KR20180015133A - Surface treated steel plate - Google Patents

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Abstract

이 표면 처리 강판은, 강판과, 상기 강판의 편면 또는 양면에 형성되며, 아연과 바나듐 또는 지르코늄을 포함하는 도금층을 구비하고, 상기 도금층이, 금속 아연을 포함하는 덴드라이트상 결정과, 상기 덴드라이트상 결정간을 충전하고, 전자선 회절을 행한 경우에 비정질의 회절 패턴을 나타내는 결정간 충전 영역을 갖고, 상기 도금층이 상기 바나듐을 포함하는 경우에, 상기 결정간 충전 영역이, 수화된 바나듐 산화물 또는 바나듐 수산화물을 포함하고, 상기 도금층이 지르코늄을 포함하는 경우에, 상기 결정간 충전 영역이, 수화된 지르코늄 산화물 또는 지르코늄 수산화물을 포함한다. This surface-treated steel sheet comprises a steel sheet and a plating layer formed on one or both surfaces of the steel sheet and including zinc and vanadium or zirconium, the plating layer comprising a dendritic phase crystal containing metal zinc, Wherein said intercalated region has an intergranular filling region exhibiting an amorphous diffraction pattern when said upper intergranular phase is filled with said intergranular phase and said intergranular phase is filled with said vanadium oxide or vanadium Hydroxide, and in the case where the plating layer includes zirconium, the intercrystalline fill region includes hydrated zirconium oxide or zirconium hydroxide.

Description

표면 처리 강판Surface treated steel plate

본 발명은 부식 환경에 있어서의 도금의 내식성(배리어성) 및 도막 밀착성이 우수한 표면 처리 강판에 관한 것이다.The present invention relates to a surface-treated steel sheet excellent in corrosion resistance (barrier property) and coating film adhesion in a corrosive environment.

본원은, 2015년 6월 9일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2015-116554호 및 일본 특허 출원 제2015-116604호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2015-116554 and Japanese Patent Application No. 2015-116604 filed on June 9, 2015, the contents of which are incorporated herein by reference.

종래부터, 가전 제품이나 건재, 자동차 등의 다양한 분야에서, 전기 아연 도금 강판이 이용되고 있다. 전기 아연 도금 강판에 있어서는, 보다 한층 더 부식 환경에 있어서의 도금의 내식성(이하, 배리어성)을 향상시키는 것이 요구되고 있다.BACKGROUND ART [0002] Electro galvanized steel sheets have been conventionally used in various fields such as household appliances, building materials, and automobiles. In electrogalvanized steel sheets, it is required to further improve corrosion resistance (hereinafter, barrier property) of plating in a corrosive environment.

전기 아연 도금 강판의 배리어성을 향상시키는 방법으로서는, 아연 도금층의 도금량(도포량)을 증가시키는 것이 생각된다. 그러나, 아연 도금층의 도포량을 증가시킨 경우, 제조 비용이 증대되고, 가공성이나 용접성이 저하된다는 문제가 있었다.As a method of improving the barrier property of the electrodiald zinc plated steel sheet, it is conceivable to increase the plating amount (coating amount) of the zinc plated layer. However, when the coating amount of the zinc plating layer is increased, there is a problem that the manufacturing cost is increased and the workability and weldability are lowered.

또한, 전기 아연 도금 강판의 배리어성이나 외관을 향상시키는 방법으로서, 표면에 도막을 형성하는 기술이 종래부터 널리 사용되고 있다. 그러나, 전기 아연 도금 강판의 도금층과 도막의 밀착성(도막 밀착성)이 불충분하면, 표면에 도막을 형성해도, 도막을 형성한 것에 의한 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 이 때문에, 전기 아연 도금 강판의 배리어성을 향상시킴과 함께, 도막 밀착성을 향상시키는 것이 요구되고 있다.Further, as a method for improving the barrier property and appearance of an electrogalvanized steel sheet, a technique of forming a coating film on the surface has been widely used. However, if the coating layer of the electro-galvanized steel sheet and the coating film have poor adhesion (coating film adhesion), even if a coating film is formed on the surface, the effect of forming a coating film is not sufficiently obtained. For this reason, it is demanded to improve the barrier property of the electro-galvanized steel sheet and to improve the coating film adhesion.

최근, 전기 아연 도금 강판의 아연 도금층에, 바나듐 원소를 함유시킴으로써, 배리어성을 향상시키는 것이 검토되고 있다. 예를 들어, 비특허문헌 1 내지 4에는, 음극인 동판의 표면에, Zn-V 산화물을 복합 전석시키는 기술이 기재되어 있다.Recently, it has been studied to improve the barrier property by containing a vanadium element in a galvanized layer of an electro-galvanized steel sheet. For example, in Non-Patent Documents 1 to 4, a technique of compounding a Zn-V oxide on the surface of a copper plate serving as a negative electrode is described.

특허문헌 1에는, 아연계 도금 강판의 도금층의 표층부에 V 농화층을 형성하는 기술이 기재되어 있다.Patent Document 1 discloses a technique of forming a V-enriched layer on the surface layer portion of a plated layer of a zinc plated steel sheet.

특허문헌 2에는, 아연 및 바나듐을 포함하고, 복수의 덴드라이트상의 아암을 갖는 도금층에 관한 기술이 기재되어 있다.Patent Document 2 discloses a technique relating to a plating layer containing zinc and vanadium and having a plurality of dendrite-shaped arms.

특허문헌 3에는, 강판 상에 형성된 아연과 바나듐을 포함하는 도금층에 있어서, 아연 중에 바나듐 산화물이 존재하는 덴드라이트상 결정을 갖는 것이 기재되어 있고, 덴드라이트상 결정 이외의 부분에는, 덴드라이트상 결정 내보다 바나듐 함유율이 높은 상이 존재하는 것이 기재되어 있다.Patent Document 3 discloses that a plating layer containing zinc and vanadium formed on a steel sheet has a dendritic phase crystal in which vanadium oxide is present in zinc and a dendrite phase crystal It is described that a phase having a higher content of vanadium is present than in the presence of the catalyst.

특허문헌 4에는, 아연과 바나듐 수산화물을 포함하는 아연계 복합 전기 도금 강판에 있어서, 아연 중에 바나듐 수산화물이 공석되어 있는 것이 기재되어 있다.Patent Document 4 discloses that a zinc-based composite electroplated steel sheet containing zinc and vanadium hydroxide has vacancy of vanadium hydroxide in zinc.

일본 특허 공개 제2013-185199호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-185199 일본 특허 제5273316호 공보Japanese Patent No. 5273316 일본 특허 공개 제2013-108183호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-108183 일본 특허 공개 제2011-111633호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 1111633

CAMP-ISIJ Vol.22(2009)-933 내지 936CAMP-ISIJ Vol.22 (2009) -933-936 철과 강 Vol.93(2007) No.11, 49페이지 내지 54페이지Iron and Steel Vol.93 (2007) No.11, pages 49-54 표면 기술 협회 제115회 강연 대회 요지집, 9A-26, 139페이지 내지 140페이지Surface Technology Association 115th Lecture Meeting Collection, 9A-26, pp. 139-140 페럼 Vol.13, No.4, 245페이지, 2008.4.1Perum Vol.13, No. 4, 245 pages, April 4, 2008

그러나, 강판의 표면에, 아연과 바나듐을 포함하는 도금층을 갖는 종래의 표면 처리 강판에서는, 배리어성을 보다 한층 더 향상시키는 것이 요구되고 있다.However, in the conventional surface-treated steel sheet having a plating layer containing zinc and vanadium on the surface of the steel sheet, it is required to further improve the barrier property.

또한, V(바나듐)는 희소한 원소이기 때문에, 아연 바나듐 도금을 대신할, 배리어성이 우수한 도금이 요망되고 있다.In addition, since V (vanadium) is a rare element, plating that is superior in barrier property in place of zinc vanadium plating is desired.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 강판의 표면에, 아연과 바나듐 또는 지르코늄을 포함하는 도금층이 형성된, 배리어성 및 도막 밀착성이 우수한 표면 처리 강판을 제공하는 것을 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a surface-treated steel sheet excellent in barrier property and coating film adhesion, in which a plating layer containing zinc and vanadium or zirconium is formed on the surface of a steel sheet.

본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위해, 이하에 기재하는 바와 같이, 예의 검토를 거듭하였다.Means for Solving the Problems In order to solve the above-described problems, the inventor of the present invention has conducted intensive studies as described below.

즉, 본 발명자는, 전기 도금법에 의해, 강판을 음극으로 하여 다양한 조건에서, 아연과 바나듐 또는 지르코늄을 포함하는 도금층을 강판의 표면에 형성하고, 그 배리어성과 도막 밀착성을 조사하였다.That is to say, the inventors of the present invention investigated the barrier property and the coating film adhesion by forming a plating layer containing zinc and vanadium or zirconium on the surface of a steel sheet under various conditions using a steel sheet as a negative electrode by an electroplating method.

그 결과, 본 발명자는, 아연과 바나듐을 포함하는 도금층이며, 금속 아연을 포함하는 덴드라이트상 결정과, 수화된 바나듐 산화물 또는 바나듐 수산화물을 포함하는 결정간 충전 영역을 갖는 도금층을 형성하면 되는 것을 알아냈다. 이와 같은 도금층은, 수화된 바나듐 산화물 또는 바나듐 수산화물을 포함하는 결정간 충전 영역을 갖고 있기 때문에, 예를 들어 이 도금층 대신에 아연 도금층을 형성하여 이루어지는 도금 강판보다도, 부식 전위가 귀(貴)이고, 또한 배리어성이 우수하다.As a result, the present inventors have found that a plating layer containing zinc and vanadium, which is a plating layer having a interdigitally charged region containing hydrated vanadium oxide or vanadium hydroxide, and a dendritic phase crystal containing zinc metal can be formed I got it. Such a plating layer has an intercrystalline filled region containing hydrated vanadium oxide or vanadium hydroxide. Therefore, the corrosion potential is nobler than that of a plated steel sheet formed by forming a zinc plated layer instead of the plated layer, for example, It is also excellent in barrier property.

또한, 본 발명자는, 어떤 조건 하에서, 금속 아연으로 이루어지는 덴드라이트상 결정의 주위에, 수화된 지르코니아 산화물 또는 지르코니아 수산화물을 포함하는 상이 형성되는 것을 알아냈다. 이와 같은 도금층은, 아연 바나듐 도금과의 비교에서, 배리어성이 동등 이상이며, 또한 도막 밀착성이 우수한 것이 판명되어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 본 발명의 각 형태는 이하와 같다.Further, the present inventor has found that under certain conditions, an image containing hydrated zirconia oxide or zirconia hydroxide is formed around the dendritic phase crystal made of metal zinc. It has been found that such a plated layer has barrier properties equal to or greater than those of zinc vanadium plating and has excellent coating film adhesion, and thus the present invention has been accomplished. Each mode of the present invention is as follows.

(1) 본 발명의 일 형태에 관한 표면 처리 강판은, 강판과, 상기 강판의 편면 또는 양면에 형성되며, 아연과 바나듐 또는 지르코늄을 포함하는 도금층을 구비하고, 상기 도금층이, 금속 아연을 포함하는 덴드라이트상 결정과, 상기 덴드라이트상 결정간을 충전하고, 전자선 회절을 행한 경우에 비정질의 회절 패턴을 나타내는 결정간 충전 영역을 갖고, 상기 도금층이 상기 바나듐을 포함하는 경우에, 상기 결정간 충전 영역이, 수화된 바나듐 산화물 또는 바나듐 수산화물을 포함하고, 상기 도금층이 지르코늄을 포함하는 경우에, 상기 결정간 충전 영역이, 수화된 지르코늄 산화물 또는 지르코늄 수산화물을 포함한다.(1) A surface-treated steel sheet according to one aspect of the present invention comprises a steel sheet, and a plating layer formed on one or both surfaces of the steel sheet, the plating layer including zinc and vanadium or zirconium, Wherein the interlayer insulating film has a dendrite phase crystal and an intercrystalline region filled with the dendrite phase crystal and exhibiting an amorphous diffraction pattern when electron beam diffraction is performed and the plating layer contains vanadium, Wherein the region comprises hydrated vanadium oxide or vanadium hydroxide and the intercalary charge region comprises hydrated zirconium oxide or zirconium hydroxide when the plating layer comprises zirconium.

(2) 상기 (1)에 기재된 표면 처리 강판에서는, 상기 도금층이 상기 바나듐을 포함하는 경우에, 상기 결정간 충전 영역 중의 상기 바나듐과 상기 아연의 몰비인 V/Zn이, 0.10 이상 2.00 이하이고, 상기 도금층이 상기 지르코늄을 포함하는 경우에, 상기 결정간 충전 영역 중의 상기 지르코늄과 상기 아연의 몰비인 Zr/Zn이, 1.00 이상 3.00 이하인 구성을 채용해도 된다.(2) In the surface-treated steel sheet according to (1), when the plating layer contains vanadium, V / Zn, which is a molar ratio of vanadium and zinc in the inter-crystal charged region, is 0.10 or more and 2.00 or less, In the case where the plating layer contains the zirconium, a composition in which Zr / Zn, which is the molar ratio of zirconium to zinc in the intercritical fill region, is 1.00 or more and 3.00 or less may be adopted.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 표면 처리 강판에서는, 상기 도금층이 상기 바나듐을 포함하는 경우이며, 상기 덴드라이트상 결정의 표층이, 아연 산화물 또는 아연 수산화물을 포함하는 구성을 채용해도 된다.(3) In the surface-treated steel sheet according to (1) or (2), when the plating layer contains vanadium and the surface layer of the dendritic phase crystal contains zinc oxide or zinc hydroxide do.

(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리 강판에서는, 상기 강판과 상기 도금층 사이에, 아연과 당해 바나듐의 몰비인 Zn/V가 8.00 이상인 하지 도금층이 더 형성되어 있는 구성을 채용해도 된다.(4) The surface-treated steel sheet according to any one of (1) to (3), further comprising a lower plating layer between the steel sheet and the plating layer having a Zn / V ratio of 8.00 or more as a molar ratio of zinc and vanadium Configuration may be employed.

(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리 강판에서는, 상기 도금층의 표면에, 폴리우레탄 수지와, 1 내지 20질량%의 카본 블랙을 갖는 유기 수지 피막을 더 구비하는 구성을 채용해도 된다.(5) The surface-treated steel sheet according to any one of (1) to (4), further comprising an organic resin film having a polyurethane resin and 1 to 20 mass% carbon black on the surface of the plating layer Configuration may be employed.

(6) 본 발명의 일 형태에 관한 표면 처리 강판의 제조 방법은, 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리 강판을 제조하는 방법이며, 0.10 내지 4.00mol/l의 Zn2+ 이온과, 0.01 내지 2.00mol/l의 V 이온 또는 0.10 내지 4.00mol/l의 Zr 이온을 함유하는 도금욕을 사용하여, 0 내지 18A/d㎡의 전류 밀도로 전기 도금을 행함으로써, 상기 강판 상에 수화된 바나듐 산화물, 또는 바나듐 수산화물을 석출시켜 요철을 형성하는 하지 형성 공정과, 상기 요철을 형성한 상기 강판에, 상기 도금욕을 사용하여, 21 내지 200A/d㎡의 전류 밀도로 전기 도금을 행하는 상층 도금 공정을 갖는다.6, the manufacturing method of the surface-treated steel sheet according to one embodiment of the present invention is a method for producing a surface-treated steel sheet according to any one of (1) to (5), 0.10 and Zn 2 of 4.00mol / l By carrying out electroplating at a current density of 0 to 18 A / dm 2 using a plating bath containing a positive ion, a positive ion, a negative ion of 0.01 to 2.00 mol / l or a Zr ion of 0.10 to 4.00 mol / l, A step of forming irregularities by precipitating hydrated vanadium oxide or vanadium hydroxide on the surface of the steel sheet on which the concavities and convexities have been formed by using the plating bath and electroplating at a current density of 21 to 200 A / Is carried out.

상기 각 형태에 따르면, 우수한 배리어성 및 도막 밀착성을 갖는 표면 처리 강판을 제공할 수 있다.According to each of the above-mentioned aspects, it is possible to provide a surface-treated steel sheet having excellent barrier properties and coating film adhesion.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 표면 처리 강판의 일례를 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 2는 제2 실시 형태에 관한 표면 처리 강판의 일례를 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 3은 본 실시 형태에 관한 표면 처리 강판을 제조할 때에 사용되는 도금 장치의 일례를 도시한 개략도이다.
도 4a는 도 1에 도시한 표면 처리 강판을 제조하는 공정에서의 바나듐 화합물의 석출을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4b는 도 1에 도시한 표면 처리 강판을 제조하는 공정에서의 덴드라이트상 결정의 성장을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4c는 도 1에 도시한 표면 처리 강판을 제조하는 공정에서의 덴드라이트상 결정의 가지부의 선단에 있어서의 수소의 발생을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5a는 실시예 V4의 표면 처리 강판의 도금층의 투과형 전자 현미경(TEM)에 의한 두께 방향 전체의 단면 사진이다.
도 5b는 도 5a의 단면에 있어서의 강판과 도금층의 계면 부분의 확대 사진이다.
도 5c는 도 5a의 단면에 있어서의 덴드라이트상 결정과 그 주위 부분의 확대 사진이다.
도 6은 실시예 V4의 표면 처리 강판의 도금층의 주사형 전자 현미경(SEM) 사진이다.
도 7은 비교예 x2의 표면 처리 강판의 도금층의 주사형 전자 현미경(SEM) 사진이다.
도 8은 실시예 V4의 표면 처리 강판의 도금층의 전자선 회절상을 도시한 사진이다.
도 9는 실시예 Z4의 표면 처리 강판의 도금층의 투과형 전자 현미경(TEM) 사진이다.
1 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a surface-treated steel sheet according to the first embodiment.
2 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a surface-treated steel sheet according to the second embodiment.
3 is a schematic view showing an example of a plating apparatus used in producing a surface-treated steel sheet according to the present embodiment.
4A is a schematic view for explaining deposition of a vanadium compound in the step of producing the surface-treated steel sheet shown in Fig.
Fig. 4B is a schematic view for explaining the growth of the dendritic phase crystal in the step of producing the surface-treated steel sheet shown in Fig.
Fig. 4C is a schematic diagram for explaining the generation of hydrogen at the tip of the branch of the dendritic phase crystal in the step of producing the surface-treated steel sheet shown in Fig.
5A is a cross-sectional photograph of the entire surface of the surface-treated steel sheet of Example V4 in the thickness direction by a transmission electron microscope (TEM) of a plating layer.
Fig. 5B is an enlarged photograph of the interface between the steel sheet and the plating layer in the section of Fig. 5A. Fig.
5C is an enlarged photograph of the dendritic phase crystal and its peripheral portion in the section of FIG. 5A.
6 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the plating layer of the surface-treated steel sheet of Example V4.
7 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the plating layer of the surface-treated steel sheet of Comparative Example x2.
8 is a photograph showing the electron beam diffraction image of the plating layer of the surface-treated steel sheet of Example V4.
9 is a transmission electron microscope (TEM) photograph of the plating layer of the surface-treated steel sheet of Example Z4.

「제1 실시 형태, 표면 처리 강판(10)」&Quot; First embodiment, surface-treated steel sheet (10) "

이하, 도면을 참조하여, 도금층이 바나듐을 함유하는 경우의 제1 실시 형태의 표면 처리 강판(10)에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the surface treated steel sheet 10 of the first embodiment in the case where the plating layer contains vanadium will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 실시 형태에 관한 표면 처리 강판(10)의 일례를 설명하기 위한 단면 모식도이다. 도 1에 도시한 표면 처리 강판(10)은 강판(1)의 양면에 각각, 하지층(20)과 도금층(30)과 표면층(40)이 강판(1)측으로부터 순서대로 형성되어 있는 것이다. 도 1에 있어서는, 강판(1)의 한쪽의 면(상면)측에 형성되어 있는 하지층(20)과 도금층(30)과 표면층(40)만 기재하고, 다른 쪽의 면(하면)측의 기재를 생략하였다.1 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a surface-treated steel sheet 10 according to the present embodiment. The surface-treated steel sheet 10 shown in Fig. 1 has a base layer 20, a plated layer 30 and a surface layer 40 formed on both surfaces of the steel sheet 1 in this order from the steel sheet 1 side. 1, only the foundation layer 20, the plating layer 30 and the surface layer 40 formed on one surface (upper surface) side of the steel sheet 1 are described and only the surface layer .

본 실시 형태에 있어서, 표면에 도금층(30)이 형성되는 강판(1)으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 강판(1)으로서, 극저C형(페라이트 주체 조직), Al-k형(페라이트 중에 펄라이트를 포함하는 조직), 2상 조직형(예를 들어, 페라이트 중에 마르텐사이트를 포함하는 조직, 페라이트 중에 베이나이트를 포함하는 조직), 가공 유기 변태형(페라이트 중에 잔류 오스테나이트를 포함하는 조직), 미세 결정형(페라이트 주체 조직) 등, 어느 형의 강판을 사용해도 된다.In the present embodiment, the steel sheet 1 on which the plating layer 30 is formed is not particularly limited. For example, it is possible to use, as the steel sheet 1, an extremely low C type (ferrite based structure), an Al-k type (a structure containing pearlite in ferrite), a two phase structure type (e.g., a structure including martensite in ferrite , A structure containing bainite in ferrite), a processed organic transformation type (a structure containing retained austenite in ferrite), and a microcrystalline type (ferrite based structure).

도 1에 도시한 바와 같이, 강판(1)과 도금층(30) 사이에는, 하지층(20)이 형성되어 있어도 된다. 하지층(20)은 강판(1)과 도금층(30)의 밀착성을 향상시키기 위해, 필요에 따라서 형성되는 것이다. 본 실시 형태에 있어서는, 두께가 1 내지 300㎚이고, 니켈을 포함하는 결정으로 이루어지는 하지층(20)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.As shown in Fig. 1, a ground layer 20 may be formed between the steel sheet 1 and the plated layer 30. Fig. The base layer 20 is formed as necessary in order to improve the adhesion between the steel sheet 1 and the plating layer 30. In the present embodiment, it is preferable that the ground layer 20 having a thickness of 1 to 300 nm and made of a crystal containing nickel is formed.

도금층(30)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 덴드라이트상 결정(31)과, 덴드라이트상 결정(31) 간에 배치되며, 전자선 회절을 행한 경우에 비정질의 회절 패턴을 나타내는 결정간 충전 영역(32)을 갖고 있다.The plating layer 30 is disposed between the dendritic phase crystal 31 and the dendritic phase crystal 31 as shown in Fig. 1 and has an amorphous diffraction pattern in the case of electron beam diffraction, (Not shown).

본 발명에 있어서 「비정질」이란, 투과형 전자 현미경(TEM)을 사용하여 단면 방향으로부터 각 층마다 전자선 회절을 행하여, 결정 구조에 기인하는 회절 패턴이 얻어지지 않는 것을 의미한다.In the present invention, "amorphous" means that a diffraction pattern due to the crystal structure is not obtained by performing electron beam diffraction for each layer from the cross-sectional direction using a transmission electron microscope (TEM).

결정간 충전 영역(32)은 수화된 바나듐 산화물 또는 바나듐 수산화물을 포함한다. 결정간 충전 영역(32)은 도막 밀착성을 향상시키기 위해, 바나듐 수산화물을 포함하는 것이 바람직하다.The intercrystalline fill region 32 comprises hydrated vanadium oxide or vanadium hydroxide. The inter-crystalline charged region 32 preferably contains vanadium hydroxide in order to improve the film adhesion.

또한, 결정간 충전 영역(32)은 아연을 포함하는 것이 바람직하다. 결정간 충전 영역(32)이 아연을 포함함으로써 내식성이 향상된다.Further, the inter-crystalline charged region 32 preferably contains zinc. The intercrystalline filling region 32 contains zinc, thereby improving the corrosion resistance.

결정간 충전 영역(32)이 수화된 바나듐 산화물 또는 바나듐 수산화물과 아연을 포함하는 경우, 결정간 충전 영역(32) 중의 바나듐과 아연의 몰비(V/Zn)가 0.10 이상 2.00 이하인 것이 바람직하다. 상기의 몰비(V/Zn)가 상기 범위이며, 또한, 전자선 회절을 행한 경우에 결정간 충전 영역이 비정질의 회절 패턴을 나타냄으로써, 우수한 내식성(배리어성) 및 도막 밀착성이 얻어진다. 결정간 충전 영역(32) 중의 바나듐과 아연의 몰비(V/Zn)가 0.10 미만이면 비정질의 회절 패턴이 안정적으로 얻어지지 않는 경우가 있어, 내식성이 떨어진다. 한편, 상기의 몰비가 2.00을 초과하면 도금의 희생 방식성이 열화된다.It is preferable that the molar ratio (V / Zn) of vanadium and zinc in inter-crystal charged region 32 is not less than 0.10 and not more than 2.00 when intercalated charge region 32 includes hydrated vanadium oxide or vanadium hydroxide and zinc. When the above-mentioned mole ratio (V / Zn) is in the above range and the intergranular filling region exhibits an amorphous diffraction pattern when electron beam diffraction is performed, excellent corrosion resistance (barrier property) and coating film adhesion can be obtained. When the molar ratio (V / Zn) of vanadium and zinc in the inter-crystalline charged region 32 is less than 0.10, an amorphous diffraction pattern may not be stably obtained, and corrosion resistance is deteriorated. On the other hand, if the molar ratio exceeds 2.00, the sacrificial corrosion resistance of the plating deteriorates.

도 1에 도시한 바와 같이, 덴드라이트상 결정(31)은 도금층(30) 중에 복수 형성되어 있다. 복수의 덴드라이트상 결정(31)의 형상은, 모두 상이해도 되고, 동일한 것이 포함되어 있어도 된다. 각 덴드라이트상 결정(31)의 형상은, 바늘 형상이어도 되고, 막대 형상이어도 된다. 또한, 각 덴드라이트상 결정(31)은 길이 방향으로 직선 형상으로 연장되는 것이어도 되고, 곡선 형상으로 연장되는 것이어도 된다. 각 덴드라이트상 결정(31)의 단면 형상은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 원형, 타원형, 다각형 등을 들 수 있다. 또한, 각 덴드라이트상 결정(31)의 단면 형상은, 길이 방향으로 균일해도 되고, 불균일해도 된다. 또한, 각 덴드라이트상 결정(31)의 외주 치수는, 길이 방향으로 균일해도 되고, 불균일해도 된다.As shown in FIG. 1, a plurality of dendritic phase crystals 31 are formed in the plating layer 30. The shapes of the plurality of dendritic phase crystals 31 may be all different or may include the same. The shape of each dendritic phase crystal 31 may be a needle shape or a rod shape. Each of the dendritic phase crystals 31 may extend linearly in the longitudinal direction or may extend in a curved shape. The sectional shape of each dendritic phase crystal 31 is not particularly limited, and examples thereof include a circle, an ellipse, and a polygon. The cross-sectional shape of each dendritic phase crystal 31 may be uniform in the longitudinal direction or may be non-uniform. In addition, the outer dimension of each dendritic phase crystal 31 may be uniform in the longitudinal direction or may be non-uniform.

본 실시 형태의 표면 처리 강판(10)에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 각 덴드라이트상 결정(31)은 덴드라이트상 결정의 내부(3a)와, 덴드라이트상 결정(31)의 표면에 형성된 표층(3b)을 갖고 있다. 덴드라이트상 결정(31)의 내부(3a)는 강판(1)측으로부터 외측을 향하여 성장한 것이며, 분기된 복수의 가지부를 갖고 있다. 표층(3b)은 덴드라이트상 결정(31)의 내부(3a)의 표면을 덮도록 대략 균일한 두께로 형성되어 있다.In the surface treated steel sheet 10 of the present embodiment, each dendritic phase crystal 31 is divided into a dendrite phase crystal interior 3a and a dendrite phase crystal 31 surface And a surface layer 3b formed thereon. The inside 3a of the dendritic phase crystal 31 is grown toward the outside from the side of the steel plate 1 and has a plurality of branched branches. The surface layer 3b is formed to have a substantially uniform thickness so as to cover the surface of the inside 3a of the dendritic phase crystal 31. [

덴드라이트상 결정(31)의 내부(3a)와 표층(3b)을 갖는 도 1에 도시한 덴드라이트상 결정(31)은 최대 길이가 4.0㎛ 이하이며, 단면에서 보았을 때의 최대 폭이 0.5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 덴드라이트상 결정(31)의 최대 길이 및 최대 폭이 상기 범위인 경우, 미세한 덴드라이트상 결정(31)을 갖는 치밀한 도금층(30)이 된다. 이 때문에, 도금층(30)의 배리어 작용이 향상되어, 보다 한층 더 우수한 배리어성이 얻어진다. 배리어성을 보다 한층 더 향상시키기 위해서는, 덴드라이트상 결정(31)의 최대 길이는 3.0㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 덴드라이트상 결정(31)의 단면에서 보았을 때의 최대 폭은 0.4㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.The dendritic phase crystal 31 shown in Fig. 1 having the inside 3a and the surface layer 3b of the dendritic phase crystal 31 has a maximum length of 4.0 占 퐉 or less and a maximum width when viewed in cross section of 0.5 占 퐉 Or less. When the maximum length and the maximum width of the dendritic phase crystal 31 are in the above range, a dense plated layer 30 having fine dendrite phase crystals 31 is obtained. Therefore, the barrier function of the plating layer 30 is improved, and more excellent barrier property can be obtained. In order to further improve the barrier property, the maximum length of the dendritic phase crystal 31 is more preferably 3.0 m or less. Further, it is more preferable that the maximum width of the dendritic phase crystal 31 viewed from the end face is 0.4 탆 or less.

본 실시 형태에 있어서 「덴드라이트상 결정(31)의 최대 길이」란, 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 도금층의 단면을 관찰하고, 50개의 덴드라이트상 결정(31)의 최대 길이를 측정하고, 그 평균값을 산출함으로써 구한 것이다.In the present embodiment, the "maximum length of the dendritic phase crystal 31" refers to the maximum length of 50 dendritic phase crystals 31 measured by scanning electron microscope (SEM) , And calculating the average value thereof.

또한 「덴드라이트상 결정(31)의 단면에서 보았을 때의 최대 폭」이란, 투과형 전자 현미경(TEM)을 사용하여 도금층의 단면을 관찰하고, 50개의 덴드라이트상 결정(31)의 최대 폭을 측정하고, 그 평균값을 산출함으로써 구한 것이다.The "maximum width in the cross section of the dendritic phase crystal 31" refers to the maximum width of the 50 dendritic phase crystals 31 measured by using a transmission electron microscope (TEM) , And calculating the average value thereof.

덴드라이트상 결정(31)의 내부(3a)는 금속 아연을 포함하는 것이 바람직하다. 덴드라이트상 결정(31)의 내부(3a)에는, 금속 아연 외에, 아연의 석출 전위보다도 귀인 니켈 등의 다른 금속 성분이 포함되어 있어도 된다.The inside 3a of the dendritic phase crystal 31 preferably contains metal zinc. The inside 3a of the dendritic phase crystal 31 may contain other metal components such as nickel, which is more attractive than zinc precipitation potential, in addition to metal zinc.

또한, 표층(3b)은 아연 산화물 또는 아연 수산화물을 포함하는 결정을 포함하는 것이 바람직하다. 표층(3b)은 아연 산화물의 결정을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 표층(3b)의 두께는 0.1 내지 500㎚인 것이 바람직하다.Further, the surface layer 3b preferably contains a crystal containing zinc oxide or zinc hydroxide. More preferably, the surface layer 3b contains crystals of zinc oxide. The thickness of the surface layer 3b is preferably 0.1 to 500 nm.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 덴드라이트상 결정(31)의 내부(3a) 중에는, 입상 결정(3c)이 포함되어 있어도 된다. 입상 결정(3c)은 아연과 니켈을 포함한다. 입상 결정(3c)의 입경은 0.1 내지 500㎚인 것이 바람직하다. 입상 결정(3c)의 입경이 상기 범위 내인 경우, 보다 우수한 도막 밀착성이 얻어진다.1, the granular crystals 3c may be included in the interior 3a of the dendritic phase crystal 31. In this case, The granular crystals 3c include zinc and nickel. The grain size of the granular crystals 3c is preferably 0.1 to 500 nm. When the particle diameter of the granular crystals 3c is within the above range, more excellent film adhesion can be obtained.

본 실시 형태의 표면 처리 강판(10)에서는, 도금층(30)에 포함되는 아연과 바나듐의 몰비인 Zn/V가 0.50 이상 8.00 미만인 것이 바람직하다. Zn/V가 0.50 이상 8.00 미만임으로써, 바나듐을 포함하는 것에 의한 우수한 배리어 기능이 얻어지기 때문에 바람직하다.In the surface treated steel sheet 10 of the present embodiment, it is preferable that Zn / V, which is the molar ratio of zinc and vanadium contained in the plating layer 30, is 0.50 or more and less than 8.00. When Zn / V is 0.50 or more and less than 8.00, it is preferable because an excellent barrier function by containing vanadium is obtained.

표면 처리 강판(10)에서는, 강판(1)과 도금층(30) 사이[하지층(20)이 형성되어 있는 경우에는, 하지층(20)과 도금층(30) 사이]에, 아연을 함유하는 하지 도금층(도시하지 않음)이 형성되어 있어도 된다. 하지 도금층(도시하지 않음)이 형성되어 있음으로써, 아연의 희생 방식에 의한 우수한 내식성 향상 효과가 얻어지기 때문이다.In the surface treated steel sheet 10, between the steel sheet 1 and the plated layer 30 (between the base layer 20 and the plated layer 30 when the ground layer 20 is formed) A plating layer (not shown) may be formed. This is because the base plating layer (not shown) is formed, whereby an excellent corrosion resistance improving effect by the zinc sacrifice method can be obtained.

하지 도금층(도시하지 않음)은 아연과 바나듐을 포함하고 또한, 당해 아연과 당해 바나듐의 몰비인 Zn/V가 8.00 이상이어도 된다. 또한, 하지 도금층(도시하지 않음)은 아연만으로 구성되어 있어도 된다.The base plating layer (not shown) contains zinc and vanadium, and Zn / V, which is the molar ratio of the zinc to the vanadium, may be 8.00 or more. Further, the base plating layer (not shown) may be made of only zinc.

도금층(30)의 상층에, 아연을 함유하는 상층 도금층(도시하지 않음)이 형성되어 있어도 된다. 상층 도금층(도시하지 않음)이 형성되어 있음으로써, 아연의 희생 방식에 의한 우수한 내식성 향상 효과가 얻어지기 때문에 바람직하다.An upper layer plating layer (not shown) containing zinc may be formed on the upper layer of the plating layer 30. [ Since an upper layer plating layer (not shown) is formed, an excellent corrosion resistance improving effect by the zinc sacrificial method can be obtained, which is preferable.

상층 도금층(도시하지 않음)은 아연만으로 구성되어 있어도 된다. 또한, 상층 도금층(도시하지 않음)은 아연과 바나듐을 포함하고 또한, 당해 아연과 당해 바나듐의 몰비인 Zn/V가 8.00 이상이어도 된다.The upper layer plating layer (not shown) may be composed of only zinc. The upper layer plating layer (not shown) contains zinc and vanadium, and Zn / V, which is the molar ratio of the zinc to the vanadium, may be 8.00 or more.

전기 도금의 전류 밀도를 제어하여, 아연과 바나듐의 몰비를 조절함으로써, 강판(1)과 도금층(30) 사이[하지층(20)이 형성되어 있는 경우에는, 하지층(20)과 도금층(30) 사이]에, 하지 도금층(도시하지 않음)을 형성할 수 있다.When the underlayer 20 is formed between the steel sheet 1 and the plating layer 30 by controlling the current density of the electroplating and controlling the molar ratio of zinc and vanadium, the underlayer 20 and the plating layer 30 ), A base plating layer (not shown) can be formed.

하지 도금층(도시하지 않음)과 마찬가지의 방법에 의해, 상층 도금층(도시하지 않음)을 도금층(30) 상에 형성할 수 있다.An upper layer plating layer (not shown) can be formed on the plating layer 30 by the same method as that of the lower plating layer (not shown).

덴드라이트상 결정(31)의 내부(3a)에 포함되는 아연량(a)과, 결정간 충전 영역(32)과 덴드라이트상 결정(31)의 표층(3b)에 포함되는 아연량의 합계(b)의 몰비(a/b)는 0.10 이상 3.00 이하의 범위인 것이 바람직하다.The sum of the amount of zinc contained in the inside 3a of the dendritic phase crystal 31 and the amount of zinc contained in the surface layer 3b of the intercalciferous charging region 32 and the dendritic phase crystal 31 b) is preferably in the range of 0.10 or more and 3.00 or less.

상기의 몰비(a/b)가 0.10 이상이면, 도금층(30)의 표면에 흠집이 발생한 경우에, 덴드라이트상 결정(31)에 포함되는 금속 아연에 의한 희생 방식 작용이 효과적으로 얻어지는 것이 되어, 보다 우수한 배리어성이 얻어진다. 덴드라이트상 결정(31)에 포함되는 금속 아연에 의한 희생 방식 작용을 보다 효과적으로 얻기 위해서는, 상기의 몰비(a/b)를 0.20 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.When the above-mentioned molar ratio (a / b) is 0.10 or more, when the surface of the plating layer 30 is scratched, a sacrificial action by the metal zinc contained in the dendritic phase crystal 31 is effectively obtained, Excellent barrier properties can be obtained. In order to more effectively obtain the action of the metal zinc contained in the dendritic phase crystal 31 by the sacrificial mode, it is more preferable that the molar ratio (a / b) is 0.20 or more.

또한, 상기의 몰비(a/b)가 3.00 이하인 경우, 덴드라이트상 결정(31)의 표층에 포함되는 아연 산화물 또는 아연 수산화물이 공기나 물을 통과시키지 어려운 것에 기인하는 강판(1)의 배리어성 향상 작용이 효과적으로 얻어지는 것이 되어, 보다 우수한 배리어성이 얻어진다. 덴드라이트상 결정(31)의 표층(3b)에 의한 배리어성 향상 작용을 보다 효과적으로 얻기 위해서는, 상기의 몰비(a/b)는 0.25 이하인 것이 보다 바람직하다.When the molar ratio (a / b) is not more than 3.00, the zinc oxide or zinc hydroxide contained in the surface layer of the dendritic phase crystal 31 is hardly permeable to air or water. An improvement action can be effectively obtained, and more excellent barrier property can be obtained. In order to more effectively obtain the barrier property improving action by the surface layer 3b of the dendritic phase crystal 31, the above-mentioned molar ratio (a / b) is more preferably 0.25 or less.

또한, 덴드라이트상 결정(31)에 포함되는 아연량과 덴드라이트상 결정(31)의 표층(3b)에 포함되는 아연량의 합계(A)와, 결정간 충전 영역(32)에 포함되는 바나듐량(B)의 몰비(A/B)는 0.05 이상 6.00 이하인 것이 바람직하다. 상기의 몰비(A/B)가 0.05 이상인 경우, 덴드라이트상 결정(31)에 포함되는 금속 아연에 의한 희생 방식 작용과, 덴드라이트상 결정(31)의 표층(3b)에 포함되는 아연 산화물 또는 아연 수산화물에 의한 배리어성 향상 작용이 효과적으로 얻어져, 보다 우수한 배리어성이 얻어진다.The total amount A of the amount of zinc contained in the dendritic phase crystal 31 and the amount of zinc contained in the surface layer 3b of the dendritic phase crystal 31 and the total amount A of the vanadium And the molar ratio (A / B) of the amount (B) is preferably 0.05 or more and 6.00 or less. When the molar ratio (A / B) is 0.05 or more, the zinc oxide contained in the surface layer 3b of the dendritic phase crystal 31 and the zinc oxide contained in the dendritic phase crystal 31 The effect of improving the barrier property by the zinc hydroxide can be obtained effectively, and more excellent barrier property can be obtained.

덴드라이트상 결정(31)에 의한 희생 방식 작용과 덴드라이트상 결정(31)의 표층(3b)에 의한 배리어성 향상 작용을 보다 효과적으로 얻기 위해, 상기의 몰비(A/B)는 0.10 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기의 몰비(A/B)가 6.00 이하인 경우, 바나듐을 함유하는 것에 의한 부식 전위를 귀로 하여 배리어성을 향상시키는 효과가 보다 효과적으로 발휘된다. 바나듐을 함유하는 것에 의한 배리어성 향상 작용을 보다 한층 더 향상시키기 위해, 상기의 몰비(A/B)는 5.00 이하인 것이 보다 바람직하고, 4.50 이하인 것이 더욱 바람직하다.The molar ratio (A / B) is preferably not less than 0.10 in order to more effectively achieve the sacrificial mode action by the dendritic phase crystal 31 and the barrier property improving effect by the surface layer 3b of the dendritic phase crystal 31 desirable. When the above-mentioned molar ratio (A / B) is 6.00 or less, the effect of improving corrosion resistance by containing vanadium is improved more effectively. The molar ratio (A / B) is more preferably 5.00 or less, and further preferably 4.50 or less in order to further improve the barrier property improving effect by the vanadium-containing substance.

본 실시 형태에 있어서는, 도금층(30) 중에 포함되는 바나듐 함유량은, 1질량% 내지 20질량%인 것이 바람직하다. 도금층(30) 중의 바나듐량이 1질량% 이상이면, 보다 우수한 배리어성이 얻어진다. 도금층(30) 중의 바나듐 함유량은, 배리어성 및 도막 밀착성을 보다 한층 더 향상시키기 위해 4질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 도금층(30) 중의 바나듐 함유량이 20질량% 이하인 경우, 상대적으로 덴드라이트상 결정(31) 및 덴드라이트상 결정(31)의 표층(3b)의 함유량이 많아져, 덴드라이트상 결정(31)에 의한 희생 방식 작용과 덴드라이트상 결정(31)의 표층(3b)에 의한 배리어성 향상 작용이 효과적으로 얻어진다.In the present embodiment, the content of vanadium contained in the plating layer 30 is preferably 1% by mass to 20% by mass. When the amount of vanadium in the plating layer 30 is 1% by mass or more, more excellent barrier property is obtained. The vanadium content in the plating layer 30 is more preferably 4% by mass or more in order to further improve the barrier properties and the film adhesion. When the vanadium content in the plating layer 30 is 20 mass% or less, the content of the surface layer 3b of the dendritic phase crystal 31 and the surface layer 3b of the dendritic phase crystal 31 becomes relatively large, And the effect of improving the barrier property by the surface layer 3b of the dendritic phase crystal 31 can be effectively obtained.

도금층(30)의 바나듐 함유량은, 덴드라이트상 결정(31) 및 덴드라이트상 결정(31)의 표층(3b)의 함유량을 확보하기 위해, 15질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.The vanadium content of the plating layer 30 is more preferably 15 mass% or less in order to ensure the content of the dendritic phase crystal 31 and the surface layer 3b of the dendrite crystal 31.

도금층(30)의 부착량은, 배리어성을 향상시키기 위해, 1g/㎡ 이상인 것이 바람직하고, 3g/㎡ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 도금층(30)의 부착량은 90g/㎡ 이하인 것이 바람직하고, 50g/㎡ 이하인 것이 보다 바람직하고, 15g/㎡ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 도금층(30)의 부착량이 15g/㎡ 이하인 경우, 종래의 전기 아연 도금(통상, 20g/㎡ 정도임) 등과 비교하여 석출시키는 금속량이 적어도 되어, 도금층(30)을 형성하기 위한 금속 비용이나 전력 비용의 관점에서 경제적으로 우수하다.The adhesion amount of the plating layer 30 is preferably 1 g / m 2 or more and preferably 3 g / m 2 or more in order to improve the barrier property. The amount of the plating layer 30 to be adhered is preferably 90 g / m 2 or less, more preferably 50 g / m 2 or less, and further preferably 15 g / m 2 or less. When the deposition amount of the plating layer 30 is 15 g / m 2 or less, the metal amount to be precipitated is smaller than that of the conventional electroplated zinc (usually about 20 g / m 2) or the like, Which is economically superior.

본 실시 형태의 표면 처리 강판(10)은 도금층(30)을 작용극으로 하여 25℃의 5% NaCl 수용액에 침지시킨 경우의 자연 침지 전위(부식 전위)가 -0.8V 이상인 것이 바람직하다. 상기의 부식 전위는, 도금층(30) 대신에 아연 도금층을 형성하여 이루어지는 도금 강판(부식 전위 -1.0V 정도)보다도 0.2V 이상 높은(귀인) 것이 바람직하다. 배리어성을 보다 한층 더 향상시키기 위해, 상기의 부식 전위는 -0.7V 이상인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that the surface-treated steel sheet 10 of this embodiment has a natural immersion potential (corrosion potential) of -0.8 V or higher when immersed in a 5% aqueous solution of NaCl at 25 캜 using the plating layer 30 as a working electrode. It is preferable that the above corrosion potential is 0.2 V or higher (attribution) higher than the plated steel sheet (corrosion potential -1.0 V or so) formed by forming the zinc plating layer in place of the plating layer 30. In order to further improve the barrier property, it is more preferable that the corrosion potential is -0.7 V or more.

도 1에 도시한 바와 같이, 도금층(30)의 표면에는, 1층 이상의 피막으로 이루어지는 표면층(40)이 형성되어 있다. 표면층(40)은 필요에 따라서 형성되는 것이다. 표면층(40)이 형성되어 있음으로써, 내식성이 향상된다.As shown in Fig. 1, on the surface of the plating layer 30, a surface layer 40 composed of one or more coating films is formed. The surface layer 40 is formed as required. Since the surface layer 40 is formed, the corrosion resistance is improved.

표면층(40)을 형성하고 있는 1층 이상의 피막은, 유기 수지(R)를 함유하는 것인 것이 바람직하다.It is preferable that the one or more layers forming the surface layer 40 contain an organic resin (R).

피막에 포함되는 유기 수지(R)로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 폴리우레탄 수지를 들 수 있다.The organic resin (R) contained in the coating film is not particularly limited and, for example, a polyurethane resin can be mentioned.

피막에 포함되는 유기 수지(R)로서는, 1종 또는 2종 이상의 유기 수지(변성되어 있지 않은 것)를 혼합하여 사용해도 되고, 적어도 1종의 유기 수지의 존재 하에서, 적어도 1종의 그 밖의 유기 수지를 변성함으로써 얻어지는 유기 수지를 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다.The organic resin (R) contained in the coating film may be a mixture of one or more organic resins (unmodified ones), or may be used in combination with at least one other organic One or more organic resins obtained by modifying the resin may be used in combination.

유기 수지(R)에 사용되는 상기 폴리우레탄 수지로서는, 예를 들어 폴리올 화합물과 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시킨 후에, 쇄신장제에 의해 쇄신장하여 얻어지는 것 등을 들 수 있다.Examples of the polyurethane resin to be used for the organic resin (R) include those obtained by reacting a polyol compound with a polyisocyanate compound and then subjecting the resultant mixture to a chain extender.

폴리우레탄 수지의 원료로서 사용되는 상기 폴리올 화합물로서는, 1분자당 2개 이상의 수산기를 함유하는 화합물이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 트리에틸렌글리콜, 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 폴리카르보네이트폴리올, 폴리에스테르폴리올, 비스페놀히드록시프로필에테르 등의 폴리에테르폴리올, 폴리에스테르아미드폴리올, 아크릴폴리올, 폴리우레탄폴리올, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.The polyol compound used as a raw material for the polyurethane resin is not particularly limited as long as it is a compound containing two or more hydroxyl groups per molecule, and examples thereof include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,6-hexanediol , Polyether polyols such as neopentyl glycol, triethylene glycol, glycerin, trimethylol ethane, trimethylol propane, polycarbonate polyol, polyester polyol and bisphenol hydroxypropyl ether, polyester amide polyol, acryl polyol, Polyol, or a mixture thereof.

폴리우레탄 수지의 원료로서 사용되는 상기 폴리이소시아네이트 화합물로서는, 1분자당 2개 이상의 이소시아네이트기를 함유하는 화합물이 사용되고, 예를 들어 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI) 등의 지방족 이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 등의 지환족 디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트(TDI) 등의 방향족 디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI) 등의 방향 지방족 디이소시아네이트, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.As the polyisocyanate compound used as a raw material of the polyurethane resin, a compound containing at least two isocyanate groups per molecule is used, and examples thereof include aliphatic isocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI) Alicyclic diisocyanates such as tolylene diisocyanate (TDI), aromatic aliphatic diisocyanates such as diphenylmethane diisocyanate (MDI), and mixtures thereof.

폴리우레탄 수지를 제조할 때에 사용되는 상기 쇄신장제로서는, 분자 내에 1개 이상의 활성 수소를 함유하는 화합물이 사용되고, 예를 들어 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 디프로필렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민 등의 지방족 폴리아민이나, 톨릴렌디아민, 크실릴렌디아민, 디아미노디페닐메탄 등의 방향족 폴리아민이나, 디아미노시클로헥실메탄, 피페라진, 2,5-디메틸피페라진, 이소포론디아민 등의 지환식 폴리아민이나, 히드라진, 숙신산디히드라지드, 아디프산디히드라지드, 프탈산디히드라지드 등의 히드라진류나, 히드록시에틸디에틸렌트리아민, 2-[(2-아미노에틸)아미노]에탄올, 3-아미노프로판디올 등의 알칸올아민 등을 들 수 있다. 이들 쇄신장제로서 사용되는 화합물은, 단독으로, 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.As the above-described chain extender used for producing the polyurethane resin, a compound containing at least one active hydrogen in the molecule is used, and examples thereof include ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, , Aliphatic polyamines such as triethylenetetramine and tetraethylenepentamine, aromatic polyamines such as tolylene diamine, xylylenediamine and diaminodiphenylmethane, diaminocyclohexylmethane, piperazine, 2,5-dimethyl Alicyclic polyamines such as isophoronediamine and piperazine, hydrazines such as hydrazine, succinic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide and phthalic acid dihydrazide, and hydroxyethyldiethylenetriamine, 2 - [(2- Ethyl) amino] ethanol, 3-aminopropanediol, and other alkanolamines. These compounds used as chain extenders can be used alone or in combination of two or more.

또한, 유기 수지(R)에 사용되는 폴리우레탄 수지는, 블록 이소시아네이트 화합물과 상기 폴리올 화합물을 포함하는 원료 용액을 블록제가 해리되는 온도까지 가열하고, 재생된 이소시아네이트기와 원료 용액 중에 포함되는 폴리올 화합물의 폴리올 성분을 반응시켜 얻어진 것이어도 된다.The polyurethane resin used for the organic resin (R) can be obtained by heating the raw solution containing the block isocyanate compound and the polyol compound to a temperature at which the block agent is dissociated, and recovering the isocyanate group and the polyol compound May be obtained by reacting the components.

블록 이소시아네이트 화합물은, 블록제가 해리되는 온도 이상으로 가열함으로써, 이소시아네이트기를 재생하는 것이다. 블록 이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들어 상기 폴리이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기를, 종래 공지의 블록제로 마스크한 것을 사용할 수 있다. 블록제로서는, 예를 들어 디메틸피라졸(DMP), 메틸에틸케톤옥심 등을 사용할 수 있다.The block isocyanate compound regenerates the isocyanate group by heating to a temperature above the temperature at which the block agent dissociates. As the block isocyanate compound, for example, an isocyanate group of the polyisocyanate compound masked with a conventionally known block agent can be used. As the blocking agent, for example, dimethyl pyrazole (DMP), methyl ethyl ketone oxime and the like can be used.

표면층(40)을 형성하는 1층 이상의 피막은, 유기 수지(R) 외에, 인산 화합물(P)과, 유기 규소 화합물(W)과, 카본 블랙(C)과, 플루오로 금속 착체 화합물(F)과, 폴리에틸렌 왁스(Q)로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원료를 포함하는 것이 바람직하다.The one or more layers of the coating film forming the surface layer 40 are formed by coating the phosphoric acid compound (P), the organic silicon compound (W), the carbon black (C), the fluoromethyl complex compound (F) , And a polyethylene wax (Q).

피막 중에 함유하는 인산 화합물(P)은 피막 중에 인산 이온을 방출하는 화합물인 것이 더욱 바람직하다. 인산 화합물(P)이 피막 중에 인산 이온을 방출하는 화합물(P)인 경우, 피막 형성 시에 피막을 형성하기 위한 도료 조성물이 도금층(30)에 접촉하였을 때, 또는 피막 형성 후에 피막으로부터 인산 화합물 유래의 인산 이온이 용출하였을 때에, 인산 화합물(P)과 도금층(30)의 표면에 존재하는 바나듐 산화물이 반응하여, 도금층(30)의 표면에 난용성의 인산-바나듐계 피막을 형성한다. 이에 의해, 내백청성을 대폭 향상시킬 수 있다.More preferably, the phosphoric acid compound (P) contained in the coating film is a phosphoric acid ion-releasing compound. When the phosphoric acid compound (P) is a compound (P) that releases phosphoric acid ions into the coating film, when the coating composition for forming the coating film is in contact with the plating layer (30) The phosphoric acid compound P reacts with the vanadium oxide existing on the surface of the plating layer 30 to form an insoluble phosphoric acid-vanadium-based coating film on the surface of the plating layer 30. Thus, the whitening resistance can be greatly improved.

인산 화합물(P)이 환경 중에서 인산 이온을 방출하지 않는 비용해성의 것인 경우, 피막 중에 함유하는 인산 화합물(P)이 물, 산소 등의 부식 인자의 이동을 저해하기 때문에, 우수한 배리어성이 얻어진다.When the phosphate compound (P) is not decomposable in the environment and does not emit phosphate ions, the phosphate compound (P) contained in the film inhibits the movement of corrosive factors such as water and oxygen, Loses.

피막 중에 포함되는 인산 화합물(P)로서는, 예를 들어 오르토인산, 메타인산, 피로인산, 3인산, 4인산 등의 인산류나, 인산2수소암모늄을 사용할 수 있다. 이들 인산 화합물(P)은 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용하여 사용해도 된다.As the phosphoric acid compound (P) contained in the film, for example, phosphoric acid such as orthophosphoric acid, metaphosphoric acid, pyrophosphoric acid, triphosphoric acid, tetraphosphoric acid and the like or dihydrogen phosphate ammonium can be used. These phosphoric acid compounds (P) may be used alone or in combination of two or more.

피막 중에 포함되는 인산 화합물(P)의 함유량은, 인산 이온으로서 1 내지 20질량%인 것이 바람직하고, 6 내지 18질량%가 보다 바람직하고, 10 내지 15질량%가 가장 바람직하다. 피막 중에 포함되는 인산 이온의 농도가 1질량% 이상이면 우수한 배리어성이 얻어진다. 또한, 피막 중의 인산 이온 농도가 20질량% 이하이면, 인산이 용출되는 것에 의한 도막 팽창을 방지할 수 있다.The content of the phosphoric acid compound (P) contained in the film is preferably 1 to 20 mass%, more preferably 6 to 18 mass%, and most preferably 10 to 15 mass% as phosphate ions. When the concentration of phosphate ions contained in the film is 1% by mass or more, excellent barrier properties can be obtained. When the phosphoric acid ion concentration in the coating is 20 mass% or less, expansion of the coating film due to elution of phosphoric acid can be prevented.

피막 중에 인산 화합물(P)이 포함되어 있는 경우, 강판(1)의 표면에, 도금층(30) 중의 바나듐과 피막 중의 인산 화합물을 포함하는, 부식 인자(물이나 산소 등)에 대한 우수한 배리어성을 갖는 배리어층(도시하지 않음)이 형성된다. 그 결과, 도금층(30)의 표면에 표면층(40)을 형성하지 않는 경우와 비교하여, 내백청성이 우수함과 함께 적청 발생을 지연시키는 효과가 얻어져, 현저히 배리어성이 향상된다.When the phosphoric acid compound (P) is contained in the coating film, excellent barrier property to vanadium in the plating layer (30) and corrosion factor (water, oxygen, etc.) (Not shown) is formed. As a result, as compared with the case where the surface layer 40 is not formed on the surface of the plating layer 30, the effect of retarding the generation of red rust as well as the whitening resistance can be obtained, and the barrier property is remarkably improved.

피막 중에 함유하는 유기 규소 화합물(W)로서는, 예를 들어 실란 커플링제의 가수 분해 축합물 등을 예시할 수 있다.As the organic silicon compound (W) contained in the coating film, for example, a hydrolysis-condensation product of a silane coupling agent can be exemplified.

피막 중의 유기 규소 화합물(W)의 생성에 사용되는 실란 커플링제로서는, 예를 들어 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란을 들 수 있다. 상기 실란 커플링제는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.Examples of the silane coupling agent used for forming the organic silicon compound (W) in the coating film include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3-aminopropyltriethoxysilane. The silane coupling agent may be used singly or in combination of two or more kinds.

피막 중의 유기 규소 화합물(W)은 아미노기를 함유하는 실란 커플링제(W1)와, 에폭시기를 함유하는 실란 커플링제(W2)의 반응에 의해 얻어지는 것인 것이 바람직하다. 이 경우, 아미노기와 에폭시기의 반응, 및 실란 커플링제(W1)와 실란 커플링제(W2)의 각각에 함유되는 알콕시실릴기 또는 그 부분 가수 분해 생성물끼리의 반응에 의해, 가교 밀도가 높은 치밀한 피막이 형성된다. 그 결과, 표면 처리 강판의 배리어성, 내찰상성, 내오염성이 더욱 향상된다.It is preferable that the organosilicon compound (W) in the coating film is obtained by a reaction between a silane coupling agent (W1) containing an amino group and a silane coupling agent (W2) containing an epoxy group. In this case, a dense film having a high crosslinking density is formed by the reaction between the amino group and the epoxy group and the reaction between the alkoxysilyl groups or the partial hydrolysis products thereof contained in each of the silane coupling agent (W1) and the silane coupling agent (W2) do. As a result, the barrier properties, scratch resistance and stain resistance of the surface treated steel sheet are further improved.

아미노기를 함유하는 실란 커플링제(W1)로서는, 예를 들어 3-아미노프로필트리에톡시실란을 예시할 수 있다. 에폭시기를 함유하는 실란 커플링제(W2)로서는, 예를 들어 3-글리시독시프로필트리메톡시실란을 예시할 수 있다.As the silane coupling agent (W1) containing an amino group, for example, 3-aminopropyltriethoxysilane can be mentioned. As the silane coupling agent (W2) containing an epoxy group, for example, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane can be mentioned.

아미노기를 함유하는 실란 커플링제(W1)와 에폭시기를 함유하는 실란 커플링제(W2)의 몰비〔(W1)/(W2)〕는, 0.5 이상 2.5 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.7 이상 1.6 이하이다. 몰비〔(W1)/(W2)〕가 0.5 이상이면, 충분한 조막성이 얻어지기 때문에, 배리어성이 향상된다. 또한, 상기의 몰비가 2.5 이하이면, 충분한 내수성이 얻어지기 때문에, 우수한 배리어성이 얻어진다.The molar ratio [(W1) / (W2)] of the silane coupling agent (W1) containing an amino group and the silane coupling agent (W2) containing an epoxy group is preferably 0.5 or more and 2.5 or less, more preferably 0.7 or more and 1.6 or less to be. When the molar ratio [(W1) / (W2)] is 0.5 or more, sufficient film formability is obtained, and barrier property is improved. When the above-mentioned molar ratio is 2.5 or less, sufficient water resistance can be obtained and excellent barrier properties can be obtained.

피막 중에 함유하는 유기 규소 화합물(W)은, 예를 들어 수평균 분자량이 1000 이상 10000 이하인 것이 바람직하고, 2000 이상 10000 이하인 것이 보다 바람직하다. 유기 규소 화합물(W)의 수평균 분자량이 1000 이상이면, 내수성이 우수한 피막이 되어, 내알칼리성 및 배리어성이 보다 양호해진다. 한편, 유기 규소 화합물(W)의 수평균 분자량이 10000 이하이면, 물을 주성분으로 하는 수성 매체 중에 유기 규소 화합물(W)을 안정적으로 용해 또는 분산시킬 수 있어, 저장 안정성이 저하되는 경우가 있다.The organosilicon compound (W) contained in the film preferably has a number average molecular weight of, for example, 1000 or more and 10,000 or less, more preferably 2,000 or more and 10,000 or less. When the number-average molecular weight of the organosilicon compound (W) is 1000 or more, a coating film having excellent water resistance is obtained, and alkali resistance and barrier property are further improved. On the other hand, when the number average molecular weight of the organosilicon compound (W) is 10,000 or less, the organosilicon compound (W) can be stably dissolved or dispersed in an aqueous medium containing water as a main component, and storage stability may be lowered.

유기 규소 화합물(W)의 수평균 분자량의 측정 방법으로서는, 비행 시간형 질량 분석(TOF-MS : Time of flight mass spectrometry)법에 의한 직접 측정을 사용해도 되고, 크로마토그래피법에 의한 환산 측정을 사용해도 된다.As a method of measuring the number average molecular weight of the organosilicon compound (W), a direct measurement by a time-of-flight mass spectrometry (TOF-MS) method may be used or a conversion measurement by a chromatography method may be used .

상기 피막 중의 유기 수지(R)와 유기 규소 화합물(W)의 질량비(R/W)는 1.0 내지 3.0인 것이 바람직하다. R/W가 1.0 이상이면 가공 시에 피막 내에서 응집 파괴가 일어나기 어려워, 가공 밀착성이 양호해진다. 또한, R/W가 3.0 이하이면, 유기 규소 화합물(W)을 포함하는 것에 의한 효과가 충분히 얻어져, 경도가 높은 피막이 얻어진다.The mass ratio (R / W) of the organic resin (R) and the organic silicon compound (W) in the coating film is preferably 1.0 to 3.0. When R / W is 1.0 or more, cohesive failure hardly occurs in the coating at the time of processing, and the processing adhesion is improved. When R / W is 3.0 or less, the effect of including the organosilicon compound (W) is sufficiently obtained, and a coating film having high hardness is obtained.

유기 규소 화합물(W)은, 예를 들어 상술한 실란 커플링제를 수중에 용해 또는 분산하고, 소정의 온도에서 소정 시간 교반하여 가수 분해 축합물을 얻는 방법에 의해 제조할 수 있다.The organosilicon compound (W) can be produced, for example, by dissolving or dispersing the above silane coupling agent in water and stirring the mixture at a predetermined temperature for a predetermined time to obtain a hydrolyzed condensate.

유기 규소 화합물(W)을 함유하는 피막은, 예를 들어 피막 형성용의 도료 조성물의 원료로서, 유기 규소 화합물(W)을 함유하는 수성액 또는 알코올계 액을 제조하고, 이것을 포함하는 도료 조성물을 도금층 상에 도포하고, 건조하는 방법에 의해 형성할 수 있다.The coating film containing the organosilicon compound (W) can be produced, for example, by preparing an aqueous or alcoholic solution containing the organosilicon compound (W) as a raw material of a coating composition for film formation, Applying the coating liquid on the plating layer, and drying the coating liquid.

유기 규소 화합물(W)을 함유하는 수성액 또는 알코올계 액은, 예를 들어 실란 커플링제의 가수 분해 축합물 등의 유기 규소 화합물을, 수중에 용해 또는 분산하여 수성액을 얻는 방법, 실란 커플링제의 가수 분해 축합물 등의 유기 규소 화합물을, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 등의 알코올계 유기 용제 중에 용해하여 알코올계 액을 얻는 방법 등에 의해 제조할 수 있다.The aqueous liquid or alcohol-based liquid containing the organosilicon compound (W) can be obtained by, for example, a method of dissolving or dispersing an organosilicon compound such as a hydrolyzed condensate of a silane coupling agent in water to obtain an aqueous liquid, A method of dissolving an organosilicon compound such as a hydrolysis-condensation product of an organic solvent in an alcohol-based organic solvent such as methanol, ethanol or isopropanol to obtain an alcohol-based liquid.

유기 규소 화합물(W)을 함유하는 수성액 또는 알코올계 액을 제조할 때에는, 유기 규소 화합물(W)과, 물 또는 알코올계 유기 용매 외에, 수성액 또는 알코올계 액 중에 실란 커플링제 또는 그 가수 분해 축합물을 용해 또는 분산시키기 위해, 산, 알칼리, 유기 용제, 계면 활성제 등을 첨가해도 된다. 특히, 물 또는 알코올계 유기 용매 외에 유기산을 첨가하여, 수성액 또는 알코올계 액의 pH를 3 내지 6으로 조정하는 것이, 수성액 또는 알코올계 액의 저장 안정성의 관점에서 바람직하다.In producing an aqueous liquid or an alcohol-based liquid containing the organosilicon compound (W), it is preferable to add a silane coupling agent or its hydrolysis in an aqueous liquid or an alcohol-based liquid in addition to the organic silicon compound (W) In order to dissolve or disperse the condensate, an acid, an alkali, an organic solvent, a surfactant, and the like may be added. In particular, it is preferable to add an organic acid in addition to water or an alcohol-based organic solvent to adjust the pH of the aqueous liquid or the alcohol-based liquid to 3 to 6 from the viewpoint of the storage stability of the aqueous liquid or the alcohol-based liquid.

유기 규소 화합물(W)의 수성액 또는 알코올계 액 중에 있어서의 유기 규소 화합물(W)의 고형분 농도는 25질량% 이하인 것이 바람직하다. 유기 규소 화합물(W)의 고형분 농도가 25질량% 이하이면, 그 수성액 또는 알코올계 액의 저장 안정성이 양호해진다.It is preferable that the solid concentration of the organic silicon compound (W) in the aqueous liquid of the organic silicon compound (W) or the alcohol-based liquid is 25 mass% or less. When the solid concentration of the organosilicon compound (W) is 25 mass% or less, the storage stability of the aqueous liquid or the alcohol-based liquid becomes good.

피막 중에는, 착색 안료로서 카본 블랙(C)이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 피막 중에 카본 블랙이 포함되어 있는 경우, 도금층 표면에 존재하는 미세한 불균일이 은폐되어, 미려한 흑색 외관이 되어, 우수한 의장성이 얻어진다.It is preferable that the coating film contains carbon black (C) as a coloring pigment. When carbon black is contained in the coating film, fine unevenness existing on the surface of the coating layer is concealed, resulting in a beautiful black appearance, and excellent designability can be obtained.

피막 중에 포함되는 카본 블랙(C)으로서는, 예를 들어 퍼니스 블랙, 케첸 블랙, 아세틸렌 블랙, 채널 블랙 등, 공지의 카본 블랙을 들 수 있다. 또한, 피막 중에 포함되는 카본 블랙(C)으로서, 공지의 오존 처리, 플라즈마 처리, 액상 산화 처리가 실시된 카본 블랙을 사용해도 된다.Examples of the carbon black (C) contained in the coating film include known carbon blacks such as furnace black, ketjen black, acetylene black and channel black. As the carbon black (C) contained in the coating film, carbon black to which a known ozone treatment, plasma treatment, or liquid phase oxidation treatment has been applied may be used.

피막 중에 포함되는 카본 블랙(C)의 입자 직경은, 피막 형성용의 도료 조성물 중에서의 분산성, 도막의 품질, 도장성에 문제가 없는 범위이면 되고, 특별히 제약은 없다. 카본 블랙은, 수계 용매 중에 분산시키면, 분산시키는 과정에서 응집한다. 이 때문에, 일반적으로, 카본 블랙은, 1차 입자 직경인 채로 수계 용매 중에 분산시키는 것은 어렵다. 따라서, 피막 형성용의 도료 조성물 중에 포함되어 있는 카본 블랙은, 1차 입자 직경보다도 큰 입자 직경을 가진 2차 입자의 형태로 존재하고 있다. 따라서, 해당 도료 조성물을 사용하여 형성된 피막 중의 카본 블랙도, 도료 조성물 중과 마찬가지로, 2차 입자의 형태로 존재하고 있다.The particle diameter of the carbon black (C) contained in the coating film is not particularly limited as long as it does not affect the dispersibility in the coating composition for forming a film, the quality of the coating film, and the paintability. When carbon black is dispersed in an aqueous solvent, it aggregates in the course of dispersion. For this reason, it is generally difficult to disperse carbon black in an aqueous solvent while maintaining the primary particle diameter. Therefore, the carbon black contained in the coating composition for coating film exists in the form of secondary particles having a particle diameter larger than the primary particle diameter. Therefore, carbon black in the coating film formed using the coating composition also exists in the form of secondary particles as in the case of the coating composition.

피막의 원료로서 사용되는 카본 블랙으로서는, 예를 들어 1차 입자 직경이 10㎚ 내지 120㎚인 것을 사용할 수 있다. 피막의 의장성 및 배리어성을 고려하면, 피막 중에 포함되는 카본 블랙의 입자 직경은 10㎚ 내지 50㎚인 것이 바람직하다.As the carbon black used as a raw material for the coating film, for example, those having a primary particle diameter of 10 nm to 120 nm can be used. Considering the designability and the barrier property of the coating, it is preferable that the particle diameter of the carbon black contained in the coating is 10 nm to 50 nm.

피막의 의장성 및 배리어성을 담보하기 위해서는, 피막 중에 분산되어 있는 2차 입자의 형태의 카본 블랙 입자 직경이 중요하다. 피막 중의 카본 블랙의 평균 입자 직경은 20㎚ 내지 300㎚인 것이 바람직하다.In order to ensure the design and barrier properties of the coating, the diameter of the carbon black particles in the form of secondary particles dispersed in the coating is important. The average particle diameter of the carbon black in the coating film is preferably 20 nm to 300 nm.

피막 중에 포함되는 카본 블랙(C)의 함유량은, 예를 들어 1 내지 20질량% 로 하는 것이 바람직하고, 3 내지 15질량%가 보다 바람직하고, 5 내지 13질량% 로 하는 것이 가장 바람직하다. 피막 중에 포함되는 카본 블랙(C)의 함유량이 1질량% 이상이면, 균일한 흑색 외관이 얻어진다. 또한, 피막 중에 포함되는 카본 블랙(C)의 함유량이 20질량% 이하이면, 피막 중에 포함되는 카본 블랙(C)의 다른 원료의 함유량을 확보할 수 있기 때문에, 우수한 배리어성이 얻어진다.The content of the carbon black (C) contained in the film is preferably 1 to 20 mass%, more preferably 3 to 15 mass%, and most preferably 5 to 13 mass%. When the content of the carbon black (C) contained in the coating film is 1% by mass or more, a uniform black appearance is obtained. When the content of the carbon black (C) contained in the film is 20 mass% or less, the content of other raw materials of the carbon black (C) contained in the film can be ensured, and excellent barrier properties can be obtained.

피막 중에는 플루오로 금속 착화합물(F)을 함유할 수 있다. 플루오로 금속 착화합물(F)은 피막 중에서 가교제로서 작용하여, 피막의 응집력을 향상시킨다. 플루오로 금속 착화합물(F)은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 배리어성의 관점에서, 티타늄을 갖는 플루오로 금속 착화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 플루오로 금속 착화합물(F)로서는, 예를 들어 티타늄불화수소산을 들 수 있다.The film may contain a fluorometal complex (F). The fluoro metal complex (F) acts as a cross-linking agent in the coating to improve cohesion of the coating. The fluorometal complex (F) is not particularly limited, but from the viewpoint of barrier property, it is preferable to use a fluorometallic complex having titanium. Examples of such fluoro metal complex (F) include titanium hydrofluoric acid.

피막 중에는 폴리에틸렌 왁스(Q)가 포함되어 있어도 된다. 폴리에틸렌 왁스(Q)는 피막의 내찰상성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 피막 중에 폴리에틸렌 왁스(Q)가 포함되어 있으면, 상기 표면 처리 강판의 윤활성이 높아지고, 예를 들어 강판과 프레스 금형의 접촉에 의한 마찰 저항이 저감되어, 강판의 가공부에 있어서의 손상 및 강판을 취급할 때의 흠집을 방지할 수 있다.The coating film may contain polyethylene wax (Q). The polyethylene wax (Q) can improve the scratch resistance of the coating. Therefore, when the polyethylene wax (Q) is contained in the coating film, the lubricity of the surface treated steel sheet is increased, and for example, the frictional resistance due to the contact between the steel sheet and the press metal is reduced, It is possible to prevent a scratch on handling.

피막 중에 포함되는 폴리에틸렌 왁스(Q)로서는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 윤활제를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리에틸렌 왁스(Q)로서, 폴리올레핀 수지계 윤활제를 사용하는 것이 바람직하다.The polyethylene wax (Q) contained in the coating film is not particularly limited and a known lubricant can be used. Concretely, it is preferable to use a polyolefin resin-based lubricant as the polyethylene wax (Q).

폴리에틸렌 왁스(Q)로서 사용하는 폴리올레핀 수지계 윤활제로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 폴리에틸렌 등의 탄화수소계의 왁스를 들 수 있다.The polyolefin resin-based lubricant used as the polyethylene wax (Q) is not particularly limited, and for example, a hydrocarbon wax such as polyethylene may be used.

피막 중에 포함되는 폴리에틸렌 왁스(Q)의 함유량은, 피막 중에 0.5질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1질량% 이상 5질량% 이하이다. 폴리에틸렌 왁스(Q)의 함유량이 0.5질량% 이상이면, 내찰상성의 향상 효과가 얻어진다. 폴리에틸렌 왁스(Q)의 함유량이 10질량% 이하이면, 피막 중에 포함되는 폴리에틸렌 왁스(Q)의 다른 원료의 함유량을 확보할 수 있기 때문에, 우수한 배리어성이 얻어진다.The content of the polyethylene wax (Q) contained in the coating film is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less, When the content of the polyethylene wax (Q) is 0.5% by mass or more, the effect of improving scratch resistance is obtained. When the content of the polyethylene wax (Q) is 10 mass% or less, the content of the other raw materials of the polyethylene wax (Q) contained in the film can be ensured and excellent barrier property can be obtained.

「표면 처리 강판(10)의 제조 방법」&Quot; Method of producing surface-treated steel sheet 10 "

다음에, 표면 처리 강판(10)의 제조 방법을 설명한다.Next, a method of manufacturing the surface-treated steel sheet 10 will be described.

본 실시 형태의 표면 처리 강판의 제조 방법은, 0.10 내지 4.00mol/l의 Zn2+ 이온과, 0.01 내지 2.00mol/l의 V 이온 또는 0.10 내지 4.00mol/l의 Zr 이온을 함유하는 도금욕을 사용하여, 0 내지 18A/d㎡의 전류 밀도로 전기 도금을 행함으로써, 강판(1) 상에 수화된 바나듐 산화물 또는 바나듐 수산화물을 석출시켜 요철을 형성하는 하지 형성 공정과, 요철을 형성한 강판(1)에, 상기의 도금욕을 사용하여, 21 내지 200A/d㎡의 전류 밀도로 전기 도금을 행하는 상층 도금 공정을 갖는 것을 특징으로 한다. 상술한 하지 형성 공정은, 도금층 내에 있는 전술한 결정간 충전 영역 중의 상기 바나듐과 상기 아연의 몰비인 V/Zn에 영향을 미치는 하나의 인자이다. 이 하지 형성 공정의 전류 밀도가 18A/d㎡를 초과하는 경우에는, 결정간 충전 영역 중의 바나듐과 아연의 몰비인 V/Zn이 0.10 미만이 된다.The method for producing a surface-treated steel sheet according to the present embodiment is characterized in that a plating bath containing 0.10 to 4.00 mol / l of Zn 2+ ions, 0.01 to 2.00 mol / l of V ions or 0.10 to 4.00 mol / l of Zr ions A step of forming an irregularity by depositing vanadium oxide or vanadium hydroxide hydrated on the steel sheet 1 by electroplating at a current density of 0 to 18 A / dm 2, 1) having an upper layer plating step of carrying out electroplating at a current density of 21 to 200 A / dm 2 using the above-described plating bath. The above ground forming step is a factor affecting V / Zn which is the molar ratio of the vanadium and the zinc in the intergranular charged region in the plating layer. When the current density in the ground formation step exceeds 18 A / dm 2, V / Zn, which is the molar ratio of vanadium and zinc in the intergranular filling region, becomes less than 0.10.

본 실시 형태에 있어서는, 도금층(30)을 형성하는 강판(1)의 양면에, 필요에 따라서, 전처리를 행한다. 전처리로서는, 강판(1)의 양면에 두께 1 내지 300㎚의 니켈 도금을 행하여, 하지층(20)을 형성하는 것이 바람직하다.In this embodiment, pretreatment is performed on both surfaces of the steel sheet 1 forming the plating layer 30, if necessary. As the pretreatment, it is preferable to perform nickel plating with a thickness of 1 to 300 nm on both surfaces of the steel sheet 1 to form the ground layer 20.

다음에, 강판(1)의 편면 또는 양면에, 도금층(30)을 형성한다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 3에 도시한 도금 장치를 사용하여, 전기 도금법에 의해, 강판(1)의 양면에 도금층(30)을 형성하는 방법을 예로 들어 설명한다.Next, a plating layer 30 is formed on one surface or both surfaces of the steel sheet 1. In the present embodiment, a method of forming the plating layer 30 on both surfaces of the steel sheet 1 by electroplating is explained using the plating apparatus shown in Fig. 3 as an example.

도 3은 도금 장치의 일례를 도시한 개략도이다. 본 실시 형태에 있어서는, 롤(4a, 4b, 5a, 5b) 중, 강판(1)의 상부에 배치된 롤(4a, 4b)은 전원(도시하지 않음)과 강판(1)을 전기적으로 접속하는 접속 부재(컨덕터)로서 기능한다. 강판(1)은 롤(4a, 4b)에 전기적으로 접속됨으로써, 음극으로 되어 있다. 전기 도금을 행하는 경우에는, 도 3에 도시한 도금 장치를 직렬로 복수기 배열하여 사용한다. 하지 형성 공정은, 도 3에 도시한 도금 장치 혹은 도 3에 있어서의 참조 부호 4a, 5a의 롤과 참조 부호 2d, 2f의 중간 분기로에 둘러싸인 영역에서 행해진다. 또한, 상층 도금 공정은, 도 3에 도시한 도금 장치 혹은 도 3에 있어서의 참조 부호 2d, 2f의 중간 분기로와 롤(4b, 5b)에 둘러싸인 영역에서 행해진다.3 is a schematic view showing an example of the plating apparatus. In this embodiment, among the rolls 4a, 4b, 5a, and 5b, the rolls 4a and 4b disposed on the upper side of the steel plate 1 are electrically connected to a power source (not shown) And functions as a connecting member (conductor). The steel strip 1 is electrically connected to the rolls 4a and 4b, thereby forming a negative electrode. In the case of electroplating, a plurality of plating apparatuses shown in Fig. 3 are arranged in series and used. The ground forming process is carried out in the plating apparatus shown in Fig. 3 or in the region surrounded by the rolls of reference numerals 4a and 5a in Fig. 3 and the intermediate branch lines of 2d and 2f. The upper layer plating process is carried out in the plating apparatus shown in Fig. 3, or in the region surrounded by the intermediate branch paths 2d and 2f and the rolls 4b and 5b in Fig.

도금조(21)는 강판(1)의 상부에 배치되는 상부 조(21a)와, 강판(1)의 하부에 배치되는 하부 조(21b)를 갖고 있다.The plating tank 21 has an upper tank 21a disposed on the upper side of the steel plate 1 and a lower tank 21b disposed on the lower side of the steel plate 1. [

도 3에 도시한 바와 같이, 상부 조(21a) 내 및 하부 조(21b) 내의 강판(1)에 인접하는 위치에는, 백금 등으로 이루어지는 복수의 양극(3)이 강판(1)과의 사이에 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 각 양극(3)의 강판(1)에 대향하는 면은, 강판(1)의 표면과 대략 평행하게 되도록 배치되어 있다. 각 양극(3)은 도시하지 않은 접속 부재에 의해, 전원(도시하지 않음)에 전기적으로 접속되어 있다.3, a plurality of positive electrodes 3 made of platinum or the like are provided between the upper plate 21a and the lower tank 21b at a position adjacent to the steel plate 1 with respect to the steel plate 1 And are arranged at predetermined intervals. The surface of each anode 3 facing the steel sheet 1 is arranged so as to be substantially parallel to the surface of the steel sheet 1. Each of the positive electrodes 3 is electrically connected to a power source (not shown) by a connecting member (not shown).

상부 조(21a) 내 및 하부 조(21b) 내는 도금욕(2)으로 채워져 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 도금조(21)의 상부 조(21a)와 하부 조(21b) 사이에는, 면 방향을 대략 수평으로 하여 이동하는 강판(1)이 배치되어 있다. 그리고, 롤(4a, 4b, 5a, 5b)에 의해 도금조(21) 내를 화살표의 방향으로 통과하고 있는 강판(1)은, 상부 조(21a) 내 및 하부 조(21b) 내의 도금욕(2)에 침지된 상태가 되어 있다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 롤(4a, 4b, 5a, 5b)에 의해 강판(1)을 반송시켜, 도금욕(2) 내에서 강판(1)을 이동시킴으로써, 강판(1)에 대하여 도금욕(2)이 상대적으로 유동되는 유동 상태의 도금욕(2)이 되어 있다.The inside of the upper tank 21a and the inside of the lower tank 21b are filled with the plating bath 2. As shown in Fig. 3, a steel plate 1 is disposed between the upper tank 21a and the lower tank 21b of the plating tank 21 and moving in the plane direction substantially horizontally. The steel sheet 1 passing through the plating bath 21 in the direction of the arrow by the rolls 4a, 4b, 5a and 5b is fed to the plating bath (not shown) in the upper tank 21a and the lower tank 21b 2). Therefore, in the present embodiment, the steel plate 1 is transported by the rolls 4a, 4b, 5a and 5b, and the steel plate 1 is moved in the plating bath 2, And a plating bath 2 in a fluidized state in which the bath 2 relatively flows.

도 3에 도시한 바와 같이, 상부 조(21a)에는, 상부 조(21a)에 도금욕(2)을 공급하는 상부 공급용 배관(2a)이 상부 조(21a)의 상면을 관통하도록 설치되어 있다. 상부 공급용 배관(2a)은 상부 조(21a) 내에서 복수의 외주 분기로(2c)와 복수의 중간 분기로(2d)(도 3에 있어서는 1개만 도시)로 분기되어 있다. 중간 분기로(2d)는 평면에서 보아 인접하는 양극(3) 간에 강판(1)의 폭 방향을 따라서 복수 배치되어 있다. 중간 분기로(2d)는 양측의 양극(3)과 강판(1) 사이를 향하여 도금욕(2)을 공급하는 개구부를 구비하고 있다. 외주 분기로(2c)는 평면에서 보아 양극(3)과 롤(4a, 4b) 사이에 강판(1)의 폭 방향을 따라서 복수 배치되어 있다. 외주 분기로(2c)는 양극(3)과 강판(1) 사이를 향하여 도금욕(2)을 공급하는 개구부를 구비하고 있다.3, the upper tank 21a is provided with an upper supply pipe 2a for supplying the plating bath 2 to the upper tank 21a so as to pass through the upper surface of the upper tank 21a . The upper supply pipe 2a is branched into a plurality of outer peripheral branch paths 2c and a plurality of intermediate branch paths 2d (only one is shown in Fig. 3) in the upper tank 21a. A plurality of intermediate branch passages (2d) are arranged between the adjacent positive electrodes (3) in plan view along the width direction of the steel plate (1). The intermediate branch path 2d has an opening for supplying the plating bath 2 between the anode 3 and the steel plate 1 on both sides. A plurality of outer circumferential branch paths 2c are arranged between the anode 3 and the rolls 4a and 4b in plan view along the width direction of the steel plate 1. [ The outer circumferential branch path 2c has an opening for supplying the plating bath 2 between the anode 3 and the steel plate 1. [

상부 조(21a)에는, 도금욕(2)을 배출하는 배출구(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 펌프를 구비하는 배관(도시하지 않음)을 통해, 상부 공급용 배관(2a)과 접속되어 있다. 따라서, 상부 조(21a)에서는, 상부 공급용 배관(2a)으로부터 공급되어, 배출구로부터 배출된 도금욕(2)이 펌프에 의해, 배관을 통해 다시 상부 공급용 배관(2a)으로부터 공급되어 순환되는 유동 상태의 도금욕(2)이 되어 있다.A discharge port (not shown) for discharging the plating bath 2 is formed in the upper tank 21a and is connected to the upper supply pipe 2a through a pipe (not shown) having a pump . Therefore, in the upper tank 21a, the plating bath 2 supplied from the upper supply pipe 2a and discharged from the discharge port is supplied from the upper supply pipe 2a again through the pipe, and circulated The plating bath 2 is in a fluidized state.

하부 조(21b)에는, 하부 조(21b)에 도금욕(2)을 공급하는 하부 공급용 배관(2b)이 하부 조(21b)의 하면을 관통하도록 설치되어 있다. 하부 공급용 배관(2b)은 하부 조(21b) 내에서 복수의 외주 분기로(2e)와 복수의 중간 분기로(2f)(도 3에 있어서는 1개만 도시)로 분기되어 있다. 중간 분기로(2f)는 평면에서 보아 인접하는 양극(3) 간에 강판(1)의 폭 방향을 따라서 복수 배치되어 있다. 중간 분기로(2f)는 양측의 양극(3)과 강판(1) 사이를 향하여 도금욕(2)을 공급하는 개구부를 구비하고 있다. 외주 분기로(2e)는 평면에서 보아 양극(3)과 롤(5a, 5b) 사이에 강판(1)의 폭 방향을 따라서 복수 배치되어 있다. 외주 분기로(2e)는 양극(3)과 강판(1) 사이를 향하여 도금욕(2)을 공급하는 개구부를 구비하고 있다.The lower tank 21b is provided with a lower supply pipe 2b for supplying the plating bath 2 to the lower tank 21b so as to pass through the lower surface of the lower tank 21b. The lower supply pipe 2b branches into a plurality of outer peripheral branch paths 2e and a plurality of intermediate branch paths 2f (only one is shown in Fig. 3) in the lower tank 21b. A plurality of intermediate branch paths 2f are arranged between the adjacent positive electrodes 3 in plan view along the width direction of the steel plate 1. [ The intermediate branch path 2f is provided with an opening for supplying the plating bath 2 between the anode 3 and the steel plate 1 on both sides. A plurality of outer circumferential branch paths 2e are arranged between the anode 3 and the rolls 5a and 5b in plan view along the width direction of the steel plate 1. [ The outer peripheral branch path 2e has an opening for supplying the plating bath 2 toward the space between the anode 3 and the steel plate 1. [

하부 조(21b)에는, 도금욕(2)을 배출하는 배출구(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 펌프를 구비하는 배관(도시하지 않음)을 통해, 하부 공급용 배관(2b)과 접속되어 있다. 따라서, 하부 조(21b)에서는, 하부 공급용 배관(2b)으로부터 공급되어, 배출구로부터 배출된 도금욕(2)이, 펌프에 의해, 배관을 통해 다시 하부 공급용 배관(2b)으로부터 공급되어 순환되는 유동 상태의 도금욕(2)이 되어 있다.A discharge port (not shown) for discharging the plating bath 2 is formed in the lower tank 21b and is connected to the lower supply pipe 2b through a pipe (not shown) having a pump . Therefore, in the lower tank 21b, the plating bath 2 supplied from the lower supply pipe 2b and discharged from the discharge port is supplied from the lower supply pipe 2b through the pipe again by the pump, The plating bath 2 is in a fluidized state.

하지 형성 공정에 있어서의 통전 시간을 0.05초 내지 8.00초로 조정하면, 결정간 충전 영역(32) 중이 비정질의 회절 패턴을 안정적으로 나타낸다.When the energization time in the ground formation step is adjusted to 0.05 second to 8.00 second, the amorphous diffraction pattern stably appears in the inter-crystal charged region 32.

본 실시 형태에 있어서는, 이하에 나타내는 기구에 의해, 강판(1)의 표면에 도금층(30)이 형성된다고 추정된다. 도 4a 내지 도 4c는, 도 1에 도시한 표면 처리 강판(10)을 제조하는 공정에서의 강판(1)의 표면의 상태를 설명하기 위한 모식도이다.In the present embodiment, it is assumed that the plating layer 30 is formed on the surface of the steel sheet 1 by the following mechanism. 4A to 4C are schematic diagrams for explaining the state of the surface of the steel sheet 1 in the step of manufacturing the surface-treated steel sheet 10 shown in Fig.

도 3에 도시한 도금 장치에서는, 표면에 니켈 도금층(하지층)(20a)이 형성되어 있는 강판(1)의 롤(4a, 5a) 간을 통과한 부분으로부터 순차적으로 도금욕(2)과 접촉하여, 18A/d㎡ 이하의 전류 밀도로 도금이 개시된다.In the plating apparatus shown in Fig. 3, a portion of the steel sheet 1 having a nickel plated layer (base layer) 20a formed on the surface thereof passes sequentially between the rolls 4a and 5a, and is brought into contact with the plating bath 2 sequentially Plating is started at a current density of 18 A / dm 2 or less.

즉, 롤(4a, 5a)은 통전을 하기 위한 롤이며 컨덕터 롤이라고도 불리고 있다. 강판과 도금액은 이 컨덕터 롤(4a, 5a) 간을 통과한 후에 접한다.That is, the rolls 4a and 5a are rolls for energizing and are also called conductor rolls. The steel sheet and the plating solution contact each other after passing between the conductor rolls 4a and 5a.

본 실시 형태에 있어서는, 롤(4a, 5a) 간을 통과한 니켈 도금층(20a)이 형성되어 있는 강판(1)의 표면(고액 계면)에는, 아연이 석출되기 전에, 도 4a에 도시한 바와 같이, 수화된 바나듐 산화물 또는 바나듐 수산화물을 포함하는 바나듐 화합물(6)이 석출되어, 요철이 형성되는 하지 형성 공정이 개시된다.In this embodiment, before the zinc is deposited on the surface (solid-liquid interface) of the steel sheet 1 on which the nickel plating layer 20a having passed between the rolls 4a and 5a is formed, as shown in Fig. 4A , A vanadium compound (6) containing hydrated vanadium oxide or vanadium hydroxide is precipitated to form irregularities.

이것은, 18A/d㎡ 이하의 전류 밀도에 있어서는, 석출 전위가 높은 바나듐은 환원 석출되지만, 석출 전위가 낮은 아연은 석출되지 않기 때문이라고 추정된다. 또한, 상기의 하지 형성 공정에서는 수화된 바나듐 산화물 또는 바나듐 수산화물을 포함하는 바나듐 화합물(6)이 석출된다. 이 하지는 전술한 하지층(20)과는 상이하다. 이 하지는 최종적으로는 도금층(30)에 도입된다.This is presumably because, at a current density of 18 A / dm 2 or less, vanadium having a high precipitation potential is reduced and precipitated, but zinc having a low precipitation potential is not precipitated. Further, in the above ground forming step, the vanadium compound (6) containing hydrated vanadium oxide or vanadium hydroxide precipitates. This is different from the base layer 20 described above. This plating is finally introduced into the plating layer 30. [

하지 형성 공정에서는, 강판(1)의 표면에서의 바나듐 화합물(6)의 석출이 개시되면, 도 4a에 도시한 바와 같이, 강판(1)의 표면에는, 전류 집중부(61)가 복수 형성된다. 전류 집중부(61)는 강판(1)의 표면의 바나듐 화합물(6)의 석출되어 있지 않은 부분이나 석출량이 적은 부분으로 이루어지는 전류가 흐르기 쉬운 부분이라고 추측할 수 있다.When the precipitation of the vanadium compound 6 on the surface of the steel sheet 1 is started in the ground formation step, a plurality of current concentration portions 61 are formed on the surface of the steel sheet 1 as shown in Fig. 4A . It can be inferred that the current concentrating portion 61 is a portion in which current flows, which is a portion of the surface of the steel plate 1 where the vanadium compound 6 is not precipitated or a portion where the amount of precipitation is small.

21A/d㎡ 이상의 전류 밀도로 하면, Zn의 석출 전위에 도달하여, Zn의 환원 석출 반응이 개시된다. 전류 집중부(61)가 기점이 되어, 도 4b에 도시한 바와 같이, 금속 아연을 포함하는 덴드라이트상 결정(3a)이 성장하고, 상층 도금 공정이 개시된다. 덴드라이트상 결정(3a)이 성장하면, 덴드라이트상 결정(3a)의 선단부에서는, 결정이 더 성장하기 쉬워진다고 추정된다.When the current density is 21 A / dm 2 or more, the Zn deposition potential is reached, and the Zn precipitation reaction starts. The dendritic phase crystal 3a containing zinc metal grows as shown in Fig. 4B, and the upper layer plating process is started. When the dendritic phase crystal 3a grows, it is presumed that the crystal grows more easily at the tip of the dendritic phase crystal 3a.

상부 도금 공정에서는, 덴드라이트상 결정(3a)의 성장에 수반하여, 덴드라이트상 결정(3a)의 분기된 복수의 가지부의 선단에 전류가 집중되게 되어, 도 4c에 도시한 바와 같이, 가지부의 선단과 도금욕(2)의 고액 계면에서 수소(62)가 발생한다고 추정된다.In the upper plating process, as the dendritic phase crystal 3a grows, current is concentrated on the tips of the branched plural branch portions of the dendritic phase crystal 3a, and as shown in Fig. 4C, It is presumed that hydrogen 62 is generated at the liquid interface of the plating bath 2 at the tip.

이와 같이 하여 발생한 수소(62)는 덴드라이트상 결정(3a)의 표면과 도금욕(2)의 고액 계면의 pH를 상승시킨다. 그 결과, 덴드라이트상 결정(31)의 표면을 덮도록, 아연 산화물 또는 아연 수산화물을 포함하는 결정이 석출되어, 도 1에 도시한 표층(3b)을 갖는 덴드라이트상 결정(31)이 형성된다고 추정된다. 또한, 도금욕(2)의 pH의 상승에 의해, 인접하는 덴드라이트상 결정(31) 간에, 수화된 바나듐 산화물 또는 바나듐 수산화물을 포함하는 비정질이 석출되어, 도 1에 도시한 결정간 충전 영역(32)이 형성된다고 추정된다.The hydrogen 62 thus generated increases the pH of the surface of the dendritic phase crystal 3a and the solid-liquid interface of the plating bath 2. As a result, crystals containing zinc oxide or zinc hydroxide are precipitated so as to cover the surface of the dendritic phase crystal 31 to form the dendritic phase crystal 31 having the surface layer 3b shown in Fig. 1 . Amorphous material containing hydrated vanadium oxide or vanadium hydroxide is precipitated between adjacent dendritic phase crystals 31 by the rise of the pH of the plating bath 2, 32 are formed.

본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 하지 형성 공정에 있어서, 통전 시간을 0.05 내지 8.00초의 범위로 제어하고 있다. 이 때문에, 강판(1)의 표면에 아연이 석출되기 전에, 바나듐 화합물(6)의 석출이 개시되어, 강판(1)의 표면에 전류 집중부(61)가 복수 형성된다. 그 결과, 상술한 기구에 의해, 덴드라이트상 결정(31)이 얻어지고, 전자선 회절을 행한 경우에 비정질의 회절 패턴을 나타내는 결정간 충전 영역(32)이 얻어진다고 추정된다. 간격 D를 통과하는 강판(1)의 이동 시간은, 1.00 내지 6.00초의 범위인 것이 보다 바람직하다.In this embodiment, as described above, the energization time is controlled in the range of 0.05 to 8.00 seconds in the ground forming step. Therefore, before deposition of zinc on the surface of the steel sheet 1, deposition of the vanadium compound 6 starts, and a plurality of current concentration portions 61 are formed on the surface of the steel sheet 1. As a result, by the above-described mechanism, it is assumed that the dendritic phase crystal 31 is obtained, and the intercalciferous filling region 32 showing an amorphous diffraction pattern is obtained when electron beam diffraction is performed. It is more preferable that the moving time of the steel strip 1 passing through the interval D is in the range of 1.00 to 6.00 seconds.

하지 형성 공정의 통전 시간이 0.05초 미만이면, 강판(1)의 표면에 아연이 석출되기 전에 석출되는 바나듐 화합물(6)의 석출량이 부족하다. 이 때문에, 강판(1)의 표면에 형성되는 전류 집중부(61)에, 금속 아연으로 이루어지는 덴드라이트상 결정(31)이 성장되기 어려워진다. 또한, 수화된 바나듐 산화물 또는 바나듐 수산화물을 포함하는 결정간 충전 영역(32)이 얻어지지 않거나, 결정간 충전 영역(32)이 얻어졌다고 해도 비정질의 회절 패턴이 불안정해지거나 한다.If the electrification time of the ground forming process is less than 0.05 second, the precipitation amount of the vanadium compound (6) precipitated before the zinc is deposited on the surface of the steel sheet (1) is insufficient. This makes it difficult for the dendritic phase crystal 31 made of metal zinc to grow in the current concentration portion 61 formed on the surface of the steel sheet 1. [ Further, even if the intercalciferous charging region 32 containing hydrated vanadium oxide or vanadium hydroxide is not obtained or the intercalciferous charging region 32 is obtained, the amorphous diffraction pattern may become unstable.

하지 형성 공정의 통전 시간이 8.00초를 초과하면, 강판(1)의 표면에 아연이 석출되기 전에 석출되는 바나듐 화합물(6)의 석출량이 너무 많아져, 강판(1)의 표면에 형성되는 전류 집중부(61)의 수가 적어지거나, 없어지거나 한다. 이 때문에, 금속 아연으로 이루어지는 덴드라이트상 결정(31)이 성장하기 어려워져, 덴드라이트상 결정(31) 및 결정간 충전 영역(32)이 얻어지지 않거나, 결정간 충전 영역(32)이 얻어졌다고 해도 비정질의 회절 패턴이 불안정해지거나 한다.If the energization time of the ground forming process exceeds 8.00 seconds, the deposition amount of the vanadium compound (6) precipitated before the deposition of zinc on the surface of the steel sheet (1) becomes too large, The number of the portions 61 decreases or disappears. This makes it difficult for the dendritic phase crystal 31 made of metal zinc to grow and the dendritic phase crystal 31 and the intercalciferous filling region 32 can not be obtained or the intercalciferous filling region 32 is obtained The diffraction pattern of the amorphous state becomes unstable.

본 실시 형태에 있어서는, 하지 형성 공정에 있어서는, 전류 밀도가 0 내지 18A/d㎡가 되는 조건에서 전기 도금을 행하는 것이 바람직하고, 2 내지 15A/d㎡가 되는 조건에서 전기 도금을 행하는 것이 보다 바람직하다. 하지 형성 공정에 있어서의 전류 밀도를 18A/d㎡ 이하로 함으로써, 결정간 충전 영역(32) 중의 바나듐과 아연의 몰비(V/Zn)가 0.10 이상 2.00 이하가 되고, 또한, 전자선 회절을 행한 경우에 결정간 충전 영역(32)이 비정질의 회절 패턴을 나타내고, 그 결과, 배리어성 및 도막 밀착성을 향상시킬 수 있다. 한편, 하지 형성 공정에 있어서의 전류 밀도가 상기 범위 내가 아니면, 결정간 충전 영역(32)이 형성되지 않거나, 결정간 충전 영역(32)이 형성되었다고 해도 비정질의 회절 패턴이 불안정해지거나 한다.In the present embodiment, it is preferable to perform electroplating under the condition that the current density is 0 to 18 A / dm 2 in the ground forming step, and it is more preferable to conduct the electroplating under the condition that the current density is 2 to 15 A / dm 2 Do. When the current density in the base forming process is 18 A / dm 2 or less, the molar ratio (V / Zn) of vanadium and zinc in the intergranular filling region 32 becomes 0.10 or more and 2.00 or less, The inter-crystalline charged region 32 exhibits an amorphous diffraction pattern, and as a result, the barrier property and the film adhesion can be improved. On the other hand, if the current density in the ground formation step is not in the above range, the amorphous diffraction pattern becomes unstable even if the intercalation filling region 32 is not formed or the intergranular filling region 32 is formed.

또한, 상층 도금 공정에 있어서는, 전류 밀도가 21 내지 200A/d㎡가 되는 조건에서 전기 도금을 행하는 것이 바람직하다. 상기의 전류 밀도를 21A/d㎡ 이상으로 함으로써, 덴드라이트상 결정(31)의 가지부의 선단과 도금욕(2)의 고액 계면에서 충분히 수소(62)를 발생시킬 수 있다. 따라서, 결정간 충전 영역(32)에 포함되는 수화된 바나듐 산화물 또는 바나듐 수산화물의 석출량이 증가된다. 따라서, 바나듐 함유량이 많아, 배리어성이 우수한 도금층(30)을 형성할 수 있다. 또한, 전류 밀도가 200A/d㎡를 초과하면, 도금 구조가 거칠어지거나, 크랙이 발생하기 쉬워지거나 하기 때문에, 도금층(30)과 강판(1) 사이의 밀착성이 저하될 우려가 있다.In the upper layer plating step, electroplating is preferably performed under the condition that the current density is 21 to 200 A / dm 2. When the current density is 21 A / dm 2 or more, the hydrogen 62 can be sufficiently generated at the tip of the branch portion of the dendritic phase crystal 31 and at the solid-liquid interface of the plating bath 2. Therefore, the precipitation amount of hydrated vanadium oxide or vanadium hydroxide contained in inter-crystalline charged region 32 is increased. Therefore, the plating layer 30 having a large vanadium content and excellent barrier properties can be formed. If the current density exceeds 200 A / dm 2, the plating structure becomes rough or cracks tend to occur, so that the adhesion between the plating layer 30 and the steel sheet 1 may be deteriorated.

도금을 행할 때의 도금조(21) 내의 도금욕(2)의 평균 유속은 20 내지 300m/min의 범위인 것이 바람직하고, 40 내지 200m/min의 범위인 것이 보다 바람직하다. 도금욕(2)의 평균 유속이 20 내지 300m/min의 범위 내인 경우, 도금층(30)에 있어서의 크랙의 발생을 방지할 수 있음과 함께, 도금욕(2)으로부터 강판(1)의 표면에의 이온의 공급을 지장없이 행할 수 있다.The average flow velocity of the plating bath 2 in the plating bath 21 when plating is preferably in the range of 20 to 300 m / min, more preferably in the range of 40 to 200 m / min. It is possible to prevent the occurrence of cracks in the plating layer 30 and to prevent the occurrence of cracks on the surface of the steel sheet 1 from the plating bath 2 when the average flow rate of the plating bath 2 is in the range of 20 to 300 m / It is possible to supply the ions of the second conductivity type without any hindrance.

도금욕(2)으로서는, V 화합물 및 Zn 화합물을 포함하는 것이 사용된다. 또한, 도금욕(2)에는, V 화합물 및 Zn 화합물에 더하여, 필요에 따라서, pH 조정제, V 화합물 및 Zn 화합물이 아닌 다른 금속 화합물, 첨가제를 첨가해도 된다.As the plating bath 2, one containing a V compound and a Zn compound is used. In addition to the V compound and the Zn compound, a pH adjuster, a V compound, and other metal compounds and additives other than the Zn compound may be added to the plating bath 2, if necessary.

pH 조정제로서는, H2SO4나 NaOH 등을 들 수 있다.Examples of the pH adjuster include H 2 SO 4 and NaOH.

첨가제로서는, 도금욕(2)의 도전성을 안정시키는 Na2SO4 등을 들 수 있다.Examples of the additive include Na 2 SO 4 which stabilizes the conductivity of the plating bath 2.

다른 금속 화합물로서는, NiSO4ㆍ6H2O 등의 니켈 화합물 등을 들 수 있다. 도금욕(2)이 니켈 화합물을 포함하는 것인 경우, 도금욕(2) 중에 Ni2+를 0.01mol/l 이상 포함하는 것인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 충분히 니켈을 포함하는 도금층(30)을 형성할 수 있다. 니켈을 포함하는 도금층(30)은 우수한 도금 밀착성이 얻어지기 때문에, 바람직하다.Examples of other metal compounds include nickel compounds such as NiSO 4 .6H 2 O and the like. When the plating bath 2 contains a nickel compound, it is preferable that the plating bath 2 contains Ni 2+ in an amount of 0.01 mol / l or more. As a result, the plating layer 30 containing nickel sufficiently can be formed. The plating layer 30 containing nickel is preferable because good plating adhesion is obtained.

도금욕(2)에 사용되는 Zn 화합물로서는, 금속 Zn, ZnSO4ㆍ7H2O, ZnCO3 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.Examples of the Zn compound used in the plating bath 2 include metal Zn, ZnSO 4 .7H 2 O and ZnCO 3 . These may be used alone or in combination of two or more.

또한, 도금욕(2)에 사용되는 V 화합물로서는, 메타바나듐산암몬(V), 메타바나듐산칼륨(V), 메타바나듐산소다(V), VO(C5H7O2)2(바나딜아세틸아세토네이트(IV)), VOSO4ㆍ5H2O(황산바나딜(IV)) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.Examples of the V compound used in the plating bath 2 include ammonium metavanadate (V), potassium metavanadate (V), metavanadate oxygen da (V), VO (C 5 H 7 O 2 ) 2 Diacetylacetonate (IV)), VOSO 4. 5H 2 O (vanadyl sulfate (IV)), and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

도금욕(2)으로서는, Zn2+와 VO2+를 포함하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.As the plating bath 2, it is preferable to use Zn 2+ and VO 2+ .

도금욕(2)이 Zn2+를 포함하는 것인 경우, Zn2+를 0.10 내지 4.00mol/l 포함하는 것이 바람직하고, 0.35 내지 2.00mol/l 포함하는 것이 보다 바람직하다.If the plating bath (2) comprises a Zn 2+, it is desirable, and more preferably containing 0.35 to 2.00mol / l including a Zn 2+ 0.10 to 4.00mol / l.

도금욕(2)이 VO2+를 포함하는 것인 경우, 도금욕(2) 중에 VO2+를 0.01mol/l 이상 2.00mol/l 미만 포함하는 것이 바람직하다. VO2+를 상기 범위 내에서 포함하는 도금욕(2)을 사용함으로써, 바나듐 함유량이 많아, 배리어성이 우수한 도금층(30)을 용이하게 형성할 수 있다. 도금욕(2)에 포함되는 VO2+의 함유량이 상기 범위 미만인 경우, 도금층(30) 중의 바나듐 함유량을 확보하기 어려워진다. 또한, 도금욕(2)에 포함되는 VO2+의 함유량이 상기 범위를 초과하면, 고가인 바나듐을 도금욕(2) 중에 많이 사용하게 되기 때문에 경제적으로 불리해진다.When the plating bath 2 includes VO 2 + , it is preferable that VO 2+ be contained in the plating bath 2 in the range of 0.01 mol / l to 2.00 mol / l. By using the plating bath 2 containing VO 2+ within the above range, the plating layer 30 having a large vanadium content and excellent barrier properties can be easily formed. When the content of VO 2+ contained in the plating bath 2 is less than the above range, it becomes difficult to secure the vanadium content in the plating layer 30. If the content of VO 2+ contained in the plating bath 2 exceeds the above range, expensive vanadium is used in the plating bath 2, which is economically disadvantageous.

또한, 도금욕(2)으로서는, 도금욕(2) 중에 Na+를 0.10mol/l 이상 포함하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 도금욕(2)의 도전성을 높일 수 있어, 본 실시 형태의 도금층(30)을 용이하게 형성할 수 있다.As the plating bath 2, it is preferable to use a plating bath 2 containing 0.10 mol / l or more of Na < + & gt ;. In this case, the conductivity of the plating bath 2 can be increased, and the plating layer 30 of the present embodiment can be easily formed.

도금욕(2)의 온도는, 특별히 한정되지 않지만, 본 실시 형태의 도금층(30)을 용이하게 효율적으로 형성하기 위해, 40 내지 60℃의 범위인 것이 바람직하다.The temperature of the plating bath 2 is not particularly limited, but is preferably in the range of 40 to 60 占 폚 in order to easily and efficiently form the plating layer 30 of the present embodiment.

또한, 도금욕(2)의 pH는, 본 실시 형태의 도금층(30)을 용이하게 형성하기 위해, 1 내지 5의 범위인 것이 바람직하고, 1.5 내지 4의 범위인 것이 보다 바람직하다.The pH of the plating bath 2 is preferably in the range of 1 to 5, more preferably in the range of 1.5 to 4, in order to easily form the plating layer 30 of the present embodiment.

본 실시 형태에 있어서는, 도금층(30)을 형성한 후, 필요에 따라서 도금층(30) 상에 배리어성, 내지문성, 내찰상성, 윤활성, 의장성 등을 향상시키는 처리제를 도포하여 표면층(40)을 형성하는 것이 바람직하다.In the present embodiment, after forming the plating layer 30, a treatment agent for improving the barrier property, the smoothness, the scratch resistance, the lubricity, the decorative property, and the like is applied on the plating layer 30 as necessary, .

이상의 공정에 의해, 도 1에 도시한 표면 처리 강판(10)이 얻어진다.By the above process, the surface-treated steel sheet 10 shown in Fig. 1 is obtained.

「제2 실시 형태, 표면 처리 강판(210)」&Quot; Second embodiment, surface-treated steel sheet 210 "

이하, 도금층(230)이 지르코늄을 함유하는 경우의 제2 실시 형태의 표면 처리 강판(210)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the surface treated steel sheet 210 of the second embodiment in the case where the plating layer 230 contains zirconium will be described.

본 실시 형태의 표면 처리 강판(210)은 강판(201)과, 강판의 편면 또는 양면에 형성된 도금층(230)을 구비하고 있다. 도금층(230)에는, 아연 및 지르코늄이 포함되어 있다. 또한, 도금층(230)에는, 금속 아연을 포함하는 덴드라이트상 결정(231)과, 수화된 지르코늄 산화물 또는 지르코늄 수산화물 중 한쪽 또는 양쪽을 포함하는 결정간 충전 영역(232)을 함유한다. 이하, 표면 처리 강판(210)에 대하여 상세하게 설명한다.The surface treated steel sheet 210 of the present embodiment includes a steel sheet 201 and a plating layer 230 formed on one surface or both surfaces of the steel sheet. The plating layer 230 contains zinc and zirconium. The plating layer 230 contains a dendritic phase crystal 231 containing metal zinc and an intercalcary charge region 232 containing one or both of hydrated zirconium oxide or zirconium hydroxide. Hereinafter, the surface treated steel sheet 210 will be described in detail.

강판(201)은 제1 실시 형태의 강판(1)과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.Since the steel plate 201 is the same as the steel plate 1 of the first embodiment, a description thereof will be omitted.

도금층(230)은, 상술한 바와 같이, 금속 아연을 포함하는 덴드라이트상 결정(231)과, 수화된 지르코늄 산화물 또는 지르코늄 수산화물 중 한쪽 또는 양쪽을 포함하는 결정간 충전 영역(232)을 갖고 있다.As described above, the plating layer 230 has a dendritic phase crystal 231 containing metal zinc and an intercalary charge region 232 containing one or both of hydrated zirconium oxide or zirconium hydroxide.

덴드라이트상 결정(231)은 금속 아연을 포함하는 덴드라이트상의 결정상이며, 결정간 충전 영역(232)은 수화된 지르코늄 산화물 또는 지르코늄 수산화물 중 한쪽 또는 양쪽을 포함하고, 덴드라이트상 결정(231)의 주위에 형성되며, 전자선 회절에 의해 비정질의 패턴을 갖는다.The dendritic phase crystal 231 is a dendritic crystal phase containing metal zinc, and the intercalciferous charging region 232 contains one or both of hydrated zirconium oxide or zirconium hydroxide, and the dendritic phase crystal 231 And has an amorphous pattern by electron beam diffraction.

도금층(230)은 덴드라이트상 결정(231)이 먼저 석출되고, 계속해서, 결정간 충전 영역(232)이 덴드라이트상 결정(231)의 주위에 석출된 형태를 갖고 있다.The plating layer 230 has a form in which the dendritic phase crystal 231 is deposited first and then the intergranular charged region 232 is deposited around the dendritic phase crystal 231.

상술한 바와 같이, 제1 실시 형태의 덴드라이트상 결정(31)은 내부(3a) 및 표층(3b)을 갖는다. 상술한 바와 같이, 덴드라이트상 결정(31)의 내부(3a)는 금속 아연을 포함하는 것이 바람직하고, 니켈 등의 다른 금속 성분이 포함되어 있어도 된다. 한편, 덴드라이트상 결정(31)의 표층(3b)은 아연 산화물 또는 아연 수산화물을 포함하는 것이 바람직하고, 수화된 아연 산화물의 결정을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 본 실시 형태의 덴드라이트상 결정(231)은 내부 및 표층을 갖지 않는다.As described above, the dendritic phase crystal 31 of the first embodiment has an inner portion 3a and a surface layer 3b. As described above, the inside 3a of the dendritic phase crystal 31 preferably contains metal zinc, and may contain other metal components such as nickel. On the other hand, the surface layer 3b of the dendritic phase crystal 31 preferably contains zinc oxide or zinc hydroxide, and more preferably contains crystals of hydrated zinc oxide. On the other hand, the dendritoid phase crystal 231 of the present embodiment does not have an interior and a surface layer.

덴드라이트상 결정(231)은 금속 아연만으로 형성되어 있어도 되고, 금속 아연과 함께, 아연의 석출 전위보다도 귀인 니켈 등의 다른 금속 성분이 포함되어 있어도 된다. 또한, 덴드라이트상 결정(231)은 도금층(230)의 두께 방향을 따라서 강판(201)측으로부터 도금층(230) 표면측을 향하여 성장하고, 도금층(230) 표면을 향하여 분기된 구조를 갖고 있다. 덴드라이트상 결정(231)이 금속 아연을 포함함으로써, 도금층(230)에 희생 방식성을 부여할 수 있다.The dendrite phase crystals 231 may be formed only of metal zinc, or may contain other metal components such as nickel, which is more attractive than the precipitation potential of zinc, together with metal zinc. The dendritic phase crystal 231 has a structure in which it grows from the steel plate 201 side toward the surface side of the plating layer 230 along the thickness direction of the plating layer 230 and branches toward the surface of the plating layer 230. When the dendritic phase crystal 231 contains metallic zinc, a sacrificial anticorrosion property can be imparted to the plating layer 230.

결정간 충전 영역(232)은 수화된 지르코늄 산화물 또는 지르코늄 수산화물 중 한쪽 또는 양쪽을 포함하는 것 외에, 아연 산화물을 포함하고 있어도 된다. 결정간 충전 영역(232)이 이들 함유물을 포함함으로써, 도금층(230)에 배리어성을 부여할 수 있다. 또한, 결정간 충전 영역(232)이 수화된 산화물 또는 수산화물을 주체로 하므로, 결정간 충전 영역(232)에 도막을 형성한 경우에, 도막 밀착성을 확보할 수 있다.The intercrystalline fill region 232 may contain zinc oxide in addition to containing either or both of hydrated zirconium oxide or zirconium hydroxide. By including these inclusions in the inter-crystalline charged region 232, the plating layer 230 can be given barrier properties. In addition, since the inter-crystalline charged region 232 mainly contains hydrated oxides or hydroxides, the film adhesion can be ensured when the inter-crystalline charged region 232 is formed with a coated film.

결정간 충전 영역(232)은 전자선 회절을 행한 경우에 비정질의 회절 패턴을 나타낸다.The inter-crystalline charged region 232 exhibits an amorphous diffraction pattern when electron beam diffraction is performed.

결정간 충전 영역(232)이 수화된 지르코늄 산화물 또는 지르코늄 수산화물과 아연 산화물을 포함하는 경우, 결정간 충전 영역(232) 중의 지르코늄과 아연의 몰비(Zr/Zn)가 1.00 이상 3.00 이하인 것이 바람직하다. 상기의 몰비(Zr/Zn)가 상기 범위이며, 또한, 전자선 회절을 행한 경우에 결정간 충전 영역(232)이 비정질의 회절 패턴을 나타냄으로써, 우수한 내식성(배리어성) 및 도막 밀착성이 얻어진다.It is preferable that the molar ratio (Zr / Zn) of zirconium and zinc in intercrystalline filled region 232 is 1.00 or more and 3.00 or less when intercalated region 232 includes hydrated zirconium oxide or zirconium hydroxide and zinc oxide. When the above-mentioned molar ratio (Zr / Zn) is in the above range and the intergranular filling region 232 exhibits an amorphous diffraction pattern when electron beam diffraction is performed, excellent corrosion resistance (barrier property) and coating film adhesion are obtained.

도금층(230)의 상층에는, 전자선 회절을 행한 경우에 비정질의 회절 패턴을 나타내는 비정질층(250)이 형성되어 있어도 된다.In the upper layer of the plating layer 230, an amorphous layer 250 exhibiting an amorphous diffraction pattern may be formed when electron beam diffraction is performed.

비정질층(250)은 도금층(230)의 형성 시에 최초로 형성된 것으로 추측된다. 즉, 강판(201) 상에 최초로 비정질층(250)이 형성되고, 그 후, 강판(201)과 비정질층(250) 사이에, 덴드라이트상 결정(231) 및 결정간 충전 영역(232)을 포함하는 도금층(230)이 성장하는 것으로 추측된다.It is assumed that the amorphous layer 250 is formed first when the plating layer 230 is formed. That is to say, the amorphous layer 250 is first formed on the steel plate 201 and then the dendritic phase crystal 231 and intercrystalline charged region 232 are formed between the steel plate 201 and the amorphous layer 250 It is presumed that the plating layer 230 containing the metal is grown.

비정질층(250)은 산화지르코늄을 주체로 하는 층이며, 미량의 아연을 포함해도 된다. 비정질층(250)은 도금층(230)의 상층에 형성됨으로써, 배리어성을 발휘한다.The amorphous layer 250 is a layer mainly composed of zirconium oxide, and may contain a small amount of zinc. The amorphous layer 250 is formed on the upper layer of the plating layer 230, thereby exhibiting barrier properties.

도금층(230) 형성 후에, 도금층(230)을 갖는 강판(201)을 산성 용액에 침지시킴으로써, 비정질층(250)을 제거할 수 있다. 이와 같은 공정에 의해, 표면 처리 강판(201)으로부터 비정질층(250)을 제거해도 된다.After the plating layer 230 is formed, the amorphous layer 250 can be removed by immersing the steel plate 201 having the plating layer 230 in an acidic solution. The amorphous layer 250 may be removed from the surface-treated steel plate 201 by such a process.

비정질층(250)이 제거됨으로써, 도금층(230)이 노출된다. 도금층(230)의 표면은, 비정질층(250)에 비해 표면 조도가 높아, 비정질층(250)이 형성되어 있는 경우에 비해, 도막 밀착성이 우수한 것이 된다.The amorphous layer 250 is removed, and the plating layer 230 is exposed. The surface of the plated layer 230 has a higher surface roughness than the amorphous layer 250 and is superior in adhesion to the coating film as compared with the case where the amorphous layer 250 is formed.

도금층(230)의 부착량은, 배리어성을 향상시키기 위해, 1g/㎡ 이상인 것이 바람직하고, 3g/㎡ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 도금층(230)의 부착량은 60g/㎡ 이하인 것이 바람직하고, 40g/㎡ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20g/㎡ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 도금층(230)의 부착량이 20g/㎡ 이하인 경우, 종래의 전기 아연 도금(통상, 20g/㎡ 정도임) 등과 비교하여 석출시키는 금속량이 적어도 된다. 또한, 부착량이 너무 크면, 도금층(230)에 크랙이 생기기 쉬워진다.The adhesion amount of the plating layer 230 is preferably 1 g / m 2 or more and preferably 3 g / m 2 or more in order to improve the barrier property. The amount of the plating layer 230 deposited is preferably 60 g / m 2 or less, more preferably 40 g / m 2 or less, and further preferably 20 g / m 2 or less. When the deposition amount of the plating layer 230 is 20 g / m 2 or less, the metal amount to be precipitated is smaller than that of the conventional electroplating (usually about 20 g / m 2) or the like. Also, if the adhesion amount is too large, cracks tend to occur in the plating layer 230.

도금층(230)의 두께는 0.5 내지 40㎛의 범위가 바람직하고, 1.0 내지 20㎛의 범위가 보다 바람직하고, 2.0 내지 15㎛의 범위가 더욱 바람직하다. 도금층(230)의 두께가 하한 이상이면, 배리어성을 향상시킬 수 있다. 또한, 도금층(230)의 두께가 상한 이하이면, 도금층(230)에 크랙이 발생하기 어려워진다. 도금층(230)의 두께는, 전기 도금할 때에 통전하는 전력량을 조정함으로써 제어할 수 있다.The thickness of the plating layer 230 is preferably in the range of 0.5 to 40 占 퐉, more preferably in the range of 1.0 to 20 占 퐉, and further preferably in the range of 2.0 to 15 占 퐉. When the thickness of the plating layer 230 is at least the lower limit, the barrier property can be improved. If the thickness of the plating layer 230 is less than the upper limit, cracks are less likely to occur in the plating layer 230. The thickness of the plating layer 230 can be controlled by adjusting the amount of electric power to be applied when electroplating.

비정질층(250)의 두께는 0.20 내지 2.00㎛의 범위가 바람직하고, 0.30 내지 1.50㎛의 범위가 보다 바람직하고, 0.50 내지 1.00㎛의 범위가 더욱 바람직하다. 비정질층(250)의 두께가 상한 이상이면, 도금층(230)에 배리어성을 부여할 수 있다. 또한, 비정질층(250)의 두께가 하한 이하이면, 크랙의 발생을 방지하여 배리어성을 확보할 수 있다. 비정질층(250)의 두께는, 전기 도금할 때의 도금욕 중의 Zr 농도를 조정함으로써 제어할 수 있다. 즉, 전기 도금할 때의 도금욕 중의 Zr 농도를 높일수록, 비정질층(250)의 두께를 크게 할 수 있다.The thickness of the amorphous layer 250 is preferably in the range of 0.20 to 2.00 mu m, more preferably in the range of 0.30 to 1.50 mu m, and further preferably in the range of 0.50 to 1.00 mu m. When the thickness of the amorphous layer 250 is not less than the upper limit, barrier properties can be imparted to the plating layer 230. When the thickness of the amorphous layer 250 is less than the lower limit, generation of cracks can be prevented and barrier properties can be ensured. The thickness of the amorphous layer 250 can be controlled by adjusting the Zr concentration in the plating bath at the time of electroplating. That is, as the Zr concentration in the plating bath at the time of electroplating is increased, the thickness of the amorphous layer 250 can be increased.

도금층(230)은, 평균 농도로, Zr : 3 내지 40atm%, Zn : 3 내지 40atm%, 잔부 산소 및 불순물로 이루어진다. 도금층(230) 중의 Zr이 3atm% 이상이면, 배리어성을 높일 수 있다. 또한, 도금층(230) 중의 Zr이 40atm% 이하이면, 도금층(230) 중의 크랙의 발생을 방지하여 배리어성을 확보할 수 있다. 또한, 도금층(230) 중의 Zn이 3atm% 이상이면, 도금층(230)에 희생 방식 효과를 부여할 수 있다. 또한, 도금층(230) 중의 Zn이 40atm% 이하이면, 상대적으로 Zr의 양을 확보할 수 있어, 도금층(230)의 배리어성을 향상시킬 수 있다.The plating layer 230 has an average concentration of 3 to 40 atm% of Zr, 3 to 40 atm% of Zn, and residual oxygen and impurities. When Zr in the plating layer 230 is 3 atm% or more, the barrier property can be enhanced. If Zr in the plating layer 230 is 40 atm% or less, cracking in the plating layer 230 can be prevented, and barrier properties can be ensured. If the amount of Zn in the plating layer 230 is 3 atm% or more, a sacrificial effect can be given to the plating layer 230. If the Zn content in the plating layer 230 is 40 atm% or less, the amount of Zr can be relatively secured, and the barrier property of the plating layer 230 can be improved.

덴드라이트상 결정(231)은 상술한 바와 같이 금속 Zn을 포함하고 있고, 그 밖에 Ni 등을 포함하고 있어도 된다.The dendritic phase crystal 231 contains metal Zn as described above, and may further contain Ni or the like.

덴드라이트상 결정(231)은 투과형 전자 현미경(TEM)을 사용하여 도금층(230) 단면으로부터 전자선 회절을 행한 경우에, 결정 구조에 기인하는 회절 패턴이 얻어진다.When the electron beam diffraction is performed from the end face of the plating layer 230 using a transmission electron microscope (TEM), a diffraction pattern attributable to the crystal structure is obtained in the dendritic phase crystal 231.

결정간 충전 영역(232)은, 평균 농도로, Zr : 10 내지 80atm%, Zn : 3 내지 40atm%, 잔부 산소 및 불순물로 이루어진다. 결정간 충전 영역(232) 중의 Zr이 10atm% 이상이면, 배리어성을 높일 수 있다. 또한, 결정간 충전 영역(232) 중의 Zr이 80atm% 이하이면, 도금층(230) 중의 크랙의 발생을 방지하여 배리어성을 확보할 수 있다. 또한, 결정간 충전 영역(232) 중의 Zn이 3atm% 이상이면, 배리어성을 높일 수 있다. 또한, 결정간 충전 영역(232) 중의 Zn이 40atm% 이하이면, 상대적으로 Zr의 양을 확보할 수 있어, 도금층(230)의 배리어성을 향상시킬 수 있다.The inter-crystalline charged region 232 is composed of an average concentration of Zr: 10 to 80 atm%, Zn: 3 to 40 atm%, residual oxygen and impurities. When the Zr in the inter-crystalline charged region 232 is 10 atm% or more, the barrier property can be enhanced. In addition, when the Zr in the inter-crystalline charged region 232 is 80 atm% or less, the occurrence of cracks in the plating layer 230 can be prevented, and the barrier property can be ensured. Further, when the amount of Zn in the inter-crystalline charged region 232 is 3 atm% or more, the barrier property can be enhanced. If the amount of Zn in the inter-crystalline charged region 232 is 40 atm% or less, the amount of Zr can be relatively secured, and the barrier property of the plating layer 230 can be improved.

비정질층(250)은, 평균 농도로, Zr : 10 내지 60atm%, Zn : 0 내지 15atm%, 잔부 산소 및 불순물로 이루어진다. 비정질층(250) 중의 Zr이 10atm% 이상이면, 배리어성을 높일 수 있다. 또한, 비정질층(250) 중의 Zr이 60atm% 이하이면, 크랙의 발생을 방지하여 배리어성을 확보할 수 있다. 비정질층(250)에는, 미량의 Zn이 포함되어 있어도 되고, Zn이 포함되지 않아도 된다.The amorphous layer 250 has an average concentration of 10 to 60 atm% of Zr, 0 to 15 atm% of Zn, and residual oxygen and impurities. When Zr in the amorphous layer 250 is 10 atm% or more, the barrier property can be enhanced. When the amount of Zr in the amorphous layer 250 is 60 atm% or less, generation of cracks can be prevented and barrier properties can be ensured. The amorphous layer 250 may contain a small amount of Zn or may not contain Zn.

강판(201)과 도금층(230) 사이에 하지층(220)이 형성되어 있어도 되는 점에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이다.The ground layer 220 may be formed between the steel plate 201 and the plating layer 230 in the same manner as in the first embodiment.

도금층(230)[비정질층(250)이 형성되어 있는 경우에는 비정질층(250)]의 상층에 표면층(240)이 형성되어 있어도 되는 점에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이다.The surface layer 240 may be formed on the upper layer of the plating layer 230 (the amorphous layer 250 when the amorphous layer 250 is formed), as in the first embodiment.

본 실시 형태의 표면 처리 강판(210)은, 명도를 나타내는 L*값이 40 이하를 나타내는 것이 되어, 흑색의 외관을 갖는다. 흑색의 외관을 가짐으로써, 다양한 용도로 사용할 수 있다. L*값이 40을 초과하는 것인 경우, 흑색의 외관을 갖는 재료로서 사용하기 어렵다. 특히, 도금층(230) 중의 Zr 농도를 5질량% 이상으로 함으로써, 확실하게 L*값을 40 이하로 할 수 있다.The surface treated steel sheet 210 of the present embodiment has a L * value indicating brightness of 40 or less, and has a black appearance. By having a black appearance, it can be used for various purposes. When the L * value exceeds 40, it is difficult to use it as a material having a black appearance. In particular, by setting the Zr concentration in the plating layer 230 to 5 mass% or more, the L * value can be reliably set to 40 or less.

또한, 본 실시 형태의 표면 처리 강판(210)은, 강판(201) 상에 도금층(230)을 형성한 예를 설명하였지만, 본 실시 형태는 이에 한하지 않고, 전기 아연 도금 강판, 용융 아연 도금 강판, 합금화 용융 아연 도금 강판의 아연 도금층 상에, 본 실시 형태의 도금층(230)을 형성해도 된다. 즉, 강판(201)과 도금층(230) 사이에, 아연을 함유하는 제2 아연 도금층(도시하지 않음)이 더 형성되어 있어도 된다. 제2 아연 도금층(도시하지 않음)이 더 형성됨으로써, 표면 처리 강판(210)의 내식성을 보다 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 부식 물질이 도금층(230)을 통과한 경우라도, 제2 아연 도금층(도시하지 않음)에 의해 희생 방식 효과를 발휘할 수 있어, 표면 처리 강판(210)의 내식성을 향상시킬 수 있다.The surface treated steel sheet 210 according to the present embodiment has been described by way of example in which the plating layer 230 is formed on the steel sheet 201. The present embodiment is not limited to this example but may be applied to an electroded galvanized steel sheet, , The plating layer 230 of the present embodiment may be formed on the galvanized layer of the galvannealed galvanized steel sheet. That is, a second zinc plated layer (not shown) containing zinc may be further formed between the steel plate 201 and the plating layer 230. By further forming the second zinc plating layer (not shown), the corrosion resistance of the surface treated steel sheet 210 can be further improved. For example, even when the corrosive substance passes through the plating layer 230, the sacrificial effect can be exhibited by the second zinc plating layer (not shown), and the corrosion resistance of the surface treated steel sheet 210 can be improved.

「표면 처리 강판(210)의 제조 방법」&Quot; Method of manufacturing surface-treated steel sheet 210 "

다음에, 표면 처리 강판(210)의 제조 방법을 설명한다. 표면 처리 강판(210)의 제조 방법은, 제1 실시 형태에 관한 표면 처리 강판(1)의 제조 방법과 도금욕의 조성만 상이하고, 다른 점에 대해서는 마찬가지이다.Next, a method of manufacturing the surface-treated steel sheet 210 will be described. The method for producing the surface-treated steel sheet 210 differs from the method for manufacturing the surface-treated steel sheet 1 according to the first embodiment only in the composition of the plating bath,

표면 처리 강판(210)의 제조 방법은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 하지 형성 공정과 상층 도금 공정을 갖는다. 하지 형성 공정과 상층 도금 공정에서 동일한 도금욕을 사용하며, Zr 화합물(ZrO2+) 및 Zn 화합물(Zn2+)을 포함하는 도금욕이 사용된다.The surface-treated steel sheet 210 has a ground forming step and an upper layer plating step, similarly to the first embodiment. A plating bath containing a Zr compound (ZrO 2+ ) and a Zn compound (Zn 2+ ) is used, which uses the same plating bath in the ground forming step and the upper layer plating step.

Zr 화합물로서는, 도금욕 내에서 ZrO2+ 이온을 형성하는 것이 바람직하고, 예를 들어 질산산화지르코늄, 황산산화지르코늄, 염화질산산화지르코늄 등의 가용성의 염을 예시 할 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.As the Zr compound, it is preferable to form ZrO 2 + ions in the plating bath, and examples thereof include soluble salts such as zirconium nitrate, zirconium sulfate, and zirconium chloride nitrate. These may be used alone or in combination of two or more.

도금욕은, Zn2+를 0.10 내지 4.00mol/l 포함하는 것이 바람직하고, 0.50 내지 2.00mol/l 포함하는 것이 보다 바람직하다. 또한, ZrO2+를 0.10 내지 4.00mol/l 포함하는 것이 바람직하고, 0.50 내지 2.00mol/l 포함하는 것이 보다 바람직하다. ZrO2+를 상기 범위 내에서 포함하는 도금욕을 사용함으로써, Zr 함유량이 많아, 배리어성이 우수한 도금층(230)을 용이하게 형성할 수 있다. 도금욕에 포함되는 ZrO2+의 함유량이 상기 범위 미만인 경우, 도금층(230) 중의 Zr 함유량을 확보하기 어려워진다. 또한, 도금욕에 포함되는 ZrO2+의 함유량이 상기 범위를 초과하면, Zr을 도금욕(2) 중에 많이 사용하게 되기 때문에 경제적으로 불리해진다.The plating bath preferably contains Zn 2+ in an amount of 0.10 to 4.00 mol / l, more preferably 0.50 to 2.00 mol / l. Further, the content of ZrO 2+ is preferably 0.10 to 4.00 mol / l, more preferably 0.50 to 2.00 mol / l. By using a plating bath containing ZrO2 + within the above range, the plating layer 230 having a high Zr content and excellent barrier properties can be easily formed. When the content of ZrO 2+ contained in the plating bath is less than the above range, it becomes difficult to secure the Zr content in the plating layer 230. Further, if the content of ZrO 2+ contained in the plating bath exceeds the above range, Zr is used in a large amount in the plating bath 2, which is economically disadvantageous.

도금욕에는, Zr 화합물 및 Zn 화합물에 더하여, 필요에 따라서, pH 조정제, Zr 화합물 및 Zn 화합물이 아닌 다른 금속 화합물, 첨가제 등을 첨가해도 된다.In addition to the Zr compound and the Zn compound, a pH adjuster, a Zr compound, and other metal compounds other than the Zn compound, an additive, and the like may be added to the plating bath, if necessary.

하지 형성 공정 및 상층 도금 공정에서의 전류 밀도는 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.Since the current density in the ground forming process and the upper layer plating process is the same as that in the first embodiment, description thereof will be omitted.

「다른 예」"Another example"

본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.The present invention is not limited to the above-described embodiments.

본 실시 형태에 있어서는, 강판의 양면에 도금층이 형성되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 도금층은 강판의 편면에만 형성되어 있어도 된다.In the present embodiment, the case where the plating layer is formed on both surfaces of the steel sheet has been described as an example, but the plating layer may be formed only on one surface of the steel sheet.

또한, 강판과 도금층 사이에는, 하지층이 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 하지층은 형성되어 있지 않아도 된다. 또한, 강판의 양면에 도금층이 형성되어 있는 경우에는, 편면의 강판과 도금층 사이에만, 하지층이 형성되어 있어도 된다.Further, it is preferable that a ground layer is formed between the steel sheet and the plating layer, but the ground layer may not be formed. In the case where a plating layer is formed on both surfaces of the steel sheet, a base layer may be formed only between the steel sheet and the plating layer on one side.

본 실시 형태에 있어서는, 도금층이 바나듐을 포함하는 경우와 지르코늄을 포함하는 경우를 따로따로 기재하고 있지만, 이들 실시 형태를 동시에 구비하고 있어도 된다.In the present embodiment, the case where the plating layer contains vanadium and the case including zirconium are separately described, but these embodiments may be provided at the same time.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 도금층의 표면에 표면층이 형성되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 표면층은 형성되어 있지 않아도 된다. 본 실시 형태의 표면 처리 강판은, 배리어성이 우수하기 때문에, 도금층의 표면에 배리어성을 향상시키기 위한 표면층을 형성하지 않아도 된다. 또한, 강판의 양면에 도금층이 형성되어 있는 경우에는, 편면의 도금층의 표면에만, 표면층이 형성되어 있어도 된다.In the present embodiment, the case where the surface layer is formed on the surface of the plating layer is described as an example, but the surface layer may not be formed. Since the surface treated steel sheet of the present embodiment is excellent in barrier property, it is not necessary to form a surface layer for improving the barrier property on the surface of the plating layer. When a plating layer is formed on both surfaces of the steel sheet, a surface layer may be formed only on the surface of the plating layer on one side.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 도 3에 도시한 도금 장치를 사용하여 표면 처리 강판을 제조하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 표면 처리 강판을 제조하는 도금 장치는, 도 3에 도시한 도금 장치에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 3에 도시한 도금 장치에는, 양극(3)은 4개 배치되어 있지만, 양극(3)의 수는 몇 개여도 된다. 또한, 도금조(21), 강판(1) 및 양극(3)의 크기 및 형상, 상부 공급용 배관(2a) 및 하부 공급용 배관(2b)의 배치 및 형상은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 표면 처리 강판(10)의 용도 등에 따라서 적절히 결정할 수 있다.In the present embodiment, the case of manufacturing the surface-treated steel sheet by using the plating apparatus shown in Fig. 3 has been described as an example. However, the plating apparatus for producing the surface-treated steel sheet is limited to the plating apparatus shown in Fig. 3 It is not. For example, in the plating apparatus shown in Fig. 3, four positive electrodes 3 are arranged, but the number of positive electrodes 3 may be several. The size and shape of the plating vessel 21, the steel plate 1 and the anode 3 and the arrangement and shape of the upper supply pipe 2a and the lower supply pipe 2b are not particularly limited, The use of the treated steel sheet 10 and the like.

실시예Example 1 One

「바나듐 함유 표면 처리 강판의 시험 결과」&Quot; Test results of vanadium-containing surface-treated steel sheet "

도 3에 도시한 도금 장치를 사용하여, 이하에 나타내는 방법에 의해 강판의 양면에 바나듐을 포함하는 도금층을 갖는 표면 처리 강판을 제작하고, 평가하였다.Using the plating apparatus shown in Fig. 3, a surface-treated steel sheet having a plating layer containing vanadium on both surfaces of the steel sheet was produced and evaluated by the following method.

표 1에 나타내는 도금욕 조성, 온도, pH의 도금욕을, 상대 평균 유속 100m/min으로 순환시켜 이루어지는 유동 상태의 도금욕을 준비하였다.A plating bath in a fluidized state was prepared by circulating a plating bath having the plating bath composition, temperature, and pH shown in Table 1 at a relative average flow rate of 100 m / min.

Figure pct00001
Figure pct00001

강판으로서는, JIS G 3141에서 규정된 냉연 강판의 드로잉용인 SPCD의 판 두께 0.5㎜의 것을 사용하였다.As the steel sheet, a sheet having a thickness of 0.5 mm of SPCD used for drawing a cold-rolled steel sheet specified in JIS G 3141 was used.

상기의 강판에 전처리(니켈 도금)를 행하여, 음극으로서 사용하였다.The above steel sheet was pretreated (nickel plated) and used as a negative electrode.

전처리를 행할 때에는, 먼저, 니켈 도금용의 도금욕으로서, 이온 교환수와 농황산과 NiSO4ㆍ6H2O를 혼합하여, Ni2+로서 60g/L을 함유하고, 60℃에서의 pH가 2.0인 것으로 조정하였다. 그리고, 강판을 도금욕에 침지시켜, 강판을 음극으로 하고, 양극으로서 백금 전극을 사용하여, Ni 부착량이 200㎎/㎡가 되도록 전해 처리를 행하였다.First, as the plating bath for nickel plating, ion-exchanged water, concentrated sulfuric acid and NiSO 4 .6H 2 O were mixed to prepare a coating solution containing 60 g / L as Ni 2+ and having a pH of 2.0 Respectively. Then, the steel sheet was immersed in a plating bath to carry out an electrolytic treatment so that the steel sheet was used as a negative electrode and the Ni deposition amount was 200 mg / m 2 as a positive electrode using a platinum electrode.

하지 형성 공정 및 상층 도금 공정에 있어서, 각 통전 시간을 표 2 및 표 3에 나타내는 시간으로 하고, 전기 도금법에 의해 도금층을 형성하였다.In each of the ground forming step and the upper layer plating step, each of the energizing times was set to a time shown in Tables 2 and 3, and a plating layer was formed by an electroplating method.

Figure pct00002
Figure pct00002

Figure pct00003
Figure pct00003

또한, 표 1에 나타내는 도금욕 조성에 있어서는, Zn 화합물로서 ZnSO4ㆍ7H2O를 사용하고, V 화합물로서 VOSO4ㆍ5H2O를 사용하고, 또한 필요에 따라서 Na2SO4, 다른 금속 화합물로서의 NiSO4ㆍ6H2O를 사용하였다. 이들 함유량을 조정함으로써, 표 1에 나타내는 Zn2+, V(V4+, VO2+), Na+, Ni2+의 농도로 되도록 조정하였다.In the plating bath composition shown in Table 1, ZnSO 4 .7H 2 O was used as the Zn compound, VOSO 4 .5H 2 O was used as the V compound, and Na 2 SO 4 and other metal compounds NiSO 4 .6H 2 O was used. These contents were adjusted so that the concentrations of Zn 2+ , V (V 4+ , VO 2+ ), Na + and Ni 2+ shown in Table 1 were obtained.

이와 같이 하여 얻어진 실시예 및 비교예의 도금층을 전계 방사형 투과 전자 현미경(FE-TEM)(니혼덴시사제(JED-2100F))에 의해 관찰하였다.The plating layers of the thus-obtained examples and comparative examples were observed with a field emission transmission electron microscope (FE-TEM) (JED-2100F).

도 5a 내지 도 5c는 실시예 V4의 표면 처리 강판의 도금층의 투과형 전자 현미경(TEM) 사진이다. 도 5a는 강판(1) 상에 형성된 도금층(30)의 두께 방향 전체의 단면 사진이고, 도 5b는 도 5a의 단면에 있어서의 강판과 도금층의 계면 부분의 확대 사진이며, 도 5c는 도 5a의 단면에 있어서의 덴드라이트상 결정과 그 주위 부분의 확대 사진이다.5A to 5C are transmission electron microscope (TEM) photographs of a plating layer of a surface-treated steel sheet of Example V4. 5A is an enlarged view of the interface portion between the steel sheet and the plating layer in the cross section of FIG. 5A, FIG. 5C is an enlarged view of FIG. 5A, Fig. 5 is an enlarged photograph of a dendritic phase crystal and its peripheral portion in a cross section. Fig.

도 5b에 있어서, 부호 51은 하지층이고, 부호 52는 강판과 도금층의 계면 근방의 결정간 충전 영역이다. 또한, 도 5c에 있어서, 부호 53은 덴드라이트상 결정이고, 부호 54는 결정간 충전 영역이며, 부호 55는 덴드라이트상 결정의 표면에 형성된 표층이다.In Fig. 5B, reference numeral 51 denotes a base layer, and reference numeral 52 denotes an intergranular filling region in the vicinity of the interface between the steel sheet and the plating layer. 5C, reference numeral 53 is a dendritic phase crystal, 54 is an intergranularly charged region, and 55 is a surface layer formed on the surface of the dendritic phase crystal.

도 5a 내지 도 5c에 도시한 바와 같이, 실시예 V4의 표면 처리 강판에서는, 도금층 중에 덴드라이트상 결정, 결정간 충전 영역, 덴드라이트상 결정의 표층이 형성되어 있었다.As shown in Figs. 5A to 5C, in the surface treated steel sheet of Example V4, the surface layer of the dendritic phase crystal, the intergranular filled region, and the dendrite phase was formed in the plating layer.

실시예 V1 내지 V3 및 V5 내지 V20의 표면 처리 강판의 도금층에 대해서도, 실시예 V4와 마찬가지로, TEM을 사용하여 관찰하였다. 그 결과, 도금층 중에 덴드라이트상 결정, 결정간 충전 영역, 덴드라이트상 결정의 표층이 형성되어 있었다.The plating layers of the surface-treated steel sheets of Examples V1 to V3 and V5 to V20 were also observed using TEM in the same manner as in Example V4. As a result, the surface layer of the dendritic phase crystal, the intergranular charged region, and the dendrite phase was formed in the plating layer.

실시예 V4의 표면 처리 강판의 도금층에 대하여, 단면 방향으로부터 주사형 전자 현미경(SEM : 히다치 세이사꾸쇼사제 A-4300SE)을 사용하여 관찰하였다. 도금층의 관찰은, 도금층의 표면 형상을 관찰하기 쉽게 하기 위해, 도금층의 표면에 금막을 증착하고 나서 행하였다.The plating layer of the surface-treated steel sheet of Example V4 was observed using a scanning electron microscope (SEM: A-4300SE, manufactured by Hitachi Seisakusho Co., Ltd.) from the cross-sectional direction. The plating layer was observed after depositing a gold film on the surface of the plating layer in order to make it easy to observe the surface shape of the plating layer.

도 6은 실시예 V4의 표면 처리 강판의 도금층의 주사형 전자 현미경(SEM) 사진이다. 도 6에 있어서, 부호 56은 덴드라이트상 결정이고, 부호 57은 덴드라이트상 결정간에 배치된 결정간 충전 영역이며, 부호 58은 덴드라이트상 결정의 표면을 덮는 표층이다. 또한, 도 6에 도시한 사진에 있어서, 도금층의 표면의 흰 부분은, 도금층을 관찰하기 위해 증착한 금막이다.6 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the plating layer of the surface-treated steel sheet of Example V4. 6, reference numeral 56 is a dendritic phase crystal, 57 is an intercrystalline charged region disposed between dendrite phase crystals, and 58 is a surface layer covering the surface of the dendritic phase crystal. Further, in the photograph shown in Fig. 6, the white part of the surface of the plating layer is a gold film deposited for observation of the plating layer.

실시예 V1 내지 V3 및 V5 내지 V20의 표면 처리 강판의 도금층도, 실시예 V4의 도금층과 마찬가지로, 덴드라이트상 결정과 결정간 충전 영역과 덴드라이트상 결정의 표층이 형성되어 있었다.The plating layers of the surface-treated steel sheets of Examples V1 to V3 and V5 to V20 also had a surface layer of dendritic phase crystal, intergranular filling region and dendritic phase crystal similarly to the plating layer of Example V4.

비교예 x1 내지 비교예 x7의 표면 처리 강판의 도금층에 대하여, 실시예 V4와 마찬가지로, SEM을 사용하여 관찰하였다. 도 7은 비교예 x2의 표면 처리 강판의 도금층의 주사형 전자 현미경(SEM) 사진이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 비교예 x2의 도금층은, 덴드라이트상 결정으로 이루어지는 단일상이었다.The plating layers of the surface-treated steel sheets of Comparative Examples x1 to x7 were observed using SEM in the same manner as in Example V4. 7 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the plating layer of the surface-treated steel sheet of Comparative Example x2. As shown in Fig. 7, the plating layer of Comparative Example x2 was a single phase comprising a dendritic phase crystal.

실시예 V1 내지 실시예 V20의 도금층에 대하여, 각각 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDS)(니혼덴시사제(JED-2300T))를 사용하여, 덴드라이트상 결정, 결정간 충전 영역, 덴드라이트상 결정의 표층의 원소 분석을 행하였다. 그리고, 덴드라이트상 결정에 포함되는 원소(조성), 결정간 충전 영역에 포함되는 원소(조성)와 그 바나듐량 및 아연량, 덴드라이트상 결정의 표층에 포함되는 원소(조성)를 조사하였다.The plating layers of Examples V1 to V20 were each coated with a dendritic phase crystal, an intercrystalline charged region, a dendrite (JED-2300T) using an energy dispersive X-ray analyzer (EDS) Elemental analysis of the surface layer of the phase crystal was performed. The element (composition) included in the dendritic phase crystal, the element (composition) included in the intercrystalline charged region, the amount of vanadium and the amount of zinc, and the element (composition) included in the surface layer of the dendritic phase crystal were examined.

또한, 원소 분석의 결과를 사용하여, 결정간 충전 영역의 바나듐량과 아연량의 몰비(V/Zn)를 산출하였다.Using the results of the elemental analysis, the molar ratio (V / Zn) of the amount of vanadium and the amount of zinc in the inter-crystalline charged region was calculated.

비교예 x1 내지 비교예 x7의 도금층에 있어서도, 실시예 V1 내지 실시예 V20과 마찬가지로 하여, 덴드라이트상 결정, 결정간 충전 영역, 덴드라이트상 결정의 표층의 원소 분석을 행하였다.In the plating layers of Comparative Examples x1 to x7, the elemental analysis of the surface layer of the dendritic phase crystal, the intergranular filling region, and the dendritic phase crystal was carried out in the same manner as in Examples V1 to V20.

그 결과를 표 4 및 표 5에 나타낸다.The results are shown in Tables 4 and 5.

Figure pct00004
Figure pct00004

Figure pct00005
Figure pct00005

또한, 실시예 V1 내지 V20의 표면 처리 강판의 도금층에 대하여, 단면 방향으로부터 TEM에 의해 얻어진 전자선 회절상을 사용하여, 덴드라이트상 결정, 결정간 충전 영역, 덴드라이트상 결정의 표층이 각각 결정 구조를 갖는지 비정질인지를 확인하였다.Further, with respect to the plated layer of the surface-treated steel sheets of Examples V1 to V20, the surface of the dendritic phase crystal, the intergranular filling region, and the dendritic phase crystal each had a crystal structure using the electron beam diffraction image obtained by TEM from the cross- And whether it is amorphous or not.

도 8은 실시예 V4의 도금층의 전자선 회절상을 나타낸 사진이다. 도 8에 나타낸 사진에 붙인 부호는, 각각 도 5b 및 도 5c에 도시한 결정간 충전 영역(52), 덴드라이트상 결정(53), 결정간 충전 영역(54), 덴드라이트상 결정의 표층(55)에 대응하는 것이다.8 is a photograph showing electron diffraction patterns of the plating layer of Example V4. The reference numerals attached to the photographs shown in Fig. 8 are the inter-crystalline charged regions 52, the dendritic phase crystals 53, the intercrystalline charged regions 54, the surface layer of the dendrite phase crystals (Fig. 55).

도 8에 나타낸 전자선 회절상으로부터, 덴드라이트상 결정(53), 덴드라이트상 결정의 표층(55)은 결정 구조를 갖는 것을 알 수 있었다. 또한, 결정간 충전 영역(52, 54)은 결정 구조에 기인하는 회절 패턴이 얻어지지 않고, 비정질인 것을 알 수 있었다.From the electron diffraction image shown in Fig. 8, it was found that the dendritic phase crystal 53 and the surface layer 55 of the dendritic phase crystal had a crystal structure. It was also found that the inter-crystal charged regions 52 and 54 were amorphous without obtaining a diffraction pattern due to the crystal structure.

실시예 V1 내지 V3 및 V5 내지 V20의 표면 처리 강판의 도금층도, 실시예 V4와 마찬가지로 하여, 덴드라이트상 결정, 결정간 충전 영역, 덴드라이트상 결정의 표층이 각각 결정 구조를 갖는지 비정질인지를 확인하였다. 그 결과, 덴드라이트상 결정, 덴드라이트상 결정의 표층은 결정 구조를 갖고, 결정간 충전 영역은 비정질인 것을 알 수 있었다.The plated layers of the surface-treated steel sheets of Examples V1 to V3 and V5 to V20 were also confirmed in the same manner as in Example V4 to determine whether the surface layer of the dendritic phase crystal, intergranular filling region or dendritic phase crystal had a crystal structure or amorphous Respectively. As a result, it was found that the surface layer of the dendritic phase crystal and the dendritic phase crystal had a crystal structure, and the intergranular charged region was amorphous.

또한, 덴드라이트상 결정 내의 불순물을 조사한바, C, Si, S, Fe, N이 각각 0.1 내지 5atm% 정도이었다.Further, when impurities in the dendritic phase crystal were examined, C, Si, S, Fe, and N were each about 0.1 to 5 atm%.

비교예 x1 내지 비교예 x7의 표면 처리 강판의 도금층을, X선 회절 장치(XRD : 리가크사제 RINT2500)를 사용하여 분석하였다. 그 결과, 비교예 x1 내지 비교예 x7의 도금층에 대하여, 덴드라이트상 결정이 Zn의 결정 구조를 갖는 것을 확인하였다. 또한, 비교예 x7을 제외하고, 결정간 충전 영역이 형성되어 있지 않은 경우(비교예 x4 및 x6)나, 형성되어 있었다고 해도 불안정한 비정질의 회절 패턴밖에 얻어지지 않는(비교예 x1 내지 x3 및 x5) 것을 확인하였다.The plating layers of the surface-treated steel sheets of Comparative Examples x1 to x7 were analyzed using an X-ray diffractometer (XRD: RINT2500 manufactured by Rigaku Corporation). As a result, it was confirmed that the dendritic phase crystal had a crystal structure of Zn with respect to the plating layers of Comparative Examples x1 to x7. (Comparative Examples x1 to x3 and x5) in which only an amorphous diffraction pattern was unstable even if the intergranular filling regions were not formed (Comparative Examples x4 and x6), except for Comparative Example x7, Respectively.

또한, 실시예 및 비교예의 도금층에 대하여, 이하의 항목을 이하에 나타내는 방법에 의해 평가하였다.The following items were evaluated for the plating layers of Examples and Comparative Examples by the following methods.

(도금층 중의 부착량, 바나듐 함유율)(Deposition amount in the plating layer, vanadium content)

도금층의 부착량은, 형광 X선 장치(리가크사제 Simultix14)를 사용하여 검출한 Zn 원소 및 V 원소의 단위 면적당의 합계 질량으로 하였다. 또한, 도금층 중의 바나듐 함유량은, 형광 X선 장치에 의해 검출된 V 원소량을 상기 부착량으로 나누어 백분율로 산출하였다.The adhesion amount of the plated layer was determined as the total mass per unit area of Zn element and V element detected using a fluorescent X-ray apparatus (Simultix14 manufactured by Rigaku Corporation). The vanadium content in the plated layer was calculated as a percentage by dividing the amount of the V element detected by the fluorescent X-ray apparatus by the deposition amount.

「배리어성」"Barrier Castle"

표면 처리 강판으로부터 잘라낸 시험편의 에지 및 이면을 테이프 시일하여, 염수 분무 시험(JIS-Z-2371)을 행하였다. 그리고, 72시간 후의 비시일 부분의 백청 발생 면적률을 눈으로 관찰하고, 이하의 기준에서 평가하였다. 또한, 백청 발생 면적률이란, 관찰 부위의 면적에 대한 백청 발생 부위의 면적의 백분율이다.Edge and back of the test piece cut out from the surface treated steel sheet were tape-sealed and subjected to a salt spray test (JIS-Z-2371). Then, the white rust occurrence area ratio at the non-silicon portion after 72 hours was visually observed and evaluated according to the following criteria. The white rust occurrence area ratio is a percentage of the area of the white rust occurrence area with respect to the area of the observed area.

(기준)(standard)

5 : 백청 발생 면적률 10% 미만5: Less than 10% of white rust area

4 : 백청 발생 면적률 10% 이상, 25% 미만4: White rust occurrence area ratio 10% or more, less than 25%

3 : 백청 발생 면적률 25% 이상, 50% 미만3: area ratio of white rust is 25% or more, less than 50%

2 : 백청 발생 면적률 50% 이상, 75% 미만2: White rust occurrence area ratio 50% or more, less than 75%

1 : 백청 발생 면적률 75% 이상1: White rust occurrence area ratio 75% or more

「희생 방식성」"Sacrifice Sexuality"

표면 처리 강판으로부터 잘라낸 시험편에 도료(간사이 페인트 가부시끼가이샤제, 아미락 #1000)를 바 코트 도포하고, 140℃에서 20분간 베이킹을 행하여, 건조 막 두께로 25㎛의 피막을 형성하였다. 그 후, 도장한 시험편의 에지 및 이면을 테이프 시일하고, 표면에 NT 커터로 X의 형태가 되도록 흠집을 부여하였다. 그리고, 염수 분무 시험(JIS-Z-2371)을 행하고, 흠집부로부터 적청이 발생할 때까지의 시간을 측정하고, 이하의 기준에서 평가하였다.A coating material (Amilac # 1000, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) was applied to a test piece cut from the surface-treated steel sheet by bar coating and baked at 140 캜 for 20 minutes to form a film having a dry film thickness of 25 탆. Thereafter, the edge and back surface of the painted test piece were tape-sealed, and the surface was scratched with an NT cutter so as to be in the form of X. [ Then, a salt water spray test (JIS-Z-2371) was carried out, and the time until the redness occurred from the scratches was measured and evaluated according to the following criteria.

(기준)(standard)

5 : 적청 발생까지의 시간 960시간 이상5: Time to red tide generation: 960 hours or more

4 : 적청 발생까지의 시간 720시간 이상, 960시간 미만4: Time to red emission 720 hours or more, less than 960 hours

3 : 적청 발생까지의 시간 480시간 이상, 720시간 미만3: Time to red emission 480 hours or more, less than 720 hours

2 : 적청 발생까지의 시간 120시간 이상, 480시간 미만2: Time to red rust occurrence: 120 hours or more, less than 480 hours

1 : 적청 발생까지의 시간 120시간 미만1: Less than 120 hours until the occurrence of red rust

(파우더링성(도금층과 강판 사이의 밀착성))(Powdering property (adhesion between the plating layer and the steel sheet))

파우더링 시험에는, 60° V굽힘 금형을 사용하였다. 표면 처리 강판으로부터 잘라낸 시험편의 평가면이 굽힘부의 내측이 되도록, 선단의 곡률 반경이 1㎜인 금형을 사용하여, 60°로 굽힘 가공하고, 굽힘부의 내측에 테이프를 붙이고, 테이프를 박리하였다. 테이프와 함께 박리된 도금층의 박리 상황으로부터, 파우더링성(박리 폭(㎜))을 평가하였다.For the powdering test, a 60 ° V bending mold was used. The test piece cut out from the surface treated steel sheet was bended at 60 degrees using a mold having a radius of curvature of 1 mm so that the evaluation surface was inside the bent portion. The powdering property (peeling width (mm)) was evaluated from the peeling state of the peeled plating layer with the tape.

(도막 밀착성)(Coating film adhesion)

표면 처리 강판으로부터 잘라낸 시험편에 도료(간사이 페인트 가부시끼가이샤제, 아미락 #1000)를 바 코트 도포하고, 140℃에서 20분간 베이킹을 행하여, 건조 막 두께로 25㎛의 피막을 형성하였다. 얻어진 도장판을 비등수에 30분 침지 후, 상온의 실내에 24시간 방치하였다. 그 후, 시험편에 대하여 한 변이 1㎜인 정방형 100개의 바둑판눈을 NT 커터로 절입하고, 이것을 에릭슨 시험기로 7㎜ 압출한 후, 이 압출 볼록부에 점착 테이프에 의한 박리 테스트를 행하여, 도막 밀착성(박리 개수)을 평가하였다.A coating material (Amilac # 1000, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) was applied to a test piece cut from the surface-treated steel sheet by bar coating and baked at 140 캜 for 20 minutes to form a film having a dry film thickness of 25 탆. The obtained coated plate was immersed in boiling water for 30 minutes, and left in a room at room temperature for 24 hours. Thereafter, 100 square checkerboards each having a side of 1 mm on each side were cut into NT cutters and extruded by 7 mm with an Erickson tester. The extrusion convex portions were subjected to peeling test using an adhesive tape to measure the film adhesion ( Number of peelings) was evaluated.

Figure pct00006
Figure pct00006

Figure pct00007
Figure pct00007

표 6 및 표 7에 나타내는 바와 같이, 실시예 V1 내지 실시예 V20의 표면 처리 강판은, 모두 본 발명의 범위를 만족시키는 것이며, 비교예 x1 내지 비교예 x7의 표면 처리 강판과 비교하여, 배리어성 및 도막 밀착성이 우수한 것을 알 수 있었다.As shown in Tables 6 and 7, all of the surface-treated steel sheets of Examples V1 to V20 satisfied the range of the present invention, and compared with the surface-treated steel sheets of Comparative Examples x1 to x7, And coating film adhesion were excellent.

또한, 하지 형성 공정에 있어서의 전류 밀도가 0 내지 18A/d㎡인 실시예 V1 내지 실시예 V20의 표면 처리 강판의 도금층에서는, 하지 형성 공정에 있어서의 전류 밀도가 25A/d㎡인 비교예 x2 및 x3의 표면 처리 강판의 도금층과는 달리, 결정간 충전 영역 중의 바나듐과 아연의 몰비(V/Zn)가 0.10 이상 2.00 이하가 되고, 또한, 전자선 회절을 행한 경우에 결정간 충전 영역이 비정질의 회절 패턴을 나타냈다. 또한, 배리어성 및 도막 밀착성이 보다 우수한 것을 알 수 있었다.In the plating layers of the surface-treated steel sheets of Examples V1 to V20 in which the current density in the ground formation step was 0 to 18 A / dm 2, the current density in the ground formation step was 25 A / dm 2, And the coating layer of the surface-treated steel sheet of x3, the molar ratio (V / Zn) of vanadium and zinc in the intergranular filling region is 0.10 or more and 2.00 or less, and when the electron beam diffraction is carried out, The diffraction pattern is shown. Further, it was found that the barrier property and the coating film adhesion were more excellent.

실시예 2Example 2

「피막 형성 바나듐 함유 표면 처리 강판의 시험 결과」&Quot; Test results of surface-treated steel sheets containing vanadium-containing vanadium "

피막을 형성하기 위한 도료 조성물은, 표 8에 나타내는 유기 수지(R)와, 인산 화합물(P)과, 카본 블랙(C)과, 유기 규소 화합물(W)과, 플루오로 금속 착체 화합물(F)과, 이소시아네이트 화합물(I)과, 폴리에틸렌 왁스(Q)를 표 9 및 표 10에 나타내는 함유량(고형분의 질량%)으로, 용매인 수중에 도료용 분산기를 사용하여 교반하여 분산시켜, 도료 조성물을 제조하였다.The coating composition for forming the coating film was prepared by mixing the organic resin (R), the phosphoric acid compound (P), the carbon black (C), the organic silicon compound (W), the fluoromethyl complex compound (F) (Isocyanate compound (I) and polyethylene wax (Q) were dispersed in water as a solvent with a content (mass% of solids) shown in Tables 9 and 10 with stirring using a disperser for a paint to prepare a coating composition Respectively.

Figure pct00008
Figure pct00008

Figure pct00009
Figure pct00009

Figure pct00010
Figure pct00010

도료 조성물의 조정에 있어서는, 표 8에 나타내는 3-아미노프로필트리에톡시실란(W1)과 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(W2)을, 표 9 및 표 10에 나타내는 비율〔(W1)/(W2)〕로 수중에 용해시켜 생성시킨 가수 분해 축합물을 포함하는 수성액을, 유기 규소 화합물(W)로서, 표 9 및 표 10에 나타내는 함유량이 되도록 첨가하였다.In the preparation of the coating composition, 3-aminopropyltriethoxysilane (W1) and 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (W2) shown in Table 8 were mixed in a ratio [(W1) / (W2)], was added as an organic silicon compound (W) so as to have the contents shown in Tables 9 and 10.

(도료 안정성)(Paint stability)

이와 같이 하여 제조한 도료 조성물을, 실온에서 30분 교반하여, 침전물 발생의 유무를 눈에 의해 관찰하였다.The coating composition thus prepared was stirred at room temperature for 30 minutes, and the presence or absence of precipitates was visually observed.

침전물이 발생하지 않은 것을 도료 안정성 「OK」, 침전물이 발생한 것을 도료 안정성 「NG」로 평가하였다. 도료 안정성의 결과를 표 9 및 표 10에 나타낸다.The paint stability was evaluated as " OK " when no precipitate was formed, and the paint stability was evaluated as " NG " The results of the paint stability are shown in Tables 9 and 10.

표 9 및 표 10에 나타내는 바와 같이, 실시예 t1 내지 t14, 비교예 w1 내지 w5에서 사용하는 도료 조성물은, 도료 안정성의 결과가 「OK」이며, 안정성이 우수하였다.As shown in Tables 9 and 10, the paint compositions used in Examples t1 to t14 and Comparative Examples w1 to w5 had a paint stability of "OK" and were excellent in stability.

다음에, (실시예 1)에서 제조한 실시예 V4 또는 비교예 x3의 표면 처리 강판의 도금층의 표면에, 상기 도료 조성물을 각각 사용하여, 이하에 나타내는 방법에 의해 피막을 형성하였다.Next, on each surface of the plated layer of the surface-treated steel sheet of Example V4 or Comparative Example x3 prepared in Example 1, the above-mentioned coating composition was used to form a film by the following method.

먼저, 표면 처리 강판의 표면에, 표 11 및 표 12에 나타내는 막 두께가 되도록, 롤 코터를 사용하여 도료 조성물을 도포하였다. 그 후, 도료 조성물을 도포한 표면 처리 강판을, 판 도달 온도가 150℃가 되도록 가열하여 건조하고, 물을 사용하여 스프레이 냉각하여, 피막을 얻었다. 또한, 150℃까지 가열 후에 있어서도 도금층 중에 수화 산화물은 존재하였다.First, a coating composition was coated on the surface of the surface-treated steel sheet using a roll coater so as to have the thickness shown in Tables 11 and 12. Thereafter, the surface-treated steel sheet coated with the coating composition was heated and dried at a plate arrival temperature of 150 캜, and spray-cooled using water to obtain a coating film. Further, even after heating up to 150 캜, hydroxides were present in the plating layer.

다음에, 도금층의 표면에 피막을 형성한 각 표면 처리 강판에 대하여, 각각 외관 균일성, 내식성, 도전성, 가공 밀착성, 내찰상성의 평가를 행하였다. 또한, 참고예 e2로서, (실시예 1)에서 제조한 실시예 V4의 표면 처리 강판의 외관 균일성, 내식성, 도전성, 가공 밀착성, 내찰상성의 평가를 행하였다.Next, each of the surface-treated steel sheets on which the coating film was formed on the surface of the plating layer was evaluated for appearance uniformity, corrosion resistance, conductivity, workability and scratch resistance. In addition, as the reference example e2, the appearance uniformity, corrosion resistance, conductivity, workability, and scratch resistance of the surface-treated steel sheet of Example V4 prepared in Example 1 were evaluated.

각 항목의 평가 결과를 표 11 및 표 12에 나타낸다.The evaluation results of the respective items are shown in Tables 11 and 12.

Figure pct00011
Figure pct00011

Figure pct00012
Figure pct00012

각 항목의 평가 방법 및 평가 기준을 이하에 나타낸다.Evaluation methods and evaluation criteria of each item are shown below.

(외관 균일성)(Appearance uniformity)

코니카 미놀타사제의 측색계 : CR-400을 사용하여 표면 처리 강판의 L*값을 측정하고, 하기의 평가 기준에서 평가하였다.The L * value of the surface-treated steel sheet was measured using CR-400, manufactured by Konica Minolta Co., Ltd., and evaluated according to the following evaluation criteria.

(평가 기준)(Evaluation standard)

5 : L*값이 24 미만5: L * value less than 24

4 : L*값이 24 이상, 27 미만4: L * value is 24 or more, less than 27

3 : L*값이 27 이상, 28 미만3: L * value is 27 or more, less than 28

2 : L*값이 28 이상, 30 미만2: L * value is 28 or more, less than 30

1 : L*값이 30 초과1: L * value exceeds 30

(내식성)(Corrosion resistance)

표면 처리 강판으로부터 잘라낸 시험편의 에지 및 이면을 테이프 시일하여, 염수 분무 시험(JIS Z2371)을 행하였다. 그리고, 240시간 후의 비시일 부분의 백청 발생 면적률을 눈으로 관찰하고, 이하의 기준으로 평가하였다. 백청 발생 면적률이란, 관찰 부위의 면적에 대한 백청 발생 부위의 면적의 백분율이다.The edge and back of the test piece cut out from the surface treated steel sheet were tape-sealed and subjected to a salt water spray test (JIS Z2371). The white rust occurrence area ratio of the non-silicon portion after 240 hours was visually observed and evaluated according to the following criteria. The white rust occurrence area ratio is a percentage of the area of the white rust occurrence area with respect to the area of the observed area.

(평가 기준)(Evaluation standard)

6 : 백청 발생률 3% 미만6: Less than 3% incidence of white rye

5 : 백청 발생률 3% 이상, 10% 미만5: incidence of white rye greater than 3%, less than 10%

4 : 백청 발생률 10% 이상, 25% 미만4: incidence of white rye more than 10%, less than 25%

3 : 백청 발생률 25% 이상, 50% 미만3: incidence of white rye more than 25%, less than 50%

2 : 백청 발생률 50% 이상, 75% 미만2: incidence of white rye greater than 50%, less than 75%

1 : 백청 발생률 75% 이상1: White chalk occurrence rate 75% or more

(도전성)(Conductive)

표면 처리 강판으로부터 잘라낸 시험편을 사용하여, JIS C 2550에 규정되어 있는 측정 방법에 의해, 층간 저항값(Ωㆍ㎠)을 측정하고, 이하의 기준에서 도전성을 평가하였다.The interlaminar resistance value (Ω · cm 2) was measured using a test piece cut out from the surface treated steel sheet by a measuring method specified in JIS C 2550, and the conductivity was evaluated according to the following criteria.

(평가 기준) (Evaluation standard)

6 : 층간 저항값이 1.0Ωㆍ㎠ 미만6: Interlayer resistance value is less than 1.0? 占 ㎠

5 : 층간 저항값이 1.0Ωㆍ㎠ 이상, 1.5Ωㆍ㎠ 미만5: Interlayer resistance value of 1.0? Cm2 or more, less than 1.5? 占 ㎠

4 : 층간 저항값이 1.5Ωㆍ㎠ 이상, 2.0Ωㆍ㎠ 미만4: Interlayer resistance value is 1.5? 占 ㎠ 2 or more, less than 2.0? 占 ㎠

3 : 층간 저항값이 2.0Ωㆍ㎠ 이상, 2.5Ωㆍ㎠ 미만3: Interlayer resistance value of 2.0? Cm2 or more, less than 2.5?? Cm2

2 : 층간 저항값이 2.5Ωㆍ㎠ 이상, 3.0Ωㆍ㎠ 미만2: Interlayer resistance value of 2.5? Cm2 or more, less than 3.0? 占 ㎠

1 : 층간 저항값이 3.0Ωㆍ㎠ 이상1: Interlayer resistance value is 3.0? 占 ㎠ 2 or more

(가공 밀착성)(Processing Adhesion)

표면 처리 강판으로부터 잘라낸 시험편에 180° 절곡 가공을 실시한 후, 절곡부의 외측에 대하여 테이프 박리 시험을 실시하였다. 테이프 박리부의 외관을 확대율 10배의 루페로 관찰하고, 하기의 평가 기준에서 평가하였다. 절곡 가공은 20℃의 분위기 중에서 0.5㎜의 스페이서를 사이에 두고 실시하였다.A test piece cut out from the surface-treated steel sheet was subjected to 180-degree bending, and then tape peeling test was performed on the outer side of the bent portion. The appearance of the tape peeling portion was observed with a loupe magnification of 10 times and evaluated according to the following evaluation criteria. The bending process was carried out with a spacer of 0.5 mm in the atmosphere at 20 캜.

(평가 기준)(Evaluation standard)

5 : 도막에 박리가 확인되지 않음5: Peeling is not confirmed on the film

4 : 매우 일부의 도막에 박리가 확인됨(박리 면적≤2%)4: Peeling was confirmed in a very small part of the coating film (peeling area ≤ 2%)

3 : 일부의 도막에 박리가 확인됨(2%<박리 면적≤10%)3: Peeling was confirmed in some coating films (2% < peel area &lt; = 10%)

2 : 도막에 박리가 확인됨(10%<박리 면적≤20%)2: Peeling was confirmed on the film (10% < peel area &lt; 20%)

1 : 도막에 박리가 확인됨(박리 면적>20%)1: Peeling was confirmed on the film (peeling area> 20%)

(내찰상성)(Scratch resistance)

표면 처리 강판으로부터 잘라낸 공시재를, 전기 아연 도금 강판(무처리재)과 밀착시켜, 가압한 상태에서 공시재를 90° 회전시켰다. 가압은 0.2㎏/㎠로 하고, 시험 온도는 25℃로 하였다. 그 후, 공시재의 외관을 눈으로 평가하였다.The specimen cut out from the surface-treated steel sheet was brought into close contact with the electro-galvanized steel sheet (untreated material), and the specimen was rotated by 90 ° under pressure. The pressure was 0.2 kg / cm 2, and the test temperature was 25 ° C. Thereafter, the appearance of the sealant was visually evaluated.

(평가 기준)(Evaluation standard)

6 : 흠집이 전혀 보이지 않음6: No scratches visible at all

5 : 미세한 흠집은 있지만, 소지의 노출 없음5: Fine scratches, but no exposure of substrate

4 : 소지가 약간 노출(노출 면적 : 3% 미만)4: slight exposure of the substrate (exposure area: less than 3%)

3 : 소지가 노출(노출 면적 : 3% 이상, 10% 미만)3: Exposure of the substrate (exposure area: 3% or more, less than 10%)

2 : 소지가 노출(노출 면적 : 10% 이상, 30% 미만)2: exposure of the substrate (exposure area: 10% or more, less than 30%)

1 : 소지가 노출(노출 면적 : 30% 이상)1: Exposure of the substrate (exposure area: 30% or more)

표 11 및 표 12에 나타내는 바와 같이, 실시예 V4의 표면 처리 강판의 도금층의 표면에 피막을 갖는 실시예 t1 내지 t14는, 어느 평가 항목에 있어서도, 평가 결과가 평가 기준의 2 이상이며, 우수한 외관 균일성, 내식성, 도전성, 가공 밀착성 및 내찰상성을 나타냈다. 또한, 실시예 t1 내지 t14는, 표면에 피막을 형성하지 않은 참고예 e2와 비교하여, 내식성 및 도전성이 양호하였다.As shown in Tables 11 and 12, in Examples t1 to t14 having coatings on the surface of the plating layer of the surface-treated steel sheet of Example V4, evaluation results were not less than 2 as evaluation criteria, Uniformity, corrosion resistance, conductivity, workability and scratch resistance. In Examples t1 to t14, corrosion resistance and conductivity were good as compared with Reference Example e2 in which no film was formed on the surface.

한편, 비교예 x3의 표면 처리 강판의 도금층의 표면에 피막을 갖는 비교예 w1 내지 w5는, 외관 균일성, 240시간 후의 내식성, 가공 밀착성, 내찰상성의 평가 결과가 1이며, 성능이 떨어졌다.On the other hand, Comparative Examples w1 to w5 having a coating on the surface of the plated layer of the surface-treated steel sheet of Comparative Example x3 had an evaluation result of appearance uniformity, corrosion resistance after 240 hours, adhesion to work and scratch resistance.

실시예Example 3 3

「지르코늄 함유 표면 처리 강판의 시험 결과」&Quot; Test results of surface treated steel sheets containing zirconium &quot;

도 2에 도시한 도금 장치를 사용하여, 이하에 나타내는 방법에 의해 강판의 양면에 지르코늄을 포함하는 도금층을 갖는 표면 처리 강판을 제작하고, 평가하였다.Using the plating apparatus shown in Fig. 2, a surface-treated steel sheet having a plated layer containing zirconium on both surfaces of the steel sheet was produced and evaluated by the following method.

또한, 실시예 1과 마찬가지의 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다.The description of the same components as those of the first embodiment will be omitted.

표 13에 나타내는 도금욕 조성, 온도, pH의 도금욕을, 평균 상대 유속 100m/min으로 순환시켜 이루어지는 유동 상태의 도금욕을 준비하였다.A plating bath in a flowing state was prepared by circulating the plating bath composition, temperature and pH shown in Table 13 at an average relative flow rate of 100 m / min.

Figure pct00013
Figure pct00013

그리고, 전처리(니켈 도금)를 행하여 강판을 음극으로서 사용하였다. 하지 형성 공정 및 상층 도금 공정에 있어서, 통전 시간을 표 14 및 표 15에 나타내는 시간으로 하고, 전류 밀도를 표 14 및 표 15에 나타내는 수치로 하고, 전기 도금법에 의해 도금층을 형성하였다.Then, pretreatment (nickel plating) was performed, and a steel sheet was used as a negative electrode. In the ground forming step and the upper layer plating step, the plating time was set to a time shown in Tables 14 and 15, and the current density was set to a numerical value shown in Tables 14 and 15, and a plating layer was formed by an electroplating method.

Figure pct00014
Figure pct00014

Figure pct00015
Figure pct00015

표 13에 나타내는 도금욕 조성에 있어서는, Zn 화합물로서 ZnSO4ㆍ7H2O를 사용하고, Zr 화합물로서 ZrO(NO3)2 수용액 또는 ZrOSO4 수용액을 사용하고, 또한 필요에 따라서 Na2SO4, 다른 금속 화합물로서의 NiSO4ㆍ6H2O를 사용하였다. 이들 함유량을 조정함으로써, 표 1에 나타내는 Zn2+, Zr(Zr4+, ZrO2+), Na+, Ni2+의 농도가 되도록 조정하였다.In the plating bath composition shown in Table 13, ZnSO 4 .7H 2 O was used as the Zn compound, ZrO (NO 3 ) 2 aqueous solution or ZrOSO 4 aqueous solution was used as the Zr compound, and Na 2 SO 4 , NiSO 4 .6H 2 O as another metal compound was used. These contents were adjusted so that the concentrations of Zn 2+ , Zr (Zr 4+ , ZrO 2+ ), Na + , and Ni 2+ shown in Table 1 were obtained.

이와 같이 하여 얻어진 실시예 및 비교예의 도금층을 전계 방사형 투과 전자 현미경(FE-TEM)(니혼덴시사제(JED-2100F))에 의해 관찰하였다.The plating layers of the thus-obtained examples and comparative examples were observed with a field emission transmission electron microscope (FE-TEM) (JED-2100F).

도 9는 실시예 Z4의 표면 처리 강판의 도금층의 투과형 전자 현미경(TEM) 사진이다.9 is a transmission electron microscope (TEM) photograph of the plating layer of the surface-treated steel sheet of Example Z4.

도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 도금층에는, 덴드라이트상 결정과, 그 주위에 형성된 결정간 충전 영역과, 표층부의 비정질층이 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 덴드라이트상 결정은, 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDS(니혼덴시사제(JED-2300T))에 의한 원소 분석 및 전자선 회절 분석에 의해, 금속 Zn으로 이루어지는 것이 판명되었다. 또한, 결정간 충전 영역은, 산화지르코늄 및 수산화 지르코늄을 포함하는 것이 판명되었다. 또한, 표층부의 비정질층은 산화지르코늄으로 이루어지는 것이 판명되었다.As shown in Fig. 9, it can be seen that in the plating layer of the present embodiment, the dendritic phase crystal, the intergranular charged region formed around the crystal, and the amorphous layer of the surface layer are formed. The dendrite phase crystals were found to be composed of metal Zn by elemental analysis and electron beam diffraction analysis by an energy dispersive X-ray analyzer (EDS (JED-2300T)). It has been found that the region includes zirconium oxide and zirconium hydroxide. It has also been found that the amorphous layer in the surface layer portion is made of zirconium oxide.

다른 실시예의 도금층에 대해서도, 실시예 Z4와 마찬가지로, 덴드라이트상 결정과, 그 주위에 형성된 결정간 충전 영역과, 표층부의 비정질층이 형성되어 있었다. 또한, 표층부의 비정질층이 제거된 것도 있었다.As in the case of Example Z4, the dendritic phase crystal, the intergranular charged region formed around the dendritic phase crystal, and the amorphous layer of the surface layer portion were formed in the plated layer of another embodiment. In addition, some amorphous layers in the surface layer were removed.

실시예 Z1 내지 실시예 Z20의 도금층에 대하여, 각각 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDS)(니혼덴시사제(JED-2300T))를 사용하여, 「덴드라이트상 결정」 「결정간 충전 영역」 「덴드라이트상 결정의 표층」의 원소 분석을 행하였다. 그리고, 덴드라이트상 결정에 포함되는 원소(조성), 결정간 충전 영역에 포함되는 원소(조성)와 그 지르코늄량 및 아연량, 덴드라이트상 결정의 표층에 포함되는 원소(조성)를 조사하였다."Dendrite phase crystal", "intercrystalline charged region", "intergranular charged region", and "intergranular charged region" were obtained by using energy dispersive X-ray analyzer (EDS) (JED- 2300T) for each of the plating layers of Examples Z1 to Z20 &Quot; Surface layer of dendritic phase crystal &quot;. The elements (composition) included in the dendritic phase crystal, the elements (composition) included in the intergranular charged region, the zirconium amount and zinc amount thereof, and the elements (composition) included in the surface layer of the dendritic phase crystal were examined.

또한, 원소 분석의 결과를 사용하여, 결정간 충전 영역의 지르코늄량과 아연량의 몰비(Zr/Zn)를 산출하였다.Further, the molar ratio (Zr / Zn) between the amount of zirconium and the amount of zinc in the intergranular filling region was calculated using the results of the elemental analysis.

비교예 x11 내지 비교예 x16의 도금층에 있어서도, 실시예 Z1 내지 실시예 Z20과 마찬가지로 하여, 「덴드라이트상 결정」 「결정간 충전 영역」 「덴드라이트상 결정의 표층」의 원소 분석을 행하였다.In the plating layers of Comparative Examples x11 to x16, elemental analysis of "dendritic phase crystal", "intergranular filling region" and "surface layer of dendritic phase crystal" was carried out in the same manner as in Examples Z1 to Z20.

그 결과를 표 16 내지 표 17에 나타낸다.The results are shown in Tables 16 to 17.

Figure pct00016
Figure pct00016

Figure pct00017
Figure pct00017

실시예 Z1 내지 실시예 Z20의 표면 처리 강판의 도금층에 대하여, 「덴드라이트상 결정」 「결정간 충전 영역」 「덴드라이트상 결정의 표층」이 각각 결정 구조를 갖는지 비정질인지를 확인하였다. 그 결과, 덴드라이트상 결정, 덴드라이트상 결정의 표층은 결정 구조를 갖고, 결정간 충전 영역은 비정질인 것을 알 수 있었다.It was confirmed that the dendritic phase crystal, the intergranular charged region and the surface layer of the dendritic phase crystal had a crystal structure or an amorphous phase, respectively, with respect to the plating layer of the surface-treated steel sheet of Examples Z1 to Z20. As a result, it was found that the surface layer of the dendritic phase crystal and the dendritic phase crystal had a crystal structure, and the intergranular charged region was amorphous.

또한, 덴드라이트상 결정 내의 불순물을 조사한바, C, Si, S, Fe, N이 각각 0.1 내지 5atm% 정도이었다.Further, when impurities in the dendritic phase crystal were examined, C, Si, S, Fe, and N were each about 0.1 to 5 atm%.

비교예 x11 내지 비교예 x16의 표면 처리 강판의 도금층을, X선 회절 장치(XRD : 리가크사제 RINT2500)를 사용하여 분석하였다. 그 결과, 비교예 x11 내지 비교예 x16의 도금층에 대하여, 덴드라이트상 결정이 Zn의 결정 구조를 갖는 것을 확인하였다. 또한, 결정간 충전 영역이 형성되어 있지 않은 경우(비교예 x15)나, 형성되어 있었다고 해도 불안정한 비정질의 회절 패턴밖에 얻어지지 않는(비교예 x11 내지 x14 및 x16) 것을 확인하였다.The plating layers of the surface-treated steel sheets of Comparative Examples x11 to x16 were analyzed using an X-ray diffractometer (XRD: RINT2500 manufactured by Rigaku Corporation). As a result, it was confirmed that the dendritic phase crystal had the crystal structure of Zn with respect to the plating layers of Comparative Examples x11 to x16. In addition, it was confirmed that only an amorphous diffraction pattern which was unstable even when it was formed (Comparative Examples x11 to x14 and x16) was confirmed in the case where no intergranular filling region was formed (Comparative Example x15).

또한, 실시예 및 비교예의 도금층에 대하여, 이하의 항목을 이하에 나타내는 방법에 의해 평가하였다.The following items were evaluated for the plating layers of Examples and Comparative Examples by the following methods.

(도금층 중의 부착량, 지르코늄 함유율)(Deposition amount in the plating layer, zirconium content)

도금층의 부착량은, 형광 X선 장치(리가크사제 Simultix14)를 사용하여 검출한 Zn 원소 및 Zr 원소의 단위 면적당의 합계 질량으로 하였다. 또한, 도금층 중의 지르코늄 함유량은, 형광 X선 장치에 의해 검출된 Zr 원소량을 상기 부착량으로 나누어 백분율로 산출하였다.The deposition amount of the plated layer was determined as the total mass per unit area of Zn element and Zr element detected using a fluorescent X-ray apparatus (Simultix14 manufactured by Rigaku Corporation). The zirconium content in the plated layer was calculated as a percentage by dividing the amount of Zr element detected by the fluorescent X-ray apparatus by the deposition amount.

Figure pct00018
Figure pct00018

Figure pct00019
Figure pct00019

표 18 및 표 19에 나타내는 바와 같이, 실시예 Z1 내지 Z20은 모두 본 발명의 범위를 만족시키는 것이며, 비교예 x11 내지 비교예 x16의 표면 처리 강판과 비교하여, 배리어성 및 도막 밀착성이 우수한 것을 알 수 있었다.As shown in Table 18 and Table 19, all of Examples Z1 to Z20 satisfied the range of the present invention, and showed excellent barrier properties and coating film adhesion as compared with the surface treated steel sheets of Comparative Examples x11 to x16 I could.

또한, 하지 형성 공정에 있어서의 전류 밀도가 0 내지 18A/d㎡인 실시예 Z1 내지 실시예 Z20의 표면 처리 강판의 도금층에서는, 하지 형성 공정에 있어서의 전류 밀도가 25A/d㎡인 비교예 x12 내지 x13의 표면 처리 강판의 도금층과는 달리, 결정간 충전 영역 중의 지르코늄과 아연의 몰비(Zr/Zn)가 1.00 이상 3.00 이하가 되고, 또한, 전자선 회절을 행한 경우에 결정간 충전 영역이 비정질의 회절 패턴을 나타냈다. 또한, 배리어성 및 도막 밀착성이 보다 우수한 것을 알 수 있었다.In the plating layers of the surface-treated steel sheets of Examples Z1 to Z20 in which the current density in the ground formation step was 0 to 18 A / dm 2, the current density in the ground formation step was 25 A / dm 2, (Zr / Zn) of the zirconium and zinc in the intergranular filling region is 1.00 or more and 3.00 or less, and when the electron beam diffraction is carried out, the intergranular filling region is amorphous The diffraction pattern is shown. Further, it was found that the barrier property and the coating film adhesion were more excellent.

실시예Example 4 4

「피막 형성 지르코늄 함유 표면 처리 강판의 시험 결과」&Quot; Test results of surface-treated zirconium-containing steel sheet &quot;

피막을 형성하기 위한 도료 조성물은, 표 8에 나타내는 유기 수지(R)와, 인산 화합물(P)과, 카본 블랙(C)과, 유기 규소 화합물(W)과, 플루오로 금속 착체 화합물(F)과, 이소시아네이트 화합물(I)과, 폴리에틸렌 왁스(Q)를 표 20 및 표 21에 나타내는 함유량(고형분의 질량%)으로, 용매인 수중에 도료용 분산기를 사용하여 교반하여 분산시켜, 도료 조성물을 제조하였다.The coating composition for forming the coating film was prepared by mixing the organic resin (R), the phosphoric acid compound (P), the carbon black (C), the organic silicon compound (W), the fluoromethyl complex compound (F) (Isocyanate compound (I) and polyethylene wax (Q) were dispersed in water as a solvent with a dispersing machine for a coating agent in a content (mass% of solids) shown in Table 20 and Table 21 and dispersed to prepare a coating composition Respectively.

또한, 실시예 2와 마찬가지의 사항에 대해서는 설명을 생략한다.The description of the same components as those of the second embodiment will be omitted.

Figure pct00020
Figure pct00020

Figure pct00021
Figure pct00021

표 20 및 표 21에 나타내는 바와 같이, 실시예 u1 내지 u14, 비교예 y1 내지 y5에서 사용하는 도료 조성물은, 도료 안정성의 결과가 「OK」이며, 안정성이 우수하였다.As shown in Tables 20 and 21, the coating compositions used in Examples u1 to u14 and Comparative Examples y1 to y5 had "OK" results of paint stability and excellent stability.

다음에, (실시예 3)에서 제조한 실시예 Z4 또는 비교예 x13의 표면 처리 강판의 도금층의 표면에, 상기 도료 조성물을 각각 사용하여, 이하에 나타내는 방법에 의해 피막을 형성하였다.Next, the coating composition was applied to the surface of the plating layer of the surface-treated steel sheet of Example Z4 or Comparative Example x13 prepared in Example 3, respectively, to form a coating film by the following method.

먼저, 표면 처리 강판의 표면에, 표 22 및 표 23에 나타내는 막 두께가 되도록, 롤 코터를 사용하여 도료 조성물을 도포하였다. 그 후, 도료 조성물을 도포한 표면 처리 강판을, 판 도달 온도가 150℃가 되도록 가열하여 건조하고, 물을 사용하여 스프레이 냉각하여, 피막을 얻었다. 또한, 150℃까지 가열 후에 있어서도 도금층 중에 수화 산화물은 존재하였다.First, on the surface of the surface-treated steel sheet, a coating composition was applied using a roll coater so as to have the thicknesses shown in Tables 22 and 23. Thereafter, the surface-treated steel sheet coated with the coating composition was heated and dried at a plate arrival temperature of 150 캜, and spray-cooled using water to obtain a coating film. Further, even after heating up to 150 캜, hydroxides were present in the plating layer.

다음에, 도금층의 표면에 피막을 형성한 각 표면 처리 강판에 대하여, 각각 외관 균일성, 내식성, 도전성, 가공 밀착성, 내찰상성의 평가를 행하였다. 또한, 참고예 f1로서, (실시예 3)에서 제조한 실시예 Z4의 표면 처리 강판의 외관 균일성, 내식성, 도전성, 가공 밀착성, 내찰상성의 평가를 행하였다.Next, each of the surface-treated steel sheets on which the coating film was formed on the surface of the plating layer was evaluated for appearance uniformity, corrosion resistance, conductivity, workability and scratch resistance. As the reference example f1, the appearance uniformity, corrosion resistance, conductivity, workability and scratch resistance of the surface-treated steel sheet of Example Z4 prepared in (Example 3) were evaluated.

각 항목의 평가 결과를 표 22 및 표 23에 나타낸다.The evaluation results of the respective items are shown in Tables 22 and 23.

Figure pct00022
Figure pct00022

Figure pct00023
Figure pct00023

표 22 및 표 23에 나타내는 바와 같이, 실시예 Z4의 표면 처리 강판의 도금층의 표면에 피막을 갖는 실시예 u1 내지 u14는, 어느 평가 항목에 있어서도, 평가 결과가 평가 기준의 2 이상이며, 우수한 외관 균일성, 내식성, 도전성, 가공 밀착성 및 내찰상성을 나타냈다. 또한, 실시예 u1 내지 u14는, 표면에 피막을 형성하지 않은 참고예 f1과 비교하여, 내식성 및 도전성이 양호하였다.As shown in Tables 22 and 23, in Examples u1 to u14 having coatings on the surface of the plated layer of the surface-treated steel sheet of Example Z4, evaluation results were not less than 2 as evaluation criteria, Uniformity, corrosion resistance, conductivity, workability and scratch resistance. In Examples u1 to u14, corrosion resistance and conductivity were good, as compared with Reference Example f1 in which no film was formed on the surface.

한편, 비교예 x13의 표면 처리 강판의 도금층의 표면에 피막을 갖는 비교예 y1 내지 y5는, 외관 균일성, 240시간 후의 내식성, 가공 밀착성, 내찰상성의 평가 결과가 1이며, 성능이 떨어졌다.On the other hand, Comparative Examples y1 to y5 having a coating on the surface of the coating layer of the surface-treated steel sheet of Comparative Example x13 had an evaluation result of appearance uniformity, corrosion resistance after 240 hours, adhesion to work and scratch resistance.

이상, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 당업자라면 특허청구범위에 기재된 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상정할 수 있는 것은 명백하며, 그것들에 대해서도 당연히 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.While the preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these examples. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

상기 각 실시 형태에 따르면, 강판의 표면에, 아연과 바나듐을 포함하는 도금층이 형성된 배리어성 및 도막 밀착성이 우수한 표면 처리 강판을 제공할 수 있다.According to each of the above-described embodiments, it is possible to provide a surface-treated steel sheet excellent in barrier property and coating film adhesion, in which a plating layer containing zinc and vanadium is formed on the surface of the steel sheet.

1, 201 : 강판
2 : 도금욕
2a : 상부 공급용 배관
2b : 하부 공급용 배관
2c, 2e : 외주 분기로
2d, 2f : 중간 분기로
3 : 양극
3a : 덴드라이트상 결정의 내부
3b, 55, 58 : 덴드라이트상 결정의 표층
3c : 입상 결정
4a, 5a, 4b, 5b : 롤
6 : 바나듐 화합물
10, 210 : 표면 처리 강판
20, 51, 220 : 하지층
20a : 니켈 도금층
21 : 도금조
21a : 상부 조
21b : 하부 조
30, 230 : 도금층
31, 53, 56, 231 : 덴드라이트상 결정
32, 52, 54, 57, 232 : 결정간 충전 영역
40, 240 : 표면층
61 : 전류 집중부
62 : 수소
250 : 비정질층
D : 롤(4a, 5a)과 양극(3) 사이의 간격
1, 201: steel plate
2: Plating bath
2a: piping for upper supply
2b: piping for lower supply
2c and 2e:
2d, 2f: intermediate branch
3: anode
3a: Inside of the dendritic phase crystal
3b, 55, 58: surface layer of dendritic phase crystal
3c: Granular crystals
4a, 5a, 4b, 5b: Roll
6: vanadium compound
10, 210: Surface treated steel sheet
20, 51, 220: ground layer
20a: Nickel plated layer
21: Plating tank
21a: upper tank
21b:
30, 230: Plated layer
31, 53, 56, 231: dendrite phase determination
32, 52, 54, 57, 232: inter-crystalline charging region
40, 240: surface layer
61: current-
62: hydrogen
250: amorphous layer
D: the distance between the rolls 4a, 5a and the anode 3

Claims (9)

강판과,
상기 강판의 편면 또는 양면에 형성되며, 아연과 바나듐 또는 지르코늄을 포함하는 도금층
을 구비하고,
상기 도금층이,
금속 아연을 포함하는 덴드라이트상 결정과,
상기 덴드라이트상 결정간을 충전하고, 전자선 회절을 행한 경우에 비정질의 회절 패턴을 나타내는 결정간 충전 영역
을 갖고,
상기 도금층이 상기 바나듐을 포함하는 경우에, 상기 결정간 충전 영역이 수화된 바나듐 산화물 또는 바나듐 수산화물을 포함하고,
상기 도금층이 지르코늄을 포함하는 경우에, 상기 결정간 충전 영역이 수화된 지르코늄 산화물 또는 지르코늄 수산화물을 포함하는
것을 특징으로 하는 표면 처리 강판.
Steel plate,
A plating layer formed on one surface or both surfaces of the steel sheet and containing zinc and vanadium or zirconium;
And,
Wherein,
A dendritic phase crystal including metallic zinc,
The dendritic phase crystal interlayer is filled, and when the electron beam diffraction is carried out, an intercrystalline charge region
Lt; / RTI &
Wherein when the plating layer contains vanadium, the intercrystalline fill region includes hydrated vanadium oxide or vanadium hydroxide,
Wherein when the plating layer contains zirconium, the intercrystalline fill region includes hydrated zirconium oxide or zirconium hydroxide
Wherein the surface-treated steel sheet is a surface-treated steel sheet.
제1항에 있어서,
상기 강판과 상기 도금층 사이에, 니켈을 포함하는 결정으로 이루어지는 하지층이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 처리 강판.
The method according to claim 1,
And a base layer made of crystals containing nickel is further formed between the steel sheet and the plating layer.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 도금층이 상기 바나듐을 포함하는 경우에, 상기 결정간 충전 영역 중의 상기 바나듐과 상기 아연의 몰비인 V/Zn이, 0.10 이상 2.00 이하이고,
상기 도금층이 상기 지르코늄을 포함하는 경우에, 상기 결정간 충전 영역 중의 상기 지르코늄과 상기 아연의 몰비인 Zr/Zn이, 1.00 이상 3.00 이하인 것을 특징으로 하는 표면 처리 강판.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein V / Zn, which is the molar ratio of vanadium and zinc in the inter-crystal charged region, is 0.10 or more and 2.00 or less when the plating layer contains vanadium,
Wherein a Zr / Zn molar ratio of said zirconium and said zinc in said intergranular filling region is 1.00 or more and 3.00 or less when said plating layer contains said zirconium.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도금층이 상기 바나듐을 포함하는 경우로서,
상기 덴드라이트상 결정의 표층이 아연 산화물 또는 아연 수산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 강판.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the plating layer includes the vanadium,
Wherein the surface layer of the dendritic phase crystal contains zinc oxide or zinc hydroxide.
제1항에 있어서,
상기 강판과 상기 도금층 사이에, 아연과 바나듐의 몰비인 Zn/V가 8.00 이상인 하지 도금층이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 처리 강판.
The method according to claim 1,
Wherein a lower plating layer having a Zn / V ratio of 8.00 or more, which is a molar ratio of zinc and vanadium, is further formed between the steel sheet and the plating layer.
제2항에 있어서,
상기 하지층과 상기 도금층 사이에, 아연과 바나듐의 몰비인 Zn/V가 8.00 이상인 하지 도금층이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 처리 강판.
3. The method of claim 2,
Wherein a base plating layer having a Zn / V ratio of 8.00 or more, which is a molar ratio of zinc and vanadium, is further formed between the base layer and the plating layer.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도금층의 표면에, 폴리우레탄 수지와, 1 내지 20질량%의 카본 블랙을 갖는 유기 수지 피막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 강판.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Further comprising an organic resin film having a polyurethane resin and 1 to 20 mass% of carbon black on the surface of the plating layer.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리 강판을 제조하는 방법이며,
0.10 내지 4.00mol/l의 Zn2+ 이온과, 0.01 내지 2.00mol/l의 V 이온 또는 0.10 내지 4.00mol/l의 Zr 이온을 함유하는 도금욕을 사용하여, 40 내지 200m/min의 평균 유속 및 0 내지 18A/d㎡의 전류 밀도로 전기 도금을 행함으로써, 상기 강판 상에 수화된 바나듐 산화물, 또는 바나듐 수산화물을 석출시켜 요철을 형성하는 하지 형성 공정과,
상기 요철을 형성한 상기 강판에, 상기 도금욕을 사용하여, 40 내지 200m/min의 평균 유속 및 21 내지 200A/d㎡의 전류 밀도로 전기 도금을 행하는 상층 도금 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 표면 처리 강판의 제조 방법.
A method for producing a surface-treated steel sheet according to any one of claims 1 to 7,
Using a plating bath containing 0.10 to 4.00 mol / l of Zn 2+ ions, 0.01 to 2.00 mol / l of V ions or 0.10 to 4.00 mol / l of Zr ions, at an average flow rate of 40 to 200 m / min and A base forming step of depositing vanadium oxide or vanadium hydroxide hydrated on the steel sheet by electroplating at a current density of 0 to 18 A / dm &lt; 2 &gt; to form irregularities;
An upper layer plating step of performing electroplating at an average flow rate of 40 to 200 m / min and a current density of 21 to 200 A / dm &lt; 2 &gt; using the plating bath,
Treated steel sheet. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt;
제8항에 있어서,
상기 하지 형성 공정 전에, Ni2+ 이온을 함유하는 도금욕을 사용하여 전기 도금을 행함으로써, 상기 강판 상에 니켈을 포함하는 결정을 석출시키는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 표면 처리 강판의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Further comprising a step of depositing crystals containing nickel on the steel sheet by performing electroplating using a plating bath containing Ni 2+ ions before the ground formation step .
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