KR20200014969A - 도금 불량 방지를 위한 이중 사출식 성형품의 도금방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도금 불량 방지를 위한 이중 사출식 성형품의 도금방법에 관한 것으로 특히, 서로 다른 용융온도를 갖는 두 합성수지제를 이용하여 이중 사출 성형한 피도금물의 표면에 묻은 이물질을 제거하는 탈지공정과; 탈지공정을 거친 피도금물을 에칭하여 사출품의 ABS 성분 중 브타디엔을 용출시켜 도금층의 밀착력을 부여하는 에칭공정과; 에칭용액을 다단 세척하는 수세공정과; 파라듐과 주석을 피도금물에 흡착시키는 제 1 활성화 공정과; 활성약품을 다단 세척하는 수세공정과; 주석 성분을 제거하고 파라듐을 활성화시키는 제 2 활성화 공정과; 활성약품을 다단 세척하는 수세공정과; 최종적으로 전기 도금을 위해 촉매층에 금속니켈을 석출하여 전도성을 부여시켜 주는 화학니켈 도금공정과; 화학니켈 도금이 완료된 제품의 표면에 묻어 있는 약품을 다단 세척하는 수세공정;으로 이루어진 이중 사출식 성형품의 도금방법에 있어서, 상기 에칭용액을 다단 세척하는 수세공정을 실시한 다음, 제 1 활성화 공정을 실시하기에 앞서, 물 1L당 공업용 염산 9~11ml를 희석한 중화제 내에 넣고 섭씨 30±2℃를 유지시키며 정해진 주파수와 출력의 초음파 진동을 가해주는 상태에서 2~4분 동안 유지시키며 크롬산을 중화시켜 주는 중화공정과; 중화공정 중 피도금물의 표면에 묻어 있는 중화제를 다단 세척하는 수세공정;을 더 실시하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 전기 도금을 위해 촉매층에 금속니켈을 석출하여 전도성을 부여해 주는 화학니켈 도금공정을 실시할 때, 이중 사출된 피도금물의 표면 일부에서 약액(즉, 크롬산 등) 및 이물질에 의해 도금 불량 즉, 일부가 미도금 상태되는 것을 사전에 방지할 수 있어 제품 자체의 불량률을 대폭 저감할 수 있을 뿐만 아니라 약품 소비량 및 제품의 생산원가를 대폭 줄일 수 있고, 특히 제품 자체의 상품성과 품질에 대한 신뢰도를 대폭 증대 및 향상시킬 수 있다.

Description

도금 불량 방지를 위한 이중 사출식 성형품의 도금방법{Plating method of double injection moldings for preventing plating defects}

본 발명은 도금 불량 방지를 위한 이중 사출식 성형품의 도금방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 용융온도를 갖는 두 합성수지제를 이용하여 자동차 또는 모바일 단말기 등에서 사용되는 특정 성형품을 이중으로 사출 성형한 이중 사출물(이하 "피도금물"과 병행 표기함)의 특정 부위 대하여 특정금속을 도금을 하고자 해당부위 표면에 전도성을 부여해 가는 공정 중 산화제가 함유된 용액이 사출품의 ABS 성분 중 브타디엔(butadiene)을 용출시켜 도금층의 밀착력을 부여하기 위해 실시하는 에칭 공정을 실시 한 다음, 에칭된 표면을 촉매 금속과 반응시켜 무전해 도금이 일어날 수 있도록 하는 제 1 활성화 공정을 실시하기에 앞서 약액으로 사용된 크롬산(Chromic Acid) 및 황산 중 크롬산의 일부를 포함한 각종 이물질을 제거하기 위해 초음파 진동이 이루어지고 있는 약액(예를 들어 물과 공업용 염산 및 중화유산소다를 적정 중량부로 희석한 중화제) 내에 침적시켜 중화 공정을 더 실시하여 이중 사출품의 사출 경계면을 포함하여 요철부위에 잔존하는 6가 크롬산 성분의 에칭액을 3가 크롬산으로 환원해 줌은 물론 각종 이물질을 제거시켜 주어 제 1 및 제 2 활성화 공정을 실시한 후 전기 도금을 위해 촉매층에 금속니켈을 석출하여 전도성을 부여해 주는 화학니켈 도금공정을 실시할 이중 사출된 피도금물의 표면 일부에서 약액(즉, 크롬산 등) 및 이물질에 의해 도금 불량 즉, 미도금(skip plating) 상태가 발생하는 것을 사전에 방지할 수 있도록 발명한 도금 불량 방지를 위한 이중 사출식 성형품의 도금방법에 관한 것이다.

폴리카보네이트(PC: Polycarbonate) 수지, 폴리이미드(PI: Polyimide) 수지, 폴리부틸렌텔레프탈레이트(PBT:Polybutyleneterephthalate) 수지 등의 소위 '엔지니어링 플라스틱'은 가볍고 녹슬지 않으며 금속과 같은 기계적 성질이 있을 뿐만 아니라 그 성형이 용이하여, 그 용도가 계속 확대되고 있는 고분자(高分子) 수지(樹脂)이다.

이들은 강도·탄성(彈性)뿐만 아니라, 내충격성(耐衝擊性)·내마모성(耐磨耗性)·내열성(耐熱性)·내한성(耐寒性)·내약품성 등이 뛰어난 플라스틱이다.

반면에 이들 플라스틱은 전기 부도체이기 때문에 전기 전도용으로 사용되기 위해서는 표면에 별도의 전기 전도층을 형성해야 한다 이때 도금방법이 고려될 수 있다.

또한, ABS 수지(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer)는 스타이렌·아크릴로나이트릴·뷰타다이엔의 세 성분으로 이루어진 스타이렌수지로, 가공하기 쉽고 내충격성이 크고 내열성이 좋아 자동차 부품·헬멧·전기기기 부품 등의 금속 대용으로 쓰인다.

제조법은 아크릴로나이트릴과 뷰타다이엔의 혼성중합체 및 스타이렌과 뷰타다이엔의 혼성중합체를 혼합(블렌드)하는 것이 일반적이며, 각각의 혼성중합체의 성질을 동시에 가지는 혼합수지를 얻는다.

혼성중합체의 성분 조합이 다르면 제품 성능도 미묘하게 변화하므로 용도에 따라 조합을 바꾸는데, 일반적으로 가공하기 쉽고 내충격성(耐衝擊性)이 크고 내열성도 좋고, 폴리에틸렌에 비하여 내열성 80°에 대하여 93°, 내충격성 0.8에 대하여 4.5인데, 여기서 내충격성 4.5라는 것은 쇠망치로 때려도 깨지지 않을 정도의 강도이므로 자동차부품·헬멧·전기기기 부품·방적기계 부품 등 공업용품에 금속 대용으로 사용된다.

한편, 종래에 합성수지의 표면에 도금방법에 의한 전기 전도층을 형성하는 방법으로 널리 이용되는 것이, ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 수지의 피도금물에 정밀도, 차폐능력, 수지의 물성변화가 적은 무전해 도금을 하는 것이었다.

기존의 무전해 도금방법은, ABS 수지의 세가지 성분 중 부타디엔 성분이 에칭(ABS 수지 표면에 있는 01-2㎛의 부타디엔 성분이 산에 녹아 미세한 홀을 형성함)하기 쉬운 점을 이용하여, 주로 ABS 수지나 ABS 수지 성분이 50% 정도 이상 함유된 복합재료에 한하여 사용되어 왔다.

그러나 ABS 수지는 자연상태에 방치하였을 때 그 물성이 급격히 떨어지는 약점 즉 내후성이 약하다는 문제점이 있으므로, 더 양호한 물성을 가진 수지의 개발이 요구되게 되었으며, 뛰어난 내충격성과 내후성을 가지고 있는 폴리카보네이트(PC)가 어느 정도 이러한 조건들을 만족시켜주는 재료로서 최근 그 사용량이 증가하고 있으나, ABS 수지와는 달리 단일 성분계로 구성되고 있어 에칭이 어렵고, 극성도 띄고 있지 않으므로 ABS 수지의 도금공정으로는 도금이 불가능하다.

예를 들어, 대한민국 등록특허 제1258145호는 합성수지의 표면에 무전해 도금을 수행하는 방법을 제시한다.

이 방법에 의하면, 우선 합성수지로 성형된 피도금물의 표면에 레이저를 조사하여 미세한 요철을 형성하고, 피도금물의 표면에 형성된 요철의 크기가 증가 되도록 산성의 에칭 용액을 이용하여 에칭한다.

이후에 피도금물을 촉매흡착용액에 침적하여 무전해 도금이 가능하도록 피도금물 표면의 요철 내부에 촉매금속화합물을 흡착시킨 다음, 피도금물을 산성의 촉매활성용액에 침적하여 피도금물의 표면에 흡착된 촉매금속화합물을 산화환원반응을 이용하여 촉매금속으로 변환시킨다. 피도금물 표면의 촉매금속을 시드(seed)로 이용하여 니켈-붕소(Ni-B)합금을 무전해 도금한다.

문제는, 이 등록특허의 도금방법에 대해 적용된 에칭 공정은 산성의 에칭 용액을 이용한다는 점이다.

그러나 산성 용액은 일반적인 합성수지, 예컨대 ABS 수지 등에는 반응하지만, 폴리카보네이트 수지에는 거의 반응하지 않는다는 점 다시 말해, 이 발명에 의하여서도 폴리카보네이트 수지를 피도금물로 하는 도금공정을 진행할 수 없다는 것이다.

한편, 폴리카보네이트 수지에 도금을 진행하는 방법도 개시된 바 있다.

대한민국 등록특허 제516682호는 폴리카보네이트에 도금을 진행하는 방법을 개시하고 있는데, 이 방법에 의하면, 피도금물을 40% 질산으로 5분 정도 먼저 수세한 다음, 질산처리된 피도금물을 전처리액과 물이 4:6으로 혼합된 43℃의 온도의 혼합용액에 100초간 전처리를 수행한다.

이때, 전처리액은 1,3-다이클로로-2프로판올(1,3-dichloro-2-propanol) 56 wt%와 소디움 알킬 나프탈레인 설포네이트(sodium alkylnaphthalene sulfonate) 8wt%에 증류수 36wt%를 혼합한 것이다.

전처리가 완료되면, 피도금물을 무수크롬산과 황산으로 에칭하고 중화처리한 후, 피도금물에 에틸레디아민과 증류수의 혼합액, 공업용 염산 및 물을 혼합한 용액에 처리하여 극성을 부여한다.

이후에 무전해 도금층을 생성하고, 실제 도금층이 필요한 부분을 제외한 나머지 부분은 레이저로 제거한다.

이와 달리, 대한민국 특허공개 제2008-0050917호에 의하면, 폴리카보네이트 및 PPS재질로 사출성형되는 부품의 표면에 도금하기 위하여, 표면 특정부분에 비전도성 도금 촉진 잉크를 패드 인쇄 또는 스프레이 방식으로 인쇄하는 공정을 먼저 수행한다.

이후에 탈지세척 공정으로 인쇄 부분의 표면에 흡착된 먼지나 유분 등의 이물질을 제거하고, 무수크롬산(CrO₃)과 황산(H₂SO₄)을 넣은 산성 용액에서 수분 동안 에칭하는 공정을 수행하여 도금을 위한 종자부(Seed)를 형성하고 도금을 진행한다.

대한민국 공개특허 2010-0103171호는 물리적 식각과 산성 용액에 의한 화학적 식각을 수행하여 엔지니어링 플라스틱에 도금을 진행하는 방법이 개시되어 있다.

이러한 방법들을 살피면, 폴리카보네이트 수지에 직접 도금을 진행하기 위하여 도금면을 무수크롬산과 황산의 혼합 산성 용액으로 에칭하는 과정을 포함하고 있는데, 수지의 종류에 따라 조금씩 다르지만 특별히 폴리카보네이트 수지가 산성 용액에 거의 반응하지 않는다는 것이 문제다.

간혹, 강산을 사용할 수도 있으나 이러한 용액의 처리는 작업장 환경 자체를 열악하게 할 뿐만 아니라 그 처리 공정도 매우 어려워진다.

또한, 강산에 의할 경우, 에칭 과정이 피도금물의 전체 표면에 걸쳐 진행되기 때문에, 특정 패턴의 도금층을 형성하기가 어렵게 된다 등록특허 제516682호는 도금 후에 레이저로 패턴을 형성하는 후 공정을 제시하였고, 공개 특허 제2008-50917호는 도금 촉진잉크를 전처리로 사용하였다.

한편, 종래 서로 다른 용융온도를 갖는 두 합성수지제를 이용하여 이중 사출 성형한 피도금물의 특정 부위 대하여 특정금속을 도금을 하고자 해당부위 표면에 전도성을 부여해 가는 과정을 살펴보면, 먼저 산화제가 함유된 용액이 사출품의 ABS 성분 중 브타디엔(butadiene)을 용출시켜 도금층의 밀착력을 부여하기 위하여 에칭 공정을 실시하고, 이어서 에칭된 표면을 촉매 금속과 반응시켜 무전해 도금이 일어날 수 있도록 파라듐과 주석(이때, 주석은 파라듐의 촉매 역할을 함)을 표면에 흡착시키는 제 1 활성화 공정을 실시하며, 이후 촉매층 중 주석(Sn) 성분을 용해하고 납(Pb) 층을 활성화하여 무전해 도금 반응을 원활하게 하는 제 2 활성화 공정을 실시하고, 최종적으로 전기 도금을 위해 촉매층에 금속니켈을 석출하여 전도성을 부여해 주는 화학니켈 도금공정을 실시하고 있다.

그런데 상기와 같은 공정을 통해 이중 사출된 합성수지제의 피도금물 표면에 전도성을 부여할 경우, 에칭 공정 후 에칭된 표면을 촉매 금속과 반응시켜 무전해 도금이 일어날 수 있도록 파라듐과 주석을 표면에 흡착시키는 제 1 활성화 공정과, 촉매층 중 주석(Sn) 성분을 용해하고 납(Pb) 층을 활성화하여 무전해 도금 반응을 원활하게 하는 제 2 활성화 공정을 실시할 때, 상호 일체로 성형된 이중 사출물의 사출 경계면을 포함하여 요철부위에서 크롬산의 일부는 물론 각종 이물질의 일부가 잔존하게 되는 문제점이 있다.

또한, 종래에도 제 1 활성화 공정 후 제 2 활성화 공정을 실시하기에 앞서 중화공정을 실시하는 경우가 있는데, 종래 일반적인 중화에서는 제품에의 표면에만 묻어있는 크롬산이 제거되므로 상기와 같이 제 1, 2 활성화 공정을 실시하는 공정에서 2중 사출에 의해 성형된 피도금물의 상호 사출 경계면 사이에서 흘러나오는 공정약품에 의해 오염될 가능성이 높음(즉, 단 사출이 아닌 이중 사출인 경우는 사출물과 사출물의 경계면에서 크롬산 등이 흘러나오는 경우가 많음)은 물론 요철부위에서 각종 이물질의 일부가 잔존하게 되어, 전기 도금을 위해 촉매층에 금속니켈을 석출하여 전도성을 부여해 주기 위해 화학니켈 도금공정을 실시할 때, 크롬산 및 이물질이 잔존하는 부위에서는 미도금(skip plating)이 발생하는 문제점이 있다.

즉, 피도금물의 두 사출 경계면 및 요철부위에 잔존하는 크롬산 및 이물질이 주석 등이 도금되는 것을 방해하게 되므로 이중 사출물인 성형품의 일부에서 도금 불량이 발생되어 제품 자체의 불량률이 높아 생산원가가 많이 들게 될 뿐만 아니라 제품의 품질과 신뢰도가 저하되는 문제점이 있다.

국내 등록특허공보 10-1258145호(2013년 04월 19일) 국내 공개특허공보 10-2015-0058321호(2015년 05월 28일) 국내 등록특허공보 10-0839557호(2008년 06월 12일) 국내 등록특허공보 10-1557204(2015년 09월 24일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 서로 다른 용융온도를 갖는 두 합성수지제를 이용하여 자동차 또는 모바일 단말기 등에서 사용되는 특정 성형품을 이중으로 사출 성형한 후, 이들을 피도금물로 하여 특정 부위 대하여 특정금속을 도금을 하고자 해당부위 표면에 전도성을 부여해 가는 공정 중 산화제가 함유된 용액이 사출품의 ABS 성분 중 브타디엔을 용출시켜 도금층의 밀착력을 부여하기 위해 실시하는 에칭 공정을 실시 한 다음, 에칭된 표면을 촉매 금속과 반응시켜 무전해 도금이 일어날 수 있도록 하는 제 1 활성화 공정을 실시하기에 앞서 약액으로 사용된 크롬산 및 황산 중 크롬산의 일부를 포함한 각종 이물질을 제거하기 위해 초음파 진동이 이루어지고 있는 약액(예를 들어 물과 공업용 염산 및 중화유산소다를 적정 중량부로 희석한 중화제) 내에 침적시켜 주는 중화 공정을 더 실시하여 줌으로써 이중 사출품의 사출 경계면 사이를 포함하여 요철부위에 잔존하는 6가 크롬산 성분의 에칭액을 3가 크롬산으로 환원해 줄 수 있음은 물론 각종 이물질을 제거해 주어 제 1 및 제 2 활성화 공정을 실시한 후 전기 도금을 위해 촉매층에 금속니켈을 석출하여 전도성을 부여해 주는 화학니켈 도금공정을 실시할 때, 이중 사출된 피도금물의 표면 일부에서 약액(즉, 크롬산 등) 및 이물질에 의해 도금 불량 즉, 일부가 미도금 상태되는 것을 사전에 방지할 수 있어 제품 자체의 불량률을 대폭 저감할 수 있을 뿐만 아니라 약품 소비량 및 제품의 생산원가를 대폭 줄일 수 있고, 특히 제품 자체의 상품성과 품질에 대한 신뢰도를 대폭 증대 및 향상시킬 수 있는 도금 불량 방지를 위한 이중 사출식 성형품의 도금방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서로 다른 용융온도를 갖는 두 합성수지제를 이용하여 이중 사출 성형한 피도금물을 CP 정면제 190~210ml/L와 황산 390~410ml/L가 희석된 탈지용액에 넣고 섭씨 50±2℃에서 4~6분 동안 유지시키며 표면에 묻은 이물질을 제거하는 탈지공정과; 탈지공정을 거친 피도금물을 산화제인 크롬산 480 ~ 520g/L와 황산 180 ~ 220g/L가 희석된 에칭용액 내에 넣고 섭씨 70±2℃를 유지시키며 4 ~ 6분 동안 에칭을 실시하여 사출품의 ABS 성분 중 브타디엔을 용출시켜 도금층의 밀착력을 부여하는 에칭공정과; 피도금물의 표면에 묻어 있는 에칭용액을 다단 세척하는 수세공정과; 수세된 피도금물을 비이온계면활성제인 NP-8 35%와 공업용 염산 100~200ml/L가 희석된 활성용액에 넣고 섭씨 33±2℃에서 3~6분 동안 유지시키며 파라듐과 주석을 피도금물에 흡착시키는 제 1 활성화 공정과; 피도금물의 표면에 묻어 있는 활성약품을 다단 세척하는 수세공정과; 수세된 피도금물을 비중 1.12g/cc±0.2와 황산 90~110ml/L가 희석된 활성용액에 넣고 섭씨 53±2℃에서 2~4분 동안 유지시키며 주석 성분을 제거하고 파라듐을 활성화시키는 제 2 활성화 공정과; 피도금물의 표면에 묻어 있는 활성약품을 다단 세척하는 수세공정과; 수세된 피도금물을 유산니켈 2.0~4.0g/L와 구연산소다 6.0~12.0g/L 및 차린산소다 1.5~3.5g/L가 희석되고 PH 농도가 7.8인 약품에 넣고 섭씨 35±2℃에서 5~8분 동안 유지시키며 최종적으로 전기 도금을 위해 촉매층에 금속니켈을 석출하여 전도성을 부여시켜 주는 화학니켈 도금공정과; 화학니켈 도금이 완료된 제품의 표면에 묻어 있는 약품을 다단 세척하는 수세공정;으로 이루어진 이중 사출식 성형품의 도금방법에 있어서, 상기 에칭용액을 다단 세척하는 수세공정을 실시한 다음, 제 1 활성화 공정을 실시하기에 앞서, 물 1L당 공업용 염산 9~11ml를 희석한 중화제 내에 넣고 섭씨 30±2℃를 유지시키며 정해진 주파수와 출력의 초음파 진동을 가해주는 상태에서 2~4분 동안 유지시키며 크롬산을 중화시켜 주는 중화공정과; 중화공정 중 피도금물의 표면에 묻어 있는 중화제를 다단 세척하는 수세공정;을 더 실시하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 중화공정에서는 6가 크롬산 성분의 에칭액을 3가 크롬산으로 환원해 주는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 물 1L당 공업용 염산 9~11ml를 희석한 중화제에 중화유산소다 4~6g/L를 더 희석하여 이중 사출품의 사출 경계면을 포함하여 요철부위에 잔존하는 각종 이물질까지도 제거할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중화공정에서 가해주는 초음파의 주파수는 28~40㎑이고, 출력은 2200~2600W인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 중화공정에서 사용되는 중화제 탱크 용량이 800ℓ일 경우, 2200~2600W의 출력을 갖는 2개의 초음파 진동자를 설치하여 사용하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 도금 불량 방지를 위한 이중 사출식 성형품의 도금방법에 의하면, 서로 다른 용융온도를 갖는 두 합성수지제를 이용하여 자동차 또는 모바일 단말기 등에서 사용되는 특정 성형품을 이중으로 사출 성형한 후, 이들을 피도금물로 하여 특정 부위 대하여 특정금속을 도금을 하고자 해당부위 표면에 전도성을 부여해 가는 공정 중 산화제가 함유된 용액이 사출품의 ABS 성분 중 브타디엔을 용출시켜 도금층의 밀착력을 부여하기 위해 실시하는 에칭 공정을 실시 한 다음, 에칭된 표면을 촉매 금속과 반응시켜 무전해 도금이 일어날 수 있도록 하는 제 1 활성화 공정을 실시하기에 앞서 약액으로 사용된 크롬산 및 황산 중 크롬산의 일부를 포함한 각종 이물질을 제거하기 위해 초음파 진동이 이루어지고 있는 약액(예를 들어 물과 공업용 염산 및 중화유산소다를 적정 중량부로 희석한 중화제) 내에 침적시켜 주는 중화 공정을 더 실시하여 줌으로써 이중 사출품의 사출 경계면 사이를 포함하여 요철부위에 잔존하는 6가 크롬산 성분의 에칭액을 3가 크롬산으로 환원해 줄 수 있음은 물론 각종 이물질을 제거해 주어 제 1 및 제 2 활성화 공정을 실시한 후 전기 도금을 위해 촉매층에 금속니켈을 석출하여 전도성을 부여해 주는 화학니켈 도금공정을 실시할 때, 이중 사출된 피도금물의 표면 일부에서 약액(즉, 크롬산 등) 및 이물질에 의해 도금 불량 즉, 일부가 미도금 상태되는 것을 사전에 방지할 수 있어 제품 자체의 불량률을 대폭 저감할 수 있을 뿐만 아니라 약품 소비량 및 제품의 생산원가를 대폭 줄일 수 있고, 특히 제품 자체의 상품성과 품질에 대한 신뢰도를 대폭 증대 및 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 공정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 이중 사출식 성형품의 도금방법을 설명하기 위한 공정도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들은 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 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 갖는다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 이중 사출식 성형품의 도금방법을 설명하기 위한 공정도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명은,

서로 다른 용융온도를 갖는 두 합성수지제를 이용하여 이중 사출 성형한 피도금물을 CP 정면제 190~210ml/L와 황산 390~410ml/L가 희석된 탈지용액에 넣고 섭씨 50±2℃에서 4~6분 동안 유지시키며 표면에 묻은 이물질을 제거하는 탈지공정(S1)과; 탈지공정(S1)을 거친 피도금물을 산화제인 크롬산 480 ~ 520g/L와 황산 180 ~ 220g/L가 희석된 에칭용액 내에 넣고 섭씨 70±2℃를 유지시키며 4 ~ 6분 동안 에칭을 실시하여 사출품의 ABS 성분 중 브타디엔을 용출시켜 도금층의 밀착력을 부여하는 에칭공정(S2)과; 피도금물의 표면에 묻어 있는 에칭용액을 다단 세척하는 수세공정(S3)과; 수세된 피도금물을 비이온계면활성제인 NP-8 35%와 공업용 염산 100~200ml/L가 희석된 활성용액에 넣고 섭씨 33±2℃에서 3~6분 동안 유지시키며 파라듐과 주석을 피도금물에 흡착시키는 제 1 활성화 공정(S6)과; 피도금물의 표면에 묻어 있는 활성약품을 다단 세척하는 수세공정(S7)과; 수세된 피도금물을 비중 1.12g/cc±0.2와 황산 90~110ml/L가 희석된 활성용액에 넣고 섭씨 53±2℃에서 2~4분 동안 유지시키며 주석 성분을 제거하고 파라듐을 활성화시키는 제 2 활성화 공정(S8)과; 피도금물의 표면에 묻어 있는 활성약품을 다단 세척하는 수세공정(S9)과; 수세된 피도금물을 유산니켈 2.0~4.0g/L와 구연산소다 6.0~12.0g/L 및 차린산소다 1.5~3.5g/L가 희석되고 PH 농도가 7.8인 약품에 넣고 섭씨 35±2℃에서 5~8분 동안 유지시키며 최종적으로 전기 도금을 위해 촉매층에 금속니켈을 석출하여 전도성을 부여시켜 주는 화학니켈 도금공정(S10)과; 화학니켈 도금이 완료된 제품의 표면에 묻어 있는 약품을 다단 세척하는 수세공정(S11);으로 이루어진 이중 사출식 성형품의 도금방법에 있어서,

상기 에칭용액을 다단 세척하는 수세공정(S3)을 실시한 다음, 제 1 활성화 공정(S6)을 실시하기에 앞서, 물 1L당 공업용 염산 9~11ml를 희석한 중화제 내에 넣고 섭씨 30±2℃를 유지시키며 정해진 주파수와 출력의 초음파 진동을 가해주는 상태에서 2~4분 동안 유지시키며 크롬산을 중화시켜 주는 중화공정(S4)과; 중화공정 중 피도금물의 표면에 묻어 있는 중화제를 다단 세척하는 수세공정(S5);을 더 실시하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 중화공정(S4)에서는 물 1L당 공업용 염산 9~11ml를 희석한 중화제가 6가 크롬산 성분의 에칭액을 3가 크롬산으로 환원해 주는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 중화공정(S4)를 실시할 때, 물 1L당 공업용 염산 9~11ml를 희석한 중화제에 중화유산소다 4~6g/L를 더 희석하여 이중 사출품의 사출 경계면을 포함하여 요철부위에 잔존하는 각종 이물질까지도 제거할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중화공정(S4)에서 가해주는 초음파의 주파수는 28~40㎑이고, 출력은 2200~2600W인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 중화공정(S4)에서 사용되는 중화제 탱크 용량이 800ℓ일 경우, 2200~2600W의 출력을 갖는 2개의 초음파 진동자를 설치하여 사용하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 도금 불량 방지를 위한 이중 사출식 성형품의 도금방법에 대한 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 도금 불량 방지를 위한 이중 사출식 성형품의 도금방법은 도 1에 도시한 바와 같이, 크게 탈지공정(S1)과 에칭공정(S2), 에칭용액 수세공정(S3), 제 1 활성화 공정(S6), 활성약품 수세공정(S7), 제 2 활성화 공정(S8), 활성약품 수세공정(S9), 화학니켈 도금공정(S10) 및 약품을 다단 수세공정(S11)으로 이루어진 공지의 이중 사출식 성형품의 도금방법 중 상기 에칭용액 수세공정(S3)과 제 1 활성화 공정(S6) 사이에서 중화공정(S4)과 중화제 수세공정(S5)을 더 실시하여 제 2 활성화 공정(S8)을 실시한 후 전기 도금을 위해 촉매층에 금속니켈을 석출하여 전도성을 부여해 주는 화학니켈 도금공정(S10)을 실시할 때, 이중 사출된 피도금물의 표면 일부에서 약액(즉, 크롬산 등) 및 이물질에 의해 도금 불량이 발생하는 것을 사전에 방지할 수 있도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

공지된 이중 사출식 성형품의 도금방법 중 상기 탈지공정(S1)은, 서로 다른 용융온도를 갖는 두 합성수지제를 이용하여 이중 사출 성형한 피도금물을 물과 CP 정면제와 황산을 적정비율로 혼합한 탈지용액에 4~6분 동안 침적하여 피도금물의 표면에 묻어 있는 각종 이물질 즉, 먼지나 피도금물의 미세한 파편 및 기름 성분 등을 제거한다.

이때, 상기 탈지용액은 물 1L당 CP 정면제 190~210ml와 황산 390~410ml 즉, CP 정면제 190~210ml/L와 황산 390~410ml/L를 희석하여 조성하고, 히터를 이용하여 섭씨 50±2℃로 가열하여 사용하는 것이 바람직하다.

또, 상기 에칭공정(S2)은 산성의 에칭용액을 이용하여 상기 피도금물의 표면에 형성된 요철과 크랙의 폭과 깊이의 크기가 확대되도록 에칭하는 단계이다.

이와 같은 에칭공정(S2)에서는 탈지공정(S1)을 거친 피도금물을 산화제인 크롬산 480 ~ 520g/L와 황산 180 ~ 220g/L가 희석된 에칭용액 내에 넣고 섭씨 70±2℃를 유지시키며 4 ~ 6분 동안 에칭을 실시하여 줌으로써 사출품의 ABS 성분 중 브타디엔을 용출되어 도금층의 밀착력이 부여된다.

또한, 상기 수세공정(S3)는 상기 에칭공정(S2)을 실시할 때 피도금물의 표면에 묻어 잔존하는 에칭용액을 세척하여 미도금 및 얼룩현상이 발생하지 않도록 하는 공정으로, 깨끗한 물이 차례로 교체될 수 있도록 수위가 다른 4단 수조로 구성된 수세욕조에 하단수조부터 상단수조로 순차적으로 침적하여 세척하는 것이 바람직하다.

또, 상기 제 1 활성화 공정(S6)은 상기 수세공정(S3)을 통해 수세된 피도금물을 물과 비이온계면활성제 NP-8 및 공업용 염산을 적정비율로 혼합한 활성용액에 3~6분 동안 침적하여 파라듐과 주석을 피도금물의 표면에 흡착시켜 주는 공정이다.

이때, 상기 제 1 활성화 공정(S6)에서 사용되는 활성용액은 물 1L당 비이온계면활성제인 NP-8 35%와 공업용 염산 100~200ml를 희석 즉, 비이온계면활성제인 NP-8 35%와 공업용 염산 100~200ml/L가 희석하여 조성하고, 히터를 이용하여 섭씨 33±2℃로 가열하여 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수세공정(S7)은 상기 제 1 활성화 공정(S6)을 실시할 때, 피도금물의 표면에 묻어 있는 제 1 활성약품을 세척하여 미도금 및 얼룩현상이 발생하지 않도록 하는 공정으로, 깨끗한 물이 차례로 교체될 수 있도록 수위가 다른 3단 수조로 구성된 수세욕조에 하단수조부터 상단수조로 순차적으로 침적하여 세척하는 것이 바람직하다.

또, 상기 제 2 활성화 공정(S8)은 상기 수세공정(S7)을 통해 수세된 피도금물을 비중 1.12g/cc±0.2와 황산 90~110ml/L를 희석하여 조성한 활성용액에 넣고 히터를 이용하여 가열하는 방식을 통해 섭씨 53±2℃로 가열한 상태에서 2~4분 동안 유지시켜 주석 성분을 제거하고 파라듐을 활성화시켜 주는 공정이다.

또한, 상기 수세공정(S9)은 피도금물의 표면에 묻어 있는 제 2 활성약품을 세척하는 공정으로, 상기한 수세공정(S7)과 동일하게 수세세척하는 것이 바람직하다.

또, 상기 화학니켈 도금공정(S10)은 상기 수세공정(S9)을 통해 수세한 피도금물을 물과 유산니켈, 구연산소다 및 차린산소다를 적정비율로 혼합한 화학니켈용액에 5~8분 동안 침적하여 최종적으로 전기 도금을 위해 촉매층에 금속니켈을 석출하여 전도성을 부여시켜 주는 공정이다.

이때, 상기 화학니켈 도금공정(S10)에서 사용되는 화학니켈용액은 PH 농도가 7.8이 되도록 물 1L당 유산니켈 2.0~4.0g와 구연산소다 6.0~12.0g 및 차린산소다 1.5~3.5g를 희석 즉, 유산니켈 2.0~4.0g/L와 구연산소다 6.0~12.0g/L 및 차린산소다 1.5~3.5g/L를 희석하여 PH 농도가 7.8이 되도록 조성하고, 히터를 이용하여 섭씨 35±2℃를 유지하도록 가열하여 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수세공정(S11)은 화학니켈 도금이 완료된 제품의 표면에 묻어 있는 약품 즉, 화학니켈용액을 세척하여 미도금 및 얼룩현상이 발생하지 않도록 하는 공정으로, 깨끗한 물이 차례로 교체될 수 있도록 수위가 다른 2단 또는 3단 수조로 구성된 수세욕조에 하단수조부터 상단수조로 순차적으로 침적하여 세척하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서는 상기와 같은 공정으로 이루어진 이중 사출식 성형품의 도금방법 중 상기 에칭용액을 다단 세척하는 수세공정(S3)을 실시한 다음, 제 1 활성화 공정(S6)을 실시하기에 앞서, 물 1L당 공업용 염산 9~11ml를 희석 즉, 염산 9~11ml/L로 중화제를 조성하고, 희터를 이용하여 중화제의 온도가 섭씨 30±2℃를 유지하도록 한 상태에서 복수의 초음파 진동자를 이용하여 정해진 주파수와 출력의 초음파 진동을 가해주며 2~4분 동안 유지시키며 중화제의 환원기능과 초음파의 케비테이션 현상을 이용하여 크롬산을 중화시켜 주는 중화공정(S4)을 더 실시하였다.

이와 같은 중화공정(S4)을 실시하게 되면, 초음파 진동을 일으키고 있는 중화제 즉, 공업용 염산 9~11ml/L가 6가 크롬산 성분의 에칭액을 3가 크롬산으로 환원해 주어 에칭용액 내에서 에칭공정(S2)을 실시할 때, 이중 사출물은 물론 이중 사출물이 걸려지는 락크에 묻은 크롬산을 제거시켜 주는 기능을 수행하게 되므로 중화 후 공정 약품에 의해 오염될 가능성이 없어 생산품의 질을 높일 수 있고, 약품비를 줄일 수 있다.

이때, 상기 중화공정(S4)에서 사용되는 초음파 진동자의 출력 주파수는 초음파 대역 중 최소 28㎑ 이상 40㎑ 이하의 주파수를 갖고, 그 출력은 최소 2200W 이상 최대 2600W 이하인 초음파 진동자를 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같은 초음파 주파수 및 출력을 갖는 초음파 진동자를 중화제 탱크 내에 설치하고자 할 때에는 그 용량에 따라 설치 개수가 결정되는데, 예를 들어 중화제 탱크 용량이 800ℓ일 경우, 2개의 초음파 진동자를 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 중화공정(S4)을 실시할 때 초음파 진동자에서 발생되는 초음파 진동에 의한 크롬산의 중화는, 주로 초음파의 케비테이션 현상에 의해 이루어진다.

이때, 케비테이션 현상은 초음파의 에너지가 중화제 용액 중에 전파될 때 초음파의 압력에 의해 미세기포가 생성되고 소멸되는 현상으로 매우 큰 압력(수십기압에서 수천기압)과 고온(수백도에서 수천도)을 동반한다.

이 충격파에 의해 중화제 중에 담겨 있는 피세척물의 내부 깊숙이 보이지 않는곳까지 단 시간내에 세척이 가능해지는데, 실제의 경우에는 케비테이션에 의한 충격에너지에 대하여 초음파 자체의 방사압에 의한 교반 효과 열 작동 등의 중화제와 상승작용을 일으켜 에칭공정(S2)에서 잔류하던 높은 크롬산의 중화효과가 증대된다.

또, 상기 수세공정(S5)은 중화공정(S4)을 실시할 때, 피도금물의 표면에 묻어 잔존하는 중화용액을 세척하여 미도금 및 얼룩현상이 발생하지 않도록 하는 공정으로, 깨끗한 물이 차례로 교체될 수 있도록 수위가 다른 3단 수조로 구성된 수세욕조에 하단수조부터 상단수조로 순차적으로 침적하여 세척하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서는 상기 중화공정(S4)에서 사용되는 중화제를 조성할 때 상기와 같이 물 1L당 공업용 염산 9~11ml를 희석하여 조성한 중화제에 중화유산소다 4~6g/L를 더 희석하여 주었다.

이와 같이 상기 중화공정(S4)에서 사용되는 중화제를 조성함에 있어서, 물 1L당 공업용 염산 9~11ml와 중화유산소다 4~6g/L를 희석하여 조성하게 되면, 염산에 의해 다 제거되지 못한 이중 사출품의 사출 경계면을 포함한 요철부위에 잔존하는 각종 이물질까지도 상기 중화유산소다가 제거해 주게 된다.

따라서, 상기 중화공정(S4) 이후 제 1 및 제 2 활성화 공정(S6)(S7) 등을 실시한 다음 전기 도금을 위해 촉매층에 금속니켈을 석출하여 전도성을 부여해 주는 화학니켈 도금공정(S10)을 실시할 때, 이중 사출된 피도금물의 표면 일부에서 약액(즉, 크롬산 등) 및 이물질에 의해 도금 불량 즉, 일부가 미도금 상태되는 것을 사전에 방지할 수 있어 제품 자체의 불량률을 대폭 저감할 수 있다.

뿐만 아니라, 약품 소비량 및 제품의 생산원가를 대폭 줄일 수 있고, 제품 자체의 상품성과 품질에 대한 신뢰도를 대폭 증대 및 향상시킬 수 있는 것이다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

S1 : 탈지공정
S2 : 에칭공정
S3 : 에칭용액 수세공정
S4 : 중화공정
S5 : 중화제 수세공정
S6 : 제 1 활성화 공정
S7 : 활성약품 수세공정
S8 : 제 2 활성화 공정
S9 : 활성약품 수세공정
S10 : 화학니켈 도금공정
S11 : 화학니켈 수세공정

Claims (5)

1. 서로 다른 용융온도를 갖는 두 합성수지제를 이용하여 이중 사출 성형한 피도금물을 CP 정면제 190~210ml/L와 황산 390~410ml/L가 희석된 탈지용액에 넣고 섭씨 50±2℃에서 4~6분 동안 유지시키며 표면에 묻은 이물질을 제거하는 탈지공정과; 탈지공정을 거친 피도금물을 산화제인 크롬산 480 ~ 520g/L와 황산 180 ~ 220g/L가 희석된 에칭용액 내에 넣고 섭씨 70±2℃를 유지시키며 4 ~ 6분 동안 에칭을 실시하여 사출품의 ABS 성분 중 브타디엔을 용출시켜 도금층의 밀착력을 부여하는 에칭공정과; 피도금물의 표면에 묻어 있는 에칭용액을 다단 세척하는 수세공정과; 수세된 피도금물을 비이온계면활성제인 NP-8 35%와 공업용 염산 100~200ml/L가 희석된 활성용액에 넣고 섭씨 33±2℃에서 3~6분 동안 유지시키며 파라듐과 주석을 피도금물에 흡착시키는 제 1 활성화 공정과; 피도금물의 표면에 묻어 있는 활성약품을 다단 세척하는 수세공정과; 수세된 피도금물을 비중 1.12g/cc±0.2와 황산 90~110ml/L가 희석된 활성용액에 넣고 섭씨 53±2℃에서 2~4분 동안 유지시키며 주석 성분을 제거하고 파라듐을 활성화시키는 제 2 활성화 공정과; 피도금물의 표면에 묻어 있는 활성약품을 다단 세척하는 수세공정과; 수세된 피도금물을 유산니켈 2.0~4.0g/L와 구연산소다 6.0~12.0g/L 및 차린산소다 1.5~3.5g/L가 희석되고 PH 농도가 7.8인 약품에 넣고 섭씨 35±2℃에서 5~8분 동안 유지시키며 최종적으로 전기 도금을 위해 촉매층에 금속니켈을 석출하여 전도성을 부여시켜 주는 화학니켈 도금공정과; 화학니켈 도금이 완료된 제품의 표면에 묻어 있는 약품을 다단 세척하는 수세공정;으로 이루어진 이중 사출식 성형품의 도금방법에 있어서,
   상기 에칭용액을 다단 세척하는 수세공정을 실시한 다음, 제 1 활성화 공정을 실시하기에 앞서, 물 1L당 공업용 염산 9~11ml를 희석한 중화제 내에 넣고 섭씨 30±2℃를 유지시키며 정해진 주파수와 출력의 초음파 진동을 가해주는 상태에서 2~4분 동안 유지시키며 크롬산을 중화시켜 주는 중화공정과;
   중화공정 중 피도금물의 표면에 묻어 있는 중화제를 다단 세척하는 수세공정;을 더 실시하는 것을 특징으로 하는 도금 불량 방지를 위한 이중 사출식 성형품의 도금방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 중화공정에서는 6가 크롬산 성분의 에칭액을 3가 크롬산으로 환원해 주는 것을 특징으로 하는 도금 불량 방지를 위한 이중 사출식 성형품의 도금방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 물 1L당 공업용 염산 9~11ml를 희석한 중화제에 중화유산소다 4~6g/L를 더 희석하여 이중 사출품의 사출 경계면을 포함하여 요철부위에 잔존하는 각종 이물질까지도 제거할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 도금 불량 방지를 위한 이중 사출식 성형품의 도금방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 중화공정에서 가해주는 초음파의 주파수는 28~40㎑이고, 출력은 2200~2600W인 것을 특징으로 하는 도금 불량 방지를 위한 이중 사출식 성형품의 도금방법.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 중화공정에서 사용되는 중화제 탱크 용량이 800ℓ일 경우,
   2200~2600W의 출력을 갖는 2개의 초음파 진동자를 설치하여 사용하는 것을 특징으로 하는 도금 불량 방지를 위한 이중 사출식 성형품의 도금방법.

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