(57)【要約】【課題】確実な防虫機能を長期に持続する防虫塗装鋼板を提供する。【解決手段】母材鋼板１の表面に、プライマー２ついで着色塗膜３を順に塗布形成し、着色塗膜３がトップコート層になるようにする。着色塗膜３に防虫剤と紫外線吸収剤とが配合されている。【選択図】        図１
2004209788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材鋼板１の表面に、トップ層として着色塗膜３が塗布形成された防虫塗装鋼板であって、
着色塗膜３が、塗料本質１００重量部に対して防虫剤を０．３〜３．０重量部配合してなる着色樹脂塗料で形成されており、
着色塗膜３の乾燥膜厚が、５．０〜４０μｍに設定されている防虫塗装鋼板。
【請求項２】
母材鋼板１に、プライマー２ついで着色塗膜３が塗布形成されており、
プライマー２の乾燥膜厚が、２．０〜１０μｍに設定されている請求項１記載の防虫塗装鋼板。
【請求項３】
着色塗膜３を形成する着色樹脂塗料には、塗料本質１００重量部に対して紫外線吸収剤が１〜５重量部配合されている請求項１記載の防虫塗装鋼板。
【請求項４】
紫外線吸収剤が、トリアジン系紫外線吸収剤および／またはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤である請求項３記載の防虫塗装鋼板。
【請求項５】
防虫剤が、二塩基酸飽和ジアルキルエステルよりなる化合物と、合成ピレスロイド系化合物との配合剤からなる請求項１に記載の防虫塗装鋼板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、防虫機能を備えた塗装鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般家屋内のフロアー及び建築構造物に使用される木部、金属部および家具類に塗布される塗料に害虫防除剤を添加して、家屋内の害虫を忌避することが、特許文献１に公知である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３５４０５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
防虫剤入りの塗料を母材鋼板に塗布した塗装鋼板についてみると、薬効を発揮するのは表面に分布する防虫剤に限られる。そこで本出願人は、防虫剤の使用をより少量に抑えながらその薬効を高めることができる防虫塗装鋼板を提案した（特願２００１−３２６６５８）。そこでは、母材鋼板に着色塗膜を形成したのち、その表面に防虫剤入りのクリア塗膜をトップ層として形成した。
【０００５】
しかし、この防虫塗装鋼板では、製造当初は防虫機能を有効に発揮するが、時間を経るにつれて防虫機能が低下して行く。もともと防虫剤は紫外線などの光エネルギーで分解され易い。クリア塗膜に防虫剤を配合したのでは、クリア塗膜の表層部のみなならず深層部に分散の防虫剤までもが紫外線の透過により早期に分解されるからである。
【０００６】
本発明者は、着色塗膜（エナメル層）に防虫剤を配合すると、害虫忌避効果が長期に持続されることを知った。表層部にこそ分散する防虫剤は、紫外線で分解されやすいが、着色塗膜の内部に分散する防虫剤は、着色顔料により紫外線の照射が妨げられるので分解され難いことに因る。実使用時に、着色塗膜の外表面が崩壊、欠落しても、層内部の防虫剤が表面に突出して来ることにより、却って害虫忌避効果が有利に発揮されることにもなるであろう。
【０００７】
本発明はかかる知見に基づき提案された。本発明の目的は、害虫忌避効果の長期持続性が期待できる防虫塗装鋼板を得るにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の防虫塗装鋼板は、図１に示すごとく、母材鋼板１の表面にトップ層として着色塗膜３が塗布形成された防虫塗装鋼板において、着色塗膜３が、ビヒクルおよび着色顔料からなる塗料本質１００重量部に対して防虫剤を０．３〜３．０重量部配合してなる着色樹脂塗料で形成されていること、着色塗膜３の乾燥膜厚が、５．０〜４０μｍに設定されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の母材鋼板１は、特に限定されず、例えば亜鉛めっき鋼板、亜鉛−アルミニウム系合金めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板などを用いることができる。母材鋼板の外表面には、あらかじめクロム系又は非クロム系の化成処理層（クロメート処理）が形成されている。
【００１０】
本発明の防虫塗装鋼板は、着色塗膜３がトップ層にある限り、その塗膜構成は特に限定されないが、母材鋼板１の防食性と塗膜密着性とを良好にするため、図１に示すごとく、上記の処理がされた母材鋼板１の表面に、クロム系又は非クロム系のプライマー２を塗布形成することが望まれる。このプライマー２の乾燥膜厚は、塗膜密着性、耐食性、加工性、コストなどの点から２．０〜１０μｍ、好ましくは３．０〜７．０μｍ前後に設定することができる。
【００１１】
次に、母材鋼板１の表面にプライマー２を塗装焼付けしたのち、塗料本質１００重量部に対して防虫剤０．３〜３．０重量部を均一に分散配合した着色樹脂塗料を塗布し、焼付け板温１８０〜２６０℃で焼付け、乾燥膜厚５．０〜４０μｍの着色塗膜３を形成する。
【００１２】
着色塗膜３を形成するための着色樹脂塗料は、公知のプレコート用であって、例えばエポキシ系樹脂塗料、エポキシ−ウレタン系樹脂塗料、ポリエステル系樹脂塗料、アクリル系樹脂塗料、フッ素系樹脂塗料などを用いることができ、ビヒクルおよび着色顔料からなる塗料本質には塗膜硬度、耐傷つき性その他の特性を付与するために、骨材、レベリング剤、艶消し剤などの各種助剤が添加される。また、必要に応じて効力増強剤、酸化防止剤、可塑剤、界面活性剤、抗菌剤、防かび剤などを併用できる。
【００１３】
着色樹脂塗料において、塗料本質には、意匠性の付与と紫外線による防虫剤の劣化を防ぐために、着色顔料が１．０〜２０重量％含有される。その着色顔料としては、公知の無機系着色顔料およびアルミ粉、マイカ粉などのメタリック意匠顔料の単体またはそれらを組み合わせて用いることができる。
【００１４】
着色塗膜３の着色樹脂塗料に関して、塗料本質１００重量部に対する防虫剤の配合量を０．３〜３．０重量部としたのは、防虫剤の配合量が０．３重量部未満であると、紫外線によって防虫剤が劣化して害虫忌避効果の持続性を十分に期待できない。一方、３．０重量部を超えると、焼付け乾燥後の着色塗膜３の光沢が鈍くなるうえ、平滑で均一な厚みの塗膜を形成するのが困難となり、防虫剤の使用量が多くなる分だけ製造コストが高く付くからである。上記の趣旨より、防虫剤の配合量は、０．５〜１．０重量部にすることがより好ましい。
【００１５】
着色塗膜３の乾燥膜厚を５．０〜４０μｍとしたのは、これが５．０μｍ未満であると、着色塗膜３の着色隠蔽性が十分でなく、下層が透けて見えたり、紫外線の透過を防止するに不十分となる。一方、着色塗膜３の乾燥膜厚が４０μｍを超えると、ワキや泡立ちといった塗工段階での問題を生じて塗装作業を円滑に行うことが困難になるうえ、二次製品をプレス成形する際に着色塗膜３が剥離するなど着色塗膜３の加工性が損なわれるからである。上記の趣旨より、着色塗膜３の乾燥膜厚は、７．０〜３０μｍにすることがより好ましい。
【００１６】
着色塗膜３の形成に際し、塗料本質１００重量部に対して紫外線吸収剤が１．０〜５．０重量部配合されていると、太陽光線や紫外線の透過による防虫剤の紫外線劣化や着色塗膜３の光沢低下を防止することができる。紫外線吸収剤の配合量を先の１．０〜５．０重量部としたのは、１．０重量部未満であると防虫剤の劣化や光沢低下の防止効果が十分に期待できず、５．０重量部を超えると塗膜の耐汚染性、加工性、塗膜外観などが悪化し、紫外線吸収剤による着色塗膜３の黄変が観察され、かつ紫外線吸収剤の使用量増加による製造コスト高を招くからである。
【００１７】
前記紫外線吸収剤としては、大気雰囲気中、昇温速度５℃／分の加熱条件下において、３００℃で１０質量％以下の重量減少となるトリアジン系紫外線吸収剤またはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が単独又は複合で含まれているものが、用いて好適である。とくにトリアジン系紫外線吸収剤が最適である。塗膜焼付け条件が板温１８０〜２６０℃に達したときに、一般に使用されているベンゾフェノン系、シアノアクリレート系の紫外線吸収剤では耐熱性に劣るため、塗膜中に含まれる紫外線吸収剤が昇華して減少するからである。
【００１８】
防虫剤が、二塩基酸飽和ジアルキルエステルよりなる化合物と、合成ピレスロイド系化合物との配合剤からなるときは、着色樹脂塗料に対する相溶性と熱安定性とが優れているため、着色塗膜３の焼付け時における防虫剤の熱分解を防止でき、薬効が高く確実な害虫忌避効果を発揮する。害虫忌避効果を相乗的に向上できる点でも有利である。また、焼付け乾燥工程における防虫剤の熱分解や変質が解消するので、より高い温度の乾燥熱で着色塗膜３の乾燥が行える。従って、連続製造ライン上において、乾燥処理時の母材鋼板１の送給速度を低下させる必要がなく、塗装鋼板を能率よく製造することができる。
【００１９】
【発明の作用効果】
本発明では、トップ層の着色塗膜３に防虫剤が分散配合されており、着色塗膜３の着色顔料で紫外線等の透過を遮って防虫剤の分解をよく防止する。従って、着色塗膜３の存在で必要最小限の意匠性を付与したうえで、害虫忌避効果の長期持続性を確保できる。
【００２０】
着色塗膜３の着色樹脂塗料に関して、塗料本質１００重量部に対して防虫剤が０．３〜３．０重量部配合されているとともに、紫外線吸収剤が１．０〜５．０重量部配合されていると、紫外線による防虫剤の防虫機能の劣化を更に有効に抑制できるので、害虫忌避効果の長期持続性に更に有利なものとなる。
【００２１】
請求項４記載の紫外線吸収剤および請求項５記載の防虫剤を選択することにより、着色塗膜３の焼付け乾燥時における紫外線吸収剤および防虫剤の熱分解（変質）を最低限に抑制できる。プライマー２が存在する場合にでも、２コート２ベークで済むため、生産効率も良くなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１および図２に示すように、表面にクロメート処理がされた板厚０．４５ｍｍの亜鉛めっき鋼板（めっき付着量が両面で９０ｇ／ｍ２）からなる母材鋼板１の片面に、ポリエステル系塗料をロールコータで塗布して板温２１０℃で３０秒間焼付け、乾燥膜厚３．０μｍのプライマー２を形成した（図２（ａ））。続いて、プライマー２の表面に、白色顔料を含むポリエステル系の着色樹脂塗料をロールコータで塗布して２３０℃で４０秒間焼付け、乾燥膜厚２０μｍの着色塗膜３をトップ層として形成することにより、防虫塗装鋼板をつくった（図２（ｂ））。
【００２３】
（実施例１）  先の着色塗膜３を形成するに際し、ビヒクルおよび白色顔料からなる塗料本質１００重量部に対して防虫剤を０．３重量部配合した着色樹脂塗料を用いた。その防虫剤としては、二塩基酸飽和ジアルキルエステルよりなる化合物と、合成ピレスロイド系化合物との配合剤を用いた。
【００２４】
（実施例２）  先の着色塗膜３を形成するに際し、塗料本質１００重量部に対して実施例１の防虫剤を０．５重量部配合してなる着色樹脂塗料を用いた以外は、実施例１と同様にして防虫塗装鋼板をつくった。
【００２５】
（実施例３）  先の着色塗膜３を形成するに際し、塗料本質１００重量部に対して実施例１の防虫剤を１．０重量部配合してなる着色樹脂塗料を用いた以外は、実施例１と同様にして防虫塗装鋼板をつくった。
【００２６】
（実施例４）  先の着色塗膜３を形成するに際し、塗料本質１００重量部に対して実施例１の防虫剤０．３重量部に加えて、トリアジン系紫外線吸収剤およびベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を２．０重量部配合してなる着色樹脂塗料を用いた以外は、実施例１と同様にして防虫塗装鋼板をつくった。
【００２７】
（実施例５）  先の着色塗膜３を形成するに際し、塗料本質１００重量部に対して実施例１の防虫剤０．５重量部に加えて、実施例４の紫外線吸収剤を２．０重量部配合してなる着色樹脂塗料を用いた以外は、実施例１と同様にして防虫塗装鋼板をつくった。
【００２８】
（実施例６）  先の着色塗膜３を形成するに際し、塗料本質１００重量部に対して実施例１の防虫剤１．０重量部に加えて、実施例４の紫外線吸収剤を２．０重量部配合してなる着色樹脂塗料を用いた以外は、実施例１と同様にして防虫塗装鋼板をつくった。
【００２９】
（比較例１）  母材鋼板１にプライマー２ついで着色塗膜３を実施例１と同様にして２コート２ベーク方式で形成したのち、着色塗膜３の表面にポリエステル系のクリア樹脂塗料（着色顔料を含まず）を塗布し、２２０℃で４０秒間焼付けてクリア塗膜をトップ層として形成した。但し、着色塗膜３には、防虫剤および紫外線吸収剤が一切含まれていない。その代わり、クリア塗膜の形成に際し、クリア樹脂塗料にはこれの１００重量部に対して実施例１と同じ防虫剤を０．３重量部配合して、防虫塗装鋼板をつくった。
【００３０】
（比較例２）  先のクリア塗膜の形成に際し、クリア樹脂塗料にはこれの１００重量部に対して防虫剤を０．５重量部配合した以外は、比較例１と同様にして防虫塗装鋼板をつくった。
【００３１】
（比較例３）  先のクリア塗膜の形成に際し、クリア樹脂塗料にはこれの１００重量部に対して防虫剤を１．０重量部配合した以外は、比較例１と同様にして防虫塗装鋼板をつくった。
【００３２】
（比較例４）  先のクリア塗膜の形成に際し、クリア樹脂塗料にはこれの１００重量部に対して防虫剤０．３重量部に加えて、実施例１と同じ紫外線吸収剤を２．０重量部配合した以外は、比較例１と同様にして防虫塗装鋼板をつくった。
【００３３】
（比較例５）  先のクリア塗膜の形成に際し、クリア樹脂塗料にはこれの１００重量部に対して防虫剤０．５重量部に加えて、紫外線吸収剤を２．０重量部配合した以外は、比較例１と同様にして防虫塗装鋼板をつくった。
【００３４】
（比較例６）  先のクリア塗膜の形成に際し、クリア樹脂塗料にはこれの１００重量部に対して防虫剤１．０重量部に加えて、紫外線吸収剤を２重量部配合した以外は、比較例１と同様にして防虫塗装鋼板をつくった。
【００３５】
（試験例１）  かくして、実施例１〜６の防虫塗装鋼板から順に６種類の試験片１〜６を切り出した。また、比較例１〜６の防虫塗装鋼板から順に６種類の試験片７〜１２を切り出した。
【００３６】
防虫塗装鋼板の薬効を確認するために、上記１２種類の試験片（以下、符号２３で示す）を用いて害虫忌避効果の確認試験をした。試験に際しては、図３に示すように、高さ２０ｃｍ、縦１５ｃｍ、横２６ｃｍの、内面に樹脂コーティングが施された紙製の容器２０を用意し、この容器２０内に先の試験片で構成した供試シェルター２１と、比較のための対照シェルター２２とを配置した。
【００３７】
供試シェルター２１は、辺長７ｃｍの正方形の試験片２３と、試験片２３と同形同大のベニヤ板製のカバー２４と、カバー２４の四周辺に固定したスペーサ２５とで構成し、試験片２３とカバー２４とが５ｍｍの隙間を介して対向し、四周辺のそれぞれに出入口２６が開口する形態にした。
【００３８】
対照シェルター２２は、基本的に供試シェルター２１と同様の構造とするが、試験片２３に代えてベニヤ板製の底板２７を用いた点が異なる。容器２０内の両シェルター２１・２２の間には、水を含浸させた脱脂綿２８と飼料２９とを配置し、供試虫（チャバネゴキブリの成虫）が自由に餌を摂取できるようにした。
【００３９】
上記の試験準備が整った状態で、２０匹の供試虫を容器２０内に放して、２４時間後に各シェルター２１・２２内に入り込んでいる供試虫の数をカウントした。また、ＳＷＯＭ（サンシャインウエザオメーター）により紫外線を照射し、１００時間後、および２００時間後の各シェルター２１・２２内の供試虫の数をそれぞれカウントした。周囲の温度や湿度などの環境条件の違いや、個体差によるばらつきを考慮して、試験はそれぞれ二度繰り返した。得られた供試シェルター２１内の供試虫の数の合計値と、対照シェルター２２内の供試虫の数の合計値との比の逆数から百分率を算出して害虫の忌避率とした。なお、供試シェルター２１内の供試虫の数の合計値が、対照シェルター２２内の供試虫の数の合計値を越えた場合には、害虫忌避効果は無いものとして、忌避率は０％とした。
【００４０】
表１は２４時間経過後における各試験片での試験結果を示す。
【００４１】
【表１】
2004209788.tif 000003
【００４２】
この表１の合計値に明らかなとおり、試験片１〜１２では、防虫剤の配合量に比例して忌避率が向上していた。
【００４３】
表２はＳＷＯＭ照射下での１００時間経過後における試験片での試験結果を示す。
【００４４】
【表２】
2004209788.tif 000004
【００４５】
この表２に示すとおり、トップ層の着色塗膜に防虫剤を含む本発明実施例の試験片（１〜６）は、トップ層のクリア塗膜に防虫剤を含有する比較例の試験片（７〜１２）よりも、高い忌避率を維持していた。また、紫外線吸収剤を配合した試験片（４〜６、１０〜１２）は、これを配合していない試験片（１〜３、７〜９）よりも、それぞれよい結果を示している。
【００４６】
表３はＳＷＯＭ照射下での２００時間経過後における各試験片での試験結果を示す。
【００４７】
【表３】
2004209788.tif 000005
【００４８】
この表３に示すとおり、比較例の試験片（７〜１２）は、ほとんどがその防虫機能を失っているのに比べて、本発明実施例の試験片（１〜６）は、機能を発揮し続けている。なかでも、紫外線吸収剤を配合した本発明実施例の試験片（４〜６）は、これを配合していない試験片（１〜３）に比べて有利性がいっそう明確に現れる結果となった。
【００４９】
（試験例２）  着色樹脂塗料に対する防虫剤の配合量を変更した場合の、防虫塗装鋼板の物性や外観状態等を評価するために、５種類の試験片（１３〜１７）を用意して試験を行った。試験片１３〜１７の構成は、防虫剤の配合量を除いて、実施例１の試験片１と同様である。試験片１３〜１７では、着色塗膜３を形成するポリエステル系の着色樹脂塗料において、塗料本質１００重量部に対する防虫剤の配合量をそれぞれ１．０、２．０、３．０、３．５、４．０重量部と変化させた。
【００５０】
表４は、上記の５種類の試験片（１３〜１７）の物性及び外観等の比較評価を示す。外観評価は、ロールコータで着色樹脂塗料を塗工して着色塗膜３を形成した場合の塗膜の外観を目視判定し、その塗装作業性を併せて確認した。加工性を確認するために、各試験片１３〜１７は、１８０度折り曲げることにより、塗膜の剥離の有無を目視によって確認した。各試験片は３％塩酸水溶液に２４時間浸漬して耐酸性を試験した。同様に、各試験片は３％水酸化ナトリウム水溶液に２４時間浸漬して、耐アルカリ性を試験した。
【００５１】
【表４】
2004209788.tif 000006
【００５２】
この表４から判るように、防虫剤の配合量が３．０重量部以下の各試験片１３〜１６は、塗装作業時およびプレス作業時の加工性になんら問題がなく、耐酸性や耐アルカリ性にも優れていた。しかし、防虫剤の前記配合量を４．０重量部とした試験片１７では、塗装時に筋やかすれを生じるうえ、これを１８０度折り曲げた場合には塗膜の剥離がみられた。さらに塩酸水溶液によって塗膜の一部が剥離され、水酸化ナトリウム水溶液によって塗膜の一部に膨れを生じた。これらの結果から、着色樹脂塗料としては、防虫性能をも考慮すると塗料本体１００重量部に対して防虫剤を０．３〜３．０重量部配合すれば良いことが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】防虫塗装鋼板の断面図である。
【図２】防虫塗装鋼板の製造手順を示す断面図である。
【図３】防虫塗装鋼板の試験具の平面図とシェルターの斜視図である。
【符号の説明】
１  母材鋼板
２  プライマー
３  着色塗膜
【図１】
2004209788.tif 000007
【図２】
2004209788.tif 000008
【図３】
2004209788.tif 000009