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KR101850401B1 - 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 및 도장방법 - Google Patents

금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 및 도장방법 Download PDF

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KR101850401B1
KR101850401B1 KR1020170143029A KR20170143029A KR101850401B1 KR 101850401 B1 KR101850401 B1 KR 101850401B1 KR 1020170143029 A KR1020170143029 A KR 1020170143029A KR 20170143029 A KR20170143029 A KR 20170143029A KR 101850401 B1 KR101850401 B1 KR 101850401B1
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Abstract

본 발명은 성형공정을 거쳐 형성되어 각종 소형 전자 기기들의 케이스로서 사용될 수 있는 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 및 도장방법에 관한 것으로서, 금속 또는 플라스틱 기재인 피도장물의 표면에 고분자수지층을 0.1㎛ 내지 2㎛의 두께로 도포하는 단계; 및 고분자수지층의 표면을 자외선에 의해 전처리하는 단계를 포함함으로써, 피도장물의 표면과의 접착력이 우수하고 외관의 미려함 및 내마모성이 향상되는 효과가 있다.

Description

금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 및 도장방법{SURFACE TREATMENT AND COATING METHOD OF METAL OR PLASTICS SUBSTRATE}
본 발명은 성형공정을 거쳐 형성되어 각종 소형 전자 기기들의 케이스로서 사용될 수 있는 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 및 도장방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피도장물의 표면과의 접착력이 우수하고 외관의 미려함 및 내마모성이 향상된 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 및 도장방법에 관한 것이다.
휴대폰 및 태블릿 개인용 컴퓨터(PC), 노트북 PC 등의 각종 소형 전자 기기들의 케이스로서 사용될 수 있는 금속 또는 플라스틱 기재의 외관을 미려하게 하고 표면의 내마모성을 향상시키기 위해 표면처리공정이 주로 사용되고 있다.
이중, 휴대폰 케이스는 다양한 개성을 가진 현대인들의 기호에 맞도록 그 무늬, 색상 및 광택이 다양하게 요구되고 있는 실정이다.
도 1은 종래기술에 따른 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 종래 휴대폰 케이스의 경우에, 케이스의 원재료가 되는 금속 또는 플라스틱을 휴대폰 케이스의 형상으로 가공하는 성형공정(10)과, 상기 성형공정(10)을 거쳐 형성된 휴대폰 케이스의 외부 표면을 스프레이용 도료(1)로 스프레이 도장하는 도장공정(11)과, 상기 도장공정을 거쳐 형성된 휴대폰 케이스의 외부 스프레이 도포막 위에 UV 코팅하는 코팅공정(12)으로 이루어진다.
그러나, 이와 같이 도료를 이용하여 단순 도장하는 경우, 비교적 저렴하게 표면처리를 할 수는 있으나, 표면이 매끄럽지 못하고 금속 또는 플라스틱 기재의 표면과의 접착력이 우수하지 못해 충격이나 긁힘에 의해 쉽게 벗겨지는 등 외관의 미려함이 없으며 내마모성이 떨어지는 단점이 있다.
본 발명의 목적은, 금속 또는 플라스틱 기재의 표면에 고분자수지층을 도장하고 전처리 단계를 적용함으로써 피도장물의 표면과의 접착력이 우수하고 외관의 미려함 및 내마모성이 향상된 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 및 도장방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 성형공정을 거쳐 형성되어 각종 소형 전자 기기들의 케이스로서 사용될 수 있는 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 방법에 있어서, 상기 금속 또는 플라스틱 기재인 피도장물의 표면에 고분자수지층을 0.1㎛ 내지 2㎛의 두께로 도포하는 단계; 상기 고분자수지층의 표면을 자외선에 의해 전처리하는 단계; 및 상기 전처리후에 후속공정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 성형공정을 거쳐 형성되어 각종 소형 전자 기기들의 케이스로서 사용될 수 있는 금속 또는 플라스틱 기재의 도장 방법에 있어서, 상기 금속 또는 플라스틱 기재인 피도장물의 표면에 고분자수지층을 0.1㎛ 내지 2㎛의 두께로 도포하는 단계; 상기 고분자수지층의 표면을 자외선에 의해 전처리하는 단계; 상기 전처리된 고분자수지층의 표면에 원하는 색상을 띠도록 색상도막을 형성하는 중도 도장단계; 및 상기 색상도막을 보호하기 위한 투명 도료를 코팅하는 상도 도장단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고분자수지층은,
폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PU), 폴리아크릴(PA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 설폰(PES), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리다이메틸실론세인(PDMS), 실리콘수지, 불소수지, 변성 에폭시수지 및 이들의 조합으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 방법.
바람직하게, 상기 자외선에 의해 전처리하는 단계는 파장이 184.9nm 및 253.7nm 중 어느 하나의 자외선을 이용하여 조사하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 자외선에 의해 전처리하는 단계는 상기 피도장물의 표면에 2초 내지 3초 동안 자외선을 조사하되 각도를 변경시키면서 조사하는 것을 특징으로 한다.
또한, 세정용 용제로서, 메탄올, 에탄올 및 이소 프로필 알코올로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 케미컬 세척을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 정전 방지제를 상기 세정용 용제에 혼합하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정전 방지제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 아민의 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르 및 알킬 포스페이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 피도장물이 플라스틱 기재로만 이루어진 경우, 상기 고분자수지층의 도포를 생략하고, 상기 플라스틱 기재의 표면에 직접 자외선에 의한 전처리를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 및 도장방법에 있어서, 금속 또는 플라스틱 기재의 표면에 고분자수지층을 도포하고 자외선에 의한 전처리 단계를 적용하는 간단한 방식으로 표면과의 접합력이 뛰어난 도장층을 형성할 수 있는 효과가 있다.
다시 말해서, 금속 또는 플라스틱의 표면에 대해 고분자수지층을 도장하고 자외선에 의한 전처리 단계를 수행함으로써, 고분자 수지층의 표면의 화학결합이 분해되고 이것이 공기중의 산소와 결합하여 표면에 카르보닐기(-CO), 카르복실기(-COOH), 히드록실기(-OH) 등의 라디칼이 생성되기 때문에, 표면의 극성이 높아지게 되어, 결과적으로 고분자수지층의 비극성의 성질을 극성으로 변형시킴으로써 이후에 얻어지는 도장층과의 밀착강도가 우수해지게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 또는 플라스틱 기재의 도장 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 엔지니어링 플라스틱의 도장방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 방법은, 세척 단계, 전처리 단계, 및 후속 공정 수행단계를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 금속 또는 플라스틱 기재의 도장 방법은, 세척 단계, 전처리 단계, 중도 도장단계; 및 상도 도장단계를 포함하여 이루어진다.
이하, 도 2 및 도 3은 이러한 공정 중에서 본 발명에 특징적인 전처리 단계를 중심으로 도시되었고, 아래에서도 이를 중심으로 설명한다.
본 발명에 있어서, 금속 또는 플라스틱 기재는 휴대폰 및 태블릿 개인용 컴퓨터(PC), 노트북 PC 등의 각종 소형 전자 기기들의 케이스로서 사용될 수 있는 것이나, 본 발명의 기술의 적용가능성을 예시하는 것이지 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 상기한 금속 또는 플라스틱 기재는 휴대폰의 커버, 배터리 케이스 등에도 적용가능하다.
표면처리 방법
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2를 참조하면, 먼저 피도장물인 금속 또는 플라스틱 기재의 표면을 세척한다(단계 S110 및 S120).
구체적으로, 세척 단계는 수세 세척(S110) 및 세정용 용제 세척(S120)으로 구분할 수 있다.
수세 세척 단계(S110)에서, 피도장물의 표면에 존재하는 이물질이 제거되도록 수세 세척할 수 있다. 예를 들어, 수세 세척은 샤워방식으로 물(바람직하게, 탈이온수)을 피도장물에 투사하여 세척하거나, 3단의 수조로 구성된 수세욕조에 침적하여 세척하는 방법을 사용할 수 있다.
다음에, 케미컬 세척 단계(S120)에서, 엔지니어링 플라스틱의 사출 과정에서 발생할 수도 있는 이물질(ex. 손때 및 기계오일 등)을 제거하기 위하여 고분자소재의 용해도 파리미터(solubility parameter)와 차이가 많이 나는 용제를 세정제로서 사용하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 세정용 용제로는 저급 알코올인 메탄올, 에탄올 및 이소 프로필 알코올(isopropyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 세정용 용제를 처리하여 추가적인 이물질 제거 후 상기 엔지니어링 플라스틱의 표면에 먼지가 달라붙는 현상을 방지하기 위하여 정전 방지제를 상기 세정용 용제에 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 정전 방지제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 아민의 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르 및 알킬 포스페이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 사용하거나, 또는 유기물질 및 광화학 반응물질이 포함되지 않아 환경오염의 위험이 적고, 무기계 금속이온 봉쇄제 및 고분자계 이온 봉쇄제가 함유되어 높은 세척력을 갖는 알킬 포스페이트형, 알킬 베테인형 및 POE 알킬 아민형 정전방지제로 이루어진 군으로부터 적어도 하나를 포함한 수용성 탈지 세정제를 사용할 수 있다.
다음에, 소정의 건조 공정을 진행하여 피도장물을 건조시킨 다음, 금속 또는 플라스틱 기재인 피도장물의 표면에 고분자수지층을 0.1㎛ 내지 2㎛의 두께로 도포한다(S130).
두께가 상기 범위 미만이면 이후에 수행되는 자외선 전처리에서의 원하는 전처리 특성(표면 개질)을 얻을 수 없는 반면, 상기 범위를 초과하여 너무 두꺼워지면 후속공정에서 전체 도장층의 두께 제어가 불량해지므로 바람직하지 않다.
바람직하게, 상기 고분자수지층은, 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PU), 폴리아크릴(PA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 설폰(PES), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리다이메틸실론세인(PDMS), 실리콘수지, 불소수지, 변성 에폭시수지 및 이들의 조합으로부터 선택되는 어느 하나를 포함한다.
다음에, 상기 고분자수지층의 표면에 대해 자외선에 의한 전처리 단계(S140)를 수행한다.
바람직하게, 상기 전처리 단계(S140)는 파장이 184.9nm 및 253.7nm 중 어느 하나의 자외선을 이용하여 상기 몸체부의 표면에 2초 내지 3초 동안 자외선을 조사하되 각도를 변경시키면서 조사할 수 있다.
상기 전처리 단계(S140)에서, 상기 자외선은 상기 고분자수지층의 표면을 개질할 수 있다. 고분자수지층의 표면에 자외선을 조사하면, 상기 고분자 수지의 표면의 화학결합이 분해되고 이것이 공기중의 산소와 결합하여 표면에 카르보닐기(-CO), 카르복실기(-COOH), 히드록실기(-OH) 등의 라디칼이 생성되기 때문에, 표면의 극성이 높아지게 되어, 다시 말해서 고분자수지층의 비극성의 성질을 극성으로 변형시킴으로써 도장층의 밀착강도가 우수해지게 된다. 이 경우 자외선의 에너지가 분자의 결합에너지보다 높아야 하는 것이 최소의 필요조건인 바, 파장이 184.9nm 및 253.7nm의 자외선의 에너지는 각각 647KJ/mol 및 471.5KJ/mol로 카르보닐기(-CO), 카르복실기(-COOH), 히드록실기(-OH)의 분자의 결합에너지보다 높아 라디칼을 효율적으로 형성시킬 수 있다.
상기 자외선의 각도는 상기 피도장물의 표면에 대해서 초당 5도 내지 10도의 경사각을 갖도록 변경시키면서 조사할 수 있다. 상기 자외선의 각도를 변경시키면서 조사함으로써 소정 형태의 표면을 가질 수 있는 피도장물의 경우에도 조사되는 자외선을 보다 균일하게 할 수 있다. 또한, 상기 자외선의 각도의 변형속도가 초당 5도 미만인 경우 상기 자외선이 표면에 미전달되는 부분이 형성되어 표면에 균일하게 자외선이 조사되기 어렵고, 10도를 초과하는 경우에는 일부 중첩되어 자외선이 조사되는 영역이 형성되어 표면 특성이 불균일하게 구비될 수 있다.
상기 자외선 조사는 고압 수은램프, 메탈 할라이드 램프와 같이 광원램프와 조사기(램프 하우스)를 포함하는 공지의 자외선 경화장치에 의해 조사될 수 있다. 상기 자외선은 물속을 투과하므로, 수세 세척 단계(S110)에서 수세욕조에 침적되어 있는 상태에서도 자외선을 조사시키는 것이 가능하다.
상기한 바와 같이, 수세욕조 중에 침적되어 있는 상태로 자외선의 조사를 수행하는 경우에는, 먼지 등의 부착을 미연에 방지할 수 있어 도장불량을 방지할 수 있다.
다음에, 전처리가 완료되면, 예를 들어 도장층의 형성 등과 같은 후속공정을 수행하게 된다(S150).
다른 실시예에 있어서, 피도장물이 플라스틱 기재로만 이루어진 경우, 상기 고분자수지층의 도포를 생략하고, 상기 플라스틱 기재의 표면에 직접 자외선에 의한 전처리를 수행하는 것이 가능하다.
다시 말해서, 플라스틱 기재도 또한 고분자수지로 이루어지므로 그 표면에 직접 자외선을 조사함으로써 전처리 단계를 수행할 수 있는 것이다.
도장방법
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 또는 플라스틱 기재의 도장 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 금속 또는 플라스틱 기재의 도장 방법은, 수세 세척(S210) 및 세정용 용제 세척(S220)으로 구분되는 세척 단계, 고분자수지층 도포 단계(S230), 전처리 단계(S240), 중도 도장단계(S250), 및 상도 도장단계(S260)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 세척 단계(S210 및 S220), 고분자수지층의 도포 단계(S230) 및 전처리 단계(S240)는 이전에 설명된 표면처리방법에서와 동일하게 수행되므로 이에 대한 설명은 생략하기로 하며, 이하 중도도장 및 상도도장을 중심으로 설명한다.
상기 중도 도장단계(S250)는 전처리된 고분자수지층의 표면에 원하는 색상을 띠도록 4㎛ 내지 6㎛의 두께 범위로 색상도막을 형성하는 과정이다.
예를 들면, 휴색상도막은 원하는 색상을 갖는 특정무늬로 표현될 수 있도록 다양한 색상의 도료를 스프레이건을 이용하여 피도장물의 표면에 스프레이 분사하여 형성될 수 있다.
중도 도장이 완료되면, 공정라인에 설치된 열선에 의한 라인건조를 이용하여 55~60°의 온도로 3-4분간 건조하는 것이 바람직하다.
이때, 가열온도가 60℃ 이상이 되면, 도료에 변형이 오며, 가열온도가 55℃ 이하가 되면 건조시간이 지연되어 제품 양산에 지장을 초래하는 문제점이 있다.
한편, 상도 도장단계(S260)는 상기 색상도막을 보호하기 위한 투명 도료층을 코팅하는 과정이다.
상기 투명 도료층은 색상도막의 무늬가 외력에 의하여 손상되는 것을 방지하고 색상도막이 금속 또는 플라스틱의 기재 표면에서 분리되는 것을 방지할 수 있다.
상기 투명 도료층은 광중합성 모노머를 포함하는 무용제 타입의 자외선 경화 수지 조성물을 도포하고, 이어서 자외선을 조사하여 상기 경화 수지 조성물을 경화시켜 상기 피도장물의 표면과 일체화되어 형성될 수 있다.
상기 자외선 경화 수지는 자외선의 조사에 의하여 화학적 작용에 의해 비교적 단시간에 경화되는 수지를 포함하며, 자외선 경화형 도료, 자외선 경화형 잉크, 자외선 경화형 접착제 등의 형태를 취하지만, 이들은 기본적으로, (1) 광중합성 부분중합체 (prepolymer), (2) 광중합성 모노머, (3) 광개시제를 필수성분으로 할 수 있다. 일반적인 자외선 경화형 잉크는 용제를 포함하지 않고, 광중합성 모노머를 희석제로 기능시키기 위해 배합되어 있다. 본 발명의 실시예에서는 상기 자외선 경화 수지 조성물은 자외선 경화 수지의 용도별 형태에 관계없이, 광중합성 부분중합체, 광중합성 모노머, 광개시제가 필수성분으로서 배합되며, 또 용제가 첨가되어 있지 않고 자외선 조사에 의해 경화되기 전의 액체 상태의 것이다.
이와 같이, 본 발명에서 사용되는 자외선 경화 수지 조성물은, 용제를 포함하는 타입의 자외선 경화 수지 조성물을 제외하고, 용제를 첨가하지 않은 무용제 타입의 자외선 경화 수지 조성물로 한정된다. 상기 자외선 경화 수지 조성물은 스프레이 도포에 의하여 색상도막 상에 도포된 후 자외선의 조사에 의하여 투명 도료층으로 구비될 수 있다.
상기 자외선 경화 수지 조성물은 올리고머(광중합성 부분중합체) 30중량부 내지 50중량부, 다관능성 아크릴레이트(광중합성 모노머) 10중량부 내지 30중량부, 단관능성 아크릴레이트(광중합성 모노머) 10중량부 내지 40중량부, 광개시제 0.5중량부 내지 5중량부 및 비반응 첨가물 1중량부 내지 20중량부로 이루어질 수 있다.
상기 광중합성 부분중합체는, 광화학 작용에 의해 더욱 경화될 수 있는 중합체로서, 광중합성 불포화 중합체로 불리거나, 베이스 수지나 광중합성 올리고머로 불리기도 한다. 그리고, 상기 광중합 부분중합체는 자외선을 조사한 후 경화 후의 투명층 (134)의 기본적인 여러 물성에 영향을 주는 기본성분이며, 예컨대, 아크릴계 올리고머, 폴리에스테르계 올리고머, 에폭시 아크릴레이트계 올리고머, 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 등의 어느 하나를 단독 또는 임의로 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 광중합성 부분중합체는, 최종적인 중합체만큼 중합도가 높지는 않지만, 모노머도 아니고, 어느 정도 중합된 것이기 때문에, 상응하는 점도를 갖고 있어, 사용시의 작업성을 고려하여 희석제를 더 포함할 수 있다.
상기 광개시제는 자외선을 흡수하여 중합반응을 개시시키는 것으로, 광중합 개시제로도 불리며, 자외선 경화 반응이 래디칼 반응일 경우에는 아세트페논, 벤조페논 등을 사용할 수 있고, 자외선 경화 반응이 이온 반응일 경우에는 디아조 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 자외선 경화 수지 조성물에는 증감제, 충전재, 불활성 유기중합체, 레벨링제, 틱소트로피(thixotropy) 부여제, 열중합 금지제가 더 포함될 수 있다.
특히, 상기 투명 도료층은 상기 색상도막의 내마모성 등과 같은 기계적, 내용제성, 내약품성 등의 화학적인 표면보호 기능이 부여되게 된다. 자외선 조사 후, 광중합성 모노머는 그 자체가 중합에 참여하기 때문에, 이 모노머가 유리되어, 그 후에 악영향을 미치는 일도 없다.
상기 자외선 조사는 고압 수은램프, 메탈 할라이드 램프와 같이 광원램프와 조사기(램프 하우스)를 포함하는 공지의 자외선 경화장치에 의해 조사될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 및 도장방법에 있어서, 금속 또는 플라스틱 기재의 표면에 고분자수지층을 도장하고 자외선에 의한 전처리 단계를 적용하는 간단한 방식으로 피도장물의 표면과의 접합력이 뛰어난 도장층을 형성할 수 있는 효과가 있다.
다시 말해서, 금속 또는 플라스틱의 표면에 대해 고분자수지층을 도장하고 자외선에 의한 전처리 단계를 수행함으로써, 고분자 수지층의 표면의 화학결합이 분해되고 이것이 공기중의 산소와 결합하여 표면에 카르보닐기(-CO), 카르복실기(-COOH), 히드록실기(-OH) 등의 라디칼이 생성되기 때문에, 표면의 극성이 높아지게 되어, 결과적으로 고분자수지층의 비극성의 성질을 극성으로 변형시킴으로써 이후에 얻어지는 도장층과의 밀착강도가 우수해지게 된다.
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 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 성형공정을 거쳐 형성되어 각종 소형 전자 기기들의 케이스로서 사용될 수 있는 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 방법에 있어서,
    상기 금속 또는 플라스틱 기재인 피도장물의 표면에 고분자수지층을 0.1㎛ 내지 2㎛의 두께로 도포하는 단계;
    상기 고분자수지층의 표면을 자외선에 의해 전처리하는 단계; 및
    상기 전처리후에 후속공정을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 자외선에 의해 전처리하는 단계는 파장이 184.9nm인 자외선을 이용하여 조사하며, 상기 피도장물의 표면에 2초 내지 3초 동안 자외선을 조사하되 각도를 5 내지 10도 범위내에서 변경시키면서 조사하는 것을 특징으로 하는 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고분자수지층은,
    폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 설폰(PES), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리다이메틸실론세인(PDMS), 불소수지 및 이들의 조합으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    세정용 용제로서, 메탄올, 에탄올 및 이소 프로필 알코올로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 케미컬 세척을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    정전 방지제를 상기 세정용 용제에 혼합하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 정전 방지제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 아민의 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르 및 알킬 포스페이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    피도장물이 플라스틱 기재로만 이루어진 경우,
    상기 고분자수지층의 도포를 생략하고, 상기 플라스틱 기재의 표면에 직접 자외선에 의한 전처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 금속 또는 플라스틱 기재의 표면처리 방법.
  9. 성형공정을 거쳐 형성되어 각종 소형 전자 기기들의 케이스로서 사용될 수 있는 금속 또는 플라스틱 기재의 도장 방법에 있어서,
    상기 금속 또는 플라스틱 기재인 피도장물의 표면에 고분자수지층을 0.1㎛ 내지 2㎛의 두께로 도포하는 단계;
    상기 고분자수지층의 표면을 자외선에 의해 전처리하는 단계;
    상기 전처리된 고분자수지층의 표면에 원하는 색상을 띠도록 색상도막을 형성하는 중도 도장단계; 및
    상기 색상도막을 보호하기 위한 투명 도료를 코팅하는 상도 도장단계를 포함하고,
    상기 자외선에 의해 전처리하는 단계는 파장이 184.9nm인 자외선을 이용하여 조사하며, 상기 피도장물의 표면에 2초 내지 3초 동안 자외선을 조사하되 각도를 5 내지 10도 범위내에서 변경시키면서 조사하는 금속 또는 플라스틱 기재의 도장 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 고분자수지층은,
    폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 설폰(PES), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리다이메틸실론세인(PDMS), 불소수지 및 이들의 조합으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 또는 플라스틱 기재의 도장 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    세정용 용제로서, 메탄올, 에탄올 및 이소 프로필 알코올로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 케미컬 세척을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 또는 플라스틱 기재의 도장 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    정전 방지제를 상기 세정용 용제에 혼합하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 또는 플라스틱 기재의 도장 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 정전 방지제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 아민의 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르 및 알킬 포스페이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 또는 플라스틱 기재의 도장 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 투명 도료는 자외선 경화 수지 조성물을 포함하는 도료이고, 상기 자외선 경화 수지 조성물은 올리고머(광중합성 부분중합체) 30중량부 내지 50중량부, 다관능성 아크릴레이트(광중합성 모노머) 10중량부 내지 30중량부, 단관능성 아크릴레이트(광중합성 모노머) 10중량부 내지 40중량부, 광개시제 0.5중량부 내지 5중량부 및 비반응 첨가물 1중량부 내지 20중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 또는 플라스틱 기재의 도장 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102287966B1 (ko) 2021-04-09 2021-08-09 이주열 금속 부품 도장 시스템
EP4403667A4 (en) * 2022-12-07 2024-10-30 Chongqing Jimat New Material Technology Co., Ltd. METHOD AND DEVICE FOR TREATING SURFACE OF POLYMER BASE FILM, AND COATED PRODUCT

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003340365A (ja) * 2002-05-24 2003-12-02 Ono Sangyo Kk プラスチック成形品の表面処理方法
WO2010098481A1 (ja) * 2009-02-25 2010-09-02 東レ・ダウコーニング株式会社 紫外線遮蔽性積層塗膜、該積層塗膜付き基材およびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003340365A (ja) * 2002-05-24 2003-12-02 Ono Sangyo Kk プラスチック成形品の表面処理方法
WO2010098481A1 (ja) * 2009-02-25 2010-09-02 東レ・ダウコーニング株式会社 紫外線遮蔽性積層塗膜、該積層塗膜付き基材およびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102287966B1 (ko) 2021-04-09 2021-08-09 이주열 금속 부품 도장 시스템
EP4403667A4 (en) * 2022-12-07 2024-10-30 Chongqing Jimat New Material Technology Co., Ltd. METHOD AND DEVICE FOR TREATING SURFACE OF POLYMER BASE FILM, AND COATED PRODUCT

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