JPWO2018062515A1 - Pre-coated metal plate - Google Patents

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Abstract

このプレコート金属板は、めっき金属板と、前記めっき金属板の表面に形成されたプライマー層と、前記プライマー層の表面に形成された上層皮膜とを有し、前記プライマー層が、バインダー樹脂と、バナジウム化合物及びマグネシウム化合物を含む顔料粒子とを含み、前記プライマー層の膜厚方向の断面の、前記めっき金属板と前記プライマー層との界面から前記膜厚方向に1.0μm以内の領域を、EPMAマッピングにより観察したとき、バナジウム元素の検出濃度が0.6%未満である領域が前記膜厚方向と垂直な方向に2.0μm以上連続して存在せず、かつ、マグネシウム元素の検出濃度が3.0%未満である領域が前記膜厚方向と垂直な方向に2.0μm以上連続して存在しない。  This pre-coated metal plate has a plated metal plate, a primer layer formed on the surface of the plated metal plate, and an upper film formed on the surface of the primer layer, and the primer layer comprises a binder resin, EPMA having an area within 1.0 μm in the film thickness direction from the interface between the plated metal plate and the primer layer of the cross section in the film thickness direction of the primer layer, comprising pigment particles containing a vanadium compound and a magnesium compound. When observed by mapping, a region where the detected concentration of vanadium element is less than 0.6% does not continuously exist in a direction perpendicular to the film thickness direction of 2.0 μm or more, and the detected concentration of magnesium element is 3 A region of less than 0.0% does not continuously exist in a direction perpendicular to the film thickness direction by 2.0 μm or more.

Description

本発明は、プレコート金属板に関する。
本願は、2016年09月30日に、日本に出願された特願2016−193436号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present invention relates to a precoated metal sheet.
This application claims priority on September 30, 2016 based on Japanese Patent Application No. 2016-193436 for which it applied to Japan, and uses the content here.

家電用、建材用、自動車用などに、従来の成形加工後に塗装されていたポスト塗装製品に代わって、着色した有機皮膜を被覆したプレコート金属板が使用されるようになってきた。このプレコート金属板は、防錆処理を施した鋼板やめっき鋼板に着色した有機皮膜を被覆したもので、美麗な外観を有しながら、十分な加工性を有し、耐食性が良好であるという特性を有している。   For home appliances, building materials, and automobiles, pre-coated metal sheets coated with a colored organic film have been used in place of post-painted products that have been painted after conventional molding. This pre-coated metal plate is a rust-proof steel plate or plated steel plate coated with a colored organic film, and has a beautiful appearance, sufficient workability, and good corrosion resistance have.

重塩害地仕様のエアコン室外機や住設機器にプレコート金属板を適用する場合、耐食性に加えて高度の耐薬品性(耐酸性および耐アルカリ性)が要求される。近年、耐酸性及び耐アルカリ性として要求される水準が高度化しており、従来のプレコート金属板では、高度化する要求を満足できなくなっている。   When applying pre-coated metal sheets to air conditioner outdoor units and residential equipment with heavy salt damage, high chemical resistance (acid resistance and alkali resistance) is required in addition to corrosion resistance. In recent years, the level required for acid resistance and alkali resistance has been advanced, and conventional pre-coated metal plates cannot satisfy the demand for higher levels.

例えば、特許文献1には、プレコート塗装金属板の端面や傷つき面及び加工部での耐食性に優れた塗膜を形成できるクロムフリー系下塗り塗料組成物が記載されている。特許文献1には、この下塗り塗料組成物が種々の非クロム系防錆顔料を含むことが記載されている。
特許文献1では、この下塗り塗料組成物が塗装金属板の耐食性の向上に有用であることは記載されているものの、耐薬品性については何ら考慮されていない。
For example, Patent Document 1 describes a chromium-free undercoat coating composition that can form a coating film having excellent corrosion resistance on an end face, a scratched surface, and a processed portion of a precoated metal sheet. Patent Document 1 describes that this undercoat coating composition contains various non-chromium rust preventive pigments.
Patent Document 1 describes that this undercoat coating composition is useful for improving the corrosion resistance of a coated metal plate, but does not consider any chemical resistance.

特許文献2には、塗装金属板の平面部の耐食性のみならず、加工部や端面部の耐食性に優れた硬化塗膜を有する塗装金属板が記載されている。また、硬化塗膜を形成する塗料組成物には、非クロム系塗料組成物の成分として、種々の防錆顔料混合物を含むことが記載されている。
特許文献2では、この塗料組成物が、加工部や端面部の耐食性に優れた塗膜を形成できることは記載されているが、耐薬品性については何ら考慮されていない。
Patent Document 2 describes a coated metal plate having a cured coating film excellent in corrosion resistance of a processed portion and an end surface portion as well as corrosion resistance of a flat portion of the coated metal plate. Moreover, it is described that the coating composition which forms a cured coating film contains various rust preventive pigment mixtures as a component of the non-chromic coating composition.
In Patent Document 2, it is described that this coating composition can form a coating film having excellent corrosion resistance at the processed part and the end face part, but no consideration is given to chemical resistance.

特許文献3には、塗装金属板等の加工部や端面部の耐食性に優れた硬化塗膜を有する、アルミニウムを主成分とするめっき鋼板が記載されている。また、この硬化塗膜を形成する塗料組成物には、防錆顔料として、バナジウム化合物、マグネシウムを含有するリン酸系金属塩、マグネシウムイオン交換シリカ防錆顔料混合物を含むことが記載されている。
特許文献3では、この塗料組成物に基づく硬化塗膜が形成された塗装金属板が耐食性に優れることは記載されているものの、耐薬品性については何ら考慮されていない。
Patent Document 3 describes a plated steel sheet containing aluminum as a main component and having a cured coating film excellent in corrosion resistance of a processed part and end face part such as a coated metal plate. Moreover, it is described that the coating composition which forms this cured coating film contains a vanadium compound, a phosphoric acid metal salt containing magnesium, and a magnesium ion-exchanged silica rust pigment mixture as a rust preventive pigment.
Patent Document 3 describes that a coated metal plate on which a cured coating film based on the coating composition is formed has excellent corrosion resistance, but does not consider chemical resistance at all.

特許文献4には、優れた耐食性及び耐湿性を有し、短期耐食性試験において塗膜形成対象物に腐食を生じさせにくい塗料組成物を用いて形成された塗膜を有する塗装鋼板が記載されている。また、塗料組成物として、バナジウム化合物と防錆促進剤が記載されている。しかしながら、特許文献4では、耐薬品性については何ら考慮されていない。   Patent Document 4 describes a coated steel sheet having a coating film formed by using a coating composition that has excellent corrosion resistance and moisture resistance and hardly causes corrosion on a coating film formation target in a short-term corrosion resistance test. Yes. In addition, vanadium compounds and rust preventive accelerators are described as coating compositions. However, Patent Document 4 does not consider any chemical resistance.

上述したように、特許文献1〜4に記載されている塗料組成物は、いずれも耐食性塗膜を形成することを目的とするものであって、耐薬品性の向上を目的とするものではない。
本発明者らの検討の結果、塗膜が防錆顔料を含んでいたとしても、それだけでは重塩害地仕様のエアコン室外機や住設機器に適用されるプレコート金属板に要求される高度の耐薬品性(耐酸性および耐アルカリ性)を満足できないことが分かった。
As described above, all of the coating compositions described in Patent Documents 1 to 4 are intended to form a corrosion-resistant coating film, and are not intended to improve chemical resistance. .
As a result of the study by the present inventors, even if the coating film contains a rust-preventive pigment, it is not enough that it has the high resistance required for a pre-coated metal plate applied to an air conditioner outdoor unit or a residential equipment with a heavy salt damage site specification. It was found that chemical properties (acid resistance and alkali resistance) cannot be satisfied.

日本国特開2012−012497号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-012497 日本国特開2012−131907号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-131907 国際公開第2012/086494号International Publication No. 2012/086494 日本国特開2013−67699号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-67699

上述したように、重塩害地仕様のエアコン室外機や住設機器に使用されることが想定されるプレコート金属板には、高度の耐薬品性が求められている。しかしながら、従来のプレコート金属板、プレコート金属板用塗料は、耐食性の向上を目的とし、耐薬品性に関しては検討されていなかった。
本発明は上記の課題に鑑みてなされた。本発明の目的は、耐食性に加えて高度の耐薬品性を備えたプレコート金属板を提供することである。
As described above, a high degree of chemical resistance is required for a pre-coated metal plate that is assumed to be used in an air conditioner outdoor unit or a residential equipment with a heavy salt damage site specification. However, conventional pre-coated metal plates and pre-coated metal plate coatings have not been studied for chemical resistance for the purpose of improving corrosion resistance.
The present invention has been made in view of the above problems. An object of the present invention is to provide a precoated metal sheet having high chemical resistance in addition to corrosion resistance.

本発明者らは、前記のような目的を達成するため鋭意研究を行った。
高度な耐薬品性として、例えば、耐酸性として5%硫酸に120時間浸漬しても異常がないこと、及び耐アルカリ性として5%水酸化ナトリウム水溶液に120時間浸漬しても異常がないこと、という条件を満足することが求められる場合がある。しかしながら、本発明者らが、従来の一般的な塗料を塗装したプレコート鋼板を用いて、上記の耐薬品性試験を行った結果、耐酸性試験では約50時間、耐アルカリ試験では約24時間を超えた時点で塗膜に膨れが発生し、要求を満足できなかった。
そのため、本発明者らは、その原因を調査するため、耐酸性および耐アルカリ性試験における、最も初期段階の膨れ部分の断面顕微鏡観察を実施した。その結果、プレコート金属板を、酸、アルカリのいずれに浸漬した場合も、塗膜とめっきとの界面に小さな隙間が生じているだけで、めっき自体に腐食は見られなかった。すなわち塗膜膨れの起点は、薬品が塗膜を透過してめっき表面(めっき金属板が有するめっき層の表面)に到達し、めっきの最表層が溶解して生じた微細な隙間であると考えられる。このことから、耐薬品性を向上させるには、薬品が塗膜を透過しにくい構造とすること、塗膜とめっき表層との密着性を向上させて薬品が浸入する隙間を生じさせないようにすること、およびめっき表面が薬品により溶解しにくいようにバリア層を形成させることが、効果的であることが示唆された。
本発明は、以上の知見をもとに完成されたものであって、具体的には、以下の通りである。
The inventors of the present invention have intensively studied to achieve the above object.
As high chemical resistance, for example, there is no abnormality even if immersed in 5% sulfuric acid for 120 hours as acid resistance, and there is no abnormality even if immersed in 5% aqueous sodium hydroxide solution for 120 hours as alkali resistance. It may be required to satisfy the conditions. However, the present inventors conducted the above chemical resistance test using a precoated steel sheet coated with a conventional general paint. As a result, the acid resistance test took about 50 hours and the alkali resistance test took about 24 hours. When exceeded, the coating film was swollen and the requirements could not be satisfied.
Therefore, in order to investigate the cause, the present inventors performed cross-sectional microscopic observation of the swollen portion at the earliest stage in the acid resistance and alkali resistance tests. As a result, when the precoated metal plate was immersed in either acid or alkali, only a small gap was formed at the interface between the coating film and the plating, and no corrosion was observed in the plating itself. In other words, the starting point of the film swell is thought to be a fine gap that occurs when the chemical penetrates the film and reaches the plating surface (the surface of the plating layer of the plated metal plate) and the outermost layer of the plating dissolves. It is done. For this reason, in order to improve chemical resistance, the structure should be such that the chemical does not easily penetrate the coating film, and the adhesion between the coating film and the plating surface layer should be improved so as not to cause a gap for the chemical to enter. It was suggested that it is effective to form a barrier layer so that the plating surface is hardly dissolved by chemicals.
The present invention has been completed based on the above knowledge, and specifically, is as follows.

(1)本発明の一態様に係るプレコート金属板は、めっき金属板と、前記めっき金属板の表面に形成されたプライマー層と、前記プライマー層の表面に形成された上層皮膜と、を有し、前記プライマー層が、バインダー樹脂と、バナジウム化合物及びマグネシウム化合物を含む顔料粒子とを含み、前記プライマー層の膜厚方向の断面の、前記めっき金属板と前記プライマー層との界面から前記膜厚方向に1.0μm以内の領域を、EPMAマッピングにより観察したとき、バナジウム元素の検出濃度が0.6%未満である領域が前記膜厚方向と垂直な方向に2.0μm以上連続して存在せず、かつ、マグネシウム元素の検出濃度が3.0%未満である領域が前記膜厚方向と垂直な方向に2.0μm以上連続して存在しない。
(2)上記(1)に記載のプレコート金属板は、前記プライマー層の膜厚が3〜15μmであり、前記顔料粒子の前記膜厚方向の最大長径が、前記プライマー層の膜厚の80%以下であってもよい。
(3)上記(1)または(2)に記載のプレコート金属板は、前記バインダー樹脂がイソシアネート樹脂を含んでもよい。
(4)上記(1)〜(3)のいずれか一項に記載のプレコート金属板は、前記顔料粒子の含有量が、前記プライマー層の全固形分質量に対して、15〜70質量%であってもよい。
(5)上記(1)〜(4)のいずれか一項に記載のプレコート金属板は、前記バナジウム化合物が、バナジン酸カルシウム、バナジン酸マグネシウム及びメタバナジン酸アンモニウムからなる群から選択される1種以上であり、前記マグネシウム化合物が、バナジン酸マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、リン酸マグネシウムからなる群から選択される1種以上であってもよい。
(6)上記(1)〜(5)のいずれか一項に記載のプレコート金属板は、前記めっき金属板と前記プライマー層との間に、更に化成処理皮膜を有してもよい。
(7)上記(1)〜(6)のいずれか一項に記載のプレコート金属板は、前記めっき金属板がZn−Al−Mgめっき鋼板であってもよい。
(1) The precoat metal plate which concerns on 1 aspect of this invention has a plating metal plate, the primer layer formed in the surface of the said plating metal plate, and the upper film formed in the surface of the said primer layer. The primer layer includes a binder resin and pigment particles containing a vanadium compound and a magnesium compound, and the film thickness direction of the cross section in the film thickness direction of the primer layer from the interface between the plated metal plate and the primer layer When the region within 1.0 μm is observed by EPMA mapping, the region where the vanadium element detection concentration is less than 0.6% does not exist continuously in the direction perpendicular to the film thickness direction by 2.0 μm or more. And the area | region where the detection density | concentration of magnesium element is less than 3.0% does not exist 2.0 micrometers or more continuously in the direction perpendicular | vertical to the said film thickness direction.
(2) In the precoated metal plate according to (1), the primer layer has a thickness of 3 to 15 μm, and the maximum major axis in the thickness direction of the pigment particles is 80% of the thickness of the primer layer. It may be the following.
(3) As for the precoat metal plate as described in said (1) or (2), the said binder resin may also contain isocyanate resin.
(4) In the precoated metal plate according to any one of (1) to (3), the content of the pigment particles is 15 to 70% by mass with respect to the total solid mass of the primer layer. There may be.
(5) The precoated metal sheet according to any one of (1) to (4), wherein the vanadium compound is selected from the group consisting of calcium vanadate, magnesium vanadate, and ammonium metavanadate. And the magnesium compound may be one or more selected from the group consisting of magnesium vanadate, magnesium oxide, magnesium hydroxide, and magnesium phosphate.
(6) The precoated metal plate according to any one of (1) to (5) may further include a chemical conversion treatment film between the plated metal plate and the primer layer.
(7) In the precoated metal plate according to any one of (1) to (6), the plated metal plate may be a Zn-Al-Mg plated steel plate.

本発明の上記態様によれば、プライマー層中のバナジウム化合物およびマグネシウム化合物の分布が層内下部に密に存在するようにコントロールされているので、プライマー層の下部に、バナジウム化合物およびマグネシウム化合物の濃度が薄い部分が形成されない、優れた耐食性及び高度の耐薬品性を備えるプレコート金属板が得られる。   According to the above aspect of the present invention, since the distribution of the vanadium compound and the magnesium compound in the primer layer is controlled so as to be densely present in the lower part of the layer, the concentration of the vanadium compound and the magnesium compound is present in the lower part of the primer layer. As a result, a precoated metal sheet having excellent corrosion resistance and high chemical resistance, in which no thin portion is formed, is obtained.

本発明のプレコート金属板の断面を表す写真である。It is a photograph showing the section of the precoat metal plate of the present invention. 本発明のプレコート金属板のプライマー層断面内のバナジウム化合物(V)の分布を示すEPMAマッピング写真(倍率6000倍)の一例である。It is an example of the EPMA mapping photograph (magnification 6000 times) which shows distribution of the vanadium compound (V) in the primer layer cross section of the precoat metal plate of this invention. 本発明のプレコート金属板のプライマー層断面内のマグネシウム化合物(Mg)の分布を示すEPMAマッピング写真(倍率6000倍)の一例である。It is an example of the EPMA mapping photograph (magnification 6000 times) which shows distribution of the magnesium compound (Mg) in the primer layer cross section of the precoat metal plate of this invention. 図2AのEPMAマッピング写真(倍率6000倍)をトレースした図である。It is the figure which traced the EPMA mapping photograph (magnification 6000 times) of FIG. 2A. 図2BのEPMAマッピング写真(倍率6000倍)をトレースした図である。It is the figure which traced the EPMA mapping photograph (magnification 6000 times) of FIG. 2B.

以下、本発明の一実施形態に係るプレコート金属板(以下本実施形態に係るプレコート金属板と言う場合がある)について詳細に説明する。   Hereinafter, a precoated metal plate according to an embodiment of the present invention (hereinafter may be referred to as a precoated metal plate according to the present embodiment) will be described in detail.

本実施形態に係るプレコート金属板は、めっき金属板と、前記めっき金属板の表面に形成されたプライマー層と、前記プライマー層の表面上に形成された上層皮膜と、を有する。
前記プライマー層は、バインダー樹脂と、バナジウム化合物及びマグネシウム化合物を含む顔料粒子とを含む。
また、前記プライマー層では、膜厚方向の断面の、前記めっき金属板と前記プライマー層との界面から前記膜厚方向に1.0μm以内の領域を、EPMAマッピングにより観察したとき、バナジウム元素の検出濃度が0.6%未満である領域が前記膜厚方向と垂直な方向に2.0μm以上連続して存在せず、かつ、マグネシウム元素の検出濃度が3.0%未満である領域が前記膜厚方向と垂直な方向に2.0μm以上連続して存在しない。
本実施形態に係るプレコート金属板は、用途に応じ、金属板の両面が上述の塗膜で被覆されていても、片面のみが被覆されていてもよく、また、表面の一部が被覆されていても、全面が被覆されていてもよい。金属板の塗膜で被覆された部位において耐薬品性、耐食性が優れる。上述の皮膜を片面にのみ形成する場合、反対側の面には、最低限の耐食性と意匠性とを付与するため、公知の皮膜を形成してもよい。
The precoat metal plate which concerns on this embodiment has a plating metal plate, the primer layer formed in the surface of the said plating metal plate, and the upper layer film | membrane formed on the surface of the said primer layer.
The primer layer includes a binder resin and pigment particles including a vanadium compound and a magnesium compound.
In the primer layer, when a region within 1.0 μm in the film thickness direction from the interface between the plated metal plate and the primer layer in the cross section in the film thickness direction is observed by EPMA mapping, the vanadium element is detected. The region where the concentration is less than 0.6% does not exist continuously in the direction perpendicular to the film thickness direction by 2.0 μm or more, and the region where the magnesium element detection concentration is less than 3.0% It does not exist continuously for more than 2.0 μm in the direction perpendicular to the thickness direction.
The pre-coated metal plate according to the present embodiment may be coated on both sides of the metal plate with the above-mentioned coating film, or may be coated on only one side, or may be partially coated on the surface, depending on the application. Alternatively, the entire surface may be covered. Chemical resistance and corrosion resistance are excellent in the part covered with the coating film of the metal plate. When the above-described film is formed only on one side, a known film may be formed on the opposite side surface in order to impart minimum corrosion resistance and design properties.

<めっき金属板>
本実施形態に係るプレコート金属板(塗装金属板)に用いるめっき金属板は、表面にめっき層を有する金属板である。金属板の構成金属としては、特に限定しないが、例えば、アルミニウム、チタン、亜鉛、銅、ニッケル、そして鋼等が適用可能である。鋼を使用する場合には、普通鋼であっても、クロム等の添加元素を含有する鋼であってもよく、特に限定されない。
また、金属板の表面に形成されるめっき層の種類も、特に限定されない。
適用可能なめっき層としては、例えば、亜鉛、アルミニウム、コバルト、錫、ニッケルのうちのいずれか1種からなるめっき、および、これらの金属元素にさらに他の金属元素、非金属元素を含む合金めっき等が挙げられる。特に、亜鉛系めっき層としては、例えば、亜鉛からなるめっき、亜鉛と、アルミニウム、コバルト、錫、ニッケル、鉄、クロム、チタン、マグネシウム、マンガンの少なくとも1種との合金めっき、または、さらに他の金属元素、非金属元素を含む種々の亜鉛系合金めっき(例えば、亜鉛と、アルミニウム、マグネシウム、シリコンの4元合金めっき)が挙げられる。
<Plating metal plate>
The plated metal plate used for the pre-coated metal plate (painted metal plate) according to the present embodiment is a metal plate having a plated layer on the surface. Although it does not specifically limit as a constituent metal of a metal plate, For example, aluminum, titanium, zinc, copper, nickel, steel, etc. are applicable. When steel is used, it may be ordinary steel or steel containing an additive element such as chromium, and is not particularly limited.
Further, the type of the plating layer formed on the surface of the metal plate is not particularly limited.
Applicable plating layers include, for example, plating made of any one of zinc, aluminum, cobalt, tin, and nickel, and alloy plating containing these metal elements in addition to other metal elements and non-metal elements. Etc. In particular, as the zinc-based plating layer, for example, plating made of zinc, alloy plating of zinc and at least one of aluminum, cobalt, tin, nickel, iron, chromium, titanium, magnesium, manganese, or other Examples include various zinc-based alloy plating containing metal elements and non-metal elements (for example, quaternary alloy plating of zinc, aluminum, magnesium, and silicon).

アルミニウム系めっき層としては、アルミニウムからなるめっき、またはアルミニウムとシリコン、亜鉛、マグネシウムの少なくとも1種との合金めっき(例えば、アルミニウムとシリコンとの合金めっき、アルミニウムと亜鉛との合金めっき、アルミニウム、シリコン、マグネシウムの3元合金めっき)等が挙げられる。   As the aluminum plating layer, plating made of aluminum, or alloy plating of at least one of aluminum and silicon, zinc and magnesium (for example, alloy plating of aluminum and silicon, alloy plating of aluminum and zinc, aluminum and silicon) And ternary alloy plating of magnesium).

亜鉛系合金めっき層またはアルミニウム系めっき層を有するめっき金属板としては、具体的には、溶融亜鉛めっき鋼板(GI)やZn−Al−Mgめっき鋼板が挙げられる。Zn−Al−Mgめっき鋼板を原板に用いると、溶融亜鉛めっき鋼板よりも優れた耐食性が得られるので、好ましい。Zn−Al−Mgめっきは、各成分の割合によって、Zn−6%Al−3%Mg、Zn−11%Al−3%Mg−0.2%Si、微量のNiを含有するもの等が種々存在するが、Zn−11%Al−3%Mg−0.2%Siの成分比率のZn−Al−Mgめっき鋼板が特に好ましい。   Specific examples of the plated metal plate having a zinc-based alloy plated layer or an aluminum-based plated layer include a hot-dip galvanized steel plate (GI) and a Zn—Al—Mg plated steel plate. It is preferable to use a Zn—Al—Mg plated steel plate as the original plate because corrosion resistance superior to that of the hot dip galvanized steel plate can be obtained. There are various types of Zn-Al-Mg plating containing Zn-6% Al-3% Mg, Zn-11% Al-3% Mg-0.2% Si, a small amount of Ni, etc., depending on the ratio of each component. Although present, a Zn-Al-Mg plated steel sheet having a component ratio of Zn-11% Al-3% Mg-0.2% Si is particularly preferred.

これらのめっき金属板を脱脂及び洗浄し、クロメート処理、燐酸塩処理、或いは非クロメート処理などの通常の表面処理を施した後、表面にプライマー層を形成することができる。好ましい表面処理は、燐酸塩処理、非クロメート処理である。   After these plated metal plates are degreased and washed and subjected to normal surface treatment such as chromate treatment, phosphate treatment, or non-chromate treatment, a primer layer can be formed on the surface. Preferred surface treatments are phosphate treatment and non-chromate treatment.

<プライマー層>
めっき金属板の表面に形成されるプライマー層は、バインダー樹脂と、バナジウム化合物及びマグネシウム化合物を含む顔料粒子とを含む。
また、本実施形態に係るプレコート金属板のプライマー層では、バナジウム化合物およびマグネシウム化合物が、プライマー層の下側の領域(めっき金属板とプライマー層との界面から膜厚方向に1.0μm以内の領域)において、後述するように、バナジウム元素の検出濃度が0.6%未満である領域が前記膜厚方向と垂直な方向に2.0μm以上連続して存在せず、かつ、マグネシウム元素の検出濃度が3.0%未満である領域が膜厚方向と垂直な方向に2.0μm以上連続して存在しないように分布していることが必要である。
<Primer layer>
The primer layer formed on the surface of the plated metal plate includes a binder resin and pigment particles containing a vanadium compound and a magnesium compound.
Further, in the primer layer of the precoated metal plate according to the present embodiment, the vanadium compound and the magnesium compound are disposed under the primer layer (region within 1.0 μm in the film thickness direction from the interface between the plated metal plate and the primer layer). ), A region where the detected concentration of vanadium element is less than 0.6% does not exist continuously in a direction perpendicular to the film thickness direction by 2.0 μm or more, and the detected concentration of magnesium element It is necessary that the region of less than 3.0% be distributed so as not to continuously exist in a direction perpendicular to the film thickness direction by 2.0 μm or more.

上述のように分布する限り、これらの化合物を添加する形態は特に限定されない。すなわち、プライマー層を形成する塗布液中へのバナジウム化合物およびマグネシウム化合物を添加する形態は、液体、固体のいずれでもよい。しかしながら、固体形状、特に粒子形状で添加することが好ましい。その理由は、これらの化合物を液体として添加した場合、塗膜の乾燥過程で溶剤が揮発し化合物が析出することにより固体化し、結果として化合物が塗膜中で微細かつ均一な状態で存在する傾向があり、プライマー層の下側の領域でバナジウム化合物、マグネシウム化合物の濃度を高くするにはより多くの化合物を添加する必要が生じる場合があるためである。より具体的には、プライマー層を形成する塗布液中へバナジウム化合物およびマグネシウム化合物を含有する顔料粒子を添加することが好ましい。   As long as it is distributed as described above, the form in which these compounds are added is not particularly limited. That is, the form in which the vanadium compound and the magnesium compound are added to the coating solution for forming the primer layer may be either liquid or solid. However, it is preferable to add it in a solid form, particularly in a particle form. The reason for this is that when these compounds are added as liquids, the solvent evaporates during the drying process of the coating film and the compounds are precipitated to solidify, and as a result, the compounds tend to exist in a fine and uniform state in the coating film. This is because it may be necessary to add more compounds to increase the concentration of the vanadium compound and the magnesium compound in the lower region of the primer layer. More specifically, it is preferable to add pigment particles containing a vanadium compound and a magnesium compound to the coating solution for forming the primer layer.

酸またはアルカリ成分を含む水は、プライマー層の表面に形成された上層皮膜、及びプライマー層を透過して、めっき表面に到達し、めっき表面を溶解させる。
プライマー層中のバナジウム化合物は、浸入した酸あるいはアルカリ成分を含む水に対して溶解し、その際、バナジン酸イオンが放出される。このバナジン酸イオンは、めっき表面の金属と反応して塩を生成する。この塩は、めっきとプライマー層との界面に緻密なバリア層を形成することで、浸入した薬品がめっき表面を浸食するのを抑制する。そのため、プライマー層の下側の領域にバナジウム化合物が密に存在することで、めっき表面に到達した酸またはアルカリによりめっきが溶解したごく初期段階から、速やかに高濃度のバナジン酸イオンがめっき表面に供給され、緻密なバリア層を形成することができる。
The water containing an acid or alkali component permeates through the upper layer film and the primer layer formed on the surface of the primer layer, reaches the plating surface, and dissolves the plating surface.
The vanadium compound in the primer layer dissolves in the water containing the infiltrated acid or alkali component, and at that time, vanadate ions are released. This vanadate ion reacts with the metal on the plating surface to generate a salt. This salt forms a dense barrier layer at the interface between the plating and the primer layer, thereby suppressing the invading chemical from eroding the plating surface. For this reason, the vanadium compound is densely present in the lower region of the primer layer, so that a high concentration of vanadate ions can be rapidly formed on the plating surface from the very initial stage where the plating is dissolved by the acid or alkali that has reached the plating surface. A dense barrier layer can be formed.

バナジウム化合物としては、例えばバナジン酸カルシウム、バナジン酸マグネシウム、メタバナジン酸アンモニウム、バナジン酸カリウム、バナジン酸ナトリウム、バナジン酸アンモニウム、バナジン酸リン等の各種バナジン酸塩、及び酸化バナジウム等の顔料の粒子を用いることができる。五酸化バナジウムは有毒性のため使用しないことが好ましい。これらの化合物は、単独で含まれてもよく、複数が含まれてもよい。
これらのバナジウム化合物の中では、防錆顔料として適度な溶解性を有することで耐食性と耐水性とのバランスが良好であるという理由から、バナジン酸カルシウム、バナジン酸マグネシウム、及び/またはメタバナジン酸アンモニウムが特に好ましい。
Examples of vanadium compounds include various vanadates such as calcium vanadate, magnesium vanadate, ammonium metavanadate, potassium vanadate, sodium vanadate, ammonium vanadate, phosphorus vanadate, and pigment particles such as vanadium oxide. be able to. Vanadium pentoxide is preferably not used because it is toxic. These compounds may be contained singly or plurally.
Among these vanadium compounds, calcium vanadate, magnesium vanadate, and / or ammonium metavanadate are preferable because they have a good balance between corrosion resistance and water resistance by having appropriate solubility as a rust preventive pigment. Particularly preferred.

プライマー層中のバナジウム化合物の含有量は、プライマー層の全固形分質量に対して、3〜50質量%であることが好ましい。この含有量が3質量%未満であると、プライマー層の膜厚方向断面の下側表面(めっき金属板とプライマー層との界面)から膜厚方向に1.0μm以内の領域に、バナジウム元素を十分に密に存在させることができず、耐食性や耐薬品性が低下することが懸念されるので好ましくない。
一方、プライマー層の全固形分質量に対するバナジウム化合物の含有量が50質量%を超えると、耐食性や耐薬品性向上の効果が飽和して経済的でないだけでなく、顔料の合計含有量の上昇を招き、加工性が低下する場合があるので好ましくない。耐食性及び耐薬品性を向上させた上で、プレコート金属板として求められる加工性を確保する観点から、バナジウム化合物の含有量は、プライマー層の全固形分質量に対して、4〜50質量%がより好ましく、10〜30質量%がさらに好ましい。
It is preferable that content of the vanadium compound in a primer layer is 3-50 mass% with respect to the total solid content mass of a primer layer. When this content is less than 3% by mass, vanadium element is added to the region within 1.0 μm in the film thickness direction from the lower surface (interface between the plated metal plate and the primer layer) of the primer layer in the film thickness direction cross section. This is not preferable because it cannot be made sufficiently dense and there is a concern that the corrosion resistance and chemical resistance may be lowered.
On the other hand, if the content of the vanadium compound with respect to the total solid content of the primer layer exceeds 50% by mass, the effect of improving the corrosion resistance and chemical resistance is saturated and not economical, and the total content of the pigment is increased. This is not preferable because workability may be reduced. From the viewpoint of ensuring the workability required as a pre-coated metal plate after improving corrosion resistance and chemical resistance, the content of the vanadium compound is 4 to 50% by mass relative to the total solid mass of the primer layer. More preferably, 10-30 mass% is further more preferable.

プライマー層中のマグネシウム化合物は、浸入した酸あるいはアルカリ成分を含む水に対して溶解し、その際、マグネシウムイオンが放出される。このマグネシウムイオンは、めっき表面と反応して塩を生成する。また、アルカリ環境下では、水酸化マグネシウムも同時に形成する。これらの塩および/または水酸化マグネシウムは、めっき−プライマー層界面に緻密なバリア層を形成することで、浸入した薬品がめっき表面を浸食するのを抑制する。   The magnesium compound in the primer layer dissolves in the water containing the intruding acid or alkali component, and at this time, magnesium ions are released. This magnesium ion reacts with the plating surface to generate a salt. In an alkaline environment, magnesium hydroxide is simultaneously formed. These salts and / or magnesium hydroxide form a dense barrier layer at the plating-primer layer interface, thereby suppressing the invaded chemical from eroding the plating surface.

マグネシウム化合物としては、バナジン酸マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、リン酸マグネシウム等の各種リン酸系マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、ギ酸マグネシウム等の各種マグネシウム塩、およびマグネシウムイオン交換シリカ等の顔料の粒子を用いることができる。これらの化合物は、単独で含まれてもよく、複数が含まれてもよい。
これらのマグネシウム化合物の中では、防錆顔料として適度な溶解性を有することで耐食性と耐水性とのバランスが良好であるとの理由から、バナジン酸マグネシウム、酸化マグネシウムが特に好ましい。
Magnesium compounds include various magnesium phosphates such as magnesium vanadate, magnesium oxide, magnesium hydroxide, and magnesium phosphate, magnesium silicate, magnesium carbonate, magnesium chloride, magnesium nitrate, magnesium citrate, magnesium acetate, magnesium formate, etc. Various magnesium salts and pigment particles such as magnesium ion-exchanged silica can be used. These compounds may be contained singly or plurally.
Among these magnesium compounds, magnesium vanadate and magnesium oxide are particularly preferable because they have an appropriate solubility as a rust preventive pigment and have a good balance between corrosion resistance and water resistance.

プライマー層中のマグネシウム化合物の量は、プライマー層の全固形分質量に対して、3〜50質量%であることが好ましい。プライマー層の全固形分質量に対するマグネシウム化合物の含有量が3質量%未満であると、プライマー層の断面の下側表面(めっき金属板とプライマー層との界面)から膜厚方向に1.0μm以内の領域にマグネシウム元素を十分に密に存在させることができず、耐食性や耐薬品性が低下することが懸念されるので好ましくない。
一方、プライマー層の全固形分質量に対するマグネシウム化合物の含有量が50質量%を超えると、耐食性や耐薬品性向上の効果が飽和して経済的でないだけでなく、顔料の合計含有量の上昇を招き、加工性が低下する場合があるので好ましくない。耐食性及び耐薬品性を向上させた上で、求められる加工性を確保する点から、マグネシウム化合物の含有量は、4〜50質量%がより好ましく、10〜30質量%がさらに好ましい。
It is preferable that the quantity of the magnesium compound in a primer layer is 3-50 mass% with respect to the total solid content mass of a primer layer. When the content of magnesium compound relative to the total solid mass of the primer layer is less than 3% by mass, within 1.0 μm in the film thickness direction from the lower surface of the primer layer (the interface between the plated metal plate and the primer layer) This is not preferable because the magnesium element cannot be sufficiently densely present in this region, and there is a concern that the corrosion resistance and chemical resistance may be lowered.
On the other hand, if the content of the magnesium compound with respect to the total solid mass of the primer layer exceeds 50% by mass, the effect of improving the corrosion resistance and chemical resistance is saturated and not economical, and the total content of the pigment is increased. This is not preferable because workability may be reduced. The content of the magnesium compound is more preferably 4 to 50% by mass and even more preferably 10 to 30% by mass from the viewpoint of ensuring the required workability after improving the corrosion resistance and chemical resistance.

バナジウム化合物およびマグネシウム化合物は、いずれも平均粒径が1.0μm以下であると、十分に微細な状態で存在することになる。この場合、塗布液中で均一に分散したバナジウム化合物およびマグネシウム化合物を、塗布、加熱乾燥工程でプライマー層中でめっき金属板との界面の方向に移動させて、めっき表面に隣接する位置に密に存在させるために有利である。そのため、プライマー層中のバナジウム化合物およびマグネシウム化合物の平均粒径がそれぞれ、1.0μm以下の範囲にあることが好ましい。
プライマー層中での平均粒径を1.0μm以下とする場合、塗布液中に添加する顔料粒子の平均粒径も1.0μm以下とすることが好ましい。
The vanadium compound and the magnesium compound both exist in a sufficiently fine state when the average particle diameter is 1.0 μm or less. In this case, the vanadium compound and the magnesium compound uniformly dispersed in the coating solution are moved in the direction of the interface with the plated metal plate in the primer layer in the coating and heating / drying process, and densely positioned adjacent to the plating surface. It is advantageous to exist. Therefore, it is preferable that the average particle diameters of the vanadium compound and the magnesium compound in the primer layer are each in the range of 1.0 μm or less.
When the average particle size in the primer layer is 1.0 μm or less, it is preferable that the average particle size of the pigment particles added to the coating solution is also 1.0 μm or less.

添加する顔料粒子の平均粒径を0.5μm未満とすると、顔料の分級に時間がかかり、コスト高となるため好ましくない。そのため、プライマー層中に含まれるバナジウム化合物およびマグネシウム化合物の平均粒径を0.5μm以上としてもよい。   If the average particle diameter of the pigment particles to be added is less than 0.5 μm, it takes time to classify the pigment, which is not preferable. Therefore, the average particle diameter of the vanadium compound and the magnesium compound contained in the primer layer may be 0.5 μm or more.

プライマー層に含有されるバナジウム化合物およびマグネシウム化合物の平均粒径を測定する方法は以下の通りである。
対象とするプレコート金属板を適当な大きさに切断して板厚方向断面が見えるように樹脂に埋め込みし、断面を研磨し、その後、断面(研磨面)のプライマー層のEPMAマッピング分析を倍率6000倍で行う(加速電圧15kV)。検出対象元素としてVおよびMgを選択し、各元素の存在位置および元素濃度のマッピング撮影を行う。次に、同一サンプルの同じ位置を、倍率6000倍でSEM画像撮影し、先のEPMAマッピング画像と照合することにより、SEM画像上でのバナジウム化合物およびマグネシウム化合物を全て特定する。SEM画像上で金属板の平面方向に20μmを測定範囲とし、範囲内のプライマー層に存在する全てのバナジウム化合物およびマグネシウム化合物の粒径(真円でない場合は最も長い径:長径)を測定する。そして、バナジウム化合物、マグネシウム化合物のそれぞれについて平均粒径を算出し、これらをプライマー層に含有されるバナジウム化合物およびマグネシウム化合物の平均粒径とする。
複数個のバナジウム化合物およびマグネシウム化合物が凝集している場合は、凝集した化合物を1個とみなして粒径(長径)を測定する。
The method for measuring the average particle size of the vanadium compound and the magnesium compound contained in the primer layer is as follows.
The target pre-coated metal plate is cut into an appropriate size, embedded in a resin so that the cross section in the plate thickness direction can be seen, the cross section is polished, and then the EPMA mapping analysis of the primer layer of the cross section (polished surface) is performed at a magnification of 6000. (Acceleration voltage 15 kV). V and Mg are selected as detection target elements, and mapping imaging of the presence position and element concentration of each element is performed. Next, SEM images of the same position of the same sample are taken at a magnification of 6000, and all the vanadium compounds and magnesium compounds on the SEM image are specified by collating with the previous EPMA mapping image. On the SEM image, the measurement range is 20 μm in the plane direction of the metal plate, and the particle diameters of all the vanadium compounds and magnesium compounds existing in the primer layer within the range (the longest diameter if not a perfect circle: the longest diameter) are measured. And an average particle diameter is calculated about each of a vanadium compound and a magnesium compound, and let these be the average particle diameter of the vanadium compound and magnesium compound which are contained in a primer layer.
When a plurality of vanadium compounds and magnesium compounds are aggregated, the aggregated compound is regarded as one and the particle size (major axis) is measured.

本実施形態に係るプレコート金属板のプライマー層では、バナジウム化合物とマグネシウム化合物とを同時に含有することが重要である。
バナジウム化合物とマグネシウム化合物とを同時に含有すると、バナジウム化合物から放出されたバナジン酸イオンがめっき表面の金属と反応して塩を形成してめっき表面に吸着する一方、マグネシウム化合物から放出されたマグネシウムイオンがめっき表面で水酸化マグネシウムを形成し、めっき表面のバナジウム塩の被覆が十分でない部分を埋めるかたちでバリア性をより強固にする。その結果、特にAl含有めっきで劣るとされる耐アルカリ性を飛躍的に向上させることができる。この効果は、バナジウム化合物、マグネシウム化合物がそれぞれ単独で存在する場合に得られる効果を足し合わせたよりも大きい。すなわち、バナジウム化合物とマグネシウム化合物とを同時に含有することで相乗効果が得られ、非常に優れた耐薬品性、特に非常に優れた耐アルカリ性を得ることができる。
In the primer layer of the precoated metal sheet according to the present embodiment, it is important to contain a vanadium compound and a magnesium compound at the same time.
When a vanadium compound and a magnesium compound are contained at the same time, vanadate ions released from the vanadium compound react with the metal on the plating surface to form a salt and adsorb to the plating surface, while magnesium ions released from the magnesium compound are absorbed. Magnesium hydroxide is formed on the plating surface, and the barrier property is further strengthened by filling the portion of the plating surface with insufficient vanadium salt coating. As a result, alkali resistance, which is considered to be inferior particularly with Al-containing plating, can be drastically improved. This effect is greater than the sum of the effects obtained when the vanadium compound and the magnesium compound are present alone. That is, the synergistic effect is obtained by containing the vanadium compound and the magnesium compound at the same time, and extremely excellent chemical resistance, particularly very excellent alkali resistance can be obtained.

前述したように、本実施形態に係るプレコート金属板においては、プライマー層内のめっき金属板に近い領域に、バナジウム化合物およびマグネシウム化合物が集中的に分布し、それぞれが一定以上の濃度となっていることが重要である。即ち、プライマー層内で、プライマー層の膜厚方向断面の下側表面(めっき金属板とプライマー層との界面)から膜厚方向に1.0μm以内の領域を、EPMA(Electron Probe Micro Analyzer)マッピングにより観察したとき、バナジウム元素の検出濃度が0.6%未満である領域が膜厚方向と垂直な方向(平面方向)に2.0μm以上連続して存在せず、かつ、マグネシウム元素の検出濃度が3.0%未満の領域が膜厚方向と垂直な方向に2.0μm以上連続して存在しない。   As described above, in the precoated metal plate according to this embodiment, the vanadium compound and the magnesium compound are intensively distributed in a region near the plated metal plate in the primer layer, and each has a concentration of a certain level or more. This is very important. That is, within the primer layer, the region within 1.0 μm in the film thickness direction from the lower surface (interface between the plated metal plate and the primer layer) of the primer layer in the film thickness direction cross section is mapped to EPMA (Electron Probe Micro Analyzer). When observed by the above, a region where the detected concentration of vanadium element is less than 0.6% does not exist continuously in a direction perpendicular to the film thickness direction (plane direction) of 2.0 μm or more, and the detected concentration of magnesium element Is less than 3.0 μm in the direction perpendicular to the film thickness direction.

バナジウム化合物およびマグネシウム化合物はプライマー層内では、粒子として存在しており、これらの化合物が疎な部分では各元素濃度が低く、十分な耐食性及び耐薬品性が得られない。バナジウム元素の濃度(EPMAマッピングよって得られる検出濃度)が0.6%未満、またはマグネシウム元素の濃度(検出濃度)が3.0%未満の領域では、バナジウム化合物およびマグネシウム化合物から放出されるバナジン酸イオン及びマグネシウムイオンの濃度が、耐薬品性及び耐食性を確保するには不十分となる。
つまり、プライマー層の下側表面から膜厚方向に1.0μm以内の領域を、EPMAマッピングにより観察したとき、バナジウム元素の検出濃度が0.6%未満の領域またはマグネシウム元素の検出濃度3.0%未満の領域が、平面方向(膜厚方向と垂直な(直交する)方向)に2.0μm以上連続して存在する場合、その部分はバナジウム化合物およびマグネシウム化合物の存在が疎な部分であり、バナジン酸イオンまたはマグネシウムイオンが十分にめっき表面に供給されないので、十分な耐食性及び耐薬品性が得られない。そのため、本実施形態に係るプレコート金属板のプライマー層では、プライマー層の下側表面から膜厚方向に1.0μm以内の領域において、バナジウム元素の検出濃度が0.6%未満の領域、マグネシウム元素の検出濃度3.0%未満の領域のいずれも、平面方向(膜厚方向と垂直な方向)に2.0μm以上連続して存在しないように制御されている。
The vanadium compound and the magnesium compound are present as particles in the primer layer, and the concentration of each element is low in a portion where these compounds are sparse, and sufficient corrosion resistance and chemical resistance cannot be obtained. In the region where the concentration of vanadium (detected concentration obtained by EPMA mapping) is less than 0.6%, or the concentration of magnesium element (detected concentration) is less than 3.0%, vanadic acid released from vanadium compounds and magnesium compounds The concentration of ions and magnesium ions is insufficient to ensure chemical resistance and corrosion resistance.
That is, when the region within 1.0 μm in the film thickness direction from the lower surface of the primer layer is observed by EPMA mapping, the region where the detected concentration of vanadium element is less than 0.6% or the detected concentration of magnesium element is 3.0. % Region is present in a plane direction (direction perpendicular to (orthogonal to the film thickness direction) 2.0 μm or more, the portion is a portion where the vanadium compound and the magnesium compound are sparse, Since vanadate ions or magnesium ions are not sufficiently supplied to the plating surface, sufficient corrosion resistance and chemical resistance cannot be obtained. Therefore, in the primer layer of the precoated metal plate according to the present embodiment, in the region within 1.0 μm in the film thickness direction from the lower surface of the primer layer, the region where the detected concentration of vanadium element is less than 0.6%, the magnesium element Any region having a detected concentration of less than 3.0% is controlled so as not to continuously exist in a plane direction (direction perpendicular to the film thickness direction) of 2.0 μm or more.

EPMAマッピングによりバナジウム元素およびマグネシウム元素濃度を測定する方法は以下のとおりである。
対象とするプレコート金属板を適当な大きさに切断して板厚方向断面が見えるように樹脂に埋め込み、断面を研磨し、その後、断面のプライマー層のEPMAマッピング分析を、プライマー層の膜厚方向と直交する方向に20μm以上の範囲に対して、倍率6000倍で行う(加速電圧15kV)。検出対象元素としてVおよびMgを選択し、各元素の存在位置および元素濃度のマッピングを行う。
本実施形態に係るプレコート金属板のプライマー層断面内のバナジウム化合物の分布およびマグネシウム化合物の分布をそれぞれ示すEPMAマッピング写真(倍率6000倍)の一例を図2A、図2Bに、これらをトレースした図を、図3A、図3Bに示す。図2A、図2Bでは、マッピングの色で示された濃度とともに、平面方向に2.0μm以下の間隔で、詳細に測定した検出濃度を併記している。図2A、図2Bに示すように、本実施形態に係るプレコート金属板のプライマー層では、バナジウム元素の検出濃度が0.6%未満の領域も、マグネシウム元素の検出濃度3.0%未満の領域も、いずれも平面方向(膜厚方向と直角方向)に2.0μm以上連続して存在していない。
The method for measuring the vanadium element and magnesium element concentrations by EPMA mapping is as follows.
Cut the target pre-coated metal plate into an appropriate size and embed it in a resin so that the cross section in the plate thickness direction can be seen, polish the cross section, and then perform EPMA mapping analysis of the primer layer in the cross section. Is performed at a magnification of 6000 times (acceleration voltage 15 kV) in a range of 20 μm or more in a direction orthogonal to the direction of the angle. V and Mg are selected as detection target elements, and the location of each element and the element concentration are mapped.
Examples of EPMA mapping photographs (magnification of 6000 times) showing the distribution of vanadium compound and magnesium compound in the primer layer cross section of the precoated metal sheet according to this embodiment are shown in FIGS. 3A and 3B. In FIG. 2A and FIG. 2B, the detected density measured in detail at the interval of 2.0 μm or less in the plane direction is shown together with the density indicated by the mapping color. As shown in FIGS. 2A and 2B, in the primer layer of the precoated metal plate according to this embodiment, the region where the vanadium element detection concentration is less than 0.6% is also the region where the magnesium element detection concentration is less than 3.0%. None of them exist continuously in a plane direction (perpendicular to the film thickness direction) of 2.0 μm or more.

プライマー層の断面の下側表面から1.0μm以内の領域にバナジウム化合物およびマグネシウム化合物の微細な粒子が集中的に分布していることにより、各イオンの発生源となるバナジウム化合物およびマグネシウム化合物がめっき近傍に密に存在することになる。この場合、これらの化合物から放出されたバナジン酸イオン及びマグネシウムイオンはいずれも速やかにめっき表面に到達することができる。これにより、薬品が浸入した際に、めっき表面が浸入した薬品で侵される前に、めっき表面に緻密なバリア層を迅速に形成して、浸入した薬品がめっき表面を浸食するのを抑制することができる。この結果、プレコート金属板に非常に優れた耐薬品性を付与することができる。プライマー層の上部領域に存在するバナジウム化合物やマグネシウム化合物も酸またはアルカリ成分を含む水に対して溶解し、バナジン酸イオン、マグネシウムイオンを放出する。しかしながら、めっき表面からの距離が遠い場合、放出されたバナジン酸イオン、マグネシウムイオンはほとんどがプライマー層中に拡散し、めっき表面に到達する濃度はごく小さくなるので、耐薬品性向上への寄与はごく小さいと考えられる。   Vanadium compounds and magnesium compounds, which are the source of each ion, are plated due to the concentrated distribution of fine particles of vanadium compounds and magnesium compounds in the region within 1.0 μm from the lower surface of the primer layer cross section. It will be in close proximity. In this case, both vanadate ions and magnesium ions released from these compounds can quickly reach the plating surface. As a result, when a chemical enters, before the plating surface is invaded by the infiltrated chemical, a dense barrier layer is quickly formed on the plating surface to prevent the invading chemical from eroding the plating surface. Can do. As a result, very excellent chemical resistance can be imparted to the precoated metal sheet. Vanadium compounds and magnesium compounds existing in the upper region of the primer layer are also dissolved in water containing acid or alkali components, and vanadate ions and magnesium ions are released. However, when the distance from the plating surface is far, most of the released vanadate and magnesium ions diffuse into the primer layer, and the concentration reaching the plating surface is very small. It is considered very small.

プライマー層の断面の下側表面から1.0μm以内の領域に、バナジウム化合物およびマグネシウム化合物の微細な粒子を集中的に分布させることにより、耐薬品性の向上に加えて、耐食性もさらに向上する。このことは、後で説明する実施例の結果によって実証されている。この理由は、明らかではないが、上層皮膜およびプライマー層に傷が付き、めっき表面が傷つけられた場合であっても、プライマー層の断面の下側表面から1.0μm以内の領域に、集中して存在するバナジウム化合物およびマグネシウム化合物から放出されたバナジン酸イオンとマグネシウムイオンとが、直ちに傷つけられためっき表面を覆うことによるためであると考えられる。   In addition to improving chemical resistance, corrosion resistance is further improved by intensively distributing fine particles of the vanadium compound and magnesium compound in a region within 1.0 μm from the lower surface of the primer layer cross section. This is demonstrated by the results of the examples described later. The reason for this is not clear, but even when the upper layer film and the primer layer are scratched and the plating surface is damaged, it is concentrated in a region within 1.0 μm from the lower surface of the primer layer cross section. This is considered to be because vanadate ions and magnesium ions released from vanadium compounds and magnesium compounds present immediately cover the damaged plating surface.

本実施形態に係るプレコート金属板のプライマー層では、上述したバナジウム化合物及びマグネシウム化合物以外の防錆顔料を含んでもよい。例えば、トリポリリン酸アルミニウム、カルシウムイオン交換シリカ、シリカ等の防錆顔料を挙げることができる。また必要に応じて、沈降性硫酸バリウム、クレー等の体質顔料や、酸化チタン等の着色顔料をさらに含有してもよい。   The primer layer of the precoated metal plate according to the present embodiment may include a rust preventive pigment other than the vanadium compound and the magnesium compound described above. For example, rust preventive pigments such as aluminum tripolyphosphate, calcium ion exchange silica, and silica can be used. Moreover, you may further contain extender pigments, such as sedimentation barium sulfate and a clay, and coloring pigments, such as a titanium oxide, as needed.

顔料粒子(バナジウム化合物である顔料粒子、マグネシウム化合物である顔料粒子、及びそれ以外の顔料粒子)の合計含有量は、プライマー層の全固形分質量に対して、15〜70質量%であることが好ましい。含有量が15質量%未満であると、塗膜の剛性と凝集力とが低下することにより、鋼板のプレス加工の際に塗膜表面が金型と擦れた時に塗膜剥離が発生(塗膜齧り)しやすくなるため、好ましくない。また、合計含有量が70質量%を超えると、加工性が低下するので、好ましくない。耐食性、耐薬品性および加工性のバランスの観点から、20〜50質量%がより好ましい。   The total content of pigment particles (pigment particles that are vanadium compounds, pigment particles that are magnesium compounds, and other pigment particles) is 15 to 70% by mass with respect to the total solid mass of the primer layer. preferable. When the content is less than 15% by mass, the rigidity and cohesive strength of the coating film are reduced, so that the coating film is peeled off when the coating film surface is rubbed with the mold during the press working of the steel sheet (coating film This is not preferable because it is easy to beat. Moreover, since workability will fall when total content exceeds 70 mass%, it is unpreferable. 20-50 mass% is more preferable from a viewpoint of the balance of corrosion resistance, chemical resistance, and workability.

プライマー層中の顔料粒子の大きさは、全顔料粒子の膜厚方向の長径の最大がプライマー層の膜厚の80%以下となることが好ましい。薬品は顔料とバインダー樹脂との界面に沿って浸入しやすいと考えられる。そのため、膜厚方向にプライマー層厚の80%を超える大きな長径を有する顔料が存在すると、プライマー層を顔料が上下に貫通するのに近い形態となる場合があり、局部的に薬品の浸入が促進されるおそれがある。この場合、薬品が侵入した位置が膨れの起点となり、耐薬品性が低下すると考えられる。この観点から、顔料粒子の膜厚方向の最大長径がプライマー層の膜厚の60%以下となることが、より好ましい。   The size of the pigment particles in the primer layer is preferably such that the maximum major axis in the film thickness direction of all pigment particles is 80% or less of the film thickness of the primer layer. It is considered that the chemical easily enters along the interface between the pigment and the binder resin. Therefore, if there is a pigment with a large major axis exceeding 80% of the primer layer thickness in the film thickness direction, it may become a form close to the pigment penetrating the primer layer up and down, and the penetration of chemicals locally accelerates. There is a risk of being. In this case, it is considered that the position where the chemical has entered becomes the starting point of swelling and the chemical resistance is lowered. From this viewpoint, it is more preferable that the maximum major axis in the film thickness direction of the pigment particles is 60% or less of the film thickness of the primer layer.

プライマー層中の顔料の膜厚方向の最大長径は、以下の方法で求めることができる。
対象とするプレコート鋼板を適当な大きさに切断して板厚方向断面が見えるように樹脂に埋め込みし、断面を研磨し、その後、断面のプライマー層のSEM画像を倍率6000倍で撮影する。SEM画像上で鋼板の平面方向に100μmを測定範囲とし、測定範囲内に存在する全ての顔料のうち、プライマー層の膜厚方向の粒径(該顔料が真円でない場合は、該顔料の占める範囲の基板から最も近い位置から遠い位置までの距離)が最も大きな顔料の膜厚方向の粒径を、プライマー層に含有される全顔料の最大長径と定義する。複数個の顔料が凝集している場合はこれを1個とみなして最大長径を測定する。
The maximum major axis in the film thickness direction of the pigment in the primer layer can be determined by the following method.
The target pre-coated steel sheet is cut into an appropriate size, embedded in a resin so that the cross section in the thickness direction can be seen, the cross section is polished, and then an SEM image of the primer layer in the cross section is taken at a magnification of 6000 times. On the SEM image, the measurement range is 100 μm in the plane direction of the steel sheet, and among all the pigments existing within the measurement range, the particle size in the film thickness direction of the primer layer (if the pigment is not a perfect circle, the pigment occupies The particle diameter in the film thickness direction of the pigment having the largest (distance from the closest position to the far position from the substrate in the range) is defined as the maximum major axis of all the pigments contained in the primer layer. When a plurality of pigments are aggregated, this is regarded as one and the maximum major axis is measured.

プライマー層の膜厚は、3〜15μmであることが好ましい。膜厚が3μm未満であると、十分な耐食性および耐薬品性が得られないので好ましくない。一方、膜厚が15μmを超えると、加工性が低下するので好ましくない。耐食性、耐薬品性、および加工性の良好なバランスの観点から、プライマー層の膜厚は、4〜10μmの範囲がより好ましい。   The thickness of the primer layer is preferably 3 to 15 μm. A film thickness of less than 3 μm is not preferable because sufficient corrosion resistance and chemical resistance cannot be obtained. On the other hand, if the film thickness exceeds 15 μm, the workability deteriorates, which is not preferable. From the viewpoint of a good balance of corrosion resistance, chemical resistance, and workability, the thickness of the primer layer is more preferably in the range of 4 to 10 μm.

プライマー層に含まれるバインダー樹脂は、特に限定されるものではない。例えば、高分子ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ふっ素樹脂、或いはこれらの変性樹脂などのフィルム形成性樹脂成分を、ブチル化メラミン樹脂、メチル化メラミン樹脂、ブチルメチル混合メラミン樹脂、尿素樹脂、イソシアネート樹脂やこれらの混合系の架橋剤成分により、加熱により架橋させたもの等を用いることができる。或いは電子線硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂などを用いてもよい。これらのバインダー樹脂に用いる架橋剤としては、イソシアネート樹脂の硬化剤を用いることが特に好ましい。例えば、ポリエステル樹脂からなるフィルム形成性樹脂成分を、イソシアネート樹脂の架橋剤成分により、加熱により架橋させたものを用いることが好ましい。イソシアネート硬化により形成された塗膜は、架橋点が緻密なウレタン結合となるとともに、めっき金属板のめっき表面に存在する水酸基(−OH)と反応し、めっき金属板との密着性を向上させる効果が得られることで、耐薬品性が良好な樹脂が得られるからである。
バインダー樹脂がイソシアネート硬化であることを確認する方法としては、対象とするプレコート金属板を適当な大きさに切断して樹脂埋め込みし、断面方向を研磨し、その後、断面のプライマー層皮膜を顕微FT−IR等の方法によりIR測定を行い、1550cm-1近辺のウレタン結合の吸収や、2260cm-1付近に現れるイソシアネート由来のC=N吸収ピークを確認することで判断できる。
The binder resin contained in the primer layer is not particularly limited. For example, film-forming resin components such as polymer polyester resin, polyester resin, acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, fluorine resin, or modified resins thereof, butylated melamine resin, methylated melamine resin, butylmethyl mixed melamine resin Further, it is possible to use a resin crosslinked by heating with a urea resin, an isocyanate resin, or a mixed crosslinking agent component thereof. Alternatively, an electron beam curable resin, an ultraviolet curable resin, or the like may be used. As the crosslinking agent used for these binder resins, it is particularly preferable to use a curing agent for isocyanate resins. For example, it is preferable to use a film-forming resin component made of a polyester resin that is crosslinked by heating with a crosslinking agent component of an isocyanate resin. The coating film formed by isocyanate curing has the effect of improving the adhesion to the plated metal plate by reacting with the hydroxyl group (—OH) present on the plated surface of the plated metal plate while the crosslinking point becomes a dense urethane bond. This is because a resin having good chemical resistance can be obtained.
As a method for confirming that the binder resin is isocyanate-cured, the target pre-coated metal plate is cut to an appropriate size, embedded in the resin, the cross-sectional direction is polished, and then the primer layer film of the cross-section is microscopically FTed. It can be judged by performing IR measurement by a method such as -IR and confirming the absorption of urethane bonds around 1550 cm -1 and the C = N absorption peak derived from isocyanate appearing around 2260 cm -1 .

硬化剤として使用するイソシアネート樹脂としては、IPDI(イソホロンジイソシアネート)、TDI(トリレンジイソシアネート)、MDI(4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート),HMDI(ヘキサメチレンジイソシアネート)、水素化MDI、水素化XDI(キシリレンジイソシアネート)、水素化TDI等に代表される各種のイソシアネートの一量体、二量体、三量体及びこれらのイソシアネートを骨格に持つプレポリマーを、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール、フェノール、クレゾール、クロロフェノール、ニトロフェノール、ヒドロフェノール、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル、マロン酸エチル、ラクタム、ホスゲン、1−クロロ−2プロパノール、MEKオキシム類等に代表されるブロック剤でブロックしたものが挙げられる。ただし、イソシアネート樹脂の種類やブロック剤の種類は、上記のものに限定されるものではない。ラクタムブロックMDI、MEKオキシムブロックIPDIが特に好ましい。   As isocyanate resins used as curing agents, IPDI (isophorone diisocyanate), TDI (tolylene diisocyanate), MDI (4,4'-diphenylmethane diisocyanate), HMDI (hexamethylene diisocyanate), hydrogenated MDI, hydrogenated XDI (xylylene) Diisocyanates), dimers, dimers, trimers of various isocyanates typified by hydrogenated TDI, etc., and prepolymers having these isocyanates in the skeleton as methanol, ethanol, butanol, propanol, phenol, cresol Chlorophenol, nitrophenol, hydrophenol, acetylacetone, ethyl acetoacetate, ethyl malonate, lactam, phosgene, 1-chloro-2propanol, MEK oximes and the like Those blocks are mentioned click agent. However, the type of isocyanate resin and the type of blocking agent are not limited to those described above. Lactam block MDI and MEK oxime block IPDI are particularly preferred.

本実施形態に係るプレコート金属板のプライマー層は、防錆顔料、体質顔料、バインダー樹脂以外に、着色剤、粘度調整剤、レベリング剤、消泡剤、紫外線吸収剤等の添加剤を含んでもよい。   The primer layer of the pre-coated metal plate according to this embodiment may contain additives such as a colorant, a viscosity modifier, a leveling agent, an antifoaming agent, and an ultraviolet absorber in addition to the rust preventive pigment, extender pigment, and binder resin. .

<上層皮膜>
本実施形態に係るプレコート金属板では、プライマー層の上に上層皮膜を有する。この上層皮膜は、用途に応じた、バインダー樹脂、着色顔料を含有するものであれば、特に制限されない。上層皮膜は、通常のプレコート鋼板の上層皮膜と同様に1層又は複数層の皮膜とすればよい。
<Upper layer film>
In the precoat metal plate which concerns on this embodiment, it has an upper film | membrane on a primer layer. The upper layer film is not particularly limited as long as it contains a binder resin and a color pigment according to the application. The upper layer film may be a single-layer or multi-layer film as with the upper layer film of a normal precoated steel sheet.

上層皮膜のバインダー樹脂としては、特に限定されるものではない。例えば、高分子ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ふっ素樹脂、或いはこれらの変性樹脂などのフィルム形成性樹脂成分を、ブチル化メラミン樹脂、メチル化メラミン樹脂、ブチルメチル混合メラミン樹脂、尿素樹脂、イソシアネート樹脂やこれらの混合系の架橋剤成分により、加熱により架橋させたもの等を用いることができる。或いは電子線硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂などを用いてもよい。これらの樹脂は単独でも、2種以上を混合して用いてもよい。   The binder resin for the upper film is not particularly limited. For example, film-forming resin components such as polymer polyester resin, polyester resin, acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, fluorine resin, or modified resins thereof, butylated melamine resin, methylated melamine resin, butylmethyl mixed melamine resin Further, it is possible to use a resin crosslinked by heating with a urea resin, an isocyanate resin, or a mixed crosslinking agent component thereof. Alternatively, an electron beam curable resin, an ultraviolet curable resin, or the like may be used. These resins may be used alone or in combination of two or more.

上層皮膜の着色顔料としては、公知の無機及び有機着色顔料を用いることができ、無機着色顔料としては酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、カオリンクレー、カーボンブラック、酸化鉄等を用いることができ、有機着色顔料としてはハンザエロー、ピラゾロンオレンジ、フタロシアニン、アゾ系顔料等を用いることができる。   As the coloring pigment for the upper layer film, known inorganic and organic coloring pigments can be used. As the inorganic coloring pigment, titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, calcium carbonate, barium sulfate, alumina, kaolin clay, carbon black, oxidation Iron or the like can be used, and as the organic coloring pigment, Hansa Yellow, pyrazolone orange, phthalocyanine, azo pigment, or the like can be used.

上層皮膜の厚みは、乾燥膜厚として5〜50μmであることが好ましい。5μm未満では耐薬品性や耐食性が低下することが懸念されるばかりでなく、色の隠蔽性が低下し、意匠性が十分に得られない。また乾燥膜厚が50μmを超えると加工性が悪くなる。上層皮膜の厚みは、10〜25μmであることがより好ましい。   The thickness of the upper film is preferably 5 to 50 μm as a dry film thickness. If it is less than 5 μm, not only is the chemical resistance and the corrosion resistance lowered, but the color concealment property is lowered and the design property cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the dry film thickness exceeds 50 μm, workability deteriorates. The thickness of the upper film is more preferably 10 to 25 μm.

本実施形態に係るプレコート金属板は、製造方法によらず、上述の構成を有していれば、その効果が得られる。しかしながら、例えば以下のような工程を含む製造方法によれば、安定して得られるので好ましい。   The pre-coated metal plate according to the present embodiment can obtain the effect as long as it has the above-described configuration regardless of the manufacturing method. However, for example, a production method including the following steps is preferable because it can be obtained stably.

<プライマー層の形成工程>
めっき金属板上に、必要に応じて公知の方法で化成処理を行って化成処理皮膜を形成し、その後、プライマー層形成用塗布液を塗布し、加熱乾燥してプライマー層を形成する。
化成処理は、公知の非クロメート型処理が広く使用できるが、特に、タンニン酸およびシランカップリング剤を含有する処理液を、乾燥膜重量で10〜1000mg/mとなるように塗布・乾燥させることにより、きわめて高い塗膜密着性が得られるので好ましい。
<Primer layer formation process>
If necessary, a chemical conversion treatment is performed on the plated metal plate by a known method to form a chemical conversion coating, and then a primer layer forming coating solution is applied and dried by heating to form a primer layer.
As the chemical conversion treatment, known non-chromate type treatments can be widely used. In particular, a treatment liquid containing tannic acid and a silane coupling agent is applied and dried so that the dry film weight is 10 to 1000 mg / m 2 . This is preferable because extremely high film adhesion can be obtained.

[プライマー層形成用塗布液]
プライマー層を形成するための塗布液は、溶剤、上述したバインダー樹脂成分、並びに、バナジウム化合物およびマグネシウム化合物を含む顔料を含んで成ることが好ましい。これらの成分以外にも、レベリング剤、消泡剤、着色剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等の添加剤を含んでもよい。
[Coating liquid for primer layer formation]
The coating liquid for forming the primer layer preferably comprises a solvent, the binder resin component described above, and a pigment containing a vanadium compound and a magnesium compound. In addition to these components, additives such as a leveling agent, an antifoaming agent, a colorant, a viscosity modifier, and an ultraviolet absorber may be included.

前述のようにプライマー層の下部領域(めっき金属板とプライマー層との界面から膜厚方向に1.0μm以内の領域)からバナジウム元素およびマグネシウム元素が密に検出されるようにするためには、プライマー層を形成するための塗布液がめっき金属板表面に塗布され、その後加熱乾燥される工程で、塗布液中のバナジウム化合物およびマグネシウム化合物の顔料粒子をめっき金属板との界面の方向に移動させて、バナジウム化合物およびマグネシウム化合物を局在化させることが有効である。バナジウム化合物およびマグネシウム化合物を含む顔料粒子はいずれも無機顔料でありその表面エネルギーはバインダー樹脂よりも十分に高い。そのため、顔料粒子が塗布液中で十分に自由に移動できる状態に制御することで、一連の工程の中で、対流により表面張力が相対的に低いバインダー樹脂成分がプライマー層の表層方向に移動し、顔料粒子がプライマー層の下部領域に局在化する。
上述の顔料粒子が塗布液中で十分に自由に移動できる状態とするために、プライマー層を形成するための塗布液の粘度を、岩田カップ式粘度計で20秒〜50秒の範囲内とすることが望ましい。塗布液の粘度は、溶剤添加量により調整できる。塗布液の粘度が50秒よりも高粘度の場合、塗布液内でのバナジウム化合物およびマグネシウム化合物を含む顔料粒子が自由に移動することができず、結果として乾燥後のプライマー層中の下部領域からバナジウム元素およびマグネシウム元素が密に検出されない。一方、塗布液の粘度が20秒よりも低粘度では、塗布液中の溶剤比率が高すぎ、乾燥工程でいわゆる「わき」と呼ばれる塗膜中に気泡が残留する塗装欠陥が発生するため、製造条件として好ましくない。
As described above, in order to detect vanadium element and magnesium element densely from the lower area of the primer layer (area within 1.0 μm in the film thickness direction from the interface between the plated metal plate and the primer layer) In the process where the coating solution for forming the primer layer is applied to the surface of the plated metal plate and then heated and dried, the pigment particles of the vanadium compound and magnesium compound in the coating solution are moved in the direction of the interface with the plated metal plate. Thus, it is effective to localize the vanadium compound and the magnesium compound. The pigment particles containing the vanadium compound and the magnesium compound are both inorganic pigments, and the surface energy thereof is sufficiently higher than that of the binder resin. Therefore, by controlling the pigment particles so that they can move freely in the coating solution, the binder resin component with a relatively low surface tension moves in the direction of the surface of the primer layer due to convection in a series of steps. The pigment particles are localized in the lower region of the primer layer.
In order to make the above-mentioned pigment particles move sufficiently freely in the coating solution, the viscosity of the coating solution for forming the primer layer is set within a range of 20 seconds to 50 seconds with an Iwata cup viscometer. It is desirable. The viscosity of the coating solution can be adjusted by the amount of solvent added. When the viscosity of the coating solution is higher than 50 seconds, the pigment particles containing the vanadium compound and the magnesium compound in the coating solution cannot freely move, and as a result, from the lower region in the primer layer after drying. Vanadium and magnesium elements are not densely detected. On the other hand, when the viscosity of the coating solution is lower than 20 seconds, the solvent ratio in the coating solution is too high, and a coating defect in which bubbles remain in the coating called so-called “waki” occurs in the drying process. It is not preferable as a condition.

前述の濃度範囲に制御した塗布液の塗布方法は特に限定されないが、浸漬法、カーテンフロー法、ロールコート法、バーコート法、静電法、刷毛塗り法、T−ダイ法、ラミネート法など,任意の方法を用いることができる。塗布液の乾燥方法としては、加熱工程で原板側からの加熱により塗布液中の対流を積極的に発生させ、バナジウム化合物顔料およびマグネシウム化合物顔料の局在化を促すことのできる高周波誘導加熱、あるいは高周波誘導加熱を複合化した加熱方式が望ましい。   Although the coating method of the coating liquid controlled to the above-mentioned concentration range is not particularly limited, the dipping method, curtain flow method, roll coating method, bar coating method, electrostatic method, brush coating method, T-die method, laminating method, etc. Any method can be used. As a drying method of the coating liquid, high-frequency induction heating that can actively generate convection in the coating liquid by heating from the original plate side in the heating step and promote localization of the vanadium compound pigment and the magnesium compound pigment, or A heating method that combines high-frequency induction heating is desirable.

<上層皮膜の形成工程>
上記プライマー層が形成されためっき金属板に、上層皮膜用塗布液を塗布した後、加熱乾燥して上層皮膜を形成する。上層皮膜が複数ある場合は、さらにこの工程繰り返してプレコート金属板を製造する。上層皮膜の塗布方法に関しては、特に制限はなく、例えば、浸漬法、カーテンフロー法、ロールコート法、バーコート法、静電法、刷毛塗り法、T−ダイ法、ラミネート法、スプレー法などが挙げられる。また、ウェット・オン・ウェットコート法や多層同時コート法を用いることもできる。
<Formation process of upper film>
An upper layer coating solution is applied to the plated metal plate on which the primer layer is formed, and then heated and dried to form an upper layer coating. When there are a plurality of upper layer films, this process is further repeated to produce a precoated metal sheet. There are no particular restrictions on the method for applying the upper layer film, and examples include immersion method, curtain flow method, roll coating method, bar coating method, electrostatic method, brush coating method, T-die method, laminating method, and spraying method. Can be mentioned. Also, a wet-on-wet coating method or a multilayer simultaneous coating method can be used.

乾燥方法としては、熱風、近赤外線、遠赤外線、高周波誘導加熱やこれらの複合による加熱法など、任意の方法が適用可能である。   As a drying method, any method such as hot air, near infrared rays, far infrared rays, high frequency induction heating, or a heating method using a combination thereof can be applied.

以下、本発明を、実施例を用いて説明する。実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得る。
実施例(本発明例)および比較例で使用した、めっき金属板、プライマー層、上層皮膜の内容を表1〜表4及び以下に示す。
Hereinafter, the present invention will be described using examples. The conditions in the examples are one condition example adopted to confirm the feasibility and effects of the present invention, and the present invention is not limited to this one condition example. The present invention can adopt various conditions as long as the object of the present invention is achieved without departing from the gist of the present invention.
The contents of the plated metal plate, the primer layer, and the upper layer film used in Examples (Examples of the present invention) and Comparative Examples are shown in Tables 1 to 4 and below.

<めっき金属板>
SD:Zn−11%Al−3%Mg−0.2%Si合金めっき鋼板(板厚:0.6mm、めっき付着量:片面当たり40g/m2
GI:溶融亜鉛めっき鋼板(板厚:0.6mm、めっき付着量:片面当たり40g/m2
これらの原板の表裏面をアルカリ脱脂した後、クロメートフリー化成処理液(シランカップリング剤、タンニン酸、シリカ、及びポリエステル樹脂混合系)により化成処理(付着量:片面100mg/m2)してから使用した。めっき層は金属板の両面に形成した。
<Plating metal plate>
SD: Zn-11% Al-3% Mg-0.2% Si alloy-plated steel sheet (plate thickness: 0.6 mm, plating adhesion: 40 g / m 2 per side)
GI: Hot-dip galvanized steel sheet (plate thickness: 0.6 mm, plating coverage: 40 g / m 2 per side)
After alkali degreasing the front and back surfaces of these original plates, after chemical conversion treatment (adhesion amount: 100 mg / m 2 on one side) with a chromate-free chemical conversion treatment solution (a silane coupling agent, tannic acid, silica, and polyester resin mixed system) used. The plating layer was formed on both surfaces of the metal plate.

<プライマー層>
化成処理されためっき金属板の片面にプライマー層を形成した。実施例および比較例に用いたプライマー層のバインダー樹脂に使用したフィルム形成性樹脂成分および硬化剤は、以下のとおりである。
<Primer layer>
A primer layer was formed on one side of the chemically treated plated metal plate. The film-forming resin component and the curing agent used for the binder resin of the primer layer used in Examples and Comparative Examples are as follows.

(フィルム形成性樹脂成分)
・ポリエステル樹脂「バイロン300」(東洋紡社製;Tg7℃、数平均分子量26000、水酸基価4、酸価2以下)
(Film-forming resin component)
Polyester resin “Byron 300” (Toyobo Co., Ltd .; Tg 7 ° C., number average molecular weight 26000, hydroxyl value 4, acid value 2 or less)

(硬化剤)
・メラミン樹脂「サイメル235」(三井化学社製;メトキシ/ブトキシ混合変性メラミン樹脂)
・イソシアネート「コロネート2536」(日本ポリウレタン工業社製;ラクタムブロック/メチレンジイソシアネート(MDI))
フィルム形成性樹脂成分と硬化剤の混合比率は、硬化剤がメラミン樹脂の場合は80対20、硬化剤がイソシアネートの場合は90対10(いずれも固形分重量比率)とした。
(Curing agent)
Melamine resin “Cymel 235” (Mitsui Chemicals Co., Ltd .; methoxy / butoxy mixed modified melamine resin)
・ Isocyanate “Coronate 2536” (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd .; lactam block / methylene diisocyanate (MDI))
The mixing ratio of the film-forming resin component and the curing agent was 80 to 20 when the curing agent was a melamine resin, and 90 to 10 when the curing agent was an isocyanate (both solid content weight ratio).

実施例および比較例に用いたプライマー層に使用したバナジウム化合物顔料およびマグネシウム化合物顔料、その他防錆顔料は以下のとおりである。
A:バナジン酸カルシウム
B:バナジン酸マグネシウム
C:バナジン酸カルシウム−マグネシウム
D:酸化マグネシウム
E:Caイオン交換シリカ(グレース社製:シールデックスC303)
F:リン酸アルミ(テイカ社製:K−ホワイト#82)
表1中、顔料濃度が斜体で示されているものは、粒径1.0μm未満の顔料を除去して使用したことを示している。
The vanadium compound pigment, the magnesium compound pigment, and other rust preventive pigments used in the primer layers used in Examples and Comparative Examples are as follows.
A: Calcium vanadate B: Magnesium vanadate C: Calcium vanadate-magnesium D: Magnesium oxide E: Ca ion exchange silica (Grace, Inc .: Shieldex C303)
F: Aluminum phosphate (manufactured by Teika: K-White # 82)
In Table 1, the pigment concentration shown in italics indicates that the pigment having a particle size of less than 1.0 μm was removed and used.

また、一部のプライマー層には、下記の顔料を下記の添加量(固形分重量%)で添加した。
G:硫酸バリウム(堺化学工業社製:沈降性硫酸バリウム100)5%
H:酸化チタン(石原産業社製:CR95)2%
Further, the following pigment was added to some primer layers in the following addition amount (solid content weight%).
G: Barium sulfate (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd .: precipitated barium sulfate 100) 5%
H: Titanium oxide (Ishihara Sangyo Co., Ltd .: CR95) 2%

上記のバインダー樹脂および顔料を種々選択し、表1に示すような顔料重量濃度(PWC)、組成比率にて混合・分散し、プライマー層形成用塗布液を作製した。その後、シクロヘキサノン、ソルベッソ150(炭化水素系有機溶剤)の1対1混合溶剤を添加して希釈し、所定の塗料粘度になるように調整した。   Various binder resins and pigments described above were selected and mixed and dispersed at the pigment weight concentration (PWC) and composition ratio as shown in Table 1 to prepare a primer layer forming coating solution. Thereafter, a one-to-one mixed solvent of cyclohexanone and Solvesso 150 (hydrocarbon organic solvent) was added and diluted to adjust to a predetermined paint viscosity.

作製した種々のプライマー層形成用塗布液を、化成処理を施した金属板の表面に種々の乾燥膜厚になるようにバーコーターで塗布し、PMT(到達板温度)215℃に45秒で到達する条件で、高周波誘導加熱オーブンにて乾燥させた。   The various primer layer forming coating solutions prepared were applied to the surface of the metal plate that had been subjected to chemical conversion treatment with a bar coater to achieve various dry film thicknesses, and reached a PMT (arrival plate temperature) of 215 ° C in 45 seconds. And dried in a high frequency induction heating oven.

<上層皮膜>
プライマー層を形成させた上に、プレコート用白色塗料(日本ペイント社製の高分子ポリエステル/ブチル化メラミン硬化型FLC7000塗料(酸化チタン白色顔料を固形分濃度で50質量%含有))を、種々の乾燥膜厚になるようにバーコーターで塗布し、PMT(到達板温度)230℃に45秒で到達する条件で熱風オーブンにて乾燥させた。
<Upper layer film>
After forming the primer layer, various white paints for pre-coating (polymer polyester / butylated melamine curable FLC7000 paint (Nitrogen white pigment containing 50% by mass in solid content concentration) manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) The film was applied with a bar coater so as to have a dry film thickness, and was dried in a hot air oven under the condition of reaching PMT (reach plate temperature) 230 ° C. in 45 seconds.

<裏面皮膜層>
全実施例および比較例に共通で、プレコート裏面用塗料(BASF社製RB02塗料)を、化成処理を施した金属板の裏面(プライマー層を形成しなかった面)に乾燥膜厚が5μmになるようにバーコーターで塗布し、PMT(到達板温度)230℃に45秒で到達する条件で、熱風オーブンにて乾燥した。
<Back film layer>
Common to all examples and comparative examples, the dry film thickness is 5 μm on the back surface (surface on which the primer layer is not formed) of the metal plate subjected to the chemical conversion treatment with the precoat back surface coating material (RB02 coating material manufactured by BASF). Then, it was coated with a bar coater and dried in a hot air oven under the condition that it reached PMT (reaching plate temperature) 230 ° C. in 45 seconds.

<めっき近傍領域でのバナジウム元素およびマグネシウム元素の連続検出性>
上記のように作製した実施例および比較例のプレコート金属板を15×20mmの大きさに切断して板厚方向が見えるように樹脂に埋め込み、断面を研磨し、その後、断面のプライマー層のEPMAマッピング分析を倍率6000倍で行った(加速電圧15kV)。プライマー層の断面の下側表面から膜厚方向に1.0μm以内の領域において、平面方向(膜厚と直交する方向)に20μmの範囲について、バナジウム元素の検出濃度が0.6%未満の領域、およびマグネシウム元素の検出濃度が3.0%未満の領域が、平面方向に2.0μm以上連続して存在するか否かを確認した。
<Continuous detectability of vanadium and magnesium elements in the vicinity of plating>
The precoated metal plates of Examples and Comparative Examples prepared as described above were cut into a size of 15 × 20 mm, embedded in resin so that the plate thickness direction could be seen, the cross section was polished, and then the EPMA of the cross section primer layer Mapping analysis was performed at a magnification of 6000 (acceleration voltage 15 kV). In the region within 1.0 μm in the film thickness direction from the lower surface of the primer layer cross section, in the range of 20 μm in the plane direction (direction orthogonal to the film thickness), the region where the detected concentration of vanadium element is less than 0.6% In addition, it was confirmed whether or not a region where the detected concentration of magnesium element was less than 3.0% was continuously present in the plane direction by 2.0 μm or more.

バナジウム元素の検出濃度が0.6%未満の領域、マグネシウム元素の検出濃度が3.0%未満の領域のそれぞれについて、平面方向に2.0μm以上連続して存在しない場合(密に検出される場合)をOK、平面方向に2.0μm以上連続して存在する場合(検出が疎である場合)をNGと評価した。   When the detection concentration of the vanadium element is less than 0.6% and the detection concentration of the magnesium element is less than 3.0%, when there is not continuously 2.0 μm or more in the plane direction (detected densely) Case) was evaluated as OK, and a case where 2.0 μm or more existed continuously in the plane direction (when detection was sparse) was evaluated as NG.

上述した方法で、プライマー層中の、バナジウム化合物、マグネシウム化合物の平均粒径、前顔料における膜厚方向の最大長径を求めた。   By the method described above, the average particle diameter of the vanadium compound and the magnesium compound in the primer layer and the maximum major axis in the film thickness direction of the previous pigment were determined.

<性能評価試験>
実施例および比較例のプレコート金属板を用い、耐食性(SST)、耐薬品性(耐酸性、耐アルカリ性)、および加工性(T曲げ)について評価を行った。以下に、各試験と評価の方法を示す。
<Performance evaluation test>
Using the precoated metal plates of Examples and Comparative Examples, the corrosion resistance (SST), chemical resistance (acid resistance, alkali resistance), and workability (T-bending) were evaluated. The test and evaluation methods are shown below.

耐食性(塩水噴霧試験(SST))
プレコート金属板から、70×150mmのサンプルを採取した、このサンプルの切断端面を塗装シールし、鋼板表面の塗膜にカッターナイフで鉄地に至るまでの深い傷をX形状に入れた試験片と、上下短辺を塗装シールし、左右2つの長辺が裏面側にバリが向く方向にシャーにて切断した試験片とを準備した。これらの試験片について、JIS K5600−7−1の方法で、960時間および1500時間、塩水噴霧試験を実施した。
Corrosion resistance (Salt spray test (SST))
A test piece in which a 70 × 150 mm sample was taken from a pre-coated metal plate, the cut end surface of this sample was painted and sealed, and a deep scratch until reaching the iron ground with a cutter knife was put on the coating film on the steel plate surface; A test piece was prepared by painting and sealing the upper and lower short sides and cutting with a shear so that the two long sides on the left and right face the burr on the back side. About these test pieces, the salt spray test was implemented by the method of JISK5600-7-1 for 960 hours and 1500 hours.

塩水噴霧試験終了後、Xカット部および切断端面部からの最大膨れ幅(Xカット部は片側)をルーペ観察にて測定した。評価基準は以下の通りとし、1を不合格とした。
4:2mm未満
3:2mm以上4mm未満
2:4mm以上6mm未満
1:6mm以上
After completion of the salt spray test, the maximum swollen width from the X-cut portion and the cut end surface portion (X cut portion on one side) was measured by magnifying observation. The evaluation criteria were as follows, and 1 was rejected.
4: Less than 2 mm 3: 2 mm or more and less than 4 mm 2: 4 mm or more and less than 6 mm 1: 6 mm or more

耐薬品性(耐酸性、及び耐アルカリ性)
サンプルサイズ50×50mmのプレコート金属板の切断端面および裏面をテフロン(登録商標)性粘着テープでシールした試験片を、耐酸性試験として5%硫酸に120時間、耐アルカリ性試験として5%水酸化ナトリウム水溶液に120時間浸漬した。試験終了後、塗膜の膨れの程度を評価した。
Chemical resistance (acid resistance and alkali resistance)
A test piece in which the cut end face and back face of a pre-coated metal plate having a sample size of 50 × 50 mm were sealed with a Teflon (registered trademark) adhesive tape was used in 5% sulfuric acid for 120 hours as an acid resistance test, and 5% sodium hydroxide as an alkali resistance test. It was immersed in an aqueous solution for 120 hours. After the test was completed, the degree of swelling of the coating film was evaluated.

評価基準は以下の通りとし、1を不合格とした。
4:全く膨れ無し
3:軽度の膨れ(膨れ面積率1%未満)
2:中程度の膨れ(膨れ面積率1〜10%未満)
1:重度の膨れ(膨れ面積率10%以上)
The evaluation criteria were as follows, and 1 was rejected.
4: No swelling at all 3: Mild swelling (blowing area ratio less than 1%)
2: Medium swelling (blowing area ratio of less than 1 to 10%)
1: Severe swelling (bulging area rate of 10% or more)

加工性(T曲げ)
T曲げ試験を行った。20℃にて、0T曲げを行い、加工部の亀裂および剥離の状態を10倍ルーペで観察し、以下のように評価し、1を不合格とした。
4:亀裂、剥離が全く見られない。
3:きわめて軽微な亀裂または剥離が見られる。
2:中程度の亀裂または剥離が見られる。
1:重度の亀裂または剥離が見られる。
Workability (T-bending)
A T-bend test was performed. 0T bending was performed at 20 ° C., and the state of cracks and delamination in the processed part was observed with a 10-fold loupe and evaluated as follows, with 1 being rejected.
4: No cracks or peeling.
3: Extremely slight cracking or peeling is observed.
2: A moderate crack or peeling is seen.
1: Severe cracking or peeling is observed.

評価結果を表3、表4に示す。実施例、比較例の主な評価結果の違いに関して説明する。
比較例1、2、3、4、6および7は、顔料粒子がバナジウム化合物、マグネシウム化合物のどちらか、あるいは両方を含有していない。そのため、プライマー層の断面の下側表面から膜厚方向に1.0μm以内の領域にバナジウム元素の検出濃度0.6%未満の領域が平面方向に2.0μm以上連続して存在せず、かつ、マグネシウム元素の検出濃度3.0%未満の領域が平面方向に2.0μm以上連続して存在しない、という条件を満たさなかった。その結果、耐薬品性、特に耐アルカリ性が低下した。また耐食性についても低かった。
バナジウム元素の検出濃度0.6%未満の領域が平面方向に2.0μm以上連続して存在せずかつマグネシウム元素の検出濃度3.0%未満の領域が平面方向に2.0μm以上連続して存在しないということは、測定範囲全体にわたって、バナジウム元素の検出濃度が0.6%以上の領域が2.0μm以下の間隔で存在し、かつ、マグネシウム元素の検出濃度3.0%以上の領域が2.0μm以下の間隔で存在することを意味する。
The evaluation results are shown in Tables 3 and 4. Differences in main evaluation results between the examples and comparative examples will be described.
In Comparative Examples 1, 2, 3, 4, 6, and 7, the pigment particles do not contain either the vanadium compound, the magnesium compound, or both. Therefore, a region with a vanadium element detection concentration of less than 0.6% does not continuously exist in the plane direction of 2.0 μm or more in the region within 1.0 μm in the film thickness direction from the lower surface of the cross section of the primer layer, and In addition, the condition that a region having a detected concentration of magnesium element of less than 3.0% does not continuously exist in a plane direction of 2.0 μm or more was not satisfied. As a result, chemical resistance, particularly alkali resistance, decreased. The corrosion resistance was also low.
The region where the vanadium element detection concentration is less than 0.6% does not continuously exist in the plane direction of 2.0 μm or more, and the region where the magnesium element detection concentration is less than 3.0% continues in the plane direction of 2.0 μm or more. The fact that there is no region where the detection concentration of vanadium element is 0.6% or more exists at intervals of 2.0 μm or less and the region where the detection concentration of magnesium element is 3.0% or more is present throughout the measurement range. It means that it exists at intervals of 2.0 μm or less.

比較例5は、バナジウム化合物、マグネシウム化合物の両方を含有するが、含有量が少なかった。その結果、プライマー層の断面の下側表面から膜厚方向に1.0μm以内の領域に、バナジウム元素の検出濃度0.6%未満の領域が平面方向に2.0μm以上連続して存在せずかつマグネシウム元素の検出濃度3.0%未満の領域が平面方向に2.0μm以上連続して存在しない、という条件を満たさなかった。その結果、耐薬品性、特に耐アルカリ性が良くない結果となっており、また耐食性についても低かった。   Comparative Example 5 contained both the vanadium compound and the magnesium compound, but the content was small. As a result, a region with a vanadium element detection concentration of less than 0.6% does not continuously exist in the plane direction of 2.0 μm or more in the region within 1.0 μm in the film thickness direction from the lower surface of the primer layer cross section. In addition, the condition that a region having a detected concentration of magnesium element of less than 3.0% does not continuously exist in the plane direction of 2.0 μm or more was not satisfied. As a result, the chemical resistance, particularly the alkali resistance, was poor, and the corrosion resistance was also low.

比較例8、9、および10は、バナジウム化合物およびマグネシウム化合物の粒径1.0μm未満を除去した顔料を使用した結果、含有するマグネシウム化合物の平均粒径が大きくなった。その結果、バナジウム元素の検出濃度0.6%未満の領域が平面方向に2.0μm以上連続して存在せずかつマグネシウム元素の検出濃度3.0%未満の領域が平面方向に2.0μm以上連続して存在しない、という条件を満たさず、耐薬品性、特に耐アルカリ性が低かった。   In Comparative Examples 8, 9, and 10, as a result of using the pigment from which the particle diameter of vanadium compound and magnesium compound was less than 1.0 μm was used, the average particle diameter of the contained magnesium compound was increased. As a result, the region where the vanadium element detection concentration is less than 0.6% does not continuously exist in the plane direction of 2.0 μm or more and the region where the magnesium element detection concentration is less than 3.0% is 2.0 μm or more in the plane direction. The condition that it does not exist continuously was not satisfied, and the chemical resistance, particularly alkali resistance, was low.

比較例11は、プライマー層形成用塗布液の粘度が高いことにより、塗布、乾燥工程で顔料の流動が十分に行われなかった。その結果、バナジウム元素の検出濃度0.6%未満の領域が平面方向に2.0μm以上連続して存在せずかつマグネシウム元素の検出濃度3.0%未満の領域が平面方向に2.0μm以上連続して存在しない、という条件を満たさなかった。そのため、耐薬品性、特に耐アルカリ性が低かった。   In Comparative Example 11, due to the high viscosity of the primer layer forming coating solution, the pigment did not flow sufficiently in the coating and drying steps. As a result, the region where the vanadium element detection concentration is less than 0.6% does not continuously exist in the plane direction of 2.0 μm or more and the region where the magnesium element detection concentration is less than 3.0% is 2.0 μm or more in the plane direction. The condition that it does not exist continuously was not satisfied. Therefore, chemical resistance, especially alkali resistance, was low.

実施例1〜42についてはいずれも、耐食性、耐薬品性、加工性ともに概ね良好であった。ただし、各種の条件によって性能に優劣の差が見られた。例えば、実施例15は、プライマー層のトータル顔料濃度が高く、また実施例17および18は、バナジウム化合物あるいはマグネシウム化合物の顔料濃度が高いことにより、結果としていずれもプライマー層のトータル顔料濃度が高くなり、加工性が低下する傾向が見られた。   In each of Examples 1 to 42, corrosion resistance, chemical resistance, and workability were all good. However, there were differences in performance depending on various conditions. For example, Example 15 has a high total pigment concentration in the primer layer, and Examples 17 and 18 have a high pigment concentration in the vanadium compound or magnesium compound, resulting in a high total pigment concentration in the primer layer. There was a tendency for workability to decrease.

実施例21は、プライマー膜厚が厚いことにより、加工性が低下する傾向が見られた。実施例23および24は、プライマー膜厚が薄いことにより、顔料粒子の長径がプライマー層の膜厚の80%以下であるという条件を満たさず、耐食性や耐薬品性が低下する傾向が見られた。   In Example 21, there was a tendency for the workability to decrease due to the thick primer film thickness. In Examples 23 and 24, since the primer film thickness was small, the condition that the major axis of the pigment particles was 80% or less of the film thickness of the primer layer was not satisfied, and the corrosion resistance and chemical resistance tended to decrease. .

実施例25は、塗布液の粘度が低いことによりプライマー層に塗装欠陥(わき)が発生し、上層皮膜を塗布乾燥後も外観不良となって現れるとともに、耐食性や耐薬品性が低下する傾向が見られた。   In Example 25, the coating layer has low coating viscosity due to the low viscosity of the coating solution, and the appearance of the upper layer film becomes poor after coating and drying, and the corrosion resistance and chemical resistance tend to decrease. It was seen.

実施例28、29、および30は、バインダー樹脂の硬化剤としてメラミン樹脂を使用しているため、イソシアネート硬化の場合よりも耐アルカリ性および加工性が低下する傾向が見られた。   In Examples 28, 29, and 30, a melamine resin was used as a curing agent for the binder resin, so that alkali resistance and workability tended to be lower than in the case of isocyanate curing.

実施例35は、上層皮膜の膜厚が厚いので、加工性が低下する傾向が見られた。   In Example 35, since the film thickness of the upper layer film was thick, there was a tendency for workability to decrease.

本発明によれば、プライマー層中のバナジウム化合物およびマグネシウム化合物の分布を層内下部にコントロールし、プライマー層の下部に、バナジウム化合物およびマグネシウム化合物の濃度が薄い部分を形成しないようにすることにより、十分な加工性と、優れた耐食性及び高度の耐薬品性とを備えるプレコート金属板が得られる。そのため、産業上の利用可能性が高い。   According to the present invention, the distribution of the vanadium compound and the magnesium compound in the primer layer is controlled in the lower part of the layer, and the lower part of the primer layer does not form a portion having a low concentration of the vanadium compound and the magnesium compound, A precoated metal sheet having sufficient workability, excellent corrosion resistance and high chemical resistance can be obtained. Therefore, industrial applicability is high.

(1)本発明の一態様に係るプレコート金属板は、めっき金属板と、前記めっき金属板の表面に形成されたプライマー層と、前記プライマー層の表面に形成された上層皮膜と、を有し、前記プライマー層が、バインダー樹脂と、バナジウム化合物及びマグネシウム化合物を含む顔料粒子とを含み、前記バナジウム化合物が、バナジン酸カルシウム、バナジン酸マグネシウム及びメタバナジン酸アンモニウムからなる群から選択される1種以上であり、前記マグネシウム化合物が、バナジン酸マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、リン酸マグネシウムからなる群から選択される1種以上であり、前記プライマー層の膜厚方向の断面の、前記めっき金属板と前記プライマー層との界面から前記膜厚方向に1.0μm以内の領域を、EPMAマッピングにより観察したとき、バナジウム元素の検出濃度が0.6%未満である領域が前記膜厚方向と垂直な方向に2.0μm以上連続して存在せず、かつ、マグネシウム元素の検出濃度が3.0%未満である領域が前記膜厚方向と垂直な方向に2.0μm以上連続して存在しない。
(2)上記(1)に記載のプレコート金属板は、前記プライマー層の膜厚が3〜15μmであり、前記顔料粒子の前記膜厚方向の最大長径が、前記プライマー層の膜厚の80%以下であってもよい。
(3)上記(1)または(2)に記載のプレコート金属板は、前記バインダー樹脂がイソシアネート樹脂を含んでもよい。
(4)上記(1)〜(3)のいずれか一項に記載のプレコート金属板は、前記顔料粒子の含有量が、前記プライマー層の全固形分質量に対して、15〜70質量%であってもよい
)上記(1)〜()のいずれか一項に記載のプレコート金属板は、前記めっき金属板と前記プライマー層との間に、更に化成処理皮膜を有してもよい。
)上記(1)〜()のいずれか一項に記載のプレコート金属板は、前記めっき金属板がZn−Al−Mgめっき鋼板であってもよい。
(1) The precoat metal plate which concerns on 1 aspect of this invention has a plating metal plate, the primer layer formed in the surface of the said plating metal plate, and the upper film formed in the surface of the said primer layer. The primer layer includes a binder resin and pigment particles containing a vanadium compound and a magnesium compound, and the vanadium compound is one or more selected from the group consisting of calcium vanadate, magnesium vanadate and ammonium metavanadate. And the magnesium compound is at least one selected from the group consisting of magnesium vanadate, magnesium oxide, magnesium hydroxide, and magnesium phosphate, and the plated metal plate in a cross section in the film thickness direction of the primer layer; Area within 1.0 μm from the interface with the primer layer in the film thickness direction When observed by EPMA mapping, a region where the detected concentration of vanadium element is less than 0.6% does not exist continuously in a direction perpendicular to the film thickness direction by 2.0 μm or more, and the detected concentration of magnesium element Is less than 3.0% continuously in the direction perpendicular to the film thickness direction.
(2) In the precoated metal plate according to (1), the primer layer has a thickness of 3 to 15 μm, and the maximum major axis in the thickness direction of the pigment particles is 80% of the thickness of the primer layer. It may be the following.
(3) As for the precoat metal plate as described in said (1) or (2), the said binder resin may also contain isocyanate resin.
(4) In the precoated metal plate according to any one of (1) to (3), the content of the pigment particles is 15 to 70% by mass with respect to the total solid mass of the primer layer. There may be .
( 5 ) The pre-coated metal plate according to any one of (1) to ( 4 ) may further have a chemical conversion treatment film between the plated metal plate and the primer layer.
( 6 ) In the precoated metal plate according to any one of (1) to ( 5 ), the plated metal plate may be a Zn-Al-Mg plated steel plate.

Claims (7)

めっき金属板と、
前記めっき金属板の表面に形成されたプライマー層と、
前記プライマー層の表面に形成された上層皮膜と、
を有し、
前記プライマー層が、バインダー樹脂と、バナジウム化合物及びマグネシウム化合物を含む顔料粒子とを含み、
前記プライマー層の膜厚方向の断面の、前記めっき金属板と前記プライマー層との界面から前記膜厚方向に1.0μm以内の領域を、EPMAマッピングにより観察したとき、バナジウム元素の検出濃度が0.6%未満である領域が前記膜厚方向と垂直な方向に2.0μm以上連続して存在せず、かつ、マグネシウム元素の検出濃度が3.0%未満である領域が前記膜厚方向と垂直な方向に2.0μm以上連続して存在しない、
ことを特徴とするプレコート金属板。
A plated metal plate;
A primer layer formed on the surface of the plated metal plate;
An upper film formed on the surface of the primer layer;
Have
The primer layer includes a binder resin and pigment particles containing a vanadium compound and a magnesium compound,
When a region within 1.0 μm in the film thickness direction from the interface between the plated metal plate and the primer layer in the cross section in the film thickness direction of the primer layer is observed by EPMA mapping, the detected concentration of vanadium element is 0. A region that is less than .6% does not continuously exist in a direction perpendicular to the film thickness direction by 2.0 μm or more, and a region in which the magnesium element detection concentration is less than 3.0% is the film thickness direction. Does not exist continuously in the vertical direction for more than 2.0 μm,
A precoated metal sheet characterized by the above.
前記プライマー層の膜厚が3〜15μmであり、
前記顔料粒子の前記膜厚方向の最大長径が、前記プライマー層の膜厚の80%以下である、
ことを特徴とする請求項1に記載のプレコート金属板。
The primer layer has a thickness of 3 to 15 μm,
The maximum major axis in the film thickness direction of the pigment particles is 80% or less of the film thickness of the primer layer.
The precoated metal sheet according to claim 1.
前記バインダー樹脂がイソシアネート樹脂を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のプレコート金属板。   The pre-coated metal plate according to claim 1 or 2, wherein the binder resin contains an isocyanate resin. 前記顔料粒子の含有量が、前記プライマー層の全固形分質量に対して、15〜70質量%である、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のプレコート金属板。
The pigment particle content is 15 to 70% by mass with respect to the total solid mass of the primer layer.
The precoated metal sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記バナジウム化合物が、バナジン酸カルシウム、バナジン酸マグネシウム及びメタバナジン酸アンモニウムからなる群から選択される1種以上であり、
前記マグネシウム化合物が、バナジン酸マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、リン酸マグネシウムからなる群から選択される1種以上である、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のプレコート金属板。
The vanadium compound is one or more selected from the group consisting of calcium vanadate, magnesium vanadate and ammonium metavanadate,
The magnesium compound is at least one selected from the group consisting of magnesium vanadate, magnesium oxide, magnesium hydroxide, and magnesium phosphate.
The precoat metal plate according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記めっき金属板と前記プライマー層との間に、更に化成処理皮膜を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のプレコート金属板。   The precoated metal plate according to any one of claims 1 to 5, further comprising a chemical conversion treatment film between the plated metal plate and the primer layer. 前記めっき金属板がZn−Al−Mgめっき鋼板であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のプレコート金属板。   The precoated metal plate according to any one of claims 1 to 6, wherein the plated metal plate is a Zn-Al-Mg plated steel plate.
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