KR102235053B1 - 금속성 마감을 구비하는 플라스틱 기판들의 광택도 조정 - Google Patents

금속성 마감을 구비하는 플라스틱 기판들의 광택도 조정 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사전결정된 광택 레벨을 갖는 구성요소를 생산하기 위한 방법에 관한 것으로, 이 방법은: 금속성 표면을 구비하는 구성요소를 제공하는 단계, 광택 니스와 무광택 니스를 정의된 혼합 비율로 혼합함으로써 무광택/광택 혼합물을 생산하는 단계, 구성요소의 금속성 표면에 무광택/광택 혼합물을 도포하는 단계 및 무광택-광택 혼합물을 교차결합시키는 단계를 포함한다.

Description

금속성 마감을 구비하는 플라스틱 기판들의 광택도 조정{GLOSS DEGREE ADJUSTMENT OF PLASTICS SUBSTRATES HAVING A METALLIC FINISH}
본 발명은 금속성 마감을 갖는 플라스틱 기판의 광택 레벨 조정을 위한 방법에 관한 것이다. 플라스틱 기판은, 예를 들어, 트림 스트립(trim strip), 라디에이터 그릴, 외부 백미러, 또는 자동차 외장 상의 엠블럼과 같은 자동차 부문에서 사용된다. 자동차 내장 내에는, 전체의 금속성 구성요소들이 금속성 모습을 부여하는 코팅을 구비하는 플라스틱 구성요소들에 의해 점점 더 많이 대체된다.
알려진 전형적인 코팅 방법들은 전기도금을 포함한다. 그러나 이것은 환경에 대한 상당한 부담을 포함하며 그에 따라 전기도금 프로세스를 다른 방법으로 대체하기 위해 많은 노력이 이루어진다.
다소 더 새로운 접근법은 먼저 베이스코트를 구비하는 플라스틱 기판을 코팅한 다음 기체 상태로부터 침착되는 금속성 층으로 이것을 커버하는 것이다. 상응하는 방법이 EP 1 736 566에 기술되었다. 이 경우에, UV-경화 중합체 층이 기판에 도포되고, 이것은 예를 들어 최외측 층을 구성하는 크로뮴 또는 크로뮴-유사 층을 이용하여 기체 상태로부터의 물리적 침착에 의해 코팅된다.
그러나, 이 방법은 최외측 층이 매우 얇고 연성 언더코트 상에 침착되기 때문에 기계적인 영향에 매우 민감한 PVD 층이라는 단점을 가진다. 스톤 치핑(stone chipping) 및 광범위한 날씨 조건에 노출된 자동차의 외장 상에 이렇게 코팅된 구성요소를 사용하기에 이러한 유형의 코팅은 적합하지 않다.
또한, 자동차 제조자들은 이러한 유형의 구성요소가 금속성 모습을 가질 것을 요구할 뿐 아니라, 특정 광택 레벨 또한 요구한다.
따라서, 본 발명의 목적은 요구된 광택 레벨을 갖는 금속성 모습이 구성요소에 부여되는 방법을 개시하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은, 어떻게 생산되든 간에, 금속성 표면에 UV-경화되는 페인트 코트가 제공된다는 점에서 획득되며, 이러한 페인트 코트를 생산하기 위해 사용되는 페인트는 적어도 UV-경화되는 유광 페인트의 제1 부분 및 UV-경화되는 무광 페인트의 제2 부분을 함유하는 혼합물이다. 생산될 광택 레벨은 유광 페인트와 무광 페인트 사이의 혼합 비율을 사전결정한다.
이러한 UV-경화되는 유광 페인트 및 UV-경화되는 무광 페인트는 Marabu GmbH & Co. KG 사에 의해 판매되고 UVLG 및 UVLM 페인트들로서 알려져 있다.
본 발명은 예시로서 예시적인 실시예와 관련하여 아래에서 자세하게 설명될 것이다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 외부 백미러의 전면 커버링으로서의 역할을 하기 위한, 그리고 약간 무광인 크롬-도금된 모습이 제공될 플라스틱 기판이, 먼저 초음파 배스(bath) 내에서 세척된 다음, 예를 들어 적외선 열 램프의 도움으로 건조된다. 예를 들어, PC/ABS가 플라스틱 재료로서 사용될 수 있다. 그 다음 20㎛ 두께의 UV-경화되는 페인트 코트가 플라스틱 기판의 표면의 적어도 부분에 베이스코트로서 도포된다. 여기에서 UV-경화되는 페인트가 유광 페인트인지 또는 무광 페인트인지 여부는 무관하다. 페인트 코트 및 페인트 내의 중합체들로부터 빠져나온 용매들이 UV 방사선에 의해 교차결합된다. 이러한 베이스코트는 기본적으로 본래의 플라스틱 기판의 표면 상의 임의의 거칠기(roughness)를 매끄럽게 하도록 제공된다.
교차결합이 완성된 후에, 표면이 PVD 층으로 코팅된다. 이 예에서, 플라스틱 기판은 적어도 하나의 크로뮴 타겟을 이용하여 동작되는 마그네트론 스퍼터링 장치로 이송된다. 만약 스퍼터링 장치가 Zr 및/또는 Al 타겟들도 구비한다면, 생산될 크로뮴 층에 작은 농도의 Zr 및/또는 Al를 추가를 통해 서로 다른 원하는 색상 뉘앙스가 제공될 수 있다. 이 예에서, 본질적으로 크로뮴으로 구성되는 PVD 층이 1.5㎛보다 작은 두께로 침착된다.
중간 결과로서, 1.5㎛보다 작은 두께의 크로뮴 층 덕분에, 보호되지 않는 유광 금속성 크로뮴 표면을 구비하는 플라스틱 표면이 발생한다.
본 명세서에 기술된 본 발명의 실시예에 따르면, UV-경화된 유광 페인트가 50%:50% 비율로 UV-경화되는 무광 페인트와 혼합된다. 이러한 방식으로 혼합된 페인트는 20㎛ 두께의 층으로서 플라스틱 기판의 크로뮴 층에 도포된다. 용매가 예를 들어 IR 방사선의 도움으로 빠져나오는 것이 가능하며, 혼합된 페인트의 중합체들이 UV 방사선에 의해 교차결합된다. 이것은 사실은 금속성이지만, 혼합된 페인트로 인해 약간 무광 표면을 갖는 표면을 구비하는 플라스틱 기판을 생산한다. 무광 페인트에 대한 유광 페인트의 혼합 비율은 고객이 결과적인 구성요소에 대해 더 높거나 더 낮은 광택 레벨을 원하는지 여부에 의존하여 조정될 수 있다.
바람직하게는, 행렬이 전술된 방법에 의해 생산되는 서로 다른 패턴들로 형성되며, 이때 패턴들은 행렬의 열(column)들 내에 서로 다른 색상 뉘앙스를 가지고, 행렬의 행(row)들 내에 서로 다른 광택 레벨을 가진다. 이러한 행렬은, 예를 들어, 서로 다른 색상 뉘앙스 및 광택 레벨과 직접 비교하는 것이 가능하도록 샘플 케이스로 생산될 수 있다.
본 발명은 플라스틱 기판에 도포된 PVD 층의 맥락에서 기술되었다. 그러나, 거의 어떠한 금속성 및/또는 광택 표면에도 UV-경화되는 페인트(유광 페인트 및 무광 페인트)의 상응하는 혼합물을 통해 원하는 광택 레벨을 제공하는 것이 가능하다.
사전결정된 광택 레벨을 갖는 구성요소를 생산하기 위한 방법이 개시되었으며, 이 방법은:
- 금속성 표면을 구비하는 구성요소를 준비하는 단계,
- 유광 페인트와 무광 페인트를 사전결정된 혼합 비율로 혼합함으로써 무광/유광 혼합물을 생산하는 단계,
- 상기 구성요소의 상기 금속성 표면에 상기 무광/유광 혼합물을 도포하는 단계,
- 상기 무광/유광 혼합물을 교차결합하는 단계들을 포함한다.
유광 페인트 및/또는 무광 페인트는 UV-경화되는 페인트일 수 있고 무광/유광 혼합물의 교차결합이 UV 방사선에 의해 생산될 수 있다. 구성요소를 제공하기 위해서, 플라스틱 기판이 적어도 하나의 금속성 층을 구비하는 층 시스템으로 코팅될 수 있다. 코팅은 PVD 및/또는 CVD 방법에 의해서 및/또는 전기도금에 의해서 도포될 수 있다. 페인트 코트, 바람직하게는 UV-경화되는 페인트 코트가 층 시스템과 플라스틱 기판 사이에 도포될 수 있다. 층 시스템은 적어도 두 개의 금속성 층들을 포함할 수 있다. 층 시스템은 원소의 형태, 합금의 형태, 및/또는 화합물의 형태인 둘 이상의 금속성 원소들을 구비할 수 있다.
유광 페인트와 무광 페인트의 교차결합된 혼합물로 구성된 층이 금속성 표면에 도포된 사전결정된 광택 레벨을 갖는 구성요소가 개시되었다. 이 구성요소는 적어도 하나의 금속성 층을 구비하는 층 시스템을 구비하는 플라스틱 기판을 포함할 수 있다. 페인트 코트는 층 시스템과 플라스틱 기판 사이에 제공될 수 있다. 페인트들 중 적어도 하나, 그리고 바람직하게는 모든 페인트가 UV-경화되는 페인트일 수 있다.

Claims (13)

  1. 사전결정된 광택 레벨(gloss level)을 갖는 구성요소를 생산하기 위한 방법으로서,
    금속성 표면을 구비하는 구성요소를 준비하는 단계,
    유광 페인트와 무광 페인트를 사전결정된 혼합 비율로 혼합함으로써 무광/유광 혼합물을 생산하는 단계,
    상기 구성요소의 상기 금속성 표면에 상기 무광/유광 혼합물을 도포하는 단계,
    상기 무광/유광 혼합물을 교차결합하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유광 페인트 및/또는 상기 무광 페인트가 UV-경화되는 페인트이고 상기 무광/유광 혼합물의 상기 교차결합이 UV 방사선에 의해 달성되는 것으로 특징지어지는, 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구성요소를 준비하기 위해서, 플라스틱 기판이 적어도 하나의 금속성 층을 구비하는 층 시스템으로 코팅되는 것으로 특징지어지는, 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 코팅이 PVD 및/또는 CVD 방법에 의해서 및/또는 전기도금에 의해서 도포되는 것으로 특징지어지는, 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    페인트 코트가 상기 층 시스템과 상기 플라스틱 기판 사이에 도포되는 것으로 특징지어지는, 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 층 시스템이 적어도 두 개의 금속성 층들을 구비하는 것으로 특징지어지는, 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 층 시스템이 원소의 형태, 합금의 형태, 및/또는 화합물의 형태인 적어도 둘 이상의 금속성 원소를 구비하는 것으로 특징지어지는, 방법.
  8. 유광 페인트와 무광 페인트의 교차결합된 혼합물로 구성된 층이 금속성 표면에 도포된 사전결정된 광택 레벨을 갖는 구성요소.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 구성요소는 적어도 하나의 금속성 층을 구비하는 층 시스템을 갖는 플라스틱 기판을 구비하는 것으로 특징지어지는, 구성요소.
  10. 제 9 항에 있어서,
    페인트 코트가 상기 층 시스템과 상기 플라스틱 기판 사이에 제공되는 것으로 특징지어지는, 구성요소.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 페인트들 중 적어도 하나가 UV-경화되는 페인트(들)인 것으로 특징지어지는, 구성요소.
  12. 제 5 항에 있어서,
    페인트 코트가 UV-경화되는 페인트 코트인 것으로 특징지어지는, 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    모든 페인트가 UV-경화되는 페인트들인 것으로 특징지어지는, 구성요소.
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