JP2008163422A - Precoated steel sheet and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動販売機のシューターおよびラック等の缶との潤滑が問題となる部分への使用に適した、特に潤滑性に優れたプレコート鋼板及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a precoated steel sheet particularly suitable for use in parts where lubrication with cans such as shooters and racks of vending machines is a problem, and a method for producing the same.
上記使途のプレコート鋼板は、被膜の密着性や耐食性のほか、缶をシューター上で円滑に移動するために、潤滑性に優れている必要がある。
ここで、一般的なプレコート鋼板は、下塗り層にエポキシ樹脂等を、上塗り層にアクリル樹脂やポリエステル樹脂等を使用するため、その塗膜の潤滑性に劣る点、上記の用途には適していないものであった。
The pre-coated steel sheet used above needs to be excellent in lubricity in order to move the can smoothly on the shooter in addition to the adhesion and corrosion resistance of the coating.
Here, a general pre-coated steel sheet uses an epoxy resin or the like for the undercoat layer and an acrylic resin or a polyester resin or the like for the overcoat layer. It was a thing.
そこで、このような用途に向けて、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を主成分として含む塗料、あるいは前記樹脂を主成分として、更にポリエーテルサルフォン樹脂（ＰＥＳ）等の耐熱樹脂を配合した塗料を使用して、塗装ラインで塗装、焼付けて製造したプレコート鋼板が、特許文献１に提案されている。
ところで、近年、環境保全の立場から、クロムなどの有害な重金属の使用が禁止されつつあり、家電製品は勿論、屋外用途の自動販売機についてもクロムを含まない、いわゆるクロムフリーのプレコート鋼板の適用が望まれている。 By the way, in recent years, from the standpoint of environmental conservation, the use of harmful heavy metals such as chromium is being banned, and the application of so-called chromium-free pre-coated steel sheets that do not contain chromium in vending machines for outdoor use as well as home appliances. Is desired.
このプレコート鋼板では、４フッ化エチレン樹脂を主成分として含む塗料を塗布、焼付ける際に、その下地として鋼板表面に化成処理層を形成する。この化成処理層は、クロメート処理にて形成するのが一般的である。従って、プレコート鋼板をクロムフリー化するには、クロムを含まない化成処理層を用いる必要がある。 In this pre-coated steel sheet, a chemical conversion treatment layer is formed on the surface of the steel sheet as a base when applying and baking a paint containing a tetrafluoroethylene resin as a main component. This chemical conversion treatment layer is generally formed by chromate treatment. Therefore, in order to make the pre-coated steel plate chrome-free, it is necessary to use a chemical conversion treatment layer not containing chrome.
しかしながら、クロムを含まない化成処理層を用いると、塗膜の密着性が低下するため、プレコート鋼板としての基本性能を維持するのが難しくなることが、クロムフリー化を阻む障害となっていた。 However, when a chemical conversion treatment layer containing no chromium is used, the adhesion of the coating film is lowered, so that it is difficult to maintain the basic performance as a pre-coated steel sheet, which has been an obstacle to making chromium-free.
また、自動販売機のシューターなどの用途では、潤滑性能の確保が重要であるところ、上記の技術では、塗装密着性能が不十分であるため、塗膜が剥がれて塗膜の潤滑性能を発揮することができないという問題点がある。 Also, in applications such as vending machine shooters, ensuring lubrication performance is important. With the above technology, the coating adhesion performance is insufficient, so the coating film peels off and demonstrates the lubrication performance of the coating film. There is a problem that can not be.
従って、本発明の目的は、塗膜の密着性を低下することなしにクロムフリー化を実現した、潤滑性に優れたプレコート鋼板を提供しようとするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a precoated steel sheet having excellent lubricity, which is made chromium-free without lowering the adhesion of the coating film.
発明者らは、クロムフリーとしたプレコート鋼板における塗膜の密着性が低下する原因について鋭意究明した。すなわち、クロメート処理の代替として一般的である、りん酸系化成処理に用いる化成処理液にはスラッジの発生を抑制するためのシランカップリング剤の含有が通例であるところ、このシランカップリング剤が４フッ化エチレン樹脂を主成分として含む塗料の焼付け温度が高温であることから、この焼付け時に分解して塗膜の密着性を阻害していたこと、そしてこのシランカップリング剤に代えて高温でも安定したシリカを用いることが有効であること、を新たに知見した。 The inventors diligently investigated the cause of the decrease in the adhesion of the coating film in the pre-coated steel sheet made of chromium-free. That is, the chemical conversion treatment liquid used for phosphoric acid-based chemical conversion treatment, which is a general alternative to chromate treatment, generally contains a silane coupling agent for suppressing the generation of sludge. Since the baking temperature of the paint containing tetrafluoroethylene resin as a main component is high, it decomposes during the baking and interferes with the adhesion of the coating film, and even at a high temperature instead of this silane coupling agent It has been newly found that it is effective to use stable silica.
また、塗膜の密着性の改善には、化成処理層上に形成する下塗り層にもシリカを含有させることが極めて有効であることを見出した。
さらに、塗膜の密着性の改善には、最表層の上塗り層にテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合樹脂を含有させることが極めて有効であることも見出した。
Further, it has been found that it is extremely effective to contain silica in the undercoat layer formed on the chemical conversion layer in order to improve the adhesion of the coating film.
Furthermore, it has also been found that it is extremely effective to improve the adhesion of the coating film by containing a copolymer resin of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene in the uppermost coating layer.
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、その要旨は次の通りである。
（１）ステンレス鋼板または亜鉛系めっき鋼板の表面上に、クロムとシランカップリング剤を含まずシリカを含む化成処理層を有し、該化成処理層上に、ポリエーテルサルフォン樹脂および４フッ化エチレン樹脂を主成分とし、シリカを含有する下塗り層と、ポリエーテルサルフォン樹脂、４フッ化エチレン樹脂および、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合樹脂を含有する上塗り層と、を順に積層配置してなるプレコート鋼板。
This invention is made | formed based on said knowledge, The summary is as follows.
(1) On the surface of a stainless steel plate or a zinc-plated steel plate, it has a chemical conversion treatment layer containing silica and not containing chromium and a silane coupling agent. On the chemical conversion treatment layer, a polyethersulfone resin and tetrafluoride An undercoat layer containing ethylene resin as a main component and containing silica, a polyethersulfone resin, a tetrafluoroethylene resin, and an overcoat layer containing a copolymer resin of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene are laminated in order. Pre-coated steel sheet.
（２）前記上塗り層におけるポリエーテルサルフォン樹脂、４フッ化エチレン樹脂および、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合樹脂の含有比率が、ポリエーテルサルフォン樹脂100質量部に対して、４フッ化エチレン樹脂20〜40質量部および、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合樹脂55〜75質量部である前記（１）に記載のプレコート鋼板。 (2) The content ratio of the polyethersulfone resin, tetrafluoroethylene resin, and copolymer resin of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene in the overcoat layer is 4 with respect to 100 parts by mass of the polyethersulfone resin. The precoated steel sheet according to (1), which is 20 to 40 parts by mass of a fluoroethylene resin and 55 to 75 parts by mass of a copolymer resin of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene.
（３）前記下塗り層におけるシリカの含有量がSi付着量で10ｍｇ／ｍ２以上15ｍｇ／ｍ２以下である前記（１）または（２）に記載のプレコート鋼板。 (3) The precoated steel sheet according to (1) or (2), wherein the silica content in the undercoat layer is 10 mg / m 2 or more and 15 mg / m 2 or less in terms of Si adhesion.
（４）前記下塗り層の厚さが３μｍ以上10μｍ以下および前記上塗り層の厚さが３μｍ以上20μｍ以下である前記（１）〜（３）のいずれかに記載のプレコート鋼板。 (4) The precoated steel sheet according to any one of (1) to (3), wherein the thickness of the undercoat layer is 3 μm or more and 10 μm or less, and the thickness of the topcoat layer is 3 μm or more and 20 μm or less.
（５）ステンレス鋼板または亜鉛系めっき鋼板の表面上に、クロムおよびシランカップリング剤を含まないシリカ系の化成処理層を形成したのち、該化成処理層上に、ポリエーテルサルフォン樹脂および４フッ化エチレン樹脂を主成分とし、シリカを含有する塗料を塗布し、260〜300℃の温度で焼付けて下塗り層を形成し、次いで前記下塗り層上に、ポリエーテルサルフォン樹脂、４フッ化エチレン樹脂および、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合樹脂を含有する塗料を塗布し、310〜350℃の温度で焼付けて上塗り層を形成することを特徴とするプレコート鋼板の製造方法。 (5) After forming a silica-based chemical conversion treatment layer not containing chromium and a silane coupling agent on the surface of a stainless steel plate or a zinc-based plated steel plate, a polyether sulfone resin and 4-fluorocarbon resin are added on the chemical conversion treatment layer. Apply a paint containing ethylene fluoride resin as a main component and silica, and bake at a temperature of 260 to 300 ° C. to form an undercoat layer, and then, on the undercoat layer, a polyethersulfone resin, a tetrafluoroethylene resin And the coating method containing the copolymer resin of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene is apply | coated, and it bakes at the temperature of 310-350 degreeC, The manufacturing method of the precoat steel plate characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、塗膜の密着性および耐食性に優れ、かつ潤滑性にも優れる、クロムフリーのプレコート鋼板を提供することができる。また、本発明の方法によれば、高温焼付けが必要とされるフッ素樹脂塗装鋼板のクロメートフリー化において、塗膜性能の低下なしに製造することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the chromium-free precoat steel plate which is excellent in the adhesiveness and corrosion resistance of a coating film, and is excellent also in lubricity can be provided. In addition, according to the method of the present invention, it is possible to produce a fluororesin-coated steel sheet that requires high-temperature baking without being deteriorated in coating film performance in the chromate-free process.
以下、本発明のプレコート鋼板及びその製造方法について説明する。
まず、下地となる鋼板には、ステンレス鋼板または亜鉛系めっき鋼板を用いる。亜鉛系めっき鋼板としては、溶融めっきもしくは電気めっきにより鋼板に純亜鉛または亜鉛−アルミニウム合金のめっき層を形成した亜鉛系めっき鋼板が適合する。
Hereinafter, the precoated steel sheet and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described.
First, a stainless steel plate or a galvanized steel plate is used as the base steel plate. As the zinc-based plated steel sheet, a zinc-based plated steel sheet in which a pure zinc or zinc-aluminum alloy plating layer is formed on the steel sheet by hot dipping or electroplating is suitable.
すなわち、自動販売機のシューターおよびラック等に使用するプレコート鋼板は、まず、耐食性に優れていることが望ましいことから、耐食性に優れるステンレス鋼板または亜鉛系めっき鋼板を使用する。両者は、用途や要求される耐食性等を考慮して、適宜選択すればよい。 That is, pre-coated steel sheets used for vending machine shooters, racks and the like are preferably excellent in corrosion resistance. Therefore, stainless steel sheets or zinc-based plated steel sheets having excellent corrosion resistance are used. Both may be selected as appropriate in consideration of the application and required corrosion resistance.
なお、亜鉛系めっき鋼板のめっき付着量は、耐食性と加工性を考慮すると、片面当り15〜90g/m2の範囲内にあることが望ましい。めっき付着量が片面当り15g/m2未満の場合は耐食性が不十分であり、一方片面当り90g/m2を超えると、成型加工時にめっき層からの剥離が生じやすくなる。 In addition, it is desirable that the coating amount of the zinc-based plated steel sheet is in the range of 15 to 90 g / m 2 per side in consideration of corrosion resistance and workability. When the amount of plating is less than 15 g / m 2 per side, the corrosion resistance is insufficient. On the other hand, when the amount exceeds 90 g / m 2 per side, peeling from the plating layer tends to occur during molding.
次に、ステンレス鋼板または亜鉛系めっき鋼板を下地鋼板として塗膜層を形成する場合、この下地鋼板と塗膜層との密着性を確保して、優れた加工性、耐食性および２次密着性を得るために、下地鋼板の表面に化成処理層を形成する必要がある。 Next, when a coating layer is formed using a stainless steel plate or a zinc-plated steel plate as a base steel plate, the adhesion between the base steel plate and the coating layer is ensured, and excellent workability, corrosion resistance and secondary adhesion are ensured. In order to obtain, it is necessary to form a chemical conversion treatment layer on the surface of the base steel sheet.
この化成処理層は、クロムとシランカップリング剤を含まず、シリカを含む化成処理にて形成することが肝要である。すなわち、クロムフリー化に当ってクロムを含まないことは勿論であるが、後述のように、本発明での塗膜層の焼付け温度が高温であるところから、高温で分解しやすいシランカップリング剤を含まず、シリカを含む化成処理液にて化成処理層を形成することが重要である。 It is important that this chemical conversion treatment layer is formed by chemical conversion treatment containing silica without containing chromium and a silane coupling agent. That is, of course, it does not contain chromium in making chromium-free, but since the baking temperature of the coating layer in the present invention is high as described later, the silane coupling agent is easily decomposed at high temperature. It is important to form a chemical conversion treatment layer with a chemical conversion treatment solution containing silica.
ここに、シリカを含む化成処理層とは、塗膜密着性および耐食性を確保するためにシリカを25〜50質量％含むことが好ましい。さらに、他にリン、マグネシウム、ジルコニウム等を含むことが好ましい。この化成処理液はロールコーターにて30mg/m2〜70mg/m2の付着量となる様に塗布され、80〜120℃の温度で焼き付けることが好ましく、化成処理層中のシリカ含有量をSi付着量で10〜20mg/m2とすることが好ましい。 Here, the chemical conversion treatment layer containing silica preferably contains 25 to 50% by mass of silica in order to ensure coating film adhesion and corrosion resistance. Furthermore, it is preferable to contain phosphorus, magnesium, zirconium and the like. The chemical conversion treatment liquid is coated so as to be a coating weight of 30mg / m 2 ~70mg / m 2 by a roll coater, preferably baking at a temperature of 80 to 120 ° C., the silica content in the chemical conversion treatment layer Si The adhesion amount is preferably 10 to 20 mg / m 2 .
以上の化成処理層を形成したのち、該化成処理層上に、ポリエーテルサルフォン樹脂および４フッ化エチレン樹脂を主成分とし、さらにシリカを含有する塗料を、塗布そして焼付けて、下塗り層を形成する。 After forming the above chemical conversion treatment layer, an undercoat layer is formed on the chemical conversion treatment layer by applying and baking a paint mainly composed of polyethersulfone resin and tetrafluoroethylene resin and further containing silica. To do.
ここで、塗膜の下層を構成する下塗り層は、とりわけシリカを含有することが重要であり、このシリカは、防錆剤として機能させることのほか、上記化成処理層との間の密着性を向上するのに寄与させるものである。すなわち、本発明での塗膜層の焼付け温度は高温であるため、化成処理層上に形成する下塗り層にシリカが含まれていると、高温時における安定性に優れているため、シリカ自体が有している密着機能を十分に発揮することができる。 Here, it is important that the undercoat layer constituting the lower layer of the coating film contains silica, and this silica not only functions as a rust preventive agent, but also has good adhesion with the chemical conversion treatment layer. It contributes to improvement. That is, since the baking temperature of the coating layer in the present invention is high, when the silica is contained in the undercoat layer formed on the chemical conversion treatment layer, the silica itself is excellent in stability at high temperatures. The adhesion function possessed can be sufficiently exhibited.
前記下塗り層におけるシリカの含有量はSi付着量で10mg/m2以上15mg/m2以下であることが好ましい。すなわち、シリカの含有量がSi付着量で10mg/m2未満では、耐食性および塗膜密着性が低下しやすく、一方15mg/m2を超えると、塗膜密着性が低下しやすい。 The content of silica in the subbing layer is preferably 10 mg / m 2 or 15 mg / m 2 or less Si deposition amount. That is, when the silica content is less than 10 mg / m 2 in terms of Si adhesion, the corrosion resistance and coating film adhesion tend to decrease, while when it exceeds 15 mg / m 2 , coating film adhesion tends to decrease.
また、前記下塗り層の塗料中のポリエーテルサルフォン樹脂および４フッ化エチレン樹脂の配合割合は、ポリエーテルサルフォン樹脂100質量部に対して、４フッ化エチレン樹脂20ないし40質量部とすることが好ましい。なぜなら、４フッ化エチレン樹脂の配合割合が、ポリエーテルサルフォン樹脂100質量部に対し、40質量部を超えると、粘着性、耐熱性の向上効果が飽和し、逆に塗料の流動性が悪くなり、外観不良になり、また20質量部を下回ると、非粘着性、耐熱性が劣るようになり、また摩擦係数が高くなり潤滑性も劣るようになる。 In addition, the blending ratio of the polyether sulfone resin and the tetrafluoroethylene resin in the coating of the undercoat layer is 20 to 40 parts by mass of the tetrafluoroethylene resin with respect to 100 parts by mass of the polyether sulfone resin. Is preferred. Because, when the blending ratio of tetrafluoroethylene resin exceeds 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyether sulfone resin, the effect of improving the adhesiveness and heat resistance is saturated, and conversely, the fluidity of the paint is poor. When the content is less than 20 parts by mass, non-adhesiveness and heat resistance are deteriorated, and a coefficient of friction is increased and lubricity is also deteriorated.
なお、上記ポリエーテルサルフォン樹脂、４フッ化エチレン樹脂およびシリカに加えて、着色顔料を着色ならびに意匠性を持たせる目的で、1〜10質量％の範囲で含有させることも可能である。 In addition to the polyether sulfone resin, tetrafluoroethylene resin and silica, the coloring pigment can be contained in the range of 1 to 10% by mass for the purpose of coloring and providing design properties.
上記下塗り層の厚さは、３μm以上10μｍ以下とすることが好ましい。なぜなら、厚さが３μm未満では、耐食性が不十分であり、一方10μｍを超えると、加工性が低下し塗料コストも上昇する。 The thickness of the undercoat layer is preferably 3 μm or more and 10 μm or less. This is because if the thickness is less than 3 μm, the corrosion resistance is insufficient, while if it exceeds 10 μm, the processability is reduced and the coating cost is also increased.
さらに、下塗り層の塗料を塗布後の焼付け処理は、鋼板温度として260〜300℃の温度で行う。すなわち、焼付け温度が260℃未満では、加工性および塗膜密着性が不十分になり、一方300℃を超えると、加工性および塗膜密着性に加えて塗膜外観も劣化する。 Furthermore, the baking treatment after applying the paint for the undercoat layer is performed at a temperature of 260 to 300 ° C. as the steel plate temperature. That is, when the baking temperature is less than 260 ° C., the workability and the coating film adhesion become insufficient, while when it exceeds 300 ° C., the coating film appearance is deteriorated in addition to the processability and the coating film adhesion.
なお、塗料の塗布は、ロールコータ、カーテンフロー等公知の塗布方法によって行うことができる。また、前記で塗布した塗料の焼付は、熱風乾燥法式、誘導加熱方式、赤外線加熱方式などの公知の焼付方法によって行うことができる。 In addition, application | coating of a coating material can be performed by well-known application methods, such as a roll coater and a curtain flow. Further, the coating of the coating applied as described above can be performed by a known baking method such as a hot air drying method, an induction heating method, an infrared heating method or the like.
さらに、上記の下塗り層の上に、ポリエーテルサルフォン樹脂、４フッ化エチレン樹脂および、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合樹脂を含有する塗料を塗布し、鋼板温度として310〜350℃の温度で焼付けて上塗り層を形成する。 Furthermore, a coating material containing a polyether sulfone resin, a tetrafluoroethylene resin, and a copolymer resin of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene is applied on the undercoat layer, and the steel sheet temperature is 310 to 350 ° C. The top coat layer is formed by baking at a temperature of
すなわち、塗膜の表層を構成する上塗り層は、とりわけテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合樹脂（ＦＥＰ）を含有することが重要である。このテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合樹脂は、４フッ化エチレン樹脂と比べて約30℃焼付温度が低いにもかかわらず、耐摩耗性および非粘着性に優れており潤滑塗装鋼板に適した性能を有している。 That is, it is important that the overcoat layer constituting the surface layer of the coating film contains a copolymer resin (FEP) of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene. This copolymer resin of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene is excellent in wear resistance and non-adhesiveness in spite of a low baking temperature of about 30 ° C. compared to tetrafluoroethylene resin, and it can be used for lubricating coated steel sheets. It has suitable performance.
ここで、前記上塗り層の塗料中のポリエーテルサルフォン樹脂、４フッ化エチレン樹脂および、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合樹脂の配合割合は、ポリエーテルサルフォン樹脂100質量部に対して、４フッ化エチレン樹脂20〜40質量部およびテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合樹脂55〜75質量部とすることが好ましい。 Here, the blending ratio of the polyether sulfone resin, tetrafluoroethylene resin, and copolymer resin of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene in the paint of the top coat layer is based on 100 parts by mass of the polyether sulfone resin. Thus, it is preferable to use 20 to 40 parts by mass of a tetrafluoroethylene resin and 55 to 75 parts by mass of a copolymer resin of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene.
なぜなら、４フッ化エチレン樹脂の配合割合が、ポリエーテルサルフォン樹脂100質量部に対し、40質量部を超えると、粘着性、耐熱性の向上効果が飽和し、逆に塗料の流れ性が悪くなり、外観不良になり、一方20質量部を下回ると、非粘着性、耐熱性が劣るようになり、また摩擦係数が高くなり潤滑性も劣るようになる。 Because, if the blending ratio of the tetrafluoroethylene resin exceeds 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyether sulfone resin, the effect of improving the adhesiveness and heat resistance is saturated, and conversely the flowability of the paint is poor. When the content is less than 20 parts by mass, non-adhesiveness and heat resistance are deteriorated, and the coefficient of friction is increased and the lubricity is also deteriorated.
また、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合樹脂の配合割合が、ポリエーテルサルフォン樹脂100質量部に対し、75質量部を超えると、塗料の流動性が悪化することにより外観不良となり、一方55質量部を下回ると、非粘着性および耐熱性がともに劣化し、また摩擦係数が高くなって潤滑性も劣化する上、焼付温度が高くなる問題も発生する。 Moreover, when the blending ratio of the copolymer resin of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene exceeds 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyethersulfone resin, the fluidity of the paint deteriorates, resulting in poor appearance. On the other hand, when the amount is less than 55 parts by mass, both non-adhesiveness and heat resistance are deteriorated, the coefficient of friction is increased, the lubricity is also deteriorated, and the baking temperature is increased.
上塗り層の厚さは、３μｍ以上20μｍ以下とすることが好ましい。なぜなら、厚さが３μm未満では、耐食性が不十分であり、一方20μｍを超えると、膜厚が20μmを超えると塗装後の外観不良になり、また加工性、２次密着性が劣化するからである。 The thickness of the overcoat layer is preferably 3 μm or more and 20 μm or less. This is because if the thickness is less than 3 μm, the corrosion resistance is insufficient, whereas if it exceeds 20 μm, if the film thickness exceeds 20 μm, the appearance after coating becomes poor, and the workability and secondary adhesion deteriorate. is there.
さらに、上塗り層の塗料を塗布後の焼付け処理は、310〜350℃の温度で行う。すなわち、焼付け温度が310℃未満では、加工性および塗膜密着性が不十分になり、一方350℃を超えると、加工性および塗膜密着性に加えて塗膜外観も劣化してしまう。 Furthermore, the baking treatment after applying the paint for the top coat layer is performed at a temperature of 310 to 350 ° C. That is, when the baking temperature is less than 310 ° C., the workability and the coating film adhesion become insufficient. On the other hand, when it exceeds 350 ° C., the coating film appearance is deteriorated in addition to the processability and the coating film adhesion.
なお、上塗り層において、上記ポリエーテルサルフォン樹脂、４フッ化エチレン樹脂および、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合樹脂に加えて、着色顔料を着色ならびに意匠性を持たせる目的で、1〜10質量％の範囲で含有させることも可能である。 In addition, in the overcoat layer, in addition to the polyether sulfone resin, tetrafluoroethylene resin, and copolymer resin of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene, for the purpose of coloring the color pigment and having designability, 1 It is also possible to make it contain in the range of -10 mass%.
また、上塗り層の塗料の塗布は、下塗り層と同様に、ロールコータ、カーテンフロー等公知の塗布方法によって行うことができる。また、前記で塗布した塗料の焼付は、熱風乾燥法式、誘導加熱方式、赤外線加熱方式などの公知の焼付方法によって行うことができる。 In addition, the coating of the top coat layer can be performed by a known coating method such as a roll coater or curtain flow similarly to the undercoat layer. Further, the coating of the coating applied as described above can be performed by a known baking method such as a hot air drying method, an induction heating method, an infrared heating method or the like.
板厚が各々0.5mmの、電気亜鉛めっき鋼板（めっき付着量片面当り20g/m2）、溶融亜鉛めっき鋼板（めっき付着量片面当り30g/m2）およびステンレス鋼板を準備し、電気亜鉛めっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板およびステンレス鋼板に、シリカを35質量%含む化成処理液を50mg/m2の付着量となる様に塗布し、100℃の温度で焼き付けるシリカを含む化成処理液による化成処理を施し、シリカ含有量をSi付着量で15mg/m2とする化成処理層Ａを形成した。 Electrogalvanized steel sheets with a thickness of 0.5 mm each (plating coverage 20 g / m 2 per side), hot-dip galvanized steel sheets (30 g / m 2 per side with coating weight) and stainless steel sheets are prepared. Applying a chemical conversion treatment solution containing 35% by mass of silica to a hot-dip galvanized steel plate and a stainless steel plate so as to give an adhesion amount of 50 mg / m 2 and subjecting it to a chemical conversion treatment solution containing silica that is baked at a temperature of 100 ° C. Then, a chemical conversion treatment layer A having a silica content of 15 mg / m 2 in terms of Si adhesion was formed.
なお、化成処理層のSi付着量は、化成処理層を形成した鋼板について蛍光Ｘ線でSiカウント量を求め、予め作成したSiカウント量とSi付着量の検量線からSi付着量を求めたものである。また比較としてシリカに代えてシランカップリング剤を含む化成処理液についてもSi付着量で15mg/m2とする化成処理層Ｂを形成した。 In addition, the Si adhesion amount of the chemical conversion treatment layer was obtained by calculating the Si count amount with fluorescent X-rays for the steel sheet on which the chemical conversion treatment layer was formed, and obtaining the Si adhesion amount from a previously prepared Si count amount and a calibration curve of the Si adhesion amount. It is. For comparison, a chemical conversion treatment layer B having a Si adhesion amount of 15 mg / m 2 was also formed for a chemical conversion treatment liquid containing a silane coupling agent instead of silica.
次いで、化成処理層を形成した各々の鋼板に、表１に示す配合になる下塗り塗料をロールコーターで塗布したのち、表１に示す条件で熱風乾燥炉により焼付けて下塗り層を形成し、次いで表１に示す配合になる上塗り塗料をロールコーターで塗布したのち、表１に示す条件で熱風乾燥炉により焼付けて上塗り層を形成し、表１に示すプレコート鋼板Ｎｏ．１〜20を作製した。 Next, an undercoat paint having the composition shown in Table 1 was applied to each steel sheet on which the chemical conversion treatment layer was formed, using a roll coater, and then baked in a hot air drying furnace under the conditions shown in Table 1 to form an undercoat layer. 1 was applied with a roll coater and then baked in a hot air drying oven under the conditions shown in Table 1 to form a top coat layer. 1-20 were produced.
また、比較のために、本発明で規定する条件の少なくとも１つが外れた条件にて、表２に示すプレコート鋼板Ｎｏ．21〜24も作製した。 For comparison, the precoated steel sheets No. 1 shown in Table 2 under the condition where at least one of the conditions defined in the present invention was removed. 21-24 were also made.
なおここで、下塗り層のシリカ含有量は得られたプレコート鋼板について蛍光Ｘ線でSiカウント量を求め、ここから化成処理層を形成した鋼板について求めていたSiカウント量を差し引いて下塗り層中のシリカに基づくSiカウント量を求め、予め作成したSiカウント量とSi付着量の検量線からSi付着量を求めたものである。 Here, the silica content of the undercoat layer is obtained by obtaining the Si count amount with fluorescent X-rays for the obtained precoated steel plate, and subtracting the Si count amount obtained for the steel plate on which the chemical conversion treatment layer has been formed from here. The Si count amount based on silica is obtained, and the Si adhesion amount is obtained from a previously prepared calibration curve of the Si count amount and the Si adhesion amount.
かくして得られたプレコート鋼板の各々について、塗膜外観、非粘着性、摩擦係数、加工性、２次密着性および耐食性を、以下に述べる性能試験によって評価した。その評価結果を表１および表２に併記する。 About each of the precoat steel plate obtained in this way, the coating-film external appearance, non-adhesiveness, a friction coefficient, workability, secondary adhesiveness, and corrosion resistance were evaluated by the performance test described below. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.
［塗膜外観］
プレコート鋼板（長さ30ｍ）の塗膜を目視で観察し、観察結果を下記によって評価した。
記
◎：ワキ、膨れなどが全くない場合
○：ワキ、膨れなどが５ｍ未満で確認された場合
△：ワキ、膨れなどが５ｍ以上15ｍ未満で確認された場合
×：ワキ、膨れなどが15ｍ以上で確認された場合
[Appearance of coating film]
The coating film of the pre-coated steel plate (30 m in length) was visually observed, and the observation results were evaluated as follows.
◎: When there is no armpit or bulge ○: When armpit, bulge, etc. are confirmed at less than 5m △: When armpit, bulge, etc. are confirmed at 5m or more but less than 15m ×: Armpit, bulge, etc. are 15m or more If confirmed by
［摩擦係数］
摩擦係数測定装置「HEIDON 10」を使用し、傾斜させた供試体の上に載せた重量150gのステンレス鋼ボードが滑り始めるときの傾斜角度θから静摩擦係数μ（＝tanθ）を求め、下記によって評価した。
記
◎：μが０．１２未満の場合
○：μが０．１２〜０．１８未満の場合
△：μが０．１８〜０．２２未満の場合
×：μが０．２２以上の場合
[Coefficient of friction]
Using the friction coefficient measuring device “HEIDON 10”, the static friction coefficient μ (= tan θ) is obtained from the inclination angle θ when the stainless steel board with a weight of 150 g placed on the inclined specimen starts to slide. did.
◎: When μ is less than 0.12 ○: When μ is less than 0.12 to 0.18 Δ: When μ is less than 0.18 to 0.22 ×: When μ is 0.22 or more
［加工性］
供試体（幅100mm）をJIS Z 2248-1996に準拠した180°に折曲げる０Ｔ曲げを実施した後、曲げ部外側にセロテープ（登録商標）を貼り、次いでこれを剥がし、曲げ部の塗膜の剥離面積により下記によって評価した。
記
◎：剥離がない場合
○：剥離面積が１〜５％未満の場合
△：剥離面積が５〜３０％未満の場合
×：剥離面積が３０％以上の場合
[Machinability]
After performing 0T bending of the specimen (width 100mm) to 180 ° in accordance with JIS Z 2248-1996, a cellophane tape (registered trademark) is applied to the outside of the bent portion, and then peeled off. The peeled area was evaluated as follows.
◎: When there is no peeling ○: When the peeling area is less than 1 to 5% △: When the peeling area is less than 5 to 30% ×: When the peeling area is 30% or more
［２次密着性］
供試体の塗膜にカッターナイフで鋼素地まで達する１ｍｍ間隔の碁盤目状の刻み目を１０×１０の１００桝となるように入れた後、供試体をエリクセン試験機で９ｍｍの押出しを施し、次いで沸騰水に３時間した後、２４時間放置し、次いで刻み目部分にセロテープ（登録商標）を貼りそしてこれを剥がした時の、供試体に生じた剥離面積に基づき、下記により評価した。
記
◎：剥離面積が５％未満の場合
○：剥離面積が５〜１０％未満の場合
△：剥離面積が１０〜３０％未満の場合
×：剥離面積が３０％以上の場合
[Secondary adhesion]
After putting the grid-like indentation of 1 mm intervals reaching the steel substrate with a cutter knife into the coating film of the specimen so that it becomes 100 × 10 × 10 × 10 mm, the specimen is extruded by 9 mm with an Erichsen testing machine, and then After 3 hours in boiling water, the sample was allowed to stand for 24 hours, and then cellotape (registered trademark) was applied to the notch portion and peeled off.
◎: When peeled area is less than 5% ○: When peeled area is less than 5-10% △: When peeled area is less than 10-30% ×: When peeled area is 30% or more
［耐食性］
供試体に対し、その塗膜に鋼素地まで達するクロス状の刻み目を入れ、このようなクロス上の刻み目の入った供試体について、ＪＩＳ Ｚ ２３７１−２０００に準拠した２４０時間の塩水噴霧試験を施し、生じた発錆部面積の全体面積に対する比率を発錆率として下記により評価した。
記
◎：発錆率が１０％未満の場合
○：発錆率が１０〜２５％未満の場合
△：発錆率が２５〜５０％未満の場合
×：発錆率が５０％以上の場合
[Corrosion resistance]
A cross-shaped notch reaching the steel substrate on the coating film is put on the specimen, and the specimen with a notch on the cloth is subjected to a salt spray test for 240 hours in accordance with JIS Z 2371-2000. The ratio of the generated rusting area to the entire area was evaluated as the rusting rate as follows.
◎: When rusting rate is less than 10% ○: When rusting rate is less than 10-25% △: When rusting rate is less than 25-50% ×: When rusting rate is 50% or more
表１および表２から、以下のことが明らかである。
本発明例は比較例に比べ塗膜性能が良好である。特に、本発明例では、摩擦係数が小さく、潤滑性に優れている。
From Tables 1 and 2, the following is clear.
The inventive example has better coating performance than the comparative example. In particular, the examples of the present invention have a small coefficient of friction and excellent lubricity.
Claims (5)
の含有比率が、ポリエーテルサルフォン樹脂100質量部に対して、４フッ化エチレン樹脂20〜40質量部および、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合樹脂55〜75質量部である請求項１に記載のプレコート鋼板。 The content ratio of the polyether sulfone resin, tetrafluoroethylene resin, and copolymer resin of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene in the overcoat layer is 100% by mass of the polyether sulfone resin. The precoated steel sheet according to claim 1, which is 20 to 40 parts by mass of a resin and 55 to 75 parts by mass of a copolymer resin of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene.
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