KR101465887B1 - 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐 및 은 코팅 막 형성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐 및 은 코팅 막 형성 방법에 관한 것으로, 상기한 본 발명의 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐은 비데 노즐의 표면을 전처리하여 이물을 제거한 후 상기 전처리된 비데 노즐의 표면에 프라이머 코팅을 하고, 프라이이머 코팅된 코팅층을 60 내지 80℃에서 열처리하여 고형화하고, 열처리된 표면을 에칭액으로 에칭하고 수세한 후 은 나노 입자 함유 코팅액을 스프레이하여 은 코팅 막을 형성하고, 그런 다음 수세하고 건조하는 은나노 도막 형성하고, 건조된 은 코팅 막 상부에 탑 코팅(top coating)을 하고 그리고 상기 탑 코팅된 코팅층을 열처리하여 탑 코팅층을 고형화하여 얻어진 것임을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐 및 은 코팅 막 형성 방법은 저공해로 종래의 크롬 도금보다 깊이가 있고 빛이 뛰어난 차세대 코팅 시스템으로서, 종래의 통상적인 전기도금이나 스퍼터링 방법보다 비용이 저렴하면서도 친환경적인 공정이고, 높은 표면광택 및 다양한 컬러를 표현할 수 있고, 또한 다양한 소재에 대하여 아주 용이하게 적용하면서, 부가적으로 전자파 차단효과를 제공하는 도막을 제공할 수 있다.

Description

은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐 및 은 코팅 막 형성 방법{Nozzle having an enhanced pollution preventing function by forming a silver coating film and the method for forming the film}

본 발명은 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐 및 은 코팅 막 형성 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 플라스틱 또는 금속 등과 같은 각종 재질 기재 욕실제품, 특히 비데 노즐의 표면 방오성이 장시간 동안 우수하게 유지되고 더불어 내식성과 표면 광택성을 갖도록 하는 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐과 이러한 은 코팅 막의 형성 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 비데 노즐과 같이 각각 다양한 제 기능을 갖는 욕실 제품 등은 항상 물에 접하거나 높은 습도 및 적당하게 따뜻한 온도의 환경에 지속적으로 노출되어 지므로, 물에 함유된 부유물질이나 미생물 등이 제품 표면의 미세한 홈에 포획되고 잘 세척되지 않아 쉽게 더러워질 뿐 아니라 양호한 증식 환경에서 미생물이 번식하므로 비위생적으로 되는 문제점이 있다. 보다 구체적으로는, 플라스틱이나 금속 등의 각종 기재로 된 주방 또는 욕실뿐만 아니라 실외 지역을 포함하는 다양한 환경에서 광범위하게 사용되고 있는 기재의 제품, 예를 들어, 수도꼭지, 샤워 헤드, 비데 노즐, 난간, 자동차 내외장재, 가전제품, 휴대폰 부품이나 케이스, 화장품 용기, 휠, 사무용품, 악세사리, 장신구, 장식타일이나 건축자재 등 각종 제품들은 수성 잔류물, 예를 들어 수돗물에 포함된 광물질을 포함한 미세한 잔류성 물질이나, 음식물 또는 비누 등의 성분들, 공기 중의 부유 오염물질 등과 항상 접촉될 수 있는 것으로, 이러한 각종 산업에서 사용되는 물품은 항상 수성 오염물질이나 공기 중의 오염물질과 접촉하여 그 표면이 쉽게 오염되고, 이러한 오염된 침착물은 쉽게 제거되지 않아 이를 제거하기 위해서는 흔히 산성 세정제 또는 세척제를 사용하여 세게 문질러야 할 필요가 있으며, 이러한 세정작업은 과도한 노동력을 요할 뿐 아니라 기재 표면을 거칠게 하여 미적 외관 및 내구성을 저하시키는 문제가 있다. 그러므로, 이러한 문제의 발생을 사전에 방지하기 위해 많은 시도가 있어 왔으며, 일 예로 상기 수전 등의 표면에 크롬 코팅을 하여 표면을 미세하게 처리하므로 물에 함유된 불순물이 가능하면 수전의 표면에 잔류하지 않고 씻겨나가게 하여 수전의 오염을 방지하고 외관을 고급스럽게 할 뿐 아니라 부식을 방지하는 방법이 사용되고 있다. 이와 같이 크롬 코팅에 의한 표면 처리방법은 다양한 방법에 의해 시행될 수 있으며, 또한 이들 크롬 코팅을 보다 확실하게 수행하기 위한 제안들이 제시되었는데, 예를 들어 대한민국 특허공개공보 제1993-0018054호는 크롬처리된 금속의 크롬용출을 방지하기 위한 조성물로 "(a) 에틸렌계 불포화 카르복실산 성분 = 0.1∼10 중량%, 수산기 함유 단량체 성분 = 1∼30 중량%, 기타의 에틸렌계 불포화 화합물 = 60∼98.9 중량%로 이루어지는 유기중합체가 수성매체 중에 안정하게 분산된 유기중합체 수성 에멀션과, (b) 크롬산염, 중크롬산염 및 무수크롬산에서 선택되는 수용성 크롬화합물과, (c) SiO₂ 콜로이드 및 TiO₂ 콜로이드에서 선택되는 무기화합물의 수계 콜로이드, 및 (d) 인산, 폴리인산, 규불화물, 티탄불화물 및 인산염에서 선택되는 양성금속과 반응하여 난수용성염을 형성하는 무기물 1종 이상을 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 금속표면처리용 조성물"을 개시하고 있다. 그러나, 상기한 바와 같이 표면의 오염 방지와 미려함을 제공하기 위한 크롬 코팅을 수행하는 방법은 크롬 코팅에 의한 표면 처리가 완전하게 실행되어야 하며, 더욱이 이렇게 완전하게 수행되더라도 그 자체에 미세한 핀 홀이 여전히 존재하여 완벽하게 오염을 방지할 수 있는 방법으로는 미약하며 또한 크롬 코팅을 완전하게 하기 위해서는 공정이 어렵고 복잡하여 비용이 상승할 뿐 아니라 크롬 도금에 따라 발생하는 폐수처리 문제 또한 최근에 큰 문제로 대두되고 있는 등 해결되어야할 문제점이 많아, 이를 대신하는 표면 처리 기술이 요구되고 있는 실정이다. 특히, 지구 환경을 지키기 위해서 중금속 Cr⁺⁶ 와 Cd 등은 미국과 유럽에서는 사용금지가 법제화되어 있고, 일본에서도 2005년 이후부터 규제 대상으로 되어, 상기 크롬도금을 대신할 것으로는 진공증착이 제안되어 있으나 이 방법은 피도물이 제한을 받고 뱃찌 시스템(Batch system) 이어서 생산성을 높일 수 없으며, 불량률이 매우 높다는 문제점이 있다.

한편, 각종 제품의 표면을 매끄럽게 하는 표면 처리방법으로 표면을 보호하는 동시에 외관을 유지하기 위해 증착에 의한 유리막 코팅, 무기 코팅, 폴리실라잔을 사용한 유리막 코팅 같은 유리막의 적용이 제안되었는데, 예를 들어 대한민국 특허출원 제2007-0083492호는 폴리실라잔을 이용한 실리카 유리막을 형성하기 위한 방법으로, "기판 상부에 폴리실라잔을 코팅하는 단계; 및 상기 폴리실라잔을 유전체장벽 플라즈마 방식의 상압 플라즈마 공정을 이용하여 경화하는 단계를 포함하는 유리막 형성 방법"을 개시하고 있으며, 대한민국 특허출원 제2008-0105780호는 차량 표면의 유리피막 코팅제를 제공하기 위한 것으로, "액상의 유기규소(Si) 화합물 40~70중량%, 지르코늄(Zr) 또는 주석 중 어느 하나를 선택적으로 사용하는 산소반응촉매제 5~8.75중량%, 농도조절제로 백등유 21.25~55중량%로 이루어짐을 특징으로 하는 차량 표면의 유리피막 코팅제"를 개시하고 있다. 상기한 특허문헌에 개시된 방법들은 내스크래치, 내마모도, 방오 등의 특성을 갖는 유리막 형성 방법과 차체 손상방지 및 오염방지, 세정, 장기간 광택효과 등을 기대할 수 있는 액상으로 도포된 코팅제를 제공한다는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같이 종래에 제시된 기술에도 불구하고 여전히 주방과 욕실 등의 플라스틱이나 금속 기재로 된 각종 제품의 효과적인 방오 기능을 수행하기에는 어려움이 여전히 있었다. 특히, 최근에는 제품의 성능과 더불어 제품의 외관 디자인은 판매와 직결되는 추세이며, 세계적인 환경오염규제(즉, PRTR 화학물질관리법) 등 친환경적인 기술이 강조되면서 상기한 각종 도금 방법은 다양한 문제점을 내재하고 있어, 증착 제품이 증가하는 추세이나 이러한 증착은 또한 가공비가 비싸고 장비운영이 어려운 문제점 등이 있다.

이에 본 발명자 등은 상기한 각종 문제점을 해결하기 위해 대체물질 및 적용공법에 대해 예의 연구한 결과 특정한 은나노 함유 표면 코팅약품과 이에 적합한 상하도 도료의 개발 및 이들의 구체적은 적용방법을 밝혀내어 본 발명을 완성하게 되었다.

특허문헌 1: 대한민국 특허공개공보 제1993-0018054호 특허문헌 2: 대한민국 특허출원 제2007-0083492호 특허문헌 3: 대한민국 특허출원 제2008-0105780호

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 있어서의 해결되어야 할 기술적인 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 주요 목적은 플라스틱이나 금속과 같은 다양한 기재로 된 욕실제품의 표면 방오성이 장시간 동안 우수하게 유지되고 더불어 내식성과 표면 광택성을 갖는 표면보호막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상되는 각종 기자재를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 종래의 크롬 도금보다 깊이가 있고 빛이 뛰어나며, 또한 상기한 우수한 특성을 갖는 기자재를 은 코팅 막의 형성에 의해 제공하는 것으로, 이러한 은 코팅 막 형성 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 우수한 효과를 가지는 은 코팅 막의 형성에 의해 오염 억제력이 향상된 비데 노즐을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.

상기한 본 발명의 목적은 구체적으로는 플라스틱이나 금속 등의 기재의 제품 표면에 저공해로 크롬 도금보다 깊이가 있고 빛이 뛰어난 은 나노 입자를 스프레이 방식에 의해 코팅하여 제품 표면의 평활도를 개선하여 표면을 아주 매끄럽게 하고 표면에 보이드(voids)의 발생을 억제하여 수성 오염물뿐만 아니라 공기 중의 오염물질의 부착을 미연에 방지하여 방오 성능을 개선하고 광반사능을 높여 질감을 용이하게 개선할 수 있는 방법을 밝혀내므로 달성될 수 있었다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐의 은 코팅 막 형성 방법은;

플라스틱, 금속 및 세라믹과 같은 통상적인 기재의 표면에 은 나노 입자를 도막하여 은 코팅 막을 형성하는 방법에 있어서, 상기 방법은:

피도체의 표면을 전처리하여 이물을 제거한 후 상기 전처리된 피도체의 표면에 프라이머 코팅을 하는 단계;

프라이이머 코팅된 기재의 코팅층을 60 내지 80℃에서 열처리하여 고형화하는 단계;

열처리된 표면을 에칭액으로 에칭하고 수세한 후 은 나노 입자 함유 코팅액을 스프레이하여 은 코팅 막을 형성하고, 그런 다음 수세하고 건조하는 은나노 도막 형성 단계;

상기 단계에서 건조된 은 코팅 막 상부에 탑 코팅(top coating)을 하는 단계; 및

상기 탑 코팅된 코팅층을 열처리하여 탑 코팅층을 고형화하는 단계로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 은 나노 입자의 코팅은 1 내지 3㎚의 은 나노 입자가 코팅용액에 분산된 은 나노 코팅액을 스프레이 방식을 통해 도막하여 형성함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 나노 은 입자를 처리하는 기재 표면의 전처리는 세정 용액 속에 침지하여 초음파를 처리함으로서 수행함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 방법은 기재 표면의 전처리 후 실리카, 인산에 코팅이나, 산화 막 부여 처리, 실란 커플링제, 티타네이트계 커플링제, 실란화합물 등에 의한 표면처리 단계를 더 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 은 나노 입자는 산화방지제가 코팅된 콜로이드 상의 은 나노 입자를 사용함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 기재 표면의 에칭은 낮은 농도의 크롬산 또는 크롬-염산과 같은 에칭 용액에서 30℃를 넘지 않는 저온에서 15분 이내의 단시간 내의 에칭을 수행함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 에칭 처리 후 바로 기재 표면을 설파이드 용액으로 처리하는 단계를 더 포함함을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐은;

비데 노즐의 표면을 전처리하여 이물을 제거한 후 상기 전처리된 비데 노즐의 표면에 프라이머 코팅을 하고, 프라이이머 코팅된 코팅층을 60 내지 80℃에서 열처리하여 고형화하고, 열처리된 표면을 에칭액으로 에칭하고 수세한 후 은 나노 입자 함유 코팅액을 스프레이하여 은 코팅 막을 형성하고, 그런 다음 수세하고 건조하는 은나노 도막 형성하고, 건조된 은 코팅 막 상부에 탑 코팅(top coating)을 하고 그리고 상기 탑 코팅된 코팅층을 열처리하여 탑 코팅층을 고형화하여 얻어진 것임을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐 및 은 코팅 막 형성 방법은 저공해로 종래의 크롬 도금보다 깊이가 있고 빛이 뛰어난 차세대 코팅 시스템으로서, 종래의 통상적인 전기도금이나 스퍼터링(SPUTTERING) 방법보다 비용이 저렴하면서도 친환경적인 공정이고, 높은 표면광택 및 다양한 컬러를 표현할 수 있고, 또한 다양한 소재에 대하여 아주 용이하게 적용하면서, 부가적으로 전자파 차단효과를 제공하는 도막을 제공할 수 있다. 또한, 상기 본 발명에 따른 도장으로 피도물 표면을 거울처럼 외관을 미려하게 표현할 수 있으며, 반응속도가 매우 빨라서 에어 스프레이로 분사 후 피도물에 도착되는 효과를 얻을 수 있는 방법으로, 중금속 문제가 날로 심각해짐에 따라 크롬도금의 대체는 물론 유리거울 산업에 혁신을 일으킬 수 있고, 멀티 증착의 효과를 연출할 수 있어 가전제품의 고체도의 색상을 개발함은 물론 건축시장에 크게 기여할 수 있는 것으로 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 은 코팅 막 형성 방법을 개략적으로 나타내는 플로우 챠트이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라 은 코팅 막이 형성된 기판의 개략 단면도이다.

이하, 본 발명을 첨부 도면을 참고로 보다 바람직한 실시형태에 의해 더욱 자세하게 설명하지만, 본 발명이 이들 실시형태에 한정되는 것이 아님은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 은 코팅 막 형성 방법을 개략적으로 나타내는 플로우 챠트이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라 은 코팅 막이 형성된 기판의 개략 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 은 코팅 막 형성 방법은, 플라스틱, 유리, 금속 및 세라믹 등을 포함하는 각종 재질의 기판의 표면에 은 나노 입자를 도막하여 은 코팅 막을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은 먼저, 피도체의 표면을 전처리하여 이물을 제거하는 단계를 포함한다. 상기 전처리는 도막되는 기판 표면의 이물을 제거하기 위한 것으로, 통상적으로 수세에 의해 실행될 수도 있으나, 완전한 이물질의 제거로 도막 접합력을 증진하기 위해 도막하고자 하는 기판을 세정 용액 속에 침지하여 초음파를 처리함으로서 수행하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 전처리된 기판은 그 표면에 프라이머 코팅을 하는데, 바람직하기로는 프라이머 코팅에 앞서 표면 처리 단계를 수행하는 것이 바람직하다. 프라이머 코팅은 우레탄으로 코팅되며 UV를 사용하여 경화하여 형성된다. 이러한 프라이머 코팅층은 그 위에 형성되는 은나노 코팅층의 부착력을 증진한다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 기판의 표면 처리는 전처리한 기판에 실리카, 인산으로 코팅하거나, 산화 막 부여 처리, 실란 커플링제, 티타네이트계 커플링제, 실란화합물 등으로 구성될 수 있다.

상기 표면처리 중에서, 용이성을 기준으로 택하면 실란 커플링제에 의한 표면처리가 특히 바람직할 수 있다. 상기 표면처리에 사용되는 실란 커플링제의 구체적인 예로서는 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미로프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 2- (3, 4에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시드옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시드옥시프로필트리에톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란, 3-메타아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타아크릴옷시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸) 3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸) 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡시시릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있지만 이것들에 한정되는 것은 아니다. 이들 실란 커플링제를 2종 이상 사용할 수도 있다.

본 발명에 따른 상기 방법은 프라이이머 코팅된 기재의 코팅층을 60 내지 80℃에서 열처리하여 고형화하는 데, 이때 바람직하기로는 70℃에서 30분간 열처리 할 수 있다.

다음으로, 상기 열처리된 표면을 에칭액으로 에칭하고 수세한 후 은 나노 입자 함유 코팅액을 스프레이하여 은 코팅 막을 형성하고, 그런 다음 수세하고 건조하는 은나노 도막 형성 단계를 포함하는데, 이때 상기 은 나노 입자는 산화방지제가 코팅된 콜로이드 상의 은 나노 입자를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 기재는 특히 플라스틱으로서, 표면의 에칭은 낮은 농도의 크롬산 또는 크롬-염산과 같은 에칭 용액에서 30℃를 넘지 않는 저온에서 15분 이내의 단시간 내의 에칭을 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 에칭 처리 후 바로 기재 표면을 설파이드 용액으로 처리하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

종래에 일반적으로 에칭은 크롬산 또는 크롬-염산을 이용한 강한 에칭에 의해 거칠어진 표면 거침으로, 이러한 에칭으로 인해 플라스틱 표면에 미세 구멍이 만들어지는데, 이러한 미세 구멍은 일반적으로 0.1 내지 10 ㎛의 크기를 가지며, 이러한 에칭은 비교적 고온 및 대체로 비교적 장기간에 걸쳐 일어난다. 그러나, 본 발명에서는 온화한 에칭을 하는 것으로, 특히 에칭 용액을 이용한 플라스틱 표면의 에칭은 낮은 농도의 에칭 용액에서 저온 및/또는 단시간 내에 일어나는 것이다. 구체적으로는, 본 발명에 따른 온화한 에칭 조건은 저온, 단시간 및 저농도 산화제의 세 조건을 충족하는 것으로, 저온은 최대 40℃의 온도를 의미한다. 온화한 에칭 조건이 저온에서 달성되는 경우, 최대 30℃ 온도가 유용하고, 15℃ 내지 25℃의 온도가 바람직하다. 앞서 언급된 저온에서 에칭 용액을 이용한 처리는 특히 3 내지 15분간, 바람직하게는 5 내지 15분간, 가장 바람직하게는 5 내지 10분간 수행된다. 본 발명에 따르면 온도가 높을수록 처리기간이 짧아진다. 본 발명에 따른 온화한 에칭은 앞서 언급된 공지된 공정과는 달리 플라스틱 표면의 거침 또는 플라스틱 표면에서 미세-구멍 형성 각각이 일어나지 않음을 의미한다. 선행 기술에 따른 에칭에 의해 만들어진 미세 구멍 또는 공동 공간 각각은 일반적으로 0.1 내지 10 ㎛ 크기 범위의 직경 또는 깊이를 가진다. 그러나, 본 발명은 직경 및 깊이를 0.09 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.05 ㎛ 이하로 가진 오직 작은 구멍 또는 세공이 플라스틱 표면에 만들어지도록 에칭 조건을 조절한다. 에칭에 이용된 에칭 용액은 적어도 하나의 산화제를 함유한다. 본 발명의 범위 내의 온화한 에칭은 또한 산화제가 저 농도로 사용된다. 퍼망가네이트 및/또는 퍼옥소디설페이트 및/또는 퍼이오데이트 및/또는 퍼옥사 이드가 산화제로 이용될 수 있다. 일 공정 형태에 따르면, 에칭은 적어도 하나의 산화제를 함유하는 산 에칭 용액에 의해 수행된다. 바람직하게는, 퍼망가네이트 및 인산(H₃PO₄) 및/또는 황산을 함유하는 에칭 수용액이 이용된다. 실제로, 칼륨 퍼망가네이트가 퍼망가네이트로 이용된다. 오직 인산 또는 주로 인산과 소량의 황산을 함유하는 산 에칭 용액을 사용함이 매우 바람직하다. 본 발명의 또 다른 적용 형태에 따르면, 에칭 처리는 퍼망가네이트를 함유하는 염기성 수용액에 의할 수 있으며, 염기성 수용액은 가성 알칼리 용액을 사용할 수 있다. 본 발명에 따르면, 사용된 에칭 용액의 종류는 처리될 플라스틱의 종류에 따라 변할 수 있다. 에칭 용액에서 산화제의 바람직한 농도는 0.05 내지 0.6 mol/ℓ이다. 실제로, 에칭 용액은 0.05 내지 0.6 mol/ℓ의 퍼망가네이트 또는 퍼설페이트를 함유한다. 본 발명은 또한 에칭 용액이 0.1 내지 0.5 mol/ℓ의 퍼이오데이트 또는 수소 퍼옥사이드를 함유하도록 한다. 상기와 같이 에칭에 의한 플라스틱 표면의 거침은 차후에 도막층을 거칠어진 플라스틱 표면으로 후킹되도록 하기 위함이다. 즉, 상기한 에칭에 의해 도막층의 반응을 촉진하고 그리고 부착력을 증진하는 작용효과를 가진다.

또한, 상기 에칭 후 예를 들어 수세를 통하여 에칭액을 표면에서 수세한다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 은 나노 입자의 코팅은 1 내지 3㎚의 은 나노 입자를 코팅용액에 분산한 은 나노 코팅액을 스프레이 방식을 통해 에칭된 기판의 표면에 도막하여 형성한다. 이때, 상기 은 나노 입자는 산화방지제가 코팅된 콜로이드 상의 은 나노 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 산화방지제는 일반적인 은 나노 입자의 산화를 방지하기 위해 사용될 수 있는 산화방지제를 그대로 사용할 수 있으며, 그 양을 통상 사용하는 은 나노 입자의 농도에 따라 당업자가 용이하게 결정할 수 있다.

상기와 같이 은나노 입자가 코팅된 기판은 미반응 물질을 제거하기 위해 수세되어 지고 그런 다음 코팅층의 수지를 고형화하기 위해 약 80℃에서 10분 동안 건조되어 진다.

상기와 같이 하여 건조된 은 코팅 막 상부에 탑 코팅(top coating)을 하는데, 이때, 탑 코팅은 우레탄으로 코팅되며 UV를 사용하여 경화하여 형성된다. 이러한 탑 코팅층을 형성하므로서 은 나노 코팅층을 보호하고 광택성을 조절할 수 있게 된다. 또한, 상기 탑 코팅액에는 다양한 색상을 안료를 부가하여 도막층의 색상을 조절할 수 있다.

마지막으로, 상기 탑 코팅된 코팅층을 80℃에서 약 30분 동안 열처리하여 탑 코팅층의 수지를 고형화하여 도막층의 형성이 완성되어 진다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 은 코팅 막 형성 방법은, 종래의 전기도금과 스퍼터링보다 저렴한 비용으로 높은 표면광택 및 다양한 컬러를 표현할 수 있으며, 금속의 빛 반사특징을 이용한 기존 Al(알루미늄), Ni(니켈) 증착이나 도금의 대체기술로서 이용될 수 있고, 증착과 도금의 중간형태인 스프레이방식에 의한 외장 가공기술로서 금속질감의 표현을 순수한 은으로 표현하였으며, 증착에서 문제가 되는 제품과의 밀착성이 매우 우수하고, 다양한 모양의 피도체 및 소재, 재질에도 용이하게 적용이 가능하며, 코팅 두께 조절이 용이하고, 우수한 빛 투과성을 나타내어 장식품으로서도 효과적이며, 도금의 최대 단점인 중금속 성분이 없는 환경친화적인 공정으로 생산성이 우수하다.

또한, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 은 코팅 막 형성 방법에 의해 형성된 코팅 제품은 유해화학물질 검출 시험에서 , 납, 카드뮴, 수은, 6가 크롬 이온 등과 같은 시험된 모든 각종 유해화학물질 항목에서 유해화학물질이 전혀 검출되지 않았다.

상기 본 발명의 상세한 설명에서는 은 코팅 막 형성 방법에 대한 바람직한 실시형태에 대해 기술하였지만, 그 내용은 상기 실시형태에 기술된 내용에만 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

1 --- 기판
2 --- 프라이머 코팅층
3 --- 은 나노 코팅층
4 --- 탑 코팅층

Claims (8)

1. 비데노즐의 표면에 은 나노 입자를 도막하여 은 코팅 막을 형성하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
   피도체의 표면을 전처리하여 이물을 제거한 후 상기 전처리된 피도체의 표면에 프라이머 코팅을 하는 단계;
   프라이이머 코팅된 기재의 코팅층을 60 내지 80℃에서 열처리하여 고형화하는 단계;
   열처리된 표면을 에칭액으로 에칭하고 수세한 후 은 나노 입자 함유 코팅액을 스프레이하여 은 코팅 막을 형성하고, 그런 다음 수세하고 건조하는 은나노 도막 형성 단계;
   상기 단계에서 건조된 은 코팅 막 상부에 탑 코팅(top coating)을 하는 단계; 및
   상기 탑 코팅된 코팅층을 열처리하여 탑 코팅층을 고형화하는 단계로 구성되어지되,
   상기 기재 표면의 에칭은 크롬산 또는 크롬-염산에 의한 에칭 용액에서 30℃를 넘지 않는 저온에서 15분 이내의 단시간 내의 에칭을 수행함을 특징으로 하는 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐의 은 코팅 막 형성 방법.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 은 나노 입자의 코팅은 1 내지 3㎚의 은 나노 입자가 코팅용액에 분산된 은 나노 코팅액을 스프레이 방식을 통해 도막하여 형성함을 특징으로 하는 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐의 은 코팅 막 형성 방법.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 나노 은 입자를 처리하는 기재 표면의 전처리는 세정 용액 속에 침지하여 초음파를 처리함으로서 수행함을 특징으로 하는 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐의 은 코팅 막 형성 방법.
   
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 은 나노 입자는 산화방지제가 코팅된 콜로이드 상의 은 나노 입자를 사용함을 특징으로 하는 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐의 은 코팅 막 형성 방법.
   
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서, 상기 에칭 처리 후 바로 기재 표면을 설파이드 용액으로 처리하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 은 코팅 막의 형성에 의해 표면 오염 억제력이 향상된 비데 노즐의 은 코팅 막 형성 방법.
8. 삭제

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