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JP7410388B2 - Painted plated steel plate - Google Patents
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JP7410388B2 - Painted plated steel plate - Google Patents

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JP7410388B2 JP2020041329A JP2020041329A JP7410388B2 JP 7410388 B2 JP7410388 B2 JP 7410388B2 JP 2020041329 A JP2020041329 A JP 2020041329A JP 2020041329 A JP2020041329 A JP 2020041329A JP 7410388 B2 JP7410388 B2 JP 7410388B2
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Description

本発明は、塗装めっき鋼板に関する。 The present invention relates to a painted plated steel plate.

家電用、建材用などに、従来の成形加工後に塗装されていたポストコート鋼板製品に代わって、着色した有機皮膜を被覆したプレコート鋼板が使用されるようになってきた。こプレコート鋼板は、防錆処理を施した鋼板やめっき鋼板に着色した有機皮膜を被覆したもので、美麗な外観を有しながら、十分な加工性を有し、耐食性が良好であるという特性を有している。 Pre-coated steel sheets coated with a colored organic film have come to be used for home appliances, building materials, etc. in place of the conventional post-coated steel sheet products that are painted after forming. This pre-coated steel sheet is made by coating a rust-preventing steel sheet or plated steel sheet with a colored organic film, and has the characteristics of having a beautiful appearance, sufficient workability, and good corrosion resistance. have.

プレコート鋼板(以下、塗装鋼板とも称する)は、需要家がその製品のために求める塗膜を前もって形成して出荷される鋼板であり、需要家にて塗装やそれに関連する作業を省くことができるとともに、そのような作業のための設備も不要になるため、様々な分野においてその利用が拡大している。初期のプレコート鋼板においては、塗装を施す下地鋼板として、クロメートによる防錆処理を施したクロメート化成処理鋼板が用いられていた。その後、クロメート化成処理皮膜から溶出する可能性のある6価のクロムの毒性問題から、クロメート化成処理塗装鋼板に代わり、6価クロム非含有防錆処理を施した下地鋼板を使用するクロメートフリー型塗装鋼板が注目されるに至り、近年家電分野ではその利用が特に増大している。一方、屋外での長期にわたる耐食性が要求される建材分野ではクロメート型塗装鋼板が主流として利用されている。 Pre-coated steel sheets (hereinafter also referred to as coated steel sheets) are steel sheets that are shipped with the coating desired by the customer for the product formed in advance, which allows the customer to omit painting and related work. At the same time, since equipment for such work is no longer required, its use is expanding in various fields. In early pre-painted steel sheets, chromate chemical conversion treated steel sheets were used as base steel sheets for coating. Later, due to the toxicity issue of hexavalent chromium that could be leached from the chromate chemical conversion coating, a chromate-free type coating was introduced that used a base steel sheet that had been subjected to rust prevention treatment that did not contain hexavalent chromium, instead of the chromate chemical conversion coated steel sheet. Steel plates have attracted attention, and their use has increased particularly in the field of home appliances in recent years. On the other hand, in the field of building materials that require long-term corrosion resistance outdoors, chromate coated steel sheets are mainly used.

建材分野へのクロメートフリー型塗装鋼板の適用拡大を目的に、クロメート化成処理の有する高い耐食性をクロメートフリー処理でも実現するため、これまでに多くの検討がなされてきている。しかし、要求性能を十分に満足するクロメートフリー処理の提供には至っていない。 With the aim of expanding the application of chromate-free coated steel sheets to the field of building materials, many studies have been made to achieve the high corrosion resistance of chromate chemical conversion treatment with chromate-free treatment. However, a chromate-free treatment that fully satisfies the required performance has not yet been provided.

一方、最近、クロメートフリー処理の下地となるめっき鋼板の高耐食化も進み、従来主流であった亜鉛めっき鋼板から、アルミニウムやマグネシウム、シリコン等を添加した亜鉛合金系のめっき鋼板も利用されることで、これらの亜鉛合金系めっき鋼板に対しても高い耐食性を有するクロメートフリー処理が求められるようになってきた。 On the other hand, recently, galvanized steel sheets, which are the base material for chromate-free treatment, have become highly corrosion resistant, and galvanized steel sheets, which have been the mainstream in the past, are now being replaced by zinc alloy-based galvanized steel sheets with additions of aluminum, magnesium, silicon, etc. Therefore, a chromate-free treatment with high corrosion resistance is now required for these zinc alloy plated steel sheets.

これまでにも亜鉛合金めっき鋼板のクロメートフリー後処理に関する検討事例はなされている。
例えば、特許文献1には、耐食性、耐アルカリ性や耐溶剤性などの耐洗浄剤性、皮膜密着性、塗料密着性および印刷密着性などの密着性、耐湿変色性や耐結露性などの耐水性に優れ、且つ加工性および摺動性にも優れるクロムフリー表面処理亜鉛系めっき鋼板が提案されている。
特許文献1には、上記鋼板を提供する技術として、分子内に特定の官能基を2個以上と、特定の親水性官能基を1個以上含有し、特定の分子量である有機ケイ素化合物(C)と、特定の構造単位を有する水系ウレタン樹脂(E)と、特定の構造を有するカチオン性フェノール樹脂(F)の3成分を特定の比率で含有する造膜成分(c)と、チタンフッ化水素酸(H)、ジルコンフッ化水素酸(I)、リン酸化合物(J)と、バナジウム(IV)化合物(K)の4成分を特定の比率で含有するインヒビター成分(d)と、ポリエチレンワックス(L)と、水性媒体と、からなり、pHが4~6である水系金属表面処理剤を塗布乾燥することにより、各成分を含有する複合皮膜を形成することが記載されている。
Up to now, studies have been conducted on chromate-free post-treatment of zinc alloy coated steel sheets.
For example, Patent Document 1 describes corrosion resistance, detergent resistance such as alkali resistance and solvent resistance, adhesion properties such as film adhesion, paint adhesion and printing adhesion, and water resistance such as humidity discoloration resistance and dew condensation resistance. A chromium-free surface-treated zinc-plated steel sheet has been proposed that has excellent workability and sliding properties.
Patent Document 1 describes, as a technique for providing the above-mentioned steel sheet, an organosilicon compound (C ), a film-forming component (c) containing three components in a specific ratio: a water-based urethane resin (E) having a specific structural unit, and a cationic phenol resin (F) having a specific structure, and titanium hydrogen fluoride. An inhibitor component (d) containing four components in a specific ratio: acid (H), zirconium hydrofluoric acid (I), phosphoric acid compound (J), and vanadium (IV) compound (K), and polyethylene wax (L). ) and an aqueous medium, and by applying and drying an aqueous metal surface treatment agent having a pH of 4 to 6, it is described that a composite film containing each component is formed.

特許文献2には、環境調和性に加えて端面耐食性にも優れたクロムフリー塗装鋼板が提案されている。
特許文献2には、上記鋼板を提供する技術として、次の技術が記載されている。
亜鉛系めっき鋼板を下地鋼板とし、該下地鋼板のめっき皮膜の上層に、ガラス転移温度Tgが0℃以上ポリウレタンとガラス転移温度Tgが-10℃以下のポリウレタンを所定の質量比で混合した水分散性ポリウレタンと、シリカと、ジルコニウム化合物と、シランカップリング剤とを含む化成処理剤を用いて化成処理層を形成する。更に、該化成処理層の上層に下塗り塗膜層と上塗り塗膜層とを形成する。これにより、化成処理層の臨界剥離強度が5mN以上と高くなり、環境に悪影響を及ぼすことなく、塗装鋼板の耐食性、特に端面耐食性が顕著に向上する。
Patent Document 2 proposes a chromium-free coated steel sheet that is not only environmentally friendly but also has excellent end face corrosion resistance.
Patent Document 2 describes the following technology as a technology for providing the above-mentioned steel plate.
A water dispersion in which polyurethane with a glass transition temperature Tg of 0°C or more and polyurethane with a glass transition temperature Tg of -10°C or less are mixed at a predetermined mass ratio on the upper layer of the plating film of the base steel sheet, which is a zinc-based plated steel sheet. A chemical conversion treatment layer is formed using a chemical conversion treatment agent containing polyurethane, silica, a zirconium compound, and a silane coupling agent. Furthermore, an undercoat film layer and a topcoat film layer are formed on top of the chemical conversion treatment layer. As a result, the critical peel strength of the chemical conversion treatment layer becomes as high as 5 mN or more, and the corrosion resistance of the coated steel sheet, particularly the end face corrosion resistance, is significantly improved without adversely affecting the environment.

特許文献3には、クロムを含まなくとも加工密着性を十分に担保しながら優れた耐軒下耐食性を付与する下地処理層を形成させる塗装鋼板用水系下地処理組成物が提案されている。
特許文献3には、上記組成物を提供する技術として、特定の有機ケイ素化合物と、ヘキサフルオロ金属酸と、特定のカチオン性基を有するウレタン樹脂と、バナジウム化合物と、水性媒体を含有する下地処理組成物において、ウレタン樹脂のカチオン性基及び全アミン価が特定の値を有することで、加工密着性を十分に担保しながら優れた耐軒下耐食性を付与する下地処理層が得られることが記載されている。
Patent Document 3 proposes an aqueous base treatment composition for coated steel sheets that forms a base treatment layer that provides excellent under-eaves corrosion resistance while sufficiently ensuring work adhesion without containing chromium.
Patent Document 3 describes, as a technique for providing the above composition, a base treatment containing a specific organosilicon compound, a hexafluorometallic acid, a urethane resin having a specific cationic group, a vanadium compound, and an aqueous medium. It is stated that in the composition, when the cationic group and total amine value of the urethane resin have specific values, a base treatment layer can be obtained that provides excellent under-eaves corrosion resistance while sufficiently ensuring processing adhesion. ing.

特許文献4には、被覆する前の前処理用に又は処理用の水性組成物を用いる金属表面の被覆法が提案されている。
特許文献4には、次の技術が記載されている。
水性組成物が水の他に、(a)少なくとも1種の加水分解可能な又は/及び少なくとも部分的に加水分解されたシラン、(b)少なくとも1種の金属キレート、(c)少なくとも1種の有機塗膜形成剤、並びに、(d)塗膜形成助剤として少なくとも1種の長鎖アルコール又は/及び(e)少なくとも1種の粒子形の無機化合物を含有させる。
清潔な、酸漬した、洗浄した又は/及び前処理した金属表面を水性組成物と接触させ、金属表面に塗膜を形成させる。塗膜を引き続き乾燥させ、部分的に又は完全に塗膜を緊密にし、場合により付加的に硬化させる。乾燥及び場合により硬化もさせた塗膜が、0.01~10μmの範囲の層厚を有する。
Patent Document 4 proposes a method for coating metal surfaces using an aqueous composition for pretreatment or treatment before coating.
Patent Document 4 describes the following technology.
The aqueous composition comprises, in addition to water, (a) at least one hydrolyzable or/and at least partially hydrolyzed silane, (b) at least one metal chelate, (c) at least one An organic film-forming agent and (d) at least one long-chain alcohol as a film-forming aid or/and (e) at least one inorganic compound in particulate form are included.
A clean, pickled, washed and/or pretreated metal surface is contacted with the aqueous composition to form a coating on the metal surface. The coating is subsequently dried, partially or completely tightened and optionally additionally cured. The dried and optionally cured coating has a layer thickness in the range from 0.01 to 10 μm.

特開2011-106029号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-106029 特開2011-219832号公報JP2011-219832A 特開2014-214315号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-214315 特表2006-519308号公報Special Publication No. 2006-519308

しかし、いずれの特許文献の技術においても、耐食性について、塗装めっき鋼板の、家電用途又は建材用途等への適用を満足するものではない。また、いずれの特許文献の技術においても、アルミニウム、マグネシウムなどを含有する亜鉛系めっき鋼板の加工部(曲げ加工、プレス加工等による加工部)によりめっき層又は塗膜に生じたクラックに対する、耐食性の向上、特に加工部の白錆の抑制について配慮されていない。
そのため、これら性能を満足する塗装めっき鋼板が要望されている。
However, none of the techniques disclosed in the patent documents satisfy the need for corrosion resistance in applications of painted plated steel sheets to home appliances, building materials, and the like. In addition, in the technology of both patent documents, corrosion resistance against cracks that occur in the plating layer or coating film due to processed parts (processed parts by bending, press working, etc.) of zinc-based plated steel sheets containing aluminum, magnesium, etc. In particular, no consideration has been given to suppressing white rust on processed parts.
Therefore, there is a demand for a painted steel sheet that satisfies these properties.

そこで、本発明は、有害な六価クロムを利用することなく、曲げ加工、プレス加工等によりめっき層又は塗膜にクラックが生じても、白錆の発生を抑えながら、高い耐食性も有するクロメートフリー型の塗装めっき鋼板を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is a chromate-free product that does not use harmful hexavalent chromium and has high corrosion resistance while suppressing the occurrence of white rust even if cracks occur in the plating layer or paint film due to bending, press working, etc. The purpose is to provide type painted plated steel sheets.

課題を解決するための手段は、次の態様を含む。 Means for solving the problem includes the following aspects.

<1>
鋼板と、
前記鋼板の片面または両面に設けられ、亜鉛を含有するめっき層と、
前記鋼板の片面に設けられた前記めっき層上、又は前記鋼板の両面に設けられた前記めっき層の少なくとも一方上に設けられた化成処理皮膜と、
前記化成処理皮膜上に設けられた1層以上の塗膜と、
を有し、
前記化成処理皮膜、および、前記化成処理皮膜に接する塗膜のいずれか、または両方に、シラノール基、ビニル基、ビニレン基、アリル基および硫黄含有基のいずれか一つ以上を有するカルボン酸誘導体を、前記化成処理皮膜固形分または前記化成処理皮膜に接する塗膜固形分に対して0.01質量%以上40質量%以下の濃度で含有する塗装めっき鋼板。
<2>
前記カルボン酸誘導体を、前記化成処理皮膜固形分または前記化成処理皮膜に接する塗膜固形分に対して0.5質量%以上40質量%以下の濃度で含有する<1>に記載の
塗装めっき鋼板。
<3>
前記めっき層が、アルミニウムを0.5質量%以上60質量%以下で含有し、残部が亜鉛及び不純物からなる<1>又は<2>に記載の塗装めっき鋼板。
<4>
前記めっき層が、更にマグネシウムを0.5質量%以上15質量%以下で含有する<3>に記載の塗装めっき鋼板。
<5>
前記化成処理皮膜に接する塗膜の平均膜厚が、4μm以上である<1>~<4>のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。
<6>
前記化成処理皮膜に接する塗膜が、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、および、ウレタン樹脂のいずれか一つ以上を含む<1>~<5>のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。
<7>
前記化成処理皮膜に接する塗膜が、バナジン酸塩、タングステン酸塩、けい酸塩、および、りん酸塩のいずれか一つ以上を含む<1>~<6>のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。
<8>
前記化成処理皮膜が、シランカップリング剤、およびジルコニウム化合物のいずれか一つ以上を含む<1>~<7>のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。
<9>
前記化成処理皮膜が、シリカ、りん酸及びその塩、ふっ化物、並びに、バナジウム化合物のいずれか一つ以上を含む<1>~<8>のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。
<10>
前記化成処理皮膜が、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、およびエポキシ樹脂のいずれか一つ以上を含む<1>~<9>のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。
<11>
前記塗装めっき鋼板に対して、板温20℃で、鋼板の圧延方向に、板厚の3倍の厚みを曲率半径とする曲げ加工を施した後、CCT-JASO M609に準拠した下記条件(1)で示される複合サイクル腐食試験を30サイクル行った腐食試験片について、
前記めっき層の曲げ方向の縦断面の観察により、
前記腐食試験片の曲げ加工部に形成されている、前記めっき層のクラック部を除く前記めっき層の任意の幅200μmの範囲において、
前記めっき層のクラック部を起点に、前記めっき層と前記化成処理皮膜に接している塗膜との間に形成している腐食生成物のうち、腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計が、
条件(2)を満たす<1>~<10>のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。
-条件(1)-
(A)塩水噴霧処理:35℃で、2時間、5%塩化ナトリウム水溶液を噴霧する塩水噴霧
(B)乾燥処理:60℃で、4時間、乾燥する乾燥処理
(C)湿潤処理:50℃、95%RHで、2時間、湿潤する湿潤処理
ただし、(A)、(B)および(C)の順での処理が一サイクルとする。
-条件(2)-
前記腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計(μm)/200(μm)×前記めっき層のクラック部の個数<0.5
<12>
前記塗装めっき鋼板に対して、板温20℃で、鋼板の圧延方向に、板厚の3倍の厚みを曲率半径とする曲げ加工を施した後、CCT-JASO M609に準拠した下記条件(1)で示される複合サイクル腐食試験を15サイクル行った腐食試験片について、
前記めっき層の曲げ方向の縦断面の観察により、
前記腐食試験片の曲げ加工部に形成されている、前記めっき層のクラック部を除く前記めっき層の任意の幅200μmの範囲において、
前記めっき層のクラック部を起点に、前記めっき層と前記化成処理皮膜に接している塗膜との間に形成している腐食生成物のうち、腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計が、
条件(2)を満たす<1>~<10>のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。
-条件(1)-
(A)塩水噴霧処理:35℃で、2時間、5%塩化ナトリウム水溶液を噴霧する塩水噴霧
(B)乾燥処理:60℃で、4時間、乾燥する乾燥処理
(C)湿潤処理:50℃、95%RHで、2時間、湿潤する湿潤処理
ただし、(A)、(B)および(C)の順での処理が一サイクルとする。
-条件(2)-
前記腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計(μm)/200(μm)×前記めっき層のクラック部の個数<0.5
<1>
steel plate and
A plating layer containing zinc and provided on one or both sides of the steel plate,
a chemical conversion coating provided on the plating layer provided on one side of the steel plate, or on at least one of the plating layers provided on both sides of the steel plate;
one or more coating films provided on the chemical conversion coating;
has
A carboxylic acid derivative having one or more of a silanol group, a vinyl group, a vinylene group, an allyl group, and a sulfur-containing group is added to either or both of the chemical conversion treatment film and the coating film in contact with the chemical conversion treatment film. , a painted plated steel sheet containing a concentration of 0.01% by mass or more and 40% by mass or less based on the solid content of the chemical conversion treatment film or the solid content of the coating film in contact with the chemical conversion treatment film.
<2>
The coated steel sheet according to <1>, containing the carboxylic acid derivative at a concentration of 0.5% by mass or more and 40% by mass or less based on the solid content of the chemical conversion treatment film or the solid content of the coating film in contact with the chemical conversion treatment film. .
<3>
The painted steel sheet according to <1> or <2>, wherein the plating layer contains aluminum in an amount of 0.5% by mass or more and 60% by mass or less, and the remainder consists of zinc and impurities.
<4>
The painted steel sheet according to <3>, wherein the plating layer further contains magnesium in an amount of 0.5% by mass or more and 15% by mass or less.
<5>
The painted steel sheet according to any one of <1> to <4>, wherein the average thickness of the coating film in contact with the chemical conversion coating is 4 μm or more.
<6>
The coated steel sheet according to any one of <1> to <5>, wherein the coating film in contact with the chemical conversion treatment film contains any one or more of polyester resin, epoxy resin, acrylic resin, and urethane resin.
<7>
According to any one of <1> to <6>, the coating film in contact with the chemical conversion film contains any one or more of vanadate, tungstate, silicate, and phosphate. Painted plated steel plate.
<8>
The painted steel sheet according to any one of <1> to <7>, wherein the chemical conversion treatment film contains at least one of a silane coupling agent and a zirconium compound.
<9>
The painted plated steel sheet according to any one of <1> to <8>, wherein the chemical conversion coating contains any one or more of silica, phosphoric acid and its salts, fluoride, and vanadium compound.
<10>
The painted plated steel sheet according to any one of <1> to <9>, wherein the chemical conversion treatment film contains any one or more of urethane resin, polyester resin, acrylic resin, and epoxy resin.
<11>
The painted steel plate was subjected to bending in the rolling direction at a plate temperature of 20°C with a radius of curvature three times the plate thickness, and then bent under the following conditions (1) in accordance with CCT-JASO M609. ) Regarding the corrosion test piece subjected to 30 cycles of the combined cycle corrosion test,
By observing the longitudinal section of the plating layer in the bending direction,
In an arbitrary width range of 200 μm of the plating layer excluding the crack portion of the plating layer formed in the bent portion of the corrosion test piece,
Among the corrosion products formed between the plating layer and the coating film in contact with the chemical conversion coating, starting from the crack part of the plating layer, the area where the thickness of the corrosion products is 2 μm or more. The total length is
The painted steel plate according to any one of <1> to <10>, which satisfies condition (2).
-Condition (1)-
(A) Salt spray treatment: Spraying 5% sodium chloride aqueous solution at 35°C for 2 hours (B) Drying treatment: Drying treatment at 60°C for 4 hours (C) Wet treatment: 50°C, Wet treatment at 95% RH for 2 hours, provided that (A), (B), and (C) are treated in this order in one cycle.
-Condition (2)-
Total length of the region where the thickness of the corrosion product is 2 μm or more (μm) / 200 (μm) × number of cracks in the plating layer <0.5
<12>
The painted steel plate was subjected to bending in the rolling direction at a plate temperature of 20°C with a radius of curvature three times the plate thickness, and then bent under the following conditions (1) in accordance with CCT-JASO M609. ) Regarding the corrosion test piece subjected to 15 cycles of the combined cycle corrosion test,
By observing the longitudinal section of the plating layer in the bending direction,
In an arbitrary width range of 200 μm of the plating layer excluding the crack portion of the plating layer formed in the bent portion of the corrosion test piece,
Among the corrosion products formed between the plating layer and the coating film in contact with the chemical conversion coating, starting from the crack part of the plating layer, the area where the thickness of the corrosion products is 2 μm or more. The total length is
The painted steel plate according to any one of <1> to <10>, which satisfies condition (2).
-Condition (1)-
(A) Salt spray treatment: Spraying 5% sodium chloride aqueous solution at 35°C for 2 hours (B) Drying treatment: Drying treatment at 60°C for 4 hours (C) Wet treatment: 50°C, Wet treatment at 95% RH for 2 hours, provided that (A), (B), and (C) are treated in this order in one cycle.
-Condition (2)-
Total length of the region where the thickness of the corrosion product is 2 μm or more (μm) / 200 (μm) × number of cracks in the plating layer <0.5

本発明によれば、有害な六価クロムを利用することなく、曲げ加工、プレス加工等によりめっき層又は塗膜にクラックが生じても、白錆の発生を抑えながら、高い耐食性も有するクロメートフリー型の塗装めっき鋼板が提供できる。 According to the present invention, without using harmful hexavalent chromium, even if cracks occur in the plating layer or paint film due to bending, press working, etc., the present invention is chromate-free and has high corrosion resistance while suppressing the generation of white rust. We can provide type painted plated steel sheets.

腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計(μm)を測定する方法を説明するための模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a method of measuring the total length (μm) of a region where the thickness of a corrosion product is 2 μm or more.

以下、本発明の塗装鋼板の一例について説明する。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。
数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
「好ましい態様の組み合わせ」は、より好ましい態様である。
An example of the coated steel sheet of the present invention will be described below.
In this specification, a numerical range expressed using "~" means a range that includes the numerical values written before and after "~" as the lower limit and upper limit.
In numerical ranges described in stages, the upper limit or lower limit described in a certain numerical range may be replaced with the upper limit or lower limit of another numerical range described in stages.
In a numerical range, the upper limit value or lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with the value shown in the examples.
The term "step" is included in the term not only an independent step but also a step that cannot be clearly distinguished from other steps, as long as the intended purpose of the step is achieved.
A "combination of preferred embodiments" is a more preferred embodiment.

本明細書において、「めっき成分として亜鉛のみを含有するめっき層」を「亜鉛めっき層」、めっき成分として亜鉛に加え、アルミニウム、マグネシウム等を含有するめっき層」を「亜鉛合金めっき層」、「亜鉛めっき層」、「亜鉛合金めっき層」および「亜鉛を含有するめっき層」を総称して「亜鉛系めっき層」とも称する。
また、「亜鉛めっき層を有する鋼板」を「亜鉛めっき鋼板」、「亜鉛合金めっき層を有する鋼板」を「亜鉛合金めっき鋼板」、「亜鉛系めっき層を有する鋼板」を「亜鉛系めっき鋼板」とも称する。
In this specification, "a plating layer containing only zinc as a plating component" is referred to as a "zinc plating layer", and a "plating layer containing aluminum, magnesium, etc. in addition to zinc as a plating component" is referred to as a "zinc alloy plating layer", ""zinc plating layer", "zinc alloy plating layer" and "zinc-containing plating layer" are also collectively referred to as "zinc-based plating layer".
In addition, "steel sheet with a galvanized layer" is referred to as "galvanized steel sheet", "steel sheet with zinc alloy plating layer" is referred to as "zinc alloy plated steel sheet", and "steel sheet with zinc-based plating layer" is referred to as "zinc-based coated steel sheet". Also called.

本発明の塗装めっき鋼板は、
鋼板と、
前記鋼板の片面または両面に設けられ、亜鉛を含有するめっき層と、
前記鋼板の片面に設けられた前記めっき層上、又は前記鋼板の両面に設けられた前記めっき層の少なくとも一方上に設けられた化成処理皮膜と、
前記化成処理皮膜上に設けられた1層以上の塗膜と、
を有する。
そして、本発明の塗装めっき鋼板は、化成処理皮膜、および、化成処理皮膜に接する塗膜のいずれか、または両方に、シラノール基、ビニル基、ビニレン基、アリル基および硫黄含有基のいずれか一つ以上を有するカルボン酸誘導体を、化成処理皮膜固形分または化成処理皮膜に接する塗膜固形分に対して0.5質量%以上40質量%以下の濃度で含有する。
The painted steel plate of the present invention is
steel plate and
A plating layer containing zinc and provided on one or both sides of the steel plate,
a chemical conversion coating provided on the plating layer provided on one side of the steel plate, or on at least one of the plating layers provided on both sides of the steel plate;
one or more coating films provided on the chemical conversion coating;
has.
The painted steel sheet of the present invention has one of a silanol group, a vinyl group, a vinylene group, an allyl group, and a sulfur-containing group in either or both of the chemical conversion treatment film and the coating film in contact with the chemical conversion treatment film. The carboxylic acid derivative having 1 or more is contained at a concentration of 0.5% by mass or more and 40% by mass or less based on the solid content of the chemical conversion coating or the solid content of the coating film in contact with the chemical conversion coating.

本発明の塗装めっき鋼板は、上記構成により、有害な六価クロムを利用することなく、曲げ加工、プレス加工等によりめっき層又は塗膜にクラックが生じても、白錆の発生を抑えながら、高い耐食性も有するクロメートフリー型の塗装めっき鋼板となる。
本発明の塗装めっき鋼板は、次の知見により見出さされた。
Due to the above structure, the painted steel sheet of the present invention does not use harmful hexavalent chromium, and even if cracks occur in the plating layer or paint film due to bending, press working, etc., it can suppress the generation of white rust. This is a chromate-free coated steel sheet that also has high corrosion resistance.
The paint-plated steel sheet of the present invention was discovered based on the following findings.

ここで、クロメートフリー型の塗装めっき鋼板において、腐食が発生する界面は、めっき層と化成処理皮膜との界面、めっき層と化成処理皮膜に接する塗膜との界面、化成処理皮膜と化成処理層に接する塗膜との界面のいずれかである。しかし、化成処理皮膜は数十~数百ナノメートルオーダーと化成処理皮膜に接する塗膜に比して小さく、走査型電子顕微鏡による断面観察では明確には界面が特定できない。また、化成処理皮膜の厚みに対し、生成する腐食生成物の厚みの方が厚いため、いずれの界面で腐食生成物が形成されているかを特定できない。よって、特に断りの無い限り、腐食が発生する個所は、めっき層と化成処理皮膜に接している塗膜との間(以下、「化成処理皮膜に接している塗膜」を「下層塗膜」とも称する)とする。つまり、各界面に形成する腐食生成物は、めっき層と下層塗膜との間に形成する腐食生成物と称する。
なお、めっき層と下層塗膜との間には化成処理皮膜を形成しているが、化成処理皮膜は通常ナノメートルオーダーの膜厚であり、膜厚のむらなどが生じた場合、直接、めっき層と塗膜が接することもあるため、めっき層と下層塗膜との界面にも、腐食生成物が形成されることがある。
In chromate-free coated steel sheets, the interfaces where corrosion occurs are the interface between the plating layer and the chemical conversion coating, the interface between the plating layer and the coating film in contact with the chemical conversion coating, and the interface between the chemical conversion coating and the chemical conversion coating. Either the interface with the coating film that is in contact with However, the chemical conversion coating is small, on the order of tens to hundreds of nanometers, compared to the paint film in contact with the chemical conversion coating, and the interface cannot be clearly identified by cross-sectional observation using a scanning electron microscope. Furthermore, since the thickness of the corrosion products produced is thicker than the thickness of the chemical conversion coating, it is not possible to identify at which interface the corrosion products are formed. Therefore, unless otherwise specified, the area where corrosion occurs is between the plating layer and the paint film in contact with the chemical conversion film (hereinafter, the "paint film in contact with the chemical conversion film" is referred to as the "underlayer paint film"). (also referred to as). In other words, the corrosion products formed at each interface are referred to as the corrosion products formed between the plating layer and the lower coating film.
Note that a chemical conversion film is formed between the plating layer and the lower coating film, but the chemical conversion film is usually on the order of nanometers in thickness. Since the coating film may come into contact with the plating layer, corrosion products may also be formed at the interface between the plating layer and the underlying coating film.

まず、本発明者らは、曲げ加工、プレス加工等を行った時に白錆が発生しやすい理由について明らかにするべく、次の検討を行った。
一般的なクロメートフリー化成処理と塗装を施した塗装めっき鋼板とクロメート化成処理と塗装を施した塗装めっき鋼板について、曲げ加工を行った塗装めっき鋼板を複合サイクル試験により腐食促進試験を行い、腐食試験後の断面観察を行った。その結果、本発明者らは、次の知見を得た。
一般的なクロメートフリー化成処理を施した場合、亜鉛めっき層を有する亜鉛めっき鋼板を原板とする塗装めっき鋼板(以下「塗装亜鉛めっき鋼板」)と、アルミニウム、マグネシウム等を含有する亜鉛合金めっき層を有する亜鉛合金めっき鋼板を原板とする塗装めっき鋼板(以下「塗装亜鉛合金めっき鋼板」)とでは加工部の腐食挙動に違いがある。
First, the present inventors conducted the following study in order to clarify the reason why white rust is likely to occur when bending, press working, etc. are performed.
Corrosion acceleration tests were conducted on painted plated steel sheets that were subjected to general chromate-free chemical conversion treatment and painting, and painted plated steel sheets that were subjected to chromate chemical conversion treatment and painting, using combined cycle tests on bent painted plated steel sheets. Later cross-sectional observations were made. As a result, the present inventors obtained the following knowledge.
When a general chromate-free chemical conversion treatment is applied, a painted steel sheet (hereinafter referred to as "painted galvanized steel sheet"), which is a galvanized steel sheet with a galvanized layer, and a zinc alloy plating layer containing aluminum, magnesium, etc. There is a difference in the corrosion behavior of processed parts between paint-plated steel sheets (hereinafter referred to as "painted zinc-alloy-plated steel sheets") that use zinc alloy-plated steel sheets as base sheets.

塗装亜鉛めっき鋼板では、曲げ加工部に発生したクラック部から亜鉛めっき層全体が腐食する挙動であった。これに対し、塗装亜鉛合金めっき鋼板においては、曲げ加工により生じためっき層のクラック部を起点として、めっき層と化成処理皮膜に接する塗膜との間も腐食が進行する。これは、亜鉛合金めっき層では、亜鉛よりも酸化性の高い、アルミニウム、マグネシウム等も含むことで、亜鉛めっき層に比べてめっき成分の溶出又は保護性の腐食生成物の形成能が高いこと、めっき層と化成処理皮膜に接する塗膜との間に存在する酸化性の高い特定のめっき層を介してクラック部からめっき層内方へのめっき成分の溶出又は腐食生成物の形成による酸化が進むことで、白錆の発生につながったものと推定された。 In the case of painted galvanized steel sheets, the entire galvanized layer corroded from the cracks that occurred in the bent parts. On the other hand, in painted zinc alloy-plated steel sheets, corrosion progresses between the plating layer and the coating film in contact with the chemical conversion coating, starting from cracks in the plating layer caused by bending. This is because the zinc alloy plating layer also contains aluminum, magnesium, etc., which are more oxidizing than zinc, and has a higher ability to elute plating components or form protective corrosion products than a zinc plating layer. Oxidation progresses due to elution of plating components or formation of corrosion products from cracks into the plating layer through a specific highly oxidizing plating layer that exists between the plating layer and the paint film in contact with the chemical conversion coating. It is assumed that this led to the occurrence of white rust.

一方、クロメートを含有する化成処理及び塗装を施した塗装めっき鋼板については、亜鉛めっき層、アルミニウム、マグネシウム等を含有する亜鉛合金めっき層を有する鋼板に拠らず曲げ加工により生じためっき層又は塗膜のクラック部を起点としためっき層と化成処理皮膜に接する塗膜との間も腐食は進行しにくく、白錆の発生も小さかった。この理由については、クロメート化成処理ではその化成処理皮膜の高い酸化能と、めっき層を構成する金属又はその酸化物と化成処理皮膜との親和性が高いことで、迅速かつ強固に化成処理皮膜がめっき層の表面との結合を形成することができ、これが加工部耐食性に有効である。
さらに、クロメート化成処理液中に含有するシリカ成分との結合性も高いことで、化成処理皮膜とめっき層及び塗膜との強固に結合し、化成処理皮膜とめっき層及び塗膜との結合を一層高めている。よって、クロメート化成処理のような加工部耐食性をクロメートフリー化成処理でも実現するためには、めっき成分と化成処理皮膜及びそれに接する塗膜の両方と高い結合を有する成分を導入することが有効である。
On the other hand, for painted steel sheets that have been subjected to chemical conversion treatment and painting containing chromate, the coating layer or coating produced by bending does not depend on the steel sheet having a zinc plating layer, a zinc alloy plating layer containing aluminum, magnesium, etc. Corrosion between the plating layer and the paint film in contact with the chemical conversion coating starting from the cracks in the film did not progress easily, and the occurrence of white rust was small. The reason for this is that in chromate chemical conversion treatment, the chemical conversion coating has a high oxidation ability, and the chemical conversion coating has a high affinity with the metal or its oxide that makes up the plating layer, so the chemical conversion coating can be quickly and firmly formed. It can form a bond with the surface of the plating layer, which is effective for improving the corrosion resistance of processed parts.
In addition, it has a high bonding property with the silica component contained in the chromate chemical conversion treatment solution, so the chemical conversion treatment film is strongly bonded to the plating layer and the paint film, and the bond between the chemical conversion treatment film, the plating layer, and the paint film is improved. It's getting even higher. Therefore, in order to achieve corrosion resistance of processed parts like chromate chemical conversion treatment even with chromate-free chemical conversion treatment, it is effective to introduce a component that has a high bond with both the plating component, the chemical conversion treatment film, and the coating film in contact with it. .

このように、亜鉛めっき鋼板及び亜鉛合金めっき鋼板を原板とする塗装亜鉛系めっき鋼板のいずれにおいても、白錆の抑制には鋼板の耐食性は維持しながら、めっき成分の溶出を適度に制御することが重要である。特に塗装亜鉛合金めっき鋼板においては、めっき層と化成処理皮膜に接する塗膜との間の腐食の進行を抑制することが重要である。
そのためには、従来の塗装亜鉛めっき鋼板に加え、塗装亜鉛合金めっき鋼板においても、アルミニウム、マグネシウム等のめっき成分とも、高い結合性を有する成分として、カルボン酸誘導体が有効であり、かつ化成処理皮膜及び化成処理皮膜に接する塗膜との結合を高める成分として、シラノール基、ビニル基、ビニレン基、アリル基、および硫黄含有基のいずれか一つ以上を有していることで、アルミニウム、マグネシウム等を含む塗装亜鉛合金めっき鋼板における加工部耐食性をクロメート化成処理と同等に高め、塗装亜鉛めっき鋼板においても従来のクロメートフリー処理に比べ加工部耐食性を高められる。
In this way, in both galvanized steel sheets and painted zinc-plated steel sheets whose base sheets are zinc alloy-plated steel sheets, white rust can be suppressed by appropriately controlling the elution of plating components while maintaining the corrosion resistance of the steel sheet. is important. Particularly in painted zinc alloy plated steel sheets, it is important to suppress the progress of corrosion between the plating layer and the coating film in contact with the chemical conversion coating.
To this end, in addition to conventional painted galvanized steel sheets, carboxylic acid derivatives are effective as components that have high bonding properties with plating components such as aluminum and magnesium, and also in painted zinc alloy-plated steel sheets. Also, it has one or more of silanol group, vinyl group, vinylene group, allyl group, and sulfur-containing group as a component that enhances the bonding with the coating film in contact with the chemical conversion coating, so that aluminum, magnesium, etc. It improves the corrosion resistance of processed parts of painted zinc alloy coated steel sheets containing the same amount as chromate chemical conversion treatment, and also improves the corrosion resistance of processed parts of painted galvanized steel sheets compared to conventional chromate-free treatment.

より具体的には、次の通りである。 More specifically, it is as follows.

本発明者らは、アルミニウム、マグネシウムを含有する亜鉛合金めっき層を有する亜鉛合金めっき鋼板を原板とする塗装亜鉛合金めっき鋼板における、めっき層と下層塗膜との間の腐食に着目し、詳細に調査検討を行った。そして、本発明者らは、次の知見を得た。 The present inventors focused on the corrosion between the plating layer and the lower coating film in a painted zinc alloy coated steel sheet whose base plate is a zinc alloy coated steel sheet having a zinc alloy plating layer containing aluminum and magnesium, and investigated the corrosion in detail. A survey was conducted. Then, the present inventors obtained the following knowledge.

クロメート化成処理又はクロメートフリー化成処理を施した塗装めっき鋼板に曲げ加工を行い、複合サイクル腐食試験を実施した試料を、走査型電子顕微鏡及びエネルギー分散型X線分析装置を用いて、めっき層と下層塗膜との間の腐食状態を観察したところ、曲げ加工によるめっき層のクラック部を起点として、めっき層が腐食し、腐食生成物がクラック部又は塗膜に堆積している。 Using a scanning electron microscope and an energy-dispersive X-ray analyzer, a sample was prepared by bending a coated steel sheet that had been subjected to chromate chemical conversion treatment or chromate-free chemical conversion treatment and subjected to a combined cycle corrosion test. Observation of the state of corrosion between the plating layer and the coating film revealed that the plating layer corroded starting from cracks in the plating layer caused by bending, and corrosion products were deposited on the cracks or the coating film.

さらにクロメートフリー化成処理を施した塗装めっき鋼板では、クラック部からめっき層と下層塗膜との間で腐食が進行する。
一方、クロメート化成処理では同様の界面での腐食は見られず、クロメートフリー化成処理における特有の挙動と考えられた。
Furthermore, in painted plated steel sheets that have been subjected to chromate-free chemical conversion treatment, corrosion progresses from cracks between the plating layer and the underlying coating film.
On the other hand, similar corrosion at the interface was not observed in chromate chemical conversion treatment, and this behavior was thought to be unique to chromate-free chemical conversion treatment.

そこで、本発明者らは、クロメートフリー化成処理において、クロメート化成処理と同様に、めっき層と下層塗膜との間の界面耐食性を実現するべく、クロメート化成処理とクロメートフリー化成処理における違いを検討した。その結果、本発明者らは、次の知見を得た。 Therefore, the present inventors investigated the differences between chromate-free chemical conversion treatment and chromate-free chemical conversion treatment in order to achieve interfacial corrosion resistance between the plating layer and the lower coating film, similar to chromate chemical conversion treatment. did. As a result, the present inventors obtained the following findings.

クロメート化成処理では、めっき層及び鋼板の表面に、酸素及び水を透過させないバリア効果、クロメート化成処理皮膜表面に疵がついて、めっき層及び鋼板が露出したときの自己修復機能、加えてクロメート化成処理では一般的に含有されることの多い塗膜中のシリカ成分との効果によって、めっき層と化成処理皮膜、及び、化成処理皮膜と化成処理皮膜に接する塗膜が強く結合することで、界面耐食性を高めている。 Chromate chemical conversion treatment has a barrier effect that prevents oxygen and water from permeating the surface of the plating layer and steel sheet, a self-healing function when the surface of the chromate chemical conversion coating is scratched and the plating layer and steel sheet are exposed, and in addition, chromate chemical conversion treatment Due to the effect of the silica component in the coating film, which is commonly contained, the plating layer and the chemical conversion coating are strongly bonded, and the chemical conversion coating and the coating film in contact with the chemical conversion coating are strongly bonded, resulting in interfacial corrosion resistance. is increasing.

そして、本発明者らは、このめっき層と下層塗膜との間の界面に着目し、クロメートフリー化成処理でも高い結合を有する手段について鋭意検討した。そして、本発明者らは、これらのめっき層と下層塗膜との間の界面の腐食を抑制するために界面の結合力を高めることに着目をした。そこで、本発明者らは、界面結合性を高める添加物質について鋭意検討した。その結果、次の知見が得られた。 The present inventors have focused on the interface between the plating layer and the lower coating film, and have conducted intensive studies on means for achieving high bonding even with chromate-free chemical conversion treatment. Then, the present inventors focused on increasing the bonding strength at the interface in order to suppress corrosion at the interface between the plating layer and the lower coating film. Therefore, the present inventors conducted extensive studies on additive substances that enhance interfacial bonding properties. As a result, the following findings were obtained.

カルボン酸誘導体が亜鉛めっき鋼板と、アルミニウム、マグネシウムを含有する亜鉛合金めっき鋼板に有効であり、さらにカルボン酸誘導体分子中にシラノール基、ビニル基、ビニレン基、アリル基又は硫黄含有基を有していると特に効果的である。 The carboxylic acid derivative is effective for galvanized steel sheets and zinc alloy-plated steel sheets containing aluminum and magnesium, and further contains a silanol group, vinyl group, vinylene group, allyl group, or sulfur-containing group in the carboxylic acid derivative molecule. It is especially effective if

カルボン酸誘導体が、アルミニウム、マグネシウム等を含有する亜鉛合金めっき層と界面結合力を高める理由については、カルボン酸誘導体は、めっき層の構成元素である、亜鉛、アルミニウム、マグネシウムの塩基性の表面水酸基に対して酸-塩基反応及び錯形成反応によりめっき層の表面との結合に寄与するためと考えられた。 The reason why carboxylic acid derivatives increase the interfacial bonding strength with zinc alloy plating layers containing aluminum, magnesium, etc. This is thought to be due to the acid-base reaction and complex formation reaction contributing to the bonding with the surface of the plating layer.

ただし、カルボン酸誘導体を化成処理皮膜および化成処理皮膜に接する塗膜に導入するだけでは、その効果は不十分であった。すなわち、めっき層の表面と結合するだけでなく、化成処理皮膜及び下層塗膜にも結合することで、めっき層と化成処理皮膜及び下層塗膜を強固に結合することが、めっき層と下層塗膜との間の界面の結合性をより向上するには重要である。カルボン酸誘導体に、シラノール基、ビニル基、ビニレン基、アリル基又は硫黄含有基を有していると、これらが化成処理皮膜及び塗膜と結合し、さらにカルボン誘導体がめっき層と結合することで、結果として、めっき層と化成処理皮膜、及び、化成処理皮膜と化成処理皮膜に接する塗膜の結合をより強固なものにすると考えられた。 However, the effect was insufficient simply by introducing the carboxylic acid derivative into the chemical conversion coating and the coating film in contact with the chemical conversion coating. In other words, the plating layer and the underlayer coating are bonded not only to the surface of the plating layer, but also to the chemical conversion coating and the underlying coating, thereby firmly bonding the plating layer, the chemical conversion coating, and the underlying coating. This is important for further improving the bonding properties of the interface with the membrane. If the carboxylic acid derivative has a silanol group, vinyl group, vinylene group, allyl group, or sulfur-containing group, these will bond with the chemical conversion film and coating film, and the carboxyl derivative will further bond with the plating layer. As a result, it was thought that the bond between the plating layer and the chemical conversion coating, and between the chemical conversion coating and the coating film in contact with the chemical conversion coating would be strengthened.

ここで、シラノール基を有するカルボン酸誘導体は、シラノール基が化成処理皮膜及び化成処理皮膜に接する塗膜の樹脂官能基及び無機成分と結合する。さらにめっき層に対してもシラノール基はめっき層の表面の水酸基が共有結合を形成する。 Here, in the carboxylic acid derivative having a silanol group, the silanol group bonds with the chemical conversion coating and the resin functional group and inorganic component of the coating film in contact with the chemical conversion coating. Furthermore, the silanol group forms a covalent bond with the hydroxyl group on the surface of the plating layer.

ビニル基、ビニレン基、アリル基又は硫黄含有基を有するカルボン酸誘導体は、カルボキシル基部分がめっき層との界面結合に寄与する。ビニル基、ビニレン基、又はアリル基は、化成処理皮膜及び下層塗膜とグラフト反応によりさらに強固な結合となることで、めっき層と化成処理皮膜、及び、化成処理皮膜と下層塗膜の界面結合力をさらに高める。硫黄含有基は、めっき層との吸着反応、化成処理膜及び下層塗膜とチオウレタン化反応、並びに、エン・チオール反応により、同様に強固な結合を形成することで、めっき層と化成処理皮膜、及び、化成処理皮膜と下層塗膜の界面結合力をさらに高める。 In the carboxylic acid derivative having a vinyl group, vinylene group, allyl group, or sulfur-containing group, the carboxyl group portion contributes to interfacial bonding with the plating layer. The vinyl group, vinylene group, or allyl group forms a stronger bond with the chemical conversion coating and the lower layer coating through a graft reaction, resulting in interfacial bonds between the plating layer and the chemical conversion coating, and between the chemical conversion coating and the lower coating. Increase your power even more. The sulfur-containing group forms a strong bond with the plating layer through an adsorption reaction with the plating layer, a thiourethane reaction with the chemical conversion film and the lower coating film, and an ene-thiol reaction, thereby forming a strong bond between the plating layer and the chemical conversion film. , and further increase the interfacial bonding strength between the chemical conversion coating and the underlying coating.

また、通常、これらのカルボン酸誘導体は、分子中にアルキル基を含有していることも多いが、アルキル基は化成処理皮膜及び下層塗膜中の有機部位との親和性があるため、めっき層と化成処理皮膜、及び、化成処理皮膜と下層塗膜の界面結合力をより高める。 In addition, these carboxylic acid derivatives often contain alkyl groups in their molecules, but since alkyl groups have an affinity with organic sites in chemical conversion coatings and underlying coatings, they can be used in plating layers. This further increases the interfacial bonding strength between the chemical conversion treatment film and the chemical conversion treatment film and the underlying coating.

このような複合効果により、シラノール基、ビニル基、ビニレン基、アリル基又は硫黄含有基を有するカルボン酸誘導体は、平衡酸素分圧が小さく、表面酸化しやすい、アルミニウムおよびマグネシウムに対しても、酸塩基反応と錯形成反応により、めっき層と化成処理皮膜及び下層塗膜との結合を高め、複合サイクル腐食試験後の曲げ加工部の白錆発生が大きく抑制され、めっき層と下層塗膜との間の界面腐食も抑制できる。 Due to such a combined effect, carboxylic acid derivatives having a silanol group, vinyl group, vinylene group, allyl group, or sulfur-containing group have a low equilibrium oxygen partial pressure and are easily oxidized on the surface, such as aluminum and magnesium. The base reaction and complex formation reaction enhance the bond between the plating layer and the chemical conversion coating and the underlying coating, greatly suppressing the occurrence of white rust on the bent part after the combined cycle corrosion test, and improving the bond between the plating layer and the underlying coating. Interfacial corrosion between the two can also be suppressed.

さらに、このシラノール基、ビニル基、ビニレン基、アリル基および硫黄含有基のいずれか一つ以上を有するカルボン酸誘導体は、亜鉛めっき層に対しても有効であり、加工部耐食性をさらに高められる。 Furthermore, this carboxylic acid derivative having one or more of a silanol group, a vinyl group, a vinylene group, an allyl group, and a sulfur-containing group is also effective for galvanized layers, and can further improve the corrosion resistance of processed parts.

以上の知見により、本発明の塗装めっき鋼板は、上記構成により、有害な六価クロムを利用することなく、曲げ加工、プレス加工等によりめっき層又は塗膜にクラックが生じても、白錆の発生を抑えながら、高い耐食性も有するクロメートフリー型の塗装めっき鋼板となることが見出された。 Based on the above findings, the paint-plated steel sheet of the present invention, with the above structure, can prevent white rust even if cracks occur in the plating layer or paint film due to bending, press working, etc., without using harmful hexavalent chromium. It has been discovered that a chromate-free coated steel sheet can be produced that suppresses corrosion and also has high corrosion resistance.

以下、本発明の塗装めっき鋼板を詳細に説明する。 Hereinafter, the painted steel plate of the present invention will be explained in detail.

<鋼板>
鋼板は、めっき層が形成される対象の鋼板である。鋼板は、特に限定されるものではない。鋼板としては、例えば、極低C型(フェライト主体組織)、Al-k型(フェライト中にパーライトを含む組織)、2相組織型(例えば、フェライト中にマルテンサイトを含む組織、フェライト中にベイナイトを含む組織)、加工誘起変態型(フェライト中に残留オーステナイトを含む組織)、微細結晶型(フェライト主体組織)等のいずれの型の鋼板を用いてもよい。
<Steel plate>
The steel plate is a steel plate on which a plating layer is formed. The steel plate is not particularly limited. Examples of steel sheets include ultra-low C type (ferrite-based structure), Al-k type (ferrite containing pearlite), two-phase structure (for example, ferrite containing martensite, and ferrite containing bainite). Any type of steel sheet may be used, such as a strain-induced transformation type (structure containing retained austenite in ferrite), a microcrystalline type (structure containing ferrite mainly), etc.

<亜鉛系めっき層>
亜鉛系めっき層(亜鉛を含有するめっき層)は、亜鉛と共に、不純物を含むめっき層を対象とする。具体的には、亜鉛系めっき層としては、亜鉛めっき層、亜鉛-アルミニウム-マグネシウムめっき層、亜鉛-アルミニウム-マグネシウム-シリコンめっき層、亜鉛-アルミニウムめっき層、亜鉛-アルミニウム-シリコンめっき層等が挙げられる。
<Zinc-based plating layer>
The zinc-based plating layer (plating layer containing zinc) is a plating layer that contains impurities as well as zinc. Specifically, examples of the zinc-based plating layer include a zinc plating layer, a zinc-aluminum-magnesium plating layer, a zinc-aluminum-magnesium-silicon plating layer, a zinc-aluminum plating layer, a zinc-aluminum-silicon plating layer, etc. It will be done.

亜鉛系めっき層は、異種金属元素または不純物として、コバルト、モリブデン、タングステン、ニッケル、チタン、クロム、アルミニウム、マンガン、鉄、マグネシウム、鉛、ビスマス、アンチモン、錫、銅、カドミウム、ヒ素等を少量含有しためっき層も挙げられる。 The zinc-based plating layer contains small amounts of cobalt, molybdenum, tungsten, nickel, titanium, chromium, aluminum, manganese, iron, magnesium, lead, bismuth, antimony, tin, copper, cadmium, arsenic, etc. as dissimilar metal elements or impurities. A plating layer may also be mentioned.

特に、亜鉛系めっき層は、耐食性の観点から、亜鉛に加え、アルミニウムを含むめっき層、アルミニウムおよびマグネシウムを含有するめっき層であることが好ましい。つまり、亜鉛合金めっき鋼板を原板に用いると、亜鉛めっき鋼板よりも優れた耐食性が得られるので好ましい。
具体的には、亜鉛系めっき層は、アルミニウムを0.5質量%以上60質量%以下で含有し、残部が亜鉛及び不純物からなるめっき層が好ましく、アルミニウムを0.5質量%以上60質量%以下、更にマグネシウムを0.5質量%以上15質量%以下で含有し、残部が亜鉛及び不純物からなるめっき層がより好ましい。
亜鉛、アルミニウム、マグネシウムのいずれも含む亜鉛合金めっき層としては、亜鉛-アルミニウム-マグネシウムめっき層、亜鉛-アルミニウム-マグネシウム-シリコンめっき層が例示され、各成分の割合によって、Zn-6%Al-3%Mgめっき層、Zn-11%Al-3%Mg-0.2%Siめっき層、Zn-55%Al-2%Mg-1.6%Siめっき層、これらめっき層に微量のNi、Cr、Ti等を含有するめっき層等が種々存在する。
In particular, from the viewpoint of corrosion resistance, the zinc-based plating layer is preferably a plating layer containing aluminum in addition to zinc, or a plating layer containing aluminum and magnesium. In other words, it is preferable to use a zinc alloy-plated steel sheet as the original sheet because it provides better corrosion resistance than a galvanized steel sheet.
Specifically, the zinc-based plating layer preferably contains aluminum in an amount of 0.5% by mass or more and 60% by mass or less, with the balance being zinc and impurities, and contains aluminum in an amount of 0.5% by mass or more and 60% by mass. Hereinafter, a plating layer further containing magnesium in an amount of 0.5% by mass or more and 15% by mass or less, with the remainder being zinc and impurities is more preferable.
Examples of the zinc alloy plating layer containing any of zinc, aluminum, and magnesium include a zinc-aluminum-magnesium plating layer and a zinc-aluminum-magnesium-silicon plating layer. %Mg plating layer, Zn-11%Al-3%Mg-0.2%Si plating layer, Zn-55%Al-2%Mg-1.6%Si plating layer, trace amounts of Ni and Cr in these plating layers. There are various types of plating layers containing , Ti, and the like.

亜鉛系めっき層の形成方法は、特に限定されるものではなく、公知の電気めっき法、溶融めっき法、蒸着めっき法、分散めっき法、真空めっき法等のいずれの方法でもよい。 The method for forming the zinc-based plating layer is not particularly limited, and any known method such as electroplating, hot-dip plating, vapor deposition plating, dispersion plating, vacuum plating, etc. may be used.

亜鉛系めっき層の鋼板片面あたりの付着量は、特に限定されないが、15g・m-2以上140g・m-2以下であることが好ましい。より好ましくは30g・m-2以上90g・m-2以下である。
亜鉛系めっき層の付着量が、15g・m-2未満であると、付着量が小さすぎて不めっき部分が発生し、めっきによる防食効果が発揮されないことがある。また、亜鉛系めっき層の付着量が140g・m-2超であると、耐食性は高いが、めっきが黒く変色する現象は発生しにくい。
The amount of zinc-based plating layer deposited on one side of the steel sheet is not particularly limited, but is preferably 15 g·m -2 or more and 140 g·m -2 or less. More preferably, it is 30 g·m -2 or more and 90 g·m -2 or less.
If the amount of the zinc-based plating layer is less than 15 g·m −2 , the amount of adhesion is too small, resulting in unplated areas, and the anticorrosion effect of the plating may not be exhibited. Further, when the amount of the zinc-based plating layer is more than 140 g·m −2 , corrosion resistance is high, but the phenomenon of the plating turning black is unlikely to occur.

<カルボン酸誘導体>
カルボン酸誘導体は、シラノール基、ビニル基、ビニレン基、アリル基および硫黄含有基のいずれか一つ以上を有するカルボン酸誘導体が適用される。
<Carboxylic acid derivative>
As the carboxylic acid derivative, a carboxylic acid derivative having one or more of a silanol group, a vinyl group, a vinylene group, an allyl group, and a sulfur-containing group is applied.

カルボン酸誘導体は、カルボン酸に加え、その塩が挙げられる。また、カルボン酸誘導体は、分子中のカルボキシル基の水酸基に他のヘテロ原子が置換した化合物である、酸無水物、ハロゲン化アシル化合物、エステル化合物、アミド化合物、ニトリル化合物等もあげられる。カルボン酸誘導体は、金属(亜鉛、アルミニウム、マグネシウム等)、及びその酸化物と錯形成することができ、めっき層と下層塗膜との間の界面結合力の向上に寄与する。 Examples of carboxylic acid derivatives include carboxylic acids and salts thereof. Examples of carboxylic acid derivatives include acid anhydrides, halogenated acyl compounds, ester compounds, amide compounds, and nitrile compounds, which are compounds in which the hydroxyl group of the carboxyl group in the molecule is substituted with another heteroatom. The carboxylic acid derivative can form a complex with metals (zinc, aluminum, magnesium, etc.) and their oxides, and contributes to improving the interfacial bonding force between the plating layer and the underlying coating film.

シラノール基を有するカルボン酸誘導体において、シラノール基はシランカップリング剤のシリル基に結合したアルコキシ基又はハロゲンが加水分解することで生成する。そのため、シラノール基を有するカルボン酸誘導体は、加水分解前のアルコキシ基やハロゲンが結合した状態のシランを有するカルボン酸誘導体も含む。
シラノール基を有するカルボン酸誘導体は、化成処理皮膜中又は化成処理皮膜に接する下層塗膜中の反応基と重合したり、シラノール基同士が自己縮合したシロキサン結合となることで、分子同士を連結する。また、シラノール基を有するカルボン酸誘導体は、めっき層及び鋼板の金属、並びに、その酸化物の水酸基と脱水縮合することで結合する。そのため、めっき層と下層塗膜との間の界面結合力の向上に寄与する。
In a carboxylic acid derivative having a silanol group, the silanol group is generated by hydrolysis of the alkoxy group or halogen bonded to the silyl group of the silane coupling agent. Therefore, carboxylic acid derivatives having a silanol group also include carboxylic acid derivatives having a silane to which an alkoxy group or halogen is bonded before hydrolysis.
Carboxylic acid derivatives having silanol groups link molecules together by polymerizing with reactive groups in the chemical conversion coating or in the lower coating film in contact with the chemical conversion coating, or by forming siloxane bonds in which silanol groups self-condense with each other. . In addition, the carboxylic acid derivative having a silanol group is bonded to the metal of the plating layer and the steel sheet, as well as to the hydroxyl group of its oxide through dehydration condensation. Therefore, it contributes to improving the interfacial bonding force between the plating layer and the lower coating film.

シラノール基を有するカルボン酸誘導体は、特に限定されないが、具体例としては、(3-トリエトキシシリル)プロピルこはく酸無水物、(3-トリメトキシシリル)プロピルこはく酸無水物、N-(トリメトキシシリルプロピル)エチレンジアミントリアセテート三ナトリウム塩等が挙げられる。また、シランカップリング剤とカルボン酸塩を反応させることで、一分子中にシラノール基とカルボン酸誘導体基の両方を有する物質も挙げられる。 The carboxylic acid derivative having a silanol group is not particularly limited, but specific examples include (3-triethoxysilyl)propylsuccinic anhydride, (3-trimethoxysilyl)propylsuccinic anhydride, and N-(trimethoxysilyl)propylsuccinic anhydride. silylpropyl) ethylenediamine triacetate trisodium salt and the like. Also included are substances that have both a silanol group and a carboxylic acid derivative group in one molecule by reacting a silane coupling agent with a carboxylic acid salt.

ビニル基、ビニレン基、又はアリル基を有するカルボン酸誘導体は、特に限定されないが、具体例としては、アンゲリカ酸無水物、アリルこはく酸無水物、3-アセトアミドフタル酸無水物、2-ブテン-1-イルこはく酸無水物、クロトン酸無水物、cis-4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、1-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、2-ドデセン-1-イルこはく酸無水物、イタコン酸無水物、2-オクテニルこはく酸無水物、オレイン酸無水物、(2,7-オクタジエン-1-イル)こはく酸無水物、フマルアルデヒド酸メチル、クロトン酸メチル、3-メトキシアクリル酸メチル、1-(カルバモイルメチル)シクロヘキサン酢酸、こはく酸アミド、スクシンアミド酸メチルなどが挙げられる。 Carboxylic acid derivatives having a vinyl group, vinylene group, or allyl group are not particularly limited, but specific examples include angelic acid anhydride, allylsuccinic anhydride, 3-acetamidophthalic anhydride, 2-butene-1 -ylsuccinic anhydride, crotonic anhydride, cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 1-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 2-dodecen-1-ylsuccinic anhydride Itaconic anhydride, 2-octenylsuccinic anhydride, oleic anhydride, (2,7-octadien-1-yl)succinic anhydride, methyl fumaraldehyde, methyl crotonate, 3-methoxyacrylic acid Examples include methyl, 1-(carbamoylmethyl)cyclohexaneacetic acid, succinimide, and methyl succinimate.

硫黄含有基を有するカルボン酸誘導体において、硫黄含有基としては、次の基が挙げられる。
1)スルフィド(-S-)を有する基(例えば、チオフェン環基、ジチイン環基、チアゾリル基、又はこれらの縮合環基)
2)ジスルフィド(-S-S-)を有する基
3)チオール基(-SH)
4)アルキルチオ基(-SR:R=アルキル基)
5)アリールチオ基(-SAr:Ar=アリール基)
6)チオカルボン酸基(チオ酢酸、チオプロピオン酸、チオグリコール酸等)、チオカルボン酸のアルキルエステル基、チオカルボン酸の塩)
In the carboxylic acid derivative having a sulfur-containing group, examples of the sulfur-containing group include the following groups.
1) A group having sulfide (-S-) (for example, a thiophene ring group, a dithiine ring group, a thiazolyl group, or a fused ring group thereof)
2) Group having disulfide (-SS-) 3) Thiol group (-SH)
4) Alkylthio group (-SR:R=alkyl group)
5) Arylthio group (-SAr: Ar=aryl group)
6) Thiocarboxylic acid groups (thioacetic acid, thiopropionic acid, thioglycolic acid, etc.), thiocarboxylic acid alkyl ester groups, thiocarboxylic acid salts)

硫黄含有基を有するカルボン酸誘導体は、特に限定されないが、具体例としては、5,6-ジヒドロ-1,4-ジチイン-2,3-ジカルボン酸無水物、(アセチルチオ)酢酸、3-(アセチルチオ)プロピオン酸、S-(N,N-ジメチルチオカルバモイル)チオグリコール酸、メチレンビス(チオグリコール酸)、3-(メチルチオ)プロピオン酸、2,2‘-チオジグリコール酸、S-アリル-L-システイン、チオグリコール酸アンモニウム、チオグリコール酸ナトリウム、5,5’-ジチオビス(2-ニトロ安息香酸)、4,4‘-ジチオ二酪酸、(メチルチオ)酢酸エチル、3-(メチルチオ)プロピオン酸エチル、3-[(2-メトキシ-2-オキソエチル)チオ]プロピオン酸メチル、(メチルチオ)酢酸メチル、3-メチルチオフェン-2-カルボン酸メチル、3-(メチルチオ)プロピオン酸メチル、酢酸メチルチオメチル、5-メチル-2-チオフェンカルボン酸、3-(メチルチオ)プロピオン酸、酢酸3-(メチルチオ)プロピルが挙げられる。 The carboxylic acid derivative having a sulfur-containing group is not particularly limited, but specific examples include 5,6-dihydro-1,4-dithiine-2,3-dicarboxylic acid anhydride, (acetylthio)acetic acid, 3-(acetylthio) ) propionic acid, S-(N,N-dimethylthiocarbamoyl)thioglycolic acid, methylenebis(thioglycolic acid), 3-(methylthio)propionic acid, 2,2'-thiodiglycolic acid, S-allyl-L- Cysteine, ammonium thioglycolate, sodium thioglycolate, 5,5'-dithiobis(2-nitrobenzoic acid), 4,4'-dithiodibutyric acid, ethyl (methylthio)acetate, ethyl 3-(methylthio)propionate, Methyl 3-[(2-methoxy-2-oxoethyl)thio]propionate, methyl (methylthio)acetate, methyl 3-methylthiophene-2-carboxylate, methyl 3-(methylthio)propionate, methylthiomethyl acetate, 5- Examples include methyl-2-thiophenecarboxylic acid, 3-(methylthio)propionic acid, and 3-(methylthio)propyl acetate.

シラノール基、ビニル基、ビニレン基、アリル基および硫黄含有基のいずれか一つ以上を有するカルボン酸誘導体の含有量は、化成処理皮膜固形分または下層塗膜固形分に対して、0.01質量%以上40質量%以下(好ましくは0.5質量%以上40質量%以下)である。
カルボン酸誘導体の含有量が0.01質量%未満であると、めっき層と下層塗膜との間の界面結合性の向上を十分に高められない場合がある。
カルボン酸誘導体の含有量が40質量%超であると、カルボン酸誘導体の含有量が高すぎて他成分の割合が低くなり、耐食性以外の性能を十分に得ることが難しくなる場合がある。
より好ましくは、カルボン酸誘導体の含有量は、化成処理皮膜においては1質量%以上30質量%以下、下層塗膜においては0.5質量%以20質量%以下である。さらに好ましくは、カルボン酸誘導体の含有量は、化成処理皮膜においては1質量%以上20質量%以下、下層塗膜においては0.5質量%以上10質量%以下である。
The content of the carboxylic acid derivative having one or more of a silanol group, a vinyl group, a vinylene group, an allyl group, and a sulfur-containing group is 0.01 mass based on the solid content of the chemical conversion coating or the solid content of the lower layer coating. % or more and 40% by mass or less (preferably 0.5% by mass or more and 40% by mass or less).
If the content of the carboxylic acid derivative is less than 0.01% by mass, the interfacial bonding between the plating layer and the lower coating film may not be sufficiently improved.
If the content of the carboxylic acid derivative exceeds 40% by mass, the content of the carboxylic acid derivative is too high and the ratio of other components becomes low, which may make it difficult to obtain sufficient performance other than corrosion resistance.
More preferably, the content of the carboxylic acid derivative is 1% by mass or more and 30% by mass or less in the chemical conversion coating, and 0.5% by mass or more and 20% by mass or less in the lower layer coating. More preferably, the content of the carboxylic acid derivative is 1% by mass or more and 20% by mass or less in the chemical conversion coating, and 0.5% by mass or more and 10% by mass or less in the lower layer coating.

<化成処理皮膜(以下、「皮膜」とも称する)>
化成処理皮膜は、めっき鋼板表面に付着した油分などの不純物及び表面酸化物を脱脂工程及び洗浄工程で取り除いた後、化成処理により形成する。
<Chemical conversion film (hereinafter also referred to as "film")>
A chemical conversion coating is formed by chemical conversion treatment after removing impurities such as oil and surface oxides adhering to the surface of a plated steel sheet through a degreasing process and a cleaning process.

化成処理皮膜は、樹脂、シランカップリング剤、ジルコニウム化合物、シリカ、りん酸及びその塩、ふっ化物、並びに、バナジウム化合物から選択されるいずれか一つ以上を含んでもよい。これら物質を含むと、さらに、化成処理液塗布後の成膜性、水分や腐食性イオン等の腐食因子に対する皮膜のバリア性(緻密性)、めっき面への皮膜密着性などが向上し、皮膜の耐食性の底上げに寄与する。
特に、化成処理皮膜が、シランカップリング剤、およびジルコニウム化合物のいずれか一つ以上を含むと、皮膜に架橋構造を形成し、さらにめっき表面との結合も強化するため、皮膜の密着性やバリア性を高めることができる。
また、化成処理皮膜が、シリカ、りん酸及びその塩、ふっ化物、並びに、バナジウム化合物のいずれか一つ以上を含むと、インヒビターとして、めっきや鋼表面に沈殿皮膜や不動態皮膜を形成することで、耐食性を向上することができる。
The chemical conversion coating may contain one or more selected from resins, silane coupling agents, zirconium compounds, silica, phosphoric acid and its salts, fluorides, and vanadium compounds. Including these substances further improves the film formability after application of the chemical conversion treatment solution, the barrier properties (denseness) of the film against corrosion factors such as moisture and corrosive ions, and the adhesion of the film to the plated surface. Contributes to raising the level of corrosion resistance.
In particular, when a chemical conversion film contains one or more of a silane coupling agent and a zirconium compound, it forms a crosslinked structure in the film and further strengthens the bond with the plating surface, which improves the adhesion and barrier properties of the film. You can increase your sexuality.
Additionally, if the chemical conversion coating contains any one or more of silica, phosphoric acid and its salts, fluoride, and vanadium compounds, it may act as an inhibitor and form a precipitated film or a passive film on the plating or steel surface. Therefore, corrosion resistance can be improved.

[樹脂]
樹脂は、特に限定されず、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂等、公知の有機樹脂を使用することができる。めっき鋼板との密着性を更に高めるためには、分子鎖中に強制部位や極性官能基をもつ樹脂(ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等)の少なくとも一つを使用することが好ましい。樹脂は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
[resin]
The resin is not particularly limited, and for example, known organic resins such as polyester resin, polyurethane resin, epoxy resin, phenol resin, acrylic resin, and polyolefin resin can be used. In order to further improve the adhesion with the plated steel sheet, it is preferable to use at least one resin that has a forced moiety or polar functional group in its molecular chain (polyester resin, urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, etc.). . The resins may be used alone or in combination of two or more.

樹脂の含有量は、皮膜固形分に対して0質量%以上85質量%以下が好ましい。より好ましくは0質量%以上60質量%以下、より好ましくは、1質量%以上40質量%以下である。樹脂の含有量が、85質量%超であると、その他の皮膜構成成分の割合が低下し、耐食性以外の皮膜として求められる性能が低下する場合がある。 The content of the resin is preferably 0% by mass or more and 85% by mass or less based on the solid content of the film. More preferably, the content is 0% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 40% by mass or less. If the resin content exceeds 85% by mass, the proportions of other film constituents may decrease, and the performance required for the film other than corrosion resistance may deteriorate.

[シランカップリング剤]
シランカップリング剤としては、前述のシラノール基を有するカルボン酸誘導体以外の化合物であり、種々のシラン化合物を用いることができる。
シランカップリング剤としては、例えば、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、N-β-(N-ビニルベンジルアミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β-(N-ビニルベンジルアミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-β-(N-ビニルベンジルアミノエチル)-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β-(N-ビニルベンジルアミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ-クロロプロピルトリエトキシシラン、γ-クロロプロピルメチルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、γ-アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ-アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ-アニリノプロピルメチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、オクタデシルジメチル〔3-(トリメトキシシリル)プロピル〕アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル〔3-(メチルジメトキシシリル)プロピル〕アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル〔3-(トリエトキシシリル)プロピル〕アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル〔3-(メチルジエトキシシリル)プロピル〕アンモニウムクロライド、γ-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシランなどが挙げられる。
これらの中でも、シランカップリング剤として、グリシジルエーテル基を有するシランカップリング剤(例えば、グリシジルエーテル基を有するγ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等)を使用すると、下層塗膜の加工密着性が特に向上する。更に、トリエトキシタイプのシランカップリング剤を使用すると、下地処理剤の保存安定性を向上させることができる。これは、トリエトキシシランが水溶液中で比較的安定であり、重合速度が遅いためであると考えられる。
シランカップリング剤は1種で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
[Silane coupling agent]
As the silane coupling agent, it is a compound other than the above-mentioned carboxylic acid derivative having a silanol group, and various silane compounds can be used.
Examples of the silane coupling agent include γ-(2-aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilane, γ-(2-aminoethyl)aminopropylmethyldimethoxysilane, and γ-(2-aminoethyl)aminopropyltriethoxysilane. , γ-(2-aminoethyl)aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-(2-aminoethyl)aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- Methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, N-β-(N-vinylbenzylaminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β-(N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β-(N-vinylbenzylaminoethyl)-γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β-(N-vinylbenzylaminoethyl)-γ-aminopropylmethyldiethoxy Silane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane , γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-Chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane, γ-chloropropylmethyldiethoxysilane, hexamethyldisilazane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, γ-aniline Linopropylmethyldimethoxysilane, γ-anilinopropyltriethoxysilane, γ-anilinopropylmethyldiethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, octadecyldimethyl [3 -(trimethoxysilyl)propyl]ammonium chloride, octadecyldimethyl[3-(methyldimethoxysilyl)propyl]ammonium chloride, octadecyldimethyl[3-(triethoxysilyl)propyl]ammonium chloride, octadecyldimethyl[3-(methyldiethoxy) Examples include silyl)propyl]ammonium chloride, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, and trimethylchlorosilane.
Among these, a silane coupling agent having a glycidyl ether group (for example, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, etc. having a glycidyl ether group) is used as the silane coupling agent. This particularly improves the processing adhesion of the lower coating film. Furthermore, use of a triethoxy type silane coupling agent can improve the storage stability of the surface treatment agent. This is thought to be because triethoxysilane is relatively stable in an aqueous solution and has a slow polymerization rate.
One type of silane coupling agent may be used, or two or more types may be used in combination.

[ジルコニウム化合物]
ジルコニウム化合物としては、特に限定されないが、例えば、ジルコニウムノルマルプロピレート、ジルコニウムノルマルブチレート、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムモノアセチルアセトネート、ジルコニウムビスアセチルアセトネート、ジルコニウムモノエチルアセトアセテート、ジルコニウムアセチルアセトネートビスエチルアセトアセテート、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムモノステアレート、炭酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウムアンモ二ウム、炭酸ジルコニウムカリウム、炭酸ジルコニウムナトリウム等が挙げられる。
ジルコニウム化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
[Zirconium compound]
Examples of the zirconium compound include, but are not limited to, zirconium normal propylate, zirconium normal butyrate, zirconium tetraacetylacetonate, zirconium monoacetylacetonate, zirconium bisacetylacetonate, zirconium monoethylacetoacetate, and zirconium acetylacetonate. Examples include bisethyl acetoacetate, zirconium acetate, zirconium monostearate, zirconium carbonate, ammonium zirconium carbonate, potassium zirconium carbonate, and sodium zirconium carbonate.
The zirconium compounds may be used alone or in combination of two or more.

なお、炭酸ジルコニウム化合物は、樹脂と架橋反応し、ジルコニウムと樹脂との架橋構造を有する皮膜を形成する。また、炭酸ジルコニウム化合物は、塗布して乾燥させる際に炭酸イオンが揮発し、残ったジルコニウム同士が酸素を介して結合し、高分子量化する。この過程で-Zr-OH基がめっき層の表面とZr-O-M結合(M:めっき層中の金属元素)を形成する。 Note that the zirconium carbonate compound undergoes a crosslinking reaction with the resin to form a film having a crosslinked structure of zirconium and resin. Further, when a zirconium carbonate compound is applied and dried, carbonate ions are volatilized, and the remaining zirconium compounds are bonded to each other via oxygen, resulting in a high molecular weight. In this process, the -Zr-OH group forms a Zr-OM bond (M: metal element in the plating layer) with the surface of the plating layer.

[シランカップリング剤及びジルコニウム化合物の合計の含有量]
シランカップリング剤及びジルコニル塩の含有量は、皮膜中に5質量%以上80質量%以下で含有することが好ましい。より好ましくは、20質量%以上70質量%である。含有量が5質量%未満であると、基材との密着性や耐食性の向上効果が得られない場合があり、80質量%超であると、加工性が低下する場合がある。
[Total content of silane coupling agent and zirconium compound]
The content of the silane coupling agent and zirconyl salt in the film is preferably 5% by mass or more and 80% by mass or less. More preferably, it is 20% by mass or more and 70% by mass. If the content is less than 5% by mass, the effect of improving adhesion to the base material and corrosion resistance may not be obtained, and if the content exceeds 80% by mass, processability may be reduced.

[シリカ]
シリカとは、微細な粒径を持つために水中に分散させた場合に安定に水分散状態を維持できるシリカを総称して言うものである。シリカは、塗装めっき鋼板の耐食性を向上させるとともに、下層塗膜の密着性を向上させるのに有効である。
シリカとしては、特に制限はないが、例えば、一次粒子径が5~50nmのコロイダルシリカ、ヒュームドシリカ等のシリカ微粒子であることが好ましい。シリカとしては、例えば、「スノーテックスN」、「スノーテックスC」、「スノーテックスUP」、「スノーテックスPS」(いずれも日産化学工業製)、「アデライトAT-20Q」(旭電化工業製)など市販のシリカゲル、又はアエロジル#300(日本アエロジル製)などの粉末シリカ、などを用いることができる。シリカは、必要とされる性能に応じて、適宜選択すればよい。
シリカは1種で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
[silica]
Silica is a general term for silica that has a fine particle size and can stably maintain a water-dispersed state when dispersed in water. Silica is effective in improving the corrosion resistance of painted steel sheets and in improving the adhesion of the underlying coating film.
There are no particular limitations on the silica, but for example, fine silica particles such as colloidal silica and fumed silica having a primary particle diameter of 5 to 50 nm are preferable. Examples of silica include "Snowtex N", "Snowtex C", "Snowtex UP", "Snowtex PS" (all manufactured by Nissan Chemical Industries), and "Adelite AT-20Q" (manufactured by Asahi Denka Kogyo). Commercially available silica gel such as silica gel, powdered silica such as Aerosil #300 (manufactured by Nippon Aerosil), etc. can be used. Silica may be selected as appropriate depending on the required performance.
Silica may be used alone or in combination of two or more.

シリカの含有量は、皮膜固形分に対して0質量%以上30質量%以下が好ましい。より好ましくは、1質量%以上20質量%以下である。シリカの含有量が、30質量%超であると、皮膜が脆くなり、塗装めっき鋼板を成形加工する際の加工追従性が低下する場合がある。 The content of silica is preferably 0% by mass or more and 30% by mass or less based on the solid content of the film. More preferably, it is 1% by mass or more and 20% by mass or less. If the silica content is more than 30% by mass, the film may become brittle and the processing followability during forming of the painted plated steel sheet may be reduced.

[りん酸及びその塩]
りん酸及びその塩としては、例えば、オルトリン酸、メタリン酸、ピロリン酸、三リン酸、四リン酸等のリン酸類及びそれらの塩;リン酸三アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム等のアンモニウム塩;アミノトリ(メチレンホスホン酸)、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)等のホスホン酸類及びそれらの塩;フィチン酸等の有機リン酸類及びそれらの塩等が挙げられる。なお、りん酸の塩として、アンモニウム塩以外の塩としては、Na、Mg、Al、K、Ca、Mn、Ni、Zn、Fe等との金属塩が挙げられる。
りん酸及びその塩は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
[Phosphoric acid and its salts]
Examples of phosphoric acid and its salts include phosphoric acids and their salts such as orthophosphoric acid, metaphosphoric acid, pyrophosphoric acid, triphosphoric acid, and tetraphosphoric acid; ammonium salts such as triammonium phosphate and diammonium hydrogen phosphate; Phosphonic acids and their salts such as aminotri(methylenephosphonic acid), 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid); Organic phosphoric acids such as phytic acid and salts thereof. Note that examples of salts of phosphoric acid other than ammonium salts include metal salts with Na, Mg, Al, K, Ca, Mn, Ni, Zn, Fe, and the like.
Phosphoric acid and its salts may be used alone or in combination of two or more.

りん酸及びその塩の含有量は、皮膜固形分に対して0質量%以上20質量%以下が好ましい。より好ましくは、1質量%以上10質量%以下である。
りん酸及びその塩の含有量が、20質量%超であると、皮膜が脆くなり、塗装めっき鋼板を成形加工する際の皮膜の加工追従性が低下する場合がある。
The content of phosphoric acid and its salts is preferably 0% by mass or more and 20% by mass or less based on the solid content of the film. More preferably, it is 1% by mass or more and 10% by mass or less.
When the content of phosphoric acid and its salts exceeds 20% by mass, the coating becomes brittle, and the processing followability of the coating when forming a painted plated steel sheet may decrease.

[ふっ化物]
ふっ化物としては、例えば、ジルコンフッ化アンモニウム、ケイフッ化アンモニウム、チタンフッ化アンモニウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、チタンフッ化水素酸、ジルコンフッ化水素酸などが挙げられる。
ふっ化物は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
[Fluoride]
Examples of the fluoride include zirconium ammonium fluoride, ammonium silicofluoride, titanium ammonium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, calcium fluoride, lithium fluoride, titanium hydrofluoric acid, and zirconium hydrofluoride.
The fluorides may be used alone or in combination of two or more.

ふっ化物の含有量は、皮膜固形分に対して0質量%以上20質量%以下が好ましい。より好ましくは、1質量%以上10質量%以下である。ふっ化物の含有量が20質量%超であると、皮膜が脆くなり、塗装めっき鋼板を成形加工する際の皮膜の加工追従性が低下する場合がある。 The content of fluoride is preferably 0% by mass or more and 20% by mass or less based on the solid content of the film. More preferably, it is 1% by mass or more and 10% by mass or less. If the fluoride content is more than 20% by mass, the coating may become brittle, and the processing followability of the coating when forming a painted plated steel sheet may be reduced.

[バナジウム化合物]
バナジウム化合物としては、例えば、五酸化バナジウム、メタバナジン酸、メタバナジン酸アンモニウム、メタバナジン酸ナトリウム、オキシ三塩化バナジウム等の5価のバナジウム化合物を還元剤で2~4価に還元したバナジウム化合物;三酸化バナジウム、二酸化バナジウム、オキシ硫酸バナジウム、オキシ蓚酸バナジウム、バナジウムオキシ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、三塩化バナジウム、リンバナドモリブデン酸、硫酸バナジウム、二塩化バナジウム、酸化バナジウム等の酸化数4~2価のバナジウム化合物等が挙げられる。
バナジウム化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
[Vanadium compound]
Examples of vanadium compounds include vanadium compounds obtained by reducing pentavalent vanadium compounds such as vanadium pentoxide, metavanadate, ammonium metavanadate, sodium metavanadate, and vanadium oxytrichloride to divalent to divalent to tetravalent with a reducing agent; vanadium trioxide; , vanadium dioxide, vanadium oxysulfate, vanadium oxyoxalate, vanadium oxyacetylacetonate, vanadium acetylacetonate, vanadium trichloride, phosphovanadomolybdic acid, vanadium sulfate, vanadium dichloride, vanadium oxide, etc. with an oxidation number of 4 to 2. Examples include vanadium compounds.
Vanadium compounds may be used alone or in combination of two or more.

バナジウム化合物の含有量は、皮膜固形分に対して0質量%以上20質量%以下が好ましい。より好ましくは、1質量%以上10質量%以下である。バナジウム化合物の含有量が20質量%超であると、皮膜が脆くなり、塗装めっき鋼板を成形加工する際の皮膜の加工追従性が低下する場合がある。 The content of the vanadium compound is preferably 0% by mass or more and 20% by mass or less based on the solid content of the film. More preferably, it is 1% by mass or more and 10% by mass or less. When the content of the vanadium compound exceeds 20% by mass, the film becomes brittle, and the processing followability of the film when forming a painted plated steel sheet may be reduced.

[化成処理剤の形成方法]
化成処理剤の製造方法は特に限定されないが、例えば、各々の皮膜形成成分を混合し、ディスパーで攪拌し、溶解もしくは分散する方法が挙げられる。各々の皮膜形成成分の溶解性、又は分散性を向上させるために、必要に応じて、公知の親水性溶剤等を添加してもよい。化成処理剤中には、その性能が損なわれない範囲内で、pH調整のために酸、アルカリ等を添加してもよい。
[Method for forming chemical conversion treatment agent]
The method for producing the chemical conversion treatment agent is not particularly limited, but includes, for example, a method in which each film-forming component is mixed, stirred with a disper, and dissolved or dispersed. In order to improve the solubility or dispersibility of each film-forming component, a known hydrophilic solvent or the like may be added as necessary. An acid, alkali, etc. may be added to the chemical conversion treatment agent for pH adjustment within a range that does not impair its performance.

化成処理皮膜を形成するには、化成処理剤をめっき鋼板に塗布し、塗布膜を加熱乾燥する。
化成処理剤の塗布方法は、特に限定されず、一般に公知の塗装方法、例えば、ロールコート、エアースプレー、エアーレススプレー、浸漬などを利用する方法が可能である。
加熱乾燥温度としては、50~250℃がよい。50℃未満では、水分の蒸発速度が遅く充分な成膜性が得られないので、防錆力が不足することがある。250℃を超えると、有機物であるシランカップリング剤のアルキル部分が熱分解等のため変性を起こし、密着性や耐食性が低下することがある。加熱温度は70~160℃がより好ましい。
加熱乾燥方法は、特に制限はなく、熱風、誘導加熱、近赤外線、直火等を単独又は組み合わせた方法が挙げられる。例えば、熱風乾燥を利用する場合、加熱乾燥時間は1秒~5分が好ましい。
To form a chemical conversion coating, a chemical conversion treatment agent is applied to a plated steel sheet, and the coating film is heated and dried.
The method of applying the chemical conversion treatment agent is not particularly limited, and generally known coating methods such as roll coating, air spray, airless spray, and dipping can be used.
The heat drying temperature is preferably 50 to 250°C. If the temperature is less than 50° C., the evaporation rate of water is slow and sufficient film-forming properties cannot be obtained, so that the anti-corrosion ability may be insufficient. If the temperature exceeds 250°C, the alkyl moiety of the organic silane coupling agent may undergo denaturation due to thermal decomposition or the like, resulting in a decrease in adhesion and corrosion resistance. The heating temperature is more preferably 70 to 160°C.
The heating drying method is not particularly limited, and examples thereof include hot air, induction heating, near-infrared rays, direct flame, and the like alone or in combination. For example, when hot air drying is used, the heating drying time is preferably 1 second to 5 minutes.

[めっき鋼板片面あたりの化成処理皮膜の付着量]
めっき鋼板片面あたりの化成処理皮膜の付着量は、固形分にして10~1000mg/mが好ましい。10mg/m未満では充分な加工密着性と耐食性が確保されず、1000mg/mを超えると加工密着性が低下することがある。
めっき鋼板片面あたりの化成処理皮膜の付着量は、より好ましくは20~800mg/m、最も好ましくは50~600mg/mである。
[Amount of chemical conversion film deposited per side of galvanized steel sheet]
The amount of the chemical conversion film deposited on one side of the plated steel sheet is preferably 10 to 1000 mg/m 2 in terms of solid content. If it is less than 10 mg/m 2 , sufficient processing adhesion and corrosion resistance will not be ensured, and if it exceeds 1000 mg/m 2 , processing adhesion may deteriorate.
The amount of chemical conversion coating applied per side of the plated steel sheet is more preferably 20 to 800 mg/m 2 , most preferably 50 to 600 mg/m 2 .

<塗膜>
塗膜は、化成処理皮膜の上に形成する、1層以上の膜である。塗膜は、塗装めっき鋼板片面につき1~3層設けることが多い。塗膜が2層以上の複層の場合は、化成処理皮膜に接する塗膜(下層塗膜)は特にプライマー塗膜と呼ばれることもあり、塗膜と化成処理皮膜との密着性及び耐食性の担保を目的とすることが多い。一方、上層の塗膜は、着色による意匠性やバリア性、その他の表面機能性の担保を目的とすることが多い。なお、ここで示す塗膜とは、特に断らない限りは、化成処理皮膜と接する塗膜を示すものとする。
<Coating film>
A coating film is one or more layers formed on a chemical conversion coating. One to three coating layers are often provided on each side of a painted steel plate. When the paint film is a multilayer of two or more layers, the paint film in contact with the chemical conversion film (lower layer paint film) is sometimes called the primer paint film, and is used to ensure adhesion and corrosion resistance between the paint film and the chemical conversion film. is often aimed at. On the other hand, the upper coating film is often intended to provide design properties, barrier properties, and other surface functionality through coloring. In addition, unless otherwise specified, the coating film shown here refers to the coating film in contact with the chemical conversion coating.

塗膜は、例えば、樹脂を含む。塗膜は、顔料を含むことが好ましい。塗膜には、これらの成分以外にも、レベリング剤、消泡剤、着色剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等の添加剤を含んでもよい。なお、塗膜を形成するための塗布液は、溶剤に、上記各成分を分散又は溶解して得ることが好ましい。 The coating film contains, for example, a resin. Preferably, the coating film contains a pigment. In addition to these components, the coating film may also contain additives such as a leveling agent, an antifoaming agent, a coloring agent, a viscosity modifier, and an ultraviolet absorber. The coating liquid for forming the coating film is preferably obtained by dispersing or dissolving each of the above components in a solvent.

[樹脂]
樹脂は、特に限定されるものではない。例えば、ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ふっ素樹脂が挙げられる。
樹脂としては、これら樹脂を、ブチル化メラミン樹脂、メチル化メラミン樹脂、ブチルメチル混合メラミン樹脂、尿素樹脂、イソシアネート樹脂、又はこれらの混合系の架橋剤成分により架橋させた樹脂も挙げられる。
樹脂としては、電子線硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂なども挙げられる。
これらの中でも、バインダー樹脂としては、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、および、ウレタン樹脂のいずれか一つ以上が好ましい。
これらのバインダー樹脂は単独でも、2種以上を混合して用いてもよい。
[resin]
The resin is not particularly limited. Examples include polyester resin, polyester resin, acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, and fluororesin.
Examples of the resin include resins obtained by crosslinking these resins with a butylated melamine resin, a methylated melamine resin, a butylmethyl mixed melamine resin, a urea resin, an isocyanate resin, or a crosslinking agent component of a mixed system thereof.
Examples of the resin include electron beam curable resins and ultraviolet curable resins.
Among these, as the binder resin, any one or more of polyester resin, epoxy resin, acrylic resin, and urethane resin is preferable.
These binder resins may be used alone or in combination of two or more.

樹脂の含有量は、塗膜固形分に対して、20~90質量%が好ましい。樹脂の含有量が20質量%未満であると、マトリックスとなる成分が少ないため、加工等によりクラック等が生じやすく、耐食性等へ影響も生じることがある。また、顔料の含有量が90質量%を超えると、防錆顔料などの含有が少ないため、塗膜としての耐食性や密着性を担保できないことがある。加工性と耐食性等の観点から、樹脂の含有量は、30~80質量%がより好ましい。 The content of the resin is preferably 20 to 90% by mass based on the solid content of the coating film. When the content of the resin is less than 20% by mass, there are few components that serve as a matrix, so cracks are likely to occur during processing, etc., and corrosion resistance may be affected. Furthermore, if the content of the pigment exceeds 90% by mass, the corrosion resistance and adhesion of the coating film may not be ensured because the content of the antirust pigment is small. From the viewpoint of processability, corrosion resistance, etc., the resin content is more preferably 30 to 80% by mass.

[顔料]
顔料としては、防錆顔料、着色顔料、体質顔料とに大別される。
防錆顔料として、バナジン酸塩、タングステン酸塩、けい酸塩、りん酸塩等が挙げられる。
着色顔料としては、公知の無機及び有機着色顔料が挙げられる。無機着色顔料としては酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、カオリンクレー、カーボンブラック、酸化鉄等が挙げられる。有機着色顔料としてはハンザエロー、ピラゾロンオレンジ、フタロシアニン、アゾ系顔料等が挙げられる。
体質顔料としては、例えば、タルク、クレー、シリカ、マイカ、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等が挙げられる。
これらの中でも、耐食性の向上の観点から、顔料としては、防錆顔料が好ましい。つまり、下層塗膜は、バナジン酸塩、タングステン酸塩、けい酸塩、および、りん酸塩のいずれか一つ以上を含むことが好ましい。
[Pigment]
Pigments are broadly classified into rust-preventing pigments, coloring pigments, and extender pigments.
Examples of antirust pigments include vanadates, tungstates, silicates, phosphates, and the like.
Coloring pigments include known inorganic and organic coloring pigments. Examples of inorganic coloring pigments include titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, calcium carbonate, barium sulfate, alumina, kaolin clay, carbon black, iron oxide, and the like. Examples of organic coloring pigments include Hansa yellow, pyrazolone orange, phthalocyanine, and azo pigments.
Examples of extender pigments include talc, clay, silica, mica, alumina, calcium carbonate, barium sulfate, and the like.
Among these, anticorrosion pigments are preferred as pigments from the viewpoint of improving corrosion resistance. That is, it is preferable that the lower coating film contains one or more of vanadate, tungstate, silicate, and phosphate.

ここで、バナジン酸塩としては、バナジン酸カルシウム、バナジン酸マグネシウム、メタバナジン酸アンモニウム、バナジン酸カリウム、バナジン酸ナトリウム、バナジン酸アンモニウム、バナジン酸りん、酸化バナジウム等が挙げられる。
タングステン酸塩としては、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸カルシウム、タングステン酸アンモニウム、タングステン酸リチウム、タングステン酸マグネシウム等が挙げられる。
けい酸塩としては、けい酸ナトリウム、けい酸カリウム、けい酸リチウム、カルシウムイオン交換シリカ等が挙げられる。
りん酸塩としては、りん酸二水素ナトリウム、りん酸二水素カリウム、りん酸水素二カリウム、トリポリりん酸ナトリウム、トリポリりん酸アルミニウム、トリポリりん酸マグネシウム、りん酸二水素ナトリウム一水和物、りん酸二水素ナトリウム二水和物、次亜りん酸カルシウム等が挙げられる。
Here, vanadate salts include calcium vanadate, magnesium vanadate, ammonium metavanadate, potassium vanadate, sodium vanadate, ammonium vanadate, phosphorus vanadate, vanadium oxide, and the like.
Examples of the tungstate salt include sodium tungstate, calcium tungstate, ammonium tungstate, lithium tungstate, and magnesium tungstate.
Examples of silicates include sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate, calcium ion exchange silica, and the like.
Phosphates include sodium dihydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, sodium tripolyphosphate, aluminum tripolyphosphate, magnesium tripolyphosphate, sodium dihydrogen phosphate monohydrate, and phosphorus. Examples include sodium acid dihydrogen dihydrate, calcium hypophosphite, and the like.

顔料の含有量は、塗膜固形分に対して、5~70質量%が好ましい。顔料の含有量が5質量%未満であると、塗膜の剛性と凝集力とが低下することにより、塗装めっき鋼板のプレス加工の際に塗膜表面が金型と擦れた時に塗膜剥離が発生(塗膜齧り)しやすくなることがある。また、顔料の含有量が70質量%を超えると、加工性が低下することがある。耐食性、耐薬品性および加工性のバランスの観点から、顔料の含有量は、15~70質量%がより好ましく、20~50質量%がさらに好ましい。 The pigment content is preferably 5 to 70% by mass based on the solid content of the coating film. If the pigment content is less than 5% by mass, the rigidity and cohesive force of the coating film will decrease, resulting in peeling of the coating film when the coating surface rubs against the mold during press working of painted plated steel sheets. It may become easier to cause (paint film scratching). Moreover, when the content of pigment exceeds 70% by mass, processability may decrease. From the viewpoint of the balance between corrosion resistance, chemical resistance, and processability, the pigment content is more preferably 15 to 70% by mass, and even more preferably 20 to 50% by mass.

[塗膜の膜厚]
塗膜の膜厚は、4μm以上(例えば4~50μm)が好ましい。塗膜の膜厚とは、塗膜が複層の場合、複層の合計の膜厚を意味する。
ただし、塗膜が複層の場合、下層塗膜(化成処理皮膜に接する塗膜)は4~15μmが好ましい。膜厚が4μm未満であると、十分な耐食性および耐薬品性が得られないことがある。一方、膜厚が15μmを超えると、加工性が低下することがある。耐食性、耐薬品性、および加工性の良好なバランスの観点から、下層塗膜の膜厚は、4~10μmの範囲がより好ましい。
また、下層塗膜よりも上層の塗膜の膜厚は5~30μmが好ましい。膜厚が5μm未満では耐薬品性や耐食性が低下することが懸念されるばかりでなく、色の隠蔽性が低下し、意匠性が十分に得られないことがある。また、膜厚が30μmを超えると加工性が悪くなる。上層の塗膜の厚みは、10~25μmであることがより好ましい。
なお、上層の塗膜が複層の場合、上層の塗膜の膜厚とは、各塗膜の膜厚を意味する。
[Coating film thickness]
The thickness of the coating film is preferably 4 μm or more (for example, 4 to 50 μm). The film thickness of a coating film, when the coating film is multilayered, means the total film thickness of the multilayers.
However, when the coating film is multilayer, the lower coating film (the coating film in contact with the chemical conversion coating) preferably has a thickness of 4 to 15 μm. If the film thickness is less than 4 μm, sufficient corrosion resistance and chemical resistance may not be obtained. On the other hand, if the film thickness exceeds 15 μm, workability may deteriorate. From the viewpoint of a good balance between corrosion resistance, chemical resistance, and processability, the thickness of the lower coating film is more preferably in the range of 4 to 10 μm.
Further, the thickness of the upper coating film is preferably 5 to 30 μm than the lower coating film. If the film thickness is less than 5 μm, there is a concern that not only the chemical resistance and corrosion resistance will deteriorate, but also the color hiding property will deteriorate, and a sufficient design property may not be obtained. Moreover, when the film thickness exceeds 30 μm, workability deteriorates. The thickness of the upper coating film is more preferably 10 to 25 μm.
In addition, when the upper layer coating film is multilayer, the film thickness of the upper layer coating film means the film thickness of each coating film.

[塗膜の形成方法]
塗膜は、塗布液を塗布後、塗布膜を乾燥及び硬化して形成する。
塗膜の塗布方法としては、特に制限はなく、例えば、浸漬法、カーテンフロー法、ロールコート法、バーコート法、静電法、刷毛塗り法、T-ダイ法、ラミネート法、スプレー法などが挙げられる。また、ウェット・オン・ウェットコート法、多層同時コート法も挙げられる。
加熱及び硬化は、熱風、近赤外線、遠赤外線、高周波誘導加熱、これらの複合による加熱法など、任意の方法が適用可能である。
[Method for forming coating film]
The coating film is formed by applying a coating liquid, then drying and curing the coating film.
There are no particular restrictions on the method for applying the coating, and examples include dipping, curtain flow, roll coating, bar coating, electrostatic, brush coating, T-die, laminating, and spraying. Can be mentioned. Further examples include a wet-on-wet coating method and a multilayer simultaneous coating method.
Any method can be used for heating and curing, such as hot air, near-infrared rays, far-infrared rays, high-frequency induction heating, and a heating method using a combination of these.

<塗装めっき鋼板の特性>
塗装めっき鋼板は、次の特性(耐食特性)を有することが好ましい。
塗装めっき鋼板に対して、板温20℃で、鋼板の圧延方向に、板厚の3倍の厚みを曲率半径とする曲げ加工を施した後、CCT-JASO M609に準拠した下記条件(1)で示される複合サイクル腐食試験を30サイクル又は15サイクル行った腐食試験片について、
めっき層の曲げ方向の縦断面の観察により、
腐食試験片の曲げ加工部に形成されている、めっき層のクラック部を除くめっき層の任意の幅200μmの範囲において、
めっき層のクラック部を起点に、めっき層と化成処理皮膜に接している塗膜との間に形成している腐食生成物のうち、腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計が、条件(2)を満たす特性。
<Characteristics of painted steel sheet>
It is preferable that the painted steel plate has the following properties (corrosion resistance properties).
After bending a painted plated steel plate at a plate temperature of 20°C in the rolling direction of the steel plate with a radius of curvature that is three times the plate thickness, the following conditions (1) in accordance with CCT-JASO M609 are applied. Regarding the corrosion test pieces subjected to the combined cycle corrosion test shown in 30 cycles or 15 cycles,
By observing the longitudinal section of the plating layer in the bending direction,
In the arbitrary width range of 200 μm of the plating layer excluding the cracked part of the plating layer formed in the bent part of the corrosion test piece,
Among the corrosion products formed between the plating layer and the coating film in contact with the chemical conversion coating, starting from the crack part of the plating layer, the length of the area where the thickness of the corrosion products is 2 μm or more. A characteristic whose total satisfies condition (2).

-条件(1)-
(A)塩水噴霧処理:35℃で、2時間、5%塩化ナトリウム水溶液を噴霧する塩水噴霧
(B)乾燥処理:60℃で、4時間、乾燥する乾燥処理
(C)湿潤処理:50℃、95%RHで、2時間、湿潤する湿潤処理
ただし、(A)、(B)および(C)の順での処理が一サイクルとする。
-Condition (1)-
(A) Salt spray treatment: Spraying 5% sodium chloride aqueous solution at 35°C for 2 hours (B) Drying treatment: Drying treatment at 60°C for 4 hours (C) Wet treatment: 50°C, Wet treatment at 95% RH for 2 hours, provided that (A), (B), and (C) are treated in this order in one cycle.

-条件(2)-
腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計(μm)/200(μm)×めっき層のクラック部の個数<0.5
-Condition (2)-
Total length of the region where the thickness of the corrosion product is 2 μm or more (μm) / 200 (μm) × number of cracks in the plating layer < 0.5

本耐食特性を満たす塗装めっき鋼板は、クロメートフリー化成処理を施した塗装めっき鋼板でも、曲げ加工、プレス加工等でめっき層にクラックが生じてもめっき層と下層塗膜との界面腐食が抑制され、白錆の発生が抑制され易くなる。 Paint-plated steel sheets that meet this corrosion resistance property can suppress interfacial corrosion between the plating layer and the underlying coating film, even if cracks occur in the plating layer during bending, press working, etc. , the occurrence of white rust can be easily suppressed.

ここで、「めっき層のクラック部を除くめっき層の任意の幅200μm」とは、基準となる任意のめっき層のクラック部の上端縁部を起点とするめっき層の幅200μmの領域(図1中、a+b=200μm参照)を示す。
また、腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計(μm)は、「めっき層のクラック部を除くめっき層の任意の幅200μm」において、めっき層と下層塗膜との間に形成されている、厚み2μm以上の腐食生成物が形成されている領域の長さの合計((図1中、c+d+e=長さの合計参照)を示す。
また、めっき層と化成処理皮膜に接している塗膜との間に形成している腐食生成物が、クラック部から連続して形成せずに断片的に形成していたり、領域によって厚みが異なる場合、条件(2)における「腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計(μm)」は、厚みが2μm以上である腐食性生物の領域の長さのみを合計したものとする。
さらに、めっき層と化成処理皮膜に接している塗膜との間に形成している腐食生成物は、通常、塗装亜鉛系合金めっき鋼板においてみられる腐食挙動であるが、腐食が進行すると塗装亜鉛めっき鋼板と同様、めっき層全体も腐食する。つまり、条件(2)における「腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計(μm)」は、めっき層が完全に腐食していない領域の直上に生成している腐食性生物を示している。
なお、耐食特性のその他条件については、後述する実施例で示す通りである。
ここで、図1中、Aは基準となる任意のめっき層のクラック部の上端縁部、Bは基準となる任意のめっき層のクラック部に隣接するめっき層のクラック部の上端縁部を示す。
また、10は鋼板、12はめっき層、14は化成処理皮膜、16Aは下層塗膜、16Bは下層塗膜上に有する塗膜(上層塗膜)、18は腐食性生物を示す。
Here, "an arbitrary width of 200 μm of the plating layer excluding the crack part of the plating layer" refers to a 200 μm wide region of the plating layer starting from the upper edge of the crack part of any plating layer that serves as a reference (Fig. 1 middle, a+b=200 μm).
In addition, the total length (μm) of the region where the thickness of corrosion products is 2 μm or more is the distance between the plating layer and the lower coating film in “any width of 200 μm of the plating layer excluding the cracked part of the plating layer”. The total length of the region in which corrosion products with a thickness of 2 μm or more are formed ((see c+d+e=total length in FIG. 1) is shown.
In addition, corrosion products that form between the plating layer and the coating film that is in contact with the chemical conversion coating may not form continuously from the crack area, but may form in pieces, or the thickness may vary depending on the area. In this case, the "total length (μm) of the region where the thickness of corrosion products is 2 μm or more" in condition (2) is the sum of only the length of the region of corrosive organisms whose thickness is 2 μm or more. do.
Furthermore, corrosion products formed between the plating layer and the paint film in contact with the chemical conversion coating are the corrosion behavior normally seen in painted zinc-based alloy plated steel sheets, but as corrosion progresses, the painted zinc Similar to galvanized steel sheets, the entire plating layer also corrodes. In other words, the "total length (μm) of the region where the thickness of the corrosion product is 2 μm or more" in condition (2) is the amount of corrosive organisms that are generated directly above the region where the plating layer is not completely corroded. It shows.
Note that other conditions for corrosion resistance properties are as shown in Examples described later.
Here, in FIG. 1, A indicates the upper edge of a crack in an arbitrary plating layer that serves as a reference, and B indicates an upper edge of a crack in a plating layer adjacent to the crack in an arbitrary plating layer that serves as a reference. .
Further, 10 is a steel plate, 12 is a plating layer, 14 is a chemical conversion coating, 16A is a lower coating film, 16B is a coating film on the lower coating film (upper coating film), and 18 is a corrosive organism.

以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. However, these examples do not limit the present invention.

(1)亜鉛系めっき鋼板
表1に示す、両面に亜鉛系めっき層を有する亜鉛系めっき鋼板を準備した。亜鉛系めっき鋼板には、板厚0.5mmの軟鋼板を使用した。亜鉛系めっき鋼板は、表面をアルカリ脱脂処理、水洗乾燥して使用した。
(1) Zinc-based plated steel plate A zinc-based plated steel plate having zinc-based plating layers on both sides as shown in Table 1 was prepared. A mild steel plate with a thickness of 0.5 mm was used as the zinc-based plated steel plate. The surface of the zinc-plated steel sheet was subjected to alkaline degreasing treatment, washed with water and dried before use.

(2)化成処理皮膜の形成
化成処理皮膜を形成するための化成処理剤は、表2から表5および表15から表16に示すカルボン酸誘導体と、表6に示す樹脂、表7に示すシランカップリング剤、表8に示すジルコニウム化合物、表9に示すシリカ、表10に示すりん酸及びその塩、表11に示すふっ化物、表12に示すバナジウム化合物を、表17に示す配合量(乾膜濃度=化成処理膜の固形分に対する質量%)で配合し、分散機を用いて攪拌することで調製した。
次いで、前記(1)で準備した亜鉛系めっき鋼板の両面に片面あたり100mg/mの付着量になるようにロールコーターで、化成処理剤を塗装し、100℃の鋼板到達温度で乾燥させることで化成処理皮膜を形成した。
なお、表17中の化成処理皮膜の各成分の含有量(乾膜の濃度)は、皮膜固形分に対する質量%である。
(2) Formation of chemical conversion film The chemical conversion treatment agents for forming the chemical conversion film are the carboxylic acid derivatives shown in Tables 2 to 5 and 15 to 16, the resins shown in Table 6, and the silanes shown in Table 7. Coupling agents, zirconium compounds shown in Table 8, silica shown in Table 9, phosphoric acid and its salts shown in Table 10, fluorides shown in Table 11, vanadium compounds shown in Table 12 in the amounts shown in Table 17 (dry It was prepared by blending the membrane concentration = mass % based on the solid content of the chemical conversion treatment membrane and stirring using a disperser.
Next, apply a chemical conversion treatment agent to both sides of the zinc-based plated steel sheet prepared in (1) above using a roll coater so that the coating amount is 100 mg/m 2 per side, and dry at a steel sheet temperature of 100°C. A chemical conversion film was formed.
The content of each component (dry film concentration) in the chemical conversion film in Table 17 is mass % based on the solid content of the film.

(3)塗膜
塗膜を形成するための塗布液は、表2から表5および表15から表16に示すカルボン酸誘導体と、表13に示す樹脂、表14に示す顔料を、表17に示す配合量(乾膜濃度=塗膜の固形分に対する質量%)で配合し、分散機を用いて攪拌することで調製した。
次いで、前記(2)で準備した、化成処理皮膜を有する亜鉛系めっき鋼板の両面に所定の膜厚になるようにロールコーターで、塗布液を塗装し、220℃の鋼板到達温度で乾燥させることで塗膜を形成した。
なお、塗膜が2層の場合は、さらに化成処理皮膜に接する塗膜(下層塗膜)上に、日本ペイントコーティングス社製FLC100塗料を15μmになるようにロールコーターで塗装し、230℃の基板到達温度で乾燥させることで塗膜を形成した。
なお、表17中の塗膜の各成分の含有量(乾膜の濃度)は、塗膜固形分に対する質量%である。
(3) Coating film The coating liquid for forming the coating film contains the carboxylic acid derivatives shown in Tables 2 to 5 and 15 to 16, the resins shown in Table 13, and the pigments shown in Table 14, as shown in Table 17. It was prepared by blending in the indicated amount (dry film concentration = mass % based on the solid content of the coating film) and stirring using a disperser.
Next, apply the coating solution to both sides of the zinc-based plated steel sheet having the chemical conversion coating prepared in (2) above using a roll coater so as to have a predetermined film thickness, and dry at a steel sheet temperature of 220 ° C. A coating film was formed.
In addition, if the coating film is two layers, further coat FLC100 paint manufactured by Nippon Paint Coatings Co., Ltd. with a roll coater on the coating film in contact with the chemical conversion coating (lower coating film) to a thickness of 15 μm, and then apply the coating at 230°C. A coating film was formed by drying at the temperature reached by the substrate.
The content of each component in the coating film (dry film concentration) in Table 17 is mass % based on the solid content of the coating film.

(4)評価方法及び評価基準
上記(3)で得られた塗装めっき鋼板から試験板を採取し、試験板について、下記に示す評価方法および評価基準にて評価した。
(4) Evaluation method and evaluation criteria A test plate was taken from the painted steel plate obtained in (3) above, and the test plate was evaluated using the evaluation method and evaluation criteria shown below.

(クロスカット白錆幅)
試験板(50×100mmサイズ)の端面をテープシールし、鋼板にカッターナイフで鋼板素地まで疵がつくようにクロスカットを入れた後、CCT-JASO M609に準拠した複合サイクル腐食試験を60サイクル実施した。試験後の試験板のクロスカットからのめっきの白錆幅の最大値を測定し、下記の評価基準で評価した。
評点5:白錆幅が2mm未満
評点4:白錆幅が2mm以上4mm未満
評点3:白錆幅が4mm以上6mm未満
評点2:白錆幅が6mm以上8mm未満
評点1:白錆幅が8mm以上
(Cross cut white rust width)
After tape-sealing the end face of the test plate (50 x 100 mm size) and making a cross cut on the steel plate with a cutter knife to create scratches on the steel plate base, 60 cycles of a combined cycle corrosion test in accordance with CCT-JASO M609 were conducted. did. The maximum white rust width of the plating was measured from the cross-cut of the test plate after the test, and evaluated using the following evaluation criteria.
Rating 5: White rust width is less than 2 mm Rating 4: White rust width is 2 mm or more and less than 4 mm Rating 3: White rust width is 4 mm or more and less than 6 mm Rating 2: White rust width is 6 mm or more and less than 8 mm Rating 1: White rust width is 8 mm that's all

(エリクセン加工部の白錆)
試験板(50×100mmサイズ)の端面をテープシールした後、試験板中央に6mmのエリクセン押し出しを行い、CCT-JASO M609に準拠した複合サイクル腐食試験を60サイクル実施した。試験後の試験板のエリクセン加工により押し出された円形部におけるめっき白錆割合を測定し、下記の評価基準で評価した。
評点5:白錆の面積割合が20%未満
評点4:白錆の面積割合が20%以上30%未満
評点3:白錆の面積割合が30%以上40%未満
評点2:白錆の面積割合が40%以上50%未満
評点1:白錆の面積割合が50%以上
(White rust on Eriksen processing part)
After tape-sealing the end face of the test plate (50 x 100 mm size), a 6 mm Erichsen extrusion was performed at the center of the test plate, and a combined cycle corrosion test in accordance with CCT-JASO M609 was conducted for 60 cycles. After the test, the percentage of plating white rust in the circular part extruded by Erichsen processing of the test plate was measured and evaluated according to the following evaluation criteria.
Score 5: Area percentage of white rust is less than 20% Score 4: Area percentage of white rust is 20% or more and less than 30% Score 3: Area percentage of white rust is 30% or more and less than 40% Score 2: Area percentage of white rust is 40% or more and less than 50% Rating 1: Area ratio of white rust is 50% or more

(耐食特性(条件式(2)の値))
板温20℃で、鋼板の圧延方向(L方向)に、試験板を、同じ板厚の試験板が6枚重ねられた積層鋼板に挟むようにして板厚の3倍の厚みを曲率半径とするU字曲げ加工を施した。
次に、曲げ加工を施した試験板の端部をシールした後、折り曲げ面を鉛直上向きになるように固定した。そして、その状態で、試験板に対して、CCT-JASO M609に準拠し、既述した条件(1)に示す複合サイクル腐食試験を30サイクル又は15サイクル実施した。
次に、試験板のめっき層の曲げ方向の縦方向(つまり、めっき層の曲げ方向、かつ、めっき層の厚み方向に沿った方向)に沿って切断した。
次に、切断した試験板の縦断面(つまり、めっき層の曲げ方向、かつ、めっき層の厚み方向に沿った方向に沿って切断した断面)を走査型電子顕微鏡及びエネルギー分散型X線分析により元素分析し、めっき層、化成処理皮膜、塗膜と共に、腐食生成物を同定した。
次に、めっき層のクラック部を除くめっき層の任意の幅200μmの範囲において、腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計を測定した。そして、既述の条件(2)の左辺(腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計(μm)/200(μm)×めっき層のクラック部の個数)を下記基準で評価した。
評点5:条件(2)の左辺が0.2未満
評点4:条件(2)の左辺が0.2以上0.3未満
評点3:条件(2)の左辺が0.3以上0.4未満
評点2:条件(2)の左辺が0.4以上0.5未満
評点1:条件(2)の左辺が0.5以上
(Corrosion resistance property (value of conditional expression (2)))
At a plate temperature of 20°C, the test plate is sandwiched between 6 laminated steel plates of the same thickness in the rolling direction (L direction) of the steel plate, and the radius of curvature is 3 times the plate thickness. Bending processing was applied.
Next, after sealing the edges of the bent test plate, it was fixed so that the bent surface faced vertically upward. Then, in this state, the test plate was subjected to a combined cycle corrosion test according to CCT-JASO M609 for 30 cycles or 15 cycles under the condition (1) described above.
Next, the test plate was cut along the vertical direction of the bending direction of the plating layer (that is, the direction along the bending direction of the plating layer and the thickness direction of the plating layer).
Next, the longitudinal cross section of the cut test plate (that is, the cross section cut along the bending direction of the plating layer and the direction along the thickness direction of the plating layer) was examined using a scanning electron microscope and energy dispersive X-ray analysis. Elemental analysis was conducted to identify corrosion products as well as the plating layer, chemical conversion coating, and paint film.
Next, in an arbitrary width range of 200 μm of the plating layer excluding the cracked portion of the plating layer, the total length of the region where the thickness of the corrosion product was 2 μm or more was measured. Then, evaluate the left side of the condition (2) described above (total length of the area where the thickness of corrosion products is 2 μm or more (μm)/200 (μm) x number of cracks in the plating layer) using the following criteria. did.
Score 5: The left side of condition (2) is less than 0.2 Score 4: The left side of condition (2) is 0.2 or more and less than 0.3 Score 3: The left side of condition (2) is 0.3 or more and less than 0.4 Score 2: The left side of condition (2) is 0.4 or more and less than 0.5 Score 1: The left side of condition (2) is 0.5 or more

なお、条件(1)に示す複合サイクル腐食試験を30サイクル実施した結果は、表17の「条件(2)<0.5(30cycle)」の欄に表記する。
また、条件(1)に示す複合サイクル腐食試験を15サイクル実施した結果は、表17の「条件(2)<0.5(15cycle)」の欄に表記する。
The results of 30 cycles of the combined cycle corrosion test shown in condition (1) are listed in the column of "Condition (2) < 0.5 (30 cycles)" in Table 17.
Furthermore, the results of 15 cycles of the combined cycle corrosion test shown in condition (1) are listed in the column of "Condition (2) < 0.5 (15 cycles)" in Table 17.

上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、有害な六価クロムを利用することなく、曲げ加工、プレス加工等によりめっき層又は塗膜にクラックが生じても、白錆の発生を抑えながら、高い耐食性も有することがわかる。 From the above results, compared to the comparative example, this example suppresses the occurrence of white rust even if cracks occur in the plating layer or paint film due to bending, press working, etc., without using harmful hexavalent chromium. However, it can be seen that it also has high corrosion resistance.

Claims (12)

鋼板と、
前記鋼板の片面または両面に設けられ、亜鉛を含有するめっき層と、
前記鋼板の片面に設けられた前記めっき層上、又は前記鋼板の両面に設けられた前記めっき層の少なくとも一方上に設けられた化成処理皮膜と、
前記化成処理皮膜上に設けられた1層以上の塗膜と、
を有し、
前記化成処理皮膜、および、前記化成処理皮膜に接する塗膜のいずれか、または両方に、シラノール基、ビニル基、ビニレン基、及びアリル基のいずれか一つ以上を有するカルボン酸誘導体を、前記化成処理皮膜固形分または前記化成処理皮膜に接する塗膜固形分に対して0.01質量%以上40質量%以下の濃度で含有する塗装めっき鋼板。
steel plate and
A plating layer containing zinc and provided on one or both sides of the steel plate,
a chemical conversion coating provided on the plating layer provided on one side of the steel plate, or on at least one of the plating layers provided on both sides of the steel plate;
one or more coating films provided on the chemical conversion coating;
has
A carboxylic acid derivative having one or more of a silanol group, a vinyl group, a vinylene group, and an allyl group is added to either or both of the chemical conversion treatment film and the coating film in contact with the chemical conversion treatment film. A painted plated steel sheet containing a concentration of 0.01% by mass or more and 40% by mass or less based on the solid content of the treated film or the solid content of the coating film in contact with the chemical conversion treatment film.
前記カルボン酸誘導体を、前記化成処理皮膜固形分または前記化成処理皮膜に接する塗膜固形分に対して0.5質量%以上40質量%以下の濃度で含有する請求項1に記載の
塗装めっき鋼板。
The coated steel sheet according to claim 1, wherein the carboxylic acid derivative is contained in a concentration of 0.5% by mass or more and 40% by mass or less based on the solid content of the chemical conversion treatment film or the solid content of the coating film in contact with the chemical conversion treatment film. .
前記めっき層が、アルミニウムを0.5質量%以上60質量%以下で含有し、残部が亜鉛及び不純物からなる請求項1又は請求項2に記載の塗装めっき鋼板。 The painted steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the plating layer contains aluminum in an amount of 0.5% by mass or more and 60% by mass or less, and the remainder consists of zinc and impurities. 前記めっき層が、更にマグネシウムを0.5質量%以上15質量%以下で含有する請求項3に記載の塗装めっき鋼板。 The painted steel sheet according to claim 3, wherein the plating layer further contains magnesium in an amount of 0.5% by mass or more and 15% by mass or less. 前記化成処理皮膜に接する塗膜の平均膜厚が、4μm以上である請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。 The painted steel sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the average thickness of the coating film in contact with the chemical conversion coating is 4 μm or more. 前記化成処理皮膜に接する塗膜が、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、および、ウレタン樹脂のいずれか一つ以上を含む請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。 The coated steel sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the coating film in contact with the chemical conversion treatment film contains one or more of polyester resin, epoxy resin, acrylic resin, and urethane resin. 前記化成処理皮膜に接する塗膜が、バナジン酸塩、タングステン酸塩、けい酸塩、および、りん酸塩のいずれか一つ以上を含む請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。 According to any one of claims 1 to 6, the coating film in contact with the chemical conversion film contains one or more of vanadate, tungstate, silicate, and phosphate. Painted plated steel plate. 前記化成処理皮膜が、シランカップリング剤、およびジルコニウム化合物のいずれか一つ以上を含む請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。 The painted plated steel sheet according to any one of claims 1 to 7, wherein the chemical conversion coating contains at least one of a silane coupling agent and a zirconium compound. 前記化成処理皮膜が、シリカ、りん酸及びその塩、ふっ化物、並びに、バナジウム化合物のいずれか一つ以上を含む請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。 The painted plated steel sheet according to any one of claims 1 to 8, wherein the chemical conversion coating contains one or more of silica, phosphoric acid and its salts, fluoride, and vanadium compound. 前記化成処理皮膜が、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、およびエポキシ樹脂のいずれか一つ以上を含む請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。 The painted plated steel sheet according to any one of claims 1 to 9, wherein the chemical conversion coating contains one or more of urethane resin, polyester resin, acrylic resin, and epoxy resin. 前記塗装めっき鋼板に対して、板温20℃で、鋼板の圧延方向に、板厚の3倍の厚みを曲率半径とする曲げ加工を施した後、CCT-JASO M609に準拠した下記条件(1)で示される複合サイクル腐食試験を30サイクル行った腐食試験片について、
前記めっき層の曲げ方向の縦断面の観察により、
前記腐食試験片の曲げ加工部に形成されている、前記めっき層のクラック部を除く前記めっき層の任意の幅200μmの範囲において、
前記めっき層のクラック部を起点に、前記めっき層と前記化成処理皮膜に接している塗膜との間に形成している腐食生成物のうち、腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計が、
条件(2)を満たす請求項1~請求項10のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。
-条件(1)-
(A)塩水噴霧処理:35℃で、2時間、5%塩化ナトリウム水溶液を噴霧する塩水噴霧
(B)乾燥処理:60℃で、4時間、乾燥する乾燥処理
(C)湿潤処理:50℃、95%RHで、2時間、湿潤する湿潤処理
ただし、(A)、(B)および(C)の順での処理が一サイクルとする。
-条件(2)-
前記腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計(μm)/200(μm)×前記めっき層のクラック部の個数<0.5
The painted steel plate was subjected to bending in the rolling direction at a plate temperature of 20°C with a radius of curvature three times the plate thickness, and then bent under the following conditions (1) in accordance with CCT-JASO M609. ) Regarding the corrosion test piece subjected to 30 cycles of the combined cycle corrosion test,
By observing the longitudinal section of the plating layer in the bending direction,
In an arbitrary width range of 200 μm of the plating layer excluding the crack portion of the plating layer formed in the bent portion of the corrosion test piece,
Among the corrosion products formed between the plating layer and the coating film in contact with the chemical conversion coating, starting from the crack part of the plating layer, the area where the thickness of the corrosion products is 2 μm or more. The total length is
The painted steel sheet according to any one of claims 1 to 10, which satisfies condition (2).
-Condition (1)-
(A) Salt spray treatment: Spraying 5% sodium chloride aqueous solution at 35°C for 2 hours (B) Drying treatment: Drying treatment at 60°C for 4 hours (C) Wet treatment: 50°C, Wet treatment at 95% RH for 2 hours, provided that (A), (B), and (C) are treated in this order in one cycle.
-Condition (2)-
Total length of the region where the thickness of the corrosion product is 2 μm or more (μm) / 200 (μm) × number of cracks in the plating layer <0.5
前記塗装めっき鋼板に対して、板温20℃で、鋼板の圧延方向に、板厚の3倍の厚みを曲率半径とする曲げ加工を施した後、CCT-JASO M609に準拠した下記条件(1)で示される複合サイクル腐食試験を15サイクル行った腐食試験片について、
前記めっき層の曲げ方向の縦断面の観察により、
前記腐食試験片の曲げ加工部に形成されている、前記めっき層のクラック部を除く前記めっき層の任意の幅200μmの範囲において、
前記めっき層のクラック部を起点に、前記めっき層と前記化成処理皮膜に接している塗膜との間に形成している腐食生成物のうち、腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計が、
条件(2)を満たす請求項1~請求項10のいずれか1項に記載の塗装めっき鋼板。
-条件(1)-
(A)塩水噴霧処理:35℃で、2時間、5%塩化ナトリウム水溶液を噴霧する塩水噴霧
(B)乾燥処理:60℃で、4時間、乾燥する乾燥処理
(C)湿潤処理:50℃、95%RHで、2時間、湿潤する湿潤処理
ただし、(A)、(B)および(C)の順での処理が一サイクルとする。
-条件(2)-
前記腐食生成物の厚みが2μm以上である領域の長さの合計(μm)/200(μm)×前記めっき層のクラック部の個数<0.5
The painted steel plate was subjected to bending in the rolling direction at a plate temperature of 20°C with a radius of curvature three times the plate thickness, and then bent under the following conditions (1) in accordance with CCT-JASO M609. ) Regarding the corrosion test piece subjected to 15 cycles of the combined cycle corrosion test,
By observing the longitudinal section of the plating layer in the bending direction,
In an arbitrary width range of 200 μm of the plating layer excluding the crack portion of the plating layer formed in the bent portion of the corrosion test piece,
Among the corrosion products formed between the plating layer and the coating film in contact with the chemical conversion coating, starting from the crack part of the plating layer, the area where the thickness of the corrosion products is 2 μm or more. The total length is
The painted steel sheet according to any one of claims 1 to 10, which satisfies condition (2).
-Condition (1)-
(A) Salt spray treatment: Spraying 5% sodium chloride aqueous solution at 35°C for 2 hours (B) Drying treatment: Drying treatment at 60°C for 4 hours (C) Wet treatment: 50°C, Wet treatment at 95% RH for 2 hours, provided that (A), (B), and (C) are treated in this order in one cycle.
-Condition (2)-
Total length of the region where the thickness of the corrosion product is 2 μm or more (μm) / 200 (μm) × number of cracks in the plating layer <0.5
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