KR100286681B1 - 내식성이 우수한 제로 스팡글 용융아연 도금강판의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내식성이 우수한 재료 스팡글 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것으로, 제로 스팡글 처리용액으로 수용성 AlPO4염 수용액을 사용하여 내식성이 우수한 제로 스팡글 용융아연 도금강판을 제조하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제로 스팡글 용융아연 도금강판을 제조하는 방법에 있어서, 용융아연 도금욕에서 강판 표면에 용융아연을 부착시킨후, 상기 강판표면의 용융아연이 응고하기전에 상기 강판표면에 1-5중량% 수용성 AlPO4염 수용액을 50-150g/m2의 분무량으로 분무하는 내식성이 우수한 제로스팡글 용융아연 도금 강판의 제조방법에 관한 것이다.
Description
[발명의 명칭]
내식성이 우수한 제로 스팡글 용융아연 도금강판의 제조방법
[발명의 상세한 설명]
[발명의 목적]
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
본 발명은 가전제품 및 자동차용 강판에 사용되는 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내식성이 우수한 제로스팡글 용융아연도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
용융아연 도금강판이 사용되어진 초기에는 대부분이 건자재에 국한되어 사용되었기 때문에 도장성이 별문제가 되지 않았지만, 최근에 Al을 도금욕에 첨가함으로써 Fe-Zn 합금반응을 억제한 결과, 가혹한 가공조건에도 견딜 수 있는 용융아연도금강판이 대량 생산되어, 그 용도가 각종 가전제품 및 자동차용등으로 광범위하게 확대되어 사용됨에 따라 용융도금강판위에 도장처리를 하여 사용하는 경우가 증가하는 추세가 있다. 이러한 용융아연도금강판은 외관표면이 균일, 평활하며, 미려함과 동시에 고내식성이 요구되고 있다.
그러나, 일반적인 용융아연 도금강판에서는 강판표면에 부착된 용융아연이 응고시에 통상 스팡글(spangle)이라는 아연결정립이 형성된다. 이러한 스팡글이 강판 표면에 잔류하고 있게되면, 도금강판의 내석싱을 보다 향상시키거나, 미관을 양호하게 하기 위하여 표면을 도장할 때 도장하는 면에 존재하는 스팡글이 도장후에 표면에 투영되어 외관을 손상시키거나, 특히 심한 경우에는 도막밀착성이 열화되어 박리되거나 내식성이 저하되는 결점이 있다.
상기와 같은 스팡글에 의한 결점을 방지하기 위해서는 스팡글을 미세화시켜 미관을 향상시킴과 동시에 표면을 도장시킨 도막과의 밀착성을 향상시킬 필요가 있다. 이러한 이유로 스팡글을 억제시키기 위한 많은 방법들이 연구되고, 행해지고 있는데, 그 중에서 대표적인 방법으로는 다음과 같은 것들을 들 수 있다.
(1)용융아연 도금욕 중의 Pb 농도를 0.01중량% 이하로 낮추는 방법(Pb-less법)
(2)용융아연도금후 조질압연(skin pass)을 행하는 방법
(3)용융아연도금후 아연강판을 재가열하는 방법
(4)용융아연도금층이 응고하기 직전에 냉각롤(roll)을 사용하여 급냉시키는 방법
(5)용융아연도금층이 응고하기 직전에 아연분말을 분사하는 분말 분사법(분말 분사법)
(6)용융아연도금층이 응고직전에 물 또는 수용성 무기염계 수용액을 분무하는 방법(용액분사법)
상기한 종래의 방법들중(1)의 Pb-less법은 스팡글이 있는 용융아연도금 강판을 요구하는 경우와 동일 도금욕에서 병행해서 생산할 수 없는 문제점이 있으며, (2)의 조질압연처리방법, (3)의 재가열처리방법 및 (4)의 냉각롤을 사용하는 방법들로는 완전히 스팡글을 제거하는 것이 불가능하다. 또한, (5)의 아연분말 분사법에 의한 제로스팡글 용융아연도금강판의 제조방법은 많이 사용되고 있으나, 아연분말의 롤흡착에 따른 표면외관불량 및 크로메이트 처리공정에서 슬러지(sludge)의 발생량이 과다하여 크로메이트 부착성을 저하시키는 문제점등이 대두되고 있는 실정이다.
또한, 최근에 많이 사용되고 있는 (6)의 용액분사법은 용융아연 도금욕으로 부터 인양된 강판에 부착된 용융아연이 응고하기 직전에 물, 증기 또는 수용성 무기염등의 수용액을 분무하는 방법인데, 이 방법은 스팡글을 미세시켜 미관의 향상 및 아연도금층과 도료의 도막밀착성 향상에는 효과가 있지만, 도금강판의 내식성을 향상시키지 못하는 결점이 있다.
이러한 용액분사법의 결점을 향상시킬 목적으로 일본특허공고(소) 50-95137에서는 내식성 향상을 위해 용융아연이 응고하기 직전에 0.1-5중량% 수용성 SnCl2수용액을 강판에 부착된 용융아연에 분무하는 것을 특징으로 하는 제로 스팡글 용융아연도금강판의 내식성 향상 방안을 제시하였다. 그러나, 본 발명자의 실험결과 수용성 SnCl2염수용액은 통상 미니스팡글 용융아연 도금강판의 제조시 사용되고 있는 인산염계 수용액과 비교할 때, 흡열반응성이 크게 떨어져서 강판표면에 육안으로 식별이 가능한 스팡글이 잔류하는 문제점이 발생하였다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
이에 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위해 연구와 실험을 거듭하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안한 것으로 본 발명은 제로스팡글 처리용액으로 수용성 AlPO4염수용액을 사용하여 내식성이 우수한 제로스팡글 용융아연도금강판을 제조하는 방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
[발명의 구성 및 작용]
본 발명은 제로 용융아연 도금강판을 제조하는 방법에 있어서, 용융아연 도금욕에서 강판 표면에 용융아연을 부착시킨후, 상기 강판표면의 용융아연이 응고하기전에 상기 강판표면에 1-5중량% 수용성 AlPO4염 수용액을 50-150g/m2의 분무량으로 분무하는 내식성이 우수한 제로스팡글 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 강판을 용융아연 도금하여 용융아연 도금욕으로 부터 인양된 강판에 부착된 용융아연이 응고하기전에 1-5중량% 수용성 AlPO4염 수용액을 상기 강판에 분무하여 인산염이온의 강한 흡열반응에 의해 스팡글을 미세화(직경 50㎛이하) 시킴으로서, 육안으로 식별이 불가능하게 함과 동시에 Al염 피막에 의해 제로 스팡글 용융아연도금강판의 내식성을 향상시키는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 있어서, 미니스팡글 처리용액으로 사용하는 수용성 AlPO4염의 거동은 명백하게 규명되지는 않지만, 용융아연이 응고하기 직전에 상기 염이 분무되면, 인산염(PO4)에 의한 강한 흡열반응 특성에 의해 제로스팡글이 형성되며, 전기화학적으로 귀한 금속인 Al이 내식성이 매우 우수한 Al2O3부동태 피막을 형성시켜 내식성이 향상되는 것으로 추정된다.
그러나, Al이 함유된 수용성 AlPO3, Al2(SO4)3염을 분무하는 경우에는 Cl4, SO4이온이 도금층에 잔류하여 오히려 내식성을 열화시킴과 동시에 인산염 이온에 의한 흡열반응이 없으므로 제로스팡글 용융아연도금강판을 제조할 수 없다는 것이 실험을 통하여 확인되었다.
본 발명에 사용한 수용성 AlPO4염수용액의 농도는 1-5중량%로 한정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 농도가 1중량% 미만에서는 미니스팡글 용융아연 도금강판의 내식성이 현저하게 향상되지 않으며, 5중량%를 초과하여도 내식성은 농도에 비례하여 향상되지 않고, 연속생산을 하는 경우 노즐막힘현상이 발생되어 생산에 지장을 초래하고 도금밀착성도 저하되어 바람직하지 못하기 때문이다.
또한, 본 발명에 의한 AlPO4염 수용액을 용융아연도금강판에 분무할 때 상기 용액의 분무량은 50~150g/m2의 범위가 바람직한데, 그 이유는 상기 범위에서 강판의 스팡글이 미세균일화되고 내식성이 가장 양호하기 때문이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
[실시예 1]
하기표 1은 0.1%, 5%, 10%의 AlPO4수용액을 분산시켜 제조하여 크로메이트 처리를 하지 않은 상태에서 염수분무시험을 행한 결과이다. 이때 백청발생정도는 아래의 5점법으로 평가하였다.
5 .......... 백청발생 0%
4 .......... 백청발생 30%미만
3 .......... 백청발생 30이상~50%미만
2 .......... 백청발생 50이상~100%미만
1 .......... 백청발생 100%
상기 표 1에 나타난 바와같이 1%미만의 AlPO4농도에서는 내식성이 현저히 저하되는 반면, 5%와 10%AlPO4농도에서의 내식성차이가 나타나지 않음을 알수 있었다.
본 발명에 의한 수용성 AlPO4염 수용액의 분무량은 스팡글을 균일하게 미세화하기 위해 50-150g/m2의 범위가 양호하며, 이 범위내의 경우 내식성이 양호하게 나타났다.
[실시예 2]
본 발명에 의한 2wt%, AlPO4수용액을 용융아연 도금욕으로 부터 인양된 강판에 부착된 용융아연이 응고하기적전에 80g/m2분무하여 스팡글을 미세화시킨 강판을 A, 2wt% AlPO4대신에, 2wt% 인산 2수소암모늄(NH4H2PO4)용액을 분무하여 스팡글을 미세화시킨 강판을 B, 2wt%염화알루미늄(AlCl3)용액을 분사시켜 스팡글을 미세화시킨 간판을 C로 하여 3개의 대해 염수분무시험을 행하였다. 그 결과는 하기표 2에 나타내었으며, 이때 백청 발생 면적평가는 상기 실시예 1에서와 마찬가지로 5점법에 의해 행하였다.
상기표 2에서 알수 있는 바와같이, AlPO4수용액을 사용한 본 발명예가 인산 2수소 암모늄이나 염화알루미늄을 사용한 비교예에 비하여 월등이 우수한 내식성을 나타내고 있다.
[실시예 3]
상기 실시예 2에서의 강판 A,B,C에 약 15mg/m2의 부착량으로 크로메이트처리를 실시한후, 염수분무시험을 행하여 그 결과를 하기표 3에 나타내었다. 이때 백청발생 면적평가는 상기 실시예 1에서와 같이 5점법에 의해 행하였다.
상기표 3에 나타난 결과로써도 AlPO4수용액에 의한 분사가 우수한 내식성을 갖는다는 것을 알수 있었다.
[실시예 4]
상기 실시예 2에서의 강판 A,B,C에 인산염처리를 동일하게 행하여 20㎛두께의 도막을 갖도록 분체도장하고, X자 형태로 소지철까지 크로스커트(cross cut)한후 400 시간동안 염수분무시험을 행하였다. 이때 도막의 블리스터(blister)의 폭을 자로 측정한 결과를 하기표 4에 나타내었다.
상기표 4에 나타난 바와같이, 본 발명에 의한 강판 A가 도장후 내식성도 가장 우수함을 알 수 있었다.
[발명의 효과]
상술한바와같이 본 발명은 인산염이온의 강한 흡열반응에 의해 스팡글을 미세화킴과 동시에, Al염피막에 의해 내식성을 향상시키는 것으로 수용성 AlPO4수용액으로 처리하는 것에 의해, 물, 증기 혹은 다른 수용성 무기염 수용액으로 처리한 것에 비해 제로스팡글화 시킴과 동시에 내식성을 향상시키는 용융아연 도금강판의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
Claims (1)
- 제로 스팡글 용융아연 도금강판을 제조하는 방법에 있어서, 용융아연 도금욕에서 강판 표면에 용융아연을 부착시킨후, 상기 강판표면의 용융아연이 응고하기전에 상기 강판표면에 1-5중량% 수용성 AlPO4염 수용액을 50-150g/m2의 분무량으로 분무하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 제로스팡글 용융아연 도금강판의 제조방법.
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| KR1019960059238A KR100286681B1 (ko) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 내식성이 우수한 제로 스팡글 용융아연 도금강판의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100286681B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100356172B1 (ko) * | 1998-12-01 | 2002-11-18 | 주식회사 포스코 | 내 아연 픽업성 및 인산염처리성이 우수한 합금화 용융아연도금강판의 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950018603A (ko) * | 1993-12-28 | 1995-07-22 | 조말수 | 내식성이 우수한 미니스팡글(mini-spangle) 용융아연 도금강판의 제조방법 |
-
1996
- 1996-11-29 KR KR1019960059238A patent/KR100286681B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950018603A (ko) * | 1993-12-28 | 1995-07-22 | 조말수 | 내식성이 우수한 미니스팡글(mini-spangle) 용융아연 도금강판의 제조방법 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100356172B1 (ko) * | 1998-12-01 | 2002-11-18 | 주식회사 포스코 | 내 아연 픽업성 및 인산염처리성이 우수한 합금화 용융아연도금강판의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980040100A (ko) | 1998-08-17 |
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