속 입자가 함유된 도료 사용이 연구되고 있지만, 금속 자체의 전자파 차단 효과에 의해서 전자파 송수신이 필요한 부분에 금속을 적용할 경우 수신감도를 낮추어 성능을 저하시키는 문제가 있어 적용 가능 분야가 제한적이다. 따라서 고분자 재료의 금속 질감 부여 및 전자파 송수신성 확보를 도모하고자 전자파 투과 가능한 주석, 인듐 등의 금속 물질을 박막으로 형성한 후 보호층을 코팅하는 기술이 개발되었다.
종래에는 주석, 인듐 화합물에 실리콘, 티타늄, 지르코늄 등의 투명한 산화물을 보호층으로서 이용하였으나, 외부 부식방지와 내마모성 향상에 대한 효과는 있었지만 비교적 두꺼운 주석, 인듐 화합물 증착이 필요한 단점이 있었다.
하지만 본 발명에서는 주석, 인듐과 같은 금속 질감 구현이 가능한 크롬 산화물을 보호층으로 사용함으로써, 보다 얇은 두께의 주석, 인듐 증착으로도 보다 우수한 금속 질감을 구현할 수 있는 것이다.
크롬은 전도성이 우수한 금속으로 전자파 차단 특성이 있으나, 두께 조절 및 산화물 조성 변화를 통하여 전자파 송수신성 확보가 가능하여 보호층으로의 활용이 가능하다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 크롬 산화물로 금속질감층을 보호하는 전파 투과형 금속질감 코팅막 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전파 투과형 금속질감 코팅막은, 양면 중 어느 일면에 헤어라인이 형성된 투명한 레진 필름; 상기 레진 필름의 양면 중 어느 일면에 주석과 인듐 중 어느 하나 이상의 재질로 형성된 금속질감층; 및 상기 금속질감층을 보호하면서 전파를 투과시킬 수 있도록 상기 금속질감층을 완전히 덮도록 증착되는 크롬 산화물층; 을 포함한다.
상기 금속질감층은, 두께가 150㎚ 이하(단, 0㎚ 초과)인 것을 특징으로 한다.
상기 크롬 산화물층은, 두께가 1.0㎛이하(단, 0㎛ 초과)인 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 크롬 산화물층에 도포되는 보호층을 더 포함하는, 전파 투과형 금속질감 코팅막.
본 발명의 일 실시예에 따른 전파 투과형 금속질감 코팅막 제조 방법은, 투명한 레진 필름을 증착용 챔버에 설치하는 단계; 진공이 형성된 상기 챔버 내에 공정가스로 아르곤과 질소 분위기를 형성시키는 단계; 상기 레진 필름의 양면 중 어느 일면에 금속질감층을 증착시키는 제1증착단계; 상기 제1증착단계동안 발생된 잔여물을 배출하고, 진공이 형성된 챔버 내에 공정가스로 아르곤, 질소 및 산소 분위기를 형성시키는 단계; 및 상기 금속질감층에 크롬 산화물층을 증착시키는 제2증착단계; 를 포함한다.
상기 제1증착단계는, 주석과 인듐 중 어느 하나 이상으로 상기 금속질감층을 형성시키되, 상기 금속질감층의 두께를 150㎚ 이하(단, 0㎚ 초과)로 형성시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제2증착단계는, 상기 크롬 산화물층의 두께를 1.0㎛이하(단, 0㎛ 초과)로 형성시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제2증착단계는, 공정 가스 중 O2의 비율이 7% 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 설치하는 단계 이전에, 상기 레진 필름의 양면중 어느 일면에 헤어라인을 형성시키는 단계를 더 포함한다.
상기 제2증착단계 이후에, 상기 크롬 산화물층에 보호층을 도포하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 의한 전파 투과형 금속질감 코팅막 및 그 제조 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 금속질감층의 두께를 감소시켜도 금속성 광택을 유지할 수 있다.
둘째, 보호층으로 내식성이 뛰어난 크롬 산화물을 사용하여 코팅막의 내식성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전파 투과형 금속질감 코팅막의 헤어라인의 형성 위치를 나타낸 단면도,
도 2는 크롬 산화물층의 두께에 따른 전파 감쇄율의 차이를 나타낸 그래프,
도 3은 제2증착단계에 사용되는 공정 가스 중 O2의 농도에 따른 크롬 산화물층의 전파 감쇄율의 차이를 나타낸 그래프,
도 4는 증착 설비를 나타낸 개략도이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전파 투과형 금속질감 코팅막 및 그 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
전파 투과형 금속질감 코팅막은, 투명한 레진 필름(110), 레진 필름(110)의 양면 중 어느 일면에 증착되는 금속질감층(120) 및 금속질감층(120)을 보호하면서 전파를 투과시킬 수 있도록 금속질감층(120)에 증착되는 크롬 산화물층(130)을 포함하는 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 레진 필름(110)은 일반적인 투명 플라스틱 필름으로, 본 발명의 최외각층에 위치하여 코팅막 전체를 보호하는 역할을 수행한다. 이렇게 사용하는 레진 필름(110)은 PC, PET 등의 재질을 사용할 수 있다. 금속질감층(120)은 명칭대로 금속성의 질감을 나타내기 위한 계층이다. 이렇게 금속질감층(120)을 형성시키는 이유는, 전파를 투과시키지 않는 실제 금속 대신 금속질감층(120)을 형성시킴으로써 전파의 투과성을 잃지 않으면서도 금속성의 외관을 가지도록 할 수 있기 때문이다. 후술하겠지만, 금속질감층(120)은 인듐이나 주석을 이용하는 것이 바람직하다. 마지막으로 크롬 산화물층(130)은 금속질감층(120)을 보호하기 위한 계층으로, 종래에 크롬 산화물을 전파 차단용으로 사용하는 경우가 있었으나, 본 발명에서는 보호 기능은 유지하면서 전파 투과 성능까지 부가된 크롬 산화물층(130)을 형성시키는 것이다. 특히 크롬 산화물층(130)은 고유의 광택을 가지고 있어 금속질감층(120)에서 나타나는 금속성의 질감을 강화시킬 수도 있다. 따라서 종래의 기술에 비해 금속질감층(120)을 더 얇게 구현할 수 있는 것이다.
금속질감층(120)은, 주석과 인듐 중 어느 하나 이상으로 형성되고, 두께가 150㎚ 이하인 것이 바람직하다.
주석과 인듐으로 형성된 금속질감층(120)은, 최대 150㎚의 두께로도 금속성 질감을 나타낼 수 있다. 이는 상술한대로 크롬 산화물층(130)이 금속성 질감을 강화시키기 때문이다. 따라서 주석이나 인듐을 200㎚ 이상 증착시켰던 종래의 기술과 달리, 본 발명은 두께를 감소시키면서 질감은 유지시킬 수 있는 것이다.
크롬 산화물층(130)은, 두께가 1.0㎛이하인 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 크롬 산화물층(130)의 두께와 전파의 감쇄율은 비례 관계에 있다. 크롬 산화물층(130)이 1.0㎛ 이하의 두께를 가지면, 감쇄율이 20dB 이하가 되어 전파의 송수신에 문제가 없는 수준이 될 수 있다. 이를 통해 전파 투과성을 유지시키면서 크롬 산화물의 내식성을 확보할 수 있다.
레진 필름(110)의 양면 중 어느 일면에는 헤어라인(111)이 형성되는 것이 바람직하다.
헤어라인(111)은 가느다란 선으로서, 이것이 형성된 표면의 질감을 향상시킬 수 있다. 이러한 헤어라인(111)을 레진 필름(110)의 외각 방향의 면이나, 내부 방향의 면에 형성시킴으로써 보다 고급스러운 질감을 가지게 된다. 헤어라인(111)은 레진 필름(110)의 제작과 동시에 성형할 수도 있고, 제작된 레진 필름(110)에 후처리를 행함으로써 성형할 수도 있다.
크롬 산화물층(130)에 도포되는 보호층(140)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
보호층(140)은 투명한 도료, 더 구체화하면 아크릴 도료 등을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 보호층(140)은 크롬 산화물층(130)을 외부 환경으로부터 보호할 뿐만 아니라, 코팅막의 전체적인 내구성을 향상시키는 기능을 수행한다.
전파 투과형 금속질감 코팅막 제조 방법은, 투명한 레진 필름(110)을 증착용 챔버(210)에 설치하는 단계, 진공이 형성된 챔버(210) 내에 공정가스로 아르곤과 질소 분위기를 형성시키는 단계, 레진 필름(110)의 양면 중 어느 일면에 금속질감층(120)을 증착시키는 제1증착단계, 제1증착단계동안 발생된 잔여물을 배출하고, 진공이 형성된 챔버(210) 내에 공정가스로 아르곤, 질소 및 산소 분위기를 형성시키는 단계 및 금속질감층(120)에 크롬 산화물층(130)을 증착시키는 제2증착단계; 를 포함한다.
상술한 전파 투과형 금속질감 코팅막에 대한 설명과, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 레진 필름(110)은, 투명한 PC, PET 등의 재질로 만들어진 필름을 사용한다. 이러한 레진 필름(110)을 증착용 챔버(210) 내부의 회전 테이블(230)에 고정시킨 후, 일반적인 증착 공정에 따라 챔버(210) 내부에 진공을 형성시키고, 공정 가스 주입구(250)를 통해 아르곤과 질소를 주입한 후, 금속질감층(120)을 형성시키기 위한 주석/인듐 원료(221)를 레진 필름(110)에 증착시키게 된다. 이러한 1차 증착이 종료된 후에, 챔버(210) 내부에 남아 있는 금속질감층(120)의 원료 및 아르곤, 질소 가스를 챔버(210) 외부로 배출하여 이어지는 2차 증착시 오염되는 것을 방지한다. 다시 진공이 형성된 챔버(210)에 공정 가스 주입구(250)를 통해 아르곤과 질소, 산소를 공급하고, 여기에 크롬 원료(222)를 공급하여 금속질감층(120)에 증착시킴으로써 크롬과 산소가 반응한 결과물인 크롬 산화물층(130)을 형성시키게 된다.
또한, 제2증착단계는, 공정 가스 중 O2의 비율을 7% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 공정 가스 중 O2의 비율에 따라 크롬 산화물층(130)의 전파 감쇄율이 달라지게 된다. 특히 O2의 비율이 5%에서 7%로 넘어가면서 감쇄율이 약 70% 감소하게 되므로, O2의 비율을 7% 이상으로 제한하는 것이다. 이렇게 O2의 비율에 따라 전파 감쇄율이 감소하는 이유는, 크롬과 반응하는 산소의 양이 증가함에 따라 금속질감층(120)에 증착되는 크롬 대 크롬 산화물의 비율 중에 크롬 산화물이 더 많아지기 때문이다. 산소가 적을 경우에는 크롬 원자가 그대로 증착되는 가능성이 높지만, 산소의 비율이 높은 분위기에서는 크롬과 산소가 반응하여 크롬 산화물을 형성하기 쉽고, 이렇게 형성된 크롬 산화물이 금속질감층(120)에 증착되어 크롬 산화물층(130)을 형성하는 것이다. 따라서 일정 이상의 산소 분율을 가질 경우 전파 감쇄율이 감소된 크롬 산화물층(130)을 형성시킬 수 있는 것이다.
제1증착단계는, 주석과 인듐 중 어느 하나 이상으로 금속질감층(120)을 형성시키되, 금속질감층(120)의 두께를 150㎚ 이하로 형성시키고, 제2증착단계는, 크롬 산화물층(130)의 두께를 1.0㎛이하로 형성시키는 것이 바람직하다.
설치하는 단계 이전에, 레진 필름(110)의 양면중 어느 일면에 헤어라인(111)을 형성시키는 단계를 더 포함하고, 제2증착단계 이후에, 크롬 산화물층(130)에 보호층(140)을 도포하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이에 대한 상세한 설명은 상술한 전파 투과형 금속질감 코팅막의 설명으로 갈음한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 레진 필름 111: 헤어라인
120: 금속질감층 130: 크롬 산화물층
140: 보호층 200: 증착 장비
210: 증착 챔버 220: 코팅 원료 증발기
221: 주석/인듐 원료 222: 크롬 원료
223: 전원 224: 바이아스 전원
230: 회전 테이블 241: 진공 배기구
242: 진공 게이지 250: 공정 가스 주입구
260: 투시창 270: 온도측정기

Claims (11)

  1. 양면 중 어느 일면에 헤어라인이 형성된 투명한 레진 필름;
    상기 레진 필름의 양면 중 어느 일면에 주석과 인듐 중 어느 하나 이상의 재질로 형성된 금속질감층; 및
    상기 금속질감층을 보호하면서 전파를 투과시킬 수 있도록 상기 금속질감층을 완전히 덮도록 증착되는 크롬 산화물층; 을 포함하는, 전파 투과형 금속질감 코팅막.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속질감층은, 두께가 150㎚ 이하(단, 0㎚ 초과)인 것을 특징으로 하는, 전파 투과형 금속질감 코팅막.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 크롬 산화물층은, 두께가 1.0㎛(단, 0㎛ 초과)이하인 것을 특징으로 하는, 전파 투과형 금속질감 코팅막.
  4. 삭제
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크롬 산화물층에 도포되는 보호층을 더 포함하는, 전파 투과형 금속질감 코팅막.
  6. 투명한 레진 필름을 증착용 챔버에 설치하는 단계;
    진공이 형성된 상기 챔버 내에 공정가스로 아르곤과 질소 분위기를 형성시키는 단계;
    상기 레진 필름의 양면 중 어느 일면에 금속질감층을 증착시키는 제1증착단계;
    상기 제1증착단계동안 발생된 잔여물을 배출하고, 진공이 형성된 챔버 내에 공정가스로 아르곤, 질소 및 산소 분위기를 형성시키는 단계; 및
    상기 금속질감층에 크롬 산화물층을 증착시키는 제2증착단계; 를 포함하는, 전파 투과형 금속질감 코팅막 제조 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1증착단계는, 주석과 인듐 중 어느 하나 이상으로 상기 금속질감층을 형성시키되, 상기 금속질감층의 두께를 150㎚ 이하(단, 0㎚ 초과)로 형성시키는 것을 특징으로 하는, 전파 투과형 금속질감 코팅막 제조 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2증착단계는, 상기 크롬 산화물층의 두께를 1.0㎛이하(단, 0㎛ 초과)로 형성시키는 것을 특징으로 하는, 전파 투과형 금속질감 코팅막 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2증착단계는, 공정 가스 중 O2의 비율이 7% 이상인 것을 특징으로 하는, 전파 투과형 금속질감 코팅막 제조 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 설치하는 단계 이전에, 상기 레진 필름의 양면중 어느 일면에 헤어라인을 형성시키는 단계를 더 포함하는, 전파 투과형 금속질감 코팅막 제조 방법.
  11. 청구항 6 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2증착단계 이후에, 상기 크롬 산화물층에 보호층을 도포하는 단계를 더 포함하는, 전파 투과형 금속질감 코팅막 제조 방법.
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