KR100288653B1 - 티타늄증착을이용한유리의착색방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리소재의 표면을 착색하는 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 유리의 표면을 세정하는 단계와, 상기 유리표면에 티타늄을 증착시키는 단계와, 상기 티타늄 증착층 표면을 양극산화법으로 착색시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 티타늄증착을 이용한 유리의 착색방법을 제공한다.

또한, 상기 타타늄 증착층의 두께는 0.5∼5㎛로 하며, 상기 양극산화법시 전해액은 0.01∼5mol/ℓH₃PO₄, 0.01∼1.5mol/ℓH₂O₂및 0.01∼3mol/ℓH₂SO₄로 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

Description

티타늄 증착을 이용한 유리의 착색방법

본 발명은 유리소재의 표면을 착색하는 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 유리소재의 표면에 티타늄을 증착한 후 양극산화법을 행하므로써 유리의 표면에 다양한 색을 착색할 수 있는 티타늄 증착을 이용한 유리의 착색방법에 관한 것이다.

일반적으로 유리의 표면에 착색을 위해서는 제작초기에 색상을 넣어 처음부터 색유리로 제조하거나, 이온플레이팅 또는 스퍼터링을 이용한 티타늄 증착시 질소 또는 산소가스를 공급하여 TiN 또는 TiO₂등을 코팅하여 몇가지 색상을 얻는 방법이 있었다.

그러나, 이러한 방법은 넓은 면적의 제품을 처리할 수 없으며 그 처리속도가 느려 생산성 및 경제적인 문제가 있었다.

또한, 다양한 색을 얻지 못하는 것은 물론 같은 공정의 코팅을 행할지라도 동일한 색상을 얻는 것이 불가능하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 내식성이 우수하며 다양한 색상을 나타낼 수 있는 티타늄과 인가되는 전압에 따라 다양한 색을 얻을 수 있는 양극산화법을 이용하여 유리의 표면에 균일하고 다양한 색상을 착색할 수 있는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 의해 착색된 유리의 단면도,

도 2는 본 발명의 작업 공정도이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유리의 표면을 세정하는 단계와, 상기 유리표면에 티타늄을 증착시키는 단계와, 상기 티타늄 증착층 표면을 양극산화법으로 착색시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 티타늄증착을 이용한 유리의 착색방법을 제공한다.

또한, 상기 타타늄 증착층의 두께는 0.5∼5㎛로 하며, 상기 양극산화법시 전해액은 0.01∼5mol/ℓH₃PO₄, 0.01∼1.5mol/ℓH₂O₂및 0.01∼3mol/ℓH₂SO₄로 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 수치한정의 이유에 대하여 설명한다.

상기 티타늄 증착층의 두께를 0.5∼5㎛로 한정하는 이유는 그 두께가 0.5㎛이하이면 다음 공정인 양극산화에 의한 손상이 발생하고, 5㎛이상으로 증착하게 되면 증가되는 효과에 비해 경제성이 떨어지기 때문이다.

또한, 양극산화법시 전해액의 구성을 0.01∼5mol/ℓH₃PO₄, 0.01∼1.5mol/ℓH₂O₂및 0.01∼3mol/ℓH₂SO₄로 한정하는 이유는 먼저, H₃PO₄을 0.01mol/ℓ로 첨가하게 되면 착색시간이 길어지고 모든 색상을 발색시킬 수 없기 때문이고, 5mol/ℓ이상 첨가하면 색상제어가 불가능하기 때문이다.

그리고 H₂O₂및 H₂SO₄를 0.01∼1.5mol/ℓ 및 0.01∼3mol/ℓ로 첨가하는 이유는 유리표면의 세정역할을 하는 양원소를 0.01mol/ℓ이하로 첨가하게 되면 세정효과가 없고, 1.5mol/ℓ 및 3mol/ℓ 이상 첨가하게 되면 착색된 티타늄을 침식시키는 문제가 발생하기 때문이다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

〈실시예〉

먼저, 착색하고자 하는 유리의 표면에 탈지 및 수세를 실시한 후 티타늄을 이온플레이팅법으로 유리의 표면에 증착시킨 다음, 하기 표 1과 같은 조성의 전해액에서 양극산화처리를 실시하였다.

표 1.

수용액 조성(mol/ℓ)	수용액 온도(℃)	전 압(V)	전 류(A)
0.1 H3PO4+ 0.1 H2sO4+0.1 H2O2	상온	10∼300	3 이하

상기와 같은 조건하에서 얻어진 산화피막의 접착성 및 인가된 전압에 따른 외관색은 하기 표 2와 같으며, 접착성 시험은 텅스텐 와이어(Tungsten Wire)를 이용하여 가로, 세로 1mm간격으로 스크레치(Scretch)를 준 후 테이프로 띠어내는 방법을 행하였다.

표 2.

구 분	공 시 제	전압(V)	접착성 평가	외관색
1	산화피막/티타늄/유리	10	◎	금색
2		20	◎	적보라색
3		30	◎	하늘색
4		40	◎	청색

또한, 상기와 같은 산화피막의 내식성을 평가하기 위하여 3% NaOH 수용액에 시편을 5일간 넣어 두었으며, 그 결과 어떠한 변화도 발견되지 않았다.

상기와 같은 본 발명에 의해 유리제의 표면에 티타늄을 증착시킨후 양극산화를 실시함으로써 인가되는 전압에 따라 균일하면서도 다양한 색상을 착색할 수 있음은 물론 강한 내식성을 갖는 유색의 산화피막을 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 유리의 표면을 세정하는 단계와, 상기 유리표면에 티타늄을 증착시키는 단계와, 상기 티타늄 증착층 표면을 양극산화법으로 착색시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 티타늄증착을 이용한 유리의 착색방법에 있어서,

   상기 양극산화법시 전해액은 0.01∼5mol/ℓH₃PO₄, 0.01∼1.5mol/ℓH₂O₂및 0.01∼3mol/ℓH₂SO₄로 구성되는 것을 특징으로 하는 티타늄증착을 이용한 유리의 착색방법.