KR101468651B1

KR101468651B1 - 아연계 도금 강판용의 표면 처리액 그리고 아연계 도금 강판 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR101468651B1
Application number: KR1020137000645A
Authority: KR
Inventors: 카츠토시 다카시마; 카즈히사 오카이; 타케시 마츠다; 아키라 마츠자키; 사토루 안도
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2011-06-23
Publication date: 2014-12-04
Also published as: CN102947487A; JP5927787B2; SG186231A1; TWI449806B; CN102947487B; TW201204871A; JP2012026033A; MY179468A; WO2011161968A1; KR20130041090A

Abstract

본 발명에 따라, 표면에, Zr 부착량이 10∼200㎎/㎡인 피막을 갖는 아연계 도금 강판으로, 당해 피막은, 수용성 지르코늄 화합물(A)과, 수분산성 미립자 실리카(B)와, 실란 커플링제(C)와, 바나딘산 화합물(D)과, 인산 화합물(E)과, 니켈 화합물(F)과, 아크릴 수지 에멀션(G)과, 오르가노폴리실록산 화합물(H)을, 특정한 비율로 조정한 표면 처리액을 도포하고, 가열 건조함으로써, 프레스 성형 후의 외관, 내식성이 우수할 뿐만 아니라, 고온 및 고온 고습 환경하의 기름 보존유지성에도 우수한 아연계 도금 강판을 얻을 수 있다.

Description

아연계 도금 강판용의 표면 처리액 그리고 아연계 도금 강판 및 그의 제조 방법{SURFACE TREATMENT LIQUID FOR ZINC OR ZINC ALLOY PLATED STEEL SHEET, ZINC OR ZINC ALLOY PLATED STEEL SHEET, AND METHOD OF PRODUCING THE STEEL SHEET}

본 발명은, 각종 모터의 모터 케이스(베어링을 지지(holding)하기 위한 베어링 홀더부를 구비한 모터 케이스) 등, 고온 및 고온 고습 환경하의 기름 보존유지성이 필요시 되는 용도에 이용하기 적합한 아연 도금 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 고온 및 고온 고습 환경하에서의 기름 보존유지성을 얻는 데에 유용한 표면 처리액에 관한 것이다.

현재, 자동차나, AV·OA 기기 분야 등에서 사용되고 있는 각종 모터의 모터 케이스의 베어링은, 아연계 도금 강판의 표면에 방청 피막(anti-rust coating)을 형성하여 소성 가공을 행한 것이 널리 이용되고 있다.

이들 베어링은, 구름 베어링과 미끄럼 베어링으로 크게 나뉘지만, 최근, 자동차에 이용되는 전장(電裝) 모터, HDD 등의 전자 기록 기기 및, 복사기 등의 전자 기기에 이용되는 각종 모터의 베어링 등은, 그 대부분이 미끄럼 베어링을 이용하고 있다.

미끄럼 베어링은, 베어링부에 윤활유를 급유함으로써, 축이 회전할 때에, 윤활유에 유압이 발생하고, 그 유압에 의해 회전축과 베어링의 접촉·응착을 방지하는 것이다. 이 윤활유의 작용에 의해, 모터의 진동이나 소음을 방지하는 것이 가능해진다.

자동차, OA·AV 기기 등에서 사용되는 각종 모터의 베어링(베어링 부재)은, 모터 케이스에 형성된 베어링 홀더부에 지지·고정되는 구조가 일반적이다. 이러한 모터의 베어링부에 있어서의 윤활유의 스며 나옴을 방지하기 위해, 종래의 연구 대상은, 오로지 베어링 재료나 베어링부 및 베어링부 주변의 구조 등의 개선에 향해져 왔다.

예를 들면, 특허문헌 1 및 2에서는, 그들을 개선함으로써, 베어링부로부터의 윤활유의 스며 나옴을 방지하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 그들 구조의 개선만으로는, 스며 나옴 방지 효과는 반드시 충분한 것이라고는 할 수 없었다.

또한, 모터 케이스는, 아연계 도금 강판 표면에 방청 피막을 형성한 표면 처리 강판을 소성 가공한 것이 널리 이용되고 있지만, 베어링 재료의 베어링부로부터 윤활유가 스며 나온 경우, 윤활유는 베어링(베어링 부재)으로부터 베어링 홀더부 주변의 모터 케이스 내면으로 스며 나와 퍼져간다. 그 때문에, 베어링부의 윤활성이 부족하여, 회전축과 베어링의 접촉·응착이 일어나기 쉬워져, 모터의 진동이나 소음의 원인이 되고 있었다.

여기에, 특허문헌 3 및 특허문헌 4에는, 내식성, 내흑변성(blackening resistance), 프레스 성형 후의 외관이나 내식성이 우수한 표면 처리 아연계 도금 강판이 제안되고 있다. 그러나, 이들 강판은, 기름 보존유지성의 효과는 거의 기대할 수 없거나, 상온에서는 일정한 효과가 있었다고 해도, 고온 혹은 고온 다습과 같은 가혹한 환경하에서는, 상온의 경우와 비교하면 그 효과는 한정적인 것에 지나지 않았다.

특허문헌 5에는, 규소 화합물의 하나로서, 또한 특허문헌 6에는, 규소 화합물의 필수 성분으로서, 오르가노폴리실록산 화합물을 함유하는 피막이 각각 제안되고 있지만, 이들은 강판의 기름 보존유지성의 개선을 목적으로 한 것은 아니다.

일본공개특허공보 평7-238934호 일본공개특허공보 평9-210065호 일본공개특허공보 2009-35758호 일본공개특허공보 2008-169470호 일본공개특허공보 2009-287049호 일본공개특허공보 2010-70786호

본 발명은, 상기한 현상을 감안하여 개발된 것으로, 프레스 성형 후의 외관, 내식성이 우수한 것은 말할 필요도 없이, 고온 및 고온 고습 환경하에서의 기름 보존유지성에도 우수하고, 특히 모터 케이스 등과 같은 베어링을 지지하기 위한 베어링 홀더부를 구비한 부품에 적용한 경우에, 베어링부의 윤활유 부족을 발생시키는 바와 같은 윤활유의 스며 나옴을 효과적으로 방지할 수 있는 아연계 도금 강판을 그의 제조 방법과 함께 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 고온 및 고온 고습 환경하에서의 기름 보존유지성이 우수한 표면 처리 피막을 얻는 데에 적합한 표면 처리액을 제공하는 것을 목적으로 한다.

발명자들은, 상기한 문제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 베어링부로부터 윤활유가 스며 나오는 것은, 베어링 홀더부를 포함한 모터 케이스 내면(표면 처리 강판 표면)에, 윤활유 습윤성(wettability)이 있기 때문으로서, 이 표면 성상 때문에 베어링 내의 윤활유가 주변의 케이스 내면으로 연이어 스며 나와, 젖어 퍼져가는 것이 원인의 하나인 것을 새롭게 발견했다.

그리고, 이 해결책으로서 베어링 홀더부를 포함한 모터 케이스 내면(표면 처리 강판 표면)의 윤활유 습윤성을 낮은 레벨로 억제함으로써, 베어링으로부터 모터 케이스 내면으로의 윤활유의 침투를 억제함으로써, 윤활유를 베어링 내에 밀봉(sealing)할 수 있고, 그 결과, 베어링부의 윤활유 부족을 발생시키는 바와 같은 윤활유의 스며 나옴을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 아울러 발견했다.

그리고 추가로, 수용성 지르코늄 화합물을 베이스로 하는 용액 중에, 소정량의 오르가노폴리실록산 화합물을 함유시킨 표면 처리액을, 아연계 도금 강판의 표면에 도포·건조한 표면 처리 강판이, 소기한 목적의 달성을 위해서는 매우 유용하다는 것을 인식하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.

1. 수용성 지르코늄 화합물(A)과, 수(水)분산성 미립자 실리카(B)와, 실란 커플링제(C)와, 바나딘산 화합물(D)과, 인산 화합물(E)과, 니켈 화합물(F)과, 아크릴 수지 에멀션(G)과, 오르가노폴리실록산 화합물(H)을, 하기 (1)∼(8)의 조건을 만족하는 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 아연계 도금 강판용의 표면 처리액.

기

(1) 수분산성 미립자 실리카(B)의 고형분(B_s)과 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(B_s)/(A_Zr)＝0.3∼1.2

(2) 실란 커플링제(C)와 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(C)/(A_Zr)＝0.6∼2.5

(3) 바나딘산 화합물(D)의 V 환산량(D_V)과 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(D_V)/(A_Zr)＝0.04∼0.15

(4) 인산 화합물(E)의 P 환산량(E_P)과 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(E_P)/(A_Zr)＝0.11∼0.55

(5) 니켈 화합물(F)의 Ni 환산량(F_Ni)과 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(F_Ni)/(A_Zr)＝0.015∼0.065

(6) 표면 처리액의 전체 고형분에 있어서의, 아크릴 수지 에멀션(G)의 고형분 (G_s)의 함유량이 0.5∼10질량％

(7) 표면 처리액의 전체 고형분에 있어서의, 오르가노폴리실록산 화합물(H)의 고형분(H_s)의 함유량이 0.55∼6.5질량％

(8) 수분산성 미립자 실리카(B), 실란 커플링제(C) 및 오르가노폴리실록산 화합물(H)의 각 Si 환산의 합계량(Si_T)과 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(Si_T)/(A_Zr)＝0.23∼1.0

2. 상기 표면 처리액이 추가로 왁스(I)를, 하기 (9)의 조건을 만족하는 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 1에 기재된 아연계 도금 강판용의 표면 처리액.

기

(9) 표면 처리액의 전체 고형분에 있어서의, 왁스(I)의 고형분(I_s)의 함유량이 2.5∼10질량％

3. 상기 1 또는 2에 기재된 표면 처리액을, 아연계 도금 강판의 표면에 도포하고, 이어서 가열 건조하여, 편면당의 Zr 부착량을 10∼200㎎/㎡로 하는 것을 특징으로 하는 아연계 도금 강판의 제조 방법.

4. 아연계 도금 강판의 표면에, 지르코늄 화합물(a)과, 미립자 실리카(b)와, 실란 커플링제 유래 성분(c)과, 바나딘산 화합물(d)과, 인산 화합물(e)과, 니켈 화합물(f)과, 아크릴 수지(g)와, 오르가노폴리실록산 화합물 유래 성분(h)을, 하기 (11)∼(15)의 조건을 만족하는 범위에서 함유하고, 편면당의 Zr 부착량이 10∼200㎎/㎡인 피막을 갖는 것을 특징으로 하는 아연계 도금 강판.

기

(11) 바나딘산 화합물(d)의 V 환산량(d_V)과 지르코늄 화합물(a)의 Zr 환산량(a_Zr)과의 질량비(d_V)/(a_Zr)＝0.04∼0.15

(12) 인산 화합물(e)의 P 환산량(e_P)과 지르코늄 화합물(a)의 Zr 환산량(a_Zr)과의 질량비(e_P)/(a_Zr)＝0.11∼0.55

(13) 니켈 화합물(f)의 Ni 환산량(f_Ni)과 지르코늄 화합물(a)의 Zr 환산량(a_Zr)과의 질량비(f_Ni)/(a_Zr)＝0.015∼0.065

(14) 피막 고형분의 합계량에 있어서의, 아크릴 수지(g)의 함유량이 0.5∼10 질량％

(15) 미립자 실리카(b), 실란 커플링제 유래 성분(c) 및 오르가노폴리실록산 화합물 유래 성분(h)의 각 Si 환산의 합계량(Si_t)과 지르코늄 화합물(a)의 Zr 환산량(a_Zr)과의 질량비(Si_t)/(a_Zr)＝0.23∼1.0

5. 상기 피막이 추가로 왁스(i)를, 하기 (16)의 조건을 만족하는 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 4에 기재된 아연계 도금 강판.

기

(16) 피막 고형분의 합계량에 대하여, 왁스(i)의 고형분(i_s)의 함유량이 2.5∼10질량％

본 발명에 의하면, 프레스 성형 후의 외관, 내식성이 우수한 것은 말할 필요도 없고, 특히 고온 및 고온 고습 환경하에서의 기름 보존유지성이 우수한 아연계 도금 강판을 얻을 수 있다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명의 표면 처리 강판의 베이스가 되는 아연계 도금 강판으로서는, 그의 도금 피막 중에 아연을 함유하는 강판이면 좋고, 특별히 제한은 없지만, 용융 아연 도금 강판(GI) 또는 이것을 합금화한 합금화 용융 아연 도금 강판(GA) 등의 아연 도금 강판, Zn-Ni 도금 강판, Zn-Al 합금 도금 강판(예를 들면, Zn-5질량％ Al 합금 도금 강판, Zn-55질량％ Al 합금 도금 강판) 및, Zn-Al-Mg 도금 강판(예를 들면 Zn-6질량％ Al-3질량％ Mg 합금 도금 강판, Zn-11질량％ Al-3질량％ Mg 합금 도금 강판) 등을 들 수 있다.

또한, 상기한 각 아연계 도금 강판의 도금층에, 소량의 이종(異種) 금속 원소 또는 불순물로서 니켈, 코발트, 망간, 철, 몰리브덴, 텅스텐, 티탄, 크롬, 알루미늄, 마그네슘, 납, 안티몬, 주석, 구리의 1종 또는 2종 이상을 함유한 도금 강판을 표면 처리 강판의 베이스가 되는 아연계 도금 강판으로서 이용할 수도 있다. 또한, 상기와 같은 도금 중, 동종 또는 이종인 것을 2층 이상 도금한, 복층 도금 강판도 이용할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 아연계 도금 강판용의 표면 처리액에 대해서 설명한다.

본 발명의 표면 처리액은, 물을 용매로 하고, 이 용매 중에 수용성 지르코늄 화합물(A)과, 수분산성 미립자 실리카(B)와, 실란 커플링제(C)와, 바나딘산 화합물(D)과, 인산 화합물(E)과, 니켈 화합물(F)과, 아크릴 수지 에멀션(G)과, 오르가노폴리실록산 화합물(H)을 함유시킨 것이며, 또한 필요에 따라서, 왁스(I)를 함유시킬 수도 있다.

상기의 성분 중, 수용성 지르코늄 화합물은, 피막의 골격을 형성하는 성분으로서, 얻어지는 피막에 대하여, 내식성의 향상이나 프레스 성형 후의 양호한 외관 등의 부여 효과가 있다.

여기에, 수용성 지르코늄 화합물(A)로서는, 질산 지르코늄, 옥시질산 지르코늄, 아세트산 지르코닐, 황산 지르코닐, 탄산 지르코닐암모늄, 탄산 지르코닐칼륨 및, 탄산 지르코닐나트륨 등을 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택한 1종 이상을 이용할 수 있다.

또한, 지르콘 불화 수소산이나 그의 염 등과 같은 무기 불소 함유 화합물을 포함한 것이라도 좋고, 액이 상용(相溶)하는 한 사용 가능하다.

상기의 성분 중, 수분산성 미립자 실리카는, 주로 얻어지는 피막에 대하여, 내식성의 향상이나 프레스 성형 후의 양호한 외관 등의 부여 효과가 있다.

여기에, 수분산성 미립자 실리카(B)로서는, 입경(particle diameter)이나 종류 등에 특별히 제한은 없지만, 콜로이달 실리카나 건식 실리카를 이용할 수 있다. 콜로이달 실리카로서는, 예를 들면, 닛산 카가쿠(주) 제조의 스노우텍스(SNOW TEX) O, C, N, 20, OS, OXS(등록 상표) 등을 들 수 있고, 또한, 건식 실리카로서는 니혼 아에로질(주) 제조의 AEROSIL 50, 130, 200, 300, 380(등록 상표) 등을 들 수 있으며, 이들 중으로부터 선택한 1종 이상을 이용할 수 있다.

수분산성 미립자 실리카(B)의 배합 비율은, 수분산성 미립자 실리카(B)의 고형분(B_s)과 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산(A_Zr)과의 질량비(B_s)/(A_Zr)로 0.3∼1.2의 범위로 한다. 이는, (B_s)/(A_Zr)가 0.3 미만에서는 내식성이나 프레스 후의 외관이 저하되고, 한편, (B_s)/(A_Zr)가 1.2를 초과하면 피막 형성이 곤란해져, 내식성이 저하되기 때문이다. 바람직한 질량비(B_s)/(A_Zr)는 0.4∼0.9의 범위이다.

상기의 성분 중, 실란 커플링제(C)는, 전술한 수용성 지르코늄 화합물(A)과, 수분산성 미립자 실리카(B)와 가교 반응을 일으키고, 3차원 가교 반응 구조를 갖는 피막을 형성한다. 이 때문에, 얻어지는 피막의 내식성, 기름 보존유지성 등을 향상시키는 효과를 피막에 부여한다. 특히, 각각의 단독 물질의 사용에서는 얻어지지 않는, 우수한 내식성을 나타내는 피막을 제조할 수 있다.

여기에, 실란 커플링제(C)로서는, 예를 들면, 비닐메톡시실란, 비닐에톡시실란, 비닐트리클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, β-(3,4에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸트리에톡시실란, γ-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, γ-메르캅토프로필메틸트리메톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란, γ-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-우레이도프로필트리에톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)테트라술피드, γ-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, γ-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민 및, N-(비닐벤질아민)-β-아미노에틸-γ-아미노프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택한 1종 이상을 이용할 수 있다.

실란 커플링제(C)의 배합 비율은, 실란 커플링제(C)와 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산(A_Zr)과의 질량비(C)/(A_Zr)로 0.6∼2.5의 범위로 한다. 이는, 질량비(C)/(A_Zr)가 0.6 미만에서는 프레스 후의 외관이나 기름 보존유지성이 저하되고, 한편, 2.5를 초과하면 피막 형성이 곤란해지고, 내식성이 저하되어, 처리액의 안정성도 저하되기 때문이다. 바람직한 질량비(C)/(A_Zr)는 0.8∼1.8의 범위이다. 또한, 본 발명에 있어서의 실란 커플링제(C)는, 고형분 100％이다.

상기의 성분 중, 바나딘산 화합물은, 후술하는 인산 화합물과 난용성의 염을 형성하기 때문에, 피막 중에 인산 화합물을 고정화하여, 피막의 내식성 향상에 효과가 있다.

여기에, 바나딘산 화합물(D)로서는, 예를 들면, 메타바나딘산 암모늄 및, 메타바나딘산 나트륨을 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택한 1종 이상을 이용할 수 있다.

바나딘산 화합물(D)의 배합 비율은, 바나딘산 화합물(D)의 V 환산량(D_V)과 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산(A_Zr)과의 질량비(D_V)/(A_Zr ₎로 0.04∼0.15의 범위로 한다. 이는, 질량비(D_V)/(A_Zr)가 0.04 미만에서는 내식성이 저하되고, 한편, 0.15를 초과하면 프레스 후의 외관이 저하되기 때문이다. 바람직한 질량비(D_V)/(A_Zr)는 0.06∼0.14의 범위이다.

상기의 성분 중, 인산 화합물은, 아연계 도금 강판의 도금 피막과 반응하고, 난용성의 염을 형성하기 때문에, 피막의 내식성 향상에 유효한 성분이다.

여기에, 인산 화합물(E)은, 액에 상용하는 것이면 특별히 제한은 없고, 이 수용성 인산 화합물로서는, 예를 들면, 인산, 제1 인산염, 제2 인산염, 제3 인산염, 피로인산, 피로인산염, 트리폴리인산, 트리폴리인산염, 등의 축합 인산염, 아인산, 아인산염, 차아인산, 차아인산염 및, 포스폰산 또는 포스폰산염 등을 들 수 있다. 또한, 포스폰산염으로서는, 예를 들면 니트로트리스메틸렌포스폰산, 포스포노부탄트리카본산, 에틸렌디아민테트라메틸렌포스폰산, 메틸디포스폰산, 메틸렌포스폰산, 에틸리덴디포스폰산, 1-하이드록시메탄-1.1-디포스폰산 및, 이들 암모늄염, 알칼리 금속염 등을 들 수 있다. 이들 인산 화합물 중으로부터 선택한 1종 이상을 이용할 수 있다.

인산 화합물(E)의 배합 비율은, 인산 화합물(E)의 P 환산량(E_P)과 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(E_P)/(A_Zr)로 0.11∼0.55의 범위로 한다. 이는, 질량비(E_P)/(A_Zr)가 0.11 미만에서는 내식성이 저하되고, 한편, 0.55를 초과하면 프레스 후의 외관이 저하되기 때문이다. 바람직한 질량비(E_P)/(A_Zr)는 0.20∼0.37의 범위이다.

상기의 성분 중, 니켈 화합물은, 아연계 도금 강판의 도금 피막 상에 치환 석출하고, 난용성의 염을 형성하기 때문에, 피막의 내식성 향상에 유효한 성분이다.

여기에, 니켈 화합물(F)로서는, 액에 상용하는 것이면 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 질산 니켈, 황산 니켈, 탄산 니켈, 염화 니켈 및, 인산 니켈 등을 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택한 1종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.

니켈 화합물(F)의 배합 비율은, 니켈 화합물(F)의 Ni 환산량(F_Ni)과 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(F_Ni)/(A_Zr)로 0.015∼0.065의 범위로 한다. 이는, 질량비(F_Ni)/(A_Zr)가 0.015 미만에서는 내식성이 저하되고, 0.065를 초과해도 내식성이 저하되기 때문이다. 바람직한 질량비(F_Ni)/(A_Zr)는 0.023∼0.049의 범위이다.

상기의 성분 중, 아크릴 수지 에멀션은, 피막의 골격을 형성하는 성분으로서, 얻어지는 피막의 내식성 향상 등에 유효한 성분이다.

여기에, 아크릴 수지 에멀션(G)으로서는, 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르 및, 스티렌 등의 비닐계 모노머를 유화 중합한 수계 에멀션 수지로서, 상용성이 있으면, 유화제의 유무나 유화제의 종류에 특별히 제한은 없지만, 그 중에서도 비이온계 유화제는 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 비이온계 유화제 중에서도, 폴리에틸렌옥사이드나 폴리프로필렌옥사이드를 그 구조로 갖는 것은, 특히 적합하게 사용할 수 있다.

아크릴 수지 에멀션(G)의 고형분(G_s)의 배합 비율은, 표면 처리액의 전체 고형분에 대하여, 0.5∼10질량％의 범위로 한다. 이는, 0.5질량％ 미만에서는 내식성이 저하되고, 한편, 10질량％를 초과하면 유기 성분의 증가에 의해 프레스 성형 후의 외관이 저하될 우려가 있기 때문이다. 바람직한 배합 비율은 1∼9질량％의 범위이며, 보다 바람직하게는 2∼8질량％의 범위이다.

또한, 비이온계 아크릴 수지 에멀션으로서는, 일반적으로 FOX의 식이라 불리고 있는 다음식 (1)에서 구해지는 유리 전이 온도(Tg)가, 10∼30℃의 범위가 되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

1/Tg＝Σ(Wi/Tgi) … 식(1)

여기에서, Wi는 성분 i의 질량분율이며, 또한, Tgi는 성분 i의 Tg(K)이다.

이는, 비이온계 아크릴 수지 에멀션의 Tg가 10℃ 이상이면, 프레스 후의 외관이 저하되는 일이 없고, 한편, Tg가 30℃ 이하이면, 내식성이 저하되는 일이 없기 때문이다.

본 발명에 있어서, 오르가노폴리실록산 화합물은, 발명의 목적인 고온 및 고온 고습 환경화에서의 기름 보존유지성을 발현시키는 데에 중요한 물질이다.

여기에, 오르가노폴리실록산 화합물(H)로서는, 액에 배합 가능하면 특별히 제한은 없고, 적당한 유화제를 이용하여 기계 유화나 유화 중합한 것을 사용하는 것이 가능하다.

예를 들면,

메틸하이드로젠실리콘오일, 디메틸실리콘오일, 디에틸실리콘오일, 디이소프로필실리콘오일, 디부틸실리콘오일, 디아밀실리콘오일, 디헥실실리콘오일, 디라우릴실리콘오일, 디스테아릴실리콘오일,

메틸페닐실리콘오일, 디페닐실리콘오일, 에틸페닐실리콘오일, 이소프로필페닐실리콘오일, 부틸페닐실리콘오일, 아밀페닐실리콘오일, 헥실페닐실리콘오일, 라우릴페닐실리콘오일, 스테아릴페닐실리콘오일 등을 들 수 있다.

본 발명에서는, 이들 중으로부터 선택한 1종 이상을 이용할 수 있다.

그 중에서도, 25℃에 있어서의 점도가 1∼100,000㎟/s인 오르가노폴리실록산이 특히 적합하다. 이는, 25℃에 있어서의 점도가 1㎟/s 이상이면 기름 보존유지성이 충분해지고, 한편, 100,000㎟/s 이하이면, 액에 상용하기 때문이다.

오르가노폴리실록산 화합물(H)의 고형분(H_s)의 배합 비율은, 표면 처리액의 전체 고형분에 대하여, 0.55∼6.5질량％의 범위로 한다. 이는, 0.55질량％ 미만에서는 기름 보존유지성이 저하되고, 한편, 6.5질량％를 초과하면 효과가 포화할 뿐만 아니라, 내식성도 저하되기 때문이다. 바람직한 배합 비율은 0.7∼4.6질량％의 범위이다.

수분산성 미립자 실리카(B), 실란 커플링제(C) 및 오르가노폴리실록산 화합물(H)의 Si 환산량의 합계(Si_T)는 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(Si_T)/(A_Zr)로 0.23∼1.0의 범위로 한다. 이는, 질량비(Si_T)/(A_Zr)가 0.23 미만에서는 내식성이나 프레스 성형 후의 외관이 저하되고, 한편, 1.0을 초과하면 내식성이 저하되기 때문이다. 바람직한 질량비(Si_T)/(A_Zr)는 0.30∼0.67의 범위이다.

본 발명에 있어서는, 프레스 성형 후의 내식성을 개선하기 위해, 표면 처리액에 추가로 왁스(I)를 함유시킬 수 있다.

이 왁스(I)로서는, 액에 상용하는 것이면 특별히 제한은 없다.

예를 들면, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 왁스, 몬탄 왁스, 파라핀 왁스, 마이크로크리스탈린 왁스, 카나우바 왁스, 라놀린계 왁스 및, 불소계 왁스 등을 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택한 1종 이상을 이용할 수 있다.

왁스(I)를 함유시키는 경우의 고형분(I_s)의 배합 비율은, 표면 처리액의 전체 고형분에 대하여, 2.5∼10질량％의 범위가 바람직하다. 이는, 2.5질량％ 이상이면 프레스 성형 후의 외관이 저하되지 않고, 한편, 10질량％ 이하이면 내식성이 저하되지 않기 때문이다. 바람직한 배합 비율은 3.4∼7.1질량％의 범위이다.

또한, 본 발명의 표면 처리액의 pH는 특별히 제한되지 않지만, 처리제의 안정성의 면으로부터 pH 6∼11 정도로 하는 것이 바람직하다. 이는, 처리제의 pH가 6 이상이면 처리제의 안정성이 저하되지 않고 내식성이 저하되지 않으며, 한편, pH가 11 이하이면 도금 피막 중의 아연의 에칭이 적정하며, 내식성이 저하되는 일이 없기 때문이다. 보다 바람직하게는, pH 8∼10이다.

또한, 이 pH로 조정하는 데에 이용되는 알칼리로서는 암모니아, 아민이 바람직하고, 한편, 산으로서는 인산 화합물이 바람직하다.

본 발명의 표면 처리액의 농도이지만, 아연계 도금 강판으로의 도포성 및 함(含)Zr 처리 피막의 형성성이 손상되지 않으면, 특별히 한정되지 않지만, 용매인 물에 대하여, 고형분으로 1∼20질량％ 정도의 범위가 적합하다.

상기한 표면 처리액을, 아연계 도금 강판의 표면에 도포하고, 가열 건조시킴으로써 표면 처리 피막이 형성된다. 이 가열 건조 후의 표면 처리 피막의 부착량은, 피막 중의 지르코늄 화합물의 Zr 환산으로 10∼200㎎/㎡의 범위로 하는 것이 매우 중요하다. 이는, 부착량이 10㎎/㎡ 미만으로는 충분한 내식성 및 고온에서의 기름 보존유지성이 얻어지지 않으며, 한편, 200㎎/㎡를 초과하면 피막이 두껍기 때문에, 프레스 성형 후의 외관과 내식성이 저하되기 때문이다. 바람직한 부착량은 30∼150㎎/㎡의 범위이다.

또한, 이 표면 처리액은, 아연계 도금 강판에 대하여, 1번의 도포뿐만 아니라, 복수회의 도포를 할 수도 있다.

상기한 표면 처리액을, 아연계 도금 강판의 표면에 도포하고, 가열 건조하여 표면 처리 피막을 형성하려면, 통상 공지의 방법을 이용할 수 있다.

도포법으로서는, 롤코터(3롤 방식, 2롤 방식), 스퀴즈 코터 등 어느 방법이라도 좋다. 또한, 스퀴즈 코터 등에 의한 도포 처리나, 침지 처리, 스프레이 처리라도 좋고, 또한 그 후에, 에어 나이프법이나 롤 드로잉법에 의해 도포량의 조정, 외관의 균일화, 막두께의 균일화를 행해도 좋다.

가열 건조시의 가열 수단으로서는, 특별히 제한은 없지만, 드라이어, 열풍로, 고주파 유도 가열로, 적외선로 등을 이용할 수 있다. 가열 처리의 건조 온도는 도달 판 온도로 50∼250℃로 하는 것이 바람직하다. 이는, 250℃ 이하이면 피막에 크랙이 들어가는 일이 없어 내식성을 저하시키지 않는다. 한편, 50℃ 이상이면 피막 중의 수분 잔존이 많지 않아, 내식성이 저하되지 않기 때문이다. 바람직하게는 60∼180℃이다.

이렇게 하여, 상기의 처리에 의해, Zr 함유 피막을 갖고, 고온 및 고온 고습 환경하에서의 기름 보존유지성이 우수한 아연계 도금 강판을 얻을 수 있다.

다음으로, 본 발명의 아연계 도금 강판에 대해서 설명한다. 이러한 강판은, 전술한 표면 처리액을 이용하여, 동일하게 전술한 아연계 도금 강판의 제조 방법에 의해 얻을 수 있다.

이렇게 하여 얻어진 아연계 도금 강판은, 그의 표면에, 지르코늄 화합물(a)과, 미립자 실리카(b)와, 실란 커플링제 유래 성분(c)과, 바나딘산 화합물(d)과, 인산 화합물(e)과, 니켈 화합물(f)과, 아크릴 수지(g)와, 오르가노폴리실록산 화합물 유래 성분(h)을 하기의 범위로 함유하는 것이며, 편면당의 Zr 부착량은 10∼200㎎/㎡로 한다. 또한 필요에 따라서, 왁스(i)의 고형분(i_s)을 하기의 범위로 함유시킬 수도 있다.

기

또한, 상기한 성분의 한정 이유는, 각각 전술한 표면 처리액에 따른 각각의 성분의 함유량 및 질량비의 한정 이유와 동일하다.

여기에, 본 발명에 따른 아연계 도금 강판이, 고온 및 고온 고습 환경하에서의 기름 보존유지성이 우수하다는 이유에 대해서는 반드시 분명하지는 않지만, 발명자들은 이하와 같이 생각하고 있다.

우선, 표면 처리 피막과 윤활유의 친화력이 커짐으로써, 기름 보존유지성이 향상된다고 생각된다.

특히, 오르가노폴리실록산 화합물을 배합한 경우, 오르가노폴리실록산 화합물의 알킬기가 윤활유와 높은 친화력을 나타내기 때문에, 기름 보존유지성이 양호해진다고 생각된다. 또한, 오르가노폴리실록산 화합물은 실란 커플링제가 실록산 결합을 형성함으로써도, 고온 및 고온 고습 환경하에서의 오르가노폴리실록산 화합물의 효과가 향상될 것이라고 생각된다.

또한, 수용성 지르코늄은, 미립자 실리카나 실란 커플링제와 결합하여, 피막의 바인더로서 작용한다고 생각된다. 이와 같이 형성된 무기질인 피막은, 유기 고분자와 같이 가공품이나 금형에 부착이나 축적하는 일이 적다.

또한, 왁스를 함유시킨 경우, 피막이 받는 응력이 완화되기 때문에, 프레스 성형 후의 외관 및, 내식성을 향상시킬 수 있다.

상기한 표면 처리 피막의 부착량은, 피막 중의 지르코늄 화합물의 Zr 환산으로 10∼200㎎/㎡의 범위로 하는 것이 매우 중요하고, 그 이유는, 전술한 표면 처리 피막의 부착량의 한정 이유와 같다.

실시예 1

다음으로, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명의 효과를 설명하지만, 본 실시예는 어디까지나 본 발명을 설명하는 일 예에 지나지 않고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

1. 시험판의 작성 방법

(1) 공시재(소재)

이하의 시판의 재료를 공시재(sample material)로서 사용했다.

(ⅰ) 전기 아연 도금 강판(EG): 판두께＝0.8㎜, 아연 코팅량＝20/20(g/㎡)

(ⅱ) 용융 아연 도금 강판(GI): 판두께＝0.8㎜, 아연 코팅량＝60/60(g/㎡)

또한, 예를 들면, 전기 아연 도금 강판에 있어서, 아연 코팅량＝20/20(g/㎡)이란, 강판의 양면의 각각에 20(g/㎡)의 도금을 갖는 것을 의미한다.

(2) 전(前)처리(세정)

시험편의 제작 방법으로서는, 우선 상기의 공시재의 표면을, 니혼 파카라이징사 제조 팔클린(PALCLEAN) N364S를 이용하여 처리하고, 표면상의 유분이나 오염을 제거했다. 다음으로, 수돗물로 물세정하고 금속 재료 표면이 100％ 물로 젖는 것을 확인한 후, 추가로 순수를 흘려, 100℃로 가열한 오븐으로 수분을 건조하는 방법을 이용했다.

(3) 본 발명의 표면 처리액

표 1-1, 표 1-2 및 표 1-3에 나타내는 조성(질량비)이 되는 여러 가지의 아연계 도금 강판용의 표면 처리액을 제작했다. 또한, 표면 처리액 중에 있어서의 고형분 농도는, 5질량％로 했다.

[표 1-1]

[표 1-2]

[표 1-3]

표 1-1, 표 1-2 및 표 1-3에 나타낸 화합물은 다음과 같다.

<수용성 지르코늄 화합물(A)>

A1: 탄산 지르코닐나트륨

A2: 탄산 지르코닐암모늄

<수분산성 미립자 실리카(B)>

B1: 스노우텍스 N(등록 상표)

B2: 스노우텍스 O(등록 상표)

<실란 커플링제(C)>

C1: γ-아미노프로필트리에톡시실란

C2: γ-글리시독시프로필트리메톡시실란

<바나딘산 화합물(D)>

D1: 메타바나딘산 나트륨

D2: 메타바나딘산 암모늄

<인산 화합물(E)>

E1: 1-하이드록사이드메탄-1.1-디포스폰산

E2: 인산

<니켈 화합물(F)>

F1: 질산 니켈 육수화물

F2: 황산 니켈 육수화물

<아크릴 수지 에멀션(G)>

G1: 스티렌-에틸메타아크릴레이트-n-부틸아크릴레이트-아크릴산

(Tg: 18℃)

G2: 메틸메타크릴레이트-2-에틸헥실아크릴레이트-아크릴산

(Tg: 14℃)

G3: 스티렌-에틸메타아크릴레이트-n-부틸아크릴레이트-아크릴산

(Tg: 5℃)

G4: 스티렌-에틸메타아크릴레이트-n-부틸아크릴레이트-아크릴산

(Tg: 40℃)

<오르가노폴리실록산 화합물(H)>

H1: 메틸페닐실리콘오일(점도 100㎟/s)

H2: 디메틸실리콘오일(점도 0.65㎟/s)

H3: 메틸페닐실리콘오일(점도 500,000㎟/s)

<왁스(I)>

I1: 폴리에틸렌 왁스(케미펄(CHEMIPEARL) W900(등록 상표))

(4) 처리 방법

상기의 표면 처리액을, 바코터(bar coater)를 이용하여 각 시험판 상에 도장하고, 그 후, 물세정하는 일 없이, 그대로 오븐에 넣어, 표 2-1 및 표 2-2에 나타내는 건조 온도로 건조하고, 표 2-1 및 표 2-2에 병기한 양의 피막을 형성했다.

이 표면 처리 피막의 부착량은 표면 처리액의 농도에 의해 조정하고, 피막의 부착량은 Zr을 형광 X선 분석 장치에 의해, Zr 부착량이 기존의 표준판으로부터 얻어진 검량선을 이용하여 정량했다.

건조 조건은, 오븐의 온도와 오븐에 넣고 있는 시간으로 조절했다. 또한, 건조 온도는 시험판 표면의 도달 온도를 나타낸다. 바코트(bar coat) 도장의 구체적인 방법은, 이하와 같다.

처리제를 시험판에 적하하고, ＃3∼5의 바코터로 도장했다. 그때, 사용한 바코터의 번선(番線) 번호와 처리제의 농도에 의해, 소정의 피막량이 되도록 조정했다.

시험 수준마다의 시험판(공시재)의 종류, 도장 방법, 피막 형성시의 건조 온도를 표 2-1 및 표 2-2에 나타낸다. 또한, 얻어진 아연 도금 강판 피막의 조성 및 Zr 부착량을 표 3-1 및 표 3-2에 나타낸다.

[표 2-1]

[표 2-2]

[표 3-1]

[표 3-2]

(5) 평가 시험의 방법

(5-1) 내식성 평가

상기의 방법으로 제작한 시험판을 70×150㎜로 잘라내고, 이면과 단부를 비닐 테이프로 시일하여 이하의 시험을 행했다. 평가는, 녹발생 면적률을 육안으로 판정했다.

염수 분무 시험(SST: JIS-Z-2371에 준함):

SST 72시간 후의 백녹 발생 면적률을 육안으로, 하기 판정 기준으로 평가했다.

판정 기준:

◎: 녹 발생 면적률 5％ 미만

○: 녹 발생 면적률 5％ 이상 20％ 미만

○-: 녹 발생 면적률 20％ 이상 30％ 미만

△: 녹 발생 면적률 30％ 이상 40％ 미만

×: 녹 발생 면적률 40％ 이상

(5-2) 고온 환경하의 기름 보존유지성

상기한 시험판을, 40℃에서의 동점도가 51∼69㎟/s, 100℃에서의 동점도가 11.1∼14.9㎟/s인 윤활유(NOK 크류바(주) 제조 「ALL TIME J 652」)를 용기에 넣고, 연직으로 세운 시험재의 하단부를 용기 내의 윤활유에 담근 상태에서 85℃로 3일간 방치하고, 윤활제가 스며나와 퍼진 높이를 측정했다. 그 판정 기준은, 이하와 같다.

◎: 스며나와 퍼진 높이 0.5㎝ 미만

○: 스며나와 퍼진 높이 0.5㎝ 이상, 1.0㎝ 미만

○-: 스며나와 퍼진 높이 1.0㎝ 이상, 1.5㎝ 미만

△: 스며나와 퍼진 높이 1.5㎝ 이상, 3.0㎝ 미만

×: 스며나와 퍼진 높이 3.0㎝ 이상

(5-3) 고온 고습 환경하의 기름 보존유지성

상기한 시험판을, 40℃에서의 동점도가 51∼69㎟/s, 100℃에서의 동점도가 11.1∼14.9㎟/s의 윤활유(NOK 크류바(주) 제조 「ALL TIME J 652」)를 용기에 넣고, 연직으로 세운 시험재의 하단부를 용기 내의 윤활유에 담근 상태에서 60℃, 상대 습도 90％의 환경하에서 3일간 방치하고, 윤활제가 스며나와 퍼진 높이를 측정했다. 그 평가 기준은, 이하와 같다.

◎: 스며나와 퍼진 높이 0.5㎝ 미만

○: 스며나와 퍼진 높이 0.5㎝ 이상, 1.0㎝ 미만

○-: 스며나와 퍼진 높이 1.0㎝ 이상, 1.5㎝ 미만

△: 스며나와 퍼진 높이 1.5㎝ 이상, 3.0㎝ 미만

×: 스며나와 퍼진 높이 3.0㎝ 이상

(5-4) 프레스 성형(연속 고속 프레스) 후 외관

각 시험판에 윤활유를 도유한 상태에서, 하기 프레스 조건의 다단 드로잉 성형을 행하고, 금형에 부착하는 오염을 닦아내는 일 없이 10회 연속으로 성형한 후, 10개째의 성형재 표면에 부착한 박리 찌꺼기의 정도와, 성형재 표면의 검은 얼룩(흑화)의 정도를 육안으로 관찰하여, 평가했다.

[프레스 조건]

아연계 도금 강판의 판두께: 0.8㎜, 성형 속도: 450㎜/초, 블랭크 지름Φ 90㎜

(1단째) 펀치 지름Φ 49㎜, 펀치와 다이스의 클리어런스 1.0㎜

(2단째) 펀치 지름Φ 39㎜, 펀치와 다이스의 클리어런스 0.8㎜

(3단째) 펀치 지름Φ 32㎜, 펀치와 다이스의 클리어런스 0.8㎜

(4단째) 펀치 지름Φ 27.5㎜, 펀치와 다이스의 클리어런스 0.8㎜

(5단째) 펀치 지름Φ 24.4㎜, 펀치와 다이스의 클리어런스 0.8㎜

판정 방법은, 이하와 같이 했다.

◎: 윤활유에 축적된 박리 찌꺼기가 성형재 표면에 거의 부착되어 있지 않고, 성형재 표면의 검은 얼룩도 확인되지 않는다.

○: 윤활유에 축적된 박리 찌꺼기가 성형재 표면에 아주 조금 부착되어 있지만, 성형재 표면의 검은 얼룩은 확인되지 않는다.

○-: 윤활유에 축적된 박리 찌꺼기가 성형재 표면에 약간 부착되어 있고, 성형재 표면에 경미한 검은 얼룩이 관찰된다.

△: 윤활유에 축적된 박리 찌꺼기가 성형재 표면에 소량 부착되어 있고, 성형재 표면에 검은 얼룩이 약간 많이 관찰된다.

×: 윤활유에 축적된 박리 찌꺼기가 성형재 표면에 다량으로 부착되어 있고, 성형재 표면에 검은 얼룩이 현저하게 관찰된다.

얻어진 표면 처리 아연계 도금 강판의 품질(내식성, 기름 보존유지성과 프레스 후의 외관)에 대한 조사 결과를, 표 4-1 및 표 4-2에 나타낸다.

[표 4-1]

[표 4-2]

표 4-1 및 표 4-2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 성분이 되는 표면 처리액을 이용하여 Zr 함유 피막을 갖는 아연계 도금 강판은, 모두가 내식성 및 프레스 성형 후의 외관이 양호할 뿐만 아니라, 고온 및 고온 고습 환경하에서의 기름 보존유지성이 우수하다는 것을 알 수 있다.

이에 대하여, 비교예는, 모두, 내식성, 프레스 성형 후의 외관 및 기름 보존유지성 중 어느 하나 또는 하나 이상에서 뒤떨어져 있었다.

본 발명에 의하면, 고온 및 고온 고습 환경하의 기름 보존유지성이 우수한 아연계 도금 강판을 제공할 수 있다. 이에 따라, 베어링에 대한 회전축의 원활한 슬라이딩을 장시간 확보할 수 있고, 이로써, 자동차나, AV·OA 기기 분야 등에서 사용되고 있는 각종 모터의 진동이나 소음의 저감화와 장수명화를 도모할 수 있다.

Claims

수용성 지르코늄 화합물(A)과, 수분산성 미립자 실리카(B)와, 실란 커플링제(C)와, 바나딘산 화합물(D)과, 인산 화합물(E)과, 니켈 화합물(F)과, 아크릴 수지 에멀션(G)과, 메틸하이드로젠실리콘오일, 디메틸실리콘오일, 디에틸실리콘오일, 디이소프로필실리콘오일, 디부틸실리콘오일, 디아밀실리콘오일, 디헥실실리콘오일, 디라우릴실리콘오일, 디스테아릴실리콘오일, 메틸페닐실리콘오일, 디페닐실리콘오일, 에틸페닐실리콘오일, 이소프로필페닐실리콘오일, 부틸페닐실리콘오일, 아밀페닐실리콘오일, 헥실페닐실리콘오일, 라우릴페닐실리콘오일, 스테아릴페닐실리콘오일 중 적어도 1개로 이루어지는 오르가노폴리실록산 화합물(H)을, 하기 (1)∼(8)의 조건을 만족하는 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 아연계 도금 강판용의 표면 처리액.
(1) 수분산성 미립자 실리카(B)의 고형분(B_s)과 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(B_s)/(A_Zr)＝0.3∼1.2
(2) 실란 커플링제(C)와 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(C)/(A_Zr)＝0.6∼2.5
(3) 바나딘산 화합물(D)의 V 환산량(D_V)과 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(D_V)/(A_Zr)＝0.04∼0.15
(4) 인산 화합물(E)의 P 환산량(E_P)과 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(E_P)/(A_Zr)＝0.11∼0.55
(5) 니켈 화합물(F)의 Ni 환산량(F_Ni)과 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(F_Ni)/(A_Zr)＝0.015∼0.065
(6) 표면 처리액의 전체 고형분에 있어서의, 아크릴 수지 에멀션(G)의 고형분 (G_s)의 함유량이 0.5∼10질량％
(7) 표면 처리액의 전체 고형분에 있어서의, 오르가노폴리실록산 화합물(H)의 고형분 (H_s)의 함유량이 0.55∼6.5질량％
(8) 수분산성 미립자 실리카(B), 실란 커플링제(C) 및 오르가노폴리실록산 화합물(H)의 각 Si 환산의 합계량(Si_T)과 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산량(A_Zr)과의 질량비(Si_T)/(A_Zr)＝0.23∼1.0
제1항에 있어서,
상기 표면 처리액이 추가로 왁스(I)를, 하기 (9)의 조건을 만족하는 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 아연계 도금 강판용의 표면 처리액.
(9) 표면 처리액의 전체 고형분에 있어서의, 왁스(I)의 고형분(I_s)의 함유량이 2.5∼10질량％
제1항 또는 제2항에 기재된 표면 처리액을, 아연계 도금 강판의 표면에 도포하고, 이어서 가열 건조하여, 편면당의 Zr 부착량을 10∼200㎎/㎡로 하는 것을 특징으로 하는 아연계 도금 강판의 제조 방법.
아연계 도금 강판의 표면에, 지르코늄 화합물(a)과, 미립자 실리카(b)와, 실란 커플링제 유래 성분(c)과, 바나딘산 화합물(d)과, 인산 화합물(e)과, 니켈 화합물(f)과, 아크릴 수지(g)와, 메틸하이드로젠실리콘오일, 디메틸실리콘오일, 디에틸실리콘오일, 디이소프로필실리콘오일, 디부틸실리콘오일, 디아밀실리콘오일, 디헥실실리콘오일, 디라우릴실리콘오일, 디스테아릴실리콘오일, 메틸페닐실리콘오일, 디페닐실리콘오일, 에틸페닐실리콘오일, 이소프로필페닐실리콘오일, 부틸페닐실리콘오일, 아밀페닐실리콘오일, 헥실페닐실리콘오일, 라우릴페닐실리콘오일, 스테아릴페닐실리콘오일 중 적어도 1개로 이루어지는 오르가노폴리실록산 화합물 유래 성분(h)을, 하기 (11)∼(15)의 조건을 만족하는 범위에서 함유하고, 편면당의 Zr 부착량이 10∼200㎎/㎡인 피막을 갖는 것을 특징으로 하는 아연계 도금 강판.
(11) 바나딘산 화합물(d)의 V 환산량(d_V)과 지르코늄 화합물(a)의 Zr 환산량(a_Zr)과의 질량비(d_V)/(a_Zr)＝0.04∼0.15
(12) 인산 화합물(e)의 P 환산량(e_P)과 지르코늄 화합물(a)의 Zr 환산량(a_Zr)과의 질량비(e_P)/(a_Zr)＝0.11∼0.55
(13) 니켈 화합물(f)의 Ni 환산량(f_Ni)과 지르코늄 화합물(a)의 Zr 환산량(a_Zr)과의 질량비(f_Ni)/(a_Zr)＝0.015∼0.065
(14) 피막 고형분의 합계량에 있어서의, 아크릴 수지(g)의 함유량이 0.5∼10 질량％
(15) 미립자 실리카(b), 실란 커플링제 유래 성분(c) 및 오르가노폴리실록산 화합물 유래 성분(h)의 각 Si 환산의 합계량(Si_t)과 지르코늄 화합물(a)의 Zr 환산량(a_Zr)과의 질량비(Si_t)/(a_Zr)＝0.23∼1.0
제4항에 있어서,
상기 피막이 추가로 왁스(i)를, 하기 (16)의 조건을 만족하는 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 아연계 도금 강판.
(16) 피막 고형분의 합계량에 대하여, 왁스(i)의 고형분(i_s)의 함유량이 2.5∼10질량％