KR102089879B1 - 향상된 유연성을 갖는 ZnAlMg 피복 판금 및 대응 생산 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원리적으로, 선도장 시트 (pre-painted sheet) 의 제조 방법으로서, 강 기재를 공급하는 단계; 4.4 중량% 내지 5.6 중량% 알루미늄 및 0.3 중량% 내지 0.56 중량% 마그네슘으로 구성되고 욕의 잔부가 오로지 아연, 상기 방법으로부터 발생하는 불가피한 불순물 및 선택적으로, Si, Ti, Ca, Mn, La, Ce 및 Bi 로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 부가적인 원소들인 욕에서 상기 기재의 용융도금 (hot-dipping) 에 의해 적어도 한 면에 금속 코팅을 디포짓팅하는 단계로서, 상기 금속 코팅에서의 각 부가적인 원소의 중량기준 함량이 0.3 % 미만이고, 니켈의 존재가 배제되는, 상기 금속 코팅을 디포짓팅하는 단계; 상기 금속 코팅을 응고시키는 단계; 금속 코팅을 표면 준비하는 단계, 및 상기 금속 코팅을 도장하는 단계를 포함하는 선도장 시트의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그에 따라 제조된 시트에 관한 것이다.
Description
본 발명은 기재 (substrate) 를 포함하는 판금으로서, 상기 판금의 적어도 한 면이 Al 및 Mg 를 포함하는 금속 코팅으로 코팅되고, 상기 금속 코팅의 잔부가 Zn, 불가피한 불순물 및 선택적으로, Si, Ti, Ca, Mn, La, Ce 와 Bi 중에서 선택된 하나 이상의 부가적인 원소이고, 금속 코팅에서의 각 부가적인 원소의 중량기준 함량이 0.3 % 미만인, 상기 판금에 관한 것이다.
본질적으로 아연 및 0.1 내지 0.4 중량% 알루미늄을 포함하는 아연도금 금속 코팅 (galvanized metallic coating) 이 효과적인 내식성을 제공하기 때문에 통상적으로 사용된다.
이 코팅의 현재 경쟁 상대인 코팅은 특히 아연을 포함하고 각각 10 중량% 이하 그리고 20 중량% 이하만큼 높을 수 있는 마그네슘과 알루미늄의 첨가를 포함한다.
이러한 타입의 금속 코팅은 본원 전체에서 아연-알루미늄-마그네슘 또는 ZnAlMg 코팅이라는 용어로 나타낸다.
마그네슘의 첨가는 금속 코팅으로 코팅된 강의 내식성을 크게 향상시켜서, 금속 코팅의 두께를 줄이거나, 또는 일정한 두께로 시간에 걸친 내식성의 보장을 증가시킬 수 있다.
ZnAlMg 코팅으로 코팅된 이러한 시트는 예컨대 자동차 분야, 가정용 전기 기기 또는 건설용으로 의도된다.
금속 코팅에서 마그네슘의 첨가는 코팅의 경화를 야기하고, 피복 시트가 심하게 굽혀지는 때에 코팅의 두께에서 크랙이 나타난다고 알려져 있다.
JP2010255084 로부터, 1 내지 10 중량% 알루미늄 및 0.2 내지 1 중량% 마그네슘을 또한 함유하는 금속 코팅에 0.005 내지 0.2 중량% 니켈을 첨가함으로써 내크랙성이 향상될 수 있다고 알려져 있다. 따라서, 첨가된 니켈은, 원소의 대부분이 강과 금속 코팅 사이의 인터페이스에 위치되어, 변형 구역에서의 크랙 형성을 억제하는데 기여한다는 특징을 갖는다. 그렇지만, 니켈의 첨가는 여러 단점을 갖는다:
- 금속 코팅의 표면에의 니켈의 존재는 접촉 부식을 가속하고,
- 욕 중의 원소 수의 증가는 욕의 관리를 훨씬 더 복잡하게 하고,
- 강/금속 코팅 인터페이스로의 니켈의 이동 (migration) 은 달성하기 어렵고, 부가적인 제조 제한을 초래한다.
본 발명의 목적은, 내식성의 측면에서 ZnAlMg 코팅의 이점을 보유하면서 심한 굽힘에서 크랙이 덜 발생하는 금속 코팅을 갖는 ZnAlMg 시트를 이용가능하게 함으로써 상기한 문제들을 완화하는 것이다.
이러한 목적을 위해, 본 발명의 제 1 주제는, 적어도 이하의 단계:
- 강 기재를 공급하는 단계,
- 4.4 중량% 내지 5.6 중량% 알루미늄 및 0.3 중량% 내지 0.56 중량% 마그네슘으로 구성되고 욕의 잔부가 오로지 아연, 상기 방법으로부터 발생하는 불가피한 불순물 및 선택적으로, Si, Ti, Ca, Mn, La, Ce 및 Bi 로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 부가적인 원소들인 욕에서 상기 기재의 용융도금 (hot-dipping) 에 의해 적어도 한 면에 금속 코팅을 디포짓팅하는 단계로서, 상기 금속 코팅에서의 각 부가적인 원소의 중량기준 함량이 0.3 % 미만이고, 니켈의 존재가 배제되는, 상기 금속 코팅을 디포짓팅하는 단계,
- 상기 금속 코팅을 응고시키는 단계,
- 상기 금속 코팅을 표면 준비하는 단계, 및
- 상기 금속 코팅을 도장하는 단계
를 포함하는 선도장 시트 (pre-painted sheet) 의 제조 방법이다.
본 발명에 따른 방법은 다음의 선택적인 특징을 개별적으로 또는 조합하여 또한 포함할 수 있다:
- 상기 욕은 4.75 내지 5.25 중량% 알루미늄을 포함하고,
- 상기 욕은 0.44 내지 0.56 중량% 마그네슘을 포함하고,
- 상기 욕은 어떠한 부가적인 원소도 포함하지 않고,
- 상기 욕은 370 ℃ 내지 470 ℃ 의 온도이고,
- 상기 금속 코팅은 상기 금속 코팅의 응고 시작과 종료 사이에서 15 ℃/s 이상의 냉각 속도로 응고되고,
- 상기 냉각 속도는 15 내지 35 ℃/s 이고,
- 상기 표면 준비는 헹굼, 탈지 및 변환 (conversion) 처리 중에서 선택된 단계를 포함하고,
- 상기 탈지는 12 내지 13 의 pH 에서 행해지고,
- 상기 변환 처리는 헥사플루오로티탄산에 기초하고,
- 상기 금속 코팅의 도장은, 전기영동 (cataphoretic) 도료를 배제하고, 멜라민 가교 폴리에스테르, 이소시아네이트 가교 폴리에스테르, 폴리우레탄 및 비닐 폴리머의 할로겐화 유도체로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 폴리머를 포함하는 도료에 의해 행해진다.
그러므로, 해결하려는 과제는 특정 조성을 갖는 금속 코팅과 도료 필름의 조합으로 구성된다는 것을 이해할 것이다. 놀랍게도, 이러한 조합은 본 발명에 따른 ZnAlMg 코팅이 베어 (bare) 일 때보다 도료 필름에 의해 덮인 때에 심한 굽힘에서 더 적은 크랙을 갖는다는 시너지가 있다는 것을 본 발명자들이 발견하였다.
본 발명의 제 2 주제는, 강 기재를 포함하는 선도장 시트로서, 상기 선도장 시트의 적어도 한 면이 4.4 중량% 내지 5.6 중량% 알루미늄 및 0.3 중량% 내지 0.56 중량% 마그네슘으로 구성된 금속 코팅에 의해 코팅되고, 상기 금속 코팅의 잔부가 오로지 아연, 프로세스로부터 발생하는 불가피한 불순물 및 선택적으로, Si, Ti, Ca, Mn, La, Ce 및 Bi 로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 부가적인 원소들이고, 상기 금속 코팅에서의 각 부가적인 원소의 중량기준 함량이 0.3 % 미만이고, 상기 금속 코팅에서의 니켈의 존재가 배제되고, 상기 금속 코팅은 적어도 하나의 도료 필름에 의해 덮이는, 상기 선도장 시트에 의해 구성된다.
본 발명에 따른 시트는 다음의 선택적인 특징을 개별적으로 또는 조합하여 또한 포함할 수 있다:
- 상기 금속 코팅은 4.75 내지 5.25 중량% 알루미늄을 포함하고,
- 상기 금속 코팅은 0.44 내지 0.56 중량% 마그네슘을 포함하고,
- 상기 금속 코팅은 어떠한 부가적인 원소도 포함하지 않고,
- 상기 도료 필름은, 전기영동 도료를 배제하고, 멜라민 가교 폴리에스테르, 이소시아네이트 가교 폴리에스테르, 폴리우레탄 및 비닐 폴리머의 할로겐화 유도체로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 폴리머를 포함하고,
- 상기 금속 코팅과 상기 도료 필름 사이의 인터페이스에, 티타늄을 함유하는 변환 층이 위치된다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 이하의 설명을 읽음으로써 분명해질 것이다.
본 발명은 비제한적인 설명으로써 제공되는 이하의 설명을 읽음으로써 더 잘 이해될 것이다.
시트는 적어도 한 면이 금속 코팅으로 덮인 강 기재를 포함하고, 금속 코팅 자체는 적어도 하나의 도료 필름에 의해 덮인다.
금속 코팅은 일반적으로 25 ㎛ 이하의 두께를 갖고, 부식에 대해 기재를 보호하려는 목적을 갖는다.
금속 코팅은 알루미늄 및 마그네슘에 의해 구성되고, 금속 코팅의 잔부는 오로지 아연, 금속 코팅 디포짓팅 프로세스로부터 발생하는 불가피한 불순물, 및 선택적으로, Si, Ti, Ca, Mn, La, Ce 및 Bi 중에서 선택된 하나 이상의 부가적인 원소이고, 금속 코팅에서의 각 부가적인 원소의 중량 퍼센트는 0.3 % 미만이고, 니켈의 존재는 배제된다.
금속 코팅에서의 알루미늄의 중량기준 함량은 4.4 내지 5.6 % 이다. 알루미늄의 이러한 범위의 중량기준 함량은 금속 코팅의 미세조직에서 이원 공융 (binary eutectic) Zn/Al 의 형성을 촉진한다. 이러한 공융 시스템은 특히 연성이고, 가요성 금속 코팅의 달성을 촉진한다.
알루미늄 함량은 바람직하게는 4.75 내지 5.25 중량% 이다.
여기서, 알루미늄의 중량기준 함량은, 알루미늄이 풍부하고 기재와 금속 코팅의 인터페이스에 위치되는 금속간물질 (intermetallic) 을 고려함이 없이 측정된다는 것에 유의해야 한다. 이러한 타입의 측정은 예컨대 글로우 방전 분광법에 의해 행해질 수 있다. 화학 용해 (chemical dissolution) 에 의한 측정은 금속 코팅과 금속간물질의 동시 용해를 야기하고, 금속 코팅의 두께의 함수로서 대략 0.05 내지 0.5 % 로 알루미늄의 중량기준 함량을 과대평가할 것이다.
금속 코팅에서의 마그네슘의 중량기준 함량은 0.3 내지 0.56 %이다. 0.3 % 미만에서는, 마그네슘에 의해 제공되는 내식성의 향상이 더 이상 충분하지 않다. 0.56 % 초과에서는, 본 발명에 따른 금속 코팅과 도료 필름의 시너지가 더 이상 관찰되지 않는다.
바람직하게는, 마그네슘의 중량기준 함량은 0.44 내지 0.56 % 이고, 이는 내식성과 가요성의 측면에서 최선의 절충이다.
불가피한 불순물은 용융 아연 욕을 공급하는데 사용되는 잉곳으로부터 유래하거나 또는 욕에의 기재의 통과로부터 발생한다. 욕에의 기재의 통과로부터 발생하는 가장 흔한 불가피한 불순물은 철이고, 이는 금속 코팅의 0.8 중량% 이하, 일반적으로 0.4 % 이하, 일반적으로 0.1 내지 0.4 중량% 의 양으로 존재할 수 있다. 욕을 공급하는데 사용된 잉곳으로부터 유래하는 불가피한 불순물은 일반적으로 납 (Pb) (0.01 중량% 미만의 함량으로 존재한다), 카드뮴 (Cd) (0.005 중량% 미만의 함량으로 존재한다), 및 주석 (Sn) (0.001 중량% 미만의 함량으로 존재한다) 이다. 여기서, 니켈이 아연도금 프로세스로부터 발생하는 불가피한 불순물이 아니라는 것에 유의해야 한다.
다른 부가적인 원소들이 특히, 기재에의 금속 코팅의 부착 또는 연성을 향상시킬 수 있다. 금속 코팅의 특성에 미치는 영향에 익숙한 본 기술분야의 통상의 기술자는 추구하는 부가적인 목적에 따라 다른 부가적인 원소들을 채용하는 방법을 알 것이다. 본 발명의 틀 내에서, 금속 코팅은 니켈이 전술한 단점을 갖기 때문에 부가적인 원소로서 니켈을 포함하지 않는다. 바람직하게는, 금속 코팅은 어떠한 부가적인 원소도 함유하지 않는다. 이는 아연도금 욕의 관리를 단순화시킬 수 있으며, 금속 코팅에 형성되는 상의 수를 최소화시킬 수 있다.
마지막으로, 시트는 도료 필름을 포함한다.
도료 필름은 일반적으로 폴리머-기반이며, 적어도 하나의 도료 층을 포함한다. 도료 필름은 바람직하게는, 전기영동 도료를 배제하고, 멜라민 가교 폴리에스테르, 이소시아네이트 가교 폴리에스테르, 폴리우레탄 및 비닐 폴리머의 할로겐화 유도체로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 폴리머를 포함한다. 이 폴리머들은 특히 가요성이라는 특징을 갖고, 이는 금속 코팅과 도료 필름의 시너지를 촉진한다.
도료 필름은 예컨대, 2 개의 연속 도료 층, 즉 프라이머 층과 마감 층 (finish layer) 에 의해 (이는 일반적으로 시트의 상면에 적용된 필름을 형성하는 경우임), 또는 단일 도료 층에 의해 (이는 일반적으로 시트의 저면에 적용된 필름을 형성하는 경우임) 형성될 수 있다. 특정 변형예에서, 다른 개수의 층이 사용될 수 있다.
도료 필름은 일반적으로 1 내지 200 ㎛ 의 두께를 갖는다.
선택적으로, 금속 코팅과 도료 필름 사이의 인터페이스는 금속 코팅의 표면에 본질적으로 존재하는 알루미늄 산화물/수산화물 층의 변경 (alteration), (크롬산염 변환 처리의 경우) 크롬층 중량을 특징으로 하는 또는 (크롬 없는 변환 처리의 경우) 티타늄 층 중량을 특징으로 하는 변환 층과 금속 코팅의 표면에 본질적으로 존재하는 마그네슘 산화물/수산화물 층의 변경 중에서 선택된 하나 이상의 특징을 포함한다.
본 발명의 따른 시트를 생산하기 위해, 예컨대 다음의 절차를 따를 수 있다.
설비는 금속 코팅의 적용 및 도장을 위한 단일 라인 또는 예컨대 2 개의 상이한 라인들을 각각 포함할 수 있다. 2 개의 상이한 라인들이 사용된다면, 이들은 동일한 장소 또는 상이한 장소에 위치될 수 있다. 이하의 설명은 일례로써, 2 개의 개별 라인이 사용된 변형예를 고려한다.
금속 코팅의 적용을 위한 제 1 라인에서, 예컨대 열간 압연 및 후속하는 냉간 압연에 의해 획득되는 강 기재가 사용된다. 기재는 용융도금에 의해 금속 코팅을 디포짓팅시키기 위해 욕을 통과하는 스트립의 형태이다.
욕은 4.4 내지 5.6 중량% 알루미늄 및 0.3 내지 0.56 중량% 마그네슘을 함유하는 용융 아연 욕이다. 욕은, 욕을 공급하는데 사용되는 잉곳으로부터 유래하는 불순물과 같은, 프로세스로부터 발생하는 불가피한 불순물, 및/또는 Si, Ti, Ca, Mn, La, Ce 및 Bi 로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 부가적인 원소를 또한 함유할 수 있고, 금속 코팅에서의 각 부가적인 원소의 중량기준 함량은 0.3 % 미만이고, 니켈의 존재는 배제된다.
욕을 통한 기재의 통과로부터 발생하는 가장 흔한 불가피한 불순물은 철이고, 이는 0.8 중량% 이하, 일반적으로 0.4 % 이하, 일반적으로 0.1 내지 0.4 중량% 의 함량으로 존재할 수 있다. 욕을 공급하는데 사용된 잉곳으로부터 유래하는 불가피한 불순물은 일반적으로 납 (Pb) (0.01 중량% 미만의 함량으로 존재한다), 카드뮴 (Cd) (0.005 중량% 미만의 함량으로 존재한다), 및 주석 (Sn) (0.001 중량% 미만의 함량으로 존재한다) 이다. 여기서, 니켈이 아연도금 프로세스에 관한 불가피한 불순물이 아니라는 것에 유의해야 한다.
욕은 350 ℃ 내지 510 ℃, 바람직하게는 370 ℃ 내지 470 ℃ 의 온도이다.
금속 코팅의 디포짓팅 후에, 기재는 예컨대 코팅의 두께를 조절하기 위해 기재의 양측에 가스를 분사하는 노즐에 의해 와이핑된다. 바람직하게는, 와이핑 가스는 예컨대 인산마그네슘 및/또는 규산마그네슘을 포함하는 것과 같은 입자나 용액을 포함하지 않는다. 이러한 와이핑 가스 추가는 금속 코팅의 응고를 변경하여서 그 미세조직을 변경하고, 이는 본 발명에 따른 선도장 시트의 적절한 가요성의 열화에 기여할 수도 있다. 일 변형예에서, 종국적으로 시트의 면들 중 단 하나만이 코팅에 의해 덮이도록, 일면에 디포짓팅된 코팅을 제거하기 위해 브러싱이 행해질 수 있다.
그리고, 코팅은 응고되도록 제어된 방식으로 냉각될 수 있다. 코팅 또는 각 코팅의 제어된 냉각은 냉각 섹션에 의해 또는 다른 적절한 수단에 의해 행해지고, 응고의 시작 (즉, 코팅이 액상선 온도 바로 아래의 온도에 도달하는 때) 과 응고의 종료 (즉, 코팅이 고상선 온도에 도달하는 때) 사이에서 바람직하게는 2 ℃/sec (대략 자연 대류에 해당함) 내지 35 ℃/sec 의 속도로 행해진다. 35 ℃/sec 초과의 냉각 속도가 결과를 더 향상시키지 않는다는 것이 발견되었다.
바람직하게는, 냉각은 15 ℃/sec 이상의 속도로 행해지고, 이는 금속 코팅의 미세조지의 정제 (refining) 에 기여하고, 또한 육안으로 보이며 도장 후에도 보이는 상태로 남는 스팽글이 금속 코팅에 형성되는 것을 방지하는데 기여한다. 더 바람직하게는, 냉각 속도는 15 내지 35 ℃/sec 이다.
그리고, 이런 식으로 테스트된 스트립은 스킨패스 단계를 거칠 수 있고, 이 작업은 스트립을 경화시켜서, 탄성을 감소시키고, 기계적 특성을 고정시키고, 획득되는 도장 표면의 질 및 스탬핑 작업에 적절한 거칠기를 스트립에 부여한다.
스트립은 선도장 라인으로 보내지기 전에 선택적으로 코일링될 수 있다.
코팅의 외부 표면은 거기에서 표면 준비 단계를 거친다. 이러한 타입의 준비는 헹굼, 탈지 및 변환 처리 중에서 선택된 적어도 하나의 단계를 포함한다.
헹굼의 목적은 풀린 오물 입자, 변환 용액의 가능한 잔류물, 형성되었을 수도 있는 비누 (soaps) 를 제거하고 깨끗한 반응성 표면을 획득하는 것이다.
탈지의 목적은 미량의 유기 오물, 금속 입자 및 표면으로부터의 먼지를 모두 제거함으로써 표면을 세척하는 것이다. 이러한 단계는, 표면의 화학적 성질을 수정함이 없이 금속 코팅의 표면에 존재할 수도 있는 알루미늄 산화물/수산화물 층 및 마그네슘 산화물/수산화물 층을 변경하는 것을 또한 가능하게 한다. 이러한 타입의 변경은 금속 코팅과 도료 필름 사이의 인터페이스의 질을 향상시킬 수 있게 하고, 이는 도료 필름의 부착 및 내식성을 향상시킨다. 바람직하게는, 탈지는 알칼리성 환경에서 행해진다. 더 바람직하게는, 탈지 용액의 pH 는 12 내지 13 이다.
변환 처리 단계는, 표면과 화학적으로 반응하여서 금속 코팅에 변환 층을 형성할 수 있게 하는 변환 용액의 금속 코팅에의 적용을 포함한다. 이러한 변환 층은 도료의 부착 및 내식성을 증가시킨다. 변환 처리는 바람직하게는, 크롬을 함유하지 않는 산 용액이다. 더 바람직하게는, 변환 처리는 헥사플루오로티탄 또는 헥사플루오로지르콘 산에 기초한다.
잠재적인 탈지 및 변환 처리 단계는 헹굼, 건조 등의 다른 하위단계를 포함할 수 있다.
선택적으로, 표면 준비는 금속 코팅의 표면에 형성된 마그네슘 산화물 및 마그네슘 수산화물 층을 변경하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 이러한 변경은 특히, 변환 용액의 적용 전의 산 용액의 적용, 또는 pH 1 내지 5 의 산성화된 변환 용액의 적용, 또는 표면에의 기계적 힘의 적용으로 구성될 수 있다.
도장은 예컨대 도료 층의 디포짓팅에 의해, 또는 롤 코터에 의해 행해진다.
도료 층의 각 디포짓팅 다음에는, 일반적으로, 도료를 가교하기 위해 그리고/또는 임의의 용제를 증발시켜 건조 필름을 획득하기 위해 노 (furnace) 에서의 경화 (curing) 가 후속한다.
따라서 획득된 시트 (선도장 시트라 함) 는 절단 전에 리코일링될 수 있고, 선택적으로 성형되고, 사용자에 의해 다른 시트나 다른 요소들과 조립된다.
본 발명을 예증하기 위해, 비제한적인 예에 근거하여 아래에서 설명하는 테스트를 행하였다.
본 발명에 따른 ZnAlMg 금속 코팅 및 도료 필름의 시너지 - 크래킹의 감소
선도장된 또는 선도장되지 않은 ZnAlMg 시트의 크래킹 경향을 다음과 같이 평가한다:
- 2001년 4월자 표준 EN13523-7 에 지정된 대로 시트의 시편에 T-벤드 (T-bend) 테스트를 행한다.
- 벤드의 두께에서 벤딩 축선을 가로지르는 섹션을 취한다.
- 광학 현미경으로 고배율로 벤드의 단면을 관찰하고, 다음을 메모한다:
필요하다면, ZnAlMg 금속 코팅의 두께에서의 크랙과 도료 필름의 두께에서의 크랙을 구별한다.
마그네슘과 알루미늄을 함유하는 용융 아연 욕에서 가변 두께의 금속 기재를 용융 아연도금한 후 택일적으로 자연 대류 하에서의 또는 30 ℃/sec 의 냉각 속도의 냉각에 의해, 가변 조성을 갖는 복수의 ZnAlMg 시트들을 획득하였다. ZnAlMg 시트들을 다음의 프로토콜에 따라 선도장하였다:
- 알칼리성 탈지,
- Henkel
제조의 변환 처리 Granodine 
1455 의 적용,
- (건조 필름에서) 공칭 두께 5 ㎛ 의 내식성 안료를 함유하는 폴리에스테르/멜라민-타입 프라이머 층의 적용,
- (건조 필름에서) 공칭 두께 20 ㎛ 의 폴리에스테르/멜라민-타입 마감 층의 적용.
그리고, 베어 ZnAlMg 시트 및 선도장 시트 쌍방에 2T 및 3T T-벤드를 형성한 후, 분석하였다.
비교로써, 다른 타입의 ZnAlMg 코팅을 포함하는 베어 또는 선도장 시트에 2T 및 3T T-벤드를 또한 형성하였다.
표 1 및 표 2 는 베어 ZnAlMg 시트와 선도장 ZnAlMg 시트에서 각각 획득된 결과를 요약한다. 표 1 및 표 2 의 비교는, 매우 놀랍게도, 본 발명에 따른 ZnAlMg 코팅의 두께는 시트가 선도장된 때에 훨씬 더 적고 더 좁다는 것을 보여준다. 본 발명에 따른 ZnAlMg 코팅과 도료 필름의 조합은 금속 코팅의 크랙 폭의 합계를 2.5 내지 11 의 인자로 나눌 수 있게 하고; 단지 본 발명에 따른 ZnAlMg 코팅만이 이러한 특수성을 나타낸다.
선도장 ZnAlMg 시트의 내식성
ISO 12944-2 의 요건을 만족시키는 강에 대해 클래스 C5-M 사이트에서, EN13523-19 및 EN13523-21 에 따라 자연 노출에 의해 선도장 시트의 내식성을 평가한다.
표 3 에 나타낸 1 년의 자연 노출 후의 결과는, 본 발명에 따라 선도장된 ZnAlMg 시트가 내식성의 측면에서 ZnAlMg 코팅의 이점을 갖는다는 것을 보여준다.
Claims (17)
- 선도장 시트 (pre-painted sheet) 의 제조 방법으로서,
- 강 기재 (steel substrate) 를 공급하는 단계,
- 4.4 중량% 내지 5.6 중량% 알루미늄 및 0.3 중량% 내지 0.56 중량% 마그네슘으로 구성되고 욕의 잔부가 오로지 아연, 상기 방법으로부터 발생하는 불가피한 불순물 및 선택적으로, Si, Ti, Ca, Mn, La, Ce 및 Bi 로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 부가적인 원소들인 욕에서 상기 기재의 용융도금 (hot-dipping) 에 의해 적어도 한 면에 금속 코팅을 디포짓팅하는 단계로서, 상기 금속 코팅에서의 각 부가적인 원소의 중량기준 함량이 0.3 % 미만이고, 니켈의 존재가 배제되는, 상기 금속 코팅을 디포짓팅하는 단계,
- 상기 금속 코팅을 응고시키는 단계,
- 상기 금속 코팅을 표면 준비하는 단계, 및
- 상기 금속 코팅을 도장하는 단계
를 포함하고,
상기 금속 코팅의 도장은, 전기영동 (cataphoretic) 도료를 배제하고, 멜라민 가교 폴리에스테르, 이소시아네이트 가교 폴리에스테르, 폴리우레탄 및 비닐 폴리머의 할로겐화 유도체로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 폴리머를 포함하는 도료에 의해 행해지고,
상기 금속 코팅을 도장하는 단계는 그 이전에 절단, 성형 또는 다른 강 기재 요소들과의 조립이 수행됨이 없이, 수행되는 것을 특징으로 하는 선도장 시트의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 욕은 4.75 내지 5.25 중량% 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 선도장 시트의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 욕은 0.44 내지 0.56 중량% 마그네슘을 포함하는 것을 특징으로 하는 선도장 시트의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 욕은 어떠한 부가적인 원소도 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 선도장 시트의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 욕은 370 ℃ 내지 470 ℃ 의 온도인 것을 특징으로 하는 선도장 시트의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 코팅의 응고는 상기 금속 코팅의 응고 시작과 종료 사이에서 15 ℃/s 이상의 냉각 속도로 일어나는 것을 특징으로 하는 선도장 시트의 제조 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 냉각 속도는 15 내지 35 ℃/s 인 것을 특징으로 하는 선도장 시트의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면 준비는 헹굼, 탈지 및 변환 (conversion) 처리 중에서 선택된 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선도장 시트의 제조 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 탈지는 12 내지 13 의 pH 에서 행해지는 것을 특징으로 하는 선도장 시트의 제조 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 변환 처리는 헥사플루오로티탄산에 기초하는 것을 특징으로 하는 선도장 시트의 제조 방법. - 삭제
- 강 기재를 포함하는 선도장 시트로서,
상기 선도장 시트의 적어도 한 면이 4.4 중량% 내지 5.6 중량% 알루미늄 및 0.3 중량% 내지 0.56 중량% 마그네슘으로 구성된 금속 코팅에 의해 코팅되고,
상기 금속 코팅의 잔부가 오로지 아연, 프로세스로부터 발생하는 불가피한 불순물 및 선택적으로, Si, Ti, Ca, Mn, La, Ce 및 Bi 로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 부가적인 원소들이고,
상기 금속 코팅에서의 각 부가적인 원소의 중량기준 함량이 0.3 % 미만이고,
상기 금속 코팅에서의 니켈의 존재가 배제되고, 상기 금속 코팅은 적어도 하나의 도료 필름에 의해 덮이고,
상기 도료 필름은, 전기영동 도료를 배제하고, 멜라민 가교 폴리에스테르, 이소시아네이트 가교 폴리에스테르, 폴리우레탄 및 비닐 폴리머의 할로겐화 유도체로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 폴리머를 포함하고,
상기 선도장 시트는 절단, 성형 또는 다른 강 기재 요소들과의 조립이 수행되기 이전의 상태인 것을 특징으로 하는 선도장 시트. - 제 12 항에 있어서,
상기 금속 코팅은 4.75 내지 5.25 중량% 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 선도장 시트. - 제 12 항에 있어서,
상기 금속 코팅은 0.44 내지 0.56 중량% 마그네슘을 포함하는 것을 특징으로 하는 선도장 시트. - 제 12 항에 있어서,
상기 금속 코팅은 어떠한 부가적인 원소도 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 선도장 시트. - 삭제
- 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 코팅과 상기 도료 필름 사이의 인터페이스에, 티타늄을 함유하는 변환 층 (conversion layer) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 선도장 시트.
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