KR101803434B1 - 알루미늄 디스머트제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 알루미늄 소재의 표면에 형성된 스머트를 제거하기 위한 무질산형의 알루미늄 디스머트제로서, 스머트를 제거하기 위한 유효 성분으로서 황산, 과산화수소 및 나트륨계 화합물을 포함하는 알루미늄 디스머트제를 제공한다. 본 발명에 따르면, 질산(HNO3)을 포함하지 않아 친환경적이면서 우수한 스머트 제거율 및 내구성 등을 갖는다.

Description

알루미늄 디스머트제 {DESMUT COMPOSITION FOR ALUMINIUM MATERIAL}
본 발명은 알루미늄 소재의 표면에 형성된 스머트(smut)를 제거하기 위한 알루미늄 디스머트제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 질산(HNO3)을 포함하지 않아 친환경적이면서 스머트(smut) 제거율 및 내구성 등이 우수한 알루미늄 디스머트제에 관한 것이다.
알루미늄 소재는 경량성, 가공성 및 가격 등에서 유리하여 거의 모든 산업 분야에서 유용하게 사용되고 있다. 이러한 알루미늄 소재는 금속 도금 등을 통해 표면 처리되고 있다. 알루미늄 소재는 금속 도금 등을 통한 표면 처리에 의해, 예를 들어 내식성(내산화성), 내마모성, 내약품성, 경도 및/또는 광택 등이 개선될 수 있다.
또한, 일반적으로 알루미늄 소재는 금속 도금 등의 표면 처리에 앞서 일련의 전처리 공정을 거친다. 전처리 공정은 대부분의 경우 에칭 공정(Etching process)과 디스머트 공정(Desmut process)을 포함한다.
예를 들어, 알루미늄 소재의 표면에 크롬(Cr) 도금을 통해 표면 처리하는 경우, 이는 전처리 공정, 동(Cu) 도금 공정, 니켈(Cu) 도금 공정 및 크롬(Cr) 도금 공정을 포함하며, 상기 전처리 공정은 세부적으로 연마 공정, 탈지 공정, 에칭 공정, 디스머트 공정, 징케이트 1차 공정, 징케이트 박리 공정 및 징케이트 2차 공정으로 나누어진다.
상기 연마 공정에서는 균일한 도금을 위해 알루미늄 소재를 자동 또는 수동으로 연마하며, 상기 탈지 공정에서는 연마 후의 표면에 잔류하는 이물질과 기름성분을 제거한다. 또한, 상기 에칭 공정에서는 수산화칼슘 등의 알카리 세정을 통해 알루미늄 소재의 표면에 형성된 산화막을 제거한다. 에칭 공정을 진행한 후, 알루미늄 소재의 표면에는 환원성 금속염으로서의 스머트(smut)가 필연적으로 형성된다. 이러한 스머트는 대부분 검은색을 띄며, 이는 징케이트 공정 및 도금 공정 등의 후속 공정에 악영향을 끼친다. 스머트는, 예를 들어 도금 후의 밀착 불량이나 외관불량 등의 주요 원인이 된다. 이에 따라, 에칭 공정 후에는 스머트를 제거하기 위한 디스머트 공정을 필수적으로 진행하고 있다.
일반적으로, 상기 디스머트 공정은 디스머트제 내에 알루미늄 소재를 침적(함침)하는 방법으로 진행된다. 상기 디스머트제로는 질산(HNO3)을 가장 폭넓게 사용하고 있다. 최근에는 질산(HNO3) 이외에 황산(H2SO4)이나 불산(HF)을 사용하는 기술이 제시되고 있다. 또한, 대부분의 경우, 상기 디스머트제는 질산(HNO3)이나 황산(H2SO4) 이외에 산화 촉진제로서 과산화수소(H2O2)를 더 포함하는 수용액을 사용하고 있다.
예를 들어, 대한민국 공개특허공보 제10-1999-0076186호 및 대한민국 등록특허공보 제10-1365663호 등에는 질산(HNO3)과 과산화수소(H2O2)를 사용한 기술이 제시되어 있다. 또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0022100호 및 대한민국 등록특허공보 제10-1131146호에는 황산(H2SO4)과 과산화수소(H2O2)를 사용한 기술이 제시되어 있다.
그러나 상기 선행문헌들을 포함하는 종래 기술에 따른 디스머트제는, 예를 들어 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저, 질산(HNO3)을 사용하는 경우, 이는 NOx 가스 및 이를 포함하는 폐수를 발생시켜 대기 오염 등의 환경 문제를 야기하는 문제점이 있다. 이에 따라, 질산(HNO3)은 그 사용이 제한(T/N 규제)되고 있다. 또한, 황산(H2SO4)을 사용하는 종래 기술의 경우, 이는 황산(H2SO4) 및 과산화수소(H2O2)의 사용량(비율)이 많고, 그 사용량에 비해 스머트 제거율 및 내구성 등이 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-1999-0076186호 대한민국 등록특허공보 제10-1365663호 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0022100호 대한민국 등록특허공보 제10-1131146호
이에, 본 발명은 질산(HNO3)을 포함하지 않아 친환경적이면서 스머트 제거율 및 내구성 등이 우수한 알루미늄 디스머트제를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
알루미늄 소재의 표면에 형성된 스머트를 제거하기 위한 무질산형의 디스머트제로서, 스머트 제거를 위한 유효성분으로서 황산, 과산화수소 및 나트륨계 화합물을 포함하는 알루미늄 디스머트제를 제공한다.
바람직한 실시 형태에 따라서, 상기 나트륨계 화합물은 나트륨(Na)과 붕소(B)를 함유하는 붕소(B)-나트륨(Na) 화합물로부터 선택된다. 하나의 조성예에 따라서, 본 발명에 따른 알루미늄 디스머트제는 황산 1 ~ 20중량%, 과산화수소 1 ~ 40중량% 및 나트륨계 화합물 1 ~ 30중량%를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 알루미늄 디스머트제는 불소계 화합물을 더 포함할 수 있으며, 상기 불소계 화합물은 불화염 등으로부터 선택될 수 있다. 이러한 상기 불소계 화합물은 1 ~ 30중량%로 포함될 수 있다.
본 발명에 따르면, 질산(HNO3)을 포함하지 않아 친환경적이면서 스머트 제거율 및 내구성 등이 우수한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 사용된 Al 시편(에칭 전)의 이미지이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 에칭 후에 디스머트 처리하는 모습(침적 상태)을 보인 이미지이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 디스머트 처리된 후의 Al 시편의 이미지이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 디스머트 처리된 후의 Al 시편에 대한 EDX 분석(에너지 분산 X선 분석) 결과와 SEM(주사전자현미경) 표면 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 디스머트 처리된 후의 Al 시편(30회차)의 이미지이다.
도 6은 비교예에 따라 디스머트 처리된 후의 Al 시편(30회차)의 이미지이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 범용적인 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "및/또는"은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 의미로 사용된다. 본 발명에서 사용되는 용어 "하나 이상"은 하나 또는 둘 이상의 복수를 의미한다.
본 발명은 알루미늄 소재의 표면에 형성된 스머트를 제거하기 위한 알루미늄 디스머트제를 제공한다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 알루미늄 디스머트제를 이용하여 알루미늄 소재 표면의 스머트를 제거하는 디스머트 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 알루미늄 디스머트제(이하, "디스머트제"로 약칭한다.)는 질산(HNO3)을 포함하지 않은 무질산형의 조성물로서, 스머트를 제거를 위한 유효성분으로서 황산(H2SO4), 과산화수소(H2O2) 및 나트륨계 화합물을 포함한다.
본 발명에 따른 디스머트제는 황산(H2SO4), 과산화수소(H2O2) 및 나트륨계 화합물 이외에 용매를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 알루미늄 디스머트제는, 상기 용매로서 물을 포함하는 수용액상을 가질 수 있다. 이때, 상기 물은 탈이온수, 정제서 및/또는 증류수 등으로부터 선택될 수 있다.
본 발명에서, 처리 대상이 되는 상기 알루미늄 소재는 적어도 표면에 스머트가 형성되어 있는 것이면 여기에 포함한다. 상기 알루미늄 소재의 표면에 형성된 스머트는 당업계에서 통용되는 것으로서, 이는 예를 들어 수산화칼슘 등의 알칼리를 통한 에칭 공정에 의해 형성된 환원성 금속염을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 알루미늄 소재는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 압출 성형품 또는 사출 성품이어도 좋다. 상기 알루미늄 소재는 반제품, 완제품, 및 상기 반/완제품의 제작을 위한 부품 소재 등을 포함하며, 이는 예를 들어 LCD 등의 전자제품이나 자동차 부품 등을 들 수 있다. 상기 알루미늄 소재는 알루미늄(Al) 단일 금속, 또는 알루미늄(Al) 이외의 다른 금속이나 비금속 원소를 포함하는 알루미늄 합금이 될 수 있다. 상기 알루미늄 소재는, 구체적인 예를 들어 마그네슘(Mg), 규소(Si), 티나늄(Ti), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 철(Fe) 및 구리(Cu) 등으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함하는 알루미늄 합금일 수 있다.
상기 황산(H2SO4)은 종래 가장 폭넓게 사용되고 있는 질산(HNO3)을 대체하여 스머트 제거를 위한 산화제로서 작용한다. 본 발명의 다른 형태에 따라서, 스머트 제거를 위한 산화제로서 불산(HF)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 디스머트제는 스머트 제거를 위한 1종 이상의 산화제를 포함하되, 상기 산화제는 적어도 황산(H2SO4)을 포함하여 구성되거나, 황산(H2SO4)과 불산(HF)의 혼합을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 과산화수소(H2O2)는 스머트 제거를 위한 산화 촉진제로서 작용한다.
또한, 상기 나트륨계 화합물은 스머트 제거를 위한 산화 촉진제로서 작용하며, 이는 구체적으로 상기 과산화수소(H2O2)의 기능(역할)을 보강한다. 본 발명에 따르면, 상기 나트륨계 화합물에 의해 스머트 제거율이 효과적으로 개선되며, 이와 함께 상기 과산화수소(H2O2) 및/또는 황산(H2SO4)의 사용량(함량)을 낮출 수 있다. 구체적으로, 상기 나트륨계 화합물에 의해 과산화수소(H2O2) 및/또는 황산(H2SO4)을 낮은 함량으로 사용하여도 우수한 스머트 제거율을 갖는다.
바람직한 실시 형태에 따라서, 상기 나트륨계 화합물은 나트륨(Na)과 붕소(B)를 함유하는 화합물로부터 선택된다. 구체적으로, 상기 나트륨계 화합물은 분자 내에 적어도 하나 이상의 나트륨(Na)을 함유하되, 상기 나트륨(Na)에 더하여 분자 내에 적어도 하나 이상의 붕소(B)를 포함하는 붕소(B)-나트륨(Na) 화합물로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 나트륨계 화합물은, 보다 바람직한 실시 형태에 따라서, 붕산나트륨(Sodium borate), 메타붕산나트륨(Sodium metaborate), 과붕산나트륨(Sodium perborate), 불화붕산나트륨(Sodium fluoroborate) 및 이들의 수화물(hydrate) 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용하는 것이 좋다. 이러한 붕소(B)-나트륨(Na) 화합물은 적은 함량으로도 스머트를 효과적으로 제거하며, 이는 특히 스머트 성분 중에서 규소(Si)의 제거에 매우 효과적이다. 또한, 상기 붕소(B)-나트륨(Na) 화합물은 디스머트제의 내구성 등을 개선할 수 있다. 본 발명에서, 내구성이란 디스머트제를 수회 이상 반복 사용하여도 우수한 스머트 제거율을 가지는 것을 의미한다.
또한, 디스머트제에 있어서, 최근 과산화수소(H2O2)의 사용량(함량)이 높은 경우에도 규제의 대상이 되어가고 있는데, 상기 나트륨계 화합물, 즉 상기한 바와 같은 붕소(B)-나트륨(Na) 화합물은 과산화수소(H2O2)의 감량화를 효과적으로 도모할 수 있다. 즉, 상기한 바와 같은 붕소(B)-나트륨(Na) 화합물은 과산화수소(H2O2)의 기능(역할)을 대체하여 과산화수소(H2O2)의 함량을 최소화할 수 있다.
예시적인 실시 형태에 따라서, 본 발명에 따른 디스머트제는, 디스머트제 전체 중량 기준으로 황산(H2SO4) 1 ~ 20중량%, 과산화수소(H2O2) 1 ~ 40중량%, 및 나트륨계 화합물 1 ~ 30중량%를 포함할 수 있다. 그리고 잔량은 용매로서의 물이 될 수 있으며, 상기 물은 예를 들어 1 ~ 80중량%로 포함될 수 있다.
이때, 상기 황산(H2SO4)의 사용량이 1중량% 미만인 경우에는 이의 사용에 따른 스머트 제거능(산화력)이 미미할 수 있으며, 20중량%를 초과하는 경우에는 과잉 사용에 따른 상승 효과가 그다지 크지 않을 수 있다. 그리고 상기 과산화수소(H2O2)의 사용량이 1중량% 미만인 경우에는 이의 사용에 따른 스머트 제거능(산화 촉진력)이 미미할 수 있으며, 40중량%를 초과하는 경우에는 과잉 사용에 따른 상승 효과가 그다지 크지 않고 인체나 규제에 영향을 받을 수 있다.
또한, 상기 나트륨계 화합물의 사용량이 1중량% 미만인 경우, 이의 사용에 따른 스머트 제거능(산화 촉진력)의 개선 및 과산화수소(H2O2)의 감량화를 도모하기 어려울 수 있다. 그리고 상기 나트륨계 화합물의 사용량이 30중량%를 초과하는 경우 과잉 사용에 따른 상승 효과가 그다지 크지 않으며, 경우(보관 시의 온도나 시간 등)에 따라 디스머트제에 응집물을 생성시킬 수 있다. 이러한 점을 고려할 때, 상기 나트륨계 화합물은 5 ~ 20중량%으로 포함되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 디스머트제는, 보다 구체적인 실시 형태에 따라서, 황산(H2SO4) 2 ~ 15중량%, 과산화수소(H2O2) 1.5 ~ 30중량%, 및 나트륨계 화합물 5 ~ 20중량%를 포함할 수 있다. 아울러, 산화제로서 황산(H2SO4) 이외에 불산(HF)를 더 포함하는 경우, 상기 불산(HF)은 예를 들어 1 ~ 30중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따라서, 본 발명에 따른 디스머트제는 불소계 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 불소계 화합물은 분자 내에 적어도 하나 이상의 불소(F)를 함유하는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 상기 불소계 화합물은, 예를 들어 불화나트륨(Sodium fluoride), 불화칼슘(Calcium fluoride), 불화암모늄(Ammonium fluoride), 불화칼륨(Potassium fluoride) 및 이들의 수화물(hydrate) 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 불소계 화합물은, 바람직하게는 불화금속염 및 이의 수화물로부터 선택되며, 보다 구체적으로는 불화나트륨(Sodium fluoride), 불화칼슘(Calcium fluoride), 불화칼륨(Potassium fluoride) 및 이들의 수화물 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 불소계 화합물, 즉 상기 불화금속염은 스머트 제거능을 개선하고, 과산화수소(H2O2) 및/또는 황산(H2SO4)의 사용량을 낮출 수 있으며, 이와 함께 디스머트제의 내구성 등을 개선시킬 수 있다.
상기 불소계 화합물은, 본 발명에 따른 디스머트제 전체 중량 기준으로 1 ~ 30중량%로 포함될 수 있다. 이때, 상기 불소계 화합물의 사용량이 1중량% 미만인 경우에는 이의 사용에 따른 스머트 제거능 및 내구성 등의 개선 정도가 미미할 수 있다. 그리고 상기 불소계 화합물의 사용량이 30중량%를 초과하는 경우 과잉 사용에 따른 상승 효과가 그다지 크지 않으며, 경우(보관 시의 온도나 시간 등)에 따라 디스머트제에 응집물을 생성시킬 수 있다. 이러한 점을 고려할 때, 상기 불소계 화합물은 2 ~ 20중량%으로 포함되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 디스머트 방법은 알루미늄 소재를 전술한 바와 같은 본 발명의 디스머트제에 처리하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 디스머트 방법은 알루미늄 소재를 디스머트제에 침적(함침)하는 방법으로 처리할 수 있다. 이때, 디스머트제의 온도는 예를 들어 20 ~ 40℃일 수 있으며, 처리 시간(침적 시간)은 예를 들어 20초 ~ 5분이 될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 질산(HNO3)을 포함하지 않아 친환경적고 작업 환경이 개선된다. 또한, 본 발명에 따르면, 전술한 바와 같이 상기 나트륨계 화합물 및/또는 불소계 화합물에 의해 스머트 제거율 및 내구성 등이 우수하고, 과산화수소(H2O2) 및/또는 황산(H2SO4)의 사용량을 낮출 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 예시한다. 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기의 비교예는 종래 기술을 의미하는 것은 아니며, 이는 단지 실시예와의 비교를 위해 제공된다.
[실시예 1 내지 4]
< 디스머트제 제조 >
각 실시예에 따라 성분 및 함량을 달리하여 수용액상의 디스머트제를 제조하였다. 각 실시예에 따른 디스머트제의 성분 및 함량은 하기 [표 1]과 같으며, 하기 [표 1]에서 각 성분의 함량(중량%)은 디스머트제(수용액) 전체 중량을 기준으로 한 것이다.
이때, 각 실시예에서, 나트륨계 화합물로는 과붕산나트륨(Sodium borate)과 규산나트륨(Sodium silicate)을 사용하고, 불소계 화합물로는 불화나트륨(Sodium fluoride)과 불화암모늄(Ammonium fluoride)을 사용하였다.
< 디스머트 처리 >
알루미늄 소재로서 마그네슘과 규소 등을 함유하고 있는 Al-Si-Mg계 합금판(이하, "Al 시편"이라 한다)을 준비하고, 이에 대하여 다음과 같이 탈지 처리, 에칭 처리 및 디스머트 처리를 순차적으로 실시하였다.
먼저, 상기 Al 시편을 수세한 다음, 음이온 계면활성제(에톡시레이티드 노닐페놀)가 포함된 탈지액에 65℃에서 10분간 침적시켜 탈지 처리하였다. 그리고 탈지 처리된 Al 시편을 수세한 다음, 수산화칼슘 수용액의 에칭액에 72℃에서 약 40초간 침적시켜 에칭 처리하였다. 다음으로, 상기 에칭된 Al 시편을 수세한 다음, 각 실시예에 따른 디스머트제(수용액)에 약 32℃에서 40초간 침적시켜 디스머트 처리하였다.
첨부된 도 1은 실시예 1에서 사용된 Al 시편(에칭 전)의 이미지이고, 도 2는 실시예 1에 따라 에칭 후에 디스머트 처리하는 모습(침적 상태)을 보인 이미지이며, 도 3은 실시예 1에 따라 디스머트 처리된 후의 Al 시편의 이미지이다. 그리고 첨부된 도 4는 실시예 1에 따라 디스머트 처리된 후의 Al 시편에 대한 EDX 분석(에너지 분산 X선 분석) 결과와 SEM(주사전자현미경) 표면 사진이다.
[비교예 1 및 2]
디스머트제를 제조함에 있어서, 상기 실시예 1과 대비하여 나트륨계 화합물을 사용하지 않거나(비교예 1), 황산 대신에 질산을 사용(비교예 2)하였다. 각 비교예에 따른 디스머트제의 성분 및 함량은 하기 [표 1]과 같다. 또한, 각 비교예에 따른 디스머트제를 이용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 Al 시편에 대하여 디스머트 처리하였다.
< 디스머트제의 성분 및 함량 >

성 분		 함량 (중량%)
실시예 1
실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2
황산
 3.0 3.0 3.0 3.0 5.0 -
질산
 - - - - - 5.0
과산화수소
 3.0 3.0 2.0 2.0 5.0 3.0
나트륨계 화합물1 )
12.0 - 12.0 12.0 - -
나트륨계 화합물2 )
- 12.0 - - - -
불소계 화합물3 )
- - 5.0 - - -
불소계 화합물4 )
- - - 5.0 - -
물(탈이온수)
 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량

1) 과붕산나트륨(Sodium perborate)
2) 규산나트륨(Sodium silicate)
3) 불화나트륨(Sodium fluoride)
4) 불화암모늄(Ammonium fluoride)
[1] 스머트 제거율 평가
상기 각 실시예 및 비교예에 따라 디스머트 처리된 각 Al 시편에 대하여, 다음과 같이 스머트 제거율을 평가하였다.
디스머트 처리 전과 처리 후의 SEM(주사전자현미경) 표면 사진을 통해, 처리 전의 스머트 면적과 처리 후의 스머트 면적을 측정하고, 아래의 수학식에 따라 스머트 제거율(%)을 산출하였다. 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다.
[수학식]
스머트 제거율(%) = (Sa - Sb)/Sa x 100
(위 수학식에서, Sa는 디스머트 처리 전의 스머트 면적이고, Sb는 디스머트 처리 후의 스머트 면적이다.)
[2] 내구성 평가
디스머트제를 수회 반복 사용하는 방법으로 내구성을 평가하였다. 구체적으로, 디스머트제를 용기에 넣은 다음, 여기에 총 30개의 Al 시편을 차례로 침적하는 방법으로 디스머트제를 30회 반복 사용하였다. 그리고 30회차의 Al 시편, 즉 30번째로 침적되어 디스머트 처리된 Al 시편에 대하여, 상기와 동일한 방법으로 스머트 제거율(%)을 평가하고, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다. 또한, 첨부된 도 5는 실시예 1을 이용한 Al 시편(30회차)의 이미지이고, 도 6은 비교예 1을 이용한 Al 시편(30회차)의 이미지이다.
< 스머트 제거율 평가 결과 >
비 고 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2
스머트 제거율
[%]		 78.58 67.23 82.14 79.61 62.17 64.54
< 내구성 평가 결과 >
비 고 실시예 1
(30회차)		 실시예 2
(30회차)		 실시예 3
(30회차)		 비교예 1
(30회차)
스머트 제거율
[%]		 72.92 52.74 79.66 25.87
먼저, 상기 [표 2] 및 [표 3]에 보인 바와 같이, 실시예들에 따른 디스머트제가 비교예들보다 우수한 스머트 제거율(%) 및 내구성을 보임을 알 수 있다.
또한, 실시예 1과 실시예 2를 대비해 보면, 나트륨계 화합물을 사용함에 있어, 붕소(B) 함유 나트륨계 화합물(과붕산나트륨)을 사용한 경우(실시예 1)가 그렇지 않은 경우(실시예 2)보다 과산화수소를 낮은 함량으로 사용하여도 스머트 제거율(%) 및 내구성이 우수함을 알 수 있다.
아울러, 실시예 1과 실시예 3을 대비해 보면, 불소계 화합물을 더 사용한 경우(실시예 3), 스머트 제거율(%) 및 내구성이 개선됨을 알 수 있다. 그리고 실시예 3과 실시예 4를 대비해 보면, 불소계 화합물을 사용함에 있어서는, 불화금속염(불화나트륨)을 사용한 경우(실시예 3)가 그렇지 않은 경우(실시예 4)보다 높은 스머트 제거율(%) 및 내구성을 보임을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 알루미늄 소재의 표면에 형성된 스머트를 제거하기 위한 알루미늄 디스머트제에 있어서,
    황산, 과산화수소 및 나트륨계 화합물을 포함하고,
    상기 나트륨계 화합물은 나트륨(Na)과 붕소(B)를 함유하는 붕소(B)-나트륨(Na) 화합물인 것을 특징으로 하는 알루미늄 디스머트제.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 나트륨계 화합물은 붕산나트륨, 메타붕산나트륨, 과붕산나트륨, 불화붕산나트륨 및 이들의 수화물로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 알루미늄 디스머트제.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 알루미늄 디스머트제는,
    상기 황산 1 ~ 20중량%;
    상기 과산화수소 1 ~ 40중량%; 및
    상기 나트륨계 화합물 1 ~ 30중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 디스머트제.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 알루미늄 디스머트제는 불소계 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 디스머트제.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 불소계 화합물은 불화나트륨, 불화칼슘, 불화암모늄, 불화칼륨 및 이들의 수화물 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 알루미늄 디스머트제.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 알루미늄 디스머트제는,
    상기 황산 1 ~ 20중량%;
    상기 과산화수소 1 ~ 40중량%;
    상기 나트륨계 화합물 1 ~ 30중량%; 및
    상기 불소계 화합물 1 ~ 30중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 디스머트제.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001247986A (ja) 2000-02-16 2001-09-14 Atotech Deutsche Gmbh アルミニウムのスマット除去用組成物
KR101131146B1 (ko) * 2009-12-17 2012-04-03 한국생산기술연구원 디스머트 처리용 조성물과 이를 이용한 알루미늄 합금의 디스머트 처리방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001247986A (ja) 2000-02-16 2001-09-14 Atotech Deutsche Gmbh アルミニウムのスマット除去用組成物
KR101131146B1 (ko) * 2009-12-17 2012-04-03 한국생산기술연구원 디스머트 처리용 조성물과 이를 이용한 알루미늄 합금의 디스머트 처리방법

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