금도금 변색 방지 - geumdogeum byeonsaeg bangji

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후처리 및 변색방지제

품명용도특징
SSILTAN-Q7 금,은,동,
니켈주석도금
고 내식성 봉공 및 변색방지, 신뢰성 향상
SSILTAN-NS 금,은,니켈,
주석도금
고속도금 봉공 및 변색방지, 신뢰성 향상
SSILTAN-GS 금도금 봉공 및 변색방지, 신뢰성 향상
SSILTAN-S 은도금 변색방지, K2S 신뢰성 적합
TPS 은도금 고온 내열 변색방지
SSILTAN-CU 동도금 동 및 동도금 변색방지
SSILTAN-TS 주석도금 내식성 향상 변색방지
TS-900 주석도금 고온 내열 변색방지
CRC-101 3가크롬Ni Free도금 봉공 및 변색방지 신뢰성 향상
CRC-102 니켈도금 전기/무전해니켈도금 변색방지 신뢰성 향상
CRC-103 3가크로메이트 색상 변화 없는 변색방지
CRC-200 3가크롬,
니켈합금도금
고 내식성 봉공 및 변색방지 신뢰성 향상
ALCO-S 알루미늄 크로메이트 신뢰성 향상 변색방지
AUTORINCE 각종도금 수절 얼룩 방지 신뢰성 향상
FB-300 철강 내식성 향상 중단기 방청

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상품상태새상품
제조사(주)SME교역
원산지대한민국
상품코드/모델148158799
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KR100910364B1 - 은제품과 은도금 제품의 표면변색 방지를 위한 세라믹 피막형성방법 - Google Patents

은제품과 은도금 제품의 표면변색 방지를 위한 세라믹 피막형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가방이나 피복 등의 장식구와 목걸이, 귀고리 등으로 주로 사용되는 은제품과 은도금제품의 표면변색 방지를 위한 세라믹 피막 형성방법에 관한 것으로,

고급가방 등의 장식구나 액세서리, 장신구 등에 사용되는 은제품이 쉽게 산화되어 변색되므로 발생하는 고급제품의 품질의 저하를 방지하기 위해,

황산베릴륨(BeSO4·4H2O)이 포함된 전해액 속의 양극에 스테인레스판을 걸고 음극에 은제품 또는 은도금제품을 걸어 전기도금하는 방식으로 은제품과 은도금제품의 표면에 베릴륨을 도금하는 베릴륨 피막 형성공정과;

베릴륨 피막이 형성된 제품의 표면을 버프연마와 계면활성제에 의해 세척 건조시키는 공정과;

세척건조된 제품을, 물1ℓ에 대하여 물유리(액상규산소다) 1종 20~80cc, 메탄규산소다 5~60g, 텅스텐나트륨 5~30g, 몰리브데넘산 5~10g을 첨가 혼합 형성한 세라믹 코팅액에 침지하였다가 건조시켜 되는 세라믹 피막 형성공정으로 하여,

은제품과 은도금제품의 변색을 방지하여 상품의 가치를 장기간 유지되게 하는 것이다.

세라믹 피막, 베릴륨 피막, 화성처리, 비커스 경도(Hv), 은표면 변색 요인

Description

은제품과 은도금 제품의 표면변색 방지를 위한 세라믹 피막 형성방법 {Method for forming ceramic film on surface of silverware and silvered wares for prevention of discoloration}

본 발명은 가방이나 피복 등의 장식구로 주로 사용되는 은제품과 은도금제품의 표면변색 방지를 위한 세라믹 피막 형성방법에 관한 것이다.

금속의 효용가치를 증대시키기 위해 금속표면처리 기술이 발전해 왔다.

금속을 부식으로부터 보호하고 금속제품의 외관, 장식성 가치를 높이고 제품의 기능을 목적하는 대로 확대하여 사용토록 하기 위한 노력들이다.

이제까지 개발된 금속의 표면처리 방법은 대략 다음과 같다.

전기에너지를 이용 금속 또는 비금속 소재에 다른 금속의 피막을 형성시키는 전기도금법(전해질 피도금물은 음극, 양극은 도금금속),

화학변화를 이용 금속 또는 비금속 표면에 다른 금속의 피막을 만들어 주는 화학도금법(전극이 없고 도금되는 금속이온의 치환반응),

금속을 도금하고자 하는 금속이 용융하는 용탕속에 침지시켜 피막을 형성하는 용융도금법,

금속에 다른 금속을 확산 침투시켜 합금피막을 형성하는 침투도금법,

금속표면에 다른 용융금속을 분무하여 피막을 형성하는 금속용사법,

휘발성 금속염을 증발시켜 피도금 물체 표면의 열분해 등으로 금속화합물을 피복시키는 화학증착법,

진공내에서 양이온 입자로 음극물질을 충돌시켜 음극물질의 입자가 피도금체 표면에 피막을 형성하는 음극스파터링법,

진공속에서 금속 또는 비금속표면에 금속이온을 증착시켜 피막을 형성하는 진공증착도금법,

글로우(Glow) 방전으로 금속이나 가스를 양이온으로 만들고 양이온을 가속시켜 음극소재에 피막을 형성하는 이온도금법,

산화되기 쉬운 금속의 표면산화층을 더욱 두껍게 만드는 방법으로서 황산, 옥살산(수산1) 크롬 등의 수용액에 산화피막 형성물질을 담가서 산화를 촉진시키는 양극산화법,

금속표면에 크롬염이나 인산염 등의 피막을 형성시키는 화성처리법(양극산화와 다른 점은 산화피막이 원래 소재금속과 다른 금속이라는 점),

금속표면에 도료(페인트)를 도포하는 도장법,

금속표면 또는 비금속 물체표면에 고무나 합성수지 같은 비금속 물질로 피복시키는 라이닝법,

금속 표면에 합성수지, 법랑(세라믹) 같은 피막을 형성하는 코팅법,

금속표면에 탄소, 질소 등을 침투시켜 경도를 강화시켜 주는 표면강화법이 있다.

이상에서 보듯 표면처리하는 방법은 다양하지만 은 표면에 은 고유의 색상과 광택을 그대로 유지하면서 비강도가 마이크로 비커스 경도 시험으로 500Rv 이상 되도록, 또한 내식성이 탁월한 금속으로 피막층을 형성시키는 금속도금으로서는 쉽게 응용할 수 있는 방법이 별로 없다.

비강도를 높여주는 각종의 화성처리법으로는 투명한 피막형성이 불가능하고, 투명하고 비강도가 높으면서 내식성이 탁월한 금속으로 전기도금 하는 것도 이제까지 개발된 어떤 약품으로도 확실히 되는 것은 확인할 수 있다.

또한 은제품 또는 은도금 제품을 다시 전기도금 하기 위해 전해질 속에 침지하려면 산성욕이나 알카리욕 어느 쪽도 관리가 쉽지 않은 것이다.

그래서 개발된 방법으로 가장 널리 사용되고 있는 것이 수성 래커에 침지하여 건조시키거나 유성래커를 코팅하여 열경화시키는 소위 전착코팅 방법이다.

자동차 구조물의 표면처리법으로 가장 보편적이다. 그러나 은의 경우처럼 하지 페인팅의 고유 색상과 광택을 유지시키는 일은 그렇게 중요하지 않고 광택도 래커로 조정되므로 경제성 때문에 그냥 사용한다고 볼 수밖에 없다.

고급가방, 은도금한 장식이 아주 잘 어울리는 멋진 고가의 가방, 그것을 구매한 고객이 구매사용한 지 불과 몇 달도 안되었는데 은으로 도금한 장식구가 눈에 띄게 변색되는 문제와,

화려한 은제 우승 트로피를 유리상자에 넣어 아주 귀중하게 보관하였는데 얼마 지나지 않아 트로피 색깔이 변하는 것 등을 일상생활에서 흔히 볼 수 있었고,

특히, 가방 등의 해외 수출시에 콘테이너로 운반되는 동안 온도변화와 가죽의 화학적 성분에 의해 소비자에게 도착하기도 전에 장식구의 색깔이 변색되어 상품의 가치를 저하시키는 문제도 발생한다.

이러한 은의 변색은 표면의 화학적 변화(부식산화)에서 연유된다.

AgCl, Ag2S, Ag2O 등 은 산화물이 다수 존재한다는 것은 은이 그만큼 산화에 취약한 금속이라는 증거이다.

다른 귀금속(백금, 로듐, 파라듐, 금 등) 보다 하위 귀금속일 수밖에 없는 결합이다. 이것을 보완하여 은과 이를 이용한 제품의 상품적 가치를 증진시키자는 것이 발명의 목적이다.

본 발명이 적용될 목표제품은 최근 널리 보급되고 있는 패션(Fashion) 주얼 리, 코스튬(Costume) 주얼리, 액세서리(Accessory) 제품 또는 부품으로 사용되는 은 제품 또는 은 도금제품들이다.

이들 제품은 아주 다양한 환경에 노출될 수 있다. 열대지방 같은 고온 다습한 환경, 극한과 극서 영하 50℃, 영상 60℃, 눈과 비에도 그대로 노출되고, 때로는 가죽(Leather) 과도 공존하고 자동차 매연가스에도 접촉될 수 있고, 유황온천 같은 특수온천 환경에도 노출될 수 있다.

아주 격렬한 충격도 받을 수 있고 수천 수만 번 다른 물체, 예컨데 외투나 장갑, 철제펜스(난간), 의자, 책상 등과도 부딛치거나 접촉되어 긁힐 수도 있다.

이처럼 일상에서 말하는 모든 환경을 다 고려해야 한다는 뜻이다.

이러기 위해서는 내후성, 내화학성, 내약품성, 내마모성, 내충격성 모든 것이 보통이상으로 탁월해야 한다.

이와 같이 상당히 불리한 물리 화학적 환경에서도 그대로 견뎌서 본래의 색상과 광택을 유지하도록 표면처리하는 방법을 제시해야 하는 것이 이 발명의 기술적 과제이다.

은제품과 은도금제품의 내식성과 내마모성을 증진시킬 수 있는 방법으로는 앞에서 언급한 대로 화성처리하거나 도료 등의 방법으로 새로운 금속층 피막을 형성시켜 대처하는 것이 통상적인 방법이나 이 경우 은 본래의 색상과 광택을 그대로 유지하기는 거의 불가능하다.

그래서 시도한 것이 유리 재질로 코팅하는 방법을 찾는 것인데 문제는 유리재질은 작은 충격에도 균열이 발생하기 쉽고 균열은 바로 은 표면이 변색환경에 노 출되는 계기가 되므로 쉽게 균열이 생기지 않도록 유연화시키는 것 또한 기술적 과제이다.

은제품과 은도금 제품의 세라믹 피막 코팅은 그 흔적이 전혀 나타나지 않아야 한다. 즉 코팅 여부를 제품만 보고서는 판단할 수 없을 만큼 깨끗하게 처리되어야 한다는 뜻이다.

세라믹 코팅된 은제품과 은도금 제품은 특별한 경우가 아니면 코팅 1년 후에도 변색되지 않는다는 실증사례가 많다.

특히 처리한 제품을 피혁과 함께 넣은 습도 80%, 온도 80℃의 항온항습 실험에서 유의한 변화가 없다는 결과도 얻었다.

따라서 이런 제품이 출시된다면 은제품과 은도금제품의 제조시의 상태를 그대로 유지하므로서 이를 이용한 제품의 고급화를 꾀하고 그 품질이 장기간 유지효과가 있는 것이다.

이 발명은 은도금 제품의 표면에 하층도금의 영향을 받지 않고 상층세라믹 코팅이 잘 되도록 베릴륨 금속으로 투명하고 경도가 높은 금속막을 형성하는 공정과, 이렇게 형성된 금속막을 버프연마와 세척을 거치는 전처리공정, 그리고 베릴륨 피막된 제품표면에 유리(세라믹) 피막을 형성하는 공정으로 구성된다.

그러나 유리(세라믹) 피막형성 공정은 은제품과 은도금제품 어느 쪽이든 동일하므로 실제적으로는 은도금제품 표면에 벨리륨 피막 형성 공정, 은제품 표면에 세라믹 코팅을 하기 위한 전처리 공정, 그리고 세라믹 코팅(피막 형성)공정의 3공정으로 구성된다.

1) 은도금 제품의 베릴륨 피막 형성공정

전처리 : 도금하려는 표면이 청정해 지도록 계면활성체로 충분히 세척 후 수세

베릴륨 도금

액조성 : 물 1ℓ에 대하여

황산베릴륨(BeSO4·4H2O) 2.4 g/ℓ

수산화암모늄(NH4OH)(암모니아수) 5~10 g/ℓ

을 혼합 첨가하여 형성하되 pH 5.7~5.8이 되도록 암모니아수를 가감한다.

전기한 전해액에 전류밀도 5mA/dℓ조건에서 양극은 스테인레스판을, 음극에는 은도금제품을 걸어 0.5~1분 전기도금하여 은도금제품의 표면에 베릴륨 피막이 형성되게 한다.

2) 은제품의 전처리 공정

위와 같이 베릴륨 피막을 형성한 은도금제품과 은제품들은 그 표면 윤활도가 세라믹코팅 성공을 좌우하는 만큼 표면을 충분히 버프연마한 다음 계면활성제 로 완전세척 건조시킨다.

3) 세라믹 코팅액 조성과 코팅공정

세라믹 코팅에 앞서 원하는 코팅두께에 따라 다음과 같은 코팅액을 조성한다.

박코팅 (두께 3~5㎛)

물 1ℓ에 대하여

물유리(액상규산소다)1종 20~30 ㏄/ℓ

메타규산소다 5~10 g/ℓ

텅스텐나트륨 5 g/ℓ

몰리브데넘산 5 g/ℓ

중등코팅 (두께 6~10㎛)

물 1ℓ에 대하여

물유리(1종) 40~50 ㏄/ℓ

메타규산소다 20~30 g/ℓ

텅스텐나트륨 10 g/ℓ

몰리브데넘산 7 g/ℓ

후코팅 (두께 10~15㎛)

물 1ℓ에 대하여

물유리(1종) 60~80 ㏄/ℓ

메타규산소다 40~60 g/ℓ

텅스텐나트륨 30 g/ℓ

몰리브데넘산 10 g/ℓ

위에서 몰리브데넘산은 Na2M0O4, 텅스텐나트륨은 Na2WO4, 메타규산소다는 Na2SiO3, 물유리1종(액상규산소다)은 SiO2 36~38중량% Na2O 17~18중량% Fe2O3 0.05중량% 잔여 중량은 불용성 침전물(점착성 유기물)의 혼합물이다.

액 조성시 가능하면 순수사용 50℃ 내외로 가열 후 위 조성물 순서대로 넣고 충분히 교반한 후 사용한다.

이와 같이 조성된 세라믹 코팅액에 대하여 은제품을 랙에 건채로 액조에 침지 흔들어서 제품에 광택이 충분히 도포 되었다고 생각될 때 꺼내서 바로 열풍건조한다.

열풍온도 100~150℃ 충분히 교반하지 않거나 탕액을 제품표면에 흠뻑 적시지 않으면 코팅한 면이 거칠거나 클랙(균열)이 생기기 쉬우므로 주의한다.

Claims (3)

  1. 황산베릴륨(BeSO4·4H2O)이 포함된 전해액 속의 양극에 스테인레스판을 걸고 음극에 은제품 또는 은도금제품을 걸어 전기도금하는 방식으로 은도금제품의 표면에 베릴륨을 도금하는 베릴륨 피막 형성공정과;

    베릴륨 피막이 형성된 제품의 표면을 버프연마와 계면활성제에 의해 세척 건조시키는 공정과;

    세척건조된 제품을, 물1ℓ에 대하여 물유리(액상규산소다) 1종 20~80cc, 메탄규산소다 5~60g, 텅스텐나트륨 5~30g, 몰리브데넘산 5~10g을 첨가 혼합 형성한 세라믹 코팅액에 침지하였다가 건조시켜 세라믹 피막이 형성됨을 특징으로 하는 은제품과 은도금 제품의 표면변색 방지를 위한 세라믹 피막 형성방법.

  2. 제1항에 있어서,

    베릴륨 전해액을 물 1ℓ에 대하여 황산 베릴륨 2.4g, 수산화암모늄을 5~10g 첨가하여 형성하되 수산화암모늄의 가감에 의해 pH 5.7~5.8이 유지되게 함을 특징으로 하는 은제품과 은도금 제품의 표면변색 방지를 위한 세라믹 피막 형성방법.

  3. 제1항에 있어서,

    물유리(액상규산소다) 1종은, SiO2을 36~38중량%, Na2O을 17~18중량%, Fe2O3를 0.05중량%, 잔여 중량%는 불용성 침전물(점착성 유기물)로 형성함을 특징으로 하는 은제품과 은도금 제품의 표면변색 방지를 위한 세라믹 피막 형성방법.

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