KR102234094B1 - 차폐 자석의 제조방법 및 이에 의해 제조된 차폐 자석 - Google Patents

차폐 자석의 제조방법 및 이에 의해 제조된 차폐 자석 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차폐 자석의 제조방법 및 이에 의해 제조된 차폐 자석에 대한 것으로, 제조공정이 단순하면서, 가공 형상 및 치수 변경이 용이한 차폐 자석의 제조방법 및 이에 의해 제조된 차폐 자석에 대한 것이다.

Description

차폐 자석의 제조방법 및 이에 의해 제조된 차폐 자석{METHOD FOR PRODUCING SHIELD MAGNET AND SHIELD MAGNET PRODUCED BY THE SAME}
본 발명은 차폐 자석의 제조방법 및 이에 의해 제조된 차폐 자석에 관한 것으로, 제조공정이 단순하면서, 가공 형상 및 치수 변경이 용이한 차폐 자석의 제조방법 및 이에 의해 제조된 차폐 자석에 관한 것이다.
일반적으로 스마트폰 및 태블릿 PC 등과 같이 휴대기기의 액정 디스플레이 크기가 증대됨에 따라, 단말기의 화면 및 외관을 보호하기 위하여 다양한 형태의 보호 케이스가 제조되어 해당 휴대기기에 장착되고 있다. 예를 들어, 보호 케이스는 가죽이나 인조 가죽을 매개로 구성되어 해당 휴대기기의 전면과 후면, 일측면을 감싸며, 전면부가 선택적으로 개폐되면서 해당 휴대기기의 화면을 노출시키는 지갑 형태가 가장 널리 사용되고 있다.
이러한 휴대기기 및 보호 케이스에는 차폐 자석이 내장되어 있어, 보호 케이스의 개폐와 동시에, 해당 휴대기기가 자동으로 동작되도록 하여 사용자의 편의성을 증대시키고 있다.
차폐 자석은 프레스 벤딩 가공에 의해 자기 차폐 판재를 벤딩(bending)하여 자기 차폐체를 형성한 후, 양면 접착 테이프를 이용하여 자석을 상기 자기 차폐체에 부착하는 방법으로 제조되었다. 이 방법은 제조 공정이 단순하면서 제조 비용이 저렴한 장점이 있었다. 그러나, 종래 차폐 자석에서, 자기 차폐체는 자기 차폐 판재를 벤딩한 것이기 때문에, 자기 차폐체의 각 부위 크기는 모두 동일하다. 다만, 차폐 자석의 자력은 외곽 치수가 고정된 상태에서 자기 차폐체의 두께와 자석의 크기(가로 길이, 세로 길이, 두께)에 따라 상호 반비례한다. 즉, 종래 차폐 자석은 자기 차폐체의 두께가 두꺼우면 자석의 두께가 얇아 차폐 자석의 자력이 작아지는 반면, 자기 차폐체의 가로와 세로 길이도 커져서 자석의 가로와 세로 길이가 작아짐으로써 차폐 자석의 자력이 커지기 때문에, 상호 모순되어 차폐 자석의 자력을 조절하는 것은 어려웠다. 만약, 차폐 자석에서, 자석이 노출된 표면의 자력(부착력)과 비(非)노출된 표면(즉, 자기 차폐체와 접합된 표면)의 자력(차폐력)이 요구 조건에 부합되지 않을 경우, 자기 차폐체의 두께와 자석의 크기를 모두 변경해야 한다. 그런데, 종래 차폐 자석의 자기 차폐체는 각 부위 크기가 모두 동일하기 때문에, 자력 조절이 쉽지 않았다. 게다가, 휴대기기 및 보호 케이스 내 차폐 자석의 조립 불량(예, N극/S극 삽입 방향 오류)을 방지하기 위해서, 차폐 자석은 비대칭 형상을 갖는 것이 바람직하다. 그런데, 종래 제조방법은 프레스 벤딩 가공을 통해 자기 차폐체의 형상은 비대칭 형상으로 제조하기 어려웠다. 아울러, 휴대기기 및 보호 케이스의 제조업체마다 요구하는 형상이 다양한데, 종래 제조방법은 업체가 요구하는 형상을 구현하는 데에 제약이 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0012861호 (2019.02.11. 공개) 및 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0123402호 (2016.10.26. 공개)에 개시되어 있다.
본 발명은 간단한 공정을 통해 가공 형상 및 치수 변경이 용이한 차폐 자석의 제조방법을 제공하고자 한다.
또, 본 발명은 전술한 제조방법을 통해 제조된 차폐 자석을 제공하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 (S100) 캐리어 기재, 열융착 접착층, 및 점착층을 함유하는 열융착 양면테이프를 준비하는 단계; (S200) 상기 열융착 양면테이프의 점착층을 제1 피착체에 접하도록, 상기 열융착 양면테이프를 제1 피착체에 점착하여 제1 적층체를 형성하는 단계; (S300) 상기 제1 적층체로부터 상기 캐리어 기재를 박리하여 제2 적층체를 형성하는 단계; 및 (S400) 상기 제2 적층체의 열융착 접착층 상에 제2 피착체를 120 내지 300 ℃의 온도에서 10초 내지 5분 동안 열융착하는 단계;를 포함하고, 상기 제1 피착체 및 상기 제2 피착체 중 어느 하나는 제1 자기 차폐판이고, 다른 하나는 제2 자기 차폐판에 의해 차폐 또는 비차폐된 하나 또는 복수의 자석인 것인, 차폐 자석의 제조방법을 제공한다.
또, 본 발명은 전술한 방법에 의해 제조된 차폐 자석으로서, 제1 자기 차폐판; 및 상기 제1 자기 차폐판의 일면에 열융착 접합되고, 제2 자기 차폐판으로 차폐 또는 비차폐된 하나 또는 복수의 자석을 포함하고, 상기 제1 자기 차폐판은 상기 자석, 또는 상기 자석 및 제2 자기 차폐판에 대한 접착력이 1 내지 20 kgf 범위인 차폐 자석을 제공한다.
본 발명에 따른 차폐 자석의 제조방법은 제조공정이 단순하면서, 가공 형상 및 치수 변경이 용이하여 차폐 자석의 자력 및 자력 방향을 용이하게 조절할 수 있으며, 다양한 형상을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 차폐 자석을 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따라 차폐 자석을 제조하는 각 공정을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따라 자석, 및 이를 차폐하는 제2 자기 차폐판의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따라 제조된 차폐 자석의 다양한 모습을 나타낸 사시도이다.
이하, 본 발명에 대해 설명한다.
본 발명은 휴대기기, 보호 케이스 등과 같은 제품에 적용되는 차폐 자석을 제조하는 방법에 대한 것으로서, 자석 및 자기 차폐판을 특정 구조의 열융착 양면테이프에 의해 가접 없이 열융착 접합함으로써, 자석 및 자기 차폐판이 일체화된 차폐 자석을 제조하는 것을 특징으로 한다. 이로써, 본 발명은 단순한 제조공정을 통해 자석 및 자기 차폐판의 형상 및 치수를 용이하게 변경할 수 있기 때문에, 다양한 형상 및 자기력을 갖는 차폐 자석을 저비용으로 제조할 수 있다. 또한, 본 발명은 제조시 자석의 자기력 감소를 최소화할 뿐만 아니라, 동일 규격 대비 자석의 자기력 손실을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 차폐 자석을 제조하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명에 따라 차폐 자석을 제조하는 각 공정을 개략적으로 나타낸 단면도로, 본 발명에 따른 차폐 자석의 제조방법은 (S100) 캐리어 기재, 열융착 접착층, 및 점착층을 함유하는 열융착 양면테이프를 준비하는 단계; (S200) 상기 열융착 양면테이프의 점착층을 제1 피착체에 접하도록, 상기 열융착 양면테이프를 제1 피착체에 점착하여 제1 적층체를 형성하는 단계; (S300) 상기 제1 적층체로부터 상기 캐리어 기재를 박리하여 제2 적층체를 형성하는 단계; 및 (S400) 상기 제2 적층체의 열융착 접착층 상에 제2 피착체를 120 내지 300 ℃의 온도에서 10초 내지 5분 동안 열융착하는 단계;를 포함하고, 상기 제1 피착체 및 상기 제2 피착체 중 어느 하나는 제1 자기 차폐판이고, 다른 하나는 제2 자기 차폐판에 의해 차폐 또는 비차폐된 하나 또는 복수의 자석인 것인 것이다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 각 단계가 변형되거나 또는 선택적으로 혼용되어 수행될 수 있다.
이하, 본 발명에 따라 차폐 자석 모듈을 제조하는 방법의 각 단계에 대하여 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명한다.
(a) 열융착 양면테이프의 준비 단계
캐리어 기재(11) 상에 열융착 접착층(12a) 및 점착층(13a)이 순차적으로 배치된 열융착 양면테이프(10)를 준비한다(이하, 'S100 단계'라 함).
일례에 따르면, S100 단계는 도 2에 도시된 바와 같이, (S110) 캐리어 기재(11) 상에 열융착 접착 기재(12)를 점착시키는 단계; (S120) 상기 열융착 접착 기재(12) 상에 점착 기재(13)를 점착시키는 단계; 및 (S130) 상기 열융착 접착 기재(12) 및 점착 기재(13)를 함께 일정 형상으로 가공하는 단계;를 포함한다.
다른 일례에 따르면, S100 단계는 상기 (S140) 단계 후, 상기 형상 가공된 점착 기재(이하, '점착층')(13a) 상에 이형 기재(미도시)를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 캐리어 기재(11)는 열융착 접착층(12a) 및 점착층(13a)을 지지하면서 이들을 보호하는 부분으로, 우수한 점착 특성을 갖고 있다. 따라서, 상온에서 택키(tacky)성이 없는 열융착 접착층(12a)이 캐리어 기재(11)에 안정적으로 부착되어 있을 수 있고, 한편 열융착 양면테이프(10)가 제1 피착체(20)에 점착된 후 캐리어 기재(11)는 열융착 접착층(12a)에서 탈착되어 용이하게 박리, 제거될 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 캐리어 기재(11)는 당 업계에서 통상적으로 알려진 점착성을 가진 플라스틱 필름으로서 탈착 및 부착이 가능한 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다.
사용 가능한 플라스틱 필름의 비제한적인 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 셀로판, 다이아세틸셀룰로스 필름, 트라이아세틸셀룰로스 필름, 아세틸셀룰로스부티레이트 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리염화비닐리덴 필름, 폴리비닐알코올 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 필름, 폴리스타이렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리설폰 필름, 폴리에터에터케톤 필름, 폴리에터설폰 필름, 폴리에터이미드 필름, 폴리이미드 필름, 불소수지 필름, 폴리아마이드 필름, 아크릴수지 필름, 노보넨계 수지 필름, 사이클로올레핀 수지 필름 등이 있다. 이러한 플라스틱 필름은 투명 혹은 반투명일 수 있고, 또는 착색되어 있거나 혹은 무착색된 것일 수도 있다. 일례에 따르면, 캐리어 기재(11)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)일 수 있다.
상기 캐리어 기재(11)는 열융착 접착 기재(12)와의 점착력이 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 약 1 내지 30 gf/inch 범위, 구체적으로 약 1 내지 10 gf/inch 범위, 구체적으로 약 2 내지 8 g/inch 범위, 더 구체적으로 약 2 내지 5 gf/inch 범위일 수 있다. 상기 캐리어 기재(11)와 열융착 접착층(12a) 간의 점착력이 전술한 범위일 경우, 상기 캐리어 기재(11)는 점착 공정 후 열융착 접착층(12a)의 표면 손상 없이, 제1 적층체(100)로부터 용이하게 박리될 수 있다.
상기 열융착 접착 기재(12)는 캐리어 기재(11)에 점착된 부분으로, 상온에서 택키(tacky)성이 없으나, 열융착 공정에서 가열 및 가압에 의해 활성화되어 접착력을 갖는 무기재 타입의 양면 접착 필름일 수 있다. 이러한 양면 열융착 접착 필름으로는 당 업계에서 통상적으로 알려진 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 폴리아미드계 열융착 접착 필름, 폴리에스터계 열융착 접착 필름, 페놀 수지와 고무(예, 니트릴 고무)를 함유하는 열융착 접착 필름, 에틸렌초산비닐계 열융착 접착 필름, 열가소성 폴리우레탄계 열융착 접착 필름, 아크릴계 열융착 접착 필름, 니트릴 페놀(Nitrile phenolic)계 열융착 접착 필름 등이 있다. 일례에 따르면, 열융착 접착 기재(12)는 페놀 수지와 니트릴 고무를 함유하는 무기재 타입의 양면 열융착 접착 필름일 수 있다.
상기 열융착 접착 기재(12)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 약 10 내지 200 ㎛, 구체적으로 약 30 내지 50 ㎛일 수 있다.
상기 열융착 접착 기재(12)의 접착력(bonding strength)은 특별히 한정되지 않으며, 약 4 내지 10 N/㎟일 수 있다.
상기 점착 기재(13)는 상기 열융착 접착 기재(12)에 점착되어 이후 형상 가공을 통해 일정 형상을 갖는 점착층(13a)을 형성하는 부분으로, 상온에서 우수한 점착성을 가지면서, 고온(예, 120~300 ℃)에서 열분해되는 양면 점착 필름일 수 있다. 따라서, 상기 점착층(13a)에는 상온에서 택키(tacky)성이 없는 열융착 접착층(12a)이 안정적으로 부착되어 있을 수 있다. 한편, 상기 점착층(13a)은 고온에서 상 변화(예, 용해 또는 승화)에 의해 제거되는 열분해성 점착층이기 때문에, 열융착시 열분해되고, 이로 인해 열융착 접착층(12a)이 제1 피착체(20)와 제2 피착체(30)를 열 접합하여 일체화시킬 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 열분해성 점착 필름은 당 업계에 상온에서 점착되면서 고온(예, 120~300 ℃)에서 열분해되는 양면 점착 필름이라면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 아크릴계, 우레탄계, 폴리에테르계, 고무계, 아세탈계, 폴리에스테르계 열분해성 점착 필름 등이 있다. 일례에 따르면, 열분해성 점착 필름은 아크릴계 무기재 타입 양면 점착 필름일 수 있다.
이러한 열분해성 점착 필름은 열융착 공정에서 열융착 접착층(12a)이 제1 피착체(20)와 제2 피착체(30)를 열융착하는 데 점착층(13a)이 방해되지 않도록 하기 위해서, 무기재 타입인 것이 적절하다. 다만, 기재 타입의 열분해성 점착 필름이더라도, 점착 필름의 기재 부분이 열융착시 점착층(13a)과 함께 열분해되어 제거될 수 있다면 본 발명에서 사용 가능하다.
상기 점착 기재의 열분해 온도는 약 100 내지 150 ℃ 범위, 구체적으로 약 120 내지 150 ℃ 범위일 수 있다. 즉, 상기 점착 기재는 열융착 온도, 즉 약 120~300 ℃, 구체적으로 약 150~220 ℃에서 열분해될 수 있다. 따라서, 점착층(13a)이 약 120 내지 300 ℃에서 열융착시 상전이(相轉移)에 의해 제거됨으로써, 열융착 접착층(12a)은 제2 피착체(30)뿐만 아니라 제1 피착체(20)와도 접촉하여 제1 피착체(20)와 제2 피착체(30)를 서로 열융착 접합시킬 수 있다.
상기 점착 기재(13)는 열융착 접착 기재(12)와의 점착력이 특별히 한정되지 않으나, 열융착 접착층(12a)과 점착층(13a) 간의 박리 없이 캐리어 기재만을 용이하게 박리하기 위해서 전술한 캐리어 기재와 열융착 접착 기재 간의 점착력보다 큰 것이 적절하다. 예컨대, 점착 기재(13)는 열융착 접착 기재(12)에 대한 점착력은 약 30 gf/inch 이상일 수 있다. 일례에 따르면, 점착 기재(13)는 열융착 접착 기재 및 제1 피착체에 대한 점착력이 각각 약 1000 내지 1500 gf/inch 범위일 수 있다. 따라서, 점착층(13a)의 일면에는 열융착 접착층(12a)이 단단히 부착되어 있을 뿐만 아니라, 타면에도 제1 피착체(20)가 단단히 부착되어 있을 수 있고, 이러한 부착 상태는 점착층(13a)이 열융착시 제거될 때까지 안정적으로 유지할 수 있다.
상기 점착 기재의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 약 3~15 ㎛ 범위, 구체적으로 약 5~10 ㎛ 범위일 수 있다.
상기 열융착 접착 기재(12) 및 점착 기재(13)의 형상 가공은 당 업계에 통상적으로 알려진 기계 가공을 통해 수행될 수 있다.
예컨대, 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 캐리어 기재(11)/열융착 접착 기재(12)/점착 기재(13)의 적층 기재를, 커팅용 금형(40)으로 가압하여 상기 열융착 접착 기재(12) 및 점착 기재(13)를 함께 일정한 형상으로 커팅할 수 있다. 이때, 커팅용 금형(40)의 커터(41) 크기는 특별히 한정되지 않으나, 상기 열융착 접착 기재(12) 및 점착 기재(13)의 두께를 합한 전체 두께와 동일할 경우, 상기 커팅용 금형(40)은 상기 가압시 캐리어 기재(11)의 커팅 없이, 열융착 접착 기재(12) 및 점착 기재(13)만을 커팅할 수 있다.
이러한 형상 가공을 통해, 도 2(d)에 도시된 바와 같이, 캐리어 기재(11) 상에 일정 형상을 갖는 열융착 접착층(12a) 및 점착층(13a)이 배치된 열융착 양면테이프(10)를 얻을 수 있다.
상기 열융착 접착층(12a)은 하나의 접착층으로 이루어진 것이거나, 또는 서로 이격된 복수의 접착층 단위로 이루어진 층일 수 있다.
또, 상기 점착층(13a)은 하나 또는 복수의 점착층 단위로 이루어진 층으로, 상기 점착층(13a)의 개수는 상기 점착층(12a)의 개수에 상응한다.
도시되지 않았으나, 필요에 따라 상기 점착층(13a) 상에 이형 기재를 더 배치할 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 이형 기재는 당 업계에서 통상적으로 알려진 플라스틱 필름으로서 박리 가능한 것이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 또 이형지도 사용할 수 있다.
사용 가능한 플라스틱 필름의 비제한적인 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 셀로판, 다이아세틸셀룰로스 필름, 트라이아세틸셀룰로스 필름, 아세틸셀룰로스부티레이트 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리염화비닐리덴 필름, 폴리비닐알코올 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 필름, 폴리스타이렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리설폰 필름, 폴리에터에터케톤 필름, 폴리에터설폰 필름, 폴리에터이미드 필름, 폴리이미드 필름, 불소수지 필름, 폴리아마이드 필름, 아크릴수지 필름, 노보넨계 수지 필름, 사이클로올레핀 수지 필름 등이 있다. 이러한 플라스틱 필름은 투명 혹은 반투명일 수 있고, 또는 착색되어 있거나 혹은 무착색된 것일 수도 있다. 일례에 따르면, 이형 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)일 수 있다.
(b) 열융착 양면테이프와 제1 피착체 간의 점착 단계
상기 S100 단계에서 얻은 열융착 양면테이프(10)를 제1 피착체(20)에 점착한다(이하, 'S200 단계'라 함).
일례에 따르면, 상기 S200 단계는 (S210) 제1 피착체(20)를 준비하는 단계; 및 (S220) 상기 제1 피착체(20) 상에 상기 열융착 양면테이프(10)를 점착시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 S210 단계에서, 상기 제1 피착체(20)는 제1 자기 차폐판이거나 또는 또는 제2 자기 차폐판으로 차폐 또는 비(非)-차폐된 하나 또는 복수의 자석일 수 있다. 일례에 따르면, 상기 제1 피착체(20)는 (a) 제1 자기 차폐판; (b) 하나 또는 복수의 자석; 및 (c) 하나 또는 복수의 자석, 및 상기 자석의 자력 중 적어도 일 방향을 차폐하도록 배치된 제2 자기 차폐판을 함유하는 조립체로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
만약, 제1 피착체(20)가 제1 자기 차폐판일 경우, 제2 피착체(30)는 하나 또는 복수의 자석; 또는 하나 또는 복수의 자석, 및 상기 자석의 자력 중 적어도 일 방향을 차폐하도록 배치된 제2 자기 차폐판을 함유하는 조립체이다. 한편, 제1 피착체(20)가 하나 또는 복수의 자석일 경우, 제2 피착체(30)는 제1 자기 차폐판일 수 있다. 또, 제1 피착체(20)가 하나 또는 복수의 자석, 및 상기 자석의 자력 중 적어도 일 방향을 차폐하도록 배치된 제2 자기 차폐판을 함유하는 조립체일 경우, 제2 피착체(30)는 제1 자기 차폐판일 수 있다.
상기 제1 자기 차폐판은 제1 자기 차폐 부재를 일정 형상으로 기계 가공하여 얻은 것으로, 자석의 자기력선 중 일 방향(예, 하부 방향)의 자기력선을 차폐할 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 제1 자기 차폐 부재는 당 업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 투자율이 높은 자성 재료, 구체적으로 투자율이 높으면서 자석의 자기력선을 차폐, 반사시킬 수 있는 자성 재료일 수 있다. 구체적으로, 자기 차폐 부재는 탄소강판(예, S45C 등), 스테인레스 스틸판(stainless steel sheet)(예, SUS430, SUS304 등), 쾌삭강판(예, SUM21, SUM22, SUM22L, SUM23, SUM24L, SUM31, SUM41, SUM43 등), 냉간압연 강판(cold rolled carbon steel sheet, SPCC), 열간압연강판(hot rolled carbon steel sheet), 규소 강판 등과 같은 강판이 있다. 또한, 상기 강판을 니켈, 아연, 구리 등의 (준)금속 또는 합금으로 전해 도금하거나 또는 무전해 도금하여 얻은 도금 강판도 자기 차폐 부재로 사용할 수 있다. 이러한 도금 강판의 예로는 냉연아연도금 강판, 열연아연도금강판, 전기아연도금강판(electrolytic galvanized iron, EGI), 갈바늄 도금 강판(zinc aluminium alloy coated steel sheets), 용융아연도금강판, 전해 니켈 도금 강판, 무전해 니켈 도금 강판, 니켈 도금 강판, 구리 도금 강판 등이 있다. 상기 도금 강판의 도금층은 단층이거나 복수층일 수 있다.
상기 제1 자기 차폐 부재는 표면 처리된 것일 수 있다. 상기 표면 처리 방법의 예로는 크로메이트(chromate) 처리, 인산염 피막 처리(예, 삼인산염 피막 처리), 인산크로메이트 처리 등과 같은 화성 처리; 조화(粗化) 처리 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. 이러한 표면 처리된 제1 자기 차폐 부재는 표면 에너지의 증가로 점착층과의 점착력이나 열융착 접착층과의 접착력이 증가한다.
일례로, 제1 자기 차폐 부재가 니켈 도금 강판, 전해 니켈 도금 강판 및 무전해 니켈 도금으로 이루어진 군에서 선택된 1종이고, 이때 상기 강판의 표면은 크로메이트(chromate) 처리된 것일 수 있다. 이 경우, 상기 제1 자기 차폐 부재가 점착층과의 점착력이나 열융착 접착층과의 접착력이 증가될 뿐만 아니라, 내식성도 증가될 수 있다.
상기 제1 자기 차폐판의 형상은 요구되는 차폐 자석의 규격 및 자력(차폐력)에 따라 다양한 형상을 가질 수 있고, 예컨대 자석의 자기력선 중 일 방향(예, 하부 방향)의 자기력선을 차폐할 수 있는 형상이라면 특별히 한정되지 않는다. 일례에 따르면, 제1 자기 차폐판은 비대칭 형상을 가질 수 있다. 이러한 비대칭 형상의 자기 차폐판이 적용된 차폐 자석은 조립 방향성을 갖기 때문에, 휴대기기 케이스 등과 같은 각종 프레임에 삽입(조립)될 때 원하는 극성 방향으로 정렬되어 삽입될 수 있고, 따라서 차폐 자석의 조립 불량(N극/S극 삽입 방향의 오류)에 의한 불량률을 감소시킬 수 있다.
상기 제1 자기 차폐판의 형상은 당 업계에 통상적으로 알려진 기계 가공 방식을 통해 이루어지며, 예컨대 레이저 커팅(laser cutting) 가공, 프레스(press) 금형에 의한 펀칭 가공, 와이어커팅(wire cutting) 가공, 워터젯 커팅(water cutting) 가공, 플라즈마 컷팅(plasma cutting) 가공 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 자석은 영구자석, 또는 자력을 갖지 않는 강자성체일 수 있다. 이때, 영구자석은 단극; 또는 다극 착자를 통해 적어도 2극 이상의 N극과 S극 패턴이 형성된 다극 자석일 수 있다. 한편, 상기 자석이 강자성체일 경우, S400 단계 후, 자력을 부여하는 착자 공정을 수행할 필요가 있다.
이러한 자석의 형상은 요구되는 차폐 자석의 규격 및 자력(차폐력)에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 다만, 자석의 형상은 전술한 제1 자기 차폐판의 형상에 대응하는 것이 적절하다. 이때, 자석의 일 방향의 길이(예, 가로 길이) 및 상기 일 방향과 수직한 방향의 길이(예, 세로 길이)는 각각 자기 차폐판의 대응 부위의 길이와 동일하거나, 작을 수 있다.
상기 자석(320)은 도 6(a) 내지 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 상기 자석의 자력 중 적어도 일 방향을 차폐하는 제2 자기 차폐판(330)에 의해 차폐되어 있을 수 있다.
이때, 상기 자석(320)은 적어도 일부가 상기 제2 자기 차폐판(330) 내에 삽입될 수 있다. 일례에 따르면, 상기 제2 자기 차폐판(330)은 자석(320)이 삽입되는 삽입홈(331a)을 함유하고, 상기 자석(320)은 삽입홈(331a)에 삽입되어 안착될 수 있다. 다른 일례에 따르면, 상기 제2 자기 차폐판(330)은 자석(320)이 삽입되는 관통홀(331b)을 함유하고, 상기 자석(320)은 관통홀(331b)에 삽입되어 안착될 수 있다.
상기 삽입홈(331a) 및 관통홀(331b)은 도 6(b) 및 도 (c)에 도시된 바와 같이, 각각 하나 또는 복수일 수 있다. 또, 상기 삽입홈(331a) 및 관통홀(331b)의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 각각 □형, ○형 등과 같은 형상이거나, 또는 비대칭 형상일 수 있다. 또, 제2 자기 차폐판(330)은 하나 또는 복수의 삽입홈(331a) 및 하나 또는 복수의 관통홀(331b)을 포함할 수 있다.
상기 제2 자기 차폐판(330)은 전술한 제1 자기 차폐판과 마찬가지로, 제2 자기 차폐 부재를 일정 형상으로 기계 가공하여 얻은 것으로, 자석의 자기력선 중 적어도 일부 방향(예, 방사 방향)의 자기력선을 차폐할 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 제2 자기 차폐 부재는 제1 자기 차폐 부재와 동일하거나 상이할 수 있다. 이의 예는 제1 자기 차폐 부재에 기재된 바와 동일하기 때문에, 생략한다.
상기 제2 자기 차폐판의 형상은 요구되는 차폐 자석의 규격 및 자력(차폐력)과 자석의 형상에 따라 다양한 형상을 가질 수 있고, 예컨대 자석의 자기력선 중 적어도 일부 방향(예, 방사 방향)의 자기력선을 차폐할 수 있는 형상이라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, I형, ㄱ형, ㄷ형, □형, ○형 등과 같이, 대칭 형상이거나 비대칭 형상일 수 있다.
상기 S220 단계는 도 3에 도시된 바와 같이, 전술한 제1 자기 차폐판인 제1 피착체(20)를, 또는 제2 자기 차폐판에 의해 차폐 또는 비차폐된 자석인 제1 피착체(20)를 제1 지그(jig)(50)에 안착 또는 고정시킨 상태에서 상기 제1 피착체(20) 상에 열융착 양면테이프(10)를 점착함으로써, 제1 피착체(20)에 열융착 양면테이프(10)가 점착된 제1 적층체(100)를 얻을 수 있다. 이때, 상기 열융착 양면테이프(10)의 점착층(13a)이 제1 피착체(20) 상에 점착된다.
본 발명에서 사용 가능한 제1 지그(50)는 하나 또는 복수의 제1 피착체(20)를 안착 또는 고정시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
일례에 따르면, 상기 제1 지그(50)는 제1 피착체(20)가 안착되어 고정되는 하나 또는 복수의 제1 안착홈(51)을 포함할 수 있다.
다른 일례에 따르면, 상기 제1 지그(50)는 제1 피착체(20)가 안착되어 고정되는 하나 또는 복수의 제1 관통홀(미도시됨)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 지그(50)의 하면에 제1 평판 지그(미도시됨)를 더 배치할 수 있다. 상기 제1 평판 지그는 제1 피착체를 제1 관통홀 내에 안정적으로 안착, 고정시킬 수 있다.
상기 제1 안착홈(51)의 깊이 및 제1 관통홀의 높이는 제1 피착체(20)의 두께와 동일하거나 또는 제1 피착체(20)의 두께보다 크거나 작을 수 있으나, 제1 피착체(20)의 두께와 동일하거나 또는 제1 피착체(20)의 두께보다 작을 경우 열융착 양면테이프(10)를 제1 피착체(20)에 더 쉽게 점착시킬 수 있다.
상기 제1 피착체(20)와 열융착 양면테이프(10) 간의 점착 공정은 상온에서 이루어진다. 여기서, 상온은 약 10 내지 30 ℃, 구체적으로 약 15 내지 25 ℃일 수 있다. 이와 같이, 본 발명에서는 점착 공정이 상온 하에서 수행되기 때문에, 자석의 자력 감소를 최소화시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 자석이 자력이 있는 경우, 추후 착자 공정을 별도로 수행할 필요가 없다. 또한, 본 발명은 자석의 자력 유무(有無)와 상관없이 적용될 수 있다.
(c) 제1 적층체로부터 캐리어 기재를 박리 단계
이후, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 S200 단계에서 얻는 제1 적층체(100)로부터 캐리어 기재(11)를 분리하여 제2 적층체(200)를 형성한다(이하, 'S300 단계'라 함). 상기 제2 적층체(200)는 제1 피착체(20), 상기 제1 피착체(20)에 점착된 점착층(13a) 및 상기 점착층(13a)에 점착된 열융착 접착층(12a)을 포함한다.
상기 S300 단계는 제2 지그(60)에 제1 적층체(100)를 안착 또는 고정시킨 상태에서 수행될 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 제2 지그(60)는 상기 S200 단계에서 얻는 제1 적층체(100)를 안착 또는 고정시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
일례에 따르면, 상기 제2 지그(60)는 하나 또는 복수의 제1 적층체(100)가 안착되는 하나 또는 복수의 제2 안착홈(61)을 포함할 수 있다.
다른 일례에 따르면, 상기 제2 지그(60)는 제1 적층체(100)가 안착되어 고정되는 하나 또는 복수의 제2 관통홀(미도시됨)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 지그(60)의 하면에 제2 평판 지그(미도시됨)를 더 배치할 수 있다. 상기 제2 평판 지그는 제1 적층체를 제2 지그의 제2 관통홀 내에 안정적으로 안착, 고정시킬 수 있다.
상기 제2 안착홈(61)의 깊이(또는 제2 관통홀의 높이)는 제1 지그(50)의 제1 안착홈(51) 깊이(또는 제1 관통홀의 높이)보다 깊다. 예컨대, 상기 제2 안착홈(61)의 깊이(h1)[또는 제2 관통홀의 높이(h2)]는 제1 피착체(20), 점착층(13a) 및 열융착 접착층(12a)의 두께를 합한 전체 두께(d1+d2+d3)보다 깊고, 열융착 공정 전, 제1 피착체(20), 점착층(13a), 열융착 접착층(12a) 및 제2 피착체(30)의 두께를 합한 전체 두께(d1+d2+d3+d4)와 동일하거나 더 작을 수 있다. 여기서, d1은 제1 피착체의 두께이고, d2는 점착층의 두께이며, d3은 열융착 접착층의 두께이고, d4는 제2 피착체의 두께이다. 다만, 열융착 장치의 설비 컨셉에 따라 제2 안착홈의 깊이 및 제2 관통홀의 높이를 제1 피착체(20), 점착층(13a), 열융착 접착층(12a) 및 제2 피착체(30)의 두께를 합한 전체 두께(d1+d2+d3+d4)보다 더 크게 할 수도 있다.
상기 열융착 양면테이프(10)의 캐리어 기재(11)는 S100 단계에서 설명한 바와 같이, 우수한 부착 및 탈착 특성을 갖고 있다. 따라서, 상기 S300 단계에서, 캐리어 기재(11)는 소정의 외력에 의해 열융착 접착층(12a)과 쉽게 분리되어 제거될 수 있다. 이때, 열융착 접착층(12a)은 손상되지 않는다.
상기 외력은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 약 1 내지 30 gf/inch 범위, 구체적으로 약 1 내지 10 gf/inch 범위, 더 구체적으로 약 2 내지 8 g/inch 범위일 수 있다. 일례에 따르면, 상기 외력은 약 2 내지 5 gf/inch 범위일 수 있다.
다만, 상기 외력은 열융착성 접착층(12a)과 점착층(13a) 간의 점착력(부착력) 및 점착층(13a)과 제1 피착체(20) 간의 점착력(부착력)보다 작다. 따라서, 캐리어 기재(11)가 외력에 의해 열융착 접착층(12a)과 분리될 때, 열융착 접착층(12a)은 점착층(13a)에 점착되어 있고, 또 상기 점착층(13a)은 제1 피착체(20)에 점착되어 있다. 결국, 상기 열융착 양면테이프(10)의 캐리어 기재(11)는 소정의 외력에 의해 열융착 접착층(12a)과 쉽게 분리되어 제거될 수 있다. 이때, 열융착 접착층(12a)은 손상되지 않는다.
(d) 제2 적층체와 제2 피착체 간의 열융착 단계
이후, 상기 S300 단계에서 얻은 제2 적층체(200)에 제2 피착체(30)를 열융착시킨다(이하, 'S400 단계').
일례에 따르면, 상기 S400 단계는 (S410) 제2 피착체(30)를 준비하는 단계; 및 (S420) 상기 제2 적층체(200)에 상기 제2 피착체(30)를 적층시킨 후 열가압하여 열융착시키는 단계를 포함할 수 있고, 다만 상기 열융착시 상기 점착층(13a)이 열분해되어 제거된다.
상기 S410 단계에서, 상기 제2 피착체(30)는 제1 자기 차폐판이거나; 또는 제2 자기 차폐판에 의해 차폐 또는 비차폐된 하나 또는 복수의 자석일 수 있다. 일례에 따르면, 상기 제2 피착체(30)는 (a) 제1 자기 차폐판; (b) 하나 또는 복수의 자석; 및 (c) 하나 또는 복수의 자석, 및 상기 자석의 자력 중 적어도 일 방향을 차폐하도록 배치된 제2 자기 차폐판을 함유하는 조립체로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
다만, 전술한 바와 같이, 제1 피착체(20)가 제1 자기 차폐판일 경우, 제2 피착체(30)는 제2 자기 차폐판에 의해 차폐 또는 비차폐된 하나 또는 복수의 자석이고, 한편 제1 피착체(20)가 제2 자기 차폐판에 의해 차폐 또는 비차폐된 하나 또는 복수의 자석일 경우, 제2 피착체(30)는 제1 자기 차폐판일 수 있다.
상기 제1 자기 차폐판, 자석 및 제2 자기 차폐판에 대한 설명은 상기 S200 단계에서 설명한 바와 동일하기 때문에, 생략한다.
상기 S420 단계는 제2 지그(60)의 제2 안착홈(61)(또는 제2 관통홀)에 안착되어 있는 제2 적층체(200) 상에 제2 피착체(30)를 적층(조립)한 후 열융착한다. 이때, 제2 안착홈(61)의 깊이(또는 제2 관통홀의 높이)가 제1 피착체(20), 점착층(13a) 및 열융착 접착층(12a)의 두께를 합한 전체 두께(d1+d2+d3)보다 깊기 때문에, 제2 적층체(200)는 물론 제2 적층체(200) 상에 적층된 제2 피착체(30)도 제2 안착홈(61)(또는 제2 관통홀) 내에 안착된 상태로 열융착이 이루어진다. 다만, 본 발명에서는 열융착시 점착층(13a)이 열분해되어 제거된다. 이로써, 제1 피착체(20)-열융착 접착층(12a)-제2 피착체(30)가 순차적으로 적층된 차폐 자석(300)이 형성된다. 이때, 상기 차폐 자석(300) 내 제1 피착체(20)와 제2 피착체(30)는 열융착 접착층(12a)에 의해 열접합되어 일체화된다.
상기 제2 적층체(200)와 제2 피착체(30) 간의 열융착 공정은 열융착 장치를 이용하여 약 120 내지 300 ℃의 온도에서 약 10초 내지 5분 동안 가열, 가압한다. 이때, 제2 적층체(200) 내 점착층(13a)이 약 100 ℃ 이상의 온도에서 열분해되어 제거되면서, 제2 적층체(200)의 열융착 접착층(12a)이 용융되고, 용융된 열융착 접착층(12a)이 제2 피착체(30)와 제2 적층체(200)의 제1 피착체(20)를 열접합한다. 이와 같이, 본 발명에서는 열융착 접착층(12a)이 용융될 정도의 짧은 시간(약 5분 이하) 동안에만 제2 적층체(200)와 제2 피착체(30)가 조립된 조립체에 열이 가해진다. 이 때문에, 조립체, 특히 자석의 특성에 별다른 영향을 미치지 못한다. 따라서, 본 발명은 사용되는 자석의 자력 유무와 무관하게 이용될 수 있다.
일례에 따르면, 열융착 장치를 이용하여 약 150 내지 220 ℃의 온도에서 약 10초 내지 5분(구체적으로, 약 10초~2분) 동안 제2 적층체(200)에 제2 피착체(30)를 가열, 가압함으로써, 상기 가열, 가압시 점착층(13a)이 열분해되어 제거되기 때문에, 제1 피착체(20)-열융착 접착층(12a)-제2 피착체(30)가 순차적으로 적층된 차폐 자석(300)을 얻을 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 열융착 장치로는 당 업계에 통상적으로 열과 압력을 동시에 가하는 장치라면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 핫 프레스기 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
상기 가압 압력은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 4 kgf/㎠ 이상, 구체적으로 약 4 내지 30 kgf/㎠ 범위, 더 구체적으로 약 4 내지 20 kgf/㎠ 범위일 수 있다. 일례에 따르면, 상기 가압 압력은 약 4 내지 12 kgf/㎠의 범위일 수 있다. 다른 일례에 따르면, 상기 가압 압력은 약 4 내지 8 kgf/㎠의 범위일 수 있다.
(e) 선택적으로, 상기 (S400) 단계 후, 냉각 단계 및/또는 착자 단계를 더 수행할 수 있다.
상기 냉각 단계는 급속 냉각, 자연 냉각(20±10 ℃) 또는 약 100 ℃ 이하(구체적으로, 약 50~100 ℃)에서의 고온 냉각일 수 있다. 상기 냉각 단계는 상압(예, 1±0.1 atm) 하에서 수행되거나, 또는 가압 가능한 별도의 장치에서 가압하면서 수행될 수 있다.
상기 착자 단계를 차폐 자석(300)에 외부 자기장을 가함으로써 차폐 자석(300)의 자석(320)에 자력을 부여할 수 있다. 상기 자석(320)의 자력은 외부 자기장의 세기에 비례한다. 이러한 착자 단계는 자석이 자력이 없는 경우, 상기 냉각 단계 후에 수행할 수 있다.
한편, 본 발명은 전술한 제조방법에 따라 제조된 차폐 자석을 제공한다.
본 발명에 따른 차폐 자석(300)은 제1 자기 차폐판(310); 및 상기 제1 자기 차폐판(310)의 일면에 열융착 접합되고, 제2 자기 차폐판(330)으로 차폐 또는 비차폐된 하나 또는 복수의 자석(320)을 포함한다. 이때, 상기 제1 자기 차폐판(310)은 상기 자석(320), 또는 상기 자석(320)과 제2 자기 차폐판에 대한 접착력이 약 1 kgf 이상, 구체적으로 약 1 내지 20 kgf 범위일 수 있다.
일례에 따르면, 차폐 자석(300)은 제1 자기 차폐판(310); 및 상기 제1 자기 차폐판(310)의 일면에 열융착 접합된 하나 또는 복수의 자석(320)을 포함한다. 이때, 상기 제1 자기 차폐판(310)과 제2 자기 차폐판(330) 간의 접착력이 약 1 kgf 이상, 구체적으로 약 1 내지 20 kgf 범위일 수 있다.
다른 일례에 따르면, 차폐 자석(300)은 제1 자기 차폐판(310); 상기 제1 자기 차폐판(310)의 일면 상에 열융착 접합된 하나 또는 복수의 자석(320); 및 상기 제1 자기 차폐판(310)의 일면 상에 열융착 접합되고, 상기 자석(320)의 자력 중 적어도 일 방향을 차폐하도록 배치된 제2 자기 차폐판(330)을 포함한다(도 7 참조). 이때, 상기 제1 자기 차폐판(310)이 자석(320) 및 제2 자기 차폐판(330)에 대한 접착력이 약 1 kgf 이상, 구체적으로 약 1 내지 20 kgf 범위일 수 있다.
이러한 본 발명의 차폐 자석(300)은 요구되는 자력 및 형상에 따라 제조시 제1 자기 차폐판, 자석 및 제2 자기 차폐판의 길이, 폭, 두께 및 형상을 용이하게 조절할 수 있기 때문에, 소망하는 자력(부착력 및 차폐력) 및 형상을 가지며, 이는 휴대기기, 보호 케이스 등의 동작 기능성 및 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있다.
10: 열융착 양면테이프, 11: 캐리어 기재,
12: 열융착 접착 기재, 12a: 열융착 접착층,
13: 점착 기재, 13a: 점착층,
20: 제1 피착체, 30: 제2 피착체,
100: 제1 적층체, 200: 제2 적층체,
300: 차폐 자석, 310: 제1 자기 차폐판,
320: 자석, 330: 제2 자기 차폐판

Claims (9)

  1. (S100) 캐리어 기재, 열융착 접착층, 및 점착층을 함유하는 열융착 양면테이프를 준비하는 단계;
    (S200) 상기 열융착 양면테이프의 점착층을 제1 피착체에 접하도록, 상기 열융착 양면테이프를 제1 피착체에 점착하여 제1 적층체를 형성하는 단계;
    (S300) 상기 제1 적층체로부터 상기 캐리어 기재를 박리하여 제2 적층체를 형성하는 단계; 및
    (S400) 상기 제2 적층체의 열융착 접착층 상에 제2 피착체를 120 내지 300 ℃의 온도에서 10초 내지 5분 동안 열융착하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 제1 피착체 및 상기 제2 피착체 중 어느 하나는 제1 자기 차폐판이고, 다른 하나는 제2 자기 차폐판에 의해 차폐 또는 비차폐된 하나 또는 복수의 자석인 것인, 차폐 자석의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 기재는 상기 열융착 접착층에 대하여 1 내지 30 gf/inch 범위의 점착력을 갖는, 차폐 자석의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 점착층은 100 내지 150 ℃의 열분해 온도를 갖는 것인, 차폐 자석의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 점착층은 상기 열융착 접착층 및 제1 피착체에 대한 점착력이 각각 1000 내지 1500 gf/inch 범위인, 차폐 자석의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 S400 단계에서는 상기 열융착시 상기 점착층이 열분해되어 제거되는 것인, 차폐 자석의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 S400 단계는 150 내지 220 ℃의 온도에서 수행되는 것인, 차폐 자석의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 S400 단계는 4 내지 30 kgf/㎠의 압력으로 가압하여 수행되는 것인, 차폐 자석의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 자석은 적어도 일부가 상기 제2 자기 차폐판 내에 삽입되어 있는 것인, 차폐 자석의 제조방법.
  9. 삭제
KR1020200107296A 2020-08-25 2020-08-25 차폐 자석의 제조방법 및 이에 의해 제조된 차폐 자석 KR102234094B1 (ko)

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KR20100048440A (ko) * 2008-10-31 2010-05-11 원광대학교산학협력단 전자파 차단 시트 및 그 제조방법
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