[go: up one dir, main page]

JP7614046B2 - Fluororesin coated steel sheet - Google Patents

Fluororesin coated steel sheet Download PDF

Info

Publication number
JP7614046B2
JP7614046B2 JP2021123614A JP2021123614A JP7614046B2 JP 7614046 B2 JP7614046 B2 JP 7614046B2 JP 2021123614 A JP2021123614 A JP 2021123614A JP 2021123614 A JP2021123614 A JP 2021123614A JP 7614046 B2 JP7614046 B2 JP 7614046B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass
steel sheet
coated steel
layer
fluororesin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021123614A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023019125A (en
Inventor
英嗣 藤沢
裕樹 中丸
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Galvanizing and Coating Co Ltd filed Critical JFE Galvanizing and Coating Co Ltd
Priority to JP2021123614A priority Critical patent/JP7614046B2/en
Publication of JP2023019125A publication Critical patent/JP2023019125A/en
Priority to JP2024231367A priority patent/JP2025036664A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7614046B2 publication Critical patent/JP7614046B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Description

本発明は、経時加工性に優れた塗装鋼板に関するものである。 The present invention relates to a coated steel sheet with excellent workability over time.

めっき層中にAlを約55質量%、ケイ素を約1.6質量%含有し、残部が亜鉛となる標準組成を有する溶融Al-Zn系めっき鋼板(以下、「55%Al-Zn系めっき鋼板」ということがある。)は、優れた耐食性を示すことから、近年、建材分野を中心に需要が増加しつつある。
また、55%Al-Zn系めっき鋼板にフッ素系樹脂を塗装したフッ素樹脂塗装鋼板は、フッ素樹脂の優れた加工性及び耐候性から、エンボスロールで石や木を模倣した複雑な成形柄に嵌合形状を組み合わせた金属サイディングとして、住宅、店舗の壁材等に用いられている。
Hot-dip Al-Zn coated steel sheets (hereinafter sometimes referred to as "55% Al-Zn coated steel sheets"), which have a standard composition with the coating layer containing approximately 55 mass% Al, approximately 1.6 mass% silicon, and the remainder being zinc, have shown excellent corrosion resistance and, in recent years, their demand has been increasing mainly in the field of building materials.
Furthermore, fluororesin-coated steel sheets, which are made by coating 55% Al-Zn-plated steel sheets with a fluororesin coating, are used as wall materials for houses and stores as metal siding, combining complex patterns shaped with interlocking shapes to imitate stone or wood using an embossing roll, due to the excellent workability and weather resistance of fluororesin.

フッ素樹脂塗装鋼板として、例えば特許文献1には、表面に化成処理層と更にその上にプライマー層層とが形成されている金属板の最上面に、特定のフッ化ビニリデン樹脂を含むトップコート層が形成されている塗装金属板が開示されている。例えば、特許文献1に記載されているように、フッ化ビニリデン樹脂は熱可塑性樹脂であり、焼付後の急冷によって結晶化を抑制して非晶質することにより、優れた加工性を発現することが可能となる。 For example, Patent Document 1 discloses a fluororesin-coated steel sheet, which has a topcoat layer containing a specific vinylidene fluoride resin formed on the uppermost surface of a metal sheet having a chemical conversion treatment layer on the surface and a primer layer on top of that. For example, as described in Patent Document 1, vinylidene fluoride resin is a thermoplastic resin, and by suppressing crystallization by rapid cooling after baking and making it amorphous, it is possible to achieve excellent processability.

また、例えば特許文献2~4には、トップコート層を構成する材料として、ガラスフレーク、セラミックファイバー、炭化珪素粉体、アクリルポリマービーズ、4フッ化エチレン樹脂粉末等を用いることで、優れた加工性を維持しつつ、傷付きや摩耗性を向上させる技術が開示されている。 For example, Patent Documents 2 to 4 disclose techniques that use glass flakes, ceramic fibers, silicon carbide powder, acrylic polymer beads, tetrafluoroethylene resin powder, and the like as materials that make up the topcoat layer, thereby improving scratch and abrasion resistance while maintaining excellent processability.

ただし、このようなフッ素樹脂塗装鋼板については、上述したように一定の加工性や耐候性向上効果を奏するものの、時間が経つと共にフッ素樹脂が結晶化し、加工性の劣化が進むという問題(経時加工性の問題)があった。 However, although such fluororesin-coated steel sheets have a certain degree of effect in improving workability and weather resistance as described above, there is a problem in that the fluororesin crystallizes over time, causing a deterioration in workability (workability over time problem).

そのため、フッ素樹脂塗装鋼板の経時加工性の問題を解決するため、種々の技術が検討されている。
例えば特許文献5には、トップコート層を構成する材料として5μm以下の細かいフッ素系樹脂粒子を用いることにより、アクリル樹脂との相溶化を促進し、フッ素樹脂の結晶化を抑制するという技術が開示されている。
しかしながら、特許文献5の技術では、一定の加工性向上効果が得られるものの、3月程度経過したフッ素系樹脂のトップコート層では、結晶化を十分に抑えることができず、サイディング成形におけるエンボスロール加工時に、加工度のきつい部位でトップコート層にクラックが発生する。そのため、依然として経時加工性を改善できる技術の開発が望まれていた。
Therefore, various techniques have been investigated to solve the problem of the aging processability of fluororesin-coated steel sheets.
For example, Patent Document 5 discloses a technique in which fine fluororesin particles of 5 μm or less are used as a material constituting the topcoat layer to promote compatibility with acrylic resin and suppress crystallization of the fluororesin.
However, although the technology of Patent Document 5 can improve processability to a certain extent, crystallization cannot be sufficiently suppressed in the fluororesin topcoat layer after about three months, and cracks occur in the topcoat layer at the locations where the process is severe during embossing roll processing in siding molding. Therefore, there is still a need to develop a technology that can improve processability over time.

特許1853338号公報Patent No. 1853338 特開2001-137775号公報JP 2001-137775 A 2003-71980号公報Publication No. 2003-71980 特開平9-221621号公報Japanese Patent Application Publication No. 9-221621 特開平6-262139号公報Japanese Patent Application Publication No. 6-262139

かかる事情を鑑み、本発明は、加工性や耐候性等の他の物性を良好に維持しつつ、経時加工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 workability over time while maintaining other physical properties such as workability and weather resistance.

本発明者らは、溶融Al-Zn系めっき鋼板上に、化成処理皮膜及びプライマー層、並びに、フッ素系樹脂を含むトップコート層が形成されたフッ素樹脂塗装鋼板について、上記の課題を解決すべく検討を行った結果、トップコート層を構成するポリフッ化ビニリデン樹脂の含有質量割合を特定範囲に規定するとともに、トップコート層中に、亀裂伝播抑止剤としての効果がある無機フィラーと、応力緩和剤としての効果がある有機骨材を含有させることによって、フッ素樹脂の結晶化の有無に関わらず、トップコート層の亀裂伝播の抑制及び柔軟性の確保が可能となるため、加工性や耐候性等の他の物性を良好に維持しつつも、優れた経時加工性を実現できることを見出した。 The present inventors conducted research to solve the above problems with respect to fluororesin-coated steel sheets in which a chemical conversion coating and a primer layer, as well as a topcoat layer containing a fluororesin, are formed on a hot-dip Al-Zn-plated steel sheet. As a result, they discovered that by specifying the mass ratio of the polyvinylidene fluoride resin constituting the topcoat layer within a specific range and by incorporating an inorganic filler that acts as a crack propagation inhibitor and an organic aggregate that acts as a stress relaxation agent in the topcoat layer, it is possible to suppress crack propagation in the topcoat layer and ensure flexibility, regardless of whether the fluororesin crystallizes, and therefore it is possible to achieve excellent workability over time while maintaining other physical properties such as workability and weather resistance.

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.溶融Al-Zn系めっき鋼板上に、化成処理皮膜、プライマー層及びトップコート層が形成された塗装鋼板であって、
前記トップコート層は、ポリフッ化ビニリデン樹脂及びアクリル樹脂を含有し、該ポリフッ化ビニリデン樹脂の含有質量割合が50~80%である樹脂成分と、
着色顔料と、
平均粒径が1~30μmで且つアスペクト比が5以上である、無機フィラー0.1~20質量%と、
平均粒径が1~35μmで且つマイクロビッカース硬さが50HV0.05以下である、有機骨材0.1~15質量%と、
を含むことを特徴とする、フッ素樹脂塗装鋼板。
The present invention has been made based on the above findings, and the gist of the present invention is as follows.
1. A coated steel sheet having a chemical conversion coating, a primer layer and a topcoat layer formed on a hot-dip Al-Zn-plated steel sheet,
The top coat layer comprises a resin component containing a polyvinylidene fluoride resin and an acrylic resin, the polyvinylidene fluoride resin being present in an amount of 50 to 80% by mass;
A color pigment;
0.1 to 20 mass% of an inorganic filler having an average particle size of 1 to 30 μm and an aspect ratio of 5 or more;
0.1 to 15 mass% of organic aggregate having an average particle size of 1 to 35 μm and a micro Vickers hardness of 50 HV 0.05 or less;
A fluororesin-coated steel sheet comprising:

2.前記トップコート層中の前記無機フィラー及び前記有機骨材の合計含有量が、0.2~35質量%であることを特徴とする、前記1に記載のフッ素樹脂塗装鋼板。 2. The fluororesin-coated steel sheet according to 1, characterized in that the total content of the inorganic filler and the organic aggregate in the topcoat layer is 0.2 to 35 mass%.

3.前記溶融Al-Zn系めっき鋼板のめっき層は、Al:20~95質量%、Si:1~3質量%及び任意添加成分:5質量%以下を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる組成を有することを特徴とする、前記1又は2に記載のフッ素樹脂塗装鋼板。 3. The fluororesin-coated steel sheet according to 1 or 2, characterized in that the coating layer of the hot-dip Al-Zn-coated steel sheet contains 20-95% by mass of Al, 1-3% by mass of Si, and 5% by mass or less of optional added components, with the remainder being Zn and unavoidable impurities.

4.前記めっき層は、Al:50~60質量%、Si:1~3質量%及び任意添加成分:5質量%以下を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる組成を有することを特徴とする、前記3に記載のフッ素樹脂塗装鋼板。 4. The fluororesin-coated steel sheet according to 3, characterized in that the plating layer contains 50-60 mass% Al, 1-3 mass% Si, and 5 mass% or less of optional added components, with the remainder being Zn and unavoidable impurities.

5.前記めっき層は、デンドライト相及びインターデンドライト相を有し、該デンドライト相のビッカース硬さが、10~110HV0.1であることを特徴とする、前記3又は4項に記載のフッ素樹脂塗装鋼板。 5. The fluororesin-coated steel sheet according to item 3 or 4 above, characterized in that the plating layer has a dendritic phase and an interdendritic phase, and the Vickers hardness of the dendritic phase is 10 to 110 HV0.1.

本発明によれば加工性や耐候性等の他の物性を良好に維持しつつ、経時加工性に優れた塗装鋼板を提供できる。 The present invention provides coated steel sheets that have excellent workability over time while maintaining other physical properties such as workability and weather resistance.

本発明のフッ素樹脂塗装鋼板の一実施形態の断面を、模式的に示した断面図である。1 is a cross-sectional view that illustrates a cross section of one embodiment of a fluororesin-coated steel sheet of the present invention.

以下、必要に応じて図面を参照しながら、本発明のフッ素樹脂塗装鋼板の実施形態について説明する。なお、図面中に示した各構成要素は、説明の便宜のために模式的に示されており、実際の寸法や形状とは異なる部分もある。 Below, an embodiment of the fluororesin-coated steel sheet of the present invention will be described with reference to the drawings as necessary. Note that each component shown in the drawings is shown diagrammatically for ease of explanation, and some parts may differ from the actual dimensions and shapes.

本発明のフッ素樹脂塗装鋼板(以下、「本発明の塗装鋼板」ということもある。)は、図1に示すように、溶融Al-Zn系めっき鋼板上10に、化成処理層20とプライマー層30及びトップコート層40が形成された塗装鋼板である。
そして、前記トップコート層40は、ポリフッ化ビニリデン樹脂及びアクリル樹脂を含有し、該ポリフッ化ビニリデン樹脂の含有質量割合が50~80%である樹脂成分41と、
着色顔料(図示せず)と、
平均粒径が1~30μmで且つアスペクト比が5以上である、無機フィラー42を0.1~20質量%と、
平均粒径が1~35μmで且つマイクロビッカース硬さが50HV0.05以下である、有機骨材43を0.1~15質量%と、
を含むことを特徴とする。
The fluororesin-coated steel sheet of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as "the coated steel sheet of the present invention") is a coated steel sheet in which a chemical conversion layer 20, a primer layer 30 and a top coat layer 40 are formed on a hot-dip Al-Zn-plated steel sheet 10, as shown in FIG.
The top coat layer 40 includes a resin component 41 containing polyvinylidene fluoride resin and acrylic resin, and the mass ratio of the polyvinylidene fluoride resin is 50 to 80%;
A color pigment (not shown);
0.1 to 20 mass % of inorganic filler 42 having an average particle size of 1 to 30 μm and an aspect ratio of 5 or more;
0.1 to 15 mass% of organic aggregate 43 having an average particle size of 1 to 35 μm and a micro Vickers hardness of 50 HV 0.05 or less;
The present invention is characterized by comprising:

前記トップコート層が、平均粒径が1~30μmで且つアスペクト比が5以上である、無機フィラー42を含むことによって、該無機フィラー42が亀裂伝播抑止剤としての作用を発揮することができる。また、前記トップコート層が、平均粒径が1~35μmで且つマイクロビッカース硬さが50HV0.05以下である、有機骨材43を含むことによって、該有機骨材43が応力緩和剤としての作用を発揮することができる。それによって、塗装鋼板を曲げ加工した際、トップコート40の表層側から発生するクラックの伝搬を抑制できるとともに、トップコート層40にかかる引っ張り応力を分散し、クラックの発生を抑制できる結果、本発明のフッ素樹脂塗装鋼板は優れた耐経時加工性を実現できる。
なお、前記トップコート層40中にポリフッ化ビニリデン樹脂を一定量(基体樹脂中の質量割合で50~80%)含有することで、加工性や耐候性等についても良好に維持できる。
The topcoat layer contains inorganic filler 42 having an average particle size of 1 to 30 μm and an aspect ratio of 5 or more, so that inorganic filler 42 can act as a crack propagation inhibitor. Also, the topcoat layer contains organic aggregate 43 having an average particle size of 1 to 35 μm and a micro Vickers hardness of 50 HV 0.05 or less, so that organic aggregate 43 can act as a stress relaxation agent. As a result, when the coated steel sheet is bent, the propagation of cracks generated from the surface layer side of topcoat 40 can be suppressed, and the tensile stress applied to topcoat layer 40 can be dispersed to suppress the generation of cracks, so that the fluororesin coated steel sheet of the present invention can achieve excellent aging resistance.
Furthermore, by including a certain amount of polyvinylidene fluoride resin in the topcoat layer 40 (50 to 80% by mass in the base resin), it is possible to maintain good processability, weather resistance, and the like.

以下、本発明のフッ素樹脂塗装鋼板を構成する各部材について説明する。
上述したように、本発明のフッ素樹脂塗装鋼板は、溶融Al-Zn系めっき鋼板上10に、化成処理層20とプライマー層30及びトップコート層40が形成され溶融Al-Zn系めっき鋼板上10に、化成処理層20とプライマー層30及びトップコート層40が形成されたものである。
Hereinafter, each member constituting the fluororesin-coated steel sheet of the present invention will be described.
As described above, the fluororesin-coated steel sheet of the present invention has a chemical conversion layer 20, a primer layer 30 and a top coat layer 40 formed on a hot-dip Al-Zn-plated steel sheet 10, and has a chemical conversion layer 20, a primer layer 30 and a top coat layer 40 formed on the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet 10.

(溶融Al-Zn系めっき鋼板)
本発明のフッ素樹脂塗装鋼板は、鋼板として溶融Al-Zn系めっき鋼板を用いる。溶融Al-Zn系めっき鋼板を用いることで、高い耐食性を確保できる。
ここで、前記溶融Al-Zn系めっき鋼板の種類については、特に限定はされず、要求される性能や用途に応じて適宜選択することができる。例えば、本発明のフッ素樹脂塗装鋼板を建材用として用いる場合には、高い耐久性が要求されるため、55%Al-Zn系めっき鋼板等を用いることができる。
(Hot-dip Al-Zn coated steel sheet)
The fluororesin-coated steel sheet of the present invention uses a hot-dip Al-Zn-plated steel sheet as the steel sheet, which can ensure high corrosion resistance.
Here, the type of the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the required performance and application. For example, when the fluororesin-coated steel sheet of the present invention is used as a building material, high durability is required, so that a 55% Al-Zn-plated steel sheet or the like can be used.

前記溶融Al-Zn系めっき鋼板は、下地鋼板上にめっき層が形成されたものである。該めっき層の組成については、良好な耐食性を有することができれば特に限定はされない。例えば、前記溶融Al-Zn系めっき鋼板のめっき層が、Al:20~95重量%、Si:1~3重量%及び任意添加成分:5重量%以下を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる組成を有することができる。前記めっき層が、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。 The hot-dip Al-Zn-plated steel sheet has a plating layer formed on a base steel sheet. The composition of the plating layer is not particularly limited as long as it has good corrosion resistance. For example, the plating layer of the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet may have a composition containing 20-95% by weight of Al, 1-3% by weight of Si, and 5% by weight or less of optional added components, with the balance being Zn and unavoidable impurities. By having the plating layer have the above-mentioned composition, a dendritic phase and an interdendritic phase that surrounds the dendritic phase in a mesh-like shape can be formed in the plating layer, thereby improving corrosion resistance.

また、同様の観点から、前記めっき層は、JIS G 3321(2019年)5.1に規定された「めっき浴成分」の組成、具体的には、Al:50~60質量%、Si:1~3質量%及び任意添加成分:5質量%以下を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる組成を有することが好ましい。 From a similar perspective, it is preferable that the plating layer has a composition of "plating bath components" as defined in JIS G 3321 (2019) 5.1, specifically, a composition containing Al: 50-60 mass%, Si: 1-3 mass%, and optional added components: 5 mass% or less, with the remainder consisting of Zn and unavoidable impurities.

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、20~95質量%とし、好ましくは50~60質量%である。前記めっき層のAl含有量が少なくとも20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、前記主層は主として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、このα-Al相のデンドライト部分が、多く積層するほど、腐食進行経路が複雑になり、腐食が容易に下地鋼板に到達しにくくなるので、耐食性が向上する。一方、前記めっき層中のAl含有量が95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95質量%以下とする。
Here, the Al content in the plating layer is 20 to 95 mass%, preferably 50 to 60 mass%, in consideration of the balance between corrosion resistance and operability. If the Al content in the plating layer is at least 20 mass%, dendritic solidification of Al occurs sufficiently. As a result, the main layer mainly contains Zn in a supersaturated state, and is composed of a portion where Al is solidified into dendrites (α-Al dendritic phase) and the remaining portion between the dendrites (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 more the α-Al phase dendrites are stacked, the more complex the corrosion path becomes, making it more difficult for corrosion to reach the base steel sheet, improving corrosion resistance. On the other hand, if the Al content in the coating layer exceeds 95 mass%, the content of Zn, which has a sacrificial corrosion protection effect against Fe, decreases, deteriorating corrosion resistance. For this reason, the Al content in the coating layer is set to 95 mass% or less.

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目的で、耐食性や加工性の向上を目的にめっき浴中に添加され、必然的に前記主層に含有される。本発明の塗装鋼板で用いる溶融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。このため、めっき層中のSi含有量は3質量%以下とする。 In addition, the Si in the coating layer is added to the coating bath for the purpose of suppressing the growth of an interfacial alloy layer formed at the interface with the base steel sheet, and for the purpose of improving corrosion resistance and workability, and is inevitably contained in the main layer. In the case of the hot-dip Al-Zn-coated steel sheet used in the coated steel sheet of the present invention, when the hot-dip coating process is performed with Si contained in the coating bath, 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 as soon as the base steel sheet is immersed in the coating bath. The formation of this Fe-Al-Si-based interfacial alloy layer can suppress the growth of the interfacial alloy layer. And, when the Si content in the coating layer is 1% by mass or more, the growth of the interfacial alloy layer can be sufficiently suppressed. On the other hand, when the Si content in the coating layer exceeds 3% by mass, the coating layer is easily precipitated with a Si phase that reduces workability and becomes a cathode site. For this reason, the Si content in the coating layer is set to 3% by mass or less.

前記めっき層は、該めっき層の主成分として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。一方、前記Znの含有量が80質量%以下の場合には、Alの含有量を確保でき、上述したデンドライト相とインターデンドライト相による耐食性を実現できる点で好ましい。 The plating layer contains Zn as the main component of the plating layer. By including Zn in the plating layer, a sacrificial corrosion protection effect can be obtained, and it is possible to improve corrosion resistance. On the other hand, when the Zn content is 80 mass% or less, it is preferable in that the Al content can be secured and the above-mentioned corrosion resistance due to the dendrite phase and interdendrite phase can be realized.

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5質量%以下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、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し、塗装鋼板の限界伸び率を悪化させるおそれがあるため、任意添加の含有量は5質量%以下であることが好ましい。
Furthermore, the plating layer may contain up to 5 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, and B.
Although these optional components have the effect of further improving corrosion resistance, they may reduce the workability of the plating layer and deteriorate the ultimate elongation of the coated steel sheet, so the content of these optional components is preferably 5 mass% or less.

前記めっき層は、耐食性の観点から、前記任意添加成分として、Mg及び/又はCaを含有することができる。前記めっき層が腐食した際、腐食生成物中にMg及び/又はCaが含まれることとなり、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、耐食性が向上するという効果が得られる。前記Ca及び/又はMgの合計含有量は、5質量%以下であれば特に限定はされないが、0.01~5質量%であることが好ましい。含有量を0.01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、含有量を5質量%以下とすることで、効果が飽和することなく、製造コストの上昇を抑え、めっき浴の組成管理を容易に行えるためである。
また、前記めっき層は、前記Mgを少なくとも含有することが好ましい。前記めっき層がMgを含有することで、上述したSiとともにMg2Siを生成できるようになり、腐食遅延効果を得ることができるからである。ここで、前記めっき層中のMgの含有量は、0.01~5質量%であることが好ましく、2~4.9質量%であることがより好ましい。
The plating layer may contain Mg and/or Ca as the optional additive component from the viewpoint of corrosion resistance. When the plating layer corrodes, Mg and/or Ca are contained in the corrosion product, which improves the stability of the corrosion product and retards the progress of corrosion, resulting in an effect of improving corrosion resistance. The total content of Ca and/or Mg is not particularly limited as long as it is 5 mass% or less, but is preferably 0.01 to 5 mass%. By setting the content to 0.01 mass% or more, a sufficient corrosion retardation effect can be obtained, while by setting the content to 5 mass% or less, the effect does not saturate, an increase in production costs can be suppressed, and the composition of the plating bath can be easily controlled.
The plating layer preferably contains at least Mg. When the plating layer contains Mg, Mg 2 Si can be produced together with Si, and a corrosion retardation effect can be obtained. The content of Mg in the plating layer is preferably 0.01 to 5 mass%, and more preferably 2 to 4.9 mass%.

さらに、前記任意添加成分としてのCaやMgのアルカリ土類金属と同様に、腐食生成物の安定性を向上させ、腐食の進行を遅延させる効果を奏することから、前記めっき層は、前記任意添加成分として、さらにMn、V、Cr、Mo、Ti、Sr、Ni、Co、Sb及びBのうちから選択される一種又は二種以上を、合計で5質量%以下、好ましくは0.01~5質量%含有することもできる。 Furthermore, like the alkaline earth metals Ca and Mg as optional additives, the plating layer may further contain one or more of Mn, V, Cr, Mo, Ti, Sr, Ni, Co, Sb, and B as optional additives in a total amount of 5 mass% or less, preferably 0.01 to 5 mass%, since these have the effect of improving the stability of corrosion products and retarding the progression of corrosion.

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。前記めっき中に取り込まれる下地鋼板成分としては、Feが最大で2%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、Zr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 due to the reaction between the plating bath and the base steel sheet during plating processing, and unavoidable impurities in the plating bath. The base steel sheet components that are incorporated into the plating may contain up to about 2% Fe. Examples of the types of unavoidable impurities in the plating bath include Fe, Cu, Zr, etc. Fe in the plating layer cannot be quantified separately as being incorporated from the base steel sheet and being in the plating bath. There are no particular limitations on the total content of unavoidable impurities, but from the viewpoint of maintaining the corrosion resistance and uniform solubility of the plating, it is preferable that the total amount of unavoidable impurities excluding Fe is 1 mass% or less.

なお、前記界面合金層については、前記めっき層のうち、下地鋼板との界面に存在する層であり、上述したように、鋼板表面のFeと浴中のAlやSiが合金化反応して必然的に生成するFe-Al系及び/又はFe-Al-Si系の化合物である。この界面合金層は、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。 The interfacial alloy layer is the layer of the plating layer that exists at the interface with the base steel sheet, and as described above, is an Fe-Al and/or Fe-Al-Si compound that is inevitably produced by an alloying reaction between the Fe on the steel sheet surface and the Al and Si in the bath. This interfacial alloy layer is hard and brittle, and if it grows too thick it will become the starting point for cracks during processing, so it is preferable to make it as thin as possible.

なお、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及びZn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 coating 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 while 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 then immersed in a hot-dip galvanizing bath containing a predetermined concentration of Al and Zn 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、前記めっき層が、任意添加成分を含有しない場合、例えば200℃×24時間程度の熱処理を施すことによって、塗膜形成前の溶融Al-Zn系めっき鋼板の限界伸び率を20%程度、あるいはそれ以上に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。
一方で、任意添加成分を含んだ組成を有するめっき層の場合には、このような熱処理による加工性の向上効果は小さく、例えば、前記任意添加成分としてMgを2~4.9%添加した場合には、熱処理後の限界伸び率は5%未満に留まる。この理由は、未だ明らかでは無いが、Al中の溶解度が高いことから熱処理後もアルミリッチなデンドライト相中に固溶元素として留まることなどが影響していると推定される。
Furthermore, when the coating layer does not contain any optional additives, the critical elongation of the hot-dip Al-Zn coated steel sheet before the coating is formed can be improved to about 20% or more by, for example, subjecting it to a heat treatment at 200°C for 24 hours. This is believed to be because the Zn supersaturated in the aluminum-rich dendritic phase is expelled by the heat treatment, softening the coating layer.
On the other hand, in the case of a coating layer having a composition containing optional added elements, the effect of improving workability by such heat treatment is small, and for example, when 2 to 4.9% of Mg is added as the optional added element, the limit elongation after heat treatment remains at less than 5%. The reason for this is not yet clear, but it is presumed that it is influenced by the fact that Mg has a high solubility in Al and therefore remains as a solid solution element in the aluminum-rich dendritic phase even after heat treatment.

さらに、前記めっき層の組織中には、デンドライト相及びインターデンドライト相を有するが、デンドライト相のビッカース硬さが10~110Hv0.01であることが好ましい。前記デンドライト相のビッカース硬さを10~110Hv0.01と小さくすることで、塗装鋼板の加工性を高め、加工後耐食性をより高めることができる。前記デンドライト相のビッカース硬さが110Hv0.01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、前記デンドライト相のビッカース硬さが10Hv0.01未満の場合には、めっき層表面の耐傷つき性を低下させるおそれがあるためである。同様の観点から、前記デンドライト相のビッカース硬さは、20~100Hv0.01であることが好ましく、30~90Hv0.01であることがより好ましい。 Furthermore, the structure of the coating layer contains a dendritic phase and an interdendritic phase, and the Vickers hardness of the dendritic phase is preferably 10 to 110 Hv 0.01. By reducing the Vickers hardness of the dendritic phase to 10 to 110 Hv 0.01 , the workability of the coated steel sheet can be improved and the corrosion resistance after processing can be further improved. If the Vickers hardness of the dendritic phase exceeds 110 Hv 0.01 , there is a risk that sufficient workability cannot be obtained, while if the Vickers hardness of the dendritic phase is less than 10 Hv 0.01 , there is a risk that the scratch resistance of the coating layer surface will be reduced. From the same viewpoint, the Vickers hardness of the dendritic phase is preferably 20 to 100 Hv 0.01 , and more preferably 30 to 90 Hv 0.01 .

なお、前記デンドライト相のビッカース硬さについては、サンプルのフッ素樹脂塗装鋼板を、常温乾燥樹脂で埋め込んだ後に研磨し、露出した断面からめっき層のデントライト相を選択し、微小硬度計(例えば島津製作所製微小硬度計HMV-G21)を用い、選択したデンドライト相のビッカース硬さを測定できる。測定方法はJIS Z 2244に準拠し、めっき層の場合は押し込み荷重0.98mN(0.1gf)の条件(Hv0.1)で試験を実施している。 The Vickers hardness of the dendrite phase can be measured by embedding a sample fluororesin-coated steel sheet in a room-temperature drying resin, polishing it, selecting the dendrite phase of the plating layer from the exposed cross section, and measuring the Vickers hardness of the selected dendrite phase using a microhardness tester (e.g., Shimadzu Corporation's HMV-G21 microhardness tester). The measurement method complies with JIS Z 2244, and in the case of the plating layer, the test is performed under an indentation load of 0.98 mN (0.1 gf) (Hv 0.1 ).

(化成処理皮膜)
本発明のフッ素樹脂塗装鋼板は、前記溶融めっき鋼板のめっき層上に、化成処理皮膜を形成する。前記めっき層上に化成処理皮膜を形成することで、フッ素樹脂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 fluororesin-coated steel sheet of the present invention, a chemical conversion coating is formed on the plating layer of the hot-dip galvanized steel sheet. By forming a chemical conversion coating on the plating layer, the corrosion resistance of the fluororesin-coated steel sheet can be further improved.

前記化成処理皮膜の種類や形成条件については、特に限定はされず、要求される性能に応じて適宜選択することができる。
例えば、クロメート処理液又はクロムフリー化成処理液を塗布し、水洗することなく、鋼板温度として80~300℃となる乾燥処理を行うクロメート処理又はクロメートフリー化成処理により形成することが可能である。なお、前記化成処理皮膜は、労働作業環境等に配慮する場合には、クロメートフリー処理によって形成すること(つまり、化成処理皮膜中にクロムを含有しないこと)が好ましい。
The type and forming conditions of the chemical conversion coating are not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the required performance.
For example, it can be formed by a chromate treatment or chromate-free chemical conversion treatment in which a chromate treatment liquid or a chromium-free chemical conversion treatment liquid is applied and then dried without rinsing at a steel sheet temperature of 80 to 300° C. When the working environment and the like are taken into consideration, it is preferable that the chemical conversion coating be formed by a chromate-free treatment (i.e., the chemical conversion coating does not contain chromium).

(プライマー層)
本発明のフッ素樹脂塗装鋼板は、前記化成皮膜と前記トップコート層との間に、プライマー層を形成する。前記化成皮膜と前記トップコート層との間にプライマー層を形成することで、後述するトップコート層の溶融Al-Zn系めっき鋼板との接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もできる。
(Primer layer)
In the fluororesin-coated steel sheet of the present invention, a primer layer is formed between the chemical conversion coating and the topcoat layer. By forming a primer layer between the chemical conversion coating and the topcoat layer, the adhesion of the topcoat layer described below to the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet can be further improved, and the corrosion resistance and rust prevention properties can also be further improved.

前記プライマー層の膜厚については、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、防錆性と加工性との両立を図る観点から、前記プライマー層の膜厚を、2~15μmとすることができる。膜厚が2μm以上の場合には十分な防錆性が得られ、一方、15μm以下の場合には十分な加工性を確保できる。
The thickness of the primer layer is not particularly limited, and can be appropriately adjusted depending on the required performance.
For example, from the viewpoint of achieving both rust prevention and processability, the thickness of the primer layer can be set to 2 to 15 μm. When the thickness is 2 μm or more, sufficient rust prevention is obtained, while when the thickness is 15 μm or less, sufficient processability is ensured.

ここで、前記プライマー層は、塗装鋼板の防錆性を向上させる観点から、防錆剤を含有することができる。前記防錆剤については、クロム酸塩を含むクロメートタイプ又はクロム酸塩を用いないクロメートフリータイプのどちらを用いることもできる。ただし、労働作業環境等に配慮する場合は、クロメートフリータイプ(つまり、プライマー層中にクロムを含有しないこと)が好ましく、以下は、クロメートフリータイプのプライマー層について説明する。 Here, the primer layer may contain a rust inhibitor from the viewpoint of improving the rust resistance of the coated steel sheet. The rust inhibitor may be either a chromate type that contains chromate salts or a chromate-free type that does not use chromate salts. However, when considering the working environment, etc., a chromate-free type (i.e., the primer layer does not contain chromium) is preferable, and the following describes a chromate-free type primer layer.

前記プライマー層のマトリックス成分を構成する樹脂としては、特に限定はされないが、作業性、耐食性、防錆性等の観点から、ポリエステル系樹脂及び/又はエポキシ系樹脂を用いることが好ましい。 The resin constituting the matrix component of the primer layer is not particularly limited, but it is preferable to use a polyester resin and/or an epoxy resin from the viewpoints of workability, corrosion resistance, rust prevention, etc.

また、前記ポリエステル系樹脂については、ウレタン結合を有するポリエステル樹脂を主成分とすることが好ましい。
ここで、前記ウレタン結合を有するポリエステル樹脂としては、ポリエステルポリオールと、イソシアネート基を2個以上もつ、ジイソシアネートまたはポリイソシアネートとの反応によって得られる樹脂など、公知のものが使用できる。
また、ポリエステルポリオールと、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を水酸基過剰な状態で反応させた樹脂(ウレタン変性ポリエステル樹脂)を、ブロック化ポリイソシアネートで硬化させた樹脂も使用できる。
The polyester resin preferably contains a polyester resin having a urethane bond as a main component.
Here, as the polyester resin having a urethane bond, a known resin such as a resin obtained by reacting a polyester polyol with a diisocyanate or polyisocyanate having two or more isocyanate groups can be used.
Also usable is a resin obtained by reacting a polyester polyol with a diisocyanate or polyisocyanate having two or more isocyanate groups in a state of excess hydroxyl groups (urethane-modified polyester resin) and curing the resin with a blocked polyisocyanate.

前記ポリエステルポリオールは、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。
前記多価アルコールは、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。グリコールとしては、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、ヘキシレングリコール、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-ペンタンジオールなどが挙げられる。また、3価以上の多価アルコールとしては、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などが挙げられる。これらの多価アルコールは、単独で使用することもでき、二種以上組み合わせて使用することもできる。
前記多塩基酸は、通常、多価カルボン酸が使用されるが、必要に応じて1価の脂肪酸などを併用することができる。多価カルボン酸としては、例えば、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や、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、二種以上組み合わせて使用することもできる。
The polyester polyol can be obtained by a known method utilizing a dehydration condensation reaction between a polyhydric alcohol component and a polybasic acid component.
The polyhydric alcohol includes 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, hexylene 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.
As the polybasic acid, a polyvalent carboxylic acid is usually used, but a monovalent fatty acid or the like can be used in combination as necessary. Examples of the polyvalent carboxylic acid include phthalic 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 acid anhydrides thereof, 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など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)など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など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、二種以上組み合わせて使用することもできる Examples of the polyisocyanate compounds 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.

前記ウレタン結合を有するポリエステル樹脂は、可撓性と強度を兼ね備えており、加工を受けた際、前記プライマー層にクラックが発生するのを抑えることができる等の効果が得られる。また、ウレタン樹脂を含有する化成処理皮膜との親和性が高く、特に加工部の耐食性向上に寄与する。
ここで、前記ウレタン結合を有するポリエステル樹脂の水酸基価は、耐溶剤性、加工性等の点から、好ましくは5~120mgKOH/gであり、より好ましくは、7~100mgKOH/gであり、さらに好ましくは10~80mgKOH/gである。
The polyester resin having a urethane bond has both flexibility and strength, and has the effect of suppressing the occurrence of cracks in the primer layer when processed, etc. In addition, it has a high affinity with chemical conversion coatings containing urethane resins, and contributes to improving the corrosion resistance of processed parts in particular.
Here, the hydroxyl value of the polyester resin having a urethane bond is preferably 5 to 120 mgKOH/g, more preferably 7 to 100 mgKOH/g, and even more preferably 10 to 80 mgKOH/g, from the viewpoints of solvent resistance, processability, and the like.

また、前記ウレタン結合を有するポリエステル樹脂の数平均分子量は、耐溶剤性、加工性等の点から、好ましくは500~15,000であり、より好ましくは、700~12,000であり、さらに好ましくは800~10,000である。 In addition, the number average molecular weight of the polyester resin having urethane bonds is preferably 500 to 15,000, more preferably 700 to 12,000, and even more preferably 800 to 10,000, from the viewpoints of solvent resistance, processability, etc.

なお、前記ポリエステル樹脂は、プライマー層中に、40~88質量%含まれることが好ましい。40質量%未満では、プライマー層としてのバインダー機能が低下し、88質量%を超えると、下記に示す無機物による機能、例えばインヒビター作用が低下することがあるためである。なお、前記プライマー層に含有する無機物は、インヒビターとして機能するバナジウム化合物、リン酸化合物、マグネシウム酸化物等が含まれてもよい。 The polyester resin is preferably contained in the primer layer in an amount of 40 to 88% by mass. If it is less than 40% by mass, the binder function of the primer layer is reduced, and if it exceeds 88% by mass, the functions of the inorganic substances described below, such as the inhibitor effect, may be reduced. The inorganic substances contained in the primer layer may include vanadium compounds, phosphate compounds, magnesium oxides, etc., which function as inhibitors.

前記インヒビターとして作用するバナジウム化合物の種類については、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、前記バナジウム化合物として、4価のバナジウム化合物又は還元若しくは酸化することによって得られる4価のバナジウム化合物を用いることが好ましい。前記プライマー層中に添加するバナジウム化合物は、化成処理皮膜に添加するバナジウム化合物と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亜鉛系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。 Examples of the vanadium compound acting as the inhibitor include vanadium pentoxide, metavanadate, ammonium metavanadate, vanadium oxytrichloride, vanadium trioxide, vanadium dioxide, magnesium vanadate, vanadyl acetylacetonate, vanadium acetylacetonate, etc. Among these, it is preferable to use a tetravalent vanadium compound or a tetravalent vanadium compound obtained by reduction or oxidation as the vanadium compound. The vanadium compound added to the primer layer may be the same or different from the vanadium compound added to the chemical conversion coating. It is believed that the vanadate ions that gradually dissolve in moisture entering from the outside react with the ions on the surface of the zinc-based plated steel sheet to form a passive coating with good adhesion, protecting the exposed metal parts and exerting a rust-preventing effect.

また、前記プライマー層中のバナジウム化合物の含有量は、4~20質量%であることが好ましい。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くおそれがあり、20質量%を超えるとプライマー層の耐湿性の低下を招くおそれがあるからである。 The vanadium compound content in the primer layer is preferably 4 to 20% by mass. If it is less than 4% by mass, the inhibitor effect may decrease, resulting in a decrease in corrosion resistance, and if it exceeds 20% by mass, it may result in a decrease in the moisture resistance of the primer layer.

前記インヒビターとして作用するリン酸化合物の種類については、例えば、リン酸、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を使用できる。これらの中でも、リン酸カルシウム等の、リン酸のアルカリ金属塩を用いることが好適である。 As for the type of phosphate compound that acts as the inhibitor, for example, phosphoric acid, ammonium salts of phosphoric acid, alkali metal salts of phosphoric acid, alkaline earth metal salts of phosphoric acid, etc. can be used. Among these, it is preferable to use alkali metal salts of phosphoric acid such as calcium phosphate.

また、前記プライマー層中のリン酸化合物の含有量は、4~20質量%であることが好ましい。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くおそれがあり、20質量%を超えるとプライマー層の耐湿性の低下を招くおそれがあるからである。 The content of the phosphate compound in the primer layer is preferably 4 to 20% by mass. If it is less than 4% by mass, the inhibitor effect may decrease, resulting in a decrease in corrosion resistance, and if it exceeds 20% by mass, it may result in a decrease in the moisture resistance of the primer layer.

前記インヒビターとして作用する酸化マグネシウムは、初期の腐食によって生じた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。前記プライマー層中の酸化マグネシウムの添加量は、4~20質量%であることが好ましい。4質量%未満では上記効果が低下して耐食性の低下を招くおそれがあり、20質量%を超えるとプライマー層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おそれがあるからである。 The magnesium oxide acting as an inhibitor has the effect of stabilizing the products produced by initial corrosion as sparingly soluble magnesium salts. The amount of magnesium oxide added to the primer layer is preferably 4 to 20% by mass. If it is less than 4% by mass, the above effect may decrease, leading to a decrease in corrosion resistance, and if it exceeds 20% by mass, the flexibility of the primer layer may decrease, leading to a decrease in corrosion resistance, especially in the processed parts.

なお、前記プライマー層を形成する際に用いられる架橋剤は、前記ウレタン結合を有するポリエステル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であることが好ましい。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などのオキシム類、ε-カプロラクタム類などのラクタム類、アセト酢酸ジエステルなどのジケトン類、イミダゾール、2-エチルイミダゾールなどのイミダゾール類、又はm-クレゾールなど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 layer reacts with the polyester resin having the urethane bond to form a crosslinked coating film, and is preferably 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 diester, imidazole, imidazoles such as 2-ethylimidazole, or phenols such as m-cresol.

(トップコート層)
本発明の塗装鋼板は、上述した溶融Al-Zn系めっき鋼板、化成処理皮膜及びプライマー層に加えて、トップコート層をさらに備える。
前記トップコート層は、適正化を図ることにより、良好な耐食性、加工性、耐候性等を有する塗装鋼板を得ることができる。
(Topcoat layer)
The coated steel sheet of the present invention further comprises a topcoat layer in addition to the above-mentioned hot-dip Al-Zn plated steel sheet, chemical conversion coating and primer layer.
By optimizing the topcoat layer, a coated steel sheet having good corrosion resistance, workability, weather resistance, etc. can be obtained.

前記トップコート層は、マトリックスとしての樹脂成分を含み、該樹脂成分は、ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVdF樹脂)及びアクリル樹脂を含有する。
そして、前記樹脂成分中の前記ポリフッ化ビニリデン樹脂の含有質量割合が50~80%であることを要する。前記樹脂成分中にポリフッ化ビニリデン樹脂を含有することで、フッ素樹脂塗装鋼板の加工性、耐候性、防汚性等を高めることが可能となる。
The top coat layer contains a resin component as a matrix, and the resin component contains a polyvinylidene fluoride resin (PVdF resin) and an acrylic resin.
The content by mass of the polyvinylidene fluoride resin in the resin component must be 50 to 80%. By including the polyvinylidene fluoride resin in the resin component, it is possible to improve the processability, weather resistance, antifouling properties, etc. of the fluororesin-coated steel sheet.

前記樹脂成分中の前記ポリフッ化ビニリデン樹脂の含有質量割合が45%以上であることで、トップコート層としての性能(加工性、耐候性、防汚性、耐久性等)を十分に付与することができる。同様の観点から、前記ポリフッ化ビニリデン樹脂の含有質量割合は、50%以上であることが好ましい。
また、前記樹脂成分中の前記ポリフッ化ビニリデン樹脂の含有質量割合が85%以下であることで、トップコート層の密着性低下を抑えることができる。同様の観点から、前記ポリフッ化ビニリデン樹脂の含有質量割合は、80%以下であることが好ましい。
When the content by mass of the polyvinylidene fluoride resin in the resin component is 45% or more, the performance (processability, weather resistance, antifouling property, durability, etc.) required for the top coat layer can be sufficiently imparted. From the same viewpoint, the content by mass of the polyvinylidene fluoride resin is preferably 50% or more.
In addition, by making the content ratio of the polyvinylidene fluoride resin in the resin component 85% or less by mass, it is possible to suppress a decrease in adhesion of the top coat layer. From the same viewpoint, it is preferable that the content ratio of the polyvinylidene fluoride resin in the resin component is 80% or less by mass.

前記ポリフッ化ビニリデン樹脂については、重量平均分子量が150,000~700,000で且つ融点150~180℃のものを用いることが好ましい。このようなポリフッ化ビニリデン樹脂としては、例えば、アルケマ社製の「カイナー500(重量平均分子量:350,000、融点:160~165℃)」等が例示できる。 It is preferable to use polyvinylidene fluoride resin with a weight average molecular weight of 150,000 to 700,000 and a melting point of 150 to 180°C. An example of such a polyvinylidene fluoride resin is "Kynar 500 (weight average molecular weight: 350,000, melting point: 160 to 165°C)" manufactured by Arkema.

前記ポリフッ化ビニリデン樹脂と混合するアクリル樹脂としては、重量平均分子量が50,000~200,000のものが好ましい。また、前記アクリル樹脂は、以下のようなモノマー(i)~(iv)の少なくとも一種(但、少なくとも一種のアクリルモノマーを含む)を通常の方法により重合(または共重合)させることにより得ることができる。 The acrylic resin to be mixed with the polyvinylidene fluoride resin preferably has a weight average molecular weight of 50,000 to 200,000. The acrylic resin can be obtained by polymerizing (or copolymerizing) at least one of the following monomers (i) to (iv) (including at least one acrylic monomer) by a conventional method.

(i)(メタ)アクリル酸ヒドロキシメチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル等のヒドロキシル基を有するエチレン性モノマー。
(ii)(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸等のカルボキシル基を有するエチレン性モノマー。
(iii)(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、アクリン酸ブチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸アルキルエステル等の、上述のモノマー(1)及び(2)と共重合可能なエチレン性モノマー。
(iv)スチレン、αーメチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン等のスチレン誘導体。
これらのモノマーのうち、水酸基やカルボキシル基などの官能基を有するモノマーを使用することにより、他の反応可能な成分との架橋反応が可能である。
(i) Ethylenic monomers having a hydroxyl group, such as hydroxymethyl (meth)acrylate, hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, and hydroxybutyl (meth)acrylate.
(ii) Ethylenic monomers having a carboxyl group, such as (meth)acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, fumaric acid, and maleic acid.
(iii) Ethylenic monomers copolymerizable with the above-mentioned monomers (1) and (2), such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, and (meth)acrylic acid alkyl esters.
(iv) Styrene and styrene derivatives such as α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene and p-methylstyrene.
Among these monomers, by using a monomer having a functional group such as a hydroxyl group or a carboxyl group, a crosslinking reaction with other reactive components is possible.

上述したモノマー(i)~(iv)の中でも、構成モノマー単位の80質量%以上が、メチルアクリレート、メチルメタアクリレート、エチルアクリレート、エチルメタアクリレート、n・プロピルアクリレート、n・プロピルメタアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタアクリレート、n・ブチルアクリレート、n・ブチルメタアクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタアクリレートなどのアルキル基の炭素数が1~8のアクリル酸アルキルエステルモノマー又はメタアクリル酸アルキルエステルモノマーの中から選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。 Among the above-mentioned monomers (i) to (iv), it is preferable that 80% by mass or more of the constituent monomer units is at least one selected from acrylic acid alkyl ester monomers or methacrylic acid alkyl ester monomers having an alkyl group of 1 to 8 carbon atoms, such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-propyl acrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl acrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl acrylate, and isobutyl methacrylate.

ただし、前記アクリル樹脂中のメチルメタクリレート量は、80質量%未満であることが好ましい。メチルメタクリレート量が80質量%以上の場合には、トップコート層が硬くなり過ぎ、加工性が低下するからである。このようなアクリル酸アルキルエステルモノマーまたはメタアクリル酸アルキルエステルモノマーが好適な理由は、ポリフッ化ビニリデン樹脂との相溶性に優れ、しかも耐候性にも優れているからである。 However, the amount of methyl methacrylate in the acrylic resin is preferably less than 80% by mass. If the amount of methyl methacrylate is 80% by mass or more, the topcoat layer becomes too hard and its processability decreases. The reason why such alkyl acrylate monomers or alkyl methacrylate monomers are suitable is that they have excellent compatibility with polyvinylidene fluoride resin and also have excellent weather resistance.

また、前記アクリル樹脂は、自己架橋性である必要はないが、自己架橋性とする場合には、分子中に2個以上のラジカル重合性不飽和結合を有するいわゆる架橋性モノマーを含有させる。ラジカル重合可能なモノマーとしては、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、1,3-ブチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリエスリトールテトラメタクリレート、グリセロールジメタクリレート、グリセロールジアクリレート、ジアリルテレフタレート、ジアリルフタレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等の重合性不飽和化合物が挙げられる。架橋性モノマーは、アクリル樹脂の20質量%まで添加することができる。 The acrylic resin does not need to be self-crosslinking, but if it is to be self-crosslinking, it contains a so-called crosslinking monomer having two or more radically polymerizable unsaturated bonds in the molecule. Examples of radically polymerizable monomers include polymerizable unsaturated compounds such as ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, glycerol dimethacrylate, glycerol diacrylate, diallyl terephthalate, diallyl phthalate, glycidyl acrylate, and glycidyl methacrylate. The crosslinking monomer can be added in an amount of up to 20% by mass of the acrylic resin.

なお、前記樹脂成分は、前記ポリフッ化ビニリデン樹脂及び前記アクリル樹脂のみから構成することもできるが、必要に応じてポリエステル系樹脂等のその他の樹脂を含むこともできる。
前記ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、シリコン変性ポリエステル樹脂、アクリル変性ポリエステル樹脂を含み、主剤樹脂の硬化剤としては、ポリイソシアネート化合物又は/及びアミノ樹脂などを用いることが可能である。
The resin component may be composed of only the polyvinylidene fluoride resin and the acrylic resin, but may also contain other resins such as polyester-based resins, if necessary.
The polyester resin includes, for example, polyester resin, silicon-modified polyester resin, and acrylic-modified polyester resin, and as a curing agent for the base resin, a polyisocyanate compound and/or an amino resin can be used.

また、前記アクリル樹脂や前記ポリエステル樹脂は、硬化剤と組み合わせて使用される。ここで、用いられる硬化剤としては、ポリイソシアネート化合物やアミノ樹脂を用いることができる。 The acrylic resin and polyester resin are used in combination with a curing agent. The curing agent used here can be a polyisocyanate compound or an amino resin.

前記ポリイソシアネート化合物としては、一般的製法で得られるイソシアネート化合物を用いることができるが、特に1液型塗料としての使用が可能である、フェノール、クレゾール、芳香族第二アミン、第三級アルコール、ラクタム、オキシム等のブロック剤でブロック化されたポリイソシアネート化合物であることが好ましい。このブロック化ポリイソシアネート化合物を用いることにより1液での保存が可能となり、塗料としての使用が容易となる。 As the polyisocyanate compound, an isocyanate compound obtained by a general manufacturing method can be used, but it is preferable to use a polyisocyanate compound blocked with a blocking agent such as phenol, cresol, aromatic secondary amine, tertiary alcohol, lactam, or oxime, which can be used as a one-liquid paint. The use of this blocked polyisocyanate compound makes it possible to store it in one liquid form, making it easy to use as a paint.

また、より好ましいポリイソシアネート化合物としては、HDI及びその誘導体、TDI及びその誘導体、MDI及びその誘導体、XDI及びその誘導体、IPDI及びその誘導体、TMDI及びその誘導体、水添TDI及びその誘導体、水添MDI及びその誘導体、水添XDI及びその誘導体が挙げられる。 More preferred polyisocyanate compounds include HDI and its derivatives, TDI and its derivatives, MDI and its derivatives, XDI and its derivatives, IPDI and its derivatives, TMDI and its derivatives, hydrogenated TDI and its derivatives, hydrogenated MDI and its derivatives, and hydrogenated XDI and its derivatives.

さらに、スミジュール(商品名、住化コベストロウレタン(株)製)、デスモジュール(商品名、住化コベストロウレタン(株)製)、コロネート(商品名、東ソー(株)製)等の市販のイソシアネート化合物を使用することもできる。 In addition, commercially available isocyanate compounds such as Sumidur (product name, manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.), Desmodur (product name, manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.), and Coronate (product name, manufactured by Tosoh Corporation) can also be used.

前記硬化剤としてポリイソシアネート化合物を用いる場合、前記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基とベース樹脂中の水酸基との配合比[NCO/OH]は、モル比で0.8~1.2であることが好ましく、0.90~1.10の範囲であることが望ましい。
[NCO/OH]のモル比が0.8未満ではトップコート層の硬化が不十分であり、所望のトップコート層硬度及び強度が得られないおそれがある。一方、[NCO/OH]のモル比が1.2を超えると、過剰のイソシアネート基同士の或いはイソシアネート基とウレタン配合との副反応が生じて、トップコート層の加工性が低下するおそれがある。
When a polyisocyanate compound is used as the curing agent, the compounding ratio [NCO/OH] of the isocyanate group of the polyisocyanate compound to the hydroxyl group in the base resin is preferably 0.8 to 1.2 in terms of molar ratio, and more preferably in the range of 0.90 to 1.10.
If the molar ratio of [NCO/OH] is less than 0.8, the curing of the topcoat layer is insufficient, and the desired hardness and strength of the topcoat layer may not be obtained. On the other hand, if the molar ratio of [NCO/OH] is more than 1.2, side reactions between the excess isocyanate groups or between the isocyanate groups and the urethane compound may occur, and the processability of the topcoat layer may decrease.

前記硬化剤としてのアミノ樹脂については、尿素、ベンゾグアナミン、メラミン等と、ホルムアルデヒドとの反応で得られる樹脂、及び、これらをメタノール、ブタノール等のアルコールによりアルキルエーテル化したものを使用できる。
具体的には、メチル化尿素樹脂、n-ブチル化ベンゾグアナミン樹脂、メチル化メラミン樹脂、n-ブチル化メラミン樹脂、iso-ブチル化メラミン樹脂等が挙げられる。
As the amino resin as the curing agent, resins obtained by reacting urea, benzoguanamine, melamine or the like with formaldehyde, and those obtained by alkyl etherifying these with alcohols such as methanol and butanol can be used.
Specific examples include methylated urea resins, n-butylated benzoguanamine resins, methylated melamine resins, n-butylated melamine resins, and iso-butylated melamine resins.

さらに、サイメル(商品名、オルネクス社製)、ユーバン(商品名、三井化学(株)製)、メラン(商品名、日立化成工業(株)製)等の、市販のアミノ樹脂も使用できる。 In addition, commercially available amino resins such as Cymel (product name, manufactured by Allnex), U-Ban (product name, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), and Melan (product name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) can also be used.

前記硬化剤としてアミノ樹脂を用いる場合、アミノ樹脂とベース樹脂との配合比(固形分の重量比)は、ベース樹脂/アミノ樹脂で(95/5)~(65/35)であることが好ましく、(90/10)~(75/25)であることがより好ましい。 When an amino resin is used as the curing agent, the compounding ratio of the amino resin to the base resin (weight ratio of solids) is preferably (95/5) to (65/35) (base resin/amino resin), and more preferably (90/10) to (75/25).

また、前記硬化剤の配合量は、前記樹脂固形分中での割合で、9~50質量%とすることが好ましい。9質量%未満では、トップコート層硬度が十分でなく、50質量%を超えると加工性が不十分となるおそれがある。 The amount of the curing agent is preferably 9 to 50% by mass in terms of the ratio of the resin solids. If it is less than 9% by mass, the hardness of the topcoat layer may be insufficient, and if it exceeds 50% by mass, the processability may be insufficient.

前記トップコート層は、前記樹脂成分に加えて、着色顔料を含む。
前記着色顔料については、目的の色、遮熱性等の付加性能に応じて、適宜選択することができる。前記着色顔料としては、例えば、酸化チタン、弁柄、カーボンブラック等が挙げられ、これらを混合して用いることもできる。
なお、前記着色顔料は、後述する無機フィラーに該当するものは着色顔料から除くものとする。
The top coat layer contains a color pigment in addition to the resin component.
The color pigment can be appropriately selected depending on the desired color, additional performance such as heat insulation, etc. Examples of the color pigment include titanium oxide, red iron oxide, carbon black, etc., and these can also be used in combination.
Incidentally, the color pigments mentioned above do not include those which fall under the category of inorganic fillers, which will be described later.

前記トップコート層中の着色顔料の含有量は特に限定はされず、着色顔料の種類や要求される性能に応じて適宜調整することができる。前記トップコート層の堅牢性から、前記着色顔料の総計が、10~50質量%であることが好ましく、20~40質量%であることがより好ましい。 The content of the color pigment in the top coat layer is not particularly limited and can be adjusted appropriately depending on the type of color pigment and the required performance. In view of the fastness of the top coat layer, the total content of the color pigment is preferably 10 to 50 mass %, and more preferably 20 to 40 mass %.

前記トップコート層は、前記樹脂成分及び前記着色顔料に加えて、平均粒径が1~30μmで且つアスペクト比が5以上である無機フィラーを含む。
このような無機フィラーは、前記トップコート層中で亀裂伝播抑止剤のような作用を発揮することができ、本発明のフッ素樹脂塗装鋼板の経時加工性を高めることができる。
The top coat layer contains, in addition to the resin component and the color pigment, an inorganic filler having an average particle size of 1 to 30 μm and an aspect ratio of 5 or more.
Such an inorganic filler can act as a crack propagation inhibitor in the topcoat layer, and can improve the aging workability of the fluororesin-coated steel sheet of the present invention.

前記トップコート層中の前記無機フィラーの含有量は、0.1~20質量%である。優れた亀裂伝播抑止効果を得る観点からは、前記トップコート層中の前記無機フィラーの含有量が、0.1質量%以上であることを要し、1質量%以上であることが好ましい。また、トップコート層の耐久性や加工性を維持する観点からは、前記トップコート層中の前記無機フィラーの含有量が、20質量%以下であることを要し、15質量%以下であることが好ましい。 The content of the inorganic filler in the topcoat layer is 0.1 to 20% by mass. From the viewpoint of obtaining an excellent crack propagation suppression effect, the content of the inorganic filler in the topcoat layer must be 0.1% by mass or more, and is preferably 1% by mass or more. Furthermore, from the viewpoint of maintaining the durability and processability of the topcoat layer, the content of the inorganic filler in the topcoat layer must be 20% by mass or less, and is preferably 15% by mass or less.

前記無機フィラーの平均粒径は1~30μmであることを要するが、前記無機フィラーの平均粒径が1未満の場合には、十分な亀裂伝搬抑制効果を得ることができない。同様の観点から、前記無機フィラーの平均粒径は2μm以上であることが好ましい。
一方、前記無機フィラーの平均粒径が30μmを超えるとロールコート時に外観が悪くなることがあるため、前記無機フィラーの平均粒径は30μm以下であることを要し、20μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。
なお、前記無機フィラーの平均粒径は、例えば電子顕微鏡を用いたトップコート層の断面観察によって得ることができ、複数の観察視野(例えば5視野)中に存在する無機フィラーの各最長径を測定し、平均化することで、平均粒径とすることができる。
The inorganic filler must have an average particle size of 1 to 30 μm, but if the average particle size of the inorganic filler is less than 1, a sufficient crack propagation suppression effect cannot be obtained. From the same viewpoint, the inorganic filler preferably has an average particle size of 2 μm or more.
On the other hand, if the average particle size of the inorganic filler exceeds 30 μm, the appearance may deteriorate during roll coating, so the average particle size of the inorganic filler must be 30 μm or less, preferably 20 μm or less, and more preferably 10 μm or less.
The average particle size of the inorganic filler can be obtained, for example, by observing the cross section of the topcoat layer using an electron microscope, and the average particle size can be determined by measuring the longest diameter of each of the inorganic fillers present in multiple observation fields (for example, five fields) and averaging them.

前記無機フィラーのアスペクト比は5以上であることを要するが、前記無機フィラーのアスペクト比が5未満の場合には、十分な亀裂伝搬抑制効果を得ることができない。同様の観点から、前記無機フィラーのアスペクト比は10以上であることが好ましい。
一方、前記無機フィラーのアスペクト比が75を超えると、塗料化、塗装時に破壊するおそれがあるため、前記無機フィラーのアスペクト比は75以下であることが好ましい。
なお、前記無機フィラーのアスペクト比は、前記無機フィラーの平均厚さに対する平均粒径の比(平均粒径/平均厚さ)である。また、前記無機フィラーの平均粒径及び平均厚さは、上述したように、例えば電子顕微鏡を用いたトップコート層の断面観察によって得ることができ、複数の観察視野(例えば5視野)中に存在する無機フィラーの平均粒径及び平均厚さからアスペクト比を算出することができる。
The aspect ratio of the inorganic filler must be 5 or more, but if the aspect ratio of the inorganic filler is less than 5, a sufficient crack propagation suppression effect cannot be obtained. From the same viewpoint, the aspect ratio of the inorganic filler is preferably 10 or more.
On the other hand, if the aspect ratio of the inorganic filler exceeds 75, there is a risk of destruction during preparation and application of the paint. Therefore, the aspect ratio of the inorganic filler is preferably 75 or less.
The aspect ratio of the inorganic filler is the ratio of the average particle diameter to the average thickness of the inorganic filler (average particle diameter/average thickness). As described above, the average particle diameter and average thickness of the inorganic filler can be obtained by, for example, observing the cross section of the topcoat layer using an electron microscope, and the aspect ratio can be calculated from the average particle diameter and average thickness of the inorganic filler present in multiple observation fields (for example, five fields).

前記無機フィラーの種類は、上述した粒径及びアスペクト比を満たすものであれば特に限定はされない。例えば、天然雲母、合成雲母、バーミキュライト、タルク、窒化珪素、カオリン、ウォラスナイト、チタン酸塩、アルミナ粉体、黒鉛、ガラスフレーク、チタン酸カリウム繊維、セピオライト、石膏繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ララス繊維、ゾノライト等や;これらの金属被覆、シランカップリング等の表面処理品を用いることができる。これらの無機フィラーは一種を単独で用いることもできるし、複数種を併用することもできる。 The type of inorganic filler is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned particle size and aspect ratio. For example, natural mica, synthetic mica, vermiculite, talc, silicon nitride, kaolin, wollastonite, titanate, alumina powder, graphite, glass flakes, potassium titanate fiber, sepiolite, gypsum fiber, carbon fiber, aramid fiber, laras fiber, zonolite, etc.; or surface-treated products of these with metal coating, silane coupling, etc. can be used. These inorganic fillers can be used alone or in combination.

前記トップコート層は、前記樹脂成分、前記着色顔料及び前記無機フィラーに加えて、平均粒径が1~35μmで且つマイクロビッカース硬さが50HV0.05以下である有機骨材を含む。
このような有機骨材は、前記トップコート層中で応力緩和剤のような作用を発揮することができ、本発明のフッ素樹脂塗装鋼板の経時加工性を高めることができる。
The top coat layer contains, in addition to the resin component, the color pigment, and the inorganic filler, an organic aggregate having an average particle size of 1 to 35 μm and a micro Vickers hardness of 50 HV 0.05 or less.
Such an organic aggregate can act like a stress relaxant in the topcoat layer, and can improve the aging workability of the fluororesin-coated steel sheet of the present invention.

前記トップコート層中の前記有機骨材の含有量は、0.1~15質量%である。優れた応力緩和効果を得る観点からは、前記トップコート層中の前記有機骨材の含有量が、0.1質量%以上であることを要し、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましい。また、トップコート層の耐久性や強度を維持する観点からは、前記トップコート層中の前記有機骨材の含有量が、15質量%以下であることを要し、12質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。 The content of the organic aggregate in the topcoat layer is 0.1 to 15% by mass. From the viewpoint of obtaining an excellent stress relaxation effect, the content of the organic aggregate in the topcoat layer must be 0.1% by mass or more, preferably 1% by mass or more, and more preferably 2% by mass or more. Furthermore, from the viewpoint of maintaining the durability and strength of the topcoat layer, the content of the organic aggregate in the topcoat layer must be 15% by mass or less, preferably 12% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.

前記有機骨材の平均粒径は1~35μmであることを要するが、前記有機骨材の平均粒径が1未満の場合には、十分な亀裂伝搬抑制効果を得ることができない。同様の観点から、前記有機骨材の平均粒径は2μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましい。
一方、前記有機骨材の平均粒径が35μmを超えると、曲げ加工時にトップコート層から有機骨材が離脱しやすくなるため、前記有機骨材の平均粒径は35μm以下であることを要し、30μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましい。
なお、前記有機骨材の平均粒径は、前記有機骨材の最短径と最長径とを平均したものである。また、前記有機骨材の最短径及び最長径は、例えば電子顕微鏡を用いたトップコート層の断面観察によって得ることができ、複数の観察視野(例えば5視野)中に存在する有機骨材の短径及び最長径を測定することで、平均粒径を算出することができる。
The organic aggregate must have an average particle size of 1 to 35 μm, but if the average particle size of the organic aggregate is less than 1, a sufficient crack propagation suppression effect cannot be obtained. From the same viewpoint, the organic aggregate preferably has an average particle size of 2 μm or more, and more preferably has an average particle size of 3 μm or more.
On the other hand, if the average particle size of the organic aggregate exceeds 35 μm, the organic aggregate is likely to come off from the top coat layer during bending, so the average particle size of the organic aggregate must be 35 μm or less, preferably 30 μm or less, and more preferably 20 μm or less.
The average particle size of the organic aggregate is the average of the shortest diameter and the longest diameter of the organic aggregate. The shortest diameter and the longest diameter of the organic aggregate can be obtained, for example, by observing the cross section of the topcoat layer using an electron microscope, and the average particle size can be calculated by measuring the shortest diameter and the longest diameter of the organic aggregate present in a plurality of observation fields (for example, five fields).

前記有機骨材のマイクロビッカース硬さは50HV0.05以下であることを要するが、前記有機骨材のマイクロビッカース硬さが50HV0.05を超える場合には、十分な応力緩和効果を得ることができない。同様の観点から、前記有機骨材のアスペクト比は45HV0.05以下であることが好ましく、40HV0.05以下であることがより好ましい。
一方、前記有機骨材のマイクロビッカース硬さが10未満であると、トップコート層の十分な耐久性が得られないおそれがあるため、前記有機骨材のマイクロビッカース硬さは10HV0.05以上であることが好ましい。
なお、前記有機骨材のマイクロビッカース硬さについては、サンプルのフッ素樹脂塗装鋼板を、常温乾燥樹脂で埋め込んだ後に研磨し、露出したトップコート層の断面から有機骨材を選択し、微小硬度計(例えば島津製作所製微小硬度計HMV-G21)を用い、選択した有機骨材のビッカース硬さを測定できる。測定方法は、JIS Z 2244に準拠し、荷重0.49mN(0.05gf)の条件(HV0.05)で試験を実施している。
The micro Vickers hardness of the organic aggregate is required to be 50HV 0.05 or less, but if the micro Vickers hardness of the organic aggregate exceeds 50HV 0.05 , a sufficient stress relaxation effect cannot be obtained. From the same viewpoint, the aspect ratio of the organic aggregate is preferably 45HV 0.05 or less, and more preferably 40HV 0.05 or less.
On the other hand, if the micro Vickers hardness of the organic aggregate is less than 10, there is a risk that sufficient durability of the top coat layer cannot be obtained, so the micro Vickers hardness of the organic aggregate is preferably 10HV0.05 or more.
The Vickers microhardness of the organic aggregate can be measured by embedding a sample fluororesin-coated steel plate in a room temperature drying resin, polishing it, selecting an organic aggregate from the cross section of the exposed topcoat layer, and measuring the Vickers hardness of the selected organic aggregate using a microhardness tester (e.g., Shimadzu Corporation's HMV-G21 microhardness tester). The measurement method is in accordance with JIS Z 2244, and the test is performed under a load of 0.49 mN (0.05 gf) (HV 0.05 ).

前記有機骨材の種類は、上述した粒径及びマイクロビッカース硬さを満たすものであれば特に限定はされない。例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素樹脂、ウレア樹脂、アクリル系トリブロックコポリマー、ブタジエン系ゴム等のビーズ(粒子)や、これらに官能基付与したもの等の表面処理品を用いることができる。これらの有機骨材は一種を単独で用いることもできるし、複数種を併用することもできる。 The type of organic aggregate is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned particle size and micro Vickers hardness. For example, beads (particles) of acrylic resin, urethane resin, fluororesin, urea resin, acrylic triblock copolymer, butadiene rubber, etc., or surface-treated products such as those with functional groups added thereto, can be used. These organic aggregates can be used alone or in combination.

また、前記トップコート層中の前記無機フィラー及び前記有機骨材の合計含有量は、0.2~35質量%であることが好ましく、1~30質量%であることがより好ましい。前記無機フィラー及び前記有機骨材の合計含有量が0.2質量%以上である場合には、亀裂伝搬抑制効果及び応力緩和効果が十分に得られるため、より優れた経時加工性を得ることができる。一方、前記無機フィラー及び前記有機骨材の合計含有量が35質量%以下の場合には、前記トップコート層の耐久性低下を確実に抑えることができる。 The total content of the inorganic filler and the organic aggregate in the topcoat layer is preferably 0.2 to 35% by mass, and more preferably 1 to 30% by mass. When the total content of the inorganic filler and the organic aggregate is 0.2% by mass or more, the crack propagation suppression effect and the stress relaxation effect are sufficiently obtained, and therefore, better processability over time can be obtained. On the other hand, when the total content of the inorganic filler and the organic aggregate is 35% by mass or less, the decrease in durability of the topcoat layer can be reliably suppressed.

なお、前記トップコート層には、前記樹脂成分、前記着色顔料、前記無機フィラー及び前記有機骨材に加え、目的や用途に応じて、その他の添加剤を含むことができる。
前記その他の添加剤としては、例えば、アルミニウム粉等のメタリック顔料、炭酸塩や硫酸塩等の顔料、光沢調整のためのシリカ微粒子等の各種微粒子、ワックス、消泡剤、レベリング剤などが挙げられる。
これらその他の添加剤については、前記トップコート層中での含有量が合計で10質量%以下であることが好ましい。本発明による、経時加工性等の効果を阻害しないためである。
In addition to the resin component, the color pigment, the inorganic filler, and the organic aggregate, the top coat layer may contain other additives depending on the purpose and application.
Examples of the other additives include metallic pigments such as aluminum powder, pigments such as carbonates and sulfates, various fine particles such as silica fine particles for adjusting gloss, wax, antifoaming agents, and leveling agents.
The total content of these other additives in the top coat layer is preferably 10% by mass or less, so as not to impair the effects of the present invention, such as processability over time.

なお、前記トップコート層を形成するための、塗料の塗装条件は、特に限定されない。例えば、トップコート層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。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、トップコート層を形成することができる。前記焼付処理の温度は、通常、最高到達板温を240~260℃程度とする。また、熱風加熱の場合、熱風風速は、板表面で1~10m/秒、好ましくは5~10m/秒と早くすることが好ましい。 The coating conditions for forming the topcoat layer are not particularly limited. For example, the coating composition that is the material for the topcoat layer can be applied by a method such as roll coater coating or curtain flow coating. After the coating composition is applied, the topcoat layer can be formed by baking using a heating means such as hot air heating, infrared heating, or induction heating. The temperature of the baking process is usually set to a maximum plate temperature of about 240 to 260°C. In addition, in the case of hot air heating, it is preferable to set the hot air speed at the plate surface to be as fast as 1 to 10 m/s, preferably 5 to 10 m/s.

さらに、前記トップコート層の平均膜厚については、特に限定はされないが、10~50μmであることが好ましく、12~30μmであることがより好ましい。前記トップコート層の平均膜厚10μm未満の場合、トップコート層の耐久性が低くなるおそれがあり、前記トップコート層の平均膜厚が50μmを超えると、焼付時にワキという塗料中のシンナーの突沸によりピンホール状の欠陥を生じやすくなるおそれがある。 Furthermore, the average thickness of the topcoat layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 50 μm, and more preferably 12 to 30 μm. If the average thickness of the topcoat layer is less than 10 μm, the durability of the topcoat layer may be reduced, and if the average thickness of the topcoat layer exceeds 50 μm, pinhole defects called "popping" may easily occur due to bumping of thinner in the paint during baking.

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

<本発明例1~4、比較例1~3>
(本発明例1)
板厚0.35mm、めっき付着量が片面あたり150g/m2、Zn-55%Al-1.6%Siの組成を有するめっき層にスキンパス処理を施した溶融Al-Zn系めっき鋼板を用意した。
上記溶融Al-Zn系めっき鋼板上に、バナジウム系のクロメートフリー化成処理液(樹脂成分としてウレタン樹脂を用い、防錆成分として、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含んだ化成処理液)を、溶融Al-Zn系めっき鋼板上にバーコータで塗布し、鋼板の到達温度90℃、焼き付け時間10秒で乾燥させ、付着量0.2g/m2になるように、化成処理皮膜を形成した。
その後、エポキシ変性ウレタン系樹脂を基体とし、リン酸バナジウムを防錆顔料としたプライマー層用塗料を、上記化成処理層上にロールコーターで塗布し、鋼板の到達温度210℃、焼き付け時間25秒で焼き付け、焼き付け後の膜厚が5μmになるようにプライマー層を形成した。
そして、プライマー層を形成した鋼板を、水冷及び乾燥させた後、PVdF樹脂30質量%と、アクリル樹脂15質量%とを合計45質量%とした樹脂成分に対して、40質量%の黒色顔料としての鉄-クロム系複合酸化物(シェファードカラー社製「Black411」)(平均粒径1.1μm)、0.5質量%の白色顔料としての酸化チタン(平均粒子径500nm)、3質量%の無機フィラーとしての合成雲母(平均粒径15μm、アスペクト比10)、及び、3質量%の有機骨材としてのアクリルビーズ(平均粒径20μm、マイクロビッカース硬度20HV0.05)を配合したトップコート層用塗料を用意した。その後、プライマー層上にトップコート層用塗料を塗布し、乾燥後の平均膜厚が20μmとなるよう、雰囲気温度400℃、板面の平均熱風風速5m/秒のオーブン内にて到達板温度250℃で50秒焼付けてトップコート層を形成し、サンプルとなる塗装鋼板(フッ素樹脂塗装鋼板)を作製した。
なお、サンプルとなる塗装鋼板のトップコート層の条件は、表1にも示している。また、トップコート層中の、無機フィラーの平均粒径及びアスペクト比、並びに、有機骨材の平均粒径及びマイクロビッカース硬度については、予め上記の範囲に制御したものを用いている。
<Inventive Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 to 3>
(Example 1 of the invention)
A hot-dip Al-Zn plated steel sheet having a thickness of 0.35 mm, a coating weight of 150 g/m 2 per side, and a coating layer having a composition of Zn-55% Al-1.6% Si that was subjected to skin pass treatment was prepared.
A vanadium-based chromate-free chemical conversion treatment solution (a chemical conversion treatment solution that uses urethane resin as the resin component and contains an organic vanadium compound chelated with acetylacetone as the rust-preventive component) was applied to the above-mentioned hot-dip Al-Zn-plated steel sheet with a bar coater, and the steel sheet was dried at an attained temperature of 90°C for a baking time of 10 seconds to form a chemical conversion coating so as to give a coating weight of 0.2 g/ m2 .
Thereafter, a primer layer paint having an epoxy-modified urethane resin as a base and vanadium phosphate as an anti-rust pigment was applied onto the above chemical conversion coating layer using a roll coater, and the paint was baked at a steel plate temperature of 210°C for a baking time of 25 seconds to form a primer layer with a film thickness of 5 μm after baking.
The steel plate on which the primer layer was formed was then water-cooled and dried, and a topcoat layer paint was then prepared by blending 30% by mass of PVdF resin and 15% by mass of acrylic resin (total of 45% by mass) with 40% by mass of iron-chromium composite oxide (Shepherd Color's "Black 411") (average particle size 1.1 μm) as a black pigment, 0.5% by mass of titanium oxide (average particle size 500 nm) as a white pigment, 3% by mass of synthetic mica (average particle size 15 μm, aspect ratio 10) as an inorganic filler, and 3% by mass of acrylic beads (average particle size 20 μm, micro Vickers hardness 20 HV 0.05 ) as an organic aggregate. Thereafter, a paint for the topcoat layer was applied onto the primer layer, and the topcoat layer was formed by baking for 50 seconds at a plate temperature of 250°C in an oven with an atmospheric temperature of 400°C and an average hot air speed on the plate surface of 5 m/sec, so that the average film thickness after drying would be 20 μm, and a sample coated steel plate (fluororesin coated steel plate) was produced.
The conditions of the topcoat layer of the sample coated steel sheets are also shown in Table 1. The average particle size and aspect ratio of the inorganic filler, and the average particle size and micro Vickers hardness of the organic aggregate in the topcoat layer were controlled in advance to be within the above-mentioned ranges.

(本発明例2)
トップコート層中の有機骨材として、アクリルビーズではなく、PTFE骨材(平均粒径18μm、マイクロビッカース硬度が10HV0.05)1質量%用いたこと以外は、本発明例1と同様の条件で、サンプルとなる塗装鋼板を作製した。
なお、サンプルとなる塗装鋼板のトップコート層の条件は、表1にも示している。
(Example 2 of the invention)
A sample coated steel plate was prepared under the same conditions as in Example 1 of the present invention, except that 1% by mass of PTFE aggregate (average particle size 18 μm, micro Vickers hardness 10 HV0.05 ) was used as the organic aggregate in the top coat layer instead of acrylic beads.
The conditions of the topcoat layer of the sample coated steel sheets are also shown in Table 1.

(本発明例2)
トップコート層中の有機骨材として、アクリルビーズではなく、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)骨材(平均粒径18μm、マイクロビッカース硬度が10HV0.05)1質量%を用いたこと以外は、本発明例1と同様の条件で、サンプルとなる塗装鋼板を作製した。
なお、サンプルとなる塗装鋼板のトップコート層の条件は、表1にも示している。
(Example 2 of the invention)
A sample coated steel plate was prepared under the same conditions as in Example 1 of the present invention, except that 1 mass% of polytetrafluoroethylene (PTFE) aggregate (average particle size 18 μm, micro Vickers hardness 10 HV0.05 ) was used as the organic aggregate in the top coat layer instead of acrylic beads.
The conditions of the topcoat layer of the sample coated steel sheets are also shown in Table 1.

(本発明例3)
トップコート層中の無機フィラーとして、合成雲母ではなく、タルク(平均粒径20μm、アスペクト比10)3質量%を用いたこと以外は、本発明例1と同様の条件で、サンプルとなる塗装鋼板を作製した。
なお、サンプルとなる塗装鋼板のトップコート層の条件は、表1にも示している。
(Example 3 of the invention)
A sample coated steel sheet was prepared under the same conditions as in Example 1 of the present invention, except that 3 mass% of talc (average particle size 20 μm, aspect ratio 10) was used as the inorganic filler in the top coat layer instead of synthetic mica.
The conditions of the topcoat layer of the sample coated steel sheets are also shown in Table 1.

(本発明例4)
化成処理層の形成に先立って、溶融Al-Zn系めっき鋼板を、雰囲気温度200℃で12時間アニール処理を施し、めっき層中のデンドライト相のビッカース硬さを10~110HV0.1の範囲にしたこと以外は、本発明例1と同様の条件で、サンプルとなる塗装鋼板を作製した。
なお、サンプルとなる塗装鋼板のトップコート層の条件は、表1にも示している。
(Example 4 of the invention)
Prior to the formation of the chemical conversion coating layer, the hot-dip Al-Zn-plated steel sheet was annealed at an atmospheric temperature of 200°C for 12 hours to set the Vickers hardness of the dendritic phase in the plating layer to a range of 10 to 110 HV0.1 . Except for this, a coated steel sheet sample was produced under the same conditions as in Invention Example 1.
The conditions of the topcoat layer of the sample coated steel sheets are also shown in Table 1.

(比較例1)
トップコート層中に、有機骨材としてのアクリルビーズ及び無機フィラーとしての合成雲母を含有しない以外は、本発明例1と同様の条件で、サンプルとなる塗装鋼板を作製した。
なお、サンプルとなる塗装鋼板のトップコート層の条件は、表1にも示している。
(Comparative Example 1)
A coated steel sheet sample was prepared under the same conditions as in Inventive Example 1, except that the topcoat layer did not contain acrylic beads as an organic aggregate and synthetic mica as an inorganic filler.
The conditions of the topcoat layer of the sample coated steel sheets are also shown in Table 1.

(比較例2)
トップコート層中に、有機骨材としてのアクリルビーズ及び無機フィラーとしての合成雲母を含有せず、合成シリカ(平均粒径4μm)を3質量%含むこと以外は、本発明例1と同様の条件で、サンプルとなる塗装鋼板を作製した。
なお、サンプルとなる塗装鋼板のトップコート層の条件は、表1にも示している。
(Comparative Example 2)
A sample coated steel plate was prepared under the same conditions as in Example 1 of the present invention, except that the top coat layer did not contain acrylic beads as an organic aggregate or synthetic mica as an inorganic filler, but contained 3 mass% synthetic silica (average particle size 4 μm).
The conditions of the topcoat layer of the sample coated steel sheets are also shown in Table 1.

(比較例3)
トップコート層中の有機骨材として、アクリルビーズではなく、ポリイミド骨材(平均粒径20μm、マイクロビッカース硬度が60Hv0.05)1質量%用いたこと以外は、本発明例1と同様の条件で、サンプルとなる塗装鋼板を作製した。
なお、サンプルとなる塗装鋼板のトップコート層の条件は、表1にも示している。
(Comparative Example 3)
A sample coated steel plate was prepared under the same conditions as in Example 1 of the present invention, except that 1 mass% of polyimide aggregate (average particle size 20 μm, micro Vickers hardness 60 Hv0.05 ) was used as the organic aggregate in the top coat layer instead of acrylic beads.
The conditions of the topcoat layer of the sample coated steel sheets are also 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、以下の通り評価を行った。
<Evaluation>
Each of the samples of coated steel sheets obtained as described above was evaluated as follows.

(1)加工性及び経時加工性
各サンプルの塗装鋼板について、JIS G 3322にならい曲げ試験を実施した。試験片幅75mmで180度曲げを行った際の、内側間隔を板の枚数によって表示し、曲げた表面塗膜にクラックが発生しない限界の板枚数(T)をノークラックTとした。このノークラックTは、小さいほど加工性に優れることを示す。
この曲げ試験を、サンプル作製直後と、夏季3か月保管に相当する、50℃-72時間保持後(促進経時後)に実施した。サンプル作製直後及び促進経時後のそれぞれについて、ノークラックTの結果を表1に示す。
また、促進経時後の曲げ試験については、以下の基準に従って経時加工性の評価を行い、評価結果を表1に示す。
〇:サイディング用途などで実用的な6T以下
×:6Tを超える
(1) Workability and workability over time A bending test was carried out on each sample of coated steel sheet in accordance with JIS G 3322. When a test piece with a width of 75 mm was bent 180 degrees, the inner distance was expressed by the number of sheets, and the limit number of sheets (T) at which no cracks occurred in the bent surface coating was taken as No-Crack T. The smaller this No-Crack T, the better the workability.
This bending test was carried out immediately after the sample was made and after it was kept at 50°C for 72 hours (accelerated aging), which is equivalent to storing the sample for 3 months in summer. The results of no crack T immediately after the sample was made and after accelerated aging are shown in Table 1.
In addition, in the bending test after accelerated aging, the aged workability was evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Table 1.
〇: 6T or less, practical for siding applications, etc. ×: Over 6T

Figure 0007614046000001
Figure 0007614046000001

表1の結果から、本発明例の各サンプルは、比較例の各サンプルに比べて経時加工性に優れていることがわかる。 The results in Table 1 show that the samples of the present invention have superior processability over time compared to the samples of the comparative examples.

本発明によれば加工性や耐候性等の他の物性を良好に維持しつつ、経時加工性に優れた塗装鋼板を提供できる。 The present invention provides coated steel sheets that have excellent workability over time while maintaining other physical properties such as workability and weather resistance.

10 溶融Al-Zn系めっき鋼板上
20 化成処理層
30 プライマー層
40 トップコート層
41 樹脂成分
42 無機フィラー
43 有機骨材
10: hot-dip Al-Zn-plated steel sheet 20: chemical conversion coating layer 30: primer layer 40: top coat layer 41: resin component 42: inorganic filler 43: organic aggregate

Claims (5)

溶融Al-Zn系めっき鋼板上に、化成処理皮膜、プライマー層及びトップコート層が形成された塗装鋼板であって、
前記トップコート層は、ポリフッ化ビニリデン樹脂及びアクリル樹脂を含有し、該ポリフッ化ビニリデン樹脂の含有質量割合が50~80%である樹脂成分と、
着色顔料10~50質量と、
平均粒径が1~30μmで且つアスペクト比が5以上である、無機フィラー0.1~20質量%と、
平均粒径が1~35μmで且つマイクロビッカース硬さが50HV0.05以下である、有機骨材1~12質量%と、
を含み、
前記無機フィラーは、天然雲母、合成雲母、バーミキュライト、タルク、窒化珪素、カオリン、ウォラスナイト、チタン酸塩、アルミナ粉体、黒鉛、ガラスフレーク、チタン酸カリウム繊維、セピオライト、石膏繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ララス繊維、ゾノライト、及び、これらの表面処理品からなる群より選択される少なくとも一種であることを特徴とする、フッ素樹脂塗装鋼板。
A coated steel sheet having a chemical conversion coating, a primer layer and a top coat layer formed on a hot-dip Al-Zn-plated steel sheet,
The top coat layer comprises a resin component containing a polyvinylidene fluoride resin and an acrylic resin, the polyvinylidene fluoride resin being present in an amount of 50 to 80% by mass;
10 to 50 mass of color pigment;
0.1 to 20 mass% of an inorganic filler having an average particle size of 1 to 30 μm and an aspect ratio of 5 or more;
1 to 12 mass% of organic aggregate having an average particle size of 1 to 35 μm and a micro Vickers hardness of 50 HV 0.05 or less;
Including,
The fluororesin-coated steel sheet is characterized in that the inorganic filler is at least one selected from the group consisting of natural mica, synthetic mica, vermiculite, talc, silicon nitride, kaolin, wollasnite, titanate, alumina powder, graphite, glass flake, potassium titanate fiber, sepiolite, gypsum fiber, carbon fiber, aramid fiber, laras fiber, zonolite, and surface-treated products thereof .
前記トップコート層中の前記無機フィラー及び前記有機骨材の合計含有量が、1.1~30質量%であることを特徴とする、請求項1に記載のフッ素樹脂塗装鋼板。 2. The fluororesin-coated steel sheet according to claim 1, wherein a total content of the inorganic filler and the organic aggregate in the topcoat layer is 1.1 to 30 mass %. 前記溶融Al-Zn系めっき鋼板のめっき層は、Al:20~95質量%、Si:1~3質量%及び任意添加成分:5質量%以下を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる組成を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載のフッ素樹脂塗装鋼板。 The fluororesin-coated steel sheet according to claim 1 or 2, characterized in that the coating layer of the hot-dip Al-Zn-based coated steel sheet contains 20-95% by mass of Al, 1-3% by mass of Si, and 5% by mass or less of optional added components, with the remainder being Zn and unavoidable impurities. 前記めっき層は、Al:50~60質量%、Si:1~3質量%及び任意添加成分:5質量%以下を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる組成を有することを特徴とする、請求項3に記載のフッ素樹脂塗装鋼板。 The fluororesin-coated steel sheet according to claim 3, characterized in that the plating layer contains 50-60 mass% Al, 1-3 mass% Si, and 5 mass% or less of optional added components, with the remainder being Zn and unavoidable impurities. 前記めっき層は、デンドライト相及びインターデンドライト相を有し、該デンドライト相のビッカース硬さが、10~110HV0.1であることを特徴とする、請求項3又は4項に記載のフッ素樹脂塗装鋼板。 5. The fluororesin-coated steel sheet according to claim 3, wherein the plating layer has a dendritic phase and an interdendritic phase, and the dendritic phase has a Vickers hardness of 10 to 110 HV0.1.
JP2021123614A 2021-07-28 2021-07-28 Fluororesin coated steel sheet Active JP7614046B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021123614A JP7614046B2 (en) 2021-07-28 2021-07-28 Fluororesin coated steel sheet
JP2024231367A JP2025036664A (en) 2021-07-28 2024-12-26 Fluorine resin coated steel sheet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021123614A JP7614046B2 (en) 2021-07-28 2021-07-28 Fluororesin coated steel sheet

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024231367A Division JP2025036664A (en) 2021-07-28 2024-12-26 Fluorine resin coated steel sheet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023019125A JP2023019125A (en) 2023-02-09
JP7614046B2 true JP7614046B2 (en) 2025-01-15

Family

ID=85159192

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021123614A Active JP7614046B2 (en) 2021-07-28 2021-07-28 Fluororesin coated steel sheet
JP2024231367A Pending JP2025036664A (en) 2021-07-28 2024-12-26 Fluorine resin coated steel sheet

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024231367A Pending JP2025036664A (en) 2021-07-28 2024-12-26 Fluorine resin coated steel sheet

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP7614046B2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001137775A (en) 1999-11-17 2001-05-22 Nisshin Steel Co Ltd Stainless steel plate coated with transparent fluororesin having high film hardness and excellent wear resistance
JP2002363722A (en) 2001-03-19 2002-12-18 Kawasaki Steel Corp COATED HOT DIP Al-Zr ALLOY PLATED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT WORKABILITY AND CORROSION RESISTANCE
JP2003071980A (en) 2001-08-31 2003-03-12 Yodogawa Steel Works Ltd Coated steel sheet for exterior
JP2004209720A (en) 2002-12-27 2004-07-29 Nisshin Steel Co Ltd Coated metal plate excellent in processability and scratch resistance
JP2020514518A (en) 2016-12-20 2020-05-21 アルケマ フランス Fluoropolymer-based powder coating
JP2020100740A (en) 2018-12-21 2020-07-02 日本ペイント・インダストリアルコ−ティングス株式会社 Pre-coated metal plate coating composition, pre-coated metal plate and method for producing the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001137775A (en) 1999-11-17 2001-05-22 Nisshin Steel Co Ltd Stainless steel plate coated with transparent fluororesin having high film hardness and excellent wear resistance
JP2002363722A (en) 2001-03-19 2002-12-18 Kawasaki Steel Corp COATED HOT DIP Al-Zr ALLOY PLATED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT WORKABILITY AND CORROSION RESISTANCE
JP2003071980A (en) 2001-08-31 2003-03-12 Yodogawa Steel Works Ltd Coated steel sheet for exterior
JP2004209720A (en) 2002-12-27 2004-07-29 Nisshin Steel Co Ltd Coated metal plate excellent in processability and scratch resistance
JP2020514518A (en) 2016-12-20 2020-05-21 アルケマ フランス Fluoropolymer-based powder coating
JP2020100740A (en) 2018-12-21 2020-07-02 日本ペイント・インダストリアルコ−ティングス株式会社 Pre-coated metal plate coating composition, pre-coated metal plate and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2025036664A (en) 2025-03-14
JP2023019125A (en) 2023-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100500189B1 (en) Surface treated steel plate and method for production thereof
JP6959466B2 (en) Painted steel plate
CN103748252B (en) Coated plated steel material
WO2000071773A1 (en) Plated steel product, plated steel sheet and precoated steel sheet having excellent resistance to corrosion
WO2016152119A1 (en) Coated galvanized steel sheet
JP3654521B2 (en) Painted steel sheet excellent in workability and corrosion resistance of processed part and method for producing the same
JP7436943B2 (en) Prepainted plated steel sheets and molded products
JP6741840B1 (en) Surface treated steel
JP2008111189A (en) Hot-work method of hot dip plated steel sheet and hot-work formed article
JP4931673B2 (en) Painted steel sheet with excellent corrosion resistance
JP7614046B2 (en) Fluororesin coated steel sheet
JP4412063B2 (en) Resin coated steel sheet
JP3749440B2 (en) Painted steel sheet excellent in workability and corrosion resistance of processed part and method for producing the same
JP4266524B2 (en) Painted steel sheet and method for producing the same
JP7618634B2 (en) Painted steel plate
JP4002534B2 (en) High corrosion-resistant coated steel sheet with excellent paint film adhesion and sharpness and low environmental impact
JP7618633B2 (en) Painted steel plate
JP6772943B2 (en) Painted steel plate
JP2004225157A (en) High corrosion resistance coated steel sheet with excellent clarity
JP3507823B2 (en) Painted steel sheet excellent in workability and corrosion resistance of processed part and method for producing the same
JP7373456B2 (en) painted steel plate
JP3924261B2 (en) High corrosion-resistant coated steel sheet with excellent image clarity and low environmental impact
JP2024065974A (en) Coated steel sheet and method for producing coated steel sheet
JPH11129388A (en) Precoating metal plate with excellent flaw resistance, processability and durability, and its manufacture
JP2024065975A (en) Coated steel sheet and method for producing coated steel sheet

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231017

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240625

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240709

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240828

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7614046

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150