KR930011410B1 - 얇은 금속필름을 갖는 합성수지 성형품 및 그의 생성방법 - Google Patents

얇은 금속필름을 갖는 합성수지 성형품 및 그의 생성방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

얇은 금속필름을 갖는 합성수지 성형품 및 그의 생성방법
제 1도는 개별 층들의 배열을 예증하는, 본 발명에 따르는 성형품의 단순화된 개략적인 수직 단면도이다 ;
제2도는 본 발명 생성 방법의 실시에 사용하기 적합한 증기-상 부착 기구의 개략적인 도해이다 ;
제3a도는 예로 본 발명이 적용된 버클 조립체의 정면도이다 ;
제3b도는 수 부재의 정면도이다 ;
제4a도는 예로 본 발명이 적용된 슬라이드 파스너의 평면도이다 ;
제4b도는 개별 층들의 배열을 보여주는, 본 발명이 적용된 파스너 엘레멘트의 수직 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 지지체 2 : 제 1증착 금속층
3 : 언더코우트 층 4 : 제 2증착 금속층
5 : 탑코우트 층 6 : 진공 용기
7 : 가스 공급 라인 8 : 기재
9 : 증발원 10 : 고주파 코일
본 발명은 제품의 표면상에 형성된 금속 고유의 표면 광택 및 탁월한 접착성을 갖는 얇은금속 필름을 가진 합성 수지 성형품 및 그의 생성 방법에 관한 것이다.
제품의 표면상에 얇은 금속 필름을 갖는 통상적인 합성 수지 성형품은 예컨대, 증기-상 부착에 의해 합성 수지로부터 성형된 지지체 표면상에 금속 코우팅 층을 형성시키고나서, 금속 코우팅 층의 표면상에 탑코우트 층을 제공하여 얻어진 것들 및 합성 수지로부터 성형된 지지체의 표면상에 접착력을 갖는 언더코우트층을 형성시키고, 언더코우트 층의 표면상에 금속 코우팅 층을 제공한 후, 금속 코우팅 층의 표면상에 탑코우트 층을 형성시켜 생성된 것들(1990년 3월 14일 출원된 미합중국 특허 출원 일련번호 제493 434호 참조)을 포함한다.
전자의 합성 수지 성형품들은 그들의 지지체가 압출에 의해 형성되는한 금속 고유의 표면 광택을 가지지만, 그들의 지지체가 사출 성형 또는 유사한 방법에 의해 형성될 때, 금속 고유의 표면 광택을 갖는 합성 수지 성형품들을 얻는 것은 어렵다. 슬라이드 파스너터를 위한 수지로 제조된 와이어 엘레멘트의 경우에서와 같이 압출기 수단 또는 유사 수단의 사용으로 합성 수지로부터 지지체가 형성될 때, 지지체의 표면은 그의 처리과정에서 기인하는 표면 거침에 의해 0.1㎛ 또는 그 이하 정도로 편평하게 형성된다. 연신 단계와 같은 다른 단계를 통해 그것을 처리하여, 지지체의 표면 거침을 더욱 감소시킬 수 있다.
따라서, 금속 코우팅 층이 표면상에 형성될 때, 지지체의 편평한 표면에서 기인하는 금속 코우팅 층의 외부 표면상에서의 빛의 불규칙적인 반사가 일어나지 않아서, 금속 고유의 표면 광택이 제공된다. 대조적으로, 사출 성형 또는 유사 방법에 의해 형성된 합성 수지 생성물의 경우에, 현재 상태는, 합성 수지 생성물의 표면이 그의 성형 공정 때문에 표면 거침에 의해 0.1㎛ 또는 그 이상 정도로 거칠게 된다는 것이다. 그러므로, 지지체의 거침은 금속 코우팅 층의 외부 표면상이 편평한 것으로 나타난다. 결과로서, 빛은 거친 표면상에 불규칙적으로 반사되어 표면은 서리가 낀것 같거나 광택이 없는 것같은 어둡고 흐린 색을 갖는다. 그러므로, 금속 고유의 표면 광택을 갖는 합성 수지 성형품을 얻는 것은 어려웠다. 지지체의 표면 거침에 의해 영향을 받지 않고 금속 코우팅 층의 표면을 편평하게 형성시킬 수 있도록 하기 위해, 금속 코우팅 층의 두께를 증가시킬 수 있다고 여겨진다. 이것을 얻기 위해, 금속 코우팅 층을 상당히 두껍게 만드는 것이 필수 불가결하다. 그러므로, 상기 접근은 수지-제조 지지체에 대한 접착 및 경계면에서의 문제와 부딪히게 된다.
선행 기술에서 후자 합성 수지 성형품들은,접착제에 따라 금속 코우팅 층들이 관련된 지지체로부터 분리되는 경향이 있다는 문제가 수반된다. 접착제가 합성 수지로 이루어진 지지체상에 코우팅 처리될 때, 합성수지로 이루어진 지지체와 접착제 사이의 분자간 힘에 의해 생긴 인력은 그들 사이의 접착력으로서 대개 정의된다. 그러므로, 비극성 또는 실질적으로 비극성인 합성 수지로 이루어진 지지체가 또한 비극성이거나 실질적으로 비극성인 접착제로 코우팅 처리될 때, 약한 접착력만이 얻어질 수 있음이 알려졌다. 따라서, 분리는 합성 수지로 이루어진 지지체의 표면과 접착제 사이에서 일어나는 경향이 있다.
그러므로, 본 발명의 주요목적은 관련 분야의 상기된 문제를 극복하는 것이다. 특이하게 기술된 본 발명의 목적은 제품의 표면상에 형성된 얇은 금속 필름을 지닌 합성 수지 성형품의 제공에 관한 것으로, 상기 얇은 금속 필름은 우수한 접착력과 금속 고유의 표면 광택을 갖는다. 본 발명의 다른 목적은 상기 합성 성형품의 생성 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 양상에서, 합성 수지로부터 성형된 지지체의 표면상에 얇은 금속 필름을 갖는 합성 수지 성형품을 제공하는 것이다. 얇은 금속 필름은 증기-상 부착에 의해 형성된 제 1증착 금속층, 언더코우트층, 증기-상 부착에 의해 형성된 제 2증착 금속층 및 탑코우트 층으로 구성된다. 모든 층들은 앞서 제시된 순서로 지지체 표면상에 연속적으로 제공된다.
본 발명의 다른 양상에서, 합성 수지로부터 성형된 지지체의 표면상에 얇은 금속 필름을 갖는 합성 수지 성형품의 생성 방법이 또한 제공된다. 그 방법은 : 증기-상 부착으로 지지체의 표면상에 바람직한 금속 재료의 제 1증착 금속층을 형성시키고 : 제 1증착 금속층의 표면상에 제 1증착 금속층에 대해 접착력을 갖는 언더코우팅 제제를 적용하여 언더코우트 층을 형성시키고 ; 언더코우트층의 표면상에 바람직한 금속 재료의 제 2증착 금속층을 형성시키고 ; 제2층착 금속층의 표면상에 제 2증착 금속층에 대해 접착력을 갖는 탑코우팅 제제를 적용시켜 탑코우트 층을 형성시키는 것으로 구성된다.
본 발명에서, 비극성 또는 실질적으로 비극성인 합성 수지로 이루어진 지지체, 증착 극성 금속층을 가진 언더코우트 층 및 탑코우트 층의 교대적인 배열 때문에, 각각의 인접 층들 사이에서 탁월한 접착력이 제공된다. 또한, 지지체의 임의표면 거침은 언더코우트층에 의해 완화되어 언더코우트 층의 외부 표면은 편평하게 형성될 수 있다. 제2층착 금속층이 언더코우트 층의 표면상에 제공되어서, 제 2증착 금속층 표면상의 빛의 불규칙한 반사없이 금속 고유의 표면 광택을 갖는 합성 수지 성형품이 얻어진다. 그러므로, 본 발명은 실질적인 관점에서 탁월하게 유리한 효과를 보여준다. 특히, 반복된 기계적 접촉에 놓일 상기 생성물의 경우에서 조차도 오랜 시간동안 분리됨 없이 얇은 금속 필름이 유지되어 금속 고유의 표면 광택이 보유될 수 있다.
이외에, 본 발명의 생성 방법은 상기 탁월한 합성수지 성형품을 쉽게 생성시킬 수 있다.
제 1도는 본 발명에서 층들의 배열을 보여주는 수직 단면도이다. 제 1도는 지지체(1), 제 1증착 금속층(2), 언더코우트 층(3), 제 2증착 금속층(4) 및 탑코우트 층(5)을 보여준다.
본 발명의 지지체(1)는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아세탈 또는 폴리카르보네이트와 같은 합성 수지로 이루어진다. 지지체(1)의 표면상에 알루미늄, 크롬, 니켈, 스텐인레스 강, 금, 은 또는 구리 또는 놋쇠 또는 그의 합금같은 금속은, 진공 증착, 이온 도금, 스퍼터링 또는 화학증착(CVD) 같은 증기-상 부착에 의해 얇은 필름 형태로의 증착을 야기시켜 증착 금속층(2)을 형성시킨다.
언더코우트 층(3) 및 탑코우트 층(5)의 형성을 위해 적용된 코우팅 제제는 아크릴레이트,우레탄, 폴리에스테르, 우레아-멜라민, 에폭시, 아미노알키드, 폴리이소시아네이트, 알킬 티타네이트 수지와 같은 열-반응성, 전자-복사 경화 또는 자외선-경화 합성 수지 ; 니트로셀룰로즈 ; 또는 유사한 것으로 구성될 수 있다. 언더코우팅 제제가 제 1증착 금속층(2) 상에 분무되어서, 제 1증착 금속층(2)에 대해 탁월한 접착력을 가진 언더코우트(3)를 형성한다. 한편, 탑코우팅 제제가 두번째 증착 금속층(4)상에 분무된 후 건조되어, 탁월한 금속 광택 및 높은 접착력 및 세척 내성을 가진 탑코우트 층(5)을 형성시킨다. 탑코우트 층(5)은, 그 아래놓인 제 2증착 금속층(4)의 색조를 그를 통해 볼 수 있도록 투명하거나 반투명해야한다. 탑코우트 층(5)은, 탑코우트 층(5)을 통해 아래놓인 제 2증착 금속층(4)의 색조 관찰이 해로운 영향을 받지않는 바람직한 색을 가질 수 있다. 예컨대, 은 광택을 나타내는 증착 알루미늄 층(4)상에 노란색을 지닌 탑코우트 층(5)을 적용하면 금색 금속 고유의 광택을 갖는 합성 수지 성형품을 얻을 수 있다. 더욱이, 증착 알루미늄층(4)상에 초록색을 띤 탑코우트 층(5)을 적용하면 초록색 금속 고유의 광택을 얻을 수 있다. 아래놓인 증착 금속층(4)들의 기본 색이 보이는 것을 방해하지 않으면서 다양한 색을 가진 탑코우트 층(5)으로 다양한 기본 색들의 광택을 갖는 증착 금속층(4)들을 피복시켜, 상기 색들에 상응하는 금속들 고유의 광택을 갖는 장식 제품들을 얻을 수 있다.
본 발명 실시에 유용한 증기-상 증발 수단은 예컨대 이온 도금 방식에 의해 하기에 기술된다. 제2도에 보여지듯이, 불활성가스 예컨대, 아르곤 가스를 가스 공급라인(7)을 통해 진공 용기(6)에 도입시킨다. 합성 수지로 이루어진 성형 지지체를 그대로 또는 그의 표면상에 언더코우트 층을 형성시킨 후에 기재(base material)로서 제공한다. 진공 용기(6)내에서, 기재(8)를 바람직한 금속 재료로 이루어진 증발원(9)에 반대편에 음극으로서 배열한다.
그후, 전압을 기재(8) 및 증발원(9)에 대해 인가하여, 바람직한 금속 재료를 원자, 분자 또는 덩어리로서 증발시킨다. 그후, 그들을 기재(8) 및 증발원(9)사이에 배치된 고주파 코일(10)을 가로지르는 고압인가에 의해 생성된 고주파 전기장에 의해 이온화시킨다. 그러므로, 기재(8)의 표면은 산출된 고-에너지 이온에 노출되어, 기재(8)의표면상에 증착 금속층을 형성한다. 고주파 전기장에 의해 고-에너지 이온이 가속화되고, 이들이 기재 표면에 충돌함으로써, 기재 표면은 이온 입자들의 큰 에너지로 인해 충돌점에서 초고 온도로 가열되어 입자들이 기재 표면에 단단하게 결합된다.
또한, 이온 충격에 의한 이온 이식을 통한 바람직한 금속 재료의 증착 금속층의 원자들에 대한 큰 에너지 적용 및 결과의 혼합으로, 증착 금속층의 격자 원자는 격렬하게 진동한다. 따라서, 높은 격자 결함이 표면 및 계면에 형성되어 우수한 접착력과 높은 강도를 가진 증착 금속층이 형성될 수 있다. 초음파 세정 또는 에칭에 따라서 기재의 표면상에 임의의 오일층들 및 불순물을 제거함으로써, 활성적이고 깨끗한 수지 표면을 얻을 수 있다. 그러므로, 초음파 세정 또는 에칭은 증착 금속층의 접착력에 대한 임의 유해한 효과를 경감시킨다.
상기 기술에서, 증발원으로서 알루미늄을 사용할때, 예컨대, 0.1㎛을 넘지않는 두께를 가진 산출된 증착 알루미늄층은 회백색을 가지며, 수지로 이루어진 지지체의 표면 거침도가 0.1㎛을 초과하는 경우 금속 고유의 표면 광택을 갖는 표면은 얻을 수 없다. 그러나, 알루미늄에 대한 우수한 접착력을 가지며, 예컨대 주 성분으로서 폴리에스테르폴리올과 경화제로서 폴리이소시아네이트로 이루어진 언더코우팅 제제로 증착 알루미늄층을 코우팅처리한 후, 증착 알루미늄층을 형성시킴으로써, 금속 고유의 높은 광택을 갖는 은색을 얻을수 있다. 또한, 증착 금속층을 보호하기 위해 탑코우트 제제를 코우팅처리함으로써, 탁월한 내마모성 및 접착력과 금속 고유의 표면 광택을 갖는 합성 수지 성형품을 얻을 수 있다.
상기된 증착 과정을 통한 증착 금속층의 형성에서, 바람직한 금속 재료의 금속 입자들은, 수지 표면상에서 고-에너지의 금속 입자가 충돌하고 개별적인 금속 입자들의 큰에너지 때문에 충돌점이 가열되어 언더코우트 층 표면 또는 합성 수지로 이루어진 지지체 표면상에 개별적으로 증착된다. 언더코우트 제제 및 탑코우트 제제를 증착 극성 금속층에 대해 우수한 접착력을 가진 코우팅 재료로부터 선택되어, 증착 금속층상에 적용된다. 상기 과정에서, 우수한 접착력을 가진 얇은 층으로 코우팅처리된 우수한 합성 수지 성형품들이 얻어질 수 있다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 더욱 예증된다.
[실시예]
지지체(표면 거침도 : ≥0.1㎛)로서 폴리아세탈 중합체의 사출 성형 생성물을 플론(flon)(등록상표)으로 초음파 세정시켰다. 두께가 0.05-0.1㎛인 증착 알루미늄층을 고주파 이온 도금으로 지지체의 전체 표면상에 형성시켰다. 그후, 용매-형 폴리에스테르, 용매-형폴리이소시아네이트 및 희석제로 구성된 언더코우팅 제제를 100 : 30 : 20 비율로 증착 알루미늄 층상에 분무시켰고, 상기 폴리에스테르 및 폴리이소시아네이트 둘다는 알루미늄에 대한 우수한 접착력을 가졌다. 그렇게 분무된 언더코우팅 제제를 90분동안 120℃에서 건조시켜, 이로써 언더코우트 층을 형성시켰다.
상기된 것과 상당히 동일한 방법으로, 두께가 0.05-0.1㎛인 다른 알루미늄 필름을 고주파 이온 도금으로 언더코우트 층의 전 표면상에 형성시켰다. 용매-형 폴리에스테르, 용매-형폴리이소시아네이트 및 희석제(100 : 5 : 50)(여기서, 상기 폴리에스테르 및 폴리이소시아네이트는 알루미늄에 대한 우수한 접착력을 가진다)로 구성되는 탑코우팅 제제를 이후에 분무시키고나서, 80분 동안 65℃에서 건조시켜, 탑코우트 층을 형성시켰다. 경화가 완료될 때까지, 적절한 시간동안 산출된 생성물을 방치시켜 합성 수지 성형품을 얻었다. 그렇게 얻어진 합성 수지 성형품의 표면을 칼로 1mm 간격으로 잘라 100개의 사각형으로 구성되는 그리드 패턴을 형성시켰다. 그리고나서, JIS 셀로판 접착 테이프를 사각형 위에 단단하게 적용시키고, 잡아당겨 강제 시험을 행했다. 총 100개 사각형당 남은 사각형을 세었다.
비교를 위해, 상기된 것과 유사한 방식으로 폴리아세탈 중합체의 사출 성형 생성물상에 언더코우트 층, 증착 금속층 및 탑코우트 층을 계속해서 형성시켜 얻어진 것(통상적인 생성물 : 대조실시예 1)과, 상기된 것과 유사한 방식으로 폴리아세탈 중합체의 사출 성형 생성물상에서 증착 금속층과 탑코우트 층을 계속해서 형성시켜 얻어진 것(대조실시예 2)인, 각각의 사출-성형 제품상에서 유사한 강제 시험을 또한 수행하였다. 또한 제3a도 및 제 3b도에 도시된 바와 같이, 핀을 가진 수 부재 및 핀을 수용하는 슬롯을 가진 암부재로 구성된 버클 조립체를 사용하여 실제 서비스 시험을 또한 수행했다. 핀이 핀을 수용하는 슬롯으로 반복해서 삽입되고 당겨지는 동안 발생하는 기계적 접촉 때문에 버클의 핀을 수용하는 슬롯 및 핀 주위에서 필름은 분리되기 쉽다. 그러므로, 높은 접착력은 핀을 수용하는 슬롯과 핀 주위에서 가장 요구되고, 이들 부재에서 핀의 삽입 및 계속되는 당겨짐은 실제 서비스 시험에서 200번 반복되었다.
상기 강제 시험 및 실제 서비스 시험의 결과 및 합성 수지 성형품상에 형성된 얇은 금속 필름의 표면 광택은 표 1에 기재된다.
[표 1]
전술한 설명으로부터 예견되듯이, 표면에 얇은 금속 필름을 가진 본 발명의 합성 수지 성형품 각각은 필름의 접착력이 탁월하고, 금속 고유의 표면 광택을 갖는다. 본 발명이 제 3a 및 제 3b도에 도시된 버클 조립체에 적용되고, 예컨대, 아세탈 수지로부터 성형될때, 체결 부재(fastening parts)의 반복된 맞물림과 이탈이 반복된 후 조차도 그의 매달린 부재에서 필름 분리가 실질적으로 일어나지 않는다. 그러므로, 버클 조립체에 우수한 외부 외관을 항상 제공할 수 있다.
더욱이, 본 발명을 예컨대, 제 4a도에 도시된 슬라이드 파스너(11)의 체결 엘레멘트(12)(상기 엘레멘트는 제4b도에 도시된 바와같이 예컨대 아세탈 수지로 이루어졌음)에 적용하면, 금속 장식을 가진 생성품이 얻어질 수 있다. 얇은 금속 필름은 슬라이드(13)의 미끄러짐 또는 파스너 엘레멘트의 맞물림과 이탈 때문에 파스너 엘레멘트의 표면으로부터 분리되지 않는다. 따라서, 슬라이드 파스너는 우수한 외관을 보유할 수 있다.

Claims (2)

  1. 합성 수지로부터 성형된 지지체 표면상에 얇은 금속 필름을 갖는 합성 수지 성형품에 있어서, 상기 얇은 금속 필름이 증기-상 부착으로 형성된 제 1증착 금속층, 언더코우트 층, 증기-상 부착으로 형성된 제 2 증착 금속층 및 탑코우트 층으로 구성되고, 상기 모든 층들이 제시된 순서로 상기 지지체 표면상에 잇따라 제공되는 것을 특징으로 하는 합성 수지 성형품.
  2. 합성 수지로부터 성형된 지지체 표면상에 얇은 금속 필름을 가진 합성 수지 성형품을 생성하는 방법에 있어서, 상기 지지체 표면상에 증기-상 부착으로 바람직한 금속 재료의 제 1증착 금속층을 형성시키고 : 상기 제 1증착 금속층의 표면상에 상기 1증착 금속층에 대한 접착력을 가진 언더코우팅 제제를 적용시켜 언더코우트 층을 형성시키고 : 상기 언더코우트 층의 표면상에 증기-상 부착으로 바람직한 금속 재료의 제 2 증착 금속층을 형성시키고 : 상기 제 2증착 금속층의 표면상에, 상기 제 2증착 금속층에 대해 접착력을 가진 탑코우팅 제제를 적용시켜 탑코우트 층을 형성시키는 것으로 구성되는 합성 수지 성형품의 생성 방법.
KR1019900016479A 1989-10-17 1990-10-16 얇은 금속필름을 갖는 합성수지 성형품 및 그의 생성방법 KR930011410B1 (ko)

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JP1-268204 1989-10-17

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