KR20190076373A - Antirust composition, method for antirust treating for base metal and base metal having antirust coasting layer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아연도금강판, 특히 Al-Mg-Zn를 포함하는 3원계 도금강판의 단면부 적청 발생 방지를 위한 방청 조성물, 금속 기재의 방청처리 방법 및 방청 코팅층을 포함하는 금속재에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rust-preventive composition for preventing the generation of red-hot spots of a zinc-plated steel sheet, particularly a ternary alloy-coated steel sheet including Al-Mg-Zn, a rust-proofing method for a metal base, and a metal material including a rust-preventive coating layer.
Zn-Al-Mg을 주성분으로 하는 3원계 도금 강판에 관한 기술로는 미국등록특허 제3505043호, 일본 특허공개 소64-8702호, 일본특허공개 소64-11112호, 일본특허공개 평8-60324호, 일본특허공개 평10-226865호, 일본등록특허 제3201469호 등이 있다. 이들 기술은 평판부는 물론, 부식 진행에 따라 단면부에 시몬클라이트가 형성되어 단면부 내식성도 우수함을 기술하고 있다. As a technique related to a ternary alloy-plated steel sheet containing Zn-Al-Mg as a main component, it is disclosed in USP 3505043, JP 64-8702, JP 64-11112, JP 8-60324 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-226865, and Japanese Patent No. 3201469, etc. These techniques describe the fact that Simon clit is formed on the cross section according to the progress of corrosion as well as the flat part, and the corrosion resistance at the cross section is also excellent.
한편, Corrosion Science 121(2017) 72-83 등에는 Zn 리치(rich) 계면상에 존재하는 MgZn2 상이 단면부의 국부적인 부식 발생을 지연하는 것으로 보고되고 있다. On the other hand, Corrosion Science 121 (2017) 72-83 et al. Reported that the MgZn 2 phase present on the Zn rich interface delays the local corrosion of the cross section.
그러나 두께가 1.6mm 이상인 소재가 고온 다습한 지역에 장기간 노출될 경우 생성된 시몬클라이트가 단면부를 충분히 덮어주지 못하기 때문에 도금강판의 단면부에 적청이 발생하게 된다. However, when a material having a thickness of 1.6 mm or more is exposed to a high temperature and high humidity region for a long period of time, the generated Simonclite can not sufficiently cover the cross-sectional area.
이러한 경우에는 대부분 아연말 도료 등의 방청 도료로 단면부를 도포한 후 상온 또는 열풍 건조하여 사전에 적청 발생을 방지하고 있다. 그러나 건조된 아연말 도료 피막의 색상과 도금 강판과의 색상이 다르고, 단면부만을 정밀하게 도장할 수 없어 단면부 이외의 지점까지 필요 이상으로 과하게 도포되어 얼룩이 발생 등 외관상으로 보기 좋지 않은 문제가 있다. In this case, most of the rust-preventive paints, such as zinc-phosphorus paint, are applied to the cross-section and then dried at room temperature or hot air to prevent the occurrence of red rust in advance. However, since the color of the dried zinc latex paint film is different from the color of the coated steel sheet, only the cross-sectional area can not be accurately coated, and the coating is overly applied to a point other than the cross-sectional area, .
또한, 코팅층의 두께가 두꺼울 경우 도막 건조 속도가 늦어 대량 생산 라인에 적합하지 못한 단점이 있다.Further, when the thickness of the coating layer is thick, the drying speed of the coating film is slow and it is not suitable for a mass production line.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 부식방지 성분이 절단 및 단면부 주위에 수 nm 수준의 박막으로 균일하고 치밀하게 급속하게 형성되어, 대량 생산에 적합할 뿐만 아니라, 도금강판과의 색상 차이가 없으며, 단면부의 적청 발생을 용이하게 방지하는 코팅조성물, 상기 코팅조성물이 도포되어 코팅층이 형성된 금속재 및 상기 코팅 조성물을 도포하는 방청처리 방법을 제공하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a corrosion inhibitor which is not only suitable for mass production, There is no difference in color between the steel sheet and the steel sheet, and a coating composition for easily preventing the occurrence of redness at the cross section, a metal material coated with the coating composition, and a rust-inhibitive treatment method for applying the coating composition.
본 발명의 일 견지로서, 제1 구현예에 따르면, 중량%로 유기방청제 1.5 내지 5%, 식물성 오일 20 내지 50%, 방청성 양이온성 계면활성제 0.5 내지 2%와 잔부 물을 포함하는 수중유 에멀전형 방청 조성물을 제공하고자 한다.According to a first aspect of the present invention there is provided an oil-in-water emulsion type oil-in-water emulsion type oil repellent composition comprising, in weight percent, from 1.5 to 5% of an organic rust inhibitor, from 20 to 50% of vegetable oil, from 0.5 to 2% of a rust-inhibitive cationic surfactant, To provide a rust-inhibiting composition.
제2 구현예에 따르면, 상기 유기 방청제는 친수성 머리와 소수성 꼬리를 가지며, 상기 친수성 머리는 비극성 또는 양이온성인 수중유 에멀젼형 방청 조성물을 제공하고자 한다.According to a second embodiment, the organic rust inhibitor has a hydrophilic head and a hydrophobic tail, and the hydrophilic head is intended to provide a non-polar or cationic oil-in-water emulsion type rustproofing composition.
제3 구현예에 따르면, 상기 유기 방청제는 2,5-디메르캅토-1,3,4-티아디아졸, 하이드로카르빌-치환된 2,5-디메르캅토-1,3,4-티아디아졸, 하이들카르빌-치환된 1,2,4-트리아졸, 디(케르캅토에타노에이트)폴리에틸렌 글리콜 및 트테라페닐포스포늄 브로마이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 수중유 에멀전형 방청 조성물을 제공하고자 한다.According to a third embodiment, the organic rust inhibitor is 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole, hydrocarbyl-substituted 2,5-dimercapto-1,3,4-thia At least one member selected from the group consisting of diazonium salt, diazonium salt, diazonium salt, diazonium salt, diazonium salt, diazonium salt, diazonium salt, Composition.
제4 구현예에 따르면, 상기 방청성 양이온성 계면활성제는 세틸피리디늄클로라이드, 1,2-에탄디일 비스-(디메틸알킬 암모늄 브로마이드)(상기 알킬은 탄소수 3 내지 6의 알킬이다), N-헥산-디일-1,2-에탄-비스암모늄 브로마이드, N-도데칸-디일-1,2-에탄-비스 암모늄 브로마이드, 헥사데칸-디일-1,2-에탄-비스 암모늄 브로마이드 및 디도데실벤질 트리에틸 암모늄 클로라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 수중유 에멀전형 방청 조성물을 제공한다.According to a fourth embodiment, the rust-inhibitive cationic surfactant is selected from the group consisting of cetylpyridinium chloride, 1,2-ethanediylbis- (dimethylalkylammonium bromide) (wherein the alkyl is alkyl of 3 to 6 carbon atoms), N-hexane- Di-1,2-ethane-bisammonium bromide, N-dodecane-diyl-1,2-ethane-bisammonium bromide, hexadecane-diyl-1,2-ethane-bisammonium bromide and didodecylbenzyltriethylammonium Wherein the at least one oil-in-water emulsion-type rust-preventive composition is at least one selected from the group consisting of chlorides.
제5 구현예에 따르면, 상기 식물성 오일은 야자유, 목화씨, 아마씨, 콩 및 해바라기의 기름으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 수중유 에멀전형 방청 조성물을 제공한다.According to the fifth embodiment, the vegetable oil is at least one selected from the group consisting of oil of palm oil, cottonseed, flaxseed, soybean and sunflower oil.
제6 구현예에 따르면, 상기 방청 조성물은 에멀전은 3 내지 50㎛ 사이즈의 에멀전 입자를 갖는 것인 수중유 에멀전형 방청 조성물을 제공한다.According to a sixth embodiment, the rust-preventive composition provides an oil-in-water emulsion-type rust-preventive composition, wherein the emulsion has emulsion particles of 3 to 50 mu m in size.
본 발명은 제2 견지로서, 유기 방청제를 식물성 오일에 투입하여 용해시켜 유기 방청제 함유 오일을 형성하는 단계, 방청성 양이온 계면활성제를 물에 투입하여 용해시켜 방청성 계면활성제 수용액을 형성하는 단계 및 상기 방청성 계면활성제 수용액에 유기 방청제 함유 식물성 오일을 분산시켜 수중유 에멀전형 방청 조성물을 제조하는 단계를 포함하는 수중유 에멀전형 방청 조성물 제조방법을 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for producing a rust-preventive surfactant, comprising the steps of: adding an organic rust inhibitor to a vegetable oil to dissolve the oil to form an oil containing an organic rust inhibitive agent; dissolving the rust-inhibitive cationic surfactant in water to form an aqueous solution of a rust- And dispersing the vegetable oil containing an organic rust inhibitor in an aqueous solution of an activator to prepare an oil-in-water emulsion-type rust-preventive composition.
본 발명은 제3 견지로서, 상기 제1 견지에 따른 어느 하나의 수중유 에멀전형 방청 조성물을 금속 기재 표면에 도포하는 단계 및 상기 금속 기재 표면에 도포된 수중유 에멀전형 방청 조성물을 건조하여 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 금속기재의 방청처리 방법을 제공한다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a process for producing a water-repellent, oil-in-water emulsion-type rust-preventive composition, comprising the steps of: applying one oil- Thereby forming a metal-based anti-rust treatment method.
제2 구현예에 따르면, 상기 수중유 에멀전형 방청 조성물이 도포되는 금속기재 표면은 금속 기재의 단면, 절단면 또는 타공면인 금속기재의 방청처리 방법을 제공한다.According to the second embodiment, the surface of the metal base to which the oil-in-water emulsion-type rust preventive composition is applied provides a rust-preventive treatment method of a metal base, which is a cross-section, a cut surface or a perforated surface of a metal base.
제3 구현예에 따르면, 상기 수중유 에멀전형 방청 조성물을 스프레이하여 금속 기재 표면에 도포하는 것인 금속기재의 방청처리 방법을 제공한다.According to a third embodiment, there is provided a metal-based rust inhibitor treatment method wherein the oil-in-water emulsion-type rust-preventive composition is applied to the surface of a metal base by spraying.
제4 구현예에 따르면, 상기 건조는 근적외광의 조사에 의해 수행하는 것인 금속기재의 방청처리 방법을 제공한다.According to the fourth embodiment, the drying is performed by irradiation with near-infrared light.
제5 구현예에 따르면, 상기 근적외광의 조사는 20mW/cm2 내지 100mW/cm2의 세기를 갖는 근적외광을 5 내지 10초간 조사하는 것인 금속기재의 방청처리 방법을 제공한다.According to the fifth embodiment, the irradiation with the near-infrared light is performed by irradiating near-infrared light having an intensity of 20 mW / cm 2 to 100 mW / cm 2 for 5 to 10 seconds.
제6 구현예에 따르면, 상기 수중유 에멀전형 방청 조성물은 20 내지 50mg/㎡의 도포량으로 도포하는 것은 금속기재의 방청처리 방법을 제공한다.According to the sixth embodiment, the oil-in-water emulsion-type rust-preventive composition is applied in a coating amount of 20 to 50 mg / m < 2 >
본 발명은 제4 견지로서, 제1 구현예에 따르면, 상기 제1 견지에 기재된 어느 하나의 수중유 에멀전형 방청 조성물에 의해 형성된 코팅층을 갖는 금속재를 제공한다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a metal material having a coating layer formed by any one of the oil-in-water emulsion-type rust-preventive compositions described in the first aspect, according to the first embodiment.
제2 구현예에 따르면, 상기 코팅층은 유기 방청제 70 내지 75중량%, 방청성 양이온성 계면활성제 25 내지 30중량%를 포함하는 것인 금속재를 제공한다.According to a second embodiment, the coating layer comprises 70 to 75% by weight of an organic rust inhibitor and 25 to 30% by weight of a rust-inhibitive cationic surfactant.
제3 구현예에 따르면, 상기 코팅층은 금속재의 단면부, 절단면 또는 타공면에 형성된 것인 금속재를 제공한다. According to a third embodiment, the coating layer is formed on an end face, a cut surface or a perforated face of a metallic material.
제4 구현예에 따르면, 상기 코팅층은 30 내지 100㎚의 두께를 갖는 것인 금속재를 제공한다.According to a fourth embodiment, the coating layer has a thickness of 30 to 100 nm.
제5 구현예에 따르면, 상기 금속재는 아연 또는 아연합금 도금강판인 금속재 를 제공한다.According to the fifth embodiment, the metal material is a zinc or zinc alloy plated steel sheet.
제6 구현예에 따르면, 상기 금속재는 Zn-Al-Mg 합금 도금강판인 금속재 를 제공한다.According to a sixth embodiment, the metal material is a Zn-Al-Mg alloy plated steel sheet.
이상과 같은 본 발명의 조성물에 의하면 부식방지성분이 절단 및 단면부 주위에 수 nm 수준의 박막으로 균일하고 컴팩트하게 급속으로 형성되어, 도금강판과의 색상 차이가 없으면서도 단면부의 적청 발생을 용이하게 방지할 수 있는 특징이 있어 아연도금강판을 소재로 한 건자재 제품의 대량 생산에 적합하다.According to the composition of the present invention as described above, the anti-corrosion component is formed uniformly and compactly in a thin film having a thickness of several nm around the cut section and the cross section, so that there is no color difference from the coated steel sheet, It is suitable for mass production of building materials made of galvanized steel sheet.
도 1 내지 3은 본 발명의 수중유 에멀전형 방청 재료 제조방법을 개념적으로 나타낸 도면으로서, 도 1은 유기방청제를 식물성 오일에 녹여 유기방청제 함유 식물성 오일의 제조 과정을 나타내며, 도 2는 방청성 양이온성 계면활성제를 물에 녹여 방청성 양이온성 계면활성제 수용액을 제조하는 과정을 나타내며, 도 3은 상기 유기방청제 함유 식물성 오일 및 방청성 양이온성 계면활성제 수용액을 혼합하여 수중유형 에멀전형 방청 조성물을 제조하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1 내지 3에 의해 제조된 수중유형 에멀전형 방청 조성물을 사용하여 아연도금강판의 절단부 및 단면부에 도포하여 방청 코팅층을 형성하는 과정을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 절단부 및 단면부에 도포된 수중유 에멀전형 방청 재료를 근적외선으로 가열하여 절단면 및 단면에 유기 방청제 및 방청성 계면활성제에 의해 형성된 방청 코팅층을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 수중유 에멀전형 방청제를 적용한 케이블 트레이의 단면부 내식성을 평가한 사진이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a method for producing an oil-in-water emulsion type rust preventive material according to the present invention. FIG. 1 shows a process for producing an organic rust inhibitor-containing vegetable oil by dissolving an organic rust inhibitor in a vegetable oil, 3 shows a process for preparing an aqueous emulsion-type rust-preventive composition by mixing the vegetable oil containing an organic rust inhibitor and an aqueous solution of a rust-inhibitive cationic surfactant to prepare an aqueous rust-preventive composition FIG.
FIG. 4 is a conceptual view illustrating a process of forming a rust-preventive coating layer by applying the coating composition to the cut portion and the cross-section of a zinc-coated steel sheet using the underwater type emulsion-type rust-preventive composition produced by FIGS.
FIG. 5 is a conceptual view of a rust-preventive coating layer formed of organic rust inhibitor and rust-inhibitive surfactant on cut surfaces and cross-sections by heating the oil-in-oil emulsion rust-preventive material coated on the cutting part and the cross-section according to the present invention with near infrared rays.
6 is a photograph showing the corrosion resistance of the cross section of the cable tray to which the oil-in-water emulsion type rust preventive agent according to the present invention is applied.
본 발명은 방청 성분을 포함하는 방청 조성물, 상기 방청 조성물을 절단부 및 단면부에 박막으로 도포한 후 근적외선으로 급속 건조시켜 도금강판의 절단면 및 단면의 적청 발생을 방지하는 방법 및 상기 방청 조성물에 의한 방청 코팅층을 포함하는 금속재를 제공한다.The present invention relates to a rust-preventive composition comprising a rust-inhibitive component, a method of coating the rust-preventive composition with a thin film on a cutting portion and an end face portion, followed by rapid drying with near infrared rays to prevent generation of red- A metal material comprising a coating layer is provided.
먼저, 본 발명의 방청 조성물에 대하여 설명한다. 본 발명의 방청 조성물은 유기 방청제, 식물성 오일 및 방청성 계면활성제를 주성분으로 포함하는 수중유 에멀전형의 방청 조성물이다.First, the rust-preventive composition of the present invention will be described. The rust-preventive composition of the present invention is an oil-in-water emulsion-type rust-preventive composition comprising an organic rust inhibitor, a vegetable oil and a rust-inhibitive surfactant as a main component.
본 발명의 방청 조성물에 포함되는 유기 방청제는 식물성 오일에 녹으며, 건조 과정을 거친 후 단면부에 흡착되어 적청 발생을 방지하는 역할을 한다. 상기 유기 방청제는 친수성과 소수성으로 구성된 분자 구조를 갖는 것을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 유기 방청제는 친수성의 머리와 소수성의 꼬리의 구조를 갖는 것일 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 친수성의 머리는 비극성 또는 양이온성인 것이 식물성 오일에 잘 녹는 성질을 갖는다.The organic rust inhibitor contained in the rust-inhibitive composition of the present invention is dissolved in vegetable oil and is adsorbed on the cross-section after drying process to prevent the occurrence of red rust. The organic rust inhibitor may be one having a molecular structure composed of hydrophilic and hydrophobic. More specifically, the organic rust inhibitor may have a structure of a hydrophilic head and a hydrophobic tail. More preferably, the hydrophilic hair is nonpolar or cationic and has a property of being well soluble in vegetable oil.
상기 유기 방청제로는 특별히 한정하지 않는 것은 아니나, 예를 들면, 2,5-디메르캅토-l,3,4-티아디아졸, 하이드록시카르빌-치환된 2,5-디메르캅토-l,3,4-티아디아졸, 하이드로카르빌-치환된 1,2,4-트리아졸, 디(메르캅토에타노에이트) 폴리에틸렌 글리콜 및 테트라페닐포스포늄 브로마이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. The organic rust preventive is not particularly limited, and examples thereof include 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole, hydroxycarbyl-substituted 2,5-dimercapto-1 , 3,4-thiadiazole, hydrocarbyl-substituted 1,2,4-triazole, di (mercaptoethanoate) polyethylene glycol, and tetraphenylphosphonium bromide .
상기 유기 방청제는 전체 수중유 에멀전형 조성물 전체 중량에 대하여 1.5 내지 5중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 1.5중량% 미만인 경우 적청 발생 방지능력이 불충분하고, 5중량%를 초과하는 경우는 식물성 오일 내에서의 용해도 감소로 저장 안정성이 문제가 되며, 이로 인한 적청 발생 방지 능력이 불충분하게 되는 문제점이 있다. The organic rust inhibitor is preferably contained in an amount of 1.5 to 5% by weight based on the total weight of the whole oil-in-water emulsion type composition. If the amount is less than 1.5% by weight, the ability to prevent red rust is insufficient. If the amount is more than 5% by weight, the solubility in the vegetable oil decreases, resulting in a problem of storage stability.
본 발명의 방청 조성물은 방청성 양이온성 계면활성제를 포함한다. 방청성 양이온성 계면활성제는 물에 녹으며, 유기부식 방지제가 포함된 식물성 오일을 물에 유화시키는 역할을 수행한다. 또한, 건조 과정을 거친 후 음으로 하전된 도금강판의 단면부 또는 절단면부의 표면에 정전기적인 인력으로 강하게 흡착함으로써 적청 발생을 방지하는 역할을 한다. The rust-preventive composition of the present invention comprises a rust-inhibitive cationic surfactant. The rust-inhibiting cationic surfactant dissolves in water and acts to emulsify vegetable oil containing organic corrosion inhibitors into water. In addition, after the drying process, the surface of the negatively charged coated steel sheet or the cut surface is strongly adsorbed by electrostatic attraction, thereby preventing the occurrence of red rust.
상기 방청성 양이온성 계면활성제는 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어, 세틸피리디늄클로라이드, 1,2-에탄디일 비스-(디메틸알킬암모늄 브로마이드), N-헥산-디일-1,2-에탄-비스 암모늄 브로마이드, N-도데칸-디일-1,2-에탄-비스 암모늄 브로마이드, 헥사데칸-디일-1,2-에탄-비스 암모늄 브로마이드, 디도데실 벤질 트리에틸 암모늄 클로라이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. Examples of the rust-inhibitive cationic surfactant include cetylpyridinium chloride, 1,2-ethanediyl bis- (dimethylalkylammonium bromide), N-hexane-di-1,2-ethane-bisammonium At least one selected from the group consisting of bromide, N-dodecane-diyl-1,2-ethane-bisammonium bromide, hexadecane-diyl-1,2-ethane-bisammonium bromide and didodecylbenzyltriethylammonium chloride have.
본 발명에서, 방청성 양이온성 계면활성제는 본 발명의 방청 조성물 전체 중량에 대하여 0.5 내지 2중량%의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 방청성 양이온성 계면활성제의 함량이 0.5중량% 미만인 경우에는 유화 능력 부족으로 수중유 에멀전이 형성되지 않고, 2 중량%를 초과하는 경우에는 유화 과정에서 과량의 거품이 발생하게 되고, 이것이 도금강판의 단면부의 표면에 도포 후 건조되면 핀홀(pin hole) 등의 결함으로 작용하여 단면부 적청 발생 능력을 감소시키는 문제가 있다.In the present invention, the rust-inhibitive cationic surfactant is preferably contained in an amount of 0.5 to 2% by weight based on the total weight of the rust-preventive composition of the present invention. If the content of the rust-inhibitive cationic surfactant is less than 0.5% by weight, oil-in-water emulsion is not formed due to insufficient emulsifying ability. If the content is more than 2% by weight, excess foaming occurs during emulsification. There is a problem that when dried after being applied to the surface of the end face portion, it acts as a defect such as a pin hole and reduces the ability to generate redness at the cross-sectional area.
본 발명의 방청 조성물은 식물성 오일을 포함한다. 식물성 오일은 유기 방청제를 녹이는 역할을 수행하며, 유화 과정에서 에멀전 상을 형성하는데 기여한다. 상기 식물성 오일은 광물성 오일에 비하여 비중이 높아 수중유 에멀전의 수분산 안정성이 광물성 오일에 비하여 좋고, 비등점이 광물성 오일에 비하여 낮아, 증발 속도가 빨라 생산성 측면에서 유리하다.The rust-inhibiting composition of the present invention includes a vegetable oil. Vegetable oils serve to dissolve organic rust inhibitors and contribute to the formation of an emulsion phase during the emulsification process. The plant oil has a specific gravity higher than that of the mineral oil, so that the water-dispersion stability of the oil-in-water emulsion is better than that of the mineral oil, the boiling point is lower than that of the mineral oil, and the evaporation speed is higher.
본 발명에서는 식물성 오일의 종류에 대하여 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면, 야자유, 목화씨, 아마씨, 콩 및 해바라기의 기름으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. In the present invention, there is no particular limitation on the kind of the vegetable oil. For example, the vegetable oil may be at least one selected from the group consisting of palm oil, cottonseed, flaxseed, soybean and sunflower oil.
상기 식물성 오일은 본 발명의 방청 조성물의 전체 중량에 대하여 20 내지 50중량%의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 식물성 오일의 함량이 20중량% 미만인 경우에는 형성되는 에멀전 량이 적어 방청성 저하를 초래할 수 있으며, 50중량%를 초과하는 경우에는 유화된 수중유 에멀전형 방청 조성물의 점도가 필요 이상으로 높아져 단면부 또는 절단면부에 균일하게 도포되기 어렵다. The vegetable oil is preferably contained in an amount of 20 to 50% by weight based on the total weight of the rust-preventive composition of the present invention. If the content of the vegetable oil is less than 20% by weight, the amount of emulsion to be formed may be small, resulting in deterioration of the rustproofing property. When the content of the vegetable oil exceeds 50% by weight, the viscosity of the emulsified oil- It is difficult to apply uniformly to the cut surface portion.
나아가, 본 발명의 방청 조성물은 잔부로서 용매로서 물을 포함한다. Further, the rust-preventive composition of the present invention contains water as a remainder as a solvent.
본 발명의 방청 조성물을 제조하는 과정을 도 1 내지 도 3에 개략적으로 나타내었다. 상기 유기 방청제를 식물성 오일에 투입하여 용해시켜 유기 방청제 함유 식물성 오일을 제조하고(도 1), 상기 방청성 양이온 계면활성제를 물에 투입하여 방청성 계면활성제 수용액을 제조한다(도 2). The process for producing the rust-preventive composition of the present invention is schematically shown in Figs. The organic rust inhibitor is added to vegetable oil and dissolved to prepare an organic rust inhibitor-containing vegetable oil (FIG. 1), and the rust-inhibitive cationic surfactant is added to water to prepare a rust-inhibitive surfactant aqueous solution (FIG. 2).
이어서, 상기 방청성 계면활성제 수용액에 유기 방청제를 포함한 식물성 오일을 투입하여 분산시킴으로써 수중유 에멀전형 방청 조성물을 제조할 수 있다(도 3). Next, an oil-in-water emulsion-type rust-preventive composition can be prepared by adding vegetable oil containing an organic rust inhibitor to the aqueous solution of the rust-inhibitive surfactant and dispersing it (FIG. 3).
이에 의해 제조된 수중유 에멀전형 방청 조성물 중에는 3 내지 50㎛ 범위의 에멀전 입자를 갖는다.The oil-in-water emulsion-type rust-preventive composition thus produced has emulsion particles in the range of 3 to 50 mu m.
상기와 같은 조성을 갖는 방청 조성물은 수중유 에멀전형 조성물로서, 이를 도금강판과 같은 금속재의 단면부 및 절단면부에 도포 후 건조함으로써 방청 성분이 박막으로 균일하고 컴팩트하게 형성되어 단면 및 절단면의 적청 발생을 효과적으로 방지할 수 있다. The rust-preventive composition having the above-mentioned composition is an oil-in-water emulsion composition, which is coated on the cross-section and the cut surface of a metal material such as a coated steel sheet and then dried to form a uniform thin and thin rust- Can be effectively prevented.
이때, 상기 방청 조성물을 금속재의 단면 및 절단면에 도포한 후에 급속 가열시킴으로써 방청 코팅층을 형성할 수 있다. 본 발명의 방청 조성물을 금속 기재의 단면에 적용하여 코팅층을 형성하는 방법에 대하여는 도 3 및 도 4에 개략적으로 나타내었다.At this time, the rust-preventive composition may be coated on the cross-section and the cut surface of the metallic material and rapidly heated to form a rust-preventive coating layer. Methods for forming a coating layer by applying the rust-preventive composition of the present invention to a cross-section of a metal substrate are schematically shown in Figs. 3 and 4. Fig.
상기 도포는 특별히 한정하지 않으며, 금속재의 표면에 코팅층을 형성할 수 있는 다양한 방법을 적용할 수 있다. 구체적으로는 도 4에 나타낸 바와 같은 스프레이 코팅 또는 디핑 등의 방법을 적용할 수 있다. 이중 본 발명의 조성물은 단면부 또는 절단면부 등에 국부적으로 적용하여 코팅층을 형성하고자 하는 것이므로, 스프레이 코팅법을 적용하는 것이 보다 바람직하다.The application is not particularly limited, and various methods capable of forming a coating layer on the surface of the metal material can be applied. More specifically, a method such as spray coating or dipping as shown in Fig. 4 can be applied. Since the composition of the present invention is intended to form a coating layer by locally applying to the cross-sectional portion or the cut surface portion, it is more preferable to apply the spray coating method.
본 발명의 방청 조성물은 20 내지 50mg/㎡의 도포량으로 도포하는 것이 바람직하다. 상기 도포량이 20mg/㎡ 미만이면 방청성분이 양이 적어 방청성을 충분하게 발휘 못하는 문제가 있으며, 50mg/㎡를 초과하면 필요 이상의 방청 성분이 도포되어 건조 시간이 오래 걸리고 낭비를 초래하는 문제가 있다. The rust-preventive composition of the present invention is preferably applied at a coverage of 20 to 50 mg / m 2. If the coating amount is less than 20 mg / m 2, there is a problem that the anticorrosion property is not sufficiently exhibited because the amount of the anticorrosion component is small. If it exceeds 50 mg / m 2, the anticorrosive component is applied more than necessary.
상기 건조는 특별히 한정하지 않으나, 본 발명의 방청 조성물을 도포한 후 근적외광(NIR)을 조사함으로써 수행할 수 있으며, 이에 의해 유기 방청제와 방청성 계면활성제가 단면부 및 절단면부를 균일하게 덮음으로써 박막의 코팅층을 형성할 수 있다. 이에 의해 코팅층이 형성된 아연도금강판과 같은 금속재의 단면 또는 절단면을 도 5에 개략적으로 나타내었다.The drying may be carried out by irradiating near infrared light (NIR) after applying the rust-preventive composition of the present invention, so that the organic rust-preventive agent and the rust-preventive surfactant uniformly cover the cross-section and the cross- A coating layer can be formed. A cross section or a cut surface of a metallic material such as a galvanized steel sheet on which a coating layer is formed is schematically shown in Fig.
상기 근적외광은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 20㎽/㎠ 내지 100㎽/㎠의 세기로 5 내지 10초간 조사하는 것이 바람직하다. The near-infrared light is not particularly limited, but is preferably irradiated for 5 to 10 seconds at an intensity of 20 mW / cm 2 to 100 mW / cm 2.
이와 같은 본 발명의 수중유 에멀전형 방청 조성물을 사용함으로써 유기 방청제와 방청성 계면활성제가 적절한 비율로 도금강판의 단면부의 표면에 균일하게 배향 및 패킹되어 단면부 또는 절단면부 등에 방청 효과를 제공할 수 있다.By using the oil-in-water emulsion type rust-preventive composition of the present invention, the organic rust preventive agent and the rust-inhibitive surfactant can be uniformly aligned and packed on the surface of the cross-section of the coated steel sheet at an appropriate ratio, .
상기와 같은 본 발명의 방청 조성물을 사용하여 형성된 코팅층은 식물성 오일과 물의 증발로 인해 유기방청제 및 방청성 양이온 계면활성제를 포함하며, 유기 방청제 70 내지 75중량%, 방청성 양이온성 계면활성제 25 내지 30중량%를 포함한다. The coating layer formed using the rust-preventive composition of the present invention comprises an organic rust inhibitor and a rust-inhibitive cationic surfactant due to the evaporation of the vegetable oil and water, and comprises 70 to 75 wt% of an organic rust inhibitor, 25 to 30 wt% of a rust-inhibitive cationic surfactant, .
본 발명의 방청 조성물을 사용하여 형성된 코팅층은 건조 후 코팅층의 두께가 30 내지 100㎚의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 30㎚ 미만이면 충분한 방청성을 발휘 못하는 문제가 있으며, 100㎚를 초과하면 필요 이상의 방청성분으로 인하여 쉽게 습기를 흡수하게 되어 방청성능을 저하시키는 문제가 있다. The coating layer formed using the rust-preventive composition of the present invention preferably has a thickness of 30 to 100 nm after the coating layer is dried. If it is less than 30 nm, there is a problem that sufficient rust inhibition is not exhibited. If it exceeds 100 nm, moisture is easily absorbed due to unnecessary rust-inhibitive components, and the rust inhibitive performance is deteriorated.
한편, 본 발명의 방청 조성물에 의한 방청 코팅층은 다양한 종류의 금속재에 적용될 수 있는 것으로서, 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 방청 코팅 조성물은 아연 또는 아연합금도금강판에 적용될 수 있다. 보다 바람직하게는 Zn-Al-Mg 합금 도금강판에 대하여 적용될 경우에 도금강판과의 색상차이가 없고, 단면부의 적청 발생을 방지할 수 있어 보다 바람직하다.On the other hand, the rust-preventive coating layer of the rust-preventive composition of the present invention can be applied to various kinds of metallic materials, and is not particularly limited. For example, the rust-preventive coating composition of the present invention can be applied to zinc or zinc alloy gold-plated steel sheets. More preferably, when applied to a Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet, there is no color difference from the coated steel sheet, and the occurrence of redness in the cross-sectional area can be prevented.
실시예Example
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니다.Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention in more detail and are not intended to limit the scope of the present invention.
실시예 1Example 1
수중유 에멀전형 방청 조성물의 제조Preparation of an oil-in-water emulsion type rustproofing composition
해바라기유 40g에 테트라페닐포스포니움브로마이드(tetraphenylphosphonium bromide) 3g을 투입한 후 녹여 기름상(oil phase)을 준비하였다. 3 g of tetraphenylphosphonium bromide was added to 40 g of sunflower oil and dissolved to prepare an oil phase.
한편, 별도로 세틸피리디니움클로라이드(cetylpyridinium chloride) 1.5g을 물 60g에 투입한 후 녹여 수상(water phase)를 준비하였다. Separately, 1.5 g of cetylpyridinium chloride was added to 60 g of water and dissolved to prepare a water phase.
상기 준비된 수상에 기름상을 서서히 투입하면서 교반하여 수중유 에멀전형 방청 조성물을 제조하였다. 이때 제조된 에멀전 입자의 크기는 3~50㎛이었다The oil phase was slowly added to the prepared water phase while stirring to prepare an oil-in-water emulsion-type rust-preventive composition. The size of the prepared emulsion particle was 3 to 50 탆
단면부 부식 방지/방청 박막 형성 단계Prevent corrosion on the cross-section / form the rust-preventive thin film
상기 제조된 방청 조성물을 Al-Mg-Zn이 포함된 3원계 도금 강판으로 제작된 케이블트레이의 단면부에 스프레이로 분사하여 도포시켰다. 이때 도포량은 20~50㎎/㎡로 조절하였다. 이후 NIR로 약 5 내지 10초간 건조시켜 부식 방지제와 방청성 계면활성제가 단면부를 균일하게 덮은 박막층을 형성시켰다.The rust-preventive composition was applied by spraying on the end face of a cable tray made of a ternary alloy steel sheet containing Al-Mg-Zn. At this time, the amount of coating was adjusted to 20 to 50 mg / m 2. Then, it was dried with NIR for about 5 to 10 seconds to form a thin film layer in which the corrosion inhibitor and the rust-preventive surfactant uniformly covered the cross-section.
방청 성능 평가Rustproofing performance evaluation
방청 조성물의 방청성을 평가하기 위하여 상기 방청 조성물로 단면부가 도포된 케이블 트레이를 분위기 온도 50℃ 및 상대습도 95%의 항온 항습기에 장입하고, 72시간 경과 후에 육안으로 단면부의 적청 발생 유/무를 평가하였다. 평가 결과를 도 3에 나타내었다(발명재). In order to evaluate the rust-inhibitive properties of the rust-preventive composition, the cable tray coated with the rust-preventive composition was charged into a thermostatic hygrostat with an atmospheric temperature of 50 ° C and a relative humidity of 95%, and after 72 hours, . The evaluation results are shown in Fig. 3 (invention material).
한편, 비교를 위해 방청재료가 도포되지 않은 케이블 트레이도 동일한 시험을 진행하였으며, 그 결과를 도 3에 함께 나타내었다(비교재).On the other hand, the same test was conducted on a cable tray to which a rustproofing material was not applied for comparison, and the results are also shown in Fig. 3 (comparative material).
도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의해 제공되는 Al-Mg-Zn 아연도금강판의 단면부는 적청이 발생하지 않았으며, 나아가, 박막으로 도포되어 불균일한 얼룩의 발생도 없는 등, 외관상으로 양호한 결과를 나타내었다.As can be seen from Fig. 3, the cross-section of the Al-Mg-Zn galvanized steel sheet provided by the present invention did not show redness, and was coated with a thin film to prevent occurrence of uneven stains. Good results were obtained.
Claims (18)
방청성 양이온 계면활성제를 물에 투입하여 용해시켜 방청성 계면활성제 수용액을 형성하는 단계; 및
상기 방청성 계면활성제 수용액에 유기 부식 방지제 함유 식물성 오일을 분산시켜 수중유 에멀젼형 방청 조성물을 제조하는 단계
를 포함하는 수중유 에멀젼형 방청 조성물 제조방법.Adding an organic rust inhibitor to a vegetable oil and dissolving the organic rust inhibitor to form an oil containing an organic rust inhibitor;
Adding a rust-inhibitive cationic surfactant to water to form an aqueous solution of a rust-inhibitive surfactant; And
Dispersing the organic corrosion inhibitor-containing vegetable oil in the aqueous solution of the rust-preventive surfactant to prepare an oil-in-water emulsion-type rust-preventive composition
Based emulsion-type rust-preventive composition.
상기 금속 기재 표면에 도포된 수중유 에멀젼형 방청 조성물을 건조하여 코팅층을 형성하는 단계
를 포함하는 금속기재의 방청처리 방법.Applying an oil-in-water emulsion-type rust-preventive composition according to any one of claims 1 to 6 to a surface of a metal substrate; And
Drying the oil-in-water emulsion-type rust-preventive composition applied to the surface of the metal substrate to form a coating layer
Wherein the metal-based rust-preventive treatment method comprises:
코팅층은 유기 방청제 70 내지 75중량%, 방청성 양이온성 계면활성제 25 내지 30중량%를 포함하는 것인 금속재.And a coating layer formed on an end face of the metal material,
Wherein the coating layer comprises 70 to 75 wt% of an organic rust inhibitor and 25 to 30 wt% of a rust-inhibitive cationic surfactant.
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| A201 | Request for examination | ||
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| GRNT | Written decision to grant |