KR20150128618A - 도장용 지그 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본발명은 도장용 지그로서: 몸체; 상기 몸체 표면의 일부 또는 전부에 형성된 코팅층; 을 포함하고, 상기 코팅층은 수지층이며, 상기 코팅층 위에 도장층이 형성될 때 상기 수지층의 경도는 도장층의 경도보다 더 낮으므로서, 도장 공정에서 회수한 지그를 용매제에 침지하여 박리한 후 다시 도장 공정으로 투입할 수 있으므로서, 지그를 재활용 할 수가 있게 되어, 그의 수명을 크게 늘일 수 있으며, 결과적으로 이러한 지그를 채용하면 생산성 향상과 원가 절감이 도모될 수 있다.

Description

도장용 지그 및 그 제조 방법{JIG FOR PAINTING AND THE MANUFACTURING METHOD THEREFOR}

본 발명은 지그 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면에 입혀진 도장층을 용이하게 제거하여 반복적으로 사용할 수 있는 도장용 지그, 그 제조 방법 및 재활용 방법에 관한 것이다.

일반적으로 대량으로 생산되는 공산품의 경우에는 거의 모든 제품이 표면에 색을 입히게 된다.이는 외 표면을 부식이나 손상으로부터 보호하기 위함과 동시에 색상 자체로 심미감을 주기 위한 것으로서, 통상 도장될 제품(또는 부품)을 지그로 고정한 뒤 도장될 부위에 페인트와 같은 도료를 스프레이로 분사하여 도장층을 형성한다.

최근 스마트폰이나 테블릿과 같이 다양한 종류의 개인 휴대용 전자 통신 장치, 화장품 용기, 자동차 부품, 가전제품 등의 생산공정에 도장용 지그의 사용이증가하고 있다.그에 따라 도장 공정 역시 대폭적으로 증가하고 있고, 이를테면, 스마트폰과 같이 대략 본체, 전면커버, 후면커버 등으로 이루어지는 경우 각 요소들을 각각의 지그에 고정한 상태에서 스프레이로 각기 정해진 색상을 정해진 부위에 분사하는 방식으로 도장작업이 진행되며, 그만큼 공정과 공정에 필요한 부품들이 늘어나고 있다.

이와 같이 도장 공정이 증가하면서 몇 가지 문제가 대두되고 있다.이는 도장용 지그와 같이 소모성 부재가 너무 많이 발생한다는 것이다.특히 도장용 지그는 통상 일회 내지 수회 사용 후에 폐기하게 되며,이는 상술한 바와 같이 개인 휴대용통신기기의 폭발적인 증가만큼 엄청나게 많은 량에 이른다.

일반적으로 도장용 지그는 예를 들어 스마트폰 본체의 테두리에 해당하는 측면을 도장할 경우에 본체의 전후면에 각각 배치되어 서로 결합됨으로써 본체의 도장될 부위만을 노출한 채 결합된다.이 상태에서 스프레이 건등을 이용하여 페인트와 같은 도료를 분사하여 노출된 부위에 도장층을 형성한다.이때 전후면의 지 그에 의해 가려진 부위는 도료가 접촉하지 않게 되는 대신 지그의 표면에 도막이 형성된다.

도장용 지그는 상술한 바와 같이 이용된 후 바로 폐기되거나 수회 더 사용된 후에 폐기된다. 이를 해결하기 위해 종래에 도장용 지그의 표면에 형성된 도막을 수작업 등으로 강제 박리하여 재활용하는 방식을 일부 이용하기도 하였지만,통상 전자제품의 표면 도장에 이용되는 도료는 그 박리가 용이하지 않기 때문에 경제성이 떨어진다.

이와 같이 도장용 지그의 일회성 사용 및 폐기로 인한 문제는 경제적 비용적인 손실이 클 뿐만 아니라 환경적인 측면에서도 바람직하지 못하다.

대한민국 특허 공개 10-2009-0098130(2009년09월17일)

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서,도장 공정에서 표면에 형성된 도막을 용이하게 박리하여 반복적으로 재사용이 가능한 도장용 지그를 제공한다.

본 발명은 또한 도장용 지그의 제조 방법을 제공하며, 본 발명은 또한 도장용 지그의 재활용 방법을 제공한다.

상기 목적은, 도장용 지그로서: 몸체; 상기 몸체 표면의 일부 또는 전부에 형성된 코팅층; 을 포함하고, 상기 코팅층은 수지층이며,상기 코팅층 위에 도장층이 형성될 때 상기 수지층의 경도는 도장층의 경도보다 더 낮으므로서 달성된다.

그리고, 상기 코팅층은 메틸알콜에 의해 박리되는 재질이고, 상기 코팅층의 두께는 5 ∼ 40 마이크로미터 이며, 상기 코팅층의 경도는 0.5에서 4 H이다.

상기 코팅층은 UV 경화 도료 혹은 열경화성 수지 혹은 분무 방식의 수지이고, 상기 도장용 지그는 대전 방지 기능을 갖는다.

*한편, 본원 발명의 또 다른 실시예인 도장용 지그 제조 방법으로서: (a) 지그 몸체를 준비하는 단계; (b) 상기 몸체 표면의 일부 또는 전부에 코팅층을 도포하는 단계; (c)상기 도포된 코팅층을 건조시키는 단계;및 (d) 상기 건조된 코팅층을 경화시키는 단계;를 포함하고, 상기 코팅층은 UV 경화 도료인 것이다.

그리고, 상기 코팅층은 UV 경화 도료 혹은 열경화성 수지 혹은 분무 방식의 수지일 수도 있다.

한편, 본원 발명의 또 다른 실시예인 도장용 지그 재활용 방법으로서: 상기 도장 공정에서 사용되어 상기 코팅층 상에 도장층이 형성된 지그를 용매제에 침지한 상태로 소정 시간 유지함으로써 상기 코팅층 및 상기 도장층을 박리하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 재활용하여 반복적으로 사용할 수 있는 도장용 지그가 제공된다. 이는 지그의 표면에 밀착력이 약한 코팅층을 형성한 후에 도장 공정에 투입함으로써 도장층이 직접 지그의 표면에 형성되는 것을 억제하고, 나아가 용매제에서 코팅층이 쉽게 박리되는 현상을 이용하여 도장층을 용이하게 박리할 수 있다.따라서 지그를 일회성으로 사용하고 폐기 처분함으써 발생되는 원가 상승 및 환경 문제를 해결할 수 있다.

도 1a 및 1b는 일반적인 도장용 지그를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도장용 지그의 단면을 도시한 도면이다.
도 3의 (A) 내지 (D)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도장용 지그의 제조 방법과 재활용 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도장용 지그의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도장용 지그의 재활용 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1a 및 1b은 전자 제품을 위한 일반적인 도장용 지그(10)를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1a는 결합된 상태를 지그(10)를 보여주고, 도 1b는 분해된 상태를 보여준다.

먼저 간략히 설명하면, 본 발명은 스마트폰이나 테블릿과 같은 전자제품의 부품 요소의 도장 공정에서 이용되는 도장용 지그에 관한 것이다. 도장용 지그는 도장될 부품을 고정함과 동시에 도장될 부위 외의 다른 부위를 은폐하는 역할을 수행하는 부재이다. 도 1a 및 1b에 도시한 예에서와 같이, 도장용 지그(10)는 예를 들어 스마트폰 기판(도 1에서 S)의 테두리에 해당하는 측면을 도장할 경우에 본체의 전후면에 각각 지그 몸체(11)이 배치되어 서로 결합됨으로써 기판의 도장될 부위만을 노출한 채 결합된다(도 1a 및 1b참조).이 상태에서 스프레이 건 등을 이용하여 페인트와 같은 도료를 분사하여 노출된 부위에 도장층을 형성한다.이때 전후면의 지 그에 의해 가려진 부위는 도료가 접촉하지 않게 되는 대신 지그(10)몸체(11)의 표면에 도막이 형성된다.

한편 본발명에서 기판(S)으로 설명되었지만, 실제로 본발명에서의 기판(S)은 휴대폰 하우징을 통털어서 통칭하는 의미로 사용되었다, 즉, 본발명의 기판(S)에는 휴대폰의 측면에 해당되는 부분으로서, 휴대폰의 본체의 테두리 부분에 해당되는 부분이며 프라스틱 소재 혹은 합금 금속으로 되어 있는 부분도 포함되고, 또한, 본 발명의 기판(S)에는 휴대폰 부품이 장착되는 휴대폰 내부의 기구물 등도 포함된다, 이러한 본 발명의 기판의 의미는 본 발명의 도 1a, 도 1b 및과 도 3등을 보면 충분히 이해 가능하다.

개인 휴대용 기기와 같이 최근 대량으로 생산되는 제품들은 그 만큼 많은 도장 공정이 요구되는데, 통상 도장용 지그는 1회 내지 수회 사용 후에 폐기 처분되고 있다.비록 개별 지그 부재들의 단가가 낮은 편이지만 근래와 같이 수천만대 내지 수억대까지 대량으로 생산되는 휴대용 통신 기기의 도장에 이용되는 지그가일회성 또는 단기 사용 후 폐기 처분된다는 것을 감안하면 엄청난 낭비가 이루어지고 있다고 할 수 있다.따라서, 본 발명에서는 매우 경제적인 비용으로 재활용할 수 있는 도장용 지그를 제공한다. 이는 지그 표면에 쉽게 박리될 수 있는 UV 경화 도료를 미리 코팅한 후 도장 공정에 투입하는 것이다.정해진 횟수로 사용된 지그는 용매제에 침지시켜서 코팅층 및그 위에 형성된 도장층을 쉽게 박리한다. 그 후, 다시 지그의 표면에 코팅층을 형성한 후 도장 공정으로 재투입한다. 이와 같이 본 발명의 도장용 지그는 수십회 이상 재사용이 가능하기 때문에 상당한 원가절감은 물론 폐기에 따른 환경 문제도 해결할 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도장용 지그의 단면을 도시한 도면이다.

도면을 참조하여,본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도장용 지그(10)는몸체(11)와 몸체(11) 표면의 일부 또는 전부에 형성된 코팅층(12)을 포함한다. 지그 몸체(11)의 표면에 형성되는 코팅층(12)은 이후 하도, 중도 및 상도 공정으로 형성되는 도장층(13) 보다 밀착력이 약한 도료 중에서 선택될 수 있고, 본 발명의 바람직한 실시예에서 이는 예를 들어 수지 도료가 된다.

- 코팅층 제조 실시예 -

본원 발명에서는 코팅층(12)에 사용되는 수지층으로 몇가지 종류를 사용할 수가 있다.

(1)UV경화 도료

본원 발명에서는 코팅층(12)으로 UV경화 도료를 사용할 수 있다.

즉, 코팅층(12)을 형성하기 위한 코팅액은 알코올 용해성 셀룰로이즈(Alcohol soluble cellulose) 유도체를 수정한 에폭시 아크릴레이트 올리고머(Epoxy-Acrylate Oligomer)와친수성 아크릴 모노머(Acryl monomer)를 포함한다. 코팅액은 또한 EO(Ethylene Oxide) 부가물로서, 2-(2-Ethoxyethoxy)ethylacrylate, Ethoxylated hexandiol diacrylate, Ethoxylated Bispheol A Diacrylate, Polyethyene glycol acrylate, 등을 포함할 수 있고,PO(Propylene Oxide) 부가물로서 Propoxylated neopentyl glycol diacrylate, Propoxylated glyceryl acrylate, Propoxylated allyl methacrylate, Propoxylated trimethylolpropane triacrylate, 등을 포함할 수 있다.코팅액은 또한 기타 amine류, methoxy류, alkoxylated acrylate, urethane acrylate등을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 코팅층(12)은 UV경화 도료를 도장용 지그에 코팅한 다음 UV를 조사하므로서 만들어진다.

(2)열경화 수지

본원 발명에서는 코팅층(12)으로 열경화성 수지를 사용할 수가 있다.

열 경화성 수지로는 에폭시수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지, 폴리에스테르, 알키드수지, 변성 에폭시수지, 변성 우레탄수지, 변성 실리콘수지, 변성 폴리에스테르수지, 변성 알키드수지 등이 존재한다. 또한, 상기 사용되는 수지의 분자량은 1,00∼100,000 가 적당하다.

그리고, 상기 코팅층(12)은 열경화성 수지를 도장용 지그에 코팅한 다음 일정 온도로 도장용 지그를 가열하므로서 얻을 수 있다. 이때, 가열 온도가 반드시 한정되지는 않는다. 예를들면 150 ℃ 로 가열할 경우 30 분이면 충분하지만 100 ℃ 가열할 경우에는 3 시간 정도 가열할 수도 있기 때문이다. 하지만 열경화성 수지는 통상적으로 80 ∼ 150 ℃ 정도 가열이 적당하다.

(3) 분사 방식(Spray 코팅 방식)의 수지

본원 발명에서는 코팅층(12)으로 분사 방식(Spray 코팅 방식)의 수지를 사용할 수가 있다.

분사 방식(Spray 코팅 방식)의 수지 코팅층(12)은 수지를 용매에 녹인 다음 분사(spray)기를 사용하여 지그에 분사하여 코팅한 후에, 열풍 건조하여 용매를 증발시킴으로서 얻을 수가 있다. 그리고, 열풍 건조 온도가 반드시 한정되는 것은 아니다. 예를들면 150 ℃ 로 가열할 경우 30 분이면 충분하지만 120 ℃ 가열할 경우에는 1 시간 가열할 수도 있기 때문이다. 그리고 상온에서도 장시간 방치하면 용매가 증발되어 코팅된 수지만 남기 때문이다. 다만, 제조 공정의 여건과 경제성의 원칙에 의하여 시간이 정해진다,

일반적으로 분사 방법으로 사용될 수 있는 수지는 아크릴 실리콘 공중합체로 이루어진 수지일 수 있다. 그리고 상기 수지를 유기 용제에 녹여 사용하게 된다, 이때, 유기 용제로는 자일렌, 톨루엔, 부틸아세테이트, 에틸아세테이트, 셀로솔브아세테이트, 코코졸-100 및 코코졸-150 등이 된다. 즉, 아크릴 실리콘 공중합체로 이루어진 수지를 상기 유기 용제에 녹인 다음 지그 몸체(111)(112)에 코팅하여 수지층을 형성하는 것이다.

또한, 분사하여 코팅층(12)을 형성할 수 있는 또 다른 종류의 수지로는 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지(비스페놀 A형 에폭시 수지, 또는 트리글리시딜이소시아 누레이트인)도 될 수가 있다.

(4) 대전 방지제 첨가

본원 발명에서는 도장 공정시 지그의 정전기 방지를 하므로서 불량률을 감소시키기 위함이다.

일반적인 대전방지제로는 양이온 계면활성제나 양이온성 고분자 화합물 등이 있다. 그리고, 대전방지성 수지 조성물을 제조하는 방법을 이용할 수가 있으며, 알칼리금속알킬 술포네이트와 같은 페이스트 또는 고화 형태의 음이온성 대전방지제 및 폴리알킬렌 글리콜과 같은 비이온성 대전방지제를 사용할 수가 있다.

그리고, 음이온성 대전방지제는, 일반적으로 페이스트 또는 고화상태로 수득되며, 이들을 액체 또는 분말 상태로 만드는 추가 공정없이 그대로 사용한다. 음이온성 대전방지제는 포스페이트 또는 술포네이트이며, 바람직하게는 알칼리금속 알킬술포네이트, 특히 바람직하게는 나트륨 도데실술포네이트이다.

그리고, 비이온성 대전방지제로는 폴리알킬렌 글리콜이 있는데, 예를들면 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리프로필렌 글리콜이고, 바람직하게는 폴리에틸렌 글리콜이다.

그리고, 본원 발명의 지그에 대전 방지 기능을 부여하는 방법은 코팅층(12) 표면에 혹은 지그(10) 표면에 침지 또는 스프레이에 의해 대전방지제를 코팅하는 방법이다.

아울러, 수지층을 형성할 때, 상기 대전 방지 기능을 수지층에 형성하므로서 대전 방지 효과를 가지는 도장용 지그를 얻을 수가 있다. 이때에도 수지층의 재료에 대전방지제를 1 ∼10 w％ 정도 혼합 블렌딩한 다음 수지층을 형성하게 된다.

결과적으로 본원 발명에서는 도장용 지그(12)에 대전방지 효과를 얻고자 함이며, 따라서 대전 방지 효과를 얻을 수가 있다면, 본원 발명의 실시예의 방법에서 제시한 방법에 한정되지는 않게 된다.

한편, 본원 발명에서 사용되는 코팅층(12)은 예를 들어 메틸알콜과 같은 용매제에 용해되는 성질을 가지는 도료를 선택한다. 또한 용매제로서 물(H2O), Methanol, Ethanol, Isopropyl alcohol 등의 alcohol류 및 Amine류가 적용될 수 있다. 그리고 경우에 따라서는 톨루엔처럼 강한 용매제도 상용될 수 있지만 환경 등을 고려하여 Methanol, Ethanol, Isopropyl alcohol 등의 alcohol류가 가정 효과적일 수 있다.

결과적으로, 표면에 코팅층(12)이 형성되는 지그(10)는 새로 생산된 지그이거나 도장 공정을 거치고 나서 도장층(13)이 박리된 지그일 수 있다.

도 3의 (A) 내지 (D)는본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도장용 지그의 제조 방법과 재활용 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도장용 지그 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도장용 지그의 재활용 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.

도장용 지그의 제조 방법에서, 먼저 단계 S100에서와 같이 지그(10)를 준비한다(도 3의 (A)). 여기에서의 지그(10)는 상술한 바와 같이 사출공정을 통해 생산된 새로운 지그이거나 도장 공정을 거치고 나서 표면에 형성된 도장층이 제거된 기사용 중인 지그일 수 있다. 또한 코팅층(12)이 형성되는 부위는 지그 몸체(11)의 일부이거나 전부일 수 있다.지그(10)는 또한 그 재질에 특별한 제약이 없으며, 코팅층(12)이 도막될 수 있는 플라스틱류나 금속류를 모두 포함할 수 있다.

다음에, 단계 S110 내지 S130과 같이 코팅층(12)을 지그 몸체(11)의 표면에 형성한다(도 3의 (B)). 이를 위해 먼저단계 S110과 같이 지그 몸체(11)의 표면 일부 또는 전부에 코팅층(12)을 도포한다. 이어, 단계 S120과 같이 도포된 코팅층(12)을 건조시킨다. 건조 과정은 바람직하게는 열건조로 진행하며, 예를 들어 코팅층(12)으로 UV 경화 수지를 사용한 경우라면 60∼80℃의 온도로 대략 1 내지 3분 정도 1차 열건조를 진행한다. 계속하여, 단계 S130과 같이 UV를 조사하여 경화시킨다. 이러한 UV경화 공정은 특별한 제약 없이 일반적인 UV 경화기를 이용하여 수행할 수 있다.

이상과 같은 단계 S130까지 진행하고 나면 도장 공정에 사용될 수 있는 지그(10)가 완성된다.

한편, 도 3과 도 4의 실시예 설명에서는 UV경화 수지를 사용하였을 때의 실시예를 설명한 도면이지만, 경우에 따라서는 도 2의 코팅층(12) 제조 방법 실시예에서 설명한 것처럼, 열경화성 수지 및 분무 방식 수지를 사용하여도 코팅층(12)을 형성할 수가 있음은 당연하다. 그렇게 될 경우에는 상기 UV경화 수지를 사용하였을 제시한 실시예와 코팅층 제조 방법, 조건 및 온도 등의 달라지는 것은 당연하다. 즉, UV경화 수지 형성 방법이, 도 2에 실시한 열경화 수지 혹은 분무 방식 수지로 코팅층을 형성하는 방법으로 대체되게 된다.

그리고, 코팅층(12)이 형성된 지그(10)는 도장 공정에 투입되어 정해진 횟수만큼 사용된 후 박리를 위해 이송된다.

이하에서는 도장 공정에서 표면에 도장층(13)이 형성된 지그(10)를 재활용하는 방법을 설명한다.

아울러 도 5에서 도시된 방법에서처럼, 도장 공정에서 코팅층(12) 상에 도장층(13)이 형성된 지그(10)는 단계 S200으로 진행하여 용매제가 수용된 용기에 침지되어 소정 시간 동안 유지된다. 유지 시간은 아래의 실험 결과에서 알 수 있는 예를 들어 180분 내지 300분 정도가 적당하다. 용매제는 바람직하게는 메틸알콜일 수 있다. 용매제에 의해 박리되는 층은 코팅층(12)과 코팅층(12) 상에 형성된 도장층(13)이며, 코팅층(12)이 지그 몸체(11)의 표면으로부터 분리되면서 그 위에 형성된 도장층(13)을 함께 박리시키게 된다.

실제 현장에서는 다수개의 지그(10)를 한꺼번에 용기에 투입하게 되며, 이 경우 용매제에 침지된 상태에서 효과적인 박리를 위해용기에 구비된 교반요소나 별도로 구비된 교반요소를 이용하여 용매제및/또는 지그들을 교반시킬 수 있다. 또한 교반은 용기 자체를 회전시키거나 흔들어서 용매제 또는 지그(10)를 유동시킬 수 있다.

효과적인 박리를 위한 용매제 내에 침지하는 시간을 알아보기 위하여 실험을 실시하였다. 이를 위해, 통상적인 도장 공정과 유사하게 최초도료(primer)-일반도료-UV도료를 수 차례 도포하여 소정 두께를 가지는 도장층을 형성한 후에 용매제가 수용된 용기에 침지하여 실온에서 코팅층(12) 및 도장층(13)이 박리되는 정도를 체크하였다.

60분 경과 시 지그 몸체(11)의 측면부위에서 부분적으로 들뜸 현상이 발생하였고, 지그(10) 전체로 보았을 때 약 30％의 박리가 이루어졌다. 180분 경과 시에는 약 70％ 정도의 박리가 이루어졌고, 240분 경과 시에 약 90％의 박리가 이루어졌다. 마지막으로 300분이 경과한 후에는 코팅층(12) 및 도장층(13)이 완전히 분리되어 제거되었다.

그 이하로 제거된 경우에는 새로운 코팅층(12)의 도포가 상대적으로 균일하지 못하였다. 이를 통하여 180분 이상의 침지 시간을 유지하였을 때 새로운 코팅층(12)을 형성하여 다시 도장 공정을 투입할 수 있다고 평가할 수 있다.

바람직하게는 단계 S200에서 메틸알콜에 의해 코팅층(12) 및 도장층(13)이 일부 또는 전부가 박리된 지그 몸체(11)의 표면에 대해 에어를 이용한 세정을 실시할 수 있다(단계 S210).에어 세정은 지그 몸체(11)의 표면으로부터 완전하게 분리되지 않은 코팅층(12) 및 도장층(13)을 제거함과 동시에 표면에 잔류하는 용매제의 분리와 제거를 수행하게 되며, 그 과정에서 일부 또는 전부 건조가 이루어질 수 있다. 물론, 에어 세정 이후에 별도의 건조 과정을 진행할 수 있음은 물론이다.

단계 S210이후에다시 단계 S100으로 복귀하여 지그 몸체(11)의 표면에 새로운 코팅층(12)을 분사 도포한 후(S110) 이를 단계 S120 및 S130에서 열건조와 UV경화하여(경우에 따라서는 열경화성 수지 및 분사 방식으 수지를 사용할 수 있다.)도장 공정에 재투입한다.

한편, 본원발명의 지그에 형성될 수 있는 수지층의 특징은 아래와 같다.

1)도장층보다 밀착력이 약하여야 한다.

지그에 코팅되는 코팅층(12)의 밀착력은 코팅층 위에 형성된 도장층(13)의 밀착력보다 낮아야 한다. 즉, 코팅층(12)은 도장층(13) 보다 쉽게 벗겨져야 한다.

2)도장층보다 표면 경도가 낮은 것을 특징으로 한다.

일반적으로 도장층(13)은 경도(hardness)가 5 H 이상이 되어야 어느 정도 상용화 가능한 페인트 도장의 경도가 되지만, 본원 방명의 수지층은 용매에 침지되면 박리되는 특징을 가져야 하기 때문에 도장층보다 경도는 더 낮아야 하는 특징을 가진다. 즉, 본발명의 수지층(12)의 경도가 도장층의 경도의 80 %(4 H이하) 이하가되는 것이 바람직하다. 물론, 0.5(10 % 이하) 인 경우 수지층이 벗겨져서 취급상 문제가 생긴다. 따라서 최적의 조건은 2.0 H ∼ 3.5 H(도장층 경도의 40 % ∼ 70%) 가 바람직하다.

한편, 경도 변화는 매우 중요하며 실제 작업에 직접적인 영향을 주게 된다. 본원 발명의 박리 시간 조건(60분 경과 들뜸 현상 발생, 300 분 경과 완전박리)을 비교하여 보면, 수지층의 경도가 도장층의 경도의 80 %가 넘어가게 되면 박리되는 시간이 600 분 이상으로 넘어가도 충분한 박리가 이루어지지 않게 된다, 그리고 도장층 경도의 70 %이면 400 분 경과 후 완전한 박리가 이루어져 적절한 공정 조건이 되었다. 그리고 60 %이면 300 분 경과 후 완전한 박리가 이루어져 최적의 공정 조건이 되었다. 하지만 도장층 경도의 40 % 이하가 되면 도장 공정을 수행하는 중에라도 수지층이 벗겨지는 현상이 발생되어 작업상 문제가 발생되었다.

2)코팅층이 형성된 지그를 용매에 담가 놓을 경우 용매에 의하여 코팅층이 박리되는 성질을 가진다. 또한 용매제로서 물(H2O), Methanol, Ethanol, Isopropyl alcohol 등의 alcohol류 및 Amine류가 적용될 수 있다.

용매에 박리된다는 것은 용매에 녹는 다는 의미가 아니며, 용매에 의하여 벗겨지어 박리된다는 것을 의미한다.

3)수지층은 일정 두께를 가져야 한다. 즉, 10 ∼ 17 마이크로미터(micro meter)의 두께를 가지는 것이 바람직하다, 너무 얇게 되면 도장층이 직접 몸체(111)(112)에 묻게 될 가능성이 있을 수도 있고 너무 두꺼우면 용매에 쉽게 박리되지 않을 수도 있게 된다. 따라서, 가장 이상적인 수지층의 두께는 10 ∼ 17 마이크로미터(micro meter)의 두께이지만, 어느 정도 상용화가 가능한 두께는 10 ∼ 20 마이크로미터(micro meter)이다.

수지층의 두께가 5 마이크로미터 이하이면 사실상 제대로 박리가 이루어지지 않 게된다. 그리고 20 마이크로 이상이면 박리 시간이 600 분 이상 되어도 완전한 박리가 이루어지지 않았다.

4) 수지층의 희석제를 박리 용매로 사용한다.

일반적으로 수지를 코팅하기 위해서는 수지를 용제에 녹이고, 용제에 녹인 수지의 점도를 희석제를 사용하여 코팅 가능하도록 낮추게 된다.

따라서, 본원 발명에서는 용제에 녹인 수지의 점도를 낮추는 희석제의 성분을 박리 공정(수지층과 도장층의 박리 공정)에서 사용되는 용매의 성분과 동일하게 한다.

이때 동일하다는 의미는 용매에 사용된 성분중에서 적어도 25 % 이상 사용되는 성분과 동일하다는 것이다. 예를들어, 박리 공정에서 사용되는 용매로 물(H2O), Methanol, 및 Ethanol을 혼합하여 사용하고, 이중 Methanol이 25 % 이상을 차지할 경우 수지층 코팅 공정의 희석제로 Methanol 을 사용하여도 된다는 것이다.

즉, 박리 공정에 사용되는 용매가 한 가지 물질이면, 그 한 가지 물질과 동일한 용매를 수지층 코팅 공정의 희석제로 사용하지만, 두가지 이상의 물질을 혼합하여 용매로 사용할 경우 그중에서 적어도 25 % 이상의 비율을 가진 물질을 수지층 코팅 공정의 희석제로 사용할 수가 있다는 것이다.

상기와 같이 박리 공정에 사용되는 용매의 성분을 수지층 코팅 공정의 희석제로 사용하게 되면, 박리 효과가 매우 좋아진다.

실제 박리 공정 실험 결과에 의하면, 박리 공정에 사용되는 용매의 물질 중에서 하나(상기 용매 내에서 적어도 25 % 이상 혼합되는 물질)를 수지층 코팅 공정의 희석제로 사용하게 되면, 250 분에서 300 분의 박리 시간으로도 수지층과 도장층이 충분한 박리가 일어 난다,

즉, 상기 1), 2), 3) 및 4)와 같은 특징을 가질 수 있도록 코칭층을 형성할 수 있는 수지라면 본원발명의 실시예에서 언급된 수지에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 상기 1)과 2)의 특징을 갖는 수지층을 만들기 위해, 고분자의 분자량을 조절하거나 경화 정도를 조절하여 달성할 수가 있다. 이것은 통상의 기술자가 구현 가능한 범위 내에서 실현 가능하다.

도 6은 박리 공정후 지그의 사진이다,

도 6의 왼쪽 사진은 박리가 잘 되지 않은 사진이고, 오른쪽은 박리가 깨끗이 이루어진 사진이다,‘

도 7은 수지층의 두께가 10에서 17 마이크로미터이어서, 박리 공정 중에 박리가 잘 일어나는 특성을 보이는 사진이다,

도 8은 수지층의 두께가 10 마이크로미터 이하이어서 박리 공정 중에 박리가 잘 일어나지 않은 사진이다,

도 9은 박리가 되지 않은 사진이다,

수지층의 경도가 조건에 맞지 않거나, 수지층의 희석제가 용매와 다르거나, 수지층의 두께가 최적 조건이 아닐 경우에 해당된다.

도 10은 수지층 희석제 조건에 따라 제대로 박리가 이루어지지 않은 사진이고, 도 11은 수지층 희석제 조건에 따라 제대로 박리가 이루어진 사진이다.

이상과 같이 반복 과정에 의해 본 발명의 도장용 지그는 적어도 십여 회부터수십 회의 도장 공정에 사용될 수 있다. 결과적으로 적은 횟수의 사용 후에 폐기 처분되는 기존의 방식에 비해 경제적 및 환경적인 측면에서 획기적인 개선이 이루어질 수 있다. 즉, 원가절감은 물론이거니와 매몰이나 소각 등을 이용하는 폐기량이 대폭 줄어들어 환경 오염 문제가 줄어든다.

10: 지그 111: 제1몸체
112: 제2몸체 12: 자석
13: 자성체 S:기판
120 : 수지층 130 : 도장층

Claims (6)

1. 도장용 지그로서,
   몸체;
   상기 몸체 표면의 일부 또는 전부에 형성된 코팅층; 을 포함하고,
   상기 코팅층은 수지층이며,
   상기 코팅층 위에 도장층이 형성될 때
   상기 수지층의 경도는 도장층의 경도보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 도장용 지그.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 코팅층은 메틸알콜에 의해 박리되는 재질인 것을 특징으로 하는 도장용 지그.
3. 제 1항에 있어서, 상기 코팅층의 두께는 5 ∼ 40 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 도장용 지그.
4. 제 1항에 있어서, 상기 코팅층의 경도는 0.5에서 4 H인 것을 특징으로 하는 도장용 지그.
5. 제 1항에 있어서, 상기 코팅층은 UV 경화 도료 혹은 열경화성 수지 혹은 분무 방식의 수지인 것을 특징으로 하는 도장용 지그.
6. 제 1항에 있어서, 상기 도장용 지그는 대전 방지 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 도장용 지그.

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