KR20110130477A

KR20110130477A - 아연계 도금 강판

Info

Publication number: KR20110130477A
Application number: KR1020117024066A
Authority: KR
Inventors: 타케시 마츠다; 아키라 마츠자키; 마사토 사사키; 카츠토시 다카시마
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2011-12-05
Also published as: JP5663915B2; EP2418303A4; MY158154A; CN102378828A; WO2010114170A1; US20120088122A1; EP2418303A1; SG174954A1; JP2010255105A; KR101414568B1; EP2418303B1; CN102378828B; TWI465604B; TW201042083A; CA2756812A1; CA2756812C

Abstract

내식성 및 밀착성의 제성능을 갖고, 저(低)면압에서의 도통성이 우수한 아연계 도금 강판을 제공한다.
수용성 지르코늄 화합물과 테트라알콕시실란과 에폭시기를 갖는 화합물과 킬레이트제와 실란커플링제와 바나딘산과 금속 화합물을 포함하고, 이들을 특정의 비율로 혼합한 pH8∼10인 표면 처리제를 이용하여 아연계 도금 강판 표면 상에 도포하고, 가열 건조하여, 50∼1200㎎/㎡의 표면 처리 피막을 갖는 아연계 도금 강판.

Description

아연계 도금 강판{ZINC-COATED STEEL SHEET}

본 발명은, 자동차, 가전, 건재(建材) 등에 이용되며, 아연계 도금 강판의 표면에 형성된 표면 처리 피막 중에 6가 크롬 등의 공해 규제 물질을 전혀 포함하지 않는 표면 처리를 행한 환경 조화형 아연계 도금 강판에 관한 것으로, 특히, 전기·전자 기기 등, 전자파 누설(electromagnetic interference;EMI)을 방지할 필요가 있는 용도에 적합하고, 전자파 시일드 특성이 우수함과 함께, 내식성도 우수한 아연계 도금 강판에 관한 것이다.

최근에 보여지는 가전 제품의 디지털화 진전, CPU 고속화 등에 수반하여, 그 주변 기기나 인체에 미치는 전자파 장해에 관한 문제가 중요시되고 있다. 이러한 문제에 대응하여, 일본에서는 「정보 처리 장치 등 전파 장해 자주 규제 협의회(VCCI)」가 설립되어 있으며, 근래, VCCI의 규격을 준수하기 위해, 전자파 장해 문제에 대한 업계 자주 규제의 경향이 더욱 강해지고 있다. 전기·전자 기기 내의 전자 기반 등으로부터 발생하는 전자파 노이즈의 대책으로서, 금속(도전체) 소재의 시일드 박스(shield box)에 의해 전자 기반 등을 포위하여, 전자파를 시일드하는 기술이 그 일 예이다.

시일드 박스는, 시일드 박스를 구성하는 도전성 소재가 전자파를 반사함으로써 전자파를 차폐한다. 또한, 시일드 박스를 구성하는 소재의 도전성이 높을수록 전자파의 반사율도 높아져, 전자파 시일드성이 향상된다. 그 때문에, 시일드 박스의 전자파 시일드성을 확보하는데 있어서는, 시일드 박스를 구성하는 금속판이 높은 도전성을 갖는 것이 중요해진다.

또한, 시일드 박스는, 금속판을 성형 가공하여 제조되기 때문에 불연속부(이음매나 접합부)를 갖고, 그 불연속부로부터는 전자파의 누설 또는 침입이 발생하기 쉽다. 그 때문에, 시일드 박스에서는 통상, 불연속부에 도전성의 가스켓(gasket)을 삽입하여 전자파의 누설·침입을 막고 있다.

여기에서, 시일드 박스의 차폐성을 보다 확실히 하는데 있어서는, 소망하는 전류를 시일드 박스 전체에 걸쳐 통전 가능한 구조로 할 필요가 있다. 그러나, 상기 금속체와 가스켓과의 접촉부는 통상, 접촉 압력이 낮기 때문에, 금속체-가스켓간의 전기 도통성(이하, 단순히 「도통성」이라고 함)이 떨어져, 당해 접촉부에 있어서의 통전량이 낮아지는 경향이 있다. 그 때문에, 시일드 박스를 구성하는 금속판의 도전성을 확보하는 것에 더하여, 금속판-가스켓 간의 도통성도 확보하는 것이, 시일드 박스의 더 한층의 고성능화를 도모하는데 있어서 중요해진다.

한편, 오늘날, 모든 환경하에서 전기·전자 기기가 사용되고 있어, 시일드 박스를 구성하는 소재에는, 가혹한 사용 환경하에 있어서도 부식되지 않는 것, 즉, 우수한 내식성을 갖는 것도 요구되고 있다. 종래, 가전 제품용 강판, 건재용 강판, 자동차용 강판에 사용되는 아연계 도금 강판의 표면에, 내식성(내백청성(white-rust resistance, 내적청성(red-rust resistance))을 향상시킬 목적으로, 크롬산, 중(重)크롬산 또는 그 염류를 주요 성분으로 한 처리액에 의한 크로메이트(chromate) 처리를 행한 강판이 널리 이용되어 왔다.

전술한 바와 같이, 시일드 박스를 구성하는 금속체(강판)에는 높은 도전성, 나아가서는, 가스켓과의 도통성이 요구된다. 여기에서, 크로메이트 처리에 의해 강판 표면에 형성되는 피막은, 소지(素地;base) 강판보다도 도전성이 떨어지기는 하지만, 크로메이트 처리에 의해 형성되는 피막은, 그 막두께가 박막이라도 방청성능을 발휘하는 것이 가능하다. 이 때문에, 크로메이트 처리를 행한 표면 처리 강판에 있어서는, 도전성이 떨어지는 피막을 최대한 얇게 함으로써, 강판(표면 처리 없음)에 필적하는 도전성이 얻어지는 결과, 상기 가스켓과의 도통성을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 방청성능과 전자파 시일드성을 양립하는 것이 가능했다. 그러나, 최근의 지구 환경 문제로부터, 크로메이트 처리에 의하지 않는 무공해인 표면 처리 강판, 소위 크롬프리(chromium-free) 처리 강판을 채용하는 것에 요청이 높아지고 있다.

크롬프리 처리 강판에 관한 기술은 이미 많이 제안되어 있으며, 크롬산과 동일한 Ⅳ A족에 속하는 몰리브덴산, 텅스텐산의 부동태화(不動態化) 작용을 겨냥한 기술, Ti, Zr, V, Mn, Ni, Co 등의 천이 금속이나 La, Ce 등의 희토류 원소의 금속염을 이용하는 기술, 탄닌산 등의 다가 페놀카본산이나 S, N을 포함하는 화합물 등의 킬레이트제를 베이스로 하는 기술, 실란커플링제를 이용하여 폴리실록산 피막을 형성한 기술, 혹은, 이들을 조합한 기술 등이 제안되어 있다.

구체적으로 예를 들면 이하와 같다.

(1) 폴리비닐페놀 유도체 등의 유기 수지와 산성분, 에폭시 화합물을 반응시켜 얻어지는 피복제 및, 실란커플링제나 바나듐 화합물 등을 배합한 처리액으로부터 피막을 형성하는 기술(예를 들면 특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3, 특허문헌 4)

(2) 수성 수지와 티오카보닐기와 바나딘산 화합물과 인산을 포함하는 피막을 형성하는 기술(예를 들면, 특허문헌 5)

(3) Ti 등의 금속 화합물과 불화물, 인산 화합물 등의 무기산 및 유기산을 포함하는 처리액으로부터 피막을 형성하는 기술(특허문헌 6, 특허문헌 7, 특허문헌 8, 특허문헌 9, 특허문헌 10, 특허문헌 11, 특허문헌 12)

(4) Ce, La, Y 등의 희토류 원소와 Ti, Zr 원소의 복합 피막을 형성하여, 그 피막 중에서 도금 계면측에 산화물층, 표면측에 수산화물층을 농화시키는 기술(특허문헌 13)이나, Ce와 Si 산화물의 복합 피막을 형성하는 기술(특허문헌 14)

(5) 하층에 산화물을 함유하는 인산 및/또는 인산 화합물 피막, 그 상층에 수지 피막으로 이루어지는 유기 복합 피복을 형성하는 기술(예를 들면, 특허문헌 15, 특허문헌 16).

(6) 특정의 인히비터(inhibitor) 성분과 실리카/지르코늄 화합물로 이루어지는 복합 피막을 형성하는 기술(예를 들면 특허문헌 17).

이들 기술에 의해 형성되는 피막은, 유기 성분 혹은 무기 성분의 복합 첨가에 의해 아연의 백청 발생을 억제하는 것을 노린 것으로, 예를 들면 상기 (1) 및 (2)의 기술은, 주로 유기 수지를 첨가함으로써 내식성을 확보하고 있다. 그러나, 이러한 유기 수지에 의한 피막 조성의 경우, 유기 수지가 절연성을 갖는다. 따라서, 이러한 피막이 형성된 강판은, 충분한 도전성을 갖지 않기 때문에, 시일드 박스의 소재로서 부적당하다.

상기 (3) 및 (4)의 기술에서는, 유기 성분을 전혀 함유하지 않는 무기 단독 피막이 제안되어 있다. 그러나, 이들 금속 산화물·금속 수산화물에 의한 복합 피막에서는, 피막을 두껍게 하지 않으면 아연계 도금 강판에 충분한 내식성을 부여할 수 없다. 덧붙여, 아연계 도금 강판 표면을 인산 아연과 같은 부도체 피막(절연성 피막)으로 덮기 때문에, 상기 (1) 및 (2)의 기술과 동일하게, 양호한 도전성을 얻기에는 불리하여, 내식성과 도전성의 양립이 곤란했다.

상기 (5)의 기술에서는, 표면 처리 강판 표면의 도전성이 표면에 피복하는 절연성 피막의 막두께에 의존하는 것에 주목하여, 절연성 피막을 얇게 함으로써 양호한 도전성을 얻는 것이 가능하다. 그러나, 막두께를 얇게 하면 강판의 내식성이 저하되기 때문에, 내식성과 도전성이 함께 우수한 표면 처리 강판을 얻는 것은 곤란했다.

(6)의 기술에서는, 인히비터 성분으로서 바나딘산 화합물의 부동태화 작용 및 인산 화합물에 의한 난용성 금속염을 이용하고, 또한 골격 피막으로서 지르코늄 화합물, 미립자 실리카, 실란커플링제의 복합 피막을 형성시킴으로써 우수한 내식성을 발현하고 있다. 그러나, 도전성을 확보하는데 있어서는 막두께를 얇게 할 필요가 있어, 내식성과 도전성의 양립이 곤란했다.

이상과 같이, 현재까지 제안되어 있는 크롬프리 처리 강판에서는, 종래의 크로메이트 피막과 같은 정도의 내식성을 확보하기 위해서는, 절연성이 높은 피막의 막두께를 두껍게 할 필요가 있다. 그 때문에, 이들 크롬프리 처리 강판은, 도전성의 확보가 곤란하고, 시일드 박스 본체를 구성하는 강판에 요구되는 특성을 충분히 만족하는 것이라고는 말하기 어렵다. 또한, 전술한 대로, 시일드 박스의 차폐성을 보다 확실히 하는데 있어서는, 저(低)접촉 압력으로 접촉하는 금속체(강판)-가스켓 간의 도통성을 충분히 확보할 필요가 있는 바, 상기의 어느 기술에 있어서도 이러한 도통성에 대해서 전혀 고려되어 있지 않다.

일본공개특허공보 2003-13252호 일본공개특허공보 2001-181860호 일본공개특허공보 2004-263252호 일본공개특허공보 2003-155452호 일본특허 3549455호 공보 일본특허 3302677호 공보 일본공개특허공보 2002-105658호 일본공개특허공보 2004-183015호 일본공개특허공보 2003-171778호 일본공개특허공보 2001-271175호 일본공개특허공보 2006-213958호 일본공개특허공보 2005-48199호 일본공개특허공보 2001-234358호 일본특허 3596665호 공보 일본공개특허공보 2002-53980호 일본공개특허공보 2002-53979호 일본공개특허공보 2008-169470호

본 발명은, 상기 문제점을 해결하고, 아연계 도금 표면에 6가 크롬 등의 공해 규제 물질을 완전히 포함하는 일 없이, 내식성 및, 밀착성의 제성능을 갖고, 특히 내식성이 저하되는 일 없이, 낮은 접촉 압력으로 가스켓 등과 강판이 접촉하는 바와 같은 엄격한 조건에서도 도통성이 우수한 표면 처리 피막을 갖는 아연계 도금 강판의 제공을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 이들 문제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 수용성 지르코늄 화합물과, 테트라알콕시실란과, 에폭시기를 갖는 화합물과, 킬레이트제와, 바나딘산 화합물과, 금속 화합물 등을 포함하는 알칼리성의 표면 처리제를 사용함으로써, 상기 문제점을 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명의 완성에 이르렀다.

즉, 본 발명은, 이하의 (1)∼(5)를 제공한다.

(1) 수용성 지르코늄 화합물(A)과, 테트라알콕시실란(B)과, 에폭시기를 갖는 화합물(C)과, 킬레이트제(D)와, 바나딘산 화합물(E)과, Ti, Al 및, Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 금속을 함유하는 금속 화합물(F)을 함유하고, pH가 8∼10이며, 하기 (I)∼(V)의 조건을 만족하도록 조정된 표면 처리제를 아연계 도금 강판 표면 상에 도포하고, 가열 건조하여 얻은, 편면당의 부착량이 50∼1200㎎/㎡의 표면 처리 피막을 갖는 것을 특징으로 하는 아연계 도금 강판.

기

(I) 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산 질량과 테트라알콕시실란(B)과의 질량비(A/B)가 1.0∼6.0

(Ⅱ) 테트라알콕시실란(B)과 에폭시기를 갖는 화합물(C)과의 질량비(B/C)가 0.1∼1.6

(Ⅲ) 테트라알콕시실란(B)과 킬레이트제(D)와의 질량비(B/D)가 0.3∼2.0

(Ⅳ) 바나딘산 화합물(E)의 V 환산 질량과 킬레이트제(D)와의 질량비(E/D)가 0.03∼1.0

(V) 금속 화합물(F)의 금속 합계 환산 질량과 킬레이트제(D)와의 질량비(F/D)가 0.05∼0.8

또한, 상기의 질량비를 나타내는 식 중, A는 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산 질량, B는 테트라알콕시실란(B)의 질량, C는 에폭시기를 갖는 화합물(C)의 질량, D는 킬레이트제(D)의 질량, E는 바나딘산 화합물(E)의 V 환산 질량, F는 금속 화합물(F)의 금속 합계 환산 질량을 나타내고 있으며, 이하 동일하게 기재한다.

(2) 상기 편면당의 부착량이 50∼500㎎/㎡인 (1)에 기재된 아연계 도금 강판.

(3) 상기 표면 처리제가 추가로 윤활제(G)를 함유하고, 당해 윤활제(G)를, 상기 표면 처리제의 전(全)고형분에 대하여, 1∼10질량％ 함유하는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 아연계 도금 강판.

(4) 상기 표면 처리제가 추가로 비이온계 아크릴 수지 에멀션(H)을 함유하고, 당해 비이온계 아크릴 수지 에멀션(H)을, 상기 표면 처리제의 전고형분에 대하여, 0.5∼45.0질량％ 함유하는 것을 특징으로 하는 (1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 아연계 도금 강판.

(5) 상기 비이온계 아크릴 수지 에멀션(H)을 상기 표면 처리제의 전고형분에 대하여, 0.5∼4.5질량％ 함유하는 (4)에 기재된 아연계 도금 강판.

본 발명에 의하면, 내식성 및, 밀착성의 제성능을 갖고, 특히 내식성이 저하되는 일 없이, 낮은 접촉 압력으로 강판이 가스켓 등과 접촉하는 바와 같은 엄격한 조건에서도 도통성이 우수한 아연계 도금 강판을 제공할 수 있다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하에, 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.

우선, 본 발명의 아연계 도금 강판에 대해서 설명한다.

본 발명의 아연계 도금 강판으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 용융 아연 도금 강판(GI) 또는 이것을 합금화한 합금화 용융 아연 도금 강판(GA), 또는 용융 아연 Zn-5질량％ Al 합금 도금 강판(GF), 용융 아연 55질량％ 알루미늄 합금 도금 강판(GL), 전기 아연 도금 강판(EG), 전기 아연-Ni 합금 도금 강판(Zn-11질량％ Ni) 등을 들 수 있다.

본 발명에 따른 아연계 도금 강판은, 수용성 지르코늄 화합물(A)과, 테트라알콕시실란(B)과, 에폭시기를 갖는 화합물(C)과, 킬레이트제(D)와, 바나딘산 화합물(E)과, Ti, Al 및, Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 금속을 함유하는 금속 화합물(F)을 함유하는 표면 처리제를 이용하여, 아연계 도금 강판 표면 상에 도포하고, 가열 건조하여, 편면당의 부착량이 50∼1200㎎/㎡의 피막을 갖는 도통성이 우수한 아연 도금 강판이다.

다음으로, 본 발명에 사용되는 표면 처리제에 대해서 설명한다.

본 발명에 사용되는 표면 처리제는 수용성 지르코늄 화합물(A)을 함유한다. 수용성 지르코늄 화합물을 함유하는 표면 처리제를 이용하여 아연계 도금 강판의 표면에 표면 처리 피막을 형성하면, 당해 강판의 내식성, 형성되는 피막의 밀착성 및, 알칼리 탈지 후에 있어서의 당해 강판의 내식성의 제성능이 우수하여, 무기 피막의 특성인 내열성 및 용접성이 우수한 아연계 도금 강판이 얻어진다.

본 발명에 사용되는 수용성 지르코늄 화합물(A)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 질산 지르코늄, 옥시질산 지르코늄, 아세트산 지르코닐, 황산 지르코닐, 탄산 지르코늄, 탄산 지르코닐암모늄, 탄산 지르코닐칼륨, 탄산 지르코닐나트륨, 지르콘 불화 수소산 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 이상을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 아연 도금 강판의 내식성 및, 도통성이 보다 우수한 점에서, 탄산 지르코닐암모늄 및, 탄산 지르코닐나트륨이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 표면 처리제는, 테트라알콕시실란(B)을 함유한다. 상기 수용성 지르코늄과 함께 테트라알콕시실란을 함유하는 표면 처리제를 이용하여 아연계 도금 강판의 표면에 피막을 형성하면, 당해 강판의 내식성, 형성되는 피막의 밀착성 및, 알칼리 탈지 후에 있어서의 당해 강판의 내식성의 제성능이 우수하여, 무기 피막의 특성인 내열성, 용접성이 우수한 아연계 도금 강판이 얻어진다. 이러한 우수한 특성이 얻어지는 이유는 확실하지 않지만, 테트라알콕시실란(B)과 전술한 수용성 지르코늄(A)을 병용하면, 수용성 지르코늄(A)과 테트라알콕시실란(B)이, 삼차원 가교를 갖는 피막을 형성하는 것에 기인하는 것이라고 추측된다.

본 발명에 사용되는 테트라알콕시실란(B)의 종류는 1 분자 중에 알콕시기를 4개 갖는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라프로폭시실란 및, 테트라부톡시실란 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 이상을 이용할 수 있다. 알콕시기로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 탄소수가 1∼4의 알콕시기를 들 수 있으며, 바람직하게는 탄소수 1∼3, 더욱 바람직하게는 탄소수 1∼2이다. 즉, 아연계 도금 강판의 내식성이 보다 우수하다는 관점에서 테트라에톡시실란 및, 테트라메톡시실란이 바람직하다.

본 발명의 표면 처리제에 사용되는 수용성 지르코늄(A)과 테트라알콕시실란(B)의 함유량은, 수용성 지르코늄(A)의 합계 Zr 환산 질량과 테트라알콕시실란(B)과의 질량비(A/B)가 1.0∼6.0이며, 1.6∼3.1인 것이 보다 바람직하다. 상기 질량비가 1.0 미만의 경우에는 내식성이 우수한 아연계 도금 강판이 얻어지지 않고, 6.0 초과의 경우에는 아연계 도금 강판의 도통성이 저하된다.

본 발명에 사용되는 표면 처리제는, 에폭시기를 갖는 화합물(C)을 함유한다. 상기 수용성 지르코늄 및 테트라알콕시실란과 함께, 에폭시기를 갖는 화합물(C)을 함유하는 표면 처리제를 이용하여 아연계 도금 강판의 표면에 피막을 형성하면, 당해 강판의 내식성 및, 알칼리 탈지 후에 있어서의 당해 강판의 내식성의 제성능이 우수하고, 특히, 밀착성, 내스크레치성(resistance to scratching) 및, 윤활성이 우수한 피막을 아연계 도금 강판의 표면에 형성할 수 있다.

본 발명에 사용되는 에폭시기를 갖는 화합물(C)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란의 에폭시기를 갖는 실란커플링제, 아디핀산 디글리시딜에스테르, 프탈산 디글리시딜에스테르, 테레프탈산 디글리시딜에스테르의 에폭시기를 갖는 에스테르 화합물, 솔비톨폴리글리시딜에테르, 솔비탄폴리글리시딜에테르, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르, 펜타에리트리톨폴리글리시딜에테르, 디글리세롤폴리글리시딜에테르, 글리세롤폴리글리시딜에테르, 트리메틸프로판폴리글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르의 에폭시를 갖는 에테르 화합물 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 이상을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 적은 피막량으로 아연계 도금 강판의 내식성이 보다 우수하다는 관점에서 에폭시기를 갖는 실란커플링제가 바람직하다.

본 발명에 사용되는 에폭시기를 갖는 화합물(C)의 함유량은, 테트라알콕시실란(B)의 질량과 에폭시기를 갖는 화합물(C) 합계의 질량과의 질량비(B/C)가, 0.1∼1.6이며, 0.2∼1.2인 것이 보다 바람직하다. 상기 질량비가 0.1 미만의 경우에는 내식성이 우수한 아연계 도금 강판이 얻어지지 않고, 1.6 초과의 경우에는 피막의 밀착성이 저하된다.

본 발명에 사용되는 표면 처리제는, 킬레이트제(D)를 함유한다. 킬레이트제(D)를 함유함으로써, 보관 안정성(저장 안정성)이 우수한 표면 처리제가 얻어진다. 그 이유는 확실하지 않지만, 킬레이트제(D)는, 상기 테트라알콕시실란(B)이 표면 처리제 중에서 고분자화되는 것을 억제하는 효과를 갖는 것이라고 추측되며, 이러한 효과에 기인하여 표면 처리제를 조제 후 장기간에 걸쳐 보관한 경우에 있어서도 변질되는 일 없이, 조제시의 품질이 유지되는 것이라고 추측된다. 또한, 킬레이트제(D)는, 바나딘산 화합물(E) 및 금속 화합물(F)을 표면 처리제 중에 안정되게 용해하기 위해 필요하다. 또한, 킬레이트제(D)는, 질산, 인산, 황산, 불산 등의 무기산에 비해 아연 도금층 표면의 에칭 작용이 적기 때문에, 인산 아연 등의 부도체 피막을 형성하는 일이 없다. 그 때문에, 킬레이트제(D)를 함유하는 표면 처리제를 이용하여 형성된 피막을 갖는 아연계 도금 강판은, 보다 우수한 도통성을 나타내는 것이라고 추측된다.

본 발명에 사용되는 킬레이트제(D)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 주석산, 말산 등의 하이드록시카본산, 모노카본산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 구연산, 아디핀산 등의 디카본산 또는 트리카본산 등의 폴리카본산 및 글리신 등의 아미노카본산 등, 포스폰산 또는 포스폰산염 등을 들 수 있으며, 이들 킬레이트제의 1종 이상을 이용할 수 있다. 특히, 표면 처리제의 보관 안정성(저장 안정성) 및, 아연계 도금 강판의 내식성과 도통성의 관점에서, 1 분자 중에 카복실기 또는 포스폰산 기를 2개 이상 갖는 화합물이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 킬레이트제(D)의 함유량은, 테트라알콕시실란(B)의 질량과 킬레이트제(D) 합계의 질량과의 질량비(B/D)가 0.3∼2.0이며, 0.5∼1.8인 것이 보다 바람직하다. 질량비가 0.3 미만 또는 2.0 초과의 어느 경우도 내식성이 우수한 아연계 도금 강판이 얻어지지 않는다.

본 발명에 사용되는 표면 처리제는, 바나딘산 화합물(E)을 함유한다. 바나딘산 화합물(E)은 아연계 도금 강판 표면에 형성되는 피막 중에 있어서, 물에 용해되기 쉬운 형태로 균일하게 분산되어 존재하고, 소위 아연 부식시의 인히비터 효과를 발현한다. 본 발명에 사용되는 바나딘산 화합물(E)로서는, 예를 들면, 메타바나딘산 암모늄, 메타바나딘산 나트륨을 들 수 있으며, 이들 중 1종 이상을 이용할 수 있다.

본 발명에 사용되는 바나딘산 화합물(E)의 함유량은, 바나딘산 화합물(E) 합계의 V 환산 질량과 킬레이트제(D) 합계의 질량과의 질량비(E/D)가, 0.03∼1.0이며, 0.05∼0.71인 것이 보다 바람직하다. 질량비가 0.03 미만의 경우에는 내식성이 우수한 아연계 도금 강판이 얻어지지 않고, 1.0 초과의 경우에는 표면 처리제로의 바나딘산 화합물의 용해가 어려워진다.

본 발명에 사용되는 표면 처리제는, Ti, Al 및 Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는 금속 화합물(F)을 함유한다. 이들 금속 성분을 함유함으로써, 우수한 내식성(특히 가공부)을 갖는 아연계 도금 강판의 제공이 가능해진다.

본 발명에 사용되는 금속 화합물(F)로서는, Ti, Al 및 Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는 금속 화합물이면 특별히 종류는 한정되지 않는다.

Ti를 포함하는 금속 화합물로서는, 예를 들면, 황산 티타닐, 질산 티타닐, 질산 티탄, 염화 티타닐, 염화 티탄, 티타니아졸, 산화 티탄, 옥살산 티탄산 칼륨, 티탄 불화 수소산, 티탄 불화 암모늄, 티탄락테이트, 티탄테트라이소프로폭사이드, 티탄아세틸아세트네이트, 디이소프로필티타늄비스아세틸아세톤 등을 들 수 있다. 또한, 황산 티타닐의 수용액을, 열가수분해시켜 얻어지는 메타티탄산이나, 알칼리 중화로 얻어지는 오르소티탄산 및 이들 염도 들 수 있다.

Al를 포함하는 금속 화합물로서는, 예를 들면, 산화 알루미늄, 수산화 알루미늄, 황산 알루미늄, 질산 알루미늄, 인산 알루미늄, 염화 알루미늄 등을 들 수 있다.

Zn을 포함하는 금속 화합물로서는, 예를 들면, 탄산 아연, 산화 아연, 수산화 아연, 황산 아연, 질산 아연, 염화 아연, 인산 아연 외에, 아연은 양성 금속이기 때문에, 알칼리사이드에서 생성하는 아연산 나트륨, 아연산 칼륨 등을 들 수 있다. 이들 중 1종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.

본 발명에 사용되는 금속 화합물(F)의 함유량은, 금속 화합물(F)의 금속 합계 환산 질량과 킬레이트제(D) 합계의 질량과의 질량비(F/D)가, 0.05∼0.8이며, 0.17∼0.34인 것이 보다 바람직하다. 질량비가 0.05 미만의 경우에는 내식성이 우수한 아연계 도금 강판이 얻어지지 않고, 0.8 초과의 경우에는 금속 화합물(F)의 표면 처리제로의 용해가 어려워진다.

본 발명에 사용되는 표면 처리제는, pH8∼10이며, pH8.2∼9.5인 것이 보다 바람직하다. 처리액의 pH가 8 미만이면 표면 처리제의 보관 안정성(저장 안정성), 그리고, 아연계 도금 강판의 내식성 및 강판 표면에 형성되는 피막의 밀착성이 저하된다. 한편, pH가 10을 초과하는 경우나 산성이 된 경우에는, 아연의 에칭이 현저해져, 아연계 도금 강판의 내식성 및, 도통성이 저하된다. 본 발명에 있어서, pH의 조정에 이용되는 알칼리로서는, 암모늄, 아민, 아민의 유도체 및 아미노폴리카본산이 바람직하고, 산으로서는 전술한 킬레이트제(D)로부터 선택되는 것이 바람직하다.

본 발명의 아연 도금층의 표면에 형성되는 피막은, 편면당의 부착량이 50∼1200㎎/㎡가 되도록 조정되고, 바람직하게는 100∼900㎎/㎡로 조정되며, 더욱 바람직하게는 100∼500㎎/㎡ 이하로 조정된다. 50㎎/㎡ 미만의 경우에는 본 발명의 효과가 충분히는 얻어지지 않는 경우가 있어, 1200㎎/㎡를 초과하는 경우에는 효과가 포화하여, 경제적으로 불이익이 되는 것 외에, 경우에 따라서는 도통성의 저하를 초래하는 경우도 있다.

또한, 본 발명에 사용되는 표면 처리제는, 윤활성능을 향상시키기 위해 윤활제(G)를 첨가할 수 있다. 윤활제로서는, 폴리에틸렌 왁스, 산화 폴리에틸렌 왁스, 산화 폴리프로필렌 왁스, 카르나바 왁스, 파라핀 왁스, 몬탄 왁스, 라이스 왁스, 테플론(Teflon;등록상표) 왁스, 2황화 탄소, 그래파이트(graphite) 등의 고체 윤활제를 들 수 있다. 이들 고체 윤활제 중에서, 1종 또는 2종 이상을 이용할 수 있다.

본 발명에 사용되는 윤활제(G)의 함유량은, 표면 처리제의 전고형분에 대하여, 1∼10질량％인 것이 바람직하고, 3∼7질량％인 것이 보다 바람직하다. 1질량％ 이상으로 하면 윤활성능의 향상이 얻어지고, 10질량％ 이하의 경우에는 아연계 도금 강판의 내식성이 저하되는 일이 없다.

또한, 본 발명에 사용되는 표면 처리제는, 아연계 도금 강판 표면에 형성되는 피막의 내식성을 향상시키는 목적으로 비이온계 아크릴 수지 에멀션(H)을 함유할 수 있다. 비이온계 아크릴 수지 에멀션의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르, 스티렌 등의 비닐계 모노머를 폴리에틸렌옥사이드 혹은 폴리프로필렌옥사이드를 구조상에 갖는 비이온계 계면활성제(유화제)의 존재하, 수중에서 유화 중합한 수계 에멀션 등, 비이온계 유화제로 유화된 아크릴 수지를 사용할 수 있다.

본 발명에 사용되는 비이온계 아크릴 수지 에멀션(H)의 함유량은, 표면 처리제의 전고형분에 대하여 0.5∼45.0질량％이며, 1.0∼40.0질량％인 것이 보다 바람직하고, 4.5질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 0.5질량％ 이상으로 하면 표면 처리제의 젖음성(wettability) 향상의 효과가 얻어지고, 45.0질량％ 이하의 경우에는 아연계 도금 강판의 도통성이 저하되는 일이 없다.

본 발명에 사용되는 표면 처리제는, 상기한 성분을 탈(脫)이온수, 증류수 등의 수중에서 혼합함으로써 얻어진다. 표면 처리제의 고형분 비율은 적절히 선택하면 좋다. 본 발명에 사용되는 표면 처리제는, 필요에 따라서 알코올, 케톤, 셀로솔브계의 수용성 용제, 계면활성제, 소포제, 레벨링제, 방균 방곰팡이제, 착색제 등을 첨가해도 좋다. 이것들을 첨가함으로써, 표면 처리제의 건조성, 도포 외관, 작업성, 저장 안정성(보관 안정성), 디자인성(design property)이 향상한다. 단, 이것들은 본 발명에서 얻어지는 품질을 손상시키지 않는 정도로 첨가하는 것이 중요하여, 첨가량은 많아도 표면 처리제의 전고형분에 대하여 5질량％ 미만이다.

본 발명의 표면 처리제의 아연계 도금 강판으로의 도포의 방법으로서는, 처리되는 아연계 도금 강판의 형상 등에 의해 적절히 최적인 방법이 선택되어, 롤 코팅법, 바 코팅법, 침지법(dipping), 스프레이 도포법 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 시트 형상이면 롤 코팅법, 바 코팅법이나, 표면 처리제를 아연계 도금 강판에 스프레이하여 롤 드로잉이나 기체를 고압으로 내뿜어 도포량을 조정한다. 성형품이면, 표면 처리제에 침지하여 인상하고, 경우에 따라서는 압축 에어로 여분의 표면 처리제를 날려 버려 도포량을 조정하는 방법 등을 들 수 있다.

또한, 아연계 도금 강판에 표면 처리제를 도포하기 전에, 필요에 따라서, 아연계 도금 강판 표면 상의 유분이나 더러움을 제거하는 것을 목적으로 한 전(前)처리를 아연계 도금 강판에 행해도 좋다. 아연계 도금 강판은, 방청 목적으로 방청유가 도포되어 있는 경우가 많다. 또한, 방청유로 도유되어 있지 않은 경우라도, 작업 중에 부착된 유분이나 더러움 등이 있다. 전처리를 행함으로써, 아연계 도금 강판 표면 상이 청정화되어, 금속 재료 표면이 균일하게 젖기 쉬워진다. 유분이나 더러움 등이 없고, 표면 처리제가 균일하게 젖는 경우는, 전처리 공정은 특별히 필요는 없다.

또한, 전처리의 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 탕세(湯洗;cleaning with hot water), 용제 세정, 알칼리 탈지 세정 등의 방법을 들 수 있다.

본 발명의 아연계 도금 강판 표면 상에 형성된 피막을 건조할 때의 가열 온도(최고 도달판 온도)는, 통상 60∼200℃이며, 80∼180℃인 것이 보다 바람직하다. 가열 온도를 60℃ 이상으로 하면, 주(主)용매인 수분이 잔존하는 일 없이, 아연계 도금 강판의 내식성의 저하 등을 볼 수 없다. 한편, 가열 온도를 200℃ 이하로 하면, 피막에 크랙이 발생하는 것에 의한 아연계 도금 강판의 내식성 저하가 없다. 가열 건조 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 열풍이나 인덕션 히터, 적외선, 근적외선 등에 의해 가열하고, 표면 처리제를 건조하면 좋다.

또한, 가열 시간은, 사용되는 아연계 도금 강판의 종류 등에 따라 적절히 최적인 조건이 선택된다. 또한, 생산성 등의 관점에서는, 0.1∼60초가 바람직하고, 1∼30초가 보다 바람직하다.

본 발명에 의해 얻어지는 아연계 도금 강판에 있어서, 내식성 및, 아연계 도금 강판 표면에 형성되는 피막의 밀착성의 제성능을 갖고, 특히 내식성을 저하시키는 일 없이, 소망하는 도통성이 얻어지는 이유는 반드시 분명하지는 않지만, 이하와 같은 작용 효과에 의하는 것이라고 추측된다.

우선, 본 발명에 있어서는, 수용성 지르코늄 화합물과 테트라알콕시실란과 에폭시기를 갖는 화합물에 의해 아연계 도금 강판의 표면에 형성되는 피막의 골격(skeleton)을 구성한다. 수용해성 지르코늄의 피막은, 일단 건조하면 재차 물에는 용해되지 않고 배리어(barrier)적 효과를 갖기 때문에, 아연계 도금 강판의 내식성, 피막의 밀착성 및, 알칼리 탈지 후에 있어서의 아연계 도금 강판의 내식성의 제성능이 우수하여, 무기 피막의 특성인 내열성 및 용접성이 우수한 아연계 도금 강판이 얻어진다. 이때, 테트라알콕시실란을 함유함으로써, 알콕시기로부터 발생한 실라놀기와 수용성 지르코늄 화합물이 삼차원 가교(cross linking)함으로써, 치밀한 피막이 형성되는 것이라고 추측된다. 또한, 본 발명의 표면 처리제는, 에폭시기를 갖는 화합물을 함유함으로써, 에폭시기가, 실라놀기 및, 수용성 지르코늄과 가교 반응하는 것이라고 추측된다. 이 때문에, 피막의 결합력이 보다 강고하게 되는 것이라고 추측된다. 또한, 에폭시기를 갖는 화합물에 의해, 유기 피막의 특성인 내스크레치성 및, 윤활성이 우수한 아연 도금 강판이 얻어진다.

또한, 바나딘산 화합물과 금속 화합물은, 피막 중에 있어서 물에 녹기 쉬운 형태로 균일하게 분산되어 존재하고, 소위 아연 부식시의 인히비터 효과를 발현한다. 즉, 바나딘산 화합물과 금속 화합물은, 부식 환경하에서 일부가 이온화되어, 부동태화됨으로써 아연의 부식 자체를 억제하는 것이라고 추측된다. 특히, 금속 화합물은, 성형 후의 피막 결함부에 우선적으로 용출하여, 아연의 부식을 억제하는 것이라고 추측된다. 또한, 킬레이트제는, 표면 처리제 중에서, 테트라알콕시실란이 고분자화되는 것을 억제하는 효과 및, 바나딘산 화합물과 금속 화합물을 안정되게 용해하는 효과를 갖는 것이라고 추측된다. 또한, 건조하여 피막을 형성할 때에는, 인산 아연과 같은 절연 피막을 형성하지 않고, 킬레이트제의 카복실기, 또는 포스폰산 기가 상기 피막 골격 성분과 치밀한 피막 골격을 형성하기 위한 가교제로서 작용하기 때문에, 도통성의 향상에 기여하는 것이라고 추측된다.

즉, 본 발명의 도통성이 우수한 아연계 도금 강판은, 수용성 지르코늄 화합물, 테트라알콕시실란 및, 에폭시기를 갖는 화합물에 의해 형성되는 피막이 박막이면서 고내식성을 갖는 점과, 킬레이트제, 바나딘산 화합물 및, 금속 화합물의 부식 인히비터를, 피막 중에 함유시키는 구성에 의해, 낮은 압력으로 가스켓 등과 접촉하는 경우라도, 우수한 도통성을 유지하는 것이 가능해진 것으로 추측된다.

본 발명에 의하면, 내식성 및, 밀착성의 제성능을 갖고, 특히 내식성이 저하되는 일 없이, 낮은 압력으로 강판이 접촉하는 바와 같은 엄격한 조건에서도 도통성이 우수한 아연계 도금 강판을 제공할 수 있다. 본 발명의 아연계 도금 강판은 여러 가지의 용도에 적용할 수 있으며, 예를 들면, 건축, 전기, 자동차 등의 각종 분야에서 사용되는 재료 등에 적합하게 이용된다.

(실시예)

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

1. 시험판의 작성 방법

(1) 공시판(소재)

이하의 시판의 재료를 공시판으로서 사용했다.

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

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

(iii) 합금화 용융 아연 도금 강판(GA) : 판두께 0.8mm, 도금량＝40/40(g/㎡)

또한, 도금량은 각각의 강판의 주면 상으로의 도금량을 나타내고 있다. 예를 들면, 전기 아연 도금 강판의 경우는, 20/20(g/㎡)이며, 강판의 양면의 각각 20g/㎡의 도금층을 갖는 것을 의미한다.

(2) 전처리(세정)

시험편의 제작 방법으로서는, 우선 상기의 공시재의 표면을, 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 제조 펄 클린 N364S를 이용해 처리하여, 표면 상의 유분이나 더러움을 없앴다. 다음으로, 수돗물로 수세(水洗)하여 금속 재료 표면이 물에 100％ 젖는 것을 확인한 후, 추가로 순수(탈이온수)를 흘러 내려, 100℃ 분위기의 오븐에서 수분을 건조한 것을 시험편으로서 사용했다.

(3) 본 발명의 처리액의 조정

각 성분을 표 1에 나타내는 조성(질량비)으로 탈이온수 중에서 혼합하여, 표면 처리제를 얻었다.

또한, 표 1 중의 성분(G) 및 (H)의 배합량은, 표면 처리제 1kg 중에 배합한 양(g)을 나타낸다.

[표 1-1]

[표 1-2]

[표 1-3]

[표 1-4]

[표 1-5]

[표 1-6]

[표 1-7]

[표 1-8]

[표 1-9]

[표 1-10]

[표 1-11]

[표 1-12]

이하에, 표 1에서 사용된 화합물에 대해서 설명한다.

<수용성 지르코늄 화합물(A)>

A1: 탄산 지르코늄나트륨

A2: 탄산 지르코늄암모늄

<테트라알콕시실란(B)>

B1: 테트라에톡시실란

B2: 테트라메톡시실란

<에폭시기를 갖는 화합물(C)>

C1: γ-글리시독시프로필트리에톡시실란

C2: 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르

<킬레이트제(D)>

D1: 1-하이드록시메탄-1.1-디포스폰산

D2: 주석산

<바나딘산 화합물(E)>

E1: 메타바나딘산 암모늄

E2: 메타바나딘산 나트륨

<금속 화합물(F)>

F1: 티탄불화 암모늄

F2: 질산 알루미늄·6수화물

F3: 탄산 아연

<윤활제(G)>

G1: 폴리에틸렌 왁스(미츠이카가쿠 가부시키가이샤 제조 케미펄(CHEMIPEARL;등록상표) W900)

<비이온계 아크릴 수지 에멀션(H)>

H1: 스티렌-에틸메타아크릴레이트-n-부틸아크릴레이트-아크릴산 공중합체

(4) 처리 방법

상기의 표면 처리제를 이용하여, 바 코팅 도장으로 각 시험편의 편측의 표면 상에 도장하고, 그 후, 수세하는 일 없이, 그대로 오븐에 넣고, 표 2에 나타나는 건조 온도가 되도록 건조시켜, 표 2에 나타나는 부착량(mg/m2)의 피막을 형성시켰다.

건조 온도는, 오븐 중의 분위기 온도와 오븐에 넣고 있는 시간으로 조절했다. 또한, 건조 온도는 시험편 표면의 최고 도달 온도를 나타낸다. 바 코팅 도장의 구체적인 방법은, 이하와 같다.

바 코팅 도장: 표면 처리제를 시험편에 적하하여, #3∼5 바 코터로 도장했다. 사용한 바 코터의 번수와 표면 처리제의 농도에 의해, 표 2에 나타내는 부착량이 되도록 조정했다.

[표 2-1]

[표 2-2]

[표 2-3]

(5) 평가 시험의 방법

(5-1) 내식성의 평가

각 공시판으로부터 사이즈 70×150mm의 시험편을 잘라내어, 이면과 단부를 비닐 테이프로 시일하여 이하의 시험을 행했다. 평가는, 녹 발생 면적율을 육안으로 판정 평가했다.

염수 분무 시험(SST: JIS-Z-2371-2000에 준함):

SST 120시간 후의 백청 발생 면적율을 육안으로, 하기 평가 기준으로 평가했다.

판정 기준:

◎: 백청 발생 면적율 5％ 미만

○: 백청 발생 면적율 5％ 이상 20％ 미만

△: 백청 발생 면적율 20％ 이상 40％ 미만

×: 백청 발생 면적율 40％ 이상

(5-2) 덧칠 도장성(overpaintability;밀착성)의 평가

상기와 동일 사이즈의 시험편 상에 시판의 멜라민 알키드 도료를 도장하여, 140℃로 30분간 번인(burn-in)한 후의 도막 두께가 30㎛가 되도록 했다. 그 후, 비수(boiling water)에 2시간 침지 후, 시험편의 표면에 NT 커터로 소지강(base steel)까지 달하는 절입(cut)을 넣어 1mm모서리의 바둑판눈을 100개 형성하여, 절입을 넣은 부분이 외(표)측이 되도록 에릭센 압출기로 5mm 압출하여, 테이프로 박리하고, 도막의 잔존 상황을 이하의 평가로 실시했다. 에릭센 압출 조건은, JIS-Z-2247-2006(에릭센값 기호: IE)에 준하여, 펀치 지름: 20mm, 다이스 지름: 27mm, 드로잉 폭: 27mm로 했다.

판정 기준:

◎: 박리 면적 5％ 미만 및 박리 없음

○: 박리 면적 10％ 미만 5％ 이상

△: 박리 면적 20％ 미만 10％ 이상

×: 박리 면적 20％ 이상

(5-3) 도통성의 평가

시험판에 대해서, 미츠비시카가쿠 애널텍크 가부시키가이샤 제조 로레스타 GP, ESP 단자를 이용하여 표면 저항값을 측정해 평가했다. 표면 저항값은, 단자에 걸리는 하중을 50g 피치로 증가시켜 측정하고, 10^-4Ω 이하를 달성할 수 있는 최소의 하중을 평가했다.

◎: 10점 측정의 평균 하중이 250g 미만

○: 10점 측정의 평균 하중이 250g 이상, 500g 미만

○－: 10점 측정의 평균 하중이 500g 이상, 750g 미만

△: 10점 측정의 평균 하중이 750g 이상, 950g 미만

×: 10점 측정의 평균 하중이 950g 이상

(5-4) 보관 안정성(저장 안정성)의 평가

표 1에 나타낸 성분 조성을 갖는 각 표면 처리에 대해서, 40℃의 항온조에 30일간 보관하여, 표면 처리제의 외관을 육안에 의해 평가했다.

◎: 변화 없음

○: 극미량의 침전이 보여진다.

△: 미량의 침전이 보여진다. 또는, 점도가 약간 높아졌다.

×: 대량의 침전이 보여진다. 또는, 겔화했다.

(5-5) 윤활성의 평가

표면 처리한 시험판으로부터 직경 100mm의 원판 형상의 시험편을 잘라내어, 펀치 지름: 50mm, 다이스 지름: 51.91mm, 주름 누름력: 1톤의 조건으로 컵 형상으로 성형했다. 성형품의 드로잉 가공을 받은 면(컵의 측면)의 외관을 육안에 의해 조사하여, 상처 정도 및 흑화 정도를 평가했다. 평가 기준은 다음과 같다.

◎: 전면에 걸쳐 대부분 변함없고, 외관이 균일

○: 스크레치 및 흑화(blackening)가 조금 발생하고, 외관이 분명하게 불균일

△: 코너부를 중심으로 스크레치 및 흑화가 심하게 발생

×: 성형하지 못하고 갈라졌다

실시예 1∼81 및, 비교예 82∼103에 기재된 표면 처리제를 이용하여 얻어진 아연계 도금 강판에 관하여, 상기의 (5-1)∼(5-4)의 평가를 행한 결과를, 표 3에 나타낸다.

또한, 비교예 89 및, 비교예 101에 있어서는, 처리액이 불안정하고 피막을 형성할 수 없어, 각종 평가를 행할 수 없었다.

[표 3-1]

[표 3-2]

[표 3-3]

표 3에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 아연계 도금 강판은, 내식성 및, 밀착성의 제성능을 갖고, 낮은 접촉 압력으로 가스켓 등과 접촉할 때의 도통성이 우수한 아연계 도금 강판을 제공할 수 있다. 본 발명의 도통성이 우수한 아연계 도금 강판은 피막 중에 6가 크롬 등의 공해 규제 물질을 완전히 포함하지 않아, 자동차, 가전, OA 기기의 부품으로서 사용하는 아연계 도금 강판으로서는 최적이다.

피막 중에 6가 크롬 등의 공해 규제 물질을 완전히 포함하는 일 없이, 내식성 및, 밀착성의 제성능을 갖고, 특히 내식성이 저하되는 일 없이, 낮은 접촉 압력으로 가스켓 등과 강판이 접촉하는 바와 같은 엄격한 조건에서도 도통성이 우수한 아연계 도금 강판을 제공할 수 있다.

Claims

수용성 지르코늄 화합물(A)과, 테트라알콕시실란(B)과, 에폭시기를 갖는 화합물(C)과, 킬레이트제(D)와, 바나딘산 화합물(E)과, Ti, Al 및, Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 금속을 함유하는 금속 화합물(F)을 함유하고, pH가 8∼10이며, 하기 (I)∼(V)의 조건을 만족하도록 조정된 표면 처리제를 아연계 도금 강판 표면 상에 도포하고, 가열 건조하여 얻은, 편면당의 부착량이 50∼1200㎎/㎡의 표면 처리 피막을 갖는 것을 특징으로 하는 아연계 도금 강판.
기
(I) 수용성 지르코늄 화합물(A)의 Zr 환산 질량과 테트라알콕시실란(B)과의 질량비(A/B)가 1.0∼6.0
(Ⅱ) 테트라알콕시실란(B)과 에폭시기를 갖는 화합물(C)과의 질량비(B/C)가 0.1∼1.6
(Ⅲ) 테트라알콕시실란(B)과 킬레이트제(D)와의 질량비(B/D)가 0.3∼2.0
(Ⅳ) 바나딘산 화합물(E)의 V 환산 질량과 킬레이트제(D)와의 질량비(E/D)가 0.03∼1.0
(V) 금속 화합물(F)의 금속 합계 환산 질량과 킬레이트제(D)와의 질량비(F/D)가 0.05∼0.8
제1항에 있어서,
상기 편면당의 부착량이 50∼500㎎/㎡인 아연계 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 표면 처리제가 추가로 윤활제(G)를 함유하고, 당해 윤활제(G)를 상기 표면 처리제의 전(全)고형분에 대하여, 1∼10질량％ 함유하는 것을 특징으로 하는 아연계 도금 강판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면 처리제가 추가로 비이온계 아크릴 수지 에멀션(H)을 함유하고, 당해 비이온계 아크릴 수지 에멀션(H)을, 상기 표면 처리제의 전고형분에 대하여, 0.5∼45.0질량％ 함유하는 것을 특징으로 하는 아연계 도금 강판.
제4항에 있어서,
상기 비이온계 아크릴 수지 에멀션(H)을 상기 표면 처리제의 전고형분에 대하여, 0.5∼4.5질량％ 함유하는 아연계 도금 강판.