KR20020019446A - 내식성이 우수한 도금 강재, 도금 강판과 도장 강판 및 그제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내식성이 우수한 Zn 도금 강재, Zn 도금 강판과 도장 강판 및 그의 제조 방법이 제공되었다. 특히, 내식성이 우수한 도금 강재와 그의 제조방법을 제공하는 것으로, 도금 강재는 강판의 표면상에 2 내지 19wt%의 Al, 1 내지 10wt%의 Mg, 0.01 내지 2wt%의 Si, 여기에서 Mg와 Al은 Mg(%) + Al(%) ≤ 20%를 만족하고, Zn과 불가피한 불순물의 잔부를 구성한 Zn 합금 도금 층 구비하고, Mg 금속간 화합물등으로 구성된 도금 층 조직을 구비한다. 모재 처리로서 바람직하게 Ni 도금 층이 제공되었다. 또한 중간 층으로서 크로메이트 피막 층이, 추가로 상부 층으로서 유기 도금 층이 제공된 도금 Zn 도금 강판과, 상부 층으로서 수지 크로메이트 욕조에서 형성되고 건조된 금속 크롬 환산으로서 10-300mg/m2의 크로메이트 피막이 도금 층상에 제공된 내식성이 우수한 Zn 도금 강판이 제공되었다.
본 발명에 따른 Zn 합금 도금 층은 추가로 0.01 내지 1wt%의 In, 0.01 내지 1wt%의 Bi 및 1 내지 10wt%의 Sn 중 하나 이상을 함유한다.
또한, Zn-합금 도금 층상에 고형분으로서 100중량부의 수지와 0.2 내지 50 중량부 타닌 또는 타닌산을 함유한 모재 처리 피막을 구비하고, 모재 처리 피막 층상에 상부 층으로서 유기 피막 층을 구비한 도장 강판을 제공하였다. 바람직하게, 추가로 Zn 합금 도금 층은 0.01 내지 2wt% Si을 함유하고, 모재 처리 피막은 고형분으로서 10 내지 500 중량부 미립자 실리카를 함유하고, 유기 도금 층은 방청 안료를 함유한 하부 도금 층과 착색 상부 도금(overcoating) 층으로 구성되고, Ni 도금 층은 Zn-합금 도금 층 아래에 존재한다, 추가로 고형분으로서 100중량부의 수지와 0.1 내지 3000 중량부 시레인 결합제를 함유한 모재 처리 피막층을 구비하고, 모재 처리 피막 층상에 상부 층으로서 유기 피막 층을 구비한다. Zn 합금 도금 층은 0.01 내지 2wt% Si을 함유하고, 모재 처리 피막 층은 고형분으로서 1 내지 200 중량부 미립자 실리카와 0.1 내지 1000 중량부의 에칭 플루오르화물 중 하나 또는 둘을 함유한다.
또한, 조직은 주요 직경으로 1μm 이상의 금속간화합물상이 0.1 내지 50vol% 함량으로 Zn-합금 도금 층내에 분포되었다.

Description

내식성이 우수한 도금 강재, 도금 강판과 도장 강판 및 그 제조방법{PLATED STEEL PRODUCT, PLATED STEEL SHEET AND PRECOATED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT RESISTANCE TO CORROSION}
아연계 도금 강판은 내식성이 우수하기 때문에 아연 도금 강 재료로서 가장 자주 사용되고 있다. 아연계 도금 강판은 자동차, 가전용 기구와 건축 재료 분야를 포함한 다양한 제조 산업에서 사용되었다. 특히 건축 재료 분야에서, 아연 도금 강판은 수지 침투 가공재(prepreg) 구성 요소를 위해 추가 가공없이 사용되었고 지붕, 벽재료용으로 도금 후 사용되었다.
상기 건축 재료 분야에서 사용된 용융 아연 도금 강판의 내식성 개선을 위한 필요성이 더욱 강화되고 있고 종래 아연 도금 강판이 충분하게 소비자의 욕구를 만족시킬 수 없는 형편이다.
따라서, 보통 "갈바륨(Galvalume)"이라 불리워진 갈바노-알루미늄 강판 (55%Al-1.6%Si-아연 합금 도금 강판)이 건축 재료용 고내식성 도금 강판으로 사용되었다. 상기 "갈바륨"강판에 관한 US P 제 3,026,606호의 주변 특허로서, 일본 특공평 3-21627 공보에는 3-20% Mg, 3-15% Si, Al/Zn = 1-1.5와 금속간 화합물로서 Mg2Si, MgZn2, SiO2, Mg32(Al, Zn)49를 가진 아연 도금 강판이 제안되었고, 내식성이 양호한 것으로 나타났다. 그러나, "갈바륨"강판과 유사하게, 벌크(bulk) 도금 층의 Al함량이 Zn에 비하여 높은 사실때문에, 희생 방식(sacrificial corrosion prevention) 능력이 저하되고, 도금된 재료의 단면과 같은 지금속(underlying metal)이 노출되는 부분의 부식이 문제로 남는다.
한편, 첫 번째 복잡한 형상으로 강판을 성형한 후 도장을 적용하는 방법과 비교하여, 도장된 강판(예비 도금 강판)은 도장 공정이 간결화되고, 질이 균일하고 도장 재료 소모가 감소되는 것과 같은 점에 있어서 바람직하고, 따라서, 현재 많이 사용되고 있고, 그 사용량은 장래에도 증가할 것으로 예상된다. 도장 강판은 일반적으로 냉간 압연 강판 또는 아연 도금 강판이 도금되어진 후 바람직한 형상으로 성형되고, 그 후 최종 용도를 위해 제공된다. 예를 들면, 가전 기구(냉장고, 세탁기, 전자렌지등), 자동 벤딩 기계, 사무 장비, 자동차, 냉난방 장치의 옥외 장치등에 사용된다.
상기 다양한 용도에 있어서, 도장 강판은 미관뿐만 아니라 가공성과 내식성이 구비될 것을 요구한다. 가전 기구와 옥외에서 사용된 건축 재료용 제품의 경우에서, 가공부와 스크래치부에서 부식 발생은 도장 강판이 가공후에 사용되기 때문에 제품 값어치를 떨어뜨리는 것과 같은 악영향을 미치는 경우가 있다.
따라서, 도장 강판의 내식성을 개선하기 위한 다양한 방법이 제안되었다. 예를 들면, 일본 특개소 제 61-152444호는 아연-니켈 도금 강판상에 크롬 층과 아연이 부유한 도장 재료를 형성시키므로서 가공부 내식성을 개선하는 것을 나타내었다.
그러나, 전술된 것과 지금까지 발표된 다른 도금된 강 재료, 도금 강판과 도장 강판은 충분한 내식성을 성취하였다고는 말할 수 없다.
일본 특개평 제 8-168723호는 피막 구조를 형성하므로서 가공성, 내오염 특성과 경도가 우수한 도장 강판을 얻기위한 기술을 나타내고 있고, 일본 특개평 제 3-100180호는 특정 크롬 처리 용액을 사용하므로서 단면 내식성이 개선된 도장 강판을 나타내고 있다.
그러한 피막 구조는 우수한 내식성 및 부착성을 제공하는 크롬 처리인 모재 처리에 대한 우수한 내식성의 도금 강판에 적용하고, 그 위에 내식성이 우수한 크롬계 방청 안료를 함유한 하부 도금팅을 제공하고, 하부 도금위에 착색 상부 도금을 제공하므로서 형성된다.
크로메이트 처리 부 및 크롬계 방청 안료에 험유된 6가 크롬은 수용성이므로 용해됨으로써 아연 도금 강판의 부식 억제 작용을 한다. 예를 들면, 만약 도금이심한 가공으로 크랙이 발생하였다면, 크롬은 상기 부분의 부식을 억제한다. 상기 두드러진 특징으로 인하여, 크로메이트 처리 부와 크롬계 방청 안료는 도장 강판위에 폭 넓게 사용되었다.
그러나, 크로메이트 처리 부와 크롬계 방청 안료에서 용해하는 6가 크롬은 환경에 심하게 악영향을 미치는 물질이다. 크롬이 없는 모재 처리와 크롬이 없는 방청 안료에 대한 요구가 최근에 증대되고 있다.
고내식성 도금 강재(강판, 강선등)는 가드레일, 방음벽, 바스켓 매트등과 같이 건축 재료 적용에서 뿐만 아니라 토목 공학 적용에 있어서 사용 수명을 연장하기 위한 관점으로 많은 양이 사용되는 경향이 있다. 특히, 제조가 압연 성형, 절단 공구등을 사용한 그라인딩을 포함하는 가드레일 기둥과 같은 적용에 있어서, 보통 용융 아연 도금 강판은 압연기와 절단 공구로부터 칩에 의해 쉽게 스크래치가 발생된다. 한편, 바스켓 매트용 아연 도금 강선의 도금 층은 권취 또는 네트 제조동안 스크래치 또는 크랙을 유발하기 쉽다. 상기는 종종 내식성 저하를 유발하기 때문에, 제품 개선이 바람직하다.
PCT/J97/04594는 4.0-10wt% Al, 1.0 - 4.0 wt% Mg, 필요에 따라서 Ti, B을 함유하고 Zn과 불가피한 불순물의 잔부로 이루어진 용융 Zn-Al-Mg 합금 도금 층을 강판의 표면위에 형성시키므로서 얻어진 우수한 내식성과 표면 미관성을 가진 용융 Zn-Al-Mg 합금 도금 강판으로, 도금 층이 Al/Zn/MgZn 3원 공정 조직의 매트릭스내에 분포된 초정 Al상을 포함한 금속 조직을 가진 용융 Zn-Al-Mg 합금 도금 강판과 그의 제조 방법을 나타내고 있다. 비록 상기 발명이 3원 상태도에서 3원 공정점을목표로 하고 내식성이 우수한 강판을 제공하고자 하였지만, 아직은 단면과 가공부의 내식성에 관한 개선의 여지를 가지고 있다.
종래에, 일본 특개평 제 4-147995호에서 본 발명가은 보통 용융 아연 도금 강판에 비해 훨씬 우수한 가공 후 적청(red-rust)성에 대한 저항을 가진 Zn-Mg-Al 합금 도금 강판의 제조 방법을 제안하였다. 본 발명에서, 발명가들은 단면과 가공부에 대하여 개선된 내식성을 가진 Zn 도금 강 재료, Zn 도금 강판과 도장 강판 및 그의 제조방법을 개발하였다. 본 발명은, 특히, Zn-Al-Mg-Si 4원계에서, 2-19%의 Al, 1-10%의 Mg 및 0.01-2%의 Si를 함유한 Zn-기 도금 층을 형성하므로서 높은 희생 방식능력을 성취하고 단면 내식성을 강화하였다. 희생 방식능력과 부식 제품의 안정성은 도금 층 벌크 부분을 구조적으로 제어하고 Mg화합물을 분포시키므로서 성취되었고, 그것에 의해 이전에 도달할 수 없었던 단면과 가공부 내식성은 현저하게 개선되었다.
또한, 본 발명가들은 도금 후 더 한층 양호한 내식성이 강 재료의 표면위에 Zn-Mg-Al-Si 합금 코팅을 형성시키고, 그 후 크롬 처리와 도금을 실행시키므로써 얻어질 수 있다는 발명에 근거하여 본 발명을 달성하였다. 본 발명자들은 또한 도금 층의 응고 조직에 삽입된 "초정 Mg2Si 상"을 포함한 금속 조직을 형성시키므로서 강 재료 표면위에 Zn-Mg-Al-Si 합금 코팅을 형성하는 과정에서 우수한 내식성을 얻을 수 있음을 근거로하여 본 발명을 성취하였다.
또한, 도금 후 다른 도장된 강판의 가공부 내식성에 관하여, 본 발명가들은다양한 크롬이 없는 모재 처리 조건과 다양한 크롬이 없는 프라이머(primer) 조건하에 다양한 연구를 행하였다. 결과적으로, 본 발명가들은 환경에 미치는 부하가 적고 우수한 도금 부착성을 가진 크롬이 없는 도금 강판을 발명하였고, 가공부 내식성은 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금이 강판 표면에 적용되므로서, 모재 처리로서 크로메이트 처리 대신에 타닌 또는 타닌산계 처리를 하므로서, 또는 모재 처리로 크로메이트 처리 대신에 시레인 결합계 처리를 하고, 그 위에 유기 피막을 제공하므로서 제조될 수 있었다. 본 발명은 상기 발견을 바탕으로 이루어질 수 있다.
본 발명가들은 다른 도금 욕조 성분, 냉각과 다른 조건하에 다양한 도금 샘플을 준비하였고, 도금 층 구조와 제조동안 미끄럼 특성, 즉, 도금 강판 미끄럼 시험을 통한 도금 층 스크래치 저항성과 도금된 와이어 권취 시험사이의 관계, 도금 층 구조와 가공부 내식성 사이의 관계에 대한 상세한 조사를 만들었다. 결과적으로, 본 발명가들은 도금 층의 성분과 구조를 규정하므로서 본 발명을 이루었다.
본 발명은 아연 도금 강재, 아연 도금 강판과 도장 강판에 관한 것으로, 특히 내식성이 우수하고 가전용과 건축 재료용과 같은 다양한 목적을 위해 적용될 수 있는 아연 도금 강재, 아연 도금 강판과 도장 강판에 관한 것이다. 추가로 본 발명은 가공부의 내식성이 우수하고 환경에 미치는 부하가 큰 것으로 믿어지고 있는 크롬을 함유하지 않았기 때문에 지구상에서 사용이 우수한 건축 재료와 가전 기구용 아연 도금 강판에 관한 것이다.
도 1은 도금 조직이 Al/Zn/MgZn23원 공정 조직, Al 상(Al/Zn 2원 조직), Mg2Si, MgZn2및 Zn상의 혼합 조직을 나타내는 본 발명에 따른 도금 조직에 대한 전자 현미경 상의 모식도이다.
본 발명의 하나의 목적은 내식성이 우수한 Zn 도금 강재, Zn 도금 강판과 도장 강판을 제공하여 종래 문제를 극복하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 크롬이 없어 환경에 미치는 영향이 적고, 가공부 내식성이 우수한 Zn 도금 강판을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가공성이 우수한 Zn 도금 강재, 즉, 미끄럼 또는 권치되어질 때 우수한 스크래치 저항성, 우수한 부착성 및 가공부 내식성을 구비한 Zn 도금 강재를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 요지는 다음과 같다.
(1) 2 내지 19wt%의 Al, 1 내지 10wt%의 Mg, 0.01 내지 2wt%의 Si 및 Zn과 불가피한 불순물의 잔부를 구성한 Zn 합금 도금 층을 강재의 표면에 적용하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
(2) Zn 합금 도금층내에 Mg 및 Al이 다음 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 (1)에 따른 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
Mg(%) + Al(%) ≤ 20%
(3) 0.01 내지 1wt%의 In, 0.01 내지 1wt%의 Bi 및 1 내지 10wt%의 Sn 중 하나 이상이 추가로 Zn 합금 도금 성분으로서 함유되는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 따른 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
(4) 추가로, 0.01 내지 0.5%의 Ca, 0.01 내지 0.2%의 Be, 0.01 내지 0.2%의 Ti, 0.1 내지 1.0%의 Cu, 0.01 내지 1.0%의 Ni, 0.01 내지 0.3%의 Co, 0.01 내지 0.2%의 Cr, 0.01 내지 0.5%의 Mn, 0.01 내지 3.0%의 Fe 및 0.01 내지 0.5%의 Sr중 하나 이상이 추가로 Zn 합금 도금 성분으로서 함유되고, 상기 성분들을 제외한 성분의 전체 양은 0.5wt% 이하로 유지되고, 그들 중 Pb는 0.1wt% 이하로 제한되고 Sb는 0.1wt% 이하로 제한되는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 따른 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
(5) 도금 층은 Al/Zn/MgZn23원 공정 조직의 매트릭스내에 분포된 초정 Mg2Si상, MgZn2상 및 Zn 상의 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 (1) 또는(2)에 따른 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
(6) 도금 층은 Al/Zn/MgZn23원 공정 조직의 매트릭스내에 분포된 초정 Mg2Si상, MgZn2상 및 Al 상의 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 따른 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
(7) 도금 층은 Al/Zn/MgZn23원 공정 조직의 매트릭스내에 분포된 초정 Mg2Si상, MgZn2상, Zn 상 및 Al 상의 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 따른 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
(8) 도금 층은 Al/Zn/MgZn23원 공정 조직의 매트릭스내에 분포된 초정 Mg2Si상, Zn 상 및 Al 상의 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 따른 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
(9) Ni 도금 층은 Zn-합금 도금 층을 위해 하부 층으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (8)중 어느 하나에 따른 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
(10) 주요 직경이 1μm 이상인 Mg계 금속간 화합물상이 0.1 내지 50vol%의 함량으로 Zn-합금 도금 층내에 분포되는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4)중 어느 하나에 따른 내식성과 가공성이 우수한 Zn 도금 강재.
(11) Mg을 함유한 금속간 화합물상은 Mg-Si계, Mg-Zn계, Mg-Sn계, Mg-Fe계, Mg-Ni계, Mg-Al계 및 Mg-Ti계 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 (10)에 따른 내식성과 가공성이 우수한 Zn 도금 강재.
(12) Ni 도금 층은 Zn 합금 도금 층을 위한 모재 처리로서 0.2 내지 2g/m2로 형성되는 것을 특징으로 하는 (10) 또는 (11)에 따른 내식성과 가공성이 우수한 Zn 도금 강재.
(13) 2 내지 19wt%의 Al, 1 내지 10wt%의 Mg, 0.01 내지 2wt%의 Si 및 Zn과 불가피한 불순물의 잔부를 구성한 Zn 합금 도금 층을 강재의 표면에 적용하는 Zn 합금 도금 강재를 제조하는 방법에서,
도금 욕조 온도가 450℃ 내지 650℃로 설정되고, 도금 후 냉각 속도는 0.5℃/초 이상으로 제어되는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 Zn 도금 강재 제조 방법.
(14) Zn-합금 도금 층상의 상부 층으로, 크롬 환원율{CR3+/(CR3++ Cr6+) x 100(wt%)}이 70(wt%) 이하인 수용성 크롬 화합물을 이용하고, H3PO4/CrO3비율(크롬산 환산)이 1 이상과 H3PO4/Cr6+비율(크롬산 환산)이 5 이하가 되도록 인산과 수용성 크롬 화합물을 공존(共存)시키고, 유기 수지/CrO3비율(크롬산 환산)을 1 이상으로 만들기 위해 유기 수지와 혼합시킨 수지 크로메이트 욕조에서 도포하고 건조시켜 형성된 수지 크로메이트 피막이 금속 크롬 환산으로서 10 내지 300mg/m2로 적용되는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (12) 중 어느 하나에 따른 내식성이 우수한 Zn 도금 강판.
(15) Zn-합금 도금 층상의 중간 층으로서 크로메이트 피막 층과 추가로, 상부 층으로서 1 내지 100μm 두께의 유기 피막 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (12) 중 어느 하나에 따른 내식성이 우수한 도장 강판.
(16) 상기 유기 피막은 열경화성 수지 도금 피막인 것을 특징으로 하는 (15)에 따른 내식성이 우수한 도장 강판.
(17) Zn-합금 도금 층상에, 고형분으로서 100중량부의 수지와 0.2 내지 50 중량부 타닌 또는 타닌산을 함유한 중간 층을 구비하고, 상부 층으로서 유기 피막 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (12) 중 어느 하나에 따른 환경에 미치는 부하가 적고 가공부 내식성이 우수한 도장 강판.
(18) Zn-합금 도금 층상에, 고형분으로서 100중량부의 수지와 0.1 내지 3000 중량부 시레인 결합제를 함유한 중간 층을 구비하고, 상부 층으로서 유기 피막 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (12) 중 어느 하나에 따른 환경에 미치는 부하가 적고 가공부 내식성이 우수한 도장 강판.
(19) 상기 유기 피막 층은 1 내지 100μm 두께를 구비하는 것을 특징으로 하는 (17) 또는 (18)에 따른 환경에 미치는 부하가 적고 가공부 내식성이 우수한 도장 강판.
(20) 중간 층은 고형분으로서 10 내지 500 중량부 미립자 실리카를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 (17)에 따른 환경에 미치는 부하가 적고 가공부 내식성이 우수한 도장 강판.
(21) 중간 층은 고형분으로서 1 내지 2000 중량부의 미립자 실리카와 0.1 내지 1000 중량부의 에칭 플루오르화물 중 하나 이상을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 (18)에 따른 환경에 미치는 부하가 적고 가공부 내식성이 우수한 도장 강판.
(22) 유기물 피막 층은 방청 안료를 함유한 하부 도금(undercoating) 층과 착색 상부 도금(overcoating) 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 (17) 내지 (21) 중 어느 하나에 따른 환경에 미치는 부하가 적고 가공부 내식성이 우수한 도장 강판.
본 발명이 다음에 상세히 설명될 것이다.
본 발명에 관계하여 기술된 것 처럼, "도금 강재"는 강재 표면에 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 층을 제공하므로서 얻어졌다. '도금 강판"은 강판에 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금과 크로메이트 피막으로 구성된 층을 연속적으로 제공하므로서 얻어졌다. "도장 강판"은 강판에 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금, 크로메이트 피막과 유기 피막으로 구성된 층을 연속적으로 제공하므로서 얻어졌고, 강판에 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금, 타닌 또는 타닌산계 처리 또는 시레인 결합 처리와 그 위에 유기 피막 층을 연속적으로 제공하므로서 얻어졌다. 본 발명의 하부 강판에 대해서, Al 킬드 강, Ti, Nb등이 첨가된 극저탄소강 및 P, Si와 Mn과 같은 상기 강화 성분에 더하여 얻어진 고강도강을 포함하여 다양한 형태의 강이 이용된다.
본 발명에 의해 형성된 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 층은 1 내지 10wt%의 Mg, 2 내지 19wt%의 Al, 0.01 내지 2wt%의 Si 및 Zn과 불가피한 불순물의 잔부를 구성하는 Zn-합금 도금 층이다.
또한, 본 발명의 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 층은 1 내지 10wt%의 Mg, 2 내지 19wt%의 Al, 0.01 내지 2wt%의 Si 및 Zn과 불가피한 불순물의 잔부를 구성하는 Zn-합금 도금 층으로, Mg 및 Al은 식 Mg(%) + Al(%) ≤ 20%를 만족한다.
또한, 본 발명의 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 층은 1 내지 10wt%의 Mg, 2 내지 19wt%의 Al 및 0.01 내지 2wt%의 Si를 함유하고, 추가로 0.01 내지 1wt%의 In, 0.01 내지 1wt%의 Bi 및 1 내지 10wt%의 Sn을 함유하고, Zn과 불가피한 불순물의 잔부를 구성하는 Zn-합금 도금 층이다.
Mg 함량을 1 내지 10wt%로 제한하는 이유는, 내식성을 개선하기 위한 효과가 1wt% 이하에서는 불충분하고, 10wt% 이상에서는 도금 층이 취화되기 쉽고 그의 부착성이 감소되기 때문이다.
Al 함량을 2 내지 19wt%로 제한하는 이유는, 2wt% 이하에서는 도금층이 취화되기 쉽고 그의 부착성이 감소하고, 19wt% 이상에서는 내식성을 개선하는 효과가 더 이상 관찰되지 않았기 때문이다.
Si 함량을 0.01 내지 2wt%로 제한하는 이유는, 0.01wt% 이하에서는 도금 층에서 Al과 강판내 Fe가 도금 층 취화를 만들기 위해 반응하고 그의 부착성을 감소시키고, 2wt% 이상에서는 부착성을 개선하는 효과가 더 이상 관찰되지 않았기 때문이다.
식 Mg(%) + Al(%) ≤ 20%를 만족하도록 Mg와 Al의 함량을 제한하는 이유는, 도금의 Zn 함량이 낮을 때 희생 방식 효과가 줄어들고 내식성이 감소하기 때문이다.
In, Bi 및 Sn 성분 중 하나 이상은 내식성을 개선하기 위해 첨가된다.
상기 성분들을 첨가하므로서 내식성을 개선하기 위한 주요 원인은 다음과 같은 두 가지 포인트로 고려되어진다.
(1) 상기 성분들의 첨가는 도금 부식 제품을 안정화시키고 도금 층의 부식 속도를 감소시킨다.
(2) 도금 층의 표면상에 형성된 엷은 피막은 부동태 성향을 나타내고, 도금 층과 도금사이의 계면에서 반응을 억제하고, 도금 안정성에 기여한다.
내식성을 개선하기 위한 효과는 In, Bi 및 Sn의 각각 0.01, 0.01 및 1wt%에서 두드러지기 시작했고, 효과는 상기 첨가 함량을 초과하므로서 과포화되었다. 첨가 양이 클 때, 도금 후 외관은, 예를 들면 드로스(dross), 산화물등의 부착물에 의해 발생된 외관 결함의 발생으로 인하여 거칠어지게 된다. 따라서, 상기 성분들의 상한은 각 In, Bi 및 Sn에 대해서 1, 1 및 10wt%이다.
추가로, 본 발명의 Zn-합금 도금 층은 wt%로, 1 내지 10wt%의 Mg, 2 내지 19wt%의 Al 및 0.01 내지 2wt%의 Si 함유하고, 추가로 0.01 내지 0.5%의 Ca, 0.01내지 0.2%의 Be, 0.01 내지 0.2%의 Ti, 0.1 내지 1.0%의 Cu, 0.01 내지 1.0%의 Ni, 0.01 내지 0.3%의 Co, 0.01 내지 0.2%의 Cr, 0.01 내지 0.5%의 Mn, 0.01 내지 3.0%의 Fe 및 0.01 내지 0.5%의 Sr중 하나 이상을 함유하고, 상기 성분들을 제외한 성분의 전체 양은 0.5wt% 이하로 유지되고, 그들 중 Pb는 0.1wt% 이하로 제한되고 Sb는 0.1wt% 이하로 제한되고, Zn과 불가피한 불순물의 잔부를 구성한 Zn-합금 도금 층이다.
Ca, Be, Ti, Cu, Ni, Co, Cr, Mn, Fe 및 Sr중 하나 이상을 첨가하기 위한 이유는 도금 후 내식성을 개선하기 위한 것이고, 도금 후 내식성을 개선하는 이유는 다음과 같다.
(1) 부가적으로 도금 층 표면상에 형성된 엷은 피막은 부동태 성향을 나타내고, 도금하에 도금층의 부식은 느려진다.
(2) 부동태 성향은 도금 층과 도금사이의 계면에서 반응을 억제하고 도금 안정성에 기여한다.
(3) 도금 층 표면에 의해 나타내어진 미세한 거칠음은 도금에 관계하여 투묘 (投錨, anchoring) 효과를 생성할 것으로 고려된다.
도장 후 내식성을 개선하기 위한 효과는 각 Ca, Be, Ti, Cu, Ni, Co, Cr, Mn, Fe 및 Sr에 대하여 0.01, 0.01, 0.01, 0.1, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01 및 0.01wt%에서 관찰되었다. 한편, 첨가 양이 클 때, 도장 후의 외관은, 예를 들면, 드로스, 산화물등의 고착에 의해 발생된 외관 결함의 발생으로 인하여 조잡하게 된다. 따라서, 성분 첨가양의 상한은 각 Ca, Be, Ti, Cu, Ni, Co, Cr, Mn, Fe 및 Sr에 대하여 0.5, 0.2, 0.2, 1.0, 1.0, 0.3, 0.2, 0.5, 3.0 및 0.5wt%이다.
Fe, Pb, Sn 및 Sb와 같은 불가피한 불순물인 성분의 전체 양은 0.5wt% 이하로 제한되고, 그들 중 Pb는 0.1wt% 이하로 Sb는 0.1wt%이하로 제한된다.
불순물의 전체 양을 0.5wt% 이하로 제한하는 이유는, 전체 양이 0.5wt% 이상일 때, 도장 강판으로서 용도가 부착 저하로 인하여 불가능하기 때문이다. 특히, 부족한 도금 부착을 가진 도장 강판은 도장 후 사용되고 가공될 도장 강판으로 사용될 때, 도장이 가공 후 도금 층과 함께 벗겨지고, 제품으로서 사용을 불가능하게 만든다. 특히, Pb와 Sb는 도금 부착성을 확보하기 위해서 각각 0.1wt% 이하와 0.1wt% 이하로 제한되어야 한다.
비록 특별한 제한이 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금의 도금 중량에 관계하여 성립되지 않았을지라도, 내식성의 관점에서 10g/m2이상 및 가공성의 관점에서 350g/m2이하가 바람직하다.
본 발명에서, 더 우수한 내식성을 가진 도금 강판을 얻기위해서, Al, Mg 및 Si의 양은 도금 층의 응고 조직에 혼합된 "초정 Mg2Si 상"을 가진 금속 조직을 얻기위해 크게 만드는 것이 바람직하다. 상기를 위해서 2wt% 이상의 Mg 함량과 4wt%이상의 Al 함량이 바람직할 수 있다.
상기 도금 성분은 Zn-Mg-Al-Si 4원 합금이다. 그러나, Al 및 Mg의 양이 비교적으로 작을 때, Zn-Si 2원 합금처럼 행동하고 응고 시작에서 Si계 석출물의 결정을 나타낼 수 있다. 상기 후, 잔여 Zn-Mg-Al 3원 합금의 것과 유사한 응고 작용을나타낸다. 특히, [Si 상]의 결정 후, [Al/Zn/MgZn23원 공정 조직]의 매트릭스내에 [Zn 상], [Al 상] 및 [MgZn2상]중 하나 이상을 포함한 금속 조직이 발생된다. 상기 상태를 도 1에 나타내었고, 도 1은 도금 조직이 Al/Zn/MgZn23원 공정 조직, Al 상(Al/Zn 2원 조직), Mg2Si, MgZn2및 Zn상의 혼합 조직을 나타내는 본 발명에 따른 도금 조직에 대한 전자 현미경 상의 모식도이다.(모든 경우에서, 도금 단면 조직은 초점 이온 빔(FIB) 가공 방법을 사용하여 엷게 잘라졌다. 히타치사, 모델 HF-2000의 200kV 전자 현미경이 관찰을 위해 사용되었다. Kevex 인스트루먼트사에서 제조된 EDX 검출기가 분석을 위해 사용되었다.)
Al 및 Mg의 양이 임의의 정도로 증가될 때, 응고 시작점에서 나타내어진 인자는 Al-Mg-Si 3원 합금과 Mg2Si 결정의 것과 유사하다. 상기 후, 잔여 Zn-Mg-Al 3원 합금의 것과 유사한 응고 인자가 나타났다. 특히, 초정(primary crystal)과 같은 [Mg2Si 상]의 결정 후, [Al/Zn/MgZn23원 공정 조직]의 매트릭스내에 [Zn 상], [Al 상] 및 [MgZn2상]중 하나 이상을 포함한 금속 조직이 발생한다.
[Mg2Si 상]은 명확한 경계를 가진 섬 형상인 도금 층의 응고 조직에서 관찰된 상이고, 예를 들면, Al-Mg-Si 3원 평형 상 다이어그램에서 초정 Mg2Si와 상응한 상이다. 지금까지 상태도에서 관찰될 수 있는 것 처럼, Zn 및 Al이 고용되어 있지는 않지만, 고용되었다 할지라도 그 양이 매우 작을 것으로 고려된다. 상기 [Mg2Si상]은 현미경 관찰에 의해 도금중에서 명백히 구별되었다.
[Al/Zn/MgZn23원 공정 조직]은 Al 상, Zn 상과 금속간화합물 MgZn2의 3원 공정 조직이다. 3원 공정 조직이 현미경 관찰을 통해 명확하게 구별될 수 있고, 개별 분포 상태의 관찰은 투과 전자 현미경의 관찰을 통해 명확하게 되었다. 비록 종종 3원 공정 조직의 Al 상이 적은 양의 Zn 또는 Mg를 함유할 지라도, 많은 Zn 상이 괴상(lumpy)이고 Al상과 구별될 수 있다. Zn 상은 적은 양의 고용 Al을 함유하고, 약간의 경우에서 추가로 고용체내에 작은 양의 Mg를 함유하는 Zn 고용체 일 수 있다. 3원 공정 조직에서 MgZn2상은 보고된 육방정(a = 0.522nm, δ = 0.857nm) 조직의 금속간 화합물이다. 지금까지 상태도에서 관찰될 수 있는 것 처럼, Si는 어떠한 상에도 고용되지 않는다. 설령 고용되었다 할지라도, 그 양은 매우 작을 것으로 고려되어진다. 그러나, 그의 양이 보통 분석에 의해 명백하게 구별될 수 없는 것과 같이, 3 개의 상으로 이루어진 3원 공정 조직은 본 발명에서 [Al/Zn/MgZn23원 공정 조직]으로서 형성된다.
[Al 상]은 명확한 경계로 이루어진 섬 형상으로 3원 공정 조직에서 관찰된 상이고 예를 들면, Al-Zn-Mg 3원 평형 상태도내 고온에서 [Al" 상](작은 양의 Mg를 함유한 고용체내 Zn 상을 가진 Al 고용체이다)과 상응한 상으로 생각된다. 실온에서는, Al과 Zn으로 구성된 라미나(laminar) 조직으로서 관찰되었다. 비록 Al양이 적을 때 섬 형상 경계를 가질지라도, Al 양을 증가시키고 Si을 첨가시키므로써 증가하는 경향을 나타내었고, 상기 Al/Zn 2원 조직은 섬형 상태를 벗어나 성장할 수있다.
[Zn 상]은 명확한 경계로 이루어진 섬 형상인 3원 공정 조직과 2원 공정 조직 매트릭스에서 관찰된 상이고, 실질적으로 고용체내에 작은 양의 Mg와 작은 양의 Al을 함유한다. 지금까지 상태도에서 관찰될 수 있는 것 처럼, Si는 상기 상에 고용되지 않았다, 설령 고용되었을지라도, 그 양은 매우 작은 것으로 관찰되었다. 상기 [Zn 상]은 현미경 관찰에 의해 3원 공정 조직과 2원 공정 조직을 형성하는 Zn 상으로부터 분명히 구별될 수 있다.
[MgZn2상]은 명확한 경계로 이루어진 섬 형상인 3원 공정 조직 매트릭스에서 관찰된 상이고, 고용체내에 작은 양의 Al이 실제로 함유되었다. 지금까지 상태도를 통해 관찰될 수 있는 것 처럼, Si는 상기 상에 고용되어 함유되지 않았다. 설령 고용되었다 하더라도, 그 양은 매우 작은 것으로 관찰되었다. 상기 [MgZn2상]은 현미경 관찰에 의해 3원 공정 조직을 형성한 MgZn2상으로부터 명백히 구별될 수 있다.
본 발명에서, [Si 상]의 결정은 특별하게 내식성 개선에 영향을 미치지 않지만 [초정 Mg2Si 상]의 결정은 분명하게 내식성 강화에 공헌한다. 이것은 Mg2Si가 극도로 활성이고, 즉 [Al/Zn 2원 공정 조직] 또는 [Al/Zn/MgZn23원 공정 조직]의 매트릭스내에 [Zn 상], [Al 상] 및 [MgZn2상] 중 하나 이상을 포함한 금속 조직의 희생 부식을 가능하게 하기위해 부식 환경에서 물과 반응하여 분해되고, 추가로, 얻어진 Mg의 수산화물이 부식의 진전을 억제하는 보호 층 도금을 형성하는 사실로부터 유도되어진 것으로 생각된다.
여기에서 상세히 기술된 본 발명의 2원과 3원 공정 조직은 둘 다 관찰될 수 있고, 일반적인 투과 전자 현미경을 사용하여 분명하게 구별되어진다. 기술들은 전자 빔을 투과할 수 있도록 얇게 도금 강판의 단면 조직을 절단하기 위한 다양한 방법, 사용가능한 모든 방법을 제공하여 이용할 수 있다. 일례가 Ga 이온 빔의 스퍼터링 현상을 사용하여 샘플을 얇게 절단하는 초점 이온 빔 가공 방법이다. 상기 방법은 이온 빔이 마치 조각칼과 같은 도구로 관찰 위치를 절단하기 위해 도금 층위로 수직으로 지향되는 가공 방법이다. 투과 전자 현미경으로 용이하게 관찰될 도금 층에 대한 바람직한 단면 조직을 얻을 수 있다. 다른 보통 방법으로는 이온 밀링 방법이 있다. 상기에서, 두 개의 도금 강판이 서로를 대항하여 그들의 도금 층 표면으로 겹쳐졌고, 3-mmφ 구리관내부로 장입된 정사각 막대로 형성되고 연마 기계로 단면 방향으로 연마하므로서 얇게 되고, 그 후 겹쳐진 도금 계면의 중심 부는 움푹들어간 (dimpling) 기계에 의해 더욱 얇게된다. 마지막으로 상기 방법에서, 구멍은 Ar 이온 스퍼터링 현상을 사용하여 계면부내에 형성되고 주변부는 투과 전자 현미경으로 관찰된다.
상기 방법에 의해 도금 층 단면 조직부가 투과 전자 현미경으로 관찰할 수 있도록 약 0.2μm의 두께로 감소된 후, 관찰이 200kV의 가속 전압의 조건하에 행해졌다. 비록 전자 총이 일반적인 텅스텐 필라멘트 또는 LaB6필라멘트로 이루어진 하나 일 수 있지만, 전계 방사형(field emission electron gun)의 전자총을 갖춘 전자 현미경이 사용될 수 있다.
본 발명에서, Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 강재를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않았고 보통 무산화 노 용융 아연 도금 방법이 이용될 수 있다. 하부 층으로서 Ni 예비 도금을 실행하는 경우, 보통 행해진 예비 도금 방법이 이용될 수 있다. 상기 방법은 바람직하게 무산화 또는 환원 분위기에서 빠르게 저온 가열이 연속적으로 Ni 예비 도금을 실행하기 위해 행해진 후 용융 아연 도금을 실행하는 것중의 하나이다. 본 발명에서, 도금 층의 응고 조직에 삽입된 [초정 Mg2Si 상]의 금속 조직을 얻기 위해서, 도금 욕조에서 Mg와 Al을 각각 2wt% 이상과 4wt% 이상으로 규정하고, 욕조 온도를 450℃ 내지 650℃, 도금 후 냉각 속도를 0.5℃/초 이상으로 제어하는 것이 바람직하다.
도금 욕조에서 Mg와 Al을 각각 2wt% 이상과 4wt% 이상으로 규정하는 이유는, Al 및 Mg 함량이 Zn-Mg-Al-Si 4원 합금의 경우에서 상대적으로 낮을 때, 초정으로써 [Si 상] 결정체와 [초정 Mg2Si 상]이 얻어질 수 없다. 욕조 온도를 450℃ 내지 650℃로 설정하는 이유는, [초정 Mg2Si 상]이 450℃ 이하에서는 결정화되지 않기 때문이고, 650℃ 이상에서는 피막이 도금 표면에 형성하여 그의 외관을 망치기 때문이다. 비록 더 큰 냉각 속도가 결정 강화가 비율에 있어서 증가하기 때문에 바람직할 수 있을지 모르지만, 제조는 실질적인 작업에서 [초정 Mg2Si 상] 결정을 위해 하한치로 0.5℃/초 이상으로 제한되어 행해져야 한다.
규정된 크기와 용적 퍼센트로 그 안에 분포된 Zn-Mg-Al 합금과 Mg계 금속간화합물상의 매트릭스 상의 도금 층 조직을 구성하기 위한 이유는 도금 층의 미끄럼 저항 특성과 가공부의 내식성이 두드러지게 우수하기 때문이다.
주요 직경으로 1μm 이상으로 Mg계 금속간 화합물의 크기와 0.1 - 50vol%로 그의 용적율을 한정하는 이유는, 이 경우에서 가공부 미끄럼 특성과 가공부의 내식성이 우수하기 때문이다. 본 발명에 관계하여 정의된 주요 직경은 두 개의 접선이 금속간 화합물의 주변에 그려질 때 접선사이의 가장 긴 거리이다. 1μm 이하의 크기와 0.1% 이하의 용적율에서, 가공부의 내식성과 절삭성에 대한 Mg계 금속간 화합물에 의한 공헌도는 더 이상 관찰되지는 않았다. 용적율이 50%를 초과할 때, 절삭성은 악화되었다. 임의의 도금 층 단면 10점이 SEM-EPMA(x1000)으로 관찰되었고, 발명에 의해 형성된 Mg계 금속간 화합물의 용적 퍼센트가 단위 면적당 평균치로 결정되어었다.
비록 본 발명에 의해 형성된 도금 층 조직이 우수한 절삭성(미끄럼 특성)과 가공부 내식성이 성취된 이유는 확실치 않지만, 이유는 매트릭스 상의 도금 층이 결합제로서 작용하고, 분산된 Mg계 금속간 화합물이 스크래치 저항을 나타내는 단단한 배리어 상으로서 작용한다는 것이다. 또한, 부식 환경에서, Mg는 스크래치가 생성된 부분에 노출된 하부 금속위에 안정한 수산화물 도금을 형성하기 위해 Mg 혼합물에서 용출하고, 따라서 가공부의 내식성을 강화하기 위해 작용하는 억제제 효과를 생성한다. 또한, 도금층의 Zn-Mg-Al 합금 매트릭스 상내에 Zn 단상 및/또는 Al 단일상이 혼합되어 있는 경우를 본 발명에서는, 냉각 조건등에 의존하여 종종Zn-Mg-Al 합금 매트릭스 상내에 Zn 단상 및/또는 Al 단상이 혼합되는 일도 있지만, 상기 상이 도금 층내에 혼합되어도 스크래치 저항에 영향을 미치지 않고, 도금 부착성에 대해서도 바람직하였다.
또한, Mg계 금속간화합물로서, Mg-Si계, Mg-Zn계, Mg-Sn계, Mg-Fe계, Mg-Ni계, Mg-Al계 또는 Mg-Ti계를 규정한 이유는, 상기 화합물들은 미끄럼 저항 특성과 특히 우수한 내식성을 만들기 때문이다. 한편 가장 바람직한 형태는 MgZn2, Mg2Sn 및 Mg2Si를 포함하지만, 상기 화합물들로 제한되지 않는다.
본 발명에서는, Zn 도금 강재 또는 Zn 도금 강판의 하부 강재로는, Al 킬드강판, 극저탄소강, 고강도강 및 스테인레스 강뿐만아니라 강관, 후판, 선재, 봉재등과 같은 다양한 강 재료가 사용될 수 있다.
가공부의 내식성이 강화될때, Ni 도금 층은 하부 층으로서 제공된다. 하부 Ni 도금의 도금 중량은 바람직하게 2g/m2이하이다. 2g/m2을 초과할 때, 도금 부착성은 악화된다. 도금 중량의 하한은 바람직하게 0.2g/m2이다. 도금 아래 Ni 도금 층이 존재할 때 가공부의 내식성이 더 좋은 이유는 Ni-Al-Fe-Zn 화합물이 결합제의 종류로서 도금 층-베이스 금속 계면 작용으로 형성하기 때문인 것으로 생각된다.
도장 강판의 중간 층으로서 사용하는 크로메이트 피막은, 예를 들면, 전해 크로메이트, 도포형 크로메이트, 반응형 크로메이트, 수지 크로메이트 등을 포함한 어떠한 방법에 의해 제공될 수 있다. 크로메이트 피막 작용은 도금과 유기 피막사이의 부착성을 개선하기 위한 것이며 내식성을 강화하기 위한 것이다.
도장 강판의 상부 층을 구성하는 유기 피막은 특히 제한되지 않았다. 일례들이 폴리에스테르 수지, 아미노 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 플루오르수지등을 포함한다. 그러나 특히 거친 가공에 영향을 받은 제품에서, 열경화성 수지 도금의 사용이 가장 바람직할 수 있다. 열경화성 수지 도금 피막의 일례는 에폭시-폴리에스테르 도료, 폴리에스테르 도료, 멜라민-폴리에스테르 도료 및 우레탄-폴리에스테르 도료와 같은 폴리에스테르계 도료와 아크릴 도료를 포함한다.
지방산 구성 성분을 가진 폴리에스테르 수지의 산 구성 성분의 일부를 대신하므로서 얻어진 알키드 수지, 오일이 변성하지 않은 오일이 없는 알키드 수지, 경화제로서 멜라민 수지 또는 폴리이소신에이트와 함께 사용된 폴리에스테르계 도료 및 다양한 가교제중 임의의 것과 결합된 아크릴 도료가 다른 도료보다 처리성이 우수하고 심한 가공에서조차도 도금의 균열을 겪지 않는다.
본 발명에서, 수지 크로메이트 피막은 70(wt%) 이하의 크롬 환원율{CR3+/(CR3++ Cr6+) x 100(wt%)}의 수용성 크롬 화합물이 더해진 수지 크로메이트 욕조에 적용하고 건조시키므로서 형성된 금속 크롬 환산으로서 10 내지 300mg/m2로 적용되고, H3PO4/CrO3비율(크롬산 환산)이 1 이상 및 H3PO4/Cr6+비율(크롬산 환산)이 5 이하가 되도록 인산과 수용성 크롬 화합물의 공존으로 조절되고, 유기 수지/CrO3비율(크롬산 환산)을 1 이상으로 만들기 위해 유기 수지와 혼합된 피막이다.
사용가능한 수용성 크롬 화합물은 무수 크롬산, 포타슘(중(重)) 크로메이트, 소듐(중)크로메이트, 암모늄(중) 크로메이트등의 중크롬산염을 환원하므로서 얻어진 환원 크롬산염과 전분(starch)등으로 환원된 크롬산염을 포함한다. 무수 크롬산을 환원하므로서 얻어진 부분 환원 크롬산의 사용은 바람직할 수 있다. 수용성 크롬 화합물의 크롬 환원율은 도금동안 욕조 안정성이 70 이상으로 악화되기 때문에 70% 이하로 한정된다.
인산과 수용성 크롬 화합물의 공존에 관하여, H3PO4/CrO3비율(크롬산 환산)은 40℃의 욕조 온도에서 1 개월 전후의 욕조 수명이 1 이하의 비율에서는 얻어질 수 없기 때문에 우선적으로 1 이상으로 한정된다. 약 1.5 - 3.0의 비율이 바람직할 수 있다.
다음, H3PO4/CrO6+비율(크롬산 환산)은 5 이상에서는 아연 도금 강판의 표면이 욕조에서 도금될 때 검게되기 때문에 5 이하로 한정되었다. 1.5 - 5의 비율이 바람직할 수 있다.
수지 크로메이트 욕조의 유기 수지는 규정된 양적 비율에서 수용성 크롬 화합물과 결합된다. 상기 비율은 1 이하에서 수지에 의해 생성된 베리어 효과가 불충분하고 내식성이 1 이하의 유기 수지/CrO3비율(크롬산 환산)에서 악화되기 때문에 1 이상으로 한정된다. 바람직하게 상기 비율은 1 - 20이다.
수지의 형태는 특별하게 제한되지 않았다. 사용 가능한 일례는, 예를 들면, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리올레핀 수지, 스티렌-말레산 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 상기들 중 두 개 이상의 혼합물과 다른 수지를 가진 상기들 중 어느 하나의 공중합체를 포함한다. 사용가능한 에멀젼 형태는 관능기(functional group)와 결합에 따라 의존하지만, 저분자량의 계면활성제를 이용한 에멀젼 중합된 것의 하나와 계면활성제를 이용하지 않은 무에멜젼 중합된 하나를 포함한다.
내식성, 스크래치 저항성과 표면 처리 강판의 다른 성능을 개선하기 위해서, 본 발명의 수지 크로메이트 처리 욕조에 SiO2콜로이드 또는 TiO2콜로이드와 같은 수성 콜로이드를 첨가하는 것이 수용되고 있다.
강판 표면에 적용된 수지 크로메이트 욕조의 도금 중량은 금속 크롬 환산으로 10-300mg/m2이 바람직할 수 있다. 10 mg/m2이하에서는 내식성이 불충분한 반면, 300mg/m2이상은 비경제적이다.
사용가능한 강판상의 효과적인 수지 크로메이트 처리 방법은 롤 도금기로 도금하고, 링거 롤(wringer roll)로 도금하고, 침적과 에어-나이프 와이핑(air-knife wiping)으로 도금하고, 바(bar) 도금기로 도금하고, 분사 도금하고, 브러시 도금하는 것을 포함한다. 또한 도금 후 건조는 보통 방법에 의해 영향을 줄 수 있다.
본 발명의 도장 강판에서 사용된 크롬이 없는 모재 처리 피막 층은 수지, 특히 수성 수지의 기부에 타닌 또는 타닌산을 함유하는 특징이 있다. 가공부의 내식성은 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 층과 함께 상기 모재 처리 피막 층을 결합하므로서 상승적으로 강화된다.
본 발명에서 크롬이 없는 모재 처리 피막 층의 타닌 또는 타닌산의 작용은강하게 도금 층과 반응하고 부착하고, 다른 한편, 수지, 특히 수성 수지와 부착하도록 하기 위한 것이다. 이것은 그에 부착된 타닌 도는 타닌산을 가지는 수지, 특히 수성 수지가 그 위에 도포된 수지에 강하게 부착하고, 그것에 의해 도장 강판과 도금이 종래 사용된 크로메이트 처리의 사용없이 강하게 부착한 것으로 생각된다. 이것은 또한 타닌 또는 타닌산이 그 자체가 수지, 특히, 수성 수지의 개입없이 도금 강판과 도금의 결합에 포함되는 현상으로 생각되어진다.
본 발명의 크롬이 없는 모재 처리 피막 층의 수성 수지는 수용성 수지에 더하여, 본질적으로 불용성이지만 에멀젼 또는 현탁액(suspension)의 방법을 통해 물에서 미세하게 분산된 상태를 추정할 수 있는 수지를 포함하는 것을 한정한다. 수용성 수지와 같은 사용가능한 수지는, 예를 들면, 폴리올레핀 수지, 아크릴 올레핀 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리카본네이트 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 페놀 수지 및 다른 열경화성 수지들을 포함한다. 가교 가능한 수지가 바람직할 수 있다. 특히 바람직한 수지는 아크릴 올레핀 수지, 폴리우레탄 수지, 및 상기 수지의 혼합물이다. 상기 수성 수지의 두 개 이상의 혼합물 또는 중합체 제품이 사용될 수 있다. 수지, 특히 수성 수지의 존재하에, 타닌 또는 타닌산은 도금 부착성을 현저히 개선하기 위해 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금과 도포와 강하게 결합하고, 상기에 의해 가공부 내식성은 강화된다. 상기 타닌 또는 타닌산은 가수분해성 타닌, 응축된 타닌, 또는 상기 것들중 하나의 부분적으로 분해된 제품일 수 있다. 그러나, 특별하게 제한되지는 않지만, 타닌 또는 타닌산은 하마멜리타닌, 수맥 타닌, 갈릭 타닌, 알가로빌라 타닌, 디비-디비 타닌, 미로볼란 타닌, 발로니아 타닌,카테친 등일 수 있다. "타닌산: AL"(후지 화학산업 주식회사 제품)과 같은 상업적으로 이용가능한 제품이 사용될 수 있다.
타닌 또는 타닌산 함량은 바람직하게 수지의 100 중량부마다 타닌 또는 타닌산의 0.2-50 중량부이다. 타닌 또는 타닌산 함량이 0.2 중량부 이하일 때, 그의 첨가 효과는 관찰되지 않았고 가공부의 내식성이 불충분하였다. 50 중량부 이상에서는 내식성이 강화되기보다는 저하되었고 처리 용액이 장시간 저장될 때 굳어지는 문제가 발생하였다.
추가로 실리카의 첨가는 마찰 스크래치에 대한 저항성, 도금 부착성과 내식성이 개선되었다. 본 발명에서 미립자 실리카는 미세한 입경이 물에 분산될 때 안정한 물분산상태로 추정할 수 있는 것 중의 하나이다. 상기 형태의 미립 실리카는 작은 실리카와 다른 불순물을 함유하여야 하고 약 알칼리성이어야 하지만 특별하게 제한되지는 않는다. "스노우텍스 N"(일산 화학공업(주)제) 또는 "알데라이트 AT-20N"(아사시 텐카 고쿄(주)제) 와 같은 상업적으로 이용가능한 실리카가 이용될 수 있다.
미립 실리카 함량은 바람직하게 100 중량부 수지에 대하여 10-500 중량부 고형분 환산이다. 10 중량부 이하에서, 첨가의 효과가 적고, 500중량부 이상에서는 내식성 개선 효과가 과포화되기 때문에 비경제적이다.
계면활성제인 방청억제제, 발포제, 안료등이 필요에 따라서 첨가될 수 있다. 에칭 플루오르화물(etching fluoride)은 부착성을 강화시키기 위해 첨가될 수 있다. 사용가능한 에칭 플루오르화물은, 예를 들면, 아연 플루오르화물 테트라하이드레이트(zinc fluoride tetrahydrate), 아연 헥사플루오르실리케이트 헥사하이드레이트 (zinc hexafluorosilicate hexahydrate)등을 포함한다. 유사하게, 시레인(silane) 결합제는 부착을 향상시키는 목적으로 첨가되었다. 시레인 결합제는 예를 들면, γ-(2-아미노에틸(aminoethyl))아미노프로필트리메톡시 (amino-propyltrimethoxy) 시레인, γ-(2-아미노에틸) 아미노프로필메틸트리메톡시(amino-propylmethyltrimethoxy) 시레인, 아미노 시레인, γ-메타크릴록시프로필트리메톡시(methacryloxypro-pyltrimethoxy) 시레인, N-β-(N-비닐벤지라미노에틸(vinyl-benzilaminoethyl))-γ-아미노프로필트리메톡시(aminopropyltrimethoxy)시레인,γ-글리시드옥시프로필트리메톡시(glycidoxypropyltrimethoxy) 시레인, γ-메르캡토프로필트리메톡시(merca ptopropyltrimethoxy) 시레인, 메틸트리메톡시 시레인, 비닐트리메톡시 시레인, 옥타데실디메틸(octadecyldimethyl)[3-(트리메톡실)프로필]암모늄(ammonium)클로라이드(chloride),γ-클로로프로필메틸디메톡시(chloropropylmethyldimethoxy)시레인,γ-메르캡토프로필메틸디메톡시(mercaptopropylmethyldimethoxy) 시레인, 메틸트리클로로(methyltrichloro) 시레인, 디메틸디클로로(dimethyl-dichloro) 시레인, 트리메틸클로로(trimethylchloro) 시레인 등이 나열될 수 있다.
본 발명의 도장 강판상에 사용된 크롬이 없는 모재 처리 피막의 다른 형태는 수지, 특히 수성 수지 바탕에 시레인 결합제를 함유하는 것을 특징으로 하였다. 가공부의 내식성은 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 층과 모재 처리 피막 층을 결합시키므로서 강화되었다. 모재 처리 피막 층의 수성 수지는 수용성 수지에 더하여, 본질적으로 불용성이지만 에멀젼 또는 현탁액의 방법을 통해 물내에 미세하게 분산된 상태를추정할 수 있는 수지를 포함하여 형성된다. 수성 수지와 같은 사용가능한 수지는, 예를 들면, 폴리올레핀 수지, 아크릴 올레핀 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리카본네이트 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 페놀 수지 및 다른 열경화성 수지를 포함한다. 가교 가능한 수지가 바람직할 수 있다. 특히 바람직한 수지는 아크릴 올레핀 수지, 폴리우레탄 수지 및 상기 수지의 혼합물이다. 상기 수성 수지의 두 개 이상의 혼합물 또는 중합체 제품이 사용될 수 있다.
수지, 특히 수성 수지의 존재에서, 시레인 결합제는 도금 부착성을 뚜렷하게 개선하기 위해 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금과 도포와 강하게 결합하고, 상기에 의해 가공부의 내식성은 강화된다. 시레인 결합제는 예를 들면, γ-(2-아미노에틸) 아미노프로필트리메톡시 시레인, γ-(2-아미노에틸) 아미노프로필메틸트리메톡시 시레인, 아미노 시레인, γ-메타크릴록시프로필트리메톡시 시레인, N-β-(N-비닐벤지라미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시 시레인, γ-글리시드옥시프로필트리메톡시 시레인, γ-메르캡토프로필트리메톡시 시레인, 메틸트리메톡시 시레인, 비닐트리메톡시 시레인, 옥타데실디메틸[3-(트리메톡실)프로필]암모늄 클로라이드, γ-클로로프로필메틸디메톡시 시레인, γ-메르캡토프로필메틸디메톡시 시레인, 메틸트리클로로 시레인, 디메틸디클로로 시레인, 트리메틸클로로 시레인 등이 나열될 수 있다.
시레인 결합제 함량은 바람직하게 100 중량부 수지에 대하여 고형분으로서 0.1-3000 중량부이다. 0.1 중량부 이하에서는, 적당한 부착성이 제조동안 얻어질 수 없고 내식성이 시레인 결합제의 양이 불충분하기 때문에 악화된다. 3000 중량부 이상에서는 부착 개선의 효과가 과포화되기 때문에 비경제적이다. 추가로 실리카의첨가는 마찰 스크래치에 대한 저항, 도금 부착성과 내식성을 개선한다. 본 발명의 미립자 실리카는 일반적으로 형태로서, 물에 분산될 때 반투명하게 관찰된 침강 없이 안정한 물분산 상태를 유지할 수 있는 미세한 입경을 가진 실리카를 언급한다. 상기 형태의 미립 실리카는 작은 소듐과 다른 불순물을 함유하여야 하고 약 알칼리성이어야 하지만 특별하게 제한되지는 않는다. "스노우텍스 N"(일산 화학공업(주)제) 또는 "알데라이트 AT-20N"(아사시 텐카 고쿄(주)제) 와 같은 상업적으로 이용가능한 실리카가 이용될 수 있다.
미립 실리카 함량은 바람직하게 100 중량부 수지에 대하여 고형분 환산으로 1-2000 중량부이다. 10-400 중량부의 함량이 더 바람직할 수 있다. 1 중량부 이하에서, 첨가의 효과가 적고, 2000중량부 이상에서는 내식성 개선 효과가 과포화되기 때문에 비경제적이다.
에칭 플루오르화물(etching fluoride)은 도금 부착성을 강화하기 위해 첨가될 수 있다. 사용가능한 에칭 플루오르화물은, 예를 들면, 아연 플루오르화물 테트라하이드레이트(zinc fluoride tetrahydrate), 아연 헥사플루오르실리케이트 헥사하이드레이트 (zinc hexafluorosilicate hexahydrate)등을 포함한다. 에칭 플루오르화물 함량은 바람직하게 100 중량부 수지에 대하여 고형분으로서 0.1 - 1000 중량부가 바람직하다. 0.1 중량부 이하에서, 첨가의 효과가 적고, 1000중량부 이상에서는 에칭 효과가 과포화되고 도금 부착성이 개선되지 않기 때문에 비경제적이다.
계면활성제, 방청 억제제, 포말제등이 필요에 따라 첨가될 수 있다.
크롬이 없는 모재 처리 피막 층을 제공하기 위해 적용가능한 방법은 특별하게 제한되지는 않았지만, 일반적으로, 롤 도금, 공기 분사와 공기 없는 분사와 같은 도금 방법이 공지되었다. 도금 후 건조 및 소부(baking)는 수지의 중합 반응 또는 경화를 고려하여, 열풍로, 유도가열로, 적외선로 등과 같은 공지된 방법, 또는 상기를 조합하여 사용하는 방법에 의해 영향을 받을 수 있다. 또한, 사용된 수성 수지의 형태에 의존하여, 자외선 또는 전자 빔에 의한 경화가 가능하다. 한편, 건조는 강압 건조 사용없이 자발적으로 영향을 미칠 수 있고, Zn-Mg-Al-Si합금 도금 강판이 자발적으로 영향을 받아 도금 및 건조전에 예열될 수 있다.
건조 후 크롬이 없는 모재 처리 피막 층의 도금 중량은 바람직하게 10-3000mg/m2이다. 10mg/m2이하에서, 부착은 악화되고 가공부의 내식성이 불충분하다. 한편, 3000mg/m2이상은 비경제적일 뿐만 아니라 처리성을 떨어뜨리고, 추가로 내식성 악화를 만든다.
본 발명의 도장 강판은 모재 처리된 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 강판위에 유기 피막 층을 구비하는 것을 특징으로 하였다. 유기 피막 층으로서 폴리올레핀 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 비닐 클로라이드 수지, 플루오수지, 버티랄 수지, 폴리카본네이트 수지, 페놀 수지등이 사용될 수 있다. 상기의 혼합물 및 공중합체가 사용될 수 있다. 또한 보조 성분으로서 이소신네이트 수지, 아미노 수지, 시레인 결합제 또는 티타늄 결합제와 함께 사용될 수 있다. 많은 경우에서 본 발명에 따른 도금 강판이 제조 후 교정없이 사용되기 때문에, 멜라민과 가교 결합된 폴리에스테르 수지의 수지계, 우레탄 수지와 가교 결합된 폴리에스테르 수지의 수지계(이소신네이트, 이소신네이트 수지), 비닐 클로라이드 수지계, 플로로수지계(용제가용형, 아크릴 수지와 분산 혼합형)가 거친 제조에 영향을 받는 적용에 바람직할 수 있다.
본 발명의 유기 피막 층의 두께는 1μm - 100μm가 적당하다. 1μm 이상으로 두께를 한정한 이유는, 1μm 이하에서는 내식성이 확보될 수 없기 때문이다. 100μm 이하로 두께를 한정한 이유는 100μm 이상의 두께는 비용의 면에서 바람직하지 않기 때문이다. 바람직한 두께는 20μm 이하이다. 유기 피막 층은 단일 층 또는 복합 층일 수 있다. 필요에 따라, 본 발명의 방법에서 사용된 유기 피막은 가소제, 산화방지제, 열안정제, 무기물 입자, 안료, 유기 윤활제 등이 결합될 수 있다.
본 발명의 유기 피막층의 착색이 실행될 때, 그 위에 추가 도금 없이 그대로 사용 가능한 특징이 있다. 유기 피막 층은 안료, 물감등에 의해 착색된다. 안료로는 무기, 유기 또는 두 가지 형태의 혼합물에 상관없이 공지된 하나로 사용될 수 있다. 나열될 수 있는 일례가 티타늄 백, 아연 황, 알루미나 백 및 시아닌 청, 카본 흑, 흑색 산화철, 적색 산화철, 황색 산화철, 몰리브데이트 오렌지, 한사 엘로우, 피라졸론 오렌지, 아조계 안료, 남색, 프루시안 청, 축합 다경계 안료 등과 같은 시아닌 안료를 포함한다. 상기 언급된 것 외에 금속 조각/파우다/진주 안료, 미카 안료, 인디고이드 물감, 유황 물감, 프탈로시아닌 물감, 디페닐메탄 물감, 나이트로 물감 아크리딘 물감 등을 포함한다. 유기 피막 층의 안료 농도는 특별하게 제한되지는 않았고 요구된 색깔 및/또는 은미력(concealing power)에 따라서 결정되는 것이 충분하다.
또한, 착색에 직접 관계되지 않은 안료와 부착물은, 예를 들면, 황산 바륨, 탄산 칼슘, 카오린 클래이(kaolin clay) 등과 같은 안료, 소포제(defoaming agent), 레벨링제(leveling agent), 분산 보조제 등과 같은 부착물, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에스테르, 파라핀, 플루오린계 등의 유기 왁스 성분, 2유산 몰리브데늄과 같은 무기 왁스 성분, 및 도금 재료 점도를 감소시키기 위한 희석제, 용제, 물등을 포함하여 첨가될 수 있다.
더해진 방청 안료의 양은 바람직하게 피막의 고형분을 바탕으로 1-40wt% 이다. 1wt% 이하에서는, 내식성의 개선이 불충분하고, 반면에 40wt% 이상에서는 가공성이 저하하고, 유기 피막 층의 탈락이 가공시에 발생하고, 내식성이 저하하게 된다.
방청 안료를 함유한 하부 도금의 두께는 바람직하게 30μm 이하이다. 30μm이상에서는 가공성이 저하되고, 유기 피막층의 탈락이 가공시에 발생하고, 또한 내식성이 악화된다.
방청 안료를 함유한 하부 도금은 공지된 방법을 통해 적용될 수 있다. 일례들이 롤 도금, 커튼 도금, 공기 분사, 공기 없는 분사, 침적, 브러시 도금, 바 (bar) 도금 등을 포함한다. 그 후 하부 도금은 열풍, 유도열, 근적외선, 원적외선등에 의해 건조되고 경화된다. 만약 유기 피막 층의 수지가 전자 빔 또는 자외선으로 경화가 가능하다면, 상기들을 노출시키므로서 경화된다. 상기 방법들은 결합하여 사용될 수 있다.
비록 착색된 유기 피막 층의 두께가 특별하게 제한되지는 않지만, 건조 두께는 바람직하게 균일한 외관을 얻기 위해 5μm 이상으로 된다. 비록 피막 두께가 상한을 두고 있지 않지만, 권취와 함께 연속 도금의 경우에서 단일 도금에 의해 건조 두께는 보통 약 50μm인 반면, 절단 강판의 불연속 도금의 경우에서는, 소부 (baking)가 완만한 조건하에 행해질 수 있고 상한 두께는 50μm로 증가한다. 강판이 분사 도금에 의해 개별적으로 처리될 때, 상한 두께는 더욱 증가하다.
본 발명은 실시예들을 참고로 하여 구체적으로 설명될 것이다.
(실시예 1)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, 450 내지 650℃ 욕조내의 Mg, Al 및 Si량을 변화시킨 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하였고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. 얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 표 1에 나타내어졌다. 약간의 샘플은 하부 층으로서 Ni 예비 도금 층이 제공되었다.
종래의 방법을 통해 제조된 각 도금 강판은 150 x 70mm로 절단되었고, 180도로 구부러졌고, 5%, 35℃ 소금물로 2000 시간동안 분사되었고, 그 후 적청 면적율이 조사되었다. 평점은 3 이상을 합격으로 하였다.
(평점) (적청 면적율)
5 : 5% 미만
4 : 5% 이상 10% 미만
3 : 10% 이상 20% 미만
2 : 20% 이상 30% 미만
1 : 30% 이상
평가 결과는 표 1에 나타내어졌다. 본 발명 재료는 모두 우수한 내식성을 나타내었다.
(실시예 2)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, 450 내지 650℃ 욕조내의 Mg, Al 및 Si량을 변화시킨 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. 얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 표 2에 나타내어졌다. 약간의 샘플은 하부 층으로서 Ni 예비 도금 층이 제공되었다.
그 후 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 강판은 크로메이트 처리를 행하기 위해 도금형 크로메이트 처리 용액내에 침적되었다. 크로메이트 피막의 도금 중량은 Cr 환산으로서 50mg/m2으로 이루어졌다. 에폭시 폴리에스테르 도료는 바 코팅기(bar coater)로 프라이머(primer)로서 크로메이트 피막위에 적용되었고 5μm의 두께로 조절하기 위해 열풍 건조로에서 소부되었다. 상부 도금으로서 폴리에스테르 도료가 바 코팅기로 적용되었고 20μm의 두께를 조절하기 위해 열풍 건조로에서 소부되었다.
종래의 방법을 통해 제조된 각 도금 강판은 180도로 구부러졌고, CCT 120 사이클 후 곡률부의 적청 발생 상황을 아래에 나타내어진 평점으로 판정하였다. CCT는 SST 2 시간→건조 4 시간→습윤 2시간을 1 사이클로 하였다. 평점은 3 이상을 합격으로 하였다.
(평점) (적청 면적율)
5 : 5% 미만
4 : 5% 이상 10% 미만
3 : 10% 이상 20% 미만
2 : 20% 이상 30% 미만
1 : 30% 이상
평가 결과는 표 2에 나타내어졌다. 본 발명 재료는 모두 우수한 내식성을 나타내었다.
(실시예 3)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, 450℃ 욕조내의 Mg, Al 및 Si량을 변화시킨 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. Ni 도금 층은 하부 층으로서 제공되었다. 얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 3%의 Mg,5%의Al 및 0.15%의 Si로 구성되었다.
그 후 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 강판은 크로메이트 처리를 행하기 위해 도금형 크로메이트 처리 용액내에 침적되었다. 크로메이트 피막의 도금 중량은 Cr 환산으로서 50mg/m2으로 이루어졌다.
에폭시 폴리에스테르 도료, 폴리에스테르 도료, 멜라민-폴리에스테르 도료, 우레탄-폴리에스테르 도료 도는 아크릴 도료가 는 바 코팅기로 적용되었고, 표 3과 4에 나타내어진 것 처럼 두께를 조절하기 위해 열풍 건조로에서 소부되었다.
유사하게 도금된 용융 아연 도금 강판이 비교예로서 사용되었다.
종래의 방법을 통해 제조된 각 도금 강판은 180도로 구부러졌고, CCT 120 사이클 후 곡률부의 적청 발생 상황을 아래에 나타내어진 평점으로 판정하였다. CCT는 SST 2 시간→건조 4 시간→습윤 2시간을 1 사이클로 하였다. 평점은 3 이상을 합격으로 하였다.
(평점) (적청 면적율)
5 : 5% 미만
4 : 5% 이상 10% 미만
3 : 10% 이상 20% 미만
2 : 20% 이상 30% 미만
1 : 30% 이상
평가 결과는 표 3 및 4에 나타내어졌다. 본 발명 재료는 모두 우수한 내식성을 나타내었다.
(실시예 4)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, 450 내지 650℃ 욕조내의 Mg, Al 및 Si량을 변화시킨 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. 얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 표 5에 나타내어졌다. 약간의 샘플은 하부층으로서 Ni 예비 도금 층이 제공되었다.
수지 크로메이트 욕조는 40(wt%)의 크롬 환원율{CR3+/(CR3++Cr6+) x 100(wt%)}의 수용성 크롬 화합물이 첨가되었고, H3PO4/CrO3비율(크롬산 환산)이 2 이고 H3PO4/CrO6+비율(크롬산 환산)이 3.3이 되도록 인산과 수용성 크롬 화합물의 공존으로 조절되고, 6.7로 유기 수지/CrO3비율(크롬산 환산)을 만들기 위해 유기 수지와 결합되고 3으로 SiO2/CrO3비율(크롬산 환산)을 만들기 위해 유기 수지와 결합되고, Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 강판이 그와 함께 도금되고 수지 크롬 처리를 행하기 위해 건조되었다. 수지 크로메이트 피막의 도금 중량은 Cr 횐산으로서 50mg/m2으로 이루어졌다. 무유화제 형태 아크릴 에멀젼이 유기수지로서 사용되었다.
종래의 방법을 통해 제조된 각 도금 강판은 150 x 70mm로 절단되었고, 5%, 35℃ 소금물로 240 시간동안 분사되었고, 그 후 백청 면적율이 조사되었다. 평점은 3 이상을 합격으로 하였다.
(평점) (백청 면적율)
5 : 백청이 없음
4 : 백청 발생율 10% 미만
3 : 백청 발생율 10% 이상 20% 미만
2 : 백청 발생율 20% 이상 30% 미만
1 : 백청 발생율 30% 이상
유사하게 150 x 70mm 절단된 Zn 도금 강판이 중간 부에서 180도로 구부러졌고, 염수 분사 2 시간→ 건조 4 시간→습윤 2 시간을 1 사이클로 하여 30 사이클의 CCT를 향하였다. 내식성은 아래에 나타내어진 평점을 기준으로 적청 발생율로 평가되었다. 평점은 3 이상을 합격으로 하였다.
(평점) (적청 면적율)
5 : 적청 발생율 5% 미만
4 : 적청 발생율 5% 이상 10% 미만
3 : 적청 발생율 10% 이상 20% 미만
2 : 적청 발생율 20% 이상 30% 미만
1 : 적청 발생율 30% 이상
평가 결과는 표 5에 나타내어졌다. 본 발명 재료는 모두 우수한 내식성을 나타내었다.
(실시예 5)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, 450℃ 욕조내의 Mg, Al 및 Si량을 변화시킨 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. Ni 도금 층은 하부 층으로서 제공되었다. 얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 3%의 Mg,5%의 Al 및 0.15%의 Si로 구성되었다.
그 후 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 강판은 표 6 및 표 7에 나타내어진 성분으로조절된 수지 크로메이트 욕조에서 도금되었고 크로메이트 처리를 행하기 위해 건조되었다. SiO2콜로이드가 3의 SiO2/CrO3비율(크롬산 환산)을 만들기 위해 크로메이트 욕조에 결합되었다. 무유화제 형태 아크릴 에멀젼과 수용성 아크릴 수지가 유기 수지로서 사용되었다. 도금 중량은 금속 크롬 환산으로서 3-300g/m2로 만들어졌다.
종래 방법을 통해 제조된 도금 강판의 성능은 다음과 같은 항목과 관계하여 평가되었다.
1) 욕조 안정성 : 수지 크로메이트 욕조는 40℃ 건조기내에 넣어졌고, 겔화 (gelation), 침강(sedimentation), 분리등의 발생을 위해 하루 동안 유지되었다. 25일 이상이 양호한 것으로 판명되었다.
2) 색조 : 샘플의 황색도 YI를 색차계를 사용하여 측정되었다. 나타내어진 백색 외관은 YI가 적음에 따라 증가되었다. 아래 평점의 3 이상의 비율이 합격으로 판정되었다.
(평점) (색조)
4 : YI < -1.0
3 : -1 < YI < 1
2 : 1 < YI < 5
1 : 5 < YI
3) 내식성 : 각 도금 강판은 150 x 70mm로 절단되었고, 5%, 35℃ 소금물로 240 시간동안 분사되었고, 그 후 백청 면적율이 조사되었다. 평점은 3 이상을 합격으로 하였다.
(평점) (백청 면적율)
5 : 백청이 없음
4 : 백청 발생율 10% 미만
3 : 백청 발생율 10% 이상 20% 미만
2 : 백청 발생율 20% 이상 30% 미만
1 : 백청 발생율 30% 이상
평가 결과는 표 6 및 표 7에 나타내어졌다. 본 발명 재료는 모두 우수한 내식성을 나타내었다.
(실시예 6)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, 450-650℃ 욕조내의 Mg, Al 및 Si량을 변화시킨 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. 얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 표 8에 나타내어졌다. 약간의 샘플들은 하부 층으로서 Ni 도금 층이 제공되었다. 도금 강판의 단면이 SEM으로 관찰되었다. 관찰된 도금 층 금속 조직은 표 8에 나타내어졌다.
상기 방법으로 제조된 각 도금 강판이 150x170mm로 절단되었고 30 사이클의 CCT 후 중량에 있어서 부식 감량이 조사되었다. CCT는 SST 6 시간 → 건조 4 시간 → 습윤 4 시간 → 냉동 4 시간을 1 사이클로 하였다. 평점은 60g/m2이하를 합격으로 하였다. 평과 결과는 표 8에 나타내어졌다. 본 발명 재료중에서 Mg2Si 상이 관찰된 것들은 특히 부식 감량이 적었고 우수한 내식성을 나타내었다.
번호 용융 아연 도금층 조성(wt%) Si 상 Mg2Si상 3원공정 Al상 Zn상 MgZn2 부식감량(g/m2)
Mg Al Si
1 1 19 0.6 45
2 3 5 0.15 20
3 4 8 0.25 8
4 5 10 0.3 4
5 5 15 0.45 2
6 5 15 1.5 1
7 6 2 0.06 50
8 6 4 0.12 16
9 10 2 0.06 55
10 10 10 0.3 3
11 3 6 0.1 18
(실시예 7)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, 500-650℃ 욕조내의 Mg, Al 및 Si량을 변화시킨 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다.
얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 표 9-11에 나타내어졌다. 약간의 샘플들이 하부 층으로서 Ni 도금 층이 제공되었다.
상기 방법으로 제조된 도금 강판을 150x170mm로 절단하고, 180도로 구부러진 각 도금 강판의 CCT 40사이클 후의 곡률부와 단면의 적청 발생 상황을 아래에 나타내어진 기준에 따라 평가하였다. 평점은 3 이상을 합격으로 하였다.
CCT는, SST 6 시간 → 건조 4 시간 → 습윤 4 시간 → 냉동 4 시간을 1 사이클로 하였다.
(평점) (적청 면적율)
5 : 5% 이하
4 : 5% 이상 10% 미만
3 : 10% 이상 20% 미만
2 : 20% 이상 30% 미만
1 : 30% 이상
평과 결과를 표 12-14에 나타내었고, 본 발명의 재료는 모두 내식성이 우수한 것으로 나타났다.
(실시예 8)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, 500-650℃ 욕조내의 Mg, Al 및Si량을 변화시킨 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다.
얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 표 9-11에 나타내어졌다. 약간의 샘플들이 하부 층으로서 Ni 도금 층이 제공되었다.
그 후 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 강판은 크로메이트 처리를 행하기 위해 도금 형태 크로메이트 용액내에 침적된다. 크로메이트 피막의 도금 중량은 크롬 환산으로서 50mg/m2으로 이루어졌다.
에폭시 폴리에스테르 도료는 바 도금기로 프리머로서 크로메이트 피막에 적용되고 5μm 두께로 조절하기 위해 열풍 건조로에서 소부되었다. 상부 도금으로서, 폴리에스테르 도료는 바 도금기로 적용되고 20μm의 두께로 조절하기 위해 열풍 건조로에서 소부되었다.
상기 방법으로 제조된 도금 강판을 150x170mm로 절단하고, 180도로 구부러진 각 도금 강판의 CCT 40사이클 후의 곡률부와 단면의 적청 발생 상황을 아래에 나타내어진 기준에 따라 평가하였다. 평점은 3 이상을 합격으로 하였다.
CCT는, SST 6 시간 → 건조 4 시간 → 습윤 4 시간 → 냉동 4 시간을 1 사이클로 하였다.
(평점) (적청 면적율)
5 : 5% 이하
4 : 5% 이상 10% 미만
3 : 10% 이상 20% 미만
2 : 20% 이상 30% 미만
1 : 30% 이상
스웰링(swelling) 발생 조건
(평점) (적청 면적율)
5 : 1mm 미만
4 : 1mm 이상 3mm 미만
3 : 3mm 이상 5mm 미만
2 : 5mm 이상 10mm 미만
1 : 10mm 이상
평과 결과를 표 12-14에 나타내었고, 본 발명의 재료는 모두 내식성이 우수한 것으로 나타났다.
(실시예 9)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, 600℃ 욕조내의 Mg, Al 및 Si량을 변화시킨 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. Ni 도금 층이 하부 층으로서 제공되었다.
얻어진 도금 강판의 도금 층 성분이, 중량 퍼센트로, 3%의 Mg, 5%의 Al,0.1%의 Si, 0.2%의 In, 0.2%의 Bi 및 2%의 Sn으로 구성되었다.
그 후 Zn계 복합 도금 강판은 크로메이트 처리를 행하기 위해 도금 형태 크로메이트 용액내에 침적된다. 크로메이트 피막의 도금 중량은 크롬 환산으로서 50mg/m2으로 이루어졌다.
에폭시 폴리에스테르 도료, 폴리에스테르 도료, 멜라민 폴리에스테르 도료, 우레탄 폴리에스테르 도료 또는 아크릴 도료가 바 도금기로 적용되었고 표 15에 나타내어진 바와 같은 두께로 조절하기 위해 열풍 건조로에서 소부되었다.
유사하게 도금된 용융 아연 도금 강판이 비교예로서 사용되었다.
상기 방법으로 제조된 도금 강판을 150x170mm로 절단하고, 180도로 구부러진 각 도금 강판의 CCT 40사이클 후의 곡률부와 단면의 적청 발생 상황을 아래에 나타내어진 기준에 따라 평가하였다. 평점은 3 이상을 합격으로 하였다.
CCT는, SST 6 시간 → 건조 4 시간 → 습윤 4 시간 → 냉동 4 시간을 1 사이클로 하였다.
(평점) (적청 면적율)
5 : 5% 이하
4 : 5% 이상 10% 미만
3 : 10% 이상 20% 미만
2 : 20% 이상 30% 미만
1 : 30% 이상
스웰링(swelling) 발생 조건
(평점) (적청 면적율)
5 : 1mm 미만
4 : 1mm 이상 3mm 미만
3 : 3mm 이상 5mm 미만
2 : 5mm 이상 10mm 미만
1 : 10mm 이상
평과 결과를 표 15에 나타내었고, 본 발명의 재료는 모두 내식성이 우수한 것으로 나타났다.
(실시예 10)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, 400-500℃ 욕조내의 불순물 양을 변화시킨 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. 얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 표 16에 나타내어졌다.
그 후 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 강판은 크로메이트 처리를 행하기 위해 도금 형태 크로메이트 용액내에 침적된다. 크로메이트 피막의 도금 중량은 크롬 환산으로서 50mg/m2으로 이루어졌다.
에폭시 폴리에스테르 도료는 바 도금기로 프라이머로서 크로메이트 피막에 적용되고 5μm 두께로 조절하기 위해 열풍 건조로에서 소부되었다. 상부 도금으로서, 폴리에스테르 도료는 바 도금기로 적용되고 20μm의 두께로 조절하기 위해 열풍 건조로에서 소부되었다.
상기 방법으로 제조된 각 도장 강판이 150x170mm로 절단되었고 JIS B-7729에 따라 에리키센 시험기를 사영하여 7mm로 압출한 후, 도금 부착성이 변형후의 테이핑 시험을 행하므로서 조사되었다. 평가 결과(도금 박리 특성)는 표 16에 나타내어졌다. 본 발명 재료는 우수한 도금 부착성을 나타내었다.
(실시예 11)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, 450℃ Zn-합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. 얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 표 19 및 표 20에 나타내어졌다.
그 후 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 강판은 크로메이트 처리를 행하기 위해 도금 형태 크로메이트 용액내에 침적된다. 크로메이트 피막의 도금 중량은 크롬 환산으로서 50mg/m2으로 이루어졌다.
에폭시 폴리에스테르 도료, 폴리에스테르 도료, 멜라민 폴리에스테르 도료, 우레탄 폴리에스테르 도료 또는 아크릴 도료가 바 도금기로 개별적으로 적용되었고 표 17 및 표 18에 나타내어진 바와 같은 두께로 조절하기 위해 열풍 건조로에서 소부되었다.
상기 방법으로 제조된 각 도장 강판이 150x170mm로 절단되었고, 도금의 상부로부터 모재에 도달하기 까지 스크래치를 발생시켰고, 20일 동안 JIS Z-2371에 따라 염수 분사 시험을 행하고, 테이핑 시험을 행한 후, 스크래치로 인한 도금의 박리 폭이 조사되었다. 평가 결과는 표 17 및 표 18에 나타내어졌다. 본 발명 재료 모두는 4mm이하의 작은 도금 박리 폭을 나타내었다.
(실시예 12)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, Ni 도금없이, 450-550℃ Zn-5%Mg-10%Al-0.3%Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. 얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 표 19에 나타내어졌다.
도금 강판은 탈지제로서 일본 파커라이징(주) 제품 FC-364S를 사용하여, 2 wt% 수용액내 60℃에서 10초 동안 침적하고, 수세하고 건조하는 공정으로 탈지처리를 행하였다. 다음, 아크릴 올레핀 수지의 100중량부에 대하여 실리카의 30 중량부와 타닌 산의 2.5중량부를 함유하여 모재 처리 재료를 도포하였고 200mg/m2의 도금 중량을 얻기 위해 열풍 건조로에서 건조되었다. 건조동안 도달된 판 온도는 150℃로 설정되었다. 후지 화학공업(주) 제품의 "타닌 AL"이 타난산으로서 사용되었다. "스노우텍스 N"(일본 화학공업(주) 제품)이 실리카로서 사용되었다.
다음, 하부 도금으로서, 일본 페인트사 제품이고, 방청 안료가 표 19(아인산 아연, 칼슘 실리케이트, 바나듐 산/인산 혼합계, 몰리브덴 산계)에 나타내어진 방청 안료로 변경되어진 P641 프라이머 도료(폴리에스테르 수지계)가 바 도금기로 적용되었고 5μm로 두께를 조절하기 위해 220℃의 최고 강판 온도의 조건하에 열풍 건조로에서 소부되었다. 하부 도금상의 상부 도금으로서, 일본 페인트사 제품인 FL100HQ(폴리에스테르 수지계)가 바 도금기로 적용되었고, 15μm로 두께를 조절하기 위해 220℃의 최고 판 온도의 조건하에 열풍 건조로에서 소부되었다.
상기 방법을 통해 제조된 각 도장 강판은 3T 굽힘 가공(죔 상태에서3 개의 강판에 대하여 180 굽힘 가공) 되었고 도금 부착 시험과 가공부의 내식성 시험을 행하였다.
도금 부착 시험에서, 부착 테이프는 가공부에 부착되었고 격렬하게 벗겨낼 때 부착 테이프에 대한 도금의 부착성이 평가되었다. 평점은 시험된 길이에 대하여 부착 도금의 길이의 비율을 바탕으로 하였고, 0% 내지 2%를 5, 2% 내지 5%를 4, 부착량이 5% 내지 30%의 부착량을 3, 30% 내지 80%를 2, 80% 이상을 1로 하여, 4 이상의 평점을 합격으로 하였다.
한편, 내식성 시험은 염수 분사(5%NaCl, 35℃, 2 시간) → 건조(60℃, 30% RH, 4 시간) → 습윤(50℃, 95%RH, 2 시간)을 구성한 사이클 부식 시험이 120 사이클로 행해졌다. 가공부의 적청 발생 면적율이 사이클 부식 시험 후 관찰되었다. 5% 이하의 적청이 5, 5% 내지 10%의 적청이 4, 10% 내지 20%의 적청이 3, 20% 내지 30%의 적청이 2, 30% 이상이 1로 평가되었다. 합격 평점은 3 이상으로 하였다.
전체 평가에서, 도금 부착성과 가공부의 내식성에 대한 합격 평점을 받은 도장 강판은 합격(표에서 ○으로 표시)으로 간주하였다.
평가 결과를 표 19에 나타내었다. 본 발명의 모든 재료는 우수한 도금 부착성과 내식성을 나타내었다.
(실시예 13)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, Ni 도금없이, 450℃ Zn-3%Mg-11%Al-0.2%Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. 얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 3%의 Mg, 5%의 Al 및 0.15%의 Si로 구성되었다.
도금 강판은 탈지제로서 일본 파커라이징(주) 제품 FC-364S를 사용하여, 2 wt% 수용액내 60℃에서 10초 동안 침적하고, 수세하고 건조하는 공정으로 탈지처리를 행하였다. 다음, 표 20에 나타내어진 성분의 모재 처리 재료가 적용되었고 열풍로에서 건조되었다. 건조동안 도달된 판 온도는 150℃로 설정되었다. 후지 화학공업(주) 제품의 "타닌 AL", "브류탄(BREWTAN)"(옴니케미사 제품) 및 타날 1(옴니케미사 제품)이 타난산으로서 사용되었다. 표에서 ST-N으로 설계된 "스노우텍스 N"(일본 화학공업(주) 제품)이 실리카로서 사용되었다.
다음, 하부 도금으로서, 방청 안료가 표 20(아인산 아연, 칼슘 실리케이트, 바나듐 산/인산 혼합계, 몰리브덴 산계)에 나타내어진 방청 안료로 변경되어진 일본 페인트사 제품인 P641 프라이머 도료(폴리에스테르 수지계; 표에서 폴리에스테르로서 지시된 수지계), 일본 페인트사 제품인 P108 프라이머 도료(에폭시 수지계; 표에서 에폭시로 지시된 수지계), 또는 일본 페인트사 제품인 P304 프라이머 도료(우레탄 수지계; 표에서 우레탄으로 지시된 수지계)가 바 도금기로 적용되었고 5μm로 두께를 조절하기 위해 220℃의 최고 강판 온도의 조건하에 열풍 건조로에서 소부되었다. 하부 도금상의 상부 도금으로서, 일본 페인트사 제품인 FL100HQ(폴리에스테르 수지계)가 바 도금기로 적용되었고, 15μm로 두께를 조절하기 위해 220℃의 최고 판 온도의 조건하에 열풍 건조로에서 소부되었다.
상기 방법을 통해 제조된 각 도장 강판은 3T 굽힘 가공(죔 상태에서3 개의 강판에 대하여 180 굽힘 가공) 되었고 도금 부착 시험과 가공부의 내식성 시험을 행하였다.
도금 부착 시험에서, 부착 테이프는 가공부에 부착되었고 격렬하게 벗겨낼 때 부착 테이프에 의해 도금의 부착성이 평가되었다. 평점은 시험된 길이에 대하여 부착 도금의 길이의 비율을 바탕으로 하였고, 0% 내지 2%를 5, 2% 내지 5%를 4, 부착량이 5% 내지 30%의 부착량을 3, 30% 내지 80%를 2, 80% 이상을 1로 하여, 4 이상의 평점을 합격으로 하였다.
한편, 내식성 시험은 염수 분사(5%NaCl, 35℃, 2 시간) → 건조(60℃, 30% RH, 4 시간) → 습윤(50℃, 95%RH, 2 시간)을 구성한 사이클 부식 시험이 120 사이클로 행해졌다. 가공부의 적청 발생 면적율이 사이클 부식 시험 후 시각적으로 관찰되었다. 5% 이하의 적청이 5, 5% 내지 10%의 적청이 4, 10% 내지 20%의 적청이 3, 20% 내지 30%의 적청이 2, 30% 이상이 1로 평가되었다. 합격 평점은 3 이상으로 하였다.
전체 평가에서, 도금 부착성과 가공부의 내식성에 대한 합격 평점을 받은 도장 강판은 합격(표에서 ○으로 표시)으로 간주하였다.
평가 결과를 표 19에 나타내었다. 모두 본 발명의 조건하에 제조된 도금 강판은 종래 크로메이트 처리 강판의 것과 같은 수준으로 도금 부착성과 가공부 내식성을 가졌다. 비록 내식성이 모재 처리 피막 층상에 상부 도금을 제공하지 않은 경우 다소 부족할지 몰라도, 그의 수준은 별 문제가 되지 않은 것으로 고려된다. 모재 처리 피막층내 너무 작은 타닌 함량은 부착성과 가공부 내식성이 악화되기 때문에 부적당하다. 너무 많은 타닌 함량의 모재 처리 피막 층은 또한 내식성이 가공시에 도금의 큰 균열에 의해 떨어지기 때문에 부적당하다.
(실시예 14)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, Ni 도금없이, 450℃ Zn-3%Mg-11%Al-0.2%Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. 얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 3%의 Mg, 5%의 Al 및 0.15%의 Si로 구성되었다.
도금 강판은 탈지제로서 일본 파커라이징(주) 제품 FC-364S를 사용하여, 2 wt% 수용액내 60℃에서 10초 동안 침적하고, 수세하고 건조하는 공정으로 탈지처리를 행하였다. 다음, 표 21에 나타내어진 성분의 모재 처리 재료가 적용되었고 열풍로에서 건조되었다. 건조동안 도달된 판 온도는 150℃로 설정되었다. 후지 화학공업(주) 제품의 "타닌 AL", "브류탄(BREWTAN)"(옴니케미사 제품) 및 타날 1(옴니케미사 제품)이 타난산으로서 사용되었다. 표에서 ST-N으로 설계된 "스노우텍스 N"(일본 화학공업(주) 제품)이 실리카로서 사용되었다.
다음, 하부 도금으로서, 방청 안료가 표 21(아인산 아연, 칼슘 실리케이트, 바나듐 산/인산 혼합계, 몰리브덴 산계)에 나타내어진 방청 안료로 변경되어진 일본 페인트사 제품인 P641 프라이머 도료(폴리에스테르 수지계; 표에서 폴리에스테르로서 지시된 수지계), 일본 페인트사 제품인 P108 프라이머 도료(에폭시 수지계; 표에서 에폭시로 지시된 수지계), 또는 일본 페인트사 제품인 P304 프라이머 도료(우레탄 수지계; 표에서 우레탄으로 지시된 수지계)가 바 도금기로 적용되었고 5μm로 두께를 조절하기 위해 220℃의 최고 강판 온도의 조건하에 열풍 건조로에서 소부되었다. 하부 도금상의 상부 도금으로서, 일본 페인트사 제품인 FL100HQ(폴리에스테르 수지계)가 바 도금기로 적용되었고, 15μm로 두께를 조절하기 위해 220℃의 최고 판 온도의 조건하에 열풍 건조로에서 소부되었다.
상기 방법을 통해 제조된 각 도장 강판은 3T 굽힘 가공(죔 상태에서3 개의 강판에 대하여 180 굽힘 가공) 되었고 도금 부착 시험과 가공부의 내식성 시험을 행하였다.
도금 부착 시험에서, 부착 테이프는 가공부에 부착되었고 격렬하게 벗겨낼 때 부착 테이프에 의해 도금의 부착성이 평가되었다. 평점은 시험된 길이에 대하여 부착 도금의 길이의 비율을 바탕으로 하였고, 0% 내지 2%를 5, 2% 내지 5%를 4, 부착량이 5% 내지 30%의 부착량을 3, 30% 내지 80%를 2, 80% 이상을 1로 하여, 4 이상의 평점을 합격으로 하였다.
한편, 내식성 시험은 염수 분사(5%NaCl, 35℃, 2 시간) → 건조(60℃, 30% RH, 4 시간) → 습윤(50℃, 95%RH, 2 시간)을 구성한 사이클 부식 시험이 120 사이클로 행해졌다. 가공부의 적청 발생 면적율이 사이클 부식 시험 후 시각적으로 관찰되었다. 5% 이하의 적청이 5, 5% 내지 10%의 적청이 4, 10% 내지 20%의 적청이 3, 20% 내지 30%의 적청이 2, 30% 이상이 1로 평가되었다. 합격 평점은 3 이상으로 하였다.
전체 평가에서, 도금 부착성과 가공부의 내식성에 대한 합격 평점을 받은 도장 강판은 합격(표에서 ○으로 표시)으로 간주하였다.
평가 결과를 표 21에 나타내었고, 표 20의 결과와 실질적으로 동일하다.
(실시예 15)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, Mg, Al 및 Si의 양을 변경하여 450-550℃의 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. 얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 표 22 및 표 23에 나타내어졌다. 약간의 샘플들은 하부 층으로서 Ni 예비 도금 층이 제공되었다.
각 도금 강판은 탈지제로서 일본 파커라이징(주) 제품 FC-364S를 사용하여, 2 wt% 수용액내 60℃에서 10초 동안 침적하고, 수세하고 건조하는 공정으로 탈지처리를 행하였다. 다음, 아크릴 올레핀 수지의 100 중량부에 대하여 시레인 결합제의 10 중량부, 실리카의 30 중량부 및 에칭 플루오르화물의 10 중량부를 구성한 모재 처리 재료가 적용되었고 200mg/m2의 도금 중량을 얻기 위해 열풍 건조로에서 건조되었다. 건조동안 도달된 판 온도는 150℃로 설정되었다. γ-(2-아미노에틸) 아미노프로필트리메톡시 시레인이 시레인 결합제로, "스노우텍스 N"(일본 화학공업(주) 제품)이 실리카로, 아연 헥사플루오르실리케이트 헥사하이드레이트가 에칭 플루오르화물로서 사용되었다.
다음, 하부 도금으로서, 방청 안료가 표 22 및 표 23(아인산 아연, 칼슘 실리케이트, 바나듐 산/인산 혼합계, 몰리브덴 산계)에 나타내어진 방청 안료로 변경되어진 일본 페인트사 제품인 P641 프라이머 도료(폴리에스테르 수지계)가 바 도금기로 적용되었고 5μm로 두께를 조절하기 위해 220℃의 최고 강판 온도의 조건하에 열풍 건조로에서 소부되었다. 하부 도금상의 상부 도금으로서, 일본 페인트사 제품인 FL100HQ(폴리에스테르 수지계)가 바 도금기로 적용되었고, 15μm로 두께를 조절하기 위해 220℃의 최고 판 온도의 조건하에 열풍 건조로에서 소부되었다.
상기 방법을 통해 제조된 각 도장 강판은 3T 굽힘 가공(죔 상태에서 3 개의 강판에 대하여 180 굽힘 가공) 되었고 염수 분사(5%NaCl, 35℃, 2 시간) → 건조(60℃, 30% RH, 4 시간) → 습윤(50℃, 95%RH, 2 시간)을 구성한 사이클 부식 시험이 120 사이클로 행해졌다. 가공부의 적청 발생 면적율이 사이클 부식 시험 후 시각적으로 관찰되었다. 5% 이하의 적청이 5, 5% 내지 10%의 적청이 4, 10% 내지 20%의 적청이 3, 20% 내지 30%의 적청이 2, 30% 이상이 1로 평가되었다. 합격 평점은 3 이상으로 하였다.
평가 결과가 표 22 및 표 23에 나타내어졌다. 모든 본 발명의 재료는 우수한 내식성을 나타내었다.
표 22 및 표 23으로부터 Mg 및 Al과 함께 규정된 양의 Si를 함유한 본 발명의 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 층으로 형성된 도장 강판이 가공부의 우수한 내식성을 보였다. 한편, 비교예에 관하여, 내식성은 Si이 함유되지 않고 Mg 및 Al 함량이 낮은(번호 16) Zn- 합금 도금층의 경우에서는 낮고, 내식성은 심지어 Mg, Al 및 Si가 첨가되었을지라도, Mg 함량이 너무 작을 때(번호 17), Mg 함량이 너무 많을 때(번호 18), Al 함량이 너무 작을 때(번호 19), Mg와 Al 함량의 총합이 너무 많을 때(번호 20), Si 함량이 너무 많을 때(번호 21)의 모든 경우에서 불충분하였다.
(실시예 16)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, 450℃ Zn-3%Mg-11%Al-0.2%Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. Ni 예비 도금층이 하부 층으로서 제공되었다. 얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 3%의 Mg, 5%의 Al 및 0.15%의 Si로 구성되었다.
도금 강판은 탈지제로서 일본 파커라이징(주) 제품 FC-364S를 사용하여, 2 wt% 수용액내 60℃에서 10초 동안 침적하고, 수세하고 건조하는 공정으로 탈지처리를 행하였다. 다음, 표 24에 나타내어진 성분의 모재 처리 재료가 적용되었고 열풍로에서 건조되었다. 건조동안 도달된 판 온도는 150℃로 설정되었다. γ-(2-아미노에틸) 아미노프로필트리메톡시 시레인, γ-메르캡토프로필트리메톡시 시레인 또는 메틸트리클로로 시레인이 시레인 결합제로 사용되었다. 표에서 ST-N으로 설계된 "스노우텍스 N"(일본 화학공업(주) 제품)이 실리카로서 사용되었고 아연 헥사플루오로실리케이트 헥사하이드레이트가 에칭 플루오르화물로서 사용되었다.
다음, 하부 도금으로서, 방청 안료가 표 24(칼슘 실리케이트)에 나타내어진 방청 안료로 변경되어진 일본 페인트사 제품인 P641 프라이머 도료(폴리에스테르 수지계; 표에서 폴리에스테르로서 지시된 수지계), 일본 페인트사 제품인 P108 프라이머 도료(에폭시 수지계; 표에서 에폭시로 지시된 수지계), 또는 일본 페인트사 제품인 P304 프라이머 도료(우레탄 수지계; 표에서 우레탄으로 지시된 수지계)가 바 도금기로 적용되었고 5μm로 두께를 조절하기 위해 220℃의 최고 강판 온도의 조건하에 열풍 건조로에서 소부되었다. 하부 도금상의 상부 도금으로서, 일본 페인트사 제품인 FL100HQ(폴리에스테르 수지계)가 바 도금기로 적용되었고, 15μm로 두께를 조절하기 위해 220℃의 최고 판 온도의 조건하에 열풍 건조로에서 소부되었다.
상기 방법을 통해 제조된 각 도장 강판은 3T 굽힘 가공(죔 상태에서3 개의 강판에 대하여 180 굽힘 가공) 되었고 염수 분사(5%NaCl, 35℃, 2 시간) → 건조(60℃, 30% RH, 4 시간) → 습윤(50℃, 95%RH, 2 시간)을 구성한 사이클 부식 시험이 120 사이클로 행해졌다. 가공부의 적청 발생 면적율이 사이클 부식 시험 후 시각적으로 관찰되었다. 5% 이하의 적청이 5, 5% 내지 10%의 적청이 4, 10% 내지 20%의 적청이 3, 20% 내지 30%의 적청이 2, 30% 이상이 1로 평가되었다. 합격 평점은 3 이상으로 하였다.
평가 결과가 표 24에 나타내어졌다. 본 발명의 조건하에 제조된 도장강판은 종래 크로메이트 처리 강판의 수준의 가공부 내식성을 가졌다. 비록 내식성이 모재 처리 피막 층상의 방청 안료를 함유한 하부 도금을 제공하지 않는 경우에서 다소 부족하였을 지라도, 그의 수준은 문제가 되지 않았다. 모재 처리 피막층상의 너무 작은 시레인 결합제는 가공부 내식성이 저하되기 때문에 부적당하다.
A : γ-(2-아미노에틸) 아미노프로필트리메톡시 시레인,
B : γ-메르캡토프로필트리메톡시 시레인
C : 메틸트리클로로 시레인
D : 아연 헥산플루오로실리케이트 헥사하이드레이트
(실시예 17)
0.8mm 두께의 냉간 압연 강판이 준비되었고, 450℃ Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 욕조에서 3초 동안 용융 도금을 행하고, 그 후 N2와이핑에 의해 135g/m2의 도금 중량을 가진 도금으로 조절되었다. Ni 예비 도금층이 하부 층으로서 제공되었다. 얻어진 Zn 도금 강판의 도금 층 성분이 3%의 Mg, 5%의 Al 및 0.15%의 Si로 구성되었다.
도금 강판은 탈지제로서 일본 파커라이징(주) 제품 FC-364S를 사용하여, 2 wt% 수용액내 60℃에서 10초 동안 침적하고, 수세하고 건조하는 공정으로 탈지처리를 행하였다. 다음, 표 25에 나타내어진 성분의 모재 처리 재료가 적용되었고 열풍로에서 건조되었다. 건조동안 도달된 판 온도는 150℃로 설정되었다. γ-(2-아미노에틸) 아미노프로필트리메톡시 시레인, γ-메르캡토프로필트리메톡시 시레인 또는 메틸트리클로로 시레인이 시레인 결합제로 사용되었다. 표에서 ST-N으로 설계된 "스노우텍스 N"(일본 화학공업(주) 제품)이 실리카로서 사용되었고 아연 헥사플루오로실리케이트 헥사하이드레이트가 에칭 플루오르화물로서 사용되었다.
다음, 하부 도금으로서, 방청 안료가 표 25(칼슘 실리케이트)에 나타내어진방청 안료로 변경되어진 일본 페인트사 제품인 P641 프라이머 도료(폴리에스테르 수지계; 표에서 폴리에스테르로서 지시된 수지계), 일본 페인트사 제품인 P108 프라이머 도료(에폭시 수지계; 표에서 에폭시로 지시된 수지계), 또는 일본 페인트사 제품인 P304 프라이머 도료(우레탄 수지계; 표에서 우레탄으로 지시된 수지계)가 바 도금기로 적용되었고 5μm로 두께를 조절하기 위해 220℃의 최고 강판 온도의 조건하에 열풍 건조로에서 소부되었다. 하부 도금상의 상부 도금으로서, 일본 페인트사 제품인 FL100HQ(폴리에스테르 수지계)가 바 도금기로 적용되었고, 15μm로 두께를 조절하기 위해 220℃의 최고 판 온도의 조건하에 열풍 건조로에서 소부되었다.
상기 방법을 통해 제조된 각 도장 강판은 3T 굽힘 가공(죔 상태에서3 개의 강판에 대하여 180 굽힘 가공) 되었고 염수 분사(5%NaCl, 35℃, 2 시간) → 건조(60℃, 30% RH, 4 시간) → 습윤(50℃, 95%RH, 2 시간)을 구성한 사이클 부식 시험이 120 사이클로 행해졌다. 가공부의 적청 발생 면적율이 사이클 부식 시험 후 시각적으로 관찰되었다. 5% 이하의 적청이 5, 5% 내지 10%의 적청이 4, 10% 내지 20%의 적청이 3, 20% 내지 30%의 적청이 2, 30% 이상이 1로 평가되었다. 합격 평점은 3 이상으로 하였다.
평가 결과가 표 25에 나타내어졌다. 본 발명의 재료는 우수한 내식성을 나타내었다. 결과는 표 24에 나타낸 실시예 16의 경우의 것과 유사하다.
A : γ-(2-아미노에틸) 아미노프로필트리메톡시 시레인,
B : γ-메르캡토프로필트리메톡시 시레인
C : 메틸트리클로로 시레인
D : 아연 헥산플루오로실리케이트 헥사하이드레이트
(실시예 18)
표 26은 제조된 도금 샘플의 가공시 미끄럼 특성과 도금 부착성을 나타낸다. 전처리 환원처리된 강판 및 선재는 도금 욕중의 각 성분을 변화시켜 460-550℃의 범위에서 용융 도금되었다. 용융 도금 후 응고동안 냉각 조건(냉각 속도)은 다양한 조직의 Zn-Mg-Al-Si 합금 도금 강판을 제조하기 위해 약간의 경우에서 변화되었다. 도금 중량을 가진 도금은 135g/m2로 설정되었다. 전기 도금에 의해 Ni-예비 도금된 샘플은 약간의 도금 강판을 위해 사용되었다.
평가에 있어서, Mg 금속간 화합물상 분포 면적율은 SEM-EPMA(x1000)를 사용하여 형태 사진 및 원소 분포를 관찰하므로서 10 점으로 결정되고, 그의 평균 비율이 도금 층에서 용적 %로 환산되었다. 미끄럼 특성 시험에 있어서, 스크래치 특성은 헤이돈(Heidon) 미끄럼 시험에 의해 평가되었다. 가공부의 부착성은 선재 권취 시험에 의해 평가되었다. 내식성 시험 방법에 따라서, 굽힘 가공(OT 벤딩)된 샘플은 35℃, 0.5% NaCl과 건조 공정(50℃, 60%) 및 습윤 공정(49℃, 98%)을 조합한 부식 사이클 시험에 의해 적청 특성이 평가되었다.
평가 기준은 다음과 같다.
1. 도금 층내 Mg계 금속간화합물의 용적율 측정
도금 층의 단면 EPMA의 1000배 시야에서 면적율을 측정하여 용적율로 변환
2. 내스크래치성 평가
[1] Heidon 시험기
강구(steel sphere)를 미끄러지게한 후 도금 강판 표면의 스크래치 수준을 시각적으로 관찰
(평점) (스크래치 정도)
우수 5 : 미소의 스크래치
4 : 작은 스크래치
3 : 중간 정도의 스크래치
2 : 많은 스크래치
나쁨 1 : 과도한 스크래치
* 평점 3 이상을 합격
[2] 권취 박리 시험
직경 6mm의 도금 선재를 동일 직경 선재에 6회 권취하여 도금의 균열과 박리를 조사
(평점) (도금의 균열과 박리의 정도)
우수 5 : 미소 균열
4 : 중간 균열
3 : 과도한 균열
2 : 약간의 박리
나쁨 1 : 과도한 박리
3. 가공부 내식성
(평점) (가공부의 적청 발생시간(사이클))
5 : 20 사이클 이상
4 : 10 내지 20 사이클
3 : 5 내지 10 사이클
2 : 2 내지 5 사이클
1 : 2 사이클 미만
* 평점 3 이상을 합격
본 발명의 도금 층 구조를 가진 Zn 도금 강판은 슬라이딩(sliding)시 내스크래치성, 선재 권취 부분에서 도금 부착성, 가공부의 내식성에 대해 비교예 재료보다 우수하였다. 또한, 본 발명의 재료 중, Zn-Mg-Al 도금 층의 하부 층으로서 추가로 제공된 Ni 도금 층은 단일 도금 층의 경우와 비교하여 선재 가공시 도금 부착성에 있어서 더욱 강화되었다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 Zn-도금 강재 또는 Zn 도금 강판은 도금 층이 1 내지 10wt%의 Mg, 2 내지 19wt%의 Al, 0.01 내지 2wt%의 Si 및 Zn과 불가피한 불순물의 잔부를 구성하고, 필요에 따라, 합금 도금 층은 추가로 0.01 내지 1 wt%의 In, 0.01 내지 1wt%의 Bi 및 1 내지 10wt%의 Sn을 함유하기 때문에 우수한 내식성을 가진다. 상기 중에서, 도금 층 매트릭스내에 삽입된 [초정 Mg2Si 상]의 금속 조직을 가진 Zn도금 강재가 더 우수한 내식성을 가진다.
또한, 본 발명의 도장 강판은 그의 하부 도금 층이 1 내지 10wt%의 Mg, 2 내지 19wt%의 Al, 0.01 내지 2wt%의 Si 및 Zn과 불가피한 불순물의 잔부를 구성하고, 그의 중간 층은 크로메이트 피막이고, 그의 상부 층은 유기 수지 피막이기 때문에 우수한 내식성을 가진다.
또한, 본 발명의 도장 강판은 그의 하부 도금 층이 1 내지 10wt%의 Mg, 2 내지 19wt%의 Al, 0.01 내지 2wt%의 Si 및 Zn과 불가피한 불순물의 잔부를 구성하고, 그의 중간층이 타닌계 또는 타닌산계 처리 층 또는 시레인계 처리 층이고, 그의 상부 층은 유기 수지 층이기 때문에, 환경 부하에 큰 영향을 미치는 것으로 여겨진 크롬이 함유되지 않아 친환경적이고 우수한 가공부 내식성을 가진다. 따라서 사용 성능이 우수한 강재, 도금 강판과 도장 강판이 저비용으로 제공된다.

Claims (22)

  1. 2 내지 19wt%의 Al, 1 내지 10wt%의 Mg, 0.01 내지 2wt%의 Si 및 Zn과 불가피한 불순물의 잔부를 구성한 Zn 합금 도금 층이 강재(steel material)의 표면상에 제공되는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    Zn 합금 도금층에서 Mg 및 Al은 다음 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
    Mg(%) + Al(%) ≤ 20%
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    0.01 내지 1wt%의 In, 0.01 내지 1wt%의 Bi 및 1 내지 10wt%의 Sn 중 하나 이상이 추가로 Zn 합금 도금 성분으로서 함유되는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    0.01 내지 0.5%의 Ca, 0.01 내지 0.2%의 Be, 0.01 내지 0.2%의 Ti, 0.1 내지 1.0%의 Cu, 0.01 내지 1.0%의 Ni, 0.01 내지 0.3%의 Co, 0.01 내지 0.2%의 Cr, 0.01 내지 0.5%의 Mn, 0.01 내지 3.0%의 Fe 및 0.01 내지 0.5%의 Sr중 하나 이상이추가로 Zn 합금 도금 성분으로서 함유되고, 상기 성분들을 제외한 성분의 전체 양은 0.5wt% 이하로 유지되고, 그들 중 Pb는 0.1wt% 이하로 제한되며 Sb는 0.1wt% 이하로 제한되는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    도금 층은 Al/Zn/MgZn23원 공정 조직의 매트릭스(matrix)내에 분포된 초정 Mg2Si상, MgZn2상 및 Zn 상의 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    도금 층은 Al/Zn/MgZn23원 공정 조직의 매트릭스내에 분포된 초정 Mg2Si상, MgZn2상 및 Al 상의 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    도금 층은 Al/Zn/MgZn23원 공정 조직의 매트릭스내에 분포된 초정 Mg2Si상, MgZn2상 및 Zn 상과 Al 상의 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    도금 층은 Al/Zn/MgZn23원 공정 조직의 매트릭스내에 분포된 초정 Mg2Si상, Zn 상 및 Al 상의 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ni 도금 층은 Zn-합금 도금 층의 지층(underlying layer)으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 Zn 도금 강재.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    주요 직경이 1μm 이상인 Mg계 금속간화합물상이 0.1 내지 50vol%의 함량으로 Zn-합금 도금 층내에 분포되는 것을 특징으로 하는 내식성과 가공성이 우수한 Zn 도금 강재.
  11. 제 10 항에 있어서,
    Mg을 함유한 금속간 화합물상은 Mg-Si계, Mg-Zn계, Mg-Sn계, Mg-Fe계, Mg-Ni계, Mg-Al계 및 Mg-Ti계 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 내식성과 가공성이 우수한 Zn 도금 강재.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    Ni 도금 층은 Zn 합금 도금 층을 위한 모재(base metal) 처리로서 0.2 내지 2g/m2로 형성되는 것을 특징으로 하는 내식성과 가공성이 우수한 Zn 도금 강재.
  13. 2 내지 19wt%의 Al, 1 내지 10wt%의 Mg, 0.01 내지 2wt%의 Si 및 Zn과 불가피한 불순물의 잔부를 구성한 Zn 합금 도금 층을 강재의 표면상에 적용하는 Zn 합금 도금 강재 제조방법에서,
    도금 욕조 온도가 450℃ 내지 650℃로 설정되고, 도금 후 냉각 속도는 0.5℃/초 이상으로 제어되는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 Zn 도금 강재 제조 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Zn-합금 도금 층상의 상부 층으로, 크롬 환원율{CR3+/(CR3++ Cr6+) x 100(wt%)}이 70(wt%) 이하인 수용성 크롬 화합물을 사용하고, H3PO4/CrO3비율(크롬산 환산)이 1 이상과 H3PO4/Cr6+비율(크롬산 환산)이 5 이하가 되도록 인산과 수용성 크롬 화합물을 공존(共存)시키고, 유기 수지/CrO3비율(크롬산 환산)을 1 이상으로 만들기 위해 유기 수지와 혼합시킨 수지 크로메이트 욕조에서 도포하고 건조시켜 형성된 수지 크로메이트 피막이 금속 크롬 환산으로서 10 내지 300mg/m2으로 적용되는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 Zn 도금 강판.
  15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Zn-합금 도금 층상의 중간 층으로서 크로메이트 피막 층과, 추가로 상부 층으로서 1 내지 100μm 두께의 유기 피막 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 도장 강판.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 유기 피막은 열경화성 수지 도금 피막인 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 도장 강판.
  17. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Zn-합금 도금 층상에, 고형분으로서 100중량부의 수지와 0.2 내지 50 중량부 타닌 또는 타닌산을 함유한 중간 층을 구비하고, 상부 층으로서 유기 피막 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 환경에 미치는 부하가 적고 가공부 내식성이 우수한 도장 강판.
  18. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Zn-합금 도금 층상에, 고형분으로써 100중량부의 수지와 0.1 내지 3000 중량부 시레인 결합제(silane coupling agent)를 함유한 중간 층을 구비하고, 상부 층으로서 유기 피막 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 환경에 미치는 부하가 적고 가공부 내식성이 우수한 도장 강판.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 유기 피막 층은 1 내지 100μm 두께를 구비하는 것을 특징으로 하는 환경에 미치는 부하가 적고 가공부 내식성이 우수한 도장 강판.
  20. 제 17 항에 있어서,
    중간 층은 추가로, 고형분으로서 10 내지 500 중량부 미립자 실리카를 함유하는 것을 특징으로 하는 환경에 미치는 부하가 적고 가공부 내식성이 우수한 도장 강판.
  21. 제 18 항에 있어서,
    중간 층은 추가로, 고형분으로서 1 내지 2000 중량부의 미립자 실리카와 0.1 내지 1000 중량부의 에칭 플루오르화물 중 하나 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 환경에 미치는 부하가 적고 가공부 내식성이 우수한 도장 강판.
  22. 제 17 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    유기물 피막 층은 방청 안료를 함유한 하부 도금(undercoating) 층과 착색 상부 도금(overcoating) 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환경에 미치는 부하가 적고 가공부 내식성이 우수한 도장 강판.
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