KR100423438B1 - 내지문강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가전용 모터 커버(Cover), CD Rom 케이스 및 각종 전자부품의 내,외 패널용으로 사용되는 내지문 강판을 제조하는 방법에 관한 것으로서,

냉간압연원판의 표면조도를 적절히 부여하고, 도금용액을 적절히 조성하여 내지문강판에 적절한 마찰성, 백색도 및 광택도를 부여하므로써, 마찰흔적(빤짝이)이 잔존하지 않고, 균일한 표면색상 및 우수한 내식성을 갖는 내지문 강판을 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

본 발명은 냉간압연원판의 표면에 조도를 부여하는 조질압연을 행한 후, 염화아연(ZnCl₂) 및 첨가제(USS-P)를 함유하는 염화아연도금용액에서 도금한 다음, 수지를 피복하여 내지문강판을 제조하는 방법에 있어서,

상기 냉간압연원판이 0.7-1.0㎛의 표면조도(Ra), 180-220의 PPI값, 0.5㎛이하의 장파장 조도(Wca)를 갖고; 그리고

상기 도금용액이 240-280g/l의 Cl농도 및 0.2-0.4g/l의 첨가제농도를 갖고: 그리고 백색도는 62-69, 광택도는 7.2-8.0, 그리고 마찰계수는 0.2이하인 내지문강판을 제조하는 방법을 그 요지로 한다.

Description

내지문강판의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING ANTI FINGER STEEL SHEET}

본 발명은 가전용 모터 커버(Cover), CD Rom 케이스 및 각종 전자부품의 내,외 패널용으로 사용되는 내지문 강판을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면 특성이 우수한 내지문 강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

내지문 강판은 가전용 모터 커버(Cover), CD Rom 케이스 및 각종 전자부품의 내,외 패널용으로 주로 사용되고 있으며, 특히 최근에는 전기도금강판의 수요동향이 패션화(Fashion)와 기능화 추세에 따라 고광택 무도장 내지문 강판의 선호가 증가되고 있는 추세에 있다.

통상, 내지문 강판은 냉간압연원판을 조질압연하여 적절한 조도를 부여한 다음, 전기도금라인에서 도금을 실시한 후 도금층위에 수지코팅을 행하므로써 제조된다.

종래의 내지문강판 제조방법의 일례를 살펴보면, 조질압연시 롤에 지석(grit)을 투사하는 물리적인 방법인 쇼트 블라스트 법(Shot Blast Texturing)을 적용한 롤을 사용하고, 조질압연길이는 무제한(0-300KM)이고, 스트립의 롤 조도(Ra)는 0.7-1.3㎛를 적용하고, 도금액은 240-300g/l의 Cl 및 0.2-0.6g/l의 첨가제(에틸렌 글리콜을 주성분으로 함;상표명:USS-P)로 이루어져 있다.

상기한 종래방법의 경우에는 도금작업시 조도의 거칠음에 의한 도금후 각종 스틸 롤(steel roll)과 밀착시 조도산(PPI: Peak Per Inch)의 차이에 의해 피크값이 큰 부위에서 마찰 흔적(빤짝이)이 발생하고, 또한 내지문 후 조도편차에 의해 불균일한 표면색상이 얻어질 뿐만 아니라 내지문수지도포후 흔적의 잔존, 가공후 내스크레치성의 저하 및 가공흑화현상의 유발로 인하여 내식성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명자들은 상기한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구 및 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로써, 본 발명은 냉간압연원판의 표면조도를 적절히 부여하고, 도금용액을 적절히 조성하여 내지문강판에 적절한 마찰성, 백색도 및 광택도를 부여하므로써, 마찰흔적(빤짝이)이 잔존하지 않고, 균일한 표면색상 및 우수한 내식성을 갖는 내지문 강판을 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

도 1은 평균조도(Ra), 최대조도 및 PPI를 나타내는 모식도

도 2는 조압연길이에 따른 평균조도(Ra)의 변화를 나타내는 그래프

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.

본 발명은 냉간압연원판의 표면에 조도를 부여하는 조질압연을 행한 후, 염화아연(ZnCl₂) 및 첨가제(USS-P)를 함유하는 염화아연도금용액에서 전기도금한 다음, 수지를 피복하여 내지문강판을 제조하는 방법에 있어서,

상기 냉간압연원판이 0.7-1.0㎛의 표면조도(Ra), 180-220의 PPI값, 0.5㎛이하의 장파장 조도(Wca)를 갖고; 그리고

상기 도금용액이 240-280g/l의 Cl농도 및 0.2-0.4g/l의 첨가제농도를 갖고: 그리고 백색도는 62-69, 광택도는 7.2-8.0, 그리고 마찰계수는 0.2이하인 내지문강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따라 내지문 강판을 제조하기 위해서는 조질압연시 냉간압연원판에 0.7-1.0㎛의 표면조도(Ra), 180-220의 PPI값, 0.5㎛이하의 장파장 조도(Wca)를 형성시켜야 한다.

상기 조도(Ra), 최대조도(Rmax), 및 높은 피크 수(PPI)가 모식적으로 도 1에 나타나 있다.

상기 원판의 표면조도가 0.7㎛미만인 경우에는 도금작업시 Zn이온과의 반응미흡으로 도금층이 열세하며, 1.0㎛이상인 경우에는 수지코팅후 조도층의 요철이 심하여 수지부착량 편차가 커지고, 백색도 및 마찰성이 나쁘게 되어 결과적으로 마찰흔적이 잔존하고, 내식성이 떨어지고, 불균일한 색상을 나타내게 된다.

일반 조도(Ra)나 PPI는 원판조도에 의한 도금작업후 조도변화가 있으나, 장파장조도는 파상도가 소재 조도특성을 그대로 유지하고 있어 수지코팅후 광택성을 유지하기 위해서는 상기 장파장 조도는 0.5㎛이하로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 PPI가 180미만인 경우에는 빛의 산란으로 백색도가 나쁘게 되고, 220을 초과하는 경우에는 빛의 산란이 증가하여 광택성이 불리하게 되어 불균일한 색상이 얻어질 수 있기 때문에 상기 PPI는 180-220으로 설정하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 냉연원판에 표면조도 등을 부여하기 위해서는 조질압연기의 작업롤에 적절한 조도를 부여하고, 적절한 조질압연의 작업길이를 설정하는 것이 중요한데, 이에 대하여 상세히 설명한다.

상기 작업롤에 조도를 부여하는 방식으로는 크게 전기적 방전가공인 EDT(Electro discharge texturing)법과 물리적 충격법인 SBT 법을 들수 있으며, 이들 방법에 따라 조도형상(Profile)변화가 다르게 나타난다.

상기 SBT법은 금속그릿(grit)을 롤 표면에 전사하여 조도를 부여하는 방법으로서 이 방법의 경우에는 조도편차가 크다.

한편, EDT법은 전자 빔(Electron Beam)을 롤 표면에 전사하여 조도를 부여하는 방법으로서, 이 방법의 경우에는 조도편차가 적다.

본 발명에서는 EDT방법을 적용하여 롤에 조도를 부여하고, 이렇게 조도가 부여된 롤을 사용하여 냉간압연원판에 조도를 부여하는 것이 바람직한데, 그 이유는 EDT방법을 적용하는 경우 동일 조도(Ra)수준에서 SBT법에 비하여 낮은 최대조도(Rmax), 높은 피크 수(PPI), 낮은 장파장 조도를 확보할 수 있으며, 특히 조도편차 정도가 적고 조도수준에 따른 기존 조도지수들의 변동정도가 적은 특성이 있기 때문이다.

본 발명에 있어서는 상부 작업롤에는 2.1-2.5㎛의 조도를 부여하고, 하부 작업롤에는 1.9-2.1㎛의 조도를 부여하는 것이 바람직하다.

또한, 조질압연의 작업길이는 70-200km정도가 바람직하다.

상기 도금액중 Cl의 농도가 280g/l를 초과하는 경우에는 전류밀도가 증가되고 표면조도가 감소하는 영향을 가지므로 도금후 내지문 강판이 파인(Fine)하지 못하고 2차 결함(가공흑화, 내스크래치)을 유발하게 되므로,상기 도금액중 Cl의 농도는 280g/l이하로 제한하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 도금액중 Cl의 농도가 240g/l미만인 경우에는 도금층의 밀착성 열세 및 아연 더스트(Zinc Dust)인 파우더링(Powdering)발생으로 내지문작업시 수지용액에 함유용액오염 및 타결함(이물흠,픽업)을 유발시키게 된다.

상기 첨가제(상표명:USS-P)는 통상적으로 염화아연도금용액에 첨가되는 것으로서 에틸렌 글리콜을 주성분으로 하고 있으며, 도금층의 표면을 균일하게 하는 그레인 리파이너(Grain Refiner)로서 도금층의 레벨링(Levelling)효과를 갖고 있으나, 그 농도가 0.4g/l를 초과하는 경우에는 도금층의 그레인(Grain)이 뭉쳐져서 레벨링효과를 감소시키며 표면색상이 어두워(백색도: 50-65)진 반면, 그 농도가 0.2g/l미만인 경우에는 표면색상이 밝아져(백색도:70-76)고유색상범위를 초과, 품질편차를 유발하게 되므로, 본 발명에 있어서 첨가제의 농도는 0.2 - 0.4g/l로 선정하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 내지문 강판의 백색도는 62-69, 광택도는 7.2-8.0, 그리고 마찰계수는 0.2이하가 된다.

상기와 같은 백색도, 광택도, 및 마찰계수를 갖지 않으면, 마찰흔적이 남고, 내식성이 떨어지고, 표면색상이 균질하지 못하게 된다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

(실시예1)

하기 표1과 같은 조건으로 조질압연기의 롤에 조도를 부여하여 하기 표 1의 조도를 갖는 스트립으로 조질압연을 행하여 냉간압연원판을 제조한 다음, 스트립의 마찰성 및 백색도를 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

여기서 사용된 스트립의 두께는 0.7mm이였고, 조질압연시 적용된 연신율은 1.03%이였다.

하기 표1에서, 마찰성은 드로 비드 테스터(Draw Bead Tester)에 의한 마찰계수값으로 평가한 것으로서, 마찰성 기준은 마찰계수가 0.15이하인 경우에는 우수, 0.16-0.20의 경우에는 양호, 0.21-0.25의 경우에는 미흡, 0.30인 경우에는 불량으로 평가하였다.

또한, 백색도는 색차계(Color Meter)에 의해 측정한 것으로서(100:white, 0: black), 백색도 기준은 66-69는 우수, 63-65는 보통, 61-62는 미흡, 61-69를 벗어나는 경우에는 불량으로 평가하였다.

또한, Wca는 PPI값의 파형1개의 중심선 조도(파장0.8-8mm의 조도군)를 나타낸다.

한편, 하기 표 1에서, ◎: 우수, ○: 양호, △: 미흡, ×: 불량을 나타낸다.

원판No.	조질압연작업길이(km)	롤종류	롤조도	원판조도(평균)	원판품질	종합평가
			상	하	Ra		Rmax	PPI	Wca	마찰성	백색도
종래원판	0-300	SBT적용롤	2.3	2.1	1.19	6.94	68	0.78	×	△	불량
비교원판 1	10	EDT적용롤	2.3	2.1	1.2	6.97	222		△	△	불량
			2.1	1.9	1.18	6.71	216		△	△	불량
비교원판 2	50	EDT적용롤	2.3	2.1	1.18	6.94	221		△	○	미흡
			2.1	1.9	1.10	6.69	211		△	○	미흡
발명원판 1	70	EDT적용롤	2.5	2.3	1.06	6.92	216		◎	○	합격
			2.3	2.1	0.91	6.77	219		◎	○	합격
			2.1	1.9	0.86	6.59	215	0.50	◎	◎	합격
발명원판 2	100	EDT적용롤	2.5	2.3	0.87	6.45	211		◎	◎	합격
			2.3	2.1	0.84	6.58	214		◎	◎	합격
			2.1	1.9	0.82	6.41	209	0.46	◎	◎	합격
발명원판 3	150	EDT적용롤	2.5	2.3	0.79	6.51	211		◎	◎	합격
			2.3	2.1	0.76	6.43	217	0.47	◎	◎	합격
			2.1	1.9	0.74	6.40	213		◎	◎	합격
발명원판 4	200	EDT적용롤	2.5	2.3	0.75	6.39	219		○	◎	합격
			2.3	2.1	0.74	6.31	211	0.51	○	◎	합격
			2.1	1.9	0.75	6.33	216		○	◎	합격
비교원판 3	250	EDT적용롤	2.3	2.1	0.61	6.38	207		△	△	불량
비교원판 4	300	EDT적용롤	2.3	2.1	0.59	6.34	209		△	△	불량

상기 표1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 냉연원판에 조도를 부여하는 경우에는 마찰성 및 백색도가 우수함을 알 수 있다.

상기 표 1에 제시된 것중의 일부의 냉간압연원판을 사용하여 하기 표2의 도금용액조건에서 도금을 행한 후, 내지문처리하여 마찰성, 백색도, 광택도를 평가하고, 그 종합적인 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

하기 표 2에서, ◎: 우수, △: 미흡, ×: 불량을 나타낸다.

실시예No.	조질압연작업길이(km)	롤종류	원판조도(평균)	용액농도(평균)	종합판정
			Ra	Rmax		PPI	Wca	Cl(g/l)	USSP(g/l)
종래예	0-300	SBT적용롤	1.19	6.94	68	0.78	291	0.48	×
발명예 1	70	EDT적용롤	0.86	6.59	215	0.50	271	0.36	◎
							268	0.34	◎
발명예2	70	"	0.84	6.49	211	0.48	266	0.31	◎
							265	0.28	◎
발명예3	100	"	0.82	6.41	209	0.46	268	0.23	◎
	150		0.76	6.43	217	0.47	264	0.28	◎
발명예4	200	"	0.74	6.31	211	0.50	268	0.35	◎
비교예1	50	"	1.10	6.69	211	0.58	289	0.43	△
비교예2	250	"	0.61	6.38	207	0.55	291	0.45	△
비교예3	300	"	0.59	6.34	209	0.53	265	0.31	△
비교예4	100	"	0.82	6.41	209	0.46	288	0.43	△
비교예5	150	"	0.76	6.43	217	0.47	293	0.46	△

상기 표 2에서, 발명예 1 및 2의 경우에는 마찰계수는 0.14정도이고, 백색도는 66-68정도이고, 그리고 광택도는 7.5-8.0로 본 발명의 범위를 만족하고 있음을 알 수 있으며, 광택도는 첨가제 영향에 의한 변화와 무관하였다.

발명예 3 및 4의 경우에는 마찰계수는 0.13정도이고, 백색도는 66-67정도이고, 그리고 광택도는 7.3-7.7로 우수하였으며, 광택도는 첨가제 영향에 의한 변화와 무관하였다.

한편, 비교예 1 및 2의 경우에는 마찰계수는 0.18-0.20정도이고, 백색도는 61-63정도로 미흡하였다.

비교예 3의 경우에는 마찰성은 비교예1및2와 대비하여 동등수준이었으며, 백색도는 62-65정도로 약간 개선되었으나, 광택도는 6.5-6.8정도로 미흡하였다.

비교예 4 및 5의 경우에는 마찰계수가 0.15로서 마찰성은 약간 개선되었으나 백색도는 61-63정도로 미흡하였다.

(실시예 2)

EDT 적용롤 및 SBT 적용롤에 대하여 조질압연길이별 평균조도를 조사하고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.

도 2에 나타난 바와 같이, EDT 적용롤이 SBT 적용롤에 비하여 0.35㎛정도 낮게 나타나며, 또한, 조도가 어느 정도 안정된 압연길이 70km를 보면 EDT 적용롤은 약 0.22㎛의 평균조도 편차범위를 나타내고, SBT 적용롤은 035㎛의 평균조도 편차범위를 나타내고 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 있어서는 EDT 적용롤을 사용하여 강판에 조도를 부여하고, 조질압연길이를 70-200km로 관리하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

본 발명은 냉간압연원판의 표면조도를 적절히 부여하고, 도금용액을 적절히 조성하여 내지문강판에 적절한 마찰성, 백색도 및 광택도를 부여하므로써, 마찰흔적(빤짝이)이 잔존하지 않고, 균일한 표면색상 및 우수한 내식성을 갖는 내지문 강판을 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 냉간압연원판의 표면에 조도를 부여하는 조질압연을 행한 후, 염화아연(ZnCl₂) 및 첨가제(USS-P)를 함유하는 염화아연도금용액에서 전기도금한 다음, 수지를 피복하여 내지문강판을 제조하는 방법에 있어서,

   상기 냉간압연원판이 0.7-1.0㎛의 표면조도(Ra), 180-220의 PPI값, 0.5㎛이하의 장파장 조도(Wca)를 갖고;

   상기 도금용액이 240-280g/l의 Cl농도 및 0.2-0.4g/l의 첨가제농도를 갖도록 조성되고; 그리고

   백색도는 62-69, 광택도는 7.2-8.0, 그리고 마찰계수는 0.2이하인 내지문강판의 제조방법
2. 제1항에 있어서, 냉간압연원판의 표면조도(Ra), PPI값, 및 장파장 조도(Wca)는 상부 작업롤에 2.1-2.5㎛의 조도가 부여되고, 하부작업롤에 1.9-2.1㎛의 조도를 부여된 조질압연기를 사용하여 70-200km의 조질압연의 작업길이조건으로 조질압연하여 부여되는 것을 특징으로 하는 내지문강판의 제조방법