(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき皮膜中のＡｌ含有量が２０〜９５mass％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板の表面に化成処理皮膜を有する表面処理鋼板であって、
前記溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板のめっき皮膜は、めっき金属が完全に凝固した状態から１３０〜１８０℃の温度に下記(1)式で規定されるｔ１（ｈｒ）の時間内に昇温加熱した後、１３０〜１８０℃の温度範囲に７時間以上３０時間以内で且つ下記(2′)式で規定されるｔ２（ｈｒ）よりも短かい時間保持する熱処理を経て得られためっき皮膜であり、
前記化成処理皮膜はクロメート処理によるＣｒを金属クロム換算で０．１ｍｇ／ｍ２以上１００ｍｇ／ｍ２未満含むことを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板。
ｔ１＝（Ｔ−３０）／１０  …… (1)
ｔ２＝（２００−Ｔ）／２  …… (2′)
但し  Ｔ：昇温加熱する最高加熱温度（℃）
【請求項２】
化成処理皮膜が、めっき皮膜面に水性有機樹脂とクロム酸及び／又はクロム酸の一部を還元したクロム酸化合物を含むクロメート処理液を塗布した後、板温８０〜３００℃の温度で乾燥して得られた皮膜であり、且つ該皮膜中に含まれる有機樹脂量（Ａ）と金属クロム換算でのＣｒ量（Ｂ）の質量比（Ａ）／（Ｂ）が１以上２００未満であることを特徴とする請求項１に記載の加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板。
【請求項３】
化成処理皮膜が、めっき皮膜面に形成されるクロメート処理皮膜と、その上層に形成される皮膜であって、水性有機樹脂を含む処理液を塗布して板温８０〜３００℃の温度で乾燥して得られた皮膜とからなることを特徴とする請求項１に記載の加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板。
【請求項４】
化成処理皮膜中に含まれる全有機樹脂量（Ａ）と金属クロム換算での全Ｃｒ量（Ｂ）の質量比（Ａ）／（Ｂ）が１以上２００未満であることを特徴とする請求項３に記載の加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４に記載の表面処理鋼板の表面に単層又は複層の塗膜を形成したことを特徴とする塗装鋼板。
【請求項６】
めっき皮膜中のＡｌ含有量が２０〜９５mass％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板の表面に化成処理皮膜を有する表面処理鋼板の製造方法であって、
溶融めっきされためっき金属が完全に凝固しためっき皮膜に対して、１３０〜１８０℃の温度に下記(1)式で規定されるｔ１（ｈｒ）の時間内に昇温加熱した後、１３０〜１８０℃の温度範囲に７時間以上３０時間以内で且つ下記(2′)式で規定されるｔ２（ｈｒ）よりも短かい時間保持する熱処理を実施する工程と、
ｔ１＝（Ｔ−３０）／１０  …… (1)
ｔ２＝（２００−Ｔ）／２  …… (2′)
但し  Ｔ：昇温加熱する最高加熱温度（℃）
めっき皮膜面にクロメート処理によるＣｒを金属クロム換算で０．１ｍｇ／ｍ２以上１００ｍｇ／ｍ２未満含む化成処理皮膜を形成させる工程とを有することを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
【請求項７】
めっき皮膜に対する熱処理を、下記(1)，(2)のうちの少なくとも１つの段階で行うことを特徴とする請求項６に記載の加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
(1) 化成処理皮膜の形成前
(2) 化成処理皮膜の形成後
【請求項８】
めっき皮膜面に、水性有機樹脂とクロム酸及び／又はクロム酸の一部を還元したクロム酸化合物を含むクロメート処理液を塗布した後、板温８０〜３００℃の温度で乾燥することにより、皮膜中の有機樹脂量（Ａ）と金属クロム換算でのＣｒ量（Ｂ）の質量比（Ａ）／（Ｂ）が１以上２００未満である化成処理皮膜を形成することを特徴とする請求項６又は７に記載の加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
【請求項９】
めっき皮膜面に、クロメート処理を施し、次いで水性有機樹脂を含む処理液を塗布して板温８０〜３００℃の温度で乾燥することにより化成処理皮膜を形成することを特徴とする請求項６又は７に記載の加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
【請求項１０】
めっき皮膜面に、皮膜中に含まれる全有機樹脂量（Ａ）と金属クロム換算での全Ｃｒ量（Ｂ）の質量比（Ａ）／（Ｂ）が１以上２００未満である化成処理皮膜を形成することを特徴とする請求項９に記載の加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
【請求項１１】
請求項６、７、８、９又は１０に記載の製造方法の工程に加えて、さらに、化成処理皮膜面に１コート又は２コート以上の塗装を施すことを特徴とする塗装鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、めっき皮膜中のＡｌ含有量が２０〜９５ｍａｓｓ％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を下地鋼板とする表面処理鋼板とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
めっき皮膜中にＡｌを２０〜９５ｍａｓｓ％含有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板は、特公昭４６−７１６１号に示されるように溶融亜鉛めっき鋼板に比べて優れた耐食性を示すことから、近年、建材分野を中心に需要が伸びている。
このめっき鋼板は、酸洗脱スケールした熱延鋼板又はこれをさらに冷間圧延して得られた冷延鋼板を下地鋼板とし、連続式溶融めっき設備において以下のようにして製造される。
【０００３】
連続式溶融めっき設備では、下地鋼板は還元性雰囲気に保持された焼鈍炉内で所定温度に加熱され、焼鈍と同時に鋼板表面に付着する圧延油等の除去、酸化膜の還元除去が行われた後、下端がめっき浴に浸漬されたスナウト内を通って所定濃度のＡｌを含有した溶融亜鉛めっき浴中に浸漬される。めっき浴に浸漬された鋼板はシンクロールを経由してめっき浴の上方に引き上げられた後、めっき浴上に配置されたガスワイピングノズルから鋼板の表面に向けて加圧した気体を噴射することによりめっき付着量が調整され、次いで冷却装置により冷却され、所定のめっき皮膜が形成された溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板が得られる。
【０００４】
連続式溶融めっき設備における焼鈍炉の熱処理条件及び雰囲気条件、めっき浴組成やめっき後の冷却速度等の操業条件は、所望のめっき品質や材質を確保するために所定の管理範囲で精度よく管理される。
上記のようにして製造されためっき鋼板のめっき皮膜は、主としてＺｎを過飽和に含有したＡｌがデンドライト凝固した部分と、残りのデンドライト間隙の部分からなっており、デンドライトはめっき皮膜の膜厚方向に積層している。このような特徴的な皮膜構造により、溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板は優れた耐食性を示す。
【０００５】
また、めっき浴には通常１．５ｍａｓｓ％程度のＳｉが添加されているが、このＳｉの働きにより、溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板はめっき皮膜／下地鋼板界面の合金相成長が抑えられ、合金相厚さは約１〜２μｍ程度である。この合金相が薄ければ薄いほど優れた耐食性を示す特徴的な皮膜構造の部分が多くなるので、合金相の成長抑制は耐食性の向上に寄与する。また、合金相はめっき皮膜よりも固く加工時にクラックの起点として作用するので、合金相の成長抑制はクラックの発生を減少させ、加工性の向上効果をもたらす。また、クラック部は下地鋼板が露出していて耐食性に劣るので、クラックの発生を減じることは加工部耐食性をも向上させる。
【０００６】
通常、めっき浴には不可避的不純物、鋼板やめっき浴中の機器等から溶出するＦｅ、合金相抑制のためのＳｉが含まれるが、それら以外にも何らかの元素が添加されている場合もあり、合金相やめっき皮膜中にはそれら元素が合金或いは単体の形で存在している。
また、溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板は実用に供されるに当たって溶融めっきままで使用されることは極く稀であり、通常はめっき鋼板表面に化成処理や塗装を施した表面処理鋼板として使用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板は、折り曲げ等の加工を施すと加工の程度によって被加工部のめっき皮膜にクラックが生じる。このめっき鋼板では、めっき皮膜／下地鋼板界面に存在する約１〜２μｍ厚の合金相がクラックの起点となり、まためっき皮膜のデンドライト間隙部がクラックの伝播経路になることから、同程度の加工を行った場合でも、同一めっき皮膜厚の溶融亜鉛めっき鋼板に比べてクラックが比較的大きく開口する傾向がある。そのため加工の程度によってはクラックが肉眼で視認され、外観を損ねるという問題がある。さらに、上述のように溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板は、同一めっき皮膜厚の溶融亜鉛めっき鋼板に比べて優れた耐食性を発揮するが、下地鋼板の露出したクラック部はクラックのない部分と比較して耐食性が顕著に低下するという問題もある。
【０００８】
このような問題に対して、例えば特公昭６１−２８７４８号公報には、溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板に所定の熱処理を施すことによって、めっき鋼板の延性を改善する方法が示されている。
しかしながら、上述したように溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板は表面に化成処理を施した化成処理鋼板や塗装を施した塗装鋼板として使用されるのが通常である。そして、単に折り曲げ等の加工による加工部でのクラック発生抑止の観点から、上記従来技術のようにめっき皮膜の延性を改善したとしても、必ずしも実用に供される製品としての性能、すなわち化成処理や塗装を行った表面処理鋼板としての加工性や加工部の耐食性が直ちに改善されるものではない。
【０００９】
したがって本発明の目的は、めっき皮膜中のＡｌ含有量が２０〜９５ｍａｓｓ％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を下地鋼板とし、従来にない優れた加工性及び加工部耐食性が得られる表面処理鋼板及びその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決のために本発明者らは、実用製品すなわち溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板に化成処理を施した表面処理鋼板としての性能に視点を定め、加工性や加工部耐食性を向上させるために最適なめっき皮膜と化成処理皮膜の構成について鋭意検討を行った。その結果、溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板のめっき皮膜をめっき金属が完全に凝固した状態から特定条件の熱処理を施されたものとし、且つこのめっき皮膜面に特定の化成処理皮膜を形成することにより、従来では達成できなかった極めて優れた加工性と加工部耐食性が得られることを見い出した。
【００１１】
本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、その特徴は以下のとおりである。
[1] めっき皮膜中のＡｌ含有量が２０〜９５mass％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板の表面に化成処理皮膜を有する表面処理鋼板であって、
前記溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板のめっき皮膜は、めっき金属が完全に凝固した状態から１３０〜１８０℃の温度に下記(1)式で規定されるｔ１（ｈｒ）の時間内に昇温加熱した後、１３０〜１８０℃の温度範囲に７時間以上３０時間以内で且つ下記(2′)式で規定されるｔ２（ｈｒ）よりも短かい時間保持する熱処理を経て得られためっき皮膜であり、
前記化成処理皮膜はクロメート処理によるＣｒを金属クロム換算で０．１ｍｇ／ｍ２以上１００ｍｇ／ｍ２未満含むことを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板。
ｔ１＝（Ｔ−３０）／１０  …… (1)
ｔ２＝（２００−Ｔ）／２  …… (2′)
但し  Ｔ：昇温加熱する最高加熱温度（℃）
【００１３】
[2] 上記[1]の表面処理鋼板において、化成処理皮膜が、めっき皮膜面に水性有機樹脂とクロム酸及び／又はクロム酸の一部を還元したクロム酸化合物を含むクロメート処理液を塗布した後、板温８０〜３００℃の温度で乾燥して得られた皮膜であり、且つ該皮膜中に含まれる有機樹脂量（Ａ）と金属クロム換算でのＣｒ量（Ｂ）の質量比（Ａ）／（Ｂ）が１以上２００未満であることを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板。
【００１４】
[3] 上記[1]の表面処理鋼板において、化成処理皮膜が、めっき皮膜面に形成されるクロメート処理皮膜と、その上層に形成される皮膜であって、水性有機樹脂を含む処理液を塗布して板温８０〜３００℃の温度で乾燥して得られた皮膜とからなることを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板。
[4] 上記[3]の表面処理鋼板において、化成処理皮膜中に含まれる全有機樹脂量（Ａ）と金属クロム換算での全Ｃｒ量（Ｂ）の質量比（Ａ）／（Ｂ）が１以上２００未満であることを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板。
【００１５】
[5] 上記[1]〜[4]のいずれかに記載の表面処理鋼板の表面に単層又は複層の塗膜を形成したことを特徴とする塗装鋼板。
[6] めっき皮膜中のＡｌ含有量が２０〜９５mass％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板の表面に化成処理皮膜を有する表面処理鋼板の製造方法であって、
溶融めっきされためっき金属が完全に凝固しためっき皮膜に対して、１３０〜１８０℃の温度に下記(1)式で規定されるｔ１（ｈｒ）の時間内に昇温加熱した後、１３０〜１８０℃の温度範囲に７時間以上３０時間以内で且つ下記(2′)式で規定されるｔ２（ｈｒ）よりも短かい時間保持する熱処理を実施する工程と、
ｔ１＝（Ｔ−３０）／１０  …… (1)
ｔ２＝（２００−Ｔ）／２  …… (2′)
但し  Ｔ：昇温加熱する最高加熱温度（℃）
めっき皮膜面にクロメート処理によるＣｒを金属クロム換算で０．１ｍｇ／ｍ２以上１００ｍｇ／ｍ２未満含む化成処理皮膜を形成させる工程とを有することを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
【００１７】
[7] 上記[6]の製造方法において、めっき皮膜に対する熱処理を、下記(1)，(2)のうちの少なくとも１つの段階で行うことを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
(1) 化成処理皮膜の形成前
(2) 化成処理皮膜の形成後
【００１８】
[8] 上記[6]又は[7]の製造方法において、めっき皮膜面に、水性有機樹脂とクロム酸及び／又はクロム酸の一部を還元したクロム酸化合物を含むクロメート処理液を塗布した後、板温８０〜３００℃の温度で乾燥することにより、皮膜中の有機樹脂量（Ａ）と金属クロム換算でのＣｒ量（Ｂ）の質量比（Ａ）／（Ｂ）が１以上２００未満である化成処理皮膜を形成することを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
【００１９】
[9] 上記[6]又は[7]の製造方法において、めっき皮膜面に、クロメート処理を施し、次いで水性有機樹脂を含む処理液を塗布して板温８０〜３００℃の温度で乾燥することにより化成処理皮膜を形成することを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
[10] 上記[9]の製造方法において、めっき皮膜面に、皮膜中に含まれる全有機樹脂量（Ａ）と金属クロム換算での全Ｃｒ量（Ｂ）の質量比（Ａ）／（Ｂ）が１以上２００未満である化成処理皮膜を形成することを特徴とする加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
[11] 上記[6]〜[10]のいずれかに記載の製造方法の工程に加えて、さらに、化成処理皮膜面に１コート又は２コート以上の塗装を施すことを特徴とする塗装鋼板の製造方法。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の表面処理鋼板は、めっき皮膜中にＡｌを２０〜９５ｍａｓｓ％含有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を下地鋼板とする。また耐食性等の観点から、めっき皮膜中のＡｌ量より好ましい範囲は４５〜６５ｍａｓｓ％である。また、めっき皮膜のより好ましい成分組成は、Ａｌ：４５〜６５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．７〜２．０ｍａｓｓ％、Ｆｅ：１０ｍａｓｓ％未満、残部が不可避的不純物を含む実質的なＺｎであり、このような組成の場合に特に優れた耐食性を発揮する。但し、この溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板は、そのめっき組成だけで高い加工部耐食性を得ることは難しく、後述する熱履歴（熱処理）を経ること及び上層の化成処理皮膜と組み合せることによってはじめて優れた加工部耐食性が得られる。
また、この溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板のめっき付着量に特に制限はないが、一般には片面当たり３０〜１２０ｇ／ｍ２程度とすることが適当である。
【００２１】
さらに、本発明の表面処理鋼板において下地鋼板となる溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板のめっき皮膜は、そのめっき金属が完全に凝固した状態で特定の熱処理を施したものである。すなわちこの熱処理では、溶融めっきされためっき金属が完全に凝固した状態から１３０〜１８０℃の温度に下記(1)式で規定されるｔ１（時間）の時間内に昇温加熱した後、１３０〜１８０℃の温度範囲に７時間以上３０時間以内で且つ下記(2′)式で規定されるｔ２（時間）よりも短かい時間保持する。
ｔ１＝（Ｔ−３０）／１０  …… (1)
ｔ２＝（２００−Ｔ）／２  …… (2′)
但し  Ｔ：昇温加熱する最高加熱温度（℃）
【００２２】
めっき皮膜に上記のような熱処理を施した溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を下地鋼板とし、そのめっき皮膜面に特定の化成処理皮膜を形成した表面処理鋼板は、極めて優れた加工性と加工部耐食性を示す。
【００２３】
上記熱処理において、めっき皮膜をそのめっき金属が完全に凝固している状態から加熱する際の加熱昇温温度（最高加熱温度）が１３０℃未満では、温度が低過ぎるためにめっき皮膜の加工性向上効果が十分に期待できない。一方、加熱昇温温度が２５０℃を超えるとめっき皮膜／下地鋼板界面の合金相が早く成長するため、却って加工性が阻害されてしまう。また、加工性をさらに厳しく考慮した場合、加熱昇温温度及びその後の保持温度は２００℃以下とすることがより好ましい。本発明では保持温度の上限を１８０℃とする。
【００２４】
また、めっき皮膜をそのめっき金属が完全に凝固している状態から１３０〜１８０℃の温度に昇温加熱するのを上記(1)式で規定されるｔ１（ｈｒ）の時間内に行うのは生産性の観点からであり、昇温加熱時間がこの条件を超えると生産性を損なう。このような昇温加熱を行う際の代表的な方法としては、連続式溶融めっき設備内に加熱機構（例えば、インダクションヒーター、熱風炉など）を設けてインラインで行う方法と、コイルに巻取ったものをオフラインでコイルごと熱処理する方法がある。前者の方法では、上記(1)式で規定されるｔ１（ｈｒ）よりも十分に短い時間で所定の温度に昇温加熱することが可能であるが、後者の方法はオフラインでコイルごと加熱するので、コイルのハンドリング、セッティング、昇温加熱等に時間を要する。したがって、生産性を考慮すると前者の方法が好ましい。勿論、熱処理方法は上述した二つの方法に限ったものではなく、どのような方法を採用しても構わない。
【００２５】
上記のような昇温加熱後、１３０〜１８０℃に保持する時間が３０時間を超えると生産性を著しく低下させるため好ましくない。一方、保持時間が、
ｔ２＝（２８０−Ｔ）／３  …… (2)
上記(2)式で規定されるｔ２（ｈｒ）を超えると、めっき皮膜／下地鋼板界面の合金相が成長して加工性が阻害され、加工性をさらに厳しく考慮した場合、保持時間は上記(2′)式で規定されるｔ２（ｈｒ）よりも短かくすることが好ましい。なお、保持時間の下限は７時間とする。また、昇温加熱後の保持では、めっき鋼板の板温は必ずしも一定でなくてもよい。
【００２６】
めっき皮膜面に形成される化成処理皮膜は、クロメート処理によるＣｒを金属クロム換算で０．１ｍｇ／ｍ２以上１００ｍｇ／ｍ２未満含むものとする。上記のような特定のめっき皮膜面に対して、このような化成処理皮膜を形成することにより加工部耐食性が著しく向上する。なお、この化成処理皮膜は複層皮膜により構成されていてもよく、この場合には皮膜全体として上記Ｃｒを含んでいればよい。したがって、上記Ｃｒは複層皮膜のうちの１層のみに含まれるものであってもよいし、２層以上の皮膜に含まれるものであってもよい。
化成処理皮膜中の金属クロム換算のＣｒ量が０．１ｍｇ／ｍ２未満では加工部耐食性が十分に向上せず、一方、Ｃｒ量が１００ｍｇ／ｍ２以上では加工部耐食性の向上効果が飽和する一方で、Ｃｒ量増加によるＣｒ固定率低下により環境調和性を損う。
【００２７】
また、より好ましい化成処理皮膜としては、水性有機樹脂とクロム酸及び／又はクロム酸の一部を還元したクロム酸化合物を含むクロメート処理液を塗布した後、板温８０〜３００℃の温度で乾燥して得られた皮膜であって、且つ皮膜中に含まれる有機樹脂量（Ａ）と金属クロム換算でのＣｒ量（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が１以上２００未満である化成処理皮膜である。
このように化成処理皮膜がＣｒとともに有機樹脂を含むことにより、加工部耐食性がさらに良好になる。
【００２８】
また、このような化成処理皮膜において、有機樹脂量（Ａ）と金属クロム換算でのＣｒ量（Ｂ）の質量比（Ａ）／（Ｂ）が１未満では、有機樹脂が加工部耐食性を向上させる効果が十分に発揮されない。一方、質量比（Ａ）／（Ｂ）が２００以上では、Ｃｒによる加工部耐食性の向上効果が十分に得られない。
また、化成処理皮膜を形成する際にクロメート処理液を塗布した後の乾燥温度が板温で８０℃未満では、温度が低いため適正な化成処理皮膜が形成されず、一方３００℃を超えるとめっき皮膜にさらなる熱が加わるために合金化反応が促進され、却って加工性が低下するおそれがある。
【００２９】
さらに、化成処理皮膜は、クロメート処理皮膜とその上層に形成される特定の皮膜からなることが好ましい。この上層皮膜は、水性有機樹脂を含む処理液を塗布して板温８０〜３００℃の温度で乾燥して得られた皮膜であり、化成処理皮膜をクロメート処理皮膜とその上層の上記皮膜から構成することにより、より優れた加工部耐食性が得られる。
上層皮膜を形成する際に処理液を塗布した後の乾燥温度が板温で８０℃未満では、温度が低いため適正な化成処理皮膜が形成されず、一方、３００℃を超えるとめっき皮膜にさらなる熱が加わるために合金化反応が促進され、却って加工性が低下するおそれがある。
【００３０】
この化成処理皮膜（クロメート処理皮膜＋上層皮膜）中に含まれる金属クロム換算での全Ｃｒ量は０．１ｍｇ／ｍ２以上１００ｍｇ／ｍ２未満であり、その限定理由は上述した通りである。上層皮膜中にＣｒを含有させるか否かは任意であるが、Ｃｒを含む場合には耐食性がより向上する。上層皮膜の膜厚は０．１〜５μｍ程度が好ましく、膜厚が０．１μｍ未満では加工部耐食性の改善効果が十分でなく、一方、５μｍを超えるとロールフォーミング時にロール表面にピックアップを生じるおそれがある。さらに、この化成処理皮膜は、皮膜中に含まれる全有機樹脂量（Ａ）と金属クロム換算での全Ｃｒ量（Ｂ）の質量比（Ａ）／（Ｂ）が１以上２００未満であることが好ましい。全有機樹脂量（Ａ）と金属クロム換算での全Ｃｒ量（Ｂ）の質量比（Ａ）／（Ｂ）が１未満では、有機樹脂が加工部耐食性を向上させる効果が小さく、一方、質量比（Ａ）／（Ｂ）が２００以上ではＣｒによる加工部耐食性の向上効果が小さい。
【００３１】
次に、本発明による上記表面処理鋼板の製造方法について説明する。
本発明の製造方法は、連続式溶融めっき設備などで製造されるめっき皮膜中のＡｌ含有量が２０〜９５ｍａｓｓ％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を下地鋼板とし、その表面に化成処理皮膜を形成した表面処理鋼板の製造方法であり、溶融めっきされためっき金属が凝固した後のめっき皮膜に対して特定の熱処理を実施する工程と、めっき鋼板の表面に特定の化成処理皮膜を形成させる工程とを有する。なお、熱処理を行う溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板の好ましいめっき組成やめっき付着量は先に述べた通りである。
【００３２】
本発明の製造方法ではめっき鋼板のめっき皮膜面に特定の化成処理皮膜を形成させるが、めっき皮膜に対する上記特定の熱処理は、(1)化成処理皮膜の形成前、(2)化成処理皮膜の形成後（処理液の塗布及びその乾燥工程による皮膜の形成後）、のいずれの段階で行ってもよい。また、これらの２つの段階で行ってもよい。
これらの方式うち、(1)の方式は熱処理工程と化成処理工程の各条件をそれぞれ独立に最適化できるという利点があり、また、(2)の方式は連続式溶融めっき設備内で全ての処理を行うのに適している。
【００３３】
上記熱処理は、連続式溶融めっき設備内に或いは同設備外に設けられた加熱又は保熱装置などにより行う。例えば、連続式溶融めっき設備内に加熱機構（例えば、インダクションヒーター、熱風炉など）を設けてインラインで連続加熱して行ってもよいし、また、コイルに巻取った後にオフラインでバッチ加熱して行ってもよい。また、めっきライン外の連続処理設備において加熱機構（例えば、インダクションヒーター、熱風炉など）により連続加熱して行ってもよい。さらには、めっきライン内や上記連続処理設備で連続加熱されためっき鋼板をコイルに巻き取った後に適当な保熱又は加熱保持を行ってもよい。但し、加熱又は保熱装置の方式、形状、規模等については特別な制限はなく、要はめっき皮膜に上記の条件で熱処理を行い得るものであればよい。
【００３４】
上述したようにこの熱処理では、めっき皮膜のめっき金属が完全に凝固した状態から１３０〜１８０℃の温度に上記(1)式で規定されるｔ１（時間）の時間内に昇温加熱した後、１３０〜１８０℃の温度範囲に７時間以上３０時間以内で且つ上記(2′)式で規定されるｔ２（時間）よりも短かい時間保持する。
このような熱処理の限定理由や得られる作用効果は先に述べた通りである。
【００３５】
本発明の製造方法では、めっき鋼板のめっき皮膜面に、少なくともクロメート処理を含む１又は２以上の処理を行い、Ｃｒを金属クロム換算で０．１ｍｇ／ｍ２以上１００ｍｇ／ｍ２未満含む化成処理皮膜を形成させる。この化成処理皮膜を形成する工程と上記熱処理工程との前後関係は上述した通りである。
上記クロメート処理では、クロメート処理液をめっき鋼板面に塗布し、通常、水洗することなく８０〜３００℃で乾燥処理する。
先に述べたように、この化成処理皮膜は複層皮膜により構成されていてもよく、この場合には複数の処理が順次行われる。また複層皮膜の場合には皮膜全体として上記Ｃｒを含んでいればよく、したがって、このＣｒは複層皮膜のうちの１層のみに含まれるものであってもよいし、２層以上の皮膜に含まれるものであってもよい。
【００３６】
また、化成処理皮膜の好ましい組成及び処理条件は先に述べた通りである。すなわち、特に好ましい化成処理皮膜は、水性有機樹脂とクロム酸及び／又はクロム酸の一部を還元したクロム酸化合物を含むクロメート処理液を塗布した後、板温８０〜３００℃の温度で乾燥して得られた皮膜であって、且つ皮膜中に含まれる有機樹脂量（Ａ）と金属クロム換算でのＣｒ量（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が１以上２００未満である化成処理皮膜である。この場合の限定理由及び作用効果は、先に述べた通りである。
【００３７】
また、上述したようなクロメート処理後、その上層に特定の上層皮膜を形成してもよく、この場合には化成処理皮膜はクロメート処理と上層皮膜との複合皮膜となる。この化成処理皮膜（クロメート処理皮膜＋上層皮膜）中に含まれる金属クロム換算での全Ｃｒ量は０．１ｍｇ／ｍ２以上１００ｍｇ／ｍ２未満である。上層皮膜中にＣｒを含有させるか否かは任意であるが、Ｃｒを含む場合には耐食性がより向上する。上層皮膜の膜厚は０．１〜５μｍ程度が好ましい。また、この化成処理皮膜は、皮膜中に含まれる全有機樹脂量（Ａ）と金属クロム換算での全Ｃｒ量（Ｂ）の質量比（Ａ）／（Ｂ）が１以上２００未満であることが好ましい。上層皮膜は、例えば水性有機樹脂を含む処理液を塗布して板温８０〜３００℃の温度で乾燥して形成させる。なお、以上の各構成の限定理由及び作用効果は、先に述べた通りである。
以上述べた本発明の表面処理鋼板は、その表面に塗装を施すことにより塗装鋼板とすることができる。この塗装は１コート又は２コート以上（例えば、下塗り塗装−上塗り塗装）のいずれでもよい。これにより表面処理鋼板の表面に単層又は複層の塗膜が形成される。
【００３８】
【実施例】
［実施例１］
常法で製造した冷延鋼板（板厚０．５ｍｍ）を連続式溶融めっき設備に通板し、５５％Ａｌ−１．５％Ｓｉ−Ｚｎめっき浴（表１のＮｏ．１〜Ｎｏ．１１）、４０％Ａｌ−１．０％Ｓｉ−Ｚｎめっき浴（表１のＮｏ．１２）及び７０％Ａｌ−１．８％Ｓｉ−Ｚｎめっき浴（表１のＮｏ．１３）を用いて溶融めっきを行った。ラインスピードは１６０ｍ／秒とし、片面めっき付着量は鋼板間のバラツキが７５〜９０ｇ／ｍ２の範囲に収まるようにした。
このようにして得られためっき鋼板に連続式溶融めっき設備のインラインで化成処理を行った。化成処理条件は、アクリルエマルジョン樹脂とクロム酸を樹脂固形分量：Ｃｒ量＝１００：１（質量比）の割合となるように混合した処理液を、金属クロム換算でのＣｒ付着量が２０ｍｇ／ｍ２となるようにめっき鋼板面に塗布し、１２０℃で乾燥した。
【００３９】
このようにして製造した表面処理鋼板をバッチ焼鈍設備に装入し、表１に示す温度条件で熱処理を行った。このときバッチ焼鈍設備内は大気雰囲気としたが、窒素等の不活性ガス雰囲気としてもよい。
【００４０】
熱処理後の表面処理鋼板について、以下の方法により加工性と加工部耐食性を評価した。その結果を表１に示す。
（１）  加工性
表面処理鋼板を１Ｔ曲げしてこの１Ｔ曲げ先端部のクラックを観察し、以下の基準で評価した。
５：２０倍のルーペで観察してもクラックは認められない。
４：目視で観察するとクラックは認められないが、２０倍のルーペで観察するとクラックが認められる。
３：目視で観察してクラックが認められる。
２：目視で観察して大きく開口したクラックが認められる。
１：剥離を伴うクラックが生じている。
【００４１】
（２）  加工部耐食性
表面処理鋼板を３Ｔ曲げした後、５０℃、９８％ＲＨ以上の湿潤試験機に装入して１０００時間経過後の曲げ部からの錆発生状態を観察し、以下の基準で評価した。
５：異常無し
４：一部に軽度の白錆、黒錆の発生有り
３：全面に軽度の白錆、黒錆の発生有り
２：全面に著しい白錆、黒錆の発生有り
１：赤錆発生あり
【００４２】
【表１】
0003580541.tif 000002
【００４３】
［実施例２］
実施例１と同じ条件で製造されためっき鋼板に連続式溶融めっき設備のインラインで化成処理を行った。化成処理条件は、アクリルエマルジョン樹脂とクロム酸を樹脂固形分量：Ｃｒ量＝１００：１（質量比）の割合となるように混合した処理液を、金属クロム換算でのＣｒ付着量が４０ｍｇ／ｍ２となるようにめっき鋼板面に塗布し、１２０℃で乾燥した。
【００４４】
このようにして製造した表面処理鋼板をバッチ焼鈍設備に装入し、表２に示す温度条件で熱処理を行った。
熱処理後の表面処理鋼板について、以下の方法により加工性と加工部耐食性を評価した。その結果を表２に示す。
（１）  加工性
表面処理鋼板を０Ｔ曲げしてこの０Ｔ曲げ先端部のクラックを観察し、以下の基準で評価した。
５：２０倍のルーペで観察してもクラックは認められない。
４：目視で観察するとクラックは認められないが、２０倍のルーペで観察するとクラックが認められる。
３：目視で観察してクラックが認められる。
２：目視で観察して大きく開口したクラックが認められる。
１：剥離を伴うクラックが生じている。
【００４５】
（２）  加工部耐食性
表面処理鋼板を３Ｔ曲げした後、５０℃、９８％ＲＨ以上の湿潤試験機に装入して２０００時間経過後の曲げ部からの錆発生状態を観察し、以下の基準で評価した。
５：異常無し
４：一部に軽度の白錆、黒錆の発生有り
３：全面に軽度の白錆、黒錆の発生有り
２：全面に著しい白錆、黒錆の発生有り
１：赤錆発生あり
【００４６】
【表２】
0003580541.tif 000003
【００４７】
図１は、実施例１及び実施例２の各供試材について、めっき皮膜の熱処理における保持時間と加工性との関係を整理して示したもので、この結果から保持時間を本発明範囲とすることにより加工性が顕著に向上することが判る。
また図２は、実施例１の各供試材について加工性と加工部耐食性の評価結果を示したもので、本発明によれば優れた加工性と加工部耐食性を兼ね備えた表面処理鋼板が得られることが判る。
【００４８】
［実施例３］
実施例１と同じ条件で製造されためっき鋼板に連続式溶融めっき設備のインラインで化成処理を行った。化成処理条件は、金属クロム換算でのＣｒ付着量が２０ｍｇ／ｍ２となるようにめっき鋼板面にクロメート処理を施して８０℃で乾燥し、その上層にウレタンエマルジョン樹脂を含む処理液を塗布し、１２０℃で乾燥した。
【００４９】
このようにして製造した表面処理鋼板をバッチ焼鈍設備に装入し、表３に示す温度条件で熱処理を行った。
熱処理後の表面処理鋼板について、以下の方法により加工性と加工部耐食性を評価した。その結果を表３に示す。
（１）  加工性
表面処理鋼板を２Ｔ曲げしてこの２Ｔ曲げ先端部のクラックを観察し、以下の基準で評価した。
５：２０倍のルーペで観察してもクラックは認められない。
４：目視で観察するとクラックは認められないが、２０倍のルーペで観察するとクラックが認められる。
３：目視で観察してクラックが認められる。
２：目視で観察して大きく開口したクラックが認められる。
１：剥離を伴うクラックが生じている。
【００５０】
（２）  加工部耐食性
表面処理鋼板を３Ｔ曲げした後、５０℃、９８％ＲＨ以上の湿潤試験器に装入して２０００時間経過後の曲げ部からの錆発生状態を観察し、以下の基準で評価した。
５：異常無し
４：一部に軽度の白錆、黒錆の発生有り
３：全面に軽度の白錆、黒錆の発生有り
２：全面に著しい白錆、黒錆の発生有り
１：赤錆発生あり
【００５１】
【表３】
0003580541.tif 000004
【００５２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の表面処理鋼板は、めっき皮膜中のＡｌ含有量が２０〜９５ｍａｓｓ％の溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板を下地鋼板とする表面処理鋼板でありながら極めて優れた加工性と加工部耐食性を有する。また、本発明の製造方法によれば、このような表面処理鋼板を安定して且つ高い生産性で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１及び実施例２の各供試材について、めっき皮膜の熱処理における保持時間と加工性との関係を整理して示したグラフ
【図２】実施例１の各供試材について、加工性と加工部耐食性の評価結果を示したグラフ
【図１】
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【図２】
0003580541.tif 000006