JP7618634B2 - Painted steel plate - Google Patents

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本発明は、化成処理皮膜とプライマー塗膜との密着性が良好であり、加工部及び切断端部の耐食性に優れた塗装鋼板に関する。 The present invention relates to a coated steel sheet that has good adhesion between a chemical conversion coating and a primer coating, and has excellent corrosion resistance at processed parts and cut edges.

亜鉛又は亜鉛を含む合金をめっきした鋼板(以下「亜鉛系めっき鋼板」という。)の表面に、化成処理皮膜及びプライマー塗膜を形成し、その上に様々な塗膜を形成した塗装鋼板は、品質の安定性や需要家での塗装工程省略による合理化等多くのメリットがあることから、建築物の屋根・壁等の外装材やパーティション等の内装材、電機機器製品の各部材等として、広く使用されている。
通常、このような塗装鋼板はコイルで製造されるが、所定サイズに切断された後に、プレス成形やロール成形、あるいはエンボス成形によって90度曲げあるいは180度曲げ等を含む様々な加工を施されて使用されるため、塗装鋼板には切断・加工部においても長期の耐久性能が要求される。
Coated steel sheets, which are made by forming a chemical conversion coating and a primer coating on the surface of a steel sheet plated with zinc or an alloy containing zinc (hereinafter referred to as "zinc-based plated steel sheet"), and then forming various coatings on top of that, have many advantages, such as stable quality and streamlining by eliminating the need for a painting process at the customer's site. As such, they are widely used as exterior materials for the roofs and walls of buildings, interior materials such as partitions, and various components for electrical equipment products.
Typically, such coated steel sheets are manufactured in coils, and after being cut to a specified size, they are subjected to various processes, including 90-degree or 180-degree bending by press forming, roll forming, or embossing, before being used. Therefore, the coated steel sheets are required to have long-term durability even in the cut and processed areas.

これらの要求に応えるため、亜鉛系めっき鋼板に、クロメートを含有する化成処理を施し、クロメート系防錆顔料を含有させたプライマー塗膜を形成した上に、上塗り塗膜として、熱硬化型のポリエステル系樹脂塗膜やより耐候性の高い要求に対してはフッ素系樹脂塗膜を形成した塗装鋼板とするのが一般的であった。
しかし昨今、環境負荷物質であるクロメートを使用することが問題視されており、クロメートを含まない塗装鋼板が強く望まれることから、クロメートフリーの塗装鋼板が多く開発されている。
In order to meet these requirements, it has been common to apply a chemical conversion treatment containing chromate to a zinc-based plated steel sheet, form a primer coating containing a chromate-based rust-preventive pigment, and then form a top coating of a thermosetting polyester-based resin coating or, for requirements for higher weather resistance, a fluororesin coating to produce a painted steel sheet.
However, in recent years, the use of chromate, which is an environmentally hazardous substance, has come to be viewed as problematic, and there is a strong demand for painted steel sheets that do not contain chromate, so many chromate-free painted steel sheets have been developed.

一方で、55%Al-Zn系めっき鋼板のような溶融Al-Zn系めっき鋼板は、良好な耐食性を有する反面、機械的特性、特に、伸び特性に劣る傾向があった。そのため、折り曲げ等の加工を行うと、加工の程度によっては加工部のめっき層に亀裂が生じ、該亀裂部分に起因した耐食性悪化等を引き起こすおそれがあり、使用上問題となる場合がある。
また、55%Al-Zn系めっき鋼板のようなAl比率の高い溶融Al-Zn系めっき鋼板では、切断端部において、犠牲防食のためにめっき層中のZnが優先的に溶解するが、めっき層中のZnの比率が少ないため、腐食初期の切断端部からの腐食幅が大きくなる傾向にあった。
On the other hand, hot-dip Al-Zn-coated steel sheets such as 55% Al-Zn-coated steel sheets have good corrosion resistance but tend to have poor mechanical properties, particularly elongation properties. Therefore, when processed, such as bending, cracks may occur in the coating layer at the processed part depending on the degree of processing, which may cause deterioration of corrosion resistance due to the cracked parts, and may cause problems in use.
In addition, in hot-dip Al-Zn-coated steel sheets with a high Al ratio, such as 55% Al-Zn-coated steel sheets, the Zn in the coating layer dissolves preferentially at the cut edges for sacrificial corrosion protection. However, because the ratio of Zn in the coating layer is low, the corrosion width from the cut edges tends to become larger in the early stages of corrosion.

このような問題に対して、例えば、特許文献1には、プライマー塗膜にモリブデン化合物等の非クロメート系防錆顔料を配合した塗料組成物を、亜鉛めっき鋼板に化成処理皮膜を介して塗装した塗装亜鉛めっき鋼板が開示されている。
しかしながら、適用される亜鉛めっき鋼板が亜鉛を94%以上含むものに限定されており、また化成処理皮膜としてクロメートを適用することから、クロメートフリーの塗装鋼板とはいえないものであった。
To address such problems, for example, Patent Document 1 discloses a painted galvanized steel sheet in which a paint composition containing a non-chromate-based rust-preventive pigment such as a molybdenum compound in a primer coating is applied to the galvanized steel sheet via a chemical conversion coating.
However, the applicable zinc-plated steel sheets are limited to those containing 94% or more zinc, and chromate is applied as a chemical conversion coating, so they cannot be considered chromate-free painted steel sheets.

また、特許文献2は、樹脂とクロメートフリー系防錆顔料からなる下地処理剤(化成処理皮膜)が開示されている。
さらに、特許文献3には、樹脂とクロメートフリー系防錆顔料からなる下地処理剤(化成処理皮膜)を用いた塗装亜鉛系めっき鋼板が開示されている。
さらにまた、特許文献4には、特定のいずれも非クロメート系の防錆顔料を含んだ化成処理皮膜とプライマー塗膜を形成した塗装亜鉛系めっき鋼板で、トータルでの防錆性向上を狙った技術が開示されている。
しかしながら、特許文献2~4のいずれの技術についても、耐食性、特に曲げ加工部や切断端部の耐食性が十分に得られないという問題があった。
Furthermore, Patent Document 2 discloses a surface treatment agent (chemical conversion coating) made of a resin and a chromate-free rust-preventive pigment.
Furthermore, Patent Document 3 discloses a painted zinc-based plated steel sheet using a surface treatment agent (chemical conversion coating) made of a resin and a chromate-free rust-preventive pigment.
Furthermore, Patent Document 4 discloses a technique aimed at improving the overall rust prevention properties of a painted zinc-based plated steel sheet having a chemical conversion coating and a primer coating, both of which contain specific non-chromate rust-preventive pigments.
However, all of the techniques disclosed in Patent Documents 2 to 4 have a problem in that sufficient corrosion resistance, particularly corrosion resistance at bent portions and cut ends, cannot be obtained.

そのため、特に曲げ加工部や切断端部の耐食性の改善を目的としたクロメートフリーの塗装鋼板に関する技術が望まれている。
例えば特許文献5には、亜鉛系めっき鋼板と、化成処理皮膜と、プライマー塗膜と、上塗り塗膜と、を備えた塗装鋼板について、化成処理皮膜及びプライマー塗膜を構成する樹脂成分及び無機化合物の種類及び含有等を調整することで、加工部や切断端部における耐食性の改善を図る技術が開示されている。
Therefore, there is a demand for technology related to chromate-free painted steel sheets that aims to improve the corrosion resistance, particularly of bent parts and cut ends.
For example, Patent Document 5 discloses a technique for improving the corrosion resistance of processed portions and cut ends of a coated steel sheet comprising a zinc-based plated steel sheet, a chemical conversion coating, a primer coating, and a topcoat coating by adjusting the types and contents of the resin components and inorganic compounds that constitute the chemical conversion coating and the primer coating.

特開2008-291162号公報JP 2008-291162 A 特開2009-127057号公報JP 2009-127057 A 特開2014-214315号公報JP 2014-214315 A 特開2005-169765号公報JP 2005-169765 A 特開2016-176118号公報JP 2016-176118 A

しかしながら、特許文献5の技術では、化成処理皮膜とプライマー塗膜が共通のウレタン結合を有することで密着性が向上し、ある程度の加工部の耐食性が得られるものの、厳しい曲げ加工部や切断端部の耐食性は十分とはいえず、さらなる改善が望まれていた。
また、従来の塗装鋼板では、化成処理皮膜とプライマー塗膜との間で塗膜の剥がれが生じるおそれがあり、化成処理皮膜とプライマー塗膜との密着性についても、さらなる改善が望まれていた。
However, in the technology of Patent Document 5, the chemical conversion coating and the primer coating have a common urethane bond, which improves adhesion and provides a certain degree of corrosion resistance in processed areas, but the corrosion resistance in severely bent areas and cut ends is not sufficient, and further improvement is desired.
Furthermore, with conventional coated steel sheets, there is a risk of peeling of the coating between the chemical conversion coating and the primer coating, and further improvement in the adhesion between the chemical conversion coating and the primer coating has been desired.

かかる事情を鑑み、本発明は、特に、優れた耐食性が期待できる50質量%以上のAlを含有する溶融Al-Zn系めっき鋼板を下地として、化成処理皮膜とプライマー塗膜との密着性が良好であり、加工部及び切断端部の耐食性に優れた塗装鋼板を提供することを目的とする。 In view of these circumstances, the present invention aims to provide a coated steel sheet that has excellent adhesion between the chemical conversion coating and the primer coating and has excellent corrosion resistance at the processed parts and cut edges, using a hot-dip Al-Zn-plated steel sheet containing 50 mass% or more Al, which is expected to have excellent corrosion resistance, as a base.

本発明者らは、Al:50~60質量%、Si:1~3質量%及び任意添加成分:0~6質量%を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる組成を有する、溶融Al-Zn系めっき鋼板と、前記溶融Al-Zn系めっき鋼板の少なくとも片面上に形成された、クロメート系化合物を含有しない化成処理皮膜と、前記化成処理皮膜上に形成された、クロメート系化合物を含有しないプライマー塗膜と、前記プライマー塗膜上に形成された上塗り塗膜と、を備えた塗装鋼板について、上記の課題を解決すべく検討を行った。
その結果、化成処理皮膜について、エポキシ樹脂成分及びバナジウム酸化物等の無機化合物を一定の割合で含有させ、さらに、プライマー塗膜について、ウレタン結合を有するエポキシ樹脂を一定の割合で含有させるとともに、バナジウム化合物等の無機化合物を含有させることによって、耐食性を最大限に発揮する特定の共通要素であるエポキシ樹脂を一定の割合で含んだ状態で化成処理皮膜とプライマー塗膜が形成されるため、化成処理皮膜とプライマー塗膜との密着性を高め、加工部及び切断端部の耐食性を向上できることを見出した。
The present inventors have conducted studies to solve the above-mentioned problems with respect to a coated steel sheet comprising: a hot-dip Al-Zn-plated steel sheet having a composition containing 50-60 mass% Al, 1-3 mass% Si, and 0-6 mass% of optional added components, with the balance being Zn and unavoidable impurities; a chemical conversion coating film that does not contain chromate-based compounds, formed on at least one side of the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet; a primer coating film that does not contain chromate-based compounds, formed on the chemical conversion coating film; and a topcoat coating film formed on the primer coating film.
As a result, it was found that by making the chemical conversion coating contain an epoxy resin component and an inorganic compound such as vanadium oxide in certain proportions, and by making the primer coating contain a certain proportion of an epoxy resin having urethane bonds and an inorganic compound such as a vanadium compound, the chemical conversion coating and primer coating are formed in a state containing a certain proportion of epoxy resin, which is a specific common element that maximizes corrosion resistance, and therefore it is possible to increase the adhesion between the chemical conversion coating and the primer coating and improve the corrosion resistance of processed parts and cut ends.

本発明は、以上の知見に基づきなされたものであり、その要旨は以下の通りである。
1.Al:50~60質量%、Si:1~3質量%及び任意添加成分:0~6質量%を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる組成のめっき層を有する、溶融Al-Zn系めっき鋼板と、
前記溶融Al-Zn系めっき鋼板の少なくとも片面上に形成された、クロメート系化合物を含有しない化成処理皮膜と、
前記化成処理皮膜上に形成された、クロメート系化合物を含有しないプライマー塗膜と、
前記プライマー塗膜上に形成された上塗り塗膜と、
を備えた塗装鋼板であって、
前記化成処理皮膜は、樹脂成分及び無機化合物を含み、前記樹脂成分として、ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂を30~54質量%含有し、前記無機化合物として、バナジウム酸化物、ジルコニウム酸化物及びフッ素化合物を、合計で46~70質量%含有し、
前記プライマー塗膜は、樹脂成分及び無機化合物を含み、前記樹脂成分として、ウレタン結合を有するエポキシ樹脂(e)及びポリエステル樹脂(p)を、合計で40~88質量%含有し、前記エポキシ樹脂(e)と前記ポリエステル樹脂(p)の含有量が、質量比で(e):(p)=80:20~60:40であり、前記無機化合物として、バナジウム化合物を4~20質量%、リン酸化合物を4~20質量%及び酸化マグネシウムを4~20質量%含有する
ことを特徴とする、塗装鋼板。
The present invention has been made based on the above findings, and the gist of the present invention is as follows.
1. A hot-dip Al-Zn plated steel sheet having a plating layer containing 50-60 mass% Al, 1-3 mass% Si, and 0-6 mass% optional added components, with the balance being Zn and unavoidable impurities;
a chemical conversion coating film that does not contain a chromate-based compound and is formed on at least one surface of the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet;
a primer coating film that does not contain a chromate-based compound and is formed on the chemical conversion coating film;
A topcoat coating film formed on the primer coating film;
A coated steel sheet comprising:
the chemical conversion coating contains a resin component and an inorganic compound, the resin component containing 30 to 54 mass% of an epoxy resin having a bisphenol skeleton, and the inorganic compound containing 46 to 70 mass% in total of vanadium oxide, zirconium oxide, and a fluorine compound,
The primer coating film contains a resin component and an inorganic compound, and as the resin components, a total of 40 to 88 mass% of an epoxy resin (e) having a urethane bond and a polyester resin (p), the content of the epoxy resin (e) and the polyester resin (p) being in a mass ratio of (e):(p)=80:20 to 60:40, and as the inorganic compounds, 4 to 20 mass% of a vanadium compound, 4 to 20 mass% of a phosphate compound, and 4 to 20 mass% of magnesium oxide.

2.前記化成処理皮膜の付着量が、0.025~0.5g/m2であり、前記プライマー塗膜の厚さが、3~10μmであることを特徴とする、前記1に記載の塗装鋼板。 2. The coated steel sheet according to item 1 above, characterized in that the coating weight of the chemical conversion coating is 0.025 to 0.5 g/ m2 , and the thickness of the primer coating is 3 to 10 μm.

3.前記プライマー塗膜中の前記ウレタン結合を有するエポキシ樹脂(e)の含有量(e1質量%)と、前記化成処理皮膜中のビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂の含有量(e2質量%)が、e1/e2=0.7~1.5の関係を満たすことを特徴とする、前記1又は2に記載の塗装鋼板。 3. The coated steel sheet according to 1 or 2, characterized in that the content (e1 mass%) of the epoxy resin (e) having a urethane bond in the primer coating and the content (e2 mass%) of the epoxy resin having a bisphenol skeleton in the chemical conversion coating satisfy the relationship e1/e2 = 0.7 to 1.5.

4.前記化成処理皮膜は、前記無機化合物として、前記バナジウム酸化物を2~10質量%、前記ジルコニウム酸化物を36~60質量%、前記フッ素化合物をフッ素原子換算で0.5~5質量%含有することを特徴とする、前記1~3のいずれかに記載の塗装鋼板。 4. The coated steel sheet according to any one of 1 to 3, characterized in that the chemical conversion coating contains, as the inorganic compounds, 2 to 10 mass% of the vanadium oxide, 36 to 60 mass% of the zirconium oxide, and 0.5 to 5 mass% of the fluorine compound in terms of fluorine atoms.

5.前記めっき皮膜のマイクロビッカース硬さ(JIS Z2244:2009)が、60~100HV0.01であることを特徴とする、前記1~4のいずれかに記載の塗装鋼板。 5. The coated steel sheet according to any one of 1 to 4 above, characterized in that the plating film has a micro Vickers hardness (JIS Z2244:2009) of 60 to 100 HV 0.01 .

6.前記めっき層が、前記任意添加成分としてMg:1~5質量%を含有することを特徴とする、前記1~4のいずれかに記載の塗装鋼板。 6. The coated steel sheet according to any one of 1 to 4, characterized in that the plating layer contains 1 to 5 mass% Mg as the optional added component.

本発明によれば、化成処理皮膜とプライマー塗膜との密着性が良好であり、加工部及び切断端部の耐食性に優れた塗装鋼板を提供できる。 The present invention provides a coated steel sheet that has good adhesion between the chemical conversion coating and the primer coating, and has excellent corrosion resistance in the processed areas and cut edges.

本発明の塗装鋼板は、Al:50~60質量%、Si:1~3質量%及び任意添加成分:0~6質量%を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる組成を有する、溶融Al-Zn系めっき鋼板と、
前記溶融Al-Zn系めっき鋼板の少なくとも片面上に形成された、クロメート系化合物を含有しない化成処理皮膜と、
前記化成処理皮膜上に形成された、クロメート系化合物を含有しないプライマー塗膜と、
前記プライマー塗膜上に形成された上塗り塗膜と、
を備えた塗装鋼板である。
The coated steel sheet of the present invention comprises a hot-dip Al-Zn-plated steel sheet having a composition containing 50 to 60 mass% Al, 1 to 3 mass% Si, and 0 to 6 mass% of optional added components, with the balance being Zn and unavoidable impurities;
a chemical conversion coating film that does not contain a chromate-based compound and is formed on at least one surface of the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet;
a primer coating film that does not contain a chromate-based compound and is formed on the chemical conversion coating film;
A topcoat coating film formed on the primer coating film;
It is a coated steel plate equipped with the above.

(溶融Al-Zn系めっき鋼板)
前記溶融Al-Zn系めっき鋼板は、Al:50~60質量%、Si:1~3質量%及び任意添加成分:0~6質量%を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる組成のめっき層を有する。前記溶融Al-Zn系めっき鋼板のめっき層が、上述した組成を有することによって、めっき層中にデンドライト相及び該デンドライト相を網目状に取り囲んだインターデンドライト相を形成でき、耐食性の向上を図ることができる。
(Hot-dip Al-Zn coated steel sheet)
The hot-dip Al-Zn-plated steel sheet has a plating layer having a composition containing 50 to 60 mass% Al, 1 to 3 mass% Si, and 0 to 6 mass% optional added components, with the balance being Zn and unavoidable impurities. By having the plating layer of the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet have the above-mentioned composition, it is possible to form a dendritic phase and an interdendritic phase surrounding the dendritic phase in a network shape in the plating layer, thereby improving corrosion resistance.

ここで、前記めっき層中のAl含有量は、耐食性と操業面のバランスから50~60質量%である。前記めっき層のAl含有量が少なくとも50質量%あれば、Alのデンドライト凝固が十分に起こる。これにより、前記めっき層は主としてZnを過飽和に含有し、Alがデンドライト凝固した部分(α-Alのデンドライト相)と残りのデンドライト間隙の部分(インターデンドライト相)からなり且つ該デンドライト相がめっき層の膜厚方向に積層した耐食性に優れる構造を実現できる。また、前記めっき層の表面にAlの表面酸化膜が安定に存在することで耐食性を高めることができる。一方、前記めっき層中のAl含有量が60質量%を超えると、Feに対して犠牲防食作用をもつZnの含有量が少なくなり、耐食性が劣化する。このため、前記めっき層中のAl含有量は60質量%以下とする。また、上述した観点から、前記めっき層中のAl含有量は、55質量%程度であることが好ましい。 Here, the Al content in the plating layer is 50 to 60 mass% from the viewpoint of the balance between corrosion resistance and operational aspects. If the Al content of the plating layer is at least 50 mass%, the dendritic solidification of Al occurs sufficiently. As a result, the plating layer mainly contains Zn in a supersaturated state, and is composed of a portion where Al is solidified as dendrites (α-Al dendritic phase) and the remaining portion between the dendritic voids (interdendritic phase), and the dendritic phase is laminated in the thickness direction of the plating layer, thereby realizing a structure with excellent corrosion resistance. In addition, the corrosion resistance can be improved by the stable presence of a surface oxide film of Al on the surface of the plating layer. On the other hand, if the Al content in the plating layer exceeds 60 mass%, the content of Zn, which has a sacrificial corrosion protection effect against Fe, decreases, and the corrosion resistance deteriorates. For this reason, the Al content in the plating layer is set to 60 mass% or less. In addition, from the above-mentioned viewpoint, the Al content in the plating layer is preferably about 55 mass%.

また、前記めっき層中のSiは、下地鋼板との界面に生成する界面合金層の成長を抑制することにより、加工性および耐食性を向上させることを目的にめっき浴中に添加される。前記界面合金層は、硬くて脆いため、厚く成長すると加工時のクラック発生の起点となることから、できるだけ薄くすることが好ましいためである。溶融Al-Zn系めっき鋼板の場合、めっき浴中にSiを含有させて溶融めっき処理を行うと、下地鋼板がめっき浴中に浸漬されると同時に、鋼板表面のFeと浴中のAlやSiが合金化反応し、Fe-Al系及び/又はFe-Al-Si系の化合物からなる合金を生成する。このFe-Al-Si系界面合金層の生成によって、界面合金層の成長を抑制することができる。そして、前記めっき層中のSi含有量が1質量%以上の場合には、前記界面合金層の成長を十分に抑制できる。一方、めっき層のSi含有量が、3質量%を超えた場合、めっき層において、加工性を低下させ、カソードサイトとなるSi相が析出し易くなる。このSi相の析出は、Mg含有量を増やすことで抑制できるが、その場合、製造コストの上昇や、Mg2Siの量が多くなることに起因した加工性の低下を招き、まためっき浴の組成管理をより困難にしてしまう。このため、めっき層中のSi含有量は3質量%以下とする。同様の観点から、前記めっき層中のSiの含有量は、1~2質量%であることが好ましい。 In addition, the Si in the plating layer is added to the plating bath for the purpose of improving workability and corrosion resistance by suppressing the growth of an interface alloy layer formed at the interface with the base steel sheet. The interface alloy layer is hard and brittle, and if it grows too thick, it becomes the starting point of crack generation during processing, so it is preferable to make it as thin as possible. In the case of hot-dip Al-Zn-plated steel sheets, when the plating bath contains Si and hot-dip plating is performed, the Fe on the steel sheet surface reacts with the Al and Si in the bath to form an alloy consisting of Fe-Al and/or Fe-Al-Si compounds at the same time as the base steel sheet is immersed in the plating bath. The formation of this Fe-Al-Si-based interface alloy layer can suppress the growth of the interface alloy layer. And, when the Si content in the plating layer is 1 mass% or more, the growth of the interface alloy layer can be sufficiently suppressed. On the other hand, when the Si content in the plating layer exceeds 3 mass%, the plating layer is easily precipitated with a Si phase that reduces workability and becomes a cathode site. The precipitation of this Si phase can be suppressed by increasing the Mg content, but in that case, the manufacturing cost increases, the workability decreases due to the large amount of Mg 2 Si, and the composition control of the plating bath becomes more difficult. For this reason, the Si content in the plating layer is set to 3 mass% or less. From the same viewpoint, the Si content in the plating layer is preferably 1 to 2 mass%.

前記めっき層は、Al、Si以外の成分としてZnを含有する。前記めっき層にZnを含有することで、犠牲防食作用を得ることができ、耐食性の向上を図ることが可能となる。 The plating layer contains Zn as a component other than Al and Si. By including Zn in the plating layer, a sacrificial corrosion protection effect can be obtained, making it possible to improve corrosion resistance.

さらに、前記めっき層は、上述したAl、Si及びZnに加えて、任意添加成分を0~6質量%含有することができる。
ここで、前記任意添加成分としては、めっき層に要求される性能に応じて適宜選択することが可能である。例えば、CaやMg等のアルカリ土類金属や、Mn、V、Cr、Mo、Ti、Sr、Ni、Co、Sb、W、Sn及びB等の添加成分が挙げられる。
これらの任意添加成分については、めっき外観を向上したり、耐食性をより向上できる等の効果が得られるものの、めっき層の加工性が低下するおそれがあるため、任意添加の含有量は、6質量%以下であることを要し、5質量%以下であることが好ましい。
Furthermore, the plating layer may contain 0 to 6 mass % of optional additive elements in addition to the above-mentioned Al, Si, and Zn.
The optional additive components can be appropriately selected depending on the performance required for the plating layer, and examples thereof include alkaline earth metals such as Ca and Mg, and additive components such as Mn, V, Cr, Mo, Ti, Sr, Ni, Co, Sb, W, Sn, and B.
These optional components have the effect of improving the appearance of the plating and further improving the corrosion resistance, but there is a risk of reducing the workability of the plating layer. Therefore, the content of these optional components must be 6 mass% or less, and preferably 5 mass% or less.

また、特に切断端部の耐食性をより高めるためには、前記めっき層において、前記任意添加成分の中でも、Mgを1~5質量%含有することが好ましい。前記めっき層が腐食した際、腐食生成物中にMgが含まれることとなり、切断端面の鋼露出面に析出する腐食生成物の安定性が向上し、腐食の進行が遅延する結果、切断面の耐食性がより向上するという効果が得られる。本発明では、プライマー塗膜中にもMgを含むため、このような効果がさらに顕著になる。プライマーからもMgが持続的に供給されることで腐食生成物の安定性が向上しめっきの腐食も抑制されるからである。前記Mgの含有量を1質量%以上とすることで、十分な腐食遅延効果が得られ、一方、前記Mgの含有量を5質量%以下とすることで、加工性が大きく低下することがないため、加工部耐食性についても高いレベルで維持できる。同様の観点から、前記めっき層中のMg含有量は、2~5質量%であることがより好ましく、3~5質量%であることがさらに好ましい。 In order to further improve the corrosion resistance of the cut end, in particular, it is preferable that the plating layer contains 1 to 5 mass% of Mg among the optional additive components. When the plating layer corrodes, Mg is contained in the corrosion product, which improves the stability of the corrosion product precipitated on the exposed steel surface of the cut end, and the progress of corrosion is delayed, resulting in an effect of further improving the corrosion resistance of the cut end. In the present invention, since Mg is also contained in the primer coating, such an effect is even more remarkable. This is because the stability of the corrosion product is improved and the corrosion of the plating is suppressed by the continuous supply of Mg from the primer. By making the content of Mg 1 mass% or more, a sufficient corrosion retardation effect is obtained, while by making the content of Mg 5 mass% or less, the workability is not significantly reduced, and the corrosion resistance of the processed part can be maintained at a high level. From the same viewpoint, the Mg content in the plating layer is more preferably 2 to 5 mass%, and even more preferably 3 to 5 mass%.

なお、前記めっき層は、めっき処理中にめっき浴と下地鋼板の反応でめっき層中に取り込まれる下地鋼板成分や、めっき浴中の不可避的不純物が含まれる。
前記めっき層中に取り込まれる下地鋼板成分としては、Feが最大で2質量%程度含まれることがある。めっき浴中の不可避的不純物の種類としては、例えば、Fe、Cu等が挙げられる。
前記めっき層中のFeについては下地鋼板から取り込まれるものと、めっき浴中にあるものとを区別して定量することはできない。不可避的不純物の総含有量は特に限定はしないが、めっきの耐食性と均一な溶解性を維持するという観点から、Feを除いた不可避的不純物量は、合計で1質量%以下であることが好ましい。
The plating layer contains components of the base steel sheet that are incorporated into the plating layer as a result of a reaction between the plating bath and the base steel sheet during plating treatment, as well as unavoidable impurities in the plating bath.
The coating layer may contain up to about 2 mass % of Fe as a component of the base steel sheet. Types of unavoidable impurities in the coating bath include, for example, Fe, Cu, and the like.
Regarding Fe in the coating layer, it is not possible to distinguish between Fe taken in from the base steel sheet and Fe in the coating bath and quantify the same. The total content of unavoidable impurities is not particularly limited, but from the viewpoint of maintaining the corrosion resistance and uniform solubility of the coating, the total amount of unavoidable impurities excluding Fe is preferably 1 mass% or less.

なお、前記下地鋼板上に前記めっき層を形成する手段としては、特に限定はされず、通常の連続式溶融めっき設備を用いることができる。例えば、下地鋼板は、還元性雰囲気に保持された焼鈍炉内で所定温度に加熱され、焼鈍と同時に鋼板表面に付着する圧延油等の除去、酸化膜の還元除去が行われた後、下端がめっき浴に浸漬されたスナウト内を通って所定濃度のAl、Zn、Si、及び、Mg等の任意添加成分を含有した溶融亜鉛めっき浴中に浸漬される。その後、めっき浴に浸漬された鋼板は、シンクロールを経由してめっき浴の上方に引き上げられた後、めっき浴上に配置されたガスワイピングノズルから鋼板の表面に向けて加圧した気体を噴射することによりめっき付着量が調整され、次いで冷却装置により冷却されることで、めっき層が形成される。 The means for forming the coating layer on the base steel sheet is not particularly limited, and a normal continuous hot-dip plating facility can be used. For example, the base steel sheet is heated to a predetermined temperature in an annealing furnace maintained in a reducing atmosphere, and after annealing, rolling oil and the like adhering to the steel sheet surface are removed and the oxide film is reduced and removed, the steel sheet is immersed in a hot-dip galvanizing bath containing predetermined concentrations of optional additive components such as Al, Zn, Si, and Mg through a snout whose lower end is immersed in the coating bath. The steel sheet immersed in the coating bath is then pulled up above the coating bath via a sink roll, and the coating amount is adjusted by spraying pressurized gas from a gas wiping nozzle arranged above the coating bath toward the surface of the steel sheet, and then cooled by a cooling device to form the coating layer.

また、加工部の耐食性をより高める観点から、前記溶融Al-Zn系めっき鋼板は、めっき層が柔軟であることが好ましく、具体的には、前記めっき層のマイクロビッカース硬さ(JISZ2244:2009)が、60~100HV0.01であることが好ましい。前記めっき層のマイクロビッカース硬さを60~100Hv0.01と小さくすることで、塗装鋼板の加工性を高め、加工部においてめっき層にクラックが生成することが抑えられ、加工後耐食性をより高めることができる。本発明では、プライマー塗膜の樹脂成分として、ウレタン結合を有するエポキシ樹脂とポリエステル樹脂を所定の比率で含むため、このような効果がさらに顕著になる。プライマー塗膜の加工性に優れるため、加工部においてめっき層のクラックが縮小することによりプライマー塗膜にクラックが生成しなくなるからである。前記めっき層のマイクロビッカース硬さが100Hv0.01を超えると、加工性を十分に得られないおそれがあり、一方、前記めっき層のビッカース硬さが60Hv0.01未満の場合には、めっき層表面の耐傷つき性等が低下するおそれがあるためである。同様の観点から、前記めっき層のマイクロビッカース硬さは、60~90Hv0.01であることがより好ましい。
なお、前記マイクロビッカース硬さについては、10gの試験力(Hv0.01)で試験を実施している。
In addition, from the viewpoint of further improving the corrosion resistance of the processed portion, the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet preferably has a flexible plating layer, and specifically, the micro Vickers hardness (JIS Z2244:2009) of the plating layer is preferably 60 to 100 HV 0.01 . By reducing the micro Vickers hardness of the plating layer to 60 to 100 HV 0.01 , the workability of the coated steel sheet is improved, the generation of cracks in the plating layer in the processed portion is suppressed, and the corrosion resistance after processing can be further improved. In the present invention, since the resin component of the primer coating contains an epoxy resin having a urethane bond and a polyester resin in a predetermined ratio, such an effect becomes more remarkable. This is because the primer coating has excellent workability, and cracks in the plating layer in the processed portion are reduced, so that cracks do not occur in the primer coating. If the micro Vickers hardness of the plating layer exceeds 100 Hv 0.01 , there is a concern that sufficient workability cannot be obtained, whereas if the Vickers hardness of the plating layer is less than 60 Hv 0.01 , there is a concern that the scratch resistance of the plating layer surface may decrease. From the same viewpoint, it is more preferable that the micro Vickers hardness of the plating layer is 60 to 90 Hv 0.01 .
The micro Vickers hardness test is carried out with a test force of 10 g (Hv 0.01 ).

このような加工性の高いめっき層は、例えば200℃×24時間程度の熱処理を施すことによって製造することができ、熱処理前の溶融Al-Zn系めっき鋼板の限界伸び率を最大25%まで向上させることができる。これは、アルミリッチなデンドライト相中に過飽和固溶したZnが上記の熱処理によって排出されることでめっき層が軟質化するためと考えられる。 Such highly workable plating layers can be produced, for example, by heat treatment at 200°C for 24 hours, and the limit elongation of the hot-dip Al-Zn plated steel sheet before heat treatment can be improved to a maximum of 25%. This is thought to be because the above heat treatment removes the Zn that has become supersaturated in solid solution in the aluminum-rich dendritic phase, softening the plating layer.

(化成処理膜)
本発明の塗装鋼板は、前記溶融Al-Zn系めっき鋼板の少なくとも片面上に、クロメート系化合物を含有しない化成処理皮膜が形成される。前記溶融Al-Zn系めっき鋼板と前記プライマー塗膜との間に化成処理膜を形成することで、前記プライマー塗膜との密着性を高めることができるとともに、塗装鋼板の耐食性をより高めることができる。
(Chemical conversion coating)
In the coated steel sheet of the present invention, a chemical conversion coating film not containing a chromate compound is formed on at least one side of the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet. By forming the chemical conversion coating film between the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet and the primer coating film, it is possible to improve adhesion to the primer coating film and further improve the corrosion resistance of the coated steel sheet.

そして、前記化成処理皮膜は、樹脂成分及び無機化合物を含み、前記樹脂成分として、ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂を30~54質量%含有し、前記無機化合物として、バナジウム酸化物、ジルコニウム酸化物及びフッ素化合物を、合計で46~70質量%含有する。
前記化成皮膜を、樹脂成分及び無機化合物から構成し、樹脂成分の含有量を調整しつつ、無機化合物の種類及び含有量について適正化を図ることで、高い耐食性を実現できる。また、後述するプライマー塗膜との密着性を高め、加工部の耐食性を向上させることもできる。
The chemical conversion coating contains a resin component and an inorganic compound, and contains 30 to 54 mass% of an epoxy resin having a bisphenol skeleton as the resin component, and 46 to 70 mass% in total of vanadium oxide, zirconium oxide, and a fluorine compound as the inorganic compound.
The chemical conversion coating is composed of a resin component and an inorganic compound, and by adjusting the content of the resin component and optimizing the type and content of the inorganic compound, high corrosion resistance can be achieved. In addition, the adhesion to the primer coating described below can be improved, and the corrosion resistance of the processed part can be improved.

前記樹脂成分としては、ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂を水分散させた樹脂を用いる。後述するプライマー塗膜中のエポキシ樹脂と水素結合等で緩い結合を持つことで、プライマーと化成処理皮膜の密着性が非常に優れたものとなる。アクリル系樹脂やポリエステル系樹脂等ではそのような効果を得ることができない。 The resin component used is a resin in which an epoxy resin having a bisphenol skeleton is dispersed in water. By forming loose bonds with the epoxy resin in the primer coating (described below) through hydrogen bonds or the like, the adhesion between the primer and the chemical conversion coating is extremely excellent. Such an effect cannot be obtained with acrylic resins, polyester resins, etc.

前記樹脂成分は、前記化成処理皮膜中に30~54質量%含むものとする。前記化成処理皮膜中の前記樹脂成分の含有量が30質量%未満では、化成処理皮膜のバインダー効果が不十分であり、前記化成処理皮膜中の前記樹脂成分の含有量が54質量%を超えると、下記に示す無機成分による機能、例えばインヒビター作用が不十分となるためである。 The resin component is contained in the chemical conversion coating in an amount of 30 to 54% by mass. If the content of the resin component in the chemical conversion coating is less than 30% by mass, the binder effect of the chemical conversion coating is insufficient, and if the content of the resin component in the chemical conversion coating exceeds 54% by mass, the functions of the inorganic components described below, such as the inhibitor action, become insufficient.

前記化成処理皮膜中の樹脂成分としては、ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂を用いる。ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂を用いることで、非常に優れた耐食性と密着性が得られる。前記樹脂成分は、化成処理皮膜のバインダーとして作用し、前記エポキシ樹脂は、下地のアルミニウム-亜鉛系合金めっき鋼板及び上層のプライマー塗膜との密着性を向上する効果がある。
なお、前記ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂は、公知の樹脂を用いることができ、公知の方法で水等の液に分散することにより化成処理液を得ることができる。
The resin component in the chemical conversion coating is an epoxy resin having a bisphenol skeleton. By using an epoxy resin having a bisphenol skeleton, very good corrosion resistance and adhesion can be obtained. The resin component acts as a binder for the chemical conversion coating, and the epoxy resin has the effect of improving adhesion between the underlying aluminum-zinc alloy plated steel sheet and the upper primer coating.
The epoxy resin having a bisphenol skeleton may be a known resin, and a chemical conversion treatment liquid may be obtained by dispersing the resin in a liquid such as water by a known method.

前記化成処理皮膜中の無機化合物については、少なくとも、バナジウム酸化物、ジルコニウム酸化物及びフッ素化合物を含有する。これらの無機化合物を含有することで、化成処理皮膜の耐食性や、強度、加工性等を高めることができる。 The inorganic compounds in the chemical conversion coating include at least vanadium oxide, zirconium oxide, and a fluorine compound. By including these inorganic compounds, the corrosion resistance, strength, workability, etc. of the chemical conversion coating can be improved.

ここで、前記化成処理皮膜中の、前記バナジウム酸化物、前記ジルコニウム酸化物及び前記フッ素化合物の合計含有量は、46~70質量%である。このような範囲で前記無機化合物を含有することで、加工性等の他の物性を低下させることなく、化成処理皮膜の耐食性や、強度等を高めることができる。同様の観点から、前記化成処理皮膜中の、前記バナジウム酸化物、前記ジルコニウム酸化物及び前記フッ素化合物の合計含有量は、46~65質量%であることが好ましく、46~57質量%であることがより好ましい。 The total content of the vanadium oxide, zirconium oxide, and fluorine compound in the chemical conversion coating is 46 to 70% by mass. By including the inorganic compounds in such a range, the corrosion resistance, strength, and the like of the chemical conversion coating can be improved without reducing other physical properties such as workability. From the same viewpoint, the total content of the vanadium oxide, zirconium oxide, and fluorine compound in the chemical conversion coating is preferably 46 to 65% by mass, and more preferably 46 to 57% by mass.

前記バナジウム酸化物は、化成処理皮膜中で防錆剤(インヒビター)として作用する。前記化成処理皮膜中でバナジウム酸化物を生成させるために化成処理液中に添加するバナジウム化合物としては、五酸化バナジウム、メタバナジン酸、メタバナジン酸アンモニウム、オキシ三塩化バナジウム、三酸化バナジウム、二酸化バナジウム、バナジン酸マグネシウム、バナジルアセチルアセトネート、バナジウムアセチルアセトネート等が挙げられる。特に5価のバナジウム化合物、又は5価のバナジウム化合物を還元することによって得られる3又は4価のバナジウム化合物であることが望ましい。 The vanadium oxide acts as a rust inhibitor in the chemical conversion coating. Examples of vanadium compounds added to the chemical conversion coating solution to generate vanadium oxide in the chemical conversion coating include vanadium pentoxide, metavanadic acid, ammonium metavanadate, vanadium oxytrichloride, vanadium trioxide, vanadium dioxide, magnesium vanadate, vanadyl acetylacetonate, and vanadium acetylacetonate. In particular, it is preferable to use a pentavalent vanadium compound, or a trivalent or tetravalent vanadium compound obtained by reducing a pentavalent vanadium compound.

前記化成処理皮膜中のバナジウム酸化物の含有量は、特に限定はされないが、2~10質量%であることが好ましい。前記バナジウム化合物の酸化物が2質量%未満では、インヒビター効果が低下して耐食性の低下を招き、前記バナジウム酸化物の含有量が10質量%を超えると、化成処理皮膜の耐湿性の低下を招くおそれがあるからである。同様の観点から、前記化成処理皮膜中のバナジウム酸化物の含有量は、4~10質量%であることがより好ましく、6~10質量%であることがさらに好ましい。 The vanadium oxide content in the chemical conversion coating is not particularly limited, but is preferably 2 to 10 mass%. If the oxide of the vanadium compound is less than 2 mass%, the inhibitor effect decreases, resulting in a decrease in corrosion resistance, and if the vanadium oxide content exceeds 10 mass%, there is a risk of the moisture resistance of the chemical conversion coating decreasing. From the same perspective, the vanadium oxide content in the chemical conversion coating is more preferably 4 to 10 mass%, and even more preferably 6 to 10 mass%.

前記ジルコニウム酸化物は、緻密な皮膜を形成することから、前記化成処理皮膜の強度及び耐食性を高めるとともに、前記めっき層との密着性を高め、被覆性やバリア効果の向上に寄与する。前記化成処理皮膜中でジルコニウム酸化物を生成させるために化成処理液中に添加するジルコニウム化合物としては、硫酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、乳酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム等の中和塩、などが挙げられる。
前記化成処理皮膜中のジルコニウム酸化物の含有量は、特に限定はされないが、36~60質量%であることが好ましい。前記ジルコニウム酸化物の含有量が36質量%未満では、前記化成処理皮膜としての強度や耐食性の低下を招き、前記ジルコニウム酸化物の含有量が60質量%を超えると、化成処理皮膜が脆化して、厳しい加工を受けた場合に化成処理皮膜の破壊や剥離が生じるおそれがある。同様の観点から、前記化成処理皮膜中のジルコニウム酸化物の含有量は、38~54質量%であることよりが好ましく、38~50質量%であることがさらに好ましい。
The zirconium oxide forms a dense film, which enhances the strength and corrosion resistance of the chemical conversion coating, as well as enhancing adhesion to the plating layer, thereby contributing to improved coverage and barrier effect. Examples of zirconium compounds added to the chemical conversion solution to generate zirconium oxide in the chemical conversion coating include neutral salts such as zirconium sulfate, zirconium carbonate, zirconium nitrate, zirconium lactate, zirconium acetate, and zirconium chloride.
The content of zirconium oxide in the chemical conversion coating is not particularly limited, but is preferably 36 to 60 mass%. If the content of zirconium oxide is less than 36 mass%, the strength and corrosion resistance of the chemical conversion coating will decrease, and if the content of zirconium oxide is more than 60 mass%, the chemical conversion coating will become embrittled and may break or peel off when subjected to severe processing. From the same viewpoint, the content of zirconium oxide in the chemical conversion coating is more preferably 38 to 54 mass%, and more preferably 38 to 50 mass%.

前記フッ素化合物は、化成処理液中に添加され、前記溶融Al-Zn系めっき鋼板との密着性付与剤として作用する。前記フッ素化合物としては、例えば、アンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のフッ化物塩、あるいは、フッ化第一鉄、フッ化第二鉄等のフッ素化合物を用いることができる。特に、フッ化アンモニウムや、フッ化ナトリウム及びフッ化カリウム等のフッ化物塩を用いることが好ましい。なお、前記化成処理液中に添加されたフッ素化合物は、乾燥又は経時によって分解又は他の化合物と反応することで、前記化成処理皮膜中ではフッ素イオンや化成処理液中に添加されたフッ素化合物とは異なるフッ素化合物として存在することもある。
前記化成処理皮膜中のフッ素化合物の含有量は、特に限定はされないが、フッ素原子として0.5~5質量%が好ましい。0.5質量%未満では加工部での密着性が充分に得られず、前記フッ素化合物の含有量が5質量%を超えると化成処理皮膜の耐湿性が低下するおそれがあるからである。同様の観点から、前記化成処理皮膜中のフッ素化合物の含有量は、0.7~3質量%であることがより好ましい。
The fluorine compound is added to the chemical conversion treatment liquid and acts as an adhesive agent for the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet. As the fluorine compound, for example, fluoride salts such as ammonium salts, sodium salts, potassium salts, or fluorine compounds such as ferrous fluoride and ferric fluoride can be used. In particular, it is preferable to use fluoride salts such as ammonium fluoride, sodium fluoride, and potassium fluoride. Note that the fluorine compound added to the chemical conversion treatment liquid may be decomposed or react with other compounds due to drying or aging, and may exist in the chemical conversion treatment film as a fluorine compound different from the fluorine ion or the fluorine compound added to the chemical conversion treatment liquid.
The content of the fluorine compound in the chemical conversion coating is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 5 mass% in terms of fluorine atoms. If the content is less than 0.5 mass%, sufficient adhesion cannot be obtained at the processed portion, and if the content of the fluorine compound exceeds 5 mass%, the moisture resistance of the chemical conversion coating may decrease. From the same viewpoint, the content of the fluorine compound in the chemical conversion coating is more preferably 0.7 to 3 mass%.

また、前記化成処理皮膜の好ましい付着量は、0.025~0.5g/m2である。前記化成処理皮膜の付着量が0.025g/m2未満では、下地の溶融Al-Zn系めっき鋼板及び上層のプライマー塗膜との密着性の低下や、耐食性の低下が生じるおそれがある。また、前記化成処理皮膜の付着量が0.5g/m2を超えると、厳しい曲げ加工を受けた場合に化成処理皮膜が破壊(剥離)しやすくなり、加工部の耐食性が低下するおそれがある。同様の観点から、前記化成処理皮膜の付着量は、0.05~0.2g/m2であることがより好ましい。 The preferred coating weight of the chemical conversion coating is 0.025 to 0.5 g/ m2 . If the coating weight of the chemical conversion coating is less than 0.025 g/ m2 , there is a risk of reduced adhesion to the underlying hot-dip Al-Zn-plated steel sheet and the upper primer coating, and reduced corrosion resistance. If the coating weight of the chemical conversion coating exceeds 0.5 g/ m2 , the chemical conversion coating is more likely to break (peel off) when subjected to severe bending, and the corrosion resistance of the processed portion may be reduced. From the same viewpoint, it is more preferable that the coating weight of the chemical conversion coating is 0.05 to 0.2 g/ m2 .

なお、前記化成処理皮膜は、前記溶融Al-Zn系めっき鋼板に、化成処理液をロールコーター等で連続的に塗装し、その後、熱風や誘導加熱等を用いて、60~200℃程度の到達板温(Peak Metal Temperature:PMT)で乾燥させることにより得られる。これら化成処理皮膜は、単層でも複層でもよく、複層の場合には複数の化成処理を順次行えばよい。 The chemical conversion coating is obtained by continuously applying the chemical conversion solution to the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet using a roll coater or the like, and then drying the sheet at a peak metal temperature (PMT) of about 60 to 200°C using hot air or induction heating. These chemical conversion coatings may be single-layer or multi-layer, and in the case of multi-layer, multiple chemical conversion treatments may be performed sequentially.

(プライマー塗膜)
本発明の塗装鋼板は、前記化成処理皮膜上に形成された、クロメート系化合物を含有しないプライマー塗膜をさらに備える。
前記化成処理皮膜上にプライマー塗膜を形成することで、化成処理皮膜、及び、後述する上塗り塗膜との密着性をより高めることができ、耐食性や防錆性についてさらに向上させることができる。
(Primer coating)
The coated steel sheet of the present invention further comprises a primer coating film that does not contain a chromate-based compound and is formed on the chemical conversion coating film.
By forming a primer coating film on the chemical conversion coating, the adhesion between the chemical conversion coating film and the topcoat coating film described below can be further increased, and the corrosion resistance and rust prevention properties can be further improved.

そして、前記プライマー塗膜は、樹脂成分及び無機化合物を含み、前記樹脂成分として、ウレタン結合を有するエポキシ樹脂(e)及びポリエステル樹脂(p)を合計で40~88質量%含有し、前記エポキシ樹脂(e)と前記ポリエステル樹脂(p)の含有量が質量比で(e):(p)=80:20~60:40であり、前記無機化合物として、バナジウム化合物を4~20質量%、リン酸化合物を4~20質量%及び酸化マグネシウムを4~20質量%含有する。
前記プライマー塗膜を、樹脂成分及び無機化合物から構成し、樹脂成分にウレタン結合を有するエポキシ樹脂及びポリエステル樹脂を特定の範囲で含有させるとともに、無機化合物の種類及び含有量について適正化を図ることで、優れた耐食性及び端部耐食性を実現できる。また、前記化成処理皮膜との密着性を高め、加工部の耐食性を向上させることもできる。
The primer coating film contains a resin component and an inorganic compound, and contains, as the resin components, a total of 40 to 88 mass% of an epoxy resin (e) having a urethane bond and a polyester resin (p), the content of the epoxy resin (e) and the polyester resin (p) being in a mass ratio of (e):(p)=80:20 to 60:40, and contains, as the inorganic compounds, 4 to 20 mass% of a vanadium compound, 4 to 20 mass% of a phosphate compound, and 4 to 20 mass% of magnesium oxide.
The primer coating film is composed of a resin component and an inorganic compound, and the resin component contains a specific range of epoxy resin and polyester resin having a urethane bond, and the type and content of the inorganic compound are optimized, thereby realizing excellent corrosion resistance and edge corrosion resistance. Also, the adhesion with the chemical conversion coating film can be increased, and the corrosion resistance of the processed part can be improved.

前記ウレタン結合を有するエポキシ樹脂(e)は、可撓性と強度を兼ね備えていることから、前記プライマー塗膜の加工性を高め、加工を受けた際の、プライマー塗膜のクラックを抑制できる。また、前記エポキシ樹脂を含有した前記化成処理皮膜との親和性が非常に高くなるため、前記化成処理皮膜との密着性が向上し、優れた端部耐食性及び加工部耐食性を実現できる。 The epoxy resin (e) having urethane bonds has both flexibility and strength, which improves the workability of the primer coating film and can suppress cracking of the primer coating film when processed. In addition, since it has a very high affinity with the chemical conversion coating film containing the epoxy resin, it improves adhesion with the chemical conversion coating film, and can achieve excellent corrosion resistance of edges and processed parts.

さらに、本発明では、前記化成処理皮膜中のエポキシ樹脂比率と前記プライマー樹脂中のエポキシ樹脂比率の関係を調査したところ、その比率が一定の範囲になる時により優れた性能を発現できることを見出した。
具体的には、前記プライマー塗膜中のウレタン結合を有するエポキシ樹脂の含有量(e1質量%)、前記化成処理皮膜中のビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂の含有量(e2質量%)とすると、e1/e2=0.7~1.5の範囲内とすることが、より優れた層間密着性及び耐食性が実現できる点で好ましい。
Furthermore, in the present invention, the relationship between the epoxy resin ratio in the chemical conversion coating and the epoxy resin ratio in the primer resin was investigated, and it was found that better performance can be achieved when the ratio is within a certain range.
Specifically, assuming that the content of the epoxy resin having a urethane bond in the primer coating film (e1 mass %) and the content of the epoxy resin having a bisphenol skeleton in the chemical conversion coating film (e2 mass %), it is preferable for e1/e2 to be in the range of 0.7 to 1.5, in order to achieve better interlayer adhesion and corrosion resistance.

前記プライマー塗膜では、このウレタン結合を有するエポキシ樹脂(e)に、さらにポリエステル樹脂(p)を含有させることにより、前記プライマー塗膜の加工性や柔軟性が高まり、加工部耐食性を高めることができる。このような効果は、他の樹脂をベースポリマーとして用いたプライマー皮膜では実現できない。例えば、メラミン樹脂は緻密性には優れるが、加工性が劣るため、十分な加工部耐食性が得られないことがある。 In the primer coating, by further incorporating polyester resin (p) into the epoxy resin (e) having urethane bonds, the processability and flexibility of the primer coating are improved, and the corrosion resistance of the processed area can be improved. This effect cannot be achieved with primer coatings that use other resins as base polymers. For example, melamine resin has excellent density, but poor processability, so sufficient corrosion resistance of the processed area may not be obtained.

また、前記ウレタン結合を有するエポキシ樹脂(e)としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂や変性エポキシ樹脂と、イソシアネート基を2個以上もつジイソシアネート又はポリイソシアネートとの反応によって得られる樹脂等公知の樹脂を使用できる。
前記ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンから合成されるビスフェノールA型エポキシ樹脂や、ビスフェノールFとエピクロルヒドリンから合成されるビスフェノールF型エポキシ樹脂があるが、耐食性の点からは、前記ビスフェノールA型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。
前記変性エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂のエポキシ基又は水酸基の全部又は一部が、変性剤との反応により変性されたものである。前記エポキシ樹脂の変性に用いられる変性剤としては、例えば、ポリエステル、アルカノールアミン、カプロラクトン、イソシアネート化合物、リン酸化合物、酸無水物等が挙げられる。これらの変性剤は、単独で使用することもできるし、2種以上組み合わせて使用することもできる。
As the epoxy resin (e) having a urethane bond, a known resin such as a resin obtained by reacting a bisphenol type epoxy resin or a modified epoxy resin with a diisocyanate or polyisocyanate having two or more isocyanate groups can be used.
The bisphenol type epoxy resin includes a bisphenol A type epoxy resin synthesized from bisphenol A and epichlorohydrin, and a bisphenol F type epoxy resin synthesized from bisphenol F and epichlorohydrin. From the viewpoint of corrosion resistance, it is preferable to use the bisphenol A type epoxy resin.
The modified epoxy resin is one in which all or a part of the epoxy groups or hydroxyl groups of the epoxy resin are modified by reaction with a modifying agent. Examples of the modifying agent used to modify the epoxy resin include polyester, alkanolamine, caprolactone, isocyanate compound, phosphoric acid compound, acid anhydride, etc. These modifying agents can be used alone or in combination of two or more.

なお、前記ウレタン結合を有するエポキシ樹脂(e)の数平均分子量は、加工性、耐食性、塗装作業性等の点から、好ましくは400~10,000であり、より好ましくは400~9,000であり、さらに好ましくは400~8,000である。なお、本発明における数平均分子量の値は、ポリスチレンを標準物質としたゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により得ることができる。また、前記ウレタン結合を有するエポキシ樹脂(e)のエポキシ当量は、特に限定されないが、例えば180~5,000とすることができる。 The number average molecular weight of the epoxy resin (e) having urethane bonds is preferably 400 to 10,000, more preferably 400 to 9,000, and even more preferably 400 to 8,000, from the viewpoints of processability, corrosion resistance, coating workability, etc. The number average molecular weight in the present invention can be obtained by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as the standard substance. The epoxy equivalent of the epoxy resin (e) having urethane bonds is not particularly limited, but can be, for example, 180 to 5,000.

前記イソシアネート基を2個以上もつジイソシアネート又はポリイソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、そして、キシリレンジイソシアネート(XDI)、メタキシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)等の芳香族ジイソシアネート、さらに、イソホロンジイソシアネート、水素化XDI、水素化TDI、水素化MDI等の環状脂肪族ジイソシアネート、及びこれらのアダクト体、ビウレット体、イソシアヌレート体等が挙げられる。これらのポリイソシアネート化合物は、単独で使用することもでき、2種以上組み合わせて使用することもできる。 Examples of the diisocyanate or polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups include aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, and dimer acid diisocyanate, aromatic diisocyanates such as xylylene diisocyanate (XDI), metaxylylene diisocyanate, tolylene diisocyanate (TDI), and 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), and further cyclic aliphatic diisocyanates such as isophorone diisocyanate, hydrogenated XDI, hydrogenated TDI, and hydrogenated MDI, as well as adducts, biurets, and isocyanurates thereof. These polyisocyanate compounds can be used alone or in combination of two or more.

また、前記ポリエステル樹脂(p)としては、多価アルコール成分と多塩基酸成分との脱水縮合反応を利用した、公知の方法により得ることができる。 The polyester resin (p) can be obtained by a known method that utilizes a dehydration condensation reaction between a polyhydric alcohol component and a polybasic acid component.

前記多価アルコールについては、グリコール及び3価以上の多価アルコールが挙げられる。グリコールとして、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、メチルプロパンジオール、シクロヘキサンジメタノール、3,3-ジエチル-1,5-ペンタンジオール等が挙げられる。また、3価以上の多価アルコールとして、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。これらの多価アルコールは、単独で使用することもでき、2種以上組み合わせて使用することもできる。 The polyhydric alcohols include glycols and trihydric or higher polyhydric alcohols. Examples of glycols include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, neopentyl glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, methylpropanediol, cyclohexanedimethanol, and 3,3-diethyl-1,5-pentanediol. Examples of trihydric or higher polyhydric alcohols include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, and dipentaerythritol. These polyhydric alcohols can be used alone or in combination of two or more.

前記多塩基酸については、通常は多価カルボン酸が使用されるが、必要に応じて1価の脂肪酸等を併用することができる。多価カルボン酸として、例えば、フタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、4-メチルヘキサヒドロフタル酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸、トリメリット酸、アジピン酸、セバシン酸、コハク酸、アゼライン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ピロメリット酸、ダイマー酸等、及びこれらの酸無水物、並びに1, 4 - シクロヘキサンジカルボン酸、イソフタル酸、テトラヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸等が挙げられる。これらの多塩基酸は、単独で使用することもでき、2種以上組み合わせて使用することもできる。 As the polybasic acid, a polyvalent carboxylic acid is usually used, but a monovalent fatty acid or the like can be used in combination if necessary. Examples of polyvalent carboxylic acids include phthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, 4-methylhexahydrophthalic acid, bicyclo[2,2,1]heptane-2,3-dicarboxylic acid, trimellitic acid, adipic acid, sebacic acid, succinic acid, azelaic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, pyromellitic acid, dimer acid, and the like, and their acid anhydrides, as well as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, isophthalic acid, tetrahydroisophthalic acid, hexahydroisophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, and the like. These polybasic acids can be used alone or in combination of two or more.

前記プライマー塗膜は、前記樹脂成分として、ウレタン結合を有するエポキシ樹脂(e)及びポリエステル樹脂(p)を合計で40~88質量%含有する。前記プライマー塗膜中の前記ウレタン結合を有するエポキシ樹脂(e)及び前記ポリエステル樹脂(p)の合計含有量が、40質量%未満では、前記プライマー塗膜としてのバインダー機能が低下して加工性が劣化し、88質量%を超えると、下記に示す無機物によるインヒビター作用が不十分となるためである。 The primer coating contains 40 to 88% by mass of epoxy resin (e) having a urethane bond and polyester resin (p) in total as the resin components. If the total content of epoxy resin (e) having a urethane bond and polyester resin (p) in the primer coating is less than 40% by mass, the binder function of the primer coating is reduced and processability is deteriorated, and if it exceeds 88% by mass, the inhibitor action of the inorganic substances shown below becomes insufficient.

そして、前記プライマー塗膜では、前記エポキシ樹脂(e)と前記ポリエステル樹脂(p)の含有量が、質量比で、(e):(p)=80:20~60:40である。前記ウレタン結合を有するエポキシ樹脂(e)の比率が60:40よりも小さくなると可撓性が不十分となり、加工部の耐食性が低下するおそれがあり、前記ポリエステル樹脂(p)の比率が80:20よりも小さくなると、加工性が低下する。同様の観点から、前記エポキシ樹脂(e)と前記ポリエステル樹脂(p)の含有量が、質量比で、(e):(p)=76:24~64:36であることが好ましい。 The primer coating has a mass ratio of the epoxy resin (e) to the polyester resin (p) of (e):(p)=80:20 to 60:40. If the ratio of the epoxy resin (e) having urethane bonds is less than 60:40, the flexibility becomes insufficient and the corrosion resistance of the processed part may decrease, and if the ratio of the polyester resin (p) is less than 80:20, the processability decreases. From the same viewpoint, it is preferable that the mass ratio of the epoxy resin (e) to the polyester resin (p) is (e):(p)=76:24 to 64:36.

前記無機化合物として含有されるバナジウム化合物は、インヒビターとして作用する。前記バナジウム化合物としては、例えば、五酸化バナジウム、メタバナジン酸、メタバナジン酸アンモニウム、オキシ三塩化バナジウム、三酸化バナジウム、二酸化バナジウム、バナジン酸マグネシウム、バナジルアセチルアセトネート、バナジウムアセチルアセトネート等が挙げられる。これらの中でも、特に5価のバナジウム化合物、又は、5価のバナジウム化合物を還元することによって得られる3若しくは4価のバナジウム化合物を含有することが好ましい。 The vanadium compound contained as the inorganic compound acts as an inhibitor. Examples of the vanadium compound include vanadium pentoxide, metavanadic acid, ammonium metavanadate, vanadium oxytrichloride, vanadium trioxide, vanadium dioxide, magnesium vanadate, vanadyl acetylacetonate, vanadium acetylacetonate, and the like. Among these, it is particularly preferable to contain a pentavalent vanadium compound, or a trivalent or tetravalent vanadium compound obtained by reducing a pentavalent vanadium compound.

前記プライマー塗膜中に含まれるバナジウム化合物は、前記化成処理皮膜に含まれるバナジウム化合物とは、同種であっても異種であってもよい。前記バナジン酸化合物は、外部から侵入してくる水分に徐々に溶出するバナジン酸イオンとアルミニウム-亜鉛系合金めっき鋼板表面のイオンが反応し、密着性の良い不働態皮膜を形成し、金属露出部を保護し防錆作用が現れると考えられている。特にこの効果は、前記めっき層中のアルミニウム含有量が多いほど顕著であることから、高アルミニウム含有量のAl-Zn系めっき鋼板を下地として用いることにより、非常に優れた効果を発揮できる。 The vanadium compound contained in the primer coating may be the same or different from the vanadium compound contained in the chemical conversion coating. It is believed that the vanadate ions, which gradually dissolve in moisture entering from the outside, react with the ions on the surface of the aluminum-zinc alloy plated steel sheet to form a passive film with good adhesion, protecting the exposed metal parts and providing an anti-rust effect. This effect is particularly pronounced the higher the aluminum content in the plating layer, so that an extremely excellent effect can be achieved by using an Al-Zn alloy plated steel sheet with a high aluminum content as the base.

なお、前記プライマー塗膜中のバナジウム化合物の含有量は、4~20質量%である。前記プライマー塗膜中のバナジウム化合物の含有量が、4質量%未満ではインヒビター効果が低下して耐食性の低下を招き、20質量%を超えると前記プライマー塗膜の耐湿性の低下を招くからである。同様の観点から、前記プライマー塗膜中のバナジウム化合物の含有量は、6~16質量%であることが好ましい。 The vanadium compound content in the primer coating is 4 to 20% by mass. If the vanadium compound content in the primer coating is less than 4% by mass, the inhibitor effect is reduced, resulting in reduced corrosion resistance, while if it exceeds 20% by mass, the moisture resistance of the primer coating is reduced. From the same perspective, it is preferable that the vanadium compound content in the primer coating is 6 to 16% by mass.

前記無機化合物として含有されるリン酸化合物も、インヒビターとして作用する。前記リン酸化合物としては、リン酸のアンモニウム塩、リン酸のアルカリ金属塩、リン酸のアルカリ土類金属塩等が使用できる。これらの中でも、特に、リン酸カルシウム等のリン酸のアルカリ金属塩が好適に用いられる。前記リン酸化合物は、腐食によってアルミニウム-亜鉛系合金めっき鋼板から溶出する亜鉛イオン及びアルミニウムイオンと安定な腐食生成物を形成し、金属露出部を保護し腐食を抑制すると考えられている。 The phosphate compound contained as the inorganic compound also acts as an inhibitor. As the phosphate compound, ammonium salts of phosphoric acid, alkali metal salts of phosphoric acid, alkaline earth metal salts of phosphoric acid, etc. can be used. Among these, alkali metal salts of phosphoric acid such as calcium phosphate are particularly suitable. The phosphate compound forms a stable corrosion product with zinc ions and aluminum ions that are eluted from the aluminum-zinc alloy plated steel sheet due to corrosion, and is thought to protect the exposed metal parts and inhibit corrosion.

なお、前記プライマー塗膜中のリン酸化合物の含有量は、4~20質量%である。前記プライマー塗膜中のリン酸化合物の含有量が、4質量%未満ではインヒビター効果が低下して耐食性の低下を招き、20質量%を超えるとプライマー塗膜の耐湿性の低下を招くからである。同様の観点から、前記プライマー塗膜中のリン酸化合物の含有量は、6~16質量%であることが好ましい。 The content of the phosphate compound in the primer coating is 4 to 20% by mass. If the content of the phosphate compound in the primer coating is less than 4% by mass, the inhibitor effect is reduced, resulting in a decrease in corrosion resistance, and if it exceeds 20% by mass, the moisture resistance of the primer coating is reduced. From the same perspective, it is preferable that the content of the phosphate compound in the primer coating is 6 to 16% by mass.

前記無機化合物として含有される酸化マグネシウムは、初期の腐食によって生じた腐食生成物を難溶性のマグネシウム塩として、安定化する効果がある。
また、前記プライマー塗膜中の酸化マグネシウムの添加量は、4~20質量%である。前記プライマー塗膜中の酸化マグネシウムの添加量が、4質量%未満では上記効果が低下して耐食性の低下を招き、20質量%を超えるとプライマー塗膜の可撓性が低下することにより特に加工部の耐食性が低下するからである。同様の観点から、前記プライマー塗膜中の酸化マグネシウムの含有量は、4~10質量%であることが好ましい。
The magnesium oxide contained as the inorganic compound has the effect of stabilizing the corrosion products generated during the initial corrosion as sparingly soluble magnesium salts.
The amount of magnesium oxide added in the primer coating is 4 to 20% by mass. If the amount of magnesium oxide added in the primer coating is less than 4% by mass, the above-mentioned effect is reduced, leading to a decrease in corrosion resistance, whereas if the amount of magnesium oxide added in the primer coating is more than 20% by mass, the flexibility of the primer coating decreases, leading to a decrease in corrosion resistance, particularly in the processed portion. From the same viewpoint, the content of magnesium oxide in the primer coating is preferably 4 to 10% by mass.

なお、前記プライマー塗膜を形成する際に用いられる架橋剤は、ウレタン結合を有するエポキシ樹脂と反応して架橋塗膜を形成するものであり、ブロック化ポリイソシアネート化合物を用いることが好ましい。前記ブロック化ポリイソシアネートとしては、例えば、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基を、例えば、ブタノール等のアルコール類、メチルエチルケトオキシム等のオキシム類、ε-カプロラクタム類等のラクタム類、アセト酢酸ジエステル等のジケトン類、イミダゾール、2-エチルイミダゾール等のイミダゾール類、又はm-クレゾール等のフェノール類等によりブロックしたものが挙げられる。 The crosslinking agent used in forming the primer coating film reacts with an epoxy resin having a urethane bond to form a crosslinked coating film, and it is preferable to use a blocked polyisocyanate compound. Examples of the blocked polyisocyanate include polyisocyanates in which the isocyanate groups of the polyisocyanate compound are blocked with, for example, alcohols such as butanol, oximes such as methyl ethyl ketoxime, lactams such as ε-caprolactams, diketones such as acetoacetic acid diester, imidazole, imidazoles such as 2-ethylimidazole, or phenols such as m-cresol.

また、前記プライマー塗膜の好ましい厚さは、3~10μmである。これより薄いと、耐食性の低下や、化成処理皮膜及び上塗り塗膜との密着性の低下を招くからである。同様の観点から、前記プライマー塗膜の厚さは、5μm以上であることがより好ましい。なお、前記プライマー塗膜の厚さは、厚すぎると製造コストの点や、加工性の点で低下を招くおそれがあるため、10μm以下とすることが好ましい。 The preferred thickness of the primer coating is 3 to 10 μm. If the thickness is thinner than this, it will result in a decrease in corrosion resistance and a decrease in adhesion to the chemical conversion coating and topcoat coating. From the same perspective, it is more preferred that the thickness of the primer coating is 5 μm or more. However, if the primer coating is too thick, it may result in a decrease in manufacturing costs and workability, so it is preferred that the thickness is 10 μm or less.

前記プライマー塗膜用樹脂組成物には、必要に応じて、塗料分野で通常使用されている公知の各種成分を含有させることができる。公知の各種成分としては、例えば、レベリング剤、消泡剤等の各種表面調整剤、分散剤、沈降防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等の各種添加剤、着色顔料、体質顔料、遮熱顔料等の各種顔料、光輝材、硬化触媒、有機溶剤等が挙げられる。 The resin composition for the primer coating can contain various known components that are commonly used in the paint industry, if necessary. Examples of known components include various surface conditioners such as leveling agents and defoamers, various additives such as dispersants, anti-settling agents, UV absorbers, light stabilizers, silane coupling agents, and titanate coupling agents, various pigments such as color pigments, extender pigments, and heat-shielding pigments, luster materials, curing catalysts, and organic solvents.

なお、前記プライマー塗膜を形成するための塗料組成物の塗装方法に特に制約はないが、好ましくは塗料組成物をロールコーター塗装、カーテンフロー塗装等の方法で塗布するのがよい。塗料組成物を塗装後、熱風加熱、赤外線加熱、誘導加熱等の加熱手段により焼き付け、プライマー塗膜を得る。焼付処理は、通常、最高到達板温を180~270℃程度とし、この温度範囲で約30秒~3分行う。 There are no particular restrictions on the method of applying the coating composition to form the primer coating, but it is preferable to apply the coating composition by a method such as roll coater coating or curtain flow coating. After applying the coating composition, the primer coating is obtained by baking using a heating means such as hot air heating, infrared heating, or induction heating. The baking process is usually performed at a maximum plate temperature of about 180 to 270°C for about 30 seconds to 3 minutes in this temperature range.

(上塗り塗膜)
本発明の塗装鋼板は、上述したプライマー塗膜上に形成された上塗り塗膜をさらに備える。
前記上塗り塗膜を形成することで、美観を付与することができ、また、加工性、耐候性、耐薬品性、耐汚染性、耐水性、耐食性等の各種性能を高めることができる。
(Topcoat coating)
The coated steel sheet of the present invention further comprises a topcoat coating film formed on the above-mentioned primer coating film.
By forming the topcoat coating film, it is possible to impart a beautiful appearance and also to improve various performances such as processability, weather resistance, chemical resistance, stain resistance, water resistance, and corrosion resistance.

前記上塗り塗膜を構成する樹脂成分としては、例えば、ポリエステル系樹脂、シリコンポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられるが、特に加工性、耐食性、耐候性の点からはフッ素系樹脂を含むことが好ましい。 The resin components constituting the topcoat coating film include, for example, polyester resins, silicon polyester resins, polyurethane resins, acrylic resins, and fluororesins, but it is preferable to include fluororesins, particularly from the standpoints of processability, corrosion resistance, and weather resistance.

前記上塗り塗膜には、目的、用途に応じて、酸化チタン、複合酸化物、弁柄、カーボンブラック、その他の各種着色顔料;アルミニウム粉やコーティングされたマイカ等のメタリック顔料;遮熱顔料;マイカや炭酸塩、硫酸塩等の体質顔料;シリカ微粒子、ナイロン樹脂ビーズ、アクリル樹脂ビーズ等の各種微粒子;p-トルエンスルホン酸、ジブチル錫ジラウレート等の硬化触媒;ワックス;レベリング剤;消泡剤;分散剤;沈降防止剤;紫外線吸収剤;光安定化剤;汚染性防止剤;その他の添加剤を適量配合することができる。 The topcoat film can contain appropriate amounts of titanium oxide, composite oxides, red iron oxide, carbon black, and other coloring pigments; metallic pigments such as aluminum powder and coated mica; heat-shielding pigments; extender pigments such as mica, carbonates, and sulfates; various fine particles such as silica fine particles, nylon resin beads, and acrylic resin beads; curing catalysts such as p-toluenesulfonic acid and dibutyltin dilaurate; wax; leveling agents; defoamers; dispersants; anti-settling agents; UV absorbers; light stabilizers; anti-fouling agents; and other additives, depending on the purpose and use.

なお、前記上塗り塗膜の膜厚については、特に限定はされず、要求される性能に応じて適宜調整することが可能である。
例えば、生産性を悪化させることなく、より優れた端部及び加工部の耐食性を得る観点から、前記上塗り塗膜の膜厚は、5~30μmとすることが好ましく、10~20μmとすることがより好ましく、14~18μmとすることがさらに好ましい。前記上塗り塗膜の膜厚が5μm以上の場合には、より優れた端部及び加工部の耐食性を実現でき、一方、30μm以下の場合には製造の煩雑さや製造コストの上昇を招くこともない。
The thickness of the topcoat coating is not particularly limited, and can be appropriately adjusted depending on the required performance.
For example, from the viewpoint of obtaining better corrosion resistance of the end and processed part without deteriorating productivity, the film thickness of the topcoat coating film is preferably 5 to 30 μm, more preferably 10 to 20 μm, and even more preferably 14 to 18 μm. When the film thickness of the topcoat coating film is 5 μm or more, better corrosion resistance of the end and processed part can be realized, while when it is 30 μm or less, the manufacturing process becomes complicated and the manufacturing cost does not increase.

前記上塗り塗膜を形成するための塗料組成物の塗装方法は、特に限定されない。例えば、上塗り塗膜の材料となる塗料組成物を、ロールコーター塗装、カーテンフロー塗装等の方法で塗布することができる。前記塗料組成物を塗装後、熱風加熱、赤外線加熱、誘導加熱等の加熱手段により焼き付け、上塗り塗膜を形成することができる。焼付処理の温度は、通常、最高到達板温を180~270℃程度とし、この温度範囲で約30秒~3分行う。 The method of applying the coating composition to form the topcoat coating film is not particularly limited. For example, the coating composition that is the material for the topcoat coating film can be applied by a method such as roll coater coating or curtain flow coating. After the coating composition is applied, the topcoat coating film can be formed by baking using a heating means such as hot air heating, infrared heating, or induction heating. The baking temperature is usually set to a maximum plate temperature of about 180 to 270°C, and the baking process is performed within this temperature range for about 30 seconds to 3 minutes.

<塗装鋼板のサンプル1~50>
以下に示す、(1)溶融めっき鋼板、(2)化成処理皮膜、(3)プライマー塗膜、(4)上塗り塗膜の条件に従って、塗装鋼板の各サンプルを製造した。
<Coated steel sheet samples 1 to 50>
Each sample of coated steel sheet was produced according to the following conditions: (1) hot-dip plated steel sheet, (2) chemical conversion coating, (3) primer coating, and (4) top coating.

(1)溶融めっき鋼板
以下の溶融めっき鋼板を用いた。各サンプルが用いためっき種については、表1に示す。
めっき種1:板厚0.35mm、めっき付着量が片面あたり80g/m2、Zn-55%Alの組成を有するめっき層を備えた溶融Al-Zn系めっき鋼板(JIS G3321、AZ150)
めっき種2:板厚0.35mm、めっき付着量が片面あたり80g/ m2、Zn-55%Alの組成を有するめっき層を備えた溶融Al-Zn系めっき鋼板(JIS G3321、AZ150)を、めっき層形成後に200℃雰囲気下で、4時間熱処理をした溶融Al-Zn系めっき鋼板
めっき種3:板厚0.35mm、めっき付着量が片面あたり80g/ m2、Zn-55%Al-4%Mg-2%Siの組成を有するめっき層を備えた溶融Al-Zn系めっき鋼板
めっき種4:板厚0.35mm、めっき付着量が片面あたり130g/ m2、Zn-5%Alの組成を有するめっき層を備えた溶融Zn-Al系めっき鋼板(JISG3317、Y25)
めっき種5:板厚0.35mm、めっき付着量が片面あたり130g/ m2の溶融Zn系めっき鋼板(JIS G3312、Z25)
また、各めっき鋼板のマイクロビッカース硬さ(JISZ2244:2009)を測定した結果を、表1に示す。
(1) Hot-dip plated steel sheets The following hot-dip plated steel sheets were used. The types of plating used for each sample are shown in Table 1.
Coating type 1: Hot-dip Al-Zn-plated steel sheet (JIS G3321, AZ150) with a plate thickness of 0.35 mm, a coating weight of 80 g/ m2 per side, and a coating layer having a composition of Zn-55% Al.
Coating type 2: Hot-dip Al-Zn coated steel sheet (JIS G3321, AZ150) with a coating layer having a Zn-55%Al composition, 0.35 mm thick, and a coating weight per side of 80 g/m2 . After the coating layer was formed, the hot-dip Al-Zn coated steel sheet was heat-treated for 4 hours in an atmosphere at 200°C. Coating type 3: Hot-dip Al-Zn coated steel sheet with a coating layer having a Zn-55%Al-4%Mg-2%Si composition, 0.35 mm thick, and a coating weight per side of 80 g/m2. Coating type 4: Hot-dip Zn-Al coated steel sheet (JIS G3317, Y25) with a coating layer having a Zn-5%Al composition, 0.35 mm thick, and a coating weight per side of 130 g/ m2 .
Plating type 5: Hot-dip Zn-plated steel sheet with a thickness of 0.35 mm and a coating weight of 130 g/ m2 per side (JIS G3312, Z25)
In addition, the micro Vickers hardness (JIS Z2244:2009) of each plated steel sheet was measured, and the results are shown in Table 1.

(2)化成処理皮膜
化成処理皮膜における樹脂成分(A)として、ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂である吉村油化学(株)製「ユカレジンRE-1050」を用いた。その他の樹脂成分として、アクリル系樹脂(B)、及び、ポリエステル系樹脂(C)を用いた。
バナジウム化合物としては、アセチルアセトンでキレート化した有機バナジウム化合物を用い、ジルコニウム化合物としては、炭酸ジルコニウムアンモニウムを用い、フッ素化合物としては、フッ化アンモニウムを用いた。
これらの原料を混合して化成処理液を得た。化成処理液のpHは8~10とした。化成処理皮膜中の各成分の含有量は表1に示す通りとした。なお、比較のために、サンプル49、50では、クロメート系化成処理(シリカ含有塗布型クロメート)を施した。
得られた化成処理液を、溶融めっき鋼板上にロールコーターで塗布し、鋼板の到達温度90℃、焼き付け時間10秒で乾燥させ、表1の付着量になるように、化成処理皮膜を形成した。
(2) Chemical conversion coating The resin component (A) in the chemical conversion coating was “Yukaresin RE-1050”, an epoxy resin having a bisphenol skeleton, manufactured by Yoshimura Oil Chemical Co., Ltd. The other resin components used were an acrylic resin (B) and a polyester resin (C).
As the vanadium compound, an organic vanadium compound chelated with acetylacetone was used, as the zirconium compound, ammonium zirconium carbonate was used, and as the fluorine compound, ammonium fluoride was used.
These raw materials were mixed to obtain a chemical conversion treatment solution. The pH of the chemical conversion treatment solution was set to 8 to 10. The content of each component in the chemical conversion treatment film was as shown in Table 1. For comparison, samples 49 and 50 were subjected to a chromate-based chemical conversion treatment (silica-containing paint-type chromate).
The obtained chemical conversion treatment solution was applied to a hot-dip galvanized steel sheet using a roll coater and dried at a steel sheet temperature of 90°C for a baking time of 10 seconds to form a chemical conversion treatment film with the adhesion amount shown in Table 1.

(3)プライマー塗膜
プライマー塗膜の樹脂成分としては、ウレタン結合を有するエポキシ樹脂である、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名「jER 1009」、三菱化学(株)製)をブロック化ポリイソシアネート化合物(商品名「デスモジュール BL-3175」、住化バイエルウレタン(株)製)と質量比で85:15の比率で反応させたもの(e)と、後述する方法で製造したポリエステル樹脂(p)と、を表1の比率で配合したもの(D);又は;ウレタン結合を有するエポキシ樹脂である、変性エポキシ樹脂(商品名「エピクロン H-304-40」、DIC(株)製)をブロック化ポリイソシアネート化合物(商品名「デスモジュール BL-3175」、住化バイエルウレタン(株)製)と質量比で85:15の比率で反応させたもの(e)と、後述する方法で製造したポリエステル樹脂(p)とを、表1の比率で配合したもの(E)を用いた。
一方、別のサンプルでは、本発明外の樹脂であるウレタン硬化ポリエステル樹脂(F)、メラミン硬化ポリエステル樹脂(G)及びウレタン硬化エポキシ樹脂(H)を用いた。
また、防錆顔料のバナジウム化合物としてはバナジン酸マグネシウムを用い、リン酸化合物としてはリン酸カルシウムを用いた。
上記成分に、溶剤と防錆顔料を添加した後、反応触媒としてジブチルスズジラウリレート(DBTDL)0.3部を加えて均一に混合し、クロムフリーのプライマー塗膜用塗料を作製した。各サンプルの塗料組成を、表1に示す。ただし、サンプル49、50では、クロム酸ストロンチウム25質量%を含有するプライマー塗膜を用いた。
得られたプライマー塗膜用塗料は、化成処理皮膜上にロールコーターで塗布し、鋼板到達温度220℃、焼き付け時間35秒で焼き付け、焼き付け後の膜厚が表1に示す膜厚になるように塗膜を形成した。
(3) Primer coating As the resin component of the primer coating, a bisphenol A type epoxy resin (trade name "jER 1009", manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) which is an epoxy resin having a urethane bond, was reacted with a blocked polyisocyanate compound (trade name "Desmodur BL-3175", manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) in a mass ratio of 85:15 (e), and a polyester resin (p) produced by the method described below was blended in the ratio shown in Table 1 (D); or a modified epoxy resin (trade name "Epicron H-304-40", manufactured by DIC Corporation) which is an epoxy resin having a urethane bond, was reacted with a blocked polyisocyanate compound (trade name "Desmodur BL-3175", manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) in a mass ratio of 85:15 (e), and a polyester resin (p) produced by the method described below was blended in the ratio shown in Table 1 (E).
On the other hand, in other samples, urethane-cured polyester resin (F), melamine-cured polyester resin (G), and urethane-cured epoxy resin (H), which are resins outside the present invention, were used.
In addition, magnesium vanadate was used as the vanadium compound of the rust-preventive pigment, and calcium phosphate was used as the phosphate compound.
After adding the solvent and the rust-preventive pigment to the above components, 0.3 parts of dibutyltin dilaurate (DBTDL) was added as a reaction catalyst and mixed uniformly to prepare a chrome-free primer coating paint. The coating composition of each sample is shown in Table 1. However, for samples 49 and 50, a primer coating containing 25% by mass of strontium chromate was used.
The obtained primer coating paint was applied onto the chemical conversion coating film using a roll coater and baked at a steel plate temperature of 220°C for a baking time of 35 seconds to form a coating film with the thickness shown in Table 1 after baking.

・ポリエステル樹脂(p)の製造
なお、ポリエステル樹脂(p)は、次のように製造した。
攪拌機、精留塔、水分離器、冷却管及び温度計を備えたフラスコに、イソフタル酸320質量部、アジピン酸200質量部、トリメチロールプロパン60質量部、シクロヘキサンジメタンノール420質量部を仕込み、加熱、攪拌し、生成する縮合水を系外へ留去させながら、160℃から230℃まで一定速度で4時間かけて昇温させた。温度230℃ に昇温したとき、キシレン20質量部を徐々に添加し、温度を230℃に維持して縮合反応を続けた。酸価が5以下になった時に反応を終了し、100℃に冷却後、ソルベッソ100(エクソンモービル社製、商品名、高沸点芳香族炭化水素系溶剤)120質量部、ブチルセロソルブ100質量部を加えることで、ポリエステル樹脂(p)の溶液を得た。
Production of Polyester Resin (p) The polyester resin (p) was produced as follows.
In a flask equipped with a stirrer, a distillation column, a water separator, a cooling tube and a thermometer, 320 parts by mass of isophthalic acid, 200 parts by mass of adipic acid, 60 parts by mass of trimethylolpropane and 420 parts by mass of cyclohexanedimethanenol were charged, heated and stirred, and the temperature was raised from 160°C to 230°C at a constant rate over 4 hours while distilling the generated condensation water out of the system. When the temperature was raised to 230°C, 20 parts by mass of xylene was gradually added, and the condensation reaction was continued while maintaining the temperature at 230°C. The reaction was terminated when the acid value became 5 or less, and after cooling to 100°C, 120 parts by mass of Solvesso 100 (trade name, high boiling point aromatic hydrocarbon solvent, manufactured by Exxon Mobil Corporation) and 100 parts by mass of butyl cellosolve were added to obtain a solution of polyester resin (p).

(4)上塗り塗膜
上塗り塗膜としては、以下の上塗り塗膜用塗料を用いた。
I:ポリフッ化ビニリデンとアクリル樹脂が、質量比で80:20であるオルガノゾル系焼付け型フッ素樹脂系塗料「プレカラーNo.8800HR」(青色)(BASFジャパン(株)製)
II:メラミン硬化ポリエステル塗料(白色)「プレカラーHD0030HR」(BASFジャパン(株)製)
上記上塗り塗膜用塗料は、下塗り塗膜上にロールコーターで塗布し、Iは鋼板到達温度260℃、焼き付け時間40秒で、IIは鋼板到達温度230℃、焼き付け時間30秒で焼き付け、焼き付け後の膜厚が表1に示す膜厚となるように塗膜を形成した。
(4) Topcoat Coating Film The following topcoat coating paint was used as the topcoat coating film.
I: Organosol-based baked fluororesin paint with a mass ratio of polyvinylidene fluoride and acrylic resin of 80:20, "Precolor No. 8800HR" (blue) (manufactured by BASF Japan Ltd.)
II: Melamine-cured polyester paint (white) "Precolor HD0030HR" (manufactured by BASF Japan Ltd.)
The above-mentioned topcoat paint was applied onto the undercoat with a roll coater, and a coating film was formed so that I was baked at a steel plate temperature of 260°C and a baking time of 40 seconds, and II was baked at a steel plate temperature of 230°C and a baking time of 30 seconds, with the thickness of the coating film after baking being as shown in Table 1.

<評価>
上記のように得られた塗装鋼板の各サンプルについて、以下の評価を行った。評価結果は、表1に示す。
<Evaluation>
Each of the coated steel sheet samples obtained as described above was evaluated as follows. The evaluation results are shown in Table 1.

(1)曲げ加工部の耐食性
各サンプルについて、5T曲げを実施(試験片と同一の板を内側に5枚挟み込み180度密着曲げを実施)した後、複合サイクル腐食試験(JIS H8502 8.1)に準じて、240サイクル(合計1920時間)の試験を行い、曲げ加工部の表面観察を行った。
評価は、以下の基準に従い、上塗り塗膜の膨れあるいは白錆の発生面積率(%)で評価した。◎◎~○の結果を合格とする。
◎◎:膨れ及び錆の発生、が認められない
◎:膨れ及び/又は錆の発生が、合計で10%以下認められる
○:膨れ及び/又は錆の発生が、合計で10%超20%以下認められる
△:膨れ及び/又は錆の発生が、合計で20%超50%以下認められる
×:膨れ及び/又は錆の発生が、合計で50%超認められる
(1) Corrosion resistance of bent parts Each sample was subjected to 5T bending (180 degree close bending with five sheets of the same plate as the test piece sandwiched inside), and then subjected to 240 cycles (total of 1920 hours) of combined cycle corrosion testing (JIS H8502 8.1), and the surface of the bent parts was observed.
The evaluation was based on the surface area ratio (%) of the topcoat film with blistering or white rust according to the following criteria. Results of ⊚ to ◯ were considered to be acceptable.
◎ ◎: No blistering or rusting is observed ◎: Blistering and/or rusting is observed on a total of 10% or less ○: Blistering and/or rusting is observed on a total of more than 10% and up to 20% △: Blistering and/or rusting is observed on a total of more than 20% and up to 50% ×: Blistering and/or rusting is observed on a total of more than 50%

(2)切断端部の耐食性
各サンプルについて、切断面のバリが上になっている端部(いわゆる上バリ)に対し、複合サイクル腐食試験(JIS H8502 8.1)に準じて、240サイクル(合計1920時間)の試験を行った後、端部における膨れ又は白錆の最大発生幅(mm)を測定した。
評価は、以下の基準に従って評価した。◎◎~○の結果を合格とする。
◎◎:最大発生幅が、3mm未満
◎:最大発生幅が、3mm以上、5mm未満
○:最大発生幅が、5mm以上、8mm未満
△:最大発生幅が、8mm以上、15mm未満
×:最大発生幅が、15mm以上
(2) Corrosion Resistance of Cut Ends For each sample, the end where the burr of the cut surface was on top (so-called upper burr) was subjected to a 240-cycle (total of 1,920 hours) test in accordance with JIS H8502 8.1, and then the maximum width (mm) of blister or white rust at the end was measured.
The evaluation was performed according to the following criteria: A result of ◎◎ to ○ is considered to be a pass.
◎◎: Maximum width is less than 3mm ◎: Maximum width is 3mm or more but less than 5mm ○: Maximum width is 5mm or more but less than 8mm △: Maximum width is 8mm or more but less than 15mm ×: Maximum width is 15mm or more

(3)曲げ加工部における密着性
各サンプルについて、1T曲げを実施(試験片と同一の板を内側に1枚挟み込み180度密着曲げを実施)し、沸騰した水に2時間浸漬した後、1時間室内に放置してから、曲げ加工部分にセロハンテープ(ニチバン製)を貼り付けてすぐにはがすことにより、強制的に塗膜剥離試験を行った。
評価は、塗膜剥離試験後の塗膜における剥離面積の割合(%)により評価した。◎、○を合格とする。
◎:剥離無し
○:剥離面積が、3%未満
△:剥離面積が、3%以上、10%未満
×:剥離面積が、10%以上
(3) Adhesion at bent parts Each sample was bent by 1T (a sheet of the same material as the test piece was sandwiched inside and bent at 180 degrees). The sample was then immersed in boiling water for 2 hours and left indoors for 1 hour. Then, cellophane tape (manufactured by Nichiban) was applied to the bent part and immediately peeled off to perform a forced coating peeling test.
The evaluation was based on the percentage of peeled area of the coating film after the coating peeling test. ⊚ and ◯ are considered to be pass.
◎: No peeling ○: Peeling area is less than 3% △: Peeling area is 3% or more but less than 10% ×: Peeling area is 10% or more

(4)耐スクラッチ密着性
各サンプルを沸騰した水に2時間浸漬し、その後、1時間室内に放置した後、45度傾けた10円硬貨の外周部で塗膜を一定の方向に引っ掻き、塗膜の剥離状態を観察した。
評価は、界面で発生した剥離の長さを測定し、引っ掻き長さに対する割合(発生した剥離の長さ/引っ掻き長さ×100%)を算出し、下記基準に従って評価した。◎、○の結果を合格とする。
◎:上塗り塗膜とプライマー塗膜の界面、プライマー塗膜と化成処理皮膜の界面、又は、化成処理皮膜とめっき界面で、剥離なし
○:上塗り塗膜とプライマー塗膜の界面、プライマー塗膜と化成処理皮膜の界面、又は、化成処理皮膜とめっきの界面のいずれかで、10%未満の剥離あり
×:上塗り塗膜とプライマー塗膜の界面、プライマー塗膜と化成処理皮膜の界面、又は、化成処理皮膜とめっきの界面のいずれかで、10%以上の剥離あり
(4) Scratch resistance and adhesion Each sample was immersed in boiling water for 2 hours and then left indoors for 1 hour. After that, the coating film was scratched in a certain direction with the outer circumference of a 10 yen coin tilted at 45 degrees, and the state of peeling of the coating film was observed.
The length of peeling that occurred at the interface was measured, the ratio to the scratch length (length of peeling that occurred/scratch length×100%) was calculated, and the evaluation was performed according to the following criteria. Results of ⊚ and ◯ were considered to be acceptable.
◎: No peeling at the interface between the topcoat coating film and the primer coating film, the interface between the primer coating film and the chemical conversion coating film, or the interface between the chemical conversion coating film and the plating. ○: Less than 10% peeling occurred at the interface between the topcoat coating film and the primer coating film, the interface between the primer coating film and the chemical conversion coating film, or the interface between the chemical conversion coating film and the plating. ×: More than 10% peeling occurred at the interface between the topcoat coating film and the primer coating film, the interface between the primer coating film and the chemical conversion coating film, or the interface between the chemical conversion coating film and the plating.

Figure 0007618634000001
Figure 0007618634000001

表1の結果から、本発明例の各サンプルは、曲げ加工部の耐食性、切断端部の耐食性、曲げ加工部における密着性及びスクラッチ密着性のいずれについても、◎◎~○の評価が得られ、全てにバランスよく優れることがわかる。さらに、下地のめっき鋼板を、熱処理して加工性を向上したZn-55%Alめっき鋼板とした場合(サンプル23、24)は、曲げ加工部の耐食性に特に優れ、めっき中にMgを添加して耐食性を向上したZn‐55%Al‐4%Mg‐2%Siの組成を有する溶融Al-Zn系合金めっき鋼板とした場合(サンプル25、26)は、切断端部の耐食性に特に優れることがわかる。
一方、比較例の各サンプルは、めっき種、化成処理皮膜、プライマー塗膜、のうちのいずれかが本発明外であるが、曲げ加工部の耐食性、切断端部の耐食性、曲げ加工部における密着性、耐スクラッチ密着性のいずれかに、△又は×があり、性能に問題があることがわかる。また、サンプル49及び50は、化成処理、プライマーにクロメート化合物を用いたものであり、環境負荷物質を用いた皮膜のため、環境性、安全性に問題がある。
From the results in Table 1, it can be seen that each sample of the present invention was evaluated as ◎◎ to ○ for the corrosion resistance of the bent part, the corrosion resistance of the cut end, the adhesion at the bent part, and the scratch adhesion, and was excellent in all respects with good balance. Furthermore, it can be seen that when the base plated steel sheet was a Zn-55%Al plated steel sheet with improved workability by heat treatment (samples 23 and 24), the corrosion resistance of the bent part was particularly excellent, and when the base plated steel sheet was a hot-dip Al-Zn alloy plated steel sheet with a composition of Zn-55%Al-4%Mg-2%Si with improved corrosion resistance by adding Mg during plating (samples 25 and 26), the corrosion resistance of the cut end was particularly excellent.
On the other hand, each sample of the comparative examples has a plating type, a chemical conversion coating, or a primer coating that is outside the scope of the present invention, but has a △ or × in any of the corrosion resistance of the bent part, the corrosion resistance of the cut end, the adhesion at the bent part, and the scratch adhesion, which shows that there is a problem in performance. Also, samples 49 and 50 use chromate compounds in the chemical conversion coating and primer, and have problems with environmental friendliness and safety because the coating uses an environmentally hazardous substance.

本発明によれば、特に、優れた耐食性が期待できる50質量%以上のAlを含有する溶融Al-Zn系めっき鋼板を下地として、化成処理皮膜とプライマー塗膜との密着性が良好であり、加工部及び切断端部の耐食性に優れた塗装鋼板を提供できる。 The present invention provides a coated steel sheet that has excellent adhesion between the chemical conversion coating and the primer coating and has excellent corrosion resistance at the processed parts and cut edges, using a hot-dip Al-Zn-plated steel sheet containing 50 mass% or more Al, which is expected to have excellent corrosion resistance.

Claims (6)

Al:50~60質量%、Si:1~3質量%及び任意添加成分:0~6質量%を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる組成のめっき層を有する、溶融Al-Zn系めっき鋼板と、
前記溶融Al-Zn系めっき鋼板の少なくとも片面上に形成された、クロメート系化合物を含有しない化成処理皮膜と、
前記化成処理皮膜上に形成された、クロメート系化合物を含有しないプライマー塗膜と、
前記プライマー塗膜上に形成された上塗り塗膜と、
を備えた塗装鋼板であって、
前記化成処理皮膜は、樹脂成分及び無機化合物を含み、前記樹脂成分として、ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂を30~54質量%含有し、前記無機化合物として、バナジウム酸化物、ジルコニウム酸化物及びフッ素化合物を、合計で46~70質量%含有し、
前記プライマー塗膜は、樹脂成分及び無機化合物を含み、前記樹脂成分として、ウレタン結合を有するエポキシ樹脂(e)及びポリエステル樹脂(p)を、合計で40~88質量%含有し、前記エポキシ樹脂(e)と前記ポリエステル樹脂(p)の含有量が、質量比で(e):(p)=80:20~60:40であり、前記無機化合物として、バナジウム化合物を4~20質量%、リン酸化合物を4~20質量%及び酸化マグネシウムを4~20質量%含有する
ことを特徴とする、塗装鋼板。
a hot-dip Al-Zn plated steel sheet having a plating layer having a composition containing 50 to 60 mass% Al, 1 to 3 mass% Si, and optional added components: 0 to 6 mass%, with the balance being Zn and unavoidable impurities;
a chemical conversion coating film that does not contain a chromate-based compound and is formed on at least one surface of the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet;
a primer coating film that does not contain a chromate-based compound and is formed on the chemical conversion coating film;
A topcoat coating film formed on the primer coating film;
A coated steel sheet comprising:
the chemical conversion coating contains a resin component and an inorganic compound, the resin component containing 30 to 54 mass% of an epoxy resin having a bisphenol skeleton, and the inorganic compound containing 46 to 70 mass% in total of vanadium oxide, zirconium oxide, and a fluorine compound,
The primer coating film contains a resin component and an inorganic compound, and as the resin components, a total of 40 to 88 mass% of an epoxy resin (e) having a urethane bond and a polyester resin (p), the content of the epoxy resin (e) and the polyester resin (p) being in a mass ratio of (e):(p)=80:20 to 60:40, and as the inorganic compounds, 4 to 20 mass% of a vanadium compound, 4 to 20 mass% of a phosphate compound, and 4 to 20 mass% of magnesium oxide.
前記化成処理皮膜の付着量が、0.025~0.5g/m2であり、前記プライマー塗膜の厚さが、3~10μm以上であることを特徴とする、請求項1に記載の塗装鋼板。 2. The coated steel sheet according to claim 1, characterized in that the coating weight of the chemical conversion coating is 0.025 to 0.5 g/ m2 , and the thickness of the primer coating is 3 to 10 μm or more. 前記プライマー塗膜中の前記ウレタン結合を有するエポキシ樹脂(e)の含有量(e1質量%)と、前記化成処理皮膜中のビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂の含有量(e2質量%)が、e1/e2=0.7~1.5の関係を満たすことを特徴とする、請求項1又は2に記載の塗装鋼板。 The coated steel sheet according to claim 1 or 2, characterized in that the content (e1 mass%) of the epoxy resin (e) having a urethane bond in the primer coating and the content (e2 mass%) of the epoxy resin having a bisphenol skeleton in the chemical conversion coating satisfy the relationship e1/e2 = 0.7 to 1.5. 前記化成処理皮膜は、前記無機化合物として、前記バナジウム酸化物を2~10質量%、前記ジルコニウム酸化物を36~60質量%、前記フッ素化合物をフッ素原子換算で0.5~5質量%含有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の塗装鋼板。 The coated steel sheet according to claim 1 or 2, characterized in that the chemical conversion coating contains, as the inorganic compounds, 2 to 10 mass% of the vanadium oxide, 36 to 60 mass% of the zirconium oxide, and 0.5 to 5 mass% of the fluorine compound in terms of fluorine atoms. 前記めっき皮膜のマイクロビッカース硬さ(JIS Z2244:2009)が、60~100HV0.01であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の塗装鋼板。 The coated steel sheet according to claim 1 or 2, characterized in that the plating film has a micro Vickers hardness (JIS Z2244:2009) of 60 to 100 HV 0.01 . 前記めっき層が、前記任意添加成分としてMg:1~5質量%を含有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の塗装鋼板。
The coated steel sheet according to claim 1 or 2, characterized in that the plating layer contains 1 to 5 mass % of Mg as the optional added component.
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