KR900004056B1 - 메탈 테이프(metal tape)용 동박막을 제조하는 방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

메탈 테이프(METAL TAPE)용 동박막을 제조하는 방법

제 1 도는 기존 메탈 테이프용 압연 동박과 본 발명으로 제조된 동박의 표면상태 비교도 (a)는 기존 압연동박 (b)는 본 발명에 의한 동박

본 발명은 메탈테이프(METAL TAPE)용에 사용되는 동박막을 양질의 품질로 저렴하게 제조하는 방법에 관한 것이다. 동박막은 두께가 매우 얇은 동판으로서 기존에 사용되는 메탈 테이프용 동박막은 두께 20-30㎛로 압연 하고 그 이면에 접착제를 도포하여 사용 하였으나 이 압연 라인의 생산설비를 갖추기 위하여 많은 경비가 필요한 것이다.

본 발명은 전착법과 열처리법을 응용하여 동박막을 저렴한가격으로 두께가 균일하고, 인장강도, 연신율등에서 기존 메탈테이프 보다 제반물성이 훨씬 우수한 특성을 가지게 제조되는 방법을 창출한 것이다. 전착법에 의한 동박제조는 공지된 제조방법인 특허 제 23678호 (공고 87-692호)를 기초로 하여 동박막을 제조하였는데 이를 간략하면 다음과 같다. 전착법에 의한 동박막은 고속 전기 동도금법으로 도금층의 초두께는 35㎛로 이것을 음극드럼에 전착시켜 음극드럼에 전착된 동박막을 음극드럼과 분리시키면 얇은 동박막이 얻어진다. 이하 용액의 조성 및 연속동박막 제조공정에 대하여 개략적으로 설명하면 우선 황산동용액을 주체로 하는 도금액을 공급하는 용해조에서 저장조로 이송하되 동도금의 동이온 농도를 황산동 180g/1-300g/1,황산 30g-150g/1로 하며 첨가제로 아교 10ppm-10g/1, 젤라딘 2ppm-7g/1 라우질 황산나트륨 2ppm-8g/1, 방향족 황산 화합물 1ppm-5g/1, 폴리캐치온 2ppm-8g/l 첨가하여 핀흘의 발생을 방지하고 도금층의 결정 미세화, 경도, 인장강도, 내열성을 향상시킨다. 도금액이 저장조에서 도금조로 송입되면 스텐레스강, 티타늄 몇 티타늄 합금, 특수합금 등을 주체로한 음극드럼의 둘레에 공급되어 전착되는데 연속 동박막의 제조에는 음극드럼의 재질이 크게 영향을 미친다.

음극드럼의 재질 선택은 전기전도성이 우수하고 황산동액에서 부식이 일어나지 않으면서 표면 연마후 장시간 사용하여도 표면에 홈이 생기지 않는 재질이어야 하며 본 발명에서는 황산동욕에서 내식성이 우수하고 전기전도성이 양호한 합금으로 크롬, 니켈 외에 몰리브덴, 동, 지르코늄 1-10% 첨가한 합금으로 제조하고 전착 동박의 박리를 쉽게 하기 위하여 표면조도는 0.5㎛ 이하로 거의 거울면에 가깝게 연마 한다. 전류밀도는 생산성과 직접 연관되며 도금층의 표면물성에 직접적인 영향을 미치므로 20-40 A/d㎡ 유지함으로써 동박막의 물성을 향상시킨다.

양극은 납 또는 주석, 안티몬 등을 1-10% 첨가한 불용성 양극으로 설치하며 음극과의 거리를 0.3-2 유지한다. 음극드럼에 전착되고 동의 농도가 감소된 도금액은 액 분석조에 이송되어 용액의 농도를 분석하여 부족한 만큼의 농도를 보충한다.

연속적인 동박막을 제조하기 위하여 용액은 계속 순환되며 여과되고 부족한 동이온을 공급해야 되고 액의유속은 30cm/sec-50cm/sec 범위로 주입시켜 난류화시킴으로써 신속하고 균일한 도금을 얻을 수 있다.

도금된 동박막은 음극드럼이 회전하면서 계속 박리되고 박리된 동박막은 와인딩 드럼에 이송되면서 세척과 동시에 건조되어 와인딩 드럼에 연속적으로 감기게 되어 얻어진다. 동박막 제조의 방법중 가장 대표적인 실시예를 들면 다음과 같다.

황산동 200g/I

황산 50g/I

아교 1g/I

온도 40℃

전류밀도 30A/d㎡

극간거리 1cm

음극 스텐레스강

양극 납판

위의 용액으로 만들어진 동박막은 취(BRITTLE) 하여 메탈테이프용으로 사용하기에는 부적합하다. 따라서 본 발명은 전착법에 의하여 생상된 동박막을 이용해서 열처리 기술에 의해 연성을 부여 함으로써 기존 압연 방식에 의한 메탈테이프용 동박막보다 연성이 우수하고 가격도 훨씬 저렴하게 생산할 수 있는 메탈테이프용 동박막의 제조방법에 관한 것이다. 이하 본 발명의 요지를 그 실시예와 연관시켜 상세하게 설명한다.

압연에 의한 동박막은 표면이 제 1 도(a)와 같이 평활하기 때문에 접착력이 약하여 테이프로 사용할 경우 쉽게 박리되는 단점이 있다. 전착법에 의한 동박막은 압연에 의한 동박막에 비해 표면이 제 1 도(b)와 같이 거칠게 형성되어 있기 때문에 접착제를 도포하여 테이프로 사용할 경우 표면적이 증가되어 우수한 접착력을 가진다.

특히 연신율의 경우 압연 동박은 1.5-2%인 반면 전착동박은 4-8% (열처리전)로 2-4배 우수하다. 그러나 이 정도의 연신율은 메탈 테이프로 쓰기에는 매우 취(BRITTLE)하여 인성이 요구 되었다.

따라서 열처리에 의한 방법으로 연신율을 증가시켜 압연동박보다 우수한 메탈테이프용 동박막을 제조하기위함이다. 연신율을 증가시키기 위한 열처리는 400-800℃의 온도범위에서 열처리 하였을때 현저하게 증가되었으며 표면의 변색을 방지하기 위하여 진공 또는 가스분위기를 사용하였다.

[실시예1]

황산동 180g/l

황산 50g/l

온도 50℃

전류밀도 30 A/d㎡

음극 스텐레스판

양극 납판

동박막열처리조건 10^-5torr 진공, 500℃

기존 메탈테이프용 동박(압연동박)

본 발명에 의한 동박(전착동박)

실시예 1에서 기존 메탈테이프용 동박에 의해 본 발명에 의한 전작동박의 경우 진공에서 500℃ 열처리 하였을때 압연 동박 보다 우수한 연신율을 나타내고 있어 메탈테이프용으로 더 적합하였다.

[실시예 2]

황산동 200g/l

황산 60g/l

온도 30℃

전류밀도 30A/d㎡

음극 스텐레스판

양극 납판

동박막열처리조건 10^-6torr 진공, 600℃

본 발명에 의한 동박(전착동박)

[실시예 3]

환산동 230g/1

황산 60g/l

온도 40℃

전류밀도 20A/d㎡

음극 스텐레스판

양극 납판

동박막열처리조건 수소가스분의기 600℃

본 발명에 의한 동박(전착동박)

[실시예 4]

황산동 250g/1

황산 60g/l

온도 40℃

전류밀도 30 A/d㎡

음극 스텐레스판

양극 납판

동박막 열처리조건 수소가스분위기 700℃

본 발명에 의한 동박(전착동박)

[실시예 5]

황산동 260g/l

황산 70g/l

온도 50℃

전류밀도 30 A/dm²

음극 스텐레스판

양극 납판

동박막 열처리조건 10^-6torr 진공 800℃

본 발명에 의한 동박(전착동박)

실시예 4와 5에서 700-800℃의 온도범위로 열처리 하였을때 연신율은 기존 메탈테이프용 압연 동박에 비해 약 1.5배 정도 우수한 특성을 나타내고 있다.

[실시예 6]

실시예 3에서 동박막 열처리조건 질소가스분위기, 600℃

[실시예 7]

실시예 3에서 동박막 열처리조건 아르곤 가스분위기, 600℃

[실시예 8]

실시예 3에서 동박막 열처리조건 질소가스+아르곤가스, 분위기, 600℃

[실시예 9]

실시예 3에서 동박막 열처리조건 수소가스+질소가스분위기, 600℃

[실시예10]

실시예 3에서 동박막 열처리조건 수소가스+아르곤가스분위기, 600℃

Claims (1)

1. 황산동, 황산의 용액을 가열 조성하고 이를 도금조에 송입하여 음극드럼의 둘레에 전착시킴에 있어 불용성 양극과 거리를 유지하고 그후의 도금액은 부족 농도를 보충하며 순화되게 자동제어하고 음극드럼은 전원공급장치가 연결되고 회전동력은 와인딩드럼을 연동시키며, 건조기에서 속건되어 와인딩 드럼으로서 감게하여, 음극드럼의 양단에 합성수지제판을 밀착시키며, 상단 일측에 연마기를 밀착 연마시키는 공지의 전착법에 의하여 제조된 동박막을 400-800℃의 온도범위에서 열처리 하여 인신율을 향상시키되, 열처리시 동박표면의 변색을 방지하기 위하여 1O^-2-1O^-7torr의 진공, 불활성가스(아르곤, 질소) 분위기, 불활성 가스에 수소가스를 섞는 분위기 또는 수소가스 분위기하에서 열처리함을 특징으로 하는 메탈 테이프용 동박막을 제조하는 방법.

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