KR102228885B1 - 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법 - Google Patents

철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102228885B1
KR102228885B1 KR1020200074514A KR20200074514A KR102228885B1 KR 102228885 B1 KR102228885 B1 KR 102228885B1 KR 1020200074514 A KR1020200074514 A KR 1020200074514A KR 20200074514 A KR20200074514 A KR 20200074514A KR 102228885 B1 KR102228885 B1 KR 102228885B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electro
steel material
acid
weight
surface treatment
Prior art date
Application number
KR1020200074514A
Other languages
English (en)
Inventor
전창일
한덕수
전현지
전현준
Original Assignee
주식회사 켐프
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 켐프 filed Critical 주식회사 켐프
Priority to KR1020200074514A priority Critical patent/KR102228885B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102228885B1 publication Critical patent/KR102228885B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/48—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
    • C23C22/50—Treatment of iron or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C09D5/10—Anti-corrosive paints containing metal dust
    • C09D5/106—Anti-corrosive paints containing metal dust containing Zn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/46—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing oxalates
    • C23C22/47—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing oxalates containing also phosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/322—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer only coatings of metal elements only
    • C23C28/3225—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer only coatings of metal elements only with at least one zinc-based layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
    • C25D5/36—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of iron or steel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 철강 소재를 물에 침지시키는 탕세단계; 선형알킬벤젠술폰산(Linear Alkyl Benzene Sulfonic Acid), 복합 유-무기산, 염화암모늄(Ammonium Chloride), 염화나트륨(Sodium Chloride), C9-11 알코올 에톡시레이트(Alcohols, C9-11, ethoxylated) 및 물을 포함하는 공정용 조성물을 물에 희석한 희석액인 공정용 조성액에 도금하고자 하는 철강 소재를 침지시켜 세척하는 세척단계; 상기 철강 소재를 적어도 1회 이상 수세한 후, 상기 철강 소재를 알칼리 용액에 침지시켜 중화시키는 중화단계; 상기 중화된 철강 소재에 전기아연도금을 실시하는 도금단계; 및 상기 전기아연도금된 철강 소재를, 에틸 실리케이트, 염산, 에탄올, 이소프로필알코올, 메톡시 실란계 화합물 및 탈이온수를 포함하는 바인더 조성물, 착색 염료 및 착색 안료를 포함하는 크롬프리 표면처리 조성물로 코팅하는 표면코팅단계;를 포함함에 따라, 우수한 밀착성, 내취성, 내식성을 구현하면서도 철강 소재의 표면에 다양한 색을 부여할 수 있는, 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법을 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 크롬프리 표면처리 조성물은 아연 플레이크를 더 포함함에 따라, 더욱 우수한 표면 보수 특성, 내식성, 내흑변성, 내백청성 및 방청성을 구현하는 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법을 제공한다.

Description

철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법{SURFACE TREATMENT METHOD FOR ELECTRO-GALVANIZING OF STEEL MATERIALS AND FOR COLORING THE ELECTRO-GALVANIZED SURFACE}
본 발명은 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은 철강 소재의 표면을 착색하여 다양한 색을 구현하면서도 우수한 밀착성, 내취성, 내식성이 우수한 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면의 처리방법에 관한 것이다.
전기아연도금은 아연과 철이 조합되어, 희생 방식 작용에 의해 아연은 부식되고, 철은 방식되는 성질을 이용하여, 철강의 부식을 방지할 목적으로 실시된다.
일반적으로 전기아연도금은 알칼리 성분, 계면활성제 등으로 구성된 용액에 도금하고자 하는 철강 소재를 일정 시간 동안 침지시켜 상기 철강 소재를 탈지 및 세정하는 단계, 상기 철강 소재를 복수회 수세하는 단계, 황산, 염산 등으로 구성된 용액에 도금하고자 하는 철강 소재를 일정 시간 동안 침지시켜 상기 철강 소재를 탈지 및 세정하는 단계, 상기 철강 소재를 복수회 수세하는 단계, 상기 탈청 및 세정된 철강 소재에 전기아연도금을 실시하는 단계; 질산 등으로 구성된 용액에 상기 전기아연도금된 철강 소재를 일정 시간 동안 침지시켜 상기 전기아연도금된 철강 소재를 활성화하는 단계; 전기아연도금된 철강 소재에 크로메이트처리를 실시하는 단계; 등을 포함하는 일련의 공정에 따라, 실시되고 있다.
일례로, 대한민국 등록특허 제10-0767761호에서는 황산 10 중량%와 염산 5 중량%와 계면활성제 10 중량% 및 물 75 중량%의 비율로 혼합된 산용액에 도금하고자 하는 주철을 15 ~ 20 분 동안 침지시키는 산탈지 단계와, 산탈지과정을 거친 주철을 수세한 후 5 %의 규산나트륨 수용액에 15 ~ 20 분 동안 담가 주철에 잔류하는 산성분을 중화시키는 중화단계와, 중화된 주철을 다시 물로 씻어낸 후 5%의 황산용액에 5 ~ 7 분 동안 담가 세척하는 산세척단계와, 황산용액으로 세척된 주철을 물로 씻어낸 후, 염화암모늄과 염화아연이 각각 200 g/L, 50 g/L의 비율로 혼합된 도금용액으로 채워진 도금탱크내에서 25 ~ 30 분 동안 전기아연도금을 하는 아연도금단계, 아연도금 주철을 물로 씻어낸 후 20초 동안 무색으로 크로메이트처리하는 크로메이트처리단계 등을 포함하는 주철의 전기아연도금방법에 대해 개시하고 있다.
또한, 대한민국 공개특허 제10-2003-0057243호에서는 연속전기도금라인의 산세공정에서, 염산용액에 클루콘산 5 ~ 30 중량%, 과산화수소 5 ~ 40 중량%, 인산나트륨 3 ~ 15 중량%, 유기촉매제 5 % 이하, 나머지는 물로 구성된 산세촉진제를 농도 12 % 이하의 염산용액에 부피 비율로 0.5 ~ 10 % 첨가한 것으로, 에칭하는 전기아연도금강판의 제조방법에 대해 개시하고 있다.
상기 특허를 포함하는 종래 공정에 따르면, 철강 소재에 전기아연도금을 실시하기 전, 전처리 과정에서 철강 소재의 녹, 이물질, 기름을 제거하기 위한 목적으로, 황산 및 염산이 필수적으로 사용되는데, 황산 및 염산은 철강 소재의 수소 취성을 심화시키는 문제가 있었다. 이에 따라, 황산 및 염산으로 전처리된 철강 소재를 전기아연도금할 경우, 오히려 철강 소재의 인장강도, 내구성, 내충격성 등이 저하되는 문제가 있었다.
또한, 전처리 과정에서 사용되는 황산, 염산, 질산 등은 인체 및 환경에 유해한 성분들이므로, 반드시 폐수 처리하여야 함에 따라, 공정이 복잡해지고 비용이 증가되는 문제가 있었다. 뿐만 아니라, 상기된 특허를 포함하는 종래 공정에 따르면, 도금하고자 하는 철강 소재의 녹 제거, 세정, 탈지 등의 공정에 매우 긴 시간이 소요됨을 알 수 있다. 구체적으로, 상기 등록특허 제10-0767761호에서는 아연도금을 실시하기 전 까지, 최대 47 분 정도의 시간이 소요됨을 알 수 있다. 즉, 종래 공정에 따르면, 전기아연도금 공정 자체에 긴 시간이 소요됨을 알 수 있다.
덧붙여, 종래에는 철강 소재에 전기아연도금을 실시한 후, 내식성 향상 및 표면 광택 구현을 위해, 필수적으로 크로메이트 처리를 실시하였다. 그러나, 크로메이트 처리 과정에서 환경유해물질인 6가 크롬(Cr6+) 및 3가 크롬(Cr3+)이 발생되는 문제가 있었다. 이에 따라, 최근에는 전기아연도금의 후처리로서, 크로메이트 처리를 대체하여 내식성 향상 및 표면 광택 구현을 위한 시도가 계속되고 있다.
한편, 전기아연도금된 철강 소재는 외관미가 요구되는 다양한 기구 또는 기기의 부품 내지 재료로 활용됨에 따라, 다양한 색의 구현이 요구되는 경우가 있었으나, 기존의 크로메이트 처리로는 표면에 다양한 색을 부여하는 데에 어려움이 있었다.
따라서, 상기와 같은 문제를 해결한 전기아연도금 공정으로서, 전기아연도금을 실시하기 전의 전처리 공정에서 황산, 염산, 질산 등의 사용을 배제하여 철강 소재의 수소 취성을 방지하면서도 이에 의한 폐수의 발생을 최소화할 수 있고, 전기아연도금의 후처리로서 크로메이트 처리를 실시하지 않고도 우수한 내식성과 표면에 다양한 색을 부여할 수 있는, 간단한 공정의 전기아연도금 방법에 대한 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-0767761호 대한민국 공개특허 제10-2003-0057243호
본 발명의 목적은 전기아연도금의 전처리 공정에서 황산, 염산, 질산 등의 사용을 배제하여 철강 소재의 수소 취성 및 폐수 발생을 최소화하면서도, 전기아연도금의 후처리 공정에서 크로메이트 처리 없이도 우수한 내식성 뿐만 아니라 표면 착색 효과를 동시에 구현할 수 있는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적은 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 철강 소재를 물에 침지시키는 탕세단계; 상기 철강 소재를 공정용 조성액에 침지시켜 세척하는 세척단계; 상기 철강 소재를 적어도 1회 이상 수세한 후, 상기 철강 소재를 알칼리 용액에 침지시켜 중화시키는 중화단계; 상기 중화된 철강 소재에 전기아연도금을 실시하는 도금단계; 및 상기 전기아연도금된 철강 소재를 크롬프리 표면처리 조성물로 코팅하는 표면코팅단계;를 포함하되, 상기 공정용 조성액은 선형알킬벤젠술폰산(Linear Alkyl Benzene Sulfonic Acid), 복합 유-무기산, 염화암모늄(Ammonium Chloride), 염화나트륨(Sodium Chloride), C9-11 알코올 에톡시레이트(Alcohols, C9-11, ethoxylated) 및 물을 포함하는 공정용 조성물;을 물;에 희석한 희석액이고, 상기 크롬프리 표면처리 조성물은 에틸 실리케이트, 염산, 에탄올, 이소프로필알코올, 메톡시 실란계 화합물 및 탈이온수를 포함하는 바인더 조성물; 착색 염료; 및 착색 안료;를 포함하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법을 제공한다.
상기 탕세단계에서는, 60 ~ 80 ℃ 의 물에 도금하고자 하는 철강 소재를 침지시킬 수 있다.
상기 세척단계에서, 상기 공정용 조성액의 온도는 45 ~ 52 ℃ 일 수 있다.
상기 공정용 조성물은 상기 공정용 조성물 총 중량 기준으로 선형알킬벤젠술폰산(Linear Alkyl Benzene Sulfonic Acid) 1 ~ 5 중량%, 복합 유-무기산 28 ~ 35 중량%, 염화암모늄(Ammonium Chloride) 5 ~ 13 중량%, 염화나트륨(Sodium Chloride) 1 ~ 7 중량%, C9-11 알코올 에톡시레이트(Alcohols, C9-11, ethoxylated) 1 ~ 4 중량% 및 잔량의 물을 포함할 수 있다.
상기 복합 유-무기산은 포름산(Formic acid), 아세트산(Acetic acid), 프로피온산(Propionic acid), 부티르산(Butyric acid), 발레르산(Valeric acid), 카프론산(Caproic acid), 아크릴산(Acrylic acid), 크로톤산(Crotonic acid), 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 숙신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 신남산(Cnnamic acid), 글리콜산(Glycolic acid), 시트르산(Citric acid) 및 레불린산(Levulinic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 둘 이상을 포함하는 유기산; 및 인산(Phosphoric acid) 및 아인산(Phosphorous acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 무기산;을 포함할 수 있다.
상기 복합 유-무기산은 상기 시트르산, 상기 레불린산 및 상기 인산을 1 : 0.1 ~ 0.5 : 3 ~ 5의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 바인더 조성물은 상기 바인더 조성물 총 중량 기준으로 에틸 실리케이트 45 ~ 60 중량%, 염산 0.1 ~ 4 중량%, 에탄올 10 ~ 25 중량%, 이소프로필알코올 2 ~ 7 중량%, 메톡시 실란계 화합물 5 ~ 15 중량% 및 탈이온수 10 ~ 20 중량%를 포함할 수 있다.
상기 메톡시 실란계 화합물은 글리시독시프로필트리메톡시실란(Glycidoxypropyltrimethoxysilane) 및 메틸트리메톡시실란(Methyltrimethoxysilane)을 포함할 수 있다.
상기 메톡시 실란계 화합물은 글리시독시프로필트리메톡시실란 및 메틸트리메톡시실란을 1 : 0.5 ~ 2의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 크롬프리 표면처리 조성물은 아연 플레이크를 더 포함할 수 있다.
상기 바인더 조성물 100 중량부에 대해 상기 아연 플레이크를 10 ~ 40 중량부로 더 포함할 수 있다.
상기 아연 플레이크는 길이 : 18 ~ 25 마이크로미터 및 평균입경(D50) : 15 ~ 20 마이크로미터인 것일 수 있다.
상기 도금단계 이후에, 상기 전기아연도금된 철강 소재를 상기 공정용 조성액에 침지시켜 활성화하는 활성화단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 활성화단계에서는 상기 공정용 조성액에 상기 전기아연도금된 철강 소재를 5 ~ 20 초 동안 침지시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 전기아연도금의 전처리 공정에서 황산, 염산, 질산 등의 사용이 배제됨에 따라, 철강 소재의 수소 취성을 최소화함으로써, 내취성의 특성을 구현할 수 있다. 이에 따라, 철강 소재는 전기아연도금 이후에도 그 자체의 인장강도, 내충격성, 내구성 등의 물성을 유지할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기된 황산, 염산, 질산 등은 폐수 처리를 필수적으로 동반하는 강산 성분이나, 본 발명에서는 상기된 성분의 사용이 배제됨에 따라, 폐수 발생이 최소화되어 경제적이며, 환경 오염을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 철강 소재와 전기아연도금층 간의 밀착성이 우수할 수 있다. 특히, 본 발명에 따르면, 황산, 염산, 질산 등의 사용 없이도 전처리 과정에서 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 효과적으로 제거할 수 있어, 철강 소재와 전기아연도금층 간의 밀착성이 현저히 우수할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 에틸 실리케이트, 염산, 에탄올, 이소프로필알코올, 메톡시 실란계 화합물 및 탈이온수를 포함하는 바인더 조성물; 착색 염료; 및 착색 안료;를 혼합하여 크롬프리 표면처리 조성물로 전기아연도금의 후처리를 실시함으로써, 크로메이트 처리 없이도 우수한 내식성, 내흑변성, 내백청성 등의 특성을 구현할 수 있다. 특히, 본 발명의 크롬프리 표면처리 조성물은 아연 플레이크를 더 포함함으로써, 더욱 우수한 내식성, 내흑변성 및 내백청성의 효과를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전기아연도금된 철강 소재의 표면에 다양한 색을 부여할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따라, 전기아연도금된 철강 소재는 외관미를 요구하는 다양한 기구 또는 기기의 소재로 활용도가 높을 수 있다.
또한, 기존의 전기아연도금은 용융아연도금에 비해 내식성이 낮아 다양한 기구 또는 기기의 재료로 활용되기 어려웠으나, 본 발명의 전기아연도금 방법에 따르면, 내식성이 현저히 향상되는 바, 본 발명에 따라 전기아연도금된 철강 소재는 가드레일, 신호등, 가로등, 육교 등과 같은 도로 구조물, 선박 구조물, 자동차 등 다양한 기구 또는 기기의 재료로 활용될 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 종래 보다 간단한 공정으로 단 시간 내에, 수소 취성이 방지되면서도 우수한 밀착성, 내식성, 내흑변성, 내백청성 및 표면 착색 효과를 구현할 수 있는, 전기아연도금의 처리가 가능할 수 있다.
도 1은 실시예 1의 조성물로 표면 처리된 고강도 볼트를 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
본 발명의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, "A 및/또는 B"는, A 또는 B, 또는 A 및 B를 의미한다.
이하에서 본 발명을 구체적으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서는 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는 철강 소재를 물에 침지시키는 탕세단계; 상기 철강 소재를, 선형알킬벤젠술폰산(Linear Alkyl Benzene Sulfonic Acid), 복합 유-무기산, 염화암모늄(Ammonium Chloride), 염화나트륨(Sodium Chloride), C9-11 알코올 에톡시레이트(Alcohols, C9-11, ethoxylated) 및 물을 포함하는 공정용 조성물을 물에 희석한 희석액인 공정용 조성액에 침지시켜 세척하는 세척단계; 상기 철강 소재를 적어도 1회 이상 수세한 후, 상기 철강 소재를 알칼리 용액에 침지시켜 중화시키는 중화단계; 상기 중화된 철강 소재에 전기아연도금을 실시하는 도금단계; 및 상기 전기아연도금된 철강 소재를, 에틸 실리케이트, 염산, 에탄올, 이소프로필알코올, 메톡시 실란계 화합물 및 탈이온수를 포함하는 바인더 조성물, 착색 염료 및 착색 안료를 포함하는 크롬프리 표면처리 조성물로 코팅하는 표면코팅단계;를 포함하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법을 제공한다.
본 실시예에 따르면, 전기아연도금의 전처리 공정에서 황산, 염산, 질산 등의 사용이 배제됨에 따라, 철강 소재의 수소 취성을 최소화함으로써, 내취성의 특성을 구현할 수 있다. 이에 따라, 철강 소재는 전기아연도금 이후에도 그 자체의 인장강도, 내충격성, 내구성 등의 물성을 유지할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기된 황산, 염산, 질산 등은 폐수 처리를 필수적으로 동반하는 강산 성분이나, 본 발명에서는 상기된 성분의 사용이 배제됨에 따라, 폐수 발생이 최소화되어 경제적이며, 환경 오염을 최소화할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 철강 소재와 전기아연도금층 간의 밀착성이 우수할 수 있다. 특히, 본 실시예에 따르면, 황산, 염산, 질산 등의 사용 없이도 전처리 과정에서 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 효과적으로 제거할 수 있어, 철강 소재와 전기아연도금층 간의 밀착성이 현저히 우수할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 전기아연도금의 후처리 공정에서 크로메이트 처리 없이도 우수한 내식성, 내흑변성, 내백청성 등의 특성을 구현할 수 있다. 특히, 본 실시예에 따르면, 전기아연도금된 철강 소재의 표면에 다양한 색을 부여할 수 있다.
즉, 본 실시예에 따르면, 종래 보다 간단한 공정으로 단 시간 내에, 수소 취성이 방지되면서도 우수한 밀착성, 내식성, 내흑변성, 내백청성 및 표면 착색 효과를 구현할 수 있는, 전기아연도금의 처리가 가능할 수 있다.
(1) 철강 소재를 물에 침지시키는 탕세단계;
본 실시예의 탕세단계에서는 도금하고자 하는 철강 소재를 물에 침지시킨다. 구체적으로, 본 실시예의 탕세단계는 60 ~ 80 ℃의 고온의 물에 도금하고자 하는 철강 소재를 침지시킨 뒤 꺼내는 과정을 복수회 반복함으로써, 실시될 수 있다.
상기 탕세단계에서는 도금하고자 하는 철강 소재 표면의 이물질과 기름을 제거하여, 상기 철강 소재를 세척 및 탈지할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 실시예에서는 하기의 세척단계를 실시하기 전에, 탕세단계를 실시하여 상기 철강 소재 표면의 이물질과 기름을 1차적으로 제거함으로써, 세척단계에서 사용되는 공정용 조성물의 사용 수명을 연장할 수 있다.
본 실시예의 탕세단계에서 상기 물의 온도는 60 ~ 80 ℃, 구체적으로는 65 ~ 75 ℃, 더 구체적으로는 70 ℃ 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
만약, 본 실시예의 탕세단계에서 상기 물의 온도가 60 ℃ 미만인 경우에는, 상기 물의 온도가 60 ~ 80 ℃인 경우 보다, 세척 및 탈지 효과가 현저히 저하될 수 있다. 반면, 본 실시예의 탕세단계에서 상기 물의 온도가 80 ℃ 초과인 경우에는, 상기 물의 온도가 60 ~ 80 ℃인 경우와, 세척 및 탈지 효과의 차이가 없어, 경제성이 저하될 수 있다.
한편, 철강 소재는 철과 강을 합쳐서 일컫는 것이며, 상기 강은 순철과 탄소의 합금을 의미한다. 상기 철강 소재로는 전기아연도금이 실시될 수 있는, 공지의 모든 소재 또는 제품이 적용될 수 있다.
상기 철강 소재는 수도용 강판, 전선관, 배관용 강판, 구조용 강판, 강판 발판용 등의 관류; 아연 철판 등을 포함하는 박판류; 철선, 강선, 와이어 로프, 철연선, 강연선, 철망, 가시 철선, 돌망태, 외장선, 강심 알루미늄 연선용 심선 등을 포함하는 선류; 강판, 형강, 평강, 봉강 등을 포함하는 압연 강재류; 철탑, 교량, 철골, 조선금구, 가선금구, 탱크 등을 포함하는 가공품류; 각종 볼트, 너트, 코터, 와셔 등을 포함하는 볼트 및 너트류; 주철품, 주강품, 단강품, 관이음쇠, 애자용 쇠붙이 등을 포함하는 주단조품류; 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
(2)상기 철강 소재를 공정용 조성액에 침지시켜 세척하는 세척단계;
본 실시예의 세척단계에서는 공정용 조성액에 도금하고자 하는 철강 소재를 침지시켜 세척한다. 구체적으로, 본 실시예의 세척단계에서는 공정용 조성물을 물에 희석한 희석액인 공정용 조성액에 도금하고자 하는 철강 소재가 완전히 잠길 수 있도록 침지시킴으로써, 상기 도금하고자 하는 철강 소재를 세척할 수 있다. 상기 세척에 의해 상기 도금하고자 하는 철강 소재 표면의 녹, 먼지, 이물질, 기름 등이 제거될 수 있다. 상기된 바와 같이 녹이 제거되는 것은 탈청을 의미할 수 있으며, 상기 기름이 제거되는 것은 탈지를 의미할 수 있다.
이때, 공정용 조성액은 선형알킬벤젠술폰산(Linear Alkyl Benzene Sulfonic Acid), 복합 유-무기산, 염화암모늄(Ammonium Chloride), 염화나트륨(Sodium Chloride), C9-11 알코올 에톡시레이트(Alcohols, C9-11, ethoxylated) 및 물을 포함하는 공정용 조성물;을 물;에 희석한 희석액일 수 있다. 구체적으로, 상기 공정용 조성액은 물 100 중량부에 대해 상기 공정용 조성물을 0.1 ~ 50 중량비로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하에서는, 상기 공정용 조성물에 대해 상세히 설명하도록 한다.
본 실시예의 공정용 조성물은 선형알킬벤젠술폰산(Linear Alkyl Benzene Sulfonic Acid), 복합 유-무기산, 염화암모늄(Ammonium Chloride), 염화나트륨(Sodium Chloride), C9-11 알코올 에톡시레이트(Alcohols, C9-11, ethoxylated) 및 물을 포함한다. 구체적으로, 본 실시예의 공정용 조성물은 총 중량 기준으로 선형알킬벤젠술폰산(Linear Alkyl Benzene Sulfonic Acid) 1 ~ 5 중량%, 복합 유-무기산 28 ~ 35 중량%, 염화암모늄(Ammonium Chloride) 5 ~ 13 중량%, 염화나트륨(Sodium Chloride) 1 ~ 7 중량%, C9-11 알코올 에톡시레이트(Alcohols, C9-11, ethoxylated) 1 ~ 4 중량% 및 잔량의 물을 포함할 수 있다.
본 실시예의 공정용 조성물은 상기 도금하고자 하는 철강 소재 표면의 녹, 먼지, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 성능을 가질 수 있음에 따라, 본 실시예에서는 종래 공정과 달리, 질산, 염산, 황산 등의 사용 없이도 전기아연도금이 가능할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 실시예에서는 상기 공정용 조성액에 철강 소재를 침지시키는 단 한번의 공정만으로도 녹 제거, 세정, 탈지 효과의 구현이 가능한 바, 세척단계, 산처리단계, 탈지단계 등을 각각 실시하였던 종래 공정 보다, 공정이 간단하면서도 공정 시간이 현저히 단축될 수 있다.
선형알킬벤젠술폰산(Linear Alkyl Benzene Sulfonic Acid : LABSA)은 술폰화된 선형 알킬 벤젠으로부터 제조되며, 노란색 또는 갈색의 액체이며, 생분해 성능이 우수하다. 상기 선형알킬벤젠술폰산은 공정용 조성물의 세척 성능을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 선형알킬벤젠술폰산을 1 ~ 5 중량%, 구체적으로는 1.5 ~ 4 중량%, 더 구체적으로는 2 ~ 3 중량%로 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 선형알킬벤젠술폰산을 1 중량% 미만으로 포함할 경우에는, 선형알킬벤젠술폰산을 1 ~ 5 중량%로 포함하는 경우 보다, 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 선형알킬벤젠술폰산을 5 중량% 초과로 포함할 경우에는, 선형알킬벤젠술폰산을 1 ~ 5 중량%로 포함하는 경우 보다, 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되며, 공정 비용이 증가하여 경제성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
즉, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 선형알킬벤젠술폰산을 1 ~ 5 중량%로 포함하지 않을 경우에는, 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 바, 철강 소재의 수소 취성이 방지되면서도 철강 소재와 전기아연도금층 간의 밀착성이 우수한 전기아연도금의 처리가 어려울 수 있다.
복합 유-무기산은 공지된 유기산을 적어도 둘 이상 포함하며, 동시에 공지된 무기산을 적어도 하나 이상 포함하는 것일 수 있으나, 이에 특별히 제한되지는 않는다. 상기 복합 유-무기산은 공정용 조성물의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 성능을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
예를 들어, 복합 유-무기산은 포름산(Formic acid), 아세트산(Acetic acid), 프로피온산(Propionic acid), 부티르산(Butyric acid), 발레르산(Valeric acid), 카프론산(Caproic acid), 아크릴산(Acrylic acid), 크로톤산(Crotonic acid), 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 숙신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 신남산(Cnnamic acid), 글리콜산(Glycolic acid), 시트르산(Citric acid) 및 레불린산(Levulinic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 둘 이상을 포함하는 유기산; 및 인산(Phosphoric acid) 및 아인산(Phosphorous acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 무기산;을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체적으로, 복합 유-무기산은 시트르산, 레불린산 및 인산을 포함할 수 있다.
더 구체적으로, 복합 유-무기산은 시트르산, 레불린산 및 인산을 1 : 0.1 ~ 0.5 : 3 ~ 5 의 중량비로 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예의 복합 유-무기산이 시트르산, 레불린산 및 인산을 1 : 0.1 ~ 0.5 : 3 ~ 5 의 중량비로 포함할 때, 철강 소재의 녹 제거, 세정 효과, 탈지 효과가 더욱 향상되어, 철강 소재의 수소 취성이 방지되면서도 철강 소재와 전기아연도금층 간의 밀착성이 우수한 전기아연도금의 처리가 가능할 수 있다.
본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 복합 유-무기산은 28 ~ 35 중량%, 구체적으로는 29 ~ 33 중량%, 더 구체적으로는 30 ~ 31 중량%로 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 복합 유-무기산을 28 중량% 미만으로 포함할 경우에는, 복합 유-무기산을 28 ~ 35 중량%로 포함하는 경우 보다, 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 복합 유-무기산을 35 중량% 초과로 포함할 경우에는, 복합 유-무기산산을 28 ~ 35 중량%로 포함하는 경우 보다, 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 문제가 있을 수 있으며, 각 성분의 부반응에 의해 침전물 또는 응집물이 형성되는 문제가 있을 수 있고, 공정용 조성물 내 다른 성분의 용해성 및 각 성분들 간의 혼용성이 저하될 수 있다.
즉, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 복합 유-무기산을 28 ~ 35 중량%로 포함하지 않을 경우에는, 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 바, 철강 소재의 수소 취성이 방지되면서도 철강 소재와 전기아연도금층 간의 밀착성이 우수한 전기아연도금의 처리가 어려울 수 있다.
염화암모늄(Ammonium Chloride)은 암모니아의 염으로 순수한 상태에서는 맑은 흰색의 수용성 결정이다. 상기 염화암모늄은 공정용 조성물의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과를 향상시키는 역할을 할 수 있다.
본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 염화암모늄을 5 ~ 13 중량%, 구체적으로는 7 ~ 10 중량%, 더 구체적으로는 8 ~ 9 중량%로 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 염화암모늄을 5 중량% 미만으로 포함할 경우에는, 염화암모늄을 5 ~ 13 중량%로 포함하는 경우 보다, 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 염화암모늄을 13 중량% 초과로 포함할 경우에는, 염화암모늄을 5 ~ 13 중량%로 포함하는 경우 보다, 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 문제가 있을 수 있으며, 공정용 조성물의 산성도가 증가되는 문제가 있을 수 있다.
즉, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 염화암모늄을 5 ~ 13 중량%로 포함하지 않을 경우에는, 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 바, 철강 소재의 수소 취성이 방지되면서도 철강 소재와 전기아연도금층 간의 밀착성이 우수한 전기아연도금의 처리가 어려울 수 있다.
염화나트륨(Sodium Chloride)은 나트륨과 염소의 화합물로서, 본 실시예의 공정용 조성물의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과를 향상시키는 역할을 할 수 있다.
본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 염화나트륨을 1 ~ 7 중량%, 구체적으로는 2 ~ 6.5 중량%, 더 구체적으로는 5 ~ 6 중량%로 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 염화나트륨을 1 중량% 미만으로 포함할 경우에는, 염화나트륨을 1 ~ 7 중량%로 포함하는 경우 보다, 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 염화나트륨을 7 중량% 초과로 포함할 경우에는, 염화나트륨을 1 ~ 7 중량%로 포함하는 경우 보다, 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 문제가 있을 수 있으며, 공정용 조성물의 산성도가 증가되는 문제가 있을 수 있다.
즉, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 염화나트륨을 1 ~ 7 중량%로 포함하지 않을 경우에는, 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 바, 철강 소재의 수소 취성이 방지되면서도 철강 소재와 전기아연도금층 간의 밀착성이 우수한 전기아연도금의 처리가 어려울 수 있다.
C9-11 알코올 에톡시레이트(Alcohols, C9-11, ethoxylated)는 주로 계면활성제로 사용되는 성분으로서, 본 실시예의 공정용 조성물의 세척 효과를 향상시키는 역할을 할 수 있다. 구체적으로, C9-11 알코올 에톡시레이트는 이물질과 기름을 제거하는 역할을 할 수 있다.
본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 C9-11 알코올 에톡시레이트 을 1 ~ 4 중량%, 구체적으로는 1.5 ~ 3.5 중량%, 더 구체적으로는 2 ~ 3 중량%로 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 C9-11 알코올 에톡시레이트를 1 중량% 미만으로 포함할 경우에는, C9-11 알코올 에톡시레이트를 1 ~ 4 중량%로 포함하는 경우 보다, 철강 소재의 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 C9-11 알코올 에톡시레이트를 4 중량% 초과로 포함할 경우에는, C9-11 알코올 에톡시레이트를 1 ~ 4 중량%로 포함하는 경우 보다, 철강 소재의 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 문제가 있을 수 있으며, 공정용 조성물의 저장 안정성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
즉, 본 실시예의 공정용 조성물 총 중량 기준으로 C9-11 알코올 에톡시레이트를 1 ~ 4 중량%로 포함하지 않을 경우에는, 철강 소재의 녹 제거, 세정, 탈지 효과가 저하되는 바, 철강 소재의 수소 취성이 방지되면서도 철강 소재와 전기아연도금층 간의 밀착성이 우수한 전기아연도금의 처리가 어려울 수 있다.
구체적으로, 본 실시예의 세척 단계에서는 상기된 공정용 조성물을 포함하는 공정용 조성액에 도금하고자 하는 철강 소재를 침지시킨 뒤, 일정 시간 동안 방치하거나, 초음파 처리함으로써 세척을 실시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기에 따르는 세척 시간은 약 5 ~ 10 분 일 수 있다.
상기 초음파 처리는 공정용 조성액에 도금하고자 하는 철강 소재가 완전히 잠길 수 있도록 침지시킨 뒤, 상기 공정용 조성액에 초음파 처리를 실시하는 것일 수 있다. 상기 초음파 처리에 의해 상기 도금하고자 하는 철강 소재는 단 시간에 세척됨과 동시에 탈지 처리될 수 있다.
예를 들어, 상기 초음파 처리는 20 kHz ~ 40 kHz 주파수, 구체적으로는 25 kHz ~ 38 kHz 주파수, 더 구체적으로는 30 kHz ~ 35 kHz 주파수의 영역에서 실시될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 초음파 처리는 철강 소재의 녹 발생 정도, 오염 정도, 크기, 형상, 공정용 조성물의 사용량, 사용 농도, 처리시간 등에 따라 달라질 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 초음파 처리는 상기 공정용 조성액에 상기 철강 소재를 침지시킨 다음, 1 ~ 10 분, 구체적으로는 1 ~ 5 분 동안 실시될 수 있다.
본 실시예의 세척단계에서 상기 공정용 조성액의 온도는 45 ~ 52 ℃ 이며, 구체적으로는 50 ℃일 수 있다.
만약, 상기 공정용 조성액의 온도가 45 ℃ 미만인 경우에는, 공정용 조성액의 온도가 45 ~ 52 ℃ 인 경우 보다, 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 문제가 있을 수 있다. 반면, 상기 공정용 조성액의 온도가 52 ℃ 초과인 경우에는, 공정용 조성액의 온도가 45 ~ 52 ℃ 인 경우 보다, 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과가 저하되는 문제가 있을 수 있으며, 부반응에 의해 침전물 또는 응집물이 형성되는 문제가 있을 수 있다. 뿐만 아니라, 공정용 조성액의 액체 성분의 증발이 유도되어, 공정용 조성액의 손실이 발생되는 문제가 있을 수 있다.
상기된 바에 따르면, 본 실시예에 따르는 공정용 조성액을 이용함으로써, 종래의 탈지 공정, 산처리 공정, 세척 공정 등을 각각 실시하지 않고도, 단 한번의 공정으로 녹, 이물질, 기름 등을 제거하는 세척 효과를 동시에 구현할 수 있다. 즉, 간단한 공정으로 단 시간 내에 철강 소재의 전처리가 가능할 수 있다.
(3)상기 철강 소재를 적어도 1회 이상 수세한 후, 상기 철강 소재를 알칼리 용액에 침지시켜 중화시키는 중화단계;
본 실시예의 중화단계에서는 상기 세척단계에서 처리된 철강 소재를 적어도 1 회 이상 수세한 후, 상기 철강 소재를 알칼리 용액에 침지시켜 중화시킨다. 구체적으로, 본 실시예의 중화단계에서는 상기 세척단계에서 처리된 철강 소재를 물을 이용하여 1 ~ 2 회 수세한 후, 상기 수세한 철강 소재를 알칼리 용액에 완전히 잠길 수 있도록 침지시킴으로써, 중화를 실시할 수 있다.
상기 알칼리 용액은 암모늄수산화물, 나트륨수산화물, 칼슘수산화물 등 수산기가 포함된 원료, 또는 생석회나 마그네시아 등 수산기를 발생시키는 원료가 포함된 용액을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체적으로, 상기 알칼리 용액은 수산화나트륨 및 물을 포함하는 용액일 수 있다.
더 구체적으로, 상기 알칼리 용액은 1 ~ 5 % 수산화나트륨 수용액일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 실시예의 중화단계에서는 상기 세척단계에서 처리된 철강 소재를 적어도 1 회 이상 수세한 후, 상기 철강 소재를 알칼리 용액에 침지시켜 중화를 실시하되, 선택적으로 전기 분해를 실시할 수 있다. 특히, 중화단계에서 전기 분해를 함께 실시할 경우에는 철강 소재의 표면 및 내부의 중화 작용을 도우며, 탈수소 반응을 촉진하고, 스머트(Smut) 등의 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
이때, 상기 전기 분해는 공지의 방법과 조건에 따른다. 구체적으로, 상기 전기 분해는 상온 ~ 45 ℃ 의 온도 조건에서, 약 1 분 이내로 실시될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
(4)상기 중화된 철강 소재에 전기아연도금을 실시하는 도금단계;
본 실시예의 도금단계에서는 상기 중화단계에서 중화된 철강 소재에 공지의 방법에 따라 전기아연도금을 실시할 수 있다. 구체적으로, 본 실시예의 도금단계에서는 산화아연 12∼20 g/L, 수산화나트륨 120∼150 g/L 에 평활화제 10∼30 g/L, 광택제 2∼10 mL/L, 비이온계 계면활성제 0.1∼1 mL/L 가 함유되는 알칼리성의 도금액을 이용하여, 온도 20 ∼ 40 ℃ 및 사용전류밀도 1 ∼ 5 A/dm2 조건에서, 전기아연도금을 실시할 수 있다.
상기 도금단계 이후에, 상기 전기아연도금된 철강 소재를 상기 공정용 조성액에 침지시켜 활성화하는 활성화단계;를 더 실시할 수 있다. 구체적으로, 상기 활성화단계에서는 상기 세척단계와 동일한 조성의 상기 공정용 조성액에, 상기 전기아연도금된 철강 소재가 완전히 잠기도록 하여, 5 ~ 20 초 동안 침지시킴으로써, 실시될 수 있다.
일반적으로 전기아연도금된 철강 소재를 활성화시키기 위해서는 질산을 함유하는 용액이 주로 사용되나, 본 실시예에 따를 경우에는 질산을 함유하는 용액을 대체하여 염산, 질산, 황산 등의 성분을 포함하지 않는 상기 공정용 조성물을 이용한 공정용 조성액으로 활성화를 실시할 수 있다. 즉, 질산의 사용이 배제될 수 있어 폐수 발생이 줄어듦에 따라, 친환경적일 수 있다.
만약, 상기 활성화단계가 5 초 미만으로 실시될 경우에는, 활성화단계가 5 ~ 20 초 동안 실시되는 경우 보다, 표면 활성화 및 에칭 효과가 충분하지 못하며, 추가적으로 크로메이트 처리, 무기질 피막 처리 및 인산염 처리 공정을 실시하여도 피막(조직)이 잘 형성되지 않을 수 있다. 반면, 상기 활성화단계가 20 초 초과로 실시될 경우에는, 전기아연도금층의 손상이 발생되거나, 표면에서 부산물이 형성되는 문제가 있을 수 있다.
(5)상기 전기아연도금된 철강 소재를 크롬프리 표면처리 조성물로 코팅하는 표면코팅단계;
본 실시예의 표면코팅단계에서는 상기 도금단계에서 형성된 철강 소재의 전기아연도금층 상부에 크롬프리 표면처리 조성물로 코팅층을 형성함으로써, 내식성, 내흑변성, 내백청성을 현저히 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 본 실시예의 표면코팅단계에서는 에틸 실리케이트, 염산, 에탄올, 이소프로필알코올, 메톡시 실란계 화합물 및 탈이온수를 포함하는 바인더 조성물; 착색 염료; 및 착색 안료;를 포함하는 크롬프리 표면처리 조성물에 상기 전기아연도금된 철강 소재를 침지하거나 크롬프리 표면처리 조성물을 전기아연도금된 철강 소재의 표면에 스프레이 분사한 뒤 이를, 건조 및 경화시킴으로써, 상기 도금단계에서 형성된 철강 소재의 전기아연도금층 상부에 코팅층을 형성할 수 있다.
이하에서는, 상기 크롬프리 표면처리 조성물에 대해 상세히 설명하도록 한다.
본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물은 에틸 실리케이트, 염산, 에탄올, 이소프로필알코올, 메톡시 실란계 화합물 및 탈이온수를 포함하는 바인더 조성물을 포함한다.
에틸 실리케이트(Ethyl silicate)는 모래나 내화물에 대해서 강한 점결성을 부여하며, 건조되면서 용액으로부터 실리카를 석출한다. 에틸 실리케이트는 규산에틸이라고도 불리며, 분자식은 Si(OC2H5)4 이다. 또한, 에틸 실리케이트는 전기아연도금된 철강 소재의 표면과 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물을 이용하여 형성된 도막 간의 밀착성을 향상시킬 뿐 아니라 내식성, 내흑변성, 내백청성, 방청성 등을 향상시킬 수 있다.
더 상세히, 본 실시예의 에틸 실리케이트는 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물 내에서 가수분해되어, 폴리규산염을 형성하여 조직의 치밀성을 높일 수 있다. 또한, 전기아연도금된 철강 소재와 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물을 이용하여 형성된 도막의 계면에서 아연-규소 결합을 형성함으로써, 전기아연도금된 철강 소재와 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물을 이용하여 형성된 도막 간의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
본 실시예의 바인더 조성물은 총 중량 기준으로 에틸 실리케이트 45 ~ 60 중량%, 바람직하게는 47 ~ 55 중량%, 더욱 바람직하게는 50 ~ 52 중량%를 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 바인더 조성물 총 중량 기준으로 에틸 실리케이트를 45 중량% 미만으로 포함할 경우에는, 전기아연도금된 철강 소재의 표면과 본 실시예의 바인더 조성물을 이용하여 형성된 도막 간의 밀착성이 저하되고, 내식성, 내흑변성, 내백청성, 방청성 등이 저하되는 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 바인더 조성물 총 중량 기준으로 에틸 실리케이트를 60 중량% 초과로 포함할 경우에는, 본 실시예의 바인더 조성물로 형성된 도막의 균열 및 파손이 쉽게 발생되는 문제가 있을 수 있다.
염산은 에틸실리케이트의 가수분해를 촉진하는 촉매제 역할을 할 수 있다. 본 실시예의 바인더 조성물은 총 중량 기준으로 염산을 0.1 ~ 4 중량%, 바람직하게는 0.5 ~ 2 중량%, 더욱 바람직하게는 0.7 ~ 1.5 중량%로 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 바인더 조성물 총 중량 기준으로 염산을 0.1 중량% 미만으로 포함할 경우에는, 에틸 실리케이트의 가수분해 시간이 길어지고, 가수분해 정도가 충분하지 못함에 따라 밀착성, 내식성, 내흑변성, 내백청성, 방청성 등의 특성이 저하되는 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 바인더 조성물 총 중량 기준으로 염산을 4 중량%를 초과하여 포함할 경우에는, 본 실시예의 바인더 조성물의 pH가 급격히 낮아져 제형 안정성, 저장 안정성 및 사용성이 저하될 뿐 아니라, 전기아연도금된 철강 소재의 부식을 촉진하는 문제가 있을 수 있다.
에탄올은 본 실시예의 바인더 조성물의 흐름성, 점도를 조절하는 역할을 할 수 있다. 또한, 전기아연도금된 철강 소재의 표면 상에 두께가 균일하며, 표면이 고른 상태의 도막이 형성되도록 할 수 있다.
본 실시예의 바인더 조성물은 총 중량 기준으로 에탄올 10 ~ 25 중량%, 바람직하게는 15 ~ 22 중량%, 더욱 바람직하게는 17 ~ 20 중량%로 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 바인더 조성물 총 중량 기준으로 에탄올을 10 중량% 미만으로 포함할 경우에는, 본 실시예의 바인더 조성물의 점도가 증가하고, 흐름성이 저하되어, 도막의 두께가 두꺼워지며, 도막의 균열 및 파손이 쉽게 발생되는 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 바인더 조성물 총 중량 기준으로 에탄올 25 중량%를 초과하여 포함할 경우에는, 상대적으로 본 실시예의 바인더 조성물 내 에틸 실리케이트의 함량이 줄어 밀착성, 내식성, 내흑변성, 내백청성, 방청성 등이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
이소프로필알코올은 본 실시예의 바인더 조성물의 안정성을 향상시키고, 흐름성 및 점도를 조절하는 역할을 할 수 있다. 본 실시예의 바인더 조성물은 총 중량 기준으로 이소프로필알코올을 2 ~ 7 중량%, 바람직하게는 3 ~ 6 중량%, 더욱 바람직하게는 4 ~ 5 중량%를 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 바인더 조성물이 총 중량 기준으로 이소프로필알코올을 2 중량% 미만으로 포함할 경우에는, 본 실시예의 바인더 조성물의 안정성 및 흐름성이 저하되고, 점도가 증가되는 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 바인더 조성물이 총 중량 기준으로 이소프로필알코올 7 중량%를 초과하여 포함할 경우에는, 상대적으로 본 실시예의 바인더 조성물 내 에틸 실리케이트의 함량이 줄어듦에 따라, 밀착성, 내식성, 내흑변성, 내백청성, 방청성 등이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
메톡시 실란계 화합물은 글리시독시프로필트리메톡시실란(Glycidoxypropyltrimethoxysilane) 및 메틸트리메톡시실란(Methyltrimethoxysilane)을 포함할 수 있다.
상기 글리시독시프로필트리메톡시실란은 본 실시예의 바인더 조성물을 이용하여 형성된 도막의 접착성, 밀착성 등을 향상시키며, 점도가 과도하게 증가되는 것을 방지하여 흐름성을 개선하는 역할을 할 수 있다. 상기 메틸트리메톡시실란은 본 실시예의 바인더 조성물을 이용하여 형성된 도막의 내수성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 도막이 소수성을 갖도록 하여, 외부의 오염원으로부터 자기 세정(Self-cleaning) 효과를 갖도록 할 수 있다.
바람직하게, 본 실시예에서는 메톡시 실란계 화합물로 상기 글리시독시프로필트리메톡시실란 및 메틸트리메톡시실란을 1 : 0.5 ~ 2의 중량비로 포함할 때, 더욱 우수한 밀착성, 내식성, 내흑변성, 내백청성, 방청성 등의 특성을 가질 수 있다.
더욱 바람직하게, 본 실시예의 메톡시 실란계 화합물은 상기 글리시독시프로필트리메톡시실란 및 메틸트리메톡시실란을 1 : 1.25의 중량비로 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예의 메톡시 실란계 화합물이 상기 글리시독시프로필트리메톡시실란 및 메틸트리메톡시실란을 1 : 1.25의 중량비로 포함할 때, 현저히 우수한 밀착성, 내식성, 내흑변성, 내백청성, 방청성 등의 특성을 가질 수 있다.
본 실시예의 바인더 조성물은 총 중량 기준으로 상기 메톡시 실란계 화합물을 5 ~ 15 중량%, 바람직하게는 7 ~ 13 중량%, 더욱 바람직하게는 9 ~ 10 중량%로 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 바인더 조성물 총 중량 기준으로 메톡시 실란계 화합물을 5 중량% 미만으로 포함할 경우에는, 밀착성, 접착성, 흐름성이 저하되며, 내수성 및 소수성이 충분히 향상되지 않아 자기 세정 능력이 저하되는 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 바인더 조성물 총 중량 기준으로 메톡시 실란계 화합물 15 중량%를 초과하여 포함할 경우에는, 접착성, 밀착성의 향상 효과가 미미하며, 도막의 균열 및 파손이 쉽게 발생되는 문제가 있을 수 있을 뿐 아니라, 도막의 표면에 하얀 가루가 석출되어 안정성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
탈이온수는 에틸 실리케이트의 가수분해를 돕는 역할을 한다. 탈이온수에 의해 에틸 실리케이트는 가수분해 되어 폴리규산염을 형성함에 따라, 상기된 바와 같은 효과를 가질 수 있다.
본 실시예의 바인더 조성물은 총 중량 기준으로 탈이온수를 10 ~ 20 중량%, 바람직하게는 12 ~ 17 중량%, 더욱 바람직하게는 14 ~ 15 중량%로 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 바인더 조성물 총 중량 기준으로 탈이온수를 10 중량% 미만으로 포함할 경우에는, 에틸 실리케이트의 가수분해가 충분히 이루어 지지 못함에 따라, 밀착성, 내식성, 내흑변성, 내백청성, 방청성, 안정성 등이 저하되는 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 바인더 조성물 총 중량 기준으로 탈이온수를 20 중량%를 초과하여 포함할 경우에는, 본 실시예에 따르는 크롬프리 표면처리 조성물의 안정성이 저하되고, 변질이 발생되는 문제가 있을 수 있다.
본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물은 착색 염료를 포함한다.
착색 염료는 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물과 이를 이용하여 형성된 도막에 다양한 색을 부여하는 역할을 한다. 특히, 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물은 상기된 바인더 조성물과 착색 염료를 함께 포함함으로써, 착색 염료에 의한 안정적인 색 구현이 가능할 수 있다.
상기 착색 염료는 아조계 염료, 안트라퀴논계 염료, 크산텐계 염료, 트리아릴메탄계 염료, 프탈로시아닌계 염료, 퀴논 이민계 염료, 퀴놀린계 염료, 니트로계 염료 및 메틴계 염료로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 아조계 염료, 안트라퀴논계 염료, 크산텐계 염료, 트리아릴메탄계 염료, 프타로시아닌계 염료, 퀴논 이민계 염료, 퀴놀린계 염료, 니트로계 염료 및 메틴계 염료로는 공지된 모든 종류의 염료가 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 아조계 염료, 안트라퀴논계 염료, 크산텐계 염료, 트리아릴메탄계 염료, 프타로시아닌계 염료, 퀴논 이민계 염료, 퀴놀린계 염료, 니트로계 염료 및 메틴계 염료로는 하기와 같은 컬러 인덱스(C.I.)명의 것이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 아조계 염료는 C.I.애시드 옐로우 11, C.I.애시드 오렌지 7, C.I.애시드 레드 37, C.I.애시드 레드 180, C.I.애시드 블루 29, C.I.솔벤트 레드 89, C.I.다이렉트 레드 28, C.I.다이렉트 레드 83, C.I.다이렉트 옐로우 12, C.I.다이렉트 오렌지 26, C.I.다이렉트 그린 28, C.I.다이렉트 그린 59, C.I.리액티브 옐로우 2, C.I.리액티브 레드 17, C.I.리액티브 레드 120, C.I.디스퍼스 오렌지 5, C.I.디스퍼스 레드 58, C.I.디스퍼스 블루 165, C.I.베이식블루 41, C.I.베이식 레드 18, C.I.모르단트 레드 7, C.I.모르단트 옐로우 5 , C.1.애시드 옐로우 21, C.I. 애시드 블루 70 및 C.I.애시드 블랙 27 로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 안트라퀴논계 염료는 C.I.배트 블루 4, C.I.애시드 블루 40, C.I.애시드 그린 25, C.I.리액티브 블루 19, C.I.리액티브 블루 49, C.I.디스퍼스 레드 60, C.I.디스퍼스 블루 56, C.I.디스퍼스 블루 60 및 C.I.솔벤트 레드 127 로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 크산텐계 염료는 C.I.베이식 레드 1, C.I.베이식 레드 1:1, C.I.베이식 바이올렛 10 및 C.I.솔벤트 레드 49 로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 트리아릴메탄계 염료는 C.I.베이식 블루 7 및 C.I.베이식 블루 11 로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 프탈로시아닌계 염료는 C.I.패드 블루 5 를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 퀴논 이민계 염료는 C.I.베이식 블루 3 및 C.I.베이식 블루 9 로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 퀴놀린계 염료는 C.I.솔벤트 옐로우 33, C.I.애시드 옐로우 3, C.I.디스퍼스 옐로우 64 및 C.I.피그먼트 레드 122 로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 니트로계 염료는 C.I.애시드 옐로우 1, C.I.애시드 오렌지 3, C.I.디스퍼스 옐로우 42 및 C.I.솔벤트 오렌지 62 로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 메틴계 염료는 C.I.솔벤트 옐로우 179 를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 실시예에의 착색 염료는 상기된 염료를 그대로 포함할 수 도 있으며, 상기된 염료를 알코올 등의 유기 용매에 분산, 혼합 또는 용해시킨 혼합물 형태로 포함할 수 도 있다. 예를 들어, 상기 유기 용매는 에탄올, 이소프로필알코올 등 일 수 있다.
본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물은 상기 바인더 조성물 100 중량부에 대해 상기 착색 염료 0.1 ~ 20 중량부, 구체적으로는 1 ~ 17 중량부, 더 구체적으로 3 ~ 10 중량부를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
만약, 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물이 상기 바인더 조성물 100 중량부에 대해 상기 착색 염료를 0.1 중량부 미만으로 포함할 경우에는, 색 구현 효과가 저하될 수 있다. 반면, 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물이 상기 바인더 조성물 100 중량부에 대해 상기 착색 염료를 20 중량부 초과로 포함할 경우에는, 크롬프리 표면처리 조성물의 제형 안정성, 밀착성 등이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물은 착색 안료를 포함한다.
착색 안료는 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물과 이를 이용하여 형성된 도막에 다양한 색을 부여하며, 은폐력을 부여하는 역할을 한다. 특히, 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물은 상기된 바인더 조성물과 착색 안료를 함께 포함함으로써, 착색 안료의 분산성 및 안정성을 향상시키면서도 응집 방지 효과를 구현할 수 있다.
착색 안료는 무기 안료 및 유기 안료로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 무기 안료는 카본 블랙, 흑연, 티타늄 옥사이드, 산화 아연, 산화철 황, 산화철 적, 갈색 산화철 및 흑색 산화철로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 유기 안료로는 공지된 모든 종류의 유기 안료가 적용될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물은 상기 바인더 조성물 100 중량부에 대해 상기 착색 안료 0.1 ~ 20 중량부, 구체적으로는 3 ~ 15 중량부, 더 구체적으로 5 ~ 12 중량부를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
만약, 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물이 상기 바인더 조성물 100 중량부에 대해 상기 착색 안료를 0.1 중량부 미만으로 포함할 경우에는, 은폐력이 저하되어 색 구현이 충분하지 못할 수 있다. 반면, 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물이 상기 바인더 조성물 100 중량부에 대해 상기 착색 안료를 20 중량부 초과로 포함할 경우에는, 크롬프리 표면처리 조성물의 제형 안정성, 밀착성 등이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물은 아연 플레이크를 더 포함할 수 있다.
아연 플레이크는 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물의 내구성, 내식성 등의 특성을 향상시킬 수 있으며, 전기아연도금된 철강 소재가 부식될 경우, 손실된 아연을 보충하는 역할을 할 수 있다. 또한, 아연 플레이크는 편상형으로 형성되어, 외부로부터 부식 인자의 침투를 방지하면서도 조직의 치밀성을 현저히 향상시킬 수 있다.
본 실시예의 아연 플레이크는 길이 : 18 ~ 25 마이크로미터 및 평균입경(D50) : 15 ~ 20 마이크로미터인 것일 수 있다. 구체적으로, 본 실시예의 아연 플레이크는 길이 : 18 ~ 25 마이크로미터, 평균입경(D50) : 15 ~ 20 마이크로미터 및 두께 : 0.5 ~ 1 마이크로미터인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이때, 상기 아연 플레이크는 실버 또는 실버 그레이의 색상일 수 있다.
본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물은 상기 바인더 조성물 100 중량부에 대해 상기 아연 플레이크를 10 ~ 40 중량부, 구체적으로는 10 ~ 20 중량부로 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
만약, 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물이 상기 바인더 조성물 100 중량부에 대해 상기 아연 플레이크를 10 중량부 미만으로 포함할 경우에는, 표면 착색 효과, 내식성 등의 향상 효과가 미미할 수 있다. 반면, 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물이 상기 바인더 조성물 100 중량부에 대해 상기 아연 플레이크를 40 중량부 초과로 포함할 경우에는, 크롬프리 표면처리 조성물의 제형 안정성, 밀착성 등이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물은 에틸 실리케이트, 염산, 에탄올, 이소프로필알코올, 메톡시 실란계 화합물, 탈이온수, 착색 염료 및 착색 안료 이외에, 경화제, 안정화제, 유연화제, 경화제, 경화촉진제, pH 조절제, 광택제, 분산제, 소포제, 산화 방지제, 노화 방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 공지된 모든 종류의 첨가제가 적용될 수 있다.
본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물은 액체로서, pH 5 ~ 6 으로 형성될 수 있으며, 점도는 10 ~ 20 cps.(20 ℃, B type viscometer)로 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따르는 표면처리 조성물의 부착성, 내식성, 내흑변성, 내백청성, 방청성 등의 특성은 향상될 수 있다.
본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물은 전기아연도금된 철강 소재의 표면에 적용 내지 도포되어, 도막을 형성할 수 있다. 상기 도막의 두께는 3 ~ 15 마이크로미터일 수 있다.
또한, 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물을 전기아연도금된 철강 소재에 적용할 경우, 아연도금된 금속의 표면에 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물이 침투하거나 계면에서 반응하여, 폴리규산염 및 아연-규소 결합이 형성된 제 1 층이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 층 상에 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물과 공기의 반응에 의한 규소-산소 결합을 포함하는 제 2 층이 형성될 수 있다.
상기 제 1 층 의해 전기아연도금된 철강 소재와 본 실시예의 크롬프리 표면처리 조성물을 이용하여 형성된 도막 간의 부착력, 접착력, 결합력 등이 향상되어 외부 물질의 침투가 방지되면서도 전기아연도금된 철강 소재의 표면에서 아연의 활성화 및 용출이 억제됨에 따라, 내식성, 내흑변성, 내백청성, 방청성 등이 향상될 수 있다. 또한, 상기 제 2 층에 의해 외부 물질의 침투가 방지됨에 따라, 내식성, 내흑변성, 내백청성, 방청성 등은 더욱 향상될 수 있다. 상기 제 1 층과 제 2 층은 각 물질 또는 결합 상태 등에 의해 임의로 구분한 것 일 뿐, 서로 연속된 하나의 층이다.
이 후에는 공지의 후처리가 추가로 실시될 수 있다. 상기 공지의 후처리는 내식성, 표면 광택 등을 향상시킬 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않는다.
이하 실시예, 비교예, 및 실험예를 통하여 본 발명의 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
[ 실시예 ]
실시예 1 내지 4
(1) 공정용 조성물 및 공정용 조성액의 제조
표 1[단위 : 중량%]에 따르는 조성으로 각 성분을 혼합하여 공정용 조성물을 제조하였다. 이 후, 물 100 중량부에 대해 상기 공정용 조성물을 20 중량부로 혼합 및 희석하여, 공정용 조성액을 제조하였다.
이 때, 표 1에서 복합 유-무기산은 표 2[단위 : 중량비]의 혼합 비율로 시트르산과 레불린산이 혼합된 것을 사용하였다.
Figure 112020063002760-pat00001
Figure 112020063002760-pat00002
(2) 크롬프리 표면처리 조성물의 제조
하기 표 3[단위 : 중량%]에 따르는 조성으로 각 성분을 혼합하여 바인더 조성물을 제조하였다.
상기 바인더 조성물 100 중량부에 대해 착색 염료(C.I 레드 122) 5 중량부, 착색 안료(산화철 적) 5 중량부 및 아연 플레이크 20 중량부를 혼합하여, 크롬프리 표면처리 조성물을 제조하였다.
이때, 아연 플레이크로는 아연 플레이크는 길이가 18 ~ 25 마이크로미터이며, 평균입경(D50)은 15 ~ 20 마이크로미터인 것을 사용하였다.
Figure 112020063002760-pat00003
(3) 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면의 처리 공정의 실시
상기된 공정용 조성액 및 크롬프리 표면처리 조성물을 이용하여, 하기의 공정을 실시하였다.
1)먼저, 도금하고자 하는 철강 소재로서, 고강도 볼트(10.9)를 준비하였다. 상기 고강도 볼트를 70 ℃의 고온의 물에 침지시켰다.
2)상기 고강도 볼트를 고온의 물로부터 꺼내고, 상기 고강도 볼트를 상기 실시예 1에 따르는 공정용 조성액에 완전히 잠기도록 침지시킨 다음, 약 30 kHz 의 주파수로 약 60 초 동안 초음파 처리하여, 세척을 실시하였다. 이 때, 상기 공정용 조성액의 온도는 약 50 ℃ 이었으며, 상기 세척에 의해 철강 소재의 녹, 이물질, 기름 등이 제거되었다.
3)이 후, 상기 고강도 볼트를 물을 이용하여 2 회 수세하였다. 이 때, 상기 수세는 흐르는 물로 약 10 ~ 15 초 동안 고강도 볼트를 씻는 과정을 의미한다.
상기에 따라 세척 및 탈지된 고강도 볼트를 5 % 수산화나트륨 수용액에 완전히 잠기도록 약 10 초 동안 침지시킴으로써, 상기 고강도 볼트를 중화시켰다.
4) 이 후, 상기 중화된 고강도 볼트에 전기아연도금을 실시하였다. 상기 전기아연도금은 산화아연 12 g/L, 수산화나트륨 140 g/L 에 평활화제 20 g/L, 광택제 5 mL/L, 비이온계 계면활성제 0.5 mL/L 가 함유되는 알칼리성의 도금액을 이용하여, 온도 20 ∼ 40℃ 및 사용전류밀도 1 ∼ 5 A/dm2 조건에서 실시되었다. 이때, 알칼리성의 도금액은 고강도 볼트의 크기에 맞추어, 상기 성분의 비율을 유지하면서 스케일-업(Scale-up)하여 사용하였다.
상기에 따라 전기아연도금된 고강도 볼트를 상기 실시예 1에 따르는 공정용 조성액에 완전히 잠기도록 하여, 약 5 초 동안 침지시킴으로써, 상기 전기아연도금층을 활성화시켰다. 이 후, 상기에 따라, 전기아연도금된 고강도 볼트를 1 ~ 2 회 수세함으로써, 전기아연도금 처리를 완료하였다.
5)전기아연도금층이 형성된 고강도 볼트를 실시예 1에 따르는 크롬프리 표면처리 조성물에 완전히 잠기도록 침지시킨 뒤, 이를 10 ~ 20 초 동안 도료 탈루(Spin 방식, 300 ~ 400 rpm) 방식으로 건조하여, 전기아연도금층 상부에 크롬프리 표면처리 조성물로 코팅층을 형성하였다. 상기에 따라 처리된 고강도 볼트는 도 1에 도시된 바와 같다. 도 1을 보면, 고강도 볼트는 표면 착색되어, 빨간색의 표면색을 가짐을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 1의 공정용 조성물 및 크롬프리 표면처리 조성물을 이용한 것과 동일한 방법과 조건으로, 상기 실시예 2의 공정용 조성물 및 크롬프리 표면처리 조성물을 이용하여 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면의 처리를 실시하였으며, 상기 실시예 3의 공정용 조성물 및 크롬프리 표면처리 조성물을 이용하여 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면의 처리를 실시하였고, 상기 실시예 4의 공정용 조성물 및 크롬프리 표면처리 조성물을 이용하여 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면의 처리를 각각 실시하였다.
실시예 5 내지 8
표 4[단위 : 중량비]의 비율로 글리시독시프로필트리메틸메톡시실란과 메틸트라이메톡시실란이 혼합된 메톡시 실란계 화합물(크롬프리 표면처리 조성물)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일하게 모든 공정을 실시하였다.
Figure 112020063002760-pat00004
[ 비교예 ]
비교예 1 내지 10
표 5[단위 : 중량%]의 조성에 따르는 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일하게 공정용 조성물을 제조하였으며, 이를 이용하여 고강도 볼트에 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면의 처리를 실시하였다.
Figure 112020063002760-pat00005
비교예 11 내지 12
상기 세척단계의 공정용 조성액의 온도가 표 6[단위 : ℃]인 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일하게 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면의 처리를 실시하였다.
Figure 112020063002760-pat00006
비교예 13
종래와 같이 염산을 사용하여 전기아연도금 공정을 실시하였으며, 구체적으로는 하기와 같다.
황산 5 중량%, 염산 10 중량%, 계면활성제 10 중량% 및 물 75 중량%의 비율로 혼합된 산용액에 고강도 볼트를 15 ~ 20 분 동안 침지시켜 탈지한 다음, 상기 고강도 볼트를 10 %의 규산나트륨 수용액에 15 ~ 20 분 동안 담가 주철에 잔류하는 산 성분을 중화시킨 후, 상기 주철을 다시 물로 씻고 약 5 %의 황산 용액에 15 분간 침지하여 세척하였다.
이어서, 상기에 따라 세척된 고강도 볼트를 상기 실시예 2와 동일한 조건으로 전기아연도금 및 크롬프리 표면처리 조성물로 코팅처리함으로써, 종래 방법에 따라 고강도 볼트의 처리를 완료하였다.
비교예 14
상기 (1)탕세단계를 실시하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일하게 제조하였다.
비교예 15 내지 26
표 7[단위 : 중량%]의 조성으로 제조된 바인더 조성물을 포함하는 크롬프리 표면처리 조성물을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일하게 제조하였다.
Figure 112020063002760-pat00007
[ 실험예 ]
실험예 1 : 부착성 평가
CROSS-CUT 시험법(ASTM D 3359 시험규격)에 따라, 실시예 1에 따라 전기아연도금된 철강 소재를 이용하여 철강 소재;와 상기 철강 소재 상부에 형성된 전기아연도금층 및 크롬프리 표면처리 조성물로 형성된 코팅층; 간의 부착성을 10 회 반복하여 평가한 후, 그 평균값을 표 8에 나타내었다.
한편, CROSS-CUT 시험을 용이하게 하기 위해, 철강 소재로 고강도 볼트를 대신하여 철강 소재의 강판을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 전기아연도금을 실시한 후, 부착성을 평가하였다.
상기 부착성은 하기된 바와 같이, OB ~ 5B로 평가되었으며, 동일 실험을 10회 반복한 평균값을 표 8에 나타내었다. 이때, 5B에 가까울수록 부착성이 우수함을 의미한다.
상기 실시예 1과 동일한 조건에 따라, 실시예 2 내지 8 및 비교예 1 내지 26의 부착성을 평가하여 그 결과를 표 8에 나타내었다.
Figure 112020063002760-pat00008
표 8을 보면, 본 실시예에 따를 경우, 부착성이 우수한 바, 철강 소재와 전기아연도금층 간의 밀착성이 우수함을 알 수 있다.
즉, 본 실시예에 따를 경우, 전기아연도금에 앞서, 도금하고자 하는 철강 소재의 녹, 이물지, 기름이 충분히 제거됨에 따라, 철강 소재와 전기아연도금층이 충분히 밀착될 수 있음을 의미한다. 또한, 본 실시예에 따를 경우, 철강 소재;와 상기 철강 소재 상부에 형성된 전기아연도금층 및 크롬프리 표면처리 조성물로 형성된 코팅층이 충분히 밀착될 수 있음을 의미한다.
실험예 2 : 수소취성 평가
실시예 1 내지 4 및 비교예 13 (염산 사용)에 따라 전기아연도금된 고강도 볼트(10.9)의 인장강도를 측정하여, 수소취성 여부를 판단하였다.
인장강도 측정은 5 회 반복한 후, 그 평균값을 표 9[단위 : N/mm2]에 나타내었다. 이 때, 전기아연도금을 실시하기 전, 고강도 볼트(10.9) 자체의 인장강도는 1,040 N/mm2 이었다[ISO 898-1 규격에 따름].
이 때, 상기 인장강도는 KS B 0802 : 2003 시험법에 따라 실시되었다.
Figure 112020063002760-pat00009
표 9를 보면, 본 실시예에 따르는 실시예 1 내지 4 와 달리, 본 실시예에 따르지 않고 종래와 같이 염산을 사용한 비교예 13의 경우에는, 전기아연도금을 실시한 후, 인장강도가 현저히 저하됨을 알 수 있다. 즉, 본 실시예에 따를 경우에는 전기아연도금을 실시하여도 철강 소재의 인장강도가 거의 그대로 유지되는 바, 수소 취성이 방지됨을 알 수 있다.
실험예 3 : 내식성 평가
염수 분무테스트(ASTM B 117 시험법 : NaCl 5% 용액, 35 ℃)한 뒤, 녹(백청 또는 적청) 발생 여부를 육안으로 관찰하였다. 상기에 따라 육안으로 관찰한 결과를 표 10에 나타내었다. 이때, 녹(백청 또는 적청)이 발생된 경우에는 ○ 로 표기하였으며, 녹(백청 또는 적청)이 발생되지 않은 경우에는 X 로 표기하였다.
Figure 112020063002760-pat00010
표 10을 보면, 본 실시예에 따를 경우, 내식성이 현저히 향상됨을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다

Claims (14)

  1. 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법으로서,
    철강 소재를 물에 침지시키는 탕세단계;
    상기 철강 소재를 공정용 조성액에 침지시켜 세척하는 세척단계;
    상기 철강 소재를 적어도 1회 이상 수세한 후, 상기 철강 소재를 알칼리 용액에 침지시켜 중화시키는 중화단계;
    상기 중화된 철강 소재에 전기아연도금을 실시하는 도금단계; 및
    상기 전기아연도금된 철강 소재를 크롬프리 표면처리 조성물로 코팅하는 표면코팅단계;를 포함하되,
    상기 공정용 조성액은
    선형알킬벤젠술폰산(Linear Alkyl Benzene Sulfonic Acid), 복합 유-무기산, 염화암모늄(Ammonium Chloride), 염화나트륨(Sodium Chloride), C9-11 알코올 에톡시레이트(Alcohols, C9-11, ethoxylated) 및 물을 포함하는 공정용 조성물;을 물;에 희석한 희석액이고,
    상기 크롬프리 표면처리 조성물은
    에틸 실리케이트, 염산, 에탄올, 이소프로필알코올, 메톡시 실란계 화합물 및 탈이온수를 포함하는 바인더 조성물; 착색 염료; 및 착색 안료;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탕세단계에서는,
    60 ~ 80 ℃ 의 물에 도금하고자 하는 철강 소재를 침지시키는 것을 특징으로 하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 세척단계에서,
    상기 공정용 조성액의 온도는 45 ~ 52 ℃인 것을 특징으로 하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정용 조성물은
    상기 공정용 조성물 총 중량 기준으로 선형알킬벤젠술폰산(Linear Alkyl Benzene Sulfonic Acid) 1 ~ 5 중량%, 복합 유-무기산 28 ~ 35 중량%, 염화암모늄(Ammonium Chloride) 5 ~ 13 중량%, 염화나트륨(Sodium Chloride) 1 ~ 7 중량%, C9-11 알코올 에톡시레이트(Alcohols, C9-11, ethoxylated) 1 ~ 4 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복합 유-무기산은
    포름산(Formic acid), 아세트산(Acetic acid), 프로피온산(Propionic acid), 부티르산(Butyric acid), 발레르산(Valeric acid), 카프론산(Caproic acid), 아크릴산(Acrylic acid), 크로톤산(Crotonic acid), 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 숙신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 신남산(Cnnamic acid), 글리콜산(Glycolic acid), 시트르산(Citric acid) 및 레불린산(Levulinic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 둘 이상을 포함하는 유기산; 및
    인산(Phosphoric acid) 및 아인산(Phosphorous acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 무기산;을 포함하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복합 유-무기산은
    상기 시트르산, 상기 레불린산 및 상기 인산을 1 : 0.1 ~ 0.5 : 3 ~ 5의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 바인더 조성물은
    상기 바인더 조성물 총 중량 기준으로 에틸 실리케이트 45 ~ 60 중량%, 염산 0.1 ~ 4 중량%, 에탄올 10 ~ 25 중량%, 이소프로필알코올 2 ~ 7 중량%, 메톡시 실란계 화합물 5 ~ 15 중량% 및 탈이온수 10 ~ 20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 메톡시 실란계 화합물은
    글리시독시프로필트리메톡시실란(Glycidoxypropyltrimethoxysilane) 및 메틸트리메톡시실란(Methyltrimethoxysilane)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 메톡시 실란계 화합물은
    글리시독시프로필트리메톡시실란 및 메틸트리메톡시실란을 1 : 0.5 ~ 2의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 크롬프리 표면처리 조성물은
    아연 플레이크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 바인더 조성물 100 중량부에 대해 상기 아연 플레이크를 10 ~ 40 중량부로 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 아연 플레이크는
    길이 : 18 ~ 25 마이크로미터 및 평균입경(D50) : 15 ~ 20 마이크로미터인 것을 특징으로 하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 도금단계 이후에,
    상기 전기아연도금된 철강 소재를 상기 공정용 조성액에 침지시켜 활성화하는 활성화단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 활성화단계에서는
    상기 공정용 조성액에 상기 전기아연도금된 철강 소재를 5 ~ 20 초 동안 침지시키는 것을 특징으로 하는, 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법.
KR1020200074514A 2020-06-18 2020-06-18 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법 KR102228885B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200074514A KR102228885B1 (ko) 2020-06-18 2020-06-18 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200074514A KR102228885B1 (ko) 2020-06-18 2020-06-18 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102228885B1 true KR102228885B1 (ko) 2021-03-18

Family

ID=75232386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200074514A KR102228885B1 (ko) 2020-06-18 2020-06-18 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102228885B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970005446A (ko) * 1995-07-25 1997-02-19 한승준 열간단조용 비조질강의 해머단조시 재결정 오오스테나이트 입도개선방법
KR20030057243A (ko) 2001-12-28 2003-07-04 현대하이스코 주식회사 산세촉진제 첨가에 의한 내칩핑성이 우수한 자동차용Zn-Ni 전기도금강판의 제조방법
KR100767761B1 (ko) 2006-04-13 2007-10-18 남태희 주철의 전기아연도금방법
KR100986270B1 (ko) * 2010-03-23 2010-10-08 (주)엔지텍 유무기 하이브리드 기능성 코팅제의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970005446A (ko) * 1995-07-25 1997-02-19 한승준 열간단조용 비조질강의 해머단조시 재결정 오오스테나이트 입도개선방법
KR20030057243A (ko) 2001-12-28 2003-07-04 현대하이스코 주식회사 산세촉진제 첨가에 의한 내칩핑성이 우수한 자동차용Zn-Ni 전기도금강판의 제조방법
KR100767761B1 (ko) 2006-04-13 2007-10-18 남태희 주철의 전기아연도금방법
KR100986270B1 (ko) * 2010-03-23 2010-10-08 (주)엔지텍 유무기 하이브리드 기능성 코팅제의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2421545C2 (ru) Способ получения хорошо различимого визуально нехроматного конверсионного покрытия для магния и магниевых сплавов
US7452427B2 (en) Corrosion resistant conversion coatings
CN101429661B (zh) 连续热浸镀锌钢板用的钼酸盐钝化液
JP5130226B2 (ja) 亜鉛または亜鉛合金表面を有する加工部品を不動態化するための水性反応溶液及び方法
JP4276530B2 (ja) 化成処理剤及び表面処理金属
KR20130109938A (ko) 금속 표면에 방식층을 형성하는 방법
JP2006265578A (ja) 化成処理用亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法、並びに化成処理鋼板
JP3987633B2 (ja) 金属の保護皮膜形成用処理剤と形成方法
US9752233B2 (en) Process and seal coat for improving paint adhesion
JP4187162B2 (ja) 化成処理剤及び表面処理金属
CN107574430A (zh) 一种硅酸盐蓝白钝化液及其制备方法
KR102228885B1 (ko) 철강 소재의 전기아연도금 및 상기 전기아연도금된 표면을 착색하는 표면처리방법
JP2011219791A (ja) コンクリート構造用塗装めっき鋼材
KR102126747B1 (ko) 밀착성, 내취성 및 내식성이 우수한 전기아연도금 방법
CN108546941B (zh) 一种环保型钛盐彩色钝化液
EP3239355B1 (en) Trivalent chromium chemical conversion liquid for zinc or zinc alloy bases
KR102126746B1 (ko) 친환경 공정용 조성물을 이용하여 공정상 폐수 발생 및 수소 취성을 저감한 철강 소재의 전기아연도금 방법
JP5690306B2 (ja) 塗装ステンレス鋼部材
RU2691149C2 (ru) Способ покрытия металлических поверхностей, основания, покрытые таким способом, и их применение
RU2680040C2 (ru) Способ нанесения покрытий на металлические поверхности для предотвращения образования микрораковин на цинкосодержащих металлических поверхностях
JP4980607B2 (ja) 溶融亜鉛めっき鋼材の黒色化処理方法及びそれによって得られる黒色化した溶融亜鉛めっき鋼材
KR20160078289A (ko) 금속 표면의 복층 도금 방법
KR102237993B1 (ko) 표면 착색, 표면 보수 및 내식성 향상을 위한 아연도금된 금속의 표면 처리 방법
JP2019019357A (ja) カチオン性ウレタン樹脂を含む脱リン酸亜鉛処理剤を用いた処理方法と処理された自動車部品
TW201706454A (zh) 表面處理組合物

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant