TWI558547B - 塗裝金屬板以及外裝建材 - Google Patents

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高橋和彦
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日新製鋼股份有限公司
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Description

塗裝金屬板以及外裝建材
本發明是有關於一種外裝用塗裝金屬板以及外裝建材。
塗裝金屬板的通用性、設計性、耐久性等優異，被使用於各種用途中。就外裝建材的用途的塗裝金屬板而言，通常主要自設計性的觀點出發，在所述塗裝金屬板的表面的表層塗膜中調配有光澤調整劑。所述外裝建材用塗裝金屬板中的所述光澤調整劑通常使用有二氧化矽(silica)。所述二氧化矽的粒徑通常以平均粒徑進行規定。作為所述塗裝金屬板中的所述光澤調整劑的二氧化矽的平均粒徑雖亦取決於顏色、用途，但通常為3μm~30μm(例如，參照專利文獻1(段落0018))。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-148107號公報
外裝建材用塗裝金屬板中，使用有鉻酸鹽(chromate) 系塗裝鋼板。針對所述鉻酸鹽系塗裝鋼板，進行了用於提高成型加工性、切斷端面部的耐腐蝕性的努力，從而鉻酸鹽系塗裝鋼板具有長期的耐久性。另一方面，近年來，在外裝建材的技術領域中，亦對環境保護投以強烈關心。因此，研究有禁止使用會對環境產生不良影響或擔憂有此可能性的成分的法規。例如，針對塗裝金屬板中作為防鏽成分通用的6價鉻成分，研究有在不久的將來全面禁止使用。針對無鉻酸鹽的塗裝鋼板，亦進行了塗裝前處理、防鏽顏料的恰當化等各種研究，且在成形加工部、切斷端面部，取得並不遜色於鉻酸鹽系塗裝鋼板的特性。
然而，在鉻酸鹽系塗裝鋼板中，平坦部耐腐蝕性並不會成為大問題，但在無鉻酸鹽的塗裝鋼板中，有平坦部的腐蝕變得顯著的情況，尤其是當將二氧化矽用於所述光澤調整劑時，如圖1所示，在實際使用中，有較設想的使用年數更早地在平坦部產生斑狀鏽、塗膜鼓出等腐蝕的情況。
本發明的目的在於提供一種雖無鉻酸鹽但具有優異的平坦部耐腐蝕性的塗裝金屬板以及外裝建材。
本發明者們對平坦部的所述腐蝕的原因進行了努力研究。圖2是無鉻酸鹽的塗裝金屬板的平坦部中的已腐蝕的部分的顯微鏡照片。圖2中，A部為自表層塗膜露出有作為光澤調整劑的二氧化矽粒子的部分，B部為二氧化矽粒子自表層塗膜脫落的部分。此外，圖3是所述塗裝金屬板的A部的沿著圖2中的直線 L的截面的反射電子顯微鏡照片，圖4是所述塗裝金屬板的B部的沿著圖2中的直線L的截面的反射電子顯微鏡照片。圖3明確地表示出露出於表層塗膜的表面的二氧化矽粒子產生有裂紋(crack)的情況，圖4明確地表示出二氧化矽粒子已脫落的表層塗膜的孔成為金屬板的腐蝕的起點的情況。
如上所述，本發明者們確認到當將如二氧化矽之類的凝聚粒子用於光澤調整劑時，所述腐蝕會產生於表層塗膜的有光澤調整劑發生破裂、崩裂、或脫落的部分，而且，確認到自隨實際使用而逐漸耗減的表層塗膜露出的光澤調整劑會發生破裂、崩裂而自表層塗膜脫落。
另外，本發明者們亦針對光澤調整劑進行研究，結果確認到在以平均粒徑規定的二氧化矽中，包含相對於表層塗膜的厚度較所述平均粒徑大相當多的粒子。例如，本發明者們利用電子顯微鏡對用於所述光澤調整劑的市售的二氧化矽中平均粒徑為3.3μm的二氧化矽進行觀察，結果確認到包含粒徑約為15μm的二氧化矽(圖5)。
而且，本發明者們著眼於此種大粒徑的凝聚粒子會引起耐腐蝕性下降的情況，發現藉由使用相對於表層塗膜的膜厚為特定粒徑的光澤調整劑，可獲得與現有的金屬板中利用鉻酸鹽系的化成處理及在底層塗膜中使用含鉻防鏽顏料而產生的耐腐蝕性為同等或其以上的耐腐蝕性，從而完成本發明。
即，本發明關於以下的塗裝金屬板以及外裝建材。
[1]一種塗裝金屬板，其為無鉻酸鹽的塗裝金屬板，且包含金屬板與配置於所述金屬板上的表層塗膜，所述表層塗膜含有具有細孔的粒子作為光澤調整劑，所述表層塗膜中的所述光澤調整劑的含量為0.01體積%~15體積%，當將所述光澤調整劑的個數平均粒徑設為R(μm)，將所述表層塗膜的膜厚設為T(μm)，將所述光澤調整劑的個數粒度分佈的標準偏差設為σ時，滿足下述式：(R+2σ)/T≦0.7
R≧2.0
9≦T≦19。
[2]如[1]所述的塗裝金屬板，其中在所述金屬板與所述表層塗膜之間進而包含底層塗膜。
[3]如[1]或[2]所述的塗裝金屬板，其為外裝用塗裝金屬板。
[4]一種外裝建材，其包含如[1]至[3]中任一項所述的塗裝金屬板。
本發明中，可預防在設想的使用年數內光澤調整劑露出或破裂等。因此，可提供一種塗裝金屬板，為外裝用塗裝金屬板，雖無鉻酸鹽但具有與利用鉻防鏽的塗裝金屬板為同等以上的優異的平坦部耐腐蝕性。
11‧‧‧基底鋼板
12‧‧‧塗膜
15‧‧‧光澤調整劑
22‧‧‧表層塗膜
A、B‧‧‧部
L‧‧‧直線
t‧‧‧厚度
T‧‧‧膜厚
圖1是5年的實際使用中在無鉻酸鹽的塗裝金屬板的平坦部產生的腐蝕部(塗膜鼓出)的顯微鏡照片。
圖2是無鉻酸鹽的塗裝金屬板的平坦部中的已腐蝕的部分的顯微鏡照片。
圖3是圖2所示的塗裝金屬板的A部的沿著圖2中的直線L的截面的反射電子顯微鏡照片。
圖4是圖2所示的塗裝金屬板的B部的沿著圖2中的直線L的截面的反射電子顯微鏡照片。
圖5是平均粒徑為3.3μm的二氧化矽粉末的電子顯微鏡照片。
圖6A是示意性地表示剛塗佈表層塗膜用塗料後的塗裝金屬板的截面的圖，圖6B是示意性地表示燒附所述塗料後的塗裝金屬板的截面的圖。
以下，對本發明的一實施方式的塗裝金屬板進行說明。所述塗裝金屬板包含金屬板與配置於所述金屬板上的表層塗膜。
所述金屬板可在獲得本實施方式的效果的範圍內自公知的金屬板中選擇。所述金屬板的例中包含冷軋鋼板、鍍鋅的鋼板、鍍Zn-Al合金的鋼板、鍍Zn-Al-Mg合金的鋼板、鍍鋁的鋼板、不鏽鋼板(包含沃斯田鐵(austenite)系、麻田散鐵(martensite)系、肥粒鐵(ferrite)系、肥粒鐵-麻田散鐵二相系)、鋁板、鋁合金板、銅板等。就耐腐蝕性、輕量化及成本效益(cost-effectiveness) 的觀點而言，所述金屬板較佳為鍍敷鋼板。尤其就耐腐蝕性的觀點及作為外裝建材的適應性的觀點而言，所述鍍敷鋼板較佳為鍍熔融55%Al-Zn合金的鋼板、鍍Zn-Al-Mg合金的鋼板或鍍鋁的鋼板。
就使塗裝金屬板的密接性及耐腐蝕性提高的觀點而言，所述金屬板較佳為在表面包含化成處理皮膜。所述化成處理皮膜的例中包含Ti-Mo複合皮膜、氟代酸(fluoro-acid)系皮膜、磷酸鹽皮膜、樹脂系皮膜、樹脂及矽烷偶合劑(silane coupling agent)系皮膜、二氧化矽系皮膜、二氧化矽及矽烷偶合劑系皮膜、鋯系皮膜、以及鋯及矽烷偶合劑系皮膜。
就所述觀點而言，所述金屬板中的所述Ti-Mo複合皮膜的附著量以總Ti及Mo換算計較佳為10mg/m2~500mg/m2，所述氟代酸系皮膜的附著量以氟換算或總金屬元素換算計較佳為3mg/m2~100mg/m2，所述磷酸鹽皮膜的附著量以磷元素換算計較佳為0.1g/m2~5g/m2。
另外，所述樹脂系皮膜的附著量以樹脂換算計較佳為1mg/m2~500mg/m2，所述樹脂及矽烷偶合劑系皮膜的附著量以Si換算計較佳為0.1mg/m2~50mg/m2，所述二氧化矽系皮膜的附著量以Si換算計較佳為0.1mg/m2~200mg/m2，所述二氧化矽及矽烷偶合劑系皮膜的附著量以Si換算計較佳為0.1mg/m2~200mg/m2，所述鋯系皮膜的附著量以Zr換算計較佳為0.1mg/m2~100mg/m2，所述鋯及矽烷偶合劑系皮膜的附著量以Zr換算計較佳為 0.1mg/m2~100mg/m2。
所述化成處理皮膜可藉由如下方式形成：利用輥式塗佈法(roll coating method)、旋轉塗佈法(spin coating method)、噴霧法(spray method)等公知的方法，將用於形成所述皮膜的水性化成處理液塗佈於所述金屬板的表面，在塗佈後不進行水洗而使所述金屬板乾燥。就生產性的觀點而言，所述金屬板的乾燥溫度例如以金屬板的到達溫度計較佳為60℃~150℃，乾燥時間較佳為2秒~10秒。
所述表層塗膜通常包含樹脂。所述樹脂自設計性、耐候性等觀點而適當選擇。所述樹脂的例中包含聚酯、丙烯酸、胺基甲酸酯樹脂、及氟樹脂。
所述表層塗膜的膜厚T為9μm~19μm。若表層塗膜的膜厚T過厚，有成為產生塗裝不良(起泡)、生產性下降及製造成本上升等原因的情況，若過薄，有無法獲得所期望的設計性、所期望的平坦部耐腐蝕性的情況。例如，為了獲得生產性良好，並呈現所期望的光澤與成色，且可作為外裝建材實際使用至少10年的塗裝金屬板，就所述觀點而言，表層塗膜的膜厚T例如較佳為10μm以上，更佳為11μm以上。而且，就所述理由而言，表層塗膜的膜厚T較佳為17μm以下，更佳為15μm以下。表層塗膜的膜厚T例如為表層塗膜的多個部位的自底面至表面的距離的平均值。
就塗裝金屬板的設計性的觀點而言，若表層塗膜的顏色 亮，所述表層塗膜的膜厚T較佳為更厚，若表層塗膜的顏色濃，所述表層塗膜的膜厚T可更薄。雖無法一概而論，但例如若表層塗膜的L值為70以下，表層塗膜的膜厚T可設為13μm以下，若表層塗膜的L值超過80，膜厚T較佳為15μm以上。
或者，就塗裝金屬板的設計性的觀點而言，表層塗膜的顏色越接近表層塗膜形成前的鋼板的表面(例如後述的底層塗膜)的顏色，則所述表層塗膜的膜厚T可越薄。雖無法一概而論，但例如若表層塗膜的L值與所述塗膜形成前的鋼板的表面的顏色的L值的差的絕對值△L為10以下，可將表層塗膜的膜厚T設為11μm以下，若△L為20以下，可將膜厚T設為13μm以下，若△L為50以下，可將膜厚T設為15μm以下。
另外，所述L值可根據利用市售的分光測色計(例如柯尼卡美能達光學股份有限公司(Konica Minolta Optics,Inc.)製「CM3700d」)所得的測定結果，利用漢特色差式(Hunter color difference formula)進行計算而求出。
所述表層塗膜含有光澤調整劑。所述光澤調整劑是為了使表層塗膜的表面適度粗糙而調配於表層塗膜中，亦對塗裝金屬板帶來伴隨光澤的所期望的外觀。另外，亦用於對製造批次(lot)間的光澤的偏差進行調整。
所述光澤調整劑的個數平均粒徑R為2.0μm以上。若光澤調整劑過小，有表層塗膜的光澤過高，無法獲得所期望的設計性的情況。如此，光澤調整劑的所述個數平均粒徑R可根據塗 裝金屬板的所期望的設計性(光澤度)在滿足後述式的範圍內適當決定，若過大，表層塗膜的光澤會過低，而無法獲得所期望的設計性。例如，為了獲得具有平坦部耐腐蝕性且60°下的光澤度為20~85的塗裝金屬板，光澤調整劑的個數平均粒徑R為3μm以上、為5μm以上、或為7μm以上。所述個數平均粒徑可利用表層塗膜的截面的觀察而確認，或者可利用圖像分析法及庫爾特法(Coulter method)(例如使用貝克曼庫爾特公司(Beckman Coulter company)製精密粒度分佈測定裝置「馬特西澤(Multisizer)4」)而測定。
所述表層塗膜中的所述光澤調整劑的含量為0.01體積%~15體積%。若所述含量過多，表層塗膜的光澤會過低，且加工部密接性會下降。若所述含量過少，無法控制所述光澤，因此有多或少均無法獲得所期望的設計性的情況。例如，為了獲得60°下的光澤度為20~85的塗裝金屬板，表層塗膜中的光澤調整劑的含量較佳為0.05體積%以上，更佳為0.1體積%以上。另外，就所述理由而言，表層塗膜中的光澤調整劑的含量較佳為13體積%以下，更佳為10體積%以下。所述含量可藉由如下方式而確認：測定表層塗膜的灰分；藉由溶解表層塗膜而回收光澤調整劑；或對藉由在多個部位進行元素識別所得的截面像進行圖像分析等。
所述光澤調整劑為具有細孔的粒子(以下，亦稱為「細孔粒子」)。細孔粒子的例中包含一次粒子化學接合而成的凝聚體、一次粒子物理接合而成的集合體、及多孔質粒子。所述多孔 質粒子至少在粒子的內部具有多孔質結構。所述光澤調整劑既可僅由所述細孔粒子構成，亦可包含細孔粒子以外的粒子。所述細孔粒子既可為無機粒子，亦可為有機粒子，可在滿足後述式的範圍內，自用作光澤調整劑的公知的細孔粒子中選擇。所述細孔粒子的材料的具體例中包含二氧化矽、碳酸鈣、硫酸鋇、聚丙烯腈、及碳酸鈣-磷酸鈣複合體。
當將所述光澤調整劑的個數平均粒徑設為R(μm)，將所述表層塗膜的膜厚設為T(μm)，將所述光澤調整劑的個數粒度分佈的標準偏差設為σ時，所述塗裝金屬板滿足下述式：(R+2σ)/T≦0.7。
就R+2σ而言，當所述光澤調整劑的個數粒度分佈為常態分佈(normal distribution)時，R+2σ表示具有個數平均粒徑R以上的大粒徑的粒子中的約95.45%的粒子的粒徑的最大值。如此，R+2σ表示所述光澤調整劑的粒徑的實質上的最大值。若(R+2σ)/T過大，有當因表層塗膜隨實際使用耗減而所述細孔粒子露出時無法獲得所期望的平坦部耐腐蝕性的情況，若(R+2σ)/T過小，有無法獲得所期望的光澤度的情況。例如，為了獲得作為外裝建材的實際使用年數至少為10年以上，且60°下的光澤度為20~85的塗裝金屬板，(R+2σ)/T較佳為0.3以上，更佳為0.4以上。而且，就所述理由而言，(R+2σ)/T較佳為0.6以下，更佳 為0.5以下。R及σ可根據所述光澤調整劑的個數粒度分佈而求出。
所述光澤調整劑在滿足所述式的範圍內，可包含相對於表層塗膜的膜厚T為充分小的粒子，就防止光澤調整劑提早自表層塗膜露出的觀點而言，所述光澤調整劑的個數粒度分佈中的粒徑的最大值較佳為小於表層塗膜的膜厚T，更佳為0.7T以下，進而較佳為0.6T以下。具有包含所述最大值的所述粒度分佈的光澤調整劑可自市售品中適當選擇，而且，亦可利用下述的分級等進行調整。
就防止自在外裝建材的實際使用中會耗減的表層塗膜露出的觀點而言，所述光澤調整劑亦可實施用於使所述光澤調整劑的粒度分佈更陡峭的分級、將所述光澤調整劑中的粗大粒子去除的處理等。所述分級例如利用篩或強制渦旋(forced vortex)離心式精密空氣分級機等而進行。所述粗大粒子的消除處理可利用將0.3T~0.7T的粒徑的所述粗大粒子分離、去除的公知的方法、或將所述粗大粒子粉碎的公知的方法而進行。
所述表層塗膜亦可在獲得本實施方式的效果的範圍內，進而含有所述樹脂及光澤調整劑以外的其他成分。例如，表層塗膜亦可進而含有著色劑。著色劑的例中包含：氧化鈦、碳酸鈣、碳黑、鐵黑、氧化鐵黃、鈦黃、鐵丹(rouge)、普魯士藍(Prussian blue)、鈷藍(cobalt blue)、天藍(cerulean blue)、群青(ultramarine blue)、鈷綠(cobalt green)、鉬紅等無機顏料；包含CoAl、CoCrAl、CoCrZnMgAl、CoNiZnTi、CoCrZnTi、NiSbTi、CrSbTi、FeCrZnNi、 MnSbTi、FeCr、FeCrNi、FeNi、FeCrNiMn、CoCr、Mn、Co、SnZnTi等金屬成分的複合氧化物煅燒顏料；Al薄片(flake)、塗佈有樹脂的Al薄片、Ni薄片、不鏽鋼薄片等金屬顏料(metallic pigment)；以及喹吖啶酮紅(quinacridone red)、立索紅B(lithol red B)、亮猩紅G(brilliant scarlet G)、顏料猩紅3B(pigment scarlet 3B)、亮胭脂紅6B(brilliant carmine 6B)、色澱紅C(lake red C)、色澱紅D、永固紅4R(permanent red 4R)、棗紅10B(bordeaux 10B)、堅牢黃G(fast yellow G)、堅牢黃10G、對位紅(para red)、沃丘格紅(watching red)、聯苯胺黃(benzidine yellow)、聯苯胺橙(benzidine orange)、栗紅L(bon maroon L)、栗紅M、亮堅牢猩紅(brilliant fast scarlet)、朱紅(vermilion red)、酞菁藍(phthalocyanine blue)、酞菁綠(phthalocyanine green)、堅牢天藍(fast sky blue)、苯胺黑(aniline black)等有機顏料。所述著色劑相對於所述光澤調整劑為充分小，例如，所述著色劑的個數平均粒徑為0.01μm~1.5μm。此外，表層塗膜中的著色劑的含量例如為2體積%~20體積%。
另外，所述表層塗膜亦可進而含有體質顏料(extender pigment)。所述體質顏料的例中包含硫酸鋇、氧化鈦等。所述體質顏料相對於所述光澤調整劑為充分小，例如，所述體質顏料的個數平均粒徑為0.01μm~1μm。此外，表層塗膜中的體質顏料的含量例如為0.1體積%~15體積%。
另外，就防止塗裝金屬板的加工時在表層塗膜產生刮痕 (scoring)的觀點而言，所述表層塗膜亦可進而含有潤滑劑。所述潤滑劑的例中包含：氟系蠟、聚乙烯系蠟、苯乙烯系蠟及聚丙烯系蠟等有機蠟；以及二硫化鉬、滑石(talc)等無機潤滑劑。表層塗膜中的潤滑劑的含量例如為0體積%~10體積%。
所述表層塗膜是藉由如下的公知方法而製作：在所述金屬板的表面或後述的底層塗膜的表面等塗佈表層塗膜用塗料並使之乾燥，且視需要使之硬化。表層塗膜用塗料含有所述表層塗膜的材料，但亦可在獲得本實施方式的效果的範圍內，進而含有所述材料以外的其他成分。
例如，表層塗膜用塗料亦可進而含有硬化劑。所述硬化劑是在製作表層塗膜時的硬化(燒附)時，使所述聚酯或丙烯酸系樹脂交聯。硬化劑的種類可根據使用的樹脂的種類、燒附條件等而自所述交聯劑或已知的硬化劑等中適當選擇。
所述硬化劑的例中包含三聚氰胺化合物、異氰酸酯化合物、以及三聚氰胺化合物與異氰酸酯化合物的併用等。三聚氰胺化合物的例中包含亞胺基型、羥甲基亞胺基型、羥甲基型或完全烷基型的三聚氰胺化合物。異氰酸酯化合物可為芳香族、脂肪族、脂環族的任一種，作為例子包含間二甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯及它們的嵌段化合物。
另外，表層塗膜亦可在不影響表層塗膜用塗料的貯存穩定性的範圍內，進而適當含有硬化觸媒。表層塗膜中的所述硬化 劑的含量例如為10體積%~30體積%。
另外，為了使耐候性進一步提高，表層塗膜亦可進而適當含有10體積%以下的紫外線吸收劑(Ultraviolet Absorber，UVA)或光穩定劑(受阻胺光穩定劑(Hindered Amine Light Stabilizer，HALS))。進而，表層塗膜亦可包含用於防止雨紋(rain streak)污染的親水劑，例如30體積%以下的四烷氧基矽烷的部分水解縮合物等。
所述表層塗膜用塗料是藉由例如將所述表層塗膜的材料分散於溶劑中而製備。所述塗料亦可包含溶劑、交聯劑等。所述溶劑的例中包含：甲苯、二甲苯等烴；乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯；溶纖劑等醚；以及甲基異丁基酮、甲基乙基酮、異佛爾酮、環己酮等酮。
所述表層塗膜用塗料例如利用輥式塗佈、流幕塗佈(curtain flow coat)、噴塗、浸漬塗佈等公知的方法進行塗佈。表層塗膜是藉由如下方式而製作：藉由將塗佈有表層塗膜用塗料的金屬板以到達溫度成為200℃~250℃的方式加熱，而將所述表層塗膜用塗料燒附於金屬板上。表層塗膜的膜厚T例如利用所述塗料的塗佈量而適當調整。
所述塗裝金屬板亦可在發揮本實施方式的效果的範圍內，具有額外的構成要素。例如，就提高塗裝金屬板中的表層塗膜的密接性及耐腐蝕性的觀點而言，所述塗裝金屬板較佳為在所述金屬板與所述表層塗膜之間進而包含底層塗膜。所述底層塗膜 配置於金屬板的表面，或者當製作有所述化成處理皮膜時，所述底層塗膜配置於所述化成處理皮膜的表面。
所述底層塗膜包含樹脂。所述樹脂的例中包含環氧樹脂、聚酯、環氧改質聚酯樹脂、丙烯酸系樹脂及苯氧基樹脂。
所述底層塗膜亦可進而含有防鏽顏料、著色顏料、或金屬顏料等。所述防鏽顏料的例中包含改質二氧化矽、釩酸鹽、磷酸氫鎂、磷酸鎂、磷酸鋅、及多磷酸鋁等非鉻系的防鏽顏料。所述著色顏料的例中包含氧化鈦、碳黑、氧化鉻、氧化鐵、鐵丹、鈦黃、鈷藍、鈷綠、苯胺黑及酞菁藍。所述金屬顏料的例中包含鋁薄片(非浮型(non-leafing type))、青銅薄片、銅薄片、不鏽鋼薄片及鎳薄片。所述體質顏料的例中包含硫酸鋇、氧化鈦、二氧化矽及碳酸鈣。
所述顏料在底層塗膜中的含量可在獲得本實施方式的效果的範圍內適當決定，例如所述底層塗膜中的所述防鏽顏料的含量例如較佳為10體積%~70體積%。
所述底層塗膜是藉由塗佈底層塗膜用塗料而製作。所述塗料亦可包含溶劑、交聯劑等。所述溶劑的例中包含：甲苯、二甲苯等烴；乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯；溶纖劑等醚；及甲基異丁基酮、甲基乙基酮、異佛爾酮、環己酮等酮。此外，所述交聯劑的例中包含使所述樹脂交聯的三聚氰胺樹脂、異氰酸酯樹脂等。底層塗膜用塗料是藉由使所述材料均勻混合、分散而製備。
底層塗膜用塗料例如利用輥式塗佈、流幕塗佈、噴塗、 浸漬塗佈等公知的方法，以獲得1μm~10μm(較佳為3μm~7μm)的乾燥膜厚的塗佈量塗佈於金屬板上。所述塗料的塗膜例如藉由在以金屬板的到達溫度計為180℃~240℃的溫度下對金屬板進行加熱而燒附於金屬板上進行製作。
圖6A是示意性地表示剛塗佈表層塗膜用塗料後的塗裝金屬板的截面的圖，圖6B是示意性地表示燒附所述塗料後的塗裝金屬板的截面的圖。如圖6A及圖6B所示，在將表層塗膜用塗料塗佈於基底鋼板11(例如鍍敷鋼板、或鍍敷鋼板及底層塗膜)的狀態下，光澤調整劑15實質上不會對所述塗料的塗膜12的表面狀態產生影響。因此，在燒附所述塗料之前，通常不會顯現所期望的光澤。另一方面，在燒附所述塗料之後，塗料中的揮發成分會揮發，因此，表層塗膜22的膜厚T較塗膜12的厚度t變薄。因此，因光澤調整劑15而產生的凸部形成於表層塗膜22的表面，從而表層塗膜22顯現所期望的光澤(本發明中為琺瑯般的光澤(enamel-like gloss))。
本實施方式的塗裝金屬板為無鉻酸鹽的塗裝金屬板。所謂「無鉻酸鹽」是指所述塗裝金屬板實質上不含有6價鉻。所述塗裝金屬板為「無鉻酸鹽」可藉由如下方式進行確認：例如，在所述金屬板、化成處理皮膜、底層塗膜及表層塗膜的任一者中，當自單獨製作有表層塗膜或底層塗膜的金屬板切出4片50mm×50mm的試片，並浸漬於沸騰的純水100mL中10分鐘之後，利用依據JIS H8625附錄的2.4.1的「二苯基二胺脲比色法」的濃度的 分析方法，對溶出至所述純水中的6價鉻進行定量時，均為檢測極限以下。所述塗裝金屬板在實際使用中不會向環境中溶出6價鉻，且在平坦部顯現充分的耐腐蝕性。另外，所謂「平坦部」是指所述金屬板的被所述表層塗膜覆蓋且未因彎曲加工、捲壓加工、撐壓加工(bulging)、壓紋加工、輥成型等而變形的部分。
所述塗裝金屬板的用途適宜外裝用。所謂「外裝用」是指使用於屋頂、牆壁、附置物、招牌及屋外設置設備等露出於外部空氣中的部分、且為可能被日光或其反射光照射的部分。外裝用塗裝金屬板的例中包含外裝建材用塗裝金屬板等。
所述塗裝金屬板適宜為具有琺瑯光澤的塗裝金屬板。所謂琺瑯光澤是指60°下的光澤度為20~85。若所述光澤度過低，有消光感成為優勢，而無法獲得琺瑯般的光澤的情況，若所述光澤度過高，無法控制光澤度，而無法獲得塗裝外觀的再現性。所述光澤度是利用光澤調整劑的平均粒徑、在表層塗膜中的含量等而調整。
就獲得如所述琺瑯光澤的所期望的設計性的觀點而言，所述塗裝金屬板較佳為不含有粒徑較所述光澤調整劑更大的粒子。
所述塗裝金屬板中，所述光澤調整劑(細孔粒子)完全被包含於表層塗膜中。而且，細孔粒子的實質上的最大粒子相對於表層塗膜的膜厚為充分小。藉此，能夠以如下方式設計所述表層塗膜：即便隨外裝的用途中的實際使用而表層塗膜的樹脂自表 層塗膜的表面逐漸耗減，只要在所期望的使用年數以內，所述細孔粒子亦不會露出。因此，可防止在所期望的使用年數以內所述細孔粒子破裂、崩裂及自所述表層塗膜脫落，從而在所期望的使用年數的期間，雨水等腐蝕因子無法到達金屬板。因此，所述塗裝金屬板雖為無鉻酸鹽，但顯現與含有鉻酸鹽系的防鏽成分的塗裝金屬板為同等或其以上的平坦部耐腐蝕性。
由以上的說明可知，根據本實施方式，可提供一種塗裝金屬板，包含金屬板與配置於所述金屬板上的表層塗膜，所述表層塗膜含有具有細孔的粒子(細孔粒子)作為光澤調整劑，所述表層塗膜中的所述光澤調整劑的含量為0.01體積%~15體積%，當將所述光澤調整劑的個數平均粒徑設為R(μm)，將所述表層塗膜的膜厚設為T(μm)，將所述光澤調整劑的個數粒度分佈的標準偏差設為σ時，滿足下述式，因此，雖無鉻酸鹽但具有優異的平坦部耐腐蝕性。
(R+2σ)/T≦0.7
R≧2.0
9≦T≦19
另外，就提高塗裝金屬板中的表層塗膜的密接性及耐腐蝕性的觀點而言，更有效的是所述塗裝金屬板在所述金屬板與所述表層塗膜之間進而包含底層塗膜。
另外，就減輕實際使用時因鉻的溶出而對環境造成的負荷的觀點而言，更有效的是所述塗裝金屬板為外裝用塗裝金屬板。
另外，包含所述塗裝金屬板的外裝建材雖無鉻酸鹽，但可在10年以上的實際使用中發揮優異的平坦部耐腐蝕性。
所述塗裝金屬板是利用彎曲加工、捲壓加工、撐壓加工、壓紋加工、輥成型等公知的加工而成形為外裝建材。如此，所述外裝建材包含所述塗裝金屬板。所述外裝建材亦可在獲得所述效果的範圍內，進而包含其他構成。例如，所述外裝建材亦可進而具有在所述外裝建材的實際使用中供於恰當的設置的構成。此種構成的例中包含用於將外裝建材固定於建築物的構件、用於將外裝建材彼此連結的構件、及表示外裝建材的安裝時的朝向的標記(mark)、用於提高隔熱性的發泡片(sheet)或發泡層等。該些構成亦可包含於所述外裝用塗裝金屬板中。
以下，參照實施例對本發明進行詳細說明，本發明並不受該些實施例的限定。
[實施例] [塗裝原板1~塗裝原板3的製作]
對兩面附著量為150g/m2的鍍熔融55%Al-Zn合金的鋼板進行鹼性脫脂，在所述鍍敷鋼板的鍍敷層的表面，塗佈20℃的鉻酸鹽處理液即日本塗料股份有限公司(Nippon Paint Co.,Ltd.)製「薩福考特(Surfcoat)NRC300NS」(「薩福考特(Surfcoat)」為該公司的註冊商標)作為塗裝前處理，不進行水洗而使所述鍍敷鋼板 在100℃下乾燥，獲得以鉻換算計為20mg/m2的附著量的鉻酸鹽處理鋼板。此外，代替所述鉻酸鹽處理液而塗佈下述無鉻酸鹽的處理液，不進行水洗而使所述鍍敷鋼板在100℃下乾燥，獲得以Ti換算為10mg/m2的附著量的無鉻酸鹽的化成處理鋼板。
(無鉻酸鹽的處理液)
在所述無鉻酸鹽的化成處理鋼板的表面，塗佈環氧樹脂系的下述底層塗料1，以所述鍍敷鋼板的到達溫度成為200℃的方式對所述化成處理鋼板進行加熱，獲得具有乾燥膜厚為5μm的無鉻酸鹽的底層塗膜1的無鉻酸鹽的塗裝原板1。此外，代替底層塗料1而使用下述底層塗料2，除此以外，以與塗裝原板1同樣的方式獲得具有乾燥膜厚為5μm的無鉻酸鹽的底層塗膜2的無鉻酸鹽的塗裝原板2。進而，代替所述無鉻酸鹽的化成處理鋼板而使用所述鉻酸鹽處理鋼板，代替底層塗料1而使用下述底層塗料3，除此以外，以與塗裝原板1同樣的方式獲得具有乾燥膜厚為5μm的含有鉻的底層塗膜3的含有鉻的塗裝原板3。
(底層塗料1)
(底層塗料2)
(底層塗料3)
所述底層塗料1~底層塗料3中，所述透明塗料為日本精細塗料股份有限公司(Nippon Fine Coatings Co.Ltd.)製「NSC680」。而且，所述底層塗料1中，所述磷酸鹽混合物為磷酸氫鎂、磷酸鎂、磷酸鋅、及三聚磷酸鋁的混合物。進而，所述體積%為相對於底層塗料中的固體成分的比例。
[表層塗料的製備]
製備下述組成的表層塗料1~表層塗料3。表層塗料1中，下述透明塗料為日本精細塗料股份有限公司製的「CA透明塗料」，表層塗料2中，下述透明塗料為該公司製的「QK透明塗料」，表層塗料3中，下述透明塗料為該公司製的「NSC3300透明塗料」。 碳黑為著色顏料。下述體積%為相對於表層塗料中的固體成分的比例。
(表層塗料)
碳黑 7體積%
光澤調整劑(種類及調配量記載於表1~表5中)
透明塗料 餘量
[塗裝金屬板1~塗裝金屬板10的製作]
將以0.01體積%調配有二氧化矽粒子A(二氧化矽A)作為光澤調整劑的表層塗料1塗佈於塗裝原板1的底層塗膜1的表面，以塗裝原板1中的所述鍍敷鋼板的到達溫度成為220℃的方式對塗裝原板1進行加熱，而製作乾燥膜厚T為11μm的表層塗膜。如此，製作塗裝金屬板1。
二氧化矽粒子A為東曹二氧化矽股份有限公司(Tosoh Silica Corporation)製「尼普蓋爾(Nipgel)AZ-400」(「尼普蓋爾(Nipgel)」為該公司的註冊商標)的利用強制渦旋離心式精密空氣分級機將粒徑為0.4T以上的粒子消除後的粉體。「尼普蓋爾(Nipgel)AZ-400」是利用濕式凝膠法(wet-gel method)而製作，相當於所述細孔粒子。利用貝克曼庫爾特公司製「馬特西澤(Multisizer)4」並使用直徑為50μm的小孔管(aperture tube)進行求取，結果膜厚T為11μm時的二氧化矽粒子A的平均粒徑R為2.5μm，標準偏差σ為1.0μm。
將二氧化矽粒子A的調配量如表1所記載般進行變更， 除此以外，以與塗裝金屬板1同樣的方式分別製作塗裝金屬板2~塗裝金屬板4。此外，將乾燥膜厚T如表1所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板2同樣的方式分別製作塗裝金屬板5~塗裝金屬板7。膜厚T為9μm時的二氧化矽粒子A的平均粒徑R為2.0μm，標準偏差σ為0.8μm。膜厚T為15μm時的二氧化矽粒子A的平均粒徑R為2.8μm，標準偏差σ為1.6μm。膜厚T為19μm時的二氧化矽粒子A的平均粒徑R為3.0μm，標準偏差σ為2.3μm。此外，將塗裝原板的種類如表1所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板2同樣的方式製作塗裝金屬板8。另外，將表層塗料的種類如表1所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板2同樣的方式分別製作塗裝金屬板9、塗裝金屬板10。
另外，將塗裝金屬板2切斷使其截面露出，並封入環氧樹脂的塊內，進而對所述截面進行研磨，利用掃描式電子顯微鏡對所述截面進行拍攝，並對所獲得的多個部位的圖像進行處理、分析，藉此求出二氧化矽粒子A的粒度分佈，結果確認到R及σ與所述數值實質上相同。
[塗裝金屬板11~塗裝金屬板20的製作]
使用以0.01體積%調配有二氧化矽粒子B(二氧化矽B)作為光澤調整劑的表層塗料1，除此以外，以與塗裝金屬板1同樣的方式製作塗裝金屬板11。
二氧化矽粒子B為富士西利西亞化學股份有限公司 (Fuji Silysia Chemical Ltd.)製「塞利西亞(Sylysia)300P」的利用強制渦旋離心式精密空氣分級機將粒徑為0.3T以上的粒子消除後的粉體。「塞利西亞(Sylysia)300P」是利用濕式凝膠法而製作，相當於所述細孔粒子。二氧化矽粒子B的平均粒徑R為2.0μm，標準偏差σ為0.5μm。
將二氧化矽粒子B的調配量如表2所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板11同樣的方式分別製作塗裝金屬板12~塗裝金屬板14。此外，將乾燥膜厚T如表2所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板12同樣的方式分別製作塗裝金屬板15~塗裝金屬板17。膜厚T為9μm時的二氧化矽粒子B的平均粒徑R為2.0μm，標準偏差σ為0.4μm。膜厚T為15μm時的二氧化矽粒子B的平均粒徑R為2.2μm，標準偏差σ為0.9μm。膜厚T為19μm時的二氧化矽粒子B的平均粒徑R為2.2μm，標準偏差σ為0.9μm。此外，將塗裝原板的種類如表2所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板12同樣的方式製作塗裝金屬板18。另外，將表層塗料的種類如表2所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板12同樣的方式分別製作塗裝金屬板19、塗裝金屬板20。
[塗裝金屬板21、塗裝金屬板22的製作]
使用除調配二氧化矽粒子B以外亦分別以0.5體積%調配有聚丙烯腈(Polyacrylonitrile，PAN)粒子A(PAN-A)作為光澤調整劑的表層塗料1，除此以外，以與塗裝金屬板12同樣的方式製作 塗裝金屬板21。
PAN粒子A為東洋紡股份有限公司(Toyobo Co.,Ltd.)製「塔夫奇庫(Taftic)ASF-7」(「塔夫奇庫(Taftic)」為該公司的註冊商標)的利用強制渦旋離心式精密空氣分級機將粒徑為0.55T以上的粒子消除後的粉體。「塔夫奇庫(Taftic)ASF-7」是藉由將利用噴霧乾燥法(spray drying method)所製作的粒子粉碎而製作，相當於所述細孔粒子。膜厚T為11μm時的PAN粒子A的平均粒徑R為5.0μm，標準偏差σ為0.6μm。
另外，代替PAN粒子A而使用碳酸鈣-磷酸鈣複合體(CaCPC)，除此以外，以與塗裝金屬板21同樣的方式製作塗裝金屬板22。
CaCPC粒子為丸尾鈣股份有限公司(Maruo Calcium Co.,Ltd.)製「普洛萘庫(Poronex)」(「普洛萘庫(Poronex)」為該公司的註冊商標)的利用強制渦旋離心式精密空氣分級機將粒徑為0.55T以上的粒子消除後的粉體。「普洛萘庫(Poronex)」具有花瓣狀多孔質結構，相當於所述細孔粒子。膜厚T為11μm時的CaCPC粒子的平均粒徑R為5.0μm，標準偏差σ為0.5μm。
[塗裝金屬板23~塗裝金屬板31的製作]
使用以0.01體積%調配有PAN粒子A作為光澤調整劑的表層塗料1，除此以外，以與塗裝金屬板1同樣的方式製作塗裝金屬板23。
將PAN粒子A的調配量如表3所記載般進行變更，除 此以外，以與塗裝金屬板23同樣的方式分別製作塗裝金屬板24~塗裝金屬板26。此外，將乾燥膜厚T如表3所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板24同樣的方式分別製作塗裝金屬板27、塗裝金屬板28。膜厚T為15μm時的PAN粒子A的平均粒徑R為6.2μm，標準偏差σ為1.0μm。膜厚T為19μm時的PAN粒子A的平均粒徑R為6.7μm，標準偏差σ為1.9μm。此外，將塗裝原板的種類如表3所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板24同樣的方式製作塗裝金屬板29。另外，將表層塗料的種類如表3所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板24同樣的方式分別製作塗裝金屬板30、塗裝金屬板31。
[塗裝金屬板32~塗裝金屬板40的製作]
使用以0.01體積%調配有CaCPC粒子作為光澤調整劑的表層塗料1，除此以外，以與塗裝金屬板1同樣的方式製作塗裝金屬板32。
將CaCPC粒子的調配量如表3所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板32同樣的方式分別製作塗裝金屬板33~塗裝金屬板35。此外，將乾燥膜厚T如表3所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板33同樣的方式分別製作塗裝金屬板36、塗裝金屬板37。膜厚T為15μm時的CaCPC粒子的平均粒徑R為5.4μm，標準偏差σ為1.4μm。膜厚T為19μm時的CaCPC粒子的平均粒徑R為5.5μm，標準偏差σ為1.5μm。此外，將塗裝原板的種類如表3所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金 屬板33同樣的方式製作塗裝金屬板38。另外，將表層塗料的種類如表3所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板33同樣的方式分別製作塗裝金屬板39、塗裝金屬板40。
[塗裝金屬板41~塗裝金屬板57的製作]
使用未調配光澤調整劑的表層塗料1，除此以外，以與塗裝金屬板2同樣的方式製作塗裝金屬板41。
使用調配有1體積%的二氧化矽粒子C(二氧化矽C)作為光澤調整劑的表層塗料1，除此以外，以與塗裝金屬板41同樣的方式製作塗裝金屬板42。
二氧化矽粒子C為日產化學工業股份有限公司(Nissan Chemical Industries,Ltd.)製「萊特斯達(Lightstar)LA-OS26BK」，相當於所述細孔粒子。膜厚T為11μm時，二氧化矽粒子H的平均粒徑R為0.7μm，標準偏差σ為0.2μm。
代替二氧化矽粒子C而使用二氧化矽粒子D(二氧化矽D)，除此以外，以與塗裝金屬板42同樣的方式製作塗裝金屬板43。
二氧化矽粒子D為東曹二氧化矽股份有限公司製「尼普蓋爾(Nipgel)AZ-410」，相當於所述細孔粒子。「尼普蓋爾(Nipgel)AZ-410」是利用濕式凝膠法而製作。膜厚T為11μm時的二氧化矽粒子D的平均粒徑R為4.2μm，標準偏差σ為3.8μm。
將二氧化矽粒子D的調配量如表4所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板42同樣的方式分別製作塗裝金屬板44 ~塗裝金屬板46。此外，將乾燥膜厚T如表4所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板43同樣的方式分別製作塗裝金屬板47、塗裝金屬板48。膜厚T為7μm及25μm時的二氧化矽粒子D的平均粒徑R均為4.2μm，標準偏差σ均為3.8μm。此外，將塗裝原板的種類如表4所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板43同樣的方式分別製作塗裝金屬板49、塗裝金屬板50。另外，將表層塗料的種類如表4所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板43同樣的方式分別製作塗裝金屬板51、塗裝金屬板52。
[塗裝金屬板53~塗裝金屬板57的製作]
代替二氧化矽粒子D而使用二氧化矽粒子E(二氧化矽E)，除此以外，以與塗裝金屬板43同樣的方式製作塗裝金屬板53。
二氧化矽粒子E為東曹二氧化矽股份有限公司製「尼普蓋爾(Nipgel)BY-001」，相當於所述細孔粒子。「尼普蓋爾(Nipgel)BY-001」是利用濕式凝膠法而製作。膜厚T為11μm時的二氧化矽粒子E的平均粒徑R為13.0μm，標準偏差σ為10.7μm。
代替二氧化矽粒子E而使用二氧化矽粒子F(二氧化矽F)，除此以外，以與塗裝金屬板53同樣的方式製作塗裝金屬板54。
二氧化矽粒子F為藉由濕式凝膠法與後續的利用有機物的處理而製作的東曹二氧化矽股份有限公司製「尼普蓋爾(Nipgel)AZ-460」，相當於所述細孔粒子。膜厚T為11μm時的二氧化矽粒子F的平均粒徑R為4.4μm，標準偏差σ為3.7μm。
另外，代替二氧化矽粒子F而使用二氧化矽粒子G(二氧化矽G)，除此以外，以與塗裝金屬板54同樣的方式製作塗裝金屬板55。
二氧化矽粒子G為利用乾式燃燒法而製作的日本艾羅西爾股份有限公司(Nippon Aerosil Co.Ltd.)製「阿瑟邁特(ACEMATT)TS100」，相當於所述細孔粒子。膜厚T為11μm時的二氧化矽粒子G的平均粒徑R為9.5μm，標準偏差σ為1.8μm。
另外，代替二氧化矽粒子G而使用二氧化矽粒子H(二氧化矽H)，除此以外，以與塗裝金屬板55同樣的方式製作塗裝金屬板56。
二氧化矽粒子H為藉由乾式燃燒法與後續的利用有機物的處理而製作的日本艾羅西爾股份有限公司製「阿瑟邁特(ACEMATT)3300」，相當於所述細孔粒子。膜厚T為11μm時的二氧化矽粒子H的平均粒徑R為9.5μm，標準偏差σ為2.7μm。
另外，使用以1體積%調配有二氧化矽粒子B作為光澤調整劑的表層塗料1，將乾燥膜厚T如表4所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板12同樣的方式製作塗裝金屬板57。膜厚T為5μm時的二氧化矽粒子B的平均粒徑R為1.3μm，標準偏差σ為0.2。
[塗裝金屬板58~塗裝金屬板65的製作]
使用以1.0體積%調配有聚丙烯腈(PAN)粒子B(PAN-B)作為光澤調整劑的表層塗料1，除此以外，以與塗裝金屬板24同 樣的方式製作塗裝金屬板58。
PAN粒子B為東洋紡股份有限公司製「塔夫奇庫(Taftic)ASF-7」，相當於所述細孔粒子。膜厚T為11μm時的PAN粒子B的平均粒徑R為7.0μm，標準偏差σ為2.4μm。
將PAN粒子B的調配量如表5所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板58同樣的方式分別製作塗裝金屬板59~塗裝金屬板61。此外，將塗裝原板的種類如表5所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板58同樣的方式分別製作塗裝金屬板62、塗裝金屬板63。另外，將表層塗料的種類如表5所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板58同樣的方式分別製作塗裝金屬板64、塗裝金屬板65。
[塗裝金屬板66的製作]
使用以1.0體積%調配有聚丙烯腈(PAN)粒子C(PAN-C)作為光澤調整劑的表層塗料1，除此以外，以與塗裝金屬板24同樣的方式製作塗裝金屬板66。
PAN粒子C為東洋紡股份有限公司製「塔夫奇庫(Taftic)A-10」。「塔夫奇庫(Taftic)A-10」為在兩面的中央部具有凹部或貫通孔的大致圓盤形狀的粒子，相當於所述細孔粒子。膜厚T為11μm時的PAN粒子C的平均粒徑R為10.0μm，標準偏差σ為7.0μm。
[塗裝金屬板67~塗裝金屬板70的製作]
製備二氧化矽I。首先，向帶攪拌機的反應槽中量取市售的3 號矽酸鈉(SiO2：21.9質量%，Na2O：7.1質量%，SiO2/Na2O=3.19)100g(以全液量中的SiO2濃度計為7質量%)，並添加水100g之後，調節為50℃，一面緩慢攪拌一面添加丙烯醯胺聚合物水溶液(10質量%水溶液，重量平均分子量：50萬)65g而充分進行分散。所述水溶液的添加量為如下量：聚丙烯醯胺無水物相對於SiO2而成為30質量%。
繼而，向所述混合液中添加預先調節為50℃的5質量%硫酸，將所述混合液的pH值調整為10之後，停止攪拌，並在該狀態下靜置100小時。之後，進行攪拌、分散，過濾出沈澱物與母液，將所獲得的濾泥(cake)在水中再分散，在充分地分散後，添加5質量%硫酸直至pH值成為2.0為止，在分散液的pH值大致穩定在2.0後，在該狀態下攪拌24小時，對所述分散液進行過濾、水洗，進而將濾泥重新製漿，製成15質量%的球狀二氧化矽粒子漿料(slurry)。
然後，將所述漿料過濾後，利用110℃的恆溫乾燥機將所獲得的濾泥乾燥一夜後，利用樣品磨(sample mill)進行粉碎，獲得二氧化矽粒子I(二氧化矽I)。二氧化矽粒子I相當於所述細孔粒子。使用貝克曼庫爾特公司製「馬特西澤(Multisizer)4」並使用直徑為50μm的小孔管，測定二氧化矽粒子I的粒度分佈，結果膜厚T為11μm時的二氧化矽粒子I的平均粒徑R為2.7μm，標準偏差σ為1.2μm。此外，二氧化矽粒子I的個數粒度分佈中的最大值(粒度分佈曲線與基線(baseline)的交點)為5.7μm， 如此小於11μm(0.5T)。
使用以0.01體積%調配有二氧化矽粒子I作為光澤調整劑的表層塗料1，除此以外，以與塗裝金屬板1同樣的方式製作塗裝金屬板67。此外，將二氧化矽粒子I的調配量如表6所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板67同樣的方式分別製作塗裝金屬板68~塗裝金屬板70。
[塗裝金屬板71~塗裝金屬板74的製作]
使用以0.01體積%調配有二氧化矽粒子J(二氧化矽J)作為光澤調整劑的表層塗料1，除此以外，以與塗裝金屬板1同樣的方式製作塗裝金屬板71。
二氧化矽粒子J為東曹二氧化矽股份有限公司製「尼普蓋爾(Nipgel)BY-601」(「尼普蓋爾(Nipgel)」為該公司的註冊商標)的利用強制渦旋離心式精密空氣分級機將粒徑為0.7T以上的粒子消除後的粉體。「尼普蓋爾(Nipgel)BY-601」是利用濕式凝膠法而製作，相當於所述細孔粒子。利用貝克曼庫爾特公司製「馬特西澤(Multisizer)4」並使用直徑為50μm的小孔管進行求取，結果膜厚T為11μm時的二氧化矽粒子J的平均粒徑R為4.3μm，標準偏差σ為1.7μm。
將二氧化矽粒子J的調配量如表1所記載般進行變更，除此以外，以與塗裝金屬板71同樣的方式分別製作塗裝金屬板72~塗裝金屬板74。
[評價]
對塗裝金屬板1~塗裝金屬板74分別進行下述測定及試驗。
(1)60度光澤度
利用日本電色工業股份有限公司(Nippon Denshoku Industries Co.,Ltd.)製光澤計VG-2000，對塗裝金屬板1~塗裝金屬板74各自的以JIS K5600-4-7(ISO 2813：1994)規定的60°下的鏡面光澤度(G60)進行測定。
(2)塗裝外觀
利用以下的基準，對塗裝金屬板1~塗裝金屬板74各自的乾燥後的塗膜的外觀進行評價。
(評價基準)
○：未確認到光澤異常及塗膜缺陷，且確認到平坦的琺瑯外觀
×：確認到以下所示的D1~D5的任一種異常
D1：無法控制光澤
D2：光澤過高
D3：光澤過低
D4：塗膜的凹凸感強，未獲得平坦的琺瑯外觀
D5：觀察到塗膜燒附時因揮發成分而導致的塗膜鼓出(在厚膜的情況下產生)
(3)加工部密接性
對塗裝金屬板1~塗裝金屬板74分別實施0T彎曲(密接彎曲)加工，並進行所述0T彎曲部的透明膠帶(cellophane tape)剝離試驗，利用以下的基準進行評價。
(評價基準)
○：未確認到塗膜的剝離
×：確認到塗膜的剝離
(4)平坦部耐腐蝕性
針對塗裝金屬板1~塗裝金屬板74的每一個，首先進行JIS K5600-7-7(ISO 11341：2004)所規定的氙燈(xenon lamp)法促進耐候性試驗1,000小時，然後，進行JIS H8502所規定的「中性鹽水噴霧循環試驗」(所謂的JASO法)720小時。將所述兩個試驗的實施設為1循環，針對塗裝金屬板1~塗裝金屬板74的每一個，將1循環(相當於實際使用的耐久年數5年左右)試驗品與2循環(相當於實際使用的耐久年數10年左右)試驗品分別進行水洗，以目視及利用10倍放大鏡(magnifying glass)的放大觀察，對塗裝金屬板的平坦部有無塗膜的鼓出進行觀察，利用以下的基準進行評價。
(評價基準)
◎：未確認到鼓出
○：以放大觀察僅確認到微小的鼓出，以目視未確認到所述鼓出
×：以目視確認到鼓出
將塗裝金屬板1~74的材料、物性值及評價結果示於表1~表6。
由表1~表6可知，塗裝金屬板1~塗裝金屬板40及塗裝金屬板67~塗裝金屬板74的(R+2σ)/T為0.7以下，因此具有琺瑯般的光澤的設計性，具有充分的加工部密接性，且雖無鉻酸鹽但具有相當於10年的實際使用的平坦部耐腐蝕性。尤其是關於所述塗裝金屬板的平坦部耐腐蝕性，由與塗裝金屬板49及塗裝金屬板62的對比可知，與對金屬板實施含鉻酸鹽化成處理且含有鉻作為防鏽顏料的塗裝金屬板的平坦部耐腐蝕性為同等或其以上。
另外，由表1~表3可知，只要光澤調整劑(細孔粒子)的個數平均粒徑R至少為2μm以上，便可在滿足所述式的範圍內有效調整光澤。
另外，由塗裝金屬板2與塗裝金屬板5~塗裝金屬板7、及塗裝金屬板12與塗裝金屬板15~塗裝金屬板17可知，在表層塗膜的膜厚T為9μm~19μm的範圍內可獲得所期望的光澤度，且加工部密接性及平坦部耐腐蝕性均充分。
另外，由塗裝金屬板1~塗裝金屬板4、塗裝金屬板11~塗裝金屬板14、塗裝金屬板23~塗裝金屬板26及塗裝金屬板32~塗裝金屬板35可知，只要所述光澤調整劑在表層塗膜中的調配量為0.01體積%~15體積%，便可將塗裝金屬板的以JIS K5600規定的60°下的鏡面光澤度大致調整為20~85。
另外，由塗裝金屬板71~塗裝金屬板74可知，只要光澤調整劑(二氧化矽粒子J)的(R+2σ)/T為0.7以下，加工部密 接性、平坦部耐腐蝕性及設計性便均充分顯現，由塗裝金屬板67~塗裝金屬板70可知，即便不進行分級或粗大粒子的消除等粒度分佈的調整，只要光澤調整劑(二氧化矽粒子I)滿足「(R+2σ)/T為0.7以下」的條件，加工部密接性、平坦部耐腐蝕性及設計性亦均充分顯現。
相對於此，如表4及表5所示，(R+2σ)/T超過0.7的塗裝金屬板均未獲得相當於10年的實際使用的平坦部耐腐蝕性。尤其是由塗裝金屬板46及塗裝金屬板61可知，若所述光澤調整劑在表層塗膜中的調配量過多，加工部密接性會變得不充分，且無法獲得琺瑯般的光澤，設計性亦不充分。另外，由塗裝金屬板47、塗裝金屬板48、塗裝金屬板53、塗裝金屬板55、塗裝金屬板56及塗裝金屬板66可知，若(R+2σ)/T變大，或由塗裝金屬板57可知，若表層塗膜的膜厚T變小(小於9μm)，塗膜的凹凸會變大，無法獲得琺瑯般的外觀，或連相當於5年的實際使用的平坦部耐腐蝕性都無法獲得。
[產業上之可利用性]
本發明的塗裝金屬板可防止因光澤調整劑自表層塗膜露出、崩裂及脫落而導致的平坦部的耐腐蝕性的下降。藉此，獲得如下塗裝金屬板：即便在外裝的用途中長期使用，亦長期呈現所期望的外觀與耐腐蝕性。因此，藉由本發明可期待外裝用塗裝金屬板的更長壽命化及利用的進一步促進。

Claims (14)

  1. 一種塗裝金屬板，其為無鉻酸鹽的塗裝金屬板，且包含金屬板與配置於所述金屬板上的表層塗膜，所述金屬板選自冷軋鋼板、鍍鋅的鋼板、鍍Zn-Al合金的鋼板、鍍Zn-Al-Mg合金的鋼板、鍍鋁的鋼板、不鏽鋼板與銅板組成的群組中的至少一者，所述表層塗膜含有具有細孔的粒子作為光澤調整劑，所述表層塗膜中的所述光澤調整劑的含量為0.01體積%~15體積%，當將所述光澤調整劑的個數平均粒徑設為R(μm)，將所述表層塗膜的膜厚設為T(μm)，將所述光澤調整劑的個數粒度分佈的標準偏差設為σ時，滿足下述式：(R+2σ)/T≦0.7 R≧2.0 9≦T≦19 σ<0.3T。
  2. 一種塗裝金屬板，其為無鉻酸鹽的塗裝金屬板，且包含金屬板與配置於所述金屬板上的表層塗膜，所述金屬板選自冷軋鋼板、鍍鋅的鋼板、鍍Zn-Al合金的鋼板、鍍Zn-Al-Mg合金的鋼板、鍍鋁的鋼板、不鏽鋼板與銅板組成的群組中的至少一者， 所述表層塗膜含有具有細孔的粒子作為光澤調整劑，所述表層塗膜中的所述光澤調整劑的含量為0.01體積%~15體積%，當將所述光澤調整劑的個數平均粒徑設為R(μm)，將所述表層塗膜的膜厚設為T(μm)時，所述光澤調整劑的個數粒度分佈的粒徑的最大值為0.7T以下，滿足下述式：R≧2.0 9≦T≦19。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的塗裝金屬板，所述光澤調整劑的個數粒度分佈的粒徑的最大值為0.6T以下。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的塗裝金屬板，其中在所述金屬板與所述表層塗膜之間進而包含底層塗膜。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的塗裝金屬板，其中所述光澤調整劑為二氧化矽。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的塗裝金屬板，其中所述表層塗膜的L值為70以下，且所述表層塗膜的膜厚T為13μm以下。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的塗裝金屬板，其中所述表層塗膜的L值為超過80，且所述表層塗膜的膜厚T為15μm以上。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的塗裝金屬板，其中 所述表層塗膜的L值與所述塗膜形成前的鋼板的表面的顏色的L值的差的絕對值△L為10以下，且所述表層塗膜的膜厚T為11μm以下。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的塗裝金屬板，其中所述表層塗膜的L值與所述塗膜形成前的鋼板的表面的顏色的L值的差的絕對值△L為20以下，且所述表層塗膜的膜厚T為13μm以下。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的塗裝金屬板，其中所述表層塗膜的L值與所述塗膜形成前的鋼板的表面的顏色的L值的差的絕對值△L為50以下，且所述表層塗膜的膜厚T為15μm以下。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的塗裝金屬板，其中在60°下的光澤度為20~85。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的塗裝金屬板，其為外裝用塗裝金屬板。
  13. 一種外裝建材，其包含如申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述的塗裝金屬板。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的外裝建材，其中更包含選自用於將所述外裝建材固定於建築物的構件、用於將所述外裝建材彼此連結的構件、表示所述外裝建材的安裝時的朝向的標記、與用於提高隔熱性的發泡片或發泡層組成的群組中的一個以上。
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