JP2007222709A - 塗装鋼板 - Google Patents

Abstract

【課題】Ａｌ含有量が４０〜７０％のＡｌ−Ｚｎ合金めっき層を有するＡｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板特有のスパングル模様と光輝性・色調が損なわれることなく、優れた意匠性、耐食性、耐スクラッチ性を有する塗装鋼板を提供する。
【解決手段】Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板の表面に化成処理皮膜を形成し、その上層に、防錆顔料を含有する所定膜厚のクリアープライマー層を形成し、さらにその上層に、鱗片状で且つ長辺方向の平均長さが３５μｍ以下のアルミニウム粉を適量含有する所定膜厚の上層クリアー塗膜を形成した。
【選択図】なし

Description

本発明は、特徴ある意匠性及び優れた耐食性を有し、パネルやサイディングなどの建築内外装材、或いは家電製品外装材などの用途に好適な塗装鋼板に関する。また、この塗装鋼板は、高意匠性を有するステンレス鋼板の代替品としてキッチン用鋼板などとしても使用することができる。

めっき層にアルミニウム成分を多く含有するアルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板の表面にクロム酸とアクリル系樹脂を含む膜厚１μｍ程度の有機薄膜を形成した化成処理鋼板は、非塗装材として良好な耐食性を示すことから建材用途を中心に使用されている。また、この化成処理鋼板は、めっき層にアルミニウムを多く含有するアルミニウム−亜鉛合金めっき特有のスパングル模様と、それに付随する金属感による意匠性（光輝性）が市場に好評である。しかし、この化成処理鋼板の耐食性は、塗装材に比べ十分とは言い難い。

アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板のスパングル模様を損なわずに、耐食性を向上させるための手段として、クリアー塗装を施すことが考えられる。
特許文献１には、アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板のスパングル模様を生かした着色塗装鋼板として、めっき層表面に所定の隠蔽率を有する着色樹脂を被覆したものが提案されている。しかし、この着色塗装鋼板は、スパングル模様が生み出す輝きを着色することにより抑えることを目的としたものであり、スパングル模様の有する意匠性が損われてしまう欠点がある。

この欠点を改善するものとして、特許文献２や特許文献３には、アルミニウム粉或いはパール顔料を配合した樹脂層を形成した、スパングル模様とメタリック外観性に優れた着色塗装鋼板が提案されている。しかしこれらの塗装鋼板は、樹脂層が一層からなるために屋根などの屋外使用での耐久性が通常の塗装鋼板に比べ劣ること、及び厳しい加工を受けた際の塗膜損傷等が発生しやすいことから、用途が限定される。

一方、通常の塗装鋼板は耐食性に優れるものの、隠蔽性の高い塗膜によりアルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板特有のスパングル模様は外観上見えず、さらにスキンパス処理を施した場合においても、特に光沢度の高い塗膜ではスパングル模様に由来する凸凹が塗膜表面に浮き出てしまい、外観が損なわれる。
特開昭６３−７９３７号公報 特開２００１−２１２５０７号公報 特開２００１−３４８６７６号公報

したがって本発明の目的は、めっき層にアルミニウム成分を多く含むアルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板特有のスパングル模様とそれに付随する光輝性及び色調が損なわれることなく、優れた意匠性を有し、且つ耐食性及び耐スクラッチ性などにも優れた塗装鋼板を提供することにある。

本発明者らは上述した課題を解決すべく鋭意研究を重ね、その結果、化成処理皮膜を形成したアルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板に、防錆性を有するクリアープライマー層（下層クリアー塗膜）と、特定のアルミニウム粉を配合し、必要に応じて少量の着色顔料を配合した塗膜からなる上層クリアー塗膜を形成することにより、アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板特有の優れた意匠性を活かし、且つ耐食性及び加工性などにも優れた塗装鋼板を得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。
［1］アルミニウム含有量が４０〜７０質量％のアルミニウム−亜鉛合金めっき層を有するアルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板の表面に、化成処理皮膜を形成し、その上層に、防錆顔料を含有する膜厚２〜１０μｍのクリアープライマー層を形成し、さらにその上層に、鱗片状で且つ長辺方向の平均長さが３５μｍ以下のアルミニウム粉を０．１〜１０質量％含有する膜厚５〜１５μｍの上層クリアー塗膜を形成したことを特徴とする塗装鋼板。

［2］上記［1］の塗装鋼板において、上層クリアー塗膜が、塗膜中での含有量が２質量％以下の着色顔料を含有することを特徴とする塗装鋼板。
［3］上記［1］又は［2］の塗装鋼板において、化成処理皮膜が、有機樹脂と、リン酸又は／及びリン酸系化合物と、クロム酸又は／及び部分還元クロム酸とを含み、皮膜付着量が金属クロム換算で５〜４０ｍｇ／ｍ^２であることを特徴とする塗装鋼板。

本発明の塗装鋼板は、スパングル模様を鮮明に示す独特の意匠性、及び美麗で安定したメタリック感と色調外観をもち、且つ耐食性や密着性などにおいても優れた性能を有している。

以下、本発明の詳細とその限定理由を説明する。
本発明の塗装鋼板は、アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板の表面に化成処理皮膜を形成し、その上層に防錆性を有するクリアープライマー層を形成し、さらにその上層に特定の成分を含有する上層クリアー塗膜を形成した塗装鋼板である。

下地鋼板となるアルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板は、アルミニウムを４０〜７０質量％含有するアルミニウム−亜鉛合金めっき層を有するめっき鋼板である。ここで、めっき層中のアルミニウム含有量が４０質量％未満及び７０質量％超では、めっき表面の美麗なスパングルが得られない。すなわち、めっき層中のアルミニウム含有量が４０質量％未満では、溶融亜鉛メッキ鋼板のような均一な灰黒色の外観となり、一方、アルミニウム含有量が７０質量％を超えると均一な銀白色外観となってしまう。また、耐食性の面からもアルミニウム含有量は４０〜７０質量％の範囲が好ましい。また、めっき層が４０〜７０質量％のアルミニウムと残部が実質的に亜鉛のみからなるアルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板は、母材鋼板のＦｅとＡｌとが過剰な合金化反応を起こしてめっき層の密着性が低下しやすく、このため通常は合金化を抑制するためにめっき層中に３質量％以下程度のＳｉを含有する。

めっき表面のスパングルは、その平均径が０．０１ｍｍ未満ではスパングルとして十分に認識できないため、平均径が０．０１ｍｍ以上であることが好ましい。また、スパングルがより鮮明に見えるようにするためには平均径は０．３ｍｍ以上であることが好ましい。さらに、めっき後のスキンパス処理は実施しないか或いはごく軽度に実施することが、スパングルの鮮明性の上で望ましい。なお、スパングルの上記平均径は、１０ｃｍ×１０ｃｍの鋼板サンプルから任意に１０箇所を選定し、１ｃｍの長さを横切るスパングルの数をカウントしたときに、［スパングルの平均径］（単位ｍｍ）＝１００／［１０箇所のカウント値の総和］と定義される。

アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板の表面に形成される上記化成処理皮膜には特別な制約はなく、例えば、リン酸塩処理皮膜、クロメート処理皮膜、シリカ含有クロメート処理皮膜、有機樹脂薄膜などを適用することができるが、密着性に優れ且つ外観均一性にも優れた皮膜を形成させるという観点からは、有機樹脂とリン酸又は／及びリン酸系化合物とクロム酸又は／及び部分還元クロム酸を含む（好ましくは、それらを主成分とする）化成処理皮膜が好ましい。この場合、有機樹脂としては、クロム酸溶液中に安定して分散可能な水分散性樹脂、例えば、アクリル樹脂やウレタン樹脂を乳化剤で分散させたものが適用できる。

このような化成処理皮膜の成分のうち、クロムはめっき層との密着性を得るためのバインダーとして作用し、有機樹脂は上層皮膜との密着性に対して有効に作用する。但し、上層皮膜（クリアープライマー層、上層クリアー塗膜）は隠蔽性が低く、めっき表面外観が透けて見えるものであるため、特に外観を美麗にするためにはリン酸成分（リン酸又は／及びリン酸系化合物）が必要となる。すなわち、リン酸成分の添加によりクロムなどによる着色が抑制されるため、外観を損なうことなく良好な密着性を得ることが可能となる。この場合においても、クリアー性の観点から、化成処理皮膜のクロム付着量は金属クロム換算で４０ｍｇ／ｍ^２以下が好ましく、２５ｍｇ／ｍ^２以下が特に好ましい。一方、クロム付着量は密着性および耐食性の観点から金属クロム換算で５ｍｇ／ｍ^２以上が好ましい。

次に、上記化成処理皮膜の上層に形成されるクリアープライマー層について説明する。
クリアープライマー層（下層クリアー塗膜）は、上層クリアー塗膜と素地間の密着性付与、耐食性付与のために施されるものである。クリアープライマー層の膜厚は２〜１０μｍの範囲が好ましい。膜厚が２μｍを下回ると十分な防錆性と厳しい加工を受けた場合の密着性が得られないことがあり、一方、１０μｍを超えると耐キズ付き性が低下するととともに、製造コストも上昇するので好ましくない。

クリアープライマー層中には、防錆性付与のために防錆顔料を配合する。この防錆顔料としては、例えば、クロム酸塩系顔料、シリカ系顔料、リン酸塩系顔料、亜リン酸塩系顔料などが挙げられ、これらの１種以上を用いることができるが、そのなかでも、耐食性の観点からクロム酸塩系顔料が最も好ましい。クロム酸塩系顔料としては、クロム酸ストロンチウム、クロム酸カリウム、クロム酸亜鉛、クロム酸カルシウム、クロム酸バリウムなどが挙げられ、これらの１種以上を用いることができるが、なかでもクロム酸ストロンチウムが最も好ましい。

クリアープライマー層中での防錆顔料の配合量は０．２〜２０質量％が好ましい。防錆顔料の配合量が０．２質量％未満では、十分な耐食性が得られない。一方、２０質量％を超えると、クリアー感の低下や有色化を招くので好ましくない。
特に、クロム酸塩系顔料は黄色又は黄緑色の色調を有するため、クロム酸塩系顔料を用いる場合には、無色で且つクリアー感（透明感）が低下しない範囲で配合する必要がある。特に高い無色クリアー感を出したい場合には、クロム酸塩系顔料の配合量は金属クロム換算で２０ｍｇ／ｍ^２以下とすることが望ましい。また、クロム酸塩系顔料の配合量の下限は、耐食性の観点から５ｍｇ／ｍ^２とすることが好ましい。

クリアープライマー層の主成分である有機樹脂の種類は特に制限はなく、公知のものでよいが、本発明の作用効果を特に高めるには、密着性、加工性、耐候性に優れるポリエステル系樹脂を用いることが特に望ましい。一般の塗装鋼板で汎用的に使用されるエポキシ系樹脂やエポキシ樹脂成分を含む変性樹脂などのような耐候性が劣る樹脂を用いる場合でも、内装用途として適用することができる。

一般に、前記有機樹脂は主剤樹脂と硬化剤とで構成される。
主剤樹脂として用いるポリエステル樹脂としては、数平均分子量が１０００〜３００００、好ましくは３０００〜２００００のものが望ましい。数平均分子量が１０００未満では塗膜の伸びが低いため十分な加工性が得られず、望ましい塗膜性能が得られない。一方、数平均分子量が３００００を超えると樹脂が高粘度となるため過剰の希釈溶剤が必要となり、塗料中に占める樹脂比率が低下して適正な塗膜が得られなくなる。

ポリエステル樹脂は、多塩基酸成分と多価アルコールを周知の方法で加熱反応させて得られる共重合体である。多塩基酸成分としては、例えば、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸、マレイン酸、アジピン酸、フマル酸などを用いることができる。また、多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどを用いることができる。

また、ポリエステル樹脂を主剤樹脂として用いる場合の硬化剤としては、ポリイソシアネート化合物又は／及びアミノ樹脂を用いることができる。ポリイソシアネート化合物としては、一般的製法で得られるイソシアネート化合物を用いることができるが、そのなかでも特に、１液型塗料としての使用が可能である、フェノール、クレゾール、芳香族第二アミン、第三級アルコール、ラクタム、オキシムなどのブロック剤でブロック化されたポリイソシアネート化合物が好ましい。このブロック化ポリイソシアネート化合物を用いることにより１液での保存が可能となり、塗料としての使用が容易となる。

また、さらに好ましいポリイソシアネート化合物としては、非黄変性のヘキサメチレンジイソシアネート（以下、ＨＤＩと略す）及びその誘導体、トリレンジイソシアネート（以下、ＴＤＩと略す）及びその誘導体、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（以下、ＭＤＩと略す）及びその誘導体、キシリレンジイソシアネート（以下、ＸＤＩと略す）及びその誘導体、イソホロンジイソシアネート（以下、ＩＰＤＩと略す）及びその誘導体、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（以下、ＴＭＤＩと略す）及びその誘導体、水添ＴＤＩ及びその誘導体、水添ＭＤＩ及びその誘導体、水添ＸＤＩ及びその誘導体などを挙げることができる。

硬化剤としてポリイソシアネート化合物を用いる場合、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基と主剤樹脂中の水酸基との配合比［ＮＣＯ／ＯＨ］はモル比で０．８〜１．２、より好ましくは０．９０〜１．１０の範囲とすることが望ましい。［ＮＣＯ／ＯＨ］のモル比が０．８未満では塗膜の硬化が不十分であり、所望の塗膜硬度及び強度が得られない。一方、［ＮＣＯ／ＯＨ］のモル比が１．２を超えると、過剰のイソシアネート基どうしの或いはイソシアネート基とウレタン配合との副反応が生じて、塗膜の加工性が低下する。

硬化剤であるアミノ樹脂としては、尿素、ベンゾグアナミン、メラミンなどとホルムアルデヒドとの反応で得られる樹脂、及びこれらをメタノール、ブタノールなどのアルコールによりアルキルエーテル化したものが使用できる。具体的には、メチル化尿素樹脂、ｎ−ブチル化ベンゾグアナミン樹脂、メチル化メラミン樹脂、ｎ−ブチル化メラミン樹脂、ｉｓｏ−ブチル化メラミン樹脂などを挙げることができる。

硬化剤としてアミノ樹脂を用いる場合、アミノ樹脂と主剤樹脂との配合比（固形分の重量比）は［主剤樹脂］／［アミノ樹脂］：９５／５〜６５／３５、望ましくは９０／１０〜７５／２５の割合とするのが好ましい。硬化剤の配合比が９５／５より少ないと塗膜硬度が不十分であり、一方、６５／３５より多いと加工性が不十分となる。
クリアープライマー層（プライマー用塗料組成物）には、目的、用途に応じてｐ−トルエンスルホン酸、オクトエ酸錫、ジブチル錫ジラウレートなどの硬化触媒を用いることができる。さらに、消泡剤、レベリング剤、紫外線吸収剤などの各種添加剤を微量添加することができる。また、本発明の塗装鋼板では、通常、クリアープライマー層には着色顔料は配合しない（すなわち、着色顔料の含有量が０質量％）が、必要に応じて、クリアー感が低下しない範囲で少量の着色顔料を添加してもよい。

次に、上記クリアープライマー層の上層に形成される上層クリアー塗膜について説明する。
上層クリアー塗膜の膜厚は５〜１５μｍとする。膜厚が５μｍ未満では十分な耐食性や加工部耐食性が得られないことのほかに、着色する場合に色調外観が安定せず、一方、１５μｍを超えると加工性の低下やワキ等の塗膜欠陥が発生しやすくなるとともに、製造コストも上昇するため好ましくない。

上層クリアー塗膜中にはアルミニウム粉が配合される。樹脂層中に配合する金属粉としてはアルミニウム粉、真鍮粉、ステンレス粉、ニッケル粉、銅粉、亜鉛粉、スズ粉などが考えられるが、下地めっき鋼板の色調を変化させることなく維持し、優れた意匠性を得るという観点からはアルミニウム粉が最適である。上層クリアー塗膜中に配合するアルミニウム粉としては、鱗片状であって且つ長辺方向の平均長さが３５μｍ以下のものを用いる。アルミニウム粉として鱗片状のものを用いるのは、鱗片状顔料特有の光学的挙動がメタリック外観に必要なためである。その挙動とは、スパークリング効果やフロップ効果、リーフィング現象などである。

また、この鱗片状のアルミニウム粉の長辺方向での平均長さが３５μｍを超えると、塗装鋼板表面の光輝性が強すぎて、めっき鋼板表面のスパングルを活かすという本発明塗装鋼板の特徴が薄れてしまう。また、アルミニウム粉の長辺方向での平均長さが小さ過ぎると塗装鋼板表面の光輝性が弱くなるため、アルミニウム粉の長辺方向での平均長さは２０μｍ以上とすることが好ましい。
アルミニウム粉の厚さは特に限定するものではないが、一般には、厚さが０．１〜２μｍのものが好ましい。厚さが０．１μｍ未満では強度不足のため折れやすく、一方、２μｍを超えると光輝感が低下する。
以上のようなアルミニウム粉は、例えば、脂肪酸系の滑剤の存在下でアルミニウム材をボールミルなどで粉砕することにより得ることができる。

上層クリアー塗膜中でのアルミニウム粉の配合量は０．１〜１０質量％とする。塗膜中のアルミニウム粉の配合量が０．１質量％未満ではアルミニウム粉による高意匠性が発現せず、また耐スクラッチ性も低下するため適当でない。一方、アルミニウム粉の配合量が１０質量％を超えると下地めっき鋼板のスパングル模様が観察できなくなり、アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板特有のスパングル模様とそれに付随する光輝性及び色調が損われる。また、めっき鋼板のスパングルがよりはっきりと観察でき、且つより良好な耐スクラッチ性を確保するためには塗膜中のアルミニウム粉の配合量は２〜５質量％とすることが好ましい。

上層クリアー塗膜中に以上のような条件でアルミニウム粉を配合することにより、アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板特有のスパングルによる高意匠性と、アルミニウム粉による光輝性を併せ持った独特の外観を得ることができる。このような効果は、他の金属粉や顔料を添加しても得られない。また、アルミニウム粉の添加は上層クリアー塗膜の耐スクラッチ性を向上させる効果もあり、アルミニウム粉の添加のない上層クリアー塗膜は耐スクラッチ性が劣ることになる。

また、本発明の塗装鋼板では、通常、上層クリアー塗膜には着色顔料は配合しない（すなわち、着色顔料の含有量が０質量％）が、上層クリアー塗膜中には、上記アルミニウム粉に加えて、皮膜の着色を目的として着色顔料を配合することもできる。但し、その場合でも、着色顔料の配合量は塗膜中での割合で２質量％以下とする必要がある。着色顔料の配合量が２質量％を超えるとクリアー感が低下するため下地の美麗なスパングルが不鮮明になり、さらには膜厚の若干の変動による色調変化が目立つようになり好ましくない。着色顔料の配合量の下限は特にないが、着色効果の面からは、一般には０．１質量％以上配合される。なお、無色の外観が必要な場合には、着色顔料は配合しない。

上層クリアー塗膜に配合される着色顔料としては、外装・内装用塗料に用いられる通常の顔料が使用できる。例えば、フタロシアニン系、キナクリドン系、インジゴ系、ペリレン系、キノフタロン系、アゾ系、イソインドリン系の各顔料、カーボンブラック、黄色酸化鉄、ベンガラなどを挙げることができ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
また、上層クリアー塗膜には、艶消し材として無機骨材や有機骨材、例えば、シリカ、ガラス繊維、アクリルビーズなどを添加し、光沢を調整することも可能である。さらに、目的や用途に応じてワックスを適量配合することもできる。このワックスとしては、天然ワックス又は合成ワックスを用いることができる。

上層クリアー塗膜の主成分である有機樹脂は、塗装鋼板製造設備で成膜可能なものであれば特に制限はないが、耐候性、硬度、加工性、密着性の観点からアクリル樹脂又は／及びポリエステル樹脂が特に好ましい。
一般に、前記有機樹脂は主剤樹脂と硬化剤とで構成される。
主剤樹脂として用いるアクリル樹脂は、１分子中に少なくとも２個の水酸基を有し、且つ数平均分子量が１５００〜１２０００の化合物であれば特に限定されるものではないが、その数平均分子量の好ましい範囲は１７００〜１００００である。アクリル樹脂の分子中にある水酸基はアクリル樹脂主鎖に無秩序に配列されており、数平均分子量が１５００
未満では加工性が著しく低下する。一方、数平均分子量が１２０００を超えると高粘度になるため過剰の稀釈溶剤が必要となり、塗料中に占める樹脂の割合が減少するため適切な塗膜を得ることができなくなる。さらに、他の配合成分との相溶性も著しく低下する。なお、アクリル樹脂の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（以下、ＧＰＣという）により測定したポリエステル換算分子量である。

アクリル樹脂は、水酸基を持つアクリル単量体又はメタクリル単量体とアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルなどを周知の方法で加熱反応させて得られる共重合体である。水酸基を持つアクリル単量体、メタクリル単量体としては、例えば、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシプロピルなどを用いることができる。また、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−ｎ−ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−ｎ−ブチル、メタクリル酸−２
−エチルヘキシルなどを用いることができる。

主剤樹脂として用いるポリエステル樹脂は、１分子中に少なくとも２個の水酸基を有し、且つ数平均分子量が１０００〜８０００の化合物であれば特に限定されるものではないが、その好ましい数平均分子量の範囲は１２００〜７０００、より好ましくは１５００〜６０００である。ポリエステル樹脂の分子中にある水酸基は、分子中の末端又は側鎖のいずれにあってもよい。ポリエステル樹脂の数平均分子量が１０００未満では加工性が著しく低下する。一方、数平均分子量が８０００を超えると高粘度になるため過剰の稀釈溶剤が必要となり、塗料中に占める樹脂の割合が減少するため適切な塗膜を得ることができなくなる。さらに、他の配合成分との相溶性も著しく低下する。なお、ポリエステル樹脂の数平均分子量は、ＧＰＣにより測定したポリスチレン換算分子量である。

アクリル樹脂又は／及びポリエステル樹脂を主剤樹脂として用いる場合の硬化剤としては、ポリイソシアネート化合物又は／及びアミノ樹脂を用いることができる。
ポリイソシアネート化合物としては、一般的製法で得られるＨＤＩ及びその誘導体、ＴＤＩ及びその誘導体、ＭＤＩ及びその誘導体、ＸＤＩ及びその誘導体、ＩＰＤＩ及びその誘導体、ＴＭＤＩ及びその誘導体、水添ＴＤＩ及びその誘導体、水添ＭＤＩ及びその誘導体、水添ＸＤＩ及びその誘導体など挙げることができるが、特に、一液型塗料としての使用が可能であるフェノール、クレゾール、芳香族第二アミン、第三級アルコール、ラクタム、オキシムなどのブロック剤でブロック化されたポリイソシアネート化合物が好ましい。このブロック化ポリイソシアネート化合物を用いることにより一液での保存が可能となり、塗料としての使用が容易となる。

アミノ樹脂としては、尿素、ベンゾグアナミン、メラミンなどとホルムアルデヒドとの反応で得られる樹脂、及びこれらをメタノール、ブタノールなどのアルコールによりアルキルエーテル化したものが使用できる。具体的には、メチル化尿素樹脂、ｎ−ブチル化ベンゾグアナミン樹脂、メチル化メラミン樹脂、ｎ−ブチル化メラミン樹脂、ｉｓｏ―ブチル化メラミン樹脂などを挙げることができる。

上層クリアー塗膜（上層クリアー塗膜用塗料組成物）中での硬化剤の配合量は、樹脂固形分中での割合で、９〜５０質量％とすることが好ましい。硬化剤の配合量が９質量％未満では塗膜硬度が十分でなく、一方、５０質量％を超えると加工性が不十分となる。
また、上層クリアー塗膜（上層クリアー塗膜用塗料組成物）には、目的、用途に応じて、シリカ、ナイロン、アクリル樹脂などからなる無色透明の粒子状添加剤、ｐ−トルエンスルホン酸、オクトエ酸錫、ジブチル錫ジラウレートなどの硬化触媒やその他の添加剤を適量配合することができる。

以上述べたクリアープライマー層、上層クリアー塗膜を形成するための塗料組成物の塗装方法に特に制約はないが、好ましくは塗料組成物をロールコーター塗装、カーテンフロー塗装などの方法で塗布するのがよい。塗料組成物を塗装後、熱風加熱、赤外線加熱、誘導加熱などの加熱手段により塗膜を焼き付け、樹脂を架橋させて樹脂層を得る。塗膜を加熱硬化させる際の焼付処理は、通常、最高到達板温を１８０〜２６０℃程度とし、この温度範囲で約３０秒〜３分の焼付を行う。

板厚０．３５ｍｍでめっき付着量が片面当たり８０ｇ／ｍ^２の５５質量％アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板（表１中では“ＧＬ”と表示）に、ロールコーターで化成処理液を塗布した後、熱風乾燥炉を用いて到達板温８０℃で乾燥し、下記Ａ〜Ｃのいずれかの化成処理皮膜を形成した。
Ａ：アクリル樹脂とクロム酸とリン酸化合物からなる化成処理皮膜
Ｂ：アクリル樹脂とクロム酸からなる化成処理皮膜
Ｃ：シリカ微粒子とクロム酸からなる化成処理皮膜

次いで、その上層に、防錆顔料としてクロム酸ストロンチウムを添加したプライマー用塗料組成物を所定の金属クロム換算付着量及び乾燥膜厚になるようにバーコーターで塗布し、到達温度２１０℃、焼付時間３５秒で焼き付けることによりクリアープライマー層を形成した。さらに、その上層に、鱗片状のアルミニウム金属粉（長辺方向の平均長さ２０μｍ、厚さ０．３〜２μｍ（平均厚さ１．２μｍ）。以下“Ａｌ粉”という）を添加し、且つ着色顔料無添加又は表１に示す着色顔料を添加した上層塗膜用塗料組成物を所定の乾燥膜厚になるようにバーコーターで塗布し、到達温度２３０℃、焼付時間４０秒で焼き付けることにより上層クリアー塗膜を形成し、本発明例及び比較例の塗装鋼板を得た。

プライマー用塗料組成物には、基体樹脂として数平均分子量１２０００のポリエステル樹脂１００質量部にイソシアネート化合物を２５質量部配合したイソシアネート硬化型ポリエステル樹脂を用い、防錆顔料を混合した後、ボールミルで約１時間攪拌して塗料組成物を調整した。また、上層クリアー塗膜用塗料組成物には、基体樹脂として数平均分子量３０００のポリエステル樹脂１００質量部にメラミン樹脂を２０質量部配合したメラミン硬化型ポリエステル樹脂を用い、Ａｌ粉及び必要に応じて着色顔料を混合した後、サンドミルで約１時間攪拌して塗料組成物を調整した。
また、比較例として、クリアープライマー層を有しない塗装鋼板、化成処理皮膜を有しない塗装鋼板を、それぞれ上述した条件に準じた方法で製造した。同じく比較例として、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼板（表１中では“SUS304”と表示）を塗装原板とした塗装鋼板を上述した条件に準じた方法で製造した。

以上のようにして得られた塗装鋼板について、以下に示す評価方法によりスパングルの視認性、意匠性、外観性、外観安定性、耐スクラッチ性、耐食性、塗膜密着性を評価した。その結果を、各塗装鋼板の皮膜構成とともに表１及び表２に示す。
（１）スパングル視認性
サンプル表面を目視により観察し、下記基準にしたがい評価した。
◎：スパングルが鮮明に確認できる。
○：僅かに不鮮明ではあるがスパングル模様が確認できる。
△：スパングル模様がほとんど確認できない。
×：スパングルが全く確認できない。

（２）意匠性
サンプル表面を目視により観察し、下記基準にしたがい評価した。
○：キラキラ感及びメタリック感がある。
×：キラキラ感及びメタリック感がない。
（３）外観性（上層塗膜中に着色顔料を添加しない場合のみ評価）
サンプル表面を目視により観察し、下記基準にしたがい評価した。
◎：無色透明の色調外観が得られた。
○：ごくわずかに白色度が低下した。
△：わずかに着色した外観になった。
×：激しく着色した外観になった。
（４）外観安定性（上層塗膜中に着色顔料を添加した場合のみ評価）
同一条件で塗装した３枚のサンプルについて、表面を目視により観察し、下記基準にしたがい評価した。
○：３枚とも色調外観に差がない。
×：３枚の中で色調外観に差が認められる。

（５）耐スクラッチ性
表面測定機（竹田理化工業（株）製の商品名「トライボギア TYPE14」）を用い、そのブレードホルダーにコインをセットし、直線運動を行う移動台に固定された試験材（サンプル）に荷重１ｋｇでコインを押し付け、移動台を１５０ｍｍ／分のスピードで１００ｍｍ長の距離を移動させることにより、コインスクラッチ試験を行った。その結果を下記基準にしたがい評価した。
◎：キズは目立たない。
○：僅かにキズが目立つ。
△：明らかにキズが目立つ。
×：塗膜剥離がある。

（６）耐食性
試験材（サンプル）に対して、ＪＩＳ
Ｇ ３３２２に記載の曲げ試験方法に準じて、曲げ角度１８０°、曲げの内側間隔を試験材の板厚（０．３５ｍｍ）の板４板とする４Ｔ曲げ加工を施し、次いで、塩水噴霧試験ＳＳＴ（ＪＩＳ
Ｚ ２３７１）を１０００時間実施した後に、曲げ部の表面観察を行い、下記基準にしたがい評価した。
○：塗膜の膨れ及び錆の発生が認められない。
△：塗膜の膨れ若しくは錆の発生がわずかに認められる。
×：塗膜の膨れ若しくは錆の発生が明確に認められる。
（７）塗膜密着性
試験材（サンプル）を沸騰水に２時間浸漬し、乾燥した後に、ＪＩＳ
Ｇ ３３２２に記載の碁盤目試験の方法に準じて碁盤目を入れ、碁盤目を入れた上から透明接着テープ（ニチバン（株）製の商品名「セロテープ」）を貼り、次いでこのテープを剥がして塗膜密着性を試験する碁盤目テープ剥離試験を行い、下記基準にしたがい評価した。
○：塗膜の剥離なし
×：塗膜の剥離あり

表１及び表２において、上層クリアー塗膜中の着色顔料の添加量が過剰なＮｏ．８の比較例は外観安定性が劣っており、また、Ａｌ粉の添加量が過剰なＮｏ．９の比較例は視認性が劣っている。一方、上層クリアー塗膜中にＡｌ粉を含まないＮｏ．１５の比較例は、意匠性と耐スクラッチ性が劣っている。また、クリアープライマー層の膜厚が過小であるＮｏ．１３の比較例は耐食性及び密着性が劣り、クリアープライマー層を形成しないＮｏ．１６の比較例は耐食性、密着性及び耐スクラッチ性が劣っている。また、化成処理皮膜を形成しないＮｏ．２３の比較例は、耐食性と密着性が劣っている。さらに、原板としてＳＵＳ３０４を用いたＮｏ．２４の比較例は、スパングル模様がないため視認性が劣っている。これらに対して本発明例では、全てにおいて優れた性能が得られている。

Claims (3)

1. アルミニウム含有量が４０〜７０質量％のアルミニウム−亜鉛合金めっき層を有するアルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板の表面に、化成処理皮膜を形成し、その上層に、防錆顔料を含有する膜厚２〜１０μｍのクリアープライマー層を形成し、さらにその上層に、鱗片状で且つ長辺方向の平均長さが３５μｍ以下のアルミニウム粉を０．１〜１０質量％含有する膜厚５〜１５μｍの上層クリアー塗膜を形成したことを特徴とする塗装鋼板。
2. 上層クリアー塗膜が、塗膜中での含有量が２質量％以下の着色顔料を含有することを特徴とする請求項１に記載の塗装鋼板。
3. 化成処理皮膜が、有機樹脂と、リン酸又は／及びリン酸系化合物と、クロム酸又は／及び部分還元クロム酸とを含み、皮膜付着量が金属クロム換算で５〜４０ｍｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗装鋼板。