JP2020041196A - プレコート板及びプレコート板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗装ワキ欠陥の発生を抑制できるプレコート板及びプレコート板の製造方法を提供すること。【解決手段】プレコート板は、化成皮膜を備えたアルミニウム合金板と、前記アルミニウム合金板の表面に形成された塗膜とを備える。前記化成皮膜は、Ｃｒ量が５ｍｇ／ｍ２以上であるクロメート皮膜等である。前記アルミニウム合金板は、所定の組成を有し、以下の式（１）を充足する。式（１）：ＸＭｇ＜４３．８×（ＸＣｕ＋ＸＭｎ／２．２８）−７．４０。前記塗膜の塗膜量は１０ｍｇ／ｄｍ２以上２００ｍｇ／ｄｍ２以下である。前記塗膜において、最大外接円の直径が３０μｍ以上１００μm以下の大きさの塗装ワキ欠陥の単位面積当たりの個数が１個／ｃｍ２以下である。【選択図】なし

Description

本開示はプレコート板及びプレコート板の製造方法に関する。

プレコート板は、耐食性、加工性等において優れる。そのため、プレコート板は、飲料・食缶用材料、建築用材料、家電製品等の分野で広く利用されている。プレコート板は、アルミニウム合金板と、アルミニウム合金板の表面に形成された塗膜とを備える。アルミニウム合金板は化成皮膜を備える。

プレコート板に、アワやワキと呼称される塗装欠陥（以下では塗装ワキ欠陥とする）が生じることがある。塗装ワキ欠陥は、微小な泡状の形態を有する。塗装ワキ欠陥は、塗膜表面の外観、及びプレコート板の耐食性に影響する。また、塗装ワキ欠陥は、プレコート板の製品品質を悪化させる。

特許文献１〜３に、それぞれ、塗装ワキ欠陥を抑制する試みが開示されている。特許文献１記載の技術は、アルミニウム合金板に水性塗料でコイルコーティングを行う製造方法に関するものである。特許文献１記載の技術では、化成処理等の前処理を行った被塗布材を予め５０〜２５０℃に加温しておき、次いで、被塗布材の表面に、乾燥後の塗布量が５０〜２００ｍｇ／ｄｍ^２となるように、水性塗料をコイルコーティングする。

特許文献２に記載の技術は、缶蓋用アルミニウム合金板に関する。特許文献２記載の技術では、塗装前のアルミニウム合金板に、Ｚｒ付着量が１０〜５０ｍｇ／ｍ^２となる化成処理を施す。次に、アルミニウム合金板に水性塗料を塗布し、乾燥させる。

特許文献３記載の技術では、アルミニウム材表面の電位と、アルミニウム材の表面に存在する金属間化合物の電位との電位差を０．２８Ｖ以下にする。また、アルミニウム合金の組成において、Ｍｎ及びＦｅの合計原子濃度に対するＭｎの原子濃度の比を０．２５以上にする。

特開平６−７９２３３号公報 特開平６−７９２２６号公報 特開２０１５−９２０１１号公報

従来の技術では、塗装ワキ欠陥の発生を充分に抑制することは困難であった。本開示の一局面は、塗装ワキ欠陥の発生を抑制できるプレコート板及びプレコート板の製造方法を提供することを目的とする。

本開示の一局面は、化成皮膜を備えたアルミニウム合金板と、前記アルミニウム合金板の表面に形成された塗膜と、を備えるプレコート板である。
前記化成皮膜は、Ｃｒ量が５ｍｇ／ｍ^２以上であるクロメート皮膜、Ｃｒ量が５ｍｇ／ｍ^２以上であるリン酸クロメート皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上である酸化ジルコニウム皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上である水酸化ジルコニウム皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上であるフッ化ジルコニウム皮膜、又はＺｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上であるリン酸ジルコニウム皮膜である。

前記アルミニウム合金板は、０質量％を超え４．５質量％以下のＭｇと、０．１質量％以上０．５質量％以下のＣｕと、０．２質量％以上１．５質量％以下のＭｎと、アルミニウム及び不可避的不純物から成る残部と、を含む。

前記アルミニウム合金板の組成は以下の式（１）を充足する。前記塗膜の塗膜量は１０ｍｇ／ｄｍ^２以上２００ｍｇ／ｄｍ^２以下である。前記塗膜において、最大外接円の直径が３０μｍ以上１００μm以下の大きさの塗装ワキ欠陥の単位面積当たりの個数は１個／ｃｍ^２以下である。

式（１） Ｘ_Ｍｇ＜４３．８×（Ｘ_Ｃｕ＋Ｘ_Ｍｎ／２．２８）−７．４０
式（１）において、Ｘ_Ｍｇは前記アルミニウム合金板におけるＭｇの質量％濃度である。Ｘ_Ｃｕは前記アルミニウム合金板におけるＣｕの質量％濃度である。Ｘ_Ｍｎは前記アルミニウム合金板におけるＭｎの質量％濃度である。

本開示の一局面であるプレコート板は、塗装ワキ欠陥の発生を抑制できる。
本開示の別の局面は、化成皮膜を備えたアルミニウム合金板の表面に水性塗料又は溶剤塗料を塗布し、焼付けを行って塗膜を形成するプレコート板の製造方法である。

前記焼付けにおいて、昇温開始時の温度から焼付け温度に到達するまでの昇温速度は２０℃／ｓ以下である。前記焼付け温度は１１０℃以上３００℃以下である。
前記化成皮膜は、Ｃｒ量が５ｍｇ／ｍ^２以上であるクロメート皮膜、Ｃｒ量が５ｍｇ／ｍ^２以上であるリン酸クロメート皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上である酸化ジルコニウム皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上である水酸化ジルコニウム皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上であるフッ化ジルコニウム皮膜、又はＺｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上であるリン酸ジルコニウム皮膜である。

前記アルミニウム合金板は、０質量％を超え４．５質量％以下のＭｇと、０．１質量％以上０．５質量％以下のＣｕと、０．２質量％以上１．５質量％以下のＭｎと、アルミニウム及び不可避的不純物から成る残部と、を含む。

前記アルミニウム合金板の組成は以下の式（１）を充足する。前記塗膜の塗膜量は１０ｍｇ／ｄｍ^２以上２００ｍｇ／ｄｍ^２以下である。前記塗膜において、最大外接円の直径が３０μｍ以上１００μm以下の大きさの塗装ワキ欠陥の単位面積当たりの個数は１個／ｃｍ^２以下である。

式（１） Ｘ_Ｍｇ＜４３．８×（Ｘ_Ｃｕ＋Ｘ_Ｍｎ／２．２８）−７．４０
式（１）において、Ｘ_Ｍｇは前記アルミニウム合金板におけるＭｇの質量％濃度である。Ｘ_Ｃｕは前記アルミニウム合金板におけるＣｕの質量％濃度である。Ｘ_Ｍｎは前記アルミニウム合金板におけるＭｎの質量％濃度である。

本開示の別の局面であるプレコート板の製造方法によれば、製造したプレコート板における塗装ワキ欠陥の発生を抑制できる。

各実施例及び各比較例のプレコート板が備えるアルミニウム合金板の組成と、塗装ワキ欠陥の発生の有無との関係を表すグラフである。

本開示の例示的な実施形態を説明する。
１．プレコート板
本開示のプレコート板は、化成皮膜を備えたアルミニウム合金板と、前記アルミニウム合金板の表面に形成された塗膜とを備える。

アルミニウム合金板は、０質量％を超え４．５質量％以下のＭｇと、０．１質量％以上０．５質量％以下のＣｕと、０．２質量％以上１．５質量％以下のＭｎと、アルミニウム及び不可避的不純物から成る残部とを含む。

前記アルミニウム合金板の組成は以下の式（１）を充足する。
式（１） Ｘ_Ｍｇ＜４３．８×（Ｘ_Ｃｕ＋Ｘ_Ｍｎ／２．２８）−７．４０
式（１）において、Ｘ_Ｍｇは前記アルミニウム合金板におけるＭｇの質量％濃度である。Ｘ_Ｃｕは前記アルミニウム合金板におけるＣｕの質量％濃度である。Ｘ_Ｍｎは前記アルミニウム合金板におけるＭｎの質量％濃度である。

本開示のプレコート板は、上記のアルミニウム合金板を備えることにより、塗装ワキ欠陥の発生を抑制できる。本開示のプレコート板が塗装ワキ欠陥の発生を抑制できる理由は、以下のように推測される。

例えば、鋳造、熱間圧延、冷間圧延において、アルミニウム合金板に金属間化合物が形成される。例えば、塗装下地処理におけるエッチングを行うと、アルミニウム合金板の表面近傍にある金属間化合物の一部は脱落するが、金属化合物の多くは、アルミニウム合金板の表面近傍に残る。残った金属間化合物は、アルミニウム母材との間に僅かな間隙を形成し、かつ接した状態となる。ここで、アルミニウム母材とは、アルミニウム合金板の骨格を成す主たる部分を意味する。アルミニウム母材は、アルミニウム合金板のうち、析出した金属間化合物以外の部分である。

金属間化合物は貴の電位を有する。アルミニウム母材は卑の電位を有する。そのため、残った金属間化合物とアルミニウム母材との間には、電気化学的な電位差が生じる。その電位差により、塗装工程において、アルミニウム合金板の表面から水素ガスが発生する。その結果、塗装ワキ欠陥が発生する。

金属間化合物として、例えば、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ、Ｍｇ_２Ｓｉ等が挙げられる。アルミニウム合金板が５０００系アルミニウム合金を含む場合、金属間化合物は、主に、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ、Ｍｇ_２Ｓｉ等である。アルミニウム合金板が３０００系アルミニウム合金を含む場合、金属間化合物は、主に、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ等である。Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉは貴の電位を有するため、塗装ワキ欠陥の発生に関与する。Ｍｇ_２Ｓｉは電気化学的に卑である。そのため、Ｍｇ_２Ｓｉはアルミニウム母材に近い作用を有する。

また、塗装用下地処理後のアルミニウム合金板の表面に、化成処理液が極僅かに残留することがある。残留した化成処理液を以下では微酸性溶液とする。微酸性溶液は、金属間化合物とアルミニウム母材との間の間隙に存在し、両者を電気的に短絡する。そのことにより、金属間化合物とアルミニウム母材との間に電気化学的な電位差が生じる。その電位差により、塗装工程において、アルミニウム合金板の表面から水素ガスが発生する。その結果、塗装ワキ欠陥が発生する。

本開示のプレコート板が備えるアルミニウム合金板の組成が上記のものであることにより、金属間化合物とアルミニウム母材との電位差を抑制できる。そのことにより、アルミニウム合金板の表面から水素ガスが発生することを抑制できる。その結果、塗装ワキ欠陥の発生を抑制できる。

本開示のプレコート板の構成と、作用効果との関係を以下に述べる。
（アルミニウム合金板におけるＭｇの含有量）
アルミニウム合金板におけるＭｇの含有量が少ないほど、金属間化合物とアルミニウム母材との電位差を抑制できる。アルミニウム合金板がＭｇを含有することにより、アルミニウム合金板の強度が高くなる。アルミニウム合金板におけるＭｇの含有量は０．５質量％以上であることが好ましい。アルミニウム合金板におけるＭｇの含有量が０．５質量％以上である場合、アルミニウム合金板の強度が一層高くなる。

アルミニウム合金板におけるＭｇの含有量が４．５質量％以下であることにより、圧延における耳ワレを抑制できる。また、Ｍｇの含有量が４．５質量％以下であることにより、アルミニウム合金板の材料強度が過度に高くなることを抑制できる。そのため、アルミニウム合金板の圧延効率が高くなり、プレコート板の生産性が向上する。アルミニウム合金板におけるＭｇの含有量は４．０質量％以下であることが好ましい。アルミニウム合金板におけるＭｇの含有量が４．０質量％以下である場合、圧延における耳ワレを一層抑制でき、プレコート板の生産性が一層向上する。

（アルミニウム合金板におけるＣｕの含有量）
アルミニウム合金板において、一般的に、アルミニウム母材の電位は、金属間化合物の電位に比べて卑である。

Ｃｕは、アルミニウム母材の電位を貴にする。アルミニウム合金板におけるＣｕの含有量が多いほど、金属間化合物とアルミニウム母材との電位差を抑制できる。金属間化合物とアルミニウム母材との電位差を抑制すると、塗装工程でアルミニウム合金板の面から発生する水素ガスが減少する。その結果、塗装ワキ欠陥の発生を抑制できる。

アルミニウム合金板におけるＣｕの含有量が０．１質量％以上であることにより、金属間化合物とアルミニウム母材との電位差を抑制する効果が高い。アルミニウム合金板におけるＣｕの含有量は０．２質量％以上であることが好ましい。アルミニウム合金板におけるＣｕの含有量が０．２質量％以上である場合、金属間化合物とアルミニウム母材との電位差を抑制する効果が一層高い。

アルミニウム合金板におけるＣｕの含有量が０．５質量％以下であることにより、圧延における耳ワレや表面荒れが生じ難くなり、アルミニウム合金板の圧延性が向上する。アルミニウム合金板におけるＣｕの含有量は０．４５質量％以下であることが好ましい。アルミニウム合金板におけるＣｕの含有量が０．４５質量％以下である場合、圧延における耳ワレや表面荒れが一層生じ難くなり、アルミニウム合金板の圧延性が一層向上する。

（アルミニウム合金板におけるＭｎの含有量）
Ｍｎは、アルミニウム母材の電位を貴にする。アルミニウム合金板におけるＭｎの含有量が多いほど、金属間化合物とアルミニウム母材との電位差を抑制できる。金属間化合物とアルミニウム母材との電位差を抑制すると、塗装工程でアルミニウム合金板の面から発生する水素ガスが減少する。その結果、塗装ワキ欠陥の発生を抑制できる。

アルミニウム合金板におけるＭｎの含有量が０．２質量％以上であることにより、金属間化合物とアルミニウム母材との電位差を抑制する効果が高い。アルミニウム合金板におけるＭｎの含有量は０．４６質量％以上であることが好ましい。アルミニウム合金板におけるＭｎの含有量が０．４６質量％以上である場合、金属間化合物とアルミニウム母材との電位差を抑制する効果が一層高い。

アルミニウム合金板におけるＭｎの含有量が１．５質量％を超えると、金属間化合物とアルミニウム母材との電位差を抑制する効果はそれ以上高くなり難い。アルミニウム合金板におけるＭｎの含有量は１．２質量％以下であることが好ましい。

(アルミニウム化合物におけるＦｅ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｔｉ及び不可避的不純物)
アルミニウム合金板は、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｔｉや不可避的不純物を、例えば、ＪＩＳやＡ．Ａ．（Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）に規定された一般的な組成範囲内で含んでいてもよい。

（Ｍｇ、Ｃｕ及びＭｎの含有量の関係式）
アルミニウム合金板の組成は以下の式（１）を充足する。
式（１） Ｘ_Ｍｇ＜４３．８×（Ｘ_Ｃｕ＋Ｘ_Ｍｎ／２．２８）−７．４０
式（１）において、Ｘ_Ｍｇは前記アルミニウム合金板におけるＭｇの質量％濃度である。Ｘ_Ｃｕは前記アルミニウム合金板におけるＣｕの質量％濃度である。Ｘ_Ｍｎは前記アルミニウム合金板におけるＭｎの質量％濃度である。

アルミニウム合金板の組成が前記式（１）を充足することにより、後述する実施例によって実証されているとおり、本開示のプレコート板は、塗装ワキ欠陥の発生を抑制できる。
一般的に、２５℃における水溶液の標準電極電位は、Ｃｕ｜Ｃｕ²⁺ ＋０．３３７Ｖ、Ｍｎ｜Ｍｎ²⁺ −１．１８０Ｖ、Ａｌ｜Ａｌ³⁺ −１．６６２Ｖ、Ｍｇ｜Ｍｇ²⁺ −２．３６３Ｖ で与えられる。Ａｌに対し、Ｃｕ、Ｍｎは貴の電位を有し、Ｍｇは卑の電位を有する。

前記式（１）における係数である「２．２８」は、以下の式（２）から算出される。
式（２） （Ｅ_Ｍｎ−Ｅ_Ｍｇ）／（Ｅ_Ｃｕ−Ｅ_Ｍｇ）＝（−１．１８０−（−２．３６３））／（０．３３７−（−２．３６３））≒１／２．２８
前記式（２）において、Ｅ_ＭｎはＭｎの標準電極電位である。Ｅ_ＭｇはＭｇの標準電極電位である。Ｅ_ＣｕはＣｕの標準電極電位である。

塗装ワキ欠陥の発生に対する合金成分の影響の大きさは、その合金成分の電位に左右される。塗装ワキ欠陥の発生に対する合金成分の影響の大きさは、Ｃｕを１とした場合、Ｍｎは１／２．２８である。前記式（１）は、左辺と右辺との関係を後述する実施例から導き出すことで求められた。

（化成皮膜）
化成皮膜は、例えば、Ｃｒ量が５ｍｇ／ｍ^２以上であるクロメート皮膜、Ｃｒ量が５ｍｇ／ｍ^２以上であるリン酸クロメート皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上である酸化ジルコニウム皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上である水酸化ジルコニウム皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上であるフッ化ジルコニウム皮膜、又はＺｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上であるリン酸ジルコニウム皮膜である。

クロメート皮膜又はリン酸クロメート皮膜（以下ではＣｒ系皮膜とする）のＣｒ量が５ｍｇ／ｍ^２以上であることにより、プレコート板の耐食性が高い。Ｃｒ系皮膜のＣｒ量は、５０ｍｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。Ｃｒ系皮膜のＣｒ量が５０ｍｇ／ｍ^２以下である場合、化成処理の時間を短縮できる。

酸化ジルコニウム皮膜、水酸化ジルコニウム皮膜、フッ化ジルコニウム皮膜、又はリン酸ジルコニウム皮膜（以下ではＺｒ系皮膜とする）のＺｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上であることにより、プレコート板の耐食性が高い。Ｚｒ系皮膜のＺｒ量は、５０ｍｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。Ｚｒ系皮膜のＺｒ量が５０ｍｇ／ｍ^２以下である場合、化成処理の時間を短縮できる。

化成皮膜は、例えば、チタン組成物を含んでいてもよい。チタン組成物として、例えば、酸化チタン、水酸化チタン、フッ化チタン、リン酸チタン、硝酸チタン等が挙げられる。
（塗膜）
塗膜は、アルミニウム合金板の表面に塗料を塗布して形成できる。塗料として、例えば、水性塗料、溶剤塗料等が挙げられる。

塗膜の塗膜量は１０ｍｇ／ｄｍ^２以上２００ｍｇ／ｄｍ^２以下である。塗膜の塗膜量が１０ｍｇ／ｄｍ^２以上であることにより、プレコート板の耐食性、加工性、耐傷つき性が向上する。塗膜の塗膜量は２０ｍｇ／ｄｍ^２以上であることが好ましい。塗膜の塗膜量が２０ｍｇ／ｄｍ^２以上である場合、プレコート板の耐食性、加工性、耐傷つき性が一層向上する。

塗膜の塗膜量が２００ｍｇ／ｄｍ^２以下であることにより、皮張り現象、塗装ムラ、塗装ワキ欠陥を抑制できる。塗膜の塗膜量は１８０ｍｇ／ｄｍ^２以下であることが好ましい。塗膜の塗膜量が１８０ｍｇ／ｄｍ^２以下である場合、皮張り現象、塗装ムラ、塗装ワキ欠陥を一層抑制できる。塗膜量は、焼付け後における値である。

(塗装ワキ欠陥の個数)
本開示のプレコート板が備える塗膜において、最大外接円の直径が３０μｍ以上１００μm以下の大きさの塗装ワキ欠陥の単位面積当たりの個数は１個／ｃｍ^２以下である。なお、最大外接円の直径が３０μｍ未満の大きさの塗装ワキ欠陥は、プレコート板の外観、耐食性等への影響が小さい。

２．プレコート板の製造方法
本開示のプレコート板の製造方法では、化成皮膜を備えたアルミニウム合金板の表面に水性塗料又は溶剤塗料を塗布し、焼付けを行って塗膜を形成する。

化成皮膜及びアルミニウム合金板は、例えば、前記「１．プレコート板」の項で述べたものである。
塗膜の形成は、例えば、高速ロールコーティング、コイルコーティング等の方法で行うことができる。焼付けにおいて、昇温開始時の温度から焼付け温度に到達するまでの昇温速度は２０℃／ｓ以下である。

昇温開始時の温度とは、例えば、塗装加熱炉においてアルミニウム合金板の温度が昇温し始めたときのアルミニウム合金板の温度である。昇温開始時の温度をθ１℃とする。焼付け温度をθ２℃とする。昇温開始時の温度θ１から焼付け温度θ２に到達するまでの時間をＴｓｅｃとする。昇温速度は、（θ２−θ１）／Ｔ（℃／ｓ）である。

昇温速度が２０℃／ｓ以下であることにより、皮張り現象、塗装ワキ欠陥を抑制できる。昇温速度は１８℃／ｓ以下であることが好ましい。昇温速度が１８℃／ｓ以下である場合、皮張り現象、塗装ワキ欠陥を一層抑制できる。

焼付け温度は１１０℃以上３００℃以下である。焼付け温度が１１０℃以上であることにより、塗料の溶剤を迅速に蒸発させることができる。焼付け温度が３００℃以下であることにより、塗膜にひび割れが発生することを抑制できる。その結果、プレコート板の耐食性が向上する。

アルミニウム合金板の温度が焼付け温度に到達した後、アルミニウム合金板の温度を焼付け温度に維持してもよいし、アルミニウム合金板の温度を下げてもよい。
水性塗料として、例えば、エポキシ系塗料、アクリル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料、ポリエステル樹脂塗料等が挙げられる。エポキシ系塗料として、例えば、エポキシ／アクリル樹脂系が挙げられる。エポキシ系塗料を用いれば、密着性、耐食性が高い塗膜を形成することができる。

溶剤系塗料として、例えば、塩ビ樹脂系塗料、エポキシ系樹脂塗料、アクリル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料、ポリエステル樹脂系塗料等が用いられる。エポキシ系樹脂塗料として、例えば、エポキシ／フェノール樹脂系、エポキシ／アミン樹脂系等が挙げられる。

３．実施例
(３-１)プレコート板の製造
以下の方法で実施例１〜２７及び比較例１〜２０のプレコート板を製造した。まず、表１に示す組成を有するアルミニウム合金板を用意した。表１における「％」は質量％を意味する。

アルミニウム合金板の板厚は０．２５ｍｍである。実施例１〜２７及び比較例１２〜２０のアルミニウム合金板の組成は上記式（１）を充足する。比較例１〜１１のアルミニウム合金板の組成は上記式（１）を充足しない。

次に、上記表１に示す条件で化成処理を行った。実施例１〜２１及び比較例１〜１８では、化成処理はりん酸クロメート処理である。実施例２２〜２４及び比較例１９、２１では、化成処理は酸化ジルコニウム処理である。実施例２５では、化成処理は水酸化ジルコニウム処理である。実施例２６では、化成処理は弗化ジルコニウム処理である。実施例２７では、化成処理はりん酸ジルコニウム処理である。その結果、表１における「皮膜種」の列に記載された化成皮膜が形成された。

実施例１〜２１及び比較例１〜１８では、化成皮膜におけるＣｒ量は、表１における「皮膜量」の列に記載されたとおりである。実施例２２〜２７及び比較例１９、２０では、化成皮膜におけるＺｒ量は、表１における「皮膜量」の列に記載されたとおりである。

次に、アルミニウム合金板の表面に、表１の「塗料種類」の列に示す塗料を塗布し、塗膜を形成した。「水性」は水性エポキシ塗料を意味する。水性エポキシ塗料を用いる場合、水性エポキシ塗料をバーコーターで塗布し、電気式オーブンで焼付け処理を行った。

表１における「溶剤」は塩ビ系塗料を意味する。塩ビ系塗料を用いる場合、塩ビ系塗料をバーコーターで塗布し、電気式オーブンで焼付け処理を行った。
焼付け温度、昇温速度、及び塗膜量は上記表１に示すとおりである。塗膜量とは、焼付け後における単位面積当たりの塗膜の質量を意味する。

(３-２) 塗装ワキ欠陥の発生個数
各実施例及び各比較例のプレコート板について、光学顕微鏡を用い、塗膜の表面を観察した。そして、最大外接円の直径が３０μｍ以上１００μm以下の大きさの塗装ワキ欠陥の個数を計測した。光学顕微鏡の倍率は、原則として、１００倍とした。ただし、最大外接円の直径が５０μm以下である塗装ワキ欠陥を計測するときは、光学顕微鏡の倍率を２００倍とした。

最大外接円の直径が３０μｍ以上１００μm以下の大きさの塗装ワキ欠陥の個数が１個／ｃｍ^２以下であれば、評価結果を「○」とし、１個／ｃｍ^２を超えていれば、評価結果を「×」とした。評価結果を上記表１における「ワキ」の列に示す。なお、いずれの実施例及び比較例においても、最大外接円の直径が１００μmを超える大きさの塗装ワキ欠陥は認められなかった。

（３−３）耐食性の評価
各実施例及び各比較例のプレコート板について、耐食性を評価した。評価方法は以下のとおりである。プレコート板から、矩形の試験片を切り出した。試験片の大きさは５０mm×５０mmである。試験片における一方の面を評価面とした。試験片のうち、端面と、評価面の反対面とにそれぞれマスキングした。試験片を、５５℃のモデルジュースに１ケ月浸漬した。モデルジュースは、食塩及びクエン酸の濃度がそれぞれ２．０質量％である水溶液である。その後、試験片の評価面を観察し、腐食の有無を判断した。評価結果を上記表１における「耐食性」の列に示す。「○」は腐食がないことを示す。「×」は腐食があることを示す。

（３−４）評価結果
実施例１〜２７では、塗装ワキ欠陥の発生を抑制できた。また、実施例１〜２７では、塗装ムラ等の欠陥が目視で認められず、塗装外観が良好であった。また、実施例１〜２７では、耐食性も良好であった。

比較例１〜４、６、８、９、１１では、塗装ワキ欠陥が多数発生し、耐食性が不良であった。その理由は、アルミニウム合金板の組成が上記式（１）を満たさないため、金属間化合物とアルミニウム母材との電位差を抑制することができなかったためである。

比較例５では、塗装ワキ欠陥が多数発生し、耐食性が不良であった。その理由は、アルミニウム合金板におけるＭｇの含有量が４．５質量％を越えているためである。
比較例７、１０では、アルミニウム合金板の圧延性が悪かった。そのため、比較例７、１０のプレコート板は生産に適さない。アルミニウム合金板の圧延性が悪い理由は、アルミニウム合金板におけるＣｕの含有量が過度に多いためである。

比較例１２では、耐食性が不良であった。比較例１３では、リン酸クロメート処理に要する時間が長かった。そのため、プレコート板の生産性が悪かった。
比較例１４では、塗装ワキ欠陥が多数発生した。その理由は、昇温速度が過度に速いため、焼付け中に塗膜表面で皮張りが生じたためである。

比較例１５では、耐食性が不良であった。その理由は、焼付け温度が過度に低いことにより、塗膜の造膜が不十分であるためである。
比較例１６では、耐食性が不良であった。その理由は、焼付け温度が過度に高いことにより、塗膜にひび割れが発生したためである。

比較例１７では、耐食性が不良であった。その理由は、塗膜量が過度に少ないためである。
比較例１８では、塗装ワキ欠陥が多数発生し、耐食性が不良であった。その理由は、塗膜量が過度に多いため、塗膜に皮張りが生じたためである。

比較例１９では、耐食性が不良であった。その理由は、化成皮膜におけるＺｒ量が過度に少ないためである。
比較例２０では、化成皮膜におけるＺｒ量が過度に多いため、化成皮膜の形成に要する時間が長かった。そのため、比較例２０のプレコート板は生産性が悪かった。

各実施例及び各比較例のプレコート板が備えるアルミニウム合金板の組成と、塗装ワキ欠陥の発生の有無との関係を図１に示す。図１における横軸ｘは、アルミニウム合金板における「Ｘ_Ｃｕ＋Ｘ_Ｍｎ／２．２８」（質量％）を表す。図１における縦軸ｙは、「Ｘ_Ｍｇ」（質量％濃度）を表す。図１に示すように、上記式（１）を充足し、且つ、Ｘ_Ｍｇが４．５質量％以下である領域では、塗装ワキ欠陥が発生しておらず、上記式（１）を充足しない領域、及び、Ｘ_Ｍｇが４．５質量％を超える領域では、塗装ワキ欠陥が発生している。

３．他の実施形態
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（１）上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

（２）上述したプレコート板の他、当該プレコート板を構成要素とする製品、アルミニウム合金板、アルミニウム合金板の製造方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。

Claims (2)

1. 化成皮膜を備えたアルミニウム合金板と、
   前記アルミニウム合金板の表面に形成された塗膜と、
   を備えるプレコート板であって、
   前記化成皮膜は、Ｃｒ量が５ｍｇ／ｍ^２以上であるクロメート皮膜、Ｃｒ量が５ｍｇ／ｍ^２以上であるリン酸クロメート皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上である酸化ジルコニウム皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上である水酸化ジルコニウム皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上であるフッ化ジルコニウム皮膜、又はＺｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上であるリン酸ジルコニウム皮膜であり、
   前記アルミニウム合金板は、０質量％を超え４．５質量％以下のＭｇと、０．１質量％以上０．５質量％以下のＣｕと、０．２質量％以上１．５質量％以下のＭｎと、アルミニウム及び不可避的不純物から成る残部と、を含み、
   前記アルミニウム合金板の組成は以下の式（１）を充足し、
   前記塗膜の塗膜量が１０ｍｇ／ｄｍ^２以上２００ｍｇ／ｄｍ^２以下であり、
   前記塗膜において、最大外接円の直径が３０μｍ以上１００μm以下の大きさの塗装ワキ欠陥の単位面積当たりの個数が１個／ｃｍ^２以下であるプレコート板。
   式（１） Ｘ_Ｍｇ＜４３．８×（Ｘ_Ｃｕ＋Ｘ_Ｍｎ／２．２８）−７．４０
   式（１）において、Ｘ_Ｍｇは前記アルミニウム合金板におけるＭｇの質量％濃度である。Ｘ_Ｃｕは前記アルミニウム合金板におけるＣｕの質量％濃度である。Ｘ_Ｍｎは前記アルミニウム合金板におけるＭｎの質量％濃度である。
2. 化成皮膜を備えたアルミニウム合金板の表面に水性塗料又は溶剤塗料を塗布し、焼付けを行って塗膜を形成するプレコート板の製造方法であって、
   前記焼付けにおいて、昇温開始時の温度から焼付け温度に到達するまでの昇温速度が２０℃／ｓ以下であり、
   前記焼付け温度が１１０℃以上３００℃以下であり、
   前記化成皮膜は、Ｃｒ量が５ｍｇ／ｍ^２以上であるクロメート皮膜、Ｃｒ量が５ｍｇ／ｍ^２以上であるリン酸クロメート皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上である酸化ジルコニウム皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上である水酸化ジルコニウム皮膜、Ｚｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上であるフッ化ジルコニウム皮膜、又はＺｒ量が３ｍｇ／ｍ^２以上であるリン酸ジルコニウム皮膜であり、
   前記アルミニウム合金板は、０質量％を超え４．５質量％以下のＭｇと、０．１質量％以上０．５質量％以下のＣｕと、０．２質量％以上１．５質量％以下のＭｎと、アルミニウム及び不可避的不純物から成る残部と、を含み、
   前記アルミニウム合金板の組成は以下の式（１）を充足し、
   前記塗膜の塗膜量が１０ｍｇ／ｄｍ^２以上２００ｍｇ／ｄｍ^２以下であり、
   前記塗膜において、最大外接円の直径が３０μｍ以上１００μm以下の大きさの塗装ワキ欠陥の単位面積当たりの個数が１個／ｃｍ^２以下であるプレコート板の製造方法。
   式（１） Ｘ_Ｍｇ＜４３．８×（Ｘ_Ｃｕ＋Ｘ_Ｍｎ／２．２８）−７．４０
   式（１）において、Ｘ_Ｍｇは前記アルミニウム合金板におけるＭｇの質量％濃度である。Ｘ_Ｃｕは前記アルミニウム合金板におけるＣｕの質量％濃度である。Ｘ_Ｍｎは前記アルミニウム合金板におけるＭｎの質量％濃度である。