KR20160039416A

KR20160039416A - 부식방지 금속재

Info

Publication number: KR20160039416A
Application number: KR1020140132436A
Authority: KR
Inventors: 윤주식
Original assignee: 주식회사 위스코하이텍
Priority date: 2014-10-01
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2016-04-11

Abstract

본 발명은 휴대폰이나 노트북 및 각종 전자기기를 비롯한 자동차, 항공기, 선박 등에 적용되는 금속재의 부식을 방지하여 주기 위한 것에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 등으로 구비된 경량성 금속재의 갈바닉 부식(Galvanic Corrosion)을 방지하여 줄 수 있도록 한 것이다.
이와 같은 본 발명은 전위차를 가진 두 종류의 금속이 인접하여 형성된 금속재; 상기 금속재는 기재층이 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 중에서 선택된 어느 하나의 금속으로 구비되고, 상기 기재층과 이종(異種) 금속층 간(間)에는 전기전도(電氣傳導)를 억제시켜 주기 위해 절연물질로 형성된 절연층; 상기 절연층 위에는 상기 기재층과 도전율이 다른 재질의 금속으로 형성된 이종(異種) 금속층을 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

Description

부식방지 금속재{BASE METAL}

본 발명은 휴대폰이나 노트북 및 각종 전자기기를 비롯한 자동차, 항공기, 선박 등에 적용되는 금속재의 부식을 방지하여 주기 위한 것에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 등으로 구비된 경량성 금속재의 갈바닉 부식(Galvanic Corrosion)을 방지하여 주기 위한 기술에 관한 것이다.

근래 들어 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 소재(이를 "경량성 금속재"라고도 한다.)는 경량이면서 전자파 차폐성 및 방열성 등이 우수하여 각종 전자제품이나 전자기기를 비롯한 컴퓨터, 노트북, 카메라, 휴대폰뿐만 아니라 자동차, 항공기, 선박 등 다양한 분야에 걸쳐 많이 사용되고 있다.

하지만, 상기 언급된 경량성 금속재는 대부분 산화가 잘 되는 취약점이 있기 때문에 이를 실용화하기 위해서는 특히, 갈바닉 부식(Galvanic Corrosion) 방지를 하여야만 각종 내장부품 및 외장부품 등에 내구성을 확보할 수 있다.

상기 갈바닉 부식은 두 개의 상이한 금속이 접촉되어 있을 때 이들 중 이온화 경향이 큰 금속이 선택적으로 부식되는 현상을 의미하게 되는 것으로, 이는 두 금속의 경계면에서 가장 많이 발생하게 된다.

한편, 한국공개특허 제2000-0052682호(2000년 08월 25일)로 공개된 '갈바니 부식 감소방법'(이를 '문헌 1'이라 한다.)가 이미 널리 알려져 있다.

상기 언급된 문헌 1에 대해 살펴보면, 조립된 제1 하위 금속이 제2 상위 금속의 노출 표면과 접촉하는 표면을 갖는 조립체가 전해액에 노출되었을 때 제2 상위 금속 부재를 구비한 조립체 내의 제1 하위 금속 부재의 갈바니 부식(이를 "갈바닉 부식"이라고도 한다.)을 감소시키는 방법에 있어서, 제1 하위 금속 부재를 제2 상위 금속 부재에 조립하기 전에 제2 상위 금속 부재가 제1 하위 금속 부재와 갈바니 전기적으로 컴패티블한 것보다 제1 하위 금속 부재와 갈바니 전기적으로 더 컴패티블한 금속으로 제2 상위 금속 부재의 노출 표면을 처리하고, 이에 의해 제2 상위 금속 부재의 노출 표면 상에 그리고 제1 하위 금속 부재와 제2 상위 금속 부재 사이에 보호층이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제안하고 있다.

하지만, 이와 같은 종래의 기술은 제2 상위 금속 부재의 노출 표면에 제1 하위 금속 부재와 갈바니 전기적으로 더 컴패티블한 금속으로 구비된 처리 금속층을 보호 코팅시켜 주는 것에 의해 갈바니 부식을 감소시켜 주고자 하는 것으로, 이는 제1 하위 금속 부재와 제2 상위 금속 부재 간(間)에 갈바니 부식의 요인이 되는 전기적 전도(傳導)를 완전하게 차단시켜 주지 않은 구성적 문제점에 따른 이종 금속 간(間)에 발생하는 갈바니 부식은 여전히 억제시켜 줄 수 없는 실정이다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 전위차를 가진 두 종류 또는 그 이상의 금속이 인접하여 접촉 형성된 금속재에 대해 기재층과 이종(異種) 금속층 간(間)에 전기전도(電氣傳導)를 차단 내지는 억제시켜 주기 위한 수단으로 절연층, 방식층을 단독으로 형성시켜 주거나, 또는 방식층과 절연층을 이중으로 형성시켜 주는 것에 의해 갈바닉 부식(Galvanic Corrosion)을 방지하여 줄 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위한 구성수단으로는 전위차를 가진 두 종류 또는 그 이상의 금속이 인접하여 형성된 금속재가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 금속재는 기재층이 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 중에서 선택된 어느 하나의 금속으로 구비되고, 상기 기재층과 이종(異種) 금속층 간(間)에는 전기전도(電氣傳導)를 억제시켜 주기 위해 절연물질로 형성된 절연층이 구성된 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 상기 절연층 위에는 상기 기재층과 도전율이 다른 재질의 금속으로 형성된 이종(異種) 금속층을 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

한편, 상기한 바와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위한 또 다는 구성수단으로는 전위차를 가진 두 종류 또는 그 이상의 금속이 인접하여 형성된 금속재가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 금속재는 기재층이 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 중에서 선택된 어느 하나의 금속으로 구비되고, 상기 기재층의 표면에는 상기 기재층과 이종(異種) 금속층 간(間)에 전기전도(電氣傳導)를 억제시켜 주기 위해 산화피막을 형성시킨 방식(防蝕)층이 구성된 것을 그 특징으로 한다.

그히고, 상기 방식층 위에는 상기 기재층과 도전율이 다른 재질의 금속으로 형성된 이종(異種) 금속층을 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 방식층 위에는 상기 기재층과 이종(異種) 금속층 간(間)에 전기전도(電氣傳導)를 억제시켜 주기 위해 절연물질로 형성된 절연층이 추가로 구성된 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명이 해결하고자 하는 과제에 대한 구성수단 및 다양한 과정들은 첨부한 도면에 나타난 다양한 일실시사례들의 상세한 설명을 통해서 보다 더 명백하여 질 것이다.

이와 같이 본 발명은 전위차를 가진 두 종류 또는 그 이상의 금속이 인접하여 접촉 형성된 금속재에 대해 기재층과 이종(異種) 금속층 간(間)에 절연층, 방식층을 단독으로 형성시켜 주거나, 또는 방식층과 절연층을 이중으로 형성시켜 주는 구성수단에 의해 갈바닉 부식을 방지하여 줌으로써, 제품의 내구성 및 내식성 등을 향상시켜 주는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 금속재는 그 표면에 이종(異種) 금속층을 형성시켜 주는 것에 의해 제품의 금속(Metal) 질감을 한층 더 높여 주는 또 다른 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 금속재의 갈바닉 부식방지를 개략적으로 나타낸 제1실시사례 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 금속재의 갈바닉 부식방지를 개략적으로 나타낸 제2실시사례 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 금속재의 갈바닉 부식방지를 개략적으로 나타낸 제3실시사례 도면이다.

본 발명의 구체적인 실시사례를 설명함에 있어서, 본 발명의 도면에 의해 도시되어 있고, 이에 따른 구성수단과 동작들은 적어도 하나의 일실시 사례로써 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심적인 구성수단 및 일실시 사례들이 제한받지는 않아야 할 것이다.

참고할 사항으로, 본 발명에서 설명되는 각 도면들에 부호를 표기함에 있어서 동일한 구성요소는 비록 다른 도면에 표기되더라도 동일한 부호를 부여하였음에 특히 유의하여야 할 것이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 3에 나타낸 도면들을 참조하여 본 발명의 부식방지 금속재에 대한 그 일실시 사례를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 금속재(100)의 기재층(100a)이 경량성 금속 예컨대, 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 등으로 구비된 휴대폰, 노트북 및 각종 전자기기를 비롯한 자동차, 항공기, 선박 등에 있어서 갈바닉 부식(Galvanic Corrosion)을 방지하여 주기 위한 것을 그 특징으로 한다.

상기 갈바닉 부식은 앞에서 이미 언급된 바와 같이 두 종류 또는 그 이상의 상이한 금속이 접촉되어 있을 때 이들 중 이온화 경향이 큰 금속이 선택적으로 부식되는 현상을 의미하게 된다.

이와 같이 본 발명은 금속재(100)에 대한 부식 속도를 최소화시켜 주거나, 또는 전기 화학적인 반응에 의한 부식 작용을 더욱 느리게 혹은 억제시켜 주기 위한 수단이 요구되는데, 본 발명에서는 기재층(100a)과 이종(異種) 금속층(130) 간(間)에 전기전도(電氣傳導)를 차단 내지는 억제시켜 주기 위한 수단으로 절연층(125)을 형성시켜 주거나, 또는 방식(防蝕)층(120)을 형성시켜 주거나, 또는 방식층과 절연층을 이중으로 형성시켜 주는 구성수단에 의해 갈바닉 부식을 완전하게 방지시켜 주는 것을 그 특징으로 한다.

먼저, 첨부된 도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 제1시사례에 대해 살펴보면 다음과 같다.

상기 언급된 갈바닉 부식을 방지하기 위한 본 발명의 제1실시사례로는 기재층(100a)과 이종(異種) 금속층(130) 간(間)에 절연층(125)을 형성시켜 주는 것을 그 특징으로 하고, 전위차를 가진 적어도 두 종류 또는 그 이상의 금속 예컨대, 반응성이 큰 상전위의 금속과 반응성이 작은 하전위의 금속이 서로 인접하여 접촉 형성된 금속재(100)가 구성된다.

또한, 상기 금속재(100)는 그 기재층(100a)이 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 중에서 선택된 어느 하나의 도전성 금속으로 구비되고, 상기 기재층(100a)과 이종(異種) 금속층(130) 간(間)에는 전기전도(電氣傳導)를 차단 내지는 억제시켜 주기 위한 수단으로 절연 물질로 형성시킨 절연층(125)이 구성된다.

본 발명에 따른 상기 절연층(125)의 형성수단으로는 세라믹코팅, 수지도장, 분체도장, 스프레이코팅, 스크린프린팅, 잉크젯프린팅, 옵셋프린팅, 패드프린팅, 산화물 피막(이를 "아노다이징(Anodising)"이라고도 한다.), 열전도성 물질코팅 중에서 선택된 어느 하나에 의해 그 두께(t1)를 0.001 내지 50㎛로 형성시켜 주는 것을 특징으로 하나, 이에 한정하지 않는 것이 바람직하다.

예컨대, 상기 절연층(125)은 산화마그네슘, 산화알루미늄, 산화규소, 질화규소, 바륨스트론튬티타네이트, 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화아연, 산화염화비스무스, 산화규소, 산화사마륨, 산화이트륨, 산화탄탈륨, 불화마그네슘, 바륨티타늄옥사이드, 바륨탄탈륨옥사이드, 레드티타늄옥사이드, 스트론튬티타늄옥사이드, 스트론튬옥사이드, 질화알루미늄, 패릴렌 중에서 선택된 어느 하나 또는 2종 이상으로 상기 언급된 형성수단에 의해 적어도 0.001 내지 2g/㎡ 범위의 양을 사용하여 한층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 상기 열거된 사례들로 제한되지는 않아야 할 것이다.

또한, 상기 절연층(125)은 폴리아미드수지, 폴리이미드수지, 플루오르폴리머수지, 메타크릴레이트수지, 세라믹수지, 에폭시수지, 실리콘수지, 아크릴수지, 우레탄수지, 폴리우레탄수지, 불소수지, 페트(PET)수지, 폴리비닐클로라이드수지, 알키드수지, 폴리에스터수지, 멜라민수지, 페놀수지 중에서 선택된 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합(Hybrid)수지(이를 "하이브리드수지"라고도 한다.)를 상기 언급된 형성수단에 의해 적어도 0.001 내지 2g/㎡ 범위의 양을 사용하여 한층 또는 다층으로 형성될 수 있다.

예컨대, 상기 절연층(125)은 세라믹-실리콘, 세라믹-우레탄, 폴리우레탄-에폭시, 폴리우레탄-아크릴, 아크릴-우레탄 등과 같이 다양하게 하이브리드(Hybrid)수지로 형성될 수 있으며, 상기 열거된 사례들로 제한되지는 않아야 할 것이다.

그리고, 본 발명에 있어서 상기 열전도성 물질로는 폴리아미드수지, 폴리이미드수지, 플루오르폴리머수지, 메타크릴레이트수지, 세라믹수지, 에폭시수지, 실리콘수지, 아크릴수지, 우레탄수지, 불소수지, 페트(PET)수지 등을 포함할 수 있다.

한편, 본 본 발명에 있어서 상기 절연층(125)의 두께(t1)를 0.001㎛ 이하로 얇게 형성시켜 줄 경우에는 금속재(100)의 전체적인 두께 즉, 부피를 줄여줄 수 있는 장점은 있으나, 이는 금속재(100)의 절연내력 즉, 절연강도가 떨어질 우려가 있고, 반면에 그 두께(t1)를 50㎛ 이상으로 두껍게 형성시켜 줄 경우에는 절연강도는 우수하나 상기 금속재(100)의 전체적인 두께 즉, 부피가 증가할 우려가 있을 수 있다.

따라서, 상기 절연층(125)의 두께(t1)는 금속재(100)에 포함된 기재층(100a)의 재질 및 이종(異種) 금속층(130)의 종류나 상기 금속재(100)를 사용하는 제품의 특성 등에 따라 그 두께(t1)를 0.01 내지 20㎛ 범위 또는 더 나아가서 0.001 내지 50㎛로 적합하게 형성시켜 주는 것이 바람직할 것이다.

더불어, 상기 절연층(125)은 열저항은 직류 500(V) 항복 전압에서 0.02 내지 0.1㎠/W 범위의 절연 물질로 형성시켜 주되, 이때 상기 절연층(125)의 절연강도는 40 내지 120kv/mm으로 형성시켜 주는 것이 바람직하다.

또한, 상기 절연층(125)의 형성에 기여하는 절연 물질은 적어도 2 이상의 유전율이 요구되고, 나아가서 2 내지 12의 유전율을 가지는 것이 바람직며, 높은 절연강도를 유지시켜 주기 위해서는 가능한 유전율이 높은 절연 물질을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

다시 말해서, 제품에 적용되는 금속재(100)가 박막으로 구비될 경우에는 이에 대비하여 상기 절연층(125)의 두께(t1)도 매우 얇게 형성시켜 주어야 하는데, 이를 위해서는 상기 절연층(125)에는 유전율이 높은 절연 물질을 사용하여 상기 절연강도를 유지시켜 주는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 절연층(125) 위에는 상기 기재층(100a)과 도전율이 다른 재질의 금속으로 구비된 이종(異種) 금속층(130)을 형성시킨 것을 그 특징으로 한다.

한편, 첨부된 도 2에 나타낸 바와 같이 본 발명의 제2시사례에 대해 살펴보면 다음과 같다.

상기 언급된 갈바닉 부식을 방지하기 위한 본 발명의 제2실시사례로는 기재층(100a)과 이종(異種) 금속층(130) 간(間)에 방식(防蝕)층(120)을 형성시켜 주는 것을 그 특징으로 하고, 전위차를 가진 적어도 두 종류 또는 그 이상의 금속 예컨대, 반응성이 큰 상전위의 금속과 반응성이 작은 하전위의 금속이 서로 인접하여 접촉 형성된 금속재(100)가 구성된다.

또한, 상기 금속재(100)는 그 기재층(100a)이 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 중에서 선택된 어느 하나의 도전성 금속으로 구비된다.

또한, 상기 기재층(100a)의 표면(101)에는 상기 기재층(100a)과 이종(異種) 금속층(130) 간(間)에 전기전도(電氣傳導)를 차단 내지는 억제시켜 주기 위한 수단으로 산화물막 즉, 산화피막을 형성시킨 방식(防蝕)층(120)이 구성된다.

이와 같이 본 발명에 있어서 상기 방식층(120)은 일반적으로 잘 알려진 양극산화피막처리 또는 플라즈마전해산화(PEO)처리를 비롯하여 부동태(不動態)처리 등에 의해 형성될 수 있다.

상기 방식층(120)은 기재층(100a)의 표면(101)에 치밀한 산화피막을 형성시켜 더 이상의 부식 작용이 억제되고, 이와 같이 형성된 산화피막은 전기적 전도를 차단하여, 결국 갈바닉 부식 속도를 크게 감소시켜 주거나 억제시켜 주는 작용에 기여하게 된다.

본 발명에 있어서 상기 방식층(120)의 두께(t2)는 0.00l 내지 50㎛로 형성시켜 주는 구성으로 된다.

다시 말해서, 상기 방식층(120)의 두께(t2)를 0.001㎛ 이하로 얇게 형성시켜 줄 경우에는 기재층(100a)의 표면(101)에 대한 훼손이 적은 장점은 있으나, 이는 절연피막이 너무 얇게 형성되기 때문에 내식성이 떨어질 우려가 있고, 반면에 그 두께(t2)를 50㎛ 이상으로 두껍게 형성시켜 줄 경우에는 내식성은 우수하나 상기 표면(101)이 심하게 훼손될 우려가 있을 수 있다.

따라서, 상기 방식층(120)의 두께(t2)는 금속재(100)에 포함된 기재층(100a)의 재질 및 이종(異種) 금속층(130)의 종류를 등을 감안하여 그 두께(t2)를 0.001 내지 50㎛로 적합하게 형성시켜 주는 것이 바람직할 것이다.

그리고, 상기 방식층(120) 위에는 상기 기재층(100a)과 도전율이 다른 재질의 금속으로 이종(異種) 금속층(130)을 형성시킨 것을 그 특징으로 한다.

한편, 첨부된 도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명의 제2시사례에 대해 살펴보면 다음과 같다.

상기 언급된 갈바닉 부식을 방지하기 위한 본 발명의 제3실시사례로는 기재층(100a)과 이종(異種) 금속층(130) 간(間)에 방식(防蝕)층(120)과 절연층(125)을 이중으로 형성시켜 주는 것을 그 특징으로 하고, 전위차를 가진 적어도 두 종류 또는 그 이상의 금속 예컨대, 반응성이 큰 상전위의 금속과 반응성이 작은 하전위의 금속이 서로 인접하여 접촉 형성된 금속재(100)가 구성된다.

또한, 상기 기재층(100a)의 표면(101)에는 상기 기재층(100a)과 이종(異種) 금속층(130) 간(間)에 전기전도(電氣傳導)를 차단시켜 주기 위한 수단으로 제2실시사례에서 언급된 바와 같이 산화피막을 형성시킨 방식(防蝕)층(120)이 구성된다.

또한, 상기 방식층(120) 위에는 상기 기재층(100a)과 이종(異種) 금속층(130) 간(間)에 전기전도(電氣傳導)를 차단시켜 주기 위한 수단으로 제1실시사례에서 언급된 바와 같이 절연 물질로 절연층(125)을 형성시킨 구성으로 된다.

본 발명에 있어서 상기 방식층(120) 위에 절연층(125)을 추가 즉, 이중으로 형성시켜 주는 이유는 유전율이 낮은 절연 물질을 사용할 경우에도 상기 기재층(100a)과 이종(異種) 금속층(130) 간(間)에 절연내력 즉, 상기 언급된 절연강도를 충분히 유지시켜 주는 장점이 있을 뿐만 아니라, 앞서 본원의 제1실시사례 및 제2실시사례에 비해 한층 더 절연강도를 높여 갈바닉 부식의 억제력을 더욱 강화시켜 줄 수 있는 작용을 하게 된다.

그리고, 상기 절연층(125) 위에는 상기 기재층(100a)과 도전율이 다른 재질의 금속으로 이종(異種) 금속층(130)을 형성시킨 것을 그 특징으로 한다.

다음은 본 발명에 따른 상기 제1실시사례 내지 제3실시사례에 구성된 이종(異種) 금속층(130)의 형성에 대해 첨부된 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명하기로 한다.

본 발명에 있어서 상기 절연층(125), 방식층(120) 위에 형성시켜 주는 이종 금속층(130)은 금속재(100)의 표면(101)을 보호하고, 더 나아가서는 내구성, 내식성 등의 향상은 물론 금속(Metal) 질감을 높여 주기 위한 수단으로 형성시켜 주게 되는데, 이때 상기 이종 금속층(130)은 실시대상 제품의 종류나 특성에 따라 0.2 내지 10㎛ 범위 또는 더 바람직하게는 0.1 내지 20㎛ 범위의 두께로 한층 또는 다층으로 형성될 수 있다.

상기 이종 금속층(130)의 두께를 너무 두껍게 형성시켜 주게 되면, 예컨대 그 두께를 20㎛ 이상으로 형성시켜 줄 경우에는 기재층(100a)과 이종 금속층(130)의 열팽창률이 서로 다르기 때문에 이로 인해 상기 이종 금속층(130)의 박리현상을 초래할 우려가 있음에 유의하여야 할 것이다.

본 발명에 따른 상기 이종 금속층(130)을 형성시켜 주기 위한 수단으로는 10^-3 내지 10^-6Torr의 진공에서 이루어지는 진공 증착법, 플라즈마(Plasma)에 의한 스퍼터링(Sputtering)법, 이온 플레이팅(Ion Plating)법 등이 포함된 PVD(Physical Vapor Deposition)법을 사용하여 이루어지는 것이 바람직하나, 이 외에도 전자빔(Electron Beam) 증착법, 열(Thermal) 증착법 등을 사용하는 것도 가능하며, 대기 중에서 습식 도금으로 형성시켜 주는 것도 가능하다. 물론 본 발명은 앞에서 열거한 사례들로 제한되지는 않아야 할 것이다.

예컨대, 상기 이종 금속층(130)은 기재층(100a)이 마그네슘(Mg) 또는 마그네슘 합금으로 구비될 경우에는 도전성 금속 즉, Al이나 Cu, Ti, Ag, Ni, Si, Cr, Mn, Mo, Zn, Zr, Fe, Ca, Li, Be 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 합금하여 PVD법으로 증착 형성시킨 그 특징으로 한다.

또 다른 방법으로, 상기 이종 금속층(130)은 기재층(100a)이 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금으로 구비될 경우에는 도전성 금속 즉, Mg나 Cu, Ti, Ag, Ni, Si, Cr, Mn, Mo, Zn, Zr, Fe, Ca, Li, Be 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 합금하여 PVD법으로 증착 형성시킨 그 특징으로 한다.

한편, 상기 이종 금속층(130)을 형성시켜 주기 위한 또 다른 방법으로는 기재층(100a)이 마그네슘(Mg) 또는 마그네슘 합금으로 구비될 경우에 있어서 도전성 금속 즉, Al이나 Cu, Ti, Ag, Ni, Si, Cr, Mn, Mo, Zn, Zr, Fe, Ca, Li, Be 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 합금하여 대기 중에서 습식 도금으로 형성시킨 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 이종 금속층(130)은 기재층(100a)이 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금으로 구비될 경우에 있어서 도전성 금속 즉, Mg나 Cu, Ti, Ag, Ni, Si, Cr, Mn, Mo, Zn, Zr, Fe, Ca, Li, Be 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 합금하여 대기 중에서 습식 도금으로 형성시킨 것을 그 특징으로 한다.

더불어, 상기 이종 금속층(130) 위에는 첨부된 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이 두께 0.2 내지 20㎛의 도막(塗膜) 보호층(140)을 형성시켜 주는 구성으로 된다.

상기 도막 보호층(140)은 금속재(100)를 강한 자외선으로부터 변질을 보호함과 함께 표면(101)의 긁힘을 방지하고, 더 나아가서 내구성을 비롯한 내식성, 방청성 등을 향상시켜 주는 기능을 하게 된다.

또한, 상기 도막 보호층(140) 위에는 도면에 나타내지는 않았지만 두께 0.2 내지 20㎛의 도막(塗膜)으로 상도막(上塗膜) 보호층을 추가로 형성시켜 주는 것에 의해 내지문성을 향상시켜 주는 기능을 하게 된다.

이와 같은 상기 도막 보호층(140), 상도막 보호층은 투명수지 또는 유색수지(이를 "칼라(Color)수지"라고도 한다.) 등으로 구성된 도료(塗料)를 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 도막 보호층(140), 상도막 보호층은 금속재(100)에 다양한 색상을 부여하거나, 금속(Metal) 질감을 높여 주기 위한 수단으로 백색 또는 유색의 안료물질 등으로 구성된 도료(塗料)를 포함하여 형성될 수 있다.

상기 안료물질에는 친환경 차원에서 금, 은, 구리, 니켈, 아연, 티타늄, 철, 크롬 등과 같은 광물성의 천연 무기안료를 적어도 1종 이상 포함시켜 줌으로써, 상기 금속재(100)로 하여금 강한 자외선으로부터 저항력을 강화시켜 줌과 함께 탈색이나 변색되는 현상을 방지하여 내후성을 가질 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

예컨대, 상기 안료물질 중에서 백색안료에는 화학적 성질이 안정되고 독성이 없으며, 특히 산이나 안칼리에 대한 저항성 및 착색력, 은폐력이 강한 굴절율이 2.50 내지 2.75 범위의 산화티타늄을 포함하되, 이는 앞에서 열거된 사례들로 제한되지는 않아야 할 것이다.

또한, 상기 안료물질 중에서 유색안료에는 굴절율이 1.8 이상인 산화지르코늄, 산화아연, 산화염화비스무스 또는 굴절율이 1.8 이하인 이산화규소, 불화마그네슘, 산화알루미늄 중에서 선택된 단독 또는 2종 이상 포함하되, 이 또한 앞에서 열거된 사례들로 제한되지는 않아야 할 것이다.

더불어, 상기 유색안료 중에는 카본블랙(Carbon Black)이나 크롬 옥사이드 그린(Chromium Oxide Green) 등을 비롯한 인체에 무해하고 무독성을 가진 예컨대, BLACK을 비롯하여 RED, BLUE, PINK, VIOLET, YELLOW 등과 같은 다양한 색상을 구현할 수 있는 안료물질들을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같이 상기 도막 보호층(140), 상도막 보호층은 상기 언급된 도료(塗料)를 사용하여 전착 도장법이나 수지 도장법, 분체 도장법, 정전 도장법, 스프레이 도장법 중에서 선택된 어느 하나 또는 그 이상에 의해 도막(塗膜)처리로 균일하게 형성시켜 주는 것이 바람직하나, 이 또한 앞에서 열거된 사례들로 제한되지는 않아야 할 것이다.

더불어, 본 발명에 있어서 상기 도막 보호층(140), 상도막 보호층의 두께를 0.2㎛ 이하로 형성할 경우에는 금속(Metal) 질감을 잘 살려 주는 장점은 있으나, 이는 도막의 두께가 너무 얇기 때문에 보호성이 떨어질 우려가 있고, 반면에 그 두께를 20㎛ 이상으로 두껍게 형성할 경우에는 내구성, 내식성 등은 우수하나 금속 질감을 저하시 킬 우려가 있을 수 있다.

따라서, 상기 도막 보호층(140), 상도막 보호층의 두께는 금속재(100) 즉, 금속으로 구비된 소재의 화학적, 물리적인 특성을 비롯하여 이를 사용하는 목적이나 용도 및 실시대상 제품 등에 따라 그 두께를 0.2 내지 20㎛ 범위에서 너무 얇거나 두껍지 않도록 적합하게 선택하여 형성시켜 주는 것이 바람직할 것이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위에서 다양한 변경과 수정 등이 가능함을 자명하게 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 언급된 바와 같은 다양한 일실시사례들에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 특허청구 범위에 의하여 정해져야 함이 바람직할 것이다.

100 : 금속재
100a : 기재층
101 : 표면
120 : 방식(防蝕)층
125 : 절연층
130 : 이종(異種) 금속층
140 : 도막(塗膜) 보호층

Claims

전위차를 가진 두 종류의 금속이 인접하여 형성된 금속재(100);
상기 금속재(100)는 기재층(100a)이 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 중에서 선택된 어느 하나의 금속으로 구비되고, 상기 기재층(100a)과 이종(異種) 금속층(130) 간(間)에는 전기전도(電氣傳導)를 억제시켜 주기 위해 절연물질로 형성된 절연층(125):
상기 절연층(125) 위에는 상기 기재층(100a)과 도전율이 다른 재질의 금속으로 형성된 이종(異種) 금속층(130)을 포함한 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.
전위차를 가진 두 종류의 금속이 인접하여 형성된 금속재(100);
상기 금속재(100)는 기재층(100a)이 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 중에서 선택된 어느 하나의 금속으로 구비되고, 상기 기재층(100a)의 표면(101)에는 상기 기재층(100a)과 이종(異種) 금속층(130) 간(間)에 전기전도(電氣傳導)를 억제시켜 주기 위해 산화피막을 형성시킨 방식(防蝕)층(120);
상기 방식층(120) 위에는 상기 기재층(100a)과 도전율이 다른 재질의 금속으로 형성된 이종(異種) 금속층(130)을 포함한 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.
전위차를 가진 두 종류의 금속이 인접하여 형성된 금속재(100);
상기 금속재(100)는 기재층(100a)이 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 중에서 선택된 어느 하나의 금속으로 구비되고, 상기 기재층(100a)의 표면(101)에 산화피막을 형성시킨 방식(防蝕)층(120);
상기 방식층(120) 위에는 상기 기재층(100a)과 이종(異種) 금속층(130) 간(間)에 전기전도(電氣傳導)를 억제시켜 주기 위해 절연물질로 형성된 절연층(125); 및
상기 절연층(125) 위에는 상기 기재층(100a)과 도전율이 다른 재질의 금속으로 형성된 이종(異種) 금속층(130)을 포함한 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 방식층(120)의 두께(t2)는 0.001 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 절연층(125)은 산화마그네슘, 산화알루미늄, 산화규소, 질화규소, 바륨스트론튬티타네이트, 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화아연, 산화염화비스무스, 산화규소, 산화사마륨, 산화이트륨, 산화탄탈륨, 불화마그네슘, 바륨티타늄옥사이드, 바륨탄탈륨옥사이드, 레드티타늄옥사이드, 스트론튬티타늄옥사이드, 스트론튬옥사이드, 질화알루미늄, 패릴렌 중에서 선택된 어느 하나 또는 2종 이상을 한층 또는 다층으로 형성시킨 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 절연층(125)은 폴리아미드수지, 폴리이미드수지, 플루오르폴리머수지, 메타크릴레이트수지, 세라믹수지, 에폭시수지, 실리콘수지, 아크릴수지, 우레탄수지, 폴리우레탄수지, 불소수지, 페트(PET)수지, 폴리비닐클로라이드수지, 알키드수지, 폴리에스터수지, 멜라민수지, 페놀수지 중에서 선택된 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합(Hybrid)수지를 한층 또는 다층으로 형성시킨 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 절연층(125)은 세라믹코팅, 수지도장, 분체도장, 스프레이코팅, 스크린프린팅, 잉크젯프린팅, 옵셋프린팅, 패드프린팅, 산화물 피막, 열전도성 물질코팅 중에서 선택된 어느 하나에 의해 형성시킨 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 절연층(125)의 두께(t1)는 0.001 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 절연층(125)의 절연강도는 40 내지120kv/mm인 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 절연층(125)의 열저항은 0.02 내지 0.1㎠/W인 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 절연층(125)은 2 내지 12의 유전율을 가진 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 이종 금속층(130)은 기재층(100a)이 마그네슘(Mg) 또는 마그네슘 합금으로 구비되면 Al, Cu, Ti, Ag, Ni, Si, Cr, Mn, Mo, Zn, Zr, Fe, Ca, Li, Be 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 합금하여 PVD(Physical Vapor Deposition)법으로 증착 형성시킨 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 이종 금속층(130)은 기재층(100a)이 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금으로 구비되면 Mg, Cu, Ti, Ag, Ni, Si, Cr, Mn, Mo, Zn, Zr, Fe, Ca, Li, Be 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 합금하여 PVD(Physical Vapor Deposition)법으로 증착 형성시킨 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 이종 금속층(130)은 기재층(100a)이 마그네슘(Mg) 또는 마그네슘 합금으로 구비되면 Al, Cu, Ti, Ag, Ni, Si, Cr, Mn, Mo, Zn, Zr, Fe, Ca, Li, Be 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 합금하여 대기 중에서 습식 도금으로 형성시킨 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 이종 금속층(130)은 기재층(100a)이 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금으로 구비되면 Mg, Cu, Ti, Ag, Ni, Si, Cr, Mn, Mo, Zn, Zr, Fe, Ca, Li, Be 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 합금하여 대기 중에서 습식 도금으로 형성시킨 것을 특징으로 하는 부식방지 금속재.