KR20010027271A - 미니스팡글 용융아연도금강판의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미니스팡글 용융아연도금강판의 제조방법에 관한 것이며, 그 목적하는 바는 기존의 도금층 응고전에 분사되던 수용액 또는 물에 콜로이달 실리카 혹은/및 알루미나를 첨가시킴으로서, 작고 균일한 스팡글이 생성되는 용용아연도금강판의 제조방법을 제공하고자 하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 아연도금층의 응고 전에 수용액 또는 물을 분사하여 용융아연도금강판을 제조하는 방법에 있어서, 상기 수용액 또는 물 중에, 콜로이달 형태의 실리카와 알루미나가 단독 또는 복합으로 0.001-10중량첨가되고, 첨가후 용액의 pH가 2-12의 범위인 것을 특징으로 하는 미니스팡글 용융아연도금강판의 제조방법에 관한 것을 그 요지로 한다.
Description
본 발명은 가전제품이나 자동차용 등으로 사용되는 용융아연도금강판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면외관이 우수한 미니스팽글 용융아연도금강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
용융아연도금강판이 사용되어진 초기에는 대부분이 건자재에 국한되어 사용되었기 때문에 도장성이 별문제가 되지 않았지만, 최근에 가혹한 가공조건에도 견딜수 있는 용융아연도금강판이 대량 생산되어, 그 용도가 각종 가전제품 및 자동차용등으로 광범위하게 확대되어 사용됨에 따라 용융도금강판위에 도장처리를 하여 사용하는 경우가 증가하는 추세가 있다. 이러한 용융아연도금강판은 외관표면이 균일, 평활하며, 미려함과 동시에 고내식성이 요구되고 있다.
그러나, 일반적인 용융아연 도금강판에서는 강판표면에 부착된 용융아연이 응고시에 통상 스팡글(spangle)이라는 아연결정립이 형성된다. 이러한 스팡글이 강판 표면에 잔류하고 있게되면, 도금강판의 내식성을 보다 향상시키거나, 미관을 양호하게 하기 위하여 표면을 도장할 때 도장하는 면에 존재하는 스팡글이 도장후에 표면에 투영되어 외관을 손상시키거나, 특히 심한 경우에는 도막밀착성이 열화되어 박리되거나 내식성이 저하되는 결점이 있다.
상기와 같은 스팡글에 의한 결점을 방지하기 위해서는 스팡글을 미세화시켜 미관을 향상시킴과 동시에 표면을 도장시킨 도막과의 밀착성을 향상시킬 필요가 있다. 이러한 이유로 스팡글을 억제시키기 위한 여러 가지 방법이 제안되어 있다. 예를 들면, ①저 Pb농도를 갖는 도금욕을 사용하는 방법, ②도금후에 스킨 패스압연을 행하는 방법, ③아연 도금층의 응고직전에 물 또는 수용액을 분사하는 방법 등을 들 수 있다.
하지만, 상기 ①의 저 Pb법은 아연욕조의 유동성이 감소하여 작업이 어려운 문제점이 있으며, 상기 ②의 스킨패스 처리에서는 완전히 스팡글을 제거하는 것이 불가능하다.
따라서, 현재는 중인산염 수용액을 분사하는 방법이 주로 사용된다. 인산염 수용액을 사용하는 이유는 강판표면으로 수용액을 분사할 경우에 분사된 물이 강판의 열을 빼앗는 효과 이외에도 인산염이 분해되는 반응이 일어나고, 이 반응이 흡열반응이므로 부수적인 냉각효과를 얻을 수 있고 또한 인산염이 핵으로 작용하기 때문이다.
그러나, 중인산염 수용액 분사에 의한 방법에서는 용액 분사시기의 선정이 매우 중요하여 불균일한 스팡글이 형성될 위험이 매우 큰 문제점이 있다. 즉, 강판의 온도가 높을 때 분사하면 강판표면의 인산이 분해되거나 도금층에 흡수되어 버려서 효과가 없어지므로, 도금층 응고직전에 용액을 분사하여야만 효과를 얻을 수 있어 작업조건 설정이 매우 어려운 문제점이 있다. 이 같은 문제를 해결하기 위해서는 응고직전에 수용액을 분사하는 것이 중요한데, 약간 만이라도 분사시기가 늦을 경우에는 스팡글이 불균일하게 생성되어 표면외관이 불량해지는 문제점이 있다. 특히, 수용액 분사법에 있어서 분사위치는 라인 스피드, 판두께, 도금부착량 등에 의해 변화되므로 현장에서 관리하는데 어려움이 크다.
이에, 본 발명자들은 상기 물 또는 수용액 분사 방법의 문제점을 해결하기 위해 연구와 실험을 거듭하고 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로, 본 발명은 기존의 도금층 응고전에 분사되던 수용액 또는 물에 콜로이달 실리카 혹은/및 알루미나를 첨가시킴으로서, 작고 균일한 스팡글이 생성되는 용용아연도금강판의 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 아연도금층의 응고 전에 수용액 또는 물을 분사하여 용융아연도금강판을 제조하는 방법에 있어서, 상기 수용액 또는 물 중에, 콜로이달 형태의 실리카와 알루미나가 단독 또는 복합으로 0.001-10중량첨가되고, 첨가후 용액의 pH가 2-12의 범위인 것을 특징으로 하는 미니스팡글 용융아연도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에서는 콜로이달 형태의 실리카 또는/및 알루미나를 0.001-10중량함유한 분사액을 이용하여 용융아연도금강판의 표면에 분사한다.
상기 실리카 또는/및 알루미나는 콜로이달 형태로 하여 첨가하는데, 이는 분산성을 우수하게 유지하기 위해서이다.
상기 실리카 또는/및 알루미나는 200℃부근에서는 표면에 수화되어 있던 물이 분해되면서 열을 흡수하여 부수적인 강판의 열을 빼았는 효과가 있으며, 또한 그 이상의 온도에서는 수화된 물이 분해된 실리카 혹은 알루미나는 400-500℃의 온도범위에서 안정하므로 강판표면에서 변화되지 않고 계속 잔존하게 되어 강판결정성장의 확실한 핵으로 작용한다. 이러한 실리카 또는/및 알루미나의 400-500℃구간에서의 열적 안정성에 기인하여 아연 도금층이 응고가 시작되기 전에만 용액을 균일하게 분사하여 강판표면에 부착시키면 매우 작은 스팡글이 균일하게 생성되므로 매우 작업이 간편한 장점이 있다.
상기 실리카 또는/및 알루미나의 함량이 0.001미만에서는 용액농도가 너무 낮아 효과가 미흡하고, 10를 초과하면 표면에 과도하게 실리카 혹은 알루미나가 부착되고 이것이 탈락되어 제조공정중 롤 등에 부착할 위험이 커진다. 따라서, 실리카 또는/및 알루미나는 0.001-10의 함량으로 첨가시킨다.
상기 분사액은 수용액 또는 물을 주성분으로 하는데, 상기 수용액은 인산염 수용액 등의 통상의 미니스팡글 제조용 수용액이다.
또한, 본 발명에서는 실리카 또는/및 알루미나를 함유한 분사액의 pH를 2-12범위로 유지한다.
상기 분사액의 pH는 제품의 품질에는 거의 영향을 미치지 않지만 용액중 실리카 혹은 알루미나의 콜로이달 상태의 안정성과 관련이 있다. 즉, pH 2-12의 범위를 벗어나면 콜로이달 상태가 파괴되어 장시간 보관시 용액중에 실리카 혹은 알루미나의 응집 현상 혹은 침전현상이 발생되는 것이 관찰되고, 상기 범위에서는 안정된 콜로이달 상태를 나타내는 것이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
실시예
Pb:0.012wt, Al:0.18wt를 함유한 통상의 용융아연 도금욕에 강판을 침적한 후, 에어와이핑하여 도금부착량을 편면당 150g/m2부착시켰다. 이어서, 하기 표1에 나타낸 강판온도를 보일 때에, 통상의 미니 스팡글 제조장치에서, 용액을 분사하여 용융아연도금강판을 제조하였다. 이때, 분사된 용액은 인산암모늄 또는 물에 하기 표1에 나타낸 바와 같은 함량으로 실리카 또는 알루미늄 콜로이달이 첨가된 것을 사용하였다.
제조된 용융아연도금강판의 표면을 육안관찰하여 그 결과를 하기 표1에 나타내었다. 하기 표1에서 '○'는 스팡글이 작고 균일한 경우이며, '△'는 스팡글이 작아지나 불균일한 경우이며, '×'는 스팡글이 커진 경우이다.
| 강판온도(℃) | 분사용액 주성분 | 첨가 콜로이달 | 표면외관 | 비고 | ||
| 종류 | 함량() | |||||
| 비교예1 | 430 | 인산암모늄수용액 | 실리카 | 11 | ○ | 탈락현상발생 |
| 비교예2 | 418 | 인산암모늄수용액 | 실리카 | 4 | × | |
| 비교예3 | 420 | 인산암모늄수용액 | 실리카 | 0.0005 | △ | |
| 발명예1 | 420 | 인산암모늄수용액 | 실리카 | 0.5 | ○ | |
| 발명예2 | 420 | 인산암모늄수용액 | 실리카 | 10 | ○ | |
| 발명예3 | 420 | 인산암모늄수용액 | 실리카 | 5 | ○ | |
| 발명예4 | 420 | 물 | 알루미나 | 0.5 | ○ | |
| 발명예5 | 420 | 물 | 실리카 | 1 | ○ | |
| 발명예6 | 420 | 인산암모늄수용액 | 실리카 | 10 | ○ | |
| 발명예7 | 420 | 인산암모늄수용액 | 알루미나 | 10 | ○ | |
| 발명예8 | 420 | 인산암모늄수용액 | 알루미나+실리카 | 2+2 | ○ |
상기 표1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조건을 만족하는 발명예(1-8)의 경우는 미니스팡글 강판을 손쉽게 제조할 수 있었다. 이에 반하여, 콜로이달 실리카의 함량이 본 발명의 범위 보다 많이 첨가된 비교예(1)의 경우는 작고 균일한 스팡글이 얻어지기는 하였으나 실리카가 과도하게 표면에 부착되어 탈락되는 문제가 발생하였고, 또한 콜로이달 실리카의 함량이 본 발명의 범위 보다 적게 첨가된 비교예(3)의 경우는 작은 스팡글이 얻어지기는 하였으나 불균일하였다. 또한, 도금층이 응고되기 시작한 후에 용액을 분사한 비교예(2)의 경우는 큰 스팡글이 얻어지는 문제가 있었다.
상술한 바와같은 본 발명에 의하면, 기존의 용융아연도금강판 제조시 도금층 응고전에 물 또는 인산염수용액 등을 분사하여 작은 스팡글을 얻고자 하는 방법에 있어, 상기 수용액 또는 물에 콜로이달 실리카 혹은/및 알루미나를 첨가시킴으로서, 작고 균일한 스팡글을 갖는 용용아연도금강판을 얻을 수 있으며, 또한 용액분사를 기존에 비해 손쉽게 행할 수 있는 것이다.
Claims (1)
- 아연도금층의 응고 전에 수용액 또는 물을 분사하여 용융아연도금강판을 제조하는 방법에 있어서,상기 수용액 또는 물 중에, 콜로이달 형태의 실리카와 알루미나가 단독 또는 복합으로 0.001-10중량첨가되고, 첨가후 용액의 pH가 2-12의 범위인 것을 특징으로 하는 미니스팡글 용융아연도금강판의 제조방법
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1999
- 1999-09-13 KR KR10-1999-0038951A patent/KR100398394B1/ko active IP Right Grant
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100701291B1 (ko) * | 2005-05-13 | 2007-03-29 | 주식회사 엠.이.시 | 용융아연도금강판 제조를 위한 도금조직 미세화용액 |
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| KR100398394B1 (ko) | 2003-09-19 |
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