JP3219357B2 - 高鮮映性プレコート鋼板の製造方法 - Google Patents

高鮮映性プレコート鋼板の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高鮮映性プレコート鋼
板の製造方法に関し、詳細には、家庭用電気機器(家電
機器)、屋内器物、建築内装材料等に用いて好適な高鮮
映性プレコート鋼板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、塗膜密着
性及び塗装後の耐食性に優れているため、冷蔵庫や洗濯
機等の家電機器等の如き塗装用途に多く使用される。即
ち、塗装されて使用されることが多い。
【0003】かかる塗装用途を含め、一般に、塗装方式
としては、家電メーカにおける公害防止、職場環境改
善、省力化等を目的として、鋼板をプレス成形後塗装す
るポストコート方式から、予め鋼板メーカにて塗装した
鋼板を購入して家電メーカ等で成形(プレス成形等)
し、組立てして使用するプレコート方式(即ち、家電メ
ーカ等での成形(プレス成形等)前に鋼板メーカにて鋼
板を塗装する方式)に切り替わりつつある。このプレコ
ート方式により得られる鋼板がプレコート鋼板である。
こうした動向の中で、近年、塗膜表面の写像性の高いプ
レコート鋼板、即ち、いわゆる鮮映性に優れたプレコー
ト鋼板の要求が高まっている。
【0004】一般に、かかる鮮映性には、素材(塗装さ
れる材料)の表面粗さ、塗装技術、塗料性状等が影響す
るが、通常15〜25μm 厚さの比較的薄い塗膜を形成させ
るプレコート鋼板では、特に素材の影響が大きく、素材
側から鮮映性を向上させるには、基本的に塗装前の素材
表面ができるだけ平滑であることが望ましい。
【0005】ところが、素材が合金化溶融亜鉛めっき鋼
板である場合、その表面は、亜鉛めっき鋼板の表面と異
なり、著しく粗く(表面粗さが大きく)、このため、め
っき層表面をスキンパス処理(圧延)をして表面を調整
しても、満足すべき充分な鮮映性を安定して得ることは
できないという問題点があり、その解決が切望されてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に着目してなされたものであって、その目的は、合
金化溶融亜鉛めっき鋼板を塗装原板として、鮮映性に優
れたプレコート鋼板を安定して得ることができる高鮮映
性プレコート鋼板の製造方法を提供しようとするもので
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、次のような構成のプレコート鋼板の製造
方法としている。即ち、本発明に係るプレコート鋼板の
製造方法は、冷延鋼板に溶融亜鉛めっきをし、合金化処
理を施して合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得、該溶融亜鉛
めっき鋼板にスキンパス圧延を施した後、下塗り塗膜及
び上塗り塗膜を形成させるプレコート鋼板の製造方法に
おいて、前記冷延鋼板の表面粗さを中心線平均粗さRaで
0.8μm 以下に調整し、前記スキンパス圧延の際に該圧
延のためのロールとして表面粗さが中心線平均粗さRaで
0.2μm 以下のロールを使用すると共に該圧延での圧下
率を前記冷延鋼板の中心線平均粗さRaに応じて下記式
を充たす値にし、更に、前記上塗り塗膜の形成のための
上塗り塗料として数平均分子量:4000〜15000 のポリエ
ステル樹脂系塗料を用いることを特徴とする高鮮映性プ
レコート鋼板の製造方法である。 0.5×Ra(P) +1.0 ≦S≦4 ------------ 式 但し、上記式において、Ra(P) は冷延鋼板の中心線平
均粗さ(μm )、Sはスキンパス圧延での圧下率(%)
を示すものである。
【0008】
【作用】本発明は、前記問題点を解決すべく、主に合金
化溶融亜鉛めっき鋼板の表面粗さを小さくする方向で、
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面粗さに及ぼす各種めっ
き条件の影響、スキンパス圧延条件等について検討した
結果、溶融亜鉛めっき前の冷延鋼板の表面粗さ、合金化
溶融亜鉛めっき鋼板のスキンパス圧延の際の使用ロール
の表面粗さ及び該圧延での圧下率、スキンパス圧延後の
塗膜形成の際に使用する上塗り塗料の種類が大きく影響
し、これら影響因子を調整することにより、鮮映性に優
れたプレコート鋼板を安定して得ることができるという
知見を得、この知見に基づき完成されたものである。
【0009】即ち、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面粗
さに対して、溶融亜鉛めっき前の冷延鋼板の表面粗さが
特に大きく影響し、該表面粗さが小さいほど、合金化溶
融亜鉛めっき鋼板の表面粗さも小さくなることがわかっ
た。そして、冷延鋼板の表面粗さが中心線平均粗さRaで
0.8μm を超えると、溶融亜鉛めっき・合金化処理後の
スキンパス圧延での圧下率(S) を高くしても、塗装後の
プレコート鋼板の鮮映性は良好域まで向上せず、いたず
らに鋼板の材質の劣化を招くので、冷延鋼板の表面粗さ
は中心線平均粗さRaで 0.8μm 以下にする必要があるこ
とがわかった。
【0010】このように冷延鋼板の表面粗さをRaで 0.8
μm 以下にすると、鮮映性は向上するが、それだけでは
未だ充分ではなく、更に、高い鮮映性を得るために、ス
キンパス圧延での圧下率を前記冷延鋼板の中心線平均粗
さRaに応じて変化させる必要があり、この粗さRaが大き
いほどスキンパス圧下率を大きくすればよいことがわか
った。そして、冷延鋼板の中心線平均粗さRaを Ra(P)、
スキンパス圧延での圧下率をSで表示すると、Sが 0.5
×Ra(P) +1.0 未満の場合にはプレコート鋼板の鮮映性
は低くて不充分であり、これ以上になると高い鮮映性が
得られ、一方、Sが4を超えると鋼板の材質が劣化し、
それに起因して成形時に割れが発生するので、 0.5×Ra
(P) +1.0 ≦S≦4の式、即ち前記式を充たすSとす
る必要があることがわかった。
【0011】又、スキンパス圧延による合金化溶融亜鉛
めっき層表面の平滑化の効果は、スキンパス圧延用ロー
ルの表面粗さによっても影響を受け、このロールの表面
粗さが中心線平均粗さRaで 0.2μm を超えると平滑化の
効果は小さく、それに起因して高鮮映性プレコート鋼板
が得られなくなるので、スキンパス圧延用ロールとして
は表面粗さが中心線平均粗さRaで 0.2μm 以下のものを
使用する必要があることがわかった。
【0012】更に、スキンパス圧延後の下塗り塗膜及び
上塗り塗膜の形成に際し、上塗り塗膜の形成のための上
塗り塗料として数平均分子量:4000〜15000 のポリエス
テル樹脂系塗料を用いることにより、鮮映性に優れたプ
レコート鋼板を得ることができることがわかった。
【0013】即ち、スキンパス圧延後は、適宜塗装の下
地処理を行った後、塗装・焼付して塗膜(下塗り塗膜及
び上塗り塗膜)を形成させる。この塗膜形成に際して用
いる塗料の性状が塗膜形成後の鮮映性に影響を及ぼす
が、下塗り塗膜は通常塗膜厚さが3〜7μm と薄いた
め、その影響度は小さい。従って、下塗り塗料は特に限
定する必要がなく、エポキシ系、ポリエステル系、エポ
キシ変成ポリエステル系等の塗料を必要な塗膜性能に応
じて選択すればよい。
【0014】これに対し、上塗り塗膜には、基本的に塗
膜硬度及び加工性が高度に優れていることが必要であ
り、かかる塗膜の形成用上塗り塗料としてはポリエステ
ル系の塗料が優れていてよいが、上塗り塗料の性状が塗
膜形成後の鮮映性に及ぼす影響は大きく、特に分子量の
影響が大きくて分子量が低いほど塗料のフロー性が良く
なり、引いては塗装後の鮮映性が良好となる。そして、
分子量が15000 を超えると鮮映性が不充分となり、1500
0 以下のとき充分に高い鮮映性が得られ、一方、分子量
が4000未満になると塗膜の加工性が低下して不充分とな
る。従って、上塗り塗料としては、数平均分子量:4000
〜15000 のポリエステル樹脂系塗料を用いる必要があ
る。
【0015】以上のような知見に基づき、本発明は完成
されたものであり、前述の如き構成のプレコート鋼板の
製造方法としている。従って、本発明によれば、合金化
溶融亜鉛めっき鋼板を塗装原板として、鮮映性に優れた
プレコート鋼板(高鮮映性プレコート鋼板)を安定して
得ることができるようになる。尚、この高鮮映性プレコ
ート鋼板は、鮮映性に優れる他、前記の如く塗膜密着
性、塗膜硬度及び加工性、鋼板材質を劣化させることな
く、高水準に維持するようにしているので、これら諸特
性に優れており、又、耐食性も損なうものではないの
で、従来のものと同様に優れている。
【0016】本発明において、塗膜(下塗り塗膜及び上
塗り塗膜)の形成は、前記の如く、スキンパス圧延後の
溶融亜鉛めっき鋼板に適宜塗装下地処理を行った後、塗
装・焼付する方法により行うことができる。この塗装・
焼付の方法としては、2回塗装・焼付する2コート2ベ
ーク方式によるのが塗膜のトータル性能面からも望まし
い。この場合、2層の塗膜が形成され、下層(1層目)
の塗膜が下塗り塗膜、上層(2層目)の塗膜が上塗り塗
膜となる。しかし、これに限定されず、3回以上塗装・
焼付する方式を採用することもでき、この場合は3層以
上の塗膜が形成され、最上層の塗膜が上塗り塗膜、最下
層の塗膜が下塗り塗膜となり、それらの間の塗膜(中間
層の塗膜)は中塗り塗膜となる。
【0017】
【表1】
【0018】
【実施例】Alキルド鋼を冷間圧延し、その最終ロールの
表面粗さを変化させて中心線平均粗さRa:0.2 〜1.2 μ
m (0.2, 0.6, 1.2 μm )の冷延鋼板を得た。次に、こ
の冷延鋼板に対し、連続溶融亜鉛めっきラインにて溶融
亜鉛めっきを施し、そして合金化処理を施した。このよ
うにして得られた合金化溶融亜鉛めっき鋼板に対し、表
面粗さを種々変えたロールを用い、圧下率を0.5 〜5.0%
の範囲で変化させてスキンパス圧延を施した。このスキ
ンパス圧延後の合金化溶融亜鉛めっき鋼板に対し、クロ
メート処理を施した後、塗料としてポリエステル樹脂系
塗料を用い、2コート2ベーク方式により塗装を施し、
下塗り塗膜及び上塗り塗膜を形成させてプレコート鋼板
を得た。このとき、上塗り塗料については、数平均分子
量を3水準に変化させたものを用いた。
【0019】このようにして得られたプレコート鋼板に
ついて、PGD 計(携帯用鮮明度光沢度計)による鮮映性
測定の他、塗膜密着性試験、曲げ加工性試験、引っ張り
試験を行った。ここで、塗膜密着性試験は、プレコート
鋼板の塗膜にナイフにより縦横1mm間隔で切り目を入れ
て1×1mmの碁盤目を刻み、次にエリクセン試験機によ
りカップ状に深さ6mmまで押出した後、粘着テープを貼
り、次いで該テープを剥がす方法により行い、そのとき
の塗膜の剥離の有無により塗膜密着性を評価した。曲げ
加工性試験は、室温にてプレコート鋼板を2枚はさみ、
プレコート鋼板の塗膜側が外側になるように角度:180°
まで曲げる方法により行い、そのときの塗膜のクラック
発生の有無により塗膜の曲げ加工性を評価した。尚、引
っ張り試験はスキンパス圧延前の合金化溶融亜鉛めっき
鋼板についても行い、その合金化溶融亜鉛めっき鋼板で
の延性に対してプレコート鋼板での延性が低下したかど
うかを調べ、その延性低下の有無によりプレコート鋼板
の材質特性を評価した。
【0020】上記試験の結果を表1に示す。本発明の実
施例と比較例とを対比するに、比較例に係る方法により
得られたプレコート鋼板は、塗膜密着性はいづれも良好
(塗膜剥離なし)であるものの、冷延鋼板の中心線平均
粗さRa:0.8 μm 以下の条件、スキンパス圧延ロールの
中心線平均粗さRa: 0.2μm 以下の条件、スキンパス圧
延での圧下率:前記式を充たすSという条件、上塗り
塗料:数平均分子量4000〜15000 のポリエステル樹脂系
塗料という条件の中の1条件或いは数条件を充たしてい
ないため、鮮映性不良であるか、塗膜の曲げ加工性不良
(塗膜にクラック発生あり)であるか、材質特性不良
(延性低下あり)であるか、或いは、塗膜加工性不良及
び材質特性不良であった。
【0021】これに対し、上記条件の全てを充たしてい
る本発明の実施例に係る方法により得られたプレコート
鋼板は、塗膜密着性がいづれも良好である他、鮮映性、
塗膜の曲げ加工性、材質特性の全てが良好であった。
【0022】
【発明の効果】本発明に係るプレコート鋼板の製造方法
によれば、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を塗装原板とし
て、塗膜密着性、塗膜硬度及び加工性、鋼板材質、耐食
性の低下を招くことなく、それら諸特性に優れると共
に、従来の場合よりも特に鮮映性に優れたプレコート鋼
板(高鮮映性プレコート鋼板)を安定して得ることがで
きるようになる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C23C 22/00 C23C 22/00 Z (56)参考文献 特開 昭64−15393(JP,A) 特開 平2−205201(JP,A) 特開 昭59−1636(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B05D 7/14 B21B 1/22 C23C 2/06 C23C 2/28 C23C 22/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷延鋼板に溶融亜鉛めっきをし、合金化
    処理を施して合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得、該溶融亜
    鉛めっき鋼板にスキンパス圧延を施した後、下塗り塗膜
    及び上塗り塗膜を形成させるプレコート鋼板の製造方法
    において、前記冷延鋼板の表面粗さを中心線平均粗さRa
    で 0.8μm 以下に調整し、前記スキンパス圧延の際に該
    圧延のためのロールとして表面粗さが中心線平均粗さRa
    で 0.2μm 以下のロールを使用すると共に該圧延での圧
    下率を前記冷延鋼板の中心線平均粗さRaに応じて下記
    式を充たす値にし、更に、前記上塗り塗膜の形成のため
    の上塗り塗料として数平均分子量:4000〜15000 のポリ
    エステル樹脂系塗料を用いることを特徴とする高鮮映性
    プレコート鋼板の製造方法。 0.5×Ra(P) +1.0 ≦S≦4 ------------ 式 但し、上記式において、Ra(P) は冷延鋼板の中心線平
    均粗さ(μm )、Sはスキンパス圧延での圧下率(%)
    を示すものである。
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