KR20200061628A - 자동차 스키드 플레이트 제조 방법 - Google Patents

자동차 스키드 플레이트 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공정단계를 간소화하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 자동차 스키드 플레이트 제조 방법에 관한 것으로서, 스키드 플레이트 제조를 위한 합성수지 조성물에 펄(pearl)과 금속 안료를 첨가하여 MIC(Molded-In-Color)수지 조성물을 제조하는 MIC수지제조단계; 상기 MIC수지 조성물을 사출금형 내에 충진하여 사출성형하는 사출단계; 및 상기 사출성형된 성형품을 프라이머 처리한 후 코팅 처리하는 프라이머코팅단계;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다,

Description

자동차 스키드 플레이트 제조 방법{Manufacturing method of skid plate for automobile}
본 발명은 자동차 스키드 플레이트 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공정단계를 간소화하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 자동차 스키드 플레이트 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 스키드 플레이트(Skid Plate)는 비포장도로와 같은 험로(오프로드) 주행 시 돌출된 노면으로부터 엔진부에 직접적인 충격이 가해지지 않도록 엔진부의 하부에 장착되며, 주로 4WD 차량에 사용되고 있다. 또한, 스키드 플레이트는 고속 주행 시 하체 바닥면의 공기역학적 요소들을 개선할 수 있으며, 자동차 외관의 심미성을 향상시키는 효과가 있다.
도1은 일반적인 스키드 플레이트와 차량의 앞측 및 후측 하부에 적용된 스키드 플레이트를 나타낸 예시도이다.
이러한 스키드 플레이트는 알루미늄이나 두랄루민을 사용하는 경우가 많으며, 가볍고 강인한 카본 파이버가 사용될 때도 있으며, 스키드 플레이트의 제조 공정은 통상적으로 다음과 같다.
먼저, 사출성형공정으로 범퍼 스키드 플레이트 사출물이 제조된다. 이어, 범퍼 스키드 플레이트 사출물을 펀칭장치로 옮겨와 펀칭 공정으로 범퍼 스키드 플레이트 사출물에 토잉훅 홀을 가공한다. 이후 토잉훅 홀 가공된 범퍼 스키드 플레이트 사출물을 융착 장치로 옮겨와 융착 공정으로 토잉훅 홀 부위에 토잉훅 캡 조립용 브래킷을 부착한다. 최종적으로 후공정을 수행하여 범퍼 스키드 플레이트 사출물이 범퍼 스키드 플레이트로 완성된다. 상기 후공정은 토잉훅 홀에 토잉훅 캡을 결합하는 캡 부착공정, 전체에 색상을 칠하는 도장 공정 등이 있다.
상기와 같이 제조된 범퍼 스키드 플레이트는 차량의 전후방에 적용된 범퍼의 하단부위에 덧대어짐으로써 차량은 범퍼와 차량 하부부위를 노면 충격으로부터 보호받고 강인한 외관 디자인을 강화하면서 외관 상품성을 확보할 수 있게 되는 것이다.
한편, 스키드 플레이트를 제조함에 있어, 우수한 색상 및 광택성을 갖는 사출 성형품을 제조하기 위해서는 사출 후 도장 공정이 추가적으로 필요하며 이를 위해 전처리 및 프라이머 코팅 공정이 선행되어야 한다.
이러한 복합 공정은 제품의 생산 단가 상승 요인으로 작용하며, 아울러 코팅 공정에 의해 얻어진 제품은 감성적인 광택성 및 메탈릭성의 극대화에 그 한계를 가지게 되는 문제점이 있다.
그리고 스키드 플레이트는 알루미늄 재질이나 두랄루민 재질 또는 스테인리스 스틸 재질로 제작되는데, 이러한 재질들은 중량당 강도가 높으나 가공이 어렵고 도색 공정이 필수로 이루어져야만 한다.
그러나 두랄루민은 부식 손상에 취약하여 부식 방지 처리가 필요하고, 스테인리스 스틸은 부식이 잘되지 않으나 무거운 문제점이 있다.
KR 10-1355712 B1 KR 10-1856319 B1
앞선 배경기술에서 도출된 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 공정이 간단하고 도색 공정 및 부식 방지 처리가 불필요하여 공정 단계를 간소화할 수 있도록 하는 자동차 스키드 플레이트 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 제품의 경량화 달성하고 제품 표면의 광택성 및 메탈릭성의 극대화할 수 있도록 하는 자동차 스키드 플레이트 제조 방법을 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적은, 본 발명의 실시예에 따라, 스키드 플레이트 제조를 위한 합성수지 조성물에 펄(pearl)과 금속 안료를 첨가하여 MIC(Molded-In-Color)수지 조성물을 제조하는 MIC수지제조단계; 상기 MIC수지 조성물을 사출금형 내에 충진하여 사출성형하는 사출단계; 및 상기 사출성형된 성형품을 프라이머 처리한 후 코팅 처리하는 프라이머코팅단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 스키드 플레이트 제조 방법에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 MIC수지제조단계에서 제조되는 MIC수지 조성물은, 폴리프로필렌 수지와, 올레핀계 고무와, 탈크 및 실리카 분말 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 MIC수지제조단계에서 첨가되는 금속 안료는 자성을 갖도록 전처리된 입자이며, 상기 사출단계에서 상기 금속 안료는 전자기력에 의해 사출성형시 표면에 밀집되어 금속막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기한 실시예에 따른 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 공정이 간단하고 도색 공정 및 부식 방지 처리가 불필요하여 공정 단계를 간소화할 수 있으며 생산 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 사출성형품에 금속질감을 구현하기 위한 도장 공정 없이도 금속질감이 우수한 사출성형품을 제공할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 제품의 경량화가 가능하고 제품 표면의 광택성 및 메탈릭성을 극대화할 수 있으며 내스크래치 특성이 우수한 효과가 있다.
도1은 일반적인 스키드 플레이트와 차량의 앞측 및 후측 하부에 적용된 스키드 플레이트를 나타낸 예시도이고,
도2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 스키드 플레이트 제조 방법을 나타낸 공정 흐름도이고,
도3은 본 발명의 실시예에 따라 제조될 수 있는 스키드 플레이트를 나타낸 예시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 스키드 플레이트 제조 방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
본 발명의 실시예에 따른 자동차 스키드 플레이트 제조 방법은, 스키드 플레이트 제조를 위한 합성수지 조성물에 펄(pearl)과 금속 안료를 첨가하여 MIC(Molded-In-Color)수지 조성물을 제조하는 MIC수지제조단계(S100)와, 상기 MIC수지 조성물을 사출금형 내에 충진하여 사출성형하는 사출단계(S300) 및 상기 사출성형된 성형품을 프라이머 처리한 후 코팅 처리하는 프라이머코팅단계(S500)를 포함한다.
여기서 상기 합성수지 조성물은 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 아크릴로니트릴 부타디엔 스텔렌 수지, 아세탈 수지, 나일론 수지, 스틸렌 수지, 폴라카보네이트 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지 및 폴리우레탄 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
그리고 MIC수지는 사출 후 도장 공정이 필요없이 우수한 광택 및 색상을 나타내는 고분자 컴파운드를 의미하며, 펄 혹은 금속 안료를 고분자 수지에 컴파운딩하여 만들어진다. 고광택 고분자 감성소재 고분자 컴파운드 수지로는 ABS, PMMA, PC, PA6 등이 주로 사용되고 있으며 무기안료를 분산제와 함께 혼합하여 사용되고 있다.
또한, MIC 수지의 소재로 사용한 경량화 소재부품은 기존 고비중 소재를 저비중 소재로 대체하여 차량 경량화에 기여할 수 있는 소재기술과 기능성 향상을 통한 공정 및 성능향상이 가능한 기술이다.
상기 MIC수지제조단계(S100)에서 제조되는 MIC수지 조성물은, 폴리프로필렌 수지와, 올레핀계 고무와, 탈크 및 실리카 분말 첨가제를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 폴리프로필렌수지는 고결정성 폴리프로필렌 수지일 수 있다.
이러한 고결정성 폴리프로필렌 수지는 고결정성 단일중합체(homopolymer)의 폴리프로필렌 수지, 고결정성 블록공중합체(block copolymer)의 폴리프로필렌 수지 또는 이의 혼합물일 수 있다. 바람직하기로는 고결정성 블록공중합체의 폴리프로필렌 수지를 사용하는 것이 균형화된 강성 및 충격 측면에서 좋다. 상기 블록공중합체의 폴리프로필렌 수지는 프로필렌-에틸렌 블록공중합체, 프로필렌-1-부텐 블록공중합체 및 프로필렌-1-헥센 블록공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
그리고 상기 올리핀계 고무는 고무성분은 α-올레핀계 고무 또는 스티렌계 고무가 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 α-올레핀계 고무를 사용할 수 있다.
상기 α-올레핀계 고무는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 α-올레핀계 단량체의 중합체일 수 있으며, 구체적으로는 에틸렌-부텐 고무(EBR), 에틸렌-옥텐 고무(EOR) 또는 이의 혼합물이 포함될 수 있다. 또한, 상기 α-올레핀계 고무는 α-올레핀계 단량체와 디엔계 단량체의 공중합체일 수 있으며, 구체적으로는 에틸렌-부타디엔 고무, 에틸렌-옥타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무 또는 이의 혼합물이 포함될 수 있다.
상기 α-올레핀계 고무에 있어서 에틸렌-옥텐 고무(EOR)는 저온에서의 충격특성이 우수하므로, 자동차의 외장재 용도로 매우 적합하다.
그리고 상기 탈크는 평균입경이 01 ~ 1㎛인 초미세 탈크이다. 상기 탈크는 수지조성물에 유연성, 강성, 내저온충격성 등의 물성을 보강하기 위해 사용되며, 평균입경이 1㎛를 초과하면 부품 외관의 색감 구현에 문제가 있으므로 가능한 평균입경이 작을수록 유리하겠으나, 01㎛ 미만으로 너무 작은 입경의 탈크를 사용하게 되면 컴파운딩 공정상 투입이 어렵고 함량 관리에 문제가 있을 수 있다.
그리고 상기 실리카 분말 첨가제는 내스크래치 성능을 향상시켜 성형품의 외관을 개선하기 위해 사용되는 것이며, 특히 MIC 공법으로 성형품을 제작함에 있어서 내스크래치 성능은 매우 중요한 인자가 될 수 있다.
종래 기술로서 실록산 계열의 내스크래치 첨가제가 포함된 수지조성물이 알려진 바 있으나, MIC 공법을 적용하여 사출 시에 성형품 표면에 얼룩 발생 등의 문제가 발생하였다. 그러나 본 발명에서 제안하고 있는 실리카 분말은 MIC 공법에 의해 사출 성형하더라도 성형품 표면의 내스크래치성을 우수하면서도 얼룩 등이 생기지 않아 외관을 개선시키는 효과가 탁월하다.
한편, 상기 MIC수지제조단계(S100)에서 첨가되는 금속 안료는 자성을 갖도록 전처리된 입자이며, 상기 사출단계에서 상기 금속 안료는 전자기력에 의해 사출성형시 표면에 밀집되어 금속막을 형성할 수 있다.
상기 금속 안료는 금속 질감을 부여하기 위한 메탈입자이며, 상기 메탈입자에 자성을 부여함으로써 사출성형시 상기 금속 안료들이 표면에 밀집될 수 있도록 한다.
상기 메탈입자는 구체적으로 알루미늄(Al) 입자, 아연(Zn) 입자, 구리(Cu) 입자, 진주 입자 등이 포함될 수 있다. 본 발명은 상기 메탈입자의 종류 선택에 특별한 제한을 두지 않지만, 금속질감을 잘 구현할 수 있도록 메탈입자의 크기와 모양을 적절히 선택 사용하는 것이 중요하다. 메탈입자로는 알루미늄 메탈입자를 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하기로는 평균입경이 5 ~ 50㎛인 동전형의 알루미나 입자를 사용하는 것이 금속질감 표현에 좋을 수 있다.
상기 프라이머코팅단계(S500)에서는 먼지제거과정을 거친 성형품 표면에 나노코팅이 원활하게 이루어질 수 있도록 통상적인 코팅기 또는 코팅장치를 이용하여 프라이머코팅을 수행한다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대해 설명하였으며, 지금까지 설명한 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 공정이 간단하고 도색 공정 및 부식 방지 처리가 불필요하여 공정 단계를 간소화할 수 있으며 생산 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 사출성형품에 금속질감을 구현하기 위한 도장 공정 없이도 금속질감이 우수한 사출성형품을 제공할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 제품의 경량화가 가능하고 제품 표면의 광택성 및 메탈릭성을 극대화할 수 있으며 내스크래치 특성이 우수한 효과가 있다.
전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
S100: MIC수지제조단계
S300: 사출단계
S500: 프라이머코팅단계

Claims (3)

  1. 스키드 플레이트 제조를 위한 합성수지 조성물에 펄(pearl)과 금속 안료를 첨가하여 MIC(Molded-In-Color)수지 조성물을 제조하는 MIC수지제조단계;
    상기 MIC수지 조성물을 사출금형 내에 충진하여 사출성형하는 사출단계; 및
    상기 사출성형된 성형품을 프라이머 처리한 후 코팅 처리하는 프라이머코팅단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 스키드 플레이트 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 MIC수지제조단계에서 제조되는 MIC수지 조성물은,
    폴리프로필렌 수지와, 올레핀계 고무와, 탈크 및 실리카 분말 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 스키드 플레이트 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 MIC수지제조단계에서 첨가되는 금속 안료는 자성을 갖도록 전처리된 입자이며,
    상기 사출단계에서 상기 금속 안료는 전자기력에 의해 사출성형시 표면에 밀집되어 금속막을 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차 스키드 플레이트 제조 방법.
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