KR20120025156A - 사출물의 외관 표면 처리 방법 - Google Patents

사출물의 외관 표면 처리 방법 Download PDF

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김학주
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Abstract

본 발명은, 사출물의 외측면에 금속층을 형성하는 단계; 상기 금속층 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트 층 상에 포토 마스크를 배치하고 빛을 조사하는 노광 단계; 및 노광 후, 에칭을 실시하여 상기 포토 마스크에 형성된 문양에 상응하는 부분을 제외한 나머지 부분의 상기 금속층과 상기 포토레지스트 층 전체를 제거하는 단계를 포함하는 사출물의 외관 표면 처리 방법을 개시한다. 상기와 같은 사출물의 외관 표면 처리 방법은 사출물의 외관에 문양이나 제조사 상징 등을 형성함에 있어서, 클리어 코팅 등을 실시하기 전에 사출물의 외측면에 금속층을 증착하고 원하는 문양으로 에칭을 실시하여 금속성 광택을 제공할 수 있어, 종래의 잉크를 이용한 인쇄나 필름 부착 방식과 비교하여 사출물의 외관을 시각적으로 고급화할 수 있게 된다.

Description

사출물의 외관 표면 처리 방법 {SURFACE FINISHING METHOD FOR EXTERIOR OF INJECTION-MOLDED PRODUCT}
본 발명은 사출물에 관한 것으로서, 특히, 휴대용 단말기의 케이스나 화장품 용기 등에 이용되는 사출물의 외관에 제조사 상징이나 문양 등을 구현하는 표면 처리 방법에 관한 것이다.
사출물이라 함은, 금형에 용융 수지를 주입하여 경화시킴으로써 금형에 형성된 형상으로 제작된 합성수지 제품을 의미하는 것으로서, 대량 생산이 용이하여 일상 생활 용품이나 가전제품, 전자 기기 등의 케이스 제조 등에 광범위하게 사용되고 있다.
특히, 사출물은 화장품 용기나 게임기, 휴대 전화기와 같은 휴대용 단말기 등에 이용되며, 개인들에게 있어서, 이러한 휴대 용품들은 하나의 패션 아이템으로 자리 잡아가고 있다. 이러한 추세에 따라 휴대용 단말기 사용자들은 별도의 휴대용 파우치를 구매하거나, 단말기 자체에 장착 가능한 케이스를 이용하여 휴대용 단말기를 장식하기도 한다.
이러한 사용자들의 다양한 수요에 따라 휴대 용품의 케이스 외관을 다양하게 하기 위한 노력이 경주되고 있다. 예를 들어, 단순하게는 제품의 색상을 다양하게 하는 것으로부터, 하나의 제품 내에서 그 색상이 점진적으로 변화되는 형태로 도장하거나, 표면에 문양을 새겨 시각적인 효과를 제공하기도 한다. 휴대용 단말기, 특히, 이동통신 단말기의 경우에는 제조사 상징이나 통신사 상징 등이 사출물의 표면에 인쇄되기도 한다.
한편, 사출물의 외측면에 문양을 새기는 것은 별도의 필름이나 인쇄과정을 통해 이루어져 왔다. 이러한 방식으로 문양을 새겨 넣음으로써 휴대 용품의 외관에 새로운 시각적인 효과를 제공할 수 있는 것이다. 그러나 사출물의 외측면에 별도의 필름을 부착하거나 문양을 인쇄하는 종래의 방식으로는 문양의 내구성을 확보하는데 어려움이 따르고 있다. 즉, 휴대 용품인 만큼 외부 환경에 자주 노출되고, 때로는 낙하 등으로 인한 충격으로 문양이 훼손될 우려가 있는 것이다. 또한, 필름을 부착하거나 문양을 인쇄하는 방식은 잉크를 이용하기 때문에 단순히 색상 구현만 가능할 뿐, 광택 등을 제공하는데에 한계가 있기 때문에, 시각적인 외관의 향상을 꾀하는데 한계가 있는 실정이다.
이에, 본 발명은 색상 뿐만 아니라, 문양을 형성함과 아울러 이러한 문양을 통해 금속성 광택을 제공함으로써 사출물의 외관을 시각적으로 향상시키는데 기여할 수 있는 표면 처리 방법을 제공하고자 한다.
따라서 본 발명은, 사출물의 외측면에 금속층을 형성하는 단계;
상기 금속층 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계;
상기 포토레지스트 층 상에 포토 마스크를 배치하고 빛을 조사하는 노광 단계; 및
노광 후, 에칭을 실시하여 상기 포토 마스크에 형성된 문양에 상응하는 부분을 제외한 나머지 부분의 상기 금속층과 상기 포토레지스트 층 전체를 제거하는 단계를 포함하는 사출물의 외관 표면 처리 방법을 개시한다.
이때, 상기 금속층을 형성하는 단계는, 상기 사출물의 외측면에 주석이나 규소, 알루미늄 또는 주석, 규소, 알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는 합금을 증착하여 상기 금속층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 사출물의 외관 표면 처리 방법은, 상기 금속층을 형성하기 전에, 상기 사출물의 외측면에 프라이머 코팅을 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 사출물의 외관 표면 처리 방법은, 상기 에칭을 실시하는 단계 후, 상기 사출물의 외측면에 클리어 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 사출물의 외관 표면 처리 방법은, 상기 에칭을 실시하는 단계 후, 상기 사출물의 외측면에 베이스 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 으며, 상기 베이스 코팅층을 형성한 후에는, 상기 사출물의 외측면에 클리어 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 노광 단계에서는, 상기 포토레지스 층 중, 빛에 노출된 부분 또는 노출되지 않은 부분을 제거하는 과정을 포함이 바람직하다.
상기와 같은 사출물의 외관 표면 처리 방법은, 문양이나 제조사(또는 통신사) 상징을 금속성 물질로 증착하여 형성함으로써, 그 자체로서 금속성 광택을 제공할 수 있다. 따라서 제품의 외관을 시각적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 특히, 상기와 같은 표면 처리 방법을 이용하여 화장품 용기나 휴대용 단말기의 케이스에 이용되는 사출물을 제작한다면, 다양한 외관 디자인을 용이하게 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 사출물의 외관 표면 처리 방법을 나타내는 흐름도,
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 사출물의 외관 표면 처리 방법을 나타내는 흐름도,
도 3은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 사출물의 외관 표면 처리 방법을 나타내는 흐름도,
도 4는 본 발명의 바람직한 제4 실시 예에 따른 사출물의 외관 표면 처리 방법을 나타내는 흐름도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 사출물의 외관 표면 처리 방법에 따라 사출물의 외측면에 문양을 형성하는 과정을 나타내는 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에 따른 사출물의 외관 표면 처리 방법은 사출물의 외측면에 금속층을 형성하고, 포토레지스트 층의 일부를 노광하여 빛에 노출되지 않은 부분(또는 빛에 노출된 부분)을 제거한 후에 에칭을 실시함으로써, 포토레지스트 층 중 노광된 부분에 상응하는 문양으로 금속층을 식각하게 된다. 이때, 금속층은 증착 공정을 통해 형성하는 것이 바람직하며, 금속층을 일정 문양으로 식각한 후에는 클리어 코팅층을 형성함이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 사출물의 외관 표면 처리 방법(10)을 나타내는 흐름도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 사출물의 외관 표면 처리 방법(10)은, 사출물(11)에 금속층을 형성하는 단계(12), 포토레지스트(photoresist) 층을 형성하는 단계(13), 포토레지스트 층을 자외선 등에 노출시키는 노광 단계(14) 및 에칭 단계(15)를 포함한다. 이하에서는 도 5를 더 참조하여, 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 대하여 좀더 구체적으로 살펴보기로 한다.
상기 사출물(11)은 용융 수지를 금형에 주입하여 경화시켜 일정한 형상으로 미리 제작된 것으로서, 휴대용 단말기의 케이스, 화장품 용기, 가전 제품의 외장을 형성하는 부재 등으로 이용된다. 이때, 적용될 제품의 사양에 따라 상기 사출물(11)은 그의 형상은 물론이거니와, 그 색상 또한 다양하게 설정될 수 있음을 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
상기 금속층을 형성하는 단계(12)는 상기 사출물(11)의 외측면에 금속층(121)을 형성하는 단계로서, 상기 사출물(11)의 외측면 전체에 상기 금속층(121)이 형성될 수 있으며, 단지 제조사 상징 등을 형성하고자 한다면 상기 사출물(11)의 외측면 일부분에만 상기 금속층(121)을 형성할 수도 있다.
상기 금속층(121)은 주석, 규소, 알루미늄 중 어느 하나 또는 주석, 규소, 알루미늄 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금을 증착하여 형성할 수 있다. 금속성 물질의 증착을 통해 형성된 상기 금속층(121)은 그 자체로서 금속성 광택을 제공할 수 있어, 상기 사출물(11)의 외관을 개선하는데 기여할 수 있다. 한편, 본 발명의 구체적인 실시 예에서, 상기 금속층을 형성하는 단계(12)는 증착 방법을 예시하여 설명하고 있지만, 도금 방식을 이용하여 상기 사출물(11)의 외측면에 도금층을 형성하거나 금속성 실버 색상의 도료를 도포하는 도장 방법을 통해서도 상기 금속층(121)을 형성하는 것이 가능하다. 다시 말해서, 포토레지스트를 도포하고 노광한 후 에칭에 의해 최종적인 문양을 상기 사출물(11)의 외관에 금속층으로 구현하는 본 발명의 표면 처리 방법에 적합하다면 어떠한 가능한 방식으로도 상기 금속층(121)을 형성할 수 있는 것이며, 상기 금속층(121)을 형성하는 방법은 증착 방법, 도금 방법, 도장 방법 등 다양한 방법들 중 하나를 선택하여 수행할 수 있다.
상기 포토레지스트 층(131)을 형성하는 단계는 상기 금속층(121)이 형성된 상기 사출물(11)의 외측면에 포토레지스트를 도포하는 단계로서, 포토레지스트는 빛에 노출되어 그 성질이 변화하는 고분자 물질로서, 그 조성에 따라 빛에 노출된 부분만 용매에 의해 쉽게 용해되거나 빛에 노출되지 않은 부분만 용매에 의해 쉽게 용해된다.
상기 노광 단계(14)에서는, 상기 포토레지스트 층(131) 상에 포토 마스크(133)를 배치하고, 상기 포토레지스트 층(131)에 빛을 조사하는 단계로서, 상기 포토 마스크(133)에는 상기 사출물(11)에 형성하고자 하는 문양이 형성되어 있다. 도 5에는 상기 사출물(11)에 형성하고자 하는 문양에 해당하는 부분을 통해서만 상기 포토레지스트 층(131)으로 빛이 조사되는 구성의 포토 마스크(133)가 예시되어 있다. 상기 포토레지스트 층(131) 상에서 빛이 조사된 부분(131a)은 용매에 의해 용해되지 않고, 나머지 부분만 용해된다. 한편, 상기 포토레지스트 층(131)의 조성에 따라 빛을 발생시키는 광원(135)이 선택된다. 다시 말해서, 상기 포토레지스트 층(131)의 성질을 변화시킬 수 있는 파장의 빛, 예를 들면, 자외선이나 방사선을 방사하는 광원(135)을 설치하여 상기 포토 마스크(133)를 통해 상기 포토레지스트 층(131)에 빛을 조사하는 것이다.
상기 노광 단계(14)에서는 상기 포토레지스트 층(131)에 빛을 조사한 후, 빛에 노출되지 않은 부분은 용매를 이용하여 제거함이 바람직하다. 한편, 앞서 언급한 바와 같이, 도 5 등을 통해 도시된 본 발명의 구체적인 실시 예에서는 상기 포토레지스트 층(131) 중 빛에 노출되지 않은 부분이 용매에 의해 제거 가능한 예를 개시하고 있으나, 상기 포토레지스트 층(131)의 조성에 따라 빛에 노출된 부분(131a)이 용매에 의해 제거 가능하게 구성될 수 있음을 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
이로써, 상기 사출물(11) 상에는 상기 증착 단계, 즉, 상기 금속층을 형성하는 단계(12)에서 형성된 금속층(121)이 온전하게 유지된 상태이며, 상기 포토레지스트 층(131)은 상기 포토 마스크(133)에 형성되어 있는 문양에 상응하는 부분(131a)만 남아 있게 된다.
상기 에칭 단계(15)는 상기 노광 단계(14)를 완료한 상기 사출물(11)의 표면에 에칭 액(123)을 분사하는 단계로서, 상기 에칭 액(123)은 상기 금속층(121)의 성분을 부식시켜 제거하게 된다. 이때, 앞서 언급한 바와 같이, 제품의 외관으로 드러나게 할 문양 또는 제조사 상징(이하, '문양'이라 칭함) 등에 상응하는 상기 포토레지스트 층(131)의 일부분(131a)이 상기 금속층(121) 상에 잔류하고 있다. 따라서 상기 금속층(121)은 상기 포토레지스트 층(131)의 잔류하는 부분(131a)에 상응하는 부분(121a)을 제외한 나머지 부분이 제거된다. 이러한 에칭 단계(15)에서, 상기 포토레지스트 층(131)의 잔류하는 부분(131a) 또한 제거됨이 바람직하지만, 상기 금속층(121)으로 이루어지는 문양이 선명하게 형성되는 것을 보장하기 위해, 상기 포토레지스트 층(131)의 잔류하는 부분(131a)은 상기 에칭 단계 후 별도로 제거할 수도 있다.
상기 에칭 단계(15)를 통해 상기 포토레지스트 층(131)이 완전히 제거되고 원하는 문양이 상기 금속층(121)으로만 형성된 후에는, 상기 사출물(11)의 표면에 클리어 코팅층(미도시)을 형성(16)함이 바람직하다. 상기 클리어 코팅층은 아크릴 수지 등을 주성분으로 하는 코팅액을 상기 소재의 외측면에 도포하여 형성한 것으로서, 투명하고 광택성을 가지는 경화성 보호막을 이루게 된다. 이로써, 상기 사출물(11)의 외측면은 상기 금속층(121)에 의해 형성된 문양과 아울러, 상기 클리어 코팅층에 의한 광택 등을 가지게 된다.
한편, 상기 클리어 코팅층을 형성하기 전에, 상기 에칭 단계(15)를 완료한 상기 사출물(11)은 별도의 세정 과정을 통해 그 표면에 잔류하는 이물질 등을 제거함이 바람직하다.
도 2 내지 도 4는 각각 본 발명의 바람직한 제2, 제3, 제4 실시 예를 도시하고 있다. 본 발명의 바람직한 제2 내지 제4 실시 예는 상술한 제1 실시 예에 프라이머(primer) 층을 형성하는 단계(31)와 베이스 코팅층을 형성하는 단계(21)를 선택적으로 추가한 것이다.
상술한 제1 실시 예와 비교할 때, 상기의 제2 실시 예에서는 상기 베이스 코팅층을 형성하는 단계(21)가, 상기의 제3 실시 예에서는 상기 프라이머 층을 형성하는 단계(31)가, 상기의 제4 실시 예에서는 상기 프라이머 층과 상기 베이스 코팅층을 각각 형성하는 단계(31, 21)가 더 추가되어 있다.
상기 프라이머 층을 형성하는 단계(31)는 상기 사출물(11)의 표면에 다른 어떤 것을 형성하는 것보다 우선하여 실시된다. 다시 말해서, 상기 금속층(121)을 형성하기 전에 상기 사출물(11)의 외측면에 상기 프라이머 층이 형성되는 것이다. 상기 프라이머 층은 상기 사출물(11)의 표면에 도장 등을 실시할 때, 상술한 구체적인 실시 예에서의 구성을 예로 든다면 상기 클리어 코팅층을 형성할 때, 도료(또는 코팅액)와 상기 사출물(11)과의 친화력을 향상시키기 위한 것임을 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
상기 베이스 코팅층을 형성하는 단계(21)는 상기 에칭 단계(15)가 완료된 후, 상기 클리어 코팅층을 형성하기 전에 상기 사출물(11)의 외측면에 베이스 코트를 도포하는 단계로서, 상기 베이스 코트의 색상에 따라 외관으로 드러나는 상기 사출물의 최종적인 색상이 결정된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 사출물의 외관 표면 처리 방법은 사출물의 외관에 문양이나 제조사 상징 등을 형성함에 있어서, 클리어 코팅 등을 실시하기 전에 사출물의 외측면에 금속층을 증착하고 원하는 문양으로 에칭을 실시함으로써, 종래의 잉크를 이용한 인쇄나 필름 부착 방식과 비교하여 사출물의 외관을 시각적으로 고급화할 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
11: 사출물 12: 증착 단계
13: 포토레지스트 층을 형성하는 단계
14: 노광 단계 15: 에칭 단계
121: 금속층 131: 포토레지스트 층
133: 포토 마스크

Claims (7)

  1. 사출물의 외관 표면 처리 방법에 있어서,
    사출물의 외측면에 금속층을 형성하는 단계;
    상기 금속층 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트 층 상에 포토 마스크를 배치하고 빛을 조사하는 노광 단계; 및
    노광 후, 에칭을 실시하여 상기 포토 마스크에 형성된 문양에 상응하는 부분을 제외한 나머지 부분의 상기 금속층과 상기 포토레지스트 층 전체를 제거하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 사출물의 외관 표면 처리 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 금속층을 형성하는 단계는, 상기 사출물의 외측면에 주석, 규소, 알루미늄 또는 주석, 규소, 알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는 합금으로 증착하여 상기 금속층을 형성함을 특징으로 하는 사출물의 외관 표면 처리 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 금속층을 형성하기 전에, 상기 사출물의 외측면에 프라이머 코팅을 실시하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 사출물의 외관 표면 처리 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 에칭을 실시하는 단계 후, 상기 사출물의 외측면에 클리어 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 사출물의 외관 표면 처리 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 에칭을 실시하는 단계 후, 상기 사출물의 외측면에 베이스 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 사출물의 외관 표면 처리 방법.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 베이스 코팅층을 형성한 후, 상기 사출물의 외측면에 클리어 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 사출물의 외관 표면 처리 방법.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 노광 단계에서는, 상기 포토레지스 층 중, 빛에 노출된 부분 또는 노출되지 않은 부분을 제거하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 사출물의 외관 표면 처리 방법.
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