KR100895581B1

KR100895581B1 - 표면 마찰특성 및 피막 전도성이 우수한 내지문강판의제조방법

Info

Publication number: KR100895581B1
Application number: KR1020020073935A
Authority: KR
Inventors: 노재원
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2009-04-29
Also published as: KR20040046113A

Abstract

본 발명은 컴퓨터 및 음향기기, VTR등 각종 가전기기 제품에 사용되는 내지문강판의 제조 방법에 관한 것으로서, 내지문강판 표면의 조도를 Ra 0.5~0.9㎛, Rmax 3.5~5.5㎛로 제어하고, 내지문 수지 부착량을 600~1000mg/㎡ 으로 부착시킴으로서 강판표면의 마찰특성 및 피막전도성을 동시에 확보 할수 있는 내지문강판의 제조방법을 그 기술 요지로 한다.

내지문강판, 전기아연도금, 크로메이트처리, 피막전도성

Description

표면 마찰특성 및 피막 전도성이 우수한 내지문강판의 제조방법{A method for manufacturing of anti-finger steel sheets}

도 1은 본 발명에 있어서 내지문강판 표면의 조도와 수지부착량에 따른 마찰특성과 피막 전도성의 관계를 나타내는 모식도.

본 발명은 컴퓨터 및 음향기기, VTR등 각종 가전기기 제품에 사용되는 내지문강판의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기아연도금강판에 크로메이트 처리후 내지문 수지를 도포함으로서 표면 마찰특성, 피막 전도성 등이 우수한 내지문강판 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전기아연도금강판은 균일한 도금부착량, 소지철과 도금층과의 밀착성 및 우수한 표면외관 등의 특성을 가지고 있어서 가전제품이나 자동차 등의 패널용도로 많이 사용되고 있다. 그러나, 수요가의 가공공정에 투입될 때 작업장내의 유기물질이나 작업자의 손지문 등에 의해서 표면이 쉽게 오염되며, 오염된 부위는 외관불량, 내식성 및 도장성에 나쁜 영향을 미치기 때문에 전기아연도금강판 표면에 크로메이트 처리후 내지문 수지를 도포하는 내지문강판이 개발되어 사용되고 있다.

이와 같은 내지문강판에 있어서도 수요가에게 배송될 때나 가공과정의 마찰등에 의해 표면상에 눌린 흔적 및 표면결함(Scratch)이 발생되는 경우가 많다.

따라서 상기와 같은 현상을 개선하기 위해 종래에는 수지용액중에 윤활 왁스(Wax)를 첨가하거나 수지부착량을 두껍게 부착시킴으로서 제품 표면의 마찰특성을 개선하게 되었다.

그러나 이와 같이 수지용액중에 윤활 왁스를 첨가하더라도 우수한 표면 마찰 특성 확보를 위해서는 수지 부착량을 통상 1100mg/㎡ 이상으로 확보하여야 만 한다. 단, 여기서 내지문강판의 우수한 표면 마찰특성은 마찰계수가 0.11이하이고 가공흑화성 △L≤1.0 인 수준을 말한다.

하자만, 이와 같이 수지용액중에 윤활 왁스를 첨가 한다든지 수지부착량을 많이 부착할 경우에는 강판표면의 피막 전도성이 나빠지게 된다.

특히, 전기아연도금 내지문강판은 많은 량이 컴퓨터의 패널, 음향기기, VTR, CD-ROM 케이스 및 각종 가전기기등에 적용되는데, 강판표면의 전기 전도성이 않 좋을 경우 컴퓨터 작동 시 발생하는 전자파의 외부 방출이 어려워져서 각종 오류 및 시스템 다운등을 발생시킬 우려가 있다. 따라서 상기와 같은 문제와 수지용액의 원단위 절감을 위해서는 내지문강판의 수지 부착량을 최소 수준까지 하향 시켜 관리해야 할 필요가 있다.

그러나 종래에는 내지문강판 표면의 윤활성 확보를 위해 수지용액중에 윤활왁스를 첨가하는 기술로서 대한민국 공개특허공보 2001-0060752호에 개시되어는 데, 이는 수지부착량을 1100mg/㎡ 이상으로 유지해야 하며, 피막전도성 확보를 위해 부착량을 1100mg/㎡ 이하로 낮출경우 마찰특성과 윤활성의 확보가 어려운 문제가 있다.

또한 종래에 내지문강판의 용접성 향상을 위해 수지용액중에 무기물(Si)의 비율을 높이는 기술로서 대한민국 공개특허공보 2001-0059587호에 수지부착량이 800mg/㎡ 이하로 낮은 경우에는 피막전도성이 우수하나 마찰특성은 극도로 열세해 지고, 반대로 수지부착량을 상향할 경우 마찰특성은 양호해지나 피막전도성이 열세해지는 단점이 있다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 내지문강판 표면의 조도를 적정수준으로 관리함으로서 낮은 수지 부착량에서도 우수한 표면 마찰특성을 확보하고 우수한 피막 전도성을 확보하는 내지문강판의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

따라서 본 발명은 전기아연도금강판에 크로메이트 처리후 내지문강판을 제조하는 방법에 있어서, 내지문강판 표면의 조도를 Ra 0.5~0.9㎛, Rmax 3.5~5.5㎛로 제어하고, 내지문 수지 부착량을 600~1000mg/㎡ 으로 부착시키는 것을 특징으로 하는 표면 마찰특성 및 피막전도성이 우수한 내지문강판의 제조방법에 관한 것이다.

수준에서 우수한 표면 마찰특성과 피막전도성을 동시에 확보할 수 있는 것을 특징으로 하는 내지문강판 제조방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 내지문강판은 우수한 표면 마찰특성과 피막 전도성 향상을 위해 내지문강판 표면의 조도를 Ra 0.5~0.9㎛, Rmax 3.5~5.5㎛로 제어하여 통상대비 낮은 수준의 수지 부착량 600~1000mg/㎡ 에서 우수한 마찰특성과 피막전도성을 동시에 확보하는 것이다.

도 1의 a 내지 d는 본 발명에 있어서 내지문강판 표면의 조도와 수지부착량에 따른 마찰특성과 피막 전도성의 관계를 모식도로 나타낸 것이다.

도 1의 a에서 보는 바와 같이 내지문 강판 표면의 조도(거칠기)가 기존(또는 통상)과 같이 높은 수준의 0.9~1.3㎛에서 수지 부착량이 기존보다 적은 경우에는 피막전도성은 우수하나 표면의 높은 조도에 의해서 마찰계수가 높아지고 마찰특성은 나빠지게 된다. 또한 도 1의 b는 높은 수준의 조도와 수지 부착량이 많은 경우로서 거칠은 표면인 조도를 수지가 메꾸어 주게 되므로 마찰특성은 양호해지나 부도체인 수지층의 두께가 어느정도 높은 상태를 유지하게 되어 피막전도성은 보통수준이 된다. 또한 도 1의 c와 같이 조도가 기존보다 낮은 수준에서 수지 부착량이 기존보다 많은 경우에는 거칠은 표면 조도가 낮기 때문에 마찰특성은 양호해 지나 부도체인 수지층의 두께가 증가함에 의해 표면의 전기 전도성은 열세해 진다. 그러나 도 1의 d는 표면 조도가 낮고 수지 부착량이 기존보다 적은 경우로서 표면 마찰특성과 피막전도성이 동시에 우수해 진다.

따라서 내지문 강판의 우수한 표면 마찰특성 및 피막전도성의 확보를 위해서는 표면의 조도(거칠기)를 기존보다 낮게 관리해야 되는 것을 알수 있다.

상기와 같은 낮은 표면조도와 적은 수지 부착량에서 우수한 마찰특성과 피막전도성 확보가 가능한 본 발명의 내지문강판 제조시 표면 조도를 Ra 0.5~0.9㎛, Rmax 3.5~5.5㎛로 제한하는 이유는 강판표면 조도가 Ra 0.5㎛ 미만 및 Rmax 3.5㎛ 미만시에는 표면 마찰특성 및 피막 전도성은 우수하나 내지문강판에 대한 고객사에서 도장처리시 도장밀착성이 열세해 지고, 표면 전도성이 확보되지 않기 때문이다.

또한 표면 조도를 Ra 0.9㎛ 초과 및 Rmax 5.5㎛ 초과시에는 앞에서 설명한 바와 같이 기존의 도 1의 b나 c에서 처럼 우수한 마찰특성 확보를 위해서는 수지부착량을 높게 관리해야 하며, 이로인해 피막전도성도 열세해지는 이유 때문이다.

그리고 본 발명에서 Ra와 Rmax를 동시에 제한하는 이유는 통상 Ra와 Rmax는 같은 거동을 나타내지만 동일한 Ra에서도 Rmax는 극단적으로 높게 나타날수가 있기 때문에 동시에 제한하게 되었다. 즉, Ra는 기준을 만족했지만 Rmax가 기준을 벗어나게 되면 목표로 하는 최적의 마찰특성 및 피막전도성의 확보가 완전해지지 않기 때문이고, Ra도 기준을 벗어나게 되면 마찬가지의 문제를 일으키게 된다.

또한, 수지부착량이 600mg/㎡미만에서는 강판 표면에 부착되는 수지부착량이 낮아서 적정 조도 수준이이라 할지라도 양호한 마찰특성을 얻는 것이 곤란하며, 또한 수지부착량이 1000mg/㎡을 초과시에는 강판 표면에 부착되는 수지부착량이 너무 높아서 강판 표면의 피막전도성이 불량해진다.

그리고 전기아연도금강판의 표면 조도는 냉간압연 또는 소둔작업후 조질압연 조건에 의해 확보하는 것으로, 본 발명에서는 소둔후 조질압연시 워크롤(Work Roll) 표면 조도를 관리하여 확보하게 된다.

이하 본 발명의 실시 예를 통해서 보다 상세하게 설명한다.

(실시 예)

본 발명에서 전기아연도금전 냉연제품 상태에서 조도를 다르게 부여하기 위해 연속소둔라인의 조질압연(Skin Pass Mill)처리시 워크롤의 조도를 Ra 1.0~2.5㎛로 차별화 하여 작업하였다. 계속해서 전기아연도금공정에서 20g/㎡의 아연도금을 실시한후 20mg/㎡의 크로메이트처리를 실시하고 내지문수지를 부착한 후 마찰계수, 가공흑화성, 피막전도성, 내식성 및 도장성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

표 1에서의 평가 기준은 다음과 같다.

마찰계수는 시편을 길이 300mm, 폭 40mm로 절단하여 편면 마찰 시험기를 이용하여 마찰개소에 올려놓고 가압력 600Kg, 인발 속도는 분당 1,000mm로 하여 인발후 측정하였으며, 그 평가 기준은

- ◎ 우수 : 마찰계수 0.10 이내

- ○ 양호 : 마찰계수 0.11~0.13

- △ 미흡 : 마찰계수 0.14~0.16％

- × 불량 : 마찰계수 0.16 초과

가공흑화성은 마찰시험후 표면에 형성된 눌린 부위와 정상부위의 백색도 차이(△L) 를 평가하였다.

- ◎ 우수 : △L 1.0 이내

- ○ 양호 : △L 1.1~1.5

- △ 미흡 : △L 1.6~2.5

- × 불량 : △L 2.5 초과

피막전도성은 강판표면에서 100mm 사이에 저항측정계의 두 전극을 접촉시켜 발생되는 저항 값으로 평가하였다.

- ◎ 우수 : 전기저항 0.5Ω 이내

- ○ 양호 : 전기저항 0.6~1.0Ω

- △ 미흡 : 전기저항 1.1~2.0Ω

- × 불량 : 전기저항 2.0Ω 초과

내식성은 염수분무 시험기(5% NaCl, 35℃)를 이용하여 시간경과에 따라 백청발생 정도를 측정하였다.

- ◎ 우수 : 96Hrs 염수분무시험후 백청발생 5％ 이내

- ○ 양호 : 72Hrs 염수분무시험후 백청발생 5％ 이내

- △ 미흡 : 48Hrs 염수분무시험후 백청발생 5％ 이내

- × 불량 : 48Hrs 염수분무시험후 백청발생 5％ 초과

도장성은 멜라민알키드계 도료적용를 이용하여 정전스프레이 도장후 180℃에서 10분간 건조후 태핑(Tapping Test)를 실시하여 도장밀착성을 평가하였다.

- ◎ 우수 : 도박박리 5％ 이내

- ○ 양호 : 도막박리 6~10％

- △ 미흡 : 도막박리 11~20％

- × 불량 : 도막박리 20％ 초과

순번	조도(㎛)		수지부착량 (mg/㎡)	품질 특성					비고
순번	Ra	Rmax	수지부착량 (mg/㎡)	마찰계수	가공흑화	전도도	내식성	도장성	비고
1	1.12	6.23	1650	◎	◎	×	◎	◎	종래예
2	0.96	5.85	730	△	△	◎	◎	◎
3	1.21	6.20	1230	○	◎	△	◎	◎
4	1.01	7.03	440	×	×	◎	○	◎
5	0.43	3.32	870	◎	◎	○	◎	△	비교예
6	0.47	3.43	650	◎	◎	○	◎	△
7	0.38	3.10	1140	◎	◎	△	◎	×
8	0.55	3.58	450	△	△	○	◎	○
9	0.81	5.42	660	◎	◎	◎	◎	◎	발명예
10	0.63	4.23	610	◎	◎	◎	◎	◎
11	0.52	3.80	880	◎	◎	◎	○	◎
12	0.74	4.72	930	◎	○	◎	◎	○
13	0.90	5.38	980	◎	◎	◎	◎	◎
14	0.51	3.50	960	○	◎	◎	◎	◎
15	0.86	4.24	770	◎	◎	○	◎	◎
16	0.82	4.84	820	◎	◎	◎	◎	◎

상기 표 1의 1~4번은 종래예를 나타낸 것으로 종래예 1번의 경우 전기 전도성이 극히 불량한 것은 표면조도가 Ra 0.9㎛, Rmax 5.5㎛를 초과하면서 수지 부착량이 1650mg/㎡ 으로 과도하게 부착된 것 때문이며, 또한 종래예 2번과 4번은 표면조도가 Ra 0.9㎛, Rmax 5.5㎛를 초과하면서 수지 부착량이 각각 730mg/㎡, 440mg/㎡으로 극히 적어서 마찰특성과 가공흑화성이 미흡하거나 불량한 것으로 나타났다.

따라서 종래예에는 표면조도가 Ra 0.9㎛, Rmax 5.5㎛를 초과하는 경우에 내지문제품의 우수한 마찰특성, 가공흑화성 확보를 위해서는 수지 부착량이 1100mg/㎡ 이상 확보되어야 함을 알수 있고, 또한 수지부착량이 1100 mg/㎡ 이상으로 높을 경우에는 마찰특성, 가공흑화성은 양호하나 피막전도성이 떨어지는 것을 알수 있다. 반대로 상기 조도 조건에서 수지 부착량이 낮은 경우에는 피막 전도성은 우수 하나 마찰특성, 가공흑화성은 미흡해지는 것도 알수 있다.

상기 표 1의 5~8은 비교 예를 나타낸 것이다. 내지문강판의 표면 조도가 Ra 0.5㎛ 미만 및 Rmax가 3.5㎛ 미만으로 낮은 경우에는 비교예 5 내지 7번처럼 수지 부착량 600~1000mg/㎡ 수준에서 마찰특성, 가공흑화성 및 내식성은 확보되나 피막전도성의 확보가 여려운 것을 알수 있으며, 도장밀착성도 미흡한 것으로 나타나고 있음을 알 수 있다. 또한 종래예 8번은 표면 조도가 Ra 0.5㎛ 이상 및 Rmax가 3.5㎛ 이상으로 본 발명의 범위를 만족하나 수지부착량이 450 mg/㎡ 으로 극히 적기 때문에 내식성은 확보되나 마찰특성, 가공흑화성 및 피막 전도성의 확보가 여려운 것을 알수 있다.

상기 표 1의 9~16은 본 발명의 예를 나타낸 것으로 내지문강판 표면의 조도를 Ra 0.5~0.9㎛, Rmax 3.5~5.5㎛ 수준에서 제어하고, 내지문 수지 부착량을 600~1000mg/㎡ 으로 부착시킬 경우 마찰특성, 가공흑화성 및 피막전도성과 내식성, 도장성이 모두 양호한 실적으로 확보 가능함을 알수 있다.

상기와 같은 본 발명은 내지문강판 표면의 조도와 내지문수지 부착량을 적절히 조절함으로서 강판표면의 마찰특성 및 피막전도성을 동시에 확보 할수 있으며, 기존대비 내지문수지 부착량의 감소가 가능하게 되어 제조원가 절감 효과가 기대되고, 기존 내지문제품에서 상반된 품질 문제점인 마찰특성과 피막 전도성을 양호한 수준으로 동시에 확보가 가능하게 되어 품질향상 효과가 증대됨을 알 수 있다.

Claims

전기아연도금강판에 크로메이트 처리후 내지문강판을 제조하는 방법에 있어서, 내지문강판 표면의 조도를 Ra 0.5~0.9㎛, Rmax 3.5~5.5㎛로 제어하고, 내지문 수지 부착량을 600~1000mg/㎡ 으로 부착시키는 것을 특징으로 하는 표면 마찰특성 및 피막전도성이 우수한 내지문강판의 제조방법