KR19980050699A

KR19980050699A - 밀착성 및 표면외관, 조도가 양호한 전기아연도금강판의 제조방법

Info

Publication number: KR19980050699A
Application number: KR1019960069544A
Authority: KR
Inventors: 장지수; 김현태
Original assignee: 김종진; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 1996-12-21
Filing date: 1996-12-21
Publication date: 1998-09-15
Also published as: KR100290568B1

Abstract

본 발명은 염화물계 아연 도금욕에서 도금층의 밀착성 및 조도가 향상되는 도금욕 첨가제를 이용하는 전기 아연 도금 방법에 관한 것이다.

본 발명의 전기 아연도금 방법은, 폴리에틸렌글리콜(H(OCH₂CH₂₎nOH)과 방향족산이 포함된 혼합물의 수용액으로서, 폴리에틸렌글리콜은 n 의 수가 10∼20 범위의것과 20∼30 범위의 것을 각각 1 종 이상 포함하고, 그 구성 중량비를 1 : 2 ∼ 1 : 5로 혼합하여 수용액에서 10 ∼ 15 중랑 % 를 갖도록 조정한후, 그 수용액에 안식향산과 과산화수소 : 아릴알콜이 1 : 1 인 것이 폴리에틸렌글리콜의 농도 대비 0.1 에서 5.0 중량 % 및 0.005 에서 1.0 중량 % 가 되도록 조제된 첨가제를, 염화물계 전기아연도금욕에 0.05 에서 3.0 ㎖/l 의 농도로 첨가한 염화물계 전기아연도금욕에서 도금을 실시하는 것을 특징으로 하는 구성이다.

Description

밀착성 및 표면외관, 조도가 양호한 전기아연도금강판의 제조방법

표면처리제품중에서 전기아연도금 제품은 도금의 용이성 및 비용, 내식성등의 측면에서 유리한 점이 많아 가전제품, 건실, 자동차등의 소재로서 널리 사용되고 있다. 특히 전기아연도금강판의 경우 생산성을 향상시키기 위해 고전류 밀도 도금이 필수적이며, 도장용으로 사용되는 경우가 많아 도금층의 백색도가 우수하여야 한다.

전기아연 도금욕으로는 염화물욕, 황산염욕, 시안욕등이 사용되고 있으며, 그중 염화물욕은 전기 전도수가 우수하여 고 전류 밀도 도금에 적합한 것으로 알려져 있으나, 전류 밀도가 증가하면 도금층의 백색도가 저하되고 표면이 거칠게 되며, 도금량이 40g/㎡ 에서는 밀착성이 불량하며, 인산염 처리나 도장을 하였을때 표면이 어둡고 표면에 반사되고 신영성이 불량하게 된다. 전기아연도금 제품의 품질중 표면 외관 개신에 관해 알려진 기술로는 미국 특허 제 4,210,500 호가 있고, 황산욕에서 도금층의 광택도 개선과 도금전류 밀도의 범위 확대를 위해 포름알데히드의 혼합물을 첨가하는 기술을 개시한 미국 특허 제 4,146,441호, 염화물계에서 아민계 폴리머를 첨가하여 광택도를 개선시킨 미국 특허 제 4, 049, 510 호등이 제안되었으며, 일본특허 소 58-48639 호에는 염화암모늄, 염화칼륨, 염화나트륨, 염화알루미늄, 염화바륨, 염화칼슘, 염화마그네슘 등을 선택적으로 사용하고, 도금 조건을 변경하는 방법등이 있으며, 또한 일본특허 소 61-204389 호에는 아미노산과 글리신, 히드록신프로린 등의 침가제를 첨가하여 광택을 개선하는 특허등이 있으나, 이들은 모두 아연도금의 광택 개선에만 국한된 것이다.

따라서 본 발명은 상기 실명한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 염화물욕 전기아연도금시 도금욕에 첨가제를 소량 침가하여 아연도금결정립의 형태를 미세 균일, 평탄하게 함으로써, 도금층의 밀착성, 표면 품질의 광택도, 백색도를 항상시키며, 조도를 양호하게 함으로써, 도장하지용으로 많이 사용되는 전기아연도금강판 제조시 우수한 품질을 얻을 수 있는 전기 아연 도금 방법을제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 폴리에틸렌글리콜(H(OCH₂CH₂)nOH)과 방향족 산이 포함된 혼합물의 수용액으로서, 폴리에틸렌글리콜은 n 의 수가 10∼20 범위의 것과 20∼30 범위의 것을 각각 1종 이상 포함하고, 그 구성 중량비를 1 : 2 ∼ 1 : 5 로 혼합하여 수용액에서 10 ∼ 15 중랑 % 를 갖도록 조정한후, 그 수용액에 안식향산과 과산화수소 : 아릴알콜이 1 : 1 인 것이 폴리에틸렌글리콜의 농도 대비 0.1 에서 5.0 중량 % 및 0.005 에서 1.0 중량 % 가 되도록 조제된 침가제를 염화물계 전기아연도금욕에 0.05 에서 3.0 ㎖/1 의 농도로 첨가한 염화물계 전기아연도금욕에서 도금을 실시하는 것을 특징으로 하는 전기 아연 도금방법을 제공한다.

이하 양호한 실시예와 관련하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 사용되는 첨가제는, 폴리에틸렌글리콜(H(OCH₂CH₂)_nOH)과 안식향산이 포함된 혼합물에 물을 첨가하면서 상온에서 60℃ 의 온도 범위에서 약 300 초이상 휘저으면서 제조한다. 폴리에틸렌글리콜은 적어도 2가지 이상의 n 수가 다른 조성들의 중합제로 구성되며, n이 10∼20 과 20∼30 사이의 성분이 포함 되어야 하며, 그 비는 1 : 2 에서 1 : 5 를 유지하고 이들의 성분이 10 에서 15 중량 % 가 되고, 여기에 안식향산이 폴리에틸렌글리콜의 0.1 에서 5.0 중량 % 까지 함유된 혼합물로, 다시 여기에 과산화수소와 아릴알콜이 1 : 1 인 비로 폴리에틸렌글리콜의 0.005에서 1.0 중량 % 까지 첨가하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 이상과 같이 제조된 첨가제를 산성 염화물계 전기아연도금욕에 0.05 에서 3.0㎖/1 까지 첨가하여 이루어진 아연 도금욕에서 도금을 실시한다.

전술한 바와 같이 도금을 실시하면, 도금층의 밀착성, 도금층의 광택도, 백색도, 조도가 우수한 전기아연 도금 제품을 제조 할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 사용되는 첨가제 및 아연 도금욕에서 수치를 한정하는 이유에 대해 설명한다.

폴리에틸렌글리콜 n 의 수가 10 이하에서는 도금 결정립의 미세화 효과가 미약하고, 평탄도가 떨어지며, n 의 수가 30 이상인 것을 사용하면 도금층의 백색도 및 광택도 향상 효과가 감소된다. n 의 수가 10 에서 20 사이의 성분과 20 에서 30 사이의 성분의 비율을 1 : 2 에서 1 : 5 범위로 한정한 것은 n 수의 하한과 상한을 설정한 이유와 동일자며, n 수가 많은 성분은 백색도 향상 기능을 나타내고, n의 수가 작은 것은 광택도의 기중을 나타낸다. 이들 혼합물의 수용액중 농도가 10중량 % 이하에서는 도금결정의 미세화 효과가 적어서 표면이 거칠게 되고 15 중량% 이상이 되면 도금층의 백색도 및 광택도가 감소하게 된다.

안식향산은 0·1 중량 % 이하에서는 표면의 평탄도가 떨어지며, 5 중량 % 이상에서는 도금층에 노란 줄무늬가 발생되며, 도금 상태도 불량하게 된다. 과산화수소와 아틸알콜은 1 : 1 의 비율에서 밀착성이 가장 양호하였으며, 이들의 량이 폴리에틸렌글리콜의 0.005 중량 % 이하에서는 도금층의 밀착성 및 조도의 개선 효과가 없으며, 1.0 중량 % 이상이 첨가되면 도금 전류 효율이 떨어지며, 표면 외관이 불량해지며, 거칠게된다.

이상과 같이 제조된 첨가제의 도금욕 첨가량이 0.05 ㎖/1 이하에서는 도금층의 밀착성, 광택도, 백색도 및 조도의 향상 효과를 얻을수 없으며, 3.5 ㎖/1 이상 함유되면 오히려, 밀착성과 광택도. 백색도가 저하되고, 도금전류의 효율이 낮아지는 현상이 나타난다.

이상에서 언급된 바와 같은 범위의 첨가제를 전기아연도금을 행할시 산성염화물욕에 첨가하면 도금밀착성 및 광택도, 백색도가 우수하고, 조도가 개선되는 양호한 도금층을 얻을 수 있으며, 특히 0.3 ㎖/1 에서 1.5 ㎖/1 까지의 범위의 첨가량에서 가장 우수한 특성을 나타낸다.

본 발명에 사용되는 첨가제는 피도금체의 금속 종류, 형상에 관계없이 산성염화물을 이용하는 전기아연도금에 적용될 수 있으며, 특히 고전류 밀도 도금이 필요한 강판의 연속 전기아연도금시 우수한 도금 품질을 용이하게 얻을 수 있는 매우 유효한 수단이 된다.

이하에서는 본 발명을 실시예와 관련하여 보다 상세하게 설명한다.

[실시예]

냉연 강판을 소지금속으로하여 표 1 에 나타낸 도금액 농도 및 도금조건으로 전기도금을 행한후, 도금강판의 밀착성, 광택도, 백색도 및 조도를 측정한 결과를 표 1 에 나타내어 비교하였다. 첨가제의 성분은 폴리에틸렌글리콜의 n 수가 15와 25 인 것이 1 : 3 으로 혼합되고 방향족 산인 안식향산이 1.0 중량 %, 과산화수소 : 아릴알콜이 1:1 인 것이 폴리에틸렌글리콜의 0.5 중량 % 가 첨가된 용액으로서 폴리에틸렌글리콜의 농도는 13 % 의 농도로 유지된 첨가제를 사용하였다.

표 1, 표 2 에 나타낸 도금층의 밀착성은 도금층을 90℃ 벤딩(Bending)한후 벤딩 부위를 테이프로 붙였다 떼어냈을때 테이프에 묻어나는 도금층 가루의 흔적으로 판단하였으며, 광택도, 백색도는 광택도계와 색차계를 이용하여 측정한 값이며, 표면조도는 3차원 조도계로 측정한 것이다.

표 2 는 본 발명에 사용된 첨가제의 성분 구성에 따라 도금층에 미치는 영향을 나타낸 것으로 도금액 농도 및 도금조건은 표 1 의 발명재 11과 같다.

* 밀착성(양호 : 테이프에 도금층파우더 없음, 불량 : 테이프에 도금층파우더 있음)

** 광택도(양호 : 18이상, 불량 : 18이하 )

** 백색도 : 색차계(Color Difference Meter)의 L값 (양호 : 80이상, 불량 : 80이하)

*** 조도 : 도금재 고도(Rmax) - 원판조도(Rmax) (양호 : 2um 이하, 불량 : 2um이 상)

표 1 에 나타낸바와 같이 본 발명의 첨가제가 첨가량 빔위 이내로 첨가된 경우의 발명재(8-13)는 비교재(1-7) 보다 밀착성, 광택도, 백색도 및 조도가 우수함을 알 수 있으며, 또한 표 2 에 나타낸 바와 같이 첨가제의 조성범위에 따라서 도금 품질이 좌우됨을 알 수 있다. 즉, 표 2 에 나타낸 바와 같이 첨가제의 조성범위에 따라서 도금품질이 좌우됨을 알수 있다. 즉, 폴리에틸렌글리콜의 분자랑 구성성분에 따라서 도금층의 밀착성, 표면 광택도, 백색도 및 표면 조도 등을 나타낸 것으로 폴리에틸렌글리콜의 n 의 수가 10 이상이면서 30 이내이고 10∼20 과 20∼30의 비가 1 : 2 ∼ 1 : 5 이내의 범위로서 농도가 10-15 중량 % 를 유지하고, 안식향산이폴리에틸렌글리콜의 0.1-5.0 중량 %, 과산화수소 : 아릴알콜의 비가 1 : 1 인 것이 폴리에틸렌글리콜의 량에 대하여 0.0015-1.0 중량 % 로된 첨가제가 우수함을 나타내고 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 염화물계 아연도금욕에서 도금층의 밀착성, 표면 광택도, 백색도 및 조도가 우수한 전기아연도금 제품을 용이하게 제조 할 수 있다.

Claims

폴리에틸렌글리콜(H(OCH₂CH₂)_nOH)과 방향족 산이 포함된 혼합물의 수용액으로서, 폴리에틸렌글리콜은 n 의 수가 10∼20 범위의 것과 20∼30 범위의 것을 각각 1종 이상 포함하고, 그 구성 중량비를 1 : 2 ∼ 1 : 5 로 혼합하여 수용액에서 10 ∼ 15중랑 % 를 갖도록 조정한후, 그 수용액에 안식향산과 과산화수소 : 아릴알콜이 1 : 1인 것이 폴리에틸렌글리콜의 농도 대비 0.1 에서 5.0 중량 % 및 0.005 에서 1.0 중량 % 가 되도록 조제된 첨가제를 염화물계 전기아연도금욕에 0.05 에서 3.0 ㎖/1의 농도로 첨가한 염화물계 전기아연도금욕에서 도금을 실시하는 것을 특징으로 하는 전기 아연 도금 방법.