JP7444926B2 - 塗装めっき鋼板、その製造方法及び建材 - Google Patents

Description

本開示は、一般には塗装めっき鋼板及び建材に関し、詳細には、めっき層の上に、下塗層及び上塗層が設けられた塗装めっき鋼板と、この塗装めっき鋼板製の金属部材を含む建材に関する。

従来、めっき層の上に塗料層が設けられた塗装めっき鋼板が知られている。例えば特許文献１には、亜鉛系めっき層の上に、下塗り塗膜層および上塗り塗膜層が積層された塗装鋼板が開示されている。

特開２００４－３４５９１合公報

塗装めっき鋼板から建材を作製する場合、塗装めっき鋼板に曲げ加工を施すことがある。塗装めっき鋼板に曲げ加工等を施す場合、めっき層の割れに伴い、塗料層にもひび割れ（クラック）が生じることがある。この場合、塗料層が割れやすくなり、加工部の耐食性が平坦部よりも低下しやすい。塗料層のガラス転移温度（Ｔｇ）を低下させることで、塗料層の柔軟性を向上させて、ひび割れを抑制することはできる。しかしながら、塗料層のガラス転移温度を低下させると、塗料層が傷つきやすくなり、すなわち耐傷付性が低下しやすい。

本開示の目的は、加工性及び耐傷付性が優れた塗装めっき鋼板と、この塗装めっき鋼板製の金属部材を含む建材とを提供することにある。

本開示に係る塗装めっき鋼板は、鋼板と、前記鋼板を覆い、かつ、アルミニウム及び亜鉛を含有するめっき層と、前記めっき層を覆う下塗層と、前記下塗層を覆う上塗層と、を含む。前記下塗層は、架橋を有する第一ポリエステル樹脂と、ポリエステルポリオールである第一軟質樹脂とを含み、かつ、ガラス転移温度が５０℃以上である。前記上塗層は、架橋を有する第二ポリエステル樹脂と、ポリエステルポリオールである第二軟質樹脂と、粒子状ワックスとを含む。

本開示に係る建材は、金属部材を含み、前記金属部材は、上記塗装めっき鋼板製である。

本開示によると、加工性及び耐傷付性が優れた塗装めっき鋼板と、この塗装めっき鋼板製の金属部材を含む建材とを提供できる。

図１は、本開示の一態様に係る塗装めっき鋼板を示す概略の断面図である。 図２は、塗装めっき鋼板をレベラー加工する様子を示す説明図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、本開示の一態様に係る建材の一例を示す概略の断面図である。

１．本開示の概要
本実施形態に係る塗装めっき鋼板１は、図１に示すように、鋼板２と、鋼板２を覆い、かつ、アルミニウム及び亜鉛を含有するめっき層３と、めっき層３を覆う下塗層４と、下塗層４を覆う上塗層５と、を含む。下塗層４は、架橋を有する第一ポリエステル樹脂と、ポリエステルポリオールである第一軟質樹脂とを含み、かつ、ガラス転移温度が５０℃以上である。上塗層５は、架橋を有する第二ポリエステル樹脂と、ポリエステルポリオールである第二軟質樹脂と、粒子状ワックスとを含む。

本実施形態では、下塗層４が第一軟質樹脂を含み、かつ、上塗層５が第二軟質樹脂を含むことで、下塗層４及び上塗層５の柔軟性を向上させられる。そのため、塗装めっき鋼板１に曲げ加工等の加工を施す際に、下塗層４及び上塗層５にひび割れ（クラック）が生じることを抑制できる。また上塗層５が粒子状ワックスを含むことにより、下塗層４の表面を滑り易くすることができ、上塗層５の耐傷付性を向上させられる。また下塗層４のガラス転移温度が５０℃以上であることで、下塗層４の耐傷付性を向上させられる。すなわち本実施形態では、上塗層４の表面の滑り易さと、下塗層４のガラス転移温度とによって、塗装めっき鋼板１の耐傷付性を向上させることができる。

また本実施形態に係る建材１００は、上記塗装めっき鋼板１製の金属部材１０を含む。

塗装めっき鋼板１を用いて建材１００を製造する場合、この塗装めっき鋼板１には、曲げ加工等の加工が施される。本実施形態の塗装めっき鋼板１では、曲げ加工等の加工が施されても、下塗層４及び上塗層５にひび割れが生じにくい。このため、建材１００に含まれる金属部材１０の下塗層４及び上塗層５にひび割れが生じにくくすることができる。

２．塗装めっき鋼板の詳細
以下、本実施形態の塗装めっき鋼板１の構成を更に詳しく説明する。塗装めっき鋼板１は、上述の通り、鋼板２、めっき層３、下塗層４、及び上塗層５を含む。

２－１．鋼板
鋼板２は、特に限定されない。鋼板２は、例えば、低炭素鋼板、高炭素鋼板、または高張力鋼板である。

２－２．めっき層
めっき層３は、上述の通り、鋼板２を覆っている。めっき層３を作製する方法は、例えば溶融めっき法を採用できる。

めっき層３は、アルミニウム及び亜鉛を含有している。めっき層３は、アルミニウム及び亜鉛以外の成分を更に含有していてもよい。めっき層３は、例えば、マグネシウム及びケイ素のうち一方又は両方の成分を含有してもよい。めっき層３は、ストロンチウム、鉄、アルカリ土類元素、スカンジウム、イットリウム、ランタノイド元素、チタン、及びホウ素からなる群から選択される一種以上の成分を含有してもよい。アルカリ土類元素の例には、ベリリウム、カルシウム、バリウム、及びラジウムが含まれる。ランタノイド元素の例には、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、及びユウロピウムが含まれる。めっき層３は、これらの成分のうち一種以上を含んでもよい。めっき層３は、クロムを含有してもよく、含有しなくてもよい。

めっき層３に含まれるアルミニウムの量は、好ましくは２５質量％以上７５質量％以下であり、より好ましくは４５質量％以上６５質量％以下である。

めっき層３がマグネシウムを含む場合、めっき層３に含まれるマグネシウムの量は、好ましくは０．５質量％以上１０質量％以下であり、より好ましくは１質量％以上３質量％以下である。この場合、塗装めっき鋼板１の端面耐食性を向上させることができる。めっき層３がマグネシウムを含む場合、めっき層３の柔軟性が低くなる傾向があり、塗装めっき鋼板１の加工性が低くなる傾向がある。これに対して本実施形態の塗装めっき鋼板１では、下塗層４に含まれる第一軟質樹脂及び上塗層５に含まれる第二軟質樹脂によって、下塗層４及び上塗層５の柔軟性を向上させることができる。このため、めっき層３にマグネシウムが含まれる場合であっても、塗装めっき鋼板１の加工性を向上させることができる。

めっき層３がケイ素を含む場合、めっき層３に含まれるアルミニウムの量に対するケイ素の量は、好ましくは０．５質量％以上１０質量％以下であり、より好ましくは１．０質量％以上５．０質量％以下である。

２－３．下塗層
下塗層４は、上述の通り、めっき層３を覆っている。本実施形態では、下塗層４はめっき層３に直接接触している。下塗層４は、下塗塗料の硬化物であることが好ましい。下塗塗料には、ポリエステル樹脂（以下、ポリエステル樹脂（Ａ）ともいう）及び架橋剤（以下、架橋剤（Ｂ）ともいう）が含まれる。下塗塗料には、更に第一軟質樹脂が含まれる。

ポリエステル樹脂（Ａ）には、公知のポリエステル樹脂塗料に含まれるポリエステル樹脂が含まれ得る。ポリエステル樹脂（Ａ）は、例えば、多価カルボン酸とポリオールとの重縮合体を含み得る。本実施形態ではポリエステル樹脂（Ａ）が、水酸基を有するポリエステル樹脂を含むことが好ましい。この水酸基は、後述の架橋剤（Ｂ）との反応に用いられ得る。

ポリエステル樹脂（Ａ）は、ガラス転移温度が６０℃以上である水酸基を有するポリエステル樹脂（Ａ１）を１０重量％以上含有することが好ましい。この場合、下塗層４のガラス転移温度が低くなり過ぎることを抑制できる。そのため、下塗層４の耐傷付性を向上させられる。ポリエステル樹脂（Ａ１）は、ガラス転移温度が６５℃以上７５℃以下である水酸基を有するポリエステル樹脂（Ａ２）を１５重量％以上３０重量％以下含有することがより好ましい。この場合、下塗層４のガラス転移温度が低くなり過ぎることを特に抑制でき、下塗層４の耐傷付製を特に向上させられる。さらに、下塗塗料の硬化性を確保しやすい。ポリエステル樹脂（Ａ１）の数平均分子量は、１００００以上３００００以下であることが好ましく、１７０００以上２５０００以下であることがより好ましい。ポリエステル樹脂（Ａ１）の水酸基価は、５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、７ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがより好ましい。

ポリエステル樹脂（Ａ）は、ガラス転移温度が６０℃未満である水酸基を有するポリエステル樹脂（Ａ３）を９０重量％以下含有できる。例えば、ポリエステル樹脂（Ａ）は、ガラス転移温度が４０℃以上６０℃未満である水酸基を有するポリエステル樹脂（Ａ４）を含有することが好ましく、ガラス転移温度が４５℃以上５５℃以下である水酸基を有するポリエステル樹脂（Ａ５）を含有することが好ましい。この場合、下塗塗料のガラス転移温度が高くなり過ぎることを抑制できる。そのため、下塗層４の柔軟性、及び下塗塗料の硬化性を確保できる。ポリエステル樹脂（Ａ３）の数平均分子量は、１５００以上６０００以下であることが好ましく、２０００以上５０００以下であることがより好ましい。ポリエステル樹脂（Ａ３）の水酸基価は、２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがより好ましい。

架橋剤（Ｂ）は、ポリエステル樹脂（Ａ）由来の水酸基と架橋可能であれば、特に制限されない。架橋剤（Ｂ）の例には、ブロックイソシアネート等のイソシアネート化合物、メチル化メラミン等のメラミン樹脂が含まれる。架橋剤は、イソシアネート化合物のみを含んでいてもよく、メラミン樹脂のみを含んでいてもよく、イソシアネート化合物及びメラミン樹脂を含んでいてもよい。

本実施形態では、架橋剤がブロックイソシアネートを含有することが好ましい。この場合、ポリエステル樹脂（Ａ）由来の水酸基（－ＯＨ）と、ブロックイソシアネート由来のイソシアネート基（－ＮＣＯ）との反応により、ウレタン結合（－ＮＨＣＯＯ－）を形成することができる。これにより、下塗層４の耐傷付性を向上させられる。

ブロックイソシアネートは、例えば、ポリイソシアネートのイソシアネート基を、ブロック剤と反応させることで得られる。ポリイソシアネートとブロック剤とは公知の方法で反応させられる。

ポリイソシアネートは、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネートからなる群から選択される一種以上を含有できる。ポリイソシアネートは、単量体でもよく、プレポリマー、アダクト（トリメチロールプロパン等の付加体）、イソシアヌレート体、及びビウレット体等の誘導体でもよい。

ブロック剤は、例えば、活性メチレン系ブロック剤、アミン系ブロック剤、オキシム系ブロック剤、カプロラクタム系ブロック剤からなる群から選択される一種以上を含有できる。

ブロックイソシアネートとして、市販品を使用してもよい。市販品のブロックイソシアネートの例には、住化バイエルウレタン社製の商品名スミジュールＢＬ３１７５、デスモジュールＢＬ４２６５、エボニック社製の商品名ＶＥＳＴＡＮＡＴ Ｂ１３５８Ａ等が含まれ得る。

下塗塗料は、下塗塗料全量に対するイソシアネート基（－ＮＣＯ）の含有量が５重量％以上１５重量％以下となるように、ブロックイソシアネートを含むことが好ましい。この場合、下塗塗料に含まれる各成分由来の水酸基と、ブロックイソシアネート由来のイソシアネート基とを効果的に反応させることができ、下塗層４の耐傷付性を向上させられる。

下塗塗料は第一軟質樹脂を含む。すなわち下塗層４は第一軟質樹脂を含む。この第一軟質樹脂は、ポリエステルポリオールである。第一軟質樹脂は、下塗層４に柔軟性を付与することができ、塗装めっき鋼板１の加工性を向上させられる。また下塗層４の耐傷付性も向上させられる。その理由として、架橋剤（Ｂ）がブロックイソシアネートを含有する場合には、ポリエステルポリオール由来の水酸基と、上述のブロックシアネートのイソシアネート基とが反応することが考えられる。

ポリエステルポリオールは、例えば、低分子量のポリオールと、多価カルボン酸又はそのエステル形成性誘導体との直接エステル化反応及び／又はエステル交換反応により得られる。ポリエステルポリオールは、例えば、ラクトン類またはヒドロキシカルボン酸化合物の縮重合によって製造され得る。

低分子量のポリオールは、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２－プロピレングリコール、１，３－プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，２－ブチレングリコール、１，３－ブチレングリコール、１，４－ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡ、トリメチロールプロパン、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、２－ブチル－２－エチル－１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、３－メチル－２，４－ペンタンジオール、２，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２－メチル－２，４－ペンタンジオール、２，４－ジエチル－１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，７－ヘプタンジオール、３，５－ヘプタンジオール、１，８－オクタンジオール、２－メチル－１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、１，１０－デカンジオールなどの脂肪族ジオール；トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキシトール類、ペンチトール類、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、及びテトラメチロールプロパンなどの３価以上の脂肪族又は脂環式アルコールからなる群から選択される一種以上の成分を含有できる。

多価カルボン酸は、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、２－メチルコハク酸、２－メチルアジピン酸、３－メチルアジピン酸、３－メチルペンタン二酸、２－メチルオクタン二酸、３，８－ジメチルデカン二酸、３，７－ジメチルデカン二酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸類；シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸；フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸；トリメリット酸、トリメシン酸、ひまし油脂肪酸の３量体などのトリカルボン酸類；及びピロメリット酸などのテトラカルボン酸以上のポリカルボン酸からなる群から選択される一種以上の成分を含有できる。

ラクトン類は、例えば、γ－カプロラクトン、δ－カプロラクトン、ε－カプロラクトン、γ－バレロラクトン、及びδ－バレロラクトンからなる群から選択される一種以上の成分を含有できる。

第一軟質樹脂の数平均分子量は、５００以上３０００以下であることが好ましく、１０００以上２０００以下であることがより好ましい。第一軟質樹脂の水酸基価は、３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがより好ましい。

下塗塗料に含まれる第一軟質樹脂の割合は、ポリエステル樹脂（Ａ）全量に対して、１０重量％以上３０重量％以下であることが好ましく、１０重量％以上１８重量％以下であることがより好ましい。この場合、下塗層４の柔軟性を効果的に向上させられ、塗装めっき鋼板１の加工性を効果的に向上させられる。

下塗塗料は、必要に応じて、防錆顔料、着色顔料、溶剤、添加剤等を含有できる。防錆顔料の例には、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウム、及びリン酸マグネシウム等のリン酸系防錆顔料、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸アルミニウム、及びモリブデン酸バリウム等のモリブデン酸系防錆顔料、酸化バナジウム等のバナジウム系防錆顔料、水分散シリカ、カルシウムイオン交換シリカ、及びフュームドシリカ等の微粒シリカ、ストロンチウムクロメート、ジンククロメート、カルシウムクロメート、及びバリウムクロメート等のクロメート系防錆顔料が含まれる。下塗塗料は、これらの防錆顔料のうち一種以上を含有することができる。

着色顔料の例には、酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄、クロム酸塩、カルシウムカーボネート等の無機顔料、シアニングリーン、シアニンブルー等の有機顔料等が含まれる。

溶剤の例には、トルエン、キシレン等の炭化水素系；酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤；セロソルブ類等のエチル系溶剤；メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤が含まれる。下塗塗料は、これらの溶剤のうち一種以上の成分を含有できる。

添加剤の例には、消泡剤、顔料分散剤、タレ防止剤、レベリング剤、シランカップリング剤、体質顔料が含まれる。体質顔料の例には、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタニアが含まれる。下塗塗料は、これの添加剤のうち一種以上の成分を含有できる。

下塗塗料は、上記のポリエステル樹脂（Ａ）と、架橋剤と、第一軟質樹脂と、必要に応じて顔料、溶剤、添加剤とを混合することで、作製され得る。

下塗層４は、例えば、めっき層３上に下塗塗料を塗布した後、加熱硬化させることで作製できる。めっき層３上に下塗塗料を塗布する方法としては、ロールコート、カーテンフローコート、スプレー塗装などの適宜の塗布方法が採用され得る。下塗塗料の加熱温度は、最高到達温度が２００℃以上２６０℃以下であることが好ましい。下塗塗料の塗膜の加熱時間は１５秒以上９０秒以下であることが好ましい。

このようにして作製された下塗層４には、第一ポリエステル樹脂と、第一軟質樹脂が含まれる。第一ポリエステル樹脂は、ポリエステル樹脂（Ａ）と架橋剤との反応物を含む。このため、第一ポリエステル樹脂は架橋を有する。架橋剤がブロックイソシアネートを含有する場合、第一ポリエステル樹脂は、架橋としてウレタン結合を有する。

また下塗層４のガラス転移温度は、５０℃以上であり、６０℃以上であることがより好ましい。この場合、下塗層４に傷が付きにくくなり、下塗層４の耐傷付性を向上させることができる。また下塗層４のガラス転移温度は、８０℃以下であることが好ましく、７５℃以下であることがより好ましい。この場合、下塗層４の柔軟性を確保できる。すなわち本実施形態では、下塗層４のガラス転移温度が５０℃以上８０℃以下であることにより、下塗層４の耐傷付性と柔軟性を両立させることができる。

下塗層４の厚みは、３μｍ以上１０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。この場合、下塗層４の柔軟性及び耐傷付性を効果的に向上させることができる。

２－４．上塗層
上塗層５は、上述の通り、下塗層４を覆っている。本実施形態では、上塗層５は下塗層４に直接接触している。上塗層５は、上塗塗料の硬化物である。本実施形態の上塗塗料は、水酸基を有するポリエステル樹脂（以下、ポリエステル樹脂（Ｃ）ともいう）と、イソシアネート基を有する架橋剤（以下、架橋剤（Ｄ）ともいう）とを含有する。上塗塗料は、更に第二軟質樹脂を含む。

ポリエステル樹脂（Ｃ）は、公知のポリエステル樹脂塗料に含まれるポリエステル樹脂のうち、水酸基を有するポリエステル樹脂を含み得る。

ポリエステル樹脂（Ｃ）は、例えば、ガラス転移温度が１０℃以上５０℃以下である水酸基を有するポリエステル樹脂（Ｃ１）を１０重量％以上５０重量％以下含有することが好ましい。この場合、上塗層５の耐傷付性、柔軟性、及び耐候性を向上させることができる。ポリエステル樹脂（Ｃ１）の数平均分子量は、１，０００以上６，０００以下の範囲内であることが好ましい。ポリエステル樹脂（Ｃ１）の水酸基価は、４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましい。

架橋剤（Ｄ）は、水酸基を有するポリエステル樹脂（Ｃ）と架橋可能で、かつ、イソシアネート基をしていれば、特に制限なく用いられる。ポリエステル樹脂（Ｃ）由来の水酸基（－ＯＨ）と、架橋剤（Ｄ）由来のイソシアネート基（－ＮＣＯ）との反応により、ウレタン結合（－ＮＨＣＯＯ－）を形成することができる。これにより、上塗層５の耐傷付性を向上させられる。架橋剤（Ｄ）は、例えば、ブロックイソシアネートを含有できる。上塗塗料がブロックイソシアネートを含有する場合、上塗塗料中のブロックイソシアネートが、下塗塗料中のブロックイソシアネートと同じでもよく、異なっていてもよい。

上塗塗料は、上塗塗料に対するイソシアネート基（－ＮＣＯ）の含有量が５重量％以上１５重量％以下となるように、ブロックイソシアネートを含むことが好ましい。この場合、上塗塗料に含まれる各成分由来の水酸基と、ブロックイソシアネート由来のイソシアネート基とを効果的に反応させることができ、上塗層５の耐傷付性を向上させられる。

上塗塗料は、第二軟質樹脂を含む。すなわち上塗層５は第二軟質樹脂を含む。この第二軟質樹脂は、ポリエステルポリオールである。第二軟質樹脂は、上塗層５に柔軟性を付与することができ、塗装めっき鋼板１の加工性を向上させられる。また上塗層５の耐傷付性も向上させられる。その理由としては、ポリエステルポリオール由来の水酸基と、上述のブロックシアネートのイソシアネート基とが反応することが考えられる。第二軟質樹脂は、下塗塗料に含まれる第一軟質樹脂であるポリエステルポリオールと同様の材料を用いることができる。

第二軟質樹脂の数平均分子量は、５００以上３０００以下であることが好ましく、１０００以上２０００以下であることがより好ましい。第二軟質樹脂の水酸基価は、３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがより好ましい。

上塗塗料に対する第二軟質樹脂の割合は、ポリエステル樹脂（Ｂ）全量に対して、５重量％以上２０重量％以下であることが好ましく、１０重量％以上１８重量％以下であることが好ましい。この場合、上塗層５の柔軟性を効果的に向上させられ、塗装めっき鋼板１の加工性を効果的に向上させられる。

上塗塗料は、粒子状ワックスを含む。この場合、上塗層５の表面に、粒子状ワックスの一部を露出させることができる。それにより、上塗層５の表面の滑り性を向上させられ、上塗層５の耐傷付性を向上させられる。上塗層５に粒子状ワックスが含まれない場合、塗装めっき鋼板１に連続ロールフォーミング等の成型加工を施す際に、上塗層５のムシレ、スクラッチ（擦り傷）等が生じることがある。これは、加工用ロールと上塗層５との間の摩擦抵抗が大きいためである。それに対して、本実施形態の上塗層５は、表面に粒子状ワックスの一部が露出し、上塗層５の表面の滑り性が向上しているため、上塗層５のムシレ、スクラッチ等が生じにくい。

粒子状ワックスは、カルナバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、モンタンワックス、セレシンワックス等の鉱物系ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス、及びフィッシャートロプッシュワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化ポリプロピレンワックス、ポリテトラフルオロエチレンックス等の合成炭化水素系ワックスからなる群から選択される一種以上の成分を含有することができる。本実施形態では、粒子状ワックスが、ポリテトラフルオロエチレンワックスであることが好ましい。この場合、上塗層５の表面の滑り性を特に向上させることができ、上塗層５の耐傷付性を特に向上させることができる。本実施形態の上塗塗料は、粒子状ワックスとして、ポリテトラフルオロエチレンワックスのみを含有することも好ましい。

粒子状ワックスの９０％径（Ｄ_９０）は、５μｍ以下であることが好ましく、４μｍ以下であることがより好ましい。この場合、上塗層５の表面から粒子状ワックスを脱落しにくくすることができる。製造後の塗装めっき鋼板１は、例えば円筒状に巻き取られる（図２参照）。この塗装めっき鋼板１を平坦に矯正する場合、レベラー１００が備える複数のロール１０で押圧される。粒子状ワックスの９０％径（Ｄ_９０）が５μｍよりも大きい場合、上塗層５の表面からワックスが脱落することがあり、ロール１０の表面にワックスが付着・堆積することがある。ロール１０の表面にワックスが付着・堆積したまま、塗装めっき鋼板１を押圧し続けると、塗装めっき鋼板１の表面汚染、固まったワックスによる押し込み傷等が生じることがある。ロール１０を頻繁に清掃することで、これらを抑制できるが、生産効率が低下する。それに対して本実施形態では、粒子状ワックスの９０％径（Ｄ_９０）が５μｍ以下であることにより、粒子状ワックスの脱落が抑制されるため、塗装めっき鋼板１の表面汚染、固まったワックスによる押し込み傷等を抑制することができる。またロール１０の清掃頻度が少なくなるため、生産効率を向上させることができる。また粒子状ワックスの５０％径（Ｄ_５０）は、３μｍ以下であることが好ましい。なお、粒子状ワックスの９０％径（Ｄ_９０）及び５０％径（Ｄ_５０）とは、それぞれ粒子状ワックスのレーザー回折・散乱法粒子径分布における体積基準の積算分率における９０％径及び５０％径を意味し、例えば、レーザー回折・散乱法粒子径分布測定装置（マイクロトラック・ベル株式会社製の品番マイクロトラックＦＲＡ）によって測定することができる。

上塗塗料は粒子状ワックスを０．３重量％以上２．０重量％以下含有することが好ましく、０．７重量％以上１．５重量％以下含有することが好ましい。この場合、上塗層５の表面の滑り性を効果的に向上させられ、上塗層５の耐傷付性を効果的に向上させられる。

上塗塗料は、必要に応じて、顔料、溶剤、添加剤などを含有することができる。

顔料としては、塗装鋼板の上塗層に含まれる一般的な着色顔料を用いることができる。このような着色顔料の例には、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、カオリンクレー、カーボンブラック、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４）等の無機着色顔料、ハンザエロー、ピラゾロンオレンジ、アゾ系顔料等の有機着色顔料が含まれる。上塗塗料は、これらの着色顔料のうち一種以上を含むことができる。

溶剤の例には、水；トルエン、キシレンなどの炭化水素系；酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤；セロソルブ類などのエチル系溶剤；メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤が含まれる。下塗塗料は、これらの溶剤のうち一種以上の成分を含有することができる、
添加剤の例には無機フィラー、有機フィラー、体質顔料などを用いることができる。無機フィラーとしては、例えば、ガラス繊維、アルミナ繊維、窒化ホウ素などを用いることができる。有機フィラーとしては、例えば、平均粒径が１μｍ以上５０μｍ以下であるアクリル樹脂ビーズ、ナイロンビーズなどの熱可塑性樹脂ビーズが挙げられる。

上塗塗料は、上記のポリエステル樹脂（Ｂ）と、架橋剤と、第二軟質樹脂と、粒子状ワックスと、必要に応じて顔料、溶剤、添加剤とを混合することで、作製され得る。

上塗層５は、例えば、下塗層４上に上塗塗料を塗布した後、加熱硬化させることで作製できる。下塗層４上に上塗塗料を塗布する方法としては、ロールコート、カーテンフローコート、スプレー塗装等の適宜の塗布方法が採用され得る。上塗塗料の加熱温度は、最高到達温度が２００℃以上２５０℃以下であることが好ましい。塗膜の加熱時間は２０秒以上９０秒以下であることが好ましい。

このようにして作製された上塗層５は、第二ポリエステル樹脂と、第二軟質樹脂と、粒子状ワックスとが含まれる。第二ポリエステル樹脂は、ポリエステル樹脂（Ｂ）と架橋剤との反応物を含む。このため、第二ポリエステル樹脂は架橋を有する。架橋剤がブロックイソシアネートを含有する場合、第二ポリエステル樹脂は、架橋としてウレタン結合を有する。

上塗層５のガラス転移温度は、１０℃以上６０℃以下であることが好ましく、２０℃以上５０℃以下であることがより好ましい。この場合、上塗層５の耐傷付性、柔軟性、耐候性を確保することができる。

上塗層５の厚みは、１０μｍ以上２５μｍ以下の範囲内であることが好ましい。この場合、上塗層５の柔軟性、耐傷付性、耐候性を効果的に向上させることができる。

２－５．塗装めっき鋼板
上記の通り、鋼板２を覆うめっき層３上に下塗層４を設け、更に下塗り層４上に上塗層５を設けることにより、本実施形態の塗装めっき鋼板１を作製することができる。

２－６．変形例
塗装めっき鋼板１の構成は、上述の構成に限定されない。

例えば図１には、鋼板２の一面上に設けられためっき層３、下塗層４、及び上塗層５が示されているが、鋼板２の他面上にもめっき層３、下塗層４、及び上塗層５が設けられていてもよい。すなわち、鋼板２の両面に、めっき層３、下塗層４、及び上塗層５が設けられていてもよい。

例えば塗装めっき鋼板１が、鋼板２、めっき層３、下塗層４、及び上塗層５以外の層を備えていてもよい。例えば、めっき層３と下塗層４との間に、めっき層３の化成処理によって作製される化成処理皮膜が設けられていてもよい。例えば鋼板２とめっき層３との間に合金層が設けれらていてもよい。例えば下塗層４と上塗層５との間に、中塗層が設けられていてもよい。中塗層は、エポキシ樹脂系塗料、ポリエステル樹脂系塗料等の公知の塗料から形成され得る。中塗層は、エポキシ樹脂系塗料及びポリエステル樹脂系塗料以外の塗料から形成されてもよい。

また上述の塗装めっき鋼板１を製造する方法では、めっき層３上に形成した下塗塗料の塗膜を加熱硬化させて下塗層４を形成した後に、下塗層４上に形成した上塗塗料の塗膜を加熱硬化させて上塗層５を形成しているが、これに限定されない。例えば、めっき層３上に下塗塗料の塗膜を形成した後、下塗塗料の塗膜上に上塗塗料の塗膜を形成して、下塗塗料の塗膜及び上塗塗料の塗膜を同時に加熱硬化させることで、下塗層４及び上塗層５を同時に作製してもよい。

３．建材の詳細
本実施形態の建材１００は、上述の通り、金属部材１０を含む。この金属部材１０は、上記塗装めっき鋼板１製である。すなわち、塗装めっき鋼板１は建材用である。

建材１００の例には、雨戸、ドア、物置、雨樋等の建材加工品、サイディング、サンドイッチパネル等の外壁材、屋根材等が含まれる。

図３Ａは、サンドイッチパネルである建材１００を示す。この建材１００は、金属部材１０からなる一対の金属外皮と、一対の金属外皮間にある芯材１１とを備える。金属部材１０は塗装めっき鋼板１から作製される。図３Ａに示すように、金属外皮は加工部１２を備える。加工部１２は、塗装めっき鋼板１に曲げ加工が施されることによって作製され、詳細には、塗装めっき鋼板１に鋭角な曲げ加工（９０度以上の曲げ加工）が施されることによって作製される。

図３Ｂは、屋根材である建材１００を示す。この建材１００は、塗装めっき鋼板１から作製された金属部材１０で構成されている。すなわち建材１００自体が塗装めっき鋼板１製であってもよい。図３Ｂに示すように、金属部材１０は加工部１２を備える。加工部１２は、塗装めっき鋼板１に曲げ加工が施されることによって作製され、詳細には、塗装めっき鋼板１に鋭角な曲げ加工（９０度以上の曲げ加工）が施されることによって作製される。

図３Ａ及び図３Ｂに示す建材１００を作製する過程においては、鋭角な曲げ加工等の種々の曲げ加工が塗装めっき鋼板１に施される。本実施形態の塗装めっき鋼板１は加工性に優れるため、塗装めっき鋼板１に曲げ加工を施しても、下塗層４及び上塗層５にひび割れ（クラック）が生じにくい。このため、建材１００に含まれる金属部材１０の下塗層４及び上塗層５に、ひび割れが生じにくくすることができる。

以下、本開示を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１から８、比較例１から３）
鋼板及びめっき層を備えるめっき鋼板として、「エスジーエル（登録商標）」（日鉄住金鋼板株式会社製、板厚：０．５ｍｍ、両面付着量：１５０ｇ／ｍ^２）（以下、ＳＧＬ）を用意した。

下記の表１に示す組成を有する下塗塗料及び上塗塗料を用意した。

めっき層上に、バーコーターで下塗塗料を塗布して塗膜を形成した、この塗膜を、最高到達温度２３５℃になるように４０秒間加熱することで塗膜を硬化させて、厚み５μｍの下塗層を形成した。

下塗層上に、バーコーターで上塗塗料を塗布して塗膜を形成した。この塗膜を、最高到達温度が２３５℃になるように５０秒間加熱することで塗膜を硬化させて、厚み２０μｍの上塗層を形成した。

このようにして、実施例１から８及び比較例１から３の塗装めっき鋼板を作製した。

なお、表１に記載されている下塗塗料及び上塗塗料に含まれる各成分の詳細は、以下の通りである。
・ポリエステル樹脂１：ＬＨ８２２－０１（商品名、エボニック社製）（ガラス転移温度：１７℃、水酸基価：５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平均分子量：５，０００）。
・ポリエステル樹脂２：ＶＹＬＯＮ２９ＸＳ（商品名、東洋紡社製）（ガラス転移温度：７２℃、水酸基価：７ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平均分子量：２２，０００）。
・ポリエステル樹脂３：ＬＨ８２０－１６（商品名、エボニック社製）（ガラス転移温度：５５℃、水酸基価：２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平均分子量：５，０００）。
・ポリエステル樹脂４：ＡＬＫＹＮＯＬ ＴＰＬＳ２０１３（水酸基価：９４ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平均分子量：２，３５０）。
・エポキシ樹脂：ｊＥＲ１００４（商品名、三菱ケミカル社製）エポキシ当量：９２５、数平均分子量：１，６５０）。
・架橋剤：ブロックイソシアネート。
・軟質樹脂１：ＤＥＳＭＯＰＨＥＮ Ｃ１２００（商品名、コベストロ社製）（水酸基価：５６．１ｍｇＫＯＨ／ｇ）。
・軟質樹脂２：ＤＥＳＭＯＰＨＥＮ Ｃ１１００（商品名、コベストロ社製）（水酸基価：１０９ｍｇＫＯＨ／ｇ）。
・ワックス１：ＫＴＬ－１Ｎ（商品名、喜多村社製）（９０％径（Ｄ９０）：３．３μｍ）。

（評価）
実施例１から８及び比較例１から３の塗装めっき鋼板の、下塗層及び上塗層のガラス転移温度、加工性、耐傷付性、レベラー汚染、耐候性を評価した。各評価の評価方法及び評価基準は以下の通りである。

（ガラス転移温度）
実施例１から８及び比較例１から３の塗装めっき鋼板から、下塗層及び上塗層を剥がしとり、下塗層及び上塗層のガラス転移温度を、ＴＭＡ(Ｔｈｅｒｍｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ)法による針進入法にて測定した。その結果を下記の表１に示す。

（加工性）
実施例１から８及び比較例１から３の塗装めっき鋼板から５０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を切り出した。この試験片を、塗膜（上塗層及び下塗層）を外側にして、０．５ｍｍ厚の鋼板をｎ枚挟むようにして、１８０度折り曲げた。折曲げ後の試験片の塗膜を１０倍ルーペで目視で観察した。クラックが生じなくなる鋼板の枚数（ノークラックＴ数）を測定し、以下の基準で評価した。その結果を下記の表１に示す。
Ａ：ノークラックＴ数が６以下。
Ｂ：ノークラックＴ数が７以上。

（耐傷付性）
実施例１から８及び比較例１から３の塗装めっき鋼板の表面を、新東科学株式会社製の連続荷重式引掻強度試験機(先端の直径が０．３ｍｍのダイヤモンド針を使用)で引掻いた。下塗層が露出するのに要する荷重を測定し、以下の基準で評価した。その結果を下記の表１に示す。
Ａ：下塗層が露出するのに要する荷重が９００ｇ以上。
Ｂ：下塗層が露出するのに要する荷重が９００ｇ未満。

（レベラー汚染）
実施例１から８及び比較例１から３の塗装めっき鋼板の表面上で、レスカ社製のフリクションプレーヤーを用いて、軌跡がらせん状になるように、ステンレス球を摺動させた。摺動距離は２０ｍとした。摺動後のステンレス球の状態を確認して、以下の基準で評価した。その結果を下記の表１に示す。
Ａ：ステンレス球に、ワックス、屑などがほとんど付着していない。
Ｂ：ステンレス球に、ワックス、屑などが付着している。

（耐候性）
実施例１から８及び比較例１から３の塗装めっき鋼板について、超促進耐候性試験機（岩崎電気製、型番ＳＵＶ－Ｆ２）および耐湿試験機（スガ試験機株式会社製、型番ＣＴ－３）を用い、照射時間２４時間、ブラックパネル温度６３℃、紫外線強度１００ｍＷ／ｃｍ２の条件でのＵＶ照射試験と、試験時間２４時間、槽内温度５０℃、槽内湿度９８％以上の条件での湿潤試験を１サイクルとする試験サイクルを１０サイクル繰り返して行った。

試験後の塗装めっき鋼板の上塗層にセロハン粘着テープを貼着した後、これを引き剥がした場合の、上塗層の剥離の有無を確認し、その結果を下記基準により評価した。
Ａ：上塗層の剥離が認められない。
Ｂ：上塗層の剥離が、上塗層の５％未満の領域で認められる。
Ｃ：上塗層の剥離が、上塗層の５％以上３０％未満の領域で認められる。
Ｄ：上塗層の剥離が、上塗層の３０％以上の領域で認められる。

また、上塗層の光沢及び色相を、促進耐候性試験前と試験後にそれぞれ測定し、これに基づいて光沢保持率及び色相変化を導出した。その結果を下記基準により評価した。光沢と色差は色差計（スガ試験機株式会社製 色差計ＳＭ４５型）を使用して測定した。光沢の保持率（％）は、試験後の６０°鏡面光沢に基づいて導出した値である。色相変化は、ハンター色差式により導出された試験前後の色調変化(△Ｅ）である。

光沢保持率
Ａ：７０％以上。
Ｂ：５０％以上７０％未満。
Ｃ：３０％以上５０％未満。
Ｄ：３０％未満。

色相変化
Ａ：３．０以下。
Ｂ：３．０より大きく、６．０以下。
Ｃ：６．０より大きく、９．０以下。
Ｄ：９．０より大きい。

１ 塗装めっき鋼板
２ 鋼板
３ めっき層
４ 下塗層
５ 上塗層
１００ 建材

Claims (9)

1. 鋼板と、
   前記鋼板を覆い、かつ、アルミニウム及び亜鉛を含有するめっき層と、
   前記めっき層を覆う下塗層と、
   前記下塗層を覆う上塗層と、を含み、
   前記下塗層は、水酸基を有するポリエステル樹脂を含むポリエステル樹脂（Ａ）と、イソシアネート化合物を含有する架橋剤（Ｂ）と、ポリエステルポリオールとを含有する下塗塗料の硬化物であり、かつ、ガラス転移温度が５０℃以上であり、
   前記下塗塗料に含有されるポリエステルポリオールは、水酸基価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリカーボネートポリエステルポリオールであり、
   前記上塗層は、水酸基を有するポリエステル樹脂（Ｃ）と、イソシアネート基を有する架橋剤（Ｄ）と、ポリエステルポリオールと、粒子状ワックスとを含有する上塗塗料の硬化物であり、
   前記上塗塗料に含有されるポリエステルポリオールは、水酸基価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリカーボネートポリエステルポリオールである、
   塗装めっき鋼板。
2. 前記ポリエステル樹脂（Ａ）は、ガラス転移温度が６０℃以上である水酸基を有するポリエステル樹脂（Ａ１）を１０重量％以上含有する、
   請求項１に記載の塗装めっき鋼板。
3. 前記架橋剤（Ｂ）は、ブロックイソシアネートを含有する、
   請求項１又は２に記載の塗装めっき鋼板。
4. 前記粒子状ワックスが、ポリテトラフルオロエチレンワックスである、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の塗装めっき鋼板。
5. 前記粒子状ワックスの９０％径（Ｄ９０）が、５μｍ以下である、
   請求項４に記載の塗装めっき鋼板。
6. 前記上塗層のガラス転移温度が、１０℃以上６０℃以下である、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の塗装めっき鋼板。
7. 建材用である、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の塗装めっき鋼板。
8. 金属部材を含み、
   前記金属部材は、請求項１から７のいずれか一項に記載の塗装めっき鋼板製である、
   建材。
9. 鋼板と、
   前記鋼板を覆い、かつ、アルミニウム及び亜鉛を含有するめっき層と、
   前記めっき層を覆う、ガラス転移温度が５０℃以上の下塗層と、
   前記下塗層を覆う上塗層と、を含む塗装めっき鋼板の製造方法であり、
   水酸基を有するポリエステル樹脂を含むポリエステル樹脂（Ａ）と、イソシアネート化合物を含有する架橋剤（Ｂ）と、ポリエステルポリオールとを含有する下塗塗料をめっき層上に塗布した後、加熱硬化させることで前記下塗層を作製し、
   前記下塗塗料に含有されるポリエステルポリオールは、水酸基価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリカーボネートポリエステルポリオールであり、
   水酸基を有するポリエステル樹脂（Ｃ）と、イソシアネート基を有する架橋剤（Ｄ）と、ポリエステルポリオールと、粒子状ワックスとを含有する上塗塗料を下塗層上に塗布した後、加熱硬化させることで前記上塗層を作製し、
   前記上塗塗料に含有されるポリエステルポリオールは、水酸基価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のポリカーボネートポリエステルポリオールである、
   塗装めっき鋼板の製造方法。

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