KR20150111426A

KR20150111426A - 내변색성이 우수한 도금액 조성물

Info

Publication number: KR20150111426A
Application number: KR1020140033620A
Authority: KR
Inventors: 박준규; 고재중
Original assignee: (주)쎄론트
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2015-10-06
Also published as: KR101583913B1

Abstract

본 발명은 내변색성이 우수한 도금액 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주석 화합물, 구리 화합물, 텅스텐 화합물, 크롬 화합물, 착화제, 전도염, 금속촉매, 산화방지제, 계면활성제, 응력감소제 및 완충제로 이루어진다.
상기의 성분으로 이루어지는 도금액은 도금 후에 변색이 억제되며, 고전압 상태에서도 도금이 가능할 뿐만 아니라, 도금과정에서 시안화수소가 발생하지 않고, 폐수의 발생량이 적어 친환경적이다.

Description

내변색성이 우수한 도금액 조성물 {PLATING SOLUTION HAVING IMPROVED DISCOLORATION}

본 발명은 내변색성이 우수한 도금액 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도금 후에 변색이 억제되며, 고전압 상태에서도 도금이 가능할 뿐만 아니라, 도금과정에서 시안화수소가 발생하지 않고, 폐수의 발생량이 적어 친환경적인 도금액 조성물에 관한 것이다.

도금액은 전기 도금을 할 때 사용되는 금속 염류의 수용액에 관한 것으로, 현재 전 세계적으로 상용화되고 있는 기존의 도금액은 도금을 한 후 공기 중에 방치하거나, 귀금속의 도금과정에서 하지용으로 사용할 경우에 도금 상태의 변색이 빠르게 진행되어 인조보석의 상품성을 저하시키는 문제점이 있었다.

또한, 기존의 도금액은 도금과정에서는 전압이 10V 이상 되면 도금공정을 실시할 수 없었으며, 도금을 위해 전압을 상승시켜도 피도금 물체의 형태가 복잡하거나, 피도금 물체의 크기가 가로 및 세로 1 미터를 초과하는 경우에는 도금의 과정이 제대로 진행되지 못하는 문제점이 있었다.

종래의 도금액에는 시안화물이 다량 첨가되어 도금공정에서 인체에 해로운 시안화수소 가스가 다량으로 방출되는데, 시안화수소 가스는 장기간 흡입 시 호흡기계 계통이나 중추신경계를 마취시키는 부작용이 있으며, 심한 경우 사망에 이를 수도 있을 정도로 인체에 치명적일 뿐만 아니라. 작업장을 오염시키는 문제점이 있었다.

종래의 도금액에는 시안화물이 다량 첨가되기 때문에, 도금과정에서 발생하는 폐수에는 시안화물이 다량 함유되어 있는데, 시안화물이 함유된 폐수를 그대로 방류할 경우 하천이나 지하수를 오염시키고, 생태계를 교란하여 동, 식물의 개체수 감소 및 변종발생 등의 부작용을 유발할 수 있기 때문에, 시안화물이 함유된 폐수를 처리하기 위해 처리시설 확충 및 화학약품의 사용으로 인해 도금공정의 처리비용이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 도금 후에 변색이 억제되며, 고전압 상태에서도 도금 공정이 가능한 내변색성이 우수한 도금액 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 시안화물이 함유되지 않아 도금과정에서 시안화수소가 발생하지 않고, 폐수의 발생량이 적어 친환경적인 내변색성이 우수한 도금액 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 구리 화합물, 주석 화합물, 텅스텐 화합물, 크롬 화합물, 착화제, 전도염, 금속촉매, 산화방지제, 계면활성제, 응력감소제 및 완충제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내변색성이 우수한 도금액 조성물을 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 내변색성이 우수한 도금액 조성물은 구리 화합물 15 내지 30g/l, 주석 화합물 40 내지 50g/l, 텅스텐 화합물 10 내지 30g/l, 크롬 화합물 2.0 내지 4.5g/l, 착화제 20 내지 30g/l, 전도염 100 내지 180g/l, 금속촉매 0.5 내지 2.0 g/l, 산화방지제 0.1 내지 0.3g/l, 계면활성제 0.1 내지 0.5g/l, 응력감소제 0.1 내지 0.5g/l 및 완충제 5 내지 10g/l로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 착화제는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아수, 황산암모늄, 인산암모늄, 빙초산, 구연산, 구연산암모늄, 글리신 및 아민염으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 내지 둘로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 전도염은 주석산칼륨나트륨염, 피로인산염, 구연산나트륨염, 글루콘산나트륨염, 탄산나트륨, 트리폴리인산염 및 EDTA염으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 내지 둘로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 금속촉매는 질코늄 또는 염화팔라듐으로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 산화방지제는 3가 크롬, 질코늄염, 티탄염, 몰리브덴염, 팔라듐염, 레늄염, 아스콜빅산, 페놀, 카테콜, 레졸신 및 플로로글루신으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 내지 둘로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 계면활성제는 옥시에틸렌 유도체, 폴리옥시에틸렌라우릴에텔, 폴리옥시에틸렌노닐페놀에텔, 라우릴황산나트륨 및 염화벤젤로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 내지 둘로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 응력감소제는 나프탈렌설폰산, 사카린염, 설폰산나트륨 및 1,5-나프탈렌디설폰산염으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 완충제는 빙초산나트륨, 빙초산칼륨, 붕산나트륨, 붕산칼륨, 붕산암모늄, 포름산나트륨, 포름산칼륨, 인산수소나트륨, 인산수소칼륨 및 인산수소암모늄으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 또는 둘로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명에 따른 내변색성이 우수한 도금액 조성물은 도금 후에 변색이 억제되며, 고전압 상태에서도 도금 공정이 가능하도록 하는 탁월한 효과를 나타낸다.

또한, 시안화물이 함유되지 않아 도금과정에서 시안화수소가 발생하지 않고, 폐수의 발생량이 적어 친환경적이며, 폐수처리를 위한 별도의 장치가 필요 없고 폐수처리 약품의 사용량이 적기 때문에 도금공정의 비용을 낮춰주는 탁월한 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 내변색성이 우수한 도금액 조성물로 도금처리된 피도금물의 도금품질을 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 측정한 시험성적서의 1페이지를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 내변색성이 우수한 도금액 조성물로 도금처리된 피도금물의 도금품질을 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 측정한 시험성적서의 2페이지를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 내변색성이 우수한 도금액 조성물로 도금처리된 피도금물의 도금품질을 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 측정한 시험성적서의 3페이지를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 내변색성이 우수한 도금액 조성물로 도금처리된 피도금물의 도금품질을 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 측정한 시험성적서의 4페이지를 나타낸 것이다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명에 따른 내변색성이 우수한 도금액 조성물은 구리 화합물, 주석 화합물, 텅스텐 화합물, 크롬 화합물, 착화제, 전도염, 금속촉매, 산화방지제, 계면활성제, 응력감소제 및 완충제로 이루어지며, 구리 화합물 15 내지 30g/l, 주석 화합물 40 내지 50g/l, 텅스텐 화합물 10 내지 30g/l, 크롬 화합물 2.0 내지 4.5g/l, 착화제 20 내지 30g/l, 전도염 100 내지 180g/l, 금속촉매 0.5 내지 2.0 g/l, 산화방지제 0.1 내지 0.3g/l, 계면활성제 0.1 내지 0.5g/l, 응력감소제 0.1 내지 0.5g/l 및 완충제 5 내지 10g/l로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기의 구리 화합물, 주석 화합물, 텅스텐 화합물 및 크롬 화합물은 본 발명에 따른 내변색성이 우수한 도금액 조성물의 주재료로, 피도금체에 도금막을 형성하는 재료로 사용된다.

상기 구리 화합물은 본 발명에 따른 내변색성이 우수한 도금액 조성물의 주재료로, 15 내지 30g/l가 함유되며, 구리와 무기산 또는 구리와 유기산의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 주석 화합물은 상기 구리 화합물과 함께 본 발명에 따른 내변색성이 우수한 도금액 조성물의 주재료로 40 내지 50g/l가 사용되는데, 주석과 무기산 또는 주석과 유기산의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 텅스텐화합물은 상기 구리 화합물과 함께 본 발명에 따른 내변색성이 우수한 도금액 조성물의 주재료로 10 내지 30g/l가 사용되는데, 텅스텐과 무기산 또는 텅스텐과 유기산의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 크롬 화합물은 상기 구리 화합물과 함께 본 발명에 따른 내변색성이 우수한 도금액 조성물의 주재료로 2.0 내지 4.5g/l가 사용되는데, 3가 크롬과 무기산 또는 3가 크롬과 유기산의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 착화제는 20 내지 30g/l이 함유되며, 금속이온 주위에 배위하여 착이온을 생성하는 역할을 하는데, 상기의 구리 화합물, 주석 화합물, 텅스텐 화합물 및 크롬 화합물의 석출전위를 접근시키기 위하여 사용된다.

이때, 상기 착화제는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아수, 황산암모늄, 인산암모늄, 빙초산, 구연산, 구연산암모늄, 글리신 및 아민염으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 내지 둘로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 전도염은 100 내지 180g/l가 함유되며, 상기 구리 화합물, 주석 화합물, 텅스텐 화합물 및 크롬 화합물이 연속적이고 안정적인 전착 피막을 형성할 수 있도록 하는 역할을 하는데, 상기 전도염의 함량이 100g/l 미만으로 함유되면, 연속적이고 안정적인 전착 피막을 형성할 수 없다.

이때, 상기 전도염은 주석산칼륨나트륨염, 피로인산염, 구연산나트륨염, 글루콘산나트륨염, 탄산나트륨, 트리폴리인산염 및 EDTA염으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 내지 둘로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 금속촉매는 0.5 내지 2.0 g/l가 함유되며, 본 발명에 따른 내변색성이 우수한 도금액 조성물이 자기촉매반응을 이용하여 직접 환원되어 도금되는 전착 피막이 쉽게 공석되도록 하는 역할을 한다.

이때, 상기 금속촉매는 질코늄 또는 염화팔라듐으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 산화방지제는 0.1 내지 0.3g/l가 함유되며, 본 발명에 따른 내변색성이 우수한 도금액 조성물이 산화되어 물성저하가 발생하는 것을 억제하는 역할을 한다.

이때, 상기 산화방지제는 3가 크롬, 질코늄염, 티탄염, 몰리브덴염, 팔라듐염, 레늄염, 아스콜빅산, 페놀, 카테콜, 레졸신 및 플로로글루신으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 내지 둘로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 계면활성제는 0.1 내지 0.5g/l가 함유되며, 본 발명에 따른 내변색성이 우수한 도금액 조성물을 구성하는 성분들이 화학적으로 혼합되어 균일한 물성을 나타내도록 하는 역할을 한다.

이때, 상기 계면활성제는 옥시에틸렌 유도체, 폴리옥시에틸렌라우릴에텔, 폴리옥시에틸렌노닐페놀에텔, 라우릴황산나트륨 및 염화벤젤로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 내지 둘로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 응력감소제는 0.1 내지 0.5g/l가 함유되며, 본 발명에 따른 내변색성이 우수한 도금액 조성물의 전착응력을 조절하여 피전착물과의 밀착성을 향상시키고, 균열이 발생하지 않도록 하는 역할을 한다.

상기 응력감소제의 함량이 0.1g/l 미만으로 함유되면 도금액 조성물의 전착응력이 지나치게 증가하여 피전착물과의 밀착성이 낮아지고 균열이 발생할 수 있으며, 상기 응력감소제의 함량이 0.5g/l를 초과하게 되면 상기의 효과는 더 이상 향상되지 않고 제조비용을 증가시키게 된다.

이때, 상기 응력감소제는 나프탈렌설폰산, 사카린염, 설폰산나트륨 및 1,5-나프탈렌디설폰산염으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 완충제는 5 내지 10g/l가 함유되며, 본 발명에 따른 내변색성이 우수한 도금액 조성물의 pH 변화를 방지하는 역할을 한다.

이때, 상기 완충제는 빙초산나트륨, 빙초산칼륨, 붕산나트륨, 붕산칼륨, 붕산암모늄, 포름산나트륨, 포름산칼륨, 인산수소나트륨, 인산수소칼륨 및 인산수소암모늄으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 또는 둘로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기의 성분으로 이루어지는 내변색성이 우수한 도금액 조성물은 30 내지 40℃의 온도와 10 내지 25V의 전압조건에서 피전착물에 우수한 도금피막을 형성한다.

이하에서는, 본 발명에 따른 내변색성이 우수한 도금액 조성물의 제조방법 및 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.

<실시예 1>

구리 화합물 20g/l, 주석 화합물 45g/l, 텅스텐 화합물 20g/l, 크롬 화합물 3.0g/l, 수산화나트륨 25g/l, 주석산칼륨나트륨염 150g/l, 질코늄 1.0 g/l, 티탄염 0.2g/l, 폴리옥시에틸렌라우릴에텔 0.3g/l, 나프탈렌설폰산 0.3g/l 및 빙초산나트륨 8g/l를 혼합하여 내변색성이 우수한 도금액 조성물을 제조하였다.

상기 실시예 1을 통해 제조된 내변색성이 우수한 도금액 조성물의 품질검사를 실시하여 아래 도 1 내지 5에 나타내었다.

아래 도 1 내지 5에 나타낸 것처럼, 본 발명을 통해 제조된 내변색성이 우수한 도금액 조성물은 우수한 내염수성, 내마모성, 내산성, 밀착성, 내열성, 내한성 및 내습성 등의 물성을 나타내는 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 내변색성이 우수한 도금액 조성물은 도금 후에 변색이 억제되며, 고전압 상태에서도 도금 공정이 가능하고, 시안화물이 함유되지 않아 도금과정에서 시안화수소가 발생하지 않을 뿐만 아니라, 폐수의 발생량이 적어 친환경적이며, 폐수처리를 위한 별도의 장치가 필요 없고 폐수처리 약품의 사용량이 적기 때문에 도금공정의 비용을 낮춰주는 탁월한 효과를 나타낸다.

Claims

구리 화합물, 주석 화합물, 텅스텐 화합물, 크롬 화합물, 착화제, 전도염, 금속촉매, 산화방지제, 계면활성제, 응력감소제 및 완충제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내변색성이 우수한 도금액 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 내변색성이 우수한 도금액 조성물은 구리 화합물 15 내지 30g/l, 주석 화합물 40 내지 50g/l, 텅스텐 화합물 10 내지 30g/l, 크롬 화합물 2.0 내지 4.5g/l, 착화제 20 내지 30g/l, 전도염 100 내지 180g/l, 금속촉매 0.5 내지 2.0 g/l, 산화방지제 0.1 내지 0.3g/l, 계면활성제 0.1 내지 0.5g/l, 응력감소제 0.1 내지 0.5g/l 및 완충제 5 내지 10g/l로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내변색성이 우수한 도금액 조성물.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 착화제는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아수, 황산암모늄, 인산암모늄, 빙초산, 구연산, 구연산암모늄, 글리신 및 아민염으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 내지 둘로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내변색성이 우수한 도금액 조성물.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 전도염은 주석산칼륨나트륨염, 피로인산염, 구연산나트륨염, 글루콘산나트륨염, 탄산나트륨, 트리폴리인산염 및 EDTA염으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 내지 둘로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내변색성이 우수한 도금액 조성물.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 금속촉매는 질코늄 또는 염화팔라듐으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내변색성이 우수한 도금액 조성물.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 산화방지제는 3가 크롬, 질코늄염, 티탄염, 몰리브덴염, 팔라듐염, 레늄염, 아스콜빅산, 페놀, 카테콜, 레졸신 및 플로로글루신으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 내지 둘로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내변색성이 우수한 도금액 조성물.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 계면활성제는 옥시에틸렌 유도체, 폴리옥시에틸렌라우릴에텔, 폴리옥시에틸렌노닐페놀에텔, 라우릴황산나트륨 및 염화벤젤로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 내지 둘로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내변색성이 우수한 도금액 조성물.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 응력감소제는 나프탈렌설폰산, 사카린염, 설폰산나트륨 및 1,5-나프탈렌디설폰산염으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내변색성이 우수한 도금액 조성물.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 완충제는 빙초산나트륨, 빙초산칼륨, 붕산나트륨, 붕산칼륨, 붕산암모늄, 포름산나트륨, 포름산칼륨, 인산수소나트륨, 인산수소칼륨 및 인산수소암모늄으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 또는 둘로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내변색성이 우수한 도금액 조성물.