KR900003584B1 - 아연도금강판용 기화성 방청제 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

아연도금강판용 기화성 방청제
본 발명은 아연도금강판용 기화성 방청제, 좀더 상세히 언급하자면, 벤조산과 탄소수 C5-C15의 아민류와의 반응생성물인 벤조산 아민염을 기제로 하고 요소, 아질산나트륨 등의 환원성 화합물(reducing compound) 및 방청성능의 극대화를 위한 상승 효과제(synergistic agent)로서 탄산나트륨을 첨가 혼합하여 구성한 아연도금 강판용 기화성 방청제에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기 방청제를 물-메틸알코올 혼합용매에 용해시켜 구성한 방청액 및 그러한 방청액을 크라프트지에 합침, 도포시켜 제조한 방청지에 관한 것이다.
기화증기가 금속에 대하여 방청효과를 발휘하는 소위 기화성 방청제를 종이 등에 도포 및 함침시킨 기화성 방청지가 널리 알려져 있으며, 산업용지로서 금속류의 보관.수송 등에 광범위하게 실용화되고 있다.
한편, 자동차나 보일러 등에 널리 사용되는 냉간압연강판의 경우 발청을 방지하기 위하여 그 표면에 아연도금피막을 형성시키는 아연도금공정이 행하여지고 있다.
그러나, 아연도금에 의해서 강판의 발청은 방지될 수 있으나, 고온 및 보다 가혹한 발청조건에서는 아연도금피막에 백청이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 상기 아연도금피막의 백청발생을 방지하기 위하여 기화성 방청액이 도포, 함침된 기화성방청지가 상기 아연도금강판에도 사용되어 왔는데, 아연도금 부식방지를 위한 종래의 기화성 방청제로는 벤조트리아졸(BTA) 및 메르캅토벤조트리아졸 등과 같은 아졸계의 헤테로고리화합물류가 알려져 있으나, 이들은 상당히 고가일 뿐만 아니라 제조 및 배합에 있어서 유독가스의 발생과 작업의 안정성 결여로 인한 사용상의 문제점들이 있었다.
상기한 바와같은 종래의 방청제가 지닌 제결점을 감안하여, 상온에서 손쉽게 제조될 수 있으며, 인체에 대한 독성이 적고 사용상 매우 안정한 화합물을 주제로 하여, 방청성능이 우수하고 물에 대한 용해도가 상당히 커서 사용상 처리가 용이한, 안가의 아연도금강판용 기화성 방청제를 제공하고자 하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명자는 벤조산을 분자량이 약 100-200정도인 C5-C15의 아민과 함께 반응시켜 제조되는 벤조산의 아민염을 기제로 하고 여기에 요소, 아질산나트륨 등의 환원성 화합물 및 방청성능 상승효과제 인 탄산나트륨을 첨가하여 구성한 기화성방청제 조성물이 아연도금강판용 기화성 방청제로서 방청성능이 매우 뛰어남은 물론 가격면에서도 매우 안가이고 상온에서 물-메틸알코올의 혼합용매에 용이하게 용해되어 처리상의 편리성을 갖고 있음을 알아내고 이에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 (a) 약 30-55중량부의 벤조산의 (C5-C15) 아민염, (b) 약 10-25중량부의 요소. (c) 약 15-35중량부의 아질산나트륨, 및 (d) 약 3-8중량부의 탄산나트륨으로 구성되는 아연도금 강판용 기화성 방청제에 관한 것이다.
상기에서, 벤조산의 (C5-C15) 아민염이 30중량부 이하인 경우에는 아연도금피막표면에 부식이 발생되며, 광택도가 현저히 저하되고, 55중량부 이상인 경우에는 방청액의 용해도에 문제가 있고 그 배합효과가 경제적인 측면을 고려할 때 그다지 크지 않으므로, 그 양은 30-55중량부가 바람직하다.
또한, 요소와 아질산나트륨은 작용기전이 CO(NH2)2+2NaNO3+2H2O
Figure kpo00001
NH4NO2+Na2CO3로 아연도 금강판에 응축되는 수분을 흡수하여 부식을 억제시키는 작용을 하게 되는 것으로서, 요소의 경우 10중량부이하에서는 수분제거능력이 약하고, 25중량부 이상에서는 무기물이 금속표면에 잔존할 우려가 있으므로, 그 양은 10-25중량부가 바람직하다.
또한, 아질산나트륨을 과잉으로 배합하는 경우 과잉의 아질산나트륨이 벤조산 아민염과 작용하여 아연도금 강판표면에 부동태를 형성하여 부식물의 전기적 흡착을 저지시키게 되므로, 아질산나트륨의 배합량은 15-35중량부가 바람직하다.
또한, 비산화성 부식억제제인 탄산나트륨은 방청효과 상승보조제로 첨가되며, 너무 적게 첨가되는 경우에는 첨가효과가 없고 너무 많이 첨가되는 경우에는 아연도금강판의 표면에 잔존하게 되므로, 그 첨가량은 3-8중량부가 바람직하다.
본 발명의 방청제에서 유용한 벤조산의 (C5-C15) 아민염으로는 벤조산 트리에탄올아민염, 벤조산 디에틸에탄올아민염, 벤조산 시클로헥실에탄올아민염이 바람직하다. 벤조산은 가격이 저렴하며, 분자량이 약 100-200정도인 (C5-C15) 아민과의 반응성이 우수한 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 발명에서 유용한 벤조산의 아민염은 벤조산과 상응하는 아민 또는 아민유도체를 상온에서 반응시켜 쉽게 제조할 수 있다.
본 발명의 기화성 방청제는 물에 대한 용해도가 상당히 크므로 반드시 알코올과 같은 극성유기용매 단독으로 된 용매에 용해시킬 필요성이 없다. 따라서 본 발명의 기화성 방청제는 물-메틸알코올(4 : 1 내지 3 : 2) 혼합용매에 용해시켜 방청액으로 사용할 수 있는데 이 경우 바람직한 방청제/물-메틸알코올 혼합용매의 혼합비는 약 4/6 내지 7/3이다.
상기 혼합비가 4/6이하인 경우에는 방청효과를 얻기위하여 크라프트지에 과잉량의 방청액을 함침도포시켜야 하나 크라프트지가 수용할 수 있는 방청액의 양이 일정하므로 과잉의 함침도포가 불가능하여 방청효과를 기대할 수 없어 바람직하지 않고, 7/3이상인 경우에는 점도가 높아 적당량의 도포가 어렵고, 방청제의 용해성이 문제가 되므로, 그 혼합비는 4/6-7/3가 바람직하다.
또한, 본 발명은 본 발명의 방청제를 물-메틸알코올 혼합용매에 용해시킨 방청액을 크라프트지에 약 20-30g/㎡의 적용비로 함침, 포시키고 약 60-90℃의 열풍으로 건조시켜 기화성 방청지를 제조할 수도 있다.
상기 적용비가 20g/㎡ 이하인 경우에는 원하는 방청효과를 기대할 수 없고, 30g/㎡이상인 경우에는 과다방청으로 인한 불량의 소지가 있을뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 불합리하므로, 그 적용비는 20-30g/㎡가 바람직하다.
또한, 상기 건조온도가 60℃이하인 경우에는 건조불량으로 인하여 아연도금강판에 방청액의 얼룩이 생길 수 있고 90℃이상에서는 고온에 의한 크라프트지의 변색 및 말림현상이 생길 수 있으므로, 건조온도는 60-90℃가 바람직하다.
이하에서 실시예들과 함께 본 발명을 좀더 상세히 설명한다.
[실시예 1]
50중량부의 벤조산 트리에탄올아민염에 30중량부에 아질산나트륨, 16중량부의 요소 및 4중량부의 탄산나트륨을 첨가하고 균일하게 혼합하여 본 발명의 아연도금강판용 기화성 방청제(SJN-1)를 제조하였다.
50중량부의 상기 방청제 SJN-1을 50중량부의 물-메틸알코올(7 : 3) 혼합용매에 용해시켜 방청액을 제조하고, 이것을 다음 실시예 3에서 시료로서 사용하였다.
[실시예 2]
40중량부의 벤조산 시클로헥실에탄올 아민염에 30중량부에 아질산나트륨, 25중량부의 요소 및 5중량부의 탄산나트륨을 첨가하고 균일하게 혼합하여 본 발명의 아연도금강판용 기화성 방청제(SJN-2)를 제조하였다.
50중량부의 상기 방청제 SJN-2를 50중량부의 물-메틸알코올(4 : 1) 혼합용매에 용해시켜 방청액을 제조하고, 이것을 다음 실시예 3에서 시료로서 사용하였다.
[실시예 3]
상기 실시예 1 및 2에서 제조한 본 발명의 방청제(SJN-1 및 SJN-2)를 물-메틸알코올 혼합용매에 용해시켜 마련한 방청액 각각을 약 20-30g/㎡의 적용비로 크라프트지에 함침시키고 70℃의 열풍으로 건조시켜 기화성방청지를 제조하였다. 이들 두가지 방청지 및 공지의 방청제들(벤조트리아졸 및 메르캅토벤조트리아졸)로부터 제조된 방청지들에 대하여 KSA 2112, JISZ 1519 방법에 따라 방청성능시험을 행하고 그 결과를 분석하여 다음도표에 요약기재하였다.
방청성능분석표
Figure kpo00002
(비고) ◎ : 우수함, ○ : 보통, △ : 미흡함, × :불량
상기 도표에서 알 수 있듯이, 본 발명의 방청제로부터 제조된 방청지가 공지의 방청제로부터 제조된 방청지보다 더욱 우수한 방청성능을 나타내었다.

Claims (5)

  1. (a) 30-55 중량부의 벤조산의 (C5-C15)아민염, (b) 10-25 중량부의 요소, (c) 15-35 중량부의 아질산 나트륨, 및 (d) 3-8중량부의 탄산나트륨으로 구성된 아연도금강판용 기화성 방청제.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 벤조산의 (C5-C15)아민염이 벤조산 트리에탄올아민염, 벤조산시클로헥실에탄올 아민염 및 벤조산디에틸에탄올아민염으로 구성된 그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로하는 아연도금강판용 기화성 방청제.
  3. 40-70중량부의 상기 청구 범위 제 1 항에 기재된 방청제 및 30-60중량부의 물-메틸알코올(4 : 1- 3 : 2) 혼합용매로 구성된 아연도금 강판용 기화성 방청액.
  4. 제 3 항에 있어서, 50중량부의 상기 방청제 및 50중량부의 물-메틸알코올(4 : 1) 혼합용매로 구성된 것임을 특징으로하는 아연도금강판용 기화성 방청액.
  5. 제 3 항에 기개된 방청액을 20-30g/㎡의 적용비로 크라프트지에 도포, 함침시키고, 60-90℃의 열풍으로 건조시켜 제조된 아연도금강판용 기화성 방청지.
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