KR20230086918A

KR20230086918A - Aluminum brightener composition

Info

Publication number: KR20230086918A
Application number: KR1020210175352A
Authority: KR
Inventors: 김지수
Original assignee: 김지수
Priority date: 2021-12-09
Filing date: 2021-12-09
Publication date: 2023-06-16

Abstract

본 발명은 알루미늄 반광택제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화학연마 공정시 알루미늄 표면에 반광택원액을 사용하여 반사율 60% ~ 70%를 부여하여 반광택 제품을 구현함으로써, 고광택이나 무광택 제품 보다 화려하거나 고품질의 요구하는 가전제품이나 가구제품 등에 적용될 수 있도록 한 알루미늄 반광택제 조성물에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 가전제품 또는 가구제품에 사용되는 알루미늄 표면을 헤어라인이나 샌딩처리한 후, 처리된 제품에 대해 반광택제, 평활제, 광택보조제 및 안정화제로 이루어진 반광택원액을 화학연마 공정에서 화학처리하여 알루미늄 표면에 60% ~ 70%의 반사율을 부여하여 반광택 제품으로 제조되게 하는 것과, 반광택원액중 반광택제는 인산, 평활제는 황산, 광택보조제는 질산니켈, 안정화제는 몰디브덴산암모늄, 글리신, 메라민인 것과, 반광택원액은 인산 79.34 ~ 87.33 중량%, 황산 11.96 중량%, 질산니켈 0.08 중량%, 몰디브덴산암모늄 0.03 중량%, 글리신 0.29 중량%, 멜라민 0.26 중량%의 비율로 혼합되는 것을 그 특징이 있다.The present invention relates to an aluminum semi-gloss composition, and more particularly, to realize a semi-gloss product by imparting a reflectance of 60% to 70% using a semi-gloss stock solution on an aluminum surface during a chemical polishing process, so that it is more colorful than a high-gloss or matte product. It relates to an aluminum semi-gloss composition that can be applied to home appliances or furniture products that require high quality or high quality.
To this end, the present invention is to hairline or sand the aluminum surface used in home appliances or furniture products, and then apply a semi-gloss stock solution consisting of a semi-gloss agent, a leveling agent, a gloss adjuvant, and a stabilizer to the treated product in a chemical polishing process. In the semi-gloss stock solution, phosphoric acid is the semi-gloss agent, sulfuric acid is the leveling agent, nickel nitrate is the gloss adjuvant, and ammonium molybdate is the stabilizer. , Glycine and meramine, and the semi-glossy stock solution are mixed in a ratio of 79.34 to 87.33% by weight of phosphoric acid, 11.96% by weight of sulfuric acid, 0.08% by weight of nickel nitrate, 0.03% by weight of ammonium molybdate, 0.29% by weight of glycine, and 0.26% by weight of melamine. that has its characteristics.

Description

Aluminum brightener composition {Aluminum brightener composition}

본 발명은 알루미늄 반광택제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화학연마 공정시 알루미늄 표면에 반광택원액을 사용하여 반사율 60 ~ 70%를 부여하여 반광택 제품을 구현함으로써, 고광택이나 무광택 제품 보다 화려하거나 고품질의 요구하는 가전제품이나 가구제품 등에 적용될 수 있도록 한 알루미늄 반광택제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an aluminum semi-gloss composition, and more particularly, to realize a semi-gloss product by imparting a reflectance of 60 to 70% by using a semi-gloss stock solution to the aluminum surface during the chemical polishing process, so that it is more colorful than high-gloss or matte products. It relates to an aluminum semi-gloss composition that can be applied to home appliances or furniture products that require high quality.

일반적으로 아노다이징(Anodizing)은 수산법, 직류황산법, 양극산화법이라고도 하며, 방법이나 설비가 전기도금과 공통된 점이 많은 일종의 도금기법으로써, 알루미늄의 용도와 수요가 점차 확대되어 가고 있는 최근에 중요한 도금기술의 하나이다.In general, anodizing is also called oxalic acid method, direct current sulfuric acid method, and anodic oxidation method. It is a kind of plating technique that has a lot in common with electroplating in its method and equipment. One.

아노다이징은 알루미늄 표면에 산화 알루미늄(Al2O3)의 피막을 형성시키는 것으로, 알루미늄 부품을 전해액에서 양극으로 하고 통전(通電)하면 양극에 발생하는 산소에 의해서 알루미늄 표면이 산화되어 산화 알루미늄의 피막이 형성되는데, 상기와 같은 산화 알루미늄의 피막은 대단히 단단하고 내식성이 크며 극히 작은 유공성(有孔性)과 섬유상이 되어 여러가지 색으로 염색할 수 있기 때문에, 내식성과 내마모성의 실용성과 더불어 외관 향상을 위해 시행되고 있다.Anodizing is to form a film of aluminum oxide (Al2O3) on the surface of aluminum. When an aluminum part is used as an anode in an electrolyte and energized, the surface of aluminum is oxidized by oxygen generated at the anode to form a film of aluminum oxide. The film of aluminum oxide is very hard, has high corrosion resistance, has extremely small pores and is fibrous, and can be dyed in various colors, so it is being implemented to improve the appearance along with the practicality of corrosion resistance and wear resistance.

이때, 알루미늄의 순도가 높을수록 미려하고 광택성이 우수한 피막이 형성되는데, 아노다이징에서 사용되는 전해액은 여러 가지가 있으나 주로 우리나라에서는 수산과 황산을 사용한다.At this time, the higher the purity of aluminum, the more beautiful and glossy film is formed. There are various electrolytes used in anodizing, but oxalic acid and sulfuric acid are mainly used in Korea.

전처리에는 물리적 연마인 기계적인 전처리와 화학적인 전처리가 있는데, 화학약품을 이용한 전처리 방법에는 산세정, 에칭, 중화(스머트 제거) 및 화학연마 등이 있다.Pretreatment includes mechanical pretreatment, which is physical polishing, and chemical pretreatment. Pretreatment methods using chemicals include acid cleaning, etching, neutralization (removing smut), and chemical polishing.

화학연마는 제품에 광택을 요하거나 표면에 이물질을 제거하기 위하여 행하는 공정으로, 고광택을 요하는 외장재 쪽에 많이 이용되며, 장비부품에서도 전체적인 흐름에 따라 변화하는 추세에 있기 때문에 두꺼운 제품이나 얇은 제품, 큰 제품과 작은 제품에 있어 연마시 항상 주의를 요하며, 적정한 온도를 유지하고 농도관리를 재질에 따라 잘 해 주어야 고품질을 보장할 수 있다.Chemical polishing is a process that requires gloss on products or removes foreign substances on the surface. It is widely used for exterior materials that require high gloss, and it tends to change according to the overall flow in equipment parts, so thick products, thin products, and large For products and small products, care must always be taken when polishing, and high quality can be guaranteed only when proper temperature is maintained and concentration is managed well according to the material.

알루미늄의 화학연마라 함은 외부 전류를 사용하지 않고 연마를 행하는 방법으로, 금속표면이 화학적 반응에 의해 양극적으로 용해하여 평활화되는 과정이다.Chemical polishing of aluminum is a method of polishing without using an external current, and is a process in which the metal surface is anodicly dissolved and smoothed by a chemical reaction.

전해연마는 고전류 밀도 부위와 저전류 밀도 부위의 연마상태와 치수변화에 많은 영향을 주기 때문에, LCD부품, 반도체 부품 등과 같이 정밀가공품을 요하는 분야에서는 사용이 곤란한데, 화학연마는 전해연마에서의 도출된 문제점을 해결하는 연마법이라 할 수 있다.Since electropolishing has a great influence on the polishing state and dimensional change of high current density and low current density areas, it is difficult to use it in fields that require precision workpieces such as LCD parts and semiconductor parts. It can be said that it is a polishing method that solves the derived problems.

이와 같이 화학연마는 각 부분의 치수가 일정하게 변하여 제품의 기능을 손상시키지 않고 행할 수 있는 공정이다.In this way, chemical polishing is a process that can be performed without damaging the function of the product by constantly changing the dimensions of each part.

그러나, 종래에 사용되는 화학연마제를 이용하여 알루미늄에 적용되었을 때, 고광택을 실현할 수 있다는 이점은 있으나, 생산원가가 상승되는 단점이 있으며, 무광택으로 알루미늄을 처리하였을 때는 생산원가가 절감되는 이점은 있으나, 고품질의 제품을 생산하지 못한다는 제반 문제점이 발생되었다.However, when applied to aluminum using conventional chemical abrasives, there is an advantage in that high gloss can be realized, but there is a disadvantage in that production costs increase, and when aluminum is treated with a matte finish, there is an advantage in reducing production costs. However, various problems occurred in that high-quality products could not be produced.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 화학연마 공정시 알루미늄 표면을 반사율 60 ~ 70%를 부여하여 반광택 제품을 구현함으로써, 고광택이나 무광택 제품 보다 화려하거나 고품질의 요구하는 가전제품이나 가구제품 등에 적용될 수 있도록 한 알루미늄 반광택제 조성물을 제공하는 데 있다.The purpose of the present invention was made in view of the above problems, and by implementing a semi-glossy product by giving a reflectance of 60 to 70% to the aluminum surface during the chemical polishing process, home appliances that require more splendor or high quality than high-gloss or matte products It is to provide an aluminum semi-gloss composition that can be applied to products or furniture products.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로, 가전제품 또는 가구제품에 사용되는 알루미늄 표면을 헤어라인이나 샌딩처리한 후, 처리된 제품에 대해 반광택제, 평활제, 광택보조제 및 안정화제로 이루어진 반광택원액을 화학연마 공정에서 화학처리하여 알루미늄 표면에 60 ~ 70%의 반사율을 부여하여 반광택 제품으로 제조되게 하는 것과,The present invention is a means for achieving the above object, which is composed of a semi-gloss agent, a leveling agent, a gloss adjuvant and a stabilizer for the treated product after hairline or sanding treatment on the surface of aluminum used in home appliances or furniture products. Chemically treating the semi-gloss stock solution in the chemical polishing process to give a reflectance of 60 to 70% to the aluminum surface to produce a semi-gloss product,

반광택원액중 반광택제는 인산, 평활제는 황산, 광택보조제는 질산니켈, 안정화제는 몰디브덴산암모늄, 글리신, 메라민인 것과,In the semi-gloss solution, the semi-gloss agent is phosphoric acid, the leveling agent is sulfuric acid, the gloss adjuvant is nickel nitrate, and the stabilizers are ammonium molybdenate, glycine, and meramine;

반광택원액은 인산 79.34 ~ 87.33 중량%, 황산 11.96 중량%, 질산니켈 0.08 중량%, 몰디브덴산암모늄 0.03 중량%, 글리신 0.29 중량%, 멜라민 0.26 중량%의 비율로 혼합되는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.The semi-glossy stock solution is mixed in a ratio of 79.34 to 87.33% by weight of phosphoric acid, 11.96% by weight of sulfuric acid, 0.08% by weight of nickel nitrate, 0.03% by weight of ammonium molybdate, 0.29% by weight of glycine, and 0.26% by weight of melamine. to be

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 화학연마 공정시 반광택원액이 사용된다. 따라서, 반광택원액을 통하여 알루미늄 표면이 반사율 60 ~ 70%가 부여되기 때문에 반광택 제품으로 제조할 수 있다.As described above, according to the present invention, a semi-gloss stock solution is used during the chemical polishing process. Therefore, since the aluminum surface is given a reflectance of 60 to 70% through the semi-gloss stock solution, it can be manufactured as a semi-gloss product.

이는, 고광택이나 무광택 제품 보다 화려하거나 고품질의 요구하는 가전제품이나 가구제품 등에 적용될 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.This has an effect such that it can be applied to home appliances or furniture products that require more splendid or high quality than high gloss or matte products.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be described in detail in the detailed description. It should be understood that this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and includes all transformations, equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명의 목적을 실현하기 위해서는 고광택 연마제와 무광택 연마제인 중간 단계의 반광택원액이 요구되고, 이 반광택원액은 보조원액으로 반광택제, 평활제, 광택보조제 및 안정화제가 동원된다.In order to realize the object of the present invention, a semi-gloss stock solution of an intermediate stage, which is a high-gloss abrasive and a matte abrasive, is required.

이를 위하여 본 발명은 가전제품 또는 가구제품에 사용되는 알루미늄 표면을 헤어라인이나 샌딩처리한 후, 처리된 제품에 대해 반광택제, 평활제, 광택보조제 및 안정화제로 이루어진 반광택원액을 화학연마 공정에서 화학처리하여 알루미늄 표면에 60% ~ 70%의 반사율을 부여하여 반광택 제품으로 제조되게 한다.To this end, the present invention is to hairline or sand the aluminum surface used in home appliances or furniture products, and then apply a semi-gloss stock solution consisting of a semi-gloss agent, a leveling agent, a gloss adjuvant, and a stabilizer to the treated product in a chemical polishing process. It is treated to give a reflectance of 60% to 70% to the aluminum surface so that it can be made into a semi-glossy product.

아노다이징은 다음과 같은 공정을 차례로 거친다.Anodizing goes through the following processes in turn.

바프연마 공정 - 탈지 공정 - 수세 공정 - 질산침적 공정 - 화학연마 공정 - 수세 공정 - 희질산침적 공정 - 수세 공정 - 양극산화 아노다이징 공정.Barf polishing process - degreasing process - water washing process - nitric acid deposition process - chemical polishing process - water washing process - dilute nitric acid deposition process - water washing process - anodic oxidation anodizing process.

반광택원액은 크게 반광택제는 인산, 평활제는 황산, 광택보조제는 질산니켈, 안정화제는 몰디브덴산암모늄, 글리신, 멜라민이 사용되고, 상기 인산 79.34 중량% ~ 87.33 중량%, 황산 11.96 중량%, 질산니켈 0.08 중량%, 몰디브덴산암모늄 0.03 중량%, 글리신 0.29 중량%, 멜라민 0.26 중량%의 비율로 혼합되어 반광택원액으로 조성된다.The semi-gloss stock solution largely uses phosphoric acid as the semi-gloss agent, sulfuric acid as the leveling agent, nickel nitrate as the gloss aid, and ammonium molybdate, glycine, and melamine as the stabilizer. 0.08% by weight of nickel, 0.03% by weight of ammonium molybdate, 0.29% by weight of glycine, and 0.26% by weight of melamine are mixed to form a semi-glossy stock solution.

인산은 광택향상 효과가 우수한 알루미늄용 화학 연마제 조성물의 주성분으로 사용되며, 기계적 연마과정을 거친 알루미늄의 표면을 화학적으로 연마시키는 역할을 한다. Phosphoric acid is used as a main component of a chemical abrasive composition for aluminum having an excellent gloss enhancing effect, and serves to chemically polish the surface of aluminum that has undergone a mechanical polishing process.

이러한 인산은 반광택원액 100중량%에 대해 79.34 ~ 87.33 중량%가 함유된다. 이러한 인산의 성질은 무색 및 무취의 점성도가 큰 액체이며, 농도가 높아지면 결정화하기 쉽다. 여기서, 인산의 녹는점은 42.35℃이며, 비중은 1.834로 조해성(潮解性)이 있고, 100g의 물에 20℃에서 542g 녹는다. 비휘발성이며 가열하면 피로인산이나 폴리인산이 되고, 더 가열하면 메타인산이 된다. 알코올에도 녹는다. 금속 및 그 산화물을 격렬하게 침식하며, 녹의 제거를 비롯하여 화학연마, 방식피막 형성 및 전기분해 연마 등을 위한 금속표면 처리제, 또는 탈수, 축중합, 이성질화 등의 유기화학 촉매, 또한 염색공업이나 인산염 제조원료, 식품가공이나 의약품 등으로 널리 사용된다.This phosphoric acid is contained in an amount of 79.34 to 87.33% by weight based on 100% by weight of the semi-gloss stock solution. Phosphoric acid is a colorless and odorless liquid with high viscosity, and crystallizes easily when the concentration is high. Here, the melting point of phosphoric acid is 42.35 ℃, the specific gravity is 1.834, there is deliquescent (潮解性), 542g is soluble in 100g of water at 20 ℃. It is non-volatile and becomes pyrophosphoric acid or polyphosphoric acid when heated, and metaphosphoric acid when further heated. It is also soluble in alcohol. It erodes metals and their oxides vigorously, and is used as a metal surface treatment agent for chemical polishing, anticorrosive film formation and electrolytic polishing, as well as removal of rust, organic chemical catalysts such as dehydration, condensation polymerization, and isomerization, and dyeing and phosphate salts. It is widely used as a raw material for manufacturing, food processing, or pharmaceuticals.

황산은 알루미늄 표면을 평평하게 만드는 평활제로서, 11.96 중량%가 함유되된다. 이러한 황산은 무색으로 점성이 있는 기름 같은 액체이다. 겨울철에는 결정화한다. 녹는점 10.4℃, 비중 1.84(15℃)이다. 많은 무기물 및 유기물을 녹이며, 가열하면 290℃에서 분해하기 시작하여 삼산화황을 발생한다. 317℃에서 끓기 시작하여 공비혼합물(98.54% 수용액)이 된다. 이와 같은 황산은 건조제, 탈수제로 사용되기도 하고, 강한 산화작용으로 철의 녹 제거 등에 사용된다.Sulfuric acid is a leveling agent that flattens the aluminum surface, and contains 11.96% by weight. This sulfuric acid is a colorless, viscous, oily liquid. It crystallizes in winter. Melting point 10.4 ℃, specific gravity 1.84 (15 ℃). It dissolves many inorganic and organic substances, and when heated, it starts to decompose at 290℃ and generates sulfur trioxide. It starts boiling at 317°C and becomes an azeotrope (98.54% aqueous solution). Such sulfuric acid is also used as a drying agent and dehydrating agent, and is used for removing rust from iron due to its strong oxidation action.

따라서, 본 발명에서의 인산과 황산은 혼합되어 산화작용을 통한 기계적 연마과정을 거친 알루미늄 표면의 이물질제거 및 산화연마의 역할을 한다.Therefore, in the present invention, phosphoric acid and sulfuric acid are mixed to remove foreign matter and oxidatively polish the surface of aluminum that has undergone a mechanical polishing process through oxidation.

질산니켈은 질산대체 물질로 질산가스방지용, 내식성 향상, 광택보조 역할 수행하는 데, 0.08 중량%가 함유된다. 만약 질산니켈 함량이 0.08 중량% 미만이거나 0.08 중량%를 초과하게 되면 알루미늄 표면의 광택성 향상효과가 저할 될 뿐 아니라, 아질산가스가 발생되는 요인이 된다.Nickel nitrate is a nitric acid substitute, which serves to prevent nitric acid gas, improve corrosion resistance, and assist with gloss, and contains 0.08% by weight. If the nickel nitrate content is less than 0.08% by weight or exceeds 0.08% by weight, the effect of improving the gloss of the aluminum surface is reduced, and nitrous acid gas is generated.

안정화제로 사용되는 몰디브덴산암모늄 0.03 중량%, 글리신 0.29 중량%, 멜라민 0.26 중량%가 사용된다. 상기한 인산, 황산, 질산니켈이 혼합된 혼합물의 약품 안정성을 유지시키는 역할을 한다.0.03% by weight of ammonium molybdate, 0.29% by weight of glycine, and 0.26% by weight of melamine used as stabilizers are used. It serves to maintain the chemical stability of the above phosphoric acid, sulfuric acid and nickel nitrate mixture.

상기와 같은 몰디브덴산암모늄 함량이 0.03 중량% 미만 이거나 0.03 중량% 초과하는 경우, 글리신 함량이 0.29 중량% 미만 이거나 초과하는 경우, 멜라민 0.26 중량% 미만 이거나 멜라민 0.26 중량% 초과하는 경우 혼합물의 안정성이 저하될 뿐 아니라, 이에 따라 전체적인 알루미늄 표면의 광택이 저하된다.When the content of ammonium molybdate is less than 0.03% by weight or greater than 0.03% by weight, when the content of glycine is less than or exceeds 0.29% by weight, and when the content of melamine is less than 0.26% by weight or greater than 0.26% by weight of melamine, the stability of the mixture is reduced. In addition, the gloss of the entire aluminum surface is lowered accordingly.

상기와 같은 혼합 비율로 이루어진 반광택제 조성물은 인산 79.34 중량% ~ 87.33 중량%, 황산 11.96 중량%, 질산니켈 0.08 중량%, 몰디브덴산암모늄 0.03 중량%, 글리신 0.29 중량%, 멜라민 0.26 중량%의 비율로 혼합하고, 교반하여 제조한다.The semi-gloss composition composed of the above mixing ratio includes 79.34% to 87.33% by weight of phosphoric acid, 11.96% by weight of sulfuric acid, 0.08% by weight of nickel nitrate, 0.03% by weight of ammonium molybdate, 0.29% by weight of glycine, and 0.26% by weight of melamine. It is prepared by mixing and stirring.

이후, 아노다이징 공정중 화학연마 공정에서 반광택원액을 사용하여 온도 70 ~ 90℃, 시간 60 ~ 180초, 공중 체공시간 5 ~ 30초를 조건으로 알루미늄 표면을 화 연마한 후, 아노다이징 공정이 완료되면 알루미늄 표면은 60 ~ 70%의 반사율을 갖기 때문에 반광택 제품을 얻을 수 있다. 이러한 반광택 제품은 가전제품이나 가구제품에 적용하면 화려하거나 또는 고품질의 효과를 동시에 기대할 수 있는 것이다.Then, in the chemical polishing process during the anodizing process, the aluminum surface is heated and polished using the semi-glossy undiluted solution under the conditions of a temperature of 70 ~ 90℃, a time of 60 ~ 180 seconds, and an airborne time of 5 ~ 30 seconds. After the anodizing process is completed, Since the aluminum surface has a reflectance of 60 to 70%, a semi-glossy product can be obtained. When these semi-glossy products are applied to home appliances or furniture products, splendid or high-quality effects can be expected at the same time.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also included in the scope of the present invention. that fall within the scope of the right.

Claims

After the aluminum surface used in home appliances or furniture is subjected to hairline or sanding treatment, the treated product is chemically treated with a semi-gloss solution consisting of a semi-gloss agent, a leveling agent, a gloss aid and a stabilizer in the chemical polishing process, and An aluminum semi-gloss composition that gives a reflectance of 60 to 70% to be made into a semi-gloss product.

According to claim 1,
Aluminum semi-gloss composition, characterized in that the semi-gloss agent in the semi-gloss stock solution is phosphoric acid, the leveling agent is sulfuric acid, the gloss adjuvant is nickel nitrate, and the stabilizer is ammonium molybdate, glycine, or melamine.

According to claim 1 or 2,
Aluminum A semi-gloss composition.