JP2013060640A - Chemical conversion-treated plated steel sheet and method for production thereof - Google Patents

Chemical conversion-treated plated steel sheet and method for production thereof Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemical conversion-treated plated steel sheet which includes a hot-dip Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet as a base material, has a chemical conversion-treated film including organic resins, and is excellent in all of weatherability, water resistance, coating film adhesion, anti-glare property and processability.SOLUTION: The chemical conversion-treated film is formed by coating a phosphate treatment liquid on the surface of the hot-dip Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet to form a phosphate film, and coating a chemical conversion treatment liquid on the phosphate film. The chemical conversion treatment liquid contains: a fluorine-containing resin including 0.05-5 mass% of a hydrophilic functional group selected from the group consisting of carboxyl group, sulfonic acid group and their salts and 7-20 mass% of F atom and having a number-average molecular weight within the range from 1,000 to 2,000,000; any of oxyacid salts, fluorides, hydroxides, organic acid salts, carbonates or peroxide salts of group 4A metals; and resin particles having the average grain size of 0.1-10 μm.

Description

本発明は、耐候性、耐水性、耐黒変性、皮膜密着性、防眩性および加工性に優れる化成処理めっき鋼板およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a chemically treated plated steel sheet excellent in weather resistance, water resistance, blackening resistance, film adhesion, antiglare property and workability and a method for producing the same.

溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板は、優れた耐食性を有しており、外装建材などの様々な用途において使用されている。溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板は、易酸化性のAlやMgを含有するため、時間の経過とともに光沢が低下したり、黒変現象が生じたりしてしまう可能性がある。また、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板は、優れた耐食性を有しているものの、海塩粒子飛散雰囲気や高温多湿雰囲気などの高腐食環境下で使用すると、白錆が発生してしまう可能性がある。   The molten Zn—Al—Mg alloy plated steel sheet has excellent corrosion resistance and is used in various applications such as exterior building materials. Since the hot-dip Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet contains easily oxidizable Al and Mg, there is a possibility that the gloss will decrease or the blackening phenomenon may occur over time. In addition, although the hot-dip Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet has excellent corrosion resistance, white rust may occur when used in a highly corrosive environment such as a sea salt particle scattering atmosphere or a high-temperature and high-humidity atmosphere. There is sex.

このような黒変現象や白錆の発生を抑制するために、めっき鋼板の表面に有機樹脂を含む化成処理皮膜が形成されることがある(例えば、特許文献1、2参照)。特許文献1、2には、亜鉛系めっき鋼板の表面に、ウレタン樹脂などの有機樹脂を含む化成処理皮膜を形成することが記載されている。このようにめっき鋼板の表面を有機樹脂を含む化成処理皮膜で被覆することで、耐黒変性や耐食性などだけでなく、耐カジリ性も向上させることができる。   In order to suppress the occurrence of such blackening phenomenon and white rust, a chemical conversion treatment film containing an organic resin may be formed on the surface of the plated steel sheet (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Patent Documents 1 and 2 describe that a chemical conversion treatment film containing an organic resin such as a urethane resin is formed on the surface of a zinc-based plated steel sheet. Thus, by covering the surface of a plated steel plate with a chemical conversion treatment film containing an organic resin, not only blacking resistance and corrosion resistance but also galling resistance can be improved.

また、めっき鋼板の耐食性や塗膜密着性などを向上させるために、めっき鋼板の表面にリン酸塩皮膜を形成することがある(例えば、特許文献3〜6参照)。特許文献3〜6には、亜鉛系めっき鋼板の表面に、リン酸塩の結晶を含むリン酸塩皮膜を形成することが記載されている。このようにめっき鋼板の表面をリン酸塩皮膜で被覆することで、耐食性や塗膜密着性などを向上させることができる。   Moreover, in order to improve the corrosion resistance, coating film adhesion, etc. of the plated steel sheet, a phosphate film may be formed on the surface of the plated steel sheet (see, for example, Patent Documents 3 to 6). Patent Documents 3 to 6 describe forming a phosphate film containing phosphate crystals on the surface of a zinc-based plated steel sheet. Thus, corrosion resistance, coating-film adhesiveness, etc. can be improved by coat | covering the surface of a plated steel plate with a phosphate membrane | film | coat.

一方、化成処理めっき鋼板の耐候性を向上させるために、化成処理皮膜を構成する有機樹脂として耐候性に優れるフッ素樹脂を使用することがある。このように耐候性の向上を目的としてフッ素樹脂を使用する場合、有機溶剤系フッ素樹脂組成物が使用されることが多い。しかし、このような有機溶剤系フッ素樹脂組成物には、火災の危険性や有害性、大気汚染などの問題がある。   On the other hand, in order to improve the weather resistance of the chemical conversion treatment plated steel sheet, a fluororesin having excellent weather resistance may be used as an organic resin constituting the chemical conversion treatment film. Thus, when using a fluororesin for the purpose of an improvement in a weather resistance, an organic solvent type fluororesin composition is used in many cases. However, such organic solvent-based fluororesin compositions have problems such as fire hazard and harmfulness and air pollution.

また、水系フッ素樹脂組成物も様々なものが提案されている(例えば、特許文献7参照)。しかし、このような水系フッ素樹脂組成物は、いずれも高温での焼付けを必要とする(例えば180〜230℃、特許文献7参照)。このような高温での焼き付けは、現場での塗装においては現実的に不可能であり(通常は常乾樹脂を使用する)、加熱乾燥が主流である工場ラインにおいても不利である。   Various water-based fluororesin compositions have also been proposed (see, for example, Patent Document 7). However, all such water-based fluororesin compositions require baking at a high temperature (for example, 180 to 230 ° C., see Patent Document 7). Such high-temperature baking is practically impossible in field painting (usually using a normally dry resin), and is disadvantageous even in factory lines where heat drying is the mainstream.

さらに、水系フッ素樹脂組成物の問題点を解消すべく、硬化性部位(有機官能基)を導入して、低温でも造膜可能な水系フッ素樹脂組成物も提案されている(例えば、特許文献8参照)。しかし、有機官能基を反応させて硬化させた皮膜では、当該硬化部から優先的に耐候劣化してしまうため、皮膜が多孔質状になり、耐水性が低下してしまう。また、密着性改善のためにエポキシ系樹脂やウレタン樹脂などによる下地処理が施された場合も、有機樹脂が優先的に耐候劣化してしまい、皮膜密着性が急激に低下してしまうことになる。   Furthermore, in order to solve the problems of the water-based fluororesin composition, a water-based fluororesin composition capable of forming a film even at a low temperature by introducing a curable site (organic functional group) has been proposed (for example, Patent Document 8). reference). However, in a film cured by reacting with an organic functional group, the weather resistance deteriorates preferentially from the cured portion, so that the film becomes porous and water resistance decreases. In addition, when the base treatment with an epoxy resin or a urethane resin is performed for improving the adhesion, the organic resin is preferentially deteriorated in weather resistance, and the film adhesion is rapidly lowered. .

特開2005−15834号公報JP 2005-15834 A 特開2005−206764号公報JP 2005-206764 A 特開2005−126811号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-126811 特開2005−126812号公報JP 2005-126812 A 特開2005−290551号公報JP 2005-290551 A 特開2005−290552号公報JP 2005-290552 A 特開昭57−38845号公報JP-A-57-38845 特開平5−202260号公報JP-A-5-202260

前述の通り、めっき鋼板の表面に有機樹脂を含む化成処理皮膜を形成することで、耐食性や耐黒変性などを向上させることができる。しかしながら、有機樹脂を含む化成処理皮膜を形成された従来の化成処理めっき鋼板は、外装建材として使用した場合に耐候性が不十分である場合があった。すなわち、ウレタン樹脂などの多くの有機樹脂は紫外線により劣化してしまうため、従来の化成処理めっき鋼板を外装建材として使用した場合、めっき鋼板の表面を被覆する化成処理皮膜が時間の経過とともに失われてしまうおそれがある。このように化成処理皮膜が失われてしまうと、変色や錆などが発生して美観が損なわれるおそれがあり、外装建材として好ましくない。   As described above, by forming a chemical conversion film containing an organic resin on the surface of the plated steel sheet, corrosion resistance, blackening resistance, and the like can be improved. However, the conventional chemical conversion treatment plated steel sheet formed with the chemical conversion treatment film containing the organic resin sometimes has insufficient weather resistance when used as an exterior building material. In other words, since many organic resins such as urethane resins are deteriorated by ultraviolet rays, when a conventional chemical conversion-treated plated steel sheet is used as an exterior building material, the chemical conversion film covering the surface of the plated steel sheet is lost over time. There is a risk that. If the chemical conversion treatment film is lost in this manner, discoloration, rust, etc. may occur and the appearance may be impaired, which is not preferable as an exterior building material.

有機樹脂を含む化成処理皮膜の耐候性を向上させる手段としては、化成処理皮膜を構成する有機樹脂として耐候性に優れるフッ素樹脂を使用することが考えられる。そこで、本発明者は取り扱いが容易な水系フッ素樹脂のエマルションを用いてめっき鋼板の表面に化成処理皮膜を形成する予備実験を行った。その結果、水系フッ素樹脂のエマルションを使用することで、耐紫外線性を向上させることはできたが、その一方で造膜性、耐水性および皮膜密着性が低下してしまった。本発明者によるさらなる検討の結果、これらの品質の低下は、水系フッ素樹脂のエマルションを製造する際に使用される乳化剤(例えば、ペルフルオロオクタン酸アンモニウム塩)が化成処理皮膜中に残存するためであることが推察された(後述の参考実験参照)。   As a means for improving the weather resistance of the chemical conversion coating containing an organic resin, it is conceivable to use a fluororesin having excellent weather resistance as the organic resin constituting the chemical conversion coating. Then, this inventor performed the preliminary experiment which forms a chemical conversion treatment film on the surface of a plated steel plate using the emulsion of the water-based fluororesin which is easy to handle. As a result, it was possible to improve the ultraviolet resistance by using an emulsion of a water-based fluororesin, but on the other hand, the film forming property, water resistance and film adhesion were lowered. As a result of further studies by the present inventors, these deteriorations in quality are because an emulsifier (for example, perfluorooctanoic acid ammonium salt) used in producing an aqueous fluororesin emulsion remains in the chemical conversion film. (See the reference experiment below).

以上のように、有機樹脂を含む化成処理皮膜を形成された従来の化成処理めっき鋼板は、耐候性が不十分である場合があった。また、有機樹脂として水系フッ素樹脂を使用することで、化成処理めっき鋼板の耐候性(耐紫外線性)を向上させることはできるが、その一方で造膜性、耐水性および皮膜密着性が低下してしまうため、耐候性と、耐水性、耐黒変性および皮膜密着性とを両立させることはできなかった。   As mentioned above, the conventional chemical conversion treatment plating steel plate in which the chemical conversion treatment film containing an organic resin was formed might have insufficient weather resistance. In addition, the use of water-based fluororesin as the organic resin can improve the weather resistance (ultraviolet light resistance) of the chemically treated steel sheet, but on the other hand, the film forming property, water resistance and film adhesion are reduced. Therefore, it was impossible to achieve both weather resistance, water resistance, blackening resistance and film adhesion.

一方で、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板は、特に使用初期においては高金属光沢を有するため、外装建材として使用した場合にその眩しさが問題となる場合があった。   On the other hand, the hot-dip Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet has a high metallic luster particularly in the initial stage of use, and therefore, when used as an exterior building material, the glare sometimes becomes a problem.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板を基材とし、かつ有機樹脂を含む化成処理皮膜を有する化成処理めっき鋼板であって、耐候性、耐水性、耐黒変性、皮膜密着性、防眩性および加工性のすべてに優れる化成処理めっき鋼板を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a point, and is a chemical conversion-treated plated steel sheet having a chemical conversion film containing an organic resin as a base, and having a weather resistance, a molten Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet as a base material. It aims at providing the chemical conversion treatment plated steel plate which is excellent in all of water resistance, blackening resistance, film adhesion, anti-glare property, and workability.

本発明者は、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面にリン酸塩皮膜を形成し、かつリン酸塩皮膜の上に親水性官能基を導入した高分子量のフッ素含有樹脂を4A族金属化合物で架橋した化成処理皮膜を形成することで、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板を基材とする化成処理鋼板の耐候性、耐水性、耐黒変性、皮膜密着性および防眩性を向上させうることを見出し、さらに検討を加えて本発明を完成させた。   The present inventor has developed a high molecular weight fluorine-containing resin in which a phosphate film is formed on the surface of a hot-dip Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet and a hydrophilic functional group is introduced on the phosphate film. Improves weatherability, water resistance, blackening resistance, film adhesion, and antiglare properties of chemical conversion steel sheets based on hot-dip Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheets by forming a chemical conversion film cross-linked with a compound As a result, the present invention was completed.

すなわち、本発明の第一は、以下の化成処理めっき鋼板に関する。
[1]Al/Zn/ZnMgの三元共晶組織を含むめっき層を有する溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板と、前記溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面に形成された、リン酸塩の結晶粒子を含むリン酸塩皮膜と、前記リン酸塩皮膜上に形成された、膜厚0.5〜10μmの化成処理皮膜と、を有する化成処理めっき鋼板であって;前記リン酸塩皮膜の形成面において、前記リン酸塩の結晶粒子は、前記溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面の50面積%以上を被覆しており;前記化成処理皮膜は、カルボキシル基、スルホン酸基およびこれらの塩からなる群から選ばれる親水性官能基0.05〜5質量%とF原子7〜20質量%とを含有するフッ素含有樹脂と、前記フッ素含有樹脂に対して金属換算で0.1〜5質量%の4A族金属化合物と、平均粒子径0.1〜10μmの樹脂粒子とを含有し;前記化成処理皮膜の表面における前記樹脂粒子の面積占有率は、0.1面積%以上である、化成処理めっき鋼板。
[2]前記フッ素含有樹脂が有するカルボキシル基とスルホン酸基との比率は、カルボキシル基/スルホン酸基のモル比で5〜60の範囲内である、[1]に記載の化成処理めっき鋼板。
[3]前記樹脂粒子は、ポリエチレン樹脂粒子の表面にフッ素樹脂微粒子が結合されているポリエチレン−フッ素樹脂粒子である、[1]または[2]に記載の化成処理めっき鋼板。
[4]前記化成処理皮膜は、さらにポリエチレン樹脂を含有し;前記ポリエチレン−フッ素樹脂粒子は、前記化成処理皮膜の表面の一部において、前記化成処理皮膜の表面から突出しており;前記ポリエチレン樹脂は、前記化成処理皮膜の表面の残部の全部または一部を被覆している、[3]に記載の化成処理めっき鋼板。
[5]前記化成処理皮膜は、さらにリン酸塩を含有し;前記フッ素含有樹脂に対する前記リン酸塩の量は、P換算で0.05〜3質量%の範囲内である、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の化成処理めっき鋼板。
[6]前記化成処理皮膜は、さらにシランカップリング剤を含有し;前記フッ素含有樹脂に対する前記シランカップリング剤の量は、0.5〜5質量%の範囲内である、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の化成処理めっき鋼板。
[7]前記4A族金属は、Ti、Zr、Hfおよびこれらの組み合わせからなる群から選ばれる、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の化成処理めっき鋼板。
That is, the 1st of this invention is related with the following chemical conversion treatment plated steel plates.
[1] and the hot-dip Zn-Al-Mg alloy plated steel sheet having a plating layer containing a ternary eutectic structure of Al / Zn / Zn 2 Mg, formed on the surface of the hot-dip Zn-Al-Mg alloy plated steel sheet, A chemical conversion-treated plated steel sheet, comprising: a phosphate film containing phosphate crystal particles; and a chemical conversion film having a thickness of 0.5 to 10 μm formed on the phosphate film; In the formation surface of the acid salt film, the phosphate crystal particles cover 50% by area or more of the surface of the molten Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet; A fluorine-containing resin containing 0.05 to 5% by mass of a hydrophilic functional group selected from the group consisting of an acid group and a salt thereof and 7 to 20% by mass of an F atom; 0.1-5 mass% 4A group A chemical conversion-treated plated steel sheet, comprising a metal compound and resin particles having an average particle diameter of 0.1 to 10 μm; and an area occupancy ratio of the resin particles on the surface of the chemical conversion coating is 0.1 area% or more.
[2] The chemical conversion plated steel sheet according to [1], wherein the fluorine-containing resin has a carboxyl group / sulfonic acid group ratio in the range of 5 to 60 in terms of a molar ratio of carboxyl group / sulfonic acid group.
[3] The chemical conversion plated steel sheet according to [1] or [2], wherein the resin particles are polyethylene-fluororesin particles in which fluororesin fine particles are bonded to the surface of polyethylene resin particles.
[4] The chemical conversion coating further contains a polyethylene resin; the polyethylene-fluororesin particles protrude from the surface of the chemical conversion coating in a part of the surface of the chemical conversion coating; The chemical conversion treatment plated steel sheet according to [3], which covers all or a part of the remaining part of the surface of the chemical conversion treatment film.
[5] The chemical conversion film further contains a phosphate; the amount of the phosphate with respect to the fluorine-containing resin is in the range of 0.05 to 3% by mass in terms of P, [1] to The chemical conversion treatment plated steel plate as described in any one of [4].
[6] The chemical conversion treatment film further contains a silane coupling agent; the amount of the silane coupling agent with respect to the fluorine-containing resin is in the range of 0.5 to 5% by mass. 5] The chemical conversion plated steel sheet according to any one of [5].
[7] The chemical conversion plated steel sheet according to any one of [1] to [6], wherein the 4A group metal is selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, and combinations thereof.

本発明の第二は、以下の化成処理めっき鋼板の製造方法に関する。
[8]Al/Zn/ZnMgの三元共晶組織を含むめっき層を有する溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板を準備するステップと、前記溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面に、リン酸イオン換算で0.03〜0.5モル/Lのリン酸塩を含有するリン酸塩処理液を塗布し、乾燥させて、リン酸塩の結晶粒子を含むリン酸塩皮膜を形成するステップと、前記リン酸塩皮膜上に化成処理液を塗布し、乾燥させて、膜厚が0.5〜10μmの化成処理皮膜を形成するステップとを含み;前記化成処理液は、カルボキシル基、スルホン酸基およびこれらの塩からなる群から選ばれる親水性官能基0.05〜5質量%とF原子7〜20質量%とを含有し、数平均分子量が1000〜200万の範囲内であるフッ素含有樹脂と、4A族金属の酸素酸塩、フッ化物、水酸化物、有機酸塩、炭酸塩または過酸化塩のいずれかと、平均粒子径が0.1〜10μmの樹脂粒子とを含有し;前記フッ素含有樹脂に対する、前記4A族金属の酸素酸塩、フッ化物、水酸化物、有機酸塩、炭酸塩または過酸化塩の量は、金属換算で0.1〜5質量%の範囲内であり;前記化成処理液中の固形分に対する、前記樹脂粒子の量は、0.5〜20質量%の範囲内である、化成処理めっき鋼板の製造方法。
[9]前記フッ素含有樹脂が有するカルボキシル基とスルホン酸基との比率は、カルボキシル基/スルホン酸基のモル比で5〜60の範囲内である、[8]に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。
[10]前記樹脂粒子は、ポリエチレン樹脂粒子の表面にフッ素樹脂微粒子が結合されているポリエチレン−フッ素樹脂粒子である、[8]または[9]に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。
[11]前記化成処理液は、さらにポリエチレン樹脂粒子を含有する、[10]に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。
[12]前記化成処理液は、さらにリン酸塩を含有し;前記フッ素含有樹脂に対する前記リン酸塩の量は、P換算で0.05〜3質量%の範囲内である、[8]〜[11]のいずれか一項に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。
[13]前記化成処理液は、さらにシランカップリング剤を含有し;前記フッ素含有樹脂に対する前記シランカップリング剤の量は、0.5〜5質量%の範囲内である、[8]〜[12]のいずれか一項に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。
[14]前記4A族金属は、Ti、Zr、Hfおよびこれらの組み合わせからなる群から選ばれる、[8]〜[13]のいずれか一項に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。
[15]前記リン酸塩処理液は、Ni、Co、FeおよびMnからなる群から選ばれる金属イオンを0.01〜0.5モル/Lの濃度でさらに含有する、[8]〜[14]のいずれか一項に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。
[16]前記リン酸塩処理液は、−NHまたは=NHの少なくとも一方の官能基を有し、数平均分子量が200〜30000のポリアミン系有機インヒビターを0.01〜5質量%の濃度でさらに含有する、[8]〜[15]のいずれか一項に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。
[17]前記ポリアミン系有機インヒビターは、ポリエチルアミン、ポリエチレンイミン、ポリエーテルアミンおよびポリアミノアクリレートからなる群から選ばれる1種類または2種類以上の脂肪族アミンである、[16]に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。
2nd of this invention is related with the manufacturing method of the following chemical conversion treatment plated steel plates.
[8] A method of preparing a hot-dip Zn-Al-Mg alloy plated steel sheet having a plating layer containing a ternary eutectic structure of Al / Zn / Zn 2 Mg, the surface of the hot-dip Zn-Al-Mg alloy plated steel sheet A phosphate treatment solution containing 0.03 to 0.5 mol / L phosphate in terms of phosphate ion is applied and dried to form a phosphate film containing phosphate crystal particles And a step of applying a chemical conversion treatment liquid on the phosphate film and drying to form a chemical conversion treatment film having a film thickness of 0.5 to 10 μm; In the range of 0.05 to 5% by mass of a hydrophilic functional group selected from the group consisting of sulfonic acid groups and salts thereof and 7 to 20% by mass of F atoms, the number average molecular weight is in the range of 1,000 to 2,000,000. Certain fluorine-containing resins and Group 4A metal oxygen acids , Fluoride, hydroxide, organic acid salt, carbonate or peroxide salt, and resin particles having an average particle size of 0.1 to 10 μm; The amount of oxyacid salt, fluoride, hydroxide, organic acid salt, carbonate or peroxide salt is in the range of 0.1 to 5% by mass in terms of metal; based on the solid content in the chemical conversion treatment liquid The amount of the resin particles is in the range of 0.5 to 20% by mass, the method for producing a chemical conversion-treated plated steel sheet.
[9] The chemical conversion treatment plated steel sheet according to [8], wherein the fluorine-containing resin has a carboxyl group / sulfonic acid group molar ratio within a range of 5 to 60 in terms of a carboxyl group / sulfonic acid group molar ratio. Production method.
[10] The method for producing a chemically treated plated steel sheet according to [8] or [9], wherein the resin particles are polyethylene-fluororesin particles in which fluororesin fine particles are bonded to the surface of polyethylene resin particles.
[11] The method for producing a chemical conversion plated steel sheet according to [10], wherein the chemical conversion treatment liquid further contains polyethylene resin particles.
[12] The chemical conversion treatment liquid further contains a phosphate; the amount of the phosphate with respect to the fluorine-containing resin is in the range of 0.05 to 3% by mass in terms of P, [8] to The manufacturing method of the chemical conversion treatment plated steel plate as described in any one of [11].
[13] The chemical conversion treatment liquid further contains a silane coupling agent; the amount of the silane coupling agent with respect to the fluorine-containing resin is in the range of 0.5 to 5% by mass. 12] The manufacturing method of the chemical conversion treatment plated steel plate as described in any one of [12].
[14] The method for producing a chemically treated steel sheet according to any one of [8] to [13], wherein the 4A group metal is selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, and combinations thereof.
[15] The phosphating solution further contains a metal ion selected from the group consisting of Ni, Co, Fe, and Mn at a concentration of 0.01 to 0.5 mol / L. [8] to [14 ] The manufacturing method of the chemical conversion treatment plated steel plate as described in any one of.
[16] The phosphating solution contains a polyamine organic inhibitor having at least one functional group of —NH 2 or ═NH and having a number average molecular weight of 200 to 30,000 at a concentration of 0.01 to 5 mass%. Furthermore, the manufacturing method of the chemical conversion treatment plated steel plate as described in any one of [8]-[15].
[17] The chemical conversion plating according to [16], wherein the polyamine organic inhibitor is one or more aliphatic amines selected from the group consisting of polyethylamine, polyethyleneimine, polyetheramine, and polyaminoacrylate. A method of manufacturing a steel sheet.

本発明によれば、耐候性、耐水性、耐黒変性、皮膜密着性、防眩性および加工性のすべてに優れる化成処理めっき鋼板を提供することができる。本発明の化成処理めっき鋼板は、耐候性、耐食性、耐黒変性、防眩性および加工性に優れているため、例えば外装建材用のめっき鋼板として有用である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the chemical conversion treatment plated steel plate which is excellent in all of a weather resistance, water resistance, blackening resistance, film | membrane adhesiveness, anti-glare property, and workability can be provided. The chemical conversion-treated plated steel sheet of the present invention is useful as, for example, a plated steel sheet for exterior building materials because it is excellent in weather resistance, corrosion resistance, blackening resistance, antiglare property and workability.

図1A〜図1Dは、所定の温度で加熱されたポリエチレン樹脂粒子またはポリエチレン−フッ素樹脂粒子を含む化成処理皮膜のSEM像である。1A to 1D are SEM images of a chemical conversion film containing polyethylene resin particles or polyethylene-fluorine resin particles heated at a predetermined temperature. 図2A〜図2Cは、化成処理皮膜の形成過程を示す断面模式図である。2A to 2C are schematic cross-sectional views showing the formation process of the chemical conversion coating. 図3A〜図3Cは、化成処理皮膜の形成過程を示すSEM像である。3A to 3C are SEM images showing the formation process of the chemical conversion film. 化成処理皮膜中のポリエチレン−フッ素樹脂粒子の蛍光X線スペクトルである。It is a fluorescence X-ray spectrum of the polyethylene- fluorine resin particle in a chemical conversion treatment film. フッ素樹脂皮膜における4A族金属の量と透湿度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the quantity of the 4A group metal in a fluororesin membrane | film | coat, and moisture permeability. フッ素含有樹脂のエマルション中の乳化剤の濃度とフッ素樹脂皮膜の透湿度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the density | concentration of the emulsifier in the emulsion of fluorine-containing resin, and the water vapor transmission rate of a fluorine resin film.

1.化成処理めっき鋼板
本発明の化成処理めっき鋼板は、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板(化成処理原板)と、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面に形成されたリン酸塩皮膜と、リン酸塩皮膜の上に形成された化成処理皮膜とを有する。本発明の化成処理めっき鋼板は、化成処理皮膜が親水性官能基(カルボキシル基やスルホン酸基など)を導入した高分子量のフッ素含有樹脂、4A族金属化合物および樹脂粒子(潤滑剤)を含むことを一つの特徴とする。
1. Chemical conversion plated steel sheet The chemical conversion plated steel sheet of the present invention includes a molten Zn-Al-Mg alloy plated steel sheet (chemical conversion treated original sheet), a phosphate coating formed on the surface of the molten Zn-Al-Mg alloy plated steel sheet, And a chemical conversion film formed on the phosphate film. The chemical conversion treatment plated steel sheet of the present invention contains a high molecular weight fluorine-containing resin, a group 4A metal compound and resin particles (lubricant) in which the chemical conversion treatment film has introduced a hydrophilic functional group (such as a carboxyl group or a sulfonic acid group). Is a feature.

以下、本発明の化成処理めっき鋼板の各構成要素について説明する。   Hereinafter, each component of the chemical conversion treatment plated steel plate of this invention is demonstrated.

[化成処理原板]
化成処理原板としては、耐食性および意匠性に優れる溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板が使用される。
[Chemical conversion treatment master]
As the chemical conversion raw plate, a hot-dip Zn—Al—Mg alloy-plated steel plate having excellent corrosion resistance and design properties is used.

溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板は、Al/Zn/ZnMgの三元共晶組織を含むめっき層を有する。Al/Zn/ZnMgの三元共晶組織を形成している各相(Al相、Zn相およびZnMg相)は、それぞれ不規則な大きさおよび形状をしており、互いに入り組んでいる。リン酸塩処理の反応性を確保する観点からは、めっき層表面における三元共晶組織の面積率は高いほど好ましい。具体的には、めっき層表面における三元共晶組織の面積率は、60面積%以上が好ましく、80面積%以上がより好ましい。たとえば、めっき浴中のAlの濃度を低くすることで三元共晶組織の面積率を高くすることが可能であり、Alを4質量%以下とすることで三元共晶組織の面積率をほぼ100%とすることができる。 The molten Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet has a plating layer containing a ternary eutectic structure of Al / Zn / Zn 2 Mg. Each phase (Al phase, Zn phase, and Zn 2 Mg phase) forming the ternary eutectic structure of Al / Zn / Zn 2 Mg has an irregular size and shape, and is intricate with each other. Yes. From the viewpoint of ensuring the reactivity of the phosphate treatment, the higher the area ratio of the ternary eutectic structure on the plating layer surface, the better. Specifically, the area ratio of the ternary eutectic structure on the plating layer surface is preferably 60 area% or more, and more preferably 80 area% or more. For example, it is possible to increase the area ratio of the ternary eutectic structure by lowering the concentration of Al in the plating bath, and to reduce the area ratio of the ternary eutectic structure by making Al 4 mass% or less. It can be almost 100%.

溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の下地鋼としては、低炭素鋼や中炭素鋼、高炭素鋼、合金鋼などが使用される。加工性が必要とされる場合は、低炭素Ti添加鋼、低炭素Nb添加鋼などの深絞り用鋼板が下地鋼として好ましい。   As the base steel of the hot-dip Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet, low carbon steel, medium carbon steel, high carbon steel, alloy steel, or the like is used. When workability is required, steel sheets for deep drawing such as low carbon Ti-added steel and low carbon Nb-added steel are preferred as the base steel.

[リン酸塩皮膜]
リン酸塩皮膜は、上述の溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板(化成処理原板)の表面に形成されている。リン酸塩皮膜は、リン酸塩の結晶粒子を主成分として含み、その他の成分としてNiやCo、Fe、Mnなどの金属元素や脂肪族アミンなど(後述)を含んでいてもよい。リン酸塩皮膜は、必ずしも溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面を完全に被覆しているわけではなく、リン酸塩の結晶粒子間では、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面が露出していることもある。リン酸塩皮膜は、従来から知られているように耐食性やその上に形成される化成処理皮膜の密着性を向上させるだけでなく、リン酸塩の結晶粒子が光を散乱させることにより防眩性も向上させる。
[Phosphate film]
The phosphate film is formed on the surface of the above-described molten Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet (chemical conversion treatment original sheet). The phosphate film contains phosphate crystal particles as a main component, and may contain metal elements such as Ni, Co, Fe, and Mn, aliphatic amines, and the like (described later) as other components. The phosphate coating does not necessarily completely cover the surface of the molten Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet, and the surface of the molten Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet is between the phosphate crystal particles. It may be exposed. As is known in the art, the phosphate coating not only improves the corrosion resistance and the adhesion of the chemical conversion coating formed thereon, but also prevents glare by scattering the light from the phosphate crystal particles. Improves performance.

リン酸塩皮膜の付着量は、0.3〜2.8g/mの範囲内が好ましい。リン酸塩皮膜の付着量が0.3g/m未満の場合、耐食性や皮膜密着性、防眩性などを十分に向上させることができないおそれがある。リン酸塩皮膜の付着量が2.8g/m超の場合、本発明の化成処理めっき鋼板を成形加工した際にリン酸塩皮膜が凝集破壊してしまうおそれがある。リン酸塩皮膜の付着量は、蛍光X線分析装置を用いることで測定することができる。 The adhesion amount of the phosphate film is preferably in the range of 0.3 to 2.8 g / m 2 . When the adhesion amount of the phosphate film is less than 0.3 g / m 2 , the corrosion resistance, film adhesion, antiglare property and the like may not be sufficiently improved. When the adhesion amount of the phosphate film is more than 2.8 g / m 2 , the phosphate film may cohesively break when the chemical conversion treatment plated steel sheet of the present invention is formed. The adhesion amount of the phosphate film can be measured by using a fluorescent X-ray analyzer.

主成分として含まれるリン酸塩の結晶粒子は、リン酸塩皮膜が形成されている面において、めっき層の表面の50〜98面積%を被覆していることが好ましい。めっき層表面の被覆率が50面積%未満の場合、耐食性や皮膜密着性、防眩性などを十分に向上させることができないおそれがある。めっき層表面の被覆率が98面積%超の場合、加工形状によってはリン酸塩結晶が凝集破壊して、皮膜剥離が発生するおそれがある。リン酸塩の結晶粒子によるめっき層表面の被覆率は、めっき層表面を撮像した走査型電子顕微鏡(SEM)写真を画像解析することにより測定することができる。   The phosphate crystal particles contained as the main component preferably cover 50 to 98 area% of the surface of the plating layer on the surface on which the phosphate film is formed. When the coverage of the plating layer surface is less than 50 area%, there is a possibility that the corrosion resistance, film adhesion, antiglare property and the like cannot be sufficiently improved. When the coverage of the plating layer surface is more than 98 area%, phosphate crystals may cohesively break depending on the processed shape, and film peeling may occur. The coverage of the plating layer surface with phosphate crystal particles can be measured by image analysis of a scanning electron microscope (SEM) photograph of the plating layer surface imaged.

リン酸塩結晶を構成するリン酸塩の種類は、リン酸アニオンを有する化合物であって、難水溶性の結晶を形成できるものであれば特に限定されない。リン酸塩結晶の例には、リン酸マグネシウム、リン酸マンガン、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸亜鉛鉄、リン酸亜鉛カルシウムなどが含まれる。   The kind of phosphate constituting the phosphate crystal is not particularly limited as long as it is a compound having a phosphate anion and can form a slightly water-soluble crystal. Examples of phosphate crystals include magnesium phosphate, manganese phosphate, zinc phosphate, iron phosphate, zinc iron phosphate, zinc calcium phosphate, and the like.

リン酸塩の結晶粒子の平均粒径は、0.5〜5.0μmの範囲内が好ましい。平均粒径が0.5μm未満の場合、耐食性や皮膜密着性、防眩性などを十分に向上させることができないおそれがある。一方、平均粒径が5.0μm超の場合、本発明の化成処理めっき鋼板を成形加工した際にリン酸塩皮膜が凝集破壊してしまうおそれがある。また、リン酸塩皮膜(リン酸塩結晶)の密着性を向上させる観点から、リン酸塩の結晶粒子は、その基部がめっき層に食い込んでいることが好ましい。めっき層に食い込むリン酸塩の結晶粒子の平均深さは、0.05μm以上であることが好ましい。リン酸塩の結晶粒子の食い込み深さは、クロム酸二アンモニウム水溶液を用いてリン酸塩の結晶粒子を除去した後、リン酸塩の結晶粒子の痕跡を走査型レーザ顕微鏡を用いて観察することで測定できる。   The average particle diameter of the crystal grains of the phosphate is preferably in the range of 0.5 to 5.0 μm. If the average particle size is less than 0.5 μm, the corrosion resistance, film adhesion, antiglare property and the like may not be sufficiently improved. On the other hand, when the average particle size exceeds 5.0 μm, the phosphate coating may cohesively break when the chemical conversion plated steel sheet of the present invention is formed. Further, from the viewpoint of improving the adhesion of the phosphate film (phosphate crystal), it is preferable that the base of the crystal grains of the phosphate bite into the plating layer. It is preferable that the average depth of the crystal grains of the phosphate biting into the plating layer is 0.05 μm or more. For the penetration depth of phosphate crystal particles, remove phosphate crystal particles using diammonium chromate aqueous solution, and then observe the traces of phosphate crystal particles using a scanning laser microscope. Can be measured.

[化成処理皮膜]
化成処理皮膜は、上述のリン酸塩皮膜の上に形成されている。化成処理皮膜は、リン酸塩の結晶粒子の上だけでなく、リン酸塩の結晶粒子間の空隙にも形成されていてよい。リン酸塩の結晶粒子間の空隙では、化成処理皮膜はめっき層の表面に直接接触していることもある。化成処理皮膜は、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の耐候性や耐黒変性、加工性(潤滑性)などを向上させる。
[Chemical conversion coating]
The chemical conversion treatment film is formed on the above-described phosphate film. The chemical conversion treatment film may be formed not only on the phosphate crystal particles but also in the voids between the phosphate crystal particles. In the space between the crystal grains of the phosphate, the chemical conversion film may be in direct contact with the surface of the plating layer. The chemical conversion treatment film improves the weather resistance, blackening resistance, workability (lubricity), and the like of the molten Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet.

本発明は、化成処理めっき鋼板の耐候性、耐水性、耐黒変性、皮膜密着性、防眩性および加工性のすべてを向上させることを課題としており、その解決手段の一つとして化成処理皮膜の耐候性、耐水性、皮膜密着性および潤滑性のすべてを向上させている。前述の通り、化成処理皮膜の耐候性(耐紫外線性)を向上させるためには、有機樹脂としてフッ素含有樹脂を使用すればよい。フッ素含有樹脂は、溶剤系フッ素含有樹脂と水系フッ素含有樹脂に大別される。溶剤系フッ素含有樹脂を用いて化成処理皮膜を形成する場合は、揮発した溶剤の回収が問題となるが、水系フッ素含有樹脂を用いた場合は、このような問題は生じない。そこで、本発明者は、取り扱いが容易な水系フッ素含有樹脂を使用して耐候性、耐水性、耐黒変性、皮膜密着性および潤滑性のすべてに優れた化成処理皮膜を形成することを試みた。   An object of the present invention is to improve all of the weather resistance, water resistance, blackening resistance, film adhesion, antiglare property and workability of a chemically treated plated steel sheet. All of weather resistance, water resistance, film adhesion and lubricity are improved. As described above, in order to improve the weather resistance (ultraviolet light resistance) of the chemical conversion coating, a fluorine-containing resin may be used as the organic resin. Fluorine-containing resins are roughly classified into solvent-based fluorine-containing resins and water-based fluorine-containing resins. When a chemical conversion film is formed using a solvent-based fluorine-containing resin, recovery of the volatilized solvent becomes a problem, but when a water-based fluorine-containing resin is used, such a problem does not occur. Therefore, the present inventor tried to form a chemical conversion treatment film excellent in all of weather resistance, water resistance, blackening resistance, film adhesion, and lubricity by using an aqueous fluorine-containing resin that is easy to handle. .

前述の通り、本発明者の予備実験によれば、水系フッ素含有樹脂のエマルションを用いて化成処理皮膜を形成した場合に耐水性が低下するのは、水系フッ素含有樹脂のエマルションを製造する際に使用される乳化剤が化成処理皮膜中に残存するためと考えられた(後述の参考実験参照)。そこで、本発明者は、乳化剤をほとんど使用せずに水系フッ素含有樹脂のエマルションを製造することができれば、化成処理皮膜の耐水性の低下を抑制できると考えた。そして、本発明者は、様々な水系フッ素含有樹脂について検討した結果、一定量の親水性官能基を導入したフッ素含有樹脂は、乳化剤をほとんど使用せずに水系エマルションを製造することができ、乳化剤をほとんど含まない化成処理皮膜を容易に形成できることを見出した。   As described above, according to the preliminary experiment of the present inventor, when a chemical conversion film is formed using an emulsion of a water-based fluorine-containing resin, the water resistance decreases when an emulsion of a water-based fluorine-containing resin is produced. It was considered that the emulsifier used remained in the chemical conversion film (see the reference experiment described later). Then, this inventor thought that the fall of the water resistance of a chemical conversion treatment film could be suppressed if the emulsion of water-type fluorine-containing resin could be manufactured, using few emulsifiers. And as a result of studying various water-based fluorine-containing resins, the present inventor is able to produce water-based emulsions with little use of emulsifiers. It has been found that a chemical conversion treatment film containing almost no can be easily formed.

また、本発明者は、化成処理皮膜の耐水性の低下を抑制するだけでなく、耐水性を向上させることについても検討した。そして、様々な観点から検討した結果、水系フッ素含有樹脂の分子量を大きくし、かつ水系フッ素樹脂を4A族金属化合物で架橋することで、化成処理皮膜の耐水性を顕著に向上させうることを見出した。   Moreover, this inventor examined not only suppressing the fall of the water resistance of a chemical conversion treatment film but improving water resistance. As a result of studying from various viewpoints, it was found that the water resistance of the chemical conversion coating can be remarkably improved by increasing the molecular weight of the aqueous fluorine-containing resin and crosslinking the aqueous fluorine resin with a group 4A metal compound. It was.

そして、本発明者は、親水性官能基を導入した高分子量のフッ素含有樹脂をベースとする化成処理液に、さらに4A族金属化合物を配合することで、耐候性と、耐水性、耐黒変性および皮膜密着性とを両立した化成処理皮膜を形成できることを見出したのである。   And this inventor is adding a 4A group metal compound to the chemical conversion treatment liquid based on the high molecular weight fluorine-containing resin which introduce | transduced the hydrophilic functional group, and is weather resistance, water resistance, and blackening resistance. It was also found that a chemical conversion treatment film compatible with film adhesion can be formed.

さらに、本発明者は、化成処理めっき鋼板の加工性(潤滑性)を向上させることについて検討した。そして、本発明者は、様々な手段について検討した結果、平均粒子径が0.1〜10μmの樹脂粒子を化成処理皮膜中に分散させることで、耐候性、耐水性、耐黒変性および皮膜密着性に加えて、さらに加工性(潤滑性)にも優れた化成処理皮膜を形成できることを見出したのである。   Furthermore, this inventor examined improving the workability (lubricity) of a chemical conversion treatment plated steel plate. And as a result of studying various means, the present inventor disperses resin particles having an average particle diameter of 0.1 to 10 μm in the chemical conversion treatment film, thereby improving weather resistance, water resistance, blackening resistance, and film adhesion. In addition to the properties, it has been found that a chemical conversion film excellent in workability (lubricity) can be formed.

本発明者は、この化成処理皮膜を前述のリン酸塩皮膜と組み合わせることで、耐候性、耐水性、耐黒変性、皮膜密着性、防眩性および加工性のすべてに優れる本発明の化成処理めっき鋼板を完成させた。   The inventor combined the chemical conversion treatment film with the above-described phosphate film, and thus the chemical conversion treatment of the present invention, which is excellent in all of weather resistance, water resistance, blackening resistance, film adhesion, antiglare property and workability. A plated steel sheet was completed.

本発明の化成処理めっき鋼板の化成処理皮膜では、1)フッ素含有樹脂(好ましくはフッ素含有オレフィン樹脂)を配合することで、耐候性(耐紫外線性)を向上させている。また、2)親水性官能基を導入したフッ素含有樹脂を使用することでエマルション製造時の乳化剤の使用を極力減らし、かつ3)フッ素含有樹脂の分子量を大きくし、かつ4)フッ素含有樹脂を4A族金属化合物で架橋させることで、耐候性(耐紫外線性)および耐水性を向上させている。また、5)平均粒子径が0.1〜10μmの樹脂粒子を分散させることで加工性(潤滑性)を向上させている。   In the chemical conversion coating of the chemical conversion plated steel sheet of the present invention, 1) the weather resistance (ultraviolet resistance) is improved by blending a fluorine-containing resin (preferably a fluorine-containing olefin resin). In addition, 2) the use of a fluorine-containing resin into which a hydrophilic functional group has been introduced reduces the use of an emulsifier during emulsion production, 3) the molecular weight of the fluorine-containing resin is increased, and 4) the fluorine-containing resin is 4A. By cross-linking with a group metal compound, weather resistance (ultraviolet light resistance) and water resistance are improved. 5) Workability (lubricity) is improved by dispersing resin particles having an average particle diameter of 0.1 to 10 μm.

以下、化成処理皮膜に含まれる各成分について説明する。   Hereinafter, each component contained in the chemical conversion treatment film will be described.

1)水系フッ素含有樹脂
化成処理皮膜は、フッ素含有樹脂、より具体的にはフッ素含有オレフィン樹脂を主成分として含む。化成処理皮膜に主成分として含まれるフッ素含有樹脂の量は、70〜99質量%の範囲内が好ましい。前述の通り、化成処理皮膜を構成する有機樹脂としてフッ素含有樹脂を用いることで、化成処理皮膜の耐候性(耐紫外線性)を向上させることができる。
1) Water-based fluorine-containing resin The chemical conversion film contains a fluorine-containing resin, more specifically, a fluorine-containing olefin resin as a main component. The amount of the fluorine-containing resin contained as a main component in the chemical conversion film is preferably in the range of 70 to 99% by mass. As described above, by using a fluorine-containing resin as the organic resin constituting the chemical conversion coating, the weather resistance (ultraviolet resistance) of the chemical conversion coating can be improved.

フッ素含有樹脂は、有機溶剤系フッ素樹脂よりも、取り扱いが容易な水系フッ素含有樹脂であることが好ましい。「水系フッ素含有樹脂」とは、親水性官能基を有するフッ素含有樹脂をいう。親水性官能基の好ましい例には、カルボキシル基、スルホン酸基およびこれらの塩が含まれる。カルボキシル基またはスルホン酸基の塩の例としては、アンモニウム塩、アミン塩、アルカリ金属塩などが含まれる。   The fluorine-containing resin is preferably a water-based fluorine-containing resin that is easier to handle than the organic solvent-based fluorine resin. “Aqueous fluorine-containing resin” refers to a fluorine-containing resin having a hydrophilic functional group. Preferred examples of the hydrophilic functional group include a carboxyl group, a sulfonic acid group, and salts thereof. Examples of the salt of the carboxyl group or sulfonic acid group include ammonium salt, amine salt, alkali metal salt and the like.

好ましい水系フッ素含有樹脂(好ましくはフッ素含有オレフィン樹脂)は、親水性官能基を0.05〜5質量%有する。親水性官能基を0.05〜5質量%有するフッ素含有樹脂は、乳化剤をほとんど使用せずとも、水系エマルションとすることができる。乳化剤をほとんど含まない化成処理皮膜は、耐水性に優れた化成処理皮膜とすることができる。   Preferred aqueous fluorine-containing resins (preferably fluorine-containing olefin resins) have a hydrophilic functional group of 0.05 to 5% by mass. A fluorine-containing resin having 0.05 to 5% by mass of a hydrophilic functional group can be made into an aqueous emulsion without using an emulsifier. The chemical conversion film containing almost no emulsifier can be a chemical conversion film excellent in water resistance.

水系フッ素含有樹脂中の親水性官能基の含有量は、水系フッ素含有樹脂に含まれる親水性官能基の総モル質量を、水系フッ素含有樹脂の数平均分子量で除して求めればよい。カルボキシル基のモル質量は45であり、スルホン酸基のモル質量は81であるので、水系フッ素含有樹脂に含まれるカルボキシル基およびスルホン酸基それぞれの数を求め、それぞれにモル質量を乗じることで、水系フッ素含有樹脂に含まれる親水性官能基の総モル質量が求まる。水系フッ素含有樹脂の数平均分子量はGPCで測定される。   The content of the hydrophilic functional group in the aqueous fluorine-containing resin may be obtained by dividing the total molar mass of the hydrophilic functional group contained in the aqueous fluorine-containing resin by the number average molecular weight of the aqueous fluorine-containing resin. Since the molar mass of the carboxyl group is 45 and the molar mass of the sulfonic acid group is 81, the number of each of the carboxyl group and sulfonic acid group contained in the aqueous fluorine-containing resin is determined, and each is multiplied by the molar mass. The total molar mass of the hydrophilic functional group contained in the aqueous fluorine-containing resin is obtained. The number average molecular weight of the water-based fluorine-containing resin is measured by GPC.

水系フッ素含有樹脂におけるカルボキシル基は、めっき層表面と水素結合などを形成して化成処理皮膜とめっき層表面との密着性の向上に寄与するが、Hが解離しにくいため4A族金属化合物との架橋反応が生じにくい。一方、水系フッ素含有樹脂におけるスルホン酸基は、Hが解離しやすいものの、4A族金属化合物と架橋反応せずに未反応のまま皮膜中に残存すると、水分子の吸着作用が強いため皮膜の耐水性を著しく低下させてしまうおそれがある。したがって、それぞれの特徴を活かすべく、水系フッ素含有樹脂には、カルボキシル基およびスルホン酸基の両方を含むことが好ましい。この場合、カルボキシル基とスルホン酸基との比率は、カルボキシル基/スルホン酸基のモル比で5〜60の範囲内が好ましい。 The carboxyl group in the water-based fluorine-containing resin forms a hydrogen bond with the plating layer surface and contributes to improving the adhesion between the chemical conversion film and the plating layer surface. However, since H + is difficult to dissociate, The cross-linking reaction is unlikely to occur. On the other hand, the sulfonic acid group in the water-based fluorine-containing resin tends to dissociate H +, but if it remains unreacted in the film without cross-linking reaction with the group 4A metal compound, the water molecule adsorbing action is strong, so There is a risk that the water resistance will be significantly reduced. Therefore, it is preferable that the water-based fluorine-containing resin includes both a carboxyl group and a sulfonic acid group in order to make use of each feature. In this case, the ratio of the carboxyl group to the sulfonic acid group is preferably in the range of 5 to 60 in terms of the molar ratio of carboxyl group / sulfonic acid group.

化成処理皮膜に含まれる水系フッ素含有樹脂(好ましくはフッ素含有オレフィン樹脂)の数平均分子量は、1000以上が好ましく、1万以上がより好ましく、20万以上が特に好ましい。   The number average molecular weight of the water-based fluorine-containing resin (preferably fluorine-containing olefin resin) contained in the chemical conversion coating is preferably 1000 or more, more preferably 10,000 or more, and particularly preferably 200,000 or more.

化成処理皮膜に含まれる水系フッ素含有樹脂の分子量が小さすぎると、化成処理皮膜の透水性および耐水性を十分に向上させることができない。このような場合、湿気や腐食性ガスなどが化成処理皮膜を容易に貫通してめっき鋼板に達するため、化成処理鋼板は容易に腐食してしまうおそれがある。また、分子量が小さい水系フッ素含有樹脂を使用した場合は、光エネルギーなどの作用により発生したラジカルがポリマー鎖の末端に作用しやすいため、水などの相乗作用により水系フッ素含有樹脂が容易に加水分解されてしまうおそれがある。これらの問題を防ぐためには、化成処理皮膜に含まれる水系フッ素含有樹脂の分子量をある程度大きくしたり、水系フッ素含有樹脂間に架橋構造を形成したりすればよい。水系フッ素含有樹脂の分子量を大きくすることにより、分子間力が強くなり、化成処理皮膜の凝集力が高まるため、耐水性が向上する。また、水系フッ素含有樹脂の主鎖における原子間の結合が安定化されるため、加水分解も生じにくくなる。   If the molecular weight of the water-based fluorine-containing resin contained in the chemical conversion coating is too small, the water permeability and water resistance of the chemical conversion coating cannot be sufficiently improved. In such a case, moisture or corrosive gas easily penetrates the chemical conversion coating and reaches the plated steel sheet, so that the chemical conversion steel sheet may easily corrode. In addition, when an aqueous fluorine-containing resin with a low molecular weight is used, radicals generated by the action of light energy or the like are likely to act on the end of the polymer chain, so the aqueous fluorine-containing resin is easily hydrolyzed by a synergistic action such as water. There is a risk of being. In order to prevent these problems, the molecular weight of the aqueous fluorine-containing resin contained in the chemical conversion coating may be increased to some extent, or a crosslinked structure may be formed between the aqueous fluorine-containing resins. By increasing the molecular weight of the water-based fluorine-containing resin, the intermolecular force increases and the cohesive strength of the chemical conversion coating increases, so that the water resistance is improved. Moreover, since the bond between atoms in the main chain of the water-based fluorine-containing resin is stabilized, hydrolysis is less likely to occur.

一方で、化成処理皮膜に含まれる水系フッ素含有樹脂の数平均分子量は、200万以下が好ましい。数平均分子量が200万超の場合、ゲル化などの処理液安定性に問題が生じるおそれがある。   On the other hand, the number average molecular weight of the water-based fluorine-containing resin contained in the chemical conversion coating is preferably 2 million or less. When the number average molecular weight exceeds 2 million, there is a possibility that a problem may occur in the stability of the treatment liquid such as gelation.

化成処理皮膜に含まれる水系フッ素含有樹脂中のF原子の含有量は、7〜20質量%の範囲内が好ましい。F原子の含有量が7質量%未満の場合、化成処理皮膜の耐候性を十分に向上させることができない。一方、F原子の含有量が20質量%超の場合、塗料化が困難であり、かつ密着性および乾燥性が低下するおそれがある。水系フッ素含有樹脂中のF原子の含有量は、蛍光X線分析装置を用いることで測定することができる。   The content of F atoms in the aqueous fluorine-containing resin contained in the chemical conversion film is preferably in the range of 7 to 20% by mass. When content of F atom is less than 7 mass%, the weather resistance of a chemical conversion treatment film cannot fully be improved. On the other hand, when the content of F atoms is more than 20% by mass, it is difficult to form a paint and the adhesion and drying properties may be reduced. The content of F atoms in the aqueous fluorine-containing resin can be measured by using a fluorescent X-ray analyzer.

水系フッ素含有樹脂としては、フルオロオレフィンと親水性官能基含有モノマーとの共重合体が挙げられる。親水性官能基含有モノマーとは、カルボキシル基含有モノマーやスルホン酸基含有モノマーである。   Examples of the aqueous fluorine-containing resin include a copolymer of a fluoroolefin and a hydrophilic functional group-containing monomer. The hydrophilic functional group-containing monomer is a carboxyl group-containing monomer or a sulfonic acid group-containing monomer.

フルオロオレフィンの例には、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、ペンタフルオロプロピレン、2,2,3,3−テトラフルオロプロピレン、3,3,3−トリフルオロプロピレン、ブロモトリフルオロエチレン、1−クロロ−1,2−ジフルオロエチレン、1,1−ジクロロ−2,2−ジフルオロエチレンなどが含まれる。これらのフルオロオレフィンは、単独で使用されてもよいし、2種類以上を組み合わせて使用されてもよい。耐候性(耐紫外線性)の観点からは、これらのフルオロオレフィンの中でも、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンなどのパーフルオロオレフィンや、フッ化ビニリデンなどが好ましい。クロロトリフルオロエチレンなどの塩素を含むフルオロオレフィンは、塩素イオンによる腐食が生じるおそれがあるため好ましくない。   Examples of fluoroolefins include tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, hexafluoropropylene, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, pentafluoropropylene, 2,2,3,3-tetrafluoropropylene, 3, 3,3-trifluoropropylene, bromotrifluoroethylene, 1-chloro-1,2-difluoroethylene, 1,1-dichloro-2,2-difluoroethylene and the like are included. These fluoroolefins may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of weather resistance (ultraviolet light resistance), among these fluoroolefins, perfluoroolefins such as tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene, and vinylidene fluoride are preferable. Fluoroolefins containing chlorine such as chlorotrifluoroethylene are not preferred because corrosion due to chlorine ions may occur.

カルボキシル基含有モノマーの一例としては、以下の式(1)に示される不飽和カルボン酸や、これらのエステルまたは酸無水物などの不飽和カルボン酸類が挙げられる。
(式中、R、RおよびRは同じかまたは異なり、いずれも水素原子、アルキル基、カルボキシル基またはエステル基である。nは0〜20の範囲内である。)
Examples of the carboxyl group-containing monomer include unsaturated carboxylic acids represented by the following formula (1) and unsaturated carboxylic acids such as esters or acid anhydrides thereof.
(In formula, R < 1 >, R < 2 > and R < 3 > are the same or different, and all are a hydrogen atom, an alkyl group, a carboxyl group, or an ester group. N is in the range of 0-20.)

上記式(1)に示される不飽和カルボン酸の例には、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、桂皮酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、5−ヘキセン酸、5−ヘプテン酸、6−ヘプテン酸、7−オクテン酸、8−ノネン酸、9−デセン酸、10−ウンデシレン酸、11−ドデシレン酸、17−オクタデシレン酸、オレイン酸などが含まれる。   Examples of the unsaturated carboxylic acid represented by the above formula (1) include acrylic acid, methacrylic acid, vinyl acetic acid, crotonic acid, cinnamic acid, itaconic acid, itaconic acid monoester, maleic acid, maleic acid monoester, fumaric acid , Fumaric acid monoester, 5-hexenoic acid, 5-heptenoic acid, 6-heptenoic acid, 7-octenoic acid, 8-nonenoic acid, 9-decenoic acid, 10-undecylene acid, 11-dodecylene acid, 17-octadecylenic acid Oleic acid and the like.

カルボキシル基含有モノマーの別の例としては、以下の式(2)に示されるカルボキシル基含有ビニルエーテルモノマーが挙げられる。
(式中、RおよびRは同じかまたは異なり、いずれも飽和または不飽和の直鎖または環状アルキル基である。nは0または1である。mは0または1である。)
Another example of the carboxyl group-containing monomer is a carboxyl group-containing vinyl ether monomer represented by the following formula (2).
(Wherein R 4 and R 5 are the same or different, and each is a saturated or unsaturated linear or cyclic alkyl group. N is 0 or 1. m is 0 or 1.)

上記式(2)に示されるカルボキシル基含有ビニルエーテルモノマーの例には、3−(2−アリロキシエトキシカルボニル)プロピオン酸、3−(2−アリロキシブトキシカルボニル)プロピオン酸、3−(2−ビニロキシエトキシカルボニル)プロピオン酸、3−(2−ビニロキシブトキシカルボニル)プロピオン酸などが含まれる。   Examples of the carboxyl group-containing vinyl ether monomer represented by the above formula (2) include 3- (2-allyloxyethoxycarbonyl) propionic acid, 3- (2-allyloxybutoxycarbonyl) propionic acid, 3- (2-vinylidene). Roxyethoxycarbonyl) propionic acid, 3- (2-vinyloxybutoxycarbonyl) propionic acid and the like.

スルホン酸基含有モノマーの例としては、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−メタクリロイルオキシエタンスルホン酸、3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸、4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸、3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、アリルオキシベンゼンスルホイン酸、メタリルオキシベンゼンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、3−アリロキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸などが挙げられる。   Examples of sulfonic acid group-containing monomers include vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, methallyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 2-methacryloyloxyethane sulfonic acid, and 3-methacryloyloxy. Propanesulfonic acid, 4-methacryloyloxybutanesulfonic acid, 3-methacryloyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid, 3-acryloyloxypropanesulfonic acid, allyloxybenzenesulfonic acid, methallyloxybenzenesulfonic acid, isoprenesulfonic acid, Examples include 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid.

フルオロオレフィンと親水性官能基含有モノマーとの共重合体には、必要に応じてさらに共重合可能な他のモノマーを共重合されていてもよい。共重合可能な他のモノマーとしては、カルボン酸ビニルエステル類、アルキルビニルエーテル類、非フッ素系オレフィン類などが挙げられる。   The copolymer of the fluoroolefin and the hydrophilic functional group-containing monomer may be further copolymerized with another copolymerizable monomer as necessary. Examples of other copolymerizable monomers include carboxylic acid vinyl esters, alkyl vinyl ethers, and non-fluorinated olefins.

カルボン酸ビニルエステル類は、相溶性および光沢を向上させたり、ガラス転移温度を上昇させたりすることができる。カルボン酸ビニルエステル類の例には、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキシルカルボン酸ビニル、安息香酸ビニル、パラ−t−ブチル安息香酸ビニルなどが含まれる。   Carboxylic acid vinyl esters can improve compatibility and gloss and increase the glass transition temperature. Examples of vinyl carboxylates include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caproate, vinyl versatate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl cyclohexylcarboxylate, benzoate Vinyl acid, vinyl para-t-butyl benzoate and the like are included.

アルキルビニルエーテル類は、光沢および柔軟性を向上させることができる。アルキルビニルエーテル類の例には、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテルなどが含まれる。   Alkyl vinyl ethers can improve gloss and flexibility. Examples of the alkyl vinyl ethers include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether and the like.

非フッ素系オレフィン類は、可とう性を向上させることができる。非フッ素系オレフィン類の例には、エチレン、プロピレン、n−ブテン、イソブテンなどが含まれる。   Non-fluorinated olefins can improve flexibility. Examples of non-fluorinated olefins include ethylene, propylene, n-butene, isobutene and the like.

上記モノマーを公知の重合法で共重合させることで、親水性官能基を有するフルオロオレフィン共重合体を得ることができる。このとき、フルオロオレフィン共重合体が親水性官能基を0.05〜5質量%有するように、原料モノマー組成物におけるフルオロオレフィンの量を調整することで、乳化剤をほとんど使用せずにフルオロオレフィン共重合体の水系エマルションを製造することができる。乳化剤をほとんど含有しない(1質量%以下)フルオロオレフィン共重合体のエマルションを用いて形成された化成処理皮膜には、乳化剤がほとんど含まれない。   A fluoroolefin copolymer having a hydrophilic functional group can be obtained by copolymerizing the above monomers by a known polymerization method. At this time, by adjusting the amount of the fluoroolefin in the raw material monomer composition so that the fluoroolefin copolymer has 0.05 to 5% by mass of the hydrophilic functional group, the fluoroolefin copolymer can be used with almost no emulsifier. An aqueous emulsion of the polymer can be produced. The chemical conversion film formed using an emulsion of a fluoroolefin copolymer containing almost no emulsifier (1% by mass or less) contains almost no emulsifier.

このように、化成処理皮膜を構成する水系フッ素含有樹脂として、親水性官能基を有するフッ素含有樹脂を用いることで、乳化剤をほとんど含まない化成処理皮膜を容易に形成することができる。このようにして形成された化成処理皮膜は、乳化剤の残留による耐水性の劣化がほとんど見られず、優れた耐水性を発揮する。   Thus, the chemical conversion treatment film which hardly contains an emulsifier can be easily formed by using the fluorine-containing resin having a hydrophilic functional group as the aqueous fluorine-containing resin constituting the chemical conversion treatment film. The chemical conversion film thus formed exhibits excellent water resistance with little deterioration in water resistance due to the residual emulsifier.

2)4A族金属化合物
化成処理皮膜は、4A族金属化合物を含む。4A族金属化合物は、水系フッ素含有樹脂中のカルボキシル基やスルホン酸基などの官能基と反応しやすく、水系フッ素含有樹脂の硬化または架橋反応を促進する。そのため、低温乾燥でも化成処理皮膜の耐水性を向上させることができる。
2) Group 4A metal compound The chemical conversion film contains a group 4A metal compound. The 4A group metal compound easily reacts with a functional group such as a carboxyl group or a sulfonic acid group in the aqueous fluorine-containing resin, and accelerates the curing or crosslinking reaction of the aqueous fluorine-containing resin. Therefore, the water resistance of the chemical conversion film can be improved even by low-temperature drying.

フッ素含有樹脂の架橋に、メラミン樹脂やイソシアネート樹脂などを使用した場合、耐候劣化しやすいという問題がある。たとえば、メラミン樹脂を使用して硬化させた化成処理皮膜では、エステル結合やホルムエーテル結合などが酸化、加水分解することによりすぐに耐候劣化してしまう。また、酸性雨に含まれる硫酸イオンや硝酸イオンなどの酸性物質によって架橋構造が切断されることによっても、耐候劣化が進行する。イソシアネート樹脂を使用して硬化させた化成処理皮膜では、架橋部分に形成されるウレタン結合はF結合よりも弱いため、架橋構造が優先的に切断されてしまい、耐候劣化が進行する。   When a melamine resin or an isocyanate resin is used for cross-linking of the fluorine-containing resin, there is a problem that the weather resistance is easily deteriorated. For example, in a chemical conversion treatment film cured using a melamine resin, weather resistance deterioration is immediately caused by oxidation and hydrolysis of ester bonds and form ether bonds. In addition, weathering deterioration also proceeds when the crosslinked structure is cut by an acidic substance such as sulfate ion or nitrate ion contained in acid rain. In a chemical conversion film cured using an isocyanate resin, the urethane bond formed at the cross-linked portion is weaker than the F bond, so that the cross-linked structure is preferentially cut, and the weather resistance deteriorates.

これに対し、フッ素含有樹脂の架橋に4A族金属化合物を使用することで、このような問題を回避することが可能であり、耐候性を向上させることもできる。   On the other hand, by using a group 4A metal compound for crosslinking of the fluorine-containing resin, such a problem can be avoided and weather resistance can be improved.

また、4A族金属化合物は、皮膜密着性、耐水性および耐黒変性も向上させる。すなわち、めっき層表面と化成処理皮膜とが直接接触している領域において、めっき層の表面に存在する強固なAl酸化物は、化成処理皮膜の密着性を低下させるが、化成処理皮膜に4A族金属化合物を含ませることにより、このAl酸化物による皮膜密着性の低下を抑制することができる。また、4A族金属化合物は、エッチング反応により溶出したAlイオンと反応する4A族金属イオンの供給源ともなる。反応生成物は、めっき層と化成処理皮膜の界面に濃化して、初期の耐食性および耐黒変性を向上させる。4A族金属の例には、TiやZr、Hfなどが含まれる。   The group 4A metal compound also improves film adhesion, water resistance and blackening resistance. That is, in the region where the surface of the plating layer and the chemical conversion film are in direct contact, the strong Al oxide present on the surface of the plating layer reduces the adhesion of the chemical conversion film, but the chemical conversion film has a 4A group. By including a metal compound, it is possible to suppress a decrease in film adhesion due to the Al oxide. The group 4A metal compound also serves as a supply source of group 4A metal ions that react with Al ions eluted by the etching reaction. The reaction product is concentrated at the interface between the plating layer and the chemical conversion film to improve the initial corrosion resistance and blackening resistance. Examples of Group 4A metals include Ti, Zr, Hf, and the like.

化成処理皮膜中の4A族金属化合物の含有量は、フッ素含有樹脂に対して金属換算で0.1〜5質量%の範囲内が好ましい。含有量が金属換算で0.1質量%未満の場合、Al酸化物の濃化に起因する悪影響を十分に抑制することができず、また水系フッ素含有樹脂脂を十分に架橋させることができず、結果として化成処理皮膜の耐水性を十分に向上させることができない。一方、含有量が金属換算で5質量%超の場合、化成処理皮膜が多孔質状となり、加工性、耐候性が低下するおそれがある。   The content of the group 4A metal compound in the chemical conversion coating is preferably in the range of 0.1 to 5 mass% in terms of metal relative to the fluorine-containing resin. When the content is less than 0.1% by mass in terms of metal, the adverse effect due to the concentration of Al oxide cannot be sufficiently suppressed, and the aqueous fluorine-containing resin fat cannot be sufficiently crosslinked. As a result, the water resistance of the chemical conversion coating cannot be sufficiently improved. On the other hand, when the content is more than 5% by mass in terms of metal, the chemical conversion film becomes porous, and the workability and weather resistance may be reduced.

化成処理皮膜中の4A族金属化合物の金属換算量は、蛍光X線分析装置を用いることで測定することができる。   The metal conversion amount of the group 4A metal compound in the chemical conversion coating can be measured by using a fluorescent X-ray analyzer.

上述のように化成処理皮膜中にはめっき層から溶出したAlが存在する。このAlは、耐食性の向上に寄与する。Alの存在により耐食性が向上するのは、以下のメカニズムによるものと推察される。すなわち、1)化成処理液が弱アルカリ性であるため、化成処理液を塗布した際に、めっき層に含まれるAlの酸化物および金属Alが選択的に化成処理液に溶出する(Znはほとんど溶出しない)。2)化成処理液のpH域では、AlはAl(OH) の状態で化成処理液に溶解する。3)化成処理液を乾燥させて化成処理皮膜を形成する際に、化成処理液中のAlは脱水縮合などにより化成処理皮膜中に取り込まれる。4)その結果として、化成処理皮膜の絶縁性や緻密度などが向上し、耐食性が向上する。 As described above, Al eluted from the plating layer is present in the chemical conversion film. This Al contributes to improvement of corrosion resistance. It is presumed that the corrosion resistance is improved by the presence of Al due to the following mechanism. That is, 1) Since the chemical conversion treatment solution is weakly alkaline, when the chemical conversion treatment solution is applied, Al oxide and metal Al contained in the plating layer are selectively eluted into the chemical conversion treatment solution (Zn is almost eluted). do not do). 2) In the pH range of the chemical conversion treatment solution, Al dissolves in the chemical conversion treatment solution in the state of Al (OH) 4 . 3) When forming the chemical conversion film by drying the chemical conversion liquid, Al in the chemical conversion liquid is taken into the chemical conversion film by dehydration condensation or the like. 4) As a result, the insulating properties and density of the chemical conversion coating are improved, and the corrosion resistance is improved.

3)樹脂粒子
化成処理皮膜は、樹脂粒子を含む。樹脂粒子は、化成処理皮膜中に分散しており、少なくともその一部は化成処理皮膜の表面において露出(突出)している(図3C参照)。化成処理皮膜の表面において突出している樹脂粒子は、成形加工時に「コロ」のように機能することで、化成処理皮膜表面の潤滑性を向上させる。その結果、化成処理めっき鋼板の加工性を向上させることができる。
3) Resin particle The chemical conversion film contains resin particles. The resin particles are dispersed in the chemical conversion treatment film, and at least a part thereof is exposed (protruded) on the surface of the chemical conversion treatment film (see FIG. 3C). The resin particles protruding on the surface of the chemical conversion treatment film function like a “roller” during the molding process, thereby improving the lubricity of the chemical conversion treatment film surface. As a result, the workability of the chemical conversion-treated plated steel sheet can be improved.

樹脂粒子の平均粒子径は、0.1〜10μmの範囲内が好ましい。樹脂粒子の平均粒子径が0.1μm未満の場合、大部分の樹脂粒子が化成処理皮膜中に埋没してしまうため、化成処理皮膜表面の潤滑性を効率よく向上させることができない。一方、樹脂粒子の平均粒子径が10μm超の場合、成形加工時に樹脂粒子が脱落しやすくなるおそれがある。このように樹脂粒子が脱落してしまうと、化成処理皮膜に欠陥が生じてしまい、耐食性が低下してしまうことになる。なお、本明細書において、樹脂粒子の平均粒子径とは、レーザ回折散乱法によって測定した粒子径分布における積算値50%での粒子径(メジアン径)を意味する。   The average particle diameter of the resin particles is preferably within the range of 0.1 to 10 μm. When the average particle diameter of the resin particles is less than 0.1 μm, most of the resin particles are buried in the chemical conversion coating, so that the lubricity of the chemical conversion coating surface cannot be improved efficiently. On the other hand, when the average particle diameter of the resin particles exceeds 10 μm, the resin particles may be easily dropped during the molding process. If the resin particles fall off in this way, defects will occur in the chemical conversion film, and the corrosion resistance will be reduced. In the present specification, the average particle diameter of the resin particles means a particle diameter (median diameter) at an integrated value of 50% in a particle diameter distribution measured by a laser diffraction scattering method.

化成処理皮膜中の樹脂粒子の含有量は、化成処理皮膜の表面における樹脂粒子の面積占有率が0.1面積%以上となるように調整される。樹脂粒子の面積占有率が0.1面積%未満の場合、化成処理皮膜の潤滑性を十分に向上させることができない。化成処理皮膜の表面における樹脂粒子の面積占有率は、化成処理皮膜の表面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察することで求めることができる。   The content of the resin particles in the chemical conversion coating is adjusted so that the area occupancy of the resin particles on the surface of the chemical conversion coating is 0.1 area% or more. If the area occupancy of the resin particles is less than 0.1 area%, the lubricity of the chemical conversion coating cannot be sufficiently improved. The area occupancy ratio of the resin particles on the surface of the chemical conversion coating can be determined by observing the surface of the chemical conversion coating with a scanning electron microscope (SEM).

樹脂粒子の種類は、特に限定されないが、耐熱性および分散性の観点からはポリエチレン−フッ素樹脂粒子が好ましい。   The type of resin particles is not particularly limited, but polyethylene-fluorine resin particles are preferable from the viewpoint of heat resistance and dispersibility.

ポリエチレン樹脂粒子は、比重が小さいため(例えば、0.95)化成処理液中の分散性に優れるが、融点が低いため(例えば、123℃)耐熱性に劣る。このように耐熱性が低い樹脂粒子を使用した場合、化成処理皮膜を形成するために化成処理液を加熱乾燥する際に粒子の形状を維持できないおそれがある。具体的には、化成処理液を140〜180℃程度で加熱乾燥すると、ポリエチレン樹脂粒子は溶融してしまう。このように樹脂粒子が溶融してしまうと、樹脂粒子は「コロ」として機能することができず、潤滑性の向上に寄与することができない。   Polyethylene resin particles are excellent in dispersibility in the chemical conversion treatment liquid because of low specific gravity (for example, 0.95), but poor in heat resistance because of low melting point (for example, 123 ° C.). When resin particles having low heat resistance are used as described above, the shape of the particles may not be maintained when the chemical conversion solution is heated and dried to form a chemical conversion coating. Specifically, when the chemical conversion treatment liquid is heated and dried at about 140 to 180 ° C., the polyethylene resin particles are melted. When the resin particles are thus melted, the resin particles cannot function as “rollers” and cannot contribute to improvement of lubricity.

一方、フッ素樹脂粒子は、融点が高いため(例えば、330℃)耐熱性に優れるが、比重が大きいため(例えば、2.2)化成処理液中の分散性に劣る。このように化成処理液中の分散性が低い樹脂粒子を使用した場合、化成処理皮膜中に均一に樹脂粒子を分散させることが困難となる。   On the other hand, the fluororesin particles have a high melting point (for example, 330 ° C.) and excellent heat resistance, but have a large specific gravity (for example, 2.2) and are inferior in dispersibility in the chemical conversion treatment liquid. Thus, when resin particles with low dispersibility in the chemical conversion treatment liquid are used, it becomes difficult to uniformly disperse the resin particles in the chemical conversion treatment film.

ポリエチレン−フッ素樹脂粒子は、加熱して軟化させたポリエチレン樹脂粒子にフッ素樹脂微粒子を接触させることにより、ポリエチレン樹脂粒子の表面にフッ素樹脂微粒子を結合(吸着)させたものである。ポリエチレン樹脂粒子の表面にフッ素樹脂微粒子を結合させることで、140〜180℃程度で加熱しても粒子の形状を維持することができる程度の耐熱性と、化成処理液中の分散性(比重:例えば1.1)とを両立させることができる。また、ポリエチレン樹脂粒子の表面にフッ素樹脂微粒子を結合させることで、耐候性も向上させることができる。   The polyethylene-fluorine resin particles are obtained by bonding (adsorbing) fluororesin fine particles to the surface of the polyethylene resin particles by bringing the fluororesin fine particles into contact with the polyethylene resin particles softened by heating. By bonding fluororesin fine particles to the surface of the polyethylene resin particles, heat resistance to such an extent that the shape of the particles can be maintained even when heated at about 140 to 180 ° C. and dispersibility in the chemical conversion treatment liquid (specific gravity: For example, 1.1) can be made compatible. Moreover, a weather resistance can also be improved by couple | bonding a fluororesin fine particle with the surface of a polyethylene resin particle.

図1は、50℃または150℃まで加熱された、ポリエチレン樹脂粒子またはポリエチレン−フッ素樹脂粒子を含む化成処理皮膜のSEM像(平面視)である。図1Aは、ポリエチレン樹脂粒子を含む化成処理液をめっき鋼板の表面に塗布し、50℃で乾燥させることにより形成した化成処理皮膜のSEM像である。図1Bは、ポリエチレン樹脂粒子を含む化成処理液をめっき鋼板の表面に塗布し、150℃で乾燥させることにより形成した化成処理皮膜のSEM像である。図1Cは、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子を含む化成処理液をめっき鋼板の表面に塗布し、50℃で乾燥させることにより形成した化成処理皮膜のSEM像である。図1Dは、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子を含む化成処理液をめっき鋼板の表面に塗布し、150℃で乾燥させることにより形成した化成処理皮膜のSEM像である。   FIG. 1 is an SEM image (plan view) of a chemical conversion film containing polyethylene resin particles or polyethylene-fluorine resin particles heated to 50 ° C. or 150 ° C. FIG. 1A is an SEM image of a chemical conversion coating formed by applying a chemical conversion treatment liquid containing polyethylene resin particles to the surface of a plated steel sheet and drying at 50 ° C. FIG. FIG. 1B is an SEM image of a chemical conversion film formed by applying a chemical conversion treatment liquid containing polyethylene resin particles to the surface of a plated steel sheet and drying at 150 ° C. FIG. 1C is an SEM image of a chemical conversion coating formed by applying a chemical conversion treatment liquid containing polyethylene-fluororesin particles to the surface of a plated steel sheet and drying at 50 ° C. FIG. 1D is an SEM image of a chemical conversion coating formed by applying a chemical conversion treatment liquid containing polyethylene-fluororesin particles to the surface of a plated steel sheet and drying at 150 ° C.

図1Aに示されるように、ポリエチレン樹脂粒子を含む化成処理液を50℃で乾燥させた場合、ポリエチレン樹脂粒子の形状は維持され、化成処理皮膜の表面からポリエチレン樹脂粒子が突出していた(図中「PE」参照)。一方、図1Bに示されるように、ポリエチレン樹脂粒子を含む化成処理液を150℃で乾燥させた場合は、ポリエチレン樹脂粒子は溶融してしまい、ポリエチレン樹脂は化成処理皮膜の表面に均一に分布していた(図中「PE」参照)。   As shown in FIG. 1A, when the chemical conversion treatment liquid containing polyethylene resin particles was dried at 50 ° C., the shape of the polyethylene resin particles was maintained, and the polyethylene resin particles protruded from the surface of the chemical conversion treatment film (in the figure). (See “PE”). On the other hand, as shown in FIG. 1B, when the chemical conversion treatment liquid containing polyethylene resin particles is dried at 150 ° C., the polyethylene resin particles are melted, and the polyethylene resin is uniformly distributed on the surface of the chemical conversion treatment film. (See “PE” in the figure).

図1Cに示されるように、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子を含む化成処理液を50℃で乾燥させた場合、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子の形状は維持され、化成処理皮膜の表面からポリエチレン−フッ素樹脂粒子が突出していた(図中「PE−F」参照)。また、図1Dに示されるように、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子を含む化成処理液を150℃で乾燥させた場合、一部のポリエチレン−フッ素樹脂粒子(フッ素樹脂微粒子の付着量が少ないもの)は溶融したが(図中「PE」参照)、残部のポリエチレン−フッ素樹脂(フッ素樹脂微粒子の付着量が多いもの)は溶融しなかった(図中「PE−F」参照)。   As shown in FIG. 1C, when the chemical conversion treatment liquid containing polyethylene-fluororesin particles is dried at 50 ° C., the shape of the polyethylene-fluororesin particles is maintained, and the polyethylene-fluororesin particles are removed from the surface of the chemical conversion coating. It protruded (see “PE-F” in the figure). In addition, as shown in FIG. 1D, when the chemical conversion treatment liquid containing polyethylene-fluororesin particles is dried at 150 ° C., some polyethylene-fluororesin particles (those with a small amount of fluororesin fine particles attached) are melted. However, the remaining polyethylene-fluororesin (those with a large amount of fluororesin fine particles attached) did not melt (see “PE-F” in the figure).

このように、乾燥温度が低い場合は、ポリエチレン樹脂粒子でも問題ないが、乾燥温度が高い場合は、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子を使用することが好ましい。また、耐候性の観点からも、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子を使用することが好ましい。   Thus, when the drying temperature is low, there is no problem even with polyethylene resin particles, but when the drying temperature is high, it is preferable to use polyethylene-fluororesin particles. From the viewpoint of weather resistance, it is preferable to use polyethylene-fluororesin particles.

ポリエチレン−フッ素樹脂粒子を構成するポリエチレン樹脂粒子の平均粒子径は、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子の平均粒子径が0.1〜10μmの範囲内となれば特に限定されない。使用できるポリエチレン樹脂粒子の市販品としては、HYTEC E−9016、HYTEC E−1000(いずれも東邦化学株式会社)、CJ−172B、CJ−137(いずれも興洋化学株式会社)、パーマリンKUE−4、パーマリンKUE−5(いずれも三洋化成工業株式会社)などが挙げられる。一方、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子を構成するフッ素樹脂微粒子の平均粒子径は、ポリエチレン樹脂粒子の平均粒子径に応じて適宜設定すればよい。たとえば、フッ素樹脂微粒子の平均粒子径は、0.3μm以下が好ましい。   The average particle diameter of the polyethylene resin particles constituting the polyethylene-fluororesin particles is not particularly limited as long as the average particle diameter of the polyethylene-fluororesin particles is within a range of 0.1 to 10 μm. Examples of commercially available polyethylene resin particles that can be used include HYTEC E-9016, HYTEC E-1000 (all are Toho Chemical Co., Ltd.), CJ-172B, CJ-137 (all are Koyo Chemical Co., Ltd.), and Permarin KUE-4. Permarin KUE-5 (both are Sanyo Chemical Industries, Ltd.). On the other hand, the average particle diameter of the fluororesin fine particles constituting the polyethylene-fluororesin particles may be appropriately set according to the average particle diameter of the polyethylene resin particles. For example, the average particle diameter of the fluororesin fine particles is preferably 0.3 μm or less.

ポリエチレン−フッ素樹脂粒子中のフッ素樹脂の割合は、5〜40質量%の範囲内が好ましい。フッ素樹脂の割合が5質量%未満の場合、フッ素樹脂を付着させることによる効果を十分に発揮させることができないおそれがある。一方、フッ素樹脂の割合が40質量%超の場合、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子が化成処理皮膜から脱落しやすくなるおそれがある。ポリエチレン−フッ素樹脂粒子中におけるフッ素樹脂の割合は、蛍光X線分析装置を用いることで測定することができる。   The ratio of the fluororesin in the polyethylene-fluororesin particles is preferably in the range of 5 to 40% by mass. When the ratio of a fluororesin is less than 5 mass%, there exists a possibility that the effect by making a fluororesin adhere cannot fully be exhibited. On the other hand, when the ratio of the fluororesin is more than 40% by mass, the polyethylene-fluororesin particles may be easily removed from the chemical conversion film. The ratio of the fluororesin in the polyethylene-fluororesin particles can be measured by using a fluorescent X-ray analyzer.

4)ポリエチレン樹脂
化成処理皮膜がポリエチレン−フッ素樹脂粒子を含む場合、化成処理皮膜は、さらにポリエチレン樹脂を含むことが好ましい。通常、ポリエチレン樹脂は、化成処理皮膜の表面のうち、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子が突出していない領域の全部または一部を被覆している(図2C参照)。この化成処理皮膜の表面を被覆しているポリエチレン樹脂は、製造工程において化成処理皮膜の表面にブリードしたポリエチレン樹脂である。ポリエチレン樹脂粒子は、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子と共に化成処理皮膜表面の潤滑性を向上させることで、化成処理めっき鋼板の加工性をさらに向上させる。
4) Polyethylene resin When the chemical conversion film contains polyethylene-fluororesin particles, the chemical conversion film preferably further contains a polyethylene resin. Usually, the polyethylene resin coats all or part of the region of the surface of the chemical conversion coating where the polyethylene-fluororesin particles do not protrude (see FIG. 2C). The polyethylene resin that coats the surface of the chemical conversion coating is a polyethylene resin that bleeds on the surface of the chemical conversion coating in the manufacturing process. A polyethylene resin particle improves the workability of a chemical conversion treatment plated steel plate further by improving the lubricity of the chemical conversion treatment film surface with a polyethylene-fluorine resin particle.

化成処理皮膜中のポリエチレン樹脂の含有量は、化成処理皮膜に対して0.1〜16質量%の範囲内が好ましい。ポリエチレン樹脂の含有量が0.1質量%未満の場合、ポリエチレン樹脂の効果を十分に発揮させることができない。一方、ポリエチレン樹脂の含有量が16質量%超の場合、耐候性が低下してしまうおそれがある。   The content of the polyethylene resin in the chemical conversion coating is preferably in the range of 0.1 to 16% by mass with respect to the chemical conversion coating. When the content of the polyethylene resin is less than 0.1% by mass, the effect of the polyethylene resin cannot be exhibited sufficiently. On the other hand, when the content of the polyethylene resin is more than 16% by mass, the weather resistance may be lowered.

5)リン酸塩
化成処理皮膜は、さらにリン酸塩を含むことが好ましい。リン酸塩は、めっき層表面と化成処理皮膜とが直接接触している領域において、めっき層表面と反応して、化成処理皮膜の溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板への密着性を向上させる。
5) Phosphate The chemical conversion treatment film preferably further contains a phosphate. Phosphate reacts with the plating layer surface in the region where the plating layer surface and the chemical conversion treatment film are in direct contact, and improves the adhesion of the chemical conversion treatment coating to the molten Zn-Al-Mg alloy plated steel sheet. .

リン酸塩の種類は、リン酸アニオンを有する化合物であって、水溶性のものであれば特に限定されない。リン酸塩の例には、リン酸ナトリウム、リン酸アンモニウム、リン酸マグネシウム、リン酸カリウム、リン酸マンガン、リン酸亜鉛、オルトリン酸、メタリン酸、ピロリン酸(二リン酸)、三リン酸、四リン酸などが含まれる。これらのリン酸塩は、単独で使用されてもよいし、2種類以上を組み合わせて使用されてもよい。   The type of phosphate is not particularly limited as long as it is a compound having a phosphate anion and is water-soluble. Examples of phosphates include sodium phosphate, ammonium phosphate, magnesium phosphate, potassium phosphate, manganese phosphate, zinc phosphate, orthophosphoric acid, metaphosphoric acid, pyrophosphoric acid (diphosphoric acid), triphosphoric acid, Tetraphosphate etc. are included. These phosphates may be used alone or in combination of two or more.

化成処理皮膜中のリン酸塩の含有量は、フッ素含有樹脂に対してP換算量として0.05〜3質量%の範囲内が好ましい。P換算量が0.05質量%未満の場合、めっき層表面との反応が不足して、化成処理皮膜の密着性を十分に向上させることができない。一方、P換算量が3質量%超の場合、4A族金属化合物との反応が過剰に進行して、4A族金属化合物による架橋効果が損なわれてしまう。   The content of the phosphate in the chemical conversion coating is preferably in the range of 0.05 to 3% by mass in terms of P with respect to the fluorine-containing resin. When the P conversion amount is less than 0.05% by mass, the reaction with the plating layer surface is insufficient, and the adhesion of the chemical conversion film cannot be sufficiently improved. On the other hand, when P conversion amount exceeds 3 mass%, reaction with 4A group metal compound will advance excessively, and the crosslinking effect by 4A group metal compound will be impaired.

化成処理皮膜中のリン酸塩のP換算量は、蛍光X線分析装置を用いることで測定することができる。   The P equivalent amount of phosphate in the chemical conversion coating can be measured by using a fluorescent X-ray analyzer.

6)シランカップリング剤
化成処理皮膜は、さらにシランカップリング剤を含むことが好ましい。シランカップリング剤を配合することで、化成処理皮膜の密着性をより向上させることができる。シランカップリング剤としては、アミノ基、エポキシ基、メルカプト基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、アルコキシ基、ビニル基、スチリル基、イソシアネート基、クロロプロピル基などの官能基を1種類または2種類以上含むシラン化合物が使用される。
6) Silane coupling agent It is preferable that a chemical conversion treatment film contains a silane coupling agent further. By mix | blending a silane coupling agent, the adhesiveness of a chemical conversion treatment film can be improved more. Silane coupling agents include silanes containing one or more functional groups such as amino, epoxy, mercapto, acryloxy, methacryloxy, alkoxy, vinyl, styryl, isocyanate, and chloropropyl groups. A compound is used.

化成処理皮膜中のシランカップリング剤の含有量は、フッ素含有樹脂に対して0.5〜5質量%の範囲内が好ましい。シランカップリング剤の含有量が0.5質量%未満の場合、化成処理皮膜の密着性を十分に向上させることができない。一方、シランカップリング剤の含有量が5質量%超の場合、皮膜密着性は飽和し、それ以上の向上は認められない。   The content of the silane coupling agent in the chemical conversion film is preferably in the range of 0.5 to 5 mass% with respect to the fluorine-containing resin. When content of a silane coupling agent is less than 0.5 mass%, the adhesiveness of a chemical conversion treatment film cannot fully be improved. On the other hand, when the content of the silane coupling agent exceeds 5% by mass, the film adhesion is saturated and no further improvement is observed.

化成処理皮膜中のシランカップリング剤の含有量は、蛍光X線分析装置を用いることで測定することができる。   The content of the silane coupling agent in the chemical conversion coating can be measured by using a fluorescent X-ray analyzer.

化成処理皮膜の膜厚は、0.5〜10μmの範囲内が好ましい。膜厚が0.5μm未満の場合、耐食性や耐変色性などを十分に付与することができない。一方、膜厚を10μm超としても、膜厚の増加に伴う性能向上を期待することはできない。   The film thickness of the chemical conversion coating is preferably in the range of 0.5 to 10 μm. When the film thickness is less than 0.5 μm, sufficient corrosion resistance and discoloration resistance cannot be imparted. On the other hand, even if the film thickness exceeds 10 μm, it cannot be expected to improve the performance with the increase in film thickness.

2.化成処理めっき鋼板の製造方法
本発明の化成処理めっき鋼板の製造方法は、特に限定されないが、例えば以下の方法により製造されうる。
2. The manufacturing method of a chemical conversion treatment plated steel plate Although the manufacturing method of the chemical conversion treatment plated steel plate of this invention is not specifically limited, For example, it can manufacture with the following method.

本発明の化成処理めっき鋼板の製造方法は、1)溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板(化成処理原板)を準備する第1のステップと、2)リン酸塩処理液を準備する第2のステップと、3)溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面にリン酸塩皮膜を形成する第3のステップと、4)化成処理液を準備する第4のステップと、5)リン酸塩皮膜の上に化成処理皮膜を形成する第5のステップとを含む。   The manufacturing method of the chemical conversion treatment plated steel plate of the present invention is 1) a first step of preparing a molten Zn—Al—Mg alloy plated steel plate (chemical conversion treatment original plate), and 2) a second step of preparing a phosphate treatment solution. 3) a third step of forming a phosphate film on the surface of the molten Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet, 4) a fourth step of preparing a chemical conversion treatment liquid, and 5) a phosphate film. And a fifth step of forming a chemical conversion film on the substrate.

[化成処理原板の準備]
第1のステップでは、化成処理原板として前述の溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板を準備する。
[Preparation of raw material for chemical conversion treatment]
In a 1st step, the above-mentioned hot-dip Zn-Al-Mg alloy plating steel plate is prepared as a chemical conversion treatment original plate.

前述の通り、化成処理原板となる溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板は、Al/Zn/ZnMgの三元共晶組織を含むめっき層を有するものが好ましい。三元共晶組織を含むめっき層を有する溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板は、例えばAlが2.5〜22質量%、Mgが0.05〜20.0質量%、残部が実質的にZnの合金めっき浴を用いた溶融めっき法で製造されうる。このとき、下地鋼とめっき層との密着性を向上させるために、下地鋼とめっき層との界面におけるAl−Fe合金層の成長を抑制できるSiを0.005〜2.0質量%の範囲でめっき浴に添加することが好ましい。また、外観および耐食性に悪影響を与えるZn11Mg相の生成および成長を抑制するために、Ti、B、Ti−B合金、Ti含有化合物またはB含有化合物をめっき浴に添加してもよい。これらの化合物の添加量は、Tiが0.001〜0.1質量%の範囲内となるように、Bが0.001〜0.045質量%の範囲内となるように設定することが好ましい。TiまたはBを過剰量添加すると、めっき層に析出物を成長させる原因となりうる。 As described above, the hot-dip Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet to be the chemical conversion treatment original plate preferably has a plating layer containing a ternary eutectic structure of Al / Zn / Zn 2 Mg. A hot-dip Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet having a plating layer containing a ternary eutectic structure, for example, Al is 2.5 to 22% by mass, Mg is 0.05 to 20.0% by mass, and the balance is substantially the same. It can be manufactured by a hot dipping method using a Zn alloy plating bath. At this time, in order to improve adhesion between the base steel and the plating layer, Si that can suppress the growth of the Al—Fe alloy layer at the interface between the base steel and the plating layer is in the range of 0.005 to 2.0 mass%. It is preferable to add to the plating bath. Further, Ti, B, Ti—B alloy, Ti-containing compound or B-containing compound may be added to the plating bath in order to suppress the formation and growth of the Zn 11 Mg 2 phase which adversely affects the appearance and corrosion resistance. The amount of these compounds added is preferably set so that B is in the range of 0.001 to 0.045% by mass such that Ti is in the range of 0.001 to 0.1% by mass. . If an excessive amount of Ti or B is added, it may cause a precipitate to grow on the plating layer.

[リン酸塩処理液の準備]
第2のステップでは、リン酸塩処理液を準備する。
[Preparation of phosphating solution]
In the second step, a phosphating solution is prepared.

リン酸塩処理液は、前述のリン酸塩を水溶媒に溶解させるか、リン酸と金属塩を水溶媒に溶解させることで調製されうる。リン酸塩処理液中のリン酸イオンの濃度は、0.03〜0.5モル/Lの範囲内が好ましい。リン酸イオンの濃度が0.03モル/L未満の場合、第3のステップにおいて短時間で十分な数のリン酸塩の結晶を析出させることができない。一方、リン酸イオンの濃度が0.5モル/L超の場合、リン酸塩処理液の安定性が低下し、スラッジが発生しやすくなるおそれがある。   The phosphating solution can be prepared by dissolving the above-mentioned phosphate in an aqueous solvent or dissolving phosphoric acid and a metal salt in an aqueous solvent. The concentration of phosphate ions in the phosphating solution is preferably in the range of 0.03 to 0.5 mol / L. When the phosphate ion concentration is less than 0.03 mol / L, a sufficient number of phosphate crystals cannot be precipitated in a short time in the third step. On the other hand, when the phosphate ion concentration is more than 0.5 mol / L, the stability of the phosphating solution is lowered, and sludge is likely to be generated.

リン酸塩処理液には、さらに、Ni、Co、FeおよびMnからなる群から選ばれる金属イオンを添加してもよい。これらの金属イオンを添加することで、第3のステップにおいてめっき層に食い込んだリン酸塩の結晶粒子を生成させることができる。すなわち、これらの金属イオンは、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の三元共晶組織の中でも表面電位が最も低いZnMg相に選択的に置換析出する。貴な金属であるNi、Co、FeまたはMnの化合物がZnMg相に析出することで、近傍のZn相が選択的に溶解する。このZn相の溶解は深さ方向に進行し、形成された窪みにリン酸塩が析出する。結果として、めっき層に食い込んだリン酸塩の結晶粒子を生成させることができる。 A metal ion selected from the group consisting of Ni, Co, Fe and Mn may be further added to the phosphating solution. By adding these metal ions, it is possible to generate crystal grains of the phosphate biting into the plating layer in the third step. That is, these metal ions are selectively substituted and deposited in the Zn 2 Mg phase having the lowest surface potential in the ternary eutectic structure of the molten Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet. A compound of Ni, Co, Fe, or Mn, which is a noble metal, precipitates in the Zn 2 Mg phase, so that the nearby Zn phase is selectively dissolved. The dissolution of the Zn phase proceeds in the depth direction, and phosphate precipitates in the formed depression. As a result, it is possible to generate phosphate crystal grains that have penetrated into the plating layer.

リン酸塩処理液中の金属イオンの濃度は、0.01〜0.5モル/Lの範囲内が好ましい。金属イオンの濃度が0.01モル/L未満の場合、リン酸塩の結晶粒子をめっき層に十分に食い込ませることができないおそれがある。一方、金属イオンの濃度が0.5モル/L超の場合、これらの金属の置換析出量が過剰量となり、却って溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の耐食性が低下してしまうおそれがある。   The concentration of metal ions in the phosphating solution is preferably in the range of 0.01 to 0.5 mol / L. When the concentration of metal ions is less than 0.01 mol / L, there is a possibility that the crystal grains of the phosphate cannot sufficiently penetrate into the plating layer. On the other hand, when the concentration of metal ions exceeds 0.5 mol / L, the amount of substitutional precipitation of these metals becomes excessive, and the corrosion resistance of the molten Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet may be reduced.

リン酸塩処理液には、さらに、−NHまたは=NHの少なくとも一方の官能基を有するポリアミン系有機インヒビターを添加してもよい。ポリアミン系有機インヒビターは、−NHまたは=NHの作用によりめっき層表面に吸着するとともに、外界側(処理液側)に配向した炭化水素基などの非極性基が分子間力により単分子膜を形成し、エッチング成分(前述の金属イオンなど)とめっき層表面との接触を阻害する。その結果、適度な間隔を空けてリン酸塩の結晶粒子を析出させることができるとともに、リン酸塩の結晶粒子を微細化することもできる。 A polyamine organic inhibitor having at least one functional group of —NH 2 or ═NH may be further added to the phosphating solution. The polyamine organic inhibitor is adsorbed on the surface of the plating layer by the action of —NH 2 or ═NH, and a non-polar group such as a hydrocarbon group oriented on the external side (treatment liquid side) forms a monomolecular film by intermolecular force. Forming and inhibiting the contact between the etching component (such as the aforementioned metal ions) and the plating layer surface. As a result, phosphate crystal particles can be deposited at an appropriate interval, and the phosphate crystal particles can be refined.

ポリアミン系有機インヒビターの例には、ポリエチルアミンやポリエチレンイミン、ポリエーテルアミン、ポリアミノアクリレートなどの脂肪族ポリアミン、ポリアニリンなどの芳香族ポリアミンなどが含まれる。リン酸塩処理液中の安定性を考慮すると、ポリアミン系有機インヒビターとしては、芳香族ポリアミンよりも脂肪族ポリアミンの方がより好ましい。   Examples of the polyamine organic inhibitor include aliphatic polyamines such as polyethylamine, polyethyleneimine, polyetheramine, and polyaminoacrylate, and aromatic polyamines such as polyaniline. Considering the stability in the phosphating solution, an aliphatic polyamine is more preferable than an aromatic polyamine as the polyamine organic inhibitor.

ポリアミン系有機インヒビターの数平均分子量は、200〜30000の範囲内が好ましい。数平均分子量が200未満の場合、ポリアミン系有機インヒビターのめっき層表面に対する吸着力が不足し、リン酸塩の結晶粒子の微細化および結晶粒子間の空隙の形成が不十分となるおそれがある。リン酸塩の結晶粒子の微細化および結晶粒子間の空隙の形成が不十分であると、本発明の化成処理めっき鋼板を成形加工した際にリン酸塩皮膜が凝集破壊してしまうおそれがある。一方、数平均分子量が30000超の場合、リン酸塩結晶の析出が過剰に抑制され、リン酸塩の結晶粒子の被覆率が50%未満となるおそれがある。   The number average molecular weight of the polyamine organic inhibitor is preferably in the range of 200 to 30,000. When the number average molecular weight is less than 200, the adsorptive power of the polyamine-based organic inhibitor to the plating layer surface is insufficient, and there is a possibility that the crystal grains of phosphate and the formation of voids between the crystal grains are insufficient. If the crystal grains of phosphate and the formation of voids between crystal grains are insufficient, the phosphate coating may cohesively break when the chemical conversion coating steel sheet of the present invention is formed. . On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 30,000, precipitation of phosphate crystals is excessively suppressed, and the coverage of phosphate crystal particles may be less than 50%.

リン酸塩処理液中のポリアミン系有機インヒビターの濃度は、0.01〜5質量%の範囲内が好ましい。ポリアミン系有機インヒビターの濃度が0.01質量%未満の場合、リン酸塩の結晶粒子の微細化および結晶粒子間の空隙の形成が不十分となり、加工時にリン酸塩皮膜が凝集破壊してしまうおそれがある。一方、ポリアミン系有機インヒビターの濃度が5質量%超の場合、リン酸塩結晶の析出が過剰に抑制され、リン酸塩の結晶粒子の被覆率が50%未満となるおそれがある。   The concentration of the polyamine organic inhibitor in the phosphating solution is preferably in the range of 0.01 to 5% by mass. When the concentration of the polyamine-based organic inhibitor is less than 0.01% by mass, the crystal grains of phosphate are not sufficiently refined and the voids between the crystal grains are insufficient, and the phosphate coating is coherently broken during processing. There is a fear. On the other hand, when the concentration of the polyamine organic inhibitor is more than 5% by mass, precipitation of phosphate crystals is excessively suppressed, and the coverage of phosphate crystal particles may be less than 50%.

リン酸塩処理液には、さらに硝酸イオンを添加してもよい。硝酸イオンは、第3のステップにおいてリン酸塩の析出を促進させる。リン酸塩処理液中の硝酸イオンの濃度は、0.01〜1.0モル/Lの範囲内が好ましい。硝酸イオンの濃度が0.01モル/L未満の場合、硝酸イオンを添加した効果がほとんどみられない。一方、硝酸イオンの濃度が1.0モル/L超の場合、硝酸の酸化作用によってめっき層表面が不活性化し、却ってリン酸塩の析出が阻害されてしまうおそれがある。   Nitric acid ions may be further added to the phosphating solution. Nitrate ions promote phosphate precipitation in the third step. The concentration of nitrate ions in the phosphating solution is preferably in the range of 0.01 to 1.0 mol / L. When the concentration of nitrate ions is less than 0.01 mol / L, the effect of adding nitrate ions is hardly observed. On the other hand, when the concentration of nitrate ions exceeds 1.0 mol / L, the surface of the plating layer is inactivated by the oxidizing action of nitric acid, and the precipitation of phosphate may be hindered.

リン酸塩処理液には、さらにフッ化物を添加してもよい。第3のステップにおいて、めっき層から溶出したAlがリン酸塩の析出を妨げることがあるが、リン酸塩処理液にフッ化物を添加することでこの溶出Alの悪影響を抑制することができる。フッ化物の例には、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化水素ナトリウムなどが含まれる。リン酸塩処理液中のフッ化物の濃度は、0.001〜0.5モル/Lの範囲内が好ましい。フッ化物の濃度が0.001モル/L未満の場合、フッ化物を添加した効果がほとんどみられない。一方、フッ化物の濃度が0.5モル/L超の場合、めっき層のエッチングが強くなり、リン酸塩結晶が析出しにくくなるおそれがある。   A fluoride may be further added to the phosphating solution. In the third step, Al eluted from the plating layer may hinder the precipitation of phosphate, but the adverse effect of the eluted Al can be suppressed by adding fluoride to the phosphate treatment solution. Examples of fluoride include sodium fluoride, potassium fluoride, sodium hydrogen fluoride and the like. The concentration of fluoride in the phosphating solution is preferably in the range of 0.001 to 0.5 mol / L. When the fluoride concentration is less than 0.001 mol / L, the effect of adding fluoride is hardly observed. On the other hand, when the fluoride concentration exceeds 0.5 mol / L, the etching of the plating layer becomes strong, and the phosphate crystals may be difficult to precipitate.

[リン酸塩皮膜の形成]
第3のステップでは、第1のステップで準備した溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面に、リン酸塩皮膜を形成する。リン酸塩皮膜を形成するには、第2のステップで準備したリン酸塩処理液を第1のステップで準備した溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面に塗布し、リン酸塩を析出させた後、洗浄し、乾燥させればよい。
[Formation of phosphate film]
In the third step, a phosphate film is formed on the surface of the molten Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet prepared in the first step. To form a phosphate film, the phosphate treatment solution prepared in the second step is applied to the surface of the molten Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet prepared in the first step, and the phosphate is precipitated. Then, it may be washed and dried.

リン酸塩処理液の塗布方法は、特に限定されず、公知の方法から適宜選択すればよい。そのような塗布方法の例には、ロールコート法やカーテンフロー法、スピンコート法、スプレー法、浸漬引き上げ法などが含まれる。   The method for applying the phosphating solution is not particularly limited, and may be appropriately selected from known methods. Examples of such a coating method include a roll coating method, a curtain flow method, a spin coating method, a spray method, and a dip pulling method.

リン酸塩処理液を塗布する際のリン酸塩処理液の温度は、40〜80℃の範囲内が好ましい。40〜80℃に加温したリン酸塩処理液を使用することで、めっき層表面にリン酸塩の結晶核が形成されやすくなり、その結果として短時間で微細なリン酸塩結晶を多数析出させることができる。一方で、リン酸塩処理液の温度が40℃未満の場合は、短時間でリン酸塩結晶を十分に析出させることができない。また、リン酸塩処理液の温度が80℃超の場合は、リン酸塩処理液の安定性が低下し、スラッジの発生や水分の蒸発が多くなるため、連続操業における濃度管理が難しくなる。   The temperature of the phosphating solution when applying the phosphating solution is preferably within the range of 40 to 80 ° C. By using a phosphating solution heated to 40 to 80 ° C, phosphate crystal nuclei are easily formed on the surface of the plating layer. As a result, many fine phosphate crystals are precipitated in a short time. Can be made. On the other hand, when the temperature of the phosphating solution is less than 40 ° C., phosphate crystals cannot be sufficiently precipitated in a short time. Further, when the temperature of the phosphating solution is higher than 80 ° C., the stability of the phosphating solution decreases, and sludge generation and water evaporation increase, making it difficult to manage the concentration in continuous operation.

たとえば、40〜80℃に加温したリン酸塩処理液をスプレー法で塗布した場合は、2〜6秒程度でリン酸塩結晶が析出してリン酸塩皮膜が形成される。また、40〜80℃に加温したリン酸塩処理液を浸漬引き上げ法で塗布した場合は、3〜9秒程度でリン酸塩結晶が析出してリン酸塩皮膜が形成される。処理時間を上記時間より長くしても、リン酸塩の析出が飽和するため、特に問題は無い。   For example, when a phosphate treatment liquid heated to 40 to 80 ° C. is applied by a spray method, phosphate crystals are deposited in about 2 to 6 seconds to form a phosphate film. Moreover, when the phosphate processing liquid heated at 40-80 degreeC was apply | coated by the immersion pulling-up method, a phosphate crystal | crystallization will precipitate and a phosphate membrane | film | coat will be formed in about 3-9 seconds. Even if the treatment time is longer than the above time, there is no particular problem because the precipitation of phosphate is saturated.

[化成処理液の準備]
第4のステップでは、前述の親水性官能基を有するフッ素含有樹脂(好ましくは、フッ素含有オレフィン樹脂)、4A族金属化合物および樹脂粒子を含む化成処理液を準備する。
[Preparation of chemical conversion solution]
In the fourth step, a chemical conversion treatment liquid containing a fluorine-containing resin having a hydrophilic functional group as described above (preferably a fluorine-containing olefin resin), a group 4A metal compound, and resin particles is prepared.

化成処理液は、前述の親水性官能基を有するフッ素含有樹脂(好ましくは、フッ素含有オレフィン樹脂)の水系エマルションに、4A族金属化合物および樹脂粒子(例えば、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子)を添加することで調製されうる。化成処理液に添加する4A族金属化合物としては、4A族金属の酸素酸塩やフッ化物、水酸化物、有機酸塩、炭酸塩、過酸化塩などが用いられる。酸素酸塩の例には、水素酸塩、アンモニウム塩、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などが含まれる。化成処理液には、さらに必要に応じてポリエチレン樹脂粒子やリン酸塩、シランカップリング剤などを添加してもよい。   In the chemical conversion treatment liquid, a group 4A metal compound and resin particles (for example, polyethylene-fluorine resin particles) are added to an aqueous emulsion of the fluorine-containing resin (preferably fluorine-containing olefin resin) having the hydrophilic functional group described above. Can be prepared. As the group 4A metal compound to be added to the chemical conversion treatment liquid, a group 4A metal oxyacid salt, fluoride, hydroxide, organic acid salt, carbonate, peroxide salt, or the like is used. Examples of oxyacid salts include hydrates, ammonium salts, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, and the like. You may add a polyethylene resin particle, a phosphate, a silane coupling agent, etc. to a chemical conversion liquid as needed.

水系エマルションに含まれるフッ素含有樹脂の数平均分子量は、1000以上が好ましく、1万以上がより好ましく、20万以上が特に好ましい。前述の通り、化成処理皮膜に耐水性を付与するためである。一方、処理液の安定性の観点から、フッ素含有樹脂の数平均分子量は、200万以下が好ましい。   The number average molecular weight of the fluorine-containing resin contained in the aqueous emulsion is preferably 1000 or more, more preferably 10,000 or more, and particularly preferably 200,000 or more. As described above, this is to impart water resistance to the chemical conversion coating. On the other hand, from the viewpoint of the stability of the treatment liquid, the number average molecular weight of the fluorine-containing resin is preferably 2 million or less.

フッ素含有樹脂は、乳化剤をほとんど使用せずに水系エマルションを調製する観点から、親水性官能基を0.05〜5質量%有することが好ましい。   The fluorine-containing resin preferably has a hydrophilic functional group of 0.05 to 5% by mass from the viewpoint of preparing an aqueous emulsion without using an emulsifier.

フッ素含有樹脂の水系エマルション中の乳化剤の含有量は、1質量%以下が好ましい。乳化剤が1質量%超の場合、第3のステップにおいて化成処理皮膜を形成した場合に、乾燥温度によっては化成処理皮膜中に乳化剤が残存してしまうおそれがある。このように化成処理皮膜中に乳化剤が残存してしまうと、化成処理皮膜の耐水性が顕著に低下してしまうため、好ましくない。前述の通り、親水性官能基を有するフッ素含有樹脂であれば、乳化剤の量を1質量%以下としても、水系エマルションを調製することができる。   The content of the emulsifier in the aqueous emulsion of the fluorine-containing resin is preferably 1% by mass or less. When the emulsifier exceeds 1% by mass, the emulsifier may remain in the chemical conversion film depending on the drying temperature when the chemical conversion film is formed in the third step. If the emulsifier remains in the chemical conversion coating as described above, the water resistance of the chemical conversion coating is remarkably lowered, which is not preferable. As described above, an aqueous emulsion can be prepared even if the amount of the emulsifier is 1% by mass or less as long as it is a fluorine-containing resin having a hydrophilic functional group.

フッ素含有樹脂の水系エマルション中に含まれてもよい乳化剤としては、耐候性および耐水性の観点から、パーフルオロオクタン酸のアンモニウム塩、パーフルオロノナン酸のアンモニウム塩などのフッ素系乳化剤が好ましい。その他、公知のフッ素系界面活性剤も乳化剤として使用することができる。   The emulsifier that may be contained in the aqueous emulsion of the fluorine-containing resin is preferably a fluorine-based emulsifier such as an ammonium salt of perfluorooctanoic acid or an ammonium salt of perfluorononanoic acid from the viewpoint of weather resistance and water resistance. In addition, a known fluorosurfactant can also be used as an emulsifier.

化成処理液中のフッ素含有樹脂の含有量は、水100質量部に対して、10〜70質量部の範囲内が好ましい。フッ素含有樹脂の含有量が10質量部未満の場合、乾燥過程において水の蒸発量が多くなり、化成処理皮膜の成膜性および緻密性が低下するおそれがある。一方、フッ素含有樹脂の含有量が70質量部超の場合、化成処理液の保存安定性が低下するおそれがある。   The content of the fluorine-containing resin in the chemical conversion treatment liquid is preferably in the range of 10 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water. When the content of the fluorine-containing resin is less than 10 parts by mass, the amount of water evaporation increases in the drying process, and the film formability and denseness of the chemical conversion film may be reduced. On the other hand, when content of fluorine-containing resin is more than 70 mass parts, there exists a possibility that the storage stability of a chemical conversion liquid may fall.

化成処理液中の4A族金属の酸素酸塩、フッ化物、水酸化物、有機酸塩、炭酸塩または過酸化塩の含有量は、フッ素含有樹脂100質量部に対して、金属換算で0.1〜5質量部の範囲内が好ましい。これらの塩の含有量が0.1質量部未満の場合、架橋反応およびめっき層表面との反応が不足して、化成処理皮膜の耐水性および皮膜密着性を十分に向上させることができない。一方、これらの塩の含有量が5質量部超の場合、架橋反応が進行して、化成処理液の保存安定性が低下するおそれがある。   The content of group 4A metal oxyacid salt, fluoride, hydroxide, organic acid salt, carbonate or peroxide in the chemical conversion solution is 0. A range of 1 to 5 parts by mass is preferable. When the content of these salts is less than 0.1 part by mass, the crosslinking reaction and the reaction with the plating layer surface are insufficient, and the water resistance and film adhesion of the chemical conversion film cannot be sufficiently improved. On the other hand, when the content of these salts exceeds 5 parts by mass, the cross-linking reaction proceeds and the storage stability of the chemical conversion solution may be reduced.

化成処理液中の樹脂粒子(例えば、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子)の含有量は、固形分(フッ素含有樹脂や4A族金属化合物など)100質量部に対して、0.5〜20質量部の範囲内が好ましい。前述の通り、樹脂粒子の含有量が0.5質量%未満の場合、化成処理皮膜の潤滑性を十分に向上させることができない。一方、樹脂粒子の含有量が20質量%超の場合、化成処理皮膜の耐候性が低下してしまうおそれがある。   The content of the resin particles (for example, polyethylene-fluorine resin particles) in the chemical conversion liquid is in the range of 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content (fluorine-containing resin, 4A group metal compound, etc.). The inside is preferable. As described above, when the resin particle content is less than 0.5% by mass, the lubricity of the chemical conversion coating cannot be sufficiently improved. On the other hand, when the content of the resin particles is more than 20% by mass, the weather resistance of the chemical conversion film may be deteriorated.

ポリエチレン−フッ素樹脂粒子に加えて、さらにポリエチレン樹脂粒子を化成処理液に添加する場合、化成処理液中のポリエチレン樹脂粒子の含有量は、固形分100質量部に対して、0.1〜16質量部の範囲内が好ましい。前述の通り、ポリエチレン樹脂粒子の含有量が0.1質量%未満の場合、ポリエチレン樹脂の効果を十分に発揮させることができない。一方、添加量が16質量%超の場合、化成処理皮膜の耐候性が低下してしまうおそれがある。また、ポリエチレン樹脂粒子の平均粒子径は、0.1〜10μmの範囲内が好ましい。平均粒子径が0.1μm未満の場合、大部分のポリエチレン樹脂粒子が化成処理皮膜中に埋没してしまい、ポリエチレン樹脂を化成処理皮膜の表面にブリードさせることができない。一方、平均粒子径が10μm超の場合、化成処理液を乾燥させている間にポリエチレン樹脂粒子が脱落してしまうおそれがある。   When polyethylene resin particles are further added to the chemical conversion treatment liquid in addition to the polyethylene-fluorine resin particles, the content of the polyethylene resin particles in the chemical conversion treatment liquid is 0.1 to 16 masses per 100 parts by mass of the solid content. Within the range of parts is preferred. As described above, when the content of the polyethylene resin particles is less than 0.1% by mass, the effect of the polyethylene resin cannot be exhibited sufficiently. On the other hand, when the addition amount exceeds 16% by mass, the weather resistance of the chemical conversion coating may be lowered. Moreover, the average particle diameter of the polyethylene resin particles is preferably within a range of 0.1 to 10 μm. When the average particle diameter is less than 0.1 μm, most of the polyethylene resin particles are buried in the chemical conversion film, and the polyethylene resin cannot be bleed on the surface of the chemical conversion film. On the other hand, when the average particle size is more than 10 μm, the polyethylene resin particles may fall off while the chemical conversion solution is being dried.

化成処理液にリン酸塩を添加する場合、化成処理液中のリン酸塩の含有量は、フッ素含有樹脂100質量部に対して、P換算で0.05〜3質量部の範囲内が好ましい。リン酸塩の含有量が0.05質量部未満の場合、化成処理皮膜の密着性を十分に向上させることができない。一方、リン酸塩の含有量が3質量部超の場合、4A族金属化合物との反応が過剰に進行して、4A族金属化合物による架橋効果が損なわれてしまうおそれがある。   When adding a phosphate to a chemical conversion liquid, the phosphate content in the chemical conversion liquid is preferably in the range of 0.05 to 3 parts by mass in terms of P with respect to 100 parts by mass of the fluorine-containing resin. . When the phosphate content is less than 0.05 parts by mass, the adhesion of the chemical conversion film cannot be sufficiently improved. On the other hand, when the content of the phosphate is more than 3 parts by mass, the reaction with the 4A group metal compound may proceed excessively and the crosslinking effect by the 4A group metal compound may be impaired.

化成処理液にシランカップリング剤を添加する場合、化成処理液中のシランカップリング剤の含有量は、フッ素含有樹脂100質量部に対して、0.5〜5質量部の範囲内が好ましい。シランカップリング剤の含有量が0.5質量部未満の場合、化成処理皮膜の密着性を十分に向上させることができない。一方、シランカップリング剤の含有量が5質量部超の場合、皮膜密着性は飽和し、それ以上の向上は認められない。また、化成処理液の安定性が低下してしまうおそれもある。   When adding a silane coupling agent to a chemical conversion liquid, content of the silane coupling agent in a chemical conversion liquid has the preferable range of 0.5-5 mass parts with respect to 100 mass parts of fluorine-containing resin. When content of a silane coupling agent is less than 0.5 mass part, the adhesiveness of a chemical conversion treatment film cannot fully be improved. On the other hand, when the content of the silane coupling agent exceeds 5 parts by mass, the film adhesion is saturated and no further improvement is observed. In addition, the stability of the chemical conversion liquid may be reduced.

化成処理液には、その他の成分として、エッチング剤や無機化合物、無機潤滑剤、着色顔料、染料などを必要に応じて添加してもよい。エッチング剤としては、フッ化物などが使用される。エッチング剤は、めっき層表面を活性化することにより化成処理皮膜の密着性をより高める。MgやCa、Sr、V、W、Mn、B、Si、Snなどの無機化合物(酸化物、リン酸塩など)は、化成処理皮膜を緻密化して耐水性を向上させる。二硫化モリブデンやタルクなどの無機潤滑剤は、化成処理液から皮膜に持ち込まれ、化成処理皮膜の潤滑性、さらには化成処理めっき鋼板の加工性をさらに向上させる。また、無機顔料や有機顔料、有機染料などを配合することで、化成処理皮膜に所定の色調を付与することができる。   Etching agents, inorganic compounds, inorganic lubricants, color pigments, dyes, and the like may be added to the chemical conversion liquid as necessary as other components. Fluoride etc. are used as an etching agent. An etching agent improves the adhesiveness of a chemical conversion treatment film more by activating the plating layer surface. Inorganic compounds (oxides, phosphates, etc.) such as Mg, Ca, Sr, V, W, Mn, B, Si, and Sn improve the water resistance by densifying the chemical conversion film. Inorganic lubricants such as molybdenum disulfide and talc are brought into the coating from the chemical conversion treatment liquid, and further improve the lubricity of the chemical conversion coating and the workability of the chemical conversion plated steel sheet. Moreover, predetermined | prescribed color tone can be provided to a chemical conversion treatment film by mix | blending an inorganic pigment, an organic pigment, organic dye, etc.

[化成処理皮膜の形成]
第5のステップでは、第3のステップでリン酸塩皮膜を形成した溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面に、化成処理皮膜を形成する。化成処理皮膜を形成するには、第4のステップで準備した化成処理液を第3のステップでリン酸塩皮膜を形成した溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面に塗布し、乾燥させればよい。
[Formation of chemical conversion coating]
In the fifth step, a chemical conversion treatment film is formed on the surface of the molten Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet on which the phosphate film is formed in the third step. To form the chemical conversion film, the chemical conversion solution prepared in the fourth step is applied to the surface of the molten Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet on which the phosphate film has been formed in the third step, and dried. That's fine.

化成処理液の塗布方法は、特に限定されず、公知の方法から適宜選択すればよい。そのような塗布方法の例には、ロールコート法やカーテンフロー法、スピンコート法、スプレー法、浸漬引き上げ法などが含まれる。   The method for applying the chemical conversion liquid is not particularly limited, and may be appropriately selected from known methods. Examples of such a coating method include a roll coating method, a curtain flow method, a spin coating method, a spray method, and a dip pulling method.

化成処理液の乾燥は、常温乾燥であってもよいが、連続操業を考慮すると50℃以上に保持して乾燥時間を短縮することが好ましい。しかし、300℃超に保持した場合、有機成分が熱分解して化成処理皮膜の性能が低下するおそれがある。本発明の製造方法では、化成処理液中に含まれる乳化剤の含有量が少ないため、乾燥温度を50℃程度としても乳化剤がほとんど含まれず、耐水性に優れた化成処理皮膜を形成することができる。   The chemical conversion solution may be dried at room temperature, but considering continuous operation, it is preferable to keep the temperature at 50 ° C. or higher to shorten the drying time. However, when the temperature is kept above 300 ° C., the organic component may be thermally decomposed to deteriorate the performance of the chemical conversion coating. In the production method of the present invention, since the content of the emulsifier contained in the chemical conversion treatment liquid is small, even if the drying temperature is about 50 ° C., the emulsifier is hardly contained, and a chemical conversion treatment film having excellent water resistance can be formed. .

図2は、化成処理皮膜の形成過程を示す断面模式図である。図2では、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子およびポリエチレン樹脂粒子を添加した化成処理液を塗布した様子を示している。また、図2では、リン酸塩皮膜を省略している。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the formation process of the chemical conversion coating. FIG. 2 shows a state in which a chemical conversion treatment liquid to which polyethylene-fluorine resin particles and polyethylene resin particles are added is applied. Moreover, in FIG. 2, the phosphate membrane | film | coat is abbreviate | omitted.

まず、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板110の表面(より正確には、リン酸塩皮膜の上)に化成処理液を塗布して、化成処理液の塗膜120を形成する(図2A参照)。化成処理液の塗膜120には、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子122およびポリエチレン樹脂粒子124が分散している。   First, a chemical conversion treatment liquid is applied to the surface of the molten Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet 110 (more precisely, on the phosphate coating) to form a chemical conversion treatment coating 120 (see FIG. 2A). ). Polyethylene-fluorine resin particles 122 and polyethylene resin particles 124 are dispersed in the coating film 120 of the chemical conversion treatment liquid.

次いで、50℃程度まで温度を上げると、水分が蒸発して、化成処理皮膜120’が形成される(図2B参照)。このとき、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子122およびポリエチレン樹脂粒子124の大部分は、化成処理皮膜120’の表面から突出する。図3Aは、化成処理液の塗膜を50℃で乾燥させた後の、化成処理皮膜のSEM像(平面視)である。ポリエチレン−フッ素樹脂粒子とポリエチレン樹脂粒子とを区別することはできないが、これらの粒子が化成処理皮膜の表面から突出していることがわかる(図中「PE−FまたはPE」参照)。   Next, when the temperature is raised to about 50 ° C., the moisture evaporates and a chemical conversion film 120 ′ is formed (see FIG. 2B). At this time, most of the polyethylene-fluorine resin particles 122 and the polyethylene resin particles 124 protrude from the surface of the chemical conversion coating 120 ′. FIG. 3A is an SEM image (plan view) of the chemical conversion coating after the chemical conversion coating is dried at 50 ° C. FIG. Although it is not possible to distinguish between the polyethylene-fluororesin particles and the polyethylene resin particles, it can be seen that these particles protrude from the surface of the chemical conversion coating (see “PE-F or PE” in the figure).

さらに、150℃程度まで温度を上げると、ポリエチレン樹脂粒子124が溶融して、ポリエチレン樹脂は表面にブリードする(図2C参照)。ブリードしたポリエチレン樹脂124’は、化成処理皮膜120’の表面の全部または一部を被覆する。一方、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子122は、溶融することなくそのままの状態で維持される。図3Bは、化成処理液の塗膜を150℃で乾燥させた後の、化成処理皮膜のSEM像(平面視)である。ポリエチレン−フッ素樹脂粒子のみが化成処理皮膜の表面から突出していることがわかる(図中「PE−F」参照)。図3Cは、化成処理皮膜の表面から突出しているポリエチレン−フッ素樹脂粒子のSEM像(断面視)である。この化成処理皮膜の表面から突出している粒子が、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子であることは、蛍光X線分析により確認することができる。図4は、化成処理皮膜の表面から突出しているポリエチレン−フッ素樹脂粒子の蛍光X線スペクトルである。   When the temperature is further increased to about 150 ° C., the polyethylene resin particles 124 are melted and the polyethylene resin is bleed on the surface (see FIG. 2C). The bleed polyethylene resin 124 ′ covers the whole or part of the surface of the chemical conversion coating 120 ′. On the other hand, the polyethylene-fluorine resin particles 122 are maintained as they are without melting. FIG. 3B is an SEM image (plan view) of the chemical conversion coating after the coating of the chemical conversion solution is dried at 150 ° C. It can be seen that only the polyethylene-fluororesin particles protrude from the surface of the chemical conversion coating (see “PE-F” in the figure). FIG. 3C is an SEM image (cross-sectional view) of polyethylene-fluororesin particles protruding from the surface of the chemical conversion coating. It can be confirmed by fluorescent X-ray analysis that the particles protruding from the surface of the chemical conversion coating are polyethylene-fluororesin particles. FIG. 4 is a fluorescent X-ray spectrum of polyethylene-fluororesin particles protruding from the surface of the chemical conversion coating.

以上の手順により、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板を基材とし、耐候性、耐水性、耐黒変性、皮膜密着性、防眩性および加工性のすべてに優れる本発明の化成処理めっき鋼板を製造することができる。   By the above procedure, the chemically treated plated steel sheet of the present invention, which is based on a molten Zn-Al-Mg alloy plated steel sheet and is excellent in all of weather resistance, water resistance, blackening resistance, film adhesion, antiglare property and workability. Can be manufactured.

以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail with reference to an Example, this invention is not limited by these Examples.

[実施例]
1.化成処理めっき鋼板の作製
(1)化成処理原板の準備
板厚0.8mmのSPCCを基材として、溶融Zn−6質量%Al−3質量%Mg合金めっき鋼板(めっき付着量45g/m)を作製した。本実施例では、この溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板を化成処理原板として使用した。
[Example]
1. Preparation of chemical conversion treatment plated steel plate (1) Preparation of chemical conversion treatment original plate Using SPCC having a plate thickness of 0.8 mm as a base material, a molten Zn-6 mass% Al-3 mass% Mg alloy plated steel sheet (plating adhesion amount 45 g / m 2 ) Was made. In this example, this molten Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet was used as a chemical conversion treatment original sheet.

(2)リン酸塩皮膜の形成
60℃に加温した表1に示す組成のリン酸塩処理液に、溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板をスプレー処理方式で5秒間接触させ、水洗、乾燥して、リン酸塩皮膜を形成した。リン酸塩皮膜の付着量を蛍光X線分析装置を用いて測定したところ、1.5g/mであった。また、めっき鋼板表面におけるリン酸塩結晶の被覆率を走査型電子顕微鏡を用いて測定したところ、95%であった。
(2) Formation of phosphate film A molten Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet is contacted with a phosphate treatment solution having the composition shown in Table 1 heated to 60 ° C for 5 seconds by a spray treatment method, washed with water, and dried. Thus, a phosphate film was formed. It was 1.5 g / m < 2 > when the adhesion amount of the phosphate membrane | film | coat was measured using the fluorescent-X-ray-analysis apparatus. Moreover, it was 95% when the coverage of the phosphate crystal | crystallization on the plated steel plate surface was measured using the scanning electron microscope.

(3)化成処理皮膜の形成
次いで、リン酸塩皮膜を形成した溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面に、表2に示す組成の化成処理液を塗布し、到達板温140℃で加熱乾燥して、膜厚2.0μmの化成処理皮膜を形成した。
(3) Formation of chemical conversion treatment film Next, a chemical conversion treatment liquid having the composition shown in Table 2 was applied to the surface of the molten Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet on which the phosphate film was formed, and heated at a final plate temperature of 140 ° C. It dried and formed the chemical conversion treatment film with a film thickness of 2.0 micrometers.

表2に示される処理液No.1〜12の化成処理液は、所定量のカルボキシル基およびスルホン酸基を含むフッ素含有樹脂と、乳化剤とを含む水系エマルション(不揮発分25質量%;表3参照)に、4A族金属化合物、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子(樹脂粒子)などを添加して調製した。処理液No.13の化成処理液は、ウレタン樹脂と乳化剤とを含む水系エマルション(不揮発分25質量%;表3参照)に、4A族金属化合物、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子(樹脂粒子)などを添加して調製した。   The chemical conversion treatment liquids of the treatment liquids Nos. 1 to 12 shown in Table 2 are aqueous emulsions containing a predetermined amount of a fluorine-containing resin containing a carboxyl group and a sulfonic acid group and an emulsifier (nonvolatile content: 25% by mass; see Table 3). 4A group metal compound, polyethylene-fluorine resin particles (resin particles) and the like. The chemical conversion treatment liquid of treatment liquid No. 13 is a group 4A metal compound, polyethylene-fluorine resin particles (resin particles), etc. added to an aqueous emulsion containing a urethane resin and an emulsifier (non-volatile content 25 mass%; see Table 3). Prepared.

フッ素含有樹脂を含む水系エマルションは、水溶媒に、所定量のフルオロオレフィン、カルボキシル基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマーおよび乳化剤を添加して、それらを共重合反応させることで得た。ウレタン樹脂を含む水系エマルションは、PR135(住化バイエルンウレタン株式会社)を使用した。シランカップリング剤は、A−1891(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社)を使用した。   An aqueous emulsion containing a fluorine-containing resin was obtained by adding a predetermined amount of a fluoroolefin, a carboxyl group-containing monomer, a sulfonic acid group-containing monomer and an emulsifier to an aqueous solvent and copolymerizing them. PR135 (Sumika Bayern Urethane Co., Ltd.) was used as an aqueous emulsion containing a urethane resin. A-1891 (Momentive Performance Materials Japan GK) was used as the silane coupling agent.

各化成処理めっき鋼板の化成処理皮膜における有機樹脂に対する4A族金属、リン酸塩およびシランカップリング剤の量を蛍光X線分析装置を用いて測定した。リン酸塩およびシランカップリング剤の含有量は、PおよびSiの測定値から算出した。また、各化成処理めっき鋼板の化成処理皮膜の表面におけるポリエチレン−フッ素樹脂粒子の面積占有率を走査型電子顕微鏡を用いて測定した。各化成処理液について、形成される化成処理皮膜における有機樹脂に対する4A族金属、リン酸塩およびシランカップリング剤の量、ならびに化成処理皮膜の表面におけるポリエチレン−フッ素樹脂粒子の面積占有率を表4に示す。   The amounts of Group 4A metal, phosphate and silane coupling agent relative to the organic resin in the chemical conversion coating of each chemical conversion plated steel sheet were measured using a fluorescent X-ray analyzer. The contents of phosphate and silane coupling agent were calculated from the measured values of P and Si. Moreover, the area occupation rate of the polyethylene-fluororesin particle | grains in the surface of the chemical conversion treatment film of each chemical conversion treatment plated steel plate was measured using the scanning electron microscope. Table 4 shows the amounts of group 4A metal, phosphate, and silane coupling agent relative to the organic resin in the chemical conversion film to be formed, and the area occupancy ratio of the polyethylene-fluororesin particles on the surface of the chemical conversion film. Shown in

2.化成処理めっき鋼板の評価
(1)促進耐候性試験
各化成処理めっき鋼板から試験片を切り出し、JIS K5600−7−7:2008に準拠して促進耐候性試験(キセノンランプ法)を実施した。本試験では、キセノンアーク灯の光を120分間照射する間に18分間水を噴射する工程を1サイクル(2時間)とし、この工程を0〜2000サイクル(0、1000、2000サイクル)繰り返した。
2. Evaluation of Chemically Treated Plated Steel Sheet (1) Accelerated Weathering Test A test piece was cut out from each chemical conversion coated steel sheet, and an accelerated weathering test (xenon lamp method) was performed in accordance with JIS K5600-7-7: 2008. In this test, the process of spraying water for 18 minutes while irradiating the light of a xenon arc lamp for 120 minutes was defined as 1 cycle (2 hours), and this process was repeated 0 to 2000 cycles (0, 1000, 2000 cycles).

(2)耐候性の評価
各化成処理めっき鋼板について、促進耐候試験前後の化成処理皮膜の厚さを断面検鏡により測定し、塗膜残存率を求めた。各化成処理めっき鋼板について、塗膜残存率が95%以上の場合は「◎」、80%以上95%未満の場合は「○」、60%以上80%未満の場合は「△」、30%以上60%未満の場合は「▲」、30%未満の場合は「×」と評価した。
(2) Evaluation of weather resistance About each chemical conversion treatment plated steel plate, the thickness of the chemical conversion treatment film before and after the accelerated weathering test was measured by a cross-sectional spectroscope, and the coating film residual ratio was obtained. For each chemical conversion coated steel sheet, “◎” when the coating film residual ratio is 95% or more, “◯” when 80% or more and less than 95%, “△” when 60% or more and less than 80%, 30% When it was less than 60%, it was evaluated as “▲”, and when it was less than 30%, it was evaluated as “x”.

(3)耐黒変性の評価
各化成処理めっき鋼板について、促進耐候試験前後の化成処理皮膜の表面の明度差(ΔL値)を測定し、耐黒変性を評価した。各化成処理めっき鋼板について、明度差(ΔL値)が1以下の場合は「◎」、1を超え2以下の場合は「○」、2を超え5以下の場合は「△」、5を超え10以下の場合は「▲」、10を超える場合は「×」と評価した。
(3) Evaluation of blackening resistance About each chemical conversion treatment plating steel plate, the lightness difference ((DELTA) L * value) of the surface of a chemical conversion treatment film before and behind an accelerated weathering test was measured, and blackening resistance was evaluated. For each chemically treated steel sheet, “◎” if the lightness difference (ΔL * value) is 1 or less, “○” if it exceeds 1 and 2 or less, and “Δ” or 5 if it exceeds 2 and 5 or less. In the case of exceeding 10 or less, it was evaluated as “▲”, and in the case of exceeding 10, “×”.

(4)平坦部の耐食性の評価
各化成処理めっき鋼板について、促進耐候試験後の試験片を用いて塩水噴霧試験(JIS Z2371に準拠;120時間)を行い、平坦部の白錆発生面積率を評価した。各化成処理めっき鋼板について、白錆発生面積率が5%以下の場合は「◎」、5%を超え10%以下の場合は「○」、10%を超え30%以下の場合は「△」、30%を超え50%以下の場合は「▲」、50%を超える場合は「×」と評価した。
(4) Evaluation of corrosion resistance of flat part About each chemical conversion treatment plated steel sheet, a salt spray test (according to JIS Z2371; 120 hours) is performed using the test piece after the accelerated weathering test, and the white rust occurrence area ratio of the flat part is determined. evaluated. For each chemically treated steel sheet, “◎” when the white rust occurrence area ratio is 5% or less, “◯” when it exceeds 5% and 10% or less, and “△” when it exceeds 10% and 30% or less. In the case of more than 30% and not more than 50%, “▲” was evaluated, and in the case of exceeding 50%, “×” was evaluated.

(5)潤滑性の評価
各化成処理めっき鋼板から幅30mm、長さ300mmの試験片を切り出した。各試験片の両面にSKD11製の金型を接触させ、金型を介して600kgfの荷重を加えながら試験片を100mm/分の速度で引き抜いた。このときの引き抜き力を測定して、潤滑性を評価した。各化成処理めっき鋼板について、引き抜き力が200kgf以下の場合は「◎」、200kgfを超え250kgf以下の場合は「○」、250kgfを超え300kgf以下の場合は「△」、300kgfを超え400kgf以下の場合は「▲」、400kgfを超える場合は「×」と評価した。
(5) Evaluation of lubricity A test piece having a width of 30 mm and a length of 300 mm was cut out from each chemically treated plated steel sheet. A mold made of SKD11 was brought into contact with both surfaces of each test piece, and the test piece was pulled out at a speed of 100 mm / min while applying a load of 600 kgf through the mold. The pulling force at this time was measured to evaluate the lubricity. For each chemical conversion coated steel sheet, “◎” when the pulling force is 200 kgf or less, “◯” when it exceeds 200 kgf and 250 kgf or less, “△” when it exceeds 250 kgf and 300 kgf or less, “△”, when it exceeds 300 kgf and 400 kgf or less Was evaluated as “▲”, and when exceeding 400 kgf, “×”.

(6)防眩性の評価
各化成処理めっき鋼板について、化成処理皮膜の表面の60度鏡面光沢度を測定し、防眩性を評価した。60度鏡面光沢度の測定は、光沢度計を用いてJIS Z8741に準拠して行った。各化成処理めっき鋼板について、60度鏡面光沢度が100未満の場合は「◎」、100以上150未満の場合は「○」、150以上200未満の場合は「△」、200以上の場合は「×」と評価した。
(6) Evaluation of anti-glare property About each chemical conversion treatment plated steel plate, the 60 degree specular glossiness of the surface of a chemical conversion treatment film was measured, and anti-glare property was evaluated. The 60-degree specular gloss was measured using a gloss meter according to JIS Z8741. About each chemical conversion treatment plating steel plate, when 60 degree specular gloss is less than 100, it is "(double-circle)", when 100 or more and less than 150 are "O", when it is 150 or more and less than 200, it is "△", “×”.

(7)皮膜密着性の評価
[耐水密着性]
各化成処理めっき鋼板から試験片を切り出し、耐水密着性試験を行った。各試験片を90℃の熱水に2時間浸漬した後、熱水から引き上げた。熱水処理後の試験片を用いて碁盤目試験(JIS K5400に準拠)を行い、塗膜残存率を測定した。各試験片について、塗膜残存率が100%の場合は「◎」、80%以上100%未満の場合は「○」、60%以上80%未満の場合は「△」、30%以上60%未満の場合は「▲」、30%未満の場合は「×」として皮膜密着性を評価した。
(7) Evaluation of film adhesion [Water resistant adhesion]
A test piece was cut out from each chemical conversion-treated plated steel sheet and subjected to a water resistance adhesion test. Each test piece was immersed in hot water at 90 ° C. for 2 hours and then pulled up from the hot water. A cross cut test (based on JIS K5400) was performed using the test piece after the hot water treatment, and the coating film residual ratio was measured. For each test piece, “◎” when the coating film remaining rate is 100%, “◯” when 80% or more and less than 100%, “△” when 60% or more and less than 80%, 30% or more and 60%. The film adhesion was evaluated as “▲” when less than 30% and “×” when less than 30%.

[加工密着性]
各化成処理めっき鋼板から試験片を切り出し、加工密着性試験を行った。各試験片をエリクセン5mmで張り出し加工した。耐水密着性試験と同様に、加工後の試験片を用いて、碁盤目試験(JIS K5400に準拠)を行い、塗膜残存率を測定した。各試験片について、塗膜残存率が100%の場合は「◎」、80%以上100%未満の場合は「○」、60%以上80%未満の場合は「△」、30%以上60%未満の場合は「▲」、30%未満の場合は「×」として皮膜密着性を評価した。
[Processing adhesion]
A test piece was cut out from each chemical conversion coated steel sheet and subjected to a work adhesion test. Each test piece was stretched with Erichsen 5 mm. Similarly to the water-resistant adhesion test, a cross-cut test (based on JIS K5400) was performed using the processed specimen, and the coating film residual ratio was measured. For each test piece, “◎” when the coating film remaining rate is 100%, “◯” when 80% or more and less than 100%, “△” when 60% or more and less than 80%, 30% or more and 60%. The film adhesion was evaluated as “▲” when less than 30% and “×” when less than 30%.

(8)評価結果
各化成処理めっき鋼板(実施例1〜7、比較例1〜13)についての、リン酸塩皮膜の有無、使用した化成処理液の種類、ならびに耐候性試験、耐黒変性試験および平坦部耐食性試験の評価結果を表5に示す。また、各化成処理めっき鋼板(実施例1〜7、比較例1〜13)についての、リン酸塩皮膜の有無、使用した処理液の種類、ならびに防眩性試験および皮膜密着性の評価結果を表6に示す。
(8) Evaluation result About each chemical conversion treatment plating steel plate (Examples 1-7, Comparative Examples 1-13), the presence or absence of a phosphate film, the kind of chemical conversion treatment used, a weather resistance test, and a blackening resistance test Table 5 shows the evaluation results of the flat portion corrosion resistance test. Moreover, about each chemical conversion treatment plated steel plate (Examples 1-7, Comparative Examples 1-13), the presence or absence of a phosphate membrane | film | coat, the kind of used processing liquid, and the glare-proof test and evaluation result of film | membrane adhesiveness are shown. Table 6 shows.

耐候性は、促進耐候性試験後の化成処理皮膜の塗膜残存率により評価した。ウレタン樹脂を含む化成処理皮膜を形成した比較例13の化成処理めっき鋼板では、1000サイクル(屋外暴露10年相当)で化成処理皮膜が消失してしまった。また、過剰に大きいポリエチレン−フッ素樹脂粒子を含む化成処理皮膜を形成した比較例11の化成処理めっき鋼板でも、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子が化成処理皮膜から脱落してしまったため、耐候性が劣っていた。一方、所定量の親水性官能基を有するフッ素含有樹脂および4A族金属化合物を含む化成処理皮膜を形成した実施例1〜7の化成処理めっき鋼板では、2000サイクル(屋外暴露20年相当)繰り返した後でも化成処理皮膜の膜厚はほとんど変化しなかった。   The weather resistance was evaluated by the coating film remaining rate of the chemical conversion coating after the accelerated weather resistance test. In the chemical conversion treatment plated steel sheet of Comparative Example 13 in which the chemical conversion treatment film containing the urethane resin was formed, the chemical conversion treatment film disappeared after 1000 cycles (equivalent to outdoor exposure of 10 years). Further, even in the chemical conversion-treated steel sheet of Comparative Example 11 in which a chemical conversion treatment film containing excessively large polyethylene-fluorine resin particles was formed, the polyethylene-fluororesin particles were dropped from the chemical conversion treatment film, so that the weather resistance was inferior. . On the other hand, 2000 cycles (equivalent to outdoor exposure for 20 years) were repeated in the chemical conversion treatment plated steel plates of Examples 1 to 7 in which a chemical conversion treatment film containing a fluorine-containing resin having a predetermined amount of hydrophilic functional group and a 4A group metal compound was formed. Even after this, the film thickness of the chemical conversion film was hardly changed.

耐黒変性は、促進耐候性試験前後の明度差(ΔL値)により評価した。ウレタン樹脂を含む化成処理皮膜を形成した比較例13の化成処理めっき鋼板では、サイクル数の増加に伴いめっき層の黒変が進行して、明度が低下してしまった。一方、所定量の親水性官能基を有するフッ素含有樹脂および4A族金属化合物を含む化成処理皮膜を形成した実施例1〜7の化成処理めっき鋼板では、2000サイクル(屋外暴露20年相当)繰り返した後でも明度はほとんど低下しなかった。リン酸塩皮膜を形成しなかった比較例1〜7の化成処理めっき鋼板では、サイクル数の増加に伴い、若干明度が低下した。 Blackening resistance was evaluated by the difference in brightness (ΔL * value) before and after the accelerated weather resistance test. In the chemical conversion treatment plated steel sheet of Comparative Example 13 in which the chemical conversion treatment film containing the urethane resin was formed, the blackening of the plating layer progressed with an increase in the number of cycles, and the lightness was lowered. On the other hand, 2000 cycles (equivalent to outdoor exposure for 20 years) were repeated in the chemical conversion treatment plated steel plates of Examples 1 to 7 in which a chemical conversion treatment film containing a fluorine-containing resin having a predetermined amount of hydrophilic functional group and a 4A group metal compound was formed. Even after that, the brightness did not decrease. In the chemical conversion treatment plated steel sheets of Comparative Examples 1 to 7 in which the phosphate film was not formed, the lightness slightly decreased with an increase in the number of cycles.

耐食性は、塩水噴霧試験後の白錆発生面積率により評価した。ウレタン樹脂を含む化成処理皮膜を形成した比較例13の化成処理めっき鋼板では、促進耐候性試験前は耐食性が良好であったものの、皮膜の消失に伴い耐食性が著しく低下してしまった。また、過剰量または過少量の親水性官能基を有するフッ素含有樹脂を含む化成処理皮膜を形成した比較例8、9の化成処理めっき鋼板、および4A族金属化合物を含まない化成処理皮膜を形成した比較例10、12の化成処理めっき鋼板では、促進耐候性試験前から耐食性が劣っていた。一方、所定量の親水性官能基を有するフッ素含有樹脂および4A族金属化合物を含む化成処理皮膜を形成した実施例1〜7の化成処理めっき鋼板では、2000サイクル(屋外暴露20年相当)繰り返した後でも耐食性が良好であった。   Corrosion resistance was evaluated based on the white rust generation area ratio after the salt spray test. In the chemical conversion-treated plated steel sheet of Comparative Example 13 in which a chemical conversion treatment film containing a urethane resin was formed, although the corrosion resistance was good before the accelerated weather resistance test, the corrosion resistance was significantly lowered as the film disappeared. Moreover, the chemical conversion treatment coating steel plate of the comparative examples 8 and 9 which formed the chemical conversion treatment film containing the fluorine-containing resin which has an excessive amount or a small amount of hydrophilic functional groups, and the chemical conversion treatment film which does not contain a 4A group metal compound were formed. In the chemical conversion treatment plated steel plates of Comparative Examples 10 and 12, the corrosion resistance was inferior before the accelerated weathering test. On the other hand, 2000 cycles (equivalent to outdoor exposure for 20 years) were repeated in the chemical conversion treatment plated steel plates of Examples 1 to 7 in which a chemical conversion treatment film containing a fluorine-containing resin having a predetermined amount of hydrophilic functional group and a 4A group metal compound was formed. Even afterwards, the corrosion resistance was good.

潤滑性は、荷重を加えてられている試験片を引き抜く際に要する引き抜き力により評価した。比較例8の化成処理めっき鋼板は、化成処理皮膜中のポリエチレン−フッ素樹脂粒子の量が少ないため、潤滑性が劣っていた。同様に、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子を含まない比較例12の化成処理めっき鋼板も、潤滑性が劣っていた。また、比較例13の化成処理めっき鋼板は、ポリエチレン−フッ素樹脂粒子の平均粒子径が小さく、化成処理皮膜中に埋没してしまったため、潤滑性が劣っていた。一方、平均粒子径が所定の範囲内のポリエチレン−フッ素樹脂粒子を所定量含む化成処理皮膜を形成した実施例1〜7の化成処理めっき鋼板では、潤滑性が良好であった。   The lubricity was evaluated by the pulling force required when pulling out a test piece to which a load was applied. Since the chemical conversion treatment plated steel plate of Comparative Example 8 had a small amount of polyethylene-fluorine resin particles in the chemical conversion treatment film, the lubricity was inferior. Similarly, the chemically treated plated steel sheet of Comparative Example 12 that did not contain polyethylene-fluororesin particles also had poor lubricity. Moreover, since the chemical conversion treatment plated steel plate of the comparative example 13 had the average particle diameter of the polyethylene-fluororesin particle | grains small, and it was buried in the chemical conversion treatment film, its lubricity was inferior. On the other hand, in the chemical conversion treatment plated steel plates of Examples 1 to 7 in which a chemical conversion treatment film containing a predetermined amount of polyethylene-fluororesin particles having an average particle diameter within a predetermined range was formed, the lubricity was good.

防眩性は、60度鏡面光沢度により評価した。リン酸塩皮膜を形成しなかった比較例1〜7の化成処理めっき鋼板では、鏡面光沢度が非常に高かった。一方、リン酸塩皮膜を形成した実施例1〜7の化成処理めっき鋼板では、促進耐候性試験前後において鏡面光沢度が安定して所定の範囲内であった。   The antiglare property was evaluated based on the 60 ° specular gloss. In the chemical conversion treatment plated steel plates of Comparative Examples 1 to 7 in which no phosphate film was formed, the specular gloss was very high. On the other hand, in the chemical conversion treatment plated steel plates of Examples 1 to 7 in which the phosphate film was formed, the specular gloss was stable within a predetermined range before and after the accelerated weather resistance test.

皮膜密着性は、熱水処理後または加工後の塗膜残存率により評価した。リン酸塩皮膜を形成しなかった比較例1〜7の化成処理めっき鋼板では、耐水密着性および加工密着性がいずれも劣っていた。一方、リン酸塩皮膜を形成した実施例1〜7の化成処理めっき鋼板では、耐水密着性および加工密着性がいずれも良好であった。   The film adhesion was evaluated by the coating film residual ratio after the hot water treatment or after processing. In the chemical conversion treatment plated steel sheets of Comparative Examples 1 to 7 in which the phosphate film was not formed, both the water resistance adhesion and the work adhesion were inferior. On the other hand, in the chemical conversion treatment plated steel plate of Examples 1-7 which formed the phosphate membrane, both water-proof adhesion and processing adhesion were good.

以上の結果から、本発明の化成処理めっき鋼板は、耐候性、耐黒変性、耐食性、加工性(潤滑性)、皮膜密着性および防眩性に優れていることがわかる。   From the above results, it can be seen that the chemically treated plated steel sheet of the present invention is excellent in weather resistance, blackening resistance, corrosion resistance, workability (lubricity), film adhesion and antiglare property.

[参考実験]
参考実験として、フッ素樹脂皮膜中の4A族金属の量および乳化剤の量と、透湿度との関係を調べた結果を示す。
[Reference experiment]
As a reference experiment, the results of examining the relationship between the amount of Group 4A metal and the amount of emulsifier in the fluororesin film and the moisture permeability are shown.

親水性官能基含有モノマーを1質量%となるように添加し、乳化剤を1質量%となるように添加して作製した親水性官能基を有するフッ素含有樹脂の水系エマルションに、所定量の4A族金属化合物を添加して調製した化成処理液を、めっき鋼板の表面にバーコーターで塗布し、到達板温140℃で加熱乾燥して、膜厚30μmのフッ素樹脂皮膜を形成した。このフッ素樹脂皮膜をめっき鋼板から剥がし、所定の大きさに切り出して試験片とした。各試験片(遊離フッ素樹脂皮膜)について、JIS Z0208に準拠して透湿度を測定した(測定条件、温度40±0.5℃、相対湿度90±2%、24時間)。   A predetermined amount of group 4A was added to an aqueous emulsion of a fluorine-containing resin having a hydrophilic functional group prepared by adding a hydrophilic functional group-containing monomer to 1% by mass and adding an emulsifier to 1% by mass. The chemical conversion treatment solution prepared by adding the metal compound was applied to the surface of the plated steel plate with a bar coater and dried by heating at a final plate temperature of 140 ° C. to form a fluororesin film having a thickness of 30 μm. This fluororesin film was peeled off from the plated steel sheet and cut into a predetermined size to obtain a test piece. About each test piece (free fluororesin film | membrane), the water vapor transmission rate was measured based on JISZ0208 (measurement conditions, temperature 40 ± 0.5 degreeC, relative humidity 90 ± 2%, 24 hours).

図5は、フッ素樹脂皮膜における4A族金属の量と透湿度との関係を示すグラフである。このグラフから、フッ素樹脂皮膜中の4A族金属の量を0.1質量%以上とすることで、フッ素樹脂皮膜の透湿度を顕著に低下させうることがわかる。   FIG. 5 is a graph showing the relationship between the amount of group 4A metal in the fluororesin coating and the moisture permeability. From this graph, it is understood that the moisture permeability of the fluororesin film can be remarkably lowered by setting the amount of the group 4A metal in the fluororesin film to 0.1 mass% or more.

親水性官能基含有モノマーを1質量%となるように添加し、所定量の乳化剤を添加して作製した親水性官能基を有するフッ素含有樹脂の水系エマルションに、4A族金属化合物を終濃度が金属換算で1質量%となるように添加して調製した化成処理液を、めっき鋼板の表面にバーコーターで塗布し、到達板温140℃で加熱乾燥して、膜厚30μmのフッ素樹脂皮膜を形成した。このフッ素樹脂皮膜をめっき鋼板から剥がし、所定の大きさに切り出して試験片とした。各試験片(遊離フッ素樹脂皮膜)について、JIS Z0208に準拠して透湿度を測定した(測定条件、温度40±0.5℃、相対湿度90±2%、24時間)。   Add a hydrophilic functional group-containing monomer to 1% by mass and add a predetermined amount of emulsifier to an aqueous emulsion of a fluorine-containing resin having a hydrophilic functional group. A chemical conversion treatment solution prepared by adding 1% by mass in terms of conversion is applied to the surface of the plated steel plate with a bar coater and dried by heating at a final plate temperature of 140 ° C. to form a fluororesin film having a thickness of 30 μm. did. This fluororesin film was peeled off from the plated steel sheet and cut into a predetermined size to obtain a test piece. About each test piece (free fluororesin film | membrane), the water vapor transmission rate was measured based on JISZ0208 (measurement conditions, temperature 40 ± 0.5 degreeC, relative humidity 90 ± 2%, 24 hours).

図6は、フッ素含有樹脂の水系エマルション中の乳化剤の濃度とフッ素樹脂皮膜の透湿度との関係を示すグラフである。このグラフから、エマルション中の乳化剤の濃度を1質量%以下とすることで、フッ素樹脂皮膜の透湿度を顕著に低下させうることがわかる。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between the concentration of the emulsifier in the aqueous emulsion of the fluorine-containing resin and the moisture permeability of the fluorine resin film. From this graph, it is understood that the moisture permeability of the fluororesin film can be remarkably reduced by setting the concentration of the emulsifier in the emulsion to 1% by mass or less.

以上の結果から、4A族金属化合物の量が多く、乳化剤の残存量が少ないフッ素樹脂皮膜は、耐水性に優れていることがわかる。   From the above results, it can be seen that the fluororesin film having a large amount of the group 4A metal compound and a small amount of the remaining emulsifier has excellent water resistance.

本発明の化成処理めっき鋼板は、耐候性、耐水性、耐食性、耐変色性、皮膜密着性、防眩性および加工性に優れているため、例えば外装建材用のめっき鋼板として有用である。   The chemical conversion-treated plated steel sheet of the present invention is useful as, for example, a plated steel sheet for exterior building materials because it is excellent in weather resistance, water resistance, corrosion resistance, discoloration resistance, film adhesion, antiglare property and workability.

110 溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板
120 化成処理液の塗膜
120’ 化成処理皮膜
122 ポリエチレン−フッ素樹脂粒子
124 ポリエチレン樹脂粒子
124’ ブリードしたポリエチレン樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Molten Zn-Al-Mg alloy plating steel plate 120 Coating film of chemical conversion liquid 120 'Chemical conversion coating 122 Polyethylene-fluorine resin particle 124 Polyethylene resin particle 124' Bleed polyethylene resin

Claims (17)

Al/Zn/ZnMgの三元共晶組織を含むめっき層を有する溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板と、
前記溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面に形成された、リン酸塩の結晶粒子を含むリン酸塩皮膜と、
前記リン酸塩皮膜上に形成された、膜厚0.5〜10μmの化成処理皮膜と、を有する化成処理めっき鋼板であって、
前記リン酸塩皮膜の形成面において、前記リン酸塩の結晶粒子は、前記溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面の50面積%以上を被覆しており、
前記化成処理皮膜は、カルボキシル基、スルホン酸基およびこれらの塩からなる群から選ばれる親水性官能基0.05〜5質量%とF原子7〜20質量%とを含有するフッ素含有樹脂と、前記フッ素含有樹脂に対して金属換算で0.1〜5質量%の4A族金属化合物と、平均粒子径0.1〜10μmの樹脂粒子とを含有し、
前記化成処理皮膜の表面における前記樹脂粒子の面積占有率は、0.1面積%以上である、
化成処理めっき鋼板。
A hot-dip Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet having a plating layer containing a ternary eutectic structure of Al / Zn / Zn 2 Mg;
A phosphate film containing phosphate crystal grains formed on the surface of the molten Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet;
A chemical conversion treatment plated steel sheet having a film thickness of 0.5 to 10 μm formed on the phosphate film,
In the formation surface of the phosphate film, the crystal grains of the phosphate cover 50% by area or more of the surface of the molten Zn-Al-Mg alloy-plated steel sheet,
The chemical conversion film is a fluorine-containing resin containing 0.05 to 5% by mass of a hydrophilic functional group selected from the group consisting of a carboxyl group, a sulfonic acid group and a salt thereof and 7 to 20% by mass of F atoms, Containing 0.1 to 5% by mass of a Group 4A metal compound in terms of metal with respect to the fluorine-containing resin, and resin particles having an average particle size of 0.1 to 10 μm,
The area occupation ratio of the resin particles on the surface of the chemical conversion film is 0.1 area% or more.
Chemical conversion plated steel sheet.
前記フッ素含有樹脂が有するカルボキシル基とスルホン酸基との比率は、カルボキシル基/スルホン酸基のモル比で5〜60の範囲内である、請求項1に記載の化成処理めっき鋼板。   The ratio of the carboxyl group and sulfonic acid group which the said fluorine-containing resin has is a chemical conversion treatment plated steel plate of Claim 1 which exists in the range of 5-60 in the molar ratio of a carboxyl group / sulfonic acid group. 前記樹脂粒子は、ポリエチレン樹脂粒子の表面にフッ素樹脂微粒子が結合されているポリエチレン−フッ素樹脂粒子である、請求項1に記載の化成処理めっき鋼板。   The said resin particle is a chemical conversion treatment plated steel plate of Claim 1 which is the polyethylene- fluorine resin particle by which the fluororesin fine particle is couple | bonded with the surface of the polyethylene resin particle. 前記化成処理皮膜は、さらにポリエチレン樹脂を含有し、
前記ポリエチレン−フッ素樹脂粒子は、前記化成処理皮膜の表面の一部において、前記化成処理皮膜の表面から突出しており、
前記ポリエチレン樹脂は、前記化成処理皮膜の表面の残部の全部または一部を被覆している、
請求項3に記載の化成処理めっき鋼板。
The chemical conversion film further contains a polyethylene resin,
The polyethylene-fluororesin particles protrude from the surface of the chemical conversion coating on a part of the surface of the chemical conversion coating,
The polyethylene resin covers all or part of the remaining part of the surface of the chemical conversion film,
The chemical conversion treatment plated steel plate of Claim 3.
前記化成処理皮膜は、さらにリン酸塩を含有し、
前記フッ素含有樹脂に対する前記リン酸塩の量は、P換算で0.05〜3質量%の範囲内である、
請求項1に記載の化成処理めっき鋼板。
The chemical conversion film further contains a phosphate,
The amount of the phosphate with respect to the fluorine-containing resin is in the range of 0.05 to 3% by mass in terms of P.
The chemical conversion treatment plated steel plate of Claim 1.
前記化成処理皮膜は、さらにシランカップリング剤を含有し、
前記フッ素含有樹脂に対する前記シランカップリング剤の量は、0.5〜5質量%の範囲内である、
請求項1に記載の化成処理めっき鋼板。
The chemical conversion film further contains a silane coupling agent,
The amount of the silane coupling agent relative to the fluorine-containing resin is in the range of 0.5 to 5% by mass.
The chemical conversion treatment plated steel plate of Claim 1.
前記4A族金属は、Ti、Zr、Hfおよびこれらの組み合わせからなる群から選ばれる、請求項1に記載の化成処理めっき鋼板。   The said 4A group metal is a chemical conversion treatment plated steel plate of Claim 1 chosen from the group which consists of Ti, Zr, Hf, and these combination. Al/Zn/ZnMgの三元共晶組織を含むめっき層を有する溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板を準備するステップと、
前記溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の表面に、リン酸イオン換算で0.03〜0.5モル/Lのリン酸塩を含有するリン酸塩処理液を塗布し、乾燥させて、リン酸塩の結晶粒子を含むリン酸塩皮膜を形成するステップと、
前記リン酸塩皮膜上に化成処理液を塗布し、乾燥させて、膜厚が0.5〜10μmの化成処理皮膜を形成するステップとを含み、
前記化成処理液は、カルボキシル基、スルホン酸基およびこれらの塩からなる群から選ばれる親水性官能基0.05〜5質量%とF原子7〜20質量%とを含有し、数平均分子量が1000〜200万の範囲内であるフッ素含有樹脂と、4A族金属の酸素酸塩、フッ化物、水酸化物、有機酸塩、炭酸塩または過酸化塩のいずれかと、平均粒子径が0.1〜10μmの樹脂粒子とを含有し、
前記フッ素含有樹脂に対する、前記4A族金属の酸素酸塩、フッ化物、水酸化物、有機酸塩、炭酸塩または過酸化塩の量は、金属換算で0.1〜5質量%の範囲内であり、
前記化成処理液中の固形分に対する、前記樹脂粒子の量は、0.5〜20質量%の範囲内である、
化成処理めっき鋼板の製造方法。
Preparing a hot-dip Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet having a plating layer containing a ternary eutectic structure of Al / Zn / Zn 2 Mg;
A phosphate treatment solution containing 0.03 to 0.5 mol / L phosphate in terms of phosphate ions was applied to the surface of the molten Zn—Al—Mg alloy-plated steel sheet, dried, Forming a phosphate film comprising crystal grains of the acid salt;
Applying a chemical conversion treatment liquid on the phosphate film and drying to form a chemical conversion film having a film thickness of 0.5 to 10 μm,
The said chemical conversion liquid contains 0.05-5 mass% of hydrophilic functional groups chosen from the group which consists of a carboxyl group, a sulfonic acid group, and these salts, and 7-20 mass% of F atoms, and a number average molecular weight. Fluorine-containing resin in the range of 1,000 to 2,000,000, oxyacid salt, fluoride, hydroxide, organic acid salt, carbonate or peroxide salt of group 4A metal, and an average particle size of 0.1 Containing 10 to 10 μm resin particles,
The amount of the oxyacid salt, fluoride, hydroxide, organic acid salt, carbonate or peroxide of the group 4A metal in the fluorine-containing resin is within a range of 0.1 to 5% by mass in terms of metal. Yes,
The amount of the resin particles relative to the solid content in the chemical conversion treatment liquid is in the range of 0.5 to 20% by mass.
The manufacturing method of a chemical conversion treatment plated steel plate.
前記フッ素含有樹脂が有するカルボキシル基とスルホン酸基との比率は、カルボキシル基/スルホン酸基のモル比で5〜60の範囲内である、請求項8に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。   The ratio of the carboxyl group and sulfonic acid group which the said fluorine-containing resin has is a manufacturing method of the chemical conversion treatment plated steel plate of Claim 8 which exists in the range of 5-60 in the molar ratio of a carboxyl group / sulfonic acid group. 前記樹脂粒子は、ポリエチレン樹脂粒子の表面にフッ素樹脂微粒子が結合されているポリエチレン−フッ素樹脂粒子である、請求項8に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。   The said resin particle is a manufacturing method of the chemical conversion treatment plated steel plate of Claim 8 which is the polyethylene- fluorine resin particle by which the fluororesin fine particle is couple | bonded with the surface of the polyethylene resin particle. 前記化成処理液は、さらにポリエチレン樹脂粒子を含有する、請求項10に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。   The said chemical conversion treatment liquid is a manufacturing method of the chemical conversion treatment plated steel plate of Claim 10 which contains a polyethylene resin particle further. 前記化成処理液は、さらにリン酸塩を含有し、
前記フッ素含有樹脂に対する前記リン酸塩の量は、P換算で0.05〜3質量%の範囲内である、
請求項8に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。
The chemical conversion treatment liquid further contains a phosphate,
The amount of the phosphate with respect to the fluorine-containing resin is in the range of 0.05 to 3% by mass in terms of P.
The manufacturing method of the chemical conversion treatment plated steel plate of Claim 8.
前記化成処理液は、さらにシランカップリング剤を含有し、
前記フッ素含有樹脂に対する前記シランカップリング剤の量は、0.5〜5質量%の範囲内である、
請求項8に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。
The chemical conversion treatment liquid further contains a silane coupling agent,
The amount of the silane coupling agent relative to the fluorine-containing resin is in the range of 0.5 to 5% by mass.
The manufacturing method of the chemical conversion treatment plated steel plate of Claim 8.
前記4A族金属は、Ti、Zr、Hfおよびこれらの組み合わせからなる群から選ばれる、請求項8に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。   The said 4A group metal is a manufacturing method of the chemical conversion treatment plated steel plate of Claim 8 chosen from the group which consists of Ti, Zr, Hf, and these combination. 前記リン酸塩処理液は、Ni、Co、FeおよびMnからなる群から選ばれる金属イオンを0.01〜0.5モル/Lの濃度でさらに含有する、請求項8に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。   The chemical conversion treatment plating according to claim 8, wherein the phosphate treatment liquid further contains a metal ion selected from the group consisting of Ni, Co, Fe and Mn at a concentration of 0.01 to 0.5 mol / L. A method of manufacturing a steel sheet. 前記リン酸塩処理液は、−NHまたは=NHの少なくとも一方の官能基を有し、数平均分子量が200〜30000のポリアミン系有機インヒビターを0.01〜5質量%の濃度でさらに含有する、請求項8に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。 The phosphating solution further contains a polyamine organic inhibitor having at least one functional group of —NH 2 or ═NH and having a number average molecular weight of 200 to 30,000 at a concentration of 0.01 to 5 mass%. The manufacturing method of the chemical conversion treatment plated steel plate of Claim 8. 前記ポリアミン系有機インヒビターは、ポリエチルアミン、ポリエチレンイミン、ポリエーテルアミンおよびポリアミノアクリレートからなる群から選ばれる1種類または2種類以上の脂肪族アミンである、請求項16に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。   The said polyamine type organic inhibitor is manufacture of the chemical conversion treatment plated steel plate of Claim 16 which is 1 type, or 2 or more types of aliphatic amine chosen from the group which consists of polyethylamine, polyethyleneimine, polyetheramine, and polyaminoacrylate. Method.
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