KR20050075441A - 폴리머를 포함하는 아연 또는 아연합금 층으로 도금된 강판또는 아연도금 강판 및 전기도금에 의해 이를 제조하는방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일반식 -(CH2-C(R)CONH2)- (여기서, R은 H 또는 CH3)인 6 내지 150개의 동일하거나 다른 유닛으로 구성되고 선택적으로 폴리알릴 유닛을 갖는 폴리머 0.15 내지 1 wt%를 포함하는 아연 또는 아연합금 단일층으로 적어도 일면이 추가 도금되는 강판 또는 아연도금 강판 및 황산염 용액에서 전기도금하여 상기 강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 폴리머를 포함하는 아연 또는 아연합금 층으로 도금된 강판 또는 아연도금 강판 및 전기도금(electroplating)에 의해 이러한 강판을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이러한 강판은 특히 자동차 제조분야에서 사용된다.
자동차 본체의 폐쇄 영역이나 주름잡힌 영역에는 부식 현상이 가속될 수 있다. 이러한 현상을 피하기 위하여 자동차 제조분야에서는 여러가지 방안이 각각 또는 함께 이용될 수 있다. 그 방안 중 하나는 전기도금 또는 아연도금으로 침적된 아연층으로 덮힌 강판을 사용하는 것으로, 상기 아연층은 코팅 처리로 침적되는 얇은 유기 코팅층(organic coating layer)으로 덮혀 있다.
종래, 금속 표면을 유기 코팅(얇은 유기 코팅층 이건 페인트 층이건 간에)으로 도금하고자 할 때에는, 유기 코팅이 금속 표면에 잘 접착될 수 있도록 전표면처리가 실행된다. 가장 일반적인 표면처리로는 크롬산염 처리, 인산염 처리, 시레인-기초 처리 또는 티타늄-기초 처리를 들 수 있다. 표면 처리의 선택은 후에 행해지는 유기 코팅의 화학적 성질에 따라 달라진다.
후에 행해지는 코팅이 적절히 접착될 필요가 있다면 이러한 처리는 필수적이지만, 이는 여러가지 문제를 내포한다. 즉, 표면처리를 실행하기 위한 특정 장치를 필요로 하고, 인산염 처리의 경우 폐수의 처리 비용이 고가이며, 특히 크롬산 처리의 경우 사용되는 일부 물질은 환경 오염원이 될 수 있다.
특히, 티타늄-기초 처리의 경우, 만족스러운 특성을 가져올 수 있는 층 무게의 범위가 좁기 때문에, 침적되는 층의 무게를 완벽히 조절하는 것이 또한 필요하다.
시레인-기초 처리의 경우, 비교적 민감하며 특히 주 페인트 층의 전기 냉동 침적전에 자동차 제조자에 의해 사용되는 탈지 및 인산염 처리 수용액에 의하여 품질이 저하될 위험이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 개선하여, 환경에 무해하면서도 보다 생산성이 향상된 박막 유기 코팅의 직접적인 접착이 가능한 도금 강판을 제공하는데 있다.
이런 목적을 위하여, 본 발명의 첫 번째 대상은 강판 또는 아연도금 강판으로, 일반식:
-(CH2-C(R)CONH2)- (여기서, R은 H 또는 CH3)
의 6 내지 150개의 동일하거나 다른 유닛, 바람직하게는 최고 80개의 동일하거나 다른 유닛, 보다 바람직하게는 20 내지 30개의 동일하거나 다른 유닛으로 구성되고 선택적으로 폴리알릴(polyallyl) 유닛을 갖는 폴리머 0.15 내지 1 wt%를 포함하는 아연 또는 아연합금 단일층으로 적어도 일면이 추가 도금되는 것을 특징으로 한다.
첫 번째 바람직한 실시 형태에서, 본 발명에 따른 강판은,
- 강철층;
- 상기 폴리머를 포함하는 아연 또는 아연합금 단일층; 및
- 선택적으로 폴리우레탄 수지가 첨가될 수 있는 에폭시 수지를 기초로 한 층을 연속적으로 포함하며, 상기 에폭시 수지를 기초로 한 층은 예컨대 아연 입자 및/또는 철 인화물(phosphides)과 같은 전기 전도성 입자를 선택적으로 포함한다.
이 실시형태에서, 상기 강판은 강철층과 폴리머를 포함하는 아연 또는 아연합금 단일층 사이에 삽입되는 아연층을 더 포함할 수 있다.
다른 바람직한 실시형태에서, 본 발명에 따른 강판은,
- 강철층;
- 상기 폴리머를 포함하는 아연 또는 아연합금 단일층; 및
- 예컨대 아연 입자 및/또는 철 인화물과 같은 전기 전도성 입자를 선택적으로 포함하는 폴리우레탄을 기초로 한 층을 연속적으로 포함한다.
이 실시형태에서, 상기 강판은 강철층과 폴리머를 포함하는 아연 또는 아연 합금 단일층 사이에 삽입되는 아연층을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 강판은 또한, 여러 실시형태에서 규정되는 것처럼, 폴리머를 포함하는 아연 또는 아연합금 단일층이 폴리우레탄, 에폭시 수지, 폴리에스테르 및 그 혼합물들로 형성된 그룹에서 선택된 유기 코팅층으로 차례로 도금될 수 있고, 상기 유기 코팅은 전기 전도성 입자를 더 포함할 수 있다.
상기 코팅 층의 폴리머의 함량은 0.15 내지 1 wt%, 바람직하게는 0.15 내지 0.60 wt%이다.
본 발명의 두 번째 대상은 본 발명에 따른 강판을 제조하는 방법으로서, 강판 또는 아연도금 강판을, 아연 황산염, 적어도 하나의 지지염(support salt) 및 일반식 -(CH2-C(R)CONH2)- (여기서, R은 H 또는 CH3)인 6 내지 150개, 바람직하게는 최고 80개의 동일하거나 다른 유닛으로 구성되며 선택적으로 폴리알릴 유닛을 갖는 폴리머 0.8 내지 1.2 g/l를 포함하는 전기도금 용액에 통과시키며, 상기 전기도금 용액의 pH는 0 내지 3 사이이고, 약 60 내지 160 A/dm2의 일정한 평균 전류 밀도를 가지는 전기도금 전류가 상기 용액에 위치되는 상기 강판과 적어도 하나의 양극(anode) 사이를 흐르도록 한다.
본 발명에 따른 방법은 다음의 특징들을 각각 또는 조합하여 더 포함할 수 있다:
- 상기 용액에서 폴리머의 농도는 0.9 내지 1.1 g/l이다;
- 강판 또는 아연도금 강판은 50 내지 150 m/min의 속도로 상기 전기도금 용액을 통과한다;
- 상기 전기도금 용액의 아연 이온(Zn2+)의 농도는 40 내지 100 g/l이다;
- 상기 전기도금 용액의 온도는 30 내지 70℃ 이다;
- 상기 평균 전류 밀도는 120 A/dm2 보다 작다.
본 발명은 강판 또는 아연도금 강판에 아연 코팅을 침적하는 것으로 구성되며, 상기 아연 코팅은 그 표면 및/또는 내부에 특정 유기 분자를 포함한다.
따라서, 코팅된 강판은 환경에 유해한 전처리 과정 없이도 후에 실행되는 유기 코팅에 뛰어난 접착 특성을 나타낸다.
실질적으로, 복합(아연/유기 폴리머) 코팅은 어떤 적절한 방법에 의하여 침적될 수 있다. 특히, 유기 분자는 실제 전기도금 작업을 하기 전에 전기도금 용액에 첨가될 수 있다. 이후, 상기 코팅은 금속 코팅을 전기도금 하기 위한 종래의 조건하에서 침적된다. 용액에 존재하는 유기 분자는 금속 코팅의 내부 및/또는 표면에 포함되어, 복합(아연 + 유기분자) 코팅을 형성한다. 그러나, 본 발명자는 전기도금 용액에 폴리머의 농도가 불충분할 때, 즉 0.8 g/l보다 적을 때, 복합 코팅에 대한 폴리머의 조합이 불충분하다는 것을 밝혀내었다. 또한 폴리머가 1.2 g/l 이상일 때에는 복합(아연/폴리머) 코팅의 표면 외관은 품질이 저하된다. 용액내의 폴리머의 농도는 바람직하게는 0.9 내지 1.1 g/l이다. 상기 코팅은 강판의 일면 또는 양면에 침적될 수 있다.
본 발명에 따른 방법을 실행하기 위해 사용될 수 있는 전기도금 용액은 황산염에 기초하고 특히 아연 황산염과 적어도 하나의 지지염 및 본 발명에 따른 유기 분자를 또한 포함한다.
필요하다면, 적절한 산을 첨가하여 상기 전기도금 용액의 pH를 조절할 수 있다. 언급된 바와 같이, pH는 0 내지 3이어야 한다. pH가 3 보다 큰 경우 전해질 용액의 전기 전도성이 불충분하여, 복합(아연/폴리머) 코팅을 침적하는 것이 불가능하기 때문이다. 본 발명자는 기판에 복합(아연/폴리머) 코팅을 침적 하는 것은 평균 전류 밀도가 60 A/dm2보다 큰 경우에만 시작된다는 것을 밝혀내었다. 그러나, 이어지는 유기 코팅에 대한 복합 코팅의 접착 품질 저하를 방지하기 위하여, 전류 밀도는 160 A/dm2 이하로 유지되어야 한다. 이보다 큰 경우에는, 복합(아연/폴리머) 코팅의 연소 한계에 도달하여 검고 수지상(dendritic)의 코팅 외관을 초래하기 때문이다. 전류 밀도는 120 A/dm2 보다 작은 것이 바람직한데, 이 값 보다 큰 경우에는 유기 코팅의 접착 품질이 저하되기 시작하고, 이러한 품질 저하를 방지하기 위해서는 전기도금 용액을 통과하는 강판의 속도를 동시에 증가시킬 필요가 있기 때문이다.
강판의 이동 속도가 150 m/min 보다 큰 경우, 복합(아연/폴리머) 코팅의 침적이 이어지는 유기 코팅의 접착을 적정화하기에 부족해진다. 만약 이동 속도가 50 m/min 보다 작은 경우, 복합 코팅의 연소가 발생하기 시작하는 한계 전류 밀도가 감소하여 유기 코팅의 접착이 불충분해진다.
전기도금 용액의 아연 이온(Zn2+)의 농도는 100 g/l 보다 작아야만 한다. 그 농도가 100 g/l 보다 큰 경우 유기 코팅의 접착이 불충분한 것으로 나타났기 때문이다. 이는 또한 복합 코팅의 연소 문제를 방지하기 위하여 40 g/l 보다 커야 한다.
상기 용액의 온도는 30 내지 70℃이다. 필요한 경우가 아니면 생산 분야에서 70℃ 이상의 온도에서 작업하는 것은 어려우며, 30℃ 이하에서는 용액의 전기 전도성이 불충분하여 복합 코팅이 강판에 적절하게 침적되도록 할 수 없기 때문이다.
본 발명을 실행하는 다른 방법에서는, 재전기도금에 의하여 이중(아연/(아연+유기분자)) 코팅층을 침적하는 것도 가능하다. 이 경우, 두 개의 다른 전기도금 용액, 즉 표준 전기도금 용액과 유기 분자가 첨가된 전기도금 용액이 필요하다. 순수 아연 전기도금 용액은 첫 번째 아연층을 침적하기 위하여 라인의 초반 셀들에 사용되고, 반면 유기 분자가 추가된 전기도금 용액은 두 번째층, 즉 아연/유기 분자층을 침적하기 위하여 라인의 말단부의 셀들에 사용된다.
하나의 이론에 속박됨이 없이, 아연 코팅 표면에 존재하는 유기적 작용기들이 유기 코팅의 접착을 위한 기초로 사용되며, 따라서 어떤 전표면처리 없이도 금속 코팅에 접착될 수 있도록 한다.
본 발명에서 사용되는 분자는 일반식:
-(CH2-C(R)(CONH2))- (R은 H 또는 CH3)
인 6 내지 150개의 동일하거나 다른 유닛, 바람직하게는 최고 80개의 동일하거나 다른 유닛, 보다 바람직하게는 20 내지 30개의 동일하거나 다른 유닛으로 구성되고 선택적으로 폴리알릴 유닛을 갖는 폴리머이다.
폴리아크릴아미드(polyacrylamides) 또는 폴리메트아크릴아미드(polymethacrylamides)와 같은 폴리머 뿐만 아니라 폴리아크릴아미드/폴리알릴코폴리머(polyacrylamides/poliallyl copolymers)도 특히 바람직하다.
이하에서는 본 발명을 실시예를 통하여 설명하며, 이러한 실시예들은 본 발명을 어떠한 방법으로든 한정하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
전기도금 용액은 다음의 조성으로 준비되었다:
- 아연황산염(ZnSO4·7H2O): 287.5 g/l,
즉 65 g/l의 아연이온(Zn2+),
- 황산(H2SO4): 85 g/l;
- 50 wt% 수용액으로서 폴리아크릴아미드(M4로 표기됨): 1 g/l
의 수용액(M4: R기는 H이고, 분자량은 1500 g, 25개의 유닛을 가진 폴리아크릴아미드).
전기도금 용액의 pH는 대략 0이고 그 온도는 40 내지 60℃ 에서 유지되었다.
강판은 음극(cathode)에서 도금되었다. 음극은 불용성 양극(anode)과 마주하도록 배치되었다. 미리 준비된 지지염을 100 m/min에 가까운 속도로 음극과 양극의 틈 사이에 흐르도록 하였다(음극과 양극 사이의 틈의 너비는 10 mm였다). 그 후 7.5 ㎛ 두께의 코팅을 얻을 때까지 약 100 A/dm2 의 전류가 흐르도록 하였다. 침적된 Zn/M4 복합 코팅은 완전히 균일한 외관을 가졌다.
회전 도금기(roll coater)를 사용하여, Henkel사의 Granocoat LC 유형의 철 인화물을 포함하는 폴리우레탄 수지에 기초한 유기층이 Zn/M4로 코팅된 면에 적용되었다. 상기 층의 두께는 6 내지 8㎛였다. 이와 같이 코팅된 강판 A는 본 발명에 따른 것이다.
비교를 위하여, 종래 기술에 따라 코팅된 두 개의 강판이 또한 준비되었다:
- 7.5㎛ 순수 아연층으로 코팅된 후, 바로 Granocoat LC 층으로 코팅된 강판 B; 및
- 7.5㎛ 순수 아연층으로 코팅된 후, Henkel사에 의해 판매되는 Granodine 1456 수용액(티타늄에 기초함)을 사용하여 변환 표면 처리하고, 이어 Granocoat LC 층으로 코팅된 강판 C.
순수 아연코팅은 종래 기술의 조건하에서(M4를 포함하지 않는 용액에서) 생성되었다. Granodine 1456은 회전 도금기를 사용하여 적용되었고 침적된 층의 무게는 공급자에 의하여 추천된 범위(즉, 8 내지 12 mg/m2의 티타늄 침적)였다.
다음으로, 세 개의 금속 기판에 대한 Granocoat LC 유기 코팅의 접착 실험이 아래의 방법에 따라 실행되었다:
코팅되지 않은 측에서 변형을 가하여 깊이 8mm의 에릭슨(Erichsen)컵 두 개를 형성하였다;
코팅된 측에서, 표준 3M 접착 테이프를 상기 두 컵 중 하나에 적용하였다; 그리고,
접착 테이프를 떼어내고, 유기 코팅의 티어링(tearing)을 다음의 기준에 따라 평가하였다:
- 0: 티어링 없음
- 5: 완전한 티어링;
다음으로, 이와 같이 변형된 강판을 자동차 제조자에 의해 사용되는 종래의 탈지 및 인산염처리 용액에 침지하였다;
다시 코팅된 측에서, 표준 3M 접착 테이프를 두 번째 컵에 적용하였다; 그리고,
접착 테이프를 떼어내고 유기 코팅의 티어링을 동일한 기준에 따라 평가하였다.
따라서, 유기 코팅의 접착에 대한 두 개의 평가, 즉 강판이 탈지 및 인산염처리 용액을 통과하기 전의 평가와 통과후의 평가를 얻을 수 있었다.
이러한 실험의 결과는 아래 표에서 제공된다:
| 탈지 및 인산염처리 전의 접착 | 탈지 및 인산염처리 후의 접착 | |
| 본 발명에 따른 강판 A | 0 | 0 |
| 비교 강판 B | 5 | 5 |
| 비교 강판 C | 0 | 0 |
이러한 결과는 Zn/M4 코팅에 바로 적용된 유기 코팅의 접착이 매우 우수하고, 아연 + 전처리 + 유기코팅 방식의 접착과 동일한 수준의 효과를 제공함을 보여준다.
한편, 종래 기술에 따라 순수 아연 기판에 바로 유기 코팅을 적용한 경우는 적절한 접착이 이루어지지 않는다.
실시예 2
실시예 1의 실험에서 기술된 것과 같은 조건에서 얻어진 Zn/M4 층으로 코팅된 강판을 제조하였다.
회전 도금기를 사용하여, Bonazinc 3005 유형(PPG사에 의해 판매됨)의 아연 미소구체를 포함하는 에폭시 수지에 기초한 층이 Zn/M4로 코팅된 측에 적용되었다. 상기 층의 두께는 5 내지 6㎛였다. 이와 같이 코팅된 강판 D는 본 발명에 따른 것이다.
비교를 위하여, 종래 기술에 따라 코팅된 두 개의 강판도 준비되었다:
- 7.5㎛ 순수 아연층으로 코팅된 후, 바로 Bonazinc 3005 층으로 코팅된 강판 E; 및
- 7.5㎛ 순수 아연층으로 코팅된 후, Nupal 유형(PPG사에 의해 판매됨)의 시레인-기초 전처리층으로 코팅되고, 그런 다음 Bonazinc 3005 층으로 코팅된 강판 F.
순수 아연코팅은 종래 기술의 조건하에서(M4를 포함하지 않는 용액에서) 생성되었다. Nupal은 회전 도금기를 사용하여 적용되었고 침적된 층의 무게는 공급자에 의하여 추천된 범위(즉, 80 내지 120 mg/m2의 고체 침적)였다.
이러한 실험의 결과는 아래 표에 제공된다:
| 탈지 및 인산염 처리 전의 접착 | 탈지 및 인산염 처리 후의 접착 | |
| 본 발명에 따른 강판 D | 0 | 0 |
| 비교 강판 E | 5 | 5 |
| 비교 강판 F | 0 | 0 |
이러한 결과는 Zn/M4 코팅에 바로 적용된 에폭시 수지 유형의 유기 코팅의 접착이 매우 우수하고, 아연 + 시레인-기초 전처리 + 에폭시 수지 방식의 접착과 동일한 수준의 효과를 제공함을 보여준다.
한편, 종래 기술에 따라 순수 아연 기판에 바로 유기 코팅을 적용한 경우는 적절한 접착이 이루어지지 않는다.
실시예 3
아래 표에 주어진 농도(g/l), pH, 온도(T), 지지염의 속도(V) 및 전류밀도(CD) 조건 하에서, 아연 황산염(ZnSO4·7H2O), 황산(H2SO4), 및 R기는 H이고 다양한 분자량(MW)을 가지는 50 wt% 수용액 폴리아크릴아미드(PAC)를 포함하는 전기도금 용액에서 전기도금하여 얻어진 아연/폴리아크릴아미드층으로 코팅된 여러가지 강판(G 내지 U)이 제조되었다.
| ZnSO4·7H2O(g/l) | H2SO4(g/l) | pH | PAC(g/l) | MW(g) | 속도(m/min) | CD(A/dm2) | T(℃) | |
| 강판 G | 373.6 | 20 | 1 | 0.2 | 1500 | 100 | 100 | 60 |
| 강판 H | 373.6 | 20 | 1 | 0.5 | 1500 | 100 | 100 | 60 |
| 강판 I | 373.6 | 20 | 1 | 1 | 1500 | 100 | 100 | 30 |
| 강판 J | 373.6 | 20 | 1 | 1 | 1500 | 150 | 100 | 30 |
| 강판 K | 373.6 | 20 | 1 | 1 | 1500 | 100 | 100 | 60 |
| 강판 L | 373.6 | 20 | 1 | 1 | 1500 | 30 | 100 | 60 |
| 강판 M | 373.6 | 20 | 1 | 1 | 1500 | 150 | 100 | 60 |
| 강판 N | 373.6 | 20 | 1 | 1 | 1500 | 100 | 60 | 60 |
| 강판 O | 373.6 | 20 | 1 | 1 | 1500 | 100 | 120 | 60 |
| 강판 P | 373.6 | 20 | 1 | 1 | 1500 | 100 | 140 | 60 |
| 강판 Q | 527.5 | 20 | 1 | 1 | 1500 | 100 | 100 | 60 |
| 강판 R | 373.6 | 0.2 | 3 | 1 | 1500 | 100 | 100 | 60 |
| 강판 S | 373.6 | 2.2 | 2 | 1 | 1500 | 100 | 100 | 60 |
| 강판 T | 373.6 | 2.2 | 2 | 1 | 1500 | 100 | 60 | 60 |
| 강판 U | 373.6 | 20 | 1 | 0.15 | 10000 | 100 | 100 | 60 |
ZnSO4·7H2O의 농도가 373.6 g/l 및 527.5 g/l일 때, 아연이온(Zn2+)의 농도는 각각 85 g/l 및 119 g/l 였다. 분자량 10000인 폴리아크릴아미드는 약 166개의 유닛을 포함한다.
이러한 목적을 위하여, 강판은 음극(cathode)에서 도금되었다. 음극은 불용성 양극(anode)과 마주하도록 배치되었다. 미리 준비된 지지염은 음극과 양극 사이의 틈(음극과 양극 사이의 틈의 너비는 10mm였다)에 속도 V로 흐로도록 하였다. 그 후 7.5㎛ 두께의 코팅을 얻을 때까지 전류 밀도 CD의 전류가 흐르도록 하였다. 침적된 아연/폴리아크릴아미드 코팅은 완전히 균일한 외관을 가졌다.
본 발명의 범위 외의 변수의 값은 밑줄로 표시하였다.
회전 도금기를 사용하여, Granocoat ZE 유형(Henkel사에 의해 판매됨)의 아연 비드를 포함하는 에폭시/폴리우레탄-기초 수지를 포함하는 층이 아연/폴리아크릴아미드로 코팅된 면에 적용되었다.
비교를 위하여, 종래 기술에 따라 코팅된 두 개의 강판이 또한 준비되었다:
- 7.5㎛ 순수 아연층으로 코팅된 후, 바로 Granocoat ZE 층으로 코팅된 강판 V;
- 7.5㎛ 순수 아연층으로 코팅된 후, Henkel사에 의해 판매되는 Granodine 1457(티타늄에 기초함)을 사용하여 변환 표면 처리하고, 이어 Grancoat ZE가 4㎛ 두께의 층으로 코팅된 강판 W.
순수 아연코팅은 종래기술의 조건하에서(폴리아크릴아미드를 포함하지 않는 전기도금 용액에서) 생성되었다. Granodine 1457은 회전 도금기를 사용하여 적용되었고 침적된 층의 무게는 공급자에 의하여 추천된 범위(즉, 8 mg/m2의 티타늄)였다.
다음으로, 실시예 1의 실험에서 기술된 조건하에서 Granocoat ZE 유기 코팅의 접착 실험이 17개의 강판에 대해 실행되었다.
유기 코팅의 티어링을 다음의 기준에 따라 평가하였다:
0 : 티어링 없음
1 : 매우 약한 티어링
2 : 약한 티어링
3 : 중간 정도의 티어링: 간신히 허용되는 한계
4 : 상당한 티어링
5 : 완전한 티어링.
접착 실험의 결과는 아래 표에 제공된다:
| 탈지 및 인산염 처리 전 접착 | 탈지 및 인산염 처리 후 접착 | |
| 비교 강판 G | 0 | 5 |
| 비교 강판 H | 0 | 5 |
| 본 발명에 따른 강판 I | 0 | 1 |
| 본 발명에 따른 강판 J | 0 | 1 |
| 본 발명에 따른 강판 K | 0 | 2 |
| 비교 강판 L | 0 | 5 |
| 본 발명에 따른 강판 M | 0 | 0 |
| 본 발명에 따른 강판 N | 0 | 0 |
| 본 발명에 따른 강판 O | 0 | 2 |
| 본 발명에 따른 강판 P | 0 | 2 |
| 본 발명에 따른 강판 Q | 0 | 3 |
| 본 발명에 따른 강판 R | 0 | 1 |
| 본 발명에 따른 강판 S | 0 | 1 |
| 본 발명에 따른 강판 T | 0 | 3 |
| 비교 강판 U | 0 | 4 |
| 비교 강판 V | 0 | 4 |
| 비교 강판 W | 0 | 0 |
이러한 결과는, 다음의 조건을 만족한다면, 복합(아연/폴리머) 코팅에 바로 적용된 에폭시/폴리우레탄-기초 수지 타입의 유기 코팅의 접착은 아연 + 티타늄-기초 전처리 + 에폭시/폴리우레탄-기초 수지 양식의 접착과 동일한 수준의 효과를 제공함을 보여준다:
- 폴리아크릴아미드의 농도는 0.8 내지 1.2 g/l, 바람직하게는 0.9 내지 1.1 g/l이다. 폴리아크릴아미드의 농도가 0.2 또는 0.5 g/l일 경우(강판 G와 H), 유기층의 우수한 접착을 얻기에 불충분하기 때문이다.
- 본 발명에 따르면, 폴리아크릴아미드 내의 유닛의 수는 150을 넘지 않는다. 본 발명에 따른 일반식의 폴리아크릴아미드로서 약 166개의 유닛을 포함하는 폴리아크릴아미드가 사용될 때(강판 U), 유기 코팅의 접착은 불충분하기 때문이다. 분자량 10000인 PAC의 농도는 상당히 감소하였다. 그 농도가 1 g/l일 때, 복합 코팅의 표면 외관의 품질이 상당히 저하되기 때문이다. 따라서, 폴리아크릴아미드 체인의 길이가 증가되면, 특히 150 유닛보다 길어지면, 본 발명에 따라 전해질 용액에서 폴리머의 농도를 약 1 g/l를 유지하더라도 코팅(아연/폴리아크릴아미드)의 표면 외관의 품질이 저하되고, 전해질 용액에서 폴리머의 농도가 감소하면 유기 코팅의 접착이 불충분해 진다; 그리고,
- 전류 밀도가 120 내지 160 A/dm2 일 때, 복합 코팅(아연 + 폴리머)의 연소 현상을 피하기 위하여 속도는 증가하도록 조절된다. 동일한 방식으로, 강판의 속도(또는 달리 본 발명에 따른 실험에서 전해질(electrolyte)의 속도)가 감소할 때, 복합 코팅(아연/폴리머)의 연소 현상을 피하기 위하여 전류 밀도는 감소될 필요가 있다.
Claims (15)
- 일반식:-(CH2-C(R)CONH2)- (여기서, R은 H 또는 CH3)인 6 내지 150개의 동일하거나 다른 유닛으로 구성되고 선택적으로 폴리알리 유닛을 갖는 폴리머 0.15 내지 1 wt%를 포함하는 아연 또는 아연합금의 단일층으로 적어도 일면이 추가 코팅 되는 것을 특징으로 하는 강판 또는 아연도금 강판.
- 제1항에 있어서,상기 층은 폴리머를 0.15 내지 0.60 wt% 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 또는 아연도금 강판.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 폴리머를 포함하는 아연 또는 아연합금 단일층은 폴리우레탄, 에폭시 수지, 폴리에스테르 및 그 혼합물들로 형성된 그룹에서 선택된 유기 코팅층으로 차례로 도금되며, 상기 유기 코팅층은 전기 전도성 입자를 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 강판 또는 아연도금 강판.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,- 강철층;- 상기 폴리머를 포함하는 아연 또는 아연합금 단일층; 및- 선택적으로 폴리우레탄 수지가 첨가될 수 있는 에폭시 수지를 기초로 한 층을 연속적으로 포함하며, 상기 에폭시 수지를 기초로 한 층은 선택적으로 전기 전도성 입자을 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 또는 아연도금 강판.
- 제4항에 있어서,상기 강철층과 상기 폴리머를 포함하는 아연 또는 아연합금 단일층 사이에 삽입되는 아연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 또는 아연도금 강판.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,- 강철층;- 상기 폴리머를 포함하는 아연 또는 아연합금 단일층; 및- 선택적으로 전기 전도성 입자를 포함하는 폴리우레탄을 기초로 한 층을 연속하여 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 또는 아연도금 강판.
- 제6항에 있어서,상기 강철층과 상기 폴리머를 포함하는 아연 또는 아연합금 단일층 사이에 삽입되는 아연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 또는 아연도금 강판.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 폴리머는 적어도 80개의 동일하거나 다른 유닛으로 구성되는 것을 특징으로 하는 강판 또는 아연도금 강판.
- 제8항에 있어서,상기 폴리머는 20 내지 30개의 동일하거나 다른 유닛으로 구성되는 것을 특징으로 하는 강판 또는 아연도금 강판.
- 강판 또는 아연도금 강판을 아연 황산염, 적어도 하나의 지지염 및 일반식 -(CH2-C(R)CONH2)- (여기서, R은 H 또는 CH3)인 6 내지 150개의 동일하거나 다른 유닛으로 구성되고 선택적으로 폴리알릴 유닛을 갖는 폴리머 0.8 내지 1.2 g/l를 포함하는 전기도금 용액에 통과시키고, 상기 전기도금 용액의 pH는 0 내지 3 사이이며, 약 60 내지 160 A/dm2의 일정 평균 전류 밀도를 가지는 전기도금 전류가 상기 용액에 위치되는 상기 강판과 적어도 하나의 양극 사이에 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 강판을 제조하는 방법.
- 제10항에 있어서,상기 전기도금 용액의 폴리머의 농도는 0.9 내지 1.1 g/l 인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제10항 또는 제11항에 있어서,상기 강판 또는 아연도금 강판은 50 내지 150 m/min의 속도로 상기 전기도금 용액을 통과하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,상기 아연이온(Zn2+)의 농도는 40 내지 100 g/l 인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전기도금 용액의 온도는 30 내지 70℃ 인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,상기 평균 전류 밀도는 120 A/dm2 보다 작은 것을 특징으로 하는 방법.
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