KR20200145130A - 스테인리스강판 착색 방법 및 이로부터 제조된 각질 제거기 - Google Patents

스테인리스강판 착색 방법 및 이로부터 제조된 각질 제거기 Download PDF

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Abstract

다양한 색상으로 구현할 수 있도록, 착색을 위한 무전해도금액에 스테인리스 강판을 침지하고 무전해 도금하여 표면을 착색하는 단계, 착색된 스테인리스 강판의 표면 보호를 위한 투명 피막을 형성하는 단계를 포함하는 스테인리스강판 착색 방법을 제공한다.

Description

스테인리스강판 착색 방법 및 이로부터 제조된 각질 제거기{METHOD FOR COLORING STAINLESS STEEL AND PARATUS FOR EXFOLIATING SKIN PRODUCED THEREFROM}
본 개시내용은 스테인리스강판 착색 방법 및 이로부터 제조된 각질 제거기에 관한 것이다.
스테인리스(stainless) 강판은 크롬 합금 재질로 부식 등에 강하여 다양한 용도의 제품에 사용되고 있다.
예를 들어, 스테인리스 강판의 표면을 거칠게 가공함으로써, 피부의 각질층을 제거하는 각질 제거기를 제조할 수 있다. 각질 제거기는 스테인리스 강판을 설정된 형태로 가공하고, 강판의 표면에 거칠게 연마면을 형성하여 제조된다.
각질 제거기는 강판 표면에 단순하게 연마면을 형성한 구조로, 스테인리스 강판 특유의 단조로운 금속색상을 갖는다. 이에, 종래의 각질제거기는 다양한 색상을 구현하기 어려워 단조롭고 장식성이 떨어지는 단점이 있다. 이에, 착색 공정을 통해 표면에 색상을 입하는 제품들이 개발되고 있으나, 색상이 단조롭고 사용 과정에서 색이 벗겨지거나 변색되는 문제가 발생된다.
최근 들어, 제품의 고급화와 미적인 부분에 대한 욕구가 커지고 있어, 스테인리스 강판에 다양한 색상을 구현하는 것은 각질제거기를 포함하여 스테인리스 강판을 이용한 제품의 사용자에게 많은 장점을 제공할 수 있다.
본 과제는 다양한 색상으로 구현할 수 있도록 된 스테인리스강판 착색 방법 및 이로부터 제조된 각질 제거기를 제공하는 것이다.
본 과제는 변색이나 표면의 색상이 벗겨지는 것을 방지할 수 있도록 된 스테인리스강판 착색 방법 및 이로부터 제조된 각질 제거기를 제공하는 것이다.
본 과제는 미려하고 시각적으로 우수한 표면 품질을 갖는 스테인리스강판 착색 방법 및 이로부터 제조된 각질 제거기를 제공하는 것이다.
본 구현예의 제조 방법은, 착색제가 혼합된 무전해도금용액에 스테인리스 강판을 침지하고 무전해 도금하여 표면을 착색하는 단계, 착색된 스테인리스 강판의 표면 보호를 위한 투명 피막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 착색 단계 전에 스테인리스 강판 표면을 에칭하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 착색 단계에서, 원하는 색상에 따라 스테인리스 강판을 무전해도금용액에 침지하는 시간을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 착색 단계에서, 무전해도금용액은 삼가크롬, 몰리브덴, 코발트 및 이들의 조합에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 무전해도금액은 삼가크롬을 5 내지 15g/ℓ 포함하고, 상기 몰리브덴은 30 내지 70g/ℓ 포함하고, 상기 코발트는 5 내지 30g/ℓ 포함할 수 있다.
상기 착색 단계에서, 무전해도금액의 온도는 65 내지 90℃일 수 있다.
상기 착색 단계에서, 무전해도금액 내에 스테인리스 강판을 침지시키는 시간은 5분 내지 30분일 수 있다.
상기 피막 형성 단계는, 전해도금액이 수용된 도금조를 준비하고, 스테인리스 강판을 도금조의 전해도금액 내에 장입하여 전해 도금하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 전해도금액은 텅스텐, 티타늄, 크롬 및 이들의 조합에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 피막 형성 단계에서, 상기 텅스텐은 10 내지 40g/ℓ, 상기 티타늄은 5 내지 50g/ℓ, 상기 크롬은 무수크롬산 용액으로 150 내지 300g/ℓ를 포함할 수 있다.
상기 전해 도금 단계에서, 도금 온도는 30 내지 50℃ 일 수 있다.
상기 전해 도금 단계에서, 도금 시간은 5 내지 30분 일 수 있다.
상기 전해 도금 단계에서, 도금 전류밀도는 2 내지 10A/㎡ 일 수 있다.
본 구현예의 각질제거기는, 스테인리스 강판으로 이루어지고 표면의 적어도 일부에 에칭에 의해 형성되어 요부와 철부를 포함하는 연마부가 형성되고, 적어도 일측 스테인리스 강판 표면에 상기 공정을 거쳐 형성되어 색상을 나타내는 착색층과 상기 착색층 상에 형성되어 착색층을 보호하는 크롬 피막층을 포함할 수 있다.
상기 착색층은 삼가크롬, 몰리브덴, 코발트 및 이들의 조합에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 무전해도금액을 통해 무전해도금하여 형성될 수 있다.
상기 크롬 피막층은 텅스텐, 티타늄, 크롬 및 이들의 조합에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 전해도금액을 통해 전해도금하여 형성될 수 있다.
이와 같이 본 구현예에 의하면, 스테인리스 강판에 시각적으로 화려하고 미려한 다양한 색상을 구현할 수 있어 각질제거기를 포함하여 스테인리스 강판을 이용한 제품의 품질을 높일 수 있게 된다.
표면 처리를 통해 착색된 표면의 색상이 변색되거나 벗겨지는 것을 방지하여 반영구적으로 색상을 표현할 수 있게 된다.
니켈 등 인체에 유해한 물질을 포함하지 않아 피부에 직접 닿는 각질제거기 등의 제품 안전성을 높일 수 있게 된다.
도 1은 본 실시예에 따른 스테인리스 강판 착색 공정을 도시한 개략적인 순서도이다.
도 2는 본 실시예에 따라 제조된 각질제거기의 단면을 도시한 개략적인 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며, 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 실시예에 따른 스테인레스 강판의 착색 과정을 나타내고 있다.
본 실시예에 따라 스테인리스 강판의 표면에 착색층과 이를 보호하는 피막층을 형성하여 다양한 색상으로 구현할 수 있게 된다.
이를 위해, 본 실시예의 착색 방법은 스테인리스 강판 표면을 착색하는 착색 단계, 착색된 스테인리스 강판의 표면에 피막을 형성하는 피막 형성 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예는 착색 단계 전에 스테인리스 강판 표면의 적어도 일부를 에칭하는 단계를 더 포함할 수 있다. 에칭 공정을 통해 스테인리스 강판 표면에 요부와 철부가 연속된 요철부를 형성할 수 있다. 에칭 공정시 마스크의 패턴을 다양하게 변형할 수 있어 스테인리스 강판에 대한 요철부의 형성 위치나 형태를 다양하게 자유롭게 형성할 수 있게 된다.
이러한 에칭 공정을 통해, 스테인리스 강판 표면에는 에칭 공정을 통해 요철 형태로 형성된 에칭부와 에칭처리되지 않은 비에칭부가 나타난다. 따라서, 하나의 스테인리스 강판 표면에 에칭부와 비에칭부가 서로 상이한 색상으로 구현될 수 있다. 즉, 에칭부와 비에칭부는 표면 질감이 서로 상이하다. 이러한 질감의 차이에 의해 강판 표면에 대한 광의 반사가 상이하여 전체적으로 서로 다른 색으로 표현될 수 있다.
본 실시예의 착색 단계는, 착색제가 혼합된 무전해도금용액이 수용된 도금조를 준비하고, 스테인리스 강판을 도금조에 침지하고 무전해 도금하는 과정을 포함할 수 있다.
무전해 도금(electroless plating)이란 전류를 통하지 않고 스테인리스 강판 표면을 도금하는 것이다.
본 실시예에서, 무전해도금액은 금속염으로 삼가크롬, 몰리브덴, 코발트 및 이들의 조합에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 삼가크롬은 스테인리스 강판 표면에 내마모성 및 방식성을 높이게 된다. 몰리브덴은 스테인리스 강판 표면의 색상을 연출하며, 코발트와 병행하여 내열성을 높이게 된다.
무전해도금액은 상기한 금속염 외에 환원제를 포함하여 무전해 도금을 위한 첨가제가 더 포함될 수 있다. 이러한 첨가제는 금속염에 따라 다양하게 선택되어 사용될 수 있다. 본 실시예는 첨가제로 차아인산소다를 포함할 수 있다. 차아인산소다는 5 내지 30g/ℓ 포함될 수 있다. 바람직하게는 차아인산소다 15g/ℓ를 포함할 수 있다. 차아인산소다가 상기 범위를 벗어나는 경우 도금이 제대로 안되고, 박리되거나 뭉쳐 조직이 정상적으로 형성되지 않는다.
본 실시예에서, 삼가크롬은 5 내지 15g/ℓ 포함될 수 있다. 삼가크롬의 혼합량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 무전해도금 속도가 저하되고 색상 불량이 발생된다.
몰리브덴은 30 내지 70g/ℓ 포함될 수 있다. 몰리브덴의 혼합량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 색상 불균형 현상과 박리 현상이 발생된다.
코발트는 5 내지 30g/ℓ 포함될 수 있다. 코발트의 혼합량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 칼라 색상이 구현되지 않으며, 청색, 코발트색으로만 색상이 나타나게 된다.
상기 착색 단계에서, 도금조 내 무전해도금액의 가열 온도는 65 내지 90℃일 수 있다. 온도가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 무전해도금 속도가 너무 과하거나 떨어지게 되고 색상 불균형 현상이 발생된다.
상기 착색 단계에서, 무전해도금액에 스테인리스 강판을 침지시키는 시간은 5분 내지 30분일 수 있다. 침지 시간이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 피막 박리 현상이 발생된다.
무전해도금이 진행됨에 따라 스테인리스 강판 표면에 무전해도금액의 착색제가 소정 두께로 도금되어 발색이 나타난다. 도금박막의 두께에 따라 스테인리스 강판 표면에 갈색, 금색, 적색, 녹색, 청색 등 색상이 구현된다.
본 실시예에서, 스테인리스 강판을 무전해도금하여 착색하는 과정에서, 원하는 색상에 따라 스테인리스 강판의 무전해 도금 공정 조건을 제어하여 다양한 색상으로 착색할 수 있다. 예를 들어, 스테인리스 강판의 무전해도금액 침지 시간을 점차적으로 늘림으로써, 색상을 갈색에서 청색 계열로 변화시킬 수 있다. 또한, 침지시간 외에 무전해도금액 온도, 스테인리스 강판의 침지 깊이 등을 조절하여 다양한 색상이 나타나도록 형성될 수 있다.
이에, 스테인리스 강판을 원하는 색상으로 구현할 수 있으며, 강판의 위치에 따라 조건을 달리함으로써, 하나의 강판에 색상을 다르게 형성될 수 있다. 스테인리스 강판을 이용한 제품의 장식미를 높일 수 있게 된다.
이와 같이, 스테인리스 강판 표면이 발색 처리되면, 외측면에 투명 피막을 형성한다. 이에, 스테인리스 강판 표면에 착색된 색상을 보호하여 변색되거나 벗겨지는 것을 방지함으로써, 반영구적으로 색상을 표현할 수 있게 된다.
이를 위해, 본 실시예의 피막 형성 단계는, 도금액이 수용된 도금조를 준비하고, 스테인리스 강판을 도금조의 도금액 내에 장입하여 전해 도금하는 단계를 포함할 수 있다. 전해 도금을 위해 전해도금액이 수용된 도금조 내에 스테인리스 강판을 침적하고, 스테인리스 강판과 전해도금액을 양극과 음극으로 하여 전류를 인가하여 전해도금을 수행할 수 있다.
본 실시예에서, 전해도금액은 텅스텐, 티타늄, 크롬 및 이들의 조합에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 텅스텐과 티타늄은 강판 표면에 대한 방부식성을 높이게 된다. 크롬은 강판 표면의 내마모성을 높이게 된다.
전해도금액은 전해 도금을 위한 첨가제가 더 포함될 수 있다. 이러한 첨가제는 금속이온 결합을 위한 것으로 다양하게 선택되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 첨가제는 구연산을 포함한 유기산에서 선택될 수 있다.
본 실시예에서, 텅스텐은 10 내지 40g/ℓ 포함될 수 있다. 텅스텐 혼합량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 도금이 제대로 되지 않으며, 칼라 색상이 나타나지 않는다.
상기 티타늄은 5 내지 50g/ℓ 포함될 수 있다. 티타늄 혼합량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 도금이 조잡해지고 밀착 불량이 나타나게 된다.
상기 크롬은 무수크롬산 용액으로 150 내지 300g/ℓ가 포함될 수 있다. 크롬의 혼합량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 피막 불균형으로 스테인리스 강판 표면에 착색된 색상을 제대로 보호할 수 없으며, 색상 감소 현상이 발생된다.
상기 전해 도금 단계에서, 도금조 내 전해도금액의 가열 온도는 30 내지 50℃일 수 있다. 온도가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 색상 감소 현상이 발생된다.
상기 전해 도금 단계에서, 전해도금액에 스테인리스 강판을 침지시키는 시간은 5분 내지 30분 일 수 있다. 침지 시간이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 색상 감소 현상이 발생되며, 크롬 피막이 너무 얇아 내마모성이 결여될 수 있다. 또한 30분을 넘는 경우에는 더 이상 효과의 상승은 없고 두께가 균일해지지 않는 문제가 발생된다.
상기 전해 도금 단계에서, 전해도금 전류 밀도는 2 내지 10A/㎡ 일 수 있다. 전류밀도가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 밀착 불량이나 도금 박리 현상이 발생될 수 있다.
전해 도금 단계를 거쳐 스테인리스 강판 표면에는 크롬 도금이 경막처리된다. 이에, 스테인리스 강판의 착색된 표면에 투명한 경질의 크롬 피막이 형성될 수 있다. 따라서, 스테인리스 강판에 착색된 색상층이 경질의 피막에 의해 덮여 보호될 수 있다. 또한, 스테인리스 강판에 구현된 색상은 투명한 경질의 피막을 통해 외부로 표현될 수 있다. 이에, 피막을 통해 스테인리스 강판의 착색된 표면을 보호하면서 다양한 색상을 나타낼 수 있게 된다.
이와 같이, 본 실시예의 제조 공정을 통해 착색된 스테인리스 강판 표면에 내식성, 내마모성이 우수한 피막을 형성함으로써, 변색과 벗겨짐을 방지할 수 있는 우수한 제품을 제조할 수 있게 된다.
도 2는 본 실시예에 따라 제조된 각질제거기를 나타내고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각질제거기(10)는 본 실시예에 따른 제조 과정을 거쳐 스테인리스 강판(12)을 착색하여 제조될 수 있다.
이에, 본 실시예의 각질제거기(10)는 적어도 일측 스테인리스 강판(12) 표면에 상기 공정을 거쳐 형성되어 색상을 나타내는 착색층(14)과 상기 착색층 상에 형성되어 착색층을 보호하는 크롬 피막층(16)을 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예의 각질제거기(10)는 일측 표면에 각질 연마를 위한 연마부(11)가 형성될 수 있다. 연마부(11)는 에칭에 의해 형성된 요부와 철부가 반복적으로 나타난 영역이다.
에칭을 통한 연마부는 예를 들어, 스테인리스 강판에 포토레지스트를 도포하고 건조하고, 패턴이 형성된 마스크필름을 준비하여 스테인리스 강판의 포토레지스트 상에 마스킹하고 노광하며, 노광된 포토레지스트를 현상하고 세척하고, 애칭액을 이용하여 스테인리스 강판을 애칭하여 요철부를 형성하는 과정을 거쳐 형성될 수 있다.
착색층(14)은 언급한 바와 같이, 스테인리스 강판(12) 상에 삼가크롬, 몰리브덴, 코발트를 포함하는 무전해도금액을 통해 무전해도금하여 형성될 수 있다. 크롬 피막층(16)은 텅스텐, 티타늄, 크롬을 포함하는 전해도금액을 통해 전해도금하여 형성될 수 있다.
이와 같이, 제조된 본 실시예의 각질제거기(10)는 표면에 다양한 색상이 구현될 수 있다. 이에, 각질제거기(10)를 보다 화려하고 아름답게 제조할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.
10 : 각질제거기 11 : 연마부
12 : 스테인리스 강판 14 : 색상층
16 : 크롬 피막층

Claims (13)

  1. 착색을 위한 무전해도금액에 스테인리스 강판을 침지하고 무전해 도금하여 표면을 착색하는 단계, 및 착색된 스테인리스 강판의 표면 보호를 위한 투명 피막을 형성하는 단계를 포함하는 스테인리스강판 착색 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색 단계 전에 스테인리스 강판 표면을 에칭하는 단계를 더 포함하는 스테인리스강판 착색 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색 단계에서, 원하는 색상에 따라 스테인리스 강판을 무전해도금액에 침지하는 시간을 조절하는 단계를 더 포함하는 스테인리스강판 착색 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색 단계에서, 무전해도금액은 삼가크롬, 몰리브덴, 코발트 및 이들의 조합에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 스테인리스강판 착색 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 무전해도금액은 삼가크롬을 5 내지 15g/ℓ 포함하고, 상기 몰리브덴은 30 내지 70g/ℓ 포함하고, 상기 코발트는 5 내지 30g/ℓ 포함하는 스테인리스강판 착색 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 착색 단계에서, 무전해도금액의 온도는 65 내지 90℃인 스테인리스강판 착색 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 착색 단계에서, 무전해도금액 내에 스테인리스 강판을 침지시키는 시간은 5분 내지 30분인 스테인리스강판 착색 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피막 형성 단계는, 전해도금액이 수용된 도금조를 준비하고, 스테인리스 강판을 도금조의 전해도금액 내에 장입하여 전해 도금하는 단계를 포함하는 스테인리스강판 착색 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전해도금액은 텅스텐, 티타늄, 크롬 및 이들의 조합에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 스테인리스강판 착색 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 피막 형성 단계에서, 상기 텅스텐은 10 내지 40g/ℓ, 상기 티타늄은 5 내지 50g/ℓ, 상기 크롬은 용해된 무수크롬산 150 내지 300g/ℓ를 포함하는 스테인리스강판 착색 방법.
  11. 스테인리스 강판으로 이루어지고 표면의 적어도 일부에 에칭에 의해 형성되어 요부와 철부를 포함하는 연마부가 형성되고, 적어도 일측 스테인리스 강판 표면에 상기 공정을 거쳐 형성되어 색상을 나타내는 착색층과 상기 착색층 상에 형성되어 착색층을 보호하는 크롬 피막층을 포함하는 각질제거기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 착색층은 삼가크롬, 몰리브덴, 코발트 및 이들의 조합에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 무전해도금액을 통해 무전해도금하여 형성되는 각질제거기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 크롬 피막층은 텅스텐, 티타늄, 크롬 및 이들의 조합에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 전해도금액을 통해 전해도금하여 형성되는 각질제거기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220117581A (ko) * 2021-02-17 2022-08-24 (주)알파옵트론 크롬박막층이 형성된 불규칙 패턴을 구비한 발각질손질 미용기구 및 그 제조방법

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