KR20020051210A

KR20020051210A - 아연도금재의 표면부식방지용액

Info

Publication number: KR20020051210A
Application number: KR1020000080767A
Authority: KR
Inventors: 이도형
Original assignee: 신현준; 재단법인 포항산업과학연구원; 이추녀; 주식회사 유니코정밀화학
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2002-06-28

Abstract

본 발명은 아연도금강판 또는 아연도금제품의 표면 부식현상인 백청을 방지하기 위한 표면처리액에 관한 것으로, 그 목적은 환경친화적이면서도 아연도금표면의 백청을 장기간 방지할 수 표면부식방지용액을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소듐몰리브데이트:20-30g/l와 인산:15g/l미만으로 조성되는 아연도금재의 표면부식방지용액에 관한 것을 그 기술적요지로 한다.

Description

아연도금재의 표면부식방지용액 {White corrosion inhibiting solutions for product coated with zinc}

본 발명은 아연도금강판 또는 아연도금제품의 표면 부식현상인 백청을 방지하기 위한 표면처리액에 관한 것으로, 아연도금표면의 백청을 장기간 방지할 수 있는 소듐 몰리브데이트와 인산화합물의 표면부식방지용액에 관한 것이다.

강판에 아연을 도금한 아연도금강판은, 내식성이 우수하여 자동차 차체용 강판, 가전기기의 판재용 및 건축용 강판으로 많이 사용되고 있다. 이들 도금강판은 [1] 전기도금, [2] 용융도금방법이 주로 적용되어 제조되고 있다.

[1] 전기아연도금은 아연이온을 함유한 도금액중에서 강판을 전기도금하여 도금층을 얻는 방법이다. 이 방법에서는 열처리에 의해서 얻어진 강판의 기계적성질이 도금과정 중에 변화되지 않는 장점이 있고, 또한 강판에 가해진 전기량에 따라 도금부착량이 변화되므로 부착량을 정확히 조절할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 전기도금법은 도금부착량이 증가할수록 필요한 전기량이 많아지므로 후도금재의 경우 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

[2] 용융아연도금은 용융아연욕에 강판을 통과시켜 아연도금층을 얻는 기술로서, 도금부착량을 가스와이핑에 의해 조절하므로 실제로 도금부착량의 조절이 어려워 편면당 도금부착량이 40g/㎡이하의 경우에는 제조가 어려운 것으로 평가되고 있다. 최근에는 30-40g/㎡의 아연을 부착시키는 박도금기술도 사용되고 있다.

용융아연도금은 전기도금에 비하여 보다 많은 도금 부착량을 얻을 수 있으며, 도금 표면의 평탄도 및 외관에 있어서 전기아연도금에 비하여 좋지 못하지만 지속적인 연구 개발로 최근 표면상태가 매우 양호한 도금 제품의 생산이 가능해 졌다. 그리고, 용도도 매우 다양화되어서 구조용 및 건자재용에서부터 가전용, 자동차용에 이르기까지 널리 쓰이고 있으며 이와 함께 보다 높은 수준의 품질이 요구되고 있다.

이러한 용융아연도금 제품의 제조 과정은 알칼리 세정과 같은 도금 전처리 과정과, 용융도금과정, 그리고 냉각과정, 화학적 후처리 및 도유 처리 등의 도금 후처리 과정으로 이루어지며, 전 과정을 통하여 엄격한 품질관리가 필요하다.

일반적으로 아연도금강판 또는 아연도금제품은 습도가 높은 분위기하에서 보관하거나 수송하는 도중에 표면에 흰색가루 모양의 백청(white rush)현상이 발생한다. 때로는 대기중의 산성성분에 의해서 검은 색의 부식 현상이 발생하기도 한다. 따라서, 아연도금강판 또는 제품표면층의 부식 현상을 방지하기 위하여 도금층 위에 제2의 보호 피막을 입히는 기술이 적용되고 있다. 최근에는 환경친화적인 표면처리 화합물로서 소듐 몰리브데이트용액을 많이 사용하고 있다.

그런데 소듐 몰리브데이트 용액만으로 아연도금층의 표면을 처리하였을 때, 일시적으로는 표면의 부식 현상을 방지할 수는 있으나, 상당 기간동안, 즉 수십일 이상동안 습도가 높은 분위기 하에서 보관하거나 수송하는 동안에 백청과 같은 부식 현상이 다시 발생하는 문제점이 있다.

본 발명에서는 상기한 종래의 표면처리용액의 단점을 개선하기 위한 일련의 연구과정에서 안출된 것으로, 습도가 높은 분위기에서 사용하더라도 백청과 같은 부식현상을 막을 수 있는 표면부식방지용액에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아연도금재의 표면부식방지용액은, 소듐몰리브데이트:20-30g/l와 인산:15g/l로 조성된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서 표면처리대상재는 아연도금재로, 아연도금강판 또는 아연도금제품을 의미한다. 전기아연이던 용융아연도금이던간에 아연도금강판상태로 백청방지가 필요하거나 아연도금강판으로 제품을 만들고 난 후에 백청방지가 필요할 때 본 발명의 표면부식방지용액이 적용될 수 있는 것이다.

본 발명자는 소듐몰리브데이트 표면처리용액의 부식방지효과의 한계를 극복하기 위하여 여러가지 화합물을 소듐 몰리브데이트에 첨가하면서 부식방지특성을 조사한 결과, 소듐 몰리브데이트에 적량의 인산이 첨가될 때 2배에서 7배까지 백청을 장기간 방지할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 표면부식방지용액은 (a)소듐 몰리브데이트 20-30g/l와 (b) 인산 15g/l미만으로 조성된다.

(a) 소듐 몰리브데이트(Na₂MoO₄)

본 발명에서 소듐 몰리브데이트는 피막을 형성하여 백청을 방지하는데, 그 첨가량이 20hg/l미만의 경우에는 표면부식방지효과가 부족하고 그 첨가량이 30g/l 보다 많으면 표면부식방지효과의 진전이 크지 않다.

(b) 인산(H₃PO₄)

본 발명에서 인산은 소듐 몰리브데이트와 복합적으로 작용하여 아연도금재의 표면층에 치밀한 부동태 피막을 형성하여 표면부식방지효과를 크게 개선한다. 이러한 인산의 작용을 고려할 때 인산의 첨가량은 15g/l미만으로 하는 것이 좋다. 인산의 첨가량이 15g/l를 넘으면 피막의 색상이 변화하는 단점이 있다. 보다 바람직하게는 인산은 9-10g/l 첨가한다. 인산의 농도가 9g/l이상일 때 제품을 수십일 보관하더라도 백청을 효과적으로 방지할 수 있고, 농도가 10g/l이상이 되면 피막층의 색상이 차츰 변화기 시작할 수 있다.

표면부식방지용액을 아연재에 피복하는 방법으로는 침적법이 주로 사용되고 있다.

보통 상온에서 수분동안 침적하여 건조하면 아연재의 표층에 부식방지층이 형성된

다. 이 부식방지층은 습도가 높은 환경에서도 장기간 백청을 방지하는 역할을 한다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.

[ 실시예]

용융아연도금 파이프의 표면을 먼저 물로 깨끗이 세정하고 이어서 아세톤

용액으로 표면에 잔류하는 유기화합물을 세정하였다. 이와 같이 세정한

아연도금 파이프를 아래 표 1과 같이 조성되는 용액에 약 5분 동안 침적하였다가 꺼내어 완전히 건조하였다. 이렇게 표면을 처리한 아연도금 파이프를 상온에서 80%의 습도를 가지는 분위기 하에서 방치하면서 표면의 백청 발생을 조사하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.

구분	표면부식방지용액	백청발생시점
구분	소듐 몰리브데이트(g/l)	백청발생시점	인산(g/l)
실시예1	24	1	3일후
실시예2	24	5	7일후
실시예3	24	9	28일후
실시예4	27	10	28일후
실시예5	20	15	28일후

표 1에 나타난 바와 같이, 소듐 몰리브데이트에 인산의 첨가량이 증가할수록 백청이 장기간 발생하지 않음을 알 수 있다. 실시예 5의 표면부식방지용액을 도포한 경우 파이프 표면의 색상이 회색과 약한 자주색 등으로 얼룩덜룩하게 변화하였다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 아연도금재의 백청발생을 장기간 방지할 수 있는 표면부식방지용액이 제공되는 유용한 효과가 있다.

Claims

소듐몰리브데이트:20-30g/l와 인산:15g/l미만으로 조성되는 아연도금재의 표면부식방지용액.
제 1항에 있어서, 상기 인산은 9-10g/l임을 특징으로 하는 아연도금재의 표면부식방지용액.