KR20190026385A - Aluminum Surface Treatment Method for Polymer Bonding - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실리콘 수지 접합을 위한 알루미늄 표면처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산 또는 염기를 이용한 애칭 및 아노다이징 공정을 이용하여 알루미늄의 표면을 처리하는 것으로 실리콘 수지와의 접착력을 높일 수 있는 실리콘 수지 접합을 위한 알루미늄 표면처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of treating an aluminum surface for bonding a silicone resin, and more particularly, to a method for treating an aluminum surface by using an acid or an alkaline base and an anodizing process, To an aluminum surface treatment method for bonding.
일반적으로 알루미늄과 고분자 수지와의 접합은 접착제를 이용하여 수행되는 경우가 대부분이다. 하지만 고분자 수지의 접착에 사용되는 접착제는 대부분 고분자를 화학적으로 용융한 다음 접합하고 있으며, 이는 알루미늄에는 적용되지 않기 때문에 고분자 수지와 알루미늄의 접착에는 물리적인 접착제가 많이 이용된다.Generally, bonding of aluminum and a polymer resin is mostly carried out using an adhesive. However, since most of the adhesives used for bonding the polymer resin are chemically melted and then bonded, it is not applied to aluminum, so physical adhesives are often used for bonding the polymer resin and aluminum.
물리적 접착제는 두 소재 사이에 위치하면서 마찰력, 반데르발스 힘 등을 이용하여 두 소재를 물리적으로 접합하는 접착제로 다양한 소재에 사용가능하며, 소재의 손상도 적지만, 화학적 접착제에 비하여 접착력이 떨어진다는 단점을 가지고 있다. The physical adhesive is an adhesive that physically bonds two materials using friction force and van der Waals force while being positioned between two materials. It can be used for various materials and has less damage to the material, but has a lower adhesive strength than a chemical adhesive It has disadvantages.
따라서 이러한 물리적 접착제의 단점을 극복하기 위하여 접착재의 조성을 달리하여 각 소재와 사용 환경에 따라 최적화된 접착제를 사용하고 있지만, 접착제를 종류별로 구비하기 어렵다는 단점을 가지고 있다.Therefore, in order to overcome the disadvantages of such a physical adhesive, although the composition of the adhesive is different and the adhesive optimized according to each material and the use environment is used, it has a disadvantage that it is difficult to provide each kind of adhesive.
이를 개선하기 위하여 알루미늄의 표면을 개질하는 방법이 사용되고 있다, 알루미늄의 표면을 개질하는 경우 알루미늄의 표면 활성 및 마찰력을 높여 범용의 접착제나 이종 소재용 접착제를 사용하더라도 높은 접착력을 얻을 수 있어 고가의 전용 접착제를 사용하지 않아도 되며, 접착제의 사용량도 최소화 할 수 있다.In order to improve this, a method of modifying the surface of aluminum has been used. In the case of modifying the surface of aluminum, the surface activity and friction of aluminum are increased, so that a high adhesive force can be obtained even when an adhesive for general- It is not necessary to use an adhesive, and the amount of adhesive used can be minimized.
대한민국 공개특허 제10-2015-0098911호에서는 이종재료 접합체의 제조방법에 관하여 개시하고 있다. 이 발명에서는 표면개질재와 매체가스를 혼합한 다음 열분해 또는 광분해 하고, 상기 열분해 또는 광분해된 가스를 이용하여 고채물질의 표면을 개질하고 있지만, 고온의 조건에서 열분해된 가스를 이용하여 표면을 개질하고 있으므로 열에 약한 고분자수지에는 적용할 수 없다는 단점을 가진다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0098911 discloses a method for producing a heterogeneous material conjugate. In the present invention, the surface modifying material and the medium gas are mixed and then thermally decomposed or photolyzed, and the surface of the high-molecular substance is modified by using the pyrolyzed or photodegraded gas. However, the surface is modified by using pyrolyzed gas under high temperature conditions Therefore, it has a disadvantage that it can not be applied to a polymer resin which is weak in heat.
대한민국 등록특허 제10-1606567호에서는 알루미늄-고분자 구지 접합체의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 알루미늄-고분자 수지 접합체에 관하여 개시하고 있다. 이 발명에서는 알루미늄 기제를 산애칭 및 전기화학적 코팅 방법을 이용하여 알루미늄의 기밀성을 확보하면서 고분자 수지와의 접착력을 개선하고 있지만, 알루미늄의 나노포어에 고분자를 침투하여 접착하고 있으므로, 고분자량의 고분자 또는 고점도의 고분자 수지에는 적용하기 어렵다는 단점을 가진다.Korean Patent No. 10-1606567 discloses a method for producing an aluminum-polymer goosene bonded body and an aluminum-polymer resin bonded body produced thereby. The present invention improves the adhesion with the polymer resin while securing the airtightness of the aluminum using the acid nickname and the electrochemical coating method of the aluminum base. However, since the nanopore of the aluminum permeates and adheres the polymer, the high molecular weight polymer or It is difficult to apply it to a high-viscosity polymer resin.
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 산 또는 염기를 이용한 애칭 및 아노다이징 공정을 이용하여 알루미늄 개재의 표면을 처리하는 것으로 실리콘 수지와의 접착력을 높일 수 있는 실리콘 수지 접합을 위한 알루미늄 표면처리 방법을 제공하고자 한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides an aluminum surface treatment method for silicone resin bonding, which can improve adhesion to a silicone resin by treating an aluminum intervening surface using nicking and anodizing using an acid or a base .
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 (a) 알루미늄 기재를 탈지, 애칭 및 디스머트하여 전처리하는 단계; (b) 상기 전처리된 알루미늄 기재를 전해액에 침지하여 플라즈마 전해산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO) 하는 단계; 및 (c) 상기 플라즈마 전해산화 된 알루미늄에 실리콘 수지를 접합하는 단계를 포함하는 실리콘 수지 접합을 위한 알루미늄 표면처리 방법을 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: (a) pre-treating an aluminum substrate by degreasing, (b) dipping the pretreated aluminum substrate in an electrolytic solution to perform plasma electrolytic oxidation (PEO); And (c) bonding the silicon resin to the plasma electrolytically oxidized aluminum.
상기 탈지는 무수탄산나트륨, 제1인산나트륨, 제1인산칼륨, 제1인산암모늄, 제2인산나트륨, 제2인산칼륨, 제2인산암모늄, 제3인산나트륨, 제3인산칼륨, 폴리인산칼륨, 폴리인산나트륨, 피로인산칼륨, 피로인산나트륨, 산성피로인산나트륨, 헥사메타인산나트륨, 주석산나트륨, 주석산칼륨, 질산나트륨, 질산칼륨, 구연산나트륨 및 구연산칼륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 탈지제로 수행할 수 있다.The degreasing may be carried out in the presence of an anhydrous sodium carbonate, sodium phosphate monobasic, potassium monophosphate, ammonium phosphate monobasic, dibasic sodium phosphate, dibasic potassium phosphate, dibasic ammonium phosphate, sodium tertiary phosphate, potassium tertiary phosphate, Wherein the aqueous solution contains at least one selected from the group consisting of sodium polyphosphate, potassium pyrophosphate, sodium pyrophosphate, sodium pyrophosphate, sodium hexametaphosphate, sodium tartrate, potassium tartrate, sodium nitrate, potassium nitrate, sodium citrate and potassium citrate Degreasing agent.
상기 애칭은 질산, 황산, 염산, 불산 및 아세트산으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상의 산 또는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화리튬, 수산화알루미늄 및 수산화암모늄의 군에서 선택되는 1종 이상의 염기를 포함하는 애칭액을 사용할 수 있다.Wherein the nickname includes one or more acids selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid and acetic acid or one kind selected from the group of sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, lithium hydroxide, aluminum hydroxide, Or more of the base may be used.
상기 (b) 단계는 규산나트륨(Na2SiO3) 및 수산화칼륨(KOH)을 전해액으로 사용하며, 0~50℃에서 1~30분간, DC정류기를 이용하여 100~300V의 전압으로 플라즈마 전해산화를 수행할 수 있다.The step (b) uses an aqueous solution of sodium silicate (Na 2 SiO 3 ) and potassium hydroxide (KOH) as an electrolytic solution at a temperature of 0 to 50 ° C. for 1 to 30 minutes using a DC rectifier at a voltage of 100 to 300 V Can be performed.
상기 알루미늄은 알루미늄5052일 수 있다.The aluminum may be aluminum 5052.
상기 (a)단계의 애칭 및 디스머트 단계는 2~10회 반복하여 수행될 수 있다.The nicking and desmutting steps of step (a) may be repeated 2 to 10 times.
상기 애칭은 산을 이용한 애칭과 염기를 이용한 애칭을 교대로 수행할 수 있다.The nicknames can be alternated with nicknames using an acid and nicknames using a base.
상기 디스머트는 황산을 이용하여 수행될 수 있다.The dismut may be performed using sulfuric acid.
상기 접합하는 단계는 용융 또는 가압하여 접합하는 단계일 수 있다.The joining step may be a step of melting or pressurizing and joining.
본 발명에 의한 실리콘 수지 접합을 위한 알루미늄 표면처리 방법은 알루미늄의 표면을 애칭한 다음 아노다이징을 수행하여 표면의 활성도 및 마찰력을 높이므로, 실리콘 수지와의 강력한 접합을 가능하게 하여, 실리콘 수지와 알루미늄을 혼합하여 사용하여야 하는 가전제품, 비행기, 자동차 등의 제조에 널리 사용될 수 있다.The aluminum surface treatment method for bonding the silicone resin according to the present invention alters the surface of aluminum and then performs anodizing to increase the activity and frictional force of the surface so that strong bonding with the silicone resin is enabled, It can be widely used in the manufacture of home appliances, airplanes, automobiles, etc., which must be mixed and used.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Throughout the specification, when an element is referred to as " including " an element, it means that it can include other elements, not excluding other elements, unless specifically stated otherwise.
또한 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In addition, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, it is to be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 “접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected," "coupled, " or" connected. &Quot;
본 발명은 (a) 알루미늄 기재를 탈지, 애칭 및 디스머트하여 전처리하는 단계; (b) 상기 전처리된 알루미늄 기재를 전해액에 침지하여 플라즈마 전해산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO) 하는 단계; 및 (c) 상기 플라즈마 전해산화 된 알루미늄에 실리콘 수지를 접합하는 단계를 포함하는 실리콘 수지 접합을 위한 알루미늄 표면처리 방법을 제공한다.(A) pre-treating the aluminum substrate by degreasing, nicking and dismounting; (b) dipping the pretreated aluminum substrate in an electrolytic solution to perform plasma electrolytic oxidation (PEO); And (c) bonding the silicon resin to the plasma electrolytically oxidized aluminum.
본 발명에서 표면처리가 가능한 알루미늄은 기존에 사용되는 알루미늄뿐만 아니라 고분자 수지와의 접착이 필요한 모든 알루미늄의 표면처리가 가능하지만 바람직하게는 1085, 1080, 1070, 1050, 1100, 1200, 2014, 2017, 2219, 2024, 3033, 3203, 3004, 3014, 3005, 3105, 5005, 5052, 5652, 5154, 5254, 5082, 5182, 5083, 5086, 6160, 7075, 1N00, 1N30, 5N01 또는 7N01, 더욱 바람직하게는 5052의 표면처리가 가능하다.Aluminum which can be surface-treated in the present invention can be used not only for aluminum used in the past but also for all aluminum surfaces requiring adhesion with a polymer resin, but it is preferable to use a surface treatment such as 1085, 1080, 1070, 1050, 1100, 1200, 2014, 2017, More preferably at least one selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 2219, 2024, 3033, 3203, 3004, 3014, 3005, 3105, 5005, 5052, 5652, 5154, 5254, 5082, 5182, 5083, 5086, 6160, 7075, 1N00, 1N30, 5052 surface treatment is possible.
상기 (a)단계는 알루미늄 기재의 표면을 전처리 하는 단계로 크게 탈지, 애칭 및 디스머트 단계로 나뉜다.The step (a) is a step of pretreating the surface of the aluminum base material and is divided into degreasing, nicking and desmutting steps.
상기 탈지단계는 알루미늄 기재 표면의 이물질 및 유분을 제거하는 단계로 상기 알루미늄의 표면에 존재하는 이물질 밀 유분을 제거할 수 있는 탈지제라면 제한없이 사용하여 탈지할 수 있지만, 바람직하게는 무수탄산나트륨, 제1인산나트륨, 제1인산칼륨, 제1인산암모늄, 제2인산나트륨, 제2인산칼륨, 제2인산암모늄, 제3인산나트륨, 제3인산칼륨, 폴리인산칼륨, 폴리인산나트륨, 피로인산칼륨, 피로인산나트륨, 산성피로인산나트륨, 헥사메타인산나트륨, 주석산나트륨, 주석산칼륨, 질산나트륨, 질산칼륨, 구연산나트륨 및 구연산칼륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 탈지제, 더욱 바람직하게는 무수탄산나트륨 및 제3인산나트륨을 포함하는 탈지제를 사용할 수 있다. The degreasing step is a step of removing impurities and oil on the surface of the aluminum substrate. The degreasing step may be carried out without limitation as long as it is a degreasing agent capable of removing contaminants present on the aluminum surface. Preferably, Sodium phosphate, potassium phosphate, sodium polyphosphate, potassium pyrophosphate, potassium phosphate, sodium phosphate, potassium phosphate monobasic, ammonium phosphate monobasic, sodium bisphosphate, potassium diphosphate, ammonium diphosphate, sodium dihydrogen phosphate, A degreasing agent containing at least one selected from the group consisting of sodium pyrophosphate, sodium pyrophosphate, sodium hexametaphosphate, sodium tartrate, potassium tartrate, sodium nitrate, potassium nitrate, sodium citrate and potassium citrate, more preferably anhydrous sodium carbonate And sodium tertiary phosphate can be used.
상기 탈지제는 상기 무수탄산나트륨을 10~30g/L, 바람직하게는 15~25g/L, 가장 바람직하게는 20g/L의 비율로 혼합하여 사용할 수 있다. 이때 상기 무수탄산나트륨이 10g/L미만으로 포함되는 경우 농도가 낮아져 탈지효과를 기대하기 어려우며, 30g/L를 초과하여 포함되는 경우에는 상기 무수탄산나트륨이 알루미늄 표면에 흡착되어 이후 과정에 효율을 떨어트릴 수 있다. 또한 상기 제3인산나트륨은 3~10g/L 바람직하게는 5~7g/L, 가장 바람직하게는 6.6g/L가 포함될 수 있다. 이때 상기 제3인산나트륨이 3g/L미만으로 포함되는 경우 농도가 낮아져 탈지효과를 기대하기 어려우며, 10g/L를 초과하여 포함되는 경우에는 탈지제의 분산력이 강해져 탈지가 원활하지 않을 수 있다. The degreasing agent may be used by mixing the anhydrous sodium carbonate at a ratio of 10 to 30 g / L, preferably 15 to 25 g / L, and most preferably 20 g / L. When the anhydrous sodium carbonate is contained in an amount less than 10 g / L, the concentration is low and it is difficult to expect a degreasing effect. When the anhydrous sodium carbonate is contained in an amount exceeding 30 g / L, the anhydrous sodium carbonate is adsorbed on the aluminum surface, have. The sodium tertiary phosphate may contain 3 to 10 g / L, preferably 5 to 7 g / L, and most preferably 6.6 g / L. When the concentration of sodium tertiary phosphate is less than 3 g / L, the concentration is low and it is difficult to expect a degreasing effect. When the concentration of sodium tertiary phosphate is more than 10 g / L, the dispersing power of the degreasing agent may become strong.
상기 애칭은 상기 알루미늄의 표면을 화학적으로 식각하는 단계로, 질산, 황산, 염산, 불산 및 아세트산으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상의 산 또는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화리튬, 수산화알루미늄 및 수산화암모늄의 군에서 선택되는 1종 이상의 염기를 포함하는 애칭액으로 수행될 수 있다. 특히 산을 애칭액으로 사용하는 경우 질산과 염산을 3:1로 혼합한 역왕수를 사용할 수 있으며, 상기 질산을 200~500g/L 바람직하게는 300~350g/L, 가장 바람직하게는 330g/L의 농도로 사용할 수 있으며, 질산과 염산을 3:1의 비율로 혼합하여 사용할 수 있다. 이때 질산을 200g/L미만으로 포함하는 경우에는 애칭이 일어나지 않으며, 500g/L를 초과하여 포함하는 경우에는 과다하게 애칭되어 표면에 손상이 있을 수 있다.The nickname is a step of chemically etching the surface of the aluminum. The nickname includes at least one acid selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, and acetic acid, or an inorganic acid such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, And at least one base selected from the group consisting of aluminum hydroxide and ammonium hydroxide. Particularly, when an acid is used as a nicking solution, it is possible to use a water-in-water mixture in which nitric acid and hydrochloric acid are mixed in a ratio of 3: 1, and the nitric acid is used in an amount of 200 to 500 g / L, preferably 300 to 350 g / , And nitric acid and hydrochloric acid may be mixed at a ratio of 3: 1. At this time, when nitric acid is contained in an amount less than 200 g / L, nicking does not occur. When it is contained in an amount exceeding 500 g / L, excessive nicking may occur and the surface may be damaged.
또한 염기를 애칭액으로 사용하는 경우에는 수산화나트륨을 사용할 수 있다. 상기 수산화나트륨은 100~200g/L의 비율, 바람직하게는 130~170g/L 가장 바람직하게는 150g/L의 비율로 혼합하여 사용할 수 있다. 수산화나트륨이 100g/L미만으로 사용되는 경우에는 애칭이 일어나지 않으며, 200g/L를 초과하여 포함하는 경우에는 과다하게 애칭되어 표면에 손상이 있을 수 있다.When a base is used as the nicking solution, sodium hydroxide may be used. The sodium hydroxide may be mixed at a ratio of 100 to 200 g / L, preferably 130 to 170 g / L, and most preferably 150 g / L. When sodium hydroxide is used in an amount less than 100 g / L, no nicking occurs. When it is contained in an amount exceeding 200 g / L, excessive nicking may occur and damage to the surface may occur.
상기 디스머트는 상기 애칭에 의하여 알루미늄 표면에 발생된 산화물을 제거하는 단계로 황산을 이용하여 수행될 수 있다. 상기 황산은 100~300g/L 바람직하게는 150~250g/L, 가장 바람직하게는 200g/L의 비율로 혼합되어 사용될 수 있다. 상기 황산이 100g/L미만으로 혼합되는 경우 디스머트 효과가 떨어지며, 300g/L를 초과하여 혼합되는 경우에는 황상에 의한 알루미늄 부식이 있을 수 있다.The desmut may be performed using sulfuric acid as a step of removing the oxide generated on the aluminum surface by the nickname. The sulfuric acid may be used in a mixture of 100 to 300 g / L, preferably 150 to 250 g / L, and most preferably 200 g / L. When the sulfuric acid is mixed at less than 100 g / L, the desmut effect is lowered. When the sulfuric acid is mixed at more than 300 g / L, there may be aluminum corrosion due to the sulfur phase.
상기 애칭 및 디스머트 단계는 상기 탈지 단계 이후 1회 수행할 수 있지만 바람직하게는 2~10회 반복, 가장 바람직하게는 2회 반복하여 수행할 수 있다. 상기 반복이 10회를 초과하는 경우에는 표면의 부식이 과다해져 표면 손상이 있을 수 있다. 또한 상기와 같이 애칭과 디스머트를 반복하는 경우 산을 이용한 애칭과 염기를 이용한 애칭을 교대로 반복하여 수행할 수 있으며, 바람직하게는 산 애칭 이후 염기애칭을 수행할 수 있다. The nicking and desmutting steps may be performed once after the degreasing step, but may preferably be repeated 2 to 10 times, most preferably twice. If the repetition exceeds 10 times, corrosion of the surface becomes excessive and surface damage may occur. In addition, when repeating the nickname and the dismut as described above, the nickname using the acid and the nickname using the base can be alternately repeated, and preferably, the base nickname after the nickname can be performed.
상기 (a)단계의 각 처리(탈지, 애칭, 디스머트)는 각각 40~80℃에서 10초~20분간 수행될 수 있다. 40℃미만 또는 10초 미만으로 수행되는 경우 각 단계의 전처리 효과가 떨어지며, 80℃초과 또는 20분 초과하여 수행되는 경우 알루미늄의 손상이 있을 수 있다.Each treatment (degreasing, nicking, and desmutting) in the step (a) may be performed at 40 to 80 ° C for 10 seconds to 20 minutes. If it is carried out at less than 40 ° C or less than 10 seconds, the pretreatment effect of each step is lowered. If it is carried out at more than 80 ° C or more than 20 minutes, aluminum may be damaged.
상기 (b)단계는 상기 표면 처리된 알루미늄 기재를 플라즈마 전해산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)하는 단계로 규산나트륨(Na2SiO3) 및 수산화칼륨(KOH)을 전해액으로 사용하며, 0~50℃에서 1~30분간, DC정류기를 이용하여 100~300V의 전압으로 플라즈마 전해산화를 수행할 수 있다. 상기 플라즈마 전해산화는 알루미늄의 표면을 플라즈마를 이용하여 산화시켜 표면에 산화피막을 만든 가공법으로 기존의 아노다이징이 알루미늄 자체를 산화시켜 피막을 제조함에 따라, 와이어나 박막의 처리가 거의 불가능하였지만, 상기 플라즈마 전해산화의 경우 알루미늄 기재의 표면에 실리케이트 피막이 생성된 다음, 이를 산화시켜 피막을 형성하므로, 알루미늄 기재의 손상 없이 고강도의 피막의 형성이 가능하다. 또한 아노다이징과 동일하게는 상기 산화피막에 염료를 주입하여 알루미늄 기재가 일정한 색상을 가지도록 하는 것도 가능하다.The step (b) is a step of plasma-electrolytic oxidation (PEO) of the surface-treated aluminum substrate, using sodium silicate (Na 2 SiO 3 ) and potassium hydroxide (KOH) The plasma electrolytic oxidation can be performed at a voltage of 100 to 300 V using a DC rectifier for 1 to 30 minutes. The plasma electrolytic oxidation is a process in which the surface of aluminum is oxidized by using plasma to form an oxide film on the surface of the aluminum electrode. However, since the conventional anodizing process oxidizes the aluminum itself to produce a film, processing of the wire or thin film is almost impossible. In the case of electrolytic oxidation, a silicate film is formed on the surface of an aluminum substrate, and then a film is formed by oxidizing it, so that a high strength film can be formed without damaging the aluminum substrate. In the same manner as in the anodizing, it is also possible to inject the dye into the oxide film so that the aluminum substrate has a uniform color.
상기 플라즈마 전해산화가 완료된 이후에는 표면에 남아있는 액체 및 불순물을 제거하기 위하여 세척한 다음 건조하고 실리콘 수지와 접합한다. 상기 실리콘 수지는 상기 알루미늄 기재와 접합할 수 있는 실리콘 수지라면 제한없이 사용 가능하다. 또한 상기 알루미늄 기재와 실리콘 수지와의 접합은 실리콘 수지를 용융한 다음 접합하거나 단순히 압력을 가하여 접합하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다. After the plasma electrolytic oxidation is completed, the substrate is washed to remove liquid and impurities remaining on the surface, and then dried and bonded to the silicone resin. The silicone resin may be any silicone resin that can be bonded to the aluminum base material. The bonding of the aluminum base material and the silicone resin is preferably carried out by melting the silicone resin and then bonding or simply applying a pressure.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
실시예Example 1 One
알루미늄 5052재질로 된 가로 1.2cm, 세로 8cm, 두께 0.1cm의 시편을 준비한 다음, 탈지, 애칭 및 디스머트 단계를 거쳐 전처리하였다. 이때 각 전처리 단계에서 사용한 용액을 하기의 표1에 나타내었다.Aluminum 5052 specimens with a width of 1.2 cm, a length of 8 cm and a thickness of 0.1 cm were prepared and then pretreated by degreasing, nicking and dismutting. The solutions used in the pretreatment steps are shown in Table 1 below.
제3인산나트륨(6.6g/L)Anhydrous sodium carbonate (20 g / L),
Sodium tertiary phosphate (6.6 g / L)
상기 각 단계의 용액을 1L씩 준비한 다음, 상기 알루미늄 시편을 60℃의 온도에서 각각 1분씩 침지하여 전처리를 수행하였다.1 L of each solution of each step was prepared, and then the aluminum specimen was immersed at a temperature of 60 캜 for 1 minute each for pretreatment.
상기 전처리된 알루미늄 시편을 규산나트륨(Na2SiO3) 및 수산화칼륨(KOH)을 전해액으로 사용하며, 20℃에서 5분간, DC정류기를 이용하여 200V의 전압으로 플라즈마 전해산화를 수행하였다. The pretreated aluminum specimen was subjected to plasma electrolytic oxidation at a voltage of 200V using a sodium rectifier (Na 2 SiO 3 ) and potassium hydroxide (KOH) as an electrolyte at 20 ° C for 5 minutes using a DC rectifier.
상기 플라즈마 전해산화된 시편을 접합면적 0.8㎠이 되도록 실리콘 수지와 부착하였다.The plasma electrolytically oxidized specimen was attached to the silicone resin so that the bonding area was 0.8 cm 2.
실시예 2Example 2
상기 실시예 1에서 애칭액으로 수산화나트륨(150g/L)을 사용한 것을 제외하고 동일하게 실시하였다.In the same manner as in Example 1, sodium hydroxide (150 g / L) was used as the nicking solution.
실시예 3Example 3
상기 실시예 1에서 디스머트 단계 이후 수산화나트륨(150g/L)을 애칭액으로 사용하여 추가로 애칭한 다음 실시예1과 동일한 약재를 이용하여 추가로 디스머트 단계를 수행한 것을 제외하고 동일하게 실시하였다.After the desmutting step in Example 1, sodium hydroxide (150 g / L) was further nicked using the nicking solution, and the same medicinal material as in Example 1 was further used to carry out the same dismutation step Respectively.
실험예Experimental Example
상기 실시예 1~3의 시편을 이용하여 접합강도를 측정하였으며, 그 결과를 하기의 표2에 기재하였다.The bonding strengths of the samples of Examples 1 to 3 were measured, and the results are shown in Table 2 below.
각 실시예당 20개의 시편을 이용하여 실험을 수행한 결과 표 2에 나타난 바와 같이 평균적으로 산을 이용하여 애칭한 실시예1에 비하여 염기를 이용하여 애칭안 실시예 2의 접착강도가 높게 나타났으며, 산을 이용하여 애칭한 다음, 염기를 이용하여 애칭한 실시예 3이 가장 높은 접착강도를 가지는 것으로 나타났다. As a result of conducting experiments using 20 specimens per each example, the bonding strength of the nickname Example 2 was higher than that of Example 1, which was nicknamed using an acid as shown in Table 2, using a base , And it was found that Example 3, which was nicked using an acid and nicked using a base, had the highest adhesive strength.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereto will be. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
Claims (9)
(b) 상기 전처리된 알루미늄 기재를 전해액에 침지하여 플라즈마 전해산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO) 하는 단계; 및
(c) 상기 플라즈마 전해산화 된 알루미늄에 실리콘 수지를 접합하는 단계;
를 포함하는 실리콘 수지 접합을 위한 알루미늄 표면처리 방법.(a) Pretreatment by degreasing, nicking and dismuting the aluminum substrate
(b) dipping the pretreated aluminum substrate in an electrolytic solution to perform plasma electrolytic oxidation (PEO); And
(c) bonding silicon resin to the plasma electrolytically oxidized aluminum;
≪ / RTI >
상기 탈지는 무수탄산나트륨, 제1인산나트륨, 제1인산칼륨, 제1인산암모늄, 제2인산나트륨, 제2인산칼륨, 제2인산암모늄, 제3인산나트륨, 제3인산칼륨, 폴리인산칼륨, 폴리인산나트륨, 피로인산칼륨, 피로인산나트륨, 산성피로인산나트륨, 헥사메타인산나트륨, 주석산나트륨, 주석산칼륨, 질산나트륨, 질산칼륨, 구연산나트륨 및 구연산칼륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 탈지제로 수행하는 알루미늄 표면처리 방법.The method according to claim 1,
The degreasing may be carried out in the presence of an anhydrous sodium carbonate, sodium phosphate monobasic, potassium monophosphate, ammonium phosphate monobasic, sodium bisphosphate, potassium diphosphate, ammonium diphosphate, sodium phosphate dibasic, potassium diphosphate, Wherein the aqueous solution contains at least one selected from the group consisting of sodium polyphosphate, potassium pyrophosphate, sodium pyrophosphate, sodium pyrophosphate, sodium hexametaphosphate, sodium tartrate, potassium tartrate, sodium nitrate, potassium nitrate, sodium citrate and potassium citrate An aluminum surface treatment method performed with a degreasing agent.
상기 애칭은 질산, 황산, 염산, 불산 및 아세트산으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상의 산 또는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화리튬, 수산화알루미늄 및 수산화암모늄의 군에서 선택되는 1종 이상의 염기를 포함하는 애칭액을 사용하는 알루미늄 표면처리 방법.The method according to claim 1,
Wherein the nickname includes one or more acids selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid and acetic acid or one kind selected from the group of sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, lithium hydroxide, aluminum hydroxide, Or more of the base.
상기 (b) 단계는 규산나트륨(Na2SiO3) 및 수산화칼륨(KOH)을 전해액으로 사용하며, 0~50℃에서 1~30분간, DC정류기를 이용하여 100~300V의 전압으로 플라즈마 전해산화를 수행하는 알루미늄 표면처리 방법.The method according to claim 1,
The step (b) uses an aqueous solution of sodium silicate (Na 2 SiO 3 ) and potassium hydroxide (KOH) as an electrolytic solution at a temperature of 0 to 50 ° C. for 1 to 30 minutes using a DC rectifier at a voltage of 100 to 300 V Of the aluminum surface.
상기 알루미늄은 알루미늄5052인 알루미늄 표면처리 방법.The method of claim 1, wherein
Wherein the aluminum is aluminum 5052.
상기 (a)단계의 애칭 및 디스머트 단계는 2~10회 반복하여 수행되는 알루미늄 표면처리 방법.The method according to claim 1,
Wherein the nicking and desmutting steps in step (a) are performed two to ten times.
상기 애칭은 산을 이용한 애칭과 염기를 이용한 애칭을 교대로 수행하는 알루미늄 표면처리 방법.The method according to claim 6,
Wherein the nicknames are alternately performed using an acid nickname and a base nickname.
상기 디스머트는 황산을 이용하여 수행되는 알루미늄 표면처리 방법.The method according to claim 1,
Wherein the dismut is performed using sulfuric acid.
상기 접합하는 단계는 용융 또는 가압하여 접합하는 단계인 알루미늄 표면처리 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of bonding is a step of melting or pressing to join the aluminum surface.
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