JP2010540756A

JP2010540756A - 省エネルギーペイント

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Publication number: JP2010540756A
Application number: JP2010528060A
Authority: JP
Inventors: ルッケブッシュ，ジャン−マリー
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-12-24
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Abstract

少なくとも５．５マイクロメートルの中央粒径を有する白色アルミナ、特に白色コランダム、より具体的には白色溶融コランダムを含むペイント組成物。

Description

本発明は、好ましい熱赤外線反射特性を有するペイント組成物に関する。

熱赤外線（波長約２．５〜５０マイクロメートル）反射性のペイントにより、エネルギーコストを減少させることができる。

例えば、米国特許第２００５／０２１５６８５号（ホームズ（Halmes））は、建物の１つ以上の垂直外壁の塗装用の赤外線反射性の外壁用ペイント（好ましくは暗い色のもの（すなわち、他の色調に比較し、黒に近い色調のもの））で、ペイントが少なくとも１種類の熱反射性金属酸化物顔料を含むものが開示している。金属酸化物顔料として、米国特許第２００５／０２１５６８５号は、米国特許第６，１７４，３６０号（スリウィンスキー（Sliwinski）及び米国特許第６，４５４，８４８号（スリウィンスキー（Sliwinski）に開示されている、コランダム−赤鉄鋼結晶格子構造を有するホスト構成要素と、それに含まれるゲスト要素（アルミニウム、アンチモン、ビスマス、ホウ素、クロム、コバルト、ガリウム、インジウム、鉄、ランタン、リチウム、マグネシウム、モリブデン、ネオジム、ニッケル、ニオビウム、ケイ素、スズ、チタン、バナジウム、及び亜鉛からなる群から選択される１つ以上の元素）とを含む固溶体の無機顔料を開示している。米国特許第２００５／０２１５６８５号はまた、米国特許第６，６１６，７４４号（セインツ（Sainz））を参照して、コランダム−赤鉄鋼結晶格子内に１つ以上の金属合金がカチオンとして組み込まれている金属酸化物顔料を開示しており、米国特許第６，６１６，７４４号は、赤鉄鋼結晶性格子構造並びに金属合金（コバルト、ニッケル、マンガン、モリブデン及び／又はクロムを含む）を有する、酸化鉄内にカチオンを組み込んだ金属合金を開示している。

米国特許第４，３１１，６２３号（サプコー（Supcoe））は、アルミニウム粉末を含む赤外線反射性を有する、屋外表面用の適度な暗色のペイントを開示している。

顕著な熱赤外線反射特性を有するペイントは暗色であり、屋内用には不利であることが知られている。更に、明色（すなわち白色又は白に近い色）の「省エネルギー」ペイントはしばしば、熱赤外線反射特性をごくわずかしか示さず、又は実際に熱赤外線放射を吸収する。加えて、「省エネルギー」ペイントを含め、明色を達成するためにペイントにしばしば使用される二酸化チタンは、熱赤外線放射を吸収することが見出されている。これは、二酸化チタンの両方の形態（すなわち、アナターゼ又はルチル結晶構造を有するＴｉＯ_２）について真である。

驚くべきことに、５．５マイクロメートル以上の中央粒径を有する白色アルミナ（特に白色コランダム、より具体的には白色溶融コランダム）を含むペイント組成物は、望ましい熱赤外線反射性を有する塗装表面を提供するのに有利であることが発見されている。

したがって、本発明の一態様は、少なくとも５．５マイクロメートルの中央粒径を有する白色アルミナを含むペイント組成物を提供することである。

このようなペイント組成物は、金属元素粒子又は金属合金粒子を含むペイントについて得られるものに近い熱赤外線反射特性を提供するが、そのような粒子を追加する必要がない。したがって、記述されるペイント組成物は、都合のよいことに、金属元素粒子又は金属合金粒子（例えば、粉末又はフレーク）を本質的に含まず（例えば、合計固体成分に対して２重量パーセント未満）、又は含まない。加えて、白色アルミナ（特に白色コランダム、より具体的には白色溶融コランダム）は白色又は無色であり、しばしば半透明、又は透明でさえあるため、本明細書に記述されるペイント組成物における利用により、明色のペイント組成物を有利に提供することができると同時に、望ましい熱赤外線反射性とそれにともなう省エネルギー性を提供できる。

全体的な熱ＩＲ反射性は、比較的高濃度の白色アルミナ（特に白色コランダム、より具体的には白色溶融コランダム）によって更に促進される。望ましいペイント組成物は、その白色アルミナを全固体成分に対して３５重量パーセント、より望ましくは全固体成分に対して４７重量パーセント、更に望ましくは全固体成分に対して５２重量パーセント、また更に望ましくは全固体成分に対して５７重量パーセントの濃度で含む。全固体成分に対する最も望ましいその白色アルミナの濃度は、できる限り高く、一方でかかるペイント組成物の他の望ましい固体構成要素を有し、かかる要素には、例えば、顔料及び結合剤、並びにその他の従来のペイント添加剤が挙げられる。

不透明度及び／又は白さを追加するためには（例えば、屋内使用又はベースペイントとしての使用など）、一般に、硫化亜鉛、リトポン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム（ＩＶ）、オキシ塩化ビスマス、白鉛、及びこれらの混合物からなる群から選択される白色顔料を含むことが望ましい。このような顔料、特に硫化亜鉛の使用は、本明細書に記述されるペイント組成物内の白色アルミナ（特に白色コランダム、より具体的には白色溶融コランダム）の使用によって達成される熱赤外線反射特性が、このような顔料の使用によって本質的に低下せず、場合によっては全く低下しないため、特に有利であり、これにより、例えば、非常に高い不透明度及び／又は隠蔽力のために、このような白色顔料を高濃度で（例えば、合計固体成分に対して４０重量パーセント超で）適用できる。二酸化チタンは不透明性及び／又は白さをもたらし、好ましい省エネルギー性のために望ましい熱赤外線反射性を維持するために使用することができるが、本明細書で記述されるペイント組成物は、望ましくは二酸化チタンを実質的に含まず（例えば、合計固体成分に対して５重量パーセント未満）、更に望ましくは本質的に含まず（例えば、合計固体成分に対して２重量パーセント未満）、最も望ましくは二酸化チタンを含まない。

この「課題を解決するための手段」は、本発明に従ってそれそれ開示された実施形態又は全ての実施を記載することを意図するものではない。従属する請求項では追加の実施形態が開示され、本明細書の記述が進むにつれて数多くの他の新しい利点、機能、及び関係が明らかになるであろう。

スフィアオプティクス（SphereOptics）社（フランス・ビュール＝シュ＝リヴェット（Bures Sur Yvetter）の２７ｒｕｅｄｅｓＣｌｏｚｅａｕｘ、９１４４０）から市販されている金コート積分球の概略図を示し、この積分球は、反射率測定のため、ＦＴＩＲ分光計の外側に取り付けられる。白色溶融コランダムを含む白色ペイント処方と、標準の屋内用白色ペイントを含む処方の半球反射率スペクトルを示す。白色溶融コランダム及びさまざまな白色顔料を含むペイント処方、又は白色顔料を含まないペイント処方の半球反射率スペクトルを示す。さまざまなＦＥＰＡグリットサイズを有する白色溶融コランダム及びＺｎＳ白色顔料を含む白色ペイントの半球反射率スペクトルを示す。白色溶融コランダム、ＺｎＳ白色顔料及びさまざまな結合剤を含む白色ペイント処方の半球反射率スペクトルを示す。さまざまな量の白色溶融コランダム及びＺｎＳ白色顔料を含む白色ペイント処方の半球反射率スペクトルを示す。白色溶融コランダムを含む白色ペイント処方で塗装した基材と、標準白色壁及び天井用ペイントで塗装した基材について、エネルギー消費を時間の関数として示す。

本開示は本発明を限定するのではなく、代表して提示するものである。本発明の原理の範囲及び趣旨の中で、多くの他の修正及び実施形態が、当業者によって考案され得ることを理解されたい。

上述のように、中央粒径が少なくとも５．５マイクロメートルの白色アルミナ（特に白色コランダム、より具体的には溶融白色コランダム）粒子を含むペイント組成物は、好ましい熱赤外線反射率を有するペイント表面を提供することができ、これにより省エネルギー（例えば、暖房費の節約）が提供される。

一般に理解されるように、白色という語は、白色又は無色であることとして理解される。

一般に理解されるように、アルミナという語は、可能な形態（例えば、α−、β−、及びγ−酸化アルミニウム）の酸化アルミニウムＡｌ_２Ｏ_３を意味するものと理解される。本明細書で使用される白色アルミナという語は、白色又は無色の酸化アルミナ、Ａｌ_２Ｏ_３を含むものと理解される。

好ましいものは白色コランダムであり、更に好ましくは白色溶融コランダムである。

当業者の読者には一般に理解されるように、コランダムという用語は、α−酸化アルミニウム（α−アルミナ又はα−Ａｌ_２Ｏ_３としても知られる）を意味するものと理解される。本明細書に使用される白色コランダムという用語は、白色又は無色であるコランダムを意味するものと理解される。

また当業者の読者には一般に理解されるように、溶融コランダム（溶融アルミナとしても知られる）は、アルミナを融点（通常約２０００℃）を超えて加熱する溶融工程を含むプロセスによって製造されるコランダムである。本明細書に使用される白色溶融コランダムという用語は、白色又は無色である溶融コランダムを意味するものと理解される。

当業者の読者には一般に理解されるように、ピンク色のコランダム又は茶色のコランダムとは違って、白色又は無色である白色コランダム（例えば白色溶融コランダム）は一般に、酸化クロム（Ｃｒ_２Ｏ_３）、酸化マンガン（Ｍｎ_２Ｏ_３）及び二酸化チタン（ＴｉＯ_２）を本質的に含まず（例えば、最高で０．０２重量パーセント）、又は含まない。このような金属酸化物が、コランダム酸化アルミニウムのホスト構造に固溶体として０．０２重量パーセントを上回る濃度でゲスト又は添加構成要素として存在するとき、ピンク色（赤色）又は茶色などの着色をもたらす。

好ましくは白色コランダム（例えば白色溶融コランダム）は高純度（例えば、Ａｌ_２Ｏ_３が少なくとも９５％、より具体的にはＡｌ_２Ｏ_３が少なくとも９８．５％、最も好ましくはＡｌ_２Ｏ_３が少なくとも９９．５％）である。白色コランダム、特に高純度白色コランダム、より具体的には高純度白色溶融コランダムは、数多くの可能な業者によって市販され、フランス・ラバチエ（La Bathie）のアルカン・ボーキサイト・エ・アルミナ（Alcan Bauxite et Alumine）又は日本・富山の太平洋ランダム株式会社（Pacific Rundum Co. Ltd.）が挙げられる。一般的に長きにわたって知られているように、市販の高純度白色コランダム（例えば白色溶融コランダム）は通常、微量のＮａ_２Ｏ、ＳｉＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣａＯ及び／又はＭｇＯを含む。公称化学組成で、好ましい白色コランダム（例えば白色溶融コランダム）は、Ａｌ_２Ｏ_３の純度が最低９５％、Ｎａ_２Ｏが最高２％、ＳｉＯ_２が最高２％、Ｆｅ_２Ｏ_３が最高０．５％、ＣａＯ＋ＭｇＯが最高０．４％であり、より好ましくはＡｌ_２Ｏ_３が最低９８．５％、Ｎａ_２Ｏが最高０．５％、ＳｉＯ_２が最高０．７％、Ｆｅ_２Ｏ_３が最高０．１％、ＣａＯ＋ＭｇＯが最高０．２％であり、最も好ましくはＡｌ_２Ｏ_３が最低９９．５重量パーセント、Ｎａ_２Ｏが最高０．２５％、ＳｉＯ_２が０．０６重量パーセント、Ｆｅ_２Ｏ_３が最高０．０８％、ＣａＯ＋ＭｇＯが最高０．１％である。上記は一般に、白色コランダム（例えば白色溶融コランダム）の市販の仕様及び／又は純度に対応しており、記載されているパーセンテージはすべて重量パーセントである。

白色コランダム（例えば白色溶融コランダム）は好ましくは、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化コバルト、酸化ガリウム、酸化インジウム、酸化ランタン、酸化リチウム、酸化モリブデン、酸化ネオジム、酸化ニッケル、酸化ニオブ、酸化スズ、酸化バナジウム及び酸化亜鉛（例えば、コランダム酸化アルミニウムホスト構造内の固溶体としてのゲスト又は添加構成要素）を本質的に含まず（例えば、最高で０．０２重量パーセント）、又は含まない。

熱ＩＲ反射率は、少なくとも８マイクロメートルの中央粒径を有する白色アルミナ（特に白色コランダム、より具体的には白色溶融コランダム）を使用することにより、更に有利に強化することができ、更に少なくとも１０．５マイクロメートルの中央粒径のものを使用することにより更に強化することができる。望ましい滑らかな塗装表面及び／又は望ましい熱ＩＲ反射率を得るために、一般にこの中央粒径は最高９０マイクロメートルであり、より望ましくは最高８０マイクロメートルであり、更に望ましくは最高７０マイクロメートルであり、及び最も望ましくは最高６０マイクロメートルである。その中央粒径は例えば、ＩＳＯ８４８６−１−２に従って、光沈降測定器を用いて沈殿により測定することができる。

全体的な熱ＩＲ反射率は更に、全固体成分に対して、比較的高い濃度の白色アルミナ（特に白色コランダム、より具体的には白色溶融コランダム）粒子の使用により促進される。望ましいペイント組成物は、白色アルミナを少なくとも３５重量パーセント、より望ましくは全固体成分に対して少なくとも４７重量パーセント、更に望ましくは全固体成分に対して少なくとも５２重量パーセント、また更に望ましくは全固体成分に対して少なくとも５７重量パーセントの濃度で含む。上述のように、全固体成分に対する最も望ましい白色アルミナの濃度は、できる限り高く、一方でかかるペイント組成物の他の望ましい固体構成要素を有すし、かかる他の固体構成要素には、顔料及び結合剤並びにその他の従来のペイント添加剤が挙げられる。一般に、本明細書に記述されるペイント組成物は、白色アルミナの全固体成分に対して最高９０重量パーセントを有し、特に、全固体成分に対して最高８５重量パーセントを有し、更に具体的には全固体成分に対して最高８０重量パーセントを有する。

上述のように、不透明度及び／又は白さを追加するために（例えば、屋内使用又はベースペイントとしての使用など）、一般に本明細書で記述されるペイント組成物に白色顔料を含むことが望ましい。白色顔料は、硫化亜鉛、リトポン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム（ＩＶ）、オキシ塩化ビスマス、白鉛、及びこれらの混合物からなる群から選択される。硫化亜鉛が好ましい。白色顔料硫化亜鉛は、例えばドイツ・デュイスベルク（Duisberg）のザハトレーベン（Sachtleben）からザハトリスＬ（SACHTOLITH L）の商品名で市販されている。好ましくは、このような白色顔料の濃度は、全固体成分に対して少なくとも５重量パーセントであり、より好ましくは全固体成分に対して少なくとも１０重量パーセントであり、更に好ましくは全固体成分に対して少なくとも１３重量パーセントである。例えば黒い基材に対する高い隠蔽力を得るため、白色顔料の濃度は望ましくは全固体成分に対して少なくとも２０重量パーセントであり、より望ましくは全固体成分に対して少なくとも２４重量パーセントである。非常に高い不透明度及び／又は隠蔽力を得るためには、ペイント組成物は、例えばそのような白色顔料を、全固体成分に対して４０重量パーセント（又はそれ以下）含み得る。しかしながら、通常の不透明度及び／又は白さの要求及び／又は必要性のためには、組成物は一般に、好ましくは全固体成分に対して最高４０重量パーセント、より好ましくは全固体成分に対して３５重量パーセント含まれる。白色顔料の中央粒径は、好ましくは最大１マイクロメートル、より好ましくは最大０．５マイクロメートル、より好ましくは最大０．４マイクロメートル、最も好ましくは０．２〜０．３マイクロメートルである。

本明細書に記述されているペイント組成物は、望まれる場合、色（すなわち、白以外の色）を付与するために、着色顔料（すなわち、非白色顔料）を含んでよい。このような着色顔料は、本明細書に記述されている白色顔料に追加して含むか、又は本明細書に記述されている白色顔料の代わりに使用することができる。通常は前者の選択肢が好ましく、この場合通常は、望ましい不透明度及び／又は隠蔽力が上述の白色顔料の使用によって達成され、着色顔料又は複数の着色顔料の混合物の追加により望ましい及び／又は必要な色が得られ、この場合、特定の色を達成するための着色顔料の選択及び濃度は、一般的に当該技術分野において知られている。着色顔料が使用された場合の濃度は、通常、ペイント組成物の全固体成分に対して最高５重量パーセントと低い（しかしながら、より高い量で含有することは除外されない）。本明細書で記述されているように白色アルミナ（特に白色コランダム、より具体的には白色溶融コランダム）の使用により得られた有利な熱ＩＲ反射率を維持するためには、着色顔料が使用される場合、好ましくはその着色顔料は金属酸化物着色顔料であり、特に赤外線反射性の金属酸化物着色顔料である。このような着色顔料は、例えば米国特許第６，１７４，３６０号（スリウィンスキー（Sliwinski））、同第６，４５４，８４８号（スリウィンスキー（Sliwinski））及び同第６，６１６，７４４（セインツ（Sainz））に記述されており、米国オハイオ州クリーブランド（Cleveland）のフェロ・コーポレーション（Ferro Corporation）からクール・カラーズ＆エクリプス（COOL COLORS & ECLIPSE）顔料の商品名で販売されており、例としては、製品番号Ｖ−１３８１０レッド（赤色酸化鉄）、Ｖ−９２５０ブルー（アルミン酸コバルト青色スピネル）、Ｖ−９４１６イエロー（ニッケル−アンチモンチタン黄色ルチル）、Ｖ−７９９ブラック（クロム緑色−黒色改変）が挙げられる。

望ましくは、ペイント組成物は更に結合剤を含む。典型的に、結合剤は全固体成分に対して少なくとも５重量パーセントの濃度で存在し、より典型的には全固体成分に対して少なくとも１０重量パーセントの濃度で存在する。典型的に、結合剤は全固体成分に対して最高３０重量パーセントの濃度で存在し、より典型的には全固体成分に対して最高２５重量パーセントの濃度で存在し、更に典型的には全固体成分に対して最高２０重量パーセントの濃度で存在する。好適な結合剤には、アクリル樹脂、スチレン−アクリルコポリマー、スチレン−メタクリル酸コポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー及びこれらの混合物が挙げられる。特に望ましい結合剤には、アクリル樹脂及びアクリル樹脂の混合物が挙げられる。水分散性結合剤が特に望ましく、特に、アクリル樹脂製の水分散性結合剤が望ましい。

ペイント組成物は、当該技術分野において通常使用される他の従来の添加剤（例えば、消泡剤、抑泡剤、増粘剤、平滑剤、湿潤剤、分散剤、抗沈殿剤、安定剤、光安定剤、抗凝集剤、質感改良剤、抗菌剤及び／又は殺真菌剤など）を更に含んでよい。これらの添加剤の適切な濃度は、ペイント組成物の望ましい特性及び／又は望ましい塗装表面の特性が得られるように、当業者によって容易に決定され得る。

本明細書に記述されているペイント組成物は好適には、塗装用の媒体を更に含み、媒体は水、水性液体又は有機系液体である。有機系液体は、媒体系、油系、又は液化した噴射剤系の液体であってよい。このようなペイント媒体は、当該技術分野において既知である。好ましい媒体には、水及び水性液体が挙げられる。別の実施形態において、本明細書に記述されるペイント組成物は、塗装媒体中に分散させるのに好適な濃度の形態（すなわち、乾燥混合物、ペースト状、又は濃縮液などの形態）で提供され得る。

本明細書に記述されるペイント組成物は、上述のように特に屋内用に好適なものを除き、建物の外側表面（例えば外壁若しくは屋根（例えば金属製屋根））又はドーム、若しくはこれらの構成要素など、屋外表面の処理に使用するのに有利である。

実施例に使用されるパーセンテージは、別に特記されている場合を除き、すべて重量パーセントである。

Ａ．試験方法及び手順
１．反射率の測定
反射率は、ＥＮ１２８９８基準（「建物に使用されるガラス−放射率の測定（Glass in building - Determination of the emissivity）」２００１年１月）に準拠し、下記の仕様及び修正を用いて測定された。

反射率は、フランス・リュエイ＝マルメゾン（Rueil-Malmaison）のＡＢＢ社から販売されているＡＢＢＢＯＭＥＭＭＢ−１５４ＳＦＴＩＲ分光計で、外部に５０ｍｍ金コート積分球（スフィアオプティクス（SphereOptics）社（フランス・ビュール＝シュ＝リヴェット（Bures Sur Yvetter）の２７ｒｕｅｄｅｓＣｌｏｚｅａｕｘ、９１４４０）から販売）を装備したものを使用して測定され、図１にこの概略図を示す。

測定は積分球で行われたため、反射率は半球反射率として参照された。金コート積分球に付属して供給されている、半球反射率スペクトルが既知である金の鏡が、参照として使用された。測定に使用された波長範囲は２．５〜１６．５マイクロメートルの範囲であった。

それぞれの波長λｉにおける試料の半球反射率Ｒ_ｎ（λｉ）は次の式で表わすことができる：

式中、Ｅは試料が積分球の試料サポート上に置かれているときの装置示数を表わし、Ｅ_ｓｔは参照鏡での装置示数を表わし、Ｅ_０は試料サポート上に何も置かれていないときの装置示数を表わし、Ｒ_ｎ，ｓｔ（λｉ）は波長λｉでの参照鏡の半球反射率を表わす。

記録された値は、試料あたり行われた平均２０回の測定値平均である。

合計半径積分値Ｒ_ｎは、下の表に示す１８の波長（λｉ）で測定された半球反射率Ｒ_ｎ（λｉ）の数学的平均をとることによって、スペクトル反射曲線から決定された。合計半径積分値Ｒ_ｎは、次の式によって計算された：

２．省エネルギー性の測定
２つの空の２００Ｌ容器を用い、一方は本発明によるペイントで５つの内面を塗装したもの、もう一方は標準の壁＆天井用ペイントで５つの内面を塗装したものであり、これらを比較することによって、本発明によるペイント処方で得られる実際の省エネルギー性が測定された。容器を加熱しているときのエネルギー消費は、次の試験装置を用いて測定された：
容器の大きさよりも大きい大きさの発泡ポリスチレンフォームボード２つを、試験装置の底面として用いた。それぞれのボードに、電気加熱抵抗を取り付けた。空の容器内の温度をモニターするため、２つのＮＴＣ高精密サーミスタ（セミテックＵＳＡ社（Semitec USA corp.）からセミテック（SEMITEC）１０３ＡＴ−２の商品名で入手）が、直径１５ｃｍの黒色塗装金属製球２つの中心に配置された。この球は、ボード上に配置された後に空の容器の体積の中心になるように、ボード上に配置された。ＮＴＣサーミスタプローブはそれぞれ別のサーモスタット（英国ロンドンのインベンシスＰＬＣ（Invensys PLC）からＩＮＶＥＮＳＹＳＷＭ９０１の商品名で入手）に接続され、これにより、装置を覆うボード上に容器配置された後のそれぞれの容器の内部温度を調節した。この試験装置を次に、温度を０℃に保った冷蔵室に置いた。加熱システムのスイッチをオンにし、容器の内部温度が平均１６℃に到達してから、２つの個別の標準エネルギーカウンターを用いて、エネルギー消費が記録された。エネルギー消費は、４０時間にわたって記録された（ワット時）。全体の省エネルギー性は、次の式を用いて、曲線の傾き（直線回帰によって得られる）から計算された：
省エネルギー％＝１００×（標準ペイントの傾き−３Ｍペイントの傾き）／標準ペイントの傾き）
３．ペイントの白さの評価
ペイントの白さは、ＩＳＯ２８１４に従って評価された。１５０マイクロメートルの湿潤コーティング厚さを有するペイントコーティングを、白色及び黒色のレネタ（Leneta）カード上に形成した。室温で２４時間乾燥させた後、乾燥したコーティング厚さ７０μが得られた。可視光帯でのペイントの輝度（Ｌ^＊）が、ＩＳＯ２８１４に従って測定された。値が１００のときは純粋な白色コーティングであることを示し、値が０の時は黒色コーティングであることを示す。コントラスト比又は不透明度は％で記録された。

Ｂ．使用材料リスト

Ｃ．ペイント処方及び試験試料の調製
ペイント処方は、まず実施例で所定の量の顔料、水及び添加剤を含むプレミックスを８００ｒｐｍで攪拌した。ＺｎＳを含むペイント処方については、０．２５ＮのＮａＯＨを加えることによってプレミックスのｐＨをアルカリ性（＞９）に調整した。

このプレミックスに、それぞれの実施例に所定の、さまざまな量のＡｌ_２Ｏ_３、結合剤及び添加剤を加えた。

このペイント処方を、４０ｃｍ^２のポリエチレン箔上に湿潤厚さ４００マイクロメートルで塗布した。室温で２４時間乾燥させた後、コーティング厚さは１５０〜１８０マイクロメートルとなった。

コーティングされたペイントの性質を、上述の方法に従って測定した。

Ｄ．実施例
注意：下記の表において、元々水中で供給されている構成成分については、重量パーセントは固体の重量パーセントを意味し、水の重量パーセントは水構成要素の合計成分を表わす。乾燥体積％は、合計固体成分に対する固体構成成分の体積％を意味する。

実施例１及び比較例Ｃ−１
実施例１において、ＺｎＳ及びＡｌ_２Ｏ_３Ｆ２８０を含む白色ペイント処方の調製は、４９．８％のＺｎＳ、４９．８％の水、０．２％の消泡剤及び０．２％のＷ／Ｄ剤１（製品の液体成分が入った瓶から取り出したときの消泡剤及び湿潤／分散剤のパーセント）のプレミックスから始めた。このプレミックスのｐＨは、０．２５ＮのＮａＯＨを使用して９．６に調整された。このプレミックスに、表３の所定量のＡｌ_２Ｏ_３Ｆ２８０、結合剤及び添加剤を加えた。乾燥体積１５％のＺｎＳ、乾燥体積５５％のＡｌ_２Ｏ_３及び乾燥体積３０％の結合剤＋添加剤を含むペイント処方が得られた。比較例Ｃ−１として、当該技術分野において既知の典型的な屋内用白色ペイントが、ＴｉＯ_２で調製された。６６．３％のＴｉＯ_２、３３．１５％の水、０．３３％のＷ／Ｄ剤２及び０．２１％の消泡剤（製品の液体成分が入った瓶から取り出したときの消泡剤及び湿潤／分散剤のパーセント）を含むプレミックスが調製された。１９．９％の水、７９．６８％のＣａＣＯ_３及び０．４％のＷ／Ｄ剤２（製品の液体成分が入った瓶から取り出したときの消泡剤及び湿潤／分散剤のパーセント）を含む第二のプレミックスが調製された。２つのプレミックスを、表３に所定のように、追加の結合剤及び添加剤と共に混合した。比較例Ｃ−１には乾燥体積１５％のＴｉＯ_２、乾燥体積４５％のＣａＣＯ_３及び乾燥体積４０％の結合剤及び添加剤が含まれた。上述の一般的手順に従い、ペイント処方の半球反射率が測定された。その結果を図２に示す。全半球反射率（Ｒ_ｎ）は表３に示されている。

（実施例２〜４）
実施例２及び３において、ＺｎＳ（乾燥体積１０％）又はＴｉＯ_２（乾燥体積１０％）と組み合わせてＡｌ_２Ｏ_３（乾燥体積６０％）を含むペイント処方の半径反射率が測定され、実施例４においては、Ａｌ_２Ｏ_３（乾燥体積６０％）を含むが顔料は含まないペイント処方が評価された。ペイント処方はすべて、Ａｌ_２Ｏ_３グレードＦ２４０を使用して調製された。さまざまなペイント処方の組成物及び全半球反射率を表４に示す。図３は、ペイントの半球反射率スペクトルを示す。

（実施例５〜８）
実施例５〜８では、Ａｌ_２Ｏ_３のさまざまなＦＥＰＡグリットサイズ、Ｆ２８０、Ｆ３２０、Ｆ３６０及びＦ１０００それぞれを含むペイント処方が調製された。Ｆ１０００のＡｌ_２Ｏ_３を含む実施例８は、参照例である。ペイント処方はすべて、乾燥体積１５％のＺｎＳ、乾燥体積５５％のＡｌ_２Ｏ_３並びに乾燥体積３０％の結合剤及び添加剤を有していた。ペイントはすべて、６７．９７％の固体（１３．６５重量パーセントのＺｎＳ、４６．９８重量パーセントのＡｌ_２Ｏ_３、７．０３重量パーセントの結合剤１、０．１重量パーセントのＷ／Ｄ剤１、０．０２重量パーセントの消泡剤及び０．１８重量パーセントのＴ／Ｌ剤）並びに３２．０３％の水が含まれていたた。上述の一般的手順に従ってペイントの半球反射率が測定され、その結果を図４に示す。全半球反射率は表５に示されている。

（実施例９〜１３）
実施例９〜１３では、さまざまな結合剤を含むペイント処方が調製された。ペイント処方は、乾燥体積１５％のＺｎＳ、乾燥体積５５％のＡｌ_２Ｏ_３Ｆ２８０、乾燥体積０．２５％のＷ／Ｄ剤１、乾燥体積０．７％のＴ／Ｌ剤、乾燥体積０．１％の消泡剤、及び乾燥体積２８．９５％の各種結合剤（それぞれ結合剤１〜５）の最終組成を有して調製された。一般的手順に従ってペイントの半球反射率が測定され、その結果を図５に示す。ペイントの組成物（組成物の重量パーセント）及びその全半球反射率が表６に示されている。

（実施例１４〜１７）
実施例１４〜１７では、９．１〜１８．２重量パーセントのＺｎＳ、４２．６〜５１．４重量パーセントのＡｌ_２Ｏ_３Ｆ２８０、４．３〜１０．１重量パーセントの結合剤１、及び表７に示す添加剤を含むペイント処方が調製された。上述の手順に従って半球反射率が測定された。その結果を図６に示す。全半球反射率Ｒ_ｎは表７に示されている。実施例１４及び１５の白さが、上述の手順によって評価された。その結果を表８に示す。実施例１４のペイントによって得られた実際の省エネルギー性が、上述の方法に従って測定された。実施例１４のペイントのエネルギー消費と、白色標準壁及び天井用ペイント（ＩＣＩペインツ・デコ・フランスＳ．Ａ．（ICI Paints Deco France S.A.）からドゥルックス（DULUX）の商品名で販売）のエネルギー消費との比較が行われた。時間に対する関数としてのエネルギー消費を図７に示す。上述の試験手順に従い、傾きから、省エネルギー率６％が計算された。

Claims

少なくとも５．５マイクロメートルの中央粒径を有する白色アルミナを含むペイント組成物。
前記白色アルミナが、少なくとも８マイクロメートルの中央粒径を有する、請求項１に記載の組成物。
前記白色アルミナが、少なくとも１０．５マイクロメートルの中央粒径を有する、請求項２に記載の組成物。
前記白色アルミナが、最大９０マイクロメートルの中央粒径を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
前記白色アルミナが、最大８０マイクロメートルの中央粒径を有する、請求項４に記載の組成物。
前記白色アルミナが、最大７０マイクロメートルの中央粒径を有する、請求項５に記載の組成物。
前記白色アルミナが、最大６０マイクロメートルの中央粒径を有する、請求項６に記載の組成物。
前記白色アルミナの濃度が、合計固体成分に対して最高９０重量パーセントである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物。
前記白色アルミナの濃度が、合計固体成分に対して最高８５重量パーセントである、請求項８に記載の組成物。
前記白色アルミナの濃度が、合計固体成分に対して最高８０重量パーセントである、請求項９に記載の組成物。
前記白色アルミナの濃度が、合計固体成分に対して少なくとも３５重量パーセントである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の組成物。
前記白色アルミナの濃度が、合計固体成分に対して少なくとも４７重量パーセントである、請求項１１に記載の組成物。
前記白色アルミナの濃度が、合計固体成分に対して少なくとも５２重量パーセントである、請求項１２に記載の組成物。
前記白色アルミナの濃度が、合計固体成分に対して少なくとも５７重量パーセントである、請求項１３に記載の組成物。
前記白色アルミナが白色コランダムである、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の組成物。
前記白色コランダムが、酸化クロム、酸化マンガン及び二酸化チタンを本質的に含まないか又は含まない、請求項１５に記載の組成物。
前記白色コランダムが、少なくとも９５重量％のＡｌ_２Ｏ_３に対応する純度である、請求項１５又は１６に記載の組成物。
前記白色コランダムが、少なくとも９５重量％のＡｌ_２Ｏ_３、最高２重量％のＮａ_２Ｏ、最高２重量％のＳｉＯ_２、最高０．５重量％のＦｅ_２Ｏ_３、並びにＣａＯ及びＭｇＯを合わせて最高０．４重量％に対応する純度である、請求項１７に記載の組成物。
前記白色コランダムが、少なくとも９８．５重量％のＡｌ_２Ｏ_３に対応する純度である、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の組成物。
前記白色コランダムが、少なくとも９８．５重量％のＡｌ_２Ｏ_３、最高０．５重量％のＮａ_２Ｏ、最高０．７重量％のＳｉＯ_２、最高０．１重量％のＦｅ_２Ｏ_３、並びにＣａＯ及びＭｇＯを合わせて最高０．２重量％に対する純度である、請求項１９に記載の組成物。
前記白色コランダムが、少なくとも９９．５重量％のＡｌ_２Ｏ_３に対応する純度である、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の組成物。
前記白色コランダムが、少なくとも９９．５重量％のＡｌ_２Ｏ_３、最高０．２５重量％のＮａ_２Ｏ、最高０．０６重量％のＳｉＯ_２、最高０．０８重量％のＦｅ_２Ｏ_３、並びにＣａＯ及びＭｇＯを合わせて最高０．１重量％に対する純度である、請求項２１に記載の組成物。
前記白色コランダムが、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化コバルト、酸化ガリウム、酸化インジウム、酸化ランタン、酸化リチウム、酸化モリブデン、酸化ネオジム、酸化ニッケル、酸化ニオブ、酸化スズ、酸化バナジウム及び酸化亜鉛を本質的に含まないか又は含まない、請求項１５〜２２のいずれか一項に記載の組成物。
前記白色コランダムが白色溶融コランダムである、請求項１５〜２３のいずれか一項に記載の組成物。
前記組成が、硫化亜鉛、リトポン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム（ＩＶ）、オキシ塩化ビスマス、白鉛、及びこれらの混合物からなる群から選択される白色顔料を更に含む、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の組成物。
前記白色顔料が硫化亜鉛である、請求項２５に記載の組成物。
前記白色顔料の濃度が、合計固体成分に対して少なくとも５重量パーセントである、請求項２５又は２６に記載の組成物。
前記白色顔料の濃度が、合計固体成分に対して少なくとも１０重量パーセントである、請求項２７に記載の組成物。
前記白色顔料の濃度が、合計固体成分に対して少なくとも１３重量パーセントである、請求項２８に記載の組成物。
前記白色顔料の濃度が、合計固体成分に対して少なくとも２０重量パーセントである、請求項２９に記載の組成物。
前記白色顔料の濃度が、合計固体成分に対して４０重量パーセントを上回る、請求項２５〜３０のいずれか一項に記載の組成物。
前記白色顔料の濃度が、合計固体成分に対して最高４０重量パーセントである、請求項２５〜３０のいずれか一項に記載の組成物。
前記白色顔料の濃度が、合計固体成分に対して最高３５重量パーセントである、請求項３２に記載の組成物。
前記組成物が、少なくとも１つの着色顔料を更に含む、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の組成物。
前記の少なくとも１つの着色顔料が、金属酸化物着色顔料である、請求項３４に記載の組成物。
前記の少なくとも１つの着色顔料が、赤外線反射性着色顔料である、請求項３４又は３５に記載の組成物。
前記着色顔料の濃度が、合計固体成分に対して最高５重量パーセントである、請求項３４〜３６のいずれか一項に記載の組成物。
前記組成物が、結合剤を更に含む、請求項１〜３７のいずれか一項に記載の組成物。
前記結合剤が、アクリル樹脂、スチレン−アクリルコポリマー、スチレン−メタクリル酸コポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー及びこれらの混合物からなる群から選択される樹脂である、請求項３８に記載の組成物。
前記結合剤が、アクリル樹脂又はアクリル樹脂の混合物である、請求項３９に記載の組成物。
前記結合剤が、合計固体成分に対して少なくとも５重量パーセントの濃度である、請求項３８〜４０のいずれか一項に記載の組成物。
前記結合剤が、合計固体成分に対して少なくとも１０重量パーセントの濃度である、請求項４１に記載の組成物。
前記結合剤が、合計固体成分に対して最高３０重量パーセントの濃度である、請求項３８〜４２のいずれか一項に記載の組成物。
前記結合剤が、合計固体成分に対して最高２５重量パーセントの濃度である、請求項４３に記載の組成物。
前記結合剤が、合計固体成分に対して最高２０重量パーセントの濃度である、請求項４４に記載の組成物。
前記組成物が、金属元素及び金属合金粒子を実質的に含まないか又は含まない、請求項１〜４５のいずれか一項に記載の組成物。
前記組成物が、二酸化チタンを実質的に含まないか又は含まない、請求項１〜４６のいずれか一項に記載の組成物。
前記組成物が、二酸化チタンを本質的に含まないか又は含まない、請求項４７に記載の組成物。
前記組成物が、水、水性液体又は有機系液体からなる群から選択される媒体を更に含む、請求項１〜４８のいずれか一項に記載の組成物。
前記組成物が、媒体中に分散させるのに好適な濃度の形態で供給され、該媒体が水、水性液体又は有機系液体からなる群から選択される媒体である、請求項１〜４８のいずれか一項に記載の組成物。
前記媒体が水又は水性液体である、請求項４９又は５０に記載の組成。