JP6659838B2 - 塗装金属板 - Google Patents

Description

本発明は、塗装金属板に関し、特に、光沢度の低下を抑制しながら白色度を高めることができる塗装金属板に関する。本願は、２０１７年１月１２日に、日本に出願された特願２０１７−００３４８４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

塗装金属板は、電気機械器具や建築材料に使用される。近年では、加工後に塗装されるポストコート鋼板に代えて、加工前に予め着色したプレコート鋼板が多く使用されている。一般的なプレコート鋼板では、亜鉛系めっき鋼板を原板として、この原板に、前処理（化成処理など）、下層塗料塗布、焼付、上層塗料塗布、焼付等の各工程を行うことにより、複数層の塗膜が形成される。

従来、プレコート鋼板では、耐食性の向上のために、化成処理皮膜や下層塗膜にクロム化合物が添加されてきた。しかしながら、近年の環境規制を受け、クロム化合物を全く使用しないクロメートフリープレコート鋼板への切り替えが進んでいる。このクロメートフリープレコート鋼板では、クロム化合物を含有させることなく耐食性を向上させるために、複数層を有する塗膜のうちの下層塗膜に防錆顔料が添加される。この防錆剤として、無機系化合物を中心に有用な化合物の探索および実用化の検討が進められている。防錆剤の一例として、カルシウム修飾シリカ、リン酸アルミニウムおよびリン酸マグネシウム等が挙げられる。

また、プレコート鋼板の化成処理皮膜や塗膜の各層には異なる性能が要求される。例えば、化成処理皮膜には密着性などが、下層塗膜には密着性や耐食性などが、上層塗膜には意匠性・耐キズ付性・耐汚染性・耐薬品性・耐溶剤性などがそれぞれ求められる。

また、プレコート鋼板は、一般に、めっき層を形成するプロセスとは異なり、上述のように、塗膜を形成するために多くの工程を経る、塗装プロセスで製造される。近年、プレコート鋼板では、製造コストや製造工程の削減の観点から、塗膜の薄膜化、塗膜の層数削減、または塗膜の１層化に関する検討も行われている。

例えば、特許文献１には、所定の複合メッキ皮膜層と、化成処理皮膜層と、樹脂被覆層とを有する、耐食性・加工性に優れた樹脂被覆金属板が開示されている。

特許文献２には、鋼板の少なくとも片面に有機樹脂、酸化チタンおよびタンニンまたはタンニン酸を同時に含む下地処理層と、白色顔料としての酸化チタンを含む塗膜層とを有するプレコート鋼板が開示されている。

特許文献３には、亜鉛系めっき層、化成処理皮膜および白色塗膜を有し、白色塗膜中に酸化チタンと防錆顔料としてのカルシウム修飾シリカとを含む、プレコート鋼板が開示されている。

日本国特開平８−４９０８４号公報 日本国特開２０００−２１２７６７号公報 国際公開第２０１４／１７５４２０号

上記した特許文献１〜３に記載の塗装金属板は、いずれも塗膜が白色であることを前提として検討が行われている。酸化チタンに代表される白色顔料は、一般に入射光を乱反射させることにより、塗膜の白色度を高める。一方で、これら白色顔料は、入射光に対する正反射成分を小さくするため、塗膜の光沢度が低下しやすい。このように、白色度と光沢度とは、通常、トレードオフの関係にある。

さらに、上述したように、プレコート鋼板の製造では、プロセスおよびコストの省略の観点から、プレコート鋼板上の塗膜の薄膜化や塗膜の層数削減が検討されている。しかし、塗膜の薄膜化や塗膜の層数削減を行うと、塗膜による下地色の隠蔽が困難となるため、プレコート鋼板としての白色度が低下する。特に、下地色が入射光を吸収しやすい色彩である場合、入射光に対する乱反射成分および正反射成分が共に小さくなるため、プレコート鋼板として白色度と光沢度とを同時に高めることが困難である。

また、白色塗膜ではなく着色塗膜を有するプレコート鋼板でも、調色を目的として塗膜の白みが増すように白色顔料を添加する場合がある。このような場合でも、塗膜に白色顔料を添加すると、上述の理由から、塗膜の光沢度が低下してしまう。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、光沢度の低下を抑制しながら白色度を高めることができる塗装金属板を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、塗膜の表面に平坦部と複数の凹部を配置することにより、光沢度の低下を抑制しつつ塗膜の白色度を高めることができることを見出した。

本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）本発明の一態様にかかる塗装金属板は、金属板と、前記金属板の少なくとも一方の板面上に位置する塗膜と、を有し、前記塗膜が、最表面に配され、且つその表面に平坦部と複数の凹部とを有し、前記凹部の平均直径が、０．２０〜４．０μｍであり、前記凹部の平均深さが、２０〜２００ｎｍであり、前記塗膜の前記表面に対する前記凹部の個数密度が、１×１０ ^４ 〜１×１０ ^６ 個／ｍｍ ^２ であり、前記平坦部の平均表面粗さＲａが、２０ｎｍ未満である。
（２）上記（１）に記載の塗装金属板では、前記塗膜の前記表面に対する前記凹部の面積率が、１〜４０％であってもよい。
（３）上記（１）〜（２）のいずれか１つに記載の塗装金属板では、前記塗膜の前記表面に対する前記凹部の面積率が、２０〜４０％であってもよい。
（４）上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の塗装金属板では、前記塗膜を板厚方向から見た場合に、前記凹部の輪郭長Ｌ_１と、前記凹部の円相当直径から求められる円周長Ｌ_２とが、１．０≦Ｌ_１／Ｌ_２≦３．０を満足する前記凹部が、個数％で９５％以上であってもよい。
（５）上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の塗装金属板では、前記凹部が、その内表面上に凸部を有してもよい。
（６）上記（５）に記載の塗装金属板では、前記凸部の平均直径が、０．１〜１．５μｍであり、前記凸部の平均高さが、５〜９０ｎｍであってもよい。
（７）上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の塗装金属板では、前記塗膜の前記表面に対する前記平坦部の面積率が、６０〜９９％であってもよい。
（８）上記（７）に記載の塗装金属板では、前記塗膜の前記表面に対する前記平坦部の面積率が、６０〜８０％であってもよい。
（９）上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の塗装金属板では、前記塗膜の厚さが、８．０〜３０μｍであってもよい。
（１０）上記（１）〜（９）のいずれか１つに記載の塗装金属板では、前記塗膜が白色顔料を有し、前記塗膜に対する前記白色顔料の含有量が４０〜７０質量％であってもよい。
（１１）上記（１）〜（１０）のいずれか１つに記載の塗装金属板では、前記塗膜がリン酸系防錆顔料を有し、前記塗膜に対する前記リン酸系防錆顔料の含有量が１〜１５質量％であってもよい。
（１２）上記（１）〜（１１）のいずれか１つに記載の塗装金属板では、前記金属板と前記塗膜との間にさらに化成処理層を有してもよい。

本発明の上記態様によれば、光沢度の低下を抑制しながら白色度を高めることができる塗装金属板を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る塗装金属板を示す断面模式図である。 本実施形態に係る塗装金属板の平面模式図である。 本実施形態に係る塗装金属板の変形例を示す断面模式図である。 本実施形態に係る塗装金属板の変形例を示す断面模式図である。 本実施形態に係る塗装金属板の製造方法に関する模式図であり、溶剤と塗料とを接触させて塗膜を形成する方法を示す模式図である。 塗装金属板の白色塗膜の白色度と光沢度との関係を示すグラフである。 塗膜に凹部を有する塗装金属板の表面の走査型電子顕微鏡写真である。 塗膜に凹部を有する塗装金属板の表面の原子間力顕微鏡画像である。 塗膜に凹部を有する塗装金属板の表面の原子間力顕微鏡画像である。 塗膜に凹部を有さない塗装金属板の表面の走査型電子顕微鏡写真である。

以下、本発明の好適な実施形態について詳しく説明する。ただ、本発明は本実施形態に開示の構成のみに制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、下記する数値限定範囲には、下限値及び上限値がその範囲に含まれる。「超」または「未満」と示す数値は、その値が数値範囲に含まれない。

なお、図面では、実質的に同一の機能構成を有する構成要素について、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、以下の説明で用いる図面は、本実施形態の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

＜１．塗装金属板＞
まず、図１および図２を参照して、本実施形態に係る塗装金属板について説明する。図１は、本実施形態に係る塗装金属板の断面模式図であり、図２は、同塗装金属板の平面模式図である。

図１は、板厚方向と切断方向とが平行となる切断面を示す。図１に示す塗装金属板１は、金属板１１と、金属板１１の一方の板面上に配置された化成処理層１３と、化成処理層１３上に配置された塗膜１５とを有する。金属板１１は、塗装金属板１の基板である。金属板１１としては、鋼（鉄系合金）、アルミニウムおよびその合金、マグネシウムおよびその合金等の各種金属板が挙げられる。

（金属板１１）
金属板１１に用いる鋼板としては、亜鉛系めっき鋼板、アルミニウム系めっき鋼板等の周知のめっき鋼板が挙げられる。めっき鋼板の母材鋼板は、普通鋼板（炭素鋼）であっても、クロム等の添加元素を含有する鋼板（合金鋼）であってもよい。ただし、プレス成形する場合、母材鋼板は、所望の成形加工追従性を備えるように、添加元素の種類と添加量、および金属組織を適正に制御した鋼板が好ましい。

亜鉛系めっき鋼板の亜鉛系めっき層としては、例えば、亜鉛からなるめっき層、亜鉛と、アルミニウム、コバルト、錫、ニッケル、鉄、クロム、チタン、マグネシウム、マンガン、ジルコニウムおよびバナジウムの少なくとも１種との複合めっき層、さらに他の金属元素または非金属元素を含む種々の亜鉛系合金めっき層（例えば、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、およびシリコンとの４元合金めっき層）などの公知のめっき層が挙げられる。ただし、亜鉛系めっき層として、亜鉛が最も多く含まれること以外、他の合金成分は特に限定されない。

なお、これらの亜鉛系めっき層には、更に、少量の異種金属元素または不純物として、コバルト、モリブデン、タングステン、ニッケル、チタン、クロム、アルミニウム、マンガン、鉄、マグネシウム、鉛、ビスマス、アンチモン、錫、銅、カドミウム、ヒ素等を含んでもよいし、シリカ、アルミナ、チタニア等の無機物を含んでもよい。亜鉛系めっき層を電気めっき法により形成する場合は、そのめっき層を形成するためのめっき液に有機物添加剤（例えば、ジアリルアミン重合体やジアリルジアルキルアンモニウム等）を含んでもよく、形成されるめっき層中にこれら有機物添加剤に起因する炭素を含んでもよい。

具体的には、金属板１１に用いる亜鉛系めっき鋼板としては、例えば、溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板、亜鉛−ニッケル合金めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板等が挙げられる。

アルミニウム系めっき鋼板のアルミニウム系めっき層としては、例えば、アルミニウムからなるめっき層、アルミニウムと、シリコン、亜鉛、マグネシウムの少なくとも１種との合金めっき層（例えば、アルミニウムとシリコンの合金めっき層、アルミニウムと亜鉛の合金めっき層、アルミニウム、シリコンおよびマグネシウムの３元合金めっき層）等の公知のめっき層が挙げられる。ただし、アルミニウム系めっき層として、アルミニウムが最も多く含まれること以外、他の合金成分は特に限定されない。

また、金属板１１に用いる亜鉛系めっき鋼板やアルミニウム系めっき鋼板は、他の種類のめっき層（例えば鉄めっき層、鉄とリンの合金めっき層、ニッケルめっき層、コバルトめっき層等）と組み合わせた複層めっき鋼板であってもよい。

めっき鋼板のめっき層の形成方法は特に限定されない。例えば、めっき層の形成では、電気めっき、無電解めっき、溶融めっき、蒸着めっき、分散めっき等を利用することができる。めっき層の形成は、連続式、バッチ式のいずれによっても行うことができる。また、めっき層形成後に、外観均一処理であるゼロスパングル処理、めっき層の改質処理である焼鈍処理、表面状態または材質調整のための調質圧延等の処理を施してもよい。

（化成処理層１３）
化成処理層１３は、必要に応じて、金属板１１と塗膜１５との間に介在するように配置されてもよい。化成処理層１３は、金属板１１の表面（板面）に対し化成処理を行うことにより形成される皮膜である。化成処理層１３は、金属板１１と塗膜１５との間に介在することにより、金属板１１と塗膜１５との間の密着性を向上させる。

このような化成処理層１３としては、特に限定されないが、例えば、シリカ、シランカップリング剤、タンニン、タンニン酸、ジルコニウム化合物、およびチタニウム化合物からなる群から選択される１種以上と、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、およびアクリル樹脂からなる群から選択される１種以上とを含む組成物（化成処理液）を用いて形成される皮膜が挙げられる。このような皮膜で構成される化成処理層１３は、金属板１１と塗膜１５との間の密着性に特に優れている。

化成処理層１３の付着量は、特に限定されず、好ましくは、１０〜８００ｍｇ／ｍ^２であり、より好ましくは１００〜７００ｍｇ／ｍ^２である。化成処理層１３の付着量が上記範囲内であると、耐食性や塗膜密着性を十分に優れたものとしつつ、化成処理層１３の凝集破壊を防止することができる。また、化成処理層１３の厚さは、特に限定されず、例えば、０．００５〜０．７μｍとすることができる。

（塗膜１５）
塗膜１５は、金属板１１の少なくとも一方の板面上に位置し、塗装金属板１の最表面を構成する皮膜である。図１および図２に示すように、塗膜１５は、その表面（膜面）に平坦部１５１と、複数の凹部１５３とを有している。そして、図２に示すように、複数の凹部１５３は、不規則に塗膜１５の表面上に形成されており、いわゆる略円形のディンプルを形成している。

塗膜１５は、光沢度に寄与する平坦部１５１に加えて、白色度に寄与する複数の凹部１５３を有することにより、光沢度の低下を抑制しながら白色度を高めることが可能となる。特に塗膜１５が白色塗膜である場合、塗膜１５の光沢度および白色度を十分に高いものとすることができる。

塗膜１５による上記効果が得られる理由は、現時点で詳細が不明であるが、以下のような作用が考えられる。

まず、従来の塗膜について説明する。凹部を有さない平坦部からなる塗膜では、平坦部に起因して、入射光に対する正反射成分が大きいため、光沢度が高い値となる。しかし、それに伴って、乱反射成分が小さくなるため、白色度が低い値となる。一方、このような塗膜の白色度を高めるために、塗膜に白色顔料を添加すると、塗膜の表面（膜面）の全領域にて、入射光に対する乱反射成分が大きくなるので、白色度が高い値となる。しかし、それに伴って、膜面の全領域にて、正反射成分が小さくなるため、光沢度が低い値となる。このように、従来、白色度と光沢度とは、トレードオフの関係にあった。

次に、本実施形態に係る塗装金属板１の塗膜１５について説明する。塗膜１５は、平坦部１５１と、複数の凹部１５３とを有する。凹部１５３では、凹部１５３の幾何学的な作用によって入射光を乱反射させることができる。そのため、白色顔料による入射光を乱反射させる作用とは別途に、凹部１５３の存在により塗膜１５の白色度を高めることが可能となる。加えて、本実施形態に係る塗装金属板１では、塗膜１５の白色度を高めるために、白色顔料を過剰に添加する必要がないので、塗膜１５の平坦部１５１では、入射光を正反射させる作用を維持できる。そのため、本実施形態に係る塗装金属板１では、凹部１５３の存在により塗膜１５の白色度を高めると同時に、平坦部１５１の存在により塗膜１５の光沢度を維持することが可能となる。この結果、塗膜１５は、凹部１５３が存在しない従来の塗膜と比較して、白色度を高めつつ、かつ光沢度の低下が抑制された塗膜となる。

本実施形態に係る塗装金属板１では、塗膜１５の色彩は特に限定されない。例えば、塗膜１５が白色塗膜である場合には、塗膜１５の白色度と光沢度とを同時に高めることが可能となる。一方、塗膜１５が着色塗膜である場合には、白色顔料を過剰に添加することなしに、すなわち、塗膜１５の光沢度の低下を避けながら、凹部１５３の存在により塗膜１５に白みを与えることが可能となる。

凹部１５３の平均直径は、０．２０〜４．０μｍとする。凹部１５３の平均直径が０．２０μｍ未満の場合、凹部１５３への光の入射量が少なくなる結果、十分に入射光を乱反射することができない。凹部１５３の平均直径の下限は、０．７μｍであり、０．９μｍであることが好ましい。一方で、凹部１５３の平均直径が４．０μｍを超えると、凹部１５３の幾何学的な作用が小さくなるので、十分に入射光を乱反射することができない。凹部１５３の平均直径の上限は、３．０μｍであり、２．５μｍであることが好ましい。

なお、凹部１５３は、以下のようにして特定することができる。まず、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて、凹部１５３の輪郭全体を含む１０×１０μｍの試料面積における、表面凹凸の高さデータを横５１２点×縦５１２点（計２６２１４４点）測定し、記録する。高さデータの高い方から１１０点のデータを抽出し、上位１０点（高いデータ１０点）を除いた１００点の算術平均値を基準高さとする。この基準高さから金属板１１に向かう深さ距離が１０ｎｍ以下である点と、１０ｎｍ超である点に分類する。そして、この１０ｎｍ超の点が９９％以上で形成される集合領域を凹部１５３とする。なお、凹部１５３である集合領域には、異常点として、深さ距離が１０ｎｍ以下である点が１％未満含まれてもよい。また、凹部１５３は、１０ｎｍ超の点が少なくとも６０点以上で構成される集合領域とする。

上記のように特定した凹部１５３のうち、輪郭全体を含む凹部１５３の面積Ｓを画像処理によって求める。この面積Ｓは、塗膜１５を板厚方向から見た場合の凹部１５３の面積である。この面積Ｓを用いて、凹部１５３を真円とみなしたときの、凹部１５３の直径Ｄ（円相当直径）を以下の式で求める。
Ｄ＝２×（Ｓ／π）^０．５ （π：円周率）
塗装金属板１の最エッジ（板幅方向の外縁）から１００ｍｍの範囲を除いた板面中央部にて、上述した１０×１０μｍのＡＦＭ観察を少なくとも２０箇所で行い、各観察面から得られる各凹部１５３の直径Ｄの算術平均値を凹部１５３の平均直径とする。

凹部１５３の平均深さは、２０〜２００ｎｍとする。凹部１５３の平均深さが２０ｎｍ未満の場合、凹部１５３の幾何学的な作用が小さくなるので、十分に入射光を乱反射することができない。凹部１５３の平均深さの下限は、４０ｎｍであり、７０ｎｍであることが好ましい。一方で、凹部１５３の平均深さが２００ｎｍを超えると、凹部１５３の内部から外部への光の出射が形状的に制限されるので、十分に入射光を乱反射することができない。凹部１５３の平均深さの上限は、１５０ｎｍであり、１２０ｎｍであることが好ましい。

なお、各凹部１５３の深さは、上述の方法で特定した凹部１５３内の深さデータの深い方から１１０点のデータを抽出し、上位１０点（深いデータ１０点）を除いた１００点の算術平均値と、上記の基準高さとの高低差により決定することができる。また、塗装金属板１の最エッジから１００ｍｍの範囲を除いた板面中央部にて、上述した１０×１０μｍのＡＦＭ観察を少なくとも２０箇所で行い、各観察面から得られる各凹部１５３の深さの算術平均値を凹部１５３の平均深さとする。

また、図１に示すように、凹部１５３は、その内表面上に凸部１５５を有してもよい。凹部１５３が凸部１５５を有すると、凸部１５５の幾何学的な作用によって入射光を好ましく乱反射させることができる。そのため、白色顔料を過剰に添加することなしに、すなわち、塗膜１５の光沢度の低下を避けながら、塗膜１５に白みを好ましく与えることが可能となる。なお、図２では、図面を見やすくするために凸部１５５の図示を省略している。

凸部１５５の平均直径は、特に限定されない。例えば、凸部１５５の平均直径が０．１〜１．５μｍであるとき、より好ましく、入射光を乱反射させることができる。凸部１５５の平均直径の下限は、０．２μｍであり、０．３μｍであることが好ましい。また、凸部１５５の平均直径の上限は、１．０μｍであり、０．７μｍであることが好ましい。

また、凸部１５５の平均直径は、凹部１５３の平均直径に対し、１．５〜６０％であることが好ましい。凹部１５３の平均直径に対する凸部１５５の平均直径の割合の下限は、１０％であり、２０％であることが好ましい。凹部１５３の平均直径に対する凸部１５５の平均直径の割合の上限は、５０％であり、４０％であることが好ましい。凹部１５３の平均直径に対する凸部１５５の平均直径の割合を制御することにより、凹部１５３の内表面と凸部１５５の突起面との配置が適切となり、より好ましく、入射光を乱反射させることができる。

凸部１５５の平均高さは、特に限定されない。例えば、凸部１５５の平均高さが５〜９０ｎｍであるとき、より好ましく、入射光を乱反射させることができる。凸部１５５の平均高さの下限は、１５ｎｍであり、２５ｎｍであることが好ましい。また、凸部１５５の平均高さの上限は、７０ｎｍであり、５０ｎｍであることが好ましい。

なお、凸部１５５は、以下のようにして決定することができる。まず、上記の方法で特定された凹部１５３の形状に基づいて、塗膜１５を板厚方向から見た場合の凹部１５３の重心（幾何中心）を求める。この重心を中心に１８ｄｅｇｒｅｅずつ回転しながら、塗装金属板１の板厚方向と平行な切断面を１０面求める。各切断面上に現れる凹部１５３・凸部１５５の２次元プロファイルを、凹部１５３の重心を基準として、左側および右側の２次元プロファイルに２分割する。この左側の２次元プロファイルに含まれる極小点から最も深さが深い（基準高さとの高低差が大きい）極小点を１点特定し、同様に、右側の２次元プロファイルに含まれる極小点から最も深さが深い（基準高さとの高低差が大きい）極小点を１点特定する。すなわち、１つの切断面に対して２点の極小点を特定する。１０面の切断面のそれぞれで極小点２点を特定する。各切断面上で特定した極小点２点（計２０データ）を２次元プロファイルの座標に基づいて回転方向に直線で結んでいくと、凸部１５５の輪郭を近似的に表わす２０角形を求めることができる。この２０角形によって囲まれる領域を凸部１５５とする。

上記のように特定した凸部１５５（２０角形）のうち、輪郭全体を含む凸部１５５の面積ｓを画像処理によって求める。この面積ｓは、塗膜１５を板厚方向から見た場合の凸部１５５の面積である。この面積ｓを用いて、凸部１５５を真円とみなしたときの、凸部１５５の直径ｄ（円相当直径）を以下の式で求める。
ｄ＝２×（ｓ／π）^０．５ （π：円周率）
塗装金属板１の最エッジから１００ｍｍの範囲を除いた板面中央部にて、上述した１０×１０μｍのＡＦＭ観察を少なくとも２０箇所で行い、各観察面から得られる各凸部１５５の直径ｄの算術平均値を凸部１５５の平均直径とする。

また、凸部１５５の高さは、上記の１０面の切断面から求める。切断面上に現れる２次元プロファイルのうち、凸部１５５の領域に含まれる極大点から最も高さが高い（基準高さとの高低差が小さい）極大点１点を特定する。１０面の切断面のそれぞれで極大点１点を特定する。各切断面上で特定した各極大点（計１０データ）のうち、最も高い点を凸部１５５の頂部とする。一方、上記の方法で特定した各切断面上の極小点（計２０データ）のうち、最も低い点を凸部１５５の最深部とする。この頂部と最深部との差（板厚方向に沿う距離）を凸部１５５の高さとする。塗装金属板１の最エッジから１００ｍｍの範囲を除いた板面中央部にて、上述した１０×１０μｍのＡＦＭ観察を少なくとも２０箇所で行い、各観察面から得られる各凸部１５５の高さの算術平均値を凸部１５５の平均高さとする。

なお、図１および図２では、凹部１５３が不規則に配置されているが、本実施形態に係る塗装金属板１では、塗膜１５に形成される複数の凹部１５３が整列していてもよい。

凹部１５３の密度は、特に限定されない。例えば、塗膜１５の表面に対する凹部１５３の個数密度が１×１０^４〜１×１０^６個／ｍｍ^２であるとき、より好ましく、光沢度の低下を抑制しながら白色度を高めることができる。凹部１５３の個数密度の下限は、３×１０^４個／ｍｍ^２であり、９×１０^４個／ｍｍ^２であることが好ましい。また、凹部１５３の個数密度の上限は、１．５×１０^５個／ｍｍ^２であり、１．２×１０^５個／ｍｍ^２であることが好ましい。

なお、凹部１５３の密度は、塗膜１５を板厚方向から見たときの塗膜１５の表面に対する凹部１５３の個数密度である。上記の方法で特定した凹部１５３に基づいて個数密度を求める。塗装金属板１の最エッジから１００ｍｍの範囲を除いた板面中央部にて、観察視野が連続するように、上述した１０×１０μｍのＡＦＭ観察を少なくとも２０箇所で行い、観察面に対する凹部１５３の存在個数を求め、この存在個数を観察面積で割った値を凹部１５３の密度とする。

凹部１５３の面積率は、特に限定されない。例えば、塗膜１５の表面に対する凹部１５３の面積率が１〜４０％であるとき、より好ましく、光沢度の低下を抑制しながら白色度を高めることができる。凹部１５３の面積率の下限は、５％、８％、または２０％であることが好ましい。また、凹部１５３の面積率の上限は、３５％であり、２５％であることが好ましい。

なお、凹部１５３の面積率は、塗膜１５を板厚方向から見たときの塗膜１５の表面に対する凹部１５３の割合である。凹部１５３の面積率は、ＡＦＭを用いた表面凹凸の高さデータに基づいて画像処理によって求める。塗装金属板１の最エッジから１００ｍｍの範囲を除いた板面中央部にて、観察視野が連続するように、上述した１０×１０μｍのＡＦＭ観察を少なくとも２０箇所で行い、各観察面に対する凹部１５３の面積割合を求め、この算術平均値を凹部１５３の面積率とする。

凹部１５３は、輪郭が略円形であることが好ましい。具体的には、塗膜１５を板厚方向から見た場合に、すべての凹部１５３に対して、凹部１５３の輪郭長Ｌ_１と、凹部１５３の直径Ｄ（円相当直径）から求められる円周長Ｌ_２とが、１．０≦Ｌ_１／Ｌ_２≦３．０を満足している凹部１５３が、個数％で９５％以上（且つ１００％以下）であることが好ましい。凹部１５３が上記条件を満足するとき、より好ましく、光沢度の低下を抑制しながら白色度を高めることができる。

Ｌ_１／Ｌ_２の下限が１．０であるとき、凹部１５３が真円であることを意味する。しかし、凹部１５３を真円に制御することは工業的に困難なので、Ｌ_１／Ｌ_２の下限が、１．２、１．４、または１．６であってもよい。一方、高白色度と高光沢度とを好ましく両立させるには、Ｌ_１／Ｌ_２の上限が、２．８、２．６、２．４、または２．０であってもよい。

なお、凹部１５３の輪郭長Ｌ_１および円周長Ｌ_２は、以下のように特定することができる。上記のように特定した凹部１５３に基づいて、凹部１５３の輪郭を特定し、凹部１５３の輪郭長Ｌ_１を画像処理によって求める。この輪郭長Ｌ_１は、塗膜１５を板厚方向から見た場合の凹部１５３の輪郭の長さである。また、上記の凹部１５３の直径Ｄに基づいて、凹部１５３を真円とみなしたときの、凹部１５３の円周長Ｌ_２を以下の式で求める。
Ｌ_２＝π×Ｄ （π：円周率）
塗装金属板１の最エッジから１００ｍｍの範囲を除いた板面中央部にて、上述した１０×１０μｍのＡＦＭ観察を少なくとも２０箇所で行い、輪郭全体を含む凹部１５３のうち、個数％で９５％以上の凹部１５３が、１．０≦Ｌ_１／Ｌ_２≦３．０を満足することが好ましい。

また、塗膜１５の表面の平坦部１５１は、光沢度に寄与する。入射光に対する正反射成分を好ましく高めるためには、平坦部１５１の平均表面粗さＲａが２０ｎｍ未満であることが好ましい。平坦部１５１の平均表面粗さＲａの下限は、特に限定されなく、小さいほど好ましい。例えば、必要に応じて、平坦部１５１の平均表面粗さＲａの下限は、１ｎｍであってもよい。平坦部１５１の平均表面粗さＲａの上限は、１８ｎｍであり、１６ｎｍであることが好ましい。

なお、平坦部１５１は、上記のように特定した凹部１５３以外の塗膜１５の表面上の領域とする。また、平坦部１５１の表面粗さＲａは、塗装金属板１の板厚方向と平行な切断面上に現れる平坦部１５１の２次元プロファイルに基づいて求める。表面粗さＲａは、少なくとも基準長さ３μｍ以上から求める。塗装金属板１の最エッジから１００ｍｍの範囲を除いた板面中央部にて、上述した１０×１０μｍのＡＦＭ観察を少なくとも２０箇所で行い、各観察面から得られる各平坦部１５１の表面粗さＲａの算術平均値を平坦部１５１の平均表面粗さＲａとする。

平坦部１５１の面積率は、特に限定されない。例えば、塗膜１５の表面に対する平坦部１５１の面積率が６０〜９９％であるとき、より好ましく、光沢度の低下を抑制しながら白色度を高めることができる。平坦部１５１の面積率の下限は、６５％であり、７５％であることが好ましい。また平坦部１５１の面積率の上限は、９５％、９２％、または８０％であることが好ましい。

なお、平坦部１５１の面積率は、塗膜１５を板厚方向から見たときの塗膜１５の表面に対する平坦部１５１の割合である。平坦部１５１の面積率は、ＡＦＭを用いた表面凹凸の高さデータに基づいて画像処理によって求める。塗装金属板１の最エッジから１００ｍｍの範囲を除いた板面中央部にて、観察視野が連続するように、上述した１０×１０μｍのＡＦＭ観察を少なくとも２０箇所で行い、各観察面に対する平坦部１５１の面積割合を求め、この算術平均値を平坦部１５１の面積率とする。

また、塗膜１５の厚さ（膜厚）は、特に限定されない。例えば、塗膜１５の厚さが８．０〜３０μｍであるとき、より好ましく、高白色度と高光沢度とを好ましく両立できる。下地色が入射光を吸収しやすい色彩である場合、入射光に対する乱反射成分および正反射成分が共に小さくなるため、白色度と光沢度とを同時に高めることが難しいが、塗膜１５の厚さが８．０μｍ以上であるとき、下地色を好ましく隠蔽できる。塗膜１５の厚さの下限は、１０μｍであり、１３μｍであることが好ましい。一方、工業的観点から、塗膜１５の厚さの上限は、２５μｍであり、２０μｍであることが好ましい。

塗膜１５の構成材料としては、上述した表面形状を形成できるものであれば、特に限定されない。塗膜１５は、例えば、顔料と、樹脂とを含むことができる。

顔料としては、白色顔料、有色顔料および防錆顔料が挙げられる。中でも、塗膜１５が白色顔料を比較的多量に含む場合、塗膜１５は、白色塗膜となる。一般に白色塗膜を有する金属板では、高白色度が求められ、また用途および意匠性の観点から高光沢度が求められる。一方で、高白色度と高光沢度の両立は従来困難であった。しかしながら、本実施形態に係る塗装金属板１では、上述したように、塗膜１５が平坦部１５１と複数の凹部１５３とを有することにより、高白色度と高光沢度の両立が可能である。

白色顔料は、特に限定されない。例えば、白色顔料として、ルチル型もしくはアナターゼ型酸化チタン（ＴｉＯ_２）、ＣａＳＯ_４、ＭｇＳＯ_４、ＢａＳＯ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＺｎＯ等が挙げられる。これらの白色顔料は、単独で使用されてもよいし２種以上混合されて使用されてもよい。また、白色顔料としては、表面をＡｌ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＺｎＯ等で被覆した酸化チタンも使用することができる。上述した中でも白色顔料としては、隠蔽性および高白色度の観点から、ＢａＳＯ_４、Ａｌ_２Ｏ_３および酸化チタンが好ましい。

塗膜１５が白色塗膜である場合、塗膜１５中における白色顔料の含有量は、特に限定されない。例えば、塗膜１５が白色顔料を有し、塗膜１５に対する白色顔料の含有量が４０〜７０質量％であることが好ましい。白色顔料の含有量の下限は、塗膜１５の全質量に対し、４０質量％、４５質量％、または５０質量％であることが好ましい。白色顔料の含有量の上限は、塗膜１５の全質量に対し、７０質量％、６５質量％、または６０質量％であることが好ましい。

有色顔料は、特に限定されない。目的とされる塗膜１５の色彩に合わせて公知の顔料を適宜選択することができる。例えば、有色顔料としては、べんがら、アルミ、マイカ、カーボンブラック、コバルトブルー等を挙げることができる。また有色顔料の塗膜１５中における含有量も特に限定されず、目的とする塗膜１５の色彩に合わせて適宜選択することができる。

また、塗膜１５は、顔料として防錆顔料を含むことが好ましい。塗膜１５が防錆顔料を含むことにより、塗装金属板１全体の耐食性を向上させることができる。

防錆顔料は、特に限定されない。例えば、防錆顔料として、リン酸系防錆顔料、シリカ系防錆顔料が挙げられる。特に、光沢度の低下を防止しつつ、塗装金属板１の耐食性を十分に向上させることができることから、リン酸系防錆顔料が好ましい。

リン酸系防錆顔料としては、マグネシウム、アルミニウム等の金属のリン酸塩、オルトリン酸塩またはポリリン酸塩が挙げられる。マグネシウムを含むリン酸系防錆顔料としては、例えば、リン酸２水素マグネシウム（例えば、純正化学社製）が挙げられる。

アルミニウムを含むリン酸系防錆顔料としては、例えば、トリポリリン酸２水素アルミニウムおよびこれのマグネシウム、カルシウムまたは亜鉛による表面処理物が挙げられる。例えば、テイカ社製のトリポリリン酸２水素アルミニウムである「Ｋ−ＷＨＩＴＥ」（商標）や、テイカ社製の「Ｋ−ＷＨＩＴＥ／＃１０５」（亜鉛処理）、「Ｋ−ＷＨＩＴＥ／Ｃａ６５０」（カルシウム処理）、「Ｋ−ＷＨＩＴＥ／Ｋ−Ｇ１０５」（マグネシウム処理）等が具体的に挙げられる。

上述した中でもリン酸系防錆顔料、特にマグネシウムを含むリン酸系防錆顔料は、添加による光沢度の低下が少ないため、好ましい。

塗膜１５中におけるリン酸系防錆顔料の含有量は、特に限定されない。例えば、塗膜１５がリン酸系防錆顔料を有し、塗膜１５に対するリン酸系防錆顔料の含有量が１〜１５質量％であることが好ましい。リン酸系防錆顔料の含有量の下限は、塗膜１５の全質量に対し、１質量％、２質量％、または３質量％であることが好ましい。リン酸系防錆顔料の含有量の上限は、塗膜１５の全質量に対し、１５質量％、１０質量％、または８質量％であることが好ましい。

樹脂は、顔料等の各成分を結着するための結着剤として機能する。また、樹脂は、塗膜１５の表面を構成する。樹脂は、特に限定されない。例えば、樹脂として、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂、メラミン系樹脂等が挙げられる。また、メラミン樹脂としては、例えば、メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂等のアルキル化メラミン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で使用されてもよいし２種以上混合されて使用されてもよい。上述した中でも、塗膜１５の平滑化の観点から、樹脂は、アルキル化メラミン樹脂、特にメチル化メラミン樹脂を含むことが好ましい。

また、塗膜１５が白色塗膜である場合、白色度、密着性、耐薬品性、および耐食性を優れたものとするために、主樹脂として、ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。ポリエステル樹脂は、数平均分子量が３０００〜３００００であり、ガラス転移温度Ｔｇが０〜８０℃程度であることが好ましい。数平均分子量の下限は、５０００であり、９０００であることが好ましい。数平均分子量の上限は、２５０００であり、２３０００であることが好ましい。ガラス転移温度Ｔｇの下限は、１０℃であり、２０℃であることが好ましい。ガラス転移温度Ｔｇの上限は、７０℃であり、６０℃であることが好ましい。

塗膜１５中における樹脂の含有量は、特に限定されない。例えば、樹脂の含有量の下限は、塗膜１５の全質量に対し、３０質量％、３５質量％、または４０質量％であることが好ましい。樹脂の含有量の下限は、塗膜１５の全質量に対し、６０質量％、５５質量％、または５０質量％であることが好ましい。

なお、硬化剤としては、メラミン樹脂、特にメチル化メラミンが好ましい。硬化剤として、イソシアネートを用いることもできる。なお、主樹脂に対する硬化剤の割合は、質量比で、主樹脂：硬化剤＝１００：２５〜１００：７０であることが好ましい。より好ましくは、主樹脂：硬化剤＝１００：３０〜１００：６０とする。

塗膜１５は、潤滑剤をさらに含んでもよい。塗膜１５が潤滑剤を含むことにより、塗膜表面の摩擦係数低減によるプレス加工性向上や取り扱いキズの低減などの効果が得られる。潤滑剤としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素化合物等が挙げられる。これらは加工用途に応じて、単独または２種以上組み合わせて用いることができる。

潤滑剤の含有量は、塗膜１５の全質量に対し、０．５〜２０質量％であることが好ましく、１．０〜１０質量％であることがより好ましい。潤滑剤の含有量を制御することにより、十分な潤滑性を得ることができるとともに、潤滑剤に起因した淀みや発泡等の塗料起因の不具合を防止することができる。

塗膜１５は、さらに、カップリング剤を含んでもよい。塗膜１５がカップリング剤を含むことにより、防錆顔料の添加による加工密着性の低下を防止することができる。このようなカップリング剤としては、例えば、Ｓｉ系カップリング剤、Ｔｉ系カップリング剤が挙げられる。塗膜１５中のＳｉ系および／またはＴｉ系のカップリング剤の添加量は特に限定されない。例えば、カップリング剤の添加量は、樹脂１００質量部に対して、０．２〜５．０質量部であることができる。

以上説明した本実施形態に係る塗装金属板１は、塗膜１５の表面に平坦部１５１と複数の凹部１５３とを有することにより、光沢度の低下を抑制しながら白色度を高めることができる。このような塗装金属板１は、高白色度と高光沢度の両立が求められる塗装金属板として特に有用である。

また、このように表面の光沢度を高いものとしつつ白みが増すように調色された塗装金属板１は、例えば、家庭用電気機械器具（家電）等の電気機械器具や、建築材料に使用することができる。したがって、塗装金属板１は、電気機械器具用塗装金属板、特に家庭用電気機械器具用塗装金属板や、建築材料用塗装金属板であることができる。言い換えると、電気機械器具が上述の塗装金属板１を有してもよく、建築材料が上述の塗装金属板１を有してもよい。

＜２．変形例＞
以上、本発明の好適な実施形態を詳しく説明した。以下では、上記実施形態の幾つかの変形例を説明する。なお、以下に説明する各変形例は、単独で上記実施形態に適用されてもよいし、組み合わせで上記実施形態に適用されてもよい。また、各変形例は、上記実施形態で説明した構成に代えて適用されてもよいし、上記実施形態で説明した構成に対して追加的に適用されてもよい。

（第１の変形例）
図３は、上記実施形態の変形例に係る塗装金属板１Ａの断面模式図である。上述した実施形態では、金属板１１と塗膜１５との間に化成処理層１３が配置されていたが、化成処理層１３は、図３に示すように省略されていてもよい。

（第２の変形例）
図４は、上記実施形態の変形例に係る塗装金属板１Ｂの断面模式図である。塗装金属板１Ｂは、化成処理層１３と塗膜１５との間にプライマー（下塗り塗膜）１７を備えている。プライマー１７は、化成処理層１３と塗膜１５との間の密着性を向上させるとともに、例えば、防錆顔料等を含むことにより塗装金属板１Ｂの耐食性を向上させる。

また、プライマー１７が防錆顔料を含む場合、塗膜１５中の防錆顔料を省略するか低減させることもできる。この場合、塗膜１５を調色等の意匠性を目的とした組成で構成し、プライマー１７を耐食性の向上を目的とした組成で構成し、各層の機能を分離させることができる。

なお、プライマー１７を構成する材料としては、特に限定されない。例えば、プライマー１７として、塗膜１５で例示した各種材料を用いることができる。

（その他の変形例）
その他、例えば、塗装金属板は、塗膜が形成されていない側に化成処理層を有していてもよい。また、塗装金属板は、塗膜を両面に有していてもよい。

＜３．塗装金属板の製造方法＞
次に、本実施形態に係る塗装金属板１の製造方法について詳細に説明する。

本実施形態に係る塗装金属板１の製造方法は、
金属板１１上に樹脂および液性媒体を含む塗料を塗布する第１の工程（塗料塗布工程）と、
上記塗料から上記液性媒体の一部または全部を除去し、溶剤（液性媒体）を含む雰囲気を上記塗料に接触させながら塗膜を形成する第２の工程（塗膜形成工程）と、を有し、
上記樹脂の溶解度パラメータと、上記溶剤の溶解度パラメータとの差の絶対値が０．５以上２．０未満であり、
上記雰囲気中の上記溶剤の分圧が０．００５〜０．２ａｔｍである。

また、本実施形態に係る塗装金属板１の製造方法は、上記第１の工程に先立ち、金属板１１の少なくとも一方の面上に化成処理層１３を形成する化成処理工程を有してもよい。以下、本実施形態に係る塗装金属板１の製造方法について、順を追って説明する。

まず、金属板１１を準備する。金属板１１としては、上述したものを用いることができる。

次に金属板１１の少なくとも一方の板面に対して化成処理を行い、化成処理層１３を形成する。化成処理は、上述した化成処理層１３の構成材料を含む組成物（化成処理液）を金属板１１の面上に塗布し、加熱等により液性媒体を除去するとともに、化成処理層１３を形成、固定することにより行うことができる。

化成処理液としては、上記構成材料が液性媒体中に分散または溶解した液が挙げられる。例えば、化成処理液中の樹脂の含有量は、１．０〜１００ｇ／Ｌとすればよい。樹脂の含有量の下限は、２．０ｇ／Ｌであり、５．０ｇ／Ｌであることが好ましい。樹脂の含有量の上限は、８０ｇ／Ｌであり、６０ｇ／Ｌであることが好ましい。化成処理液中の、シリカ、シランカップリング剤、タンニン、タンニン酸、ジルコニウム化合物、およびチタニウム化合物からなる群から選択される１種以上の合計の含有量は、０．０１〜１００ｇ／Ｌとすればよい。この含有量の下限は、０．１ｇ／Ｌであり、０．５ｇ／Ｌであることが好ましい。この含有量の上限は、８０ｇ／Ｌであり、６０ｇ／Ｌであることが好ましい。上記の化成処理液によって、化成処理層１３の耐食性および塗膜密着性を十分に高いものとしつつ、化成処理液の安定性を十分に優れたものとすることができる。

また、化成処理液の液性媒体は、特に限定されない。例えば、液性媒体として、各種公知の有機溶媒や、水を使用することができる。特に、化成処理液の液性媒体が水である場合、化成処理液の取り扱いが容易である。

また、化成処理液の金属板１１への塗布方法は、特に限定されない。例えば、塗布方法として、ロールコート、リンガーロールコート、エアースプレー、エアーレススプレー、浸漬法、カーテンコート等を採用することができる。

また、化成処理液中の液性媒体の除去および化成処理層１３の形成や固定は、特に限定されない。例えば、加熱により化成処理層１３を形成することができる。加熱方式は特に限定されない。例えば、加熱方式として、熱風加熱方式、誘導加熱方式、近赤外線加熱方式等の公知の方式を用いることができる。加熱温度は、例えば、４０〜２００℃とすればよい。加熱温度の下限は５０℃であることが好ましく、加熱温度の上限は１８０℃であることが好ましい。加熱時間は、例えば、０．５〜２０秒とすればよい。加熱時間の下限は１秒であることが好ましく、加熱時間の上限は１５秒であることが好ましい。

次に、化成処理層１３を形成した金属板１１上に、すなわち化成処理層１３上に塗膜１５を形成する。まず、金属板１１上に樹脂および液性媒体を含む塗料を塗布する（第１の工程）。

塗料は、樹脂および液性媒体を含むものであればよく、上述した塗膜１５の各構成成分を含むことが好ましい。塗料中の各成分の配合比率は、形成される塗膜１５の構成および塗布に必要な粘度範囲等の物性に応じて、適宜選択、変更することができる。

塗料に含まれる液性媒体は、特に限定されない。例えば、液性媒体として、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ｎ−ブタノール、エタノール等のアルコール系溶媒等の各種有機溶媒ならびに水が挙げられる。これらの液性媒体は、単独でまたは２種以上を組み合わせて、用いることができる。

また、本実施形態では、液性媒体の溶解度パラメータと、樹脂の溶解度パラメータとの差の絶対値が０．５以上２．０未満である。その結果、後述する第２の工程にて、所定の溶解度パラメータの差を有する有機溶媒を塗料に接触させることが可能となる。なお、上記した溶解度パラメータの差の絶対値の下限は、０．６であり、０．７であることが好ましい。上記した溶解度パラメータの差の絶対値の上限は、１．８未満であり、１．５未満であることが好ましい。

なお、液性媒体（溶剤）の溶解度パラメータおよび樹脂の溶解度パラメータ（ＳＰ値：Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）は、実験的に以下のような濁点滴定法に基づき求めることができる。

まず、試料溶液にＳＰ値の高い貧溶媒とＳＰ値の低い貧溶媒を滴下し、濁りが生じるまでに要した貧溶媒の量を求める。この際、２種のＳＰ値の異なる貧溶媒を用い、上記の操作を行って、それぞれについて濁りが生じるまでに要した貧溶媒の量（体積）を求める。そして、得られた濁りが生じるまでに要した貧溶媒の体積と、貧溶媒のＳＰ値とを以下の式１に代入することにより、溶液のＳＰ値δを求めることができる。

δ＝（ＶｍＬ^０．５δ_ｍＬ＋Ｖｍｈ^０．５δ_ｍｈ）／（ＶｍＬ^０．５＋Ｖｍｈ^０．５） ・・・（式１）
式中の記号は、以下のように定義される。
ＶｍＬ：ＳＰ値の低い貧溶媒の体積
Ｖｍｈ：ＳＰ値の高い貧溶媒の体積
δ_ｍＬ：ＳＰ値の低い貧溶媒のＳＰ値
δ_ｍｈ：ＳＰ値の高い貧溶媒のＳＰ値
なお、液性媒体のＳＰ値を求める場合には、試料溶液として液性媒体を用い、樹脂のＳＰ値を求める場合には、試料溶液として樹脂溶解液を用いる。

また、塗料の金属板１１への塗布方法は、特に限定されない。例えば、塗布方法として、ロールコート、リンガーロールコート、エアースプレー、エアーレススプレー、浸漬法、カーテンコート、静電塗装法等を採用することができる。

次に、溶剤を塗料に接触させつつ、塗料から液性媒体の少なくとも一部を除去して塗膜１５を形成する（第２の工程）。ここで、樹脂の溶解度パラメータと溶剤の溶解度パラメータとの差の絶対値は、０．５以上２．０未満である。溶解度パラメータを制御することにより、塗膜１５の表面に平坦部１５１と複数の凹部１５３とが形成される。

塗膜１５の表面に複数の凹部１５３が形成される理由は、現時点で詳細が不明であるが、以下のように推測される。

塗料に含まれる樹脂は、結着剤として塗膜１５の表面形状の形成に大きく寄与する。そして、樹脂が溶解・分散している液性媒体が塗料から除去される際には、塗料の粘度は大きく上昇する。この際、樹脂に対し適度な溶解性を有する溶剤が塗料の表面に接触すると、樹脂を含む塗料は、接触面の一部で溶剤を弾きつつ、他の局所的な部分で溶剤と接触して溶解する。そして溶剤と接触して溶解した部分が凹部１５３となる。なお、本実施形態に係る塗装金属板１の製造方法では、凹部１５３の形成とともに、凹部１５３中に凸部１５５も同時に形成する。必要に応じて、凹部１５３から凸部１５５を機械的または化学的に除去してもよい。

なお、樹脂の溶解度パラメータと溶剤の溶解度パラメータとの差の絶対値が０．５未満であると、溶剤が塗料表面と均一に接触し、塗料を均一に溶解させるので、塗膜１５の表面に凹部１５３が形成されない。一方で、樹脂の溶解度パラメータと溶剤の溶解度パラメータとの差の絶対値が２．０以上であると、塗料の表面が溶剤を弾きすぎて、溶剤が局所的な一部に集中しすぎるので、塗膜１５の表面に粗大な凹部が形成されてしまう。

上述したように、樹脂の溶解度パラメータと溶剤の溶解度パラメータとの差の絶対値は、０．５以上２．０未満であればよい。上記した溶解度パラメータの差の絶対値の下限は、０．６であり、０．７であることが好ましい。上記した溶解度パラメータの差の絶対値の上限は、１．８未満であり、１．５未満であることが好ましい。溶解度パラメータを制御することにより、塗膜１５の表面の凹部１５３の形状を好ましいものとすることができる。なお、樹脂および溶剤の溶解度パラメータは、上記した濁点滴定法に基づき求めればよい。

塗料（樹脂）と溶剤との接触は、図５に示すような方法により行う。図５は、本実施形態に係る塗装金属板１の製造方法の第２の工程において塗料と溶剤との接触を行う方法を示す模式図である。

塗料１５Ａが塗布された金属板１１は、熱風加熱方式、誘導加熱方式、近赤外線加熱方式等の任意の加熱方法で加熱された後、図５に示す焼付炉１００に導入されて焼付処理が行われる。焼付炉１００は、チャンバ１０１を有し、チャンバ１０１は、その内部に空間１０３を形成している。また、チャンバ１０１には、金属板１１のための入口１０５および出口１０７、ならびに給気口１０９、排気口１１１が設けられている。

また、チャンバ１０１の空間１０３側上部には、加熱送風機１１３が配置されており、加熱送風機１１３には給気口１０９が連結されている。加熱送風機１１３は、給気口１０９から周囲の空気を吸引し、加熱するとともに図中矢印の方向に熱風を送る。これにより、金属板１１に担持された塗料１５Ａが加熱され、塗料１５Ａから液性媒体の少なくとも一部が除去される。ここで、塗料１５Ａが塗布された金属板１１を連続的に焼付炉に通過させると、空間１０３内に液性媒体の蒸気が滞留する。そして、液性媒体の蒸気が溶剤として塗料１５Ａに接触することにより、上述したような凹部１５３が形成された塗膜１５が得られる。過剰に滞留した液性媒体の一部の蒸気は排気口１１１から外部へ放出される。

特に、本実施形態に係る塗装金属板１の製造方法では、複数の凹部１５３を形成するために、塗膜１５を形成する（硬化する）際、チャンバ１０１の空間１０３の溶剤分圧を制御する。従来の製造条件では、溶剤分圧が０．００５ａｔｍ未満であった。本実施形態に係る塗装金属板１の製造方法では、給気口１０９からの熱風の給気量、入口１０５からの外気の流入量、排気口１１１からの排気量、出口１０７からの漏出量、および加熱送風機１１３での加熱温度を、従来条件から変更することで、空間１０３（雰囲気）の溶剤の分圧を意図的に０．００５〜０．２ａｔｍへ制御する。空間１０３（雰囲気）の溶剤分圧を制御することにより、塗料１５Ａ（樹脂）と溶剤とが好ましく接触して、凹部１５３が好ましく形成される。この際、平坦部１５１の平滑度も高まる。その結果、塗膜１５の表面に平坦部１５１と複数の凹部１５３とが形成される。

空間１０３の溶剤分圧の下限は、０．００８ａｔｍ、０．０１０ａｔｍ、または０．０１５ａｔｍであることが好ましい。空間１０３の溶剤分圧の上限は、０．１５ａｔｍ、０．１２ａｔｍ、または０．１ａｔｍであることが好ましい。なお、空間１０３の溶剤の分圧は、給気口１０９からの熱風の給気量、入口１０５からの外気の流入量、排気口１１１からの排気量、出口１０７からの漏出量、および加熱送風機１１３での加熱温度を変更することによって制御する。給気口１０９からの熱風の給気量、入口１０５からの外気の流入量、排気口１１１からの排気量、出口１０７からの漏出量、および加熱送風機１１３での加熱温度は、製造設備毎にそれらの値が変化するので、目的に応じた空間１０３の溶剤分圧となるように、各条件を適宜調整すればよい。

焼付炉１００における空間１０３内の温度は、特に限定されない。例えば、空間１０３内の雰囲気温度として、金属板の到達温度が１００〜３００℃となればよい。金属板の到達温度の下限は、１５０℃であり、２００℃であることが好ましい。金属板の到達温度の上限は、２７０℃であり、２５０℃であることが好ましい。金属板の到達温度を制御することにより、液性媒体を効率よく蒸気に変態させて溶剤とすることができる。

また、塗料１５Ａを担持した金属板１１の加熱時間（焼付炉内の通板時間）は、特に限定されない。例えば、金属板１１の加熱時間は、１０〜１２０秒とすればよい。金属板１１の加熱時間の下限は、１２秒であり、１５秒であることが好ましい。金属板１１の加熱時間の上限は、９０秒であり、６０秒であることが好ましい。金属板１１の加熱時間を制御することにより、液性媒体の蒸気が溶剤として適度に塗料１５Ａに接触して凹部１５３を好ましく形成することができる。

以上の工程により、塗膜１５の表面に平坦部１５１と複数の凹部１５３とを有する塗装金属板１が得られる。なお、上記の各工程を連続的に行ってもよい。上記の工程に対応する装置を備えた連続塗装ライン、例えば、コイルコーティングラインやシートコーティングラインにて、上記の各工程を行うことができる。その結果、塗装金属板１の生産効率が向上する。

なお、本実施形態に係る塗装金属板１の製造方法は、上述した方法に限定されるものではない。例えば、塗料と接触させる溶剤は、塗料に含まれる液性媒体由来でなくてもよい。例えば、塗料と接触させる溶剤を、別途供給して塗料と接触させることができる。また、塗料と接触させる溶剤は、蒸気状の溶剤に限定されず、例えば、液体状や固体状の溶剤を適宜使用することができる。さらに、液体状の溶剤を使用する場合、スプレー噴霧装置やインクジェット装置等の液滴塗布装置を用いて塗膜１５（塗料１５Ａ）に対し溶剤を接触させることが可能である。

次に、実施例により本発明の一態様の効果を更に具体的に詳細に説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に制限されない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限り、種々の条件を採用し得る。

（１．塗装金属板の製造）
（ｉ） 金属板
塗装金属板の製造に用いる金属板としては、板厚０．５ｍｍの電気亜鉛めっき鋼板（ＥＧ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｇａｌｖａｎｉｚｅｄ Ｓｔｅｅｌ）を使用した。めっき付着量は片面２０ｇ／ｍ^２であった。

（ｉｉ）化成処理層の形成
上記の金属板の一方の板面に対し、化成処理層を以下の方法で形成した。まず、ロールコーターにて化成処理液を金属板の一方の板面に塗布した。その後、金属板の到達温度（ＰＭＴ：Ｐｅａｋ Ｍｅｔａｌ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）が６０℃となるように加温した。塗布面の化成処理液の付着量は、乾燥皮膜全体の付着量が３００ｍｇ／ｍ^２となるように塗装した。各化成処理皮膜の付着量は蛍光Ｘ線により測定した。化成処理液には日本パーカライジング社製のクロメートフリー化成処理液「ＣＴ−Ｅ３００Ｎ」を用いた。

（ｉｉｉ）白色塗膜の形成
金属板の化成処理層上に白色塗膜を以下の方法で形成した。
まず、表１に示すような樹脂１７質量％、液性媒体５０質量％、防錆顔料３．０質量％、および白色顔料３０質量％を含む白色塗料（塗料１〜１８）を調製した。ここで、白色塗料中の固形分含有量は５０質量％とした。また、白色顔料としては酸化チタンを用い、全固形分における酸化チタンの含有量は６０質量％とした。なお、表１中、樹脂および液性媒体の欄に記載される配合割合は、それぞれ、樹脂中、液性媒体中における各成分の配合割合を示す。

また、表１中、「ポリエステル」は東洋紡株式会社製のポリエステル樹脂「ＧＫ−１４０」を、「メチル化メラミン」はサイテック株式会社製のメチル化メラミン樹脂「サイメル３０３」を、「ブチル化メラミン」はＤＩＣ株式会社製のブチル化メラミン樹脂「スーパーペッカミンＪ−８２０−６０」を、「リン酸マグネシウム」は純正化学株式会社製のリン酸２水素マグネシウムを、カルシウム修飾シリカはＷ．Ｒ．グレース社製の「シールデックスＣ３０３」をそれぞれ示す。また、「ソルベッソ１００」はエクソンモービル社が販売する溶剤であり、「シクロヘキサノン」は三協化学社製の「アノン」であり、「ジオキサン」は三協化学社製の「１，４−ジオキサン」であり、「メチルエチルケトン」は三協化学社製の「ＭＥＫ」であり、「ｏ−キシレン」は三菱ガス化学社製の「オルソキシレン」であり、「エタノール」は三協化学社製の「エタノール」であり、「ｎ−ブタノール」は三協化学社製の「ブタノール」である。

また、表１に示す樹脂または液性媒体のＳＰ値（溶解度パラメータ）は、以下のようにして実験的に求めた。各試験温度は２０℃とした。
＜樹脂のＳＰ値測定＞
樹脂０．５ｇとシクロヘキサノン（関東化学社製）を１０ｍＬとなるように混合した。スターラーで攪拌し、混合物中の樹脂を溶解させて試料溶液を得た。次に、ＳＰ値の異なる貧溶媒を、試料溶液に濁りが生じるまで滴下した。
＜液性媒体の場合＞
各種液性媒体１０ｍＬを試料溶液とした。次に、ＳＰ値の異なる貧溶媒を、試料溶液に濁りが生じるまで滴下した。

そして、得られた濁りが生じるまでに要した貧溶媒の体積と、貧溶媒のＳＰ値とを、上述した式１に代入することより、試料溶液のＳＰ値δを求めた。なお、ＳＰ値の低い貧溶媒としてはｎ−ヘキサン（関東化学社製）を、ＳＰ値の高い貧溶媒としては水（和光純薬工業社製）を用いた。これらｎ−ヘキサンおよび水のＳＰ値としては文献（Ｃ．Ｍ．Ｈａｎｓｅｎ ｅｔ．ａｌ：Ｊ．Ｐａｉｎｔ Ｔｅｃｈ．，３９［５０５］，１０４−１１７（１９６７））に記載の値を用いた。

次いで、各発明例および比較例について、化成処理皮膜を有する亜鉛系めっき鋼板の板面に、表１に示す塗料１〜１８をスライドカーテンコーターにて所定の乾燥膜厚となる様に塗布した。その後、図５に示すような熱風加熱方式の焼付炉にてＰＭＴが２２０℃となる様に焼付後、水冷処理を行い、エアブローで乾燥させて目的の白色塗膜を有するプレコート鋼板（塗装金属板）を得た。通板速度（ＬＳ：Ｌｉｎｅ Ｓｐｅｅｄ）は毎分８０ｍ〜２００ｍとし、焼付炉における加熱時間（焼付炉内の通板時間）は１０〜３０秒であった。

なお、図５に示すような焼付炉を用いて焼付を行う際に、白色塗料中の液性媒体は揮発して溶剤となり焼付炉のチャンバの内部空間に滞留した。この際、チャンバの内部空間内の溶剤の分圧を制御するために、給気口からの熱風の給気量、金属板入口からの外気の流入量、排気口からの排気量、金属板出口からの漏出量、および加熱送風機での加熱温度を調整した。これにより、溶剤の白色塗膜への接触が可能であった。

（２．評価）
得られた塗装金属板の最表面の白色塗膜を観察した。凹部の特徴として、凹部の有無、平均直径、平均深さ、個数密度、面積率、および輪郭形状を測定した。また、凹部の内表面上の凸部の特徴として、平均高さおよび平均直径を測定した。また、平坦部の特徴として、面積率および平均表面粗さＲａを測定した。また、白色塗膜の厚さ（膜厚）を測定した。

具体的には、原子間力顕微鏡（ＮａｎｏＳｃｏｐｅ ＩＩＩａ、デジタルインスツルメンツ社製）を用いて、塗装金属板の白色塗膜の表面をスキャンした。カンチレバーとしては、Ｓｉ製ＳＰＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）センサーを用いた。測定範囲は１０μｍ×１０μｍとし、必要に応じて２．５×２．５μｍとした。そして、上述した方法で平坦部、凹部、および凸部を特定し、上記の特徴を評価した。

なお、凹部の輪郭形状として、各凹部に関して、凹部の輪郭長Ｌ_１と、凹部の円相当直径から求められる円周長Ｌ_２とから、Ｌ_１／Ｌ_２を計算した。そして、観察したすべての凹部に対して、１．０≦Ｌ_１／Ｌ_２≦３．０を満足している凹部を、個数％として評価した。

また、得られた塗装金属板の白色塗膜を、塗膜剥離剤（「ネオリバーＳＰ７５１」、三彩化工社製）を用いて剥離し、重量法により膜厚を算出した。

さらに、得られた塗装金属板について、白色度および光沢度を測定した。白色度に関し、コニカミノルタ社製ＣＲ−４００を用いてＬ^＊値を測定した。また、光沢度に関し、コニカミノルタ社製Ｍｕｌｔｉ Ｇｌｏｓｓ ２６８を用いて６０°光沢を測定した。

白色塗膜の厚さが１０μｍ未満の場合、白色度として、Ｌ^＊値が８７．０以上を合格と判断し、光沢度として、６０°光沢が７１以上を合格と判断した。白色塗膜の厚さが１０μｍ以上の場合、白色度として、Ｌ^＊値が８９．５以上を合格と判断し、光沢度として、６０°光沢が７２以上を合格と判断した。製造した白色塗膜を有する塗装金属板の評価結果を表２に示す。なお、いずれの塗装金属板でも平坦部の平均表面粗さＲａが２０ｎｍ未満であった。

表２に示すように、発明例１〜１３の塗装金属板は、白色度および光沢度を同時に満足した。一方で、比較例１〜１１の塗装金属板は、白色度または光沢度の何れかが不十分であった。比較例１、２、５および６は、白色塗膜の表面に凹部が形成されなかったので、白色度が十分でなかった。比較例３および４は、凹部の平均深さが深くなりすぎ、白色度および光沢度が十分でなかった。比較例７は、凹部の平均直径が小さくなりすぎ、白色度が十分でなかった。比較例８は、凹部の平均深さが浅くなりすぎ、白色度が十分でなかった。比較例９および１０は、チャンバ内の溶剤分圧が低かったので、白色度が十分でなかった。比較例１１は、チャンバ内の溶剤分圧が高かったので、白色度および光沢度が十分でなかった。

なお、一般に、白色塗膜を有する塗装金属板の白色度および光沢度は、白色塗膜の厚さにも大きく影響され、白色塗膜の厚さが薄くなると白色度および光沢度が低下する。ここで、白色塗膜の厚さが８．０μｍである発明例１２および比較例６を比較すると、発明例１２は、比較例６と同等の光沢度を発現しつつ、より高い白色度を呈した。

また、図６は、白色塗膜の厚さが同一（１６μｍ）の発明例および比較例に関して、白色度（Ｌ^＊値）と光沢度（６０°光沢）との関係を示すグラフである。図６に示すように、発明例は、比較例と比較して、光沢と白色度とを高い次元で両立していることが明らかである。

また、図７に発明例１の白色塗膜の表面を観察した走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真を示す。図８および図９に発明例１の白色塗膜の表面を観察した原子間力顕微鏡画像（斜め４５°）を示す。また、図１０に比較例１の白色塗膜の表面を観察した走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示す。

図７および図８に示すように、発明例１の白色塗膜には、複数の凹部が形成されていた。また、図９に示すように、凹部の中央部付近には、凸部が観察された。一方で、図１０に示すように、比較例１の白色塗膜には、凹部が観察されなかった。

（３．塗装金属板の製造）
（ｉ） 金属板
塗装金属板の製造に用いる金属板としては、板厚０．５ｍｍの電気亜鉛めっき鋼板（ＥＧ）を使用した。めっき付着量は片面２０ｇ／ｍ^２とした。

（ｉｉ） 化成処理層の形成
上記の金属板の一方の板面に対し、化成処理層を以下の方法で形成した。ロールコーターにて化成処理液を金属板の一方の板面に塗布した。その後、ＰＭＴが６０℃となるように加温した。塗布面の化成処理液の付着量は、乾燥皮膜全体の付着量が３００ｍｇ／ｍ^２となるように塗装した。各化成処理皮膜の付着量は蛍光Ｘ線により測定した。

（ｉｉｉ） 着色塗膜の形成
金属板の化成処理層上に着色塗膜を以下の方法で形成した。
まず、表３に示すような樹脂３２．３質量％、液性媒体６５質量％、防錆顔料質量０．９％、および黒色顔料１．８質量％を含む着色塗料（塗料１９〜２７）を調製した。なお、各着色塗料中の固形分含有量は３５質量％であった。また、黒色顔料としてはカーボンブラックを用い、全固形分におけるカーボンブラックの含有量は５質量％とした。なお、表３中の各成分の記載方法については、表１と同様である。また、表中ＳＰ値は、上述した方法により求めた。

次いで、各発明例および比較例について、化成処理皮膜を有する亜鉛系めっき鋼板の板面に、表３に示す塗料１９〜２７をスライドカーテンコーターにて所定の乾燥膜厚となる様に塗布した。その後、図５に示すような熱風加熱方式の焼付炉にてＰＭＴが２２０℃となる様に焼付後、水冷処理を行い、エアブローで乾燥させて目的の着色塗膜を有するプレコート鋼板（塗装金属板）を得た。通板速度は毎分１２０ｍとし、焼付炉における加熱時間は１５秒であった。

なお、図５に示すような焼付炉を用いて焼付を行う際に、着色塗料中の液性媒体は揮発して溶剤となり焼付炉のチャンバの内部空間に滞留した。この際、チャンバの内部空間内の溶剤の分圧を制御するために、給気口からの熱風の給気量、金属板入口からの外気の流入量、排気口からの排気量、金属板出口からの漏出量、および加熱送風機での加熱温度を調整した。これにより、溶剤の着色塗膜への接触が可能であった。

（４．評価）
得られた塗装金属板の最表面の着色塗膜を観察した。上述と同様の方法で、平坦部、凹部、および凸部を特定し、各特徴を評価した。また、上述と同様の方法で、着色塗膜の膜厚を算出した。

さらに、得られた塗装金属板について、上述と同様の方法で白色度（Ｌ^＊値）および光沢度（６０°光沢）を測定した。白色度として、Ｌ^＊値が２７．０以上を合格と判断し、光沢度として、６０°光沢が５０以上を合格と判断した。製造した着色塗膜を有する塗装金属板の評価結果を表４に示す。なお、いずれの塗装金属板でも平坦部の平均表面粗さＲａが２０ｎｍ未満であった。

表４に示すように、発明例１４〜１９の塗装金属板は、白みが付与されると同時に光沢度が高かった。一方で、比較例１２〜１７の塗装金属板は、白みが十分に付与されないか、または光沢度が著しく低下した。比較例１２は、着色塗膜の表面に凹部が形成されなかったので、白色度が十分でなかった。比較例１３および１４は、凹部の平均深さが深くなりすぎ、光沢度が十分でなかった。比較例１５および１６は、チャンバ内の溶剤分圧が低かったので、白色度が十分でなかった。比較例１７は、チャンバ内の溶剤分圧が高かったので、白色度および光沢度が十分でなかった。

本発明の上記態様によれば、光沢度の低下を抑制しながら白色度を高めることができる塗装金属板の提供が可能となるので、産業上の利用可能性が高い。

１、１Ａ、１Ｂ 塗装金属板
１１ 金属板
１３ 化成処理層
１５ 塗膜
１５Ａ 塗料
１５１ 平坦部
１５３ 凹部
１５５ 凸部
１７ プライマー
１００ 焼付炉
１０１ チャンバ
１０３ 空間
１０５ 入口
１０７ 出口
１０９ 給気口
１１１ 排気口
１１３ 加熱送風機

Claims (12)

1. 金属板と、
   前記金属板の少なくとも一方の板面上に位置する塗膜と、を有し、
   前記塗膜が、最表面に配され、且つその表面に平坦部と複数の凹部とを有し、
   前記凹部の平均直径が、０．２０〜４．０μｍであり、
   前記凹部の平均深さが、２０〜２００ｎｍであり、
   前記塗膜の前記表面に対する前記凹部の個数密度が、１×１０ ^４ 〜１×１０ ^６ 個／ｍｍ ^２ であり、
   前記平坦部の平均表面粗さＲａが、２０ｎｍ未満である
   ことを特徴とする塗装金属板。
2. 前記塗膜の前記表面に対する前記凹部の面積率が、１〜４０％である
   ことを特徴とする請求項１に記載の塗装金属板。
3. 前記塗膜の前記表面に対する前記凹部の面積率が、２０〜４０％である
   ことを特徴とする請求項２に記載の塗装金属板。
4. 前記塗膜を板厚方向から見た場合に、前記凹部の輪郭長Ｌ_１と、前記凹部の円相当直径から求められる円周長Ｌ_２とが、１．０≦Ｌ_１／Ｌ_２≦３．０を満足する前記凹部が、個数％で９５％以上である
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗装金属板。
5. 前記凹部が、その内表面上に凸部を有する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗装金属板。
6. 前記凸部の平均直径が、０．１〜１．５μｍであり、
   前記凸部の平均高さが、５〜９０ｎｍである
   ことを特徴とする請求項５に記載の塗装金属板。
7. 前記塗膜の前記表面に対する前記平坦部の面積率が、６０〜９９％である
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の塗装金属板。
8. 前記塗膜の前記表面に対する前記平坦部の面積率が、６０〜８０％である
   ことを特徴とする請求項７に記載の塗装金属板。
9. 前記塗膜の厚さが、８．０〜３０μｍである
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の塗装金属板。
10. 前記塗膜が白色顔料を有し、前記塗膜に対する前記白色顔料の含有量が４０〜７０質量％である
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の塗装金属板。
11. 前記塗膜がリン酸系防錆顔料を有し、前記塗膜に対する前記リン酸系防錆顔料の含有量が１〜１５質量％である
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の塗装金属板。
12. 前記金属板と前記塗膜との間にさらに化成処理層を有する
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の塗装金属板。