(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体溶液１００重量部を基準に、シラン化合物３．０〜２５．０重量部、モリブデン化合物０．５〜５．０重量部、バナジウム化合物０．５〜５．０重量部、ニッケル化合物０．１〜３．０重量部、銅化合物０．０５〜１．０重量部、及び残部溶媒を含み、
前記溶液内の銅及びニッケルは、それぞれＣｕ：０．０５〜０．５重量％、Ｎｉ：０．５〜３．０重量％で、前記Ｃｕと前記Ｎｉの重量比が０．１：１．０〜３．０である、亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物。
【請求項２】
前記表面処理組成物は、全体溶液１００重量部を基準に、４Ａ族金属化合物１〜２０重量部、リン酸化合物０．５〜１０重量部、カルボン酸１．０〜１０重量部、カルシウム化合物０．１〜３．０重量部、及び有機酸３〜１０重量部のうちの１種以上をさらに含む、請求項１に記載の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物。
【請求項３】
前記溶媒は水とエタノールの混合物である、請求項１または２に記載の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物。
【請求項４】
前記４Ａ族金属化合物は、金属の表面において酸素酸塩を形成することができるジルコニウム化合物及びチタニウム化合物のうちの１種以上である、請求項２に記載の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物。
【請求項５】
前記リン酸化合物は、オルトリン酸、ピロリン酸、ポリリン酸、メタリン酸、二リン酸、三リン酸、及び四リン酸、並びにこれらの金属塩及びこれらのアンモニウム塩からなる群より選択される１種または２種以上の混合物である、請求項２に記載の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物。
【請求項６】
前記カルボン酸は、アスコルビン酸、酒石酸、クエン酸、タンニン酸、安息香酸、グリコール酸、及びデヒドロ酢酸からなる群より選択される１種または２種以上の混合物である、請求項２に記載の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物。
【請求項７】
前記シラン化合物は、アミノ基を有する化合物及びエポキシ基を有する化合物を含み、前記アミノ基を有する化合物と前記エポキシ基を有する化合物の混合比率が１：１．５〜３．０である、請求項１から６のいずれか一つに記載の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物。
【請求項８】
前記モリブデン化合物は、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カルシウム、セレン化モリブデン、リチウムモリブデート、二硫化モリブデン、三酸化モリブデン、及びモリブデン酸のうちの１種以上である、請求項１から７のいずれか一つに記載の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物。
【請求項９】
前記バナジウム化合物は、五酸化バナジウム、三酸化バナジウム、二酸化バナジウム、バナジウムオキシアセチルアセトネート、バナジウムアセチルアセトネート、三塩化バナジウム、及びメタバナジン酸アンモニウムのうちの１種以上である、請求項１から８のいずれか一つに記載の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物。
【請求項１０】
前記ニッケル化合物は、酢酸ニッケル、塩化ニッケル、フッ化ニッケル、硝酸ニッケル、スルファミン酸ニッケル、蟻酸ニッケル、水酸化ニッケル、硫酸ニッケルアンモニウム、及び炭酸ニッケルのうちの１種以上である、請求項１から９のいずれか一つに記載の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物。
【請求項１１】
前記カルシウム化合物は、カルシウムヒドロキシステアリン酸塩、炭酸カルシウム、酢酸カルシウム、塩化カルシウム、フッ化カルシウム、次亜リン酸カルシウム、水酸化カルシウム、グルコン酸カルシウム、硝酸カルシウム、過マンガン酸カルシウム、リン酸カルシウム、けい酸カルシウム、硫酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、及び蟻酸カルシウムのうちの１種以上である、請求項２に記載の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物。
【請求項１２】
前記銅化合物は、銅アセチルアセトネート、酢酸銅、炭酸銅、塩化銅、酸化第一銅、ピロリン酸銅、硝酸銅、硫酸銅、ヨウ化銅、酸化第一銅、テトラアンミン銅硫酸塩、及び銅ニナトリウムエチレンジアミン四酢酸のうちの１種以上である、請求項１から１１のいずれか一つに記載の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物。
【請求項１３】
前記有機酸は、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル、及びポリビニルクロリドのうちの１種以上である、請求項２に記載の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物。
【請求項１４】
前記表面処理組成物は、ワックス、レベリング剤、消泡剤、水溶性樹脂、及び水に既に分散された状態の不溶性樹脂のうちの１種以上をさらに含む、請求項１から１３のいずれか一つに記載の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物。
【請求項１５】
素地鋼板と、
前記素地鋼板上に形成された亜鉛めっき層と、
前記亜鉛めっき層上に形成されたコーティング層と、を含み、
前記コーティング層は、請求項１から１４のいずれか一つに記載の表面処理組成物で形成され、優れた耐食性、耐黒変性、耐温水性、伝導性を有する、亜鉛めっき鋼板。
【請求項１６】
前記コーティング層の乾燥塗膜の厚さが０．１〜１．２ｇ／ｍ２である、請求項１５に記載の亜鉛めっき鋼板。
【請求項１７】
前記亜鉛めっき層は、重量％で、Ｍｇ０．１％以上、Ａｌ０．１％以上、及び残部Ｚｎからなる、請求項１５または１６に記載の亜鉛めっき鋼板。
【請求項１８】
前記亜鉛めっき層は、Ｓｉ、Ｂｅ、Ｎｉ、及びＺｒからなる群より選択される１種以上をさらに含む、請求項１５から１７のいずれか一つに記載の亜鉛めっき鋼板。
【請求項１９】
亜鉛めっき層を有する亜鉛めっき鋼板を準備する段階と、
前記亜鉛めっき鋼板の表面に請求項１から１４のいずれか一つに記載の表面処理組成物をコーティングする段階と、
前記コーティング後、焼付処理してコーティング層を形成する段階と、を含む、
亜鉛めっき鋼板の表面処理方法。
【請求項２０】
前記焼付処理は、５０〜２５０℃の温度で行う、請求項１９に記載の亜鉛めっき鋼板の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物、亜鉛めっき鋼板の表面処理方法及び亜鉛めっき鋼板に関し、より詳細には、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）を含有した亜鉛めっき層を有する鋼板の耐食性、耐黒変性を改善する表面処理組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤錆に対する耐食性に優れた鋼材としての、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）を含有した亜鉛めっき層を有する鋼板は、露出面の大部分が亜鉛（Ｚｎ）または亜鉛合金（Ｚｎ  ａｌｌｏｙ）からなっているため、一般の環境、特に湿潤雰囲気に露出するとき、表面に白錆が生じる発錆現象が起こる。また、めっき層に含まれているマグネシウムとアルミニウムは亜鉛より酸素親和力が高いため、亜鉛と結合する酸素が不足すると黒変現象が生じやすい。
【０００３】
従来は、防錆処理の一環として、金属の表面を５〜１００ｍｇ／ｍ２のクロメートで前処理した後、有機被膜を形成した。しかし、前処理剤に含まれたクロムなどの重金属によって付加的な前処理設備及び工程が必要であるだけでなく、重金属の廃水によって作業者の安全性が問題になった。また、水洗水や廃水などで発生する６価クロム含有溶液は特殊な処理工程によって処理しなければならないため製造費用が上昇するという問題があり、クロメート処理されためっき鋼板も使用中または廃棄時にクロムイオンが溶出されるという問題があるため環境汚染の問題が深刻であった。
【０００４】
このような問題を解決しながら、耐食性を確保するために、従来技術では、クロムが含有されない耐食用金属コーティング剤のような表面処理剤を開発した。
【０００５】
一例として、特許文献１には、炭酸ジルコニウム、バナジルイオン、ジルコニウム化合物などで構成された表面処理剤が開示されている。しかし、これは耐食性は良好であるが、耐黒変性に弱いという問題点がある。
【０００６】
また、特許文献２には、チタン系、ジルコニウム系、リン酸系、モリブデン系化合物などで構成された表面処理剤が開示されているが、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などが用いられた溶融亜鉛めっき鋼板では黒変を抑制することができなかった。なお、特許文献３には、モリブデン酸アンモニウム、水分散ウレタン樹脂、イソプロピルアミン、炭酸ジルコニウムアンモニウム、エポキシ系シランカップリング剤、シリカゾルで構成された表面処理剤が開示されているが、この場合、表面処理塗膜の厚さが増加して、伝導性及び溶接性が求められるところへの適用が困難であり、厚さを減少させる場合は耐食性を十分に付与できないという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本公開特許公報２００２−３３２５７４号
【特許文献２】日本登録特許公報平７−０９６６９９号
【特許文献３】日本公開特許公報２００５−１４６３４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一側面は、耐食性、耐黒変性、耐温水性、伝導性などに優れた亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物、これを用いた表面処理方法、及び表面処理された亜鉛めっき鋼板を提示する。
【０００９】
しかし、本発明が解決しようとする課題は以上で言及された課題に制限されず、言及されていないさらに他の課題は以下の記載から当業者にとって明確に理解されることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記のような目的を達成すべく、本発明の一側面は、全体溶液１００重量部を基準に、シラン化合物３．０〜２５．０重量部、モリブデン化合物０．５〜５．０重量部、バナジウム化合物０．５〜５．０重量部、ニッケル化合物０．１〜３．０重量部、銅化合物０．０５〜１．０重量部、及び残部溶媒を含む、亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物を提供する。
【００１１】
本発明の他の側面は、亜鉛めっき鋼板の亜鉛めっき層の表面に上記表面処理組成物を塗布した後、５０〜２５０℃の温度において焼付する段階を含む亜鉛めっき鋼板の表面処理方法を提供する。
【００１２】
本発明のさらに他の側面は、素地鋼板、上記素地鋼板上に形成された亜鉛めっき層、及び上記亜鉛めっき層上に形成されたコーティング層を含み、上記コーティング層は上記表面処理組成物で形成されている、亜鉛めっき鋼板を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一側面によると、クロムを処理するための付加設備の設置、製造費用の上昇、及び環境汚染の問題を憂慮することなく、耐食性、耐黒変性、耐温水性及び伝導性を確保した亜鉛めっき鋼板を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施することができるように、本発明の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物、亜鉛めっき鋼板の表面処理方法、及び亜鉛めっき鋼板について具体的に説明する。
【００１５】
本発明は、金属材料、特に家電、建材、自動車などの用途として用いられる、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）を含有した亜鉛めっき鋼板用の表面処理組成物、これを用いて亜鉛めっき鋼板を表面処理する方法、及び表面処理された亜鉛めっき鋼板に関するもので、このように表面処理された亜鉛めっき鋼板は、優れた耐食性、耐黒変性、耐温水性、伝導性などを提供することができる。
【００１６】
このため、本発明は、全体溶液１００重量部を基準に、シラン化合物３．０〜２５．０重量部、モリブデン化合物０．５〜５．０重量部、バナジウム化合物０．５〜５．０重量部、ニッケル化合物０．１〜３．０重量部、銅化合物０．０５〜１．０重量部、及び残部溶媒を含む、亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物を提供する。
【００１７】
本発明の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物には、シラン化合物が含まれることができる。上記シラン化合物は、アミノ基を有する化合物及びエポキシ基を有する化合物を含み、上記アミノ基を有する化合物と上記エポキシ基を有する化合物の混合比率が１：１．５〜３．０であることができるが、これに制限されない。アミノ基を有する化合物とエポキシ基を有する化合物を混合して用いる場合、その比率が１．５未満では、耐食性向上の効果がわずかであるため白錆の流れ錆が発生しかねず、その比率が３．０を超過すると、耐食性が低下するおそれがあり、点状白錆が発生しかねない。
【００１８】
上記シラン化合物の例としては、ビニルエポキシシラン、ビニルメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエポキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルエトキシシランを挙げることができる。上記シラン化合物は、全体溶液１００重量部を基準に３〜２５重量部添加されることが好ましく、５〜２０重量部添加されることがより好ましい。３重量部未満である場合、耐食性が十分でなくなり、２５重量部を超過すると、塗膜の硬度が増加し、加工性が低下し、クラックの発生で加工耐食性が減少する。
【００１９】
また、本発明の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物には、モリブデン化合物が含まれることができる。上記モリブデン化合物は、モリブデンの酸素酸塩を形成して、酸素が被膜を通過することを抑制し、その結果、亜鉛の酸化または酸素欠乏不定形亜鉛酸化物を抑えることにより、耐黒変性を提供する。上記モリブデン化合物の例としては、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カルシウム、セレン化モリブデン、リチウムモリブデート、二硫化モリブデン、三酸化モリブデン、及びモリブデン酸のうちの１種以上であることができる。上記モリブデン化合物は、全体溶液１００重量部を基準に０．５〜５．０重量部添加されることが好ましい。０．５重量部未満では酸素酸塩の発生が少なくて効果がなく、５重量部を超過すると耐食性が低い。
【００２０】
また、本発明の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物には、バナジウム化合物が含まれることができる。上記バナジウム化合物を含ませることにより、めっき鋼板の表面に不動態被膜が形成されてめっき鋼板の耐食性を向上させることができる。なお、バナジウムを含有する被膜が存在することにより、被膜に損傷が発生した場合、例えば、隣接する被膜の４価バナジウムが溶出されて３価に還元され、露出しためっき表面に不動態被膜を形成して腐食を抑制する効果も期待することができる。上記バナジウム化合物は、酸化数が２〜５価であるバナジウム化合物、例えば、五酸化バナジウム、三酸化バナジウム、二酸化バナジウム、バナジウムオキシアセチルアセトネート、バナジウムアセチルアセトネート、三塩化バナジウム、及びメタバナジン酸アンモニウムのうちの１種以上であることが好ましい。上記バナジウム化合物は、全体溶液１００重量部を基準に０．５〜５．０重量部添加されることが好ましい。０．５重量部未満では耐食性が十分でなくなるという問題があり、５重量部を超過すると密着性に問題がある。
【００２１】
また、本発明の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物には、ニッケル化合物が含まれることができる。上記ニッケル化合物は、酢酸ニッケル、塩化ニッケル、フッ化ニッケル、硝酸ニッケル、スルファミン酸ニッケル、蟻酸ニッケル、水酸化ニッケル、硫酸ニッケルアンモニウム、及び炭酸ニッケルのうちの１種以上であることができる。上記ニッケル化合物は、全体溶液１００重量部を基準に０．１〜３．０重量部添加されることが好ましい。０．１重量部未満では表面伝導性が向上せず、３重量部を超過すると塗膜にクラックを発生させて耐食性を減少させる。
【００２２】
また、本発明の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物には、銅化合物が含まれることができる。上記銅化合物は、銅アセチルアセトネート、酢酸銅、炭酸銅、塩化銅、酸化第一銅、ピロリン酸銅、硝酸銅、硫酸銅、ヨウ化銅、酸化第一銅、テトラアンミン銅硫酸塩、及び銅ニナトリウムエチレンジアミン四酢酸のうちの１種以上であることができる。上記銅化合物は、全体溶液１００重量部を基準に０．０５〜１．０重量部添加されることが好ましい。０．０５未満では加工後に耐食性の効果がなく、１．０重量部を超過すると耐黒変性が低い。
【００２３】
上記溶液内に含まれた銅及びニッケルの濃度はそれぞれＣｕ：０．０５〜０．５重量％、Ｎｉ：０．５〜３．０重量％で、上記ＣｕとＮｉの重量比が０．１：１．０〜３．０であることが好ましい。これらの重量比が１．０未満では耐黒変性の向上効果が十分でなく、３．０を超過すると耐食性が低下するおそれがある。
【００２４】
上記化合物の他に、残部は溶媒で構成される。上記溶媒には、水とエタノールの混合物を用いることができるが、これに制限されない。
【００２５】
本発明の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物には、上記化合物の他にも、全体溶液１００重量部を基準に４Ａ族金属化合物１〜２０重量部、リン酸化合物０．５〜１０重量部、カルボン酸１．０〜１０重量部、カルシウム化合物０．１〜３．０重量部、及び有機酸３〜１０重量部のうちの１種以上をさらに含むことができる。
【００２６】
上記４Ａ族金属化合物としては、ジルコニウム化合物及びチタニウム化合物のうちの１種以上が用いられることができるが、これに制限されず、ハフニウム化合物、ラザホージウム化合物も用いられることができる。マグネシウム酸化物の濃化に起因する黒変現象は、４Ａ族金属であるジルコニウム、チタニウムなどの酸素酸塩を形成させるようにすることで抑制できる。ジルコニウム、チタニウムなどの４Ａ族金属の酸素酸塩は、エッチング反応によって溶出されたマグネシウムイオンと反応する４Ａ族金属酸素酸イオンの供給源である。反応生成物は界面において緻密な酸化膜を形成して耐食性を向上させる。
【００２７】
上記ジルコニウム化合物としては、例えば、硝酸ジルコニル、酢酸ジルコニル、炭酸ジルコニウムアンモニウム、ジルコニウムアセチルアセトネートなどが好ましい。また、上記チタニウム化合物は、炭酸チタンアンモニウム、乳酸チタンキレート、チタンアセトネートなどが好ましい。
【００２８】
これらは、全体溶液１００重量部を基準に１〜２０重量部添加されることが好ましい。１重量部未満では耐食性が十分でなくなるという問題があり、２０重量部を超過すると被膜の硬度が高すぎてクラックが容易に発生するという問題があり得る。
【００２９】
また、本発明の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物には、リン酸化合物が含まれることができる。上記リン酸化合物は、リン酸類、リン酸類の金属塩、及びリン酸類のアンモニウム塩からなる群より選択される１種または２種以上の混合物であることができ、これらは耐食性向上に寄与する。上記リン酸類の例としては、具体的に、オルトリン酸、ピロリン酸、ポリリン酸、メタリン酸、二リン酸、三リン酸、または四リン酸であることができるが、これに制限されない。上記リン酸類の金属塩の例としては、具体的に、リン酸亜鉛、リン酸ニッケル、リン酸マグネシウムなどであることができるが、これに制限されない。上記リン酸類のアンモニウム塩の例としては、具体的に、第１リン酸アンモニウム、第２リン酸アンモニウム、または第３リン酸アンモニウムであることができるが、これに制限されない。
【００３０】
これらは、０．５重量部未満では耐食性向上に効果がなく、１０重量部を超過するとこれ以上の耐食効果がなく、黒変抵抗が減少するため、０．５〜１０重量部含まれることが好ましい。
【００３１】
また、本発明の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物には、カルボン酸が含まれることができる。上記カルボン酸は、カルボキシル官能基を有する酸のうち１種またはこれ以上の混合物であることができる。上記カルボン酸の例としては、アスコルビン酸、酒石酸、クエン酸、タンニン酸、安息香酸、グリコール酸、及びデヒドロ酢酸からなる群より選択される１種または２種以上の混合物であることができ、これらは主にキレート錯体の形成に起因するもので、密着性を良好にする。カルボン酸が１．０重量部未満含まれると、上記表面処理組成物に含有されている成分の鋼板表面に対する吸着がわずかであり、１０重量部を超過すると、酸が多すぎて溶液の安定性に問題が生じる。
【００３２】
また、本発明の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物には、カルシウム化合物が含まれることができる。上記カルシウム化合物は、カルシウムヒドロキシステアリン酸塩、炭酸カルシウム、酢酸カルシウム、塩化カルシウム、フッ化カルシウム、次亜リン酸カルシウム、水酸化カルシウム、グルコン酸カルシウム、硝酸カルシウム、過マンガン酸カルシウム、リン酸カルシウム、けい酸カルシウム、硫酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、及び蟻酸カルシウムのうちの１種以上であることができる。上記カルシウム化合物は、全体溶液１００重量部を基準に０．１〜３．０重量部添加されることが好ましい。０．１重量部未満では黒変の抑制に効果がなく、３．０重量部を超過すると加工性が劣って加工後の耐食性及び伝導性が減少する。
【００３３】
また、本発明の亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物には、有機酸が含まれることができる。上記有機酸は、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル、及びポリビニルクロリドのうちの１種以上であることができるが、これに制限されない。上記有機酸は、全体溶液１００重量部を基準に３〜１０重量部添加されることが好ましい。３重量部未満では加工後の耐食性向上の効果がなく、１０重量部を超過すると溶液の貯蔵時に安定性が低い。
【００３４】
また、必要に応じて、選択的に上記亜鉛めっき鋼板用表面処理組成物の表面加工時に潤滑を与えるために、ワックスなどの潤滑剤、作業時に現れる気泡を防止するための消泡剤、表面処理被膜の表面レベリングのためのレベリング剤、水溶性樹脂、及び水に既に分散された状態の不溶性樹脂のうちの１種以上をさらに含むことができる。
【００３５】
上記のような表面処理組成物を亜鉛めっき鋼板の亜鉛めっき層の表面に塗布することによる表面処理を実施するために、まず、亜鉛めっき鋼板を調製する。
【００３６】
上記亜鉛めっき鋼板の素地金属としては、炭素鋼、アルミニウム、アルミニウム合金鋼、ステンレス鋼、銅などを制限なく用いることができる。上記素地金属上には亜鉛めっき層が形成されるが、亜鉛めっき層は、重量％で、Ｍｇ：０．１％以上、Ａｌ：０．１％以上、及び残部Ｚｎを含み得る。好ましくは、上記亜鉛めっき層は、重量％で、Ｍｇ：０．１〜１０％、Ａｌ：０．１〜１０％、及び残部Ｚｎを含むことができる。Ｍｇ及びＡｌが０．１％以上含まれると、亜鉛めっき層に対して高耐食性を示すことができる。また、１０％を超過すると、表面硬度が高いため脆弱（Ｂｒｉｔｔｌｅ）で、加工が困難であり、耐食性も減少しかねない。
【００３７】
上記亜鉛めっき層は、Ｓｉ、Ｂｅ、Ｎｉ、及びＺｒからなる群より選択される１種以上をさらに含むことができる。
【００３８】
上記亜鉛めっき鋼板は、素地鋼板上に亜鉛めっき層が形成されたもので、主に溶融亜鉛めっき鋼板が用いられ、電気亜鉛めっき鋼板、乾式（真空蒸着やイオンプレーティングなど）亜鉛めっき鋼板も用いられることができる。
【００３９】
このように設けられた亜鉛めっき鋼板は、前処理工程として、必要に応じて、鋼板に付着された油、染みを除去するために、アルカリまたは酸性脱脂剤で洗浄したり、高温水中で洗浄し、溶剤洗浄などを行うことができる。その後、酸、アルカリなどによる表面調整をすることもできる。素材表面の洗浄においては、洗浄剤が素材表面にできる限り残留しないように洗浄後に水洗することが好ましい。素材金属の表面を洗浄した後、本発明の表面処理組成物を直接適用することができるが、リン酸塩系の化成処理をしてから適用することもできる。
【００４０】
亜鉛めっき鋼板の表面処理時に、特に制限されないが、一般に、素材表面にコーティング液をロール転写するロールコーター法、またはシャワーリングなどによってシャワーさせた後、ロールから処理剤を搾り出す方法、コーティング液中に浸漬させる方法、コーティング液をスプレーする方法などの通常の方法を用いることができる。
【００４１】
この時、コーティング温度は、主溶媒が水であるため０〜６０℃が好ましく、５〜４０℃がより好ましい。このように、コーティング液を亜鉛めっき鋼板に適用した後、５０〜２５０℃の温度で焼付させる。また、焼付温度が５０℃未満である場合、コーティング層が十分に乾燥されることができないため、塗膜の密着性及び耐食性が十分ではない。２５０℃を超過すると、乾燥後に鋼板の冷却が容易ではなく、高温の焼付処理がむしろ塗膜成分の劣化をもたらすため品質の性能が低下する可能性がある。
【００４２】
本発明の表面処理組成物が適用された鋼板の乾燥塗膜は、その厚さが０．１〜１．２ｇ／ｍ２、より好ましくは、０．２〜１．０ｇ／ｍ２になるように塗布し、０．１〜３０秒間乾燥させることが好ましい。この時、乾燥塗膜の量が０．１ｇ／ｍ２以下である場合は耐食性が十分でなくなるという問題があり、１．２ｇ／ｍ２以上である場合は伝導性が減少するという問題がある。
【００４３】
以下、下記実施例を通じて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに制限されない。
【００４４】
［実施例１］
１．鋼板の準備
本発明を実施するために、亜鉛めっき層が、重量％で、Ｍｇ：３％、Ａｌ：２．５％、及び残部Ｚｎを含む、溶融亜鉛めっき鋼板（めっき量は片面６０ｇ／ｍ２）を設けた。
【００４５】
２．鋼板の前処理
上記で設けられた溶融亜鉛めっき鋼板の表面に、中アルカリ脱脂剤（ＣＬＮ−３６４Ｓ：大韓パーカライジング（株）の製品）を２％で希釈して６０℃の温度で２０秒間スプレー噴霧処理して、鋼板の表面を清潔にし、埃と表面に付いた油などの異物を除去した後、鋼板の表面に残っているアルカリ溶液を除去するために水道水で洗浄した。
【００４６】
３．表面処理組成物の製造
本発明の表面処理組成物を製造するために、全体溶液１００重量部を基準に水（純水）１０重量部とエタノール３重量部の混合物に下記表２に記載されているような化学物質を示された濃度で混合し、３０分以上攪拌して、混合された化学物質が十分に混ざり、溶解するようにした。残りは全体溶液が１００重量部になるように水で調節した。
【００４７】
用いられた化学物質は、具体的に、４Ａ族金属化合物として炭酸ジルコニウムアンモニウムを、リン酸化合物としてリン酸アンモニウムを、カルボン酸化合物としてアスコルビン酸を、シラン化合物として３−グリドキシプロピルトリメトキシシランと３−アミノプロノプロピルリトエトキシシランが２：１で加水分解されたものを、モリブデン化合物としてモリブデン酸アンモニウムを、バナジウム化合物としてバナジルアセテートを、ニッケル化合物として硝酸ニッケルを、カルシウム化合物として硝酸カルシウムを、銅化合物として硝酸銅を、有機酸としては酢酸ビニルを用いた。
【００４８】
４．表面処理工程
下記表２の条件で製造された各組成物を溶融亜鉛めっき鋼板にバーコーター（Ｂａｒ  Ｃｏａｔｅｒ）で塗布した後、１５０℃の温度で焼付して３００〜６００ｍｇ／ｍ２の厚さのコーティング層を有するようにした。
【００４９】
５．試験及び評価方法
前処理が完了した亜鉛めっき鋼板については、以下のような方法を通じて耐食性、耐黒変性、耐温水性、伝導性を測定した。
【００５０】
（１）耐食性
ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に基づいて塩水噴霧試験で白錆（Ｗｈｉｔｅ  ｒｕｓｔ）の発生比率を確認した。評価は、平板部及びエリクセン６ｍｍの押出加工部に対して実施した。評価基準は下記表１の通りである。
【００５１】
【表１】
0006026016.tif 000002
【００５２】
（２）耐黒変性
９５％の水分、５５℃の湿潤雰囲気において１２０時間放置した後、白色度計Ｘ−Ｒｉｔｅ  ８２００で明度と彩度の違いを測定して、変色の程度によって耐黒変性を測定した。
0006026016.tif 000003
（△Ｌ：白色度の違い、△ａ：赤色度の違い、△ｂ：黄色度の違い）
上記式によって計算された変色度が３以下は○、３〜５の間は△、５以上はＸと示した。
【００５３】
（３）耐温水性
水の伝導度が２００μｓになるように維持した後、５０℃で１２０時間沈積した際の明度と彩度の違いを、白色度計Ｘ−Ｒｉｔｅ  ８２００で測定して、変色の程度によって耐温水性を測定した。
0006026016.tif 000004
（△Ｌ：白色度の違い、△ａ：赤色度の違い、△ｂ：黄色度の違い）
上記式によって計算された変色度が３以下は○、３〜５の間は△、５以上はＸと示した。
【００５４】
（４）表面伝導性
塗膜処理された試片の伝導度において表面抵抗が０．５ｍΩ以下は○、０．５ｍΩ〜１．０ｍΩの間は△、１．０ｍΩ以上はＸと示した。
【００５５】
６．試験結果
上記による試験結果を表２に要約した。表２に示されているように、本発明による表面処理組成物を用いた発明例の場合、耐食性、耐黒変性、耐温水性、伝導性にすべて優れていることが分かる。
【００５６】
【表２】
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0006026016.tif 000006
【００５７】
［実施例２］
鋼板の準備、鋼板の前処理は実施例１と同一にした。
【００５８】
但し、表面処理組成物の製造は以下のように実施した。
【００５９】
全体溶液１００重量部を基準に、水（純水）１０重量部とエタノール３重量部の混合物に炭酸ジルコニウムアンモニウム１０重量部、リン酸アンモニウム４重量部、アスコルビン酸５重量部、３−グリドキシプロピルトリメトキシシランと３−アミノプロノプロピルリトエトキシシランが２：１で加水分解されたもの７重量部、バナジルアセテート３重量部、モリブデン酸アンモニウム１．５重量部、硝酸ニッケル０．５重量部、硝酸カルシウム１．０重量部、硝酸銅０．５重量部、酢酸ビニル５重量部を混合し、３０分以上攪拌して、混合された化学物質が十分に混ざり、溶解するようにした。残りは全体溶液が１００重量部になるように水で調節して、表面処理組成物を製造した。
【００６０】
その後、表面処理工程、試験及び評価方法も実施例１と同一にした。
【００６１】
但し、コーティング層の乾燥塗膜の厚さを異ならせながら、厚さによる品質の変化を評価して表３に示した。
【００６２】
【表３】
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【００６３】
上記表３から分かるように、乾燥塗膜の厚さが０．１〜１．２ｇ／ｍ２である場合、耐食性、耐黒変性、耐温水性、伝導性にすべて優れることが確認できる。