KR102644424B1 - 스탬핑 필름, 및 이를 이용한 자동차용 기호 버튼 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 구현예는 캐리어 필름, 및 캐리어 필름 상에 기호 패턴을 포함하는 스탬핑 필름을 제조하는 단계, 상기 스탬핑 필름을 이용하여 버튼 몸체의 표면부 상에 기호 패턴을 전사하고, 캐리어 필름을 제거하여 기호 표시부를 형성하는 단계, 및 상기 버튼 몸체 외부에서 기호 표시부가 형성되지 않은 영역을 금속 도금하는 단계를 포함하고, 상기 기호 표시부는 전기 전도층, 및 전기 전도층 상에 금속이 도금되지 않는 소재로 구성된 도금 차폐층을 포함하는 자동차용 기호 버튼 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 일 구현예는 캐리어 필름, 상기 캐리어 필름 상에 위치하는 기호 패턴부, 및 상기 캐리어 필름과 기호 패턴부 사이에 이형층을 포함하고, 상기 기호 패턴부는 도금 차폐층, 전기 전도층, 및 접착층이 순차적으로 위치하는 것인 스탬핑 필름을 제공한다.
본 발명의 다른 일 구현예는 캐리어 필름, 상기 캐리어 필름 상에 위치하는 기호 패턴부, 및 상기 캐리어 필름과 기호 패턴부 사이에 이형층을 포함하고, 상기 기호 패턴부는 도금 차폐층, 전기 전도층, 및 접착층이 순차적으로 위치하는 것인 스탬핑 필름을 제공한다.
Description
스탬핑 필름, 및 이를 이용한 자동차용 기호 버튼 제조 방법에 관한 것이다.
자동차 내장 부품에 다양한 스위치 버튼이 적용되고 있다. 버튼은 오디오/공조/윈도우 등 자동차 부품의 작동/조작을 위해 사용되는 기능적 역할과, 제품을 조작하기 위해 시각적으로 확인을 하고 제품을 만질 때 느껴지는 촉각 등의 심미적인 역할을 가지고 있다.
기존 자동차 스위치 버튼에 금속 알루미늄, 메탈릭 도장, 무광 도장, 이온 플레이팅, 데코레이션용 인몰드 필름 등이 사용되고 있다.
스위치 버튼류에 메탈 질감을 부여하기 위하여 이온 플레이팅, 메탈릭 도장을 쓰고 있으나, 육안으로 봤을 때와 만졌을 때의 느낌이 달라 상품성 측면에서 부정적인 문제가 있다.
이에 고분자 소재의 버튼 표면에 금속을 도금하는 기술이 제안되고 있다.
현재 사용되고 있는 기술은 크게 2가지 정도로 볼 수 있다.
첫 번째 기술은, 다중사출 부분도금 방법이다. 도 1은 다중사출 부분도금 방법의 개략도이다.
이는 부분 도금을 위하여 도금 영역과 미도금 영역에 이종의 소재를 사출하여 접합을 한다. 우선 미도금영역 구현을 위하여 구현하고자 하는 심볼(문자 또는 패턴) 형태가 구현되도록 Polycarbonate 소재를 사출하고, 표면에 금속 도금 가능한 ABS 또는 PC+ABS 소재를 사출한다.
이때 용융된 상태의 ABS 또는 PC+ABS가 PC 소재와 접합을 하게 된다. 그 후 습식 크롬 도금 (화학도금+전기 도금)을 실시하게 되면 ABS 또는 PC+ABS 표면에만 도금층이 형성되고, PC 소재는 미도금 상태가 된다.
이러한 방법은 심볼이 변경될 때마다 금형이 신규로 필요하여 금형 투자비가 많은 단점이 있고, 사출 성형시 흐름성 부족에 의한 사출 불량 발생시 도금 불량이 발생하는 단점이 있다.
두 번째 방법은 레이저 커팅 부분 도금 방법이다. 도 2는 레이저 커팅 부분 도금 방법의 개략도이다.
전술한 플라스틱 도금에서도 마찬가지이지만, 플라스틱 도금은 크게 비전도성인 사출소재에 화학도금을 이용하여 전도성을 부여하고, 전기 도금을 이용하여 금속 층을 형성하는 연속 공정으로 이루어져 있다.
레이저 커팅 부분 도금은 화학 도금 후 레이저 커팅을 이용하여 화학도금 층을 부분적으로 제거 후, 전기 도금을 실시하여 제품 표면에 심볼/패턴 등을 구현하는 방법이다.
상기 공정의 단점은 연속 공정 중에 화학도금 후 도금 지그(Rack)에서 제품을 꺼내어 레이저 커팅을 실시하고, 다시 도금 지그(Rack)에 장착하여 전기 도금을 실시해야 하는 공정 상의 단점이 있다.
이에 보다 효과적으로 플라스틱의 심볼을 구현할 수 있는 방법이 필요한 실정이다.
본 발명은 운전자의 손접촉이 많은 부품 버튼류에 습식크롬도금 표면처리를 적용하여 금속 쿨(cool) 터치감을 부여하여 상품성을 향상한다.
또한 스위치 버튼 표면에 주간 시인성을 부여하기 위한 문자/심볼을 구현하고, 야간 시인성을 위해 문자/심볼부에 조명이 투과되는 특성을 부여할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 자동차용 기호 버튼 제조방법은 캐리어 필름, 및 캐리어 필름 상에 기호 패턴을 포함하는 스탬핑 필름을 제조하는 단계, 상기 스탬핑 필름을 이용하여 버튼 몸체의 표면부 상에 기호 패턴을 전사하고, 캐리어 필름을 제거하여 기호 표시부를 형성하는 단계, 및 상기 버튼 몸체 외부에서 기호 표시부가 형성되지 않은 영역을 금속 도금하는 단계를 포함하고, 상기 기호 표시부는 전기 전도층, 및 전기 전도층 상에 금속이 도금되지 않는 소재로 구성된 도금 차폐층을 포함한다.
상기 기호 표시부는 내부와 외부가 분리된 폐쇄형 기호 형태를 포함하는 것일 수 있다.
상기 금속 도금하는 단계는, 전기 도금 방식에 의하여 수행되고, 상기 기호 표시부의 전기 전도층을 통해 폐쇄형 기호 형태의 내부와 외부가 통전되어 폐쇄형 기호 형태의 내부 영역에도 도금층이 형성되는 것일 수 있다.
상기 기호 표시부를 형성하는 단계는 핫스탬핑 방식에 의해 수행하는 것일 수 있다.
상기 기호 표시부를 형성하는 단계는 5 내지 7 bar 압력으로 가압하여 수행하는 것일 수 있다.
상기 기호 표시부를 형성하는 단계는 180 내지 200℃ 온도에서 수행하는 것일 수 있다.
상기 기호 표시부를 형성하는 단계는 1초 초과, 및 2초 미만으로 가압하여 수행하는 것일 수 있다.
상기 스탬핑 필름을 제조하는 단계는 캐리어 필름 상에 이형제를 도포하여 이형층을 형성하는 단계, 상기 이형층 상에 금속이 도금되지 않는 고분자 조성물을 기호 형태로 인쇄하여 도금 차폐층을 형성하는 단계, 상기 도금 차폐층 상에 전기 전도성 고분자 조성물을 기호 형태로 인쇄하여 전기 전도층을 형성하는 단계, 및 상기 전기 전도층 상에 기호 형태로 인쇄하여 접착층을 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
상기 도금 차폐층을 형성하는 단계는 PVC 수지를 포함하는 고분자 조성물을 이형층 상에 기호 형태로 인쇄하고, 60 내지 80℃ 조건에서 30분 내지 1시간 동안 건조하여 수행하는 것일 수 있다.
상기 도금 차폐층을 형성하는 단계는 도금 차폐층을 5 내지 10 um로 것일 수 있다.
상기 전기 전도층을 형성하는 단계는 전기 전도층을 5 내지 15 um로 형성하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따른 스탬핑 필름은 캐리어 필름, 상기 캐리어 필름 상에 위치하는 기호 패턴부, 및 상기 캐리어 필름과 기호 패턴부 사이에 이형층을 포함한다.
상기 기호 패턴부는 도금 차폐층, 전기 전도층, 및 접착층이 순차적으로 위치하는 것일 수 있다.
상기 기호 패턴부는, 내부와 외부가 분리된 폐쇄형 기호 형태를 포함하는 것일 수 있다.
상기 도금 차폐층은, 두께가 5 내지 10㎛인 것일 수 있다.
상기 전기 전도층은, 두께가 5 내지 10㎛인 것일 수 있다.
상기 도금 차폐층, 및 전기 전도층은 광투과성을 가지는 소재로 구성된 것일 수 있다.
상기 도금 차폐층, 및 전기 전도층은 광투과도가 80%이상인 것일 수 있다.
상기 도금 차폐층은, PVC수지를 포함하는 고분자로 구성되고, 상기 PVC 수지는 분자량이 15000 내지 35000 Mw인 것일 수 있다.
기호 변경시 또는 동일 위치에 다양한 문자/심볼이 적용될 경우 추가적인 금형 제작이 불필요한 장점이 있으며, 화학도금 후 레이저 커팅을 이용한 부분 도금 대비 공정이 단순한 장점이 있다.
O, P, D, A 등과 같이 폐쇄된 형태의 문자/심볼을 구현하는 경우, 기호 외부 영역뿐 만 아니라, 폐쇄 형태의 기호 내부 영역에도 금속 도금을 형성할 수 있어, 기호 시인성을 향상시킬 수 있다.
기존 패드 공정 대비하여 문자/심볼의 위치 맞춤이 용이하고, 많은 수의 버튼을 연속 공정으로 생산할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 다중사출 부분도금 방법의 개략도이다.
도 2는 레이저 커팅 부분 도금 방법의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 버튼의 제조 방법의 순서도이다.
도 4는 기호 패턴을 전사하는 장치를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 스탬핑 필름 제조 방법의 순서도이다.
도 6은 인쇄 불량의 판정 기준을 나타낸다.
도 7은 내약품성의 판정 기준을 나타낸다.
도 2는 레이저 커팅 부분 도금 방법의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 버튼의 제조 방법의 순서도이다.
도 4는 기호 패턴을 전사하는 장치를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 스탬핑 필름 제조 방법의 순서도이다.
도 6은 인쇄 불량의 판정 기준을 나타낸다.
도 7은 내약품성의 판정 기준을 나타낸다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서, 사용되는 전문 용어는 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 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
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.
따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
본 발명의 일 구현예는 도금 차폐층 및 전기 전도층이 기호 형태로 중첩 인쇄된 기호 패턴을 포함하는 스탬핑 필름을 이용하여, 버튼 몸체의 표면부 상에 전기 전도층, 및 도금 차폐층을 포함하는 기호 패턴을 전사하고, 버튼 외부 영역에 금속 도금을 수행한다.
기존 패드 공정 대비하여 문자/심볼의 위치 맞춤이 용이하고, 많은 수의 버튼을 연속 공정으로 생산할 수 있는 장점이 있다.
도금 차폐층이 존재하는 기호 표시부 영역을 통해 기호를 구현하여, 운전자가 육안으로 기호를 구분할 수 있고, 금속 도금층을 통해 자동차용 버튼에 금속 외관과 금속 cool 터치감을 부여할 수 있다.
상기 기호 표시부는 도금 차폐층 아래에 전기 전도층을 포함함으로써, 전기 도금을 수행하는 경우 폐쇄된 기호 내부 영역과 외부 영역이 전기 전도층을 통하여 통전되므로, O, P, D, A 등과 같이 기호의 내부와 외부가 폐쇄된 형태를 가지는 기호의 외부뿐 만 아니라, 폐쇄된 기호 내부 영역에도 금속 도금층을 형성 가능하다.
따라서, 기호 형태를 유지하면서 기호를 구현할 수 있으므로, 기호 시인성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 전기 전도층, 및 도금 차폐층을 광투과성을 가지는 소재로 구성하는 경우, 금속 도금층이 형성된 부분은 조명이 차폐되고, 야간에는 도금 차폐층이 존재하는 영역을 통하여 조명을 구현하여, 야간에 자동차용 기호 버튼의 시인성을 확보할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 버튼 제조방법의 순서도이다. 본 발명의 일 구현예에 따른 자동차용 기호 버튼 제조방법은 캐리어 필름, 및 캐리어 필름 상에 형성된 기호 패턴을 포함하는 스탬핑 필름을 제조하는 단계; 상기 스탬핑 필름을 이용하여 버튼 몸체의 표면부 상에 기호 패턴을 전사하고, 캐리어 필름을 제거하여 기호 표시부를 형성하는 단계; 및 상기 버튼 몸체 외부에서 기호 표시부가 없는 영역을 금속 도금하는 단계;를 포함하고, 상기 기호 표시부는 전기 전도층, 및 금속이 도금되지 않는 소재로 구성된 도금 차폐층을 포함한다.
상기 기호 표시부는 내부와 외부가 분리된 폐쇄형 기호 형태를 포함하는 것일 수 있다.
상기 금속 도금하는 단계는, 전기 도금 방식에 의하여 수행되고, 상기 기호 표시부의 전기 전도층을 통해 폐쇄형 기호 형태의 내부와 외부가 통전되어 폐쇄형 기호 형태의 내부 영역에도 도금층이 형성될 수 있다.
상기 기호 표시부를 형성하는 단계는 핫스탬핑 방식에 의해 수행하는 것일 수 있다.
스탬핑 필름을 버튼 몸체의 표면부에 위치하고, 실리콘 패드를 이용하여 가압하는 방식에 의해 기호 표시부를 형성할 수 있다. 이때 실리콘 패드의 가압 조건 (온도, 압력, 시간)에 따라 기호 표시부와 버튼 몸체의 표면부의 부착력이 달라질 수 있다.
상기 기호 표시부를 형성하는 단계는 5 내지 7 bar 압력으로 가압하여 수행하는 것일 수 있다. 구체적으로, 압력은 6 bar 일 수 있다. 압력이 너무 큰 경우 기호 표시부 외부에 눌린 자국이 발생할 수 있으며, 너무 작은 경우 부착력이 저하될 수 있다.
상기 기호 표시부를 형성하는 단계는 180 내지 200℃ 온도에서 수행하는 것일 수 있다. 구체적으로 190℃ 온도에서 수행될 수 있다. 온도가 너무 높은 경우 기호 표시부 외관에 눌린 자국이 발생할 수 있으며, 온도가 너무 낮은 경우 부착력이 저하될 수 있다.
상기 기호 표시부를 형성하는 단계는 가압은 1초 초과, 및 2초 미만으로 수행하는 것일 수 있다. 구체적으로 1.5초 동안 가압하는 것일 수 있다. 가압하는 시간이 너무 짧으면 부착력이 저하될 수 있고, 가압하는 시간이 너무 긴 경우 기호 표시부의 외관에 눌린 자국이 발생할 수 있다.
도 4는 버튼 몸체의 표면부 상에 기호 표시부를 형성하는 장치를 나타낸 것이다.
도 5는 본원의 일 구현예에 따른 스탬핑 필름 제조 단계를 나타낸 것이다. 스탬핑 필름을 제조하는 단계는 캐리어 필름 상에 이형제를 도포하여 이형층을 형성하는 단계; 상기 이형층 상에 금속이 도금되지 않는 고분자 조성물을 기호 형태로 인쇄하여 도금 차폐층을 형성하는 단계; 상기 도금 차폐층 상에 전기 전도성 고분자 조성물을 기호 형태로 인쇄하여 전기 전도층을 형성하는 단계; 및 상기 전기 전도층 상에 기호 형태로 인쇄하여 접착층을 형성하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
상기 스탬핑 필름 제조 단계에서 인쇄는 스크린 인쇄에 의한 것일 수 있다.
상기 스탬핑 필름은 불소실리콘, 또는 폴리디메톡시실록산 계열의 이형제가 도포된 박막의 투명 polyester 필름 또는 PET 필름 표면에 PVC 수지를 포함하는 도금 차폐 조성물을 기호 형태로 스크린 인쇄하고, 80℃에서 30분 건조를 실시하여 제조하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 스탬핑 필름은, 캐리어 필름; 상기 캐리어 필름 상에 위치하는 기호 패턴부; 및 상기 캐리어 필름과 기호 패턴부 사이에 이형층;을 포함한다.
상기 기호 패턴부는 이형층 상에 도금 차폐층, 전기 전도층, 및 접착층이 순차적으로 위치하는 것일 수 있다.
상기 기호 패턴부는, 내부와 외부가 분리된 폐쇄형 기호 형태를 포함하는 것일 수 있다.
상기 기호 패턴부는 완성된 제품에서 기호를 구현하는 부분이 된다.
상기 캐리어 필름은 기호 패턴부가 버튼 몸체의 표면부에 전사되는 과정에서 형태가 변형되는 것을 방지하는 역할을 한다. 구체적으로 폴리에스터 필름 또는 PET 필름이 사용될 수 있고, 두께는 20 내지 30 ㎛인 일 수 있다. 더욱 구체적으로 23 내지 30 ㎛, 또는 23 내지 25 ㎛일 수 있다. 상기 캐리어 필름은 투명한 것일 수 있다. 이 경우 패턴을 전사시 위치 맞춤이 용이할 수 있고, 패턴이 전사된 후에 패턴 전사 여부를 용이하기 판단할 수 있다.
상기 이형층은 점착성을 가지는 물질로 이루어지며, 기호 표시부를 형성하는 단계에서 기호 패턴이 용이하게 캐리어 필름에서 버튼 몸체의 표면부로 전사되는 것을 돕기 위한 구성이다. 상기 이형층은 불소실리콘, 또는 폴리디메톡시실록산 계열의 이형제를 이용하여 형성될 수 있다.
상기 도금 차폐층을 형성하는 단계는 PVC 수지를 포함하는 고분자 조성물을 이형층 상에 기호 형태로 인쇄하고, 60 내지 80℃ 조건에서 30분 내지 1시간 동안 건조하여 수행하는 것일 수 있다.
상기 도금 차폐층을 형성하는 단계는 스크린 인쇄를 또는 패드 인쇄 방식에 의할 수 있다.
상기 도금 차폐층은 금속이 도금되지 않는 고분자 소재로 구성될 수 있으며, 기호 표시부에 금속 도금이 형성되지 않도록 하는 기능을 한다. 도금 차폐층을 구성하는 소재는 도금 공정 중 도금약품에 의해 침식 또는 박리 되지 않는 특성을 가지고 있어야 한다. 구체적으로, PVC수지를 포함하는 것일 수 있으며, PVC수지는 후속 금속 도금 공정 중 황산, 크롬산, 또는 염산 등에 대한 내화학성이 우수하고, 금속 도금 공정을 수행하더라도 금속이 도금되지 않는 특징이 있다. 구체적으로 상기 PVC 수지는 분자량이 15,000 내지 35,000 Mw인 것일 수 있다. 더욱 구체적으로 2000 내지 3000 Mw인 것일 수 있다.
상기 도금 차폐 조성물의 점도는 1000 내지 4000cp일 수 있다. 구체적으로 1500 내지 2000cp일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 스크린 인쇄 수행시 패턴 인쇄성을 향상시킬 수 있다. 점도가 너무 낮은 경우 인쇄 번짐이 발생할 수 있고, 점도가 너무 높은 경우 스크린 인쇄시 스퀴즈(squeeze)가 어려울 수 있다.
상기 도금 차폐층의 두께는 5 내지 10㎛일 수 있다. 너무 얇은 경우 도금 넘침이 과다하게 발생할 수 있고, 너무 두꺼운 경우 인쇄 번짐이 발생할 수 있다.
상기 도금 차폐층은 광투과도가 80% 이상인 것일 수 있으며, 이 경우 기호 표시부를 통해 조명 구현이 가능하여, 야간에 기호 시인성을 향상시킬 수 있다.
상기 전기 전도층을 형성하는 단계는 스크린 인쇄/패드 인쇄 등의 방법으로 수행될 수 있다.
상기 전기 전도층은 전기 도금시 폐쇄 형태의 기호 내부 영역과 외부 영역을 전기적으로 연결하여, 폐쇄 형태의 기호 외부 영역뿐 만 아니라, 내부 영역에도 금속이 도금되도록 하는 기능을 한다.
상기 전기 전도층은 광투과성을 가지는 소재로 구성될 수 있다. 상기 전기 전도층의 광투과도가 80 % 이상일 수 있고, 구체적으로는 90 %이상일 수 있다. 이 경우 기호 표시부를 통하여 조명 구현이 가능하므로, 야간 시인성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 전기 전도층 형성을 위하여 Henkel社의 LOCTITE® ECI5005 잉크를 스크린 인쇄를 통하여 도금 차폐층 상에 중첩 인쇄 후 85℃에서 3분 건조 후, 다시 120℃에서 5분 동안 건조하였다. 이때 얻어진 전기 전도층은 전도성이 305/34 Mesh에서 ~55ohm/sq수준으로 높은 전도성을 가지고, 투명도가 90%수준이고, Haze가 2%이내로 조명 투과가 가능한 것을 확인하였다.
상기 전기 전도층의 두께는 5 내지 15㎛일 수 있다. 구체적으로 5 내지 10㎛일 수 있다. 너무 얇은 경우 충분한 전도성 확보가 어렵고, 너무 두꺼운 경우 인쇄 번짐이 발생하여 인쇄 품질이 저하될 수 있다.
상기 전기 전도층, 및 도금 차폐층의 두께는 건조 후 도막 두께를 의미한다.
핫스탬핑 공정에 의하여 기호 표시부 형성시, 접착층은 멜트되어 기호 표시부와 버튼 몸체의 표면부가 접착되도록 하는 기능을 한다. 본원 실시예에서는 핫스탬핑 방식에 의해 기호 표시부를 형성하였다. 구체적으로, 190℃에서 6bar의 압력으로 접착층을 멜트(melt)시켜 접착력을 구현하였다. polyimide 타입의 핫멜트(hot melt) 접착제를 사용할 수 있다.
상기 버튼 몸체 외부에서 기호 표시부가 없는 영역을 금속 도금하는 단계는 전기 도금 방식에 의할 수 있다. 구체적으로 습식 크롬 도금을 수행할 수 있다.
습식 크롬 도금은 크게 에칭 단계, 화학 도금 단계, 및 전기 도금 단계로 나눠질 수 있다.
에칭 단계(전처리)는 ABS, 또는 PC+ABS 표면에 크롬산, 또는 황산을 이용하여 부타디엔 성분을 용해시키고 앵커홀을 형성하여 도금 부착력을 구현하는 역할을 한다.
화학도금은 비전도성인 플라스틱 사출소재 표면에 전도성을 부여하기 위한 공정으로 박막의 화학니켈 도금층(1㎛)을 형성한다.
전기 도금은 제품표면에 전기를 부여하여 구리/니켈/크롬을 순차적으로 구현한다.
도금 차폐층의 경우, PVC 소재가 크롬산, 또는 황산에 용해되지 않으므로, 화학니켈 도금층이 형성되지 않아 전기 도금시 도금층이 형성되지 않는다.
상기 버튼 몸체 표면부는 금속이 도금 가능한 소재로 구성된 것일 수 있다.
상기 버튼 몸체 표면부는 광투과성을 가지는 소재로 구성된 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 버튼 몸체 표면부는 금속 도금이 가능한 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PC(Polycarbonate), 및 이들의 혼합물을 포함하는 군에서 선택된 소재로 구성된 것일 수 있다.
상기 버튼 몸체는 버튼 측면부, 및 버튼 표면부가 동일한 재질로 구성된 단일 재질 사출 방식, 또는 상이한 재질로 구성된 이종 재질 사출 방식에 의해 제조된 것일 수 있다.
단일 재질 사출 방식에 의해 제조된 버튼 몸체의 경우 버튼 측면부가 버튼 표면부 소재와 동일한 도금이 가능한 고분자 소재로 구성될 수 있다. 상기와 같이 금속 도금이 가능한 고분자 소재로 버튼 몸체를 제조하는 경우 후속 공정에서 전기 도금을 수행시 버튼 몸체의 내부에 금속 도금층이 형성되어 조명이 투과하지 않는 문제, 및 버튼 몸체의 내부에 위치하는 조명 구성(LED 등)과 전기적으로 통전되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 버튼 측면부의 하단에 금속이 도금되지 않는 소재를 이용하여 도금 방지부를 형성하여, 버튼 몸체의 내부에 금속 도금층이 형성되는 것을 방지한다. 상기 도금 방지부는 버튼 제조가 완료된 후 제거되거나, 제거되지 않고 사용될 수 있다.
상기 도금 방지부를 형성하는 단계는 도금 차폐 조성물을 dipping, 또는 패드인쇄 등의 방법으로 형성하거나, 도금 약품에 반응하지 않은 PVC, TPU, 또는 PP 소재의 필름을 제품 측면에 부착한 후 금속 도금하는 방식에 의할 수 있다. 이때 필름의 재질은 PVC, TPU, PP 필름이 가능하나, 바람직하게는 PVC 필름이 가장 우수하다. 구체적인 예를 들어, PVC 재질인 3M Automotive Grade high adhesion Scotchcal ™을 사용할 수 있다.
이종 재질 사출 방식에 의해 제조된 버튼 몸체의 경우, 상기 버튼 측면부는 금속이 도금되지 않는 고분자 소재일 수 있고, 별도로 도금 방지부를 형성하지 않더라도, 버튼 내부에의 금속 도금이 형성되는 것을 방지할 수 있다. PCB 회로와 금속 도금층 간의 간격을 유지하여 정전기평가(ElectroStatic Discharge) 시 통전에 의한 회로의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 광투과성이 없는 소재로 구성될 수 있다. 이 경우, 측면으로 누광 차단이 가능하다. 구체적으로 상기 버튼 측면부는 금속이 도금되지 않는 PC(Polycarbonate), TPU(Thermoplastic Polyurethane) 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 소재로 구성될 수 있다. 단, 버튼 표면부가 PC인 경우, 버튼 측면부는 TPU로 한정된다.
상기 버튼 몸체는 두께가 1.0 내지 1.5mm일 수 있다. 두께가 너무 얇은 경우 사출시 성형성이 저하될 수 있고, 두께가 너무 두꺼운 경우 광투과도가 저하되어 조명 구현이 어렵다.
상기 도금 차폐층, 및 전기 전도층은 광투과성을 가지는 소재로 구성된 것일 수 있다. 이 경우, 버튼 몸체 내부에 LED 등의 조명 부재를 배치하여, 기호 표시부를 통해 조명 구현이 가능하므로, 야간 시인성을 확보할 수 있다.
상기 도금 차폐층, 및 전기 전도층은 광투과도가 80%이상인 것일 수 있다. 상기 광투과도가 너무 낮은 경우 야간 시인성이 부족할 수 있다.
실시예
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
버튼 몸체 소재의 선정
도금용 투명 사출소재의 요구 조건은 도금 부착력이 구현 및 조명 구현이 가능하여야 한다.
ABS, PC+ABS, PC 소재 등이 가능하다. 제품에서 두께는 1.0~1.5 mm 이다.
소재의 두께가 1.0mm 이하이면 소재의 흐름성 부족으로 사출시 성형성이 떨어진다. 소재의 두께가 2.0mm 이상이면 빛 투과도(Total Transmittiance)가 5 이하, HAZE가 95이상이 되어 조명 투과도가 저하되어 조명 부품에 적용되기 어렵다.
전기 전도성 소재의 선정
전기 전도층은 전기 도금시 폐쇄형태의 기호 내부 영역과 외부 영역을 통전시키는 기능하는 것이므로, 일정 수준 이상의 전기 전도성을 가져야 한다.
Henkel社의 LOCTITE® ECI5005 투명 전도성 잉크를 사용하여 전기 전도층을 형성하였다. 이 경우, 전도성이 305/34 Mesh에서 ~55ohm/sq수준으로 높은 전도성을 가지며, 광투과도가 90%이상이고, HAZE가 2%이내인 광투과성을 가지는 것을 확인하였다.
도금 차폐 조성물의 선정
문자/심볼부에 도금층이 형성되지 않는 인쇄를 구현하기 위하여, 플라스틱 소재에 적용 가능한 PVC, PMMA, PU 수지에 대해 평가를 실시하였다.
PMMA, PU 수지는 도금 공정 중 황산/염산/크롬산 등 화학약품에 의해 용해되어 인쇄층이 제거되거나, 인쇄층이 잔존하여도 표면에 도금층이 형성되었다. PVC 수지의 경우, 내화학성이 강하여 크롬도금 공정 후에도 인쇄층이 제거되지 않고 유지되어, 도금층이 형성되지 않았다.
PVC 수지는 분자량에 상관없이 습식크롬도금 후 도금층이 형성되지 않았다.
PVC 수지는 분자량이 20,000~30,000Mw를 쓰는 것이 바람직하다.
PVC 수지의 분자량이 20,000Mw 미만인 경우, 인쇄 번짐에 의한 인쇄성이 저하되고, 인쇄 후 인쇄 두께를 확보가 어려운 단점이 있다.
PVC 수지의 분자량이 30,000Mw 초과인 경우, 수지의 슬립성 저하로 인쇄 후 잉크 표면이 거칠어 지고, 인쇄 번짐에 의해 이미지의 선명도가 떨어져 반복 작업이 어려우며, 도금 균일성이 저하되어 문자/심볼이 일정하지 않는 단점이 있다.
인쇄의 경우 패드인쇄, 스크린 인쇄, 레이저 인쇄 등의 방법으로 문자 심볼을 구현하는 것이 가능하다.
| #1 | #2 | #3 | #3 | #4 | #5 | |
| 수지의 종류 | PVC (분자량 10,000) |
PVC (분자량 20,000) |
PVC (분자량 30,000) |
PVC (분자량 40,000~) |
PMMA (분자량 10,000 이하) |
PU (아크릴 우레탄) |
| 인쇄성 | △ | ◎ | ◎ | △ | ◎ | ◎ |
| 미도금 성능 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | X | X |
| 빛 투과성 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
스탬핑 필름 제조
상기 스탬핑 필름은 불소실리콘, 또는 폴리디메톡시실록산 계열의 이형제가 도포된 박막의 투명 PET 필름(두께 23㎛) 표면에 PVC 수지를 포함하는 도금 차폐 조성물을 기호 형태로 스크린 인쇄하고, 80℃에서 30분 건조하여 도금 차폐층을 형성하였다.
이후, 동일 위치에 투명 전도성 잉크인 Henkel社의 LOCTITE® ECI5005 잉크를 스크린 인쇄를 통하여 중첩 인쇄 후 건조하여, 상기 도금 차폐층 상에 전기 전도층을 형성하였다.
상기 투명 전기 전도층 상에 polyimide 타입의 핫멜트(hot melt) 접착제를 사용하여 접착층을 형성하였다.
기호 패턴 전사
스탬핑 필름을 버튼 몸체의 표면부 상에 위치하고, 실리콘 패드를 이용하여 가압하여, 스탬핑 필름의 기호 패턴을 버튼 몸체의 표면부 상에 전사하여 기호 표시부를 형성하였다.
이때 실리콘 패드의 가압 조건(온도, 압력, 시간)에 따른 기호 표시부의 의 부착력을 측정하여 표 1에 나타내었다.
부착력 측정 실험은 Nichiban 부착력 테이프 (CT-24)를 기호 표시부가 형성된 버튼 몸체의 표면부에 부착력 테이프를 밀착시킨 후 90도 각도로 강하게 떼어내는 방식에 의하여 수행하였다.
| #1 | #2 | #3 | #4 | #5 | |
| 온도 | 190℃ | 190℃ | 190℃ | 170℃ | 210℃ |
| 압력 | 6bar | 6bar | 6bar | 4bar | 8bar |
| 시간 | 1.0sec | 1.5sec | 2.0sec | 1.5sec | 1.5sec |
| 패턴 부착력 | O | ◎ | O | X | △ |
| 외관 | 양호 | 양호 | 외관 눌린자국 발생 | - | 외관 눌린자국 발생 |
본 발명의 일 구현예에 따르는 경우, 도금 차폐층 및 전기 전도층이 기호 형태로 중첩 인쇄된 기호 패턴을 포함하는 스탬핑 필름을 제조하고, 상기 기호 패턴을 버튼 몸체 표면부에 전사하고, 버튼 몸체 외부에 금속 도금을 수행한다. 이러한 제조 방법은 기존 패드 공정 대비하여 문자/심볼의 위치 맞춤이 용이하고, 많은 수의 버튼을 연속 공정으로 생산할 수 있는 장점이 있다. 더불어, 기호 형태를 유지하면서 폐쇄 형태의 기호 내부 영역에도 금속 도금층 형성이 가능하여, 기호 시인성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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.
Claims (20)
- 캐리어 필름, 및 캐리어 필름 상에 기호 패턴을 포함하는 스탬핑 필름을 제조하는 단계;
상기 스탬핑 필름을 이용하여 버튼 몸체의 표면부 상에 기호 패턴을 전사하고, 캐리어 필름을 제거하여 기호 표시부를 형성하는 단계; 및
상기 버튼 몸체 외부에서 기호 표시부가 형성되지 않은 영역을 금속 도금하는 단계;를 포함하고,
상기 기호 표시부는 접착층, 전기 전도층, 및 전기 전도층 상에 금속이 도금되지 않는 소재로 구성된 도금 차폐층을 포함하고,
상기 기호 표시부는 기호 형태이고,
상기 전기 전도층은 고분자 전기 전도층이고,
상기 도금 차폐층은, 분자량이 15000 내지 35000 Mw인 PVC수지를 포함하는 것인,
자동차용 기호 버튼 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 기호 표시부는,
내부와 외부가 분리된 폐쇄형 기호 형태를 포함하는 것인,
자동차용 기호 버튼 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 금속 도금하는 단계는, 전기 도금 방식에 의하여 수행되고,
상기 기호 표시부의 전기 전도층을 통해 폐쇄형 기호 형태의 내부와 외부가 통전되어 폐쇄형 기호 형태의 내부 영역에도 도금층이 형성되는 것인,
자동차용 기호 버튼 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 기호 표시부를 형성하는 단계는,
핫스탬핑 방식에 의해 수행하는 것인,
자동차용 기호 버튼 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 기호 표시부를 형성하는 단계는,
5 내지 7 bar 압력으로 가압하여 수행하는 것인,
자동차용 기호 버튼 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 기호 표시부를 형성하는 단계는,
180 내지 200℃ 온도에서 수행하는 것인,
자동차용 기호 버튼 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 기호 표시부를 형성하는 단계는,
1초 초과, 및 2초 미만으로 가압하여 수행하는 것인,
자동차용 기호 버튼 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 스탬핑 필름을 제조하는 단계는,
캐리어 필름 상에 이형제를 도포하여 이형층을 형성하는 단계;
상기 이형층 상에 금속이 도금되지 않는 고분자 조성물을 기호 형태로 인쇄하여 도금 차폐층을 형성하는 단계;
상기 도금 차폐층 상에 전기 전도성 고분자 조성물을 기호 형태로 인쇄하여 전기 전도층을 형성하는 단계; 및
상기 전기 전도층 상에 기호 형태로 인쇄하여 접착층을 형성하는 단계;를 포함하는,
자동차용 기호 버튼 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 도금 차폐층을 형성하는 단계는
PVC 수지를 포함하는 고분자 조성물을 이형층 상에 기호 형태로 인쇄하고, 60 내지 80℃ 조건에서 30분 내지 1시간 동안 건조하여 수행하는 것인,
자동차용 기호 버튼 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 도금 차폐층을 형성하는 단계는,
도금 차폐층을 5 내지 10 um로 형성하는 것인,
자동차용 기호 버튼 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 전기 전도층을 형성하는 단계는,
전기 전도층을 5 내지 15 um로 형성하는 것인,
자동차용 기호 버튼 제조방법.
- 캐리어 필름;
상기 캐리어 필름 상에 위치하는 기호 패턴부; 및
상기 캐리어 필름과 기호 패턴부 사이에 이형층;을 포함하고,
상기 기호 패턴부는 도금 차폐층, 전기 전도층, 및 접착층이 순차적으로 위치하는 것이고,
상기 기호 패턴부는 기호 형태이고,
상기 전기 전도층은 고분자 전기 전도층이고,
상기 도금 차폐층은 분자량이 15000 내지 35000 Mw인 PVC수지를 포함하고,
상기 도금 차폐층은 두께가 5 내지 10㎛이고,
상기 전기 전도층은 두께가 5 내지 10㎛인,
스탬핑 필름.
- 제12항에 있어서,
상기 기호 패턴부는, 내부와 외부가 분리된 폐쇄형 기호 형태를 포함하는 것인,
스탬핑 필름.
- 삭제
- 삭제
- 제12항에 있어서,
상기 도금 차폐층, 및 전기 전도층은 광투과성을 가지는 소재로 구성된 것인,
스탬핑 필름.
- 제12항에 있어서,
상기 도금 차폐층, 및 전기 전도층은 광투과도가 80%이상인 것인,
스탬핑 필름.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 접착층은 폴리이미드(polyimide) 타입의 핫멜트(hot melt) 접착제를 포함하는 것인,
자동차용 기호 버튼 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 접착층은 폴리이미드(polyimide) 타입의 핫멜트(hot melt) 접착제를 포함하는 것인,
스탬핑 필름.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180157495A KR102644424B1 (ko) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | 스탬핑 필름, 및 이를 이용한 자동차용 기호 버튼 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180157495A KR102644424B1 (ko) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | 스탬핑 필름, 및 이를 이용한 자동차용 기호 버튼 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200069918A KR20200069918A (ko) | 2020-06-17 |
| KR102644424B1 true KR102644424B1 (ko) | 2024-03-06 |
Family
ID=71405846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180157495A KR102644424B1 (ko) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | 스탬핑 필름, 및 이를 이용한 자동차용 기호 버튼 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102644424B1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003100172A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-04-04 | Polymatech Co Ltd | 押釦スイッチ用キートップ及びその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58181890A (ja) * | 1982-04-20 | 1983-10-24 | Michio Kaneko | 非電導性・熱可塑性樹脂の部分マスキング部内に電気メツキを有するプラメツキ成形品製造用ホツトスタンプ箔 |
| JP5105459B2 (ja) * | 2003-06-04 | 2012-12-26 | 東レ株式会社 | 積層フィルムおよび二軸配向ポリエステルフィルム |
-
2018
- 2018-12-07 KR KR1020180157495A patent/KR102644424B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003100172A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-04-04 | Polymatech Co Ltd | 押釦スイッチ用キートップ及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20200069918A (ko) | 2020-06-17 |
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