JP2014111322A - 塗膜積層金属板 - Google Patents

Abstract

【課題】塗膜同士及び塗膜と金属板との密着性を著しく改善させ、白色外観を呈し、放熱性に優れた塗膜積層金属板を提供する。
【解決手段】金属板の表面に、１層又は複数層からなるカーボンブラックを含有するカーボンブラック含有層が積層されており、カーボンブラック含有層の上側に他の層を介して又は介さずに、１層又は複数層からなる酸化チタンを含有する酸化チタン含有層が積層されており、カーボンブラック含有層はカーボンブラックの体積比率Ｑ体積％と膜厚Ｐμｍとの関係が１．２Ｐ＋Ｑ≦１９．２、Ｐ≦９、及びＰ×Ｑ≧１４を満たしており、酸化チタン含有層には、３５質量％以上６５質量％以下の酸化チタンが含まれており、酸化チタン含有層の膜厚は１０μｍ以上６０μｍ以下である塗膜積層金属板とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、カーボンブラックを含む塗膜層（以下、カーボンブラック含有層という）を金属板に積層し、カーボンブラック含有層とカーボンブラック含有層の上側に積層した酸化チタンを含む塗膜層（以下、酸化チタン含有層という）との密着性を著しく改善させ、かつ白色外観を呈し、放熱性に優れた塗膜積層金属板に関するものである。

これらの塗膜積層金属板は、特に白色外観及び放熱性を必要とする照明器具用部材・電気機器用部材等として用いることができる。

照明器具、電子機器、電気機器、光学機器等の高性能化・小型化に伴い、電子機器等の回路部品の発熱量が増大し、回路部品に接触する筐体等の構成部材及び筐体内部温度が高熱化する等の問題が生じている。近年特に、冷蔵庫、洗濯機等の白物家電、ＬＥＤ照明等の照明器具の高温化は重大な問題となっている。

電子機器の筐体温度及び内部温度は通常雰囲気温度で約５０〜８０℃、最高で１１０℃程度の高温になることがあるが、そうすると、ＬＥＤ、ＩＣ、ＣＰＵ（半導体素子）、ディスク、モーター等の耐熱温度を超える為、安定操業に支障をもたらすことが指摘されている。更に温度が上昇すると半導体素子が劣化するのに伴い、電子機器部品の寿命が短期化するといった問題を抱えている。

照明器具や電子機器等に使用した場合の温度域における黒体放射のエネルギー分布を見ると、波長４．５μｍ〜７．０μｍ（以下、短波長域という）における放射エネルギーが主要な割合を占めることが知られており、放熱性を発揮する上で重要な領域である。また、上記黒体放射のエネルギー分布をみると、波長７．０μｍ〜１５．４μｍ（以下、長波長域という）でもエネルギーの放射は起こっており、短波長域のみならず長波長域も含めた広波長域に亘って放熱性が高いことが望ましい。

従来、照明器具等の白色外観が要求される用途に適用される白色塗膜積層金属板として、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛等といった白色顔料を含む塗膜を金属板に積層した白色塗膜積層金属板が用いられている。白色塗膜積層金属板は白色外観を呈し、塗膜を積層した後であっても加工性に優れている。しかし、白色塗膜積層金属板は、長波長域における放熱性はあるものの、短波長域における放熱性は著しく低い。

白色塗膜積層金属板において、塗膜中の顔料濃度を高くすること及び塗膜の膜厚を厚くすることによってある程度の放熱性を発揮することが知られている。しかしこの白色塗膜積層金属板では、短波長域における放熱性は黒色顔料を含む塗膜を積層した塗膜積層金属板の水準まで到達することはできない。

また、放熱性を必要とする電子機器の構成部材としては、放熱性を有する塗膜積層金属板が用いられており、例えば、カーボンブラック等の放熱性が高い黒色顔料を含む塗膜を金属板に積層した黒色塗膜積層金属板がある。カーボンブラック等の黒色顔料は、広波長域に亘って放熱性が高く、特に短波長域の放熱性が高い。よって、黒色顔料を含む塗膜を積層した塗膜積層金属板では、薄い膜厚で高い放熱性を発揮することができる。しかし、黒色塗膜積層金属板は、黒色顔料を用いているため、白色外観が求められる用途には不適切である。

そこで、金属板に放熱性顔料を含有した塗膜を複数層積層させた塗膜積層金属板において、カーボンブラック及び酸化チタンを両方とも同じ層に含有させる、又は別々の層に含有させる手法が用いられている。特許文献１〜３には、カーボンブラックや酸化チタン等の放熱性顔料を含有した塗膜を金属板上に複数層積層させた塗膜積層金属板が開示されている。

特許文献１には、金属板の表面に少なくとも１層の塗膜が形成されており、その最外層の塗膜は、短波長域における放熱性が高いカーボンブラックと長波長域における放熱性が高い酸化チタンとを含有する塗膜積層金属板が開示されている。

特許文献２には、金属板の表面に外層塗膜と内層塗膜とを備えており、内層塗膜に放熱性顔料（カーボンブラック）を含有して放熱性を高めており、外層塗膜には色彩を整え、意匠性を高めるための着色顔料（酸化チタン）が含まれている塗膜積層金属板が開示されている。

特許文献３には、金属板の表面に、カーボンブラック等の黒色顔料を含む内層塗膜と、酸化チタン等の白色顔料を含む外層塗膜とを備えた塗膜積層金属板が開示されている。

しかし、特許文献１では、外層塗膜に酸化チタンのみならずカーボンブラックをも相当量添加しているため、所望の白色外観を得ることができない。

また、特許文献２では、外層塗膜が、隠蔽性が高く、内層塗膜からの熱線を透過し難いものであれば、内層塗膜の放熱性が高くても塗膜全体として十分な放熱性を期待できないとされている。そのため、内層塗膜の放熱性を発揮させ、外層塗膜の熱透過性を高めるためには、外層塗膜中の酸化チタンの量は少ない方がよく、かつ膜厚は薄い方がよいとされており、内層塗膜にカーボンブラックを含んだ場合に所望の白色外観を得ることができない。

また、特許文献３では、白色顔料を外層塗膜に含有させるのは意匠性付与のためではなく、内層塗膜における耐疵付き性及び耐指紋性の改善という添加目的で外層塗膜を積層するものであり、その外層塗膜は顔料濃度２５％以下及び膜厚１０μｍ以下と規定しており、塗膜積層金属板全体の色調（Ｌ値）を４４．０〜６０．０に制御しているため、十分な放熱性や白色外観を有さない。

特開２００４−２４３３１０号公報 特開２００２−２２８０８５号公報 特開２００５−２３８７６９号公報

本発明は、白色外観を呈し、かつ放熱性に優れた塗膜積層金属板の提供を課題として掲げた。また、後述のとおり、塗膜積層金属板の曲げ加工を行った際に曲げ加工部の塗膜にクラックが発生するのを抑制することも課題としている。

本発明の塗膜積層金属板は、金属板の表面に、１層又は複数層からなるカーボンブラック含有層が積層されており、カーボンブラック含有層の上側に他の層を介して又は介さずに、１層又は複数層からなる酸化チタン含有層が積層されており、カーボンブラック含有層はカーボンブラックの体積比率Ｑ体積％と膜厚Ｐμｍとの関係が１．２Ｐ＋Ｑ≦１９．２、Ｐ≦９、及びＰ×Ｑ≧１４を満たしており、酸化チタン含有層には、３５質量％以上６５質量％以下の酸化チタンが含まれており、酸化チタン含有層の膜厚は１０μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする。

また、塗膜積層金属板の色調は、日本電色株式会社製色差計（ＳＺＳ−Σ９０）で測定したＬ値で８２以上であることが好ましい。

本発明の塗膜積層金属板は、照明器具用部材として使用されることが好ましい。

本発明により、白色外観と放熱性とを両立しつつ、曲げ加工を行った際の曲げ加工部の塗膜におけるクラック発生を抑制することにより、外観不良の発生を抑制した塗膜積層金属板を提供することができる。

本発明者等は、塗膜積層金属板の白色外観と塗膜積層金属板の放熱性とを両立させるため、カーボンブラック含有層の上側に、酸化チタン含有層を積層することによって、カーボンブラックが示す放熱性と酸化チタンが示す放熱性とのそれぞれの優位点を効果的に発現させるとともに白色外観を呈する塗膜積層金属板の検討を行った。

従来、白色外観を発現させる目的において、内層塗膜に故意に黒色を呈するカーボンブラックを含有させることはなかった。また、カーボンブラック含有層の上層側に白色度が発現するほどの厚い厚膜で白色塗膜が積層されていなかった。そのため、カーボンブラック含有層の上側に白色塗膜を白色度が発現するほどの厚い厚膜で積層した塗膜積層金属板において耐屈曲性試験を行って１８０°曲げ加工性を評価してみたところ、曲げ加工部にクラック（塗膜のひび割れ及び亀裂）が発生し、内層塗膜の黒色が露見する結果が得られた。以下、「曲げ加工部のクラック」は、曲げ加工を行った際に曲げ加工部の塗膜に発生するクラックのことをいう。

通常、塗膜積層金属板は塗装後に曲げ等の加工工程に供されるとクラックが発生する。この曲げ加工部のクラックの発生は、外観品質の低下、塗膜剥離、金属板の腐食等の原因となり、部品としての価値が著しく低下する。曲げ加工部のクラックは、最も密着性が低い界面で起こりやすいことが知られている。一般的なプレコート金属板におけるクラックの発生状態は、素地金属板が露見することが多い。これは無機物である金属板と有機物である樹脂塗膜との親和性が低く、金属板の表面と樹脂塗膜界面との密着性が低いことに起因する。しかし、カーボンブラック含有層の上側に厚い厚膜で酸化チタン含有層を積層した塗膜積層金属板においては、曲げ加工部のクラックの発生箇所から金属板の表面のみならず黒色塗膜が混在して露見することから、金属板と内層塗膜との密着性のみならず内層塗膜と外層塗膜との密着性のような塗膜同士の密着性も低いと考えられる。なお、これらの密着性が劣ると曲げ加工部のクラックは亀裂が拡大する傾向があるため、密着性が劣る製品は外観品質が低下する。さらに、カーボンブラック含有層の上側に厚い膜厚で酸化チタン含有層を積層した塗膜積層金属板では、内層塗膜は黒色であり、外層塗膜は白色であることから、曲げ加工部のクラックが拡大すると、黒色を呈する内層塗膜が露見してより目立つため、外観品質が著しく低下してしまう。

これらのことより、本発明者等は、カーボンブラック含有層の上側に、酸化チタン含有層を１層以上積層した塗膜積層金属板において、曲げ加工部における密着性を改善しつつ、放熱性及び白色外観も有するよう、内層塗膜のカーボンブラック含有量及び膜厚、外層塗膜の酸化チタン含有量及び膜厚について検討を行い、本発明に想到した。

本発明における塗膜積層金属板は、金属板の表面に、１層又は複数層からなるカーボンブラックを含有するカーボンブラック含有層（以下、内層塗膜という）が積層されており、内層塗膜の上側に他の層を介して又は介さずに、１層又は複数層からなる酸化チタンを含有する酸化チタン含有層（以下、外層塗膜という）が積層されている。

以下、本発明における塗膜積層金属板の構成材料及び製造方法を説明する。

〔内層塗膜〕
内層塗膜に含有されているカーボンブラックは放熱性を発揮する目的で添加されるものであり、例えば、三菱化学社製＃４０００Ｂ、＃４３５０Ｂ、ＭＨＩＢ＃Ｂ２３９Ｍ、ＭＨＩＢ＃Ｂ２４０Ｍ等が推奨される。

内層塗膜中にカーボンブラックが含まれることにより密着性が低下するため、内層塗膜中に含まれるカーボンブラックの体積比率Ｑ体積％と内層塗膜の膜厚Ｐμｍとを以下のように制御することで課題解決を行った。

内層塗膜におけるカーボンブラックの体積比率Ｑ体積％と膜厚Ｐμｍとの関係式において、１．２Ｐ＋Ｑ≦１９．２かつＰ≦９を満たすことによって、曲げ加工部のクラック発生に伴う外観不良を抑制し、良好な密着性を確保することができる。好ましくは１．２Ｐ＋Ｑ≦１８．１、より好ましくは１．２Ｐ＋Ｑ≦１５．６である。また、好ましくはＰ≦８、より好ましくはＰ≦７である。一方、１．２Ｐ＋Ｑ≦１９．２又はＰ≦９のいずれか一方でも満たさなかった場合、曲げ加工部のクラック発生に伴う外観不良が発生する。

また、放熱性の観点から、内層塗膜におけるカーボンブラックの体積比率Ｑ体積％と膜厚Ｐμｍとの関係式において、Ｐ×Ｑ≧１４を満たすことによって、短波長域における赤外線の積分放射率（以下、短波長域赤外線積分放射率という）が０．６以上となり、白色塗膜のみでは達成できない放熱性を発揮することができる。好ましくはＰ×Ｑ≧２０、より好ましくはＰ×Ｑ≧２４、さらにより好ましくはＰ×Ｑ≧３０である。Ｐ×Ｑ≧２４を満たすことによって、短波長域赤外線積分放射率が０．７以上、Ｐ×Ｑ≧３０を満たすことによって、短波長域赤外線積分放射率が０．８以上となり、放熱性をより一層発揮することができる。一方、Ｐ×Ｑ≧１４を満たさない場合、短波長域赤外線積分放射率が低くなり、十分な放熱性を発揮することができない。本発明における放熱性とは、塗膜積層金属板を１００℃に加熱したときの短波長域赤外線積分放射率を指標とする。赤外線の積分放射率の測定法については後述する。

また、内層塗膜中の顔料はカーボンブラック以外に放熱性・密着性・加工性等を損なわない範囲に含んでもよく、塗膜強度を持たせるための骨材としてカオリンクレーや、内層塗膜まで達した疵が目立ちにくくなるように酸化チタン等を混合しても良い。

また、短波長域赤外線積分放射率は０．６以上が好ましい。より好ましくは０．７以上、さらに好ましくは０．７５以上、さらにより好ましくは０．８以上である。波長４．５〜１５．４μｍ（以下、赤外線波長域という）における赤外線の積分放射率は０．７６以上が好ましい。

〔外層塗膜〕
外層塗膜に含有されている酸化チタンは塗膜に白色度を与える目的で添加される顔料であり、例えば、テイカ社製のＪＲ−３０１、ＪＲ−６０３、ＪＲ−８０６、ＪＲＮＣ等が推奨される。

白色度はＬ値という指標で定量化されており、Ｌ値が高いほど白色度が高いことが知られている。Ｌ値の詳細な測定方法については後述する。白色外観を呈する塗膜積層金属板において、”白い”と認識するためにはＬ値が８２以上であることが必要となる。そのためには、本発明の実施形態において、乾燥状態の外層塗膜中において酸化チタンを３５質量％以上、かつ外層塗膜の膜厚を１０μｍ以上とする必要がある。上記の酸化チタン含有量及び膜厚を満足できない場合、白色度が低下し白色外観を表現することができない。乾燥状態の外層塗膜中における酸化チタンの濃度については好ましくは４０質量％以上、より好ましくは４５質量％以上である。また、外層塗膜の膜厚は好ましくは１２μｍ以上、さらに好ましくは１４μｍ以上、さらにより好ましくは１６μｍ以上、さらに一層好ましくは１８μｍ以上、最も好ましくは２５μｍ以上である。一方、加工性の観点から乾燥状態の外層塗膜中における酸化チタンの濃度は６５質量％以下とする必要があり、好ましくは６０質量％以下である。

また、上記酸化チタンの平均粒径は、例えば粒状の場合は概ね０．１〜１０μｍ、好ましくは０．２μｍ以上、５μｍ以下、更に好ましくは３μｍ以下とすることが推奨される。平均粒径が０．１μｍを下回ると、酸化チタン添加による作用（白色度や内層塗膜（黒色）の隠蔽性）が低下するため外層塗膜の膜厚を厚くする必要があるが、膜厚をあまり厚くすると、加工性等の低下を招いてしまう。一方、平均粒径が１０μｍを超えると、塗膜の外観に色調ムラが発生し易くなる。

ここで、上記酸化チタンの平均粒径は、一般的な粒度分布計によって分級後の酸化チタン粒子の粒度分布を測定し、その測定結果に基づいて算出される小粒径側からの積算値５０％の粒度（Ｄ５０）を意味する。斯かる粒度分布は、粒子に光を当てることにより生じる回折や散乱の強度パターンによって測定することができ、この様な粒度分布計としては、例えば、日機装社製のマイクロトラック９２２０ＦＲＡやマイクロトラックＨＲＡ等が例示される。

なお、上述した好ましい平均粒径を満足する酸化チタンは、市販品を使用しても良く、例えば、テイカ社製のＪＲ−３０１（平均粒径０．３０μｍ）、ＪＲ−６０３（平均粒径０．２８μｍ）、ＪＲ−８０６（平均粒径０．２５μｍ）、ＪＲＮＣ（平均粒径０．３７μｍ）等が挙げられる。

外層塗膜においても内層塗膜同様、放熱性・密着性・加工性等の性能を損なわない範囲で目的に応じた顔料を含んでも良い。

また、外層塗膜と内層塗膜との間に、密着性や放熱性を損なわない程度に顔料を含んだ塗膜を積層してもよく、外層塗膜の上側に、外観を損なわない程度にクリア皮膜や顔料を含んだ塗膜を積層してもよい。

次に、赤外線積分放射率について説明する。

赤外線積分放射率とは、換言すれば、赤外線（熱エネルギー）の放出し易さ（吸収し易さ）を意味する。従って、赤外線積分放射率が高い程、放出（吸収）される熱エネルギー量は大きくなることを示す。例えば物体（本発明では塗膜積層体金属板）に与えられた熱エネルギーを１００％放射する場合には、赤外線積分放射率は１となる。

なお、本発明では、１００℃に加熱したときの赤外線積分放射率を定めているが、これは、本発明における塗膜積層体金属板が電気機器用途（部材等によっても相違するが、通常の雰囲気温度は概ね５０〜７０℃で、最高で約１００℃）に適用されることを考慮し、当該実用レベルの温度と一致させるべく、加熱温度を１００℃に定めたものである。

本発明における赤外線積分放射率の測定方法は以下の通りである。
装置：日本電子社製「ＪＩＲ−５５００型フーリエ変換赤外分光光度計」及び放射測定ユニット「ＩＲＲ−２００」
測定波長範囲：４．５〜７．０μｍ、４．５〜１５．４μｍ
測定温度：試料の加熱温度を１００℃に設定する
積算回数：２００回
分解能：１６ｃｍ^-1

上記装置を用い、短波長域及び赤外線波長域（波長：４．５〜１５．４μｍ）における試料の分光放射強度（実測値）を各々測定した。なお、上記試料の実測値は、バックグラウンドの放射強度及び装置関数が加算／付加された数値として測定される為、これらを補正する目的で、放射率測定プログラム［日本電子社製放射率測定プログラム］を用い、積分放射率を算出した。

算出方法の詳細は以下の通りである。

式中、
ε（λ）：波長λにおける試料の分光放射率（％）
Ｅ（Ｔ）：温度Ｔ（℃）における試料の積分放射率（％）
Ｍ（λ，Ｔ）：波長λ、温度Ｔ（℃）における試料の分光放射強度（実測値）
Ａ（λ）：装置関数
Ｋ_FB（ν）：波長νにおける固定バックグラウンド（試料によって変化しないバックグラウンド）の分光放射強度
Ｋ_TB（λ，Ｔ_TB）：波長λ、温度Ｔ_TB（℃）におけるトラップ黒体の分光放射強度
Ｋ_B（λ，Ｔ）：波長λ、温度Ｔ（℃）における黒体の分光放射強度（ブランクの理論式からの計算値）
λ₁，λ₂：積分する波長の範囲
を夫々、意味する。

ここで、上記Ａ（λ：装置関数）、及び上記Ｋ_FB（ν：固定バックグラウンドの分光放射強度）は、２つの黒体炉（８０℃、１６０℃）の分光放射強度の実測値、及び当該温度域における黒体の分光放射強度（ブランクの理論式からの計算値）に基づき、下記式によって算出したものである。

式中、
Ｍ_160℃（λ，１６０℃）：波長λにおける１６０℃の黒体炉の分光放射強度（実測値）
Ｍ_80℃（λ，８０℃）：波長λにおける８０℃の黒体炉の分光放射強度（実測値）
Ｋ_160℃（λ，１６０℃）：波長λにおける１６０℃の黒体炉の分光放射強度（ブランクの理論式からの計算値）
Ｋ_80℃（λ，８０℃）：波長λにおける８０℃の黒体炉の分光放射強度（ブランクの理論式からの計算値）
を夫々、意味する。

なお、積分放射率Ｅ（Ｔ＝１００℃）の算出に当たり、Ｋ_TB（λ，Ｔ_TB）を考慮しているのは、測定に当たり、試料の周囲に、水冷したトラップ黒体を配置している為である。上記トラップ黒体の設置により、変動バックグランド放射（試料によって変化するバックグラウンド放射を意味する。試料の周囲からの放射が試料表面で反射される為、試料の分光放射強度の実測値は、このバックグランド放射が加算された数値として表れる）の分光放射強度を低くコントロールすることができる。上記のトラップ黒体は、放射率０．９６の疑似黒体を使用しており、前記Ｋ_TB［（λ，Ｔ_TB）：波長λ、温度Ｔ_TB（℃）におけるトラップ黒体の分光放射強度］は、以下の様にして算出する。
Ｋ_TB（λ，Ｔ_TB）＝０．９６×Ｋ_B（λ，Ｔ_TB）
式中、Ｋ_B（λ，Ｔ_TB）は、波長λ、温度Ｔ_TB（℃）における黒体の分光放射強度を意味する。

〔ベース樹脂〕
内層塗膜及び外層塗膜に用いられる樹脂（ベース樹脂）の種類は特に限定されず、通常のベース樹脂を使用することができ、例えばアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、及びそれらの混合又は変性した樹脂等を適宜使用することができる。その他、上記塗膜には、本発明の作用を損なわない範囲で、防錆顔料、シリカ等の顔料を添加することができる。また、上記塗膜には、架橋剤を添加しても良い。この様な架橋剤としては例えばメラミン系化合物やイソシアネート系化合物等が挙げられ、これらを１種又は２種以上、０．５〜２０質量％の範囲で添加することが推奨される。

〔金属板〕
上記塗膜が積層される金属板としては特に限定されず、例えば冷延鋼板、熱延鋼板、電気亜鉛めっき鋼板（ＥＧ）、溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）、５％Ａｌ−Ｚｎめっき鋼板、５５％Ａｌ−Ｚｎめっき鋼板、アルミニウム板（Ａｌ）等の各種めっき鋼板、ステンレス鋼板等の鋼板類や、公知の金属板等を全て適用することができる。

上記金属板は、耐食性向上、塗膜の密着性向上等を目的として、クロメート処理やリン酸塩処理等の表面処理が施されていてもよいが、一方、環境汚染等を考慮して、ノンクロメート処理した金属板を使用してもよく、いずれの態様も本発明の範囲内に包含される。

以下、ノンクロメート処理した金属板について説明する。

ノンクロメート処理する方法（下地処理）は特に限定されず、通常、使用される公知の下地処理を行えば良い。具体的には、リン酸塩系、シリカ系、チタン系、ジルコニウム系等の下地処理を、単独で、若しくは併用して行うことが推奨される。

なお、一般にノンクロメート処理された金属板は、クロメート処理された金属板に比べて耐食性に劣ることから、耐食性向上の目的で、内層塗膜中又は下地処理の際に、防錆剤を使用しても良い。上記防錆剤としては、シリカ系化合物、リン酸塩系化合物、亜リン酸塩系化合物、ポリリン酸塩系化合物、イオウ系有機化合物、ベンゾトリアゾール、タンニン酸、モリブデン酸塩系化合物、タングステン酸塩系化合物、バナジウム系化合物、シランカップリング剤等が挙げられ、これらを単独で若しくは併用することができる。特に好ましいのは、シリカ系化合物（例えばカルシウムイオン交換シリカ等）と、リン酸塩系化合物、亜リン酸塩系化合物、ポリリン酸塩系化合物（例えばトリポリリン酸アルミニウム等）との併用であり、シリカ系化合物：（リン酸塩系化合物、亜リン酸塩系化合物、又はポリリン酸塩系化合物）を、質量比率で０．５〜９．５：９．５〜０．５（より好ましくは１：９〜９：１）の範囲で併用することが推奨される。この範囲に制御することにより、所望の耐食性と加工性との両方を確保することができる。

上記防錆剤の使用によりノンクロメート処理金属板の耐食性は確保できるが、その反面、防錆剤の添加による加工性低下も知られている。その為、内層塗膜の形成成分として、特にエポキシ変性ポリエステル系樹脂及び／又はフェノール誘導体を骨格に導入したポリエステル系樹脂、及び架橋剤（好ましくはイソシアネート系樹脂及び／又はメラミン系樹脂、より好ましくは両者の併用）を組合せて使用することが推奨される。

このうちエポキシ変性ポリエステル系樹脂及びフェノール誘導体を骨格に導入したポリエステル系樹脂（例えばビスフェノールＡを骨格に導入したポリエステル系樹脂等）は、ポリエステル系樹脂に比べ、耐食性及び密着性に優れている。

一方、イソシアネート系架橋剤はメラミン系架橋剤に比べ塗膜の伸びが大きく加工性向上作用を有しており、これにより、防錆剤を添加したとしても優れた加工性を確保することが可能となる。

これらのイソシアネート系架橋剤及びメラミン系架橋剤は単独で使用しても良いが、両者を併用すると、ノンクロメート処理金属板における加工性及び耐食性を一層向上させることができる。具体的には、イソシアネート系架橋剤１００質量部に対し、メラミン系架橋剤を５〜８０質量部の比率で含有することが推奨される。メラミン系架橋剤が５質量部未満の場合、所望の耐食性が得られず、一方、メラミン系架橋剤が８０質量部を超えると、イソシアネート系架橋剤の添加による効果が良好に発揮されず、所望の加工性向上作用が得られない。より好ましくは、メラミン系架橋剤はイソシアネート系架橋剤１００質量部に対し、１０質量部以上、４０質量部以下、更により好ましくは１５質量部以上、３０質量部以下である。

〔製造方法〕
本発明の塗膜積層体金属板は、上記成分を所定の比率で混合し、攪拌器で数分攪拌することにより作製した塗料を、公知の塗装方法で金属板の表面に塗布し、乾燥させて製造することができる。塗装方法は特に限定されないが、例えば表面を清浄化して、必要に応じて塗装前処理（例えばリン酸塩処理、クロメート処理等）を施した長尺金属帯表面に、ロールコーター法、スプレー法、カーテンフローコーター法等を用いて塗料を塗工し、熱風乾燥炉を通過させて乾燥させる方法等が挙げられる。塗膜の膜厚の均一性や処理コスト、塗装効率等を総合的に勘案して実用上好ましいのは、ロールコーター法である。

なお、金属板として塗膜積層金属板を使用する場合には、樹脂被膜との密着性又は耐食性の向上目的で、塗装前処理としてリン酸塩処理又はクロメート処理を施しても構わない。但し、クロメート処理材については、塗膜積層体金属板使用中のクロム溶出性の観点から、クロメート処理時のＣｒ付着量を３５ｍｇ／ｍ²以下に抑制することが好ましい。この範囲であれば、下地クロメート処理層からのクロム溶出を抑えることが可能だからである。また、従来のクロメート処理材は必要に応じて設けられる上塗り塗装の耐水密着性が、６価クロムの溶出に伴って、湿潤環境下において低下する傾向にあるが、上記金属板では溶出が抑制されるため、上塗り被膜の耐水密着性が悪化することはない。

あるいは、前述したクロムフリーの下地処理を、ロールコーター法、スプレー法、浸漬処理法等により施せば、ノンクロメートタイプの塗膜積層体金属板を得ることができる。

〔その他〕
本発明を適用する用途、部材によっては本発明に係る塗膜を施す面（明細書では表面と記載）の反対面（以下、裏面という）にも塗膜が積層されていることが好ましい。放射率を高めた塗膜は本発明で使用される塗膜に限らず公知の塗膜を積層してもよいが、表面と同様に裏面にも白色外観が必要な場合は、要求される白色度、放熱性に応じて本発明で使用される塗膜を適宜調整して積層することが望ましい。

さらに本発明は、白色外観と放熱性との両立が求められる製品の部品材料として使用されるものであって、特に白色外観及び放熱性を必要とする照明器具用部材・電気機器用部材として有用であり、ＬＥＤ照明・有機ＥＬ照明等の照明器具、冷蔵庫・エアコン・洗濯機等の家電、プロジェクター・テレビ・ビデオ・ブルーレイ・ＤＶＤ・ＣＤ・ＰＤＰ・ＬＣＤ・コピー機・プリンター等、様々な電子機器の構成部材として用いることができる。

以下実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更実施は本発明に含まれる。

供試材としては、電気亜鉛めっき鋼板（板厚０．５ｍｍ）を原板として、その表面に、内層塗膜としてカーボンブラック（三菱化学社製＃４０００Ｂ）を所定量添加した塗料（ベース樹脂としてポリエステル樹脂（東洋紡社製バイロン（登録商標）ＧＫ３３０）を用い、架橋剤としてメラミン樹脂（ＤＩＣ社製スーパーベッカミン（登録商標）１３−５４８）をバーコートで塗布し、到達板温（Ｐｅａｋ Ｍｅｔａｌ ＴｅｍＰｅｒａｔｕｒｅ：ＰＭＴ）が２３０℃で１分間焼付け・乾燥させた。その後、外層塗膜として、酸化チタン（テイカ社製ＪＲ−８０６）を所定量添加した塗料（ベース樹脂としてポリエステル樹脂（東洋紡社製バイロン（登録商標）ＧＫ３３０）を用い、架橋剤としてメラミン樹脂（ＤＩＣ社製スーパーベッカミン（登録商標）１３−５４８）を使用）を塗布し、焼付け・乾燥させることによりＮｏ．１〜１０３、１０８、及び１０９の塗膜積層金属板（１２０ｍｍ×１５０ｍｍ）を作製した。また、内層塗膜を積層せず、上記外層塗膜のみを積層することによりＮｏ．１０４〜１０７（１２０ｍｍ×１５０ｍｍ）の塗膜積層金属板を作製した。なお、Ｎｏ．２８、３２、３５〜４０、及び４４の内層塗膜中には、カーボンブラック以外に酸化チタンを５質量％添加した。

なお、Ｎｏ．１０７は特許文献１に記載の塗膜積層金属板であり（カーボンブラック１質量％は０．８３体積％に相当）、Ｎｏ．１０８は特許文献２に記載の塗膜積層金属板である。

また、Ｎｏ．１〜１０９の各供試材の裏面にも表面と同様の内層塗膜及び外層塗膜を積層した。

上記各塗膜積層金属板について、下記評価基準にて、密着性及び色調を評価した。
（１）密着性（耐屈曲性試験評価）
５℃まで冷却した５０ｍｍ×５０ｍｍの供試材に対し、ＪＩＳＫ５６００−５−１の耐屈曲性試験に記載のタイプ２の折り曲げ試験装置を用いて、１８０゜仮曲げを行った後、さらに油圧プレス機でプレスして２Ｔ曲げを行った。耐屈曲性試験評価を、曲げ加工部における内層塗膜及び外層塗膜のクラック有無から下記の評価基準にて行った。
☆：目視及び１０倍ルーペの使用によりクラックが確認できない。
◎：目視ではクラックは確認できない。１０倍ルーペで確認できるクラックの大きさが非常に小さい又は非常に数が少ない（試験面において１、２点程度）。
○：目視ではクラックは確認できない。１０倍ルーペで見て初めて確認できるほどクラックの大きさが小さい又は数が少ない。
△：目視にてクラックを少数確認できる。
×：目視にてクラックを多数確認できる。
（２）色調（白色度評価）
塗膜積層金属板の色調は、日本電色株式会社製色差計（ＳＺＳ−Σ９０）で測定した。塗膜積層金属板における白色度評価を、Ｌ値の値から下記の評価基準にて行った。
☆：Ｌ値が８８以上
◎：Ｌ値が８５以上８８未満
○：Ｌ値が８２以上８５未満
×：Ｌ値が８２未満
密着性及び色調については上述のとおりに評価しており、○、◎、☆となるに従い良い評価とする。また、△、×を比較例とし、×が最も悪い評価とする。

Ｎｏ．１〜１０９の各塗膜積層金属板における内層塗膜及び外層塗膜の組成や膜厚、各塗膜積層金属板の耐屈曲性試験評価及び白色度評価については表１〜３に記載した。

なお、下記の表１〜３には記載していないが、Ｎｏ．２８〜３２及びＮｏ．３６〜４０については、原板として冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）及びアルミニウム板（Ａｌ）（それぞれ板厚０．５ｍｍ）を使用した塗膜積層金属板も作製して上記の評価基準に基づき評価しており、電気亜鉛めっき鋼板を原板とした場合と同様の結果を得た。

本発明により、密着性を著しく改善させ、白色外観を呈し、放熱性に優れた塗膜積層金属板を提供することができた。従って、本発明の塗膜積層金属板は、白色外観及び放熱性を必要とする照明器具用部材・電気機器用部材の構成素材に適用可能である。

Claims (3)

1. 金属板の表面に、１層又は複数層からなるカーボンブラックを含有するカーボンブラック含有層が積層されており、カーボンブラック含有層の上側に他の層を介して又は介さずに、１層又は複数層からなる酸化チタンを含有する酸化チタン含有層が積層されており、
   カーボンブラック含有層はカーボンブラックの体積比率Ｑ体積％と膜厚Ｐμｍとの関係が１．２Ｐ＋Ｑ≦１９．２、Ｐ≦９、及びＰ×Ｑ≧１４を満たしており、
   酸化チタン含有層には、３５質量％以上６５質量％以下の酸化チタンが含まれており、
   酸化チタン含有層の膜厚は１０μｍ以上６０μｍ以下である
   ことを特徴とする塗膜積層金属板。
2. 塗膜積層金属板の色調は、日本電色株式会社製色差計（ＳＺＳ−Σ９０）で測定したＬ値で８２以上である請求項１に記載の塗膜積層金属板。
3. 照明器具用部材として使用される請求項１又は２に記載の塗膜積層金属板。