KR101846729B1 - 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법 및 이를 이용한 부분 금속 도금된 차량용 수지 부품 - Google Patents

차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법 및 이를 이용한 부분 금속 도금된 차량용 수지 부품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사출 성형된 차량용 수지 부품을 도금영역과 비도금영역으로 분할하여 비도금영역에 도료를 도포한 후, 습식전기도금을 실시하여 상기 도금영역에만 금속성분이 도금될 수 있도록 한 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법 및 이를 이용한 부분 금속 도금된 차량용 수지 부품에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법은, 플라스틱 수지로 사출될 사출물에 금속성분이 도금될 도금영역(11)과 도금하지 않을 비도금영역(12)으로 마스킹도료(13)를 도포하여 분할하는 마스킹단계(S110)와, 마스킹된 사출물을 에칭액에서 에칭하여 상기 도금영역에서 상기 수지의 일부 성분을 용출되게 하는 에칭단계(S120)와, 에칭이 완료된 사출물을 도금욕에서 전기도금하는 전기도금단계(S130)를 포함한다.

Description

차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법 및 이를 이용한 부분 금속 도금된 차량용 수지 부품{PARTIAL PLATING METHOD FOR RESIN PART OF VEHIVCLE AND PLATED RESIN PART OF VEHIVCLE BY USING THE SAME}
본 발명은 사출 성형된 차량용 수지 부품을 도금영역과 비도금영역으로 분할하여 비도금영역에 도료를 도포한 후, 습식전기도금을 실시하여 상기 도금영역에만 금속성분이 도금될 수 있도록 한 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법 및 이를 이용한 부분 금속 도금된 차량용 수지 부품에 관한 것이다.
차량의 외장부품 중에는 금속 수준의 높은 강도와 내열성, 열전도도가 향상된 플라스틱 기술의 발전으로 인하여 연비향상을 위한 경량화 소재로서 플라스틱 소재의 적용이 확대되고 있다.
특히 자동차 외장 부품은 점차 소비자의 요구가 다양해지고 각 자동차 메이커들 별로 디자인의 차별화, 기능의 차별화가 진행되면서 제품디자인의 다양화 및 품질 향상에 맞추어 플라스틱 소재 부품의 미관 구성을 개선뿐만 아니라 내후성, 내열성, 내수성 등의 내구 성능을 확보하여 자동차 부품의 수명을 연장하거나 안전성을 증대시키는 등 플라스틱 표면에 표면처리 기술의 중요성이 점차 부각되고 있다.
이러한 플라스틱 표면의 표면처리 기술 중에는 상기 플라스틱재질의 외장부품에 금속성분을 도금처리하여, 금속재질의 외관을 형성하면서도, 플라스틱재질의 경량화를 확보할 수 있도록 한다.
하지만, 종래기술의 플라스틱재질의 외부에 금속성분을 도금처리하는 기술은 상기 플라스틱 재질의 외장부품의 표면 전체에 금속성분이 도금됨으로써, 도금에 많은 양의 금속성분이 필요한 문제점이 있었다.
한편, 하기의 선행기술문헌에는 '엔지니어링 플라스틱상에의 도금방법'에 관한 기술이 개시되어 있다.
KR 10-2002-0042121 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 차량의 플라스틱 외장부품의 일부를 마스킹하여, 도금영역과 비도금영역으로 분할한 후 습식전기도금하여, 도금영역에만 금속성분이 도금되도록 한 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법 및 이를 이용한 부분 금속 도금된 차량용 수지 부품을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법은, 플라스틱 수지로 사출될 사출물에 금속성분이 도금될 도금영역과 도금하지 않을 비도금영역으로 마스킹도료를 도포하여 분할하는 마스킹단계와, 마스킹된 사출물을 에칭액에서 에칭하여 상기 도금영역에서 상기 수지의 일부 성분을 용출되게 하는 에칭단계와, 에칭이 완료된 사출물을 도금욕에서 전기도금하는 전기도금단계를 포함한다.
상기 마스킹단계에서는 고분자 수지 조성물을 포함한 마스킹도료를 상기 비도금영역의 둘레를 따라 도포하는 것을 특징으로 한다.
상기 마스킹도료는 폐곡선으로 도포되는 것을 특징으로 한다.
상기 마스킹도료는 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC) 도료인 것을 특징으로 한다.
상기 마스킹 도료는 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC)과 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA)의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
상기 사출물에서 상기 도금영역에는 적어도 2개 이상의 전극이 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 마스킹단계에서 상기 도금영역은 상기 사출물의 전면에서 외부로 노출되는 부위로 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기 마스킹단계에서 상기 비도금영역은 상기 사출물의 전면에서 상기 도금영역의 둘레와 상기 사출물의 후면으로 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기 마스킹단계에서 상기 비도금영역은 상기 마스킹도료가 도포되는 부위를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법을 이용한 부분 금속 도금된 차량용 수지 부품은, 플라스틱 수지를 사출한 사출물에 금속성분을 전기도금하여 제작되는 차량의 외부에 부착되는 차량용 수지 부품에 있어서, 상기 사출물을 금속성분이 도금된 도금영역과 도금하지 않을 비도금영역으로 마스킹 도료를 도포하여 분할하고, 마스킹된 상기 사출물을 에칭한 다음, 금속성분이 용해된 도금용에서 전기도금하여 제작되는 것을 특징으로 한다.
상기 마스킹도료는 상기 비도금영역의 둘레를 따라 폐곡선으로 도포되는 것을 특징으로 한다.
상기 마스킹도료는 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC)이나, 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC)과 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA)의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
상기 차량용 수지 부품은 라디에이터 그릴인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법 및 이를 이용한 부분 금속 도금된 차량용 수지 부품에 따르면,
도금영역과 비도금영역을 분할하도록 마스킹한 후, 금속성분을 도금하여, 차량용 외장부품에 외부로 노출되는 부위만 금속성분이 도금함으로써, 도금영역이 축소가 가능하다.
이와 같이, 도금영역이 축소됨으로써, 도금에 소모되는 금속 성분이 저감되므로, 원가의 절감이 가능하고, 외장부품의 중량이 감소된다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법을 적용하기 전 반제품 상태의 라디에이터 그릴을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법에서 도 1의 A-A선을 마스킹도료로 도금영역과 비도금영역을 분할한 상태를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법에 의해 제작된 완제품 상태의 라디에이터 그릴을 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법을 도시한 순서도.
이하 첨부된 도면을 이용하여 본 발명에 따른 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법 및 이를 이용한 부분 금속 도금된 차량용 수지 부품에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법은, 플라스틱 수지로 사출될 사출물에 금속성분이 도금될 도금영역(11)과 도금하지 않을 비도금영역(12)으로 마스킹도료(13)를 도포하여 분할하는 마스킹단계(S110)와, 마스킹된 사출물을 에칭액에서 에칭하여 상기 도금영역에서 상기 수지의 일부 성분을 용출되게 하는 에칭단계(S120)와, 에칭이 완료된 사출물을 도금욕에서 전기도금하는 전기도금단계(S130)를 포함한다.
마스킹단계(S110)는 사출을 통하여 제조된 플라스틱 사출물에 마스킹도료를 이용하여 금속성분이 도금될 도금영역(11)과 금속성분이 도금되지 않을 비도금영역(12)으로 분할한다.
차량의 외장부품이 되는 상기 사출물에서 외부로 노출되는 부위만 금속성분이 도금되도록 하고, 외부로 노출되지 않는 부위는 금속성분이 도금되지 않도록 한다. 따라서, 외부로 노출되는 부위가 도금영역(11)이 되고, 외부로 노출되지 않는 부위가 비도금영역(12)이 된다.
상기 사출물의 예로는, 차량의 전면에 장착되는 라디에이터 그릴(10)이 될 수 있다. 상기 라디에이터 그릴(10)은 차량의 엔진룸에 장착된 라디에이터를 보호하는 기능을 발휘함과 더불어, 차량이 전면 디자인을 형성하는데 주요 요소가 된다. 상기 라디에이터 그릴(10)은 통상 플라스틱 수지를 재질로 하지만, 고급 차종에서는 금속재질로 제작되거나, 상기 플라스틱 수지에 금속성분을 도금하여 제작된다.
본 발명에서는 플라스틱 수지에 금속성분을 도금하여 제작하는 과정에서, 일부 영역에만 상기 금속성분이 도금되도록 함으로써, 금속재질의 느낌을 충분히 발휘하면서도, 상기 금속재질이 도금되는 면적을 줄이도록 한다.
상기 마스킹단계(S110)에서는 마스킹도료를 상기 비도금영역(12)을 둘레를 따라 도포한다. 상기 마스킹도료가 상기 비도금 영역의 둘레를 따라 도포되기 때문에, 상기 마스킹도료는 폐곡선의 형태로 도포된다. 상기 마스킹 도료가 폐곡선의 형태로 형성되기 때문에 상기 마스킹도료로 도포된 부위와 그 내부는 비도금영역(12)이다.
도 1에는 상기 라디에이터 그릴(10)의 반제품이 도시되어 있다. 상기 라디에이터 그릴에서 전면은 외부로 노출되는 도금영역(11)이 되고, 그 둘레를 비롯한 나머지 영역이 비도금영역(12)이 된다. 또한, 상기 라디에이터 그릴(10)의 후면은 전체가 비도금영역(12)이 된다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 라디에이터 그릴(10)에서 상기 마스킹도료(13)는 상기 라디에이터 그릴(10)의 전면의 둘레를 따라 도포되므로, 전면의 A구간과 후면전체가 비도금영역(12)이 되고, 외부로 노출되는 전면의 B구간이 도금영역(11)이 된다.
상기 마스킹단계(S110)에서 마스킹 도장에 사용되는 상기 마스킹도료(13)는 고분자 수지 조성물을 포함한다. 예컨대, 상기 마스킹 도료(13)는 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC) 도료 또는 상기 PVC도료와 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA) 도료의 혼합물이 될 수 있다.
에칭단계(S120)는 상기 사출물을 에칭액에서 에칭한다. 상기 에칭단계(S120)를 통하여, 상기 사출물에서 일부 성분이 용출되도록 한다.
상기 사출물에서 수지의 일부 성분이 용출됨으로써, 도금시 일부 성분이 용출된 부위에 금속성분이 침투함으로써 상기 도금영역(11)의 표면에 도금된 금속성분과 상기 사출물의 결합력이 향상되도록 한다.
한편, 상기 에칭단계(S120)에서, 상기 마스킹도료로 도장된 부위는 상기 마스킹도료(13)에 의해 상기 사출물로부터 어떠한 성분도 용출되지 않고 상기 마스킹도료(13)가 도장되어 있으므로, 상기 금속성분이 도금되지 않아 비도금영역이된다. 또한, 상기 마스킹도료(13)에 의해 둘러싸인 부분도 후술되는 전기도금시 금속성분이 도금되지 않아 비도금영역이 된다.
예컨대, 상기 사출물이 ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene)수지를 재질로 하여 사출된다면, 상기 에칭단계(S120)에서는 상기 마스킹도료(13)에 의해 상기 ABS수지로부터 부타디엔(butadiene)이 ABS수지로부터 용출되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 도금영역(11)에서는 상기 ABS수지에서 부타디엔이 에칭을 통하여 외부로 용출되므로, 상기 용출된 부위로 금속성분이 침투하여 상기 도금영역(11)에 도포된 금속성분의 결합력을 높이게 된다.
전기도금단계(S130)에서는 에칭이 완료된 상기 사출물을 금속성분이 용해된 도금욕의 내부에서 금속성분이 도금되도록 한다.
상기 전기도금단계(S130)에서는 상기 사출물에 설치된 전극을 통하여 전류를 인가함으로써, 상기 도금욕에 용해된 금속성분이 상기 사출물의 표면에 도금되도록 한다.
특히, 상기 전기도금단계(S130)에서는 상기 사출물에서 마스킹도료(13)에 의해 분할된 비도금영역에는 상기 금속성분이 도금되지 않는다. 상기 사출물에서 상기 도금영역(11)의 둘레를 따라서, 전기도금을 위한 적어도 2개 이상의 전극이 설치되고, 상기 전극이 전류가 인가되면, 상기 전류는 상기 도금영역(11)의 내부를 통하여 흐르게 된다. 상기 마스킹도료(13)가 절연기능을 하므로, 상기 마스킹도료(13)가 도포된 부위와 그 내부는 금속성분이 도금되지 않는다.
따라서, 에칭이 완료된 사출물이 상기 전기도금을 거치면, 도 4에 도시된 바와 같은 완성된 형태를 갖는다. 상기 라디에이터 그릴(10)에서 빗금으로 해칭된 부위는 전기도금으로 플라스틱 수지 위에 형성된 금속도금층이 된다.
도 4에는 단면도가 도시되어 있는데, 상기 마스킹단계(S110)에서 도금영역(11)으로 설정한 부위에만 균일한 금속도금층(14)이 형성된다. 나머지 부위, 상기 마스킹도료(13)가 도포된 부위와, 상기 사출물의 후면에는 상기 금속도금층(14)이 형성되지 않는다.
따라서, 외부로 노출되는 영역이 도금영역(11)에만 금속도금층(14)이 형성됨으로써, 도금면적이 축소된다.
본 발명에 따른 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법을 이용한 부분 금속 도금된 차량용 수지 부품은, 앞서 설명한 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법을 이용하여 제조된다.
차량에 적용되는 차량용 수지 부품을 플라스틱 수지로 사출하여 반제품을 제작한 다음, 앞서 설명한 부분 금속 도금 방법을 이용하여 일부 영역, 즉 외부로 노출되는 부위에만 금속성분이 도금되도록 하여, 부분 금속 도금처리된 완제품이 되도록 한다.
여기서, 상기 차량용 수지 부품의 일례로는 차량의 전면에 장착되는 라디에이터 그릴(10)이 될 수 있다.
상기 라디에이터 그릴(10)에서 외부로 노출되는 부위, 즉 전면은 금속성분이 도금되어 미관을 향상시키고, 외부로 노출되지 않는 전면 둘레와 후면은 금속성분이 도금되지 않도록 하여 도금면적이 줄어들도록 한다.
금속성분이 도금되는 면적이 줄어들게 되므로, 그만큼 고가의 금속성분이 줄어들게 되어 원가의 절감이 가능해진다.
10 : 라디에이터 그릴
11 : 도금영역
12 : 비도금영역
13 : 마스킹도료
14 : 금속도금층
S110 : 마스킹단계
S120 : 에칭단계
S130 : 전기도금단계

Claims (13)

  1. 플라스틱 수지로 사출될 사출물에 금속성분이 도금될 도금영역과 도금하지 않을 비도금영역으로 마스킹도료를 도포하여 분할하는 마스킹단계와,
    마스킹된 사출물을 에칭액에 에칭하여 상기 도금영역에서 상기 수지의 일부 성분을 용출되게 하는 에칭단계와,
    에칭이 완료된 사출물을 도금욕에서 전기도금하는 전기도금단계를 포함하고,
    상기 사출물에서 상기 도금영역에는 적어도 2개 이상의 전극이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스킹단계에서는 고분자 수지 조성물을 포함한 마스킹도료를 상기 비도금영역의 둘레를 따라 도포하는 것을 특징으로 하는 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마스킹도료는 폐곡선으로 도포되는 것을 특징으로 하는 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 마스킹도료는 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC) 도료인 것을 특징으로 하는 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 마스킹 도료는 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC)과 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA)의 혼합물인 것을 특징으로 하는 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마스킹단계에서 상기 도금영역은 상기 사출물의 전면에서 외부로 노출되는 부위로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 마스킹단계에서 상기 비도금영역은 상기 사출물의 전면에서 상기 도금영역의 둘레와 상기 사출물의 후면으로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 마스킹단계에서 상기 비도금영역은 상기 마스킹도료가 도포되는 부위를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 수지 부품의 부분 금속 도금 방법.
  10. 플라스틱 수지를 사출한 사출물에 금속성분을 전기도금하여 제작되는 차량의 외부에 부착되는 차량용 수지 부품에 있어서,
    상기 사출물을 금속성분이 도금된 도금영역과 도금하지 않을 비도금영역으로 마스킹 도료를 도포하여 분할하고, 마스킹된 상기 사출물을 에칭한 다음, 금속성분이 용해된 도금용에서 전기도금하여 제작되고,
    상기 사출물에서 상기 도금영역에는 적어도 2개 이상의 전극이 설치되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 부분 금속 도금된 차량용 수지 부품.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 마스킹도료는 상기 비도금영역의 둘레를 따라 폐곡선으로 도포되는 것을 특징으로 하는 부분 금속 도금된 차량용 수지 부품.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 마스킹도료는 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC)이나, 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC)과 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA)의 혼합물인 것을 특징으로 하는 부분 금속 도금된 차량용 수지 부품.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 차량용 수지 부품은 라디에이터 그릴인 것을 특징으로 하는 부분 금속 도금된 차량용 수지 부품.

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