JP6673307B2 - Manufacturing method of surface treated metal sheet - Google Patents

Manufacturing method of surface treated metal sheet Download PDF

Info

Publication number
JP6673307B2
JP6673307B2 JP2017171929A JP2017171929A JP6673307B2 JP 6673307 B2 JP6673307 B2 JP 6673307B2 JP 2017171929 A JP2017171929 A JP 2017171929A JP 2017171929 A JP2017171929 A JP 2017171929A JP 6673307 B2 JP6673307 B2 JP 6673307B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
surface treatment
liquid
treatment liquid
nozzle
steel sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017171929A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019042717A (en
Inventor
広和 杉原
広和 杉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Priority to JP2017171929A priority Critical patent/JP6673307B2/en
Publication of JP2019042717A publication Critical patent/JP2019042717A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6673307B2 publication Critical patent/JP6673307B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、金属板に表面処理液を塗布して表面処理金属板を製造するための表面処理金属板の製造方法に関する。なかでも亜鉛めっき鋼板、特に溶融亜鉛めっき鋼板にクロメートフリー表面処理を施して表面処理亜鉛めっき鋼板を製造する場合に有用である。   The present invention relates to a method for producing a surface-treated metal plate for producing a surface-treated metal plate by applying a surface treatment liquid to the metal plate. Particularly, it is useful when a galvanized steel sheet, particularly a hot-dip galvanized steel sheet is subjected to a chromate-free surface treatment to produce a surface-treated galvanized steel sheet.

従来、鋼板などの金属材料(以下、鋼板を例に説明する)の表面に耐食性、耐熱性、耐指紋性、塗装性などの特性を付与するための表面処理法として、クロメート処理が広く行われてきた。しかし、近年、クロメート処理は環境負荷が大きいという理由から、クロメートを用いないクロメートフリー表面処理の開発が行われている。   BACKGROUND ART Conventionally, chromate treatment has been widely performed as a surface treatment method for imparting characteristics such as corrosion resistance, heat resistance, fingerprint resistance, and paintability to the surface of a metal material such as a steel plate (hereinafter, a steel plate will be described as an example). Have been. However, in recent years, a chromate-free surface treatment that does not use chromate has been developed because the chromate treatment has a large environmental load.

また、従来より、鋼板に表面処理する際の表面処理液の塗布方法として、ロールコータ塗布、処理液中への浸漬塗布、スプレー塗布、浸漬やスプレー塗布後のロールなどによる液膜絞りなどの方法が採られている。   In addition, conventionally, as a method of applying a surface treatment liquid when performing surface treatment on a steel sheet, a method such as roll coater coating, dip coating in the processing liquid, spray coating, liquid film squeezing by a roll after dipping or spray coating, or the like is used. Is adopted.

乾燥後の膜厚が同じ場合、クロメートフリー表面処理皮膜は、クロメート処理皮膜に較べて耐食性などの必要特性が低下する。そのため、クロメートフリー表面処理では、より厚い皮膜を形成する必要がある。一般に、厚い皮膜を形成する方法として、(i)処理液の塗布量を多くして塗布膜厚を厚くする、(ii)処理液の固形分濃度を高くする、といった方法がある。しかし、(i)の方法では、乾燥に必要な熱量が多くなるため製造コストが増大し、(ii)の方法では、ロールコータなどで塗布する際に皮膜欠陥の発生リスクが高くなる。   When the film thickness after drying is the same, the chromate-free surface treatment film has lower required characteristics such as corrosion resistance than the chromate treatment film. Therefore, in the chromate-free surface treatment, it is necessary to form a thicker film. In general, as a method of forming a thick film, there are (i) a method of increasing the coating amount of a processing liquid to increase a coating film thickness, and (ii) a method of increasing a solid concentration of the processing liquid. However, in the method (i), the amount of heat required for drying is increased, so that the production cost is increased. In the method (ii), the risk of occurrence of a film defect when applying by a roll coater or the like is increased.

また、処理液にワックスや樹脂成分を添加することにより、潤滑性などの特性を向上させることができるが、同時に添加する界面活性剤により処理液が泡立ちやすくなる。そのため、ロールコータ塗布やロールによる液膜絞りを行う場合、処理液が泡立つと泡がロールに入り込み、皮膜欠陥を生じるリスクが高くなる。   Further, by adding a wax or a resin component to the treatment liquid, properties such as lubricity can be improved, but the treatment liquid is easily foamed by the surfactant added at the same time. Therefore, when applying a roll coater or squeezing a liquid film with a roll, when the processing liquid foams, the foam enters the roll, and the risk of causing a film defect increases.

また、クロメート処理の場合、不動態膜の形成によりクロメートと亜鉛とは必要以上に反応しないが、クロメートフリー表面処理の場合、不動態皮膜が形成される前に亜鉛の溶解反応が進み、処理液中の亜鉛濃度が増加する。その結果、クロメートフリー処理液を鋼板に塗布すると、亜鉛を溶かし、処理液中の亜鉛濃度が高くなる。このため、鋼板にクロメートフリー処理液を浸漬塗布又はスプレー塗布後に、ロールやエアノズルなどによる液膜絞りを行う場合、絞られた液膜中の亜鉛濃度は徐々に高くなり、一定の亜鉛濃度を超えると処理液の特性が劣化するため、処理液を交換する必要があり、コストの増大を招く。また、亜鉛濃度がさらに増加すると、スラッジが発生する場合もあり、この処理によるコスト増大もある。   In the case of chromate treatment, chromate and zinc do not react more than necessary due to the formation of a passivation film, but in the case of chromate-free surface treatment, the dissolution reaction of zinc proceeds before the passivation film is formed, and the treatment solution The concentration of zinc in increases. As a result, when the chromate-free treatment liquid is applied to a steel sheet, zinc is dissolved, and the zinc concentration in the treatment liquid increases. For this reason, after dip coating or spray coating of a chromate-free treatment liquid on a steel sheet, when performing liquid film squeezing with a roll or an air nozzle, the zinc concentration in the squeezed liquid film gradually increases and exceeds a certain zinc concentration. In addition, since the characteristics of the processing liquid deteriorate, it is necessary to replace the processing liquid, which leads to an increase in cost. Further, when the zinc concentration is further increased, sludge may be generated, and the cost may be increased by this treatment.

これらの問題を解決する技術として、例えば、図3に示すように、鋼板幅方向に間隔をおいて複数本のスプレーノズル21を配置し、このスプレーノズル群を通板方向に複数段配置した装置を用いて、亜鉛めっき鋼板23に表面処理液を塗布するスプレーコーティング方法がある。このスプレーコーティング方法には、例えば特許文献1として、気液混合スプレーを用いて処理液を粒径10〜30μmの微細な液体粒子とした状態で亜鉛めっき鋼板に吹き付けるスプレーコーティング方法が開示されている。特許文献1には、この方法によれば、塗りムラの発生を抑制するとともに、膜厚を増大させないようにしつつ十分な耐食性を確保することを記載している。   As a technique for solving these problems, for example, as shown in FIG. 3, an apparatus in which a plurality of spray nozzles 21 are arranged at intervals in a steel sheet width direction, and a plurality of spray nozzle groups are arranged in a plurality of stages in a sheet passing direction. There is a spray coating method of applying a surface treatment liquid to the galvanized steel sheet 23 using the method described in US Pat. As this spray coating method, for example, Patent Document 1 discloses a spray coating method in which a treatment liquid is sprayed onto a galvanized steel sheet in a state of fine liquid particles having a particle diameter of 10 to 30 μm using a gas-liquid mixed spray. . Patent Document 1 describes that according to this method, the occurrence of coating unevenness is suppressed, and sufficient corrosion resistance is ensured without increasing the film thickness.

特開2009−293062号公報JP 2009-293062 A

特許文献1に記載されたスプレーコーティング方法は、ロールやエアノズルで液膜の絞りを行うことによる処理液の劣化(すなわち、亜鉛の溶解による液の劣化)を防止するために、鋼板表面に微細な液滴をスプレー塗布し、塗布後の液膜絞りは行わないことを前提としている。このため、スプレー塗布したままで、膜厚のばらつきが少ない均一な皮膜が形成される必要がある。   The spray coating method described in Patent Literature 1 uses a fine coating on the steel sheet surface to prevent the processing liquid from deteriorating (that is, deteriorating the liquid due to dissolution of zinc) due to the squeezing of the liquid film using a roll or an air nozzle. It is assumed that the droplets are spray-applied, and the liquid film is not squeezed after the application. For this reason, it is necessary to form a uniform film with little variation in film thickness while spray coating is being performed.

しかし、本発明者が行った実験の結果では、特許文献1に記載されるスプレーコーティング方法では、従来より特性として要求されるばらつきが少ない均一な膜厚の表面処理皮膜の形成は可能であるが、スプレー塗布の際、スプレーノズルで微粒化された液滴が周囲に飛散した(後述する実施例の比較例の結果を参照)。これらの液滴は人体に有害な物質であることから、飛散することは好ましくない。   However, according to the results of experiments conducted by the present inventors, the spray coating method described in Patent Literature 1 can form a surface treatment film having a uniform thickness with less variation required as a characteristic than before. At the time of spray coating, droplets atomized by the spray nozzle scattered around (see the results of comparative examples in Examples described later). Since these droplets are substances harmful to the human body, it is not preferable to scatter them.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、ばらつきが少ない均一な膜厚の表面処理皮膜を維持しつつ、有害な液滴を周囲に飛散させない、表面処理金属板の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a method for manufacturing a surface-treated metal plate, which does not cause harmful droplets to scatter around while maintaining a surface treatment film having a uniform thickness with little variation. The purpose is to provide.

なお、本発明において、均一な膜厚の表面処理皮膜とは、得られる表面処理金属板の全幅方向を10分割してそれぞれの膜厚を測定した場合に、これらの膜厚の平均値と最大値・最小値との差が20%以内であることを意味する。   In the present invention, the surface-treated film having a uniform film thickness is defined as an average value and a maximum value of these film thicknesses when the obtained surface-treated metal sheet is divided into 10 parts in the entire width direction and each film thickness is measured. It means that the difference from the value / minimum value is within 20%.

本発明者は、特許文献1に記載のスプレーコーティング方法において、有害な液滴を周囲に飛散させない対策について詳細な検討を行った。その結果、以下のような知見を得た。   The present inventor has conducted detailed studies on measures to prevent harmful droplets from scattering around in the spray coating method described in Patent Document 1. As a result, the following findings were obtained.

図4には、特許文献1に記載の2流体スプレーノズルにおける圧縮気体の流れを説明する模式図を示す。図4に示すように、表面処理部(表面処理液の塗布設備)は、2流体スプレーノズル21、カバー22、鋼板23のパスラインを有する。スプレーノズル21からは液滴と同時に圧縮空気が噴射され、その気流に乗って液滴が移動するため、鋼板23に付着しない液滴は飛散し、カバー22で覆われたエリアより外部へ飛散する。また、スプレーノズル21からの圧縮空気の流量が多いほど、周囲への液滴の飛散は激しくなる。   FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the flow of compressed gas in the two-fluid spray nozzle described in Patent Document 1. As shown in FIG. 4, the surface treatment unit (surface treatment liquid application equipment) has a two-fluid spray nozzle 21, a cover 22, and a pass line of a steel plate 23. Compressed air is ejected from the spray nozzle 21 at the same time as the droplets, and the droplets move along with the airflow, so that the droplets that do not adhere to the steel plate 23 scatter and scatter outside from the area covered by the cover 22. . Further, as the flow rate of the compressed air from the spray nozzle 21 increases, the scattering of the droplets to the surroundings increases.

ここで、従来の一般的なスプレー塗布の場合には、処理液の微粒化に圧縮気体を使用せず、また、微粒化された液滴の粒径は数百μm〜数mmと大きい。このため、ほとんどの液滴は鋼板に付着するので、液滴の飛散量は少ない。これに対して、特許文献1に記載のスプレーコーティング方法のように、処理液の粒子径が30μm以下で、圧縮気体を使用する場合には、スプレーノズルから噴射された液の50%以上が周囲に飛散する。すなわち、特許文献1のように、圧縮気体を用いて微細な液滴を噴射する場合には、液滴の飛散量が多いことがわかった。しかし、特許文献1に記載されるように、液滴の粒子径を十分に小さくしないと、皮膜の外観が劣化するという問題がある。   Here, in the case of the conventional general spray coating, a compressed gas is not used for atomizing the processing liquid, and the particle diameter of the atomized droplets is as large as several hundred μm to several mm. For this reason, since most of the droplets adhere to the steel plate, the amount of the scattered droplets is small. On the other hand, when the processing solution has a particle diameter of 30 μm or less and uses a compressed gas as in the spray coating method described in Patent Document 1, 50% or more of the liquid sprayed from the spray nozzle is surrounded. Splatters. That is, it has been found that when fine droplets are jetted using a compressed gas as in Patent Document 1, the amount of the scattered droplets is large. However, as described in Patent Literature 1, there is a problem that the appearance of the film deteriorates unless the particle diameter of the droplet is sufficiently reduced.

そこで、この解決策として、圧縮空気を使用せずに、表面処理液を1MPa以上に加圧し、微粒化可能なノズルを使用して、表面処理液の塗布を行うことが有効な方法であることを見出した。例えば、微粒化可能なノズルとして、噴射口の直径が0.5mm以下の円状に形成され、高圧の液体を柱状に高速で噴射させることにより、周囲の空気と柱状液体の界面に大きなせん断力を与えて、液体を微粒化させることが可能なものを用いる。   Therefore, as an effective solution, it is effective to pressurize the surface treatment liquid to 1 MPa or more without using compressed air and to apply the surface treatment liquid using a nozzle capable of atomization. Was found. For example, as a nozzle that can be atomized, the injection port is formed in a circular shape with a diameter of 0.5 mm or less, and a high-pressure liquid is jetted at a high speed in a columnar shape, so that a large shear force is applied to the interface between the surrounding air and the columnar liquid. And a liquid capable of atomizing the liquid.

本発明は、以上の知見に基づいて完成されたものであり、その要旨は以下の通りである。
[1] 連続して走行する金属板の表面に水溶性表面処理液を塗布し、表面処理皮膜を形成する表面処理金属板の製造方法において、
前記水溶性表面処理液を1MPa以上に加圧し、1流体スプレーノズルにより微粒化させて、金属板に噴射することを特徴とする表面処理金属板の製造方法。
The present invention has been completed based on the above findings, and the gist is as follows.
[1] A method for producing a surface-treated metal sheet, in which a water-soluble surface treatment liquid is applied to the surface of a continuously running metal sheet to form a surface-treated film,
A method for producing a surface-treated metal sheet, comprising pressurizing the water-soluble surface treatment liquid to 1 MPa or more, atomizing the liquid by a one-fluid spray nozzle, and spraying the atomized metal sheet.

本発明によれば、表面処理液の液滴を周囲に飛散させることなく、従来材と同等に良好な均一な膜厚の表面処理皮膜を有する表面処理金属板が得られる。そして、コストの高い圧縮空気を使用せずに表面処理液を微粒化して塗布するため、表面処理金属板を安全かつ低コストで製造することができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a surface-treated metal plate having a surface-treated film having a uniform film thickness as good as that of a conventional material without causing droplets of the surface treatment liquid to scatter around. Since the surface treatment liquid is atomized and applied without using expensive compressed air, the surface-treated metal plate can be manufactured safely and at low cost.

図1は、本発明の一実施形態である表面処理部を説明する模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a surface treatment unit according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態である表面処理部を、カバーを外して上面から見た状態を説明する模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a surface treatment unit according to an embodiment of the present invention as viewed from above with a cover removed. 図3は、従来技術のスプレーコーティング方法の一例を説明する模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a conventional spray coating method. 図4は、従来技術のスプレーコーティング方法の別の例において、表面処理部の圧縮空気の流れを説明する模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the flow of compressed air in the surface treatment section in another example of the conventional spray coating method.

以下、本発明の表面処理金属板の製造方法について説明する。ここでは、一例として、後述する表面処理部を有する表面処理液の塗布設備を用い、表面処理の対象が亜鉛めっき鋼板などの鋼板である場合を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。   Hereinafter, a method for producing a surface-treated metal plate of the present invention will be described. Here, as an example, a case will be described where a surface treatment target is a steel plate such as a galvanized steel plate using a surface treatment liquid application facility having a surface treatment unit described later. Note that the present invention is not limited to the following embodiments.

本発明は、連続して走行する金属板の表面に水溶性表面処理液を塗布し、表面処理皮膜を形成する表面処理金属板の製造方法である。本発明では、連続して走行する金属板の表面に水溶性表面処理液を塗布する際、水溶性表面処理液(以下、表面処理液と称する)を1MPa以上に加圧し、1流体スプレーノズルにより微粒化させた後に、金属板の表面に微粒化された表面処理液を噴射する。表面処理液の噴射に際し、表面処理液を噴射可能な複数個のスプレーノズルについて、使用・不使用の切り替えを行うことにより、表面処理液の付着量を制御することが望ましい。これにより、ロールやエアノズルなどによる液膜の絞りを行うことなく、微細な液滴をスプレー塗布したままで均一な膜厚の皮膜を得ることができる。そのため、本発明では、表面処理液の塗布後の液膜絞り(平滑化処理)は行わない。   The present invention is a method for producing a surface-treated metal sheet, in which a water-soluble surface treatment liquid is applied to the surface of a continuously running metal sheet to form a surface-treated film. In the present invention, when a water-soluble surface treatment liquid is applied to the surface of a continuously running metal plate, the water-soluble surface treatment liquid (hereinafter, referred to as a surface treatment liquid) is pressurized to 1 MPa or more, and a one-fluid spray nozzle is used. After the atomization, the atomized surface treatment liquid is sprayed on the surface of the metal plate. When spraying the surface treatment liquid, it is desirable to control the adhesion amount of the surface treatment liquid by switching use / non-use of a plurality of spray nozzles capable of spraying the surface treatment liquid. This makes it possible to obtain a film having a uniform film thickness while spraying fine droplets without squeezing the liquid film using a roll or an air nozzle. Therefore, in the present invention, liquid film squeezing (smoothing treatment) after application of the surface treatment liquid is not performed.

また、本発明では、少なくともスプレーノズル噴射部と該噴射部から噴射される処理液が塗布される金属板部分の、周囲の雰囲気を外部から隔離する遮蔽物を設け、該雰囲気の湿度を飽和湿度に維持して表面処理皮膜を形成することができる。さらに、遮蔽物の内壁面の少なくとも一部に、水または水性液を流下させ、スプレーノズルから噴射されて金属板に塗布されなかった水溶性表面処理液微粒を水または水性液に吸収させることができる。これにより、塗布設備に処理液が付着することを防止可能となる。   Further, in the present invention, at least a shielding member for isolating the surrounding atmosphere from the outside of the metal plate portion to which the treatment liquid sprayed from the spray nozzle spraying portion and the spraying portion is applied is provided. And a surface treatment film can be formed. Further, water or an aqueous liquid is caused to flow down on at least a part of the inner wall surface of the shield, and water or an aqueous liquid absorbs water-soluble surface treatment liquid fine particles sprayed from a spray nozzle and not applied to the metal plate. it can. This makes it possible to prevent the treatment liquid from adhering to the coating equipment.

[表面処理液の塗布設備]
図1を参照して、本発明を適用する表面処理部を有する表面処理液の塗布設備の一例について説明する。図1は、本発明の一実施形態である表面処理部を模式的に示した図である。ここでは説明のために、表面処理部を断面視した側面図を示す。
[Surface treatment liquid coating equipment]
With reference to FIG. 1, an example of a facility for applying a surface treatment liquid having a surface treatment section to which the present invention is applied will be described. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a surface treatment unit according to an embodiment of the present invention. Here, for the sake of explanation, a side view in which the surface treatment section is viewed in cross section is shown.

図1に示すように、本発明を適用する表面処理部10には、水平状に連続通板する鋼板3に対して、鋼板3の上方及び下方から微粒化した表面処理液4を噴射するスプレーノズル1が配置されている。例えば、本実施形態では、鋼板パスラインの上方及び下方の各位置に、通板方向に間隔をおいて、4段の後述するスプレーノズル群1a〜1dが設けられている。スプレーノズル群は、均一に塗布する観点より、例えば20mm〜300mmの間隔をおいて設置することが好ましい。また、設備の大きさなどに応じて適宜段数は増減してもよい。そして、ノズル1からの噴射液が周囲に飛散しないようにするため、複数のノズル1が配置された表面処理部10は、全体を遮蔽物(カバー)2で覆れている。   As shown in FIG. 1, the surface treatment unit 10 to which the present invention is applied has a spray for spraying atomized surface treatment liquid 4 from above and below the steel plate 3 onto the steel plate 3 continuously passed horizontally. Nozzle 1 is arranged. For example, in the present embodiment, four stages of spray nozzle groups 1a to 1d, which will be described later, are provided at positions above and below the steel plate pass line at intervals in the sheet passing direction. The spray nozzle group is preferably provided at intervals of, for example, 20 mm to 300 mm from the viewpoint of uniform application. Further, the number of stages may be appropriately increased or decreased according to the size of the equipment. Then, in order to prevent the jet liquid from the nozzles 1 from scattering around, the entire surface treatment unit 10 in which the plurality of nozzles 1 are arranged is covered with a shield (cover) 2.

表面処理部10に進入した鋼板3に対して、各スプレーノズル1から微粒化した表面処理液4を鋼板幅方向の全域(全幅)にわたり噴射する。その後、表面処理部で鋼板の表面に塗布された表面処理液は、公知の加熱処理、例えば熱風加熱、誘導加熱、赤外線加熱などの方法により乾燥される。   The atomized surface treatment liquid 4 is sprayed from the respective spray nozzles 1 over the entire area (entire width) of the steel sheet 3 into the steel sheet 3 that has entered the surface treatment section 10. Thereafter, the surface treatment liquid applied to the surface of the steel sheet in the surface treatment section is dried by a known heat treatment, for example, a method such as hot air heating, induction heating, or infrared heating.

[金属板]
本発明では、上述の表面処理金属板の製造方法の適用対象となる金属板や表面処理の種類について、制限はなく、種々の金属板と表面処理を適用対象とすることができる。そのなかでも本発明は、亜鉛めっき鋼板、特に溶融亜鉛めっき鋼板(合金化溶融亜鉛めっき鋼板を含む)にクロメートフリー表面処理を施して表面処理亜鉛めっき鋼板を製造する場合に有用性が高い。これは、次の理由による。亜鉛めっき鋼板、特に溶融亜鉛めっき鋼板に処理液を塗布した後、ロールやエアノズルなどによる液膜の絞りを行い、亜鉛めっき鋼板に付着しなかった処理液を循環させて再利用する場合には、亜鉛の溶解により処理液の特性の劣化が生じる。しかし、本発明によれば、ロールやエアノズルなどによる液膜の絞り(平滑化処理)を行うことなく、微細な液滴をスプレー塗布したままで均一な膜厚の皮膜を得られるため、上述のような処理液の特性の劣化が生じないからである。
[Metal plate]
In the present invention, there is no limitation on the types of metal plates and surface treatments to which the above-described method for producing a surface-treated metal plate is applied, and various metal plates and surface treatments can be applied. Among them, the present invention is highly useful when a galvanized steel sheet, particularly a galvanized steel sheet (including a galvannealed steel sheet) is subjected to a chromate-free surface treatment to produce a surface-treated galvanized steel sheet. This is for the following reason. After applying the treatment liquid to the galvanized steel sheet, especially the hot-dip galvanized steel sheet, squeeze the liquid film using a roll or air nozzle, etc. Dissolution of zinc causes deterioration of the properties of the processing solution. However, according to the present invention, a film having a uniform film thickness can be obtained while spraying fine droplets without performing squeezing (smoothing treatment) of a liquid film using a roll or an air nozzle. This is because such deterioration of the characteristics of the processing liquid does not occur.

[表面処理液]
本発明で使用する表面処理液は、例えば、シランカップリング剤、界面活性剤、シリカ、水溶性の有機樹脂、及び溶媒としての水を含む水性ベースの液体を用いることが好ましい。
表面処理液の粘度は、ポンプの性能に依存する。例えばポンプとして、スラリーのような高粘度のものでも微細化できるものを用いてもよい。また、表面処理液の表面張力は、例えば、鋼板との接触角が90度以下とする。また、溶質濃度は、例えば液の特性や目的に応じて適宜決定するとよい。また、表面処理液の固形分は、液の特性や目的に応じて適宜決定される。例えば、数%〜50%とする。
[Surface treatment liquid]
As the surface treatment liquid used in the present invention, it is preferable to use, for example, an aqueous base liquid containing a silane coupling agent, a surfactant, silica, a water-soluble organic resin, and water as a solvent.
The viscosity of the surface treatment liquid depends on the performance of the pump. For example, a pump having a high viscosity such as a slurry or a pump that can be miniaturized may be used as the pump. The surface treatment liquid has a surface tension of, for example, a contact angle of 90 degrees or less with a steel plate. Further, the solute concentration may be appropriately determined depending on, for example, the characteristics and purpose of the liquid. Further, the solid content of the surface treatment liquid is appropriately determined according to the properties and purpose of the liquid. For example, it is several percent to 50%.

本発明では、上記した表面処理液を使用することにより、スプレー塗布後、公知の加熱処理で乾燥させて硬化するまで、均一な状態を保て、均一な膜厚の皮膜を形成することができる。   In the present invention, by using the above-mentioned surface treatment liquid, it is possible to form a film having a uniform thickness while maintaining a uniform state until it is dried and cured by a known heat treatment after spray coating. .

[表面処理液の塗布方法]
ここでは、表面処理液を塗布する方法について、より詳細に説明する。まず、本発明の塗布に用いて好適な、1流体スプレーノズル(以下、ノズルと称する)について説明する。図2は、本発明の一実施形態である表面処理部を模式的に示した図である。ここでは説明のために、表面処理部のカバーを外して上面視した上面図を示す。
[Surface treatment liquid application method]
Here, a method of applying the surface treatment liquid will be described in more detail. First, a one-fluid spray nozzle (hereinafter, referred to as a nozzle) suitable for use in the coating of the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a surface treatment unit according to an embodiment of the present invention. Here, for the sake of explanation, a top view as viewed from above with the cover of the surface treatment unit removed is shown.

ノズル1は、鋼板幅方向において鋼板幅以上の領域に表面処理液を噴射可能とする噴射口を有し、噴射口から加圧した表面処理液を噴射することで微粒化させた表面処理液4を噴射するものである。また、ノズル1は、鋼板幅方向に複数のノズルを配置して、スプレーノズル群(ノズル群)1a〜1dを構成する。一般に、液体を加圧して噴射するノズルは円錐状に液滴が噴霧されることから、例えば、ノズル群1a〜1dのノズル列は、図2に示すように、千鳥状に配置されることが好ましい。各ノズル1には、公知の方法により、表面処理液が、処理液タンク(図示せず)からポンプ(図示せず)により供給される。また、処理液は、公知のポンプからノズル1に供給される際に1MPa以上に加圧される。   The nozzle 1 has an injection port capable of injecting the surface treatment liquid in a region not less than the steel sheet width in the steel sheet width direction, and the surface treatment liquid 4 atomized by ejecting the pressurized surface treatment liquid from the injection port. Is to be injected. The nozzle 1 has a plurality of nozzles arranged in the width direction of the steel sheet to form spray nozzle groups (nozzle groups) 1a to 1d. Generally, a nozzle that pressurizes and ejects a liquid sprays droplets in a conical shape. For example, the nozzle rows of the nozzle groups 1a to 1d may be arranged in a staggered manner as shown in FIG. preferable. A surface treatment liquid is supplied to each nozzle 1 by a pump (not shown) from a treatment liquid tank (not shown) by a known method. The processing liquid is pressurized to 1 MPa or more when supplied to the nozzle 1 from a known pump.

本発明では、ノズル1の噴射口と鋼板3との距離は、通常、50〜400mm程度が適当である。50mm未満では、均一な付着量を保つことが難しくなる。一方、400mm超えでは、飛散量が増える恐れがある。   In the present invention, the distance between the injection port of the nozzle 1 and the steel plate 3 is usually about 50 to 400 mm. If it is less than 50 mm, it is difficult to maintain a uniform amount of adhesion. On the other hand, if it exceeds 400 mm, the amount of scattering may increase.

次に、本発明の表面処理液を塗布する方法について説明する。本発明では、連続して走行する金属板の表面に水溶性表面処理液を塗布する際、表面処理液を1MPa以上に加圧し、1流体スプレーノズルにより微粒化させた後に、金属板の表面に微粒化された表面処理液を噴射する。   Next, a method for applying the surface treatment liquid of the present invention will be described. In the present invention, when a water-soluble surface treatment liquid is applied to the surface of a continuously running metal plate, the surface treatment liquid is pressurized to 1 MPa or more and atomized by a one-fluid spray nozzle. Inject the atomized surface treatment liquid.

本発明では、表面処理液を加圧することにより、1MPa以上に加圧する。例えば、ポンプで加圧する。なお、ポンプに限らず、ポンプの作用を有するものであれば適用可能である。1MPa未満では、圧力が低いと微粒化が不十分になり、外観不良が生じる。なお、上限は特に規定しないが、3MPa以下が好ましい。3MPaを超える場合には、微粒化効果は小さいが、コストが向上するためである。   In the present invention, the surface treatment liquid is pressurized to 1 MPa or more by pressurization. For example, the pressure is increased by a pump. The present invention is not limited to the pump, but may be applied to any pump having the function of a pump. If the pressure is lower than 1 MPa, atomization becomes insufficient when the pressure is low, resulting in poor appearance. The upper limit is not particularly defined, but is preferably 3 MPa or less. If it exceeds 3 MPa, the atomization effect is small, but the cost is improved.

本発明では、上述の1流体ノズル1として、例えば、噴射口の直径が0.5mm以下の円状であり、高圧の液体を柱状に高速で噴射させることにより、周囲の空気と柱状液体の界面に大きなせん断力を与え、液体を微粒化できるものを用いる。これにより、表面処理液を微細な液滴にでき、鋼板表面に均一に付着させることが可能となる。一方、噴射口の直径は0.1mm以上が好ましい。0.1mm未満の場合、異物によるノズルの閉塞リスクが増加するためである。なお、上記効果を得ることができれば、噴射口の形状は円状でなくてもよい。   In the present invention, the one-fluid nozzle 1 is, for example, a circular nozzle having a diameter of 0.5 mm or less, and ejects a high-pressure liquid in a columnar shape at a high speed to form an interface between the surrounding air and the columnar liquid. That can give a large shearing force to the liquid and atomize the liquid. As a result, the surface treatment liquid can be formed into fine droplets, and can be uniformly attached to the steel sheet surface. On the other hand, the diameter of the injection port is preferably 0.1 mm or more. If the thickness is less than 0.1 mm, the risk of clogging the nozzle due to foreign matter increases. Note that the shape of the injection port does not have to be circular as long as the above effects can be obtained.

また、本発明では、上述のノズル群1a〜1dにおいて、各列のノズル1の使用・不使用の切り替えにより、表面処理液の付着量を制御することが望ましい。表面処理液の付着量の制御は、例えば、表面処理部において、鋼板の通板速度、表面処理皮膜の目標膜厚、各ノズルからの噴射量などの塗布条件を制御することにより行う。この塗布条件に応じて、ノズルの使用列数などを決定し、鋼板に対して表面処理液が塗布される。   Further, in the present invention, in the above-described nozzle groups 1a to 1d, it is desirable to control the amount of the surface treatment liquid to be applied by switching between use and non-use of the nozzles 1 in each row. The amount of the surface treatment liquid to be applied is controlled by, for example, controlling the application conditions such as the sheet passing speed of the steel sheet, the target film thickness of the surface treatment film, and the injection amount from each nozzle in the surface treatment unit. The number of rows of nozzles to be used is determined according to the application conditions, and the surface treatment liquid is applied to the steel sheet.

本発明によれば、表面処理液の微細な液滴を鋼板表面に均一に付着させることにより、薄膜で均一な膜厚の表面処理皮膜を形成できる。このため、ノズルから噴射される液滴の粒径は小さいことが好ましい。また、処理液の塗布量(液供給量)は少ないことが好ましい。さらに、濡れ膜厚及び乾燥膜厚は薄いことが好ましい。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a thin film with a uniform thickness can be formed by making the fine droplet of a surface treatment liquid adhere to the steel plate surface uniformly. Therefore, it is preferable that the particle diameter of the droplet ejected from the nozzle is small. Further, it is preferable that the application amount (liquid supply amount) of the processing liquid is small. Further, the wet film thickness and the dry film thickness are preferably small.

本発明では、例えば、ノズルから噴射される液滴の粒径は10〜50μm程度とするのが好ましい。液滴の粒径が10μm未満では塗着効率が低下し、処理液コストが増大しやすい。一方、液滴の粒径が50μmを超えると外観の劣化が生じるやすくなる。より好ましくは、10μm以上40μm以下とする。なお、ノズルから噴射される液滴の粒子径は、処理液の圧力を調整することにより制御することができる。処理液の圧力の調整は、例えば、ポンプの調整で行う。なお、液滴の粒径は、後述する実施例の方法により測定できる。   In the present invention, for example, the particle diameter of the droplet ejected from the nozzle is preferably about 10 to 50 μm. When the particle size of the droplet is less than 10 μm, the coating efficiency is reduced, and the cost of the treatment liquid is likely to increase. On the other hand, when the particle size of the droplet exceeds 50 μm, the appearance tends to deteriorate. More preferably, the thickness is 10 μm or more and 40 μm or less. The particle diameter of the droplet ejected from the nozzle can be controlled by adjusting the pressure of the processing liquid. The adjustment of the pressure of the processing liquid is performed, for example, by adjusting a pump. In addition, the particle diameter of the droplet can be measured by the method described in Examples below.

また、本発明では、例えば、処理液の塗布量(液供給量)は、鋼板の通板速度と膜厚で決まる。例えば、塗着率80%で、鋼板の通板速度60mpm、板幅1000mmあたりの供給液量が120mL/minの場合、膜厚は1.6μmになる。なお、乾燥後の膜厚は固形分濃度となる。   In the present invention, for example, the application amount (liquid supply amount) of the treatment liquid is determined by the sheet passing speed and the film thickness of the steel sheet. For example, when the coating rate is 80%, the feeding rate of the steel sheet is 60 mpm, and the supply amount per 1000 mm of the sheet width is 120 mL / min, the film thickness is 1.6 μm. The film thickness after drying is the solid content concentration.

さらに、本発明では、例えば、乾燥膜厚は1μm以下が好ましい。乾燥膜厚の厚さが過剰な場合、クラックが入る場合もある。   Furthermore, in the present invention, for example, the dry film thickness is preferably 1 μm or less. If the dry film thickness is excessive, cracks may occur.

[塗布設備への処理液付着の防止方法]
ここでは、塗布設備への処理液付着を防止する方法について説明する。本発明では、上述した方法で表面処理液を塗布するに際し、少なくともノズル1の噴射部と該噴射部から噴射される表面処理液4が塗布される鋼板3部分に、周囲の雰囲気を外部から隔離するカバー2を設けることが好ましい。そして、カバー2で覆われた表面処理部10のエリア内の温湿度を調整することにより、上記雰囲気の湿度を飽和湿度に維持して表面処理皮膜を形成することが好ましい。
[Method of preventing treatment liquid from adhering to coating equipment]
Here, a method for preventing the treatment liquid from adhering to the coating equipment will be described. In the present invention, when the surface treatment liquid is applied by the above-described method, the surrounding atmosphere is isolated from the outside at least on the spraying portion of the nozzle 1 and the steel plate 3 portion to which the surface treatment liquid 4 sprayed from the spraying portion is applied. Preferably, a cover 2 is provided. It is preferable to form a surface treatment film by adjusting the temperature and humidity in the area of the surface treatment unit 10 covered with the cover 2 so as to maintain the humidity of the atmosphere at a saturation humidity.

例えば、図1に示すように、ノズル1からの噴射液が周囲に飛散しないようにするため、複数のノズル1が配置された表面処理部10は、全体をカバー2で覆われている。なお、鋼板3の出入口には、例えばエアカーテンを設けるとよい。そして、カバー2で覆われた表面処理部10のエリア内に、加湿装置を設置して雰囲気湿度を飽和湿度に維持し、微粒化された表面処理液が塗布されて表面処理皮膜を形成する。   For example, as shown in FIG. 1, the surface treatment unit 10 in which the plurality of nozzles 1 are disposed is entirely covered with a cover 2 in order to prevent the jet liquid from the nozzles 1 from scattering around. In addition, it is good to provide an air curtain at the entrance of the steel plate 3, for example. Then, in the area of the surface treatment unit 10 covered by the cover 2, a humidifier is installed to maintain the atmospheric humidity at the saturation humidity, and the atomized surface treatment liquid is applied to form a surface treatment film.

加湿方法としては、例えば、超音波加湿器や上述のノズル1で、微小な水滴を発生させ、表面処理部10のエリア内に微小な水滴を充満させれば良い。なお、表面処理部10の温度が高くなると相対湿度が高くなる。このため、温度が低くなるように、周囲が高温であれば、例えば断熱材や水冷管を配置するといった処置を行うとなお良い。表面処理部の相対湿度としては、70%以上が好ましく、90%以上がより好適である。湿度が低いと微粒化した液が乾燥しやすく、回収率が低下するためである。   As a humidifying method, for example, an ultrasonic humidifier or the above-described nozzle 1 may be used to generate fine water droplets and fill the area of the surface treatment unit 10 with fine water droplets. The relative humidity increases as the temperature of the surface treatment unit 10 increases. For this reason, if the surroundings are high in temperature so as to lower the temperature, it is more preferable to perform a measure such as disposing a heat insulating material or a water cooling tube. The relative humidity of the surface treatment part is preferably 70% or more, more preferably 90% or more. This is because when the humidity is low, the atomized liquid tends to dry, and the recovery rate decreases.

また、表面処理部10には、鋼板に付着しなかったノズル1から噴射された微粒化した表面処理液(表面処理液微粒)を回収し、処理液タンクに戻す装置を設置することができる。装置として、例えば、市販のミストセパレータを使用すればよい。表面処理部10に進入した鋼板3に対して、ノズル1から微粒化した表面処理液(表面処理液微粒)4が鋼板幅方向の全域(全幅)にわたり噴射され、表面処理液微粒の一部は鋼板に付着し、残りは付着せずに飛散する。飛散した表面処理液微粒は、上記装置により回収されてタンクに戻される。その際、表面処理部10内の相対湿度を上記した範囲に調整することで、回収した表面処理液微粒の乾燥を防止することができる。また、飛散した表面処理液微粒が設備に乾いて固着することも防止できる。   Further, the surface treatment unit 10 can be provided with a device that collects the atomized surface treatment solution (fine particles of the surface treatment solution) sprayed from the nozzle 1 that has not adhered to the steel plate and returns the same to the treatment solution tank. As a device, for example, a commercially available mist separator may be used. To the steel sheet 3 that has entered the surface treatment unit 10, the atomized surface treatment liquid (fine particles of the surface treatment liquid) 4 is sprayed from the nozzle 1 over the entire region (full width) in the width direction of the steel sheet. It adheres to the steel plate and the rest scatters without attaching. The scattered fine particles of the surface treatment liquid are collected by the above-mentioned device and returned to the tank. At this time, by adjusting the relative humidity in the surface treatment section 10 to the above range, drying of the collected surface treatment liquid fine particles can be prevented. Also, it is possible to prevent the scattered fine particles of the surface treatment liquid from drying and sticking to the equipment.

本発明では、さらに、カバー2の内壁面の少なくとも一部に、水または水性液を流下させて、ノズル1から噴射されて鋼板3に塗布されなかった表面処理液微粒を該水または水性液に吸収させることが好ましい。   In the present invention, further, water or an aqueous liquid is caused to flow down on at least a part of the inner wall surface of the cover 2, and the fine particles of the surface treatment liquid which are sprayed from the nozzle 1 and not applied to the steel plate 3 are added to the water or the aqueous liquid. Preferably, it is absorbed.

図1に示したカバー2は、その内壁面の少なくとも一部に、水または水性液を流下させて、液状カーテンを形成する。液状カーテンは、鋼板3に塗布されなかった表面処理液微粒を効率良く吸収するために、飛散液滴の経路に配置すると良い。これにより、表面処理部10のエリア内に残留する表面処理液微粒が液状カーテンに吸収され、微粒化された表面処理液を回収できる。回収された液は、処理液タンクに戻す。なお、回収は、例えば上述の装置を用いて行う。   The cover 2 illustrated in FIG. 1 forms a liquid curtain by causing water or an aqueous liquid to flow down at least a part of the inner wall surface. The liquid curtain is preferably arranged in the path of the scattered droplets in order to efficiently absorb the fine particles of the surface treatment liquid that have not been applied to the steel plate 3. Thereby, the fine particles of the surface treatment liquid remaining in the area of the surface treatment section 10 are absorbed by the liquid curtain, and the atomized surface treatment liquid can be collected. The collected liquid is returned to the processing liquid tank. The collection is performed using, for example, the above-described apparatus.

液状カーテンは、例えば、ノズル1に水または水性液を供給して、微粒化をしない連続粒で形成されることが好適である。ただし、液状カーテンが鋼板に触れないよう、例えば樋を設置する。樋は、鋼板幅方向において、最大鋼板幅よりも長くなっており、鋼板に当たらないように形成され、カーテン状に噴射された水または水性液を液回収口に流すことが可能である。   The liquid curtain is preferably formed of continuous particles that are not atomized by supplying water or an aqueous liquid to the nozzle 1, for example. However, for example, a gutter is installed so that the liquid curtain does not touch the steel plate. The gutter is longer than the maximum steel sheet width in the steel sheet width direction, is formed so as not to hit the steel sheet, and can flow water or an aqueous liquid injected in a curtain shape to the liquid recovery port.

液状カーテンに水を使用する場合、処理液タンクに回収した後、ろ過等により表面処理液と水に分離することにより、それぞれを再利用可能となる。また、水性液に上述の表面処理液を使用する場合、表面処理液微粒が表面処理液の液状カーテンに触れると再溶解するため、処理液タンクに戻すことで再利用可能となる。また、水性液に上述の溶剤を使用する場合、固形分濃度を調整した後、処理液タンクに戻すことで再利用可能となる。   When water is used for the liquid curtain, the water is recovered in the processing liquid tank and then separated by filtration or the like into surface treatment liquid and water, whereby each can be reused. When the above-mentioned surface treatment liquid is used as the aqueous liquid, the fine particles of the surface treatment liquid are redissolved when they come into contact with the liquid curtain of the surface treatment liquid, so that they can be reused by returning to the treatment liquid tank. When the above-mentioned solvent is used for the aqueous liquid, it can be reused by adjusting the solid content concentration and then returning it to the processing liquid tank.

以上のとおり、本発明は、微小な円状の噴射口を有し、鋼板幅方向において鋼板幅以上の領域に表面処理液を噴射可能な複数個のノズル1を、鋼板長手方向に複数列配置し、各ノズル1により、微粒化した表面処理液4を鋼板幅方向の全域にわたり噴射するようにしたものである。これにより従来のスプレーコーティング方法(例えば特許文献1に記載の方法)と比較して、液滴の周囲への飛散を抑えることができる。また、ロールやエアノズルなどによる液膜の絞りを行うことなく、微細な液滴をスプレー塗布したままで均一な膜厚の皮膜を得ることができるため、表面処理液の塗布後の液膜絞り(平滑化処理)は行わない。また、コストが高い圧縮空気を使用せず、安価な液体ポンプを使用するため、製造コストが安価になるという利点を有する。   As described above, the present invention arranges a plurality of nozzles 1 having a fine circular injection port and capable of injecting the surface treatment liquid to a region not less than the width of the steel sheet in the width direction of the steel sheet, in a plurality of rows in the longitudinal direction of the steel sheet. The nozzles 1 spray the atomized surface treatment liquid 4 over the entire area in the width direction of the steel sheet. Thereby, compared to the conventional spray coating method (for example, the method described in Patent Literature 1), it is possible to suppress the droplets from scattering around. In addition, since a film having a uniform thickness can be obtained while spraying fine droplets without having to squeeze the liquid film using a roll or an air nozzle, the liquid film squeezing after applying the surface treatment liquid ( No smoothing process) is performed. In addition, since an inexpensive liquid pump is used without using compressed air, which is expensive, there is an advantage that manufacturing cost is reduced.

以下、本発明の表面処理金属板の製造方法について、実施例を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。   Hereinafter, the method for producing a surface-treated metal plate of the present invention will be described with reference to examples. Note that the present invention is not limited to the following embodiments.

ここでは、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を被処理金属板とし、これにクロメートフリー表面処理を施して表面処理合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造した。   Here, an alloyed hot-dip galvanized steel sheet was used as a metal sheet to be treated, and subjected to chromate-free surface treatment to produce a surface-treated hot-dip galvanized steel sheet.

本発明例では、表面処理液をポンプで加圧してノズル1に供給し、ノズル噴射口から噴射することで微粒化させた表面処理液4(表面処理液微粒)を噴射するノズル1を用いる。また、図1および図2に示すように、鋼板幅方向において鋼板幅以上の領域に表面処理液を噴射可能とする複数個のノズル1を配置し、該ノズル1を、鋼板パスラインの上方及び下方の各位置に、通板方向に間隔をおいて4段配置した表面処理部10で、上述した本発明の塗布方法に従って、鋼板3の表面処理を行った。この際、各ノズルにより、微粒化した表面処理液を鋼板幅方向の全域にわたり噴射した。ここでは、ノズルとして、例えば、株式会社いけうち 涼霧ノズルを使用する。また、表面処理液の加圧は圧力:1〜3MPaの範囲で制御した。そして、表面処理液を塗布した後の鋼板3は、熱風乾燥炉に装入して塗布液の乾燥処理を行った。   In the example of the present invention, the nozzle 1 that pressurizes the surface treatment liquid with a pump, supplies the surface treatment liquid to the nozzle 1, and ejects the surface treatment liquid 4 (fine particles of the surface treatment liquid) atomized by being ejected from the nozzle ejection port is used. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of nozzles 1 capable of spraying the surface treatment liquid in a region not less than the width of the steel sheet in the width direction of the steel sheet are arranged, and the nozzles 1 are placed above the steel sheet pass line and The surface treatment of the steel sheet 3 was performed in accordance with the above-described coating method of the present invention with the surface treatment units 10 arranged in four stages at intervals in the sheet passing direction at respective lower positions. At this time, each nozzle sprayed the atomized surface treatment liquid over the entire area in the width direction of the steel sheet. Here, as a nozzle, for example, Ikeuchi Co., Ltd. cool fog nozzle is used. The pressurization of the surface treatment liquid was controlled in the range of pressure: 1 to 3 MPa. Then, the steel sheet 3 after the application of the surface treatment liquid was charged into a hot-air drying furnace to perform a drying treatment of the coating liquid.

また、図1に示すように、表面処理部10をカバー2で覆い、各ノズル1から噴射後、鋼板3に付着しなかった表面処理液微粒を回収・分離する装置を用い、分離後の表面処理液は処理液タンクに戻すという操作を行った。   As shown in FIG. 1, the surface treatment unit 10 is covered with a cover 2, and after spraying from each nozzle 1, a device for collecting and separating the surface treatment liquid fine particles that have not adhered to the steel plate 3 is used. The processing liquid was returned to the processing liquid tank.

一方、比較例では、従来法(特許文献1に記載の方法)に従い、鋼板幅方向で間隔をおいて9本の気液混合スプレーノズルを配置し、このスプレーノズル群を通板方向に3段配置した表面処理部で、鋼板の表面処理を行った。この際、図3に示すように、鋼板幅方向に間隔をおいて配置された9本の気液混合スプレーノズル21により、微粒化した表面処理液を鋼板幅方向の全域にわたり噴射した。なお、表面処理液の回収・分離、塗布液の乾燥処理は、本発明例と同様とした。   On the other hand, in the comparative example, according to the conventional method (the method described in Patent Literature 1), nine gas-liquid mixing spray nozzles are arranged at intervals in the width direction of the steel sheet, and the spray nozzle groups are arranged in three stages in the plate direction. The surface treatment of the steel sheet was performed in the disposed surface treatment section. At this time, as shown in FIG. 3, the atomized surface treatment liquid was sprayed over the entire region in the steel sheet width direction by nine gas-liquid mixing spray nozzles 21 arranged at intervals in the steel sheet width direction. The collection and separation of the surface treatment liquid and the drying treatment of the coating liquid were the same as in the present invention.

表面処理液は、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、有機ケイ素化合物、Zrフルオロ化合物、リン酸、オキシ硫酸バナジウム、ポリエチレンオキサイドを含む薬液を所定の固形分濃度になるように純水で希釈したものを用いた。この表面処理液は、粘度10mPas、表面張力40mN/m、溶質濃度20〜30mass%、比重1であった。   The surface treatment solution was prepared by diluting a chemical solution containing 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, an organosilicon compound, a Zr fluoro compound, phosphoric acid, vanadium oxysulfate, and polyethylene oxide with pure water to a predetermined solid content concentration. Was used. This surface treatment liquid had a viscosity of 10 mPas, a surface tension of 40 mN / m, a solute concentration of 20 to 30 mass%, and a specific gravity of 1.

本発明例、比較例ともに、表面処理皮膜の膜厚は、ノズルの使用段数を1〜4段の範囲で変更することにより調整した。   In both the present invention example and the comparative example, the thickness of the surface treatment film was adjusted by changing the number of nozzles used in the range of 1 to 4 steps.

得られた表面処理合金化溶融亜鉛めっき鋼板について、以下に示す、測定と耐食性及び外観の評価を行った。
(1)液滴粒子径
液滴粒子径はSauter平均であり、シリコンオイルに液滴を捕集して測定を行う方法により計測した。すなわち、シリコンオイルを塗布したガラス板上に、各実施例と同じ条件で表面処理液の液滴を噴射後、液滴個数100個以上が入る程度の視野を領域とし、その領域内に存在する100個の平均値を求めた。そして、その平均値を液滴粒子径(μm)とした。
(2)付着効率
付着効率については、単位面積当たりの噴射液量(mL/m2)と成膜された膜厚(μm)から換算した単位面積当たりの皮膜重量の比較から計算した。ここでは、固形分濃度を20%とし、膜厚に対する噴射液量の割合を算出し、付着効率(%)とした。
(3)液滴飛散
表面処理部10外への液滴の飛散の有無については、カバー2の鋼帯出側部分のカバーと鋼帯との隙間部分から一定量の雰囲気気体を吸引し、雰囲気気体中の処理液成分量を定量した。吸引場所は鋼帯中央部上側とした。液滴飛散量は比較例1の場合を1.00として、他の比較例と実施例は比較例1との比で評価した。得られた結果は表1に示した。
(4)耐食性
耐食性については、得られた鋼板3枚(サイズ:150mm×70mm)に対し、それぞれJIS Z2371に準拠した塩水噴霧試験を96時間および72時間実施して、最も悪い結果のものを採用し、評価した。下記基準に照らし、下記の記号を付与して評価した。記号○、△を合格とした。
○:72時間で錆発生面積が全体の10%未満かつ96時間で錆発生面積が全体の10%未満
△:72時間で錆発生面積が全体の10%未満かつ96時間で錆発生面積が全体の10%以上
×:72時間で錆発生面積が全体の10%以上かつ96時間で錆発生面積が全体の10%以上
(5)外観判定
外観判定については、300mm×300mmの範囲を目視により確認を行い、下記基準に照らし、下記の記号を付与して評価した。記号○を合格とした。
○:目視で塗布模様が確認できない。
×:目視で塗布模様(粒模様)が確認できる。
(6)付着量の分布
乾燥膜厚の膜厚の均一性については、得られた鋼板の全幅方向を10分割して膜厚を測定し、膜厚の平均値と最大値・最小値との差が20%以内であれば均一と評価した。下記基準に照らし、下記の記号を付与して評価した。記号○、△を合格とした。
○:±10%以内
△:±10%超え、±20%以内
×:±20%より大きい
以上の測定結果と耐食性及び外観の評価結果を表1に示す。
The obtained surface-treated alloyed hot-dip galvanized steel sheet was measured and evaluated for corrosion resistance and appearance as described below.
(1) Droplet Particle Diameter The droplet particle diameter is a Sauter average, and was measured by a method in which droplets were collected in silicon oil and measured. That is, after spraying the droplets of the surface treatment liquid on the glass plate coated with the silicon oil under the same conditions as in the respective embodiments, a region having a visual field of about 100 or more droplets is defined as an area, and exists in the area. An average value of 100 pieces was obtained. Then, the average value was defined as a droplet particle diameter (μm).
(2) Adhesion Efficiency The adhesion efficiency was calculated from a comparison between the amount of the sprayed liquid per unit area (mL / m 2 ) and the film weight per unit area converted from the film thickness (μm) formed. Here, the solid content concentration was set to 20%, and the ratio of the amount of the sprayed liquid to the film thickness was calculated to be the adhesion efficiency (%).
(3) Droplet scattering Whether or not droplets are scattered outside the surface treatment unit 10 is determined by sucking a certain amount of atmospheric gas from the gap between the steel strip and the cover on the steel strip exit side of the cover 2, The amount of the processing solution component in the sample was determined. The suction location was on the upper side of the center of the steel strip. The droplet scattering amount was set to 1.00 in Comparative Example 1, and the other Comparative Examples and Examples were evaluated by the ratio of Comparative Example 1. The results obtained are shown in Table 1.
(4) Corrosion resistance Regarding the corrosion resistance, salt water spray tests based on JIS Z2371 were carried out on three obtained steel sheets (size: 150 mm x 70 mm) for 96 hours and 72 hours, respectively, and the worst result was adopted. And evaluated. Based on the following criteria, the following symbols were assigned and evaluated. The symbols △ and △ were accepted.
:: The rust generation area is less than 10% of the whole in 72 hours and the rust generation area is less than 10% of the whole in 96 hours. Δ: The rust generation area is less than 10% of the whole in 72 hours and the rust generation area is the whole in 96 hours. ×: 10% or more of the total area in 72 hours and 10% or more of the total area in 96 hours. (5) Judgment of Appearance For the judgment of appearance, the range of 300 mm x 300 mm was visually checked. And the following symbols were given and evaluated according to the following criteria. The symbol ○ was regarded as passed.
:: The coating pattern cannot be confirmed visually.
×: A coating pattern (grain pattern) can be visually confirmed.
(6) Distribution of adhesion amount Regarding the uniformity of the dry film thickness, the film thickness was measured by dividing the entire width direction of the obtained steel sheet into ten, and the average value and the maximum value / minimum value of the film thickness were calculated. If the difference was within 20%, it was evaluated as uniform. Based on the following criteria, the following symbols were assigned and evaluated. The symbols △ and △ were accepted.
:: Within ± 10% Δ: Over ± 10%, ± 20% or less ×: Greater than ± 20% Table 1 shows the above measurement results and the evaluation results of corrosion resistance and appearance.

Figure 0006673307
Figure 0006673307

表1によれば、比較例1、2では、いずれも、気液混合式のスプレーノズルを用いているため、液滴の飛散が多かった。すなわち、表面処理部外への液滴飛散を防止できないことがわかる。また、外観については、液滴粒子径が50μm以下では、外観不良には至っていない。なお、比較例3は気液混合式のスプレーノズルを用いているが、液滴粒子径が60μmと大きいため、比較例1と比べて液滴飛散は低減したが、外観不良に至った。耐食性、均一な膜厚の表面処理皮膜については、比較例1〜3のいずれの条件についても問題なかった。   According to Table 1, in each of Comparative Examples 1 and 2, since the gas-liquid mixing type spray nozzle was used, the scattering of the droplet was large. That is, it can be understood that scattering of the droplets outside the surface treatment unit cannot be prevented. Regarding the external appearance, when the droplet particle diameter is 50 μm or less, the external appearance is not defective. Note that in Comparative Example 3, a gas-liquid mixing type spray nozzle was used. However, since the droplet particle diameter was as large as 60 μm, scattering of droplets was reduced as compared with Comparative Example 1, but the appearance was poor. Regarding the surface treatment film having corrosion resistance and a uniform film thickness, there was no problem under any of the conditions of Comparative Examples 1 to 3.

これに対して本発明例では、液体を加圧して噴射するノズルを用いているため、いずれも比較例1と比べて液滴飛散の値は低く、液滴の表面処理部外への飛散はなかった。また、液滴粒子径が50μm以下では、外観は問題なかった。耐食性については、いずれの条件も問題なかった。また、各比較例と比べて、付着効率が全体的に高くなった。すなわち、本発明の方法によれば、表面処理板として当然に要求される特性、すなわち従来材と同等あるいはそれ以上の良好な特性を有する均一な膜厚の表面処理皮膜を得られ、有害な液滴を周囲に飛散させないことが分かる。   On the other hand, in the present invention example, since the nozzle which pressurizes and ejects the liquid is used, the value of the droplet scatter is lower than that of Comparative Example 1, and the scatter of the droplet to the outside of the surface treatment portion is small. Did not. When the droplet particle size was 50 μm or less, there was no problem in appearance. Regarding corrosion resistance, there were no problems under any conditions. In addition, the adhesion efficiency as a whole was higher than in each comparative example. That is, according to the method of the present invention, it is possible to obtain a surface-treated film having a uniform thickness having characteristics naturally required as a surface-treated plate, that is, good characteristics equal to or better than conventional materials. It can be seen that the droplet does not scatter around.

1 スプレーノズル
1a、1b、1c、1d スプレーノズル群
2 遮蔽部(カバー)
3 鋼板
4 表面処理液
10 表面処理部
21 スプレーノズル
22 遮蔽物
23 鋼板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spray nozzle 1a, 1b, 1c, 1d Spray nozzle group 2 Shielding part (cover)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Steel plate 4 Surface treatment liquid 10 Surface treatment part 21 Spray nozzle 22 Shield 23 Steel plate

Claims (1)

連続して走行する金属板の表面に水溶性表面処理液を塗布し、表面処理皮膜を形成する表面処理金属板の製造方法において、
前記水溶性表面処理液を1MPa以上に加圧し、1流体スプレーノズルにより微粒化させて、金属板に噴射することを特徴とする表面処理金属板の製造方法。
In a method for producing a surface-treated metal sheet, in which a water-soluble surface treatment liquid is applied to the surface of a continuously running metal sheet to form a surface-treated film,
A method for producing a surface-treated metal sheet, comprising pressurizing the water-soluble surface treatment liquid to 1 MPa or more, atomizing the liquid by a one-fluid spray nozzle, and spraying the atomized metal sheet.
JP2017171929A 2017-09-07 2017-09-07 Manufacturing method of surface treated metal sheet Active JP6673307B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017171929A JP6673307B2 (en) 2017-09-07 2017-09-07 Manufacturing method of surface treated metal sheet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017171929A JP6673307B2 (en) 2017-09-07 2017-09-07 Manufacturing method of surface treated metal sheet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019042717A JP2019042717A (en) 2019-03-22
JP6673307B2 true JP6673307B2 (en) 2020-03-25

Family

ID=65813803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017171929A Active JP6673307B2 (en) 2017-09-07 2017-09-07 Manufacturing method of surface treated metal sheet

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6673307B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024075833A1 (en) * 2022-10-06 2024-04-11 日本製鉄株式会社 Surface-treated steel sheet

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5913075A (en) * 1982-07-12 1984-01-23 Nippon Light Metal Co Ltd Method for forming uniform film
JPH09137284A (en) * 1995-11-09 1997-05-27 Nkk Corp Chemical conversion treatment of metallic plate
JP2001316847A (en) * 2000-05-08 2001-11-16 Ford Global Technol Inc Chemical conversion coating on aluminum by kf solution spray
JP2002356784A (en) * 2001-05-28 2002-12-13 Nippon Paint Co Ltd Metal surface treatment method
JP4143306B2 (en) * 2002-01-30 2008-09-03 Jfeスチール株式会社 Method for producing coated steel sheet
JP4184991B2 (en) * 2003-02-05 2008-11-19 株式会社神戸製鋼所 Surface-treated metal plate
JP5292927B2 (en) * 2008-06-03 2013-09-18 新日鐵住金株式会社 Metal surface treatment method and surface-treated steel sheet

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019042717A (en) 2019-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104289394B (en) Method for being coated to watery processing solution on the surface of movement steel band
EP0921208A2 (en) Method and system for cooling strip material
JP6673307B2 (en) Manufacturing method of surface treated metal sheet
DE59802049D1 (en) Device and method for applying a liquid or pasty application medium to a running material web, in particular made of paper or cardboard
JP2020100886A (en) Continuous hot dip metal coating method and continuous hot dip metal coating device
JP2009293062A (en) Metal surface treatment method and surface-treated steel plate
CN209039558U (en) Plate face cleaning group after a kind of continuous galvanizing line finishing
CN108526227A (en) The control method of sweep module and sweep module
JP6740888B2 (en) Surface-treated metal plate and method for manufacturing the same
JP2003013194A (en) Method for manufacturing plated steel strip
JP3823737B2 (en) Steel plate processing equipment and steel plate manufacturing method
JP6835007B2 (en) Manufacturing method of surface-treated metal plate
CN1547511A (en) Coating device for processing a liquid into fine mist and spraying the fine mist towards a workpiece
CN211134976U (en) Cold rolling device for HiB steel
WO2013139811A1 (en) Airless spray method, airless spray device, coating arrangement, and nozzle cap
CN203994985U (en) Produce the equipment for the cold rolling anticorrosion embossing plate of flocking of ocean engineering
CN109457205B (en) Air humidifying and cooling method and cooling system for strip steel after plating
JP5255428B2 (en) How to paint building boards
JP3514130B2 (en) Vertical cooling device and cooling method for steel strip
JP3823736B2 (en) Steel plate processing equipment and steel plate manufacturing method
JP5412079B2 (en) Building board painting equipment
JP5312014B2 (en) Building board painting equipment
JPH08215708A (en) Skin-pass rolling method for strip metal
JPH0127894Y2 (en)
CN117813414A (en) Device for cooling a metal strip with a hot dip coating of high thickness

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20180502

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20180509

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190327

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190425

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6673307

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250