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KR20070045269A - 금속 제품, 금속 제품의 제조 방법 및 그 용도 - Google Patents

금속 제품, 금속 제품의 제조 방법 및 그 용도 Download PDF

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KR20070045269A
KR20070045269A KR1020077004144A KR20077004144A KR20070045269A KR 20070045269 A KR20070045269 A KR 20070045269A KR 1020077004144 A KR1020077004144 A KR 1020077004144A KR 20077004144 A KR20077004144 A KR 20077004144A KR 20070045269 A KR20070045269 A KR 20070045269A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal
coating
substrate
layer
products
Prior art date
Application number
KR1020077004144A
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English (en)
Inventor
미카엘 쉬이스퀴
울리카 이사크손
Original Assignee
산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비 filed Critical 산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비
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Abstract

관, 스트립, 포일, 와이어, 섬유 또는 막대 형태의 기재를 갖는 금속 제품은 둘 이상의 서로 다른 층으로 구성된 장식 코팅을 갖는다. 한 층은 금속 또는 금속 합금으로 되어 있고, 다른 한 층은 투명 산화물로 되어 있다. 제품은 연속적인 공정 내에서 PVD 기술을 이용하여 생산되고, 가재도구, 휴대폰 또는 의류의 지퍼 및 단추와 같은 다양한 고객 관련 제품에 사용된다.
금속 제품, 장식 코팅

Description

금속 제품, 금속 제품의 제조 방법 및 그 용도{METAL PRODUCT, METHOD OF MANUFACTURING A METAL PRODUCT AND USE THEREOF}
본 발명은 금속 기재 및 코팅으로 구성되는 금속 제품에 관한 것이다. 상기 코팅은 둘 이상의 서로 다른 층을 포함하며, 한 층은 금속 또는 금속 합금으로 이루어지고 다른 한 층은 투명 산화물로 이루어진다. 또한, 본 발명은 그러한 제품의 제조 방법 및 장식 표면을 요하는 제품의 제조에 있어서의 그러한 제품의 용도에 관한 것이다.
스트립, 와이어 등의 형태이면서 코팅으로 된 장식 표면을 갖는 금속 제품은 다양한 분야에 사용될 수 있다. 몇 가지 예로는 야외 생활, 스포츠 및 해양 생활 용품들이 있다. 상기 금속 제품들은 또한 가정 용품, 문 손잡이, 카메라, 휴대폰 및 기타 통신 제품에서도 사용될 수 있다. 또한, 음식물 포장용으로도 사용될 수 있다. 또한, 다양한 칼 및 톱 제품 역시 장식용 코팅을 갖는 금속 스트립을 사용한다. 또 다른 적용 대상으로는 면도용품, 또는 시계, 안경, 화장품, 향수병의 뚜껑 또는 의류의 버튼 및 지퍼가 있다.
코팅은 기재에 매우 양호한 접착력을 가지는 것이 중요하다. 상기 몇몇 적용 대상 제품에 있어서, 금속 기재 상의 코팅이 벗겨지거나 갈라질 위험이 높을 수 있다. 또한, 제품이 부식성 환경에서 사용될 수도 있다. 따라서, 내부식성 코팅이 있는 것도 중요하다. 또한, 코팅이 사용 중에 변색되지 않아야 한다는 점도 중요하다. 예를 들면, 음식물 포장 제품의 경우, 변색된 표면은 음식물에도 문제가 있을 것으로 고객들이 생각하게 되기 때문에 음식품의 판매 손실을 가져올 수 있다. 또한, 어떤 경우에는 두께가 균일한 코팅이 필요할 수도 있는데, 즉 코팅 또는 제품 자체의 두께의 공차가 작아야 되는 경우도 있다.
또한 경제적인 이유에서, 스트립이 연속적인 롤투롤 (roll-to-roll) 공정으로 생산 가능하고, 또한 최종 제품이 그 생산된 금속 스트립으로부터 제조되는 것이 바람직하다. 따라서, 코팅은 또한 추가적인 슬리팅 (slitting) 작업, 스탬핑 및/또는 성형, 및 고온수 탈지와 같은 세정 공정을 견딜 수 있는 것도 중요하다.
금속 재료에 대해 장식 표면 마무리를 하는 몇 가지 통상적인 방법이 있다. 예를 들면 다음과 같다:
·양극산화법은 다양한 색을 위해 사용되는 공지의 방법이다. 보통 이 방법은 알루미늄 또는 일루미늄 합금에 사용되지만, 마그네슘, 아연 또는 티타늄에도 사용될 수 있다. 비교적 낮은 전류밀도에서 몇 분 동안 수산 전해질을 사용하여 알루미늄을 전기분해 전지의 양극으로 만든다. 결과적으로 생긴 산화물 막은 보통 5∼25 ㎛ 의 두께이며 알루미늄에 좀 더 큰 내부식성 및 내마모성을 부여한다. 상기 막은 다공성이며 흡수성이 있기 때문에, 착색재로 염색될 수도 있다. 검정, 청색, 적색, 자주색, 녹색과 같은 색을 얻을 수 있지만, 가장 일 반적인 표면은 무색이다. 다양한 양극산화 마무리를 소형 제품 및 가정용 벽널 (siding) 의 알루미늄 부분에서 발견할 수 있다. 하지만, 예를 들면 스테인리스 강에 대해서는 직접적으로 사용할 수 없다는 점은 명백한 단점이다.
·증착법 (vapour deposition method) 은 금속 제품의 착색용으로 여러 경우에 사용된다. 종종 그 색은 금속 질화물을 부품 표면에 적용함으로써 얻어진다. 하지만, 대부분의 방법들은 배치형 (batch-like) 공정으로, 마무리된 부품별로 하나씩 코팅이 이루어진다. 그러한 방법의 명백한 단점은 그것이 연속적이지 못하기 때문에 사용에 비용이 많이 든다는 점이다. 고객 관련 제품에 대한 배치 코팅의 일례가 US 6 197 438 B1 에 공개되어 있으며 (본 발명에 참조로 관련되어 있음), 세라믹 코팅된 음식 용기가 장식 효과, 즉 락카 (lacquer) 칠이 된 표면 외관을 얻기 위해 실리콘 질화물, 알루미늄 또는 다이아몬드형 탄소로 코팅되어 있다. 배치 PVD 에 의한 장식 코팅의 더 많은 예들이 미국 특허 제 5 510 012 호에 개시되어 있는데, 여기서는 질소 가스 내에서 금-바나듐 합금을 음극 스퍼터링 함으로써 배치 공정으로 장식용 금색이 얻어지며, 이는 또한 EP-A=1 033 416 에도 개시되어 있고, 여기서는 배치 PVD 에 의해 장식용 청동 색이 얻어진다.
·통상 사용되는 한 가지 방법은 금속 표면에 유색 락카 등을 칠하는 방법이다. 하지만, 대부분의 페인트칠 공정에 있어서, 페인트 칠은 마무리된 부품별로 하나씩 이루어진다. 그러한 방법의 명백한 단점은, 그것이 연속적인 롤투롤 공정이 아니기 때문에 사용에 비용이 많이 든다는 점이다. 표면상의 결함 또는 벗겨짐이 없이 예컨대 성형 작업에서 계속 처리되기에 접착력이 충분하지 않기 때 문에, 보통 연속적인 페인트칠 공정은 사용이 불가능하다. 또한, 페인트는 보통 부가적인 열처리를 견디지 못한다.
결과적으로, 상기 전술한 코팅 및 제조 공정은 본 발명에서 금속 기재에 장식 표면을 제공하기 위해서는 사용될 수 없다.
결국, 본 발명의 주된 목적은 코팅의 사용법에 의하여 금속 기재상에 장식 표면을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 금속 기재에 대해 양호한 접착력을 갖는 코팅을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연속적인 롤투롤 공정으로 증착 가능한, 금속 기재 상의 비용 효율적인 장식 코팅을 얻는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 금속 기재 상에서 가능한 균일한 두께를 갖는 코팅을 달성하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적으로는, 장식 표면을 가지면서 동시에 성형성이 양호한 금속제품을 제공하여, 상기 금속 제품으로 된 고객 관련 제품의 제조를 가능하게 하는 것이다.
본 발명은 금속 재료의 기재 및 장식 코팅을 갖는 금속 제품에 관한 것이다. 본 발명은 또한 PVD 를 사용한 연속적인 롤투롤 공정으로 그러한 금속 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
장식 코팅은 하나 이상의 금속 또는 금속 합금층 및 하나의 투명 산화물 층을 금속 기재상에 형성함으로써 얻어진다. 금속 또는 금속 합금은 기재와 투명 산화물 사이에 위치하는 것이 바람직할 수 있다. 코팅은 또한 부가적인 금속층 또는 산화물, 질화물, 탄화물 또는 이들의 혼합물로 이루어진 층과 같은 부가적인 층을 포함할 수도 있다.
장식 코팅은 롤투롤 공정에서 물리적 증착 (PVD) 에 의해, 15 ㎛ 미만, 바람직하게는 10 ㎛ 미만, 가장 바람직하게는 5 ㎛ 미만의 두께로 균일한 층으로 증착된다. 사용되는 PVD 방법은, 전자빔 (EB) 증착 또는 스퍼터링 (sputtering) 이 바람직하다. EB-증착 공정은 당업자에게 잘 알려져 있으며, 예를 들면 Siegfried Schiller, Ullrich Heisig 및 Siegfried Panzer 의 저서인 전자빔 기술 (Verlag Technik GmbH Berlin 1995, ISBN 3-341-01153-6) 에 포괄적으로 기술되어 있고, 스퍼터링 및 증착 모두는 Milton Ohring 의 저서인 박막의 재료 과학 (Academic Press, Boston 1992, ISBN 0-12-524990-X) 에서 제 3 장에 포괄적으로 기술되어 있으며, 두 가지 모두 개시된 부분은 본 발명에서 참조되어 관련된다.
예를 들면 스테인리스강 스트립과 같은 금속 기재 위에, 한 층은 금속 또는 금속 합금으로 이루어지고 다른 한 층은 투명 산화물로 이루어진, 둘 이상의 층을 갖는 코팅을 사용함으로써, 장식 표면의 제조가 가능하다는 것이 현재까지 알려져 있다.
본 제품은, PVD 를 사용하고 일렬로 배치된 에칭 챔버를 포함하는 생산 라인에서, 최소 10 m/min, 바람직하게는 25 m/min 이상의 속력을 갖는 연속적인 롤투롤 공정에서 생산된다.
도 1 은 본 발명에 따른 코팅을 갖는 금속 기재의 개략도.
도 2 는 CIE L*a*b* 색 공간의 개략도.
금속 기재
금속 기재는 섬유, 와이어, 스트립, 포일, 막대 또는 관의 형태일 수 있다. 한 가지 바람직한 실시예는 기재가 포일 또는 스트립 형태인 경우이다.
또한, 기재는 양호한 기본 내부식성을 가져야 한다. 따라서, 금속 기재는 예를 들면 강의 다른 합금 원소에 따라 10 중량% 이상의 Cr 함량을 가진 스테인리스강이 될 수 있다. 기재 재료의 다른 예로는 Ni 또는 Ni-계 합금, Al 또는 Al-계 합금, Cu 또는 Cu-계 합금, Ti 또는 Ti-계 합금 등이 될 수 있다. 최종 제품이 원하는 형상 및 특성을 갖도록 하기 위해, 코팅 후에도 기재를 가공할 수 있어야 하기 때문에, 금속 기재는 가공성이 양호해야 한다. 가능한 공정으로는 예를 들면 성형, 딥 드로잉, 펀칭, 스탬핑, 열처리 등이 있을 수 있다.
적절한 스테인리스강의 예로는, AISI 400-계열 형의 페라이트계 크롬강, 300-계열 형의 오스테나이트계 스테인리스강, 경화형 크롬강, 2상 스테인리스강, 또는 석출 경화형 스테인리스강을 들 수 있다. 코발트 합금강 또는 고니켈 합금도 역시 사용될 수 있다. 또한, Al, Ti, Cu 또는 Ni 계열의 합금 역시 사용될 수 있다.
본래, 기재 재료는 최종 제품의 특정한 목적에 적합해야 한다. 인장 강도, 피로 강도, 경도, 기하학적 형상 등의 파라미터들은 최종 제품의 특정한 요구 사항과 일치되어야 한다. 예를 들면, 칼에 사용되는 경우에 있어서, 기재는 스트립 형태인 것이 바람직하고, 절단되는 재료에 대해 저항성이 있어야 한다.
기재가 예를 들어 스트립 형태인 경우에는 폭이 1500 mm 이하인 것이 바람직하고, 스트립의 두께는 보통 5 mm 미만, 바람직하게는 3 mm 미만이며, 길이는 100 m 이상이다. 최종 제품의 품질은 사용되는 코팅 공정에 따라 5 km 까지의 스트립 길이에서 보장될 수 있다. 바람직하게는, 스트립의 폭 및 두께는 의도하는 최종 제품의 최종 폭에 적합한 폭 및 두께가 되도록 선택된다.
코팅
본 발명에 따른 코팅은 둘 이상의 서로 다른 층으로 구성된다. 한 층은 5 ㎚ ∼ 5 ㎛, 바람직하게는 100 ㎚ ∼ 2 ㎛ 인 금속층이다. 다른 한 층은 두께가 5 ㎚ ∼ 5 ㎛, 바람직하게는 10 ㎚ ∼ 2 ㎛ 인 투명 산화물 층이다.
코팅은 금속 기재에 대한 접착성이 양호하므로, 금속 기재가 예를 들어 성형 또는 어떤 종류의 열처리 등의 추가적인 처리를 받아도 코팅이 벗겨지거나 갈라지는 것을 피할 수 있다. 또한, 코팅은 균일하다. 실제로, 그 두께는 ±10 % 범위 내로 조절 가능하다.
층 두께에 있어서의 엄격한 공차로 인해, 예를 들면 색과 같은 코팅의 외관의 일관성을 얻을 수 있는 이점이 있다. 따라서, 정밀한 코팅 두께 공차로 인해, 5 ㎞ 및 그 이상의 긴 기재에 대해서도, 뛰어난 색일관성 (colour consistency) 을 얻게 되었다. 긴 기재의 제작은 비교적 높은 이송 속도 덕분에 가능해졌다.
일면 코팅 및 양면 코팅 모두가 사용될 수 있다. 경제적인 관점에서 보면, 한 면에 대해서만 장식이 나타날 필요가 있는 경우에는 일면 코팅이 사용되는 것이 바람직하다.
코팅은 전술한 바와 같이 둘 이상의 층으로 구성된다. 한 층은 금속 또는 금속 합금 층이며 다른 한 층은 투명 산화물 층이다. 투명 산화물 층의 예로는 MgO, Al2O3, TiO2 및 SiO2 가 있다. 금속층은 Ag, Al, Au, Co, Cu, Fe, Mn, Si, Sn, Ti, V, W, Zn, Zr 등의 금속 또는 청동이나 황동과 같은 금속 합금들 중 하나로 구성된다.
또한, 도 1 에 도시된 바람직한 일 실시형태에 따르면, 금속층 (2) 은 금속 기재 (1) 및 투명 산화물 층 (3) 사이에 위치한다. 다른 바람직한 실시형태에 따르면 금속층은 투명 산화물 층보다 더 두껍다.
코팅은 전술한 두 층 외에 부가층을 포함할 수도 있다. 이러한 부가적인 층들은 동일하거나 또는 서로 다른 조성일 수도 있다. 예를 들면, 다른 금속 또는 금속 합금 층이 코팅의 일부가 될 수도 있다. 또한, 산화물, 질화물, 탄화물 또는 이들의 혼합물 층이 코팅에 포함될 수도 있다. 이러한 부가층은 코팅의 어디에라도 위치할 수 있지만, 투명 산화물층을 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
본 발명에서 개시하는 사항은 비교적 얇은 코팅에 주로 적합하다. 코팅의 총 두께는 보통 기재의 각 측면에서 15 ㎛ 를 넘지 않는다. 보통, 코팅의 총 두께는 10 ㎛ 이하이며, 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
산화물이 금속층 외부에 위치한 경우, 금속층의 색은 산화물을 통과하여 빛나게 되고 그에 의하여 코팅의 색에 기여하게 된다. 또한, 투명 산화물 층을 사용하면 산화물 층의 간섭 현상 때문에 좀 더 생생한 외관을 얻을 수 있다는 이점이 얻어진다.
또한, 투명 산화물층 및 금속층은 코팅에 대한 부가적인 요구 사항, 예컨대 내마모성, 내부식성 또는 경도에 기여할 수 있다.
상기 서로 다른 층들 뿐만 아니라, 예를 들면 최종 제품이 사용되어야 하는 최종 적용에 따라 필요한 경우 코팅을 갖는 금속 기재에 페인트 및 락카를 칠할 수도 있다. 이는 코팅 바로 후에 수행될 수도 있지만, 열처리 또는 성형과 같은 부가적인 처리 단계 이후에 수행될 수도 있다. 페인트/락카는, 기재가 시계 또는 면도날과 같은 최종 제품으로 성형된 경우에, 코팅된 표면에 칠해질 수 있다. 페인트/락카의 목적은 추가적인 내부식성 또는 코팅된 금속 기재의 이송중의 부가적인 보호를 제공하기 위함일 수 있다.
코팅 공정
연속적이고 균일한 접착층을 제공하는 한, 코팅 매체의 적용 분야 및 코팅 공정에 대한 다양한 물리적 또는 화학적 증착법이 사용될 수 있다. 증착법의 예로서는, 화학적 증착법 (CVD), 금속 유기 화학 증착법 (MOCVD), 물리적 증착법 (PVD) (예컨대, 스퍼터링, 저항 가열 증착법, 전자빔 증착법, 유도 증착법, 아크 저항 증착법 또는 레이저 증착법) 을 들 수 있지만, 본 발명에 대하여는 특히, 전자빔 (EB) 증착 또는 스퍼터링의 두 가지 PVD 방법이 증착에 바람직하다. 선택적으로는, EB 증착법은 플라즈마 활성화에 의해 양호한 품질의 조밀하고 장식적인 코팅층을 더욱 보장하게 된다.
PVD 기술의 사용에 의한 이점은, 스트립 상에 매우 얇은 층/코팅이 증착될 수 있다는 점과, 뛰어난 접착력 및 균일성을 여전히 달성하면서도 연속적인 방법으로 수행될 수 있다는 점이다. 코팅 두께의 공차는 전술한 바와 같이 ±10 % 정도로 낮을 것이다.
본 발명에 대해, 비용 효율적인 생산성을 달성하고, 최종 제품의 특성을 악화시킬 위험이 있는 열의 영향을 최소화함으로써 기재 재료의 특성을 유지할 수 있기 위해, 코팅 방법은 최소 10 m/min, 바람직하게는 최소 25 m/min 의 기재 속도를 갖는 롤투롤 생산 라인에 통합되는 것이 필요조건이 된다. 그 후, 롤투롤 공정에서 전자빔 증착 (EB) 또는 스퍼터링과 같은 PVD 를 이용하여 코팅 층이 증착된다. 여러 증착 챔버를 일렬로 결합함으로써 다양한 층의 형성이 이루어질 수 있다. 금속 층의 증착은, 본질적으로 순수 금속 막을 얻기 위해, 어떠한 반응성 가스도 첨가하지 않고 최대 압력 1×10-2 mbar 의 감압 환경 하에서 이루어져야 한다. 금속 산화물의 증착은 챔버 내의 반응성 가스로서 산소원을 첨가하여 감소된 압력 하에서 수행되어야 한다. 산소 분압은 1×10-4∼100×10-4 mbar 의 범 위 내에 있어야 한다. 예를 들면 TiN, TiC, CrN 과 같은 금속 탄화물 및/또는 질화물 또는 이들의 혼합물과 같이, 다른 종류의 코팅이 이루어져야 하는 경우에는, 의도하는 화합물의 형성을 가능하게 하기 위해, 반응성 가스의 분압에 관해 코팅 중의 조건이 조절되어야 한다. 산소의 경우 H2O, O2, O3, 바람직하게는 O2 와 같은 반응성 가스가 사용될 수 있다. 질소의 경우에는 N2, NH3, N2H4, 바람직하게는 N2 와 같은 반응성 가스가 사용될 수 있다. 탄소의 경우에는, 예를 들면 CH4, C2H2 또는 C2H4 와 같은 탄소 함유 가스가 모두 반응성 가스로 사용될 수 있다.
좋은 접착성을 얻기 위해, 여러 종류의 세정 단계가 사용된다. 우선, 기재 재료의 표면은, 코팅 공정의 효율성 및 코팅의 접착력과 품질에 부정적인 영향을 줄 수 있는 모든 오일 잔류물을 적절한 방법으로 제거하도록 세정되어야 한다. 또한, 강 표면에 본래부터 보통 항상 존재하는 매우 얇은 산화물층 또한 제거되어야 한다. 이는 코팅의 증착 이전에 표면의 전처리 등을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 롤투롤 생산 라인에 있어서, 결국 제 1 생산 단계는 제 1 층의 좋은 접착성을 얻기 위한 금속 표면의 이온 보조 에칭이 되는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이 스트립 속도는 10 m/min 이상이며, 바람직하게는 25 m/min 이상이고, 훨씬 높은 속도에서도 수행될 수 있다.
장식 코팅은 여러 단계로 생산될 수도 있다. 이 경우, 전체 기재는 우선 한 층이 코팅된 후 새로운 층이 추가로 더 코팅된다. 한 층이 금속 또는 금속 합금이고 다른 한 층은 투명 산화물 층이면, 서로 다른 층은 동일하거나 서로 다른 조성일 수도 있다.. 또한, 코팅은 여러 개의 개별 챔버 내에서 인라인 (in-line) 으로 각각의 챔버에서 서로 다른 코팅 층이 형성되도록 수행될 수도 있다. 이 경우 또한 서로 다른 층은 동일한 조성이거나 또는 서로 다른 조성일 수 있다.
또한, 벨트는 코팅되는 것과 동시에 특수한 냉각 장치에 의해 냉각될 수 있으며, 냉각은 코팅되는 측의 반대편 벨트 측면에서 일어난다. 그에 의하여, 벨트에 대한 열의 영향이 제어될 수 있으므로 기재의 특성은 실질적으로 유지된다.
기재가 양면 코팅되어야 하는 경우에는, 이 공정은 한 번에 한쪽 면에 대해 수행되거나, 또는 동시에 양면에 대해 수행될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 코팅 공정 후에 기재에 페인트 또는 락카를 칠할 수도 있다. 이런 추가 코팅 층의 목적은 예를 들면, 이송 중 또는 최종 제품이 사용될 환경에서의 보호를 위한 것이다.
이제, 몇 가지 실시예들을 이용하여 본 발명을 좀 더 자세히 설명하기로 한다. 이러한 실시예들은 본 발명을 제한하는 것으로 보아서는 안되며, 단순한 도해적인 특징으로 이해해야 한다. 이 실시예들은 기재를 스트립 형태로 도시하게 되겠지만, 이는 그 형상을 단순화하기 위한 것일 뿐이다. 기재는 포일, 섬유, 와이어, 막대 또는 관 형태로 만들어질 수도 있다.
실시예 1
Cu 층으로 코팅된 후 TiO2 층으로 코팅된 0.10 ㎜ 두께의 스테인리스강 스트립 형태의 샘플 1 이 전술한 방법에 따라 생산되었다. 기재 재료는, 0.7 % C, 0.4 % Si, 0.7 % Mn, 최대 0.025 % P, 최대 0.010 % S, 13 % Cr 의 조성을 가졌다. Cu 의 두께는 약 0.5 ㎛ 였으며 TiO2 의 두께는 약 22 ㎚ 였다.
기재에 대한 코팅의 접착성을 테스트하기 위해 표준 SS-EN ISO 7438 에 따라 굽힘 테스트가 수행되었다. 최소 굽힘 반경은 스트립의 두께와 동일하였고, 굽힘 테스트는 90°에 대해 수행되었다. 또한, 테스트는 각 반경 및 코팅 방향에 수직 및 평행한 방향에 대해 세 번씩 이루어졌다. 결과는 "표 1" 에 나타나 있으며, 여기서 "W" 는 테스트한 스트립이 완전하고 코팅이 벗겨지는 등의 경향을 나타내지 않았음을 의미하고, "C" 는 기재가 균열을 보였음을 의미하며, "B" 는 기재가 파괴되었음을 의미한다.
방향/반경 0.10 ㎜ 0.16 ㎜ 0.25 ㎜ 0.50 ㎜ 0.80 ㎜ 1.00 ㎜
평행 - - B C 1W 2C W
수직 W W W - - -
코팅 방향과 평행하게 테스트한 경우 (반경 0.25, 0.50, 0.80 인 경우) 샘플의 파괴/균열의 원인으로는, 이 경우의 코팅 방향이 스트립의 압연 방향과 동일하고 또한 기재가 냉연 (cold-rolled) 조건 하에 있었기 때문에 기재 자체가 굽힘 테스트를 견디지 못했다는 점을 들 수 있다. 하지만, 코팅은 이러한 테스트에서도 벗겨지는 경향은 조금도 나타내지 않았다.
실시예 2
실시예 1 에 따른 샘플 1 의 색을 L*, a* 및 b* 로 기술할 수 있는 CIE Lab 을 이용하여 테스트하였다. 또한, 샘플 1 과 동일한 기재에 근거하고 "표 2" 에 따라 코팅된 추가 샘플을 동일한 방법으로 테스트하였다.
샘플 두께 Cu (㎛) 두께 TiO2 (㎚)
2 0.5 30
3 0.5 36
4 0.5 17
국제 조명 위원회 (CIE, 프랑스어인 Commission Internationale d'Eclairage 의 약자) 는 조명 과학 및 조명 기술과 관련된 모든 문제들에 대해 그 회원국들 간에 국제적인 정보 협력 및 교환을 위해 노력하는 단체이다.
CIE 는 평균적인 관찰자에 의해 인지되는 모든 색을 기술하는 삼자극치 (tristimulus value) 로서 "XYZ" 값을 표준화하였다. 이러한 원색들은 실재하지 않으며, 즉 실제 색자극에 의해 파악될 수 없다. 이러한 색공간은 모든 인지 가능한 시각 자극을 양의 XYZ 값으로 기술하는 방식으로 선택된다. CIE XYZ 색공간의 매우 중요한 특징은 그것이 장치에 독립적이라는 점이다.
CIE XYZ 로부터 CIE Lab 로의 변환은 다음 식에 의해 이루어진다.
Figure 112007015570841-PCT00001
Figure 112007015570841-PCT00002
Figure 112007015570841-PCT00003
삼자극치 Xn, Yn, Zn 는 보통 흰색 고유색 자극치이다. L* 값은 검정에서 흰색에 이르는 휘도, a* 는 녹색에서 적색에 이르는 휘도, b* 는 청색에서 황색에 이르는 휘도이다(도 2 참조).
두 색들 사이의 지각적 선형 색차 공식은 다음과 같다.
Figure 112007015570841-PCT00004
L*, a*, b* 값들은 이 경우에는 Minolta 의 분광측색계 (Spectrofotometer) CM-2500d 10°D65 를 사용하여 측정되었다. 설정값은 다음과 같다.
측정경/정반사처리 M/SCI
UV 설정 UV 100 %
광원1 D65
관찰시야 10°
표시 DIFF & ABS
L*, a*, b* 값은 3 회에 걸쳐 테스트되었으며, "표 3"에 나타낸 결과는 3 회의 테스트 결과의 평균값을 선정한 것이다.
샘플 L* a* b* ΔE
1 47 40 24 1.01
2 47 41 22 1.09
3 50 42 23 1.60
4 57 26 18 1.50

Claims (10)

  1. 기재 및 코팅을 갖고 상기 기재가 금속 재료인 금속 제품으로서, 상기 코팅은 2 이상의 층을 포함하며, 한 층은 금속 또는 금속 합금으로 구성되어 있고 다른 한 층은 투명 산화물로 구성되어 있는 금속 제품.
  2. 제 1 항에 있어서, 금속 또는 금속 합금으로 이루어진 층은 Ag, Al, Au, Co, Cu, Fe, Mn, Si, Sn, Ti, V, W, Zn, Zr 또는 이들의 합금으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 금속 제품.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 투명 산화물은 MgO, TiO2, Al2O3 , SiO2 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 금속 제품.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 투명 산화물로 이루어진 층은 상기 금속 또는 금속 합금으로 이루어진 층보다 더 얇은 것을 특징으로 하는 금속 제품.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기재는 스트립, 포일, 와이어, 섬유, 막대 또는 관의 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 금속 제품.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅은 그 표면에 페인트 층 또는 락카 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 제품.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 금속 제품의 생산 방법으로서, 상기 기재를 에칭한 후 PVD 기술에 의해 10 m/min 의 최소 기재 속도를 갖는 연속적인 롤투롤 공정에서 코팅하고, 상기 에칭 및 코팅을 인라인 (in-line) 으로 수행하는 것을 특징으로 하는 금속 제품의 생산 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 코팅하는 동안 상기 기재의 속도는 25 m/min 이상인 것을 특징으로 하는 금속 제품의 생산 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 코팅 공정 후 코팅된 기재에 락카 또는 페인트를 칠하는 것을 특징으로 하는 금속 제품의 생산 방법.
  10. 야외 생활, 해양 생활 및 스포츠 용품, 가재도구, 문 손잡이, 카메라 장비, 휴대폰 및 기타 통신 제품, 칼, 톱, 면도용품, 또는 시계, 안경, 화장품, 의류의 지퍼 및 버튼, 향수병 등과 같은 개인 소지품 및 케어용품과 같은 고객 관련 제품의 제조에 사용되는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 금속 제품의 용도.
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