KR20230147640A - 보호 콜로이드 및 그 사용 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가공 및 제조 기술 분야에 관한 것이다. 보호 콜로이드 및 그 사용 방법이 개시된다. 보호 콜로이드는 다음의 원료: UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체, 열-팽창성 입자, 가소제, 활성 단량체 및 양이온성 광개시제로부터 제조되고, 여기서 상기 UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체의 중량%는 40-65%이고; 상기 열-팽창성 입자의 중량%는 2-10%이고; 상기 가소제의 중량%는 10-15%이고; 상기 활성 단량체의 중량%는 10-30%이고; 상기 양이온성 광개시제의 중량%는 1-3%이다. 본 발명이 제공하는 보호 콜로이드 및 그 사용방법에 따르면, 가공 공정에서 보호 콜로이드가 부착물로부터 분리되는 상황이 발생하기 쉽지 않아서, 보호 콜로이드가 부착물을 효과적으로 보호할 수 있고; 보호 콜로이드가 쉽게 변성되지 않아서, 부착물에 잔류 접착제가 형성될 가능성을 감소시키고, 보호 콜로이드는 박리하기에 편리하다.

Description

보호 콜로이드 및 그 사용 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2021년 3월 19일에 출원된 "보호 콜로이드 및 그 사용 방법"이라는 명칭의 중국 특허 출원 제202110296133.8호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은 제품 가공 및 제조 기술 분야에 관한 것으로, 특히 보호 콜로이드 및 그 사용 방법에 관한 것이다.
전자 제품의 가공에서, 컴퓨터 수치 제어 공작 기계는 일반적으로 가공물(workpieces)을 절단 및 가공하는데 사용된다.
가공물을 가공하는 과정에서, 가공물 표면을 보호하기 위해, 통상 가공물 표면에 보호 필름을 붙이는 것이 필요하다. 종래 기술에서, 보호 필름은 접착제로 가공물의 표면에 붙여진다. 접착제는 온도에 더 민감하다. 예를 들어, 온도가 더 높을수록 접착제의 점도가 감소하여, 보호 필름이 가공 중에 가공물로부터 쉽게 분리된다. 또한, 가공 중 온도 변화, 절삭유의 영향 및 절삭유의 화학적 부식은 접착제의 특성 변화를 더 쉽게 일으킬 수 있다. 이는 보호 필름을 박리하기 어렵게 하고, 그 결과 효과적으로 제거할 수 없는 많은 양의 잔류 콜로이드를 가공물 표면에 형성하게 된다. 종래 기술에서 가공물을 보호하는 보호 필름은 가공물을 효과적으로 보호하지 못하고 박리하기 어려운 문제점을 가지고 있음을 알 수 있다.
본 발명의 목적은 부착물을 효과적으로 보호할 수 있고 부착물로부터의 분리가 보다 용이한 보호 콜로이드 및 그 사용 방법을 제공하는 것이다.
상기 설계와 같이, 본 발명에 의해 채택된 기술적 해결책은 다음과 같다:
보호 콜로이드로서, 상기 보호 콜로이드를 구성하는 원료는 UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체, 열-팽창성 입자, 가소제, 활성 단량체 및 양이온성 광개시제를 포함하고;
상기 UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체의 중량%는 40-65%이고; 상기 열-팽창성 입자의 중량%는 2-10%이고; 상기 가소제의 중량%는 10-15%이고; 상기 활성 단량체의 중량%는 10-30%이고; 상기 양이온성 광개시제의 중량%는 1-3%이다.
선택적으로, 상기 열-팽창성 입자는 외부 쉘 및 상기 외부 쉘 내의 발포제를 포함하고; 경화된 보호 콜로이드의 온도가 110℃ 내지 150℃일 때, 발포제가 가열되어 기화하여 내부 압력을 발생시키고; 외부 쉘은 열에 의해 연화되면서 팽창하여, 보호 콜로이드를 팽창시킨다.
선택적으로, 상기 보호 콜로이드를 구성하는 원료는 자성 입자를 더 포함하고, 상기 자성 입자의 중량%는 2-5%이다.
선택적으로, 상기 자성 입자는 탄화철, 산화철, 망간 아연 페라이트, 니켈 아연 페라이트 또는 이들의 조합 중 하나를 포함하고; 상기 자성 입자의 입자 직경은 10-200nm이다.
선택적으로, 상기 보호 콜로이드를 구성하는 원료는 형광제를 더 포함하고, 상기 형광제의 중량%는 0.1-0.5%이고; 상기 형광제는 스틸벤 형광제, 쿠마린-유형 형광제, 피라졸린 형광제, 벤즈옥사졸 형광제, 디카르복시미드 형광제 또는 이들의 조합 중 하나를 포함한다.
선택적으로, 상기 가소제 및 활성 단량체는 수용성이고, 상기 가소제는 폴리에틸렌 글리콜 200, 폴리에틸렌 글리콜 400, 폴리에틸렌 글리콜 600, 폴리에틸렌 글리콜 1000 또는 이들의 조합 중 하나를 포함하고; 상기 활성 단량체는 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트를 포함한다.
선택적으로, 상기 양이온성 광개시제는 디아릴요오도늄 헥사플루오로포스페이트, 혼합 액상 트리아릴 헥사플루오로안티모네이트, 4-(페닐티오)페닐디페닐티오헥사플루오로포스페이트, 디헥사플루오로포스페이트(4,4'-티오에테르트리페닐술포늄)4-이소부틸페닐-4'-메틸페닐 요오도헥사플루오로포스페이트 또는 이들의 조합 중 하나를 포함한다.
경화 단계 및 분리 단계를 포함하는, 보호 콜로이드의 사용 방법으로서,
상기 경화 단계는:
상기 언급한 보호 콜로이드를 디스펜싱, 스프레잉 또는 브러싱에 의해 부착물에 도포하는 단계(S1), 여기서 상기 보호 콜로이드는 액체 상태이고; 및
액체 상태의 보호 콜로이드를 UV 경화 공정을 통해 경화시켜서, 상기 보호 콜로이드가 경화되어 상기 부착물과 접착력을 형성하도록 하는 단계(S2), 여기서 상기 UV 경화 공정에서의 자외선 파장은 365nm, 395nm 또는 405nm이고;
를 포함하고,
상기 분리 단계는:
상기 보호 콜로이드의 온도를 110℃ 이상으로 제어하여, 상기 보호 콜로이드 내의 열-팽창성 입자가 팽창하여 내부 압력을 발생시키고, 이에 의해 상기 보호 콜로이드의 일부 또는 전부가 팽창하여 상기 부착물로부터 분리되게 하는 단계(S3); 및
상기 부착물 및 상기 부착물에 부착된 상기 보호 콜로이드의 잔류 부분을 미리 설정된 시간 동안 60-95℃의 물에 넣어서, 상기 부착물 상의 상기 보호 콜로이드의 잔류 부분을 용해시키는 단계(S4), 여기서 상기 미리 설정된 시간은 2-20분이고;
를 포함한다.
선택적으로, 상기 보호 콜로이드를 구성하는 원료는 자성 입자를 더 포함하고; 단계(S3)에서, 고체 상태의 보호 콜로이드는 교번 자기장을 통과하도록 제어되어, 상기 자성 입자가 교번 자기장의 에너지를 흡수하여 열로 변환시키고; 상기 교번 자기장의 자기장 발생기의 전력은 200W 이상이고; 상기 자기장 발생기의 주파수는 300kHz 이상이다.
선택적으로, 단계(S2)에서, 고체 상태의 보호 콜로이드의 두께는 100-200nm이고; 상기 고체 상태의 보호 콜로이드는 75 쇼(Shore) D 이상의 재료 경도를 갖는다.
본 발명은 적어도 다음과 같은 유익한 효과를 갖는다:
본 발명에 의해 제공되는 보호 콜로이드 및 그 사용 방법에 있어서, 보호 콜로이드는 열-팽창성 입자를 갖는다. 열-팽창성 입자는 보호 콜로이드의 온도가 110℃ 이상일 때 팽창하고, 이는 보호 콜로이드와 그 부착물의 분리를 용이하게 한다. 보호 콜로이드의 온도가 110℃ 미만일 때는, 열-팽창성 입자가 팽창하지 않고, 따라서 경화된 보호 콜로이드와 부착물 사이의 접착력에 영향을 미치지 않는다. 또한, 가공 중에 부착물로부터 보호 콜로이드를 분리하는 것이 쉽지 않고, 그 결과 보호 콜로이드가 부착물를 효과적으로 보호할 수 있다. 또한, UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체가 UV 경화 공정에 의해 경화된 후에는, 절삭유의 충격, 절삭유의 화학적 부식 등에 저항할 수 있으므로, 보호 콜로이드의 특성이 쉽게 변하지 않는다. 결과적으로, 부착물에 잔류 콜로이드 형성 가능성을 줄이고 보호 콜로이드의 박리를 용이하게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의해 제공되는 경화 단계의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의해 제공되는 분리 단계의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의해 제공되는 보호 콜로이드 및 그 사용 방법이 CNC 가공 공정에 적용될 때의 흐름도이다.
본 발명에 의해 해결된 기술적 과제, 채택된 기술적 해결책 및 달성된 기술적 효과를 보다 명확하게 하기 위해, 본 발명의 기술적 해결책은 첨부된 도면과 함께 구체적인 실시예를 통해 하기에 보다 상세히 설명될 것이다. 본 명세서에 기재된 특정 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위해 사용된 것이며, 본 발명을 제한하지 않음을 이해해야 한다. 또한, 도면에는 설명의 편의를 위하여 본 발명과 관련된 부분만을 도시하였으며, 그 전부를 도시하지 않았음에 유의해야 한다.
본 실시예는 가공물 가공 중 부착물을 보호하기 위해, 가공물(즉, 부착물)의 표면에 접착하는데 사용될 수 있는 보호 콜로이드를 제공한다. 본 실시예에서 제공되는 보호 콜로이드는 부착물의 가공 중에 부착물로부터 분리하기 어렵고; 부착물의 가공이 완료된 후 부착물로부터 박리하기가 더 쉽다.
보호 콜로이드를 구성하는 원료는 UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체, 열-팽창성 입자, 가소제, 활성 단량체 및 양이온성 광개시제를 포함한다.
여기서, UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체는 UV 에폭시 처리 후의 아크릴레이트 중합체를 말하며, 이는 UV 경화 공정 중에 변성되는 특성을 갖는다. 구체적으로, UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체는 UV 경화 공정에 의해 처리된 후 원래의 액체 상태로부터 고체 상태로 변화될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 언급된 UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체의 중량%는 50-75%이다. 본 실시예는 일 예로서 40-65%를 선택하였지만, 이는 본 발명의 이러한 실시예를 제한하지 않는다. UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체는 보호 콜로이드의 주성분으로 사용되어, 보호 콜로이드가 UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체의 특성을 가질 수 있다. 즉, 보호 콜로이드는 UV 경화 공정에 의해 경화되어, 부착물에 붙혀질 수 있다.
상기 열-팽창성 입자의 중량%는 2-20%이다. 본 실시예는 일 예로서 2-10%를 선택하였지만, 이는 본 발명의 이러한 실시예를 제한하지 않는다. 열-팽창성 입자는 열팽창하는 특성을 갖는다. 구체적으로, 보호 콜로이드의 온도가 110℃보다 높으면, 열-팽창성 입자가 팽창하여 내부 압력을 발생시키고, 그에 의해 보호 콜로이드가 열-팽창성 입자의 작용 하에 팽창하여, 부착물과의 분리를 용이하게 한다. 선택적으로, 열-팽창성 입자의 열 안정성 온도는 100℃이다. 즉, 보호 콜로이드의 온도가 100℃ 미만이면, 열-팽창성 입자가 이상 없이 안정적으로 유지될 수 있어서, 가공 중 온도 변화에 견딜 수 있다. 보호 콜로이드의 온도가 100℃보다 높고 110℃보다 낮을 때, 열-팽창성 입자는 불안정 상태에 있게 된다. 열-팽창성 입자 내의 분자가 움직이지만, 열-팽창성 입자의 부피는 변하지 않는다. 즉, 열-팽창성 입자는 팽창하지 않는다.
상기 언급된 가소제의 중량%는 3-25%이다. 본 실시예는 일 예로서 10-15%를 선택하였지만, 이는 본 발명의 이러한 실시예를 제한하지 않는다. 또한, 가소제는 보호 콜로이드의 원료간 양립성(compatibility)을 증가시키고, 보호 콜로이드의 유연성을 증가시키고, 보호 콜로이드의 인장 강도를 감소시키고, 보호 콜로이드의 충격 및 저온 성능을 향상시키는 기능을 갖는다.
상기 언급된 활성 단량체의 중량%는 5-40%이다. 본 실시예는 일 예로서 10-30%를 선택하였지만, 이는 본 발명의 이러한 실시예를 제한하지 않는다. 활성 단량체는 액체 상태에서 보호 콜로이드의 레올로지(rheology)를 조절하는 효과를 갖는다.
상기 언급된 양이온성 광개시제의 중량%는 0.5-5%이다. 본 실시예는 일 예로서 1-3%를 선택하였지만, 이는 본 발명의 이러한 실시예를 제한하지 않는다. 또한, 양이온성 광개시제는 보호 콜로이드의 분자를 여기 상태로 광활성화한 다음, 분자가 일련의 반응을 겪게 하여, 최종적으로 초양성자성 산(super protic acid)을 생성하는 기능을 갖는다. 초양성자성 산은 에폭시 화합물, 비닐 에테르, 락톤, 아세탈 및 사이클릭 에테르 등의 중합을 개시하기 위한 양이온 중합 반응의 활성 종으로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의해 제공되는 보호 콜로이드는 열-팽창성 입자를 갖는다. 열-팽창성 입자는 보호 콜로이드의 온도가 110℃ 이상일 때 팽창하고, 이는 보호 콜로이드와 그 부착물의 분리를 용이하게 한다. 보호 콜로이드의 온도가 110℃ 미만일 때는, 열-팽창성 입자가 팽창하지 않고, 따라서 경화된 보호 콜로이드와 부착물 사이의 접착력에 영향을 미치지 않는다. 또한, 가공 중에 부착물로부터 보호 콜로이드를 분리하는 것이 쉽지 않고, 그 결과 보호 콜로이드가 부착물를 효과적으로 보호할 수 있다. 또한, UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체가 UV 경화 공정에 의해 경화된 후에는, 절삭유의 충격, 절삭유의 화학적 부식 등에 저항할 수 있으므로, 보호 콜로이드의 특성이 쉽게 변하지 않는다. 결과적으로, 부착물에 잔류 콜로이드 형성 가능성을 줄이고 보호 콜로이드의 박리를 용이하게 한다.
선택적으로, 본 실시예에서 열-팽창성 입자는 코어-쉘 구조를 갖는 열적으로 파열 가능한 미소구체이다. 예시적으로, 열-팽창성 입자는 외부 쉘 및 상기 외부 쉘 내의 발포제를 포함한다. 외부 쉘은 구형이며 발포제를 감싸고 있다. 경화된 보호 콜로이드의 온도가 110℃ 내지 150℃일 때, 즉 보호 콜로이드의 온도가 예를 들어, 120℃와 같이, 110℃보다 높고 150℃보다 낮을 때, 외부 쉘 내의 발포제가 열에 의해 기화되어, 내부 압력을 발생시킨다. 즉, 본 실시예에서 발포제는 물리적 발포제일 수 있음과 동시에, 외부 쉘이 열에 의해 연화되면서 발포제와 함께 팽창하여, 열-팽창성 입자가 급속히 팽창하면서 늘어나서 얇아지게 된다. 보호 콜로이드는 열-팽창성 입자의 내부 압력과 외부 장력의 작용 하에 팽창한다. 콜로이드가 팽창한 후, 부착물에 대한 접착력을 감소시키고, 이에 의해 보호 콜로이드의 박리를 용이하게 할 수 있다. 보호 콜로이드의 온도를 150℃ 이하로 조절하면, 열-팽창성 입자의 특성이 변하는 것을 방지할 수 있음을 알 수 있다.
보호 콜로이드의 온도가 110℃ 내지 150℃일 때, 열-팽창성 입자가 팽창하기 시작하고, 팽창 시간이 5초 미만이어서, 보호 콜로이드의 분리 효율을 향상시킨다는 점에 유의해야 한다. 초기 부피에 대한 열-팽창성 입자의 팽창 부피의 비율은 열-팽창성 입자의 팽창 부피가 너무 커지는 것을 방지하기 위해, 300% 미만이다. 또한, 열-팽창성 입자는 보호 콜로이드에 고르게 분포되어, 보호 콜로이드와 부착물의 분리를 더욱 용이하게 한다.
본 실시예에서, 보호 콜로이드의 온도를 110℃보다 높게 만드는 많은 방법이 있다. 구체적으로, 보호 콜로이드를 구성하는 원료는 자성 입자를 더 포함한다. 상기 자성 입자의 중량%는 2-5%이며, 이는 외부 교번 자기장의 에너지를 흡수하여 열로 변환시킴으로써, 보호 콜로이드 자체의 온도를 상승시키는 데 사용된다. 구체적으로, 부착물이 가공된 후, 부착물과 고체 상태의 보호 콜로이드는 외부 교번 자기장을 통과할 수 있다. 보호 콜로이드 내 자성 입자의 자기열량 효과를 이용하여, 교번 자기장 내의 많은 양의 에너지를 와전류 손실, 히스테리시스 손실, 잔류 손실 등을 통해 흡수하고, 빠르게 열 에너지로 변환시켜서, 보호 콜로이드의 온도를 110℃ 이상으로 빠르게 상승시킨다. 외부 교번 자기장은 부착물(특히 금속 소재 부착물)의 열 효과에 미치는 영향이 매우 적어, 부착물에 대한 열원의 영향을 회피하고, 열-팽창 및 수축으로 인한 부착물의 형상과 크기의 변형을 감소시키고, 부착물의 품질을 보장한다. 보호 콜로이드 및 부착물은 또한 보호 콜로이드의 온도가 110℃보다 높아질 수 있도록, 가열 장치에 의해 직접 가열될 수 있음을 이해할 수 있을 것이며, 이는 본 실시예에서 제한되지 않는다.
또한, 본 실시예의 자성 입자는 탄화철, 산화철, 망간 아연 페라이트, 니켈 아연 페라이트 또는 이들의 조합 중 하나를 포함한다. 재료 특성으로 인해, 자성 입자는 자기 열량 효과를 효과적으로 생성할 수 있고, 자성 입자의 입자 크기가 10-200nm일 때, 자성 입자는 보호 콜로이드 내에 고르게 분포되어, 보호 콜로이드의 각 위치에서 온도가 동시에 증가할 수 있다.
선택적으로, 본 실시예에서, 보호 콜로이드를 구성하는 원료는 형광제를 더 포함한다. 여기서, 형광제의 중량%는 0.1-0.5%이다. 예시적으로, 형광제는 외첨(externally added) 형광제이다. 또한, 외첨 형광제는 스틸벤형 형광제, 쿠마린-유형 형광제, 피라졸린 형광제, 벤즈옥사졸 형광제, 디카르복시미드 형광제 또는 이들의 조합 중 하나를 포함한다. 형광제는 보호 콜로이드가 입사광을 흡수하여 형광을 생성하도록 하는 데 사용되며, 이는 가공 중에 보호 콜로이드 및 부착물의 특정 위치를 결정하는 데 편리하며, 이는 또한 가공 중에 보호 콜로이드가 부착물로부터 분리되었는지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다.
본 실시예에서, 가소제 및 활성 단량체는 모두 수용성이다. 즉, 가소제와 활성(반응성) 단량체 모두 물에 용해되거나 팽윤될 수 있다. 예시적으로, 상기 가소제는 폴리에틸렌 글리콜 200, 폴리에틸렌 글리콜 400, 폴리에틸렌 글리콜 600, 폴리에틸렌 글리콜 1000 또는 이들의 조합 중 하나를 포함한다. 활성 단량체는 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트를 포함한다.
선택적으로, 본 실시예에서, 양이온성 광개시제는 디아릴요오도늄 헥사플루오로포스페이트, 혼합 액체 트리아릴 헥사플루오로안티모네이트, 4-(페닐티오)페닐디페닐티오헥사플루오로포스페이트, 디헥사플루오로포스페이트(4,4'-티오에테르트리페닐술포늄) 4-이소부틸페닐-4'-메틸페닐 요오도헥사플루오로포스페이트 또는 이들의 조합 중 하나를 포함한다.
본 실시예에서 제공되는 보호 콜로이드는 액체 상태와 고체 상태를 가지며, 보호 콜로이드를 액체 상태로부터 고체 상태로 변화시키기 위해서는 UV 경화 공정이 필요하다. 또한, 보호 콜로이드의 온도가 110℃를 초과하면, 팽창하여 부착물로부터 분리될 수 있다. 본 발명은 부착물의 표면을 효과적으로 보호할 수 있음과 동시에, 종래의 보호 필름이 가공 공정 중에 강한 내화학성(chemical-resistant) 접착력을 가질 필요성, 그리고 가공 후 박리 공정에서의 낮은 접착력 및 용이한 분리를 고려하기 어렵다는 모순(contradiction)을 회피할 수 있다. 보호 콜로이드는 구성이 단순하며, 대규모 산업 대량 생산에 적합하며, 부착물에 영향을 미치지 않으며, 안정성이 높으며, 반복가능성이 높으며, 비용이 저렴하다.
본 실시예는 또한 보호 콜로이드를 사용하는 방법을 제공하는데, 이는 상술한 보호 콜로이드에 대해 사용된다. 여기서, 보호 콜로이드를 사용하는 방법은 경화 단계 및 분리 단계를 포함한다.
여기서, 도 1에 도시된 바와 같이, 경화 단계는:
액체 상태의 보호 콜로이드를 디스펜싱, 스프레잉 또는 브러싱에 의해 부착물에 도포하는 단계(S1)를 포함하고;
여기서, 보호 콜로이드는 보호가 필요한 부착물의 위치에 도포될 수 있고, 콜로이드를 도포하는 방법은 침지 등을 포함할 수도 있다. 보호 콜로이드는 액체 상태이기 때문에, 종래 기술의 보호 필름과 비교하여, 보호 콜로이드를 특수한-형상의 곡면, 복잡한 특징 위치 또는 미세 구조에 도포하기에 용이하고, 그 결과 막다른 단부(dead end)가 없는 콜로이드 코팅을 실현하고, 보호 콜로이드의 보호 효과를 향상시킨다.
선택적으로, 단계(S1)이 수행된 후, 보호 콜로이드가 보호될 위치를 완전히 덮었는지 여부 및 보호 콜로이드가 고르게 분포되는지 여부를 결정하기 위해, 콜로이드 디스펜싱 상태 검사가 수행될 수 있다. 만약 그렇다면, 단계(S2)를 실행하고; 그렇지 않으면, 부착물 상의 보호 콜로이드를 닦아낸 다음 다시 재-디스펜싱, 재-스프레잉 또는 재-브러싱해야 한다
액체 상태의 보호 콜로이드를 UV 경화 공정을 통해 경화시킴으로써, 보호 콜로이드가 경화되어 부착물과 접착력을 형성하는 단계(S2)를 포함한다. UV 경화 공정에서 자외선의 파장은 365nm, 395nm 또는 405nm이다.
상기 보호 콜로이드는 UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체를 포함하므로, UV 조사 시, 보호 콜로이드가 빠르게 경화될 수 있다. UV 경화 공정은 보호 콜로이드와 부착물 표면 사이에 강한 화학적 접착력을 형성할 수 있다. 화학적 접착력은 취급, 가공의 후속 공정에서의 절삭유의 충격 및 부식, 그리고 화학적 액체 등의 아노다이징 온도 및 부식에 저항할 수 있으며, 변형 및 부식 충격으로부터 부착물의 표면을 보호할 수 있다.
선택적으로, 단계(S2)에서, 고체 상태의 보호 콜로이드의 두께는 더 높은 보호 능력을 갖도록, 100-200nm이다. 또한, 고체 상태의 보호 콜로이드는 75 쇼(Shore) D 이상의 재료 경도를 가지므로, 보호 콜로이드는 스크래치 저항성 및 와이핑(wiping) 저항성이 강하고, 부착물이 스크래치나거나 와이핑되거나 부딪히는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 분리 단계는:
상기 보호 콜로이드의 온도를 110℃ 이상으로 제어하여 상기 보호 콜로이드 내의 열-팽창성 입자가 팽창하여 내부 압력을 발생시키고, 그에 의해 상기 보호 콜로이드의 일부 또는 전부가 팽창하여 부착물로부터 분리되는 단계(S3)를 포함하고;
단계(S3)에서, 보호 콜로이드의 일부 또는 전부가 부착물로부터 분리될 수 있다. 이때, 부착물 상의 보호 콜로이드를 수동으로 제거하거나, 또는 부착물을 물에 넣어서 부착물 대부분 또는 모두로부터 보호 콜로이드를 분리할 수 있다.
상기 부착물 및 상기 부착물에 부착된 보호 콜로이드의 잔류 부분을 미리 설정된 시간 동안 60-95℃의 물에 넣어서, 부착물 상의 보호 콜로이드의 잔류 부분을 용해시키는 단계(S4)를 포함하고; 여기서, 상기 미리 설정된 시간은 2-20분이다.
부착물에 보호 콜로이드 잔류물이 남지 않도록 보장하기 위해, 부착물을 60-95℃의 물에 넣어서, 팽창된 보호 콜로이드가 부착물로부터 오버플로되도록 할 필요가 있다. 동시에, 부착물 표면 상의 미세한 잔류물은 부착물 표면이 깨끗해지는 것을 보장하기 위해, 뜨거운 물에 의해 부풀어 오르거나 용해된다. 예를 들어, 부착물을 물에 담그고 헹구어서, 잔류물 제거 효과를 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서 제공되는 보호 콜로이드를 사용하는 방법은 간단하며 조작하기 쉬우며 다양한 가공 공정에 적용될 수 있다.
선택적으로, 보호 콜로이드를 구성하는 원료는 자성 입자를 더 포함하며, 단계(S3)은:
고체 상태의 보호 콜로이드가 교번 자기장을 통과하도록 제어하여, 자성 입자가 교번 자기장의 에너지를 흡수하여 열로 변환시키고, 보호 콜로이드의 온도는 110℃ 이상이고, 보호 콜로이드 내의 열-팽창성 입자는 팽창하여 내부 압력을 발생시키고, 그에 의해 보호 콜로이드의 일부 또는 전부를 팽창시켜 부착물로부터 분리시키는 단계(S3)를 포함한다.
상기 교번 자기장의 자기장 발생기의 전력은 200W 이상이며, 자기장 발생기의 주파수는 300kHz 이상이므로, 보호 콜로이드는 충분한 열을 발생시킬 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 제공되는 보호 콜로이드 및 그 사용 방법을 컴퓨터 수치 제어(Computer Numerical Control, CNC) 공작 기계의 가공 기술에 적용하면, 특정 공정은 다음과 같다:
단계(S01): 이미지 센서를 통해 부착물 및 위치 지정을 확인하는 단계;
여기서, 부착물의 위치를 확인하는 것은 후속 디스펜싱을 용이하게 할 수 있다.
단계(S1): 액체 상태의 보호 콜로이드를 디스펜싱, 스프레잉 또는 브러싱에 의해 부착물에 도포하는 단계;
단계(S02): 디스펜싱 상태가 적합한지 여부를 확인하는 단계; 그렇다면, 단계(S2)를 실행하고; 그렇지 않다면, 부착물 상의 모든 보호 콜로이드를 닦아 제거하는 단계(S03)를 실행한 다음, 단계(S01)를 실행하고;
여기서, 디스펜싱이 적합하지 않은 경우, 부착물의 위치 지정이 정확하지 않아, 보호 콜로이드가 보호가 필요한 위치에 위치하지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 부착물의 위치 지정을 확인하고 부착물의 위치를 조정할 필요가 있다.
단계(S2): 액체 상태의 보호 콜로이드를 UV 경화 공정을 통해 경화시켜서, 보호 콜로이드가 경화되어 부착물과 접착력을 형성하도록 하는 단계. UV 경화 공정에서 자외선의 파장은 365nm, 395nm 또는 405nm이고;
단계(S04): CNC 클램핑 및 가공을 수행하는 단계;
단계(S31): 고체 상태의 보호 콜로이드가 교번 자기장을 통과하도록 제어하여, 자성 입자가 교번 자기장의 에너지를 흡수하여 열로 변환시키고, 보호 콜로이드의 온도는 110℃ 이상이고, 보호 콜로이드 내의 열-팽창성 입자가 팽창하여 내부 압력을 발생시키고, 그에 의해 보호 콜로이드의 일부 또는 전부를 팽창시켜 부착물로부터 분리시키는 단계;
단계(S4): 상기 부착물 및 상기 부착물에 부착된 보호 콜로이드 잔류 부분을 미리 설정된 시간 동안 60-95℃의 물에 넣어서, 상기 부착물 상의 보호 콜로이드 잔류 부분을 용해시키는 단계; 상기 미리 설정된 시간은 2-20분이고;
단계(S05): 부착물에 대한 표면 검사를 수행하고, 표면 검사가 적합하면 부착물를 보관하는 단계.
표면 검사가 적합하지 않은 경우, 필름을 수동으로 또는 관련 기계 장비로 제거할 수 있고, 표면 검사는 부착물 및 제품의 품질을 보장하기 위해 필름을 제거한 후 수행할 수 있음에 유의해야 하다.
상기 실시예는 본 발명의 기본 원리 및 특성만을 설명한다. 본 발명은 전술한 실시예에 의해 제한되지 않는다. 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 수정이 있을 수 있다. 이러한 변경 및 수정은 청구된 발명의 범위 내에 있다. 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구범위 및 그 등가물에 의해 정의된다.

Claims (15)

  1. 보호 콜로이드로서,
    상기 보호 콜로이드를 구성하는 원료는 UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체, 열-팽창성 입자, 가소제, 활성 단량체 및 양이온성 광개시제를 포함하고;
    상기 UV 에폭시-변성 아크릴레이트 중합체의 중량%는 40-65%이고; 상기 열-팽창성 입자의 중량%는 2-10%이고; 상기 가소제의 중량%는 10-15%이고; 상기 활성 단량체의 중량%는 10-30%이고; 상기 양이온성 광개시제의 중량%는 1-3%인 보호 콜로이드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열-팽창성 입자의 열안정성 온도는 100℃이고, 상기 열-팽창성 입자는 상기 보호 콜로이드 내에 고르게 분포되는 보호 콜로이드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 열-팽창성 입자는 외부 쉘 및 상기 외부 쉘 내의 발포제를 포함하는 보호 콜로이드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 발포제는 물리적 발포제인 보호 콜로이드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 보호 콜로이드를 구성하는 원료는 자성 입자를 더 포함하고, 상기 자성 입자의 중량%는 2-5%인 보호 콜로이드.
  6. 제5항에 있어서, 상기 자성 입자는 탄화철, 산화철, 망간 아연 페라이트, 니켈 아연 페라이트 또는 이들의 조합 중 하나를 포함하고; 상기 자성 입자의 입자 직경은 10-200nm인 보호 콜로이드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 보호 콜로이드를 구성하는 원료는 형광제를 더 포함하고, 상기 형광제의 중량%는 0.1-0.5%인 보호 콜로이드.
  8. 제7항에 있어서, 상기 형광제는 스틸벤 형광제, 쿠마린-유형 형광제, 피라졸린 형광제, 벤즈옥사졸 형광제, 디카르복시미드 형광제 또는 이들의 조합 중 하나를 포함하는 보호 콜로이드.
  9. 제1항에 있어서, 상기 가소제 및 활성 단량체는 수용성이고, 상기 가소제는 폴리에틸렌 글리콜 200, 폴리에틸렌 글리콜 400, 폴리에틸렌 글리콜 600, 폴리에틸렌 글리콜 1000 또는 이들의 조합 중 하나를 포함하고; 상기 활성 단량체는 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트를 포함하는 보호 콜로이드.
  10. 제1항에 있어서, 상기 양이온성 광개시제는 디아릴요오도늄 헥사플루오로포스페이트, 혼합 액상 트리아릴 헥사플루오로안티모네이트, 4-(페닐티오)페닐디페닐티오헥사플루오로포스페이트, 디헥사플루오로포스페이트(4,4'-티오에테르트리페닐술포늄)4-이소부틸페닐-4'-메틸페닐 요오도헥사플루오로포스페이트 또는 이들의 조합 중 하나를 포함하는 보호 콜로이드.
  11. 경화 단계 및 분리 단계를 포함하는, 보호 콜로이드의 사용 방법으로서,
    상기 경화 단계는:
    제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 보호 콜로이드를 디스펜싱, 스프레잉 또는 브러싱에 의해 부착물에 도포하는 단계(S1); 및
    액체 상태의 보호 콜로이드를 UV 경화 공정을 통해 경화시켜서, 상기 보호 콜로이드가 경화되어 상기 부착물과 접착력을 형성하도록 하는 단계(S2), 여기서 상기 UV 경화 공정에서의 자외선 파장은 365nm, 395nm 또는 405nm이고;
    를 포함하고,
    상기 분리 단계는:
    상기 보호 콜로이드의 온도를 110℃ 이상으로 제어하여, 상기 보호 콜로이드 내의 열-팽창성 입자가 팽창하여 내부 압력을 발생시키고, 이에 의해 상기 보호 콜로이드의 일부 또는 전부가 팽창하여 상기 부착물로부터 분리되게 하는 단계(S3); 및
    상기 부착물 및 상기 부착물에 부착된 상기 보호 콜로이드의 잔류 부분을 미리 설정된 시간 동안 60-95℃의 물에 넣어서, 상기 부착물 상의 상기 보호 콜로이드의 잔류 부분을 용해시키는 단계(S4), 여기서 상기 미리 설정된 시간은 2-20분이고;
    를 포함하는 보호 콜로이드의 사용 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 보호 콜로이드를 구성하는 원료는 자성 입자를 더 포함하고; 단계(S3)에서, 고체 상태의 보호 콜로이드는 교번 자기장을 통과하도록 제어되어, 상기 자성 입자가 교번 자기장의 에너지를 흡수하여 열로 변환시키고; 상기 교번 자기장의 자기장 발생기의 전력은 200W 이상이고; 상기 자기장 발생기의 주파수는 300kHz 이상인 보호 콜로이드의 사용 방법.
  13. 제11항에 있어서, 단계(S2)에서, 고체 상태의 보호 콜로이드의 두께는 100-200nm이고; 상기 고체 상태의 보호 콜로이드는 75 쇼(Shore) D 이상의 재료 경도를 갖는 보호 콜로이드의 사용 방법.
  14. 제11항에 있어서, 단계(S3)에서, 상기 보호 콜로이드의 온도는 110℃보다 높고 150℃보다 낮게 제어되는 보호 콜로이드의 사용 방법.
  15. 제11항에 있어서, 단계(S3)에서, 상기 열-팽창성 입자의 초기 부피에 대한 상기 열-팽창성 입자의 팽창 부피의 비율이 300% 미만인 보호 콜로이드의 사용 방법.



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