(57)【要約】【課題】建築や車両の外装に使用されるステンレス鋼板に、その美麗な外観を保持しながら、通行人や自動車運転手のみならず、施工時に至近距離で作業する作業員への眩しさも低減できる防眩性を付与する。【解決手段】中心線平均表面粗さＲａが０．５  μｍ以上、５μｍ以下のダル仕上げステンレス鋼板の少なくとも片面に、平均粒径０．１  μｍ以上の分散有機物粒子を樹脂に対して０．１  質量％以上、２０質量％以下の量で含有する透明樹脂層を、平均付着量が０．５  ｇ／ｍ２以上、１０  ｇ／ｍ２  以下となるように形成する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダル仕上げステンレス鋼板の少なくとも片面に、分散有機物粒子を含有する透明樹脂層を有することを特徴とする、防眩性に優れた透明塗装ステンレス鋼板。
【請求項２】
前記ダル仕上げステンレス鋼板の中心線平均表面粗さＲａが、０．５  μｍ以上、５μｍ以下である、請求項１記載の防肱性に優れた透明塗装ステンレス鋼板。
【請求項３】
前記有機物粒子の平均粒径が０．１  μｍ以上であり、この有機物粒子の含有量が樹脂層中の樹脂に対して０．１  質量％以上、２０質量％以下である、請求項１または２記載の防眩性に優れた透明塗装ステンレス鋼板。
【請求項４】
前記透明樹脂層の平均付着量が０．５  ｇ／ｍ２以上、１０  ｇ／ｍ２  以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の防眩性に優れた透明塗装ステンレス鋼板。
【請求項５】
ダル仕上げステンレス鋼板の少なくとも片面に透明樹脂層を形成して防眩性を付与した透明塗装ステンレス鋼板の防眩性を改善する方法であって、前記透明樹脂層に分散有機物粒子を含有させることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に屋根、建築外装材、鉄道車両用の外装材、バス、トラックの外装材などとして有用な、防眩性に優れた透明塗装ステンレス鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業界におけるメンテナンスフリー化の要望から、外壁材、屋根材などの建材や車両材として、優れた耐食性と美麗さを有するステンレス鋼板が使用されている。ステンレス鋼板を屋外用途に使用する場合、その特有の金属色調と光沢により、表面に太陽光による強い反射光を生じて、通行人や自動車などの運転手を眩惑し、交通の安全性を損なう。特に、近年では空港、イベントホール、競技場などの大型建造物の屋根など、広大な部位へのステンレス鋼板の適用が増加しており、周囲の環境への配慮から防眩性が重視されるようになっており、要求される防眩性のレベルも高くなっている。
【０００３】
このようなステンレス鋼板の防眩性の要求に対して、ダルロールを用いた圧延や酸洗などによりステンレス鋼板表面に凹凸を設けたダル仕上げとすることにより、光を乱反射させて防眩性を付与することが提案されている。例えば、特開平５−１６３５５７号公報には、鋼板の表面粗さ（Ｒａ）が  ０．５〜１０．０μｍ、ダル加工面の倒れこみが１０個／ｍｍ２以下である、防眩性と耐食性を兼ね備えた外装用ステンレス鋼板が開示されている。
【０００４】
一方、屋根・外装用ステンレス鋼板に有機樹脂塗装を施して防眩性を付与する試みも行われている。特開平５−７８３４号公報には表面平均粗さＲａが２．５  μｍ以上のダル仕上げ面に透明塗膜を有する意匠性と耐キズつき性に優れた塗装ステンレス鋼板が、特開平１０−１５１４０９号公報には、平均表面粗さＲａが１μｍ以上、２．５  μｍ未満のステンレス鋼板の表面にシリコーン、ポリウレタンまたはアクリル系樹脂塗膜を形成した防眩性、耐汚れ性および耐傷付き性に優れた透明塗装ステンレス鋼板がそれぞれ提案されている。
【０００５】
また、特開２００２−８６０５６  号公報には、亜鉛系めっき鋼板の成形途中または成形後に防眩用無機質粒子を分散させた合成樹脂塗料を塗布して防眩性を付与する防眩性塗装剤の製造方法が提案されている。
【０００６】
特開２００１−２６０７２  号公報には、ロール成形加工でのかじり防止を目的として、特定のウレタン樹脂皮膜を形成した有機樹脂被覆ステンレス鋼板が提案されている。ただし、この有機樹脂被覆ステンレス鋼板は、基材のステンレス鋼板がダル仕上げではないため、防眩性は付与されない。
【０００７】
ダル仕上げしたステンレス鋼板は、裸のままでは成形時にキズがつきやすく、さらにキズが目立ちやすいため、甚だしく意匠性が低下する。そのため、ダル仕上げステンレス鋼板の成形は、通常は保護フィルムを貼付した状態で行い、成形後は保護フィルムを剥がす。しかし、保護フィルムの貼付・剥離の手間と、剥離に後フィルムの処理に多大な費用がかかるという問題がある。
【０００８】
一方、ダル加工したステンレス鋼板の表面を有機樹脂で被覆すると、成形時のキズはつきにくくなるが、ダル仕上げステンレス鋼板に有機樹脂を被覆した従来の透明塗装ステンレス鋼板では、防眩性は十分ではなかった。
【０００９】
【特許文献１】特開平５−１６３５５７号公報
【特許文献２】特開平５−７８３４号公報
【特許文献３】特開平１０−１５１４０９号公報
【特許文献４】特開２００２−８６０５６  号公報
【特許文献５】特開２００１−２６０７２  号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、屋根、建築外装材、鉄道車両用の外装材、バス、トラックの外装材などに使われる、防眩性に優れた透明塗装ステンレス鋼板を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、大型建築物の屋根や外装材の施工現場において、ダル仕上げステンレス鋼板の防眩効果を調査した。その結果、施工現場より比較的離れた場所、例えば一般の通行人に対しては優れた防眩効果が得られるが、実際に作業を行う現場作業員にとっては、太陽光線の反射光に至近距離で照射されるため、非常に眩しく、足場の不安定な施工現場において大きな安全性の低下を招くことが判明した。ただし、施工された鋼板の角度と太陽の方向によっては、距離が離れた場所でも、特定の時間帯には、正反射光によって非常に眩しく照らされることがあるということも判明した。
【００１２】
一方、上記特許文献２、３のように、ダル加工により凹凸を付与したステンレス鋼板に透明樹脂塗装を施して鋼板表面に透明樹脂層を形成すると、未塗装のダル仕上げステンレス鋼板に比べて防眩効果は向上するものの、その向上幅が小さく、至近距離における眩しさを解消するには不十分であった。
【００１３】
ところが、透明樹脂層に、潤滑剤として添加されるポリエチレンワックスや金属石鹸といった有機物粒子を添加して分散させることにより、ステンレス鋼板特有の美麗な外観を保持しながら、より優れた防眩性を付与することができることを見出し、本発明に至った。
【００１４】
本発明は、ダル仕上げステンレス鋼板の少なくとも片面に分散有機物粒子を含有する透明樹脂層を有することを特徴とする、防眩性に優れた透明塗装ステンレス鋼板である。
【００１５】
好適態様において、
（１）  前記ダル仕上げステンレス鋼板の中心線平均表面粗さＲａが０．５  μｍ以上、５μｍ以下であり、
（２）  前記有機物粒子の平均粒径が０．１  μｍ以上であって、この有機物粒子の前記透明樹脂層中の含有量が０．１  質量％以上、２０質量％以下であり、および／または
（３）  前記透明樹脂層の平均付着量が０．５  ｇ／ｍ２以上、１０  ｇ／ｍ２  以下である。
【００１６】
本発明によれば、ダル仕上げステンレス鋼板の少なくとも片面に透明樹脂層を形成して防眩性を付与した透明塗装ステンレス鋼板の防眩性を改善する方法であって、前記透明樹脂層に分散有機物粒子を含有させることを特徴とする方法もまた提供される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の防眩性に優れた透明塗装ステンレス鋼板について、その構成要素ごとに説明する。以下の説明において、％は、特に指定しない限り質量％である。
【００１８】
ダル仕上げステンレス鋼板
基材ステンレス鋼板の種類は特に限定されず、代表例としてＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３０ＬＸ、ＳＵＳ３０４などが例示される。屋外での使用に対しては、耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１７Ｊ１や、オーステナイト系と比較して熱膨張性が少ないため、近年大型屋根に多く採用されている、高Ｃｒ、高Ｍｏ添加フェライト系ステンレス鋼ＳＵＳ４４５Ｊ１、ＳＵＳ４４５Ｊ２、ＳＵＳ４４７Ｊ１等が好ましい。
【００１９】
ダル仕上げの表面粗さは、鋼板中心線平均粗さＲａで０．５  μｍ以上、５μｍ以下とすることが好ましい。Ｒａが０．５  μｍ未満であると、光の正反射が大きく、透明樹脂層を施しても防眩性が低下する。Ｒａが増大すると優れた防肱性は得られるが、Ｒａが５μｍを越えると、透明樹脂層を施しても表面凹凸が大きくなり、汚れ等が溜まりやすくなって、耐汚れ性が低下する。また、ダル仕上げ面の表面粗さは、ショットや放電加工などにより粗面化したロールを用いて圧下率を調整することで適当な範囲に制御することが可能であるが、実用レベルでは、Ｒａが  ５μｍを超える大きな表面粗さを持つステンレス鋼板を安定して製造することは困難である。Ｒａは、より好ましくは１μｍ以上、  ２．５μｍ以下である。
【００２０】
ステンレス鋼板の表面粗さは、ダルロールを用いた冷間圧延以外に、ショットブラストや酸洗などの方法によって付与することもでき、２種類以上の方法を組合わせて付与することもできる。
【００２１】
透明樹脂層
透明樹脂層の平均付着量  （後述する分散有機物粒子を含めた付着量）  は、０．５  ｇ／ｍ２以上、１０  ｇ／ｍ２  以下とすることが好ましい。基材であるダル仕上げステンレス鋼板に凹凸があるため、樹脂層の付着量は、厚みではなく、樹脂層の形成または剥離の前後での重量変化から平均付着量として算出する。
【００２２】
元来、ステンレス鋼板表面は汚れや指紋が付着しやすく、また美麗な外観のために、付着した汚れや指紋が目立ちやすいという問題がある。平均付着量が０．５  ｇ／ｍ２未満であると、ダル仕上げステンレス鋼板の表面凹凸が大きい場合、未塗装部が発生し、汚れが付着しやすいため、外観が損なわれる。未塗装部が発生しなくても、樹脂層の付着量が少なすぎると防眩効果が不十分となる。一方、ダル仕上げステンレス鋼板上の透明樹脂層の付着量が１０  ｇ／ｍ２  を越えると、透明樹脂層の表面が平滑となるため、防眩効果が低下する。透明樹脂層の付着量は、より好ましくは１ｇ／ｍ２以上、５ｇ／ｍ２以下である。
【００２３】
透明樹脂層の樹脂成分は特に限定しないが、フッ素、ウレタン、シリコーン、シリコーンポリエステル、アクリルなど、広く外装建材用に用いられる透明塗料の樹脂を使用することができる。樹脂層の形成に用いる塗料は、水性系と有機溶剤系のいずれでもよい。
【００２４】
分散有機物粒子
本発明では、透明樹脂層に有機物粒子を分散させることにより、透明塗装ステンレス鋼板の防眩効果を著しく高めることができる。その理由として、太陽光などの光がステンレス鋼板表面に到達する前に透明樹脂層中に分散する有機物粒子によって乱反射されるため、ステンレス表面での反射光の強度が低下すること、さらにはステンレス鋼板表面での反射光が、透明樹脂層中の分散有機物粒子によりさらに乱反射されるためではないかと推測される。
【００２５】
分散有機物粒子の大きさは、平均粒径０．１  μｍ以上であれば防眩性を発現することが可能である。上限は特に設けないが、基材であるダル仕上げステンレス鋼板の凹凸部により樹脂層の膜厚が異なる  （凸部では膜厚が薄く、凹部では膜厚が厚くなる）  ことを考慮すると、膜厚より大きい粒子が分散すると樹脂層の安定性や密着性が低下することから、粒子の平均粒径は３μｍ以下が好ましい。より好ましい有機物粒子の平均粒径は０．５  μｍ以上、１．５  μｍ以下である。
【００２６】
樹脂層中の有機物粒子の含有量は、樹脂層中の樹脂（即ち、樹脂層の形成に使用した塗料中の樹脂固形分）に対して０．１  ％以上、２０％以下とすることが好ましい。樹脂層中の有機物粒子の含有量が樹脂に対して０．１  ％より少ないと有機物粒子による防眩性の十分な改善は困難であり、２０％を越えると優れた防眩性が発現されるものの、ステンレス鋼板特有の美麗な外観が損なわれ、また樹脂層の安定性や密着性も低下する。有機物粒子の含有量は好ましくは樹脂に対して１％以上、１５％以下である。
【００２７】
分散有機物粒子の種類は、樹脂層の透明性を著しく阻害するものでなければ、特に限定されない。本発明において使用するのが好ましい有機物粒子は、潤滑剤として利用されてきたワックス類や金属石鹸である。このような潤滑剤に樹脂層の防眩性を改善する効果があることは、これまで知られていなかった。もちろん、このような分散有機物粒子を樹脂層に含有させることで、カジリ性またはプレス成形性が改善されるという副次的効果も得ることができる。
【００２８】
ワックス類としてはポリエチレンワックス、カルナバワックス、パラフィンワックス、テフロン（登録商標）ワックスなどが挙げられる。金属石鹸としては、ステアリン酸塩、オレイン酸塩、ラウリン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩などが挙げられる。これら以外の有機物粒子も、もちろん使用できる。また、有機物粒子は２種以上の混合物であってもよい。
【００２９】
有機物粒子に加えて、意匠性を付与する目的で添加されるシリカやチタニアなどの顔料を一緒に透明樹脂層に添加しても構わないが、これらの顔料を過剰に添加すると、ステンレス鋼板特有の外観が損なわれることがある。外観を損なわない程度の微量添加であっても、使用時にチョーキングといわれる白化により外観が劣化する可能性があるので、これらの顔料の含有量は、チョーキングを生じないように慎重に選択する。大型構造物の屋根や外装材では、使用される面積が広大になるため、チョーキングが発生して外観が劣化した場合、莫大な修復費用がかかる。
【００３０】
本発明の透明塗装ステンレス鋼板は、樹脂液  （樹脂の溶液もしくはエマルジョン）  に有機物粒子を分散させて塗料を作製し、この塗料を基材のダル仕上げステンレス鋼板に塗装することにより製造される。塗料の樹脂固形分に対する有機物粒子の添加量を調整することにより、樹脂層中の樹脂に対する有機物粒子の含有量を調節することができる。塗装前に適当な攪拌手段によって、塗料中の有機物粒子を十分に分散させる。
【００３１】
ステンレス鋼板への塗料の塗装方法は特に限定しない。ロールコーター、バーコーター、スプレー、カーテンフローコーター、刷毛などで所定の膜厚が得られるように塗布した後、常温乾燥やオーブン、加熱炉などで乾燥し、必要であれば焼付けを行えばよい。施工後に、スプレーや刷毛などで塗装しても構わない。大型建造物や屋根などの広い面積が要求される場合や、ロール成形などの厳しい成形がなされる場合は、ロールコーターやスプレー等によりプレコートすることが経済的に有効である。
【００３２】
本発明に従った透明樹脂層は、外面に向けられるステンレス鋼板の片面のみに形成するのが普通であるが、もちろん両面に形成することも可能である。片面のみに形成する場合、反対側の鋼板表面は裸でもよく、あるいは他の適当な被覆、例えば、有機物粒子を含有しない透明樹脂層または着色顔料を含有する着色樹脂層で被覆してもよい。
【００３３】
基材のダル仕上げステンレス鋼板の下地処理は必須ではないが、下地処理により耐食性と塗膜密着性の改善を得ることができるため、金属板の塗装では一般に下地処理が採用されている。本発明でも、クロメート処理またはクロムフリーの下地処理を施すことが可能である。
【００３４】
【実施例】
【実施例１】
板厚３．Ｏ  ｍｍのＳＵＳ３０４熱延鋼帯を用い、通常のＡＰラインによる連続焼鈍・酸洗後、冷間圧延を行い、最終パスにてダルロールを用いることにより、厚さ０．６  ｍｍの様々な形状のダル仕上げステンレス鋼板を作製した。
【００３５】
これらのダル仕上げステンレス鋼板の片面に、平均粒径０．５  μｍのポリエチレンワックスを樹脂固形分に対して１０％となる量で含有するアクリル系塗料を塗布した。この塗料は、市販のアクリル系透明塗料に上記ポリエチレンワックスを添加し、ペイントシェーカーを用いて均質に分散させることにより調製した。塗布はバーコータを用いて、平均塗膜付着量が１．５  ｇ／ｍ２になるように行い、その後に１２０  ℃で６０秒の焼付けを行って、分散有機物粒子を含有する透明樹脂層を有するステンレス鋼板を作製した。作製したステンレス鋼板の塗膜性能を以下の方法で評価した。結果を、基材ステンレス鋼板の中心性平均粗さＲａと一緒に、表１に示す。
【００３６】
（防眩性）
ＪＩＳ  Ｚ８７４１  に準拠して光沢度測定を行った。入射角および受光角を６０°として供試材表面からの正反射光を測定した。得られる数値が小さいほど、防眩性に優れる傾向にあるが、塗装前のダル仕上げステンレス鋼板の光沢度に対して塗装後の光沢度が７５％以下に低減されるものを極めて良好（記号◎）、７５％を超え、９０％以下に低減されるものを良好  （記号○）  、９０％を超えるものを不良  （記号×）  として評価した。但し、塗装前のステンレス鋼板の光沢度が高いと、たとえ塗装後の光沢度比が７５％以下であっても、光沢度が１００  を越える場合はまぶしく感じられる場合があるので、１ランク低い評価とした。
【００３７】
（耐汚れ性）
模擬汚れ液を用いて汚れの溜まり易さを評価した。模擬汚れ液は、ＪＩＳ  ＺＯ２３６  の人工汗溶液に準拠して調製したもので、大気中浮遊塵が飛来することを想定して墨汁を含有させたものを用いた。具体的には、この模擬汚れ液は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）７ｇ、尿素１ｇ、乳酸（８５％）  ４ｇ、墨汁１０  ｍｌ  および蒸留水１０００  ｍｌ  を混合することにより調製した。
【００３８】
耐汚れ性試験は、幅７０  ｍｍ  、長さ１５０  ｍｍに切り出した試験片を、室温の模擬汚れ液中に浸漬し、３５℃で２時間乾燥した後、ＪＩＳ  で規定される塩水噴霧試験装置中に試験片を設置し、３５℃の純水を４時間噴霧した後、再び３５℃で２時間乾燥させることにより行った。耐汚れ性は、試験前の光沢度  Ｉｏ  と試験後の光沢度Ｉを測定し、｜Ｉ−Ｉｏ｜／Ｉｏ  で表される光沢度の変化率を汚れ度指標とし、汚れ度指標が０．３  を越えると耐汚れ性に劣るとした。
【００３９】
【表１】
2004351717.tif 000002
【００４０】
表１に示すように、ダル仕上げステンレス鋼の表面粗さＲａが０．５  以下である試料Ｎｏ．１は、塗装後も光沢度が高く、防眩効果がやや低下した。一方、Ｒａが大きい試料Ｎｏ．６は、優れた防眩効果を有するが、耐汚れ性が低くなった。本発明の好適範囲にあるものは、優れた防眩効果と耐汚れ性を有していた。
【００４１】
【実施例２】
表２に示す種類および平均粒径の異なる有機物粒子を市販のフッ素系透明塗料に添加し、ペイントシェーカーを用いて均質に分散させ、塗料を作製した。これらの塗料を、実施例１で作製したＲａ  ｌ．３５  μｍのダル仕上げステンレス鋼板  （表１のＮｏ．３の基材）  の片面にバーコータで塗布し、１８０  ℃で６０秒の焼付けを行って、分散有機物粒子を含有する透明樹脂層を有するステンレス鋼板を作製した。使用した有機物粒子はポリエチレンワックスおよび金属石鹸  （ステアリン酸亜鉛）  であった。
【００４２】
作製したステンレス鋼板の塗膜性能を以下の方法で評価した。試験結果を、塗料に添加した有機物粒子の詳細と共に、表２に示す。
（防眩性）
実施例１と同様に評価した。
【００４３】
（外観）
外観評価は目視で行い、ステンレス鋼板に特有の美麗な外観がどの程度損なわれるかで判断した。ほとんど損なわれない場合を非常に良好（記号◎）、やや損なわれる場合を良好  （記号○）  、著しく損なわれている場合を不良  （記号×）  として評価した。
【００４４】
【表２】
2004351717.tif 000003
【００４５】
表２に示すように、本発明の好ましい範囲内の試料は、優れた防眩性を有し、ステンレス特有の外観も損なわれていない。一方、添加量の多い試料Ｎｏ．７は、優れた防眩性を有するものの、ステンレス鋼板特有の外観がわずかに損なわれた。塗膜の平均付着量が多い試料Ｎｏ．８、分散粒子の添加量が少ない試料Ｎｏ．１２  、塗膜の平均付着量が少ない試料Ｎｏ．１３  、分散粒子の平均粒子径の小さいＮｏ．１５  は、防眩性がやや低下した。
【００４６】
一方、塗膜が有機物粒子を含有しない比較例の試料Ｎｏ．１６  は、外観には優れていたが、塗装前より光沢度が増大し、防眩性は不良であった。即ち、単に有機樹脂塗膜を形成しただけでは、ダル仕上げステンレス鋼板に防眩性を付与することはできなかった。
【００４７】
【実施例３】
板厚３．Ｏ  ｍｍのＳＵＳ３０４熱延鋼帯を用い、通常のＡＰラインによる連続焼鈍・酸洗後、冷間圧延を行い、最終パスにてダルロールを用いて厚さ０．６  ｍｍ、板幅約１ｍ  のダル仕上げステンレス鋼帯を作製した。なお、ダル仕上げ部は長さ約３００  ｍ  であり、この部分については表面平均粗さＲａ  Ｏ．９〜１．４  μｍの範囲内であることを確認した。
【００４８】
このダル仕上げステンレス鋼帯に対して、通常の塗装ラインによる塗装を行った。使用した塗料は、平均粒径１．２  μｍの金属石鹸  （ステアリン酸亜鉛）  を樹脂固形分に対して５％添加したアクリル系塗料であった。塗装は、目標付着量が２、５または１２  ｇ／ｍ２  となるように行い、ほぼ狙い通りの付着量の塗装ステンレス鋼板を得た。
【００４９】
実施例１、２では小型試験片による光沢度での防眩性評価であったが、本例では、実際の外装材を想定して、１ｍ  角の正方形の大型試験材を作製した。これらの試験材を晴れた日の昼間に地面に並べ、至近距離で眺めてその防眩効果を確認した。表３に結果を示す。
【００５０】
【表３】
2004351717.tif 000004
【００５１】
本発明の好ましい範囲内である付着量  １．８  ｇ／ｍ２  および５．４  ｇ／ｍ２の試験材  （試料Ｎｏ．  １７、１８）  は優れた防眩効果が認められたが、付着量が１１．５  ｇ／ｍ２  の試験材  （試料Ｎｏ．１９）はやや正反射光が強く、防眩効果がやや低下した。
【００５２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明は、ダル仕上げしたステンレス鋼板を分散有機物系粒子を含有する透明樹脂層で被覆することにより、ステンレス鋼板特有の美麗な外観を維持しながら、従来より高い防眩効果を付与することに成功したものである。これにより、従来のダル仕上げステンレス鋼板の目的である防眩性、例えば通行人や自動車の運転手といった周りの環境への配慮のみでなく、施工現場において実際に作業する作業者へ対しても眩しさを低減し、より安全に作業することを可能にした。しかも、通常の設備・条件で製造し、提供できるものであり、さらには耐汚れ性にも優れることから、美観維持にかかる労力や費用の低減も可能となる。