KR101102605B1 - 표면처리 조성물 및 이를 이용한 전기주석도금강판의 표면 코팅방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표면처리 조성물 및 이를 이용한 전기주석도금강판의 표면 코팅방법에 관한 것이다. 본 발명의 표면처리 조성물은 (A) 인산; (B) 수용성인산염; (C) 지르코늄 화합물; (D) 바나듐 화합물; (E) 물성개선제; 및 (F) 물을 포함하여 이루어지고, 전기주석도금강판에 건조도막 부착량이 0.5~20mg/m2이 되도록 코팅하는 단계와, 표면처리 조성물이 코팅된 전기주석도금강판을 표면온도가 40~200℃가 되도록 건조하는 단계를 수행하여 전기주석도금강판의 표면에 피막을 형성한다.
본 발명은 환경 및 인체에 유해한 크롬 등의 중금속을 함유하지 않아 친환경적이고, 염수처리에 대해 우수한 내식성을 나타내며, 전기전도도를 저하시키기 않는 이점이 있다.
전기주석도금강판, 내식성
Description
본 발명은 표면처리 조성물 및 이를 이용한 전기주석도금강판의 표면 코팅방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 Cr-Free 무기계 화합물을 사용한 표면처리 조성물 및 이를 이용한 전기주석도금강판의 표면 코팅방법에 관한 것이다.
기존, 전자부품은 우수한 전기전도도를 요구함에 따라 주로 청동, 황동, 인청동, 양백 등 동을 소재로 사용하고 있으며, 일부는 우수한 내식성 확보를 위해 스테인레스강을 사용한다.
그런데, 동을 소재로 한 전자부품은 전기전도도는 우수하나 염수분무시험하에서 표면이 쉽게 부식되어 전기전도도가 급격히 낮아지고, 스테인레스강을 소재로 한 전자부품은 내식성은 우수하나 동을 소재로 한 전자부품에 비해 전기전도도가 열위한 문제점이 있었다.
따라서, 철을 소재로 하여 주석을 전기도금한 전기주석도금강판에 크롬(Cr)을 주성분으로 하는 크로메이트(Chromate) 코팅 처리를 실시하여 전기전도도와 내 식성을 확보하고 있다.
크로메이트 코팅 처리는 크게 전해형(Electrolytic reaction type)과 분무형(Spray reaction type) 처리로 구분된다.
크로메이트는 코팅량이 10mg/m2이하로 강판의 내식성 요구 특성에 따라 다양하게 처리하고 있다.
이러한 크로메이트는 값이 싸고 내식성이 우수하여 오랫동안 사용되어 왔으나, 오늘날 후두암 등을 일으키는 일급 발암물질로 알려져 있으며, 국제적으로 환경유해 물질로 그 사용을 규제하고 있다.
유럽연합(EU)을 중심으로 한 세계 각국에서는 납(Pb), 카드늄(Cd), 수은(Hg) 등과 함께 크롬(Cr)에 대한 사용을 규제하고 있는데, 이전에는 제조 및 공정배출을 규제하였으나, 최근에는 최종제품에 대해서도 규제하고 있다.
따라서, 최근에는 크롬을 대체할 물질로서 크롬과 동족인 몰리브덴, 망간 등을 이용하는 무기계 코팅에 대한 연구가 행해지고 있다. 그러나 이들은 크로메이트 피막에 비하여 부착량이 많아야 하고, 내식성도 불충분하기 때문에 크로메이트 대체용으로 실용화하는데 제약 요인이 많다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 인체에 유해한 크롬을 함유하지 않고도 우수한 전기전도도식와 내식성이 확보되는 표면처리 조성물 및 이를 이용한 전기주석도금강판의 표면 코팅방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 (A) 인산; (B) 수용성인산염; (C) 지르코늄 화합물; (D) 바나듐 화합물; (E) 물성개선제; 및 (F) 물을 포함하여 이루어진다.
조성물 총 중량에 대하여, (A) 인산 2 내지 7 중량%; (B) 수용성인산염 0.5 내지 3 중량%; (C) 지르코늄 화합물 0.5 내지 5 중량%; (D) 바나듐 화합물 1 내지 5 중량%; (E) 물성개선제 0.05 내지 3 중량%; 및 (F) 전체 조성물 총중량이 100 중량%가 되도록 하는 잔량의 물을 포함하여 이루어진다.
상기 수용성인산염은 오르토인산, 피로인산, 폴리인산, 메타인산 및 인산염을 포함하여 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이다.
상기 지르코늄 화합물은 헥사플루오로지르코늄산, 헥사플루오로지르코늄산의 염, 탄산지르코닐암모늄, 아세트산지르코닐을 포함하여 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이다.
상기 바나듐 화합물은 산화 바나듐, 암모늄메타바나데이트, 바나듐아세틸아 세토네이트, 3염화바나듐, 바나듐옥시아세틸아세토네이트를 포함하여 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이다.
상기 물성개선제는 수용성 실리카졸, 수분산성 실리카졸, 알루미나졸, 아미노실란, 에폭시실란을 포함하여 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이다.
청구항 1 내지 청구항 6중 어느 한 항에 기재된 표면처리 조성물을 전기주석도금강판에 건조도막 부착량이 0.5~20mg/m2이 되도록 코팅하는 단계와, 상기 표면처리 조성물이 코팅된 전기주석도금강판을 표면온도가 40~200℃가 되도록 건조하는 단계를 포함한다.
상기 표면처리 조성물의 온도는 30~80℃이다.
상기 표면처리 조성물은 pH가 2.5~4.5이다.
본 발명의 표면처리 조성물은 크롬프리(Cr-Free) 표면처리 조성물로, 크롬이나 납과 같은 유해 원소를 사용하지 않으므로 인체에 무해하고 친환경적이며, 전기주석도금강판에 부착력이 우수하여 전기주석도금강판의 내식성을 향상시킨다.
또한, 본 발명은 전기주석도금강판의 전기전도도를 저해하지 않는다. 따라서 우수한 전기전도도와 함께 내식성이 확보되는 전기주석도금강판을 제조할 수 있으므로 전자부품 소재로 널리 이용될 수 있는 유용한 효과를 갖는다.
이하 본 발명에 의한 표면처리 조성물 및 이를 이용한 전기주석도금강판의 표면 코팅방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명은 전기주석도금강판 표면 전체에 도포, 건조하여 외부의 부식환경과 강판 표면을 차단시켜 전기주석도금강판의 내식성을 향상시키는 표면처리 조성물을 제공한다.
본 발명의 표면처리 조성물은(A) 인산; (B) 수용성인산염; (C) 지르코늄 화합물; (D) 바나듐 화합물; (E) 물성개선제; 및 (F) 물을 포함하여 이루어진다.
구체적으로, 본 발명의 표면처리 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 (A) 인산 2 내지 7 중량%, (B) 수용성인산염 0.5 내지 3 중량%, 지르코늄 화합물 0.5 내지 5 중량%, 바나듐 화합물 1 내지 5 중량%, (E) 물성개선제 0.05 내지 3 중량%; 및 (F) 전체 조성물 총중량인 100 중량%가 되도록 하는 잔량의 물을 포함하여 이루어진다.
상기 표면처리 조성물은 인체에 무해하며 친환경적인 수용성 Cr-Free 무기계 금속 화합물로 지르코늄 화합물과 바나듐 화합물을 이용하고, 전기주석도금강판과의 반응성을 향상시키기 위해 인산이 첨가된다.
이하에서는, 본 발명의 표면처리 조성물을 이루는 구성 요소들의 기능 및 함량의 한정 이유에 대해 설명한다.
(A) 인산
인산은 피막형성을 위한 소재 에칭 반응을 수반하여 피막형성 반응을 촉진시키기 위해 첨가된다.
인산은 전체 조성물 총 중량에 대하여 2 내지 7 중량% 포함된다.
인산은 전체 조성물 총 중량에 대하여 2 중량% 미만 포함되는 경우 금속화합물의 용해도가 낮아져 조성물의 안정성이 떨어지고, 소재 에칭 반응이 미비하여 원활한 피막이 형성되지 않으므로 내식성을 확보하기 어렵다. 또한, 7 중량%를 초과하여 포함되는 경우 과도한 에칭 반응을 유발하므로 형성된 피막이 불균일하여 강판 외관을 저해하며 오히려 형성된 피막까지 에칭을 할 수 있다. 이는 피막의 부착량 감소 및 내식성 저하를 가져올 수 있으므로 바람직하지 않다.
(B) 수용성인산염
수용성인산염은 피막형성시 치밀한 난용성화합물을 형성하여 내식성을 향상시킨다.
수용성인산염은 오르토인산, 피로인산, 폴리인산, 메타인산 및 인산염을 포함하여 이루어지는 군으로부터 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 여기서, 인산염은 특별히 한정하는 것은 아니지만 나트륨, 칼륨, 암모늄 등이 사용될 수 있다.
수용성인산염은 전체 조성물 총 중량에 대하여 0.5 내지 3 중량% 포함된다.
수용성인산염은 0.5 중량% 미만 포함되는 경우 내식성 개선 효과가 미비하고, 3 중량%를 초과하면 더 이상의 내식성 개선 효과가 없으며, 용해가 충분치 못하여 용액의 안정성을 저해할 수 있다.
(C) 지르코늄 화합물
지르코늄 화합물은 피막의 내식성 향상을 도모하며 피막형성 반응을 촉진한다.
지르코늄 화합물은 헥사플루오로지르코늄산, 헥사플루오로지르코늄산의 염, 탄산지르코닐암모늄, 아세트산지르코닐을 포함하여 이루어지는 군으로부터 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
바람직하게는, 지르코늄 화합물은 헥사플루오로지르코늄산, 헥사플루오로지르코늄산의 염, 탄산지르코닐암모늄, 아세트산지르코닐을 포함하여 이루어지는 군으로부터 선택되는 2종 이상을 혼용하여 사용한다.
여기서, 헥사플루오로지르코늄산의 염으로는 특별히 한정하는 것은 아니지만 나트륨, 칼륨, 암모늄 등이 사용될 수 있다.
지르코늄 화합물은 전체 조성물 총 중량에 대하여 0.5 내지 5 중량% 포함된다. 지르코늄 화합물은 0.5중량% 미만 포함되는 경우 내식성 개선 효과가 미비하고, 5 중량%를 초과하면 내식성 개선 효과가 포화되고 과도한 양의 사용에 따라 제조비용이 상승하므로 비경제적이다.
(D) 바나듐 화합물
바나듐 화합물은 지르코늄 화합물과 함께 피막의 내식성 향상을 도모하며 피막형성 반응을 촉진하다.
바나듐 화합물은 산화 바나듐, 암모늄메타바나데이트, 바나듐아세틸아세토네이트, 3염화바나듐, 바나듐옥시아세틸아세토네이트를 포함하여 이루어지는 군으로 부터 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
바나듐 화합물은 전체 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 5 중량% 포함된다.
바나듐 화합물은 전체 조성물 총 중량에 대하여 1 중량% 미만 포함되는 경우 내식성이 불충분해지며, 5 중량%를 초과하면 조성물내 용해도가 낮아지고 용액의 저장 안정성이 열화되는 문제가 발생한다.
(E) 물성개선제
물성개선제는 피막의 밀착성 및 내식성을 향상시키기 위해 첨가된다.
물성개선제는 금속졸, 아미노실란, 에폭시실란을 포함하여 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
금속졸로는 특별히 한정하는 것은 아니지만 수용성 실리카졸, 수분산성 실리카졸, 알루미나졸이 사용될 수 있다.
물성개선제는 전체 조성물 총 중량에 대하여 0.05 내지 3 중량% 포함된다.
물성개선제는 0.05 중량% 미만으로 첨가되면 밀착성 및 내식성의 개선 효과가 미비하고, 3 중량%를 초과하면, 그 효과가 더 이상의 개선 효과가 없어 제조비용면에서 비경제적이다.
(F) 물
본 발명의 표면처리 조성물은 수성 크롬프리 표면처리 조성물로서, 상술한 성분외에 전체 조성물 총중량이 100 중량%가 되도록 하는 잔량의 물이 포함된다. 물은 표면 처리 조성물의 사용시 용액의 안정성을 확보하며, 함유된 구성성분들을 안정적으로 분산시킨다.
본 발명의 표면처리 조성물은 상기 언급한 구성요소 외에 소포제, 워팅제, 항균제를 추가로 포함할 수 있다. 그리고, 상기 소포제, 워팅제, 항균제는 본 발명의 취지나 피막 성능을 해치지 않는 범위로 포함할 수 있다.
본 발명의 표면처리 조성물은 상기에서 언급한 화합물을 일정량으로 유리하게 혼합하여 제조될 수 있으며, 혼합 방법은 특별히 제한되지 않으며 여러 가지 공지 방법을 적용할 수 있다.
본 발명은 또한, 본 발명의 표면처리 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하고, 전기주석도금강판의 표면에 코팅하는 방법을 제공한다.
전기주석도금강판의 표면 코팅방법은, 상술한 조성을 갖는 표면처리 조성물을 전기주석도금강판에 건조도막 부착량이 0.5~20mg/m2이 되도록 코팅하는 단계와, 표면처리 조성물이 코팅된 전기주석도금강판을 표면온도가 40~200℃가 되도록 건조하는 단계를 포함한다. 그리고, 건조 후에는 공냉 또는 수냉한다.
표면처리 조성물을 전기주석도금강판의 표면에 코팅하는 방법은 샤워링에 의해 샤워시킨 후에 롤에서 처리제를 짜내는 방법, 표면처리 조성물에 침지시키는 방법, 전해처리법 또는 표면처리 조성물을 스프레이하는 방법 등이 사용될 수 있다.
코팅하는 단계에서 표면처리 조성물의 온도는 30~80℃ 범위로 한다. 바람직 하게는 40~70℃이다. 이는 표면처리 조성물의 주용매가 물이므로 부착성을 향상시키기 위함이다. 표면처리 조성물의 온도가 30℃ 미만이면 부착성이 낮아지고, 80℃를 초과하면 과도한 에칭 반응을 유발하므로 형성된 피막이 불균일할 수 있다.
표면처리 조성물은 pH가 2.5~4.5이다. 만일, 표면처리 조성물의 pH가 2.5 미만이면 표면에서 과도한 에칭으로 인하여 광택이 열화되고, pH가 4.5를 초과하면 시간내 피막형성 반응이 어려워 내식성이 열위해진다.
건조도막 부착량은 도막두께와 관련된다. 건조도막 부착량은 0.5mg/m2 미만이면 내식성이 불충분하고, 20mg/m2을 초과하면 과도한 부착량에 의해 피막이 지나치게 두꺼워져 피막 자체의 밀착성이 열화되는 동시에 전기주석도금강판 표면 광택이 저하되어 외관이 나빠지며 후공정에서 도장을 행할 경우 도장 밀착성이 저하된다. 또한, 전기 저항이 상승한다.
건조온도는 40℃ 미만이면 건조가 충분하지 않아 도막 형성에 의한 충분한 효과를 기대하기 어렵고, 200℃를 초과하면 건조 후 강판의 냉각이 용이하지 않고, 도막의 탄화 발생 등 도막성분 결합의 변형으로 인해 전반적인 성능이 감소될 수 있다.
상기한 표면처리 조성물이 코팅된 전기주석도금강판은 염수분무시험 24시간 후 표면적청 발생비율이 5%미만의 물성을 나타낸다.
전술한 바를 종합하면, 표면처리 조성물 및 이를 이용한 전기주석도금강판의 표면 코팅방법은 인산, 수용성인산염, 지르코늄 화합물, 바나듐화합물 및 물성개선 재 등의 반응을 통해 가교밀도가 증대된다. 따라서 내식성은 물론 도막의 밀착성, 도장성 등이 우수한 장점을 갖는다.
그리고, 본 발명에서 전기주석도금강판에 상술한 표면처리조성물을 코팅하는 것은 표면처리조성물의 코팅 후 전기전도도가 저해되지 않고, 특히, 염수분무시험 후에도 전기전도도가 저해되지 않기 때문이다. 또한, 황동, 인청동, 양은과 달리 염수분무시험후 변색 및 얼룩이 발견되지 않기 때문이다.
이하, 본 발명을 실시예와 다른 비교예를 대비하여 상세히 설명하고자 한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
표 1은 본 발명의 실시예와 다른 비교예의 성분비를 나타낸 것이다.
표 1의 성분을 갖는 표면처리 조성물을 전기주석도금강판에 도포하여 부착성, 내식성, 전기전도도 등을 측정하였다. 전기주석도금강판은 냉연강판(BP,Black Plate)에 주석을 전기도금한 것이다.
| 구분 | 인산 | 수용성 인산염 |
지르코늄 화합물 |
바나듐 화합물 |
물성개선제 | 용액 안정성 |
비고 | |
| 1 | 1 | 2.5 | 3.5 | 4 | 1.5 | X | 비교예 | |
| 2 | 9 | 2.5 | 3.5 | 4 | 1.5 | O | 비교예 | |
| 3 | 5 | 0.1 | 3 | 3.5 | 2.5 | O | 비교예 | |
| 4 | 5 | 5 | 3 | 3.5 | 2.5 | X | 비교예 | |
| 5 | 6 | 2.5 | 0.1 | 3.5 | 2.5 | O | 비교예 | |
| 6 | 6 | 2.5 | 7 | 3.5 | 2.5 | O | 비교예 | |
| 7 | 5.5 | 2.5 | 3.5 | - | 2.5 | O | 비교예 | |
| 8 | 5.5 | 2.5 | 3.5 | 8 | 2.5 | X | 비교예 | |
| 9 | 6 | 2.5 | 3.5 | 3.5 | - | O | 비교예 | |
| 10 | 6 | 2.5 | 3.5 | 3.5 | 5 | O | 비교예 | |
| 11 | 2 | 1 | 3 | 3 | 2 | O | 발명예 | |
| 12 | 4 | 2 | 2.5 | 1 | 1.5 | O | 발명예 | |
| 13 | 5 | 2.5 | 4 | 2 | 2.5 | O | 발명예 | |
| 14 | 7 | 3 | 2 | 5 | 3 | O | 발명예 | |
| 15 | 6 | 2.4 | 4 | 3 | 2.5 | O | 발명예 | |
| 구분 | 처리 온도 (℃) |
건조 온도 (℃) |
PH | 부착량 (mg/m2) |
표면 내식성 |
전단면 내식성 |
전기 전도도 |
가공성 2T, 4T두께로 180°구부린 후 도막탈락여부 |
비고 |
| 2-1 | 50 | 100 | 3 | 0.3 | 70% 표면 적청 | 72% 전단면 적청 | O | X | 비교예 |
| 3-1 | 50 | 100 | 3 | 13 | 75% 표면 적청 |
77% 전단면 적청 | O | X | 비교예 |
| 5-1 | 50 | 100 | 3 | 12 | 66% 표면 적청 |
68% 전단면 적청 |
O | X | 비교예 |
| 9-1 | 50 | 100 | 3 | 12 | 52% 표면적청 | 59% 전단면 적청 |
O | X | 비교예 |
| 11-1 | 25 | 100 | 3 | 0.20 | 80% 표면적청 | 75% 전단면 적청 |
O | 박리 | 비교예 |
| 11-2 | 90 | 100 | 3 | 30 | 2.4% 표면 적청 | 2.2%전단면 적청 |
X | 박리 | 비교예 |
| 11-3 | 50 | 30 | 3 | 0.45 | 63% 표면 적청 | 61% 전단면 적청 | O | X | 비교예 |
| 11-4 | 50 | 210 | 3 | 14 | 2.7% 표면 적청 |
1.2% 전단면 적청 |
O | 박리 | 비교예 |
| 11-5 | 50 | 100 | 1.5 | 13 | 4.2% 표면 적청 |
3.7% 전단면 적청 | O | 박리 | 비교예 |
| 11-6 | 50 | 100 | 6 | 0.11 | 85% 표면 적청 | 80% 전단면 적청 | O | X | 비교예 |
| 11-7 | 50 | 100 | 3 | 14 | 2.5% 표면적청 | 0.5% 전단면 적청 | O | X | 발명예 |
| 11-8 | 70 | 150 | 3.5 | 18 | 3.5% 표면적청 | 0.01% 전단면 적청 | O | X | 발명예 |
<용액 안정성 시험>
각각의 조성물을 밀봉하여 30일간 보관 후 용액 상태를 측정하여 평가하였다. 비교예 1, 비교예 4, 비교예 8의 표면처리 조성물에서 층분리가 일어났다.
인산 및 수용성 인산염의 함량이 낮거나 바나듐 화합물의 함량이 높은 경우 층분리가 발생하였다.
<도막 물성 시험>
* 피막 부착성: 발명예 11을 도포한 전기주석도금 강판 시편의 도막 두께를 투과전자현미경(TEM)으로 측정하고 이를 면적으로 환산하여 부착성을 평가하였다.
비교예 2-1, 비교예 11-1, 비교예 11-3, 비교예 11-6에서 부착성이 좋지 않았다.
비교예 2-1은 표면 처리조성물의 인산 함량이 과도하여 부착성이 좋지 않았고, 비교예 11-1은 표면처리 조성물의 온도가 낮아 부착성이 좋지 않았으며, 비교예 11-3은 건조온도가 낮아 부착성이 좋지 않았다. 그리고, 비교예 11-6은 pH가 높아 피막형성이 어려웠다.
<염수분무에 대한 내식성>
* 표면 내식성: NaOH 5%, 35℃ 에서 24시간 염수분무 시험으로 표면의 녹 발생을 평가하였다.
* 전단면 내식성: 표면 내식성과 동일한 방법으로 수행하되, 잘린 가장자리(전단면) 부분의 녹 발생을 평가하였다. 이는 철이 노출되는 전단면이 녹슬지 않아야 하기 때문이다. 그리고, 적층 발생은 5% 미만을 기준으로 한다.
비교예 3-1, 비교예 5-1, 비교예 9-1, 비교예 11-1, 비교예 11-3 등에서 내식성 개선효과가 미비했다.
비교예 3-1은 수용성 인산염의 함량이 낮아 내식성 개선효과가 미비 했고, 비교예 5-1은 지르코늄 화합물의 함량이 낮아 내식성 개선 효과가 미비했으며, 비교예 9-1은 물성개선제의 함량이 낮아 내식성 개선 효과가 미비했다.
<전기전도도>
비교예 11-2에서 전기전도도가 열위하였다. 전기전도도가 열위한 것은 피막이 지나치게 두꺼워진 때문으로 보인다.
<기계적 물성>
시편을 2T, 4T 두께로 180°구부린 후 도막탈락여부를 확인하였다. 발명예 11-7, 발명예 11-8의 경우 가공을 하여도 도막탈락이 유발하지 않음을 알 수 있었다.
반면, 비교예 11-2, 비교예 11-4, 비교예 11-5는 내식성 개선효과는 높았으나, 부착량이 많거나 건조온도가 높은 이유 등으로 가공시 도막탈락이 유발되었다.
표 3은 발명예의 성분을 갖는 표면처리 조성물을 전기주석도금강판 및 다른 강판에 도포하여 표면을 코팅한 후, 염수분무시험 전 후의 전기전도도를 측정한 것이다.
| 구분 |
면저항(Ohm/sq) | 비저항(Ohm.cm) | ||||
| SST 0 | SST 24hour |
SST 72hour | SST 0 | SST 24hour | SST 72hour | |
| 전기주석도금강판 (GH650) |
0.227×10-3 | 0.191×10-3 | 0.302×10-3 | 3.40×10-6 | 2.86×10-6 | 4.53×10-6 |
| 양은 (German Silver) |
2.392×10-3 | 2.602×10-3 | overload | 23.92×10-6 | 26.02×10-6 | overload |
| 인청동 (PhosphorBronze) |
too low | overload | overload | too low | overload | overload |
| 황동 (Brass) |
too low | overload | overload | too low | overload | overload |
| 스테인레스강판 (Stainless 300 Series) |
2.59×10-3 | 3.092×10-3 | 3.152×10-3 | 77.72×10-6 | 93.0×10-6 | 94.56×10-6 |
[SST(Salt Spary Time): 염수분무 시간, too low:측정하기 어려울 정도로 전기저항이 낮음, overload: 정해진 저항범위가 측정된 저항보다 낮음]
표 3에 도시된 바에 의하면, 전기주석도금강판의 전기전도도가 우수하였고, 염수분무시험 후에도 전기전도도가 우수하였다. 참고로, 면저항(Sheet Resistance)과 비저항(Specific Resistance)은 낮을수록 전기전도도가 우수함.
전기주석도금강판, 양은, 인청동, 황동, 스테인레스 강판의 전기적, 기계적 기본물성은 아래의 표 4와 같다.
| 구분 |
기계적, 전기적 물성 | ||||||
| 전기 전도도 (IACS%) |
밀도 (g/mm2) |
탄성율 (kg/mm2) |
경도 (HV) |
인장강도 (N/mm2) |
연신율 (%) |
||
| 기본 물성 |
전기주석도금강판 (GH650) |
19.4 | 7.85 | 20900 | 139~205 | 420~690 | 4~18 |
| 양은 (German Silver) |
5.8 | 8.69 | 13000 | 120~180 | 390~690 | 3~8 | |
| 인청동 (PhosphorBronze) |
13 | 8.8 | 10200 | 140~200 | 470~700 | 20~27 | |
| 황동 (Brass) |
26.9 | 8.47 | 13300 | 80~160 | 270~540 | 28~40 | |
| 스테인레스강판 (Stainless 300 Series) |
2.3 | 8.03 | 21500 | 최대 218 | 최소 860 | 3~25 | |
표 3과 표 4를 살펴보면, 전기전도도는 황동이 전기주석도금강판에 비해 우수하다. 하지만 황동은 표면코팅 후 염수분무시험 전 후에서 전기전도도가 급격히 낮아졌다.
또한, 전기주석도금강판의 경우 탄성율, 강도, 연신율 등의 기계적 성질이 우수하다. 그리고, 표에 도시되지는 않았지만, 염수분무시험 후 전기주석도금강판의 기계적 성질은 그대로 유지되었다.
도 1에는 본 발명의 표면처리 조성물을 처리한 전기주석도금강판, 황동, 인청동 및 양은에 염수분무시험을 실시한 결과를 나타낸 사진이 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바에 의하면, 본 발명의 표면처리 조성물을 처리한 전기주석도금강판에서 변색 및 얼룩이 발견되지 않음을 알 수 있다.
상기 실험 결과와 같이 본 발명의 표면처리 조성물은 용액 안정성이 좋았으며, 전기주석도금강판에 대한 부착성이 뛰어났고, 염수에 대한 전기주석도금강판의 부식 방지 능력이 탁월했으며, 이의 도포가 전기주석도금강판의 전기전도도에 영향을 미치지 않았고, 도포에 의한 외관 또한 양호함을 확인할 수 있었다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 표면처리 조성물을 처리한 전기주석도금강판, 황동, 인청동 및 양은에 염수분무시험을 실시한 결과를 나타낸 사진이다.
Claims (9)
- 삭제
- 조성물 총 중량에 대하여,(A) 인산 2 내지 7 중량%;(B) 수용성인산염 0.5 내지 3 중량%;(C) 지르코늄 화합물 0.5 내지 5 중량%;(D) 바나듐 화합물 1 내지 5 중량%;(E) 물성개선제 0.05 내지 3 중량%; 및(F) 전체 조성물 총중량이 100 중량%가 되도록 하는 잔량의 물을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면처리 조성물.
- 청구항 2에 있어서,상기 수용성인산염은 오르토인산, 피로인산, 폴리인산, 메타인산 및 인산염을 포함하여 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 표면처리 조성물.
- 청구항 2에 있어서,상기 지르코늄 화합물은 헥사플루오로지르코늄산, 헥사플루오로지르코늄산의 염, 탄산지르코닐암모늄, 아세트산지르코닐을 포함하여 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 표면처리 조성물.
- 청구항 2에 있어서,상기 바나듐 화합물은 산화 바나듐, 암모늄메타바나데이트, 바나듐아세틸아세토네이트, 3염화바나듐, 바나듐옥시아세틸아세토네이트를 포함하여 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 표면처리 조성물.
- 청구항 2에 있어서,상기 물성개선제는 수용성 실리카졸, 수분산성 실리카졸, 알루미나졸, 아미노실란, 에폭시실란을 포함하여 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 표면처리 조성물.
- 청구항 2 내지 청구항 6중 어느 한 항에 기재된 표면처리 조성물을 전기주석도금강판에 건조도막 부착량이 0.5~20mg/m2이 되도록 코팅하는 단계와,상기 표면처리 조성물이 코팅된 전기주석도금강판을 표면온도가 40~200℃가 되도록 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면처리 조성물을 이용한 전기주석도금강판의 표면 코팅방법
- 청구항 7에 있어서,상기 표면처리 조성물의 온도는 30~80℃인 것을 특징으로 하는 표면처리 조성물을 이용한 전기주석도금강판의 표면 코팅방법.
- 청구항 8에 있어서,상기 표면처리 조성물은 pH가 2.5~4.5인 것을 특징으로 하는 표면처리 조성물을 이용한 전기주석도금강판의 표면 코팅방법.
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