KR19980083297A - 전해청정오염방지제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉연공장의 탈지라인 전해청정과정중에서 코일과 코일사이를 상호용접하기 위하여 라인이 멈춰서 있는 동안 탈지탱크 내부의 고온 다습한 분위기에 의하여 발생하는 표면백색을 방지해 주는 전해청정요염방지제 조성물에 관한 것으로,

순수 80.1~91.6wt%에 대기중에서 방청효과를 내는 이미다졸 2.0~3.5wt%와, 다사이클로 헥실아민 나이트라이트 0.3~1.2wt%, 그리고 수침시 방청효과를 내는 트리플로로 안티몬 0.4~1.2wt%, 이물질 접착방지효과를 나타내는 안식향산 4.5~7.5wt%, 계면활성 효과를 내는 폴리옥시에틸렌 라우릴아민 1.2~2.5wt%,

로 구성하여서 된 것이다.

Description

전해청정오염방지제 조성물

본 발명은 냉연공장의 탈지라인 전해청정과정중에서 코일과 코일사이를 상호용접하기 위하여 라인이 멈춰서 있는 동안 탈지탱크 내부의 고온 다습한 분위기에 의하여 발생하는 표면백색을 방지해 주는 전해청정오염방지제 조성물에 관한 것이다.

냉간압연을 거친 강판의 표면에는 압연유와 철분, 그리고 그 밖의 여러가지 물질들이 부착되게 되는데 이러한 물질들은 소둔과정에서 불완전 연소되어 탄화물을 형성하고, 다음 공정에서 결함을 발생시키거나 또는 표면미관을 나쁘게 하므로 전해청정공정에서 화학적 및 기계적인 방법으로 이러한 물질을 제거하여 표면을 청정하게 한다.

일반적으로 탈지라인은 크게 3가지 단계로 구분되는데, 먼저 강판을 알카리 용액에 침적시켜 탈지하는 알카리 세정단계와, 물의 전기분해에 의하여 발생하는 가스를 이용하여 강판표면의 이물질을 제거하는 전해세정단계, 그리고 탈지가 완료된 냉연강판의 표면을 순수를 이용하여 깨끗하게 세정하는 온수 세정단계가 있으며, 압연공정을 거쳐 표면이 오염되어 있는 냉연강판은 탈지공정에서 상기한 3단계를 거치면서 깨끗하게 세정되게 된다.

그러나 이러한 탈지공정에서는 한 코일의 냉연강판 탈지작업이 완료되면 다음 코일의 냉연강판 탈지작업을 연속적으로 진행시키기 위하여 두 코일의 끝부분을 알카리세정 전단계에서 용접을 하게 되며, 이때 용접하는 짧은 시간동안(1-2분) 라인이 멈추게 되어 각 과정의 탱크내에 머무르고 있는 냉연강판들의 표면은 고온, 다습한 탱크내부의 분위기 때문에 적갈색으로 변하게 된다. 이는 일종의 표면 산화현상으로서 탈지과정을 통과하면서 청정해진 강판표면이 탱크내부의 온도 및 수분의 영향으로 빠른 산화반응을 일으켜 발생되는 현상이며, 이를 전해청정오염이라하고 한다.

이러한 반응에 의하여 표면이 변색된 냉연강판은 제품으로서의 가치가 없기 때문에 스크랩으로 처리되고 있는데, 매 용접때 마다 이러한 전해청정오염이 발생되고 있으며, 그 발생량이 매우 커서 생산성에 많은 악영향을 끼치고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로, 종래의 라인에서 고질적으로 발생되고 있는 전해청정오염의 발생을 근원적으로 해결할 수 있도록 한 새로운 조성물의 수용성 유기 방청제는 피세척물의 표면에 방청층을 형성하여 냉연강판의 표면변색을 방지해줄 뿐만 아니라 화학적 불순물이 다시 강판 표면에 달라붙지 못하도록 함은 물론, 뛰어난 방청력을 갖고 있는 계면활성제를 소량 첨가하여 유기방청제가 쉽게 분산 용해되도록하여 방청효과를 증대시키도록 한 새로운 조성의 전해청정오염방지제 조성물을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 갖는 본 발명은 순수 80.1~91.6wt%에 이미다졸(imidazole) 2.0-3.0wt%, 디사이클로헥실아민 나이트라이트 0.3-1.2wt%, 트리플로로 안티몬 0.4-1.2wt%, 안식향산 4.5-7.5wt%, 폴리옥시에틸렌 라우릴 아민 1.2-2.5wt%,

로 구성하여서 됨을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 조성물이 금속표면에 방청층을 형성하는 과정을 나타낸 개념도

도 2(가),(나)는 본 발명에 의한 조성물의 도금에 미치는 영향을 파악하기 위한 동도금 실험결과도

본 발명은 냉연공장의 탈지라인 전해청정과정 중에서 코일과 코일 사이를 상호용접하기 위하여 라인이 멈춰서 있는 동안 탈지탱크 내부의 고온 다습한 분위기에 의하여 발생하는 표면백색을 방지해 주는 전해청정오염방지제 조성물을 형성함에 있어서,

순수 80.1~91.6wt%에, 대기중에서의 방청효과를 내는 이미다졸 2.0~3.5wt%와, 디사이클로 헥실아민 나이트라이트 0.3~1.2wt%, 그리고 수침시 방청효과를 내는 트리플로로 안티몬 0.4~1.2wt%, 이물질 접착방지효과를 내는 안식향산 4.5~7.5wt%, 계면활성 효과를 내는 폴리옥시에틸렌 라우릴아민 1.2~2.5wt%,

로 구성하여서 된 것이다.

한편, 본 발명은 상기와 같이하여 조성된 조성물을 2L 비이커에 500mL를 넣고 표면이 깨끗한 10×10cm 크기로 절단된 냉연강판을 상기 비이커에 반쯤 잠기게 넣은 다음 뚜껑을 덮고 비이커를 90°로 가열하면서 전해청정오염의 발생여부를 관찰한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 먼저 수용성 방청제인 이미다졸과 디사이클로헥실아민 나이트라이트 및 트리플로로 안티몬이 물에 용해되어 이온상태로 변화된 후 상호작용에 의하여 탈지공정을 거치면서 깨끗하게 세정된 강판의 표면에 방청층을 형성하여 표면백색을 방지해 줌은 물론, 안식향산의 작용에 의해 제거된 화학적 불순물 입자들이 강판표면에 재부착되지 않도록 분산시켜 주며, 미량 첨가된 계면활성제(폴리옥시에틸렌 라우릴 아민)는 탈지용액속에서 각 조성물들이 원활하게 제기능을 발휘할 수 있도록 해줌과 아울러 자체로서 방청성을 갖고 있기 때문에 전해청정오염방지에도 효과를 나타내게 된다.

본 발명의 전해청정오염방지제 조성비율의 수치한정한 이유를 실시예를 통하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

대기중에서의 방청효과를 내는 이미다졸의 농도를 2.0wt%, 디사이클로헥실아민 나이트라이트의 농도를 0.3wt%, 계면활상제인 폴리옥시에틸렌 라우린 아민의 농도가 1.2wt%, 트리플로로 안티몬 0.4wt%, 안식향산 4.5wt%가 되도록 한 용액을 순수에 혼합한 후 2L 비이커에 500mL를 넣고 표면이 깨끗한 10×10cm 크기로 절단된 냉연강판을 비이커에 반쯤 잠기게 넣은 다음 뚜껑을 덮고 비이커 90°를 가열하면서 전해청정오염의 발생여부를 관찰해 본 결과, 약 10분간은 전해청정오염이 발생되지 않았으나, 10분이 경과한 후부터 농도가 낮은 관계로 전해청정오염이 서서히 발생하기 시작하였으며, 20분 경과후부터는 심하게 녹이 발생하였다.

따라서 상기 조성물들의 농도가 너무 낮아 충분한 방청효과를 지속적으로 나타내지 못하고 일정시간 후부터는 표면이 갈색으로 변색되었다.

실시예 2

이미다졸의 농도를 2.7wt%, 디사이클로헥실아민 나이트라이트의 농도를 0.7wt%, 폴리옥시에틸렌 라우릴 아민의 농도가 1.85wt%, 트리플로로 안티몬 0.8wt%, 안식향산 6wt%가 되도록 한 용액을 순수에 혼합한 후 2L 비이커에 500mL를 넣고 표면이 깨끗한 10×10cm 크기로 절단된 냉연강판을 비이커에 반쯤 잠기게 넣은 다음 뚜껑을 덮고 비이커를 가열하여 용액의 온도를 90℃로 유지하면서 전해청정오염의 발생여부를 관찰한 결과, 1시간이 경과하여도 냉연강판의 표면에는 전해청정오염이 전혀 발생되지 않았으며, 깨끗한 표면상태를 유지하였다.

이때 냉연강판의 표면은 물에 잠겨 있는 부분이나 대기중에 노출되어 있는 부분 모두 변색되지 않고 깨끗한 표면상태를 유지하였다.

실시예 3

이미다졸의 농도를 3.5wt%, 디사이클로헥실아민 나이트라이트의 농도를 1.2wt%, 폴리옥시에틸렌 라우릴 아민의 농도가 2.5wt%, 트리플로로 안티몬 1.2wt%, 안식향산 7.5wt%가 되도록 용액을 혼합한 후 2L 비이커에 500mL를 넣고 표면이 깨끗한 10×10cm 크기로 절단된 냉연강판을 비이커에 반쯤 잠기게 넣은 다음 뚜껑을 덮고 비이커를 가열하여 용액의 온도를 90℃로 유지하면서 전해청정오염의 발생여부를 관찰하였다. 실험결과, 1시간이 경과하여도 냉연강판의 표면에는 전해청정오염이 전해 발생되지 않았으며, 깨끗한 표면상태를 유지하였으나 냉연강판의 건조과정에서 상기 조성물들의 과다 투입으로 인하여 표면에 흰색 얼룩이 발생하였으며, 특히 트리플로로 안티몬의 경우는 과다투입시 강판표면과 반응하여 흰색 코팅처리되어 외관을 나쁘게하여 제품의 질을 떨어뜨릴 뿐만아니라 도금 및 도장 등의 후처리공정에서 많은 악영향을 끼치는 것으로 나타났으며, 상기 조성물을 실제 냉연공장의 탈지라인에 적용시켜 본 결과에서도 탈지라인에 설치되어 있는 각종 롤의 가장자리 부근에 흰색 분말들이 석출되어, 기타 결함의 발생을 촉진함은 물론 냉연강판의 탈지에도 나쁜 영향을 주어 탈지력이 급속하게 나빠지는 것으로 나타났다.

상기한 실시예를 종합해 본 결과, 전해청정오염방지제는 이미다졸의 농도가 2.0wt% 미만인 경우와 디사이클로 헥실아민 나이트라이트의 농도가 0.3wt% 미만인 경우에는 만족스러운 전해청정오염방지효과를 기대할 수 없으며, 이미다졸의 농도가 3.5wt%를 초과하는 경우와 디사이클로헥실아민 나이트라이트의 농도가 1.2wt%를 초과하는 경우에는 탈지를 완료한 강판표면에 흰색 얼룩자욱이 남게되며, 특히 트리플로로 안티몬의 농도가 0.4wt% 이하인 경우에는 만족스러운 방청력을 기대하기 어려우며 1.2wt% 이상인 경우에는 냉연강판과 반응하여 흰색 코팅이 되어 도금 및 도장처리에 문제점을 야기시킬 뿐만 아니라 비이온 계면활성제(폴리옥시에틸렌 라우틸 아민)의 농도가 1.2wt% 미만일 경우에는 거품의 발생으로 탈지력이 떨어지는 문제점이 있다.

실시예 4

전해청정오염방지제가 냉연공정을 거친 후 도금 도장처리 등의 후공정에 미치는 영향, 즉 문제점 발생여부를 파악하기 위하여 실시예 2에서와 같은 조성비를 가진 전해청정오염방지제를 사용하여 탈지한 냉연제품과 전해청정오염방지제를 사용하지 않고 탈지한 냉연제품을 2.5×10cm 크리고 절단하여 하기 표 1에서와 같은 실험조건으로 동도금 테스트를 실시한 결과, 도 2에서와 같이 두가지 경우 모두 양호한 도금결과를 얻을 수 있었다.

[표 1]

본 발명에 의한 조성물의 후공정에 미치는 영향조사를 위한 동도금 테스트 실험조건

실험결과, 본 발명에 의한 새로운 조성물의 천정오염방지제는 도 2에서와 같이 도금이나 도장처리 등의 후공정에 전혀 나쁜 영향을 미치지 않음을 확인하였다.

실시예 5

본 발명에 의한 새로운 조성물의 전해청정오염방지제가 냉연공정의 탈지라인의 탈지성에 미치는 영향도를 파악하기 위하여 하기 표 2에서와 같은 실험조건으로 실시예 2에서와 같은 조성비의 전해청정오염방지제를 투입한 것과 투입하지 않은 용액을 각각 조제하여 탈지성 테스트를 실시하였다.

[표 2]

탈지성 실험조건

탈지성실험을 위하여 사용한 실험방법은 먼저 냉간압연공정을 거친 냉연강판을 10×10cm 크기로 절단한 후 무게를 측정한 다음 상기 표 2에서와 같은 실험조건으로 탈지용액에 30초간 침적시켜 탈지한 후 강판표면을 증류수로 충분히 수세하고 건조기로 완전히 건조시켜 다시 무게를 측정하여 무게감량으로부터 탈지된 압연유의 양을 측정하였다.

측정이 끝나면 다시 냉연강판을 아세톤이 담긴 비이커에 넣고 초음파 세척기로 약 10분간 세척하여 완전히 기름성분을 제거한 후 건조한 다음 다시 강판무게를 측정하여 탈지율을 측정하였는데 그 측정결과는 하기 표 3과 같다.

[표 3]

탈지성 실험결과 비교표

상기 표에 나타난 바와 같이 전청오염방지제를 첨가한 용액(2)의 탈지율이나 순수한 탈지액(1)에 의한 탈지율이 비슷하게 나타나 전청오염방지제가 탈지성에 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

이상과 같은 본 발명은 이미다졸과 디사이클로 헥실아민 나이트라이트의 상호작용으로 탈지공정을 거치면서 깨끗하게 세정된 강판의 표면에 방청층을 형성하여 표면변색을 방지해 줌은 물론 제거된 화학적 불순물들이 강판표면에 재부착되는 현상을 방지시켜 주며, 비이온계 계면활성제의 작용에 의해 각 조성물들이 원활하게 제기능을 발휘함은 물론, 자체 부식억제력에 의해 전해청정오염을 완벽하게 억제할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 냉연공장의 탈지라인 전해청정과정중에서 코일과 코일사이를 상호용접하기 위하여 라인이 멈춰서 있는 동안 탈지탱크 내부의 고온 다습한 분위기에 의하여 발생하는 표면백색을 방지해 주는 전해청정오염방지제 조성물을 형성함에 있어서,

   순수 80.1~91.6wt%에 대기중에서 방청효과를 내는 이미다졸 2.0~3.5wt%와, 다사이클로 헥실아민 나이트라이트 0.3~1.2wt%, 그리고 수침시 방청효과를 내는 트리플로로 안티몬 0.4~1.2wt%, 이물질 접착방지효과를 내는 안식향산 4.5~7.5wt%, 계면활성 효과를 내는 폴리옥시에틸렌 라우릴아민 1.2~2.5wt%,

   로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 전해청정오염방지제 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 조성물을 2L 비이커에 500mL를 넣고 표면이 깨끗한 10×10cm 크기로 절단된 냉연강판을 상기 비이커에 반쯤 잠기게 넣은 다음 뚜껑을 덮고 비이커를 90°로 가열하면서 전해청정오염의 발생여부를 관찰하여서 됨을 특징으로 하는 전해청정오염방지제 조성물.