KR20080059468A - 착색된 산화알루미늄 층의 내식성 및 광견뢰도를개선시키는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 위에 내식성의 착색된 산화물 층을 제조하는 방법에 관한 것이다. 당해 방법에 따르면, 폴리실라잔 용액을 수용성 음이온성 착색제로 착색된 건조된 산화물 층에 도포한 다음, 피막을 40 내지 150℃의 온도에서 경화시킨다.
내식성, 광견뢰도, 착색된 산화물 층, 폴리실라잔 용액, 수용성 음이온성 착색제

Description

착색된 산화알루미늄 층의 내식성 및 광견뢰도를 개선시키는 방법 {Method for improving the corrosion resistance and lightfastness of painted aluminum oxide layers}
보호 산화물 층, 특히 양극산화(anodization)에 의해 갈바니 전기적으로 생성된 산화물 층이 제공된 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 구조물, 제품 또는 부품이 오늘날 엔지니어링 및 건축 분야에서, 예를 들면, 구성 물질로서 및/또는 건물 장식용으로, 수송 수단으로 또는 기초 생산품(basic commodities) 또는 오브제(objects d'art)로서 점점 더 사용되고 있다. 이러한 구조물, 제품 또는 부품의 미적 디자인을 위해, 이들 또는 이들의 산화물 층은 통상적으로 착색된다. 따라서, 착색된 층이 높은 내식성과 내광성을 갖고 이들의 착색된 디자인을 가능한 오래 유지하는 것이 요망된다.
보호 산화물 층은 종종 양극산화에 의해 생성된다. 목적하는 성분의 의도되는 용도에 따라, 다양한 양극산화 조건이 공지되어 있다. 그러나, 모든 공정들은 부식으로부터의 적절한 보호를 보장하기 위해서 최소 층 두께의 알루미늄 산화물을 필요로 한다는 공통점이 있다. 부식으로부터의 보호에 대한 열등한 품질은, 표면 파괴 이외에, 이러한 바람직하지 않은 공정의 결과로 항상 가시적인 손상이 있기 때문에 알루미늄 표면이 장식 목적으로는 사용되지 못한다는 결점도 있다. 자연적인 부식 이외에, 이러한 공정은 특히 화학적으로 공격적인 성분이 표면에 닿으면 발생한다. 이것은 착색된 표면 및 착색되지 않은 표면에 대해 동일하게 적용된다.
알루미늄 또는 알루미늄 합금 상의 이러한 산화물 층의 무기, 유기 및 전해질 착색을 위해, 각종 색상의 착색제가 공지되어 있으며, 이들로 착색된 산화물 층은 자체에 통상적인 방식으로, 예를 들면, 열수를 사용하여 치밀화시킬 수 있다. 그러나, 각각의 경우 수득 가능한 착색은 특히 상당히 긴 일광욕 또는 공격적인 성분에의 노출 이후에 매우 다른 광 견뢰도 및 부식 견뢰도를 가져서, 종종 표면 품질 및 특히 색감의 바람직하지 않은 손상 또는 심지어 저하가 일어날 수 있다. 특히, 옅은 색조의 다수의 착색제들은 광에 충분히 안정하지 않다.
따라서, 양호한 광견뢰도를 갖는 착색과 함께 개선된 내식성을 달성하고 또한 다양한 착색의 광견뢰도를 매우 높은 수준으로 되게 하는 것, 즉 예를 들면, 자체로 상당히 약한 광견뢰도를 발생하는 착색제를 사용한 착색을 자체로 매우 높은 광견뢰도를 제공하는 착색제로 수득 가능한 광견뢰도를 갖는 착색의 수준으로 되게 하는 것이 바람직하다. 이것은 특히 옅은 색조에 적용된다. 실온에서 특정 치밀화제, 예를 들면, 니켈을 기본으로 하는 치밀화제를 사용하여 치밀화한 다음 열간침지(hot-dip)한 결과, 몇몇 경우에는 광견뢰도에 있어서 확실한 개선이 달성될 수 있지만, 다수의 경우에는 여전히 불충분하며, 매우 장시간 동안 태양광선에 노출되 는 외부 건축물용으로 고안된 제품의 경우에는 특히 그러하다.
본 발명에 이르러, 놀랍게도, 착색된 산화알루미늄 층을 폴리실라잔을 기본으로 하는 무기 락커로 피복시키면 착색된 층의 개선된 내식성과 동시에 개선된 광견뢰도가 수득될 수 있음이 밝혀졌다. 이러한 방법으로, 층의 품질을 손상시키지 않으면서 산화알루미늄 층 두께 또는 이러한 층에서의 착색제의 양을 감소시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 폴리실라잔 용액을 수용성 음이온성 착색제로 착색된 건조된 산화물 층에 도포한 다음, 피막을 40 내지 150℃의 온도에서 경화시켜, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 위에 내식성의 착색된 산화물 층을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 방법에 의하면, 우수한 내식성과 동시에 높은 광 및 UV 안정성을 특징으로 하는 착색된 산화알루미늄 층을 제조할 수 있다. 본 발명에 따르는 방법의 추가의 잇점은 종래의 방법과 비교하여 품질 저하를 일으키지 않으면서 산화물 층 두께를 감소시킬 수 있다는 것이다. 폴리실라잔 처리하지 않는다면, 양극산화 착색된 알루미늄의 감소된 층 두께로는 UV 방사선 및 부식성 공격에 대해 충분히 내성을 가질 수 없다. 이러한 유형의 처리에 의해, 지금까지 외부 용도로 적합하지 않았던 덜 UV 안정적인 착색제 또는 착색제 시스템도 사용할 수 있다. 특히, 이러한 과정에 의해 착색제의 색조 범위를 넓힐 수 있다. 공지된 방법에 따라 적용되는 옅은 색상은 종종 불충분한 광견뢰도를 나타낸다. 따라서, 본원에 기재된 방법으로, 특히 얇게 양극산화되고 간단히 착색되어 옅은 색조를 나타내는 샘플을 사용하여도, 광견뢰도가 개선된다. 동시에, 부식으로부터의 보호도 개선된다.
알루미늄 또는 알루미늄 합금 상의 착색된 산화물 층은 착색제의 수용액 중에 양극산화에 의해 제조된 다공성 산화알루미늄 층을 침지시킨 다음 착색된 층을 치밀화함으로써 제조된다.
착색제로서, 일반적으로 양극산화에 의해 제조된 산화알루미늄 층의 착색용으로 공지되거나 이를 위해 사용 가능한 것이 사용될 수 있다. 또한, 특히, 단지 약하거나 감소된 광견뢰도를 가지므로 이전에는 건축 분야에서 외부 용도로 사용될 수 없었던 착색제도 본 발명에서는 사용 가능하다.
특히, 본 발명에 따르는 방법의 도움으로, 착색된 층의 광견뢰도 등급(ISO 지침 번호 2355에 따름)을 적어도 3까지 증가시킬 수 있기 때문에, 종래의 경우 양극산화된 알루미늄의 착색의 광견뢰도가 최대 4였던 착색제 및 색조도 본 발명에서는 사용 가능하다.
음이온성 착색제 또는 금속 염은 유리 산 형태로 또는 바람직하게는 수용성 또는 수불용성 염 형태로, 예를 들면, 알칼리 금속염, 알칼리 토금속염 및/또는 암모늄염으로서 존재할 수 있다. 방법은 흡착식 착색법이다. 상기 방법은 이러한 착색제의 용액을 사용하여 각종 유형의 표면 처리(분무, 브러싱 또는 침지)에 의해 수행할 수 있다. 인쇄 페이스트도 이러한 착색제를 사용하여 제조할 수 있으며, 이후에 이것을 스크린 인쇄법 또는 잉크젯법으로 도포한다.
추가로, 양극 산화에 의해 제조된 산화알루미늄 층도 전해 착색법의 원리에 따라 금속 염에 의해 제조할 수 있다. 여기서, AC 전압을 인가함으로써 금속염 욕 속에서 양극산화한 후에 양극산화된 알루미늄 표면을 착색한다. 샌도컬러(Sandocolor) 또는 콜린법(Colinal process)이 예로서 이용 가능하다.
추가의 가능성은 배색법(combination coloring process)이며, 여기서는 전해 착색된 산화물 층을 금속염 용액에 의해 상기한 공정에 따라 먼저 제조한다. 제2 단계에서, 상기 전해 착색을 용해된 유기 착색제 또는 금속염 용액의 염료 욕에서 염색한다. 샌들러법(Sandalor process)이 예로서 이용 가능하다.
이러한 용도는 또한 칼러 양극산화 또는 경질 양극산화의 원리에 따라 염색된 양극산화된 알루미늄 표면에서의 착색에 관한 것이다. 여기에는, 색-부여 물질이 양극산화 풀에 존재하고, 이러한 성분이 양극 산화 동안 산화알루미늄 층에 혼입되는 공정이 포함된다. 예로는 퍼말럭스법(Permalux process) 또는 휴윌러법(Huwyler process)이 있다.
착색하고자 하는 산화물 층은 통상적으로 알루미늄 또는 알루미늄 합금 위에 인공적으로 제조된 산화물 층이다.
적합한 알루미늄 합금은 주로, 알루미늄 함량이 우세한 것, 특히 마그네슘, 규소, 아연 및/또는 구리와의 합금, 예를 들면, Al/Mg, Al/Si, Al/Mg/Si, Al/Zn/Mg, Al/Cu/Mg 및 Al/Zn/Mg/Cu, 바람직하게는 알루미늄 함량이 적어도 90중량%를 차지하고, 마그네슘 함량이 바람직하게는 ≤6중량%이고, 규소 함량이 바람직하게는 ≤6중량%이고, 아연 함량이 바람직하게는 ≤10중량%이고, 구리 함량이 유리하게는 ≤2중량%, 바람직하게는 ≤0.2중량%인 것이다.
알루미늄 금속 또는 알루미늄 합금 위에 형성된 산화물 층은 화학적 산화에 의해 제조하거나, 바람직하게는 양극 산화에 의해 갈바니 전기적으로 제조할 수 있다. 상기한 방법의 잇점은 얇은 산화물 층을 사용할 수 있다는데 있다. 지금까지의 방법들은, 이러한 얇은 산화물 층으로는, 착색된 표면, 특히 옅은 색조를 갖는 착색된 표면의 부식성 공격에 대한 안정성이 부족하고 광견뢰도가 낮다. 다공성 층의 부동화 및 형성을 위한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화는 직류 및/또는 교류를 사용하고, 각각의 경우 적당한 전해질 욕을 사용하여, 예를 들면, 황산, 옥살산, 크롬산, 시트르산 또는 옥살산과 크롬산 또는 황산과 옥살산의 배합물을 첨가하여, 공지된 방법에 따라 수행할 수 있다. 이러한 양극산화 방법, 예를 들면, DC법(직류; 황산), DCX법(직류; 옥살산을 첨가한 황산), DX법(직류; 옥살산), 크롬산을 첨가한 DX법, AX법(교류; 옥살산), AX-DX법(옥살산; 교류 이후에 직류); AS법(교류; 황산) 및 크롬산법(직류; 크롬산)은 산업분야에 공지되어 있다. 전압은, 예를 들면, 5 내지 80volt, 바람직하게는 8 내지 50volt이고, 온도는, 예를 들면, 0 내지 50℃이며, 양극에서의 전류 밀도는, 예를 들면, 0.3 내지 5A/dm2, 바람직하게는 0.5 내지 4A/dm2이며, 일반적으로 다공성 산화물 층을 제조하기 위해서는 1 내지 2A/dm2의 전류 밀도로도 적합하며, 보다 높은 전압 및 전류 밀도에서, 예를 들면, 100 내지 150volt 및 ≥2A/dm2, 특히 2 내지 3A/dm2 및 20℃ 이하의 온도에서, 특히 경질인 미세 다공성 산화물 층을, 예를 들면, 티탄 및 지르코늄 염의 존재하에서 옥살산을 사용하여 "에마탈법(Ematal process)"에 따라 제조할 수 있다. 이후에 바람직하거나 자체로 통상적으로 실용되는 과정에 따라 전해 착색되거나 착색제로 직접 흡착식 착색되는 산화물 층의 제조시, 전압은 12 내지 25volt이고, 전류 밀도는 바람직하게는 1 내지 2A/dm2이다. 이러한 양극산화 방법은 일반적으로 당해 산업분야에 공지되어 있으며, 또한 기술 문헌[참조; Ullmann's "Enzyklopadie der Technischen Chemie" [Encyclopedia of industrial chemistry], 4th edition, volume 12, pages 196 to 198, or in the Sandoz brochures "SanodalR" (Sandoz AG, Basle, Switzerland, Publication No. 9083.00.89) or "Ratgeber fur das Adsorptive Farben von Anodisiertem Aluminium" [Guide for the adsorptive coloring of anodized aluminum] (Sandoz, Publication No. 9122.00.80)]에 상세하게 기재되어 있다.
다공성 산화물 층의 층 두께는 유리하게는 5 내지 25㎛, 바람직하게는 8 내지 15㎛이다. 양극산화된 알루미늄 또는 양극산화된 알루미늄 합금을 착색 전에 단시간(예를 들면, 1주 이하) 동안 저장하는 경우, 착색전에, 예를 들면, 비환원성 수성 무기 산, 예를 들면, 황산, 과산화수소 또는 질산으로 처리하여 기재를 습윤화 및/또는 활성화시키는 것이 유리하다.
착색은 통상적으로 15 내지 98℃, 보다 유리하게는 18 내지 70℃, 특히 바람직하게는 20 내지 60℃의 온도에서 수행한다. 착색 액의 pH는, 예를 들면, 약산성 내지 약염기성 범위, 예를 들면, pH 3 내지 8이고, 약산성 내지 거의 중성인 상태가 바람직하며, 특히 pH 3 내지 7이다. 착색제 농도 및 착색 기간은 기재 및 목적하는 착색 효과에 따라 매우 크게 달라질 수 있다. 적합한 착색제 농도는, 예를 들면, 0.01 내지 50g/ℓ, 유리하게는 0.05 내지 30g/ℓ, 특히 0.1 내지 10g/ℓ이다. 착색 기간은, 예를 들면, 10초 내지 1.5시간, 유리하게는 1 내지 90분, 바람직하게는 5 내지 60분이다.
이렇게 하여 수득된 착색을 치밀화하거나, 바로 피복 과정에 적용할 수 있다. 치밀화하기 전에, 착색을 유리하게는 물로 세정한다.
치밀화는 문헌에 공지된 모든 과정 및 치밀화제를 사용하여 수행할 수 있다. 다음이 유리하다: 스팀 치밀화, 피복 방지제의 존재 및 부재하에서의 열수 치밀화, 첨가제(피복 방지제) 및/또는 금속염을 사용한 중온 밀봉, 이후의 열수 처리의 존재 및 부재하에서의 니켈 고온 치밀화 또는 저온 치밀화. 스팀 치밀화의 경우, 알루미늄 부품을 스팀으로 채워진 용기에 도입하고, 압력 조건을 정한다. 추가로 금속염에 의한 전처리를 수행할 수 있다.
고온 치밀화의 경우, 예를 들면, 알루미늄 부품을 96 내지 100℃의 온도에서 피복 방지용 첨가제(Anodal SH-1)를 첨가하여 열수에서 치밀화시킨다.
중온 치밀화 방법의 경우, 밀봉을 70 내지 90℃의 온도에서 치밀화-촉진 및/또는 피복-방지 첨가제를 첨가하여 물 속에서 수행한다.
저온 치밀화의 경우, 예를 들면, 니켈 아세테이트, 니켈 플루오라이드, 알칼리 금속 플루오라이드(유리하게는 나트륨 플루오라이드), 암모늄 플루오라이드, 치밀화 조제, 금속염(예를 들면, 코발트 화합물) 및/또는 조제, 예를 들면, 음이온성 계면활성제의 수용액을 사용한다. 이러한 혼합물의 수용액을 실온 또는 30℃ 이하에서 치밀화에 사용한다.
추가로, 예를 들면, 표면 품질을 개선시키기 위해 상기한 방법들의 조합을 사용할 수도 있다. 그중에서도, 예비밀봉은, 예를 들면, 70℃에서 니켈 아세테이트 및 음이온성 계면활성제를 포함하는 수용액 속에서 개시할 수 있다(니켈 열 밀봉; Sealsalz ASL). 이러한 예비밀봉을 위한 또 다른 가능성은 냉각 밀봉을 사용하는 것이다. 상기 예비밀봉은 이후에 열수 치밀화를 위한 피복 방지제(Anodal SH-1)를 첨가하거나 첨가하지 않고서 또는 중온 밀봉용 조제(Anodal SH-2)를 첨가하거나 첨가하지 않고서 열수 속에서 열간 침지에 의해 완료한다(2단계 치밀화).
이러한 치밀화 후, 치밀화된 양극산화 알루미늄을 건조시킨다. 여기서, 단순 와이핑(wiping) 기술이나 또는 110℃ 이하의 열풍 송풍기를 사용할 수 있다. 또 다른 건조법도 마찬가지로 가능하다. 공기 중 건조도 실시된다.
치밀화 후, 폴리실라잔 용액으로 피복시킨다. 이러한 피막은 또한 색-부여 공정에 의해 양극산화 후에 밀봉되지 않은 알루미늄 표면에 도포할 수 있다.
본 발명에 따르면, 피막용으로, 용매, 촉매 및 화학식 1의 폴리실라잔 또는 폴리실라잔의 혼합물을 포함하는 폴리실라잔 용액이 사용된다.
-(SiR'R"-NR"')n-
위의 화학식 1에서,
R', R", R"'는 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소 또는 임의로 치환된 알킬, 아릴, 비닐 또는 (트리알콕시실릴)알킬 라디칼을 나타내고,
n은 정수이며, 폴리실라잔의 수 평균 분자량이 150 내지 150,000g/mol로 되도록 산출된다.
여기서 특허 적합한 것은 R', R", R"'가 서로 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 3급 부틸, 페닐, 비닐 또는 3-(트리에톡시실릴)프로필 및 3-(트리메톡시실릴프로필)로 이루어진 그룹으로부터의 라디칼인 폴리실라잔이다.
바람직한 양태에서, 화학식 2의 퍼하이드로폴리실라잔이 본 발명에 따르는 피막에 사용된다.
Figure 112008037188414-PCT00001
본 발명에 따라 사용 가능한 폴리실라잔 또는 폴리실라잔 용액이, 예를 들면, 본원에 참고로 인용되어 있는 제PCT/EP 2005/011425호에 기재되어 있다.
폴리실라잔 용액의 추가의 구성성분은 첨가제, 예를 들면, 제형의 점도, 기재 습윤화, 필름 형성 또는 폐가스(waste air) 거동에 영향을 미치는 첨가제 및, 경우에 따라, 무기 나노입자, 예를 들면, SiO2, TiO2, ZnO, ZrO2, 산화인듐주석(ITO) 또는 Al2O3일 수 있다. UV 안정제, 예를 들면, HALS 화합물도 사용할 수 있다.
폴리실라잔 피막의 경화는 40 내지 150℃, 바람직하게는 50 내지 120℃, 특히 바람직하게는 60 내지 110℃의 온도에서 수행한다. 건조 시간은 층 두께에 따라 통상적으로 10분 내지 12시간이다.
통상적인 건조에 의한 경화 이외에, UV, IR 또는 NIR 기술을 기초로 한 건조 방열체의 사용도 가능하다.
이러한 방법으로 도포되고 경화된 폴리실라잔 피막의 층 두께는 1 내지 10㎛, 특히 2 내지 5㎛이다.
본 발명에 따르는 방법에 의하면, 착색된 표면의 광견뢰도 및 내식성을 상당히 개선시킬 수 있으며, 이것은 특히 옅은 색조 또는 낮은 광견뢰도를 갖는 착색제에서 관찰될 수 있다.
광견뢰도는 ISO 지침에 따라, 예를 들면, 크세논 아크 램프가 제공되어 있는 아틀라스-웨더-O-메터(Atlas-Weather-O-meter) 65 WRC에서 노출 사이클을 100시간 표준 광 노출로 한 샘플의 건식 노출에 의한 ISO 지침 번호 2135-1984에 따라 또는 크세논 아크 램프가 제공되어 있는 아틀라스-웨더-O-메터 Ci 35 A에서 노출 사이클을 100시간 표준 광 노출로 한 샘플의 건식 노출에 의한 ISO 지침 번호 105 B02(USA)에 따라 측정할 수 있으며, 노출된 샘플을 등급 패턴, 예를 들면, 청색 스케일의 광견뢰도 등급 = 6(회색 스케일에 따르면 대략 3등급에 상응함)과 비교하거 나 광견뢰도 값 또는 착색제의 광견뢰도 등급의 6등급의 청색 스케일 패턴과 직접 비교한다. 하기 표 1에 제시되어 있는 바와 같이, 청색 스케일에 따라 6등급에 상응하는 광견뢰도 값이 단지 2회 노출 사이클 후에 달성된다면, 패턴은 광견뢰도 등급이 7인 것으로 평가하고; 단지 4회 사이클 후에 이러한 시점에 도달한다면, 패턴에 8의 광견뢰도 등급을 할당한다.
노출 사이클 노출 시간 광견뢰도 등급
Ci 35 A
1 100시간 1-6
2 200시간 7
4 400시간 8
8 800시간 9
16 1600시간 10
내식성은 CASS 시험(Copper Accelerated Salt Spray Test)에 의해 시험 표준 ISO 3770에 따라 측정할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 피복된 알루미늄 부품 및 비교용의 피복되지 않은 알루미늄 부품을 사전에 양극산화시키고, 착색시키거나 착색시키지 않고, 밀봉시키거나 밀봉시키지 않은 후에 시험 표준에 따라 pH 3.1 내지 3.3 및 50 ±2℃에서 적어도 24시간 동안 염화구리-염화나트륨 용액으로 분무한다. 이어서, 부품을 세정하고 ISO 1462에 따라 평가한다. 여기서, 폴리실라잔-피복된 샘플에서는 부식 오차에 있어서의 상당한 감소, 특히 홀 수, 크랙 및 블리스터 형성에 있어서의 감소가 관찰된다.
하기 실시예에서, 부는 중량부이고, %는 중량%이며, 온도는 섭씨로 나타내고, 착색제는 통상의 시판 형태로 사용된다.
실시예 1(참조 A)
순수한 알루미늄의 탈지되고 탈산소된 시트를 100부 중에 황산 16.5 내지 22부와 알루미늄 0.5 내지 1.5부를 함유하는 수용액 속에서 17 내지 21℃의 온도, 12 내지 20volt의 압력, 1.0 내지 1.8A/dm2의 밀도에서 40 내지 50분 동안 양극 산화시킨다. 여기서 두께가 약 20 내지 24㎛인 산화물 층이 형성된다. 물로 세정한 후, 양극산화된 알루미늄 시트를 60℃ 및 pH 5.6에서 30분 동안 알루미늄 오렌지 G(제조원; Clariant, 농도: 3g/ℓ)로 착색한다.
이어서, 착색된 시트를 물로 세정하고 Anodal SH-1(제조원; Clariant, 농도: 2ml/ℓ)을 사용하여 98℃에서 50분 동안 치밀화시킨다.
실시예 2(참조 B)
순수한 알루미늄의 탈지되고 탈산소된 시트를 100부 중에 황산 16.5 내지 22부와 알루미늄 0.5 내지 1.5부를 함유하는 수용액 속에서 17 내지 21℃의 온도, 12 내지 20volt의 압력, 1.0 내지 1.8A/dm2의 밀도에서 30분 동안 양극 산화시킨다. 여기서 두께가 약 12 내지 14㎛인 산화물 층이 형성된다. 물로 세정한 후, 양극산화된 알루미늄 시트를 60℃ 및 pH 5.6에서 20분 동안 알루미늄 오렌지 G(제조원; Clariant, 농도: 3g/ℓ)로 착색한다.
이어서, 착색된 시트를 물로 세정하고 Anodal SH-1(제조원; Clariant, 농도: 2ml/ℓ)을 사용하여 100℃에서 60분 또는 30분 동안 치밀화시킨다.
실시예 3
실시예 1과 유사하게, 추가의 샘플을 제조하되, 치밀화 및 건조 후에 폴리실라잔 층을 제공한다. 이를 위해, 착색되고 양극산화된 알루미늄 시트를 NL 120 A-20R(제조원; Clariant)의 용액 속에서 수 초 동안 침지시킨 다음 조심해서 인출한다. 간단히 배수시킨 후, 샘플을 120℃에서 3시간 동안 건조시킨다.
실시예 4
실시예 1과 유사하게, 추가의 샘플을 제조하되, 치밀화 및 건조 후에 폴리실라잔 층을 제공한다. 이를 위해, 디부틸 에테르 중의 나노미립자 ZnO 분산액(20몰%)과 디부틸 에테르 중의 폴리실라잔 용액 NL 120 A-20R(20몰%)의 1:1 혼합물을 제조한다. 이어서, 건조되고 착색되며 양극산화된 알루미늄 시트를 상기 혼합물 속에서 수 초 동안 침지시킨 다음 조심해서 인출한다. 간단히 배수시킨 후, 샘플을 110℃에서 3시간 동안 건조시킨다.
실시예 5: (감소된 양극산화 AL 두께, PHPS)
실시예 2와 유사하게, 추가의 샘플을 제조하되, 치밀화 및 건조 후에 폴리실라잔 층을 제공한다. 이를 위해, 착색되고 양극산화된 알루미늄 시트를 NL 120 A-20R(제조원; Clariant)의 용액 속에서 수 초 동안 침지시킨 다음 조심해서 인출한다. 간단히 배수시킨 후, 샘플을 120℃에서 2시간 동안 건조시킨다.
실시예 6
실시예 2와 유사하게, 추가의 샘플을 제조하되, 치밀화 및 건조 후에 폴리실라잔 층을 제공한다. 이를 위해, 디부틸 에테르 중의 나노미립자 ZnO 분산액(20몰%)과 디부틸 에테르 중의 폴리실라잔 용액 NL 120 A-20R(20몰%)의 1:1 혼합물을 제조한다. 이어서, 건조되고 착색되며 양극산화된 알루미늄 시트를 상기 혼합물 속에서 수 초 동안 침지시킨 다음 조심해서 인출한다. 간단히 배수시킨 후, 샘플을 110℃에서 3시간 동안 건조시킨다.
실시예 7
실시예 2와 유사하게, 추가의 샘플을 제조하되, 치밀화 및 건조 후에 폴리실라잔 층을 제공한다. 이를 위해, 착색되고 양극산화된 알루미늄 시트를 NP 110-10R(제조원; Clariant)의 용액 속에서 수 초 동안 침지시킨 다음 조심해서 인출한다. 간단히 배수시킨 후, 샘플을 100℃에서 3시간 동안 건조시킨다.
실시예 양극산화된 시스템 내식성 시험 광견뢰도, 100h
AL 두께(㎛) (Atlas C135)
B 1(참조 A) 20-24 없음 3
B 2(참조 B) 12-14 없음 2
B 3 20-24 NL-120 A-20 > 6
B 4 20-24 NL-120 A-20/ZnO > 6
B 5 12-14 NL-120 A-20 > 6
B 6 12-14 NL-120 A-20/ZnO > 6
B 7 12-14 NP-120 A-20 > 6

Claims (7)

  1. 알루미늄 또는 알루미늄 합금 위에 내식성의 착색된 산화물 층을 제조하는 방법으로서,
    폴리실라잔 용액을 수용성 음이온성 착색제로 착색된 건조된 산화물 층에 도포한 다음, 피막을 40 내지 150℃의 온도에서 경화시킴을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 피막을 위해, 용매, 촉매 및 화학식 1의 폴리실라잔 또는 폴리실라잔의 혼합물을 포함하는 폴리실라잔 용액이 사용되는 방법.
    화학식 1
    -(SiR'R"-NR"')n-
    위의 화학식 1에서,
    R', R", R"'는 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소 또는 임의로 치환된 알킬, 아릴, 비닐 또는 (트리알콕시실릴)알킬 라디칼을 나타내고,
    n은 정수이며, 폴리실라잔의 수 평균 분자량이 150 내지 150,000g/mol로 되도록 산출된다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 산화물 층의 두께가 5 내지 30㎛인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 경화 후의 폴리실라잔 피막의 층 두께가 1 내지 10㎛인 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 산화물 층이 양극산화(anodization)에 의해 생성되는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 폴리실라잔 용액이 제형의 점도, 기재 습윤화, 필름 형성 또는 폐가스(waste air) 거동에 영향을 주기 위한 첨가제 및, 경우에 따라, 무기 나노입자 및/또는 UV 안정제를 함유하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 광견뢰도가 최대 4인 착색제에 대해, 적어도 3의 광견뢰도 등급(ISO 지침 번호 2135-1984에 따라 측정)으로의 광견뢰도 개선이 달성되는 방법.
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