JP6772943B2 - 塗装鋼板 - Google Patents

Description

本発明は、塗装鋼板に関する。

従来、自動車や、家電や、建材等の用途に、着色した塗膜が被覆されているプレコート鋼板が用いられている。このようなプレコート鋼板は、その用途に応じて、加工性、耐食性、鮮映性等といった様々な特性が希求される。かかる特性を実現するために、従来様々な技術が提案されている。

例えば以下の特許文献１には、滑らかな円形板状をなし、厚みが均一で粒径の揃ったアルミ顔料を、能率的に製造する方法が開示されている。そして、かかる方法で製造されたアルミ顔料を含有する塗膜は、金属光沢の発現性等の点で品質性能に優れているとしている。

また、以下の特許文献２には、リーフィング調の光輝性メタリック感を与え、クリヤ塗膜層との密着性に優れる塗膜を安定して形成でき、かつ、貯蔵安定性の良好なメタリック塗料組成物とその工業的な塗膜形成方法が開示されている。同文献によれば、かかる発明により、アルミフレーク顔料の黒ずみ変色が生ぜず、極めて安定した塗料貯蔵性ならびにリーフィング調塗膜を得ることができるとしている。

更に、以下の特許文献３には、アルミニウムフレーク顔料とともにマイカ顔料を配合することによって、パール調の干渉色調が得られるとしている。

特開平 ５−１１７７２２号公報 特開平 ９−１２２５７５号公報 特開平１１−１１６８６１号公報

しかしながら、本発明者らによる検討の結果、上記特許文献１〜特許文献３で開示されている技術では、加工部の耐候性が十分ではないという問題が明らかとなった。

すなわち、メタリック系を始めとする塗装鋼板は、用途に応じて曲げ加工や絞り加工などの成形が施されるため、塗膜にも伸びや圧縮の歪が加わる。メタリック系塗装鋼板には、主としてアルミフレークが用いられる。その理由は、アルミフレークが輝度感に優れるためである。しかしながら、アルミフレークを用いたメタリック系塗装鋼板の成形加工品では、耐候性に劣る場合がある。本発明者らが調査した結果、その原因は、図２に模式的に示したように、加工部のアルミの腐食による変色であることが、明らかとなった。

特に、硬質のめっき層を有するめっき鋼板（例えば、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板）の場合、他のめっきに比べて加工部の耐候性に劣る場合がある。これは、硬質めっき鋼板は、耐食性には優れるものの、めっき層が脆く、加工部ではめっき層に割れが生じやすいために塗膜表面の肌荒れが大きくなり、アルミフレークが露出しやすいためと考えられる。従って、加工を施した塗装硬質めっき鋼板では、耐候性にむらができる恐れがある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、加工部の耐候性により一層優れた塗装鋼板を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、アルミフレークに加え、パール顔料（マイカ）を含有させることで、耐候性が改善し、かつ、輝度感の低下を抑制できることを見出した。パール顔料とは、マイカ（薄板状雲母）の表面を二酸化チタンで被覆したものであり、マイカは、Ｓｉを主成分とする薄板状の酸化物である。従って、パール顔料は、アルミフレークに比べ輝度感には劣るものの、それ自身が腐食し変色することはなく、また、図１に模式的に示したように、薄板状であることから、外部からの腐食因子の浸透を抑制する効果も期待できる。このように、アルミフレークとパール顔料とを併用することで、硬質めっき鋼板のように加工性に劣るめっきを用いた場合であっても、加工部の耐候性低下を抑制可能であり、輝度感を保持することができることを見出し、本発明を完成させた。
上記知見に基づき完成された本発明の要旨は，以下の通りである。

［１］鋼板の表面に複数の塗膜を備え、前記鋼板の直上に位置する直上塗膜は、防錆顔料を含有し、前記鋼板から最も遠い側に位置する最外層塗膜は、アルミフレークとパール顔料の両方を含有し、前記アルミフレークの平均粒径は、前記パール顔料の平均粒径よりも大きく、前記アルミフレークの平均粒径は、１５μｍ以上３０μｍ以下であり、前記パール顔料の平均粒径が１０μｍ以上２０μｍ以下である、塗装鋼板。
［２］前記アルミフレークと前記パール顔料の含有量の合計は、前記最外層塗膜の全固形分質量に対して、３０質量％以下であり、前記アルミフレークの含有量と前記パール顔料の含有量との質量比は、０．７：０．３〜０．９５：０．０５である、［１］に記載の塗装鋼板。
［３］前記鋼板は、４〜２２質量％のＡｌと、１〜５質量％のＭｇとを含有し、残部がＺｎ及び不純物からなる亜鉛合金めっき層を有するめっき鋼板である、［１］又は［２］に記載の塗装鋼板。
［４］前記防錆顔料は、バナジウム化合物及びマグネシウム化合物である、［１］〜［３］の何れか１つに記載の塗装鋼板。

以上説明したように本発明によれば、加工部の耐候性により一層優れた塗装鋼板を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係る塗装鋼板の構造を模式的に示した説明図である。 従来の塗装鋼板の構造を模式的に示した説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

（塗装鋼板の概要について）
以下で詳述する本発明の実施形態は、加工部の耐候性により一層優れた、メタリック系塗装鋼板に関するものである。
本実施形態に係る塗装鋼板は、基材鋼板と、かかる基材鋼板上に位置する複数の塗膜と、を備えるものである。

＜塗膜構成について＞
まず、本実施形態に係る塗装鋼板の塗膜構成の概要について、説明する。
なお、基材鋼板に対して塗装下地処理が施されることが多く、かかる塗装下地処理が施された場合には、基材鋼板と上記複数塗膜との間に、塗装下地処理層が位置することとなる。しかしながら、本実施形態において、かかる塗装下地処理層は、上記複数の塗膜には含まれないものとする。

本実施形態に係る塗装鋼板において、鋼板の直上に位置する塗膜（以下、単に「直上塗膜」ともいう。）は、防錆顔料を含有することが必要である。これは、防錆顔料は、鋼板の腐食を抑制するためのものであって、その作用は、鋼板との距離が小さい程、効果的であるからである。

また、本実施形態に係る塗装鋼板の外観をメタリック系とする場合、光輝顔料は、複数の塗膜のうち、最外層の塗膜（すなわち、鋼板から最も遠い側に位置する塗膜、以下、「最外層塗膜」ともいう。）に含有させることが有効である。

光輝感を発現させるためには、平均粒径が１５μｍ〜３０μｍである鱗片状アルミフレークを含有させることがよい。アルミフレークの平均粒径が１５μｍ未満である場合には、光輝感が発現し難い。一方、アルミフレークの平均粒径が３０μｍを超える場合には、塗膜からアルミフレークが突き抜ける場合がある。この場合には、前述のように、アルミフレークの腐食によって塗膜が変色しやすくなる。特に、塗装鋼板に加工を施すと塗膜に亀裂が生じる場合があり、亀裂の生じた箇所から腐食因子が塗膜中に侵入するとアルミフレークの腐食が促進され、変色が促進される。かかるアルミフレークの腐食を抑制するためには、前述のように、アルミフレークとあわせてパール顔料を含有させればよい。ただし、パール顔料は、アルミフレークに比べて輝度感に劣るので、パール顔料がアルミフレークの輝度感を阻害しないように、アルミフレークに比べて平均粒径の小さいパール顔料を用いなければならない。そのため、「アルミフレークの平均粒径がパール顔料の平均粒径よりも大きい」という条件のもと、アルミフレークの平均粒径を、１５μｍ〜３０μｍの範囲内とし、パール顔料の平均粒径を、１０μｍ〜２０μｍの範囲内とする。

更に、本発明者らは、本実施形態のより好ましい態様として、アルミフレークとパール顔料の含有量の合計が３０質量％以下であり、かつ、アルミフレークの含有量とパール顔料の含有量との質量比が、０．７：０．３〜０．９５：０．０５の範囲内であると、アルミフレークの輝度感を阻害せずに、加工部の耐候性をより一層向上可能であることを見出した。これは、パール顔料はアルミフレークに比べ輝度感に劣るため、アルミフレークに対して含有量が多過ぎると輝度感が発現し難く、少な過ぎると耐候性改善効果が発現し難いためと考えられる。

＜基材鋼板について＞
また、本発明が特に有効であるのは、加工により塗膜に亀裂が生じやすい場合であり、このような場合は、めっき層の延性が乏しく、めっき層に生じた亀裂が塗膜に伝搬しやすいような、硬質めっき層を有する鋼板を基材鋼板として用いた場合である。このような硬質のめっきとして、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっきが例示される。

塗装鋼板の耐食性を担保するためには、アルミニウム・マグネシウム・亜鉛を主成分とする合金めっき鋼板を用いることが有効である。このような合金めっきとして、具体的には、４〜２２質量％のＡｌと、１〜５質量％のＭｇと、を含有し，残部がＺｎ及び不純物からなる亜鉛合金めっきを挙げることができる。すなわち、本実施形態に係る基材鋼板として、亜鉛合金めっき層を有するめっき鋼板を用いることが好ましく、かかる亜鉛合金めっき層は、Ｚｎ、Ａｌ及びＭｇを有する三元系の亜鉛合金を含有する合金めっき層であることが好ましい。

本実施形態に係る塗装鋼板は，以下で言及するような付着量の亜鉛合金めっき層を基材鋼板に有することで、溶融亜鉛めっき鋼板よりも優れた耐食性を実現でき、合金化溶融亜鉛めっき鋼板よりも優れた素地鋼板との密着性を示し、かつ、より優れた耐チッピング性を実現することが可能となる。本実施形態に係る亜鉛合金めっき層は、５〜２０質量％のＡｌと、１．５〜４．５質量％のＭｇと、を含有することがより好ましく、６〜１８質量％のＡｌと、２〜４質量％のＭｇと、を含有することが更に好ましい。

また，本実施形態に係る亜鉛合金めっき層は、残部のＺｎの一部に換えて、０．０１〜３質量％のＳｉを更に含有していてもよい。亜鉛合金めっき層が、上記のＡｌ及びＭｇに加えて更にＳｉを有する四元系の亜鉛合金を含有することで、耐食性及び耐チッピング性がより一層向上するとともに、塗装鋼板の加工性についても更に向上させることが可能となる。

本実施形態に係る塗装鋼板は、上記のような硬質のめっき層を有するめっき鋼板を基材鋼板として用いた場合であっても、優れた加工部の耐候性を実現することができる。従って、基材鋼板として、上記のめっき層と比べて軟質のめっき層を用いた場合においても、優れた加工部の耐候性を実現することが可能である。

本実施形態において、亜鉛合金めっき層を形成するための具体的なめっき操作としては、溶融した状態にあるＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金（又は、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金）が保持されているめっき浴に対して、所定の素地鋼板を浸漬させ、かかるめっき浴から素地鋼板を引き上げる操作を実施することが好ましい。ここで、めっき鋼板の素材となる素地鋼板については、特に限定されるものではなく、塗装鋼板に求められる引張強度等の機械的特性に応じて、適宜公知のものを使用することが可能である。素地鋼板へのめっき付着量の制御は、素地鋼板の引き上げ速度や、めっき浴の上方に設けられたワイピングノズルより噴出するワイピングガスの流量や、流速調整などにより行う。かかるめっき操作については、コイルの連続めっき法、あるいは、切板単体のめっき法のいずれによって実施してもよい。

かかる亜鉛合金めっき層の付着量は、素地鋼板の片面当たり２０ｇ／ｍ^２〜１００ｇ／ｍ^２の範囲内であることが好ましい。亜鉛合金めっき層の付着量が片面当たり２０ｇ／ｍ^２未満である場合には、塗装鋼板の耐食性が不十分となる可能性が高まるため、好ましくない。また、亜鉛合金めっき層の付着量が片面当たり１００ｇ／ｍ^２を超える場合には、亜鉛合金めっき層の密着性及びめっき鋼板の加工性が低下する可能性が高まるため、好ましくない。亜鉛合金めっき層の付着量は、より好ましくは、片面当たり２５ｇ／ｍ^２〜９５ｇ／ｍ^２の範囲内である。

本実施形態に係る直上塗膜（以下の説明における「プライマー層」に該当する。）は、防錆顔料として、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していることが好ましい。この理由は、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で、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形でバリア性をより強固にすることで、耐食性を飛躍的に向上するためである。従って、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よりも、非常に優れた耐食性を提供することができる。

なお、本実施形態に係る塗装鋼板において、基材鋼板がめっき鋼板ではない場合においても、直上塗膜に含有されるバナジウム化合物及びマグネシウム化合物からそれぞれ放出された各イオンは、基材鋼板中の成分と反応して、上記のような効果を奏しうる。

以上、本実施形態に係る塗装鋼板の概要について、説明した。

（塗装鋼板について）
本実施形態に係る塗装鋼板は、複数の塗膜が設けられたプレコート鋼板である。この塗装鋼板は、図１に模式的に示したように、基材鋼板と、基材鋼板上に位置する複数の塗膜と、を備える。複数の塗膜のうち、基材鋼板の直上に位置する直上塗膜は、所定の防錆顔料を含有する。また、直上塗膜の上層には、所定のアルミフレーク及びパール顔料を含有する塗膜（最外層塗膜）を有する。なお、最外層塗膜は、直上塗膜の直上に位置していてもよく、直上塗膜の直上に設けられた１又は複数の塗膜上に、位置していてもよい。
以下、本実施形態に係る塗装鋼板について、その要素ごとにより具体的に説明する。

＜１．基材鋼板について＞
本実施形態に係る塗装鋼板に用いられる基材鋼板は、特に制限されるものではなく、一般的に塗装鋼板に使用される、亜鉛を含有するめっき層を有する亜鉛系めっき鋼板（すなわち、亜鉛めっき鋼板、亜鉛合金めっき鋼板、又は、熱処理によりめっきを基板と合金化させた合金化めっき鋼板）を用いることが好ましい。

亜鉛系めっき鋼板は、電気めっき、溶融めっき、気相めっきのいずれのめっき法で製造されたものであってもよい。このような亜鉛系めっき鋼板の例としては、溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板、溶融５％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板、溶融５５％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、電気Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板等が挙げられる。

特に、先だって言及したように、４〜２２質量％のＡｌと、１〜５質量％のＭｇと、を含有し、残部がＺｎ及び不純物からなる亜鉛合金めっき層を有するめっき鋼板を基材鋼板とすると、耐食性の点からより好ましい。このような亜鉛合金めっき層を有する鋼板として、例えば、溶融Ｚｎ−１１％Ａｌ−３％Ｍｇ合金めっき鋼板が挙げられる。ただし、かかるめっき層は、硬質めっき層であり、加工時にめっきに亀裂が生じやすい。

亜鉛系めっき鋼板のめっき付着量についても、特に限定されるものではなく、一般的な範囲内でよい。亜鉛系めっき鋼板のめっき付着量は、好ましくは、片面平均付着量で、１００ｇ／ｍ^２以下である。この付着量は、より具体的には、電気めっきの場合には３ｇ／ｍ^２以上５０ｇ／ｍ^２以下とすることがより好ましく、溶融めっきの場合には３０ｇ／ｍ^２以上１００ｇ／ｍ^２以下とすることがより好ましい。

なお、本実施形態に係る塗装鋼板の基材鋼板として、ステンレス鋼板、炭素鋼板などの非めっき鋼板や、アルミニウムめっき鋼板などの非亜鉛系めっき鋼板などを使用することも可能であり、本発明は、そのような形態をも包含するものである。

＜２．塗装下地処理について＞
塗装鋼板の製造では、塗膜密着性及び耐食性を確保するために、塗装前に基材鋼板を前処理（塗装下地処理）するのが普通である。本実施形態に係る塗装鋼板についても、塗装前に塗装下地処理を施し、塗膜厚の低下による一般的な意味での耐食性の低下を最小限に抑えることが好ましい。

かかる塗装下地処理は、特に限定されるものではないが、昨今の環境保護の観点から、クロムフリーの塗装鋼板とすることが好ましいため、以前は一般的であったクロメート処理ではなく、クロムを実質的に含有しない処理液を用いて行う処理であることが好ましい。そのような処理液の代表例として、液相シリカ、気相シリカ及び／又はケイ酸塩などのケイ素化合物を主皮膜成分とし、場合により有機樹脂を共存させたシリカ系処理液を挙げることができる。

なお、本実施形態に係る塗装下地処理は、シリカ系処理に限られるものではない。シリカ系処理以外にも、塗装下地処理に使用するための各種のクロムフリー処理液が提案されており、また、今後も提案されることが予想される。本実施形態に係る塗装下地処理として、このようなクロムフリー処理液を使用することも可能である。

ここで、塗装下地処理により形成される皮膜（すなわち、塗装下地処理層）の付着量は、使用する塗装下地処理に応じて、適宜適切な付着量を選択すればよい。シリカ系処理液の場合、通常の片面平均付着量は、Ｓｉ換算で、１ｍｇ／ｍ^２以上５０ｍｇ／ｍ^２以下の範囲内である。

また、塗装下地処理に先立って、Ｎｉ等の鉄族金属イオンを含む酸性又はアルカリ性水溶液による表面調整処理を施すことが多い。また、表面調整処理以前に、基材鋼板を清浄化するため、アルカリ脱脂などが通常は行われる。本実施形態に係る塗装鋼板においても、このような清浄化処理や表面調整処理を実施してもよいことは、言うまでもない。

＜３．塗膜について＞
続いて、本実施形態に係る塗装鋼板における塗膜について、詳細に説明する。
本実施形態に係る塗装鋼板では、基材鋼板の少なくとも片側に、少なくとも２層の塗膜が設けられる。すなわち、本実施形態に係る塗装鋼板は、かかる塗膜として、基材鋼板の直上に位置する直上塗膜と、基材鋼板から最も遠い側に位置する最外層塗膜と、を少なくとも備える。

［３−１．下塗り塗膜（プライマー層）］
本実施形態において、基材鋼板の直上に位置する直上塗膜の一例である下塗り塗膜（プライマー層）は、防錆顔料を含有する。かかる防錆顔料の例としては、以下で述べるようなバナジウム化合物及びマグネシウム化合物、トリポリリン酸アルミニウム、リン酸及び亜リン酸のＺｎ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｃｅ塩、Ｃａイオン交換シリカ、並びに、吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ〜１０００ｍｌ／１００ｇであり、比表面積が２００ｍ^２／ｇ〜１０００ｍ^２／ｇであり、かつ、平均粒径が２μｍ〜３０μｍである非晶質シリカ粒子等が挙げられる。また、先だって言及したように、本実施形態に係る下塗り塗膜は、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していることが、より好ましい。

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などが挙げられる。また、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などが挙げられる。

これら防錆顔料の含有量は、耐食性の観点から、下塗り塗膜の乾燥質量（すなわち、下塗り塗膜の全固形分質量）に対して、４質量％以上とすることが好ましい。防錆顔料の含有量は、更に好ましくは、１０質量％以上である。一方、加工性や鮮映性の観点からは、防錆顔料の含有量は、５０質量％以下とすることが好ましい。防錆顔料の含有量は、更に好ましくは、３０質量％以下である。

ここで、下塗り塗膜における防錆顔料の含有量は、下塗り塗膜を形成するために用いられる塗料に含有される防錆顔料の含有量とほぼ同じ値となる。なお、下塗り塗膜における防錆顔料の含有量を事後的に測定するためには、例えば以下のような方法を用いればよい。すなわち、下塗り塗膜の断面を電子顕微鏡等により観察し、防錆顔料の粒子を識別した上で断面当たりの粒子の個数を数え、下塗り塗膜の体積当たりの個数に換算した上で算出することができる。この場合、必要に応じてＥＤＸ分光装置などを用いて、それぞれの粒子を識別することができる。

また、かかる下塗り塗膜には、場合によっては、酸化チタンやカーボンブラック等の着色顔料や、シリカ、カオリン等の体質顔料が併用されていてもよい。

下塗り塗膜にバインダー樹脂として使用される樹脂は、特に限定されるものではないが、塗装鋼板が加工性と密着性とをバランスよく有するように、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂あるいはこれらの樹脂系が併用されたものであることが好ましい。また、後ほど上塗り塗膜について言及するように、下塗り塗膜においても、一般的に架橋剤を含有していることが多い。

下塗り塗膜の膜厚は、３μｍ〜２０μｍの範囲内であることが好ましい。膜厚が３μｍ未満である場合には、耐食性が不足することがある。膜厚が２０μｍを超える場合には、焼き付けの際に、「わき」と呼ばれる塗装欠陥が発生しやすいため、好ましくない。

なお、下塗り塗膜の膜厚は、各種の顕微鏡等を利用した下塗り塗膜の断面観察により測定することが可能である。

［３−２．上塗り塗膜（最外層塗膜）について］
本実施形態に係る塗装鋼板において、基材鋼板から最も遠い側には、アルミフレークとパール顔料の両方を少なくとも含有する最外層塗膜が設けられる。かかる最外層塗膜は、以下で言及するような成分を含有する塗料を用いて形成される。

○アルミフレーク
上塗り塗膜を形成するための塗料に含有される鱗片状のアルミフレークは、先だって言及したような、１５μｍ〜３０μｍの範囲内の平均粒径を有している。また、アルミフレークは、上記のような平均粒径を有し、かつ、平均厚みが０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であることが、より一層好ましい。アルミフレークの平均厚みを０．１μｍ以上１．０μｍ以下とすることで、アルミフレークの変形や塗膜中のアルミフレークの個数低下に伴うメタリック感の低下を、より一層抑制することが可能となる。

上記のようなアルミフレークとしては、例えば、東洋アルミ製５６６０ＮＳ（平均粒径１０μｍ、平均厚み０．１７μｍ）、５６２０ＮＳ（平均粒径１８μｍ、平均厚み０．３３μｍ）、１１００ＭＡ（平均粒径２２μｍ、平均厚み０．３３μｍ）などを挙げることができる。また、上記製品以外にも、上記のような平均粒径及び平均厚みを有するアルミフレークを利用することが可能である。

○パール顔料
パール顔料とは、先だって言及したように、薄板状雲母粒子（マイカ粒子）の表面が二酸化チタンで被覆されたものであり、光が多重層反射されることにより、メタリック感を発現するものである。かかるパール顔料としては、上記アルミフレークよりも小さな平均粒径を有するものであれば、任意のものを利用することが可能である。具体的には、かかるパール顔料として、例えば、日本光研製ＳＸＡ（平均粒径９μｍ）、ＳＸＢ（平均粒径１３μｍ）などを挙げることができる。

ここで、上塗り塗膜におけるアルミフレーク及びパール顔料の合計含有量、並びに、アルミフレークとパール顔料の質量比については、上記概要において説明した通りである。上塗り塗膜におけるアルミフレーク及びパール顔料の含有量は、上塗り塗膜を形成するために用いられる塗料に含有されるアルミフレーク及びパール顔料の含有量とほぼ同じ値となる。なお、上塗り塗膜におけるアルミフレーク及びパール顔料の含有量を事後的に測定するためには、例えば以下のような方法を用いればよい。すなわち、上塗り塗膜の断面を電子顕微鏡等により観察し、アルミフレーク及びパール顔料の粒子をそれぞれ識別した上で断面当たりの各粒子の個数を数え、上塗り塗膜の体積当たりの個数に換算した上で算出することができる。この場合、必要に応じてＥＤＸ分光装置などを用いて、それぞれの粒子を識別することができる。

また、アルミフレーク及びパール顔料の平均粒径や、アルミフレークの平均厚みを事後的に測定する場合には、例えば以下のような方法を用いればよい。すなわち、各粒子を電子顕微鏡等により複数の視野で観察し、各視野における各粒子の平均粒径や平均厚みを、まず算出する。その上で、得られた複数の測定値について、複数の視野間で更に平均することで、各粒子の平均粒径及び平均厚みとすることができる。

○バインダー樹脂
上塗り塗膜にバインダー樹脂として用いられる樹脂は、特に限定されるものではなく、本実施形態に係る塗装鋼板に要求される性能や接着剤の種類等によって、適宜選択すればよい。ただし、曲げ加工性と塗膜硬度（耐疵付き性）とのバランスを考慮すると、かかるバインダー樹脂として、例えば、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂を用いることが好ましい。

○架橋剤
バインダー樹脂と共に使用され、焼き付け硬化過程において反応する架橋剤は、アルキルエーテル化アミノホルムアルデヒド樹脂、イソシアネート化合物、エポキシ樹脂など、一般的に使用されるものであれば、特に限定されるものではなく、使用可能である。架橋剤を含有させる場合には、使用するバインダー樹脂や要求性能等に応じて、各種の架橋剤を適宜選択すればよい。

○ワックス
塗装鋼板を成形する際に塗膜の摩擦係数が高いと、ロールフォーマーやプレスの金型と塗膜中の樹脂とが直接接触し、塗膜剥離や母材の破断が生じる可能性がある。そこで、上塗り塗膜の摩擦係数低減のために、上塗り塗膜形成用の塗料中にワックスを含有させてもよい。

かかるワックスとしては、上記目的に特に適したポリオレフィン系ワックス、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、パラフィンなどを使用することが好ましい。ポリオレフィン系ワックスとしては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどが挙げられ、これらワックスが変性されたものであってもよい。特に好ましいワックスは、ポリエチレンワックスである。また、ワックスは、複数種を混合して使用してもよい。

○他の含有成分
本実施形態に係る塗装鋼板の最表層を構成する上塗り塗膜には、着色顔料、体質顔料、紫外線吸収剤などの各種の含有成分を、本発明の効果に実質的な悪影響を及ぼさない範囲で、適宜含有させることができる。

○膜厚
本実施形態に係る上塗り塗膜の膜厚は、例えば、５〜２０μｍであることが好ましい。５μｍ未満では，輝度性が不足することがある。２０μｍ超では，焼き付けの際にわきと呼ばれる塗装欠陥が発生し易い。

なお、上塗り塗膜の膜厚は、各種の顕微鏡等を利用した上塗り塗膜の断面観察により測定することが可能である。

［３−３．中塗り塗膜について］
本実施形態に係る塗装鋼板は、塗膜として、上記のような下塗り塗膜及び上塗り塗膜の２層を少なくとも有していればよいが、下塗り塗膜と上塗り塗膜との間に、１又は複数の層からなる中塗り塗膜を有していても良い。

このような中塗り塗膜としては、特に限定されるものではないが、例えば、耐湿顔料や防錆顔料を含有するポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂層等を挙げることができる。

また、かかる中塗り塗膜の合計膜厚については、特に限定されるものではないが、例えば、３μｍ〜２０μｍ程度とすることが好ましい。また、中塗り塗膜の膜厚は、各種の顕微鏡等を利用した中塗り塗膜の断面観察により測定することが可能である。

（塗装鋼板の製造方法−塗装・焼き付け方法について）
続いて、以上説明したような本実施形態に係る塗装鋼板の製造方法について、簡単に説明する。

本実施形態に係る塗装鋼板の製造方法は、基材鋼板（好ましくは、４〜２２質量％のＡｌと、１〜５質量％のＭｇとを含有し、残部がＺｎ及び不純物からなる亜鉛合金めっき層を有するめっき鋼板）に対して、下塗り塗膜や上塗り塗膜を形成するための各塗料を塗布する工程を含む。ここで、下塗り塗膜形成用の塗料は、防錆顔料を少なくとも含有し、その他各種のバインダー樹脂等を含有する塗料であり、上塗り塗膜形成用の塗料は、アルミフレーク及びパール顔料を少なくとも含有し、その他各種のバインダー樹脂等を含有する塗料である。

各塗膜を形成するために用いられる塗料処理液は、所定の分散媒（例えば、水や有機溶媒など）に対して、上記のような各塗膜に含有させたい成分を所定の割合で含有させ、公知の方法により製造すればよい。

また、上記の塗料処理液の塗布方法は、塗装鋼板の製造に一般に使用される方法であれば特に限定されるものではない。塗料処理液の塗布方法として、バーコート法やロールコート法を用いてもよいし、カーテンフローコート法、スプレー法、浸漬法等を用いてもよい。

また、塗布された塗料の乾燥・焼付方法も、分散媒（主として水や有機溶媒など）を揮発させることが可能な方法であればよく、特定の方法に限定されるものではない。加熱温度や加熱時間は、特に限定されるものではないが、例えば、１６０℃〜２５０℃程度の温度で２０秒〜１２０秒程度加熱すればよい。

本実施形態に係る塗装鋼板は、以上述べた塗膜を少なくとも片面（すなわち、おもて面）に有していればよく、反対側のうら面は、おもて面と同様の塗膜構成であってもよく、又は、周知の裏面塗料の塗布と焼き付けにより塗装されていてもよい。更には、うら面側は下地処理のまま、又は、未処理（めっきまま）とし、未塗装とすることも、場合によっては可能である。

以上、本実施形態に係る塗装鋼板の製造方法について、簡単に説明した。

以下では、実施例及び比較例を示しながら、本発明に係る塗装鋼板について、具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、本発明に係る塗装鋼板のあくまでも一例であって、本発明に係る塗装鋼板が下記の例に限定されるものではない。

（１）めっき鋼板
以下の表１に示した、Ｇ〜Ｌの亜鉛系めっき鋼板を準備した。これらめっき鋼板に対し、化成処理（ＣＴ−Ｅ２３６Ｈ／日本パーカライジング社製）を６０ｍｇ／ｍ^２施した塗装板を準備して、基材鋼板とした。化成処理に用いた処理液は、その成分としてシランカップリング剤を含有するものであり、かかる化成処理により形成される層は、塗装下地処理層として機能する。

（２）第１塗料（下塗り塗料）の調整
下塗り塗膜の形成に用いる第１塗料（下塗り塗料）を調製した。
主樹脂として、市販のポリエステル樹脂（東洋紡社製「バイロン（登録商標）ＧＫ１３０」（分子量７０００、ガラス転移温度１５℃）を使用した。各ポリエステル樹脂のシクロヘキサノン溶液に対し、硬化剤としてメラミン系硬化剤を固形分割合で１５質量％添加し、下塗り塗料を調製した。下塗り塗料中には、以下の表２に示した防錆顔料を、以下の表５に示した割合で混合して、添加した。なお、以下の表５において、（※１）で示した含有比は、以下の表２に示した各防錆顔料の質量比（ａ：ｂ：ｃ）を表している。

（３）第２塗料（上塗り塗料）の調整
上塗り塗膜の形成に用いる第２塗料（上塗り塗料）を調製した。
主樹脂として、市販のポリエステル樹脂（東洋紡社製「バイロン（登録商標）ＧＫ１４０」（分子量１３０００、ガラス転移温度２０℃）を使用した。各ポリエステル樹脂のシクロヘキサノン溶液に対し、硬化剤としてメラミン系硬化剤を固形分割合で１５質量％添加し、上塗り塗料を調製した。上塗り塗料中には、以下の表３に示したアルミフレークと、以下の表４に示したパール顔料とを、以下の表５に示した割合で添加した。なお、以下の表５において、（※２）で示した含有比率は、（アルミフレークの含有量）／（アルミフレークとパール顔料の合計含有量）で算出される値である。

（４）サンプル作製
上記のようにして調製した第１塗料（下塗り塗料）を、乾燥膜厚が以下の表５に記載した膜厚になるようにバーコータを用いてめっき鋼板に塗布し、５０秒で最高到達板温度（ＰＭＴ）が２１５℃になるように加熱して、下塗り塗膜を形成した。次に、上記のようにして調製した第２塗料（上塗り塗料）を、乾燥膜厚が以下の表５に記載した膜厚になるようにバーコータを用いて下塗り塗膜上に塗布し、５０秒で最高到達板温度（ＰＭＴ）が２３０℃になるように加熱して、上塗り塗膜を形成した。

（５）サンプルの評価
上記方法により作製した各サンプルを、巾５０ｍｍ×長さ１５０ｍｍに切り出し、切り出した試験片に対して、一軸引っ張りで引っ張り方向に３０％の歪を付与した。歪付与後の各試験片を用いて、輝度感、耐候性、耐食性のそれぞれを、以下のような基準に基づき評価した。得られた評価結果を、以下の表６にまとめて示した。

＜輝度感＞
塗膜の意匠感は、官能的な指標であるため、無作為に選んだ５名の人による官能評価を行った。上記の歪付与後の初期の輝度感と後述する耐候性試験後の輝度感について、各評価者に点数付けを行ってもらい、（ａ）〜（ｃ）を合計した１人あたりの平均点数が２．５点以上のサンプルを◎、２．０点以上２．５点未満のものを○、１．５点以上２．０点未満のものを△、１．５点未満のものを×と評価した。なお、評価者に評価を依頼するときは、見本の白色塗装サンプルと黒色塗装サンプルを準備して、これらの見本サンプルと比較しながら官能評価をしてもらった。

（ａ）非常に光輝感が感じられた場合：３点
（ｂ）少し光輝感があると感じた場合：２点
（ｃ）全く光輝感が感じられないと感じた場合：１点

＜耐候性＞
上記のように歪を付与した試験片を、サンシャインカーボンアーク式耐候性試験で５００ｈｒ試験後、ＪＩＳ Ｋ ５６００に示される（ＣＩＥ １９７６）Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間の色座標におけるΔＥで、色調の変化を測定した。

◎：ΔＥ≦２．０
○：２．０＜ΔＥ≦３．０
△：３．０＜ΔＥ≦５．０
×：５．０＜ΔＥ≦７．０

＜耐食性＞
上記のように歪を付与した試験片を用いて腐食試験を実施し、耐食性の評価を行った。腐食試験方法は、ＪＩＳ Ｚ ２３７１（２０００）に規定される条件で塩水噴霧試験を５００時間実施し、試験片の端面の塗膜膨れ幅を測定した。試験片の端面では、基材鋼板が露出している。よって、端面の塗膜膨れ幅は、疵耐食性の評価として用いることが可能である。

Ｅ：塗膜膨れ巾が３ｍｍ以下
◎：塗膜膨れ幅が４ｍｍ以下
○：塗膜膨れ幅が４ｍｍ超かつ７ｍｍ以下
×：塗膜膨れ幅が７ｍｍ超

なお、塗膜膨れ幅とは、基材鋼板の腐食に伴う塗膜の膨れの程度を示すものであり、値が大きいほど耐腐食性が劣ることを意味する。

上記表６から明らかなように、本発明に係る塗装鋼板は、加工部においてもメタリック感、耐候性及び耐食性に優れていることがわかる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

Claims (4)

1. 鋼板の表面に複数の塗膜を備え、
   前記鋼板の直上に位置する直上塗膜は、防錆顔料を含有し、
   前記鋼板から最も遠い側に位置する最外層塗膜は、アルミフレークとパール顔料の両方を含有し、
   前記アルミフレークの平均粒径は、前記パール顔料の平均粒径よりも大きく、
   前記アルミフレークの平均粒径は、１５μｍ以上３０μｍ以下であり、
   前記パール顔料の平均粒径が１０μｍ以上２０μｍ以下である、塗装鋼板。
2. 前記アルミフレークと前記パール顔料の含有量の合計は、前記最外層塗膜の全固形分質量に対して、３０質量％以下であり、
   前記アルミフレークの含有量と前記パール顔料の含有量との質量比は、０．７：０．３〜０．９５：０．０５である、請求項１に記載の塗装鋼板。
3. 前記鋼板は、４〜２２質量％のＡｌと、１〜５質量％のＭｇとを含有し、残部がＺｎ及び不純物からなる亜鉛合金めっき層を有するめっき鋼板である、請求項１又は２に記載の塗装鋼板。
4. 前記防錆顔料は、バナジウム化合物及びマグネシウム化合物である、請求項１〜３の何れか１項に記載の塗装鋼板。
   
   
   

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