JP7452945B2 - Manufacturing method and manufacturing equipment for chemical conversion coated steel sheets - Google Patents

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Description

本発明は、化成処理液をめっき鋼板に塗布する化成処理めっき鋼板の製造方法及び製造設備に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a chemically coated steel plate and manufacturing equipment for applying a chemical conversion treatment liquid to the plated steel plate.

従来用いられていたこの種の化成処理めっき鋼板の製造方法としては、例えば下記の特許文献１等に示されている方法を挙げることができる。すなわち、従来方法では、アプリケータロールによりクロムフリー化成処理液をめっき鋼板に塗布することが行われている。特に、下記の特許文献１では、アプリケータロールの表層の主成分をエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）とすることで、クロムフリー化成処理液との接触によるアプリケータロールの表層の腐食を抑え、その腐食により化成処理めっき鋼板に白色ムラが生じることを回避することが提案されている。 As a method for producing this type of chemically coated steel sheet that has been conventionally used, for example, the method shown in Patent Document 1 below can be mentioned. That is, in the conventional method, a chromium-free chemical conversion treatment liquid is applied to a plated steel sheet using an applicator roll. In particular, in Patent Document 1 below, by using ethylene propylene diene rubber (EPDM) as the main component of the surface layer of the applicator roll, corrosion of the surface layer of the applicator roll due to contact with a chromium-free chemical conversion treatment liquid is suppressed, and corrosion of the surface layer of the applicator roll is suppressed. It has been proposed to prevent white unevenness from occurring on chemical conversion coated steel sheets due to corrosion.

特開２０１７－４３８１８号公報JP2017-43818A

ＥＰＤＭは、ウレタンゴムと比較して引張強さが低い。このため、上記の従来方法のようにＥＰＤＭを表層の主成分とするアプリケータロールを用いる場合、めっき鋼板のエッジとの接触によりエッジマークと呼ばれる段差がアプリケータロールの表層に形成されやすい。表層にエッジマークが形成されると、化成処理液をめっき鋼板に均一に塗布できず、化成処理めっき鋼板の品質異常が生じてしまう。 EPDM has lower tensile strength than urethane rubber. Therefore, when using an applicator roll whose surface layer is mainly composed of EPDM as in the conventional method described above, a step called an edge mark is likely to be formed on the surface layer of the applicator roll due to contact with the edge of the plated steel plate. When edge marks are formed on the surface layer, the chemical conversion treatment solution cannot be uniformly applied to the plated steel sheet, resulting in abnormal quality of the chemical conversion treatment plated steel sheet.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ウレタンゴムを表層の主成分とするアプリケータロールを用いる場合でも、アプリケータロールの表層の腐食を抑え、その腐食により化成処理めっき鋼板に白色ムラが生じることを抑えることができる化成処理めっき鋼板の製造方法及び製造設備を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to suppress corrosion of the surface layer of the applicator roll even when using an applicator roll whose surface layer is mainly composed of urethane rubber. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and manufacturing equipment for a chemically coated steel sheet that can suppress the occurrence of white unevenness on the chemically coated steel sheet due to corrosion.

本発明に係る化成処理めっき鋼板の製造方法は、ウレタンゴムを表層の主成分とするアプリケータロールを有するロールコータにより、クロムフリー化成処理液をめっき鋼板に塗布する化成処理工程と、ロールコータに進入する際のめっき鋼板の表面温度を３０℃以下とする温度調整工程とを含み、めっき鋼板は、Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系めっき鋼板であり、温度調整工程では、めっき鋼板に対して空冷を行った後に水冷を行う。 The method for producing a chemically coated steel sheet according to the present invention includes a chemical conversion step in which a chromium-free chemical conversion solution is applied to a plated steel sheet using a roll coater having an applicator roll whose surface layer is mainly composed of urethane rubber, and The plated steel plate is a Zn-Al-Mg plated steel plate, and the temperature adjustment process involves air cooling the plated steel plate. After that, water cooling is performed .

本発明に係るクロムフリー化成処理めっき鋼板の製造設備は、ウレタンゴムを表層の主成分とするアプリケータロールを有し、クロムフリー化成処理液をめっき鋼板に塗布するロールコータと、ロールコータに進入する際のめっき鋼板の表面温度を３０℃以下とする温度調整設備とを備え、めっき鋼板は、Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系めっき鋼板であり、温度調整設備では、めっき鋼板に対して空冷を行った後に水冷を行う。 The manufacturing equipment for chromium-free chemical conversion coated steel sheet according to the present invention has an applicator roll whose surface layer is mainly composed of urethane rubber, and a roll coater that applies a chromium-free chemical conversion treatment liquid to the plated steel sheet, and a roll coater that enters the roll coater. The plated steel plate is a Zn-Al-Mg-based plated steel plate, and the temperature control equipment cools the plated steel plate in air. After that, water cooling is performed .

本発明の化成処理めっき鋼板の製造方法及び製造設備によれば、ロールコータに進入する際のめっき鋼板の表面温度を３０℃以下とするので、ウレタンゴムを表層の主成分とするアプリケータロールを用いる場合でも、アプリケータロールの表層の腐食を抑え、その腐食により化成処理めっき鋼板に白色ムラが生じることを抑えることができる。 According to the manufacturing method and manufacturing equipment for chemical conversion coated steel sheets of the present invention, the surface temperature of the coated steel sheets when entering the roll coater is 30°C or less, so the applicator roll whose surface layer is mainly composed of urethane rubber is used. Even when used, corrosion of the surface layer of the applicator roll can be suppressed, and the formation of white unevenness on the chemical conversion plated steel sheet due to the corrosion can be suppressed.

本発明の実施の形態による化成処理めっき鋼板の製造方法を示す説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the chemical conversion treatment plated steel plate by embodiment of this invention. 図１の化成処理工程で使用されるロールコータを示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a roll coater used in the chemical conversion treatment step of FIG. 1. FIG. 図２のロールコータに進入する際のめっき鋼板の表面温度と化成処理めっき鋼板に白色ムラが発生した割合との関係を示すグラフである。3 is a graph showing the relationship between the surface temperature of the plated steel sheet when it enters the roll coater of FIG. 2 and the rate at which white unevenness occurs in the chemical conversion treatment plated steel sheet.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated with reference to drawings. The present invention is not limited to each embodiment, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the gist thereof. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in each embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiments. Furthermore, components of different embodiments may be combined as appropriate.

図１は、本発明の実施の形態による化成処理めっき鋼板の製造方法を示す説明図である。本発明の実施の形態による化成処理めっき鋼板の製造方法は、基材鋼板に溶融めっきを施した後に、めっき鋼板に化成処理を施すことで、化成処理めっき鋼板を製造する方法である。基材鋼板の種類は、特に限定されない。たとえば、基材鋼板としては、低炭素鋼、中炭素鋼、高炭素鋼、合金鋼などからなる鋼板を使用することができる。良好なプレス成形性が必要とされる場合は、低炭素Ｔｉ添加鋼、低炭素Ｎｂ添加鋼などからなる深絞り用鋼板が基材鋼板として好ましい。また、Ｐ、Ｓｉ、Ｍｎなどを添加した高強度鋼板を用いてもよい。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing a chemical conversion plated steel sheet according to an embodiment of the present invention. A method for manufacturing a chemically coated steel sheet according to an embodiment of the present invention is a method for manufacturing a chemically coated steel sheet by hot-dipping a base steel sheet and then subjecting the plated steel sheet to a chemical conversion treatment. The type of base steel plate is not particularly limited. For example, a steel plate made of low carbon steel, medium carbon steel, high carbon steel, alloy steel, etc. can be used as the base steel plate. When good press formability is required, a deep drawing steel plate made of low carbon Ti-added steel, low carbon Nb-added steel, etc. is preferable as the base steel plate. Alternatively, a high-strength steel plate to which P, Si, Mn, etc. are added may be used.

図１に示すように、本発明の実施の形態の化成処理めっき鋼板の製造方法では、溶融めっき工程（ステップＳ１）、温度調整工程（ステップＳ２）及び化成処理工程（ステップＳ３）が順に行われる。 As shown in FIG. 1, in the method for manufacturing a chemical conversion coated steel sheet according to the embodiment of the present invention, a hot-dip plating process (step S1), a temperature adjustment process (step S2), and a chemical conversion process (step S3) are performed in order. .

溶融めっき工程（ステップＳ１）は、溶融めっき設備により基材鋼板に溶融めっきを施す工程である。具体的には、基材鋼板を溶融金属浴に浸漬するとともに、溶融金属浴から基材鋼板を引き上げて、基材鋼板の表面に溶融金属を付着させる工程である。溶融金属浴の上方にワイピングガス設備を配置しておき、溶融金属浴から引き上げられた基材鋼板にワイピングガスを吹き付けて、基材鋼板の表面における溶融金属の付着量を調整することができる。溶融金属浴としては、例えば溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金浴、溶融Ｚｎ－Ａｌ系合金浴、溶融Ｚｎ浴又は溶融Ａｌ浴等を用いることができる。本実施の形態の説明では、溶融金属浴から引き上げられた基材鋼板をめっき鋼板と呼ぶ。 The hot-dip plating process (step S1) is a process in which a base steel plate is subjected to hot-dip plating using hot-dip plating equipment. Specifically, this is a step of immersing the base steel plate in a molten metal bath, pulling the base steel plate out of the molten metal bath, and adhering the molten metal to the surface of the base steel plate. A wiping gas facility is disposed above the molten metal bath, and the wiping gas is sprayed onto the base steel plate pulled up from the molten metal bath to adjust the amount of molten metal deposited on the surface of the base steel plate. As the molten metal bath, for example, a molten Zn--Al--Mg alloy bath, a molten Zn--Al alloy bath, a molten Zn bath, or a molten Al bath can be used. In the description of this embodiment, the base steel plate pulled up from the molten metal bath will be referred to as a plated steel plate.

温度調整工程（ステップＳ２）は、基材鋼板及びその基材鋼板の表面に付着された溶融金属の温度を温度調整設備により調整する工程である。この温度調整工程により、基材鋼板の表面に付着された溶融金属が凝固されて、表面にめっき層を有するめっき鋼板が形成される。 The temperature adjustment step (step S2) is a step in which the temperature of the base steel plate and the molten metal attached to the surface of the base steel plate is adjusted using temperature adjustment equipment. Through this temperature adjustment process, the molten metal adhered to the surface of the base steel sheet is solidified, and a plated steel sheet having a plating layer on the surface is formed.

本実施の形態の温度調整工程（ステップＳ２）には、空冷工程（ステップＳ２１）と水冷工程（ステップＳ２２）とが含まれている。空冷工程（ステップＳ２１）は、めっき鋼板の搬送路に沿って配置された複数のファン又はブロワー（空冷設備）からめっき鋼板に冷却風を吹き付けて、めっき鋼板を冷却する工程である。水冷工程（ステップＳ２２）は、めっき鋼板の搬送路に沿って配置された複数のノズル（水冷設備）からめっき鋼板に冷却水を吹き付けて、めっき鋼板を冷却する工程である。この水冷工程（ステップＳ２２）は、空冷工程（ステップＳ２１）の後に行われる。溶融金属浴が溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金浴である場合、すなわち、めっき鋼板がＺｎ－Ａｌ－Ｍｇ系めっき鋼板である場合、空冷工程によりめっき鋼板の表面温度を１０５℃未満とすることが好ましい。表面温度が１０５℃以上の状態でＺｎ－Ａｌ－Ｍｇ系めっき鋼板の表面に冷却水を吹き付けると、化成処理めっき鋼板の表面の一部が黒色に変色することがあるためである。また、めっき鋼板がＺｎ－Ａｌ－Ｍｇ系めっき鋼板である場合であっても、例えば希土類元素、Ｙ、Ｚｒ又はＳｉ等の易酸化元素を溶融金属浴に配合することによって、空冷工程後のめっき鋼板の表面温度を１０５℃以上３００℃以下としても、上述の黒色変色を防止できる。 The temperature adjustment step (step S2) of this embodiment includes an air cooling step (step S21) and a water cooling step (step S22). The air cooling process (step S21) is a process of cooling the plated steel plate by blowing cooling air onto the plated steel plate from a plurality of fans or blowers (air cooling equipment) arranged along the conveyance path of the plated steel plate. The water cooling process (step S22) is a process of cooling the plated steel plate by spraying cooling water onto the plated steel plate from a plurality of nozzles (water cooling equipment) arranged along the conveyance path of the plated steel plate. This water cooling step (step S22) is performed after the air cooling step (step S21). When the molten metal bath is a molten Zn-Al-Mg alloy bath, that is, when the plated steel sheet is a Zn-Al-Mg plated steel sheet, the surface temperature of the plated steel sheet can be lowered to less than 105 ° C. by an air cooling process. preferable. This is because if cooling water is sprayed onto the surface of a Zn-Al-Mg-based plated steel sheet when the surface temperature is 105° C. or higher, a part of the surface of the chemical conversion-treated plated steel sheet may turn black. Furthermore, even if the plated steel sheet is a Zn-Al-Mg-based plated steel sheet, the plating after the air cooling process can be improved by adding easily oxidizable elements such as rare earth elements, Y, Zr, or Si to the molten metal bath. Even if the surface temperature of the steel plate is 105° C. or more and 300° C. or less, the above-mentioned black discoloration can be prevented.

化成処理工程（ステップＳ３）は、ロールコータによりめっき鋼板に化成処理液を塗布する工程である。化成処理液としては、クロムフリー化成処理液及びクロム化成処理液が使用される。クロムフリー化成処理液の例としては、リン酸、フッ酸及びそれらの塩の少なくとも１種を含む処理液が挙げられる。 The chemical conversion treatment step (step S3) is a step of applying a chemical conversion treatment liquid to the plated steel sheet using a roll coater. As the chemical conversion treatment liquid, a chromium-free chemical conversion treatment liquid and a chromium chemical conversion treatment liquid are used. Examples of chromium-free chemical conversion treatment liquids include treatment liquids containing at least one of phosphoric acid, hydrofluoric acid, and salts thereof.

次に、図２は、図１の化成処理工程で使用されるロールコータ１を示す説明図である。本実施の形態の化成処理工程は、図２に示すロールコータ１により実施される。図２に示すように、ロールコータ１は、めっき鋼板２の搬送方向に並べて配置された第１ロールコータ１１と第２ロールコータ１２とを含んでいる。第１ロールコータ１１はクロムフリー化成処理液３をめっき鋼板２に塗布するための設備であり、第２ロールコータ１２はクロム化成処理液４をめっき鋼板２に塗布するための設備である。 Next, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the roll coater 1 used in the chemical conversion treatment process of FIG. 1. The chemical conversion treatment step of this embodiment is performed by a roll coater 1 shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2, the roll coater 1 includes a first roll coater 11 and a second roll coater 12 that are arranged side by side in the conveyance direction of the plated steel sheet 2. The first roll coater 11 is a facility for applying a chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 to the plated steel sheet 2, and the second roll coater 12 is a facility for applying the chromium chemical conversion treatment liquid 4 to the plated steel sheet 2.

第１ロールコータ１１は、第１上面コータ１１０と第１下面コータ１１１とを含んでいる。第１上面コータ１１０はめっき鋼板２の上面にクロムフリー化成処理液３を塗布するコータであり、第１下面コータ１１１はめっき鋼板２の下面にクロムフリー化成処理液３を塗布するコータである。 The first roll coater 11 includes a first upper coater 110 and a first lower coater 111. The first upper surface coater 110 is a coater that applies the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 to the upper surface of the plated steel sheet 2, and the first lower surface coater 111 is a coater that applies the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 to the lower surface of the plated steel sheet 2.

第１上面コータ１１０は、コータパン１１０ａ、ピックアップロール１１０ｂ、トランスファーロール１１０ｃ、アプリケータロール１１０ｄ及びブレード１１０ｅを有している。 The first top coater 110 includes a coater pan 110a, a pickup roll 110b, a transfer roll 110c, an applicator roll 110d, and a blade 110e.

コータパン１１０ａには、クロムフリー化成処理液３が溜められている。ピックアップロール１１０ｂは、周面の一部がコータパン１１０ａのクロムフリー化成処理液３に浸かるように配置されている。トランスファーロール１１０ｃは、周面がピックアップロール１１０ｂの周面に接するように配置されている。アプリケータロール１１０ｄは、トランスファーロール１１０ｃの周面及びめっき鋼板２の上面に周面が接するように配置されている。ピックアップロール１１０ｂ、トランスファーロール１１０ｃ及びアプリケータロール１１０ｄを介して、コータパン１１０ａのクロムフリー化成処理液３がめっき鋼板２の上面に塗布される。 A chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 is stored in the coater pan 110a. The pickup roll 110b is arranged so that a part of its circumferential surface is immersed in the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 of the coater pan 110a. The transfer roll 110c is arranged so that its circumferential surface is in contact with the circumferential surface of the pickup roll 110b. The applicator roll 110d is arranged so that its peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the transfer roll 110c and the upper surface of the plated steel plate 2. The chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 in the coater pan 110a is applied to the upper surface of the plated steel sheet 2 via the pickup roll 110b, transfer roll 110c, and applicator roll 110d.

ブレード１１０ｅは、アプリケータロール１１０ｄの回転方向に関するめっき鋼板２の上流側においてアプリケータロール１１０ｄの周面に先端が接触されるように設けられた部材である。ブレード１１０ｅは、回転中のアプリケータロール１１０ｄと接触されることにより、アプリケータロール１１０ｄの表面に付着した異物を除去する。異物としては、めっき鋼板２のめっき成分とクロムフリー化成処理液３との反応による生成物が挙げられる。この生成物は、めっき鋼板２がＺｎ－Ａｌ－Ｍｇ系めっき鋼板である場合に特に顕著に発生する。 The blade 110e is a member provided so that its tip is brought into contact with the circumferential surface of the applicator roll 110d on the upstream side of the plated steel plate 2 with respect to the rotating direction of the applicator roll 110d. The blade 110e removes foreign matter adhering to the surface of the applicator roll 110d by coming into contact with the rotating applicator roll 110d. Examples of foreign substances include products resulting from a reaction between the plating components of the plated steel sheet 2 and the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3. This product occurs particularly when the plated steel sheet 2 is a Zn--Al--Mg type plated steel sheet.

第１下面コータ１１１は、コータパン１１１ａ、ピックアップロール１１１ｂ、アプリケータロール１１１ｄ及びブレード１１１ｅを有している。コータパン１１１ａには、クロムフリー化成処理液３が溜められている。ピックアップロール１１１ｂは、周面の一部がコータパン１１１ａのクロムフリー化成処理液３に浸かるように配置されている。アプリケータロール１１１ｄは、ピックアップロール１１１ｂの周面及びめっき鋼板２の下面に周面が接するように配置されている。ピックアップロール１１１ｂ及びアプリケータロール１１１ｄを介して、コータパン１１１ａのクロムフリー化成処理液３がめっき鋼板２の下面に塗布される。アプリケータロール１１１ｄの表面に付着した異物がブレード１１１ｅにより除去される。 The first lower surface coater 111 includes a coater pan 111a, a pickup roll 111b, an applicator roll 111d, and a blade 111e. A chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 is stored in the coater pan 111a. The pickup roll 111b is arranged so that a part of its circumferential surface is immersed in the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 of the coater pan 111a. The applicator roll 111d is arranged so that its peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the pickup roll 111b and the lower surface of the plated steel plate 2. The chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 in the coater pan 111a is applied to the lower surface of the plated steel sheet 2 via the pickup roll 111b and the applicator roll 111d. Foreign matter adhering to the surface of the applicator roll 111d is removed by the blade 111e.

本実施の形態では、第１上面コータ１１０がピックアップロール１１０ｂ、トランスファーロール１１０ｃ及びアプリケータロール１１０ｄを含む３段ロールコータであり、第１下面コータ１１１がピックアップロール１１０ｂ及びアプリケータロール１１０ｄを含む２段ロールコータであるように説明しているが、上面側及び下面側に用いられるロールコータの種類及び組合せは任意である。 In this embodiment, the first upper coater 110 is a three-roll coater including a pickup roll 110b, a transfer roll 110c, and an applicator roll 110d, and the first lower coater 111 is a two-roll coater including a pickup roll 110b and an applicator roll 110d. Although a corrugated roll coater is described, the type and combination of roll coaters used on the upper surface side and the lower surface side are arbitrary.

第２ロールコータ１２は、第２上面コータ１２０と第２下面コータ１２１とを含んでいる。これら第２上面コータ１２０と第２下面コータ１２１とは、それぞれのコータパン１２０ａ，１２１ａにクロム化成処理液４が溜められている点を除いて、第１ロールコータ１１の第１上面コータ１１０及び第１下面コータ１１１と同じロール構成を有している。 The second roll coater 12 includes a second upper coater 120 and a second lower coater 121. The second upper surface coater 120 and the second lower surface coater 121 are the first upper surface coater 110 and the second lower surface coater 121 of the first roll coater 11, except that the chromium chemical conversion treatment liquid 4 is stored in the respective coater pans 120a and 121a. It has the same roll configuration as the lower surface coater 111.

すなわち、ピックアップロール１２０ｂ、トランスファーロール１２０ｃ及びアプリケータロール１２０ｄを介して、コータパン１２０ａのクロム化成処理液４がめっき鋼板２の上面に塗布される。また、ピックアップロール１２１ｂ及びアプリケータロール１２１ｄを介して、コータパン１２１ａのクロム化成処理液４がめっき鋼板２の下面に塗布される。さらに、アプリケータロール１２０ｄ，１２１ｄの表面に付着した異物がブレード１２０ｅ，１２１ｅにより除去される。 That is, the chromium chemical conversion treatment liquid 4 in the coater pan 120a is applied to the upper surface of the plated steel sheet 2 via the pickup roll 120b, transfer roll 120c, and applicator roll 120d. Further, the chromium chemical conversion treatment liquid 4 in the coater pan 121a is applied to the lower surface of the plated steel sheet 2 via the pickup roll 121b and the applicator roll 121d. Furthermore, foreign matter adhering to the surfaces of the applicator rolls 120d and 121d is removed by the blades 120e and 121e.

第１及び第２ロールコータ１１，１２の各アプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄ，１２０ｄ，１２１ｄは、めっき鋼板２に対して近づく方向及び離れる方向に変位可能に設けられている。第１ロールコータ１１のアプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄによりめっき鋼板２にクロムフリー化成処理液３が塗布されるとき、第２ロールコータ１２のアプリケータロール１２０ｄ，１２１ｄがめっき鋼板２から離される（図２はこの状態を示している）。同様に、第２ロールコータ１２のアプリケータロール１２０ｄ，１２１ｄによりめっき鋼板２にクロム化成処理液４が塗布されるとき、第１ロールコータ１１のアプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄがめっき鋼板２から離される。すなわち、化成処理液としてクロムフリー化成処理液３及びクロム化成処理液４が切り替えられながら使用される。 Each applicator roll 110d, 111d, 120d, 121d of the first and second roll coaters 11, 12 is provided so as to be displaceable in a direction toward and away from the plated steel sheet 2. When the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 is applied to the plated steel sheet 2 by the applicator rolls 110d and 111d of the first roll coater 11, the applicator rolls 120d and 121d of the second roll coater 12 are separated from the plated steel sheet 2 (Fig. 2 indicates this state). Similarly, when the chromium chemical conversion treatment liquid 4 is applied to the plated steel plate 2 by the applicator rolls 120d and 121d of the second roll coater 12, the applicator rolls 110d and 111d of the first roll coater 11 are separated from the plated steel plate 2. . That is, the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 and the chromium chemical conversion treatment liquid 4 are used while being switched as the chemical conversion treatment liquid.

アプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄ，１２０ｄ，１２１ｄの表層の主成分はウレタンゴムとされている。「主成分」とは、成分全体に占める割合が５０質量％を超える成分のことを意味する。ウレタンゴムは例えばエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等の他の素材と比較して高い引張強さを有している（ウレタンゴムの引張強さ：２０～４０ＭＰａ程度、ＥＰＤＭの引張強さ：５～２０ＭＰａ程度）。このため、アプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄ，１２０ｄ，１２１ｄの表層の主成分をウレタンゴムとすることで、めっき鋼板２のエッジとの接触によりエッジマークと呼ばれる段差がアプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄ，１２０ｄ，１２１ｄの表層に形成されづらくすることができる。 The main component of the surface layer of the applicator rolls 110d, 111d, 120d, and 121d is urethane rubber. "Main component" means a component that accounts for more than 50% by mass of the entire component. Urethane rubber has a higher tensile strength than other materials such as ethylene propylene diene rubber (EPDM) (tensile strength of urethane rubber: about 20 to 40 MPa, tensile strength of EPDM: 5 to 40 MPa). (approximately 20 MPa). For this reason, by using urethane rubber as the main component of the surface layer of the applicator rolls 110d, 111d, 120d, 121d, a step called an edge mark is created by contact with the edge of the plated steel plate 2. It can be made difficult to form on the surface layer of 121d.

一方、表層の主成分をウレタンゴムとした場合、特にクロムフリー化成処理液３との接触により、第１ロールコータ１１のアプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄの表層が腐食しやすいという課題が生じる。特に、通板されるめっき鋼板２の温度が高い場合、そのめっき鋼板２から熱が伝わることによりアプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄの表層及びクロムフリー化成処理液３の温度が上昇し、アプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄの表層の腐食が促進される。アプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄの表層が腐食されると、化成処理めっき鋼板に白色ムラが生じる。 On the other hand, when the main component of the surface layer is urethane rubber, a problem arises in that the surface layer of the applicator rolls 110d and 111d of the first roll coater 11 is easily corroded, especially due to contact with the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3. In particular, when the temperature of the plated steel sheet 2 being passed is high, the temperature of the surface layer of the applicator rolls 110d and 111d and the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 rises due to the transfer of heat from the plated steel sheet 2, and the temperature of the surface layer of the applicator rolls 110d and 111d and the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 rises. , 111d is accelerated. When the surface layers of the applicator rolls 110d and 111d are corroded, white unevenness occurs on the chemical conversion plated steel sheet.

そこで、本実施の形態の化成処理めっき鋼板の製造方法では、少なくともクロムフリー化成処理液３をめっき鋼板２に塗布するとき、温度調整工程（ステップＳ２）において、ロールコータ１に進入する際のめっき鋼板２の表面温度を３０℃以下とする。後述のように、めっき鋼板２の表面温度を３０℃以下とすることで、アプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄの表層の腐食を抑え、その腐食により化成処理めっき鋼板に白色ムラが生じることを抑えることができる。 Therefore, in the method for manufacturing a chemical conversion coated steel sheet according to the present embodiment, when at least the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 is applied to the plated steel sheet 2, the plating is removed when entering the roll coater 1 in the temperature adjustment step (step S2). The surface temperature of the steel plate 2 is set to 30°C or less. As will be described later, by setting the surface temperature of the plated steel sheet 2 to 30° C. or lower, corrosion of the surface layer of the applicator rolls 110d and 111d can be suppressed, and the formation of white unevenness on the chemical conversion plated steel sheet due to the corrosion can be suppressed. can.

ロールコータ１に進入する際のめっき鋼板２の表面温度は、クロムフリー化成処理液３の凝固温度より高ければよい。クロムフリー化成処理液３が凝固しなければ、クロムフリー化成処理液３の温度が低くても化成処理に特に影響は生じないためである。一方で、めっき鋼板２の冷却には多くのエネルギーが必要とされるので、製造コストの増大を抑えるとの観点から、ロールコータ１に進入する際のめっき鋼板２の表面温度は１０℃以上が好ましく、１５℃以上がより好ましく、２０℃以上がさらに好ましい。 The surface temperature of the plated steel sheet 2 when entering the roll coater 1 need only be higher than the solidification temperature of the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3. This is because if the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 does not solidify, the chemical conversion treatment will not be particularly affected even if the temperature of the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 is low. On the other hand, since a lot of energy is required to cool the plated steel sheet 2, from the perspective of suppressing increases in manufacturing costs, the surface temperature of the plated steel sheet 2 when entering the roll coater 1 should be 10°C or higher. The temperature is preferably 15°C or higher, more preferably 20°C or higher.

ロールコータ１に進入する際のめっき鋼板２の表面温度は、温度調整設備とロールコータ１との間に配置された温度計５により測定することができる。温度計５は、めっき鋼板２の搬送路に沿うロールコータ１の数ｍ前（例えば５ｍ等）に配置することができる。温度計５としては、放射温度計を用いることができる。 The surface temperature of the plated steel sheet 2 when it enters the roll coater 1 can be measured by a thermometer 5 placed between the temperature adjustment equipment and the roll coater 1. The thermometer 5 can be placed several meters (for example, 5 meters, etc.) in front of the roll coater 1 along the conveyance path of the plated steel sheet 2. As the thermometer 5, a radiation thermometer can be used.

なお、コータパン１１０ａ，１１１ａとチラー（冷却装置）との間でクロムフリー化成処理液３を循環させることで、コータパン１１０ａ，１１１ａのクロムフリー化成処理液３を冷却することができる。コータパン１１０ａ，１１１ａに溜められるクロムフリー化成処理液３の温度も３０℃以下とされる。コータパン１１０ａ，１１１ａのクロムフリー化成処理液３の温度も凝固温度より高ければよく、製造コストの増大を抑えるとの観点から１０℃以上が好ましく、１５℃以上がより好ましく、２０℃以上がさらに好ましい。 Note that by circulating the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 between the coater pans 110a, 111a and a chiller (cooling device), the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 in the coater pans 110a, 111a can be cooled. The temperature of the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 stored in the coater pans 110a and 111a is also set to 30° C. or lower. The temperature of the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 of coater pans 110a and 111a only needs to be higher than the solidification temperature, and from the viewpoint of suppressing increases in manufacturing costs, the temperature is preferably 10°C or higher, more preferably 15°C or higher, and even more preferably 20°C or higher. .

本実施の形態のクロムフリー化成処理めっき鋼板の製造設備は、ウレタンゴムを表層の主成分とするアプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄを有し、クロムフリー化成処理液３をめっき鋼板に塗布する第１ロールコータ１１と、第１ロールコータ１１に進入する際のめっき鋼板２の表面温度を３０℃以下とする温度調整設備とを備える。第１ロールコータ１１に進入する際のめっき鋼板２の表面温度はクロムフリー化成処理液３の凝固温度より高くされる。めっき鋼板２は、Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系めっき鋼板とすることができる。クロムフリー化成処理液３は、リン酸、フッ酸及びそれらの塩の少なくとも１種を含むことができる。 The manufacturing equipment for the chromium-free chemical conversion coated steel sheet of this embodiment has applicator rolls 110d and 111d whose surface layer is mainly composed of urethane rubber, and a first roll for applying the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 to the plated steel sheet. It includes a coater 11 and temperature adjustment equipment that keeps the surface temperature of the plated steel sheet 2 at 30° C. or lower when it enters the first roll coater 11. The surface temperature of the plated steel sheet 2 upon entering the first roll coater 11 is made higher than the solidification temperature of the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3. The plated steel plate 2 can be a Zn-Al-Mg based plated steel plate. The chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 can contain at least one of phosphoric acid, hydrofluoric acid, and salts thereof.

次に、実施例を挙げる。図３は、図２のロールコータ１に進入する際のめっき鋼板２の表面温度と化成処理めっき鋼板に白色ムラが発生した割合との関係を示すグラフである。本発明者は、図１に示す方法及び図２に示すロールコータ１により化成処理めっき鋼板を製造した。基材鋼板としては、低炭素鋼板を使用した。溶融めっき工程では、溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金を基材鋼板に付着させた。クロムフリー化成処理液３として、リン酸を含むクロムフリー化成処理液３を用いた。クロムフリー化成処理液３の塗布には、ウレタンゴムを表層の主成分とするアプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄを使用した。コータパン１１０ａ，１１１ａに溜められるクロムフリー化成処理液３の温度は２０℃とした。そして、ロールコータ１に進入する際のめっき鋼板２の表面温度を変化させて、化成処理めっき鋼板に白色ムラが発生した割合を調査した。白色ムラは、クロメートフリー処理液により、時間とともにアプリケータロールの表層がある一定以上劣化したという場合に発生したと判断した。 Next, examples will be given. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the surface temperature of the plated steel sheet 2 when it enters the roll coater 1 of FIG. 2 and the rate at which white unevenness occurs on the chemical conversion plated steel sheet. The present inventor manufactured a chemical conversion plated steel sheet using the method shown in FIG. 1 and the roll coater 1 shown in FIG. A low carbon steel plate was used as the base steel plate. In the hot-dip plating process, a molten Zn-Al-Mg alloy was attached to the base steel plate. As the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3, a chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 containing phosphoric acid was used. For application of the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3, applicator rolls 110d and 111d whose surface layer is mainly composed of urethane rubber were used. The temperature of the chromium-free chemical conversion treatment liquid 3 stored in the coater pans 110a and 111a was 20°C. Then, the surface temperature of the plated steel plate 2 when it entered the roll coater 1 was varied, and the rate at which white unevenness occurred on the chemical conversion plated steel plate was investigated. It was determined that white unevenness occurred when the surface layer of the applicator roll deteriorated to a certain level or more over time due to the chromate-free treatment liquid.

図３に示すように、ロールコータ１に進入する際のめっき鋼板２の表面温度が３０℃以下の場合には、化成処理めっき鋼板に白色ムラが発生した割合が５～６％程度であったが、めっき鋼板２の表面温度が３５℃の場合には８．７％まで上昇した。このことから、ロールコータ１に進入する際のめっき鋼板２の表面温度を３０℃以下とすることで、ウレタンゴムを表層の主成分とするアプリケータロールを用いる場合でも、アプリケータロールの表層の腐食を抑え、その腐食により化成処理めっき鋼板に白色ムラが生じることを抑えることができることが確認された。 As shown in Fig. 3, when the surface temperature of the plated steel plate 2 when entering the roll coater 1 was 30°C or lower, the percentage of white unevenness occurring on the chemical conversion plated steel plate was about 5 to 6%. However, when the surface temperature of the plated steel sheet 2 was 35° C., it rose to 8.7%. From this, by setting the surface temperature of the plated steel sheet 2 to 30°C or less when entering the roll coater 1, even when using an applicator roll whose surface layer is mainly composed of urethane rubber, the surface layer of the applicator roll can be It was confirmed that it is possible to suppress corrosion and suppress the occurrence of white unevenness on chemical conversion coated steel sheets due to corrosion.

このような化成処理めっき鋼板の製造方法及び製造設備では、第１ロールコータ１１に進入する際のめっき鋼板２の表面温度を３０℃以下とするので、ウレタンゴムを表層の主成分とするアプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄを用いる場合でも、アプリケータロール１１０ｄ，１１１ｄの表層の腐食を抑え、その腐食により化成処理めっき鋼板に白色ムラが生じることを抑えることができる。 In such a manufacturing method and manufacturing equipment for a chemically coated steel sheet, the surface temperature of the plated steel sheet 2 when entering the first roll coater 11 is set to 30° C. or lower, so an applicator whose surface layer is mainly composed of urethane rubber is used. Even when the rolls 110d and 111d are used, corrosion of the surface layers of the applicator rolls 110d and 111d can be suppressed, and the occurrence of white unevenness on the chemical conversion plated steel sheet due to the corrosion can be suppressed.

なお、実施の形態では溶融めっきにより形成しためっき鋼板２に化成処理を施すように説明しているが、めっき鋼板の形成方法は任意である。 Although the embodiment describes that the plated steel sheet 2 formed by hot-dip plating is subjected to a chemical conversion treatment, the method for forming the plated steel sheet is arbitrary.

１ ロールコータ
２ めっき鋼板
３ クロムフリー化成処理液
１１０ｄ，１１１ｄ アプリケータロール 1 Roll coater 2 Plated steel sheet 3 Chromium-free chemical conversion treatment liquid 110d, 111d Applicator roll

Claims (6)

ウレタンゴムを表層の主成分とするアプリケータロールを有するロールコータにより、クロムフリー化成処理液をめっき鋼板に塗布する化成処理工程と、
前記ロールコータに進入する際の前記めっき鋼板の表面温度を３０℃以下とする温度調整工程と
を含み、
前記めっき鋼板は、Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系めっき鋼板であり、
前記温度調整工程では、前記めっき鋼板に対して空冷を行った後に水冷を行う、
化成処理めっき鋼板の製造方法。 A chemical conversion treatment step in which a chromium-free chemical conversion treatment liquid is applied to a plated steel plate using a roll coater having an applicator roll whose surface layer is mainly composed of urethane rubber;
and a temperature adjustment step of setting the surface temperature of the plated steel sheet to 30°C or less when entering the roll coater,
The plated steel plate is a Zn-Al-Mg-based plated steel plate,
In the temperature adjustment step, the plated steel sheet is air-cooled and then water-cooled.
A method for manufacturing chemical conversion coated steel sheets. 前記ロールコータに進入する際の前記めっき鋼板の表面温度は前記クロムフリー化成処理液の凝固温度より高い、
請求項１記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。 The surface temperature of the plated steel sheet when entering the roll coater is higher than the solidification temperature of the chromium-free chemical conversion treatment liquid.
A method for manufacturing a chemical conversion coated steel sheet according to claim 1. 前記クロムフリー化成処理液は、リン酸、フッ酸及びそれらの塩の少なくとも１種を含む、
請求項１又は請求項２に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。 The chromium-free chemical conversion treatment liquid contains at least one of phosphoric acid, hydrofluoric acid, and salts thereof.
A method for producing a chemical conversion plated steel sheet according to claim 1 or 2 . 前記温度調整工程では、前記空冷により前記めっき鋼板の表面温度を１０５℃未満とする、In the temperature adjustment step, the surface temperature of the plated steel sheet is set to less than 105° C. by the air cooling.
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の化成処理めっき鋼板の製造方法。The method for manufacturing a chemical conversion plated steel sheet according to any one of claims 1 to 3. ウレタンゴムを表層の主成分とするアプリケータロールを有し、クロムフリー化成処理液をめっき鋼板に塗布するロールコータと、
前記ロールコータに進入する際の前記めっき鋼板の表面温度を３０℃以下とする温度調整設備と
を備え、
前記めっき鋼板は、Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系めっき鋼板であり、
前記温度調整設備では、前記めっき鋼板に対して空冷を行った後に水冷を行う、
クロムフリー化成処理めっき鋼板の製造設備。 a roll coater that has an applicator roll whose surface layer is mainly composed of urethane rubber and applies a chromium-free chemical conversion treatment liquid to a plated steel sheet;
Temperature adjustment equipment for controlling the surface temperature of the plated steel sheet to 30°C or less when entering the roll coater ,
The plated steel plate is a Zn-Al-Mg-based plated steel plate,
In the temperature adjustment equipment, the plated steel sheet is air-cooled and then water-cooled.
Manufacturing equipment for chromium-free chemical conversion coated steel sheets. 前記温度調整設備では、前記空冷により前記めっき鋼板の表面温度を１０５℃未満とする、In the temperature adjustment equipment, the surface temperature of the plated steel sheet is lower than 105 ° C. by the air cooling.
請求項５に記載のクロムフリー化成処理めっき鋼板の製造設備。The manufacturing equipment for the chromium-free chemical conversion coated steel sheet according to claim 5.
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