KR100685026B1 - Chrome free post treatment solution and method for manufacturing electrolytic tinplate steel sheet using it - Google Patents

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Abstract

크롬이 함유되지 않은 후처리용액 및 이를 이용한 전기 주석도금강판 제조방법이 제공된다.Provided is a post-treatment solution that does not contain chromium and a method for producing an electro-tin plated steel sheet using the same.

본 발명은, 인산량 8 g/L조성에 대하여, 주석: 1-3 g/L와 피틴산(Phytic acid, C6H18O24P6): 0.1-0.5 g/L를 포함하여 조성된 크롬이 함유되지 않은 전기 주석도금강판 후처리용액과, The present invention is a chromium composition comprising tin: 1-3 g / L and phytic acid (C 6 H 18 O 24 P 6 ): 0.1-0.5 g / L with respect to 8 g / L phosphoric acid composition The post-treatment solution containing no tin-plated electroplated steel,

냉연강판을 주석도금한후 리플로우처리하고, 이어, 이를 후처리하는 주석도금강판의 제조공정에 있어서, 상술한 후처리용액을 이용하여 상기 플로우처리된 주석도금강판을 후처리하는 것을 특징으로 하는 표면 광택과 내산화성이 우수한 크롬-프리 전기 주석도금강판의 제조방법에 관한 것이다. After the tin-plated cold-rolled steel sheet is reflowed, and then, in the manufacturing process of the tin-plated steel sheet which is post-processed, the flow-treated tin plated steel sheet is post-processed using the above-described post-treatment solution. The present invention relates to a method for producing a chrome-free electro tin plated steel sheet having excellent surface gloss and oxidation resistance.

본 발명은 표면광택 및 내산화성이 우수한 백관용 주석도금강판을 제조함에 유용하다.The present invention is useful for producing a tin-plated steel sheet for white pipe having excellent surface gloss and oxidation resistance.

주석도금, 리플로우, 표면광택, 내산화성Tin Plating, Reflow, Surface Gloss, Oxidation Resistance

Description

크롬이 함유되지 않은 후처리용액 및 이를 이용한 전기 주석도금강판 제조방법{Chrome free post treatment solution and method for manufacturing electrolytic tinplate steel sheet using it}Chrome free post treatment solution and method for manufacturing electrolytic tinplate steel sheet using it}

본 발명은 통상 첨가제가 함유된 산성도금욕의 전기주석 도금강판 제조공정(페로스탄 프로세스: Ferrostan Process)에서 주석 부착량을 조정하지 않은 상태에서 전기도금 및 리플로우 공정을 거친 후 후처리하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세히는, 기존의 크롬용액을 사용하는 대신 크롬이 첨가되지 않은 환경친화형 후처리용액을 이용하고, 이를 이용하여 표면외관이 우수하고 내산화성등 품질 특성도 우수한 주석도금 강판을 제조하는 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a method of post-treatment after an electroplating and reflow process without adjusting the amount of tin deposition in an electro tin plated steel sheet manufacturing process (Ferrostan Process) of an acid plating bath containing an additive. . More specifically, instead of using a conventional chromium solution, an environmentally friendly post-treatment solution without chromium is used, and by using this method, a method of manufacturing a tin plated steel sheet having excellent surface appearance and excellent quality characteristics such as oxidation resistance is used. It is about.

일반적으로 주석도금강판 제조공정에서 크로메이트 처리에 이용되는 용액은 6가 크롬을 주성분으로 하고 있지만 전해 반응에 의하여 6가 크롬은 3가 크롬으로 환원된다. 따라서 이러한 화성처리 피막이 내용물중에 용출하여도 그것을 섭취한 인체에는 6가 크롬의 해는 없지만 실제 소비자의 입장에서 보면 유해 물질로 의심하여 이러한 물질은 피하려는 경향이 강해지고 있다. 또한 그 제조 공정측면에서도 6가의 무수크롬산을 취급해야 하기 때문에 공장 종업원의 입장에서도 신중함이 요구되고 있다. 따라서 가능하면 제조공정 관련자 및 최종 소비자가 보다 안정성에 확신을 가질 수 있는 물질을 이용하여 후처리함이 바람직하며, 이는 곧 작업 환경에서도 6가 크롬 사용을 배제하는 것을 의미한다.In general, the solution used for chromate treatment in the tin-plated steel sheet manufacturing process is mainly composed of hexavalent chromium, but hexavalent chromium is reduced to trivalent chromium by electrolytic reaction. Therefore, even if the chemically treated film is eluted in the contents, the human body ingesting it does not harm hexavalent chromium, but from the point of view of the actual consumer, it is suspected that it is a harmful substance and the tendency to avoid such substances is increasing. In addition, since the hexavalent chromic anhydride must be handled in terms of its manufacturing process, it is required to be cautious from the viewpoint of the factory employee. Therefore, it is desirable to do post-treatment with materials that the manufacturing process stakeholders and end-users can be more confident in, which means eliminating the use of hexavalent chromium in the working environment.

주석도금 및 리플로우 처리후 생성되는 주석산화물은 방청능력이 있으나 쉽게 변색, 즉 황변으로 되는 단점이 있다. 따라서 현재까지 사용되고 있는 크로메이트 후처리 방법으로는 주로 음극전해 방법을 이용하여 습한 분위기 및 락카공정시 소부공정에서의 변색을 방지함으로써 표면 외관을 확보하고 락카 밀착성을 향상시키고 있다. Tin oxide produced after tin plating and reflow treatment has a rust preventing ability, but has a disadvantage of discoloration, that is, yellowing. Therefore, chromate post-treatment methods used to date are mainly cathodic electrolytic methods to prevent discoloration in the wet atmosphere and the baking process during the lacquer process to secure the surface appearance and improve lacquer adhesion.

음료캔과 식품캔에 이용되는 주석도금강판은 락카처리를 하지 않은 백관용도와 락카처리용으로 대별된다. 과일캔과 분유캔과 같이 내면에 락카 도장처리를 하지 않고 사용되는 경우가 있는데, 이를 백관(Plain can)이라고 한다. 과일 캔의 경우, 캔 내면측의 주석 일부가 과실과 시럽중 산과 헤드 스페이스중의 산소에 의해 산화 용해되어 내용물의 산화를 방지함과 아울러, 내용물의 강도를 유지하고 변색을 방지한다. 또한 분유캔은 락카처리를 하면 내용물인 분유 충진시 표면 외관이 오히려 열화되며 코스트가 상승하게 된다. 그런데 이러한 백관용도에도 크로메이트 처리를 행하게 되는데, 이는 주석산화물 성장을 억제하여 조기에 표면외관이 황변으로의 변색을 방지하기 위해서이다. 락카처리된 도장은 내용물에 따라서 강판의 부식이 생기는 것을 방지하고 용출된 금속에 의해서 내용물의 맛과 외관이 변화하 는 것을 방지한다.Tin-coated steel sheet used in beverage cans and food cans is roughly classified into white pipe and lacquer treatments without lacquer treatment. In some cases, such as fruit cans and powdered milk cans, they are used without lacquer coating on the inside, which is called a plain can. In the case of fruit cans, a part of tin on the inner surface side of the can is oxidized and dissolved by fruit and acid in the syrup and oxygen in the head space to prevent oxidation of the contents, while maintaining the strength of the contents and preventing discoloration. In addition, when the powdered milk can is lacquered, the surface appearance of the powdered milk can be deteriorated and the cost is increased. By the way, chromate treatment is also performed for white tube use, in order to suppress tin oxide growth and prevent discoloration of the surface appearance to yellowing at an early stage. The lacquered coating prevents corrosion of the steel sheet depending on the contents and prevents the taste and appearance of the contents from being changed by the eluted metal.

종래의 크로메이트처리된 강판은 크롬(Ⅲ)가 산화물층이 주석 표면에서 산화되어 산화주석(Ⅱ)(SnO)과 산화주석(Ⅳ)(SnO2)층으로 성장하는데, 이러한 주석 산화물층은 취약하기 때문에 응집되어 파괴되기 쉽고 이것이 도막과 적층 수지간 밀착성 불량의 원인으로 된다. 또한 과다한 산화막 두께는 락카처리시 플레이킹(flaking) 현상을 초래하며 외관상 황색끼를 나타내며 락카 처리 후에도 그대로 전사된다. 따라서 환경규제 물질로서 취약한 크롬3가 수산화물층을 배제하고 표면외관과 내산화성이 우수하며 도금층내 크롬이 첨가되지 않은 환경친화 물질을 후처리용액으로 대체 공급할 필요가 대두되었다. In conventional chromated steel sheets, the chromium (III) oxide layer is oxidized on the tin surface to grow into tin oxide (II) (SnO) and tin oxide (IV) (SnO 2 ) layers. Therefore, it is easy to agglomerate and break, which causes a poor adhesion between the coating film and the laminated resin. In addition, excessive oxide film thickness causes flaking during lacquer treatment, yellowish appearance and is transferred as it is after lacquer treatment. Therefore, there is a need to replace the chromium trivalent hydroxide layer, which is fragile as an environmental control material, to provide an excellent surface appearance and oxidation resistance, and to supply an environmentally friendly material without chromium in the plating layer as a post-treatment solution.

상기 문제를 해결하기 위하여 크롬이 첨가되지 않은 후처리방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 예를 들면, 일본 특개공2002-206191호에서는 니켈도금된 얇은 주석도금부착량(0.05-2.0g/m2)을 가진 강대에서 리플로우 처리후 P-Si계 실란(silane) 커플링제를 이용한 후처리를 실시하여 도료 밀착성과 방청성을 향상시킨다고 제시하고 있다. 그러나 이 방법은 주석박도금으로 인하여 제조원가는 낮아지나 니켈 전처리와 에폭시기 실란(Silane)제의 침지처리로 인하여 제조공정이 복잡하고 전체적으로 원가가 상승하는 단점이 있다. In order to solve the above problem, studies on the post-treatment method without chromium are actively conducted. For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-206191 discloses post-treatment using a P-Si-based silane coupling agent after reflow treatment in a steel strip with a nickel-plated thin tin plating amount (0.05-2.0 g / m 2 ). It is proposed to improve paint adhesion and rust resistance. However, this method has a low manufacturing cost due to tin foil plating, but the manufacturing process is complicated and the overall cost increases due to nickel pretreatment and immersion treatment of epoxy-based silane (Silane).

다른 종래기술로서 일본 특개공 2002-60958호에서는 주석도금 표면에 마그네슘 이온(0.1-10 mg/m2)을 함유하는 폴리 메타 인산염 피막(2-40mg/m2)을 형성시켜 내산화성을 증가시킨다고 제시하고 있다. 또한 일본 특개공 2003-82497호에서는 하층에 인산 철 조성성분에 의한 핀홀 생성을 방지하는 처리 방법과 상층에 마그네슘 이온을 함유하는 인산계 피막을 형성시켜 표면 외관, 내식성, 내산화성 및 유기피막 밀착성을 확보할 수 있음을 제시하고 있다. 구체적으로 상기 2가지 공개특허에 제시된 제조방법은 용액 pH 2.0-3.5범위를 이용하고 있으며, 특개공 2002-60958호에는 도포 또는 침지후 95-200℃로 가열하는 반면 특개공 2003-82497호에서는 음극전해후 양극전해 방법 또는 전해후 수용액에 도포 처리하거나 침지하여 70-200℃로 가열, 건조하는 방식을 택하고 있다. 그러나 상기 방법에서는 75~200℃의 온도에서 가열처리를 하여야 하므로 공정이 추가되고 제조원가가 상승한다.As another prior art sikindago increase the oxidation resistance by forming a coating film of poly-phosphate (2-40mg / 2 m) containing magnesium ions (0.1-10 mg / m 2) in the tin-plated surface in the Japanese Patent No. 2002-60958 porous Suggesting. In addition, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-82497 discloses a treatment method for preventing pinhole formation by the iron phosphate composition in the lower layer and a phosphate-based film containing magnesium ions in the upper layer, thereby making the surface appearance, corrosion resistance, oxidation resistance, and organic film adhesion It suggests that it can be secured. Specifically, the production methods disclosed in the two publications use a solution pH 2.0-3.5 range, and in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-60958, the coating or dipping is heated to 95-200 ° C., while Japanese Patent Application No. 2003-82497 After electrolysis, they choose either a positive electrode electrolytic method or an electrolytic solution after electrolysis to heat or dry at 70-200 ℃. However, the method requires heat treatment at a temperature of 75-200 ° C., thus adding a process and increasing manufacturing costs.

이와는 별개로 인산염계 화성처리 방법으로서, 일본 특개소49-28539호에서는 인산칼슘과 인산마그네슘을 함유한 조성에서 음극전해 또는 침지의 방법으로 처리하면 소지층의 흠 방지효과가 있다고 하였으나 주석산화 방지 및 내식성 향상에 큰 효과가 없다. 또한 일본 특개소52-75626호에서는 인산칼슘과 인산마그네슘을 함유한 조성에서 음극전해후 양극전해 처리로써 내식성 향상에 기여한다고 하고 있으나, 이는 통상 제조공법에서 전해설비를 추가해야 한다는 점에서 한계가 있다. Separately, as a phosphate-based chemical treatment method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-28539 said that the treatment of the cathode layer or the immersion method in the composition containing calcium phosphate and magnesium phosphate had a flaw preventing effect of the base layer. It does not have a great effect on improving corrosion resistance. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-75626 says that the composition containing calcium phosphate and magnesium phosphate contributes to the improvement of corrosion resistance by the anode electrolytic treatment after the cathode electrolysis, but there is a limitation in that an electrolytic facility must be added in the manufacturing process. .

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 후처리공정에 적용시 처리된 전기 주석도금강판의 표면외관인 광택도와 스머 즈발생 억제를 위한 내산화성이 우수한 주석도금강판을 제조할 수 있는 크롬이 함유되지 않는 후처리용액을 제공함에 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, a tin-plated steel sheet excellent in oxidation resistance for suppressing the occurrence of gloss and smuggling, which is the surface appearance of the electro-tin-plated steel sheet applied to the post-treatment process. It is an object of the present invention to provide a post-treatment solution that does not contain chromium.

또한 본 발명은 상기 후처리용액을 이용하여 표면 광택도와 내산화성이 우수한 전기 주석도금강판 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a method for producing an electro tin plated steel sheet having excellent surface gloss and oxidation resistance using the post-treatment solution.

이하, 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

상술한 바와 같이, 락카처리가 필요하지 않은 백관용 주석도금 강판은 표면 외관 항목인 광택도(Gloss)와 산화성 항목과 관련있는 스머지 특성이 우수하여야 한다. 수요가의 주관적 판단 기준이 되는 이러한 특성들을 지표로 사용하여 주석도금강판 제품의 품질 특성을 정량화할 수 있다. 이러한 지표중 표면 광택도는 빛의 총 반사량에 관련되는 것이고, 스머지 특성은 피막의 산화특성에 각각 관련된 지표이다. As described above, the tin-plated steel sheet for white pipe, which does not require lacquer treatment, should have excellent smudge characteristics related to glossiness and oxidative properties, which are surface appearance items. These characteristics, which are subjective criteria of demand, can be used as indicators to quantify the quality characteristics of tin plated steel products. Among these indices, the surface glossiness is related to the total amount of reflection of light, and the smudge characteristics are indices respectively related to the oxidation characteristics of the film.

따라서 본 발명자들은 상기 종래기술의 한계를 극복하기 위하여 실험과 연구를 거듭하였으며, 그 결과, 표면외관이 우수하고 내산화성이 양호한 백관용 크롬프리 주석도금 강판을 제조할 수 있는 후처리용액 및 이를 이용한 전기 주석도금강판의 제조방법을 개발하였다. Therefore, the present inventors repeated experiments and studies to overcome the limitations of the prior art, and as a result, a post-treatment solution capable of producing a chromium-free tin plated steel sheet having excellent surface appearance and good oxidation resistance and using the same The manufacturing method of electro tin plated steel sheet was developed.

따라서 본 발명은, 인산량 8 g/L조성에 대하여, 주석: 1-3 g/L와 피틴산(Phytic acid, C6H18O24P6): 0.1-0.5 g/L를 포함하여 조성된 크롬이 함유되지 않은 전기 주석도금강판 후처리용액에 관한 것이다. Therefore, the present invention, for the composition of phosphate 8 g / L, comprising tin: 1-3 g / L and phytic acid (C 6 H 18 O 24 P 6 ): 0.1-0.5 g / L The present invention relates to a post-treatment solution of an electroplated steel sheet containing no chromium.

또한 본 발명은, 냉연강판을 주석도금한후 리플로우처리하고, 이어, 이를 후처리하는 주석도금강판의 제조공정에 있어서, 상기 리플로우처리된 주석도금강판을, 그 용액의 pH가 2.0-3.0이고 50-60℃의 온도범위를 유지하고 있는 상술한 후처리용액에 침지하는 것을 특징으로 하는 표면 광택과 내산화성이 크롬-프리 전기 주석도금강판의 제조방법에 관한 것이다. In addition, the present invention, in the manufacturing process of the tin-plated steel sheet after the tin-plated cold-rolled steel sheet, and then post-treatment, the reflowed tin-plated steel sheet, the pH of the solution is 2.0-3.0 And a surface gloss and oxidation resistance of the chromium-free electro tin plated steel sheet, which is immersed in the above-mentioned aftertreatment solution maintained at a temperature range of 50-60 ° C.

또한 본 발명은, 냉연강판을 주석도금한후 리플로우처리하고, 이어, 이를 후처리하는 주석도금강판의 제조공정에 있어서, 상기 리플로우처리된 주석도금강판 표면에, 그 용액의 pH가 2.0-3.0이고 50-60℃의 온도범위를 유지하고 있는 상술한 후처리용액을 스프레이하는 것을 특징으로 하는 표면 광택과 내산화성이 크롬-프리 전기 주석도금강판의 제조방법에 관한 것이다. In addition, the present invention, in the manufacturing process of the tin-plated steel sheet after the tin-plated cold rolled steel sheet, and then post-treatment, on the surface of the reflowed tin-plated steel sheet, the pH of the solution is 2.0- The present invention relates to a method for producing a chromium-free electro tin plated steel sheet having a surface gloss and oxidation resistance of 3.0 and spraying the aftertreatment solution maintained at a temperature range of 50-60 ° C.

이하, 본 발명의 후처리용액을 설명한다. Hereinafter, the post-treatment solution of the present invention will be described.

본 발명의 후처리용액은 전기 주석도금강판의 표면외관 향상을 위하여 인산주석계 용액에서 주석 첨가량과 유기 첨가제를 함유함을 특징으로 한다. The post-treatment solution of the present invention is characterized in that it contains the amount of tin and organic additives in the tin phosphate solution to improve the surface appearance of the electroplated steel sheet.

구체적으로, 본 발명의 후처리용액은 인산량 8 g/L에 대하여, 주석을 1-3 g/L로 함유함이 바람직하다. Specifically, the post-treatment solution of the present invention preferably contains tin in the amount of 1-3 g / L based on the amount of phosphoric acid 8 g / L.

만일 후처리용액 조성에서 주석 첨가량이 1 g/L 미만이면 용액의 안정성이 나빠지고 인산 부착량이 적게 되어 내산화성과 표면외관이 나빠질 수 있으며, 3 g/L를 초과하면 도금층 특성 향상효과가 나타나지 않기 때문에 비용 증가에 따라 그 효과가 상쇄될 수 있다. If the amount of tin added is less than 1 g / L in the post-treatment solution composition, the stability of the solution may be poor and the amount of phosphoric acid adhesion may be reduced, resulting in deterioration of oxidation resistance and surface appearance. As the cost increases, the effect can be offset.

또한 본 발명의 후처리용액은 인산량 8 g/L에 대하여, 피틴산(Phytic acid, C6H18O24P6)을 0.1-0.5 g/L 범위로 함유함이 바람직하다. 이러한 피틴산(Phytic acid)은 유기첨가제중 식품과 산업용등에서 광범위하게 사용되고 있는 것으로서, 식음료캔등의 내면처리를 통하여 부식을 방지하거나 소재금속의 용해 및 용출을 방지하는 역할을 한다. 그러나 만일 그 첨가량이 0.1g/L미만이면 인산부착량이 적어지고, 0.5g/L를 초과하면 인산부착량이 과도하게 증가할 수 있다. In addition, the post-treatment solution of the present invention preferably contains phytic acid (Phytic acid, C 6 H 18 O 24 P 6 ) in the range of 0.1-0.5 g / L relative to the amount of phosphoric acid 8 g / L. Such phytic acid is widely used in food and industrial use among organic additives, and serves to prevent corrosion or dissolution and dissolution of material metal through internal treatment of food and beverage cans. However, if the added amount is less than 0.1 g / L, the amount of phosphoric acid deposition is small, and if it exceeds 0.5 g / L, the amount of phosphoric acid deposition may be excessively increased.

기타, 본 발명의 후처리용액은 피로인산소다 용액과 염소산소다 용액, 및 탄산소다 용액을 함유할 수 있다. 그러나 본 발명에서는 이러한 잔여성분의 종류 및 개개의 함유량에 제한되는 것은 아니다. In addition, the post-treatment solution of the present invention may contain a sodium pyrophosphate solution, a sodium chlorate solution, and a sodium carbonate solution. However, the present invention is not limited to the kind and the individual content of these residual components.

다음으로, 상기 후처리용액을 이용한 본 발명의 전기 주석도금강판 제조공정을 설명한다.Next, an electro tin plated steel sheet manufacturing process of the present invention using the post-treatment solution will be described.

본 발명은 냉연 소지강판을 주석 주석도금한후 리플로우처리하고, 이어, 이를 후처리하는 전기 주석도금강판의 제조공정에 적용할 수 있다. The present invention can be applied to the manufacturing process of the electro-tin-plated steel sheet after reflow treatment after tin-plated cold-rolled steel sheet, and then post-treating it.

즉, 본 발명에서는 먼저, 주석도금후 리플로우공정에서 가열처리된 소재를 대상으로 그 후처리공정에서, 상술한 바와 같은 인산염 용액을 이용하여 후처리를 실시함으로써 크롬-프리 주석도금강판 제조가 가능한 기술을 개발하게 되었다. That is, in the present invention, chromium-free tin-plated steel sheet can be manufactured by subjecting the material heated in the reflow step after tin plating to the post-treatment step using the phosphate solution as described above. Technology developed.

이러한 후처리 방법으로서 침지와 음극전해, 양극전해 등 여러가지 처리방법이 있으나 설비간섭, 제조원가, 제조용이성 측면에서 가장 우수한 방법을 선택하는 것이 유리하다. 또한 상기 침지방법으로서는 단순침지법과 스프레이 방법이 있으며 또한 침지법과 스프레이법을 병행처리 할 수 있다. 그리고 상기 전해방법으로서는 기존의 전해 크로메이트 처리방법과 동일하게 제조할 수 있고 음극전해 처리후 양극전해 처리를 병행할 수 있다. As such post-treatment methods, there are various treatment methods such as immersion, cathodic electrolysis, and cathodic electrolysis, but it is advantageous to select the most excellent method in terms of equipment interference, manufacturing cost, and ease of manufacture. In addition, the immersion method may be a simple immersion method and a spray method, and the immersion method and the spray method can be processed in parallel. In addition, the electrolytic method can be prepared in the same manner as the existing electrolytic chromate treatment method, it can be performed in combination with the positive electrode treatment after the negative electrode treatment.

그런데 본 발명은 분유관용 백관용도로 사용할 목적으로 개발되었으므로 락카밀착성과 내식성은 그다지 중요하지 않고 표면외관인 광택도와 스머지 발생억제를 위한 내산화성이 중요하게 된다. 이런 관점에서 음극전해처리는 피막 부착량의 상향 조정이 가능하고 균일한 부착량 조정 측면에서 바람직하나 산화막 두께 증가에 따른 내산화성이 나빠지기 때문에 바람직하지 않고, 음극전해처리와 양극전해 처리를 병행할 경우 전해조 설비의 추가 설치가 뒤따라야 하기 때문에 바람직하지 않다. However, the present invention was developed for the purpose of use as a milk pipe for milk powder, lacca adhesion and corrosion resistance is not very important, the surface appearance of the gloss and oxidation resistance for suppressing the generation of smudges becomes important. From this point of view, cathodic electrolytic treatment is preferable in terms of the ability to adjust the film deposition amount uniformly and uniformly, but it is not preferable because the oxidation resistance is deteriorated due to the increase in the thickness of the oxide film. It is undesirable because additional installation of the equipment must be followed.

따라서 본 발명에서는 기존의 후처리 설비 개조 없이 신속, 간편하면서 제조 원가 측면에서 유리하고 표면외관 및 내산화 특성을 부여할 수 있도록, 상기 침지방법을 통하여 크롬프리 주석도금강판을 제공함을 특징으로 한다. Therefore, the present invention is characterized in that it provides a chromium-free tin plated steel sheet through the immersion method so that it is quick, simple, and advantageous in terms of manufacturing cost and imparts surface appearance and oxidation resistance without retrofitting an existing post-treatment facility.

상술한 바와 같이, 이러한 침지방법은 단순침지법과 스프레이법이 있으며, 본 발명에서는 이들 모두를 채택할 수 있다. 즉, 리플로우 처리된 주석도금강판을 본 발명의 후처리용액에 침지하거나, 또는 리플로우처리된 주석도금강판에 상술한 본 발명의 후처리용액을 스프레이함으로써 표면 광택 및 내산화성이 우수한 크롬프리 주석도금강판을 제공할 수 있다. As described above, these immersion methods include a simple immersion method and a spray method, and both of them can be adopted in the present invention. That is, chromium-free tin having excellent surface gloss and oxidation resistance by immersing the reflowed tin plated steel sheet in the post-treatment solution of the present invention or spraying the post-treatment solution of the present invention on the reflow-treated tin plated steel sheet. A plated steel sheet can be provided.

다만, 본 발명에서는 이때, 그 후처리용액의 pH를 2.0-3.0로 제어함이 바람직하다. 만일 용액의 pH가 2.0 미만이면 표면에서의 에칭으로 인하여 광택이 열화되고 pH가 3.0을 초과하면 내산화성, 내식성등 도금층의 성능 향상 효과가 불충분할 수 있기 때문이다. However, in the present invention, it is preferable at this time to control the pH of the post-treatment solution to 2.0-3.0. If the pH of the solution is less than 2.0, the gloss deteriorates due to the etching on the surface, and if the pH exceeds 3.0, the effect of improving the performance of the plating layer, such as oxidation resistance and corrosion resistance, may be insufficient.

또한 본 발명에서는 상기 후처리용액의 온도를 50-60℃ 범위로 제한함이 바람직하다. 만일 그 후처리용액의 온도가 60℃를 초과하면 인산 부착량과 산화 피막량이 동시에 증가되어 바람직하지 않고, 50℃ 미만에서는 인산 부착량이 낮고 산화피막량이 증가되어 내산화성이 나빠질 수 있기 때문이다. In the present invention, it is preferable to limit the temperature of the after-treatment solution to 50-60 ℃ range. If the temperature of the post-treatment solution exceeds 60 ° C, the amount of phosphoric acid deposition and the amount of oxide film are increased at the same time, which is undesirable.

상술한 바와 같은 후처리용액과 후처리공정을 이용하여 제조된 본 발명의 주석도금강판은 우수한 표면광택과 내산화성을 가진다. 더욱이, 선행하는 주석도금 공정에서 통상의 첨가제나 주석도금 용액 온도, 농도 및 리플로우 조건을 변경하지 않아도 최종 제조된 주석도금강판은 우수한 표면 외관과 내산화성을 확보할 수 가 있다. The tin-plated steel sheet of the present invention manufactured by using the aftertreatment solution and the aftertreatment process as described above has excellent surface gloss and oxidation resistance. Furthermore, in the preceding tin plating process, the final manufactured tin plated steel sheet can secure excellent surface appearance and oxidation resistance without changing ordinary additives or tin plating solution temperature, concentration, and reflow conditions.

이하, 본 발명을 바람직한 일실시예를 통하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through a preferred embodiment.

(실시예)(Example)

소재인 두께 0.25mm의 저탄소 석도원판 냉연 강판을 전처리로서 전해탈지후 전해산세 작업을 하였다. 그리고 페놀슬폰산 도금용액계를 이용하여 5.6 g/m2의 도금을 실시한후 리플로우 처리를 실시하였다. 이와 같이 리플로우처리된 강판을 하기 표 1과 같이 마련된 후처리용액에 그 조건을 달리하여 침지하여 후처리를 행하였다. 한편, 비교를 위하여 하나의 시편에 대해서는 음극전해 처리법을 이용하여 후처리를 행하였다. A cold carbon steel sheet of 0.25 mm thickness, which is a raw material, was subjected to electrolytic degreasing after electrolytic degreasing as a pretreatment. Then, after plating of 5.6 g / m 2 using a phenolsulfonic acid plating solution system, a reflow treatment was performed. The reflow-treated steel sheet was immersed in a post-treatment solution prepared as shown in Table 1 by varying the conditions thereof to perform post-treatment. Meanwhile, for comparison, one specimen was subjected to post-treatment using a cathodic electrolytic treatment.

상기와 같이 후처리된 시편에 대하여 인산 부착량, 광택도, 내산화성, 산화피막 두께, 내식성 등의 평가를 행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때, 인산 부착량은 유도결합 플라즈마 분광 분석기(ICP)로 측정하였으며, 광택도는 압연 직각방향으로 60o 경면 광택도(Gs60o)를 측정하였다. 만일 Gs60o가 700이상이면 표면에 반점이 없는 높은 광택 수준을 나타내는 본 발명범위이다.The post-treated specimens were evaluated for phosphoric acid adhesion, glossiness, oxidation resistance, oxide film thickness, corrosion resistance, and the like, and the results are shown in Table 1 below. In this case, the phosphate coating weight was measured by inductively coupled plasma spectrometry (ICP), gloss was measured 60 o specular glossiness (Gs60 o) perpendicular to the rolling direction. If Gs60 o is 700 or more, the present invention exhibits a high gloss level without spots on the surface.

한편, 내산화성은 산화주석 피막 두께와 스머지성 평가로 나누어 실시하였으며, 산화피막 두께는 정전류법에 의해 투입된 전하량이 환원에 소요되는 전기량으로 나타내었으며, 전해 크로메이트처리 시편의 산화피막량이 4 mC/cm2임을 감안하여 4 mC/cm2이하인 것을 본 발명범위로 하였다. 그리고 스머지성은 인쇄작업 온도인 215℃에서 15분간 열처리된 시편을 대상으로, 일정 힘을 가진 마그네톤 프레스로 2회 왕복한 후 필터 종이에 전사되는 백색도를 측정한 값으로 평가하였으며, 그 값이 85이상인 것을 본 발명범위로 하였다. On the other hand, oxidation resistance was performed by dividing tin oxide film thickness and smudge resistance evaluation. The oxide film thickness was expressed as the amount of electric charge required for reduction by the constant current method, and the oxide film amount of the electrolytic chromate treated specimen was 4 mC / cm. In consideration of being 2 it was 4 mC / cm 2 or less as the scope of the present invention. The smudge property was evaluated by measuring the degree of whiteness transferred to the filter paper after reciprocating twice with a magnetite press having a constant force on a specimen heat-treated at 215 ° C. for 15 minutes. The above was made into this invention range.

조성(g/L)Composition (g / L) 처리조건Treatment condition 부착량 (mg/m2)Amount of Attachment (mg / m 2 ) 내산화성Oxidation resistance 광택도 (Gs60°)Glossiness (Gs60 °) 인산Phosphoric Acid 주석Remark 피틴산 (Phytic acid)Phytic acid 온도(℃)Temperature (℃) pHpH 산화막량 (mC/cm2) Oxidation film amount (mC / cm 2 ) 스머지 (백색도)Smudge (Whiteness) 발 명 예 Foot honor 1One 88 1.01.0 0.30.3 5050 2.52.5 2.52.5 3.113.11 87.587.5 754754 22 2.42.4 0.50.5 5555 3.03.0 3.13.1 3.123.12 87.187.1 768768 33 2.72.7 0.20.2 5454 2.92.9 2.62.6 2.872.87 87.487.4 764764 44 2.72.7 0.30.3 6060 2.42.4 3.53.5 3.123.12 85.585.5 819819 55 3.03.0 0.40.4 5353 2.62.6 2.72.7 4.084.08 87.287.2 763763 66 2.52.5 0.10.1 5353 2.52.5 4.44.4 2.652.65 86.086.0 750750 77 1.91.9 0.40.4 5858 2.32.3 2.92.9 2.892.89 89.189.1 759759 88 2.02.0 0.20.2 5454 2.92.9 4.74.7 2.652.65 87.387.3 760760 99 2.52.5 0.30.3 5555 2.62.6 2.52.5 2.562.56 87.987.9 765765 비 교 예 Comparative Example 1One 88 0.60.6 0.10.1 5555 3.53.5 1.21.2 5.745.74 75.175.1 659659 22 0.50.5 1.01.0 4545 2.52.5 1.11.1 5.865.86 79.879.8 640640 33 3.53.5 1.51.5 5353 1.81.8 4.04.0 3.983.98 80.880.8 634634 44 4.04.0 1.51.5 6565 2.02.0 4.54.5 6.186.18 83.483.4 690690 55 2.02.0 0.50.5 6060 3.53.5 2.32.3 5.875.87 81.581.5 641641 66 2.52.5 1.01.0 4848 2.82.8 3.53.5 4.854.85 78.978.9 715715 77 5.05.0 0.50.5 5050 2.52.5 4.44.4 3.733.73 82.582.5 680680 88 4.04.0 1.51.5 6363 2.92.9 3.83.8 4.234.23 80.180.1 695695 99 3.03.0 1.01.0 3737 3.33.3 3.93.9 4.514.51 81.881.8 724724 1010 2.02.0 0.30.3 5353 3.03.0 3.23.2 5.905.90 80.580.5 731731

상기 표1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 후처리용액을 이용하여 본 발명의 조건으로 후처리를 행한 발명예(1-9)의 경우, 모두 표면광택성, 내산화성이 우수한 주석도금강판을 제조할 수 있음을 알 수 있다. As shown in Table 1, in the case of Inventive Example (1-9) subjected to the post-treatment under the conditions of the present invention using the post-treatment solution of the present invention, all of the tin-plated steel sheet excellent in surface gloss and oxidation resistance It can be seen that.

이에 반하여, 주석함량이 낮은 비교예(1-2)은 인산부착량이 적게됨으로써 내산화성이 열화되었으며, 주석함량이 많고 유기산 함량과 처리온도가 본 발명의 범 위를 벗어난 비교예(3, 4, 7, 8)등은 산화피막량이 많아 표면 광택도가 열화되었다. On the contrary, Comparative Example (1-2) having a low tin content was deteriorated in oxidation resistance due to a small amount of phosphoric acid deposition, and Comparative Examples (3, 4, 7, 8) and the like have a large amount of oxide film, resulting in deterioration of surface glossiness.

그리고 비교예 10은 음극전해 처리방법에 의한 시편을 나타낸 것으로서 산화피막 두께 증가에 따라 스머지 특성이 나빠짐을 볼 수 있다.In addition, Comparative Example 10 shows the specimen by the cathode electrolytic treatment method, it can be seen that the smudge characteristics worse with increasing the thickness of the oxide film.

한편 본 발명은 상술한 실시예를 통하여 설명되었지만 본 발명은 이러한 실시예의 기재내용에 제한되는 것은 아니다. 예컨데, 상기 실시예서는 침지법을 이용한 후처리방법을 기술하였지만, 동일한 후처리용액을 이용하여 스프레이법으로도 본 발명에서 소망하는 효과를 달성할 수 있다는 것은 본원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 너무나 자명한 것이다. Meanwhile, the present invention has been described through the above-described embodiments, but the present invention is not limited to the description of these embodiments. For example, the above-described embodiment described a post-treatment method using an immersion method, but it is common knowledge in the art that the desired effect in the present invention can be achieved by the spray method using the same post-treatment solution. It is too obvious to those who have.

상술한 바와 같이, 본 발명은 후처리 용액성분 및 그 후처리조건을 최적화함으로써 적정 피막 부착량 확보가 가능하고, 내산화성이 우수하며 표면 외관이 극히 우수한 전기주석 도금강판을 제조함에 유용하다. As described above, the present invention is useful in producing an electro-tin plated steel sheet which can secure an appropriate coating amount by optimizing a post-treatment solution component and its post-treatment conditions, and has excellent oxidation resistance and extremely excellent surface appearance.

Claims (3)

인산량 8 g/L조성에 대하여, 주석: 1-3 g/L와 피틴산(Phytic acid, C6H18O24P6): 0.1-0.5 g/L를 포함하여 조성된 크롬이 함유되지 않은 전기 주석도금강판 후처리용액. For composition of 8 g / L phosphoric acid, tin: 1-3 g / L and phytic acid (C 6 H 18 O 24 P 6 ): 0.1-0.5 g / L free of chromium Post-treatment solution for electroplated steel sheets. 냉연강판을 주석도금한후 리플로우처리하고, 이어, 이를 후처리하는 주석도금강판의 제조공정에 있어서, 상기 리플로우처리된 주석도금강판을, 그 용액의 pH가 2.0-3.0이고 50-60℃의 온도범위를 유지하고 있는 청구항 1항의 후처리용액에 침지하는 것을 특징으로 하는 표면 광택과 내산화성이 크롬-프리 전기 주석도금강판의 제조방법. In the manufacturing process of the tin-plated steel sheet after tin-plating the cold rolled steel sheet, and then post-treatment, the reflowed tin-plated steel sheet, the pH of the solution is 2.0-3.0 and 50-60 ℃ Method for producing a surface of the chromium-free electro-tin plated steel, characterized in that it is immersed in the after-treatment solution of claim 1 maintaining the temperature range of. 냉연강판을 주석도금한후 리플로우처리하고, 이어, 이를 후처리하는 주석도금강판의 제조공정에 있어서, 상기 리플로우처리된 주석도금강판 표면에, 그 용액의 pH가 2.0-3.0이고 50-60℃의 온도범위를 유지하고 있는 청구항 1항의 후처리용액을 스프레이하는 것을 특징으로 하는 표면 광택과 내산화성이 크롬-프리 전기 주석도금강판의 제조방법. In the manufacturing process of the tin-plated steel sheet after tin-plating the cold rolled steel sheet, and then post-treatment, on the surface of the reflowed tin-plated steel sheet, the pH of the solution is 2.0-3.0 and 50-60 A method of producing a chrome-free electro tin plated steel sheet with surface gloss and oxidation resistance, characterized by spraying the aftertreatment solution according to claim 1 maintaining a temperature range of ℃.
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