KR20230157433A

KR20230157433A - 프리코트 금속판

Info

Publication number: KR20230157433A
Application number: KR1020237035036A
Authority: KR
Inventors: 아키코 히라이; 구니히코 도신; 야스아키 가와무라
Original assignee: 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 2021-03-25
Filing date: 2022-03-25
Publication date: 2023-11-16
Also published as: AU2022243365A1; TWI801184B; TW202243885A; US20240158651A1; WO2022203063A1; JP7252506B2; EP4296049A1; CN117396334A; JPWO2022203063A1

Abstract

[과제] 내 흠집성의 한층 더한 향상을 실현시키는 것. [해결 수단] 본 발명은 금속판과, 금속판 상에 위치하는 착색 피막층을 구비하고, 금속판의 적어도 착색 피막층이 위치하는 측의 표면에는, 하기의 산술 평균 면 조도 Sa의 측정 방법에 의해 특정되는 제1 영역과 제2 영역이 존재하고, 착색 피막층은, 두께가 1 내지 10㎛ 이상이고, 또한 당해 두께 이상의 입자경을 갖는 입자를 함유한다. [산술 평균 면 조도 Sa의 측정 방법] 금속판의 표면에, 0.5mm 간격으로 가상적인 격자선을 설정하고, 가상적인 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역의 각각에 있어서, ISO 25178로 규정되는 산술 평균 면 조도 Sa를 측정한다. 얻어진 산술 평균 면 조도 Sa가 1㎛ 이상인 영역을 제1 영역으로 하고, 얻어진 산술 평균 면 조도 Sa가 1㎛ 미만인 영역을 제2 영역으로 한다.

Description

프리코트 금속판

본 발명은 프리코트 금속판에 관한 것이다.

가전용, 건재용, 자동차용 등에, 종래의 성형 가공 후에 도장되고 있던 포스트 도장 제품 대신에, 아연계 도금 강판의 표층에 유기 수지 피막을 피복한 유기 수지 피복 도금 강판(프리코트 강판이라고도 불림.)이 사용되어 오고 있다.　이 프리코트 강판은, 방청 처리를 실시한 강판이나 도금 강판에 대하여, 착색된 유기 피막을 피복한 것이며, 미려함을 가지면서, 가공성을 갖고, 내식성이 양호하다는 특성을 갖고 있다.　이 유기 수지 피복 도금 강판은, 프레스 가공된 후에, 한층 더한 도장 등이 실시되지 않고, 가전, 건재, 자동차 등의 재료로서 사용되는 경우가 많다.　그 때문에, 이러한 유기 수지 피복 도금 강판은, 가공 시에 미려함을 잃지 않도록, 내 흠집성이 우수한 것이 요구된다.　그 때문에, 프리코트 강판의 내 흠집성을 비롯한 여러 특성을 향상시키기 위해, 종래 다양한 기술이 제안되어 있다.

예를 들어, 이하의 특허문헌 1에는, 금속판의 적어도 편면에, 소정의 평균 입자경을 갖는 2종류의 입자와, 착색 안료를 함유시킨 착색 도막을 마련하는 기술이 제안되어 있다.

일본 특허 공개 제2012-121020호 공보

그러나, 상기 특허문헌 1에 개시된 기술은, 막 두께가 2 내지 10㎛인 착색 피막 중에, 평균 입자경이 5 내지 50nm인 구상 실리카 입자를 함유시킴으로써 내 흠집성을 얻는 것이며, 본 기술에서는 연필 경도로 평가되는 스크래치 흠집에 대한 내성은 얻어지지만, 판면끼리 스쳐 닳는 면접촉 흠에 대한 내성은 충분하지는 않아, 아직 개량의 여지가 있었다.

이에 따라, 본 발명은 상기 문제에 비추어 이루어진 것으로, 본 발명의 목적으로 하는 바는, 내 흠집성의 한층 더한 향상으로서, 면접촉 흠에 대한 내성을 향상시킨 프리코트 금속판을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 프리코트 금속판의 표면 조도를 원하는 상태로 함과 함께, 특정 입자경을 갖는 입자를 함유시킴으로써, 면접촉에 대한 내 흠집성을 더욱 향상시키는 것이 가능하지는 않을까 하는 착상을 얻어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

이러한 착상에 기초하여 완성된 본 발명의 요지는, 이하와 같다.

(1) 금속판과, 상기 금속판 상에 위치하는 착색 피막층을 구비하고, 상기 금속판의 적어도 상기 착색 피막층이 위치하는 측의 표면에는, 하기의 산술 평균 면 조도 Sa의 측정 방법에 의해 특정되는 제1 영역과 제2 영역이 존재하고, 상기 착색 피막층은, 두께가 1 내지 10㎛ 이상이고, 또한 당해 두께 이상의 입자경을 갖는 입자를 함유하는, 프리코트 금속판.

[산술 평균 면 조도 Sa의 측정 방법]

상기 금속판의 표면에, 0.5mm 간격으로 가상적인 격자선을 설정하고, 상기 가상적인 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역의 각각에 있어서, ISO 25178로 규정되는 산술 평균 면 조도 Sa를 측정한다.　얻어진 산술 평균 면 조도 Sa가 1㎛ 이상인 영역을 상기 제1 영역으로 하고, 얻어진 산술 평균 면 조도 Sa가 1㎛ 미만인 영역을 상기 제2 영역으로 한다.

(2) 상기 금속판의 표면에서의 상기 제1 영역의 면적률은, 편면당 10 내지 90%인, (1)에 기재된 프리코트 금속판.

(3) 상기 제2 영역의 면적률에 대한 상기 제1 영역의 면적률의 비율은, 0.3 내지 3.0인, (1) 또는 (2)에 기재된 프리코트 금속판.

(4) 상기 착색 피막층에서의 상기 입자의 함유량은, 상기 착색 피막층의 조막 성분과 상기 입자의 합계 함유량에 대하여, 5 내지 50질량％인, (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 프리코트 금속판.

(5) 상기 입자의 평균 입자경은, 1 내지 15㎛인, (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 프리코트 금속판.

(6) 상기 입자의 평균 입자경은, 상기 착색 피막층의 두께에 대하여 0.3 내지 2.5배인, (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 프리코트 금속판.

(7) 상기 입자는, 실리카, 세라믹 혹은 금속 화합물 중 적어도 어느 것인 무기 입자, 또는 수지 입자 중 적어도 어느 것인, (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 프리코트 금속판.

(8) 상기 입자는, 아크릴계 수지 입자인, (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 프리코트 금속판.

(9) 상기 금속판은, 알루미늄판, 아연판, 스테인리스판, 티탄판, 또는 강판인, (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 프리코트 금속판.

(10) 상기 금속판은, 표면에 도금층이 마련된 도금 강판인, (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 프리코트 금속판.

(11) 상기 도금 강판은, 아연계 도금 강판인, (10)에 기재된 프리코트 금속판.

(12) 상기 도금층은, Al: 4 내지 22질량％, Mg: 1 내지 10질량％, Si: 0.0001 내지 2.0000질량％를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불순물인 도금층인, (10) 또는 (11)에 기재된 프리코트 금속판.

(13) 상기 도금층의 부착량은, 상기 강판의 양면에서의 합계로, 30 내지 600g/m²인, (10) 내지 (12) 중 어느 하나에 기재된 프리코트 금속판.

(14) 상기 착색 피막층은, 착색 안료로서, 알루미늄 안료, 카본 블랙 또는 TiO₂ 중 적어도 어느 것을 함유하는, (1) 내지 (13) 중 어느 하나에 기재된 프리코트 금속판.

(15) 상기 착색 피막층은, 방청 안료를 더 함유하는, (1) 내지 (14) 중 어느 하나에 기재된 프리코트 금속판.

(16) 상기 금속판과, 상기 착색 피막층 사이에, 화성 처리 피막층을 더 구비하는, (1) 내지 (15) 중 어느 하나에 기재된 프리코트 금속판.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 면접촉에 대한 내 흠집성의 한층 더한 향상이 가능하게 된다.

도 1a는 본 발명의 실시 형태에 관한 프리코트 금속판의 구조를 모식적으로 나타낸 설명도이다.
도 1b는 동 실시 형태에 관한 프리코트 금속판의 구조를 모식적으로 나타낸 설명도이다.
도 2는 동 실시 형태에 관한 프리코트 금속판에서의 금속판의 표면 형상에 대하여 설명하기 위한 설명도이다.
도 3은 동 실시 형태에 관한 프리코트 금속판에서의 착색 피막층에 대하여 설명하기 위한 설명도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.　또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.

(프리코트 금속판에 대하여)

이하에서는, 도 1a 및 도 1b를 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 관한 프리코트 금속판에 대하여, 상세하게 설명한다.　도 1a 및 도 1b는 본 실시 형태에 관한 프리코트 금속판의 구조를 모식적으로 나타낸 설명도이다.

도 1a에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 프리코트 금속판(1)은, 기재가 되는 금속판(10)과, 금속판(10)의 한쪽 면 상에 위치하는 착색 피막층(20)을 갖고 있다.　또한, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 금속판(10)과, 착색 피막층(20) 사이에, 화성 처리 피막층(30)을 더 갖고 있는 것이 바람직하다.

또한, 이러한 착색 피막층(20) 및 화성 처리 피막층(30)은, 도 1b에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 금속판(10)의 양면에 마련되어 있어도 된다.

<금속판(10)에 대하여>

기재로서 사용되는 금속판에 대해서는, 프리코트 금속판(1)에 요구되는 기계적 강도 등에 따라, 각종 금속판을 사용하는 것이 가능하다.　이러한 금속판으로서는, 예를 들어, 알루미늄판, 아연판, 스테인리스판, 티탄판, 강판 등을 들 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 금속판(10)의 두께에 대해서도, 프리코트 금속판(1)에 요구되는 기계적 강도 등에 따라 적절히 설정하면 되고, 예를 들어 0.2mm 내지 10.0mm 정도로 할 수 있다.

또한, 금속판(10)으로서 강판을 사용하는 경우, 예를 들어 Al 킬드강, Ti, Nb 등을 함유시킨 극저탄소강, 극저탄소강에 P, Si, Mn 등의 강화 원소를 더 함유시킨 고강도강 등과 같은 다양한 강판을 사용하는 것이 가능하다.

또한, 강판의 표면에 각종 도금층이 형성된 도금 강판을 사용해도 된다.　이 경우, 강판 상에 형성되는 도금의 종별로서는, 예를 들어 아연계 도금을 채용하는 것이 간편하다.　이러한 아연계 도금으로서는, 예를 들어, 용융 아연 도금, 전기 아연 도금, 아연-니켈 합금 도금, 합금화 용융 아연 도금, 알루미늄-아연 합금 도금, 아연-알루미늄-마그네슘 합금 도금, 아연-바나듐 복합 도금, 아연-지르코늄 복합 도금 등을 들 수 있다.

이러한 아연계 도금 중에서도, 특히 아연-알루미늄-마그네슘 합금 도금이 바람직하고, Al: 4 내지 22질량％, Mg: 1 내지 10질량％, Si: 0.0001 내지 2.0000질량％를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불순물인, 아연-알루미늄-마그네슘-규소 합금 도금이 보다 바람직하다.

[Al: 4 내지 22질량％]

Al의 함유량을 4질량％ 이상 22질량％ 이하로 함으로써, 강판의 내식성이 향상된다.　Al의 함유량이 4질량％ 미만인 경우에는, 내식성이 저하될 가능성이 있다.　Al의 함유량은, 바람직하게는 5질량％ 이상이다.　한편, Al의 함유량이 22질량％를 초과하는 경우에는, 도금층(20)의 내식성 향상 효과가 포화될 가능성이 있다.　Al의 함유량은, 바람직하게는 16질량％ 이하이다.

[Mg: 1 내지 10질량％]

Mg의 함유량을 1질량％ 이상 10질량％ 이하로 함으로써, 강판의 내식성이 향상된다.　Mg의 함유량이 1질량％ 미만인 경우에는, 강판의 내식성 향상 효과가 불충분해질 가능성이 있다.　Mg의 함유량은, 바람직하게는 2질량％ 이상이다.　한편, Mg의 함유량이 10질량％를 초과하는 경우에는, 도금욕에서의 드로스 발생이 현저하게 되어, 안정적으로 용융 도금 강판을 제조하는 것이 곤란해질 가능성이 있다.　Mg의 함유량은, 바람직하게는 5질량％ 이하이다.

[Si: 0.0001 내지 2.0000질량％]

Si의 함유량을 0.0001질량％ 이상 2.0000질량％ 이하로 함으로써, 도금층의 밀착성을 담보하는 것이 가능하게 된다.　Si의 함유량이 2.0000질량％를 초과하는 경우에는, 도금층(20)의 밀착성 향상 효과가 포화될 가능성이 있다.　Si의 함유량은, 보다 바람직하게는 1.6000질량％ 이하이다.

또한, 본 실시 형태에 관한 도금층에서는, 잔부의 Zn의 일부 대신에, Fe, Sb, Pb 등의 원소를 단독 또는 복합으로 1질량％ 이하 함유해도 된다.

상기와 같은 화학 성분을 갖는 도금층이 마련된 도금 강판으로서, 예를 들어 Zn-11％ Al-3％ Mg-0.2％ Si 합금 도금층을 갖는 도금 강판과 같은, 용융 아연-알루미늄-마그네슘-규소 합금 도금 강판(예를 들어, 닛폰 세이테츠 가부시키가이샤제 「슈퍼다이머(등록상표)」) 등을 들 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 도금층은, 예를 들어 이하와 같이 하여 제조할 수 있다.　먼저, 준비한 강판의 표면에 대하여, 세정, 탈지 등의 전처리를 필요에 따라 실시한다.　그 후, 필요에 따라 전처리를 실시한 강판을, 원하는 화학 성분을 갖는 용융 도금욕에 침지시키고, 이러한 도금욕으로부터 강판을 끌어올린다.　이러한 도금 조작 시에, 코일의 연속 도금법, 혹은, 절판 단체의 도금법 중 어느 것에 의해 도금을 행해도 된다.

용융 도금욕의 온도는, 조성에 따라 다르지만, 예를 들어 400 내지 500℃의 범위가 바람직하다.

또한, 상기와 같은 도금의 부착량은, 강판의 인상 속도나, 도금욕의 상방에 마련된 와이핑 노즐로부터 분출되는 와이핑 가스의 유량이나, 유속 조정 등에 의해 제어하는 것이 가능하다.　도금의 부착량은, 강판의 양면에서의 합계로, 30g/m² 이상인(즉, 편면당, 15g/m² 이상인) 것이 바람직하다.　부착량이 30g/m² 미만인 경우, 내식성이 저하될 가능성이 있으므로 바람직하지 않다.　도금의 부착량은, 보다 바람직하게는, 40g/m² 이상이다.　한편, 도금의 부착량은, 강판의 양면에서의 합계로, 600g/m² 이하인(즉, 편면당, 300g/m² 이하인) 것이 바람직하다.　부착량이 600g/m² 초과인 경우, 강판에 부착된 용융 금속의 처짐이 발생하여, 용융 도금층의 표면을 평활하게 할 수 없게 될 가능성이 있기 때문에, 바람직하지 않다.　도금층의 부착량은, 보다 바람직하게는, 강판의 양면에서의 합계로, 550g/m² 이하이다.　용융 도금층의 부착량을 조정한 후, 강판을 냉각한다.　이때, 냉각 조건은, 특별히 한정할 필요는 없다.

≪금속판(10)의 표면 형상에 대하여≫

이어서, 도 2를 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 프리코트 금속판(1)에서의 금속판(10)의 표면 형상에 대하여, 상세하게 설명한다.　도 2는 본 실시 형태에 관한 프리코트 금속판에서의 금속판의 표면 형상에 대하여 설명하기 위한 설명도이다.

본 실시 형태에 관한 금속판(10)에 있어서, 착색 피막층(20)이 위치하는 측의 표면에는, 하기의 산술 평균 면 조도 Sa의 측정 방법에 의해 특정되는 제1 영역과 제2 영역이 존재하고 있다.

≪산술 평균 면 조도 Sa의 측정 방법≫

금속판(10)의 표면에, 도 2에 모식적으로 나타낸 바와 같은, 0.5mm 간격으로 가상적인 격자선을 설정하고, 가상적인 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역의 각각에 있어서, 표면 조도계를 사용하여 ISO 25178로 규정되는 산술 평균 면 조도 Sa를 측정한다.　얻어진 산술 평균 면 조도 Sa가 1㎛ 이상인 영역을, 제1 영역으로 하고, 얻어진 산술 평균 면 조도 Sa가 1㎛ 미만인 영역을, 제2 영역으로 한다.　또한, 이미 피막이 존재하고 있는 경우에 있어서는, 유기 용제(예를 들어 MEK(메틸에틸케톤) 등)를 스며들게 한 거즈를 사용하여 러빙하여, 도막을 제거한 후에, 상기 조도를 측정하는 것이 가능하다.　또한, 금속판(10)으로서 도금층이 형성된 도금 강판을 사용하는 경우, 도금층의 표면에서, 상기와 같은 산술 평균 조도 Sa를 측정하는 것으로 한다.

상기 측정 방법에 있어서, 산술 평균 면 조도 Sa의 측정은, 3D 레이저 현미경(가부시키가이샤 키엔스제)을 사용하여 행한다.　본 실시 형태에서는, 20배의 표준 렌즈를 사용하여, 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역의 각각에 있어서, 측정 간격 50㎛로 영역 내의 높이 A를 측정한다.　격자 상에 측정한 경우에는, 영역 내에는 100점의 측정점(영역 내의 측정점 81점+영역 외측 프레임의 격자선 중 2변 상의 점 19점)이 얻어진다.　얻어진 높이 A₁₀₀점을 높이 A₁ 내지 높이 A₁₀₀으로 했을 때, 하기의 식을 사용하여 Sa를 산출한다.　A_ave는 높이 A₁₀₀점의 평균으로 한다.

Sa=1/100×Σ[x=1→100] (|높이 A_x-A_ave|)

상기와 같은 측정으로 특정되는 제1 영역은, 금속판(10)의 표면에서의 요철부라고도 생각할 수 있고, 상기와 같은 측정으로 특정되는 제2 영역은, 금속판(10)의 표면에서의 평탄부라고도 생각할 수 있다.　금속판(10)의 표면에 상기와 같은 2종류의 영역이 존재하는 것에 더하여, 착색 피막층(20) 내에 존재하고 있는 입자가, 후술하는 바와 같은 입자경을 갖고 있음으로써, 착색 피막층(20) 내의 입자가, 이러한 제2 영역에 의해 고정되게 되어, 입자의 이동이나 결락을 방지한다.　고정되는 입자 중에는, 후술하는 바와 같이, 착색 피막층(20)의 두께보다 큰 입자경을 갖고 있는 것이 존재한다.　그 결과, 프리코트 금속판(1)의 면접촉 흠에 대한 내성이 향상된다.

여기서, 제1 영역에서의 산술 평균 면 조도 Sa의 상한값은, 특별히 규정하는 것은 아니지만, 산술 평균 면 조도 Sa가 착색 피막층의 두께를 초과하는 경우에는, 부분적으로 착색 피막층이 얇아짐으로써 내식성이 저하될 가능성이 있다.　그 때문에, 제1 영역에서의 산술 평균 면 조도 Sa는, 착색 피막층의 두께 이하인 것이 바람직하다.　또한, 제2 영역에서의 산술 평균 면 조도 Sa의 하한값은, 특별히 규정하는 것은 아니며, 작으면 작을수록 좋지만, 0.05㎛ 미만으로 하는 경우에는, 제조상의 곤란이 생기는 경우가 많다.　그 때문에, 제2 영역에서의 산술 평균 면 조도 Sa의 하한값은, 실질적으로는 0.05㎛ 정도이다.

금속판(10)의 표면에서의 제1 영역의 면적률은, 편면당 10％ 이상인 것이 바람직하다.　편면당 제1 영역의 면적률이 10％ 이상이 됨으로써, 제1 영역 중의 피막이 얇은 부분의 면적이 감소하여, 내식성을 한층 더 향상시킬 수 있다.　제1 영역의 면적률은, 보다 바람직하게는, 편면당 20％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 30％ 이상이다.　한편, 금속판(10)의 표면에서의 제1 영역의 면적률은, 편면당 90％ 이하인 것이 바람직하다.　편면당 제1 영역의 면적률이 90％ 이하가 됨으로써, 면접촉 흠에 대한 내성을 한층 더 향상시킬 수 있다.　금속판(10)의 표면에서의 제1 영역의 면적률은, 보다 바람직하게는, 80％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 70％ 이하이다.

제2 영역의 면적률에 대한 제1 영역의 면적률의 비율은, 0.3 이상인 것이 바람직하고, 0.4 이상인 것이 보다 바람직하다.　또한, 제2 영역의 면적률에 대한 제1 영역의 면적률의 비율은, 3.0 이하인 것이 바람직하고, 2.5 이하인 것이 보다 바람직하다.　면적률의 비율이 상기의 범위 내가 됨으로써, 착색 피막층(20)의 입자를 보다 확실하게 고정하는 것이 가능하게 되어, 면접촉 흠에 대한 내성을 한층 더 향상시킬 수 있다.

또한, 이상 설명한 바와 같은 표면 형상은, 주목하는 금속판(10)의 표면에 대하여, 물리적 또는 화학적인 표면 가공 처리(예를 들어, 표면 연마, 표면 연삭, 화학 에칭 등)를 실시함으로써 실현해도 되고, 금속판(10)을 제조한 결과, 표면 가공 처리를 행하지 않고 금속판(10)의 표면에 이미 실현되어 있는 것이어도 된다.　또한, 표면 가공 처리에 의해 상기와 같은 표면 형상을 실현하는 경우, 표면 가공 처리의 여러 조건을 조정함으로써, 상기와 같은 제1 영역의 면적률을 제어할 수 있다.

<착색 피막층(20)에 대하여>

이하, 도 3을 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 프리코트 금속판이 갖는 착색 피막층(20)에 대하여 설명한다.　도 3은 본 실시 형태에 관한 프리코트 금속판이 갖는 착색 피막층(20)에 대하여 설명하기 위한 설명도이다.

착색 피막층(20)은, 착색 안료를 가짐으로써, 원하는 색으로 착색된 피막층이다.　이러한 착색 피막층(20)은, 도 3에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 조막 성분(201)과, 입자(203)를 함유하고 있고, 이러한 입자(203)의 적어도 일부는, 착색 피막층(20)의 두께 이상의 입자경을 갖고 있다.　바꾸어 말하면, 이러한 입자(203)는, 적어도 일부의 입자경이 착색 피막층(20)의 두께 이상인, 입자경의 변동을 갖고 있다.　착색 피막층(20)의 두께 이상의 입자경을 갖고 있는 입자를 함유하는 착색 피막층(20)을 마련함으로써, 금속판(10)의 표면에 존재하는 요철이 입자(203)의 물리적인 이동을 방해하는 벽으로서 기능함으로써 입자(203)의 이동이 제한되는 결과, 입자(203)가 고정되게 된다.　또한, 착색 피막층(20)이 어떠한 면과 접촉할 때, 착색 피막층(20)의 표면으로부터 돌출되어 있는 입자(203)가 존재함으로써, 착색 피막층(20)의 전체에서의 접촉이 아니라, 입자(203)와의 접촉이 된다(바꾸어 말하면, 어떠한 면과의 접촉이, 착색 피막층(20) 전체와의 면접촉이 아니라, 착색 피막층(20)으로부터 돌출되어 있는 입자(203)와의 점접촉이 된다).　이에 의해, 본 실시 형태에 관한 프리코트 금속판(10)의 내 흠집성(보다 상세하게는, 면접촉 흠에 대한 내성)을 향상시키는 것이 가능하게 된다.　또한, 도 3에서는, 금속판(10)의 표면에 볼록부가 존재하는 경우에 대하여 기재하고 있지만, 금속판(10)의 표면에 오목부가 존재하는 경우에 대해서도, 마찬가지의 것을 말할 수 있다.

본 실시 형태에 관한 프리코트 금속판(1)에 있어서, 이러한 착색 피막층(20)의 두께는, 1㎛ 이상이다.　착색 피막층(20)의 두께가 1㎛ 미만인 경우에는, 원하는 내 흠집성을 발현시킬 수 없다.　착색 피막층(20)의 두께는, 바람직하게는 2㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 3㎛ 이상이다.　한편, 착색 피막층(20)의 두께는, 10㎛ 이하이다.　착색 피막층(20)의 두께가 10㎛를 초과하는 경우에는, 비용이 드는 데다가, 솔벤트 팝핑(solvent popping) 등의 도막 결함이 발생하는 경우가 있어, 안정된 외관을 얻는 것이 어려워질 가능성이 있다.　착색 피막층(20)의 두께는, 바람직하게는 8㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 7㎛ 이하이다.

또한, 이러한 착색 피막층(20)의 두께는, 단면 관찰에 의해 두께를 측정할 수 있다.　임의의 복수의 위치(예를 들어, 10개소)에서 두께를 측정하고, 얻어진 복수의 두께의 평균값을, 착색 피막층(20)의 두께로 하면 된다.　또한, 이러한 단면 관찰에 의해, 착색 피막층(20)의 두께 이상의 입자경을 갖는 입자(203)의 존재도 확인하는 것이 가능하다.

본 실시 형태에 관한 착색 피막층(20)에 있어서, 입자(203)의 함유량은, 조막 성분(201)과 입자(203)의 합계 함유량에 대하여, 5질량％ 이상인 것이 바람직하다.　이에 의해, 내 흠집성을 한층 더 향상시키는 것이 가능하게 된다.　착색 피막층(20)에서의 입자(203)의 함유량은, 보다 바람직하게는 10질량％ 이상이다.　한편, 입자(203)의 함유량은, 조막 성분(201)과 입자(203)의 합계 함유량에 대하여, 50질량％ 이하이다.　이에 의해, 내 흠집성을 한층 더 향상시키는 것이 가능하게 된다.　입자(203)의 함유량이 50％ 질량％ 초과이면, 착색 피막에 차지하는 조막 성분의 비율이 낮아져, 피막으로서의 배리어성이 저하되어, 원하는 내식성을 발현시키는 것이 곤란해진다.　착색 피막층(20)에서의 입자(203)의 함유량은, 보다 바람직하게는 45질량％ 이하이다.

본 실시 형태에 관한 착색 피막층(20)의 조막 성분(201)은, 입자(203)의 바인더로서 기능하는 것이면, 임의의 소재를 사용하는 것이 가능하지만, 제조의 간편성 및 비용성의 관점에서는, 각종 유기 수지를 사용하는 것이 바람직하다.　이러한 조막 성분(201)으로서, 예를 들어 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 불소계 수지 등을 들 수 있다.　또한, 입자(203)로서, 유기 수지를 소재로 하는 수지 입자를 사용하는 경우에는, 이러한 수지 입자와 동종의 수지를, 조막 성분(201)으로서 선택하는 것이 바람직하다.　이에 의해, 조막 성분(201)과 입자(203)의 친화성이 향상되어, 착색 피막층(20)의 밀착성을 보다 향상시키는 것이 가능하다.

본 실시 형태에 관한 착색 피막층(20)의 입자(203)는, 실리카, 세라믹 혹은 금속 화합물 중 적어도 어느 것인 무기 입자, 또는 유기 수지를 소재로 하는 수지 입자 중 적어도 어느 것인 것이 바람직하다.　그 중에서도, 수지 입자를 사용함으로써, 수지 입자가 갖는 인성, 전연성에 의해, 착색 피막층(20)에 가해지는 충격을 완화시키는 것이 가능하게 되어, 내 흠집성을 한층 더 향상시키는 것이 가능하게 된다.　이러한 수지 입자로서는, 아크릴계 수지 입자, 폴리에스테르계 수지 입자, 우레탄계 수지 입자, 불소계 수지 입자, 실리콘 수지 입자, 폴리올레핀계 수지 입자 등을 들 수 있지만, 아크릴계 수지 입자를 사용하는 것이 보다 바람직하다.　또한, 착색 피막층(20)에 함유되어 있는 착색 안료 자체가, 상기와 같은 입자(203)로서 기능해도 된다.

본 실시 형태에 있어서, 입자(203)는, 착색 피막층(20)의 두께보다 큰 입자경을 갖고 있는 것이 존재하지만, 그 평균 입자경은, 1 내지 15㎛인 것이 바람직하다.　입자(203)가 상기와 같은 평균 입자경을 가짐으로써, 프리코트 금속판의 내 흠집성을 한층 더 향상시키는 것이 가능하게 된다.

여기서, 입자(203)의 평균 입자경은, 단면으로부터의 직접 관찰에 의해 측정하는 것이 가능하다.　구체적으로는, 상온 건조형 에폭시 수지 중에 도장 금속판을 도막 두께 방향과 수직으로 매립하고, 그 매립면을 기계 연마한 후에, SEM(주사형 전자 현미경)으로 관찰한다.　그때, 임의의 복수의 위치(예를 들어, 10개소)에서 관찰되는 입자(203)의 입경을 측정하고, 얻어진 복수의 입경의 평균값을, 입자경(203)의 평균 입자경으로 하면 된다.

또한, 이러한 입자(203)는, 피막 두께보다 큰 입경을 갖고, 또한 평균 입자경은, 착색 피막층(20)의 두께에 대하여 0.3 내지 2.5배인 것이 바람직하다.　입자(203)의 평균 입자경과, 착색 피막층(20)의 두께가, 상기와 같은 관계가 됨으로써, 프리코트 금속판의 내 흠집성을 한층 더 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 착색 피막층(20)이 함유하는 착색 안료에 대해서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 착색 피막층(20)에 요구되는 색조에 따라, 공지된 각종 안료를 적절히 사용하는 것이 가능하다.　이러한 착색 안료로서, 예를 들어 알루미늄 안료, 카본 블랙, TiO₂ 등을 들 수 있다.　또한, 그 함유량에 대해서도, 적절히 설정하면 되고, 예를 들어 3 내지 60질량％ 정도로 하면 된다.

이러한 착색 피막층(20)은, 상기와 같은 착색 피막층(20)을 구성하는 성분을 포함하는 도료 조성물을 금속판(10)의 표면상, 도금 표면상, 화성 처리 피막(30)을 가진 금속판(10)의 표면상, 또는 화성 처리 피막(30)을 가진 도금 표면상에 도포한 후, 150℃ 이상 300℃ 미만의 온도에서 베이킹하여, 경화 건조시킴으로써, 형성하는 것이 가능하다.　베이킹 온도가 150℃ 미만인 경우에는, 베이킹 경화가 불충분하여, 도막의 내식성이나 내 흠집성이 저하될 가능성이 있고, 베이킹 온도가 300℃ 이상인 경우에는, 수지 성분의 열 열화가 일어나, 가공성이 저하될 가능성이 있다.

또한, 상기와 같은 도료 조성물의 도포는, 일반적으로 공지된 도포 방법, 예를 들어 롤 코팅, 커튼 플로 코팅, 에어 스프레이, 에어리스 스프레이, 침지, 바 코팅, 브러시 도포 등으로 행할 수 있다.

또한, 착색 피막층(20)은, 상기의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서, 필요에 따라, 방청 안료, 표면 개질된 금속 분말이나 유리 분말, 분산제, 레벨링제, 왁스, 골재 등의 첨가제나, 희석 용제 등을, 더 포함할 수 있다.

여기서, 방청 안료를 함유시키는 경우, 그 함유량은, 예를 들어 1 내지 15질량％로 하는 것이 바람직하다.　또한, 사용하는 방청 안료에는, 공지된 각종 방청 안료를 사용하는 것이 가능하다.

<화성 처리 피막층(30)에 대하여>

본 실시 형태에 관한 화성 처리 피막층(30)은, 금속판(10)과, 착색 피막층(20) 사이에 위치할 수 있는 피막층이며, 금속판(10)의 표면에 부착된 유분 등의 불순물 및 표면 산화물을, 공지된 탈지 공정 및 세정 공정으로 제거한 후, 화성 처리에 의해 형성되는 층이다.

본 실시 형태에 관한 화성 처리 피막층(30)의 상세한 구성으로서는, 예를 들어, 수지, 실란 커플링제, 지르코늄 화합물, 실리카, 인산 및 그의 염, 불화물, 바나듐 화합물, 그리고, 탄닌 또는 탄닌산으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 함유하는 구성을 들 수 있다.　이들 물질을 함유함으로써, 더욱, 화성 처리액 도포 후의 성막성, 수분이나 부식성 이온 등의 부식 인자에 대한 피막의 배리어성(치밀성), 및 도금면에 대한 피막 밀착성 등이 향상되어, 피막의 내식성의 향상에 기여한다.

특히, 화성 처리 피막층(30)이, 실란 커플링제, 또는 지르코늄 화합물 중 어느 하나 이상을 함유하면, 화성 처리 피막층(30) 내에 가교 구조를 형성하여, 도금 표면과의 결합에 대해서도 강화하기 때문에, 피막의 밀착성이나 배리어성을 더욱 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 화성 처리 피막층(30)이, 실리카, 인산 및 그의 염, 불화물, 또는 바나듐 화합물 중 어느 하나 이상을 함유하면, 인히비터로서 기능하고, 도금이나 강 표면에 침전 피막이나 부동태 피막을 형성함으로써, 내식성을 더욱 향상시키는 것이 가능하게 된다.

이하에서는, 상기와 같은 화성 처리 피막층(30)이 포함할 수 있는 각 구성 성분의 상세에 대하여, 예를 들면서 설명한다.

[수지]

수지는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 폴리올레핀 수지 등과 같은, 공지된 유기 수지를 사용할 수 있다.　프리코트 강판용 도금 강판과의 밀착성을 더 높이기 위해서는, 분자쇄 중에 강제 부위나 극성 관능기를 갖는 수지(폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지 등) 중 적어도 하나를 사용하는 것이 바람직하다.　수지는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

화성 처리 피막층(30)에서의 수지의 함유량은, 예를 들어 피막 고형분에 대하여, 0질량％ 이상인 것이 바람직하고, 1질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다.　또한, 화성 처리 피막층(30)에서의 수지의 함유량은, 예를 들어 피막 고형분에 대하여, 85질량％ 이하인 것이 바람직하고, 60질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 40질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.　수지의 함유량이, 85질량％를 초과하는 경우에는, 그 외의 피막 구성 성분의 비율이 저하되어, 내식성 이외의 피막으로서 요구되는 성능이 저하되는 경우가 있다.

[실란 커플링제]

실란 커플링제로서는, 예를 들어, γ-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란, γ-(2-아미노에틸)아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-(2-아미노에틸)아미노프로필트리에톡시실란, γ-(2-아미노에틸)아미노프로필메틸디에톡시실란, γ-(2-아미노에틸)아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, N-β-(N-비닐벤질아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β-(N-비닐벤질아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-β-(N-비닐벤질아미노에틸)-γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β-(N-비닐벤질아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필메틸디메톡시실란, γ-머캅토프로필트리에톡시실란, γ-머캅토프로필메틸디에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란, γ-클로로프로필메틸디메톡시실란, γ-클로로프로필트리에톡시실란, γ-클로로프로필메틸디에톡시실란, 헥사메틸디실라잔, γ-아닐리노프로필트리메톡시실란, γ-아닐리노프로필메틸디메톡시실란, γ-아닐리노프로필트리에톡시실란, γ-아닐리노프로필메틸디에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐메틸디메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐메틸디에톡시실란, 옥타데실디메틸[3-(트리메톡시실릴)프로필]암모늄클로라이드, 옥타데실디메틸[3-(메틸디메톡시실릴)프로필]암모늄클로라이드, 옥타데실디메틸[3-(트리에톡시실릴)프로필]암모늄클로라이드, 옥타데실디메틸[3-(메틸디에톡시실릴)프로필]암모늄클로라이드, γ-클로로프로필메틸디메톡시실란, γ-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 메틸트리클로로실란, 디메틸디클로로실란, 트리메틸클로로실란 등을 들 수 있다.　화성 처리 피막층(30)을 형성하기 위한 화성 처리제 중의 실란 커플링제의 첨가량은, 예를 들어 2 내지 80g/L로 할 수 있다.　실란 커플링제의 첨가량이 2g/L 미만인 경우에는 도금 표면과의 밀착성이 부족하여, 도막의 가공 밀착성이 저하될 가능성이 있다.　또한, 실란 커플링제의 첨가량이 80g/L을 초과하는 경우에는, 화성 처리 피막층의 응집력이 부족하여, 도막층의 가공 밀착성이 저하될 가능성이 있다.　상기에 예시한 바와 같은 실란 커플링제는, 1종으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

[지르코늄 화합물]

지르코늄 화합물로서는, 예를 들어, 지르코늄 노르말 프로필레이트, 지르코늄 노르말 부틸레이트, 지르코늄 테트라아세틸아세토네이트, 지르코늄 모노아세틸아세토네이트, 지르코늄 비스아세틸아세토네이트, 지르코늄 모노에틸아세토아세테이트, 지르코늄 아세틸아세토네이트비스에틸아세토아세테이트, 지르코늄 아세테이트, 지르코늄 모노스테아레이트, 탄산 지르코늄, 탄산 지르코늄 암모늄, 탄산 지르코늄 칼륨, 탄산 지르코늄 나트륨 등을 들 수 있다.　화성 처리 피막층(30)을 형성하기 위한 화성 처리제 중의 지르코늄 화합물의 첨가량은, 예를 들어 2 내지 80g/L로 할 수 있다.　지르코늄 화합물의 첨가량이 2g/L 미만인 경우에는 도금 표면과의 밀착성이 부족하여, 도막의 가공 밀착성이 저하될 가능성이 있다.　또한, 지르코늄 화합물의 첨가량이 80g/L을 초과하는 경우에는, 화성 처리 피막층의 응집력이 부족하여, 도막층의 가공 밀착성이 저하될 가능성이 있다.　이러한 지르코늄 화합물은, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

[실리카]

실리카로서는, 예를 들어, 닛산 가가쿠 가부시키가이샤제의 「스노우텍스 N」, 「스노우텍스 C」, 「스노우텍스 UP」, 「스노우텍스 PS」, 가부시키가이샤 ADEKA제의 「아델라이트 AT-20Q」 등의 시판중인 실리카 겔, 혹은, 닛폰 에어로실 가부시키가이샤제의 에어로실 #300 등의 분말 실리카, 또는 이들 시판중인 실리카와 동등한 것을 사용할 수 있다.　실리카는, 필요한 프리코트 도금 강판의 성능에 따라, 적절히 선택할 수 있다.　화성 처리 피막층(30)을 형성하기 위한 화성 처리제 중의 실리카의 첨가량은, 예를 들어 1 내지 40g/L로 하는 것이 바람직하다.　실리카의 첨가량이 1g/L 미만인 경우에는, 피막층의 가공 밀착성이 저하될 가능성이 있고, 실리카의 첨가량이 40g/L을 초과하는 경우에는, 가공 밀착성 및 내식성의 효과가 포화될 가능성이 높기 때문에, 비경제적이다.

[인산 및 그의 염]

인산 및 그의 염으로서는, 예를 들어, 오르토인산, 메타인산, 피로인산, 삼인산, 사인산 등의 인산류 및 그것들의 염, 인산삼암모늄, 인산수소이암모늄 등의 암모늄염, 아미노트리(메틸렌포스폰산), 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 등의 포스폰산류 및 그것들의 염, 피트산 등의 유기 인산류 및 그것들의 염 등을 들 수 있다.　또한, 인산의 염으로서, 암모늄염 이외의 염으로서는, Na, Mg, Al, K, Ca, Mn, Ni, Zn, Fe 등과의 금속염을 들 수 있다.　인산 및 그의 염은, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

또한, 인산 및 그의 염의 함유량은, 예를 들어 피막 고형분에 대하여, 0질량％ 이상인 것이 바람직하고, 1질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다.　또한, 인산 및 그의 염의 함유량은, 예를 들어 피막 고형분에 대하여, 20질량％ 이하인 것이 바람직하고, 10질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.　인산 및 그의 염의 함유량이 20질량％를 초과하는 경우에는, 피막이 취약해지고, 프리코트 도금 강판을 성형 가공할 때의 피막의 가공 추종성이 저하되는 경우가 있다.

[불화물]

불화물로서는, 예를 들어, 지르콘 불화암모늄, 규불화암모늄, 티탄 불화암모늄, 불화나트륨, 불화칼륨, 불화칼슘, 불화 리튬, 티탄 불화수소산, 지르콘 불화수소산 등을 들 수 있다.　이러한 불화물은, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

또한, 불화물의 함유량은, 예를 들어 피막 고형분에 대하여, 0질량％ 이상인 것이 바람직하고, 1질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다.　또한, 불화물의 함유량은, 예를 들어 피막 고형분에 대하여, 20질량％ 이하인 것이 바람직하고, 10질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.　불화물의 함유량이 20질량％를 초과하는 경우에는, 피막이 취약해지고, 프리코트 금속판을 성형 가공할 때의 피막의 가공 추종성이 저하되는 경우가 있다.

[바나듐 화합물]

바나듐 화합물로서는, 예를 들어, 오산화바나듐, 메타바나듐산, 메타바나듐산 암모늄, 메타바나듐산나트륨, 옥시삼염화바나듐 등의 5가의 바나듐 화합물을 환원제로 2 내지 4가로 환원한 바나듐 화합물, 삼산화바나듐, 이산화바나듐, 옥시황산바나듐, 옥시옥살산바나듐, 바나듐옥시아세틸아세토네이트, 바나듐아세틸아세토네이트, 삼염화바나듐, 인바나도몰리브덴산, 황산바나듐, 이염화바나듐, 산화바나듐 등의 산화수 4 내지 2가의 바나듐 화합물 등을 들 수 있다.　이러한 바나듐 화합물은, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

또한, 바나듐 화합물의 함유량은, 예를 들어 피막 고형분에 대하여, 0질량％ 이상인 것이 바람직하고, 1질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다.　또한, 바나듐 화합물의 함유량은, 예를 들어 피막 고형분에 대하여, 20질량％ 이하인 것이 바람직하고, 10질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.　바나듐 화합물의 함유량이 20질량％를 초과하는 경우에는, 피막이 취약해지고, 프리코트 금속판을 성형 가공할 때의 피막의 가공 추종성이 저하되는 경우가 있다.

[탄닌 또는 탄닌산]

탄닌 또는 탄닌산은, 가수 분해할 수 있는 탄닌, 축합 탄닌 중 어느 것이나 사용할 수 있다.　탄닌 및 탄닌산의 예로서는, 하마메타탄닌, 오배자 탄닌, 몰식자 탄닌, 미로발란의 탄닌, 디비디비의 탄닌, 알가로빌라의 탄닌, 발로니아의 탄닌, 카테킨 등을 들 수 있다.　화성 처리 피막(30)을 형성하기 위한 화성 처리제 중의 탄닌 또는 탄닌산의 첨가량은, 2 내지 80g/L로 할 수 있다.　탄닌 또는 탄닌산의 첨가량이 2g/L 미만인 경우에는 도금 표면과의 밀착성이 부족하여, 도막의 가공 밀착성이 저하될 가능성이 있다.　또한, 탄닌 또는 탄닌산의 첨가량 첨가량이 80g/L을 초과하는 경우에는, 화성 처리 피막의 응집력이 부족하여, 도막의 가공 밀착성이 저하될 가능성이 있다.

또한, 화성 처리 피막(30)을 형성하기 위한 화성 처리제 중에는, 성능이 손상되지 않는 범위 내에서, pH 조정을 위해 산, 알칼리 등을 첨가해도 된다.

상기와 같은 각종 성분을 함유하는 화성 처리제는, 금속판(10)의 편면 또는 양면 상에 도포된 후, 건조되어 화성 처리 피막층(30)을 형성한다.　본 실시 형태에 관한 프리코트 금속판에서는, 편면당 10mg/m² 이상의 화성 처리 피막층(30)을 도금층 상에 형성하는 것이 바람직하다.　화성 처리 피막층(40)의 부착량은, 보다 바람직하게는 20mg/m² 이상이며, 더욱 바람직하게는 50mg/m² 이상이다.　또한, 본 실시 형태에 관한 프리코트 금속판에서는, 편면당 1000mg/m² 이하의 화성 처리 피막층(30)을 도금층 상에 형성하는 것이 바람직하다.　화성 처리 피막층(40)의 부착량은, 보다 바람직하게는 800mg/m² 이하이며, 더욱 바람직하게는 600mg/m² 이하이다.　또한, 이러한 부착량에 대응하는 화성 처리 피막층(30)의 막 두께는, 화성 처리제에 포함되는 성분에 따라 다르기도 하지만, 대략 0.01 내지 1㎛ 정도가 된다.　또한, 이러한 화성 처리 피막층(30)의 막 두께는, 입자(203)의 평균 입자경의 측정 방법과 마찬가지로, 단면의 직접 관찰에 의해 측정하는 것이 가능하다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예를 예시하면서, 본 발명에 관한 프리코트 금속판에 대하여, 구체적으로 설명한다.　또한, 이하에 나타내는 실시예는, 본 발명에 관한 프리코트 금속판의 일 예에 지나지 않고, 본 발명에 관한 프리코트 금속판이 하기의 예에 한정되는 것은 아니다.

(1) 금속판

이하의 표 1에 나타내는, A1 내지 A7의 7종류의 금속판을 준비하였다.　준비한 금속판에 대하여, 표 7-1, 표 7-2에 나타내는 표면 형상을 얻기 위해, 표 2에 기재와 같은 가공 조건에서, 수지 샷 또는 표면 연마를 실시하였다.　또한, 표면 형상은, 하기 방법에 의해 분석하여 결정하였다.　또한, A1 내지 A4의 도금 부착량은, 이하의 표 7-1, 표 7-2에 나타내는 부착량으로 하였다.　또한, 이들 금속판에 대하여, 크로메이트 프리계 화성 처리(CT-E300/니혼 파커라이징사제와 동등한 것)를 60mg/m² 실시한 도금 강판도 준비하였다.　화성 처리에 사용한 처리액은, 그 성분으로서 실란 커플링제를 함유하는 것이며, 이러한 화성 처리에 의해 형성되는 피막층은, 화성 처리 피막층으로서 기능한다.　또한, 화성 처리의 유무는, 이하의 표 7-1, 표 7-2에 기재하였다.

[표 1]

[표 2]

<금속판의 표면 형상>

착색 피막층을 형성한 후의 금속판을 사용하여, MEK를 스며들게 한 거즈를 사용하여 착색 피막층을 러빙하여, 착색 피막층을 제거하였다.　그 후에, 금속판의 제1 영역의 면적률을, 하기 방법에 의해 산출하였다.　금속판의 표면에, 0.5mm 간격으로 가상 격자선을 그리고, 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역을 설정하여, 각 영역의 산술 평균 면 조도 Sa를 산출하였다.　그리고, 산술 평균 면 조도 Sa가 1㎛ 이상인 영역을 제1 영역이라고 판별하고, 산술 평균 면 조도 A가 1㎛ 미만인 영역을 제2 영역이라고 판별하였다.　산술 평균 면 조도 Sa의 측정은, 3D 레이저 현미경(가부시키가이샤 키엔스제, VK-9710)을 사용하여 행하였다.　20배의 표준 렌즈를 사용하여, 가상 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역의 각각에 있어서, 측정 간격 50㎛로 영역 내의 높이 A를 측정하였다.　얻어진 높이 A₁₀₀점을 높이 A₁ 내지 높이 A₁₀₀으로 하고, 하기의 식을 사용하여 Sa를 산출하였다.　A_ave는, 높이 A₁₀₀점의 평균으로 하였다.

Sa=1/100×Σ[x=1→100] (|높이 A_x-A_ave|)

(2) 착색 도료의 조정

착색 피막층의 형성에 사용하는 착색 도료를 조제하였다.

조막 성분으로서 기능하는 바인더 수지로서, 이하의 표 3에 나타내는 수지와 동등한 것을 준비하였다.　각 수지 용액에 대하여, 경화제로서 멜라민계 경화제 (사이멜 303/올넥스사제와 동등한 것)를 고형분 비율로 15질량％ 첨가하였다.　또한, 이하의 표 4에 나타내는 입자와 동등한 것을 준비하고, 이하의 표 7-1, 표 7-2에 나타낸 소정 입경·소정량으로 첨가하였다.　또한, 착색 안료로서, 이하의 표 5에 나타낸 알루미늄 안료, 산화티탄, 카본 블랙(CB)과 동등한 것을 준비하고, 이하의 표 7-1, 표 7-2에 나타낸 소정량으로 첨가하였다.　또한, 방청 안료로서, 이하의 표 6에 나타내는 화합물을 준비하고, 이하의 표 7-1, 표 7-2에 나타낸 소정량으로 첨가하여, 착색 도료를 조제하였다.

[표 3]

[표 4]

[표 5]

[표 6]

(3) 샘플 제작

상기와 같이 하여 조제한 착색 도료를, 바 코터를 사용하여 도금 강판에 도포하고, 60초로 최고 도달 판 온도(PMT)가 200℃가 되도록 가열하여, 착색 피막층을 형성하였다.　또한, 제작한 착색 피막층의 두께는, 앞서 설명한 방법에 입각하여 단면 관찰에 의해 측정하고, 얻어진 결과를, 표 7-1, 표 7-2에 나타내었다.

[표 7-1]

[표 7-2]

(4) 샘플의 평가

상기 방법에 의해 제작한 각 샘플에 대하여, 이하와 같은 기준에 기초하여 성능을 평가하였다.　얻어진 평가 결과를, 이하의 표 8-1, 표 8-2에 함께 나타내었다.

<외관>

제작한 샘플의 외관을 이하의 기준에 의해 평가하고, 평점 2 이상을 합격으로 하고, 평점 1을 불합격으로 하였다.

평가 기준

3: 평가면에 있어서, 균일한 착색 피막 외관이 95％ 이상이다.

2: 평가면에 있어서, 균일한 착색 피막 외관이 80％ 이상 95％ 미만이다.

1: 솔벤트 팝핑 발생 등에 의해, 평가면에 있어서, 균일한 착색 피막 외관이 80％ 미만이다.

<내 면접촉 흠집성>

이하와 같은 방법에 의해, 내 면접촉 흠집성을 평가하였다.　제작한 샘플을 한 변이 50mm인 정사각형으로 절단하여, 도장면을 위로 한 상태에서 고정하였다.　그 위에, 한 변이 50mm인 정사각형으로 절단한 전기 아연 도금 강판을 겹치고, 8.5kgf/cm²(1kgf는, 약 9.8N임)의 조건에서 가압한 상태에서 90도 회전시킨 후에, 도장면의 상태를 이하와 같은 기준으로 평가하고, 평점 3 이상을 합격으로 하였다.

평가 기준

7: 도막 박리·가압에 의한 광택 변화 모두, 거의 보이지 않는다.

(접촉부로부터의 박리가 2％ 미만)

6: 도막 박리는 거의 보이지 않고, 가압에 의한 광택 변화가 일부 보인다.

(접촉부로부터의 박리가 2％ 미만)

5: 극히 약간 도막 박리가 보이고, 가압에 의한 광택 변화가 일부 보인다.

(접촉부로부터의 박리가 2％ 이상 5％ 미만)

4: 약간 도막 박리가 보이고, 가압에 의한 광택 변화가 일부 보인다.

(접촉부로부터의 박리가 5％ 이상 10％ 미만)

3: 약간 도막 박리가 보이고, 가압에 의한 광택 변화가 보인다.

(접촉부로부터의 박리가 5％ 이상 10％ 미만)

2: 도막 박리가 보이고, 가압에 의한 현저한 광택 변화가 보인다.

(접촉부로부터의 박리가 10％ 이상 20％ 미만)

1: 도막 박리가 현저하다.

(접촉부로부터의 박리가 20％ 이상)

<가공부 밀착성>

참고 성능으로서, 이하와 같은 기준에 기초하여 가공부 밀착성을 평가하였다.　제작한 샘플에 대하여, 20℃ 분위기 중에서 내 R1mm의 조건에서 90° 구부림 가공을 실시한 후, 구부림 가공부 외측의 테이프 박리 시험을 실시하였다.　테이프 박리부의 외관을 하기의 평가 기준으로 평가하였다.

평가 기준

4: 도막 박리는 거의 보이지 않는다(구부림 가공부로부터의 박리 면적 2％ 미만).

3: 약간 도막 박리가 보인다(구부림 가공부로부터의 박리 면적 2％ 이상 5％ 미만).

2: 부분적으로 도막 박리가 보인다(구부림 가공부로부터의 박리 면적 5％ 이상 20％ 미만).

1: 전체적으로 도막 박리가 보인다(구부림 가공부로부터의 박리 면적 20％ 이상).

<내식성>

참고 성능으로서, 이하와 같은 기준에 기초하여 내식성을 평가하였다.　시험판의 단부면을 테이프 시일한 후, JIS Z 2371에 준거한 염수 분무 시험(SST)을 72시간 행하고, 녹 발생 상황을 관찰하여, 하기의 평가 기준으로 평가하였다.

평가 기준

6: 백녹 발생 면적이 1％ 미만이고 적녹 발생 없음.

5: 녹 발생 면적이 1％ 이상 2％ 미만이고 적녹 발생 없음.

4: 녹 발생 면적이 2％ 이상 3％ 미만이고 적녹 발생 없음.

3: 녹 발생 면적이 3％ 이상 4％ 미만이고 적녹 발생 없음.

2: 녹 발생 면적이 4％ 이상 5％ 미만이고 적녹 발생 없음.

1: 녹 발생 면적이 5％ 이상, 또는 적녹 발생.

[표 8-1]

[표 8-2]

상기 표 8-1, 표 8-2로부터 명확한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 대응하는 프리코트 금속판은, 우수한 외관 및 내 면접촉 흠집성을 겸비하고 있다는 것을 알 수 있다.　한편, 본 발명의 비교예에 대응하는 프리코트 금속판은, 외관, 또는 내 면접촉 흠집성 중 적어도 어느 것의 성능이 떨어지는 것을 알 수 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지는 않는다.　본 발명이 속하는 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자라면, 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하며, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.

1: 프리코트 금속판
10: 금속판
20: 착색 피막층
30: 화성 처리 피막층
201: 조막 성분
203: 입자

Claims

금속판과,
상기 금속판 상에 위치하는 착색 피막층을
구비하고,
상기 금속판의 적어도 상기 착색 피막층이 위치하는 측의 표면에는, 하기의 산술 평균 면 조도 Sa의 측정 방법에 의해 특정되는 제1 영역과 제2 영역이 존재하고,
상기 착색 피막층은, 두께가 1 내지 10㎛ 이상이고, 또한 당해 두께 이상의 입자경을 갖는 입자를 함유하는, 프리코트 금속판.
[산술 평균 면 조도 Sa의 측정 방법]
상기 금속판의 표면에, 0.5mm 간격으로 가상적인 격자선을 설정하고, 상기 가상적인 격자선에 의해 구획되는 복수의 영역의 각각에 있어서, ISO 25178로 규정되는 산술 평균 면 조도 Sa를 측정한다. 얻어진 산술 평균 면 조도 Sa가 1㎛ 이상인 영역을 상기 제1 영역으로 하고, 얻어진 산술 평균 면 조도 Sa가 1㎛ 미만인 영역을 상기 제2 영역으로 한다.
제1항에 있어서,
상기 금속판의 표면에서의 상기 제1 영역의 면적률은, 편면당 10 내지 90%인, 프리코트 금속판.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 영역의 면적률에 대한 상기 제1 영역의 면적률의 비율은, 0.3 내지 3.0인, 프리코트 금속판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 착색 피막층에서의 상기 입자의 함유량은, 상기 착색 피막층의 조막 성분과 상기 입자의 합계 함유량에 대하여, 5 내지 50질량％인, 프리코트 금속판.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입자의 평균 입자경은, 1 내지 15㎛인, 프리코트 금속판.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입자의 평균 입자경은, 상기 착색 피막층의 두께에 대하여 0.3 내지 2.5배인, 프리코트 금속판.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입자는, 실리카, 세라믹 혹은 금속 화합물 중 적어도 어느 것인 무기 입자, 또는 수지 입자 중 적어도 어느 것인, 프리코트 금속판.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입자는, 아크릴계 수지 입자인, 프리코트 금속판.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속판은, 알루미늄판, 아연판, 스테인리스판, 티탄판, 또는 강판인, 프리코트 금속판.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속판은, 표면에 도금층이 마련된 도금 강판인, 프리코트 금속판.
제10항에 있어서,
상기 도금 강판은, 아연계 도금 강판인, 프리코트 금속판.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 도금층은, Al: 4 내지 22질량％, Mg: 1 내지 10질량％, Si: 0.0001 내지 2.0000질량％를 함유하고, 잔부가 Zn 및 불순물인 도금층인, 프리코트 금속판.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도금층의 부착량은, 상기 강판의 양면에서의 합계로, 30 내지 600g/m²인, 프리코트 금속판.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 착색 피막층은, 착색 안료로서, 알루미늄 안료, 카본 블랙 또는 TiO₂ 중 적어도 어느 것을 함유하는, 프리코트 금속판.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 착색 피막층은, 방청 안료를 더 함유하는, 프리코트 금속판.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속판과, 상기 착색 피막층 사이에, 화성 처리 피막층을 더 구비하는, 프리코트 금속판.