JP2015074739A - 発泡プラスチック用塗料 - Google Patents
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Abstract
【課題】 発泡プラスチック断熱材の断熱効果をより向上させるために、優れた熱線反射率と隠ぺい性を有する発泡プラスチック用塗料を提供すること。
【解決手段】 発泡プラスチックの表面に塗膜を形成する発泡プラスチック用塗料であって、水系アクリル樹脂成分、アルミニウム粒子成分、増粘剤及び消泡剤を含有する。
【選択図】なし
【解決手段】 発泡プラスチックの表面に塗膜を形成する発泡プラスチック用塗料であって、水系アクリル樹脂成分、アルミニウム粒子成分、増粘剤及び消泡剤を含有する。
【選択図】なし
Description
本発明は、薄型発泡プラスチックの断熱性を向上させる発泡プラスチック用塗料に関する。
従来から、グラスウールや発泡プラスチック等は、断熱材として種々の産業分野で使用されている。
特に、発泡プラスチックの断熱材は、繊維系断熱材であるグラスウールの熱伝導率（λ＝０．０３〜０．０３４）よりも低い熱伝導率（λ＝０．０２４以下）を有するため、高性能な断熱材として注目を集めている。
このように、発泡プラスチックは、安定した断熱性を有することから、例えば、浴槽に一体成型した断熱材や、自然冷媒ヒートポンプ給湯機の貯湯タンクの断熱材等の住宅設備の断熱材や、自動車の内装材等に用いられている。
一方、上記のような断熱材を住宅設備や自動車等に用いる場合、断熱材を配設するスペースが限られているため、使用する断熱材の厚みを可能な限り薄くすることが望まれる。しかしながら、薄い断熱材では十分な断熱効果が発揮できないという問題があった。
このような問題に対して、近年、断熱材の表面に熱線反射層を設けることによって、より断熱性を高めることを目的とした断熱材が開発されている。このようなものとしては、例えば、積層した複数のシート状断熱材の層間及び表裏面に、柔軟な熱線反射膜を積層した断熱材が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
また、細かいアルミニウムの粉末を混入した銀色塗料を浴槽側防水パンの表面に塗布して輻射熱反射層を設けた構造が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
しかしながら、発泡プラスチックの表面に熱線反射層を設ける提案では、アルミニウム箔、アルミニウムを蒸着させた樹脂フィルム等を熱線反射膜として、熱処理によって断熱材に接着させるため、製造工程数及びコストがかかるといった問題があった。また、熱線反射膜は樹脂フィルムであるため、断熱材の最表面が複雑な形状の場合、適用することができないといった問題もあった。
また、細かいアルミニウムの粉末を混入した銀色塗料を浴槽側防水パンの表面に塗布するものでは、単にアルミニウム粉末を混入した銀色塗料を塗布するものであるため、アルミニウムの粉末を均一に塗布することが難しく、断熱性が不十分であった。
本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、発泡プラスチック断熱材の断熱性をより向上させるために、優れた熱線反射率と隠ぺい性を有する発泡プラスチック用塗料を提供することを課題としている。
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
即ち、本発明の発泡プラスチック用塗料は、発泡プラスチックの表面に塗膜を形成する発泡プラスチック用塗料であって、水系アクリル樹脂成分、アルミニウム粒子成分、増粘剤及び消泡剤を含有することを特徴とする。
また、この発泡プラスチック用塗料においては、前記アルミニウム粒子成分が、水分散性のアルミニウムペーストであることが好ましい。
また、この発泡プラスチック用塗料においては、前記アルミニウム粒子成分の体積濃度（ＰＶＣ）が、前記水系アクリル樹脂成分と前記アルミニウム粒子成分の合計体積に対して１〜５０％の範囲であることが好ましい。
本発明によれば、発泡プラスチック断熱材の断熱性をより向上させるために、優れた熱線反射率と隠ぺい性を有する発泡プラスチック用塗料を提供することができる。
発泡プラスチック用塗料は、発泡プラスチックの表面に塗膜を形成する塗料であって、水系アクリル樹脂成分、アルミニウム粒子成分、増粘剤及び消泡剤を含有するものである。
水系アクリル樹脂成分は、塗膜を形成するためのバインダー成分であり、通常公知の水系アクリル樹脂成分を用いることができる。また、熱に弱い発泡プラスチックを基材とすることから、常温乾燥又は、低温焼付タイプのものが好ましい。
水系アクリル樹脂成分としては、具体的には、水分散性ポリイソシアネートを硬化剤とする二液型アクリルポリオールエマルジョンや、二液型アクリルポリオールディスパージョンを挙げることができる。また、常乾一液型アクリルディスパージョン、一液型アクリル系エマルジョン、一液型アクリルスチレン系エマルジョン、アクリル系エマルジョン等を挙げることができる。
二液型アクリルポリオールエマルジョンとしては、市販品として、ＤＩＣ社製のＷＥ−３０１、ＷＥ−３０４、ＷＥ−３１０、二液型アクリルポリオールディスパージョンとしては、ＤＩＣ社製のＷＤ−５５１が入手可能である。また、これらの硬化剤の水分散性ポリイソシアネートとしては、市販品として、ＤＩＣ社製のＤＮＷ−５５００、ＤＮＷ−６０００等が入手可能である。
また、常乾一液型アクリルディスパージョンとしては、市販品として、ＤＩＣ社製のＳ−７０１、ＡＣ−１１２９、Ｓ−７２５Ｐ、Ｓ−７４４、Ｓ−７２７等が入手可能である。また、一液型アクリル系エマルジョンとしては、ＤＩＣ社製の４０−４１８ＥＦ、ＣＥ―６４００、ＣＦ−６１４０、ＳＡ−６３６０、ＳＦＣ−５５、ＶＦ−１０４０等が入手可能である。また、一液型アクリルスチレン系エマルジョンとしては、ＤＩＣ社製のＥＣ−９０５ＥＦ、５４００ＥＦ、ＣＧ−８３７０、ＣＧ−８４９０、ＣＧ−８４００、ＨＹ−３６４、ＣＧ−５０１０ＥＦ、ＥＣ−７４０ＥＦ等が入手可能である。また、アクリル系エマルジョンとしては、エスケー化研社製の水性コンポアクリル、昭和電工社製のポリゾール等が入手可能である。
水系アクリル樹脂成分中の、固形分（ＮＶ）であるアクリル樹脂の含有量は２０〜７０質量％、好ましくは３５〜６５質量％、より好ましくは４０〜５５質量％の範囲である。固形分（ＮＶ）であるアクリル樹脂の含有量がこの範囲内であると、後述するアルミニウム粒子成分を均一に分散することができ、良好にゲル化することができる。また、塗膜とした場合に優れた被膜硬度とすることができる。
アルミニウム粒子成分は、高い熱線反射率を持つため、主に塗料の熱線反射効果に寄与する成分である。アルミニウム粒子成分の製造方法には、ボールミル製法と蒸着製法の二つのタイプがある。また、アルミニウム粒子成分は、アルミニウム粒子と分散溶媒等を含む水分散性のアルミニウムペーストであることが好ましい。
また、これらのアルミニウム粒子成分は、塗膜とした状態でアルミニウム粒子が塗膜中に均一に分散配列するノンリーフィング・アルミニウムペーストと、表面張力によりアルミフレークが塗膜表面に浮いて平行配列するリーフィング・アルミニウムペーストがある。これらのうち、取扱い性や成膜後に酸化し難い等の特性からノンリーフィング・アルミニウムペーストを好適に用いることができる。また、これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
ボールミル製法によるノンリーフィング・アルミニウムペーストとしては、市販品として以下のものが入手可能である。
東洋アルミ社製のＷＸシリーズ、ＷＬシリーズ、ＥＭＲシリーズ：ＥＭＲ−Ｄ６３９０、ＥＭＲ−Ｄ５６６０、５５０２ＳＷ、２６０ＰＳＷ−Ｋ、４００ＳＷ、５６１ＳＷ、７７１ＳＷ、７７５ＳＷ、２１７３ＳＷ、ＦＭ４０１０ＳＷ、ＦＭ４０１０ＪＢ、０１０ＷＤ。
ＥＣＫＡＲＴ社製のＳＴＡＰＡ ＨＹＤＲＯＬＡＮシリーズ（Ｓ１１００、Ｓ１５００、Ｓ２１００）等。
また、ボールミル製法によるリーフィング・アルミニウムペーストとしては、市販品として、東洋アルミ社製の１３０Ｗ、１３１０Ｗ、１３２０Ｗと１１１０Ｗ等が入手可能である。
蒸着製法のペーストとしては、市販品として、東洋アルミ社製のＭｅｔａｓｈｅｅｎシリーズ（９１−００１０、７１−００１０、４１−００１０、１１−００１０）等が入手可能である。また、ＥＣＫＡＲＴ社製のＨＹＤＲＯＳＨＩＮＥシリーズ（ＷＳ−１００１、ＷＳ−１０１１、ＷＳ−３００１、ＷＳ−３００３、ＷＳ−３００４、ＷＳ−４０２１）等が入手可能である。
アルミニウム粒子成分中のアルミニウム粒子は、板状のものが好ましく、その粒子径（面方向）は、特に限定されるものではないが、通常、平均粒子径１０〜４０μｍ、好ましくは２０〜３０μｍ、厚みは０．０１〜１μｍ、より好ましくは蒸着製法の場合は０．０１〜０．１μｍ、ボールミル製法の場合は０．１〜０．９μｍの範囲である。アルミニウム粒子成分中のアルミニウム粒子の平均粒子径がこの範囲であると、高い熱線反射率を有する塗膜を形成することができる。
アルミニウム粒子成分の配合割合は、水系アクリル樹脂成分とアルミニウム粒子成分の合計体積に対してアルミニウム粒子成分の体積濃度（ＰＶＣ：Pigment Volume Concentration）が１〜５０％、好ましくは５〜４０％、より好ましくは１０〜３０％の範囲である。アルミニウム粒子成分の体積濃度（ＰＶＣ）をこの範囲とすることにより、優れた反射性能及び隠ぺい性を得ることができ、塗膜とした場合に優れた被膜硬度を得ることができる。なお、体積濃度（ＰＶＣ）は、全固形分中のアルミニウム粒子成分の体積濃度を表し、ＰＶＣ（％）＝アルミニウム粒子成分の体積／（アルミニウム粒子成分の体積＋水系アクリル樹脂成分の体積）で表される。
増粘剤は、塗料中のバインダーと顔料の混合安定性を保ちながら、塗装時のタレ等を防止するとともに、塗膜乾燥時にアルミニウム粒子の不規則なブラウン運動を早期抑制し、配列性を高めるために用いるものである。
増粘剤は、水系レオロジーコントロール剤、チクソトロピック剤、ヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース等を用いることができる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
具体的には、水系レオロジーコントロール剤の市販品として、ＢＹＫ株式会社製の変性ウレアＢＹＫ−４２０/Ｅ４２０、ウレア変性ウレタンＢＹＫ−４２５、ポリウレタンＢＹＫ−４２８等が入手可能である。
また、チクソトロピック剤の市販品として、楠本化成株式会社製のポリアマイドアミン塩ＡＱ−５８０、ＡＱ−６００、ＡＱ−６０７、ＡＱ−６１０、ＡＱ−６３０、ＡＱ−８７０等が入手可能である。
また、ヒドロキシプロピルセルロースの市販品として、日本曹達社製のＨＰＣ−ＳＳＬ、ＨＰＣ−ＳＬ、ＨＰＣ−Ｌ、ＨＰＣ−Ｍ、ＨＰＣ−Ｈ等が入手可能である。また、エチルセルロースの市販品として、日進化成社製のＳＴＤ−１００、ＳＴＤ−２００、ＳＴＤ−３００等が入手可能である。
これらの増粘剤は、セルロースを含有するものを好適に用いることができるが、通常、セルロースは粉末状のため、添加する前に水、又はアルコールに分散して配合するのが好ましい。
増粘剤としてセルロースを含有するものを用いる場合、増粘剤中のセルロースの含有量は５〜４０質量％、好ましくは１０〜３０質量％、より好ましくは１５〜２５質量％の範囲である。セルロースの含有量がこの範囲であると、所望の配列安定性が得られるとともに、取扱い性、塗装性を良好なものとすることができる。
また、増粘剤の配合量は、水系アクリル樹脂成分とアルミニウム粒子成分の合計質量１００質量部に対して１〜３０質量部、好ましくは５〜２５質量部、より好ましくは１０〜２０質量部の範囲である。配合量をこの範囲とすることにより、良好な増粘効果と、塗膜とした場合に優れた耐水性、耐熱性を得ることができる。
消泡剤は、上記水系アクリル樹脂成分、アルミニウム粒子成分、及び増粘剤の混合攪拌や、塗装時のサーキュレーション時に生じる気泡を除去するために添加する成分である。このような消泡剤としては、例えば、ビニルポリマーと活性剤、鉱油、ビニル系重合物、アクリルポリマーアミン塩、アクリルシリコーン系重合物等を用いることができる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。具体的には、以下に示すものが市販品として入手可能である。
ＢＹＫ社製のＢＹＫ−０１１、ＢＹＫ−０１２、ＢＹＫ−０１４、ＢＹＫ−０１７、ＢＹＫ−０１８、ＢＹＫ−０１９、ＢＹＫ−０２１、ＢＹＫ−０２２、ＢＹＫ−０２３、ＢＹＫ−０２４、ＢＹＫ−０２５、ＢＹＫ−０２８、ＢＹＫ−０３８、ＢＹＫ−０４４。また、ＢＹＫ−０９３、ＢＹＫ−０９４、ＢＹＫ−１６１０、ＢＹＫ−１６１５、ＢＹＫ−１６５０、ＢＹＫ−１７１１、ＢＹＫ−１７３０、ＢＹＫ−１７４０、ＢＹＫ−１７７０、ＢＹＫ−１７９８等。
楠本化成社製のＡＱ−５０１、ＡＱ−５３０、ＡＱ−２００、ＡＱ−７１２０、ＡＱ−７１３０等。信越化学工業社製のＫＭ−７３、ＫＭ―７３Ａ、ＫＭ−７３Ｅ、ＫＭ−７０、ＫＭ−７２、ＫＭ−７２Ｆ、ＫＭ−７２Ｓ、ＫＭ−７２ＦＳ、ＫＭ−７１、ＫＭ−７５、ＫＭ−７７５０、ＫＭ−８５、ＫＭ−８９、ＫＭ−９０、ＫＭ−９８、ＫＭ−７７５２等。
消泡剤の添加量は、水系アクリル樹脂成分とアルミニウム粒子成分の合計質量１００質量部に対して０．１〜１０質量部、好ましくは０．５〜８質量部、より好ましくは１〜５質量部の範囲である。消泡剤の添加量がこの範囲であると、十分な消泡効果が得られるとともに、塗膜とした場合に基材との優れた密着性及び隠ぺい性、また、塗膜の優れた耐候性を得ることができる。
上記の各成分を混合して発泡プラスチック用塗料とする場合、発泡プラスチック用塗料の取り扱い性をより容易にするために、イオン交換水又は、アルコール系溶媒で希釈して調整することができる。
アルコール系溶媒の種類は、水系アクリル樹脂成分の一価炭化水素基の種類や分子量の大きさ、又は、アルミニウム粒子成分の中の分散溶媒によって適宜選定することができる。このようなアルコール系溶媒としては以下のものを挙げることができ、これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール等の低級脂肪族アルコール類。エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル等のエチレングリコール誘導体。ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレングリコールの誘導体及びジアセトンアルコール、シンナー等。
また、発泡プラスチック用塗料には、本発明の効果を阻害しない範囲において、前記成分以外の他の各種成分を添加することもできる。
これらの成分としては、抗菌剤、防錆剤、艶消し剤、レベリング剤、分散剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、ワックス成分等を挙げることができる。
発泡プラスチック用塗料は、ディスパーミキサー等の攪拌機に、上記の各成分を所定の配合量投入し、十分に撹拌することにより製造することができる。
発泡プラスチック用塗料を塗布する基材となる発泡プラスチックとしては、通常、断熱材として用いられる発泡プラスチックであれば特に制限はなく、例えば、以下のものを用いることができる。
発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン、硬質発泡ポリウレタン、軟質発泡ポリウレタン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレンテレフタレート。発泡フェノール、シリコーンフォーム、ポリ塩化ビニルフォーム、ユリアフォーム、アクリルフォーム、ポリイミドフォーム、エチレンプロピレンジエンフォーム等からなる発泡プラスチック。これらの中でも、低コストであり、高い断熱性を有することから、発泡ポリスチレンを好適に用いることができる。
また、発泡プラスチックの発泡倍率は、使用する機器や断熱条件に応じて適宜選択して用いることができ、例えば、５〜５００倍程度が好ましい。この発泡倍率の範囲であれば、適度な固体伝導と、熱伝導率を両立することが可能となる。
上記発泡プラスチックに発泡プラスチック用塗料を塗布する塗布方法としては、従来公知の塗布方法を用いることができ、自動又は手動により塗布することができる。
これらの塗布方法としては、例えば、フローコーターやロールコーターを用いる塗布方法や、吹き付け法、エアレススプレー法、エアスプレー法、浸漬法、引き上げ法、ノズル法、巻き取り法、流し法、盛り付け法、パッチング法等の塗布方法が挙げられる。また、刷毛塗りやコテ塗りによる塗布方法が挙げられる。
塗膜の厚さは、硬化時で１〜１００μｍ程度、好ましくは５〜５０μｍ程度になるように塗布することが望ましい。塗膜の厚さがこの範囲であると、優れた輻射熱の反射効果と柔軟性を得ることができ、適正な塗料の使用量とすることができるため、コスト面での無駄を低減することができる。なお、塗布回数は特に制限はなく、一回又は二回以上でもよい。
発泡プラスチック用塗料を塗布した発泡プラスチックの熱の放射率は、ＡＳＴＭ Ｃ 1371-98（Standard Test Method for Determination of Emittance of Materials Near Room Temperature Using Portable Emissometers）に基づいた数値として０．４０以下であることが好ましい。
熱の放射率は、低ければ低いほどよいので、下限値は特に限定されない。ここで熱の放射率とは、膜間の輻射の中心波長である３〜３０μｍの赤外線領域の波長に関するものである。具体的な測定方法としては、一定の熱流を試料に与え、試料から戻ってくる再放射と反射を差動熱電対で計測する。ここで用いられる計測装置は、ＡＳＴＭに準拠して製造された放射率計が好ましく、例えば、京都電子工業株式会社の簡易型放射率計が好適に用いられる。
また、発泡プラスチック用塗料の塗膜の熱線反射率は、赤外線の透過率が実質的に０であることが断熱性としては好ましい。ここで透過率が０であるためには、赤外線の反射率が少なくとも０．６０以上（放射率が０．４０以下）であることが好ましい。ここで反射率が０.６０未満の場合、熱線が塗膜を透過してしまい、伝熱してしまうことになり、断熱材として機能しない虞がある。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。実施例中特に断らない限り「部」は全て「質量部」を、「％」は全て「質量％」を表す。本発明の実施例の詳細と結果は表１にまとめて示す。比較例の詳細と結果は表２にまとめて示す。
実施例の発泡プラスチック用塗料を製造するための材料として、以下に示すものを用いた。
＜（Ａ）水系アクリル樹脂成分＞
（Ａ）：水溶性アクリル樹脂（常乾１液） （ＤＩＣ社製 Ｓ−７０１（固形分ＮＶ＝４０〜４３％））
＜（Ｂ）アルミニウム粒子成分＞
（Ｂ−１）：蒸着アルミニウム顔料（東洋アルミ社製 ９１−００１０、板状）
（Ｂ−２）：蒸着アルミニウム顔料（ＥＣＫＡＲＴ社製 ＷＳ−１０１１、板状）
（Ｂ−３）：ボールミル製法アルミニウム顔料（東洋アルミ社製 ＥＭＲ−Ｄ６３９０、板状）
（Ｂ−４）：ボールミル製法アルミニウム顔料（ＥＣＫＡＲＴ社製 Ｓ−１１００、板状）
＜（Ｃ）増粘剤＞
（Ｃ）：日本曹達社製のＨＰＣ−Ｍをイオン交換水に１５％の比率で分散したもの。
ディスパーミキサーで８５部のイオン交換水を攪拌しながら、ＨＰＣ−Ｍを５部ずつ投入した。１５部を全部投入した後１５分間攪拌した。液体中の細かい気泡が全てなくなるまで室温にて放置した。
＜（Ｄ）消泡剤＞
（Ｄ−１）シリコン系消泡剤（ＢＹＫ社製 ＢＹＫ−１６５０）
（Ｄ−２）シリコン系消泡剤（ＢＹＫ社製 ＢＹＫ−１７３０）
（Ｄ−３）ポリマー系消泡剤（ＢＹＫ社製 ＢＹＫ−０１４）
（Ｄ−４）ビニルポリマー系（成分楠本化成社製 ＡＱ５０１）
＜希釈剤＞
シンナー
＜他社製品＞
（他社品−１）日進産業社製の断熱と保温性を持つ塗装材ガイナ
（他社品−２）大同塗料社製の水系パーマフッソ遮熱型上塗（水性フッ素樹脂系塗料）
（他社品−３）エスケー化研社製のＳＫファインメタリック外装用塗料
（他社品−４）エスケー化研社製の水性ファインメタリック外装用塗料
（他社品−５）ターナー色彩社製の屋内外用水性メタリック塗料
＜基材＞
発泡ポリスチレン１５ｃｍ×７ｃｍ×１．５ｃｍ（大同理化製作所社製）
実施例１〜９及び比較例１〜８の評価用サンプルを以下の方法により得た。
（実施例１）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）５５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−１）２部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー１３部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例２）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−２）２５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−１）２部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー４３部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例３）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−３）８．５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−１）２部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー５９．５部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例４）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−４）１１部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−１）２部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー５７部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例５）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）５５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−２）０．５部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー１４．５部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例６）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）５５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−３）０．５部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー１４．５部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例７）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）５５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−４）３部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー１２部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例８）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）３５部を投入した。このときのＰＶＣは約１０％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−１）２部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー３３部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例９）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）５５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−１）１部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー１４部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例１）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）５５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｄ−１）２部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー２３部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例２）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）５５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー１５部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例３）
（他社品−１）をＮＶ＝１５％になるように、イオン交換水で調整した。それを発泡ポリスチレン基材にエアスプレーで１０μｍの膜厚で塗布した。その後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例４）
（他社品−２）をＮＶ＝１５％になるように、イオン交換水で調整した。それを発泡ポリスチレン基材にエアスプレーで１０μｍの膜厚で塗布した。その後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例５）
（他社品−３）をＮＶ＝１５％になるように、シンナーで調整した。それを発泡ポリスチレン基材にエアスプレーで１０μｍの膜厚で塗布した。その後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例６）
（他社品−４）をＮＶ＝１５％になるように、イオン交換水で調整した。それを発泡ポリスチレン基材にエアスプレーで１０μｍの膜厚で塗布した。その後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例７）
（他社品−５）をＮＶ＝１５％になるように、イオン交換水で調整した。それを発泡ポリスチレン基材にエアスプレーで１０μｍの膜厚で塗布した。その後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例８）
塗装をしていない発泡ポリスチレン基材を評価用サンプルとした。
＜評価＞
実施例１〜９、比較例１〜８の各評価用サンプルについて、反射率及び外観（隠ぺい性）を以下の基準により評価した。その結果を表１、２に示す。
（反射率）
遠赤外線反射率の測定を京都電子工業社製の放射率計（Ｄ＆Ｓ ＡＥＲＤ）を用い、３〜３０μｍまでの平均遠赤外線放射率を測定して算出した。一般的に反射率＋放射率＋吸収率＝１であるため、反射率＝１−放射率−吸収率に当てはめて算出した。その結果から、反射率を以下の基準にて評価した。
◎：８０％以上
○：７０％以上、８０％未満
×：７０％未満
（外観（隠ぺい性））
塗膜の外観（隠ぺい性）について、塗膜表面に気泡があるかどうかを、倍率３０倍のルーペを用いて目視にて確認し、以下の基準で評価した。
◎：隠ぺい性がよく、気泡がない、均一な外観
○：隠ぺい性がよく、少々気泡がある外観
×：隠ぺいしない、全面気泡があり、基材が溶解
＜（Ａ）水系アクリル樹脂成分＞
（Ａ）：水溶性アクリル樹脂（常乾１液） （ＤＩＣ社製 Ｓ−７０１（固形分ＮＶ＝４０〜４３％））
＜（Ｂ）アルミニウム粒子成分＞
（Ｂ−１）：蒸着アルミニウム顔料（東洋アルミ社製 ９１−００１０、板状）
（Ｂ−２）：蒸着アルミニウム顔料（ＥＣＫＡＲＴ社製 ＷＳ−１０１１、板状）
（Ｂ−３）：ボールミル製法アルミニウム顔料（東洋アルミ社製 ＥＭＲ−Ｄ６３９０、板状）
（Ｂ−４）：ボールミル製法アルミニウム顔料（ＥＣＫＡＲＴ社製 Ｓ−１１００、板状）
＜（Ｃ）増粘剤＞
（Ｃ）：日本曹達社製のＨＰＣ−Ｍをイオン交換水に１５％の比率で分散したもの。
ディスパーミキサーで８５部のイオン交換水を攪拌しながら、ＨＰＣ−Ｍを５部ずつ投入した。１５部を全部投入した後１５分間攪拌した。液体中の細かい気泡が全てなくなるまで室温にて放置した。
＜（Ｄ）消泡剤＞
（Ｄ−１）シリコン系消泡剤（ＢＹＫ社製 ＢＹＫ−１６５０）
（Ｄ−２）シリコン系消泡剤（ＢＹＫ社製 ＢＹＫ−１７３０）
（Ｄ−３）ポリマー系消泡剤（ＢＹＫ社製 ＢＹＫ−０１４）
（Ｄ−４）ビニルポリマー系（成分楠本化成社製 ＡＱ５０１）
＜希釈剤＞
シンナー
＜他社製品＞
（他社品−１）日進産業社製の断熱と保温性を持つ塗装材ガイナ
（他社品−２）大同塗料社製の水系パーマフッソ遮熱型上塗（水性フッ素樹脂系塗料）
（他社品−３）エスケー化研社製のＳＫファインメタリック外装用塗料
（他社品−４）エスケー化研社製の水性ファインメタリック外装用塗料
（他社品−５）ターナー色彩社製の屋内外用水性メタリック塗料
＜基材＞
発泡ポリスチレン１５ｃｍ×７ｃｍ×１．５ｃｍ（大同理化製作所社製）
実施例１〜９及び比較例１〜８の評価用サンプルを以下の方法により得た。
（実施例１）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）５５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−１）２部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー１３部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例２）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−２）２５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−１）２部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー４３部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例３）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−３）８．５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−１）２部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー５９．５部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例４）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−４）１１部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−１）２部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー５７部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例５）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）５５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−２）０．５部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー１４．５部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例６）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）５５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−３）０．５部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー１４．５部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例７）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）５５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−４）３部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー１２部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例８）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）３５部を投入した。このときのＰＶＣは約１０％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−１）２部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー３３部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（実施例９）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）５５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部、（Ｄ−１）１部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー１４部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例１）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）５５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｄ−１）２部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー２３部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例２）
ディスパーミキサーで（Ａ）２０部を攪拌しながら、（Ｂ−１）５５部を投入した。このときのＰＶＣは約１５％であった。この混合溶液に（Ｃ）１０部を添加し、ディスパーミキサーで１５分間分散させた後、シンナー１５部を混合して塗料を得た。その塗料を発泡ポリスチレン基材にエアスプレーを用いて膜厚が１０μｍになるように塗布した後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例３）
（他社品−１）をＮＶ＝１５％になるように、イオン交換水で調整した。それを発泡ポリスチレン基材にエアスプレーで１０μｍの膜厚で塗布した。その後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例４）
（他社品−２）をＮＶ＝１５％になるように、イオン交換水で調整した。それを発泡ポリスチレン基材にエアスプレーで１０μｍの膜厚で塗布した。その後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例５）
（他社品−３）をＮＶ＝１５％になるように、シンナーで調整した。それを発泡ポリスチレン基材にエアスプレーで１０μｍの膜厚で塗布した。その後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例６）
（他社品−４）をＮＶ＝１５％になるように、イオン交換水で調整した。それを発泡ポリスチレン基材にエアスプレーで１０μｍの膜厚で塗布した。その後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例７）
（他社品−５）をＮＶ＝１５％になるように、イオン交換水で調整した。それを発泡ポリスチレン基材にエアスプレーで１０μｍの膜厚で塗布した。その後、室温で５時間硬化し、評価用サンプルを得た。
（比較例８）
塗装をしていない発泡ポリスチレン基材を評価用サンプルとした。
＜評価＞
実施例１〜９、比較例１〜８の各評価用サンプルについて、反射率及び外観（隠ぺい性）を以下の基準により評価した。その結果を表１、２に示す。
（反射率）
遠赤外線反射率の測定を京都電子工業社製の放射率計（Ｄ＆Ｓ ＡＥＲＤ）を用い、３〜３０μｍまでの平均遠赤外線放射率を測定して算出した。一般的に反射率＋放射率＋吸収率＝１であるため、反射率＝１−放射率−吸収率に当てはめて算出した。その結果から、反射率を以下の基準にて評価した。
◎：８０％以上
○：７０％以上、８０％未満
×：７０％未満
（外観（隠ぺい性））
塗膜の外観（隠ぺい性）について、塗膜表面に気泡があるかどうかを、倍率３０倍のルーペを用いて目視にて確認し、以下の基準で評価した。
◎：隠ぺい性がよく、気泡がない、均一な外観
○：隠ぺい性がよく、少々気泡がある外観
×：隠ぺいしない、全面気泡があり、基材が溶解
表１及び２より、本発明で規定した成分とした発泡プラスチック用塗料の実施例１〜９は、全ての項目で良好な結果であった。
これに対して、市販品の塗料を調整した比較例１〜７及び塗料を塗布しなかった比較例８は、反射率及び外観（隠ぺい性）において、実施例１〜９よりも劣っていた。特に、一般的なアルミニウム粒子が分散したメタリック水性塗料の比較例１は、発泡プラスチックの上に均一に塗布することができなかった。
これらの結果から、本発明の発泡プラスチック用塗料は、優れた熱線反射率と隠ぺい性を有することが確認された。
Claims (3)
- 発泡プラスチックの表面に塗膜を形成する発泡プラスチック用塗料であって、水系アクリル樹脂成分、アルミニウム粒子成分、増粘剤及び消泡剤を含有することを特徴とする発泡プラスチック用塗料。
- 前記アルミニウム粒子成分が、水分散性のアルミニウムペーストであることを特徴とする請求項１に記載の発泡プラスチック用塗料。
- 前記アルミニウム粒子成分の体積濃度（ＰＶＣ）が、前記水系アクリル樹脂成分と前記アルミニウム粒子成分の合計体積に対して１〜５０％の範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発泡プラスチック用塗料。
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