WO2017099349A1 - 금속막이 부분적으로 형성된 합성수지부재 제조방법 - Google Patents

금속막이 부분적으로 형성된 합성수지부재 제조방법 Download PDF

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WO2017099349A1
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metal film
resin member
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copper plating
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PCT/KR2016/011991
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김근하
김성훈
주진호
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인탑스 주식회사
김근하
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    • C25D5/56—Electroplating of non-metallic surfaces of plastics

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a synthetic resin frame in which a metal film is partially formed, and more particularly, a metal film layer is partially formed on a surface of the synthetic resin member, so that a part of the synthetic resin member on which the metal film is formed has a metallic strength and texture,
  • the present invention relates to a method for producing a synthetic resin member partially coated with a metal film having excellent mechanical and chemical durability.
  • an air conditioning system capable of introducing external air into a vehicle may blow external air or heated and cooled air into a vehicle interior to warm or cool the interior of the vehicle.
  • Air is usually equipped with an air vent that can be manipulated by hand in the air vent formed in the crush pad to control the blowing direction.
  • the air vent is mounted on the air vent of the air conditioning system of the crush panel to form an opening for opening the air to the air, and the fixing holes formed at regular intervals in the upper and lower parts of the opening of the air vent frame.
  • Vertical wing coupled in the longitudinal direction
  • the horizontal wing coupled to the fixed hole formed at regular intervals in the inner left and right of the opening of the air vent frame in a direction horizontal to the vertical wing and is inserted and coupled to the horizontal wing It consists of a knob that moves the wing.
  • the interior of a vehicle is produced by using a synthetic resin having physical and chemical properties similar to those of metal.
  • the synthetic resin product has a similar gloss to metal by forming a special plating layer on the surface of the synthetic resin product.
  • Patent No. 10-0690936 (2007.02.27) to prepare a synthetic resin molded article by molding a synthetic resin; Cleaning the surface of the synthetic resin molded article; Forming a polymer coating layer by coating a polymer polymerized by a polymer polymerization process on the surface of the synthetic resin molded article to suppress gas generation from the surface of the synthetic resin molded article and to improve the surface hardness of the synthetic resin molded article; And depositing a metal compound formed by reacting a reaction gas containing a metal to obtain a metal texture on the surface of the polymer coating layer, thereby forming a metal texture coating layer.
  • the conventional coating method has a problem that it is difficult to produce a product excellent in mechanical durability and wear resistance such as metal.
  • the conventional dry plating method has a problem of high production cost because of low productivity, and in addition, the coating layer coated on the synthetic resin product according to the vacuum deposition method has a low adhesive strength with the synthetic resin molded product, which is coated on the synthetic resin molded product. There is a problem that the plating layer is easily peeled off or broken.
  • the synthetic resin member has the strength and texture of the metal due to the high adhesion of the metal film partially formed on the raw material, which is a synthetic resin, and has the reliability that the metal film does not peel off even under a sudden temperature change, and the metal film is partially formed on one synthetic resin member.
  • the manufacturing process is reduced as the process is simplified, and a logo, pattern, and letters can be formed by a metal film layer partially formed on a raw material made of synthetic resin. It is an object of the present invention to provide a method for producing a synthetic resin member formed with a metal film which can be prevented.
  • the method of manufacturing a synthetic resin member partially formed with a metal film comprises the steps of: a) preparing a fine roughness on a surface of a synthetic resin member of a specified type, and preparing the synthetic resin member; b) performing a chemical copper plating on the synthetic resin member prepared by the pretreatment. Forming a copper plating layer on the surface of the synthetic resin member, c) dividing a boundary so that a region in which the metal film is to be formed and a region in which the metal film is not formed is divided; d) a region in which the metal film is to be formed, and the metal film is formed.
  • step of pre-treatment prepared on the surface of the synthetic resin member in the step a) according to the present invention by applying a pre-treatment paint on the surface of the synthetic resin member, to form a fine roughness on the surface, or by polishing the surface of the synthetic resin member Allow fine roughness to form.
  • the copper plating layer is removed in the form of a line to define the boundary.
  • the mixture is mixed with 50 to 70% water and 30 to 50% nitric acid, and the water temperature is 30 to 50 ° C.
  • the jig is mounted by placing a synthetic resin member partially formed with a metal film in a bath in which a detachment solution is maintained, followed by immersion.
  • the synthetic resin member manufacturing method partially formed of the metal film according to the present invention has the following effects.
  • the synthetic resin member has the strength and texture of the metal due to the high adhesion of the metal film partially formed on the raw material, which is synthetic resin, and has the effect of having the reliability that the metal film does not peel off even under a sudden temperature change.
  • FIG. 1 is a simplified block diagram of a method of manufacturing a synthetic resin member partially formed of a metal film according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exemplary view briefly showing a state in which a method of manufacturing a synthetic resin member partially formed of a metal film according to an embodiment of the present invention is performed.
  • FIG. 1 is a simplified block diagram of a method of manufacturing a synthetic resin member partially formed of a metal film according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a state in which a method of manufacturing a synthetic resin member partially formed a metal film according to an embodiment of the present invention is carried out It is an exemplary view briefly shown.
  • a metal film is partially formed on a synthetic resin member having a predetermined shape, and the surface of the synthetic resin member on which the metal film is formed has a metallic strength and texture, and the metal film is easily exposed to physical shocks, sudden temperature changes, and chemical factors applied from the outside.
  • the present invention relates to a method of manufacturing a synthetic resin member partially formed with a metal film that is not peeled off, and will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
  • a method of manufacturing a synthetic resin member partially formed with a metal film comprises the steps of preparing a synthetic resin member of a predetermined type by pretreatment; Sequentially forming a copper plating layer and a copper foil layer on a part of the prepared synthetic resin member; And forming a metal film on the copper foil layer formed on a portion of the synthetic resin member.
  • step a) is prepared by pretreatment so that fine roughness is formed on the surface of the synthetic resin member of the designated form.
  • the synthetic resin member 10 of the designated form is made of a resin such as polycarbonate or ABS, and is preferably manufactured in a designated form by injection molding or extrusion using a mold of the designated form.
  • the fine roughness is formed on the surface of the synthetic resin member.
  • the roughness refers to the roughness of the surface of the synthetic resin member 10, to ensure that the copper plating layer is tightly adhered to the surface of the synthetic resin member 10, one example of the pre-treatment to the surface of the synthetic resin member 10
  • the coating layer 11 is formed by applying a pretreatment paint to a predetermined thickness, and the thickness of applying the pretreatment paint to the surface of the synthetic resin frame 10 is preferably 6 ⁇ m to 16 ⁇ m. It may be added or subtracted accordingly, and it is preferable that the applied paint layer 11 is forcibly dried by hot air at 60 ° C to 80 ° C.
  • the paint layer 11 may be implemented as a color (color) by finishing or clear coating without a separate process.
  • the surface of the synthetic resin member 10 may be polished with an abrasive to form fine roughness.
  • step b) after performing step a) (S100), chemical copper plating is performed on the synthetic resin member prepared by pretreatment to form a copper plating layer 20 on the surface of the synthetic resin member 10. (S200)
  • the copper plating layer 20 formed on the surface of the synthetic resin member 10 is formed on the entire surface of the synthetic resin member 10 by the implementation of chemical copper plating, the electroless copper plating method is carried out as an embodiment of the chemical copper plating
  • the electroless copper plating method is to deposit copper on the surface of a workpiece by autocatalytically reducing metal ions in an aqueous metal salt solution by a reducing agent without receiving electrical energy from the outside.
  • the copper plating layer 20 is formed in the thickness of 0.1 micrometer-0.5 micrometer on the whole surface of the synthetic resin member 10 which is an insulator using an agent.
  • step c) the boundary between the regions where the metal film is to be formed and the region where the metal film is not to be formed is separated from the synthetic resin member 10 having the copper plating layer 20 formed on the entire surface by the step b).
  • the boundary is partitioned by removing the copper plating layer 20 formed on the surface of the synthetic resin member 10 in the form of a line, the application example according to the embodiment of the present invention copper plating layer 20 by etching using a laser ) Can be removed in the form of lines to define the boundary.
  • the output of the laser is controlled in consideration of the thickness of the paint layer 11 so that the etching of the paint layer 11 formed and applied to the synthetic resin member 10 for pretreatment does not occur. It is preferable that only the boundary of the plating layer 20 is etched and removed.
  • step d) lactic acid copper plating is performed on the synthetic resin member 10 having a boundary partitioned between the region where the metal film is to be formed and the region where the metal film is not formed by performing the step c).
  • the copper plating layer 20 of the region not to be formed is removed, and the copper foil layer 30 is laminated on the surface of the copper plating layer 20 of the region where the metal film is to be formed.
  • the region where the partitioned metal film is not to be formed is an anode
  • the region where the metal film is to be formed is an anode
  • the copper plating layer 20 of the portion where the metal film is not formed through lactic acid copper plating is ionized. It is preferable that the copper foil layer 30 be laminated
  • second and third lactic acid copper plating may be performed in a continuous repetition to adjust the thickness of the copper foil layer 30.
  • step e the electroplating method is performed on the synthetic resin member 10 having the copper foil layer 30 laminated on the copper plating layer 20 in the region where the metal film is to be formed.
  • the metal film 40 formed on the surface of the synthetic resin member 10 is immersed in the electrolyte solution containing a metal ion of the synthetic resin member 10, the partially formed copper foil layer 30, the synthetic resin by the electroplating method It is formed in the copper foil layer 30 of the member 10.
  • the metal film 40 is carried out by the electroplating method using an electrolyte solution, first to maintain the temperature of the electrolyte solution at 60 ⁇ 70 °C, the hydrogen ion concentration (PH) is 12.3 ⁇ 12.7, It is preferable to proceed by electroplating with a constant current for 1 to 40 minutes (min) at a current density of 1 to 3 A / dm 2.
  • the graphite plate is used as an anode, and the synthetic resin member 10 in which the copper foil layer 30 is laminated is connected to the cathode, while the electrolyte solution is stirred.
  • the metal film 40 is formed on the surface of the copper foil layer 30.
  • the metal ions included in the electrolyte include nickel (Ni), silver (Ag), chromium (Cr), palladium (Pd), tin (Sn), iridium (Ir), rhodium (Rh), cobalt (Co) or It is preferable that any one metal ion of aluminum (Al) metal ion is included.
  • step f when the metal film 40 is partially formed on the synthetic resin member 10 by performing step e), the remaining copper foil layer 30 and the copper plating layer in the region where the metal film is not formed. (20) is peeled off. (S600)
  • the peeling of the remaining copper foil layer 30 and the copper plating layer 20 is chemically peeled off, e) by mounting the synthetic resin member 10 in which the metal film 40 is partially formed by the step (S500) to the jig Thereafter, it is immersed in a bath containing the peeling solution for 1 to 2 minutes to peel off.
  • the peeling solution is an aqueous solution mixed with 50-70% water and 30-50% nitric acid, and maintains a water temperature of 30-40 ° C. If the residue remains after visual observation during peeling, an additional 1 ⁇ 2 minutes is added. Can be peeled off, and can proceed while generating ultrasonic bubbles in the bath.
  • step g) if the remaining copper foil layer 30 and the copper plating layer 20 in the region where the metal film is not formed by performing in step S600 are subjected to water washing and drying, the metal film ( 40) is applied to the surface of the partially coated synthetic resin member 10, and then the finish layer 50 is formed through a drying process.
  • the present invention can form a metal film on the surface portion of the synthetic resin member, and then peel off the copper plating layer and copper foil layer remaining on the surface of the synthetic resin member in a chemical method to provide a high quality product.
  • the synthetic resin member 10 in which the metal film 40 is partially formed is completed.
  • the metal film 40 is formed on the designated portion of the synthetic resin member 10, thereby providing the metallic strength and It provides a synthetic resin member having a texture and excellent mechanical / chemical durability.

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Abstract

본 발명은 합성수지인 원재에 부분적으로 형성된 금속막의 높은 밀착력으로 합성수지부재가 금속의 강도 및 질감을 갖고, 급격한 온도 변화에도 금속막이 박리되지 않는 신뢰성을 갖으며, 하나의 합성수지부재에 부분적으로 금속막을 형성하여, 부품 수를 줄이는 것은 물론, 조립공정이 불필요해 공정이 단순해짐에 따라 제조원가가 절감되고, 합성수지인 원재에 부분적으로 형성된 금속막층으로 로고 또는 문양 및 문자 등을 형성할 수 있어, 제품을 모방을 방지할 수 있는 금속막이 부분적으로 형성된 합성수지부재 제조방법을 제공한다.

Description

금속막이 부분적으로 형성된 합성수지부재 제조방법
본 발명은 금속막을 부분적으로 형성한 합성수지프레임 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합성수지부재의 표면에 부분적으로 금속막층을 형성하여, 금속막이 형성된 합성수지부재의 일부분이 금속성의 강도 및 질감을 갖고, 기계적/화학적 내구성이 뛰어난 금속막이 부분적으로 입혀진 합성수지부재 제조방법에 관한 것이다.
근래에 제조되는 공산품은 디자인 및 색상이 구매자의 제품 선택에 있어서 매우 중요한 역할을 한다.
이에 따라 공산품의 색상을 미려하게 하기 위해 공산품의 케이스의 표면을 마그네슘, 티타늄 등의 다양한 금속 재질로 도금시킨 제품이 다양하게 출시되고 있다.
이러한 일례로 차량에는 외부의 공기를 차량 실내로 유입시킬 수 있는 공조시스템은 외부공기나 가열 및 냉각된 공기를 차량 실내로 송풍하여 실내를 따뜻하게 하거나 냉각시키게 되는데, 이때 상기 에어 시스템으로부터 실내로 송풍되는 공기는 그 송풍방향을 조절할 수 있도록 통상 크러시패드 부위에 형성된 송풍구에 손으로 조작할 수 있는 에어밴트를 장착하게 된다.
상기한 에어밴트는 크러시패널의 공조시스템 송풍구에 장착되어 공기를 실내로 송풍하도록 개구된 개구부를 형성한 에어밴트 프레임과, 이 에어밴트 프레임의 개구부의 안쪽 상·하부위에 일정 간격으로 형성된 고정홀에 세로 방향으로 결합되는 세로윙, 이 세로윙에 대해 수평한 방향으로 상기 에어밴트 프레임의 개구부의 안쪽 좌·우부위에 일정 간격으로 형성된 고정홀에 결합되는 가로윙 및 이 가로윙에 삽입 결합되어 상기 윙을 이동시키는 노브로 구성된다.
최근 산업이 발달함에 따라 금속과 유사한 물리적 특성 및 화학적 특성을 갖는 합성수지를 이용하여 생산한 제품으로 차량의 실내를 연출하고 있다.
그러나 대부분의 합성수지를 이용한 제품은 금속의 고유한 광택을 갖지 못하기 때문에, 합성수지를 이용한 제품으로부터 금속 질감을 갖도록 하기 위해서는 합성수지 제품의 표면에 특수한 도금층을 형성함으로써 합성수지 제품은 금속과 유사한 광택을 갖는다.
등록특허 제10-0690936호(2007.02.27)에서는 합성 수지를 성형하여 합성수지 성형품을 제조하는 단계; 상기 합성수지 성형품의 표면을 세정하는 단계; 상기 합성수지 성형품의 표면으로부터 기체가 발생하는 것을 억제 및 상기 합성수지 성형품의 표면 경도를 향상시키기 위해 단량체를 고분자 중합 공정에 의하여 중합한 중합체를 상기 합성수지 성형품의 표면에 코팅하여 중합체 코팅층을 형성하는 단계; 및 금속 질감을 얻기 위해 금속을 포함하는 반응가스를 반응시켜 형성된 금속 화합물을 상기 중합체 코팅층의 표면에 증착하여 금속 질감 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 합성수지 제품의 코팅 방법을 제공하였다.
그러나 종래 코팅방법은 금속과 같은 기계적 내구성 및 내마멸성 등이 우수한 제품을 생산하기에 어려운 문제점을 갖는다.
또한 최근에는 진공 증착과 같은 건식 도금법이 많이 사용되고 있지만, 합성수지 제품으로부터 발생된 수분, 이산화탄소 암모니아 등의 가스로 인해 도금을 형성하기 위한 진공압을 정확하게 설정하기 어렵고 합성수지 성형품에 금속 질감의 효과를 위해서는 제품으로부터 발생하는 가스로 인해 원하고자 하는 막을 정밀하게 형성하기 어려운 문제점을 갖는다.
이러한 문제로 기존의 건식 도금법은 생산성이 낮기 때문에 제조 가격이 높은 문제점도 함께 갖고, 이에 더하여 진공 증착 방법에 따라 합성수지 제품에 코팅된 도금층은 모재료인 합성수지 성형품과의 밀착력이 낮아 합성수지 성형품에 코팅된 도금층이 쉽게 박리 또는 파손되는 문제점을 갖는다.
본 발명은 합성수지인 원재에 부분적으로 형성된 금속막의 높은 밀착력으로 합성수지부재가 금속의 강도 및 질감을 갖고, 급격한 온도 변화에도 금속막이 박리되지 않는 신뢰성을 갖으며, 하나의 합성수지부재에 부분적으로 금속막을 형성하여, 부품 수를 줄이는 것은 물론, 조립공정이 불필요해 공정이 단순해짐에 따라 제조원가가 절감되고, 합성수지인 원재에 부분적으로 형성된 금속막층으로 로고 또는 문양 및 문자 등을 형성할 수 있어, 제품을 모방을 방지할 수 있는 금속막이 부분적으로 형성된 합성수지부재 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 금속막이 부분적으로 형성된 합성수지부재 제조방법은 a)지정형태의 합성수지부재 표면에 미세한 조도가 형성되도록, 전처리하여 준비하는 단계, b)전처리하여 준비된 합성수지부재에 화학동도금을 실시하여 합성수지부재의 표면에 동도금층을 형성하는 단계, c)상기 합성수지부재에서 금속막이 형성될 영역과, 금속막이 형성되지 않을 영역이 구분되도록 경계를 구획하는 단계, d)금속막이 형성될 영역과, 금속막이 형성되지 않을 영역으로 경계가 구획된 합성수지부재에 유산동도금을 실시하여, 금속막이 형성되지 않을 영역의 동도금층을 제거하고, 금속막이 형성될 영역의 동도금층 표면에는 동박층을 적층하는 단계, e)금속막이 형성될 영역의 동도금층에 동박층이 적층된 합성수지부재에 전해도금법을 실시하여 상기 동박층에 금속막을 형성하는 단계, f)합성수지부재 중 금속막이 형성되지 않은 영역의 잔존 동박층 및 동도금층을 박리하는 단계, g)금속막이 부분적으로 입혀진 합성수지부재 표면에 마감처리도료를 도포한 후, 건조과정을 거쳐 마감재층을 형성하는 단계를 포함한다.
이때 본발명에 따른 상기 a)단계인 합성수지부재 표면에 전처리하여 준비하는 단계에서는, 상기 합성수지부재 표면에 전처리도료를 도포하여, 그 표면에 미세한 조도가 형성되도록 하거나, 또는 연마가공으로 합성수지부재 표면에 미세한 조도가 형성되도록 한다.
그리고 본 발명에 따른 상기 c)단계인 금속막이 형성될 영역과, 금속막이 형성되지 않을 영역이 구분되도록 경계를 구획하는 단계에서는, 동도금층을 라인 형태로 제거하여 경계를 구획한다.
또한 본 발명에 따른 상기 f)단계인 금속막이 형성되지 않은 영역의 동박층 및 동도금층을 박리하는 단계에서는, 물 50~70%, 질산 30~50%로 혼합되고, 수온이 30~50℃로 유지되는 박리용액이 수용된 욕조에 금속막이 부분적으로 형성된 합성수지부재를 지그에 거치한 후 침지하여 박리한다.
본 발명에 따른 금속막을 부분적으로 형성한 합성수지부재 제조방법은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 합성수지인 원재에 부분적으로 형성된 금속막의 높은 밀착력으로 합성수지부재가 금속의 강도 및 질감을 갖고, 급격한 온도 변화에도 금속막이 박리되지 않는 신뢰성을 갖는 효과를 가진다.
둘째, 종래에는 합성수지부재에 금속재의 부재가 결합하던 것을 하나의 합성수지부재에 부분적으로 금속막을 형성하여, 부품 수를 줄이는 것은 물론, 조립공정이 불필요해 공정이 단순해짐에 따라 제조원가가 절감되는 효과를 가진다.
셋째, 합성수지인 원재에 부분적으로 형성된 금속막층으로 로고 또는 문양 및 문자 등을 형성할 수 있어, 제품을 모방을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시에 따른 금속막을 부분적으로 형성한 합성수지부재 제조방법의 간략하게 보인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시에 따른 금속막을 부분적으로 형성한 합성수지부재 제조방법이 실시되는 상태를 간략하게 보인 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시에 따른 금속막을 부분적으로 형성한 합성수지부재 제조방법의 간략하게 보인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시에 따른 금속막을 부분적으로 형성한 합성수지부재 제조방법이 실시되는 상태를 간략하게 보인 예시도이다.
본 발명은 지정 형태를 이루는 합성수지부재에 부분적으로 금속막을 형성하여, 금속막이 형성된 합성수지부재의 표면이 금속성의 강도 및 질감을 갖고, 금속 막이 외부에서 가해지는 물리적 충격 및 급격한 온도변화, 화학적 요소에도 쉽게 박리되지 않는 금속막을 부분적으로 형성한 합성수지부재 제조방법에 관한 것으로, 도면을 참조하여 더욱 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 금속막을 부분적으로 형성한 합성수지부재 제조방법은 지정형태의 합성수지부재를 전처리하여 준비하는 단계; 준비된 합성수지부재 중 일부분에 동도금층 및 동박층을 순차로 형성하는 단계; 및 합성수지부재의 일부분에 형성된 동박층에 금속막을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 상기한 단계들을 도 1 및 도 2을 참조하여 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
먼저 a)단계는, 지정형태의 합성수지부재 표면에 미세한 조도가 형성되도록, 전처리하여 준비한다.(S100)
이때, 지정형태의 합성수지부재(10)는 폴리카보네이트, ABS 등의 레진으로, 이를 지정형태의 금형을 이용하여 사출성형 또는 압출성형법으로 지정형태로 제조되는 것이 바람직하다.
그리고 지정형태로 성형된 합성수지부재(10)의 표면을 전처리하여, 합성수지부재 표면에 미세한 조도가 형성되도록 한다.
이때, 조도는 합성수지부재(10) 표면의 거칠기를 말하는 것으로, 동도금층이 합성수지부재(10)의 표면에 견고하게 밀착되도록 하기 위한 것으로, 상기한 전처리의 일실 예로는 합성수지부재(10)의 표면에 전처리용 도료를 지정 두께로 도포하여 도료층(11)을 형성하는 것으로, 상기 전처리용 도료를 합성수지 프레임(10)의 표면에 도포하는 두께는 6㎛∼16㎛를 이루도록 형성하는 것이 바람직하나 필요에 따라 가감될 수도 있으며, 도포된 도료층(11)은 60℃∼80℃의 열풍으로 강제건조하는 것이 바람직하다.
상기 도료층(11)은 별도의 공정 없이 마감처리나 클리어 코팅으로 색상(컬러)의 구현이 가능하다.
또한 전처리의 다른 실시예로는 합성수지부재(10) 표면을 연마재로 연마하여 미세한 조도를 형성할 수도 있다.
다음은 b)단계로, 상기 a)단계(S100)를 실시한 후, 전처리하여 준비된 합성수지부재에 화학동도금을 실시하여 합성수지부재(10)의 표면에 동도금층(20)을 형성한다.(S200)
이때 상기 합성수지부재(10)의 표면에 형성되는 동도금층(20)은 화학동도금의 실시에 의해 상기 합성수지부재(10)의 표면 전체에 형성되는데, 화학동도금의 일 실시예로 무전해 동도금법이 실시될 수 있는데, 무전해 동도금법은 외부로부터 전기에너지를 공급받지 않고 금속염 수용액 중의 금속이온을 환원제의 힘에 의해 자기 촉매적으로 환원시켜 피처리물의 표면 위에 동을 석출시키는 것으로, 구리(銅)도금제를 이용하여 동도금층(20)을 부도체인 합성수지부재(10) 표면 전체에 0.1㎛∼0.5㎛ 두께로 형성한다.
다음은 c)단계로, 상기 b)단계(S200)에 의해 표면 전체에 동도금층(20)이 형성된 합성수지부재(10) 중 금속막이 형성될 영역과, 금속막이 형성되지 않을 영역이 구분되도록 경계를 구획한다.(S300)
이때, 경계의 구획은 상기 합성수지부재(10)의 표면에 형성된 동도금층(20)을 라인 형태로 제거하여 경계를 구획하는데, 본 발명의 실시에 따른 적용 예는 레이저를 이용한 식각으로 동도금층(20)을 라인 형태로 제거하여 경계를 구획할 수 있다.
먼저 레이저로 식각할 시에는 상기 합성수지부재(10)에 전처리용으로 도포되어 형성된 도료층(11)의 식각이 발생하지 않도록, 도료층(11)의 두께를 고려하여 레이저의 출력이 조절되어, 동도금층(20)의 경계만 식각되어 제거되도록 하는 것이 바람직하다.
다음은 d)단계로, 상기 c)단계(S300)의 실시에 의해 금속막이 형성될 영역과, 금속막이 형성되지 않을 영역으로 경계가 구획된 합성수지부재(10)에 유산동도금을 실시하여, 금속막이 형성되지 않을 영역의 동도금층(20)을 제거하고, 금속막이 형성될 영역의 동도금층(20) 표면에는 동박층(30)을 적층한다.(S400)
이때 유산동도금을 실시할 시, 구획된 금속막이 형성되지 않을 영역은 양극으로 하고, 금속막이 형성될 영역은 음극으로 하여, 유산동도금을 통해 금속막이 형성되지 않을 부분의 동도금층(20)이 이온화되어 박리 제거되고, 금속막을 형성될 영역의 동도금층(20)에는 동박층(30)이 적층되는 것이 바람직하다.
또한 형성되는 동박층(30) 적층의 두께가 0.5㎛∼2㎛로, 동박층(30)의 적층 두께를 조절하기 위해 연속반복으로 제2,제3의 유산동도금을 실시할 수도 있다.
다음은 e)단계로, 금속막이 형성될 영역의 동도금층(20)에 동박층(30)이 적층된 합성수지부재(10)에 전해도금법을 실시하여 상기 동박층(30)에 금속막(40)을 형성한다.(S500)
이때 합성수지부재(10)의 표면에 형성되는 금속막(40)은 동박층(30)을 부분적으로 형성한 합성수지부재(10)를 금속이온을 포함하는 전해질용액에 침지한 후, 전해도금법으로 상기 합성수지부재(10)의 동박층(30)에 형성된다.
여기서 상기 금속막(40)은 전해질 용액을 이용하여 전해도금법으로 실시하는 바람직한 실시예를 살펴보면, 우선 전해질 용액의 온도를 60 ~ 70℃로 유지하고, 수소이온농도(PH)는 12.3~12.7이며, 전류밀도 1 ~ 3A/dm2로 1 ~ 40분(min) 동안 정전류로 전해도금법으로 진행하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 금속막 도금을 실시함에 있어서는 흑연판을 양극으로 하고, 음극에 상기 동박층(30)이 적층된 상기 합성수지부재(10)를 연결하여, 전해질 용액을 교반 해주면서 진행하는 것이 바람직하다.
이와 같은 조건으로 금속막(40)이 상기 동박층(30) 표면에 형성된다.
이때 상기 전해질에 포함되는 금속이온으로는 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 팔라듐(Pd), 주석(Sn), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 코발트(Co) 또는 알루미늄(Al) 금속이온 중 어느 하나의 금속이온을 포함하는 것이 바람직하다.
다음은 f)단계로, e)단계(S500)의 실시에 의해 합성수지부재(10)에 부분적으로 금속막(40)이 형성되면, 금속막이 형성되지 않은 영역의 잔존 동박층(30) 및 동도금층(20)을 박리한다.(S600)
이때 잔존 동박층(30) 및 동도금층(20)을 박리는 화학적으로 박리하게 되는데, e)단계(S500)에 의해 부분적으로 금속막(40)이 형성된 합성수지부재(10)를 해당 지그에 거치한 후, 박리용액이 수용된 욕조에 1~2분 정도 침지하여 박리하게 된다.
여기서 박리용액은 물 50~70%, 질산 30~50%가 혼합된 수용액으로 30~40℃의 수온을 유지하며, 박리 중 육안으로 확인하여 잔여물이 남을 경우, 시간을 1~2분 더 추가하여 박리를 할 수 있고, 욕조에 초음파 버블을 발생시키면서 진행할 수도 있다.
다음은 g)단계로, f)단계(S600)에 실시에 의해 금속막이 형성되지 않은 영역의 잔존 동박층(30) 및 동도금층(20)을 박리되면, 수세, 건조과정을 거치고, 금속막(40)이 부분적으로 입혀진 합성수지부재(10) 표면에 마감처리도료를 도포한 후, 건조과정을 거쳐 마감재층(50)을 형성한다.
따라서 본 발명은 합성수지부재의 표면 부분적으로 금속막을 형성한 후, 합성수지부재의 표면에 잔존하는 동도금층 및 동박층을 화하적 방식으로 박리하여, 고품질의 제품을 제공할 수 있다.
상기한 일련의 과정이 완료되면 금속막(40)이 부분적으로 형성된 합성수지부재(10)가 완성하게 되는데, 상기 합성수지부재(10)의 지정 부분에 금속막(40)이 형성되어, 금속성의 강도 및 질감을 갖고, 기계적/화학적 내구성이 뛰어난 합성수지부재를 제공한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 합성수지부재
11: 도료층
20: 동도금층
30: 동박층
40: 금속막
50: 마감재층

Claims (4)

  1. a)지정형태의 합성수지부재 표면에 미세한 조도가 형성되도록, 전처리하여 준비하는 단계;
    b)전처리하여 준비된 합성수지부재에 화학동도금을 실시하여 합성수지부재의 표면에 동도금층을 형성하는 단계;
    c)상기 합성수지부재에서 금속막이 형성될 영역과, 금속막이 형성되지 않을 영역이 구분되도록 경계를 구획하는 단계;
    d)금속막이 형성될 영역과, 금속막이 형성되지 않을 영역으로 경계가 구획된 합성수지부재에 유산동도금을 실시하여, 금속막이 형성되지 않을 영역의 동도금층을 제거하고, 금속막이 형성될 영역의 동도금층 표면에는 동박층을 적층하는 단계;
    e)금속막이 형성될 영역의 동도금층에 동박층이 적층된 합성수지부재에 전해도금법을 실시하여 상기 동박층에 금속막을 형성하는 단계;
    f)합성수지부재 중 금속막이 형성되지 않은 영역의 잔존 동박층 및 동도금층을 박리하는 단계; 및
    g)금속막이 부분적으로 입혀진 합성수지부재 표면에 마감처리도료를 도포한 후, 건조과정을 거쳐 마감재층을 형성하는 단계를 포함하는 금속막이 부분적으로 형성된 합성수지부재 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 a)단계인 합성수지부재 표면에 전처리하여 준비하는 단계에서는,
    상기 합성수지부재 표면에 전처리도료를 도포하여, 그 표면에 미세한 조도가 형성되도록 하거나, 또는 연마가공으로 합성수지부재 표면에 미세한 조도가 형성되도록 하는 금속막이 부분적으로 형성된 합성수지부재 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 c)단계인 금속막이 형성될 영역과, 금속막이 형성되지 않을 영역이 구분되도록 경계를 구획하는 단계에서는,
    동도금층을 라인 형태로 제거하여 경계를 구획하는 금속막이 부분적으로 형성된 합성수지부재 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 f)단계인 금속막이 형성되지 않은 영역의 동박층 및 동도금층을 박리하는 단계에서는,
    물 50~70%, 질산 30~50%로 혼합되고, 수온이 30~50℃로 유지되는 박리용액이 수용된 욕조에 금속막이 부분적으로 형성된 합성수지부재를 지그에 거치한 후 침지하여 박리하는 금속막이 부분적으로 형성된 합성수지부재 제조방법.
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