WO2012134179A2 - 강판의 흑변 방지용 피막 형성 조성물 및 상기 조성물에 의해 피막이 형성된 강판 - Google Patents

강판의 흑변 방지용 피막 형성 조성물 및 상기 조성물에 의해 피막이 형성된 강판 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a steel sheet comprising a film-forming composition for improving the blackening resistance of the surface of a steel sheet including Mg on the surface of the steel sheet, in particular, a plated steel sheet having a Mg sheet and a plating layer containing Mg, and a film formed by the composition. It is about.
  • the present invention relates to a film-forming composition for a steel sheet containing Mg on a surface having a beautiful surface appearance, and a steel sheet in which Mg is present on a surface including the film formed by the composition.
  • surface-treated steel sheet is a high value-added product, widely used as a material for automobiles, home appliances, construction and containers, and various characteristics are required with the advancement of the demand industry.
  • Mg-containing alloy plated steel sheets and Mg plates such as Zn-Al-Mg, Zn-Al-Mg-Si, Zn-Mg, Mg / Zn, Al-Mg, Al-Mg-Si, etc., are excellent in corrosion resistance. It is easy to produce black change in which the surface of the steel sheet turns black due to oxygen or water vapor in the air under high temperature and high humidity during transportation and storage.
  • Such black change is thought to be due to the formation of composite hydroxides and / or oxides of Mg and Zn in the outermost layer when the plated steel sheet containing Mg is in contact with moisture.
  • Such a black change generated on the surface of the steel sheet has a problem of lowering the appearance quality of the product, lowering the product value, and acting as a factor for filing a claim from the consumer.
  • the method of forming the anode film is performed in place of the existing PVD and CVD processes in consideration of the workability and productivity aspects related to the plating and film formation rate, and a desmut process for removing oxides from the surface and the resulting etching It is to prevent the black change by firmly forming the site and the exposed site with an oxide film.
  • an anode coating has a problem that it is difficult to secure safety by using a strong inorganic acid that is dangerous to the environment and the human body, and the work is complicated, and it takes a long time to form the anode coating, which is limited to application to a continuous production line. There was this.
  • the method of forming the organic film is formed by using the organic silane on the surface of the steel sheet in most cases, the high temperature is required for the film formation, there is a disadvantage that a large time is required to dry the formed film. For this reason, there has been a need for a coating type coating method that ensures blackening resistance and enables continuous production operations.
  • Korean Patent Publication No. 2007-0082367 discloses an anode coating method for surface treatment of magnesium alloy products in a total of 10 steps. A total of seven steps, except for simple processes such as product mounting, coloring, and drying, proceed with the actual surface treatment, and the method disclosed in this patent document is surface-treated in the form of parts, not steel sheets, and has many processing steps and time. This takes a lot and is not economical.
  • U.S. Patent No. 2010-7754799 includes organopolysiloxane and non-reactive silicone oils, zinc oxide treated with silane, calcium carbonate treated with paraffin, epoxy silane, titanium chelate, etc. to improve the chemical resistance of magnesium alloy steel sheet.
  • the method is disclosed.
  • this technique is also low temperature, but requires a long drying time, and the organopolysiloxane and silicone oil used are difficult to use for various applications of magnesium steel sheet and alloy steel sheet because of the difficulty of coating paint of the top coat.
  • the Zn-Mg plating layer is immersed in a phosphoric acid pickling bath having a phosphoric acid concentration of 0.01 to 30 wt%, and the surface layer portion is formed by lowering the Mg concentration of the plating layer surface portion to 1% or less by phosphoric acid washing.
  • a technique for preventing the black side of the surface layer portion by suppressing the production of magnesium hydroxide or oxide has been proposed.
  • the pickling treatment loses the gloss and surface appearance inherent in the Zn-Mg plated steel sheet, there is a problem that the sludge in the pickling treatment zone by the pickling treatment must be treated.
  • Japanese Patent Laid-Open Publication No. 1995-143679 discloses Zn-Mg plated steel sheet by vapor-plating in the order of Zn and Mg on a steel sheet, followed by heat alloying, to form a single layer, two-layer, or three-layer structure having a predetermined adhesion amount formed thereby.
  • the surface layer is modified to a layer consisting of Mg (OH) 2 , Zn and ZnO On the whole, a technique for pre-blackening the surface is proposed.
  • the surface of the Zn-Mg plated layer has a non-uniform black surface, which causes surface appearance defects, and also degrades the inherent properties of the beautiful Zn-Mg plated steel sheet having a high gloss surface appearance, thereby degrading product defects and product value. There is a problem that causes.
  • the present invention improves the blackening resistance of Mg-containing alloy plated steel sheet and Mg plate containing Mg on the surface of the steel sheet to improve the blackening resistance, and improve the workability, and furthermore, the beautiful surface inherent to magnesium-containing plated steel sheet and magnesium plate
  • the present invention provides a composition for forming a blackening prevention film on the surface of a steel sheet containing magnesium, the solid content of which is 2.5 to 7.5 parts by weight of a water-soluble phenoxy resin; 0.1 to 0.5 parts by weight of a metal fluoride; 0.1 to 0.5 parts by weight of a metal compound; It provides a composition for preventing blackening film formation comprising 1 to 5 parts by weight of a crosslinking agent.
  • the water-soluble phenoxy resin may have a number average molecular weight of 20,000 to 60,000.
  • the metal fluoride acid may include at least one selected from the group consisting of titan hexafluoride, silicic hexafluoride, zirconium hexafluoride acid and tungsten hexafluoride, molybdate hexafluoride, and germanium hexafluoride.
  • the metal compound may be at least one selected from a metal compound including a single or a plurality of metals selected from the group consisting of silicon, aluminum, manganese, titanium, cerium, zinc, molybdenum, vanadium and zirconium, and the metal
  • the compound may be present in the form of one of salts and nano-sized colloids in water or present simultaneously.
  • the crosslinking agent is 3-glycidoxypropyl trimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl trimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl triethoxysilane, It may comprise at least one selected from the group consisting of 3-glycidoxypropylmethyl diethoxysilane.
  • the present invention includes a blackening prevention film of the composition for forming a blackening prevention film on a steel sheet, the steel sheet provides a magnesium-containing steel sheet containing at least magnesium on the surface.
  • the coating is formed on the surface containing magnesium of the steel sheet, the dry coating amount may be 100 to 1000 mg / m 2 .
  • the steel sheet may be a magnesium plate material, a magnesium plated steel sheet or a magnesium alloy plated steel sheet, and the magnesium alloy plated steel sheet may be Zn-Al-Mg, Zn-Al-Mg-Si, Zn-Mg, Mg-Zn, Al-Mg And it may be a steel plate including a magnesium alloy plating layer selected from the group consisting of Al-Mg-Si.
  • the coating composition for a steel sheet containing magnesium is not harmful to the worker by not containing chromium, and also forms a film having excellent surface appearance and blackening resistance, thereby forming a coated steel sheet containing Mg plate and Mg. Maintaining unique characteristics can increase the value as a product.
  • the present invention provides a composition including a water-soluble phenoxy resin, a metal fluoride acid, a metal compound, and a crosslinking agent as a film forming composition for preventing blackening of a steel sheet.
  • the resin composition of the present invention is for preventing black change on the surface of the steel sheet, and the steel sheet to which the resin composition of the present invention is applied is not particularly limited, but may be preferably applied to a steel sheet containing magnesium on its surface.
  • plated layers such as Zn-Al-Mg, Zn-Al-Mg-Si, Zn-Mg, Mg / Zn, Al-Mg, Al-Mg-Si, as well as Mg-containing plates, may contain magnesium.
  • the steel plate etc. which have an alloy plating layer to contain are mentioned.
  • the plating layer is not particularly limited as long as it includes magnesium in the plating layer such as hot-dip plating or dry plating.
  • the water-soluble phenoxy resin is a main resin for forming the film of the present invention, and the basic corrosion resistance and black resistance while preventing moisture from penetrating and preventing moisture from contacting Mg on the surface of the material. It is used to exert.
  • the water-soluble phenoxy resin is water-soluble or water-dispersible, which can be stabilized in water, preferably a polymer having a number average molecular weight of about 20,000 to 60,000.
  • the phenoxy resin having the above molecular weight can be obtained by increasing the molecular weight in the above range using an epoxy resin and bisphenol A.
  • the synthesized water-soluble phenoxy resin may not form a coating film having sufficient moisture resistance when the number average molecular weight is less than 20,000, and when the number average molecular weight is more than 60,000, the phenoxy resin may be water-soluble or dispersed smoothly. It is impossible to obtain a stable polymer in water.
  • the obtained phenoxy resin is made to have an acid neutralizing group by using a tertiary amine having a hydroxyl group, and neutralized by adding phosphoric acid as a neutralizing agent for solubilization and water. It can be used by preparing a water-soluble phenoxy resin solution.
  • the phosphoric acid is preferably added so that the pH of the obtained phenoxy resin solution is in the range of 3 to 5. If the amount of phosphoric acid used is lower than pH 3, oxidation of magnesium may be promoted, and smut may occur on the initial magnesium surface. If pH is above 5, neutralization may not be sufficient, so that water solubility or water dispersibility may be insufficient. It becomes hard to get.
  • the water-soluble phenoxy resin has a content of 2.5 to 7.5 parts by weight. If the phenoxy resin content is less than 2.5 parts by weight, sufficient blackening resistance and corrosion resistance cannot be obtained. If the content of the phenoxy resin is more than 7.5 parts by weight, the amount of phosphoric acid used as a neutralizing agent is excessively unreacted, so that the content of remaining phosphoric acid is high. Will fall.
  • the metal fluoride reacts with a slight melting of the surface of magnesium present on the surface of the steel sheet to form a stable fluoride film, and magnesium partially dissolved by the metal fluoride forms a chelate with the water-soluble phenoxy resin to form an ion crosslink. This improves corrosion resistance.
  • the metal fluoride acid that can be used in the composition of the present invention include, but are not limited to, titan hexafluoride, silo hexafluoride, zirconium hexafluoride and tungsten hexafluoride, molybdate hexafluoride, germanium hexafluoride, and the like. These can be used individually or in mixture of 2 or more.
  • the metal fluoride acid is preferably used in 0.1 to 0.5 parts by weight. If the content is less than 0.1 part by weight, it is difficult to form a hard film, and the blackening resistance is poor. If the content is more than 0.5 part by weight, the water resistance of the coating film formed by the composition is deteriorated due to the excessive acid content. It may cause.
  • the metal fluoride acid is preferably diluted with water before use to prevent shock with water-soluble phenoxy resins due to excess metal salts.
  • the film forming composition of the present invention contains a metal compound.
  • the metal compound participates in the oxidation process of magnesium, and is used for the purpose of eluting to form an insoluble oxide film, by blocking external corrosive factors such as water or chloride, in addition to the water-soluble phenoxy resin, in contact with magnesium It acts as a barrier agent to prevent black change of the steel sheet.
  • the metal component of the metal compound may be silicon, aluminum, manganese, titanium, cerium, zinc, molybdenum, vanadium, zirconium alone or a plurality thereof, these metal compounds may be used alone or in combination of two or more. Such metal compounds may be dissolved in water in the form of salts or may exist in the form of nano-sized colloids and may coexist.
  • the metal compound is preferably included in an amount of 0.1 parts by weight to 0.5 parts by weight. If the content of the metal compound is less than 0.1 parts by weight, it may not participate in the redox process of the eluted magnesium, which may cause black stools. If the content of the metal compound exceeds 0.5 parts by weight, water resistance, such as fluorinated metal acids, may be lowered. Such metal compounds are also preferably diluted with water before use to prevent shock from water-soluble phenoxy resins and fluorinated metal acids due to excess metal compounds.
  • the crosslinking agent participates in the coupling between the water-soluble phenoxy resin and the phenoxy resin and between the phenoxy resin and the magnesium present on the surface of the steel sheet, and the epoxy portion of the phenoxy resin molecular structure is crosslinked between the water-soluble phenoxy resin.
  • the alkoxy moiety in the molecular structure is hydrolyzed by water to be coupled with the hydroxyl part of the magnesium material.
  • crosslinking agent in the present invention include, but are not particularly limited to, 3-glycidoxypropyl trimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl trimethoxysilane, 2- ( And 3,4-epoxycyclohexyl) ethyl triethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyl diethoxysilane.
  • crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • the crosslinking agent is preferably used in an amount of 1 to 5 parts by weight.
  • the content of the crosslinking agent is less than 1 part by weight, the coupling between the water-soluble phenoxy resin and the magnesium material is insignificant, so that the adhesion to the material is poor, and the blackening prevention effect is not sufficient, and when the content of the crosslinking agent exceeds 5 parts by weight, the storage property of the solution There is a fear that black stools may occur due to the unreacted substances due to the bad and excessive crosslinking agent.
  • Such a film-forming composition of the present invention comprises a phenoxy resin, a metal fluoride, a metal compound and a crosslinking agent in such a content with respect to 100 parts by weight of the total composition, the balance is water.
  • the film-forming composition of the present invention does not contain chromium and thus is not harmful to an operator, and a film having excellent surface appearance and blackening resistance can be obtained, thereby improving the surface quality of the magnesium-containing steel sheet and Can increase the utilization of.
  • the composition for film formation by this invention is formed on the surface of a steel plate, especially the magnesium plate material or the plating layer containing magnesium.
  • the magnesium may be formed in the presence of magnesium to more effectively block the magnesium from contacting with water.
  • Such a coating can be formed by applying the composition to the steel sheet surface and drying it. It does not specifically limit as a coating method, The method normally used in the technical field to which this invention belongs can be used. For example, roll coating, bar coating, spin coating, dip coating, spray coating, etc. are mentioned.
  • the dry coating amount is not particularly limited and can be appropriately selected as necessary.
  • it may be in the range of 100 to 1000 mg / m 2 , preferably 250 to 800 mg / m 2 .
  • drying temperature is not specifically limited, It can carry out by heating in the range of steel plate temperature 80-150 degreeC.
  • a 2 l flask equipped with a stirrer, a condenser, a heating mantle, a thermometer, and a nitrogen inlet tube was mixed with 450 g of epoxy resin (trade name YD-128, manufactured by Kukdo Chemical), 160 g of bisphenol-A, and 0.095 g of tetraammonium bromide as a catalyst.
  • the reaction was carried out at 130 ° C. under nitrogen injection. After 5 hours of reaction, 56 g of methyldiethanolamine was added and reacted for another 2 hours, and then diluted with 1237 g of 2-butoxy ethanol to obtain a phenoxy resin.
  • the obtained phenoxy resin obtained the resin of number average molecular weight 32,000, solid content 35%, and Gardner viscosity Z2.
  • a 2 l flask equipped with a stirrer, a condenser, a heating mantle, a thermometer, and a nitrogen inlet tube 800 g of epoxy resin (trade name YD-014, manufactured by Kukdo Chemical Co., Ltd.), bisphenol-A 19 g, and 0.15 g of tetraammonium bromide were used as a catalyst.
  • the mixture was reacted at 130 ° C. under nitrogen injection. After 5 hours of reaction, 40 g of methyldiethanolamine was added and reacted for another 2 hours, and then diluted with 1595 g of 2-butoxy ethanol to obtain a phenoxy resin.
  • the obtained phenoxy resin obtained the resin of number average molecular weight 62,000, solid content 35%, and Gardner viscosity Z6.
  • the phenoxy resin used the phenoxy resin solution of 25% of solid content concentration obtained by the synthesis examples 1-3,
  • the other composition components used the following.
  • Zirconium hexafluoride (FZr) Dilute with water to give a solid content of 10%.
  • Titanium hexafluoride (FTi) Dilute with water to give a solids concentration of 10%.
  • Zirconium nitrate (NZr) Dilute in water to give a solids concentration of 20%.
  • Cerium nitrate (NCe) Dilute with water to give a solid concentration of 20%.
  • VNa Sodium vanadate
  • Crosslinking agent The product name KBM 403 or KBM 303 of the silane compound manufactured by Shin-Etsu Corp., Japan is used.
  • Silica The colloidal silica of SNOWTEX-O made from Nissan Chemical, Japan is used.
  • the film thus obtained was evaluated for blackening resistance and solution storage resistance, and the results are shown in Tables 2 and 3 below.
  • Table 2 shows the results according to each example
  • Table 3 shows the results according to each comparative example.
  • the blackening resistance and solution storage property of each coating film were evaluated by the two-step evaluation method (O: good, X: bad) according to the following criteria.
  • the treated specimens are treated with anti-rust oil and aged for 24 hours, and the treated surfaces are brought into contact with each other. After the pressure was applied under the condition of f / cm, and maintained at 50 ° C. and 95% humidity for 120 hours, the color difference change ( ⁇ E, delta E) of the surface was measured using a colorimeter. As a result, it was determined that ⁇ E was 4 or less ( ⁇ E ⁇ 4) and good, and ⁇ E was greater than 4 ( ⁇ E> 4).
  • Solution storage property The solution prepared in Examples and Comparative Examples was stored at room temperature for 30 days to determine that the change in the appearance of the solution or the change in the viscosity of the solution was less than 3 seconds, and that the change in color or viscosity was at least 3 seconds. If it occurred, it was determined to be defective.

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Abstract

본 발명은 강판 표면, 특히 Mg 판재 및 Mg을 포함하는 도금층을 갖는 도금강판 등, 표면에 Mg을 포함하는 강판 표면의 내흑변성을 개선시키는 피막 형성 조성물, 상기 조성물에 의해 형성된 피막을 포함하는 강판 및 상기 피막을 형성하는 방법에 관한 것으로서, 강판 표면의 흑변 방지 피막 형성용 조성물로서, 수용성 페녹시 수지 2.5 내지 7.5중량부; 불화금속산 0.1 내지 0.5중량부; 금속화합물 0.1 내지 0.5중량부 및 가교제 1 내지 5중량부를 포함하며, 상기 강판은 표면에 마그네슘을 포함하는 마그네슘 판재 또는 마그네슘 함유 도금층을 갖는 강판인 피막 형성용 조성물, 상기 조성물로 형성된 피막을 포함하는 강판 및 상기 피막을 형성하는 방법을 제공한다.

Description

강판의 흑변 방지용 피막 형성 조성물 및 상기 조성물에 의해 피막이 형성된 강판
본 발명은 강판 표면, 특히 Mg 판재 및 Mg을 포함하는 도금층을 갖는 도금강판 등, 표면에 Mg을 포함하는 강판 표면의 내흑변성을 개선시키는 피막 형성 조성물 및 상기 조성물에 의해 형성된 피막을 포함하는 강판에 관한 것이다.
보다 상세하게는 Mg 판재 및 Mg을 함유한 제품의 가장 커다란 문제점인 내흑변성을 개선시킴으로써, 고온 다습한 환경 하에서도 Mg을 포함한 도금 강판의 고광택 및 미려한 표면 외관을 유지할 수 있는, 내흑변성이 우수하고, 표면외관이 미려한 표면에 Mg을 함유하는 강판에 대한 피막 형성용 조성물 및 상기 조성물에 의해 형성된 피막을 포함하는 표면에 Mg이 존재하는 강판에 관한 것이다.
철강산업에 있어서 표면처리강판은 고부가가치 제품으로써, 자동차, 가전, 건축 및 용기용 소재로 널리 사용되고 있으며, 수요산업의 고도화와 함께 다양한 특성이 요구되고 있다.
강판의 내식성을 향상시키기 위해 각종의 표면처리 기술이 사용되고 있으며, 대부분의 표면처리 강판은 전기도금, 용융도금, 화성처리 및 도장으로 대별되는 습식공정에 의해 제조되어 왔다. 철강제품에 대한 대표적인 내식성 향상 코팅 물질로는 아연을 들 수 있으며, 고객사의 내식성 향상의 요구는 계속해서 높아지는 경향에 의해 아연 물질에 다른 물질을 첨가하는 도금층 개량 및 PVD 및 CVD 공정을 이용한 다양한 공정이 검토 및 제안되고 있다. 또한 항공기, 자동차, 전자제품과 같은 여러 산업분야에서 마그네슘의 사용량이 늘어남에 따라 본질적으로 가볍고 비강도가 높은 마그네슘이 함유된 판재에 대한 관심이 날로 증가하고 있다.
Mg을 포함하는 Zn-Al-Mg, Zn-Al-Mg-Si, Zn-Mg, Mg/Zn, Al-Mg, Al-Mg-Si 등과 같은 마그네슘 함유 합금 도금 강판 및 Mg 판재는 내식성은 뛰어나지만, 운송 및 보관 중에 고온 다습한 환경 하에서 공기 중의 산소나 수증기에 의해 강판 표면이 흑색으로 변화하는 흑변화가 발생하기 쉽다.
이와 같은 흑변화는 Mg을 함유한 도금 강판이 수분과 접촉시 최표층에 Mg 및 Zn의 복합 수산화물 및/또는 산화물의 생성에 기인한다고 생각되고 있다. 이와 같은 강판 표면에 생성된 흑변화는 제품의 외관 품질을 저하시켜 제품 가치가 저하시키고, 또 수요자로부터의 클레임 제기의 요인으로 작용하는 등의 문제점이 있다.
따라서, 이와 같은 마그네슘 함유 도금층이 형성된 강판 또는 Mg 판재와 같이 표면에 마그네슘을 포함하는 강판의 흑변화를 방지 내지 억제하기 위하여 많은 다양한 많은 시도가 이루어져 왔다.
이와 같은 시도의 대표적인 것으로서, 문제의 해결 방안으로 마그네슘 강판 또는 마그네슘 합금 도금 강판의 표면을 단순히 도유 처리하거나, 강판의 표면에 양극 피막 또는 코팅을 형성하여 내흑변성을 부여하는 방법이 널리 행하여져 왔다. 그러나, 도유 처리의 경우에는 장시간 보존에 따른 내흑변성 개선을 기대하기 어려운 한계가 있다.
또, 양극 피막을 형성하는 방법은 도금 및 피막 형성 속도와 관련된 작업성 및 생산성 측면을 고려하여 기존의 PVD 및 CVD 공정을 대신하여 행해지는 것으로서, 표면의 산화물을 제거하는 탈스머트 과정과 이로 인한 에칭 부위 및 노출 부위를 산화피막으로 견고히 형성함으로써 흑변화를 방지하는 것이다. 그러나, 이러한 양극 피막은 환경 및 인체에 위험한 강한 무기산을 많이 사용하여 안전성을 확보하기 곤란한 문제가 있고, 작업이 복잡하며, 양극 피막을 형성하는데 시간이 많이 소요되어 연속으로 생산하는 라인에 적용하는데 제한이 있었다.
한편, 유기피막을 형성하는 방법은 대부분 강판 표면에 유기 실란을 이용하여 피막을 형성하는 것으로서, 그 피막 형성을 위해 높은 온도가 요구되며, 형성된 피막을 건조하는데 많은 시간이 요구된다는 단점이 있다. 이로 인해, 내흑변성을 확보하며 연속적인 생산 작업이 가능한 도포형 코팅 방법이 요구되어 왔다.
이러한 도포형 코팅 방법과 관련하여, 종래의 표면처리 기술로는 공개특허공보 제2007-0082367호에 총 10단계의 방법으로 마그네슘 합금 제품을 표면처리를 하는 양극 피막 처리 방법이 개시되어 있다. 이중 제품장착 및 착색, 건조 단계와 같은 단순 과정을 제외한 총 7가지 단계가 실제 표면처리를 진행하는 것으로서, 이 특허문헌에 개시된 방법은 강판이 아닌 부품의 형태로 표면처리되며, 처리 단계가 많고 시간이 많이 소요되어 경제적이지 못하다.
미국 공개특허번호 제2010-7754799호에는 유기폴리실록산 및 비반응성 실리콘 오일과 실란으로 처리된 산화아연, 파라핀으로 처리된 탄산칼슘, 에폭시 실란, 티타늄 킬레이트 등으로 구성되어 마그네슘 합금강판의 내화학성을 향상키는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 기술 역시 저온이지만 장시간의 건조 시간을 요구하고, 사용되는 유기폴리실록산 및 실리콘 오일은 상도의 페인트 부착성을 어렵게 하므로 마그네슘강판 및 합금강판의 다양한 용도에 맞춰 사용하기에는 문제점이 있다.
일본특허공개번호 제1997-241828호에는 Zn-Mg 도금층을 인산 농도 0.01~30wt%의 인산 산세욕에 침지하여, 도금층 표층부의 Mg 농도를 인산 산세정에 의하여 1% 이하로 저하시킴으로써 표층부를 형성하여 마그네슘 수산화물 또는 산화물의 생성을 억제하여 표층부의 흑변을 방지하는 기술이 제시되어 있다. 그러나 산세 처리시 Zn-Mg 도금 강판 고유의 광택 및 표면 외관을 잃게 되고, 산세 처리에 의한 산세 처리 존의 슬러지를 처리해야 하는 문제점이 있다.
일본특허공개번호 제1995-143679호에는 강판 상에 Zn, Mg의 순서로 증착 도금하고, 가열 합금화 처리하여 Zn-Mg 도금 강판을 제조하고, 이에 의해 형성된 소정 부착량의 단층, 이층, 혹은 3층 구조로 된 Mg이 포함된 도금층을 형성시킨 후, 온도 80℃, 상대 습도 80%의 고온 다습 환경에 10~60분간 방치한 후, 표층을 Mg(OH)2, Zn 및 ZnO로 되는 층으로 개질하여 전체적으로 표면을 미리 흑화시키는 기술이 제시되어 있다. 그러나 이 경우에는 Zn-Mg 도금층 표면에 불균일한 흑색 표면을 갖게 되어 표면 외관 결함을 초래함은 물론, 고광택의 표면 외관을 갖는 미려한 Zn-Mg 도금 강판의 고유 특성도 훼손하여 제품불량 및 제품 가치 저하를 초래하는 문제점이 있다.
본 발명은 강판 표면에 Mg을 포함하는 Mg 함유 합금 도금강판 및 Mg 판재의 흑변 문제를 개선하여 내흑변성을 향상시키고, 또 작업성을 개선하며, 나아가, 마그네슘 함유 도금강판 및 마그네슘 판재 고유의 미려한 표면 외관을 훼손하지 않는 표면에 Mg을 포함하는 강판에 대하여 강판의 흑변화를 방지하기 위한 피막 형성 조성물, 상기 조성물에 의해 형성된 흑변 방지 피막, 표면에 Mg을 함유하는 강판 상에 상기 흑변 방지 피막이 형성된 강판 및 상기 피막을 형성하는 방법을 제공한다.
본 발명은 마그네슘을 함유하는 강판 표면의 흑변 방지 피막 형성용 조성물로서, 고형분 중량으로, 수용성 페녹시 수지 2.5 내지 7.5중량부; 불화 금속산 0.1 내지 0.5중량부; 금속화합물 0.1 내지 0.5중량부; 가교제 1 내지 5중량부를 포함하는 흑변 방지 피막 형성용 조성물을 제공한다.
상기 조성물에 있어서, 상기 수용성 페녹시 수지는 수평균 분자량이 20,000 내지 60,000일 수 있다.
상기 불화 금속산은 육불화티탄산, 육불화규산, 육불화지르코늄산 및 육불화텅스텐산, 육불화몰리브덴산, 육불화게르마늄산으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 금속화합물은 규소, 알루미늄, 망간, 티타늄, 세륨, 아연, 몰리브덴, 바나듐 및 지르코늄으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 단독 또는 복수의 금속을 포함하는 금속화합물로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있으며, 상기 금속화합물은 물에서 염 및 나노 크기의 콜로이드 중 하나의 형태로 존재하거나 또는 동시에 존재하는 것일 수 있다.
또한, 상기 가교제는 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸 트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸 트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸 디에톡시실란으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 강판 상에 상기 흑변 방지 피막 형성용 조성물로 된 흑변 방지 피막을 포함하고, 상기 강판은 적어도 표면에 마그네슘을 포함하는 마그네슘 함유 강판을 제공한다.
상기 피막은 강판의 마그네슘을 포함하는 표면에 형성되며, 건조 피막 부착량이 100 내지 1000mg/m2일 수 있다.
이때, 상기 강판은 마그네슘 판재, 마그네슘 도금 강판 또는 마그네슘 합금 도금 강판일 수 있으며, 마그네슘 합금 도금강판은 Zn-Al-Mg, Zn-Al-Mg-Si, Zn-Mg, Mg-Zn, Al-Mg 및 Al-Mg-Si로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 마그네슘 합금 도금층을 포함하는 강판일 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 마그네슘이 함유된 강판용 코팅 조성물은 크롬을 포함하지 않음으로써 작업자에게 유해하지 않을 뿐만 아니라, 표면 외관 및 내흑변성이 우수한 피막을 형성하여 Mg 판재 및 Mg을 함유한 도금 강판의 고유 특성을 유지하여 제품으로써 가치를 더욱더 높일 수 있다.
본 발명은 강판의 흑변을 방지하기 위한 피막 형성 조성물로서, 수용성 페녹시 수지, 불화 금속산, 금속화합물 및 가교제를 포함하는 조성물을 제공한다.
본 발명의 수지 조성물은 강판 표면의 흑변화를 방지하기 위한 것으로서, 본 발명의 수지 조성물이 적용되는 강판은 특별히 한정하지 않으나, 바람직하게는 마그네슘을 표면에 포함하는 강판에 적합하게 적용될 수 있다. 예를 들면, Mg 함유 판재는 물론, 강판 표면에 Zn-Al-Mg, Zn-Al-Mg-Si, Zn-Mg, Mg/Zn, Al-Mg, Al-Mg-Si와 같이 도금층이 마그네슘을 함유하는 합금 도금층을 갖는 강판 등을 들 수 있다. 상기 도금층은 용융합금도금 또는 건식도금 등 도금층에 마그네슘을 포함하는 것이라면 특별히 한정하지 않는다.
본 발명의 피막 형성 조성물에 있어서, 상기 수용성 페녹시 수지는 본 발명의 피막을 형성하는 주 수지로서, 수분이 침투하는 것을 억제하여 수분이 소재 표면의 Mg과 접촉하는 것을 방지하면서 기본적인 내식성과 내흑성을 발휘하기 위하여 사용된다.
상기 수용성 페녹시 수지는 수용성 또는 수분산성으로, 물에 안정화될 수 있는 것으로서, 수평균 분자량이 20,000~60,000 정도의 고분자가 바람직하다. 상기와 같은 분자량을 갖는 페녹시 수지는 에폭시 수지와 비스페놀 A를 이용하여 분자량을 상기 범위로 증가시킴으로써 얻을 수 있다. 상기 합성된 수용성 페녹시 수지는 수평균 분자량이 20,000 미만일 경우에는 내습성이 충분한 도막을 형성할 수 없고, 수평균 분자량이 60,000을 초과하는 경우에는 페녹시 수지를 물에 수용화하거나 분산을 원활히 할 수가 없어 물에 안정한 폴리머를 얻을 수 없게 된다.
페녹시 수지를 수용화하기 위해, 상기 얻어진 페녹시 수지를 수산화기를 가지는 3차 아민을 이용하여 산중화 그룹을 가지도록 만들며, 여기에 수용화를 위한 중화제로서 인산을 투입하여 중화하고 물을 투입하여 수용성 페녹시 수지 용액을 제조함으로써 사용될 수 있다. 이때 상기 인산은 얻어진 페녹시 수지 용액의 pH가 3~5의 범위가 되도록 첨가하는 것이 바람직하다. 사용되는 인산의 함량이 pH 3 미만으로 낮은 경우에는 마그네슘의 산화가 촉진되어 초기 마그네슘 표면에 스머트가 발생할 수 있고, pH가 5를 초과하는 경우에는 중화가 충분히 못하여 물에 대한 수용성 또는 수분산성을 얻기 어렵게 된다.
상기 수용성 페녹시 수지는 2.5 내지 7.5중량부의 함량을 갖는 것이 바람직하다. 페녹시 수지 함량이 2.5중량부 미만이면 충분한 내흑변성 및 내식성을 얻을 수 없고, 7.5중량부를 초과하여 사용하면 중화제로 사용되는 인산의 함량이 과도하여 미반응되어 잔존하는 인산성분의 함량이 많아 내흑변성이 떨어지게 된다.
상기 불화 금속산은 강판 표면에 존재하는 마그네슘의 표면 일부를 미세하게 녹이면서 반응하여 안정한 불화 피막을 형성하고, 상기 불화 금속산에 의해 일부 녹아난 마그네슘이 상기 수용성 페녹시 수지와 킬레이트를 형성하여 이온 가교함으로써 내부식 성능을 향상시키게 된다. 본 발명의 조성물에 사용할 수 있는 불화 금속산으로는 이에 한정하는 것은 아니지만, 육불화 티탄산, 육불화 규산, 육불화 지르코늄산 및 육불화 텅스텐산, 육불화 몰리브덴산, 육불화 게르마늄산 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 불화 금속산은 0.1에서 0.5중량부로 사용되는 것이 바람직하다. 함량이 0.1중량부 미만이면 단단한 피막을 형성하기 어려워 내흑변성이 떨어지며, 0.5중량부를 초과하면 과도한 산 함량으로 인하여 조성물에 의해 형성된 도막의 내수성이 떨어지고, 마그네슘의 초기 변색을 초래하여 도막의 흑변화를 일으킬 우려가 있다. 상기 불화 금속산은 사용 전에 물에 희석 사용하여 과량의 금속염으로 인한 수용성 페녹시 수지와의 쇼크현상을 방지하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 피막 형성 조성물은 금속화합물을 포함한다. 상기 금속화합물은 마그네슘의 산화과정에 참여하고, 자신은 용출되어 불용성 산화 피막을 형성하기 위한 목적으로 사용되며, 수용성 페녹시 수지와 더불어 물이나 염화물과 같은 외부 부식 인자가 마그네슘과 접촉하는 것을 차단하여 강판의 흑변화를 방지하는 베리어제 역할을 수행하게 된다.
상기 금속화합물 중 금속 성분은 규소, 알루미늄, 망간, 티타늄, 세륨, 아연, 몰리브덴, 바나듐, 지르코늄 단독 또는 복수일 수 있으며, 이들의 금속화합물을 단독으로 또는 2 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 금속화합물은 물에 염의 형태로 녹아 있거나, 나노 크기의 콜로이드 형태로 존재할 수 있으며, 공존할 수도 있다.
상기 금속화합물은 0.1중량부 내지 0.5중량부의 함량으로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 금속화합물의 함량이 0.1중량부 미만이면 용출된 마그네슘의 산화환원과정에 참여하지 못하여 흑변을 초래할 수 있고, 0.5중량부를 초과하면 불화 금속산과 같이 내수성이 떨어져 내흑변성이 떨어지게 된다. 이와 같은 금속화합물 역시 사용 전에 물에 희석하여 사용하는 것이 과량의 금속화합물로 인한 수용성 페녹시 수지 및 불화 금속산과의 쇼크현상을 방지하는데 바람직하다.
나아가, 상기 가교제는 수용성 페녹시 수지와 페녹시 수지 간에, 그리고 페녹시 수지와 강판 표면에 존재하는 마그네슘과의 커플링에 참여하게 되며, 페녹시 수지 분자구조 중의 에폭시 부분은 수용성 페녹시 수지간에 가교를 도모하고, 분자구조 중의 알콕시 부분은 물에 의해 가수분해되어 마그네슘 소재의 수산화 부분과 커플링을 하게 된다.
이러한 가교제로서 본 발명에서 적합하게 사용되는 것으로는, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸 트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸 트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸 디에톡시실란을 들 수 있으며, 이들 가교제는 단독으로 사용할 수 있으며, 또 이들을 2 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 가교제는 1 내지 5중량부의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 가교제의 함량이 1중량부 미만이면, 수용성 페녹시 수지와 마그네슘 소재간의 커플링이 미미하여 소재와의 부착성이 떨어져 흑변 방지 효과가 충분하지 않으며, 가교제의 함량이 5중량부를 초과하면 용액의 저장성이 나빠지고 과량의 가교제로 인한 미반응물로 인하여 오히려 흑변이 발생하게 될 우려가 있다.
이와 같은 본 발명의 피막 형성 조성물은 전체 조성물 중량 100중량부에 대하여 상기와 같은 함량으로 페녹시 수지, 불화 금속산, 금속 화합물 및 가교제를 포함하되, 잔부는 물이다.
이상과 같은 본 발명의 피막 형성 조성물은 크롬을 포함하지 않음으로써 작업자에게 유해하지 않을 뿐만 아니라, 표면 외관 및 내흑변성 등이 우수한 피막을 얻을 수 있어, 마그네슘이 함유된 강판의 표면 품질을 개선하고 강판의 활용도를 높일 수 있다.
본 발명에 의한 피막 형성용 조성물은 강판의 표면, 특히, 마그네슘 판재 또는 마그네슘을 포함하는 도금층 상에 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 마그네슘이 존재하는 곳에 형성됨으로써 마그네슘이 수분과 접촉하는 것을 보다 효과적으로 차단할 수 있다.
이와 같은 피막은 상기 조성물을 강판 표면에 도포하고, 건조함으로써 형성할 수 있다. 도포방법으로는 특별히 한정하지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 롤 코팅, 바코팅, 스핀코팅, 딥코팅, 스프레이 코팅 등을 들 수 있다.
이와 같은 피막 형성에 있어서 건조 피막 부착량을 특별히 한정하지 않으며, 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들면, 100 내지 1000mg/m2, 바람직하게는 250 내지 800mg/m2의 범위일 수 있다. 이때, 건조 온도는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 강판 온도 80 내지 150℃의 범위로 가열하여 행할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명의 일 구현예를 나타내는 것으로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니다.
실시예
합성예 - 페녹시 수지의 합성
합성예 1
교반기, 콘덴서, 가열용 맨틀, 온도계, 및 질소 투입관이 장착된 2l의 플라스크에 에폭시 수지(상품명 YD-128, 국도화학 제조) 450g, 비스페놀-A 160g 및 촉매로서 테트라암모니움브로마이드 0.095g을 혼합하고, 질소 투입 하에 130℃에서 반응시켰다. 반응 5시간 후 메틸디에탄올아민 56g을 투입하여 2시간 더 반응시킨 다음, 2-부톡시 에탄올 1237g으로 희석하여 페녹시 수지를 얻었다. 얻어진 페녹시 수지는 수평균 분자량 32,000, 고형분 35%, 가드너 점도 Z2의 수지를 얻었다.
얻어진 수지에 인산(85%) 57g을 교반하면서 1시간 동안 균일하게 적하 투입하여 중화함으로써 수용성 페녹시 수지를 얻었다. 투입이 완료되면 물을 투입하여 페녹시 수지를 용해하였다. 이때 물은 고형분 함량을 25%로 희석하는 양이다. 이때 용액의 pH는 약 4이었다.
합성예 2
교반기, 콘덴서, 가열용 맨틀, 온도계, 및 질소 투입관이 장착된 2l의 플라스크에 에폭시 수지(상품명 YD-014, 국도화학 제조) 570g, 비스페놀-A 13g 및 촉매로 테트라암모니움브로마이드 0.15g을 혼합하고, 질소 투입 하에 130℃에서 반응시켰다. 반응 5시간 후 메틸디에탄올아민 27g을 투입하여 2시간 더 반응시킨 다음, 2-부톡시 에탄올 1133g으로 희석하여 페녹시 수지를 얻었다. 얻어진 페녹시 수지는 수평균 분자량 36,000, 고형분 35%, 가드너 점도 Z6의 수지를 얻었다.
얻어진 수지에 인산(85%) 28g을 교반하면서 1시간 동안 균일하게 적하 투입하여 중화함으로써 수용성 페녹시 수지를 얻었다. 투입이 완료되면 물을 투입하여 페녹시 수지를 용해하였다. 이때 물은 고형분 함량을 25%로 희석하는 양이다. 이때 용액의 pH는 약 4이었다.
합성예 3
교반기, 콘덴서, 가열용 맨틀, 온도계, 및 질소 투입관이 장착된 2l의 플라스크에 에폭시 수지(상품명 YD-128, 국도화학 제조) 300g, 비스페놀-A 106g 및 촉매로 테트라암모니움브로마이드 0.15g을 혼합하고 질소 투입 하에 130℃에서 반응시켰다. 반응 5시간 후 메틸디에탄올아민 37g을 투입하여 2시간 더 반응시킨 다음, 2-부톡시 에탄올 823g으로 희석하여 페녹시 수지를 얻었다. 얻어진 페녹시 수지는 수평균 분자량 19,000, 고형분 35%, 가드너 점도 X+의 수지를 얻었다.
얻어진 수지에 인산(85%) 38g을 교반하면서 1시간 동안 균일하게 적하 투입하여 중화함으로써 수용성 페녹시 수지를 얻었다. 투입이 완료되면 물을 투입하여 페녹시 수지를 용해하였다. 이때 물은 고형분 함량을 25%로 희석하는 양이다. 이때 용액의 pH는 약 4이었다.
합성예 4
교반기, 콘덴서, 가열용 맨틀, 온도계, 및 질소 투입관이 장착된 2l의 플라스크에 에폭시 수지(상품명 YD-014, 국도화학 제조) 800g, 비스페놀-A 19g, 및 촉매로 테트라암모니움브로마이드 0.15g을 혼합하고 질소 투입 하에 130℃에서 반응시켰다. 반응 5시간 후 메틸디에탄올아민 40g을 투입하여 2시간 더 반응시킨 다음, 2-부톡시 에탄올 1595g으로 희석하여 페녹시 수지를 얻었다. 얻어진 페녹시 수지는 수평균 분자량 62,000, 고형분 35%, 가드너 점도 Z6의 수지를 얻었다.
얻어진 수지에 인산(85%) 89g을 교반하면서 1시간 동안 균일하게 적하 투입하고, 투입이 완료된 다음 물을 투입하였으나, 균일한 수용성 수지가 얻어지지 않고, 물에 수지 고형분이 석출되어, 사용하기에 적합하지 않았다.
실시예 1 내지 8 및 비교예 1-12
상기 합성예 1 내지 3에서 얻어진 페녹시 수지 수용액을 이용하여 하기의 표 1의 조성의 실시예와 같이 마그네슘이 함유된 강판용 코팅 조성물을 준비하였다.
각 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분으로서, 페녹시 수지는 합성예 1 내지 3에서 얻어진 고형분 농도 25%의 페녹시 수지 용액을 사용하였으며, 다른 조성성분은 다음과 같은 것을 사용하였다.
육불화지르코늄산(FZr): 고형분 농도가 10%로 되도록 물에 희석하여 사용함.
육불화티탄산(FTi): 고형분 농도가 10%로 되도록 물에 희석하여 사용함.
질산지르코늄(NZr): 고형분 농도가 20%로 되도록 물에 희석하여 사용함.
질산세륨(NCe): 고형분 농도가 20%로 되도록 물에 희석하여 사용함.
실리카: 고형분 농도가 20%로 되도록 물에 희석하여 사용함.
바나듐산나트륨(VNa): 고형분 농도가 20%로 되도록 물에 희석하여 사용함.
가교제: 일본 신에츠사에서 제조되는 실란 화합물의 제품명 KBM 403 또는 KBM 303를 사용함.
실리카: 일본 닛산 케미컬사제의 제품명 SNOWTEX-O의 콜로이달 실리카를 사용함.
표 1
단위: 중량부 페녹시 수지 용액 불화금속산 금속화합물 가교제 물
합성예1 합성예2 합성예3 FZr FTi NZr NCe 실리카 VNa KBM403 KBM303
실시예1 15 1.5 1.5 2 80
실시예2 30 1.5 1.5 2 65
비교예1 32 1.5 1.5 2 63
비교예2 14 1.5 1.5 2 81
실시예3 15 1.5 0.5 1 83
비교예3 15 0.8 0.5 1 83
실시예4 15 5 0.5 1 79
비교예4 15 5.5 0.5 1 79
비교예5 15 1.5 0.4 1 82
실시예5 15 1.5 0.5 1 82
실시예6 15 1.5 2.5 1 80
비교예6 15 1.5 3 1 80
비교예7 15 2 2 0.5 81
실시예7 15 2 2 1 80
실시예8 15 2 2 5 76
비교예8 15 2 2 5.5 76
비교예9 15 2 1 2 80
비교예10 15 2 1 2 80
비교예11 15 2 1 1 80
비교예12 15 2 1 1 80
실험예 - 피막의 물성 평가
상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 12에서 얻어진 각각의 피막 형성용 조성물을 사용하여 Zn-Mg 합금 도금이 형성된 강판에 바코터를 이용하여 건조 피막량이 500mg/m2가 되도록 도포하고, 강판의 온도가 100℃가 되도록 건조하여 피막을 형성한 다음, 24시간 동안 피막을 숙성하였다.
이에 의해 얻어진 피막에 대하여 내흑변성 및 용액저장성을 평가하여 그 결과를 하기의 표 2 및 3에 나타내었다. 표 2는 각 실시예에 따른 결과를 나타내며, 표 3은 각 비교예에 따른 결과를 나타낸다. 각 도막의 내흑변성과 용액저장성은 다음의 기준에 따라 2단계 평가법(O: 양호, X: 불량)에 의해 평가하였다.
내흑변성: 처리된 시편을 방청유로 처리하여 24시간 동안 숙성시킨 후, 처리된 면이 맞닿도록 하고, 그 사이에 정수를 0.1ml씩 2cm 간격으로 3군데 떨어뜨린 다음 겹치고, 여기에 10~50㎏f/cm의 조건으로 압력을 가한 상태에서, 50℃, 95%의 습도 조건에서 120시간 동안 유지한 후, 표면의 색차 변화(ΔE, 델타E)를 색차계를 사용하여 측정하였다. 그 결과, ΔE가 4 이하(ΔE≤4)이면 양호한 것으로 판정하고, ΔE가 4 초과(ΔE>4)이면 불량으로 판정하였다.
용액저장성: 실시예 및 비교예에서 만들어진 용액을 상온에서 30일 동안 보관하여, 용액의 외관 변화 또는 용액의 점도 변화가 3초 미만이면 양호한 것으로 판정하고, 색상 변화나 점도가 초기 점도와 3초 이상 발생하면 불량으로 판정하였다.
표 2
평가항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8
내흑변성 O O O O O O O O
용액저장성 O O O O O O O O
표 3
비교예 No.평가항목 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
내흑변성 X X X X X X X X X X X X
용액저장성 O O O O O O O O O O O O
상기 표 2 및 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에서 제시하는 수용성 페녹시 수지 2.5 내지 7.5중량부, 불화 금속산 0.1 내지 0.5중량부, 금속산화물 0.1 내지 0.5중량부 및 가교제 1 내지 5중량부를 포함하는 실시예의 코팅 조성물을 이용하여 형성된 피막은 본 발명에서 제시하는 범위를 벗어난 조성물에 의해 얻어진 피막에 비하여 내흑변성과 용액저장성이 우수함을 알 수 있다.

Claims (10)

  1. 마그네슘을 함유하는 강판 표면의 흑변 방지 피막 형성용 조성물로서, 고형분 중량으로, 수용성 페녹시 수지 2.5 내지 7.5중량부; 불화 금속산 0.1 내지 0.5중량부; 금속화합물 0.1 내지 0.5중량부; 가교제 1 내지 5중량부를 포함하는 흑변 방지 피막 형성용 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수용성 페녹시 수지는 수평균 분자량이 20,000 내지 60,000인 흑변 방지 피막 형성용 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 불화 금속산은 육불화티탄산, 육불화규산, 육불화지르코늄산 및 육불화텅스텐산, 육불화몰리브덴산, 육불화게르마늄산으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 흑변 방지 피막 형성용 조성물.
  4. 제 1에 있어서, 상기 금속화합물은 규소, 알루미늄, 망간, 티타늄, 세륨, 아연, 몰리브덴, 바나듐 및 지르코늄으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 성분을 포함하는 금속화합물 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 적어도 하나인 흑변 방지 피막 형성용 조성물.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 금속화합물은 물에서 염 및 나노 크기의 콜로이드 중 하나의 형태로 존재하거나 또는 동시에 존재하는 흑변 방지 피막 형성용 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 가교제는 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸 트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸 트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸 디에톡시실란으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 흑변 방지 피막 형성용 조성물.
  7. 강판 상에 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 흑변 방지 피막 형성용 조성물로 형성된 흑변 방지 피막을 포함하며, 상기 강판은 적어도 표면에 마그네슘을 포함하는 마그네슘 함유 강판.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 흑변 방지 피막은 강판의 마그네슘을 포함하는 표면 상에 형성되며, 건조 피막 부착량이 100 내지 1000mg/m2인 마그네슘 함유 강판.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 강판은 마그네슘 판재, 마그네슘 도금 강판 또는 마그네슘 합금 도금강판인 마그네슘 함유 강판.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 마그네슘 합금 도금강판은 Zn-Al-Mg, Zn-Al-Mg-Si, Zn-Mg, Mg-Zn, Al-Mg 및 Al-Mg-Si로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 마그네슘 합금 도금층을 포함하는 마그네슘 함유 강판.
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