JP2009091442A - 装飾性塗材 - Google Patents

Abstract

【課題】建築物外装面の表面に対し、装飾性の高い仕上面を形成することができるとともに、建築物の温度上昇を抑制し、省エネルギーにも資する材料を提供する。
【解決手段】有機質結合材及び粒子径０．０１〜５ｍｍの有色粒子を必須成分とし、前記有機質結合材の固形分１００重量部に対し前記有色粒子を１００〜２０００重量部含有し、前記有色粒子として、赤外線反射性粉体により基体粒子が被覆された粒子及び／または赤外線反射性粉体の集合体からなる粒子を含む。
【選択図】なし

Description

本発明は、新規な装飾性塗材に関する。本発明塗材は、外壁、屋根、屋上等の建築物外装面に適用できる。本発明では、自然石調等の装飾仕上げを得ることができる。

建築物の外装面では、景観上の観点から美観性が求められる。また建築物においては、外壁、屋根、屋上等の外装面の断熱性を高めることにより、省エネルギー化を図ろうとする動きがある。
このような背景のもと、種々の材料が提案されている。例えば特開平８−１２７７３６号公報には、合成樹脂エマルジョン組成物にセラミック微細中空粒子と無機質粉末を配合してなる断熱性塗材が記載されている。この特許文献に記載の技術によれば、建築物外装面に断熱性を付与しつつ、石材調の装飾仕上げを得ることができ、美観性の点でも好ましいものである。

特開平８−１２７７３６号公報

ところで、近年、都市部においては、コンクリート建造物や冷房等から排出される人工放射熱などにより、都市独特の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屋外の温度上昇は著しく、ヒートアイランド現象と呼ばれる問題を引き起こしている。これに対し、建築物内部においては、冷房の使用によって屋内温度を下げることが頻繁に行われるが、冷房の多用は消費電力エネルギーを増加させるだけでなく、室外機からの排気によって屋外の温度上昇を助長している。
前述の特許文献等に記載の技術では、このような問題点に十分に対処することは困難である。

本発明は、このような点に鑑みなされたものであり、建築物外装面の表面に対し、装飾性の高い仕上面を形成することができるとともに、建築物の温度上昇を抑制し、省エネルギーにも資する材料を提供することを目的とするものである。

このような課題を解決するため本発明者らは鋭意検討を行った結果、有機質結合材及び特定の有色粒子を必須成分とする装飾性塗材に想到し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下の特徴を有するものである。
１．有機質結合材及び粒子径０．０１〜５ｍｍの有色粒子を必須成分とし、前記有機質結合材の固形分１００重量部に対し前記有色粒子を１００〜２０００重量部含有し、
前記有色粒子として、赤外線反射性粉体により基体粒子が被覆された粒子及び／または赤外線反射性粉体の集合体からなる粒子を含むことを特徴とする装飾性塗材。
２．さらに透明粒子及び／または中空粒子を含む１．記載の装飾性塗材。

本発明によれば、装飾性の高い仕上面を形成することができる。例えば御影石等の自然石調の装飾仕上げを得ることができる。本発明は、石材やタイル等に代わる仕上材としても有用である。
さらに、本発明塗材は、建築物外装面に遮熱性を付与し、建築物の温度上昇を抑制することができる。本発明塗材は、省エネルギーに貢献できる材料として活用できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

本発明の装飾性塗材は、有機質結合材及び粒子径０．０１〜５ｍｍの有色粒子を含有するものである。

このうち有機質結合材は、有色粒子を固定化する役割等を担うものである。具体的に有機質結合材としては、合成樹脂エマルション、水溶性樹脂、溶剤型樹脂、無溶剤型樹脂、粉末樹脂等が挙げられる。これらは架橋反応性を有するものであってもよく、またその形態は特に限定されず、１液型、２液型のいずれであってもよい。本発明では特に、合成樹脂エマルション及び／または水溶性樹脂が好適に用いられる。使用可能な樹脂の種類としては、例えば、セルロース、ポリビニルアルコール、エチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂、フッ素樹脂等、あるいはこれらの複合系等を挙げることができる。

本発明では、装飾性塗材における有色粒子として、赤外線反射性粉体により基体粒子が被覆された粒子及び／または赤外線反射性粉体の集合体からなる粒子を含む。本発明では、このような特定の有色粒子を必須成分として含むことにより、装飾性の高い仕上面が形成できるとともに、建築物の温度上昇を十分に抑制することが可能となる。

上記有色粒子のうち、まず、赤外線反射性粉体により基体粒子が被覆された粒子（以下「粒子（ｉ）」ともいう）について説明する。

粒子（ｉ）における基体粒子としては、例えば大理石、御影石、蛇紋岩、花崗岩、蛍石、寒水石、長石、珪石等の粉砕物、珪砂、雲母、陶磁器粉砕物、セラミック粉砕物、ガラス粉砕物、ガラス粒、樹脂粒、金属粒、植物粉砕物等が挙げられる。多孔質粒子や発泡粒子も使用できる。

粒子（ｉ）では、上述の基体粒子の表面を、赤外線反射性粉体で被覆する。このような粒子（ｉ）は、結合材と赤外線反射性粉体を含む着色剤で、基体粒子を被覆することにより得ることができる。結合材としては、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム等の水溶性ケイ酸アルカリ金属塩、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂類、あるいはこれらを複合したもの等が挙げられる。

赤外線反射性粉体としては、例えば、アルミニウムフレーク、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化インジウム、アルミナ、鉄−クロム複合酸化物、マンガン−ビスマス複合酸化物、マンガン−イットリウム複合酸化物、マンガン−鉄−コバルト複合酸化物、ペリレン顔料、アゾ顔料、キナクリドン顔料、弁柄、朱、チタニウムレッド、カドミウムレッド、イソインドリノン、イソインドリン、ベンズイミダゾロン、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー、コバルトブルー、インダスレンブルー、群青、紺青等が挙げられ、これらの１種または２種以上を用いることができる。粒子（ｉ）の色相は、これら赤外線反射性粉体の種類や量を適宜選択・調製することにより設定できる。
着色剤における赤外線反射性粉体の混合比率は、結合材の固形分１００重量部に対し、通常０．１〜１００重量部である。

粒子（ｉ）は、基体粒子と着色剤を混合した後、当該混合物を乾燥する方法等によって製造することができる。基体粒子に着色剤を混合する方法としては、例えば、基体粒子に、直接着色剤を一括混合する方法や、基体粒子に対し着色剤をスプレーする方法等が挙げられる。乾燥方法としては、例えば、熱風乾燥、真空乾燥、直接加熱乾燥、高周波加熱乾燥、遠赤外線加熱乾燥、除湿乾燥等を採用することができる。

本発明では、上記粒子（ｉ）の他に、赤外線反射性粉体の集合体からなる粒子（以下「粒子（ｉｉ）」ともいう）も使用できる。このような粒子（ｉｉ）としては、赤外線反射性粉体と結合材との混合物により得られるフィルムを所定の粒子径に破砕したもの、あるいは赤外線反射性粉体と結合材との混合物を所定の粒子径に成形したもの、等が使用できる。

装飾性塗材における有色粒子の粒子径は、０．０１〜５ｍｍ（好ましくは０．０３〜３ｍｍ）に設定する。有色粒子の粒子径が小さすぎる場合は、塗膜が単色になりやすく、装飾性が不十分となる。逆に粒子径が大きすぎる場合は、凹凸が目立ちすぎる仕上りとなりやすい。

装飾性塗材における有色粒子の混合比率は、有機質結合材の固形分１００重量部に対し、通常１００〜２０００重量部（好ましくは２００〜１５００重量部）である。
上記粒子（ｉ）と粒子（ｉｉ）は、その総量が有色粒子中に５０重量％以上（好ましくは８０重量％以上）となるように配合することが望ましい。このような比率であれば、温度上昇抑制効果等を十分に得ることができる。

本発明の装飾性塗材では、上記成分に加え、透明粒子及び／または中空粒子を含むことができる。このような成分を含むことにより、本発明の効果をいっそう高めることができる。
このうち透明粒子の配合は、装飾性塗材により形成される塗膜の色相が濃色（具体的にはＬ^＊値が５０以下）である場合に有効である。これは、有色骨材の配合量を相対的に減量しても所望の色相が得られやすくなるためである。
透明粒子としては、光透過率が２０％以上であるものが好適である。なお、ここに言う光透過率とは、濁度計による全光線透過率の値である。この測定では、透明粒子の試料を内厚５ｍｍの透明ガラス製セル中に充填し、次いで徐々に水を充填した後、セル中の気泡を振動によって取り除いたものを用いる。但し試料としては、粒子径が０．５〜１．０ｍｍのものを選別して用いる。

このような透明粒子の具体例としては、例えばガラスビーズ、ガラス粉砕物、シリカ、寒水石、長石、珪石、樹脂ビーズ等が挙げられる。
透明粒子の粒子径は、通常０．１〜５．０ｍｍである。
透明粒子の混合比率は、有機質結合材の固形分１００重量部に対し、通常１〜５００重量部である。

中空粒子は、断熱性を付与する成分である。中空粒子としては、例えば、中空セラミック粒子、中空樹脂粒子等が挙げられる。中空セラミック粒子を構成するセラミック成分としては、例えば、珪酸ソーダガラス、アルミ珪酸ガラス、硼珪酸ソーダガラス、フライアッシュ、アルミナ、シラス、黒曜石等が挙げられる。中空樹脂粒子を構成する樹脂成分としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリル−スチレン共重合樹脂、アクリル−アクリロニトリル共重合樹脂、アクリル−スチレン−アクリロニトリル共重合樹脂、アクリロニトリル−メタアクリロニトリル共重合樹脂、アクリル−アクリロニトリル−メタアクリロニトリル共重合樹脂、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合樹脂等が挙げられる。中空粒子は、これらの成分を公知の方法で発泡させることにより得られる。

中空粒子の平均粒子径は通常０．１〜２００μｍ（好ましくは１〜１５０μｍ）程度である。また、中空粒子の密度は通常０．０１〜１ｇ／ｃｍ^３（好ましくは０．０１〜０．８ｇ／ｃｍ^３）程度である。
中空粒子の混合比率は、結合材の固形分１００重量部に対し、通常０．５〜２００重量部、好ましくは１〜１００重量部である。

透明粒子及び／または中空粒子としては、その形状が真球状であるものが好適である。このような真球状の粒子を使用することにより、蓄熱源となる汚染物質等の付着を抑制することが可能となり、温度上昇抑制の点でも有利である。

本発明の装飾性塗材は、上記成分を公知の方法によって均一に混合することで製造することができるが、必要に応じ通常塗材に使用可能なその他の成分を混合することもできる。このような成分としては、例えば、着色顔料、体質顔料、増粘剤、造膜助剤、レベリング剤、可塑剤、凍結防止剤、ｐＨ調整剤、希釈剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、抗菌剤、分散剤、消泡剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、繊維、触媒、架橋剤等が挙げられる。また、本発明の効果が損われない範囲内であれば、本発明の規定から外れる有色粒子等を混合することもできる。

本発明の装飾性塗材の塗装は、各種基材や下地の上に、各種塗装器具を用いて行うことができる。塗装においては、スプレー、ローラー、刷毛、鏝等の塗装器具を使用することができる。形成塗膜の厚みは、装飾性塗材の種類にもよるが、通常は０．０５〜１０ｍｍ程度である。

以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴をより明確にする。

（装飾性塗材１の製造）
容器内に有機質結合材１を２００重量部仕込み、これに骨材１を７００重量部、造膜助剤を１２重量部、増粘剤を４重量部、消泡剤を６重量部混合し、常法にて均一に攪拌することにより装飾性塗材１を製造した。

（装飾性塗材２の製造）
容器内に有機質結合材１を２００重量部仕込み、これに骨材１を７００重量部、中空粒子１を５０重量部、造膜助剤を１２重量部、増粘剤を４重量部、消泡剤を６重量部混合し、常法にて均一に攪拌することにより装飾性塗材２を製造した。

（装飾性塗材３の製造）
容器内に有機質結合材１を２００重量部仕込み、これに骨材２を７００重量部、造膜助剤を１２重量部、増粘剤を４重量部、消泡剤を６重量部混合し、常法にて均一に攪拌することにより装飾性塗材３を製造した。

なお、装飾性塗材の製造においては下記の原料を使用した。
・有機質結合材１：アクリル樹脂エマルション（固形分５０重量％、ガラス転移温度３０℃）
・骨材１：アクリルシリコン樹脂２００重量部に対し、マンガン−ビスマス複合酸化物を２０重量部混合した着色剤１によって、珪砂を被覆して得られる黒色骨材。粒子径０．２〜１ｍｍ。
・骨材２：アクリルシリコン樹脂２００重量部に対し、カーボンブラックを２０重量部混合した着色剤２によって、珪砂を被覆して得られる黒色骨材。粒子径０．２〜１ｍｍ。
・中空粒子１：平均粒子径４０μｍの真球状ガラスバルーン、密度０．４５ｇ／ｃｍ^３
・造膜助剤：２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート
・増粘剤：ウレタン系増粘剤
・消泡剤：シリコーン系消泡剤

○実施例１
アルミニウム板の片面に、エポキシ樹脂系シーラーをスプレー塗装し（乾燥厚み２０μｍ）、１６時間養生後、上記の装飾性塗材１をスプレー塗装し（乾燥厚み２〜３ｍｍ）、１４日間養生して、試験体を得た。なお、試験板の作製・養生はすべて標準状態（気温２３℃・相対湿度５０％）で行った。

（試験１）
上述の方法で得られた試験板について、６０ｃｍの距離を設けて赤外線ランプ（出力２５０Ｗ）を２０分間照射したときの裏面温度を測定した。

（試験２）
上述の方法で得られた試験板について、６０ｃｍの距離を設けて赤外線ランプ（出力２５０Ｗ）を８時間照射した後、２３℃の水に１６時間浸漬するサイクルを、合計１０サイクル行った後、その外観変化を目視にて観察した。評価は、異常（膨れ、剥れ、浮き等）が認められないものを「○」、一部に異常が認められたものを「△」、明らかに異常が認められたものを「×」として行った。

試験結果を表１に示す。

○実施例２
装飾性塗材１に替えて、装飾性塗材２を使用した以外は、実施例１と同様の方法で試験体を作製し、試験を実施した。試験結果を表１に示す。

○比較例１
装飾性塗材１に替えて、装飾性塗材３を使用した以外は、実施例１と同様の方法で試験体を作製し、試験を実施した。試験結果を表１に示す。

Claims (2)

1. 有機質結合材及び粒子径０．０１〜５ｍｍの有色粒子を必須成分とし、前記有機質結合材の固形分１００重量部に対し前記有色粒子を１００〜２０００重量部含有し、
   前記有色粒子として、赤外線反射性粉体により基体粒子が被覆された粒子及び／または赤外線反射性粉体の集合体からなる粒子を含むことを特徴とする装飾性塗材。
2. さらに透明粒子及び／または中空粒子を含む請求項１記載の装飾性塗材。