KR20140115453A

KR20140115453A - 전자 기기 케이스의 표면 처리 방법 및 이를 이용한 표면 질감이 향상된 전자 기기 케이스.

Info

Publication number: KR20140115453A
Application number: KR1020130029387A
Authority: KR
Inventors: 김병삼
Original assignee: (주)쓰리나인
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2014-10-01
Also published as: KR101469815B1

Abstract

본 발명은 본체 케이스를 구성하는 고분자 폴리머와 유리 섬유(glass fiber)를 혼합한 재질 중 케이스의 사출과 도장 공정 중 발생하는 고분자 폴리머의 식각으로 표면에 존재하게 되는 유리 섬유(glass fiber) 돌기를 효과적으로 제거하는 방법과 이를 통해 표면 질감이 향상된 케이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해 본 발명에서는 고분자 폴리머를 제외한 유리 섬유에 대해서만 선택적으로 에칭시키는 에칭 용액을 이용하여, 본체 케이스를 에칭하는 표면처리 공정을 적용함으로써, 상기 과제를 해결하였다.
상기 에칭용액은 불산(HF), 암모늄 플루오라이드(NH4F), CH2를 포함하는 계면활성제, 부식 방지제 중의 적어도 어느 하나 이상과 이온수를 포함하여 이루어질 수 있으며, 특히, 이러한 에칭은 에칭용액에 사출물을 담그는 디핑(dipping) 공정 또는 상기 에칭액을 묻힌 세척부재로 표면을 문지름으로써 간단하게 수행될 수 있고, 표면의 유리 섬유(glass fiber) 돌기 제거로 인해 표면 거칠기(roughness)가 10 μm 이하로 향상되는 것을 실험으로 확인하였다.

Description

전자 기기 케이스의 표면 처리 방법 및 이를 이용한 표면 질감이 향상된 전자 기기 케이스.{A surface-treating method for the case of electronic device and the case of electronic device having a improved surface roughness using the method.}

본 발명은 최근에 전자기기 본체의 경도와 강도, 및 유연성을 높일 수 있도록 고분자 폴리머와 유리 섬유가 혼재된 물질로 제조된 전자기기용 케이스의 표면에 형성되는 유리 돌기 들을 제거하여, 매끄럽고 향상된 표면 질감을 갖는 전자 기기용 케이스 및 이의 에칭방법에 관한 것이다.

최근의 휴대폰을 포함한 대부분의 전자기기에 있어서, 그 기능이 다양화되고, 외관상의 아름다움이라는 부차적인 기능까지 중요해지고 있는 추세이다. 특히 본체 내부에 많은 부품들이 실장되고, 외장 케이스에는 아름다움을 더할 수 있는 색체나 문양 등이 덧입혀지고 있어, 이전의 PVC 등의 고분자 폴리머로 이루어진 외장 케이스는 강도나 경도, 유연성 등에서 고객들의 요구를 만족시키기에는 부족한 실정이다.

최근에는 외장 케이스의 강도와 경도를 향상시키고, 더 유연하게 하기 위해, 고분자 폴리머와 유리 섬유(glass fiber)를 혼합한 재질로 외장 케이스를 제조하고 있다.

하지만, 이러한 혼합 재질은 외장 케이스를 사출하고, 이후 후속공정에서 각종 유기 용매나 유기 도료 등을 코팅 또는 함침할 때, 고분자 폴리머 성분만이 용해되고, 유리 섬유(glass fiber)는 용해되지 않고, 그대로 남아, 최종적으로 유리 섬유가 최종 외장 케이스의 표면 위로 돌출되어, 돌기를 형성하게 된다.

이러한 돌기는 사용자의 얼굴에 접촉하는 휴대폰과 같은 경우에는 상처를 발생시킬 수도 있고, 다른 전자기기의 경우에도 거칠은 표면 질감과 후속 공정에서의 불량발생의 원인이 되는 등, 바람직하지 못한 영향을 주는 바, 이에 대한 개선이 요구되는 상황이다.

대한민국 공개특허공보 제 10-2011-0052292호(2011.5.18.)에는 휴대폰 케이스 및 휴대폰 케이스 제작방법에 관한 것으로서, 휴대폰(1)의 배면과 측면이 덮여지도록 제작되며, 휴대폰(1)에 결합되도록 하는 후크(11)와, 배면의 둘레를 따라 형성되는 결합홈(12)과, 일측 외주면에 함몰형성되는 자석삽입부(13)가 구비된 내부케이스(10)를 사출하는 내부케이스 사출단계(100);와 상기 내부케이스 사출단계(100)를 거쳐 사출된 내부케이스(10)의 자석삽입부(13)에 제1자석부재(14)를 설치하는 제1자석부재 설치단계(200);와 상기 제1자석부재 설치단계(200)를 거친 내부케이스(10)와 제2자석부재(35)가 하부금형에 설치된 채로 이중사출하여 외부케이스(20)를 내부케이스(10)에 부착하는 외부케이스 사출단계(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 케이스 제작방법과 이에 의해 제작된 휴대폰 케이스에 관한 기술을 기재하고 있으나, 이는 케이스의 에지부분에 발생하는 유리 섬유의 돌기에 관한 아무런 언급이 없고, 이를 개선하지 않아, 생산 수율이 매우 낮은 단점을 갖고 있다.

본 발명은 사출공정을 통해 얻어진 전자기기용 본체 케이스에서 발생하는 돌기를 제거하고자 하는 것이다. 더욱 자세하게는 전자기기 본체를 구성하는 케이스 외면의 돌기를 효과적으로 제거함으로써, 외면의 표면 질감을 부드럽게 하고, 사용자가 안전하게 이용할 수 있도록 하며, 후속공정 상에서 발생할 수 있는 균일하지 못한 도료의 코팅이나 함침 시의 도료의 뭉침 등의 현상을 제거할 수 있어, 공정상의 불량을 감소시키도록 하며, 케이스 외면에 돌기로부터 발생하는 크랙이나 결함 등을 제거할 수 있어, 본체의 강도와 경도를 높이고, 전자기기 본체 외면의 아름다움을 더하는 것을 그 해결 과제로 하고 있다.

본 발명은 본체 케이스를 구성하는 고분자 폴리머와 유리 섬유(glass fiber)를 혼합한 재질 중 케이스의 사출과 도장 공정 중 발생하는 고분자 폴리머의 식각으로 표면에 존재하게 되는 유리 섬유(glass fiber) 돌기를 효과적으로 제거하는 것을 과제로 하고 있다.

이를 위해 본 발명에서는 고분자 폴리머를 제외한 유리 섬유에 대해서만 선택적으로 에칭시키는 에칭 용액을 이용하여, 본체 케이스를 에칭하는 표면처리 공정을 적용함으로써, 상기 과제를 해결하였다.

특히, 이러한 에칭은 에칭용액에 사출물을 담그는 디핑(dipping) 공정 또는 상기 에칭액을 묻힌 세척부재로 표면을 문지름으로써 간단하게 수행될 수 있으며, 표면의 유리 섬유(glass fiber) 돌기 제거로 인해 표면 거칠기(roughness)가 10 μm 이하로 향상되는 것을 실험으로 확인하였다.

본 발명은 전자기기 본체를 구성하는 케이스 외면의 돌기를 효과적으로 제거함으로써, 외면의 표면 질감을 부드럽게 하고, 사용자가 안전하게 이용할 수 있도록 하는 제1효과를 갖는다.

또한, 표면상의 돌기를 제거함으로써, 후속공정 상에서 발생할 수 있는 균일하지 못한 도료의 코팅이나 함침 시의 도료의 뭉침 등의 현상을 제거할 수 있어, 공정상의 불량을 감소시킬 수 있는 제2효과를 갖는다.

또한, 케이스 외면에 돌기로부터 발생하는 크랙이나 결함 등을 제거할 수 있어, 본체의 강도와 경도를 높일 수 있는 제3효과를 갖는다.

마지막으로, 표면에 존재하는 돌기를 제거하여, 전자기기 본체 외면의 아름다움을 더할 수 있는 심미적인 제4효과를 갖는다.

도 1은 본체 케이스의 앞면을 위에서 바라본 도면이다.
도 2는 본체 케이스의 정면에서 바라본 단면도이다.
도 3은 실체 케이스의 에지면에 발생한 유리 섬유 돌기를 촬영한 사진이다.

최근의 전자기기의 본체를 구성하는 케이스(100)는 강도와 경도를 향상시키고, 더욱 유연하게 하기 위해, 고분자 폴리머와 유리 섬유(glass fiber, 110)를 혼합한 재질로 케이스를 제조하고 있다.

하지만, 이러한 혼합 재질은 케이스를 사출하고, 후속공정에서 각종 유기 용매나 유기 도료 등을 코팅 또는 함침할 때, 고분자 폴리머 성분만이 용해되고, 유리 섬유(glass fiber)는 용해되지 않고, 그대로 남아, 최종적으로 유리 섬유가 최종 케이스의 표면 위로 돌출되어, 돌기(110)를 형성하게 된다.

이러한 돌기(110)는 표면의 질감이나 사용의 불편 뿐만이 아니라, 후속 공정에서의 불량발생의 원인이 되는 등, 생산공정의 수율도 심각하게 저하시키고 있어, 관련업계에서는 해결해야 할 주요 문제로 대두되고 있다.

특히, 전체 케이스(100) 중에서도 사출물의 에지(edge, 120) 부위에 주로 돌기(110)가 많이 형성되는데, 이는 유리 섬유가 사출물의 평면과 평행한 방향으로 위치하여, 유리 섬유 돌기(110)가 에지(120) 부위에 많이 발생하는 것으로 파악된다.

이에 본 발명은 전자기기 본체를 구성하는 케이스(100)의 표면에 존재하는 돌기(110)를 제거하는 처리방법에 관한 것으로, 전자기기 본체를 구성하는 케이스(100)의 사출물을 사출공정에 의해 형성한 후, 상기 사출물의 표면을 에칭용액을 이용하여 에칭함으로써 이루어진다.

이때, 상기 케이스는 고분자 폴리머와 유리 섬유(glass fiber)가 혼재된 재질로 이루어지고, 상기 에칭용액은 고분자 폴리머를 제외한 유리 섬유에 대해 선택적으로 에칭시키는 용액이어야 한다.

상기 케이스(100)의 재질은 일반적으로는 폴리카보네이트(PC)와 유리섬유(glass fiber)를 혼합하여 이루어지나, 이로써 한정되는 것은 아니고, 바람직하게는 상기 유리섬유(glass fiber)는 총 중량 대비 10~50 중량 %이고, 나머지는 폴리카보네이트(PC)로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 세척용액은 불산(HF), 암모늄 플루오라이드(NH4F), CH2를 포함하는 계면활성제, 부식 방지제 중의 적어도 어느 하나 이상과 이온수를 포함하여 이루어질 수 있으나, 이는 사용자가 목적에 맞게 선택하여 사용하는 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

한편으로 유리에 대한 에칭성이 매우 좋은 불산(HF)을 사용하는 경우에는 유리 돌기(110)를 종방향으로 깊이 에칭하여, 오히려 유리 돌기(110)가 존재하던 부위에 홀이 생성되어 함몰되는 현상이 발생하므로 이에 대해서는 적절한 에칭성을 갖도록 조절하는 것이 중요하다.

특히, 상기 세척용액은 불산(HF) 1~3 중량%, 암모늄 플루오라이드(NH4F) 30~50 %, CH2를 포함하는 계면활성제 1~5 중량%, 부식 방지제 1~3 중량%, 이온수 40~65 중량% 의 조성으로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다.

상기 에칭 공정은 상기 에칭 용액에 돌기(110)가 형성된 케이스를 딥핑(dipping)하거나 또는 상기 에칭액을 묻힌 세척부재로 표면을 문지름으로써 사용자가 간편하게 표면의 돌기를 제거할 수 있다.

이러한 표면돌기가 발생하는 케이스(Case, 100)는 가정용 전자기기와 휴대용 단말기 이외에 모든 본체를 구성하는 케이스일 수 있으며, 상기 본 발명의 표면 처리 공정은 이러한 외장 케이스(100) 모두에 적용하여 돌기(110)를 제거할 수 있다.

또한 실제로 이러한 에칭 공정을 통하여 실제 돌기(110)의 크기를 10μm 이하로 제어함으로써, 이를 통해 더욱 부드러운 표면 질감을 얻을 수 있다.

본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.

100 : 본체 케이스
110 : 유리섬유 돌기
120 : 본체 케이스의 에지(edge) 부분
130 : 윈도우 부분

Claims

전자기기 본체를 구성하는 케이스의 표면처리방법에 있어서,
(i)전자기기 본체를 구성하는 케이스의 사출물을 준비하는 단계,
(ii)상기 사출물의 표면을 에칭용액을 이용하여 에칭하는 단계,
를 포함하여 이루어지며,
상기 케이스는 고분자 폴리머와 유리 섬유(glass fiber)가 혼재된 재질로 이루어지고, 상기 에칭용액은 고분자 폴리머를 제외한 유리 섬유에 대해 선택적으로 에칭시키는 용액인 것을 특징으로 하는 전자기기 본체를 구성하는 케이스의 표면처리방법.
제1항에 있어서,
상기 혼재된 재질은 폴리카보네이트(PC)와 유리섬유(glass fiber)로 이루어지고, 상기 유리섬유(glass fiber)는 총 중량 대비 10~50 중량 %이고, 나머지는 폴리카보네이트(PC)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기기 본체를 구성하는 케이스의 표면처리방법.
제1항에 있어서,
상기 세척용액은 불산(HF), 암모늄 플루오라이드(NH4F), CH2를 포함하는 계면활성제, 부식 방지제 중의 적어도 어느 하나 이상과 이온수를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기 본체를 구성하는 케이스의 표면처리방법.
제1항에 있어서,
상기 세척용액은 불산(HF) 1~3 중량%, 암모늄 플루오라이드(NH4F) 30~50 %, CH2를 포함하는 계면활성제 1~5 중량%, 부식 방지제 1~3 중량%, 이온수 40~65 중량% 의 조성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기기 본체를 구성하는 케이스의 표면처리방법.
제1항에 있어서,
상기 (ii)단계의 상기 에칭은 상기 에칭 용액에 딥핑(dipping) 공정 또는 상기 에칭액을 묻힌 세척부재로 표면을 문지름으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기기 본체를 구성하는 케이스의 표면처리방법.
제1항에 있어서, 상기 전자기기는 가정용 장착형 전자기기 또는 개인 휴대용 전자 단말기인 것을 특징으로 하는 전자기기 본체를 구성하는 케이스의 표면처리방법.
제1항 내지 제6항의 방법으로 표면이 처리되어, 표면의 거칠기(roughness)가 10 μm 이하인 것을 특징으로 하는 전자기기 본체를 구성하는 케이스.
제7항의 케이스로 본체의 외장이 구성되는 것을 특징으로 하는 가정용 장착형 전자기기 또는 개인 휴대용 전자 단말기.