KR100903003B1

KR100903003B1 - 기능성 물질의 제조방법 및 이것을 이용하여 제조한 입자 형상 또는 분말 형상의 기능성 물질

Info

Publication number: KR100903003B1
Application number: KR1020070033002A
Authority: KR
Inventors: 유이치로 마쓰오
Original assignee: 이기덕
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2009-06-15
Anticipated expiration: 2027-04-03
Also published as: KR20080020444A; KR100953776B1; JP2008057003A; KR20090057201A

Abstract

(과제) 입자 형상 또는 분말 형상의 기능성 물질을 생성하기에 적합한 기능성 물질의 제조방법을 제공하는 것.

(해결 수단) 알루미늄 또는 그 합금으로 형성된 플레이트상 내지 블록상의 모재의 표면에, 다수의 세공을 가지는 양극산화피막을 형성하는 양극산화피막 형성공정(S1)과, 모재와 그 표면에 형성된 양극산화피막의 밀착성을 저하시키는 밀착성 저하공정(S2)과, 양극산화피막의 다수의 세공 내에 금속을 석출시켜, 석출시킨 금속의 기능을 양극산화피막에 부여하는 금속석출공정(S3)과, 양극산화피막의 다수의 세공의 개구를 좁게 하는 협공(挾孔)처리공정(S5)과, 모재 표면의 양극산화피막을 박리하는 피막박리공정(S5)을 포함하는 기능성물질의 제조방법. 피막박리공정(S6) 후에, 생성된 기능성 생성물을 입자 형상 또는 분말 형상으로 가공하는 입자 형상 또는 분말 형상 가공공정(S7)을 마련할 수 있다.

분말, 은

Description

기능성 물질의 제조방법 및 이것을 이용하여 제조한 입자 형상 또는 분말 형상의 기능성 물질{A Method of Making Functional Material and Particles/Powder Made By Using It}

도 1은, 본 발명에 따르는 기능성물질의 제조방법의 일 실시예의 프로세스를 나타내는 공정도.

도 2는, 양극산화피막 형성공정에 의한 가공 후의 모재의 일부를 확대하여 나타내는 부분확대단면도.

도 3은, 금속석출공정에 의한 가공 후의 모재의 일부를 확대하여 나타내는 부분확대단면도.

도 4는, 협공처리공정에 의한 가공 후의 모재의 일부를 확대하여 나타내는 부분확대단면도.

삭제

<부호의 설명>

2 모재

4 양극산화피막

6 배리어층

8 다공질층

10 세공

12 은

(특허문헌 1) 일본공개특허공보 2002-47596호

<기술 분야>

본 발명은, 항균성 기능 또는 마이너스 이온 발생 기능 등의 기능을 갖게 한 기능성 물질의 제조방법, 또 이 제조방법을 이용하여 제조한 입자 형상 또는 분말 형상의 기능성 물질에 관한 것이다.

<배경 기술>

알루미늄 또는 그 합금으로 형성된 모재에 항균성을 갖게 하고, 이 항균성을 가지는 모재를 냄비, 솥, 식기, 핫 플레이트 등에 적용하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이러한 항균성을 가지는 모재는, 예를 들면, 황산욕(또는 옥살산욕)에 황산은(또는 질산은)을 첨가한 전해액 중에 모재를 침지하고, 이러한 상태에서 교직 중첩전류(또는 마이너스파를 가지는 PR전류, 마이너스파를 가지는 펄스파 전류)를 가해 전해처리함으로써 제조되며, 이와 같이 처리함으로써, 모재의 표면에, 다수의 세공을 가지는 양극산화피막이 형성됨과 동시에, 형성된 양극산화 피막의 다수의 세공 내에 은이 석출되며, 석출된 은에 의해 모재에 항균성 기능을 갖게 할 수 있다.

이러한 종래의 방법에서는, 모재의 양극산화피막 내에 석출된 은으로부터 발생하는 은이온에 의해 모재에 항균성 기능을 갖게 할 수 있지만, 그 적용은 플레이트상 내지 블록상의 부재에 한정되어, 은이온 효과에 의한 항균성 기능 등을 갖게 할 수 있는 것이 한정된다는 문제가 있다.

최근, 은이온, 마이너스 이온 등의 효능이 주목받아, 보다 넓은 분야로의 적용이 기대되며, 은 등의 금속을 입자 형상 또는 분말 형상으로 가공한 것이 실용에 제공되고 있다. 이러한 입자 형상 또는 분말 형상 물질은, 적용하는 물질에 혼련(混練)하여 사용되는데, 금속을 직접적으로 혼입하기 때문에, 금속의 특성으로서의 기능이 충분히 발휘되지 않는다는 문제가 있다. 예를 들면, 항균성을 부여하기 위해 은분말을 혼입했다 해도, 은에 의한 항균성 기능을 충분히 갖게 할 수가 없다.

본 발명의 목적은, 입자 형상 또는 분말 형상의 기능성물질을 생성하기에 적합한 기능성물질의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 항균성 기능 또는 마이너스 이온 발생 기능 등의 기능을 충분히 발휘하는 입자 형상 또는 분말 형상 물질을 제공하는 것이다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명의 청구항 1에 기재된 기능성물질의 제조방법은, 알루미늄 또는 그 합금으로 형성된 플레이트상 내지 블록상의 모재의 표면에, 다수의 세공을 가지는 양극산화피막을 형성하는 양극산화피막 형성공정과, 상기 모재와 그 표면에 형성된 상기 양극산화피막의 밀착성을 저하시키는 밀착성 저하공정과, 상기 양극산화피막의 상기 다수의 세공 내에 금속을 석출시켜, 석출시킨 금속의 기능을 상기 양극산화피막에 부여하는 금속석출공정과, 상기 양극산화피막의 상기 다수의 세공의 개구를 좁게 하는 협공처리공정과, 상기 모재 표면의 양극산화피막을 박리하는 피막박리공정을 포함하는 것을 특징으로 하며, 특히 상기 밀착성 저하공정은 상기 양극산화피막 형성공정에 있어서의 상기 양극산화처리 후에, 그대로의 상태로 제1 처리시간에 걸쳐 유지하거나, 또는 상기 양극산화피막 형성공정보다 낮은 소정 전압으로 상기 양극산화처리를 제2 처리시간에 걸쳐 실시하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 청구항 2에 기재된 기능성물질의 제조방법은, 알루미늄 또는 그 합금으로 형성된 플레이트상 내지 블록상의 모재의 표면에, 다수의 세공을 가지는 양극산화피막을 형성하는 양극산화피막 형성공정과, 상기 양극산화피막의 상기 다수의 세공 내에 금속을 석출시켜, 석출시킨 금속의 기능을 상기 양극산화피막에 부여하는 금속석출공정과, 상기 양극산화피막의 상기 모재로의 밀착성을 약화시키는 밀착성 약화공정과, 상기 양극산화피막의 상기 다수의 세공의 개구를 좁게 하는 협공처리공정과, 상기 모재 표면의 양극산화피막을 박리하는 피막박리공정을 포함하는 것을 특징으로 하며, 특히 상기 밀착성 약화공정에서는, 상기 양극산화피막에 금속이 석출된 상기 모재를 중성욕에 침지시켜 직류 전압을 인가하여 전해처리하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또, 본 발명의 청구항 4에 기재된 기능성물질의 제조방법에서는, 상기 양극산화피막 형성공정에서는, 황산욕, 옥살산욕, 인산 및 크롬산욕 중 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합욕 또는 산성 심층수욕 중에 상기 모재를 침지하여 양극산화처리를 실시하여 상기 모재에 상기 양극산화피막을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 청구항 5에 기재된 기능성물질의 제조방법에서는, 상기 금속석출공정에서는, 황산욕, 옥살산욕, 인산 및 크롬산욕 중 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합욕 또는 산성 심층수욕 중에 금속의 질산염으로서의 질산은 및 질산구리 중 어느 하나 또는 둘, 또는 금속의 황산염으로서의 황산은 및 황산구리 중 어느 하나 또는 둘을 첨가한 전해액 중에서 전해처리하고, 이것에 의해 상기 양극산화피막의 상기 다수의 세공 내에 첨가된 질산염 또는 황산염의 금속을 석출시키는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 청구항 6에 기재된 기능성물질의 제조방법에서는, 상기 금속석출공정에서는, 황산욕, 옥살산욕, 인산 및 크롬산욕 중 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합욕 또는 산성 심층수욕 중에 금속으로서의 금 및/또는 백금의 금속염을 첨가한 전해액 중에서 전해처리하고, 이것에 의해 상기 양극산화피막의 상기 다수의 세공 내에 금 및/또는 백금을 석출시키는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 청구항 7에 기재된 기능성물질의 제조방법에서는, 상기 금속석출공정에서는, 황산욕, 옥살산욕, 인산 및 크롬산욕 중 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합욕 또는 산성 심층수욕 중에 마이너스 이온 발생 금속염을 첨가한 전해액 중에서 전해처리하고, 이것에 의해 상기 양극산화피막의 상기 다수의 세공 내에 마이너스 이온 발생 금속을 석출시키는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 청구항 8에 기재된 기능성물질의 제조방법에서는, 상기 마이너스 이온 금속이 지르코늄, 바나듐, 리튬, 이트륨, 팔라듐, 게르마늄, 토르말린, 토륨, 우라늄, 라듐 또는 라돈으로부터 선택된 하나 또는 복수의 금속이며, 또 상기 원적외선 발생 금속이 팔라듐, 게르마늄 또는 토르말린으로부터 선택된 하나 또는 복수의 금속인 것을 특징으로 한다.

삭제

또, 본 발명의 청구항 10에 기재된 기능성물질의 제조방법에서는, 상기 금속석출공정과 상기 협공처리공정의 사이에, 상기 양극산화피막의 상기 모재로의 밀착성을 약화시키는 밀착성 약화공정이 행해지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 청구항 11에 기재된 기능성물질의 제조방법에서는, 상기 밀착성 약화공정에서는, 상기 양극산화피막에 금속이 석출된 상기 모재를 중성욕에 침지시켜 직류 전압을 인가하여 전해처리하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 12에 기재된 기능성 입자 형상 또는 분말 형상 물질은, 청구항 1 또는 청구항 2 항에 기재된 제조방법에 의해 제조한 기능성 생성물을 입자 형상 또는 분말 형상으로 가공한 것을 특징으로 한다.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따르는 기능성물질의 제조방법에 대해 설명한다. 도 1은, 본 발명에 따르는 기능성물질의 제조방법의 프로세스를 나타내는 공정도이며, 도 2는, 양극산화피막 형성공정에 의한 가공 후의 모재의 일부를 확대하여 나타내는 부분확대단면도이며, 도 3은, 금속석출공정에 의한 가공 후의 모재의 일부를 확대하여 나타내는 부분확대단면도이며, 도 4는, 협공처리공정에 의한 가공 후의 모재의 일부를 확대하여 나타내는 부분확대단면도이다.

도 1~도 4를 참조하여, 이 제조방법에 있어서는, 기능성물질을 제조하는데 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 플레이트상의 모재가 사용되며, 이 모재에 다음과 같은 처리 가공이 실시된다.

기능성물질을 제조하려면, 우선, 양극산화피막 형성공정(S1)이 수행되고, 이 공정(S1)에 의해, 모재(2)의 표면에 양극산화피막(4)(소위, 알루마이트 피막)이 형성된다. 이 양극산화피막 형성공정(S1)에 있어서는, 그 자체가 공지의 방법에 의해 형성되어, 황산욕, 옥살산욕, 인산욕 및 크롬산욕 중 어느 하나 또는 이들 중 둘 이상을 혼합한 혼합욕이 사용되며, 이러한 양극산화처리의 욕액에 모재가 침지되고, 이러한 모재(2)를 양극(플러스)측으로 하여, 예를 들면, 이 모재(2)에 상용 교류 전류를 인가함으로써 행해진다. 이와 같이 하면, 모재(2)의 표면에 양극산화처리가 실시되어 모재(2)의 표면에 양극산화피막(4)이 형성된다. 이 경우, 인가하는 교류 전류의 전류 밀도는 1~5A/dm² 정도이면 된다. 또한, 상용 교류 전류 대신에, 교직 중첩전류 등을 인가하도록 해도 된다.

이와 같이 하여 양극산화피막(4)을 형성하면, 모재(2)는, 도 2에 나타내는 바와 같은 상태가 된다. 도 2에 있어서, 모재(2)의 표면에 형성되는 양극산화피막(4)은, 모재(2)의 표면에 형성되는 배리어층(6)과, 이 배리어층(6)의 표면에 형성되는 다공질층(8)으로 구성되며, 이 다공질층(8)에는, 표면측에 개구되는 다수의 세공(10)이 존재한다. 이와 같이 형성되는 양극산화피막(4)에서는, 배리어층(6)의 두께가, 예를 들면 0.01~0.1㎛ 정도이며, 다공질층(8)의 두께가 예를 들면 5~20㎛ 정도가 된다.

이 양극산화피막 형성공정(S1) 후에 밀착성 저하공정(S2)이 행해지며, 이 밀착성 저하공정(S2)에 의해 모재(2)와 양극산화피막(4)의 밀착성이 저하된다. 이 밀착성 저하공정(S2)에 있어서는, 양극산화피막 형성공정(S1)에 있어서의 상태로, 제1의 소정 시간에 걸쳐 모재(2)에 전압을 인가하지 않고 그대로의 상태로 침지함으로써 행해진다(바꾸어 말하면, 모재(2)로의 전류 공급을 정지한 상태로 그대로 방치한다). 이와 같이 하면, 양극산화처리를 위한 욕액이 양극산화피막(4)의 다수의 세공(10)을 통과하여 배리어층(6) 및 모재(2)의 표면에 작용하여, 이 욕액에 의해 배리어층(6) 및 모재(2) 표면이 용해되어, 양극산화피막(4)과 모재(2)의 밀착성이 약해진다.

이 밀착성 저하공정(S2)에서는, 다음과 같이 처리하도록 해도 된다. 즉, 양 극산화피막 형성공정(S1)에 있어서의 상태로, 제2의 소정 시간에 걸쳐, 양극산화피막 형성공정(S1)과 동일한 전류를 양극산화피막 형성공정(S1)에 있어서의 전압보다 낮은 소정 전압으로 인가하도록 해도 된다. 이와 같이 전압을 인가한 경우에 있어서도, 모재(2)로의 양극산화처리가 촉진되지 않아, 양극산화피막(4)과 모재(2)의 밀착성을 약하게 할 수 있다.

이 밀착성 저하공정(S2) 후에 금속석출공정(S3)이 수행되어, 모재(2) 표면에 형성된 양극산화피막(4)(특히, 다공질층(8))으로의 금속의 석출이 행해진다. 이 금속석출공정(S3)에 있어서는, 황산욕, 옥살산욕, 인산욕 및 크롬산욕 중 어느 하나 또는 이들 중 둘 이상을 혼합한 혼합욕이 사용되며, 금속으로서의 은(12)을 석출시키는 경우에, 질산은 또는 황산은이 첨가되고, 질산은 또는 황산은이 첨가된 전해처리액이 사용된다. 이 전해처리욕의 액 중에 모재(2)가 침지되고, 이러한 모재(2)를 양극(플러스)측으로 하여, 예를 들면, 이 모재(2)에 교직 중첩전류를 인가함으로써 행해진다. 이와 같이 하면, 모재(2)의 표면의 양극산화피막(4)에 전해처리액 중의 은(12)이 석출된다. 이 경우, 인가하는 교직 중첩전류의 전류 밀도는 1~10A/dm² 정도이면 된다. 또한, 교직 중첩전류 대신에, 마이너스파를 흘려보내는 PR전류 또는 마이너스파를 흘려보내는 펄스파 전류 등을 인가하도록 해도 된다.

이와 같이 금속으로서의 은(12)을 석출하면, 모재(2)는 도 3에 나타내는 바와 같은 상태가 된다. 도 3에 있어서, 석출되는 은(12)은 양극산화피막(4)의 다공질층(8)의 다수의 세공(10)의 바닥부로부터 개구를 향해 퇴적하듯이 석출된다. 이 와 같이 석출된 은은 이온화되어 있고, 따라서 은이온의 방출이 커, 석출된 은(12)에 의한 기능, 예를 들면 항균성 기능, 탈취성 기능, 열전도성 기능, 도전성 기능, 정전기 방지 기능 등을 양극산화피막(4)에 충분히 갖게 할 수 있다.

이 실시형태에서는 은(12)을 석출시키고 있지만, 은(12)과 동일한 기능을 갖게 하기 위해서, 금속으로서의 구리를 석출시키도록 해도 된다. 이 경우, 상술한 전해처리욕의 액에 질산구리 또는 황산구리를 첨가하면 되고, 이러한 전해처리욕의 액을 사용함으로써, 양극산화피막(4)의 다수의 세공(10) 내에 구리를 석출시킬 수 있다. 또한, 은(12) 및 구리를 석출시키는 경우, 전해처리욕의 액에 질산은 및 질산구리를 첨가하거나, 또는 황산은 및 황산구리를 첨가하면 된다.

또, 예를 들면, 열전도성 기능, 도전성 기능, 정전기 방지 기능 등의 기능을 갖게 하기 위해서는, 전해처리욕의 액에 금속으로서의 금 및/또는 백금의 금속염을 첨가하여, 상술한 것과 동일한 전해처리에 의해, 모재(2)의 표면의 양극산화피막(4)의 다수의 세공(10)에 금 및/또는 백금을 석출시키면 된다.

또, 마이너스 이온 발생 기능 또는 원적외선 발생 기능을 갖게 하기 위해서는, 전해처리욕의 액에 마이너스 이온 발생 금속 또는 원적외선 발생 금속의 염을 첨가하여, 상술한 것과 동일하게 하여 전해처리를 하면 되고, 이렇게 전해처리함으로써, 모재(2)의 양극산화피막(4)의 다수의 세공(10)에 마이너스 이온 발생 금속 또는 원적외선 발생 금속을 석출시킬 수 있다. 마이너스 이온 발생 금속은, 단순히 마이너스 이온을 발생시키는 금속과, 마이너스 이온을 발생시킴과 함께 방사성을 가지는 방사성 금속을 포함하며, 단순히 마이너스 이온을 발생시키는 금속으로서, 예를 들면 지르코늄, 바나듐, 리튬, 이트륨, 팔라듐, 게르마늄, 토르말린 등이 있고, 방사성 금속으로서, 예를 들면 토륨, 우라늄, 라듐, 라돈 등이 있다. 또, 원적외선 발생 금속이란, 팔라듐, 게르마늄, 토르말린 등이며, 이들 금속은 상술한 바와 같이 마이너스 이온 발생 금속으로서 사용된다.

상술한 금속석출공정(S3) 후에 밀착성 약화공정(S4)이 수행되어, 모재(2)와 양극산화피막(4)의 밀착성이 더욱 약해진다. 이 밀착성 약화공정(S4)에 있어서는, 중성액의 욕 중에 모재(2)를 침지하고, 이 모재(2)에 직류 전압을 인가함으로써 행해진다. 이와 같이 하면, 양극산화피막(4)의 파괴가 생겨, 이 파괴에 의해 양극산화피막(4)의 모재(2)로의 밀착성이 더욱 약화된다.

이 밀착성 약화공정(S4) 후에 협공처리공정(S5)이 수행되어, 양극산화피막(4)의 다공질층(8)에 존재하는 다수의 세공(10)의 개구가 좁혀진다. 이 협공처리공정(S5)에 있어서는, 협공처리욕의 액 중에 모재(2)를 침지함으로써 행해진다. 이와 같이 처리하면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 모재(2) 표면의 양극산화피막(4)의 다수의 세공(10)의 개구가 좁혀져, 양극산화피막(4)이 안정화됨과 함께 석출된 은(12)의 양극산화피막(4)으로부터의 이탈이 확실히 방지된다. 이 협공처리공정(S5)에 있어서의 협공처리욕은, 예를 들면, 아세트산 니켈을 첨가한 수용액이면 되고, 이 협공처리액이 예를 들면 90℃ 전후로 끓인 상태로 사용된다. 협공처리에 이러한 고온의 수용액을 사용하므로, 모재(2)와 양극산화피막(4)의 열팽창의 차에 의해 양극산화피막(4)에 크랙이 생기기 쉬워져, 이것에 기인해서도, 양극산화피막(4)의 모재(2)로부터의 박리가 용이해진다.

이 협공처리공정(S5)의 후에 피막박리공정(S6)이 행해져, 모재(2)로부터 양극산화피막(4)의 박리가 행해진다. 이 피막박리공정(S6)에 있어서는, 모재(2)를 구부릴 수 있을 정도로 얇을 때에는, 이 모재(2)를 만곡시킴으로써 행해지고, 이와 같이 만곡시킴으로써 양극산화피막(4)을 모재(2) 표면으로부터 박리할 수 있다. 특히, 밀착성 저하공정(S2) 및 밀착성 약화공정(S4)에 있어서 모재(2)와 양극산화피막(4)의 밀착성을 약하게 하고 있으므로, 양극산화피막(4)의 박리를 용이하게 실시할 수 있다. 또한, 만곡시키는 것이 어려울 때에는, 브러쉬 등을 모재(2)의 표면에 작용시켜 박리시킬 수 있다. 이와 같이 하여 은(12)이 석출된 양극산화피막(4), 즉 기능성을 가지는 생성물(이 경우, 항균성 등의 은(12)에 의한 기능을 발휘하는 물질을 제조할 수 있다.

이 기능성 생성물을 입자 형상 또는 분말 형상으로 형성하는 경우, 그 후에 입자 형상 또는 분말 형상 가공공정(S7)이 수행된다. 이 입자 형상 또는 분말 형상 가공공정(S7)에 있어서는, 예를 들면 전동 믹서(도시하지 않음) 등을 사용하여 작게 분쇄하여, 기능성 생성물을 원하는 크기의 입자 형상 또는 분말 형상으로 가공한다.

이와 같이 가공한 기능성물질은, 작은 입자 형상 또는 분말 형상으로 형성되어 있으므로, 각종 재료에 혼련하거나, 혼합시키거나 하여 널리 적용할 수 있고, 다공질 물질(예를 들면, 아크릴 수지, 페놀 수지, 불소 수지 등), 섬유(예를 들면, 직포, 부직포 등)에 혼련함으로써 이들에 기능성물질에 의한 기능을 갖게 할 수 있고, 또 도료 등에 혼합함으로써 도료를 도포, 분사한 것에 기능성물질에 의한 기능을 갖게 할 수 있다.

상술한 제조방법에서는, 모재(2)와 양극산화피막(4)의 밀착성을 약하게 하기 위해서 밀착성 저하공정(S2) 및 밀착성 약화공정(S5)을 실시하고 있는데, 반드시 두 공정을 실시할 필요는 없고, 밀착성 저하공정(S2)만으로 밀착성을 약하게 할 수 있을 때에는 밀착성 약화공정(S4)을 생략할 수 있으며, 또 밀착성 약화공정(S4)만으로 밀착성을 약하게 할 수 있을 때는 밀착성 저하공정(S2)을 생략할 수 있다.

또, 상술한 실시형태에서는, 양극산화피막 형성공정(S1)에 있어서의 양극산화처리욕에 황산욕 등을 사용함과 함께, 금속석출공정(S3)에 있어서의 전해처리욕에 황산욕 등을 사용하고 있지만, 양극산화처리욕 및/또는 전해처리욕으로서 산성 심층수의 욕을 사용하도록 해도 된다. 이 경우, 산성 심층수는 카드뮴, 납, 수은, 비소, 크롬 등의 유해 물질을 포함하지 않기 때문에, 환경으로의 악영향이 적고, 또 처리를 행하는 작업자의 인체로의 악영향도 줄일 수 있다.

또, 상술한 실시형태에서는 플레이트상의 모재를 사용하고 있지만, 블록상의 모재를 사용하도록 해도 되며, 이 경우, 블록상의 모재의 표면에 형성된 양극산화피막을 예를 들면 박리용 공구를 사용하여 박리 제거하게 된다. 또, 모재로서 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 호일형상의 것을 사용하도록 해도 되며, 호일형상의 경우에는, 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이 하여 제조된다.

삭제

이상, 본 발명에 따르는 기능성물질의 제조방법 및 이 제조방법을 이용하여 제조한 기능성 입자 형상 또는 분말 형상 물질에 대해 설명했지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범위를 일탈하는 일 없이 여러 가지의 변형 내지 수정이 가능하다.

실시예

실시예로서, 알루미늄으로 형성된 모재를 사용하여 다음과 같이 하여 기능성 물질을 제조했다. 모재로서, 세로 30cm, 가로 30cm, 두께 0.1cm의 플레이트상의 것을 사용했다. 양극산화처리욕으로서 황산욕을 사용하고, 이 양극산화처리액에 모재를 침지시켜 양극산화처리를 행했다(양극산화피막 형성공정). 양극산화처리시에는 교류 전류를 공급하고, 그 때의 전류 밀도는 2A/dm²였다. 그 후, 모재에 공급하는 전류를 정지하고, 모재를 양극산화처리액 중에 20분간에 걸쳐 침지시켰다(밀착성 저하공정).

그 후, 전해처리욕으로서 황산욕을 사용하여, 이 황산욕에 질산은을 첨가한 전해처리액에 모재를 침지시켜 전해처리를 행했다(금속석출공정). 전해처리시에는, 교직 중첩전류를 공급하고, 그 때의 전류 밀도는 3A/dm²였다. 이와 같이 처리함으로써, 양극산화피막의 세공 내에 은이 석출되었다.

이렇게 한 후, 중성액욕에 모재를 침지시키고, 직류 전압을 인가하여 밀착성 약화 처리를 행했다(밀착성 약화 처리공정). 그 후, 협공처리욕으로서 아세트산 니켈을 첨가한 수용액을 사용하여, 90℃로 끓인 협공처리욕에 모재를 침지시켜 협공처리를 행했다(협공처리공정). 그 후에, 플레이트상의 모재를 만곡시켜, 모재의 표면으로부터 양극산화피막을 박리시켰다(피막박리공정). 이 박리공정에 있어서는, 플레이트상 모재를 만곡시키는 것만으로 양극산화피막을 간단하게 박리시킬 수 있었다. 이와 같이 밀착성 저하공정 및 밀착성 약화공정을 행함으로써, 플레이트상 모재를 만곡시킨다는 간단한 작업으로 모재 표면의 양극산화피막을 박리시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같이 생성한 생성물은 은이온의 방출이 통상의 은 보다 많아, 항균성 기능 등의 기능을 충분히 발휘하는 것을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따르는 기능성물질의 제조방법에 의하면, 모재의 표면에 양극산화피막을 형성한 후에 밀착성 저하공정을 수행하므로, 모재와 양극산화피막과의 밀착성이 저하하여, 후의 피막박리공정에 있어서 양극산화피막을 모재로부터 용이하게 박리할 수 있다. 또, 금속석출공정에 있어서, 양극산화피막의 다수의 세공에 금속을 석출시키므로, 모재로부터 박리된 양극산화피막(즉, 박리생성물)에 석출된 금속의 기능, 예를 들면 은을 석출시켰을 경우에 은에 의한 항균성 기능을 갖게 할 수 있다. 특히, 상술한 바와 같이 하여 금속을 석출시키면, 이온화된 금속이 석출되고, 그 때문에, 금속 이온의 방출이 많아, 부여하는 기능의 효능 상승을 도모할 수 있다. 또, 이 박리생성물을 분쇄가공처리하거나 함으로써 기능성을 가지는 입자 형상 또는 분말 형상 물질을 생성할 수 있으며 그 적용 범위를 넓힐 수 있다.

또, 본 발명의 청구항 2에 기재된 기능성물질의 제조방법에 의하면, 모재의 표면에 형성한 양극산화피막에 금속을 석출시킨 후에 밀착성 약화공정을 수행하므로, 양극산화피막의 모재로의 밀착성을 약화시킬 수 있어, 후의 피막박리공정에 있어서 양극산화피막을 모재로부터 용이하게 박리할 수 있다. 또, 금속석출공정에 있어서 양극산화피막에 금속을 석출시키므로, 상술한 바와 같이, 박리된 양극산화피막에 석출된 금속의 기능을 갖게 할 수 있고, 또 부여하는 기능의 효능을 높일 수 있으며, 이 박리생성물을 분쇄가공처리하거나 함으로써 기능성을 가지는 입자 형상 또는 분말 형상 물질을 생성할 수 있다.

삭제

또, 본 발명의 청구항 4에 기재된 기능성물질의 제조방법에 의하면, 양극산화피막 형성공정에 있어서는, 황산욕, 옥살산욕, 인산 및 크롬산욕 중 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합욕 또는 산성 심층수욕을 사용하여 양극산화처리를 실시하므로, 모재에 양극산화피막을 형성할 수 있다.

또, 본 발명의 청구항 5에 기재된 기능성물질의 제조방법에 의하면, 금속석출공정에서는, 황산욕, 옥살산욕, 인산 및 크롬산욕 중 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합욕 또는 산성 심층수욕 중에 질산은과 질산구리 중 어느 하나 또는 둘을 첨가한 전해액 중에서 전해처리를 행하므로, 양극산화피막에 은과 구리 중 어느 하나 또는 둘을 석출시킬 수 있고, 석출된 은과 구리 중 어느 하나 또는 둘로부터 발생하는 은이온과 구리이온 중 어느 하나 또는 둘도 많이 방출되어, 은이온과 구리이온 중 어느 하나 또는 둘에 의한 충분한 항균성 기능, 탈취성 기능, 정전기 방지 기능, 열전도성 기능, 도전성 기능 등을 갖게 할 수 있다. 또, 황산은과 황산구리 중 어느 하나 또는 둘을 첨가함으로써도, 양극산화피막에 은과 구리 중 어느 하나 또는 둘을 석출시킬 수 있다.

또, 본 발명의 청구항 6에 기재된 기능성물질의 제조방법에 의하면, 금속석출공정에서는, 황산욕, 옥살산욕, 인산 및 크롬산욕 중 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합욕 또는 산성 심층수욕 중에 금과 백금 중 어느 하나 또는 둘의 금속염을 첨가한 전해액 중에서 전해처리를 행하므로, 양극산화피막에 금과 백금 중 어느 하나 또는 둘을 석출시킬 수 있고, 금과 백금 중 어느 하나 또는 둘에 의한 충분한 정전기 방지 기능, 열전도성 기능, 도전성 기능 등을 갖게 할 수 있다. 또한, 금의 금속염이란, 예를 들면 염화금산이며, 백금의 금속염이란, 예를 들면 염화 백금이다.

또, 본 발명의 청구항 7에 기재된 기능성물질의 제조방법에 의하면, 황산욕, 옥살산욕, 인산 및 크롬산욕 중 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합욕 또는 산성 심층수욕 중에 마이너스 이온 발생 금속염 또는 원적외선 발생 금속염을 첨가한 전해액 중에서 전해처리를 행하므로, 양극산화피막에 마이너스 발생 금속 또는 원적외선 발생 금속을 석출시킬 수 있고, 마이너스 이온 발생 금속에 의한 충분한 마이너스 이온 발생 기능을 갖게 할 수 있으며, 또는 원적외선 발생 금속에 의한 충분한 원적외선 발생 기능을 갖게 할 수 있다.

또, 본 발명의 청구항 8에 기재된 기능성물질의 제조방법에 의하면, 마이너스 이온 발생 금속으로서 양극산화피막에 지르코늄, 바나듐, 리튬, 이트륨, 팔라듐, 게르마늄, 토르말린, 토륨, 우라늄, 라듐 또는 라돈으로부터 선택된 하나 또는 복수의 금속을 석출시킬 수 있고, 또 원적외선 발생 금속으로서 팔라듐, 게르마늄 또는 토르말린으로부터 선택된 하나 또는 복수의 금속을 석출시킬 수 있다.

삭제

또, 본 발명의 청구항 10에 기재된 기능성물질의 제조방법에 의하면, 금속석출공정과 협공처리공정의 사이에 밀착성 약화공정이 행해지므로, 양극산화피막의 모재로의 밀착성을 약화시켜, 양극산화피막의 박리성을 더욱 좋게 할 수 있다.

또, 본 발명의 청구항 11에 기재된 기능성물질의 제조방법에 의하면, 밀착성 약화공정에서는, 모재를 중성욕 중에서 직류 전류로 전해처리하므로, 양극산화피막의 파괴가 일어나고, 이것에 의해, 양극산화피막의 밀착성을 약화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 청구항 12에 기재된 기능성 입자 형상 또는 분말 형상 물질에 의하면, 청구항 1 또는 청구항 2 항에 기재된 제조방법에 의해 제조한 기능성 생성물을 입자 형상 또는 분말 형상으로 가공하고 있으므로, 원하는 기능성을 가지는 입자 형상 또는 분말 형상 물질을 생성할 수 있다.

Claims

알루미늄 또는 그 합금으로 형성된 플레이트상 내지 블록상의 모재의 표면에, 다수의 세공을 가지는 양극산화피막을 형성하는 양극산화피막 형성공정과, 상기 모재와 그 표면에 형성된 상기 양극산화피막의 밀착성을 저하시키는 밀착성 저하공정과, 상기 양극산화피막의 상기 다수의 세공 내에 금속을 석출시켜, 석출시킨 금속의 기능을 상기 양극산화피막에 부여하는 금속석출공정과, 상기 양극산화피막의 상기 다수의 세공의 개구를 좁게 하는 협공처리공정과, 상기 모재 표면의 양극산화피막을 박리하는 피막박리공정을 포함하되, 상기 밀착성 저하공정은 상기 양극산화피막 형성공정에 있어서의 상기 양극산화처리 후에, 그대로의 상태로 제1 처리시간에 걸쳐 유지하거나, 또는 상기 양극산화피막 형성공정보다 낮은 소정 전압으로 상기 양극산화처리를 제2 처리시간에 걸쳐 실시하는 것을 특징으로 하는 기능성물질의 제조방법.
알루미늄 또는 그 합금으로 형성된 플레이트상 내지 블록상의 모재의 표면에, 다수의 세공을 가지는 양극산화피막을 형성하는 양극산화피막 형성공정과, 상기 양극산화피막의 상기 다수의 세공 내에 금속을 석출시켜, 석출시킨 금속의 기능을 상기 양극산화피막에 부여하는 금속석출공정과, 상기 양극산화피막의 상기 모재로의 밀착성을 약화시키는 밀착성 약화공정과, 상기 양극산화피막의 상기 다수의 세공의 개구를 좁게 하는 협공처리공정과, 상기 모재 표면의 양극산화피막을 박리하는 피막박리공정을 포함하되, 상기 밀착성 약화공정은 상기 양극산화피막에 금속이 석출된 상기 모재를 중성욕에 침지시켜 직류 전압을 인가하여 전해처리하는 것을 특징으로 하는 기능성물질의 제조방법.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 양극산화피막 형성공정에서는, 황산욕, 옥살산욕, 인산 및 크롬산욕 중 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합욕 또는 산성 심층수욕 중에 상기 모재를 침지하여 양극산화처리를 실시하여 상기 모재에 상기 양극산화피막을 형성하는 것을 특징으로 하는 기능성물질의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 금속석출공정에서는, 황산욕, 옥살산욕, 인산 및 크롬산욕 중 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합욕 또는 산성 심층수욕 중에 금속의 질산염으로서의 질산은 및 질산구리 중 어느 하나 또는 둘, 또는 금속의 황산염으로서의 황산은 및 황산구리 중 어느 하나 또는 둘을 첨가한 전해액 중에서 전해처리하고, 이것에 의해 상기 양극산화피막의 상기 다수의 세공 내에 첨가된 질산염 또는 황산염의 금속을 석출시키는 것을 특징으로 하는 기능성물질의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 금속석출공정에서는, 황산욕, 옥살산욕, 인산 및 크롬산욕 중 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합욕 또는 산성 심층수욕 중에 금속으로서의 금과 백금 중 어느 하나 또는 둘의 금속염을 첨가한 전해액 중에서 전해처리하고, 이것에 의해 상기 양극산화피막의 상기 다수의 세공 내에 금과 백금 중 어느 하나 또는 둘을 석출시키는 것을 특징으로 하는 기능성물질의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 금속석출공정에서는, 황산욕, 옥살산욕, 인산 및 크롬산욕 중 어느 하나 혹은 이들 중 둘 이상의 혼합욕 또는 산성 심층수욕 중에 마이너스 이온 발생 금속염 또는 원적외선 발생 금속염을 첨가한 전해액 중에서 전해처리하고, 이것에 의해 상기 양극산화피막의 상기 다수의 세공 내에 마이너스 이온 발생 금속 또는 원적외선 발생 금속을 석출시키는 것을 특징으로 하는 기능성물질의 제조방법.
제7항에 있어서,

상기 마이너스 이온 금속이 지르코늄, 바나듐, 리튬, 이트륨, 팔라듐, 게르마늄, 토르말린, 토륨, 우라늄, 라듐 또는 라돈으로부터 선택된 하나 또는 복수의 금속이며, 또 상기 원적외선 발생 금속이 팔라듐, 게르마늄 또는 토르말린으로부터 선택된 하나 또는 복수의 금속인 것을 특징으로 하는 기능성물질의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서,

상기 금속석출공정과 상기 협공처리공정의 사이에, 상기 양극산화피막의 상기 모재로의 밀착성을 약화시키는 밀착성 약화공정이 행해지는 것을 특징으로 하는 기능성물질의 제조방법.
제10항에 있어서,

상기 밀착성 약화공정에서는, 상기 양극산화피막에 금속이 석출된 상기 모재를 중성욕에 침지시켜 직류 전압을 인가하여 전해처리하는 것을 특징으로 하는 기능성물질의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 기재된 제조방법에 의해 제조한 기능성 생성물을 입자 형상 또는 분말 형상으로 가공한 것을 특징으로 하는 입자 형상 또는 분말 형상의 기능성 물질.