JP2002226960A - 加工性と加工部耐食性に優れた塗装鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 めっき皮膜中のＡｌ含有量が20〜95mass％の
溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を下地鋼板とする塗装鋼板
において、優れた加工性と加工部耐食性を得る。 【解決手段】 めっき皮膜が少なくとも下記(a)及び(b)
の熱履歴を経て得られためっき皮膜であり、このめっき
皮膜の表面に、下層側から化成処理皮膜と特定の構成を
有する下塗り及び上塗り塗膜を有する。 (a) 鋼板が溶融めっき浴を出た直後の10秒間の平均冷却
速度が11℃／sec未満である熱履歴 (b) 溶融めっきされためっき金属が凝固した後、130〜3
00℃の範囲の温度Ｔ（℃）に昇温加熱され、その後、温
度Ｔ（℃）から100℃までの平均冷却速度が下記(1)式に
示すＣ（℃/hr）以下を満足する熱履歴、又は／及び、
溶融めっきされためっき金属が凝固した後の130〜300℃
の範囲の温度Ｔ（℃）から１００℃までの平均冷却速度
が下記(1)式に示すＣ（℃/hr）以下を満足する熱履歴 Ｃ＝（Ｔ−１００）／２ …… (1)

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、めっき皮膜中のＡ
ｌ含有量が２０〜９５mass％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき
鋼板を下地鋼板とする塗装鋼板であって、折り曲げ等の
加工部においても塗膜クラックの発生が極めて少なく加
工性と加工部耐食性に優れた塗装鋼板及びその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】めっき皮膜中にＡｌを２０〜９５mass％
含有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板は、特公昭４６−
７１６１号に示されるように溶融亜鉛めっき鋼板に比べ
て優れた耐食性を示すことから、近年、建材分野を中心
に需要が伸びている。このめっき鋼板は、酸洗脱スケー
ルした熱延鋼板又はこれをさらに冷間圧延して得られた
冷延鋼板を下地鋼板とし、連続式溶融めっき設備におい
て以下のようにして製造される。

【０００３】連続式溶融めっき設備では、下地鋼板は還
元性雰囲気に保持された焼鈍炉内で所定温度に加熱さ
れ、焼鈍と同時に鋼板表面に付着する圧延油等の除去、
酸化膜の還元除去が行われた後、下端がめっき浴に浸漬
されたスナウト内を通って所定濃度のＡｌを含有した溶
融亜鉛めっき浴中に浸漬される。めっき浴に浸漬された
鋼板はシンクロールを経由してめっき浴の上方に引き上
げられた後、めっき浴上に配置されたガスワイピングノ
ズルから鋼板の表面に向けて加圧した気体を噴射するこ
とによりめっき付着量が調整され、次いで冷却装置によ
り冷却され、所定のめっき皮膜が形成された溶融Ａｌ−
Ｚｎ系めっき鋼板が得られる。

【０００４】連続式溶融めっき設備における焼鈍炉の熱
処理条件及び雰囲気条件、めっき浴組成やめっき後の冷
却速度等の操業条件は、所望のめっき品質や材質を確保
するために所定の管理範囲で精度よく管理される。上記
のようにして製造されためっき鋼板のめっき皮膜は、主
としてＺｎを過飽和に含有したＡｌがデンドライト凝固
した部分と、残りのデンドライト間隙の部分からなって
おり、デンドライトはめっき皮膜の膜厚方向に積層して
いる。このような特徴的な皮膜構造により、溶融Ａｌ−
Ｚｎ系めっき鋼板は優れた耐食性を示す。

【０００５】また、めっき浴には通常１．５mass％程度
のＳｉが添加されているが、このＳｉの働きにより、溶
融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板はめっき皮膜／下地鋼板界面
の合金相成長が抑えられ、合金相厚さは約１〜２μｍ程
度である。この合金相が薄ければ薄いほど優れた耐食性
を示す特徴的な皮膜構造の部分が多くなるので、合金相
の成長抑制は耐食性の向上に寄与する。また、合金相は
めっき皮膜よりも固く加工時にクラックの起点として作
用するので、合金相の成長抑制はクラックの発生を減少
させ、加工性の向上効果をもたらす。また、クラック部
は下地鋼板が露出していて耐食性に劣るので、クラック
の発生を減じることは加工部耐食性をも向上させる。

【０００６】通常、めっき浴には不可避的不純物、鋼板
やめっき浴中の機器等から溶出するＦｅ、合金相抑制の
ためのＳｉが含まれるが、それら以外にも何らかの元素
が添加されている場合もあり、合金相やめっき皮膜中に
はそれら元素が合金或いは単体の形で存在している。

【０００７】ところで、殆どの塗装鋼板は塗装後に成形
加工して用いられるため、加工時のクラック（塗膜の割
れ）の発生を防止することが非常に重要であるが、上述
しためっき皮膜中にＡｌを２０〜９５mass％含有する溶
融Ａ１−Ｚｎ系めっき鋼板を下地とした塗装鋼板は、優
れた耐食性を有する反面、めっき皮膜の加工性の影響を
大きく受け、他のめっき鋼板、例えばめっき皮膜中にＡ
ｌを５mass％程度含有する溶融Ａ１−Ｚｎ系めっき鋼板
を下地とした塗装鋼板（以下、「５％Ａｌ−Ｚｎめっき
下地塗装鋼板」という）に較べて加工の際に塗膜にクラ
ックが発生しやすく、加工強度が制限される場合が多
い。

【０００８】このような塗膜のクラックは、めっき皮膜
／下地鋼板界面に存在する約１〜２μｍ厚の合金相を起
点として発生するめっき皮膜のクラックに起因するもの
であるが、めっき皮膜に生じるクラックはめっき皮膜の
デンドライト間隙部を伝播経路とするため、同一加工条
件であっても同一めっき皮膜厚の５％Ａｌ−Ｚｎ系めっ
き下地塗装鋼板に較べて開口部が大きく、肉眼でも視認
されるような大きなクラックとなり、塗装鋼板の外観不
良とされやすい傾向がある。塗膜やめっき皮膜のクラッ
ク発生を防止するために、塗膜の柔軟化による加工性の
改善や、特公昭６１−２８７４８号公報に開示されてい
るような、めっき鋼板に所定の熱処理を施し、めっき鋼
板自体の延性を改善することが提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の場合に
は塗膜に表面疵が発生しやすくなるなど、他の特性が低
下してしまうため、そのような塗装鋼板は厳しい加工を
伴う用途には適用できなくなる。また、後者のような熱
処理だけではめっき皮膜の延性を十分に改善することは
難しく、まためっき皮膜の延性がある程度改善されたと
しても、塗装を行った塗装鋼板としての加工性やクラッ
クが発生することにより低下する加工部の耐食性が直接
改善されるものではない。

【００１０】したがって本発明の目的は、めっき皮膜中
のＡｌ含有量が２０〜９５mass％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系め
っき鋼板を下地鋼板とする塗装鋼板であって、折り曲げ
等の加工部においても塗膜クラックの発生が極めて少な
く、５％Ａｌ−Ｚｎ系めっき下地塗装鋼板をしのぐ優れ
た加工性を有するとともに、加工部耐食性にも優れた塗
装鋼板及びその製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するため、めっき皮膜中のＡｌ含有量が２０〜９５
mass％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を下地鋼板とする
塗装鋼板の加工性及び加工部耐食性を向上させる手段に
ついて鋭意検討を行い、その結果、溶融Ａｌ−Ｚｎ系め
っき鋼板のめっき皮膜を特定の熱履歴を経たものとし、
且つこのめっき皮膜面に特定の構成の塗膜を形成するこ
とにより、従来では達成できなかった極めて優れた加工
性と加工部耐食性が得られることを見い出した。

【００１２】本発明はこのような知見に基づいてなされ
たもので、その特徴は以下のとおりである。 [1] めっき皮膜中のＡｌ含有量が２０〜９５mass％の溶
融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を下地鋼板とする塗装鋼板で
あって、前記めっき皮膜が少なくとも下記(a)及び(b)の
熱履歴を経て得られためっき皮膜であり、 (a) 鋼板が溶融めっき浴を出た直後の１０秒間の平均冷
却速度が１１℃／sec未満である熱履歴 (b) 溶融めっきされためっき金属が凝固した後、１３０
〜３００℃の範囲の温度Ｔ（℃）に昇温加熱され、その
後、温度Ｔ（℃）から１００℃までの平均冷却速度が下
記(1)式に示すＣ（℃／ｈｒ）以下を満足する熱履歴、
又は／及び、溶融めっきされためっき金属が凝固した後
の１３０〜３００℃の範囲の温度Ｔ（℃）から１００℃
までの平均冷却速度が下記(1)式に示すＣ（℃／ｈｒ）
以下を満足する熱履歴 Ｃ＝（Ｔ−１００）／２ …… (1) 前記めっき皮膜面に化成処理皮膜を有し、その上層に下
記（イ）の下塗り塗膜を有し、さらにその上層に下記
（ロ）の上塗り塗膜を有することを特徴とする加工性と
加工部耐食性に優れた塗装鋼板。 （イ） 数平均分子量が１４０００〜２６０００、ガラ
ス転移温度が０〜３０℃のポリエステル樹脂（Ａ）とエ
ポキシ樹脂（Ｂ）との反応によって得られ、且つ下記
(1)式に示されるｋ値が０．７〜２．５である変性ポリ
エステル樹脂（Ｃ）と、硬化剤（Ｄ）とを主成分樹脂と
する塗料を塗布して形成された乾燥塗膜厚が２μｍ以上
の下塗り塗膜 ｋ＝［Ｗｂ×（Ｍａ＋２×Ｍｂ）］／［（Ｗａ＋Ｗｂ）×２×Ｍｂ］…… (1) 但し Ｗａ：［ポリエステル樹脂（Ａ）＋エポキシ樹脂
（Ｂ）］に対するポリエステル樹脂（Ａ）の固形分重量
比 Ｗｂ：［ポリエステル樹脂（Ａ）＋エポキシ樹脂
（Ｂ）］に対するエポキシ樹脂（Ｂ）の固形分重量比 Ｍａ：ポリエステル樹脂（Ａ）の数平均分子量 Ｍｂ：エポキシ樹脂（Ｂ）の数平均分子量 （ロ） 数平均分子量が５０００〜２００００のポリエ
ステル樹脂（Ｅ）と硬化剤とを主成分樹脂とする塗料を
塗布して形成された乾燥塗膜厚が５〜３０μｍの上塗り
塗膜

【００１３】[2] 上記[1]の塗装鋼板において、(b)の熱
履歴の温度Ｔ（℃）が１３０〜２００℃の範囲であるこ
とを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた塗装鋼
板。 [3] 上記又は[2]の塗装鋼板において、下塗り塗膜用の
塗料中に含まれる硬化剤（Ｄ）がアミノ樹脂および／ま
たはイソシアネート化合物であることを特徴とする加工
性と加工部耐食性に優れた塗装鋼板。

【００１４】[4] めっき皮膜中のＡｌ含有量が２０〜９
５mass％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を下地鋼板とす
る塗装鋼板の製造方法であって、下記1)〜4)の工程を有
することを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた塗
装鋼板の製造方法。 1) 溶融めっき浴を出た鋼板のめっき皮膜に対して、少
なくとも下記(a)及び(b)の熱履歴を付与する工程 (a) 鋼板が溶融めっき浴を出た直後の１０秒間の平均冷
却速度が１１℃／sec未満である熱履歴 (b) 溶融めっきされためっき金属が凝固した後、１３０
〜３００℃の範囲の温度Ｔ（℃）に昇温加熱され、その
後、温度Ｔ（℃）から１００℃までの平均冷却速度が下
記(1)式に示すＣ（℃／ｈｒ）以下を満足する熱履歴、
又は／及び、溶融めっきされためっき金属が凝固した後
の１３０〜３００℃の範囲の温度Ｔ（℃）から１００℃
までの平均冷却速度が下記(1)式に示すＣ（℃／ｈｒ）
以下を満足する熱履歴 Ｃ＝（Ｔ−１００）／２ …… (1) 2) めっき皮膜面に化成処理を施して化成処理皮膜を形
成する工程 3) 前記化成処理皮膜面に下記（イ）の下塗り塗料を塗
布して焼付けし、塗膜厚が２μｍ以上の下塗り塗膜を形
成する工程 4) 前記下塗り塗膜面に下記（ロ）の上塗り塗料を塗布
して焼付けし、塗膜厚が５〜３０μｍ、の上塗り塗膜を
形成する工程 （イ） 数平均分子量が１４０００〜２６０００、ガラ
ス転移温度が０〜３０℃のポリエステル樹脂（Ａ）とエ
ポキシ樹脂（Ｂ）との反応によって得られ、且つ下記
(1)式に示されるｋ値が０．７〜２．５である変性ポリ
エステル樹脂（Ｃ）と、硬化剤（Ｄ）とを主成分樹脂と
する下塗り塗料 ｋ＝［Ｗｂ×（Ｍａ＋２×Ｍｂ）］／［（Ｗａ＋Ｗｂ）×２×Ｍｂ］…… (1) 但し Ｗａ：［ポリエステル樹脂（Ａ）＋エポキシ樹脂
（Ｂ）］に対するポリエステル樹脂（Ａ）の固形分重量
比 Ｗｂ：［ポリエステル樹脂（Ａ）＋エポキシ樹脂
（Ｂ）］に対するエポキシ樹脂（Ｂ）の固形分重量比 Ｍａ：ポリエステル樹脂（Ａ）の数平均分子量 Ｍｂ：エポキシ樹脂（Ｂ）の数平均分子量 （ロ） 数平均分子量が５０００〜２００００のポリエ
ステル樹脂（Ｅ）と硬化剤とを主成分樹脂とする上塗り
塗料

【００１５】[5] 上記[4]の製造方法において、(b)の熱
履歴の温度Ｔ（℃）が１３０〜２００℃の範囲であるこ
とを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた塗装鋼板
の製造方法。 [6] 上記[4]又は[5]の製造方法において、下塗り塗膜用
の塗料中に含まれる硬化剤（Ｄ）がアミノ樹脂および／
またはイソシアネート化合物であることを特徴とする加
工性と加工部耐食性に優れた塗装鋼板の製造方法。

【００１６】[7] 上記[4]〜[6]のいずれかの製造方法に
おいて、 めっき皮膜に対する(b)の熱履歴の付与を、下
記(1)〜(8)のうちの少なくとも１つの段階で行うことを
特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた塗装鋼板の製
造方法。 (1) 化成処理前 (2) 化成処理の乾燥工程中 (3) 化成処理終了後、下塗り塗装前 (4) 下塗り塗装の乾燥工程中 (5) 下塗り塗装終了後、上塗り塗装前 (6) 上塗り塗装の乾燥工程中 (7) 上塗り塗装終了後 (8) 溶融めっきされためっき金属が凝固した後の冷却過
程

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の塗装鋼板は、めっき皮膜
中にＡｌを２０〜９５mass％含有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系
めっき鋼板を下地鋼板とし、そのめっき皮膜面に、下層
側から化成処理皮膜、下塗り塗膜及び上塗り塗膜を順次
形成したものである。以下、これらの構成の詳細を順に
説明する。

【００１８】(1) 溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板 めっき皮膜中にＡｌを２０〜９５mass％含有する溶融Ａ
ｌ−Ｚｎ系めっき鋼板は優れた耐食性を有するが、この
耐食性等の観点から、めっき皮膜中のＡｌ量のより好ま
しい範囲は４５〜６５mass％である。また、めっき皮膜
の特に好ましい成分組成は、Ａｌ：４５〜６５mass％、
Ｓｉ：０．７〜２．０mass％、Ｆｅ：１０mass％未満、
残部が不可避的不純物を含む実質的なＺｎであり、この
ような組成の場合に特に優れた耐食性を発揮する。但
し、この溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板は、そのめっき組
成だけで高い加工部耐食性を得ることは難しく、後述す
る熱履歴を経ることと上層の化成処理皮膜及び塗膜との
組み合せによってはじめて優れた加工部耐食性が得られ
る。また、この溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板のめっき付
着量に特に制限はないが、一般には片面当たり３０〜１
２０ｇ／ｍ^２程度とすることが適当である。

【００１９】さらに、この溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板
のめっき皮膜は、少なくとも下記(a)及び(b)の熱履歴を
経て得られためっき皮膜であることが必要である。 (a) 鋼板が溶融めっき浴を出た直後の最初の１０秒間の
平均冷却速度が１１℃／sec未満である熱履歴 (b) 溶融めっきされためっき金属が凝固した後、１３０
〜３００℃の範囲の温度Ｔ（℃）に昇温加熱され、その
後、温度Ｔ（℃）から１００℃までの平均冷却速度が下
記(1)式に示すＣ（℃／ｈｒ）以下を満足する熱履歴、
又は／及び、溶融めっきされためっき金属が凝固した後
の１３０〜３００℃の範囲の温度Ｔ（℃）から１００℃
までの平均冷却速度が下記(1)式に示すＣ（℃／ｈｒ）
以下を満足する熱履歴 Ｃ＝（Ｔ−１００）／２ …… (1) また、上記(b)の熱履歴において、温度Ｔ（℃）のより
好ましい範囲は１３０〜２００℃である。ここで、上記
(1)式は本発明者らがめっき皮膜の昇温加熱及びその後
の冷却条件や溶融めっきされためっき金属凝固後の冷却
条件がめっき皮膜に与える影響を実験に基づき詳細に検
討し、その結果導かれた実験式である。

【００２０】めっき皮膜を上記(a)及び(b)の熱履歴を経
たものとすることにより、溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき皮膜
でありながら、その加工性（耐クラック性など）は顕著
に向上する。上記(a)及び(b)の熱履歴を経ることにより
めっき皮膜の加工性が顕著に改善されるのは、以下のよ
うな理由によるものと考えられる。まず、鋼板が溶融め
っき浴を出た直後に上記(a)の熱履歴、すなわち溶融め
っき浴を出た直後の１０秒間の平均冷却速度を十分に遅
くした熱履歴を経ることにより、溶融めっき皮膜の凝固
が通常の冷却過程による凝固よりも平衡状態に近いもの
となるため、半溶融状態での拡散によってＡｌとＺｎの
二相分離が促進され、この結果、めっき皮膜が軟質化す
る。そして、このような熱履歴を経ためっき皮膜がさら
に上記(b)の熱履歴、すなわち１３０〜３００℃（好ま
しくは１３０〜２００℃）の温度範囲に昇温加熱された
後に特定の条件で徐冷される熱履歴、又は／及びめっき
皮膜凝固後の１３０〜３００℃（好ましくは１３０〜２
００℃）の温度範囲から特定の条件で徐冷される熱履歴
を経ることにより、凝固時点でめっき皮膜に蓄積された
歪が開放されるとともに、めっき皮膜中で固体拡散が生
じ、上記(a)の熱履歴によって生じためっき皮膜中のＡ
ｌとＺｎの二相分離がさらに効果的に促進される。これ
らの結果、めっき皮膜が著しく軟質化してその加工性が
顕著に改善されるものと考えられる。

【００２１】したがって、このようなめっき皮膜の軟質
化とこれに伴う加工性の顕著な改善は、上記(a)及び(b)
の熱履歴の複合的な作用によるものであり、いずれか一
方の熱履歴だけで達成するのは困難である。

【００２２】以下、上記(a)及び(b)の熱履歴の詳細につ
いて説明する。まず、上記(a)の熱履歴については、鋼
板が溶融めっき浴を出た直後の最初の１０秒間のめっき
皮膜の平均冷却速度を１１℃／sec未満とすることによ
り、上述したように溶融めっき皮膜の凝固が通常の冷却
過程による凝固よりも平衡状態に近いものとなるため、
半溶融状態での拡散によってＡｌとＺｎの二相分離が促
進されることによりめっき皮膜が軟質化する。鋼板が溶
融めっき浴を出た直後の最初の１０秒間での平均冷却速
度が１１℃／sec以上では、凝固速度が速すぎるため溶
融めっき皮膜の凝固が非平衡状態で進行し、半溶融状態
である時間が短いためＡｌとＺｎの二相分離が十分に促
進されず、上記(b)の熱履歴との複合化によるめっき皮
膜の軟質化が十分に達成できない。

【００２３】図１は、鋼板が溶融めっき浴を出た直後の
最初の１０秒間のめっき皮膜の平均冷却速度が塗装鋼板
の加工性に及ぼす影響を調べたもので、この結果が得ら
れた供試材は、いずれもめっき皮膜が上記(b)の熱履歴
を経て製造されためっき鋼板に本発明条件を満足する化
成処理皮膜−下塗り塗膜−上塗り塗膜を形成した塗装鋼
板である。なお、この試験における加工性の評価は、後
述する実施例の加工性の評価に準じて行った。図１に示
されるように、鋼板が溶融めっき浴を出た直後の最初の
１０秒間でのめっき皮膜の平均冷却速度が１１℃／sec
以上では、１８０°折り曲げ加工での加工性の評価は
“×”である。これに対して、めっき皮膜の平均冷却速
度が１１℃／sec未満では加工性の評価は“○”以上と
なり、加工性が格段に改善されていることが判る。

【００２４】めっき皮膜を上記(a)の熱履歴を経たもの
とするには、連続式溶融めっき設備の溶融めっき浴面か
ら溶融めっき浴を出た鋼板が最初に接触するロールまで
の間に温度調整装置を設け、この温度調整装置によりめ
っき皮膜の冷却速度を制御する必要がある。温度調整装
置としては加熱又は保熱手段を備えるとともに、必要に
応じて冷却手段を備えたものが好ましい。なお、この冷
却手段は、前記加熱又は保熱手段によってめっき皮膜の
冷却速度が制御されためっき鋼板が最初のロール（トッ
プロールなど）に接触する前にこれを冷却し、ロール表
面でのピックアップ発生を防止することなどを目的とす
るものである。温度調整装置の加熱又は保熱手段として
は、例えばインダクションヒータやガス加熱炉などを用
いることができ、また冷却手段としてはガス吹付装置な
どを用いることができる。但し、温度調整装置が有する
加熱又は保熱手段や冷却手段の方式、形状、規模等につ
いては特別な制限はなく、要はめっき皮膜に上記(a)の
熱履歴を付与し得るものであればよい。

【００２５】次に、上記(b)の熱履歴については、上記
(a)の熱履歴を経ためっき皮膜（溶融めっきされためっ
き金属が凝固した後のめっき皮膜）を１３０〜３００
℃、好ましくは１３０〜２００℃の範囲の温度Ｔ（℃）
に昇温加熱し、その後、温度Ｔ（℃）から１００℃まで
の平均冷却速度が上記(1)式に示すＣ（℃／ｈｒ）以下
を満足するように冷却することにより、或いは溶融めっ
きされためっき金属が凝固した後のめっき皮膜をその冷
却過程である１３０〜３００℃の範囲の温度Ｔ（℃）か
ら１００℃までの平均冷却速度が上記(1)式に示すＣ
（℃／ｈｒ）以下を満足するように冷却することによ
り、上述したようにめっき皮膜に蓄積された歪が開放さ
れるとともに、めっき皮膜中で固体拡散が生じ、上記
(a)の熱履歴によって生じためっき皮膜中のＡｌとＺｎ
の二相分離がさらに効果的に促進される。そして、この
ような熱履歴と上記(a)の熱履歴の複合的な作用により
めっき皮膜が著しく軟質化し、その加工性が顕著に改善
される。

【００２６】ここで、上記(b)の熱履歴におけるめっき
皮膜の昇温加熱温度Ｔが１３０℃未満では上記のような
作用が十分に得られず、一方、昇温加熱温度Ｔが３００
℃超では下地鋼板とめっき皮膜との界面での合金相の成
長を促進させるため、却って加工性に悪影響を及ぼす。
またこのような観点から、加工性の改善にとってより好
ましい昇温加熱温度Ｔの上限は２００℃である。また、
溶融めっきされためっき金属が凝固した後の冷却過程で
ある１３０〜３００℃の範囲の温度Ｔ（℃）から上記
(b)の熱履歴が付与される条件で冷却を行う場合につい
ても、温度Ｔが１３０℃未満では上記のような作用が十
分に得られない。

【００２７】図２(a)は、溶融めっきされためっき金属
が凝固した後のめっき鋼板を熱処理した際の、めっき皮
膜の昇温加熱温度が塗装鋼板の加工性に及ぼす影響を調
べたもので、この結果が得られた供試材は、いずれも昇
温加熱温度から１００℃までのめっき皮膜の平均冷却速
度が上記(b)の熱履歴の条件内であり、且つめっき皮膜
が上記(a)の熱履歴を経て製造されためっき鋼板に、本
発明条件を満足する化成処理皮膜−下塗り塗膜−上塗り
塗膜を形成した塗装鋼板である。なお、この試験におけ
る加工性の評価は、後述する実施例の加工性の評価に準
じて行った。

【００２８】また図２(b)は、溶融めっきされためっき
金属が凝固した後のめっき鋼板を熱処理した際の、めっ
き皮膜の平均冷却速度（昇温加熱温度から１００℃まで
の平均冷却速度）が塗装鋼板の加工性に及ぼす影響を調
べたもので、この結果が得られた供試材は、いずれもめ
っき皮膜の昇温加熱温度が上記(b)の熱履歴の条件内で
あり、且つめっき皮膜が上記(a)の熱履歴を経て製造さ
れためっき鋼板に、本発明条件を満足する化成処理皮膜
−下塗り塗膜−上塗り塗膜を形成した塗装鋼板である。
なお、この試験における加工性の評価は、後述する実施
例の加工性の評価に準じて行った。

【００２９】図２(a)，(b)に示されるように、めっき皮
膜の昇温加熱温度が１３０〜３００℃の範囲では１８０
°折り曲げ加工での加工性の評価は“○”以上であり、
また好ましい条件である１３０〜２００℃の範囲では加
工性の評価は“◎”となっている。これに対して昇温加
熱温度が１３０〜３００℃の範囲外では加工性の評価は
“△”しか得られていない。また、昇温加熱温度から１
００℃までの平均冷却速度と上記(1)式の“Ｃ”との差
が零〜マイナス（本発明範囲内）の場合の１８０°折り
曲げ加工での加工性の評価は、めっき皮膜の昇温加熱温
度が１３０〜３００℃の範囲では“○”以上であり、ま
た、好ましい条件である１３０〜２００℃の範囲では
“◎”である。これに対して、その差がプラス（本発明
範囲外）の場合には加工性の評価は“△”しか得られて
いない。

【００３０】めっき皮膜を上記(b)の熱履歴を経たもの
とするには、連続式溶融めっき設備内に或いは同設備外
にめっき皮膜を熱処理又は保熱するための加熱又は保熱
装置を設け、所定の熱処理又は保熱を行う。例えば、連
続式溶融めっき設備内に加熱機構（例えば、インダクシ
ョンヒーター、ガス加熱炉、熱風炉など）を設けてイン
ラインで連続加熱して行ってもよいし、また、コイルに
巻取った後にオフラインでバッチ加熱して行ってもよ
い。また、めっきライン外の連続処理設備において加熱
機構（例えば、インダクションヒーター、ガス加熱炉、
熱風炉など）により連続加熱して行ってもよい。さらに
は、めっきライン内や上記連続処理設備で連続加熱され
ためっき鋼板をコイルに巻き取った後に適当な保熱又は
加熱保持を行ってもよい。また、溶融めっきされためっ
き金属が凝固した後の冷却過程においてめっき皮膜を保
熱して徐冷できるような保熱装置を設けてもよい。但
し、加熱又は保熱装置の方式、形状、規模等については
特別な制限はなく、要はめっき皮膜に上記(b)の熱履歴
を与え得るものであればよい。以上のような(a)及び(b)
の熱履歴を経ためっき皮膜の表面に特定の塗膜をを形成
することにより、この塗装鋼板は極めて優れた加工性と
加工部耐食性を示す。

【００３１】(2) 化成処理皮膜 この塗装下地となる化成処理皮膜の種類に特に制約はな
く、化成処理としてはクロメート処理、リン酸亜鉛処
理、有機樹脂を主成分とする処理などを実施することが
できる。一般には、環境を重視する場合には有機樹脂を
主成分とする処理、耐食性を重視する場合にはクロメー
ト処理が用いられる。但し、リン酸亜鉛処理は工程が煩
雑であり、まためっき皮膜中に２０〜７０mass％のＡｌ
を含む溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板の場合にはリン酸の
反応性が十分でない場合もあり得るので、使用する場合
にはその点を考慮する必要がある。

【００３２】(3) 下塗り塗膜 下塗り塗膜は、数平均分子量１４０００〜２６０００、
ガラス転移温度０〜３０℃のポリエステル樹脂（Ａ）と
エポキシ樹脂（Ｂ）との反応によって得られ、且つ下記
(1)式に示されるｋ値が０．７〜２．５である変性ポリ
エステル樹脂（Ｃ）と、硬化剤（Ｄ）とを主成分樹脂と
する塗料を塗布して形成された乾燥膜厚が２μｍ以上の
塗膜である。 ｋ＝［Ｗｂ×（Ｍａ＋２×Ｍｂ）］／［（Ｗａ＋Ｗｂ）×２×Ｍｂ］ … (1) 但し Ｗａ：［ポリエステル樹脂（Ａ）＋エポキシ樹脂
（Ｂ）］に対するポリエステル樹脂（Ａ）の固形分重量
比 Ｗｂ：［ポリエステル樹脂（Ａ）＋エポキシ樹脂
（Ｂ）］に対するエポキシ樹脂（Ｂ）の固形分重量比 Ｍａ：ポリエステル樹脂（Ａ）の数平均分子量 Ｍｂ：エポキシ樹脂（Ｂ）の数平均分子量

【００３３】前記変性ポリエステル樹脂（Ｃ）を得るた
めのポリエステル樹脂（Ａ）は、主に多塩基酸と多価ア
ルコールとのエステル化合物である。多塩基酸として
は、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アジピン
酸、セバシン酸、フマル酸、無水マレイン酸などの二塩
基酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などの
三価以上の多塩基酸などが用いられ、これらの多価塩基
酸成分を２種類以上組合わせて用いることもできる。

【００３４】多価アルコールとしては、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、
ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ネオペンチルグリコール、３−メチルペンタジオール、
ネオペンチレングリコール、１，４−ブタンジオール、
１，５−ペンタンジオール、１，４−ヘキサンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサ
ンジメタノール、などの脂肪族または脂環族の二価アル
コールが主に用いられ、さらに必要に応じて、グリセリ
ン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
トリメチロールブタン、ヘキサントリオール、ペンタエ
リスリトール、ジペンタエリスリトールなどの三価以上
の多価アルコールを併用して用いることもできる。

【００３５】ポリエステル樹脂（Ａ）は、数平均分子量
が１４０００〜２６０００、ガラス転移温度が０〜３０
℃である必要がある。また、ポリエステル樹脂（Ａ）の
さらに好ましい数平均分子量は１８０００〜２１００
０、ガラス転移温度は５〜２５℃である。ポリエステル
樹脂（Ａ）の数平均分子量が１４０００未満では塗膜の
伸びが不十分となり、加工性が低下する。一方、数平均
分子量が２６０００を超えると塗膜と下地との密着性が
不十分となり、耐傷付き性が低下する。さらに塗料組成
物が高粘度となるため過剰な希釈溶剤が必要となり、塗
装作業性、環境調和性などの点から好ましくない。ま
た、ポリエステル樹脂（Ａ）のガラス転移温度が３０℃
を超えると塗膜の伸びが不十分となり、加工性が低下す
る。一方、０℃未満になると塗膜の強靭性が低下し、十
分な耐傷付き性が得られない。

【００３６】前記ポリエステル樹脂（Ａ）と反応させる
ための前記エポキシ樹脂（Ｂ）は下地との密着性を向上
させるために配合するものであり、本発明で用いるのに
適したエポキシ樹脂の例としては、ビスフェノールＡ、
ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ等のビスフェノー
ル類とエピハロヒドリンあるいはβメチルエピハロヒド
リンとの反応で得られるエポキシ化合物、またはこれら
の共重合物であるビスフェノール型エポキシ樹脂が挙げ
られる。

【００３７】エポキシ樹脂（Ｂ）としては数平均分子量
が５００〜２０００のものを用いることが好ましい。エ
ポキシ樹脂の数平均分子量が５００未満では耐傷付き性
が十分でなく、一方、２０００以上ではポリエステル樹
脂との反応において相溶性が低下する。エポキシ樹脂
（Ｂ）によりポリエステル樹脂（Ａ）を変性する方法と
しては、ポリエステル樹脂の合成の際にエポキシ樹脂を
組込む方法、アミン触媒存在下でポリエステル樹脂とエ
ポキシ樹脂とを反応させる方法などがある。これらの変
性方法のうち塗膜の加工性を損なわずに必要な密着性を
得るという観点からは、ポリエステル樹脂の合成後にア
ミン触媒存在下でエポキシ樹脂と反応させる方法が好ま
しい。

【００３８】また、変性エポキシ樹脂（Ｃ）は、上記
(1)式に示すｋ値が０．７〜２．５であることが必要で
ある。このｋ値が０．７未満ではエポキシ樹脂が少な
く、密着性が劣ることから、十分な耐傷付き性が得られ
ない。一方、ｋ値が２．５を超えるとエポキシ樹脂が過
剰となり、エポキシ樹脂の剛直な性質が強くなるため、
十分な加工性が得られない。

【００３９】前記硬化剤（Ｄ）としては、アミノ樹脂ま
たは／及びポリイソシアネート化合物を用いることがで
きる。硬化剤であるアミノ樹脂としては、尿素、ベンゾ
グアナミン、メラミンなどとホルムアルデヒドとの縮合
反応で得られる生成物の一部または全てをメタノール、
エタノール、ブタノールなどのアルコールによりアルキ
ルエーテル化した樹脂である。具体的には、メチル化尿
素樹脂、ｎ−ブチル化ベンゾグアナミン樹脂、メチル化
メラミン樹脂、ｎ−ブチル化メラミン樹脂、ｉｓｏ−ブ
チル化メラミン樹脂などを挙げることができる。

【００４０】ポリイソシアネート化合物としては、一般
的製法で得られるイソシアネート化合物を用いることが
できる。その中でも特に、１液型塗料としての使用が可
能である、フェノール、クレゾール、芳香族第二アミ
ン、第三級アルコール、ラクタム、オキシムなどのブロ
ック剤でブロック化されたポリイソシアネート化合物が
好ましい。このブロック化ポリイソシアネート化合物を
用いることにより１液での保存が可能となり、塗料とし
ての使用が容易となる。

【００４１】また、さらに好ましいポリイソシアネート
化合物としては、非黄変性のヘキサメチレンジイソシア
ネート（以下、ＨＤＩ）及びその誘導体、トリレンジイ
ソシアネート（以下、ＴＤＩと略す）及びその誘導体、
４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（以下、
ＭＤＩと略す）及びその誘導体、キシリレンジイソシア
ネート（以下、ＸＤＩと略す）及びその誘導体、イソホ
ロンジイソシアネート及びその誘導体、トリメチルヘキ
サメチレンジイソシアネート及びその誘導体、水添ＴＤ
Ｉ及びその誘導体、水添ＭＤＩ及びその誘導体、水添Ｘ
ＤＩ及びその誘導体などを挙げることができる。

【００４２】下塗り塗膜（下塗り塗膜用塗料）中におけ
る変性ポリエステル樹脂（Ｃ）と硬化剤（Ｄ）の配合割
合は、固形分重量比で変性ポリエステル樹脂（Ｃ）／硬
化剤（Ｄ）＝９０／１０〜６５／３５であることが好ま
しい。変性ポリエステル樹脂（Ｃ）の割合が９０／１０
超では十分な硬化性が得られず、耐傷付き性、耐溶剤性
が低下し、一方、変性ポリエステル樹脂（Ｃ）の割合が
６５／３５未満では、過剰の硬化剤どうしの或いは硬化
剤と変性ポリエステル樹脂（Ｃ）との副反応が生じて、
加工性、加工部密着性が低下する。

【００４３】下塗り塗膜用の塗料には、上述した主剤樹
脂である変性ポリエステル樹脂（Ｃ）と硬化剤（Ｄ）以
外に、必要に応じて硬化触媒、顔料、その他消泡剤、流
れ止め剤などの各種添加剤を加えることができる。上記
硬化触媒としては、樹脂成分（主樹脂および硬化剤）の
硬化反応を促進するために必要に応じて使用するもので
あり、使用可能な硬化触媒としては、酸またはその中和
物が挙げられ、例えば、ｐ−トルエンスルホン酸、ドデ
シルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン
酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸及びこれらのアミ
ン中和物、オクトエ酸錫、ジブチル錫ジラウレートなど
の硬化触媒が代表的なものとして挙げられる。

【００４４】上記顔料としては、クロム酸ストロンチウ
ム、クロム酸カリウム、クロム酸亜鉛、クロム酸カルシ
ウム、クロム酸バリウム、トリポリリン酸アルミニウム
などの防錆顔料、二酸化チタン、カーボンブラック、酸
化鉄などの無機顔料、タルク、シリカなどの体質顔料を
目的に応じて配合することができる。また、塗料に用い
る上記有機溶剤としては、キシレン、トルエン、メチル
エチルケトン、酢酸ｎ−ブチル、酢酸エチル、メタノー
ル、エタノール、シクロヘキサノン、石油系溶剤、ミネ
ラルスピリーットなどの有機溶剤の中から、適用する樹
脂種に応じて１種または２種以上を組み合わせて用いる
ことができる。

【００４５】下塗り塗膜での顔料の配合量は、塗膜中に
含まれる樹脂成分との固形分重量比[顔料／樹脂]で０．
６〜１．０、より好ましくは０．６５〜０．８とするこ
とが適当である。上記重量比が０．６未満では十分な耐
傷付き性が得られず、一方、１．０超では十分な加工性
が得られない。また、下塗り塗膜の塗膜厚は２μｍ以上
とする。塗膜厚が２μｍ未満では十分な防錆性が得られ
ない。

【００４６】(4) 上塗り塗膜 上塗り塗膜は、数平均分子量が５０００〜２００００の
ポリエステル樹脂（Ｅ）と硬化剤とを主成分樹脂とする
塗料を塗布して形成された乾燥膜厚が５〜３０μｍの塗
膜である。前記ポリエステル樹脂（Ｅ）は、主に多塩基
酸と多価アルコールとのエステル化合物であり、下塗り
塗膜に関して述べた多塩基酸および多価アルコールが使
用できる。

【００４７】主剤樹脂である前記ポリエステル樹脂
（Ｅ）は、数平均分子量が５０００〜２００００、好ま
しくは５０００〜１５０００である必要がある。ポリエ
ステル樹脂（Ｅ）の数平均分子量が５０００未満では塗
膜の伸びが不十分となり、加工性が低下する。一方、２
００００超では耐傷つき性、および耐候性が低下するた
め好ましくない。

【００４８】主樹脂の硬化剤は特に限定されないが、一
般にポリエステル樹脂の硬化剤として用いられるアミノ
樹脂又は／及びポリイソシアネート化合物などを用いる
ことができる。上塗り塗料に用いられる硬化剤として使
用されるアミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物につい
ては、下塗り塗料に関して述べたものと同様な組成物を
使用することができる。

【００４９】上塗り塗料には、主樹脂である上記ポリエ
ステル樹脂（Ｅ）と硬化剤の他に、必要に応じて硬化触
媒、顔料、その他消泡剤、流れ止め剤などの各種添加剤
を加えることができる。上記硬化触媒としては、樹脂成
分（主樹脂および硬化剤）の硬化反応を促進するために
必要に応じて使用するものであり、使用可能な硬化触媒
としては、酸またはその中和物が挙げられ、例えば、ｐ
−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、
ジノニルナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジ
スルホン酸及びこれらのアミン中和物、オクトエ酸錫、
ジブチル錫ジラウレートなどの硬化触媒が代表的なもの
として挙げられる。

【００５０】上記顔料としては、二酸化チタン、カーボ
ンブラック、酸化鉄などの無機顔料、シアニンブルー、
シアニングリーンなどの有機顔料、タルク、シリカなど
の体質顔料、アルミニウム紛、鉄粉、ニッケル紛などの
金属粉末を目的に応じて配合することができる。

【００５１】塗料に使用する有機溶剤としては、キシレ
ン、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸ｎ−ブチル、
酢酸エチル、メタノール、エタノール、シクロヘキサノ
ン、石油系溶剤、ミネラルスピリーットなどの有機溶剤
の中から、適用する樹脂種に応じて１種または２種以上
を組み合わせて用いることができる。

【００５２】上塗り塗膜の塗膜厚は５〜３０μｍとす
る。塗膜厚が５μｍ未満では十分な加工性、加工部耐食
性が得られない。一方、３０μｍを超えると加工性が低
下する上にコストが上昇するため好ましくない。

【００５３】次に、本発明による上記塗装鋼板の製造方
法について説明する。本発明の製造方法は、連続式溶融
めっき設備などで製造されるめっき皮膜中のＡｌ含有量
が２０〜９５mass％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を下
地鋼板とする塗装鋼板の製造方法であり、溶融めっき浴
を出た鋼板のめっき皮膜に対して、少なくとも下記(a)
及び(b)の熱履歴を付与する工程と、めっき鋼板の表面
に化成処理皮膜、下塗り塗膜及び上塗り塗膜を順次形成
させる工程とを有する。 (a) 鋼板が溶融めっき浴を出た直後の１０秒間の平均冷
却速度が１１℃／sec未満である熱履歴 (b) 溶融めっきされためっき金属が凝固した後、１３０
〜３００℃の範囲の温度Ｔ（℃）に昇温加熱され、その
後、温度Ｔ（℃）から１００℃までの平均冷却速度が下
記(1)式に示すＣ（℃／ｈｒ）以下を満足する熱履歴、
又は／及び、溶融めっきされためっき金属が凝固した後
の１３０〜３００℃の範囲の温度Ｔ（℃）から１００℃
までの平均冷却速度が下記(1)式に示すＣ（℃／ｈｒ）
以下を満足する熱履歴 Ｃ＝（Ｔ−１００）／２ …… (1)

【００５４】めっき皮膜に付与される上記(a)及び(b)の
熱履歴のうち、(a)の熱履歴の付与は、めっき直後のめ
っき皮膜の冷却条件を制御することによりなされる。こ
の(a)の熱履歴をめっき皮膜に付与するには、上述した
ように連続式溶融めっき設備の溶融めっき浴面から溶融
めっき浴を出た鋼板が最初に接触するロールまでの間に
温度調整装置を設け、この温度調整装置によりめっき皮
膜の冷却速度を制御する必要がある。上述したように温
度調整装置としては加熱又は保熱手段を備えるととも
に、必要に応じて冷却手段を備えたものが好ましいが、
加熱又は保熱手段や冷却手段の方式、形状、規模等につ
いては特別な制限はなく、要はめっき皮膜に上記(a)の
熱履歴を与え得るものであればよい。温度調整装置の加
熱又は保熱手段としては、例えばインダクションヒータ
やガス加熱炉などを用いることができ、また冷却手段と
してはガス吹付装置などを用いることができる。

【００５５】また、上記(b)の熱履歴の付与は、溶融め
っきされためっき金属が凝固した後のめっき鋼板に対し
て特定の熱処理を施すか、或いは溶融めっきされためっ
き金属が凝固した後のめっき皮膜の冷却を保熱などによ
って制御することによりなされる。本発明の製造方法で
はめっき鋼板のめっき皮膜面に化成処理皮膜、下塗り塗
膜及び上塗り塗膜を順次形成させるが、めっき皮膜に上
記(b)の熱履歴を付与するための熱処理は、化成処理
前、化成処理の乾燥工程中、化成処理終了後（処理
液の塗布及び乾燥後）、下塗り塗装前、下塗り塗装の
乾燥工程中、下塗り塗装終了後（塗料の塗布及び乾燥
後）、上塗り塗装前、上塗り塗装の乾燥工程中、上
塗り塗装終了後（塗料の塗布及び乾燥後）、のいずれの
段階で行ってもよい。また、これらのうちの２つ以上の
段階で行ってもよい。

【００５６】したがって、めっき皮膜に対する(b)の熱
履歴の付与は、下記(1)〜(8)のうちの少なくとも１つの
段階で行うことができる。 (1) 化成処理前 (2) 化成処理の乾燥工程中 (3) 化成処理終了後、下塗り塗装前 (4) 下塗り塗装の乾燥工程中 (5) 下塗り塗装終了後、上塗り塗装前 (6) 上塗り塗装の乾燥工程中 (7) 上塗り塗装終了後 (8) 溶融めっきされためっき金属が凝固した後の冷却過
程 なお、熱処理を行う上記方式のうち、、及びの方
式は化成処理、下塗り塗装及び上塗り塗装の乾燥工程に
おける加熱を利用して熱処理を行うので、特に経済性に
優れている。

【００５７】上記(b)の熱履歴を付与するための熱処理
又は保熱は、連続式溶融めっき設備内に或いは同設備外
に設けられた加熱又は保熱装置などにより行う。連続式
溶融めっき設備内に加熱機構（例えば、インダクション
ヒーター、熱風炉など）を設けてインラインで連続加熱
して行ってもよいし、また、コイルに巻取った後にオフ
ラインでバッチ加熱して行ってもよい。また、めっきラ
イン外の連続処理設備において加熱機構（例えば、イン
ダクションヒーター、熱風炉など）により連続加熱して
行ってもよい。さらには、めっきライン内や上記連続処
理設備で連続加熱されためっき鋼板をコイルに巻き取っ
た後に適当な保熱又は加熱保持を行ってもよい。また、
溶融めっきされためっき金属が凝固した後の冷却過程に
おいてめっき皮膜を保熱して徐冷できるような保熱装置
を設けてもよい。但し、加熱又は保熱装置の方式、形
状、規模等については特別な制限はなく、要はめっき皮
膜に上記(b)の熱履歴を与え得るものであればよい。な
お、製造される溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板の好ましい
めっき組成、めっき付着量、上記(a)及び(b)の熱履歴の
限定理由及び得られる作用効果などは先に述べた通りで
ある。

【００５８】先に述べたように、塗装下地としてめっき
鋼板面に施される化成処理の種類に特に制約はなく、ク
ロメート処理、リン酸亜鉛処理、有機樹脂を主成分とす
る処理等を実施できる。なお、一般にこの化成処理の乾
燥工程では、熱風炉、インダクションヒータなどによる
処理皮膜の加熱乾燥が行われるため、先に述べたように
この加熱乾燥を利用してめっき皮膜に(b)の熱履歴を付
与してもよい。

【００５９】この化成処理皮膜の上層に下塗り塗料を塗
布して焼付けし、さらにその上層に上塗り塗料を塗布し
て焼付けすることにより、下塗り塗膜及び上塗り塗膜を
形成する。これら下塗り塗膜及び上塗り塗膜の構成は先
に述べた通りである。下塗り塗料および上塗り塗料は、
ボールミル、サンドミル、ロールミルなどの分散機およ
び攪拌機を用いて調製することができる。

【００６０】塗膜（下塗り塗膜及び上塗り塗膜）を形成
するための塗料の塗装方法に特に制約はないが、好まし
くは塗料をロールコーター塗装、カーテンフロー塗装な
どの方法で塗布するのがよい。塗料を塗装後、熱風加
熱、赤外線加熱、誘導加熱などの加熱手段により塗膜を
焼き付け、樹脂を硬化させて塗膜を得る。

【００６１】塗膜を加熱硬化させる際の焼付処理は、下
塗り塗料は最高到達板温を１８０℃〜２７０℃とし、こ
の温度範囲で約３０秒〜１２０秒の焼付を行う。到達板
温が１８０℃に満たない場合は樹脂の硬化反応が不十分
で、耐傷つき性や耐食性が低下したりする。一方、到達
板温が２７０℃を超えた場合には反応過剰で上塗り塗料
との密着性が低下することがある。

【００６２】また、上塗り塗料は、最高到達板温を１８
０℃〜２７０℃とし、この温度範囲で約３０秒〜１２０
秒の焼付を行う。到達板温が１８０℃に満たない場合は
樹脂の硬化反応が不十分で溶剤や薬品に対する溶解性や
耐傷つき性が低下したりする。また到達板温が２７０℃
を超えた場合には反応過剰で加工性が低下することがあ
る。なお、先に述べたようにこれら塗膜の焼付処理を利
用してめっき皮膜に(b)の熱履歴を付与してもよい。

【００６３】

【実施例】常法で製造した冷延鋼板（板厚０．３５ｍ
ｍ）を連続式溶融めっき設備に通板し、５５％Ａｌ−
１．５％Ｓｉ−Ｚｎめっき浴、４０％Ａｌ−１．０％Ｓ
ｉ−Ｚｎめっき浴及び７０％Ａｌ−１．８％Ｓｉ−Ｚｎ
めっき浴を用いて溶融めっきを行った。ラインスピード
は１６０ｍ／secとし、片面めっき付着量は鋼板間のバ
ラツキが７５〜９０ｇ／ｍ^２の範囲に収まるようにし
た。なお、比較例として溶融５％Ａｌ−Ｚｎ系めっきに
よる溶融めっき鋼板（片面めっき付着量：１３０ｇ／ｍ
^２）も製造した。

【００６４】これらのめっき鋼板の製造工程においてめ
っき皮膜に表１〜表４に示す熱履歴(I)，(II)を付与す
るとともに、下塗り塗膜及び上塗り塗膜の条件を種々変
化させて、以下のような塗装鋼板を製造した。なお、下
塗り塗膜用の塗料及び上塗り塗膜用の塗料としては以下
のものを調製した。

【００６５】(1.1) 下塗り塗料用樹脂組成物の調製 ・ ポリエステル樹脂合成例１ テレフタル酸２１５．８重量部（１．３モル）、イソフ
タル酸１８２．６重量部（１．１モル）、アジピン酸１
８９．８重量部（１．３モル）、エチレングリコール１
２４重量部（２．０モル）、ネオペンチルグリコール１
６６．４重量部（１．６モル）、「エピクロン８５０」
（商品名、大日本インキ（株）製）３０．４重量部、及
びジオクチル錫オキサイド０．１重量部を、窒素気流中
２４０℃で２時間エステル化反応を行った。その後、１
時間かけて１ｍｍＨｇまで減圧し、さらに２６０℃で１
時間反応を行い、ソルベッソ１５０に溶解して、不揮発
分３５％、平均分子量２００００、ガラス転移温度１０
℃のポリエステル樹脂(A1)を得た。

【００６６】・ ポリエステル樹脂合成例２ テレフタル酸２１５．８重量部（１．３モル）、イソフ
タル酸１８２．６重量部（１．１モル）、アジピン酸１
８９．８重量部（１．３モル）、エチレングリコール１
２４重量部（２．０モル）、ネオペンチルグリコール１
６６．４重量部（１．６モル）、「エピクロン８５０」
（商品名、大日本インキ（株）製）３０．４重量部、及
びジオクチル錫オキサイド０．１重量部を、窒素気流中
２４０℃で２時間エステル化反応を行った。その後、１
時間かけて１ｍｍＨｇまで減圧し、さらに２６０℃で２
０分反応を行い、ソルベッソ１５０に溶解して、不揮発
分３５％、平均分子量１６０００、ガラス転移温度１５
℃のポリエステル樹脂(A2)を得た。

【００６７】(1.2) 下塗り塗料の調製 表５の下塗り塗膜成分(P1)〜(P7)に相当する下塗り塗料
については、上記ポリエステル樹脂(A1)又は(A2)（不揮
発分３５％）にエポキシ樹脂（大日本インキ（株）製
「エピクロン４０５０」）を表５に示す割合で配合し、
トリエチルアミン０．５重量部を窒素気流中、１４０℃
で２時間かけて反応を行い、下塗り塗料用樹脂組成物を
得た。また、表５の下塗り塗膜成分(P9)に相当する下塗
り塗料については、上記ポリエステル樹脂(A1)にエポキ
シ樹脂（大日本インキ（株）製「エピクロン４０５
０」）を表５に示す割合で常温ブレンドした。また、表
５の下塗り塗膜成分(P8)に相当する下塗り塗料について
は、上記ポリエステル樹脂(A1)をエポキシ樹脂と反応さ
せることなく、そのまま用いた。

【００６８】上述した各下塗り塗装用樹脂組成物１００
重量部に対して、クロム酸ストロンチウム３４重量部、
トリポリリン酸二水アルミニウム２．５重量部、酸化チ
タン６重量部、「ディスパロン＃１８３０」（商品名、
楠本化成（株）製）０．１重量部を加えてガラスビーズ
型高速振とう機で顔料を４時間分散し、さらに硬化剤を
表３に示す重量部、シランカップリング剤３重量部を加
え、攪拌して目的とする下塗り塗料(P1)〜(P9)を得た。

【００６９】(2.1) 上塗り塗料用樹脂組成物の調製 ・ 樹脂合成例３ テレフタル酸３３２重量部（２．０モル）、イソフタル
酸８３重量部（０．５モル）、アジピン酸１６０．６重
量部（１．１モル）、エチレングリコール１３６．４重
量部（２．２モル）、ネオペンチルグリコール１４５．
６重量部（１．４モル）、及びジオクチル錫オキサイド
０．１重量部を、窒素気流中２３０℃で２時間エステル
化反応を行った。その後、１時間かけて１ｍｍＨｇまで
減圧し、さらに２６０℃で３０分反応を行い、シクロヘ
キサノン／ソルベッソ１５０混合溶剤（重量比５０／５
０）に溶解して、不揮発分４０％、平均分子量１５００
０、ガラス転移温度１８℃のポリエステル樹脂(E1)を得
た。

【００７０】・ 樹脂合成例４ テレフタル酸３３２重量部（２．０モル）、イソフタル
酸８３重量部（０．５モル）、アジピン酸１６０．６重
量部（１．１モル）、エチレングリコール１３６．４重
量部（２．２モル）、ネオペンチルグリコール１４５．
６重量部（１．４モル）、及びジオクチル錫オキサイド
０．１重量部を、窒素気流中２３０℃で２時間エステル
化反応を行った。その後、１時間かけて１ｍｍＨｇまで
減圧し、さらに２６０℃で１．５時間反応を行い、シク
ロヘキサノン／ソルベッソ１５０混合溶剤（重量比５０
／５０）に溶解して、不揮発分３５％、平均分子量２２
０００、ガラス転移温度１０℃のポリエステル樹脂(E2)
を得た。

【００７１】(2.2) 上塗り塗料の調製 上塗り塗料用ポリエステル樹脂(E1)４２５重量部、無機
系顔料１３３重量部、「ディスパロン＃２１５０」（商
品名、楠本化成（株）製）０．３重量部をガラスビーズ
型高速振とう機で顔料を２時間分散し、「バーノックＤ
５５０」（商品名、大日本インキ（株）製）５４．５重
量部、「ポリフローＳ」（商品名、共栄社油脂化学工業
（株）製）０．６重量部、艶消し剤５重量部、ポリエチ
レン系ワックス０．５重量部を加え、攪拌して目的とす
る上塗り塗料(T1)を得た。また、同様にしてポリエステ
ル樹脂(E2)を用い、表６に示した配合の上塗り塗料(T2)
を得た。

【００７２】各実施例では各めっき鋼板に通常のクロメ
ート処理を施した後、下塗り塗料をバーコーターで塗布
し、鋼板の到達温度２２０℃、焼付時間３８秒で焼き付
け、次いで上塗り塗料をバーコーターで塗布し、鋼板の
到達温度２３０℃、焼付時間５３秒で焼き付けた。

【００７３】以上の各塗装鋼板について、以下の方法に
より加工性、加工部耐食性及び塗膜硬度を評価した。そ
の結果を、塗装鋼板の構成とともに表１〜表４に示す。 (1) 加工性 ２０℃の室内にて塗装鋼板の裏面側に直径の異なる鋼板
を挟んだ後１８０゜の折り曲げを行い、３０倍ルーペで
屈曲部の塗膜を観察し、以下の基準で評価した。 ◎：厚さ０．５ｍｍの鋼板を挟み１８０°曲げを行って
塗膜クラックの発生なし ○：厚さ０．７ｍｍの鋼板を挟み１８０°曲げを行って
塗膜クラックの発生なし △：厚さ１．０ｍｍの鋼板を挟み１８０°曲げを行って
塗膜クラックの発生なし ×：厚さ１．０ｍｍの鋼板を挟み１８０°曲げを行って
も塗膜クラックの発生あり

【００７４】(2) 塗膜硬度 三菱鉛筆“ユニ”を使用してＪＩＳ Ｋ ５４００の８．
４に基づいて試験を行い、塗膜の剥離状態を観察した。
硬度３Ｈの鉛筆を使用した試験で下地であるめっき鋼板
と塗膜との間でほとんど剥離が生じないものを“○”、
硬度２Ｈの鉛筆を使用した試験で下地であるめっき鋼板
と塗膜との間でほとんど剥離が生じないものを“△”、
硬度２Ｈの鉛筆を使用した試験で下地であるめっき鋼板
と塗膜との間で剥離が生じたものを“×”とした。

【００７５】(3) 加工部耐食性 塗装鋼板を１５０ｍｍ×７０ｍｍに切断し、２０℃の室
内にて塗装鋼板の裏面側に直径０．７５ｍｍの鋼製の棒
を挟んで曲げ加工を行った後、切断端面及び裏面をター
ルエポキシ塗料でシールして加工部耐食性試験用の試料
を作成した。試験は、ＪＩＳ Ｋ ５６２１に規定される
乾湿繰り返し条件に基づき、以下のサイクルで計４００
サイクル行った後、塗膜の膨れ率を測定した。 サイクル条件：［５％塩水噴霧、３０℃、０．５時間→
湿潤９５％ＲＨ、３０℃、１．５時間→乾燥２０％Ｒ
Ｈ、５０℃、２時間→乾燥２０％ＲＨ、３０℃、２時
間］を１サイクルとし、これを所定サイクル数繰り返
す。 評価方法：両端１０ｍｍを除いた５０ｍｍ幅の曲げ加工
部において塗膜の膨れが生じている部分の幅方向におけ
る長さの合計を％で表わした（例えば、５０ｍｍ中に５
ｍｍ幅の膨れが２箇所あった場合、膨れ率は２０％とす
る）。評価は以下のとおりである。 ◎：膨れ率が１０％未満 ○：膨れ率が１０％以上３０％未満 △：膨れ率が３０％以上７０％未満 ×：膨れ率が７０％以上

【００７６】表１〜表４によれば、本発明例の塗装鋼板
は加工性、加工部耐食性、塗膜硬度のいずれについても
良好な特性が得られている。これに対して、比較例は何
れかの特性が本発明例に比較して劣っている。

【００７７】

【表１】

【００７８】

【表２】

【００７９】

【表３】

【００８０】

【表４】

【００８１】

【表５】

【００８２】

【表６】

【００８３】

【発明の効果】以上述べたように本発明の塗装鋼板は、
めっき皮膜中のＡｌ含有量が２０〜９５mass％の溶融Ａ
ｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を下地鋼板とする塗装鋼板であり
ながら極めて優れた加工性と加工部耐食性を有する。ま
た、本発明の製造方法によれば、このような塗装鋼板を
安定して且つ高い生産性で製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋼板が溶融めっき浴を出た直後の最初の１０秒
間のめっき皮膜の平均冷却速度が塗装鋼板の加工性に及
ぼす影響を示すグラフ

【図２】図２(a)は、溶融めっきされためっき金属が凝
固した後のめっき鋼板を熱処理した場合において、めっ
き皮膜の昇温加熱温度が塗装鋼板の加工性に及ぼす影響
を示すグラフ、図２(b)は、溶融めっきされためっき金
属が凝固した後のめっき鋼板を熱処理した場合におい
て、めっき皮膜の平均冷却速度（昇温加熱温度から１０
０℃までの平均冷却速度）が塗装鋼板の加工性に及ぼす
影響を示すグラフ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 163/00 Ｃ０９Ｄ 163/00 167/00 167/00 175/04 175/04 Ｃ２３Ｃ 2/28 Ｃ２３Ｃ 2/28 2/40 2/40 28/00 28/00 Ｃ (72)発明者 大居 利彦 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 吉田 啓二 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 稲垣 淳一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 山下 正明 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 間島 康弘 神奈川県川崎市川崎区水江町６−１ エヌ ケーケー鋼板株式会社内 (72)発明者 井上 紀夫 神奈川県川崎市川崎区水江町６−１ エヌ ケーケー鋼板株式会社内 (72)発明者 堀 伸次 神奈川県川崎市川崎区水江町６−１ エヌ ケーケー鋼板株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 AE17 AE27 BB26Y BB26Z BB73X BB87X BB91X BB92Z BB93X BB95X CA02 CA13 CA33 DA06 DB05 DB07 DC01 EA07 EB32 EB33 EB35 EB45 EB52 EB53 4F100 AB03A AB10A AB18A AB31A AK35B AK35H AK41B AK41C AK51B AK51H AK53B AL06B BA03 BA07 BA10A BA10C CA02B EH462 EH71A EH711 EJ42A EJ421 EJ422 EJ50A EJ501 GB08 GB48 GB51 JA05B JA07B JA07C JB02 JK12 JL01 YY00A YY00B YY00C 4J038 DA142 DA162 DA172 DB471 DD051 DD121 DD241 DG262 DG302 KA04 KA06 KA08 MA13 MA14 NA03 NA12 PA07 PA19 PC02 4K027 AA02 AA05 AA22 AB02 AB05 AB44 AB48 AC72 AC82 AE03 AE22 4K044 AA02 AB02 BA10 BA15 BA17 BA21 BB04 BC02 BC05 CA11 CA16 CA53 CA62

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 めっき皮膜中のＡｌ含有量が２０〜９５
   mass％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を下地鋼板とする
   塗装鋼板であって、 前記めっき皮膜が少なくとも下記(a)及び(b)の熱履歴を
   経て得られためっき皮膜であり、 (a) 鋼板が溶融めっき浴を出た直後の１０秒間の平均冷
   却速度が１１℃／sec未満である熱履歴 (b) 溶融めっきされためっき金属が凝固した後、１３０
   〜３００℃の範囲の温度Ｔ（℃）に昇温加熱され、その
   後、温度Ｔ（℃）から１００℃までの平均冷却速度が下
   記(1)式に示すＣ（℃／ｈｒ）以下を満足する熱履歴、 又は／及び、溶融めっきされためっき金属が凝固した後
   の１３０〜３００℃の範囲の温度Ｔ（℃）から１００℃
   までの平均冷却速度が下記(1)式に示すＣ（℃／ｈｒ）
   以下を満足する熱履歴 Ｃ＝（Ｔ−１００）／２ …… (1) 前記めっき皮膜面に化成処理皮膜を有し、その上層に下
   記（イ）の下塗り塗膜を有し、さらにその上層に下記
   （ロ）の上塗り塗膜を有することを特徴とする加工性と
   加工部耐食性に優れた塗装鋼板。 （イ） 数平均分子量が１４０００〜２６０００、ガラ
   ス転移温度が０〜３０℃のポリエステル樹脂（Ａ）とエ
   ポキシ樹脂（Ｂ）との反応によって得られ、且つ下記
   (1)式に示されるｋ値が０．７〜２．５である変性ポリ
   エステル樹脂（Ｃ）と、硬化剤（Ｄ）とを主成分樹脂と
   する塗料を塗布して形成された乾燥塗膜厚が２μｍ以上
   の下塗り塗膜 ｋ＝［Ｗｂ×（Ｍａ＋２×Ｍｂ）］／［（Ｗａ＋Ｗｂ）×２×Ｍｂ］…… (1) 但し Ｗａ：［ポリエステル樹脂（Ａ）＋エポキシ樹脂
   （Ｂ）］に対するポリエステル樹脂（Ａ）の固形分重量
   比 Ｗｂ：［ポリエステル樹脂（Ａ）＋エポキシ樹脂
   （Ｂ）］に対するエポキシ樹脂（Ｂ）の固形分重量比 Ｍａ：ポリエステル樹脂（Ａ）の数平均分子量 Ｍｂ：エポキシ樹脂（Ｂ）の数平均分子量 （ロ） 数平均分子量が５０００〜２００００のポリエ
   ステル樹脂（Ｅ）と硬化剤とを主成分樹脂とする塗料を
   塗布して形成された乾燥塗膜厚が５〜３０μｍの上塗り
   塗膜
2. 【請求項２】 (b)の熱履歴の温度Ｔ（℃）が１３０〜
   ２００℃の範囲であることを特徴とする請求項１に記載
   の加工性と加工部耐食性に優れた塗装鋼板。
3. 【請求項３】 下塗り塗膜用の塗料中に含まれる硬化剤
   （Ｄ）がアミノ樹脂および／またはイソシアネート化合
   物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の加工
   性と加工部耐食性に優れた塗装鋼板。
4. 【請求項４】 めっき皮膜中のＡｌ含有量が２０〜９５
   mass％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を下地鋼板とする
   塗装鋼板の製造方法であって、下記1)〜4)の工程を有す
   ることを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた塗装
   鋼板の製造方法。 1) 溶融めっき浴を出た鋼板のめっき皮膜に対して、少
   なくとも下記(a)及び(b)の熱履歴を付与する工程 (a) 鋼板が溶融めっき浴を出た直後の１０秒間の平均冷
   却速度が１１℃／sec未満である熱履歴 (b) 溶融めっきされためっき金属が凝固した後、１３０
   〜３００℃の範囲の温度Ｔ（℃）に昇温加熱され、その
   後、温度Ｔ（℃）から１００℃までの平均冷却速度が下
   記(1)式に示すＣ（℃／ｈｒ）以下を満足する熱履歴、 又は／及び、溶融めっきされためっき金属が凝固した後
   の１３０〜３００℃の範囲の温度Ｔ（℃）から１００℃
   までの平均冷却速度が下記(1)式に示すＣ（℃／ｈｒ）
   以下を満足する熱履歴 Ｃ＝（Ｔ−１００）／２ …… (1) 2) めっき皮膜面に化成処理を施して化成処理皮膜を形
   成する工程 3) 前記化成処理皮膜面に下記（イ）の下塗り塗料を塗
   布して焼付けし、塗膜厚が２μｍ以上の下塗り塗膜を形
   成する工程 4) 前記下塗り塗膜面に下記（ロ）の上塗り塗料を塗布
   して焼付けし、塗膜厚が５〜３０μｍ、の上塗り塗膜を
   形成する工程 （イ） 数平均分子量が１４０００〜２６０００、ガラ
   ス転移温度が０〜３０℃のポリエステル樹脂（Ａ）とエ
   ポキシ樹脂（Ｂ）との反応によって得られ、且つ下記
   (1)式に示されるｋ値が０．７〜２．５である変性ポリ
   エステル樹脂（Ｃ）と、硬化剤（Ｄ）とを主成分樹脂と
   する下塗り塗料 ｋ＝［Ｗｂ×（Ｍａ＋２×Ｍｂ）］／［（Ｗａ＋Ｗｂ）×２×Ｍｂ］…… (1) 但し Ｗａ：［ポリエステル樹脂（Ａ）＋エポキシ樹脂
   （Ｂ）］に対するポリエステル樹脂（Ａ）の固形分重量
   比 Ｗｂ：［ポリエステル樹脂（Ａ）＋エポキシ樹脂
   （Ｂ）］に対するエポキシ樹脂（Ｂ）の固形分重量比 Ｍａ：ポリエステル樹脂（Ａ）の数平均分子量 Ｍｂ：エポキシ樹脂（Ｂ）の数平均分子量 （ロ） 数平均分子量が５０００〜２００００のポリエ
   ステル樹脂（Ｅ）と硬化剤とを主成分樹脂とする上塗り
   塗料
5. 【請求項５】 (b)の熱履歴の温度Ｔ（℃）が１３０〜
   ２００℃の範囲であることを特徴とする請求項４に記載
   の加工性と加工部耐食性に優れた塗装鋼板の製造方法。
6. 【請求項６】 下塗り塗膜用の塗料中に含まれる硬化剤
   （Ｄ）がアミノ樹脂および／またはイソシアネート化合
   物であることを特徴とする請求項４又は５に記載の加工
   性と加工部耐食性に優れた塗装鋼板の製造方法。
7. 【請求項７】 めっき皮膜に対する(b)の熱履歴の付与
   を、下記(1)〜(8)のうちの少なくとも１つの段階で行う
   ことを特徴とする請求項４、５又は６に記載の加工性と
   加工部耐食性に優れた塗装鋼板の製造方法。 (1) 化成処理前 (2) 化成処理の乾燥工程中 (3) 化成処理終了後、下塗り塗装前 (4) 下塗り塗装の乾燥工程中 (5) 下塗り塗装終了後、上塗り塗装前 (6) 上塗り塗装の乾燥工程中 (7) 上塗り塗装終了後 (8) 溶融めっきされためっき金属が凝固した後の冷却過
   程