KR20140125437A

KR20140125437A - 3가 크롬 침착물의 색 조절

Info

Publication number: KR20140125437A
Application number: KR1020147025778A
Authority: KR
Inventors: 스테이시 힝글리; 리처드 투쓰; 테렌스 클라크
Original assignee: 맥더미드 애큐맨, 인코포레이티드
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2014-10-28
Also published as: JP6405393B2; CA2864415A1; CN110042442B; TWI468553B; EP2815002A4; TW201337044A; ES2814339T3; EP2815002B1; MX2014009925A; CN110042442A; MX359855B; JP2017106119A; JP2015510549A; JP6106698B2; EP2815002A1; CN104160069A; US9758884B2; WO2013122774A1; US20130213813A1; CA2864415C

Abstract

3가 크롬 침착물의 색을 조정하여 조절하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 (a) 3가 크롬 침착 표준물의 색을 측정하는 단계; (b) 3가 크롬 전해질에 하나 이상의 색 증진 첨가제들을 첨가하는 단계; (c) 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들을 함유하는 상기 3가 크롬 전해질을 기재에 접촉시켜, 3가 크롬을 상기 기재 위에 침착시키는 단계; d) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 색을 측정하는 단계; e) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 색을 상기 3가 크롬 침착 표준물의 색과 비교하는 단계; 및 f) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 색이 상기 표준 색-증진된 크롬 침착물의 색으로부터의 목적하는 광학 변동량을 벗어난 경우, 필요하다면, 상기 3가 크롬 전해질에 첨가되는 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들의 양을 조정하는 단계를 포함한다. 상기 3가 크롬 침착물의 색은 분광광도계를 사용하여 측정할 수 있다.

Description

3가 크롬 침착물의 색 조절{COLOR CONTROL OF TRIVALENT CHROMIUM DEPOSITS}

일반적으로 본 발명은, 3가 크롬 침착물의 색을 조정(adjusting)하여 조절(controlling)하는 방법에 관한 것이다.

크롬 도금은 다수의 금속 피니싱(metal finishing) 분야들을 위해 선택되는 코팅이며, 크롬의 밝고 광택 있는 피니시에 대한 요구는 계속 증가하고 있다. 크롬은, 이의 월등한 심미적 특성, 및 부식 방지 성능과 다중-기재 작업능(multi-substrate capability)을 포함하는 이의 우수한 기술적 능력으로 인해, 다른 피니시들로부터의 경쟁적 도전을 이겨내 왔다. 크롬은 장식용 크롬 도금과 단단한 크롬 도금 둘 다를 위해 금속 피니싱 산업에서 광범위하게 사용된다.

크롬은 전통적으로는 6가 크롬을 함유하는 전해질로부터 전기도금되지만, 3가 크롬 이온만을 함유하는 전해질을 사용하여 크롬을 전기도금하는 상업적으로 허용되는 프로세스를 개발하고자 하는 다수의 시도가 최근 50년 동안 이루어져 왔다. 6가 크롬은 심각한 건강 및 환경적 위험을 야기하기 때문에, 3가 크롬 염을 함유하는 전해질을 사용하는 것이 권고된다. 6가 크롬 기반 용액으로부터의 폐기물은 중대한 환경적 문제들을 야기하며, 규제에 따르기 위해 6가 크롬 욕은 폐기 전에 특별한 처리를 요구한다. 따라서, 6가 크롬을 도금할 수 있는 6가 크롬 이온들 및 용액들은, 도금욕 및 세정수의 계속 증가하는 폐기 비용을 포함하는 기술적 제약들을 갖는다.

3가 크롬 도금액은, 증가된 균일 전착성(throwing power) 뿐만 아니라 더 낮은 독성을 포함하는 여러 가지 이유들 때문에, 금속 피니싱 산업에서 6가 크롬 도금액의 대체물로 점점 대중화되고 있다. 또한 3가 크롬 용액에 사용되는 전체 크롬 금속 농도는 6가 도금액의 것보다 훨씬 더 낮으며, 이러한 금속의 감소는, 3가 크롬 용액의 더 낮은 점도와 더불어, 더 적은 양의 드랙아웃(dragout) 및 폐수 처리를 초래한다. 또한 3가 크롬 욕은, 이의 뛰어난 균일 전착성의 결과로서, 통상적으로는 6가 크롬 욕에 비해 불량품을 덜 생산하며, 증가된 랙 밀도(rack density)를 허용한다.

상기 3가 크롬 도금 속도 및 침착물의 경도는 또한 6가 크롬의 도금 속도 및 침착물의 경도와 유사하며, 3가 크롬 전해질은 또한 6가 크롬 전해질과 동일한 온도 범위에서 작동한다. 그러나, 3가 크롬 전해질은 6가 크롬 전해질에 비해 금속 불순물들에 더 민감한 경향이 있다. 불순물들은 이온 교환에 의해 또는 제제들의 침전 및 후속 여과에 의해 제거될 수 있다.

3가 크롬 전해질에 대한 2가지 주요한 욕 화학조성(bath chemistry)들은 염화물 및 황산염을 기반으로 한다. 몇몇 경우, 황산염계 시스템은 여러 가지 이유로 염화물계 시스템보다 더 유리하다. 예를 들면, 황산염계 시스템으로부터의 침착물은 더 높은 순도를 가지며, 이는, 더 우수한 부식 방지 및 6가 크롬의 색에 더 가까운 색을 초래한다. 또한 황산염계 시스템의 화학적 성질은 덜 부식성이며, 이는 도금 환경 및 부품 영역들의 열화를 방지한다.

역사적으로, 3가 크롬 침착물의 색은 6가 크롬 침착물의 색보다 더 어둡다. 이러한 문제는 크게 감소하긴 하였으나, 이러한 2개의 피니시들 사이에는 여전히 약간의 색 차이가 존재한다. 3가 크롬 침착물은 본질적으로 2가지 형태로 제조되며, 첫 번째 형태는 6가 크롬의 색을 가능한 한 밀접하게 모사한 형태이고, 두 번째 형태는 목적하는 미용적 피니시 효과를 생성하기 위해 상이한 색이 수득되도록 특정하게 설계된 형태이다.

추가로, 어두운 3가 크롬 코팅은 당해 산업에서 점점 대중화되고 있다. 6가 크롬의 시험 기준을 견딜 수 있는 어둡고 윤기 나는 피니시의 외관은 다수의 분야에서 바람직하며, 외관 요건과 기술적 요건을 둘 다 만족시키는 어두운 3가 크롬 용액들이 개발되어 왔다. 이들 용액들은 6가 크롬에 비해 뛰어난 피복력(covering power)과 균일 전착성, 광범위한 전류 밀도에서의 일관된 색, 및 낮은-금속 작업률(low-metal operation)을 나타내는 것이 요망된다.

색 첨가제들은 분석과 조절이 어려울 수 있으며, 따라서 색 일관성(color consistency) 달성이 어려울 수 있다. 3가 크롬 침착물의 색 일관성을 유지하기 위해 3가 크롬 침착물의 색을 분석하고 조절하는 수단을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적은 3가 크롬 침착물의 색을 분석하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가의 또 다른 목적은 상기 3가 크롬 도금욕에 대한 각종 색 증진 첨가제(color enhancing additive)들의 첨가를 조절하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가의 또 다른 목적은 일관된 색을 갖는 3가 크롬 침착물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 하나의 양태에서, 일반적으로 본 발명은,

a) 3가 크롬 침착 표준물(deposit standard)의 색을 측정하는 단계;

b) 3가 크롬 전해질에 하나 이상의 색 증진 첨가제들을 첨가하는 단계;

c) 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들을 함유하는 상기 3가 크롬 전해질을 기재(substrate)에 접촉시켜, 색-증진된 3가 크롬 침착물을 상기 기재 위에 침착시키는 단계;

d) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 색을 측정하는 단계;

e) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 색을 상기 3가 크롬 침착 표준물의 색과 비교하는 단계; 및

f) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 색이 상기 3가 크롬 침착 표준물로부터의 목적하는 광학 변동량(optical variation)을 벗어난 경우, 필요하다면, 상기 3가 크롬 전해질 중의 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들의 양을 조정하는 단계

를 포함하는, 3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법에 관한 것이다.

또 다른 양태에서, 일반적으로 본 발명은,

a) 분광광도계를 사용하여 3가 크롬 침착 표준물의 색을 측정하여, 제1 CIELAB L^* 값을 결정하는 단계;

c) 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들을 함유하는 상기 3가 크롬 전해질을 기재에 접촉시켜, 색-증진된 3가 크롬 침착물을 상기 기재 위에 침착시키는 단계;

d) 상기 분광광도계를 사용하여 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 색을 측정하여, 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물에 대한 CIELAB L^* 값을 결정하는 단계;

e) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 상기 CIELAB L^* 값을, 상기 3가 크롬 침착 표준물에 대한 상기 제1 CIELAB L^* 값과 비교하는 단계; 및

f) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 상기 CIELAB L^* 값이 상기 3가 크롬 침착 표준물에 대한 상기 제1 CIELAB L^* 값으로부터의 목적하는 광학 변동량을 벗어난 경우, 필요하다면, 상기 3가 크롬 전해질 중의 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들의 양을 조정하는 단계

도 1은 3가 크롬 전해 욕에 대한 제1 색 증진 첨가제(파트 A)의 첨가에 따른 3가 크롬 침착물의 L^* 값들의 그래프를 나타낸다.
도 2는 3가 크롬 전해 욕에 대한 제2 색 증진 첨가제(파트 B)의 첨가에 따른 3가 크롬 침착물의 L^* 값들의 그래프를 나타낸 것으로, L^* 값들이 나타나 있다.

본 발명자들은, 3가 크롬 침착물의 색을 조정하여 조절하는데 요구되는 각종 첨가제들의 양을 예측하는 것이 가능하다는 것을 밝혀냈다. 일반적으로 본 발명은, 3가 크롬 욕에 의해 생성된 색을 분광광도계를 사용하여 관리하고, 표준 헐 셀 패널(Hull cell panel) 또는 프로세스 파트(process part)들의 색을 측정한 다음, 상기 색 범위에 영향을 주는 성분 화학조성(component chemistry)을 정밀하게 조정하는 프로세스에 관한 것이다.

하나의 양태에서, 일반적으로 본 발명은,

a) 3가 크롬 침착 표준물의 색을 측정하는 단계;

d) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 색을 측정하는 단계;

f) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 색이 상기 3가 크롬 침착 표준물의 색으로부터의 목적하는 광학 변동량을 벗어난 경우, 필요하다면, 상기 3가 크롬 전해질 중의 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들의 양을 조정하는 단계

위에 기재된 바와 같이, 3가 크롬 욕을 위한 2가지의 주요한 욕 화학조성은 염화물 및 황산염을 기반으로 한다.

통상의 염화물-타입 3가 크롬 전해 욕은 다음의 것들을 포함한다:

3가 크롬 15 내지 30g/ℓ

붕산(완충제) 40 내지 80g/ℓ

염화나트륨, 염화칼륨 또는 염화암모늄 100 내지 300g/ℓ

Fe(II)/Fe(III) 30 내지 300㎎/ℓ

습윤제 0.05 내지 1.0g/ℓ

착화제 20 내지 50g/ℓ

통상의 황산염-타입 3가 크롬 전해 욕은 다음의 것들을 포함한다:

3가 크롬 5 내지 20g/ℓ

붕산(완충제) 50 내지 100g/ℓ

황산나트륨, 황산칼륨 또는 황산암모늄 100 내지 300g/ℓ

사카린 1 내지 5g/ℓ

촉매(유기) 1 내지 5㎎/ℓ

습윤제 0.05 내지 1.0g/ℓ

착화제 5 내지 30g/ℓ

습윤제는 상기 용액의 표면 장력을 감소시키는데 광범위하게 사용되며, 이는 상기 침착물 내의 공극(pore)들의 형성을 최소화하는 효과를 갖는다. 적합한 습윤제의 예에는 설페이트-타입 크롬 전해 욕을 위한 나트륨 라우릴 설페이트 및 나트륨 에틸 헥실 설페이트가 포함된다. 염화물-타입 전해 욕의 경우, 상기 습윤제는, 예를 들면, 알킬 페놀의 폴리에틸렌 글리콜 에테르와 같은 황-비함유 비이온성 계면활성제일 수 있지만 이에 한정되지 않는다.

완충제는 또한 상기 전해질 용액의 pH를 목적하는 수준으로 유지시키기 위해 첨가될 수 있다. 적합한 완충제에는 포름산, 아세트산 및 붕산이 포함된다. 하나의 양태에서, 상기 완충제는 붕산이다.

통상의 프로세스에서는, 도금하고자 하는 표면을 3가 크롬 전해질을 함유하는 수성 전해 욕에 액침시키고, 상기 욕에 전류를 통과시켜, 크롬을 상기 표면 위에 전기침착(electrodeposition)시킨다.

모든 용액들에 있어서, 침착물의 물리적 형태는, 균일한 침착물의 형성을 돕는 레벨링제, 또는 밝은 코팅의 침착을 촉진시키는 광택제의 첨가에 의해 변경(modifying)되거나 통제(regulating)될 수 있다. 특정 경우에 따라, 애노드의 용출을 돕기 위해 그리고 상기 용액의 또는 상기 침착물의 기타 특성들을 변경시키기 위해, 또 다른 화학적 첨가가 요구될 수 있다. 추가로, 상기 용액들은 또한 착화제 또는 전도성 염을 포함할 수 있다.

또한, 크롬 전해 욕은 또한 상기 크롬 침착물의 색 조절을 위한 하나 이상의 첨가제들을 포함할 수 있다. 이들 하나 이상의 첨가제들에는 실리카, 황 및 인산이 포함되며, 실리카 및 황은 색 조절을 위한 주요 성분들이다. 몇몇 욕 화학조성에서, 인산은 또한 추가의 부식 방지 성능을 부여하기 위해 사용될 수 있으며, 또한 의도치 않게 상기 침착물을 어둡게 한다. 본 발명자들은, 침착물 색은 다른 욕 첨가제들 또는 작업 조건들에 의해 영향을 거의 받지 않는다는 것을 발견하였다. 구리 및 니켈에 의한 오염은 색에 영향을 줄 수 있지만, 상기 오염은 전류 밀도 특이적인 경향이 있으며, 상기 오염은, 상기 침착물의 내부식성을 열화시키는 것을 비롯한, 성능에 대한 또 다른 유해 효과들을 유발한다. 따라서, 오염 수준을 관리하고 색 및/또는 성능에 대한 임의의 영향을 최소화하기 위해 이온 교환을 사용하는 것도 바람직할 수 있다.

또 다른 양태에서, 일반적으로 본 발명은,

d) 상기 분광광도계를 사용하여 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 색을 측정하여, 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 제2 CIELAB L^* 값을 결정하는 단계;

e) 상기 제1 CIELAB L^* 값을 상기 제2 CIELAB L^* 값과 비교하는 단계; 및

f) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 상기 제2 CIELAB L^* 값이 상기 제1 CIELAB L^* 값으로부터의 목적하는 광학 변동량을 벗어난 경우, 필요하다면, 상기 3가 크롬 전해질 중의 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들의 양을 조정하는 단계

CIE L^*a^*b^*(CIELAB)은 국제 조명 위원회(International Commission on Illumination)에 의해 명시된 색 공간이며, 참조로서 사용되는 장치 독립적 모델로서 작용하도록 제조되었다. 상기 L^*a^*b^* 색 공간은 모든 인지 가능한 색들을 포함하며, 상기 L^*a^*b^* 색 공간의 가장 중요한 속성들 중 하나는, 색들이 이들의 제조 성질로부터 독립적이라는 것을 의미하는 장치 독립성(device independency)이다.

CIELAB의 3개의 좌표들은 색의 명도(L^* = 0은 흑색을 나타내고 L^* = 100은 분산 백색(diffuse white)을 나타낸다(반사 백색(specular white)은 더 높을 수 있다)), 적색/마젠타색과 녹색 사이의 색의 위치(a^*, 음의 값들은 녹색을 나타내는 반면 양의 값들은 마젠타색을 나타낸다) 및 황색과 청색 사이의 색의 위치(b^*, 음의 값들은 청색을 나타내고 양의 값들은 황색을 나타낸다)를 표시한다.

L^*, a^* 및 b^*에 대한 비선형 관계는 눈의 비선형 반응(nonlinear response)을 모사하도록 의도된다. 또한, 상기 L^*a^*b^* 색 공간 내 성분들의 균일한 변화는, 인지되는 색의 균일한 변화에 대응되도록 요구되며, 이에 의해, L^*a^*b^*에서 임의의 2개의 색들 사이의 상대적인 지각 차이는, 각각의 색을 (3개 성분들 L^*a^*b^*를 갖는) 3차원 공간 내의 점으로서 처리하고 이들 사이의 유클리드 거리(Euclidean distance)를 측정함으로써 근사화될 수 있다. 상기 a^* 축 및 b^* 축은 일반적으로 -60 내지 +60 범위이다.

또한 상기 CIELAB 색 스케일과 관련되어 있는 델타 값들도 존재한다. ΔL^*, Δa^* 및 Δb^*는, 표준물과 샘플이 L^*, a^* 및 b^*에 있어서 서로 얼마나 차이가 나는지를 나타낸다. 이들 델타 값들은 품질 관리 또는 포뮬러(formula) 조정에 종종 사용된다. 또한 상기 델타 값들에 대해 허용 오차(tolerance)가 설정될 수 있다. 상기 허용 오차를 벗어난 델타 값들은 표준물과 샘플 사이에 너무 큰 차이가 존재함을 나타낸다. 전체 색 차이 ΔE^*가 또한 산출될 수 있다. 상기 ΔE^*는 샘플의 L^*, a^* 및 b^*와 표준물의 L^*, a^* 및 b^* 사이의 차이를 고려한 단일 값이다. ΔE^*가 허용 오차를 벗어난 경우, 이는 파라미터(들)가 허용 오차를 벗어난 것을 나타내는 것은 아니다.

본원 명세서에 기재된 바와 같이, 본 발명의 특정 양태들은 "어둡게 착색된(dark-colored)" 크롬 침착물에 관한 것이다. 본원 명세서에서 사용되는 "어두운" 또는 "어둡게 착색된"이란, 흑색인 물질들 뿐만 아니라, 예를 들면, 어두운 회색, 어두운 청색, 어두운 녹색, 어두운 갈색 등을 포함하는, 흑색 색조에 가까운 색을 갖는 물질들을 나타낸다. 특정 양태들에서, 상기 어둡게 착색된 크롬 침착물은, 상기 크롬 전해질의 특정한 조성 및 상기 침착물의 목적하는 색조(hue)에 따라, 60 내지 80의 CIELAB L^* 값을 갖는 코팅을 생성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 사용자는 우선, 염화물 또는 황산염 욕 화학조성을 기반으로 하는 3가 크롬 도금 전해질을 구성할 것이다. 상기 사용자는 목적하는 색을 갖는 3가 크롬 침착물의 초기 기저선 판독값을 분광광도계에 의해 수득하여 초기 CIELAB L^* 값을 결정한다. 이후, 상기 사용자는 상기 3가 크롬 전해질에 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들을 첨가한 다음, 상기 3가 크롬 전해질에 상기 색 증진 첨가제들을 첨가한 후의 상기 전해질로부터 도금된 3가 크롬 침착물에 기반하여 제2 판독값을 수득한다. 이어서, 상기 특정한 욕 화학조성에 기반한 표준 CIELAB 작업 범위에 부합하도록 조정을 수행할 수 있다. 따라서, 상기 색 판독값들은 특정 범위 내에서 유지될 수 있다. 예를 들면, 상기 색 판독값들은, 일반적으로는 관찰될 가능성이 낮은 적정한 광학 변동량으로서 간주되는, +/-2 ΔE^* 유니트(unit)들 내에서 유지될 수 있다.

하나의 양태에서, 상기 크롬 침착물의 색 조절을 위한 상기 하나 이상의 첨가제들은 티오시아네이트 이온들 및/또는 나노-콜로이드성 실리카를 포함한다. 다른 황-함유 첨가제들 또는 실리카 첨가제들 또는 첨가제들의 배합물들도 본 발명의 실시에서 유용할 것이다.

일반적으로, 상기 CIELAB L^* 판독값들은, 각각의 플랜트에 대해 작업 범위(working range) 및 한계치들(limitations)이 확정될 때까지, 위에 기재된 절차에 따라, 특정한 3가 크롬 전해질의 모든 가공되는 배치에 대해 측정된다. 이어서, 상기 판독값들이 상기 프로세스 표준으로부터 +/-2 ΔE^* 유니트들에 근접한 변동량(또는 또 다른 명시된 변동량)을 나타낼 때, 상기 색 증진 첨가제들의 첨가를 사용하여 조정을 수행한다. 따라서, 상기 특정 3가 크롬 전해 욕에 대해 상기 3가 크롬 침착물의 CIELAB L^* 값들을 수득할 수 있고, 상기 값은, 상기 3가 크롬 침착물의 CIELAB L^* 값을 특정 범위 내에서 유지시키기 위한, 색 증진 첨가제(들)의 특정하게 결정된 양을 첨가함으로써 조정하여, 상기 전해질로부터 도금된 3가 크롬 침착물의 일관성을 정밀하게 조절하여 유지시킬 수 있음을 알 수 있다.

표 1은 각종 3가 크롬 전해 프로세스에 대한 3가 크롬 침착물의 통상의 CIELAB L^* 값들 뿐만 아니라 6가 크롬 침착물의 CIELAB L^* 값들을 제공한다.

실시예 1:

표준 헐 셀 패널들로부터 CIELAB L^* 색 판독값들을 측정하였고, CIELAB L^* 색 판독값들을 2개의 상이한 색 증진 첨가제들(파트 A 및 파트 B)의 변화시킨 농도에 관련시켰다. 이러한 정보로부터, 상기 침착물의 색을 조정하여 조절하는데 요구되는 첨가제의 양을 예측하는 것이 가능하였다.

상기 Moonlite® 프로세스에 따라, 염화물 기반의 욕 화학조성을 사용하여, 조성물을 제조하였다. 상기 프로세스 동안에, 표준 헐 셀 패널들로부터 CIELAB L^* 값들을 측정하고, 이들을 제1 색 증진 첨가제(티오시아네이트 이온들의 용액을 함유함, 파트 A) 및 제2 색 증진 첨가제(콜로이드성 실리카를 함유함, 파트 B)의 변화시킨 농도에 관련시켰다. 이러한 정보로부터, 상기 침착물의 색을 조정하여 조절하는데 필요한 첨가제의 양을 예측하는 것이 가능하였다.

파트 A 및 B에 대한 L^* 값들이 아래의 표 2 및 3에 제공된다. 또한, 도 1은, 파트 A 첨가제가 침착물 색에 어떻게 영향을 주는지를 나타낸 그래프이다. 도 2는, 파트 B 첨가제가 침착물 색에 어떻게 영향을 주는지를 나타낸 그래프이다.

따라서, 각종 색 증진 첨가제들의 첨가에 대한 L^* 값들을 측정하고, 이들 값들을 사용하여, 상기 도금욕의 일관된 색, 따라서, 상기 도금된 크롬 침착물의 일관된 색을 유지하기 위해 상기 3가 크롬 전해 욕에 첨가되어야 하는 색 증진 첨가제(들)의 양을 결정하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다.

추가로, 본 발명이 본원 명세서에서 3가 크롬 침착물의 색 조정의 맥락에서 기재되었으나, 다른 도금된 침착물의 색도, 본원 명세서에 기재된 프로세스를 사용하여 조정하여 조절할 수 있는 것으로 사료된다. 따라서, 본 발명은, 각종 색 증진 첨가제들이 사용되고 도금된 침착물의 엄격한 색 조절이 요망되는 각종 전해질 용액 및 무전해 도금액의 색을 조절하는 데 사용될 수 있는 것으로 사료된다.

Claims

3가 크롬 침착물의 색을 조절(controlling)하는 방법으로서, 상기 방법은
a) 분광광도계를 사용하여 3가 크롬 침착 표준물(deposit standard)의 색을 측정하여, 제1 CIELAB L^* 값을 결정하는 단계;
b) 3가 크롬 전해질에 하나 이상의 색 증진 첨가제(color enhancing additive)들을 첨가하는 단계;
c) 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들을 포함하는 상기 3가 크롬 전해질을 기재(substrate)에 접촉시켜, 색-증진된 3가 크롬 침착물을 상기 기재 위에 침착시키는 단계;
d) 상기 분광광도계를 사용하여 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 색을 측정하여, 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 제2 CIELAB L^* 값을 결정하는 단계;
e) 상기 제1 CIELAB L^* 값을 상기 제2 CIELAB L^* 값과 비교하는 단계; 및
f) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 상기 제2 CIELAB L^* 값이 상기 3가 크롬 침착 표준물에 대한 상기 제1 표준 CIELAB L^* 값으로부터의 목적하는 광학 변동량(optical variation)을 벗어난 경우, 필요하다면, 상기 3가 크롬 전해질 중의 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들의 양을 조정(adjusting)하는 단계
를 포함하는, 3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 3가 크롬 전해질은 염화물 또는 황산염 욕 화학조성(bath chemistry)을 기반으로 하는, 3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 색 증진 첨가제들은, 실리카, 황-함유 화합물들, 인산, 및 이들 중의 하나 이상의 배합물들로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 색 증진 첨가제들은 티오시아네이트 이온들 및 콜로이드성 실리카 중의 하나 이상을 포함하는, 3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 CIELAB L^* 작업 범위의 상기 광학 변동량은 +/-2 ΔE^* 유니트(unit)들 내에서 유지되는, 3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 CIELAB L^* 값이 상기 3가 크롬 침착 표준물로부터의 +/-2 ΔE^* 유니트들을 초과하는 광학 변동량을 가질 때, 상기 색 증진 첨가제들을 사용하여 상기 3가 크롬 전해질에 대해 조정을 수행하는, 3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들을 포함하는 상기 3가 크롬 전해질을 상기 기재에 접촉시키는 단계는, 상기 기재를 상기 색-증진된 크롬 전해질 용액에 액침시키고, 상기 색-증진된 크롬 전해질 용액에 전류를 통과시켜 크롬을 상기 기재 위에 전기침착(electrodeposition)시킴을 포함하는, 3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법.
3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법으로서, 상기 방법은
a) 3가 크롬 침착 표준물의 색을 측정하는 단계;
b) 3가 크롬 전해질에 하나 이상의 색 증진 첨가제들을 첨가하는 단계;
c) 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들을 포함하는 상기 3가 크롬 전해질을 기재에 접촉시켜, 색-증진된 3가 크롬 침착물을 상기 기재 위에 침착시키는 단계;
d) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 색을 측정하는 단계;
e) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 상기 색을, 상기 3가 크롬 침착 표준물의 상기 색과 비교하는 단계; 및
f) 상기 색-증진된 3가 크롬 침착물의 상기 색이 상기 3가 크롬 침착 표준물의 상기 색으로부터의 목적하는 광학 변동량을 벗어난 경우, 필요하다면, 상기 3가 크롬 전해질 중의 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들의 양을 조정하는 단계
를 포함하는, 3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 3가 크롬 전해질은 염화물 또는 황산염 욕 화학조성을 기반으로 하는, 3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 색 증진 첨가제들은, 실리카, 황-함유 화합물들, 인산, 및 이들 중의 하나 이상의 배합물들로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 색 증진 첨가제들은 티오시아네이트 이온들 및 콜로이드성 실리카 중의 하나 이상을 포함하는, 3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들을 포함하는 상기 3가 크롬 전해질을 상기 기재에 접촉시키는 단계는, 상기 기재를 상기 색-증진된 크롬 전해질 용액에 액침시키고, 상기 색-증진된 크롬 전해질 용액에 전류를 통과시켜 크롬을 상기 기재 위에 전기침착시킴을 포함하는, 3가 크롬 침착물의 색을 조절하는 방법.
도금된 금속 침착물의 색을 조절하는 방법으로서, 상기 방법은
(a) 도금된 금속 침착 표준물의 색을 측정하는 단계;
(b) 도금액에 하나 이상의 색 증진 첨가제들을 첨가하는 단계;
(c) 상기 도금액으로부터 기재 위에 색 증진된 금속 침착물을 도금하는 단계;
(d) 상기 색 증진된 금속 침착물의 색을 측정하는 단계;
(e) 상기 도금된 금속 침착 표준물의 색을 상기 색 증진된 금속 침착물의 색과 비교하는 단계; 및
(f) 상기 도금된 금속 침착 표준물의 색과 상기 색 증진된 금속 침착물의 색 사이의 차이가, 확정된 최대 편차를 초과하는 경우, 필요하다면, 상기 도금액 중의 상기 하나 이상의 색 증진 첨가제들의 양을 조정하는 단계
를 포함하는, 도금된 금속 침착물의 색을 조절하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 색은 분광광도계를 사용하여 측정되고, 상기 색은 CIELAB L^* 유니트들로 보고되는, 도금된 금속 침착물의 색을 조절하는 방법.