JP2564221B2 - 端面および加工部の耐食性が優れたアルミニウムめっきCr含有鋼板 - Google Patents

端面および加工部の耐食性が優れたアルミニウムめっきCr含有鋼板

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勝正 城戸
岩根 松井
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は端面および加工部で優れ
た耐食性を示すアルミニウムめっきCr含有鋼板に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術及びその課題】従来から建物の屋根や外壁
に使用されてきた着色亜鉛めっき鋼板は雨水、亜硫酸ガ
スなどに曝されて発錆し、めっき層を剥離し、機能劣化
を著しく早める問題から、最近では、市場の要求は益々
厳しさを増して長期耐久性が求められ、従来の着色亜鉛
めっき鋼板に代わってアルミニウム合金めっき鋼板、ア
ルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板などが開発されてい
る。例えば、アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板につい
ては、特公平2−36384号公報には「クロメート系
化成処理をしたアルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板上に
塗膜形成用樹脂と体質顔料とクロム酸カルシウムとクロ
ム酸ストロンチウムとを混合した下層塗装被膜、さらに
上層塗装被膜を施した塗装鋼板」、特公平2−3235
5号公報には「化成処理を施したアルミニウム−亜鉛合
金めっき鋼板にクロム酸ストロンチウムまたはクロム酸
カルシウムを配合した下塗り塗料の下層塗装被膜、この
上に下塗り塗料の下層塗装被膜を施した塗装鋼板」な
ど、多くの種類の塗装アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼
板がある。また、アルミニウムめっき鋼板については、
特公平1−14866号公報の「アルミニウムめっき鋼
板にクロム酸塩・リン酸塩などの防錆顔料と炭酸カルシ
ウムの体質顔料とを混合した下層塗装被膜と、その上に
上層塗装被膜を施した塗装アルミニウムめっき鋼板」、
特開平59−159334号公報の「アルミニウムめっ
き鋼板にZn−Mg合金粉末を添加した防錆顔料を含有
する下塗塗装を施し、その上に上塗塗装を施した塗装鋼
板」などの塗装アルミニウムめっき鋼板がある。しかし
ながら、塗装したアルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板や
アルミニウムめっき鋼板は、従来から使用されているア
ルミニウム−亜鉛合金やアルミニウムめっき鋼板に比較
して耐食性能が大幅に改善されるにもかかわらず、端面
および加工部で耐食性能を著しく劣化する欠点があり、
問題として残されている。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消し端面および加工部で耐食性に優れたアルミニ
ウムめっき鋼板を提供する事を目的としたもので、その
要旨は、アルミニウムめっきCr含有鋼板の表面に化成
処理層を施した後、この表面にクロム酸ストロンチウム
と二酸化ケイ素を混合した樹脂系塗装被膜層、さらに樹
脂系塗装被膜層を施したアルミニウムめっきCr含有鋼
板である。特に本発明は、下塗被膜においてクロム酸ス
トロンチウムと二酸化ケイ素を混合した樹脂系塗装を施
す事により、鋼板の端面などにおいて優れた耐食性が得
られるところに特徴がある。
【0004】以下、本発明について詳細に説明をする。
転炉、電気炉あるいはさらに精製炉などの溶解炉で溶製
された溶鋼を造塊・分塊法あるいは連続鋳造法で得られ
た鋼片を圧延、溶融アルミニウムめっきするなど通常の
めっき鋼板製造過程を経て製造されたアルミニウムめっ
きCr含有鋼板に塗装する。アルミニウムめっきを施し
たCr含有鋼板は、Crを含有しないこれまでの鋼板に
較べ、鋼板およびめっき層の耐食性を改善する。すなわ
ち、アルミニウムめっきCr含有鋼板は、溶融アルミニ
ウムめっき工程において鋼中のCrがめっき層に拡散
し、例えば塩水などの腐食環境に曝された場合の腐食初
期過程においてめっき層のCrが腐食生成物中に溶出濃
化してカソード反応を抑制した欠陥部の少ない腐食生成
物を形成し、めっき層の腐食速度を減少して耐食性を向
上させる。その効果は、鋼中Cr含有量の増加に耐食性
が増大し、鋼中のCr含有量が5%以上で顕著に認めら
れる。しかし、鋼中のCr含有量が20%を越えると、
めっき層の耐食性向上効果が飽和域に達し、その効果が
相対的に減少する傾向にある。本発明において鋼中に含
有されるCr量は、特に限定するものではないが、5〜
20%が好ましい。
【0005】このようにして得られたアルミニウムめっ
きCr含有鋼板の表面に、クロム酸系やリン酸亜鉛系の
化成処理層をスプレーまたは浸漬法によって施す。化成
処理層は、塗装下地層で塗料密着性の向上を図るもの
で、加工時の塗膜剥離を防止する。このようにしてアル
ミニウムめっきCr含有鋼板の表面を改質した化成処理
層に、防錆顔料のクロム酸ストロンチウムと二酸化ケイ
素を混合した樹脂組成の塗装皮膜層を施す。この塗装皮
膜層は、切断された鋼板の端面および屈曲された加工部
に耐食性を付与するものである。樹脂にはエポキシ樹脂
系、アクリル樹脂系、ポリエステル樹脂系、フェノキシ
樹脂系、ウレタン樹脂系など加工密着性、耐食性、耐衝
撃性など鋼板に要求される諸性質をもつ高分子系の樹脂
を単独またはこれらを複合して使用される。これらの樹
脂に配合されるクロム酸ストロンチウムは、鋼板の端面
や加工部における耐食性を長期間付与し、さらにこの上
に塗装される塗膜の端面膨れ(エッジクリープ)を減少
させる効果もある。このような効果は、樹脂中にクロム
酸ストロンチウムを配合して得られるが、中でも5〜6
0%が好ましい。
【0006】また二酸化ケイ素は、クロム酸ストロンチ
ウムとの併合配合によって耐食性を長期間に亘って持続
させるいわゆる徐放効果を示し、塗膜の端面膨れを抑制
し、塗膜密着性を向上する効果を奏する。このような二
酸化ケイ素の効果は、二酸化ケイ素をカップリング剤で
処理することにより一層持続する事ができ、しかも樹脂
中に10%以上の配合で顕著に得られる。すなわち本発
明において、樹脂中にクロム酸ストロンチウムと二酸化
ケイ素を併用して配合する事により、表面積の大きな多
孔性の二酸化ケイ素がクロム酸ストロンチウムを吸着す
るため、使用初期にクロム酸ストロンチウムを溶出しつ
くしてしまう事もなく、徐々にクロム酸ストロンチウム
が溶出し防錆効果を持続する効果を奏する。本発明にお
いては、厚み増加、色付けなどの目的から、さらに酸化
チタンのような体質顔料を混合してもよい。さらに本発
明は、その上層に樹脂系塗装被膜層を施す。上層の樹脂
系塗装被膜層は、耐食性や加工性を付与するもので、ポ
リウレタン樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、アルキッド樹
脂塗料、ウレタン樹脂塗料、シリコンポリエステル樹脂
塗料、シリコンアクリル樹脂塗料、フッ素樹脂塗料など
を使用する。上記のような樹脂塗装が施されたアルミニ
ウムめっきCr含有鋼板は、板表面は勿論の事、切断さ
れた鋼板の端面および屈曲された加工部に耐食性などを
著しく向上する効果を奏する。
【0007】
【実施例】次に実施例および比較例により、本発明を具
体的に説明する。例中の%、部はいずれも重量基準であ
る。 (実施例1〜12 および比較例1〜) 板厚0.6mmのアルミニウムめっきCr含有鋼板(目
付量200g/m(両面))にクロム酸(CrO
SiO)系化成処理液(ZN−1300AN=日本パ
ーカライジング社製)を皮膜量が20〜80mg/m
(乾燥状態)になるよう、ロール塗装を行い、80〜1
00℃で乾燥させた。次に形成された化成処理層の表面
にエポキシエステル系下塗り塗料の不揮発分に対し表1
に示す量のクロム酸ストロンチウム、及び二酸化ケイ素
が配合された下塗り塗料を7〜9g/m(乾燥状態)
の範囲で塗布し、板温200℃にて60秒間焼付けを
し、その上に、ポリフッ化ビニリデン系上塗り塗料(日
本油脂社製プレカラーNo.8000ブルー)をロール
コーターにて乾燥膜厚が20〜25μになるように塗布
し、板温240℃にて60秒間焼付けて塗装鋼板を得
た。
【0008】(従来例 1〜5)表1に示す素材を用
い、表面にクロム酸ストロンチウムを下塗り塗料の不揮
発分に対して、表中に示す重量%含有したエポキシエス
テル系下塗リ塗料を塗布した他は、実施例と同様にして
塗装鋼板を得た。以上で作成した試験片について、以下
に示す試験項目、及び方法で試験を行なった結果を同時
に表1に示した。
【0009】
【表1A】
【0010】
【表1B】
【0011】(試験方法、及び評価方法)密着性(沸水10Hrs後) :塗装鋼板(7×25c
m)沸騰水に10時間浸漬した後、1時間放置し、ゴバ
ン目エリクセン試験(1mm/1mm 100/100
6.5mm押し出し)及び4T−TBend曲げ加工を
行ない、加工部の耐セロテープ密着性の評価を行なっ
た。5点法で評価し、全くハクリなしを5点、全ハクリ
を1点として評価した。 耐エッジクリープ性:塗装鋼板の三辺の端面、及び裏面
をポリエステルテープでシールした塗装鋼板を塩水噴霧
試験機(JIS K−5400 7、8)に暴露し、シー
ルしていない端面からの塗膜のブリスターふくれ状況
(以下エッジクリープと呼ぶ)を評価するもので、その
ブリスターの最大長さ(mm)で評価した。加工部の耐食性 :塗装鋼板の4辺の端面、及び裏面をポ
リエステルテープでシールした塗装鋼板に4T曲げ加工
を行い塩水噴霧試験機(JIS K−54007、8)
に暴露し、加工部のブリスター発錆状態の評価を行なっ
た。5点法で評価し、全く異常なしを5点、著しく劣化
の認められるものを1点として評価した。
【0012】表1から明かな様に、本発明の範囲から外
れた比較例1〜4は、端面の耐エッジクリープ性が悪
く、又、従来例1〜5は、高級素材であるステンレス、
アルミニウムを除き、耐エッジクリープ性が劣り、また
加工部の劣化が激しいことが判る。本発明に準じた実施
例1〜11は端面、加工部において、ステンレス、アル
ミニウムと同様の性能を有し、従来問題とされていた端
面、加工部の耐食性が劣るという塗装鋼板の欠点を大幅
に改良ならしめた上、経済性にもすぐれた塗装鋼板の提
供を可能にすることができた。
【0013】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によって従来
問題とされていた端面、加工部の耐食性が劣るとされて
いた塗装鋼板の欠点を大幅に改善し、鋼板の端面及び加
工部などにおいて優れた耐食性が得られる建材用鋼板を
提供することにある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 征順 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新日本製鐵株式会社 八幡製鐵所内 (72)発明者 城戸 勝正 福岡県北九州市若松区大字安瀬1番地 東海鋼業株式会社 若松工場内 (72)発明者 松井 岩根 福岡県北九州市若松区大字安瀬1番地 東海鋼業株式会社 若松工場内 (72)発明者 茶谷 悦司 兵庫県明石市二見町西二見2001−18−C −313 (72)発明者 羽根 高志 兵庫県神戸市西区美賀多台1−9−1− 1007 (56)参考文献 特開 昭64−8034(JP,A) 特開 平1−270976(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウムめっきCr含有鋼板の表面
    を化成処理層を施した後、この表面にクロム酸ストロン
    チウムと二酸化ケイ素を混合した樹脂系塗装被膜層、さ
    らに樹脂系塗装被膜層を施した事を特徴とする端面およ
    び加工部の耐食性が優れたアルミニウムめっきCr含有
    鋼板。
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JP2655873B2 (ja) * 1988-04-20 1997-09-24 関西ペイント株式会社 亜鉛めっき鋼材の表面処理方法および表面処理組成物

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