KR100783772B1 - 스테인레스강의 칼라착색 피막방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스테인레스강의 칼라착색 피막방법에 관한 것으로서, 탈지 및 수세한 스테인레스강재를 전해연마액에 침지하여 전해연마한 다음, 19중량%의 황상과 0.5중량%의 과망간산칼륨과, 0.5중량%의 트리콜로로에탄 및 80중량%의 증류수가 혼합되어 이루어진 착색용액에 85 내지 120 ℃ 온도 범위에서 5분 내지 15분동안 침지하여 착색피막을 형성함으로써, 공정이 단순하고 작업이 용이하여 경제성과 생산성이 우수하며, 특히 브라운계 칼라에 대한 안정된 색조 발현성의 효과를 얻을 수가 있다.
스테인레스 착색, 발색, 피막, 전해연마

Description

스테인레스강의 칼라착색 피막방법{MULTI-METAL COLORING METHOD FOR STAINLESS STEEL}
도 1은 본 발명에 의한 스테인레스강의 칼라착색 피막방법을 나타내 보인 공정 순서도.
본 발명은 스테인레스강의 칼라착색 피막방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비크롬산계 착색제에 스테인레스강재를 침지하여 칼라착색 피막을 형성하기 위한 스테인레스강의 칼라착색 피막방법에 관한 것이며, 특히 브라운계 칼라에 대한 균일성 확보가 유효한 스테인레스강의 칼라착색 피막방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 스테인레스강은 뛰어난 내식성과 금속 자체가 지니는 광택으로 인하여 내식성이 요구되는 곳 뿐만 아니라 건축 내외장재 및 장신구 등과 같이 그 용도가 보다 확장되고 있는 추세에 있다.
최근에는 스테인레스강재의 내식성 기능외에도 미려한 표면 색상을 얻기 위한 방편으로, 양극산화에 의해 간섭피막을 형성하여 여러 가지 간섭색을 발현시킴에 따라 다양한 표면 칼라를 형성하여 사용하는 경우가 증가하고 있다.
종래 스테인레스강 칼라착색 피막방법의 일예로서 크롬산을 착색제로 이용하는 방법이 알려져 있으나, 이는 크롬산의 유해성으로 인하여 환경오염 방지를 위한 규제와 폐수처리의 심각성 때문에 매우 까다로운 공정이 요구되는 단점을 가지고 있다.
또한, 크롬산에 의한 스테인레스강의 칼라착색 방법은 빠른 노화로 인하여 작업성이 현저하게 저하되는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 스테인레스강 칼라착색 피막방법이 가지는 문제점을 감안하여 이를 개선하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 안정된 색조 발현성의 확보와 내구성 및 경제성이 우수한 스테인레스강의 칼라착색 피막방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 스테인레스강의 칼라착색 피막방법은, 탈지 및 수세한 스테인레스강재를 전해연마용액에 침지하여 전해연마한 다음, 19중량%의 황상과 0.5중량%의 과망간산칼륨과, 0.5중량%의 트리콜로로에탄 및 80중량%의 증류수가 혼합되어 이루어진 착색용액에 85 내지 1205 ℃ 온도 범위에서 5분 내지 15분동안 침지하여 착색피막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 다른 스테인레스강의 칼라착색 피막방법은, 스테인레스강재를 55 내지 65 ℃ 온도 범위에서 1분 내지 3분간 수세하여 탈지하는 탈지단계와; 상기 탈지단계를 거친 스테인레스강재를 실온에서 70중량%의 질산과 30중량%의 물로 이루어진 중화용액에 1분 내지 3분간 침지하여 스머트를 제거하는 제1 수세/건조단계와; 상기 제 1 수세/건조단계를 거친 스테인레스강재를 전해연마액에 침지하여 전해연마하는 전해연마단계와; 상기 전해연마단계를 거친 스테인레스강재를 실온에서 70중량%의 질산과 30중량%의 물로 이루어진 중화용액에 1분 내지 3분간 침지하여 스머트를 제거하는 제2 수세/건조단계; 및 19중량%의 황산과 0.5중량%의 과망간산칼륨과, 0.5중량%의 트리콜로로에탄 및 80중량%의 증류수가 혼합되어 이루어진 착색용액에 85 내지 120 ℃ 온도 범위에서 5분 내지 15분동안 침지하여 착색피막을 형성하는 착색단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 구성을 가지는 스테인레스강의 칼라착색 피막방법에 있어서, 상기 전해연마액은 인산 60중량%와 황산 30중량% 및 물 5중량%로 이루어진 혼합액에, 호박산(Succnic Acid) 40중량%, 사과산(Malic Acid) 20중량%, 노닐 페놀 폴리에틸렌 글라이콜 에테르(Nonyl Phenol Polyethylene Glycol Ether) 2중량% 및 탈이온수(Deionized Water) 38중량%로 이루어진 전해연마 첨가제 5중량%가 더 혼합되어 이루어진다.
본 발명에 따르면, 상기 착색단계 이후에 보호막을 코팅하는 후처리단계를 더 포함하여 구성된 것이 바람직하다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 착색단계에서는 착색용액의 온도를 85 내지 100 ℃ 범위에서 5℃의 단위 온도 차이를 유지하는 제 1 온도조건 내지 제 4 온도조건에서 각각 3분 내지 5분 단위로 스테인레스강재를 침지하여 브라운계열의 칼라피막 착색을 발현시키게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 스테인레스강의 칼라착색 피막방법을 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 스테인레스강의 칼라착색 피막방법은, 탈지공정(S-1 단계)과, 제1 수세/건조공정(S-2 단계), 전해연마공정(S-3 단계), 제2 수세/건조공정(S-4 단계), 착색공정(S-5 단계) 및 후처리공정(S-6 단계)을 거쳐 완료되는 것으로서, 이하에서는 각 단계별 공정을 상세하게 설명한다.
(1) 탈지공정(S-1 단계)
착색 대상 스테인레스강재를 55 내지 65 ℃ 온도 범위의 증류수에 침지하여 1분 내지 3분 동안 수세하고 탈지한다.
(2) 제1 수세/건조공정(S-2 단계)
상기 탈지단계를 거친 스테인레스강재를 실온에서 70중량%의 질산과 30중량%의 물로 이루어진 중화용액에 1분 내지 3분간 침지하여 스머트를 제거한 다음 수세하고 건조한다.
(3) 전해연마공정(S-3 단계)
상기 제 1 수세/건조단계를 거친 스테인레스강재를 전해연마조에 충진된 전해연마액에 침지하여 전해연마한다.
본 발명에 따르면, 상기 전해연마액은 인산 60중량%와 황산 30중량% 및 물 5중량%로 이루어진 혼합액에, 호박산(Succnic Acid) 40중량%, 사과산(Malic Acid) 20중량%, 노닐 페놀 폴리에틸렌 글라이콜 에테르(Nonyl P henol Polyethylene Glycol Ether) 2중량% 및 탈이온수(Deionized Water) 38중량%로 이루어진 전해연마 첨가제가 더 혼합되어 이루어진다.
(4) 제2 수세/건조공정(S-4 단계)
상기 전해연마단계를 거친 스테인레스강재를 실온에서 70중량%의 질산과 30중량%의 물로 이루어진 중화용액에 1분 내지 3분간 침지하여 스머트를 제거한 다음, 수세하여 건조한다.
(5) 착색공정(S-5 단계)
상기 제 2 수세/건조단계를 거친 스테인레스강재를 19중량%의 황산과 0.5중량%의 과망간산칼륨과, 0.5중량%의 트리콜로로에탄 및 80중량%의 증류수가 혼합되어 이루어진 착색용액에 85 내지 120 ℃ 온도 범위에서 5분 내지 15분동안 침지하여 착색피막을 형성한다.
(6) 후처리공정(S-6 단계)
원하는 소정의 칼라 착색피막 형성이 완료된 스테인레스강재를 예컨대, 경막처리나 부동태처리 및 코팅처리 등의 공정을 거쳐 보호막을 형성한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 스테인레스강의 칼라착색 피막방법의 착색공정(S-5 단계)에 있어서, 스테인레스강재의 침지 온도와 침지 시간의 조건에 따른 각 실시예들에 의해 발현된 착색 칼라의 색조를 하기표에 나타내었다.
< 제 1 실시예 >
침 지 온 도 침 지 시 간 발 현 색 조
80 ~ 85 ℃ 5분 이하 Yellow Gold
5 ~ 10분 Gold
15분 이상 Brown
< 제 2 실시예 >
침 지 온 도 침 지 시 간 발 현 색 조
85 ~ 90 ℃ 3분 이하 Yellow Gold
3 ~ 5분 Gold
150 이상 Brown
< 제 3 실시예 >
침 지 온 도 침 지 시 간 발 현 색 조
90 ~ 95 ℃ 5분 이하 Gold
5 ~ 10분 Brown
15분 이상 Brownze
< 제 4 실시예 >
침 지 온 도 침 지 시 간 발 현 색 조
95 ~ 100 ℃ 3분 이하 Gold
3 ~ 5분 Green
5 ~ 7분 Dark Blue
7 ~ 10분 Brown
10분 이상 Brownze
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 상기한 착색단계에서는 착색용액의 온도를 85 내지 100 ℃ 범위에서 5℃의 단위 온도 차이를 유지하는 제 1 온도조건 내지 제 4 온도조건에서 각각 3분 내지 5분 단위로 스테인레스강재를 침지함에 따라 브라운계열의 칼라피막 착색을 유효하게 발현시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 스테인레스강의 칼라착색 피막방법에 따르면, 비크롬산계 착색제에 스테인레스강재를 침지하여 칼라착색 피막을 형성하므로, 공정이 단순하고 작업이 용이하여 경제성과 생산성이 우수하며, 특히 브라운계 칼라에 대한 안정된 색조 발현성의 효과가 뛰어난 장점을 가진다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

Claims (5)

  1. 탈지 및 수세한 스테인레스강재를 전해연마액에 침지하여 전해연마한 다음, 19중량%의 황산과 0.5중량%의 과망간산칼륨과, 0.5중량%의 트리콜로로에탄 및 80중량%의 증류수가 혼합되어 이루어진 착색용액에 85 내지 120℃ 온도 범위에서 5분 내지 15분동안 침지하여 착색피막을 형성하는 착색단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스강의 칼라착색 피막방법.
  2. 스테인레스강재를 55 내지 65℃ 온도 범위에서 1분 내지 3분간 수세하여 탈지하는 탈지단계와;
    상기 탈지단계를 거친 스테인레스강재를 상온에서 70중량%의 질산과 30중량%의 물로 이루어진 중화용액에 1분 내지 3분간 침지하여 스머트를 제거하는 제1 수세/건조단계와;
    상기 제 1 수세/건조단계를 거친 스테인레스강재를 전해연마액에 침지하여 전해연마하는 전해연마단계와;
    상기 전해연마단계를 거친 스테인레스강재를 실온에서 70중량%의 질산과 30중량%의 물로 이루어진 중화용액에 1분 내지 3분간 침지하여 스머트를 제거하는 제2 수세/건조단계; 및
    상기 제 2 수세/건조단계를 거친 스테인레스강재를 19중량%의 황산과 0.5중량%의 과망간산칼륨과, 0.5중량%의 트리콜로로에탄 및 80중량%의 증류수가 혼합되어 이루어진 착색용액에 85 내지 120 ℃ 온도 범위에서 5분 내지 15분동안 침지하여 착색피막을 형성하는 착색단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스강의 칼라착색 피막방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전해연마액은 인산 60중량%와 황산 30중량% 및 물 5중량%로 이루어진 혼합액에, 전해연마 첨가제 5중량%가 더 혼합되어 이루어지며,
    상기 전해연마 첨가제는 호박산(Succnic Acid) 40중량%, 사과산(Malic Acid) 20중량%, 노닐 페놀 폴리에틸렌 글라이콜 에테르(Nonyl Phenol Polyethylene Glycol Ether) 2중량% 및 탈이온수(Deionized Water) 38중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 스테인레스강의 칼라착색 피막방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 착색단계에서는 착색용액의 온도를 85 내지 100 ℃ 범위에서 5℃의 단위 온도 차이를 유지하는 제 1 온도조건 내지 제 4 온도조건에서 각각 3분 내지 5분 단위로 스테인레스강재를 침지하여 브라운계열의 칼라피막 착색을 발현시키는 것을 특징으로 하는 스테인레스강의 칼라착색 피막방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 착색단계 이후에 보호막을 코팅하는 후처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스강의 칼라착색 피막방법.
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