폴리머 인사이트 #14 도금, 플라스틱의 한계를 없애다! 도금용 고내열 PC/ABS
본문 바로가기 주메뉴 바로가기
검색창 닫기
게시물 관련 배경이미지
화학이야기

폴리머 인사이트 #14 도금, 플라스틱의 한계를 없애다! 도금용 고내열 PC/ABS

2019년 3월 11일

도금, 플라스틱의 한계를 없애다!

다양한 분야에서 사랑 받는 플라스틱의 매력

흔히 가전제품의 외관이 단단한 금속으로 되어 있을 거라 생각하기 쉽지만 실제로는 플라스틱(합성수지)인 경우가 많습니다. TV, 세탁기, 냉장고 등의 외장재는 물론 스마트폰, 태블릿PC, 자동차의 실내 외 부품 등 상당수에 플라스틱이 적용되어 있습니다. 몇몇 제품에선 플라스틱이 아닌 부분을 찾는 게 더 어려울 정도입니다.

생활 곳곳에 사용된 플라스틱 도금

그 이유는 플라스틱이 금속보다 가볍고, 색상 표현이 자유로우며 가공성이 뛰어나기 때문입니다. 성형 공정을 거쳐 제품 또는 부품이 되는데 공정에서 어떤 기술을 사용하는가에 따라 부가가치를 높일 수 있습니다. 특히, 플라스틱 도금 소재는 다양한 분야에서 사랑 받는, 활용도 높은 소재입니다.

플라스틱을 더욱 강하게, 플라스틱 도금

그렇다면 플라스틱 도금이란 무엇일까요? 말 그대로 플라스틱의 표면에 물리적, 화학적, 전기적 처리를 한 것을 말합니다. 단순한 플라스틱 장신구를 아름다운 금속 제품으로 보이게 하고, 메탈 못지 않은 강한 성질을 갖게 하는 것도 모두 도금 기술의 힘입니다.

도금 공정 개략도

플라스틱 도금은 크게 에칭, 화학 도금, 전기 도금의 세 단계 공정을 거쳐 완성됩니다. 에칭은 ABS(아크릴로나이트릴, 뷰타다이엔, 스타이렌 이 세 성분을 중합해서 얻어지는 공중합체) 또는 PC/ABS 수지의 표면층에 있는 고무 성분을 용해하는 것입니다. 이를 통해 고무 입자가 빠져나가게 되면 플라스틱 표면에 금속 성분의 도금층이 생성됩니다.

에칭 공정 이후에는 에칭된 홀 또는 표면에 은색의 전이금속인 팔라듐(Palladium)이라는 물질을 흡착시킵니다. 이를 기반으로 니켈층이 형성되어 전기 도금을 위한 전도층이 생기게 됩니다. 이후 구리와 니켈 및 크롬층이 전기 도금으로 이루어져 도금 공정이 완료됩니다.

소재 측면에서 볼 때 가장 의미 있는 도금 공정은 ‘에칭 과정’에서 이루어진다고 할 수 있습니다. 에칭을 통해 고무의 종류나 크기 다양화하고 에칭 후 홀의 크기 조정을 통해 도금의 ‘밀착력과 품질을 향상’시킬 수 있습니다.

메탈을 대신하는 플라스틱 도금 소재의 활약

이런 공정을 거쳐 탄생한 플라스틱 도금 소재는 폴리아미드(Polyamide, PA), 폴리프로필렌 (Polypropylene, PP), ABS, PC/ABS 등이 있습니다. 가전제품, 수도용품, 장신구 또는 가구 등 일반산업 분야에 두루 적용되고 되는데요. 모양이 각기 다른 가전제품에 제격으로 쓰이며 생산 비용이 낮아 주로 금속 가공품을 대체해왔습니다. 제반 비용이 비싼 금속 가공에 비해 플라스틱 도금 소재는 원료 배합에 따라 그 특성을 약간씩 변형시킬 수 있어 디자인이 자유롭고 운영 비용이 낮기 때문입니다.

플라스틱 도금 소재는 품목별로 내열성, 투명성, 난연 및 도금 등 각각의 특성들을 더 강화시켜 같은 소재라도 스크래치에 더 강하거나, 밀착력이 더 우수하거나, 열에 더 강하게 만들 수도 있습니다. 미려한 외관으로 고급스러움을 연출해 내기도 합니다. 이 때문에 가전제품 외에도 완구류, 자동차 내·외장재, 건축자재 등으로도 활용됩니다.

상업적 활용도 높은 엔지니어링 플라스틱 PC/ABS

플라스틱 도금 소재 중에서도 물성이 강한 ABS, PC/ABS가 자동차 산업에서 두각을 보이고 있습니다. 라디에이터 그릴, 도어핸들, 엠블럼과 같은 자동차 실내외 부품 등에 많이 쓰이는데요. 내열도에 기계적 물성이 필요한 경우 도금용 고내열 플라스틱인 PC/ABS를 활용합니다.

자동차 내외장재로 사용된 플라스틱 도금 소재

PC/ABS수지는 ABS에 석유화학제품인 PC(폴리카보네이트, Polycarbonate)를 혼합해 내열성과 내마모성을 크게 높인 엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastic, EP)입니다. 금속을 대체를 목적으로 한 강한 플라스틱이죠. PC/ABS는 PC의 강도와 내열성 그리고 ABS의 유연성을 모두 갖추고 있어 일반 플라스틱에 비해 충격과 열에 강하고 우수한 광택을 가지고 있습니다. 성형성이 우수해 여러 형태로 변형이 가능하며 착색 등 2차 가공성도 뛰어나 가전제품의 금속을 대체하는 용도로 활약하고 있습니다.

고성능 플라스틱 신소재, 도금용 고내열 플라스틱 PC/ABS

최근에는 자동차나 전기전자 제품의 디자인이 복잡해 지면서 기존 도금용PC/ABS의 성능을 향상시킨 새로운PC/ABS가 등장하고 있습니다. 수지와 도금층의 밀착력을 강화시켜 한 층 더 높은 내열도를 요구하는 부품에 사용할 수 있는 도금용 고내열 PC/ABS의 출현이 그것입니다. 이 소재는 기존 PC/ABS 대비 고무 입자의 크기를 다양화하고 고무 분산성을 개선해 도금층의 밀착력을 높였습니다.

도금 제품의 품질은 소재 또는 공정 조건 변경 등에 의해 영향을 많이 받습니다. 특히, 소재의 유동성에 따라 성형품 표면의 고무 분산성도 달라질 수 있고 이는 도금 불량의 원인이 될 수 있습니다. PC/ABS 가공과정에서 고무 입자 크기와 고무 분산성 개선은 도금의 밀착력은 물론 내열도도 증가해 도금 품질을 한층 개선하는 효과가 있습니다.

플라스틱 도금 수지의 미래는 밝습니다.

PC/ABS등 플라스틱 도금 수지의 미래는 밝습니다. 자동차용 플라스틱 소재 시장이 연 평균 4%이상 꾸준한 성장세를 보이고 있고, 여기에 자동차업계의 친환경 고효율 트렌드가 더해져 고성능 플라스틱 신소재의 활용이 더 다양해질 것이기 때문입니다. 플라스틱 그 이상의 플라스틱의 출현이 기대되는 이유입니다.

내용 출처 : LG화학 테크센터 <폴리머 인사이트> 2017 가을호 P.24 ‘도금용 고내열 PC/ABS 제품소개’ (Auto TS&D 1팀)

개의 댓글이 있습니다.

  1. 김일

    지금 미세플라스틱의 환경오염에 대한 불신이 큰데 거기에다가 도금까지 하면 더 위험한 건 아닌지? 궁금합니다.


새 댓글을 입력하세요.

소셜 로그인

TOP