耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及能够兼顾耐腐蚀性和耐黑变性的镀锌钢板和其制造方法。本发明专利技术的镀锌钢板的特征在于，其包含钢板、形成于上述钢板的表面上的Zn‑Al‑Mg‑Si合金镀层和形成于上述镀层上的包含Al的覆膜，上述包含Al的覆膜中的Al通过绝缘物质的存在而与上述镀层隔开，并且对上述包含Al的覆膜从与其表面垂直的方向观测，以上述镀层的被该覆膜中的Al隐蔽的部分的面积相对于观测视野的总面积的比定义的Al的被覆率为75～100％。本发明专利技术的镀锌钢板在一个实施方式中，是通过将使涂料涂布到镀层上而得到的钢板以5～70℃/s的加热速度用感应加热炉加热至180～230℃的到达板温而得到的，上述涂料在溶剂中含有鳞片状的Al粒子和绝缘物质，并且将在25℃下通过旋转粘度计测定的剪切速度1s‑1及10000s‑1下的粘度分别调节为150～1500mPa·s及50～150mPa·s。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板及其制造方法
本专利技术涉及耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，涉及能够应用于家电用、建材用、土木用、机械用、汽车用、家具用、容器用等的镀锌钢板。此外，还涉及其制造方法。
技术介绍
在家电用、建材用、汽车用等中，作为耐腐蚀性优异的镀覆钢板，镀锌钢板被广泛使用。此外，作为进一步提高镀锌钢板的耐腐蚀性的技术，已知专利文献1中记载的Zn-Al-Mg-Si镀覆钢板。另一方面，这些镀锌钢板容易因锌的腐蚀而产生白锈，为了抑制该白锈而实施铬酸盐处理等化学转化处理是公知的技术。实施了铬酸盐处理的镀锌钢板变得难以产生白锈，但其另一方面存在若在大气气氛下长时间暴露则镀覆表面变色成灰黑色的问题。以下，有时将该变色现象称为黑变。特别是在镀锌中添加了Al或Mg的Zn-Al系合金镀覆钢板或Zn-Al-Mg系合金镀覆钢板中会显著地产生黑变。作为提高镀锌钢板的耐黑变性的技术，公开了专利文献2～6中记载的技术。在专利文献2中公开了将镀锌钢板用混合有Ni离子或Co离子的溶液进行处理的技术。在专利文献3中公开了通过含有硝酸根离子的特定组成的铬酸盐处理液来处理镀锌钢板的技术。在专利文献4中，公开了将包含以Mo换算计为1～100g/l的钼氧酸根离子、以P/Mo换算质量比计为0.2～2的磷酸根离子、以Co/Mo换算质量比计为0.03～0.3的钴离子及1～300g/l的羟酸的水性处理液以Mo换算附着量为10～120mg/m2涂布到锌系镀覆钢板上的技术。进而，在专利文献5中公开了，在镀锌层上具有磷酸锌处理层、进一步在镀锌层与磷酸盐处理层的中间存在有0.1～500mg/m2的Ni附着部的镀层结构的技术。在专利文献6中公开了，通过在Zn-Al-Mg合金热浸镀钢板的表面上形成磷酸盐覆膜、且在磷酸覆膜上形成将特定的水系含氟树脂交联而得到的化学转化处理覆膜、从而能够提高Zn-Al-Mg合金热浸镀钢板的耐黑变性。如后述的那样，本专利技术中利用含有鳞片状的Al粒子的涂膜。在专利文献7中公开了，在利用包含铝颜料的涂膜赋予了金属调外观的预涂金属板中，为了防止因铝颜料与基底金属板的接触所产生的颜料的黑变而将铝颜料的表面覆盖。另一方面，虽然与耐黑变性没有关系，但在专利文献8中记载了为了对钢板等实施具有图案设计性优异的镀覆调外观的涂装而使用的含有薄膜鳞片状铝的涂料组合物。在专利文献9中记载了在使铝粒子分散到涂膜中的涂装钢板中通过在强碱性环境下抑制铝从涂膜溶出而防止涂膜的变色等图案设计性降低的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3179446号公报专利文献2：日本特开昭59-177381号公报专利文献3：日本特开平10-18048号公报专利文献4：日本特开2001-158972号公报专利文献5：日本特开2006-225737号公报专利文献6：日本特开2012-077322号公报专利文献7：国际公开第2013/065354号小册子专利文献8：日本特开2000-136329号公报专利文献9：日本特开2011-194872号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题如上述那样，近年来，作为耐腐蚀性优异的镀锌钢板，开发了Zn-Al-Mg系合金镀覆钢板，但就在镀锌中添加了Al和Mg的这些钢板而言，另一方面存在黑变这样的大的课题。特别是耐腐蚀性优异的Zn-Al-Mg-Si合金镀覆钢板由于长期耐腐蚀性优异且也难以产生白锈，所以在建材结构物和家电制品等中想要应用于外板等从外部可见的部位的需求提高。特别是近年来建筑结构物和家电制品的设计意向提高，抑制Zn-Al-Mg-Si合金镀覆钢板的黑变的需求进一步提高。通过专利文献2～6中记载的技术，能够在一定程度上提高包括Zn-Al-Mg-Si合金镀覆钢板在内的Zn-Al-Mg系合金镀覆钢板的耐黑变性。但是，这些技术不过是从由钢板制造商制造镀锌钢板后到在建材加工制造商或家电制造商、汽车制造商等用户被使用之间在仓库中被保管或者被输送的期间的镀锌钢板的黑变抑制技术。因此，即使应用这些耐黑变技术，也存在以下的问题：若镀锌钢板被组装到建材结构物或家电制品、汽车部件等中，实际使用这些制品或部件并经过长时间，则会产生黑变。另一方面，专利文献7中记载的技术是防止预涂钢板中的涂膜中包含的铝颜料的黑变的技术，而不是防止在大气气氛中被长时间暴露的预涂钢板的基底镀锌表面的黑变的技术。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，目的是提供能够兼顾耐腐蚀性和长期的耐黑变性的Zn-Al-Mg-Si合金镀覆钢板。用于解决问题的方法专利技术人们为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过在Zn-Al-Mg-Si合金镀覆钢板的表面的镀层上，将含有铝(Al)的覆膜按照该覆膜中的Al与镀层不接触的方式来设置，并且对包含Al的覆膜从与其表面垂直的方向观测，以被覆膜中的Al隐蔽的镀层的部分的面积相对于观测视野的总面积的比定义的Al的被覆率为75～100％，从而可以确保耐腐蚀性和长期的耐黑变性。本申请专利技术是基于上述见解而完成的，本专利技术的主旨如下所述。[1]一种耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，其包含：钢板、形成于上述钢板的表面上的Zn-Al-Mg-Si合金镀层、和形成于上述镀层上的包含Al的覆膜，上述包含Al的覆膜中的Al通过绝缘物质的存在而与上述镀层隔开，并且，对上述包含Al的覆膜从与其表面垂直的方向观测，以上述镀层的被该覆膜中的Al隐蔽的部分的面积相对于观测视野的总面积的比定义的Al的被覆率为75～100％。[2]根据[1]所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，上述包含Al的覆膜由包含鳞片状的Al粒子的绝缘物质构成，该Al粒子不存在于从上述包含Al的覆膜与上述镀层的界面起至少0.5μm的范围内。[3]根据[2]所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，上述Al粒子的平均粒径为5～30μm，长宽比为20以上。[4]根据[1]所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，上述包含Al的覆膜从上述镀层侧起依次由以绝缘物质形成的中间层和Al金属层的至少2层构成。[5]根据[4]所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，上述Al金属层由鳞片状Al粒子的集合体构成。[6]根据[1]所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，上述绝缘物质为树脂。[7]根据[6]所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，上述树脂为以三聚氰胺化合物交联的聚酯树脂。[8]根据[7]所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，上述聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为-20～70℃，数均分子量为15000～25000。[9]根据[1]所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，上述包含Al的覆膜的厚度为2～10μm。[10]根据[1]所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，在上述包含Al的覆膜上具有透明树脂覆膜。[11]根据[10]所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，上述透明树脂覆膜的厚度为0.2～20μm。[12]根据[1]所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，上述镀层包含0.01～60质量％的Al、0.001～10质量％的Mg及0.001～2质量％的Si。[13]一种耐黑变性和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，其包含：钢板、形成于所述钢板的表面上的Zn‑Al‑Mg‑Si合金镀层，和形成于所述镀层上的包含Al的覆膜，其中，所述包含Al的覆膜中的Al通过绝缘物质的存在而与所述镀层隔开，并且，对所述包含Al的覆膜从与其表面垂直的方向观测，以所述镀层的被该覆膜中的Al隐蔽的部分的面积相对于观测视野的总面积的比定义的Al的被覆率为75～100％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，其包含：钢板、形成于所述钢板的表面上的Zn-Al-Mg-Si合金镀层，和形成于所述镀层上的包含Al的覆膜，所述覆膜所包含的Al为纯Al或以Al作为主要成分的Al合金，其中，所述包含Al的覆膜中的Al通过绝缘物质的存在而与所述镀层隔开，并且，对所述包含Al的覆膜从与其表面垂直的方向观测，以所述镀层的被该覆膜中的Al隐蔽的部分的面积相对于观测视野的总面积的比定义的Al的被覆率为75～100％。2.根据权利要求1所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，所述包含Al的覆膜由包含鳞片状的Al粒子的绝缘物质构成，该Al粒子不存在于从所述包含Al的覆膜与所述镀层的界面起至少0.5μm的范围内。3.根据权利要求2所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，所述Al粒子的平均粒径为5～30μm、长宽比为20以上。4.根据权利要求1所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，所述包含Al的覆膜从所述镀层侧起依次由用绝缘物质形成的中间层和Al金属层的至少2层构成。5.根据权利要求4所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，所述Al金属层由鳞片状Al粒子的集合体构成。6.根据权利要求1所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，所述绝缘物质为树脂。7.根据权利要求6所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，所述树脂为以三聚氰胺化合物交联的聚酯树脂。8.根据权利要求7所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，所述聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为-20～70℃、数均分子量为15000～25000。9.根据权利要求1所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，所述包含Al的覆膜的厚度为2～10μm。10.根据权利要求1所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，在所述包含Al的覆膜上具有透明树脂覆膜。11.根据权利要求10所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于，所述透明树脂覆膜的厚度为0.2～20μm。12.根据权利要求1所述的耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：植田浩平，森下敦司，木全芳夫，东新邦彦，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP