JP2015098543A - 艶消し遮熱塗料組成物及び該組成物を用いた塗膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チタン白及び樹脂(Z)を含む多孔質粒子(A)と、樹脂(B)とを含む艶消し遮熱塗料組成物であって、多孔質粒子(A)の固形分質量を基準としてチタン白が2.0〜45.0質量%の範囲内であり、樹脂(B)の質量を基準として多孔質粒子(A)を5〜30質量%含むことを特徴とする艶消し遮熱塗料組成物。
【選択図】 図1
Description
多孔質粒子(A)の製造方法は特に限定されず、公知の方法により製造することができ、例えば、特開昭50−29691号公報やWO2004/029116号公報等に記載された方法を挙げることができる。
樹脂(B)は、塗料分野で通常使用できる塗膜形成能を有する樹脂である限り特に制限なく使用することができ、代表例として、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、シリコン樹脂、石油樹脂;これら2種以上の樹脂を公知の方法により結合させてなる変性樹脂等の1種又は2種以上の混合樹脂を挙げることができる。また、樹脂(B)は、塗料分野で公知の官能基を1種又は2種以上を有してもよい。
本発明の艶消し遮熱塗料組成物は、多孔質粒子(A)と樹脂(B)とを含む艶消し遮熱塗料組成物であって、樹脂(B)の質量を基準として多孔質粒子(A)を固形分質量で5〜30質量%含み、さらに必要に応じて、塗料組成物に使用される公知の硬化剤、顔料、分散剤、添加剤、溶媒等を含むことができる。
本発明の艶消し遮熱塗料組成物は、ローラー塗装、刷毛塗装、流し塗装、ロールコーター塗装、ディップ塗装、電着塗装、静電塗装、スプレー塗装等の公知の方法により被塗物に塗装することができる。本発明の遮熱塗料組成物を上塗り塗料組成物として使用した場合、得られた塗膜の乾燥膜厚が20〜70μmの範囲内において安定した塗膜品質を得ることができる。
(製造例1) 多孔質粒子(A1)の製造
表1の段階1〜4に記した各配合(表中の数値は質量部を意味する)を下記のように調整した。
段階1 チタン白 0.60部を、不飽和基及び酸基を有するポリエステル樹脂(注1) 10.60部と、スチレン 10.90部といっしょに混合し、容器内でディスパーを用いて分散した。次いで内容物を攪拌しながら及びジエチレントリアミン 0.21部を添加し、内容物の温度を約30℃に制御しながら、2時間攪拌を続けて混合物1を得た。
段階2 10質量%ポリビニルアルコール水溶液 13.30部と、2.5質量%ヒドロキシエチルセルロース水溶液 10.50部と、水 53.40部と、ジエチレントリアミン0.06部とを攪拌しながら混合し、混合物2を得た。
段階3 混合物3を攪拌しながら、硫酸第一鉄 0.01部を添加し、次いでクメンヒドロペルオキシド 0.12部を添加した。内容物の温度を約50℃に保ちながら攪拌を行い、混合物4を得た。
段階4 スラオフ72N(日本エンバイロケミカルズ社製の防腐剤) 0.35部を混合物4に加えて多孔質粒子(A1)の水分散体を得た。
(注1)不飽和基及び酸基を有するポリエステル樹脂の製造
撹拌機、温度計、精留塔および水分離器を装備した反応容器に、無水マレイン酸 35部、無水フタル酸 20部、1,3−プロパンジオール 45部をエステル化触媒のジブチル錫オキサイド(0.02部)の存在下で230℃に加熱し、1時間保った後、キシレンを加え、同温度で約2時間キシレンを還流させながら水を留去して不飽和基及び酸基を有するポリエステル樹脂を得た。このポリエステル樹脂の数平均分子量は約2000であり、酸価は18mgKOH/gであった。このポリエステル樹脂を製造例1〜7において使用した。なお、本明細書において重量平均分子量又は数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(東ソー株式会社製、「HLC8120GPC」)で測定した重量平均分子量をポリスチレンの重量平均分子量を基準にして換算した値である。カラムは、「TSKgel G−4000H×L」、「TSKgel G−3000H×L」、「TSKgel G−2500H×L」、「TSKgel G−2000H×L」(いずれも東ソー株式会社社製、商品名)の4本を用い、移動相;テトラヒドロフラン、測定温度;40℃、流速;1ml/分、検出器;RIの条件で行ったものである。
(注2)揮発成分の除去方法
乾燥多孔質粒子(A1)は、スプレードライヤー「ADL311S」(ヤマト科学製)を用いて、次の条件下にて乾燥して得た。供給速度:14ml/min,噴霧圧:0.15MPa,風量:0.3m3/min,入口温度:150℃、出口温度60℃
(注3)見掛け密度の測定方法
上記(注2)の条件にて得られた乾燥多孔質粒子の見掛け密度を日本粉体工業技術協会規格 SAP 02−82(1982年)に準じて測定した。即ち、250mlのメスシリンダーに流動パラフィンを約150ml入れ、液面を測定する(x ml)。上記多孔質粒子を約20g秤量したもの(z g)をゆっくり加え、メスシリンダーを軽く振とうして粒子試料全体を流動パラフィンで濡らしてから経時(流動パラフィンで粒子試料全体を濡らした時間を0分として、例えば、1分後、5分後、15分後、・・・60分後)におけるパラフィンの液面を測定する。測定時間と液面との関係を図にプロットして、時間0分における液面を外挿法により求め(y ml)、そのときの計算上の密度[z/(y−x)](g/ml)を見掛け密度とする。
(製造例2)〜(製造例7)
製造例1と同様にして、表1に記した段階1〜4の配合に従って多孔質粒子(A2)〜(A7)を製造した。得られた粒子の水分散体の固形分、見掛け密度および粒子径を表1に記した。
(製造例8) アクリル樹脂(B1)の製造例
還流冷却器、撹拌器、温度計、滴下ロートを装備した反応容器に脱イオン水28.5部、「Newcol 707SF」(日本乳化剤社製、商品名、アニオン性乳化剤、固形分30%)0.12部を加え、80℃に保った。下記組成をエマルション化してなるプレエマルションを4時間にわたって滴下した。
脱イオン水 36.1部
スチレン 15部
メチルメタクリレート 46部
n−ブチルアクリレート 18.5部
2−エチルヘキシルアクリレート 18.5部
2−ヒドロキシエチルアクリレート 1.0部
アクリル酸 1.0部
30%Newcol707SF 6.6部
過硫酸アンモニウム 0.2部
滴下終了後、さらに2.5時間80℃に保持した。その後脱イオン水を加えながら40℃以下に温度を下げ、アンモニア水でpH7〜8に調整し、固形分濃度50%のアクリル樹脂(B1)のエマルションを得た。
(実施例1)
攪拌混合容器に、水 14.5部、市販の赤錆色ペースト「NS BROWN C522」(山陽色素社製、赤色酸化鉄50重量%含有) 18.4部、アクリル樹脂(B1)のエマルション 200部(固形分100部)、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 10.5部、消泡剤「SNデフォーマーA63」(サンノプコ社製) 0.8部、粘度調整剤「プライマルSCT275」(ダウコーニング社製) 0.5部、製造例2で得た固形分24質量%の多孔質粒子(A2)の水分散体 20.8部(固形分5部)を添加し、ディスパーにより攪拌して、水性の艶消し遮熱塗料組成物(P1)を得た。
(実施例2〜8及び比較例1〜3)
実施例1の多孔質粒子(A2)を、表2に示した多孔質粒子の種類及び量(表中の数値は固形分質量を意味する)に変更する以外は、実施例1と同様にして、水性塗料組成物(P2)〜(P11)を得た。比較例3は、艶調整のための粒子を含まない場合である。
溶剤型の艶消し遮熱塗料組成物の製造
(実施例9)
「SDホルス1000」(関西ペイント社製合成樹脂調合ペイントJIS K 5516 1種、日本塗料工業会色票番号07−40Pの固形分100部に対して、揮発成分を除去して粉末状にした多孔質粒子(A2)10部を混合して、ディスパーにて攪拌混合して溶剤型の艶消し遮熱塗料組成物(P12)を製造した。なお、粉末状の多孔質粒子(A2)は、前記(注2)に記した同様の方法により得たものを使用した。
(比較例4、5)
実施例9において、多孔質粒子(A2)の代わりにシリカ粉(注4) 10部を用いた以外は同様にして溶剤型の艶消し塗料組成物(P13)を製造し、比較例4とした。艶調整剤を含まない場合の塗料を(P14)として比較例5に記した。
上記実施例1〜8及び比較例1、2で得た各水性塗料組成物を用いて、下記の各試験に応じた塗装板を作成し評価した。結果を表2に記す。溶剤型塗料に関する実施例9及び比較例4、5は、評価結果を表3に記す。
塗膜の隠蔽率(%)は、JIS K 5600 4−1の方法B(隠ぺい率試験紙)に準じ、試験片(各試験用塗料組成物を乾燥膜厚が25μmになるようにドクターブレードで隠ぺい率試験紙上に塗装し、3日間室温で乾燥)の白地(YW)及び黒地(YB)上の箇所を無作為に夫々4箇所選び、その箇所の三刺激値を測定し、平均の三刺激値YW及びYBを計算することによって求められる。かかる計算によって得られるYB/YWを100分率で算出した値を隠ぺい率とする。
(光沢の測定)
上記隠蔽率試験で使用した黒地上に塗装した試験片について60°及び85°光沢をBYKトリグロスメーターにより測定した。60°光沢値よりも85°光沢値の方が高いほど、塗膜に底ツヤ感があり、表面の凹凸や膜厚変動による艶ムラを発生しやすい。
(遮熱性評価)
脱脂したブリキ塗板上に、前記塗料組成物(P1)〜(P14)を乾燥膜厚が25〜30μmとなるようにアプリケータにより塗装し、23℃、50%RHの部屋で3日間乾燥して遮熱性評価用試験板を作成した。1辺が40cmのダンボール箱上部に70mm四方の正方形の穴をあけたものを、室温約25℃の実験室に30分間静置した。上記試験板を、75mm×75mmの大きさに切断して、裏のブリキ面に熱電対のセンサーをセロハンテープで固定した塗板を、 前記穴をふさぐように静置した。40cmの距離から、HALOGEN LIGHT(LPL1500)により塗膜表面に光照射し(約800W/m2)、15分後の塗板裏面温度を測定した。測定結果を表2、3に記した。
(実施例10)〜(実施例12)、(比較例6、7)
「アレスクールプライマー」(関西ペイント社製、弱溶剤2液変性エポキシ樹脂系下塗り塗料、チタン白含有)の膜厚30μmの被膜が片面に形成されたブリキ塗板上[塗膜の白色度(L値)=92、「CR−200」(商品名、コニカミノルタ社製、色差計)を用いて測定]に、艶消し遮熱塗料組成物(P2)及びシリカ粉(注4)により艶調整をした塗料組成物(P10)を中毛ローラーにて、表4に記した所定の乾燥膜厚になるように塗装し、室温で16時間後、さらに各々の塗装面の一部に同塗料を25〜30μmになるように塗装(タッチアップ)した。23℃、50%RHの部屋で4日間乾燥後、複層塗膜が形成された塗板を得た。
(艶ムラの評価)
◎:全く見た目では判別できない
○:斜めから光を当てなければ、ほとんど判らない
×:斜めから光を当てて見ると艶ムラが明らかに判る
Claims (6)
- チタン白及び樹脂(Z)を含む平均粒子径が1〜50μmの多孔質粒子(A)と、樹脂(B)とを含む艶消し遮熱塗料組成物であって、多孔質粒子(A)の固形分質量を基準として上記チタン白が2.0〜45.0質量%の範囲内であり、樹脂(B)の質量を基準として多孔質粒子(A)を5〜30質量%含むことを特徴とする艶消し遮熱塗料組成物。
- 多孔質粒子(A)が平均粒子径10〜300nmの範囲内の粒子が凝集して形成されたものであり、多孔質粒子(A)の見掛け密度が0.5〜1.3g/cm3の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の艶消し遮熱塗料組成物。
- 樹脂(Z)が、不飽和基及び酸基を有する樹脂(a)、アミノ基を有する化合物(b)並びにラジカル重合性不飽和モノマー(c)を反応させてなるものである請求項1又は2に記載の艶消し遮熱塗料組成物。
- 請求項1〜3の何れか一項に記載の艶消し遮熱塗料組成物を乾燥膜厚が20〜70μmの範囲内となるように塗装することを特徴とする艶消し遮熱塗膜の形成方法。
- チタン白を含むプライマー塗料組成物を塗装してプライマー塗膜を形成し、該プライマー塗膜上に請求項1〜3の何れか一項に記載の艶消し遮熱塗料組成物を塗装して成る艶消し遮熱複層塗膜の形成方法であって、上記プライマー塗膜の白色度(L値)が80〜98の範囲内であることを特徴とする艶消し遮熱塗膜の形成方法。
- 請求項4又は5に記載の遮熱塗膜の形成方法により遮熱塗膜が形成された塗装物品。
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