JP2015182462A - 塗装金属板および外装建材 - Google Patents

Abstract

【課題】外装用の塗装金属板であって、クロメートフリーでありながら優れた平坦部耐食性を有する塗装金属板を提供する。【解決手段】本発明に係る塗装金属板は、外装用のクロメートフリーの塗装金属板であり、特定の金属板上に配置される上塗り塗膜を有する。当該上塗り塗膜は、０．０１〜１５体積％の細孔粒子を光沢調整剤として含有する。光沢調整剤の個数平均粒径をＲ（μｍ）、上塗り塗膜の膜厚をＴ（μｍ）、光沢調整剤の個数粒度分布の標準偏差をσとしたときに、上記塗装金属板は、下記式を満足する。（Ｒ＋２σ）／Ｔ≰０．７Ｒ≧２．０９≰Ｔ≰１９σ＜０．３Ｔ【選択図】なし

Description

本発明は、外装用の塗装金属板および外装建材に関する。

塗装金属板は、汎用性、意匠性、耐久性などにおいて優れており、様々な用途で使用されている。外装建材の用途の塗装金属板には、通常、主に意匠性の観点から、光沢調整剤が、当該塗装金属板の表面の上塗り塗膜に配合されている。当該外装建材用の塗装金属板における上記光沢調整剤には、シリカが通常使用されている。当該シリカの粒径は、通常、平均粒径で規定されている。上記塗装金属板における上記光沢調整剤としてのシリカの平均粒径は、色や用途にもよるが、通常、３〜３０μｍである（例えば、特許文献１（段落００１８）参照）。

特開２０１１−１４８１０７号公報

外装建材用の塗装金属板では、クロメート系塗装鋼板が使用されている。当該クロメート系塗装鋼板では、成型加工性や切断端面部の耐食性を向上するための取組みが為されており、クロメート系塗装鋼板は、長期に渡る耐久性を有していた。一方、近年では外装建材の技術分野においても、環境保全に対する強い関心が寄せられている。このため、環境へ悪影響を及ぼすか、またはその可能性が懸念される成分の使用を禁止する法的規制が検討されている。たとえば、塗装金属板において、防錆成分として汎用されている６価クロム成分については、近い将来、全面的に使用を禁止することが検討されている。クロメートフリー塗装鋼板についても、塗装前処理や防錆顔料の適正化など種々の検討が行われ、成形加工部や切断端面部では、クロメート系塗装鋼板と遜色がない特性が得られるようになった。

しかしながら、クロメート系塗装鋼板では、平坦部耐食性は大きな問題とならなかったが、クロメートフリー塗装鋼板では平坦部での腐食が顕著となることがあり、特に、シリカを上記光沢調整剤に用いた場合、図１に示されるように、実使用において、想定した使用年数よりも早くに、平坦部でしみ状錆や塗膜膨れなどの腐食が発生することがあった。

本発明は、クロメートフリーでありながら優れた平坦部耐食性を有する塗装金属板および外装建材を提供することを課題とする。

本発明者らは、平坦部での前述した腐食の原因について鋭意検討した。図２は、クロメートフリーの塗装金属板の平坦部における腐食している部分の顕微鏡写真である。図２中、Ａ部は、上塗り塗膜から光沢調整剤としてのシリカ粒子が露出している部分であり、Ｂ部は、シリカ粒子が上塗り塗膜から脱落した部分である。また、図３は、上記塗装金属板のＡ部の、図２中の直線Ｌに沿っての断面の反射電子顕微鏡写真であり、図４は、上記塗装金属板のＢ部の、図２中の直線Ｌに沿っての断面の反射電子顕微鏡写真である。図３は、上塗り塗膜の表面に露出したシリカ粒子にはクラックが発生している様子を明確に示しており、図４は、シリカ粒子が脱落した上塗り塗膜の穴が、金属板の腐食の起点になっていることを明確に示している。

上記のように、本発明者らは、シリカのような凝集粒子を光沢調整剤に用いた場合、当該腐食は、上塗り塗膜の、光沢調整剤が割れ、崩壊し、あるいは脱落した部分で生じること、を確認し、また、実使用によって減耗していく上塗り塗膜から露出した光沢調整剤が割れ、崩れて、上塗り塗膜から脱落すること、を確認した。

また、本発明者らは、光沢調整剤についても検討した結果、平均粒径で規定されているシリカには、上塗り塗膜の厚さに対して当該平均粒径よりもかなり大きな粒子が含まれていることを確認した。たとえば、本発明者らは、上記光沢調整剤に用いられる市販のシリカのうち、平均粒径が３．３μｍであるシリカを電子顕微鏡で観察したところ、粒径が約１５μｍのシリカが含まれていることを確認した（図５）。

そして、本発明者らは、こうした大粒径の凝集粒子が耐食性の低下をもたらすことに着目し、上塗り塗膜の膜厚に対する特定の粒径の光沢調整剤を用いることによって、従来の金属板におけるクロメート系の化成処理および下塗り塗膜中の含クロム防錆顔料の使用による耐食性と同等かそれ以上の耐食性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、以下の塗装金属板および外装建材に関する。
［１］金属板と、前記金属板上に配置される上塗り塗膜とを有する、クロメートフリーの塗装金属板であって、前記上塗り塗膜は、細孔を有する粒子を光沢調整剤として含有し、前記上塗り塗膜における前記光沢調整剤の含有量は、０．０１〜１５体積％であり、前記光沢調整剤の個数平均粒径をＲ（μｍ）、前記上塗り塗膜の膜厚をＴ（μｍ）、前記光沢調整剤の個数粒度分布の標準偏差をσとしたときに、下記式を満足する、塗装金属板。
（Ｒ＋２σ）／Ｔ≦０．７
Ｒ≧２．０
９≦Ｔ≦１９
［２］前記金属板および前記上塗り塗膜の間に下塗り塗膜をさらに有する、［１］に記載の塗装金属板。
［３］外装用塗装金属板である、［１］または［２］に記載の塗装金属板。
［４］［１］〜［３］のいずれか一項に記載の塗装金属板で構成されている外装建材。

本発明では、想定される使用年数における光沢調整剤の露出や割れなどが予防される。このため、外装用の塗装金属板であって、クロメートフリーでありながら、クロムにより防錆されていた塗装金属板と同等以上の優れた平坦部耐食性を有する塗装金属板が提供される。

５年の実使用でクロメートフリーの塗装金属板の平坦部に発生した腐食部（塗膜膨れ）の顕微鏡写真である。 クロメートフリーの塗装金属板の平坦部における腐食している部分の顕微鏡写真である。 図２に示す塗装金属板のＡ部の、図２中の直線Ｌに沿っての断面の反射電子顕微鏡写真である。 図２に示す塗装金属板のＢ部の、図２中の直線Ｌに沿っての断面の反射電子顕微鏡写真である。 平均粒径が３．３μｍであるシリカ粉末の電子顕微鏡写真である。 図６Ａは、上塗り塗膜用の塗料を塗布した直後の塗装金属板の断面を模式的に示す図であり、図６Ｂは、上記塗料を焼き付けた後の塗装金属板の断面を模式的に示す図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る塗装金属板を説明する。上記塗装金属板は、金属板と、当該金属板上に配置される上塗り塗膜とを有する。

上記金属板は、本実施の形態における効果が得られる範囲において、公知の金属板から選ぶことができる。当該金属板の例には、冷延鋼板、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、アルミニウムめっき鋼板、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）、アルミニウム板、アルミニウム合金板、銅板などが含まれる。上記金属板は、耐食性、軽量化および対費用効果の観点から、めっき鋼板であることが好ましい。当該めっき鋼板は、特に、耐食性の観点、および外装建材としての適性の観点から、溶融５５％Ａｌ―Ｚｎ合金めっき鋼板、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板またはアルミニウムめっき鋼板であることが好ましい。

上記金属板は、その表面に化成処理皮膜を有することが、塗装金属板の密着性および耐食性を向上させる観点から好ましい。当該化成処理皮膜の例には、Ｔｉ−Ｍｏ複合皮膜、フルオロアシッド系皮膜、リン酸塩皮膜、樹脂系皮膜、樹脂およびシランカップリング剤系皮膜、シリカ系皮膜、シリカおよびシランカップリング剤系皮膜、ジルコニウム系皮膜、および、ジルコニウムおよびシランカップリング剤系皮膜、が含まれる。

上記の観点から、上記金属板における、当該Ｔｉ−Ｍｏ複合皮膜の付着量は、全ＴｉおよびＭｏ換算で１０〜５００ｍｇ／ｍ^２であることが好ましく、上記フルオロアシッド系皮膜の付着量は、フッ素換算または総金属元素換算で３〜１００ｍｇ／ｍ^２であることが好ましく、上記リン酸塩皮膜の付着量は、リン元素換算で０．１〜５ｇ／ｍ^２であることが好ましい。

また、上記樹脂系皮膜の付着量は、樹脂換算で１〜５００ｍｇ／ｍ^２であることが好ましく、上記樹脂およびシランカップリング剤系皮膜の付着量は、Ｓｉ換算で０．１〜５０ｍｇ／ｍ^２であることが好ましく、上記シリカ系皮膜の付着量は、Ｓｉ換算で０．１〜２００ｍｇ／ｍ^２であることが好ましく、上記シリカおよびシランカップリング剤系皮膜の付着量は、Ｓｉ換算で０．１〜２００ｍｇ／ｍ^２であることが好ましく、上記ジルコニウム系皮膜の付着量は、Ｚｒ換算で０．１〜１００ｍｇ／ｍ^２であることが好ましく、上記ジルコニウムおよびシランカップリング剤系皮膜の付着量は、Ｚｒ換算で０．１〜１００ｍｇ／ｍ^２であることが好ましい。

上記化成処理皮膜は、当該皮膜を形成するための水性化成処理液を、ロールコート法、スピンコート法、スプレー法などの公知の方法で上記金属板の表面に塗布し、塗布後に上記金属板を水洗せずに乾燥させることによって形成することが可能である。当該金属板の乾燥温度および乾燥時間は、生産性の観点から、例えば、金属板の到達温度で６０〜１５０℃、２〜１０秒間であることが好ましい。

上記上塗り塗膜は、通常、樹脂で構成される。当該樹脂は、意匠性や耐候性などの観点から、適宜に選ばれる。当該樹脂の例には、ポリエステル、アクリル樹脂およびウレタン樹脂が含まれる。

上記上塗り塗膜の膜厚Ｔは、９〜１９μｍである。上塗り塗膜の膜厚Ｔは、厚すぎると塗装不良（ワキ）の発生や生産性の低下および製造コストの上昇などの原因となることがあり、薄すぎると所期の意匠性や所期の平坦部耐食性が得られないことがある。たとえば、生産性が良好であり、所期の光沢と発色を呈し、かつ少なくとも１０年の外装建材としての実使用が可能な塗装金属板を得るためには、上塗り塗膜の膜厚Ｔは、上記の観点から、例えば１０μｍ以上であることが好ましく、１１μｍ以上であることがより好ましい。また、上記の理由から、上塗り塗膜の膜厚Ｔは、１７μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以下であることがより好ましい。上塗り塗膜の膜厚Ｔは、例えば上塗り塗膜の複数個所における底面から表面までの距離の平均値である。

上記上塗り塗膜の膜厚Ｔは、塗装金属板の意匠性の観点から、上塗り塗膜の色が明るいとより厚いことが好ましく、上塗り塗膜の色が濃いとより薄くすることが可能である。一概には言えないが、例えば、上塗り塗膜のＬ値が７０以下であれば、上塗り塗膜の膜厚Ｔは１３μｍ以下とすることができ、上塗り塗膜のＬ値が８０超であれば膜厚Ｔは、１５μｍ以上であることが好ましい。

あるいは、上記上塗り塗膜の膜厚Ｔは、塗装金属板の意匠性の観点から、上塗り塗膜の色が、上塗り塗膜形成前の鋼板の表面（例えば後述する下塗り塗膜）の色に近いほど薄くすることが可能である。一概には言えないが、例えば、上塗り塗膜のＬ値と当該塗膜形成前の鋼板の表面の色のＬ値との差の絶対値ΔＬが１０以下であれば上塗り塗膜の膜厚Ｔを１１μｍ以下することができ、ΔＬが２０以下であれば膜厚Ｔを１３μｍ以下とすることができ、ΔＬが５０以下であれば膜厚Ｔを１５μｍ以下とすることができる。

なお、上記Ｌ値は、市販の分光測色計(例えばコニカミノルタオプティクス株式会社製「ＣＭ３７００ｄ」)による測定結果からハンター色差式により算出して求めることができる。

上記上塗り塗膜は、光沢調整剤を含有する。当該光沢調整剤は、上塗り塗膜の表面を適度に粗すために上塗り塗膜中に配合され、光沢を伴う所期の外観を塗装金属板にもたらす。また、製造ロット間での光沢のバラツキを調整するためにも使用される。

上記光沢調整剤の個数平均粒径Ｒは、２．０μｍ以上である。光沢調整剤が小さすぎると上塗り塗膜の光沢が高すぎ、所期の意匠性が得られないことがある。このように、光沢調整剤の当該個数平均粒径Ｒは、塗装金属板の所期の意匠性（光沢度）に応じて後述の式を満たす範囲において適宜に決めることが可能であるが、大きすぎると上塗り塗膜の光沢が低すぎ、所期の意匠性が得られなくなる。たとえば、平坦部耐食性とともに、６０°における光沢度が２０〜８５の塗装金属板を得るためには、光沢調整剤の個数平均粒径Ｒは、３μｍ以上であり、５μｍ以上であり、あるいは７μｍ以上である。当該個数平均粒径は、上塗り塗膜の断面の観察により確認することが可能であり、あるいは、画像解析法およびコールター法で（例えば、ベックマン・コールター社製 精密粒度分布測定装置「Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ４」を用いて）測定することが可能である。

上記上塗り塗膜における上記光沢調整剤の含有量は、０．０１〜１５体積％である。当該含有量が多すぎると上塗り塗膜の光沢が低すぎ、また加工部密着性が低下する。当該含有量が少なすぎると当該光沢が制御できないため、多くても少なくても所期の意匠性が得られないことがある。たとえば、６０°における光沢度が２０〜８５の塗装金属板を得るためには、上塗り塗膜中における光沢調整剤の含有量は、０．０５体積％以上であることが好ましく、０．１体積％以上であることがより好ましい。また、上記の理由から、上塗り塗膜中における光沢調整剤の含有量は、１３体積％以下であることが好ましく、１０体積％以下であることがより好ましい。当該含有量は、上塗り塗膜の灰分の測定や上塗り塗膜の溶解による光沢調整剤の回収、複数箇所での元素識別した断面像についての画像解析などによって確認することが可能である。

上記光沢調整剤は、細孔を有する粒子（以下、「細孔粒子」とも言う）である。細孔粒子の例には、一次粒子が化学的に接合した凝集体、一次粒子が物理的に接合した集合体、および多孔質粒子が含まれる。当該多孔質粒子は、少なくとも粒子の内部に多孔質構造を有する。上記光沢調整剤は、上記細孔粒子のみから構成されていてもよいし、細孔粒子以外の粒子を含んでいてもよい。当該細孔粒子は、無機粒子であっても有機粒子であってもよく、後述する式を満足する範囲において、光沢調整剤として用いられる公知の細孔粒子から選ぶことができる。当該細孔粒子の材料の具体例には、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ポリアクリロニトリル、および、炭酸カルシウム−リン酸カルシウム複合体、が含まれる。

上記塗装金属板は、上記光沢調整剤の個数平均粒径をＲ（μｍ）、上記上塗り塗膜の膜厚をＴ（μｍ）、上記光沢調整剤の個数粒度分布の標準偏差をσとしたときに、下記式を満足する。
（Ｒ＋２σ）／Ｔ≦０．７

Ｒ＋２σは、上記光沢調整剤の個数粒度分布が正規分布である場合には、Ｒ＋２σは、数平均粒径Ｒ以上の大きな粒径を有する粒子のうちの約９５．４５％の粒子の粒径の最大値を示す。このように、Ｒ＋２σは、上記光沢調整剤の粒径の実質的な最大値を示している。（Ｒ＋２σ）／Ｔが大きすぎると、上塗り塗膜の実使用に伴う減耗によって上記細孔粒子が露出したときに所期の平坦部耐食性が得られないことがあり、（Ｒ＋２σ）／Ｔが小さすぎると所期の光沢度が得られないことがある。たとえば、外装建材としての実使用年数が少なくとも１０年以上であり、かつ、６０°における光沢度が２０〜８５の塗装金属板を得るためには、（Ｒ＋２σ）／Ｔは、０．３以上であることが好ましく、０．４以上であることがより好ましい。また、上記の理由から、（Ｒ＋２σ）／Ｔは、０．６以下であることが好ましく、０．５以下であることがより好ましい。Ｒおよびσは、上記光沢調整剤の個数粒度分布から求めることが可能である。

上記光沢調整剤は、上記式を満足する範囲では、上塗り塗膜の膜厚Ｔに対して十分に小さな粒子で構成され得るが、光沢調整剤の上塗り塗膜からの早期の露出を防止する観点から、当該光沢調整剤の個数粒度分布における粒径の最大値が上塗り塗膜の膜厚Ｔ未満であることが好ましく、０．７Ｔ以下であることがより好ましく、０．６Ｔ以下であることがさらに好ましい。当該最大値を含む上記粒度分布を有する光沢調整剤は、市販品から適宜に選ぶことが可能であり、また、下記の分級などによって調整することも可能である。

上記光沢調整剤は、外装建材の実使用において減耗する上塗り塗膜からの露出を防止する観点から、当該光沢調整剤の粒度分布をより鋭くするための分級や、当該光沢調整剤中の粗大粒子を除去する処理などが施されていてもよい。上記分級は、例えばふるいや強制渦遠心式精密空気分級機などによって行われる。上記粗大粒子のカット処理は、０．３Ｔ〜０．７Ｔの粒径の上記粗大粒子を分離、除去する公知の方法、あるいは、当該粗大粒子を粉砕する公知の方法、によって行うことが可能である。

上記上塗り塗膜は、本実施の形態における効果が得られる範囲において、前述した樹脂および光沢調整剤以外の他の成分をさらに含有していてもよい。たとえば、上塗り塗膜は、着色剤をさらに含有していてもよい。着色剤の例には、酸化チタン、炭酸カルシウム、カーボンブラック、鉄黒、酸化鉄イエロー、チタンイエロー、ベンガラ、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、群青、コバルトグリーン、モリブデン赤などの無機顔料；ＣｏＡｌ、ＣｏＣｒＡｌ、ＣｏＣｒＺｎＭｇＡｌ、ＣｏＮｉＺｎＴｉ、ＣｏＣｒＺｎＴｉ、ＮｉＳｂＴｉ、ＣｒＳｂＴｉ、ＦｅＣｒＺｎＮｉ、ＭｎＳｂＴｉ、ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＮｉ、ＦｅＮｉ、ＦｅＣｒＮｉＭｎ、ＣｏＣｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、ＳｎＺｎＴｉなどの金属成分を含む複合酸化物焼成顔料；Ａｌフレーク、樹脂コーティングＡｌフレーク、Ｎｉフレーク、ステンレスフレークなどのメタリック顔料；および、キナクリドンレッド、リソールレッドＢ、ブリリアントスカーレットＧ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ブリリアントカーミン６Ｂ、レーキレッドＣ、レーキレッドＤ、パーマネントレッド４Ｒ、ボルドー１０Ｂ、ファストイエローＧ、ファストイエロー１０Ｇ、パラレッド、ウォッチングレッド、ベンジジンイエロー、ベンジジンオレンジ、ボンマルーンＬ、ボンマルーンＭ、ブリリアントファストスカーレット、バーミリオンレッド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ファストスカイブルー、アニリンブラックなどの有機顔料；が含まれる。上記着色剤は、上記光沢調整剤に対して十分に小さく、例えば、上記着色剤の個数平均粒径は、０．０１〜１．５μｍである。また、上塗り塗膜における着色剤の含有量は、例えば、２〜２０体積％である。

また、上記上塗り塗膜は、体質顔料をさらに含有していてもよい。当該体質顔料の例には、硫酸バリウム、酸化チタンなどが含まれる。上記体質顔料は、上記光沢調整剤に対して十分に小さく、例えば、上記体質顔料の個数平均粒径は、０．０１〜１μｍである。また、上塗り塗膜における体質顔料の含有量は、例えば、０．１〜１５体積％である。

また、上記上塗り塗膜は、塗装金属板の加工時における上塗り塗膜でのカジリの発生を防止する観点から、潤滑剤をさらに含有していてもよい。当該潤滑剤の例には、フッ素系ワックス、ポリエチレン系ワックス、スチレン系ワックスおよびポリプロピレン系ワックスなどの有機ワックス、および、二硫化モリブデンやタルクなどの無機潤滑剤、が含まれる。上塗り塗膜における潤滑剤の含有量は、例えば、０〜１０体積％である。

上記上塗り塗膜は、上記金属板の表面や後述の下塗り塗膜の表面などに、上塗り塗膜用の塗料を塗布し、乾燥させ、必要に応じて硬化させる公知の方法によって作製される。上塗り塗膜用の塗料は、前述した上塗り塗膜の材料を含有するが、本実施の形態の効果が得られる範囲において、当該材料以外の他の成分をさらに含有していてもよい。

たとえば、上塗り塗膜用の塗料は、硬化剤をさらに含有していてもよい。上記硬化剤は、上塗り塗膜を作製する際の硬化（焼付け）時に、前述のポリエステルまたはアクリル樹脂を架橋する。硬化剤の種類は、使用する樹脂の種類や焼付け条件などに応じて、前述した架橋剤や既知の硬化剤などから適宜選択することができる。

上記硬化剤の例には、メラミン化合物、イソシアネート化合物およびメラミン化合物とイソシアネート化合物の併用などが含まれる。メラミン化合物の例には、イミノ基型、メチロールイミノ基型、メチロール基型または完全アルキル基型のメラミン化合物が含まれる。イソシアネート化合物は、芳香族、脂肪族、脂環族のいずれでもよく、例としては、ｍ−キシ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、ナフタレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートおよびこれらのブロック化合物が含まれる。

また、上塗り塗膜は、上塗り塗膜用の塗料の貯蔵安定性に影響しない範囲内において、硬化触媒をさらに適宜含有していてもよい。上塗り塗膜中における上記硬化剤の含有量は、例えば、１０〜３０体積％である。

また、上塗り塗膜は、耐候性を更に向上させるために１０体積％以下の紫外線吸収剤（ＵＶＡ）や光安定化剤（ＨＡＬＳ）を適宜含有してもよい。さらには、上塗り塗膜は、雨筋汚れを防止するための親水化剤、例えば３０体積％以下のテトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物などを含んでいてもよい。

上記上塗り塗膜用の塗料は、例えば、前述した上塗り塗膜の材料を溶剤中に分散することによって調製される。当該塗料は、溶剤や架橋剤などを含んでいてもよい。上記溶剤の例には、トルエン、キシレンなどの炭化水素；酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル；セロソルブなどのエーテル；および、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン；が含まれる。

上記上塗り塗膜用の塗料は、例えば、ロールコート、カーテンフローコート、スプレーコート、浸漬コートなどの公知の方法によって塗布される。上塗り塗膜は、上塗り塗膜用の塗料が塗布された金属板を、その到達温度が２００〜２５０℃となるように加熱することで上記上塗り塗膜用の塗料を金属板に焼き付けることによって作製される。上塗り塗膜の膜厚Ｔは、例えば、上記塗料の塗布量によって適宜に調整される。

上記塗装金属板は、本実施の形態における効果を奏する範囲において、さらなる構成要素を有していてもよい。たとえば、上記塗装金属板は、塗装金属板における上塗り塗膜の密着性および耐食性を高める観点から、上記金属板および前記上塗り塗膜の間に下塗り塗膜をさらに有することが好ましい。上記下塗り塗膜は、金属板の表面、あるいは上記化成処理皮膜が作製されている場合は、当該化成処理皮膜の表面、に配置される。

上記下塗り塗膜は、樹脂で構成される。当該樹脂の例には、エポキシ樹脂、ポリエステル、エポキシ変性ポリエステル樹脂、アクリル樹脂およびフェノキシ樹脂が含まれる。

上記下塗り塗膜は、防錆顔料や、着色顔料、メタリック顔料などをさらに含有していてもよい。上記防錆顔料の例には、変性シリカ、バナジン酸塩、リン酸水素マグネシウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、およびポリリン酸アルミニウムなどの非クロム系の防錆顔料が含まれる。上記着色顔料の例には、酸化チタン、カーボンブラック、酸化クロム、酸化鉄、ベンガラ、チタンイエロー、コバルトブルー、コバルトグリーン、アニリンブラックおよびフタロシアニンブルーが含まれる。上記メタリック顔料の例には、アルミニウムフレーク（ノンリーフィングタイプ）、ブロンズフレーク、銅フレーク、ステンレス鋼フレークおよびニッケルフレークが含まれる。上記体質顔料の例には、硫酸バリウム、酸化チタン、シリカおよび炭酸カルシウムが含まれる。

上記の顔料の下塗り塗膜中における含有量は、本実施の形態における効果が得られる範囲において、適宜に決めることが可能であり、例えば上記下塗り塗膜における上記防錆顔料の含有量は、例えば１０〜７０体積％であることが好ましい。

上記下塗り塗膜は、下塗り塗膜用の塗料の塗布によって作製される。当該塗料は、溶剤や架橋剤などを含んでいてもよい。上記溶剤の例には、トルエン、キシレンなどの炭化水素；酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル；セロソルブなどのエーテル；および、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン；が含まれる。また、上記架橋剤の例には、前述した樹脂を架橋する、メラミン樹脂やイソシアネート樹脂などが含まれる。下塗り塗膜用の塗料は、前述した材料を均一に混合、分散させることによって調製される。

下塗り塗膜用の塗料は、例えば、ロールコート、カーテンフローコート、スプレーコート、浸漬コートなどの公知の方法で、１〜１０μｍ（好ましくは３〜７μｍ）の乾燥膜厚が得られる塗布量で金属板に塗布される。当該塗料の塗膜は、例えば金属板の到達温度で１８０〜２４０℃の温度で金属板を加熱することにより金属板に焼き付けられ、作製される。

図６Ａは、上塗り塗膜用の塗料を塗布した直後の塗装金属板の断面を模式的に示す図であり、図６Ｂは、上記塗料を焼き付けた後の塗装金属板の断面を模式的に示す図である。図６Ａおよび図６Ｂに示されるように、光沢調整剤１５は、上塗り塗膜用の塗料を下地鋼板１１（例えばめっき鋼板またはめっき鋼板および下塗り塗膜）に塗布した状態では、当該塗料の塗膜１２の表面状態に実質的に影響を及ぼさない。このため、上記塗料の焼き付け前では、所期の光沢は、通常、発現されない。一方。上記塗料を焼き付けた後では、塗料中の揮発成分が揮発するので、上塗り塗膜２２の膜厚Ｔは、塗膜１２の厚さｔよりも薄くなる。このため、光沢調整剤１５による凸部が上塗り塗膜２２の表面に形成され、上塗り塗膜２２が所期の光沢（本発明ではエナメル調の光沢）を発現する。

本実施の形態に係る塗装金属板は、クロメートフリーの塗装金属板である。「クロメートフリー」とは、上記塗装金属板が６価クロムを実質的に含有しないことを意味する。上記塗装金属板が「クロメートフリー」であることは、例えば、前述した金属板、化成処理皮膜、下塗り塗膜および上塗り塗膜のいずれにおいても、上塗り塗膜または下塗り塗膜を単独で作製した金属板から５０ｍｍ×５０ｍｍの試験片４枚を切り出し、沸騰している純水１００ｍＬに１０分間浸漬した後、当該純水中に溶出した６価クロムを、ＪＩＳ Ｈ８６２５付属書の２．４．１の「ジフェニルカルバジッド比色法」に準拠する濃度の分析方法で定量したときに、検出限界以下であること、によって確認することが可能である。上記塗装金属板は、実使用において環境へ６価クロムを溶出せず、かつ、平坦部で十分な耐食性を発現する。なお、「平坦部」とは、上記金属板の上記上塗り塗膜で覆われており、曲げ加工、絞り加工、張り出し加工、エンボス加工、ロール成型等により変形していない部分を言う。

上記塗装金属板の用途は、外装用が好適である。「外装用」とは、屋根、壁、役物、看板および屋外設置機器などの、外気に露出する部分であって、日光やその反射光に照射され得る部分に使用されることを言う。外装用の塗装金属板の例には、外装建材用の塗装金属板などが含まれる。

上記塗装金属板は、エナメル光沢を有する塗装金属板に好適である。エナメル光沢とは、６０°における光沢度が２０〜８５であることを言う。当該光沢度が低すぎると、艶消し観が優勢となり、エナメル調の光沢が得られないことがあり、上記光沢度が高すぎると、光沢度が制御できず、塗装外観の再現性が得られない。上記光沢度は、光沢調整剤の平均粒径や上塗り塗膜における含有量などによって調整される。

上記塗装金属板は、上記光沢調整剤よりも大きな粒径の粒子を含有していないことが、上記のエナメル光沢のような、所期の意匠性を獲得する観点から好ましい。

上記塗装金属板では、上記光沢調整剤（細孔粒子）は、完全に上塗り塗膜中に包含される。また、細孔粒子の実質的な最大粒子は、上塗り塗膜の膜厚に対して十分に小さい。よって、外装の用途での実使用によって上塗り塗膜の樹脂が上塗り塗膜の表面から徐々に減耗しても所期の使用年数以内であれば上記細孔粒子が露出しないように、上記の上塗り塗膜を設計することが可能である。したがって、所期の使用年数以内における上記細孔粒子の割れや崩壊および上記上塗り塗膜からの脱落が防止され、所期の使用年数の間、雨水などの腐食因子が金属板に到達し得ない。このため、上記塗装金属板は、クロメートフリーでありながら、クロメート系の防錆成分を含有する塗装金属板と同等かそれ以上の平坦部耐食性を発現する。

以上の説明から明らかなように、本実施の形態によれば、金属板と、当該金属板上に配置される上塗り塗膜とを有し、当該上塗り塗膜が細孔を有する粒子（細孔粒子）を光沢調整剤として含有し、上記上塗り塗膜における上記光沢調整剤の含有量は、０．０１〜１５体積％であり、当該光沢調整剤の個数平均粒径をＲ（μｍ）、上記上塗り塗膜の膜厚をＴ（μｍ）、上記光沢調整剤の個数粒度分布の標準偏差をσとしたときに、下記式を満足することから、クロメートフリーでありながら優れた平坦部耐食性を有する塗装金属板を提供することができる。
（Ｒ＋２σ）／Ｔ≦０．７
Ｒ≧２．０
９≦Ｔ≦１９

また、上記塗装金属板が上記金属板および上記上塗り塗膜の間に下塗り塗膜をさらに有することは、塗装金属板における上塗り塗膜の密着性および耐食性を高める観点からより一層効果的である。

また、上記塗装金属板が外装用塗装金属板であることは、実使用時におけるクロムの溶出による環境への負荷を軽減する観点から、より一層効果的である。

また、上記塗装金属板で構成されている外装建材は、クロメートフリーでありながら１０年間以上の実使用において優れた平坦部耐食性を奏することが可能である。

上記塗装金属板は、曲げ加工、絞り加工、張り出し加工、エンボス加工、ロール成型などの公知の加工によって、外装建材などの外装建材に成形される。このように当該外装建材は、上記塗装金属板によって構成される。当該外装建材は、上記の効果が得られる範囲において、他の構成をさらに含んでいてもよい。たとえば、上記外装建材は、当該外装建材の実使用における適切な設置に供される構成をさらに有していてもよい。このような構成の例には、外装建材を建物に固定するための部材や、外装建材同士を連結するための部材、および、外装建材の取り付け時の向きを示すマーク、断熱性を向上させるための発泡シートや発泡層などが含まれる。これらの構成は、前述の外装用塗装金属板に含まれていてもよい。

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。

［塗装原板１〜３の作製］
両面付着量１５０ｇ／ｍ^２の溶融５５％Ａｌ―Ｚｎ合金めっき鋼板をアルカリ脱脂し、当該めっき鋼板のめっき層の表面に、塗装前処理として、２０℃の、クロメート処理液である日本ペイント株式会社製の「サーフコートＮＲＣ３００ＮＳ」（「サーフコート」は同社の登録商標）を塗布し、当該めっき鋼板を水洗することなく１００℃で乾燥し、クロム換算で２０ｍｇ／ｍ^２の付着量のクロメート処理鋼板を得た。また、上記クロメート処理液に代えて下記クロメートフリー処理液を塗布し、当該めっき鋼板を水洗することなく１００℃で乾燥し、Ｔｉ換算で１０ｍｇ／ｍ^２の付着量のクロメートフリーの化成処理鋼板を得た。
（クロメートフリー処理液）
ヘキサフルオロチタン酸 ５５ｇ／Ｌ
ヘキサフルオロジルコニウム酸 １０ｇ／Ｌ
アミノメチル置換ポリビニルフェノール ７２ｇ／Ｌ
水 残り

上記クロメートフリーの化成処理鋼板の表面に、エポキシ樹脂系の下記下塗り塗料１を塗布し、上記めっき鋼板の到達温度が２００℃となるように上記化成処理鋼板を加熱し、乾燥膜厚が５μｍのクロメートフリーの下塗り塗膜１を有するクロメートフリーの塗装原板１を得た。また、下塗り塗料１に代えて下記下塗り塗料２を用いた以外は塗装原板１と同様にして、乾燥膜厚が５μｍのクロメートフリーの下塗り塗膜２を有するクロメートフリーの塗装原板２を得た。さらに、上記クロメートフリーの化成処理鋼板に代えて上記クロメート処理鋼板を用い、下塗り塗料１に代えて下記下塗り塗料３を用いた以外は塗装原板１と同様にして、乾燥膜厚が５μｍのクロム含有の下塗り塗膜３を有する、クロムを含有する塗装原板３を得た。
（下塗り塗料１）
リン酸塩混合物 １５体積％
硫酸バリウム ５体積％
シリカ １体積％
クリアー塗料 残り
（下塗り塗料２）
バナジン酸カルシウム １５体積％
硫酸バリウム ５体積％
シリカ １体積％
クリアー塗料 残り
（下塗り塗料３）
ストロンチウムクロメート １５体積％
硫酸バリウム ５体積％
シリカ １体積％
クリアー塗料 残り

上記下塗り塗料１〜３において、上記クリアー塗料は、日本ファインコーティングス株式会社製「ＮＳＣ６８０」である。また、上記下塗り塗料１において、上記リン酸塩混合物は、リン酸水素マグネシウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、および、トリポリリン酸アルミニウム、の混合物である。さらに、上記体積％は、下塗り塗料中の固形分に対する割合である。

［上塗り塗料の調製］
下記組成の上塗り塗料１〜３を調製した。上塗り塗料１は、下記クリアー塗料が日本ファインコーティングス株式会社製の「ＣＡクリアー塗料」であり、上塗り塗料２は、下記クリアー塗料が同社製の「ＱＫクリアー塗料」であり、上塗り塗料３は、下記クリアー塗料が同社製の「ＮＳＣ３３００クリアー塗料」である。カーボンブラックは着色顔料である。下記体積％は、上塗り塗料中の固形分に対する割合である。
（上塗り塗料）
カーボンブラック ７体積％
光沢調整剤（種類および配合量は表１〜５に記載）
クリアー塗料 残り

［塗装金属板１〜１０の作製］
光沢調整剤としてシリカ粒子Ａ（シリカＡ）を０．０１体積％で配合した上塗り塗料１を、塗装原板１の下塗り塗膜１の表面に塗布し、塗装原板１における上記めっき鋼板の到達温度が２２０℃となるように塗装原板１を加熱し、乾燥膜厚Ｔが１１μｍの上塗り塗膜を作製した。こうして、塗装金属板１を作製した。

シリカ粒子Ａは、東ソー・シリカ株式会社製「ニップジェル ＡＺ−４００」（「ニップジェル」は同社の登録商標）の、粒径が０．４Ｔ以上の粒子を強制渦遠心式精密空気分級機によってカットした粉体である。「ニップジェル ＡＺ−４００」は、湿式ゲル法によって作製されており、前述の細孔粒子に該当する。ベックマン・コールター社製「Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ４」で５０μｍ径のアパーチャーチューブを用いて求めたところ、膜厚Ｔが１１μｍのときのシリカ粒子Ａの平均粒径Ｒは２．５μｍであり、標準偏差σは、１．０μｍである。

シリカ粒子Ａの配合量を表１に記載されているように変更した以外は、塗装金属板１と同様にして、塗装金属板２〜４をそれぞれ作製した。また、乾燥膜厚Ｔを表１に記載されているように変更した以外は、塗装金属板２と同様にして、塗装金属板５〜７をそれぞれ作製した。膜厚Ｔが９μｍのときのシリカ粒子Ａの平均粒径Ｒは２．０μｍであり、標準偏差σは０．８μｍである。膜厚Ｔが１５μｍのときのシリカ粒子Ａの平均粒径Ｒは２．８μｍであり、標準偏差σは１．６μｍである。膜厚Ｔが１９μｍのときのシリカ粒子Ａの平均粒径Ｒは３．０μｍであり、標準偏差σは２．３μｍである。また、塗装原板の種類を表１に記載されているように変更した以外は、塗装金属板２と同様にして、塗装金属板８を作製した。また、上塗り塗料の種類を表１に記載されているように変更した以外は、塗装金属板２と同様にして、塗装金属板９、１０をそれぞれ作製した。

なお、塗装金属板２を切断してその断面を露出させ、エポキシ樹脂の塊内に封入し、上記断面をさらに研摩し、当該断面を走査型電子顕微鏡で撮影し、得られた複数箇所の画像を処理、分析することによって、シリカ粒子Ａの粒度分布を求めたところ、Ｒおよびσは、上記の数値と実質的に同じであることが確認された。

［塗装金属板１１〜２０の作製］
光沢調整剤としてシリカ粒子Ｂ（シリカＢ）を０．０１体積％で配合した上塗り塗料１を用いる以外は、塗装金属板１と同様にして、塗装金属板１１を作製した。

シリカ粒子Ｂは、富士シリシア化学株式会社製「サイリシア ３００Ｐ」の、粒径が０．３Ｔ以上の粒子を強制渦遠心式精密空気分級機によってカットした粉体である。「サイリシア ３００Ｐ」は、湿式ゲル法によって作製されており、前述の細孔粒子に該当する。シリカ粒子Ｂの平均粒径Ｒは２．０μｍであり、標準偏差σは、０．５μｍである。

シリカ粒子Ｂの配合量を表２に記載されているように変更した以外は、塗装金属板１１と同様にして、塗装金属板１２〜１４をそれぞれ作製した。また、乾燥膜厚Ｔを表２に記載されているように変更した以外は、塗装金属板１２と同様にして、塗装金属板１５〜１７をそれぞれ作製した。膜厚Ｔが９μｍのときのシリカ粒子Ｂの平均粒径Ｒは２．０μｍであり、標準偏差σは０．４μｍである。膜厚Ｔが１５μｍのときのシリカ粒子Ｂの平均粒径Ｒは２．２μｍであり、標準偏差σは０．９μｍである。膜厚Ｔが１９μｍのときのシリカ粒子Ｂの平均粒径Ｒは２．２μｍであり、標準偏差σは０．９μｍである。また、塗装原板の種類を表２に記載されているように変更した以外は、塗装金属板１２と同様にして、塗装金属板１８を作製した。また、上塗り塗料の種類を表２に記載されているように変更した以外は、塗装金属板１２と同様にして、塗装金属板１９、２０をそれぞれ作製した。

［塗装金属板２１、２２の作製］
光沢調整剤としてシリカ粒子Ｂに加えてポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）粒子Ａ（ＰＡＮ−Ａ）をそれぞれ０．５体積％で配合した上塗り塗料１を用いる以外は、塗装金属板１２と同様にして、塗装金属板２１を作製した。

ＰＡＮ粒子Ａは、東洋紡株式会社製「タフチック ＡＳＦ−７」（「タフチック」は同社の登録商標）の、粒径が０．５５Ｔ以上の粒子を強制渦遠心式精密空気分級機によってカットした粉体である。「タフチック ＡＳＦ−７」は、スプレードライ法で作製された粒子を粉砕することによって作製されており、前述の細孔粒子に該当する。膜厚Ｔが１１μｍのときのＰＡＮ粒子Ａの平均粒径Ｒは５．０μｍであり、標準偏差σは、０．６μｍである。

また、ＰＡＮ粒子Ａに代えて炭酸カルシウム−リン酸カルシウム複合体（ＣａＣＰＣ）を用いる以外は、塗装金属板２１と同様にして、塗装金属板２２を作製した。

ＣａＣＰＣ粒子は、丸尾カルシウム株式会社製「ボロネックス」（「ボロネックス」は同社の登録商標）の、粒径が０．５５Ｔ以上の粒子を強制渦遠心式精密空気分級機によってカットした粉体である。「ボロネックス」は、花弁状多孔質構造を有し、前述の細孔粒子に該当する。膜厚Ｔが１１μｍのときのＣａＣＰＣ粒子の平均粒径Ｒは５．０μｍであり、標準偏差σは、０．５μｍである。

［塗装金属板２３〜３１の作製］
光沢調整剤としてＰＡＮ粒子Ａを０．０１体積％で配合した上塗り塗料１を用いる以外は、塗装金属板１と同様にして、塗装金属板２３を作製した。

ＰＡＮ粒子Ａの配合量を表３に記載されているように変更した以外は、塗装金属板２３と同様にして、塗装金属板２４〜２６をそれぞれ作製した。また、乾燥膜厚Ｔを表３に記載されているように変更した以外は、塗装金属板２４と同様にして、塗装金属板２７、２８をそれぞれ作製した。膜厚Ｔが１５μｍのときのＰＡＮ粒子Ａの平均粒径Ｒは６．２μｍであり、標準偏差σは１．０μｍである。膜厚Ｔが１９μｍのときのＰＡＮ粒子Ａの平均粒径Ｒは６．７μｍであり、標準偏差σは１．９μｍである。また、塗装原板の種類を表３に記載されているように変更した以外は、塗装金属板２４と同様にして、塗装金属板２９を作製した。また、上塗り塗料の種類を表３に記載されているように変更した以外は、塗装金属板２４と同様にして、塗装金属板３０、３１をそれぞれ作製した。

［塗装金属板３２〜４０の作製］
光沢調整剤としてＣａＣＰＣ粒子を０．０１体積％で配合した上塗り塗料１を用いる以外は、塗装金属板１と同様にして、塗装金属板３２を作製した。

ＣａＣＰＣ粒子の配合量を表３に記載されているように変更した以外は、塗装金属板３２と同様にして、塗装金属板３３〜３５をそれぞれ作製した。また、乾燥膜厚Ｔを表３に記載されているように変更した以外は、塗装金属板３３と同様にして、塗装金属板３６、３７をそれぞれ作製した。膜厚Ｔが１５μｍのときのＣａＣＰＣ粒子の平均粒径Ｒは５．４μｍであり、標準偏差σは１．４μｍである。膜厚Ｔが１９μｍのときのＣａＣＰＣ粒子の平均粒径Ｒは５．５μｍであり、標準偏差σは１．５μｍである。また、塗装原板の種類を表３に記載されているように変更した以外は、塗装金属板３３と同様にして、塗装金属板３８を作製した。また、上塗り塗料の種類を表３に記載されているように変更した以外は、塗装金属板３３と同様にして、塗装金属板３９、４０をそれぞれ作製した。

［塗装金属板４１〜５７の作製］
光沢調整剤を配合していない上塗り塗料１を用いる以外は、塗装金属板２と同様にして、塗装金属板４１を作製した。

光沢調整剤としてシリカ粒子Ｃ（シリカＣ）を１体積％配合した上塗り塗膜１を用いる以外は、塗装金属板４１と同様にして、塗装金属板４２を作製した。

シリカ粒子Ｃは、日産化学工業株式会社製「ライトスター ＬＡ−ＯＳ２６ＢＫ」であり、前述の細孔粒子に該当する。膜厚Ｔが１１μｍのとき、シリカ粒子Ｈの平均粒径Ｒは０．７μｍであり、標準偏差σは、０．２μｍである。

シリカ粒子Ｃに代えてシリカ粒子Ｄ（シリカＤ）を用いる以外は、塗装金属板４２と同様にして、塗装金属板４３を作製した。

シリカ粒子Ｄは、東ソー・シリカ株式会社製「ニップジェル ＡＺ−４１０」であり、前述の細孔粒子に該当する。「ニップジェル ＡＺ−４１０」は、湿式ゲル法によって作製されている。膜厚Ｔが１１μｍのときのシリカ粒子Ｄの平均粒径Ｒは４．２μｍであり、標準偏差σは、３．８μｍである。

シリカ粒子Ｄの配合量を表４に記載されているように変更した以外は、塗装金属板４２と同様にして、塗装金属板４４〜４６をそれぞれ作製した。また、乾燥膜厚Ｔを表４に記載されているように変更した以外は、塗装金属板４３と同様にして、塗装金属板４７、４８をそれぞれ作製した。膜厚Ｔが７μｍおよび２５μｍのときのシリカ粒子Ｄの平均粒径Ｒはいずれも４．２μｍであり、標準偏差σはいずれも３．８μｍである。また、塗装原板の種類を表４に記載されているように変更した以外は、塗装金属板４３と同様にして、塗装金属板４９、５０をそれぞれ作製した。また、上塗り塗料の種類を表４に記載されているように変更した以外は、塗装金属板４３と同様にして、塗装金属板５１、５２をそれぞれ作製した。

［塗装金属板５３〜５７の作製］
シリカ粒子Ｄに代えてシリカ粒子Ｅ（シリカＥ）を用いる以外は、塗装金属板４３と同様にして、塗装金属板５３を作製した。

シリカ粒子Ｅは、東ソー・シリカ株式会社製「ニップジェル ＢＹ−００１」であり、前述の細孔粒子に該当する。「ニップジェル ＢＹ−００１」は、湿式ゲル法によって作製されている。膜厚Ｔが１１μｍのときのシリカ粒子Ｅの平均粒径Ｒは１３．０μｍであり、標準偏差σは、１０．７μｍである。

シリカ粒子Ｅに代えてシリカ粒子Ｆ（シリカＦ）を用いる以外は、塗装金属板５３と同様にして、塗装金属板５４を作製した。

シリカ粒子Ｆは、湿式ゲル法とその後の有機物での処理とによって作製された東ソー・シリカ株式会社製「ニップジェル ＡＺ−４６０」であり、前述の細孔粒子に該当する。膜厚Ｔが１１μｍのときのシリカ粒子Ｆの平均粒径Ｒは４．４μｍであり、標準偏差σは、３．７μｍである。

また、シリカ粒子Ｆに代えてシリカ粒子Ｇ（シリカＧ）を用いる以外は、塗装金属板５４と同様にして、塗装金属板５５を作製した。

シリカ粒子Ｇは、乾式燃焼法によって作製された日本アエロジル株式会社製「ＡＣＥＭＡＴＴ ＴＳ１００」であり、前述の細孔粒子に該当する。膜厚Ｔが１１μｍのときのシリカ粒子Ｇの平均粒径Ｒは９．５μｍであり、標準偏差σは、１．８μｍである。

また、シリカ粒子Ｇに代えてシリカ粒子Ｈ（シリカＨ）を用いる以外は、塗装金属板５５と同様にして、塗装金属板５６を作製した。

シリカ粒子Ｈは、乾式燃焼法とその後の有機物での処理とによって作製された日本アエロジル株式会社製「ＡＣＥＭＡＴＴ ３３００」であり、前述の細孔粒子に該当する。膜厚Ｔが１１μｍのときのシリカ粒子Ｈの平均粒径Ｒは９．５μｍであり、標準偏差σは、２．７μｍである。

また、光沢調整剤としてシリカ粒子Ｂを１体積％で配合した上塗り塗料１を用い，乾燥膜厚Ｔを表４に記載されているように変更した以外は、塗装金属板１２と同様にして、塗装金属板５７を作製した。膜厚Ｔが５μｍのときのシリカ粒子Ｂの平均粒径Ｒは１．３μｍであり、標準偏差σは０．２である。

［塗装金属板５８〜６５の作製］
光沢調整剤としてポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）粒子Ｂ（ＰＡＮ−Ｂ）を１．０体積％で配合した上塗り塗料１を用いる以外は、塗装金属板２４と同様にして、塗装金属板５８を作製した。

ＰＡＮ粒子Ｂは、東洋紡株式会社製「タフチック ＡＳＦ−７」であり、前述の細孔粒子に該当する。膜厚Ｔが１１μｍのときのＰＡＮ粒子Ｂの平均粒径Ｒは７．０μｍであり、標準偏差σは、２．４μｍである。

ＰＡＮ粒子Ｂの配合量を表５に記載されているように変更した以外は、塗装金属板５８と同様にして、塗装金属板５９〜６１をそれぞれ作製した。また、塗装原板の種類を表５に記載されているように変更した以外は、塗装金属板５８と同様にして、塗装金属板６２、６３をそれぞれ作製した。また、上塗り塗料の種類を表５に記載されているように変更した以外は、塗装金属板５８と同様にして、塗装金属板６４、６５をそれぞれ作製した。

［塗装金属板６６の作製］
光沢調整剤としてポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）粒子Ｃ（ＰＡＮ−Ｃ）を１．０体積％で配合した上塗り塗料１を用いる以外は、塗装金属板２４と同様にして、塗装金属板６６を作製した。

ＰＡＮ粒子Ｃは、東洋紡株式会社製「タフチック Ａ−１０」である。「タフチック Ａ−１０」は、両面の中央部に凹部または貫通孔を有する略円盤形状の粒子であり、前述の細孔粒子に該当する。膜厚Ｔが１１μｍのときのＰＡＮ粒子Ｃの平均粒径Ｒは１０．０μｍであり、標準偏差σは、７．０μｍである。

［塗装金属板６７〜７０の作製］
シリカＩを調製した。まず、攪拌機付き反応槽に市販の３号ケイ酸ソーダ（ＳｉＯ_２：２１．９質量％、Ｎａ_２Ｏ：７．１質量％、ＳｉＯ_２／Ｎａ_２Ｏ＝３．１９）を１００ｇ（全液量中のＳｉＯ_２濃度として７質量％）量り採り、水１００ｇ加えた後、５０℃に調節し、ゆっくり攪拌しながらアクリルアミドポリマー水溶液（１０質量％水溶液、重量平均分子量：５０万）を６５ｇ加えて十分に分散させる。当該水溶液の添加量は、ＳｉＯ_２に対してポリアクリルアミド無水物が３０質量％となる量である。

次いで、上記の混合液に、予め５０℃に調節した５質量％硫酸を加えて、当該混合液のｐＨを１０に調整した後、攪拌を止め、そのまま１００時間静置させる。その後、攪拌、分散し、沈澱物と母液を濾別し、得られたケーキを水中で再分散し、十分分散後、ｐＨが２．０になるまで５質量％硫酸を加え、分散液のｐＨが２．０でほぼ安定したら、そのまま２４時間攪拌し、当該分散液を濾過、水洗し、さらにケーキをリパルプし、１５質量％の球状シリカ粒子スラリーにする。

次いで、上記スラリーを濾過後、得られたケーキを１１０℃の恒温乾燥機で一夜乾燥後、サンプルミルで粉砕し、シリカ粒子Ｉ（シリカＩ）を得た。シリカ粒子Ｉは、前述の細孔粒子に該当する。シリカ粒子Ｉの粒度分布をベックマン・コールター社製「Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ４」を用いて、５０μｍ径のアパーチャーチューブを用いて測定したところ、膜厚Ｔが１１μｍのときのシリカ粒子Ｉの平均粒径Ｒは２．７μｍであり、標準偏差σは、１．２μｍである。また、シリカ粒子Ｉの、個数粒度分布における最大値（粒度分布曲線とベースラインとの交点）は５．７μｍであり、このように１１μｍ（０．５Ｔ）未満であった。

光沢調整剤としてシリカ粒子Ｉを０．０１体積％で配合した上塗り塗料１を用いる以外は、塗装金属板１と同様にして、塗装金属板６７を作製した。また、シリカ粒子Ｉの配合量を表６に記載されているように変更した以外は、塗装金属板６７と同様にして、塗装金属板６８〜７０をそれぞれ作製した。

［塗装金属板７１〜７４の作製］
光沢調整剤としてシリカ粒子Ｊ（シリカＪ）を０．０１体積％で配合した上塗り塗料１を用いる以外は、塗装金属板１と同様にして、塗装金属板７１を作製した。

シリカ粒子Ｊは、東ソー・シリカ株式会社製「ニップジェル ＢＹ−６０１」（「ニップジェル」は同社の登録商標）の、粒径が０．７Ｔ以上の粒子を強制渦遠心式精密空気分級機によってカットした粉体である。「ニップジェル ＢＹ−６０１」は、湿式ゲル法によって作製されており、前述の細孔粒子に該当する。ベックマン・コールター社製「Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ４」で５０μｍ径のアパーチャーチューブを用いて求めたところ、膜厚Ｔが１１μｍのときのシリカ粒子Ｊの平均粒径Ｒは４．３μｍであり、標準偏差σは、１．７μｍである。

シリカ粒子Ｊの配合量を表１に記載されているように変更した以外は、塗装金属板７１と同様にして、塗装金属板７２〜７４をそれぞれ作製した。

［評価］
塗装金属板１〜７４のそれぞれについて、下記の測定および試験を行った。

（１）６０度光沢度
塗装金属板１〜７４のそれぞれの、ＪＩＳ Ｋ５６００−４−７（ＩＳＯ ２８１３：１９９４）で規定される６０°における鏡面光沢度（Ｇ６０）を日本電色株式会社製 光沢計ＶＧ−２０００によって測定した。

（２）塗装外観
塗装金属板１〜７４のそれぞれの乾燥後の塗膜の外観を、以下の基準により評価した。
（評価基準）
○：光沢異常および塗膜欠陥が認められず、フラットなエナメル外観が認められる
×：以下に示すＤ１〜Ｄ５のいずれかの異常が認められる
Ｄ１：光沢を制御できていない
Ｄ２：光沢が高すぎる
Ｄ３：光沢が低すぎる
Ｄ４：塗膜の凹凸感が強く、フラットなエナメル外観が得られない
Ｄ５：塗膜焼付け時の、揮発成分による塗膜膨れが見られる（厚膜の場合に発生）

（３）加工部密着性
塗装金属板１〜７４のそれぞれに０Ｔ曲げ（密着曲げ）加工を施し、当該０Ｔ曲げ部のセロハンテープ剥離試験を行い、以下の基準により評価した。
（評価基準）
○：塗膜の剥離が認められない
×：塗膜の剥離が認められる

（４）平坦部耐食性
塗装金属板１〜７４のそれぞれについて、まずＪＩＳ Ｋ５６００−７−７（ＩＳＯ １１３４１：２００４）に規定されているキセノンランプ法促進耐候性試験を１，０００時間行い、次いで、ＪＩＳ Ｈ８５０２に規定されている「中性塩水噴霧サイクル試験」（いわゆるＪＡＳＯ法）を７２０時間行った。上記二つの試験の実施を１サイクルとし、塗装金属板１〜７４のそれぞれについて、１サイクル（実使用の耐久年数が５年程度に相当）試験品と、２サイクル（実使用の耐久年数１０年程度に相当）試験品のそれぞれを水洗し、目視、および、１０倍ルーペによる拡大観察によって、塗装金属板の兵站部における塗膜の膨れの有無を観察し、以下の基準により評価した。
（評価基準）
◎：膨れが認められない
○：拡大観察で僅かに微小な膨れが認められるが、目視では当該膨れが認められない
×：目視で膨れが認められる

塗装金属板１〜７４の材料、物性値および評価結果を表１〜６に示す。

表１〜表６から明らかなように、塗装金属板１〜４０および６７〜７４は、（Ｒ＋２σ）／Ｔが０．７以下であることから、エナメル調の光沢の意匠性を有し、十分な加工部密着性を有し、かつクロメートフリーであるにも関わらず１０年間の実使用に相当する平坦部耐食性を有している。特に、上記の塗装金属板における平坦部耐食性は、塗装金属板４９および６２との対比から明らかなように、含クロメート化成処理を金属板に施し、防錆顔料としてクロムを含有する塗装金属板の平坦部耐食性と同等か、それ以上である。

また、表１〜表３から明らかなように、光沢調整剤（細孔粒子）の個数平均粒径Ｒが少なくとも２μｍ以上であれば、上記の式を満たす範囲において、光沢の調整に有効であることが明らかである。

また、塗装金属板２と５〜７、および、１２と１５〜１７から明らかなように、上塗り塗膜の膜厚Ｔが９〜１９μｍの範囲において、所期の光沢度が得られ、かつ、加工部密着性および平坦部耐食性のいずれも十分であることがわかる。

また、塗装金属板１〜４、１１〜１４、２３〜２６および３２〜３５から明らかなように、上記光沢調整剤の上塗り塗膜における配合量が０．０１〜１５体積％であれば、塗装金属板の、ＪＩＳ Ｋ５６００に規定されている６０°における鏡面光沢度を、概ね２０〜８５に調整することが可能である。

また、塗装金属板７１〜７４から明らかなように、光沢調整剤（シリカ粒子Ｊ）の（Ｒ＋２σ）／Ｔが０．７以下であれば、加工部密着性、平坦部耐食性および意匠性のいずれもが十分に発現されることがわかり、塗装金属板６７〜７０から明らかなように、分級や粗大粒子のカットなどの粒度分布の調整をしなくても、光沢調整剤（シリカ粒子Ｉ）が「（Ｒ＋２σ）／Ｔが０．７以下」の条件を満たせば、加工部密着性、平坦部耐食性および意匠性のいずれもが十分に発現されることがわかる。

これに対して、表４および表５に示されるように、（Ｒ＋２σ）／Ｔが０．７を超える塗装金属板では、いずれも、１０年間の実使用に相当する平坦部耐食性が得られなかった。特に、塗装金属板４６および６１から明らかなように、上記光沢調整剤の上塗り塗膜における配合量が多すぎると、加工部密着性が不十分となり、また、エナメル調の光沢が得られず、意匠性も不十分であった。また、塗装金属板４７、４８、５３、５５、５６および６６から明らかなように、（Ｒ＋２σ）／Ｔが大きくなると、あるいは塗装金属板５７から明らかなように上塗り塗膜の膜厚Ｔが小さく（９μｍ未満と）なると、塗膜の凹凸が大きくなり、エナメル調の外観が得られない、または５年間の実使用に相当する平坦部耐食性すら得られないことがわかる。

本発明に係る塗装金属板では、上塗り塗膜からの光沢調整剤の露出、崩壊および脱落に起因する平坦部での耐食性の低下が防止される。よって、外装の用途で長期にわたって使用されても所期の外観と耐食性を長期にわたって呈する塗装金属板が得られる。したがって、本発明によって、外装用の塗装金属板のさらなる長寿命化および利用のさらなる促進が期待される。

１１ 下地鋼板
１２ 塗膜
１５ 光沢調整剤
２２ 上塗り塗膜

Claims (14)

1. 金属板と、前記金属板上に配置される上塗り塗膜とを有する、クロメートフリーの塗装金属板であって、
   前記金属板は、冷延鋼板、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、アルミニウムめっき鋼板、ステンレス鋼板および銅板からなる群から選ばれるいずれかであり、
   前記上塗り塗膜は、細孔を有する粒子を光沢調整剤として含有し、
   前記上塗り塗膜における前記光沢調整剤の含有量は、０．０１〜１５体積％であり、
   前記光沢調整剤の個数平均粒径をＲ（μｍ）、前記上塗り塗膜の膜厚をＴ（μｍ）、前記光沢調整剤の個数粒度分布の標準偏差をσとしたときに、下記式を満足する、塗装金属板。
   （Ｒ＋２σ）／Ｔ≦０．７
   Ｒ≧２．０
   ９≦Ｔ≦１９
   σ＜０．３Ｔ
2. 金属板と、前記金属板上に配置される上塗り塗膜とを有する、クロメートフリーの塗装金属板であって、
   前記金属板は、冷延鋼板、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、アルミニウムめっき鋼板、ステンレス鋼板および銅板からなる群から選ばれるいずれかであり、
   前記上塗り塗膜は、細孔を有する粒子を光沢調整剤として含有し、
   前記上塗り塗膜における前記光沢調整剤の含有量は、０．０１〜１５体積％であり、
   前記光沢調整剤の個数平均粒径をＲ（μｍ）、前記上塗り塗膜の膜厚をＴ（μｍ）としたときに、前記光沢調整剤の個数粒度分布における粒径の最大値が０．７Ｔ以下であり、下記式を満足する、塗装金属板。
   Ｒ≧２．０
   ９≦Ｔ≦１９
3. 前記光沢調整剤の個数粒度分布における粒径の最大値は０．６Ｔ以下である、請求項２に記載の塗装金属板。
4. 前記金属板および前記上塗り塗膜の間に下塗り塗膜をさらに有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗装金属板。
5. 前記光沢調整剤は、シリカである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗装金属板。
6. 前記上塗り塗膜のＬ値が７０以下であり、かつ前記上塗り塗膜の膜厚Ｔが１３μｍ以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗装金属板。
7. 前記上塗り塗膜のＬ値が８０超であり、かつ前記上塗り塗膜の膜厚Ｔが１５μｍ以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗装金属板。
8. 前記上塗り塗膜のＬ値と前記上塗り塗膜を形成する前の前記金属板の表面の色のＬ値との差の絶対値ΔＬが１０以下であり、かつ前記上塗り塗膜の膜厚Ｔが１１μｍ以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗装金属板。
9. 前記上塗り塗膜のＬ値と前記上塗り塗膜を形成する前の前記金属板の表面の色のＬ値との差の絶対値ΔＬが２０以下であり、かつ前記上塗り塗膜の膜厚Ｔが１３μｍ以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗装金属板。
10. 前記上塗り塗膜のＬ値と前記上塗り塗膜を形成する前の前記金属板の表面の色のＬ値との差の絶対値ΔＬが５０以下であり、かつ前記上塗り塗膜の膜厚Ｔが１５μｍ以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗装金属板。
11. ６０°における光沢度が２０〜８５である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の塗装金属板。
12. 外装用塗装金属板である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の塗装金属板。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の塗装金属板で構成されている外装建材。
14. 前記外装建材を建物に固定するための部材、前記外装建材同士を連結するための部材、前記外装建材の取り付け時の向きを示すマーク、および、断熱性を向上させるための発泡シートまたは発泡層、からなる群から選ばれる一以上をさらに有する、請求項１３に記載の外装建材。