KR20190086288A

KR20190086288A - 하드코팅 보호커버의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 보호커버

Info

Publication number: KR20190086288A
Application number: KR1020180004633A
Authority: KR
Inventors: 김숙자
Original assignee: (주)엠케이아이앤씨
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2018-01-12
Publication date: 2019-07-22
Also published as: KR102178559B1

Abstract

본 발명은 모바일기기의 액정을 보호하기 위해 부착되는 하드코팅 보호커버의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 보호커버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필름층에 하드코팅층을 코팅하는 코팅단계, 보호커버 형상을 성형하는 타발단계, 고경도에도 저온에서 열성형이 용이하고, 급속 냉각단계를 더 도입하여 표면특성이 우수하고 곡면성형에도 곡면부의 손상이 없고 형태 안정성이 우수한 하드코팅 보호커버의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 보호커버에 관한 것이다.

Description

하드코팅 보호커버의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 보호커버{HARD COATING PROTECTOR MANUFACTURING METHOD AND PROTECTOR USING THE SAME}

최근에는 액정이 넓은 모바일기기의 보급이 증가하면서 교체비용의 감소를 위해 액정을 보호하는 액정보호필름의 수요가 증가하고 있다. 이러한 수요는 노트북, 태블릿 PC 및 스마트폰 등 액정을 포함하는 대부분의 모바일 기기에서 발생하고 있다.

이러한 종래기술로는 공개특허 제10-2015-0084707호 『모바일기기용 액정보호필름 및 그 부착방법』이 있는데,

상기 종래기술은 상기 액정보호필름은 보호필름 및 하부필름을 포함하고 상기 보호필름은 모바일기기를 포함하는 전자기기의 액정에 부착되어 커버하고, 상기 하부필름은 상기 보호필름의 하부에 탈착이 용이하도록 부착되며, 상기 하부필름은 상기 액정의 테두리와 일치하도록 밀착한 상태에서 복수의 부분으로 분리되며 단계적으로 탈착하는 것을 특징으로 한다.

또한 종래기술로 등록특허 제10-1574321호 『비정전용량형 터치 입력이 가능한 터치스크린용 적층필름, 이를 이용한 모바일기기 및 보호케이스』가 있는데,

상기 종래기술은 접촉식 정전용량 방식의 터치 입력이 가능한 터치스크린에 비정전용량형 터치방식에 대해서도 입력 및 조작이 가능한 적층필름이되, 상면에 노출되는 베이스필름; 상기 베이스필름 하면에 결합되고 접촉식 정전용량 방식의 터치스크린을 향하여 배열된 제1도전성 박막층; 및 상하면이 상기 제1도전성박막층과 상기 터치스크린에 각각 부착되어 상기 제1도전성박막층과 상기 터치스크린을 이격시켜 터치스크린의 상기 제1도전성박막층에 대한 센싱을 차폐하는 서포트;를 포함하여 이루어진다.

그러나 상기 종래기술들은 단순히 모바일기기의 액정을 보호하기 위한 보호필름으로서, 필름재질로 이루어짐에 따라 단순 기스는 방지할 수 있으나, 충격 발생 시 이를 보호하기에는 역부족이며, 이에 따라 고강도의 강화필름으로 이루어진 보호필름들이 제시되고 있는 실정이다.

이러한 종래기술로는 등록특허 제10-1580502호 『휴대폰 디스플레이 화면 보호용 강화유리 보호필름』이 있는데,

상기 종래기술은 상하좌우 테두리의 하부에 단턱이 형성된 강화유리부와; 휴대폰 디스플레이 화면의 곡면 테두리와 대응되도록 저면의 일정부분은 곡면으로 형성되고, 테두리 끝단으로부터 점차 두껍게 형성되면서 상부면이 곡면으로 성형되게 함과 더불어 강화 유리부의 테두리까지 연결되도록 강화유리부의 단턱에 인서트 사출되어 일체로 형성되는 연질성 실리콘재로 이루어진 곡면부와; 상기 강화유리부의 저면에 실리콘 재질의 점착물질이 도포되어 이루어진 점착층을 포함하는 기술을 제시하고 있다.

또한 종래기술로 등록특허 제10-0630309호 『핸드폰 표시창용 박판 강화유리의 제조방법 및 그에 의해 제조된 핸드폰 표시창용 박판 강화유리』가 있는데,

상기 종래기술은 박판 원단유리의 표면이 평탄하게 되도록 연마하는 평탄화 공정(S1)과, 상기 박판 원단유리를 절단하여 단위유리 형태로 제작한 후 이를 세척 / 건조하는 절단 및 세척공정(S2)과, 절단이 완료된 단위유리의 측면을 연마하고, 절단된 모서리부를 면취가공한 다음 이를 세척 / 건조하는 연마 및 세척공정(S3)과, 외형 가공이 완료된 단위유리를 370 내지 450℃로 가열된 질산칼륨 용액에 투입하여 적정 시간동안 동안 화학적 강화를 행하는 강화공정(S4)과, 상기 강화가 완료된 단위유리의 강화층의 두께를 측정하여 응력분포를 검사하고 세척을 통하여 이물질을 제거하는 검사 및 세척공정(S5)으로 구성되어, 핸드폰 표시창(10)용 박판 강화유리를 제작하는 기술을 제시하고 있다.

그러나 상기 종래기술들은 강화유리의 특성 상 테두리를 곡면으로 형성하기 어려우며, 이에 따라 요즘 출시되는 엣지형 모바일기기의 액정 전체를 보호하기에는 무리가 있다.

따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서,

필름층과 필름층 일면에 하드코팅층을 코팅하는 코팅단계와, 이를 성형하는 타발단계 및 타발된 보호커버에 곡면부를 성형하는 가열압착단계 및 급속냉각단계를 통해 강화 코팅필름을 구성함과 동시에 곡면부를 성형할 수 있으며, 표면특성이 우수한 하드코팅 보호커버의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 보호커버를 제공함을 목적으로 한다.

또한 열성형 조건 및 급속냉각 조건을 한정함에 따라 제품의 외관 특성 중에서 컬이나 트위스트 등 형태의 변형정도가 적은 하드코팅 보호커버의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 보호커버를 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 하드코팅 보호커버의 제조방법은

PET(Polyester) 필름 또는 PET 필름과 TPU(Thermoplastic Poly Urethane) 필름을 합지하여 구비되는 필름층 일면에 하드코팅층을 코팅하여 하드코팅 필름을 형성하는 코팅단계;

상기 하드코팅 필름에 타발장치를 통해 보호커버의 형상으로 성형하는 타발단계;

타발된 보호커버를 모바일기기에 따라 곡면부를 성형하는 가열압착단계;

가열압착된 보호커버를 냉각하는 급속냉각단계;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,

본 발명은 상기와 같은 제조방법에 의해 제조된 하드코팅 보호커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 하드코팅 보호커버의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 하드코팅 보호커버는

필름층 일면에 하드코팅층을 코팅하는 코팅단계와, 코팅된 필름을 보호커버 형상으로 성형하는 타발단계, 타발 성형된 보호커버를 모바일기기에 따라 곡면부를 성형하는 가열압착단계 및 급속냉각단계로 이루어져 고경도에도 저온에서의 열성형이 용이하고 열성형 공정에 급속 냉각 공정을 도입한 결과 표면특성이 우수하고 곡면성형에도 곡면부의 손상이 없고 형태안정성이 우수한 보호커버를 제조할 수 있는 효과를 갖는다.

특히 이러한 제조방법에 의하여 제품의 외관특성 중에서 컬이나 트위스트 등 형태의 변형 정도가 평판대비 1mm 이하로 유지할 수 있고, 90도 곡면성형 기준으로 곡율반경(R) 5mm까지의 구현이 가능하여 시중에 소개된 어떠한 제품의 형태로도 크랙 등 곡면의 손상이나 헤이즈 등 필름의 외관에 변화 없이 성형이 가능하다는 특징이 있다.

나아가 하드코팅층의 두께에 따라 2~9H 까지의 고경도를 갖고, 물을 사용하여 측정한 표면의 접촉각은 95~105도의 수치를 갖으며, 내마모성 측정기를 사용하여 표면의 스크래치 발생 정도를 측정한 결과 아래의 조건에서 1,000회 이상의 내마모성을 갖는 특징이 있다.

또한 표면의 슬립특성이 우수하고, 하드코팅층의 필름 부착력이 향상되는 특징이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 하드코팅 보호커버의 제조방법의 블록도
도 2는 본 발명에 따른 하드코팅 보호커버의 제조방법의 개략도 및 제조된 하드코팅 보호커버
도 3은 본 발명에 따른 하드코팅 보호커버의 제조방법의 변형례

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

먼저 본 발명에 따른 하드코팅 보호커버(F)의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 보호커버(F)는 모바일기기의 액정 또는 본체(T1)를 보호하기 위해 고안된 것으로서,

도 1 및 도 2를 참조하여 각각의 구성에 대하여 자세히 설명하도록 한다.

또한 본 발명에 따른 하드코팅 보호커버(F)는 하기 설명하는 제조방법에 의해 제조된 것으로서, 필름층(P), 하드코팅층(C) 및 곡면부(F1)로 이루어져 있으며, 이는 하기의 제조방법을 설명함에 있어 각각의 구성요소를 함께 설명하도록 한다.

하드코팅 보호커버(F)의 제조방법에 대하여 설명하면,

먼저 하드코팅 필름을 성형하는 코팅단계(100)와, 성형된 하드코팅 필름을 보호커버(F) 형상으로 타발하는 타발단계(200), 타발된 필름을 가열 및 압착하여 모바일기기에 맞게 곡면부(F1)를 성형하는 가열압착단계(300) 및 이를 경화하는 급속냉각단계(400)를 포함하여 이루어진다.

각각의 단계에 대하여 보다 상세하게 설명하면,

상기 코팅단계(100)는 필름층(P) 일면에 하드코팅액을 이용하여 하드코팅층(C)을 코팅하는 단계를 말하는 것으로서,

먼저 상기 필름층(P)은 19~250um PET 필름으로, 레인보우가 저감된 Rainbow-free 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 PET 필름 단독 외에 PET 필름과 100~250um 두께의 TPU 필름을 합지한 원단도 TPU 필름의 유연하고 내충격 특성을 활용하는 것이 좋다.

여기서 PET 필름이란 Polyester 필름을 말하며, 산업용, 포장재용, 태양전지 소재용, 광학 디스플레이용으로 폭넓게 쓰이며 흔히 볼 수 있는 음료수병과 비닐봉투의 소재이다.

또한 TPU 필름은 Thermoplastic Poly Urethane 필름으로, 내구성이 강하여 마모가 잘 되지 않는 재질로, 신발의 밑창 소재로 사용되어 뒤틀림을 방지하고 충격을 흡수해주는 역할을 하며, 탄성과 강도가 뛰어나서 항공기나 자동차 제작에도 사용된다.

다시 하드코팅액은 필름층(P)의 강도를 향상시키기 위한 것으로서, 아크릴계 코팅액, 우레탄아크릴레이트계 코팅액 또는 실리콘 하이브리드계 코팅액 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 때 본 발명은 슬립특성을 부여하기 위하여 별도의 첨가제를 혼합하고, 경화를 위한 UV에 감응하는 경화제를 추가적으로 더 포함할 수 있다.

이에 따라 종래의 하드코팅 제품들은 표면에 메탈이나 금속산화물을 진공증착하여 표면이 매끈매끈하게 느껴지는 슬립특성을 부여하여 고가의 고정이 적용되었으나, 본 발명은 하드코팅액에 도입된 첨가제를 통하여 후공정없이 표면의 슬립특성을 확보하여 비용 절감효과를 볼 수 있다.

아울러 이러한 필름을 코팅하는 공정은 롤투롤 설비를 활용하여 필름층(P) 표면에 하드코팅층(C)의 건조두께를 2~40um으로 형성하고, UV를 조사하여 제조하게 되며,

하드코팅층(C)의 두께에 따라 연필경도 측정시 2~9H의 경도를 확보할 수 있다.

이때 상기 코팅단계(100)의 외부 조건은 최고온도 100~120℃에서 건조하며, UV 조사는 수은 또는 메탈 등을 장착한 설비로 200~1000mJ의 노광량을 가지도록 하는 것이 바람직하다.

나아가 상기 필름층(P)의 타면에는 다양한 디자인적 요소를 인쇄할 수 있는 인쇄층을 더 구비할 수도 있으며, 인쇄층이 성형되는 경우에는 일반적으로 모바일기기의 액정 보다 본체(T1)를 보호하기 위해 부착되는 보호커버(F)에 사용되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 제조된 하드코팅 필름을 이용하여 본 발명은 보호커버(F) 제작하고자 하며,

이를 위하여 타발단계(200), 열성형단계, 급속냉각단계(400)를 거쳐 하드코팅 보호커버(F)를 제작할 수 있다.

타발단계(200)는 상기 하드코팅 필름을 이용하여 보호커버(F)의 형태를 확보하는 공정으로서, 일반 금형이나 피나클을 사용한 톰슨 타발, CNC 타발, 레이저 타발 등 다양한 방법으로 적용될 수 있으며, 이러한 타발단계(200)는 일반적으로 성형하고자 하는 모바일기기의 외각, 홀 등을 성형하는데 쓰인다.

이렇게 타발이 완료된 필름은 열성형단계 및 금속냉각단계(400)를 통하여 제조가 완료되게 되는데,

이는 곡면부(F1)를 성형하기 위한 것으로서,

일반적으로 종래에 사용되는 강화유리, 고경도 필름은 곡면을 성형하기 어렵다는 한계가 있으나, 최근에는 모바일기기가 외면 뿐만 아니라 액정 부분도 엣지 형상으로 곡면을 이루고 있으며, 이에 대응하기 어렵다는 문제가 있엇다.

따라서 본 발명은 이를 해결하기 위하여 앞서 하드코팅액의 조성물을 통하여 곡면성형을 보다 완벽하게 진행할 수 있도록 하며, 가열압착공정(저온 열성형 공정)을 통해 곡면 성형 시 파손되는 것을 방지하고 있다.

보다 상세하게는 상기 가열압착공정은 모바일기기의 곡면부(F1)에 적합한 형태의 모양을 형성하기 위한 것으로서, 금형장치(T)가 사용되게 된다.

이 금형장치(T)는 본체(T1)와 상기 본체(T1)로부터 탈착가능하게 구비되는 압착부(T2)로 이루어져 있으며, 이는 제조하고자 하는 모바일기기에 따라 압착부(T2)를 교체 가능하게 하기 위함이며, 이는 하기에 보다 상세하게 설명하도록 한다.

다시 가열압착공정에 대하여 설명하면, 종래에는 열성형 금형의 온도를 160~180℃ 사이로 설정하고 1~5kgf/cm2 압력을 적용하는데,

본 발명은 상기 하드코팅액의 우수한 열성형성으로 저온 열성형 공정을 도입하여 100~130℃의 온도에서 10~30초, 보다 바람직하게는 20~25초로 설정하여 성형하게 된다.

또한 이 후 급속냉각공정을 거치게 되는데, 이 또한 금형의 온도를 0~80℃ 범위에서 설정하고 냉각속도를 100~500℃/분 범위에서 5~20초, 바람직하게는 9~11초로 설정하여 성형한다.

이하 [표1]은 본 발명에 따라 제조된 보호커버(F)의 성능을 분석한 표이다.

[표1]

다시 도 3은 본 발명에 따른 변형례를 도시한 것으로서,

보다 구체적으로는 본체(T1)와 압착부(T2)로 이루어진 금형장치(T)에 관한 것으로서,

상기 압착부(T2)는 필름을 가압하여 모바일기기의 형상에 맞게 곡면부(F1)를 형성하는 것으로서, 다양한 모바일기기의 종류에 따라 이 압착부(T2)는 교체 가능하게 이루어져야 하며, 이에 따라 상기 본체(T1)에 탈착가능한 구조를 갖게 된다.

이를 위하여 상기 본체(T1)와 압착부(T2)에는 각각 서로 대응되는 플랜지부(K)가 구비되어 있으며, 이 플랜지부(K)에 형성된 나사공을 하기 설명하는 변형된 볼트부재를 통하여 결합함으로서 탈착 가능한 구조를 갖게 된다.

보다 상세하게는 본 발명의 볼트(B)는 너트 기능의 고정부재(B20)를 구비한 변형볼트로써,

나사공에 끼워져 나사 결합되도록, 외주면에 제1 나사산(B11)을 구비하고, 길이방향으로 관통 형성된 원형의 관통홀(B12)과, 상기 관통홀(B12)의 일측 끝단부에서 외측으로 연장되어 오목 형성된 삼각형의 삽입홈(B13)을 구비한 나사몸통(B10),

외주면에 상기 제1 나사산(B11)에 대응하는 제2 나사산(B21)을 갖고, 상기 삽입홈(B13)에 대응하도록 길이방향으로 관통 형성된 삼각형의 끼움홀(B22)을 구비하되, 상기 나사몸통(B10)에 대하여 외측으로 슬라이드 이동 가능하도록 분절된 3개의 이동편(B23)들로 이루어지고, 상기 끼움홀(B22)의 평면부에 길이방향으로 정지홈(B22a)이 오목 형성되어 있는 복수개의 고정부재(B20),

상기 관통홀(B12)에서 인출입 가능하도록 끼움 결합되는 로드부(B31), 상기 로드부(B31)의 일측 끝단부에서 상기 삽입홈(B13)에 대응하는 형상으로 돌출 연결된 삼각형의 돌출부(B32), 상기 로드부(B31)의 타측 끝단부에 연결된 헤드부(B33)로 이루어진 조임부재(B30),

상기 나사몸통(B10)의 타측 끝단부와 상기 헤드부(B33) 사이에 개재되어, 상기 돌출부(B32)가 상기 삽입홈(B13)에 끼워지도록 조임부재(B30)를 탄성 지지하는 스프링(B40)을 포함하여 이루어져,

상기 볼트를 상기 나사공에 나사 결합 후, 상기 헤드부(B33)를 누른 상태에서 상기 조임부재(B30)를 계속 조이면, 상기 삽입홈(B13)에서 이탈한 돌출부(B32)가 상기 끼움홀(B22)에서 회전하면서 면접한 이동편(B23)들을 외측으로 벌려 고정부재(B20)를 너트로 변환시킨 후, 돌출부(B32)의 모서리부(B32a)가 각 이동편(B23)의 정지홈(B22a)에 끼워져, 볼트의 너트 체결이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 먼저 상기 나사몸통(B10)은 일반적인 무두볼트 형태로써, 길이방향으로 관통홀(B12)이 형성되고, 상기 관통홀(B12)의 일측 끝단부에 삽입홈(B13)이 형성되되, 상기 관통홀(B12)의 단면 형상은 원형이고, 상기 삽입홈(B13)의 단면 형상은 삼각형이다.

그리고 상기 고정부재(B20)는, 상기 나사몸통(B10)의 길이를 연장시키는 것으로, 상기 제1 나사산(B11)에서 일측으로 연장 연결된 제2 나사산(B21)을 갖는 3개의 이동편(B23)들로 이루어지며, 각 고정부재(B20)의 이동편(B23)들은 내측에 상기 삽입홈(B13)에 대응하는 끼움홀(B22)이 길이방향으로 관통하여 형성된다.

또한 상기 끼움홀(B22)의 평면부, 보다 엄밀하게는 끼움홀(B22)의 꼭짓점들 중간 높이에는 끼움홀(B22)의 꼭짓점과 동일하게 각이 진 정지홈(B22a)이 오목 형성된다.

이러한 고정부재(B20)는, 상기 나사몸통(B10)과 접하는 이동편(B23)들의 타면 및 고정부재(B20)들이 서로 접하는 각 이동편(B23)들의 양면에, 외측으로 슬라이딩 가능하게 걸림 결합된 이동돌기(B14) 및 이동홈(B23a)이 형성되어, 고정부재(B20)들이 서로 연결되면서 나사몸통(B10)과 함께 회전 가능하게 하면서, 이동편(B23)의 내측에서 외측으로 가압이 이루어질 경우 각 이동편(B23)들이 방사상으로 펴지면서 벌어진다.

다음으로 상기 조임부재(B30)는 상기 나사몸통(B10) 및 상기 고정부재(B20)를 조임 방향으로 회전 가능하게 하는 것으로, 로드부(B31)의 일측 끝단부에 상기 삽입홈(B13) 및 끼움홀(B22)에 대응하는 삼각형의 돌출부(B32)가 구비되고, 로드부(B31)의 타측 끝단부에는 나사몸통(B10) 외부로 노출되며 공구홈(B33a)을 구비한 헤드부(B33)가 구비된다.

그리고 상기 스프링(B40)은, 압축 반대 방향으로 탄성력을 발휘하여, 상기 헤드부(B33)가 상기 나사몸통(B10)에서 멀어지도록, 즉 조임부재(B30)가 나사몸통(B10)의 길이방향 타측으로 인출되도록 가압한다.

이러한 본 발명의 볼트는, 도 3의 [A]와 같이, 스프링(B40)에 의해 조임부재(B30)가 나사몸통(B10)의 타측으로 인출되도록 강제되어, 상기 돌출부(B32)가 삽입홈(B13)에 끼워져 있으므로, 볼트를 나사공에 끼운 후 공구를 이용해 조임부재(B30)를 조임 방향으로 회전시키면, 나사몸통(B10) 및 고정부재(B20)들이 함께 회전하면서 나사공에 나사 결합된다.

그리고 볼트의 1차 나사 결합 완료 후, 도 3의 [B]와 같이, 공구로 헤드부(B33)를 눌러 돌출부(B32)를 삽입홈(B13)에서 이탈시키면, 돌출부(B32)가 대응하는 형상의 끼움홀(B22)로 인입되며, 이 상태에서 조임부재(B30)를 조임방향으로 다시 회전시키면, 나사몸통(B10)이 회전하지 않은 상태에서 조임부재(B30)만이 2차 회전하면서 돌출부(B32)의 모서리부(B32a)가 이에 접촉하는 이동편(B23)들의 평면부를 외측으로 가압하여, 해당 이동편(B23)들이 외측으로 슬라이드 이동하여 나사몸통(B10)의 외경보다 크게 벌어지게 된다.

이때 돌출부(B32)에 의해 벌림 동작하는 고정부재(B20)는 조임부재(B30)의 누름 깊이에 따라 달라진다. 즉, 조임부재(B30)를 누름과 동시에 조임 방향으로 압력을 가하면, 나사공 내부에 위치하는 고정부재(B20)는 벌어지지 않고, 나사공외부에 위치하는 고정부재(B20)만이 벌어지게 된다.

또한 상기 조임부재(B30)의 2차 회전 시, 이동편(B23)들을 가압하는 돌출부(B32)의 모서리부(B32a)가 회전 이동하면서, 이동편(B23)들의 정지홈(B22a)에 끼워져 회전이 정지된 상태로 이동편(B23)들의 벌림 상태가 유지된다.

이렇게 조임부재(B30)의 2차 회전이 완료되면, 스프링(B40)에 의해 조임부재(B30)가 나사몸통(B10)에서 다시 인출되도록 강제되는데, 정지홈(B22a)에 끼워진 돌출부(B32)의 모서리부(B32a)가 나사몸통(B10) 또는 벌어지지 않은 이동편(B23)들에 걸리게 되어 조임부재(B30)의 인출이 불가능해지고,

이에 따라 벌어진 고정부재(B20)와 헤드부(B33) 사이에 플랜지부(K)들이 끼워지는 형태로 결합되어, 벌어진 고정부재(B20)의 이동편(B23)들이 너트의 기능을 대신해 볼트가 분리되는 것을 방지하고, 만약 조임부재(B30)의 풀림 방향으로 외력이 작용하더라도, 돌출부(B32)가 이동편(B23)의 정지홈(B22a)에 끼워져 나사몸통(B10) 또는 벌어지지 않은 이동편(B23)들에 걸림 결합된 상태여서, 조임부재(B30) 자체의 인출이 불가능하여 조임부재(B30), 즉 볼트가 풀림 방향으로 회전하여 풀리는 것을 방지할 수 있다.

즉, 나사공에서 볼트 전체가 풀림 방향으로 회전하여 분리되기 위해선 나사몸통(B10)이 나사공에서 풀림 방향으로 회전하면서 이동하는 것이 선결되어야 하는데, 나사몸통(B10)과 고정부재(B20)들의 슬라이딩 결합 구조 및 돌출부(B32)의 걸림 결합 구조로 인해, 나사몸통(B10) 자체의 분리 방향 이동이 불가능하게 되어 볼트 전체의 풀림 방향 회전이 불가능해져, 고정부재(B20)나 헤드부(B33) 등을 파손하지 않는 한 결합 완료된 볼트를 풀림방향으로 회전시켜 분리할 수 없기 때문에, 너트를 체결한 것과 같이 볼트의 결합력이 일반 나사 결합보다 더 견고해진다.

뿐만 아니라, 조임부재(B30)의 누름 깊이에 따라 벌어지는 고정부재(B20)들이 달라지므로, 볼트로 결합하는 부재들의 두께에 상관없이 상기 고정부재(B20)들 중 일부가 너트의 기능을 대체할 수 있다. 즉, 나사몸통이 결합되는 나사공의 길이가 짧으면 나사몸통(B10)에 가까운 고정부재(B20)들이 벌어지고, 나사공의 길이가 길면 나사몸통(B10)에서 먼 고정부재(B20)들이 벌어지게 되므로, 고정부재(B20)와 헤드부(B33)가 부재들의 양면에 모두 밀착되면서 견고한 결합이 이루어진다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 하드코팅 보호커버(F)의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 보호커버(F)를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

F : 보호커버
P : 필름층 C : 하드코팅층
T : 금형장치 T1 : 본체
T2 : 압착부 K : 플랜지부
100: 코팅단계 200 : 타발단계
300 : 가열압착단계 400 : 급속냉각단계

Claims

PET(Polyester) 필름 또는 PET 필름과 TPU(Thermoplastic Poly Urethane) 필름을 합지하여 구비되는 필름층 일면에 하드코팅층을 코팅하여 하드코팅 필름을 성형하는 코팅단계;
상기 하드코팅 필름에 타발장치를 통해 보호커버의 형상으로 성형하는 타발단계;
타발 성형된 하드코팅 필름에 모바일기기의 곡선부에 대응하도록 금형장치를 이용하여 가열 및 압착하여 곡면부를 성형하는 가열압착단계;
가열압착된 하드코팅 필름을 냉각하는 급속냉각단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하드코팅 보호커버의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 가열압착단계에서는 100~130℃로 10~30초동안, 바람직하게는 20~25초 동안 하드코팅 필름을 가열 및 압착하고,
상기 급속냉각단계에서는 0~80℃로 5~20초동안, 바람직하게는 9~11초 동안 하드코팅 필름을 냉각하여 보호커버를 제작하는 것을 특징으로 하는 하드코팅 보호커버의 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 가열압착단계의 금형장치는
본체와, 상기 본체로부터 탈착가능하게 구비되는 압착부로 이루어지고,
상기 본체와 압착부에는 각각 플랜지부와 이 플랜지부를 서로 연결하는 볼트를 포함하되,
상기 볼트는
나사공에 끼워져 나사 결합되도록, 외주면에 제1 나사산을 구비하고, 길이방향으로 관통 형성된 원형의 관통홀과, 상기 관통홀의 일측 끝단부에서 외측으로 연장되어 오목 형성된 삼각형의 삽입홈을 구비한 나사몸통,
외주면에 상기 제1 나사산에 대응하는 제2 나사산을 갖고, 상기 삽입홈에 대응하도록 길이방향으로 관통 형성된 끼움홀을 구비하되, 상기 나사몸통에 대하여 외측으로 슬라이드 이동 가능하도록 분절된 3개의 이동편들로 이루어지고, 상기 끼움홀의 평면부에 길이방향으로 정지홈이 형성되어 있는 복수개의 고정부재,
상기 관통홀에서 인출입 가능하도록 끼움 결합되는 로드부, 상기 로드부의 일측 끝단부에서 상기 삽입홈에 대응하는 형상으로 돌출 연결된 삼각형의 돌출부, 상기 로드부의 타측 끝단부에 연결된 헤드부로 이루어진 조임부재,
상기 나사몸통의 타측 끝단부와 상기 헤드부 사이에 개재되어, 상기 돌출부가 상기 삽입홈에 끼워지도록 조임부재를 탄성 지지하는 스프링을 포함하여 이루어져,
상기 볼트를 상기 결합공에 나사 결합 후, 상기 헤드부를 누른 상태에서 상기 조임부재를 계속 조이면, 상기 삽입홈에서 이탈한 돌출부가 상기 끼움홀에서 회전하면서 면접한 이동편들을 외측으로 벌려, 고정부재를 너트로 변환시킨 후, 돌출부의 모서리부가 각 이동편의 정지홈에 끼워져, 볼트의 너트 체결이 이루어지는 것을 특징으로 하는 하드코팅 보호커버의 제조방법.
청구항 1의 하드코팅 보호커버의 제조방법에 의해 제조되는 것으로서,
PET(Polyester) 필름 또는 PET 필름과 TPU(Thermoplastic Poly Urethane) 필름을 합지하여 구비되는 필름층;
상기 필름층 일면에 코팅되는 하드코팅층;
상기 필름층 및 하드코팅층으로 이루어진 보호커버에 구비되며, 가열압착 및 급속냉각 단계를 통해 형성되는 곡면부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하드코팅 보호커버.