屋根材用塗料組成物、屋根材の防音防錆方法及び屋根材
【課題】優れた防錆効果と雨音低減効果とを有しており、良好な塗布性及び密着性を持つ制振性防錆塗膜を形成することができ、しかも貯蔵安定性に優れる屋根材用塗料組成物、屋根材の防音防錆方法及び屋根材を提供する。
【解決手段】塗膜を形成する樹脂粒子が水系分散媒に分散した水系樹脂分散液と、前記屋根材表面に形成される塗膜の制振性を高めるための炭酸カルシウムと、屋根材の金属腐食を防止するモリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物とが含まれており、前記炭酸カルシウムが樹脂粒子１００重量部に対して５４０〜７３５重量部の割合で含まれ、前記モリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物が樹脂粒子１００重量部に対して１６〜２６重量部の割合で含まれており、前記モリブデン酸系化合物が含硫有機化合物１００重量部に対して２０〜６０重量部の割合で含まれており、前記含硫有機化合物がアミン塩化されていることを特徴とする。
【解決手段】塗膜を形成する樹脂粒子が水系分散媒に分散した水系樹脂分散液と、前記屋根材表面に形成される塗膜の制振性を高めるための炭酸カルシウムと、屋根材の金属腐食を防止するモリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物とが含まれており、前記炭酸カルシウムが樹脂粒子１００重量部に対して５４０〜７３５重量部の割合で含まれ、前記モリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物が樹脂粒子１００重量部に対して１６〜２６重量部の割合で含まれており、前記モリブデン酸系化合物が含硫有機化合物１００重量部に対して２０〜６０重量部の割合で含まれており、前記含硫有機化合物がアミン塩化されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば工場、倉庫、駐車場、一般家屋などの屋根材として多用されている金属製の屋根材に関し、その表面に優れた防錆効果と雨音低減効果とを有する塗膜を形成することができる屋根材用塗料組成物、屋根材の防音防錆方法及び屋根材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば工場、倉庫、駐車場、一般家屋などの屋根材には、重く取り扱い性が悪い瓦屋根に代えてより軽量で取り扱い性良好な金属製の屋根材が多用されている。金属製の屋根材は一般的に薄い材料であるために、一定の強度と耐食性が求められている。このような要求に応えるべく、従来、例えば亜鉛系メッキ鋼板やアルミニウム系メッキ鋼板からなる屋根材の表面に、クロム酸、重クロム酸又はその塩類を主成分とする処理液による表面処理、いわゆるクロメート処理を施すことで耐食性を向上させたものが提案されている。
【０００３】
ところが、クロメート処理を施すことで耐食性を向上させた屋根材の場合、公害規制物質である六価クロムを使用しており、近年の地球環境を配慮する潮流の高まりから、六価クロムを全く使用しないで、安全で、無公害であり、しかも優れた耐食性を有する有機被膜を表面に形成した屋根用の高耐食性表面処理鋼板が提案されるに至っている（例えば特許文献１及び２参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の高耐食性表面処理鋼板は、該鋼板表面に、加水分解性チタン化合物などのチタン化合物を過酸化水素水と混合して得られるチタン含有水性液（Ａ）の固形分１００質量部に対して、有機リン酸化合物（Ｂ）を１〜４００質量部、バナジン酸化合物（Ｃ）を１〜４００質量部、フッ化ジルコニウム化合物（Ｄ）を１〜４００質量部、炭酸ジルコニウム化合物（Ｅ）を１〜４００質量部含有する表面処理組成物（Ｘ）を塗布し、乾燥させることにより下層皮膜を形成し、その上層に、エポキシ当量が７５０〜５０００で且つ数平均分子量が１５００〜１００００のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ｇ１）に、１分子中にカルボキシル基を２個以上有する化合物（ｇ２）と、活性水素を有するヒドラジン誘導体（ｇ３）を反応させて得られた樹脂溶液（Ｇ）と水酸基と反応する官能基を有する硬化剤（Ｈ）とを含有する塗料組成物（Ｙ）を塗布し、乾燥することにより上層被膜を形成することにより、前記下層被膜及び上層被膜の複合作用によって優れた耐食性が得られるようにしたものである。
【０００５】
一方、特許文献２に記載の高耐食性表面処理鋼板は、該鋼板の表面に、クロム成分として３価クロムのみを含む第１層皮膜を形成し、その上部にＯＨ基及び／又はＣＯＯＨ基を有する有機高分子樹脂をベース樹脂とし、これに防錆添加成分を含む第２層皮膜を形成することにより、優れた耐食性が得られるようにしたものである。
【０００６】
また、金属製の屋根材に求められている別の要求として、雨音による騒音対策がある。雨水が金属製の屋根材に当たることによって生じる雨音は、屋根材を通して建物内部に伝播し、騒音となる上、屋根材に当たることによって生じる雨音は、周辺の隣家にも伝わり騒音となることがある。特に６月、７月の梅雨時期では雨の日が長く続くため、近隣騒音・振動苦情に発展する恐れもある。
【０００７】
従来、金属製の屋根材における雨音による騒音対策としては、例えば特許文献３や特許文献４に示されたものがある。特許文献３に示された対策は、金属製の屋根材表面にりん片状顔料を５〜３０質量％含む合成エマルジョン塗料、または溶剤系塗料である遮熱防音塗料を塗布するというものである。
【０００８】
一方、特許文献４に示された対策は、塗膜を形成する樹脂粒子が水系分散媒に分散した水系樹脂分散液と、前記塗膜の制振性を高めるためのマイカとを含有してなり、前記樹脂粒子はメタクリル酸メチルとアクリル酸ブチルとの共重合体から形成されてなり、前記マイカは膨潤性マイカを含み、さらにトリオクチルメチルアンモニウムイオンを含む制振塗料組成物を金属製の屋根材に塗布するというものである。
【０００９】
上述のとおり、金属製の屋根材には、長期間にわたり腐食環境に晒された場合でも腐食しにくい耐食性と、雨音を低減させて騒音発生を防止する制振性が求められているのであるが、両性能を兼備した屋根材はこれまでに無かった。
【００１０】
しかし、例えば前述の特許文献１〜４に基づけば、金属製の屋根材表面に耐食性表面処理を施すと共に、その表面にマイカ等の鱗片状充填剤を含む制振被膜を形成することが考えられる。
【００１１】
ところが、このような屋根材の場合、該屋根材を製造するためには、金属製の屋根材表面に耐食性表面処理を施す工程と、耐食性表面処理された屋根材表面にマイカ等の鱗片状充填剤を含む制振被膜を形成する工程の２工程を必要とする。
【００１２】
また、金属製の屋根材表面に形成される耐食被膜と、該被膜上に形成される制振被膜とにおいて十分な密着性を確保しなければならないという課題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９−２８７０８０号公報
【特許文献２】特許第４１２３７０２号掲載公報
【特許文献３】特開２００３−２３８８９７号公報
【特許文献４】特開２００９−２６３８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明者は、このような問題に鑑み、優れた防錆効果と雨音低減効果とを有しており、良好な塗布性及び密着性を持つ制振性防錆塗膜を形成することができ、しかも貯蔵安定性に優れる屋根材用塗料組成物について、鋭意研究の結果なされた結果、本発明を完成するに至ったものである。
【００１５】
すなわち本発明は、優れた防錆効果と雨音低減効果とを有しており、良好な塗布性及び密着性を持つ制振性防錆塗膜を形成することができ、しかも貯蔵安定性に優れる屋根材用塗料組成物、屋根材の防音防錆方法及び屋根材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明にあっては、金属製の屋根材表面に優れた防錆効果と雨音低減効果とを有する塗膜を形成することができる屋根材用塗料組成物であって、
塗膜を形成する樹脂粒子が水系分散媒に分散した水系樹脂分散液と、前記屋根材表面に形成される塗膜の制振性を高めるための炭酸カルシウムと、屋根材の金属腐食を防止するモリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物とが含まれており、
前記炭酸カルシウムが前記樹脂粒子１００重量部に対して５４０〜７３５重量部の割合で含まれ、前記モリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物が前記樹脂粒子１００重量部に対して１６〜２６重量部の割合で含まれており、前記モリブデン酸系化合物が前記含硫有機化合物１００重量部に対して２０〜６０重量部の割合で含まれていることを特徴とする屋根材用塗料組成物をその要旨とした。
【００１７】
請求項２記載の発明にあっては、炭酸カルシウムが水分１００重量部に対して３３０〜３９０重量部の割合で含まれていることを特徴とする請求項１に記載の屋根材用塗料組成物をその要旨とした。
【００１８】
請求項３記載の発明は、炭酸カルシウムの平均粒径が１．０〜７．０μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物をその要旨とした。
【００１９】
請求項４記載の発明は、モリブデン酸系化合物がモリブデン酸及びリンモリブデン酸のアルカリ金属塩から選ばれるいずれか１種若しくは２種以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物をその要旨とした。
【００２０】
請求項５記載の発明は、含硫有機化合物が、２−ベンゾチアジルチオプロピオン酸、２−Ｎ，Ｎ−ジエチルチオベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾールから選ばれるチアゾール類、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、５−アミノ−３−メルカプト−１，２，４−トリアゾールから選ばれるトリアゾール類、１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリチオール、２−メルカプトベンツイミダゾールから選ばれるチオール類、５−アミノ−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールから選ばれるチアジアゾール類及びテトラエチルチウラムジスルフィドから選ばれるチウラム類のいずれか１種若しくは２種以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物をその要旨とした。
【００２１】
請求項６記載の発明は、含硫有機化合物がアミン塩化されていることを特徴とする請求項５に記載の屋根材用塗料組成物をその要旨とした。
【００２２】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物を金属製の屋根材表面に塗布し、前記屋根材表面に制振性防錆塗膜を形成することを特徴とする屋根材の防音防錆方法をその要旨とした。
【００２３】
請求項８記載の発明は、屋根材表面に乾燥膜厚で１０〜９００μｍの制振性防錆塗膜を形成することを特徴とする請求項７に記載の屋根材の防音防錆方法をその要旨とした。
【００２４】
請求項９記載の発明は、請求項７又は８のいずれかに記載の屋根材の防音防錆方法を使用して前記屋根材表面に制振性防錆塗膜が形成されたことを特徴とする屋根材をその要旨とした。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１〜６のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物にあっては、優れた防錆効果と雨音低減効果とを有しており、良好な塗布性及び密着性を持つ制振性防錆塗膜を金属製の屋根材表面に形成することができる。
【００２６】
請求項７又は８のいずれかに記載の屋根材の防音防錆方法にあっては、請求項１〜６のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物を金属製の屋根材表面に塗布することで、前記屋根材表面に制振性防錆塗膜を形成するようになっており、その塗布工程は一度で済み、該塗膜形成作業性に多くの手間と時間とを要しないというメリットがある。
【００２７】
請求項９に記載の屋根材にあっては、請求項１〜６のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物を用い、該屋根材用塗料組成物を金属製の屋根材表面に塗布することで、前記屋根材表面に制振性防錆塗膜が形成されていることから、優れた防錆効果と雨音低減効果とを有し、しかも良好な塗布性及び密着性を持つ。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の屋根材の断面構造を示す拡大断面図である。
【図２】屋根材の雨音試験装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の屋根材用塗料組成物、屋根材の防音防錆方法及び屋根材を更に詳しく説明する。まず、本発明の屋根材用塗料組成物（以下、単に塗料組成物という）について説明する。本発明の塗料組成物は、例えば倉庫、工場、駐車場、駐輪場、体育館、アーケード、寺院、神社、一般家屋などの建造物の屋根構造を構成する金属製の屋根材に適用され、図１に示すように、その屋根材１１表面に優れた防錆効果と雨音低減効果とを有しており、良好な塗布性及び密着性を持つ制振性防錆塗膜１２を形成するものである。
【００３０】
屋根材を構成する金属としては、例えば鉄、ステンレス鋼、アルミニウム合金、亜鉛合金、銅などが挙げられる。また屋根材には、各種金属からなるめっきが施されていてもよい。これら金属製の屋根材表面に適用される本発明の塗料組成物には、塗膜を形成する樹脂粒子が水系分散媒に分散した水系樹脂分散液と、前記屋根材表面に形成される塗膜の制振性を高めるための炭酸カルシウムと、屋根材の金属腐食を効果的に抑制できるモリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物とが含まれている。
【００３１】
塗膜を形成する樹脂粒子としては、例えばアクリル系樹脂、アクリル／スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、酢酸ビニル／アクリル系樹脂、エチレン／酢酸ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキッド系樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン共重合ゴム、ブタジエンゴム及びイソプレンゴムから選ばれるいずれか、若しくはこれらの変性体によって構成されているものを挙げることができる。塗膜を形成する樹脂粒子には、上記樹脂、ゴム或いは変性体のいずれか１種からなるもの、若しくは２種以上からなるものを用いることができる。
【００３２】
上記樹脂粒子の中でも、制振性能が最も発揮されるピーク温度領域を０〜５０℃の常温付近に調整し易いという点がアクリル系樹脂からなるものが好ましい。アクリル系樹脂としては、例えばアクリル酸、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステルなどのアクリル酸エステル、メタクリル酸及び２−エチルヘキシルエステル、エトキシエチルエステルなどのメタクリル酸エステルの各単量体からなる単独重合体、これら単独重合体の混合物、或いは前記単量体が複数重合した共重合体を挙げることができる。上記アクリル系樹脂の中でもアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルは、常温付近に調整し易くより好ましい。
【００３３】
アクリル系樹脂からなる樹脂粒子を塗膜を形成する樹脂粒子として用いる場合、アクリル系樹脂からなる樹脂粒子を単独で使用することが最も好ましいが、塗膜を形成する樹脂粒子として他の樹脂からなる樹脂粒子も併用する場合には、樹脂粒子全量に対するアクリル系樹脂からなる樹脂粒子の含有量が９０重量％以上とすることが好ましく、より好ましくは９５重量％以上である。
【００３４】
樹脂粒子を分散する水系分散媒としては、水、若しくは水と一価アルコールの混合液が好ましく、一価アルコールとしてはメタノールやエタノールを好ましい例として挙げることができる。
【００３５】
炭酸カルシウムは、屋根材表面に形成される塗膜の制振性を高めるものであり、その種類としては、従来より知られる軽質炭酸カルシウムや重質炭酸カルシウムなどを単独で或いは複数種組み合わせて用いることができる。また炭酸カルシウムには、１．０〜７．０μｍの平均粒径のものが好適に使用でき、より好ましくは１．２〜５．０μｍ、最適には１．５〜３．５μｍである。平均粒径が１．０〜７．０μｍの炭酸カルシウムを用いることで、優れた雨音低減効果と屋根材に対する良好な塗布性及び密着性を得ることができ、さらには、塗料組成物を屋根材表面に塗布した後、乾燥温度を高めるに従って、塗膜表面に凹凸が生じたり、ピンホールが形成したりする、所謂ワキの発生を効果的に抑制できるというメリットがある。尚、炭酸カルシウムの平均粒径とは、粒体比表面積測定装置によって測定された１ｇ当たりの比表面積値から下記計算式に従って算出される平均粒子径である。
平均粒子径（μｍ）＝６／（比重／比表面積）×１００００
【００３６】
また炭酸カルシウムは、前記樹脂粒子１００重量部に対して５４０〜７３５重量部の割合で含まれている必要がある。炭酸カルシウムの含有量が樹脂粒子１００重量部に対して５４０重量部を下回る場合、優れた雨音低減効果を得ることができず、炭酸カルシウムの含有量が樹脂粒子１００重量部に対して７３５重量部を上回る場合には、良好な塗布性及び密着性を得ることができなくなる恐れがあるからである。炭酸カルシウムの含有量は、より好ましくは樹脂粒子１００重量部に対して５４０〜６５０重量部の範囲である。
【００３７】
また炭酸カルシウムは、本発明の塗料組成物中に含まれる水分１００重量部に対して３３０〜３９０重量部の割合で含まれているのが好ましい。炭酸カルシウムの含有量が水分１００重量部に対して３３０重量部を下回る場合、所謂ワキの発生を効果的に抑制できなくなる恐れが生じ、炭酸カルシウムの含有量が水分１００重量部に対して３９０重量部を上回る場合には、屋根材に対する良好な塗布性及び密着性を得ることができなくなる恐れがあるからである。
【００３８】
モリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物は、屋根材表面に形成される塗膜に長期間にわたり腐食環境に晒された場合でも屋根材が腐食しにくい耐食性を付与する成分である。
【００３９】
モリブデン酸系化合物は、本発明の塗料組成物を屋根材表面に塗布し、乾燥するときに、該組成物中に溶存する酸素と結合し、屋根材表面または屋根材表面に形成されたメッキ被膜上に緻密な酸化物からなる不動態被膜を形成し、屋根材の腐食を効果的に抑制する働きがある。
【００４０】
使用に適したモリブデン酸系化合物としては、オルトモリブデン酸、メタモリブデン酸、パラモリブデン酸などのモリブデン酸のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、及びリンモリブデン酸塩などの複塩を挙げることができ、これらモリブデン酸系化合物の１種若しくは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４１】
含硫有機化合物は、本発明の塗料組成物を塗布して屋根材表面に塗膜を形成した後、該屋根材が長期間にわたり腐食環境に晒されて腐食が生じたとき、腐食によって溶出した屋根材またはメッキ被膜を構成する鉄、亜鉛、アルミニウム、銅などの金属イオンを該含硫有機化合物中の硫黄を含む極性基が吸着して不溶性の錯塩からなる沈殿被膜を形成することで、腐食起点を封鎖し、腐食反応の進行を効果的に抑制する働きがある。
【００４２】
使用に適した含硫有機化合物としては、２−ベンゾチアジルチオプロピオン酸、２−Ｎ，Ｎ−ジエチルチオベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−Ｎ，Ｎ−ジエチルチオベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾールから選ばれるチアゾール類、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、５−アミノ−３−メルカプト−１，２，４−トリアゾールから選ばれるトリアゾール類、１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリチオール、２−メルカプトベンツイミダゾールから選ばれるチオール類、５−アミノ−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールから選ばれるチアジアゾール類及びテトラエチルチウラムジスルフィドから選ばれるチウラム類のいずれか１種若しくは２種以上を挙げることができる。
【００４３】
また上記含硫有機化合物は、例えば２−ベンゾチアジルチオプロピオン酸のトリエタノールアミン塩などのアミン塩化された形態のものを用いることもできる。屋根材の金属腐食を防止する成分である含硫有機化合物は、長期保存すると経時変化し、該組成物のｐＨや粘度を変化させるという性質がある。このため、長期間保存後の塗料組成物を金属製の屋根材に塗布したとき、その乾燥温度を高めるのにしたがって、塗膜の表面外観に凹凸が生じたり、塗膜にピンホールが形成したりする、所謂ワキと呼ばれる現象が生じる恐れがある。アミン塩化された含硫有機化合物の場合、長期保存しても経時変化せず、該組成物のｐＨや粘度を変化させることがないので、貯蔵安定性に優れた組成物を得ることができる。
【００４４】
屋根材の腐食を効果的に抑制するモリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物は、樹脂粒子１００重量部に対して１６〜２６重量部の割合で含まれている必要がある。モリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物の含有量が、樹脂粒子１００重量部に対して１６重量部を下回る場合、優れた耐食性を得ることができず、モリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物の含有量が樹脂粒子１００重量部に対して２６重量部を上回る場合には、塗布性及び加工性が低下するだけでなく、耐食性の低下を招く恐れがあるからである。モリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物の含有量は、樹脂粒子１００重量部に対して２０〜２６重量部の範囲が好ましく、より好ましくは樹脂粒子１００重量部に対して２２〜２４重量部である。
【００４５】
また、モリブデン酸系化合物と含硫有機化合物の含有割合としては、前記モリブデン酸系化合物が含硫有機化合物１００重量部に対して２０〜６０重量部の割合で含まれている必要がある。モリブデン酸系化合物の含有量が含硫有機化合物１００重量部に対して２０重量部を下回る場合、優れた耐食性を得ることができず、モリブデン酸系化合物の含有量が含硫有機化合物１００重量部に対して６０重量部を上回る場合には、塗布性及び加工性が低下するだけでなく、耐食性の低下を招く恐れがあるからである。モリブデン酸系化合物と含硫有機化合物の含有割合は、モリブデン酸系化合物が樹脂粒子１００重量部に対して２５〜５０重量部の範囲が好ましく、より好ましくは樹脂粒子１００重量部に対して２５〜４５重量部である。
【００４６】
本発明の塗料組成物には、難燃剤、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤、安定剤、発泡剤、滑剤、分散剤、ゲル化剤、造膜助剤、凍結防止剤などを必要に応じて含有させることができる。
【００４７】
次に、本発明の屋根材の防音防錆方法について説明する。本発明の屋根材の防音防錆方法（以下、本方法という）は、上述の塗料組成物を用い、これを金属製の屋根材表面に塗布し、前記屋根材表面に制振性防錆塗膜を形成することを特徴とするものである。尚、本方法に用いる塗料組成物の詳細は上述したとおりであるので、ここでの説明は割愛する。
【００４８】
まず、塗料組成物を準備する。はじめに本方法を適用する屋根材またはその表面に形成されたメッキ被膜を構成する鉄、亜鉛、アルミニウム、銅などの金属の種類、或いは屋根材の種類や形状などを考慮して塗膜を形成する樹脂粒子と水系分散媒とを選択し、水系樹脂分散液を調製する。
【００４９】
次いで、炭酸カルシウムと含硫有機化合物の種類、含有量及び含有割合を、屋根材またはその表面に形成されたメッキ被膜を構成する鉄、亜鉛、アルミニウム、銅などの金属の種類、或いは屋根材の種類や形状、さらには要求される制振性、耐食性を考慮して決定し、これらを前記水系樹脂分散液に配合し、プラネタリーミキサーなどの従来公知の混合手段を用いて混合することで、塗料組成物を調製する。
【００５０】
次いで、調製した塗料組成物を屋根材に塗布する。塗料組成物の塗布方法としては、ロールコーター、スプレーガンなどの塗布手段を用いることができ、塗料の乾燥には、熱風乾燥や赤外線乾燥などの方法を採ることができる。上記塗料組成物を屋根材に塗布した場合、該組成物中には、炭酸カルシウムが含まれているため、塗布ムラや擦れが生じにくく、その乾燥に際してはワキの発生が効果的に抑制されることになる。
【００５１】
塗料組成物の屋根材への塗布量としては特に限定されないが、屋根材またはその表面に形成されたメッキ被膜を構成する鉄、亜鉛、アルミニウム、銅などの金属の種類、或いは屋根材の種類や形状、さらには要求される制振性、耐食性を考慮して適宜決定するとよい。
【００５２】
具体的には屋根材表面に形成される制振性防錆塗膜が乾燥膜厚で１０〜９００μｍの厚さとなる塗布量とするのが望ましい。より好ましくは制振性防錆塗膜の乾燥膜厚が１０〜５００μｍである。塗料組成物の屋根材への塗布量（制振性防錆塗膜の乾燥膜厚）が１０μｍを下回る場合、その塗膜は、十分な制振性及び耐食性を発揮することができず、また耐久性に乏しいものとなる。一方、塗料組成物の屋根材への塗布量（制振性防錆塗膜の乾燥膜厚）が９００μｍを上回る場合には、塗膜が屋根材表面から剥離し易くなり、十分な密着性が確保できなくなる恐れがある。
【００５３】
尚、塗料組成物の屋根材への塗布は、塗料組成物を屋根材全面に塗布する形態の他に、塗料組成物を屋根材の制振性及び耐食性のいずれか、または両方が要求される部分のみに塗布し、その分だけ塗料組成物の使用量を抑え、低コスト化、軽量化を図った形態を採ることもできる。
【００５４】
尚、塗料組成物を屋根材に塗布し、屋根材上面に制振性防錆塗膜を形成した後、その上面にアルミニウム箔などの金属箔を貼り合わせることもできる。この場合、屋根材上面には金属箔を拘束層とする拘束型制振構造が造り出されることになり、塗膜の持つ制振性をより一層向上させることができる。
【００５５】
次に、本発明の屋根材について説明する。本発明の屋根材は、図１に示すように、金属製の屋根材１１表面に本発明の塗料組成物由来の制振性防錆塗膜１２が形成された構造を有している。このため、本発明の屋根材は、軽量であるばかりではなく、優れた防錆効果と雨音低減効果とを有し、しかも良好な塗布性及び密着性を持つ。
【００５６】
本発明の屋根材は、一般住宅、学校、体育館、レジャー施設、工場、倉庫、店舗、車庫、アーケードなど多くの建築物の屋根に用いることができ、また、瓦棒葺、立平葺、折板、平葺、横葺、或いは金属瓦葺など様々な屋根の工法に適用できる。
【実施例】
【００５７】
＜塗料組成物の調製＞
メタクリル酸メチルとアクリル酸２−エチルヘキシルの共重合体からなる樹脂粒子（共重合体におけるメタクリル酸メチルとアクリル酸２−エチルヘキシルとの重量比が３７：６３のもの）を水中に分散させたアクリル系エマルション（大日本インキ化学工業株式会社製、ＢＣ−２８０）に、平均粒径２．２μｍの重質炭酸カルシウム、モリブデン酸ナトリウム（ＭＯＸ）及び２−ベンゾチアジルチオプロピオン酸（ＰＢＴＸ）をそれぞれ下記表１に示す割合で配合し、撹拌機によって混合することにより塗料組成物（実施例１〜１３並びに比較例１〜３）を調製した。
【００５８】
【表１】
【００５９】
＜試験片の作製＞
表１に示す各例の塗料組成物をガルバリウム鋼板（厚さ０．５ｍｍ）に塗布した後、２２０℃で４０秒間加熱乾燥することにより塗膜を形成し、試験片とした。なお、鋼板に対する塗料組成物の塗布量は、加熱乾燥後における塗膜厚さが１００μｍになるように調整した。
【００６０】
＜耐食性の評価＞
耐食性の評価は、ＪＩＳ Ｋ５６００−７−１の規定（塩水噴霧試験、２００７年）に準じて行い、試験片に白錆が発生するまでの時間（ｈ）を計測し、表２に示す基準に従って評価した。その結果を表３に示した。
【００６１】
＜雨音低減効果＞
雨音低減効果は、図２に示す雨音試験装置を用いて行った。雨音試験装置は、箱形の装置本体２１と、該装置本体２１の上方に設けた降雨部２２と、装置本体２１の外部に設けた屋外音用マイク２３と、装置本体２１内部に設けた屋内音用マイク２４とを備えており、この試験装置の装置本体２１上部に試験片を該試験片の塗膜が形成されていない側面が降雨部２２側となるように配置した。
【００６２】
測定は、暗騒音が３９．３ｄＢであり、雨量を一定として降雨部２２から試験片に降雨させ、そのときに発生する雨音を装置本体２１内外部に設けた屋外音用マイク２３と屋内音用マイク２４で拾い、これらに接続された騒音計によって騒音測定するという方法で行った。尚、騒音測定は５回繰り返して行い、それらの測定値の平均値を算出し、その平均値を表２に示す基準に従って雨音低減効果として評価した。その結果を表３に示した。
【００６３】
＜塗布性の評価＞
表１に示す各例の塗料組成物を粘度カップＮｏ．２にて測定し、４０〜１００秒になるように水で希釈した希釈組成物を調製した。得られた希釈組成物をウレタンローラーの全面に塗り付けた後、そのウレタンローラーをガルバリウム鋼板上で５回往復させることでガルリニウム鋼板に希釈組成物を塗布した。塗布直後の塗膜を目視で観察し、表２に示す基準に従って塗布性を評価した。その結果を表３に示した。
【００６４】
＜ワキの抑制効果及び密着性の評価＞
表１に示す各例の塗料組成物を厚さ０．５ｍｍのガルバリウム鋼板にバーコーターで塗布した後、そのガルバリウム鋼板を加熱炉内に入れて加熱乾燥することで試験片を作製し、該試験片表面の塗膜の状態を目視により観察し、表２に示す基準に従ってワキの有無、抑制効果の評価を行った。その結果を表３に示した。尚、加熱乾燥は、ガルバリウム鋼板の表面温度が２２０℃となるように加熱炉内の温度を設定し、その温度で４０秒間処理した。また、塗料組成物の塗布量は、乾燥塗膜の厚さが約１００μｍとなるように調整した。
【００６５】
塗膜の密着性の評価は、各試験片の塗膜を十分に冷却した後、塗膜面にセロハンテープを貼着し、そのセロハンテープを一気に剥がし取ったときの剥離状態を確認し、表２に示す基準に従って塗膜の密着性を評価した。その結果を表３に示した。
【００６６】
【表２】
【００６７】
【表３】
【００６８】
表３から明らかなように、比較例１〜３に係る試験片は、耐食性、雨音低減効果、塗布性、ワキ抑制効果及び密着性のうち、いずれか１つの評価項目が不十分な結果となっているのに対し、実施例１〜１３に係る試験片は、耐食性、雨音低減効果、塗布性、ワキ抑制効果及び密着性の全ての評価項目において良好な結果が得られている。
【００６９】
次に、下記表４に示すように、実施例１で用いたアクリルエマルジョン、炭酸カルシウム及びＭＯＸにアミン塩化されたＰＢＴＸのトリエタノールアミン塩を添加したもの（実施例１４）と、アミン塩化されていないＰＢＴＸを添加したもの（参考例１）とについて、初期のものと９０日後のものとをそれぞれ実施例１〜１３と同様に試験片表面に塗布し、その塗膜における耐食性（サビ、フクレの発生の有無）並びにワキの発生の有無を評価すると共に、初期のものと９０日後のもののｐＨ及び粘度を測定した。その結果を同じく表４に示した。
【００７０】
【表４】
【００７１】
表４から、アミン塩化されていないＰＢＴＸを添加した参考例１の塗料組成物の場合、９０日後の塗膜にはサビ、フクレの発生し、ワキの発生も確認された。また、参考例１の塗料組成物のｐＨは、初期と９０日後とではｐＨ７．４からｐＨ８．９へと変化し、粘度（Ｐａ・Ｓ）も４．３から１．７へと変化していた。
【００７２】
これに対し、アミン塩化されたＰＢＴＸを添加した実施例１４の塗料組成物の場合には、９０日後の塗膜にサビ、フクレは確認されず、ワキの発生も確認されなかった。また、実施例１４の塗料組成物のｐＨは、初期と９０日後とではいずれもｐＨ８．９であり、粘度（Ｐａ・Ｓ）も２．８のまま変化は無かった。
【００７３】
これらの結果から、アミン塩化されたＰＢＴＸを用いることで、塗料組成物において初期のｐＨや粘度を維持することができ、貯蔵安定性の改善を図ることができることが確認された。
【符号の説明】
【００７４】
１１…屋根材、１２…塗膜。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば工場、倉庫、駐車場、一般家屋などの屋根材として多用されている金属製の屋根材に関し、その表面に優れた防錆効果と雨音低減効果とを有する塗膜を形成することができる屋根材用塗料組成物、屋根材の防音防錆方法及び屋根材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば工場、倉庫、駐車場、一般家屋などの屋根材には、重く取り扱い性が悪い瓦屋根に代えてより軽量で取り扱い性良好な金属製の屋根材が多用されている。金属製の屋根材は一般的に薄い材料であるために、一定の強度と耐食性が求められている。このような要求に応えるべく、従来、例えば亜鉛系メッキ鋼板やアルミニウム系メッキ鋼板からなる屋根材の表面に、クロム酸、重クロム酸又はその塩類を主成分とする処理液による表面処理、いわゆるクロメート処理を施すことで耐食性を向上させたものが提案されている。
【０００３】
ところが、クロメート処理を施すことで耐食性を向上させた屋根材の場合、公害規制物質である六価クロムを使用しており、近年の地球環境を配慮する潮流の高まりから、六価クロムを全く使用しないで、安全で、無公害であり、しかも優れた耐食性を有する有機被膜を表面に形成した屋根用の高耐食性表面処理鋼板が提案されるに至っている（例えば特許文献１及び２参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の高耐食性表面処理鋼板は、該鋼板表面に、加水分解性チタン化合物などのチタン化合物を過酸化水素水と混合して得られるチタン含有水性液（Ａ）の固形分１００質量部に対して、有機リン酸化合物（Ｂ）を１〜４００質量部、バナジン酸化合物（Ｃ）を１〜４００質量部、フッ化ジルコニウム化合物（Ｄ）を１〜４００質量部、炭酸ジルコニウム化合物（Ｅ）を１〜４００質量部含有する表面処理組成物（Ｘ）を塗布し、乾燥させることにより下層皮膜を形成し、その上層に、エポキシ当量が７５０〜５０００で且つ数平均分子量が１５００〜１００００のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ｇ１）に、１分子中にカルボキシル基を２個以上有する化合物（ｇ２）と、活性水素を有するヒドラジン誘導体（ｇ３）を反応させて得られた樹脂溶液（Ｇ）と水酸基と反応する官能基を有する硬化剤（Ｈ）とを含有する塗料組成物（Ｙ）を塗布し、乾燥することにより上層被膜を形成することにより、前記下層被膜及び上層被膜の複合作用によって優れた耐食性が得られるようにしたものである。
【０００５】
一方、特許文献２に記載の高耐食性表面処理鋼板は、該鋼板の表面に、クロム成分として３価クロムのみを含む第１層皮膜を形成し、その上部にＯＨ基及び／又はＣＯＯＨ基を有する有機高分子樹脂をベース樹脂とし、これに防錆添加成分を含む第２層皮膜を形成することにより、優れた耐食性が得られるようにしたものである。
【０００６】
また、金属製の屋根材に求められている別の要求として、雨音による騒音対策がある。雨水が金属製の屋根材に当たることによって生じる雨音は、屋根材を通して建物内部に伝播し、騒音となる上、屋根材に当たることによって生じる雨音は、周辺の隣家にも伝わり騒音となることがある。特に６月、７月の梅雨時期では雨の日が長く続くため、近隣騒音・振動苦情に発展する恐れもある。
【０００７】
従来、金属製の屋根材における雨音による騒音対策としては、例えば特許文献３や特許文献４に示されたものがある。特許文献３に示された対策は、金属製の屋根材表面にりん片状顔料を５〜３０質量％含む合成エマルジョン塗料、または溶剤系塗料である遮熱防音塗料を塗布するというものである。
【０００８】
一方、特許文献４に示された対策は、塗膜を形成する樹脂粒子が水系分散媒に分散した水系樹脂分散液と、前記塗膜の制振性を高めるためのマイカとを含有してなり、前記樹脂粒子はメタクリル酸メチルとアクリル酸ブチルとの共重合体から形成されてなり、前記マイカは膨潤性マイカを含み、さらにトリオクチルメチルアンモニウムイオンを含む制振塗料組成物を金属製の屋根材に塗布するというものである。
【０００９】
上述のとおり、金属製の屋根材には、長期間にわたり腐食環境に晒された場合でも腐食しにくい耐食性と、雨音を低減させて騒音発生を防止する制振性が求められているのであるが、両性能を兼備した屋根材はこれまでに無かった。
【００１０】
しかし、例えば前述の特許文献１〜４に基づけば、金属製の屋根材表面に耐食性表面処理を施すと共に、その表面にマイカ等の鱗片状充填剤を含む制振被膜を形成することが考えられる。
【００１１】
ところが、このような屋根材の場合、該屋根材を製造するためには、金属製の屋根材表面に耐食性表面処理を施す工程と、耐食性表面処理された屋根材表面にマイカ等の鱗片状充填剤を含む制振被膜を形成する工程の２工程を必要とする。
【００１２】
また、金属製の屋根材表面に形成される耐食被膜と、該被膜上に形成される制振被膜とにおいて十分な密着性を確保しなければならないという課題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９−２８７０８０号公報
【特許文献２】特許第４１２３７０２号掲載公報
【特許文献３】特開２００３−２３８８９７号公報
【特許文献４】特開２００９−２６３８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明者は、このような問題に鑑み、優れた防錆効果と雨音低減効果とを有しており、良好な塗布性及び密着性を持つ制振性防錆塗膜を形成することができ、しかも貯蔵安定性に優れる屋根材用塗料組成物について、鋭意研究の結果なされた結果、本発明を完成するに至ったものである。
【００１５】
すなわち本発明は、優れた防錆効果と雨音低減効果とを有しており、良好な塗布性及び密着性を持つ制振性防錆塗膜を形成することができ、しかも貯蔵安定性に優れる屋根材用塗料組成物、屋根材の防音防錆方法及び屋根材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明にあっては、金属製の屋根材表面に優れた防錆効果と雨音低減効果とを有する塗膜を形成することができる屋根材用塗料組成物であって、
塗膜を形成する樹脂粒子が水系分散媒に分散した水系樹脂分散液と、前記屋根材表面に形成される塗膜の制振性を高めるための炭酸カルシウムと、屋根材の金属腐食を防止するモリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物とが含まれており、
前記炭酸カルシウムが前記樹脂粒子１００重量部に対して５４０〜７３５重量部の割合で含まれ、前記モリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物が前記樹脂粒子１００重量部に対して１６〜２６重量部の割合で含まれており、前記モリブデン酸系化合物が前記含硫有機化合物１００重量部に対して２０〜６０重量部の割合で含まれていることを特徴とする屋根材用塗料組成物をその要旨とした。
【００１７】
請求項２記載の発明にあっては、炭酸カルシウムが水分１００重量部に対して３３０〜３９０重量部の割合で含まれていることを特徴とする請求項１に記載の屋根材用塗料組成物をその要旨とした。
【００１８】
請求項３記載の発明は、炭酸カルシウムの平均粒径が１．０〜７．０μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物をその要旨とした。
【００１９】
請求項４記載の発明は、モリブデン酸系化合物がモリブデン酸及びリンモリブデン酸のアルカリ金属塩から選ばれるいずれか１種若しくは２種以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物をその要旨とした。
【００２０】
請求項５記載の発明は、含硫有機化合物が、２−ベンゾチアジルチオプロピオン酸、２−Ｎ，Ｎ−ジエチルチオベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾールから選ばれるチアゾール類、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、５−アミノ−３−メルカプト−１，２，４−トリアゾールから選ばれるトリアゾール類、１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリチオール、２−メルカプトベンツイミダゾールから選ばれるチオール類、５−アミノ−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールから選ばれるチアジアゾール類及びテトラエチルチウラムジスルフィドから選ばれるチウラム類のいずれか１種若しくは２種以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物をその要旨とした。
【００２１】
請求項６記載の発明は、含硫有機化合物がアミン塩化されていることを特徴とする請求項５に記載の屋根材用塗料組成物をその要旨とした。
【００２２】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物を金属製の屋根材表面に塗布し、前記屋根材表面に制振性防錆塗膜を形成することを特徴とする屋根材の防音防錆方法をその要旨とした。
【００２３】
請求項８記載の発明は、屋根材表面に乾燥膜厚で１０〜９００μｍの制振性防錆塗膜を形成することを特徴とする請求項７に記載の屋根材の防音防錆方法をその要旨とした。
【００２４】
請求項９記載の発明は、請求項７又は８のいずれかに記載の屋根材の防音防錆方法を使用して前記屋根材表面に制振性防錆塗膜が形成されたことを特徴とする屋根材をその要旨とした。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１〜６のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物にあっては、優れた防錆効果と雨音低減効果とを有しており、良好な塗布性及び密着性を持つ制振性防錆塗膜を金属製の屋根材表面に形成することができる。
【００２６】
請求項７又は８のいずれかに記載の屋根材の防音防錆方法にあっては、請求項１〜６のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物を金属製の屋根材表面に塗布することで、前記屋根材表面に制振性防錆塗膜を形成するようになっており、その塗布工程は一度で済み、該塗膜形成作業性に多くの手間と時間とを要しないというメリットがある。
【００２７】
請求項９に記載の屋根材にあっては、請求項１〜６のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物を用い、該屋根材用塗料組成物を金属製の屋根材表面に塗布することで、前記屋根材表面に制振性防錆塗膜が形成されていることから、優れた防錆効果と雨音低減効果とを有し、しかも良好な塗布性及び密着性を持つ。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の屋根材の断面構造を示す拡大断面図である。
【図２】屋根材の雨音試験装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の屋根材用塗料組成物、屋根材の防音防錆方法及び屋根材を更に詳しく説明する。まず、本発明の屋根材用塗料組成物（以下、単に塗料組成物という）について説明する。本発明の塗料組成物は、例えば倉庫、工場、駐車場、駐輪場、体育館、アーケード、寺院、神社、一般家屋などの建造物の屋根構造を構成する金属製の屋根材に適用され、図１に示すように、その屋根材１１表面に優れた防錆効果と雨音低減効果とを有しており、良好な塗布性及び密着性を持つ制振性防錆塗膜１２を形成するものである。
【００３０】
屋根材を構成する金属としては、例えば鉄、ステンレス鋼、アルミニウム合金、亜鉛合金、銅などが挙げられる。また屋根材には、各種金属からなるめっきが施されていてもよい。これら金属製の屋根材表面に適用される本発明の塗料組成物には、塗膜を形成する樹脂粒子が水系分散媒に分散した水系樹脂分散液と、前記屋根材表面に形成される塗膜の制振性を高めるための炭酸カルシウムと、屋根材の金属腐食を効果的に抑制できるモリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物とが含まれている。
【００３１】
塗膜を形成する樹脂粒子としては、例えばアクリル系樹脂、アクリル／スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、酢酸ビニル／アクリル系樹脂、エチレン／酢酸ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキッド系樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン共重合ゴム、ブタジエンゴム及びイソプレンゴムから選ばれるいずれか、若しくはこれらの変性体によって構成されているものを挙げることができる。塗膜を形成する樹脂粒子には、上記樹脂、ゴム或いは変性体のいずれか１種からなるもの、若しくは２種以上からなるものを用いることができる。
【００３２】
上記樹脂粒子の中でも、制振性能が最も発揮されるピーク温度領域を０〜５０℃の常温付近に調整し易いという点がアクリル系樹脂からなるものが好ましい。アクリル系樹脂としては、例えばアクリル酸、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステルなどのアクリル酸エステル、メタクリル酸及び２−エチルヘキシルエステル、エトキシエチルエステルなどのメタクリル酸エステルの各単量体からなる単独重合体、これら単独重合体の混合物、或いは前記単量体が複数重合した共重合体を挙げることができる。上記アクリル系樹脂の中でもアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルは、常温付近に調整し易くより好ましい。
【００３３】
アクリル系樹脂からなる樹脂粒子を塗膜を形成する樹脂粒子として用いる場合、アクリル系樹脂からなる樹脂粒子を単独で使用することが最も好ましいが、塗膜を形成する樹脂粒子として他の樹脂からなる樹脂粒子も併用する場合には、樹脂粒子全量に対するアクリル系樹脂からなる樹脂粒子の含有量が９０重量％以上とすることが好ましく、より好ましくは９５重量％以上である。
【００３４】
樹脂粒子を分散する水系分散媒としては、水、若しくは水と一価アルコールの混合液が好ましく、一価アルコールとしてはメタノールやエタノールを好ましい例として挙げることができる。
【００３５】
炭酸カルシウムは、屋根材表面に形成される塗膜の制振性を高めるものであり、その種類としては、従来より知られる軽質炭酸カルシウムや重質炭酸カルシウムなどを単独で或いは複数種組み合わせて用いることができる。また炭酸カルシウムには、１．０〜７．０μｍの平均粒径のものが好適に使用でき、より好ましくは１．２〜５．０μｍ、最適には１．５〜３．５μｍである。平均粒径が１．０〜７．０μｍの炭酸カルシウムを用いることで、優れた雨音低減効果と屋根材に対する良好な塗布性及び密着性を得ることができ、さらには、塗料組成物を屋根材表面に塗布した後、乾燥温度を高めるに従って、塗膜表面に凹凸が生じたり、ピンホールが形成したりする、所謂ワキの発生を効果的に抑制できるというメリットがある。尚、炭酸カルシウムの平均粒径とは、粒体比表面積測定装置によって測定された１ｇ当たりの比表面積値から下記計算式に従って算出される平均粒子径である。
平均粒子径（μｍ）＝６／（比重／比表面積）×１００００
【００３６】
また炭酸カルシウムは、前記樹脂粒子１００重量部に対して５４０〜７３５重量部の割合で含まれている必要がある。炭酸カルシウムの含有量が樹脂粒子１００重量部に対して５４０重量部を下回る場合、優れた雨音低減効果を得ることができず、炭酸カルシウムの含有量が樹脂粒子１００重量部に対して７３５重量部を上回る場合には、良好な塗布性及び密着性を得ることができなくなる恐れがあるからである。炭酸カルシウムの含有量は、より好ましくは樹脂粒子１００重量部に対して５４０〜６５０重量部の範囲である。
【００３７】
また炭酸カルシウムは、本発明の塗料組成物中に含まれる水分１００重量部に対して３３０〜３９０重量部の割合で含まれているのが好ましい。炭酸カルシウムの含有量が水分１００重量部に対して３３０重量部を下回る場合、所謂ワキの発生を効果的に抑制できなくなる恐れが生じ、炭酸カルシウムの含有量が水分１００重量部に対して３９０重量部を上回る場合には、屋根材に対する良好な塗布性及び密着性を得ることができなくなる恐れがあるからである。
【００３８】
モリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物は、屋根材表面に形成される塗膜に長期間にわたり腐食環境に晒された場合でも屋根材が腐食しにくい耐食性を付与する成分である。
【００３９】
モリブデン酸系化合物は、本発明の塗料組成物を屋根材表面に塗布し、乾燥するときに、該組成物中に溶存する酸素と結合し、屋根材表面または屋根材表面に形成されたメッキ被膜上に緻密な酸化物からなる不動態被膜を形成し、屋根材の腐食を効果的に抑制する働きがある。
【００４０】
使用に適したモリブデン酸系化合物としては、オルトモリブデン酸、メタモリブデン酸、パラモリブデン酸などのモリブデン酸のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、及びリンモリブデン酸塩などの複塩を挙げることができ、これらモリブデン酸系化合物の１種若しくは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４１】
含硫有機化合物は、本発明の塗料組成物を塗布して屋根材表面に塗膜を形成した後、該屋根材が長期間にわたり腐食環境に晒されて腐食が生じたとき、腐食によって溶出した屋根材またはメッキ被膜を構成する鉄、亜鉛、アルミニウム、銅などの金属イオンを該含硫有機化合物中の硫黄を含む極性基が吸着して不溶性の錯塩からなる沈殿被膜を形成することで、腐食起点を封鎖し、腐食反応の進行を効果的に抑制する働きがある。
【００４２】
使用に適した含硫有機化合物としては、２−ベンゾチアジルチオプロピオン酸、２−Ｎ，Ｎ−ジエチルチオベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−Ｎ，Ｎ−ジエチルチオベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾールから選ばれるチアゾール類、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、５−アミノ−３−メルカプト−１，２，４−トリアゾールから選ばれるトリアゾール類、１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリチオール、２−メルカプトベンツイミダゾールから選ばれるチオール類、５−アミノ−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールから選ばれるチアジアゾール類及びテトラエチルチウラムジスルフィドから選ばれるチウラム類のいずれか１種若しくは２種以上を挙げることができる。
【００４３】
また上記含硫有機化合物は、例えば２−ベンゾチアジルチオプロピオン酸のトリエタノールアミン塩などのアミン塩化された形態のものを用いることもできる。屋根材の金属腐食を防止する成分である含硫有機化合物は、長期保存すると経時変化し、該組成物のｐＨや粘度を変化させるという性質がある。このため、長期間保存後の塗料組成物を金属製の屋根材に塗布したとき、その乾燥温度を高めるのにしたがって、塗膜の表面外観に凹凸が生じたり、塗膜にピンホールが形成したりする、所謂ワキと呼ばれる現象が生じる恐れがある。アミン塩化された含硫有機化合物の場合、長期保存しても経時変化せず、該組成物のｐＨや粘度を変化させることがないので、貯蔵安定性に優れた組成物を得ることができる。
【００４４】
屋根材の腐食を効果的に抑制するモリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物は、樹脂粒子１００重量部に対して１６〜２６重量部の割合で含まれている必要がある。モリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物の含有量が、樹脂粒子１００重量部に対して１６重量部を下回る場合、優れた耐食性を得ることができず、モリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物の含有量が樹脂粒子１００重量部に対して２６重量部を上回る場合には、塗布性及び加工性が低下するだけでなく、耐食性の低下を招く恐れがあるからである。モリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物の含有量は、樹脂粒子１００重量部に対して２０〜２６重量部の範囲が好ましく、より好ましくは樹脂粒子１００重量部に対して２２〜２４重量部である。
【００４５】
また、モリブデン酸系化合物と含硫有機化合物の含有割合としては、前記モリブデン酸系化合物が含硫有機化合物１００重量部に対して２０〜６０重量部の割合で含まれている必要がある。モリブデン酸系化合物の含有量が含硫有機化合物１００重量部に対して２０重量部を下回る場合、優れた耐食性を得ることができず、モリブデン酸系化合物の含有量が含硫有機化合物１００重量部に対して６０重量部を上回る場合には、塗布性及び加工性が低下するだけでなく、耐食性の低下を招く恐れがあるからである。モリブデン酸系化合物と含硫有機化合物の含有割合は、モリブデン酸系化合物が樹脂粒子１００重量部に対して２５〜５０重量部の範囲が好ましく、より好ましくは樹脂粒子１００重量部に対して２５〜４５重量部である。
【００４６】
本発明の塗料組成物には、難燃剤、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤、安定剤、発泡剤、滑剤、分散剤、ゲル化剤、造膜助剤、凍結防止剤などを必要に応じて含有させることができる。
【００４７】
次に、本発明の屋根材の防音防錆方法について説明する。本発明の屋根材の防音防錆方法（以下、本方法という）は、上述の塗料組成物を用い、これを金属製の屋根材表面に塗布し、前記屋根材表面に制振性防錆塗膜を形成することを特徴とするものである。尚、本方法に用いる塗料組成物の詳細は上述したとおりであるので、ここでの説明は割愛する。
【００４８】
まず、塗料組成物を準備する。はじめに本方法を適用する屋根材またはその表面に形成されたメッキ被膜を構成する鉄、亜鉛、アルミニウム、銅などの金属の種類、或いは屋根材の種類や形状などを考慮して塗膜を形成する樹脂粒子と水系分散媒とを選択し、水系樹脂分散液を調製する。
【００４９】
次いで、炭酸カルシウムと含硫有機化合物の種類、含有量及び含有割合を、屋根材またはその表面に形成されたメッキ被膜を構成する鉄、亜鉛、アルミニウム、銅などの金属の種類、或いは屋根材の種類や形状、さらには要求される制振性、耐食性を考慮して決定し、これらを前記水系樹脂分散液に配合し、プラネタリーミキサーなどの従来公知の混合手段を用いて混合することで、塗料組成物を調製する。
【００５０】
次いで、調製した塗料組成物を屋根材に塗布する。塗料組成物の塗布方法としては、ロールコーター、スプレーガンなどの塗布手段を用いることができ、塗料の乾燥には、熱風乾燥や赤外線乾燥などの方法を採ることができる。上記塗料組成物を屋根材に塗布した場合、該組成物中には、炭酸カルシウムが含まれているため、塗布ムラや擦れが生じにくく、その乾燥に際してはワキの発生が効果的に抑制されることになる。
【００５１】
塗料組成物の屋根材への塗布量としては特に限定されないが、屋根材またはその表面に形成されたメッキ被膜を構成する鉄、亜鉛、アルミニウム、銅などの金属の種類、或いは屋根材の種類や形状、さらには要求される制振性、耐食性を考慮して適宜決定するとよい。
【００５２】
具体的には屋根材表面に形成される制振性防錆塗膜が乾燥膜厚で１０〜９００μｍの厚さとなる塗布量とするのが望ましい。より好ましくは制振性防錆塗膜の乾燥膜厚が１０〜５００μｍである。塗料組成物の屋根材への塗布量（制振性防錆塗膜の乾燥膜厚）が１０μｍを下回る場合、その塗膜は、十分な制振性及び耐食性を発揮することができず、また耐久性に乏しいものとなる。一方、塗料組成物の屋根材への塗布量（制振性防錆塗膜の乾燥膜厚）が９００μｍを上回る場合には、塗膜が屋根材表面から剥離し易くなり、十分な密着性が確保できなくなる恐れがある。
【００５３】
尚、塗料組成物の屋根材への塗布は、塗料組成物を屋根材全面に塗布する形態の他に、塗料組成物を屋根材の制振性及び耐食性のいずれか、または両方が要求される部分のみに塗布し、その分だけ塗料組成物の使用量を抑え、低コスト化、軽量化を図った形態を採ることもできる。
【００５４】
尚、塗料組成物を屋根材に塗布し、屋根材上面に制振性防錆塗膜を形成した後、その上面にアルミニウム箔などの金属箔を貼り合わせることもできる。この場合、屋根材上面には金属箔を拘束層とする拘束型制振構造が造り出されることになり、塗膜の持つ制振性をより一層向上させることができる。
【００５５】
次に、本発明の屋根材について説明する。本発明の屋根材は、図１に示すように、金属製の屋根材１１表面に本発明の塗料組成物由来の制振性防錆塗膜１２が形成された構造を有している。このため、本発明の屋根材は、軽量であるばかりではなく、優れた防錆効果と雨音低減効果とを有し、しかも良好な塗布性及び密着性を持つ。
【００５６】
本発明の屋根材は、一般住宅、学校、体育館、レジャー施設、工場、倉庫、店舗、車庫、アーケードなど多くの建築物の屋根に用いることができ、また、瓦棒葺、立平葺、折板、平葺、横葺、或いは金属瓦葺など様々な屋根の工法に適用できる。
【実施例】
【００５７】
＜塗料組成物の調製＞
メタクリル酸メチルとアクリル酸２−エチルヘキシルの共重合体からなる樹脂粒子（共重合体におけるメタクリル酸メチルとアクリル酸２−エチルヘキシルとの重量比が３７：６３のもの）を水中に分散させたアクリル系エマルション（大日本インキ化学工業株式会社製、ＢＣ−２８０）に、平均粒径２．２μｍの重質炭酸カルシウム、モリブデン酸ナトリウム（ＭＯＸ）及び２−ベンゾチアジルチオプロピオン酸（ＰＢＴＸ）をそれぞれ下記表１に示す割合で配合し、撹拌機によって混合することにより塗料組成物（実施例１〜１３並びに比較例１〜３）を調製した。
【００５８】
【表１】
【００５９】
＜試験片の作製＞
表１に示す各例の塗料組成物をガルバリウム鋼板（厚さ０．５ｍｍ）に塗布した後、２２０℃で４０秒間加熱乾燥することにより塗膜を形成し、試験片とした。なお、鋼板に対する塗料組成物の塗布量は、加熱乾燥後における塗膜厚さが１００μｍになるように調整した。
【００６０】
＜耐食性の評価＞
耐食性の評価は、ＪＩＳ Ｋ５６００−７−１の規定（塩水噴霧試験、２００７年）に準じて行い、試験片に白錆が発生するまでの時間（ｈ）を計測し、表２に示す基準に従って評価した。その結果を表３に示した。
【００６１】
＜雨音低減効果＞
雨音低減効果は、図２に示す雨音試験装置を用いて行った。雨音試験装置は、箱形の装置本体２１と、該装置本体２１の上方に設けた降雨部２２と、装置本体２１の外部に設けた屋外音用マイク２３と、装置本体２１内部に設けた屋内音用マイク２４とを備えており、この試験装置の装置本体２１上部に試験片を該試験片の塗膜が形成されていない側面が降雨部２２側となるように配置した。
【００６２】
測定は、暗騒音が３９．３ｄＢであり、雨量を一定として降雨部２２から試験片に降雨させ、そのときに発生する雨音を装置本体２１内外部に設けた屋外音用マイク２３と屋内音用マイク２４で拾い、これらに接続された騒音計によって騒音測定するという方法で行った。尚、騒音測定は５回繰り返して行い、それらの測定値の平均値を算出し、その平均値を表２に示す基準に従って雨音低減効果として評価した。その結果を表３に示した。
【００６３】
＜塗布性の評価＞
表１に示す各例の塗料組成物を粘度カップＮｏ．２にて測定し、４０〜１００秒になるように水で希釈した希釈組成物を調製した。得られた希釈組成物をウレタンローラーの全面に塗り付けた後、そのウレタンローラーをガルバリウム鋼板上で５回往復させることでガルリニウム鋼板に希釈組成物を塗布した。塗布直後の塗膜を目視で観察し、表２に示す基準に従って塗布性を評価した。その結果を表３に示した。
【００６４】
＜ワキの抑制効果及び密着性の評価＞
表１に示す各例の塗料組成物を厚さ０．５ｍｍのガルバリウム鋼板にバーコーターで塗布した後、そのガルバリウム鋼板を加熱炉内に入れて加熱乾燥することで試験片を作製し、該試験片表面の塗膜の状態を目視により観察し、表２に示す基準に従ってワキの有無、抑制効果の評価を行った。その結果を表３に示した。尚、加熱乾燥は、ガルバリウム鋼板の表面温度が２２０℃となるように加熱炉内の温度を設定し、その温度で４０秒間処理した。また、塗料組成物の塗布量は、乾燥塗膜の厚さが約１００μｍとなるように調整した。
【００６５】
塗膜の密着性の評価は、各試験片の塗膜を十分に冷却した後、塗膜面にセロハンテープを貼着し、そのセロハンテープを一気に剥がし取ったときの剥離状態を確認し、表２に示す基準に従って塗膜の密着性を評価した。その結果を表３に示した。
【００６６】
【表２】
【００６７】
【表３】
【００６８】
表３から明らかなように、比較例１〜３に係る試験片は、耐食性、雨音低減効果、塗布性、ワキ抑制効果及び密着性のうち、いずれか１つの評価項目が不十分な結果となっているのに対し、実施例１〜１３に係る試験片は、耐食性、雨音低減効果、塗布性、ワキ抑制効果及び密着性の全ての評価項目において良好な結果が得られている。
【００６９】
次に、下記表４に示すように、実施例１で用いたアクリルエマルジョン、炭酸カルシウム及びＭＯＸにアミン塩化されたＰＢＴＸのトリエタノールアミン塩を添加したもの（実施例１４）と、アミン塩化されていないＰＢＴＸを添加したもの（参考例１）とについて、初期のものと９０日後のものとをそれぞれ実施例１〜１３と同様に試験片表面に塗布し、その塗膜における耐食性（サビ、フクレの発生の有無）並びにワキの発生の有無を評価すると共に、初期のものと９０日後のもののｐＨ及び粘度を測定した。その結果を同じく表４に示した。
【００７０】
【表４】
【００７１】
表４から、アミン塩化されていないＰＢＴＸを添加した参考例１の塗料組成物の場合、９０日後の塗膜にはサビ、フクレの発生し、ワキの発生も確認された。また、参考例１の塗料組成物のｐＨは、初期と９０日後とではｐＨ７．４からｐＨ８．９へと変化し、粘度（Ｐａ・Ｓ）も４．３から１．７へと変化していた。
【００７２】
これに対し、アミン塩化されたＰＢＴＸを添加した実施例１４の塗料組成物の場合には、９０日後の塗膜にサビ、フクレは確認されず、ワキの発生も確認されなかった。また、実施例１４の塗料組成物のｐＨは、初期と９０日後とではいずれもｐＨ８．９であり、粘度（Ｐａ・Ｓ）も２．８のまま変化は無かった。
【００７３】
これらの結果から、アミン塩化されたＰＢＴＸを用いることで、塗料組成物において初期のｐＨや粘度を維持することができ、貯蔵安定性の改善を図ることができることが確認された。
【符号の説明】
【００７４】
１１…屋根材、１２…塗膜。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の屋根材表面に優れた防錆効果と雨音低減効果とを有する塗膜を形成することが
できる屋根材用塗料組成物であって、
塗膜を形成する樹脂粒子が水系分散媒に分散した水系樹脂分散液と、前記屋根材表面に形成される塗膜の制振性を高めるための炭酸カルシウムと、屋根材の金属腐食を防止するモリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物とが含まれており、
炭酸カルシウムが樹脂粒子１００重量部に対して５４０〜７３５重量部の割合で含まれ、モリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物が前記樹脂粒子１００重量部に対して１６〜２６重量部の割合で含まれており、前記モリブデン酸系化合物が含硫有機化合物１００重量部に対して２０〜６０重量部の割合で含まれていることを特徴とする屋根材用塗料組成物。
【請求項２】
炭酸カルシウムが水分１００重量部に対して３３０〜３９０重量部の割合で含まれていることを特徴とする請求項１に記載の屋根材用塗料組成物。
【請求項３】
炭酸カルシウムの平均粒径が１．０〜７．０μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の屋根材用塗料組成物。
【請求項４】
モリブデン酸系化合物がモリブデン酸及びリンモリブデン酸のアルカリ金属塩から選ばれるいずれか１種若しくは２種以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物。
【請求項５】
含硫有機化合物が、２−ベンゾチアジルチオプロピオン酸、２−Ｎ，Ｎ−ジエチルチオベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾールから選ばれるチアゾール類、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、５−アミノ−３−メルカプト−１，２，４−トリアゾールから選ばれるトリアゾール類、１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリチオール、２−メルカプトベンツイミダゾールから選ばれるチオール類、５−アミノ−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールから選ばれるチアジアゾール類及びテトラエチルチウラムジスルフィドから選ばれるチウラム類のいずれか１種若しくは２種以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物。
【請求項６】
含硫有機化合物がアミン塩化されていることを特徴とする請求項５に記載の屋根材用塗料組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物を金属製の屋根材表面に塗布し、前記屋根材表面に制振性防錆塗膜を形成することを特徴とする屋根材の防音防錆方法。
【請求項８】
屋根材表面に乾燥膜厚で１０〜９００μｍの制振性防錆塗膜を形成することを特徴とする請求項７に記載の屋根材の防音防錆方法。
【請求項９】
請求項７又は８のいずれかに記載の屋根材の防音防錆方法を使用して前記屋根材表面に制振性防錆塗膜が形成されたことを特徴とする屋根材。
【請求項１】
金属製の屋根材表面に優れた防錆効果と雨音低減効果とを有する塗膜を形成することが
できる屋根材用塗料組成物であって、
塗膜を形成する樹脂粒子が水系分散媒に分散した水系樹脂分散液と、前記屋根材表面に形成される塗膜の制振性を高めるための炭酸カルシウムと、屋根材の金属腐食を防止するモリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物とが含まれており、
炭酸カルシウムが樹脂粒子１００重量部に対して５４０〜７３５重量部の割合で含まれ、モリブデン酸系化合物及び含硫有機化合物が前記樹脂粒子１００重量部に対して１６〜２６重量部の割合で含まれており、前記モリブデン酸系化合物が含硫有機化合物１００重量部に対して２０〜６０重量部の割合で含まれていることを特徴とする屋根材用塗料組成物。
【請求項２】
炭酸カルシウムが水分１００重量部に対して３３０〜３９０重量部の割合で含まれていることを特徴とする請求項１に記載の屋根材用塗料組成物。
【請求項３】
炭酸カルシウムの平均粒径が１．０〜７．０μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の屋根材用塗料組成物。
【請求項４】
モリブデン酸系化合物がモリブデン酸及びリンモリブデン酸のアルカリ金属塩から選ばれるいずれか１種若しくは２種以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物。
【請求項５】
含硫有機化合物が、２−ベンゾチアジルチオプロピオン酸、２−Ｎ，Ｎ−ジエチルチオベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾールから選ばれるチアゾール類、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、５−アミノ−３−メルカプト−１，２，４−トリアゾールから選ばれるトリアゾール類、１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリチオール、２−メルカプトベンツイミダゾールから選ばれるチオール類、５−アミノ−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールから選ばれるチアジアゾール類及びテトラエチルチウラムジスルフィドから選ばれるチウラム類のいずれか１種若しくは２種以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物。
【請求項６】
含硫有機化合物がアミン塩化されていることを特徴とする請求項５に記載の屋根材用塗料組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の屋根材用塗料組成物を金属製の屋根材表面に塗布し、前記屋根材表面に制振性防錆塗膜を形成することを特徴とする屋根材の防音防錆方法。
【請求項８】
屋根材表面に乾燥膜厚で１０〜９００μｍの制振性防錆塗膜を形成することを特徴とする請求項７に記載の屋根材の防音防錆方法。
【請求項９】
請求項７又は８のいずれかに記載の屋根材の防音防錆方法を使用して前記屋根材表面に制振性防錆塗膜が形成されたことを特徴とする屋根材。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−２２５８６４（Ｐ２０１１−２２５８６４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７７２０４（Ｐ２０１１−７７２０４）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００１０６７７１）シーシーアイ株式会社 (245)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００１０６７７１）シーシーアイ株式会社 (245)
【Ｆターム（参考）】
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