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JP2009107311A - Zinc-aluminum alloy plated steel sheet with which lubricating plastic was coated - Google Patents

Zinc-aluminum alloy plated steel sheet with which lubricating plastic was coated Download PDF

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JP2009107311A
JP2009107311A JP2007284726A JP2007284726A JP2009107311A JP 2009107311 A JP2009107311 A JP 2009107311A JP 2007284726 A JP2007284726 A JP 2007284726A JP 2007284726 A JP2007284726 A JP 2007284726A JP 2009107311 A JP2009107311 A JP 2009107311A
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JP
Japan
Prior art keywords
resin
steel sheet
plated steel
zinc
aluminum alloy
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007284726A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshito Furuya
良人 古谷
Akihiko Furuta
彰彦 古田
Susumu Sato
佐藤  進
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 Galvanizing and Coating Co Ltd
Original Assignee
JFE Galvanizing and Coating Co Ltd
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Publication date
Application filed by JFE Galvanizing and Coating Co Ltd filed Critical JFE Galvanizing and Coating Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zinc-aluminum alloy plated steel sheet superior in adhesion with upper coating paint and corrosion resistance, and further excellent in molding processability and black denaturation resistance. <P>SOLUTION: As the upper layer of a plated layer, a lubricating resin layer having mean thickness of 0.5 μm to 4 μm is incorporated on at least one surface of the zinc-aluminum alloy plated steel sheet. The lubricating resin layer includes 50 mass% to 95 mass% of a polyurethane resin of a principal ingredient, includes 5 mass% to 50 mass% of resin of one type or two types or more selected from acrylic-styrene resin, phenol resin and epoxy resin by the total amount having less than 10 of an acid value, and further preferably includes 0.5% to 10% in terms of Zr by mass% to the total amount of lubricating resin layer. Incidentally, the glass transition point of the polyurethane resin is set preferably to 30°C to 60°C, and the glass transition point of the acrylic-styrene resin is set preferably to 30°C to 60°C. The hydroxyl value of the phenol resin is set preferably to 10 to 50, and the epoxy equivalent of the epoxy resin is set preferably to 200 to 400. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板に係り、とくに3価および6価クロムを含有せず、上塗り塗料との密着性に優れ、さらにロール成形性、耐黒変性、耐食性にも優れる、非クロム型の潤滑樹脂が被覆された亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板に関する。   The present invention relates to a zinc-aluminum alloy-plated steel sheet, and particularly contains no trivalent or hexavalent chromium, has excellent adhesion to a top coat, and is excellent in roll formability, blackening resistance, and corrosion resistance. The present invention relates to a zinc-aluminum alloy-plated steel sheet coated with a lubricating resin of a mold.

亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板は、とくに耐食性に優れることから、屋根材、壁材等の建築部材、防音壁等の土木部材、あるいは自動車、家電製品および産業機器等用の材料として、幅広い分野で利用されつつある。しかし、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板は、めっき層にアルミニウムを含有することから、溶融亜鉛めっき鋼板に比べて高いめっき層硬さを示す。そのため、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板は、ロール成形やプレス成形等の加工に際し、めっき鋼板と成形ロールやプレス金型との間の潤滑性が悪く、めっき層が破壊する場合があった。めっき層が破壊されると、生じためっき粉が成形ロールやプレス金型に付着し、そのため、その後に成形された製品に疵を生じ、製品外観を損なううえ、疵から発錆し、製品の耐久性を著しく低下させることになる。   Zinc-aluminum alloy-plated steel sheet is particularly excellent in corrosion resistance, so it can be used in a wide range of fields as building materials such as roofing materials and wall materials, civil engineering materials such as soundproof walls, and automobiles, home appliances and industrial equipment. It is being done. However, since the zinc-aluminum alloy plated steel sheet contains aluminum in the plated layer, the plated layer hardness is higher than that of the hot dip galvanized steel sheet. Therefore, the zinc-aluminum alloy-plated steel sheet has poor lubricity between the plated steel sheet and the forming roll or the press die during processing such as roll forming or press forming, and the plating layer may be destroyed. When the plating layer is destroyed, the resulting plating powder adheres to the molding rolls and press dies, and as a result, flaws are formed on the molded product, and the appearance of the product is impaired. Durability will be significantly reduced.

このような問題に対し、従来では、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板を成形加工するに当たり、めっき鋼板表面(めっき層表面)、あるいはめっき層と接触する成形ロールやプレス金型の表面に、潤滑油を塗布し、めっき鋼板と成形ロールやプレス金型との間の潤滑性を向上させていた。しかし、めっき鋼板表面に潤滑油が付着したままでは、例えば、屋根材等として使用する場合には施工時に作業者が足を滑らせる危険性があり、また、成形加工後に上塗り塗装を施す場合には付着している潤滑油を完全に除去する必要があり、工程が複雑になるなどの問題があった。このため、最近では、めっき鋼板表面に潤滑油を塗布することに代えて、めっき鋼板表面に潤滑性に富む樹脂皮膜を被成する潤滑処理を施すことが主流となっている。   Conventionally, when forming a zinc-aluminum alloy plated steel sheet, lubricating oil is applied to the surface of the plated steel sheet (plating layer surface) or the surface of the forming roll or press die that contacts the plating layer. It was applied to improve the lubricity between the plated steel sheet and the forming roll or press die. However, if the lubricating oil remains on the surface of the plated steel sheet, for example, when used as a roofing material, there is a risk that the operator may slip his feet during construction, and when the top coat is applied after the forming process. However, it is necessary to completely remove the adhering lubricating oil, which causes problems such as complicated processes. For this reason, recently, instead of applying lubricating oil to the surface of the plated steel sheet, it has become mainstream to perform a lubrication treatment for forming a resin film rich in lubricity on the surface of the plated steel sheet.

また、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板では、めっき鋼板を大気中や湿潤環境下で保管すると、錆が発生し、金属光沢が失われて灰黒色の外観を呈するようになり、商品価値が著しく低下するという問題がある。そのため、耐食性改善のために、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板表面にクロメート系処理を施すことが多い。しかし、クロメート処理された亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板は、成形加工時に水溶性の潤滑油で潤滑処理されると、クロメートが溶出し、環境汚染を招くという問題があった。とくに6価クロムは有害元素として、土壌汚染や、人体への悪影響が懸念され、6価クロムはもちろん3価クロムをも含有しない表面処理鋼板の要求が高まっている。このため、最近では、めっき鋼板表面にクロメート処理を施すことなく、潤滑性がありしかも耐食性に優れた非クロム型の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板が要求されている。   In addition, in zinc-aluminum alloy plated steel sheets, when the plated steel sheets are stored in the air or in a humid environment, rust is generated, the metallic luster is lost and the appearance of grayish black is exhibited, and the commercial value is significantly reduced. There is a problem. Therefore, in order to improve the corrosion resistance, the chromate treatment is often applied to the surface of the zinc-aluminum alloy plated steel sheet. However, when the chromate-treated zinc-aluminum alloy-plated steel sheet is lubricated with a water-soluble lubricating oil during the forming process, there is a problem that chromate elutes and causes environmental pollution. In particular, hexavalent chromium is a harmful element, and there are concerns about soil contamination and adverse effects on the human body, and there is an increasing demand for surface-treated steel sheets that do not contain trivalent chromium as well as hexavalent chromium. For this reason, recently, there is a demand for a non-chromium zinc-aluminum alloy plated steel sheet having lubricity and excellent corrosion resistance without subjecting the surface of the plated steel sheet to chromate treatment.

このような要求に対し、成形加工時の潤滑性付与および発錆の抑制を目的にした、めっき鋼板への潤滑被覆処理が提案されている。
例えば、特許文献1には、アクリル系共重合体微粒子10〜99重量%、ウレタン系樹脂微粒子0〜50重量%、オレフィン系共重合体微粒子0〜40重量%、コロイダルシリカ微粒子1〜40重量%を必須含有してなる水溶液で亜鉛系めっき鋼板を処理し、水洗することなく乾燥して皮膜を形成する亜鉛系めっき鋼板の表面処理方法が記載されている。なお、特許文献1に記載された方法では、厳しい加工を受ける用途に使用される場合には皮膜の疵付きを防止するために、ワックス成分の微粒子を水溶液中に含有してもよいとしている。特許文献1に記載された方法によれば、6価クロムを含まず、また排出することなく、クロメート処理鋼板と同等の耐食性、塗料密着性を有する亜鉛系めっき鋼板を製造できるとしている。
In response to such a demand, a lubricating coating treatment for a plated steel sheet has been proposed for the purpose of imparting lubricity during forming and suppressing rusting.
For example, Patent Document 1 discloses that acrylic copolymer fine particles 10 to 99% by weight, urethane resin fine particles 0 to 50% by weight, olefin copolymer fine particles 0 to 40% by weight, colloidal silica fine particles 1 to 40% by weight. A surface treatment method for a zinc-based plated steel sheet is described in which a zinc-based plated steel sheet is treated with an aqueous solution containing the essential component and dried without being washed with water to form a film. In the method described in Patent Document 1, fine particles of the wax component may be contained in the aqueous solution in order to prevent wrinkling of the film when used in applications that undergo severe processing. According to the method described in Patent Document 1, a zinc-based plated steel sheet having the same corrosion resistance and paint adhesion as a chromate-treated steel sheet can be produced without containing hexavalent chromium and without discharging it.

また、特許文献2には、水系樹脂を主成分とし、チオカルボニル基含有化合物、有機リン酸および/またはその化合物、あるいはさらに無機リン酸および/またはその化合物を、あるいはさらに水分散性シリカを含有する組成液を塗布して樹脂皮膜を形成してなる高耐食性アルミ系めっき鋼板が記載されている。なお、特許文献2に記載されたアルミ系めっき鋼板では、厳しい加工を受ける場合には、組成液に潤滑剤を含有させてもよいとしている。特許文献2に記載されたアルミ系めっき鋼板は、非クロム型であり、しかも従来のクロメート処理された鋼板より優れた耐食性を有し、さらに潤滑剤を添加することで良好なプレス加工性が確保できるとしている。   Patent Document 2 contains a water-based resin as a main component, and contains a thiocarbonyl group-containing compound, organic phosphoric acid and / or a compound thereof, further inorganic phosphoric acid and / or a compound thereof, or further water-dispersible silica. A highly corrosion-resistant aluminum-based plated steel sheet formed by applying a composition liquid to form a resin film is described. In addition, in the aluminum-plated steel plate described in patent document 2, when it receives severe processing, it is said that a lubricant may be contained in the composition liquid. The aluminum-based plated steel sheet described in Patent Document 2 is a non-chromium type, and has better corrosion resistance than a conventional chromate-treated steel sheet, and ensures good press workability by adding a lubricant. I can do it.

また、特許文献3には、めっき表層に、水性樹脂および水を主成分とし、チオカルボニル基含有化合物を必須成分とし、さらにりん酸イオン、バナジウム酸化合物および水分散性シリカのうち1種または2種以上を含有する塗料を塗布して形成された有機樹脂被膜層を有する亜鉛めっき鋼材が記載されている。特許文献3に記載された亜鉛めっき鋼材は、非クロム型であり、しかも従来のクロメート含有水性樹脂系防錆めっき材より優れた防錆性を示すとしている。   Patent Document 3 discloses that a plating surface layer is mainly composed of an aqueous resin and water, a thiocarbonyl group-containing compound as an essential component, and one or two of phosphate ion, vanadate compound and water-dispersible silica. A galvanized steel material having an organic resin coating layer formed by applying a coating containing at least seeds is described. The galvanized steel material described in Patent Document 3 is a non-chromium type, and exhibits rust prevention superior to conventional chromate-containing aqueous resin-based rust prevention plating materials.

また、特許文献4には、金属材の上層に、りん酸化合物、固形潤滑剤を含み、あるいはさらに微粒シリカを含有する皮膜、あるいは、有機樹脂、チオカルボニル基含有化合物、固形潤滑剤を含み、あるいはさらにりん酸化合物および微粒シリカのうち少なくとも1種以上を含む皮膜、あるいは、有機樹脂、バナジウム酸化合物、固形潤滑剤を含み、あるいはさらにチオカルボニル基含有化合物、りん酸化合物および微粒シリカのうち少なくとも1種以上を含む皮膜、を有する非クロム型表面処理金属材が記載されている。これら皮膜には、密着性向上のためにシランカップリン剤を含んでもよいとしている。特許文献4に記載された非クロム型表面処理金属材は、プレス油を使用せず、また6価クロムを含まず耐食性及び耐かじり性を備えた表面処理金属材となるとしている。   Patent Document 4 includes, in the upper layer of the metal material, a phosphate compound and a solid lubricant, or a film containing fine silica, or an organic resin, a thiocarbonyl group-containing compound and a solid lubricant, Or a film containing at least one of phosphoric acid compound and fine silica, or an organic resin, vanadate compound, solid lubricant, or further containing at least one of thiocarbonyl group-containing compound, phosphoric acid compound and fine silica Non-chromium type surface-treated metal materials having a coating containing one or more are described. These coatings may contain a silane coupling agent to improve adhesion. The non-chromium type surface-treated metal material described in Patent Document 4 does not use press oil, and does not contain hexavalent chromium, and is a surface-treated metal material having corrosion resistance and galling resistance.

また、特許文献5には、亜鉛系めっき鋼板の表面に、ウレタンエラストマーを主剤とし、リンモリブデン酸アルミニウム系防錆剤、シランカップリング剤、潤滑剤を配合した潤滑被膜を形成してなる非クロム型潤滑被膜処理亜鉛系めっき鋼板が記載されている。特許文献5に記載された亜鉛系めっき鋼板は、有害なクロム化合物を使用することなく潤滑被膜が形成でき、プレス加工性やロール成形性に優れ、加工後の表面外観や耐食性、耐黒変性、上塗り性にも優れた亜鉛系めっき鋼板となるとしている。
特開2000−218230号公報 特開2000−297384号公報 特開2000−234176号公報 特開2000−248384号公報 特開2000−225178号公報
Further, Patent Document 5 discloses a non-chromium formed by forming a lubricant film on the surface of a zinc-based plated steel sheet, in which a urethane elastomer is a main component and an aluminum phosphomolybdate rust inhibitor, a silane coupling agent, and a lubricant are blended. A type lubricating coating-treated galvanized steel sheet is described. The zinc-based plated steel sheet described in Patent Document 5 can form a lubricating coating without using harmful chromium compounds, is excellent in press workability and roll formability, and has a surface appearance after processing, corrosion resistance, blackening resistance, The galvanized steel sheet is also excellent in top coatability.
JP 2000-218230 A JP 2000-297384 A JP 2000-234176 A JP 2000-248384 A JP 2000-225178 A

上記した特許文献1〜5に記載された技術によれば、確かに亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板の、ロール成形時やプレス成形時の潤滑性や耐黒変性については改善されたと言える。しかし、特許文献1〜5に記載された技術によっても、依然として、上塗り塗料との密着性や耐食性が満足できる水準に達しておらず、更なる改善が要望されていた。また、潤滑被膜を形成する際に使用する処理剤の組成に起因した上塗り塗料の剥離という問題もあった。   According to the techniques described in Patent Documents 1 to 5 described above, it can be said that the lubricity and blackening resistance at the time of roll forming and press forming of the zinc-aluminum alloy plated steel sheet have been improved. However, even with the techniques described in Patent Documents 1 to 5, the level of adhesion and corrosion resistance with the top coat is still not satisfactory, and further improvements have been desired. In addition, there has been a problem of peeling of the top coating resulting from the composition of the treating agent used when forming the lubricating coating.

本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、上塗り塗料との密着性や耐食性に優れ、更に成形時の潤滑性や耐黒変性にも優れる、非クロム型潤滑樹脂が被覆された亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板を提供することを目的とする。   The present invention solves the problems of the prior art, and is excellent in adhesion and corrosion resistance with a top coating, and also excellent in lubricity and blackening resistance during molding, and is coated with a non-chromium type lubricating resin. An object is to provide an alloy-plated steel sheet.

本発明者らは、上記した目的を達成するため、上塗り塗料との密着性や耐食性に及ぼす、めっき鋼板表面に被成する潤滑被膜(潤滑樹脂層)の種類の影響について鋭意研究した。その結果、ポリウレタン系樹脂を主成分として、該ポリウレタン系樹脂に、低酸価のアクリル−スチレン系樹脂、フェノール樹脂およびエポキシ樹脂のうちから選ばれた1種又は2種以上の樹脂を混合して樹脂被膜(潤滑樹脂層)を形成することにより、上塗り塗料との密着性が大きく改善でき、しかも同時に成形加工性にも優れた亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板となることを見出した。なお、樹脂被膜(潤滑樹脂層)に、比較的少量のジルコニウム化合物を配合することにより耐食性が改善できることも見出した。   In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors diligently studied the influence of the type of lubricating coating (lubricating resin layer) formed on the surface of the plated steel sheet on the adhesion to the top coat and the corrosion resistance. As a result, one or two or more kinds of resins selected from a low acid value acrylic-styrene resin, a phenol resin and an epoxy resin were mixed with the polyurethane resin as a main component. It has been found that by forming a resin coating (lubricating resin layer), the adhesiveness with the top coating can be greatly improved, and at the same time, a zinc-aluminum alloy plated steel sheet having excellent forming processability can be obtained. It has also been found that the corrosion resistance can be improved by blending a relatively small amount of a zirconium compound into the resin coating (lubricating resin layer).

本発明は、上記した知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
(1)少なくとも一方の表面にめっき層の上層として、平均厚みが0.5〜4μmの潤滑樹脂層を有する亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板であって、前記潤滑樹脂層が、主成分であるポリウレタン系樹脂を50〜95質量%含み、酸価が10未満のアクリル−スチレン系樹脂、フェノール樹脂およびエポキシ樹脂のうちから選ばれた1種又は2種以上の樹脂を合計で5〜50質量%含有する潤滑樹脂層であり、該潤滑樹脂層がさらにジルコニウム化合物を含有することを特徴とする亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。
The present invention has been completed based on the above findings and further studies. That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A zinc-aluminum alloy-plated steel sheet having a lubricating resin layer with an average thickness of 0.5 to 4 μm as an upper layer of a plating layer on at least one surface, wherein the lubricating resin layer is a polyurethane resin as a main component. Lubricating resin containing a total of 5 to 50% by mass of one or more resins selected from acrylic-styrene resins, phenolic resins and epoxy resins having an acid value of less than 10 and containing 50 to 95% by mass A zinc-aluminum alloy plated steel sheet, wherein the lubricating resin layer further contains a zirconium compound.

(2)(1)において、前記ジルコニウム化合物の含有量が、潤滑樹脂層全量に対する質量%で、Zr換算で0.5〜10%であることを特徴とする亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。
(3)(1)または(2)において、前記ポリウレタン系樹脂のガラス転移点が、30〜60℃であることを特徴とする亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。
(2) The zinc-aluminum alloy plated steel sheet according to (1), wherein the content of the zirconium compound is 0.5% to 10% in terms of Zr in terms of mass% with respect to the total amount of the lubricating resin layer.
(3) The zinc-aluminum alloy plated steel sheet according to (1) or (2), wherein the polyurethane resin has a glass transition point of 30 to 60 ° C.

(4)(1)ないし(3)のいずれかにおいて、前記アクリル−スチレン系樹脂のガラス転移点が、30〜60℃であることを特徴とする亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。
(5)(1)ないし(4)のいずれかにおいて、前記フェノール樹脂の水酸基価が、10〜50であることを特徴とする亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。
(6)(1)ないし(5)のいずれかにおいて、前記エポキシ樹脂のエポキシ当量が、200〜400であることを特徴とする亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。
(4) The zinc-aluminum alloy plated steel sheet according to any one of (1) to (3), wherein the acrylic-styrene resin has a glass transition point of 30 to 60 ° C.
(5) The zinc-aluminum alloy plated steel sheet according to any one of (1) to (4), wherein the phenol resin has a hydroxyl value of 10 to 50.
(6) The zinc-aluminum alloy plated steel sheet according to any one of (1) to (5), wherein an epoxy equivalent of the epoxy resin is 200 to 400.

本発明によれば、クロム化合物を含有することなく、上塗り塗料との密着性、および成形加工性にも優れ、さらに耐黒変性、耐食性にも優れた、潤滑樹脂層を有する亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板を製造でき、産業上格段の効果を奏する。また、本発明によれば、クロム化合物を含有することなく、複雑な形状の製品を成形加工することも可能となり、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板独特の外観を生かした意匠性に富む製品や、内外装用建材、家電、厨房機器等への適用も可能となり適用分野の拡大が図れるという効果もある。   According to the present invention, a zinc-aluminum alloy plating having a lubricating resin layer, which does not contain a chromium compound, is excellent in adhesion with a top coating material, and is excellent in moldability, and further excellent in blackening resistance and corrosion resistance. Steel plates can be manufactured, and it has a remarkable industrial effect. In addition, according to the present invention, it becomes possible to form a product having a complicated shape without containing a chromium compound, and a product having high design characteristics utilizing the unique appearance of a zinc-aluminum alloy-plated steel sheet. It can be applied to wearing building materials, home appliances, kitchen equipment, etc., and has an effect of expanding the application field.

本発明の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板は、少なくとも一方の表面に、めっき層の上層に、潤滑樹脂層を有する。なお、本発明の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板に形成されるめっき層としては、亜鉛をベースとする、5質量%Al−Zn系、8質量%Al−Zn系、15質量%Al−Zn系等のAl−Zn合金系や、6質量%Al−3質量%Mg−Zn系、11質量%Al−3質量%Mg−Zn系等のAl−Mg−Zn合金系、およびAlをベースとする、55質量%Al−Zn系、75質量%Al−Zn系等のAl−Zn合金系のめっき層が例示できるが、本発明では、これらのめっき層に限定されないことは言うまでもない。また、亜鉛−アルミニウム合金めっき層中には、Mg、Mn、Si、Ti、Ni、Co、Mo、Pb、Sn、Cr、La、Ce、Y、Nb等の合金元素を含有してもよい。   The zinc-aluminum alloy plated steel sheet of the present invention has a lubricating resin layer on at least one surface as an upper layer of the plating layer. In addition, as a plating layer formed in the zinc-aluminum alloy plating steel plate of this invention, 5 mass% Al-Zn type | system | group based on zinc, 8 mass% Al-Zn type, 15 mass% Al-Zn type, etc. Al-Zn alloy system, Al-Mg-Zn alloy system such as 6 mass% Al-3 mass% Mg-Zn system, 11 mass% Al-3 mass% Mg-Zn system, and Al. Examples of the plating layer include an Al-Zn alloy such as 55% by mass Al-Zn and 75% by mass Al-Zn. Needless to say, the present invention is not limited to these plating layers. Further, the zinc-aluminum alloy plating layer may contain alloy elements such as Mg, Mn, Si, Ti, Ni, Co, Mo, Pb, Sn, Cr, La, Ce, Y, and Nb.

本発明では、めっき層の上層として形成される潤滑樹脂層は、平均で0.5〜4μmの厚さを有する。潤滑樹脂層の厚みが0.5μm未満では、めっき層表面の凹凸に起因して均一な膜厚で被覆することが難かしくなり、厚みが薄い部分で潤滑性や耐食性が低下する場合がある。一方、4μmを超えて厚くなると、溶接性、半田付け性が低下する場合がある。このため、潤滑樹脂層の厚みは、平均で0.5〜4μmに限定した。   In the present invention, the lubricating resin layer formed as the upper layer of the plating layer has an average thickness of 0.5 to 4 μm. When the thickness of the lubricating resin layer is less than 0.5 μm, it is difficult to coat with a uniform film thickness due to the unevenness of the plating layer surface, and lubricity and corrosion resistance may be reduced at a thin portion. On the other hand, if the thickness exceeds 4 μm, weldability and solderability may deteriorate. For this reason, the thickness of the lubricating resin layer was limited to 0.5 to 4 μm on average.

めっき層の上層として形成される本発明における潤滑樹脂層は、ポリウレタン系樹脂を主成分とする。なお、ここでいう「主成分」とは、潤滑樹脂層全体に対する質量%で、50%以上である場合をいう。主成分であるポリウレタン系樹脂は95%を上限とする。ポリウレタン系樹脂を主成分とすることにより、上塗り塗料との密着性が向上する。ポリウレタン系樹脂は、上塗り塗料と潤滑樹脂層との密着性を強化する効果を発揮する。   The lubricating resin layer in the present invention formed as an upper layer of the plating layer has a polyurethane resin as a main component. The “main component” as used herein refers to a case where the mass% is 50% or more with respect to the entire lubricating resin layer. The upper limit of the polyurethane-based resin as the main component is 95%. By using a polyurethane-based resin as a main component, the adhesion to the top coat is improved. The polyurethane resin exhibits the effect of enhancing the adhesion between the top coating and the lubricating resin layer.

なお、ここでいう「ポリウレタン系樹脂」とは、多イソシアネートと多アルコール(以下、ポリオールという)とがウレタン結合を繰返すことによって得られる高分子化合物を意味し、架橋構造体のウレタンエラストマーを水中に分散させた水系ウレタン樹脂である。
多イソシアネートとしては、
(1)p−フェニレンジイソシアネート、2,4−トルイレンジイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリイソシアネート、キリレンジイソシアネート、ナフタリン1,5−ジイソシアネート、ポリメチレンフェニルイソシアネート等の芳香族多イソシアネート;、
(2)ヘキサメチレンジイソシアネート、リジン・ジイソシアネート、キリレンジイソシアネート、水素添加トルイレンジイソシアネート、水素添加メチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシル・ジメチルメタン、p,p’− ジイソシアネート、ジエチルフマレートジイソシアネート等の非黄変性多イソシアネート;
などが例示されるが、とくに耐候性の観点から、非黄変性多イソシアネートが好ましい。
The term “polyurethane resin” as used herein means a polymer compound obtained by repeating urethane bonds between a polyisocyanate and a polyalcohol (hereinafter referred to as polyol), and the urethane elastomer of the crosslinked structure is submerged in water. It is a dispersed water-based urethane resin.
As polyisocyanate,
(1) aromatic polyisocyanates such as p-phenylene diisocyanate, 2,4-toluylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, triisocyanate, xylylene diisocyanate, naphthalene 1,5-diisocyanate, polymethylene phenyl isocyanate;
(2) Non-yellowing polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated toluylene diisocyanate, hydrogenated methylene diisocyanate, dicyclohexyl dimethylmethane, p, p'-diisocyanate, diethyl fumarate diisocyanate;
In particular, non-yellowing polyisocyanate is preferable from the viewpoint of weather resistance.

またポリオールとしては、
(1)エチレングリコールやプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等のジオール類;、
(2)グリセリンやトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、1,2,6−ヘキサントリオールなどの単一ポリオール型;、
(3)アジピン酸やセバチン酸、マレイン酸、ダイマー酸などのジカルボン酸にエチレングリコールやプロピレングリコール、ブチレングリコール、トリメチロールプロパンなどの多価アルコールを結合し末端を水酸基としたもの;、
(4)重合ラクトングリコールエステルやヒマシ油などのポリエステル型;、
(5)エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド、テトラヒドロフランなどのアルキレンオキサイドを開環重合するか、またはグリセリンやトリメチロールプロパンなどの多価アルコールに付加したポリエーテル型;、
(6)上記のポリエステル型とポリエーテル型の複合型;
などが例示されるが、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板との密着性や長期の耐候性の観点から、ポリエステル型が好ましい。
As a polyol,
(1) Diols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexamethylene glycol;
(2) Single polyol type such as glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, 1,2,6-hexanetriol;
(3) A dicarboxylic acid such as adipic acid, sebacic acid, maleic acid or dimer acid bonded with a polyhydric alcohol such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol or trimethylolpropane to form a hydroxyl group;
(4) Polyester type such as polymerized lactone glycol ester or castor oil;
(5) A polyether type obtained by ring-opening polymerization of an alkylene oxide such as ethylene oxide, propylene oxide or tetrahydrofuran, or added to a polyhydric alcohol such as glycerin or trimethylolpropane;
(6) Composite type of the above polyester type and polyether type;
The polyester type is preferable from the viewpoints of adhesion to a zinc-aluminum alloy plated steel sheet and long-term weather resistance.

また、本発明で、潤滑樹脂層を構成するポリウレタン系樹脂は、ガラス転移点が30〜60℃の範囲内であることが好ましい。ポリウレタン系樹脂のガラス転移点が30℃未満では、成形時に潤滑樹脂層が押し潰され、めっき層面に疵が発生する場合や、被覆鋼板同士を積層すると、ブロッキングが生じる場合がある。一方、ポリウレタン系樹脂のガラス転移点が60℃を超えて高くなると、めっき層面の損傷は抑制されるが、成形加工時の鋼板の変形や伸びに潤滑樹脂層が追従できず、潤滑樹脂層に微細な割れや剥離などが生じる場合がある。したがって、めっき層の露出や損傷により、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板の耐食性の低下を招く。このようなことから、本発明では、潤滑樹脂層を構成するポリウレタン系樹脂は、ガラス転移点が30〜60℃の範囲内であることが好ましい。   In the present invention, the polyurethane resin constituting the lubricating resin layer preferably has a glass transition point in the range of 30 to 60 ° C. When the glass transition point of the polyurethane-based resin is less than 30 ° C., the lubricating resin layer is crushed during molding and wrinkles are generated on the plated layer surface, or when the coated steel plates are laminated, blocking may occur. On the other hand, if the glass transition point of the polyurethane resin is higher than 60 ° C., damage to the plating layer surface is suppressed, but the lubricating resin layer cannot follow the deformation and elongation of the steel plate during forming, and the lubricating resin layer Fine cracks and peeling may occur. Therefore, the corrosion resistance of the zinc-aluminum alloy plated steel sheet is reduced due to exposure and damage of the plating layer. For this reason, in the present invention, the polyurethane resin constituting the lubricating resin layer preferably has a glass transition point in the range of 30 to 60 ° C.

潤滑樹脂層を構成するポリウレタン系樹脂のガラス転移点が30〜60℃の範囲内であれば、潤滑樹脂層を有する亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板の成形加工性を顕著に向上させることができる。
一般に、潤滑樹脂層が成形加工によって摩耗や摩擦を受けると、潤滑樹脂層の温度が上昇する。とくに、成形加工時の鋼板引込み速度が速いほど潤滑樹脂層の温度上昇が大きくなる。本発明の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板は、主として屋根材等の成形加工形状が比較的緩やかな用途に適用されるため、成形加工時の鋼板引込み速度が比較的遅く、そのため潤滑樹脂層の温度上昇は小さく、気温の変化を考慮しても、概ね25〜45℃程度の範囲となる。本発明では、潤滑樹脂層のガラス転移点(樹脂がゴム状に転移する温度)を、成形加工時の潤滑樹脂層温度より5〜15℃程度高い温度、すなわち30〜60℃の範囲内となるように設定することが望ましい。これにより、成形加工時に潤滑樹脂層が最も滑り、かつ摩耗や摩擦によって潤滑樹脂層が損傷を受けないようになり、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板の成形加工性が顕著に向上する。
If the glass transition point of the polyurethane resin constituting the lubricating resin layer is in the range of 30 to 60 ° C., the formability of the zinc-aluminum alloy plated steel sheet having the lubricating resin layer can be significantly improved.
Generally, when the lubricating resin layer is subjected to wear or friction by molding, the temperature of the lubricating resin layer rises. In particular, the higher the pulling speed of the steel sheet during forming, the greater the temperature rise of the lubricating resin layer. The zinc-aluminum alloy-plated steel sheet of the present invention is mainly applied to applications where the shape of the forming process such as roofing material is relatively gentle, so that the steel sheet drawing speed at the time of forming process is relatively slow, so that the temperature of the lubricating resin layer increases. Is small, and even if the change in temperature is taken into consideration, it is generally in the range of about 25 to 45 ° C. In the present invention, the glass transition point of the lubricating resin layer (the temperature at which the resin transitions to a rubbery state) is about 5 to 15 ° C. higher than the lubricating resin layer temperature at the time of molding, that is, within the range of 30 to 60 ° C. It is desirable to set as follows. Thereby, the lubricating resin layer slides most during the forming process, and the lubricating resin layer is not damaged by wear or friction, and the forming processability of the zinc-aluminum alloy plated steel sheet is remarkably improved.

本発明における潤滑樹脂層は、主成分である上記したポリウレタン系樹脂以外に、酸価が10未満のアクリル−スチレン系樹脂、フェノール樹脂およびエポキシ樹脂のうちから選ばれた1種又は2種以上の樹脂を合計で5〜50質量%含有する。主成分であるポリウレタン系樹脂に配合される上記した樹脂の合計が、5質量%未満では、耐アルカリ性が低下する。一方、50質量%を超えて配合すると形成された樹脂層の耐食性や、上塗り塗料との密着性が不足する。このため、潤滑樹脂層における、酸価が10未満のアクリル−スチレン系樹脂、フェノール樹脂およびエポキシ樹脂のうちから選ばれた1種又は2種以上の樹脂の含有量は合計で5〜50質量%に限定した。   The lubricating resin layer in the present invention is one or two or more kinds selected from acrylic-styrene resins, phenol resins and epoxy resins having an acid value of less than 10 in addition to the above-described polyurethane resin as a main component. The resin is contained in a total amount of 5 to 50% by mass. When the total amount of the above-described resins blended in the polyurethane-based resin as the main component is less than 5% by mass, the alkali resistance is lowered. On the other hand, if it exceeds 50% by mass, the formed resin layer has insufficient corrosion resistance and adhesion to the top coating. For this reason, in the lubricating resin layer, the total content of one or more resins selected from acrylic-styrene resins, phenol resins and epoxy resins having an acid value of less than 10 is 5 to 50% by mass. Limited to.

なお、ここでいう「アクリル−スチレン系樹脂」とは、アクリル系単量体とスチレン系単量体とを分子中に含有する共重合体の樹脂をいう。アクリル系単量体としては、
(a)ブチルアクリレートやエチルアクリレート、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、カルビトールアクリレートなどの1官能のアクリル単量体;、
(b)アクリル酸エステルや1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリストールジアクリレートなどの2官能のアクリル酸エステル;、
(c)トリメチロールプロパントリアクリレートやトリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリストロールトリアクリレート、ジペンタエリストロールヘキサアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレートなどの3官能のアクリル酸エステル;
などが例示できる。一方、スチレン系単量体としては、α−メチルスチレンやスチレン、p−メトキスチレン、o−クロルスチレン、p−クロルスチレンなどが例示できる。
The term “acryl-styrene resin” used herein refers to a copolymer resin containing an acrylic monomer and a styrene monomer in the molecule. As an acrylic monomer,
(A) butyl acrylate, ethyl acrylate, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, carbitol acrylate, etc. Monofunctional acrylic monomer;
(B) Acrylic acid ester, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, pentaerythritol Bifunctional acrylic esters such as diacrylate;
(C) trifunctional acrylic acid ester such as trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythrol triacrylate, dipentaerythrole hexaacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate;
Etc. can be exemplified. On the other hand, examples of the styrene monomer include α-methylstyrene, styrene, p-methoxystyrene, o-chlorostyrene, and p-chlorostyrene.

また、このようなアクリル−スチレン系樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれであってもよい。また、樹脂層の形成に用いるアクリル−スチレン系樹脂は、ポリウレタン系樹脂との相溶性、および高い成形加工性を発現させるために、酸価が10未満の樹脂とする。アクリル−スチレン系樹脂の酸価が10以上となると、アクリル−スチレン系樹脂の長期安定性が低下する恐れがある。なお、好ましくは、アクリル−スチレン系樹脂の酸価は2以下である。   Such an acrylic-styrene resin may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin. The acrylic-styrene resin used for forming the resin layer is a resin having an acid value of less than 10 in order to develop compatibility with the polyurethane resin and high moldability. If the acid value of the acrylic-styrene resin is 10 or more, the long-term stability of the acrylic-styrene resin may be reduced. In addition, Preferably, the acid value of acrylic-styrene resin is 2 or less.

また、樹脂層の形成に用いる、「フェノール樹脂」は、フェノール、クレゾール、キシレノール、p-アルキルフェノール、p-フェニルフェノール、クロルフェノール、ビスフェノールA、フェノールスルホン酸、レゾルシンなどのフェノール性水酸基を有するものに、ホルマリン、フルフラールなどのアルデヒド類を付加、縮合した高分子である。
フェノール樹脂としては、レゾール型のアルコール可溶性フェノール樹脂、油溶性フェノール樹脂、ロジン型フェノール樹脂、100%フェノール樹脂などが例示できる。なかでも、レゾール型のアルコール可溶性フェノール樹脂が相溶性の観点から好ましい。
In addition, the “phenolic resin” used for forming the resin layer is one having a phenolic hydroxyl group such as phenol, cresol, xylenol, p-alkylphenol, p-phenylphenol, chlorophenol, bisphenol A, phenolsulfonic acid, resorcin. , A polymer obtained by adding and condensing aldehydes such as formalin and furfural.
Examples of the phenol resin include resole-type alcohol-soluble phenol resin, oil-soluble phenol resin, rosin-type phenol resin, and 100% phenol resin. Among these, a resol-type alcohol-soluble phenol resin is preferable from the viewpoint of compatibility.

なお、フェノール樹脂は、水酸基価が、10〜50の範囲のものとすることが好ましい。水酸基価が、10未満では、ポリウレタン系樹脂との相溶性が低下し、50を超えると、被膜が硬く脆くなり、加工性が低下する。
また、樹脂層の形成に用いる「エポキシ樹脂」としては、ポリウレタン系樹脂との相溶性の観点から、エポキシ当量が200〜400の範囲の樹脂とすることが好ましい。エポキシ当量が200未満では、被膜が柔らかくなり疵が発生しやすくなる。一方、400を超えて高くなると硬くなりすぎて加工性が低下する。エポキシ樹脂としては、
ビスフェノール系、ノボラック系、アルキルフェノール系、ポリグリコール系、エステル系、N-グリシジルアミンなどのグリシジル型;、
環状脂肪族エポキシサイド、エポキシ化ブタジエン、エポキシ化グリセライド、反応性低粘度エポキシサイドなどの非グリシジル型;
などが例示できる。なかでも、耐食性の観点からビスフェノール系エポキシ樹脂が好ましい。
The phenolic resin preferably has a hydroxyl value in the range of 10-50. When the hydroxyl value is less than 10, the compatibility with the polyurethane-based resin decreases, and when it exceeds 50, the coating becomes hard and brittle, and the workability decreases.
The “epoxy resin” used for forming the resin layer is preferably a resin having an epoxy equivalent in the range of 200 to 400 from the viewpoint of compatibility with the polyurethane resin. When the epoxy equivalent is less than 200, the coating becomes soft and wrinkles are likely to occur. On the other hand, if it exceeds 400, it becomes too hard and the workability deteriorates. As an epoxy resin,
Glycidyl type such as bisphenol, novolac, alkylphenol, polyglycol, ester, N-glycidylamine;
Non-glycidyl type such as cycloaliphatic epoxy side, epoxidized butadiene, epoxidized glyceride, reactive low viscosity epoxy side;
Etc. can be exemplified. Of these, bisphenol-based epoxy resins are preferred from the viewpoint of corrosion resistance.

なお、上記したポリウレタン系樹脂と、酸価が10未満のアクリル−スチレン系樹脂、フェノール樹脂およびエポキシ樹脂のうちから選ばれた1種又は2種以上の上記した樹脂とは、得られる潤滑樹脂層のガラス転移点が30〜60℃となるように配合することが好ましい。
また、本発明では潤滑樹脂層に、ジルコニウム化合物を含有する。上記した樹脂組成に加えて、ジルコニウム化合物を含有させることにより、潤滑樹脂層が、上塗り塗料との密着性に優れるうえ、さらに所望の優れた成形加工性や優れた耐黒変性、優れた耐食性をも兼備した亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板とすることができる。このような効果を得るために、ジルコニウム化合物は、潤滑樹脂層中に、潤滑樹脂層全量に対する質量%で、Zr換算で0.5%以上、含有することが好ましい。一方、ジルコニウム化合物の含有量が10質量%を超えると、潤滑樹脂層を形成するための樹脂層形成用塗料が不安定となり長期安定性に欠けるうえ、めっき鋼板を長期間使用するとジルコニウムが溶出することによる耐食性の低下を招く恐れがある。このため、潤滑樹脂層中のジルコニウム化合物含有量は潤滑樹脂層全量に対する質量%で、Zr換算で0.5〜10%の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは、潤滑樹脂層全量に対する質量%で、Zr換算で1〜7%である。本発明では、上記した樹脂組成の潤滑樹脂層としているため、このような少量のジルコニウム化合物の含有で、所望の優れた成形加工性や優れた耐黒変性、優れた耐食性を確保することができる。
The above-mentioned polyurethane resin and one or more of the above-mentioned resins selected from acrylic-styrene resins, phenol resins and epoxy resins having an acid value of less than 10 are the lubricating resin layer obtained. It is preferable to blend so that the glass transition point of the mixture becomes 30 to 60 ° C.
In the present invention, the lubricating resin layer contains a zirconium compound. In addition to the resin composition described above, by containing a zirconium compound, the lubricating resin layer has excellent adhesion to the top coating, and further has excellent molding processability, excellent blackening resistance, and excellent corrosion resistance. In addition, a zinc-aluminum alloy plated steel sheet can also be provided. In order to obtain such an effect, the zirconium compound is preferably contained in the lubricating resin layer in an amount of 0.5% or more in terms of Zr, based on the total amount of the lubricating resin layer. On the other hand, when the content of the zirconium compound exceeds 10% by mass, the resin layer forming coating for forming the lubricating resin layer becomes unstable and lacks long-term stability, and zirconium is eluted when the plated steel sheet is used for a long time. There is a risk that the corrosion resistance will be reduced. For this reason, it is preferable to limit the zirconium compound content in the lubricating resin layer to a range of 0.5 to 10% in terms of Zr in terms of mass% with respect to the total amount of the lubricating resin layer. In addition, More preferably, it is 1 to 7% in terms of Zr in terms of mass% with respect to the total amount of the lubricating resin layer. In the present invention, since the lubricating resin layer has the above-described resin composition, the desired excellent moldability, excellent blackening resistance, and excellent corrosion resistance can be ensured by containing such a small amount of zirconium compound. .

なお、使用するジルコニウム化合物としては、
酸化ジルコニウム、酸化ジルコン水和物、ジルコン酸カリウム、ジルコンアンモニウムなどの酸化物およびその関連物質;、
塩化ジルコニウム、臭化ジルコニウム、ヨウ化ジルコニウム、塩素酸ジルコニウムなどのハロゲン化物;、
硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、リン酸ジルコニウム、ケイ酸ジルコニウムなどの酸素酸塩;、
炭酸ジルコニウムなどの有機酸塩;
が例示できる。なかでも、潤滑樹脂との相溶性の観点から水溶性のリン酸ジルコニウムとすることが好ましい。
In addition, as a zirconium compound to be used,
Oxides such as zirconium oxide, zircon oxide hydrate, potassium zirconate, ammonium zirconate and related substances;
Halides such as zirconium chloride, zirconium bromide, zirconium iodide, zirconium chlorate;
Oxyacid salts such as zirconium nitrate, zirconium sulfate, zirconium phosphate, zirconium silicate;
Organic acid salts such as zirconium carbonate;
Can be illustrated. Of these, water-soluble zirconium phosphate is preferable from the viewpoint of compatibility with the lubricating resin.

つぎに、本発明の、潤滑樹脂層を有する亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板の好ましい製造方法について説明する。
表面に亜鉛−アルミニウム合金めっき層を有するめっき鋼板を基板として用意する。また、上記したポリウレタン系樹脂に、アクリル−スチレン系樹脂、フェノール樹脂およびエポキシ樹脂のうちから選ばれた1種又は2種以上の樹脂を配合し、混合した混合樹脂を、溶媒、好ましくは水にエマルジョン化した塗料とし、あるいは混合樹脂を水溶性樹脂として水に溶かした水溶液とし、該塗料、または該水溶液、にジルコニウム化合物を配合して、潤滑樹脂層形成用塗料とする。なお、潤滑樹脂層形成用塗料には、本発明の目的を損なわない範囲で、例えば他の樹脂、フィラー、界面活性剤、消泡剤、ワックス粒子等を配合することができる。また、従来、塗料用の添加剤として慣用されている添加成分、例えば、チタン白、酸化鉄、カーボンブラックなどの着色顔料、炭酸カルシウムなどの体質顔料、紫外線吸収剤、擦り傷防止剤、防カビ剤、酸化防止剤、帯電防止剤等を添加できる。またさらに、潤滑樹脂層形成用塗料には、公知の添加剤として、レベリング剤、分散剤、はじき防止剤、色別れ防止剤、沈降防止剤、などを必要に応じて配合することもできる。
Below, the preferable manufacturing method of the zinc-aluminum alloy plating steel plate which has a lubricating resin layer of this invention is demonstrated.
A plated steel sheet having a zinc-aluminum alloy plating layer on the surface is prepared as a substrate. In addition, one or two or more resins selected from acrylic-styrene resins, phenol resins, and epoxy resins are blended with the polyurethane resin described above, and the mixed resin is mixed in a solvent, preferably water. An emulsified paint or an aqueous solution in which a mixed resin is dissolved in water as a water-soluble resin is prepared, and a zirconium compound is blended with the paint or the aqueous solution to obtain a paint for forming a lubricating resin layer. In addition, the resin for forming the lubricating resin layer can be blended with, for example, other resins, fillers, surfactants, antifoaming agents, wax particles and the like as long as the object of the present invention is not impaired. In addition, additive components conventionally used as additives for paints, for example, color pigments such as titanium white, iron oxide, and carbon black, extender pigments such as calcium carbonate, ultraviolet absorbers, anti-scratch agents, and antifungal agents An antioxidant, an antistatic agent, and the like can be added. Furthermore, a leveling agent, a dispersant, a repellency inhibitor, a color separation inhibitor, an anti-settling agent, and the like can be added to the lubricating resin layer forming coating as necessary as known additives.

このような潤滑樹脂層形成用塗料を、上記した基板(亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板)の少なくとも一方に塗布する。塗布に際しては、乾燥焼付後の平均厚みで0.5〜4μmとなる塗布量に調整することが好ましい。なお、塗布方法としては、浸漬、スプレー、刷毛塗り、ロールコーター、エアナイフ、静電塗布などの従来既知の方法がいずれも使用できる。   Such a coating for forming a lubricating resin layer is applied to at least one of the above-described substrates (zinc-aluminum alloy plated steel plate). In application, it is preferable to adjust the application amount to 0.5 to 4 μm in average thickness after dry baking. As the coating method, any conventionally known method such as dipping, spraying, brush coating, roll coater, air knife, electrostatic coating, etc. can be used.

塗布された塗料は、ついで乾燥、焼き付けを施されて、潤滑樹脂層となる。塗料の乾燥、焼付には、公知の熱風乾燥装置、遠赤外線加熱装置、誘導加熱装置などがいずれも適用できる。なお、乾燥、焼付は、40〜200℃の範囲の温度で行うことが好ましい。   The applied paint is then dried and baked to form a lubricating resin layer. Any known hot-air drying device, far-infrared heating device, induction heating device, etc. can be applied to the drying and baking of the paint. In addition, it is preferable to perform drying and baking at the temperature of the range of 40-200 degreeC.

亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板(めっき層:55質量%Al−Zn合金)の両面に、表1に示す潤滑樹脂層形成用塗料を、ロールコーターで所定の乾燥厚み(潤滑樹脂層厚み)となるように塗布し、最高到達温度:90℃、処理時間:7秒の条件で乾燥、焼付し、表1に示す平均厚みの潤滑樹脂層を有する亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板を得た。得られためっき鋼板について、上塗り塗料との密着性試験、成形加工性試験、耐黒変性試験、耐食性試験を実施した。試験方法は次のとおりとした。
(1)上塗り塗料との密着性試験
得られた各めっき鋼板から試験片を採取して、該試験片にウレタンアクリル系常温乾燥型塗料(商品名:レタンPG-80,関西ペイント製)を膜厚:50μmとなるように塗布し、室温で72時間乾燥させ、上塗り塗装を施した。
The coating material for forming the lubricating resin layer shown in Table 1 is applied to both surfaces of a zinc-aluminum alloy plated steel sheet (plating layer: 55% by mass Al—Zn alloy) so as to have a predetermined dry thickness (lubricating resin layer thickness) with a roll coater And dried and baked under the conditions of the maximum temperature reached: 90 ° C. and the treatment time: 7 seconds to obtain a zinc-aluminum alloy plated steel sheet having a lubricating resin layer with an average thickness shown in Table 1. The obtained plated steel sheet was subjected to an adhesion test with a top coating, a formability test, a blackening resistance test, and a corrosion resistance test. The test method was as follows.
(1) Adhesion test with top coat paint Samples are taken from each of the obtained plated steel sheets and coated with urethane acrylic room temperature dry paint (trade name: Retan PG-80, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.). Thickness: 50 μm was applied, dried at room temperature for 72 hours, and overcoated.

一次試験として、上塗り塗装を施したこれら試験片について、JIS K 5400の規定に準拠して、碁盤目セロハンテープ剥離試験を実施した。
また、二次試験として、上塗り塗装を施したこれら試験片について、さらに沸騰水中に2時間浸漬する処理を施した後、一次試験と同様に、JIS K 5400の規定に準拠して、碁盤目セロハンテープ剥離試験を実施した。
As a primary test, a cross cellophane tape peeling test was performed on these test pieces that had been overcoated in accordance with JIS K 5400.
In addition, as a secondary test, these test pieces that have been overcoated are further treated by immersing them in boiling water for 2 hours, and then, similar to the primary test, in accordance with the JIS K 5400 rules, A tape peel test was performed.

碁盤目セロハンテープ剥離試験では、試験片の上塗り塗装面(範囲:70mm×150mm)に、カッターナイフで1mm角のクロスカットを付与し、ついでクロスカットを付与した領域にセロハンテープを圧着したのち、引き剥がし、塗膜が残存する碁盤目の数を測定し、上塗り塗料との密着性を評価した。
評価は、全く異常なし(碁盤目の残存個数:100個)を◎、碁盤目の残存個数が90個以上を○、碁盤目の残存個数が89〜60個を△、碁盤目の残存個数が60個未満を×とした。
(2)成形加工性試験
得られた各めっき鋼板から試験片を採取して、30m/min相当の加工速度で直角形状にロール成形した。ロール成形後に、直角に折り曲げられた部分についてメタルマークの発生の程度について観察し、成形加工性を評価した。評価は、メタルマークの発生なしを○、一部にメタルマークの発生ありを△、全面にメタルマークの発生ありを×、とした。
(3)耐黒変性試験
得られた各めっき鋼板から試験片を採取して、深絞り試験機で直径:50mm、深さ:5mmの円筒絞りを行い、耐黒変性試験用試験片とした。これら試験片を、蒸留水を満たしたデシケータ中に重ね合わせて、20℃で7日間浸漬し、試験片表面の変色の度合を観察し、耐黒変性を評価した。評価は、変色なしの場合を○、ダイス接触部の一部に黒点が認められる場合を△、ダイス接触部の全面に黒点が認められる場合を×、とした。
(4)耐食性試験
得られた各めっき鋼板から試験片を採取して、JIS Z 2371の規定に準拠して、塩水噴霧試験を実施した。噴霧液を5%食塩水(温度:35℃)とし、噴霧時間を240時間とした。試験後、試験片表面の白錆発生状態を調査し、耐食性を評価した。白錆発現面積が0%を○、白錆発現面積が0%超20%以下の場合を△、白錆発現面積が20%超の場合を×とした。
In the cross-cut cellophane tape peel test, a 1 mm square crosscut is applied to the top-coated surface of the specimen (range: 70 mm x 150 mm) with a cutter knife, and then the cellophane tape is crimped to the area where the crosscut is applied. After peeling off, the number of grids on which the coating film remained was measured, and the adhesion with the top coating was evaluated.
Evaluation is no abnormality (remaining number of grids: 100) ◎, remaining number of grids 90 or more ○, remaining number of grids 89-60, △, remaining number of grids Less than 60 pieces were set as x.
(2) Formability test A test piece was collected from each of the obtained plated steel sheets and roll-formed into a right-angle shape at a processing speed corresponding to 30 m / min. After roll forming, the degree of occurrence of the metal mark was observed in the portion bent at a right angle, and the forming processability was evaluated. In the evaluation, the occurrence of a metal mark was evaluated as “◯”, the occurrence of a metal mark as a portion was Δ, and the occurrence of a metal mark as an entire surface was evaluated as “X”.
(3) Blackening resistance test A test piece was collected from each of the obtained plated steel sheets and subjected to a cylindrical drawing with a diameter of 50 mm and a depth of 5 mm using a deep drawing tester to obtain a blackness resistance test specimen. These test pieces were superposed in a desiccator filled with distilled water and immersed at 20 ° C. for 7 days, the degree of discoloration on the surface of the test piece was observed, and blackening resistance was evaluated. The evaluation was ◯ when no discoloration was observed, Δ when a black spot was found in a part of the die contact portion, and x when a black spot was found on the entire surface of the die contact portion.
(4) Corrosion resistance test A test piece was collected from each of the obtained plated steel sheets and subjected to a salt spray test in accordance with the provisions of JIS Z 2371. The spray solution was 5% saline (temperature: 35 ° C.), and the spray time was 240 hours. After the test, the state of occurrence of white rust on the surface of the test piece was investigated to evaluate the corrosion resistance. The white rust expression area was 0%, the white rust expression area was 0% to 20% or less, and the white rust expression area was 20% or more.

得られた結果を表1に示す。   The obtained results are shown in Table 1.

Figure 2009107311
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Figure 2009107311
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本発明例はいずれも、上塗り塗料との密着性に優れ、かつ成形加工性、耐黒変性、耐食性に優れた亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板となっている。一方、本発明の範囲を外れる比較例は、上塗り塗料との密着性が低下しているか、成形加工性、耐黒変性、耐食性のいずれか、あるいはそれらのいくつか、あるいはそれらの全てが低下している。   Each of the examples of the present invention is a zinc-aluminum alloy-plated steel sheet that is excellent in adhesion to the top coat and excellent in processability, blackening resistance, and corrosion resistance. On the other hand, in comparative examples that are outside the scope of the present invention, the adhesion to the top coating is reduced, or any of molding processability, blackening resistance, corrosion resistance, some of them, or all of them are reduced. ing.

Claims (6)

少なくとも一方の表面にめっき層の上層として、平均厚みが0.5〜4μmの潤滑樹脂層を有する亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板であって、前記潤滑樹脂層が、主成分であるポリウレタン系樹脂を50〜95質量%含み、酸価が10未満のアクリル−スチレン系樹脂、フェノール樹脂およびエポキシ樹脂のうちから選ばれた1種又は2種以上の樹脂を合計で5〜50質量%含有する潤滑樹脂層であり、該潤滑樹脂層がさらにジルコニウム化合物を含有することを特徴とする亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。   A zinc-aluminum alloy plated steel sheet having a lubricating resin layer having an average thickness of 0.5 to 4 μm as an upper layer of the plating layer on at least one surface, wherein the lubricating resin layer comprises 50 to 95 polyurethane resin as a main component. It is a lubricating resin layer containing 5 to 50% by mass in total of one or more resins selected from acrylic-styrene resins, phenolic resins and epoxy resins having a mass% of less than 10 The zinc-aluminum alloy plated steel sheet, wherein the lubricating resin layer further contains a zirconium compound. 前記ジルコニウム化合物の含有量が、潤滑樹脂層全量に対する質量%で、Zr換算で0.5〜10%であることを特徴とする請求項1に記載の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。   2. The zinc-aluminum alloy plated steel sheet according to claim 1, wherein the content of the zirconium compound is 0.5% to 10% in terms of Zr in terms of mass% with respect to the total amount of the lubricating resin layer. 前記ポリウレタン系樹脂のガラス転移点が、30〜60℃であることを特徴とする請求項1または2に記載の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。   3. The zinc-aluminum alloy plated steel sheet according to claim 1, wherein the polyurethane resin has a glass transition point of 30 to 60 ° C. 3. 前記アクリル−スチレン系樹脂のガラス転移点が、30〜60℃であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。   The zinc-aluminum alloy plated steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the acrylic-styrene resin has a glass transition point of 30 to 60 ° C. 前記フェノール樹脂の水酸基価が、10〜50であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。   The zinc-aluminum alloy plated steel sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the phenol resin has a hydroxyl value of 10 to 50. 前記エポキシ樹脂のエポキシ当量が、200〜400であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板。
The zinc-aluminum alloy plated steel sheet according to any one of claims 1 to 6, wherein an epoxy equivalent of the epoxy resin is 200 to 400.
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