KR20230151022A - 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막의 내광성 향상제, 및 피막의 내광성을 향상시키는 방법 - Google Patents
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Abstract
인산류, 인산염, 또는 구조 내에 인을 갖는 킬레이트제를 포함하는 표면 처리제를 이용함으로써, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막에 우수한 염색 정착성을 부여한다.
Description
본 발명은 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막의 내광성 향상제, 및 피막의 내광성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
알루미늄, 알루미늄 합금 등의 경금속에, 양극 산화 피막을 형성하여, 양극 산화 피막을 형성한 경금속을 여러 가지 용도로 이용한다. 이러한 알루미늄 등으로 형성된 양극 산화 피막에는, 용도에 따라, 유기 염료 등의 염료에 의한 염색(착색)이 행해진다. 염료를 이용하여 양극 산화 피막에 염색 처리를 실시한 후, 자외선 등의 광에 노출됨으로써, 염료의 색이 옅어져 퇴색하는 등, 색감(색조)이 변화하는 문제가 발생하는 경우가 있다.
염료에 의해 염색 처리된, 알루미늄, 알루미늄 합금 등의 경금속, 양극 산화 피막 등의 피막의 퇴색을 억제하여, 의장성을 유지하는 관점에서, 내광성을 향상시킬 수 있는 표면 처리의 기술이 요구되고 있다.
또한, 최근, 환경 부하 물질의 사용을 삭감하는 관점에서, 할로겐 화합물, 질산계 질소 등을 함유하지 않는 표면 처리의 기술이 요구되고 있다.
특허문헌 1에는, 알루미늄 및/또는 알루미늄 합금의 양극으로 형성된 표면을 함침하는 방법으로서, 착색 또는 미착색 표면을, 술폰산기, 포스폰산기 및/또는 아포스폰산기 중 적어도 하나를 포함하는 하기 음이온성 계면 활성 화합물의 1종 이상을 포함하는 수용액에 접촉시키는 것을 특징으로 하는 방법이 개시되어 있다.
본 출원인은, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막에 우수한 염색 정착성을 부여할 수 있고, 또한, 양극 산화 피막에 광이 조사되었을 때의 퇴색이 억제되어, 우수한 내광성을 나타낼 수 있는 기술로서, 염색된, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막의 표면 처리제로서, 불화지르코늄염을 함유하고, pH가 3.4 이하인 것을 특징으로 하는, 표면 처리제를 개발하고 있다(특허문헌 2).
본 발명은 새롭게, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막의 내광성을 향상시키는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 상기한 목적을 달성하기 위해서 예의 연구를 거듭해 왔다. 그 결과, 인산염, 혹은, 구조 내에 인을 갖는 킬레이트제를 포함하는 표면 처리제를 이용함으로써, 양호하게 내광성을 향상시키는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 다음의 내광성을 향상시키는 기술에 관한 것이다.
항 1.
피막의 내광성 향상제로서,
상기 피막은, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이고,
인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물을 포함하는 내광성 향상제.
항 2.
상기 인산류는, 인산, 아인산, 및 차아인산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인산류인, 상기 항 1에 기재된 내광성 향상제.
항 3.
상기 인산염은, 인산, 아인산, 및 차아인산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인산류의, 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염, 알칼리토류 금속염, 및 금속염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 염인, 상기 항 1에 기재된 내광성 향상제.
항 4.
상기 인을 갖는 킬레이트제는, 무기계 킬레이트제, 및 유기계 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 킬레이트제인, 상기 항 1에 기재된 내광성 향상제.
항 5.
상기 인계 화합물을, 1 ㎎/L∼5,000 ㎎/L 포함하는, 상기 항 1∼4 중 어느 하나에 기재된 내광성 향상제.
항 6.
또한, 염료를 포함하는, 상기 항 1∼5 중 어느 하나에 기재된 내광성 향상제.
항 7.
염료를 이용하는 염색의 전처리제인, 상기 항 1∼5 중 어느 하나에 기재된 내광성 향상제.
항 8.
염료를 이용하는 염색의 후처리제인, 상기 항 1∼5 중 어느 하나에 기재된 내광성 향상제.
항 9.
상기 염료는, 유기 염료인, 상기 항 6∼8 중 어느 하나에 기재된 내광성 향상제.
항 10.
피막의 내광성을 향상시키는 방법으로서,
상기 피막은, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이고,
(1) 피막을, 인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물을 포함하는, 내광성 향상제에 침지하는 공정
을 갖는 방법.
항 11.
피막의 내광성을 향상시키는 방법으로서,
상기 피막은, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이고,
(1) 피막을, 인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물, 또한, 염료를 포함하는, 내광성 향상제에 침지하는 공정
을 갖는 방법.
항 12.
피막의 내광성을 향상시키는 방법으로서,
상기 피막은, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이고,
(1) 피막을, 인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물을 포함하는, 내광성 향상제에 침지하는 공정, 및
(2) 상기 공정 (1)에 의해 얻어진 피막을, 염색하는 공정
을 갖는 방법.
항 13.
피막의 내광성을 향상시키는 방법으로서,
상기 피막은, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이고,
(1) 피막을, 염색하는 공정, 및
(2) 상기 공정 (1)에 의해 얻어진 피막을, 인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물을 포함하는, 내광성 향상제에 침지하는 공정
을 갖는 방법.
본 발명은 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막의 내광성을 향상시키는 기술을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
(1) 피막의 내광성 향상제
본 발명은 피막의 내광성 향상제이다.
본 발명에 있어서, 상기 피막은, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이다.
본 발명의 피막의 내광성 향상제(간단히, 「내광성 향상제」라고 기재할 때도 있다.)는, 인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물을 포함한다.
본 발명의 내광성 향상제를 이용하면, 피막의 표면 처리로서, 피막의 내광성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 피막의 내광성을 향상시킬 수 있기 때문에, 바람직하게는, 그 표면 처리 후, 봉공(封孔) 처리를 행함으로써, 봉공 처리 후의 피막에 광이 조사되었을 때의 퇴색이 억제되어, 우수한 내광성을 나타낼 수 있다.
본 발명은 피막의 내광성을 향상시킬 수 있고, 바람직하게는, 봉공 처리가 실시되어 있기 때문에, 얻어지는 물품은, 물품의 피막에 광이 조사되었을 때의 퇴색이 억제되어, 우수한 내광성을 나타낼 수 있다.
상기 염색은, 바람직하게는, 유기 염료에 의한 염색이다.
본 발명은 염료에 의해 염색 처리된, 알루미늄, 알루미늄 합금 등의 경금속, 양극 산화 피막 등의 피막의 퇴색을 억제하여, 내광성을 향상시킬 수 있고, 의장성을 유지할 수 있는 표면 처리의 기술이다. 본 발명은 반드시, 할로겐 화합물, 질산계 질소 등을 함유하지 않는 표면 처리의 방법이며, 환경 부하 물질의 사용을 삭감할 수 있는 표면 처리의 기술이다.
인산류, 및 인산염
본 발명의 내광성 향상제가 포함하는 인산류는, 바람직하게는, 인산, 아인산, 및 차아인산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인산류이다.
본 발명의 내광성 향상제가 포함하는 인산염은, 바람직하게는, 인산, 아인산, 및 차아인산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인산류의, 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염, 알칼리토류 금속염, 및 금속염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 염이다.
본 발명의 내광성 향상제가 포함하는 인산류는, 피막의 내광성이 보다 한층 우수한 점에서, 바람직하게는, 인산의 나트륨염을 이용한다.
인을 갖는 킬레이트제
본 발명의 내광성 향상제가 포함하는 인을 갖는 킬레이트제는, 바람직하게는, 무기계 킬레이트제, 및 유기계 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 킬레이트제이다.
상기 인을 갖는 킬레이트제 중, 무기계의 인을 갖는 킬레이트제는, 특별히 한정되지 않는다. 무기계의 인을 갖는 킬레이트제는, 바람직하게는, 피로인산, 및 그의 염; 폴리인산, 및 그의 염; 헥사메타인산, 및 그의 염; 메타인산, 및 그의 염; 트리폴리인산, 및 그의 염; 테트라폴리인산, 및 그의 염 등이다.
상기 무기계의 인을 갖는 킬레이트제의 염은, 특별히 한정되지 않고, 리튬염, 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염, 알칼리토류 금속염, 또는 금속염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 염이다.
상기 인을 갖는 킬레이트제 중, 유기계의 인을 갖는 킬레이트제는, 특별히 한정되지 않는다. 유기계의 인을 갖는 킬레이트제는, 바람직하게는, 아미노트리메틸렌포스폰산, 및 그의 염; 히드록시에틸리덴디포스폰산, 및 그의 염; 니트릴로트리스메틸렌포스폰산, 및 그의 염; 포스포노부탄트리카르복실산, 및 그의 염; 에틸렌디아민테트라메틸렌포스폰산, 및 그의 염; 디에틸렌트리아민펜타메틸렌포스폰산, 및 그의 염; 비닐포스폰산, 및 그의 염; 페닐인산, 및 그의 염; β 글리세로인산, 및 그의 염; DL-2-아미노포스포노부티르산, 및 그의 염; 디페닐포스폰산, 및 그의 염; 아미노메틸포스폰산, 및 그의 염; 포스포노포름산, 및 그의 염 등이다.
상기 유기계의 인을 갖는 킬레이트제의 염은, 특별히 한정되지 않고, 리튬염, 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염, 알칼리토류 금속염, 또는 금속염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 염이다.
본 발명의 내광성 향상제가 포함하는 인을 갖는 킬레이트제는, 피막의 내광성이 보다 한층 우수한 점에서, 바람직하게는, 니트릴로트리스메틸렌포스폰산, 및 그의 나트륨염; 포스포노부탄트리카르복실산, 및 그의 나트륨염을 이용한다.
본 발명의 내광성 향상제는, 상기 인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물을, 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.
인계 화합물의 함유량
본 발명의 내광성 향상제가 포함하는 인계 화합물의 함유량은, 바람직하게는, 1 ㎎/L∼5,000 ㎎/L이고, 보다 바람직하게는, 10 ㎎/L∼200 ㎎/L이다.
인계 화합물의 함유량을, 바람직하게는, 1 ㎎/L 이상으로 조정함으로써, 내광성을 보다 향상시킬 수 있다. 인계 화합물의 함유량을, 바람직하게는, 5,000 ㎎/L 이하로 조정함으로써, 내광성을 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 내광성 향상제는, 인계 화합물을 상기 바람직한 조건의 범위로 함으로써, 표면 처리 시, 피막의 탈색을 억제할 수 있는 점, 양극 산화 피막의 표면의 분취(粉吹)나 포깅(fogging) 외관 불량을 억제할 수 있는 점 등에서 우수하다.
pH
본 발명의 내광성 향상제의 pH는, 바람직하게는, 2∼9이고, 보다 바람직하게는, 4∼7이다.
내광성 향상제의 pH를, 바람직하게는, 4 이상으로 조정함으로써, 내광성을 보다 향상시킬 수 있고, 아울러, 얼룩이 없는, 균일한 염색 외관을 얻을 수 있다. 내광성 향상제의 pH를, 바람직하게는, 7 이하로 조정함으로써, 내광성을 보다 향상시킬 수 있고, 아울러, 염료의 탈리(脫離)에 의한 탈색을 억제하여, 균일한 염색 외관을 얻을 수 있다.
수용액
본 발명의 내광성 향상제는, 바람직하게는, 수용액이다.
그 외의 성분
본 발명의 내광성 향상제는, 표면 처리 시에, 내광성을 더욱 향상시키는 점, 내광성 향상제의 사용 실용성을 더욱 향상시키는 점 등에서, 필요에 따라, 바람직하게는, pH 완충제, pH 조정제, 계면 활성제, 곰팡이 방지제 등의 첨가제 성분을 포함할 수 있다.
첨가제로서는, 바람직하게는, 예컨대, 벤조산, 벤조산염 등의 곰팡이 방지제 등을 이용한다. 곰팡이 방지제는, 시판의 곰팡이 방지제, 바람직하게는, 예컨대 「TAC 카비코론」(오쿠노 세이야쿠 고교 가부시키가이샤 제조)을 이용한다.
염색액
본 발명의 내광성 향상제는, 바람직하게는, 또한, 염료를 포함한다. 본 발명의 내광성 향상제는, 바람직하게는, 염색액으로서 사용한다.
염색 전처리제
본 발명의 내광성 향상제는, 바람직하게는, 염료를 이용하는 염색의 전처리에서 이용하는 전처리제이다. 본 발명의 내광성 향상제는, 바람직하게는, 염색 전처리제로서 사용한다.
염색 후처리제
본 발명의 내광성 향상제는, 바람직하게는, 염료를 이용하는 염색의 후처리에서 이용하는 후처리제이다. 본 발명의 내광성 향상제는, 바람직하게는, 염색 후처리제로서 사용한다.
염료
본 발명의 내광성 향상제가 적용되는 염색에 이용하는 염료는, 바람직하게는, 유기 염료이다.
상기 유기 염료는, 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 아조계, 금속 착염형 아조계, 안트라퀴논계, 프탈로시아닌계, 크산텐계, 퀴놀린계의 유기 염료이다.
피막
본 발명의 내광성 향상제가 적용되는 피막은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막, 혹은, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이다.
(2) 피막의 내광성을 향상시키는 방법
본 발명은 피막의 내광성을 향상시키는 방법이다.
상기 피막은, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이다.
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은,
(1) 피막을, 인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물을 포함하는, 내광성 향상제에 침지하는 공정을 갖는다.
본 발명의 내광성 향상제를 염색욕에 첨가하는 경우
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 바람직하게는,
(1) 피막을, 인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물, 또한, 염료를 포함하는, 내광성 향상제에 침지하는 공정을 갖는다.
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 염색액의 기능을 발휘한다.
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 피막을, 상기 인계 화합물, 또한, 염료를 포함하는, 내광성 향상제(염색욕)에 침지하는(염색하는) 공정을 가짐으로써, 피막의 내광성이 향상된다.
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 바람직하게는, 피막에 대해, 순서대로, 전처리, 양극 산화 처리, 내광성 향상제 및 염료를 포함하는 염색욕에 의한 염색 처리, 및 봉공 처리를 실시한다.
본 발명의 내광성 향상제를 염색 전에 적용하는 경우
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 바람직하게는,
(1) 피막을, 인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물을 포함하는, 내광성 향상제에 침지하는 공정, 및
(2) 상기 공정 (1)에 의해 얻어진 피막을, 염색하는 공정을 갖는다.
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 염료를 이용하는 염색의 전처리에서 이용하는 전처리제의 기능을 발휘한다.
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 피막의 염색 처리 전에, 피막을, 상기 인계 화합물을 용해한 용액에 침지하는 공정을 가짐으로써, 이 공정이 내광성 향상 처리가 되어, 피막의 내광성이 향상된다.
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 바람직하게는, 피막에 대해, 순서대로, 전처리, 양극 산화 처리, 내광성 향상 처리, 염료를 포함하는 염색욕에 의한 염색 처리, 및 봉공 처리를 실시한다.
본 발명의 내광성 향상제를 염색 후에 적용하는 경우
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 바람직하게는,
(1) 피막을, 염색하는 공정, 및
(2) 상기 공정 (1)에 의해 얻어진 피막을, 인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물을 포함하는, 내광성 향상제에 침지하는 공정을 갖는다.
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 염료를 이용하는 염색의 후처리에서 이용하는 후처리제의 기능을 발휘한다.
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 피막의 염색 처리 후에, 피막을, 상기 인계 화합물을 용해한 용액에 침지하는 공정을 가짐으로써, 이 공정이 내광성 향상 처리가 되어, 피막의 내광성이 향상된다.
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 바람직하게는, 피막에 대해, 순서대로, 전처리, 양극 산화 처리, 염료를 포함하는 염색욕에 의한 염색 처리, 내광성 향상 처리, 및 봉공 처리를 실시한다.
상기 내광성 향상제가 포함하는 인계 화합물, 염료 등은, 상기 내광성 향상제의 항목에서 설명한 내용을 적용한다.
양극 산화 처리
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법에 있어서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 양극 산화 피막을 형성하는 공정이다.
양극 산화 처리는, 바람직하게는, 종래 공지된 방법을 적용하면 되고, 양극 산화 처리액 중에 피처리물인 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 침지하여 양극 산화를 행한다.
양극 산화 처리에 사용하는 전해액은, 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는, 예컨대, 황산 수용액계, 옥살산 수용액계, 크롬산 수용액계, 술폰산 수용액계 등의 전해액을 사용한다. 상기 전해액(처리액)의 액온은, 바람직하게는, 예컨대, 0℃∼80℃ 정도, 보다 바람직하게는, 10℃∼40℃ 정도이다.
전해 방법은, 교류 및 직류의 어느 것이어도 좋다. 전해 방법은, 바람직하게는, 피막 성장이 빠르고, 후막을 용이하게 얻을 수 있는 점에서, 직류 전해이다.
전류 밀도는, 예컨대, 0.1 A/dm2∼10 A/dm2 정도, 바람직하게는, 0.5∼3 A/dm2 정도이다. 통전 시간은, 통상, 10분간∼100분간 정도이다.
양극 산화에 의해 형성되는 피막의 두께는, 바람직하게는, 2 ㎛∼50 ㎛ 정도, 보다 바람직하게는, 5 ㎛∼20 ㎛ 정도이고, 용도에 따라 임의로 설정한다.
양극 산화 처리를 행하기 전에, 먼저, 처리 대상의 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 대해, 부착물을 제거하기 위한 전처리를 행한다. 전처리 방법은, 특별히 한정적이지 않고, 소재의 종류, 부착물의 상태에 따라, 바람직하게는, 용제 세정, 산 세정, 약알칼리 세정, 산 에칭, 알칼리 에칭, 디스머팅(desmutting), 화학 연마 등의 공지된 처리 방법을 적절히 적용한다.
알루미늄 또는 알루미늄 합금에 대해 상기 양극 산화 처리를 실시한 후, 본 발명의 내광성 향상제를 포함하는 염색액, 혹은 염색액에 의해 염색을 행한다. 또는, 본 발명의 내광성 향상제를 포함하는 염색 전처리제로 처리한 후, 염색액에 의해 염색을 행한다.
염색 처리
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법에 있어서, 피막을 염색 처리하는 공정이다. 상기 피막은, 바람직하게는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이다.
염색 처리의 처리 대상인 피막, 바람직하게는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막은, 일반적인 알루미늄, 알루미늄 합금에 황산, 옥살산 등을 이용한 공지된 양극 산화법을 적용하여 얻어진 양극 산화 피막이면 된다.
알루미늄 합금은, 특별히 한정되지 않고, 각종의 알루미늄 주체의 합금을 양극 산화의 대상으로 할 수 있다. 알루미늄 합금, 바람직하게는, 구체적으로는, JIS에 규정되어 있는 JIS-A 1,000번대∼7,000번대로 나타나는 전신재(展伸材)계 합금, AC, ADC의 각 번호로 나타나는 주물재, 다이캐스트재 등을 대표로 하는 알루미늄 주체의 각종 합금군 등이다.
염색 처리는, 특별히 한정되지 않고, 염료에 의한 착색을 들 수 있다. 염료에 의한 착색으로서는, 종래 공지된 염료 수용액에 양극 산화 피막을 침지하는 방법을 들 수 있다. 염료는, 바람직하게는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막용 염료로서 시판되어 있는 것을 이용한다. 염료는, 바람직하게는, 예컨대, 음이온계 염료 등을 이용한다.
염색에는, 바람직하게는, 염료를 포함하는 수용액(염색욕, 염색액 등)을 이용한다.
염료를 포함하는 수용액의 온도는, 바람직하게는, 10℃∼70℃이고, 보다 바람직하게는, 20℃∼60℃이다.
염료를 포함하는 수용액 중의 염료의 농도 및 침지 시간은, 요망되는 염색의 색조, 색의 농도에 따라, 적절히 설정할 수 있다.
상기 설명한 염색 처리에 의해, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이 염색 처리된다.
내광성 향상 처리
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법에 있어서, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막의 내광성을 향상시키는 공정이다.
내광성 향상 처리는, 본 발명의 인계 화합물을 포함하는, 내광성 향상제에 침지하여 표면 처리를 행하는 공정이다.
내광성 향상 처리는, 상기한 바와 같이, 본 발명의 내광성 향상제를, 바람직하게는,
염료를 포함하는 염색욕에 첨가하는(내광성 향상제가 염료를 포함하는) 경우,
염료를 포함하는 염색욕을 이용하는 염색 처리 전에 적용하는 경우, 및/또는,
염료를 포함하는 염색욕을 이용하는 염색 처리 후에 적용하는 경우이다.
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 내광성 향상 처리에 의해, 피막의 내광성이 향상된다.
내광성 향상제가 염료를 포함하는 경우
내광성 향상제가 염료를 포함하는 경우, 내광성 향상제의 온도는, 바람직하게는, 10℃∼80℃이고, 보다 바람직하게는, 20℃∼60℃이다. 내광성 향상제의 온도를, 상기 범위로 조정함으로써, 내광성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
침지 시간은, 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는, 30초∼30분이고, 보다 바람직하게는, 1분∼10분이며, 목표로 하는 색조가 얻어지는 침지 시간을 적절히 설정한다. 침지 시간을, 상기 범위로 조정함으로써, 생산 효율이 우수한 범위에서, 양극 산화 피막의 내광성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
내광성 향상제를 염색 처리 전에 적용하는 경우
내광성 향상제를 염색 처리 전에 적용하는 경우, 내광성 향상제의 온도는, 바람직하게는, 10℃∼80℃이고, 보다 바람직하게는, 20℃∼60℃이다. 내광성 향상제의 온도를, 상기 범위로 조정함으로써, 내광성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
침지 시간은, 바람직하게는, 30초∼30분이고, 보다 바람직하게는, 1분∼10분이다. 침지 시간을, 상기 범위로 조정함으로써, 생산 효율이 우수한 범위에서, 양극 산화 피막의 내광성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
상기 내광성 향상 처리를 행한 후, 피막의 수세(水洗)를 행하고, 다음 공정의 염색액에 침지하여, 피막을 염색한다. 이 경우의 내광성 향상 처리와 염색 처리 사이의 수세는 생략할 수 있다.
내광성 향상제를 염색 처리 후에 적용하는 경우
내광성 향상제를 염색 처리 후에 적용하는 경우, 염색 처리한 후에, 염색된 피막을 충분히 수세한 후, 본 발명의 내광성 향상제에 침지한다.
내광성 향상제의 온도는, 바람직하게는, 10℃∼80℃이고, 보다 바람직하게는, 20℃∼60℃이다. 내광성 향상제의 온도를, 상기 범위로 조정함으로써, 내광성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
침지 시간은, 바람직하게는, 30초∼30분이고, 보다 바람직하게는, 1분∼10분이다. 침지 시간을, 상기 범위로 조정함으로써, 생산 효율이 우수한 범위에서, 양극 산화 피막의 내광성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
상기 설명한 내광성 향상 처리에 의해, 피막이 내광성 향상 처리된다.
(3) 봉공 처리 방법
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 바람직하게는, 피막에 대해, 전처리, 양극 산화 처리, 염료를 포함하는 염색욕에 의한 염색 처리, 내광성 향상 처리 등을 실시하고, 바람직하게는, 그 후, 봉공 처리를 실시한다.
봉공 처리 방법은, 상기 내광성 향상 처리에 의해 표면 처리된 피막을 봉공 처리하는 공정이다. 상기 피막은, 바람직하게는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이다.
봉공 처리로서는, 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는, 종래 공지된 봉공 처리 방법에 의해 처리한다. 봉공 처리 방법은, 바람직하게는, 내광성 향상 처리에 의해 표면 처리된 피막(바람직하게는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막)을 봉공 처리액에 침지한다.
봉공 처리액은, 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는, 금속염을 함유하는 봉공 처리액을 이용한다. 상기 금속염에 포함되는 금속은, 바람직하게는, 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 전이 금속 등이다. 상기 금속은, 바람직하게는, 구체적으로는, Li, Be, Na, Mg, K, Ca, Rb, Sr, Cs, Ba, Fr, Ra, Zr, Mn, Fe, Ni, Co 등을 이용한다. 상기 금속염 중, 봉공 처리된 피막(바람직하게는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막)이 내식성이 우수한 점에서, 바람직하게는, Na, Mg, K, Ca, Ba, Mn, Ni 등의 금속염이고, 보다 바람직하게는, Mg, Ca, Mn, Ni의 금속염이다.
봉공 처리액은, 상기 금속염을, 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.
봉공 처리액 중의 금속염의 농도는, 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는, 0.001 몰/L∼1 몰/L이고, 보다 바람직하게는, 0.003 몰/L∼0.3 몰/L이다. 봉공 처리액 중의 금속염의 농도를, 상기 범위로 조정함으로써, 봉공 처리액이 충분한 봉공 성능을 발휘할 수 있고, 봉공 처리액에 의해 봉공 처리된 피막의 내식성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
봉공 처리액은, 봉공 성능(외관, 내식성 등)을 향상시킬 목적으로, 바람직하게는, 또한, pH 완충제, 계면 활성제 등의 첨가제 성분을 포함한다. 첨가제는, 예컨대, 아세트산, 아세트산염, 질산, 질산염, 벤조산, 벤조산염 등의 pH 완충제 또는 pH 조정제; 나프탈렌술폰산포르말린 축합물 나트륨염 등의 술폰산계 분산제 등이다.
봉공 처리액의 pH는, 바람직하게는, 5.0∼8.0이고, 보다 바람직하게는, 5.3∼6.0이다. 봉공 처리액의 pH는, 바람직하게는, 예컨대, 아세트산, 질산, 벤조산, 황산 등의 산류; 수산화나트륨, 탄산나트륨, 암모니아수 등의 알칼리류를 이용하여, 상기 pH의 범위로 조정한다.
봉공 처리액의 온도(처리 온도)는, 바람직하게는, 80℃∼비점이고, 보다 바람직하게는, 85℃∼비점이다.
봉공 처리액의 침지 시간은, 바람직하게는, 1분∼60분이고, 보다 바람직하게는, 3분∼30분 정도이다.
봉공 처리액을 이용하는 처리 온도 및 침지 시간을 상기 범위로 조정함으로써, 봉공 후의 피막이 분취 상태가 되는 것을 방지하고, 피막의 내오염성을 향상시키며, 또한 내식성을 얻을 수 있다.
봉공 처리액은, 봉공 성능이나 액의 사용 실용성을 향상시킬 목적으로, 바람직하게는, 필요에 따라, 곰팡이 방지제 등의 첨가제 성분을 포함한다. 첨가제는, 바람직하게는, 예컨대, 벤조산, 벤조산염 등의 곰팡이 방지제를 이용한다. 곰팡이 방지제는, 시판의 곰팡이 방지제, 바람직하게는, 예컨대 「TAC 카비코론」(오쿠노 세이야쿠 고교 가부시키가이샤 제조)을 이용한다.
봉공 처리액은, 바람직하게는, 상기 금속염, pH 완충제, 및 계면 활성제 등을 함유함으로써, 그 외의 성분은, 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는, 수용액이다.
상기 설명한 봉공 처리 방법에 의해, 피막은 상기 내광성 향상 처리에 의해 표면 처리되어 있고, 봉공 처리 후의 피막에 광이 조사되었을 때의 퇴색이 억제되어, 우수한 내광성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법은, 상기 바람직한 조건의 범위로 함으로써, 표면 처리 시, 양극 산화 피막의 표면의 분취나 포깅 외관 불량을 억제할 수 있는 점 등에서 우수하다.
(4) 물품
본 발명의 내광성 향상제를 적용함으로써 얻어지는 물품, 본 발명의 피막의 내광성을 향상시키는 방법을 적용함으로써 얻어지는 물품은, 바람직하게는, 상기 봉공 처리 방법에 의해 봉공 처리된, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막을 갖는 물품이다.
물품은, 상기 봉공 처리 방법에 의해 봉공 처리된, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막을 갖고 있음으로써, 그 용도는, 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는, 예컨대, 전자 기기의 외장, 화장 제품의 외장 등이다.
본 발명의 물품은, 상기 내광성 향상 처리에 의해 표면 처리된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이, 상기 봉공 처리 방법에 의해 봉공 처리되어 있기 때문에, 물품의 양극 산화 피막은 염색 정착성이 우수하고, 또한, 물품의 양극 산화 피막에 광이 조사되었을 때의 퇴색이 억제되어, 우수한 내광성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 내광성 향상제를 이용하면, 피막의 표면 처리로서, 피막의 내광성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 피막의 내광성을 향상시킬 수 있기 때문에, 봉공 처리 후의 피막에 광이 조사되었을 때의 퇴색이 억제되어, 우수한 내광성을 나타낼 수 있다.
본 발명은 피막의 내광성을 향상시킬 수 있고, 바람직하게는, 봉공 처리가 실시되어 있기 때문에, 얻어지는 물품은, 물품의 피막에 광이 조사되었을 때의 퇴색이 억제되어, 우수한 내광성을 나타낼 수 있다.
상기 염색은, 바람직하게는, 유기 염료에 의한 염색이다.
본 발명은 염료에 의해 염색 처리된, 알루미늄, 알루미늄 합금 등의 양극 산화 피막 등의 퇴색을 억제하여, 내광성을 향상시킬 수 있고, 의장성을 유지할 수 있는 표면 처리의 기술이다. 본 발명은 반드시, 할로겐 화합물, 질산계 질소 등을 함유하지 않는 표면 처리의 방법이며, 환경 부하 물질의 사용을 삭감할 수 있는 표면 처리의 기술이다.
실시예
이하에, 본 발명을, 실시예 및 비교예를 나타내어, 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 실시예에 한정되지 않는다.
이하의 제조 조건에 따라, 하기의 실시예 및 비교예에 이용하는 양극 산화 처리, 및 염색 처리를 실시한 알루미늄 합금 시험편을 제조하였다.
양극 산화 처리
알루미늄 합금의 시험편(JIS A1050P판)을, 약알칼리성 탈지액(오쿠노 세이야쿠 고교(주) 제조 톱 알클린(TOP ALCLEAN) 404(상품명) 30 g/L의 수용액, 욕온(浴溫) 60℃)에 5분간 침지하여, 탈지 처리하였다.
다음으로, 탈지 처리한 알루미늄 합금의 시험편을 수세하고, 수세한 알루미늄 합금의 시험편을, 황산을 주성분으로 하는 양극 산화욕(유리 황산 180 g/L 및 용존 알루미늄 8.0 g/L를 포함함)을 이용하여, 양극 산화 처리(욕온 20℃±1℃, 양극 전류 밀도: 1 A/dm2, 전해 시간: 30분간, 막 두께: 약 10 ㎛)를 행하였다.
염색 처리
다음으로, 얻어진 양극 산화 피막을 수세하고, 수세 후에, 하기의 염료를 포함하는 염색액(수용액)(욕온 55℃)에 1분간 침지하여 염색하며, 수세함으로써, 양극 산화 및 염색을 실시한 알루미늄 합금 시험편을 얻었다.
염색에 이용한 염료는, 오쿠노 세이야쿠 고교(주) 제조 TAC 염료, TAC BLACK-GRLH(420), 또는 TAC BLACK-GLH(402)이다.
내광성 시험 방법
시험기: 선테스트 XLS+(ATLAS사 제조), 광원: 크세논 램프
방사 강도: 550 W/㎡, 조사 온도: 65℃
조사 시간: 0 hr, 25 hr, 50 hr, 100 hr, 및 300 hr
색차 측정: 적분구 분광 측색계 SP-64(X-rite사 제조)
색차 측정 항목: ΔL* Δa* Δb* ΔE*ab
내광성 시험 시간 0 hr를 기준으로 하여, 시험 후의 색차를 확인하였다.
ΔE*ab가 작을수록, 피막의 내광성이 양호한 것을 나타낸다.
ΔE*ab=√{(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2}
표 1 및 2의 실시예 및 비교예
염색액에, 본 발명의 내광성 향상제를 첨가한 경우의 내광성 시험 결과이다.
염색욕의 염료는, TAC BLACK-GRLH(420)을 이용하여, 같은 정도의 색조가 얻어지도록 pH5.5, 55℃, 염료 농도 변화, 침지 시간 변화로 염색 처리를 행하였다.
표 1: 인산염
비교예 1은, 염료만의 염색욕에서 염색하였다.
비교예 2는, 인을 함유하지 않는 무기염을 첨가한 염색욕에서 염색하였다.
실시예 1, 및 2는, 인산염을 첨가한 염색욕에서 염색하였다.
표 2: 인을 갖는 킬레이트제
비교예 3, 4, 및 5는, 인을 함유하지 않는 킬레이트제를 첨가한 염색욕에서 염색하였다.
실시예 3∼9는, 인을 갖는 킬레이트제를 첨가한 염색욕에서 염색하였다.
표 3의 실시예 및 비교예
염색 처리 전후에, 본 발명의 내광성 향상 처리를 실시한 경우의 내광성 시험 결과이다.
비교예 6은, 염료만의 염색욕에서 염색하였다.
실시예 10은, 염색액에, 인을 갖는 킬레이트제로서, 히드록시에틸리덴디포스폰산 25 ㎎/L를 첨가하였다.
실시예 11은, 염색 전에 내광성 향상 처리를 실시하였다.
실시예 12는, 염색 후에 내광성 향상 처리를 실시하였다.
실시예 11, 12 모두, 내광성 향상 처리에, 인을 갖는 킬레이트제로서, 히드록시에틸리덴디포스폰산 25 ㎎/L 수용액, pH5.5, 55℃, 2분을 이용하였다. 염색 처리는, 같은 정도의 색조가 얻어지도록, TAC BLACK-GLH(402) 2 g/L 55℃, 침지 시간 변화로 행하였다.
표 1∼3의 내광성 시험 결과에 나타나는 바와 같이, 본 발명은 본 발명의 내광성 향상제를 이용함으로써, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막의 내광성을 향상시킬 수 있는 점에서 우수하다.
Claims (13)
- 피막의 내광성 향상제로서,
상기 피막은, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이고,
인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물을 포함하는, 내광성 향상제. - 제1항에 있어서, 상기 인산류는, 인산, 아인산, 및 차아인산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인산류인, 내광성 향상제.
- 제1항에 있어서, 상기 인산염은, 인산, 아인산, 및 차아인산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인산류의, 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염, 알칼리 토류 금속염, 및 금속염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 염인, 내광성 향상제.
- 제1항에 있어서, 상기 인을 갖는 킬레이트제는, 무기계 킬레이트제, 및 유기계 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 킬레이트제인, 내광성 향상제.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인계 화합물을, 1 ㎎/L∼5,000 ㎎/L 포함하는, 내광성 향상제.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 염료를 더 포함하는, 내광성 향상제.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 염료를 이용하는 염색의 전처리제인, 내광성 향상제.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 염료를 이용하는 염색의 후처리제인, 내광성 향상제.
- 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 염료는 유기 염료인, 내광성 향상제.
- 피막의 내광성을 향상시키는 방법으로서,
상기 피막은, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이고,
(1) 피막을, 인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물을 포함하는, 내광성 향상제에 침지하는 공정
을 갖는, 방법. - 피막의 내광성을 향상시키는 방법으로서,
상기 피막은, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이고,
(1) 피막을, 인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물, 또한, 염료를 포함하는, 내광성 향상제에 침지하는 공정
을 갖는, 방법. - 피막의 내광성을 향상시키는 방법으로서,
상기 피막은, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이고,
(1) 피막을, 인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물을 포함하는, 내광성 향상제에 침지하는 공정, 및
(2) 상기 공정 (1)에 의해 얻어진 피막을 염색하는 공정
을 갖는, 방법. - 피막의 내광성을 향상시키는 방법으로서,
상기 피막은, 염색된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화 피막이고,
(1) 피막을 염색하는 공정, 및
(2) 상기 공정 (1)에 의해 얻어진 피막을, 인산류, 인산염, 및 인을 갖는 킬레이트제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 인계 화합물을 포함하는, 내광성 향상제에 침지하는 공정
을 갖는, 방법.
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