塗装金属板の製造方法
【課題】単純な工程でハンマートン模様の塗装金属板を製造することができる、塗装金属板の製造方法を提供すること。
【解決手段】塗装金属板の製造方法は、表面に下塗り塗膜を形成した金属板を準備する工程と、下塗り塗膜の上に、有機樹脂、着色顔料、メタリック顔料、シリコーン化合物および溶媒を含む上塗り塗料を塗布する工程と、上塗り塗料が塗布された金属板を放置して不定形模様を形成させた後、塗布された上塗り塗料を乾燥させる工程とを有する。シリコーン化合物としては、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロポリシロキサン、シリコーンオイル、シリコーンワニス、オルガノクロルシラン、シラノール反応性シリコーンモノマーなどのシリコーン系撥水剤が使用される。
【解決手段】塗装金属板の製造方法は、表面に下塗り塗膜を形成した金属板を準備する工程と、下塗り塗膜の上に、有機樹脂、着色顔料、メタリック顔料、シリコーン化合物および溶媒を含む上塗り塗料を塗布する工程と、上塗り塗料が塗布された金属板を放置して不定形模様を形成させた後、塗布された上塗り塗料を乾燥させる工程とを有する。シリコーン化合物としては、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロポリシロキサン、シリコーンオイル、シリコーンワニス、オルガノクロルシラン、シラノール反応性シリコーンモノマーなどのシリコーン系撥水剤が使用される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンマートン模様の上塗り塗膜を有する塗装金属板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
模様仕上げの塗装として、金属板をハンマーで叩いたような凹凸を連続して形成したハンマートン模様の塗装が古くから知られている。従来、ハンマートン模様の塗装は、小物塗装品に少量使用される程度であった。
【０００３】
近年、ハンマートン模様の塗装は、製品の高級感を向上させるなどの理由により、家電製品や家具、建材などへの適用が検討されている。このため、ハンマートン模様のプレコート金属板が必要とされている。ハンマートン模様のプレコ−ト金属板を連続的かつ安価に製造する方法としては、ロールコート方式の連続塗装ラインを用いた方法が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００４】
特許文献１および２には、ロールコーターを用いてハンマートン模様のプレコート金属板を製造する方法が開示されている。この方法では、まず、第１ロールコーターで下塗り塗料を金属板に塗布し、第１オーブンで下塗り塗料を乾燥させる。次に、第２ロールコーターで無機顔料粉末を含有する中塗り塗料を下塗り塗膜の上に塗布し、その直後にスプレー装置で展延性剤を含有する上塗り塗料を塗布する。これにより、ハンマートン模様が発現する。この後、第２オーブンで中塗り塗料および上塗り塗料を乾燥させる。以上の工程により、ハンマートン模様のプレコート金属板を製造することができる。
【０００５】
また、上記の方法とは別に、無機顔料粉末を含有する中塗り塗料を下塗り塗膜の上に塗布した直後に、スプレー装置でシリコーンオイルを塗布する方法も知られている。いずれの方法においても、展延性剤を含有する塗料またはシリコーンオイルの作用により塗膜にはじきを発生させることで、ハンマートン模様を発現させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−６１２号公報
【特許文献２】特開平８−２１６３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のようなハンマートン模様を有する塗装金属板の製造方法は、中塗り塗料と、上塗り塗料またはシリコーンオイルとを別個に塗布しなければならず、製造工程が煩雑であるという問題がある。また、ロールコーターおよびオーブンに加えて、さらにスプレー装置が必要であり、装置が大型化するという問題もある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、単純な工程でハンマートン模様の塗装金属板を製造することができる、塗装金属板の製造方法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】
【０００９】
本発明者は、有機樹脂、着色顔料、メタリック顔料、シリコーン化合物および溶媒を含む上塗り塗料を１回塗布するのみでハンマートン模様を発現させうることを見出し、さらに検討を加えて本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち、本発明は、以下の塗装金属板の製造方法に関する。
［１］表面に下塗り塗膜を形成した金属板を準備する工程と、前記下塗り塗膜の上に、有機樹脂、着色顔料、メタリック顔料、シリコーン化合物および溶媒を含む上塗り塗料を塗布する工程と、前記上塗り塗料が塗布された前記金属板を放置して不定形模様を形成させた後、前記塗布された上塗り塗料を乾燥させる工程とを有し、前記シリコーン化合物は、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロポリシロキサン、シリコーンオイル、シリコーンワニス、オルガノクロルシランまたはシラノール反応性シリコーンモノマーである、塗装金属板の製造方法。
［２］前記上塗り塗料を塗布する工程では、前記上塗り塗料は、その膜厚が不均一となるように塗布される、［１］に記載の塗装金属板の製造方法。
［３］前記上塗り塗料を塗布する工程では、ロールコーターにより上塗り塗料を塗布する際に、ローピングを発生させる、［２］に記載の塗装金属板の製造方法。
［４］前記上塗り塗料は、ナチュラルロールコート方式のロールコーターにより塗布され、前記ロールコーターのアプリケーターロールの周速とバックアップロールの周速との差は、１５ｍ／分以内である［３］に記載の塗装金属板の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ハンマートン模様の塗装金属板を単純な工程で製造することができる。本発明の塗装金属板の製造方法は、例えば、建物の外壁に使用される外装材の製造方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１ＡおよびＢは、ハンマートン模様の上塗り塗膜を有する塗装金属板の一例を示す写真である。
【図２】図２Ａ〜Ｄは、ハンマートン模様の発現機構を説明するための模式図である。
【図３】ロールコーターの構成を示す模式図である。
【図４】図４Ａ〜Ｋは、実施例１の条件で上塗り塗料を塗布しためっき鋼板におけるハンマートン模様の発現過程を経時的に示す写真である。
【図５】図５Ａ〜Ｋは、実施例２の条件で上塗り塗料を塗布しためっき鋼板におけるハンマートン模様の発現過程を経時的に示す写真である。
【図６】図６Ａ〜Ｋは、実施例３の条件で上塗り塗料を塗布しためっき鋼板におけるハンマートン模様の発現過程を経時的に示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、ハンマートン模様の上塗り塗膜を有する塗装金属板の製造方法であって、１）金属板を準備する金属板準備工程と、２）上塗り塗料を塗布する上塗り塗料塗布工程と、３）上塗り塗料を乾燥させる乾燥工程と、を有する。ここで、「ハンマートン模様」とは、シリコーン化合物を添加した塗料を金属板に塗布した際に、シリコーン化合物が塗料をはじくことにより形成される不定形な凹凸模様（不定形模様）を言う。
【００１４】
図１は、ハンマートン模様の上塗り塗膜を有する塗装金属板の一例を示す写真である。図１Ａは、平面像であり、図１Ｂは、拡大斜視像である。図１Ｂに示されるように、上塗り塗膜には凸部（稜線部）および凹部が形成されている。通常、凸部（稜線部）は、着色顔料の色調を有しており、凹部はメタリック顔料の色調を有している。
【００１５】
以下、本発明の塗装金属板の製造方法の各工程について説明する。
【００１６】
１）金属板準備工程
金属板準備工程では、塗装原板となる金属板を準備する。塗装原板となる金属板は、耐食性などの観点から、下塗り塗膜を形成されていることが好ましい。たとえば、金属板（塗装原板）の表面に下塗り塗料を塗布した後、乾燥させることで、金属板の表面に下塗り塗膜を形成することができる。また、予め下塗り塗膜が形成された金属板を準備してもよい。
【００１７】
［金属板］
塗装原板となる金属板の種類は、特に限定されない。塗装原板となる金属板の例には、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、アルミニウム板、アルミニウム合金板、銅板などが含まれる。塗装原板は、耐食性の観点から、各種めっき鋼板またはステンレス鋼板を使用することが好ましい。
【００１８】
［化成処理］
金属板は、耐食性および塗膜密着性を向上させる観点から、その表面に化成処理皮膜を形成されていてもよい。
【００１９】
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。化成処理によって形成される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／ｍ２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／ｍ２、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／ｍ２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／ｍ２となるように付着量を調整すればよい。
【００２０】
化成処理皮膜は、公知の方法で形成されうる。たとえば、ロールコート法、スピンコート法、スプレー法などの方法により金属板の表面に化成処理液を塗布し、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。
【００２１】
［下塗り塗膜］
前述の通り、塗装原板となる金属板は、耐食性の観点から、下塗り塗膜を形成されていることが好ましい。下塗り塗膜は、耐食性や塗膜密着性などを向上させる。たとえば、下塗り塗膜は、金属板（塗装原板）の表面に下塗り塗料を塗布して、乾燥させることで形成される。
【００２２】
塗料のベースとなる有機樹脂の種類は、プレコート鋼板用の塗料に適用されうる有機樹脂であれば、特に限定されない。使用しうる有機樹脂の例には、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂が含まれる。これらの有機樹脂は、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。塗料の溶剤の種類も、ベースとなる有機樹脂を溶解しうる溶剤であれば、特に限定されない。
【００２３】
下塗り塗料は、塗装金属板の耐食性を向上させる観点から、防錆顔料を含むことが好ましい。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、クロム酸ストロンチウム、クロム酸バリウム、クロム酸亜鉛が含まれる。
【００２４】
また、下塗り塗料は、下塗り塗膜の下地隠蔽性を向上させる観点から、着色顔料を含むことが好ましい。着色顔料の種類は、特に限定されず、公知の顔料から適宜選択することができる。着色顔料の例には、酸化チタン、カーボンブラック、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や、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。
【００２５】
下塗り塗膜の膜厚は、特に限定されないが、０.５〜３０μｍの範囲内が好ましい。膜厚が０.５μｍ未満の場合、耐食性および塗膜密着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３０μｍ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共に、焼き付ける際にワキが発生しやすくなる。なお、下塗り塗膜が着色塗膜の場合は、塗装原板の色彩を隠蔽するために３μｍ以上の膜厚が好ましい。
【００２６】
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。塗布方法の例には、ロールコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ダイコート法などが含まれる。焼き付け条件は、例えば、到達板温１５０〜３００℃で１５〜１００秒間焼き付ければよい。
【００２７】
２）上塗り塗料塗布工程
上塗り塗料塗布工程では、下塗り塗膜の上に上塗り塗料を塗布して、ハンマートン模様を発現させる。具体的には、下塗り塗膜を形成した金属板の表面に上塗り塗料を塗布した後、所定の時間放置してハンマートン模様を発現させる。
【００２８】
［上塗り塗料］
本発明の製造方法は、上塗り塗料を１回塗布するのみで、ハンマートン模様を発現させることを一つの特徴とする。これを実現するため、本発明の製造方法では、有機樹脂、溶媒、着色顔料およびメタリック顔料に加えて、さらにシリコーン化合物を含む上塗り塗料を使用する。
【００２９】
塗料のベースとなる有機樹脂の種類は、プレコート鋼板用の塗料に適用されうる樹脂であれば、特に限定されない。使用しうる樹脂の例には、ポリエステル樹脂、高分子ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂が含まれる。これらの樹脂は、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。塗料の溶媒（溶剤）の種類も、ベースとなる樹脂を溶解しうる溶剤であれば、特に限定されない。
【００３０】
着色顔料は、ハンマートン模様の凸部（稜線部）に色調を付与して、ハンマートン模様をより鮮明にする（図１Ｂ参照）。着色顔料の種類は、特に限定されず公知の顔料から適宜選択することができる。着色顔料の例には、上記した下塗り塗料に含有されている無機顔料、有機顔料が含まれる。
【００３１】
着色顔料の配合量は、有機樹脂１００質量部に対して０.１〜５０質量部の範囲内が好ましく、０.５〜３０質量部の範囲内が特に好ましい。着色顔料の配合量が０.１質量部未満の場合、ハンマートン模様の凸部に色調を十分に付与することができず、ハンマートン模様が不鮮明になるおそれがある。一方、着色顔料の配合量が５０質量部超の場合、上塗り塗膜の凝集力が低下してしまい加工性が低下するおそれがある。
【００３２】
メタリック顔料は、ハンマートン模様の凹部に色調を付与して、ハンマートン模様をより鮮明にする（図１Ｂ参照）。メタリック顔料の種類は、鮮明なハンマートン模様が得られれば、特に限定されない。ハンマートン模様の発現機構は後述するが、鮮明なハンマートン模様を得るためには、溶媒に対して比重が大きいメタリック顔料を用いることが好ましい。このようなメタリック顔料の例には、アルミニウムフレーク（ノンリーフィングタイプ）、ブロンズフレーク、銅フレーク、ステンレス鋼フレーク、ニッケルフレークが含まれる。
【００３３】
メタリック顔料の配合量は、有機樹脂１００質量部に対して０.５〜２０質量部の範囲内が好ましい。メタリック顔料の配合量が０.５質量部未満の場合、ハンマートン模様の凹部に色調を十分に付与することができず、ハンマートン模様における凸部（稜線部）と凹部の境界が不明瞭となるおそれがある。一方、メタリック顔料の配合量が２０質量部超の場合、ハンマートン模様の凸部（稜線部）の幅が細くなり、ハンマートン模様が不鮮明になるおそれがある。
【００３４】
シリコーン化合物は、上塗り塗膜内に凹部を形成して、ハンマートン模様を発現させる。シリコーン化合物の種類は、ベースとなる有機樹脂および溶媒をはじいて上塗り塗膜内に凹部を形成できるものであれば、特に限定されない。上塗り塗膜に配合するシリコーン化合物としては、数平均分子量が５０,０００〜５００,０００の範囲内のものを使用することが好ましい。そのようなシリコーン化合物の例には、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロポリシロキサン、シリコーンオイル、シリコーンワニス、オルガノクロルシラン、シラノール反応性シリコーンモノマーなどのシリコーン系撥水剤が含まれる。シリコーンワニスは、シリコーンワニスを溶剤に溶かした溶液、またはシリコーンワニスの水中油型のエマルションとして、上塗り塗料に添加されうる。
【００３５】
シリコーン化合物の配合量は、樹脂１００質量部に対して０.０５〜０.４質量部の範囲内が好ましい。シリコーン化合物の配合量が０.０５質量部未満の場合、はじき作用が十分に得られず、ハンマートン模様がまばらになるおそれがある。一方、シリコーン化合物の配合量が０.４質量部超の場合、シリコーン化合物によるはじき部が多数生じてしまい、凹部径が小さいハンマートン模様となるおそれがある。
【００３６】
［上塗り塗料の塗布方法］
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。このような塗布方法の例には、ロールコート法、バーコート法、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。上塗り塗料を塗布した後、所定の時間（例えば、１０〜２０秒間）放置することで、鮮明なハンマートン模様が発現する。
【００３７】
本発明者は、上塗り塗料を塗布した後の塗膜の様子を詳細に観察した結果、ハンマートン模様の発現機構を解明した。そこで、図２を参照して、本発明者が見出したハンマートン模様の発現機構について説明する。
【００３８】
金属板１１０の表面に形成した下塗り塗膜１２０の上に上塗り塗料１３０を塗布すると、上塗り塗料１３０に含まれるシリコーン化合物１３２（はじき成分）が、周囲の上塗り塗料１３０をはじいて小さいはじき領域を形成する（図２Ａ参照）。そして、個々の小さいはじき領域が、大きなはじき領域へと成長する（図２Ｂ参照）。次いで、各はじき領域が集合して、さらに大きなはじき領域が形成される（図２Ｃ参照）。これにより、上塗り塗料１３０の塗布膜に凸部１４０および凹部１５０が形成される。
【００３９】
このとき、凹部１５０に存在するシリコーン化合物１３２のはじき力は、メタリック顔料１３４を含む上塗り塗料１３０をはじくほど強いが、溶媒より比重が大きいメタリック顔料１３４を凸部１４０の頂点近傍まで押し上げる力はない。その結果、凸部１４０の頂点近傍には、メタリック顔料１３４がほとんど存在しないメタリック顔料低濃度部１４２が形成される。メタリック顔料低濃度部１４２では、メタリック顔料１３４がほとんど存在しないが、着色顔料は存在する。したがって、凸部１４０の頂点近傍（稜線部）の色調は、着色顔料の色調（例えば、黒色）となる。一方で、凸部１４０の頂点近傍（稜線部）以外の領域（凹部１５０など）は、メタリック顔料１３４の色調（例えば、銀白色）となる。このような稜線部とそれ以外の領域の色調の違いにより、金属板１１０表面にハンマーで叩いたようなハンマートン模様が形成される。
【００４０】
この後、上塗り塗料１３０に含まれる溶媒が揮発することで、ハンマートン模様が固定される（図２Ｄ参照）。
【００４１】
本発明者が解明したハンマートン模様の発現機構を考慮すると、上塗り塗料１３０の塗布膜を厚くすることで、凸部１４０におけるメタリック顔料低濃度部１４２の高さを増大させうることがわかる。その結果、稜線部とそれ以外の領域との色調の違いがより明瞭になり、鮮明なハンマートン模様が形成されることが期待される。しかしながら、上塗り塗料１３０の塗布膜を厚くしてしまうと、シリコーン化合物１３２がはじき領域を形成しにくくなり、凹部１５０を形成できなくなるおそれがある。
【００４２】
このような稜線部の明瞭化と凹部の形成を両立するために、上塗り塗料を不均一な膜厚となるように塗布することが好ましい。上塗り塗料を不均一な膜厚で塗布して、最初からある程度の凹凸を形成しておくことで、凹部においてシリコーン化合物によるはじき効果を十分に発揮させ（図２Ａ参照）、かつ凸部においてメタリック顔料を含まない部分（メタリック顔料低濃度部）の高さを増大することができる。なお、上塗り塗料の塗布直後の塗布膜の平均厚さは、５〜３０μｍ程度が好ましい。
【００４３】
上塗り塗料を不均一な膜厚で塗布する方法は、特に限定されない。たとえば、バーコーターを使用することで上塗り塗料を不均一な膜厚で塗布することができる。また、以下のように、ロールコーターを用いて上塗り塗料を塗布する際に、ローピングを発生させてもよい。
【００４４】
［ロールコート法］
図３は、ロールコーター２００の模式図である。図３に示すように、ロールコーター２００は、いわゆるナチュラルコート方式のものであり、上塗り塗料１３０を貯留する貯留漕２１０と、貯留槽２１０から上塗り塗料１３０をかき上げるピックアップロール２２０と、ピックアップロール２２０に転接し、金属板１１０に上塗り塗料１３０を転写塗布するアプリケーターロール２３０と、金属板１１０を挟み込んでアプリケーターロール２３０に転接し、金属板１１０を金属板送り方向下流側に搬送するバックアップロール２４０と、を有している。
【００４５】
ピックアップロール２２０は、その下側の一部が貯留槽２１０の上塗り塗料１３０に浸漬しており、回転することで、上塗り塗料１３０をかき上げる。なお、本実施形態のものでは、側面視時計回りに回転しているものを示している。アプリケーターロール２３０は、ピックアップロール２２０と逆回転しており、転写された上塗り塗料１３０を金属板１１０に転写する。バックアップロール２４０は、アプリケーターロール２３０と逆回転しており、金属板１１０を送り方向下流側に搬送する。すなわち、金属板１１０は、アプリケーターロール２３０の回転方向に向かって搬送されながら、その表面（より正確には下塗り塗膜１２０の上）に上塗り塗料１３０が塗布される（ナチュラルコート）。
【００４６】
ここで、ピックアップロール２２０の周速は、４〜２０ｍ／分の範囲内であり、アプリケーターロール２３０の周速は、１５〜６５ｍ／分の範囲内であり、バックアップロール２４０の周速は、２３〜８０ｍ／分の範囲内であることが好ましい。この場合、アプリケーターロール２３０の周速とバックアップロール２４０の周速との差（絶対値）は、１５ｍ／分以内に制御されていることが好ましい。アプリケーターロール２３０の周速およびバックアップロール２４０の周速は、どちらが速くてもよい。このように調整することで、下塗り塗膜１２０が形成された金属板１１０の表面に、ローピングを発生させた状態で上塗り塗料１３０を塗布することができる。
【００４７】
３）乾燥工程
乾燥工程では、上塗り塗料の溶媒を揮発させて、ハンマートン模様を固定する。たとえば、ハンマートン模様が発現した金属板をオーブンで加熱すればよい。加熱温度は、到達板温で１５０〜３００℃の範囲内が好ましく、加熱時間は、２０〜１３０秒の範囲内が好ましい。
【００４８】
以上のように、本発明の塗装金属板の製造方法によれば、上塗り塗料を一回塗布するのみで、簡単にハンマートン模様を形成することができる。
【００４９】
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。
【実施例】
【００５０】
１．塗装金属板の作製
５５％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板（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となるようにロールコーターで塗布した。クロメート処理液を塗布した鋼板を到達板温１２０℃で１０秒間加熱して、化成処理皮膜を形成した。
【００５１】
次いで、化成処理された塗装原板の表面に、ポリエステル樹脂系の下塗り塗料（ベース樹脂：バイロン６３ＣＳ（東洋紡株式会社）、硬化剤：サイメル３０３（三井サイテック株式会社））を塗布し、到達板温２００℃で焼き付けて、乾燥膜厚５μｍの下塗り塗膜を形成した。
【００５２】
次いで、下塗り塗膜の表面に、ナチュラルコート方式のロールコーターで上塗り塗料を塗布し、２０秒間放置して、ハンマートン模様を発現させた。上塗り塗料は、ポリエステル樹脂系の上塗り塗料（ベース樹脂：バイロン６３ＣＳ（東洋紡株式会社）、硬化剤：サイメル３０３（三井サイテック株式会社））に、着色顔料としてカーボンブラック（ＭＡ１００；三井化学株式会社）、メタリック顔料としてアルミニウムフレーク（アルペースト；東洋アルミニウム株式会社）およびシリコーン化合物としてジメチルポリシロキサン（ＫＰ３１０；信越化学工業株式会社）を配合して調製した。カーボンブラックの配合量は、ポリエステル樹脂１００質量部に対して５質量部とした。アルミニウムフレークの配合量は、ポリエステル樹脂１００質量部に対して１０質量部とした。ジメチルポリシロキサンの配合量は、ポリエステル樹脂１００質量部に対して０.２質量部とした。ハンマートン模様を発現させた後、到達板温２００℃で焼き付けて、ハンマートン模様の上塗り塗膜を形成した。
【００５３】
表１に、各実施例におけるロールコーターの設定条件を示す。
【表１】
【００５４】
２．ハンマートン模様の発現過程
実施例１〜３の条件で上塗り塗料を塗布しためっき鋼板について、ハンマートン模様の発現過程を観察した。
【００５５】
図４は、実施例１の条件で上塗り塗料を塗布しためっき鋼板におけるハンマートン模様の発現過程を示す写真である。図４Ａは、上塗り塗料塗布直後の写真である。図４Ｂは塗布後１秒後、図４Ｃは塗布後３秒後、図４Ｄは塗布後５秒後、図４Ｅは塗布後８秒後、図４Ｆは塗布後１０秒後、図４Ｇは塗布後１３秒後、図４Ｈは塗布後１５秒後、図４Ｉは塗布後１８秒後、図４Ｊは塗布後２０秒後、の各写真である。図４Ｋは、焼き付け後の写真である。
【００５６】
図５は、実施例２の条件で上塗り塗料を塗布しためっき鋼板におけるハンマートン模様の発現過程を示す写真である。図５Ａは、上塗り塗料塗布直後の写真である。図５Ｂは塗布後１秒後、図５Ｃは塗布後３秒後、図５Ｄは塗布後５秒後、図５Ｅは塗布後８秒後、図５Ｆは塗布後１０秒後、図５Ｇは塗布後１３秒後、図５Ｈは塗布後１５秒後、図５Ｉは塗布後１８秒後、図５Ｊは塗布後２０秒後、の各写真である。図５Ｋは、焼き付け後の写真である。
【００５７】
図６は、実施例３の条件で上塗り塗料を塗布しためっき鋼板におけるハンマートン模様の発現過程を示す写真である。図６Ａは、上塗り塗料塗布直後の写真である。図６Ｂは塗布後１秒後、図６Ｃは塗布後３秒後、図６Ｄは塗布後５秒後、図６Ｅは塗布後８秒後、図６Ｆは塗布後１０秒後、図６Ｇは塗布後１３秒後、図６Ｈは塗布後１５秒後、図６Ｉは塗布後１８秒後、図６Ｊは塗布後２０秒後、の各写真である。図６Ｋは、焼き付け後の写真である。
【００５８】
図４〜６から、有機樹脂、着色顔料、メタリック顔料、シリコーン化合物および溶媒を含む上塗り塗料を１回塗布するのみでハンマートン模様を発現させうることがわかる。また、ロールコーターによりローピングを発生させて、上塗り塗料を不均一な膜厚で塗布することで、ハンマートン模様をより短時間でより鮮明に発現させうることもわかる。
【００５９】
３．ハンマートン模様の評価
【００６０】
上記の実施例１〜３の塗装めっき鋼板について、ハンマートン模様の鮮明性および凹部径を評価した。
【００６１】
ハンマートン模様の鮮明性の評価は、ＪＩＳ Ｚ８７４１に準拠して６０度鏡面反射率を測定することで行った。鮮明性の評価は、６０度鏡面反射率が３０％以上で４０％未満の場合を「◎」とし、４０％以上で５０％未満の場合を「○」とし、５０％以上または３０％未満の場合を「×」とした。
【００６２】
ハンマートン模様の凹部径は、無作為に選んだ１ｃｍ２の範囲内にあるすべての凹部の径（最長径）の平均値を算出した。各凹部の径（最長径）は、ノギスを用いて計測した。ハンマートン模様の評価は、凹部径が１.５ｍｍ以上で３.０ｍｍ未満の場合を「◎」とし、１.０ｍｍ以上で１.５ｍｍ未満または３.０ｍｍ以上で４.０ｍｍ未満の場合を「○」とし、４.０ｍｍ以上または１.０ｍｍ未満の場合を「×」とした。
【００６３】
各塗装めっき鋼板のハンマートン模様の評価結果を表２に示す。
【表２】
【００６４】
表２に示されるように、実施例１〜３のいずれも場合であっても、６０度鏡面反射率およびハンマートン模様の凹部径は良好であった。
【００６５】
以上の結果から、本発明の塗装金属板の製造方法は、鮮明なハンマートン模様を有する塗装金属板を簡単に製造できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の塗装金属板の製造方法は、鮮明なハンマートン模様を有する塗装金属板を簡単に製造できるため、例えば、家電製品、家具、建材などに用いられるプレコート金属板の製造方法として有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１１０ 金属板
１２０ 下塗り塗膜
１３０ 上塗り塗料
１３２ シリコーン化合物
１３４ メタリック顔料
１４０ 凸部
１４２ メタリック顔料低濃度部
１５０ 凹部
２００ ロールコーター
２１０ 貯留漕
２２０ ピックアップロール
２３０ アプリケーターロール
２４０ バックアップロール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンマートン模様の上塗り塗膜を有する塗装金属板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
模様仕上げの塗装として、金属板をハンマーで叩いたような凹凸を連続して形成したハンマートン模様の塗装が古くから知られている。従来、ハンマートン模様の塗装は、小物塗装品に少量使用される程度であった。
【０００３】
近年、ハンマートン模様の塗装は、製品の高級感を向上させるなどの理由により、家電製品や家具、建材などへの適用が検討されている。このため、ハンマートン模様のプレコート金属板が必要とされている。ハンマートン模様のプレコ−ト金属板を連続的かつ安価に製造する方法としては、ロールコート方式の連続塗装ラインを用いた方法が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００４】
特許文献１および２には、ロールコーターを用いてハンマートン模様のプレコート金属板を製造する方法が開示されている。この方法では、まず、第１ロールコーターで下塗り塗料を金属板に塗布し、第１オーブンで下塗り塗料を乾燥させる。次に、第２ロールコーターで無機顔料粉末を含有する中塗り塗料を下塗り塗膜の上に塗布し、その直後にスプレー装置で展延性剤を含有する上塗り塗料を塗布する。これにより、ハンマートン模様が発現する。この後、第２オーブンで中塗り塗料および上塗り塗料を乾燥させる。以上の工程により、ハンマートン模様のプレコート金属板を製造することができる。
【０００５】
また、上記の方法とは別に、無機顔料粉末を含有する中塗り塗料を下塗り塗膜の上に塗布した直後に、スプレー装置でシリコーンオイルを塗布する方法も知られている。いずれの方法においても、展延性剤を含有する塗料またはシリコーンオイルの作用により塗膜にはじきを発生させることで、ハンマートン模様を発現させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−６１２号公報
【特許文献２】特開平８−２１６３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のようなハンマートン模様を有する塗装金属板の製造方法は、中塗り塗料と、上塗り塗料またはシリコーンオイルとを別個に塗布しなければならず、製造工程が煩雑であるという問題がある。また、ロールコーターおよびオーブンに加えて、さらにスプレー装置が必要であり、装置が大型化するという問題もある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、単純な工程でハンマートン模様の塗装金属板を製造することができる、塗装金属板の製造方法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】
【０００９】
本発明者は、有機樹脂、着色顔料、メタリック顔料、シリコーン化合物および溶媒を含む上塗り塗料を１回塗布するのみでハンマートン模様を発現させうることを見出し、さらに検討を加えて本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち、本発明は、以下の塗装金属板の製造方法に関する。
［１］表面に下塗り塗膜を形成した金属板を準備する工程と、前記下塗り塗膜の上に、有機樹脂、着色顔料、メタリック顔料、シリコーン化合物および溶媒を含む上塗り塗料を塗布する工程と、前記上塗り塗料が塗布された前記金属板を放置して不定形模様を形成させた後、前記塗布された上塗り塗料を乾燥させる工程とを有し、前記シリコーン化合物は、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロポリシロキサン、シリコーンオイル、シリコーンワニス、オルガノクロルシランまたはシラノール反応性シリコーンモノマーである、塗装金属板の製造方法。
［２］前記上塗り塗料を塗布する工程では、前記上塗り塗料は、その膜厚が不均一となるように塗布される、［１］に記載の塗装金属板の製造方法。
［３］前記上塗り塗料を塗布する工程では、ロールコーターにより上塗り塗料を塗布する際に、ローピングを発生させる、［２］に記載の塗装金属板の製造方法。
［４］前記上塗り塗料は、ナチュラルロールコート方式のロールコーターにより塗布され、前記ロールコーターのアプリケーターロールの周速とバックアップロールの周速との差は、１５ｍ／分以内である［３］に記載の塗装金属板の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ハンマートン模様の塗装金属板を単純な工程で製造することができる。本発明の塗装金属板の製造方法は、例えば、建物の外壁に使用される外装材の製造方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１ＡおよびＢは、ハンマートン模様の上塗り塗膜を有する塗装金属板の一例を示す写真である。
【図２】図２Ａ〜Ｄは、ハンマートン模様の発現機構を説明するための模式図である。
【図３】ロールコーターの構成を示す模式図である。
【図４】図４Ａ〜Ｋは、実施例１の条件で上塗り塗料を塗布しためっき鋼板におけるハンマートン模様の発現過程を経時的に示す写真である。
【図５】図５Ａ〜Ｋは、実施例２の条件で上塗り塗料を塗布しためっき鋼板におけるハンマートン模様の発現過程を経時的に示す写真である。
【図６】図６Ａ〜Ｋは、実施例３の条件で上塗り塗料を塗布しためっき鋼板におけるハンマートン模様の発現過程を経時的に示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、ハンマートン模様の上塗り塗膜を有する塗装金属板の製造方法であって、１）金属板を準備する金属板準備工程と、２）上塗り塗料を塗布する上塗り塗料塗布工程と、３）上塗り塗料を乾燥させる乾燥工程と、を有する。ここで、「ハンマートン模様」とは、シリコーン化合物を添加した塗料を金属板に塗布した際に、シリコーン化合物が塗料をはじくことにより形成される不定形な凹凸模様（不定形模様）を言う。
【００１４】
図１は、ハンマートン模様の上塗り塗膜を有する塗装金属板の一例を示す写真である。図１Ａは、平面像であり、図１Ｂは、拡大斜視像である。図１Ｂに示されるように、上塗り塗膜には凸部（稜線部）および凹部が形成されている。通常、凸部（稜線部）は、着色顔料の色調を有しており、凹部はメタリック顔料の色調を有している。
【００１５】
以下、本発明の塗装金属板の製造方法の各工程について説明する。
【００１６】
１）金属板準備工程
金属板準備工程では、塗装原板となる金属板を準備する。塗装原板となる金属板は、耐食性などの観点から、下塗り塗膜を形成されていることが好ましい。たとえば、金属板（塗装原板）の表面に下塗り塗料を塗布した後、乾燥させることで、金属板の表面に下塗り塗膜を形成することができる。また、予め下塗り塗膜が形成された金属板を準備してもよい。
【００１７】
［金属板］
塗装原板となる金属板の種類は、特に限定されない。塗装原板となる金属板の例には、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、アルミニウム板、アルミニウム合金板、銅板などが含まれる。塗装原板は、耐食性の観点から、各種めっき鋼板またはステンレス鋼板を使用することが好ましい。
【００１８】
［化成処理］
金属板は、耐食性および塗膜密着性を向上させる観点から、その表面に化成処理皮膜を形成されていてもよい。
【００１９】
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。化成処理によって形成される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／ｍ２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／ｍ２、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／ｍ２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／ｍ２となるように付着量を調整すればよい。
【００２０】
化成処理皮膜は、公知の方法で形成されうる。たとえば、ロールコート法、スピンコート法、スプレー法などの方法により金属板の表面に化成処理液を塗布し、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。
【００２１】
［下塗り塗膜］
前述の通り、塗装原板となる金属板は、耐食性の観点から、下塗り塗膜を形成されていることが好ましい。下塗り塗膜は、耐食性や塗膜密着性などを向上させる。たとえば、下塗り塗膜は、金属板（塗装原板）の表面に下塗り塗料を塗布して、乾燥させることで形成される。
【００２２】
塗料のベースとなる有機樹脂の種類は、プレコート鋼板用の塗料に適用されうる有機樹脂であれば、特に限定されない。使用しうる有機樹脂の例には、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂が含まれる。これらの有機樹脂は、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。塗料の溶剤の種類も、ベースとなる有機樹脂を溶解しうる溶剤であれば、特に限定されない。
【００２３】
下塗り塗料は、塗装金属板の耐食性を向上させる観点から、防錆顔料を含むことが好ましい。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、クロム酸ストロンチウム、クロム酸バリウム、クロム酸亜鉛が含まれる。
【００２４】
また、下塗り塗料は、下塗り塗膜の下地隠蔽性を向上させる観点から、着色顔料を含むことが好ましい。着色顔料の種類は、特に限定されず、公知の顔料から適宜選択することができる。着色顔料の例には、酸化チタン、カーボンブラック、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や、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。
【００２５】
下塗り塗膜の膜厚は、特に限定されないが、０.５〜３０μｍの範囲内が好ましい。膜厚が０.５μｍ未満の場合、耐食性および塗膜密着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３０μｍ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共に、焼き付ける際にワキが発生しやすくなる。なお、下塗り塗膜が着色塗膜の場合は、塗装原板の色彩を隠蔽するために３μｍ以上の膜厚が好ましい。
【００２６】
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。塗布方法の例には、ロールコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ダイコート法などが含まれる。焼き付け条件は、例えば、到達板温１５０〜３００℃で１５〜１００秒間焼き付ければよい。
【００２７】
２）上塗り塗料塗布工程
上塗り塗料塗布工程では、下塗り塗膜の上に上塗り塗料を塗布して、ハンマートン模様を発現させる。具体的には、下塗り塗膜を形成した金属板の表面に上塗り塗料を塗布した後、所定の時間放置してハンマートン模様を発現させる。
【００２８】
［上塗り塗料］
本発明の製造方法は、上塗り塗料を１回塗布するのみで、ハンマートン模様を発現させることを一つの特徴とする。これを実現するため、本発明の製造方法では、有機樹脂、溶媒、着色顔料およびメタリック顔料に加えて、さらにシリコーン化合物を含む上塗り塗料を使用する。
【００２９】
塗料のベースとなる有機樹脂の種類は、プレコート鋼板用の塗料に適用されうる樹脂であれば、特に限定されない。使用しうる樹脂の例には、ポリエステル樹脂、高分子ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂が含まれる。これらの樹脂は、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。塗料の溶媒（溶剤）の種類も、ベースとなる樹脂を溶解しうる溶剤であれば、特に限定されない。
【００３０】
着色顔料は、ハンマートン模様の凸部（稜線部）に色調を付与して、ハンマートン模様をより鮮明にする（図１Ｂ参照）。着色顔料の種類は、特に限定されず公知の顔料から適宜選択することができる。着色顔料の例には、上記した下塗り塗料に含有されている無機顔料、有機顔料が含まれる。
【００３１】
着色顔料の配合量は、有機樹脂１００質量部に対して０.１〜５０質量部の範囲内が好ましく、０.５〜３０質量部の範囲内が特に好ましい。着色顔料の配合量が０.１質量部未満の場合、ハンマートン模様の凸部に色調を十分に付与することができず、ハンマートン模様が不鮮明になるおそれがある。一方、着色顔料の配合量が５０質量部超の場合、上塗り塗膜の凝集力が低下してしまい加工性が低下するおそれがある。
【００３２】
メタリック顔料は、ハンマートン模様の凹部に色調を付与して、ハンマートン模様をより鮮明にする（図１Ｂ参照）。メタリック顔料の種類は、鮮明なハンマートン模様が得られれば、特に限定されない。ハンマートン模様の発現機構は後述するが、鮮明なハンマートン模様を得るためには、溶媒に対して比重が大きいメタリック顔料を用いることが好ましい。このようなメタリック顔料の例には、アルミニウムフレーク（ノンリーフィングタイプ）、ブロンズフレーク、銅フレーク、ステンレス鋼フレーク、ニッケルフレークが含まれる。
【００３３】
メタリック顔料の配合量は、有機樹脂１００質量部に対して０.５〜２０質量部の範囲内が好ましい。メタリック顔料の配合量が０.５質量部未満の場合、ハンマートン模様の凹部に色調を十分に付与することができず、ハンマートン模様における凸部（稜線部）と凹部の境界が不明瞭となるおそれがある。一方、メタリック顔料の配合量が２０質量部超の場合、ハンマートン模様の凸部（稜線部）の幅が細くなり、ハンマートン模様が不鮮明になるおそれがある。
【００３４】
シリコーン化合物は、上塗り塗膜内に凹部を形成して、ハンマートン模様を発現させる。シリコーン化合物の種類は、ベースとなる有機樹脂および溶媒をはじいて上塗り塗膜内に凹部を形成できるものであれば、特に限定されない。上塗り塗膜に配合するシリコーン化合物としては、数平均分子量が５０,０００〜５００,０００の範囲内のものを使用することが好ましい。そのようなシリコーン化合物の例には、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロポリシロキサン、シリコーンオイル、シリコーンワニス、オルガノクロルシラン、シラノール反応性シリコーンモノマーなどのシリコーン系撥水剤が含まれる。シリコーンワニスは、シリコーンワニスを溶剤に溶かした溶液、またはシリコーンワニスの水中油型のエマルションとして、上塗り塗料に添加されうる。
【００３５】
シリコーン化合物の配合量は、樹脂１００質量部に対して０.０５〜０.４質量部の範囲内が好ましい。シリコーン化合物の配合量が０.０５質量部未満の場合、はじき作用が十分に得られず、ハンマートン模様がまばらになるおそれがある。一方、シリコーン化合物の配合量が０.４質量部超の場合、シリコーン化合物によるはじき部が多数生じてしまい、凹部径が小さいハンマートン模様となるおそれがある。
【００３６】
［上塗り塗料の塗布方法］
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。このような塗布方法の例には、ロールコート法、バーコート法、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。上塗り塗料を塗布した後、所定の時間（例えば、１０〜２０秒間）放置することで、鮮明なハンマートン模様が発現する。
【００３７】
本発明者は、上塗り塗料を塗布した後の塗膜の様子を詳細に観察した結果、ハンマートン模様の発現機構を解明した。そこで、図２を参照して、本発明者が見出したハンマートン模様の発現機構について説明する。
【００３８】
金属板１１０の表面に形成した下塗り塗膜１２０の上に上塗り塗料１３０を塗布すると、上塗り塗料１３０に含まれるシリコーン化合物１３２（はじき成分）が、周囲の上塗り塗料１３０をはじいて小さいはじき領域を形成する（図２Ａ参照）。そして、個々の小さいはじき領域が、大きなはじき領域へと成長する（図２Ｂ参照）。次いで、各はじき領域が集合して、さらに大きなはじき領域が形成される（図２Ｃ参照）。これにより、上塗り塗料１３０の塗布膜に凸部１４０および凹部１５０が形成される。
【００３９】
このとき、凹部１５０に存在するシリコーン化合物１３２のはじき力は、メタリック顔料１３４を含む上塗り塗料１３０をはじくほど強いが、溶媒より比重が大きいメタリック顔料１３４を凸部１４０の頂点近傍まで押し上げる力はない。その結果、凸部１４０の頂点近傍には、メタリック顔料１３４がほとんど存在しないメタリック顔料低濃度部１４２が形成される。メタリック顔料低濃度部１４２では、メタリック顔料１３４がほとんど存在しないが、着色顔料は存在する。したがって、凸部１４０の頂点近傍（稜線部）の色調は、着色顔料の色調（例えば、黒色）となる。一方で、凸部１４０の頂点近傍（稜線部）以外の領域（凹部１５０など）は、メタリック顔料１３４の色調（例えば、銀白色）となる。このような稜線部とそれ以外の領域の色調の違いにより、金属板１１０表面にハンマーで叩いたようなハンマートン模様が形成される。
【００４０】
この後、上塗り塗料１３０に含まれる溶媒が揮発することで、ハンマートン模様が固定される（図２Ｄ参照）。
【００４１】
本発明者が解明したハンマートン模様の発現機構を考慮すると、上塗り塗料１３０の塗布膜を厚くすることで、凸部１４０におけるメタリック顔料低濃度部１４２の高さを増大させうることがわかる。その結果、稜線部とそれ以外の領域との色調の違いがより明瞭になり、鮮明なハンマートン模様が形成されることが期待される。しかしながら、上塗り塗料１３０の塗布膜を厚くしてしまうと、シリコーン化合物１３２がはじき領域を形成しにくくなり、凹部１５０を形成できなくなるおそれがある。
【００４２】
このような稜線部の明瞭化と凹部の形成を両立するために、上塗り塗料を不均一な膜厚となるように塗布することが好ましい。上塗り塗料を不均一な膜厚で塗布して、最初からある程度の凹凸を形成しておくことで、凹部においてシリコーン化合物によるはじき効果を十分に発揮させ（図２Ａ参照）、かつ凸部においてメタリック顔料を含まない部分（メタリック顔料低濃度部）の高さを増大することができる。なお、上塗り塗料の塗布直後の塗布膜の平均厚さは、５〜３０μｍ程度が好ましい。
【００４３】
上塗り塗料を不均一な膜厚で塗布する方法は、特に限定されない。たとえば、バーコーターを使用することで上塗り塗料を不均一な膜厚で塗布することができる。また、以下のように、ロールコーターを用いて上塗り塗料を塗布する際に、ローピングを発生させてもよい。
【００４４】
［ロールコート法］
図３は、ロールコーター２００の模式図である。図３に示すように、ロールコーター２００は、いわゆるナチュラルコート方式のものであり、上塗り塗料１３０を貯留する貯留漕２１０と、貯留槽２１０から上塗り塗料１３０をかき上げるピックアップロール２２０と、ピックアップロール２２０に転接し、金属板１１０に上塗り塗料１３０を転写塗布するアプリケーターロール２３０と、金属板１１０を挟み込んでアプリケーターロール２３０に転接し、金属板１１０を金属板送り方向下流側に搬送するバックアップロール２４０と、を有している。
【００４５】
ピックアップロール２２０は、その下側の一部が貯留槽２１０の上塗り塗料１３０に浸漬しており、回転することで、上塗り塗料１３０をかき上げる。なお、本実施形態のものでは、側面視時計回りに回転しているものを示している。アプリケーターロール２３０は、ピックアップロール２２０と逆回転しており、転写された上塗り塗料１３０を金属板１１０に転写する。バックアップロール２４０は、アプリケーターロール２３０と逆回転しており、金属板１１０を送り方向下流側に搬送する。すなわち、金属板１１０は、アプリケーターロール２３０の回転方向に向かって搬送されながら、その表面（より正確には下塗り塗膜１２０の上）に上塗り塗料１３０が塗布される（ナチュラルコート）。
【００４６】
ここで、ピックアップロール２２０の周速は、４〜２０ｍ／分の範囲内であり、アプリケーターロール２３０の周速は、１５〜６５ｍ／分の範囲内であり、バックアップロール２４０の周速は、２３〜８０ｍ／分の範囲内であることが好ましい。この場合、アプリケーターロール２３０の周速とバックアップロール２４０の周速との差（絶対値）は、１５ｍ／分以内に制御されていることが好ましい。アプリケーターロール２３０の周速およびバックアップロール２４０の周速は、どちらが速くてもよい。このように調整することで、下塗り塗膜１２０が形成された金属板１１０の表面に、ローピングを発生させた状態で上塗り塗料１３０を塗布することができる。
【００４７】
３）乾燥工程
乾燥工程では、上塗り塗料の溶媒を揮発させて、ハンマートン模様を固定する。たとえば、ハンマートン模様が発現した金属板をオーブンで加熱すればよい。加熱温度は、到達板温で１５０〜３００℃の範囲内が好ましく、加熱時間は、２０〜１３０秒の範囲内が好ましい。
【００４８】
以上のように、本発明の塗装金属板の製造方法によれば、上塗り塗料を一回塗布するのみで、簡単にハンマートン模様を形成することができる。
【００４９】
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。
【実施例】
【００５０】
１．塗装金属板の作製
５５％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板（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となるようにロールコーターで塗布した。クロメート処理液を塗布した鋼板を到達板温１２０℃で１０秒間加熱して、化成処理皮膜を形成した。
【００５１】
次いで、化成処理された塗装原板の表面に、ポリエステル樹脂系の下塗り塗料（ベース樹脂：バイロン６３ＣＳ（東洋紡株式会社）、硬化剤：サイメル３０３（三井サイテック株式会社））を塗布し、到達板温２００℃で焼き付けて、乾燥膜厚５μｍの下塗り塗膜を形成した。
【００５２】
次いで、下塗り塗膜の表面に、ナチュラルコート方式のロールコーターで上塗り塗料を塗布し、２０秒間放置して、ハンマートン模様を発現させた。上塗り塗料は、ポリエステル樹脂系の上塗り塗料（ベース樹脂：バイロン６３ＣＳ（東洋紡株式会社）、硬化剤：サイメル３０３（三井サイテック株式会社））に、着色顔料としてカーボンブラック（ＭＡ１００；三井化学株式会社）、メタリック顔料としてアルミニウムフレーク（アルペースト；東洋アルミニウム株式会社）およびシリコーン化合物としてジメチルポリシロキサン（ＫＰ３１０；信越化学工業株式会社）を配合して調製した。カーボンブラックの配合量は、ポリエステル樹脂１００質量部に対して５質量部とした。アルミニウムフレークの配合量は、ポリエステル樹脂１００質量部に対して１０質量部とした。ジメチルポリシロキサンの配合量は、ポリエステル樹脂１００質量部に対して０.２質量部とした。ハンマートン模様を発現させた後、到達板温２００℃で焼き付けて、ハンマートン模様の上塗り塗膜を形成した。
【００５３】
表１に、各実施例におけるロールコーターの設定条件を示す。
【表１】
【００５４】
２．ハンマートン模様の発現過程
実施例１〜３の条件で上塗り塗料を塗布しためっき鋼板について、ハンマートン模様の発現過程を観察した。
【００５５】
図４は、実施例１の条件で上塗り塗料を塗布しためっき鋼板におけるハンマートン模様の発現過程を示す写真である。図４Ａは、上塗り塗料塗布直後の写真である。図４Ｂは塗布後１秒後、図４Ｃは塗布後３秒後、図４Ｄは塗布後５秒後、図４Ｅは塗布後８秒後、図４Ｆは塗布後１０秒後、図４Ｇは塗布後１３秒後、図４Ｈは塗布後１５秒後、図４Ｉは塗布後１８秒後、図４Ｊは塗布後２０秒後、の各写真である。図４Ｋは、焼き付け後の写真である。
【００５６】
図５は、実施例２の条件で上塗り塗料を塗布しためっき鋼板におけるハンマートン模様の発現過程を示す写真である。図５Ａは、上塗り塗料塗布直後の写真である。図５Ｂは塗布後１秒後、図５Ｃは塗布後３秒後、図５Ｄは塗布後５秒後、図５Ｅは塗布後８秒後、図５Ｆは塗布後１０秒後、図５Ｇは塗布後１３秒後、図５Ｈは塗布後１５秒後、図５Ｉは塗布後１８秒後、図５Ｊは塗布後２０秒後、の各写真である。図５Ｋは、焼き付け後の写真である。
【００５７】
図６は、実施例３の条件で上塗り塗料を塗布しためっき鋼板におけるハンマートン模様の発現過程を示す写真である。図６Ａは、上塗り塗料塗布直後の写真である。図６Ｂは塗布後１秒後、図６Ｃは塗布後３秒後、図６Ｄは塗布後５秒後、図６Ｅは塗布後８秒後、図６Ｆは塗布後１０秒後、図６Ｇは塗布後１３秒後、図６Ｈは塗布後１５秒後、図６Ｉは塗布後１８秒後、図６Ｊは塗布後２０秒後、の各写真である。図６Ｋは、焼き付け後の写真である。
【００５８】
図４〜６から、有機樹脂、着色顔料、メタリック顔料、シリコーン化合物および溶媒を含む上塗り塗料を１回塗布するのみでハンマートン模様を発現させうることがわかる。また、ロールコーターによりローピングを発生させて、上塗り塗料を不均一な膜厚で塗布することで、ハンマートン模様をより短時間でより鮮明に発現させうることもわかる。
【００５９】
３．ハンマートン模様の評価
【００６０】
上記の実施例１〜３の塗装めっき鋼板について、ハンマートン模様の鮮明性および凹部径を評価した。
【００６１】
ハンマートン模様の鮮明性の評価は、ＪＩＳ Ｚ８７４１に準拠して６０度鏡面反射率を測定することで行った。鮮明性の評価は、６０度鏡面反射率が３０％以上で４０％未満の場合を「◎」とし、４０％以上で５０％未満の場合を「○」とし、５０％以上または３０％未満の場合を「×」とした。
【００６２】
ハンマートン模様の凹部径は、無作為に選んだ１ｃｍ２の範囲内にあるすべての凹部の径（最長径）の平均値を算出した。各凹部の径（最長径）は、ノギスを用いて計測した。ハンマートン模様の評価は、凹部径が１.５ｍｍ以上で３.０ｍｍ未満の場合を「◎」とし、１.０ｍｍ以上で１.５ｍｍ未満または３.０ｍｍ以上で４.０ｍｍ未満の場合を「○」とし、４.０ｍｍ以上または１.０ｍｍ未満の場合を「×」とした。
【００６３】
各塗装めっき鋼板のハンマートン模様の評価結果を表２に示す。
【表２】
【００６４】
表２に示されるように、実施例１〜３のいずれも場合であっても、６０度鏡面反射率およびハンマートン模様の凹部径は良好であった。
【００６５】
以上の結果から、本発明の塗装金属板の製造方法は、鮮明なハンマートン模様を有する塗装金属板を簡単に製造できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の塗装金属板の製造方法は、鮮明なハンマートン模様を有する塗装金属板を簡単に製造できるため、例えば、家電製品、家具、建材などに用いられるプレコート金属板の製造方法として有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１１０ 金属板
１２０ 下塗り塗膜
１３０ 上塗り塗料
１３２ シリコーン化合物
１３４ メタリック顔料
１４０ 凸部
１４２ メタリック顔料低濃度部
１５０ 凹部
２００ ロールコーター
２１０ 貯留漕
２２０ ピックアップロール
２３０ アプリケーターロール
２４０ バックアップロール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に下塗り塗膜を形成した金属板を準備する工程と、
前記下塗り塗膜の上に、有機樹脂、着色顔料、メタリック顔料、シリコーン化合物および溶媒を含む上塗り塗料を塗布する工程と、
前記上塗り塗料が塗布された前記金属板を放置して不定形模様を形成させた後、前記塗布された上塗り塗料を乾燥させる工程と、を有し、
前記シリコーン化合物は、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロポリシロキサン、シリコーンオイル、シリコーンワニス、オルガノクロルシランまたはシラノール反応性シリコーンモノマーである、
塗装金属板の製造方法。
【請求項２】
前記上塗り塗料を塗布する工程では、前記上塗り塗料は、その膜厚が不均一となるように塗布される、請求項１に記載の塗装金属板の製造方法。
【請求項３】
前記上塗り塗料を塗布する工程では、ロールコーターにより上塗り塗料を塗布する際に、ローピングを発生させる、請求項２に記載の塗装金属板の製造方法。
【請求項４】
前記上塗り塗料は、ナチュラルロールコート方式のロールコーターにより塗布され、
前記ロールコーターのアプリケーターロールの周速とバックアップロールの周速との差は、１５ｍ／分以内である、
請求項３に記載の塗装金属板の製造方法。
【請求項１】
表面に下塗り塗膜を形成した金属板を準備する工程と、
前記下塗り塗膜の上に、有機樹脂、着色顔料、メタリック顔料、シリコーン化合物および溶媒を含む上塗り塗料を塗布する工程と、
前記上塗り塗料が塗布された前記金属板を放置して不定形模様を形成させた後、前記塗布された上塗り塗料を乾燥させる工程と、を有し、
前記シリコーン化合物は、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロポリシロキサン、シリコーンオイル、シリコーンワニス、オルガノクロルシランまたはシラノール反応性シリコーンモノマーである、
塗装金属板の製造方法。
【請求項２】
前記上塗り塗料を塗布する工程では、前記上塗り塗料は、その膜厚が不均一となるように塗布される、請求項１に記載の塗装金属板の製造方法。
【請求項３】
前記上塗り塗料を塗布する工程では、ロールコーターにより上塗り塗料を塗布する際に、ローピングを発生させる、請求項２に記載の塗装金属板の製造方法。
【請求項４】
前記上塗り塗料は、ナチュラルロールコート方式のロールコーターにより塗布され、
前記ロールコーターのアプリケーターロールの周速とバックアップロールの周速との差は、１５ｍ／分以内である、
請求項３に記載の塗装金属板の製造方法。
【図２】
【図３】
【図１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図３】
【図１】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−２２５００（Ｐ２０１３−２２５００Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５８６８９（Ｐ２０１１−１５８６８９）
【出願日】平成２３年７月２０日（２０１１．７．２０）
【出願人】（０００００４５８１）日新製鋼株式会社 (1,178)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２０日（２０１１．７．２０）
【出願人】（０００００４５８１）日新製鋼株式会社 (1,178)
【Ｆターム（参考）】
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