KR960005024B1 - 내식성이 우수한 미니스팡글(mini-spangle) 용융아연 도금강판의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
본 발명은 가전제품 및 자동차용 강판에 사용되는 내식성이 우수한 미니스팡글 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
초기에 용융아연 도금강판은 대부분이 건자재에 국한되어 사용되었기 때문에 도장성이 별문제가 되지 않았지만, 최근에 Al을 도금욕에 첨가함으로써 Fe-Zn 합금반응을 억제한 결과, 가혹한 가공조건에도 견딜 수 있는 용융아연 도금강판이 대량 생산되어, 그 용도가 각종 가전제품 및 자동차용등으로 광범위하게 확대되어 사용됨에 따라 용융도금강판위에 도장처리를 하여 사용하는 경우가 증가하는 추세에 있다. 이러한 추세에 발맞추어 용융아연 도금강판의 외관표면 또한 균일하게 평활하며 미려함이 요구되는 동시에 고내식성이 요구되어 있다.
그러나, 일반적인 용융아연 도금강판은 강판 표면에 부착된 용융아연이 응고시에 통상 스팡글(spangle)이라는 아연결정립이 형성되고, 이 스팡글이 강판 표면에 잔류하고 있게 되면 용융아연 도금강판의 내식성이 저하되고 미관이 나빠지기 쉽다.
이러한 용융아연 도금강판의 내식성을 보다 향상시키거나 미관을 양호하게 하기 위하여 표면을 도장할 때, 도장하는 면제 존재하는 스팡글이 도장후에 표면에 투영되어 외관을 손상시키거나 특히 심한 경우에는 도막밀착성이 열화되어 박리되거나 내식성이 저하되는 결점이 있게 된다.
상기한 이유로 용융아연 도금강판의 스팡글을 제거하여 내식성을 향상시키기 위해서 아연도금층 표면에 형성되는 스팡글을 용융아연 도금공정에서 소실되도록 용융아연 도금강판을 미니스팡글화 처리하는데, 이러한 미니스팡글 용융아연 도금강판의 제조방법에는 여러가지 방법이 있다.
즉, 그 대표적인 종래방법으로는
(1) 용융아연 도금욕중의 pb 농도를 0.01중량% 이하로 낮추는 방법.(pb-less법)
(2) 용융아연도금후 조질압연(skin pass)을 행하는 방법,
(3) 용융아연도금후 아연강판을 재가열하는 방법,
(4) 용융아연도금층이 응고하기 직전에 냉각롤(roll)을 사용하여 급냉시키는 방법,
(5) 용융아연도금층이 응고하기 직전에 아연분말을 분사하는 분말 분사법,
(6) 용융아연도금층이 응고직전에 물 또는 수용성 무기염계 수용액을 분무하는 용액분사법 등이 있다.
상기한 종래의 방법들중 (1)의 pb-less법은 스팡글이 있는 용융아연 도금강판을 요구하는 경우 동일 도금욕에서 병행해서 생산할 수 없는 문제점이 있으며, (2)의 조질압연처리방법, (3)의 재가열처리방법 및 (5)의 냉각롤을 사용하는 방법으로는 완전히 스팡글을 제거하는 것이 불가능하고, (5)의 아연분말 분사법에 의한 미니스팡글 용융아연 도금강판의 제조방법은 많이 사용되고 있으나, 아연분말의 롤흡착에 따른 표면외관불량 및 크로메이트처리공정에서 슬러지(sludge)의 발생량이 과다하여 크로메이트 부착성을 저하시키는 문제점등이 대두되고 있는 실정이다.
또한, 최근에 많이 사용되고 있는 (6)의 용액분사법은 용융아연 도금욕으로부터 인양된 강판에 부착된 용융아연이 응고하기 직전에 물, 증가 또는 수용성 무기염등의 수용액을 분무하는 방법인데, 이 방법은 스팡글을 미세화시켜 미관의 향상 및 아연도금층과 도료의 도막밀착성 향상에는 효과가 있지만, 도금강판의 내식성을 향상시키지 못하는 결점이 있다.
이러한 용액분사법의 대표적인 종래기술로는 일특허공고 (소)50-95137에 의한 제안을 들 수 있는데, 이 제안은 내식성을 향상시킬 목적으로 용융아연이 응고하기 직전에 0.1-5중량% 수용성 SnCl2수용액을 강판에 부착된 용융아연에 분무하는 것을 특징으로 하는 미니스팡글 용융아연 도금강판의 내식성 향상 방안을 제시하고 있으나, 본 발명자의 실험결과 수용성 SnCl2염 수용액은 통상 미니스팡글 용융아연 도금강판의 제조시 사용되고 있는 인산염계 수용액과 비교할 때, 흡열반응성이 크게 떨어져서 강판 표면에 육안으로 식별이 가능한 스팡글이 잔류하는 문제점이 발생하였다.
따라서, 본 발명의 상기한 종래기술의 결점을 해결하고자 제안된 것으로서, 스팡글을 미세화시켜서 미니스팡글 용융아연 도금강판의 제조방법에 있어서, 미니스팡글 처리용액으로 수용성 Co3(PO4)2염수용액을 사용하여 내식성이 우수한 미니스팡글 용융아연 도금강판을 제조하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
이하, 본 발명을 설명한다.
본 발명은 강판을 용융아연 도금하는 단계 ; 및 상기 강판 표면의 용융아연이 응고하기 직전 상기 강판표면에 인산염 수용액을 분무처리하여 미니스팡글화하는 단계를 포함하는 미니스팡글 용융아연 도금강판의 제조방법에 있어서, 상기 미니스팡글화 단계에서 1-5중량% 수용성 Co3(PO4)2염수용액을 50-100g/m2의 분무량으로 분무하여 미니스팡글화하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 미니스팡글 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 강판을 용융아연 도금하여 용융아연 도금욕으로부터 인양된 강판에 부착된 용융아연이 응고하기에 1-5중량% 수용성 Co3(PO4)2염 수용액을 상기 강판에 분무하여 인산염 이온의 강한 흡열반응에 의해 스팡글을 미세화(직경 100μm 이하)시킴으로서 미니스팡글 용융아연 도금강판을 제조함과 동시에 Co염 이온에 의해 미니스팡글 용융아연 도금강판의 내식성을 향상시키는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 있어서, 미니스팡글 처리용액으로 사용하는 수용성 Co3(PO4)2염의 거동은 명백하게 규명되지는 않지만, 용융아연이 응고하기 직전에 상기 염이 분무되면, 용융아연 도금표면에 Co3(PO4)2염의 박막이 형성되어, 전기화학적으로 귀한 금속인 Co가 함유된 Co3(PO4)2염의 박막이 내식성을 향상시키는 것으로 추정된다.
그러나, Co가 함유된 수용성 CoSO4, CoCl2염을 분무하는 경우에는 SO4, Cl 이온이 도금층에 잔류하여 오히려 내식성을 열화시킴과 동시에 인산염 이온에 의한 흡열반응이 없으므로 미니스팡글 용융아연 도금강판을 제조할 수 없다는 것이 실험을 통하여 확인되었다.
본 발명에 사용한 수용성 Co3(PO4)2염수용액의 농도는 1-5중량%로 한정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 농도가 1중량% 이하에서는 미니스팡글 용융아연 도금강판의 내식성이 현저하게 향상되지 않으며, 5중량%를 초과하여도 내식성은 농도에 비례하여 향상되지 않고, 연속생산을 하는 경우 노즐막힘현상이 발생되어 생산에 지장을 초래하고 도금밀착성도 저하되어 바람직하지 못하기 때문이다.
또한, 본 발명에 의한 Co3(PO4)2염 수용액을 용융아연 도금강판에 분무할 때 상기 용액의 분무량은 50-100g/m2의 범위가 바람직한데, 그 이유는 상기 범위에서 강판의 스팡글이 미세균일화되고 내식성이 가장 양호하기 때문이다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명한다.
[실시예 1]
소지강판을 하기 표 1과 같은 조성을 갖는 도금욕에서 도금용액 온도 460℃로 용융아연도금한 후 상기 강판의 용융아연이 응고하기 직전에 하기표 1과 같은 농도를 갖는 미니스팡글화 처리용액을 분사온도 422℃, 용액분사압력 1.8kg/mm2, 공기분사압력 5.0kg/cm2로 상기 강판에 80g/m2분사하여 미니스팡글 용융아연 도금강판을 제조한 다음, 5% NaCl 용액에서 염수분무시험을 하여 상기 강판에 발생되는 백청 발생시간을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
A : 인산코발트[CO3(PO4)2] 수용액
B : 인산이수소암모늄(NH4H2PO4) 수용액
C : 황산코발트(CoSO4) 수용액
상기 표1에 나타난 바와 같이, 미니스파글 처리용액으로 Co3(PO4)2수용액을 본 발명의 조건범위에서 사용한 발명예(1-3)의 경우 본 발명의 조건범위보다 농도가 미달되는 비교예(4)의 경우보다 강판에 나타나는 백청발생시간이 지연된다는 것을 알 수 있었다. 그러나 Co3(PO4)2수용액 농도가 10중량%인 비교예 (5)의 경우 농도가 5중량%인 발명예(3)의 경우와 비교할 때 백청발생시간이 동일한 것으로 미루어, 내식성이 있어서 차이가 나타나지 않음을 알 수 있다.
한편, 발명예(2)의 경우 많은 농도에서 종래의 인산이수소암모늄으로 처리된 종래예(6) 및 황산코발트를 사용한 종래예(7)의 경우보다 내식성이 매우 우수함을 알 수 있다.
[실시예 2]
실시예 1의 발명예(2), 종래예(6) 및 종래예(7)의 스팡글 용융아연 도금강판에 15mg/m2의 부착량으로 크로메이트처리하여 각각 실시예 1과 동일한 방법으로 염수분무시험을 하여 각각의 백청발생시간을 측정한 결과, 발명예(2)의 경우는 84시간, 종래예(6) 및 종래예(7)의 경우는 모두 36시간에 백청이 발생되었다.
상기한 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명의 Co3(PO4)2수용액을 사용한 경우 인산이수소암모늄 및 황산코발트를 사용한 경우보다 크로메이트처리후에도 내식성이 우수함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 종래의 스팡글 용융아연 도금강판에 비해, 인산염 이온의 강한 흡열반응 및 Co염 피막에 의해 미세한 스팡글을 갖는 동시에 내식성이 우수한 미니스팡글 용융아연 도금강판을 제조할 수 있는 효과가 있는 것이다.
Claims (1)
- 강판을 용융아연도금하는 단계 ; 및 상기 강판 표면의 용융아연이 응고하기 직전 상기 강판 표면에 인산염 수용액을 분무처리하여 미니스팡글화하는 단계를 포함하는 미니스팡글 용융아연 도금강판의 제조방법에 있어서, 상기 미니스팡글화 단계에서 1-5중량% 수용성 Co3(PO4)2염 수용액을 50-100g/m2의 분무량으로 분무하여 미니스팡글화 하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 미니스팡글 용융아연 도금강판의 제조방법.
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