(57)【要約】【課題】塗膜中にメタリック顔料および着色顔料を分散させた着色メタリック塗装鋼板であって、長期間屋外で使用しても外観（色調、メタリック感）の変化が小さい、耐候性に優れた着色メタリック塗装鋼板を提供すること。【解決手段】本発明の塗装鋼板は、鋼板の表面に下塗り塗膜、中塗り塗膜および上塗り塗膜が順次積層されている、３コート仕様の塗装鋼板である。中塗り塗膜は、フッ素樹脂を５０〜８５質量％含有する有機樹脂を主成分として、アルミニウム粒子を樹脂固形分に対して０.５〜５０質量％および着色顔料を樹脂固形分に対して１〜３５質量％含む。上塗り塗膜は、フッ素樹脂を５０〜８５質量％含有する有機樹脂を主成分として、直径０.０１５〜０.０３μｍの酸化チタン粒子を樹脂固形分に対して０.１〜２.０質量％含む。上塗り塗膜の膜厚は、５〜２０μｍの範囲内である。【選択図】図２
2012086505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板と、前記鋼板の表面に形成された下塗り塗膜と、前記下塗り塗膜の上に形成された中塗り塗膜と、前記中塗り塗膜の上に形成された上塗り塗膜とを有する塗装鋼板であって、
前記中塗り塗膜は、ポリフッ化ビニリデンを５０〜８５質量％含有する有機樹脂を主成分として、アルミニウム粒子を前記有機樹脂に対して０.５〜５０質量％および着色顔料を前記有機樹脂に対して１〜３５質量％含有し、
前記上塗り塗膜は、ポリフッ化ビニリデンを５０〜８５質量％含有する有機樹脂を主成分として、平均粒径が０.０１５〜０.０３μｍの酸化チタン粒子を前記有機樹脂に対して０.１〜２.０質量％含有し、
前記上塗り塗膜の膜厚は、５〜２０μｍの範囲内である、
塗装鋼板。
【請求項２】
前記中塗り塗膜および前記上塗り塗膜にそれぞれ主成分として含まれる有機樹脂は、ポリフッ化ビニリデンおよびアクリル樹脂からなる有機樹脂であって、ポリフッ化ビニリデンとアクリル樹脂との質量比が５０：５０〜８５：１５の範囲内の有機樹脂である、請求項１に記載の塗装鋼板。
【請求項３】
前記上塗り塗膜は、クリヤー塗膜である、請求項１に記載の塗装鋼板。
【請求項４】
前記上塗り塗膜は、さらに紫外線吸収剤を含む、請求項１に記載の塗装鋼板。
【請求項５】
前記上塗り塗膜は、さらに光安定剤を含む、請求項１に記載の塗装鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、意匠性および耐候性に優れた着色メタリック塗装鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
フッ素樹脂塗装鋼板は、耐候性に優れており、外装材などの様々な分野において利用されている。これまでに、用途に応じて様々なフッ素樹脂塗装鋼板が提案されている。たとえば、特許文献１には、金属板と、金属板の表面に形成されたエポキシ樹脂系の下塗り塗膜と、下塗り塗膜の上に形成されたフッ化ビニリデン樹脂系の上塗り塗膜とを有する、２コート仕様のフッ素樹脂塗装金属板が開示されている。
【０００３】
一方、意匠性を付与した塗装鋼板として、着色顔料に加えてメタリック顔料（例えば、アルミニウム粒子）を塗膜中に分散させた着色メタリック塗装鋼板が知られている。着色メタリック塗装鋼板は、自動車や外装材などの様々な分野において利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１１４８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、意匠性および耐候性の両方に優れた塗装鋼板を得ることを目的として、フッ素樹脂系の塗膜中にアルミニウム粒子および着色顔料を分散させた着色メタリック鋼板を製造することを試みた。具体的には、図１Ａに示されるように、鋼板１０の表面にエポキシ樹脂系の下塗り塗膜（プライマー塗膜）２０を形成し、下塗り塗膜２０の上にフッ素樹脂系の上塗り塗膜（着色メタリック塗膜）３０を形成した。この上塗り塗膜中には、アルミニウム粒子３２および着色顔料３４が分散している。
【０００６】
しかしながら、得られた着色メタリック鋼板について耐候性試験（屋外暴露試験）を行ったところ、図１Ｂに示されるように、時間の経過とともに外観（メタリック感、色調）が大きく変化してしまった。得られた着色メタリック鋼板について、耐候性試験（屋外暴露試験１５年）前後の塗膜の色調をＪＩＳ Ｚ８７２２に準じて分光光度計で測定し、ＪＩＳ Ｚ８７３０によるＬａｂ系色差式（ハンター色差式）で試験前後の塗膜の色差ΔＥを算出したところ、試験前後の塗膜の色差ΔＥは１５.７であった。これは、得られた着色メタリック鋼板の耐候性が、一般的なポリエステル樹脂系塗装鋼板並みであることを意味する。このように、２コート仕様の着色メタリック鋼板では、着色メタリック塗膜を構成する有機樹脂をフッ素樹脂ベースとしても、耐候性を十分に向上させることができなかった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、フッ素樹脂系の塗膜中にメタリック顔料および着色顔料を分散させた着色メタリック塗装鋼板であって、長期間屋外で使用しても外観（メタリック感、色調）の変化が小さい、意匠性および耐候性の両方に優れた着色メタリック塗装鋼板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、耐候性試験（屋外暴露試験）を行った後の着色メタリック鋼板について分析したところ、着色メタリック塗膜の表層に位置するアルミニウム粒子が劣化していることを突き止めた。このことから、上記２コート仕様の着色メタリック鋼板における外観の変化は、図１Ｂに示されるように、アルミニウム粒子３２によるメタリック感が減少することにより、着色顔料３４による外観への影響が相対的に大きくなったためと推察された。このことは、塗膜中に着色顔料のみを分散させた着色塗装鋼板およびアルミニウム顔料のみを分散させたシルバーメタリック塗装鋼板では、着色メタリック鋼板に比べて外観の変化が小さいことからも示唆される（ΔＥ：２.６（着色塗装鋼板）、５.５（シルバーメタリック塗装鋼板）；いずれも屋外暴露１５年）。
【０００９】
本発明者は、上記推察に基づき、着色メタリック塗膜中のアルミニウム粒子の劣化を抑制すれば、長期間屋外で使用しても外観の変化が小さい着色メタリック塗装鋼板を提供できると考えた。そして、本発明者は、メタリック顔料および着色顔料を分散させたフッ素樹脂系の塗膜（着色メタリック塗膜）の上に、直径０.０１５〜０.０３μｍの酸化チタン粒子を分散させたフッ素樹脂系の塗膜をさらに形成することで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち、本発明は、以下の塗装鋼板に関する。
［１］鋼板と、前記鋼板の表面に形成された下塗り塗膜と、前記下塗り塗膜の上に形成された中塗り塗膜と、前記中塗り塗膜の上に形成された上塗り塗膜とを有する塗装鋼板であって：前記中塗り塗膜は、ポリフッ化ビニリデンを５０〜８５質量％含有する有機樹脂を主成分として、アルミニウム粒子を前記有機樹脂に対して０.５〜５０質量％および着色顔料を前記有機樹脂に対して１〜３５質量％含有し；前記上塗り塗膜は、ポリフッ化ビニリデンを５０〜８５質量％含有する有機樹脂を主成分として、平均粒径が０.０１５〜０.０３μｍの酸化チタン粒子を前記有機樹脂に対して０.１〜２.０質量％含有し；前記上塗り塗膜の膜厚は、５〜２０μｍの範囲内である、塗装鋼板。
［２］前記中塗り塗膜および前記上塗り塗膜にそれぞれ主成分として含まれる有機樹脂は、ポリフッ化ビニリデンおよびアクリル樹脂からなる有機樹脂であって、ポリフッ化ビニリデンとアクリル樹脂との質量比が５０：５０〜８５：１５の範囲内の有機樹脂である、［１］に記載の塗装鋼板。
［３］前記上塗り塗膜は、クリヤー塗膜である、［１］または［２］に記載の塗装鋼板。
［４］前記上塗り塗膜は、さらに紫外線吸収剤を含む、［１］〜［３］のいずれかに記載の塗装鋼板。
［５］前記上塗り塗膜は、さらに光安定剤を含む、［１］〜［４］のいずれかに記載の塗装鋼板。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、長期間屋外で使用しても外観（メタリック感、色調）の変化が小さい、意匠性および耐候性の両方に優れた着色メタリック塗装鋼板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１Ａは、製造直後の２コート仕様の着色メタリック鋼板の断面模式図である。図１Ｂは、耐候性試験（屋外暴露試験）の後の２コート仕様の着色メタリック鋼板の断面模式図である。
【図２】本発明の３コート仕様の着色メタリック鋼板の断面模式図である。
【図３】図３Ａは、実施例１４の塗装鋼板の上塗り塗膜の分光透過率の測定結果であり、図３Ｂは、比較例１の塗装鋼板の上塗り塗膜の分光透過率の測定結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の塗装鋼板は、鋼板の表面に下塗り塗膜、中塗り塗膜および上塗り塗膜が順次積層されている塗装鋼板である。より具体的には、本発明の塗装鋼板は、１）鋼板（塗装原板）と、２）鋼板の表面に形成された下塗り塗膜（プライマー塗膜）と、３）下塗り塗膜の上に形成され、アルミニウム粒子および着色顔料を含有する中塗り塗膜（着色メタリック塗膜）と、４）中塗り塗膜の上に形成され、酸化チタン粒子を含有する上塗り塗膜（クリヤー塗膜）とを有する。
【００１４】
図２は、本発明の塗装鋼板の一実施の形態を示す断面模式図である。図２に示されるように、本発明の塗装鋼板１００は、鋼板（塗装原板）１１０と、下塗り塗膜（プライマー塗膜）１２０と、中塗り塗膜（着色メタリック塗膜）１３０と、上塗り塗膜（クリヤー塗膜）１４０とを有する。中塗り塗膜１３０中には、アルミニウム粒子１３２および着色顔料１３４が分散している。また、上塗り塗膜１４０中には、酸化チタン粒子１４２が分散している。
【００１５】
以下、本発明の塗装鋼板の各構成要素について説明する。
【００１６】
［塗装原板］
塗装原板となる鋼板の種類は、特に限定されない。塗装原板となる鋼板の例には、亜鉛めっき鋼板（電気Ｚｎめっき、溶融Ｚｎめっき）、合金化亜鉛めっき鋼板（溶融Ｚｎめっき後に合金化処理した合金化溶融Ｚｎめっき）、亜鉛合金めっき鋼板（溶融Ｚｎ−Ｍｇめっき、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき、溶融Ｚｎ−Ａｌめっき）、溶融Ａｌめっき鋼板、溶融Ａｌ−Ｓｉめっき鋼板、ステンレス鋼板などが含まれる。
【００１７】
塗装原板となる鋼板は、塗膜密着性や耐食性などを向上させる観点から、化成処理皮膜を形成されていてもよい。この場合、化成処理の種類は、特に限定されない。化成処理の例には、クロメート処理、クロムフリー処理、リン酸塩処理などが含まれる。化成処理皮膜の膜厚は、塗膜密着性や耐食性などの向上に有効な範囲内であれば特に限定されない。たとえば、クロメート処理の場合、全Ｃｒ換算付着量が５〜１００ｍｇ／ｍ２となるように膜厚を調整すればよい。クロムフリー処理としては、例えば、シランカップリング剤、シリカ、Ｔｉ塩、Ｚｒ塩および樹脂からなる群から選択される２種以上の成分を含む処理が挙げられる。具体的には、シリカ：１０〜２０質量％、Ｔｉ塩：１０〜３５質量％、Ｚｒ塩：５〜２５質量％、樹脂：５０〜７５質量％を含む処理や、シランカップリング剤：１０〜９０質量％、樹脂：１０〜９０質量％を含む処理などが挙げられる。いずれの場合であっても、付着量が５〜５００ｍｇ／ｍ２となるように膜厚を調整すればよい。また、リン酸塩処理の場合、付着量が１００〜１０００ｍｇ／ｍ２となるように膜厚を調整すればよい。
【００１８】
化成処理皮膜は、公知の方法で形成されうる。たとえば、化成処理液をロールコート法、スピンコート法、スプレー法などの方法で鋼板の表面に塗布し、水洗せずに乾燥させればよい。乾燥温度および乾燥時間は、水分を蒸発させることができれば特に限定されない。生産性の観点からは、乾燥温度は、到達板温で６０〜１５０℃の範囲内が好ましく、乾燥時間は、２〜１０秒の範囲内が好ましい。
【００１９】
［下塗り塗膜］
下塗り塗膜は、塗膜密着性および耐食性を向上させる。下塗り塗膜の構成は、特に限定されない。通常、下塗り塗膜は、有機樹脂をベースとして防錆顔料を含有する。
【００２０】
ベースとなる有機樹脂の種類は、鋼板（または化成処理皮膜）および中塗り塗膜に対する密着性がよいものであれば特に限定されない。たとえば、ベースとなる有機樹脂は、エポキシ樹脂である。下塗り塗膜に任意に含まれる防錆顔料の種類も、特に限定されない。防錆顔料の例には、リン酸亜鉛、亜リン酸亜鉛、リン酸亜鉛マグネシウム、リン酸マグネシウム、亜リン酸マグネシウム、シリカ、カルシウムイオン交換シリカ、リン酸ジルコニウム、トリポリリン酸２水素アルミニウム、酸化亜鉛、リンモリブデン酸亜鉛、メタホウ酸バリウムなどが含まれる。
【００２１】
下塗り塗膜の膜厚は、特に限定されないが、０.５〜２０μｍの範囲内が好ましい。膜厚が０.５μｍ未満の場合、塗膜密着性および耐食性を十分に向上させることができないおそれがある。一方、膜厚が２０μｍ超の場合、塗膜表面が柚子肌状になって外観が劣化しやすくなるとともに、焼き付けする際にワキが発生しやすくなる。
【００２２】
下塗り塗膜は、公知の方法で形成されうる。たとえば、有機樹脂や任意の顔料などを含む下塗り塗料を鋼板（または化成処理皮膜）の表面に塗布し、焼き付ければよい。下塗り塗料の塗布方法は、特に限定されず、プレコート鋼板の製造に使用されている方法から適宜選択すればよい。そのような塗布方法の例には、ロールコート法、ローラーカーテンコート法、カーテンフロー法、スプレー法などが含まれる。また、乾燥温度は、到達板温で２００〜２３０℃の範囲内が好ましく、乾燥時間は、２０〜１００秒の範囲内が好ましい。
【００２３】
［中塗り塗膜］
中塗り塗膜は、耐候性に優れるフッ素樹脂を含む有機樹脂をベースとして、アルミニウム粒子および着色顔料を含む着色メタリック塗膜である。中塗り塗膜は、メタリック感および色彩を付与し、塗装鋼板の意匠性を向上させる。
【００２４】
ベースとなる有機樹脂は、耐候性に優れるフッ素樹脂を５０〜８５質量％含有する有機樹脂である。たとえば、ベースとなる有機樹脂は、フッ素樹脂およびアクリル樹脂からなる有機樹脂である。アクリル樹脂は、塗膜密着性の向上に寄与する。フッ素樹脂としては、耐久性や耐薬品性、耐熱性、耐摩耗性、耐汚染性などに優れるフッ素樹脂の中でも、高い加工性および機械的強度を有するポリフッ化ビニリデンが好ましい。アクリル樹脂は、ポリフッ化ビニリデンと相溶性を有する熱可塑性アクリル樹脂または熱硬化性アクリル樹脂が好ましい。使用できるアクリル樹脂の例には、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）、アクリル酸メチル（ＭＡ）、アクリル酸エチル（ＥＡ）、アクリル酸ブチル（ＢＡ）、メタクリル酸ブチル（ＢＭＡ）などからなるポリマーおよびコポリマーが含まれる。
【００２５】
ベースとなる有機樹脂がポリフッ化ビニリデンおよびアクリル樹脂からなる有機樹脂の場合、ポリフッ化ビニリデンとアクリル樹脂との質量比は５０：５０〜８５：１５の範囲内であることが好ましい。ポリフッ化ビニリデンの割合が５０質量％未満の場合、耐候性や耐食性、耐汚染性などのフッ素樹脂の特性を十分に発揮させることができない。一方、ポリフッ化ビニリデンの割合が８５質量％超の場合、下塗り塗膜に対する密着性および加工性が低下してしまう。
【００２６】
中塗り塗膜は、メタリック感を付与するためのアルミニウム粒子を含有する。アルミニウム粒子の形状は、鱗片状（フレーク状）、粒状、板状、塊状など特に限定されないが、メタリック感を付与する観点からは、鱗片状であることが好ましい。アルミニウム粒子の形状が鱗片状の場合、そのアスペクト比は、１０以上が好ましく、１５以上が特に好ましい。アスペクト比が１０未満の場合、塗膜中におけるアルミニウム粒子の配向性が乱れてしまい、メタリック感を十分に付与することができない。
【００２７】
なお、本明細書において「アルミニウム粒子のアスペクト比」とは、「平均粒径／平均厚み」を意味する。また、「平均粒径」とは、溶媒中に分散させたアルミニウム粒子の粒度分布をレーザ回折法にて測定し、積算分布が５０％になる粒子径（Ｄ５０、中位径、ｍｅｄｉａｎ径）をいう。アルミニウム粒子の平均粒径は、レーザ回折法により測定することができる。アルミニウム粒子の平均厚みは、走査型電子顕微鏡を用いて、断面観察により測定することができる。
【００２８】
アルミニウム粒子の平均粒径は、特に限定されないが、６〜６０μｍの範囲内が好ましく、７〜４０μｍの範囲内がより好ましい。平均粒径が６μｍ未満の場合、メタリック感を十分に付与することができない。一方、平均粒径が６０μｍ超の場合、アルミニウム粒子の一部が中塗り塗膜から突出して、意匠性および耐食性が低下するおそれがある。
【００２９】
アルミニウム粒子の配合量は、ベースとなる有機樹脂に対し０.５〜５０質量％の範囲内が好ましく、１〜３０質量％の範囲内がより好ましい。配合量が０.５質量％未満の場合、メタリック感を十分に付与することができない。一方、配合量が５０質量％超の場合、中塗り塗膜の凝集力が低下してしまい、中塗り塗膜の加工性が低下してしまう。
【００３０】
中塗り塗膜は、色彩を付与するための着色顔料を含有する。着色顔料の例には、ＴｉＯ２−ＢａＯ−ＮｉＯやＴｉＯ２−Ｓｂ２Ｏ５−Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２−Ｓｂ２Ｏ５−ＮｉＯなどの黄色系複合酸化物顔料（焼成顔料），Ｆｅ２Ｏ３−ＺｎＯやＦｅ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｃｒ２Ｏ３などの茶色系複合酸化物顔料，ＴｉＯ２−ＣｏＯ−ＮｉＯ−ＺｎＯやＣｏＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｃｒ２Ｏ３などの緑色系複合酸化物顔料，ＣｏＯ−Ａｌ２Ｏ３などの青色系複合酸化物顔料，ＣｕＯ−Ｃｒ２Ｏ３やＣｕＯ−Ｃｒ２Ｏ３−ＭｎＯ、ＣｕＯ−Ｆｅ２Ｏ３−ＭｎＯ、ＣｕＯ−Ｆｅ２Ｏ３−Ｃｒ２Ｏ３などの黒色系複合酸化物顔料，酸化チタンやカーボンブラック、酸化クロム、酸化鉄などの上記複合酸化物顔料以外の無機顔料およびアニリンブラックやフタロシアニンブルー、ファストイエロー、イソインドリノンイエロー、ジサゾイエロー、ピラゾロンオレンジレーキレッドＣ、ブリリアントカーミン６Ｂ、キナクリドンレッド、フタロシアニングリーンなどの有機顔料が含まれる。
【００３１】
着色顔料の配合量は、ベースとなる有機樹脂に対し１〜３５質量％の範囲内が好ましい。配合量が１質量％未満の場合、十分に着色することができない。一方、配合量が３５質量％超の場合、着色顔料がアルミニウム粒子を隠蔽してしまい、メタリック感が損なわれてしまう。
【００３２】
中塗り塗膜は、防錆顔料や体質顔料などの顔料を含有していてもよい。防錆顔料の種類は、特に限定されない。防錆顔料の例には、リン酸亜鉛、亜リン酸亜鉛、リン酸亜鉛マグネシウム、リン酸マグネシウム、亜リン酸マグネシウム、シリカ、カルシウムイオン交換シリカ、リン酸ジルコニウム、トリポリリン酸２水素アルミニウム、酸化亜鉛、リンモリブデン酸亜鉛、メタホウ酸バリウムなどが含まれる。体質顔料の例には、硫酸バリウム、酸化チタン、シリカ、炭酸カルシウムなどが含まれる。
【００３３】
中塗り塗膜の膜厚は、特に限定されないが、５〜４０μｍの範囲内が好ましい。膜厚が５μｍ未満の場合、意匠性を十分に付与することができない。一方、膜厚が４０μｍ超の場合、塗膜表面が柚子肌状になって外観が劣化するとともに、焼き付けする際にワキが発生しやすくなる。
【００３４】
中塗り塗膜は、公知の方法で形成されうる。たとえば、有機樹脂やアルミニウム粒子、着色顔料などを含む中塗り塗料を下塗り塗膜の表面に塗布し、焼き付ければよい。中塗り塗料の塗布方法は、特に限定されず、プレコート鋼板の製造に使用されている方法から適宜選択すればよい。そのような塗布方法の例には、ロールコート法、ローラーカーテンコート法、カーテンフロー法、スプレー法などが含まれる。また、乾燥温度は、到達板温で２４０〜２６０℃の範囲内が好ましく、乾燥時間は、２０〜１００秒の範囲内が好ましい。
【００３５】
［上塗り塗膜］
上塗り塗膜は、耐候性に優れるフッ素樹脂を含む有機樹脂をベースとして、紫外線を吸収し、かつ腐食因子の透過を阻害する酸化チタン粒子を含むクリヤー塗膜である。上塗り塗膜は、腐食因子の透過を阻害することにより、中塗り塗膜中のアルミニウム粒子の劣化を抑制し、外観（メタリック感、色調）の経時的変化を抑制する。すなわち、上塗り塗膜は、耐候性を向上させる。
【００３６】
ベースとなる有機樹脂は、中塗り塗膜と同様に、耐候性に優れるフッ素樹脂を５０〜８５質量％含有する有機樹脂である。たとえば、ベースとなる有機樹脂は、中塗り塗膜と同様に、フッ素樹脂およびアクリル樹脂からなる有機樹脂である。ベースとなる有機樹脂がポリフッ化ビニリデンおよびアクリル樹脂からなる有機樹脂の場合、ポリフッ化ビニリデンとアクリル樹脂との質量比は５０：５０〜８５：１５の範囲内であることが好ましい。
【００３７】
上塗り塗膜は、中塗り塗膜に配合したアルミニウム粒子および着色顔料による意匠性を生かす観点から、クリヤー塗膜であることが好ましい。本願明細書において「クリヤー塗膜」とは、ＪＩＳ Ｋ５６０２に規定された分光光度計を用いて測定される、遊離塗膜の波長４００〜７００ｎｍの範囲における分光透過率が７０％以上の塗膜を意味する。遊離塗膜は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）樹脂層を有する基板上に塗料を塗布し、乾燥させて得られた乾燥塗膜を、基板から剥離させることによって得ることができる。遊離塗膜の厚さは、本発明の塗装鋼板の上塗り塗膜の膜厚と同程度とすればよい。
【００３８】
上塗り塗膜は、中塗り塗膜中のアルミニウム粒子の劣化を抑制するための酸化チタン（ＴｉＯ２）粒子を含有する。酸化チタン粒子は、紫外線吸収能が高いため、上塗り塗膜の有機樹脂（特にアクリル樹脂）の劣化を抑制して、上塗り塗膜の状態を劣化による塗膜亀裂のない健全な状態に長期間維持することができる。また、無機物である酸化チタンは、物理的遮蔽効果にも優れている。この両者の相乗効果により、酸化チタン粒子を含有する上塗り塗膜は、外界の腐食因子が中塗り塗膜中のアルミニウム粒子に到達するのを物理的に阻害する。また、酸化チタン粒子を含有する上塗り塗膜は、酸化チタン粒子の紫外線吸収能により、下塗り塗膜および中塗り塗膜に含まれる有機樹脂や顔料の劣化も抑制する。
【００３９】
酸化チタン粒子の平均粒径は、０.０１５〜０.０３μｍの範囲内が好ましい。平均粒径が０.０１５μｍ未満の場合、酸化チタン粒子同士による２次凝集が多くなり、塗料に分散させたときの粒径（２次粒径）が大きくなってしまう。その結果、上塗り塗膜中における酸化チタン粒子の分散状態が不均一なものとなり、上塗り塗膜中において腐食因子の透過を十分に阻害することができず、アルミニウム粒子の劣化を十分に抑制することができない。また、上塗り塗膜が白濁するおそれもある。一方、平均粒径が０.０３μｍ超の場合、上塗り塗膜が白濁してしまい、塗装鋼板の意匠性（メタリック感、色調）が損なわれてしまうおそれがある。酸化チタン粒子の平均粒径は、レーザ回折法により測定される。
【００４０】
酸化チタン粒子の配合量は、ベースとなる有機樹脂に対し０.１〜２.０質量％の範囲内が好ましい。配合量が０.１質量％未満の場合、中塗り塗膜中のアルミニウム粒子の劣化を十分に抑制できないおそれがある。一方、配合量が２.０質量％超の場合、上塗り塗膜が白濁してしまい、塗装鋼板の意匠性（メタリック感、色調）が損なわれてしまうおそれがある。
【００４１】
上塗り塗膜は、さらに紫外線吸収剤（ＵＶＡ）および／またはヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）を含んでいてもよい。これらを配合することで、下塗り塗膜および中塗り塗膜に含まれる有機樹脂や顔料の劣化を抑制し、さらに耐候性を向上させることができる。
【００４２】
紫外線吸収剤の種類は、特に限定されない。紫外線吸収剤の例には、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤が含まれる。市販の紫外線吸収剤としては、ＴＩＮＵＶＩＮ ３８４−２、ＴＩＮＵＶＩＮ ４００、ＴＩＮＵＶＩＮ ４１１Ｌ、ＴＩＮＵＶＩＮ９００、ＴＩＮＵＶＩＮ９２８（いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社）などが挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、単独で使用されてもよいし、２種類以上を組み合わせて使用されてもよい。
【００４３】
ヒンダードアミン系光安定剤の種類も、特に限定されない。市販のヒンダードアミン系光安定剤としては、ＴＩＮＵＶＩＮ １２３、ＴＩＮＵＶＩＮ ２９２（いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社）、アデカスタブＬＡ−６２、アデカスタブＬＡ−６７（いずれも旭電化工業株式会社）などが挙げられる。これらのヒンダードアミン系光安定剤は、単独で使用されてもよいし、２種類以上を組み合わせて使用されてもよい。
【００４４】
紫外線吸収剤およびヒンダードアミン系光安定剤の配合量は、ベースとなる有機樹脂に対しそれぞれ０.１〜２質量％の範囲内が好ましい。配合量が０.１質量％未満の場合、耐候性の向上効果を十分に発揮させることができない。一方、配合量が２質量％超の場合、配合量に見合った性能の向上が認められず、製造コストの上昇を招いてしまう。
【００４５】
上塗り塗膜は、中塗り塗膜と同様に、防錆顔料や体質顔料などの顔料を含んでいてもよい。いずれの顔料を配合する場合であっても、前述の分光透過率が５０％以上となるように顔料を配合することが好ましい。
【００４６】
上塗り塗膜の膜厚は、特に限定されないが、５〜２０μｍの範囲内が好ましい。膜厚が５μｍ未満の場合、アルミニウム粒子の表面の劣化を十分に抑制できないおそれがある。一方、膜厚が２０μｍ超の場合、塗膜表面が柚子肌状になって外観が劣化するとともに、焼き付けする際にワキが発生しやすくなる。
【００４７】
上塗り塗膜は、公知の方法で形成されうる。たとえば、有機樹脂や酸化チタン粒子などを含む上塗り塗料を中塗り塗膜の表面に塗布し、焼き付ければよい。上塗り塗料の塗布方法は、特に限定されず、プレコート鋼板の製造に使用されている方法から適宜選択すればよい。そのような塗布方法の例には、ロールコート法、ローラーカーテンコート法、カーテンフロー法、スプレー法などが含まれる。また、乾燥温度は、到達板温で２４０〜２６０℃の範囲内が好ましく、乾燥時間は、２０〜１００秒の範囲内が好ましい。
【００４８】
本発明の塗装鋼板は、上塗り塗膜中に酸化チタン粒子を分散させることを一つの特徴とする。前述の通り、この酸化チタン粒子は、中塗り塗膜中のアルミニウム粒子の劣化を抑制する。本発明者の実験では、酸化チタンの代わりに紫外線吸収剤やヒンダードアミン系光安定剤などを配合しても、アルミニウム粒子の劣化による外観の変化を抑制することはできなかった（実施例参照）。このことから、酸化チタンがアルミニウム粒子の劣化を抑制するメカニズムは、紫外線吸収によるものだけではなく、水や塩化物イオンなどの腐食因子の透過を物理的に阻害することによるものと考えられる。
【００４９】
以上のように、本発明の塗装鋼板は、アルミニウム粒子および着色顔料を含有する中塗り塗膜（着色メタリック塗膜）の上に、酸化チタン粒子を含有する上塗り塗膜（クリヤー塗膜）を有するため、長期間屋外で使用してもアルミニウム粒子が劣化せず、外観（メタリック感、色調）の変化を抑制することができる。
【００５０】
本発明の塗装鋼板は、意匠性および耐候性に優れているため、例えば外装材用のプレコート鋼板として好適である。
【００５１】
以下、本発明を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。
【実施例】
【００５２】
１．塗装鋼板の作製
板厚０.３５ｍｍのＳＰＣＣを基材とし、Ａｌ：５５質量％、Ｚｎ：４３.４質量％、Ｓｉ：１.６質量％のめっき浴（ＪＩＳ Ｇ３３２１参照）を用いて、片面めっき付着量７５ｇ／ｍ２の溶融５５％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板（Ａｌ:５２〜５８質量％、Ｓｉ：０.５〜２.０質量％，Ｆｅ：０.５質量％以下、Ｚｎ：残量）を作製した。本実施例では、この溶融５５％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板を塗装原板とした。塗装原板の表面を脱脂した後、市販の塗布型クロメート処理液（サーフコート３００ＮＳ；日本ペイント株式会社）を全Ｃｒ換算付着量が４０ｍｇ／ｍ２となるようにバーコーターで塗布した。化成処理液を塗布した鋼板を到達板温１２０℃で３０秒間加熱して、化成処理皮膜を形成した。
【００５３】
次いで、化成処理された塗装原板の表面に、エポキシ樹脂／アクリル樹脂系の下塗り塗料（ファインタフＣ８００Ｐプライマー；日本ファインコーティングス株式会社）を塗布し、到達板温２００℃で焼き付けて、乾燥膜厚５μｍの下塗り塗膜（プライマー塗膜）を形成した。
【００５４】
次いで、下塗り塗膜の表面に、アルミニウム粒子および着色顔料を配合したフッ素樹脂／アクリル樹脂系の中塗り塗料を塗布し、到達板温２５０℃で焼き付けて、乾燥膜厚２０μｍの中塗り塗膜（着色メタリック塗膜）を形成した。中塗り塗料としては、市販のフッ素樹脂／アクリル樹脂系塗料（ディックフローＣ；日本ファインコーティングス株式会社；ポリフッ化ビニリデンとアクリル樹脂との質量比＝７５：２５）にノンリーフィングタイプのアルミニウム粒子（アルペーストＦＺ；東洋アルミニウム株式会社）および無機焼成顔料（ダイピロキサイドＴＭ イエロー＃３１２，ダイピロキサイドＴＭ ブラック＃３５１０；大日精化工業株式会社）を添加して調製した。アルミニウム粒子の平均粒径は２０μｍであり、アルミニウム粒子のアスペクト比は１００である。アルミニウム粒子の配合量は、フッ素樹脂系塗料の樹脂固形分に対し２０質量％とした。無機焼成顔料の配合量は、フッ素樹脂系塗料の樹脂固形分に対し５質量％とした。
【００５５】
次いで、中塗り塗膜の表面に、酸化チタン粒子などを配合したフッ素樹脂／アクリル樹脂系の上塗り塗料を塗布し、到達板温２５０℃で焼き付けて、上塗り塗膜（クリヤー塗膜）を形成した。上塗り塗料としては、市販のフッ素樹脂系塗料（ディックフローＣ；日本ファインコーティングス株式会社）に、主添加剤として酸化チタン粒子（ＭＴ−１００ＨＤ；テイカ株式会社）を、副添加剤として紫外線吸収剤（ＴＩＮＵＶＩＮ３８４−２；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社）および／または光安定剤（ＴＩＮＵＶＩＮ１２３；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社）を樹脂固形分に対して０.２５〜２質量％添加して調製した。酸化チタン粒子の平均粒径は０.０１５μｍである。酸化チタン粒子の配合量は、フッ素樹脂系塗料の樹脂固形分に対し０.２５〜２質量％とした。紫外線吸収剤および光安定剤の配合量は、フッ素樹脂系塗料の樹脂固形分に対し、それぞれ１質量％とした。
【００５６】
各塗装鋼板についての、上塗り塗膜（クリヤー塗膜）に配合した添加剤の量と上塗り塗膜の膜厚を表１に示す。表１において、各添加剤の配合量は、樹脂固形分に対する量である。
【表１】
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【００５７】
図３は、実施例１４および比較例１の塗装鋼板の上塗り塗膜（遊離塗膜）の分光透過率の測定結果を示すグラフである。遊離塗膜は、実施例１４および比較例１と同一の上塗り塗料を、実施例１４および比較例１と同様の膜厚となるようにＰＦＡ樹脂層を有する基板上に塗布し、乾燥させて得られた乾燥塗膜を、基板から剥離させることによって得た。図３Ａは、実施例１４の塗装鋼板の上塗り塗膜の分光透過率の測定結果であり、図３Ｂは、比較例１の塗装鋼板の上塗り塗膜の分光透過率の測定結果である。図３Ａから、実施例１４の塗装鋼板の上塗り塗膜は、波長４００〜７００ｎｍの範囲における分光透過率が５０％以上であることがわかる。
【００５８】
２．評価試験
（１）外観評価
各塗装鋼板（実施例１〜１６、比較例１〜６）について、目視にて外観を観察し、酸化チタン粒子に起因する白濁により塗膜の透明感が損なわれているかどうかを評価した。外観目視の結果、白濁などが認められず、十分な透明感を有している場合は「○」、白濁により透明感がやや損なわれている場合は「△」、白濁により透明感が顕著に損なわれている場合は「×」と評価した。
【００５９】
（２）耐候性試験
各塗装鋼板（実施例１〜１６、比較例１〜６）について、ＪＩＳ Ｚ９１１７に準じてデューサイクル式促進耐候性試験を１０００時間行った。各塗装鋼板について、試験前後の塗膜の色調をＪＩＳ Ｚ８７２２に準じて分光光度計（色差計）で測定し、ＪＩＳ Ｚ８７３０によるＬａｂ系色差式（ハンターの色差式）で試験前後の塗膜の色差ΔＥを算出した。耐候性について、試験前後の塗膜の色差ΔＥが５以下の場合は「◎」、５を超えかつ７以下の場合は「○」、７を超えかつ１０以下の場合は「△」、１０を超える場合は「×」と評価した。
【００６０】
（３）評価結果
各塗装鋼板（実施例１〜１６、比較例１〜６）についての、外観評価および耐候性試験の結果を表２に示す。
【表２】
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【００６１】
表２に示されるように、上塗り塗膜（クリヤー塗膜）中に酸化チタン粒子を配合していない比較例１および比較例６の塗装鋼板では、耐候性試験を行っている間に中塗り塗膜（着色メタリック塗膜）中のアルミニウム粒子が劣化してしまい、色調が大きく変化してしまった。上塗り塗膜中に紫外線吸収剤および光安定剤を配合した比較例６の塗装鋼板でも色調が大きく変化してしまったことから、色調の変化は紫外線の透過を抑制するだけでは防止できないことがわかる。
【００６２】
また、上塗り塗膜中に過剰量（２質量％超）の酸化チタン粒子を配合した比較例２および比較例３の塗装鋼板では、酸化チタン粒子に起因する白濁が観察され、塗膜の透明感が顕著に損なわれてしまった。
【００６３】
また、上塗り塗膜が薄い（膜厚：５μｍ未満）比較例４および比較例５の塗装鋼板では、耐候性が不十分であるため、耐候性試験を行っている間に中塗り塗膜中のアルミニウム粒子が劣化してしまい、色調が大きく変化してしまった。
【００６４】
これに対し、実施例１〜１６の塗装鋼板は、塗膜の透明感および耐候性のいずれについても良好な結果を得られた。
【００６５】
以上の結果から、本発明の塗装鋼板は、意匠性および耐候性に優れていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の塗装鋼板は、意匠性および耐候性に優れているため、例えばパラペットや胴縁、基礎水切などの外装材用のプレコート鋼板として有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  鋼板
２０  下塗り塗膜
３０  上塗り塗膜
３２  アルミニウム粒子
３４  着色顔料
１００  塗装鋼板
１１０  鋼板
１２０  下塗り塗膜
１３０  中塗り塗膜
１３２  アルミニウム粒子
１３４  着色顔料
１４０  上塗り塗膜
１４２  酸化チタン粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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