(57)【要約】【課題】電着塗料の密着性に優れた熱延鋼板およびその製造方法を提供する。【解決手段】鋼板表面に最大深さ10μm以上の凹部を有する鋼板であって、該鋼板表面の平均面積率で0.5%以上の部分に、最長径が0.1μm以下のSi酸化物が密着していることを特徴とする電着塗料密着性に優れた熱延鋼板およびその製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板表面に最大深さ10μm以上の凹部を有する鋼板であって、該鋼板表面の平均面積率で0.5%以上の部分に、最長径が0.1μm以下のSi酸化物が密着していることを特徴とする電着塗料密着性に優れた熱延鋼板。
【請求項２】
熱間圧延を行う際に、鋳片の加熱温度を1050℃〜1280℃とし、仕上げ圧延前に鋼板表面上に圧力500〜900Paの範囲の水を噴射し、得られた熱延鋼板に酸洗を施すことで鋼板表面上に残存するスケールを除去し、最大深さが10μm以上となる熱延鋼板を製造し、前記鋼板の乾燥表面上に最長径が0.1μm以下のSi酸化物を700℃以上の温度に加熱して鋼板表面に吹きつけることを特徴とする電着塗料密着性に優れた熱延鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電着塗料密着性に優れた熱延鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
強い腐食環境や水濡れ環境以外の乾燥した環境で使用される鋼板は、強い耐食性や耐水性は必要とされないものの、構造物への加工や通常の使用環境で受ける表面の摩擦などに耐えるべく、密着性が必要とされる。
その密着性を保つために、従来から鋼板表面に化成処理を施し、鋼板と密着性の優れるリン酸亜鉛結晶を表面上に形成させ、その上に電着塗装を行う方法が一般的に行われている。
この電着塗料の密着性を確保するためには、下地処理である化成処理において、リン酸亜鉛皮膜に充分に緻密に付着させる必要があり、例えば、日本パーカライジング技法(1988年創刊号P104-109)などに示されるように、鋼板表面に電着塗装を行う前に、その下地処理としてリン酸亜鉛の被膜を付着させるために、湿式の化成処理を施している。
この化成処理は、電着塗料の密着性を向上させることが目的で実施されるものであるが、湿式処理であるために化成処理および乾燥処理設備などの大型の処理が必要のため製造コストが高いという問題があった。
さらに、化成処理後に直ちに電着塗装処理しなければ、錆が発生するという問題点があった。
【０００３】
そこで、鋼板を製造する際に、鋼板表面に電着塗料の密着性を高めるための処理を施しておき、この鋼板を成形加工した後に化成処理を省略し、電着塗装のみを行うことで製品あるいは部品とできる鋼板が望まれていた。
この問題を解決するために、特開昭６２−１８５８８３号公報などに示されるように鋼板表面にクロメート皮膜をあらかじめ付着させる方法や、特開平１−１３６９５２号公報などに示されるように有機皮膜を付着させる方法などが考案されている。
これによって、鋼板を成形加工した後に、リン酸亜鉛の化成処理を省略することも可能になっている。
しかし、これら方法は、湿式の設備が必要となり、防錆のための皮膜形成後の乾燥工程にともなうコストアップが問題となっていた。
【非特許文献１】日本パーカライジング技法(1988年創刊号、P104-109)
【特許文献１】特開昭６２−１８５８８３号公報
【特許文献２】特開平１−１３６９５２号公報
【特許文献３】特開２００３−７３７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、電着塗料の密着性に優れた熱延鋼板およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前述の課題を解決するために鋭意検討の結果なされたものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
（１）鋼板表面に最大深さ10μm以上の凹部を有する鋼板であって、該鋼板表面の平均面積率で0.5%以上の部分に、最長径が0.1μm以下のSi酸化物が密着していることを特徴とする電着塗料密着性に優れた熱延鋼板。
（２）熱間圧延を行う際に、鋳片の加熱温度を1050℃〜1280℃とし、仕上げ圧延前に鋼板表面上に圧力500〜900Paの範囲の水を噴射し、得られた熱延鋼板に酸洗を施すことで鋼板表面上に残存するスケールを除去し、最大深さが10μm以上となる熱延鋼板を製造し、前記鋼板の乾燥表面上に最長径が0.1μm以下のSi酸化物を700℃以上の温度に加熱して鋼板表面に吹きつけることを特徴とする電着塗料密着性に優れた熱延鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
以上述べたように、本発明により、鋼板表面にSi酸化物を吹き付けることによって、電着塗料の密着性に優れた熱延鋼板およびその製造方法を提供することができるうえ、鋼板表面への処理の際に湿式設備が不要であるため設備や単純で設備費が安くなるという利点のほかに、処理後の防錆のための乾燥工程も不要となり鋼板製造工程が大幅に省略できるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明者らは、電着塗料の密着性の劣化の原因追求と対策を検討した結果、鋼板表面にSi酸化物を吹き付けることによって、電着塗料の密着性に優れた熱延鋼板およびその製造方法を提供することで、電着塗料の密着性を良好にすることができることを見いだした。
具体的には、SiO2のようなSi酸化物を吹き付けた鋼板は、下記のメカニズムで電着塗料の密着性を改善できることが判明した。
【０００８】
１）鋼板の表面にSiO2のようなSi酸化物を噴射処理によって付着させると、化成処理を施すことなく電着塗量の密着性が向上する。
２）その際、鋼板の表面凹凸で最大深さが10μm以上の部分が存在する鋼板において、この効果が顕著である。
３）Si酸化物を鋼板表面に付着させるにはその微粉を700℃以上に加熱し、700℃以上で乾燥した熱延鋼板の表面上に噴射することが必要である。
４）電着塗量の密着性は、テープ剥離法によって評価し、上記条件の場合は、下地に化成処理を施した鋼板と同等の密着性が得られる。
５）Si酸化物の微粉を吹き付けると密着性が向上する理由は、特に鋼板凹凸の凹部において、Si酸化物を介して電着塗料が充分に細部まで浸透しやすくなり、密着面積がアップするためと考えられる。一方、Si酸化物の微粉が無い場合は塗料が充分に浸透せず、密着強度は低い。また、鋼板表面の最大深さが10μmに満たない鋼板は、密着面積が低いため密着力が低い。
６）Si酸化物は大きすぎると塗料の鋼板表面細部までの浸透性が不十分になり密着性の効果が減少する。最大サイズは0.1μm以下が良い。Si酸化物は、均一に鋼板表面を覆う必要があるが、その面積率は0.5％以上あれば効果が顕著に現れる。
【０００９】
以下、本発明の条件について詳細に説明する。
本発明の熱延鋼板は、鋼板表面の5mm長さの接触式表面粗さ測定において、最大深さ10μm以上の部分を有する鋼板であって、該鋼板表面の平均面積率で0.5%以上の部分に、最長径が0.1μm以下のSi酸化物が密着していることを特徴とする。
鋼板表面の5mm長さの接触式表面粗さ測定において、最大深さ10μm以上の部分を有することによって、この凹凸の間に電着塗料が浸透することによって塗膜のぬれ性を向上させることができる。
また、鋼板表面の平均面積率で0.5%以上の部分に、最長径が0.1μm以下のSi酸化物が密着していることにより、鋼板表面と塗膜との接触面積を増大させることができるので電着塗料の密着性を向上させることができる。
ここで、鋼板表面の平均面積率で0.5%以上の部分にSi酸化物を密着させるのは、0.5%未満では鋼板表面と塗膜との接触面積が不足するからであり、また、Si酸化物の最長径を0.1μm以下とするのは、最長径が短かい方が単位体積当たりの比表面積を大きくすることができるからである。
【００１０】
本発明の熱延鋼板の製造方法は、熱間圧延を行う際に、鋳片の加熱温度を1050℃〜1280℃とし、仕上げ圧延前に鋼板表面上に圧力500〜900Paの範囲の水を噴射することによってスケールの一部を除去し、圧延し、得られた熱延鋼板に酸洗を施すことで鋼板表面上に残存するスケールを除去し、該鋼板表面の5mm長さの接触式表面粗さ測定において最大深さが10μm以上となる熱延鋼板を製造し、前記鋼板の乾燥表面上に最長径が0.1μm以下のSi酸化物を700℃以上の温度に加熱して鋼板表面に吹きつけることを特徴とする。
鋳片の加熱温度を1050℃〜1280℃とするのは、1050℃未満では加熱によるスケールの厚みが薄いため、熱延後の鋼板表面最大深さを10μm以上とするのが困難になるためであり、1280℃を超えると加熱中に生成するスケール量が多くなりすぎるため、酸洗しても除去できずに残存するスケールが増加する。そのため、塗料密着性が低下する。
また、仕上げ圧延前に鋼板表面上に圧力500〜900Paの範囲の水を噴射するのは、500Pa未満では噴射後の鋼板表面のスケール残存が多くなりすぎるため、酸洗によっても除去できずに残存するスケールが増加する。そのため、塗料密着性は低下する。また、900Paを超えると噴射後の鋼板表面のスケールの残存が少なく、鋼板表面の最大深さを10μm以上とできないことから、塗料密着性が低下する。
【００１１】
仕上げ圧延前に鋼板表面上に圧力500〜900Paの範囲の水を噴射するのは、スケールを完全に除去せずに圧延することで、該鋼板表面の5mm長さの接触式表面粗さ測定において最大深さが10μm以上とするためである。
前記鋼板の乾燥表面上に最長径が0.1μm以下のSi酸化物を700℃以上の温度に加熱して鋼板表面に吹きつけるのは、Si酸化物を700℃以上の温度に加熱して乾燥した鋼板表面に吹き付けることによって、鋼板表面に付着しやすくするためである。
本発明によって、従来のように化成処理を施さなくても、電着塗料の密着性に優れた熱延鋼板およびその製造方法を提供することができるうえ、鋼板表面への処理の際に湿式設備が不要であるため設備や単純で設備費が安くなるという利点のほかに、処理後の防錆のための乾燥工程も不要となり鋼板製造工程が大幅に省略できるという利点がある。
【実施例１】
【００１２】
以下に、実施例で本発明をより詳細に説明する。
表１に示す条件で製造した鋼板に、最長径が0.1μmのSiO2微粉を各種温度に加熱し、鋼板表面に噴射した。
噴射時間を変えることによって、微粉の占める面積率を変化させた。なお、微粉の占める面積率は、鋼板の表面50μm平方領域をSEM観察することで、測定した。その後、鋼板に平均厚み20μmの電着塗装を施した。得られた塗装材に幅20mmのセロハンテープを貼り、引き剥がしテストを行い、塗料密着性を評価した。
その結果、表２に示されるように、本発明範囲で製造された鋼板にはテープ剥離が発生せず、電着塗料の密着性に優れていることが確認された。
【実施例２】
【００１３】
表１に示す鋼板A〜Cに、最長径が0.05〜0.5μmのSiO2微粉を1000℃に加熱し、鋼板表面に噴射した。
微粉の占める面積率は、いずれも約5%となるようにした。その後、鋼板に平均厚み20μmの電着塗装を施した。得られた塗装材に幅20mmのセロハンテープを貼り、引き剥がしテストを行い、塗料密着性を評価した。
その結果、表３に示されるように、SiO2微粉の最長径が0.1μm以下の場合はテープ剥離が発生せず、電着塗料の密着性に優れていることが確認された。
【表１】
2006274281.tif 000002
【表２】
2006274281.tif 000003
【表３】
2006274281.tif 000004