KR20180122228A - 몰드를 이용한 코팅 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 몰드를 이용하여 소정 두께 이상의 수지 코팅층을 형성하는 코팅 방법에 관한 것이다. 본 발명은 소정 높이의 측벽들로 이루어지는 제1몰드의 하측에 제1기판을 배치하는 단계, 상기 제1몰드가 상기 제1기판 상에 배치된 상태에서, 상기 제1기판 상에 코팅액을 도포하는 단계, 코팅 대상 시트와 상기 제1기판이 상기 소정 높이만큼 이격 되도록, 상기 코팅 대상 시트를 상기 제1몰드의 상측에 압착시키는 단계 및 상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치된 코팅액을 경화시키는 단계를 포함하는 코팅 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 제1몰드가 제1기판과 코팅 대상 시트를 일정 거리로 이격 시키기 때문에, 제1기판과 코팅 대상 시트 사이에 코팅층이 균일한 두께로 형성될 수 있게 된다. 이를 통해, 본 발명은 소정 두께 이상의 코팅층을 균일하게 형성할 수 있게 된다.

Description

몰드를 이용한 코팅 방법{COATING METHOD USING MOLD}
본 발명은 몰드를 이용하여 소정 두께 이상의 수지 코팅층을 형성하는 코팅 방법에 관한 것이다.
모바일 기기의 커버 윈도우, 태양 전지 기판, 자동차 내/외장재, 디스플레이 디바이스 등에 사용되기 위해 유리 기판이 널리 사용되고 있다. 하지만, 유리 기판은 경량화하기가 어렵고, 유연성이 떨어지며, 깨지기 쉽기 때문에, 유기 기판을 대체하기 위한 투명 플라스틱 소재가 활발히 개발되고 있다.
최근 투명 플라스틱 소재로 유리 섬유를 수지에 함침 시켜 제조한 투명복합소재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 상기 투명복합소재는 유리 기판과 비교하여 내충격성 및 표면 경도가 낮기 때문에 유기 기판을 대체하기 어렵다.
투명복합소재의 물성을 개선하기 위해, 투명복합소재의 표면에 투명 수지를 코팅하여 경도 및 기계적 물성을 향상시키는 시도가 계속되고 있다. 구체적으로, 투명복합소재가 각종 환경에서 높은 내구성을 발휘하도록, 투명복합소재 표면에 소정 두께 이상의 고경도 코팅 층을 형성하려는 시도가 계속되고 있다.
종래 수지를 이용한 코팅 공법으로 스프레이(spray) 코팅, 플로우(flow) 코팅, 딥(dip) 코팅, 바(bar) 코팅 등이 있다.
스프레이 또는 플로우 코팅 방법을 활용하는 경우, 코팅막의 두께를 일정 수준 이상으로 형성하기 어려우며, 코팅막이 균일하게 형성되기 어렵다는 문제가 있다.
한편, 딥코팅 방법을 활용하는 경우, 코팅액의 점도를 낮추기 위한 용매의 첨가가 필수적이며 코팅막의 두께를 균일하게 제어하기 어렵다는 문제가 있다.
한편, 바코팅 방법을 활용하는 경우, 소정 두께 이상의 코팅막을 균일하게 형성할 수 있으나, 시트 형태의 투명복합소재 양면에 코팅막을 형성하기 어렵다는 단점이 있다. 구체적으로, 바코팅 방법을 활용하는 경우, 투명복합소재 시트의 일면에 도포된 코팅액을 완전 경화 시킨 후, 투명복합소재 시트의 타면에 코팅액을 도포하여야 하는데, 투명복합소재 시트의 일면에 도포된 코팅액이 경화될 때, 투명복합소재 시트가 휘어져 투명복합소재 시트의 타면에 코팅액을 도포하기 어렵다는 문제가 있었다.
특히, 투명복합소재 시트의 경도를 높이기 위해서는 코팅막의 두께가 30 μm이상(연필경도 9H 이상)으로 형성되어야 하는데, 코팅막의 두께가 증가할수록, 투명복합소재 시트의 일면에 도포된 코팅액이 경화될 때 발생하는 휘어짐이 커져, 바코팅 방법은 실제 제품 제조에 적용되기 어려운 점이 있다.
첫 번째, 본 발명은 코팅 대상체 표면에 소정 두께 이상의 코팅층을 균일하게 형성하는 코팅 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
두 번째, 본 발명은 평면 형태의 코팅 대상체 양면에 소정 두께 이상의 코팅층을 형성할 때, 코팅 결과물이 휘어지는 현상을 방지하는 코팅 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
세 번째, 본 발명은 평면 형태의 코팅 대상체 양면에 소정 두께 이상의 코팅층을 균일하게 형성하는 코팅 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 첫 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소정 높이의 측벽들로 이루어지는 제1몰드의 하측에 제1기판을 배치하는 단계, 상기 제1몰드가 상기 제1기판 상에 배치된 상태에서, 상기 제1기판 상에 코팅액을 도포하는 단계, 코팅 대상 시트와 상기 제1기판이 상기 소정 높이만큼 이격 되도록, 상기 코팅 대상 시트를 상기 제1몰드의 상측에 압착시키는 단계 및 상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치된 코팅액을 경화시키는 단계를 포함하는 코팅 방법을 제공한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 코팅 대상 시트가 상기 제1몰드 상측에 압착됨에 따라, 상기 코팅액은 소정 두께의 코팅층을 형성하고, 상기 코팅층의 두께는 상기 소정 높이와 같을 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 코팅 대상 시트가 상기 제1몰드 상측에 압착됨에 따라, 상기 코팅액이 상기 코팅 대상 시트와 상기 제1기판 사이에 고르게 퍼지도록, 상기 코팅액은 상기 제1기판 상에 상기 소정 높이 보다 높게 도포될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1기판은 광투과성 물질로 이루어지고, 상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치된 코팅액을 경화시키는 단계는, 상기 코팅액에 소정 파장의 빛을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 코팅액의 점도는 1000 내지 5000 cps일 수 있다.
상술한 두 번째 및 세 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치된 코팅액이 경화되지 않은 상태에서, 상기 코팅 대상 시트 상에 상기 소정 높이의 측벽들로 이루어지는 제2몰드를 배치하는 단계, 상기 제2몰드가 상기 코팅 대상 시트 상에 배치된 상태에서, 상기 코팅 대상 시트 상에 상기 코팅액을 도포하는 단계, 상기 코팅 대상 시트와 상기 제2기판이 상기 소정 높이만큼 이격 되도록, 상기 제2기판을 상기 제2몰드 상측에 압착시키는 단계 및 상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치되는 코팅액 및 상기 코팅 대상 시트와 상기 제2기판 사이에 배치된 코팅액을 함께 경화시키는 단계를 더 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제2기판이 상기 제2몰드 상측에 압착됨에 따라, 상기 코팅 대상 시트에 도포된 코팅액은 소정 두께의 코팅층을 형성하고, 상기 코팅층의 두께는 상기 소정 높이와 같을 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 코팅 대상 시트, 제1 및 제2기판은 광투과성 물질로 이루어지고, 상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치되는 코팅액 및 상기 코팅 대상 시트와 상기 제2기판 사이에 배치된 코팅액을 함께 경화시키는 단계는, 상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치되는 코팅액 및 상기 코팅 대상 시트와 상기 제2기판 사이에 배치된 코팅액 각각에 소정 파장의 빛을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 형성되는 코팅층 및 상기 코팅 대상 시트와 상기 제2기판 사이에 형성되는 코팅층 각각의 두께는 상기 소정 높이와 동일할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치되는 코팅액 및 상기 코팅 대상 시트와 상기 제2기판 사이에 배치된 코팅액의 점도는 1000 내지 5000 cps일 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1몰드가 제1기판과 코팅 대상 시트를 일정 거리로 이격시키기 때문에, 제1기판과 코팅 대상 시트 사이에 코팅층이 균일한 두께로 형성될 수 있게 된다. 이를 통해, 본 발명은 소정 두께 이상의 코팅층을 균일하게 형성할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 제1 및 제2몰드 각각에 의하여 제1기판과 코팅 대상 시트 간의 거리 및 코팅 대상 시트와 제2기판 간의 거리가 조절되기 때문에 코팅층의 두께를 균일하게 형성할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 코팅 대상 시트 양면에 형성되는 두 개의 코팅층이 동시에 경화되기 때문에, 코팅층의 경화 후 코팅 결과물이 휘어지는 현상을 막을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 코팅 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2a 내지 2f는 본 발명에 따른 코팅 방법을 나타내는 개념도이다.
도 3a 내지 3f는 도 2a 내지 2f에서 설명한 코팅 과정을 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 4는 평면 형태의 코팅 대상 물체 양면에 코팅층을 형성하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5a 내지 5f는 평면 형태의 코팅 대상 물체 양면에 코팅층을 형성하는 방법을 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
먼저, 코팅 대상 시트 일면에 소정 두께의 코팅층을 균일하게 형성하기 위한 코팅 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 코팅 방법을 나타내는 순서도이고, 도 2a 내지 2f는 본 발명에 따른 코팅 방법을 나타내는 개념도이고, 도 3a 내지 3f는 도 2a 내지 2f에서 설명한 코팅 과정을 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
본 발명은 소정 높이의 측벽들로 이루어지는 제1몰드의 하측에 제1기판을 배치하는 단계(S100), 제1몰드가 상기 제1기판에 배치된 상태에서, 상기 제1기판 상에 코팅액을 도포하는 단계(S200), 코팅 대상 시트와 상기 제1기판이 상기 소정 높이만큼 이격 되도록, 상기 코팅 대상 시트를 상기 제1몰드의 상측에 압착시키는 단계(S300) 및 상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치된 코팅액을 경화시키는 단계(S400)를 포함한다.
먼저, 본 발명에서는 소정 높이의 측벽들로 이루어지는 제1몰드(120a)의 하측에 제1기판을 배치하는 단계(S100)가 진행된다.
도 2a 및 3a를 참조하면, 제1몰드(120a)는 복수의 측벽들(121a 및 122a)만으로 이루어질 수 있다. 제1몰드(120a)는 제1기판(110a) 상면에 배치되며, 제1몰드(120a)를 이루는 측벽들 각각은 제1기판(110a)의 테두리에 배치된다.
제1몰드(120a)를 이루는 측벽들은 제1기판(110a)을 바닥으로 하여, 상기 바닥으로부터 소정 높이(d)로 형성된다.
즉, 제1기판(110a)에 제1몰드(120a)를 배치하는 경우, 복수의 측벽들 및 바닥을 구비하는 틀이 형성된다. 여기서, 제1기판(110a)과 제1몰드(120a)는 접착물질을 이용하여 접착 시킬 필요는 없으며, 제1기판(110a) 위에 제1몰드(120a)를 올려놓기만 하면 된다.
한편, 제1몰드(120a)는 금속, 플라스틱 및 세라믹 중 어느 하나로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 상기 제1몰드(120a)를 이루는 측벽들의 높이는 이후 형성될 코팅층의 두께를 결정하므로, 측벽들의 높이는 형성하고자 하는 코팅층의 두께와 동일하게 형성되어야 한다.
한편, 제1기판(110a)은 광투과성 물질로 이루어질 수 있다. 제1기판(110a)이 광투과성 물질로 이루어지는 경우, 소정 파장의 빛을 조사하여 제1기판(110a) 위에 형성된 코팅액을 경화 시키기 용이 해진다. 이에 대하여는 후술한다.
다음으로, 도 2b 및 3b를 참조하면, 본 발명에서는 제1몰드(120a)가 제1기판(110a)에 배치된 상태에서, 제1기판(110a) 상에 코팅액을 도포하는 단계(S200)가 진행된다.
상술한 바와 같이, 제1몰드(120a)를 제1기판(110a) 상에 배치하는 경우, 복수의 측벽들 및 바닥을 구비하는 틀이 형성되는데, 코팅액(130a)은 상기 틀의 내측 바닥면에 도포된다. 즉, 코팅액(130a)은 제1기판(110a) 상에 도포된다.
여기서, 제1기판(110a)의 테두리에 배치된 제1몰드(120a)와 제1기판(110a) 상에 도포된 코팅액이 접촉하지 않도록, 상기 코팅액은 제1기판(110a)의 중앙부에 도포되는 것이 바람직하다. 제1몰드(120a)는 본 발명에 따른 코팅 방법에서 계속해서 재사용될 수 있는데, 제1몰드(120a)에 코팅액이 묻는 경우, 이를 제거하기 위한 별도의 공정을 필요로 하게 된다. 이를 방지하기 위해, 상기 코팅액은 제1몰드(120a)와 접촉시키지 않는 것이 바람직하다.
상기 코팅액은 제1기판(110a)의 일 영역에 도포된 후, 바 코터(Bar Coater)에 의하여 제1기판(110a)의 다른 영역으로 도포될 수 있다. 이때에도, 상기 코팅액은 제1몰드(120a)와 접촉시키지 않는 것이 바람직하다.
한편, 제1기판(110a) 상에 도포되는 코팅액(130a)의 부피는, 형성하고자 하는 코팅층의 면적과 형성하고자 하는 코팅층의 두께의 곱(이하, 목표 코팅층 부피)보다 커야 한다. 다만, 제1기판(110a) 상에 도포되는 코팅액의 부피가 너무 클 경우, 코팅액이 불필요하게 소모된다. 따라서, 제1기판(110a) 상에 도포되는 코팅액의 부피는 상기 목표 코팅층 부피보다 10% 이상 큰 것이 바람직하다.
다음으로, 도 2c 및 3c를 참조하면, 본 발명에서는 코팅 대상 시트와 상기 제1기판(110a)이 상기 소정 높이만큼 이격 되도록, 상기 코팅 대상 시트를 상기 제1몰드(120a)의 상측에 압착시키는 단계(S300)가 진행된다.
코팅 대상 시트(140)는 평면 형태를 가지며, 소정 면적을 가진다. 본 발명에 따른 코팅 방법은 롤투롤(Roll-to-Roll) 코팅 방법이 적용될 수 없는, 상대적으로 작은 면적의 코팅 대상 물체에 적용될 때 효과적이다.
여기서, 제1기판(110a)은 코팅 대상 시트(140)의 면적과 동일한 면적으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제1몰드(120a)를 이루는 측벽들 각각은 제1기판(110a)의 최외각에 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 코팅 대상 시트(140)는 플라스틱 시트일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 상기 코팅액은 제1몰드(120a)를 이루는 측벽들의 높이(d)보다 높게 도포되는 것이 바람직하다. 코팅 대상 시트는 제1몰드(120a) 상측에 압착되는 과정에서, 상기 측벽들보다 높게 도포된 코팅액들을 압착 시킨다. 이를 통해, 제1기판(110a) 상에 도포된 코팅액이 제1기판(110a) 상에 고르게 퍼지도록 할 수 있으며, 상기 코팅액이 코팅 대상 시트에 고르게 접촉하도록 할 수 있다.
제1몰드(120a)는 코팅 대상 시트와 제1기판(110a)이 상기 측벽들의 높이만큼 이격되도록 하는 역할을 한다. 코팅 대상 시트(140)가 제1몰드(120a) 상측에 압착되는 경우, 코팅액(130a)은 코팅 대상 시트와 제1기판(110a) 사이에서 소정 두께(d)의 코팅층을 형성한다. 이때, 상기 소정 두께는 상기 측벽들의 높이와 같아지게 된다.
한편, 코팅액의 점도는 1000 내지 5000 cps인 것이 바람직하다. 코팅액의 점도가 1000cps 미만인 경우, 코팅액을 제1몰드(120a)를 이루는 측벽보다 높게 도포하기 어려울 뿐 아니라, 코팅액이 제1기판(110a)에 도포된 후, 넓게 퍼져 제1몰드(120a)와 접촉하게 된다. 이로 인해, 코팅액이 불필요하게 소모될 수 있다. 한편, 코팅액의 점도가 5000cps를 초과하는 경우, 코팅층에 다수의 기포가 발생될 수 있다.
마지막으로, 도 2d 및 3d를 참조하면, 본 발명에서는 제1기판(110a)과 코팅 대상 시트 사이에 배치된 코팅액(130a)을 경화시키는 단계(S400)가 진행된다.
제1기판(110a)과 코팅 대상 시트 사이(140)에 배치된 코팅액에 열을 가하거나, 소정 파장의 빛을 조사하는 경우, 코팅액(130a)에서 고분자화 반응이 일어나면서, 코팅액(130a)이 경화된다.
소정 파장의 빛을 조사하여 코팅액(130a)을 경화시키는 경우, 제1기판(110a)은 광투과성 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이를 통해, 소정 파장의 빛이 코팅액으로 고르게 조사될 수 있다.
이후, 코팅액이 완전히 경화된 후, 제1기판(110a) 및 제1몰드(120a)를 제거(도 2e 및 3e)한 후, 코팅층(130a)이 형성되지 않은, 코팅 대상 시트(140)의 테두리를 절삭(도 2f 및 3f)할 수 있다.
여기서, 경화가 완료된 코팅층으로부터 제1기판(110a)을 쉽게 제거할 수 있도록, 제1기판(110a)의 표면에는 별도의 표면 처리가 수행될 수 있다.
상술한 단계를 거쳐, 코팅 대상 시트(140)의 표면에 소정 두께의 코팅층(130a) 형성(도 2f 및 3f)할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 코팅 대상 물체 위에 소정 두께 이상의 코팅층을 고르게 형성하는 것이 가능하다. 구체적으로, 본 발명에 따른 코팅 방법은 코팅층의 두께에 상관없이 코팅층을 균일하게 형성할 수 있기 때문에, 종래 코팅 방법들(스프레이 코팅, 딥 코팅 및 바 코팅)로는 균일하게 형성할 수 없는 두께(30um 이상)의 코팅층을 형성할 때 효과적일 수 있다.
한편, 본 발명은 평면 형태의 코팅 대상 물체 양면에 소정 두께 이상의 코팅층을 균일하게 형성할 수 있다.
도 4는 평면 형태의 코팅 대상 물체 양면에 코팅층을 형성하는 방법을 나타내는 순서도이고, 도 5a 내지 5f는 평면 형태의 코팅 대상 물체 양면에 코팅층을 형성하는 방법을 나타내는 개념도이다.
코팅 대상 시트 양면에 코팅층을 형성하기 위해, 본 발명은 제1기판(110a)과 코팅 대상 시트 사이에 배치된 코팅액이 경화되지 않은 상태에서, 코팅 대상 시트 상에 상기 소정 높이의 측벽들로 이루어지는 제2몰드를 배치하는 단계(S500), 제2몰드가 상기 코팅 대상 시트 상에 배치된 상태에서, 코팅 대상 시트 상에 상기 코팅액을 도포하는 단계(S600), 코팅 대상 시트와 제2기판이 소정 높이만큼 이격 되도록, 제2기판을 제2몰드 상측에 압착시키는 단계(S700) 및 제1기판(110a)과 코팅 대상 시트 사이에 배치되는 코팅액 및 상기 코팅 대상 시트와 상기 제2기판 사이에 배치된 코팅액을 함께 경화시키는 단계(S800)를 더 포함할 수 있다.
S500 내지 S700은 제1기판(110a)과 코팅 대상 시트(140) 사이에 배치된 코팅액(130a)이 경화되지 않은 상태에서 진행된다. 이하, S500 내지 S700 각각에 대하여 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 5a를 참조하면, 도 코팅 대상 시트 상에 소정 높이의 측벽들로 이루어지는 제2몰드를 배치하는 단계(S500)가 진행된다.
상술한 S300이 완료된 상태에서, 코팅 대상 시트(140) 상에 제2몰드(120a)가 배치될 수 있다. 여기서 제2몰드는 제1몰드(120a)와 동일한 형태일 수 있다. 즉, 제2몰드(120b)는 제1몰드(120a)를 이루는 측벽들의 높이와 동일한 높이(d)를 가지는 측벽들(121b 및 122b)로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 코팅 대상 시트(140)의 양면 각각에 형성하고자 하는 코팅층의 두께가 서로 다른 경우, 제1 및 제2몰드 각각을 이루는 측벽들의 높이는 서로 다를 수 있다.
제2몰드(120b)가 코팅 대상 시트(140) 상에 배치되는 경우, 제2몰드(120b) 및 코팅 대상 시트(140)는 바닥 및 복수의 측벽들을 구비하는 하나의 틀을 형성하게 된다.
다음으로, 도 5b를 참조하면, 제2몰드(120b)가 코팅 대상 시트 상(140)에 배치된 상태에서, 코팅 대상 시트(140) 상에 코팅액(130b)을 도포하는 단계(S600)가 진행된다.
상술한 바와 같이, 제2몰드(120b)를 코팅 대상 시트(140) 상에 배치하는 경우, 복수의 측벽들 및 바닥을 구비하는 틀이 형성되는데, 코팅액(130b)은 상기 틀의 내측 바닥면에 도포된다. 즉, 코팅액(130b)은 코팅 대상 시트(140) 상에 도포된다.
도포되는 코팅액(130b)의 부피 및 코팅액(130b)이 도포되는 위치에 대한 설명은 S200의 설명으로 갈음한다.
다음으로, 도 5c를 참조하면, 코팅 대상 시트(140)와 제2기판(110b)이 상기 소정 높이(d)만큼 이격 되도록, 제2기판(110b)을 제2몰드(120b) 상측에 압착시키는 단계(S700)가 진행된다.
제2기판(110b)은 제1기판(110a)과 동일한 소재로 이루어질 수 있다.
한편, 코팅액(130b)은 제2몰드(120b)를 이루는 측벽들의 높이(d)보다 높게 도포되는 것이 바람직하다. 제2기판(110b)이 제2몰드(120b) 상측에 압착되는 과정에서, 측벽들보다 높게 도포된 코팅액들을 압착 시킨다. 이를 통해, 코팅 대상 시트(140) 상에 도포된 코팅액(130b)이 코팅 대상 시트(140) 상에 고르게 퍼지도록 할 수 있으며, 코팅액(130b)이 제2기판(110b)에 고르게 접촉하도록 할 수 있다.
제2몰드(120b)는 코팅 대상 시트와 제2기판(110b)이 상기 측벽들의 높이만큼 이격되도록 하는 역할을 한다. 제2기판(110b)이 제2몰드(120b) 상측에 압착되는 경우, 코팅액(13b)은 코팅 대상 시트(140)와 제2기판(110b) 사이에서 소정 두께(d)의 코팅층을 형성한다. 이때, 상기 소정 두께는 상기 측벽들의 높이와 같아지게 된다.
여기서, 코팅 대상 시트 상에 도포되는 코팅액의 점도는 1000 내지 5000 cps인 것이 바람직하다. 코팅액의 점도가 1000cps 미만인 경우, 코팅액을 제2몰드(120b)를 이루는 측벽보다 높게 도포하기 어려울 뿐 아니라, 코팅액이 코팅 대상 시트(140)에 도포된 후, 넓게 퍼져 제2몰드(120b)와 접촉하게 된다. 이로 인해, 코팅액이 불필요하게 소모될 수 있다. 한편, 코팅액의 점도가 5000cps를 초과하는 경우, 코팅층에 다수의 기포가 발생될 수 있다.
S700가 완료되면, 제1기판(110a), 제1코팅층(130a), 코팅 대상 시트(140), 제2코팅층(130b) 및 제2기판(110b)이 순서대로 적층된 구조가 형성(도 5c)된다.
마지막으로, 도 5d를 참조하면, 상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치되는 코팅액 및 상기 코팅 대상 시트와 상기 제2기판 사이에 배치된 코팅액을 함께 경화시키는 단계(S800)가 진행된다.
이때, 제1기판(110a), 코팅 대상 시트(140) 및 제2기판(110b)이 광투과성 물질로 이루어지는 경우, 광경화를 위해 제1기판(110a) 하측 및 제2기판(110b) 상측에서 각각 빛을 조사할 필요가 없어진다.
이후, 도 5e 및 5f를 참조하면, 제1 및 제2기판(110a 및 110b)과 제1 및 제2몰드(120a 및 120b)를 제거한 후, 코팅층이 형성되지 않은 코팅 대상 시트의 일부 영역을 절삭하여, 양면이 코팅된 코팅 대상시트(300)를 제조할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 제1 및 제2몰드 각각에 의하여 제1기판과 코팅 대상 시트 간의 거리 및 코팅 대상 시트와 제2기판 간의 거리가 조절되기 때문에 코팅층의 두께를 균일하게 형성할 수 있게 된다.
본 발명은 코팅 대상 시트 양면에 형성되는 코팅층의 두께에 상관없이 코팅층을 균일하게 형성할 수 있다. 이 때문에, 본 발명은 단면 코팅 방법에서 설명한 바와 같이, 30um 이상의 코팅층을 형성할 때 효과적이다.
또한, 본 발명에 따르면, 코팅 대상 시트 양면에 형성되는 두 개의 코팅층이 동시에 경화되기 때문에, 코팅층의 경화 후 코팅 결과물이 휘어지는 현상을 막을 수 있다.
이하에서는, 실시 예 및 실험 예들을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만, 후술할 실시 예 및 실험 예들에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석되지 않는다.
실시 예1
본 실시 예에서, 코팅 대상 시트는 400μm 두께의 유리섬유강화 에폭시 필름이고, 코팅액은 에폭시계 수지이며, 제1 및 제2기판은 유리 시트이고, 제1 및 제2몰드는 금속으로 이루어진 몰드이다.
상술한 구성요소들을 이용하여, 제1기판(110a)과 코팅 대상 시트 간의 거리 및 코팅 대상 시트 및 제2기판 사이의 거리가 각각 30μm가 되도록 하였다. 이에 따라, 제1기판(110a)과 코팅 대상 시트 사이에 형성된 코팅층 및 코팅 대상 시트 및 제2기판 사이에 형성된 코팅층 각각의 두께는 30μm이었다.
이후, 10초간 자외선(300nm 파장대)을 조사하였다. 여기서, 자외선의 조사 조건은 1000 mJ/cm2, 램프 높이 약 10 cm이었다.
실시 예2
본 실시 예에서 사용된 코팅 대상 시트는 300 μm 두께의 유리섬유강화 에폭시 필름이고, 다른 구성요소들은 상기 실시 예1에 사용된 구성요소와 동일하다.
실시 예1과 동일한 방법으로, 코팅 대상 시트 양면에 코팅층을 형성하였다.
실시 예3
본 실시 예에 사용된 모든 구성요소들은 상기 실시 예1과 동일하다.
실시 예1과 동일한 방법으로, 코팅 대상 시트 양면에 코팅층을 형성하였다. 다만, 실시 예1과 달리, 본 실시 예에서는 자외선을 20초간 조사하였다.
비교 예
본 비교 예에서는, 바 코팅 법을 활용하여, 코팅 대상 시트의 양면에 코팅층을 형성하였다. 한편, 본 비교 예에서, 코팅 대상 시트는 400μm 두께의 유리섬유강화 에폭시 필름이고, 코팅액은 에폭시계 수지이다.
바 코터를 이용하여, 코팅 대상 시트의 일면에 코팅액을 30μm의 두께로 도포하였다. 이후, 10초간 자외선(300nm 파장대)을 조사하여, 코팅액을 경화 시켰다. 코팅액이 완전히 경화된 후, 바 코터를 이용하여, 코팅 대상 시트의 타면에 코팅액을 30μm의 두께로 도포하였다. 이후, 10초간 자외선(300nm 파장대)을 조사하여 코팅액을 경화 시켰다. 여기서, 자외선의 조사 조건은 1000 mJ/cm2, 램프 높이 약 10 cm이었다.
실험 예
본 실험 예에서는, 상기 실시 예1 내지 3 및 비교 예를 통해 제조된 결과물(이하, 투명복합소재)을 활용하였다. 본 실험 예에서는 투명복합소재들을 활용하여 크게 세 가지 실험을 수행하였다.
첫 번째, 투명복합소재의 휨(curl)성을 측정하였다. 구체적으로, 투명복합소재를 바닥에 놓았을 때, 투명복합소재의 중앙부가 바닥면으로부터 떨어진 높이를 측정하였다. 측정 결과(6회 측정한 후의 평균 값)는 하기 표 1과 같다.
두 번째, 투명복합소재에 형성된 두 개의 코팅층 간의 두께 편차를 측정하였다. 구체적으로, 투명복합소재에 형성된 두 개의 코팅층 각각의 평균 두께를 측정하였다. 여기서, 상기 평균 두께는 6개의 임의의 지점에서 측정된 두께의 평균값이다.
이후, 두 개의 코팅층 각각의 평균 두께의 차이를 산출하였다. 산출 결과(두께 편차(양면))는 하기 표 1과 같다.
세 번째, 투명복합소재에 형성된 두 개의 코팅층 중 어느 하나의 두께 편차를 측정하였다. 구체적으로, 투명복합소재에 형성된 두 개의 코팅층 중 어느 하나의 두께를 6개의 임의의 지점에서 측정하였다.
이후, 가장 큰 두께 값과 가장 작은 두께 값 간의 차이를 산출하였다. 산출결과(두께 편차(단면))는 하기 표 1과 같다.
실시예1 실시예2 실시예3 비교예1
휨(curl)성 0.2 cm 0.3cm 0.4cm 1.2cm
두께 편차 (양면) 3 μm 4 μm 3 μm 10 μm
두께 편차 (단면) 3 μm 2 μm 2 μm 7 μm
상기 표 1에 나타낸 측정결과들 중 "두께 편차(단면)"을 참조하면, 본 발명에 따른 코팅방법은 소정 두께 이상의 코팅층을 종래 코팅 방법보다 균일하게 형성할 수 있다.
한편, 상기 표 1에 나타낸 측정결과들 중 "휨(curl) 성"을 참조하면, 본 발명에 따른 코팅방법은 평면 형태의 코팅 대상 물체 양면에 코팅층을 형성할 때, 코팅 결과물이 휘어지는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 상기 표 1에 나타낸 측정결과들 중 "두께 편차(양면)"을 참조하면, 본 발명에 따른 코팅 방법은 평면 형태의 코팅 대상 물체 양면에 코팅층을 형성할 때, 코팅 대상 물체 양면 각각에 형성된 두 개의 코팅층 간의 두께 편차를 최소화 할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
또한, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 소정 높이의 측벽들로 이루어지는 제1몰드의 하측에 제1기판을 배치하는 단계;
    상기 제1몰드가 상기 제1기판 상에 배치된 상태에서, 상기 제1기판 상에 코팅액을 도포하는 단계;
    코팅 대상 시트와 상기 제1기판이 상기 소정 높이만큼 이격 되도록, 상기 코팅 대상 시트를 상기 제1몰드의 상측에 압착시키는 단계; 및
    상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치된 코팅액을 경화시키는 단계를 포함하는 몰드를 이용한 코팅 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코팅 대상 시트가 상기 제1몰드 상측에 압착됨에 따라, 상기 코팅액은 소정 두께의 코팅층을 형성하고,
    상기 코팅층의 두께는 상기 소정 높이와 같은 것을 특징으로 하는 몰드를 이용한 코팅 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 코팅 대상 시트가 상기 제1몰드 상측에 압착됨에 따라, 상기 코팅액이 상기 코팅 대상 시트와 상기 제1기판 사이에 고르게 퍼지도록, 상기 코팅액은 상기 제1기판 상에 상기 소정 높이 보다 높게 도포되는 것을 특징으로 하는 몰드를 이용한 코팅 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판은 광투과성 물질로 이루어지고,
    상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치된 코팅액을 경화시키는 단계는,
    상기 코팅액에 소정 파장의 빛을 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드를 이용한 코팅 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코팅액의 점도는 1000 내지 5000 cps인 것을 특징으로 하는 몰드를 이용한 코팅 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치된 코팅액이 경화되지 않은 상태에서,
    상기 코팅 대상 시트 상에 상기 소정 높이의 측벽들로 이루어지는 제2몰드를 배치하는 단계;
    상기 제2몰드가 상기 코팅 대상 시트 상에 배치된 상태에서, 상기 코팅 대상 시트 상에 상기 코팅액을 도포하는 단계;
    상기 코팅 대상 시트와 상기 제2기판이 상기 소정 높이만큼 이격 되도록, 상기 제2기판을 상기 제2몰드 상측에 압착시키는 단계; 및
    상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치되는 코팅액 및 상기 코팅 대상 시트와 상기 제2기판 사이에 배치된 코팅액을 함께 경화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드를 이용한 코팅 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2기판이 상기 제2몰드 상측에 압착됨에 따라, 상기 코팅 대상 시트에 도포된 코팅액은 소정 두께의 코팅층을 형성하고,
    상기 코팅층의 두께는 상기 소정 높이와 같은 것을 특징으로 하는 몰드를 이용한 코팅 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 코팅 대상 시트, 제1 및 제2기판은 광투과성 물질로 이루어지고,
    상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치되는 코팅액 및 상기 코팅 대상 시트와 상기 제2기판 사이에 배치된 코팅액을 함께 경화시키는 단계는,
    상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치되는 코팅액 및 상기 코팅 대상 시트와 상기 제2기판 사이에 배치된 코팅액 각각에 소정 파장의 빛을 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드를 이용한 코팅 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 형성되는 코팅층 및 상기 코팅 대상 시트와 상기 제2기판 사이에 형성되는 코팅층 각각의 두께는 상기 소정 높이와 동일한 것을 특징으로 하는 몰드를 이용한 코팅 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1기판과 상기 코팅 대상 시트 사이에 배치되는 코팅액 및 상기 코팅 대상 시트와 상기 제2기판 사이에 배치된 코팅액의 점도는 1000 내지 5000 cps인 것을 특징으로 하는 몰드를 이용한 코팅 방법.
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