JP4032782B2

JP4032782B2 - Method for producing a coated steel sheet having a good appearance

Info

Publication number: JP4032782B2
Application number: JP2002070167A
Authority: JP
Inventors: ゆか小森; 一道佐志; 正樹河野
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2022-03-14
Also published as: JP2003266017A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗装鋼板の製造方法に係り、特に高温で焼鈍された鋼板に樹脂を含む水系塗液を塗布・乾燥後焼き付けして塗装鋼板を製造する方法に関する。特に本発明は、塗液の乾燥工程において発生するフラッシュラストを低減し、かつ水系塗液を長時間継続して塗布する工程においてロールコーターへの樹脂巻き付きを防止して良好な外観を有する塗装鋼板を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷延鋼板や電磁鋼板などは、最終板厚に圧延された後、一般に還元雰囲気で高温の最終焼鈍され、その後必要に応じて塗装され、最終製品とされる。塗装の種類には種々のものがあるが、有機樹脂を含有した水系塗料塗装が一般的に広く行われている。また、塗装方法にも、種々の形式があるが、ロールコータ方式が生産性において優れ、かつ薄膜での塗膜厚の管理を厳格に行えるので広く採用されている。また、このような塗装は一般に最終焼鈍炉に直結した塗装ラインを用いるので、塗装される鋼板は最終焼鈍によって活性化された表面を有し、かつ高速、たとえば150m/minで塗装ラインに導入される。
【０００３】
このような最終焼鈍炉に直結した塗装ラインを用いて、鋼板に有機樹脂を含む水系塗液を塗布し、これを乾燥・焼き付けして塗装鋼板を製造すると、以下の▲１▼、▲２▼の問題に遭遇する。
▲１▼焼鈍後の鋼板は表面の活性度が高いため、塗布された水系塗液中にFeが溶出しやすく、フラッシュラストなどの被膜外観不良が発生しやすい。
▲２▼鋼板を焼鈍炉から直接高速でロールコーターに持ち込んで水系塗液を塗布すると、特に長時間継続して塗布作業を行うときに、鋼板が保有する熱により樹脂がロールコーターに巻き付きそこを起点に被膜外観不良が発生しやすい。
【０００４】
このような問題を解決するため、特開平4-154972号公報には最終焼鈍工程を経た電磁鋼板の表面にクロム化合物−有機樹脂系の処理液を塗布し、次いで焼き付けし、絶縁被膜を形成する方法において該処理液の温度を25℃以下の状態にして25℃以下に保持された該電磁鋼板の表面に塗布する電磁鋼板被膜の形成方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この方法にしたがい、処理液の温度及び鋼板の温度を25℃以下にすることによりロールコーターへの樹脂巻き付きを減少させることができる。しかしながら、その効果は限られており、樹脂種によっては長時間塗布によりロールコーターへの樹脂巻き付きが発生する。また、クロム化合物−有機樹脂系は不動体化効果のためフラッシュラストは発生し難いが、クロム化合物を含まなかったり量が少ない場合は、Feが溶出することに起因するフラッシュラストが発生しやすい。
【０００６】
本発明は、上記従来技術に係る問題点を解決し、最終焼鈍炉に直結した塗装ラインを用いて、鋼板に有機樹脂を含む水系塗液を塗布し、これを乾燥・焼き付けして塗装鋼板を製造する場合、特に長時間継続して塗布作業を行うときにも、ロールコーターへの塗料巻き付き現象を生ぜず、かつフラッシュラストの発生もない良好な外観を有する塗装鋼板を製造する方法を提案するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために、フラッシュラストの生成条件について検討を重ね、焼鈍後の鋼板に対して水洗を施して鋼板の表面活性度を低下させることによりフラッシュラストの発生を抑制できること、また水系塗液の塗布後、水を迅速に乾燥させることによってフラッシュラストの発生を抑制できることを見出した。また、本発明者らは水系塗液を長時間継続して塗布作業を行うときのロールコーターへの樹脂巻き付きについても検討を行い、塗液塗布時の鋼板温度を塗液成分中の有機樹脂のガラス転移点に応じて一定範囲内に管理すれば、実質的にロールコーターへの樹脂成分の巻き付きを抑制できることを知った。
【０００８】
本発明は、具体的には、焼鈍された鋼板を水により洗浄した後、樹脂を含む水系塗液を塗布し、塗布終了から鋼板温度が100℃になるまでの時間を10s以内として乾燥した後、所定温度まで昇温して焼き付けることにより良好な外観を有する塗装鋼板を製造するものである。
【０００９】
本発明は、上記乾燥、焼き付け条件に加え、さらに樹脂を含む水系塗液を塗布する際の鋼板温度を60℃以下かつ水系塗量に含まれる樹脂のガラス転移点（Tg）+20℃以下とする。これにより、長時間継続して塗布工程を実施する際におけるロールコーターへの樹脂巻き付きを抑制し、良好な外観を有する塗装鋼板を製造することができる。上記発明を実施するに当たり、前記水系塗料塗布後の乾燥は鋼板の内部発熱により行うことが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、焼鈍された鋼板に適用される。鋼板の材質に特に制限されず、冷延鋼板のほか、電磁鋼板にも適用可能である。板厚にも特に限定はないが、板厚が厚いときには水性塗液を塗布後、鋼板を迅速に乾燥するための昇温速度が十分大きくできないおそれがあるので、板厚を0.9mm以下とするのが好適である。焼鈍雰囲気、焼鈍温度にも特に制限はなく、窒素／水素混合雰囲気のほか、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気を用い、たとえば再結晶温度以上の高温で焼鈍した鋼板に対して本発明を適用しうる。また、鋼板の通板速度にも特に制限を設ける必要がないが、通板速度を150m/m以上のような高速にとったとき、ロールコーターで樹脂にせん断力がかかりやすくなり、樹脂がロールに巻き付きやすくなるので本発明の効果が顕著に現われる利点がある。
【００１１】
このようにして焼鈍された鋼板は、まず水により洗浄される。水洗の方法は特に限定されず、浸漬、スプレー、ブラシ洗浄など任意の手段を採用しうる。この水洗を行わない場合、原因は明らかではないが、特に不動態化剤を含まない水系塗液を用いた場合、塗液中にFeが溶出することに起因するフラッシュラストが発生し、塗装鋼板の外観を劣化させる。このような現象は、焼鈍直後の鋼板に対して水洗を行うことにより大幅に軽減される。
【００１２】
水洗された鋼板には、次いで樹脂を含む水系塗液が塗布される。樹脂の種類は塗装鋼板の性質に応じて選べばよく、たとえば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、スチレン樹脂、アミド樹脂、イミド樹脂、尿素樹脂、酢酸ビニル樹脂、アルキッド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂等の樹脂を利用できる。また、これらの種類の樹脂を単体で利用できるほか、これらの共重合体あるいは混合物等の形でも利用できる。
【００１３】
また、水系塗液の成分として上記樹脂を含有する塗液中に樹脂のほか無機成分を混合することもできる。無機成分としては、例えば、クロム酸系、リン酸系、無機コロイド系、あるいはこれらの混合物系の物質等を目的に応じて利用できる。これら無機成分は上記樹脂成分と相溶する範囲内で選択される。さらに、樹脂成分相互間、あるいは上記無機成分との相溶性確保のため、必要に応じて公知の界面活性剤添加、樹脂表面官能基制御、pH調整剤添加等を適宜適用することもできる。
【００１４】
上記樹脂成分等を含有する水系塗液は、水洗された鋼板上に、たとえばロールコーターによって所定厚さの塗膜層が得られるように塗布されるが、その際、樹脂の性質に応じ下記の点に留意することが、特に長時間継続して塗布作業を行うときのロールコーターへの樹脂巻き付き防止の点で望ましい。
【００１５】
まず、塗液が熱可塑性樹脂を含まない場合、すなわち樹脂成分が熱硬化性樹脂のみから成り立っている場合は、水系塗量を塗布する際の鋼板の温度を60℃以下とする。樹脂成分が熱硬化性樹脂のみであり、熱可塑性樹脂を含有しない場合は、鋼板温度が上昇してもロールコーターへの樹脂巻き付き現象は生じないが、鋼板温度が60℃を超えると鋼板面からの水分蒸発が激しくなり、そのため塗膜面に斑点状の外観不良が発生しやすくなる。そのため、塗料の如何にかかわらず、鋼板温度を60℃以下になるようにすべきである。
【００１６】
塗液に熱可塑性樹脂を含む場合には、上記条件に加えて、鋼板温度を水系塗量に含まれる樹脂のガラス転移点（Tg）＋20℃以下とすることが特に長時間継続して塗布作業を行うときの樹脂のロールコーターへの巻き付きを防止する上で必要である。
【００１７】
図１は、溶質（固形分換算で樹脂30mass%、重クロム酸マグネシウム5mass%、エチレングリコール15mass%（エチレングリコールは溶質分として計算））を水に5mass%の濃度で溶解させた水系塗液を厚さ0.5mmの鋼板100t(トン、以下同様)に塗布したときのロールコーターへの樹脂巻き付き現象の発生状況と用いた樹脂のガラス転移点温度との関係を、鋼板温度をパラメーターとして、示したグラフである。なお、用いた樹脂はアクリル／スチレン共重合樹脂であり、そのガラス転移点はモノマー組成を変更することによって調整した。なお、上記図１において、樹脂巻き付き状況の評価は表１のとおりである。
【００１８】
【表１】

【００１９】
このグラフから長時間継続して塗布作業を行うときのロールコーターへの樹脂巻き付き現象は熱可塑性樹脂のガラス転移点(Tg)と鋼板温度に関係があり、鋼板温度が使用される熱可塑性樹脂のガラス転移点(Tg)＋20℃を超えるとロールコーターへの樹脂巻き付き現象が著しくなることが分かる。
【００２０】
図２は、溶質（固形分換算で樹脂30mass%、重クロム酸マグネシウム5mass%、エチレングリコール15mass%（エチレングリコールは溶質として計算））を水に5mass%の濃度で溶解させた水系塗液を厚さ0.5mmの鋼板100tに塗布したときのロールコーターへの樹脂巻き付き現象の発生状況と鋼板温度との関係を示したグラフである。この場合用いた樹脂は、▲１▼ガラス転移点25℃のアクリル／スチレン共重合樹脂、▲２▼ガラス転移点25℃のアクリル／スチレン共重合樹脂（50mass%）とエポキシ樹脂(50mass%)のブレンド樹脂、▲３▼エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）である。なお、樹脂巻き付きの評価基準は表１に記したとおりである。
【００２１】
図２から、鋼板温度が低いほどロールコーターへの樹脂巻きつき現象が軽減されること、及び鋼板温度が使用した熱可塑性樹脂のガラス転移点（Tg）+20℃以下であれば樹脂の凝集によるロールコーターへの巻きつきの問題が生じないことが分かる。また、熱硬化性樹脂を用いた場合には、鋼板温度が60℃に至るまでロールコーターへの巻きつきの問題が生じないことが分かる。
【００２２】
これら、図１、図２に示す関係は、熱可塑性樹脂の種類、配合、濃度あるいは鋼板のライン速度等によらず一般的に認められており、したがって、本発明では鋼板温度を60℃以下になるようにするとともに、塗液に熱可塑性の樹脂を含む場合には、鋼板温度を水系塗液に含まれる樹脂のガラス転移点（Tg）＋20℃以下とするのである。
【００２３】
上記に示す条件によって水系塗液が塗布された鋼板は、次いで塗料の乾燥・焼付け工程に付される。この塗料の乾燥・焼付け工程に当たり、水系塗液の塗布終了から鋼板温度が100℃になるまでの時間を10秒以内として乾燥することがフラッシュラストの生成防止のため重要である。
【００２４】
図３は、H₂/N₂=30/70の雰囲気で900℃で焼鈍した厚さ0.5mmの冷延鋼板100tに水洗を施し、あるいは施さずに直接に、溶質（固形分換算で樹脂40mass%、アルミナ複合シリカ60mass%）を水に5mass%の濃度で溶解させた水系塗液をロールコーターで塗布し、塗布終了から鋼板温度が100℃になるまでの時間（このうち、塗布から加熱開始までの時間2s）とフラッシュラストの発生状況との関係を、焼鈍後の水洗の有無をパラメータとして、示したグラフである。なお、樹脂としてはアクリル／スチレン共重合樹脂（Tg：25℃）を用い、塗布する際の鋼板温度は30℃とした。また、100℃から200℃までは10℃/sで焼き付けを行った。なお、上記図３におけるフラッシュラストの発生状況の評価は表２に示すとおりである。
【００２５】
【表２】

【００２６】
図３から分かるように、水系塗液の塗布終了後鋼板温度が100℃に達するまでの乾燥温度が10s以下のときはフラッシュラストの発生がほとんどないこと、特に鋼板が焼鈍後水洗処理を受けたときは実質的にフラッシュラストの発生が皆無になる。
【００２７】
このように水系塗液の塗布終了後鋼板温度が100℃に達するまでの乾燥温度を短縮し、また水洗することによってフラッシュラストの発生を抑制できるメカニズムについては、必ずしも明らかではない。しかし、水系塗液の塗布後の乾燥時間を短縮することは、焼鈍により活性化された鋼板表面からのFeの溶出量を少なくし、また、水洗は活性化された鋼板表面を僅かな水酸化物の生成などによって不活性にし、これによって塗液中へのFeの移行を妨げるためと推察される。なお、フラッシュラストは、塗液中にクロムなどの不動態化剤を十分な量を含む水系塗液を用いた場合は本質的に発生しない。
【００２８】
上記乾燥時間の短縮のためには、公知の手段をすべてとりうる。しかし、例えば熱風炉を用いる場合には、急速加熱のため塗膜層に熱風が強く当たることになり、風紋などの外観不良が顕著に発生する場合がある。これに対し、例えば鋼板を誘導加熱するなど、鋼板の内部発熱により行う手段を採用すれば、上記のような問題を生ぜず、所期の急速加熱による乾燥を行いうる。
【００２９】
上記乾燥後の焼付け工程については、従来公知の手段を用いることができる。昇温速度、最高加熱温度については、塗装鋼板の種類、使用目的に応じて適宜選択すればよい。
【００３０】
また、塗液の塗布方法についても、上記本発明の条件を満足する限り、特に制限する必要はないが、いわゆる両面同時塗布型のロールコーターを用いるのが好適である。片面塗布型のロールコーターを用い、表裏別々に塗布する場合は、鋼板表裏に塗膜厚の差が生じる原因となり、かつ、最初に塗布した面では、次の面に塗付されるまで乾燥工程を待たねばならず、フラッシュラストの発生の危険があるからである。なお、両面同時塗布型のロールコーターとしては、塗膜厚を表裏むらなくできるので、例えば特開平11-262710号公報に記載されているいわゆる竪型のものを用いるのが好ましい。
【００３１】
【実施例】
板厚0.5mm、幅1mの冷延鋼板100tを準備し、これをH₂/N₂=30/70の雰囲気で900℃で焼鈍した。焼鈍された鋼板に対し表１に示す組成を有する水系塗液を塗布した。塗布条件は得られた製品の評価とともに表２に示す。これらのデータから分かるように、本発明例に従って焼鈍された鋼板に水洗を行い、水系塗液の塗布後の乾燥時間を短縮した場合には、フラッシュラストの発生なく、また、鋼板温度を水系塗料に含まれる樹脂のガラス転移点（Tg）＋20℃以下とした場合には塗装時の樹脂のロールコーターへの巻き付きを防止できる。
【００３２】
【表３】

【００３３】
【表４】

【００３４】
【発明の効果】
本発明により、最終焼鈍炉に直結した塗装ラインを用いて、鋼板に有機樹脂を含む水系塗液を塗布し、これを乾燥・焼き付けして塗装鋼板を製造する場合にも、フラッシュラストの発生なく良好な外観を有する塗装鋼板を製造することができる。また、長時間継続して塗布作業を行うときのロールコーターへの塗料巻き付き現象を回避して、ロールコーターの洗浄回数を大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロールコーターへの樹脂巻き付き現象の発生状況と用いた樹脂のガラス転移点温度との関係を、鋼板温度をパラメーターとして、示したグラフである。
【図２】ロールコーターへの樹脂巻き付き現象の発生状況と鋼板温度との関係を示したグラフである。
【図３】水系塗液の塗布終了から鋼板温度が100℃になるまでの時間とフラッシュラストの発生状況との関係を示すグラフである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a coated steel sheet, and more particularly to a method for producing a coated steel sheet by applying an aqueous coating liquid containing a resin to a steel sheet annealed at high temperature, followed by baking. In particular, the present invention is a coated steel sheet that has a good appearance by reducing the flash last generated in the coating liquid drying process and preventing resin wrapping around the roll coater in the process of continuously applying the aqueous coating liquid for a long time. Relates to a method of manufacturing
[0002]
[Prior art]
Cold-rolled steel sheets, electromagnetic steel sheets, and the like are rolled to a final sheet thickness, and then generally subjected to high-temperature final annealing in a reducing atmosphere, and then coated as necessary to obtain a final product. Although there are various types of coating, water-based paint coating containing an organic resin is generally widely performed. Although there are various types of coating methods, the roll coater method is widely adopted because it is excellent in productivity and can strictly control the coating thickness in a thin film. In addition, since such painting generally uses a painting line directly connected to the final annealing furnace, the steel sheet to be coated has a surface activated by the final annealing and is introduced into the painting line at a high speed, for example, 150 m / min. The
[0003]
Using such a coating line directly connected to the final annealing furnace, an aqueous coating solution containing an organic resin is applied to the steel sheet, and this is dried and baked to produce a coated steel sheet. The following (1), (2) Encounter the problem.
(1) Since the steel sheet after annealing has a high surface activity, Fe is likely to elute in the applied aqueous coating liquid, and film appearance defects such as flash last are likely to occur.
(2) Bring the steel sheet directly from the annealing furnace to the roll coater at high speed and apply the water-based coating liquid. Defects in the appearance of the coating tend to occur at the starting point.
[0004]
In order to solve such problems, Japanese Patent Laid-Open No. 4-154972 discloses that a chromium compound-organic resin-based treatment liquid is applied to the surface of a magnetic steel sheet that has undergone a final annealing step, and then baked to form an insulating film. In the method, there is disclosed a method for forming an electrical steel sheet coating to be applied to the surface of the electrical steel sheet maintained at 25 ° C. or lower with the temperature of the treatment liquid being 25 ° C. or lower.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
According to this method, the resin wrapping around the roll coater can be reduced by setting the temperature of the treatment liquid and the temperature of the steel sheet to 25 ° C. or lower. However, the effect is limited, and depending on the resin type, resin wrapping around the roll coater occurs due to long-time application. Further, in the chromium compound-organic resin system, flash last is hardly generated due to the effect of immobilization, but when the chromium compound is not included or the amount is small, flash last due to Fe elution is likely to occur.
[0006]
The present invention solves the problems related to the above-mentioned prior art, and using a coating line directly connected to the final annealing furnace, an aqueous coating solution containing an organic resin is applied to the steel sheet, and this is dried and baked to obtain a coated steel sheet. Proposes a method of manufacturing a coated steel sheet having a good appearance that does not cause a paint wrapping phenomenon on a roll coater and does not cause flash rust even when the coating operation is performed continuously for a long time. Is.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have repeatedly studied the conditions for generating flash rust, and washed the steel plate after annealing to reduce the surface activity of the steel plate, thereby reducing the generation of flash rust. It has been found that it is possible to suppress the occurrence of flash last by quickly drying the water after application of the aqueous coating liquid. In addition, the present inventors also examined the resin wrapping around the roll coater when the aqueous coating solution is continuously applied for a long time, and the steel plate temperature at the time of applying the coating solution is adjusted to the organic resin in the coating solution component. It was found that if the resin was controlled within a certain range according to the glass transition point, the wrapping of the resin component around the roll coater could be substantially suppressed.
[0008]
Specifically, the present invention, after washing the annealed steel sheet with water, after applying a water-based coating liquid containing a resin, after drying from the end of the application until the steel sheet temperature reaches 100 ℃ within 10 s A coated steel sheet having a good appearance is produced by heating to a predetermined temperature and baking.
[0009]
The present invention, the drying, in addition to the baking conditions, further the glass transition point of the resin contained in the aqueous coating amount One or 60 ° C. hereinafter the steel plate temperature at the time of applying an aqueous coating liquid containing a resin (Tg) + 20 ℃ The following . Thereby, the winding of the resin around the roll coater when the coating process is carried out continuously can be suppressed, and a coated steel sheet having a good appearance can be manufactured . In carrying out the above invention, it is desirable that the drying after the application of the water-based paint is performed by internal heat generation of the steel plate.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention applies to annealed steel sheets. The material is not particularly limited by the material of the steel sheet, and can be applied to electromagnetic steel sheets as well as cold-rolled steel sheets. There is also no particular limitation on the plate thickness, but when the plate thickness is thick, there is a possibility that the temperature rise rate for drying the steel plate quickly after application of the aqueous coating liquid may not be sufficiently large, so the plate thickness is 0.9 mm or less Is preferred. The annealing atmosphere and annealing temperature are not particularly limited, and the present invention is applied to a steel sheet annealed at a high temperature that is higher than the recrystallization temperature, for example, using a nitrogen / hydrogen mixed atmosphere or an inert atmosphere such as nitrogen or argon. sell. In addition, there is no need to limit the plate passing speed of the steel plate. However, when the plate passing speed is set to a high speed such as 150 m / m or more, a shear force is easily applied to the resin by the roll coater, and the resin rolls. As a result, the effect of the present invention is remarkably exhibited.
[0011]
The steel plate thus annealed is first washed with water. The method of washing with water is not particularly limited, and any means such as dipping, spraying or brush washing can be adopted. If this water washing is not performed, the cause is not clear, but particularly when an aqueous coating liquid that does not contain a passivating agent is used, flash lasts due to Fe elution in the coating liquid occur, and the coated steel sheet Deteriorate the appearance. Such a phenomenon is significantly reduced by washing the steel plate immediately after annealing.
[0012]
Next, a water-based coating solution containing a resin is applied to the washed steel plate. The type of resin may be selected according to the properties of the coated steel sheet. For example, acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, phenol resin, styrene resin, amide resin, imide resin, urea resin, vinyl acetate resin, alkyd resin, polyolefin resin Resins such as polyester resin, fluorine resin, and silicon resin can be used. These types of resins can be used alone or in the form of copolymers or mixtures thereof.
[0013]
In addition to the resin, an inorganic component can also be mixed in the coating liquid containing the resin as a component of the aqueous coating liquid. As the inorganic component, for example, a chromic acid-based, phosphoric acid-based, inorganic colloid-based, or a mixture thereof can be used depending on the purpose. These inorganic components are selected within a range compatible with the resin component. Furthermore, known surfactant addition, resin surface functional group control, pH adjuster addition, and the like can be appropriately applied as necessary to ensure compatibility between the resin components or with the inorganic component.
[0014]
The aqueous coating liquid containing the resin component and the like is applied on the washed steel plate so that a coating layer having a predetermined thickness is obtained by, for example, a roll coater. It is desirable to pay attention to this point in terms of preventing the resin from being wound around the roll coater, particularly when the coating operation is continued for a long time.
[0015]
First, when the coating liquid does not contain a thermoplastic resin, that is, when the resin component is composed only of a thermosetting resin, the temperature of the steel sheet when applying the aqueous coating amount is set to 60 ° C. or lower. When the resin component is only a thermosetting resin and does not contain a thermoplastic resin, even if the steel plate temperature rises, the resin wrapping phenomenon to the roll coater does not occur, but if the steel plate temperature exceeds 60 ° C, from the steel plate surface As a result, the evaporation of water becomes violent, and spotted appearance defects tend to occur on the coating surface. Therefore , the steel sheet temperature should be 60 ° C or lower regardless of the paint .
[0016]
When the coating liquid contains a thermoplastic resin , in addition to the above conditions, the steel plate temperature should be kept below the glass transition point (Tg) of the resin contained in the water-based coating amount + 20 ° C or less, especially for a long time. It is necessary to prevent the resin from being wound around the roll coater when performing the above.
[0017]
Figure 1 shows an aqueous coating solution in which a solute (resin 30 mass% in terms of solid content, magnesium dichromate 5 mass%, ethylene glycol 15 mass% (ethylene glycol is calculated as a solute content)) is dissolved in water at a concentration of 5 mass%. The relationship between the state of occurrence of the resin wrapping phenomenon on the roll coater and the glass transition temperature of the resin used, when applied to a 100 ton (0.5 ton) steel sheet with a thickness of 0.5 mm, was shown using the steel sheet temperature as a parameter. It is a graph. The resin used was an acrylic / styrene copolymer resin, and its glass transition point was adjusted by changing the monomer composition. In addition, in the said FIG. 1, evaluation of the resin winding condition is as Table 1. FIG.
[0018]
[Table 1]

[0019]
From this graph, the phenomenon of resin wrapping around the roll coater when coating work is continued for a long time is related to the glass transition point (Tg) of the thermoplastic resin and the steel plate temperature, and the temperature of the thermoplastic resin in which the steel plate temperature is used. It can be seen that when the glass transition point (Tg) + 20 ° C. is exceeded, the resin wrapping phenomenon around the roll coater becomes remarkable.
[0020]
Figure 2 shows the thickness of an aqueous coating solution in which a solute (resin 30 mass% in terms of solid content, magnesium dichromate 5 mass%, ethylene glycol 15 mass% (ethylene glycol is calculated as a solute)) is dissolved in water at a concentration of 5 mass%. 5 is a graph showing the relationship between the state of occurrence of a resin wrapping phenomenon around a roll coater and the steel plate temperature when applied to a steel plate of 0.5 mm in thickness. The resin used in this case was (1) an acrylic / styrene copolymer resin having a glass transition temperature of 25 ° C, and (2) an acrylic / styrene copolymer resin (50 mass%) and an epoxy resin (50 mass%) having a glass transition temperature of 25 ° C. Blend resin, (3) epoxy resin (thermosetting resin). The evaluation criteria for resin wrapping are as described in Table 1.
[0021]
From FIG. 2, the lower the steel plate temperature, the less the resin wrapping phenomenon around the roll coater, and the aggregation of the resin if the steel plate temperature is below the glass transition point (Tg) of the thermoplastic resin used. It can be seen that the problem of winding around the roll coater does not occur. It can also be seen that when a thermosetting resin is used, the problem of winding around the roll coater does not occur until the steel plate temperature reaches 60 ° C.
[0022]
These relationships shown in FIGS. 1 and 2 are generally recognized regardless of the type, composition, concentration, or line speed of the steel plate of the thermoplastic resin. Therefore, in the present invention, the steel plate temperature is set to 60 ° C. or less. In addition, when the coating liquid contains a thermoplastic resin, the steel sheet temperature is set to the glass transition point (Tg) of the resin contained in the aqueous coating liquid + 20 ° C. or lower.
[0023]
The steel sheet to which the aqueous coating liquid is applied under the above-described conditions is then subjected to a paint drying / baking process. In this paint drying / baking process, it is important to prevent the flash last from being generated by drying within 10 seconds until the steel sheet temperature reaches 100 ° C. after the application of the aqueous coating liquid.
[0024]
Fig. 3 shows solute (40 mass resin in terms of solid content) directly with or without washing with 100t of 0.5mm thick cold-rolled steel sheet annealed at 900 ° C in an atmosphere of H ₂ / N ₂ = 30/70. %, Alumina composite silica 60mass%) dissolved in water at a concentration of 5mass% is applied with a roll coater, and the time from the end of application until the steel plate temperature reaches 100 ° C (among these, start heating from application) 2 is a graph showing the relationship between the time until 2 s) and the state of occurrence of flash last, with and without water washing after annealing as a parameter. The resin used was an acrylic / styrene copolymer resin (Tg: 25 ° C.), and the temperature of the steel sheet during application was 30 ° C. Further, baking was performed at 10 ° C./s from 100 ° C. to 200 ° C. The evaluation of the occurrence status of flash last in FIG. 3 is as shown in Table 2.
[0025]
[Table 2]

[0026]
As can be seen from FIG. 3, when the drying temperature until the steel plate temperature reaches 100 ° C. after the application of the aqueous coating liquid is 10 s or less, there is almost no flash rust, especially the steel plate was subjected to a water washing treatment after annealing. Sometimes there is virtually no flash last.
[0027]
Thus, it is not necessarily clear about the mechanism which can suppress generation | occurrence | production of flash last by shortening the drying temperature until steel plate temperature reaches 100 degreeC after completion | finish of application | coating of a water-system coating liquid, and washing with water. However, shortening the drying time after application of the water-based coating liquid reduces the amount of Fe elution from the surface of the steel sheet activated by annealing, and washing with water results in slight hydroxylation of the activated steel sheet surface. This is presumed to be inactive due to the formation of the product, thereby preventing the transfer of Fe into the coating liquid. Note that flash last essentially does not occur when an aqueous coating liquid containing a sufficient amount of a passivating agent such as chromium is used in the coating liquid.
[0028]
All known means can be used to shorten the drying time. However, for example, when a hot air furnace is used, hot air is strongly applied to the coating layer because of rapid heating, and appearance defects such as wind ripples may occur remarkably. On the other hand, for example, by adopting a means that uses the internal heat generation of the steel sheet, such as induction heating of the steel sheet, the above-described problem does not occur, and the desired rapid heating can be performed.
[0029]
Conventionally known means can be used for the baking step after the drying. What is necessary is just to select suitably about a temperature increase rate and the maximum heating temperature according to the kind and intended purpose of a coated steel plate.
[0030]
Also, the coating method of the coating liquid is not particularly limited as long as the above-described conditions of the present invention are satisfied, but it is preferable to use a so-called double-sided simultaneous coating type roll coater. When using a single-sided coating type roll coater, when applying the front and back separately, it causes a difference in coating thickness between the front and back of the steel sheet, and the first applied surface is the drying process until it is applied to the next surface. This is because there is a risk of flash last. In addition, as the double-sided simultaneous application type roll coater, it is preferable to use a so-called saddle type described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-262710 because the thickness of the coating film can be made uniform.
[0031]
【Example】
A cold-rolled steel sheet 100 t having a thickness of 0.5 mm and a width of 1 m was prepared, and this was annealed at 900 ° C. in an atmosphere of H ₂ / N ₂ = 30/70. An aqueous coating solution having the composition shown in Table 1 was applied to the annealed steel sheet. The coating conditions are shown in Table 2 together with the evaluation of the obtained product. As can be seen from these data, when the steel sheet annealed according to the example of the present invention was washed with water and the drying time after application of the aqueous coating liquid was shortened, the flash rust was not generated, and the steel sheet temperature was changed to the aqueous coating material. When the glass transition point (Tg) of the resin contained in the resin is 20 ° C. or lower, it is possible to prevent the resin from being wrapped around the roll coater during coating.
[0032]
[Table 3]

[0033]
[Table 4]

[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, a coating line directly connected to the final annealing furnace is used to apply a water-based coating liquid containing an organic resin to a steel sheet, and when this is dried and baked to produce a coated steel sheet, there is no occurrence of flash rust. A coated steel sheet having a good appearance can be produced. In addition, it is possible to avoid the phenomenon of paint wrapping around the roll coater when the coating operation is continued for a long time, and to greatly reduce the number of times the roll coater is washed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the state of occurrence of a resin wrapping phenomenon around a roll coater and the glass transition temperature of the resin used, with the steel plate temperature as a parameter.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the state of occurrence of a resin wrapping phenomenon around a roll coater and the steel sheet temperature.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the time from the end of application of the aqueous coating liquid until the steel sheet temperature reaches 100 ° C. and the state of occurrence of flash last.

Claims

After the annealed steel sheet is washed with water , a water-based coating liquid containing resin is applied at a steel plate temperature of 60 ° C or less and the glass transition point ( Tg ) of the resin contained in the water-based coating amount of + 20 ° C or less. A method for producing a coated steel sheet having a good appearance, characterized in that the time until the steel sheet temperature reaches 100 ° C. is dried within 10 s, and then heated to a predetermined temperature and baked.

2. The method for producing a coated steel sheet having a good appearance according to claim 1, wherein drying after application of the aqueous coating liquid is performed by internal heat generation of the steel sheet.