JP6431250B2

JP6431250B2 - プレコート鋼板

Info

Publication number: JP6431250B2
Application number: JP2013009818A
Authority: JP
Inventors: 近藤　敏; 敏近藤; 武志朝隈; 高橋　忍; 忍高橋
Original assignee: Toho Sheet and Frame Co Ltd
Current assignee: Toho Sheet and Frame Co Ltd
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2033-01-23
Also published as: JP2014140994A

Description

本発明は、電気機器の外装材、建築用外装材・内装材、土木用構築部材、食器、調理器具等に用いられ、塗膜層が防汚性、耐候性、耐傷性、遮熱性、耐食性等の各種機能を併せもったプレコート鋼板に関する。

従来、この種のプレコート鋼板（塗装鋼板）は、例えば図４に示すように、鋼板からなる基材１の表面に下塗塗膜層２を形成し、その下塗塗膜層２の上に上塗塗膜層３を形成するが、下塗塗膜層２は専ら基材１と上塗塗膜層３とを接着させるもので、例えばエポキシ樹脂が下塗塗料として使われる一方、上塗塗膜層３は、最近の多機能化の要請に応えて、例えばポリエステル樹脂やフッ素樹脂等のような塗膜構成樹脂に遮熱顔料を含有させたものを上塗塗料として使用し、遮熱性の機能を有する他、同じ上塗塗膜層３に各種顔料等を混入し、防汚性、耐候性、遮熱性、耐食性、防藻性、防黴性など、一応、多様な機能を併有した塗装構成になっている。

特開２０００−６３７３３号公報

ところが、上述した従来のプレコート鋼板では、下塗塗膜層２は基材１と上塗塗膜層３とを接着させる機能を果たすだけで、残る他の機能は、全て同じ上塗塗膜層３において働かす塗装構成であるため、上塗塗膜層３の塗膜構成樹脂が有機物で、紫外線が当たると劣化するので、それらが劣化しないように紫外線吸収剤を上塗塗膜層３に混入するが、それでは、却って、塗膜構成樹脂が紫外線吸収剤の影響を受けて相対的に着色性、遮熱性が有効に作用せずに機能低下を招くという問題があった。

また、従来のプレコート鋼板では、付着した汚れを落ちやすくする防汚性の機能が上塗塗膜層３で働くようになっているが、上塗塗膜層３には、他にも遮熱顔料や紫外線吸収剤も混入しているために、互いの成分が干渉し合って相対的に防汚性の機能が有効に働かず、その結果、結局、遮熱性の機能も有効に作用せず、やはり機能低下を招くという問題あった。

更に、従来のプレコート鋼板では、塗膜構成樹脂が親水化し、防汚性の機能が働いて塗膜表面３ａから汚れが取り除かれ、その結果、上塗塗膜層３において、塗膜表面３ａが変色・白化等しないように耐候性が保たれるが、その塗膜層が遮熱顔料や紫外線吸収剤も混入した上塗塗膜層３では、同様に、互いの成分が干渉し合って相対的に防汚性の機能が有効に働かないため、結局、耐候性、遮熱性の機能も有効に作用せず、その結果、耐久性の低下をも招くという課題があった。

そこで、本発明の目的は、防汚性、耐候性、耐傷性、遮熱性、耐食性など塗膜層に有効な機能が互いに干渉し合うことなく長期に亘りそれぞれ継続して最大限有効に発揮し、耐久性に富むプレコート鋼板を提供することにある。

そのため、本発明者らは、鋭意研究実験を重ねた結果、鋼鈑からなる基材の少なくとも片面に着色樹脂層の下塗塗膜層を形成し、その下塗塗膜層の上に樹脂層の上塗塗膜層を形成するとき、着色性、遮熱性および耐食性の各機能は下塗塗膜層で働かせ、防汚性、耐候性、耐傷性を含むその他の有効な機能は上塗塗膜層において働かせ、そのように各機能をそれぞれがもつ特性に応じて下塗塗膜層と上塗塗膜層とにすみ分けすると、防汚性、耐候性、耐傷性、遮熱性、耐食性など塗膜層に有効な機能が互いに干渉し合うことなく長期に亘り継続して最大限有効に発揮することを見い出した。

即ち、太陽光中の赤外線を反射して基材の温度上昇を抑える機能の遮熱性は、塗膜表面に塵や汚れ等の異物が付着していない方が有効に働く。一方、塗膜表面を親水化して異物を流れ落ちやすくする機能の防汚性は、上塗塗膜層に親水性の高いシリコンを含有するアクリルシリコン樹脂を配合して上塗塗膜層において有効に働いている。そこで、遮熱性は、下塗塗膜層に遮熱顔料を配合して塵や汚れ等の異物が除かれ太陽光が遮られない下塗塗膜層において働くようにすみ分けすると、「防汚性」と「遮熱性」が互いに干渉し合うことなく、長期に亘り継続して最大限有効に機能することを見い出した。

耐食性は、基材に近い方が有効に働くので、防錆顔料を下塗塗膜層に配合して基材が錆びないように下塗塗膜層で働くようにすると共に、ポリエステル樹脂等の下塗構成樹脂は有機物のため、紫外線が当たると劣化しやすいので、やはり下層の下塗塗膜層に配合して着色性と遮熱性の機能も下塗塗膜層で働かせると良い。他方で、耐候性は、上塗塗膜層において、太陽光の紫外線を紫外線吸収剤で吸収することにより下塗塗膜が劣化して変色したりするのを防止する機能を有するが、そのように上塗塗膜層で事前に紫外線を除去することにより有機の下塗塗膜層も劣化するのを防止し、これにより、着色性および遮熱性の機能が下塗塗膜層において紫外線の影響なくそのまま有効に働くように作用し、そのように「耐食性」、「着色性」および「遮熱性」と、「耐候性」は、それぞれ下塗塗膜層と上塗塗膜層とにすみ分けすると、それら機能が互いに干渉し合うことなく長期に亘り継続して最大限有効に機能することを見い出した。

更には、耐食性、着色性および遮熱性は、塗膜表面にチョーキングにより塗膜剥離した粉や塵や汚れ等の異物が付着して太陽光が遮られないように、それら異物を塗膜表面から残さず擦り取った方が、下塗塗膜層において有効に機能する。従って、上塗塗膜層に硬化剤を配合して塗膜を硬化し、塗膜の耐摩耗性を上げて塗膜表面に傷が付き難くする耐傷性は、上塗塗膜層にて機能を発揮するように、「耐食性」、「着色性」および「遮熱性」と、「耐傷性」とを下塗塗膜層と上塗塗膜層にすみ分けすると、それら機能が互いに干渉し合うことなく長期に亘り継続して最大限有効に機能することを見い出した。

以上のように着色性、遮熱性および耐食性は下塗塗膜層で機能し、それら着色性、遮熱性および耐食性を除き、防汚性、耐候性、耐傷性を含むその他の塗膜層に有効な機能は上塗塗膜層で働かせ、そのように各機能をそれぞれが持つ特性に応じて下塗塗膜層と上塗塗膜層にすみ分けすることにより、プレコート鋼板において、防汚性、耐候性、耐傷性、遮熱性、耐食性など塗膜層に有効な機能が互いに干渉し合うことなく長期に亘り継続して最大限有効に発揮する、という上述した従来の課題を解決することができることが判り、本発明を完成するに至った。

そこで、請求項１に記載の発明は、たとえば以下に示す図示実施の形態のとおり、鋼板からなる基材１０の少なくとも片面に下塗塗膜層２０を形成し、その下塗塗膜層２０の上に上塗塗膜層３０を形成するプレコート鋼板Ｐであって、前記下塗塗膜層２０は、下塗基本樹脂に着色顔料と防錆顔料と遮熱顔料を配合し、着色性、耐食性および赤外線を反射して基材１０の温度上昇を抑える遮熱性の機能を有する着色樹脂層として形成する一方、前記上塗塗膜層３０は、上塗基本樹脂と硬化剤からなる２液アクリルシリコン樹脂に、着色性、遮熱性および耐食性を除く、塗膜層に有効な機能を発揮させる紫外線吸収剤を含む各種添加剤を配合し、上塗基本樹脂に含有するシリコンにより塗膜表面３０ａを親水化して付着した異物を流し落とす防汚性の機能と、硬化剤により塗膜を硬化して塗膜表面３０ａに傷が付き難くする耐傷性の機能と、紫外線吸収剤により紫外線を吸収して塗膜の劣化を防止する耐候性の機能と、それら防汚性、耐傷性、耐候性の他、塗膜層に有効な機能を有する樹脂層として形成し、着色性、遮熱性および耐食性の機能と、防汚性、耐候性、耐傷性を含むその他の機能を、互いの配合成分がそれぞれ有する特性を有効に発揮させるために、顔料は有色の下塗塗膜層２０に配分し、顔料以外の配合成分は透明な上塗塗膜層３０に配分し上下にすみ分けしてなることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプレコート鋼板Ｐにおいて、たとえば以下に示す図示実施の形態のとおり、前記基材１０が亜鉛系めっき鋼板で、その鋼板の少なくとも片面に化成処理皮膜１５を介して前記下塗塗膜層２０を形成し、その下塗塗膜層２０の上に前記上塗塗膜層３０を形成してなることを特徴とする。

請求項１に記載の発明のプレコート鋼板によれば、赤外線を反射して基材の温度上昇を抑える「遮熱性」は、塗膜表面に塵や汚れ等の異物が付着していない方が太陽光の赤外線が透過しやすくより有効に機能するから、塗膜表面を親水化して異物を流れ落とす「防汚性」は、上塗塗膜層にアクリルシリコン樹脂を配合して上塗塗膜層で発揮するように構成にする一方、「遮熱性」は、下塗塗膜層に遮熱顔料を配合して下塗塗膜層で機能するようにすみ分けして構成し、その結果、「防汚性」と「遮熱性」が互いに干渉し合うことなく、上塗塗膜層と下塗塗膜層においてそれぞれ最大限有効に機能を発揮することができる。

錆の発生を抑える機能の「耐食性」は、基材に近い方が有効に作用するので、下塗塗膜層に防錆顔料を配合して下塗塗膜層で働く構成にし、「着色性」は、「遮熱性」と同様に、顔料が紫外線により劣化しやすい有機物なので、やはり基材寄りの下塗塗膜層に着色顔料を配合して下塗塗膜層で働くように構成にする。他方、紫外線により塗膜表面が劣化して変色したりするのを防止する機能の「耐候性」は、上塗塗膜層に紫外線を吸収して除去する紫外線吸収剤を配合し、上塗塗膜層で働くように構成するが、そのように上塗塗膜層で事前に紫外線を除去することにより有機の下塗塗膜層も劣化するのを防止し、これにより、着色性および遮熱性の機能が下塗塗膜層において紫外線の影響なくそのまま有効に働くように作用し、このように「耐食性」、「着色性」および「遮熱性」は下塗塗膜層で機能する一方、「耐候性」が上塗塗膜層で機能するようにすみ分けする構成とし、その結果、それら機能が互いに干渉し合うことなく、上塗塗膜層と下塗塗膜層においてそれぞれ最大限有効に機能を発揮することができる。

「耐食性」、「着色性」や「遮熱性」は、太陽光が遮られないように、チョーキングにより塗膜剥離した粉等や塵・汚れ等の異物を除去するとき、或いは曲げ加工などする装置が接触するようなときには、塗膜表面に傷が付き難い方が下塗塗膜層で有効に機能するから、塗膜の耐摩耗性を上げて塗膜表面に傷が付き難くする「耐傷性」は、上塗塗膜層に硬化剤を配合して上塗塗膜層において機能するように構成し、これに対応し、「耐食性」と「着色性」と「遮熱性」は、下塗塗膜層にそれぞれ防錆顔料と着色顔料と遮熱顔料を配合して下塗塗膜層において機能するようにすみ分けして構成し、その結果、これら「耐食性」、「着色性」および「遮熱性」と、「耐傷性」が互いに干渉し合うことなく、上塗塗膜層と下塗塗膜層においてそれぞれ最大限有効に機能を発揮することができる。

よって、本発明のプレコート鋼板によれば、以上のように着色性、遮熱性および耐食性は下塗塗膜層において機能し、それら着色性、遮熱性および耐食性を除き、防汚性、耐候性、耐傷性の他の耐酸性・耐塩基性・防藻性・防黴性など塗膜層に有効な機能は上塗塗膜層において働かせ、そのように各機能を、それらが持つ特性に応じて下塗塗膜層と上塗塗膜層にすみ分けすることにより、防汚性、耐候性、耐傷性、着色性、遮熱性、耐食性など塗膜層に有効な機能を、互いに干渉し合うことなく長期に亘り継続して最大限有効に安定して発揮することができ、その結果、全体の耐久性を上げることができる。

請求項２に記載の発明によれば、亜鉛系めっき鋼板の基材の上に化成処理皮膜を介して耐食性の機能を有する下塗塗膜層を形成することにより、防錆効果を付与する対象の基材の近くで、めっき層と化成処理層に重ねて３重の防錆層が形成され、それだけ耐食効果をより一層上げることができる。

本発明の一例であるプレコート鋼板の塗装構成を示す概略斜視図である。シリコンの親水性に基づいて機能する防汚性能を説明する原理説明図である。本発明のプレコート鋼板と従来のプレコート鋼板の暴露後の状態を比較して示す写真である。従来のプレコート鋼板の塗装構成を示す概略断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

本発明は、鋼板からなる基材の少なくとも片面に着色樹脂層の下塗塗膜層を形成し、その下塗塗膜層の上にクリア樹脂層の上塗塗膜層を形成するプレコート鋼板において、防汚性、耐候性、耐傷性、遮熱性、耐食性など塗膜層に有効な機能が互いに干渉し合うことなく長期に亘り継続して最大限有効に発揮させるという目的を、以下の実施の形態に示すように、着色性、遮熱性および耐食性の機能は下塗塗膜層で働き、それら着色性、遮熱性および耐食性を除き、防汚性、耐候性、耐傷性を含むその他の塗膜層に有効な機能は上塗塗膜層で働き、そのように各機能をそれぞれが持つ特性に応じて下塗塗膜層と上塗塗膜層にすみ分けすることによって実現した。

図１に本発明の一例であるプレコート鋼板の塗装構成を示す。図示例のプレコート鋼板Ｐは、基材１０の鋼板の表側片面に、順次、めっき層１１、化成処理層１５、下塗塗膜層２０、上塗塗膜層３０を重ねて形成し、裏側他面にも、めっき層１１および化成処理層１５を介して裏面塗膜層１９を形成してなる。

図示例の基材１０の鋼板は、スチールに限らず、各種の金属材料、合金材料を含む広く金属板を云い、例えばアルミニウムめっき鋼板、亜鉛めっき鋼板、ステンレス、アルミニウム合金のほか、素材はこれらに限られず、異種金属の積層板であるクラッド材であってもよい。図示例では、好適な素材として、亜鉛系めっき鋼板で耐食性に優れたガルバリウム鋼板を使用する。即ち、図示例の基材１０は、厚さが１ｍｍ以下（例えば０．２７ｍｍ）で、表側片面と裏側他面に亜鉛−５５％アルミニウム合金のめっき層１１が予め形成された市販のガルバリウム鋼板である。

化成処理層１５は、鋼板に防錆効果を付与し、基材１０と下塗塗膜層２０の密着性を高める目的で基材１０の表面に化成処理を施す。

下塗塗膜層２０は、下塗基本樹脂としてポリエステル樹脂を選択し、下塗塗料の主成分とし、そのポリエステル樹脂に、顔料成分として着色顔料と、防錆顔料と、遮熱顔料を配合して「着色性」、「耐食性」および「遮熱性」の機能を有する着色樹脂層として形成する。従って、下塗塗膜層２０は、厚さを、例えば２０μ〜３０μの比較的膜厚に形成し、それだけ色を出しやすくて着色性が上がるように形成し、しかも、防錆効果を付与する対象の基材１０の近くで、めっき層１１と化成処理層１５に重ねて３重の防錆層が形成され、それだけ耐食効果が上がる塗装構造になっている。下塗塗膜層２０において、下塗基本樹脂として、上記ポリエステル樹脂に限らず、例えばエポキシ樹脂やフッ素樹脂等を選択してもよい。また、下塗基本樹脂には、骨材としてシリカ、マイカ等を含ませることができる。

上塗塗膜層３０は、上塗基本樹脂としてアクリルシリコン樹脂を選択し、そのアクリルシリコン樹脂と、硬化剤の無黄変型ポリイソシアネートからなる２液アクリルシリコン樹脂を上塗塗料の主成分とし、その２液アクリルシリコン樹脂に、太陽光から紫外線を吸収する紫外線吸収剤を配合して紫外線による塗膜の劣化を防止する耐候性の機能を有する樹脂層として形成する。他面、上塗塗膜層３０は、太陽光が下塗塗膜層２０へ透過して下塗塗膜層２０での着色性が活かされるように、厚さを、例えば７μ〜８μの比較的膜薄に形成する。

上塗基本樹脂のアクリルシリコン樹脂は、水酸基カルボキシル基を有するアクリル樹脂をベースとした水性塗料で、硬化剤は、無黄変型ポリイソシアネート化合物からなっている。上塗基本樹脂のアクリルシリコン樹脂は、水酸基含有アクリルモノマーおよびカルボキシル基含有アクリル系モノマーのラジカル重合などで得られたものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。水酸基含有アクリルモノマーとしては、例えば２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート（HEMA）、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。カルボキシル基含有アクリル系モノマーとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、水酸基を含有するアクリルモノマーの末端水酸基を無水コハク酸、無水グルタル酸のような脂肪族ジカルボン酸などの酸無水物と反応させて得られる化合物等が挙げられる。また、この上塗基本樹脂のアクリルシリコン樹脂にも、骨材としてシリカ、マイカ等を含ませることができる。

このように上塗塗膜層３０では、得られる塗膜の防汚性を高める観点から、上塗基本樹脂として水酸基カルボキシル基を有するアクリル樹脂をベースとしたアクリルシリコン樹脂を用いる。従って、上塗塗膜層３０は、アクリルシリコン樹脂に含有するシリコンの作用により塗膜表面３０ａを親水化して塗膜表面に付着する汚れ等の異物を落ちやすくする「防汚性」の機能を発揮する。そこで、上塗塗膜層３０は、シリコンの親水作用が有効に働くように最上層に配置し、その塗膜表面３０ａに親水域を形成して防汚効果が効果的に発揮される構成になっている。即ち、上塗塗膜層３０に、例えば親油性の汚れが付着しても、図２に示すように、親水性の高いシリコン（Ｓｉ）が空気中の水分子（Ｈ_２Ｏ）を吸着してＳｉとＨ_２Ｏが反応し、その結果、塗膜表面３０ａに水となじみが非常に良好なＯＨ（親水基）ができることにより、水が汚れｘの下に入り込み、浮き上がらせて汚れｘを流し落とすことができる。

更に、上塗塗膜層３０では、得られる塗膜の防汚性を高める観点から、硬化剤として無黄変型ポリイソシアネート化合物を用いる。無黄変型ポリイソシアネートとしては、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（HD I）、２−メチル−ペンタン−１、５−ジイソシアネートなどが挙げられる。従って、上塗塗膜層３０は、硬化剤の無黄変型ポリイソシアネートにより塗膜を硬化して耐摩耗性を上げることにより、例えば塗膜表面に付着した塵・埃・藻・黴・汚れ等の異物を除去するとき、塗膜表面に傷が付き難くする「耐傷性」の機能を発揮する。

加えて、上塗塗膜層３０は、紫外線吸収剤で太陽光の紫外線を吸収することにより塗膜が劣化して変色したりするのを防止する耐候性の機能を有するが、「耐候性」は、そのように上塗塗膜層３０で事前に紫外線を除去することにより有機の顔料を含む下塗塗膜層２０が劣化するのを防止し、これにより、着色性および遮熱性の機能が下塗塗膜層２０において紫外線の影響なく有効に働くように機能する。

従って、図示プレコート鋼板Ｐによれば、上述のように太陽光の赤外線を反射して塗膜表面３０ａの温度上昇を抑える「遮熱性」は、塗膜表面３０ａに塵や汚れ等の異物が付着していない方が太陽光の赤外線が透過しやすくより有効に機能するから、シリコンにより塗膜表面３０ａを親水化して異物を流れ落としやすくする「防汚性」は、上塗塗膜層３０にアクリルシリコン樹脂を配合して上塗塗膜層３０で働くように構成にする一方、「遮熱性」は、下塗塗膜層２０に遮熱顔料を配合して下塗塗膜層２０で機能するようにすみ分けして構成し、その結果、「防汚性」と「遮熱性」が互いに干渉し合うことなく、上塗塗膜層３０と下塗塗膜層２０においてそれぞれ最大限有効に機能を発揮することができる。

錆の発生を抑える機能の「耐食性」は、基材１０に近い方が有効に作用するので、下塗塗膜層２０に防錆顔料を配合して下塗塗膜層２０で働く構成にし、「着色性」は、「遮熱性」と同様に、塗膜表面３０ａに塵や汚れ等の異物が付着していない方が太陽光の赤外線が透過しやすくより有効に機能するから、やはり基材１０寄りの下塗塗膜層２０に着色顔料を配合して下塗塗膜層２０で働くように構成する。他方、紫外線により塗膜表面３０ａが劣化して変色したりするのを防止する機能の「耐候性」は、上塗塗膜層３０に紫外線を吸収して除去する紫外線吸収剤を配合し、上塗塗膜層３０で働くように構成するが、そのように上塗塗膜層３０で事前に紫外線を除去することにより有機の塗膜構成樹脂を含む下塗塗膜層２０も劣化するのを防止し、これにより、着色性および遮熱性の機能が下塗塗膜層２０において紫外線の影響なくそのまま有効に働くように作用し、このように「耐食性」、「着色性」および「遮熱性」は下塗塗膜層２０で機能させる一方、「耐候性」は上塗塗膜層３０で機能するようにすみ分けする構成とし、その結果、それら機能が互いに干渉し合うことなく上塗塗膜層３０と下塗塗膜層２０においてそれぞれ最大限有効に機能を発揮することができる。

「耐食性」、「着色性」や「遮熱性」は、太陽光が遮られないように、チョーキングにより塗膜剥離した粉等や塵・汚れ等の異物を除去するとき、或いは曲げ加工などする装置が接触するようなときには、塗膜表面に傷が付き難い方が下塗塗膜層２０で有効に機能するから、塗膜の耐摩耗性を上げて塗膜表面に傷が付き難くする「耐傷性」は、上塗塗膜層３０に硬化剤を配合して上塗塗膜層３０において機能するように構成し、これに対応し、「耐食性」、「着色性」と「遮熱性」は、下塗塗膜層２０にそれぞれ防錆顔料と着色顔料と遮熱顔料を配合して下塗塗膜層２０において機能するようにすみ分けして構成し、その結果、これら「耐食性」、「着色性」および「遮熱性」と、「耐傷性」が互いに干渉し合うことなく、上塗塗膜層３０と下塗塗膜層２０においてそれぞれ最大限有効に機能を発揮することができる。

よって、図示プレコート鋼板Ｐによれば、以上のように着色性、遮熱性および耐食性は下塗塗膜層２０において機能し、それら着色性、遮熱性および耐食性を除き、防汚性、耐候性、耐傷性を含むその他の塗膜層に有効な機能は上塗塗膜層３０において働き、そのように各機能を、それらが持つ特性に応じて下塗塗膜層２０と上塗塗膜層３０にすみ分けすることにより、防汚性、耐候性、耐傷性、着色性、遮熱性、耐食性など塗膜層に有効な機能を、互いに干渉し合うことがなく、長期に亘って継続して最大限有効に発揮させることができる。

従って、図示プレコート鋼板Ｐでは、上塗塗膜層３０に添加剤として防藻剤を配合し、塗膜表面３０ａに藻が発生しないように上塗塗膜層３０に有効な機能として防藻性の機能をもたせ、また、図示プレコート鋼板Ｐでは、上塗塗膜層３０に防黴剤を配合し、塗膜表面３０ａにカビが発生しないように上塗塗膜層３０に防黴性の機能をもたせる構成にすることもできる。

更に、図示プレコート鋼板Ｐでは、上塗塗膜層３０に添加剤として耐酸性剤を配合し、塗膜表面３０ａが酸性雨等で劣化して変色したりしないように上塗塗膜層３０に有効な機能として耐酸性の機能をもたせ、また、上塗塗膜層３０に耐塩基性剤を配合し、塗膜表面３０ａが融雪剤等で劣化して変色したりしないように上塗塗膜層３０に耐塩基性の機能をもたせる構成とし、これら耐酸性と耐塩基性を含む広く耐薬品性を備えることによって耐久性を更に上げることもできる。

加えて、図示プレコート鋼板Ｐでは、上塗塗膜層３０をクリア樹脂層で形成し、下塗塗膜層２０において作用する着色性が活かされるように上塗塗膜層３０に有効な機能として透明性の機能をもたせる構成にする。

さて、以上のような構成の図示プレコート鋼板Ｐは、表側と裏側の両面に亜鉛−５５％アルミニウム合金のめっき層１１が予め形成された市販のガルバリウム鋼板を基材１０とし、その基材１０に、例えばコイルコーティングラインにより以下の塗装工程を経て製造する。

基材１０のめっき層１１表面に付着した埃、汚れ、油分等を脱脂液を付けて除去してから水洗いして後、表面を酸処理して粗面化し、塗料との密着性を上げる表面処理を施し、次いで、基材１０を温めて後処理し易い状態にする湯洗処理を施す。しかる後、基材表面にクロメート処理を施してから、その塗膜に乾燥処理を施して後、冷却処理（空冷／ミスト噴霧）を経て基材１０のめっき層１１の上に化成処理層１５を形成する。次いで、化成処理層１５の上に下塗塗料を塗装してから、塗膜を焼き付け乾燥させて後、冷却処理して下塗塗膜層２０を形成する。しかる後、図示プレコート鋼板Ｐは、下塗塗膜層２０の上に上塗塗料を塗装してから、塗膜を焼き付け乾燥させて後、冷却処理して上塗塗膜層３０を形成する工程を経て製造される。
なお、図示例では、基材１０の裏面にも、上述したのと同様に、例えば防錆目的でめっき層１１を介して化成処理層１５を形成し、その化成処理層１５の上に、下塗塗膜層２０と同様な構成の裏面塗膜層１９を形成し、その塗膜で覆う構成になっている。

次に、以下に示す実施例に基づいて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

本発明者らは、本発明によるプレコート鋼板Ｐの塗膜性能（遮熱性・防汚性・耐傷性）を確認するため、現行品と他社比較品と比較する試験を行った。

表１に示すように、いずれの色の発明板も、遮熱性・防汚性・耐傷性の機能の点において、現行板と他社比較板より良好な結果が得られ、耐久性に富む安定した塗膜を形成することが判った。具体的には、鉛筆硬度試験、学振式摩耗試験、すべり角度試験、デュポン衝撃試験、折り曲げ試験、カーボン汚染試験、日射反射率試験の結果について、いずれの色の発明板も現行板と他社比較板より優れているという評価を得た。学振式摩耗試験は、5ｋｇの荷重をかけたスチールウールで試験板を200回往復させて行った。カーボン汚染試験は、試験板に５％のカーボン懸濁液をエアスプレーで塗布した後に、摂氏８０度で４時間乾燥、冷却し、ガーゼでカーボン汚れが取れなくなるまで水洗してから乾燥後に明度を測定した。日射反射率試験は、太陽光中の約50%を占める赤外線領域（熱エネルギー領域：780〜2100nm）での日射反射率を測定した。このような試験結果から、いずれの発明板も日射反射率が高く遮熱性に優れ、塗膜に引っかき傷や擦り傷、割れやはがれ、変色や汚れをほとんど生じず、耐傷性、防汚性に優れていることが判った。

次に、耐候性を確認するため、本発明の上塗塗膜層が樹脂層の試験板（発明板）と現行板を屋外に一定期間暴露して外観、色差、光沢保持率の変化をアイボリーとクリームの色別に比較する暴露試験を行った。

暴露試験の結果、表２（ａ）に示すように、いずれの色も、発明板は、外観に異常が見られず、色差もほとんど変化がなく、光沢の良さもほとんど維持され、現行板より良好な結果が得られ、耐候性の点においても優れていることが判った。詳しくは、表２（ｂ）に暴露時間ごとの色差の変化を示し、表２（ｃ）に暴露時間ごとの光沢保持率の変化を示すとおり、暴露時間単位に比較して見ても、現行板が経時に色差が大きく変化し、光沢保持率が低下するのに対し、発明板には、色差にほとんど変化がなく、光沢もほとんど維持されることが判った。

次に、本発明のプレコート鋼板（発明板）と従来のプレコート鋼板（比較板）を屋外（東邦シートフレーム株式会社八千代工場本事務所東側壁面）に約１年３ヶ月間（平成22年7月15日〜平成23年10月13日）暴露して比較する試験を行った。暴露後の鋼板の様子を図３に比較して示す。暴露試験の結果、図３（ａ）に示すとおり、比較板には、汚染物質を含む雨筋が確認できるのに対し、図３（ｂ）に示すとおり、発明板には、長期の屋外使用にも拘らず、雨筋は確認されず、汚れや変色もなく、亀裂や損傷もなく、防汚性、耐候性、耐傷性、着色性、遮熱性など塗膜層に有効な機能を互いに干渉し合うことなく長期に亘り継続して最大限有効に発揮されていることが判った。

本発明のプレコート鋼板は、例えば金属サイディング、住宅用ドア、パーティション、ロッカー等の建築材料や、配電盤、スチール机、ベンチの外装材、エアコン、冷蔵庫等の電化製品の外装材などにも広く適用することができる。

Ｐプレコート鋼板
１０基材
１１めっき層
１５化成処理層
２０下塗塗膜層
３０上塗塗膜層
３０ａ塗膜表面

Claims

鋼板からなる基材の少なくとも片面に下塗塗膜層を形成し、その下塗塗膜層の上に上塗塗膜層を形成するプレコート鋼板であって、
前記下塗塗膜層は、
下塗基本樹脂に着色顔料と防錆顔料と遮熱顔料を配合し、着色性、耐食性および赤外線を反射して基材の温度上昇を抑える遮熱性の機能を有する着色樹脂層として形成する一方、
前記上塗塗膜層は、
上塗基本樹脂と硬化剤からなる２液アクリルシリコン樹脂に、着色性、遮熱性および耐食性を除く、塗膜に必要な機能を発揮させる紫外線吸収剤を含む各種添加剤を配合し、上塗基本樹脂に含有するシリコンにより塗膜表面を親水化して付着した異物を流し落とす防汚性の機能と、硬化剤により塗膜を硬化して塗膜表面に傷が付き難くする耐傷性の機能と、紫外線吸収剤により紫外線を吸収して塗膜の劣化を防止する耐候性の機能と、それら防汚性、耐傷性、耐候性の他、塗膜層に有効な機能を有する樹脂層として形成し、
着色性、遮熱性および耐食性の機能と、防汚性、耐候性、耐傷性を含むその他の機能を、互いの配合成分がそれぞれ有する特性を有効に発揮させるために、顔料は有色の下塗塗膜層に配分し、顔料以外の配合成分は透明な上塗塗膜層に配分し上下にすみ分けしてなることを特徴とする、プレコート鋼板。
前記基材が亜鉛系めっき鋼板で、その鋼板の少なくとも片面に化成処理皮膜を介して前記下塗塗膜層を形成し、その下塗塗膜層の上に前記上塗塗膜層を形成してなることを特徴とする、請求項１に記載のプレコート鋼板。