KR102490919B1

KR102490919B1 - 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102490919B1
Application number: KR1020200170588A
Authority: KR
Inventors: 전재춘; 김재익
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2020-12-08
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2023-01-20
Also published as: KR20220081097A

Abstract

유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판은 표면조도와 조도 피크의 수가 하기 식 (1)을 만족하며, 표면의 Ni 산화층의 두께가 60 내지 200Å이다.
(1) 95 ≤ Pc/Ra ≤ 155

Description

유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판 및 이의 제조방법{COLD-ROLLED STEEL SHEET FOR PORCELAIN ENAMEL WITH EXCELLENT ADHERENCE OF ENAMEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직접 법랑과 같이 하유(Ground Coating)를 하지 않는 공정에서 상유(Cover Coating)층과의 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

법랑강판은 소지 강판 위에 유리질 유약을 도포한 후, 고온에서 소성시켜 내식성, 내후성, 내열성 등을 향상시킨 일종의 표면처리 제품이다. 이런 법랑강판은 건축 외장용, 가전용, 식기용 및 다양한 산업용 소재로써 사용되고 있다.

일반적으로 강판에 유약을 도포하는 방법은 강판에 1차 유약(하유, Ground coating)을 도포하고 고온 열처리 및 냉각을 통해 유약층을 건조하며, 그 후 다시 하유층 위에 2차 유약(상유, Cover Coating)을 입히고 다시 열처리를 통해 최종 법랑 제품을 만들어 내는 2도유-2소성(2 Coat - 2 Fire) 방식이 적용되고 있다. 이때, 1차 유약인 하유의 구성 성분은 강판과 유약의 밀착성을 확보하기 위해 코발트(Co), 니켈(Ni) 등의 유약 밀착 개선형 합금 원소들을 다량 함유하고 있으며, 2차 유약 성분은 법랑 제품의 내열성, 내식성, 내화학성, 내오염성 등의 각각의 특성을 확보하기 위해 적용 용도별로 적절한 유약 성분들을 혼합하여 사용하고 있다.

최근에는 법랑 처리 공정에서의 제조원가 절감을 위해 2도유-2소성 방식의 법랑처리에서 1차 유약, 즉 하유층을 제외하고 강판 위에 바로 2차 유약인 상유만을 도포하여 건조 열처리를 실시하는 직접(Direct-on) 법랑법의 적용이 검토되고 있는 실정이며, 강판과 유약층의 밀착성 확보를 위해 적용하던 1차 유약층을 기본적으로 생략함에 따라 밀착성 확보를 위한 방안 마련에 많은 노력과 실험들이 이루어지고 있다.

하지만 상유만을 도포하는 경우, 상유 층에 도포되는 유약의 기본 특성에 밀착성 확보 방안도 부가적으로 가미하게 되어 근본적으로 유약 원가가 크게 올라가는 문제점이 발생한다.

본 발명은 강판의 표면조도 및 산화층의 두께를 제어함으로써 직접 법랑과 같이 강판에 하유를 도포하지 않고도 우수한 유약 밀착성을 보이는 법랑용 냉연강판 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 명세서는 표면조도와 조도 피크의 수가 하기 식 (1)을 만족하며, 표면의 Ni 산화층의 두께가 60 내지 200Å인 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판을 개시한다.

(1) 95 ≤ Pc/Ra ≤ 155

(여기서, Ra는 2차원 조도 측정치에서의 산술 평균 조도값(단위: ㎛)을 의미하며, Pc는 단위 cm 당 조도 피크의 수를 의미한다.)

또한, 상기 표면조도와 상기 Ni 산화층의 두께는 하기 식 (2)를 만족할 수 있다.

(2) 7.5 ≤ Ni 산화층의 두께/Rmax ≤ 35.0

(여기서, Rmax는 2차원 조도 측정치에서 구한 최대점 높이(단위: ㎛)를 의미한다.)

또한, 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판의 법랑 밀착성은 90% 이상일 수 있다.

또한, 산세감량은 10 내지 30g/m²일 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 명세서는 소둔 처리된 냉연강판에 2.5% 이하의 조질압연을 행하여 조질압연판을 제조하는 단계; 상기 조질압연판의 표면에 Ni 산화층을 형성하는 표면처리 단계; 상기 표면처리된 냉연강판에 SiO₂를 포함하는 유약을 도포하는 도포 단계; 및 상기 유약이 도포된 냉연강판을 780 내지 860℃에서 소성시키는 건조 단계;를 포함하는 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판의 제조방법을 개시한다.

또한, 상기 유약의 두께는 80 내지 150㎛일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연 강판은, 강재의 표면 특성을 적절한 범위 내로 억제하는 동시에 밀착성 관계 지수를 제어하기 때문에 냉연강판의 법랑 밀착성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연 강판은 표면 니켈산화물(NiO)층과 유약 조성의 50% 이상을 차지하는 실리콘산화물(SiO₂)과의 산소 공유 결합에 의해 강판과 유약의 밀착성을 향상시킴으로써 직접 법랑처리시에도 밀착 특성을 현저히 증가시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연 강판은, 티타늄(Ti)과 같이 Fe에 비하여 산화성이 높은 원소가 표면층에 농화되는 것을 억제함으로써 강판과 유약간의 밀착성을 개선할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연 강판은, 밀착성 확보를 위해 행해지는 하유 공정을 생략함으로써 법랑 제품의 제조 원가를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 발명예 3에 의해 제조된 법랑용 냉연 강판의 두께 방향으로의 성분 분포를 GDS(Glow Discharge Spectroscopy)로 분석한 결과이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술사상이 이하에서 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

본 출원에서 사용하는 용어는 단지 특정한 예시를 설명하기 위하여 사용되는 것이다. 때문에 가령 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수여야만 하는 것이 아닌 한, 복수의 표현을 포함한다. 덧붙여, 본 출원에서 사용되는 "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 명확히 지칭하기 위하여 사용되는 것이지, 다른 특징들이나 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것의 존재를 예비적으로 배제하고자 사용되는 것이 아님에 유의해야 한다.

한편, 다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진 것으로 보아야 한다. 따라서, 본 명세서에서 명확하게 정의하지 않는 한, 특정 용어가 과도하게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되어서는 안 된다. 가령, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, 본 명세서의 "약", "실질적으로" 등은 언급한 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 발명에 따른 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판은 소둔 처리된 냉연강판을 표면처리하여 마련될 수 있으며, 강판의 표면조도와 조도 피크의 수가 하기 식 (1)을 만족할 수 있다.

식 (1) 95 ≤ Pc/Ra ≤ 155

식 (1)의 값이 95 미만인 경우, 유약이 도포되는 강판의 표면이 미려하여 유약과 강판 사이의 밀착력이 저하되는 현상이 발생되며, 식 (1)의 값이 155 초과인 경우에는 플래싱(flashing) 처리 단계에서 니켈 산화층(NiO층)의 형성 부위가 감소되어 밀착성이 저하되는 현상이 발생되기 때문에 그 상한을 155로 한정하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판은 강판 표면의 Ni 산화층의 두께가 60 내지 200Å일 수 있다.

Ni 산화층은 유약 내 실리콘산화물(SiO₂)과 공유 결합에 의해 유약 밀착성을 높이는 대표적인 산화물로써, 이와 같은 효과를 확보하기 위해서는 최소한 60Å 이상의 니켈 산화층이 표면에 잔존하는 것이 필요하다. 반면에 이들 산화층의 두께가 너무 두꺼우면 강판의 표면 특성을 나쁘게 할 뿐만 아니라 고가 소재인 Ni의 소비량이 증가하여 원가 상승의 요인이 된다. 또한, 경질의 두꺼운 산화층 존재에 의해 성형성이 저하되는 현상이 발생되기 때문에 Ni계 산화층의 두께는 60 내지 200Å로 한정하며, 보다 바람직하게는 62 내지 195Å으로 한정할 수 있다.

본 발명에 따른 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판은 산세감량이 10 내지 30g/m²일 수 있다.

산세감량이 10g/m² 미만인 경우, 강판 표면이 미려하여 유약의 흡착 능력이 떨어지며, 유약과 강판간의 밀착성을 나쁘게 하여 법랑층 탈락과 같은 현상이 발생될 수 있다. 반면, 30g/m² 초과 시에는 강판 표면층의 평탄화 작업이 이루어져 밀착성을 악화시킬 뿐만 아니라 기포 결함의 발생도 증가하기 때문에 산세감량을 10 내지 30g/m²으로 한정한다. 보다 구체적으로 산세 감량은 11 내지 29g/m²으로 한정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판은 강판의 표면조도와 Ni 산화층의 두께가 하기 식 (2)를 만족한다.

(2) 밀착성 관계 지수(X_PEI): 7.5 ≤ Ni 산화층의 두께/Rmax ≤ 35.0

보다 우수한 법랑 밀착성을 확보하기 위해서는 식 (2)인 밀착성 관계 지수(X_PEI)의 값이 7.5 내지 35.0 범위를 만족하는 것이 필요하다. X_PEI값이 7.5 미만에서는 밀착성 확보에 유리한 표면 Ni 농화층의 농도가 낮음에 따라 티타늄(Ti)과 같이 Fe보다 산화성이 높은 금속의 산화물이 증가하여 법랑 유약층과 소지 철 사이의 밀착성을 저하시키는 현상이 발생된다. 반면, X_PEI값이 35.0 초과인 경우, 유약 도포 후 소성 열처리 시 강판 표면에서 Gas 발생량이 증가하여 기포 결함을 유발하는 현상이 발생되기 때문에 밀착성 관계 지수인 X_PEI값은 7.5 내지 35.0로 한정하며, 보다 바람직하게는 7.55 내지 34.5로 한정할 수 있다.

본 발명에 따른 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판은 강판에 하유를 도포하지 않고, 상유만을 도포 후 법랑 밀착성이 90% 이상일 수 있다.

법랑 밀착성이 너무 떨어지면 법랑 처리 후 유통 또는 핸들링 과정에서 유약층이 탈락하여 법랑 제품으로써의 상품성이 떨어진다. 또한 법랑 밀착성이 떨어지면 강내 수소에 의한 피쉬스케일(법랑층이 고기 비늘 모양으로 탈락하는 현상) 발생율도 높아지므로 가능한 한 높은 밀착성을 확보하는 것이 바람직하다. 따라서, 법랑 밀착성은 90% 이상으로 한정하며, 보다 바람직하게는 92% 이상으로 한정할 수 있다. 법랑 밀착성은 ASTM C313-78에 정의된 바에 의해 평가될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판의 제조방법에 대해 설명한다.

본 발명의 일 예에 따른 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판의 제조방법은 소둔 처리된 냉연강판에 2.5% 이하의 조질압연을 행하여 조질압연판을 제조하는 단계, 조질압연판의 표면에 Ni 산화층을 형성하는 표면처리 단계, 표면처리된 냉연강판에 SiO₂를 포함하는 유약을 도포하는 도포 단계 및 유약이 도포된 냉연강판을 780 내지 860℃에서 소성시키는 건조 단계를 포함한다.

소둔 처리된 냉연강판에 2.5% 이하의 조질압연을 행하여 조질압연판을 제조하는 단계는, 일반적인 냉연소둔강판을 조질압연하여 진행될 수 있으며, 법랑용 강판인 극저탄소강 베이스에 티타늄(Ti)계 석출물을 활용한 강판이나 개재물을 활용하는 고산소계 강판 등을 조질압연하여 진행될 수 있다. 이때, 또한, 조질압연의 압하율은 2.5% 이하일 수 있다.

조질압연을 통하여 소재의 형상을 제어하고 원하는 표면 조도를 얻을 수 있으나, 압하율이 너무 높을 경우, 가공 경화에 의해 재질이 경화되고 가공성이 저하되는 현상이 발생되므로 조질압연의 압하율은 2.5% 이하로 한정하는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로 0.5 내지 2.0%로 한정하는 것이 바람직하다.

조질압연판의 표면에 Ni 산화층을 형성하는 표면처리 단계는, 조질압연판의 표면에 Ni 산화층이 형성되도록 니켈 플래싱 처리하여 진행되며, 조질압연판을 탄산 니켈욕에 침지하여 진행된다. 표면처리 단계는 니켈 플래싱 처리에 의한 Ni계 산화층의 두께가 60 내지 200Å의 범위를 갖도록 진행될 수 있다.

법랑 제품은 강판 위에 유기물인 유약을 붙인 제품이므로 강판과 유약의 밀착성을 확보하는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 유약의 주 성분은 실리콘-옥사이드(SiO₂)계로 이루어지며, 강판과의 밀착성 저하를 방지하기 위해 일반적으로 유약 성분 중 NiO 등이 다량 첨가된 고가의 유약을 적용한다. 그러나 본 발명에서는 강판 표면의 산화층 두께 및 표면 조도 특성 등을 제어함으로써 법랑 밀착성을 개선할 수 있는 방안을 확인하였다.

즉, 조질압연 단계에서 조도를 부여한 강판 상에 플래싱 처리를 거쳐 올려진 니켈(Ni)이 니켈계 산화물(NiO)을 형성하며, 니켈계 산화물의 산화층 두께를 일정 범위로 관리함으로써, 유약층의 실리콘(Si) 원자와의 공유 결합을 촉진하여 법랑 밀착성이 개선될 수 있다. 이때, 법랑 밀착성이 개선되기 위해서는 산화층 두께를 60 내지 200Å로 관리하는 것이 필요하다.

또한, 표면처리 단계를 거친 조질압연판은 산세 감량이 10 내지 30g/m²으로 이루어질 수 있으며, 상술한 식 (1) 및 (2)를 만족할 수 있다. 산세 감량에 대한 한정 이유 및 식 (1) 그리고 (2)에 대한 설명은 앞서 설명한 바와 동일하여 생략한다.

표면처리된 냉연강판에 SiO₂를 포함하는 유약을 도포하는 도포 단계는, 표면처리된 냉연강판에 하유를 도포하지 않고, SiO₂를 포함하는 상유만을 도포하여 진행된다. 이때, 도포되는 상유의 두께는 80 내지 150㎛로 이루어질 수 있으며, 상유는 실리콘산화물(SiO₂)을 50중량% 이상 포함할 수 있다.

유약이 도포된 냉연강판을 780 내지 860℃에서 소성시키는 건조 단계는, 법랑 유약의 소성 처리를 위해 진행되며, 법랑층과 강판이 더욱 공고히 밀착되도록 진행된다.

소성 온도가 780℃ 미만인 경우, 유약층이 충분히 액화되지 않고 상온에서 건조됨에 따라 유약 밀착성이 떨어지는 현상이 발생되며, 소성 열처리 온도가 860℃를 초과할 경우, 유약의 용융 및 건조에는 효과적이지만 열처리 온도 상승에 따른 수소의 유입량이 증가하고 가열을 위한 에너지 원가의 상승이 발생된다. 따라서 소성 온도는 780 내지 860℃로 한정하는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로 785 내지 855℃로 한정할 수 있다.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예)

표 1은 본 발명에 적용된 강판의 대표적인 화학 성분을 나타낸 것으로, 이들 강들의 경우 통상의 제조방법에 의해 전로~2차정련~연주 공정을 경유한 슬래브를 1200℃의 가열로에서 1시간 동안 유지한 후 열간압연을 실시하였다. 이때 열연판 최종 두께는 4.0mm로 작업하였다. 열간압연된 시편은 산세 처리를 통해 표면의 산화 피막을 제거한 후 냉간압연을 실시하였으며, 냉간압연이 완료된 시편은 연속소둔 열처리를 실시하였다.

열처리 이후의 냉연강판은 각각의 압하율로 조질압연한 후 탄산 니켈욕에서 전기적인 방법으로 표면처리함으로써 표면에 니켈 산화물층을 형성하였다.

이후 상유 유약을 도포한 후 각각의 소성온도에서 15분간 열처리하였으며, 이때의 유약 두께는 115~125㎛ 내외로 일정하게 처리하였다.

구 분	조성 (wt.%)					제조 조건
구 분	C	Ti	N	O	S	조질압하율(%)	니켈 산화층 두께 (Å)	상유 소성 온도 (℃)
발명예 1	0.0021	0.098	0.0025	0.001	0.049	0.84	86	820
발명예 2	0.0024	0.104	0.0115	0.002	0.024	0.61	183	850
발명예 3	0.0014	0.001	0.0021	0.046	0.009	0.75	160	800
발명예 4	0.0016	0.001	0.0018	0.042	0.011	1.23	75	820
발명예 5	0.0012	0.001	0.0024	0.045	0.009	1.51	129	840
비교예 1	0.0014	0.001	0.0021	0.046	0.009	0.21	46	760
비교예 2	0.0014	0.001	0.0021	0.046	0.009	2.76	254	820
비교예 3	0.0021	0.098	0.0025	0.001	0.049	0.91	1242	820
비교예 4	0.0021	0.098	0.0025	0.001	0.049	0.64	0	820
비교예 5	0.0024	0.104	0.0115	0.002	0.024	0.89	38	740
비교예 6	0.0024	0.104	0.0115	0.002	0.024	1.01	41	800
비교예 7	0.0028	0.046	0.0028	0.001	0.014	0.76	2148	820
비교예 8	0.0028	0.046	0.0028	0.001	0.014	0.91	27	820

표 2에는 상기와 같은 과정을 거쳐 확보된 소재의 제조 조건별 특성을 표시하였다.

법랑 처리 시편은 시험 목적에 부응할 수 있도록 적당한 크기로 절단하였으며, 열처리가 완료된 법랑 처리용 시편은 완전히 탈지한 후 피쉬스케일 결함에 비교적 취약한 표준 유약(Check frit)을 도포하고 300℃에서 10분간 유지하여 수분을 제거하였다. 건조가 끝난 시편은 각각의 온도에서 15분간 소성 처리를 실시한 후 상온까지 냉각하였으며, 이때 소성로의 분위기 조건은 노점온도 30℃로 피쉬스케일 및 밀착성에 가혹한 영역에서 조건을 택하였다.

강판과 유약간의 법랑 밀착성은 미국 재료시험협회규격, ASTM C313-78에 정의된 바와 같이 평가하였으며, 강구로 법랑층에 일정 하중을 가한 후 이 부위의 통전 정도를 평가함으로써 법랑 유약층의 탈락 정도를 법랑 밀착성 지수로 지수화하여 나타내었다. 본 발명에서 법랑 밀착성, 즉 법랑 밀착성 지수는 법랑층의 사용 중 안정성 확보 측면에서 90% 이상 확보를 목표로 설정하였다.

산세감량(단위: g/m²)은 유럽 규격, EN 10209 (2013)에 나타난 실험 방법으로 법랑용 강판을 절단 및 탈지한 후 70g/l, 70℃로 유지된 황산(H₂SO₄) 용액에 7분 정도 침적하여 시편의 무게 감량으로부터 구하였다.

구 분	식 (1)	식 (2)	법랑밀착성 지수(%)	산세감량(g/m²)
발명예 1	102.22	11.08	96.2	12.8
발명예 2	147.37	27.64	99.4	27.3
발명예 3	142.52	25	98.1	20.4
발명예 4	107.83	8.98	97.8	16.1
발명예 5	114.89	16.1	99.5	24.5
비교예 1	522.5	10.65	59.6	39.1
비교예 2	31.94	40.38	81.3	5.2
비교예 3	336.73	408.55	79.2	2.7
비교예 4	172.53	0	49.4	53.2
비교예 5	286.76	11.88	75.2	8.6
비교예 6	175	6.6	60.5	41.8
비교예 7	122.09	467.97	68.2	4.2
비교예 8	161.54	5.27	52.9	45.3

표 1 및 표 2를 함께 살펴보면, 현재 생산중인 법랑용 냉연강판 및 가공용 냉연강판을 활용하여 본 발명법의 제조 조건을 모두 만족하는 발명예 1 내지 5는 식 (1)로 표현되는 Pc/Ra 조도비, 표면 니켈 산화물(NiO)층 두께, 소성온도 및 식 (2)로 표현되는 유약 밀착성 관계 지수(X_PEI) 값들이 본 발명의 한정 범위를 만족하였으며, 법랑 밀착성 지수 90% 이상, 산세 감량 10 내지 30g/m² 범위를 만족하여 본 발명이 목표로 하는 특성을 확보할 수 있었다.

반면, 본 발명에서 제시하는 조건 범위를 만족하지 못한 경우인 비교예 1 내지 8은 목표 특성을 확보할 수 없음을 알 수 있다.

보다 구체적으로, 비교예 2와 같이 식 (1)인 Pc/Ra 조도비가 본 발명의 범위보다 낮거나, 비교예 1, 3 내지 6, 및 8과 같이 Pc/Ra 조도비가 본 발명의 범위보다 높은 경우, 법랑 밀착성 지수가 90% 미만이거나 산세감량이 목표 범위를 벗어남을 확인할 수 있었다.

또한, 비교예 4, 6 및 8과 같이 식 (2)인 유약 밀착성 관계 지수(X_PEI)의 값이 본 발명의 범위보다 낮거나, 비교예 2, 3 및 7과 같이 유약 밀착성 관계 지수(X_PEI)의 값이 본 발명의 범위보다 높은 경우, 법랑 밀착성 지수가 90% 미만이거나 산세감량이 목표 범위를 벗어남을 확인할 수 있어 전체적으로 목표로 하는 특성을 확보할 수 없었다.

도 1은 발명예 3에 의해 제조된 법랑용 냉연강판의 두께 방향으로의 성분 분포를 GDS(Glow Discharge Spectroscopy)로 분석한 결과이다. 도 1을 참조하면, 니켈 및 산소의 함량이 동시에 5 중량% 이하가 되는 가장 내부의 지점까지를 니켈 산화층의 두께로 설정하였으며, 이 경우에는 표면에 160Å(0.016㎛) 두께의 니켈 산화층이 존재함을 확인할 수 있다.

상술한 바에 있어서, 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음에 기재하는 청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

냉연강판; 및
상기 냉연강판 표면에 형성된 Ni 산화층;을 포함하며,
상기 Ni 산화층의 표면조도와 조도 피크의 수가 하기 식 (1)을 만족하고,
상기 Ni 산화층의 표면조도와 상기 Ni 산화층의 두께는 하기 식 (2)를 만족하며,
상기 표면의 Ni 산화층의 두께가 60 내지 200Å인, 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판.
(1) 95 ≤ Pc/Ra ≤ 155
(여기서, Ra는 2차원 조도 측정치에서의 산술 평균 조도값(단위: ㎛)을 의미하며, Pc는 단위 cm 당 조도 피크의 수를 의미한다.)
(2) 7.5 ≤ Ni 산화층의 두께/Rmax ≤ 35.0
(여기서, Rmax는 2차원 조도 측정치에서 구한 최대점 높이(단위: ㎛)를 의미한다.)
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제1항에 있어서,
법랑 밀착성이 90% 이상인 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판.
제1항에 있어서,
산세감량이 10 내지 30g/m²인 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판.
소둔 처리된 냉연강판에 2.5% 이하의 조질압연을 행하여 조질압연판을 제조하는 단계;
상기 조질압연판의 표면에 60 내지 200Å 범위의 두께로 Ni 산화층을 형성하는 표면처리 단계;
상기 표면처리된 냉연강판에 SiO₂를 포함하는 유약을 도포하는 도포 단계; 및
상기 유약이 도포된 냉연강판을 780 내지 860℃에서 소성시키는 건조 단계;를 포함하며,
상기 표면처리 단계에서, 상기 Ni 산화층의 표면조도와 조도 피크의 수가 하기 식 (1)을 만족하고, 상기 Ni 산화층의 표면조도와 상기 Ni 산화층의 두께는 하기 식 (2)를 만족하는, 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판의 제조방법.
(1) 95 ≤ Pc/Ra ≤ 155
(여기서, Ra는 2차원 조도 측정치에서의 산술 평균 조도값(단위: ㎛)을 의미하며, Pc는 단위 cm 당 조도 피크의 수를 의미한다.)
(2) 7.5 ≤ Ni 산화층의 두께/Rmax ≤ 35.0
(여기서, Rmax는 2차원 조도 측정치에서 구한 최대점 높이(단위: ㎛)를 의미한다.)
제5항에 있어서,
상기 유약의 두께는 80 내지 150㎛인 유약 밀착성이 우수한 법랑용 냉연강판의 제조방법.