(57)【要約】【目的】結露水の残存や落下を抑えた建築物用面材を提供する。【構成】この建築物用面材は、閉鎖空間に臨む金属板の表面に、ポリエステル，ポリフッ化ビニリデン，エポキシ，エポキシエステル，エポキシアルキッド，アルキッド樹脂から選ばれた疎水性樹脂塗料から成膜された塗膜が設けられており、親水化処理によって塗膜表面の対水接触角６０度以下にしている。【効果】樹脂塗膜が親水性のため結露した水分が薄い水膜となって塗膜表面に広がり、落下するほどに大きな水滴に成長せず、短時間で塗膜表面から流れ去り或いは再蒸発する。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖空間に臨む金属板の表面に、ポリエステル，ポリフッ化ビニリデン，エポキシ，エポキシエステル，エポキシアルキッド，アルキッド樹脂の１種又は２種以上をベース樹脂とする疎水性樹脂塗料から成膜された塗膜が形成されており、親水化処理で塗膜表面の対水接触角が６０度以下になっていることを特徴とする結露防止性に優れた建築物用面材。
【請求項２】
テトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物が樹脂塗膜に配合されている請求項１記載の建築物用面材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、結露が嫌われる住空間，工場や車庫の天井材，壁面材等として好適な建築物用面材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
住空間，工場，車庫等の閉鎖空間は、外気と温度，湿度等が異なり、閉鎖空間内で発生する水蒸気が結露しやすい環境にある。たとえば、工場内は、種々の作業に伴って発生した水蒸気が天井，壁面等に結露しやすい。天井１に生じた結露水２が大きな水玉に成長すると、水滴３となって天井１から工場内に重力落下する（図１）。コイル４や各種機械器具が配置されている工場内で水滴３の落下が生じると、コイル４や機械器具に滴下付着した水滴３が腐食の原因となる。腐食の発生は、コイル４の商品価値を下げ、機械器具の故障や誤作動の原因となる。
【０００３】
結露水の滴下に起因するトラブルは、工場の天井に限ったものではなく、車庫の天井や住空間の天井，壁面，浴室の天井，壁面等でも同様に発生しやすい。
外観が重視される自動車に結露水滴下に起因する腐食や変色が発生することは、車庫自体の評価を損なう。
巻上げ式の金属製シャッターで閉鎖空間を区画する場合、閉鎖状態にある金属製シャッターの外面に付着していた雨水等が巻上げに際して内面側に移行する。その結果、金属製シャッターを巻き下ろしたとき、閉鎖空間に臨む金属製シャッターの表面に水滴が持ち込まれる。水滴は、金属製シャッターの腐食原因になることは勿論、カビの発生・繁殖等、閉鎖空間の環境を悪化させる。
【０００４】
風呂の天井から滴下した結露水が入浴中の人体に触れることは、著しい不快感を催すことになる。滴下しないまでも、天井や壁面に結露水があるとカビが発生・繁殖しやすく浴室内の環境を悪化させる。更には、生鮮食品，植物等を収容した陳列ケースの天井が結露し、結露水が滴下すると生鮮食品，植物等の痛みが早くなる。本件明細書では、以上に掲げたように結露水及び結露水の滴下によってトラブルが発生しやすい閉鎖空間を区画する天井，壁面等を構成する材料を「建築物用面材」で総称する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の金属製建築物用面材では、長期間の耐久性を維持するため防食顔料を配合した下塗り塗膜，下地に対する保護機能や意匠性を考慮した上塗り塗膜等が外気側に形成されているが、閉鎖空間に臨む反対側についてはサービスコートとしての位置付けが強く、機能性を付与した塗膜を設けるまでに至っていない。長期保証のため、閉鎖空間に臨む表面に下塗り，上塗りの二層塗膜を形成した塗装鋼板も一部で使用されているが、結露の問題を解消した材料ではない。
結露水の発生及び滴下に起因するトラブルを防止するため、閉鎖空間に臨む金属板表面に発泡樹脂や断熱材を貼り付ける方法，二枚合せのプレコート鋼板を用い、屋根材と屋根裏材との間に空気循環用の隙間を設ける工法等が考えられる。しかし、何れも経費がかかり、建築コストや施工コストを上昇させる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、閉鎖空間に臨む金属板表面に形成される樹脂塗膜の表層部に親水性を付与することにより、結露水及び結露水の滴下によるトラブル発生を抑え、閉鎖空間の環境を改善できる建築物用面材を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の建築物用面材は、その目的を達成するため、閉鎖空間に臨む金属板の表面に、ポリエステル，ポリフッ化ビニリデン，エポキシ，エポキシエステル，エポキシアルキッド，アルキッド樹脂の１種又は２種以上をベース樹脂にする疎水性樹脂塗料から成膜された樹脂塗膜が形成されており、樹脂塗膜の表面が親水化処理によって６０度以下の対水接触角に調整されている。テトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物を樹脂塗膜に配合すると対水接触角が５０度以下に低下し、塗膜表面の親水性が一層改善される。
【０００８】
【作用】
建築物用面材の外気側と閉鎖空間側では使用環境が全く異なり、外気側に比較してかなり緩やかな使用環境に曝される閉鎖空間側に設けられる塗膜は、サービスコートと定義されることが多い。サービスコートであっても、所定の形状に成形加工されることが予定される金属製面材では、基材をある程度保護する機能が塗膜に要求される。そのため、閉鎖空間に臨む塗装面用には、疎水性をもち、水分，腐食性イオンを遮蔽して下地金属を保護する機能があるポリエステル，ポリフッ化ビニリデン，エポキシ，エポキシエステル，エポキシアルキッド，アルキッド樹脂等をベースにする塗料が使用されている。
塗膜が形成された金属板を用いて構築された建築物では、天井面に付着している結露水の滴下が樹脂塗膜の撥水性，親水性に大きな影響を受ける。
【０００９】
撥水性の樹脂塗膜に水滴が付着すると、塗膜表面ではじかれた水滴が互いに集合し、次第に大きく成長した結露水となる。塗膜表面の付着力よりも大きな自重をもつまで成長した結露水は、重力によって塗膜表面から閉鎖空間を落下する。
親水性の樹脂塗膜に付着した水滴は、塗膜表面に対する接触角が小さいため、塗膜表面ではじかれない。すなわち、大きな結露水に成長することなく、薄い水膜として塗膜表面に拡がる。水膜に何らかの外力が働くと、外力印加方向に沿って塗膜表面を流れ、天井や壁面から除去される。壁面にある水膜は、重力によっても壁面を流下する。傾斜を付けて施工した天井面では、傾斜面に沿って水膜が流下する。何れにしても、結露水が面材から閉鎖空間を滴下することが防止される。また、塗膜全面にわたって薄い水膜で存在するため、撥水性樹脂塗膜の表面にある大きな結露水に比較して乾燥が速く、閉鎖空間も一定環境に維持される。
【００１０】
結露水を薄い水膜にする上では、樹脂塗膜表面の対水接触角を６０度以下にすることが重要である。対水接触角が６０度以下になると、塗膜表面で結露水がはじかれて大きく成長することが抑制され、塗膜表面が全域にわたって薄い水膜で均一に濡れた状態になる。樹脂塗膜の形成に使用される樹脂塗料は、親水化処理で対水接触角６０度以下が得られる限り樹脂種に特段の制約が加わるものではないが、ポリエステル，ポリフッ化ビニリデン，エポキシ，エポキシエステル，エポキシアルキッド，アルキッド樹脂等の疎水性樹脂塗料が好ましい。
疎水性樹脂塗料から成膜された塗膜は、適宜の親水化処理で対水接触角６０度以下の親水性表面に改質される。親水化処理としては、従来から採用されている種々の方法を適用可能である。なかでも、テトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物を配合した樹脂塗料を使用すると、テトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物が塗膜表層に優先的に分布し、親水性の高い塗膜表面が形成される。
【００１１】
【実施の形態】
下地用の金属板には、冷延鋼板，Ｚｎめっき鋼板，Ｚｎ−Ａｌ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，銅板等がある。金属板は、塗装に先立って、クロメート処理，リン酸塩処理，クロムフリー処理等の塗装前処理が必要に応じて施される。
対水接触角６０度以下の樹脂塗膜は、直接又はプライマ層を介して金属板に設けられる。
【００１２】
プライマ層は、下地の防食，隠蔽及び上塗り塗膜の密着性を確保するために形成される層であり、プレコート金属板で一般に使用されているエポキシ，エポキシウレタン，ウレタン，ポリエステル，アクリル等の塗料を塗布し焼き付けることにより形成される。プライマーには、必要に応じて体質顔料，防錆顔料等が配合される。プライマ層の膜厚は、防食性及び上塗り塗膜の密着性の面から３μｍ以上にすることが好ましい。膜厚が３μｍに満たないプライマ層では、耐食性や密着性，隠蔽性が十分でない。しかし、厚すぎるプライマ層を設けることはコスト上昇は勿論、加工性を低下させる原因となるので、通常は５μｍ前後の膜厚でプライマ層を形成することが好ましい。
【００１３】
プライマ層の上に、中塗り塗膜が必要に応じて設けられる。中塗り塗料には、プレコート金属板で通常使用されているポリフッ化ビニリデン系フッ素塗料，溶剤可溶型フッ素樹脂塗料，ポリエステル塗料，シリコンポリエステル塗料，アクリル塗料，ウレタン塗料，塩化ビニル塗料等が使用される。
対水接触角６０度以下の親水性表面をもつ樹脂塗膜は、ポリエステル，ポリフッ化ビニリデン，エポキシ，エポキシエステル，エポキシアルキッド，アルキッド樹脂を主成分とする撥水性樹脂塗料から成膜された塗膜を親水化処理することにより得られる。樹脂塗膜のベース樹脂は、つぎのように選択されるが、成膜されたままでは樹脂塗膜の対水接触角は８０度以上になっている。
【００１４】
比較的マイルドな一般環境下で使用される面材の閉鎖空間側にはポリエステル系の塗料が使用される。ポリエステル系樹脂塗料は、比較的安価で耐候性，環境遮断機能も良好である。エポキシエステル，エポキシアルキッド，アルキッド樹脂等をベースにする樹脂塗料も、比較的安価で耐候性、環境遮断機能も良好なことから、閉鎖空間側塗膜の形成に使用される。著しく過酷な環境に曝される用途や、長期耐久性，長期保証が要求される用途ではポリフッ化ビニリデン系樹脂塗料の使用が好ましく、ポリフッ化ビニリデン系樹脂塗料の使用によりメンテナンスフリーの面材も得られる。また、外気側に塩化ビニル系塗膜を設けた塗装金属板では、ポリエステル系樹脂塗膜の表面が塩化ビニル系塗膜に含まれている可塑剤によって経時変化することを避けるため、ポリエステル系に代えてエポキシ系の樹脂塗膜を閉鎖空間側に設けることが好ましい。
【００１５】
閉鎖空間に臨む金属板の上塗り塗膜は、ポリエステル，ポリフッ化ビニリデン，エポキシ，エポキシエステル，エポキシアルキッド，アルキッド樹脂等の塗料を塗布・焼付けすることにより形成される。上塗り塗料には、必要に応じて有機系骨材，無機系骨材，メタリック顔料，防かび剤，艶消し材等、各種添加物を配合しても良い。上塗り塗膜は，下地金属の防錆，塗膜密着性を考慮して３μｍ以上の膜厚で形成することが好ましい。ポリエステル，ポリフッ化ビニリデン，エポキシ，エポキシエステル，エポキシアルキッド，アルキッド樹脂何れの塗料においても、膜厚を３μｍ以上にすることにより、耐食性，密着性，隠蔽性の良好な塗膜が形成される。しかし、２０μｍを超える厚膜で塗膜を形成しても、膜厚増加に見合った耐食性の向上が望めず却って塗装コストが高くなる。
【００１６】
ポリエステル，ポリフッ化ビニリデン，エポキシ，エポキシエステル，エポキシアルキッド，アルキッド樹脂を主成分とする塗料組成物にテトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物を配合すると、著しく水に濡れやすい表面をもつ樹脂塗膜が形成される。部分加水分解縮合物を含む樹脂塗膜の対水接触角を測定すると６０度以下であり、結露水が薄い水膜となって塗膜表面全域に広がる親水性を呈する。
テトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物は、テトラメトキシシラン，テトラエトキシシラン，テトラプロポキシシラン等のモノマーに水及び触媒を加えて加水分解縮合させることにより得られる。或いは、メチルシリケート５１，エチルシリケート４０，エチルシリケート４８（以上、コルコート社製）や、ＭＫＣシリケートＭＳ５１，ＭＳ５６（以上、三菱化学株式会社製）等の市販品も使用可能である。
【００１７】
テトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物は、塗料樹脂１００重量部に対し０．５〜５０重量部の割合で配合される。配合量が０．５重量部に満たないと、十分な親水性を塗膜面に与えることができない。逆に、５０重量部を超える配合量では、塗膜の加工性が低下し、或いは塗膜にクラックが発生することがある。テトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物を配合していても塗膜のベース樹脂自体が疎水性であるため、結露水や腐食性イオンを遮蔽し下地金属を保護する機能は、テトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物を配合していない樹脂塗膜と同等の性能が維持される。
【００１８】
親水性表面をもつ樹脂塗膜を閉鎖空間側に向けて建築物用面材を施工すると、天井，壁面等に付着した水分は、大きな結露水に成長することなく薄い水膜となって天井，壁面等から流れ出し、或いは蒸発する。その結果、閉鎖空間に臨む面が常に大きな水玉のない状態に維持され、閉鎖空間に配置されているコイル，機械器具，車両等の発銹が抑制され、生鮮食品，植物等の保存状態の良くなる。更に、塗膜全域にわたって薄く広がった水膜は早期に蒸発するため、カビの発生・繁殖も抑えられる。
【００１９】
【実施例】
塗料樹脂１００重量部に対して１０重量部となる割合でメチルシリケートをポリエステル系樹脂，ポリフッ化ビニリデン系樹脂，エポキシ系樹脂，エポキシエステル系樹脂，エポキシアルキッド系樹脂，アルキッド系樹脂それぞれに配合し、各種の上塗り塗料を調製した。比較のため、メチルシリケート無添加の上塗り塗料も用意した。
亜鉛めっき鋼板を塗装原板に使用し、塗装前処理した後、各塗料を塗布・焼付けすることにより膜厚５μｍの樹脂塗膜を形成した。接触角計で測定した各樹脂塗膜の対水接触角を表１に示す。
【００２０】
2004060162.tif 000002
【００２１】
各塗装めっき鋼板から試験片Ｓを切り出し、塗膜形成面Ｆを閉鎖空間に向けて実験槽５の天井に試験片Ｓを組み込んだ（図１）。実験槽５に水を入れ、水浴６をヒータ７で４０℃又は７０℃に加熱し、インペラー８で攪拌することにより、水浴６からの水蒸気蒸発を促進させた。蒸発した水蒸気が上方に配置された試験片Ｓに付着して水滴となるので、覗き窓９を介して監視カメラ１０で塗膜形成面Ｆを観察した。
水浴６を加熱・攪拌しながら塗膜形成面Ｆの観察を３日間継続し、水滴の付着状況及び付着状況の変化を調査した。観察中、外気の温度は１０〜１５℃，湿度は９８〜１００％ＲＨの範囲で変動した。また、試験片Ｓから水浴６に落下する水滴の有無を監視カメラ１０により観察した。監視カメラ１０で観察された結露水の大きさが８ｍｍの大きさに成長するまでの時間及び成長した結露水の落下が開始されるまでの時間を計測した。
【００２２】
表２の調査結果にみられるように、テトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物の配合によって親水性を高めた樹脂塗膜を設けた試験片Ｓでは、観察の全期間にわたって塗膜形成面Ｆに付着している水膜が均一厚みに保たれていた。この観察結果は、高温湿潤雰囲気に試験片Ｓを曝す期間が更に延びても、試験片Ｓから水浴６に向かった水滴の落下がないことを意味する。
【００２３】
これに対し、対水接触角が６０度を超える樹脂塗膜を設けた試験片Ｓでは、試験開始から短時間で大きな結露水が塗膜形成面Ｆに付着し、短時間のうちに水滴の落下が始まった。
更に、水浴６の加熱・攪拌を止めて水蒸気の蒸発を抑えたところ、たとえば４０℃の湿潤雰囲気試験の場合、親水性樹脂塗膜を設けた試験片Ｓでは、加熱・攪拌の中止後に覗き窓９を外してから３０分経過した時点で塗膜形成面Ｆが乾燥した。他方、親水性の低い樹脂塗膜を設けた試験片Ｓでは、塗膜形成面Ｆに水滴が観察されなくなるまでに１５時間を要した。
この対比から明らかなように、対水接触角６０度以下の樹脂塗膜を閉鎖空間に向けて建築物用面材を配置することにより、結露水の残存や落下に起因するトラブルから解放された閉鎖空間が得られることが判る。
【００２４】
2004060162.tif 000003
【００２５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の建築物用面材は、閉鎖空間に臨む側に表面が親水化された樹脂塗膜を設けているので、樹脂塗膜に結露した水分が薄い水膜となって塗膜表面に広がり、大きな結露水に成長することがない。そのため、閉鎖空間に配置されている各種機械器具，器物，生鮮食品，植物等が結露水の落下から保護され、腐食，変色，鮮度低下等が防止される。また、塗膜表面に広がった薄い水膜は早期に乾燥蒸発するため樹脂塗膜に水分が残留する期間も短縮され、カビの発生・繁殖が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】天井から落下した結露水でコイルが腐食する説明図
【図２】実施例で採用した試験装置の概略図
【符号の説明】
１：天井　　２：結露水　　３：水滴　　４：コイル　　５：実験槽　　６：水浴　　７：ヒータ　　８：インペラー　　９：覗き窓　　１０：監視カメラ
【図１】
2004060162.tif 000004
【図２】
2004060162.tif 000005