JP2005298709A - 塗料及び断熱被膜 - Google Patents

Abstract

【課題】コンテナ、建物等の外壁に塗布され、断熱被膜を形成する塗料を提供する。
【解決手段】糖アルコール含有する水性エマルジョン塗料であって、糖アルコールとしてキシリトールを５〜３０重量％含有する。この水性エマルジョン塗料を外壁等に塗布することにより、塗膜が断熱被膜として形成され、直射日光による屋内等の温度上昇を有効に抑制する。
【選択図】図１

Description

この発明は、塗料及び断熱被膜に係り、詳しくは糖アルコールを含有する塗料と、断熱被膜に関するものである。

断熱効果を発揮する塗膜を形成する塗料としては、従来、ガラス製又はセラミック製のビーズなどを含有した塗料が知られている。この中空ビーズは、内部に空隙を有し、この空隙により熱伝導を阻害し、断熱効果を得るものである。或は、塗膜を形成する際に、これらのビーズは、塗膜の表面に配列され、ビーズによる反射層を形成し、熱反射により断熱効果を発揮するものである。
このような断熱塗料には、例えば以下に示す先行文献が存在する。
特開２００４−１０９０３号。 特開２００２−１０５３５８号。 特開平１１−８０５９９号。

しかし、上記先行文献１〜３に記載されている断熱塗料により形成された塗膜は、中空ビーズによる断熱層を形成するため、塗膜が厚くなるといった問題がある。塗膜厚の増加は、塗膜の剥離を招くといった欠点がある。さらに、表面にビーズ層が形成されるため、塗膜面がざらつき、滑らかでない。このため、汚れが付着し易く、塗装面が汚れ易くなる。
この発明の目的は、従来よりも薄い塗膜で十分な断熱効果が得られ、滑らかな塗膜面が形成できる塗料を提供することにある。

以上のような問題を解決する本発明は、以下のような構成を有する。
（１） 糖アルコールの内、少なくとも１種を含有する水性エマルジョン塗料。

（２） 糖アルコールは、５〜３０重量％含有されている上記（１）に記載の水性エマルジョン塗料。

（３） 糖アルコールは、少なくもとキシリトールである上記（１）又は（２）に記載の水性エマルジョン塗料。

（４） 糖アルコールを５〜３０重量％含有する断熱被膜。

キシリトールに代表される糖アルコールを含有することにより、本発明の塗料により構成される塗膜には、断熱作用が付与される。従来の中空ビーズを含有する塗料によって構成される塗膜に比較して、薄い塗膜で、同等以上の断熱効果が得られ、また、塗膜の表面は、滑らかに構成されるので、汚れにくい。
特に糖アルコールが５〜３０重量％含むことによって、塗料として安定し、塗膜を容易に形成させることができる。糖アルコール中のキシリトールの含有率を増やすことにより、安価に製造することができる。
本発明の塗料により形成される塗膜は、断熱効果を発揮し、断熱被膜を形成する。

本発明の塗料は、糖アルコールを含有することを特徴とする。例えば、本発明の塗料は、糖アルコールの１種であるキシリトール（５価アルコール）を含有する。本発明の塗料は、例えば以下の組成を有する。
糖アルコールとしてキシリトール５〜３０重量％、水性エマルジョン５０〜８８重量％、水７〜４５％である。また、キシリトールは、好ましくは、６〜２０重量％、より好ましくは、６〜１５重量％であるとよい。この範囲以上にキシリトールを含有すると、塗料として機能しなくなり、この範囲以下の場合には、十分な断熱効果が得られない。

本発明の塗料に含有される糖アルコールとしては、キシリトールの他、マルチトール、ラクチトール、ソルビトール、マンニトール、キシロース、ペンタエリスリトール、イノシトールの内、１種のみ、又は２種以上を混合したもの、或は、キシリトールを含む２種以上を混合したものを用いることができる。

水性エマルジョンは、例えば、アクリル樹脂エマルジョン、アクリル・シリコン樹脂エマルジョン、ウレタン樹脂エマルジョン、エポキシ樹脂エマルジョン、シリコン樹脂エマルジョン、セラミック・シリコン樹脂エマルジョンなどの水性エマルジョンを用いることができる。

このような、水性エマルジョンには、適宜必要な要素を添加してもよい。例えば、着色顔料、体質顔料、塗膜を固めるための添加剤、粘着剤、溶剤などが適宜添加される。着色顔料としては、例えば、白色を呈する酸化チタンを用いることができる。光の反射率が高い白色が、断熱材の呈する色としては好ましいので、酸化チタンを用いることが好ましいが、他の色を付与するために他の顔料を用いてもよい。
また、塗膜の強度を上げるために体質顔料を添加してもよい。これらの添加される要素は、１種又は２種以上を水性エマルジョンに添加することができる。

以上のように構成された塗料を、建築物、コンテナ等の外壁、外面に塗布することにより、外面上に塗膜が形成され、この塗膜により断熱被膜（断熱層）が形成される。この断熱被膜は、キシリトールを含まない通常の塗料による塗膜と物理的性質が極めて近似しているので、断熱被膜の表面は、滑らかで、中空ビーズを含む断熱層よりも滑らかに形成され、キシリトールや中空ビーズを含まない塗料と同等程度の表面の滑らかさを有する。

このため、本発明の塗料を塗布する場合には、塗布方法が制限されず、ローラーによる塗布に限らず、刷毛、スプレーによる塗布も可能となる。また、表面が滑らかなため、汚れが付着しにくい。
このように形成された断熱被膜は、キシリトールを５〜３０重量％含有し、残部はエマルジョンを構成する樹脂、及び樹脂に担持された水分、その他の添加成分となる。

以下、本発明の塗料の性能を示すための実施例を示す。この実施例は、同一の鉄板に、本発明の塗料と、キシリトールを含まない塗料と、中空ビーズを含む塗料とをそれぞれ塗り、その後十分乾燥させて作られた断熱被膜に対して、一定時間、同じの熱源から熱を加え、鉄板の反対側面（熱が加えられた面の反対側の面）の温度上昇を計った。

下記試料片の片面に、下記組成の塗料を塗布し、４時間乾燥させ、厚さ０．６ｍｍの断熱被膜を形成した。塗料の塗布は、ローラーにより行った。
試料片：鉄板１５センチ四方／厚さ１．５ｍｍ
塗料組成：キシリトール １２重量％、水性アクリル樹脂エマルジョン ７２重量％、水 １６重量％

比較例１

実施例１と同じ試料片に、キシリトールを含まない通常の塗料を塗布し、４時間乾燥させ、厚さ０．６ｍｍの塗膜を形成した。塗料の塗布は、ローラーにより行った。
塗料組成：水性アクリル樹脂エマルジョン ８４重量％、水 １６重量％

比較例２

実施例１と同じ試料片に、キシリトールに換えてアルミノ珪酸ソーダガラスを含有した塗料を塗布し、４時間乾燥させ、厚さ１．２ｍｍの塗膜を形成した。塗料の塗布は、ローラーにより行った。
塗料組成：アルミノ珪酸ソーダガラス ２０重量％、水性アクリル樹脂エマルジョン ６５重量％、水 １５重量％
上記各水性アクリル樹脂エマルジョンには、塗膜として固めるための、添加剤が含まれている。

以上の実施例１、比較例1、２について、塗料が塗布されている面（表面）に対して、同じ間隔（２．５ｃｍ）で配置された熱源から熱を加え、熱源（１００Ｗの白熱球）に対して反対側面（塗料が塗布されていない面：裏面）の温度を時間の経過とともに計った結果を図１のグラフ１に示す。
図２のグラフ２は、グラフ1と同じ条件で、裏面側を熱源で暖め、表面の温度を時間の経過とともに計った結果を示すものである。

発明の塗料によれば、中空ビーズを含む塗料に比較して、より薄い塗膜で、より高い断熱性能を発揮することが解った。また、中空ビーズを含まないため、塗装面も滑らかで、比較例１の塗装面と略同等の滑らかさであることが解った。また、アルミノ珪酸ソーダガラスが、塗膜の表面に凝集し、熱伝導率を抑える効果の他、光を反射する効果を併せ持つため、塗膜の設けられていない裏面から熱照射した場合には、反射による断熱効果が得られないため、断熱効果が減殺される。しかし、本発明の塗料によれば、裏面からの熱照射に対しても、同様の断熱効果を発揮するものであることが解った。

なお、実施例１におけるキシリトールに換えて、他の糖アルコールを添加して試験を行った結果、同様の結果を得た。

鉄板の表面（塗布面）に熱を加え裏面の温度変化を測定した時間−温度 グラフである。 鉄板の裏面に熱を加えの表面（塗布面）温度変化を測定した時間−温度 グラフである。

Claims (4)

1. 糖アルコールの内、少なくとも１種を含有する水性エマルジョン塗料。
2. 糖アルコールは、５〜３０重量％含有されている請求項１に記載の水性エマルジョン塗料。
3. 糖アルコールは、少なくもとキシリトールである請求項１又は２に記載の水性エマルジョン塗料。
4. 糖アルコールを５〜３０重量％含有する断熱被膜。

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