KR100365187B1

KR100365187B1 - 알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법

Info

Publication number: KR100365187B1
Application number: KR1020010003703A
Authority: KR
Inventors: 마쓰오유이찌로; 이케타다카야스
Original assignee: 유한회사 소켄
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2002-12-18
Also published as: KR20010107527A; JP2002047596A; JP3712229B2

Abstract

(과제) 간단한 표면처리로 모재에 항균성, 열전도성을 부여할 수 있는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법을 제공하는 것.

(해결수단) 알미늄 또는 그 합금으로 형성된 모재(12)(14)를, 황산욕, 수산욕, 또는 이들의 혼합욕중에 금속의 초산염으로 초산은 및 초산동의 어느 하나 또는 둘을 첨가한 전해액중에서, 교직중첩, 마이너스파를 흘리는 PR 또는 마이너스파를 흘리는 펄스파 전류를 가하여 전해처리한다. 이렇게 처리함으로서 모재(12)(14)의 표면에 산화피막을 형성하고 동시에 첨가한 초산염의 금속을 이 산화피막에 석출시킬 수 있다.

Description

알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법{Surface treatment method for aluminium or alloy thereof}

본 발명은 알미늄 또는 그 합금의 표면에 표면처리를 하는 표면처리방법에 관한 것이다.

알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법으로, 일본국특공평 5-14033호 공보에 개시된 것이 알려져 있다. 이 공지의 표면처리방법은 알미늄 또는 그 합금으로 형성된 모재 표면에 양극산화처리를 하여 양극산화피막을 형성하고, 그런 다음 금속염을 포함하는 전해액중에서 양극산화처리를 하여 양극산화피막을 형성하고, 그런 다음 금속염을 포함하는 전해액중에서 양극산화피막을 가진 모재에 교류전압을 가하여 양극산화피막중에 금속이 석출되는 방법이며, 주로 모재 표면의 색깔을 필요한 색깔로 만드는 것을 목적으로 하고 있다.

또한 알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법으로, 일본국특개평 9-71897호 공보에 개시된 것이 알려져 있다.

이러한 공지된 표면처리는, 알미늄 또는 그 합금으로부터 형성된 모재 표면에 양극산화처리를 하여 양극산화피막을 형성하고, 그런 다음 광촉매작용을 가진 반도체미립자를 포함하는 분산액중에서 양극산화피막을 가진 모재를 침지하여, 이렇게 침지한 모재의 양극산화피막의 미세공중에 전기영동법으로 반도체미립자를 충전하는 방법이며, 주로 모재에 항균성, 방오염성등을 부여하는 것을 목적으로 하고 있다.

이 표면처리 방법에서는 다시 양극산화피막 표면에 반도체미립자를 부가하여 은 ,동 등의 항균성금속을 석출하는 것도 개시되어 있고, 이렇게 함으로서 모재의 항균성도 높이고 있다.

그러나, 이러한 공지의 표면처리방법에서는 우선 모재 표면에 양극산하피막을 형성하고, 그런 다음 전해처리로 금속을 석출시키고 있다. (또는 전기영동법으로 반도체미립자를 충전시키고 있다)

그러므로 모재에 필요한 그대로의 표면처리를 하는데 2~3회의 처리공정이 필요하게 되며, 이로 인하여 표면처리에 걸리는 시간이 길어지고 동시에 표면처리를 위한 설비도 대형화 복잡화되며, 이 때문에 표면처리를 하기 위한 비용도 높아진다는 문제가 있다.

또한 알미늄 또는 그 합금으로부터 형성된 모재, 예를 들면 취반기(炊飯器)의 안쪽 솥, 열판에서는 그 표면에 불소수지피막이 입혀져 있다. 이와 같이 불소수지피막을 형성한 경우, 불소수지피막의 열전도율이 비교적 작으므로, 조리기구류의 가열효율이 높지 않고, 가열효율(조리가열효율)의 향상이 요망되고 있다. 또한 이러한 모재에서는 안전위생의 관점에서 항균성을 가진 것이 요망되고 있다.

본 발명의 목적은 간단한 표면처리로 모재에 항균성, 탈취성, 열전도성, 도전성등을 갖게 할 수 있는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 간단한 표면처리로 입자상수지피막을 가진 모재에 항균성, 탈취성, 열전도성, 도전성등을 갖게 할 수 있는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법을 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명에 따르는 표면처리 방법의 실시예를 실시하기 위한 처리장치의 일예를 간략하게 나타낸 간략도이다.

도 2 는 도 1의 처리장치로 처리한 모재의 일부를 확대하는 동시에 간략화하여 나타낸 부분확대 단면도이다.

도 3 은 도 1의 처리장치로 처리한 다른 모재의 일부를 확대하고 동시에 간략화하여 나타낸 부분확대 단면도이다.

도 4 는 실시예 15의 플레이트의 불소피막부분을 X선 회석법으로 조사한 결과는 나타낸 도면이다.

도 5 는 실시예 15의 플레이트의 불소수지피막부분을 X선 회석법으로 조사한 결과를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 전해조 4, 6 : 전극

12, 14, 32 : 모재

16 : 직류전원 18 : 교류전원

22, 34 : 양극산화피막 24, 36 : 바리어층

26, 38 : 다공질층 30, 42 : 석출금속

본 발명은 알미늄 또는 그 합금으로부터 형성된 모재를, 황산욕, 수산욕 또는 이들의 혼합욕중에 금속의 초산염으로 초산은 및 초산동의 어느 하나 또는 둘, 혹은 금속의 황산염으로 황산은 및 황산동의 어는 하나 또는 둘을 첨가한 전해액중에서, 교직중첩, 마이너스파를 흘리는 PR 또는 마이너스파를 흘리는 펄스파의 전류를 가하여 전해처리하고, 이것으로 상기 모재 표면에 양극산화피막을 형성하고 동시에 첨가한 초산염 또는 황산염의 금속을 이 양극산화피막에 석출시키는 것을 특징으로 하는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리 방법이다.

본 발명에 따르면, 전해액으로 황산욕, 수산욕 또는 이들의 혼합욕중에 초산염으로 초산은 및 초산동의 어느 하나 또는 둘, 혹은 황산염으로 황산은 및 황산동의 어느 하나 또는 둘을 첨가한 것을 사용하고, 이 전해욕중에 교직중첩, 마이너스파를 흘리는 PR 또는 마이너스파를 흘리는 펄스파 전류를 가하여 전해처리하므로서, 알미늄 또는 그 합금으로부터 형성된 모재 표면에 양극산화피막을 형성하고 동시에 그 양극산화피막에 첨가한 초산염 또는 황산염 금속을 석출시킬 수가 있고, 한번의 전해처리로 양극산화피막의 형성 및 금속의 석출을 할 수가 있다. 예를 들면, 초산염(또는 황산염)으로 초산은(또는 황산은)을 사용한 경우에는 은을, 또 초산염(또는 황산염)으로 초산동(또는 황산동)을 사용하는 경우에 동을, 다시 초산염(또는 황산염)으로 초산은 및 초산동(또는 황산은 및 황산동)을 사용한 경우에 은 및 동을 석출시킬 수가 있다. 그리고 이러한 표면처리를 함으로서 전해처리공정의 간략화 및 단축화를 도모하고 또한 모재의 표면처리에 드는 비용절감을 도모할 수가 있다.

이러한 표면처리를 한 모재에서는, 모재표면에 형성된 양극산화피막의 세공중에 은(또는 동, 은 및 동)이 석출되어 있으므로, 항균성, 탈취성, 열전도성, 도전성이 높아지며, 더욱이 착색을 할 수도 있다. 또한 양극산화피막으로 경질피막을 형성하도록 한 경우, 모재에 충분한 내마모성, 고경도를 갖게 할 수가 있다. 이러한 모재로는, 건축용부재 또는 교통 혹은 수송기기용 부재가 있다.

또한 본 발명은 알미늄 또는 그 합금으로부터 형성된 모재 표면의 적어도 일부에 입자상수지피막을 형성한 후, 상기 입자상수지피막을 가진 모재를 황산욕, 수산욕 또는 이들의 혼합욕중에 금속의 초산염으로 초산은 및 초산동의 어느 하나 또는 둘, 혹은 금속의 황산염으로 황산은 및 황산동의 어느 하나 또는 둘을 첨가한 전해액중에서 교직중첩, 마이너스파를 흘리는 PR, 또는 마이너스파를 흘리는 펄스파 전류를 가하여 전해처리하고, 이것으로 상기 모재 표면에 양극산화피막을 형성하고 동시에 첨가한 초산염 또는 황산염의 금속을 이 양극산화피막에 석출시키는 것을 특징으로 하는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법이다.

본 발명에 따르면 우선, 알미늄 또는 그 합금으로부터 형성된 모재의 적어도 일부, 즉 그 일부 또는 전체에 입자상수지피막을 형성하고, 그런 다음 입자상수지피막을 형성한 모재를 전해처리한다.

전해처리하는 전해액으로 황산욕, 수산욕 또는 이들의 혼합욕중에 초산염으로 초산은 및 초산동 어느 하나 또는 둘, 또는 황산염으로 황산은 및 황산동의 어느 하나 또는 둘을 첨가한 것을 사용하고, 이 전해액중에 교직중첩, 마이너스파를 흘리는 PR 또는 마이너스파를 흘리는 펄스파 전류를 가하여 전해처리한다. 이와같이 전해처리 함으로서 전해액은 입자상수지피막의 미세한 공극을 통하여 모재 표면에 작용하고 이 모재표면에 양극산화피막을 형성할 수가 있고 동시에 첨가한 초산염 또는 황산염 금속을 석출시킬 수가 있다. 예를 들면, 초산은(또는 황산은)을 사용한 경우에 은을, 초산동(또는 황산동)을 사용한 경우에 동을, 또한 초산은 및 초산동(또는 황산은 및 황산동)을 사용한 경우에 은 및 동을 석출시킬수가 있다.

이와같은 표면처리를 한 모재에서는, 모재표면에 형성된 양극산화피막에 은(또는 동, 은 및 동)이 석출되어 있으므로, 모재의 항균성, 탈취성, 열전도성, 도전성이 높아진다.

본 발명에서는 상기 모재의 편면에 상기 입자상수지피막으로 불소수지피막을 형성하고, 이 모재를 상기 전해액중에서 전해처리 함으로서 상기 불소수지피막을 통하여 상기 모재 편면에 양극산화피막을 형성하고 동시에, 이 양극산화피막에 첨가한 초산염 또는 황산염의 금속을 석출시킴과 동시에 상기 모재의 타면에 양극산화피막을 형성함과 동시에 이 양극산화피막에 첨가시킨 초산염 또는 황산염 금속을 석출되게 함을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 모재 편면에 불소수지피막을 형성하고, 이 불소수지피막을 형성한 모재에 상술한 전해가공을 한다. 이와같이 하여 전해가공을 하면, 모재 편면에서는 불소피막을 통하여 전해액이 모재에 작용하고, 모재 편면에 양극산화피막을 형성할 수 가있는 동시에, 이 양극산화피막에 초산염 또는 황산염 금속을 석출시킬 수가 있다. 또한 모재 타면에서는 그 표면에 양극산화피막을 형성하는 동시에 형성된 양극산화피막에 초산염 또는 황산염 금속을 석출시킬 수가 있다. 이때, 은(또는 동, 은 및 동)이 석출되므로, 모재 양면의 항균성, 탈취성, 열전도성, 도전성을 높일 수가있다. 이러한 모재로는 편면에 불소수지피막을 한 남비(예를 들면, 조리남비, 푸라이팬 등), 솥(취반기의 안쪽 솥등), 열판등이 있다.

또한, 본 발명은 알미늄 또는 그 합금으로부터 형성된 모재 표면의 적어도 일부에 입자상수지피막을 형성하고, 상기 입자상수지피막을 가진 모재를 황산욕, 수산욕 또는 이들의 혼합욕중에 침지하여 양극산화처리를 하여 상기 모재 표면에 양극산화피막을 형성하고, 그런 다음 금속의 초산염으로 초산은 및 초산동중 어느 하나 또는 둘, 혹은 금속 황산염으로서 황산은 및 황산동의 어느 하나 또는 둘을 첨가한 전해액중에서 전해처리하고, 이것으로 상기 양극산화피막에 첨가한 초산염 또는 황산염 금속을 석출시키는 것을 특징으로 하는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법이다.

본 발명에 따르면 알미늄 또는 그 합금으로부터 형성된 모재 표면의 적어도 일부, 즉 그 일부 또는 전체에 입자상수지피막을 형성하고, 다음으로 입자상수지피막을 형성한 모재를 황산욕, 수산욕 또는 이들의 혼합욕에 침지하여 양극산화처리를 한다. 이때, 욕중의 처리액은 입자상수지피막의 공극을 통하여 모재의 표면에 작용하고, 이것으로 입자상수지피막을 가진 모재 표면에 양극산화피막을 형성할 수가 있다. 그런 다음 초산염으로 초산은 및 초산동의 어느 하나 또는 둘, 또는 황산염으로 황산은 및 황산동의 어느 하나 또는 둘을 첨가한 전해액으로 전해처리한다. 이때 전해액은 입자상 수지피막을 통하여 모재표면의 양극산화피막에 작용하고, 이것으로 형성된 양극산화피막에 초산염 또는 황산염 금속을 석출시킬 수가 있다. 이와같이 일반적인 양극산화처리를 한 후, 소정의 전해처리를 하더라도, 입자상 수지피막을 가진 모재에 양극산화피막을 형성하는 동시에 이 양극산화피막에 소정의 금속을 석출 할 수가 있다. 또한 전해처리시에는 전해액중에 상업용 전원인 교류, 교직중첩, 마이너스파를 흘리는 PR 또는 마이너스파를 흘리는 펄스파등의 전류를 가하여 전해처리 할 수가 있다.

이와같은 표면처리를 한 모재에서는, 모재 표면에 형성된 양극산화피막에 은(또는 동, 은 및 동)이 석출되어 있으므로, 모재의 항균성, 탈취성, 열전도성, 도전성이 높아진다.

또한, 본 발명에서는 상기 모재를 전해처리 함으로서 상기 양극산화피막 및 상기 입자상수지피막에, 첨가한 초산염 또는 황산염의 금속을 석출시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 모재의 양극산화피막에 더하여, 이 모재 표면을 덮는 입자상수지피막에도 초산염 또는 황산염의 금속이 석출하므로, 입자상수지피막측의 금속염의 석출 효과, 즉, 항균성, 탈취성, 열전도성, 도전성을 더욱 높일 수가 있다.

본 발명에서는, 상기 입자상수지피막이 불소수지피막, 페놀수지피막 또는 아크릴수지피막인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 모재 표면에 형성되는 피막이 불소수지피막, 페놀수지피막 또는 아크릴수지피막이므로, 전해처리를 하는 전해액(또는 여기에 더하여 양극산화처리를 하는 처리액)이 이들 수지피막에 존재하는 공극을 통하여 모재표면에 작용하여, 모재 표면에 양극산화피막을 형성하고 동시에, 이 양극산화피막에 소정의 금속을 석출시킬 수 있다.

본 발명에서는 상기 모재는 남비, 솥, 열판, 식기, 케틀 또는 포일인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 알미늄 또는 알미늄 합금의 모재 표면에 양극산화피막을 형성하고 동시에 이 양극산화피막에 은(또는 동, 은 및 동)을 석출시키고 있으므로, 항균성, 탈취성, 열전도성, 도전성이 양호하며, 남비, 솥, 열판, 식기, 케틀, 식품을 포장하는 포일에 잘 적용할 수가 있고 , 이들에 적용함으로서 식품, 조리품의 안전성을 높일 수가 있고 동시에 가열조리를 할 때의 가열효율을 높일 수가 있다.

또한, 알미늄 또는 알미늄 합금 모재 표면에 입자상수지피막, 예를들면 불소수지피막을 형성하고, 이 입자상수지피막을 통하여 모재 표면의 양극산화피막에 은(또는 동, 은 및 동)을 석출시키고 있으므로, 입자상수지피막, 예를 들면 불소수지피막을 입히고 있음에도 불구하고 항균성, 탈취성, 열전도성, 도전성이 높아지고, 남비(조리남비등), 솥(취반솥의 안쪽솥 등)에 적절히 적용할 수가 있고, 이들에 적용함으로서, 식품, 조리품의 안전성을 높일 수가 있고 동시에 가열조리를 할 때의 가열효율을 높일 수 있다.

본 발명에서는 상기 모재는 건축용 부재 또는 교통 혹은 수송기기용 부재인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 모재표면에 양극산화피막이 형성되어 있으므로(특히 경질의 것을 형성한다), 모재의 내마모성, 경도를 충분히 높일 수가 있고, 이 양극산화피막에 초산염 또는 황산염의 금속이 석출하고 있으므로, 양극산화피막의 열전도성, 다시 말해 방열성을 높일 수가 있고, 이런 것 들로 부터 건축용부재, 교통 혹은 수송기기용 부재에 적절히 적용할 수가 있고, 이런 것 들에 적용함으로서 이 부재의 내화성, 내마모성, 경도를 높일 수가 있다.

발명의 실시형태

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따르는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법의 실시형태에 관하여 설명한다.

먼저, 도1 및 도2를 참조하여, 본 발명에 따르는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법의 실시예에 관하여 설명한다. 도1은 본 발명에 따르는 표면처리방법의 실시예를 실시하기 위한 처리장치의 일예를 간략하게 보여주는 간략도이며, 도2는 도1의 처리장치로 처리한 모재의 일부를 확대하는 동시에 간략화한 것을 보여주는 부분확대단면도이다.

도1에서 도시된 처리장치는 직방체상의 전해조(2)를 갖추고, 이 전해조(2)안의 양측부에 전극(4)(6)이 배설되어 있다. 이 형태에서는 전극(4)(6)은 길이 방향, 도1에서 좌우방향으로 간격을 두고 배설된 4개의 플레이트상 전극(8)(10)으로 구성되고, 이들 플레이트상 전극(8)(10)이 카본으로 형성되어 있다. 전극(4)(6)은 전기적으로 병렬 배치되고, 일방의 전극(4)의 4개의 플레이트상 전극(8)은 전기적으로 직렬로 접속되고, 타방의 전극(6)의 4개의 플레이트상 전극(10)은 전기적으로 직렬로 접속되어 있다.

한쌍의 전극(4)(6) 사이에 표면처리 할 모재(12)(14)가 배설되어 있다. 일방의 모재(12)는 전극(4)에 대향하여 그 내측에 배설되고 ,타방의 모재(14)는 전극(6)에 대향하여 그 내측에 배설된다.

모재(12)(14)는 예를 들면 플레이트상 부재로 구성되고, 이러한 모재(12)(14)는 알미늄 또는 알미늄합금으로 형성된다. 이 처리장치는 알미늄 또는 그 합금을 형성된 모재(12)(14)에 후술하는 바와 같이 표면처리를 한다.

이 전해조(2)안에는 표면처리를 하기 위한 전해액이 충전되고, 처리할 모재(12)(14)는 이 전해액중에 침지된다. 전해액으로는 황산욕, 수산욕 또는 이들의 혼합욕이 사용된다. 그리고 이러한 욕에 금속 초산염으로 초산은 및 초산동의 어느 하나 또는 둘, 즉, 초산은, 초산동 또는 이들 둘다 첨가된다. 황산욕을 사용하는 경우, 황산이 예를들면 150~300g/리터 비율로 용해되고, 수산욕을 사용하는 경우 예컨데 20~40g/리터의 비율로 용해된다. 또한 이런 욕에 첨가되는 초산은 또는 초산동을 예를 들면 2~10g/리터의 비율로 첨가된다. 금속 초산염이 2g/리터 보다 적어지면, 표면처리를 한 경우의 금속 석출량이 적어지고, 금속 초산염이 10g/리터를 넘으면, 표면처리를 한 경우에 양극산화피막에 핏트(孔食)가 발생하여 피막 흠결이 잘 발생하게 된다.

초산염 대신, 금속 황산염으로 황산은 및 황산동의 어느 하나 또는 둘, 즉 황산은, 황산동 또는 이들 둘 모두를 첨가하게 해도 좋고, 이 경우에도, 첨가되는 황산은 또는 황산동은 예를 들면, 2~10g/리터의 비율로 첨가된다. 모재(12)(14)에 표면처리를 할 때, 모재(12)(14)에 직교중첩 파형의 전류, 즉, 교류전류와 직류의 플러스측 전류를 중첩시킨 전류가 가해지고 이러한 전류를 가하여 모재(12)(14)에 전해처리를 한다. 이 형태로는 직류전원(16)의 플러스측이 리액터(18)에 전기적으로 접속되고, 또한 이 직류전원(16)의 마이너스측이 전극(4)(6)(플레이트상 전극(8)(10))에 전기적으로 접속된다. 그리고 교류전원(20)이 리액터(18)에 전기적으로 접속되고, 리액터(18)는 직류전원(16)의 플러스측 전류를 교류전원(20)에서 오는 교류전류에 중첩하고, 중첩된 중첩전류를 처리할 모재(12)(14)에 보낸다.

표면처리시는 전류밀도가 예를 들면 1~10A/dm²범위가 되도록 선정되고, 이 전류밀도가 소정설정시간 계속해서 통전된다. 전류밀도가 10A/dm²를 넘으면, 표면처리로 형성되는 양극산화피막에 검게 탄 자욱 등의 변색이 발생하기 쉬워지며, 또한 모재(12)(14)와 이것을 유지하는 치구와의 접속부에 방전에 의한 손상이 발생하기 쉬워진다. 한편, 전류밀도가 1A/dm²보다 작아지면, 전해액중을 흐르는 전류가 작고, 표면처리의 처리효율이 나빠진다.

이 표면처리시, 전해액의 욕 온도는 예를 들면 －10∼25℃ 범위가 되도록 선정된다. 욕의 온도가 25℃를 넘으면 모재(12)(14)표면에 생성되는 양극산화피막이 연질화되고, 사정에 따라서는 평탄한 피막을 얻을 수 없게 된다. 한편 욕의 온도가 －10℃ 보다 낮아지면 표면처리의 처리효율이 나빠지며, 처리비용이 늘어난다.

상술한 처리장치로 모재(12)(14)에 표면처리를 하면, 모재(12)(14)의 표면은 도2에 나타낸 바와 같이 형성된다. 도2를 참조하여 알미늄 또는 그 합금으로부터 형성된 모재(12)(14)의 표면에 양극산화피막(22)(소위 알마이트피막)이 형성된다. 이 양극산화피막(22)은 모재(12)(14)표면에 형성되는 바리야층(24)과, 이 바리야층(24) 표면에 형성되는 다공질층(26)으로 구성되며, 바리야층(24)의 두께는 약 0.01∼0.1μm 정도로 또한 다공질층(26)의 두께는 약 10∼200μm 정도로 형성된다.

상술한 표면처리 방법으로 처리하면, 다공질층(26)에 다수 존재하는 구멍(28)안에 초산염의 금속, 예를 들면 초산은(또는 황산은)을 사용한 경우에 은, 초산동(또는 황산동)을 사용한 경우에 동, 그리고 초산은 및 초산동(또는 황산은 및 황산동)을 사용한 경우에 은 및 동이 석출되고, 이런 구멍(28)의 저부에 석출금속 (30)이 형성된다. 따라서 다공질층(26)의 구멍(28)에 금속, 이 실시형태에서는은 및/또는 동이 석출되므로, 모재(12)(14)에 항균성, 방오염성이 부여되고, 위생상의 안전이 유지되는 동시에 그 표면의 양극산화피막(22)의 열전도성, 도전성이 높아지고, 이것으로 인하여 방열성의 향상 및 정전기 방지의 효과를 얻게된다. 또한 모재의 표면에 양극산화피막(22)이 형성되므로 모재(12)(14) 표면의 경도가 커지며, 내마모성도 향상하고, 특히 경질의 양극산화피막 (22)을 형성하도록 함으로서 충분한 내마모성, 고경도를 갖게 할 수가 있다.

이러한 처리는 모재(12)(14)로서 알미늄 또는 그 합금제 각종제품, 예를 들면 식기(차잔, 접시, 컵등), 알미늄박 식기(각종 용기류, 접시등), 조리용 알미늄포일, 남비(조리남비, 프라이팬등), 케틀 등에 적절히 적용할 수가 있고, 이들에 적용함으로써 조리시의 가열효율의 향상을 도모할 수가 있는 동시에, 식품위생상의 안전을 확보할 수가 있다.

그리고 이러한 표면처리에 의하여, 양극산화피막(22)의 경도가 증대되고 거기다가 열전도성(환언하면 방열성)도 향상되므로, 조리기기류의 분야 이외의 부재에, 예를 들면 건축용부재(알미늄샷시용부재, 문짝, 벽부재 등), 교통 혹은 수송기기용 부재 (자동차, 항공기, 선박 등의 각종부품 등)에도 아주 잘 적용할 수가 있고, 이들에 적용함으로써 내화성, 내마모성을 높일 수 가 있다.

그리고, 상술한 실시형태에서는 표면처리 할 때 교직중첩파형의 전류를 가하여 전해처리하고 있지만, 교직중첩전류 대신, 마이너스파를 흘리는 PR 또는 마이너스파를 흘리는 펄스파 전류를 가하더라도, 상술한 바와 마찬가지로 한번의 전해처리로 소정의 표면처리를 할 수가 있고, 모재(12)(14)의 표면에 상기 양극산화피막(22)을 형성하는 동시에 형성된 양극산화피막(22)에 금속을 석출시킬 수가 있다.

상술한 예에서는 알미늄 또는 그 합금으로부터 형성된 모재(12)(14)에 양극산화피막(22)을 형성하는데 적용하여 설명을 하였으나, 이에 한정되지 않고, 알미늄 또는 그 합금제 모재 표면에 입자상수지피막, 예를 들면, 불소수지피막을 가진 모재에 양극산화피막을 형성하는 동시에 형성된 양극산화피막에 은 및/또는 동을 석출시키는데도 적용할 수가 있다.

상술한 처리장치를 사용하여 상술한 바와 마찬가지로 표면처리를 한다. 즉, 상술한 전해액에 입자상수지피막으로서 불소수지피막을 가진 모재를 침지하고, 이 침지상태에서 상술한 바와 같은 전류를 가하면, 입자상 피막을 가진 모재는, 도3에 표시한 바와 같이 형성된다. 즉, 모재(32) 표면에 양극산화피막(34)이 형성되고, 이 양극산화피막(34)은 모재(32) 표면의 바리아층(36)과, 바리아층(36)의 표면의 다공질층(38)으로 구성된다. 이 경우, 모재(32) 표면에 불소수지피막(40)이 존재하므로, 모재(32) 표면에 작용하는 전해액의 양이 적고, 모재(32) 표면에 형성되는 양극산화피막(34)의 막 두께는 얇고, 예를 들면 2~4μm 정도가 되며, 이러한 2~4μm의 피막에 바리아층(36) 및 다공질층(38)이 포함된다. 그리고 이렇게 처리하면, 양극산화피막(34) 표면측의 다공질층(38)은 다수 존재하는 구멍(42) 안에 초산염(또는 황산염)의 금속, 예를 들면 초산은(또는 황산은)을 사용한 경우에 은, 초산동(또는 항산동)을 사용한 경우에 동, 초산은 및 초산동(또는 황산은 및 황산동)을 사용한 경우에 은 및 동이, 이런 구멍(42)에 석출하며, 더욱이 불소수지피막(40)에도 석출하고, 이 석출은 양극산화피막(34)으로부터 불소수지피막(40)의 표면을 향하여 진행된다. 이때 불소수지피막(40)은 도3에 표시한 바와 같이 미세한 구상입자의 집합이며, 이 수지피막(40) 내부에는 상호연통 하는 공극이 존재하며, 전해처리하기 위한 전해액은 이들 공극을 통하여 모재(32) 표면에 작용한다.

이와 관련하여, 모재(32)표면에 형성되는 양극산화피막(34)의 두께는 얇아지며 동시에 전해액중의 금속은 불소수지피막(40)의 공극을 통하여 양극산화피막(34)의 다공질층(38)의 구멍(42)에 석출하며 동시에 불소수지피막(40)의 공극에도 석출한다. 이와 같이 불소수지피막(40)을 갖고 있어도, 모재(32) 표면에 양극산화피막(34)이 형성되므로 그 모재(32) 표면의 경도를 높여 내마모성을 부여할 수가 있고, 동시에 생성된 양극산화피막(34) 및 불소수지피막 (40)에 초산염 또는 황산염의 금속 즉, 은 및/또는 동이 석출하므로, 모재(32) 및 그 표면의 불소수지피막(40)의 열전도성, 도전성을 높일 수가 있고, 이렇게 함으로서 방열성의 향상 및 정전기방지의 효과를 얻을 수 있다. 더욱이 모재(12),(14) 및 불소수지피막(40)에 항균성, 방오염성을 부여할 수 있고 위생상의 안전도 확보할 수가 있다.

이러한 처리는, 불소수지피막(40)을 가진 알미늄 또는 그 합금제 각종제품, 예를 들면, 남비(조리남비, 프라이팬 등), 솥(취반기의 안쪽솥 등), 열판등에 아주 잘 적용할 수가 있고, 이들에 적용함으로써, 조리시의 가열효율의 향상을 도모할 수가 있고 동시에 식품 위생상의 안전도 확보할 수가 있다.

모재로서 취반기안의 솥(또는 남비)에 적용한 경우 안쪽솥 본체 (또는 남비본체)는 알미늄으로 형성되고, 그 내면에 불소수지피막이 입혀져 있다. 이러한 취반내의 솥(또는 남비)에 상술한 표면처리를 하면, 취반안의 솥(또는 남비)의 내면측에서는 표면측의 불소수지피막의 공극을 통하여 전해액이 안쪽 솥 본체에 작용하고 ,안쪽솥 본체(또는 남비본체)의 내측표면에 얇은 양극산화피막이 형성되며 동시에, 전해액중의 초산염 또는 황산염의 금속이 이 양극산화피막 및 표면의 불소수지피막에 석출한다. 그리고 취반기안의 솥(또는 남비)의 외면측에서는 상술한 기재로부터 이해되는 바와 같이, 전해액이 직접적으로 안쪽 솥 본체에 작용하며, 안쪽 솥 본체(또는 남비 본체)의 외측면에 비교적 두꺼운 양극산화피막이 형성되며, 이 양극산화피막에 초산염 또는 황산염의 금속이 석출한다. 따라서 취반기내의 솥 자체(또는 남비 자체)의 열전도성이 높아지며, 이것으로 가열효율이 양호하게 되며, 효율이 좋은 취반(또는 가열조리)을 할 수가 있다.

상술한 실시형태에서는, 모재(32)의 표면에 불소수지피막(40)을 한 것에 적용하여 설명하였으나, 이것에 한정되지 않고, 페놀수지피막 또는 아크릴수지피막등의 입자상수지피막(수지피막층이 연속된 공극을 가진 것)을 가진 모재에도 마찬가지로 전해처리를 함으로써 모재표면에 양극산화피막을 형성하는 동시에 이 형성된 양극산화피막 또는 그 표면을 덮는 입자상수지피막에 금속(은, 동 또는 이 둘 전부)을 석출시킬 수가 있다.

그리고 상술한 예에서는, 한번의 전해처리로 입자상수지피막을 가진 모재 표면에 양극산화피막을 형성하는 동시에, 이 양극산화피막에 금속을 석출시키고 있으나. 양극산화피막의 형성과, 금속의 석출을 별도의 공정에서 하게 해도 된다. 이 경우, 입자상수지 피막을 형성한 모재를 황산욕, 수산욕 또는 이들의 혼합욕에 담가, 양극산화처리를 하고, 그런 다음 초산염으로 초산은 및 초산동의 어느 하나 또는 둘, 또는 황산염으로 황산은 및 황산동의 어느 하나 또는 둘을 첨가한 전해액으로 전해처리를 하면 좋고, 이렇게 하더라도 같은 양극산화피막의 형성, 이 양극산화피막에 대한 금속의 석출을 할 수가 있다. 그리고 이 경우에는, 전해처리하는 전류로서 각종의 전류, 예를 들면, 상업용 전원인 교류, 직교중첩, 마이너스파를 흘리는 PR 또는 마이너스파를 흘리는 펄스파등의 전류를 가함으로써 소정의 전해처리를 할 수가 있다.

실시예 및 비교예

실시예 1

본 발명의 효과를 확인하기 위하여, 모재에 다음과 같은 표면처리를 하였다.실시예 1로 도1에 표시한 처리장치를 사용하여 황산 200g/리터의 황산욕에 황산염으로 황산은을 5g/리터를 첨가한 전해액을 사용하여 전해처리를 하였다. 모재로서 알미늄(재질: A1050)제 플레이트(세로 100mm x 가로 50 mm x 두께 1 mm)를 사용하고, 이 플레이트를 양극(＋)측으로 하고, 카본 전극을 음극(－)측으로 하였다. 전해처리시의 전해액 온도는 5℃ 이며, 전해처리 중 교류와 직류의 전류비율을 1:1로 한 교직중첩 전류를 가하고, 그 전류밀도는 3.0 A/dm²이었다. 상술한 조건으로 전해처리를 30분하고, 모재 표면에 형성된 양극산화피막의 두께를 측정하고 동시에 그 표면의 색깔을 조사하였다.

실시예 2

실시예 2로, 황산200g/리터의 황산욕에 황산염으로 황산동을 5g/리터를 첨가한 전해액을 사용하여 전해처리를 하였다. 모재로는 실시예1과 같은 것을 사용하고, 이 모재에 실시예1과 같은 조건으로 전해처리를 하고 모재 표면에 형성된 양극산화피막의 두께를 측정하고 동시에 그 표면의 색깔을 조사하였다.

실시예 3

실시예3으로, 황산 150g/리터의 황산욕에 초산염으로 초산은을 5g/리터를 첨가한 전해액을 사용하여 전해처리를 하였다. 모재로는 실시예1과 같은 것을 사용하고, 이 모재에 실시예1과 같은 조건으로 전해처리를 하고, 모재표면에 형성된 양극산화피막의 두께를 측정하고 동시에 그 표면의 색깔을 조사하였다.

실시예 4

실시예 4로, 도1에 표시한 처리장치를 사용하고, 황산 230 g/리터 의 황산욕에 초산염으로 초산동 2g/리터를 첨가한 전해액을 사용하여 전해처리를 하였다. 모재로는 알미늄(재질: A 1050)제 섬유포(세로 200mm x 가로 200mm x 두께 1.0 mm)를 사용하고, 이 섬유포를 양극(＋)측으로 하고 카본전극을 음극(－)측으로 하였다. 전해처리시의 전해액의 온도는 20℃이며, 전해처리중, 교류와 직류의 전류비율을 2 : 1로 한 교직중첩 전류를 가하고, 그 전류밀도는 2.0A/dm²이었다. 상술한 조건으로 전해처리를 30분 하고, 모재표면에 형성된 양극산화피막의 두께를 측정하고 동시에 그 표면의 색깔을 조사하였다.

실시예 5

실시예 5로, 도1에 표시한 처리장치를 사용하고, 황산230g/리터의 황산염에 황산염으로 황산은을 10g/리터를 첨가한 전해액을 사용하여 전해처리를 하였다. 모재로는 알미늄 합금(재질: ADC12)제 플레이트(세로 70mm x 가로 150mm x 두께 5mm)를 사용하고, 이 플레이트를 양극(＋)측으로 하고 카본전극을 음극(－)측으로 하였다. 전해처리시의 전해액 온도는 15℃이며, 전해처리중, 교류와 직류의 전류비율을 1 : 1 로 한 교직중첩 전류를 가하고, 그 전류밀도는 4.0A/dm²이었다. 상술한 조건에서 전해처리를 30분하고 모재 표면에 형성된 양극산화피막의 두께를 측정하고 동시에 그 표면의 색깔을 조사하였다.

실시예 6

실시예 6으로, 도1에 표시한 처리장치를 사용하고, 황산 250g/리터의 황산염에 초산염으로 초산은을 10g/리터를 첨가한 전해액을 사용하여 전해처리를 하였다. 모재로는 알미늄(재질: A 2024)제 플레이트(세로 50mm x 가로 150 mm x 두께 0.8 mm)를 사용하고, 이 플레이트를 양극(＋)측으로 하고 카본 전극을 음극(－)측으로 하였다. 전해처리시의 전해액 온도는 5℃이며, 전해처리중, 교류와 직류의 전류비율을 1 : 1로 한 교직중첩 전류를 가하고, 그 전류밀도는 3.0A/dm²이었다. 상술한 조건으로 전해처리를 60분간 행하고, 모재 표면에 형성된 양극산화피막의 두께를 측정하고 동시에, 그 표면의 색깔을 조사하였다.

실시예 7

실시예 7로, 도1에 표시한 처리장치를 사용하고, 황산 150g/리터의 황산욕에 초산염으로 초산은 10g/리터를 첨가한 전해액을 사용하여 전해처리를 하였다. 모재로 알미늄(재질 : A3004)제 취반기 안의 솥(내면에 불소피막이 덮혀 있다)을 사용하고, 이 취반기내의 솥을 양극(＋)측으로 하고, 카본 전극을 음극(－)측으로 하였다. 전해처리시의 전해액 온도는 5℃이며, 전해처리중, 교류와 직류의 전류비율을 1 : 1로 한 교직중첩 전류를 가하고, 그 전류밀도는 3.0A/dm²이었다. 상술한 조건으로 전해처리를 30분 하고, 모재 표면에 형성된 양극산화피막의 두께를 측정하고 동시에 그 표면의 색깔을 조사하였다.

실시예 8

실시예8로, 도 1에 표시한 바와 같은 처리장치를 사용하고, 황산 150 g/리터의 황산욕에 초산염으로 초산은 10g/리터를 첨가한 전해액을 사용하여 전해처리를 하였다. 모재로 알미늄(재질: A6063)제 플레이트(세로 50mm x 가로 100mm x 두께 1mm)를 사용하여 이 플레이트를 양극(＋)측으로 하고, 카본 전극을 음극(－)측으로 하였다. 전해처리시의 전해액 온도는 5℃이며, 전해처리중 교류와 직류의 전류비율을 1:1로 한 교직중첩 전류를 가하고 그 전류 밀도는 3.0A/dm²이다. 상술한 조건으로 전해처리를 50분간하고, 모재 표면에 형성된 양극산화피막의 두께를 측정하고 동시에 그 표면의 색깔을 조사하였다.

비교예 1

비교예 1로, 도1에 표시한 처리장치를 사용하여 황산 200g/리터의 황산욕(금속의 초산염 및 황산염 쌍방을 함유하고 있다)을 전해액으로 사용하여 전해처리를 하였다. 모재로서 알미늄(재질 : A1050)제 플레이트(세로 100mm X 가로 150mm X 두께 1mm)를 사용하고, 이 플레이트를 양극(＋)측으로 하고, 카본전극을 음극(－)측으로 하였다.

전해처리시의 전해액 온도는 5℃이며, 전해처리 중 교류와 직류의 전류비율을 1 : 1로 한 교직중첩전류를 가하고, 그 전류밀도는 3.0A/dm²이었다. 상술한 조건에서 전해처리를 30분하고, 모재표면에 형성된 양극산화 피막의 두께를 측정하고 동시에 그 표면의 색깔을 조사하였다.

[피막두께 및 색깔]

상술한 실시예 1~8 및 비교예에서 모재 표면에 형성된 양극산화피막의 두께 및 그 표면의 색깔은 표1에 나타낸 바와 같다.

표 1

피막두께 (㎛) 색깔

실시예1 30 선명한 황금색

실시예2 30 갈색계 녹색

실시예3 30 선명한 황금색

실시예4 15 탁한 황금색

실시예5 30 탁한 암황토색

실시예6 50 탁한 보라계 갈색

실시예7 내면 - 변화없음

외면 30 황토색

실시예8 50 탁한 황토색

비교예1 30 거의 무색투명

표에서 이해되는 바와 같이, 실시예 1 및 3 ~ 8에서는, 모재 표면에 형성된양극산화피막의 색깔이 황금색 내지 황토색 또는 보라계 갈색이며, 이러한 색깔은 초산염 또는 황산염의 금속인 은 또는 동이 석출하고 있기 때문이며, 눈으로 보아 은 또는 동의 석출을 확인할 수가 있었다. 그리고 비교예1에서는, 초산염 및 황산염이 전혀 첨가되어 있지 않고, 따라서 석출하는 금속이 존재하지 않으며, 양극산화피막은 형성되지만 그 표면의 색깔은 거의 무색투명하며, 금속이 석출하고 있지 않음을 보여주고 있다.

[열전도성 시험]

열전도성을 확인하기 위하여, 다음과 같은 시험을 하였다. 실시예9로, 모재로 알미늄(재질: A 1050)제 플레이트 (세로 100mm x 가로 50mm x 두께 1mm )를 사용하고, 실시예1과 같은 조건으로 이 모재 표면에 4㎛의 양극산화피막을 형성하였다.

그리고 이 실시예 9의 플레이트의 열전도성을 측정하였다.

실시예10으로, 실시예 9와 같은 모재를 사용하고 동시에 동일 조건으로 모재표면에 25㎛의 양극산화피막을 형성하고, 실시예 11로, 실시예 9와 같은 모재를 사용하고 동시에 동일조건으로 모재 표면에 50㎛의 양극산화피막을 형성하고, 이들 실시예 10, 11의 플레이트의 열전도성을 측정하였다. 이들의 측정결과는 표 2에 표시한 바와 같다.

비교예2로, 실시예9의 모재로 알미늄(재질: A 1050)제 플레이트, 그리고 비교예3으로 두께 50㎛의 경질알마이트피막(금속의 석출이 없는 양극산하피막)을 가진 알미늄제 플레이트(실시예9의 플레이트와 같은 것)의 열전도율을 측정하고, 그들의 결과를 표2에 표시하였다.

표 2

열전도율 (w/m.k)

20 ℃ 100℃ 300℃

실시예9 224.4 225.3 243.3

실시예10 232.8 228.3 243.5

실시예11 238.8 240.6 277.6

비교예2 238.5 240.0 233.0

비교예3 79.5 80.3 82.6

표2로부터 이해되는 바와 같이, 실시예 9~11의 플레이트, 즉 금속으로서의 은이 석출된 양극산화 피막을 가진 플레이트에서는, 모재로 알미늄생지와 거의 같은 열전도율을 갖고 있으며, 300℃부근 이상에서는 실시예 9~11의 플레이트 쪽이 알미늄생지보다 크게 되어 있다. 이에 대하여, 비교예3의 플레이트, 즉 단순한 경질알마이트피막을 가진 플레이트에서는, 그 열전도율은 알미늄생지의 열전도율 보다 작아 약 1/3 정도이다. 이들로 부터 초산염의 금속으로서의 은이 석출함으로서 열전도율이 커지며, 열전도율이 크게 개선된다는 것이 확인되었다.

[항균성시험]

항균성을 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 하였다. 실시예12로, 실시예3과 같게 하여 전해처리를 한 것(실시예3과 같은 표면처리를 하고, 표면의 양극산화피막의 두께가 30㎛인 것)을 사용하여 항균력 시험을 하였다. 항균력 시험은, 대장균, 황색포도구균, 장염비브리오 및 살모네라균을 포함한 균액을 각각 적하하고, 환경온도가 35℃의 분위기에서 24시간 경과후의 각 생균수를 측정하였다.

비교예 4로, 실시예 3의 전해액으로 부터 초산은을 제거한 액을 사용한 이외는 실시예 3과 같이 하여 전해처리를 한 것(표면에 막두께 30㎛의 양극산화피막이 존재하지만, 은이 석출하고 있지 않은 것)을 사용하여 실시예 12와 같게 하여 항균력 시험을 하였다.

표 3

실시예12 비교예4 대조(브랑크)

대장균 <10 1.9 x 10^-42.4 x 10⁷

황색포도구균 <10 1.0 x 10⁵4.6 x 10⁶

장염비브리오 <10 4.2 x 10⁷4.7 x 10⁵

살몬네라균 <10 3.2 x 10²8.1 x 10⁶

* 대조는 플라스틱 샤례이다.

* <10 은 균이 검출안된 것을 의미한다.

실시예12 및 비교예4의 측정결과는, 표3에 나타낸 바와 같다. 비교예4에서는 24시간 경과후에도 대장균, 황색포도구균, 장염비브리오, 살모네라균이 생존하고 있지만, 실시예12에서는, 24시간 경과 후에 생존하는 균수를 검출할 수가 없었다. 이들로 부터 양극산화피막에 은을 석출시킴으로써 우수한 항균성이 얻어진다는 것이 확인되었다.

취기시험

실시예13으로, 실시예12와 같게 하여 전해처리를 한 것을 사용하여 취기시험을 하였다. 취기시험은 비커에 개울물을 1리터 넣고, 그 속에 실시예13에서 전해처리를 한 것을 담그고, 1주일 경과 후에 비커에서 발생하는 취기정도를 조사하였다. 그리고 비교예5로 비교예4와 같게 하여 전해처리를 한 것을 사용하여, 실시예13과 같게 하여 취기시험을 하여 취기의 정도를 조사하였다.

실시예13에서는 1주일이 경과하여도 취기는 거의 발생하지 않았으나, 비교예 5에서는 취기가 발생하였다. 이들로부터 양극산화피막에 은을 석출시킴으로서, 우수한 탈취성이 얻어진다는 것을 확인할 수 있었다.

내화시험

내화성능을 확인하기 위하여, 다음과 같은 실험을 하였다. 실시예 14로, 실시예8(재질: A6063)과 같게 하여 전해처리를 한 것을 사용하여 내화시험을 하였다. 내화시험은 실시예 14에서 전해처리를 한 것에 가스버너의 화염을 쪼였다. 가스버너의 화염온도는 1400도이며, 150mm의 간격을 두고 가스버너의 화염을 가열하고 가열시간은 20초이었다.

비교를 하기 위하여, 비교예 6으로 비교예2(재질: A 1050)와 같게 하여 전해처리를 한 것을 사용하고, 또한 비교예7로, 생지알미늄(재질: A6063)제 플레이트(전해처리를 전혀 안한 것)를 사용하여, 실시예 14와 같게 하여 내화시험을 하였다.

표4

가열후의 색깔 변형

실시예 14 변화없음 (황토색 그대로) 변형없음

비교예 6 회색이 엷어졌음 약간 구부러짐

비교예 7 생지색깔 그대로임 크게 구부러짐

실시예14 및 비교예6, 7의 내화시험의 결과는, 도4에 표시한 바와 같으며, 실시예14에서는 가열 후에도 표면의 색깔, 형상에 변화가 없었다. 이에 대하여 비교예 6에서는 표면색이 엷어지고 그 형상도 약간 변형되고, 비교예7에서는 표면 색깔은 변화하지 않았으나, 그 형상은 크게 구부러져서 변형하였다. 이들로부터 알미늄제플레이트 표면에 양극산화피막이 존재하면, 생지의 것에 비하여 내화성능이 향상되며, 이 양극산화피막에 은을 석출시키면, 이 내화성능이 더욱 향상되어, 은을 석출시킴으로써 충분한 내화성능이 얻어진다는 것을 확인할 수 있었다.

은석출확인시험

실시예15로, 알미늄(A3004)제 플레이트 표면의 일부에 불소수지피막을 형성하고, 이 불소수지피막을 가진 플레이트에 실시예 1과 같은 조건으로 전해처리를 하고, 그 표면(불소수지피막이 존재하지 않은 부분)에 양극산화피막을 30㎛ 형성하였다.

이렇게 작성한 실시예15의 플레이트에서는 알미늄 부분(불소수지피막이 존재하지 않는 부분)의 표면은 황금색을 띄우고 있으며, 이는 생성된 양극산화피막에 은이 석출하고 있음을 나타내고 있으나, 불소수지피막부분은 전해처리를 하였으나 외관상변화는 보이지 않았다.

이 실시예 15의 플레이트에 은이 석출하고 있는지의 여부를 확인하기 위하여, 은의 석출확인시험을 하였다. 이 확인시험은, 실시예 15의 플레이트의 알미늄부분측으로부터 및 불소수지피막부분측으로부터 주사전자현미경으로 관찰하고, 알미늄 부분과 불소수지부분을 X선 회석법으로 은이 존재하는지의 여부를 조사하였다. 알미늄 부분의 결과는 도4에 표시한 바와 같고, 은이 석출하여 존재하고 있다. 그리고 불소수지피막부분의 결과는 도5에 표시한 바와 같고, 이 부분에서도 은이 석출하여 존재하고 있다. 이런 사실로부터 초산염의 금속으로 은이, 양극산화피막 및 불소수지피막에 석출하고 있다는 것이 확인되었다.

취반보온시험

취반보온성능을 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 하였다. 실시예16으로, 실시예7과 같게 하여 전해처리를 한 취반솥을 사용하여 취반보온시험을 하였다. 취반보온시험은 실시예16에서 전해처리한 취반내솥(취반내 솥의 내면에 불소수지피막을 입히고, 이 불소수지피막에 초산은의 금속이 석출하고 있는 것)을 사용하여 취반을 하고, 취반이 다되었을 때, 취반완료시 부터 하루, 이틀, 사흘째의 취반미의 색깔, 냄새의 변화를 조사하였다. 그리고 비교예 8로, 전해처리를 안한 종전의 취반내솥(취반내 솥의 내면에 단순히 불소수지피막이 입혀진 것)을 사용하여 취반을 하고, 실시예 16과 마찬가지로 취반이 다되었을 때, 다 된 날로부터 하루, 이틀, 사흘째의 취반미의 색깔 및 냄새의 변화를 조사하였다.

표5

실시예 16 비교예8

색 냄새 색 냄새

개시일 (취반개시) 0 0 0 0

하루째 0 0 0 △

이틀째 0 0 △ x

사흘째 0 0 △ x

색 0 : 무색

△ : 간단히 감지할 수 있는 황색을 띄운 색

x : 강한 황색

냄새 0 : 무취

△: 간단히 감지 할 수 있는 냄새

x : 강한 냄새

실시예 16 및 비교예 8의 결과는, 표5에 표시된 바와 같고, 실시예16의 취반솥에서는 취반완료 후 3일 경과하더라도 취반미의 색은 변화가 없고, 냄새도 발생하지 않았다. 이에 반하여 비교예 8의 취반솥에서는 취반완료 후 이틀째에 취반미의 색이 황색을 띄우기 시작하고 냄새는 취반완료 후 하루째부터 냄새가 나기 시작하였고, 취반완료 후 이틀째부터 강한 냄새가 발생하게 되었다.

이들로부터 모재 표면의 양극산화피막에 은이 석출한다는 것이 확인되었고, 석출한 은에 의한 탈취작용도 확인할 수가 있었다.

본 발명의 청구항 1의 표면처리방법에 의하면, 알미늄 또는 그 합금으로 형성된 모재 표면에 양극산화피막을 형성하고 동시에 그 양극산화피막에 첨가된 초산염 또는 황산염의 금속을 석출시킬 수가 있고, 한번의 전해처리로 양극산화피막의 형성 및 금속의 석출을 할 수가 있고, 이로 인하여 전해처리 공정의 간략화 및 단축화를 도모하고, 모재 표면처리에 드는 비용의 경감을 도모할 수가 있다. 그리고 이러한 표면처리를 한 모재에서는 그 표면의 양극산화피막에 은(또는 동, 은 및 동)이 석출하고 있으므로, 항균성, 탈취성, 열전도성, 도전성이 높아진다.

본 발명의 청구항 2의 표면처리 방법에 의하면, 알미늄 또는 그 합금으로부터 형성된 모재의 적어도 일부에 형성된 입자상 수지피막의 미세한 공극을 통하여 모재표면에 양극산화피막을 형성하고 동시에, 형성된 양극산화피막에 첨가한 초산염 또는 황산염이 금속(은, 동, 은 및 동)을 석출시킬 수가 있다. 이러한 표면처리를 한 모재에서도, 형성된 양극산화피막에 은(또는 동, 은 및 동)이 석출하고 있으므로, 모재의 항균성, 탈취성, 열전도성, 도전성이 높아진다.

본 발명의 청구항 3의 표면처리 방법에 의하면, 모재 편면에서는 불소수지피막을 통하여 모재 표면에 양극산화피막을 형성하고 동시에 형성한 양극산화피막에 초산염 또는 황산염이 금속을 석출시킬 수가 있고, 또한 모재 타면에서는 직접적으로 양극산화피막을 형성하는 동시에, 형성된 양극산화피막에 초산염 또는 황산염의 금속을 석출시킬 수가 있다.

본 발명의 청구항 4의 표면처리방법에 의하면, 입자상 수지피막을 형성한 모재를 황산욕, 수산욕 또는 이들의 혼합욕에 담가 양극산화처리를 하고, 그런 다음 초산염으로 초산은 및 초산동의 어느 하나 또는 둘, 또는 초산염으로 초산은 및 황산동의 어느 하나 또는 둘을 첨가한 전해액으로 전해처리를 하는 2회 이상의 공정을 행함으로써도 입자상수지피막을 가진 모재 표면에 양극산화피막을 형성하고, 이 형성된 양극산화피막에 초산염 또는 황산염의 금속을 석출시킬 수가 있다.

이 발명의 청구항 5의 표면처리 방법에 의하면, 모재의 양극산화피막 말고도 입자상수지피막에도 초산염 또는 황산염의 금속이 석출하므로, 입자상수지피막측의 항균성, 탈취성, 열전도성, 도전성을 한층 높일 수가 있다.

본 발명의 청구항 6의 표면처리 방법에 의하면, 입자상 수지피막이 불소수지 피막, 페놀수지피막 또는 아크릴 수지피막이므로, 전해처리를 하는 전해액이 이들 수지피막에 존재하는 공극을 통하여 모재표면에 작용하고, 따라서 모재에 소정의 전해처리를 할 수가 있다.

본 발명의 청구항 7의 표면처리 방법에 의하면, 알미늄 또는 그 합금의 모재표면에 양극산화피막을 형성하고 동시에 이 양극산화피막에 은(또는 동 ,은 및 동)을 석출시키고 있으므로, 항균성, 탈취성, 열전도성, 도전성이 양호하며, 남비 ,솥, 열판, 식기, 케틀, 식품을 포장하는 포일에 적절히 적용할 수가 있고, 이들에 적용함으로서, 식품, 조리품의 안전성을 높일 수 있다. 그리고 알미늄 또는 알미늄 합금의 모재 표면의 입자상수지피막을 통하여 모재표면에 양극산화피막을 형성하고동시에 형성된 양극산화피막에 은(또는 동, 은 및 동)을 석출시키고 있으므로, 입자상 수지피막을 입히고 있음에도 불구하고, 항균성, 탈취성, 열전도성, 도전성이 높아지고, 남비(조리남비등), 솥(취반기 안의 솥)에 적절히 적용할 수가 있고, 이들에 적용함으로서, 식품, 조리품의 안전을 높일 수가 있고 동시에 가열조리를 할 때의 가열효율을 높일 수 있다.

본 발명의 청구한 8의 표면처리 방법에 의하면, 모재표면에 양극산화피막이 형성되므로, 모재의 내마모성, 경도를 충분이 높일 수가 있고 ,이 양극산화피막에 초산염 또는 황산염의 금속이 석출하고 있으므로, 양극산화피막의 열전도성, 다시 말해 방열성을 높일 수 있고, 이들 사실로부터 건축용부재, 교통 또는 수송기기용부재에 적절히 적용할 수가 있고, 이런 것에 적용함으로서, 이 부재의 내화성, 내마모성, 경도를 높일 수 있다.

Claims

알미늄 또는 그 합금으로 형성된 모재를 ,황산욕, 수산욕 또는 이들의 혼합욕중에 금속의 초산염으로 초산은 및 초산동의 어느 하나 또는 둘, 혹은 금속의 황산염으로 황산은 및 황산동의 어느 하나 또는 둘을 첨가한 전해액중에서, 교직중첩, 마이너스파를 흘리는 PR 또는 마이너스파를 흘리는 펄스파 전류를 가하여 전해처리하고, 이렇게 함으로서 상기 모재 표면에 양극산화피막을 형성하고 동시에 첨가한 초산염 또는 황산염의 금속을 이 양극산화피막에 석출시키는 것을 특징으로 하는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법.
알미늄 또는 그 합금으로 형성된 모재 표면의 적어도 일부에 입자상수지피막을 형성한 다음, 상기 입자상수지피막을 가진 모재를 황산욕, 수산욕 또는 이들의 혼합욕중에 금속의 초산염으로 초산은 및 초산동의 어느 하나 또는 둘, 혹은 금속의 황산염으로 황산은 및 황산동의 어느 하나 또는 둘을 첨가한 전해액중에서, 직교중첩, 마이너스파를 흘리는 PR 또는 마이너스파를 흘리는 펄스파 전류를 가하여 전해처리하고, 이렇게 함으로서 상기 모재 표면에 양극산화피막을 형성하고 동시에 첨가한 초산염 또는 황산염의 금속을 이 양극 산화피막에 석출시키는 것을 특징으로 하는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법.
제 2 항에 있어서, 상기 모재의 편면(片面)에 상기 입자상수지피막으로서 불소수지피막을 형성하고, 이 모재를 상기 전해액중에서 전해처리함으로서 상기 불소수지피막을 통하여 상기 모재 편면에 양극산화피막을 형상하고, 동시에 이 양극산화피막에 첨가한 초산염 또는 황산염의 금속을 석출시키고, 동시에 상기 모재의 타면에 양극산화피막을 형성하고, 동시에 이 양극산화피막에 첨가한 초산염 또는 황산염의 금속을 석출시키는 것을 특징으로 하는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법.
알미늄 또는 그 합금으로 형성된 모재 표면의 적어도 일부에 입자상 수지피막을 형성하고, 상기 입자상 수지피막을 가진 모재를 황산욕, 수산욕 또는 이들의 혼합욕중에 담가 양극산화처리를 하여 상기 모재표면에 양극산화피막을 형성하고, 그 다음 금속의 초산염으로 초산은 및 초산동의 어느 하나 또는 둘, 혹은 금속의 황산염으로 황산은 및 황산동의 어느 하나 또는 둘을 첨가한 전해액중에서 전해처리하고, 이렇게 함으로서 상기 양극산화피막에 첨가한 초산염 또는 황산염의 금속을 석출시키는 것을 특징으로 하는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리 방법.
제 2 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 모재를 전해처리 함으로서 상기 양극산화피막 및 상기 입자상수지피막에, 첨가한 초산염 또는 항산염의 금속을 석출시키는 것을 특징으로 하는 알미늄 또는 그 합금의 처리방법.
제 2 항, 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 입자상수지피막이 불소수지피막, 페놀수지피막 또는 아크릴 수지피막인 것을 특징으로 하는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법.
제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 모재는 남비, 솥, 열판(hot plate), 식기, 케틀(kettle), 또는 포일(foil)인 것을 특징으로 하는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리 방법
제 1 항에 있어서, 상기 모재는 건축용 부재 또는 교통 혹은 수송기기용 부재인 것을 특징으로 하는 알미늄 또는 그 합금의 표면처리방법.