KR200295379Y1 - 난접착성 물체 접착방법에 의해 제조된 휴대폰용 키 - Google Patents

Abstract

본 고안은 접착 강도가 우수하며, 접착선이 전혀 나타나지 않는 난접착성 물체 접착방법에 의해 제조된 휴대폰용 키를 제공한다. 그 휴대폰용 키는 키의 전체적인 모양을 형성하는 몸체와, 그 몸체의 외부에 접착되며 외표면이 실제로 사용자가 터치할 수 있도록 형성되는 외피와, 그 몸체의 외측면에 인쇄되며, 외부로 노출되는 표식에 상응하게 형성되는 표식베이스와, 몸체에 인쇄된 표식베이스에 접착되는 상기 외피의 내측면에 인쇄되며, 표식베이스에 상응하게 형성되는 다른 하나의 표식베이스로 구성된다.

Description

난접착성 물체 접착방법에 의해 제조된 휴대폰용 키{Keys for cellular phone by method for adhering difficult-adhesive objects to each other}

본 고안은 난접착성 물체 접착방법으로 제조된 휴대폰용 키에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실리콘과 플라스틱과 같은 난접착성 재료로 형성되는 휴대폰용 키를 상호 접착력이 강하고, 접착후 외관이 깨끗하고 선명하며, 생산성이 향상되도록 접착할 수 있는 난접착성 물체 접착방법을 이용하여 제조한 휴대폰용 키에 관한 것이다.

일반적으로, 최근까지 여러 종류의 접착제가 개발되었으며, 이와 동시에 접착방식도 다양하게 개발되어 왔다. 그러나, 접착방식의 다양한 개발 및 발전에도 불구하고 실리콘 과 일반 사출물과의 접착은 매우 곤란한 것으로 알려져 있다.

예컨대, 핸드폰에 적용되는 키패드의 경우 주로 실리콘 고무를 베이스로 하고 그 실리콘 고무에, 예컨대 P.C, ABS, ACRYL, 등으로 이루어진 다양한 사출물 또는 물체를 접착하는 방식이 시도되고 있다. 이와 같은 실리콘고무와 사출물의 접착방식에는 주로 순간접착방식이 이용되고 있다. 이 같은 순간접착방식은 접착이 신속하게 이루어질 수 는 있지만, 접착강도가 약하고, 외관을 청결하고 미려하게 유지하지 못하며 환경학적으로 유해한 단점이 있다.

즉, 난접착성 물체간의 접착에 있어서, 접착제와 피접착물간의 표면 에너지의 상관 관계가 접촉각도에 직접적인 영향을 미치는 바, 예컨대 접착제의 표면 에너지가 피접착물의 표면에너지 보다 작거나 같은 경우 접착제와 피접착물간의 접착이 발생되지만, 예컨대 PVFE, PVC, NYLON 6.6, P.U, Silicone 등과 같은 재질로 이루어진 물체들은 표면에너지가 낮아서 접착력이 약하거나 접착이 곤란한 문제점이 있다.

또한, 전술된 바와 같은 일반적인 접착제 또는 순간 접착제를 이용한 종래의 접착방식은 모든 공정을 작업자가 수작업으로 행함으로 인해 생산성 및 제품성이 저하되는 문제점이 있으며, 또한 순간접착제는 수분경화형 형태를 가지므로 습도에 민감하여 환경적 영향이 많이 미치며, 공기와의 접촉에 의한 산화반응으로 백화현상 등 표면에 현저한 악영향을 미치며, 접착제의 냄새로 인해 작업자에게 유해하여 안전성이 저하되며, 환경학적으로 악영향을 미칠 수 있는 문제점이 있다.

한편, 자외선 접착제는 상온에서는 접착반응이 전혀 발생하지 않으며, 자외선의 일정 조사량에 의해서 자외선 개시 반응제가 반응하여 접착성이 생성되는 특성을 갖는 바, 최근에는 이 같은 특성을 이용하여 두 가지 물체를 접착하는 방법에 대한 연구 및 개발이 해결과제로 부각되고 있는 추세에 있다.

특히, 최근 대량으로 생산되고 있는 휴대폰에 적용되는 키패드 또는 키를 제조할 때, 악취로 인해 작업자에게 영향을 줄뿐 아니라, 최종제품 또한 미려하고 깨끗하게 제공되지 못하는 문제점이 있다.

이에 본 고안은 전술된 문제점들을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 고안의 목적은 몸체와 외피간의 접착력이 향상되고 안정적으로 접착될 수 있는 난접착성 물체 접착방법으로 제조된 휴대폰용 키를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 난 접착 재질인 실리콘 과 플라스틱을 견고하게 견고하게 접착시킬 수 있는 난접착성 물체 접착방법으로 제조된 휴대폰용 키를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 접착라인이 청결하게 유지되고 외관이 깨끗하게 유지되는 난접착성 물체 접착방법으로 제조된 휴대폰용 키를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 자동으로 접착이 실시되고 환경학적 및 위생학적으로 유해하지 않은 난접착성 물체 접착방법으로 제조된 휴대폰용 키를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 난접착성 물체 제조방법으로 제조된 투광용 표식을 갖는 휴대폰용 키를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 난접착성 물체 제조방법에 의해 제조된 휴대폰용 키가 적용되는 휴대폰의 구조를 보여주는 사시도.

도 2는 도 1의 휴대폰용 키의 몸체를 형성하는 방법을 보여주는 블록도.

도 3은 도 1의 휴대폰용 키의 외피의 제조공정을 보여주는 블록도.

도 4는 본 고안에 따른 휴대폰용 키를 제조하기 위한 접착방법을 보여주는 블록도.

도 5는 본 고안에 따른 휴대폰용 키를 제조하기 위한 접착방법에 적용되는 자외선 조사기를 개략적으로 보여주는 구성도.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10 : 본체 20 : 윈도우

30 : 키 32 : 몸체

34 : 외피 40 : 커버

50 : 배터리 100 : 자외선 조사기

102,104 : 자외선 램프 106 : 콘트롤러

108 : 냉각팬

이 같은 목적들은, 상호 접착될 물체들의 각각의 접착표면을 방전 처리하는 단계와, 상기 물체들의 접착표면을 청결화하는 단계와, 상기 각각의 물체들을 각각의 지그에 안착시키는 단계와, 상기 각각의 물체들 중 하나의 물체의 접착표면에 접착제를 도포시키는 단계와, 상기 각각의 물체들의 접촉면을 상호 일치시켜 압착하는 단계와, 상기 상호 접착된 물체들의 접착면에 자외선을 조사하는 단계로 포함하는 난 접착성 물체 접착방법으로 제조된 휴대폰용 키에 있어서, 키의 전체적인 모양을 형성하는 몸체; 그 몸체의 외부에 접착되며 외표면이 실제로 사용자가 터치할 수 있도록 형성되는 외피; 몸체의 외측면에 인쇄되며, 외부로 노출되는 표식에 상응하게 형성되는 표식베이스; 및 몸체에 인쇄된 표식베이스에 접착되는 외피의내측면에 인쇄되며, 표식베이스에 상응하게 형성되는 다른 하나의 표식베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 난 접착성 물체 접착방법으로 제조된 휴대폰용 키에 의해 달성될 수 있다.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 고안에 따른 접착방법이 적용될 수 있는 휴대폰의 일반적인 구조를 살펴보면, 예컨대 휴대폰은 전체적인 외관을 형성하는 본체(10), 그 본체의 상부에 구비되며 다양한 문자, 숫자 및 영상이 표시될 수 있는 디스플레이 윈도우(20), 다수개의 버튼 또는 키(30), 본체의 일부를 차폐하는 커버(40), 본체의 배면에 착탈되는 배터리(50), 본체의 상부에 접철 가능하게 설치되며 송수신을 양호하게 하기 위한 안테나(60) 등을 구비하고 있다. 물론, 이 같은 각각의 구성 부품들의 기능 및 작용은 널리 공지되어 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 또한 도면에는 플립형 휴대폰을 그 실시 예로 하였으나. 본 기술분야의 당업자라면 플립형은 물론 폴더형에도 동일하게 적용할 수 있음을 이해 할 수 있을 것이다.

특히, 본 고안에 따른 키(30)는 키의 전체적인 모양을 형성하는 몸체(32)와, 그 몸체(32)의 외부에 접착되며 그 외표면이 실제로 사용자가 터치할 수 있는 외피(34)로 이루어져 있다.

그리고, 키(30)에는 몸체(32)의 상부면 또는 해당표면, 즉, 휴대폰의 본체에 설치시 외부로 노출되는 상부면의 표면에 최종적으로 외부로 노출되는 표식에 상응하는 표식 베이스(36)가 구비된다.

또한, 본 고안에 따른 키(3)의 몸체(32)의 외피(34)의 내표면에는 그 몸체와 접촉하는 부위에 인쇄된 표식베이스(36)에 상응하는 표식베이스(38)가 인쇄되어 구비된다.

물론, 이 같은 각각의 구성 부품들의 기능 및 작용은 널리 공지되어 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 또한 도면에는 플립형 휴대폰을 그 실시 예로 하였으나. 본 기술분야의 당업자라면 플립형은 물론 폴더형에도 동일하게 적용할 수 있음을 이해 할 수 있을 것이다.

이 같은 휴대폰 중에서 예컨대, 다수개의 버튼을 제조하는 방법에 적용된 본 고안에 따른 접착방법을 상세히 설명한다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 제조업자 또는 작업자는 키의 몸체를 형성할 재료를 준비한다(S100). 여기서, 키(30)의 몸체(32)의 재료로는 예컨대 PC, ABS, PC/ABS, PMMA 등과 같이 일반적으로 난접착성 재료로 형성된다. 이 같은 재료들은 반드시 투명할 필요는 없지만, 후술되는 바와 같이 접착부분에 자외선조사가 가능하여야 하므로 투명 또는 반투명인 것이 바람직하다.

다음으로, 준비된 재료를 사출기 또는 성형기계를 이용하여 예컨대, 최종 제품인 키(30)의 몸체(32)를 성형한다(S102). 몸체 성형공정은 그 몸체가 반투명 또는 유백색과 같은 색상을 나타낼 수 있도록 색소를 첨가하거나 채색하는 공정을 포함할 수 있다.

이후, 몸체의 상부면 또는 해당표면, 즉, 휴대폰의 본체에 설치시 외부로 노출되는 상부면의 표면에 최종적으로 외부로 노출되는 표식에 상응하는 표식베이스(36)를 인쇄한다(S104). 여기서, 표식 베이스의 인쇄 범위는 최종제품에서 외부로 노출되는 표식의 범위보다 다소 넓게 설정되는 것이 바람직하며, 또한 최종제품의 표식의 크기와 동일하게 설정되는 것이 더 바람직하다. 이 같은 표식베이스 인쇄공정에는 패드 인쇄방식과 실크 인쇄방식이 이용된다. 또한, 이와 같은 인쇄공정에는 펄(Pearl)잉크, 투명잉크 또는 소정의 색상을 갖는 잉크가 사용된다.

선택적으로, 몸체가 투명수지와 같은 투명재질로 성형된 경우에는 몸체의 상부면 전체에 흰색 또는 유백색의 잉크를 분사하거나 인쇄하는 잉크도포단계를 포함할 수 있다. 이 잉크 도포단계는 몸체가 투명 재질로 형성되는 경우 빛의 산란에 의해 제품성이 저하되는 것을 방지하기 위해 실행되는 것이다. 그러나, 몸체의 상부면 전체 표면에 잉크를 전면적으로 도포할 예정이면 몸체(30) 자체를 광의 산란 또는 반사를 방지 할 수 있도록 유백색 또는 흰색 재료로 성형하는 것이 바람직하다.

몸체 성형공정의 최종단계로서, 인쇄단계를 거친 후 몸체를 건조시킨다(S106). 건조단계에서의 건조온도는 약30℃ 내지 40℃로 설정되며, 건조시간은 약 3분 내지 5분인 것이 바람직하다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 키의 몸체의 외표면에 부착되어 그 몸체를 포위하는 외피를 형성하는 공정은 다음과 같다.

먼저, 키(30)의 외피(34)를 형성하기 위한 원재료를 준비한다(S110). 예컨대, 이 같은 재료로는 추후 자외선 조사가 가능한 투명 또는 반투명의 실리콘인 것이 바람직하다.

이후, 준비된 실리콘을 가압 성형기 및 사출기를 이용하여 전술된 바와 같은 몸체 또는 키의 형상에 상응하게 성형한다(S112).

다음으로, 전술된 몸체(32)와 접촉하는 부위에 인쇄된 표식베이스(36)에 상응하는 표식베이스(38)를 외피(34)의 내표면에 인쇄한다(S114). 특히, 이 인쇄단계는 다른 전처리를 하지 않도록 실행되는 것이 바람직하다. 또한, 표식 베이스의 인쇄 범위는 전술된 몸체의 인쇄단계와 같이, 최종제품에서 외부로 노출되는 표식의 범위 보다 다소 넓은 것이 바람직하며, 표식의 크기와 동일한 것이 가장 바람직하다. 한편, 이 같은 인쇄공정으로는 패드 인쇄방식과 실크 인쇄방식이 있다. 또한 이와 같은 인쇄공정에 사용되는 잉크는 펄(pearl)잉크, 또는 소정의 색상을 갖는 잉크를 사용한다.

이후, 외피 성형공정의 최종단계로서, 인쇄단계를 거친 후의 외피를 건조시킨다(S116). 건조단계에서의 건조온도는 약 230℃ 내지 240℃가 바람직하며, 건조시간은 약 3분 내지 5분인 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 몸체와 외피가 일렬적으로 형성되는 것으로 예시하였으나, 이는 전체적인 제조공정상 또는 작업자의 선택에 따라 동시적으로 또는 별도의 공정을 통해 각각 성형하여 제공할 수 있다.

전술된 바와 같이, 몸체(32)와 외피(34)가 준비되면, 몸체(32)의 상부표면을 가공한다(S120). 이 같은, 몸체(32)의 표면가공은 표면에너지를 증가시키기 위한 코로나 방전가공인 것이 바람직하다. 보다 상세히 설명하면, 코로나 방전처리는 약230V의 전압을 가해 방전하여 표면을 활성화하여 분자를 전달하는 방식으로서,그 메커니즘은 -CO, -COOH, -OH와 같은 극성기와 전달된 O₃의 분자와 결합하는 메커니즘이다. 이로써 피착체의 활성수소와 반응하여 브리지(bridge)를 형성하므로 계면 결합력이 증가되는 것이다. 또한, 코로나 방전을 실시함으로써 접착제 자체의 응집력이 증가되어 접착물성이 전반적으로 향상되는 것이다. 더욱이, 이러한 코로나 방전 처리를 통해 습식성(wetting)이 증가되어 접착성 및 인쇄성이 우수하게 되는 것이다. 이와 같은 실시예에서, 표면 처리 시간은 약 3 내지 5초간 접착부위에 방전이 이루어지게 되며 방전되는 거리는 약 50mm 내지 70 mm정도인 것이 바람직하다.

선택적으로, 피접착 재질인 실리콘으로 형성된 외피의 표면에너지를 증대시키기 위해 코로나방전 처리를 행할 수 있다. 본 실시예에서는 약 10 ~20초간 외피의 접착부위에 방전시킨다. 이 같은 코로나 방전처리가 행해짐으로써 화학적 구조를 절단하여 다른 구조로 변경시켜 접착면의 표면에너지를 증대시킴은 물론 습식성(wetting)을 향상시키게 되며, 결국 접착면이 넓어지게 되므로 접착강도를 증대시키게 되는 것이다.

선택적으로, 실리콘으로 형성된 외피(34)를 청결화 한다(S122). 즉, 외피는 정전기가 과도하게 발생할 수 있는 고무성질을 지니므로 표면의 이물질을 제거한다. 이 같은 청결화 단계는 이오나이저 에어(ionizer air)를 이용하는 것이 바람직하다. 보다 상세히 설명하면, 몸체(32)와 접착될 부분에 직접적으로 2 내지 3초간 강한 이오나이저 에어를 분사시켜 이물질을 제거한다. 이 같은 청결화 공정에 의해접착력이 향상되는 것이다. 결국, 외피는 정전기를 많이 유발하는 고무성 재질이므로 먼지나 이물질을 많이 혼입하게 될 수 있는 바, 이를 제거하기 위해 이오나이저를 이용하여 먼지를 흡착시키는 방식으로 먼지나 이물질을 제거할 수 있으며, 동시에 순간적인 에어블로어(air blower)를 이용하여 먼지와 이물을 제거할 수 있는 것이다.

이후, 몸체(32)와 외피(34)를 각각 지그에 안착시킨다(S124). 각각의 지그는 플라스틱으로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 몸체(32)의 표면에 접착제를 도포한다(S126). 접착제는 자외선반응 개시제가 포함된 자외선접착제인 것이 바람직하다. 자외선접착제는 상온에서는 반응하지 않지만, 자외선이 조사되면 자외선반응개시재가 반응하면서 접착된다. 또한, 이 같은 접착공정에 적용되는 자외선 접착제는 점도가 약5000~6500 cPs 정도인 것이 바람직하다. 점도가 높거나 낮을 경우 접착성이나 습식성(wetting)이 현저히 저하되므로 특수 변성 아크릴레이트계 접착제가 바람직하다. 자외선 접착제를 피접착면에 도포하기 위한 방식으로는 일반적으로 실크스크린 방식과 패드 인쇄방식이 있다. 실크스크린 방식을 적용하는 경우에는 접착제를 균일하게 도포할 수 있고 또한 대량으로 처리할 수 있는 장점이 있다. 한편, 자외선 접착제 도포에 사용되는 스퀴즈는 약70의 경도를 기준으로 하며, 스크린 메쉬는 200~350메쉬를 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 자외선 접착제는 상온에서는 접착반응이 일어나지 않는 특징을 가지고 있으므로 작업성이 우수할 뿐 아니라, 넓은 면적의 접착면에 균일한 두께로 자외선 접착제를 도포할 수 있다.

이후, 지그에 안착되고 접착제가 도포된 몸체(32)의 상부면에 역시 지그에 안착된 외피(34)를 압착한다(S128). 이 같은 압착단계에는 물론 압착기가 사용되며, 가압력은 예컨대 3~5kg/㎠으로 설정되는 것이 바람직하다.

최종적으로, 몸체(32)에 외피(34)가 압착되어 상호 일차적으로 접착된 상태에서 자외선을 조사하여 완전히 접착시킨다(S130). 도 5에 도시된 바와 같이, 자외선 조사는 자외선 조사기(100)에 의해 수행되며, 반제품의 키는 콘베이어(C)에 의해 이동되면서 자외선조사기(100)에 의해 조사받게 된다. 예컨대, 본 실시예에 따라 키를 제조하는데는 약 1분 이내의 자외선 조사가 행해진다.

본 실시예에 적용되는 자외선 조사기(100)는 예컨대, 2개의 자외선 램프(102,104)를 구비한다. 각각의 자외선 램프(102,104)는 복수의 메탈수은등(102a,104a)을 포함하는 바, 각각의 자외선램프는 예컨대, 약 260 내지 365nm범위의 조사능력을 갖는 3개의 메탈수은등이 일정간격으로 배치되어 구성되어 있다. 물론, 각각의 자외선 램프(102,104)는 콘트롤러(106)에 연결되어 있어, 각각의 자외선램프의 성능 및 작동을 임의로 또는 자동으로 조절할 수 있다.

특히, 각각의 자외선 램프(102,104)사이에는 자외선 처리되는 동안 제품의 변형을 방지하기 위해 냉각팬(108)이 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 각각의 자외선램프(102,104)와, 몸체(32)와 외피(34)간의 접착부와의 거리는 약 100mm 내지 120mm 범위가 적합하다. 조사거리가 크면 접착성이 저하되는 반면, 조사거리가 작으면 제품에 변형이 생기게 되는 것이다. 또한, 램프(102,104)간의 간격뿐 아니라 각각의 램프의 메탈 수은등(102a;104a)간의 간격을 일정하게 유지하고, 약3500~4500 MJ/㎠범위로 자외선 조사가 실행되는 것이 바람직하다.

물론, 이후에는 각각의 지그로부터 완성된 키를 빼내거나 탈거하여 후속되는 공정에 제공된다.

이에 따라, 상호 난접착성 물체인 플라스틱과 같은 재질로 형성된 몸체와 실리콘과 같은 재질로 형성된 외피를 상호 용이하고 강력하게 접착시킬 수 있는 것이다. 또한, 접착제의 과도한 도포가 회피되므로 접착라인이 청결하게 유지되는 것이다.

전술된 실시예에서는 휴대폰의 키를 제조하는 공정을 그 예로 하여 설명하였으나, 본 기술분야의 당업자라면 플라스틱 및/또는 실리콘과 같은 난접착성 재질로 형성된 물체들 상호간의 접착에 본 고안에 따른 접착방법이 적합하게 적용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 즉, 정교한 기술력을 요하는 제품 또는 부품에 효과적으로 이용될 수 있을 뿐 아니라, 투광이 가능하며 실리콘과 플라스틱 사출물의 접착이 가능하게 하는 모든 부품들에 적용되어 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

결과적으로, 본 고아네 따른 휴대폰용 키는 반투명 및/또는 투명 재질로 형성될 수 있는 난접착성 물체를 자외선 접착제와 자외선 조사기를 이용하여 접착하는 접착방법에 의해 제조됨으로써, 물체 상호간의 접착력이 우수하며, 외관이 청결하고 선명하며, 접착이 자동으로 이루어져 환경적으로 무해하여 제품성이 향상되는 효과가 있다.

이상에서 본 고안에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 기술분야의 당업자라면 첨부된 실용신안등록청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (4)

1. 상호 접착될 물체들의 각각의 접착표면을 방전 처리하는 단계와, 상기 물체들의 접착표면을 청결화하는 단계와, 상기 각각의 물체들을 각각의 지그에 안착시키는 단계와, 상기 각각의 물체들 중 하나의 물체의 접착표면에 접착제를 도포시키는 단계와, 상기 각각의 물체들의 접촉면을 상호 일치시켜 압착하는 단계와, 상기 상호 접착된 물체들의 접착면에 자외선을 조사하는 단계로 포함하는 난 접착성 물체 접착방법으로 제조된 휴대폰용 키에 있어서,

   상기 키의 전체적인 모양을 형성하는 몸체;

   상기 몸체의 외부에 접착되며 외표면이 실제로 사용자가 터치할 수 있도록 형성되는 외피;

   상기 몸체의 외측면에 인쇄되며, 외부로 노출되는 표식에 상응하게 형성되는 표식베이스; 및

   상기 몸체에 인쇄된 상기 표식베이스에 접착되는 상기 외피의 내측면에 인쇄되며, 상기 표식베이스에 상응하게 형성되는 다른 하나의 표식베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 난 접착성 물체 접착방법으로 제조된 휴대폰용 키.
2. 제 1항에 있어서, 상기 몸체는 PC, ABS, PC/ABS, PMMA, PC 필름, PU 필름 중 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 난 접착성 물체 접착방법으로 제조된 휴대폰용 키.
3. 제 1항에 있어서, 상기 외피는 실리콘으로 형성되는 것을 특징으로 하는 난 접착성 물체 접착방법으로 제조된 휴대폰용 키.
4. 제 1항에 있어서, 상기 외피의 내표면에 인쇄되는 표식베이스는 상기 몸체의 외표면에 인쇄되는 표식베이스에 의해 외부로 노출되는 표식과 동일한 사이즈로 형성되는 것을 특징으로 하는 난 접착성 물체 접착방법으로 제조된 휴대폰용 키.