CN105849314B - 经过显色处理的基材及用于其的基材的显色处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及的经过显色处理的基材在包含镁的基体表面形成薄膜时，通过在表面形成温度不同的区域来引发薄膜的平均厚度偏差，从而维持基材固有的金属质感，同时通过一次的显色处理在基材表面呈现多个颜色，因此能够有效地使用在使用镁材料的建筑外装材料、汽车饰品尤其是手机壳体部件等电气、电子部件材料领域。

Description

经过显色处理的基材及用于其的基材的显色处理方法

技术领域

本发明涉及在表面呈现多个颜色的经过显色处理的基材及用于其的基材的显色处理方法。

背景技术

镁在实用金属中属于超轻量金属的金属，其耐磨耗性优异，耐于光照，且环保，但是难以呈现多种颜色。此外，其作为电化学性非常低的金属，极具活性，因此在未实施显色处理的情况下，在大气或溶液中被腐蚀得非常快，因此难以应用到产业。

近年来，随着产业整体上轻量化趋势，镁产业受到瞩目，在移动电话外壳部件等电气、电子部件材料领域中，金属质感的外装材料成为趋势，为此活跃地进行改善镁的这种问题的研究。

其结果，在韩国公开专利第2011﹣0016750号公开了一种为了呈现金属质感以及确保耐腐蚀性而在由镁合金构成的基材的表面干式涂覆含金属物质后实施溶胶凝胶涂覆的PVD﹣溶胶凝胶法，而韩国公开专利第2011﹣0134769号则公开了利用化学研磨赋予包含镁的基材的表面光泽，并在溶解有颜料的碱性电解液中使所述基材阳极氧化，从而使表面显色的阳极氧化法。

然而，就上述PVD﹣溶胶凝胶法而言，虽然能够在基材表面呈现金属质感，但其并非为镁固有的金属质感，并且难以呈现多种颜色。另外，利用阳极氧化法进行显色处理时，不仅会在基材表面形成不透明的氧化膜，而且难以呈现金属固有的金属质感。

因此，为了实现包含镁的基材的实用化，切实需要一种对上述基材的表面进行化学、电化学或物理性的处理，从而提高抗腐蚀性，同时能够在表面呈现所需的颜色的技术。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种呈现多个颜色的、包含镁的经过显色处理的基材。

本发明的另一目的在于，提供所述基材的显色处理方法。

技术方案

为了实现上述目的，本发明的一实施例提供经过显色处理的基材，所述基材包括：

包含镁的基体；以及

薄膜，其形成于所述基体上，且含有下述化学式1所示的化合物，

[化学式1]

M(OH)_m

在所述化学式1中，

M包含选自Na、K、Mg、Ca及Ba中的1种以上，

m为1或2，

对于位于所述基体上的任意位点A，

满足下述数学式1及2的条件:

[数学式1]

ΔE₁*<1.0

[数学式2]

ΔE₂*>2.0

在所述数学式1及2中，

ΔE₁*表示位点A的平均色坐标与位于同一轴线上的任意位点B的平均色坐标之间的偏差，

ΔE₂*表示位点A的平均色坐标与位点C的平均色坐标之间的偏差，其中，位点C位于与第一轴线具有75°～105°的平均偏差的第二轴线上，并且与位点A的平均色坐标位于同一轴线上，且与位点A的距离为3cm以上。

此外，本发明的另一实施例提供基材的显色处理方法，所述方法包括：

将包含镁的基体浸渍于氢氧化物溶液的步骤，其中，

浸渍于氢氧化物溶液的所述基体包括：

具有第一温度(T₁)的区域；以及

具有第二温度(T₂)的区域，

其中，第一温度(T₁)与第二温度(T₂)之差在5℃以上。

有益效果

就本发明的经过显色处理的基材而言，在包含镁的基体表面形成薄膜时，通过在表面形成温度不同的区域来引发薄膜的平均厚度偏差，从而通过一次的显色处理在基材表面呈现多个颜色，因此能够有效地使用在使用镁材料的建筑外装材料、汽车饰品尤其是手机壳体部件等电气、电子部件材料领域中。

附图说明

图1为表示一实施例中经过显色处理的基材的图片:

此时，位点A为位于基体表面的任意位点，

位点B为与位点A位于同一轴线(第一轴线)上的任意位点，以及

位点C为在与第一轴具有75°～105°的平均偏差(α)的第二轴线上与位点A的色坐标位于同一轴线上，且与位点A的距离为3cm以上的位点。

图2为表示一实施例中经过显色处理的基材结构的截面图。

图3为表示一实施例中利用透射电子显微镜测定根据浸渍时间的薄膜厚度的照片:此时，A为浸渍时间为10分钟的基材，B为浸渍时间为170分钟的基材，C为浸渍时间为240分钟的基材。

最佳实施方式

本发明可实施各种变更，可具有多种实施例，附图中示出特定实施例，并且在详细说明部分进行详细说明。

然而，这并非要将本发明限定为特定实施方式，应理解为包括在本发明的思想及技术范围内的所有变更、等同物及代替物均包括在本发明中。

在本发明中，“包括”或“具有”等术语应理解为，仅是为了指出存在说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合的存在，并非事先排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、部件或者它们的组合的存在或附加的可能性。

此外，应理解为，本发明的附图，为了便于说明，有所放大或缩小示出。

以下，参照附图，对本发明进行详细说明，相同或对应的结构要素使用相同的附图标记而与附图编号无关，并省略对其的重复说明。

在本发明中，“色坐标”是指由CIE(国际照明委员会，Commossion Internationalde l'Eclairage)规定的颜色值即CIE色空间中的坐标，CIE色空间中的任意位置可以用L色空间、a色空间、b色空间等三种坐标值表示。

其中，L*值表示明度，若L*＝0则表示黑色(black)，若L*＝100则表示白色(white)。此外，a*值表示具有相应色坐标的颜色偏向于纯红色(pure magenta)和纯绿色(pure green)中的哪一个颜色，b*值表示具有相应色坐标的颜色偏向于纯黄色(pureyellow)和纯蓝色(pure blue)中的哪一个颜色。

具体而言，所述a*值具有﹣a至+a的范围，a*的最大值(a*max)表示纯红色(puremagenta)，a*的最小值(a*min)表示纯绿色(pure green)。例如，若a*值为负数则表示偏向于纯绿色的颜色，若为正数则表示偏向于纯红色的颜色。当比较a*＝80和a*＝50时，表示a*＝80相比a*＝50更靠近纯红色。与此同时，上述b*值具有﹣b至+b的范围。b*的最大值(b*max)表示纯黄色(pure yellow)，b*的最小值(b*min)表示纯蓝色(pure blue)。例如，若b*值为负数，则表示偏向于纯黄色的颜色，若为正数则表示偏向于纯蓝色的颜色。当比较b*＝50和b*＝20时，表示b*＝80相比b*＝50更靠近纯黄色。

此外，在本发明中，“色偏差”或者“色坐标偏差”是指在CIE色空间中两个颜色之间的距离。即，若距离远则颜色差大，若距离近则表示几乎没有颜色差，这可以通过下述数学式6所示的ΔE*来表示：

[数学式6]

与此同时，在本发明中，“波长变换层”是指通过调节光的反射、折射、散射、衍射等来控制入射光的波长的层，起到使在薄膜折射和/或散射的光在表面涂层进一步折射和散射的情况最小化的同时反射的作用。

进而，在本发明中，单位“T”表示包含镁的基材的厚度，可以与单位“mm”相同。

本发明提供在表面呈现多个颜色的经过显色处理的基材及基材的显色处理方法。

以往，已知的在镁材料呈现颜色的方法有利用含金属物质或颜料等来涂覆镁表面的PVD﹣溶胶凝胶法、阳极氧化法等。然而，上述方法有可能无法呈现镁固有的金属质感，或使镁的耐久性降低。此外，难以呈现多种颜色，且所涂覆的薄膜层容易被剥离，因此无法满足可靠性。

为了克服这种问题，本发明提供经过显色处理使得呈现多个颜色的基材及用于其的基材的显色处理方法。本发明的经过显色处理的基材，在基体表面形成薄膜时，通过在表面形成温度不同的区域来引发薄膜的平均厚度偏差，从而具有以下优点，即，通过一次的显色处理在基材表面呈现诸如彩虹的多个颜色。

以下，详细说明本发明。

本发明一实施例提供经过显色处理的基材，所述基材包括：

包含镁的基体；以及

薄膜，其形成在所述基体上，含有下述化学式1所示的化合物，

[化学式1]

M(OH)_m

在所述化学式1中，

M包含选自Na、K、Mg、Ca及Ba中的1种以上，

m为1或2，

对于位于所述基体上的任意位点A，

满足数学式1及2的条件:

[数学式1]

ΔE₁*<1.0

[数学式2]

ΔE₂*>2.0

在所述数学式1以及2中，

ΔE₁*表示位点A的平均色坐标与位于同一轴线上的任意位点B的平均色坐标之间的偏差，

ΔE₂*表示位点A的平均色坐标与位点C的平均色坐标之前间的偏差，其中，位点C位于与第一轴线具有75°至105°的平均偏差的第二轴线上，并且与位点A的平均色坐标位于同一轴线上，且与位点A的距离为3cm以上。

图1为表示一实施例中经过显色处理的基材的照片。

参照图1，对于位于包含镁的基体上的任意位点A，位于第一轴线上的任意位点B可满足ΔE₁*<1.0的条件。其中，ΔE₁*小于1.0表示位点A和位点B均匀地呈现同一颜色。

此外，位于与第一轴线成75°至105°的偏差(α)的第二轴线上，并且与位点A的色坐标位于同一轴线上，并且位于与位点A的距离为3cm以上的位点的位点C的平均色坐标偏差，可满足ΔE₂*>2.0的条件。具体而言，可满足ΔE₂*>2.5的条件。此时，上述ΔE₂*的超出标准表示位点A和位点C呈现不相同的相异的颜色，此时位点A和位点C之间的距离越大，平均色坐标的偏差可能越大(参照实验例3)。

此外，就本发明的经过显色处理的基材而言，位于包含镁的基体上的任意位点A的薄膜平均厚度和位于第二轴线上的位点C的薄膜平均厚度的偏差，可满足下述数学式3的条件:

[数学式3]

10nm≤│d₁﹣d₂│

在所述数学式3中，

d₁为位点A的薄膜平均厚度，

d₂为位点C的薄膜平均厚度。

图2为图示一实施例中中经过显色处理的基材的结构的照片。

参照图2，薄膜形成于包含镁的基体上，但所形成的薄膜并非为具有一定厚度的结构，而是具有厚度逐渐增加或减少的结构，因此可根据任意两个位点的位置及距离而具有厚度偏差。即，基体上的任意位点A的薄膜平均厚度(d1)，可以与位于第二轴线上的位点C的薄膜平均厚度(d2)具有厚度偏差。就所述两个位点而言，厚度偏差越大平均色坐标偏差越大，此时，平均厚度的偏差可以在10nm以上。

此时，就所述薄膜而言，其平均厚度并无特殊限定，具体而言可以为50nm～2μm，更具体而言可以为100nm～1μm。

此外，所述薄膜只要是能够使入射于表面的光散射及折射的，则无特殊限定。具体而言，所述薄膜可以包括氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化镁(Mg(OH)₂)、氢氧化钙(Ca(OH)₂)及氢氧化钡(Ba(OH)₂)中的任一种以上，更具体而言可以包含氢氧化镁(Mg(OH)₂)。

在一实施例中，对所述经过显色处理的基材所包含的薄膜实施X线衍射分析。其结果，确认到形成于基材表面的薄膜具有由2θ表示的18.5±1.0°、38.0±1.0°、50.5±1.0°、58.5±1.0°、62.0±1.0°以及68.5±1.0°的衍射峰值。这表示形成于基材表面的薄膜由具有水镁石(brucite)晶型的氢氧化镁(Mg(OH)₂)构成。从这种结果可知，本发明的经过显色处理的基材包含氢氧化镁(Mg(OH)₂)(参照实验例2)。

进而，就所述基体而言，经过显色处理的基材与被显色处理之前的基材相同，作为所述基体包含镁，只要能够在电气电子产品原料领域作为框架使用，则其种类及形态无特殊限定。作为一例，可以使用由镁构成的镁基材，此外可以使用具有在表面分散有镁的形态的不锈钢或者钛(Ti)基材等。

另一方面，本发明所的经过显色处理的基材还可包括：

形成于薄膜上的波长变换层；以及

形成于所述波长变换层上的表面涂层。

此时，作为所述波长变换层，只要能够使在薄膜折射和/或散射的光进一步在表面涂层折射和散射的情况最小化，并引发光反射，从而维持由薄膜呈现的颜色，则其种类及形态无特殊限定。具体而言，所述波长变换层可以包括选自包含铝(Al)、铬(Cr)、钛(Ti)、金(Au)、钼(Mo)、银(Ag)、锰(Mn)、锆(Zr)、钯(Pd)、铂(Pt)、钴(Co)、镉(Cd)或铜(Cu)的金属及所述金属离子中的1种以上，具体而言，可以包括金属铬(Cr)。此外，所述金属可具有金属粒子形状，可以在形成波长变换层的过程中与氮气、乙烷气体、氧气等进行反应而包括金属氮化物、金属氧化物、金属碳化物等多种形式。并且，所述波长变换层，既可以为所述金属密密麻麻地层叠于薄膜上而完全覆盖表面的连续层，也可以为金属挥洒在薄膜上的形状的非连续层。

此外，所述波长变换层的平均厚度，只要能够防止由薄膜呈现的颜色的变色，则无特殊限定。具体而言，所述平均厚度可满足5nm～200nm的条件。更具体而言，可以为5nm～150nm，10nm～100nm，5nm～20nm，10nm～15nm，20nm～40nm，10nm～30nm，或30nm～50nm。

进而，表面涂层为了提高包含镁的基材表面的抗划伤性及耐久性还可以包括所述表面涂层。此时，形成所述表面涂层的透明涂覆剂(clear coating agents)，只要是可适合涂覆在金属、金属氧化物或金属氢氧化物上的透明涂覆剂，则无特殊限定。更具体而言，可以例举如，可适合涂覆在金属的无光透明涂覆剂或有光/无光透明涂覆剂等。

此外，对包含表面涂层的经过显色处理的基材，在35℃下用5重量％的盐水进行喷雾72小时后进行附着性评价时，可以具有5％以下的表面涂层剥离率。

在一实施例中，将包含无光或有光/无光表面涂层的经过显色处理的基材作为对象，在35℃下喷雾5重量％的盐水，经过72小时后实施划格检测(cross﹣cut tape test)。其结果可确认到，被剥离的表面涂层的面积在试片总面积的5％以下。从这种结果可知，本发明的形成有表面涂层的所述基材，其经过显色处理的基材与表面涂层之间的附着力优异(参照实验例4)。

本发明另一实施例提供基材的显色处理方法，所述方法包括：

将包含镁的基体浸渍于氢氧化物溶液的步骤，

浸渍于氢氧化物溶液的所述基体包括：

具有第一温度(T₁)的区域；以及

具有第二温度(T₂)的区域，

第一温度(T₁)与第二温度(T₂)之差在5℃以上。

本发明的基材的显色处理方法通过将包含镁的基体浸渍于氢氧化物溶液从而在表面上形成薄膜来实施，为了引发所述薄膜的平均厚度偏差，在浸渍于氢氧化物溶液时，可在基体表面形成温度不同的区域。即，具有不同的温度的第一温度(T₁)及第二温度(T₂)的平均温度差可在5℃以上，具体而言可在10℃以上。例如，所述温度差可在60℃以下。

例如，可将盛装有100℃、10重量％的NaOH水溶液的容器设置于表面被烧灼成150℃的加热反应容器上，从而通过加热反应容器的热射线将容器底部调节成150℃。之后，使作为基体的包含镁的试片(横4cm×纵7cm)接触容器底部的方式，实施一次浸渍共实施80分钟，由此来执行。其中，所述基体表面被浸渍于NaOH水溶液而维持至少100℃的表面温度，同时具有表面温度从离容器底部最远的位点沿与容器底部对置的位点逐渐升温的样子的温度区域。

此外，所述第一温度(T₁)及第二温度(T₂)可各自独立地为95℃以上。具体而言，可适用将氢氧化物溶液的平均温度控制在100℃以下，同时在基体的一侧邻接100℃以上的热源的状态下实施显色的方法。

其中，就所述第一温度(T₁)及第二温度(T₂)而言，只要能够通过温度差呈现多种颜色，则无特殊限定。具体而言，第一温度(T₁)可以为95～100℃，98～105℃或100～115℃的范围。此外，第二温度(T₂)可以为100～115℃，105～120℃，或105～150℃的范围。

进而，作为所述氢氧化物溶液，只要是包含氢氧化基(﹣OH基)的溶液，则可无限定地使用。具体而言，所述氢氧化物溶液可以使用溶解有选自NaOH、KOH、Mg(OH)₂、Ca(OH)₂及Ba(OH)₂中的1种以上的水溶液。

在一实施例中，以包含镁的基体为对象，评价了基于氢氧化物溶液的显色速度、显色力及颜色均匀度。其结果确认到，在作为氢氧化物溶液使用溶解有NaOH的水溶液的情况下，显色速度比使用蒸馏水的情况快4倍以上。此外显示出，呈现于表面的颜色的显色力优异，且所呈现的颜色均匀。从这种结果可知，在将溶解有NaOH等金属氢氧化物的溶液作为氢氧化物溶液使用的情况下，能够在基体表面快速且均匀地形成薄膜，从而能够以优异的显色力均匀地呈现颜色(参照实验例1)。

此外，本发明的制造方法中，可根据浸渍条件控制形成于基体表面的薄膜的厚度。其中，所述基体由于根据厚度而导热量不同，因此在基体的厚度不同的情况下，即便在相同的条件下浸渍的基体，形成于表面的薄膜的厚度也有可能不同。因此，优选根据包含镁的基体的厚度调节浸渍条件来控制薄膜的厚度。

作为一例，在包含镁的基体的厚度为0.4～0.7T的情况下，所述氢氧化物溶液的浓度可以为1重量％～80重量％，更具体而言可以为1重量％～70重量％，5重量％～50重量％，10重量％～20重量％，1重量％～40重量％，30重量％～60重量％，15重量％～45重量％或5重量％～20重量％。并且，就浸渍时间而言，可以实施1分钟～500分钟，具体而言可实施10分钟～90分钟。本发明中，能够在所述条件范围内在基材表面经济性地呈现多种颜色，可防止由薄膜厚度过度增加所引起的基材固有光泽度的减少。

参照图3可确认到，随着基体的浸渍时间的增加，形成于表面的薄膜的平均厚度增加，所呈现的颜色发生转换。这表示呈现于表面的颜色根据薄膜的厚度发生转换。因此，就呈现于基材表面的颜色而言，通过调节用于浸渍基体的氢氧化物溶液的浓度、温度及浸渍时间来控制薄膜的形成速度及平均厚度，由此来能够调节(参照实验例2)。

进而，在本发明的基材的显色处理方法中，浸渍于所述氢氧化物溶液的步骤包括：

在N₁浓度的氢氧化物溶液中浸渍的第一浸渍步骤；以及

在N_n浓度的氢氧化物溶液中浸渍的第n浸渍步骤，

在第一及第n浸渍步骤中，可通过使氢氧化物溶液的浓度各自独立地满足下述数学式4以及5的条件，并且n为2以上且6以下的整数的方法来实施:

[数学式4]

8≤N₁≤25

[数学式5]

│N_n﹣1﹣N_n│＞3

在所述数学式4以及5中，

N₁及N_n表示各步骤中的氢氧化物溶液的浓度，单位为重量％。

如前所述，浸渍于所述氢氧化物溶液的步骤为在包含镁的基材的表面呈现颜色的步骤，可通过调节所形成的薄膜的厚度来调节呈现于表面的颜色。此时，所述薄膜的厚度可根据氢氧化物溶液的浓度来控制，因此将用于浸渍基体的氢氧化物溶液的浓度细分为N₁～N_n，具体而言N₁～N₆、N₁～N₅、N₁～N₄、N₁～N₃或N₁～N₂，并依次浸渍的情况下，可调节呈现于表面的颜色的微小的颜色差。

另一方面，本发明的基材的显色处理方法还可包括以下步骤中的任意一种以上：

在浸渍于氢氧化物溶液的步骤之前，对表面进行前处理的步骤；

在浸渍于氢氧化物溶液的步骤之后，进行冲洗的步骤；以及

在浸渍于氢氧化物溶液的步骤之后，形成波长变换层的步骤。

此时，所述对表面进行前处理的步骤为，在将包含镁的基体浸渍于氢氧化物溶液之前，用碱性清洗液对表面进行处理而去除残留于表面的污物或实施研磨的步骤。此时，作为所述碱性清洗液，只要是为了清洗金属、金属氧化物或金属氢氧化物的表面而所属领域通常使用的液体，则无特殊限定。此外，所述研磨可通过抛光(buffing)、磨光(polishing)、爆破(blasting)或电解研磨等来实施，但不限于此。在本步骤中，不仅能够去除包含镁的基体表面上存在的污物或氧化皮等，还能够通过表面的表面能和/或表面状态，具体而言表面的微细结构变化来控制薄膜形成速度。即，形成在已实施研磨的基体上的薄膜的厚度，可能与在相同条件下形成的未实施研磨的基体的薄膜厚度不同，由此呈现于表面的颜色有可能不同。

此外，所述冲洗的步骤为，在将基体浸渍于氢氧化物溶液的步骤之后，通过冲洗基体表面来去除残留于表面的氢氧化物溶液的步骤。该步骤中，可通过去除残留于基体表面的氢氧化物溶液来防止由残留氢氧化物溶液所引起的薄膜的进一步形成。

进而，所述形成波长变换层的步骤为，为了提高包含镁的基材表面的抗划伤性及耐久性而形成表面涂层的情况下，通过在薄膜上形成波长变换层从而防止由薄膜呈现的颜色因表面涂层而变色的情况的步骤。此时，所述波长变换层可以通过为了形成波长变换层而所属领域所通常使用的方法来形成。具体而言，可以通过真空沉积、喷溅、离子电镀或离子束沉积等方法来形成。与此同时，作为所述波长变换层，只要能够通过使由表面涂层的显色光的再折射及散射最小化并反射波长来维持由薄膜呈现的颜色，则可无特殊限定地使用。作为一例，所述波长变换层可以包括选自包含铝(Al)、铬(Cr)、钛(Ti)、金(Au)、钼(Mo)、银(Ag)、锰(Mn)、锆(Zr)、钯(Pd)、铂(Pt)、钴(Co)、镉(Cd)或铜(Cu)的金属及所述金属的离子中的1种以上。

具体实施方式

以下，通过实施例以及实验例对本发明进行更为详细的说明。

但下述实施例以及实验例仅是本发明的例示，本发明的内容并非限定于下述实施例以及实验例。

实施例1

将作为包含镁的基体所准备的试片(横4cm×纵7cm×0.4T)浸渍于碱性清洗液来脱脂。之后，将盛装有100℃、10重量％的NaOH水溶液的容器设置于表面被烧灼成150℃的加热反应容器，从而通过加热反应容器的热射线将容器底部的温度调节成接近于150℃。将脱脂的试片以试片的横向面接触于容器底部的方式浸泡于容器，进行一次浸渍共80分钟，利用蒸馏水冲洗试片之后，在干燥烤箱实施干燥，从而制造出经过显色处理的试片。

在用肉眼观察所述试片的情况下，可确认到所述试片的表面如彩虹那样依次呈现红色、黄色及绿色等颜色。

实施例2

利用与所述实施例1相同的方法来制造经过显色处理的试片。之后，在所述试片上实施无光透明涂覆，从而制造形成有无光表面涂层的经过显色处理的试片。此时，所涂覆的无光透明涂覆剂的厚度约在5μm以下。

实施例3

利用与所述实施例1相同的方法来制造经过显色处理的试片。之后，在所述试片上实施有光/无光透明涂覆，从而制造形成有有光/无光表面涂层的经过显色处理的试片。此时，所涂覆的有光/无光透明涂覆剂的厚度约在5μm以下。

实验例1.按照氢氧化物溶液种类所进行的基材显色效率的评价

为了按照氢氧化物溶液的种类评价经过显色处理的基材的显色速度以及显色力，进行如下实验。

将包含镁的试片(横1cm×纵1cm×0.4T)浸渍于碱性清洗液来脱脂，将已脱脂的试片在100℃、10重量％的NaOH水溶液或者蒸馏水中分别浸渍40分钟、1小时及2小时。之后，用蒸馏水冲洗试片，在干燥烤箱实施干燥，用肉眼评价呈现于表面的颜色。

其结果为，浸渍于10重量％的NaOH水溶液的试片的显色速度比浸渍于蒸馏水的试片快。更具体而言，浸渍于10重量％的NaOH水溶液的试片，在浸渍时间经过10分钟的时刻呈现出银色，之后经过黄色，在40分钟内呈现出朱黄色。然而，就在蒸馏水中浸渍40分钟的试片而言，表面的颜色变化量微小相比于未实施显色处理的基材，颜色差不大，而浸渍1小时的试片逐渐呈现出黄色。此外，浸渍2小时的试片，虽然呈现黄色，但相比于浸渍于10重量％的NaOH水溶液的试片，显色力显著下降。

从这种结果可以看出，就基材的表面处理而言，用包含NaOH、KOH、Mg(OH)₂、Ca(OH)₂、Ba(OH)₂等的氢氧化物溶液实施，不仅工序效率优异，而且所呈现的颜色的显色力也优异。

实验例2.按照氢氧化物溶液浸渍时间进行的基材的显色评价

为了评价根据包含镁的基体的浸渍时间的显色度，实施了下述实验。

将横1cm×纵1cm×0.4T的、包含镁的试片浸渍于碱性清洗液来脱脂，将已脱脂的试片在100℃、10重量％的NaOH水溶液浸渍240分钟。此时，将所述试片刚浸渍NaOH水溶液后，用肉眼评价按照5～10分钟间隔呈现的颜色。此外，为了确认生成在试片表面的薄膜的成分及厚度，以浸渍时间经过10分钟、170分钟及240分钟的时刻的试片为对象，实施了薄膜的X线衍射分析及透射电子显微镜(TEM)拍摄。所述结果示于图3。

本发明的经过显色处理的基材显示出，根据浸渍于氢氧化物溶液的时间，所呈现的颜色不同。更具体而言，若将未实施显色处理的银色试片浸渍于氢氧化物溶液，则在经过30分钟后，依次呈现黄色、朱黄色、红色、紫色、蓝色及绿色，这种颜色变化，随着时间的经过，以一定周期重复出现。

此外，在浸渍于10重量％的NaOH水溶液后，对经过10分钟、170分钟及240分钟的试片薄膜实施X线衍射的结果，确认到：三个试片的薄膜均具有由2θ表示的18.5±1.0°、38.0±1.0°、50.5±1.0°、58.5±1.0°、62.0±1.0°及68.5±1.0°的衍射峰值，因此包含水镁石(brucite)结晶型的氢氧化镁(Mg(OH)₂)。

进而，参照图3可知，所述薄膜的平均厚度，随着浸渍时间的经过，分别增加至约200nm、600nm及900nm。

从这种结果可知，本发明的经过显色处理的基材通过包含含氢氧化镁(Mg(OH)₂)的薄膜来显色。此外可知，可根据包含镁的基材的浸渍时间，控制形成于表面的薄膜的厚度，还能够调节由此呈现的颜色。

实验例3.经过显色处理的基材所呈现的颜色评价

为了评价本发明的经过显色处理的基材所呈现的颜色的均匀性以及多样性，进行了下述实验。

设定位于所述实施例1中制造的试片上的任意位点A，对位点A测定CIE色空间中的色坐标(L*、a*、b*)。此外，如图1所示，设定相对于位点A位于第一轴线上的任意位点B，并测定了位点B的色坐标。之后，设定位于与所述第一轴线成75°～105°的平均偏差(α)的第二轴线上，同时与位点A的色坐标位于同一轴线上，并且位于与位点A的距离为3cm的位点的位点C，并测定了位点C的色坐标。求出在上面测定的3个点的平均色坐标的偏差，评价呈现于基材表面的颜色的均匀性及多样性，其结果示于下述表1。

表1

任意位点	L*	a*	b*	ΔL*	Δa*	Δb*	ΔE*
								A	47.66	7.67	-1.88	–	–	–	–
B	47.61	8.02	-1.42	0.05	-0.35	-0.46667	0.58547227
								C	53.75	-7.35	10.71	6.09	15.02	12.59	20.523075

如表1所示，本发明所的经过显色处理的基材能够通过一次显色处理在镁表面呈现多个颜色，而且对于同一颜色的颜色均匀性优异。.

更具体而言，在实施例1中位于经过显色处理的镁试片上的位点A与相对于位点A位于第一轴线上的任意位点B的平均色坐标偏差(ΔE₁*)为0.585，满足ΔE₁*<1.0的条件。此外，位于与第一轴线成75°～105°的平均偏差(α)的第二轴线上，且与位点A的色坐标位于同一轴线上，并且位于与位点A的距离为3cm的位点的位点C的平均色坐标偏差(ΔE₂*)为20.523，满足ΔE₂*>2.0的条件。这表示位点B以与位点A相同的颜色均匀地显色，位点C呈现与位点A完全不同的颜色。

观察示出所述实施例1的试片的图1可发现，所述试片以横向面与150℃的容器底部对接的方式被浸渍，并以与容器底部对接的试片区域为基准发生变色而显色。即，就在包含镁的基体上在相同的温度下形成薄膜的位点A以及位点B而言，作为显色薄膜的薄膜平均厚度的偏差显著低，因此能够显色满足ΔE₁*<1.0的条件的相同的颜色。另一方面，就与位点A的形成薄膜的温度差在5℃以上的位点C而言，由于约在10nm以上的薄膜的平均厚度偏差，显色满足ΔE₂*>2.0的条件的完全不同的颜色。

由此可以看出，本发明的经过显色处理的基材在形成薄膜时，通过在基体表面形成不同的温度区域从而引发薄膜的平均厚度偏差，从而能够通过一次的显色处理来在镁表面呈现多个颜色。

实验例4.形成有表面涂层的经过显色处理的基材的物理性质评价

为了评价形成有表面涂层的经过显色处理的基材的耐腐蚀性及附着力，实施了下述实验。

利用盐雾试验机(SST，Salt Spray Tester)，在35℃下对实施例2中形成有表面涂层的经过显色处理的试片均匀地喷射5重量％的盐水，当盐水喷雾时间经过72小时时，对试片的表面耐腐蚀性及形成于经过显色处理的基材的表面的表面涂层的附着力进行了评价。此时，所述附着力用划格检测法来进行了评价。更详细而言，利用刀片将被涂覆的表面涂层切成以1mm的间隔相互交叉的6条横线及6条纵线之后，在横线与纵线的交叉点牢固地粘贴胶带，并快速揭开，利用测定此时的被剥离的面积相对于试片总面积的方法来评价附着力。

其结果可知，本发明的形成有表面涂层的经过显色处理的基材，其耐腐蚀性优异，经过显色处理的基材与表面涂层之间的附着力优异。更具体而言，形成有无光表面涂层的实施例2的试片，即便在盐水喷雾72小时后，也不发生由腐蚀引起的表面变形。此外，对实施完耐腐蚀性试验的试片的附着力评价结果确认到，被胶带剥离的表面涂层的面积在表面涂层总面积的5％以下。

从这种结果可知，本发明所的形成有表面涂层的经过显色处理的基材，不仅具有优秀的耐腐蚀性，而且经过显色处理的基材与表面涂层之间具有优异的附着力。

产业上的可利用性

本发明的经过显色处理的基材在包含镁的基体表面形成薄膜时，通过在表面形成温度不同的区域来引发薄膜的平均厚度偏差，从而通过一次的显色处理在基材表面呈现多个颜色，从而能够有效地使用在使用镁材料的建筑外装材料、汽车饰品尤其手机壳体部件等电气、电子部件材料领域。

Claims (13)

1.一种经过显色处理的基材，其包括：

包含镁的基体；以及

薄膜，其形成于所述基体上，且含有下述化学式1所示的化合物，

[化学式1]

M(OH)_m

在所述化学式1中，

M包含选自Na、K、Mg、Ca及Ba中的1种以上，

m为1或2，

对于位于所述基体上的任意位点A，

满足下述数学式1及2的条件:

[数学式1]

ΔE₁*<1.0

[数学式2]

ΔE₂*>2.0

在所述数学式1及2中，

ΔE₁*表示位点A的平均色坐标与位于同一轴线上的任意位点B的平均色坐标之间的偏差，

ΔE₂*表示位点A的平均色坐标与位点C的平均色坐标之间的偏差，其中，位点C位于与第一轴线具有75°～105°的平均偏差的第二轴线上，并且与位点A的平均色坐标位于同一轴线上，且与位点A的距离为3cm以上。

2.根据权利要求1所述的经过显色处理的基材，其中，

位于包含镁的基体上的任意位点A的薄膜平均厚度与位于第二轴线上的位点C的薄膜平均厚度的偏差满足下述数学式3的条件：

[数学式3]

10nm≤│d₁﹣d₂│

在所述数学式3中，

d₁为位点A的薄膜平均厚度，

d₂为位点C的薄膜平均厚度。

3.根据权利要求1所述的经过显色处理的基材，其中，

薄膜的平均厚度为50nm～2μm。

4.根据权利要求1所述的经过显色处理的基材，其中，

薄膜包含氢氧化镁(Mg(OH)₂)。

5.根据权利要求1所述的经过显色处理的基材，其中，

基体还包括不锈钢或钛(Ti)。

6.根据权利要求1所述的经过显色处理的基材，其中，

还包括形成于薄膜上的波长变换层；以及

形成于波长变换层上的表面涂层(top coat)。

7.根据权利要求6所述的经过显色处理的基材，其中，

波长变换层包括选自包含铝(Al)、铬(Cr)、钛(Ti)、金(Au)、钼(Mo)、银(Ag)、锰(Mn)、锆(Zr)、钯(Pd)、铂(Pt)、钴(Co)、镉(Cd)或铜(Cu)的金属及所述金属的离子中的1种以上。

8.根据权利要求6所述的经过显色处理的基材，其中，

波长变换层的平均厚度为5nm～200nm。

9.一种基材的显色处理方法，其包括：

将包含镁的基体浸渍于氢氧化物溶液的步骤，并且

浸渍于氢氧化物溶液的所述基体包括：

具有第一温度(T₁)的区域；以及

具有第二温度(T₂)的区域，

其中，第一温度(T₁)与第二温度(T₂)之差在5℃以上。

10.根据权利要求9所述的基材的显色处理方法，其中，

第一温度(T₁)及第二温度(T₂)各自独立地为95℃以上。

11.根据权利要求9所述的基材的显色处理方法，其中，

氢氧化物溶液包括选自NaOH、KOH、Mg(OH)₂、Ca(OH)₂及Ba(OH)₂中的1种以上。

12.根据权利要求9所述的基材的显色处理方法，其中，

浸渍于氢氧化物溶液的步骤包括：

在N₁浓度的氢氧化物溶液中浸渍的第一浸渍步骤；以及

在N_n浓度的氢氧化物溶液中浸渍的第n浸渍步骤，

在第一以及第n浸渍步骤中，氢氧化物溶液的浓度各自独立地满足下述数学式4及5的条件，n为2以上且6以下的整数:

[数学式4]

8≤N₁≤25

[数学式5]

│N_n﹣1﹣N_n│＞3

在所述数学式4及5中，

N₁及N_n表示各步骤的氢氧化物溶液的浓度，单位为重量％。

13.根据权利要求9所述的基材的显色处理方法，其中，

还包括以下步骤中的任一种以上的步骤：

在浸渍于氢氧化物溶液的步骤之前，对表面实施前处理的步骤；

在浸渍于氢氧化物溶液的步骤之后，实施冲洗的步骤；以及

在浸渍于氢氧化物溶液的步骤之后，形成波长变换层的步骤。