JP2002096415A - 低汚染型クーリング性被膜積層構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特別な設備を必要とせず、人工的な水の供給や
散水が不要で、簡便にクーリング効果が得られ、さら
に、そのクーリング効果が長期に持続するような積層被
膜を提供する。 【解決手段】水蒸気吸脱着性がヒステリシス特性を有す
る吸放湿層の上に、表面の水に対する接触角が７０°以
下であり、水蒸気透過性を有する透湿層を積層する。吸
放湿層としては、（ａ）温度２０±２℃、相対湿度４５
±５％における吸湿率１０％以上である吸放湿性高分子
バインダー、（ｂ）水蒸気吸脱着性がヒステリシス特性
を示す多孔質粉体を含有することが望ましい。透湿層
は、表面の水に対する接触角７０°以下、透湿度４０ｇ
／ｍ^２ ・２４Ｈ以上の被膜であることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクーリング性を必要
とする部位、主として土木構造物や建築物の屋根や屋
上、外壁の表面に適用することで、太陽光照射時等の表
面温度上昇時、特に夏期の日中においてもクーリング効
果を発揮することができる被膜積層構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来技術】近年、都市部において、コンクリート建造
物や冷房等から排出される人工放出熱などにより、都市
気候が作り出されている。特に夏期において都市部にお
ける温度の上昇は著しく、そのため建物内の冷房使用が
頻繁になり、消費電力エネルギーが増加してしまう。こ
のような日射による蓄熱、室内温度の上昇を抑制する方
法の一つとして、水の蒸発潜熱を利用した方法が考案さ
れている。例えば、日射によって温度の上昇を生じた屋
上や屋根に散水したり、さらにこれを持続させるために
予めこれらの表面に吸水性物質等の保水体を被覆してお
いたりするものである。このような表面の冷却方法で
は、人工的に保水体へ給水を行うために新たに設備が必
要となるため、コストの面で大きな負担となり、また、
屋上や屋根の構造も変えるという煩雑性を伴なう問題が
あった。また、最近、都心や都市近郊部においては、自
動車等からの排出ガスにより、大気中に油性の汚染物質
が浮遊している状況であり、それら油性の汚染物質が、
建築物等の表面被膜に付着した場合には、著しいすす状
あるいはすじ状の汚染を生じ、都市景観の向上のため施
した塗装仕上げが、意味をなさない場合があった。ま
た、このような汚染物質は、太陽光中の赤外線の吸収能
が非常に高く、結果として汚染物質が蓄熱場として作用
するため、基材の著しい温度上昇をまねいていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
点に鑑みなされたもので、特別な設備を必要とせず、人
工的な水の供給や散水が不要であり、簡便にクーリング
効果が得られ、さらに、そのクーリング性が長期に持続
するような積層被膜を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ため、本発明者らは鋭意、検討を行い、特定の吸放湿層
の上に、特定の透湿層を積層することを見出した。すな
わち、本発明は以下の特徴を有するものである。 １．水蒸気吸脱着性がヒステリシス特性を有する吸放湿
層と、水蒸気透過性を有する透湿層を積層することを特
徴とするクーリング性被膜積層構造。 ２．吸放湿層が、（ａ）温度２０±２℃、相対湿度４５
±５％における吸湿率１０％以上である吸放湿性高分子
バインダー、（ｂ）水蒸気吸脱着性がヒステリシス特性
を示す多孔質粉体を含有し、（ａ）の固形分１００重量
部に対し、（ｂ）１０〜８０重量部であり、透湿層が、
（ｃ）表面の水に対する接触角が７０°以下であり、JI
SZ 0208 による透湿度で４０ｇ／ｍ^２ ・２４Ｈ以上の
被膜であることを特徴とする１.に記載の低汚染型クー
リング性被膜積層構造。 ３．吸放湿層が、（ａ−１）合成樹脂、（ａ−２）温度
２０±２℃、相対湿度４５±５％における吸湿率１０％
以上である吸放湿性合成樹脂微粒子、（ｂ）水蒸気吸脱
着性がヒステリシス特性を示す多孔質粉体を含有し、
（ａ−１）の固形分１００重量部に対し、（ａ−２）２
〜４０重量部、（ｂ）１０〜８０重量部であり、透湿層
が表面の水に対する接触角が７０°以下であり、JISZ 0
208 による透湿度で４０ｇ／ｍ^２ ・２４Ｈ以上の被膜
であることを特徴とする１．に記載の低汚染型クーリン
グ性被膜積層構造。 ４．（ａ−１）が反応性官能基含有合成樹脂エマルショ
ン、（ａ−２）が反応性官能基含有合成樹脂微粒子であ
り、さらに（ａ−１）および（ａ−２）と反応可能な官
能基を有する（ｃ）架橋剤を含有することを特徴とする
３．に記載の低汚染型クーリング性被膜構造。 ５．（ｂ）が比表面積１００ｍ²／ｇ以上の多孔質粉体
であることを特徴とする２．から４．の何れかに記載の
低汚染型クーリング性被膜構造。 ６．透湿層が、（ｐ）合成樹脂及び、（ｑ）アルコキシ
シラン化合物を含有することを特徴とする１．から５．
の何れかに記載の低汚染型クーリング性被膜積層構造。 ７．（ｑ）が、（ｑ−１）炭素数１〜３のアルコキシル
基と炭素数４〜１２のアルコキシル基を含有するアルコ
キシシランの縮合物であることを特徴とする６．に記載
の低汚染型クーリング性被膜積層構造。 ８．（ｑ）が（ｑ−２）繰り返し単位の炭素数が１〜４
のポリオキシアルキレン基と炭素数が１〜４のアルコキ
シル基を含有するアルコキシシランの縮合物であること
を特徴とする６．に記載の低汚染型クーリング性被膜積
層構造。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態と
ともに詳細に説明する。本発明は水蒸気吸脱着性がヒス
テリシス特性を有する吸放湿層と、水蒸気透過性を有す
る透湿層を積層することを特徴とするクーリング性被膜
積層構造に関するものであり、この被膜は、大気中の水
蒸気を自律的に吸湿し、太陽光による熱によってその水
分が気化し、太陽光による熱量を水の蒸発潜熱に置換す
ることで冷却効果（以下、「クーリング効果」とい
う。）が発揮され、夏期の冷房使用による消費電力エネ
ルギーの節約を図ることができる。また、被膜形成後に
生ずる降雨により、その表面に付着した汚染物質を流れ
落とすソイルリリース効果を有し、結果として、太陽光
中の赤外線の吸収能が非常に高い汚染物質が蓄熱場を形
成しないことにより、被膜自身の温度上昇を防止し、且
つ被膜表面の穴が汚染物で塞がれないことで、被膜の吸
放湿能を低下させないようにするものである。

【０００６】[吸放湿層]本発明の吸放湿層は、水蒸気吸
脱着性がヒステリシス特性を有するものであれば特に限
定されるものではないが、一例としての好ましい態様
は、吸放湿層が、（ａ）温度２０±２℃、相対湿度４５
±５％における吸湿率１０％以上である吸放湿性高分子
バインダー（以下「（ａ）成分」という。）、（ｂ）水
蒸気吸脱着性がヒステリシス特性を示す多孔質粉体（以
下「（ｂ）成分という。」を含有し、（ａ）成分の固形
分１００重量部に対し、（ｂ）成分１０〜８０重量部で
ある場合である。また、（ａ）成分が、（ａ−１）合成
樹脂（以下「（ａ−１）成分」という。）と、（ａ−
２）温度２０±２℃、相対湿度４５±５％における吸湿
率１０％以上である吸放湿性高分子（以下「（ａ−２）
成分という。」）を複合させたものでもよい。特に、
（ａ−１）成分が反応性官能基含有合成樹脂エマルショ
ン、（ａ−２）成分が反応性官能基含有合成樹脂微粒子
であり、さらに（ａ−１）成分および（ａ−２）成分と
反応可能な官能基を有する（ｃ）架橋剤（以下「（ｃ）
成分」という。）を含有する場合には、吸放湿層内に架
橋構造を導入することになり、より吸放湿性の向上が得
られる。尚、（ａ−１）成分および（ａ−２）成分を複
合させる場合には、（ａ−１）成分の固形分を１００重
量部に対して、（ａ−２）成分を２〜４０重量部、
（ｂ）成分を１０〜８０重量部とすることが好ましい。

【０００７】ここで水蒸気吸脱着性のヒステリシス特性
とは、図１に示すように、相対湿度を横軸に、水蒸気吸
脱着量を縦軸に取った場合の吸脱着等温線で、吸着等温
線より脱着等温線が上側になることを意味するものであ
る。このようなヒステリシス特性により、大気中の水蒸
気を吸着した吸放湿層が、温度の上昇とともに水蒸気を
脱着し、その際に蒸発潜熱を奪うため、被膜の温度上昇
を押さえることができるというものである。さらに、こ
のヒステリシス特性によって、夜間等の温度の低い状態
において、大気中の水蒸気を吸着し、温度が高い昼の間
は脱着による温度上昇抑制効果が持続するものである。

【０００８】次に、本発明の好ましい態様の一例におい
て、吸放湿層の（ａ）成分としては、特に限定されるも
のではなく、温度２０±２℃、相対湿度４５±５％にお
ける吸湿率１０％以上のものであれば天然、合成を問わ
ず高分子が使用できる。

【０００９】なお、温度２０±２℃、相対湿度４５±５
％における吸湿率とは、試料を１２０℃にて１時間乾燥
した後、温度２０±２℃、相対湿度４５±５％の恒温恒
湿器にて２４時間吸湿させたときの重量変化より求めら
れる値である。

【００１０】一方、（ａ）成分として、（ａ−１）成分
と（ａ−２）成分を複合させる場合には、（ａ−１）成
分として、エチレン系、酢酸ビニル系、アルキッド系、
塩化ビニル系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系、
フッ素系等、あるいはこれらの複合系等の水系、溶剤系
の何れの樹脂も使用することができる。特に、アクリル
系、ウレタン系、シリコン系、フッ素系から選ばれる１
種または２種以上の樹脂を用いると耐候性を高めること
ができ好ましい。

【００１１】また、（ａ−１）成分として、反応性官能
基含有合成樹脂エマルションを使用することは、後述す
る吸放湿性合成樹脂微粒子とともに架橋剤を配合するこ
とで、架橋構造が吸放湿層に導入され、より吸放湿性が
向上するためより好ましい。反応性官能基としては、後
述の架橋剤の官能基と反応可能であるものが使用でき
る。このような官能基の組み合わせとしては、例えば、
カルボキシル基と金属イオン、カルボキシル基とカルボ
ジイミド基、カルボキシル基とエポキシ基、カルボキシ
ル基とアジリジン基、カルボキシル基とオキサゾリン
基、水酸基とイソシアネート基、カルボニル基とヒドラ
ジド基、エポキシ基とアミノ基、等があげられる。

【００１２】本発明では（ａ−１）成分の反応性官能基
として、特に、カルボキシル基が好適に用いられる。カ
ルボキシル基含有合成樹脂エマルションは、カルボキシ
ル基を有する単量体（以下「（ｉ）成分」という）を共
重合することにより得られる。（ｉ）成分としては、例
えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイ
ン酸、イタコン酸、フマル酸などのエチレン性不飽和カ
ルボン酸等、及びこれらのアンモニウム塩、有機アミン
塩、アルカリ金属塩等があげられる。これらは単独で、
または２種以上を混合して使用することができる。

【００１３】次に、本発明の好ましい態様の一例におい
て、（ａ−２）成分は、多量な水蒸気吸脱着量と速い水
蒸気吸着速度を保持するためのものである。（ａ−２）
成分は温度２０±２℃、湿度４５±５％における吸湿率
１０％以上のものであり、本発明組成物に吸放湿性能を
付与する成分である。より好ましくは反応性官能基含有
合成樹脂微粒子であり、前述の反応性官能基含有合成樹
脂エマルションとともに架橋剤を配合することで、架橋
構造が吸放湿層に導入され、より吸放湿性が向上する。
このような反応性官能基としては、前述の反応性官能基
含有合成樹脂エマルションと同様に種々のものが使用可
能であるが、本発明では特に、カルボキシル基が好適に
用いられる。また、この（ａ−２）成分の混合量は、
（ａ−１）成分の固形分１００重量部に対して２〜４０
重量部が好ましい。この混合量が２重量部未満では吸放
湿率が低下し、また単位時間における吸湿率が低下して
しまうため好ましくない。４０重量部を超えると被膜に
クラックが生じやすくなるため好ましくない。

【００１４】（ａ−２）成分にカルボキシル基を導入す
る方法としては、特に限定されないが、例えば、カルボ
キシル基を有する単量体の単独重合あるいは共重合可能
な他の単量体との共重合による方法、（メタ）アクリロ
ニトリル等のシアノ基含有単量体を共重合した重合体に
加水分解処理を施す方法、アルケン、ハロゲン化アルキ
ル、アルコール、アルデヒド等の酸化による方法、等が
あげられる。吸放湿性高分子のカルボキシル基含有量
は、１ｍｍｏｌ／ｇ以上であることが望ましい

【００１５】次に、本発明の好ましい態様の一例におい
て、（ｂ）成分は、より水蒸気吸脱着量を増加させると
ともに、ゆっくりとした水蒸気脱着速度を有するため、
水の気化潜熱による温度上昇抑制効果を長時間保持する
ためのものである。このような水蒸気吸脱着性がヒステ
リシス特性を示す粉体は、特に限定されるものではない
が、その比表面積が１００ｍ²／ｇ以上の多孔質粉体が
好ましい。具体的には、シリカゲル、ゼオライト、硫酸
ナトリウム、アルミナ、活性炭、アロフェン等の粘土鉱
物の多孔質粉体を使用することができる。このうち特
に、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、アロフェンが好
ましく、さらに好ましくはシリカゲルが用いられる。な
お、比表面積はＢＥＴ法により求めた。

【００１６】（ｂ）成分は、特に相対湿度が４０〜８０
％の領域において水蒸気吸着量と水蒸気脱着量の差が大
きいものほど好ましい。また、（ｂ）成分の混合量は
（ａ）成分の固形分１００重量部に対して、１０〜８０
重量部が好ましい。また、（ａ−１）成分と、（ａ−
２）成分を複合させる場合には、（ａ−１）の固形分を
１００重量部に対して、（ａ−２）を２〜４０重量部、
（ｂ）を１０〜８０重量部とすることが好ましい。
（ｂ）成分の混合量が１０重量部未満では吸放湿量の低
下が生じ、ヒステリシス特性が失われることになる。８
０重量部を超えると被膜にクラックが生じやすくなるた
め好ましくない。

【００１７】本発明の（ａ−１）成分として反応性官能
基含有合成樹脂エマルションを、（ａ−２）成分として
反応性官能基含有合成樹脂微粒子を使用する場合には、
（ａ−１）成分及び（ａ−２）成分の反応性官能基と反
応可能な官能基を有する（ｃ）成分を使用する。本発明
組成物においては、（ｃ）成分が含まれることにより、
被膜の強度や密着性が向上し、さらには優れた吸放湿性
を発揮することができる。（ｃ）成分は、これらの官能
基を一分子中に二個以上含むことが望ましい。また、
（ｃ）成分の形態としては、エマルションタイプ、水溶
性タイプのいずれでもよい。（ｃ）成分の官能基として
は、（ａ−１）成分及び（ａ−２）成分と反応可能なも
のである限り限定されないが、本発明では特に、カルボ
キシル基と反応可能な官能基であるカルボジイミド基、
エポキシ基、アジリジン基、オキサゾリン基等が好適に
用いられる。

【００１８】（ｃ）成分の具体例としては、例えば、カ
ルボジイミド基を含む架橋剤として、特開平１０−６０
２７２号公報、特開平１０−３１６９３０号公報、特開
平１１−６０６６７号公報等に記載のもの等、エポキシ
基を含む架橋剤として、ポリエチレングリコールジグリ
シジルエーテル、ポリヒドロキシアルカンポリグリシジ
ルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、
ソルビトールポリグリシジルエーテル等、アジリジン基
を含む架橋剤として、２，２−ビスヒドロキシメチルブ
タノール−トリス［３−（１−アジリジニル）プロピオ
ネート］、１，６−ヘキサメチレンジエチレンウレア、
ジフェニルメタン−ビス−４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジエチ
レンウレア等、オキサゾリン基を含む架橋剤として、２
−ビニル−２−オキサゾリン、２−ビニル−４−メチル
−２−オキサゾリン、２−ビニル−５−メチル−２−オ
キサゾリン、２−イソプロペニル−２−オキサゾリン等
の重合性オキサゾリン化合物を該化合物と共重合可能な
単量体と共重合した樹脂等、があげられる。吸放湿層に
おいては、上記成分の他、通常塗料に配合する各種の添
加剤、例えば、顔料、骨材、増粘剤、可塑剤、防腐剤、
防黴剤、防藻剤、造膜助剤、凍結防止剤、乾燥調整剤、
分散剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を本発明の効果を
損なわない程度に適宜配合してもよい。また、本発明の
吸放湿層は、本発明の効果を損なわなければ、硬質であ
っても、弾性であっても特に限定はされない。

【００１９】[透湿層]本発明の透湿層は水に対する接触
角が７０°以下で透湿性を有するものであれば特に限定
されるものではないが、透湿性については、JISZ 0208
による透湿度で４０ｇ／ｍ^２ ・２４Ｈ以上の被膜を形
成することが望ましい。このような被膜は各種の顔料、
充填材、添加剤等の種類や量を適宜調整して得ることが
できる。このような透湿層を形成することにより、吸放
湿層が外気や太陽光線に直接触れることがなくなる結
果、吸放湿層の被膜劣化を抑制し、吸放湿効果が長期に
わたって持続可能となる。（ｐ）合成樹脂としては、エ
チレン系、酢酸ビニル系、アルキッド系、塩化ビニル
系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系、フッ素系
等、あるいはこれらの複合系等の水系、溶剤系の何れの
樹脂も使用することができる。特に、アクリル系、ウレ
タン系、シリコン系、フッ素系から選ばれる１種または
２種以上の樹脂を用いると特に耐候性を高めることがで
き好ましい。ここで透湿度が４０ｇ／ｍ^２・２４Ｈ未満
の場合には、吸放湿層の自律的な吸放湿作用は劣るが、
積層被覆膜全体の吸放湿作用と耐久性、耐候性、耐薬品
性等の要求性能のバランスを考慮し適宜選択すれば良
い。

【００２０】他方、本発明の透湿層では、表面の水に対
する接触角を７０°以下とする。透湿層がこのような表
面特性を有することにより、大気中の塵埃等の汚染物質
が付着した場合においても、降雨による雨水で、主とし
て親油性の汚染物質を洗い流すことができる。このよう
な透湿層は、基本的に被膜表面を親水性とすることで、
このような作用を機能させている。したがって、このよ
うな透湿層を形成する塗料組成物は、被膜表面を親水性
にするものであれば、特に限定されるものではないが、
例えば水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基等
の親水性基ないしは親水性セグメントとしてポリアルキ
レンオキサイド、ポリオキサゾリン、ポリアミド等を有
するポリマーを水系、溶剤系の被膜形成バインダーとし
て使用する。水系、溶剤系の一般的なバインダーに、被
膜形成後に親水性を付与する成分を配合する。等の方法
があげられる。

【００２１】本発明では、親水性付与成分として、アル
コキシシラン化合物（以下、（ｑ）成分という。）を用
いることが好ましい。一般的に（ｑ）成分が、被膜を形
成するバインダー中に混合されると、被膜形成途上にお
いて被膜の表面に局在化し、被膜表面を親水性にするこ
とができる。本発明では、被膜表面への局在化のしやす
さと表面親水化の早期発現の点から、特に、（ｑ）成分
として、（ｑ−１）炭素数が１〜３のアルコキシル基
と、炭素数が４〜１２のアルコキシル基を含有するアル
コキシシランの縮合物（以下、「（ｑ−１）成分」とい
う。）、または、（ｑ−２）繰り返し単位の炭素数が１
〜４のポリオキシアルキレン基と、炭素数が１〜４のア
ルコキシル基を含有するアルコキシシランの縮合物（以
下、「（ｑ−２）成分」という。）、を使用することが
望ましい。

【００２２】（ｑ−１）成分においては、アルコキシル
基が、炭素数１〜３と炭素数４〜１２のものが混在して
いることにより、（ｐ）成分との相溶性が飛躍的に向上
し、表面配向性に優れ、被膜物性の優れた被膜が形成で
きる。炭素数が１〜３のアルコキシル基のみの場合は、
（ｐ）成分との相溶性、表面配向性が不十分となり、炭
素数が４〜１２のアルコキシル基のみの場合は、耐汚染
性が低下する傾向となる。（ｑ−１）成分は、該低縮合
物全体のアルコキシル基のうち、約５〜５０当量％が炭
素数４〜１２のアルコキシル基となるようにしたものが
（ｐ）成分との相溶性、被膜の耐汚染性に優れるため好
ましい。

【００２３】（ｑ−１）成分の平均縮合度は４〜２０で
あることが望ましい。平均縮合度が２０より大きいもの
は、粘度上昇等により取り扱いが不便となり、平均縮合
度が４より小さいのものは、揮発性が高くなりやはり取
り扱いが不便となる。

【００２４】このような（ｑ−１）成分は、公知の方法
により製造することができるが、例えば、炭素数１〜３
のアルコキシル基を有するテトラアルコキシシラン縮合
物を、炭素数４〜１２のアルコールでエステル交換反応
により変性する方法があげられる。

【００２５】（ｑ−２）成分は、特に（ｐ）成分が合成
樹脂エマルションである場合に好適に用いることができ
る。このような（ｑ−２）成分は、合成樹脂エマルショ
ンとの相溶性が良好で、耐汚染性に優れた被膜を形成す
ることができる。（ｑ−２）成分のアルコキシル基の炭
素数は１〜４である。炭素数が４を超えると、耐汚染性
が低下する傾向となる。ポリオキシアルキレン基の平均
分子量は、１５０〜２０００であることが望ましい。平
均分子量が１５０未満の場合は、（ｐ）成分との相溶性
が低下し、２０００を超えると被膜の耐水性、強度等が
低下する傾向となる。また、（ｑ−２）の平均縮合度は
１〜２０であることが望ましい。平均縮合度が２０を超
えると、取り扱いが不便になる。

【００２６】（ｑ−２）成分は、公知の方法により製造
することが可能であるが、例えば、アルコキシシラン縮
合物の１種または２種以上の混合物を、ポリオキシアル
キレン基含有化合物１種または２種以上でエステル交換
反応させる方法、カップリング剤を用いて付加反応させ
る方法等があげられる。

【００２７】このような（ｑ）成分は、（ｐ）成分の樹
脂固形分１００重量部に対して、ＳｉＯ_２換算で１．０
〜５０．０重量部、好適には２．０〜３０．０重量部配
合することが望ましい。１．０重量部未満では被膜の親
水性が十分でないため耐汚染性に劣り、５０．０重量部
を超えると、硬化被膜の外観が悪化したり、クラックが
生じるといった問題が発生しやすくなる。

【００２８】ここでＳｉＯ_２換算とは、アルコキシシラ
ンやシリケートなどのＳｉ−Ｏ結合をもつ化合物を、完
全に加水分解した後に、９００℃で焼成した際にシリカ
（ＳｉＯ_２）となって残る重量分にて表したものであ
る。一般に、アルコキシシランやシリケートは、水と反
応して加水分解反応が起こりシラノールとなり、さらに
シラノール同士やシラノールとアルコキシにより縮合反
応を起こす性質を持っている。この反応を究極まで行う
と、シリカ（ＳｉＯ _２）となる。これらの反応は ＲＯ（Ｓｉ（ＯＲ）_２Ｏ）_ｎＲ＋（ｎ＋１）Ｈ_２Ｏ→ｎ
ＳｉＯ_２＋（２ｎ＋２）ＲＯＨ （Ｒはアルキル基を示す。ｎは整数。）という反応式で
表されるが、この反応式をもとに残るシリカ成分の量を
換算したものである。

【００２９】透湿層を形成する組成物には、上記成分の
他、通常塗料に配合する各種の添加剤、例えば、顔料、
骨材、増粘剤、可塑剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、造膜
助剤、凍結防止剤、乾燥調整剤、分散剤、紫外線吸収
剤、酸化防止剤等を本発明の効果を損なわない程度に適
宜配合してもよい。また、本発明の透湿層は、本発明の
効果を損なわなければ、硬質であっても、弾性であって
も特に限定はされない。

【００３０】［積層方法］本発明の吸放湿層及び透湿層
は、前述した各構成成分を混合した組成物を、クーリン
グ性を必要とする基材表面に積層塗付しても良いし、予
めシート状に成形したものを貼り付けても良い。前述の
塗付する場合はハケ塗り、スプレー塗装、ローラー塗装
により塗付することができる。本発明の吸放湿層は、ク
ーリング効果を必要とする部位である、土木構造物や建
築物の屋根、屋上、外壁の表面に適用できる。より具体
的には、前記部位に使用されている、金属、コンクリー
ト、スレート板、サイディングボード、押出成形板、等
の各種ボード類、磁器タイル、プラスチック等の各種基
材に対し、直接適用することもでき、何らかの表面処理
（シーラー、サーフェーサー、フィラー等による下地処
理等）を施した上に適用することも可能であるが、特に
限定されるものではない。この際、適用される吸放湿層
及び、透湿層の膜厚は特に限定はされないが、吸放湿層
は０．１ｍｍ以上が好ましく、さらに好ましくは０．５
ｍｍ以上であり、透湿層は０．１ｍｍ以下が好ましく、
さらに好ましくは０．０５ｍｍ以下である。

【００３１】

【実施例】（配合例１〜４）表１に示した原料を使用し
て、表２に示した配合にて吸放湿性塗料を作製した。作
製した塗料を厚さ０．８ｍｍのアルミニウム板上に各塗
料を乾燥膜厚が５００μｍとなるように塗付、乾燥し被
膜を形成した。後述の方法により、水蒸気吸脱着性を測
定し、その結果を図２に示す。これより、配合例１〜３
はヒステリシス特性を有し、高い水蒸気吸脱着性を示す
ことが明らかである。 （配合例Ａ）表１に示した原料を使用して、表２に示し
た配合にて透湿性塗料を作製した。この透湿性塗料によ
って得られる乾燥膜（膜厚３０μｍ）の透湿度は８５ｇ
／ｍ ²・２４Ｈで、接触角は３４°であった。 （配合例Ｂ）表１に示した原料を使用して、表２に示し
た配合にて透湿性塗料を作製した。この透湿性塗料によ
って得られる乾燥膜（膜厚３０μｍ）の透湿度は９６ｇ
／ｍ²・２４Ｈで、接触角は４８°であった。 （配合例Ｃ）表１に示した原料を使用して、表２に示し
た配合にて透湿性塗料を作製した。この透湿性塗料によ
って得られる乾燥膜（膜厚３０μｍ）の透湿度は６５ｇ
／ｍ ²・２４Ｈ、接触角は７４°であった。

【００３２】（実施例1）厚さ０．８ｍｍのアルミニウ
ム板上にヒステリシス特性を有し、高い水蒸気吸脱着性
を有する配合例1の塗料を乾燥膜厚が５００μｍとなる
ように塗付、乾燥し被膜を形成した。さらにその表面に
水に対する接触角が７０°以下である配合例Ａの塗料を
乾燥膜厚３０μｍになるように積層した。作製した試験
体について、下記の試験方法に従い水蒸気吸脱着性、お
よび遮熱性試験を行ったところ、図３、図４、図５に示
す結果を得た。結果より明白なように、優れた水蒸気吸
脱着性、および遮熱性を示し、４ヶ月暴露後の被膜にお
いても遮熱性を維持することが認められた。

【００３３】（実施例２）厚さ０．８ｍｍのアルミニウ
ム板上にヒステリシス特性を有し、高い水蒸気吸脱着量
を有する配合例２の塗料を乾燥膜厚が５００μｍとなる
ように塗付、乾燥し被膜を形成した。さらにその表面に
水に対する接触角が７０°以下である配合例Ａの塗料を
乾燥膜厚３０μｍになるように積層した。作製した試験
体について、実施例１と同様な試験を行ったところ、図
３、図４、図５に示す結果を得た。結果より明白なよう
に、優れた水蒸気吸脱着性、および遮熱性を示し、４ヶ
月暴露後の被膜においても遮熱性を維持することが認め
られた。

【００３４】（実施例３）厚さ０．８ｍｍのアルミニウ
ム板上にヒステリシス特性を有し、高い水蒸気吸脱着量
を有する配合例３の塗料を乾燥膜厚が５００μｍとなる
ように塗付、乾燥し被膜を形成した。さらにその表面に
水に対する接触角が７０°以下である配合例Ｂの塗料を
乾燥膜厚３０μｍになるように積層した。作製した試験
体について、を実施例１と同様な試験を行ったところ、
図３、図４、図５に示す結果を得た。結果より明白なよ
うに、優れた水蒸気吸脱着性、および遮熱性を示し、４
ヶ月暴露後の被膜においても遮熱性を維持することが認
められた。

【００３５】（比較例１）厚さ０．８ｍｍのアルミニウ
ム板上に水蒸気吸脱着性においてヒステリシス特性を示
さない配合例４の塗料を乾燥膜厚が５００μｍとなるよ
うに塗付、乾燥し被膜を形成した。さらにその表面に水
に対する接触角が７０°以下である配合例Ａの塗料を乾
燥膜厚３０μｍになるように積層した。作製した試験体
について、実施例１と同様な試験を行ったところ、図
３、図４、図５に示す結果を得た。結果より明白なよう
に、水蒸気吸脱着性が低く、且つ、ヒステリシス特性を
示さないため、躯体温度の上昇を抑制することが困難で
あることが明らかとなった。

【００３６】（比較例２）厚さ０．８ｍｍのアルミニウ
ム板上にヒステリシス特性を有し、高い水蒸気吸脱着性
を有する配合例1の塗料を乾燥膜厚が５００μｍとなる
ように塗付、乾燥し被膜を形成した。さらにその表面に
水に対する接触角が７０°を超える配合例Ｃの塗料を乾
燥膜厚３０μｍになるように積層した。作製した試験体
について、実施例１と同様な試験を行ったところ、図
３、図４、図５に示す結果を得た。結果より明白なよう
に、試験体作製直後においては、水蒸気吸脱着性が高
く、躯体温度の上昇を抑制することも可能であったが、
４ヶ月暴露後の被膜においては、汚染物質の付着により
遮熱性を維持することができなかった。

【００３７】（試験結果）本発明におけるクーリング性
被膜積層構造の水蒸気吸脱着性および遮熱性は粉体の水
蒸気吸脱着性により差が認められ、また吸放湿性高分子
に架橋剤を付与することでより水蒸気吸脱着性、および
遮熱性の向上が確認された。また、表面の水に対する接
触角が７０°以下の被膜を積層させることで、クーリン
グ機能を長期間維持できることも確認された。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】（水蒸気吸脱着性試験方法）水蒸気の吸脱
着性は恒温恒湿器を用いて温度２０℃、湿度３０％の槽
内に各試験体の重量が平衡になるまで放置し、吸着量を
測定した。次に温度２０℃、湿度４０％で同様の操作を
行い、順次湿度を１０％ずつ上げながら９０％までの吸
着量を求めた。その後、同温度下で湿度を１０％ずつ下
げながら脱着量を求めた。

【００４１】（接触角試験方法）接触角試験は各試験体
を脱イオン水中に３時間浸漬し、１８時間乾燥させた後
に、協和界面科学（株）製ＣＡ−Ａ型接触角測定装置に
て行った。

【００４２】（遮熱性試験方法）遮熱性試験は２５０Ｗ
の赤外線ランプを用いて、赤外線を試験体表面に３６０
分間照射し、その裏面温度を測定した。この時、各試験
体は温度２０℃、相対湿度９０％にて吸湿させ、その吸
湿量が平衡に達した試験体を使用した。次にその試験体
を大阪府茨木市で南面向き４５度傾斜にて屋外暴露を４
ヶ月実施し、これら試験体について同様の方法にて裏面
温度を測定した。

【００４３】

【発明の効果】本発明の積層構造を建築物の屋根や屋上
等に適用すると、夏期における太陽光の熱線による屋根
や屋上等の蓄熱を防止し、且つ、太陽近赤外線の蓄熱場
として作用する表面層の汚染物質を除去でき、建築物内
部の温度上昇を抑制することができる。従って、本発明
積層構造は夏期の冷房使用頻度を減少させ、電力消費を
節約することが可能となる。また、本発明積層構造は既
存の屋根等の表面に適用することができるため屋根構造
を大きく変える必要がなく、比較的容易に施工すること
ができ、改修工事を兼ねる事もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】水蒸気吸脱着性のヒステリシス特性を示すグラ
フ

【図２】吸放湿層の水蒸気吸脱着性試験結果を示すグラ
フ

【図３】積層被膜の水蒸気吸脱着性試験結果を示すグラ
フ

【図４】暴露前の積層被膜の遮熱性試験結果を示すグラ
フ

【図５】４ヶ月暴露後の積層被膜の遮熱性試験結果を示
すグラフ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｅ０４Ｂ 1/74 Ｅ０４Ｂ 1/74 Ｈ Ｔ Ｆターム(参考） 2E001 DB03 DB04 DD01 DD04 DD12 DD18 DH23 FA04 FA16 FA18 GA06 GA24 GA42 HA02 HA04 HA14 HB01 HB04 HD11 HF04 HF05 JA06 JD02 LA16 MA01 4D075 CA40 DC03 DC05 EB42 4F100 AA03 AA20 AA21 AB10 AH06B AK01A AK01B AK25 AK51 AK52B BA02 BA07 CA02A DE01A DJ00A EH46 GB07 GB90 JD04 JD04B JD15 JD15A JD16 JD16A JL06 JM01A YY00A YY00B

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水蒸気吸脱着性がヒステリシス特性を有す
   る吸放湿層の上に、表面の水に対する接触角が７０°以
   下であり、水蒸気透過性を有する透湿層を積層すること
   を特徴とするクーリング性被膜積層構造。
2. 【請求項２】吸放湿層が、（ａ）温度２０±２℃、相対
   湿度４５±５％における吸湿率１０％以上である吸放湿
   性高分子バインダー、（ｂ）水蒸気吸脱着性がヒステリ
   シス特性を示す多孔質粉体を含有し、（ａ）の固形分１
   ００重量部に対し、（ｂ）１０〜８０重量部であり、透
   湿層が、表面の水に対する接触角が７０°以下であり、
   JISZ 0208 による透湿度で４０ｇ／ｍ^２ ・２４Ｈ以上
   の被膜であることを特徴とする請求項１に記載の低汚染
   型クーリング性被膜積層構造。
3. 【請求項３】吸放湿層が、（ａ−１）合成樹脂、（ａ−
   ２）温度２０±２℃、相対湿度４５±５％における吸湿
   率１０％以上である吸放湿性合成樹脂微粒子、（ｂ）水
   蒸気吸脱着性がヒステリシス特性を示す多孔質粉体を含
   有し、（ａ−１）の固形分１００重量部に対し、（ａ−
   ２）２〜４０重量部、（ｂ）１０〜８０重量部であり、
   透湿層が表面の水に対する接触角が７０°以下であり、
   JISZ 0208 による透湿度で４０ｇ／ｍ^２ ・２４Ｈ以上
   の被膜であることを特徴とする請求項１に記載の低汚染
   型クーリング性被膜積層構造。
4. 【請求項４】（ａ−１）が反応性官能基含有合成樹脂エ
   マルション、（ａ−２）が反応性官能基含有合成樹脂微
   粒子であり、さらに（ａ−１）および（ａ−２）と反応
   可能な官能基を有する（ｃ）架橋剤を含有することを特
   徴とする請求項３に記載のクーリング性被膜積層構造。
5. 【請求項５】（ｂ）が比表面積１００ｍ²／ｇ以上の多
   孔質粉体であることを特徴とする請求項２から請求項４
   の何れかに記載の低汚染型クーリング性被膜積層構造。
6. 【請求項６】透湿層が、（ｐ）合成樹脂及び、（ｑ）ア
   ルコキシシラン化合物を含有することを特徴とする請求
   項１から請求項５の何れかに記載の低汚染型クーリング
   性被膜積層構造。
7. 【請求項7】（ｑ）が、（ｑ−１）炭素数１〜３のアル
   コキシル基と炭素数４〜１２のアルコキシル基を含有す
   るアルコキシシランの縮合物であることを特徴とする請
   求項６に記載の低汚染型クーリング性被膜積層構造。
8. 【請求項８】（ｑ）が（ｑ−２）繰り返し単位の炭素数
   が１〜４のポリオキシアルキレン基と炭素数が１〜４の
   アルコキシル基を含有するアルコキシシランの縮合物で
   あることを特徴とする請求項６に記載の低汚染型クーリ
   ング性被膜積層構造。