(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板と、
前記鋼板の表面に形成されたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層と、
前記めっき層上に形成された、Ａｌを含む皮膜と、
を含み、
前記Ａｌを含む皮膜中のＡｌは絶縁物質の存在によって前記めっき層と隔てられていること、
かつ、前記Ａｌを含む皮膜をその表面に垂直な方向から観測して、前記めっき層の当該皮膜中のＡｌにより隠蔽されている部分の面積の観測視野の全面積に対する比として定義されるＡｌによる被覆率が７５〜１００％であること、
を特徴とする耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
【請求項２】
前記Ａｌを含む皮膜が鱗片状のＡｌ粒子を含む絶縁物質で構成されており、当該Ａｌ粒子は、前記Ａｌを含む皮膜と前記めっき層との界面から少なくとも０．５μｍの範囲内に存在しないことを特徴とする、請求項１に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
【請求項３】
前記Ａｌ粒子の平均粒径が５〜３０μｍ、アスペクト比が２０以上であることを特徴とする、請求項２に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
【請求項４】
前記Ａｌを含む皮膜が、前記めっき層側から順に、絶縁物質で形成された中間層とＡｌ金属層の少なくとも２層で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
【請求項５】
前記Ａｌ金属層が鱗片状Ａｌ粒子の集合体からなることを特徴とする、請求項４に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
【請求項６】
前記絶縁物質が樹脂であることを特徴とする、請求項１に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
【請求項７】
前記樹脂がメラミン化合物で架橋されたポリエステル樹脂であることを特徴とする、請求項６に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
【請求項８】
前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度Ｔｇが−２０〜７０℃、数平均分子量が１５０００〜２５０００であることを特徴とする、請求項７に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
【請求項９】
前記Ａｌを含む皮膜の厚みが２〜１０μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
【請求項１０】
前記Ａｌを含む皮膜の上にクリヤー樹脂皮膜を有することを特徴とする、請求項１に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
【請求項１１】
前記クリヤー樹脂皮膜の厚みが０．２〜２０μｍであることを特徴とする、請求項１０に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
【請求項１２】
前記めっき層が０．０１〜６０質量％のＡｌ、０．００１〜１０質量％のＭｇ及び０．００１〜２質量％のＳｉを含むことを特徴とする、請求項１に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
【請求項１３】
請求項２に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法であって、溶剤中に鱗片状のＡｌ粒子と絶縁物質を含有し、２５℃で回転粘度計により測定したせん断速度１ｓ-1の条件での粘度が１５０〜１５００ｍＰａ・ｓであり、かつ、２５℃で回転粘度計により測定したせん断速度１００００ｓ-1での粘度が５０〜１５０ｍＰａ・ｓである塗料を鋼板の表面のめっき層上に塗布し、次いで前記鋼板を加熱速度５〜７０℃／ｓで１８０〜２３０℃の到達板温まで誘導加熱炉で加熱して、前記Ａｌを含む皮膜を形成することを特徴とする、耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項１４】
鱗片状Ａｌ粒子を水系エマルジョン型ポリエステル樹脂１００質量部と架橋剤としてのメラミン化合物１０〜３０質量部とともに溶媒中で混合することにより、前記塗料を調製することを特徴とする、請求項１３に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項１５】
前記塗料の粘度を粘度調整剤を用いて調整することを特徴とする、請求項１３に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項１６】
前記粘度調整剤として、前記水系エマルジョン型ポリエステル樹脂１００質量部に対し０．２〜１０質量部のウレタン変性ポリエーテルを主成分とする界面活性剤を用いることを特徴とする、請求項１５に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項１７】
前記Ａｌ粒子として、平均粒径が５〜３０μｍ、アスペクト比が２０以上のＡｌ粒子を用いることを特徴とする、請求項１３に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項１８】
請求項４に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法であって、
（ａ）鋼板の表面のめっき層の上に絶縁物質の中間層を形成し、次いでその上にめっき法によりＡｌ金属層を形成するか、あるいは、
（ｂ）鋼板の表面のめっき層の上に絶縁物質の中間層を形成するための液状材料を塗布し、この液状材料の上に鱗片状Ａｌ粒子を吹きかけ、その後前記液状材料を固化させて、絶縁物質の中間層とその上のＡｌ金属層とを形成する、
ことを特徴とする耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項１９】
前記めっき法が真空蒸着めっき法であることを特徴とする、請求項１８に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板に関するものであり、家電用、建材用、土木用、機械用、自動車用、家具用、容器用などに適用できる亜鉛めっき鋼板に関する。また、その製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
家電用、建材用、自動車用などに、耐食性に優れためっき鋼板として亜鉛めっき鋼板が広く使用されている。また、亜鉛めっき鋼板の耐食性を更に高めた技術として特許文献１に記載されるＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉめっき鋼板が知られている。【０００３】
一方、これらの亜鉛めっき鋼板は亜鉛の腐食による白錆が発生しやすく、これを抑制するためにクロメート処理などの化成処理を施すことは公知の技術である。クロメート処理を施した亜鉛めっき鋼板は、白錆は発生しにくくなるが、その一方で、大気雰囲気で長期間暴露されるとめっき表面が灰黒色に変色する問題がある。以下、この変色現象を黒変と称する場合がある。特に亜鉛めっき中にＡｌやＭｇを添加したＺｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板やＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金めっき鋼板で顕著に黒変が発生する。【０００４】
亜鉛めっき鋼板の耐黒変性を向上する技術として特許文献２〜６に記載の技術が開示されている。特許文献２には、亜鉛めっき鋼板を、ＮｉイオンまたはＣｏイオンが混合された溶液で処理する技術が開示されている。特許文献３には、硝酸イオンを含有した特定組成のクロメート処理液によって亜鉛めっき鋼板を処理する技術が開示されている。特許文献４には、Ｍｏ換算で１〜１００ｇ／ｌのモリブデン酸素酸イオン、Ｐ／Ｍｏ換算質量比として０．２〜２のリン酸イオン、Ｃｏ／Ｍｏ換算質量比として０．０３〜０．３のコバルトイオン及び１〜３００ｇ／ｌのオキシカルボン酸を含む水性処理液を亜鉛系めっき鋼板にＭｏ換算付着量１０〜１２０ｍｇ／ｍ2で塗布する技術が開示されている。更にまた、特許文献５には、亜鉛めっき層上にリン酸亜鉛処理層を有し、さらに亜鉛めっき層とリン酸塩処理層との中間に０．１〜５００ｍｇ／ｍ2のＮｉ付着部を介在させためっき層構造の技術が開示されている。特許文献６には、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板の表面にリン酸塩皮膜を形成し、かつリン酸皮膜の上に特定の水系フッ素含有樹脂を架橋した化成処理皮膜を形成することで、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板の耐黒変性を向上させることができることが開示されている。【０００５】
後述のように、本発明では鱗片状のＡｌ粒子を含有する塗膜を利用する。特許文献７には、アルミニウム顔料を含む塗膜によりメタリック調外観を付与したプレコート金属板において、アルミニウム顔料と下地金属板との接触による顔料の黒変を防ぐためにアルミニウム顔料の表面を被覆することが開示されている。【０００６】
一方、耐黒変性に関係するものではないが、特許文献８には、鋼板などに意匠性に優れためっき調外観を有する塗装を施すのに使用される、薄膜鱗片状アルミニウムを含有する塗料組成物が記載されている。特許文献９には、塗膜中にアルミニウム粒子を分散させた塗装鋼板において、強アルカリ性環境下において塗膜からアルミニウムが溶出するのを抑制することにより塗膜の変色などの意匠性低下を防ぐ技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３１７９４４６号公報
【特許文献２】特開昭５９−１７７３８１号公報
【特許文献３】特開平１０−１８０４８号公報
【特許文献４】特開２００１−１５８９７２号公報
【特許文献５】特開２００６−２２５７３７号公報
【特許文献６】特開２０１２−０７７３２２号公報
【特許文献７】国際公開第２０１３／０６５３５４号パンフレット
【特許文献８】特開２０００−１３６３２９号公報
【特許文献９】特開２０１１−１９４８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、近年では耐食性に優れる亜鉛めっき鋼板としてＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金めっき鋼板が開発されているが、亜鉛めっきにＡｌとＭｇが添加されたこれらの鋼板では、他方で黒変という大きな課題を抱えている。特に耐食性に優れるＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき鋼板は、長期耐食性に優れ白錆も発生しにくいので、建材構造物や家電製品などにおいて、外板など外から見える部位に適用したいとのニーズが高まってきている。特に近年では建築構造物や家電製品のデザイン志向が高まり、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき鋼板の黒変抑制のニーズがより一層高まってきている。【０００９】
特許文献２〜６に記載の技術により、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき鋼板を含めたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金めっき鋼板の耐黒変性をある程度向上することができる。しかし、これらの技術は鋼板メーカーで亜鉛めっき鋼板を製造してから建材加工メーカーや家電メーカー、自動車メーカーなどのユーザーにおいて使用されるまでの間に倉庫で保管されたり輸送されたりする期間における亜鉛めっき鋼板の黒変抑制技術に過ぎない。そのため、これらの耐黒変技術を適用しても、亜鉛めっき鋼板が建材構造物や家電製品、自動車部品などに組み込まれ、これらの製品や部品を実際に使用されて長期間経過すると黒変が発生してしまう問題があった。【００１０】
一方、特許文献７に記載の技術は、プレコート鋼板において塗膜中に含まれるアルミニウム顔料の黒変を防ぐものであり、大気雰囲気に長期間さらされたプレコート鋼板の下地亜鉛めっき表面の黒変を防ぐものではない。【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、耐食性と長期間にわたる耐黒変性とを両立可能なＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき鋼板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき鋼板の表面のめっき層上に、アルミニウム（Ａｌ）を含む皮膜を、この皮膜中のＡｌがめっき層と接触しないように設け、かつ、Ａｌを含む皮膜をその表面に垂直な方向から観測して、皮膜中のＡｌにより隠蔽されているめっき層の部分の面積の観測視野の全面積に対する比として定義されるＡｌによる被覆率が７５〜１００％であるようにすることによって、耐食性と長期間の耐黒変性が確保されることを知見した。【００１３】
本願発明は、かかる知見を基に完成されたものであって、本発明がその要旨とするところは、以下の通りである。
［１］鋼板と、
前記鋼板の表面に形成されたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層と、
前記めっき層上に形成された、Ａｌを含む皮膜と、
を含み、
前記Ａｌを含む皮膜中のＡｌは絶縁物質の存在によって前記めっき層と隔てられていること、
かつ、前記Ａｌを含む皮膜をその表面に垂直な方向から観測して、前記めっき層の当該皮膜中のＡｌにより隠蔽されている部分の面積の観測視野の全面積に対する比として定義されるＡｌによる被覆率が７５〜１００％であること、
を特徴とする耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
［２］前記Ａｌを含む皮膜が鱗片状のＡｌ粒子を含む絶縁物質で構成されており、当該Ａｌ粒子は、前記Ａｌを含む皮膜と前記めっき層との界面から少なくとも０．５μｍの範囲内に存在しないことを特徴とする、［１］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
［３］前記Ａｌ粒子の平均粒径が５〜３０μｍ、アスペクト比が２０以上であることを特徴とする、［２］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
［４］前記Ａｌを含む皮膜が、前記めっき層側から順に、絶縁物質で形成された中間層とＡｌ金属層の少なくとも２層で構成されていることを特徴とする、［１］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
［５］前記Ａｌ金属層が鱗片状Ａｌ粒子の集合体からなることを特徴とする、［４］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
［６］前記絶縁物質が樹脂であることを特徴とする、［１］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
［７］前記樹脂がメラミン化合物で架橋されたポリエステル樹脂であることを特徴とする、［６］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
［８］前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度Ｔｇが−２０〜７０℃、数平均分子量が１５０００〜２５０００であることを特徴とする、［７］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
［９］前記Ａｌを含む皮膜の厚みが２〜１０μｍであることを特徴とする、［１］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
［１０］前記Ａｌを含む皮膜の上にクリヤー樹脂皮膜を有することを特徴とする、［１］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
［１１］前記クリヤー樹脂皮膜の厚みが０．２〜２０μｍであることを特徴とする、［１０］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
［１２］前記めっき層が０．０１〜６０質量％のＡｌ、０．００１〜１０質量％のＭｇ及び０．００１〜２質量％のＳｉを含むことを特徴とする、［１］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板。
［１３］［２］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法であって、溶剤中に鱗片状のＡｌ粒子と絶縁物質を含有し、２５℃で回転粘度計により測定したせん断速度１ｓ-1の条件での粘度が１５０〜１５００ｍＰａ・ｓであり、かつ、２５℃で回転粘度計により測定したせん断速度１００００ｓ-1での粘度が５０〜１５０ｍＰａ・ｓである塗料を鋼板の表面のめっき層上に塗布し、次いで前記鋼板を加熱速度５〜７０℃／ｓで１８０〜２３０℃の到達板温まで誘導加熱炉で加熱して、前記Ａｌを含む皮膜を形成することを特徴とする、耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
［１４］鱗片状Ａｌ粒子を水系エマルジョン型ポリエステル樹脂固形分１００質量部と架橋剤としてのメラミン化合物固形分１０〜３０質量部とともに溶媒中で混合することにより、前記塗料を調製することを特徴とする、［１３］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
［１５］前記塗料の粘度を粘度調整剤を用いて調整することを特徴とする、［１３］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
［１６］前記粘度調整剤として、前記水系エマルジョン型ポリエステル樹脂分散液１００質量部に対し０．２〜１０質量部のウレタン変性ポリエーテルを主成分とする界面活性剤を用いることを特徴とする、［１５］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
［１７］前記Ａｌ粒子として、平均粒径が５〜３０μｍ、アスペクト比が２０以上のＡｌ粒子を用いることを特徴とする、［１３］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
［１８］［４］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法であって、
（ａ）鋼板の表面のめっき層の上に絶縁物質の中間層を形成し、次いでその上にめっき法によりＡｌ金属層を形成するか、あるいは、
（ｂ）鋼板の表面のめっき層の上に絶縁物質の中間層を形成するための液状材料を塗布し、この液状材料の上に鱗片状Ａｌ粒子を吹きかけ、その後前記液状材料を固化させて、絶縁物質の中間層とその上のＡｌ金属層とを形成する、
ことを特徴とする耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
［１９］前記めっき法が真空蒸着めっき法であることを特徴とする、［１８］に記載の耐黒変性と耐食性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系亜鉛めっき鋼板が本来具備する優れた耐食性に加えて、長期間の耐黒変性を兼ね備えた新しいＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系亜鉛めっき鋼板を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明の亜鉛めっき鋼板は、鋼板と、鋼板の表面に形成されたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層と、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層上に形成されたＡｌを含む皮膜と、を具備して構成されている。
【００１６】
鋼板としては、特に限定されず、熱延鋼板、冷延鋼板などの一般的な鋼板を使用できる。鋼種も、特に限定されず、例えばＡｌキルド鋼、Ｔｉ、Ｎｂなどを添加した極低炭素鋼、及びこれらにＰ、Ｓｉ、Ｍｎなどの元素を添加した高張力鋼などを使用することが可能である。
【００１７】
Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層は、鋼板の表面に形成されためっき層である。このめっき層は、質量％で、Ａｌを０．０１〜６０質量％、Ｍｇを０．００１〜１０質量％、Ｓｉを０．００１〜２質量％含み、残部がＺｎ及び不可避不純物からなるめっき層である。
【００１８】
Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層のＡｌの含有量が０．０１％未満ではＡｌを添加したことによるめっき鋼板の耐食性向上効果が発揮されず、６０％超では耐食性を向上させる効果が飽和してしまう。好ましいＡｌ含有量は１〜６０質量％であり、より好ましくは５〜６０質量％である。
【００１９】
Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層のＭｇの含有量が０．００１％未満ではＭｇを添加したことによるめっき鋼板の耐食性向上効果が発揮されず、１０%超ではめっき浴中にＭｇがとけきれずに酸化物として浮遊し（一般にドロスと呼ばれる）、このめっき浴で亜鉛めっきするとめっき表層に酸化物が付着して外観不良をおこしたり、めっきされない部分（一般的に不めっきと呼ばれる）が発生する恐れがある。好ましいＭｇ含有量は１〜５質量％であり、より好ましくは１〜４質量％である。
【００２０】
Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層のＳｉ含有量が０．００１％未満では耐食性向上効果が発揮されにくい。また、Ｓｉ含有量が０．００１％未満であると、ＺｎやＭｇやＡｌを含む酸化物（一般にドロスと呼ばれる）が発生し易くなる。一方、２％超ではめっき浴中にＳｉがとけきれずに酸化物として浮遊し（一般にドロスと呼ばれる）、このめっき浴で亜鉛めっきするとめっき表層に酸化物が付着して外観不良をおこしたり、めっきされない部分（一般的に不めっきと呼ばれる）が発生する恐れがある。場合により、ドロスは、Ｓｉ含有量が１％程度でも僅かに発生することがある。好ましいＳｉ含有量は０．０１〜１質量％であり、より好ましくは０．０１〜０．５質量％である。
【００２１】
Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層の鋼板片面の付着量は、耐食性の観点から１０ｇ／ｍ2以上が望ましく、加工性の観点から３５０ｇ／ｍ2以下が望ましい。
【００２２】
耐黒変性と耐食性に優れた本発明の亜鉛めっき鋼板は、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層の上にＡｌを含む皮膜を備えている。この皮膜が耐黒変性の向上にとって重要である。
【００２３】
ＡｌとＭｇを添加したＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層を有するめっき鋼板では、黒変が生じやすいことが知られている。黒変の主な原因は、めっき層表面の酸化である。Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層を、樹脂などの成膜材料を主体とした皮膜で覆っただけでは、空気中の酸素の透過を防ぐのに十分でなく、黒変の防止に有効ではない。本発明では、めっき層を覆う皮膜中にＡｌを存在させることにより、黒変を効果的に防ぐことができる。Ａｌは大気雰囲気中で表層に安定なＡｌ酸化物を形成するため、非常に安定した金属である。そのため、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき鋼板の表面にＡｌ含有皮膜を設けることで、長期間にわたってＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層が変色しにくくなる。また、酸素が皮膜を透過する経路を皮膜中のＡｌが遮断することも、めっき層の黒変防止に大きく寄与する。
【００２４】
酸素の透過経路を遮断する観点から、めっき層を覆う皮膜中のＡｌはめっき層表面をできるだけ隠蔽することが重要である。そのため、本発明では、Ａｌを含む皮膜をその表面に垂直な方向から観測して、めっき層の当該皮膜中のＡｌにより隠蔽されている部分の面積の観測視野の全面積に対する比として定義されるＡｌによる被覆率が７５〜１００％であることを必要としている。被覆率は高いほど好ましく、従って例えば８５％以上、あるいは９５％以上がより好適である。
【００２５】
Ａｌの表層酸化物はＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき鋼板のめっき層に含まれるＺｎより貴な物質であるため、これらが接触した状態では異種金属接触腐食を起こしやすい。そこで本発明では、皮膜中のＡｌとめっき層表面との接触を防ぐために、皮膜中のＡｌとめっき層とが絶縁物質で隔てられることも必要としている。皮膜中のＡｌとめっき層との間隔は、０．５μｍ以上であればよく、１．０μｍ以上であればより好適である。間隔が０．５μｍ未満では絶縁効果が得られない。間隔が３μｍを超えると、絶縁効果が飽和するだけでなく、そのような間隔を形成すること自体が難しくなる。０．５〜１．５μｍ程度の間隔が最も好適である。
【００２６】
めっき層を覆う皮膜中のＡｌとしては、鱗片状のＡｌ粒子を用いることができる。鱗片状Ａｌ粒子は、それを分散させた塗料をめっき層上に塗布することでＡｌを含む皮膜を簡単に形成できるので好都合である。鱗片状Ａｌ粒子としては、平均粒子径５〜３０μｍ、アスペクト比（平均粒子径/厚み比）２０以上のものを用いることができる。平均粒子径が５μｍ未満では、Ａｌによる被覆率が７５％未満になりやすく、めっき層の隠蔽効果が弱くなる。３０μｍ超では、Ａｌ粒子が大きすぎるため塗装後にＡｌ粒子の一部が塗膜の外に出てしまうため、凹凸外観となり外観不良になる恐れがある。アスペクト比が２０未満では、Ａｌによる被覆率が７５％未満になりやすい。アスペクト比の上限は特に規定しないが、３００未満が好適である。アスペクト比が３００超のＡｌ粒子は製造が難しく入手がすることが困難である。
【００２７】
平均粒子径は、任意のアルミ粒子の１つについて長径と短径を測定してその和の平均を１つのＡｌ粒子の平均粒径、つまり、［１つのＡｌ粒子の平均粒径］＝［（長径＋短径）］／２とし、任意の１００個のＡｌ粒子について測定した平均を平均粒子径とする。一つ一つのＡｌ粒子の平均粒径は光学顕微鏡や電子顕微鏡で拡大して測定することができる。また、用いるＡｌ粒子をレーザー回折法の原理によるレーザー回折式粒度分布測定装置や篩などを用いて累積重量分布を求めて、これより平均粒径を求めることもできる。累積重量分布に基づき、その累積重量５０％粒子径（一般に平均粒径Ｄ５０と呼ばれる）を算出して求めても良い。本発明では、顕微鏡で測定した１００個の平均粒径、もしくは、累積重量５０％粒子径のいずれかを平均粒径として用いることができる。
【００２８】
また、アスペクト比を求めるために必要なＡｌ粒子の平均厚みは、任意のＡｌ粒子の任意断面を光学顕微鏡もしくは電子顕微鏡で観察して厚み（一般に、上述の長径と短径の測定平面に垂直方向の寸法）を測定し、任意の１００個のＡｌ粒子の平均厚みを本願発明で定義するＡｌ粒子平均厚みとすることができる。
【００２９】
こうして、アスペクト比は、［アスペクト比］＝［前記で測定したＡｌ粒子の平均粒子径］／［前記で測定したＡｌ粒子の平均厚み］で定義される。
【００３０】
めっき層上のＡｌ含有皮膜は、例えば鱗片状Ａｌ粒子を含む塗料により形成することができ、こうして形成した皮膜において、Ａｌ粒子は下のめっき層に平行又はほぼ平行な方向に配向し、塗料中の絶縁物質としての成膜成分によって形成された連続相に分散されて、皮膜の上部に集められている。皮膜の下部には連続相のみが存在し、Ａｌ粒子はめっき層表面から、上述の間隔を開けて隔離されている。
【００３１】
Ａｌを含む皮膜は、めっき層側から順に、絶縁物質で形成された中間層とＡｌ金属層の少なくとも２層で構成されていてもよい。
【００３２】
この場合のＡｌ金属層は、めっき層の上に絶縁物質を用いて形成した中間層の上に、鱗片状Ａｌ粒子の集合体として形成することができ、あるいはめっき法により連続のＡｌ層として形成してもよい。鱗片状Ａｌ粒子の集合体の場合は、上述の鱗片状Ａｌ粒子を用いることが可能である。鱗片状Ａｌ粒子の集合体は、先に説明した鱗片状Ａｌ粒子を含む塗料により形成した皮膜においては粒子が樹脂の連続相中に分散して存在している（隣接粒子間に樹脂が存在し、粒子濃度の高い皮膜のうちのより上方では粒子どうしの接触の可能性があるが、粒子濃度の低い下方では粒子どうしの接触が、あったとしてもごくわずかである）のと対照的に、中間層の樹脂を接着剤もしくはバインダーとして利用して形成されており、隣り合う粒子が互いに接触しながら、それらの間隙を充填する樹脂によって固定されている。このことから、本発明ではこのような鱗片状Ａｌ粒子の集合体を「Ａｌ金属層」に含めることとする。
【００３３】
Ａｌを含む皮膜が絶縁物質の中間層とＡｌ金属層の少なくとも２層で構成される場合、中間層の厚みは０．５μｍ以上、Ａｌ金属層の厚みは１．５〜９．５μｍでよい。中間層の厚みが０．５μｍ未満では絶縁効果が得られず耐食性が劣る。中間層の厚みは、０．５〜３μｍがより好ましく、０．５〜１．５μｍが更に好ましい。３μｍを超えると、絶縁効果が飽和するため、これ以上塗布する必要がない。Ａｌ金属層の厚みが１．５μｍ未満では下層のめっき層の隠蔽に不十分であり、９．５μｍを超えると加工性が劣る恐れがある。Ａｌ金属層の厚みは、２．５〜９．５μmが好ましく、３．５〜９．５μｍがより好ましい。
【００３４】
Ａｌを含む皮膜におけるＡｌ材料は、純ＡｌもしくはＡｌを主成分とするＡｌ合金からなるものでよい。Ａｌ合金としては、一般に公知のＡｌ合金を用いることができる。
【００３５】
Ａｌを含む皮膜における絶縁物質としては、樹脂が好適である。絶縁物質は、耐黒変性向上のために、皮膜中のＡｌとめっき層との異種金属接触によるめっき層の腐食を防ぐ役割を担うものであり、１０Ω以上の絶縁抵抗を有するものが好適である。
【００３６】
Ａｌを含む皮膜が鱗片状Ａｌ粒子を分散させた樹脂で形成されている場合には、それはメラミン化合物で架橋されたポリエステル樹脂であるのが好ましい。このポリエステル樹脂は、−２０〜７０℃のガラス転移温度Ｔｇと、１５０００〜２５０００の数平均分子量を有するものが好ましい。ガラス転移温度Ｔｇが−２０℃未満では、Ａｌを含む皮膜層の加工部密着性が低下する恐れがある。７０℃超では、Ａｌを含む皮膜層の加工性が低下して加工時に皮膜層に亀裂が入る恐れがある。より好ましいＴｇは０〜５０℃である。ガラス転移温度Ｔｇは、皮膜樹脂をＤＳＣと呼ばれる示差走査熱量計やＴＭＡと呼ばれる熱機械分析装置で測定することができる。ポリエステル樹脂の数平均分子量が１５０００未満の場合には、皮膜の加工性が低下して加工時に皮膜に亀裂が入る恐れがある。２５０００超では、塗液にしたときに粘度が高すぎるため塗布時に一般にリビングと呼ばれるスジ状の塗装欠陥が発生したり、Ａｌ粒子が均一分散しにくく被覆率が低下する等の不良が発生する恐れがある。数平均分子量は、ＧＰＣと呼ばれるゲル浸透クロマトグラフィー法など一般に公知の方法で測定することができる。
【００３７】
Ａｌを含む皮膜が中間層とその上のＡｌ金属層の少なくとも２層で構成されている場合の中間層の樹脂としては、特に限定されず、一般に公知ものを使用できる。例えば、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂などを用いることができる。ただし、亜鉛めっき鋼板は成形加工して使用されるケースが多いため、加工性に優れたポリエステル樹脂やウレタン樹脂がより好適である。エポキシ樹脂も金属との密着性に優れるため好適である。これら樹脂を溶剤に溶解したり、エマルジョン化して水や溶剤に分散させた塗液を塗布して中間層を形成すると製造時の作業性が向上し、より効率的である。また、これら樹脂にメラミンやイソシアネートなどの硬化剤を添加して熱硬化型にすると、Ａｌ金属層やＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層との密着性が高まり、より好適である。Ａｌを含む皮膜層と同じ樹脂であるとＡｌを含む皮膜層との密着性などが優れるため、より好適である。
【００３８】
Ａｌを含む皮膜が中間層とその上のＡｌ金属層で構成されている場合には、これらとは別の層が存在することも可能である。例えば、Ａｌ金属層をめっき法で形成する場合には、中間層とＡｌ金属層との間に中間層へのめっきの付着増進に有効な層を設けることが可能である。
【００３９】
Ａｌを含む皮膜を構成する樹脂中には、必要に応じて顔料や骨材、防錆剤等の添加剤を添加することもできる。顔料や骨材を入れることで皮膜の強度が高まるとともに、Ａｌ及びＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層との密着性が高まるため、より好適である。また、防錆剤を添加するとＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層の耐食性が向上するため、より好適である。添加剤の添加量は、本発明の皮膜にとって不利にならないよう、適宜決定すればよい。
【００４０】
Ａｌを含む皮膜の膜厚は、２〜１０μｍの範囲内であるのが好ましい。２μｍに満たない場合、めっき層を隠蔽しきれずに被覆率が７５％未満となる恐れがある。１０μｍを超えると、加工性が劣る恐れがある。膜厚は断面を光学顕微鏡が電子顕微鏡で観察して測定することができる。
【００４１】
既に説明したように、Ａｌを含む皮膜のうちのめっき層に接する側には、樹脂の連続相中に分散したＡｌ粒子の存在しない部分（樹脂だけの部分）、あるいはＡｌ金属層から独立して樹脂により構成された中間層が位置している。そしてそれらの厚みは、先に説明したとおりである。
【００４２】
本発明の亜鉛めっき鋼板においては、Ａｌを含む皮膜上にクリヤー樹脂皮膜を設けることも可能である。クリヤー樹脂皮膜は、特にＡｌを含む皮膜がＡｌ金属層を有する場合に、その耐指紋性を向上させることができる。クリヤー樹脂皮膜は、Ａｌを含む皮膜表面の凹凸を埋めてめっき鋼板表面を平滑にする効果も有する。
【００４３】
クリヤー樹脂の種類は特に限定するものではなく、一般に公知の樹脂、例えばポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂などを用いることができる。ただし、亜鉛めっき鋼板は成形加工して使用されるケースが多いため、加工性に優れたポリエステル樹脂やウレタン樹脂がより好適である。エポキシ樹脂も金属（ここでは、Ａｌを含む皮膜の表面に露出しているＡｌ）との密着性に優れるため好適である。クリヤー樹脂にメラミンやイソシアネートなどの硬化剤を添加して熱硬化型にすると、皮膜の硬度が向上して耐傷付き性などに優れるため、より好適である。
【００４４】
クリヤー樹脂中には、必要に応じて防錆剤を添加することもできる。防錆剤を添加するとＡｌを含む皮膜の耐食性が向上するため好適である。更に、顔料や骨材を加えることでクリヤー樹脂皮膜の強度が高まり、Ａｌを含む皮膜との密着性が高まるため、より好適である。
【００４５】
クリヤー樹脂皮膜層の厚みは０．２〜２０μｍの範囲が好適である。厚みが０．２μｍ未満では耐指紋性に対する効果が小さくなりかねず、厚みが２０μｍ超では、溶剤溶解型やエマルジョン分散型の樹脂塗液を用いて塗布、乾燥硬化させたときに一般にボイリングと呼ばれる皮膜欠陥が発生する可能性がある。
【００４６】
Ａｌを含む皮膜でＡｌ粒子を用いる場合、製造方法によってはＡｌ粒子が上層のクリヤー樹脂皮膜中に若干拡散して分散する場合がある。この場合は、Ａｌ粒子が拡散した部分までをＡｌを含む皮膜とみなし、その部分までの厚さ（めっき層表面からの距離）を、Ａｌを含む皮膜の膜厚とすることができる。従って、この場合、クリヤー樹脂皮膜の膜厚は、Ａｌ粒子の存在しない部分（樹脂だけの部分）の厚さを意味する。
【００４７】
本発明において、めっき層、Ａｌを含む皮膜、絶縁樹脂の中間層、Ａｌ金属層及びクリヤー樹脂皮膜の厚さや、皮膜中のＡｌとめっき層との間隔などは、製造した亜鉛めっき鋼板を樹脂に埋め込み、研磨して露出させた厚さ方向の断面を電子顕微鏡などで観察することによって求めることができる。
【００４８】
本発明の亜鉛めっき鋼板においては、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層の表面に公知の化成処理を施してもよい。適用可能な化成処理としては、例えば、クロメート処理、リン酸系処理、シリカ系処理、Ｍｏ系処理、Ｃｏ系処理、Ｎｉ系処理、Ｚｒ系処理などを挙げることができる。Ａｌを含む皮膜の表面にＡｌ金属層が位置し、更にクリヤー樹脂皮膜が設けられている実施形態においては、そのＡｌ金属層に対して上述の化成処理を施すことも可能である。
【００４９】
次に、本発明の亜鉛めっき鋼板の製造方法を説明する。
【００５０】
本発明の亜鉛めっき鋼板のうち、Ａｌを含む皮膜が鱗片状のＡｌ粒子を含む絶縁物質で構成され、Ａｌを含む皮膜と前記めっき層との界面から少なくとも０．５μｍの範囲内にＡｌ粒子が存在しない亜鉛めっき鋼板は、溶剤中に鱗片状のＡｌ粒子と絶縁物質を含有し、２５℃で回転粘度計により測定したせん断速度１ｓ-1の条件での粘度が１５０〜１５００ｍＰａ・ｓ、かつ、２５℃で回転粘度計により測定したせん断速度１００００ｓ-1での粘度が５０〜１５０ｍＰａ・ｓである塗料を鋼板の表面の亜鉛めっき層上に塗布し、次いでその鋼板を加熱速度５〜７０℃／ｓで１８０〜２３０℃の到達板温まで誘導加熱炉で加熱して、前記Ａｌを含む皮膜を形成することにより製造することができる。
【００５１】
発明者らは、絶縁物質である樹脂の溶液に鱗片状Ａｌ粒子を分散させた溶液（以下では、場合により「塗液」あるいは「塗料」とも称する）を用意し、その粘度を特定の条件に調整すると、基材のめっき鋼板に塗布した塗液の乾燥焼付工程でその粘度が制御されて、形成した皮膜の上層部に鱗片状Ａｌ粒子が塗液の対流により浮き上がり、Ａｌ粒子を含まない下層部が発現することを発見した。すなわち、発明者らは、溶剤中に鱗片状のＡｌ粒子と絶縁物質である樹脂やエマルジョン化した樹脂を含む塗液の２５℃で回転粘度計により測定した粘度を、せん断速度１ｓ-1の条件で１５０〜１５００ｍＰａ・ｓ、かつ、せん断速度１００００ｓ-1の条件で５０〜１５０ｍＰａ・ｓに調整した上で、その塗液を亜鉛めっき層上に直接塗布し、加熱速度５〜７０℃／ｓで１８０〜２３０℃の到達板温まで誘導加熱炉で加熱して皮膜を形成すると、加熱開始後の乾燥焼付工程でＡｌ粒子が被膜上層部に浮き上がり、その状態で皮膜が最終的に硬化することによって、Ａｌ粒子が皮膜とめっき層との界面から少なくとも０．５μｍの範囲内に存在せず、それより上層部にのみ存在する特異な構成の皮膜が形成されることを見いだした。
【００５２】
この場合、絶縁物質の樹脂としては、水系エマルジョン型ポリエステル樹脂を好適に使用することができる。更に、架橋剤としてメラミン化合物を使用し、熱硬化型の樹脂とすることによって、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層との密着性を高めることができる。水系エマルジョン型ポリエステル樹脂としては、例えば東洋紡社製のバイロナール（登録商標）シリーズなどが使用可能である。架橋剤のメラミン化合物としては、例えばＣＹＴＥＣ社製のＣＹＭＥＬ（商標）シリーズなどを挙げることができる。一般には、水系エマルジョン型ポリエステル樹脂固形分１００質量部に対し固形分で１０〜３０質量部のメラミン架橋剤を使用することができる。メラミン架橋剤の使用量は、水系エマルジョン型ポリエステル樹脂固形分１００質量部に対し１０〜２０質量部であるのがより好ましい。
【００５３】
塗料の調製は、水系エマルジョン型ポリエステル樹脂、メラミン架橋剤、及び鱗片状Ａｌ粒子（先に説明したとおりのもの）を水系溶媒、例えば水、アルコールなど、に加えて撹拌することで行うことができる。水系エマルジョン型ポリエステル樹脂とメラミン架橋剤との配合割合は、上述のとおりである。鱗片状Ａｌ粒子の配合量は、使用する粒子の特性や、形成する皮膜の膜厚に応じて決定すればよい。特に、膜厚が大きくなるとＡｌ粒子の配合量が相対的に多くなる（皮膜中のＡｌとめっき層との間隔よりも、Ａｌ粒子が存在する部分の厚みが相対的に大きくなる）。その一方、塗料の粘度条件や乾燥焼付け条件に応じて、皮膜中のＡｌとめっき層との間隔が変動する。従って、塗料への鱗片状Ａｌ粒子の配合量はこれらの要件を考慮し、実験により定めるようにすればよい。しかし、通常、こうして調製した塗料では上述の粘度条件を満たすには至らない。塗料の粘度を上述の条件を満たすようにするには、粘度調整剤を利用することができる。
【００５４】
塗液などの液体が低せん断速度領域では高粘度で高せん断速度領域では低粘度になる現象は、一般にシェアシニング効果と呼ばれる。液体にシェアシニング効果を付与するためには、高濃度の粒状微粒子を添加した液体を濃厚分散系にすることが一般的である。濃厚分散系にすることで、塗液中に添加した微粒子どうしの粒子間距離が短くなり、粒子間の引力が強まりシェアシニング効果が発現すると言われている。しかしながら、本発明のように比較的比重の高い鱗片状の金属粒子を高濃度で添加しても、粒状微粒子と異なり、粒子間距離は短くなりにくい。また、比重が高いため、粒子間距離をより縮めようと添加量を増やすと、粒子の沈殿が起こりやすく、不適である。
【００５５】
特定の添加剤を添加することで、同じ液体の異なるせん断速度領域での粘度をコントロールする手法が知られている。この場合に使用されるのは、一般にレオロジーコントロール剤とも呼ばれている添加剤である。このようなレオロジーコントロール剤を塗液に添加した場合、レオロジーコントロール剤は塗液中の樹脂とわずかに反応し、塗液中にネットワーク相を形成させる。しかしながら、一般的なレオロジーコントロール剤を本発明で用いる塗液に添加したのでは、必要とする上述の塗液粘度条件を満たすことはできない。
【００５６】
本発明では、塗液の粘度を上述の条件を満たすようにするのに、特定の粘度調整剤を利用することができる。本発明で利用する粘度調整剤は、一般のレオロジーコントロール剤とは異なり、塗液中の樹脂と反応せず、その分子末端鎖が塗液中の樹脂に吸着のような弱い結合力で結ばれるタイプの物質である。その一例として、ウレタン変性ポリエーテルを主成分とする界面活性剤を挙げることができ、例えばサンノプコ社製の「ＳＮシックナー６２９Ｎ」などを使用することができる。本発明における粘度調整剤の添加量は、塗液に用いる樹脂種や溶剤種などによって異なるため、必要に応じて適宜選定される。より具体的に言えば、本発明では、Ａｌを含む皮膜をＡｌ粒子が皮膜とめっき層との界面から少なくとも０．５μｍの範囲内に存在しないように形成する必要があり、粘度調整剤の使用量はこの要件を満足するように決定される。一般には、粘度調整剤は水系エマルジョン型ポリエステル樹脂の分散液１００質量部に対し０．２〜１０質量部の量で使用することができる。０．２質量部未満では、必要な塗液粘度条件を得にくく、１０質量部を超えると、水系エマルジョン型ポリエステル樹脂がゲル化する恐れがある。粘度調整剤の好ましい添加量は水系エマルジョン型ポリエステル樹脂分散液１００質量部に対し０．２〜１．０質量部である。
【００５７】
粘度調整した塗液を亜鉛めっき層上に直接塗布し、加熱速度５〜７０℃／ｓで１８０〜２３０℃の到達板温まで加熱し塗液中の樹脂の硬化を完了させて皮膜を形成することにより、Ａｌ粒子が皮膜とめっき層との界面から少なくとも０．５μｍの範囲内に存在せず、それより上層部にのみ存在する皮膜が形成される。加熱は、誘導加熱炉で行う必要がある。その理由は、後述のようにマランゴニ対流によってめっき層上の塗液の上部に浮き上がったＡｌ粒子がめっき層表面まで沈降するのを、誘導加熱により基材めっき鋼板側から加熱することでめっき層側から塗液表面側へと蒸発していく溶媒の流れによって抑制することにより、Ａｌ粒子の分布が一方の側（めっき層から遠い側）に集中した構成の皮膜を得るのに好都合であるからである。加熱速度が５℃／ｓ未満では、加熱速度が遅いため発生するマランゴニ対流が発生しにくくなる、もしくは対流速度が遅くなるため、Ａｌ粒子が浮上しにくく、Ａｌ粒子が皮膜とめっき層との界面から０．５μｍの範囲内にＡｌ粒子が存在し耐食性が劣る恐れがある。また、加熱速度が７０℃／ｓ超では、加熱速度が速すぎるため、溶剤乾燥工程で塗料が沸騰した状態で塗料が硬化してしまい、沸騰による気泡の跡が皮膜に残存する塗装欠陥（一般にボイリングと呼ばれる）が発生する恐れがある。また、加熱速度が速いと加熱時間が短いため、塗膜表層が若干未硬化となりやすく、そうすると塗膜が剥がれる原因となる。到達板温が１８０℃未満であると、皮膜が硬化しきれずに皮膜表面が未乾燥になる恐れがあり、塗膜表層が未硬化（未乾燥）であると塗膜が剥がれる原因となる。到達板温が２３０℃超では、溶剤乾燥工程で塗料が沸騰した状態で塗料が硬化してしまい、沸騰による気泡の跡が皮膜に残存する塗装欠陥（一般にボイリングと呼ばれる）が発生する恐れがある。更に、高温での焼き付けにより塗膜の硬化が進行するため硬くなり、加工によって塗膜に亀裂が入ったり、剥離したりしやすくなる。亜鉛めっき鋼板は加工して使用することが一般的であるため、加工により塗膜に亀裂が入ったり、剥離したりする加工部が腐食の発生源となりやすい。
【００５８】
上述の特異な構成の皮膜が形成される詳細な機構は解明されていないが、発明者らは次のように推定している。一般に室温、あるいは室温より多少高い温度（例えば３０℃、あるいは４０℃程度）にある基材めっき鋼板のめっき層表面に塗液を塗布し、乾燥焼付けのために加熱を開始すると、間もなく塗液中において温度の異なる領域が生じマランゴニ対流が発生して塗液が流動し始める。この塗液が流動している初期段階、つまりせん断速度が比較的速い条件のときには、塗液粘度が低いことによってＡｌ粒子がめっき層上の塗液の上部に浮き上がり、乾燥焼付工程が進行して対流が治まりせん断速度が遅くなった後には、塗液粘度が高くなってＡｌ粒子が沈降しなくなるため、下層部にＡｌ粒子を含まない皮膜が形成される。
【００５９】
このように、本発明では上述の特定の条件を満たすように粘度調整した塗液を用いることによって、めっき表面に塗布した塗液を加熱して乾燥焼付けする過程において発生するマランゴニ対流によるＡｌ粒子の運動を制御し、それにより加熱の初期の段階でＡｌ粒子を塗液の上層部に集中させるようにしている。この状態を維持しながら更に加熱を続けることで塗液の溶剤が揮散し樹脂が硬化して、Ａｌ粒子がめっき層との界面から少なくとも０．５μｍの範囲内に存在しない皮膜が形成される。
【００６０】
Ａｌ粒子がめっき層との界面から少なくとも０．５μｍの範囲内に存在しない本発明の特異な構成の皮膜は、到達板温を１８０〜２３０℃とする高い温度領域での加熱処理によってもたらされる。一方、本発明では、そのような皮膜を形成するための塗液として、２５℃での（せん断速度を異にする）測定値により規定した粘度条件を満たすものを用いることを要件としていて、一見奇妙に思われるかもしれない。しかし、発明者らは、この粘度条件を満たす塗料を用い、上述の乾燥焼付条件で形成することによって、実際にＡｌ粒子がめっき層との界面から少なくとも０．５μｍの範囲内に存在しない皮膜が得られることを見いだした（実施例参照）。
【００６１】
本発明による、Ａｌを含む皮膜がめっき層側から順に絶縁物質で形成された中間層とＡｌ金属層の少なくとも２層で構成されている亜鉛めっき鋼板は、
（ａ）鋼板の表面の亜鉛めっき層上に絶縁物質の中間層を形成し、次いでその上にめっき法によりＡｌ金属層を形成するか、あるいは、
（ｂ）鋼板の表面の亜鉛めっき層上に絶縁物質の中間層を形成するための液状材料を塗布し、この液状材料の上に鱗片状Ａｌ粒子を吹きかけ、その後前記液状材料を固化させて、絶縁物質の中間層とその上のＡｌ金属層とを形成して、
製造することができる。
【００６２】
上記（ａ）による場合も上記（ｂ）による場合も、中間層の絶縁物質としては、一般に公知ものを使用でき、例えば、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂などを使用することができる。亜鉛めっき鋼板は成形加工して使用されるケースが多いため、加工性に優れたポリエステル樹脂やウレタン樹脂がより好適である。エポキシ樹脂も金属との密着性に優れるため好適である。これら樹脂を溶剤に溶解したり、エマルジョン化して水や溶剤に分散させた塗液を塗布して中間層を形成すると製造時の作業性が向上し、より効率的である。また、これらの樹脂にメラミンやイソシアネートなどの硬化剤を添加して熱硬化型にすると、Ａｌ金属層やＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層との密着性が高まり、より好適である。
【００６３】
絶縁樹脂の中間層は、絶縁樹脂をシンナー等の溶剤に溶解したタイプや水分散させたエマルジョンタイプの塗料とし、これを塗装した後に乾燥焼付けするか、または絶縁樹脂をＺｎの融点より低い温度で溶融させてＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層にコーティングする等により、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層上に容易に形成することができる。
【００６４】
上記（ａ）の方法でＡｌ金属層を形成する場合には、予め形成した絶縁樹脂の中間層の上に、一般に公知のめっき法、例えば、真空蒸着めっき法、電気めっき法、無電解めっき法などを利用して、Ａｌ金属層を形成することができる。中でも、真空蒸着めっき法を利用するのが好適である。溶融亜鉛めっき法は、Ａｌの溶融温度がＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっきの主成分であるＺｎの溶融温度より高いためめっき層が溶融してしまうので、不適である。
【００６５】
上記（ｂ）の方法でＡｌ金属層を形成する場合には、亜鉛めっき層上に中間層を形成するための塗料（（ａ）の方法について先に説明したのと同様のもの）を塗布し、塗布した塗料上に鱗片状Ａｌ粒子を吹きかけ、次いで加熱により中間層の塗料を固化させて、鱗片状Ａｌ粒子の集合体としてＡｌ金属層を形成することができる。ここでは、中間層の樹脂を接着剤もしくはバインダーとして利用することで、Ａｌ粒子を絶縁皮膜層の上に固着させることができる。
【００６６】
上記（ａ）、（ｂ）のいずれの方法による場合も、樹脂と架橋剤との配合比、塗料の乾燥焼付のための加熱条件などは、Ａｌ粒子を分散させた塗液により皮膜を形成する方法について説明したものと同様である。
【００６７】
Ａｌを含む皮膜上にクリヤー樹脂皮膜を形成する場合は、先に挙げたような一般的なクリヤー樹脂をシンナー等の溶剤に溶解したタイプや水分散させたエマルジョンタイプの塗液を、Ａｌを含む皮膜上に塗布した後に乾燥焼付けしたり、Ｚｎの融点より低い温度でクリヤー樹脂を溶融させ、この溶融物をＡｌを含む皮膜上にコーティングする等の手段により形成することができる。
【００６８】
本発明では、Ａｌを含む皮膜及びクリヤー樹脂皮膜を形成する際に塗料を塗布する方法は、特に限定されず、鋼板の塗装に用いられる一般的な方法を利用することができる。例えば、ロールコーターあるいはカーテンコーターによる塗布方法を好適に利用することができる。塗料の乾燥焼付けも、鋼板の塗装に用いられる一般的な方法を利用することができる。
【実施例】
【００６９】
次に、実施例により本発明を更に説明することにする。言うまでもなく、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。【００７０】
（１．めっき層の形成）
厚さ１ｍｍの冷延鋼板を、各種金属を添加した４５０℃のＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉめっき浴に３秒間浸漬して溶融めっきを行い、Ｎ2ワイピングでめっき付着量を片面９０ｇ／ｍ2に調整することで、鋼板にＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉめっき層を形成した。【００７１】
（２．Ａｌ粒子を含む皮膜の形成）
水エマルジョン型高分子ポリエステルとメラミン樹脂の混合溶液にＡｌ粉末を分散させ、得られた分散液に純水とサンノプコ社製のウレタン変性ポリエーテルを含む添加剤「ＳＮシックナー６２９Ｎ」を適宜添加することで、３０℃でせん断速度１Ｓ-1のときの粘度（低せん断粘度）とせん断断速度１００００Ｓ-1のときの粘度（高せん断粘度）を調整した塗液を作製した。水エマルジョン型高分子ポリエステルには東洋紡績社製のバイロナール（登録商標）ＭＤ−１４８０（数平均分子量１５０００、Ｔｇ２０℃）、バイロナール（登録商標）ＭＤ−１２２０（数平均分子量１５０００、Ｔｇ６７℃）、バイロナール（登録商標）ＭＤ−１１００（数平均分子量２００００、Ｔｇ４０℃）、バイロナール（登録商標）ＭＤ−１９８５（数平均分子量２５０００、Ｔｇ−２０℃）、バイロナール（登録商標）ＭＤ−１３３５（数平均分子量８０００、Ｔｇ４℃）、バイロナール（登録商標）ＭＤ−１５００（数平均分子量８０００、Ｔｇ７７℃）を用いた。メラミン樹脂には三井サイテック社製のサイメル（登録商標）３０３を用いた。Ａｌ粒子には昭和アルミパウダー社製の「Ｓａｐ  ５６１ＰＳ」（平均粒径１６μｍ、アスペクト比２０以上）、昭和アルミパウダー社製の「Ｓａｐ  ２１７３ＳＷ」（平均粒径６μｍ、アスペクト比２０以上）、昭和アルミパウダー社製の「Ｓａｐ  ７２０Ｎ」（平均粒径３０μｍ、アスペクト比２０以上）、関東化学社の試薬「アルミニウム粉末」をメッシュの異なる篩にて粒子径を揃えて、細かい粒子のみを取り出したもの（平均粒径２０μｍ、アスペクト比２０未満）を用いた。ポリエステル樹脂とメラミン樹脂は、ポリエステル樹脂固形分:メラミン樹脂固形分質量比＝１００：２０で配合し、Ａｌ粒子はポリエステル樹脂：Ａｌ粒子質量比１００：１５となるように添加した。塗液を鋼板のめっき層上にカーテンコーターで塗布し、５０℃／ｓの加熱速度で所定の到達板温に至るまで誘導加熱炉で加熱して樹脂を硬化後、水冷して、Ａｌを含む皮膜を形成した。その後、皮膜の総膜厚と皮膜中のＡｌ粒子の存在しない部分（樹脂のみの部分）の厚さ、およびＡｌ被覆率を測定した。膜厚は、亜鉛めっき鋼板を樹脂に埋め込み、研磨して露出させた任意の垂直断面を走行型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて５００倍で観察して測定し、任意の垂直断面５箇所の平均として求めた。Ａｌ被覆率は、皮膜の任意の平面をＥＰＭＡ分析し、Ａｌについて１００倍視野で元素マッピングしたときに全視野中のＡｌが検出された面積比として求めた。これ以降、本方法を「粒子分散法」と称す。
また、粒子分散法においては、必要に応じてＡｌ粒子の添加量やメラミン樹脂の添加量を変化させたサンプルも作成した。【００７２】
（３．めっきによるＡｌ金属層を含む皮膜の形成）
東洋紡績社製のシクロヘキサノン／ソルベッソ混合系の有機溶剤溶解型の非晶性ポリエステル樹脂であるバイロン（登録商標）２９ＣＳと、東洋紡性社製の水分散高分子ポリエステルであるバイロナール（登録商標）ＭＤ−１２２０とを樹脂塗液としてそれぞれ準備した。バイロン（登録商標）２９ＣＳを用いて作製した中間層としての絶縁層を以降「溶剤型」と称し、バイロナール（登録商標）ＭＤ−１２２０を用いて作成した絶縁層を以降「水分散型」と称す。これら樹脂塗液に、硬化剤として、三井サイテック社製メラミン樹脂であるサイメル（登録商標）３０３を、樹脂固形分の質量比で、ポリエステル樹脂固形分：メラミン樹脂固形分＝１００：２０となるように添加した。さらに、「溶剤型」の塗液については、ポリエステル樹脂とメラミン樹脂の混合溶液に、三井サイテック社製の酸性触媒であるキャタリストＴＭ６００を０．５質量％添加した。「水分散型」の塗液には触媒は添加しなかった。【００７３】
樹脂塗液を先に作製しためっき層上にバーコーターにて塗布し、熱風炉で到達板温２００℃となる条件で乾燥、硬化させた後、水冷することで、めっき層上に絶縁層を形成した。【００７４】
次に、絶縁層上に、真空蒸着めっき装置にてＡｌを蒸着めっきすることで、Ａｌ金属層を形成した。これ以降、本方法を「蒸着法」と称する。【００７５】
こうして形成しためっきによるＡｌ金属層を含む皮膜について、膜厚と被覆率を上述のように測定した。【００７６】
（４．Ａｌ粒子よりなるＡｌ金属層を含む皮膜の形成）
上述のように形成した中間層としての絶縁層上に鱗片状のＡｌ粒子を吹きかけて、Ａｌ金属皮膜を形成した。Ａｌ粒子よりなるＡｌ金属層は、めっき層上に、上述のように作製した絶縁層用の塗液をバーコーターで塗布したのち、乾燥前の塗膜上にフルイにてＡｌ粒子を均一に振りかけた後に、熱風乾燥炉で所定の到達板温となる条件で塗膜を乾燥、硬化させることで作製した。本実施例では、Ａｌ粒子として昭和アルミパウダー社製のアルミニウムペースト「Ｓａｐ  ５６１ＰＳ」を乾燥させて粒子にしたもの（平均粒径１６μｍ）を用いた。これ以降、本方法を「粒子吹き掛け法」と称す。【００７７】
（５．クリヤー樹脂皮膜の形成）
Ａｌ金属層上に、めっきによるＡｌ金属層を含む皮膜の形成において説明した中間層としての絶縁層用の塗液として調製した樹脂塗液をバーコーターで塗装し、熱風乾燥炉で到達板温２３０℃となる条件で乾燥、硬化させた後、水冷することで、クリヤー樹脂皮膜層を形成した。【００７８】
以上のようにして、亜鉛めっき鋼板を製造した。製造した亜鉛めっき鋼板の詳細を表１〜４に示す。【００７９】
【表１】
0005655981.tif 000002
【００８０】
【表２】
0005655981.tif 000003
【００８１】
【表３】
0005655981.tif 000004
【００８２】
【表４】
0005655981.tif 000005
【００８３】
製造した亜鉛めっき鋼板について、以下の評価試験を実施した。なお、いずれの試験についても、Ａｌを含む皮膜を有する面を評価面として試験を実施した。【００８４】
（Ｉ．加工性試験）
ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−５−２「耐カッピング性」に記載の方法で、押し込み深さ８ｍｍの条件でカッピング試験を行った。試験は、評価面がカップ外側となるような条件で行い、試験後加工部にテープを貼り付けて剥離する一般にテープ剥離試験と呼ばれる試験を行った。【００８５】
試験終了後、テープ剥離した部分の表面の損傷状態を目視で観察し、全く損傷が無かった場合に◎、加工部でのＡｌ金属層の剥離が面積比で２０%未満であった場合に○、加工部でのＡｌ金属層の剥離が面積比で２０〜５０％であった場合に△、加工部でのＡｌ金属層の剥離が５０％超であった場合に×と評価した。【００８６】
（ＩＩ．耐食性試験）
作製した亜鉛めっき鋼板を横７０ｍｍ×縦１５０ｍｍのサイズに切断し、評価面に鋼板素地まで達するカット傷を設け、四方の切断端面部はテープにてシールすることで、耐食性試験用サンプルを作製した。そして、ＪＩＳ  Ｋ  ５４００の９．１記載の方法で塩水噴霧試験を実施した。塩水は、評価面に噴きかかかるように噴霧した。試験時間は２４０時間とした。【００８７】
試験終了後、カット傷の片側の最大膨れ幅を測定し、膨れ幅が３ｍｍ以下の場合に◎、３ｍｍ超４ｍｍ以下の場合に◎○、４ｍｍ超５ｍｍ以下の場合に○、５ｍｍ超１０ｍｍ以下の場合に△、１０ｍｍ超の場合に×と評価した。【００８８】
（ＩＩＩ．耐黒変性試験）
作製した亜鉛めっき鋼板を横７０ｍｍ×縦１５０ｍｍのサイズに切断し、千葉県君津市の沿岸部に６ヶ月間暴露する暴露試験を行い、暴露試験前後の鋼板の色調を分光測色計で測定し、ＣＩＥ表色系（Ｌ*ａ*ｂ*表色系）の明度を表すＬ*値を測定した。そして、△Ｌ*＝［試験前Ｌ*］−［試験後Ｌ*］としたときに、△Ｌ*≦５のものを◎、５＜△Ｌ*≦１０のものを○、１０＜△Ｌ*≦１５のものを△、１５＜△Ｌ*≦２０のものを×と評価した。【００８９】
（ＩＶ．耐指紋性）
評価面に人差し指を押しつけて指紋を付着させた後に、指紋が全く付着しなかった場合に◎、指紋が付着するが布で拭き取れば指紋が消える場合に○、指紋が付着するが布で拭き取れば指紋が残るものの残った指紋を目視で確認しにくい場合を△、指紋が付着し布でふき取っても全く消えない場合を×と評価した。
（Ｖ．外観観察）
評価面を目視にて外観観察し、外観欠陥の有無を評価した。【００９０】
以下、評価結果（表５〜８参照）について詳細を記載する。本発明例及び比較例の評価基準は、耐食性及び耐黒変性の何れか一方が「×」と評価されたものは例外なく比較例とした。一方、全ての評価結果において「△」が１つだけであり、その他の評価が「○」以上であれば本発明例とした。更に、耐指紋性が「×」または「△」であっても、耐食性及び耐黒変性の両方が「○」以上であれば本発明例とした。【００９１】
【表５】
0005655981.tif 000006
【００９２】
【表６】
0005655981.tif 000007
【００９３】
【表７】
0005655981.tif 000008
【００９４】
【表８】
0005655981.tif 000009
【００９５】
表５及び表６に前記「粒子分散法」で製造した亜鉛めっき鋼板について評価した結果を示す。Ｎｏ．１）−１〜２４及びＮｏ．２）−１〜１１の本願発明では加工性、耐食性、耐黒変性、耐指紋性のいずれの項目において、優れた評価結果を示した。【００９６】
本発明例Ｎｏ．１）−４は、塗膜下層部のＡｌが存在しない領域が０．５μｍであると耐食性が低下する傾向である。また、比較例Ｎｏ．１）−２６は塗膜下層部のＡｌが存在しない領域が０μｍ、つまりＡｌとめっき層が接触しているため、耐食性に劣り不適である。【００９７】
本発明例Ｎｏ．１）−６は、Ａｌ金属皮膜層の膜厚が２μｍと薄いためＡｌ被覆率が７５％と低く、耐黒変性が低下する傾向である。また、比較例Ｎｏ．１）−２７はＡｌ金属皮膜層の膜厚が更に薄く、被覆率が７５％未満となるため耐黒変性が劣り、不適である。本発明例Ｎｏ．１）−８は、Ａｌ金属皮膜層の膜厚が２０μｍと厚いため、加工性が低下している。【００９８】
本発明例Ｎｏ．１）−１６は、溶融亜鉛めっき層中のＭｇ添加量が１０質量％と多いため、めっき浴中にＭｇが溶けきれずに酸化した酸化物（ドロス）がめっき層に付着したドロスによる外観不良が僅かに発生していた。ドロスによる外観不良は、人の目に触れるような場所（例えば、家電製品や建造物等の外板パネルなど）においては、意匠性、デザイン性の観点から外観の悪いものは嫌われる傾向がある。しかし、ドロスによる外観不良は、単にめっき層に酸化物が付着したものであるため、性能に問題なければめっき鋼板として問題なく使用することができる。【００９９】
本発明例Ｎｏ．１）−２１は、溶融亜鉛めっき層中のＳｉ添加量が２質量％と多いため、めっき浴中にＳｉが溶けきれずに酸化した酸化物（ドロス）がめっき層に付着したドロスによる外観不良が僅かに発生していた。また、Ｓｉ添加量が１質量％である本発明Ｎｏ．１）−２０も僅かであるが、ドロスによる外観不良が発生していた。ドロスによる外観不良は、人の目に触れるような場所（例えば、家電製品や建造物等の外板パネルなど）においては、意匠性、デザイン性の観点から外観の悪いものは嫌われる傾向がある。しかし、ドロスによる外観不良は、単にめっき層に酸化物が付着したものであるため、性能に問題なければめっき鋼板として問題なく使用することができる。【０１００】
比較例Ｎｏ．１）−２５は、亜鉛めっき層中にＡｌ、Ｍｇが含まれないため、耐食性に劣り、不適である。【０１０１】
比較例Ｎｏ．１）−３０はＡｌ金属皮膜層を形成するために塗液を焼付ける際に加熱速度が５℃／ｓ未満であり加熱速度が遅いため、Ａｌ粒子が浮上しにくく、Ａｌ粒子が皮膜とめっき層との界面から０．５μｍの範囲内にＡｌ粒子が存在し耐食性が劣る。比較例Ｎｏ．１）−３１はＡｌ金属皮膜層を形成するために塗液を焼付ける際に加熱速度が７０℃／ｓ超であるため、溶剤乾燥工程で塗料が沸騰した状態で塗料が硬化していまい、沸騰による気泡の跡が皮膜に残存するボイリングと呼ばれる塗装欠陥が発生していた。更に、加熱速度が速いため加熱時間も短いため、塗膜表層が若干未硬化となり、塗膜表層を指で触れると若干の指が皮膜にくっつく感じ（べとべとした感じ）であった。塗膜表層が未硬化であると塗膜が剥がれる原因となるため、不適である。比較例Ｎｏ．１）−３３は、Ａｌ金属皮膜層を形成するために塗液を焼付ける際に到達板温が１８０℃未満であるため、塗膜表層が若干未硬化となり、皮膜表層を指で触れると若干の指が皮膜にくっつく感じ（べとべとした感じ）であった。塗膜表層が未硬化であると塗膜が剥がれる原因となるため、不適である。比較例Ｎｏ．１）−３５は、Ａｌ金属皮膜層を形成するために塗液を焼付ける際に到達板温が２３０℃超であるため、溶剤乾燥工程で塗料が沸騰した状態で塗料が硬化していまい、沸騰による気泡の跡が皮膜に残存するボイリングと呼ばれる塗装欠陥が発生していた。更に高温で焼き付けたため、塗膜の硬化が進行するため硬くなり、180度折り曲げ加工を実施すると塗膜に亀裂が入ったり、剥離したりした。亜鉛めっき鋼板は加工して使用することが一般的であるため、加工により塗膜に亀裂が入ったり、剥離したりする加工部から腐食する恐れがあり、製品価値が著しく低下するため不適である。【０１０２】
比較例Ｎｏ．２）−１２は、Ａｌ粒子のアスペクト比が２０未満で、Ａｌ被覆率も低くなり、耐黒変性に劣るため、不適である。【０１０３】
本発明例Ｎｏ．２）−４は、数平均分子量の低いバイロナール（登録商標）ＭＤ−１３３５（数平均分子量８０００、Ｔｇ４℃）を、本発明Ｎｏ．２）−５はＴｇの高いバイロナール（登録商標）ＭＤ−１５００（数平均分子量８０００、Ｔｇ７７℃）を用いているため、加工性が低下する傾向である。また、本発明Ｎｏ．２）−１は、Ｔｇが高めのバイロナール（登録商標）ＭＤ−１２２０（数平均分子量１５０００、Ｔｇ６７℃）を、本発明Ｎｏ．２）−３は、数平均分子量が高めで且つＴｇの低めのバイロナール（登録商標）ＭＤ−１９８５（数平均分子量２５０００、Ｔｇ−２０℃）を用いているため、加工性が低下する傾向である。【０１０４】
本発明例Ｎｏ．２）−１１は、Ａｌ粒子の平均粒径が３０μｍと大きいため、Ａｌ粒子の一部が塗膜の外に出てしまい、若干凹凸外観になってしまった。とは言え、凹凸外観は、単に塗膜の外に塗膜中のＡｌ粒子が出てしまったものであるため、性能に問題なければめっき鋼板として問題なく使用することができる。【０１０５】
表７に前記「蒸着法」で製造した亜鉛めっき鋼板の評価結果を示す。表７に示すように、Ｎｏ．３）−１〜２５の本発明例では加工性、耐食性、耐黒変性、耐指紋性のいずれの項目において、優れた評価結果を示した。【０１０６】
本発明例のＮｏ．３）−１〜１３及び３）−１５〜２５は、絶縁層（中間層）が樹脂であるため、加工性に優れていた。【０１０７】
本発明例のＮｏ．３）−１４は、絶縁層（中間層）の膜厚が１．５μｍ超であり、絶縁皮膜層が１．５μｍ以下の他の発明例と比べて加工性にやや劣っていたが、加工性以外の他の項目は良好であった。【０１０８】
本発明例のＮｏ．３）−２０は、Ａｌ金属皮膜層上にクリヤー樹脂皮膜が無いものであり、クリヤー樹脂皮膜がある他の発明例より耐指紋性に劣っていたが、耐指紋性以外の他の評価項目は優れた結果であった。【０１０９】
比較例のＮｏ．３）−２１は、クリヤー樹脂皮膜の膜厚が０．２μｍであり、耐指紋性の評価結果が△と下限レベルであった。【０１１０】
本発明例のＮｏ．３）−２４は、いずれの評価も良好であるが、クリヤー樹脂皮膜が２５μｍ超と比較的厚く、クリヤー樹脂皮膜を塗布して乾燥硬化する過程で皮膜にボイリングと呼ばれる塗装結果が発生する傾向があった。【０１１１】
比較例のＮｏ．３）−８は、溶融亜鉛めっき層にＳｉ含有量が０．００１質量％未満のものであり、Ｓｉを０．００１質量％以上添加した他の発明例より耐食性がやや劣る傾向であり、更にドロスによるめっき外観不良も激しかったから不適である。本願発明のＮｏ．３）−１０は、溶融亜鉛めっき層にＳｉ含有量が２質量％のものであり、僅かにドロス外観が観察された。しかしながらドロス外観は軽微であるため、実使用上は問題無い品質レベルのものであると考える。【０１１２】
本発明例のＮｏ．３）−１１は、Ｓｉ含有量が２質量％超であり、Ｓｉ添加量が２質量％以下である他の発明例よりドロスによるめっき外観が劣る傾向にあるが、他の評価項目はいずれも優れていた。【０１１３】
本願発明Ｎｏ．３）−２４は、クリヤー皮膜の膜厚が２５μｍと厚いため、ボイリングと呼ばれる塗装欠陥が発生した。ボイリングは塗膜を乾燥し焼付ける工程で、溶剤が沸騰した痕跡がクレータ状に残存する塗膜欠陥であり、膜厚が厚いと発生しやすい。そのため、人の目に触れるような場所（例えば、家電製品や建造物等の外板パネルなど）においては、意匠性、デザイン性の観点から外観の悪いものは嫌われる傾向があるため、ボイリングは発生しない方が良い。しかし、性能に問題なければ見栄えは悪いが問題なく使用することができる。【０１１４】
一方、比較例のＮｏ．３）−２６は、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層上にＡｌ金属皮膜層が形成されていないため、耐黒変性に劣っていた。比較例のＮｏ．３）−２７は、溶融亜鉛めっき層とＡｌ金属層との間に絶縁物質からなる絶縁皮膜層を有していないため、耐食性に劣るため不適である。【０１１５】
表８に前記「粒子噴き掛け法」で製造した亜鉛めっき鋼板の評価試験結果を示す。本発明例のＮｏ．４）−１〜１９及び２１〜２４は、加工性、耐食性、耐黒変性、耐指紋性のいずれにも優れていた。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明によれば、優れた耐食性と長期間の耐黒変性とを両立させたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の亜鉛めっき鋼板を提供できる。これにより、建築材料や家電製品の外板として、塗装が不要で安価で耐食性に優れたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の亜鉛めっき鋼板を適用することが可能となり、亜鉛めっき鋼板のユーザーの生産工程の省略化や製品の製造コストの低減が可能になる。従って、本発明は産業上の価値が極めて高い発明といえるものである。
【要約】
本発明は、耐食性と耐黒変性とを両立できる亜鉛めっき鋼板とその製造方法に関する。本発明の亜鉛めっき鋼板は、鋼板と、前記鋼板の表面に形成されたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき層と、前記めっき層上に形成された、Ａｌを含む皮膜とを含み、前記Ａｌを含む皮膜中のＡｌは絶縁物質の存在によって前記めっき層と隔てられていること、かつ、前記Ａｌを含む皮膜をその表面に垂直な方向から観測して、前記めっき層の当該皮膜中のＡｌにより隠蔽されている部分の面積の観測視野の全面積に対する比として定義されるＡｌによる被覆率が７５〜１００％であることを特徴とする。本発明の亜鉛めっき鋼板は、一つの実施形態においては、溶剤中に鱗片状のＡｌ粒子と絶縁物質を含有し、２５℃で回転粘度計により測定したせん断速度１ｓ-1及び１００００ｓ-1での粘度をそれぞれ１５０〜１５００ｍＰａ・ｓ及び５０〜１５０ｍＰａ・ｓに調整した塗料をめっき層上に塗布した鋼板を、加熱速度５〜７０℃／ｓで１８０〜２３０℃の到達板温まで誘導加熱炉で加熱して得られる。