KR101597451B1 - 합금화용융아연도금강판용 방청유 - Google Patents

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Abstract

방청성이 우수한 강판용 방청유에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 강판용 방청유는 중량%로, 베이스 오일(base oil) 70~85%, 설포네이트(sulfonate)계 물질(과염기 칼슘 설포네이트 제외) 3~20%, 에스테르(ester)계 물질 1.0~10.0%, 과염기 칼슘 설포네이트 1~10%, 지방족 알코올 1.0~10.0%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

합금화용융아연도금강판용 방청유 {RUST PREVENTIVE OIL FOR GALVANNEALED STEEL SHEET}
본 발명은 합금화용융아연도금강판 등에 적용되는 방청유(rust preventive oil)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방청성이 우수한 강판용 방청유에 관한 것이다.
합금화용융아연도금강판은 미려한 표면을 가지며, 용접성 등의 품질이 우수하여, 자동차 등의 소재로 널리 이용되고 있다.
합금화용융아연도금강판이 자동차 외판 소재로 이용될 경우, 합금화용융강판은 강판 제조사에서 제조되어 자동차사 등에 공급된다. 이때, 합금화용융아연도금강판은 운반중 표면에 부식성 물질이나 공기 중의 산소에 노출되게 된다. 이러한 부식성 물질이나 공기 중의 산소는 합금화용융아연도금층의 부식을 유발하는 요인이 된다. 따라서, 합금화용융아연도금강판에 방청유(rust preventive oil)를 도포한 상태에서 운반이 이루어진다.
방청유는 강판 등의 금속 표면에 기름 보호막을 만들어 공기 중의 산소나 수분을 차단함으로써 금속 표면에 녹이 발생하는 것을 막기 위하여 바르는 기름을 통칭한다.
이러한 방청유는 도포시 강판 등의 금속에 균일하게 도포되어야 하며, 일정한 레벨 이상의 점도를 가져 도포시 흘러내리지 않아야 한다. 또한, 방청유는 프레스 공정 등이 원활하게 이루어질 수 있도록 윤활성 혹은 슬립성이 우수하여야 한다.
본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0058488호(2004.07.05. 공개)에 개시된 아연도금 강판용 방청코팅용액이 있다.
본 발명의 목적은 방청성이 우수한 강판용 방청유 및 그 도유 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강판용 방청유는 중량%로, 베이스 오일(base oil) 70~85%, 설포네이트(sulfonate)계 물질(과염기 칼슘 설포네이트 제외) 3~20%, 에스테르(ester)계 물질 1.0~10.0%, 과염기 칼슘 설포네이트 1~10%, 지방족 알코올 1.0~10.0%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 베이스 오일은 API(American Petroleum Institute) 분류기준 그룹I에 속하는 것을 이용할 수 있다. 또한, 베이스 오일은 API 분류기준 그룹 Ⅱ 및 III의 혼합인 것을 이용할 수 있다.
또한, 상기 설포네이트계 물질은 바륨 페트롤리움 설포네이트(Barium Petroleum Sulfonates), 칼슘 페트롤리움 설포네이트(Calcium Petroleum Sulfonates), 나트륨 페트롤리움 설포네이트(Sodium Petroleum Sulfonates), 바륨 디노닐나프탈렌 설포네이트(Barium Dinonylnaphthalene Sulfonate) 및 칼슘 디노닐나프탈렌 설포네이트(Calcium Dinonylnaphthalene Sulfonate) 중에서 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 에스테르계 물질은 모노 에스테르, 디에스테르, 포화 폴리올 에스테르 및 불포화 폴리올 에스테르 중에서 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강판용 방청유 도유 방법은 강판 상에, 중량%로, 베이스 오일(base oil) 70~85%, 설포네이트(sulfonate)계 물질(과염기 칼슘 설포네이트 제외) 3~20%, 에스테르(ester)계 물질 1.0~10.0%, 과염기 칼슘 설포네이트 1~10%, 지방족 알코올 1.0~10.0%를 포함하는 방청유의 원액 100%를 도포하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 강판용 방청유는 우수한 내식성, 오일스테인성 및 탈지성을 발휘할 수 있으며, 특히 물 첨가없이 방청유 원액 100%를 도포하는 경우, 보다 우수한 내식성 및 오일스테인성을 발휘할 수 있었다.
도 1은 본 발명에 따른 강판용 방청유의 도유 조건에 따른 염수분무시험 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 강판용 방청유의 도유 조건에 따른 내오일스테인성시험 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 강판용 방청유의 탈지성탈지성 시험 결과를 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 장기 방청성이 우수한 합금화용융아연도금강판용 방청유에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 고온에서 내 오일 스테인성이 우수한 방청유는 베이스 오일(base oil)에 첨가제가 첨가되어 형성된다. 본 발명에서 첨가제는 설포네이트(sulfonate)계 물질, 에스테르계(ester) 물질, 과염기 칼슘 설포네이트, 지방족 알코올이 포함된다.
이하, 각 성분의 첨가목적 및 첨가량 제한 등에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
베이스 오일
베이스 오일(base oil)은 방청유의 주 성분이다. 따라서, 베이스 오일의 성능에 따라서 방청유의 윤활성능, 피막유지 특성 등이 좌우된다.
본 발명에서, 베이스 오일은 방청유 전체 중량의 70~85중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 베이스 오일의 함량이 70중량% 미만일 경우, 용해도 감소로 인하여, 저장안정성 및 탈지성이 저하될 수 있다. 반대로, 베이스 오일의 함량이 85중량%를 초과하는 경우, 저점도로 인하여 방청성이 저하될 수 있다.
한편, 미국석유협회(American Petroleum Institute: API) 분류기준에 의하면, 베이스 오일은 광유계 베이스 오일(그룹 I ~ Ⅲ), 합성계 베이스 오일(그룹 Ⅳ) 및 이들에 해당하지 않는 기타 베이스 오일(그룹 Ⅴ)로 구분된다.
광유계 베이스 오일은 자연계에 존재하는 탄화수소(hydrocarbon) 화합물의 복합체로서 원유로부터 얻어진다. 광유계 베이스 오일은 황(sulfur)의 함량과 점도지수(viscosity index: V.I)에 따라서 API 분류기준 그룹 I ~ Ⅲ으로 다시 분류된다.
본 발명에서, 베이스 오일은 API(American Petroleum Institute) 분류기준 그룹 I에 속하는 것을 이용할 수 있으며, 또한, 그룹 Ⅱ 및 그룹 III에 속하는 것을 혼합 이용할 수도 있다.
설포네이트계 물질
설포네이트(sulfonate)계 물질은 방청성 및 내산성을 향상시키는 역할을 한다
이러한, 설포네이트계 물질은 바륨 페트롤리움 설포네이트(Barium Petroleum Sulfonates), 칼슘 페트롤리움 설포네이트(Calcium Petroleum Sulfonates), 소디움 페트롤리움 설포네이트(Sodium Petroleum Sulfonates), 바륨 디노닐나프탈렌 설포네이트(Barium Dinonylnaphthalene Sulfonate), 칼슘 디노닐나프탈렌 설포네이트(Calcium Dinonylnaphthalene Sulfonate) 등이 될 수 있으며, 이들을 단독으로 혹은 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.
상기 설포네이트계 물질은 방청유 전체 중량의 3~20중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 설포네이트계 물질의 함량이 3중량% 미만일 경우 방청성 및 내산성이 불충분하고, 설포네이트계 물질의 함량이 20중량%를 초과하는 경우, 용해도 감소로 저장안정성, 탈지성 및 내 오일 스테인성이 저하되는 문제점이 있다.
에스테르계 물질
에스테르계 물질은 본 발명에 따른 방청유의 윤활성을 향상시키는 역할을 한다.
이러한 에스테르계 물질은 모노 에스테르(mono ester), 디에스테르(diester), 포화 폴리올 에스테르(saturated polyol ester) 및 불포화 폴리올 에스테르(unsaturated polyol ester) 중에서 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 에스테르 물질은 방청유 전체 중량의 1~10중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 에스테르계 물질의 첨가량이 1중량% 미만일 경우, 윤활성이 불충분하다. 반대로, 에스테르계 물질의 첨가량이 10중량%를 초과하더라도 윤활성이 더이상 증가하지 않는다.
과염기 칼슘 설포네이트
과염기 칼슘 설포네이트는 내산성 및 방청성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 과염기 칼슘 설포네이트는 방청유 전체 중량의 1~10중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 과염기 칼슘 설포네이트의 첨가량이 1중량% 미만일 경우, 내산성 등의 특성 향상이 불충분하다. 반면, 과염기 칼슘 설포네이트의 첨가량이 10중량%를 초과하는 경우, 용해도 감소로 인하여 저장안정성이 저하되는 문제점이 있다.
지방족 알코올
지방족 알코올은 부착성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 지방족 알코올은 방청유 전체 중량의 1~10중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 지방족 알코올의 첨가량이 1중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 지방족 알코올의 첨가량이 10중량%를 초과하는 경우, 용해도 감소로 인하여 저장안정성이 저하될 수 있으며, 탈지성이 저하될 수 있다.
상기의 조성을 갖는 본 발명에 따른 합금화용융아연도금강판용 방청유는 기존의 방청유들의 수준 이상의 내오일 스테인성, 탈지성을 가지면서, 특히 장기 방청성이 우수하여, 합금화용융아연도금강판에 도포되었을 때, 강판의 장기 방청성을 부여할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 방청유의 제조
API 분류기준 그룹 I에 해당하는 베이스 오일 80중량%에, 바륨 페트롤리움 설포네이트 5중량%, 포화 폴리올 에스테르 7중량%, 과염기 칼슘 설포네이트 5.0중량% 및 지방족 알코올 3중량%를 첨가하여 방청유를 제조하였다.
2. 평가 방법
(1) 내 오일 스테인성 시험
내오일 스테인성은 방청유가 도포된 합금화용융아연도금강판 시편을 제작한 후, 82℃에서 24시간 및 48시간 동안 유지한 후, 오일 변색 여부 및 오일 제거후의 스테인 잔존 여부를 평가하였다.
또한, 테스트를 방청유 1)원액에 대하여, 2)방청유 원액 95vol% + 물5vol%에 대하여, 3) 방청유 원액 95% + wet유 5vol%에 대하여 수행하였다.
아울러, 82℃에서 48~72시간동안 유지한 후의 오일 변색 여부 및 오일 제거후의 스테인 잔존 여부를 평가하였다.
(3) 염수분무시험
염수분무시험은 방청유가 도포된 합금화용융아연도금강판 시편에, KS D 9502 법에 의거하여 24시간 및 48시간동안 염수 분무 후의 표면 상태를 상대 비교하는 방법으로 수행하였다.
또한, 테스트를 방청유 1)원액에 대하여, 2)방청유 원액 95vol% + 물5vol%에 대하여, 3) 방청유 원액 95% + wet유 5vol%에 대하여 수행하였다.
(3) 탈지성 시험
탈지성 시험은 방청유가 도포된 합금화용융아연도금강판 시편을 JIS Z 0305 방법에 의거 7 agiing 후 황산구리 수용액(설페이트 펜타하이드레이트 10g을 이온교환수 990g에 녹인 1% 황산구리 수용액)에 30초동안 침적한 후 상대적인 도금율을 비교하는 방법으로 수행하였다. 도금율이 높으면 탈지성이 우수한 것을 의미한다.
3. 물성 평가 결과
도 1은 본 발명에 따른 강판용 방청유의 도유 조건에 따른 염수분무시험 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 강판용 방청유의 도유 조건에 따른 내오일스테인성시험 결과를 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 내식성 및 내오일 스테인성은 방청유 100% 원액을 이용한 경우가 가장 우수하였으며, 방청유의 함량이 작을수록 그 특성은 점차 열위한 것을 볼 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 강판용 방청유의 탈지성탈지성 시험 결과를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 이용되는 방청유가 우수한 탈지성을 갖는 것을 확인할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 중량%로, 베이스 오일(base oil) 70~85%, 설포네이트(sulfonate)계 물질(과염기 칼슘 설포네이트 제외) 3~20%, 에스테르(ester)계 물질 1.0~10.0%, 과염기 칼슘 설포네이트 1~10%, 지방족 알코올 1.0~10.0%를 포함하는 것을 특징으로 하는 합금화용융아연도금강판용 방청유.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 오일은 API(American Petroleum Institute) 분류기준 그룹I에 속하는 것을 특징으로 하는 합금화용융아연도금강판용 방청유.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 오일은 API 분류기준 그룹 Ⅱ에 속하는 것 및 그룹 III에 속하는 것의 혼합인 것을 특징으로 하는 합금화용융아연도금강판용 방청유.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 설포네이트계 물질은 바륨 페트롤리움 설포네이트(Barium Petroleum Sulfonates), 칼슘 페트롤리움 설포네이트(Calcium Petroleum Sulfonates), 나트륨 페트롤리움 설포네이트(Sodium Petroleum Sulfonates), 바륨 디노닐나프탈렌 설포네이트(Barium Dinonylnaphthalene Sulfonate) 및 칼슘 디노닐나프탈렌 설포네이트(Calcium Dinonylnaphthalene Sulfonate) 중에서 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 합금화용융아연도금강판용 방청유.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 에스테르계 물질은 모노 에스테르, 디에스테르, 포화 폴리올 에스테르 및 불포화 폴리올 에스테르 중에서 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 합금화용융아연도금강판용 방청유.
  6. 삭제
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