KR20010016784A - 광택 및 반사 특성이 우수한 도금 미소 유리구슬, 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따라 무전해 도금법으로 제조한 도금 미소 유리구슬은 도금광택 및 반사성이 우수하여 광 반사체로 사용이 가능하며, 제조공정에 있어서도 금속 및 투명 유리구슬을 사용하여 광 반사체를 제조하는 방법에 비하여 유리구슬 하부에 판재 혹은 분말의 금속을 도포하는 공정을 생략할 수 있어 매우 효율적이다. 또한 도금 공정이 간단하여 비용면에서도 매우 경제적이다.

Description

광택 및 반사 특성이 우수한 도금 미소 유리구슬, 그 제조방법 및 이를 이용한 광 반사체{Metal-coated glassbeads, method to fabricate the same and reflector using the glassbeads}

본 발명은 도금 광택 및 반사 특성이 우수한 도금 미소 유리구슬, 그 제조 방법 및 이 도금 미소 유리구슬을 이용한 광 반사체에 관한 것이다.

종래의 광 반사체는 소지상에 은이나 알루미늄과 같이 반사특성이 우수한 금속을 분말 혹은 박판의 형태로 고정시키고 다시 그 상부에 투명 미소 유리 구슬을 치밀하게 분포시킨 후 다시 그 상층에 투명 수지를 도포한 구조로 이루어져 있다. 이와 같은 종래의 구조는 투명 유리구슬의 하지에는 항상 은 혹은 알루미늄과 같은 광 반사특성이 우수한 금속이 분말 혹은 박판의 형태로 도포 되어야 하므로 그의 적용범위에 있어서 공간적 제한을 받으며, 제조 공정 또한 복잡하다.

이와 같은 종래의 문제점은 우수한 광 반사 특성을 갖는 도금 미소 유리구슬을 제조하여 반사체의 구조에 있어서 투명 유리구슬과 금속으로 구성된 부위를 대체함으로써 쉽게 해결될 수 있다.

한편, 도금 미소 유리구슬을 제조하기 위한 방법에 대하여 살펴보면, 진공 도금법은 고비용, 저효율의 구조를 가진다. 또한 유리구슬을 낱알 형태로 도금하기가 어려우며 도금막의 광 반사 특성이 또한 우수하지 않기 때문에 미소 유리구슬의 도금 방법으로는 적합치 않다.

본 발명은 무전해 도금법을 이용하여 종래에 제안된 반사체 및 그의 제조 공정에 비하여, 보다 효율적으로 우수한 특성의 광 반사체을 제조 할 수 있도록 하는 도금 미소 유리 구슬의 제조 방법에 관한 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 투명 유리구슬의 표면전체 혹은 일부분에 금, 은, 동, 니켈, 코발트, 백금에서 선택된 금속을 무전해 도금법으로 도금한 도금 미소 유리구슬을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 도금 미소 유리구슬의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 도금 미소 유리구슬을 이용하여 제조한 광 반사체를 제공하는 것이다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 무전해 도금기술을 사용하여 다음의 과정으로 도금 광택 및 반사 특성이 우수한 도금 유리구슬을 제조하였다. 먼저 크기 0.5mm 이하의 투명 유리구슬 표면에 존재하는 기름 성분을 제거하기 위하여 알칼리 탈지를 실시한 후 표면 청정을 위하여 아세톤, 알코올의 순으로 각각 10분간 초음파 세척을 실시하였다. 그 다음 공정으로 세척된 투명 유리구슬을 미리 준비한 무전해 도금용액에 적정량 장입하였다. 유리구슬의 장입이 끝난 후 준비된 환원제를 도금용액에 혼합하여 도금을 실시하였다. 이때 도금의 균질성을 확보하기 위하여 미소 유리 구슬을 혼합 도금욕과 함께 교반시켰다. 한편 유리구슬 표면의 일부분을 도금하기 위해서는 도금액의 표면과 매우 완만하게 경사를 이루는 시편 장입 장치를 통하여 유리구슬을 도금액 표면에 부유 시키고, 도금욕만을 교반시켰다. 유리의 비중이 도금액의 비중에 비교해 약 2 - 4 배 정도 크지만 유리구슬의 크기가 매우 작기 때문에 표면 장력의 효과가 커져 매우 완만한 경사면을 따라 천천히 유리구슬을 장입하면 수면에 부유하여 절반정도 침적되게 된다. 원하는 도금 두께를 얻기 위하여 미리 조사한 도금속도를 기초로 하여 적정시간 도금을 실시한 후 도금욕으로부터 미소 유리구슬을 채취하여 수세과정과 오븐에서의 건조과정을 거친다. 건조된 도금 미소 유리구슬은 1차로 전기로에서 고온 가열한 후 상온까지 냉각시킨 후 알코올에 침적한 상태로 수분간의 초음파세척을 실시하였다.

본 발명에서 후처리 공정으로 고온 가열 및 초음파 세척을 실시한 이유는 고온 가열에 의해 도금막과 소지기판인 우리 사이의 밀착성 향상이 기대되며 도금과정 중에 형성된 원치 않는 화합물을 고온 분해시킬 수 있기 때문이다. 이때 가열온도는 상온에서 900 ℃ 까지 넓게 잡을 수 있다. 또한 알코올 등과 같은 용액 내에서의 초음파 세척은 열 분해 되지 않은 화합물을 분해시켜 도금막이 더욱 미려한 광택을 가지게 한다.

이와 같은 방법으로 제조된 도금 미소 유리구슬은 도금막의 광택이 미려하며, 반사 특성 또한 우수하여 종래의 광 반사체 구조의 구성요소에서 금속 분말과 투명 유리구슬의 반사체 부위를 대체할 수 있으며 이를 통한 제조 공정의 단순화를 실현할 수 있다. 또한 도금막의 제조 공정이 단순하고, 비용이 저렴하여 원가 절감에 크게 기여 할 수 있을 것으로 기대된다.

표 1은 여러 종류의 무전해 도금욕 가운데 몇가지 종류를 사용하여 도금 유리구슬을 제조한 후 도금 광택성 및 반사특성을 평가한 결과이다. 도금 광택성은 태양광 하에서 도금 유리구슬의 반짝거림을 육안으로 평가하였고, 반사특성은 투명 테이프에 도금 유리구슬을 한겹으로 도포한 후 강한 조명을 비추어 그 반사정도를 육안으로 평가하였다.

〈실시예〉

실시예 1

1ℓ 증류수에 질산 4㎖, 포도당 2g을 섞은 환원제에 크기 0.5 mm 이하의 투명 유리구슬을 적정량 장입한 후 증류수 400㎖에 질산은 20g, 수산화칼륨 10g, 암모니아수 50 ㎖을 섞어 만든 은액을 혼합하여 은을 도금 중량 5g/m²이상 되게 도금하였다. 도금 유리구슬은 500℃에서 약 30분간 가열한 후 상온으로 냉각하여 알코올 용액에 침적한 상태에서 초음파 세척의 후처리 공정을 실시하였다.

실시예 2

실시예 1과 동일하나 은액에 투명 유리구슬을 장입하고 환원제를 혼합하였다.

실시예 3

실시예 1과 동일하나 투명 유리구슬을 환원제 표면에 부유시켜 표면의 절반만 도금하였다.

실시예 4

실시예 1과 동일한 투명 유리구슬을 은액 표면에 부유시켜 표면의 절반만 도금하였다.

실시예 5

실시예 1과 동일하나 투명 유리구슬을 평판에 방치한 후 도금욕을 유리구슬의 상부로부터 분사 침적하여 도금하였다.

실시예 6

실시예 1과 동일하나 가열과정을 생략하였다.

실시예 7

실시예 1과 동일하나 100 ℃에서 가열하였다.

실시예 8

실시예 1과 동일하나 300 ℃에서 가열하였다.

실시예 9

실시예 1과 동일하나 700 ℃에서 가열하였다.

실시예 10

실시예 1과 동일하나 800 ℃에서 가열하였다.

실시예 11

실시예 1과 동일하나 도금 부착량을 1g/m²이상으로 하였다.

실시예 12

실시예 1과 동일하나 도금 부착량을 7g/m²이상으로 하였다.

실시예 13

실시예 1과 동일하나 도금 부착량을 17g/m²이상으로 하였다.

실시예 14

실시예 1과 동일하나 도금 부착량을 31g/m²이상으로 하였다.

실시예 15

실시예 1과 동일하나 금도금욕을 사용하였다.

실시예 16

실시예 1과 동일하나 동도금욕을 사용하였다.

실시예 17

실시예 1과 동일하나 닉켈 도금욕을 사용하였다.

실시예 18

실시예 1과 동일하나 코발트 도금욕을 사용하였다.

실시예 19

실시예 1과 동일하나 백금 도금욕을 사용하였다.

〈비교예〉

비교예 1

실시예 1과 동일하나 초음파 세척을 실시하지 않았다.

비교예 2

실시예 1과 동일하나 증류수에 침적하여 초음파 세척을 실시하였다.

비교예 3

실시예 1과 동일하나 10 %질산용액에서 초음파 세척을 실시하였다.

비교예 4

실시예 1과 동일하나 900 ℃에서 가열하였다.

비교예 5

실시예 1과 동일하나 도금 부착량을 0.1g/m²이하로 도금하였다.

표 1. 실시예 및 비교예의 특성 평가실험결과 비교

위와 같이 제조된 광택 및 반사특성이 우수한 본 발명의 도금 미소 유리구슬은 소지 상에 치밀하게 배열한 후 접착성 수지를 도포, 고정하여 광 반사체로 제조하며, 이때, 소정의 형태를 갖는 소지 상층에 문자, 숫자 또는 마크 등 임의의 디자인 형태로 도금 유리구슬을 치밀하게 배열한 후 접착성 수지로 도포하여 고정하고, 필요하면 다시 그 상층부에 투명 혹은 유색의 반투명 수지를 가하여 고정시킴으로써 간단한 방법으로 광택 및 반사특성이 우수한 광 반사체를 제조할 수 있다.

이렇게 제조된 광 반사체는 하층부에 접착성 물질을 부착하여 임의의 다른 물체에 탈부착이 가능한 스티커나 테이프나 기타 다양한 형태로 제조하여 응용될 수 있다.

본 발명에 따라 무전해 도금법으로 제조한 도금 미소 유리구슬은 도금광택 및 반사성이 우수하여 광 반사체로 사용이 가능하며, 제조공정에 있어서도 금속 및 투명 유리구슬을 사용하여 광 반사체를 제조하는 방법에 비하여 유리구슬 하부에 판재 혹은 분말의 금속을 도포하는 공정을 생략할 수 있어 매우 효율적이다. 또한 도금 공정이 간단하여 비용면에서도 매우 경제적이다.

Claims (7)

1. 크기 0.5 mm 이하의 투명 유리구슬의 표면전체 혹은 일부분에 금, 은, 동, 니켈, 코발트, 백금에서 선택된 금속을 무전해 도금법으로 0.1 g/m²이상 도금한 도금 미소 유리구슬.
2. 제 1항에 있어서, 고온 가열 및 초음파 세척으로 후처리하여 제조한 도금 미소 유리구슬.
3. 크기 0.5 mm 이하의 투명 유리구슬을 세척한 후 금, 은, 동, 니켈, 코발트, 백금에서 선택된 무전해도금용액에 장입하고 환원제를 가하여 표면전체 혹은 일부분에 도금하고 수세 및 건조시켜서 도금 미소 유리구슬을 제조하는 방법.
4. 제 3항에 있어서, 고온 가열 및 초음파 세척으로 후처리함을 특징으로 하는 도금 미소 유리구슬을 제조하는 방법.
5. 소지 상층에 미소 도금 유리구슬을 치밀하게 배열한 후 접착성 수지를 도포, 고정하여 제조한 광 반사체
6. 제 5항에 있어서, 형태를 갖는 소지 상층에 문자, 숫자 또는 마크 등 임의의 디자인 형태로 도금 유리구슬을 치밀하게 배열한 후 접착성 수지를 도포하여 고정하고, 다시 그 상층부에 투명 또는 유색의 반투명 수지를 고정시킨 것을 특징으로 하는 광 반사체.
7. 제 5항에 있어서, 하층부에 접착성 물질을 부착하여 임의의 다른 물체에 탈부착이 가능한 형태로 제조한 광 반사체.