CN116490635A - 热浸Al-Zn-Si-Mg系镀覆钢板、表面处理钢板和涂装钢板 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种稳定地具有优异的耐腐蚀性的热浸镀Al‑Zn‑Si‑Mg系钢板。为了实现上述目的,本发明的特征在于,是具备镀覆被膜的热浸镀Al‑Zn‑Si‑Mg系钢板,上述镀覆被膜具有含有Al:45~65质量%、Si:1.0~4.0质量%和Mg:1.0~10.0质量%,且剩余部分由Zn和不可避免的杂质构成的组成,上述镀覆被膜中的Mg2Si和MgZn2的由X射线衍射法得到的衍射强度满足以下的关系(1)。Mg2Si(111)/MgZn2(100)≤2.0……(1)。
Description
技术领域
本发明涉及一种稳定地具有优异的耐腐蚀性的热浸Al-Zn-Si-Mg系钢板、表面处理钢板和涂装钢板。
背景技术
已知以55%Al-Zn系为代表的热浸镀Al-Zn系钢板由于能够兼具Zn的牺牲防腐蚀性和Al的高耐腐蚀性,因此在热浸镀锌钢板中也显示高耐腐蚀性。因此,热浸镀Al-Zn钢板由于其优异的耐腐蚀性,主要使用在长时间暴露于室外的屋顶、墙壁等建材领域、护栏、布线配管、隔音墙等土木建筑领域。特别是对在大气污染导致的酸雨、积雪地带喷洒防止道路结冰用融雪剂、海岸地域开发等更严酷的环境下的耐腐蚀性优异的材料、免维护材料的要求不断增加,因此,近年来热浸镀Al-Zn系钢板的需求不断增加。
热浸镀Al-Zn系钢板的镀覆被膜的特征在于具有由过饱和地含有Zn的Al枝晶状地凝固的部分(α-Al相)、和在枝晶间隙(枝晶间)存在的Zn-Al共晶组织构成、α-Al相在镀覆被膜的膜厚方向多个层叠的结构。也已知由于这样的特征的被膜结构,从表面开始的腐蚀进行路径变得复杂,因此腐蚀不易进行,热浸镀Al-Zn系钢板与镀覆被膜厚相同的热浸镀锌钢板相比,能够实现优异的耐腐蚀性。
对这样的热浸镀Al-Zn系钢板,尝试实现长寿命化,添加Mg的热浸Al-Zn-Si-Mg系钢板已经实用化。
作为这样的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,例如专利文献1中公开了一种热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,其在镀覆被膜中包含含有Mg的Al-Zn-Si合金,该Al-Zn-Si合金是含有45~60重量%的元素铝、37~46重量%的元素锌以及1.2~2.3重量%的Si的合金,该Mg的浓度为1~5重量%。
另外,专利文献2中公开了一种热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,目的在于通过在镀覆被膜中含有2~10%的Mg、0.01~10%的Ca中的1种以上来实现耐腐蚀性的提高,并且提高基底钢板露出后的保护作用。
并且,专利文献3中公开了一种热浸Al-Zn-Si-Mg系钢板,通过形成以质量%计含有Mg:1~15%、Si:2~15%、Zn:11~25%且剩余部分由Al和不可避免的杂质构成的被覆层,将镀覆被膜中存在的Mg2Si相、MgZn2相等金属间化合物的大小设为10μm以下,从而实现平板和端面的耐腐蚀性的改善。
上述热浸镀Al-Zn系钢板由于是具有白色金属光泽的亮片图案的漂亮的外观,所以大多数在不实施涂装的状态下使用,实际状况是对其外观的要求很强。因此,也开发了改善热浸Al-Zn系钢板的外观的技术。
例如专利文献4中公开了通过在镀覆被膜中含有0.01~10%的Sr来抑制褶皱状的凹凸缺陷的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板。
此外,专利文献5中公开了通过在镀覆被膜中含有500~3000ppm的Sr来抑制缺陷的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板。
另外,专利文献6中公开了通过在镀覆被膜中含有0.001~1.0%的Sr来兼具表面外观性和耐腐蚀性的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板。
此外,专利文献7中公开了通过在镀覆被膜中含有0.001~1.0%的Sr来兼具表面外观性、平板部和加工部的耐腐蚀性的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板。
另外,专利文献8中也公开了通过在镀覆被膜中含有0.01~0.2%的Sr来兼具表面外观性和耐腐蚀性的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板。
另外,专利文献9中公开了通过以特定的比率控制镀覆被膜中的Si和Mg浓度来提高耐腐蚀性的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板。
应予说明,对于上述热浸镀Al-Zn系钢板,存在在严酷的腐蚀环境下使用的情况下,伴随着镀覆被膜的腐蚀而产生白锈的问题。该白锈导致钢板的外观性降低,因此正在开发改善耐白锈性的钢板。
例如专利文献10中公开了以改善加工部的耐白锈性为目的,对Si-Mg相中的Mg相对于镀层中的Mg总量的质量比率进行优化的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板。
另外,专利文献11中公开了一种通过在热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板的被膜上形成含有氨基甲酸酯树脂的化学转化被膜来改善耐黑变性、耐白锈性的技术。
另外,在热浸镀Al-Zn系钢板的表面形成化学转化被膜、底漆涂膜、上涂涂膜等的涂装钢板由于通过加压成型、辊成型或者压花成型实施90度弯曲、180度弯曲的多种多样加工,进一步要求长期的涂膜耐久性能。为了应对这些要求,已知有热浸镀Al-Zn系钢板中形成含有铬酸盐的化学转化被膜,在底漆涂膜中也含有铬酸盐系防锈颜料,在其上形成热固型的聚酯系树脂涂膜、氟系树脂涂膜等耐候性优异的上涂涂膜的涂装钢板。
然而,最近对于这样的涂装钢板,使用作为环境负荷物质的铬酸盐被视为问题,强烈期望开发出无铬酸盐且能够改善耐腐蚀性、表面外观的涂装钢板。
作为应对这些要求的技术,例如专利文献12中公开了在钢材的表面上镀覆包含Al、Zn、Si和Mg且对这些元素的含量实施了调整的铝·锌合金镀层(α),进一步作为其上层,形成将选自钛化合物和锆化合物中的至少1种化合物(A)作为成膜成分的被膜(β),将铝·锌合金层(α)中的Si-Mg相相对于镀层中的Mg总量的质量比率调整为3%以上的表面处理热浸镀钢材。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第5020228号公报
专利文献2:日本特许第5000039号公报
专利文献3:日本特开2002-12959号公报
专利文献4:日本特许3983932号公报
专利文献5:日本特表2011-514934号公报
专利文献6:国际公开第2020/179147号
专利文献7:国际公开第2020/179148号
专利文献8:日本特开2020-143370号公报
专利文献9:国际公开第2016/140370号
专利文献10:日本特许第5751093号公报
专利文献11:日本特开2019-155872号公报
专利文献12:日本特开2005-169765号公报
发明内容
然而,如专利文献1~3公开的在镀覆被膜中含有Mg的技术并不一定是提高耐腐蚀性的独特方法。
专利文献1~3中公开的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板中,仅通过在镀覆成分中含有Mg来实现耐腐蚀性的提高,但对于构成镀覆被膜的金属相·金属间化合物相的特征并没有考虑,对耐腐蚀性的优劣也无法一概而论。因此,即使在使用相同的镀覆浴组成来制造热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板的情况下,实施加速腐蚀试验时也存在该耐腐蚀性有偏差,并不总优于不添加Mg的Al-Zn系钢板的问题。
同样地对于镀覆外观性的改善,仅在镀覆被膜中添加Sr并不一定能够消除褶皱状的凹凸缺陷,对于专利文献4~8中公开的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,存在无法兼得耐腐蚀性和外观的情况。并且,由于是Mg容易氧化的元素,因此有时在镀覆浴中含有的Mg在浴面附近产生氧化物(顶部浮渣),或者在进行热浸镀的情况下随着时间的经过在镀覆浴的浴中或者底部不均匀地产生含有铁的FeAl系化合物(底部浮渣),这些浮渣附着于镀覆被膜的表面而引起凸状的缺陷,可能损害镀覆被膜表面的外观。
另外,在熔融Al-Zn-Si浴中添加了Mg的浴中对钢板实施镀覆的情况下,已知在镀覆被膜中除了α-Al相,还析出Mg2Si相、MgZn2相、Si相。然而,对于各相的析出量、存在比率对耐腐蚀性的影响尚不完全清楚。
专利文献9中公开的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板中,通过以特定的比率管理Si和Mg的浓度,消除镀覆被膜中的Si相的析出来实现耐腐蚀性的改善,但不一定能够抑制Si相,即使能够抑制镀覆被膜中的Si相的情况下也可能得不到优异的耐腐蚀性等,技术上并不完善。
另外,对于耐白锈性,任一技术均无法实现充分的改善。对于专利文献10的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,虽然论述了加工部和加热后的平板部中的耐白锈性的改善,但对于未加热的平板部中的耐白锈性没有任何考虑,稳定的耐白锈性的实现依然是课题。另外,对于专利文献11的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,并非总是能够稳定地得到优异的耐腐蚀性、耐白锈性,期望得到进一步的改善。
另外,对涂装钢板要求如上所述通过加压成型、辊成型、压花成型等实施了90度弯曲、180度弯曲的各种加工的状态下的长时间的涂膜耐久性能,但在专利文献12的技术不能始终稳定地得到加工后的耐腐蚀性、表面外观性。
不言而喻,涂装钢板的耐腐蚀性受作为基底的镀覆钢板的耐腐蚀性的影响,对于表面外观,褶皱状缺陷的凹凸的高低差达数十μm,因此认为即使通过涂膜使表面平滑化也不会完全消除凹凸,无法期待作为涂装钢板的外观改善。并且,由于凸部中涂膜变薄,因此耐腐蚀性可能会局部降低。因此,为了得到耐腐蚀性和表面外观优异的涂装钢板,重要的是改善作为基底的钢板的耐腐蚀性和表面外观。
鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种稳定地具有优异的耐腐蚀性的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板。
另外,本发明的目的在于提供一种稳定地具有优异的耐腐蚀性和耐白锈性的表面处理钢板。
并且,本发明的目的在于提供一种稳定地具有优异的优耐腐蚀性和加工部耐腐蚀性的涂装钢板。
本发明人等为了解决上述的课题进行了研究,结果发现对于在热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板的镀覆被膜中形成的Mg2Si相、MgZn2相以及Si相,根据镀覆被膜的各成分的平衡、镀覆被膜的形成条件,析出量发生增减,其存在比率发生变化,根据组成的平衡,也存在任一相均不析出的情况。另外,研究表明热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板的耐腐蚀性随着这些相的存在比率而变化,特别是与Mg2Si相、Si相相比,MgZn2相多的情况下耐腐蚀性稳定地提高。
但是,对于这些Mg2Si相、MgZn2相和Si相,已知即使灵活使用一般的方法、例如扫描式电子显微镜,从表面或者截面对镀覆被膜实施二次电子图像或反射电子图像等的观察来判断相的不同是非常困难的。作为能够进行更详细的解析的方法,可以通过使用透射式电子显微镜进行观察来得到微观的信息,但是无法把握影响耐腐蚀性、外观这样的微观信息的Mg2Si、MgZn2和Si相的存在比率。
因此,本发明人等进一步反复进行了深入研究,结果发现通过着眼于X射线衍射法,利用Mg2Si相、MgZn2相和Si相的特定的衍射峰的强度比,能够定量地规定相的存在比率,另外在镀覆被膜中Mg2Si相和MgZn2相满足特定的存在比率时,能够稳定地实现优异的耐腐蚀性,并且抑制浮渣的产生,也能够确保良好的表面外观性。
另外,本发明人等也发现通过在控制热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板的Mg2Si相、MgZn2相、Si相等的存在比率,并且控制浴中的Sr浓度,从而可靠地抑制褶皱状的凹凸缺陷的产生,得到表面外观性优异的镀覆钢板。
另外,本发明人等对在上述镀覆被膜上形成的化学转化被膜也进行了研究,还发现通过由特定的树脂和特定的金属化合物构成化学转化被膜,由此提高化学转化被膜与镀覆被膜的亲和性、防锈效果等,提高耐白锈性的稳定的改善。
并且,本发明人等对在上述镀覆被膜上形成的化学转化被膜和底漆涂膜进行了研究,还发现通过由特定的树脂和特定的无机化合物构成化学转化被膜,并且由特定的聚酯树脂和无机化合物构成底漆涂膜,能够提高涂膜的阻隔性、密合性,即便无铬酸盐也能够实现优异的加工后耐腐蚀性。
本发明是基于以上的情况进行的,其主旨如下。
1.一种热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,其特征在于,是具备镀覆被膜的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,
所述镀覆被膜具有如下的组成:含有Al:45~65质量%、Si:1.0~4.0质量%和Mg:1.0~10.0质量%,剩余部分由Zn和不可避免的杂质构成,
上述镀覆被膜中的Mg2Si和MgZn2的由X射线衍射法得到的衍射强度满足以下的关系(1)。
Mg2Si(111)/MgZn2(100)≤2.0……(1)
Mg2Si(111):Mg2Si的(111)面(面间距d=0.3668nm)的衍射强度,
MgZn2(100):MgZn2的(100)面(面间距d=0.4510nm)的衍射强度
2.根据上述1所述的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,其特征在于,上述镀覆被膜中的Si的由X射线衍射法得到的衍射强度满足以下的关系(2)。
Si(111)=0……(2)
Si(111):Si的(111)面(面间距d=0.3135nm)的衍射强度
3.根据上述1或2所述的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,其特征在于,上述镀覆被膜进一步含有Sr:0.01~1.0质量%。
4.根据上述1~3中任一项所述的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,其特征在于,上述镀覆被膜中的Al的含量为50~60质量%。
5.根据上述1~4中任一项所述的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,其特征在于,上述镀覆被膜中的Si的含量为1.0~3.0质量%。
6.根据上述1~5中任一项所述的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,其特征在于,上述镀覆被膜中的Mg的含量为1.0~5.0质量%。
7.一种表面处理钢板,其特征在于,是具备上述1~6中任一项所述的镀覆被膜和形成在该镀覆被膜上的化学转化被膜的表面处理钢板,
上述化学转化被膜含有选自环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸硅树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、聚亚烷基树脂、氨基树脂以及氟树脂中的至少一种树脂、和选自P化合物、Si化合物、Co化合物、Ni化合物、Zn化合物、Al化合物、Mg化合物、V化合物、Mo化合物、Zr化合物、Ti化合物以及Ca化合物中的至少一种金属化合物。
8.一种涂装钢板,其特征在于,是在上述1~6中任一项所述的镀覆被膜上直接或者介由化学转化被膜形成有涂膜的涂装钢板,
上述化学转化被膜含有树脂成分和无机化合物:所述树脂成分含有合计30~50质量%的(a):具有酯键的阴离子性聚氨酯树脂、和(b):具有双酚骨架的环氧树脂,该(a)与该(b)的含有比率((a):(b))以质量比计在3:97~60:40的范围,所述无机化合物包含2~10质量%的钒化合物、40~60质量%的锆化合物和0.5~5质量%的氟化合物,
上述涂膜至少含有底漆涂膜,该底漆涂膜含有具有氨基甲酸酯键的聚酯树脂、和含有钒化合物、磷酸化合物和氧化镁的无机化合物。
根据本发明,能够提供一种稳定地具有优异的耐腐蚀性的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板。
另外,根据本发明,可以提供一种稳定地具有优异的耐腐蚀性和耐白锈性的表面处理钢板。
此外,根据本发明,可以提供一种稳定地具有优异的耐腐蚀性和加工部耐腐蚀性的涂装钢板。
附图说明
图1是用于说明日本汽车标准的复合循环试验(JASO-CCT)的流程的图。
具体实施方式
(热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板)
本发明的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板在钢板表面具备镀覆被膜。并且,该镀覆被膜具有含有Al:45~65质量%、Si:1.0~4.0质量%以及Mg:1.0~10.0质量%、剩余部分由Zn和不可避免的杂质构成的组成。
上述镀覆被膜中的Al含量从耐腐蚀性与操作方面的平衡考虑为45~65质量%,优选为50~60质量%。这是因为如果上述镀覆被膜中的Al含量至少为45质量%,则产生Al的枝晶凝固,能够得到以α-Al相的枝晶凝固组织作为主体的镀覆被膜结构。通过采取该枝晶凝固组织在镀覆被膜的膜厚方向层叠的结构,从而腐蚀进行路径变得复杂,镀覆被膜本身的耐腐蚀性提高。并且该α-Al相的枝晶部分层叠得越多,腐蚀进行路径变得越复杂,腐蚀越不容易到达基底钢板,因此耐腐蚀性提高,因此优选将Al的含量设为50质量%以上。另一方面,如果上述镀覆被膜中的Al含量超过65质量%,则Zn大部分变为固溶于α-Al中的组织,无法抑制α-Al相的溶解反应,Al-Zn-Si-Mg系镀层的耐腐蚀性劣化。因此,上述镀覆被膜中的Al含量必须为65质量%以下,优选为60质量%以下。
上述镀覆被膜中的Si主要出于抑制在与基底钢板的界面生成的Fe-Al系和/或Fe-Al-Si系的界面合金层的生长,不破坏镀覆被膜与钢板的密合性的目的而添加。实际上,如果在含有Si的Al-Zn系镀覆浴中浸渍钢板,则钢板表面的Fe与浴中的Al、Si发生合金化反应,Fe-Al系和/或Fe-Al-Si系的金属间化合物层在基底钢板/镀覆被膜界面生成,但此时Fe-Al-Si系合金比Fe-Al系合金生长速度慢,所以Fe-Al-Si系合金的比率越高,越能抑制界面合金层整体的生长。因此,上述镀覆被膜中的Si含量必须为1.0质量%以上。另一方面,如果上述镀覆被膜中的Si含量超过4.0质量%,则上述的界面合金层的生长抑制效果不仅饱和,而且因在镀覆被膜中存在过多的Si而加速腐蚀,因此Si含量为4.0%以下。并且,上述镀覆被膜中的Si的含量从抑制存在过量的Si相的观点考虑,优选为3.0%以下。应予说明,从在与后述Mg的含量的关系中容易满足后述的(1)的关系式的观点来看,优选将上述Si的含量设为1.0~3.0质量%。
上述镀覆被膜含有1.0~10.0%的Mg。通过在上述镀覆被膜中含有Mg,从而能够使上述Si以Mg2Si相的金属间化合物的形式存在,能够抑制腐蚀的加速。
另外,如果在上述镀覆被膜中含有Mg,则在镀覆被膜中也形成作为金属间化合物的MgZn2相,得到耐腐蚀性进一步提高的效果。上述镀覆被膜中的Mg含量小于1.0质量%的情况下,Mg用于向作为主要相的α-Al相的固溶,而不是生成上述金属间化合物(Mg2Si,MgZn2),因此无法确保充分的耐腐蚀性。另一方面,如果上述镀覆被膜中的Mg含量多,则耐腐蚀性的提高效果饱和,并且,随着α-Al相的脆弱化,加工性降低,含量为10.0%以下。并且上述镀覆被膜中的Mg含量从抑制镀覆形成时的浮渣产生,容易进行镀覆浴管理的观点考虑,优选为5.0质量%以下。应予说明,从在与上述Si的含量的关系中容易满足后述的(1)的关系的观点考虑,优选将上述Mg的含量设为3.0质量%,如果考虑与浮渣抑制的兼得性,则更优选将上述Mg的含量设为3.0~5.0质量%。
另外,在本发明的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板中,上述镀覆被膜中的Mg2Si和MgZn2的由X射线衍射法得到的衍射强度需要满足以下的关系(1)。
Mg2Si(111)/MgZn2(100)≤2.0……(1)
Mg2Si(111):Mg2Si的(111)面(面间距d=0.3668nm)的衍射强度,MgZn2(100):MgZn2的(100)面(面间距d=0.4510nm)的衍射强度
如上述那样,在本发明中重要的是将因含有上述Mg而在镀覆被膜中生成的Mg2Si、MgZn2等金属间化合物的存在比率控制在特定的比例。对于它们对耐腐蚀性的影响,目前正在研究,还有很多不明之处,但推定以下机理。
在热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板暴露于腐蚀环境的情况下,上述的金属间化合物比α-Al优先溶解,其结果形成的腐蚀产物的附近成为富含Mg的环境。推定在这样的富含Mg的环境下,形成的腐蚀产物不易分解,作为其结果,镀覆被膜的保护作用效果提高。另外,认为该镀覆被膜的保护作用提高效果在MgZn2一方比Mg2Si大,因此提高在上述镀覆被膜中存在的金属间化合物中的MgZn2的存在比率很有效。
上述镀覆被膜中的Mg2Si与MgZn2的存在比率使用由X射线衍射法得到的衍射峰强度,需要满足关系(1):Mg2Si(111)/MgZn2(100)≤2.0,上述镀覆被膜中的Mg2Si和MgZn2的存在比率不满足关系(1),即Mg2Si(111)/MgZn2(100)>2.0的情况下,存在大量在上述镀覆被膜中存在的金属间化合物Mg2Si,因此无法在腐蚀产物的附近得到上述的富含Mg的环境,很难得到上述镀覆被膜的保护作用提高效果。
应予说明,对于上述镀覆被膜中的Mg2Si与MgZn2的存在比率,即使在镀覆被膜的组成满足本发明的范围(含有Al:45~65质量%、Si:1.0~4.0质量%以及Mg:1.0~10.0质量%,剩余部分由Zn和不可避免的杂质构成)的情况下,Mg2Si和MgZn2的存在比率不满足关系(1)时,也无法充分地得到本发明的镀覆被膜的保护作用提高效果。
这里,在上述关系(1)中,Mg2Si(111)是Mg2Si的(111)面(面间距d=0.3668nm)的衍射强度,MgZn2(100)是MgZn2的(100)面(面间距d=0.4510nm)的衍射强度。
作为由上述X射线衍射测定Mg2Si(111)和MgZn2(100)的方法,可以通过机械地刮掉上述镀覆被膜的一部分,在形成粉末的状态下进行X射线衍射(粉末X射线衍射测定法)而算出。对于衍射强度的测定,测定与面间距d=0.3668nm相当的Mg2Si的衍射峰强度、与面间距d=0.4510nm相当的MgZn2的衍射峰强度,算出它们的比率,从而得到Mg2Si(111)/MgZn2(100)。
应予说明,实施粉末X射线衍射测定时所需要的镀覆被膜的量(刮掉镀覆被膜的量)从高精度地测定Mg2Si(111)和MgZn2(100)的观点考虑,可以为0.1g以上,优选为0.3g以上。另外,在刮掉上述镀覆被膜时,存在粉末中包含镀覆被膜以外的钢板成分的情况,但这些金属间化合物相仅包含于镀覆被膜,并且不会对上述的峰强度带来影响。另外,将上述镀覆被膜制成粉末进行X射线衍射是因为在对形成于镀覆钢板的镀覆被膜进行X射线衍射时,受到镀覆被膜凝固组织的面方位的影响,很难进行正确的相比率的计算。
另外,本发明的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板中,从稳定地提高耐腐蚀性的观点考虑,上述镀覆被膜中的Si的由X射线衍射法得到的衍射强度优选满足以下的关系(2)。
Si(111)=0……(2)
Si(111):Si的(111)面(面间距d=0.3135nm)的衍射强度
一般来说,已知Al合金在水溶液中的溶解反应中,由于Si相作为阴极位点存在而促进周边的α-Al相的溶解,因此从抑制α-Al相的溶解的观点考虑减少Si相是有效的,其中如关系(2)所示形成不存在Si相的被膜(将上述Si(111)的衍射峰强度设为零)对于耐腐蚀性的稳定化是最佳的。
应予说明,利用X射线衍射进行Si的(111)面的衍射峰强度测定的方法可以使用与测定上述Mg2Si(111)和MgZn2(100)测定的方法相同的方法。
这里,对于用于满足上述关系(1)、关系(2)的方法,没有特别限定。例如为了满足关系(1)、关系(2),通过调整上述镀覆被膜中的Si的含量、Mg的含量以及Al的含量的平衡,能够控制Mg2Si、MgZn2以及Si的存在比率(Mg2Si(111),MgZn2(100)以及Si(111)的衍射强度)。上述镀覆被膜中的Si的含量、Mg的含量以及Al的含量的平衡并不是设定成一定的含有比例时就满足关系(1)、关系(2),例如需要根据Si的含量(质量%)来改变Mg和Al的含有比率。
另外,除了调整上述镀覆被膜中的Si的含量、Mg的含量以及Al的含量的平衡之外,还可以通过调整镀覆被膜形成时的条件(例如镀覆后的冷却条件),控制Mg2Si(111)、MgZn2(100)以及Si(111)的衍射强度以满足关系(1)、关系(2)。
应予说明,本发明的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板含有Zn和不可避免的杂质。
其中,上述不可避免的杂质含有Fe。该Fe是通过使钢板、浴中设备在镀覆浴中溶出而不可避免地含有的物质,和在形成层界面合金层时通过从基底钢板扩散而供给,结果在上述镀覆被膜中不可避免地含有的。上述镀覆被膜中的Fe含量通常为0.3~2.0质量%左右。作为其它的不可避免的杂质,可举出Cr、Ni、Cu等。对于上述不可避免的杂质的总含量,没有特别限定,但过量地含有的情况下,可能影响钢板的各种特性,因此优选合计为5.0质量%以下。
另外,本发明的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板中,上述镀覆被膜优选含有0.01~1.0质量%的Sr。上述镀覆被膜通过含有Sr,从而能够更可靠地抑制褶皱状的凹凸缺陷等的表面缺陷的产生,能够实现良好的表面外观性。
应予说明,上述褶皱状缺陷是指成为在上述镀覆被膜的表面形成的褶皱状的凹凸的缺陷,在上述镀覆被膜表面,观察到像白色的条纹。这样的褶皱状缺陷在上述镀覆被膜中大量添加Mg的情况下容易产生。因此,在上述热浸镀钢板中,通过在上述镀覆被膜中含有Sr,能够在上述镀覆被膜表层中使Sr比Mg优先氧化,抑制Mg的氧化反应,从而能够抑制上述褶皱状缺陷的产生。
并且,在本发明的热浸Al-Zn-Si-Mg系钢板中,优选上述镀覆被膜中的Mg2Si和MgZn2的存在比率满足关系(1),并且上述镀覆被膜含有0.01~1.0质量%的Sr。由此,能够进一步获得由上述Sr带来的表面外观性提高的效果。对于该原因尚不明确,但推测是因为如果上述镀覆被膜中的Mg2Si多,则镀覆表层的氧化本身不易受到抑制,影响添加Sr时的外观的改善效果。应予说明,上述镀覆被膜中的Sr含量小于0.01质量%的情况下,很难得到抑制上述褶皱状缺陷的产生的效果,如果上述镀覆被膜中的Sr含量超过1.0质量%,则有时Sr被过量地获取到界面合金层,影响外观改善效果以外,还可能影响镀覆密合性等,因此上述镀覆被膜中的Sr含量优选为0.01~1.0质量%。
另外,从能够与上述Mg同样地提高腐蚀产物的稳定性、延缓腐蚀的进行的效果的观点出发,上述镀覆被膜优选进一步含有选自合计0.01~10质量%的选自Cr、Mn、V、Mo、Ti、Ca、Ni、Co、Sb以及B中的一种或者两种以上。将上述成分的合计含量设为0.01~10质量%能够得到充分的腐蚀延缓效果,并且效果也不会饱和。
应予说明,从满足各种特性的观点考虑,上述镀覆被膜的附着量优选单面为45~120g/m2。在上述镀覆被膜的附着量为45g/m2以上的情况下,对建材等需要长期耐腐蚀性的用途也可得到足够的耐腐蚀性,并且在上述镀覆被膜的附着量为120g/m2以下的情况下,在抑制加工时的镀覆裂纹等的发生,并且能够实现优异的耐腐蚀性。从同样的观点考虑,上述镀覆被膜的附着量优选为45~100g/m2。
对于上述镀覆被膜的附着量,例如可以通过用JIS H 0401:2013年规定的盐酸与六亚甲基四胺的混合液将特定面积的镀覆被膜熔融剥离,由通过剥离前后的钢板重量差算出的方法来导出。为了利用该方法求出每单面的镀覆附着量,可以利用胶带进行密封以防止非对象面的表面露出后实施上述的溶解而求出。
另外,上述镀覆被膜的成分组成例如可以将镀覆被膜浸渍于盐酸等使其溶解,对该溶液利用ICP发光分光分析、原子吸收光谱分析等进行确认。该方法仅是一个例子,只要是能够正确地定量镀覆被膜的成分组成的方法,就可以为任意的方法,没有特别限定。
应予说明,由本发明得到的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板的镀覆被膜整体上与镀覆浴的组成大致相同。因此,上述镀覆被膜的组成的控制可以通过控制镀覆浴组成而高精度地进行。
另外,对于构成本发明的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板的基底钢板,没有特别限定,可以根据要求的性能、标准适宜地使用冷轧钢板、热轧钢板等。
并且对于得到上述基底钢板的方法,也没有特别限定。例如上述热轧钢板的情况下,可以使用经过热轧工序、酸洗工序的方法,上述冷轧钢板的情况下,可以进一步实施冷轧工序来制造。并且为了得到钢板的特性,,也可以在热浸镀工序之前进行再结晶退火工序等。
应予说明,对于本发明的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板制造方法,没有特别限定。例如可以利用连续式热浸设备对上述基底钢板进行清洗、加热、镀覆浴浸渍来制造。在钢板的加热工序中,为了上述基底钢板本身的组织控制而实施再结晶退火等,并且为了防止钢板的氧化并还原存在于表面的微量的氧化膜,有效的是氮-氢气氛等还原气氛中的加热。
另外,对于制造本发明的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板时使用的镀覆浴,如上所述,上述镀覆被膜的组成整体上与镀覆浴的组成大致相同,因此可以使用具有含有Al:45~65质量%、Si:1.0~4.0质量%和Mg:1.0~10.0质量%且剩余部分由Zn、Fe和不可避免的杂质构成的组成。
另外,上述镀覆浴的浴温没有特别限定,但优选在(熔点+20℃)~650℃的温度范围。
将上述浴温的下限设为熔点+20℃是因为为了进行热浸镀处理,需要将上述浴温设为凝固点以上,通过设为熔点+20℃,从而防止由上述镀覆浴的局部的浴温降低导致的凝固。另一方面,将上述浴温的上限设为650℃是因为如果超过650℃则上述镀覆被膜的快速冷却很难,在镀覆被膜与钢板之间形成的界面合金层可能变厚。
另外,对于浸入到镀覆浴的基底钢板的温度(浸入板温),没有特别限定,但从确保上述连续式热浸镀作业中的镀覆特性、防止浴温度的变化的观点考虑,优选控制在上述镀覆浴的温度±20℃以内。
另外,对于钢板的上述镀覆浴中的浸渍时间,为0.5秒以上。这是因为在小于0.5秒的情况下,可能无法在上述基底钢板的表面形成充分的镀覆被膜。对于浸渍时间的上限没有特别限定,但如果延长浸渍时间,则镀覆被膜与钢板之间形成的界面合金层可能变厚,因此优选为8秒以内。
应予说明,热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板可以根据要求的性能在上述镀覆被膜上直接或者介由中间层来形成涂膜。
应予说明,对于形成上述涂膜的方法,没有特别限定,可以根据要求的性能适当地进行选择。例如可举出辊涂机涂装、帘式流动涂装、喷涂涂装等形成方法。可以在涂装含有有机树脂的涂料后,通过热风干燥、红外线加热、感应加热等方法进行加热干燥而形成涂膜。
另外,对于上述中间层,也只要是形成在热浸镀钢板的镀覆被膜与上述涂膜之间形成的层,就没有特别限定。
(表面处理钢板)
本发明的表面处理钢板在钢板表面具备镀覆被膜和形成在该镀覆被膜上的化学转化被膜。
其中,上述镀覆被膜的构成与上述的本发明的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板的镀覆被膜相同。
本发明的表面处理钢板在上述被膜上形成有化学转化被膜。
应予说明,上述化学转化被膜只要形成在表面处理钢板的至少单面形成即可,也可以根据用途、要求的性能形成于表面处理钢板的两面。
并且,在本发明的表面处理钢板中,上述化学转化被膜的特征在于含有选自环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸硅树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、聚亚烷基树脂、氨基树脂以及氟树脂中的至少一种树脂、和选自P化合物、Si化合物、Co化合物、Ni化合物、Zn化合物、Al化合物、Mg化合物、V化合物、Mo化合物、Zr化合物、Ti化合物以及Ca化合物中的至少一种金属化合物。
通过在镀覆被膜上形成上述的化学转化被膜,能够提高与镀覆被膜的亲和性,能够在上述被膜上均匀地形成化学转化被膜,并且能够提高化学转化被膜的防锈效果、阻隔效果。其结果是能够实现本发明的表面处理钢板的稳定的耐腐蚀性以及耐白锈性。
这里,对于构成上述化学转化被膜的树脂,从提高耐腐蚀性的观点考虑,使用选自环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸硅树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、聚亚烷基树脂、氨基树脂以及氟树脂中的至少一种。根据相同的观点考虑,上述树脂优选含有选自氨基甲酸酯树脂和丙烯酸树脂中的至少一种。应予说明,上述构成化学转化被膜的树脂也包含上述树脂的加聚物。
对于上述环氧树脂,例如可以使用将双酚A型、双酚F型、酚醛清漆型等环氧树脂进行缩水甘油醚化而成的树脂;将环氧丙烷、环氧乙烷或者聚亚烷基二醇与双酚A型的环氧树脂加成进行缩水甘油醚化而成的树脂、脂肪族环氧树脂、脂环式环氧树脂、聚醚系环氧树脂等。
对于上述氨基甲酸酯树脂,例如可以使用油改性聚氨酯树脂、醇酸系聚氨酯树脂、聚酯系聚氨酯树脂、聚醚系聚氨酯树脂、聚碳酸酯系聚氨酯树脂等。
对于上述丙烯酸树脂,例如可举出聚丙烯酸及其共聚物、聚丙烯酸酯及其共聚物、聚甲基丙烯酸及其共聚物、聚甲基丙烯酸酯及其共聚物、氨基甲酸酯-丙烯酸共聚物(或者氨基甲酸酯改性丙烯酸树脂)、苯乙烯-丙烯酸共聚物等,还可以使用使这些树脂被其它醇酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂等改性而得的树脂。
作为上述丙烯酸硅树脂,例如可举出在作为主剂的丙烯酸系共聚物的侧链或者末端具有水解性烷氧基甲硅烷基的树脂中添加固化剂而成的树脂等。另外,在使用丙烯酸硅树脂的情况下,除了耐腐蚀性,还可以期待优异的耐候性。
对于上述醇酸树脂,例如可举出油改性醇酸树脂、松香改性醇酸树脂、酚醛改性醇酸树脂、苯乙烯化醇酸树脂、硅改性醇酸树脂、丙烯酸改性醇酸树脂、无油醇酸树脂、高分子量无油醇酸树脂等。
上述聚酯树脂是通过将多元羧酸与多元醇进行脱水缩合形成酯键而合成的缩聚物,作为多元羧酸,例如可使用对苯二酸、2,6-萘二羧酸等,作为聚醇,例如可举出乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇等。具体而言,上述聚酯可举出聚对苯二酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等。另外,也可以使用将这些聚酯树脂进行丙烯酸改性而得的树脂。
对于上述聚亚烷基树脂,例如可举出乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、羧基改性聚烯烃树脂等乙烯系共聚物、乙烯-不饱和羧酸共聚物、乙烯系离聚物等,并且也可以使用将这些树脂通过其它醇酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂等改性而得到的树脂。
上述氨基树脂是通过胺或酰胺化合物与醛的反应生成的热固性树脂,可举出三聚氰胺树脂、胍胺树脂、硫脲树脂等,从耐腐蚀性、耐侯性、密合性等的观点考虑,优选使用三聚氰胺树脂。作为三聚氰胺树脂,没有特别限定,例如可举出丁基化三聚氰胺树脂、甲基化三聚氰胺树脂、水性三聚氰胺树脂等。
对于上述氟树脂,可举出氟烯烃系聚合物、氟烯烃与烷基乙烯基醚、环烷基乙烯基醚、羧酸改性乙烯基酯、羟烷基烯丙基醚、四氟丙基乙烯基醚等的共聚物。在使用这些氟树脂的情况下,不仅可以期待耐腐蚀性,也可以期待优异的耐候性和优异的疏水性。
并且为了提高耐腐蚀性、加工性,特别优选使用固化剂。作为固化剂,可以适宜地使用脲树脂(丁基化脲树脂等)、三聚氰胺树脂(丁基化三聚氰胺树脂、丁基醚化三聚氰胺树脂等)、丁基化脲·三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂等氨基树脂、封端异氰酸酯、唑啉化合物、酚醛树脂等。
另外,对于构成上述化学转化被膜的金属化合物,可使用选自P化合物、Si化合物、Co化合物、Ni化合物、Zn化合物、Al化合物、Mg化合物、V化合物、Mo化合物、Zr化合物、Ti化合物以及Ca化合物中的至少一种。从同样的观点考虑,上述金属化合物优选含有P化合物、Si化合物以及V化合物中的至少一种。
这里,上述P化合物通过包含在上述化学转化被膜中,从而能够提高耐腐蚀性、耐汗性。上述P化合物是指含有P的化合物,例如可以含有选自无机磷酸、有机磷酸及它们的盐中的1种或者2种以上。
作为上述无机磷酸、有机磷酸及它们的盐,可以没有特别限定地使用任意的化合物。例如作为上述无机磷酸,优选使用选自磷酸、磷酸二氢盐、磷酸氢二盐、磷酸三氢盐、焦磷酸、焦磷酸盐、三聚磷酸、三聚磷酸盐、亚磷酸、亚磷酸盐、次磷酸、次磷酸盐中的一个以上。另外,作为上述有机磷酸,优选使用膦酸(膦酸化合物)。并且,作为上述膦酸,优选使用选自氰基三亚甲基膦酸、磷酸丁烷三羧酸、甲基二膦酸、亚甲基膦酸以及乙叉二膦酸中的一个以上。
应予说明,在上述P化合物为盐情况下,该盐优选是元素周期表中的第1族~第13族元素的盐,更优选为金属盐,优选为选自碱金属盐和碱土金属盐中的一种以上。
如果将包含上述P化合物的化学转化处理液涂布于热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,则镀覆被膜表面因该P化合物的作用被蚀刻,在化学转化被膜的上述镀覆被膜侧形成获取了作为镀覆被膜的构成元素的Al、Zn、Si和Mg的稠化层。通过形成有上述稠化层,由此化学转化被膜与镀覆被膜表面的结合变得牢固,化学转化被膜的密合性提高。
上述化学转化处理液中的P化合物的浓度没有特别限定,可以为0.25质量%~5质量%。在上述P化合物的浓度小于0.25质量%时,不仅蚀刻效果不足,与镀覆界面的密合力降低,平面部耐腐蚀性降低,而且缺陷部、切断端面部、通过加工等产生的镀层、被膜的损伤部的耐腐蚀性、耐汗性也降低。从同样的观点出发,P化合物的浓度优选为0.35质量%以上,更优选0.50质量%以上。另一方面,如果上述P化合物的浓度超过5质量%,则不仅化学转化处理液的寿命短,而且形成被膜时的外观变得不均匀,并且,从化学转化被膜溶出的P的溶出量变多,耐黑变性也可能降低。从同样的观点出发,P化合物的浓度优选3.5质量%以下,优选2.5质量%以下。对于上述化学转化被膜中的P化合物的含量,例如可以通过涂布P化合物的浓度为0.25质量%~5质量%的化学转化处理液,进行干燥,从而使干燥后的化学转化被膜P的附着量为5~100mg/m2。
上述Si化合物是与上述树脂一起形成化学转化被膜的成为骨架的成分,能够提高与上述镀覆被膜的亲和性,均匀地形成化学转化被膜。上述Si化合物是含有Si的化合物,例如优选含有选自二氧化硅、三烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷以及硅烷偶联剂中的一种以上。
作为上述二氧化硅,可以没有特别限定地使用任意的物质。作为上述二氧化硅,例如可以使用湿式二氧化硅和干式二氧化硅中的至少一种。作为上述湿式二氧化硅中的一种的胶体二氧化硅,例如可以优选使用日产化学(株)制的SNOWTEX O、C、N、S、20、OS、OXS、NS等。另外,作为上述干式二氧化硅,例如可以优选使用日本AEROSIL(株)制的AEROSIL50、130、200、300、380等。
作为上述三烷氧基硅烷,可以没有特别限定地使用任意的物质。例如优选使用通式:R1Si(OR2)3(式中,R1为氢或者碳原子数1~5的烷基,R2是相同或者不同的碳原子数1~5的烷基)表示的三烷氧基硅烷。作为这样的三烷氧基硅烷,例如可举出三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷等。
作为上述四烷氧基硅烷,可以没有特别限定地使用任意的物质。例如优选使用通式:Si(OR)4(式中,R为相同的或者不同的碳原子数1~5的烷基)表示的四烷氧基硅烷。作为这样的四烷氧基硅烷,例如可举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷等。
作为上述硅烷偶联剂,可以没有特别限定地使用任意的物质。例如可举出γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、以及γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-异氰酸丙基三乙氧基硅烷等。
应予说明,通过在化学转化被膜中含有上述Si化合物,该Si化合物发生脱水缩合,形成屏蔽腐蚀因素的阻隔效果高的具有硅氧烷键的非晶的化学转化被膜。另外,通过与上述的树脂结合,形成具有更高的阻隔性的化学转化被膜。并且在腐蚀环境下,在缺陷部、加工等产生的镀层、被膜的损伤部形成致密且稳定的腐蚀产物,也具有通过与上述镀覆被膜的复合效果来抑制基底钢板的腐蚀的效果。从形成稳定的腐蚀产物的效果高的观点考虑,作为上述Si化合物,优选使用胶体二氧化硅和干式二氧化硅中的至少一种。
用于形成上述化学转化被膜的化学转化处理液中的上述Si化合物的浓度为0.2质量%~9.5质量%。如果上述化学转化处理液中的Si化合物的浓度为0.2质量%以上,则可以得到由硅氧烷键带来的阻隔效果,其结果是除了平面部耐腐蚀性提高之外,缺陷部、切断部和由加工等带来的损伤部的耐腐蚀性以及耐汗性也提高。另外,如果上述Si化合物的浓度为9.5质量%以下,则能够延长化学转化处理液的寿命。通过涂布Si化合物的浓度为0.2质量%~9.5质量%的化学转化处理液,进行干燥,从而使干燥后的化学转化被膜中的Si附着量为2~95mg/m2。
上述Co化合物和上述Ni化合物通过包含于上述化学转化被膜中,从而能够提高耐黑变性。认为这是因为Co、Ni具有延缓腐蚀环境下的水溶性成分从被膜溶出的效果。另外,上述Co和上述Ni是与Al、Zn、Si和Mg等相比更不易氧化的元素。因此,通过使上述Co化合物和上述Ni化合物中的至少一方在上述化学转化被膜与上述镀覆被膜的界面稠化(形成稠化层),由此稠化层成为腐蚀的屏障,其结果能够改善耐黑变性。
通过使用含有上述Co化合物的化学转化处理液,能够使上述化学转化皮膜中含有Co,被获取到上述稠化层中。作为上述Co化合物,优选使用钴盐。作为上述钴盐,更优选使用选自硫酸钴、碳酸钴以及氯化钴中的1种或者2种以上。
另外,通过使用含有上述Ni化合物的化学转化处理液,能够使上述化学转化被膜中含有Ni,被获取到上述稠化层中。作为上述Ni化合物,优选使用镍盐。作为上述镍盐,更优选使用选自硫酸镍、碳酸镍和氯化镍中的1种或者2种以上。
上述化学转化处理液中的Co化合物和/或Ni化合物的浓度没有特别限定,可以合计为0.25质量%~5质量%。如果上述Co化合物和/或Ni化合物的浓度小于0.25质量%,则界面稠化层变得不均匀,不仅平面部的耐腐蚀性降低,而且缺陷部、切断端面部、由加工等引起的被膜损伤部的耐腐蚀性也降低。根据同样的观点考虑,优选为0.5质量%以上,更优选为0.75质量%以上。另一方面,在上述Co化合物和/或Ni化合物的浓度超过5质量%时,形成被膜时的外观变得不均匀,可能导致耐腐蚀性降低。从同样的观点考虑,优选为4.0质量%以下,更优选为3.0质量%以下。通过涂布上述Co化合物和/或Ni化合物的浓度的合计为0.25质量%~5质量%的化学转化处理液,进行干燥,从而使干燥后的化学转化被膜中的Co和Ni的合计附着量为5~100mg/m2。
对于上述Al化合物、上述Zn化合物和上述Mg化合物,通过包含于化学转化处理液,从而能够在上述化学转化被膜的被膜侧形成含有Al、Zn以及Mg中的至少一种的稠化层。形成的稠化层能够提高耐腐蚀性。
应予说明,只要上述Al化合物、上述Zn化合物以及上述Mg化合物分别为含有Al、Zn以及Mg的化合物,就没有特别限定,但优选为无机化合物,优选为氯、氯化物、氧化物或者氢氧化物。
作为上述Al化合物,例如可举出选自硫酸铝、碳酸铝、氯化铝、氧化铝以及氢氧化铝中的一种以上。
作为上述Zn化合物,例如可举出选自硫酸锌、碳酸锌、氯化锌、氧化锌和氢氧化锌中的一种以上。
作为上述Mg化合物,例如可举出选自硫酸镁、碳酸镁、氯化镁、氧化镁以及氢氧化镁中的一种以上。
用于形成上述化学转化被膜的化学转化处理液中的Al化合物、Zn化合物和/或Mg化合物的浓度优选合计为0.25质量%~5质量%。如果上述合计浓度为0.25质量%以上,则能够更有效地形成上述稠化层,其结果是能够进一步提高耐腐蚀性。另一方面,如果上述合计浓度为5质量%以下,则化学转化被膜的外观变得更均匀,平面部、缺陷部、由加工等产生的镀层、被膜的损伤部的耐腐蚀性进一步提高。
上述V化合物通过包含在上述化学转化被膜中,从而在腐蚀环境下V适度地溶出,与同样在腐蚀环境下溶出的镀覆成分的锌离子等结合,形成致密的保护被膜。通过所形成的保护被膜,不仅能够提高平面部的耐腐蚀性,而且能够提高缺陷部、由加工产生的镀覆被膜的损伤部、对从切断端面向平面部进行的腐蚀等的耐腐蚀性。
上述V化合物是含有V的化合物,例如可举出选自偏钒酸钠、硫酸钒和乙酰丙酮钒中的一种以上。
用于形成上述化学转化被膜的化学转化处理液中的V化合物优选为0.05质量%~4质量%。如果上述V化合物的浓度为0.05质量%以上,则在腐蚀环境下容易溶出,容易形成保护被膜,缺陷部、切断端面部、由加工引起产生的镀覆被膜的损伤部的耐腐蚀性提高。另一方面,如果上述V化合物的浓度超过4质量%,则形成化学转化被膜时的外观容易变得不均匀,耐黑变性也降低。
上述Mo化合物通过包含在上述化学转化被膜中,从而能够提高表面处理钢板的耐黑变性。上述Mo化合物是含有Mo的化合物,可以通过在化学转化处理液中添加钼酸和钼酸盐中的一方或者两方而得到。
应予说明,作为上述钼酸盐,例如可举出钼酸钠、钼酸钾、钼酸镁和钼酸锌中的一种以上。
用于形成上述化学转化被膜的化学转化处理液中的Mo化合物的浓度优选为0.01质量%~3质量%。如果上述Mo化合物的浓度为0.01质量%以上,则氧缺乏型氧化锌的生成进一步被抑制,能够进一步提高耐黑变性。另一方面,如果上述Mo化合物的浓度为3质量%以下,则除了化学转化处理液的寿命变得更长,还能够进一步提高耐腐蚀性。
上述Zr化合物和上述Ti化合物通过包含于上述化学转化被膜中,从而能够防止化学转化被膜成为多孔,能够使被膜致密化。其结果是腐蚀因素不易透过上述化学转化被膜,能够提高耐腐蚀性。
上述Zr化合物是含有Zr的化合物,例如可以使用选自乙酸锆、硫酸锆、碳酸锆钾、碳酸锆钠以及碳酸锆铵中的一种以上。这些化合物中,有机钛螯合化合物在干燥化学转化处理液来形成被膜时使被膜致密化,得到更优异的耐腐蚀性,因此优选。
上述Ti化合物是含有Ti的化合物,例如可以使用选自硫酸钛、氯化钛、氢氧化钛、乙酰丙酮钛、辛二醇酸钛(titanium octylene glycolate)和乙酰乙酸乙酯钛(titaniumethyl acetoacetate)中的一种以上。
用于形成上述化学转化被膜的化学转化处理液中的Zr化合物和/或Ti化合物的浓度合计优选为0.2量%~20质量%。如果上述Zr化合物和/或Ti化合物的合计浓度为0.2质量%以上,则腐蚀因素的透过抑制效果提高,不仅能够进一步提高平面部的耐腐蚀性,而且能够进一步提高缺陷部、切断端面部、由加工引起的镀覆被膜损伤部的耐腐蚀性。另一方面,如果上述Zr化合物和/或Ti化合物的合计为浓度20质量%以下时,能够进一步延长上述化学转化处理液寿命。
上述Ca化合物通过包含于上述化学转化被膜中,从而能够呈现腐蚀速度降低效果。
上述Ca化合物是含有Ca的化合物,例如可举出Ca的氧化物、Ca的硝酸盐、Ca的硫酸盐、含有Ca的金属间化合物等。更具体而言,作为上述Ca化合物,可举出CaO、CaCO3、Ca(OH)2、Ca(NO3)2·4H2O、CaSO4·2H2O等。上述化学转化被膜中的上述Ca化合物的含量没有特别限定。
应予说明,上述化学转化被膜根据需要可以含有涂料领域中通常使用的公知的各种成分。例如可举出流平剂、消泡剂等各种表面调整剂、分散剂、防沉降剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等各种添加剂、着色颜料、体质颜料、光亮材料等各种颜料、固化催化剂、有机溶剂、润滑剂等。
应予说明,在本发明的表面处理钢板中,优选上述化学转化被膜不含有6价铬、3价铬、氟等有害成分。这是因为在用于形成上述化学转化被膜的化学转化处理液中不含有这些有害成分,因此安全性高且对环境的影响小。
另外,上述化学转化被膜的附着量没有特别限定。例如从可靠地确保耐腐蚀性的同时防止化学转化被膜的剥离等的观点考虑,优选将上述化学转化被膜的附着量设为0.1~3.0g/m2,更优选为0.5~2.5g/m2。通过将上述化学转化被膜的附着量设为0.1g/m2以上,从而能够更可靠地确保耐腐蚀性,通过将上述化学转化被膜的附着量设为3.0g/m2以下,从而能够防止化学转化被膜的开裂、剥离。
上述化学转化被膜附着量可以通过从对被膜进行荧光X射线分析来测定预先知道被膜中含量的元素的存在量的方法这样的现有的方法中适当选择的方法来求出。
应予说明,用于形成上述化学转化被膜的方法,没有特别限定,可以根据要求的性能、制造设备等适宜地选择。例如可以通过在上述镀覆被膜上利用辊涂机等连续地涂布化学转化处理液,然后使用热风、感应加热等,在60~200℃左右的到达板温(Peak MetalTemperature:PMT)进行干燥而形成。上述化学转化处理液的涂布中除了辊涂机以外,还可以适当地采用无气喷涂、静电喷涂、帘式流动涂布机等公知的方法。另外,只要上述化学转化被膜含有上述树脂和上述金属化合物,就可以为单层膜或者多层膜中的任一者,没有特别限定。
另外,本发明的表面处理钢板也可以根据需要在上述化学转化被膜上形成涂膜。
(涂装钢板)
本发明的涂装钢板是在镀覆被膜上直接或者介由化学转化被膜而形成有涂膜的涂装钢板。
其中,上述镀覆被膜的构成与上述本发明的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板的镀覆被膜相同。
本发明的涂装钢板可以在上述镀覆被膜上形成化学转化被膜。
应予说明,上述化学转化被膜可以形成于涂装钢板的至少单面,也可以根据用途、要求的性能而形成于涂装钢板的两面。
另外,在本发明的涂装钢板的特征在于,上述化学转化被膜含有合计30~50质量%的树脂成分和无机化合物,所述树脂成分含有(a):具有酯键的阴离子性聚氨酯树脂和(b):具有双酚骨架的环氧树脂,该(a)与该(b)的含有比率((a):(b))以质量比计在3:97~60:40的范围,所述无机化合物包含2~10质量%的钒化合物、40~60质量%的锆化合物和0.5~5质量%的氟化合物。
通过在镀覆被膜上形成上述化学转化被膜,能够提高化学转化被膜的强度和密合性,并且也能够提高耐腐蚀性。
这里,构成上述化学转化被膜的树脂成分含有(a):具有酯键的阴离子性聚氨酯树脂和(b):具有双酚骨架的环氧树脂。
对于上述(a)具有酯键的阴离子性聚氨酯树脂,可举出使聚酯多元醇与具有2个以上的异氰酸酯基的二异氰酸酯或者聚异氰酸酯的反应物与二羟甲基烷基酸共聚而得的树脂。另外,可以通过公知的方法分散在水等液体中而得到化学转化处理液。
作为上述聚酯多元醇,可举出由二醇成分与羟基羧酸的酯形成衍生物等酸成分进行脱水缩合反应而得到的聚酯、由ε-己内酯等环状酯化合物的开环聚合反应而得到的聚酯以及它们的共聚聚酯。
作为上述聚异氰酸酯,可举出芳香族聚异氰酸酯、脂肪族聚异氰酸酯、脂环式聚异氰酸酯等。作为上述芳香族聚异氰酸酯,例如可举出2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2-二苯基甲烷二异氰酸酯、三苯甲烷三异氰酸酯、聚亚甲基聚苯基聚异氰酸酯、萘二异氰酸酯、以及它们的衍生物(例如多元醇类的反应得的预聚物类、二苯基甲烷二异氰酸酯的碳二亚胺化合物等的改性聚异氰酸酯类等)等。
应予说明,使上述聚酯多元醇与上述二异氰酸酯或者聚异氰酸酯反应来合成聚氨酯时,例如可以通过将二羟甲基烷基酸共聚,使其自乳化而水溶化(水分散),得到上述(a)具有酯键的阴离子性聚氨酯树脂。在该情况下,作为二羟甲基烷基酸,例如可举出碳原子数2~6的二羟甲基烷基酸,更具体而言,可举出二羟甲基乙酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基庚酸和二羟甲基己酸等。
另外,对于上述(b)具有双酚骨架的环氧树脂,可以使用公知的环氧树脂。例如可举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、双酚S型环氧树脂等。这些环氧树脂可以将双酚A、双酚F、双酚AD、双酚S等双酚化合物、环氧氯丙烷在碱性催化剂的存在下反应而得到。其中,成分〔A〕优选包含双酚A型环氧树脂或者双酚F型环氧树脂,更优选包含双酚A型环氧树脂。该(b)具有双酚骨架的环氧树脂可以利用公知的方法分散于水等的液体中而得到化学转化处理液。
上述树脂成分作为上述化学转化被膜的粘合剂发挥作用,但构成粘合剂的上述(a)具有酯键的阴离子性聚氨酯树脂由于具有挠性,所以在实施加工时,可以起到化学转化被膜不易受到破坏(剥离)的效果,上述(b)具有双酚骨架的环氧树脂可以起到提高与基底的镀锌系钢板和上层的底漆涂膜的密合性的效果。
上述树脂成分在上述化学转化被膜中合计包含30~50质量%。上述树脂成分的含量小于30质量%时,化学转化被膜的粘合剂效果降低,如果超过50质量%,则由下述所示的无机成分的功能、例如抑制剂作用降低。从同样的观点考虑,上述化学转化被膜中的上述树脂成分的含量优选为35~45质量%。
并且,上述树脂成分中,上述(a)具有酯键的阴离子性聚氨酯树脂与上述(b)具有双酚骨架的环氧树脂的含有比率((a):(b))以质量比计必须为3:97~60:40的范围。这是因为上述(a):(b)在上述范围外的情况下,作为化学转化处理被膜的挠性的降低、密合性降低,随之无法得到充分的耐腐蚀性。从同样的观点考虑,上述(a):(b)优选为10:90~55:45。
应予说明,对于上述树脂成分,可以根据要求的性能包含上述(a)具有酯键的阴离子性聚氨酯树脂和(b)具有双酚骨架的环氧树脂以外的树脂(其它树脂成分)。对于上述其它树脂成分,没有特别限定,例如可以使用选自丙烯酸树脂、丙烯酸硅树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、聚亚烷基树脂、氨基树脂和氟树脂中的至少一种或者组合两种以上实用。
在上述树脂成分包含其它树脂的情况下,上述(a)具有酯键的阴离子性聚氨酯树脂和具有上述(b)双酚骨架的环氧树脂的合计含量优选为50质量%以上,更优选为75质量%以上。这是因为能够更可靠地得到作为化学转化处理被膜的挠性的降低、密合性。
另外,上述化学转化被膜中包含2~10质量%的钒化合物、40~60质量%的锆化合物和0.5~5质量%的氟化合物作为无机化合物。
通过包含这些化合物,能够提高化学转化被膜的耐腐蚀性。
上述钒化合物添加到化学转化处理液中作为防锈剂(抑制剂)发挥作用。通过使上述钒化合物包含在上述化学转化被膜中,从而在腐蚀环境下使钒化合物适度地溶出,与同样地在腐蚀环境下溶出的镀覆成分的锌离子等结合,形成致密的保护被膜。通过形成的保护被膜,不仅能够提高钢板的平面部的耐腐蚀性,而且还能够进一步提高缺陷部、由加工引起产生的镀覆被膜的损伤部、对从切断端面向平面部进行的腐蚀等的耐腐蚀性。
对于上述钒化合物,例如可举出五氧化二钒、偏钒酸、偏钒酸铵、三氯氧化钒、三氧化钒、二氧化钒、钒酸镁、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮钒等。特别是这些化合物中,优选使用4价的钒化合物或者通过还原或者氧化而得到的4价的钒化合物。
另外,上述化学转化处理被膜中的钒化合物的含量为2~10质量%。上述化学转化处理被膜中的钒化合物的含量小于2质量%时,抑制剂效果不充分,因此导致耐腐蚀性的降低,另一方面,如果上述钒化合物的含量超过10质量%,则导致化学转化处理被膜的耐湿性的降低。
锆化合物包含于上述化学转化被膜中,通过与镀覆金属的反应或与树脂成分的共存,能够期待作为化学转化处理被膜的强度提高和耐腐蚀性提高,进而锆化合物本身有助于致密的化学转化处理被膜的形成,富有被覆性,因此能够期待阻隔效果。
作为上述锆化合物,可举出硫酸锆、碳酸锆、硝酸锆、乳酸锆、乙酸锆、氯化锆等中和盐等。
另外,上述化学转化处理被膜中的锆化合物的含量为40~60质量%。这是因为:上述化学转化处理被膜中的锆化合物的含量小于40质量%时,导致作为化学转化处理被膜的强度、耐腐蚀性的降低,上述锆化合物的含量超过60质量%时,化学转化处理被膜脆化,受到严格的加工的情况下,发生化学转化处理被膜的破坏、剥离。
上述氟化合物包含在上述化学转化被膜中作为赋予与镀覆被膜的密合性赋予剂发挥作用。其结果是能够提高上述化学转化被膜的耐腐蚀性。
作为上述氟化合物,例如可以使用铵盐、钠盐、钾盐等氟化物盐、或者氟化亚铁、氟化铁等氟化合物使用。这些化合物中,优选使用氟化铵、氟化钠和氟化钾等氟化物盐。
另外,上述化学转化处理被膜中的氟化合物的含量为0.5~5质量%。上述化学转化处理被膜中的氟化合物的含量小于0.5质量%时,无法充分地得到加工部的密合性,上述氟化合物的含量超过5质量%时,化学转化处理被膜的耐湿性降低。
另外,上述化学转化被膜的附着量没有特别限定。例如从更可靠地确保耐腐蚀性,并且提高化学转化被膜的密合性等的观点考虑,优选将上述化学转化被膜的附着量设为0.025~0.5g/m2。通过将上述化学转化被膜的附着量设为0.025g/m2以上,从而能够可靠地确保耐腐蚀性,将上述化学转化被膜的附着量设为0.5g/m2以下,从而能够抑制化学转化被膜的剥离。
上述化学转化被膜附着量可以通过从对被膜进行荧光X射线分析来测定预先知道被膜中含量的元素的存在量的方法这样的以往方法中适当地选择的方法求出。
应予说明,用于形成上述化学转化被膜的方法没有特别限定,可以根据要求的性能、制造设备等适当地选择。例如在上述镀覆被膜上通过辊涂机等连续地涂布化学转化处理液,然后使用热风、感应加热等以60~200℃左右的到达板温(Peak Metal Temperature:PMT)进行干燥而形成。上述化学转化处理液的涂布中,除了辊涂机以外,还可以适宜地采用无气喷涂、静电喷涂、帘式流动涂布机等公知的方法。另外,如果上述化学转化被膜包含上述树脂和上述金属化合物,则可以为单层膜或者多层膜中的任一者,并不特别限定。
本发明的涂装钢板如上所述,在镀覆被膜上直接或者介由化学转化被膜形成涂膜,该涂膜至少具有底漆涂膜。
并且,本发明的上述底漆涂膜含有具有氨基甲酸酯键的聚酯树脂和含有钒化合物、磷酸化合物和氧化镁的无机化合物。
通过上述底漆涂膜含有具有上述氨基甲酸酯键的聚酯树脂和上述无机化合物,能够在提高涂膜的密合性的同时提高耐腐蚀性。
上述底漆涂膜含有具有氨基甲酸酯键的聚酯树脂作为主成分。上述具有氨基甲酸酯键的聚酯树脂具备挠性和强度,因此得到在实施加工时底漆涂膜裂不易产生裂纹等的效果,与含有氨基甲酸酯树脂的化学转化处理被膜的亲和性高,因此特别是能够有助于加工部的耐腐蚀性提高。
应予说明,这里所述的“主成分”是指底漆涂膜中的各成分中含量最多的成分。
作为具有上述氨基甲酸酯键的聚酯树脂,可以使用通过聚酯多元醇与具有2个以上的异氰酸酯基的二异氰酸酯或者聚异氰酸酯的反应得到的树脂等公知的树脂。另外,也可以使用使上述聚酯多元醇与上述二异氰酸酯或者上述聚异氰酸酯在羟基过量的状态下反应得到的树脂(氨基甲酸酯改性聚酯树脂)利用封端化聚异氰酸酯进行固化而得到的树脂。
应予说明,上述聚酯多元醇可以通过利用多元醇成分与多元酸成分的脱水缩合反应的公知的方法而得到。
作为上述多元醇,可举出二元醇和三元以上的多元醇。上述二元醇例如可举出乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、新戊二醇、己二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、甲基丙烷二醇、环己烷二甲醇、3,3-二乙基-1,5-戊二醇等。另外,上述3元以上的多元醇例如可举出甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等。这些多元醇也可以单独使用,也可以组合2种以上使用。
上述多元酸通常使用多元羧酸,也可以根据需要并用1价脂肪酸等。作为上述多元羧酸,例如可举出邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、4-甲基六氢邻苯二甲酸、双环[2,2,1]庚烷-2,3-二羧酸、偏苯三酸、己二酸、癸二酸、琥珀酸、壬二酸、富马酸、马来酸、衣康酸、均苯四甲酸、二聚酸等以及它们的酸酐,以及1,4-环己烷二羧酸、间苯二甲酸、四氢间苯二甲酸、六氢间苯二甲酸、六氢对苯二酸等。这些多元酸也可以单独使用,也可以组合2种以上使用。
对于上述聚异氰酸酯,例如可举出六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯以及苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、间苯二甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)等芳香族二异氰酸酯、以及异氟尔酮二异氰酸酯、氢化XDI、氢化TDI、氢化MDI等环状脂肪族二异氰酸酯以及它们的加合物、缩二脲、异氰酸酯物等。这些聚异氰酸酯也可以单独使用,也可以组合2种以上使用。
另外,具有上述氨基甲酸酯键的聚酯树脂的羟值没有特别限定,从耐溶剂性、加工性等观点考虑,优选为5~120mgKOH/g,更优选为7~100mgKOH/g,进一步优选为10~80mgKOH/g。
另外,具有上述氨基甲酸酯键的聚酯树脂的数均分子量从耐溶剂性、加工性等观点考虑优选为500~15000,更优选为700~12000,进一步优选为800~10000。
上述底漆涂膜中的具有上述氨基甲酸酯键的聚酯树脂的含量优选为40~88质量%。上述具有氨基甲酸酯键的聚酯树脂的含量小于40质量%时,作为底漆涂膜的粘合剂功能可能降低,另一方面,如果上述具有氨基甲酸酯键的聚酯树脂的含量超过88质量%,则下述所示的无机物的功能、例如抑制剂作用可能降低。
作为上述无机化合物中的一个的钒化合物作为抑制剂发挥作用。作为上述钒化合物,例如可举出五氧化二钒、偏钒酸、偏钒酸铵、三氯氧化钒、三氧化钒、二氧化钒、钒酸镁、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮钒等。特别是这些化合物中,优选使用由4价的钒化合物或者还原或者氧化而得到的4价的钒化合物。
上述底漆涂膜中添加的钒化合物可以与添加于上述化学转化处理被膜中的钒化合物相同,也可以不同。认为钒酸化合物是在从外部侵入的水分中缓缓地溶出的钒酸离子与镀锌系钢板表面的离子发生反应,形成密合性良好的钝化被膜,保护金属露出部,发挥防锈作用。
上述底漆涂膜中的上述钒化合物的含量没有特别限定,从兼得耐腐蚀性与耐湿性的观点考虑,优选为4~20质量%。上述钒化合物的含量小于4量%时,抑制剂效果降低,可能导致耐腐蚀性的降低,上述钒化合物的含量超过20质量%时,可能导致底漆涂膜的耐湿性的降低。
作为上述无机化合物之一的磷酸化合物,也作为抑制剂发挥作用。作为上述磷酸化合物,例如可使用磷酸、磷酸的铵盐、磷酸的碱金属盐、磷酸的碱土金属盐等。特别是可以适宜地使用磷酸钙等磷酸的碱金属盐。
上述底漆涂膜中的上述磷酸化合物的含量没有特别限定,从兼得耐腐蚀性与耐湿性的观点考虑,优选为4~20质量%。上述磷酸化合物的含量小于4质量%时,抑制剂效果降低,可能导致耐腐蚀性的降低,如果上述磷酸化合物的含量超过20质量%,则可能导致底漆涂膜的耐湿性的降低。
作为上述无机化合物之一的氧化镁,因初期的腐蚀生成而含有Mg的生成物,作为难溶性的镁盐,具有实现稳定化,提高耐腐蚀性的效果。
上述底漆涂膜中的上述氧化镁的含量没有特别限定,但从兼得耐腐蚀性与加工部耐腐蚀性的观点考虑,优选为4~20质量%。上述氧化镁的含量小于4质量%时,上述效果降低,可能导致耐腐蚀性的降低,如果上述氧化镁的含量超过20质量%,则上述底漆涂膜的挠性降低,因而有时导致加工部的耐腐蚀性降低。
另外,上述底漆涂膜也可以含有具有上述氨基甲酸酯键的聚酯树脂和无机化合物以外的成分。
例如可举出形成底漆涂膜时使用的交联剂。上述交联剂与上述具有氨基甲酸酯键的聚酯树脂反应交联而形成交联涂膜,例如可举出唑啉化合物、环氧化合物、三聚氰胺化合物、异氰酸酯系化合物、碳二亚胺系化合物、硅烷偶联剂化合物等,也可以并用两种以上的交联剂。其中从得到的涂装钢板的加工部耐腐蚀性的观点考虑,优选可以使用封端化聚异氰酸酯化合物等。作为该封端化聚异氰酸酯,例如可举出将聚异氰酸酯化合物的异氰酸酯基利用例如丁醇等醇类、甲基乙基酮肟等肟类、ε-己内酰胺类等内酰胺类、乙酰乙酸二酯等二酮类、咪唑、2-乙基咪唑等咪唑类或者间甲酚等酚类等进行封端的封端化聚异氰酸酯。
另外,上述底漆涂膜也可以根据需要含有涂料领域中通常使用的公知的各种成分。具体而言例如可举出流平剂、消泡剂等的各种表面调整剂、分散剂、防沉降剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等各种添加剂、着色颜料、体质颜料等各种颜料、光亮材料、固化催化剂、有机溶剂等。
上述底漆涂膜的厚度优选为1.5μm以上。通过将上述底漆涂膜的厚度设为1.5μm以上,从而能够更可靠地得到耐腐蚀性的提高效果、与化学转化处理被膜或在底漆涂膜上形成的上涂涂膜的密合性提高效果。
对于用于形成上述底漆涂膜的方法,没有特别限定。另外,对于构成上述底漆涂膜的涂料组合物的涂装方法,优选可以利用辊涂机涂装、帘式流动涂装等方法涂布涂料组合物。在涂装上述涂料组合物后,通过热风加热、红外线加热、感应加热等加热手段进行烧结,得到底漆涂膜。上述烧结处理通常可以将最高到达板温设为180~270℃左右,在该温度范围内进行约30秒~3分钟。
另外,对于构成本发明的涂装钢板的涂膜,优选在上述底漆涂膜上进一步形成有上涂涂膜。
上述上涂涂膜能够对涂装钢板赋予色彩、光泽、表面状态等美丽外观,除此之外,可以提高加工性、耐候性、耐药品性、耐污染性、耐水性、耐腐蚀性等各种性能。
对于上述上涂涂膜的构成,没有特别限定,可以根据要求的性能适宜地选择材料、厚度等。
例如可以使用聚酯树脂系涂料、硅聚酯树脂系涂料、聚氨酯树脂系涂料、丙烯酸树脂系涂料、氟树脂系涂料等形成上述上涂涂膜。
并且,上述上涂涂膜可以含有适量的氧化钛、氧化铁红、云母、炭黑或者其它各种着色颜料;铝粉、云母等金属颜料;由碳酸盐、硫酸盐等构成的体质颜料;二氧化硅微粒、尼龙树脂珠、丙烯酸树脂珠等各种微粒;对甲苯磺酸、二月桂酸二丁基锡等固化催化剂;蜡;其它添加剂。
另外,从兼得外观性和加工性的观点考虑,上述上涂涂膜的厚度优选为5~30μm。在上述上涂涂膜的厚度为5μm以上的情况下,能够更可靠地使色调外观稳定,在上述上涂涂膜的厚度为30μm以下的情况下,能够更可靠地抑制加工性的降低(产生上涂涂膜的裂纹)。
用于形成上述上涂涂膜的涂料组合物的涂装方法没有特别限定。例如可以利用辊涂机涂装、帘式流动涂装等的方法涂布上述涂料组合物。涂装上述涂料组合物后,可以通过热风加热、红外线加热、感应加热等加热手段进行烧结,形成上涂涂膜。上述烧结处理通常将最高到达板温设为180~270℃左右,在该温度范围下进行约30秒~3分钟。
实施例
<实施例1:样品1~44>
将利用常规方法制造的板厚0.8mm的冷轧钢板用作基底钢板,利用RHESCA株式会社制的热浸镀模拟器进行退火处理、镀覆处理,从而制成表1所示的条件的热浸镀钢板的样品1~44。
应予说明,对于用于热浸镀钢板制造的镀覆浴的组成,以成为表1所示的各样品的镀覆被膜的组成,使镀覆浴的组成在Al:30~75质量%、Si:0.5~4.5质量%、Mg:0~10质量%、Sr:0.00~0.15质量%的范围内进行各种变化。另外,镀覆浴的浴温在Al:30~60质量%的情况下控制在590℃,在超过Al:60质量%的情况下控制在630℃,基底钢板的浸入板温控制在与镀覆浴温相同的温度。并且在板温以3秒冷却到520~500℃的温度区域的条件下实施镀覆处理。
另外,镀覆被膜的附着量在样品1~41中控制在每单面为85±5g/m2,在样品42~44中控制在每单面51~125g/m2。
(评价)
对如上述那样得到的热浸镀钢板的各样品进行以下的评价。将评价结果示于表1。
(1)镀覆被膜的构成(附着量、组成、X射线衍射强度)
将镀覆后的各样品冲出100mmφ的孔,利用胶带密封非测定面后,利用JIS H0401:2013所示的盐酸和六亚甲基四胺的混合液将镀层溶解剥离,由剥离前后的样品的质量差计算镀覆被膜的附着量。将计算的结果即得到的镀覆被膜的附着量示于表1。
然后,过滤剥离液,分别对滤液和固体成分进行分析。具体地通过对滤液进行ICP发光分光分析而对不溶Si以外的成分进行定量。
另外,固体成分在650℃的加热炉内进行干燥、灰化后,通过添加碳酸钠和四硼酸钠进行熔解。另外,利用盐酸将熔解物溶解,对溶解液进行ICP发光分光分析而对不溶Si进行定量。镀覆被膜中的Si浓度是将通过固体成分分析得到的不溶Si浓度与通过在由滤液分析得到的可溶Si浓度相加而算出的。将计算的结果即得到的镀覆被膜的组成示于表1。
另外,将各样品剪切成100mm×100mm的尺寸后,将评价对象面的镀覆被膜机械地刮掉直到出现基底钢板为止,将得到的粉末充分混合后,取出0.3g,使用X射线衍射线装置(Rigaku Corporation制“SmartLab”),在使用X射线:Cu-KαKβ射线的除去:Ni过滤器,管电压:40kV、管电流:30mA、扫描·速度:4°/分钟、取样·间隔:0.020°、发散狭缝:2/3°、索勒缝隙:5°、检测器:高速一维检测器(D/teX Ultra)的条件下,进行上述粉末的定性分析。将从各峰强度中减去基础强度而得到的强度作为各衍射强度(cps),测定Mg2Si的(111)面(面间距d=0.3668nm)的衍射强度、MgZn2的(100)面(面间距d=0.4510nm)的衍射强度以及Si的(111)面(面间距d=0.3135nm)的衍射强度。将测定结果示于表1。
(2)耐腐蚀性评价
将得到的热浸镀钢板的各样品剪切成120mm×120mm的尺寸后,利用胶带密封评价对象面的距各边缘10mm的范围以及样品的端面和评价非对象面,作为评价用样品使用使评价对象面以100mm×100mm的尺寸露出的状态的样品。应予说明,该评价用样品制作3个相同的样品。
对于如上述那样制成的3个评价用样品,均以图1所示的循环实施加速腐蚀试验。加速腐蚀试验从湿润开始,直到进行300次循环后,按JIS Z2383和ISO8407记载的方法测定各样品的腐蚀减量,按下述的基准进行评价。将评价结果示于表1。
◎:3个样品的腐蚀减量全部为45g/m2以下
○:3个样品的腐蚀减量全部为90g/m2以下
×:1个以上的样品的腐蚀减量超过90g/m2
(3)表面外观性
对得到的热浸镀钢板的各样品通过目视观察镀覆被膜的表面。
然后,基于以下的基准进行评价。将评价结果示于表1。
◎:完全观察不到褶皱状缺陷
○:仅在距边缘50mm的范围观察到褶皱状缺陷
×:在距边缘起50mm的范围以外观察到褶皱状缺陷
(4)加工性
将得到的热浸镀钢板的各样品剪切成70mm×150mm的尺寸后,在内侧夹持8片相同板厚的板,实施弯曲180°的加工(8T弯曲)。在折弯后的弯曲部外表面牢固地粘贴Cellotape(注册商标)后进行剥离。目视观察弯曲部外表面的镀覆被膜的表面状态以及使用的胶带的镀覆表面有无镀覆被膜的附着(剥离),基于下述的基准评价加工性。将评价结果示于表1。
〇:在镀覆被膜均未观察到裂纹或剥离
△:在镀覆被膜有裂纹,但没有观察到剥离
×:在镀覆被膜均观察到裂纹和剥离
(5)浴稳定性
在制造热浸镀钢板的各样品时,通过目视确认镀覆浴的浴面的状态,与在制造热浸镀Al-Zn系钢板时使用的镀覆浴的浴面(无含Mg氧化物的浴面)进行比较。评价基于以下的基准进行,将评价结果示于表1。
〇:与热浸Al-Zn系镀覆浴(55质量%Al-余量Zn-1.6质量%浴)相当
△:与热浸Al-Zn系镀覆浴(55质量%Al-余量Zn-1.6质量%浴)相比,白色氧化物多
×:在镀覆浴中观察黑色氧化物形成
[表1]
表1
根据表1的结果可知,本发明例的各样品与比较例的各样品相比,耐腐蚀性、表面外观性、加工性和浴稳定性均平衡良好且优异。
<实施例2:样品1~112>
(1)将利用常规方法制造的板厚0.8mm的冷轧钢板用作基底钢板,利用RHESCA株式会社制的热浸镀模拟装置进行退火处理、镀覆处理,制成表3和4所示的镀覆被膜条件的热浸镀钢板的样品。
应予说明,对于热浸镀钢板制造中使用的镀覆浴的组成,以成为表2所示的各样品的镀覆被膜的组成的方式,使镀覆浴的组成在Al:30~75质量%、Si:0.5~4.5质量%、Mg:0~10质量%、Sr:0.00~0.15质量%的范围内进行各种变化。另外,镀覆浴的浴温在Al:30~60质量%的情况下控制为590℃,在Al超过60质量%的情况下控制为630℃,基底钢板的浸入板温控制成与镀覆浴温相同的温度。并且在板温以3秒冷却到520~500℃的温度区域的条件下实施镀覆处理。
另外,镀覆被膜的附着量在样品1~82、95~112中控制在每单面85±5g/m2,在样品83~94中控制在每单面51~125g/m2。
(2)然后,在制成的热浸镀钢板的各样品的镀覆被膜上利用棒涂机涂布化学转化处理液,利用热风炉进行干燥(升温速度:60℃/s,PMT:120℃)而形成化学转化被膜,制成表3和4所示的表面处理钢板的各样品。
应予说明,作为化学转化处理液,制备使各成分溶解于作为溶剂的水的表面处理液A~F。表面处理液中含有的各成分(树脂、金属化合物)的种类如下。
(树脂)
氨基甲酸酯树脂:SUPERFLEX 130,SUPERFLEX 126(第一工业制药株式会社)
丙烯酸树脂:VONCOAT EC-740EF(DIC株式会社)
(金属化合物)
P化合物:三聚磷酸二氢铝
Si化合物:二氧化硅
V化合物:偏钒酸钠
Mo化合物:钼酸
Zr化合物:碳酸锆钾
将制备的化学转化处理液A~F的组成和形成的化学转化被膜的附着量示于表2。应予说明,本说明书的表2中的各成分的浓度为固体成分的浓度(质量%)。
[表2]
表2
(评价)
对如上述那样得到的热浸镀钢板和表面处理钢板的各样品进行以下的评价。将评价结果示于表3和4。
(1)镀覆被膜的构成(附着量、组成、X射线衍射强度)
将热浸镀钢板的各样品冲出100mmφ的孔,利用胶带密封非测定面后,利用JIS H0401:2013规定的盐酸与六亚甲基四胺的混合液将镀层溶解剥离,由剥离前后的样品的质量差算出镀覆被膜的附着量。将算出的结果即得到的镀覆被膜的附着量示于表3和4。
然后,过滤剥离液,分别对滤液和固体成分进行分析。具体地通过对滤液进行ICP发光分光分析而对不溶Si以外的成分进行定量。
另外,固体成分在650℃的加热炉内进行干燥、灰化后,通过添加碳酸钠和四硼酸钠而使其熔解。并且,利用盐酸溶解熔解物,对溶解液进行ICP发光分光分析而对不溶Si进行定量。镀覆被膜中的Si浓度是将通过固体成分分析得到的不溶Si浓度与通过滤液分析得到的可溶Si浓度相加而得的。将计算的结果即得到的镀覆被膜的组成示于表3和4。
然后,将各样品剪切成100mm×100mm的尺寸后,将评价对象面的镀覆被膜机械地刮掉直到出现基底钢板为止,将得到的粉末充分混合后,取出0.3g,使用X射线衍射线装置(Rigaku Corporation制“SmartLab”),在使用X射线:Cu-KαKβ射线的除去:Ni过滤器、管电压:40kV、管电流:30mA、扫描·速度:4°/分钟、取样·间隔:0.020°、发散狭缝:2/3°、索勒缝隙:5°、检测器:高速一维检测器(D/teX Ultra)的条件下,进行上述粉末的定性分析。将从各峰强度中减去基础强度而得到的强度作为各衍射强度(cps),测定Mg2Si的(111)面(面间距d=0.3668nm)的衍射强度、MgZn2的(100)面(面间距d=0.4510nm)的衍射强度和Si的(111)面(面间距d=0.3135nm)的衍射强度。将测定结果示于表3和表4。
(2)耐腐蚀性评价
将热浸镀钢板和表面处理钢板的各样品剪切成120mm×120mm的尺寸后,利用胶带密封评价对象面的距各边缘10mm的范围以及样品的端面与评价非对象面,将评价对象面以100mm×100mm的尺寸露出的状态的样品用作评价用样品。应予说明,该评价用样品制作3个相同的的样品。
对于如上述那样制成的3个评价用样品,均以图1中所示的循环实施加速腐蚀试验。加速腐蚀试验从湿润开始,进行到300次循环后,其后利用JIS Z 2383和ISO8407记载的方法测定各样品的腐蚀减量,按照下述的基准进行评价。将评价结果示于表3和4。
◎:3个样品的腐蚀减量全部为30g/m2以下
○:3个样品的腐蚀减量全部为70g/m2以下
×:1个以上的样品的腐蚀减量超过70g/m2
(3)耐白锈性
将热浸镀钢板和表面处理钢板的各样品剪切成120mm×120mm的尺寸后,利用胶带密封评价对象面的距各边缘10mm的范围以及样品的端面和评价非对象面,将评价对象面以100mm×100mm的尺寸露出的状态的样品用作评价用样品。
使用上述评价用样品实施90小时的JIS Z 2371记载的盐水喷雾试验,基于下述的基准进行评价。将评价结果示于表3和4。
◎:平板部没有白锈
○:平板部的白锈产生面积小于10%
×:平板部的白锈产生面积为10%以上
(4)表面外观性
对热浸镀钢板的各样品通过目视观察镀覆被膜的表面。
然后,基于以下的基准评价观察结果。将评价结果示于表3和4。
◎:完全观察不到褶皱状缺陷
○:仅在距边缘50mm的范围观察到褶皱状缺陷
×:在距边缘50mm的范围以外观察到褶皱状缺陷
(5)加工性
将热浸镀钢板的各样品剪切成70mm×150mm的尺寸后,在内侧夹持8张相同板厚的板而实施180°弯曲的加工(8T弯曲)。在折弯后的弯曲部外表面牢固地密封Cellotape(注册商标)后进行剥离。通过目视观察弯曲部外表面的镀覆被膜的表面状态以及使用的胶带的表面上有无镀覆被膜的附着(剥离),基于下述的基准评价加工性。将评价结果示于表3和4。
〇:在镀覆被膜均未观察到裂纹或剥离
△:在镀覆被膜有裂纹,但未观察到剥离
×:在镀覆被膜均观察到裂纹和剥离
(5)浴稳定性
热浸镀时,通过目视确认镀覆浴的浴面的状态,与制造热浸镀Al-Zn系钢板时使用的镀覆浴的浴面(无含Mg氧化物的浴面)进行比较。评价基于以下的基准进行,将评价结果示于表3和4。
〇:与热浸Al-Zn系镀覆浴(55质量%Al-余量Zn-1.6质量%浴)相当
△:与热浸Al-Zn系镀覆浴(55质量%Al-余量Zn-1.6质量%浴)相比白色氧化物多
×:在镀覆浴中观察到到黑色氧化物形成
[表3]
表3
[表4]
表4
根据表3和4的结果可知,本发明例的各样品与比较例的各样品相比,耐腐蚀性、耐白锈性、表面外观性、加工性以及浴稳定性均平衡良好且优异。
另外,根据表4的结果可知实施了化学转化处理A~D的各样品的耐白锈性显示特别优异的结果。
<实施例3:样品1~44>
(1)将利用常规方法制造的板厚0.8mm的冷轧钢板用作基底钢板,利用RHESCA株式会社制的热浸镀模拟器进行退火处理、镀覆处理,制成表6所示的镀覆被膜条件的热浸镀钢板的样品。
应予说明,对于热浸镀钢板制造中使用的镀覆浴的组成,以成为表6所示的各样品的镀覆被膜的组成的方式,使镀覆浴的组成在Al:30~75质量%、Si:0.5~4.5质量%、Mg:0~10质量%、Sr:0.00~0.15质量%的范围内进行各种变化。另外,镀覆浴的浴温在Al:30~60质量%的情况下控制在590℃,在Al超过60质量%的情况下控制在630℃,基底钢板的浸入板温控制成与镀覆浴温相同的温度。并且,在板温以3秒冷却到520~500℃的温度区域的条件下实施镀覆处理。
另外,镀覆被膜的附着量在样品1~41中控制在每单面85±5g/m2,在样品42~44中控制在每单面42~125g/m2。
(2)然后,在制成的热浸镀钢板的各样品的镀覆被膜上利用棒涂机涂布表5所示的化学转化处理液,利用热风干燥炉进行干燥(到达板温:90℃),从而形成附着量0.1g/m2的化学转化处理被膜。
应予说明,使用的化学转化处理液使用使各成分溶解于作为溶剂的水而制备的pH为8~10的化学转化处理液。化学转化处理液中含有的各成分(树脂成分、无机化合物)的种类如下所示。
(树脂成分)
树脂A:将(a)具有酯键的阴离子性聚氨酯树脂(第一工业制药(株)制“SUPERFLEX210”,(b)具有双酚骨架的环氧树脂(吉村油化学(株)制“Yuka Resin RE-1050”)以含有质量比(a):(b)=50:50混合而成
树脂B:丙烯酸树脂(DIC(株)制“VONCOAT EC-740EF”)
(无机化合物)
钒化合物:利用乙酰丙酮螯合的有机钒化合物
锆化合物:碳酸锆铵
氟化合物:氟化铵
(3)然后,在如上所述在形成的化学转化被膜上,利用棒涂机涂布底漆涂料在钢板的到达温度230℃、烧结时间35秒的条件下进行烧结,由此形成具有表5所示的成分组成的底漆涂膜。然后,在如上所述形成的底漆涂膜上,利用棒涂机涂布上涂涂料组合物在钢板的到达温度230℃~260℃、烧结时间40秒的条件下进行烧结,形成具有表5所示的树脂条件和膜厚的上涂涂膜,制成各样品的涂装钢板。
应予说明,底漆涂料通过混合各成分后利用球磨机搅拌约1小时而得到。构成底漆涂膜的树脂成分和无机化合物使用以下的物质。
(树脂成分)
树脂α:是利用封端化异氰酸酯使氨基甲酸酯改性聚酯树脂(使聚酯树脂455质量份、异氟尔酮二异氰酸酯45质量份反应而得到,树脂酸值为3、数均分子量为5600,羟值为36。)固化而得到的树脂。
应予说明,对于氨基甲酸酯改性的聚酯树脂,按照下述的条件制成。在具备搅拌机、精馏塔、水分离器、冷凝管和温度计的烧瓶中加入间苯二甲酸320质量份、己二酸200质量份、三羟甲基丙烷60质量份、环己烷二甲醇420质量份,进行加热、搅拌,一边将所生成的冷凝水向体系外蒸馏,一边用4小时以一定速度从160℃升温到230℃,到达温度230℃后,缓缓添加二甲苯20质量份,在将温度维持在230℃的状态下继续缩合反应,在酸值变为5以下时终止反应,冷却至100℃后,加入Solvesso 100(埃克森美孚公司制,商品名,高沸点芳香族烃类溶剂)120质量份、丁基溶纤剂100质量份,由此得到聚酯树脂溶液。
树脂β:氨基甲酸酯固化聚酯树脂(Kansai Paint Co.,Ltd.制“Evaclad4900”)
(无机化合物)
钒化合物:钒酸镁
磷酸化合物:磷酸钙
氧化镁化合物:氧化镁
另外,用于上涂涂膜的树脂使用以下的涂料。
树脂I:三聚氰胺固化聚酯涂料(BASF JAPAN(株)制“Precolor HD0030HR”)
树脂II:聚偏氯乙烯和丙烯酸树脂以质量比计为80:20的有机溶胶系烧结型氟树脂系涂料(BASF Japan株式会社制“Precolor No.8800HR”)
[表5]
表5
(评价)
对如上述那样得到的涂装钢板的各样品进行以下的评价。将评价结果示于表6。
(1)镀覆被膜的构成(附着量、组成、X射线衍射强度)
将热浸镀钢板的各样品冲出100mmφ的孔,利用胶带密封非测定面后,利用JIS H0401:2013规定的盐酸与六亚甲基四胺的混合液将镀层溶解剥离,由剥离前后的样品的质量差算出被膜的附着量。将算出的结果即得到的镀覆被膜的附着量示于表6。
然后,过滤剥离液,分别分析滤液和固体成分。具体地通过对滤液进行ICP发光分光分析而对不溶Si以外的成分进行定量。
另外,固体成分在650℃的加热炉内进行干燥、灰化后,通过添加碳酸钠和四硼酸钠使其熔解。并且通过利用盐酸将熔解物溶解,对溶解液进行ICP发光分光分析而对不溶Si定量。镀覆被膜中的Si浓度是将通过固体成分分析得到的不溶Si浓度与通过滤液分析得到的可溶Si浓度相加而得到的。将计算的结果即得到的镀覆被膜的组成示于表6。
并且,将各样品剪切成100mm×100mm的尺寸后,将评价对象面的镀覆被膜机械地刮掉直到出现基底钢板为止,将得到的粉末充分混合后,取出0.3g,使用X射线衍射线装置(Rigaku Corporation制“SmartLab”),在使用X射线:Cu-KαKβ射线的除去:Ni过滤器、管电压:40kV、管电流:30mA、扫描·速度:4°/分钟、取样·间隔:0.020°、发散狭缝:2/3°、索勒缝隙:5°、检测器:高速一维检测器(D/teX Ultra)的条件下,进行上述粉末的定性分析。将从各峰强度中减去基础强度差而得到的强度作为各衍射强度(cps),测定Mg2Si的(111)面(面间距d=0.3668nm)的衍射强度、MgZn2的(100)面(面间距d=0.4510nm)的衍射强度以及Si的(111)面(面间距d=0.3135nm)的衍射强度。将测定结果示于表6。
(2)耐腐蚀性评价
将涂装钢板的各样品剪切成120mm×120mm的尺寸后,利用胶带密封从评价对象面的任意选择的3个边的距边缘10mm的范围以及样品的这3个边的端面与评价非对象面,将评价对象面以100mm×100mm的尺寸露出的状态的样品用作评价用样品。应予说明,该评价用样品制作3个相同的样品。
对于如上述那样制成的3个评价用样品,均以图1所示的循环实施加速腐蚀试验。加速腐蚀试验从湿润开始,每20次循环取出样品,在进行水洗和干燥后,通过目视观察对未被胶带密封的1边的剪断端面是否产生红锈进行确认。
并且,基于下述的基准评价确认红锈时的循环次数。将评价结果示于表6。
◎:3个样品的红锈产生循环次数≥600次循环
○:600个循环>3个样品的红锈产生循环次数≥400次循环
×:至少1个样品的红锈产生循环次数<400次循环
(3)涂装后的外观性
对涂装钢板的各样品通过目视观察表面。
然后,基于以下的基准评价观察结果。将评价结果示于表6。
◎:完全观察不到褶皱状缺陷
○:仅在距边缘50mm的范围观察到褶皱状缺陷
×:在距边缘50mm的范围以外观察到褶皱状缺陷
(5)涂装后的加工性
将涂装钢板的各样品剪切成70mm×150mm的尺寸后,在内侧夹持8张相同板厚的板,实施180°弯曲的加工(8T弯曲)。在折弯后的弯曲部外表面牢固地密封Cellotape(注册商标)后进行剥离。目视观察弯曲部外表面的涂膜的表面状态以及使用的胶带的表面有无涂膜的附着(剥离),按照下述的基准评价加工性。将评价结果示于表6。
〇:在镀覆被膜均未观察到裂纹或剥离
△:在镀覆被膜有裂纹,但没有观察到剥离
×:在镀覆被膜均观察到裂纹和剥离
(5)浴稳定性
进行热浸镀时,通过目视确认镀覆浴的浴面的状态,与制造热浸镀Al-Zn系钢板时使用的镀覆浴的浴面(无含Mg氧化物的浴面)进行比较。评价按照以下的基准进行,将评价结果示于表6。
〇:与热浸Al-Zn系镀覆浴(55质量%Al-余量Zn-1.6质量%浴)相当
△:与热浸Al-Zn系镀覆浴(55质量%Al-余量Zn-1.6质量%浴)相比,白色氧化物多
×:在镀覆浴中看到黑色氧化物形成
[表6]
表6
根据表6的结果可知本发明例的各样品与比较例的各样品相比,耐腐蚀性、涂装后的外观性、涂装后的加工性和浴稳定性均平衡良好且优异。
产业上的可利用性
根据本发明,可以提供一种稳定地具有优异的耐腐蚀性的热浸Al-Zn-Si-Mg系钢板。
另外,根据本发明,可以提供一种稳定地具有优异的耐腐蚀性和耐白锈性的表面处理钢板。
并且,根据本发明,可以提供一种稳定地具有优异的耐腐蚀性和加工部耐腐蚀性的涂装钢板。
Claims (8)
1.一种热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,其特征在于,是具备镀覆被膜的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,
所述镀覆被膜具有如下的组成:含有Al:45~65质量%、Si:1.0~4.0质量%和Mg:1.0~10.0质量%,剩余部分由Zn和不可避免的杂质构成,
所述镀覆被膜中的Mg2Si和MgZn2的由X射线衍射法得到的衍射强度满足以下的关系(1),
Mg2Si(111)/MgZn2(100)≤2.0……(1)
Mg2Si(111):Mg2Si的(111)面的衍射强度,面间距d=0.3668nm,
MgZn2(100):MgZn2的(100)面的衍射强度,面间距d=0.4510nm。
2.根据权利要求1所述的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,其特征在于,所述镀覆被膜中的Si的由X射线衍射法得到的衍射强度满足以下的关系(2),
Si(111)=0……(2)
Si(111):Si的(111)面的衍射强度,面间距d=0.3135nm。
3.根据权利要求1或2所述的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,其特征在于,所述镀覆被膜进一步含有Sr:0.01~1.0质量%。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,其特征在于,所述镀覆被膜中的Al的含量为50~60质量%。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,其特征在于,所述镀覆被膜中的Si的含量为1.0~3.0质量%。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的热浸镀Al-Zn-Si-Mg系钢板,其特征在于,所述镀覆被膜中的Mg的含量为1.0~5.0质量%。
7.一种表面处理钢板,其特征在于,是具备权利要求1~6中任一项所述的镀覆被膜和形成在该镀覆被膜上的化学转化被膜的表面处理钢板,
所述化学转化被膜含有选自环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸硅树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、聚亚烷基树脂、氨基树脂以及氟树脂中的至少一种树脂、和选自P化合物、Si化合物、Co化合物、Ni化合物、Zn化合物、Al化合物、Mg化合物、V化合物、Mo化合物、Zr化合物、Ti化合物以及Ca化合物中的至少一种金属化合物。
8.一种涂装钢板,其特征在于,是在权利要求1~6中任一项所述的镀覆被膜上直接或者介由化学转化被膜形成有涂膜的涂装钢板,
所述化学转化被膜含有树脂成分和无机化合物,所述树脂成分含有合计30~50质量%的(a):具有酯键的阴离子性聚氨酯树脂和(b):具有双酚骨架的环氧树脂,该(a)与该(b)的含有比率((a):(b))以质量比计在3:97~60:40的范围,所述无机化合物含有2~10质量%的钒化合物、40~60质量%的锆化合物和0.5~5质量%的氟化合物,
所述涂膜至少具有底漆涂膜,该底漆涂膜含有具有氨基甲酸酯键的聚酯树脂和含有钒化合物、磷酸化合物以及氧化镁的无机化合物。
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