JP5568191B1 - 塗装鋼板および外装建材 - Google Patents

Abstract

【課題】耐食性および耐傷付き性の両方に優れる塗装鋼板を提供すること。
【解決手段】塗装鋼板は、鋼板と、前記鋼板の上に配置された、防錆顔料と一次粒子からなる骨材とを含む下塗り塗膜と、前記下塗り塗膜の上に配置された上塗り塗膜と、を有する。前記防錆顔料は、２価のスズ塩、３価のバナジウム塩、４価のバナジウム塩、４価のモリブデン塩、オキシカルボン酸塩、アスコルビン酸、亜リン酸塩および次亜リン酸塩からなる群から選択される１種または２種以上の化合物である。
【選択図】なし

Description

本発明は、耐食性および耐傷付き性に優れる塗装鋼板、ならびに前記塗装鋼板を含む外装建材に関する。

塗装鋼板を外装建材などとして使用する場合、赤錆の発生が問題となる。たとえば、塩害が問題とならない地域（非塩害地域）では、塗装鋼板の端面や曲げ加工部などの鋼素地露出部において赤錆が発生し、それによる外観の劣化が問題となっている。このような赤錆の発生は、クロメート系の化成処理を鋼板に施したり、クロム酸系の防錆顔料を下塗り塗膜に添加したりすることで効果的に防止することができる。しかしながら、近年、環境負荷低減の観点から、六価クロムの溶出が生じない塗装鋼板が求められている。

クロメート系の化成処理液およびクロム酸系の防錆顔料を使用せずに、鋼素地露出部における赤錆の発生を防止する技術として、リン酸マンガンまたは亜リン酸マンガンを防錆顔料として使用することが提案されている（特許文献１参照）。リン酸マンガンおよび亜リン酸マンガンは、早期に鋼素地露出部に溶出して保護皮膜を形成する。これにより、クロメート系の化成処理液およびクロム酸系の防錆顔料を使用せずに、鋼素地露出部における赤錆の発生を防止することを実現している。

一方、塗装鋼板を外装建材などとして使用する場合、塗装鋼板に耐傷付き性が求められることもある。塗装鋼板の耐傷付き性を向上させる技術として、下塗り塗膜中に粒径１〜５μｍのシリカ粒子を添加することが提案されている（特許文献２参照）。下塗り塗膜中にシリカ粒子を添加して下塗り塗膜の表面粗度を大きくすることで、下塗り塗膜と上塗り塗膜の接触面積が増大し、下塗り塗膜に対する上塗り塗膜の付着強度が向上する。これにより、塗装鋼板の耐傷付き性の向上を実現している。

特開２０１０−２０８０６７号公報 特開平９−１２２５７９号公報

塗装鋼板の耐食性および耐傷付き性の両方を向上させる手段としては、特許文献１および特許文献２を参照して、下塗り塗膜に溶出しやすい防錆顔料（例えばリン酸マンガンまたは亜リン酸マンガン）と下塗り塗膜の表面粗度を大きくすることが可能なシリカ粒子とを添加することが考えられる。しかしながら、本発明者らの予備実験によれば、このようにして得られた塗装鋼板では、耐傷付き性には優れているものの、時間の経過とともに耐食性が急激に低下してしまうことがわかった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、耐食性および耐傷付き性の両方に優れる塗装鋼板、ならびに前記塗装鋼板を含む外装建材を提供することを目的とする。

本発明者らは、下塗り塗膜に溶出しやすい防錆顔料と一次粒子である骨材とを添加することで、上記課題を解決することができることを見出し、さらに検討を加えて本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、以下の塗装鋼板および外装建材に関する。

［１］鋼板と、前記鋼板の上に配置された、防錆顔料と一次粒子である骨材とを含む下塗り塗膜と、前記下塗り塗膜の上に配置された上塗り塗膜と、を有し、前記防錆顔料は、２価のスズ塩、３価のバナジウム塩、４価のバナジウム塩、４価のモリブデン塩、オキシカルボン酸塩、アスコルビン酸、亜リン酸塩および次亜リン酸塩からなる群から選択される１種または２種以上の化合物である、塗装鋼板。
［２］前記骨材は、以下の式（１）および式（２）を満たす、［１］に記載の塗装鋼板。
Ｄ_１０≧０.６Ｔ …（１）
Ｄ_９０＜２.０Ｔ …（２）
［ここで、Ｄ_１０は、個数基準の累積粒度分布における前記骨材の１０％粒子径（μｍ）である。Ｄ_９０は、個数基準の累積粒度分布における前記骨材の９０％粒子径（μｍ）である。Ｔは、前記下塗り塗膜における前記骨材が存在しない部分の膜厚（μｍ）である。］
［３］前記下塗り塗膜の固形分に対する前記骨材の割合は、１体積％以上かつ１０体積％未満である、［１］または［２］に記載の塗装鋼板。
［４］前記鋼板は、クロムフリーの化成処理が施されている、［１］〜［３］のいずれか一項に記載の塗装鋼板。
［５］［１］〜［４］のいずれか一項に記載の塗装鋼板を含む外装建材。

本発明によれば、耐食性および耐傷付き性の両方に優れる塗装鋼板および外装建材を提供することができる。

本発明に係る塗装鋼板は、鋼板（塗装原板）と、前記鋼板の上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上塗り塗膜とを有する。以下、本発明に係る塗装鋼板の各構成要素について説明する。

（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）などが含まれる。耐食性、軽量化および対費用効果の観点からは、塗装原板は、溶融５５％Ａｌ―Ｚｎ合金めっき鋼板であることが好ましい。鋼板は、脱脂や酸洗などの公知の塗装前処理が施されていてもよい。鋼板の板厚は、特に限定されず、塗装鋼板の用途に応じて適宜設定されうる。たとえば、鋼板の板厚は、０.１〜２ｍｍ程度である。

鋼板（塗装原板）は、塗装鋼板の耐食性および塗膜密着性（耐傷付き性）を向上させる観点から、化成処理を施されていてもよい。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。環境負荷低減の観点からは、クロムフリーの化成処理が好ましい。

化成処理は、公知の方法で実施されうる。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。化成処理皮膜の付着量は、耐食性および塗膜密着性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、クロメート皮膜の場合、全Ｃｒ換算付着量が５〜１００ｍｇ／ｍ^２となるように付着量を調整すればよい。また、クロムフリー皮膜の場合、Ｔｉ−Ｍｏ複合皮膜では１０〜５００ｍｇ／ｍ^２、フルオロアシッド系皮膜ではフッ素換算付着量または総金属元素換算付着量が３〜１００ｍｇ／ｍ^２の範囲内となるように付着量を調整すればよい。また、リン酸塩皮膜の場合、５〜５００ｍｇ／ｍ^２となるように付着量を調整すればよい。

（下塗り塗膜）
下塗り塗膜は、鋼板または化成処理皮膜の表面に形成されている。下塗り塗膜は、防錆顔料および骨材を含み、塗装鋼板の耐食性や塗膜密着性（耐傷付き性）などを向上させる。

下塗り塗膜を構成する樹脂（ベース樹脂）の種類は、特に限定されない。下塗り塗膜を構成する樹脂の例には、エポキシ樹脂やアクリル樹脂、ポリエステルなどが含まれる。

下塗り塗膜には、耐食性を向上させる観点から、防錆顔料が配合されている。本発明者らが非塩害地域における赤錆発生の原因因子を調べたところ、硝酸イオンが原因であることが見出された。そこで、本発明に係る塗装鋼板では、下塗り塗膜に、防錆顔料として、硝酸イオンの標準電極電位（０.８３２Ｖ）よりも標準電極電位が低い化合物を配合する。防錆顔料として硝酸イオンよりも標準電極電位が低い化合物を配合することで、外部から鋼素地露出部に到達した硝酸イオンを分解して、鋼素地露出部における赤錆の発生を抑制することができる。特に、標準電極電位が０.６Ｖ未満の化合物を添加することで、耐食性を著しく向上することができる。標準電極電位が硝酸イオンの標準電極電位（０.８３２Ｖ）より低くても、０.６Ｖ以上である化合物は、耐食性を阻害する硝酸イオンの分解をするものの、鋼素地以外の露出金属、特に電位が卑なめっき層金属と優先的に反応してしまう。このため、防錆顔料としてこのような化合物を使用した場合、鋼素地の防食が不十分となり、耐赤錆性が低下してくることもある。これに対し、防錆顔料として、標準電極電位が０.６Ｖ未満の化合物を使用した場合は、耐赤錆性が低下するおそれはない。具体的には、下塗り塗膜には、２価のスズ塩、３価のバナジウム塩、４価のバナジウム塩、４価のモリブデン塩、オキシカルボン酸塩、アスコルビン酸、亜リン酸塩および次亜リン酸塩からなる群から選択される１種または２種以上の化合物を配合する。参考までに、亜リン酸の標準電極電位は０.２８Ｖであり、酸化バナジウム（IV）の標準電極電位は、０.５２Ｖであり、酸化バナジウム（III）の標準電極電位は０.５３Ｖであり、酸化モリブデン（IV）の標準電極電位は０.３２Ｖであり、酸化スズ（II）の標準電極電位は０.０９Ｖであり、次亜リン酸の標準電極電位は０.５０Ｖであり、アスコルビン酸の標準電極電位は０.３４Ｖであり、酒石酸の標準電極電位は、０.２４Ｖであり、リン酸の標準電極電位は、０.９０Ｖであり、酸化バナジウム（Ｖ）の標準電極電位は１.２４Ｖであり、酸化モリブデン（VI）の標準電極電位は、０.６１Ｖである。

上記の防錆顔料の合計配合量は、特に限定されないが、下塗り塗膜の固形分に対して１〜５０体積％の範囲内が好ましく、５〜２０体積％の範囲内が好ましい。合計配合量が１体積％未満の場合、耐食性を効果的に向上させることができないおそれがある。合計配合量が５０体積％超の場合、塗布性、加工性および／または塗膜密着性を損なうおそれがある。

また、上記の防錆顔料に加えて、他の防錆顔料をさらに配合してもよい。たとえば、上記の防錆顔料は溶解度が高いため、耐食性をより長期間維持するために、防錆顔料として溶解度が低い金属リン酸塩をさらに配合してもよい。ここで「溶解度が低い」とは、２５℃における溶解度が０.５（ｇ／１００ｇ−Ｈ_２Ｏ）以下であることを意味する。そのような金属リン酸塩の例には、リン酸マグネシウム（０.０２）、リン酸カルシウム（０.００３）、リン酸亜鉛（０.００２）、リン酸水素マグネシウム（０.０２５）、リン酸水素カルシウム（０.０２）、リン酸水素亜鉛（０.０２）、亜リン酸亜鉛（０.１）、亜リン酸マグネシウム（０.２５）が含まれる。各化合物名の後ろに記載されている数値は、当該化合物の溶解度（ｇ／１００ｇ−Ｈ_２Ｏ、２５℃）である。参考までに、次リン酸カルシウムの溶解度は１６.７であり、亜リン酸カルシウムの溶解度は１.００であり、亜リン酸ストロンチウムの溶解度は１.１０であり、亜リン酸バリウムの溶解度は０.６８７である。

下塗り塗膜には、耐傷付き性を向上させる観点から、骨材が配合されている。下塗り塗膜中に骨材を添加して下塗り塗膜の表面粗度を大きくすることで、下塗り塗膜と上塗り塗膜の接触面積が増大し、下塗り塗膜に対する上塗り塗膜の付着強度が向上する。これにより、塗装鋼板の耐傷付き性を向上させることができる。

前述のとおり、硝酸イオンよりも標準電極電位が低い化合物（防錆顔料）は溶解度が高いため、下塗り塗膜から溶出しやすい。このような状況において、下塗り塗膜に骨材として細孔粒子を配合すると、骨材内の隙間を介して防錆顔料がより溶出しやすくなってしまい、耐食性が短期間で失われてしまうおそれがある。このため、本発明に係る塗装鋼板では、骨材として一次粒子を配合する。ここで、「細孔粒子」とは、防錆顔料の通り道となりうる細孔を含む粒子を意味し、微粒子の凝集体や多孔質構造の粒子を含む概念である。「一次粒子」とは、防錆顔料の通り道となりうる細孔を含まない粒子を意味する。なお、一次粒子は、防錆顔料の通り道とならない凹部を有していてもよい。たとえば、骨材は、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリアミドなどの樹脂からなる一次粒子（樹脂粒子）；ガラス、炭化ケイ素、窒化ホウ素、ジルコニア、アルミナ・シリカなどの無機化合物からなる一次粒子（無機粒子）である。これらの一次粒子の形状は、略球形であることが好ましいが、円柱形状や円板形状などの他の形状であってもよい。

骨材の粒径は、特に限定されないが、以下の式（１）および式（２）を満たすことが好ましい。以下の式（１）および式（２）において、Ｄ_１０は、個数基準の累積粒度分布における骨材の１０％粒子径（μｍ）である。Ｄ_９０は、個数基準の累積粒度分布における骨材の９０％粒子径（μｍ）である。Ｔは、下塗り塗膜における骨材が存在しない部分の膜厚（μｍ）である。以下の式（１）を満たさない場合、下塗り塗膜の表面粗度が小さくなり、耐傷付き性を効果的に向上させることができないおそれがある。以下の式（２）を満たさない場合、下塗り塗膜から骨材が脱離しやすくなり、耐傷付き性が低下してしまうおそれがある。
Ｄ_１０≧０.６Ｔ …（１）
Ｄ_９０＜２.０Ｔ …（２）

なお、上記式（１）および式（２）の粒径は、例えばコールターカウンター法によって測定されるが、他の測定方法により測定された粒径であっても、上記式（１）および式（２）を満たしていれば、耐傷付き性を効果的に向上させることができる。たとえば、下塗り塗膜中の骨材の粒径は、以下の手順で測定されうる。まず、塗装鋼板を切断し、切断面を研摩する。次いで、切断面を電子顕微鏡で観察して、下塗り塗膜の断面像を得る。次いで、その断面像の視野に存在する全ての骨材について長辺長さおよび短辺長さを測定し、個々の平均粒子サイズを算出する。次いで、粒子サイズが小さいものから粒子数をカウントしていき、全粒子数の１０％になったところの粒径をＤ_１０、９０％になったところの粒径をＤ_９０として算出する。

骨材の配合量は、特に限定されないが、下塗り塗膜の固形分に対して１体積％以上かつ１０体積％未満の範囲内が好ましい。合計配合量が１体積％未満の場合、耐傷付き性を効果的に向上させることができないおそれがある。また、防錆顔料の溶出に対する障壁となる骨材が少ないため、防錆顔料が過剰に溶出してしまい、耐食性が短期間で失われてしまうおそれがある。合計配合量が１０体積％以上の場合、防錆顔料の溶出が過剰に阻害され、耐食性が低下してしまうおそれがある。

下塗り塗膜の膜厚は、特に限定されないが、１〜１０μｍの範囲内が好ましい。膜厚が１μｍ未満の場合、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１０μｍ超の場合、塗料の乾燥時にワキが発生しやすくなり、塗装鋼板の外観が劣化したり（塗料乾燥時のワキの発生など）、塗装鋼板の加工性が低下したりするおそれがある。また、下塗り塗膜の膜厚を１０μｍ超としても、コストに対する効果が小さい。

下塗り塗膜は、公知の方法で形成されうる。たとえば、ベース樹脂、防錆顔料および骨材を含む下塗り塗料を塗装原板（鋼板）の表面に塗布し、到達板温１５０〜２８０℃で１０〜６０秒間焼き付ければよい。なお、焼き付け温度が１５０℃未満の場合、十分に塗料を焼き付けることができず、下塗り塗膜の機能を十分に発揮させることができないおそれがある。一方、焼き付け温度が２８０℃超の場合、過度の焼き付けにより、下塗り塗膜と上塗り塗膜との間の密着性が低下してしまうおそれがある。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、フローコート法、カーテンフロー法、スプレー法などが含まれる。

（上塗り塗膜）
上塗り塗膜は、下塗り塗膜の上に形成されている。上塗り塗膜は、塗装鋼板の意匠性や耐食性などを向上させる。

上塗り塗膜を構成する樹脂（ベース樹脂）の種類は、特に限定されない。上塗り塗膜を構成する樹脂の例には、ポリエステルやエポキシ樹脂、アクリル樹脂などが含まれる。これらの樹脂は、硬化剤により架橋されていてもよい。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、適宜選択すればよい。硬化剤の例には、メラミン化合物やイソシアネート化合物などが含まれる。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。

上塗り塗膜は、透明でもよいが、任意の着色顔料を配合して着色されていてもよい。着色顔料の例には、酸化チタン、炭酸カルシウム、カーボンブラック、鉄黒、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、樹脂コーティングＡｌ、Ｎｉなどのメタリック顔料；および、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、フタロシアニンブロー、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。また、上塗り塗膜には、体質顔料などの他の顔料を配合してもよい。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。

上塗り塗膜の膜厚は、特に限定されないが、５〜３０μｍの範囲内が好ましい。膜厚が５μｍ未満の場合、所望の外観を付与できないおそれがある。一方、膜厚が３０μｍ超の場合、塗料の乾燥時にワキが発生しやすくなり、塗装鋼板の外観が劣化したり（塗料乾燥時のワキの発生など）、塗装鋼板の加工性が低下したりするおそれがある。

上塗り塗膜は、公知の方法で形成されうる。たとえば、ベース樹脂、着色顔料および体質顔料を含む上塗り塗料を塗装原板（鋼板）の表面に塗布し、到達板温１５０〜２８０℃で２０〜８０秒間焼き付ければよい。なお、焼き付け温度が１５０℃未満の場合、十分に塗料を焼き付けることができず、上塗り塗膜の機能を十分に発揮させることができないおそれがある。一方、焼き付け温度が２８０℃超の場合、過度の焼き付けによる樹脂の酸化劣化により、成形加工や耐候性、耐食性などの特性が十分に発揮されないおそれがある。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、フローコート法、カーテンフロー法、スプレー法などが含まれる。

（裏面塗膜）
本発明に係る塗装鋼板は、下塗り塗膜および上塗り塗膜が形成された面の反対側の面にも塗膜（裏面塗膜）を有していてもよい。裏面塗膜は、１コート構成であってもよいし、２コート構成であってもよい。また、裏面塗膜を構成する樹脂の種類や、顔料の種類なども特に限定されない。たとえば、公知の塗料を公知の方法で塗布することで、裏面塗膜を形成することができる。

（効果）
本発明に係る塗装鋼板は、下塗り塗膜に溶出しやすい防錆顔料を含むため、塗装鋼板の端面や曲げ加工部などの鋼素地露出部における赤錆の発生を防止することができる。また、本発明に係る塗装鋼板は、下塗り塗膜に一次粒子からなる骨材を含むため、防錆顔料の過度の溶出を防止しつつ、耐傷付き性に優れている。すなわち、本発明に係る塗装鋼板は、短期および長期の耐食性、ならびに耐傷付き性に優れている。したがって、本発明に係る塗装鋼板は、例えば外気に露出し、かつ太陽光に照射されうる部分に使用される、建築物の外装建材として好適である。

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。

１．塗装鋼板の作製
塗装原板として、溶融５５％Ａｌ−Ｚｎめっき鋼板（基材：ＳＰＣＣ、両面めっき付着量：１５０ｇ／ｍ^２）を準備した。塗装原板の表面をアルカリ脱脂した後、塗布型のクロムフリー化成処理液（パルコートＣＴ−Ｅ２００；日本パーカライジング株式会社）を用いて化成処理を施した。

化成処理された塗装原板の表面に、下塗り塗料をロールコーターで塗布し、到達板温２００℃で３０秒間乾燥させて、膜厚２〜８μｍの下塗り塗膜を形成した。下塗り塗料としては、市販のエポキシ系クリアー塗料（ＮＳＣ６８０；日本ファインコーティングス株式会社）に体質顔料として硫酸バリウムを５体積％添加したものをベースとして、さらに表１および表２に示す防錆顔料および／または骨材を添加したものを準備した。骨材の粒子径（Ｄ_１０およびＤ_９０）は、コールターカウンター法によって測定される個数基準の累積粒度分布における粒子径であり、ふるいを用いて調整されている。

次いで、下塗り塗膜の表面に、上塗り塗料をロールコーターで塗布し、到達板温２２０℃で４５秒間乾燥させて、膜厚１０μｍの上塗り塗膜を形成した。上塗り塗料としては、市販のポリエステル系クリアー塗料（ＣＡ；日本ファインコーティングス株式会社）に着色顔料としてカーボンブラックを７体積％添加したものを準備した。

作製した塗装鋼板の下塗り塗膜の構成を表１および表２に示す。表１および表２の骨材の種類の欄において、Ａ１は、アクリル樹脂粒子（一次粒子）（アートパールＪ−４Ｐ；根上工業株式会社）である。Ａ２は、アクリル樹脂粒子（一次粒子）（タフチックＦＨ−Ｓ０１０；東洋紡株式会社）である。Ａ３は、アクリル樹脂粒子（一次粒子）（タフチックＦＨ−Ｓ００５；東洋紡株式会社）である。Ａ４は、アクリル樹脂粒子（一次粒子）（タフチックＦＨ−Ｓ００８；東洋紡株式会社）である。Ａ５は、アクリル樹脂粒子（一次粒子）（アートパールＪ−５Ｐ；根上工業株式会社）である。Ａ６は、アクリル樹脂粒子（一次粒子）（アートパールＪ−７Ｐ；根上工業株式会社）である。Ｂは、ウレタン樹脂粒子（一次粒子）（アートパールＰ−８００Ｔ；根上工業株式会社）である。Ｃは、ガラス粒子（一次粒子）（ＥＭＢ−１０；ポッターズ・バロティーニ株式会社）である。Ｄは、硬質シリカ粒子（細孔粒子）（サイリシア４３０；富士シリシア化学株式会社）である。また、表１および表２の防錆顔料の種類の欄において、ａは、亜リン酸マグネシウム（太平化学産業株式会社）である。ｂは、四酸化バナジウムである。ｃは、酸化バナジウム（III）である。ｄは、酸化モリブデン（IV）である。ｅは、酸化スズ（II）である。ｆは、次亜リン酸マグネシウム（太平化学産業株式会社）である。ｇは、亜リン酸マンガン（キクチカラー株式会社）である。ｈは、アスコルビン酸である。ｉは、酒石酸である。ｊは、リン酸マグネシウム（キクチカラー株式会社）である。ｋは、リン酸亜鉛（キクチカラー株式会社）である。ｌは、リン酸アルミニウム（太平化学産業株式会社）である。ｍは、リン酸マンガン（キクチカラー株式会社）である。ｎは、酸化バナジウム（Ｖ）である。ｏは、酸化モリブデン（VI）である。表１および表２において、骨材および防錆顔料の配合量は、下塗り塗膜の固形分に対する割合（体積％）である。

２．評価試験
（１）耐食性試験
各塗装鋼板からせん断加工により板材を切り出し、２Ｔ曲げ加工を行うことで試験片を準備した。この試験片には切断端面および曲げ加工部が存在しており、それらの箇所で鋼素地およびめっき金属が露出している。

各試験片を群馬県桐生市の屋外（非塩害地域）に設置し、２か月間および１年間の大気暴露試験を行った。各試験片は、南向きに３５°の傾斜角度で設置した。曲げ加工部は、試験片の下側に位置させた。暴露開始から２か月後および１年後に、切断端面および曲げ加工部の鋼素地露出部における赤錆発生部分の面積率を測定した。赤錆発生部分の面積率が１０％未満の場合を「◎」、１０％以上３０％未満の場合を「○」、３０％以上６０％未満の場合を「△」、６０％以上の場合を「×」と評価した。「◎」、「○」または「△」であれば、その塗装鋼板は、必要な耐食性を有しているといえる。

（２）耐傷付き性試験
塗装鋼板の取り扱い時および施工時における傷付きを想定して、クレメンス型引掻き硬度試験機を用いて耐傷付き性試験を行った。各塗装鋼板からせん断加工により２枚の板材（評価用板材および引掻用板材）を切り出した。水平に配置された評価用板材の表面に対して４５°の傾斜となるように、引掻用板材を評価用板材の上に設置した。引掻用板材に所定の荷重を加えた状態で、引掻用板材で評価用板材の塗膜を引っ掻き、めっき層が見えたときの最小の荷重を評価値として記録した。評価値が１０００ｇ以上の場合を「◎」、８００ｇ以上１０００ｇ未満の場合を「○」、５００ｇ以上８００ｇ未満の場合を「△」、５００ｇ未満の場合を「×」と評価した。「◎」、「○」または「△」であれば、その塗装鋼板は、必要な耐傷付き性を有しているといえる。

（３）評価結果
各塗装鋼板の耐食性試験および耐傷付き性試験の評価結果を表３に示す。

表３に示されるように、下塗り塗膜に骨材を添加しなかったＮｏ.３８，３９の塗装鋼板は、耐傷付き性に劣っていた。また、下塗り塗膜に細孔粒子からなる骨材を添加したＮｏ.３１，３２，３７の塗装鋼板は、耐傷付き性に優れていたが、長期の耐食性に劣っていた。Ｎｏ.３１，３２の塗装鋼板が長期の耐食性に劣るのは、骨材が細孔粒子であるため、防錆顔料が骨材内の隙間（細孔）を介して短期間のうちに外部に溶出してしまったためと考えられる。Ｎｏ.３７の塗装鋼板は、防錆顔料の標準電極電位が硝酸イオンよりも高いため、短期の耐食性も劣っていた。

また、下塗り塗膜に防錆顔料として硝酸イオンよりも標準電極電位が高い化合物のみを添加したＮｏ.３３〜３５の塗装鋼板、および下塗り塗膜に防錆顔料を添加しなかったＮｏ.４０，４１の塗装鋼板は、短期および長期の耐食性に劣っていた。また、防錆顔料として、標準電極電位が０.６Ｖ以上０.８３２Ｖ（硝酸イオンの標準電極電位）以下である化合物（酸化モリブデン（VI））のみを添加したＮｏ. ３６の塗装鋼板は、長期の耐食性に劣っていた。これは、酸化モリブデン（VI）が、電位が卑なめっき層金属と優先的に反応したためと考えられる。

これに対し、下塗り塗膜に所定の防錆顔料と一次粒子からなる骨材とを添加したＮｏ.１〜３０の塗装鋼板は、短期および長期の耐食性ならびに耐傷付き性に優れていた。

以上の結果から、本発明に係る塗装鋼板は、耐食性および耐傷付き性の両方に優れていることがわかる。

本発明に係る塗装鋼板は、耐食性および耐傷付き性の両方に優れているため、例えば建築物の外装建材などに有用である。

Claims (4)

1. 鋼板と、
   前記鋼板の上に配置された、防錆顔料と一次粒子である骨材とを含み、かつ細孔粒子を含まない下塗り塗膜と、
   前記下塗り塗膜の上に配置された上塗り塗膜と、
   を有し、
   前記防錆顔料は、２価のスズ塩、３価のバナジウム塩、４価のバナジウム塩、４価のモリブデン塩、オキシカルボン酸塩、アスコルビン酸、亜リン酸塩および次亜リン酸塩からなる群から選択される１種または２種以上の化合物であり、
   前記骨材は、以下の式（１）および式（２）を満たす、
   塗装鋼板。
   Ｄ _１０ ≧０.６Ｔ …（１）
   Ｄ _９０ ＜２.０Ｔ …（２）
   ［ここで、Ｄ _１０ は、個数基準の累積粒度分布における前記骨材の１０％粒子径（μｍ）である。Ｄ _９０ は、個数基準の累積粒度分布における前記骨材の９０％粒子径（μｍ）である。Ｔは、前記下塗り塗膜における前記骨材が存在しない部分の膜厚（μｍ）である。］
2. 前記下塗り塗膜の固形分に対する前記骨材の割合は、１体積％以上かつ１０体積％未満である、請求項１に記載の塗装鋼板。
3. 前記鋼板は、クロムフリーの化成処理が施されている、請求項１または請求項２に記載の塗装鋼板。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗装鋼板を含む外装建材。