KR20080084544A - 글라스 상에 수지조성물 형성방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 글라스 상에 수지조성물 형성방법에 관한 것으로서, 특히, 미세 패턴이 형성된 정밀 금형에 자외선 경화형 도료를 도포하여 표면 처리된 강화글라스의 표면에 삼차원 수지조성물 UV막을 직접 형성함으로써, 내외장기구물의 두께를 슬림하게 제작할 수 있음에 그 특징적인 목적이 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은, 글라스 상에 수지조성물 형성방법에 있어서, 미세 패턴이 형성된 정밀 금형 상부에 자외선 경화형 도료를 도포하는 제 1 공정; 자외선 경화형 도료가 도포된 정밀 금형을 강화글라스에 결합하는 제 2 공정; 일정한 압력을 가하여 내외장기구물을 성형하는 제 3 공정; 자외선(UV) 조사에 의해 삼차원 수지조성물 형성하는 제 4 공정; 내외장기구물을 냉각하는 제 5 공정; 및 정밀 금형을 내외장기구물로부터 탈착하여 삼차원 수지조성물 UV막(220)을 형성하는 제 6 공정; 으로 구성된다.
수지조성물, 정보통신기기용 내외장기구물, 수지조성물, 자외선 경화, 우레탄 아크릴레이트계, 화면표시부
Description
본 발명은 글라스 상에 수지조성물 형성방법에 관한 것으로서, 미세 패턴이 형성된 정밀 금형에 자외선(UV) 경화형 도료를 도포하여 표면 처리된 강화글라스의 표면에 삼차원 수지조성물 UV막을 직접 형성함으로써, 내외장기구물의 두께를 슬림하게 제작할 수 있는 글라스 상에 수지조성물 형성방법에 관한 것이다.
일반적으로 정보통신기기의 외장기구물을 제조하는 시트와 관련해서는 대한민국 공개특허(제2007-0013988호, 정교한 장식 문양을 갖는 수지 시트 및 그의 제조 방법)(이하, "선행특허") 이외에 다수 출원 및 포함된 상태이다.
상기 선행특허는 도 1a에 도시된 바와 같이 표면에 정교한 장식 문양을 형성하기 위해 알루미늄판, 구리판, 스테인레스판 등의 금속판(4)을 기계 가공대(6)에 고정하고, 상기 금속판(4)의 표면에 삼차원 경화 도료(3)를 얼룩 없이 도포한다. 이 삼차원 경화 도료(3)의 위에 투명한 수지 시트(2)를 중첩시켜 적층한다. 여기서, 자외선을 조사함으로써 삼차원 경화 도료(3)는 경화되는데, 경화된 수지시 트(2)에 상기 금속판(4)의 장식 문양이 모사(模寫)된다.
하지만, 상술한 선행특허를 이용하여 정보통신기기의 외장기구물을 제조하는 경우에 글라스 상부에 삼차원 경화 도료(3)를 적층하기 위해 별도의 수지시트(2)를 구비함으로써, 부피 및 두께가 두꺼워져 최근 정보통신기기의 슬림화 추세에 적용하는 점에 있어서 부적합하다.
또한 별도의 수지 시트를 추가하여 공정함으로써, 그에 따른 고유한 굴절값에 의해 자체 반사가 증가하여 투과율이 감소하는 광학적 특성을 저해하는 요인이 발생한다.
더욱이, 도 1b를 참고하여 살펴보면, 강화 글라스(11)에 삼차원 조성물(13)이 형성된 PC(Poly carbonate) 기판(12)을 증착하는 경우 수득률(收得率, yield)이 60% 이하를 나타내기 때문에 그에 따른 불량률 역시 증가한다. 여기서, 증착에 따른 복잡한 공정 및 불량에 따른 비용이 증가하는 문제점도 있었다.
한편, 삼차원 조성물(13)을 PC 기판(12)에 적층시킬 때, 자외선 조사 장치 등으로부터 나오는 자외선의 화학작용에 의하여 비교적 단시간에 경화될 수 있도록 일반적인 자외선 경화형 도료를 이용한다. 이때, 일반적인 자외선 경화형 도료를 이용하여 상기 삼차원 조성물(13)을 경화하는 경우에 휘발성 유기화합물(VOC; Volatile Organic Compound)이 발생된다. 최근에는 이 휘발성 유기화합물로 인해 이상기후 및 환경오염 문제가 야기되고 있다.
참고적으로 상기 휘발성 유기화합물은 대기 중의 질소화합물과 공존하면서 햇빛에 의해 광화학 반응을 일으켜 오존 및 퍼옥시아세틸 나이트레이트 등 광화학 산화성물질을 생성하여 광화학 스모그를 유발시키는 물질을 총칭한다.
따라서, 일반적인 자외선 경화형 도료로 인해 현재 이상기후와 환경오염 등의 이유로 전 세계적으로 규제하는 추세에 직면해 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 글라스 상에 수지조성물 형성방법은, 정보통신기기의 내외장기구물에 있어서 미세 패턴이 형성된 정밀 금형에 자외선(UV) 경화형 도료를 도포하여 표면 처리된 강화글라스 표면에 삼차원 수지조성물 UV막을 직접 형성할 수 있는 글라스 상에 수지조성물 형성방법을 제공하는데 그 특징적인 목적이 있다.
또한, 본 발명은 우레탄 아크릴레이트(Urethane acrylate)계의 자외선 경화형 도료를 도포 처리하여 삼차원 수지조성물 UV막을 형성하는데 그 목적이 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 글라스 상에 수지조성물 형성방법은, 미세 패턴이 형성된 정밀 금형(A) 상부에 자외선 경화형 도료를 도포하는 제 1 공정; 자외선 경화형 도료가 도포된 상기 정밀 금형을 강화글라스(210)에 결합하는 제 2 공정;; 일정한 압력을 가하여 내외장기구물(200)을 성형하는 제 3 공정; 자외선(UV) 조사에 의해 삼차원 수지조성물 형성하는 제 4 공정; 상기 내외장기구물을 냉각하는 제 5 공정; 및 상기 정밀 금형을 상기 내외장기구물로부터 탈착하여 삼차원 수지조성물 UV막(220)을 형성하는 제 6 공정; 을 포함한다.
바람직하게 상기 제 1 공정 이전에, 상기 강화글라스의 수분을 제거하는 전처리 공정; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 바람직하게 상기 제 2 공정은, 상기 정밀 금형 상부에 우레탄 아크릴레이트(Urethane acrylate)계의 자외선 경화형 도료를 도포하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 정보통신기기용 내외장기구물(200)에 있어서, 강화글라스(210); 및 미세 패턴이 형성된 정밀 금형(A) 상부에 우레탄 아크릴레이트계의 자외선 경화형 도료를 도포 처리하여 상기 강화글라스에 결합되는 삼차원 수지조성물 UV막(220); 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 삼차원 수지조성물 UV막(220)은, 자외선 또는 열선 경화형 도료를 이용하여 삼차원적인 모양을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 바람직하게 상기 내외장기구물(200)은, 전기ㆍ전자기기의 화면표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 종래에 비해 고분자 기판을 사용하지 않고 글라스에 직접 삼차원 수지조성물을 형성함으로써, 그 두께문제를 최소화하여 굴절률을 감소시키는 바, 투과율의 상승으로 광학적 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
즉, 적층 두께를 최소화함으로써 최근 정보통신기기의 추세인 슬림화에 적용 가능함과 가격적 경쟁력에서 우위를 점할 수 있다.
그리고, 미세 패턴이 형성되어진 정밀 금형위에 우레탄 아크릴레이트(Urethane acylate)계의 자외선 경화형 도료를 도포한 후, 자외선 경화를 수행하여 정보통신기기용 내외장기구물을 제조함으로써, 완전경화가 가능하고, 휘발성 유기 화합물발생을 억제하는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 글라스 상에 수지조성물이 형성된 정보통신기기용 내외장기구물에 관하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 글라스 상에 수지조성물이 형성된 정보통신기기용 내외장기구물을 나타내는 단면도이다.
먼저, 상기 도 2에 도시된 바와 같이 글라스 상에 직접 수지조성물이 형성된 정보통신기기용 내외장기구물(200)(이하, '내외장기구물'이라 한다)은, 하기에서 기술될 전처리 단계를 거쳐 표면 처리된 강화글라스(210) 및 상기 강화글라스(210) 측에 결합되는 삼차원 수지조성물 UV막(220)으로 구성된다.
이때, 삼차원 수지조성물 UV막(220)은 미세 패턴이 형성된 정밀 금형(A; 미도시) 상부에 우레탄 아크릴레이트(Urethane acrylate)계의 자외선 경화형 도료를 도포 처리하여 형성되는 것이 바람직하다.
본 실시예에 있어서, 상기 정밀 금형은 세라믹, 유리 및 금속(METAL)계를 포함되는 것으로 설정하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
참고적으로, 자외선 경화형 도료(ULTRA VIN)는 메타크릴산메틸(Methyl methacrylate)계의 다관능 올리고머(Oligomer)를 사용하여 고체(Solid) 100%로 제조된다. 즉, 완전경화 및 휘발성 유기화합물(VOC; Volatile Organic Compound)발생을 억제한다.
부연하여 가열 경화형 도료는 열에너지(Energy)를 이용해서 경화 반응하는 것이고, 자외선 경화형 도료는 광 에너지(Energy)를 이용하여 경화하는 도료이다. 구체적으로, 자외선 경화형 도료는 불포화기(2중결합기)를 가지고 있는 폴리머(Polymer), 올리고머(Oligomer) 및 모노머(Monomer)와 자외선조사에 의해서 활성화한 광개시제(Photo Initiator)를 주성분으로서, 광개시제가 발생시키는 래디컬(Radical)이 불포화기를 가지고 있는 수지를 활성화시켜 래디컬 중합이 이루어져서 고분자화, 도막화가 이루어진다.
이때, 광개시제는 자외선을 흡수하여 중합 반응을 개시시키는 것으로 보통 300~400nm의 흡수대에서 흡수가 되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 내외장기구물(200)은 결합되는 막의 두께를 최소화함으로써 종래에 비해 굴절률을 감소시키고, 투과율이 향상되는 특징을 가진다.
여기에서, 본 발명의 특징적인 양상에 따른 삼차원 수지조성물 UV막(220)은 자외선 또는 열선 경화형 도료를 이용하여 삼차원적인 모든 모양을 포함하는 것은 자명하다.
이하, 상기 내외장기구물(200) 제작 공정에 대해 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 글라스 상에 수지조성물 형성방법을 나타내는 전체 흐름도이다.
[ 제 1 공정 - 전처리(S310) ]
먼저, 강화글라스(210)의 표면상에 유착되어 있는 유기물질 및 오염물질을 중성세제, 탈이온수 및 알코올 등을 이용하여 초음파 방식으로 세척하고, 필요에 따라서는 질소가스를 이용하여 수분을 제거한다.
즉, 상기 강화글라스(210) 자체의 유기물질 및 대기상의 오염물질을 포함하는 이물질을 제거함으로써, 표면조도(表面粗度)를 향상시킬 수 있다.
[ 제 2 공정 - 자외선 경화형 도료 도포(S320) ]
미세 패턴이 형성된 정밀 금형(A) 상부에 자외선 경화형 도료를 도포한다.
여기서, 상기 정밀 금형(A)은 세라믹, 유리 및 금속(METAL)계를 포함되는 것으로 설정하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 우레탄 아크릴레이트(Urethane acrylate)계의 자외선 경화형 도료를 이용하여 도포 처리하는 것이 바람직하다.
참고적으로 자외선 경화형 도료는 메타크릴산메틸계의 다관능 올리고머를 사용하여 고체 100%로 제조된다.
이로써, 상기 우레탄 아크릴레이트계의 자외선 경화형 도료는 완전경화 및 휘발성 유기화합물(VOC)발생을 억제한다.
한편, 본 실시예에 있어서 상기 정밀 금형(A)에 형성된 미세 패턴은 윈도우, 디스플레이 등을 포함하는 화면표시부에 적용가능한 모든 삼차원적인 모양을 포함하는 것으로 설정하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
[ 제 3 공정 - 정밀 금형과 강화글라스 결합(S330) ]
상기 제 2 공정을 수행한 후, 자외선 경화형 도료가 도포된 상기 정밀 금형(A)을 상기 강화글라스(210)에 결합시킨다.
다시 말하면, 자외선 경화형 도료가 도포된 정밀 금형(A) 상부에 상기 강화글라스(210)를 결합시킨다. 즉, 내외장기구물(200)을 형성한다.
[ 제 4 공정 - 내외장기구물 성형(S340) ]
상기 제 3 공정을 수행한 후, 형성된 상기 내외장기구물(200)에 일정한 압력을 가하여 상기 내외장기구물(200)을 성형한다.
[ 제 5 공정 - 수지조성물 형성(S350) ]
상기 제 4 공정을 수행한 후, 자외선 경화형 도료가 도포된 상기 정밀 금형(A) 상부에 자외선 경화(UV Curing)를 수행하여 삼차원 수지조성물을 형성한다.
이는, 상기 삼차원 수지조성물의 코팅두께의 감소 및 별도의 증발현상이 없 도록 자외선 경화를 수행한다.
참고적으로, 자외선 경화는 자외선 램프로부터 나오는 자외선의 강한 에너지가 광개시제에 화학 반응을 개시하는 에너지를 줌으로써, 자외선 경화 도료의 주성분이 되기 전 상태인 단량체(모노머; Monomer)나, 주성분이 되기 직전 상태인 중간체(올리고머; Oligomer)를 순간적으로 폴리머(Polymer), 즉 중합체로 만드는 것을 말한다. 모노머와 올리고머는 정상상태(1기압, 25℃)에서 액체이지만, 이 액체가 강력한 전자기파의 일종인 UV라는 강한 에너지를 받음으로써 중합체인 폴리머로 되어 우리가 보기에 외형상 고체로 바뀌면서 원래 목적인 인쇄나 코팅, 혹은 접착 작용을 가능하도록 한다. 즉, 자외선 경화 수지란 자외선 경화 장치 등으로부터 나오는 자외선의 화학 작용에 의하여 비교적 단시간에 경화되는 수지인 바, 종래에는 고분자를 만들기 위해서는 합성 Kettle이나 열풍 건조로(Oven)에서 열을 가하여 Cooking하거나, Baking 하던 것을 UV 경화 수지에는 열 대신 자외선 에너지를 이용한다.
*[ 제 6 공정 - 삼차원 수지조성물 UV막 형성(S360) ]
성형된 삼차원 수지조성물 형상을 유지하기 위해 상기 내외장기구물(200)을 냉각한다. 즉, 냉각단계를 수행하는 것은 상기 내외장기구물(200)의 형상을 유지하기 위함이다.
다음으로 냉각을 수행한 후, 상기 내외장기구물(200)로부터 상기 정밀 금형(A)을 탈착하여, 삼차원 수지조성물 UV막(220)을 생성한다.
즉, 상기 정밀 금형(A)에 형성된 미세 패턴이 상기 강화글라스(210) 상부에 형성된 내외장기구물(200)이 생성된다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 글라스 상에 수지조성물 형성방법은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
도 1a는 종래의 장식문양을 갖는 수지 시트를 제조하기 위한 장치 단면을 나타내는 예시도,
도 1b는 종래의 내외장기구물을 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 글라스 상에 수지조성물이 형성된 정보통신기기용 내외장기구물을 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 글라스 상에 수지조성물 형성방법을 나타내는 전체 흐름도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
200 : 정보통신기기용 내외장기구물 A : 정밀 금형
210 : 강화글라스 220 : 삼차원 수지조성물 UV막
Claims (1)
- 글라스 상에 수지조성물 형성방법에 있어서,미세 패턴이 형성된 정밀 금형(A) 상부에 우레탄 아크릴레이트(Urethane acrylate)계의 자외선 경화형 도료를 도포하는 제 1 공정;자외선 경화형 도료가 도포된 상기 정밀 금형을 강화글라스(210)에 결합하는 제 2 공정;일정한 압력을 가하여 내외장기구물(200)을 성형하는 제 3 공정;자외선(UV) 조사에 의해 삼차원 수지조성물 형성하는 제 4 공정;상기 내외장기구물을 냉각하는 제 5 공정; 및상기 정밀 금형을 상기 내외장기구물로부터 탈착하여 삼차원 수지조성물 UV막(220)을 형성하는 제 6 공정; 을 포함하며,상기 제 1 공정 이전에,상기 강화글라스의 수분을 제거하는 전처리 공정; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스 상에 수지조성물 형성방법.
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