JP5112422B2 - 防食システムによりコーティングされるフラット鋼生成物の製造方法 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、防食システムによりコーティングされるフラット鋼生成物（Stahlflachprodukts）の製造方法であって、鋼基板（例えば、鋼ストリップ又は鋼板）にどぶ漬けコーティングによって亜鉛系コーティングを付与し、そして、前記亜鉛系コーティングへ有機コーティングを付与する前記方法に関する。

特に、鋼板又は鋼ストリップ上の腐食抵抗を改良するために、大部分の付与では、亜鉛又は亜鉛合金をベースとする金属コーティングを付与する。前記の亜鉛又は亜鉛合金コーティングは、それらのバリア効果及び陰極防食効果によって、前記方法でコーティングされる鋼板の実際の使用時に良好な保護をもたらす。

亜鉛コーティングされた金属板の腐食抵抗は、ラッカーシステム（通常、複数の層により構成される）を実際に含む有機コーティングの付与によって、更に改良することができる。亜鉛コーティングを有する鋼板に前記ラッカーシステムを付与する或る方法は、例えば、ＷＯ９８／２４８５７に記載されている。この公知方法によると、基板表面を最初に洗浄する。次に、必要な場合には、有機及び／又は無機予備処理剤を前記コーティングへ付与する。次に、前記方法で準備されるコーティング層は、定着剤（Haftvermittler）としてのいわゆるプライマーのコーティングを付与され、前記プライマー上に、吹付（Spitzen）、浸漬（Tauchen）、スクラッピング（Rakeln）、圧延、又は、塗布（Streichen）によって、アミン変性エポキシ樹脂と架橋用に適当な細網化剤（Vernetzungsmittel）とを含むラッカーが付与される。前記ラッカーの付与後にベーキング（brennen）して、そして、必要な場合には、ラッカー層にわたって取り外し可能又は取り外し不可能なフィルムを置いて、輸送又は追加の加工間での損傷から保護するか、あるいは、特定の表面特性を確立する。前記方法により達成される利点は、コーティング表面の相当する準備によって、プライマーがほとんど崩壊しないか、又は、全く崩壊せず、そして、接着についての問題も生じないことである。従って、前記方法でコーティングされた基板は、良好で、均一な表面品質を有し、そして、良好な成形性と、耐久性と、抵抗性（化学物質、耐食、及び風化に対する）とを特徴とする。

前記の先行技術では、定期的に、コーティング表面の予備処理の必要性がある。前記予備処理は、関連するコストの不利点だけでなく、特に、通常、予備処理剤が環境に有害であるという不利点を有する。特別な予備処理をせずに、未処理の表面に直接ラッカーシステムを付与する或る可能性は、ＤＥ１０３００７５１Ａ１に記載されている。前記公報に記載の方法によると、ＤＥ１０３００７５１Ａ１に詳細に記載される適当な防食組成物を使用することによって、そして、特定の層厚を遵守して、コーティングの特定の可撓性及び接着強度を達成することによって、追加の予備処理を必要としない、わずか４〜８μｍ厚の高い腐食抵抗を保証するコーティング層を、ホットガルバナイジングされたシート上につくることができる。しかしながら、前記実施で考慮されるべき操作パラメータと作用とが複雑であるため、前記方法は、困難であるとみなされ、そして、実際に主流な操作条件の下で問題を伴って実施することしかできない。

本発明の目的は、腐食抵抗が高く、同時に、追加加工の容易なフラット鋼生成物の経済的な製造を可能にする方法を特定することである。

前記目的は、鋼基板（例えば、鋼ストリップ又は鋼板）に亜鉛系コーティングをどぶ漬けコーティングによって付与し、そして、有機コーティングを前記亜鉛系コーティングに付与する、防食システムでコーティングされるフラット鋼生成物の製造方法であって、
以下の工程：
鋼基板を、不活性ガス雰囲気下にストリップ温度７２０〜８５０℃まで予熱炉中で予熱する工程；
鋼基板をストリップ入口温度（Bandeintrittstemperatur）４００〜６００℃まで冷却する工程；
亜鉛及び不可避の不純物に加えて（以下、重量％で表示）、
Ａｌ０．１５〜５％、Ｍｇ０．２〜３％、並びに、場合により、
Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｔｉ、Ｂ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｓｎ及び希土類からなる群の１つ以上の元素を合計で０．８％以下、
を含むと共に、浴温度４２０〜５００℃である亜鉛浴中で、鋼基板を空気除外（Luftabschluss）下にどぶ漬けコーティングする工程であって、
ここで、ストリップ浸漬温度と浴温度との差が、−２０℃〜＋１００℃の範囲で変化するものとする、
前記どぶ漬けコーティングによって、金属防食コーティングを前記基板上に形成し、
ここで、前記金属防食コーティングは（以下、重量％で表示）、
Ｍｇ０．２５〜２．５％、Ａｌ０．２〜３．０％、Ｆｅ４％以下、並びに、場合により、
Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｔｉ、Ｂ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｓｎ、及び希土類からなる群の１つ以上の元素を合計で０．８％以下、残余亜鉛及び不可避の不純物、
を含み、そして、
中間層（フラット鋼生成物の表面に直接隣接する表面層と鋼基板に隣接する境界層との間に広がっており、そして、防食コーティングの厚さ全体の少なくとも２０％に達する厚さを有する）において、最大０．５重量％のＡｌ含有量を有するものとする、前記どぶ漬けコーティング工程；
過剰コーティング材料をスクラッピングすることによって、溶融浴（Schmelzenbad）中で鋼基板に付与される金属防食コーティングの厚さを、面あたり３〜２０μｍの値まで調節する工程；
金属防食コーティングを有する鋼基板を冷却する工程；そして
鋼基板の金属防食コーティングに有機コーティングを付与する工程；
を含む、前記方法によって達成される。

本発明によると、ファインスチール板又はストリップの形態にある鋼基板にコーティング加工を施し、前記コーティング加工の作業工程は、大規模実施の経済状態に関して、連続的な通過（kontinuierlichen Durchlauf）中で好ましく実施される。関連する加工工程で必要とされる効率と時間とに応じて、実際に設定される通過速度は６０〜１５０ｍ／分の範囲にあることができる。

本発明の方法の部分として、鋼基板を最初に予熱する。予熱は、例えば、ＤＦＦ（直火式加熱炉）又はＲＴＦ（輻射管式加熱炉）タイプの予熱炉中で実施することができる。加熱時に、鋼基板の表面の酸化を防ぐために、関連する焼鈍を不活性ガス下（公知の方法では、少なくとも３．５容量％〜通常７５容量％の水素割合を有することができる）で実施する。

次のコーティング工程に最適な鋼基板を準備するために、達成される最高ストリップ温度を、鋼のタイプに応じて、７２０〜８５０℃で設定する。

加熱後に、鋼基板は空気除外下で亜鉛浴へ入る。これは、例えば、焼鈍炉の内壁と連結しており、そして、その開口部が溶融浴中に浸されているブローパイプを通じて、基板を溶融浴中へ導入することによる公知の方法で達成することができる。

溶融浴は、亜鉛及び通常の製造で生じる不純物のほかに、マグネシウム及びアルミニウムの含有量を有するメルト（Schmelze）を含む。前記メルトの組成を選択して、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ−Ｆｅを含む金属防食コーティングを鋼基板上に形成する。前記コーティングが含む合金元素の配分のために、前記コーティングは、第一に、鋼基板に対して最適な接着性を有しており、そして、第二に、複雑な予備処理なしでの有機コーティングの直接付与に適当な表面組成を有する。同時に、コーティングは、本発明のフラット鋼生成物をスポット溶接に相応しくさせる優れた溶接性を有する。

本発明の方法を使用することによって、コーティングの層構造を形成して、表面と直接隣接するその表面境界層（その厚さは、コーティング全体の厚さの最大１０％までに制限される）において、元素Ｍｇ及びＡｌが、最初に酸化物として濃縮されて存在する。更に、表面ではＺｎ酸化物が生じる。すぐ表面でのＡｌ濃縮物の量は、最大で約１重量％である。亜鉛合金コーティング上に形成される酸化物層は、表面を不動態化（passivieren）し、そして、ラッカーの直接的な接着を可能にする。

表面境界層が薄くなるにつれて、どぶ漬け方法で製造される金属防食コーティングの被覆性及び溶接性も改良する。従って、本発明の亜鉛どぶ漬けコーティングのための操作パラメータを好ましく設定することによって、表面境界層の厚さは、金属コーティング全体の厚さの５％未満（特に、１％未満）である。

表面境界層に隣接する、最大０．２５重量％のＡｌ含有量を有する中間層は、コーティングの全体の厚さの少なくとも２５％以下の厚さである。最初に中間層と、次に鋼基板と隣接しているその境界層において、Ａｌ含有量は、鋼基板に対する境界で４．５％まで上昇する。コーティングのすぐ表面でのＭｇ濃縮物は、Ａｌ濃縮物よりも明らかに多い。ここでは、Ｍｇ比率は１０％以下に達する。その後、Ｍｇ比率は、中間層にわたって減少し、そして、コーティング全体の厚さの約２５％の深さでは０．５〜２％に達する。Ｍｇ含有量は、境界層にわたって鋼基板の方向に上昇する。鋼基板に対する境界では、Ｍｇ含有量は、３．５％以下である。境界層中に合金化されるＦｅによって、鋼基板に対するコーティングの特に良好な接着性が保証されるのに対して、中間層中のＡｌ含有量が低いことによって、特に、良好な溶接性及び表面の均一な形成が保証される。コーティング厚が薄いことによって達成されるコーティングの良好な防食効果も、境界層中のＭｇ及びＡｌの高い含有量によって保証される。

防食コーティングとその個々の層との構造についての、本明細書及び本請求項中に記載されるデータは、ＧＤＯＳ測定（グロー放電発光分光法）によって決定される層プロフィールに関連する。ＧＤＯＳ測定法（例えば、VDI Glossary of Material Technology [Hubert Graefen, VDI-Verlag GmbH, Duesseldorf, 1993]中に記載される）は、コーティングの濃度プロフィールを素早く検出する標準的な方法である。

特に、溶融浴のＡｌ含有量が０．１５〜０．４重量％である場合に、本発明により製造される金属防食コーティングによって前記特性が達成される。本発明を実施する方法において使用される、溶融浴の比較的低い前記Ａｌ含有量によって、好ましいストリップ浸漬及び／又は浴温度それ自体が、本発明の望ましい層システムの構造に直接影響を及ぼすことができることが分かった。

本発明による方法では、どぶ漬けコーティングの間で、金属防食コーティングの境界層（鋼基板に隣接する）中には、高いＡｌ及びＭｇ含有量が濃縮し、それに対して、中間層中には、特に低いＡｌ含有量が存在するということが達成された。浸漬時のストリップ温度と、溶融浴温度との温度差は、特に重要な影響を及ぼす。この温度差が−２０℃〜１００℃の範囲（好ましくは、−１０℃〜７０℃）で変化する場合には、中間層中にある本発明のＡｌの存在を最小化することを、目的とされた態様で確実に設定することができる。

本発明により設定されるべき金属防食コーティングの層構造の形成を更に支持するために、溶融浴のＭｇ含有量を、０．２〜２．０重量％（特に、０．５〜１．５重量％）へ制限することができる。Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｔｉ、Ｂ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｓｎ及び希土類の群からなる元素は、合計で０．８重量％の含有量まで、本発明により製造される防食コーティング中に存在することができる。Ｐｂ、Ｂｉ、及びＣｄを使用してより大きな結晶構造（酸化亜鉛）を形成し、Ｔｉ、Ｂ、Ｓｉを使用して成形性を改良し、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎを使用して境界層反応に影響を及ぼし、Ｓｎを使用して表面酸化に影響を及ぼし、そして、希土類（特に、ランタン及びセリウム）を使用してメルトのフロー態様を改良する。本発明の防食コーティング中に含まれることのある不純物は、どぶ漬けコーティングの結果として、表面コーティングの特性に影響しない量で鋼基板から表面コーティング中に入る成分を含む。

本発明の方法では、ガルバナイジング部分を通過した後に、表面コーティングの厚さを３〜２０μｍ（面あたり２０〜１４０ｇ／ｍ^２の金属防食コーティングのコーティング質量に相当する）に設定する。本発明により形成されるコーティングの優れた防食効果によって、コーティングの厚さを、４〜１２μｍ（面あたりのコーティング質量３０〜８５ｇ／ｍ^２に相当する）の値まで制限することができる。前記の薄いコーティングを有する鋼基板を、更に良好に加工することができる。

コーティング厚を設定するための過剰表面コーティング材料のスクラッピングを、例えば、ノズルスクラッパーシステムが用いられるガスジェットによって、公知の態様で達成することができる。ガスジェット用のガスは窒素が好ましく、それによって、コーティングの表面の任意の酸化をできる限り制限する。

Ｍｇ及びＡｌを含む亜鉛系金属防食コーティングを有する鋼ストリップを亜鉛浴から導いた後で、目的とされた態様で前記鋼ストリップを冷却する。到達する最終温度は、通常室温に相当する。

次に、金属防食コーティングを有する鋼基板を調質圧延して、その後のコーティングに最適な表面集合組織を達成することができる。制御された冷却と実施される任意の調質圧延との両方を、ガルバナイジング加工を伴う連続的な通過中にインラインで、経済的及び効率的に好ましく実施する。

最後に、本発明の方法でコーティングされる鋼基板を有機コーティングする。有機コーティングを、別のストリップコーティングプラント中で実施するか、又は、冷却及び／又は任意の必要な追加の焼戻し後にインラインで実施することができる。この場合、先の作業工程後に連続的に続く加工が好ましい。なぜなら、特に良好な作業結果を有する新しく製造された金属表面へ直接コーティングを付与することができるからである。特に、有機コーティングがインラインで、先の作業工程の後に続く場合には、老朽化、オイリング、又は脱脂による金属コーティングの変化を防ぐことができる。

しかしながら、原則として、有機コーティングを公知の方法で、別のコイルコーティングプラントを介して付与することも考慮することができる。この目的を達成するために、ガルバナイジング、冷却又は圧延の後で、コーティングを付与される鋼基板を最初にオイリングして一時的な防食を保証することができる。

更なる別の方法は、基板の「密封」及びガルバナイジングである。このために、ポリアクリレート又はポリエステル製の約２μｍ厚の層を、単純な防食として、そして、追加の加工助剤（つまり、熱によって、又は、紫外線硬化によって付与することができる）として付与する。

驚くべきことに、洗浄と予備処理とを実施しないガルバナイジングの直後に生じ、そして、追加の加工工程によって影響されない表面は、有機コーティングの直接付与に特に適当である。本発明の或る観点では、コーティングの表面洗浄が実施される場合には、軽い洗浄が特に適当であることが分かっているので、金属コーティング上に存在する自然酸化物層（native Oxidschicht）は最小限の腐食しか受けない。本明細書中の用語「軽い洗浄」は、金属防食コーティングの表面が、弱アルカリ性洗浄液（ｐＨ値９〜１０、遊離アルカリ度（freie Alkalitaet）１４以下）又は強アルカリ性の低濃度の洗浄液（ｐＨ値１２〜１２．５、アルカリ価５）で処理される洗浄を言及するものである。この目的のために適当な洗浄剤は、例えば、ホスフェート含有カリウム系又は水酸化ナトリウム（Natronlauge）系の液体（通常、温度は４０〜７０℃の範囲にある）である。

吹付、浸漬（Tauchen）、又はロールコーターの使用による有機コーティングの付与前に、ストリップ表面へ予備処理を付与して、金属表面を不動態化し、そして、金属コーティングとラッカーとの間の接着性を保証することができる。前記予備処理は、Ｃｒ^ＶＩを含まないシステム（好ましくは、例えば、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｐ及び／又はＳｉに基づいて製造される、全体としてＣｒを含まないシステム）であることが好ましい。しかしながら、既にコーティングを担持する鋼基板上につくられる自然酸化物層が、実際に重要な多くの付与において、表面の良好な不動態化を保証するので、前記予備処理を完全に省略して、そして、脱脂のみが実施された金属基板へラッカーを直接付与することができる。

ロールコーター、吹付、浸漬（Tauchen）によって、有機コーティングを公知の態様で少なくとも１つの層の形態で付与することができる。この場合に、単一層構造又は多層構造を形成することができ、その場合には、以下の層又は層システムを使用し、そして、適切な場合には、組み合わせることができる：
１．ラッカー
２．ラッカー − フィルム
３．ラッカー − フィルム − ラッカー
４．ラッカー（接着剤ありと接着剤なし）

続いて、熱供給又は放射によりコーティングを硬化する。加工の経済性に関して、放射（特に、紫外線放射）による硬化が有利である。放射による硬化は、放出された溶媒の熱的なアフターバーニングを必要としない。紫外線硬化用のシステムも、構造長さ（熱乾燥で必須の空気循環オーブンで必要とされる長さよりも実施的に短い）中で実施することができる。

金属及び有機コーティングを有する本発明により製造されるフラット鋼生成物は、コーティング厚が減少されると、従来のコーティングされた鋼基板のものよりも実質的に良好な開いた切断面（offene Schnittflaechen）の保護、及、キズ及び切断端部での改良された移動特性を有する。

Ｃｒ^ＶＩを含まない予備処理剤を使用する本発明の方法によって、相当する予備処理が必要な場合には、達成される防食特性は、先行技術によりＣｒ^ＶＩを含む処理剤で予備処理される製品と同じくらい良好である。

図面中の実施例を参照して、以下に、本発明を詳細に説明する。
ダイアグラム１は、防食システムによってコーティングされるフラット鋼生成物の製造方法の第１変異体の作業工程の順序を示す図である。
ダイアグラム２は、防食システムによってコーティングされるフラット鋼生成物の製造方法の第２変異体の作業工程の順序を示す図である。
ダイアグラム３は、鋼基板に付与される第１の防食コーティングの厚さにわたって、ＧＤＯＳ測定によって決定されるＺｎ、Ｍｇ、Ａｌ、及びＦｅの含有量の比率の描写を示す図である。
ダイアグラム４は、鋼基板に付与される第２の防食コーティングの厚さにわたって、ＧＤＯＳ測定によって決定されるＺｎ、Ｍｇ、Ａｌ、及びＦｅの含有量の比率の描写を示す図である。
図１〜図４は、防食コーティングを有するフラット鋼生成物の層構造を示す図である。

本発明による個々の作業工程の、本発明の枠組み内で見込まれる２つの順序を、実施例としてダイアグラム１及び２に図示した。

ダイアグラム１中に示される変異体において、全ての作業工程を連続的な通過中で実施する。関連する鋼基板（鋼板又は鋼ストリップ）を最初に予熱し、次に、どぶ漬けガルバナイジングし、そして、前記基板上に製造される金属コーティングの厚さを設定した後で、圧延して、変形度の少ない最適化された表面構造を形成する。次に、プライマーとラッカーとから形成される有機コーティングシステムを、中間洗浄及び下準備なしで金属防食コーティング上に直接付与するか、又は、圧延後の洗浄及び（必要な場合には）予備処理の後で、金属防食コーティング上へ直接付与する。

ダイアグラム２中に示される順序では、ダイアグラム１に示される方法のように、作業工程「予熱」、「ガルバナイジング」、「厚さ設定」、及び「圧延」を、連続的な通過中で実施する。次に、圧延後に得られ、そして、防食コーティングでのコーティングされる鋼基板を、最初に、（有機コーティングを付与される鋼基板の表面の洗浄後で）プライマーとラッカーとから形成される有機コーティングシステムでコーティングする前に、別のコーティングプラント中で一時的に保管する。待機時間の間で腐食から保護するために、有機的にコーティングされるべき金属防食コーティングの表面の金属防食コーティングを圧延後にオイリング（oelen）するか、又は、「密封」する。

本発明の方法を試験するために作業試験Ｂ１〜Ｂ８を実施し、ここで、高級鋼（Qualitaetsstahl）を含む鋼ストリップを鋼基板として使用した。鋼ストリップの組成を表１に示す。

作業試験間で設定される作業パラメータと、それぞれの溶融浴の組成と、鋼基板上で得られる防食層の分析とを表２に示す。

試験される試験片中の表面の酸化を吸収する表面境界層の厚さは、最大０．２μｍであり、そして、ＧＤＯＳ測定によって決定される層のプロフィールと比較すると、層全体の厚さの２．７％以下の範囲にあった。すぐ表面のＡｌ濃縮物の量は、最大で約１重量％である。表面境界層の次に、コーティング全体の厚さの少なくとも２５％の厚さまでの中間層（最大０．２５重量％の低いＡｌ含有量を有する）が続く。次に、境界層では、鋼基板との境界でＡｌ含有量が４．５％まで上昇する。コーティングのすぐ表面でのＭｇ濃縮物は、Ａｌ濃縮物よりも明らかに多い。ここでは、２０％までのＭｇ比率が達成される。その後、Ｍｇ割合は、中間層にわたって減少し、コーティングの全体の層の厚さの約２５％の深さでは、０．５〜２％に達する。Ｍｇ含有量は、境界層にわたって鋼基板の方向に上昇する。鋼基板との境界では、Ｍｇ含有量が３．５％に達する。

厚さＤ（表面Ｄ＝０μｍ）にわたる相当する分布を、ダイアグラム３及び４中に実施例として図示する。ここで、前記ダイアグラム３及び４は、本発明の鋼基板上に製造される金属防食コーティングの２つの通常の層構造についての、ＧＤＯＳ測定の結果を示す。

関係するコーティングの表面で、酸化の結果として、表面境界層が高いＡｌ含有量で形成されたことが、ダイアグラム３及び４中に示されている。前記表面境界層の厚さは最大０．２μｍであり、従って、溶接結果の品質における劣化なしで、スポット溶接、又は、レーザー溶接中で容易に破壊（durchbrochen）できる。

表面境界層の次に、０．２％未満のＡｌ含有量を有する約２．５μｍ厚の中間層が続く。従って、中間層の厚さは、防食コーティングの全体の厚さ７μｍの約３６％である。

中間層は、鋼基板に隣接する境界層へ変化する。そこで、Ａｌ、Ｍｇ、及びＦｅの含有量は、中間層の相当する含有量にわたって明らかに上昇した。

図１は、本発明により製造され、そして、構成されるフラット鋼生成物の部分の断面（原寸に比例しない）を示す。図１によると、鋼板として示される鋼基板Ｓの側面Ａ（使用時には外側上にあり、そして、特に激しい腐食を受ける）上に、約７．５μｍ厚の金属防食コーティングＫを、最初に付与する。前記防食コーティングＫは、本質的に、Ｚｎ、Ａｌ、Ｍｇ及びＦｅを含む。

防食コーティングＫの表面上に直接（つまり、追加の予備処理なしで）プライマー層Ｐを付与する。標準的なプライマー生成物を有するプライマー層Ｐの厚さは、約５μｍであった。いわゆる「厚層プライマー」を使用する場合には、プライマー層Ｐの厚さは、２０μｍ以下であることができる。

プライマー層Ｐ上に、ラッカー層Ｌを約２０μｍの厚さで付与する。ラッカー付与の準備のため、そして、全体の乾燥時間を短くするために、プライマー層Ｐを、紫外線放射によって初めに予備処理することができる。

ラッカー層Ｌ上に、１７μｍ厚以下のカバーラッカーコーティングＤを最後に付与する。プライマー層Ｐとラッカー層Ｌとカバーラッカー層Ｄとが、一緒に有機コーティングを形成し、ここで、防食コーティングＫの表面の予備処理を省略するにもかかわらず、前記有機コーティングは金属防食コーティングＫと共に、鋼基板Ｓを腐食から特に良好に保護する。

実際の使用時での、鋼基板Ｓの内側Ｉ（激しい腐食をほとんど受けない）には、最初に約７．５μｍ厚の金属防食コーティングＫｉを付与する。前記金属防食コーティングＫｉは、本質的にＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ及びＦｅを含む。防食コーティングＫｉの表面上に、厚さ５〜１０μｍのラッカー層Ｌｉを直接付与する。

図１に示されるタイプのフラット鋼生成物は、自動車製造分野での使用が特に適当である。

図２は、本発明により製造され、そして、構成される第２のフラット鋼生成物の部分の断面（原寸に比例しない）を示す。前記フラット鋼生成物も、自動車製造分野での使用に特に適当である。図２によると、鋼板として示される鋼基板Ｓの使用時の外側（特に激しい腐食を受ける）上に、約５μｍ厚の金属防食コーティングＫを、最初に付与する。前記金属防食コーティングＫは、本質的にＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ及びＦｅを含む。

ここで、防食コーティングＫの表面に、最初に予備処理を施すので、防食コーティングＫ上に、薄い予備処理コーティングＶが残る。予備処理コーティングＶ上に、約８μｍ厚のプライマー層Ｐ１を付与する。

プライマー層Ｐ１は、約５μｍ厚の接着剤Ｅの層を担持しており、前記接着剤Ｅにわたって、接着剤層Ｅ上に置かれる約５２μｍ厚のラミネートフィルムＦを、プライマー層Ｐ１上へ接着する。ラミネートフィルムＦの外側上に、追加のプライマー層Ｐ２を付与し、前記プライマー層Ｐ２は、約２０μｍ厚のカバーラッカー層Ｄを担持する。カバーラッカー層Ｄは、プライマー層Ｐ１、接着剤層Ｅ、ラミネートフィルムＦ、プライマー層Ｐ２、及びカバーラッカー層Ｄから形成される有機コーティングシステムの外側末端を形成する。

実際の使用時での、鋼基板Ｓの内側（激しい腐食をほとんど受けない）には、最初に５μｍ厚の金属防食コーティングＫｉを付与し、前記金属防食コーティングＫｉは、本質的にＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ及びＦｅを含む。ここで、防食コーティングＫｉの表面を、最初に予備処理して、薄い予備処理層Ｖｉを形成する。次に、予備処理層Ｖｉ上に、通常５μｍ厚のラッカー層Ｌｉを付与する。

図３は、本発明により製造され、そして、構成される第３のフラット鋼生成物の部分の断面（原寸に比例しない）を示す。前記フラット鋼生成物は、一般的な外部構造物への適用に特に適当である。図３によると、鋼板として示される鋼基板Ｓの使用時の外側（特に激しい腐食を受ける）上に、約１０μｍ厚の金属防食コーティングＫを、最初に付与する。前記金属防食コーティングＫは、本質的にＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ及びＦｅを含む。ここで、防食コーティングＫの表面にも最初に予備処理を施したので、防食コーティングＫ上に、薄い予備処理コーティングＶが残った。

予備処理層Ｖ上に、約５μｍ厚のプライマー層Ｐを付与する。前記プライマー層Ｐは、２０μｍ厚のカバーラッカー層Ｄを担持する。

カバーラッカー層Ｄ自体は、その外側上に、取り外し可能な保護フィルムＵを担持しており、前記保護フィルムＵは、輸送及び保管の間にフラット鋼生成物を保護する。

しかしながら、保護フィルムＵを、取り外し不可能な（permanent haftend）接着フィルムとして設計して、表面特性を改良させることができる。

実際の使用時での、鋼基板Ｓの内側（激しい腐食をほとんど受けない）にも、最初に約１０μｍ厚の金属防食コーティングＫｉを付与する。前記金属防食コーティングＫｉは、本質的にＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ及びＦｅを含む。ここで、防食コーティングＫｉの表面を、最初に予備処理して、薄い予備処理層Ｖｉを形成する。次に、予備処理層Ｖｉ上に、通常７〜１５μｍ厚のラッカー層Ｌｉを付与する。

図４は、本発明により製造され、そして、構成される第３のフラット鋼生成物の部分の断面（原寸に比例しない）を示す。前記フラット鋼生成物は、家庭電化製品の製造に特に適当である。図４によると、鋼板として示される鋼基板Ｓの使用時の外側（特に激しい腐食を受ける）上に、約４〜５μｍ厚の金属防食コーティングＫを、最初に付与する。前記金属防食コーティングＫは、本質的にＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ及びＦｅを含む。

防食コーティングＫの表面上に直接（つまり、追加の予備処理なしで）、約８μｍ厚のプライマー層Ｐを付与する。ここで使用されるプライマーは、いわゆる「構造プライマー（Struktur-primer）」であり、凹凸を有する構造化された（strukturiert）表面を形成する。

次に、プライマー層Ｐ上に、約２０μｍの厚さを有するラッカー層Ｌを付与する。

適用可能な場合には、ラッカー層上に、例えば、取り外し不可能な接着保護層を付与して、特に、表面特性を改良することができる。

実際の使用時での、鋼基板Ｓの内側（激しい腐食をほとんど受けない）にも、最初に約４〜５μｍ厚の金属防食コーティングＫｉを付与する。前記金属防食コーティングＫｉは、本質的にＺｎ、Ａｌ、Ｍｇ及びＦｅを含む。防食コーティングＫｉの表面上に、７〜１０μｍの厚さを有するラッカー層Ｌｉを直接付与する。

《ダイアグラム１》

《ダイアグラム２》

《ダイアグラム３》

《ダイアグラム４》

Claims (16)

1. 鋼基板に亜鉛系金属防食コーティングをどぶ漬けコーティングによって付与し、そして、有機コーティングを前記亜鉛系コーティングに付与する、防食システムでコーティングされるフラット鋼生成物の製造方法であって、
   以下の工程：
   （ａ）鋼基板を、不活性ガス雰囲気下にストリップ温度７２０〜８５０℃まで予熱炉中で予熱する工程；
   （ｂ）鋼基板をストリップ入口温度４００〜６００℃まで冷却する工程；
   （ｃ）亜鉛及び不可避の不純物に加えて（以下、重量％で表示）、
   Ａｌ０．１５〜５％、Ｍｇ０．２〜３％、並びに、場合により、
   Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｔｉ、Ｂ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｓｎ及び希土類からなる群の１つ以上の元素を合計で０．８％以下、
   を含むと共に、浴温度が４２０〜５００℃である亜鉛浴中で、鋼基板を空気除外下にどぶ漬けコーティングする工程であって、
   ここで、ストリップ浸漬温度と浴温度との差が、−２０℃〜＋１００℃の範囲で変化するものとし、
   前記どぶ漬けコーティングによって、金属防食コーティングを前記基板上に形成し、
   ここで、前記金属防食コーティングは（以下、重量％で表示）、
   Ｍｇ０．２５〜２．５％、Ａｌ０．２〜３．０％、Ｆｅ４％以下、並びに、場合により、
   Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｔｉ、Ｂ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｓｎ、及び希土類からなる群の１つ以上の元素を合計で０．８％以下、残余亜鉛及び不可避の不純物、
   を含み、そして、
   中間層において、最大０．５重量％のＡｌ含有量を有するものとし、
   前記中間層は、前記金属防食コーティングの最上部にある表面境界層と、鋼基板に隣接する境界層との間に広がっており、前記金属防食コーティングの厚さ全体の少なくとも２０％に達する厚さを有するものとし、そして、
   前記金属防食コーティングにおいて、鋼基板の上に前記境界層があり、前記境界層上に前記中間層があり、前記中間層上に前記表面境界層があるものとする、前記どぶ漬けコーティング工程；
   （ｄ）過剰コーティング材料をスクラッピングすることによって、溶融浴中で鋼基板に付与される金属防食コーティングの厚さを、面あたり３〜２０μｍの値まで調節する工程；
   （ｅ）金属防食コーティングを有する鋼基板を冷却する工程；そして、
   （ｆ）鋼基板の金属防食コーティングに有機コーティングを付与する工程；
   を含む、前記方法。
2. 作業工程（ａ）〜（ｆ）を連続的な通過中で実施することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 鋼基板が作業工程（ａ）〜（ｆ）を通過する速度が、６０〜１５０ｍ／分の範囲にあることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. ストリップ浸漬温度と浴温度との差が、−１０℃〜＋７０℃の範囲で変化することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 亜鉛浴のＡｌ含有量が、０．１５〜０．４重量％であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 亜鉛浴のＭｇ含有量が、０．２〜２．０重量％であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 亜鉛浴のＭｇ含有量が、０．５〜１．５重量％であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 過剰なコーティング材料のスクラッピングをガスジェットによって実施して、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌコーティングの厚さをつくることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. ガスジェット用に使用されるガスが窒素であることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌコーティングを有する鋼基板が、請求項１に記載の工程（ｅ）の後であって工程（ｆ）の前に調質圧延を施されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌコーティングの厚さを、厚さ４〜１２μｍ（面あたりのコーティング質量３０〜８５ｇ／ｍ^２に相当する）までに設定することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 鋼基板に付与され、そして、請求項１に記載の工程（ｅ）又は調質圧延工程の後で予め洗浄又は予備処理されないＺｎ−Ｍｇ−Ａｌコーティングの表面へ、有機コーティングを直接付与することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 鋼基板へ付与されるＺｎ−Ｍｇ−Ａｌコーティングの表面を、有機コーティングの付与前に洗浄することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
14. 有機コーティングの付与前に、鋼基板の表面に付与されるＺｎ−Ｍｇ−Ａｌコーティングの表面を、Ｃｒ^ＶＩを含まない予備処理剤によって化学予備処理することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項又は請求項１３に記載の方法。
15. 予備処理剤がＣｒを含まないことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
16. 有機コーティングが、紫外線放射によって硬化することを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。

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