JP6049504B2 - 塗装鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、高い光沢を有する黒色の塗装鋼板およびその製造方法に関する。

家電分野などでは、製品に光沢を付与することで当該製品に「高級感」を付与することがある。特に、ピアノブラックとも表現される、艶のある黒の外観の人気は高い。この「艶のある黒」は、一般に、光沢が高いほど、そして見た目の黒さが強いほど（例えば明度が低いほど）、製品の高級感を向上させる観点から好ましい。

高光沢の着色塗装鋼板を製造する方法には、鋼板上に、樹脂、防錆顔料および着色顔料を含有する下塗り塗膜と、その上にクリア塗膜を形成する方法が知られている。着色顔料には、例えばカーボンブラックが知られている（例えば、特許文献１参照）。この製造方法によれば、塗料の塗布を二回行い、塗布された塗料をそれぞれ焼き付ける２コート２ベーク製法によって、高光沢の着色塗装鋼板が得られる。この塗装鋼板の色は、下塗り塗膜の色によって決まる。

特開２００４−３５８７４３号公報

一方、防錆顔料には、一般に、クロム系、モリブデン酸塩系、リン酸塩系、バナジウム系などの種々の防錆顔料が知られている。これらは、いずれも白色または黄色と、比較的高い明度の色を呈する。上記の製造方法において、着色顔料にカーボンブラックなどの黒色顔料を用いて高光沢の黒色塗装鋼板を製造するためには、黒色顔料と防錆顔料とが分散した下塗り塗膜が形成される。この下塗り塗膜の明度は、防錆顔料を含有している分だけ高く、一般に、当該下塗り塗膜が所期の色、すなわち黒色、を呈するには高すぎる。したがって、この下塗り塗膜の上に透明な上塗り塗膜を形成しても、得られる塗装鋼板は、防錆顔料による白っぽさが感じられる黒色を呈することがある。このような、黒色と認識される色であっても白っぽさが感じられる黒色を呈する塗装鋼板は、たとえ高い光沢を呈していても、製品に高級感を付与する用途には適用できない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、２コート２ベークで製造可能であり、耐食性を有し、かつ、下塗り塗膜に防錆顔料が配合されているにも関わらず十分に低い明度の黒色と高い光沢を呈する塗装鋼板を提供することを目的とする。

本発明者らは、黒色顔料と防錆顔料を含有する下塗り塗膜の表面に透明な上塗り塗膜を形成したときに、下塗り塗膜の構成によっては、塗膜全体の明度が下塗り塗膜の明度よりも低くなり、防錆顔料による明度の高さを感じさせない黒色と高い光沢を呈する、高光沢の黒色塗装鋼板が得られることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、以下の塗装鋼板に関する。
［１］ 鋼板と、前記鋼板上に形成されている塗膜とを有し、前記塗膜は、前記鋼板上に形成されている下塗り塗膜と、前記下塗り塗膜上に形成されている上塗り塗膜とを有し、前記下塗り塗膜は、樹脂、黒色顔料および防錆顔料を含有し、前記下塗り塗膜の膜厚から前記防錆顔料のメジアン径を引いた差は、０．５μｍ以上であり、前記防錆顔料の屈折率は、２．１以下であり、前記上塗り塗膜の屈折率は、１．４５以上であり、前記上塗り塗膜のヘイズ値は、７％以下であり、ハンターのＬａｂ法でのＬ値が１０以下であり、かつ６０°光沢度が８０％以上である、塗装鋼板。
［２］ 前記防錆顔料の含有量は、前記樹脂１００質量部に対して５〜５０質量部である、［１］に記載の塗装鋼板。
［３］ 前記上塗り塗膜の膜厚は、３μｍ以上である、［１］または［２］に記載の塗装鋼板。
［４］ 前記鋼板の表面の算術平均粗さＲａは、０．５μｍ以下である、［１］〜［３］のいずれか一項に記載の塗装鋼板。
［５］ 前記鋼板は、めっき鋼板である、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の塗装鋼板。

また、本発明は、以下の塗装鋼板の製造方法に関する。
［６］ 鋼板上に下塗り塗膜および上塗り塗膜をこの順で形成して、前記鋼板、前記下塗り塗膜および前記上塗り塗膜を有する塗装鋼板を製造する方法において、前記鋼板上に、樹脂、黒色顔料および防錆顔料を含有し、ハンターのＬａｂ法でのＬ値が３０以下である前記下塗り塗膜を形成する工程と、前記下塗り塗膜上に、屈折率が１．４５以上であり、かつヘイズ値が７％以下である前記上塗り塗膜を形成する工程と、を含む、ハンターのＬａｂ法でのＬ値が１０以下であり、かつ６０°光沢度が８０％以上である塗装鋼板を製造する方法。
［７］ 前記上塗り塗膜の膜厚は、３μｍ以上である、［６］に記載の塗装鋼板の製造方法。
［８］ 前記鋼板の表面の算術平均粗さＲは、０．５μｍ以下である、［６］または［７］に記載の塗装鋼板の製造方法。
［９］ 前記鋼板は、めっき鋼板である、［６］〜［８］のいずれか一項に記載の塗装鋼板の製造方法。

本発明によれば、黒色顔料と防錆顔料の両方を含有する下塗り塗膜の明度よりも低い明度の塗膜が得られる。よって、２コート２ベークで製造可能であり、耐食性を有し、かつ、下塗り塗膜に防錆顔料が配合されているにも関わらず十分に低い明度の黒色と高い光沢を呈する塗装鋼板を提供することができる。

本発明の一実施形態の塗装鋼板の構成を模式的に示す図である。 塗装鋼板の塗膜への入射光が下塗り塗膜中の防錆顔料で反射する様子を模式的に示す図である。 図３Ａは、鋼板上の下塗り塗膜の表面に入射した光が当該表面で反射する様子を模式的に示す図であり、図３Ｂは、防錆顔料が分散された下塗り塗膜の表面で拡散反射が生じる様子を模式的に示す図であり、図３Ｃは、防錆顔料が分散された下塗り塗膜の表面での拡散反射光が上塗り塗膜によって減衰する様子を模式的に示す図である。

本発明の一実施形態に係る塗装鋼板を図１に示す。塗装鋼板１０は、図１に示されるように、鋼板１１と、鋼板１１上に形成されている塗膜１２とを有する。塗膜１２は、下塗り塗膜１３と上塗り塗膜１４とを含む。

鋼板１１の種類は、特に限定されず、塗装鋼板１０の用途に応じて公知の鋼板の中から適宜に選ばれる。鋼板１１は、めっき鋼板であることが、耐食性の高い塗装鋼板１０をより安価に提供する観点から好ましい。めっき鋼板には、公知のものを用いることができ、その例には、亜鉛めっき鋼板、Ｚｎ−Ａｌ合金めっき鋼板、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板およびアルミニウムめっき鋼板が含まれる。鋼板１１は、冷延鋼板やステンレス鋼板（オーステナイト系、マルテンサイト系、フェライト系、フェライト・マルテンサイト二相系を含む）などの、めっき鋼板以外の鋼板であってもよい。鋼板１１の厚さは、塗装鋼板１０の用途に応じて選ばれ、例えば０．1〜２ｍｍである。

鋼板１１の表面の算術平均粗さＲａは、０．５μｍ以下であることが、塗膜１２の鮮映性を高める観点から好ましい。Ｒａが０．５μｍよりも大きいと、Ｄ／Ｉ値で表される塗膜１２の鮮映性が低くなることがある。鋼板１１のＲａは、調質圧延（スキンパス圧延）、冷間圧延、ハブでの研磨などの、鋼板の表面粗さを調整する通常の処理によって調整されうる。

鋼板１１の表面は、塗装鋼板１０における塗膜密着性および耐食性を向上させる観点から、化成処理皮膜が形成されていてもよい。化成処理の種類は、特に限定されない。化成処理の例には、クロメート処理、クロムフリー処理およびリン酸塩処理が含まれる。化成処理皮膜の付着量は、特に限定されず、例えば塗装鋼板１０における塗膜密着性の向上および腐食の抑制に有効な範囲内において適宜に決められる。たとえば、クロメート皮膜の場合、当該皮膜の付着量は、全Ｃｒ換算付着量が５〜１００ｍｇ／ｍ^２となるように調整されればよい。また、クロムフリー皮膜の場合、当該皮膜の付着量は、Ｔｉ−Ｍｏ複合皮膜では全ＴｉおよびＭｏ換算付着量が１０〜５００ｍｇ／ｍ^２、フルオロアシッド系皮膜ではフッ素換算付着量または総金属元素換算付着量が３〜１００ｍｇ／ｍ^２の範囲内となるように、それぞれ調整されればよい。また、リン酸塩皮膜の場合、当該皮膜の付着量は、リン換算付着量が０．１〜５ｇ／ｍ^２となるように調整されればよい。

化成処理皮膜は、公知の方法で形成されうる。たとえば、化成処理液をロールコート法、スピンコート法、スプレー法などの方法で金属板の表面に塗布し、水洗せずに乾燥させればよい。乾燥温度および乾燥時間は、水分を蒸発させることができれば特に限定されない。生産性の観点からは、乾燥温度は、鋼板１１の到達温度で６０〜１５０℃の範囲内が好ましく、乾燥時間は、２〜１０秒の範囲内が好ましい。

塗膜１２において、下塗り塗膜１３は、上塗り塗膜１４と直接接している。下塗り塗膜１３は、樹脂１５、黒色顔料１６および防錆顔料１７を含有する。

樹脂１５には、塗装鋼板の下塗り塗膜用の樹脂に通常使用される樹脂が用いられる。樹脂１５の例には、ポリエステル、エポキシ樹脂およびアクリル樹脂などの、ヒドロキシ基を有する樹脂が含まれる。樹脂１５は、架橋剤によって架橋されていてもよい。架橋剤は、例えば、樹脂１５の特定の部位（官能基など）に結合しうる二以上の官能基を有する化合物である。架橋剤の例には、メラミン、尿素、ベンゾグアナミンなどのアミノ樹脂またはポリイソシアネ―ト化合物が含まれる。架橋剤の使用量は、例えば、１００質量部の樹脂１５に対して５〜２５質量部である。

黒色顔料１６には、塗装鋼板用の黒色顔料に通常使用される黒色顔料を用いることができる。黒色顔料１６の例には、カーボンブラック、黒鉛、鉄、クロムなどの金属または非金属の粉末および金属酸化物の複合粉末が含まれる。黒色顔料１６の粒径は、特に限定されないが、例えばメジアン径(Ｄ５０)で０．０１〜５μｍである。黒色顔料１６の粒径は、例えば、粉砕、分級または分級品の混合によって調整することが可能である。下塗り塗膜１３における黒色顔料１６の含有量は、後述する塗装鋼板のＬ値を満足する量であればよく、例えば、黒色顔料１６がカーボンブラックであれば、その上記含有量は、１００質量部の樹脂１５に対して１〜２０質量部である。

防錆顔料１７は、塗装鋼板用の防錆顔料に通常使用される防錆顔料のうち、少なくとも以下の屈折率およびメジアン径(Ｄ５０)の要件を満たすものを用いることができる。

防錆顔料１７の屈折率は、２．１以下である。防錆顔料１７の屈折率が２．１よりも大きいと、塗膜１２のＬ値が高く、塗膜１２の外観において防錆顔料による白さが感じられるため、塗膜１２の鮮やかな黒色の外観が得られないことがある。防錆顔料１７の屈折率は、防錆顔料１７による塗膜１２の外観における白さを抑える観点から、２．０以下であることが好ましく、１．６以下であることがより好ましい。防錆顔料１７の屈折率は、ＪＩＳ Ｋ７１４２中のＢ法に準じて求められる。防錆顔料１７の例には、クロム系、モリブデン酸塩系、リン酸塩系、バナジウム系などの種々の公知の防錆顔料が含まれ、より具体的には、リン酸亜鉛、亜リン酸亜鉛、リン酸亜鉛マグネシウム、リン酸マグネシウム、亜リン酸マグネシウム、シリカ、カルシウムイオン交換シリカ、カルシウムシリケート、リン酸ジルコニウム、トリポリリン酸２水素アルミニウム、酸化亜鉛、亜鉛、リンモリブデン酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、クロム酸ストロンチウム、酸化バナジウム、メタバナジン酸アンモニウム、メタバナジン酸カリウムなどが含まれる。

下塗り塗膜１３の膜厚から防錆顔料１７のメジアン径を引いた差は、０．５μｍ以上である。ここで、「メジアン径」とは、粉体をある粒子径から２つに分けたとき、大きい側と小さい側が等量となる径（積算値が５０％となる粒径）である。以下、「Ｄ５０」とも言う。上記の差が０．５μｍ以上であると、防錆顔料１４の表面で反射した拡散反射光は、図２中の「Ａ」で示されるように、下塗り塗膜１中の黒色顔料（例えばカーボンブラック）により吸収される。上記の差が０．５μｍ未満であると、図２中の「Ｂ」に示されるように、防錆顔料１７に、下塗り塗膜１３の膜厚よりも大きな粒径を有する粒子が含まれることがある。この場合、図２中の「Ｂ」に示されるように、下塗り塗膜１３の表面から突出した防錆顔料１７の表面での拡散反射光が黒色顔料によって吸収されないため、上塗り塗膜１４による黒色の色調回復効果が得られなくなることがある。一方、上記の差が０．５μｍ以上であると、下塗り塗膜１３中の防錆顔料１７の粒径は、図２に示されるように、下塗り塗膜１３の膜厚に対して十分に小さくなり、防錆顔料１７が下塗り塗膜１３中に分散する。

下塗り塗膜１３の膜厚は、特に限定されないが、鋼板１１の防錆効果および着色効果を得る観点から、例えば３〜１５μｍである。また、防錆顔料１７のＤ５０は、下塗り塗膜１３における拡散反射光を抑制する観点、および、下塗り塗膜１３中に均一に分散させる観点から、０．５〜１０μｍであることが好ましく、Ｄ９０が下塗り塗膜の膜厚以下であることがより好ましい。Ｄ９０は、粒度分布における積算値が９０％となる粒径を言う。防錆顔料１７のＤ５０またはＤ９０は、例えば、レーザー回折・散乱法によって測定された粒度分布から求める。また、当該Ｄ５０またはＤ９０は、カタログ値であってもよい。当該Ｄ５０またはＤ９０は、例えば、粉砕、分級または分級品の混合によって適宜に調整することが可能である。

下塗り塗膜１３における防錆顔料１７の含有量は、１００質量部の樹脂１５に対して５０質量部以下である。防錆顔料１７の含有量が１００質量部の樹脂１５に対して５０質量部よりも多いと、塗膜１２の光沢、黒さおよび鮮やかさが不十分となることがある。１００質量部の樹脂１５に対する防錆顔料１７の含有量は、黒色外観と防錆効果の両方を得る観点から、５〜５０質量部であることが好ましく、５〜２５質量部であることがより好ましい。

上塗り塗膜１４は、クリア塗膜である。上塗り塗膜１４は、少なくとも以下の屈折率およびヘイズ値の条件を満たす層で構成される。

上塗り塗膜１４の屈折率は、１．４５以上である。上塗り塗膜１４の屈折率が１．４５未満であると、上塗り塗膜１４の表面反射が小さくなるため、正反射光が大きく減衰され、鮮映性や光沢が損なわれる可能性がある。上塗り塗膜１４の屈折率は、例えば、上塗り塗膜１４と同様の成分および厚さを有する塗膜を試料塗膜として作製し、２０℃の雰囲気中で、ナトリウムＤ光源の光を試料塗膜の表面に照射し、当該表面で反射した光をアッベ屈折計で測定することによって求める。

上塗り塗膜１４のヘイズ値は、７％以下である。上塗り塗膜１４のヘイズ値が７％よりも大きいと、塗膜１２の光沢が低くなり、また鮮映性が低くなることがある。上塗り塗膜１４のヘイズ値は、塗膜１２の光沢を高める観点から、６％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。上塗り塗膜１４のヘイズ値は、ＪＩＳ Ｋ７１３６の規定に準拠される方法で測定され、以下の式により求められる。
ヘイズ（％）＝（Ｔｄ／Ｔｔ）×１００
（Ｔｄ：拡散透過率、Ｔｔ：全光線透過率）

上塗り塗膜１４は、塗装鋼板用のクリア塗膜を形成する樹脂のうち、少なくとも上記の屈折率およびヘイズ値を有する塗膜を形成する樹脂によって構成されうる。上塗り塗膜１４を構成する樹脂の例には、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、アクリル−スチレン樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂もしくはベンゾグアナミン樹脂、およびこれらの樹脂をウレタン変性、シリコーン変性もしくはエポキシ変性した樹脂、およびこれらの二種以上が混合された樹脂組成物、が含まれる。

上塗り塗膜１４の膜厚は、特に限定されないが、塗膜１２の鮮映性を高める観点から、３μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上であることがより好ましく、１０μｍ以上であることがさらに好ましい。また、上塗り塗膜１４の膜厚は、コストダウンの観点、また焼き付ける際のワキ（上塗り塗膜１４の局所的な膨らみや凹みなど）の発生を防止する観点から、３０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがより好ましい。

塗装鋼板１０は、本発明の効果が得られる範囲において、前述した成分以外に体質顔料を配合してもよい。体質顔料の例には、硫酸バリウム、シリカおよび炭酸カルシウムが含まれる。また、塗装鋼板１０における上記他の成分の含有量は、本発明の効果が得られる範囲から適宜に決められる。

塗装鋼板１０の塗膜１２は、高光沢の黒色を呈する。ここで、「高光沢」とは、塗膜１２の６０°光沢度が８０％以上であることを言い、「黒色」とは、塗膜１２のハンターのＬａｂ法でのＬ値が１０以下であることを言う。視覚効果を高める観点から、塗膜１２の上記光沢度は、８７％超であることが好ましく、塗膜１２の上記Ｌ値は、６．５以下であることが好ましい。塗膜１２がこのような高光沢の黒色を呈する理由は、以下のように考えられる。

まず、鋼板１１の表面に下塗り塗膜１３ａを形成したとする。この下塗り塗膜１３ａは、樹脂と着色顔料とからなる。下塗り塗膜１３ａに入射した光は、図３Ａに示されるように、下塗り塗膜１３ａの表面で反射する。着色顔料に黒色顔料を用いると、入射光が実質的に全て吸収されることにより、下塗り塗膜１３ａが黒く見える。この下塗り塗膜１３ａのＬ値は、十分に低い。ここで、下塗り塗膜１３ａの表面に透明な上塗り塗膜１４を形成すると、下塗り塗膜１３ａおよび上塗り塗膜１４を合わせた塗膜は、高い光沢と鮮やかな黒色を呈する。この塗膜のＬ値も、下塗り塗膜１３ａのＬ値と同様に十分に低い。高光沢の黒色塗装鋼板は、通常、このようにＬ値が十分に低い黒色の塗膜上に透明な上塗り塗膜を形成することによって作製される。

次に、鋼板１１の表面に下塗り塗膜１３ｂを形成したとする。この下塗り塗膜１３ｂは、樹脂と黒色顔料１６と防錆顔料１７とからなる。防錆顔料１７は、一般に白色または黄色などの明度の高い色を呈する粉体であり、下塗り塗膜１３ｂ中に均一に分散する。このため、下塗り塗膜１３ｂに入射した光の一部は、図３Ｂに示されるように、下塗り塗膜１３ｂの表面で拡散反射する。このとき、拡散反射光１８が発生し、下塗り塗膜１３ｂのＬ値は、下塗り塗膜１３ａのそれに比べて十分に高まる。このため、下塗り塗膜１３ｂは、白っぽさが感じられる黒色の塗膜（濃灰色）に見える。

さらに、下塗り塗膜１３ｂの上に透明な上塗り塗膜１４を形成し、塗膜を形成したとする。この塗膜に入射した光は、上塗り塗膜１４を透過し、下塗り塗膜１３ｂの表面に到達し、拡散反射する。このときの拡散反射光１８が上塗り塗膜１４を透過して外部に出射すると、上記塗膜は、相変わらず白っぽく見える。

しかしながら、本発明では、防錆顔料１７の屈折率、下塗り塗膜１３ｂの膜厚から防錆顔料１７のＤ５０を引いた差、下塗り塗膜１３ｂ中の防錆顔料１７の含有量、上塗り塗膜１４の屈折率、および、上塗り塗膜１４のヘイズ値を前述のように特定している。このような条件で特定される下塗り塗膜１３ｂおよび上塗り塗膜１４からなる塗膜１２のＬ値を測定すると、塗膜１２のＬ値は、下塗り塗膜１３ｂのＬ値に比べて十分に低くなる。このため、塗膜１２からは、下塗り塗膜１３ｂから感じられた白っぽさが感じられず、塗膜１２は、高い光沢と鮮やかな黒色を呈する。塗膜１２のＬ値が下塗り塗膜１３ｂのＬ値よりも低くなる理由としては、図３Ｃに示されるように、下塗り塗膜１３ｂの表面における拡散反射光１８が上塗り塗膜１４中で吸収され、減衰するためと考えられる。

塗装鋼板１０は、例えば以下の方法によって製造することが可能である。
まず、鋼板１１上に、前述した下塗り塗膜１３を形成する。下塗り塗膜１３は、例えば下塗り塗膜用塗料の塗布とその焼き付け（１コート１ベーク）によって形成される。下塗り塗膜１３のハンターのＬａｂ法でのＬ値は、通常、３０以下である。Ｌ値が３０よりも大きいと、塗膜１２のＬ値が十分に低くならず、所望の黒さが得られない場合がある。下塗り塗膜１３のＬ値は、３０以下であれば、塗装鋼板１０の十分な防錆効果が得られる範囲から適宜に決められうる。下塗り塗膜１３のＬ値は、塗膜１２のＬ値と同様の方法によって求められる。

次に、下塗り塗膜１３上に、前述した上塗り塗膜１４を形成する。上塗り塗膜１４の屈折率は１．４５以上であり、ヘイズ値は７％以下である。上塗り塗膜１４も、例えば上塗り塗膜用塗料の塗布とその焼き付け（１コート１ベーク）によって形成される。

こうして、塗装鋼板１０が製造される。塗装鋼板１０は、上記の説明から明らかなように、２コート２ベークで製造されうる。上記の製造方法は、本発明の効果が得られる範囲において、塗料の調製工程や鋼板の準備工程などのさらなる工程を含んでもよい。

本発明に係る塗装鋼板は、高級感を与える外観と耐食性とを有することから、例えば、調理用の電化製品、調理台や洗面台などの水回り製品、および、内装用または外装用の建材などの、耐食性および美観の両方を要する製品に好適に用いられる。また、電子ピアノなどの電子楽器や家庭用音響機器などの、主に美観を要する製品にも好適に用いられる。

以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。

［塗装鋼板１の製造］
（１．めっき鋼板の準備）
電気亜鉛めっき鋼板（板厚０．５ｍｍ、めっき付着量：片面２０ｇ／ｍ^２）を用意し、その表面の算術平均粗さＲａを調質圧延により０．１６μｍに調整した。表面粗さを調整した当該めっき鋼板の表面を湯洗し、当該表面にクロムフリー化成処理液をバーコーターで塗布し、当該めっき鋼板を、鋼板の到達板温を１００℃で１０秒間維持するように加熱して、上記めっき鋼板の表面に化成処理皮膜を形成した。クロムフリー化成処理液には、チタンフッ化水素酸（Ｈ_２ＴｉＦ_６）：０．１ｍｏｌ／Ｌおよびジルコンフッ化水素酸（Ｈ_２ＺｒＦ_６）：０．１ｍｏｌ／Ｌの混合溶液を用い、当該処理液を、ＴｉおよびＺｒの総金属元素換算付着量が３．５ｍｇ／ｍ^２となるようにめっき鋼板にバーコーターで塗布した。こうして、Ｒａが０．１６μｍであり、化成処理されためっき鋼板Ａを得た。

めっき鋼板の表面のＲａを０．３８μｍ、０．５９μｍおよび０．９０μｍにそれぞれ調整した以外はめっき鋼板Ａと同様にして、めっき鋼板Ｂ〜Ｄをそれぞれ得た。

（２．下塗り塗膜用塗料の調製）
ポリエステル樹脂（バイロン（東洋紡株式会社の登録商標）５６０、東洋紡株式会社製）１００質量部およびメラミン樹脂（サイメル（サイテック テクノロジー コーポレーションの登録商標）３０３；日本サイテック インダストリーズ株式会社製）１０質量部の混合物を、固形分が４０質量％となるように溶剤に加えて樹脂溶液を調製した。この樹脂溶液に酸性触媒（キャタリスト６００、日本サイテック インダストリーズ株式会社製）を０．５質量％加え、クリア塗料を調製した。このクリア塗料にカーボンブラック（ＭＡ−１００、三菱カーボン株式会社製）を樹脂固形分１００質量部に対して５質量部加え、さらに防錆顔料としてカルシウムシリケート（Ｄ５０：３．８μｍ、Ｄ９０：５．２μｍ、屈折率１．４９）を１０質量部加え、下塗り塗膜用塗料１を調製した。

なお、防錆顔料の屈折率は、ＪＩＳ Ｋ７１４２中のＢ法に準じて以下の方法で行った。まず、屈折率を測定する防錆顔料の粒子をスライドガラス上に載せ、防錆顔料の粒子にカーギル標準屈折液を滴下して防錆顔料の粒子と屈折液をよく混合した。その後、スライドガラスの下からナトリウムランプの光を照射して、スライドガラスの上から防錆顔料の粒子の輪郭を観察し、当該粒子の輪郭が見えなくなるときの屈折液の屈折率を防錆顔料の屈折率とした。また、防錆顔料のＤ５０またはＤ９０は、レーザー回折・散乱法によって測定された粒度分布から求めた。

（３．塗装鋼板１の製造）
めっき鋼板Ａに下塗り塗膜用塗料１を塗布し、２１５℃で５０秒間、めっき鋼板Ａに焼き付けて、膜厚６μｍの下塗り塗膜１を形成した。後述する塗装鋼板における測定方法と同じ方法によって、下塗り塗膜１の６０°光沢度を光沢計によって測定し、下塗り塗膜１のハンターのＬａｂ法でのＬ値を、分光光度計による下塗り塗膜１の色の測定結果からハンター色差式により算出して求めたところ、下塗り塗膜１の光沢度は７．８％であり、Ｌ値は１７．７であった。

次いで、下塗り塗膜の表面にアクリル系クリア塗料（Ｃ９５１、日本ファインコーティング社製）を塗布し、２３０℃で５０秒間、上記下塗り塗膜に焼き付けて、膜厚５μｍの上塗り塗膜を形成した。こうして、塗装鋼板１を製造した。

さらに、上記アクリル系クリア塗料の試料塗膜を上記と同様の条件で別途作製し、試料塗膜の屈折率を、２０℃の雰囲気中で、ナトリウムＤ光源の光を試料塗膜の表面に照射し、試料塗膜の表面で反射した光をアッベ屈折計で測定することによって求めた。また、試料塗膜のヘイズ値をＪＩＳ Ｋ７１３６の規定に準拠される方法によって、それぞれ測定し、上塗り塗膜の屈折率およびヘイズ値とした。その結果、塗装鋼板１の上塗り塗膜の屈折率は１．５であり、ヘイズ値は１．２％であった。

［塗装鋼板０の製造］
カルシウムシリケートを加えなかった以外は下塗り塗膜用塗料１と同様にして下塗り塗膜用塗料０を調製し、下塗り塗膜０を形成した。下塗り塗膜０の光沢度は７２．０％であり、Ｌ値は８．８であった。そして、塗装鋼板１と同様に上塗り塗膜を形成し、塗装鋼板０を製造した。

［塗装鋼板２，３の製造］
上塗り塗膜の膜厚を１５μｍとした以外は塗装鋼板１と同様にして、塗装鋼板２を製造した。
また、防錆顔料の含有量を２０質量部とした以外は、下塗り塗膜用塗料１と同様にして下塗り塗膜用塗料２を調製し、下塗り塗膜２を形成した。下塗り塗膜２の光沢度は３．８％であり、Ｌ値は２２．１であった。そして、上塗り塗膜の膜厚を１５μｍとした以外は塗装鋼板１と同様にして、塗装鋼板３を製造した。

［塗装鋼板４の製造］
防錆顔料にリン酸マグネシウム（Ｄ５０：２．２μｍ、Ｄ９０：３．９μｍ、屈折率１．６）を用いた以外は、下塗り塗膜用塗料１と同様にして下塗り塗膜用塗料４を調製し、下塗り塗膜４を形成した。下塗り塗膜４の光沢度は８．９％であり、Ｌ値は１５．８であった。そして、上塗り塗膜の膜厚を２μｍとした以外は塗装鋼板１と同様にして、塗装鋼板４を製造した。

［塗装鋼板５，６の製造］
上塗り塗膜の膜厚を５μｍとした以外は塗装鋼板４と同様にして、塗装鋼板５を製造した。
また、防錆顔料の含有量を２０質量部とした以外は、下塗り塗膜用塗料４と同様にして下塗り塗膜用塗料６を調製し、下塗り塗膜６を形成した。下塗り塗膜６の光沢度は４．２％であり、Ｌ値は２１．６であった。そして、上塗り塗膜の膜厚を１５μｍとした以外は塗装鋼板４と同様にして、塗装鋼板６を製造した。

［塗装鋼板７〜９の製造］
めっき鋼板Ａに代えてめっき鋼板Ｂ〜Ｄをそれぞれ用いた以外は塗装鋼板６と同様にして、塗装鋼板７〜９をそれぞれ製造した。

［塗装鋼板１０の製造］
防錆顔料にリン酸マグネシウム（Ｄ５０：５．３μｍ、Ｄ９０：７．０μｍ、屈折率１．６）を用いた以外は、下塗り塗膜用塗料６と同様にして下塗り塗膜用塗料１０を調製し、膜厚を８μｍとする以外は下塗り塗膜６と同様にして下塗り塗膜１０を形成した。下塗り塗膜１０の光沢度は２．０％であり、Ｌ値は２４．４であった。そして、塗装鋼板６と同様にして、塗装鋼板１０を製造した。

［塗装鋼板１１の製造］
防錆顔料の含有量を３質量部とした以外は、下塗り塗膜用塗料６と同様にして下塗り塗膜用塗料１１を調製し、下塗り塗膜６と同様にして下塗り塗膜１１を形成した。下塗り塗膜１１の光沢度は６３．４％であり、Ｌ値は１１．１であった。そして、塗装鋼板６と同様にして、塗装鋼板１１を製造した。

［塗装鋼板１２の製造］
上塗り塗膜用塗料をポリエステル系クリア塗料（ＦＬＣ５１００、日本ファインコーティング株式会社製）に変更した以外は塗装鋼板６と同様にして、塗装鋼板１２を製造した。なお、塗装鋼板１２の上塗り塗膜の屈折率は１．５５であり、ヘイズ値は５．７であった。

［塗装鋼板１３の製造］
防錆顔料に酸化亜鉛（Ｄ５０：０．５μｍ、Ｄ９０：１．５μｍ、屈折率２．０）を用いた以外は、下塗り塗膜用塗料６と同様にして下塗り塗膜用塗料１３を調製し、下塗り塗膜６と同様にして下塗り塗膜１３を形成した。下塗り塗膜１３の光沢度は６３．１％であり、Ｌ値は２８．１であった。そして、塗装鋼板６と同様にして、塗装鋼板１３を製造した。

［塗装鋼板１４の製造］
防錆顔料に亜鉛粉末（Ｄ５０：２μｍ、Ｄ９０：４．１μｍ、屈折率２．４）を用い、防錆顔料の含有量を４０質量部とした以外は、下塗り塗膜用塗料６と同様にして下塗り塗膜用塗料１４を調製し、下塗り塗膜６と同様にして下塗り塗膜１４を形成した。下塗り塗膜１４の光沢度は７．８％であり、Ｌ値は３２．１であった。そして、塗装鋼板６と同様にして、塗装鋼板１４を製造した。

［塗装鋼板１５の製造］
上塗り塗膜用塗料をフッ素系クリア塗料（Ｖフロン（大日本塗料株式会社の登録商標）＃５０００、大日本塗料株式会社製）に変更した以外は塗装鋼板６と同様にして、塗装鋼板１５を製造した。なお、塗装鋼板１５の上塗り塗膜の屈折率は１．４５であり、ヘイズ値は７．９であった。

［塗装鋼板１６の製造］
下塗り塗膜の膜厚を３μｍとした以外は、下塗り塗膜３と同様にして下塗り塗膜１６を形成した。下塗り塗膜１６の光沢度は２．４％であり、Ｌ値は２０．６であった。そして、塗装鋼板３と同様にして、塗装鋼板１６を製造した。

［塗装鋼板１７の製造］
防錆顔料の含有量を５５質量部とした以外は、下塗り塗膜用塗料１３と同様にして下塗り塗膜用塗料１７を調製し、下塗り塗膜１３と同様にして下塗り塗膜１７を形成した。下塗り塗膜１７の光沢度は８．８％であり、Ｌ値は３５．１であった。そして、塗装鋼板１３と同様にして、塗装鋼板１７を製造した。

［塗装鋼板１８の製造］
上塗り塗膜用塗料をフッ素系クリア塗料（ディックフロー（ＤＩＣ株式会社の登録商標）ＥＦクリア、日本ファインコーティング株式会社製）に変更した以外は塗装鋼板６と同様にして、塗装鋼板１８を製造した。なお、塗装鋼板１８の上塗り塗膜の屈折率は１．４２であり、ヘイズ値は６．８であった。

［評価］
（１．光沢）
塗装鋼板０〜１８のそれぞれの塗膜の６０°光沢度（％）を、光沢計（ＶＧ−２０００、日本電色工業株式会社製）によって測定した。また、得られた６０°光沢度を以下の基準で判定した。
◎：６０°光沢度が８７％超
○：６０°光沢度が８０％超８７％以下
×：６０°光沢度が８０％以下

（２．黒色度）
塗装鋼板０〜１８のそれぞれの塗膜の色を分光測色計(ＣＭ３７００ｄ、コニカミノルタオプティクス株式会社製)で測定し、測定結果からハンター色差式によりＬ値を算出した。また、得られたＬ値を以下の基準で判定した。さらに、三名の被験者が、防錆顔料が配合されていない塗装鋼板０を基準に、塗装鋼板１〜１７の塗膜の黒色度を目視にて評価し、以下の基準で判定した。
（Ｌ値の判定）
◎：Ｌ値が６．５以下
○：Ｌ値が６．５超１０以下
×：Ｌ値が１０超
（目視による判定）
○：「塗装鋼板０と比べて黒色度に違いが認められない」と判定した被験者が二名以上
×：「塗装鋼板０と比べて黒色度に違いが認められない」と判定した被験者が一名以下

（３．耐食性）
各塗装鋼板に対し、めっき鋼板のめっき層に達するようにナイフでＸ型のクロスカット傷を入れ、ＪＩＳ Ｚ２３７１に準じて３５℃の５％塩化ナトリウム水溶液を、塗膜のクロスカット部に２４０時間噴霧する塩水噴霧試験を行った。当該試験後のクロスカット部の最大膨れ幅を測定し、以下の基準で判定した。なお、上記最大膨れ幅とは、（クロスカット部からのふくれの侵入深さが最大になっている幅）を言う。
◎：最大膨れ幅が２ｍｍ以下
○：最大膨れ幅が２ｍｍ超４ｍｍ以下
△：最大膨れ幅が４ｍｍ超５ｍｍ以下
×：最大膨れ幅が５ｍｍ超

（４．鮮映性）
塗装鋼板０〜１８の塗膜の表面のＲｓおよびＲ（０．３）を像鮮明度光沢計（ＤＧＭ−３０；株式会社村上色彩技術研究所）を用いて測定し、下記式からＤ／Ｉ値（像鮮明度光沢度）を算出し、以下の基準で判定した。Ｒｓは、３０°正反射光の強弱（％）であり、Ｒ（０．３）は、正反射光のピーク角度の両脇３０±０．３°の反射光の強弱（％）である。
（式）
Ｄ／Ｉ値＝｛１−Ｒ（０．３）／Ｒｓ｝×１００
（判定基準）
○：Ｄ／Ｉ値が７０以上
×：Ｄ／Ｉ値が７０未満

塗装鋼板０〜１８の鋼板、下塗り塗膜および上塗り塗膜の物性と得られた塗膜の光学的測定値とを表１に、塗装鋼板０〜１８の判定結果を表２に、それぞれ示す。

表１および表２より明らかなように、塗装鋼板１〜１３は、いずれも、屈折率が２．１以下であり、下塗り塗膜の膜厚よりも０．５μｍ以上小さいＤ５０を有する防錆顔料を樹脂１００質量部に対して５０質量部以下含有する下塗り塗膜と、屈折率が１．４５以上であり、ヘイズ値が７％以下である上塗り塗膜とを有する。この塗装鋼板１〜１３は、いずれも、Ｌ値が１０以下であり、６０°光沢度が８０％以上という、高光沢かつ鮮やかな黒色の外観を呈し、また耐食性を有している。特に、塗装鋼板１〜３、５〜７および１０〜１３から明らかなように、上塗り塗膜の膜厚が３μｍ以上であるか、または鋼板の表面粗さＲａが０．５μｍ以下であると、Ｄ／Ｉ値が７０以上の鮮映性を有する、さらに美しい外観を呈する塗装鋼板が得られる。また、防錆顔料の含有量が少なくとも３質量部以上４０質量部未満の範囲で、塗装鋼板の黒色かつ高光沢の外観が得られるとともに、防錆顔料の含有量の増加に伴って耐食性がより高められる傾向が見られる。

一方、塗装鋼板０から明らかなように、防錆顔料が下塗り塗膜に添加されないと、優れた外観を有するものの耐食性が得られない。また、黒色塗装鋼板１４から明らかなように、防錆顔料の屈折率が高すぎると、Ｌ値が高くなり、明らかに白っぽさを感じる色になってしまう。また、黒色塗装鋼板１５から明らかなように、上塗り塗膜のヘイズ値が高すぎると、光沢度および鮮映性が低下する。また、塗装鋼板１６から明らかなように、下塗り塗膜の膜厚よりも防錆顔料のＤ５０が大きいと、Ｌ値が高くなり、明らかに白っぽさを感じる色となり、さらに鮮映性が低下する。さらに、塗装鋼板１７から明らかなように、下塗り塗膜における防錆顔料の含有量が多すぎると、光沢度が低下し、Ｌ値が高くなり、明らかに白っぽさを感じる色となり、そして鮮映性が低下する。また、塗装鋼板１８から明らかなように、上塗り塗膜の屈折率が低すぎると、上塗り塗膜の表面での反射が小さくなるため、上塗り塗膜の表面での正反射光が大きく減衰され、光沢、黒色度および鮮映性が低下する。

本発明によれば、防錆顔料と黒色顔料という、それぞれ両極端な明度を有する顔料を含有する下塗り塗膜と、その上に形成される透明な上塗り塗膜との二層の塗膜のみから、Ｌ値が１０以下であり６０°光沢度が８０％以上という、高い光沢と黒色を呈する塗装鋼板が得られる。この塗装鋼板は、下塗り塗膜に防錆顔料を含有することから優れた耐食性を有するので、種々の鋼板を用いて作製されうる。さらに、この塗装鋼板は、２コート２ベークのシンプルな工法によって作製されうる。よって、高級感を演出する塗装鋼板のさらなる普及が期待される。

１０ 塗装鋼板
１１ 鋼板
１２ 塗膜
１３，１３ａ，１３ｂ 下塗り塗膜
１４ 上塗り塗膜
１５ 樹脂
１６ 黒色顔料
１７ 防錆顔料
１８ 拡散反射光

Claims (9)

1. 鋼板と、前記鋼板上に形成されている塗膜とを有し、
   前記塗膜は、前記鋼板上に形成されている下塗り塗膜と、前記下塗り塗膜上に形成されている上塗り塗膜とを有し、
   前記下塗り塗膜は、樹脂、黒色顔料および防錆顔料を含有し、
   前記下塗り塗膜の膜厚から前記防錆顔料のメジアン径を引いた差は、０．５μｍ以上であり、
   前記防錆顔料の屈折率は、２．１以下であり、
   前記防錆顔料のメジアン径は、０．５〜１０μｍであり、
   前記上塗り塗膜の屈折率は、１．４５以上であり、
   前記上塗り塗膜のヘイズ値は、７％以下であり、
   ハンターのＬａｂ法でのＬ値が１０以下であり、かつ６０°光沢度が８０％以上である、塗装鋼板。
2. 前記防錆顔料の含有量は、前記樹脂１００質量部に対して５〜５０質量部である、請求項１に記載の塗装鋼板。
3. 前記上塗り塗膜の膜厚は、３μｍ以上である、請求項１または２に記載の塗装鋼板。
4. 前記鋼板の表面の算術平均粗さＲａは、０．５μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗装鋼板。
5. 前記鋼板は、めっき鋼板である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗装鋼板。
6. 鋼板上に下塗り塗膜および上塗り塗膜をこの順で形成して、前記鋼板、前記下塗り塗膜および前記上塗り塗膜を有する塗装鋼板を製造する方法において、
   前記鋼板上に、樹脂、黒色顔料、および、０．５〜１０μｍのメジアン径の防錆顔料を含有し、ハンターのＬａｂ法でのＬ値が３０以下である前記下塗り塗膜を形成する工程と、
   前記下塗り塗膜上に、屈折率が１．４５以上であり、かつヘイズ値が７％以下である前記上塗り塗膜を形成する工程と、を含む、ハンターのＬａｂ法でのＬ値が１０以下であり、かつ６０°光沢度が８０％以上である塗装鋼板を製造する方法。
7. 前記上塗り塗膜の膜厚は、３μｍ以上である、請求項６に記載の塗装鋼板の製造方法。
8. 前記鋼板の表面の算術平均粗さＲは、０．５μｍ以下である、請求項６または７に記載の塗装鋼板の製造方法。
9. 前記鋼板は、めっき鋼板である、請求項６〜８のいずれか一項に記載の塗装鋼板の製造方法。

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