预涂金属板、预涂金属板的制造方法以及连续涂装装置

摘要

以较高的等级兼顾利用连续涂装生产线制造的多层预涂金属板的光泽度和涂膜相互的密合性这两者。预涂金属板在金属板(10)的一面或两面具有多个涂膜层，涂膜层包括：着色涂膜层(111)，其配置在金属板(10)侧，并含有着色颜料；颜料浓化层(123)，其形成在着色涂膜层(111)上，并具有比着色涂膜层(111)内的着色颜料浓度的平均值高的着色颜料浓度，越靠近表层侧，着色颜料浓度越增加；扩散层(122)，其形成在颜料浓化层(123)上，越靠近表层侧，着色颜料浓度越减少；以及清漆层(121)，其形成在扩散层(123)上，不含着色颜料，清漆层(121)的厚度d1与颜料浓化层(123)的厚度d2的比d1/d2满足1.7≤d1/d2≤4.7。

说明书

技术领域

本发明涉及能够兼顾高光泽度和涂膜层间的高密合性的预涂金属板、预涂金属板的制造方法以及连续涂装装置。

背景技术

作为家电、建筑材料、土木、机械、汽车、家具和容器等各种用途的涂装金属板，使用在炼铁厂等预先涂装的预涂金属板。预涂金属板是在钢板或电镀钢板等的金属板的表面(一面或两面)涂覆单层或多层涂膜而构成的。例如，在预涂钢板中，在电镀钢板的表面涂覆有多层涂膜(例如底漆涂膜、着色涂膜和清漆涂膜等)。

作为使用连续涂装生产线连续地在长条的金属板(金属带)上涂覆多层的以往的连续涂装方法，有(1)依次涂敷烘烤方式、(2)湿碰湿方式和(3)多层同时涂敷方式等。

(1)依次涂敷烘烤方式是对每层涂膜依次进行涂料的涂敷(Coat涂层)和烘烤(Bake烘培)的涂装方式(例如参照专利文献1。)。例如将在进行下层涂膜的涂敷以及烘烤后进行上层涂膜的涂敷以及烘烤的涂装方式称为两喷两烘方式(2C2B)。另外，(2)湿碰湿方式是在下层涂膜的涂敷后不进行烘烤以及干燥等，利用涂料的表面张力差等趁该下层涂膜未干燥来涂敷上层涂膜的涂装方式(例如参照专利文献2。)。该湿碰湿方式根据下层涂膜的层数，也称为两喷一烘方式(2C1B)、三喷一烘方式(3C1B)。另外，(3)多层同时涂敷方式是使用滑动帘幕涂装机等多层涂装机同时涂敷多层涂膜的涂装方式(例如参照专利文献2。)。

另外，也有不是如上述那样使用连续涂装生产线连续地涂装长条的金属带的方式，而是使用空气喷涂等方式个别地涂装汽车车身的外板零件等的方 式。在该个别涂装方式的湿碰湿方式中，公知利用预热。在利用预热的湿碰湿方式中，为了防止上层与下层的涂料的混合，在涂敷了下层后，以比较低的温度将下层预备加热(预热)而使下层半硬化，然后涂敷上层。例如，在专利文献3、4中提出了通过静电涂装或空气喷涂等在金属制或塑料制的汽车车身的外板部涂敷下层的着色面漆涂料，接着，在将下层预热(80℃、10分钟)后在该未硬化涂面上涂敷上层的清漆涂料，随后同时烘烤上下两层(140℃、30分钟)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006–806号公报

专利文献2：日本特开2009–248378号公报

专利文献3：日本特开2004–25046号公报

专利文献4：日本特开2004–8856号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外，在多层预涂金属板中，通常在涂敷了含有着色颜料的着色涂料而形成了着色涂膜作为下层后，在涂敷了不含着色颜料的清漆涂料后而形成清漆涂膜作为上层。在该情况下，在上述专利文献1所记载的依次涂敷烘烤方式(2C2B)中，由于在烘烤下层的着色涂膜而使该下层的着色涂膜完全干燥后涂敷以及烘烤上层的清漆涂膜，所以各涂装工序独立。因此，能够不使上层的清漆涂膜与下层的着色涂膜混合而充分确保不含着色颜料的清漆涂膜的膜厚，所以具有能够确保清漆涂膜的光泽的优点。但是，存在如下问题：在进行上层的涂敷时，上层的清漆涂料难以与完全干燥以及硬化了的下层的着色涂膜融合，上下层间的密合性下降，所以容易在两层的涂膜界面处发生剥离。

另一方面，在上述专利文献2所记载的湿碰湿方式以及多层同时涂敷方式中，在涂膜界面处上层与下层的涂料彼此容易融合，能在上下层间获得较高的密合性。但是，在进行上层的涂敷时，下层的湿润状态的着色涂膜层与上层的清漆涂料发生混合而形成为混合层。因此，存在如下问题：不能充分地获得不含着色颜料的清漆涂膜的厚度，预涂金属板的光泽大幅下降。

在这一点上，在上述专利文献3、4所记载的利用了预热的湿碰湿方式中，通过利用预热使下层的着色涂膜半硬化，能够防止该着色涂膜与上层的清漆涂膜的混合，能够获得一定程度上较高的光泽。

但是，在利用了预热的湿碰湿方式中，下层的着色涂膜所含的着色颜料也向上层的清漆涂膜中扩散，所以也会影响烘烤后的预涂金属板的光泽。本发明人经过潜心研究后得知：在预热时的加热条件不适当的情况下，因从下层向上层去的着色颜料的扩散、对流等，被预热后的着色涂膜与清漆涂膜的交界部处的着色颜料的浓度分布不适当，所以预涂金属板的光泽下降。

但是，以往，完全没有搞清楚关于预热时的加热条件、着色涂膜与清漆涂膜的交界部处的着色颜料的浓度分布对预涂金属板的光泽产生的影响。因而，充分存在若能适当地控制预热时的加热条件、上述交界部处的着色颜料的浓度分布、则能够提高预涂金属板的光泽度的余地。

此外，上述专利文献3、4所记载的利用了预热的涂装方式并非应用在使用了连续涂装生产线的金属带的连续涂装的情况，而是应用在个别地涂装汽车车身的外板零件等的情况，并且预热下层的时间是数分钟～数十分钟这样的长时间。因而，可以说在以往，关于通过使用连续涂装生产线连续涂装金属带而制造的多层预涂金属板，丝毫没有明确预热时的适当的加热条件、着色涂膜与清漆涂膜的交界部处的着色颜料的适当的浓度分布。

那么，本发明是鉴于上述问题而做成的，本发明的目的在于，以较高的等级兼顾利用连续涂装生产线制造的多层预涂金属板的光泽度和涂膜彼此的密合性这两者。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，根据本发明的一观点，

提供一种预涂金属板，其在金属板的一面或两面具有多个涂膜层，其中，

所述涂膜层包括：

着色涂膜层，其配置在所述金属板侧，并含有着色颜料；

颜料浓化层，其形成在所述着色涂膜层上，并具有所述着色涂膜层内的着色颜料浓度的平均值以上的着色颜料浓度，越靠近表层侧，所述着色颜料浓度越增加；

扩散层，其形成在上述颜料浓化层上，越靠近上述表层侧，所述着色颜料浓度越减少；以及

清漆层，其形成在上述扩散层上，不含上述着色颜料，

所述清漆层的厚度d1与所述颜料浓化层的厚度d2的比d1/d2满足1.7≤d1/d2≤4.7。

也可以是，以所述着色涂膜层内的所述着色颜料浓度的平均值作为基准的所述颜料浓化层内的着色颜料浓度比c的最大值c1与最小值c2的比c1/c2满足1.04≤c1/c2≤2.0。

也可以是，所述比d1/d2满足2.0≤d1/d2≤4.7。

也可以是，所述颜料浓化层的厚度d2为2.2μm～8.0μm。

所述清漆层的厚度d1为5.0μm～12.3μm。

另外，为了解决上述问题，根据本发明的另一观点，

提供一种预涂金属板的制造方法，通过连续地涂装带状的金属板的表面来制造所述预涂金属板，

该预涂金属板的制造方法包括：

第1涂装工序，使用第1涂敷装置在所述金属板的表面上或已涂敷在所述金属板的表面上的其他的涂膜上涂敷含有着色颜料的着色涂料，形成着色涂膜；

预热工序，使用加热装置以60℃～150℃的加热温度和1秒～10秒的加热 时间加热所述着色涂膜，从而使所述着色涂膜成为半干状态；

第2涂装工序，使用第2涂敷装置在所述半干状态的着色涂膜上涂敷不含所述着色颜料的清漆涂料，形成清漆涂膜；以及

烘烤工序，使用烘烤装置对所述着色涂膜以及所述清漆涂膜同时进行烘烤。

另外，为了解决上述问题，根据本发明的另一观点，

提供一种连续涂装装置，通过连续地涂装带状的金属板的表面来制造所述预涂金属板，

该连续涂装装置包括：

第1涂敷装置，其用于在所述金属板的表面上或已涂敷在所述金属板的表面上的其他的涂膜上涂敷含有着色颜料的着色涂料，形成着色涂膜；

加热装置，其以60℃～150℃的加热温度和1秒～10秒的加热时间加热所述着色涂膜，从而使所述着色涂膜成为半干状态；

第2涂敷装置，其用于在所述半干状态的着色涂膜上涂敷不含上述着色颜料的清漆涂料，形成清漆涂膜；

烘烤装置，其对所述着色涂膜以及所述清漆涂膜同时进行烘烤。

发明的效果

如上所述，采用本发明，能够以较高的等级兼顾利用连续涂装生产线制造的多层预涂金属板的光泽度和涂膜彼此的密合性这两者。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的连续涂装装置的生产线构成的示意图。

图2A是表示本实施方式的第1涂装工序中的涂膜的层叠状态和着色颜料浓度分布的说明图。

图2B是表示本实施方式的预热工序中的涂膜的层叠状态和着色颜料浓 度分布的说明图。

图2C是表示本实施方式的第2涂装工序中的涂膜的层叠状态和着色颜料浓度分布的说明图。

图2D是表示本实施方式的第2涂装工序后的涂膜的层叠状态和着色颜料浓度分布的说明图。

图2E是表示本实施方式的烘烤工序中的涂膜的层叠状态和着色颜料浓度分布的说明图。

图3A是表示利用以往的2C2B方式在下层涂膜上涂敷上层涂料的工序的示意图。

图3B是表示利用以往的湿碰湿方式在下层涂膜上涂敷上层涂料的工序的示意图。

图3C是表示利用本实施方式的预热方式在下层涂膜上涂敷上层涂料的工序的示意图。

图4是表示利用以往的涂装方式制造成的预涂钢板的涂膜内的着色颜料浓度分布的例子的曲线图。

图5是表示本实施方式的预涂钢板的涂膜层内的着色颜料浓度的分布的一例的曲线图。

图6是表示本实施方式的预涂钢板的涂膜层内的着色颜料浓度的分布的变更例的曲线图。

图7是表示本发明的第2实施方式的连续涂装装置的生产线构成的示意图。

图8是表示本发明的第3实施方式的连续涂装装置的生产线构成的示意图。

图9是表示本发明的第4实施方式的连续涂装装置的生产线构成的示意图。

图10是表示预涂钢板的弯折加工方法的示意图。

图11是表示比较例1～比较例3的涂膜厚度方向的Ti浓度比的分布的曲 线图。

图12是表示实施例1～实施例4和比较例1的涂膜厚度方向的Ti浓度比的分布的曲线图。

图13是将图12的局部放大了的曲线图。

图14是表示d1/d2与60°光泽的试验结果之间的关系的曲线图。

图15是表示加热温度T与d1、d2及60°光泽的试验结果之间的关系的曲线图。

图16A是比较例的预涂钢板的弯曲加工部的放大照片。

图16B是实施例的预涂钢板的弯曲加工部的放大照片。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的优选的实施方式。另外，在本说明书及附图中，对于具有实际上相同的功能结构的构成要素，标注相同的附图标记而省略重复说明。

1.预涂金属板的制造方法的概要

首先，说明本发明的第1实施方式的预涂金属板的制造方法的概要。

如上所述，作为连续涂装带状的长条金属板(金属带)的以往的涂装方法，有依次涂敷烘烤方式、湿碰湿方式和多层同时涂敷方式等。但是，这些以往的涂装方式存在不能兼顾预涂金属板的高光泽度和涂膜彼此的高密合性的问题。

那么，为了解决该问题，在本实施方式中，在用于将多层的涂膜涂装到金属板上的连续涂装生产线上，在涂敷第1层(下层)的着色涂料的第1涂敷装置的后段且在涂敷第2层(上层)的清漆涂料的第2涂敷装置的前段设置预热用的加热装置(以下称为预热装置)。该预热装置是输出、加热温度比以往的烘烤装置的输出、加热温度低、设置空间也比以往的烘烤装置的设置空间小的简单的加热装置。

在本实施方式的预涂金属板的制造方法中，在利用上述连续涂装生产线连续涂装带状的金属板时，首先在金属板上涂敷下层的着色涂膜。接着，利用上述预热装置以适当的加热条件预热着色涂膜而使着色涂膜成为半干状态。进而，不对该半干状态的着色涂膜进行冷却以及干燥，就涂敷上层的清漆涂料而形成清漆涂膜。随后，同时对下层的着色涂膜和上层的清漆涂膜进行烘烤。

采用该利用了预热的湿碰湿方式的连续涂装方法，能在预涂金属板的着色涂膜和清漆涂膜中形成着色颜料的浓度分布特性不同的4种特征性的涂膜层(清漆层、扩散层、颜料浓化层和着色涂膜层)。由此，能够制造具有高光泽度、并且下层的着色涂膜与上层的清漆涂膜间的密合性优异的预涂金属板。

在以下的说明中，对用于实现上述利用了预热的湿碰湿方式(以下也称为预热方式。)的连续涂装装置和使用了该装置的预涂金属板的制造方法进行详细说明。另外，在以下的说明中，作为预涂金属板，说明的是制造在钢板上涂敷着色涂膜和清漆涂膜的上下2层的涂膜而形成的预涂钢板的例子，但本发明的预涂金属板不限定于此例。例如也可以使用除钢板以外的任意的材质的金属板来作为涂装对象的基材(金属板)。另外，本发明也能应用在制造在金属板上涂装3层以上的涂膜而形成的预涂金属板的情况中。

2.连续涂装装置的结构

接下来，参照图1说明本发明的第1实施方式的连续涂装装置的整体构成。图1是表示本实施方式的连续涂装装置的生产线构成的示意图。

如图1所示，本实施方式的连续涂装装置是用于连续地涂装预定宽度的带状的钢板10(钢带)的表面而制造多层预涂金属板的涂装生产线。该连续涂装装置将钢板10沿板输送方向以恒定的生产线速度输送，并且对该钢板10的至少一个表面连续地涂敷多层的涂膜11、12，进而同时对该多层的涂膜11、12进行烘烤、冷却以及干燥。使钢板10输送时的生产线速度例如为30m/min～200m/min。

该连续涂装装置包括辊涂机13(相当于本发明的第1涂敷装置。)、预热装置14(相当于本发明的加热装置。)、帘式涂料器15(相当于本发明的第2涂敷装置。)、烘烤装置16(相当于本发明的烘烤装置。)、冷却装置17和干燥装置18。

辊涂机13是在钢板10的表面上涂敷含有着色颜料的着色涂料的第1涂敷装置的一例。着色涂料是用于形成下层的着色涂膜11的涂料，含有着色颜料。辊涂机13使保持着色涂料的辊一边旋转一边与钢板10的表面接触，从而在钢板10的表面上涂敷着色涂料。由此，在钢板10的表面上形成着色涂膜11来作为第1层(下层)。

作为该第1涂敷装置，可以使用接触式的涂敷装置(辊涂机等)和非接触式的涂敷装置(帘式涂料器等)中的任一个，但如图1所示，优选的是使用接触式的辊涂机13。通常，帘式涂料器难以控制膜厚。相对于此，辊涂机13通过调整辊转速、辊间间隙，能够比较容易且高精度地控制膜厚，所以能以高精度控制下层的着色涂膜11的膜厚。另外，如果使用辊涂机13的话，则可涂敷的涂料的粘度范围也广。

预热装置14是将着色涂膜11以预定的加热温度T进行加热的加热装置的一例。预热装置14在涂装生产线上配置在上述辊涂机13(第1涂敷装置)的后段并且配置在帘式涂料器15(第2涂敷装置)的前段。如图1所示，在这两个涂敷装置间的涂装生产线上只设置有预热装置14，并未设置有着色涂膜11用的烘烤装置、冷却装置和干燥装置等。在这一点上，本实施方式的连续涂装生产线的装置构成以及排列方式与以往的2C2B方式的连续涂装生产线的装置构成以及排列方式不同。

预热装置14例如由热风干燥炉、感应加热炉、红外线加热炉或并用了这些加热炉的炉等构成，只要能够加热涂料，则能够使用任意的加热装置。该预热装置14并非以较高的温度长时间加热钢板10上的着色涂膜11来进行烘烤，而是以低于通常的烘烤装置的烘烤温度的预定的加热温度T(例如60℃～150℃)来短时间加热着色涂膜11。该加热温度T例如是着色涂料的挥发成分 的沸点以下的温度。另外，加热温度T利用被预热装置14加热的钢板10的金属峰值温度(PMT：Peak Metal Temperature)来表示。

因此，预热装置14由低于在以往的涂装生产线中通常使用的烘烤装置的输出、加热温度、比以往的烘烤装置小型、节省设置空间的加热装置构成。例如，以往通常的IH型的烘烤装置16的输出(钢板10的每单位质量的所需电力量)为11kWh/ton～24kWh/ton。相对于此，预热装置14的输出可以为3kWh/ton～17kWh/ton，能抑制为通常的烘烤装置16的输出的27％～70％左右。另外，烘烤装置16的加热温度多为200℃以上。相对于此，预热装置14的加热温度T可以降低为60℃～150℃左右。此外，烘烤装置16的板输送方向的全长通常为30m以上。相对于此，预热装置14的全长可以为1m～5m左右。

使用该预热装置14加热着色涂膜11直到着色涂料的挥发成分的沸点以下的较低的加热温度T，从而着色涂膜11并非使涂料的挥发成分的全部挥发而完全干燥(即，并非烘烤)，而是使涂料的挥发成分的一部分挥发而成为局部干燥的“半干状态”。

帘式涂料器15是在着色涂膜11上涂敷清漆涂料的第2涂敷装置的一例。帘式涂料器15在被上述预热装置14加热而成为半干状态的着色涂膜11上涂敷清漆涂料，形成清漆涂膜12。

作为帘式涂料器15，例如能够使用帘式流动涂漆器或滚动帘式涂料器等的公知的帘式涂料器。该帘式涂料器15使清漆涂料从输送的钢板10的上方呈比钢板10的板宽宽的帘状流下，从而在着色涂膜11上以非接触式涂敷清漆涂料。由此，在下层的着色涂膜11上形成上层的清漆涂膜12。

作为该第2涂敷装置，可以使用接触式的涂敷装置(辊涂机等)和非接触式的涂敷装置(帘式涂料器等)中的任一个，但如图1所示，优选的是使用帘式涂料器15等非接触式的涂敷装置。其理由是因为，当使用接触式的辊涂机在半干状态的着色涂膜11上涂敷清漆涂料时，着色涂膜11可能发生剥离。

通过使用帘式涂料器15等非接触式的涂敷装置来作为第2涂敷装置，能 够防止着色涂膜11的剥离，以期望的膜厚稳定地涂装上层和下层的涂膜。另外，只要使用该非接触式的涂敷装置，就能够获得平滑且漂亮的外观的清漆涂膜12。此外，能够涂敷容易发生辊的转印不均的涂料，并且能够进行高速涂装。

另外，如图1所示，在涂装生产线上，帘式涂料器15配置在上述预热装置14的后段，在预热装置14与帘式涂料器15之间未设置用于对着色涂膜11进行强制冷却以及干燥的冷却装置、干燥装置。因此，帘式涂料器15在被预热装置14加热后未被强制冷却以及干燥的着色涂膜11上涂敷清漆涂料。采用该涂装生产线构成，能在从预热装置14排出的半干状态的着色涂膜11的温度下降前，利用帘式涂料器15在该着色涂膜11上涂敷清漆涂料，使着色涂膜11与清漆涂膜12适当地融合。

烘烤装置16配置在上述帘式涂料器15的后段，同时对涂敷在钢板10上的着色涂膜11以及清漆涂膜12进行烘烤。该烘烤装置16由通常的涂料用烘烤炉、例如热风干燥炉、感应加热炉、红外线加热炉或并用了这些加热炉的炉等构成。

如上所述，图1所示的烘烤装置16与在以往的涂装生产线中通常使用的烘烤装置等同，输出、加热温度等比预热装置14的输出、加热温度等大很多，设置空间也比预热装置14的设置空间大。另外，烘烤装置16的加热温度比上述着色涂料、清漆涂料的挥发成分的沸点高(例如200℃以上)，烘烤装置16的加热时间比预热装置14的加热时间长。因而，通过使钢板10在烘烤装置16内通过，能将着色涂膜11以及清漆涂膜12加热至较高的加热温度，在钢板10上同时对两个涂膜11、12进行烘烤。

另外，冷却装置17和干燥装置18配置在上述烘烤装置16的后段。冷却装置17对利用上述烘烤装置16烘烤了着色涂膜11以及清漆涂膜12的钢板10进行水冷。干燥装置18由干燥机等构成，使由冷却装置17进行冷却后的钢板10干燥。

3.涂料的具体例

接下来，对用在着色涂膜11(中涂层涂膜)以及清漆涂膜12(外涂层涂膜)中的涂料的定义和具体例进行说明。

3.1.用语的定义

首先，对与涂料相关的用语进行定义。

涂料由固体成分和挥发成分构成。固体成分是涂料的成分中的通过烘烤构成皮膜的成分，用于发挥涂料的各种功能。该固体部分包括溶解于挥发成分的溶解成分和不溶解于挥发成分而以呈微小颗粒状分散的状态悬浮的悬浮成分。另一方面，涂料的挥发成分是涂料的成分中的通过烘烤而挥发的成分，用于对上述固体成分赋予流动性而易于涂敷。该挥发成分在涂敷后的加热时挥发，不构成烘烤后的皮膜。另外，在本说明书中，涂料的挥发成分的挥发不仅指该挥发成分在低于沸点时挥发，也包含在沸点以上蒸发的情况。

油性涂料是使用有机溶剂作为挥发成分的涂料。油性涂料的固体成分包括各种树脂(溶解成分)、蜡、颜料、交联剂、抛光剂、防潮颜料、紫外线吸收剂、固化剂或防锈剂等的微小颗粒(悬浮成分)。在油性涂料的挥发成分(有机溶剂)中，作为固体成分，溶解有上述各种树脂(溶解成分)，并且分散有上述蜡和颜料等的微小颗粒(悬浮成分)。作为油性涂料，有油性着色涂料、油性清漆涂料等。

水性涂料是使用以水为主体的液体来作为挥发成分的涂料。水性涂料的固体成分包括各种树脂(悬浮成分)、蜡、颜料、交联剂、抛光剂、防潮颜料、紫外线吸收剂、固化剂或防锈剂等的微小颗粒(悬浮成分)。在水性涂料的挥发成分(以水为主体的液体)中，作为固体成分，未溶解而是分散有上述各种树脂(悬浮成分)的微小颗粒，并且分散有上述蜡和颜料等的微小颗粒(悬浮成分)。作为水性涂料，有水性着色涂料、水性清漆涂料等。

在此，水性涂料的挥发成分可以只是水，或者也可以是有机溶剂与水的混合溶液(例如低度酒精)。在后者的情况下，水在水性涂料的挥发成分中所占的质量比例例如为95质量％以上，但该水的质量比例小于95质量％的混合溶液也能成为水性涂料的挥发成分。

挥发成分浓度是挥发成分的质量B在涂料的总质量(固体成分的质量A与挥发成分的质量B的和)中所占的比例(挥发成分浓度＝B/(A+B)[质量％])。构成涂膜的涂料的挥发成分浓度在进行涂料的涂敷时最高，随着所涂敷的涂膜干燥(即，随着涂膜中的挥发成分挥发)，挥发成分浓度降低。

3.2.着色涂料的具体例

着色涂膜11是中涂层涂膜，用于提高预涂钢板的色彩等外观设计性、涂膜的硬度以及实现耐化学药品性、耐污染性和防锈等的功能性。着色涂料是含有着色颜料的涂料，用于形成着色涂膜11。作为着色涂料，能够使用在通常公知的涂料用树脂中添加着色颜料等而形成的涂料，例如能够使用防锈涂膜用树脂等作为预涂层用的涂料在市面上销售的涂料。

作为着色涂料的树脂，例如能够使用聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂或氟树脂等用在预涂层用涂料中的通常的树脂。另外，根据需要，可以混合使用两种以上的上述树脂，或者使用三聚氰胺树脂或异氰酸脂树脂等交联剂。特别是，利用三聚氰胺树脂或异氰酸酯使聚酯树脂交联的类型的树脂的加工性优异。

作为着色涂料中所含的着色颜料，例如能够使用氧化钛、氧化锌、氧化铁、氧化铝、硫酸钡、铝或炭黑等通常的着色颜料。特别是，优选使用与上述树脂的折射率差较大的着色颜料。

另外，能够根据需要在着色涂料中添加公知的调平剂、颜料分散剂、蜡和抛光剂等。上述添加剂的种类、添加量没有特别规定，能够根据需要适当地选定。另外，着色涂料可以是油性涂料和水性涂料中的任一种。

油性着色涂料是使用有机溶剂作为挥发成分的着色涂料。油性着色涂料的固体成分例如是着色颜料、二氧化硅和润滑剂等。另外，油性涂料的挥发成分(有机溶剂)例如是二甲苯、环己酮、甲乙酮等。油性涂料的挥发成分浓度(即，有机溶剂的浓度)例如为30质量％～70质量％，特别优选为40质量％～65质量％。作为油性着色涂料的具体例，可以举出对于在聚酯树脂与三聚氰胺树脂的混合溶液(利用三聚氰胺树脂使聚酯树脂交联后得到的溶 液)中添加酸性催化剂，进行搅拌从而获得的清漆涂料，通过在该清漆涂料中添加白色颜料(氧化钛)或黑色颜料(炭黑)进行搅拌而得到的着色涂料的例子。

另一方面，水性着色涂料是使用以水为主体的液体作为挥发成分的着色涂料。水在水性着色涂料中所占的比例例如为40质量％～90质量％。作为水性着色涂料的具体例，可以举出在水性树脂(聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸(类)树脂等)中添加固化剂(三聚氰胺树脂、聚异氰酸酯化合物等)、着色颜料(炭黑等)、二氧化硅颗粒(球状二氧化硅颗粒等)以及润滑剂(聚乙烯树脂颗粒等)后得到的着色涂料的例子。

3.3.清漆涂料

清漆涂膜12是构成预涂钢板的最表层的面涂涂膜，用于提高预涂钢板的光泽等外观设计性、涂膜的硬度以及实现耐药品性、耐污染性和防锈等的功能性。清漆涂料是不含着色颜料的涂料，用于形成清漆涂膜12。作为清漆涂料，能够使用在通常公知的涂料用树脂中添加润滑剂等而得到的涂料，例如能够使用防锈涂膜用树脂等作为预涂层用的涂料在市面上销售的涂料。

作为清漆涂料的树脂，能够使用例如聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂和氟树脂等用在预涂层用涂料中的通常的树脂。根据需要，可以混合使用两种以上的上述树脂，或者使用三聚氰胺树脂、异氰酸酯树脂等交联剂。特别是，利用三聚氰胺树脂或异氰酸酯使聚酯树脂交联了的类型的树脂的加工性优异。

能够根据需要在清漆涂料中添加润滑剂。润滑剂的成分没有特别限定，能够使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯或微晶等。

另外，能够根据需要在清漆涂料中添加公知的调平剂、蜡和抛光剂等。这些添加剂的种类、添加量没有特别规定，能够根据需要适当地选定。另外，清漆涂料可以是油性涂料和水性涂料中的任一种。

油性清漆涂料是使用有机溶剂来作为挥发成分的清漆涂料。油性清漆涂料的固体成分例如是二氧化硅和润滑剂等。另外，油性清漆涂料的挥发成分 (有机溶剂)例如是二甲苯、环己酮、甲乙酮等。油性涂料的挥发成分浓度(即，有机溶剂的浓度)例如为30质量％～70质量％，特别优选为40质量％～65质量％。作为油性清漆涂料的具体例，可以举出通过在聚酯树脂与三聚氰胺树脂的混合溶液(利用三聚氰胺树脂使聚酯树脂交联后得到的溶液)中添加酸性催化剂并进行搅拌而得到的清漆涂料的例子。

另一方面，水性清漆涂料是使用以水为主体的液体来作为挥发成分的清漆涂料。水在水性清漆涂料中所占的比例例如为40质量％～90质量％。作为水性清漆涂料的具体例，可以举出通过在水性树脂(聚酯树脂、聚氨酯树脂和丙烯酸(类)树脂等)中添加固化剂(三聚氰胺树脂和聚异氰酸酯化合物等)、二氧化硅颗粒(球状二氧化硅颗粒等)及润滑剂(聚乙烯树脂颗粒等)而得到的清漆涂料的例子。

4.预涂金属板的制造方法

接下来，说明本实施方式的预涂金属板的制造方法。在以下的说明中，对使用上述图1所示的连续涂装装置(涂装生产线)连续地涂覆多层钢板而制造预涂钢板的方法进行说明。另外，参照图2，适当地说明该制造方法的各工序中的涂膜的层叠状态、涂膜中的着色颜料浓度的分布。

本实施方式的预涂金属板的制造方法包括(1)第1涂装工序、(2)预热工序、(3)第2涂装工序、(4)烘烤工序、(5)冷却工序以及(6)干燥工序。下面，说明各工序。

(1)第1涂装工序

钢板10是热浸镀锌钢板、电镀锌钢板和冷轧钢板等，板厚例如为0.3mm～3.2mm，板宽例如为600mm～1828mm。

如图1所示，首先，将在涂装生产线上输送的带状的钢板10导入到辊涂机13(第1涂敷装置)处。利用该辊涂机13在钢板10的表面上涂敷着色涂料，从而在钢板10的表面上形成着色涂膜11(下层涂膜)。进行该涂敷时的着色涂膜11的膜厚D1例如可以为5μm～50μm，在以下的说明中，说明D1＝24μm的例子。另外，也可以在涂敷着色涂料前，预先利用未图示的化学转化处理 装置在钢板10的表面上形成化学转化处理层，在该化学转化处理层上形成着色涂膜11。另外，也可以在钢板10或化学转化处理层上涂敷底漆涂料而预先形成底漆涂膜，在该底漆涂膜上形成着色涂膜11。

另外，上述那样涂敷而成的着色涂膜11沿膜厚方向以大致均匀的浓度含有着色颜料。因此，如图2A所示，在着色涂膜11内，从基材(钢板10)侧到表层侧，着色颜料浓度大致恒定。

(2)预热工序

接着，形成有上述着色涂膜11的钢板10被导入到预热装置14(加热装置)。利用该预热装置14对钢板10上的着色涂膜11进行预热。此时，预热装置14不是将着色涂膜11长时间加热至较高的加热温度而进行烘烤，而是将着色涂膜11以着色涂料的挥发成分的沸点以下的较低的加热温度T(例如60℃～150℃)加热。另外，由预热装置14进行的钢板10的加热时间t非常短，例如优选的是1.0秒～10秒。例如在以100m/min的生产线速度输送钢板10通过设备长度为5m的预热装置14的情况下，由预热装置14进行的钢板10的加热时间为3秒。

利用由该预热装置14进行的低温且短时间的加热(预热)，着色涂料的挥发成分(有机溶剂或水等)的一部分从着色涂膜11中挥发，该着色涂膜11中的挥发成分浓度下降，着色涂膜11处于“半干状态”。

在着色涂料为油性着色涂料的情况下，沸点为150℃～160℃，所以由预热装置14进行的加热温度T优选的是该沸点以下的PMT60℃～150℃，更优选的是PMT90℃～140℃。另外，在着色涂料为水性着色涂料的情况下，沸点为90℃～120℃，所以由预热装置14进行的加热温度T优选的是该沸点以下的PMT50℃～80℃。如此，通过利用预热装置14将着色涂膜11加热至着色涂料的挥发成分的沸点以下的适当的加热温度T，能够使着色涂膜11适度地干燥，从而能够设为可防止上层涂料的混合的半干状态。另外，通过该预热使着色涂膜11的膜厚D1减小一些(例如24μm→22μm)。

另外，在上述预热工序中，由于仅以低温短时间加热着色涂膜11，所以 着色涂膜11中所含的着色颜料在着色涂膜11的内部几乎不移动。因此，如图2B所示，在预热后的着色涂膜11内，着色颜料浓度依然沿膜厚方向大致恒定。

(3)第2涂装工序

接着，涂敷有半干状态的着色涂膜11的钢板10被导入到帘式涂料器15(第2涂敷装置)。利用该帘式涂料器15在半干状态的着色涂膜11上涂敷清漆涂料，从而在该着色涂膜11(下层涂膜)上形成清漆涂膜12(上层涂膜)。即，清漆涂膜是“通过涂敷清漆涂料而形成的涂膜”，如后述那样清漆涂膜的一部分含有着色颜料。进行该涂敷时的清漆涂膜12的膜厚D2例如可以为10μm～100μm，在以下的说明中，说明D2＝40μm的例子。

另外，如图1所示，在涂装生产线上，帘式涂料器15配置在预热装置14的紧后方。因此，在刚刚进行了由上述预热装置14实施的加热工序后，进行由帘式涂料器15实施的第2涂装工序，不会在两个工序间使用冷却装置、干燥装置对着色涂膜11进行强制冷却以及干燥。因而，在第2涂装工序中，在仍处于半干状态的着色涂膜11上涂敷清漆涂膜12。

如上述那样在半干状态的着色涂膜11上涂敷清漆涂膜12。在涂敷了清漆涂膜12的时刻，如图2C所示，着色涂膜11的着色颜料浓度与图2B的情况同样是恒定的，清漆涂膜12的着色颜料浓度为零。但是，在涂敷了清漆涂膜12后，随着时间的经过，在着色涂膜11和清漆涂膜12的界面上发生物质的移动，所以在清漆涂膜12内形成颜料浓化层123和扩散层122。即，下层的着色涂膜11中所含的着色颜料因对流以及浓度的扩散向上层侧移动，进入到上层的清漆涂膜12中而发生扩散。结果，如图2D所示，着色涂膜11内的着色颜料浓度下降，并且在清漆涂膜12内形成含有着色颜料的颜料浓化层123及扩散层122和不含着色颜料的清漆层121。

颜料浓化层123形成于清漆涂膜12内的基材侧且在着色涂膜11的紧上方。该颜料浓化层123是越靠近清漆涂膜12的表层侧、着色颜料浓度越连续增加的部分。在颜料浓化层123的表层侧，着色颜料浓度达到最高的峰值。

另外，扩散层122在清漆涂膜12内形成在颜料浓化层123的紧上方(表层 侧)。该扩散层122是清漆涂膜12中的越靠近清漆涂膜12的表层侧、着色颜料浓度越连续减少的部分。

而且，在清漆涂膜12内的最表层侧形成实际上不含着色颜料的清漆层121。在本实施方式中，在涂敷清漆涂膜12之前对着色涂膜11进行预热，从而着色涂膜11处于适当的半干状态。由此，虽然着色颜料从着色涂膜11向清漆涂膜12移动、扩散，但是该着色颜料的扩散范围受到限制，着色颜料不会到达清漆涂膜12的最表层部分。因而，在清漆涂膜12内的最表层部分形成实际上不含着色颜料的清漆层121。

另外，如上所述，着色颜料从着色涂膜11移动到清漆涂膜12的颜料浓化层123及扩散层122，所以着色涂膜11内的着色颜料浓度整体下降。特别是，在与颜料浓化层123相邻的着色涂膜11的表层侧部分，着色颜料浓度大幅下降，也有时会产生比着色涂膜11的膜厚方向中央部的着色颜料浓度低的低谷。如此，利用上层的清漆涂膜12的涂敷使下层的着色涂膜11的着色颜料浓度下降，将涂敷了清漆涂膜12后着色颜料浓度下降的该着色涂膜11称为着色涂膜层111。

如上所述，在上层的清漆涂膜12与下层的着色涂膜11之间，因着色颜料等的物质对流以及扩散的作用而在清漆涂膜12内形成有3个层(颜料浓化层123、扩散层122和清漆层121)。另外，着色涂膜11在涂敷了清漆涂膜12后成为着色颜料浓度下降了的着色涂膜层111。以上的结果是，由着色涂膜11和清漆涂膜12形成的双层构造的涂膜层变化为4层构造的涂膜层(从下层侧依次为着色涂膜层111、颜料浓化层123、扩散层122以及清漆层121)。

(4)烘烤工序

随后，形成有上述着色涂膜11以及清漆涂膜12的钢板10被导入到烘烤装置16。利用该烘烤装置16将钢板10上的着色涂膜11以及清漆涂膜12加热至比涂料的挥发成分的沸点高很多的加热温度(例如200℃以上)，该着色涂膜11以及清漆涂膜12被同时进行烘烤。

利用由该烘烤装置16进行的高温加热(烘烤)使着色涂料的挥发成分从 着色涂膜11中完全挥发，并使清漆涂料的挥发成分从清漆涂膜12中完全挥发。由此，两层涂膜11、12中的挥发成分浓度大致下降至零，该两层涂膜11、12完全干燥而成为硬化的状态。

结果，如图2E所示，着色涂膜11以及清漆涂膜12的膜厚减小。例如，着色涂膜11的膜厚D1例如从22μm减小为15μm，另外，清漆涂膜12的膜厚D2例如从40μm减小为15μm。结果，上述的清漆层121、扩散层122、颜料浓化层123以及着色涂膜层111的厚度也分别减小。但需要注意的是，各层的着色颜料浓度的分布不变。

(5)冷却工序

接着，如上述那样着色涂膜11以及清漆涂膜12被进行了烘烤的高温的钢板10被导入到冷却装置17。利用该冷却装置17对该钢板10吹送冷却水，从而将该钢板10冷却至接近常温。

(6)干燥工序

随后，如上述那样被冷却了的钢板10被导入到干燥装置18。利用该干燥装置18使附着在该钢板10的清漆涂膜12的表面上的水分蒸发，使该钢板10干燥。

利用以上的工序，对长条的钢板10连续地涂装着色涂膜11以及清漆涂膜12，制造双层涂覆的预涂金属板。另外，在上述的说明中，说明了对钢板10的表面进行双层涂覆的例子，但对于钢板10的背面来说也可以利用公知的涂装方法进行1层或多层涂覆。

接着，参照图3A～图3C说明上述第2涂敷工序中的清漆涂料的再利用以及下层的着色涂膜11与上层的清漆涂膜12的密合性。图3A～图3C是表示使用帘式涂料器15在着色涂膜11上涂敷清漆涂料的工序的示意图。

图3A表示利用以往的2C2B方式(依次涂敷烘烤方式)进行的清漆涂料的涂敷工序。如图3A所示，当在将下层的着色涂膜11完全烘烤后使用帘式涂料器涂敷上层的清漆涂料的情况下，着色涂膜11的涂料与涂敷的清漆涂料不混合。即，流动状态的清漆涂料从帘式涂料器呈帘状流下，附着到通过帘式 涂料器的下部的钢板10的着色涂膜11上，形成清漆涂膜12。与此同时，多余的清漆涂料12a自钢板10的宽度方向两侧向下方流下。此时，由于着色涂膜11为完全干燥的状态，所以清漆涂料不会与着色涂膜11的涂料混合。因而，能将从钢板10的宽度方向两侧流下的清漆涂料12a回收再利用。

但是，在图3A所示的2C2B方式中，上层的清漆涂料不与被烘烤而完全干燥以及固化了的下层的着色涂膜11融合。因此，存在如下问题：在对清漆涂膜12烘烤后，着色涂膜11与清漆涂膜12的密合性下降，清漆涂膜12容易在两层涂膜的界面处从着色涂膜11剥离。

另外，图3B表示由以往的多层同时涂敷方式进行的清漆涂料的涂敷工序。如图3B所示，在使用多层帘式涂料器同时涂敷下层的着色涂料和上层的清漆涂料的情况下，两种涂料由于为湿润状态，所以会相互混合。因而，即使将从钢板10的宽度方向两侧向下方流下的多余的着色涂料11a和清漆涂料12a回收，由于两者是混合在一起的，所以也不能再利用，只能废弃。如此，在图3B所示的多层同时涂敷方式中，存在如下问题：由于不能将涂料回收再利用，因此涂料废弃量增多，涂料成本增大。

相对于此，图3C表示本实施方式的由利用了预热的湿碰湿方式(以下称为预热方式。)进行的清漆涂料的涂敷工序。在本实施方式中，利用帘式涂料器15在上述半干状态的下层的着色涂膜11上涂敷上层的清漆涂料。如图3C所示，从帘式涂料器15呈帘状流下的清漆涂料附着到着色涂膜11上，形成清漆涂膜12，并且多余的清漆涂料12a从钢板10的宽度方向两侧向下方流下而被回收。此时，着色涂膜11为半干状态，所以清漆涂料不会与着色涂膜11混合。因而，被回收的多余的清漆涂料12a不与着色涂料混合，能够再利用，所以具有能够减少涂料废弃量以及涂料成本这样的效果。

而且，通过在半干状态的着色涂膜11上涂敷湿润状态的清漆涂料，两种涂料在着色涂膜11和清漆涂膜12的界面处融合，该界面的粗糙度变得比图3A的情况的粗糙度高。因而，在同时对着色涂膜11以及清漆涂膜12进行了烘烤后，着色涂膜11与清漆涂膜12的密合性提高，具有不易使清漆涂膜12在两种 涂膜的界面处从着色涂膜11剥离的效果。

如上所述，采用本实施方式的预涂金属板的制造方法，利用预热装置14使下层的着色涂膜11处于半干状态，不对着色涂膜11进行冷却以及干燥，就在该着色涂膜11上涂敷上层的清漆涂料。由此，能够提高下层的着色涂膜11与上层的清漆涂膜12的密合性，且能够提高下层的清漆涂料的再利用率，减少涂料废弃量。

5.半干状态的涂膜的挥发成分浓度的适当范围

接下来，对利用上述预热装置14成为半干状态的着色涂膜11的挥发成分浓度的适当范围进行说明。

如上所述，下层的着色涂膜11的挥发成分浓度较高，在着色涂膜11接近湿润状态的情况下，当涂敷上层的清漆涂料时，两层涂膜11、12容易融合，提高两层涂膜11、12的密合性。但是，接近湿润状态的着色涂膜11与清漆涂膜12混合而形成为混合层，所以难以形成不含着色颜料的清漆层121。

另一方面，下层的着色涂膜11的挥发成分浓度较低，在该涂膜11接近干燥状态的情况下，两层涂膜11、12不易融合，所以两层涂膜11、12的密合性下降。而且，着色颜料难以从接近干燥状态的着色涂膜11移动到清漆涂膜12，所以容易形成清漆层121，但难以在清漆涂膜12内形成颜料浓化层123、扩散层122。

如上所述，涂膜间的密合性与清漆层121的形成性处于相反关系(日文：相反関係)。另外，清漆层121的形成容易性与颜料浓化层123、扩散层122的形成性也处于相反关系。因而，为了能够在清漆涂膜12内适当地形成清漆层121、扩散层122以及颜料浓化层123这3层，并且也能确保涂膜间的密合性，优选对预热时的加热条件进行控制，在适当的范围内调整半干状态的着色涂膜11的挥发成分浓度。

因此，在本实施方式中，在利用预热装置14加热着色涂膜11而使着色涂膜11处于半干状态时，将加热条件控制为使着色涂膜11的挥发成分浓度成为22质量％～64质量％。另外，着色涂膜11的挥发成分浓度是形成着色涂膜11 的着色涂料的挥发成分浓度。

在下层的着色涂料为油性着色涂料的情况下，半干状态的着色涂膜11的挥发成分浓度(有机溶剂的浓度)优选的是22质量％～55质量％。只要半干状态的着色涂膜11的挥发成分浓度为55质量％以下，该着色涂膜11的油性着色涂料与上层的清漆涂料就不会混合。因此，能够在清漆涂膜12内适当地形成清漆层121。另一方面，只要着色涂膜11的挥发成分浓度为22质量％以上，半干状态的着色涂膜11的油性着色涂料就与清漆涂料容易融合，能够提高两层涂膜的密合性，并且能够在清漆涂膜12内适当地形成颜料浓化层123以及扩散层122。而且，与以往的依次涂敷烘烤方式相比，能够将本实施方式的预热装置14的输出规格、设置空间减小40％～50％左右，所以能够实现连续涂装装置的空间的节省以及节能。

另外，在下层的着色涂料为水性着色涂料的情况下，半干状态的着色涂膜11的挥发成分浓度(水的浓度或水与有机溶剂的混合溶液的浓度)优选的是25质量％～64质量％。只要半干状态的着色涂膜11的挥发成分浓度为64质量％以下，该着色涂膜11的水性着色涂料与上层的清漆涂料就不会混合。因此，能够在清漆涂膜12内适当地形成清漆层121。另一方面，只要半干状态的着色涂膜11的挥发成分浓度为25质量％以上，该着色涂膜11的水性着色涂料就与清漆涂料容易融合，能够提高两层涂膜的密合性，并且能够在清漆涂膜12内适当地形成颜料浓化层123以及扩散层122。而且，与上述油性着色涂料的情况同样，能够将预热装置14的输出规格、设置空间减小40％～50％左右，所以能够实现连续涂装装置的空间的节省以及节能。

6.预涂钢板的特性

接下来，对利用上述的本实施方式的预涂钢板的制造方法制成的预涂钢板的特性进行说明。

采用上述本实施方式的预热方式(利用了预涂层的湿碰湿方式)涂装预涂钢板，通过在成为基材的钢板10的一面或两面上涂装至少2层以上的涂膜来制造预涂钢板。本实施方式的预涂钢板如上所述，在钢板10的一面上涂装 有下层的着色涂膜11和上层的清漆涂膜12。

而且，本实施方式的预涂钢板如图2所示，其特征在于，在着色涂膜层111与清漆层121之间形成有颜料浓化层123和扩散层122。如在上述图2中说明的那样，涂敷在着色涂膜11上的清漆涂膜12根据着色颜料浓度的分布划分为清漆层121、扩散层122和颜料浓化层123这3层。清漆涂膜12中的不含着色颜料的最表层部分为清漆层121。另外，清漆涂膜12中的以高浓度含有着色颜料的基材侧部分为颜料浓化层123。此外，清漆涂膜12中的位于清漆层121与颜料浓化层123之间的部分为扩散层122。另外，着色颜料浓度因清漆涂膜12的涂敷而下降了的着色涂膜11成为着色涂膜层111。

如此，在本实施方式的预涂钢板中，利用两次的涂装工序形成的上下2层涂膜(着色涂膜11及清漆涂膜12)根据着色颜料浓度的分布划分为4个层(从下层侧依次为着色涂膜层111、颜料浓化层123、扩散层122以及清漆层121)。

着色涂膜层111是沿膜厚方向以大致恒定的浓度含有着色颜料的层。该着色涂膜层111的厚度d4例如为8μm～13μm。另外，颜料浓化层123为以高浓度含有从着色涂膜11移动来的着色颜料的层，该颜料浓化层123的厚度d2例如为2.2μm～8μm。此外，扩散层122是含有从着色涂膜11扩散到清漆涂膜12中的着色颜料的层，该扩散层122的厚度d3例如为3μm～12μm。另外，清漆层121是不含着色颜料的透明的层，该清漆层121的厚度d1例如为5μm～12.3μm。

在此，参照图4～图6详细说明本实施方式的预涂钢板的涂膜层内的着色颜料浓度的分布。图4是表示采用以往的2C2B方式和湿碰湿方式制成的预涂钢板的涂膜层内的着色颜料浓度分布的例子的曲线图。图5和图6是表示本实施方式的预涂钢板的涂膜层内的着色颜料浓度分布的例子的曲线图。另外，在图5和图6的曲线图中，表示的是将着色涂膜层111中的着色颜料浓度的平均值设为1.0时的各层的着色颜料浓度比。

首先，参照图4说明以往的涂装方式的预涂钢板的着色颜料浓度的分布 及其问题。

在以往的2C2B方式中，在对下层的着色涂膜进行了烘烤后，涂敷上层的清漆涂膜，所以着色颜料不会在两层涂膜间移动。因此，如图4所示，下层的着色涂膜(膜厚D1)的着色颜料浓度沿膜厚方向是恒定的，上层的清漆涂膜(膜厚D2)的着色颜料浓度为零。在该2C2B方式的情况下，虽然能够增加不含着色颜料的清漆涂膜的膜厚D2，但却不能如本实施方式那样形成着色颜料浓度较高的颜料浓化层123。因而，不能利用着色涂膜使光高效地扩散反射，所以在预涂钢板的光泽上存在改善的余地。另外，在2C2B方式的情况下，着色涂膜与清漆涂膜的密合性也非常低。

另外，在以往的湿碰湿方式中，在下层的湿润状态的着色涂膜上涂敷上层的湿润状态的清漆涂膜，所以两层涂膜发生混合而形成为混合层。因此，如图4所示，从下层的着色涂膜(膜厚D1)到上层的清漆涂膜(膜厚D2)，遍布整个膜厚方向都含有着色颜料，该着色颜料的浓度随着靠近表层侧而逐渐下降。这样，在湿碰湿方式中，无法形成不含着色颜料的清漆层。因而，不仅不能使入射的光适当地透过涂膜表层部，而且也不能利用着色涂膜使该入射光适当地正反射以及扩散反射，所以预涂钢板的光泽大幅下降。

相对于此，参照图5及图6说明本实施方式的预涂钢板的着色颜料浓度的分布。

如图5所示，在本实施方式的预涂钢板的着色涂膜层111(厚度d4)中，在着色涂膜层111的膜厚方向的中央部，着色颜料浓度大致恒定，但随着从该中央部靠近表层侧，着色颜料浓度减少。以该着色涂膜层111内的着色颜料浓度的平均值C_AVE为基准对其他各层的着色颜料浓度C的分布进行相对评价。以下使用的着色颜料浓度比c是C与C_AVE的比(c＝C/C_AVE)。

另外，颜料浓化层123(厚度d2)具有上述着色涂膜层111内的着色颜料浓度的平均值C_AVE以上的着色颜料浓度。在该颜料浓化层123中，随着从基材侧靠近表层侧，该颜料浓化层123的着色颜料浓度连续增加。在颜料浓化层123与着色涂膜层111的界面处，着色颜料浓度比c成为最小值c2，在颜料 浓化层123与扩散层122的界面处，着色颜料浓度比c成为最大值c1。该颜料浓化层123的着色颜料浓度比c例如在1.0～1.2的范围内。在颜料浓化层123与着色涂膜层111的交界部处，着色颜料浓度变得比周围低。其理由是因为，在进行上述预热时，存在于着色涂膜11的与该交界部对应的部位的着色颜料因对流及浓度扩散而移动到表层侧(清漆涂膜12侧)，形成了颜料浓化层123。

另外，如图5所示，在扩散层122(厚度d3)中，随着从基材侧靠近表层侧，着色颜料浓度连续减少，在扩散层122与清漆层121的交界处，着色颜料浓度为零。该扩散层122的着色颜料浓度比c例如在0～1.2的范围内。并且，清漆层121(厚度d1)由于不含着色颜料，所以着色颜料浓度为零。

如上所述，本实施方式的预涂钢板在涂膜层内的4层构造的着色颜料浓度分布上具有特征。本实施方式的预涂钢板的特征特别在于，在清漆涂膜12的最表层侧形成有实际上不含着色颜料的清漆层121，并且在清漆涂膜12的基材侧形成有着色颜料浓度显著高的颜料浓化层123。通过兼具该清漆层121和颜料浓化层123，能够大幅提高预涂钢板的光泽度。其理由见下述。

通常，当光照到预涂钢板上时，透过了最表层的清漆涂膜的光在下层的着色涂膜发生反射。在此，如果着色涂膜的着色颜料浓度较高，发生反射的光的量也就增大。但是，当增加着色涂料的着色颜料浓度时，存在着色涂料的贮存稳定性下降、并且钢板的加工时的着色涂膜的密合性变差的问题。

相对于此，在本实施方式中，如上所述，在制造预涂钢板时，以在以往技术中没有的短时间来预热下层的着色涂膜11。由此，能在清漆涂膜12的最表层侧比以往的湿碰湿方式稳定地形成不含着色颜料的适当的厚度d1的清漆层121。而且，能够在清漆涂膜12的基材侧(与着色涂膜11的交界部附近)形成着色颜料浓度显著高的颜料浓化层123。因而，能够利用颜料浓化层123使透过了清漆层121及扩散层122的光高效地扩散反射到表层侧。因此，采用本实施方式，能够大幅提高作为最终产品的预涂钢板的光泽。

另外，如图6所示，在颜料浓化层123与着色涂膜层111的交界部处，着色颜料浓度是不比周围低的那样的浓度分布的情况也包含在本发明的保护 范围内。在该情况下，颜料浓化层123的着色颜料浓度也为着色涂膜层111内的着色颜料浓度的平均值C_AVE以上，并且随着靠近表层侧着色颜料浓度连续增加。因而，该图6的颜料浓化层123能与图5的颜料浓化层123同等地使入射光高效地扩散反射，所以能够获得光泽度较高的预涂钢板。

另外，在制造本实施方式的预涂钢板时，由于在通过上述的预热使下层的着色涂膜11处于半干的状态下涂敷上层的清漆涂膜12，所以两层涂膜能在着色涂膜11与清漆涂膜12的界面处较佳地融合。因而，在同时对着色涂膜11和清漆涂膜12进行烘烤了之后，着色涂膜11与清漆涂膜12间的密合性大幅提高。因此，本实施方式的预涂钢板的加工(弯曲加工和冲压加工等)后的膜间的密合性(加工密合性)充分高。

如上所述，采用本实施方式的预涂钢板，具有上下层的涂膜间的密合性高并且钢板表面的光泽也高这样的优点。而且，在制造该预涂钢板时，通过调整着色涂膜11的预热的加热条件(加热时间t及加热温度T等)，能够控制颜料浓化层123的厚度d2和不含着色颜料的清漆层121的厚度d1。通过该控制能够以较高的等级兼顾上下层间的密合性和预涂钢板的光泽度。其结果是，采用本实施方式的预热方式制成的预涂钢板能够实现比以往的湿碰湿方式高的光泽。而且，在本实施方式的预涂钢板中，只要较佳地控制预热的加热条件、d1、d2，就也能获得比依次涂装烘烤方式(2C2B等)高的光泽。

在此，出于提高预涂钢板的光泽的观点，更加详细地说明本实施方式的清漆层121(厚度d1)、扩散层122(厚度d3)、颜料浓化层123(厚度d2)以及着色涂膜层111(厚度d4)的膜厚的相互关系。

(1)d1/d2的适当范围

首先，说明下本实施方式的清漆层121与颜料浓化层123的厚度的比d1/d2的适当范围。如下述算式(1)所示，通过将d1/d2控制为1.7～4.7，能够以较高的等级兼顾上下层间的密合性和预涂钢板的光泽。

1.7≤d1/d2≤4.7……(1)

当d1/d2小于1.7时，清漆层121的厚度d1不够充分，所以不能获得目标的 光泽(例如与湿碰湿方式相比1.7倍以上的光泽)。另一方面，当d1/d2超过4.7时，由于颜料浓化层123的厚度d2不够充分，所以涂膜间的密合性变差，或者难以获得比依次烘烤方式(2C2B等)高的光泽。因而，为了确保涂膜间的高密合性，并且获得比湿碰湿方式高很多的光泽，优选的是将d1/d2控制为1.7～4.7。

而且，如下述算式(2)所示，更优选的是将d1/d2控制为2.0以上。由此，能将本实施方式的预涂钢板的60°光泽提高到100以上，所以能够获得比依次涂敷烘烤方式(2C2B等)的情况(60°光泽：90左右)高的光泽。

2.0≤d1/d2≤4.7……(2)

(2)c1/c2的适当范围

接下来，说明颜料浓化层123内的着色颜料浓度比c的最大值c1与最小值c2的比c1/c2的适当范围。如下述算式(3)所示，优选的是c1/c2为1.04～2.0。

1.04≤c1/c2≤2.0……(3)

在c1/c2为1.04以上的情况下，在横跨颜料浓化层123及扩散层122的着色颜料的高浓度部分(峰值部分)，容易发生入射光的扩散反射，能够使入射到光泽计的光接收机中的光量增加。因而，由于能够将本实施方式的预涂钢板的60°光泽提高到100以上，所以能够获得比依次涂敷烘烤方式(2C2B等)的情况(60°光泽：90左右)高的光泽。另一方面，当c1/c2小于1.04时，虽然能够获得比湿碰湿方式的情况高的光泽，但是上述高浓度部分的峰值不足，有时不能获得比依次涂敷烘烤方式(2C2B等)高的光泽。

另外，在c1/c2超过2.0的情况下，颜料浓化层123中的着色颜料的浓化度会过度严重。因此，颜料浓化层123变得易碎，涂膜间的加工密合性可能变差。因而，为了维持加工密合性，优选的是c1/c2为2.0以下。

(3)d2的适当范围

接下来，说明颜料浓化层123的厚度d2的适当范围。如下述算式(4)所示，优选的是d2为2.2μm～8.0μm。

2.2μm≤d2≤8.0μm……(4)

在d2为2.2μm以上的情况下，能够利用颜料浓化层123使入射光适当地扩散反射，所以能够获得比以往高的光泽的预涂钢板。另一方面，当d2小于2.2μm时，由颜料浓化层123进行的扩散反射不充分，预涂钢板的光泽下降。

另外，当d2超过8.0μm时，由颜料浓化层123获得的光泽提高效果饱和，预涂钢板的光泽达到上限值，并且涂膜层间的加工密合性下降。因而，为了获得预涂钢板的高光泽，并且确保涂膜层间的加工密合性，优选的是d2为2.2μm～8.0μm。

(4)d1的适当范围

接下来，说明清漆层121的厚度d1的适当范围。如下述算式(5)所示，优选的是d1为5.0μm～12.3μm。

5.0μm≤d1≤12.3μm……(5)

为了实现预涂钢板的高光泽，在涂膜层的最表层侧需要存在不含着色颜料的清漆层121。在该清漆层121的厚度d1小于5.0μm的情况下，不能获得清漆层121的为了使入射光扩散反射所需的厚度，所以预涂钢板的光泽不充分。另一方面，在d1超过12.3μm的情况下，到达位于比清漆层121靠下层的位置的颜料浓化层123的光量减少，所以不再能获得充分的光泽。因而，为了获得预涂钢板的高光泽，优选的是d1为5.0μm～12.3μm。

以上，使用算式(1)～(5)说明了本实施方式的d1/d2、c1/c2、d2、d1这样的参数的适当范围。在本实施方式的预涂钢板的制造方法中，在上述预热工序中，通过控制着色涂膜11的加热条件(加热温度T和加热时间t等)，能够控制上述参数。

采用本实施方式的预涂钢板的制造方法，在预热工序中，将加热温度T设为60℃～150℃，将加热时间t设为1秒～10秒，从而能够制造满足上述算式(1)、(3)～(5)的预涂钢板。而且，通过将加热温度T设为90℃～150℃，将加热时间t设为1.9秒～10秒，能够制造可满足上述算式(1)～(5)的所有条件的预涂钢板。

7.总结

以上，详细说明了本发明的第1实施方式的预涂金属板及其制造方法和连续涂装装置。采用本实施方式，利用预热装置14以低温短时间加热下层的着色涂膜11，在使着色涂膜11处于半干状态后，涂敷上层的清漆涂料，在该半干状态的着色涂膜11上形成上层的清漆涂膜12。

由此，能以较高的等级兼顾上下层的涂膜间的密合性和预涂钢板的光泽。即，通过适当地控制预热时的加热条件，能够在清漆涂膜12的最表层稳定地形成不含着色颜料的清漆层121(厚度d1)，并且能够在清漆涂膜12的下层侧形成着色颜料浓度显著高的颜料浓化层123(厚度d2)。而且，能够将清漆层121与颜料浓化层123的厚度的比d1/d2控制在较佳的范围(1.7≤d1/d2≤4.7)内。因而，能够利用颜料浓化层123使透过了清漆层121的入射光高效地扩散反射到表层侧，所以能够大幅提高预涂钢板的光泽。因此，本实施方式的预涂钢板能够达到比采用以往的湿碰湿方式制成的预涂钢板高很多的光泽度。

而且，通过更加适当地控制预热时的加热条件，将颜料浓化层123内的着色颜料浓度比c的最大值c1与最小值c2的比c1/c2控制在较佳的范围(c1/c2≥1.04)内。由此，能够进一步提高利用上述颜料浓化层123使入射光扩散反射的功能。因而，本实施方式的预涂钢板能够获得比采用以往的依次涂装烘烤方式(2C2B方式)制成的预涂钢板高的光泽度。

另外，采用上述制造方法，上下层的涂膜容易相互融合，两层的涂膜界面的粗糙度提高，所以在通过最终烘烤使两层完全干燥后，能够提高两层间的密合性。因而，相比在使下层的涂膜完全干燥后对上层的涂料进行涂敷以及烘烤的以往的依次涂敷烘烤方式(2C2B方式)，能够大幅提高上下层的涂膜间的密合性，所以不易在两层的涂膜界面处发生剥离，容易进行混合层的控制。

另外，在进行使用了帘式涂料器15的上层的清漆涂膜12的涂敷时，由于下层的着色涂膜11(半干状态)与上层的清漆涂料(湿润状态)不会混合，所以能够只将清漆涂料回收再利用。由此，能够循环利用清漆涂料，所以能 够减少清漆涂料的废弃量和涂料成本，环境亲和性也优异。

而且，与以往的依次涂敷烘烤方式的烘烤装置相比，能够减少预热装置14的输出以及设置空间等，并且不用在涂装生产线上设置多组冷却装置和干燥装置。因而，与以往的依次涂敷烘烤方式相比，能够简化涂装生产线的设备、节省空间以及节能。因而，在钢板10的电镀工序中，能够容易地利用简单的连续涂装生产线对钢板10进行多层涂覆。

8.其他的实施方式

接下来，说明本发明的其他实施方式。在上述第1实施方式中，说明了双层涂覆的例子，但本发明也能应用在涂覆3层以上的涂膜的多层涂覆的情况。

8.1.第2实施方式

图7是表示本发明的第2实施方式的连续涂装装置的生产线构成的示意图。如图7所示，第2实施方式的连续涂装装置具有如下的涂装生产线构成：在上述第1实施方式的连续涂装装置的涂装生产线(参照图1。)的后段，追加设置有用于涂装第3层的涂膜的涂装设备(帘式涂料器21、烘烤装置22、冷却装置23以及干燥装置24)。

在第2实施方式中，首先，利用辊涂机13(第1涂敷装置)在钢板10上涂敷着色涂料，形成第1层的着色涂膜11，利用预热装置14对着色涂膜11进行加热，使着色涂膜11成为半干状态。

接着，利用帘式涂料器15(第2涂敷装置)在半干状态的着色涂膜11上涂敷清漆涂料，形成第2层的清漆涂膜12。进而，第1层的涂膜11和第2层的涂膜12被烘烤装置16同时进行了烘烤后，烘烤了该涂膜11、12的钢板10被冷却装置17进行水冷，被干燥装置18进行干燥。

随后，利用帘式涂料器21(第3涂敷装置)在干燥状态的清漆涂膜12上涂敷清漆涂料，形成第3层的清漆涂膜20。另外，作为第3涂敷装置，也可以使用辊涂机或其他的涂装装置来代替帘式涂料器21。而且，在第3层的涂膜20被烘烤装置22进行了烘烤后，烘烤了该涂膜20的钢板10被冷却装置23进行 水冷，被干燥装置24进行干燥。

在第2实施方式中，通过以上这样操作，制造涂覆有3层的涂膜11、12、20的预涂钢板。采用第2实施方式，在第1层的着色涂膜11与第2层的清漆涂膜12内形成上述清漆层121、扩散层122、颜料浓化层123和着色涂膜层111。优选的是将该清漆层121的厚度d1’与第3层的清漆涂膜20的厚度D2’相加后得到的清漆层的总膜厚d1(＝d1’+D2’)控制为满足1.7≤d1/d2≤4.7。由此，与第1实施方式的双层涂覆的预涂钢板同样，在3层涂覆的预涂钢板中，也能够利用上述4层构造获得较高的光泽度。

另外，采用第2实施方式，与第1实施方式同样，第1层的着色涂膜11与第2层的清漆涂膜12的密合性优异。另外，在由帘式涂料器15进行的第2涂敷工序中，能将第2层的清漆涂料回收再利用，而且，在第2实施方式中，在由帘式涂料器21进行的第3涂敷工序中，也能够将第3层的清漆涂料回收再利用。

另外，在第2实施方式中，在涂敷了第2层的清漆涂膜12后，在利用烘烤装置16对第1层以及第2层进行了烘烤后涂敷第3层，但本发明不限定于此例。例如，也可以不设置图7所示的烘烤装置16、冷却装置17以及干燥装置18，使用2台帘式涂料器15、21以湿碰湿方式涂装第2层和第3层的清漆涂膜12、20。

8.2.第3实施方式

图8是表示本发明的第3实施方式的连续涂装装置的涂装生产线构成的示意图。如图8所示，第3实施方式的连续涂装装置具有如下的生产线构成：在上述第1实施方式的连续涂装装置的涂装生产线(参照图1。)的前段，追加设置有用于涂装下层的涂膜的涂装设备(帘式涂料器34、烘烤装置35、冷却装置36以及干燥装置37)。

在第3实施方式中，首先利用帘式涂料器34(第3涂敷装置)在钢板10上涂敷底漆涂料，形成第1层的底漆涂膜31。另外，作为第3涂敷装置，也可以使用辊涂机或其他的涂敷装置来代替帘式涂料器34。进而，利用烘烤装置35 在钢板10上对底漆涂膜31进行了烘烤后，该钢板10被冷却装置36进行水冷，被干燥装置37进行干燥。

接着，利用辊涂机13(第1涂敷装置)在干燥状态的底漆涂膜31上涂敷着色涂料，形成第2层的着色涂膜32。并且，利用预热装置14对着色涂膜32进行加热，使着色涂膜32处于半干状态。

接着，利用帘式涂料器15(第2涂敷装置)在半干状态的着色涂膜32上涂敷清漆涂料，形成第3层的清漆涂膜33。进而，第2层和第3层的涂膜32、33被烘烤装置16同时进行烘烤。随后，烘烤了该涂膜32、33的钢板10被冷却装置17进行水冷，被干燥装置18进行干燥。

在第3实施方式中，通过以上这样操作，制造涂覆有3层的涂膜31、32、33的预涂钢板。采用第3实施方式，能够在第2层的着色涂膜32与第3层的清漆涂膜33内形成上述4层构造(清漆层121、扩散层122、颜料浓化层123以及着色涂膜层111)。利用该4层构造能够制造光泽度较高的预涂钢板。而且，与第1实施方式同样，第2层的着色涂膜32与第3层的清漆涂膜33的密合性优异，并且能将第3层的清漆涂料回收再利用，并且也能将第1层的底漆涂料回收再利用。

另外，在第3实施方式中，在利用烘烤装置35烘烤了第1层的底漆涂膜31后涂敷第2层，但本发明不限定于此例。例如，也可以不设置图8所示的烘烤装置35、冷却装置36以及干燥装置37，使用帘式涂料器34和辊涂机13以湿碰湿方式涂装第1层的底漆涂膜31和第2层的着色涂膜32。

8.3.第4实施方式

图9是表示本发明的第4实施方式的连续涂装装置的生产线构成的示意图。如图9所示，第4实施方式的连续涂装装置具有如下的生产线构成：在上述第1实施方式的连续涂装装置的涂装生产线(参照图1。)的中途，追加设置有用于涂装第2层的涂膜的涂装设备(帘式涂料器44和预热装置45)。

在第4实施方式中，首先利用辊涂机13(第3涂敷装置)在钢板10上涂敷底漆涂料，形成第1层的底漆涂膜41，利用预热装置14对底漆涂膜41进行加 热，使底漆涂膜41处于半干状态。

接着，利用帘式涂料器44(第1涂敷装置)在半干状态的底漆涂膜41上涂敷着色涂料，形成第2层的着色涂膜42。进而，利用预热装置45对第2层的着色涂膜42进行加热，使着色涂膜42处于半干状态。

随后，利用帘式涂料器15(第2涂敷装置)在半干状态的着色涂膜42上涂敷清漆涂料，形成第3层的清漆涂膜43。进而，第1层～第3层的涂膜41、42、43被烘烤装置16同时进行了烘烤后，烘烤了该涂膜41、42、43的钢板10被冷却装置17进行水冷，被干燥装置18进行干燥。

在第4实施方式中，通过以上这样操作，制造涂覆有3层的涂膜41、42、43的预涂钢板。采用第4实施方式，能够在第2层的着色涂膜32与第3层的清漆涂膜33中形成上述4层构造(清漆层121、扩散层122、颜料浓化层123以及着色涂膜层111)。能够利用该4层构造制造光泽度较高的预涂钢板。

而且，不仅第2层的着色涂膜42与第3层的清漆涂膜43的密合性优异，而且第1层的底漆涂膜41与第2层的着色涂膜42的密合性也优异。另外，不仅能够将第3层的清漆涂料回收再利用，还能将第2层的着色涂料回收再利用。而且，进行最终烘烤的烘烤装置16、冷却装置17以及干燥装置18分别仅设置1台即可，所以与以往的三喷三烘方式的涂装生产线相比，能够大幅地简化3层涂覆的涂装生产线的设备，以及节省空间。

8.4.其他实施方式

在上述第1实施方式～第4实施方式中，说明了对钢板10的一面进行涂装的例子，但本发明不限定于此例。本发明的涂装方法也能应用在钢板10的一面和两面的任一种涂装中。

例如，在上述第1实施方式的连续涂装装置(参照图1。)中，也可以在设置用于涂装上述钢板10的表面(一面)的第1涂敷装置(辊涂机13)以及第2涂敷装置(帘式涂料器15)的基础上，再设置用于涂装钢板10的另一侧的面(背面)的第3涂敷装置。并且，也可以以与使用第1涂敷装置对钢板10的一面涂敷第1涂膜(着色涂膜11)的第1涂装工序、使用预热装置14使着色 涂膜11处于半干状态的加热工序、使用第2涂敷装置涂敷第2涂膜(清漆涂膜12)的第2涂装工序同时进行的方式，进行使用第3涂敷装置在钢板10的另一侧的面形成第3涂膜的第3涂装工序。随后，也可以实施同时对钢板10的两面的第1涂膜～第3涂膜进行烘烤的烘烤工序。另外，在第2实施方式～第4实施方式的情况下(参照图7～图9。)，也可以以与上述的钢板10的一面的涂装同时进行的方式，使用另外设置的涂敷装置对钢板10的另一侧的面(背面)进行涂装。

实施例

接下来，说明本发明的实施例。另外，以下的实施例只不过是为了确认本发明的实施可能性以及效果而采用的条件例，本发明并不限定于以下的实施例的条件。

1.试验的概要

制作化学转化处理液、着色涂料以及清漆涂料，在钢板上实施双层涂覆，制造出预涂钢板的试验用材料。此时，将采用上述本发明的实施方式的预热方式在钢板上涂装着色涂膜和清漆涂膜后得到的试验用材料视作本发明的实施例。另外，将采用以往的2C2B方式和湿碰湿方式在钢板上涂装着色涂膜和清漆涂膜后得到的试验用材料视作比较例。另外，将即使采用预热方式、但是以脱离了适当范围的加热条件(加热温度T和加热时间t)进行预热后得到的试验用材料也视作比较例。

对上述实施例以及比较例的试验用材料进行了涂膜厚度方向的元素分析，测量了清漆层、扩散层、颜料浓化层和着色涂膜层的厚度d1、d3、d2、d4、颜料浓化层的着色颜料浓度比c的最大值c1和最小值c2。

而且，使用光泽计测量了各试验用材料的60°光泽，评价了光泽度。另外，利用密合180°弯曲(0T弯曲)试验评价了各试验用材料的上下层的涂膜的密合性。

该试验的试验条件和评价结果如表1所示。

表1

2.试验用材料的制作

2.1.使用涂料的制作

(1)化学转化处理液–1

作为用在试验用材料中的化学转化处理液，制作了以下的溶液。

制作如下水溶液，作为化学转化处理液–1，所述水溶液：含有5g/L的Shin-Etsu Chemical CO.,Ltd.制的“3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷”来作为硅烷偶联剂，含有1.0g/L的日产化学社制的“Snowtex-N(日文：スノーテックス–N)”来作为水分散二氧化硅，以锆离子计含有0.5g/L的碳酸锆铵来作为锆化合物，含有25g/L的聚丙烯酸来作为水系丙烯酸(类)树脂。

(2)化学转化处理液–2

在调配了80质量份的ADEKA社制的“HUX–320”来作为聚氨酯树脂，15质量份的日产化学工业株式会社制造的SnowtexN来作为硅溶胶，以及5质量份的三井化学株式会社制造的Chemipearl(日文：ケミパール)(W500)来作为水系蜡后，添加离子交换水，将调配液的固体成分调整为20％，调制出背面用化学转化处理液–2。

(3)清漆涂料(上层涂料)

首先，将东洋纺织公司制造的作为非晶性聚酯树脂的“Vylon(日文：バイロン)(商标)270”(以下称为PES)溶解在有机溶剂(使用将以质量比计，环己酮：Solvesso(日文：ソルベッソ)150(商品名)＝1：1混合后得到的溶剂)中。接着，将MITSUI CYTEC,Ltd.制的三聚氰胺树脂“Cymel(日文：サイメル)(商标)303”作为固化剂添加到该溶解有聚酯树脂的有机溶剂中。此时，以树脂固体成分的质量比计，聚酯树脂固体成分：三聚氰胺树脂固体成分＝100：35的方式添加了三聚氰胺树脂。而且，将0.5质量％的MITSUI CYTEC,Ltd.制造的酸性催化剂“Catalyst(日文：キャタリスト)600”添加到该聚酯树脂与三聚氰胺树脂的混合溶液中。通过以上这样操作，作为不含着色颜料的清漆涂料，制作出聚酯/三聚氰胺系涂料。

(4)着色涂料(下层涂料)

将市面上销售的作为润滑剂的聚四氟乙烯(以下称为PTFE)以在干燥涂膜中成为2质量％的方式添加到在上述(3)中获得的清漆涂料中。接着，将东洋色材社制的氧化钛“Multi-rack 106White(日文：マルチラック106ホ ワイト)”以成为60质量％的方式添加到干燥涂膜中。随后，使用分散机使氧化钛分散在清漆涂料中，从而获得白色涂料。通过以上这样操作，作为着色涂料，制作了聚酯/三聚氰胺系涂料(含有氧化钛作为着色颜料)。

2.2.预涂钢板的试验用材料的制作

(1)基材

作为涂装对象的基材(金属板)，使用了电镀钢板。

(2)涂装以及干燥硬化

在基材的表面以及背面上分别涂敷上述化学转化处理液–1、化学转化处理液–2，形成了化学转化处理层。接着，在基材的表面上以干燥膜厚D1成为15μm的条件对下层的着色涂料进行棒涂涂敷，以预定的加热温度T(PMT)以及加热时间t预热了着色涂膜。进而，将预热了着色涂膜后的钢板放置到保持为与下层的加热温度T相同的温度的加热板上，在着色涂膜上以干燥膜厚D2成为15μm的条件对上层的清漆涂料进行刮涂涂敷。随后，以PMT230℃对涂敷在钢板上的着色涂料以及清漆涂料进行烘烤(干燥以及硬化)，制作出试验用材料。

(3)下层涂膜的加热条件

如上述表1所示，在预热方式的实施例1～实施例7中，将预热下层的着色涂膜时的加热温度T(PMT)设为60℃(实施例1)、90℃(实施例2)、120℃(实施例3)、150℃(实施例4)、120℃(实施例5～实施例7)以及150℃(实施例8)。另一方面，在预热方式的比较例3～比较例8中，将预热下层的着色涂膜时的加热温度T(PMT)设为40℃(比较例3)、50℃(比较例4)、160℃(比较例5)、150℃(比较例6和比较例7)以及60℃(比较例8)。

另外，也做成了2C2B方式(比较例1)和湿碰湿方式(比较例2)的试验用材料。在2C2B方式(比较例1)中，将下层的着色涂膜的加热温度设为230℃，使着色涂膜完全干燥以及硬化。在湿碰湿方式(比较例2)中，在涂敷了着色涂膜后，不加热着色涂膜，在湿润状态的着色涂膜上涂敷了清漆涂料。

3.试验方法

3.1.钛浓度比的测量试验

(1)测量方法

利用GDS(辉光放电发光分析)的氩溅镀，从涂装有着色涂膜及清漆涂膜的试验用材料的最表层削掉涂膜以及镀锌层，并且进行了涂膜厚度方向的元素分析。测量元素为C、N、O、Si、Ti、Zn、Fe。作为辉光放电发光分析装置，使用了堀场制作所社制的“GD–PROFILER2”。

(2)Ti浓度比的测量

将以与实施例(预热方式)的试验用材料同样的膜厚结构制作的比较例1(2C2B)的试验用材料作为基底，分别求出了上述4层构造的各层(清漆层、扩散层、颜料浓化层以及着色涂膜层)的厚度d1、d3、d2、d4。此时，对于各试验用材料，测量了将着色涂膜层的Ti摩尔浓度设定为1时的Ti浓度比(参照下述算式)的分布。

Ti浓度比＝(Ti摩尔浓度)/(着色涂膜层的最大Ti摩尔浓度)

(3)膜厚的测量

氧化钛为白色的着色颜料，所以通过测量膜厚方向的Ti浓度比，能够测量着色颜料浓度的分布和各层的厚度。因此，从涂膜最表面起求出不含着色颜料(Ti)的层的厚度，作为清漆层的厚度d1。另外，求出清漆涂膜内的从Ti浓度分布的最大值(在存在多个最大值的情况下，是最接近最表层的浓度分布的最大值)到基材侧的最小值的层的厚度，作为颜料浓化层的厚度d2。另外，求出清漆层与颜料浓化层之间的层的厚度，作为扩散层的厚度d3。另外，求出颜料浓化层与基材之间的层的厚度，作为着色涂膜层的厚度d4。

3.2.光泽的测量试验

作为表示试验用材料的表面的光泽度的指标，测量了“JIS Z 8741”所述的60°光泽。作为60°光泽的光泽计，使用了SUGA试验机社制的光泽计“UGV–6P”。在进行测量时，将入射角及受光角分别调整为60°。即，只测量了被试验用材料反射的所有反射光(全反射)中的作为预涂钢板的光泽 而被通常要求的正反射成分的强度。另外，作为测量光的反射率的方法，公知有扩散反射率、全反射率，但通常是“全反射率＝正反射率+扩散反射率”这一关系。另外，上述值与在本发明中测得的60°光泽不同。

3.3.加工密合性的评价试验

如图10所示，将预涂钢板的试验用材料加工成50mm×100mm的矩形板状，以评价面10a成为外侧的方式进行了弯折加工。该弯折加工是在20℃的气氛下不在钢板10间夹持隔离件的“密合弯曲加工(0T)”。随后，在弯曲加工部的涂膜上粘贴宽度为24mm的米其邦社制的“Cellotape(日文：セロテープ)(注册商标)”，而后进行剥离，尝试了弯曲加工部的涂膜的剥离，目测观察了涂膜的残留状态。并且，将涂膜的残留程度划分为5个阶段而进行了评价，在完全没有发生涂膜的剥离的分数为5以上的情况下，判定为上下层的涂膜的加工密合性较佳(表1的“好”)。而在分数为4以下的情况下，判定为加工密合性不佳(表1的“不好”)。

3.4.截面SEM观察

在对试验用材料实施了蒸镀金后，将该试验用材料埋入到树脂中，对试验用材料的截面与树脂一起进行了研磨。随后，用FE–SEM观察了试验用材料的截面(研磨面)的状态。

4.评价结果

接着，适当参照表1说明上述各试验的结果。

4.1.钛浓度比的测量结果

图11是表示表1的比较例1～比较例3的涂膜厚度方向的Ti浓度比的分布的曲线图，图12是表示表1的实施例1～实施例4与比较例1的涂膜厚度方向的Ti浓度比的分布的曲线图。图13是将图12局部放大后得到的曲线图。

如图11所示，在比较例1(2C2B方式)中，在表层侧不存在Ti，在基材侧存在Ti浓度较高的层。也就是说，在比较例1中，存在Ti浓度为零的清漆层和Ti浓度较高的着色涂膜层，但不存在颜料浓化层、扩散层。

另外，在比较例2(湿碰湿方式)中，在涂膜的表层侧存在很多Ti，Ti 到达至涂膜的最表层。认为其理由是因为，由于湿润状态的清漆涂膜与着色涂膜发生混合而形成为混合层，所以着色涂膜的Ti移动到了清漆涂膜。如此，在比较例2中，不存在Ti浓度为零的清漆层，Ti浓度的分布不均匀。

另外，在比较例3(预热方式)中，与比较例2相比，在涂膜厚度方向的中央部分布有较多的Ti，但Ti移动至涂膜的最表层附近，不存在明确的清漆层以及颜料浓化层。认为其理由为下述原因。即，在比较例3中，预热下层的着色涂膜时的加热温度T过低，为40℃，并且加热时间t过短，为0.4秒，所以即使进行了预热，下层的着色涂膜也未成为适当的半干状态。因此可以说，在涂敷上层的清漆涂料时，着色涂膜与清漆涂膜发生混合，未形成明确的清漆层、颜料浓化层。

相对于此，在实施例1～实施例4(预热方式)中，如图12以及图13所示，Ti的向表层侧的移动比比较例2、3中的Ti的向表层侧的移动小，在距最表层至少5μm以上的范围内不存在Ti，形成了不含Ti的清漆层。并且，在涂膜厚度为14μm～17μm的附近，存在Ti浓度的峰值。在该峰值的表层侧形成有随着从该峰值靠近表层侧去Ti浓度连续减少的扩散层。另外，在该峰值的基材侧形成有随着靠近表层侧Ti浓度连续增加而达到该峰值的颜料浓化层。并且，在颜料浓化层的基材侧形成有Ti浓度大致恒定的着色涂膜层。

如此，在实施例1～实施例4中，明确存在清漆层、扩散层、颜料浓化层以及着色涂膜层的4层构造。特别是，在实施例4(T＝150℃)中，如图13所示，在涂膜厚度为16μm的附近，存在Ti浓度比显著变高的峰值，并且在涂膜厚度为21μm的附近，存在Ti浓度比显著变低的低谷。如此，在实施例4中确认到了显著的颜料浓化层的存在。

另外，如表1所示，在实施例1～实施例8中，清漆层的厚度d1与颜料浓化层的厚度d2的比d1/d2为1.7～4.7，被控制在上述的用于获得较高光泽的d1/d2的适当范围内(1.7≤d1/d2≤4.7)。认为其理由是，在实施例1～实施例8中，在预热下层的着色涂膜时，是以适当的加热条件(即，加热温度T＝60℃～150℃，加热时间t＝1.0秒～10秒)进行加热的，所以能使d1/d2处于适当范围 内。而且，在T＝90℃～150℃的实施例2～实施例8中，d1/d2处于更优选的d1/d2的适当范围内(2.0≤d1/d2≤4.7)。

相对于此，比较例4、比较例6～比较例8的d1/d2脱离了d1/d2的上述适当范围。认为：在比较例4中，由于加热时间是t＝0.7秒这一较短的时间，加热温度T过低，为50℃，所以着色涂膜的预热不充分。另外，认为：在比较例6和比较例7中，T＝150℃，在适当范围内，但是t＝11秒、20秒而过长，所以过度预热着色涂膜，使着色涂膜干燥为所需以上的程度。另外，认为：在比较例8中，尽管T＝60℃是较低的温度，但加热时间t为600秒而明显过长，所以过度预热着色涂膜，使着色涂膜干燥为所需以上的程度。而且，在比较例5中，T＝160℃而过高，所以在预热时从着色涂料挥发的溶剂量过多，不能进行试验。

根据以上的结果，可以说确认到：在上述实施方式的预涂钢板的制造方法中，通过在预热时以适当的加热条件(T＝60℃～150℃，t＝1.0秒～10秒)对下层的着色涂膜进行加热，能够在最终烘烤后的预涂钢板的涂膜层中明确地形成上述4层构造，并且能够将d1/d2控制在适当范围内。

4.2.光泽的评价结果

图14是表示表1的d1/d2与60°光泽的试验结果之间的关系的曲线图。图15是表示表1的加热温度T与d1、d2及60°光泽的试验结果之间的关系的曲线图。另外，图15表示下层涂膜的预热时的升温速度“＝(PMT[℃]–25[℃])/加热时间t[s]”为约35℃/s的情况的结果。

如表1及图14所示，在满足1.7≤d1/d2≤4.7的实施例1～实施例8的情况下，60°光泽为85以上，获得了比比较例2(湿碰湿方式)的情况的60°光泽(＝50)高很多的光泽(1.7倍以上)。而且，在满足2.0≤d1/d2≤4.7的实施例2～实施例8的情况下，60°光泽为103以上，获得了比比较例1(2C2B方式)的情况的60°光泽(＝90)高的光泽。

另外，根据比较例3和比较例4(预热方式)的结果可知，下层的着色涂膜的加热温度T越低于60℃，60°光泽越低，越接近比较例2(湿碰湿方式) 的情况的60°光泽。另一方面，在T≥90℃的实施例2～实施例8的情况下，60°光泽为100以上且大致恒定。另外，在不满足预热时的加热时间t的适当条件(1秒≤t≤10秒)的比较例6～比较例8(预热方式)中，虽然能够获得高于比较例2(湿碰湿方式)的光泽，但是比比较例1(2C2B方式)的光泽低。另外，在上述比较例6～比较例8中，见后述，存在涂膜间的密合性较低这样的问题(参照表1。)。

根据以上的结果，可以说确认到了：通过满足1.7≤d1/d2≤4.7，能够获得至少比以往的湿碰湿方式高很多的光泽，通过进一步满足2.0≤d1/d2≤4.7，能够获得比以往的2C2B方式高的光泽。

另外，如表1及图15所示，可知：在实施例1～实施例8(预热方式)中，在满足“60℃≤T≤150℃”、“d2≥2.2μm”以及“5.0μm≤d1≤12.3μm”的情况下，60°光泽为85以上，能够获得比比较例2(湿碰湿方式)高很多的光泽。而且，可知：在实施例2～实施例8(预热方式)中，在满足“90℃≤T≤150℃”、“d2≥2.8μm”以及“8.0μm≤d1≤12.3μm”的情况下，60°光泽为100以上，能够获得比比较例1(2C2B方式)高的光泽。

4.3.加工密合性的评价结果

接下来，根据上述图10所示的“密合弯曲加工(0T)”试验说明对上下层的涂膜的加工密合性进行评价后得到的结果。图16A是比较例1(2C2B)的预涂钢板的弯曲加工部的放大照片。图16B是实施例1(加热温度T＝60℃)的预涂钢板的弯曲加工部的放大照片。

如表1所示，在比较例1(2C2B)中，如图15A所示，上层的清漆涂膜从下层的着色涂膜发生了剥离。另外，在比较例6～比较例8(预热方式)中也同样发生了剥离。认为其理由是因为，在比较例1及比较例6～比较例8中，在加热下层涂膜时，下层涂膜是干燥以及硬化的，所以上层涂膜与下层涂膜的密合性较低。

相对于此，在实施例1～实施例8(预热方式)、比较例2(湿碰湿方式)以及比较例3、比较例4(预热方式)中，如图15B所示，上层的清漆涂膜未 从下层的着色涂膜剥离。认为其理由是，在比较例2中，由于未预热下层涂膜，所以湿润状态的上下涂膜的密合性较高。另外，在实施例1～实施例8(预热方式)以及比较例3、比较例4(预热方式)中，在通过预热使下层涂膜处于适当的半干状态的基础上涂敷上层涂膜，所以认为与比较例1、比较例6～比较例8的情况相比，能够大幅提高上下层的涂膜间的密合性。

另外，考虑上述的60°光泽的评价试验结果和加工密合性的试验结果，在满足d1/d2的适当条件(1.7≤d1/d2≤4.7)的实施例1～实施例8(预热方式)中，能够兼顾85以上的较高的60°光泽和较高的加工密合性。相对于此，在比较例2(湿碰湿方式)以及不满足1.7≤d1/d2≤4.7的比较例3、比较例4(预热方式)中，虽然加工密合性较高，但60°光泽较低，为50～70左右。另外，在比较例6～比较例8(预热方式)中，虽然在一定程度上能够获得较高的60°光泽，但涂膜间的密合性较低。

根据以上的结果，可以说确认到了：采用上述实施方式的预涂钢板的制造方法的预热方式，能够在最终烘烤后的预涂钢板的涂膜层中形成上述4层构造，并且通过满足1.7≤d1/d2≤4.7，能够兼顾较高的光泽度和涂膜间的较高的加工密合性。

4.4.截面SEM观察的评价结果

接下来，说明在上述截面SEM观察试验中对各试验用材料的截面SEM图像进行观察及评价后得到的结果。

在比较例2(湿碰湿方式)的试验用材料中，下层的着色涂膜与上层的清漆涂膜混合而形成为混合层。另外，在比较例3(预热方式，T＝40°)中，下层的着色涂膜与上层的清漆涂膜的界面大幅弯曲。因而，认为：在上述比较例2、比较例3中，未形成上述清漆层、颜料浓化层。因此，认为：入射光不能够适当地透过没有清漆层的涂膜表层部分，并且不能在颜料扩散层扩散反射，所以比较例2、比较例3的试验用材料的60°光泽较低。

相对于此，在实施例1～实施例4(预热方式)中，下层的着色涂膜与上层的清漆涂膜的界面比上述比较例2和比较例3平滑。因而，认为：在实施例 1～实施例4中，适当地形成了上述清漆层、颜料浓化层。因此，认为：入射光能够适当地透过清漆层，在颜料扩散层高效地扩散反射，所以实施例1～实施例4的试验用材料的60°光泽比比较例2和比较例3高很多。

以上，参照附图详细说明了本发明的优选的实施方式，但本发明不限定于该例子。只要是具有本发明所属于的技术领域内的通常的知识的人，则能在权利要求书所述的技术构思的范畴内想到各种变更例或修改例是显而易见的，了解这些变更例或修改例也当然属于本发明的保护范围内。

附图标记说明

10、钢板金属板；11、32、42、着色涂膜；12、20、33、43、清漆涂膜；13、辊涂机；14、45、预热装置；15、21、34、44、帘式涂料器；16、22、35、烘烤装置；17、23、36、冷却装置；18、24、37、干燥装置；31、41、底漆涂膜；111、着色涂膜层；121、清漆层；122、扩散层；123、颜料浓化层。