JP2023053962A - 被覆めっき鋼板 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係る被覆めっき鋼板1は、図1に示すように、鋼板2と、鋼板2を覆い、かつ、アルミニウム及び亜鉛を含有するめっき層3と、めっき層3を覆う被覆層4と、を含む。被覆層4は、主成分が五酸化バナジウムである防錆顔料を含む。
以下、本実施形態の被覆めっき鋼板1の構成を更に詳しく説明する。図1に示す被覆めっき鋼板1は、鋼板2と、鋼板2を覆うめっき層3と、めっき層3を覆う被覆層4を含む。さらに被覆めっき鋼板1は、被覆層4を覆う上塗層5を含んでもよい。
鋼板2は、特に限定されない。鋼板2は、例えば、低炭素鋼板、高炭素鋼板、または高張力鋼板である。
めっき層3は、上述の通り、鋼板2を覆っている。めっき層3を作製する方法は、例えば溶融めっき法を採用できる。
被覆層4は、上述の通り、めっき層3を覆っている。本実施形態では、被覆層4はめっき層3に直接接触している。本実施形態の被覆層4は、被覆塗料の硬化物である。
被覆塗料が防錆顔料(A)を含有するために、被覆塗料の硬化物である被覆層4も防錆顔料(A)を含有する。これにより、被覆めっき鋼板1の端面耐食性を向上させることができる。
料(A)全量に対する五酸化バナジウムの割合は、80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、100%であることが特に好ましい。防錆顔料(A)において、五酸化バナジウムの割合が70%未満である場合、すなわち防錆顔料(A)の主成分が五酸化バナジウムでない場合には、被覆めっき鋼板1の端面耐食性を十分に確保することができないことがある。これに対して、防錆顔料(A)の主成分を五酸化バナジウムとし、防錆顔料(A)中の五酸化バナジウムの割合を大きくすることで、被覆めっき鋼板1の端面耐食性を十分に確保することができる。
樹脂成分(B)は、めっき鋼板のプライマー塗料に配合される任意の樹脂を含有することができ、特に被覆塗料から形成される被覆層4を厚膜化可能な樹脂を含有することが好ましい。このため、樹脂成分(B)は、ポリエステルイソシアネート系樹脂(B1)又はアミン-イソシアネート系樹脂(B3)を含有することができる。樹脂成分(B)は、ポリエステルイソシアネート系樹脂(B1)を含有することが特に好ましい。樹脂成分(B)がポリエステルイソシアネート系樹脂(B1)を含有する場合、樹脂成分(B)はエポキシ樹脂(B2)を含有することが好ましい。
ポリエステル-イソシアネート系樹脂(B1)は、水酸基を有するポリエステル樹脂(b1)(以下、ポリエステル樹脂(b1)ともいう)及びブロックイソシアネート化合物(b2)を含有する。
肪族系ポリイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネートなどの芳香族系ポリイソシアネート、及び水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート等からなる群から選択される一種以上を含有することができる。ポリイソシアネートは、ブロック剤との反応性に優れた芳香族系ポリイソシアネートを含むことが好ましい。またポリイソシアネートは、ポリエステル樹脂(B)由来の水酸基と反応する際に三次元的網目構造を形成しやすい多官能イソシアネートを含むことが好ましい。ポリイソシアネートは、プレポリマー、アダクト、イソシアヌレート体、ビウレット体を含んでいてもよい。
上述の通り、樹脂成分(B)がポリエステル-イソシアネート系樹脂(B1)を含有する場合、樹脂成分(B)はエポキシ樹脂(B2)を含有することが好ましい。この場合、被覆塗料から形成される被覆層4とめっき層3との密着性を向上させることができる。
るエポキシ樹脂を含むことができる。エポキシ樹脂の例には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA-ノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が含まれる。エポキシ樹脂(B2)は、これらのエポキシ樹脂のうち一種以上を含むことができる。被覆塗料がエポキシ樹脂(B2)を含むことにより、被覆塗料から形成される被覆層4のめっき層3に対する密着性を向上させることができる。エポキシ樹脂(B2)の数平均分子量は、特に限定されないが、例えば、100以上5000以下であることが好ましい。
アミン-イソシアネート系樹脂(B3)は、ポリアミン樹脂(b3)及びブロックイソシアネート化合物(b4)を含有する。
ルメタンを含有することが特に好ましい。ポリアミン樹脂(b3)は、二種以上の成分を含有していてもよい。
被覆塗料は、上述の通り、防錆顔料(A)及び樹脂成分(B)以外の成分である成分(C)を含有することができる。成分(C)には、液状防錆剤、溶剤、添加剤等が含まれる。
被覆塗料は、防錆顔料(A)と、樹脂成分(B)と、必要に応じて成分(C)とを混合することによって作製され得る。
び防錆性を確保することができる。また汎用のプライマー塗料をロールコート等の方法で塗布する場合、塗膜の乾燥工程において、塗膜に含まれる有機溶剤のガス化により、塗膜にクレータ状の欠陥(ワキともいう)が発生することがある。塗膜の厚みを大きくすることで、防錆性を向上させることができるが、汎用のプライマー塗料の塗膜の厚みの大きくすると、ワキが発生しやすい傾向があり、その厚みを大きくすることが難しかった。これに対して、本実施形態の被覆塗料は、ワキが発生しにくいため、被覆層4の厚みの上限値を50μmにすることができる。これにより、被覆めっき鋼板1の端面耐食性及び防錆性を向上させやすい。被覆層4の厚みは、好ましくは10~40μmであり、より好ましくは15~35μmであり、特に好ましくは20~30μmである。この場合、被覆めっき鋼板1の端面耐食性及び防錆性を効果的に向上させることができる。
上塗層5は、上述の通り、被覆層4を覆っている。本実施形態の上塗層5は、被覆層4に直接接触している。すなわち、被覆層4は、めっき層3と上塗層5との間に介在しており、プライマー層として機能することができる。このため、被覆層4は、めっき層3を隠蔽することができる。
上記の通り、鋼板2を覆うめっき層3上に被覆層4を設け、更に被覆層4上に上塗層5を設けることにより、本実施形態の塗装めっき鋼板1を作製することができる。
塗装めっき鋼板1の構成は、上述の構成に限定されない。
鋼板及びめっき層を備えるめっき鋼板として、「ガルバリウム鋼板(登録商標)」(日鉄住金鋼板株式会社製、板厚:0.8mm、両面めっき付着量:150g/m2、以下GLともいう)を用意した。
鋼板及びめっき層を備えるめっき鋼板として、「エスジーエル(登録商標)」(日鉄住金鋼板株式会社製、板厚:0.5mm、両面めっき付着量:150g/m2、以下、SGLともいう)を用意した。
・ポリエステル-イソシアネート樹脂:ポリエステル樹脂とブロックイソシアネートの混合物(イソシアネート基と水酸基の当量比(NCO/OH):0.5~1.5/1)。
・アミン-イソシアネート樹脂:ポリアミンとブロックイソシアネートの混合物(イソシアネート基とアミン基の当量比(NCO/NH2):0.8~1.2/1)。
・エポキシ樹脂:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(数平均分子量500~1000)。・五酸化バナジウム:新興科学製の品番FF-J(平均粒径:10μm)。
・五酸化バナジウム(シラン処理):新興科学製の品番FF-J(平均粒径:10μm)をシランカップリング剤(BRB社製の品番Silanil442で処理したもの。
・リン酸カルシウム:東邦顔料製の品番NP-530(平均粒径:15μm)。
・モリブデン酸亜鉛:カナヱ工業製ZNF08PB(平均粒径:10μm、必要に応じて乳鉢で粉砕)。
・ストロンチウムクロメート:純正化学製のクロム酸ストロンチウム(平均粒径:10μm)。
・液状防錆剤A:共栄社化学製の品番ラスミンA。
・液状防錆剤B:Borches製の品名Additive TI。
・液状防錆剤C:KING INDUSTRY製の品番NACORR 1151。
(1)端面耐食性
実施例1から43、比較例1から3の被覆めっき鋼板を切断して、平面視70mm×1
50mmの寸法のサンプルを切り出した。このサンプルの短辺(長さ70mmの辺)の端面をシールして、端面耐食性評価用サンプルを得た。このサンプルを用いて、複合サイクル試験(CCT)を実施し、端面耐食性を評価した。具体的には、複合サイクル試験(CCT)は、SST(5%NaCl塩水噴霧:35℃;2時間)、乾燥(60℃、4時間)及び湿潤(恒温湿潤:50℃、95%RH;2時間)を1サイクルとして、120サイクル実施した。試験後のサンプルの端面に生じた白錆の長さ(mm)を測定して、その結果を以下の基準で評価した。端面耐食性の評価結果を表1~4に示す。
A:白錆の長さが2mm未満
B:白錆の長さが2mm以上5mm未満
C:白錆の長さが5mm以上10mm未満
D:白錆の長さが10mm以上
実施例1から43、比較例1から3の被覆めっき鋼板を、端部から5cm程度でカットし、被覆層由来の糸状の屑(エナメルヘア)の有無を確認した。その結果を以下の基準で評価した。密着性の評価結果を表1~4に示す。
A:被覆層由来の糸状の屑(エナメルヘア)が発生しておらず、被覆層の浮きも発生していない。
B:被覆層由来の糸状の屑(エナメルヘア)が発生していない。
実施例1から43、比較例1から3の被覆めっき鋼板に対し、キシレンで湿らせたガーゼで50回ラビングし、塗膜を観察した。その結果を以下の基準で評価した。耐溶剤性の評価結果を表1~4に示す。
A:被覆層が残存していた。
B:被覆層が溶解してめっき層が露出していた。
2 鋼板
3 めっき層
4 被覆層
5 上塗層
Claims (7)
- 鋼板と、めっき層と、被覆層と、をこの順に積層して備え、前記めっき層は、アルミニウム及び亜鉛を含有し、前記被覆層は、主成分が五酸化バナジウムである防錆顔料を含み、前記被覆層は、被覆塗料の硬化物であり、
前記五酸化バナジウムの平均粒子径が、15μm以下である、
被覆めっき鋼板。 - 前記被覆塗料は、前記防錆顔料を4重量%以上30重量%以下の割合で含む、
請求項1に記載の被覆めっき鋼板。 - 前記防錆顔料が、シランカップリング剤で表面処理されている、
請求項1又は2に記載の被覆めっき鋼板。 - 前記被覆層の厚みが、5μm以上50μm以下である、
請求項1から3のいずれか一項に記載の被覆めっき鋼板。 - 前記被覆層を覆う上塗層を更に含む、
請求項1から4のいずれか一項に記載の被覆めっき鋼板。 - 前記被覆塗料は、エポキシ樹脂を含み、
前記被覆塗料全量に対する前記エポキシ樹脂の割合は、5重量%以上10重量%以下である、
請求項1から5のいずれか一項に記載の被覆めっき鋼板。 - 前記被覆塗料は、水酸基を有するポリエステル樹脂を含み、
前記被覆塗料全量に対する前記水酸基を有するポリエステル樹脂の割合は、10重量%以上50重量%以下である、
請求項1から6のいずれか一項に記載の被覆めっき鋼板。
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