2026-01-15
가전제품, 가전제품, 자동차 내장재 등의 산업에서는 플라스틱 제품의 금속 장식에 대한 수요가 점점 증가하고 있습니다. UV 코팅과 PVD(물리적 기상 증착) 진공 코팅의 결합 공정은 친환경성, 고효율, 강한 금속 질감이라는 장점으로 인해 플라스틱 표면 금속화의 주류 솔루션이 되었습니다. 이 공정의 핵심은 플라스틱 소재의 특성을 바탕으로 처리제를 선택하고, UV 메탈릭 도료의 조성을 정밀하게 조절하며, 표준화된 분사 절차를 엄격히 준수하는 데 있습니다. 이 세 가지 요소의 시너지를 통해서만 코팅과 기재 사이의 강력한 접착력, 완벽한 금속 외관 및 우수한 내구성을 얻을 수 있습니다.
플라스틱 재료의 표면 극성과 결정화도의 차이는 PVD 코팅의 접착력에 직접적인 영향을 미칩니다. 표면 특성을 개선하려면 표적 전처리제가 필요합니다. 플라스틱은 접착 난이도에 따라 접착이 쉬운 기재와 접착이 어려운 기재의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 처리제의 선택과 그 화학적 조성은 다음과 같습니다.
ABS, PC 및 ABS+PC 합금은 PVD 코팅에 가장 일반적으로 사용되는 쉽게 부착되는 플라스틱입니다. 이러한 재료는 적당한 표면 극성을 가지며 분자 구조의 극성 그룹(예: ABS의 니트릴 그룹, PC의 카보네이트 그룹)은 기존의 용제 기반 코팅과 우수한 결합을 형성할 수 있습니다. 실제 생산에서는 오일, 먼지 등을 제거하기 위한 표면세정에 에탄올이나 이소프로판올만 필요하며, 별도의 특수 처리제는 필요하지 않습니다. 일반 UV 프라이머 배합으로 안정적인 접착력을 얻을 수 있습니다.
PP, PET, PA(나일론), 유리섬유 강화 PC 등의 소재는 낮은 표면 장력, 높은 결정성 또는 불활성 그룹으로 인해 PVD 코팅 접착력을 보장하기 위해 특수 처리제(프라이머)를 사용한 표면 개질이 필요합니다.
1.PP(폴리프로필렌): 표면 극성이 극히 낮은 전형적인 무극성 플라스틱으로,특수 염소화 PP 폴리머 처리제(화학명: 염소화 폴리프로필렌 수지 용액). 화학 성분은 염소화 폴리프로필렌을 핵심 필름 형성 물질로 사용하고 에틸 아세테이트 및 톨루엔과 같은 혼합 용매가 보충됩니다. PP 표면의 극성과 거칠기를 개선하여 프라이머와 기재 사이에 결합 브리지를 구축합니다. 밀도 0.87g/cm3, 인화점 약 6.3℃의 맑고 투명한 미황색의 액체로 나타나는 처리제로 가전제품 케이스, IT제품 플라스틱 부품 등의 진공도금 전처리에 적합합니다.
2.PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트): 표면이 매끄러우며 결정성이 높아폴리우레탄 기반 접착 촉진제(화학명 : 폴리에스터 변성 폴리우레탄 수지 처리제). 주요 성분은 폴리에스테르로 변성된 폴리우레탄 프리폴리머이며 케톤 용매(예: 아세톤)와 결합되어 PET 표면에 반응성 필름을 형성하여 후속 UV 프라이머의 접착 강도를 향상시킬 수 있습니다.
3.PA(나일론): 분자 구조에 아미드 결합이 존재하여 수분흡수가 용이하여 코팅 밀착력이 저하됩니다. 그것은 필요하다에폭시 변성 폴리아미드 처리제(화학명: 에폭시 말단 폴리아미드 수지 용액). 이 처리제의 에폭시 그룹은 PA 표면의 아미노 그룹과 화학적으로 반응하여 화학적 결합을 형성하는 동시에 방습 효과를 나타내어 코팅 안정성을 보장합니다.
4.유리섬유 강화 PC: 유리섬유 첨가로 인해 소재의 표면 접착력이 저하되어실란 커플링제 변성 아크릴 처리제(화학명: γ-아미노프로필트리에톡시실란 변성 아크릴수지 처리제). 실란 커플링제의 알콕시기는 가수분해되어 유리섬유 표면의 수산기와 결합하는 반면, 아크릴 수지는 UV 프라이머와 상용성이 있어 안정적인 "기판-처리제-프라이머" 결합 시스템을 형성합니다.
UV 메탈릭 도료의 핵심은 메탈릭 안료의 배향 배열을 통해 메탈릭한 질감을 구현하고, UV 경화형 수지 시스템을 결합하여 도막의 기계적 특성과 내후성을 확보하는 것입니다. 서로 다른 금속 색상 간의 구성 차이는 주로 금속 안료의 유형과 비율에 있는 반면, 수지 시스템은 주로 아크릴레이트를 기반으로 합니다. 구체적인 구성은 다음과 같습니다.
실버 UV 페인트는 가장 널리 사용되는 금속 코팅이며, 핵심 구성 요소는 다음과 같습니다.벗겨지기 쉬운 알루미늄 분말(안료) 및아크릴레이트 올리고머/모노머(접합재). 알루미늄 분말은 입자 크기가 10~30μm이고 벗겨지기 쉬운 구조를 갖고 있으며 고형분 함량의 8.6%~12%를 차지합니다. 방향성 배열을 통해 빛을 반사시켜 은색 금속광택을 형성합니다. 수지 시스템에는 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머와 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 모노머가 아실포스핀 옥사이드(TPO) 기반 광개시제(단파장 자외선에 대한 금속 안료의 차폐 효과를 해결하기 위해)와 결합되어 있으며 레벨링제 및 항산화제와 같은 첨가제가 보충되어 있습니다. 용제는 고휘발성 케톤 또는 에스테르 용제로서 구성 고형분 함량은 약 38%, 점도는 15mPa.s(25℃)이다.
금 UV 페인트의 안료는구리-아연 합금 분말(일반적으로 금가루라고도 함) 바인더는 은색 UV 페인트와 유사합니다. 금 분말의 색상은 구리-아연 비율에 따라 결정됩니다. 아연 함량이 8%~12%이면 붉은색 금색이 되고, 아연 함량이 20%~30%이면 녹색을 띤 금색이 되며, 중간 비율이면 적녹색의 금색이 됩니다. 실제 제제에서 금분말은 입자크기가 800mesh이며, 수지와의 상용성을 높이기 위해 계면활성제로 표면코팅하여 고형분의 10~15%를 차지한다. 레진시스템은 고투명 아크릴/폴리우레탄 레진을 사용하여 금가루의 금속광택이 흐려지지 않도록 하며, UV흡수제를 첨가하여 내후성을 향상시키고 장기간 사용시 변색을 방지합니다.
건메탈(다크 그레이 메탈릭 컬러) UV도료 사용니켈분말과 흑연분말의 복합안료, 니켈 분말(입자 크기 20-40μm)과 흑연 분말(입자 크기 5-10μm)의 화학 조성이 약 3:1의 질량비로, 총 함량이 고형분의 12%-18%입니다. 수지 시스템은 경도와 접착력을 모두 갖춘 에폭시 아크릴레이트 올리고머를 선택합니다. 광개시제는 아세토페논과 TPO의 복합 시스템으로 코팅의 깊은 경화를 보장합니다. 니켈 분말의 금속성 반사와 흑연 분말의 광흡수를 통해 차분한 건메탈 효과를 형성하여 고급 장식 부품에 적합한 제형입니다.
UV 스프레이는 플라스틱 전처리와 PVD 코팅을 연결하는 핵심 링크입니다. 코팅 품질과 후속 코팅 효과를 보장하려면 구성 매개변수와 공정 단계에 대한 엄격한 제어가 필요합니다. 전체 프로세스에는 아래에 설명된 대로 전처리, 스프레이, 레벨링 및 경화의 4단계가 포함됩니다.
1.기판 청소: 초음파 세척기는 에탄올이나 이소프로판올을 세척제로 사용하여 플라스틱 표면에 묻은 기름, 먼지, 이형제 잔여물 등을 제거합니다. 세척시간은 3~5분 정도이며, 온도는 40℃ 내외로 조절됩니다.
2.처리제 코팅: 접착이 어려운 피착재에 특수 처리제를 정전 스프레이 건을 이용하여 도포량 8~10g//으로 분사합니다.㎡필름 두께는 3-5μm입니다. 분사 후 50~60℃에서 3~5분간 적외선 건조를 진행하여 용매가 완전히 증발되도록 합니다.
1.코팅 매개변수: 고형분 40%-55%, 점도 10-12s(NK-2# 컵, 25℃), 케톤과 에스테르를 주성분으로 하는 용제를 갖춘 특수 PVD UV 프라이머를 선택합니다.
2.스프레이 작업: 왕복동식 스프레이건을 사용하며 분사압력은 0.3~0.5MPa, 작업물과의 거리는 15~20cm이다. 도포량 40~50g/으로 1~2회 균일하게 도포합니다.㎡목표 필름 두께는 15-25μm입니다.
3.레벨링 처리: 분사 후 작업물을 레벨링 룸에 5~8분 정도 상온에서 방치하거나, 적외선 레벨링을 60℃에서 3분 정도 하여 분사 자국을 없애고 원활한 코팅을 보장합니다.
4.UV 경화: 수은램프 경화기를 사용하며 경화에너지는 400-800mj/cm²입니다. 경화 후 코팅 경도는 달라붙지 않고 2H 이상에 도달합니다.
높은 표면 거칠기가 요구되는 제품의 경우 추가적인 UV 미드코트 공정이 필요합니다. 미드코트는 고형분 함량이 15%~30%이며, 휘발성이 높은 용제를 사용합니다. 스프레이 후 필름 두께는 5-8μm입니다. 50~70℃에서 3~5분간 적외선 건조 후 300~500mj/cm²의 에너지로 UV 경화를 진행하여 작은 결함을 메우고 표면 평탄도를 향상시킵니다.
1.코팅 준비: 메탈릭 안료가 균일하게 분산되도록 사용 전 UV 메탈릭 도료를 충분히 저어주세요. 안료 침전을 방지하기 위해 소량의 침전 방지제를 첨가할 수 있습니다.
2.스프레이 매개변수: 압력 0.2~0.3MPa, 도포량 15~20g/으로 저압 분사방식을 채택하였습니다.㎡. 처짐을 방지하기 위해 2~3회 얇게 도포합니다.
3.레벨링 및 경화: 분사 후 3~5분 정도 레벨링 후 500~800mj/cm²의 에너지로 UV 경화를 진행하여 코팅의 완전 경화와 메탈릭 안료의 배향이 잘 이루어지도록 합니다.
최종 보호코팅으로 UV 탑코트는 내마모성, 내화학성, 광택성을 갖추어야 합니다. 고투명도 UV 클리어 코팅은 고형분 함량 45%~60%, 필름 두께 15~40μm로 선택됩니다. 분사 후 60℃에서 5~8분 동안 적외선 레벨링을 한 후 600~1200mj/cm²의 에너지로 UV 경화를 진행합니다. 경화된 탑코트는 300사이클 이상 RCA 마모 테스트를 통과할 수 있으며, 끓는 물 저항 테스트(80℃, 60분) 및 내습성 테스트(80℃, 96시간, 95% 상대습도)의 요구 사항을 충족합니다.
