KR101280681B1 - 이종재질의 고 기능성 박막소재 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이종재질의 고 기능성 박막소재 및 그 제조방법을 개시한다.
본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 제조방법은 금형의 내부에 금속 분말을 충진시키는 충진단계; 상기 금속 분말을 용융 온도 이하로 가열하여 다공성 소결체를 성형하는 1차소결체 성형단계; 상기 1차소결체를 가압 하여 밀도 10% ~ 98%, 두께 0.001 ~ 2mm 범위를 갖도록 두께) 조절함으로써 소결체에 대한 내구성 및 탄성을 증대하는 2차소결체 성형단계; 상기 2차소결체의 표면에 합성수지를 0.001~1mm의 두께로 도포하고 경화시키는 3차소결체 성형단계로 성형된다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재 및 그 제조방법은, 소정의 형상으로 소결된 소결체를 일정 온도의 분위기에서 가압하여 밀도와 두께를 조절함으로써 소결체에 대한 내구성 및 탄성을 증대시킬 수 있으므로 결과적으로 소결체의 파손 및 손상을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 다양한 형태를 지닌 전자기기에 대한 적용의 자유도를 높일 수 있으므로 이를 적용한 대상 전자기기에 대한 소비자의 만족도 및 상품가치를 높일 수 있는 유용한 효과가 기대된다.

Description

이종재질의 고 기능성 박막소재 및 그 제조방법{FUNCTIONAL PLATE MATERIAL}

본 발명은 이종의 재질로 이루어진 고 기능성 박막소재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속을 다공성 박막 형태로 성형한 후, 항균성을 갖는 합성수지를 결합한 것으로 다양한 전자기기에 적용시킬 수 있도록 함으로써 전자파 흡수와 항균작용에 따른 제품의 상품 가치를 높일 수 있도록 한 이종재질의 고 기능성 박막소재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 들어 고성능의 휴대용 무선정보 단말기를 비롯하여 유무선 통신망과 연계 운영되는 가전제품 등 각종 첨단 전자기기의 보급이 급속하게 늘어남에 따라 이들 기기들에 사용되는 전자소자의 고집적화 및 주파수의 광대역화 추세로 인하여 전자파의 발생원이 늘어나고 있는 추세에 있다.

한편, 전자파(Electromagenetic Waves)는 전자기파(電磁氣波)의 약어로서 주기적으로 세기가 변하는 전자기장이 공간을 통해 전파해 가는 현상을 말하며, 그 주파수 및 파장은 물론 전자기적 특성 또한 다양하여 각종 전기·전자기기나 통신기기등 다양한 분야와 용도에 이용되고 있다. 이러한 전자파의 인체에 대한 영향은 전자레인지나 휴대전화 등에 사용되는 마이크로파(Microwave)에 의한 열 작용이나, 컴퓨터, 모니터 등에서 방사되는 해로운 전자기파가 유발하는 두통, 시각장애 등의 증세를 말하는 VDT증후군(Video DisplayTerminal Syndrome) 등 전자파가 원인으로 규명된 각종 증상을 통하여 알 수 있으며, 이 외에도 송전선로 인근 주민의 암발생 증가와 휴대전화 장기 사용자의 뇌종양 발병 등 다수의 연구결과가 보고되고 있다.

특히, 이동통신 기술의 발달과 개인이동통신의 대중화로 인하여, 휴대전화 등의 이동통신기기에서 발생되는 고주파수의 전자파에 사용자가 무방비로 노출되고, 이러한 이동통신기기의 사용 중 두개골 부위의 체온이 상승하는 등 인체에 해로운 영향을 미칠 가능성에 대한 연구와 문제 제기가 계속되고 있다.

이러한 전자파는 인체에 대한 유해성 뿐만 아니라, 전파방해(EMI: Electro Magnetic Interference)로 인해 다른 전자파를 교란시켜 전기·전자기기 자체에 대하여도 기기장애를 유발하는 원인이 될 수 있으며, 특히 전기·전자기기가 소형화 및 집적화됨에 따라서, 외부 전자파는 물론 자체 발생 전자파에 의한 장애 및 오작동 가능성이 상존한다고 할 수 있다.

이러한 전자파에 의한 기기의 영향을 차단하기 위하여 전기·전자기기의 케이스나 주요 회로에 도전성 금속판(일명 실드캔)을 부착하여 금속판의 형태로 전자파 차폐수단을 구성하거나, 전자파 차폐도료인 EMI(ElectroMagnetic Interference)차폐도료를 도포하여 또는 진공증착,스퍼터링등 건식도금)의 방법으로 불요 전자파를 차폐하는 방식이 일반적으로 사용되고 있다.

그러나, 휴대폰이나 스마트폰 등과 같은 휴대용 무선정보 단말기의 경우 일면은 디스플레이가 배치되어 있음에 따라 디스플레이 패널을 제외한 나머지 부분에 대한 차폐는 가능할 수 있겠으나 차폐된 전자파가 디스플레이 패널을 통해 방사되는 문제점이 있었다. 즉, 다공성 구조가 아닌 일반 금속구조물 또는 차폐물질을 코팅한 경우에는 전자파를 반사하는 것에 의해 차폐는 가능하지만, 반사된 전자파가 사용자가 신체와 접촉와 근접하는 디스플레이 패널을 통해 방사된다.

한편, 전자파를 효율적으로 흡수·소멸시키는 기술로는 금속 분말을 소결하여 다공성을 갖도록 성형한 소결체가 사용되는 것이다. 즉, 알려진 바에 의하면, 소결체는 모세관 현상에 의해 수분을 흡수하여 서서히 증발시킬 뿐만 아니라 소음과 외부의 충격을 흡수 저감시키는 작용 외에도 전자파를 흡수하여 소멸시킨다.

이러한 다공성 금속 소결체는 평균입도가 100㎛ 이상인 금속분말을 100∼600MPa 압력하에서 상온 가압하여 예비 소결체를 제조하고, 이때 10∼20%의 기공율을 갖도록 900℃∼1400℃ 범위의 온도에서 120분 이하 시간동안 소결하는 것에 의해 성형된다.

그러나 종래의 다공성 금속 소결체는 평균입도가 100㎛ 이상인 금속분말을 원재료로 하여 소결함에 따라 큰 입도를 갖는 금속분말로 인하여 표면이 미려한 제품의 제조가 곤란할 뿐만 아니라 가벼운 충격에도 쉽게 파손되는 단점이 있으며, 특히 두께를 10mm 미만으로 제작할 수 없는 단점으로 인해 휴대폰이나 스마트폰 등과 같은 소형의 전자기기에 대한 적용이 곤란하여 상품성과 시장성이 낮은 문제점이 있었다.

특허공고 제90-008544호, 3쪽, 청구항 1, 도면 2 등록특허 제10-0627114호, 14쪽, 청구항 1, 도면 2 등록특허 제10-0740240호, 2쪽, 청구항 1, 도면 1

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 이종간의 복합소재를 사용하여 다양한 제품에 대한 적용 범용성을 높이도록 하고, 성형의 자유도와 양산성을 확보할 수 있도록 한 이종재질의 고 기능성 박막소재 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

특히, 본 발명은 금속과 합성수지물이 혼합된 결합물을 탄성과 내구성을 갖는 다공성 박막 형태로의 성형을 가능하게 하여 다양한 전자기기에 대한 적용을 가능하게 하여 결과적으로 적용제품에 대한 상품가치를 높일 수 있는 이종재질의 고 기능성 박막소재 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 합성수지에 항균성을 갖는 항균 첨가물을 첨가하여 완성된 박막소재가 항균성을 갖도록 함으로써 적용 제품에 대한 상품가치를 높일 수 있는 이종재질의 고기능성 박막소재 및 그 제조방법을 제공하는데 있다..

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시례에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재 및 그 제조방법은, 금형의 내부에 금속 분말을 충진시키는 충진단계; 상기 금속 분말을 용융점 대비 10~30% 이하로 가열하여 다공성 소결체를 성형하는 1차소결체 성형단계; 상기 1차소결체가 밀도 10~98%, 두께 0.001mm~2mm가 되도록 가압하는 2차소결체 성형단계; 상기 2차소결체의 표면에 합성수지를 0.001mm~1mm의 두께로 도포하고 경화시키는 3차소결체 성형단계를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 금속분말은 300℃~1800℃의 용융 온도를 갖는 동계열, 주석 계열, 아연 계열, 알루미늄 계열, 스텐레스 계열의 금속분말로서, 금속 분말의 입도는 20㎛~200㎛의 크기를 가지며, 상기 합성수지는 PVC, PC, 우레탄, 실리콘, ABS, UV 중 어느 하나 또는 하나 이상을 조성한 조성물인 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 3차소결체 성형단계에서, 상기 합성수지는 은나노액 또는 피톤치드액 중 어느 하나 또는 둘 모두를 조성한 조성물로 이루어진 항균 첨가물을 포함하는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 1차소결체 성형단계에서, 금속분말을 용융 온도 보다 10~30% 낮은 온도 분위기의 조건에서 10분~300분을 소결하여 성형하는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 2차소결체 성형단계에서, 상기 1차소결체에 대하여 30MPa~300MPa의 압력으로 1~20회 프레스 또는 롤러를 이용한 롤러 가압을 실시하는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 3차소결체 성형단계에서, 상기 2차소결체의 표면에 액상의 합성수지를 스프레이 분사하여 형성하거나, 또는 실크인쇄로 피막을 형성하거나, 또는 2차소결체의 표면으로 플라스틱 사출 성형하거나, 또는 2차소결체의 외면으로 합성수지 시트재를 60℃~200℃의 온도로 가열하여 열융착으로 형성하는 방법 중 어느 하나를 포함하는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 3차소결 성형단계에서, 상기 합성수지의 경화는 자연건조, 열 경화, UV 경화 방법 중 어느 하나에 의해 이루어지고, 합성수지가 경화된 3차소결체는 표면을 연마하는 연마단계 또는 표면에 인쇄 또는 각인을 실시하는 표식성형단계 중 어느 하나를 더 포함하는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시례에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재는 2차 소결체는 0.01mm~2mm이고, 상기 2차소결체에 도포되는 합성수지의 층 두께는 0.01mm~2mm의 범위 내로 형성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재 및 그 제조방법은, 소정의 형상으로 소결된 소결체를 가압 하여 원하는 밀도와 두께를 조절함으로써 소결체에 대한 내구성 및 탄성을 증대시킬 수 있으므로 결과적으로 소결체의 파손 및 손상을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 다양한 형태를 지닌 전자기기에 대한 적용의 자유도를 높일 수 있으므로 이를 적용한 대상 전자기기에 대한 소비자의 만족도 및 상품가치를 높일 수 있는 유용한 효과가 기대된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 제조방법을 설명하기 위한 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 구성을 설명하기 위한 단면도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 양산 시제품을 촬영한 사진,
도 5는 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 다공성 구조를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 표면을 150배 확대하여 나타낸 사진,
도 7은 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 표면을 1000배 확대하여 나타낸 사진,
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 제조시 첨가되는 항균 첨가물에 의한 항균력 시험자료.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재 및 그 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 제조방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.

그리고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 양산 시제품을 촬영한 사진이고, 도 5는 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 다공성 구조를 설명하기 위한 도면이다.

끝으로, 도 5는 본 발명의 이종재질의 고 기능성 박막소재의 제조방법에 의해 제조된 시제품의 표면을 150배 확대하여 촬영한 사진이고, 도 7은 1000배 확대하여 촬영한 사진이다.

이상의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 박막소재를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 제조방법은, 금형의 내부인 성형공간에 금속분말을 충진시키는 충진단계(s10)와, 상기 금형에 충진 된 금속분말을 용융 온도 미만으로 가열하여 다공성 소결체인 1차소결체를 성형하는 1차소결체 성형단계(s20)와, 상기 1차소결체를 밀도 10~98% 및 두께 0.001mm~2mm의 범위를 갖도록 가압 성형하는 2차소결체 성형단계(s30)와, 상기 2차소결체의 표면에 합성수지를 도포하되 0.001mm~1mm의 두께로 도포하여 경화시키는 3차소결체 성형단계(s40) 그리고 필요시 상기 3차소결체에 대하여 표면을 연마하거나 또는 표면에 인쇄 또는 각인을 실시하는 연마·표식 형성단계(s50)로 이루어진다

금속분말의 충진단계(s10);

상기 금형은 평판의 박막소재를 성형하기 위한 성형공간을 구비하며, 성형공간에 충진 된 금속분말에 대한 소결이 가능하도록 열변형이 적은 열금형으로 제공되며, 이러한 소결 성형을 위한 금형은 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명에서 사용되는 금속분말 즉, 상기 금형의 성형공간에 충진되는 소결시료는 300℃~1800℃의 용융 온도를 갖는 동계열, 주석 계열, 아연 계열, 알루미늄 계열, 스텐레스 계열의 금속분말이 사용되는 것을 제안하며, 이외에도 은(Ag) 또는 은합금이 사용되는 것도 가능하다.

또한, 상기 금속분말의 입도 즉, 금속분말의 알갱이 크기는 20㎛~200㎛의 크기를 갖는 것을 제안한다. 이는 금속분말의 입도가 20㎛ 미만인 경우에는 소결 후 기공을 제대로 형성하지 못하고 조직이 치밀하게 되는 현상이 있으며, 입도가 200㎛ 이상인 경우에는 소결 후 소결밀도가 낮은 현상으로 인해 쉽게 파손되거나 변형되는 문제점이 있었다.

이러한 금속분말은 상기 금형의 성형공간에 넘치지 않을 정도로 적당량 채워진 상태에서, 금속분말이 완전히 용융되지 않을 정도의 온도로 일정시간 가열되는 것에 의해 1차소결체를 형성하게 된다.

1차소결체 성형단계(s20);

본 발명은 1차소결체를 성형하기 위한 성형조건으로, 상기 금속분말의 소재가 갖는 용융 특성별로 융융점 대비 10%~30% 낮은 온도에서 10분~300분을 가열하여 소결 성형하는 것을 제안한다.

또한, 소결시 기공을 형성할 수 있을 정도로 금속분말들의 경계면이 서로 안정적으로 융착되어야 하고, 융착된 금속분말들로 이루어진 1차소결체는 단일의 성형체로 접합된 상태를 유지하여야 한다.

일례로, 본 발명에서 제안한 금속분말 즉, 소결시료를 구리분말을 사용하였을 경우, 구리는 1084.5℃에서 용융이 일어나므로, 소결온도는 750℃ 조건에서 18~24시간 가열하는 경우 소결 성형밀도가 53~57% 이내의 소결체를 얻을 수 있다.

이외에도 소결 분위기를 상온에서 실시하거나 또는 진공 조건에서 실시하는 것도 가능할 것이다.

2차소결체 성형단계(s30);

본 발명은 상기 소결 성형된 1차소결체에 대하여 30MPa~300MPa의 압력으로 1~20회 프레스 또는 롤러 가압을 실시하되, 밀도 10~98%, 두께 0.001mm~2mm가 되도록 가압하여 2차소결체인 금속박판(20)을 형성한다.

여기서, 상기 1차소결체에 대한 가압 방법으로는, 다양한 가압장치가 사용될 수 있으며, 본 발명에서는 프레스기 또는 롤러 가압 방식인 롤링·압연기가 사용되는 것을 제안하며, 결과물의 요구 조건과 가압기의 성능에 따라 1~20회 가량 반복하여 실시할 수 있을 것이다.

특히, 상기 1차소결체에 대한 가압력은 반드시 저압력인 30MPa~300MPa의 범위내에서 이루어져야 하는데, 이는 고압력인 300MPAa 이상으로 1차소결체에 대한 가압을 실시하게 되면, 상기 1차소결체의 내·외부에 균열이 발생하기 때문이다.

한편, 상기 프레스기 또는 롤러 가압 방식의 롤링·압연기에 의해 가압 성형되는 2차소결체는 상·하면이 평탄해지도록 가압되는 것이 바람직하며, 가압 과정을 거치면서 소결 밀도가 높아짐에 따라 금속분말 간의 결합력이 증대되어 결과적으로 내구성 및 탄성이 증대된다.

또한, 상기 2차소결체 성형단계는 실온 상태에서 진행되어도 무방하나, 금속분말의 소결온도에 대하여 40% 이하의 낮은 온도에서 실시되는 것이 바람직하다.

또한, 가압성형된 2차소결체에 대하여 1차 소결체의 용융온도를 기준으로 10~30% 낮은 온도에서 재 소결하여 소결 안정성을 높이는 것도 선택적으로 실시 가능하다.

3차소결체 성형단계(s40);

본 발명은 상기 가압 성형된 2차소결체에 대하여 그 표면에 합성수지를 도포하거나 또는 사출하는 것에 의해 보호층(20,30)을 형성하는 것이며, 이러한 합성수지로 된 보호층(20,30)은 금속박판(10)으로 제공되는 2차소결체가 지닌 취약한 물성을 보강함으로써 산화, 변색, 부식발생을 억제함과 동시에 외력에 의해 쉽게 영구 변형 및 손상되는 것을 보완하고, 가공 및 취급의 용이성을 높이는 역할을 한다.

특히, 전자파는 합성수지재를 통과하므로 본 발명에서의 합성수지는 상기 2차소결체의 표면으로 노출된 기공이 차폐될 수 있을 정도로 도포되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서의 합성수지는 PP(Polypropylene) PVC(Poly Vinyl Chloride), PC(Polycarbonate), PE(Polyethylene), PET(Poly ethylene terephthalate), 우레탄, 실리콘, 에폭시, ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), UV수지(Ultraviolet-Resin) 중 어느 하나 또는 하나 이상을 조성한 조성물이 사용될 수 있으며, 이러한 합성수지의 형성 두께는 0.001mm~1mm를 갖는다.

한편, 본 발명에서의 3차소결체를 성형하기 위한 방법으로는 다음과 같다.

첫째, 액상의 합성수지를 스프레이 분사로 형성시키는 방법,

둘째, 실크인쇄로 피막을 형성시키는 방법,

셋째, 2차 소결체를 인서트 사출하여 그 표면으로 사출 성형하는 방법,

넷째, 2차소결체의 외면으로 합성수지 시트재를 60℃~200℃의 온도로 가열하여 열 융착으로 형성하는 방법.

이러한 방법에 의해 상기 2차소결체의 외면을 합성수지재로 감싼 뒤에는, 상기 합성수지의 종류에 따라 자연건조, 열 경화, UV 경화 방법 중 어느 하나에 의해 경화가 이루어진다.

한편, 상기 3차소결체 성형단계에서 우선적으로 고려되어야 할 부분은 합성수지가 갖는 탄성 및 항균 첨가물이 혼합되었을 때 항균성 등을 안정되게 유지시키는 것이며, 이를 위해 본 발명에서의 합성수지의 두께는 0.001mm~1mm의 범위 내에서 형성되는 것을 제안한다. 만약, 0.001mm 미만의 두께로 합성수지를 형성하는 경우에는 합성수지가 갖는 탄성 및 결합성 향상의 효과를 기대할 수 없고, 합성수지의 두께를 1mm 이상으로 하는 경우에는 성형공정에 제약을 받을 뿐만 아니라 지나친 두께 증가로 인해 적용 대상에 제약을 받는 단점이 있기 때문이다.

또한, 본 발명에서 상기 3차 소결체를 성형하기 위한 합성수지는 은나노액 또는 피톤치드액 중 어느 하나 또는 둘 모두를 조성한 조성물로 이루어진 항균 첨가물을 포함하는 것을 제안하며, 이러한 항균 첨가물의 기능 및 조성비는 다음과 같다.

첫째, 은나노(Nano Silver)는 은의 입자가 작으면 작을수록 합성수지와 혼합되었을 때 분포도, 즉 표면적이 상대적으로 넓어지므로, 항균/제균력은 높아진다. 이러한 은나노액을 합성수지와 혼합할 때에는 경제성과, 항균성 등을 고려하여야 하며, 본 발명에서는 반복적인 실험을 통해 합성수지와 은나노액의 조성비를 90~96:10~4 의 중량비율로 혼합하는 것을 제안한다. 여기서 은나노액이 합성수지에 대하여 3% 이하로 첨가되는 경우에는 항균력이 급격하게 낮아져 항균성이 불량하며, 상기 은나노액이 10%를 초과하는 경우에는 경제성이 떨어지는 단점이 있다.

둘째, 피톤치드(phytoncide)는 테르펜을 주성분으로 하여 페놀호합물, 알칼로이드 성분, 글리코시드를 포함하는 물질로서, 주로 소나무(적송)이나 편백나무에서 추출된다. 이러한 피톤치드는 앞서 설명한 은나노액에 비하여 가격이 저렴하므로 혼합비율을 높여도 무방하다. 본 발명에서는 합성수지와 피톤치드액을 3~9 : 7~1의 중량비율로 혼합되는 것을 제안한다.

한편, 상기 항균 첨가물을 혼합한 합성수지는 도 8 및 도9에 나타내 보인 바와 같이 수지 자체에 항균기능을 갖게 되며, 이러한 항균성을 갖는 합성수지는 상기 2차소결체의 표면에 형성된 무수히 많은 기공으로 침투하여 경화되는 것에 의해 쉽게 벗겨지거나 손상되지 않고 반영구적으로 항균기능을 유지하게 된다.

연마·표식 형성단계(s50);

상기 3차소결 성형단계에 의해 제조된 3차소결체 대하여, 표면을 연마하거나 또는 표면에 표식 즉, 인쇄 또는 각인을 실시하는 공정이다.

연마공정의 경우 그라인더 등과 같은 연삭공구를 사용하여 상기 3차소결체의 표면을 매끄럽게 가공하거나 또는 2차소결체의 표면을 감싸는 합성수지가 기공을 막지 않도록 3차소결체의 표면을 거칠게 가공하는 목적으로 실시될 수 있다.

표식공정의 경우 3차소결체의 표면에 인쇄 또는 각인을 실시하여 상품정보를 표시하는 것으로, 3차소결체의 기공이 노출되지 않도록 상품정보를 포함하는 글자, 문양, 이미지로 형성될 수 있다.

한편, 3차소결체에 대하여 추가적인 가압을 실시하여 그 두께를 감소시키는 것도 가능하며, 이때의 가압공정은 2차소결체의 공정과 마찬가지로 프레스기 또는 롤러가압 방식인 롤링·압연기가 사용되는 것을 제안하며, 결과물의 요구 조건과 가압기의 성능에 따라 1~20회 가량 반복하여 실시할 수 있을 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이종재질의 고 기능성 박막소재의 제조방법에 의해 제조된 박막소재는 도 6 및 도 7에 나타내 보인 바와 같이 미세 기공을 형성하고 있으며, 전자파에 대한 흡수 소멸이 가능하며, 박막의 두께로 제공이 가능함에 따라 휴대폰이나 스마트폰 등과 같은 휴대용 무선정보 단말기에 대한 적용이 가능하다.

특히, 본 발명의 이종재질의 고 기능성 박막소재는 앞서 설명한 공정에 의해 제조되며, 상기 2차소결체는 0.01mm~1.99mm의 두께로 성형되고, 상기 2차소결체에 도포되는 합성수지로 된 보호층의 두께는 0.01mm~1.99mm로 형성될 수 있으며, 상기 3차소결체의 전체 두께는 0.02mm~2mm를 갖도록 성형되는 것을 바람직한 실시례로 제안한다. 이때, 합성수지로 된 보호층은 2차소결체의 일면 또는 전체면에 도포되며, 도포된 후에는 2차소결체의 표면 기공이 노출되지 않도록 막을 형성하여야 한다.

한편, 본 발명은 기재된 실시례에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10 : 금속판재
20,30 : 보호층

Claims (7)

1. 300℃~1800℃의 용융 온도를 갖는 동계열, 주석 계열, 아연 계열, 알루미늄 계열, 스텐레스 계열의 금속분말로서, 금속 분말의 입도는 20㎛~200㎛의 크기를 갖는 금속 분말을 충진시키는 충진단계;
   상기 금속 분말을 용융 온도 보다 10~30% 낮은 온도 분위기의 조건에서 10분~300분을 가열하여 다공성 소결체를 성형하는 1차소결체 성형단계;
   상기 1차소결체가 밀도 10~98%, 두께 0.001mm~2mm가 되도록 가압하는 2차소결체 성형단계;
   상기 2차소결체의 일면 또는 표면 전체에 PVC, PC, PE, PET, 우레탄, 실리콘, 에폭시, ABS, UV수지 중 어느 하나 또는 하나 이상을 조성한 조성물로 이루어진 합성수지를 0.001mm~1mm의 두께로 도포하고 경화시키는 3차소결체 성형단계;
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이종재질의 고 기능성 박막소재의 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 3차소결체 성형단계에서,
   상기 합성수지는 은나노액 또는 피톤치드액 중 어느 하나 또는 둘 모두를 조성한 조성물로 이루어진 항균 첨가물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종재질의 고 기능성 박막소재의 제조방법.
   
3. 삭제
4. 300℃~1800℃의 용융 온도를 갖는 동계열, 주석 계열, 아연 계열, 알루미늄 계열, 스텐레스 계열의 금속분말로서, 금속 분말의 입도는 20㎛~200㎛의 크기를 갖는 금속 분말을 충진시키는 충진단계;
   상기 금속 분말을 용융점 대비 10~30% 이하로 가열하여 다공성 소결체를 성형하는 1차소결체 성형단계;
   상기 1차소결체가 밀도 10~98%, 두께 0.001mm~2mm가 되도록 가압하되, 상기 1차소결체에 대하여 30~300MPa의 압력으로 1~20회 프레스 또는 롤러 가압을 실시하는 2차소결체 성형단계;
   상기 2차소결체의 일면 또는 표면 전체에 PVC, PC, PE, PET, 우레탄, 실리콘, 에폭시, ABS, UV수지 중 어느 하나 또는 하나 이상을 조성한 조성물로 이루어진 합성수지를 0.001mm~1mm의 두께로 도포하고 경화시키는 3차소결체 성형단계;
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이종재질의 고 기능성 박막소재의 제조방법.
   
5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 3차소결체 성형단계에서,
   상기 2차소결체의 표면에 액상의 합성수지를 스프레이 분사하여 형성하거나,
   또는 실크인쇄로 피막을 형성하거나,
   또는 2차소결체의 표면으로 플라스틱 사출 성형하거나,
   또는 2차소결체의 외면으로 합성수지 시트재를 60℃~200℃의 온도로 가열하여 열융착으로 형성하는 방법 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종재질의 고 기능성 박막소재의 제조방법.
   
6. 제 1항 또는 제4항에 있어서, 상기 3차소결 성형단계에서,
   상기 합성수지의 경화는 자연건조, 열 경화, UV 경화 방법 중 어느 하나에 의해 이루어지고, 합성수지가 경화된 3차소결체는 표면을 연마하는 연마단계 또는 표면에 인쇄 또는 각인을 실시하는 표식성형단계 중 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종재질의 고 기능성 박막소재의 제조방법.
   
7. 삭제

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