JP2013036007A - 速乾性の遮熱水性塗料組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 優れた乾燥性および優れた遮熱性を有する常乾型遮熱水性塗料組成物を提供する。
【解決手段】（Ａ）アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを５０重量％以上含有するα、β−エチレン性不飽和単量体を重合して得られる水性分散基剤樹脂、（Ｂ）アリル基含有の二級または三級アミンを重合して得られるアミンポリマー、（Ｃ）アミンポリマー（Ｂ）のアミノ基より過剰量の揮発性塩基、（Ｄ）特定の遮熱顔料、および（Ｅ）ホワイトシリカを必須成分とする速乾性の水性塗料組成物により上記課題を解決することができる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、速乾性の遮熱水性塗料組成物に関するものであり、特に速乾性と遮熱性を有し、アスファルト密着性をはじめ耐摩耗性や耐候性を含めた塗膜性能にも優れる常乾型の遮熱水性塗料組成物である。

建物の外装用途、フロア用途あるいは道路用途等に使用される一般的な常乾型の塗料は、従来溶剤タイプの塗料が一般的に用いられていた。溶剤タイプの塗料は、性能面においては問題となるところはないが、溶剤の毒性あるいは引火性の問題があり、特に前記の用途においては、使用する溶剤を回収することが不可能なため、溶剤は最終的には大気中に揮散し、地球資源の浪費、環境汚染問題等の要因のひとつになっている。

このような背景から近年代替技術として、エマルジョンを主体とした水性タイプの塗料が使用されている。水性タイプの塗料は、安全面および環境面において溶剤タイプの塗料よりも格段に好ましいが、乾燥に長時間を要し、実際の塗装施工に当たっては大きな問題となっている。特に屋外施工の用途では、乾燥時に雨、雪、風、ダスト、その他の汚染物質にさらされて、塗膜が損傷を受ける機会も多く、できるだけ乾燥速度の速い塗料が求められている。また水性タイプの塗料は、環境条件、特に低温でかつ湿度の高い条件で、乾燥性が遅れることがあり、環境条件に左右されず、常に速い乾燥速度を有する塗料が求められている。乾燥性は塗料の安定性と相反する関係にあり、塗料の安定性を確保しながら、乾燥性を高める必要がある。

上記の課題を満足させる技術として、本発明者らは既に特許文献１を提案しており、そこでは（１）アクリル酸もしくはメタクリル酸エステルを５０重量％以上含有するα、β―エチレン性不飽和単量体を重合して得られる水性分散基剤樹脂、（２）アリル基含有の二級あるいは三級アミンを重合して得られるアミンポリマー、および（３）（２）のアミノ基より過剰量の揮発性塩基を必須成分とする速乾性の水性塗料組成物が開示されている（特許文献１参照）。

一方、夏期日中に太陽光の照射を受けた道路や建築物は、そのエネルギーを吸収し、温度が上昇して夜間に放熱することによって、都市部の温度がその周辺部と比較して上昇する、いわゆるヒートアイランド現象を引き起こす一因になっていると言われている。これを防ぐために、太陽光中の赤外線を反射し、道路や建築物、特に屋上の温度の上昇を防ぐための方法として、遮熱塗料を適用することが検討されている。温度の上昇率の指標としては日射反射率があり、赤外線反射率が高いほど日射反射率が高く、温度上昇の抑制効果がある（非特許文献１参照）。

一般的な塗料は色調整を行うためにカーボンブラックや黒色酸化鉄などの日射反射率の低い顔料を使用している。これらの顔料は赤外線を吸収しやすいため、これらの塗料を塗装した建築物などの構造物あるいは道路などは赤外線の吸収により構造物や道路の温度が上昇し、前述のヒートアイランド現象を引き起こす可能性が指摘されている。

そこで、最近は太陽光線中の近赤外領域の波長７８０ｎｍ〜２５００ｎｍの光線を反射する塗料が検討されている。このような遮熱塗料は着色顔料の一部として赤外線を反射する複合金属顔料を使用しており、上記のようなカーボンブラックや黒色酸化鉄などを含有する塗料よりは赤外線反射の効果は期待できるが、まだまだ性能は不十分であり、また、顔料の組成にクロムなどが含まれているものがあり、安全衛生面においても問題が残っている。

一方、赤外線吸収率が５０％以下の顔料を使用して赤外線吸収を低くした赤外線透過層形成用の組成物が提案され、当該組成物を利用する赤外線反射体ならびに処理物も同時に提案されている（特許文献２参照）。そこでは赤外線反射体の上に被覆層として赤外線透過層を形成する２層構成が用いられている。

しかし、この層構成では内容組成の異なる塗料を最低２回塗装することが必要であり、塗料替えのための塗装機洗浄等に手間がかかり、作業工程が繁雑とある。また、上層塗膜が摩耗によって摩り減ったり、劣化によって剥がれた際、上層塗膜と異なる色の下層塗膜が露出し、まだら模様になってしまう問題がある。さらには、道路等では塗装や乾燥を短時間に処理し、道路開放のための時間をできるだけ短くする必要がある場合などには、１回の塗装で完結させることも必要である。

また、前記の特許文献１の技術に基づく速乾性の水性塗料組成物を使用し、酸化チタン顔料、酸化亜鉛顔料、マンガンイットリウムブラック顔料、アゾ系顔料、ベンツイミダゾロン顔料、キナクリドン顔料、銅フタロシアニンブルー顔料から選択される赤外線反射顔料を組み合わせた、水性の遮熱塗料組成物が提案されている（特許文献参照３）。しかしながら、この技術においては、近赤外線反射効果が低く、耐候性においては著しい変色を引き起こすことがあるなどまだまだ不十分である。

特開２００４−１６８９９８号公報 特開２００２−６０６９８号公報 特開２００７−１４６０６２号公報

月刊建築仕上技術２００２年８月号光反射・熱放射機能形エネルギー節減塗料の開発

本発明は上記従来技術の現状に鑑み創案されたものであり、その目的は優れた速乾性と高い遮熱性を有し、アスファルト密着性をはじめ耐候性を含めた塗膜性能に優れる常乾型の遮熱水性塗料組成物を提供することにある。

本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討した結果、速乾性の水性分散基剤樹脂と特定の遮熱顔料やホワイトシリカを組み合わせることで、近赤外線反射効果を高め、耐候性を向上させることにより、上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、
（Ａ）アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを５０重量％以上含有するα、β―エチレン性不飽和単量体を重合して得られる水性分散基剤樹脂、（Ｂ）アリル基含有の二級または三級アミンを重合して得られるアミンポリマー、（Ｃ）アミンポリマー（Ｂ）のアミノ基より過剰量の揮発性塩基、（Ｄ）遮熱顔料、および（Ｅ）ホワイトシリカを必須成分とする速乾性の水性塗料組成物において、遮熱顔料（Ｄ）であって、ＪＩＳ Ｋ ５６０２で求められる近赤外線領域（７８０〜２５００ｎｍ）での日射反射率（日射反射率はＪＩＳ Ｋ ５６０２で求められる日射反射率を意味する）が３０％以上であるアゾ系黒顔料（Ｄ１）が全塗料中０．００１〜５％重量％、遮熱顔料（Ｄ）であって、（Ｄ１）以外の近赤外線反射顔料（Ｄ２）が全塗料中０．００１〜２０重量％、粒径０．３〜１ｍｍであるホワイトシリカ（Ｅ）が全塗料中２０〜６０重量％含有し、かつＪＩＳ Ｋ ５６０２で求められる塗膜の近赤外線領域（７８０〜２５００ｎｍ）での日射反射率が５０％以上であることを特徴とする速乾性の遮熱水性塗料組成物である。

また本発明は、（Ｄ１）以外の近赤外線反射顔料（Ｄ２）が、酸化チタン、ベンツイミダゾロン顔料、キナクリドン顔料、銅フタロシアニンブルー顔料、無金属フタロシアニンブルーからなる群から選択される１種または２種以上の顔料を含有することを特徴とする速乾性の遮熱水性塗料組成物である。

また本発明は、水性分散基剤樹脂（Ａ）が、平均粒径が５０〜２００ｎｍ、かつ粒径の標準偏差が１００ｎｍ以下であることを特徴とする速乾性の遮熱水性塗料組成物である。

また本発明は、アミンポリマー（Ｃ）が２個のアリル基を含有するアミンを重合して得られることを特徴とする速乾性の遮熱水性塗料組成物である。

また本発明は、アミンポリマー（Ｃ）が有機酸で中和されていることを特徴とする速乾性の遮熱水性塗料組成物である。

また本発明は、アミンポリマー（Ｃ）の中和有機酸が蟻酸または酢酸であることを特徴とする速乾性の遮熱水性塗料組成物である。

また本発明は、水性塗料組成物の乾燥性がＪＩＳ Ｋ ５６６５の８．１２のタイヤ付着性試験で１５分以内であることを特徴とする速乾性の遮熱水性塗料組成物である。

また本発明は、すべり抵抗性が振子式スキッドレジタンステスタによる試験で４０以上であることを特徴とする速乾性の遮熱水性塗料組成物である。

本発明の水性塗料組成物は、常乾型かつ極めて速乾性であり、遮熱性に優れ、アスファルト密着性や耐候性を含めた塗膜物性も優れている。主として建物の屋上用途や道路用途に使用できる。

以下、本発明の速乾性の遮熱水性塗料組成物について詳細に説明する。
本発明の速乾性の遮熱水性塗料組成物は、速乾性の水性樹脂組成物と特定の遮熱顔料、ホワイトシリカを含有するものであり、近赤外線領域（７８０〜２５００ｎｍ）の日射反射率が５０％以上である。

本発明で使用する速乾性の水性樹脂組成物は、例えば（Ａ）アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを５０重量％以上含有するα、β―エチレン性不飽和単量体を重合して得られる水性分散基剤樹脂であって、平均粒径が５０〜２００ｎｍ、かつ粒径の標準偏差が１００ｎｍ以下である水性分散基剤樹脂であることがより好ましく、（Ｂ）アリル基含有の二級または三級アミンを重合して得られるアミンポリマー、および（Ｃ）（Ｂ）アミンポリマーのアミノ基より過剰量の揮発性塩基を含有する樹脂である。以下、水性樹脂組成物の（Ａ）〜（Ｃ）の成分について説明する。

（Ａ）水性分散基剤樹脂について
水性分散基剤樹脂は、本発明において塗料の基剤樹脂（バインダー）としての成分であり、代表的な製造方法としては、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを５０重量％以上含有するα、β―エチレン性不飽和単量体を、公知のエマルジョン重合法、懸濁重合法、溶液重合後後乳化する方法等が用いられるが、これらに限定されるものではない。

本発明の水性分散基剤樹脂を製造するに際して、目標とする樹脂粒子の平均粒径および粒径分布を得るため、アニオン界面活性剤およびノニオン界面活性剤を併用する。アニオン界面活性剤を例示すると、ラウリル硫酸ナトリウムのような高級アルキル硫酸のアルカリ塩、ドデシルベンゼンスルホン酸、イソプロピルベンゼンスルホン酸のナトリウムのようなアルキルアリールスルホン酸のアルカリ塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸、ノニルナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸のナトリウムのようなアルキルナフタレンスルホン酸のアルカリ塩、ノニルフェノールのポリエトキシエタノール硫酸ナトリウムのようなアルキルアリールポリエトキシエタノール硫酸または同スルホン酸のアルカリ塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸エステルまたは同スルホン酸のナトリウム、あるいはアンモニウム塩、さらには親水性−疎水性のバランスを有するカルボキシル基含有共重合体のアルカリ塩等が挙げられる。

また、ノニオン界面活性剤を例示すると、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテルのようなポリオキシエチンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンモノオレエートのようなポリオキシエチレン誘導体類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートのようなソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンがブロック共重合したいわゆるプルロニックタイプ、その他ポリオキシエチレンアルキルアミン類、アルキルアルカノールアミド類、プロペニル基あるいはその他の重合性不飽和基、およびポリオキシエチレン基を含有する反応性乳化剤等が挙げられる。

界面活性剤の使用方法は、単量体の重合時点から使用する方法、あるいは重合後水分散化を行う時点で使用する方法があり、どちらの方法でも問題はない。また、界面活性剤の使用量については全単量体に対して重量で１．５〜５％が好ましい。

また、界面活性剤の分散効果を助けるために、本発明の水性分散基剤樹脂において酸基を含有する単量体を共重合することが好ましい。かかる単量体を例示すると、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ビニル酢酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、プロペニル基あるいはその他の重合性不飽和基、および硫酸エステル基あるいはスルホン酸基を含有する反応性乳化剤等の酸基含有単量体が挙げられる。その使用量としては樹脂固形分当たりの酸価が０．５〜４０ＫＯＨｍｇ／ｇになる量が好ましい。

水性分散基剤樹脂の平均粒径および粒径の標準偏差の測定については、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置が好適に使用できるが、他の方法での測定も可能である。例えば、（株）堀場製作所製のレーザー回折／散乱式粒度分布測定装置ＬＡ−９１０を用い、統計処理で一般的な下記の数式から平均粒径および粒径の標準偏差を求めることができる。
平均粒径：Ｘ Ｘ＝ΣＸｉ／ｎ
粒径の標準偏差：σ σ^２＝Σ（Ｘｉ−Ｘ）^２／ｎ

以上述べたように、アニオン界面活性剤とノニオン界面活性剤を併用し、さらに水性分散基剤樹脂に酸基を有する単量体を導入し、粒径および粒径分布の調整を図ることにより、アスファルト密着性に優れた水性分散基剤樹脂が得られる。水性分散基剤樹脂の平均粒径は５０〜２００ｎｍ、粒径の標準偏差は１００ｎｍ以下が好ましく、より好ましい範囲はそれぞれ５０〜１８０ｎｍ、７０ｎｍ以下である。また、このように粒子径をコントロールすることにより、塗料の安定性を十分確保することも可能になる。平均粒径および粒径の標準偏差が上記範囲より大きい場合は、塗料のアスファルトへの浸透性が抑制され密着性が低下する。また塗料が経時で凝集し易く安定性も低下する。

水性分散基剤樹脂の好ましい分子量は５０００〜５０００００である。必要に応じて連鎖移動剤を使用し分子量を調整することができる。また塗膜形成の面から樹脂のＴｇは−１０〜６０℃が好ましいが、高温時の乾燥性および低温時の造膜性を考慮すると、特に１５〜３５℃が好ましい。

酸基を含有する単量体以外に使用される単量体としては、全単量体の中で５０重量％以上のアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを含有している。アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを具体的に例示すると、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ヘプチルアクリレート、ヘプチルメタクリレート等のアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステル、さらには水酸基含有の２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、ジエチレングリコールモノメタクリレート等、およびこれらのラクトン変性物等が挙げられる。

また、５０重量％を超えない範囲でアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル以外の単量体が使用可能であり、かかる単量体を例示すると、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニル単量体、アクリルアミド、メタクリルアミド、メチロールアクリルアミド、メチロールメタクリルアミド、メトキシメチルアクリルアミド、ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、ジアセトンメタクリルアミド等のアミド系単量体が挙げられる。

（Ｂ）アミンポリマーについて
アミンポリマーはアリル基含有の二級あるいは三級アミンを重合して得られるポリマーであり、酸が共存しない領域あるいは塩基が存在する領域においては基本的に水不溶性である。従って、本発明のようにアンモニアあるいは有機アミン等の揮発性塩基が存在する系においては、水性分散基剤樹脂とアミンポリマーは水中に分散された状態で互いに独立に存在し、さらには水性分散基剤樹脂の粒径および粒径分布が所定範囲にあるため、安定した状態が確保されている。しかしながら、揮発性塩基が揮散すると、系中には水性分散基剤樹脂とアミンポリマーのみが存在する結果となり、互いに相互作用を開始し、アミンポリマーが水不溶性であるが故に、水性分散基剤樹脂が効果的に凝集する。この急速な凝集により、水性塗料でありながら分オーダーの乾燥性を達成することができる。繰り返すと、本発明の塗料組成物において、塗料の形態では、凝集に必要充分な量のアミンポリマーを使用しても安定であり、塗装後の塗膜形成過程において、揮発性塩基が揮散して初めて水性分散基剤樹脂が効果的に凝集し、従来技術では得られない分オーダーの乾燥性が達成される。

アミンポリマーの中で、特にアリル基を２個有するアミンから得られるアミンポリマーは、一般的に下記の化学式１に示すような環構造を有し、そのポリマー鎖は剛直であるため、水性分散基剤樹脂との凝集において極めて効果的に機能を発揮するので好ましい。

このようにして、本発明において、従来技術にない超速乾性の水性塗料組成物を提供することができるが、また着色についても、アミンポリマーは二級あるいは三級アミノ基のみを有し、一級アミノ基を有していないため全く問題はない。

使用されるアミンポリマーを例示すると、ジアリルアミン、メチルアリルアミン、エチルアリルアミン等のアリル基含有二級アミンの単独重合体、他の単量体との共重合体、ジメチルアリルアミン、ジエチルアリルアミン、メチルジアリルアミン、エチルジアリルアミン等の三級アミンの単独重合体、他の単量体との共重合体等が挙げられる。アリル基を２個有するジアリルアミン、メチルジアリルアミン、エチルジアリルアミン等から得られる重合体が特に好ましい。共重合する他の単量体について特に限定はないが、二酸化硫黄はその代表である。共重合体の場合、アリル基含有の二級あるいは三級アミンの共重合量は２０重量％以上が好ましい。

アミンポリマーの分子量は特に限定はないが、水性分散基剤樹脂の凝集性、塗料の乾燥性、安定性の観点から５００〜５００００が好ましい。特に１０００〜２００００、さらには１０００〜１００００がより好ましい。またその使用量については、固形分比率で水性分散基剤樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部が好ましく、１〜８重量部がさらに好ましい。

アミノポリマーの具体的な製造方法について例示すると、ジアリルアミンあるいはメチルジアリルアミンの塩酸塩を極性溶媒中で過硫酸アンモニウムあるいは水溶性のアゾ化合物等を開始剤として重合する方法があり、他の単量体との共重合としては、例えば二酸化硫黄を使用して１：１の交互共重合体を得る方法があるが、特にこれらに限定されない。具体的に入手可能な商品としては、日東紡績株式会社のＰＡＳ−９２、ＰＡＳ−Ｍ−１等がある。前記商品は通常塩酸塩の形で供給されるが、具体的な使用方法としては、そのまま使用することができ、また添加前にあらかじめ塩酸をアルカリで中和したり、イオン交換樹脂で塩酸を除去したり、蟻酸塩、酢酸塩、その他の有機酸塩に交換したりして、使用することも可能である。特に被塗装物が鉄、アルミニウム等の金属材料である場合、塩酸塩においては塗装後に錆の発生、材の腐蝕が起こり易く、防錆剤、防錆顔料等の併用で抑制されるものの、蟻酸、酢酸等の有機酸の塩として使用するのがより好ましい。具体的に入手可能な商品としては、日東紡績株式会社のＰＡＳ−９２Ａが挙げられる。また蟻酸、酢酸以外の有機酸としては、乳酸、プロピオン酸、酪酸、クエン酸、リンゴ酸等を例示することができる。

（Ｃ）揮発性塩基について
揮発性塩基は、揮発性であれば特に限定はないが、アンモニアが特に好ましい。アンモニア以外の塩基については、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン等のアルキルアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等のアルカノールアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のアルキレンポリアミン、エチレンイミン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン等が例示される。揮発性塩基の使用量については、アミンポリマーのアミノ基より過剰量が必要であるが、塗料の乾燥性と安定性を考慮して、アミンポリマーのアミノ基に対して２〜４０倍過剰量がより好ましい。

本発明の塗料組成物において、塗料のＰＨ安定性を確保するためＰＨ緩衝剤を使用することができる。ＰＨ緩衝剤を例示すると、塩化アンモニウム、酢酸ナトリウム、リン酸ナトリウム等が挙げられる。

（Ｄ）遮熱顔料について
ＪＩＳ Ｋ ５６０２で求められる近赤外領域（７８０〜２５００ｎｍ）での日射反射率が３０％以上であるアゾ系黒顔料（Ｄ１）については、一般的には芳香環がアゾ結合で連結された構造を有する顔料であり、色調整や耐候性に優れる。具体例としては、大日精化工業（株）製のクロモファインブラックＡ−１１０３、ＡＦブラックＥ−４０等が挙げられる。

一方（Ｄ１）以外の赤外線反射顔料（Ｄ２）については、酸化チタン顔料、ベンツイミダゾロン顔料、キナクリドン顔料、銅フタロシアニンブルー顔料、無金属フタロシアニンブルー顔料等から選択される。近赤外線顔料（Ｄ２）の役割は、日射反射率が高く、耐候性に優れる、様々な色に調整が可能である。特にブルー顔料は銅フタロシアニンブルーよりも遮熱効果の高い無金属フタロシアニンブルーを使用する方が望ましい。具体例としては、タイピユアＲ７０６（酸化チタン、デュポン製）、ＡＦレッドＥ−１７（キナクリドン顔料、大日精化工業（株）製）、ＤＩＳＰＥＲＳ ＣＯＡ ＲＥＤ１０５（キナクリドン顔料、ＤＩＣ（株）製）、ＣＨＯＭＯＦＩＮＥ ＲＥＤ ６８２０（キナクリドン顔料、大日精化工業（株）製）、ＣＨＯＭＯＦＩＮＥ ＲＥＤ ６８２１（キナクリドン顔料、大日精化工業（株）製）、ＣＨＯＭＯＦＩＮＥ ＲＥＤ ６８３０（キナクリドン顔料、大日精化工業（株）製）、ＡＦエローＥ−２６（ベンツイミダゾロン系顔料、大日精化工業（株）製）、ＤＩＳＰＥＲＳ ＣＯＡ ＹＥＬＬＯＷ４５２（ベンツイミダゾロン顔料、ＤＩＣ（株）製）、ＳＹＭＵＬＥＲ ＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ４１９２（ベンツイミダゾロン顔料、ＤＩＣ（株）製）、ＣＨＯＭＯＦＩＮＥ ＹＥＬＬＯＷ ２０８０（ベンツイミダゾロン系顔料、ＤＩＣ（株）製）、ＡＦブルーＥ−１７（銅フタロシアニンブルー顔料、大日精化工業（株）製）、ＤＩＳＰＥＲＳ ＣＯＡ ＢＬＵＥ６８１（無金属フタロシアニンブルー顔料、ＤＩＣ（株）製）ＣＨＯＭＯＦＩＮＥ ＢＵＬＥ Ｓ−２１００（銅フタロシアニンブルー顔料、大日精化工業（株）製）、ＣＨＯＭＯＦＩＮＥ ＢＵＬＥ ４９２７Ｂ（銅フタロシアニンブルー顔料、大日精化工業（株）製）、ＣＨＯＭＯＦＩＮＥ ＢＵＬＥ ４９４０（銅フタロシアニンブルー顔料、大日精化工業（株）製）などが挙げられる。

全塗料中において、アゾ系黒顔料（Ｄ１）の含有量は、０．００１〜５重量％であり、一方近赤外反射顔料（Ｄ２）の含有量は、０．００１〜２０重量％である。この範囲より多い場合、アゾ系黒顔料（Ｄ１）に関しては遮熱効果が低下し、近赤外反射顔料（Ｄ２）に関しては混色性が悪く、また乾燥性が遅くなり、耐水性等が低下し好ましくない。なお近赤外反射顔料（Ｄ２）のより好ましい範囲は０．５〜２０重量％である。

（Ｅ）ホワイトシリカについて
ホワイトシリカ（Ｅ）は、混合することで日射反射率が向上する特性を有している。その粒径は０．３〜１ｍｍで全塗料中に２０〜６０重量％であるが、３０〜５０重量％がさらに好ましい。２０重量％未満では、塗膜表面にホワイトシリカが配列しないので、凹凸面が形成されずすべり抵抗が低くなったり、また一方６０重量％を越えると、塗料の底にすぐに沈殿して固まったり、塗膜から脱落して滑りやすくなったりして好ましくない。

本発明の水性塗料組成物は、上記（Ａ）〜（Ｅ）の成分で構成されるが、塗装して得られる塗膜の近赤外線領域（７８０〜２５００ｎｍ）での日射反射率は５０％以上を確保している。

また、塗膜の近赤外線領域（７８０〜２，５００ｎｍ）での日射反射率が５０％以上確保される範囲において、塗料に通常配合する体質顔料あるいはその他の添加剤を含有することができる。体質顔料について例示すると、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム、タルク、クレー、カオリン、マイカ、中空顔料等を挙げることができるが特に限定はない。

さらに添加剤を例示すると、消泡剤、増粘剤、可塑剤、凍結防止剤、沈降防止剤、防腐剤、色分かれ防止剤、顔料分散剤、乾燥促進剤、紫外線吸収剤、防カビ剤、防錆剤、界面活性剤、硬化剤等を挙げることができるが特に限定はない。

本発明の塗料組成物の用途は鉄部材、外装の壁材、道路等特に限定はなく幅広く使用することができるが、道路面構造及び建築物屋上構造が特に好ましい。道路面構造に使用される場合は、塗料の速乾性はＪＩＳ Ｋ５６６５のタイヤ付着性試験で１５分以内であることが好ましい。なお、鉄部材においては、錆防止のため公知の防錆顔料あるいは防錆剤としての亜硝酸ナトリウム等を併用することができる。

以下に、本発明の塗料組成物の優位性を示すために実施例と比較例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、表中の配合割合を示す数値は特別な記載がない限り重量部、重量％を表す。

｛水性分散基剤樹脂の製造］
［製造例］
温度計、コンデンサー、撹拌装置を備えた反応容器に、表１に示す（１）〜（４）を仕込み８０℃まで昇温する。昇温後（５）を仕込み、あらかじめプレ乳化した（６）〜（１１）を３時間かけて滴下する。滴下終了後１時間保温して反応を終了する。その後４０℃以下まで冷却し、（１２）を添加して水性分散基剤樹脂（Ａ）、（Ｂ）を得た。

（註１） 第一工業製薬（株）社製のアニオン界面活性剤
（註２） 花王（株）社製のノニオン界面活性剤
（註３） （株）堀場製作所製のレーザー回折／散乱式粒度分布測定装置ＬＡ−９１０を用いて測定

［塗料組成物の配合および評価］
［実施例１〜１０および比較例１〜５］
表２に示す配合で、（１）〜（１３）についてディスパー分散を行い、その後（１４）〜（２０）を添加して各塗料を作製し、塗料物性および塗膜試験結果をまとめた。

（註４） 楠本化成（株）社製 顔料分散剤（濃度１００％）
（註５） 丸尾カルシウム（株）社製 スーパーＳＳＳ
（註６） デュポン（株）社製 Ｒ−７０６
（註７） 三菱化学（株）社製 ＭＡ−１００
（註８） アサヒ化成工業（株）社製 ブラック６３０３
（註９） 大日精化工業（株）社製 クロモファインブラックＡ−１１０３
（註１０）大日精化工業（株）社製 ＡＦエローＥ−２６
（註１１）大日精化工業（株）社製 ＡＦレッドＥ−１７
（註１２）大日精化工業（株）社製 ＡＦブルーＥ−１１
（註１３）ＤＩＣ（株）社製 Ｄ．ＣＯＡ ＢＬＵＥ６８１
（註１４）日東紡績（株）社製のジアリルアミン、二酸化硫黄との共重合物の塩酸塩
（濃度２０％） ＰＡＳ−９２
（註１５）日東紡績（株）社製のジアリルアミン、二酸化硫黄との共重合物の酢酸塩
（濃度２０％） ＰＡＳ−９２Ａ
（註１６）日東紡績（株）社製のメチルジアリルアミン重合物の塩酸塩（濃度６０％）
ＰＡＳ−Ｍ−１
（註１７）ケイミュービューセラ（株）製 カラーサンド６．７ホワイト

（註１８） 各塗料を５０℃、２週間の条件で安定性を評価する。
初期との変化が大きくなく異常がないものは○、顔料沈殿、凝集物の発生、増粘などの異常があるものは×と表示した。
（註１９） 試験材：ガラス板にウエット膜厚２５０μｍの塗膜を形成させ、温度２３℃
、湿度５０％の条件下で試験する。
試験法はＪＩＳ―Ｋ−５６６５で規定された合成ゴム製の柔らかいタイヤを 有する、重さ１５．８ｋｇの試験ロールを使用して塗膜上を転がし、塗装後 タイヤに塗膜が付着しなくなるまでの乾燥時間を試験する。乾燥時間として は１５分以内が好ましい。
（註２０） 試験材：アスファルトブロック上にウエット膜厚２５０μｍの塗膜を形成させ、温度２３℃、湿度５０％の条件で１週間乾燥させる。
試験法：ＪＩＳ−Ａ６９０９付着強さ試験に準じ、付着強さを測定する。
数値は１．０Ｎ／ｍｍ^２以上もしくは下地が破壊した場合を○、それ以外の
場合を×と表示した。
（註２１） 試験材：ガラス板にウエット膜厚２５０μｍの塗膜を形成させ、温度２３℃
、湿度５０％の条件で７２時間乾燥させる。
試験法：温度２３℃、２４時間の水浸漬試験で評価する。塗膜の外観に異常がないものを○、異常があるものは×と表示した。
（註２２） 試験材：註２１と同じ。
試験法：温度２３℃、水酸化カルシウム飽和水溶液１８時間浸漬で評価する
。塗膜の外観に異常がないものを○、異常があるものは×と表示した。
（註２３） 試験材：スレート板にウエット膜厚５００μｍの塗膜を形成させ、温度２３℃、湿度５０％の条件で７日間乾燥させる。
試験法：ＪＩＳ Ｋ ５６００−７−７の促進耐候性において、６００時間照射後の初期との色差（ΔＥ）を算出し、３未満は○、３以上を×と表示した。
（註２４） 試験材：スレート板にローラーで塗布（２回塗りで０．８ｋｇ／ｍ^２）し、温度２３℃、湿度５０％の条件で７日間養生させる。
試験法：振子式スキッドレジスタンステスタを使用して、ＷＥＴ面でのすべり抵抗（ＢＰＮ値）を測定する。４０以上が好ましい。
（註２５） 試験材：アスファルトフェルト紙上に乾燥膜厚５００μｍの塗膜を形成させ、温度２３℃、湿度５０％の条件で７２時間乾燥させる。
測定方法：乾燥塗膜の７８０ｎｍ〜２５００ｎｍにおける日射反射率を、分
光光度計（日本分光製：Ｖ−５７０）を用いて測定し、ＪＩＳ Ａ ５７５
９に準じた方法にて日射反射率を算出する。

本発明の塗料組成物の用途は、鉄部、建物の屋上、道路等特に限定はなく幅広く使用することができるが、特に建物の屋上および道路に適用され、優れた乾燥性および優れた遮熱特性を発揮することができる。

Claims (8)

1. （１）（Ａ）アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを５０重量％以上含有するα、β−エチレン性不飽和単量体を重合して得られる水性分散基剤樹脂、（Ｂ）アリル基含有の二級または三級アミンを重合して得られるアミンポリマー、（Ｃ）アミンポリマー（Ｂ）のアミノ基より過剰量の揮発性塩基、（Ｄ）遮熱顔料、および（Ｅ）ホワイトシリカを必須成分とする速乾性の水性塗料組成物において、遮熱顔料（Ｄ）であってＪＩＳ Ｋ ５６０２で求められる近赤外線領域（７８０〜２５００ｎｍ）での日射反射率が３０％以上であるアゾ系黒顔料（Ｄ１）が全塗料中０．００１〜５重量％、遮熱顔料（Ｄ）であって（Ｄ１）以外の近赤外線反射顔料（Ｄ２）が全塗料中０．００１〜２０重量％、粒径０．３〜１ｍｍのホワイトシリカ（Ｅ）が全塗料中２０〜６０重量％含有し、かつＪＩＳ Ｋ ５６０２で求められる塗膜の近赤外線領域（７８０〜２５００ｎｍ）での日射反射率が５０％以上であることを特徴とする速乾性の遮熱水性塗料組成物。
2. （Ｄ１）以外の近赤外線反射顔料（Ｄ２）が、酸化チタン、アゾ顔料、ベンツイミダゾロン顔料、キナクリドン顔料、銅フタロシアニンブルー顔料、無金属フタロシアニンブルー顔料からなる群から選択される１種または２種以上の顔料を含有することを特徴とする請求項１に記載の速乾性の遮熱水性塗料組成物。
3. 水性分散基剤樹脂（Ａ）が、平均粒径が５０〜２００ｎｍ、かつ粒径の標準偏差が１００ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１あるいは請求項２に記載の速乾性の遮熱水性塗料組成物。
4. アミンポリマー（Ｃ）が２個のアリル基を含有するアミンを重合して得られることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の速乾性の遮熱水性塗料組成物。
5. アミンポリマー（Ｃ）が有機酸で中和されていることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の速乾性の遮熱水性塗料組成物。
6. アミンポリマー（Ｃ）の中和有機酸が蟻酸または酢酸であることを特徴とする、請求項５に記載の速乾性の遮熱水性塗料組成物。
7. 水性塗料組成物の乾燥性がＪＩＳ Ｋ５６６５の８．１２のタイヤ付着性試験で１５分以内であることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の速乾性の遮熱水性塗料組成物。
8. 水性塗料組成物のすべり抵抗性が振子式スキッドレジスタンステスタで４０以上であることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の速乾性の遮熱水性塗料組成物。