JP4138129B2 - 太陽熱遮蔽塗装物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶のデッキや海上タンク、海上プラットホーム等の海洋構造物、円筒あるいは球形タンク等の陸上構造物、住宅、ビル、倉庫あるいは体育館等の建築物、自動車、タンクローリー、冷凍冷蔵コンテナーなどの屋外移動構造物、および冷蔵庫等の家電製品等の外面を被覆し、太陽直射による内部の温度上昇を防止し、冷房、冷凍の効果を上げることによる省エネルギー化あるいは石油やアルコール等の揮発成分の蒸発を防ぐのに好適な太陽熱遮蔽塗装物、特に自動車車体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、太陽の日射による建築物等の内部の温度上昇を防ぎ空調費の削減を図ることや、タンカー、天然ガス運搬船、陸上のタンク等の外面を被覆し、内部の揮発性成分の蒸発減量を抑えたり、タンクや家電製品の冷凍効果の改善を図ることが強く要望されていて、酸化チタン等の白色顔料や着色顔料を包含した塗料が使用されていたが、これは白色以外に着色した場合には著しく太陽熱遮蔽効果が減退する。
【０００３】
また、建築物の屋根やタンクの外面用の塗料として、リン片状アルミ粉を含有するアルミニウムペイントも知られているが、これは色が限定され、耐久性の点でも不十分であり、また、耐摩耗性が悪く歩行する場所に不向きといった欠点を有していた。
【０００４】
これらの問題を解決するために、三酸化アンチモン、ジクロム酸アンチモン、アルカリ金属ジクロム酸塩等を含有する熱反射エナメルが特開昭５６−１０９２５７号公報により提案されているが、重金属を含む点で環境衛生上好ましくない。
【０００５】
また、粒径２０〜３５０μのガラス細粒を含有するエマルション塗料、粒径３００μ以下の白色顔料含有合成シリカ粒を含有する塗料や粒径５〜３００μのガラス砕粒を含有する塗料で被覆された金属板の製造法が特公昭５５−３３８２８号公報、特開昭５５−１２０６６９号公報、特開昭５５−７４８６２号公報により提案されているが、これらは初期の太陽熱遮蔽効果は優れているものの、表面に凹凸模様を有し、経時での耐汚染性が悪く、汚れにより太陽熱遮蔽効果が著しく低下するといった欠点を有している。
【０００６】
ところで、特開平１−２６３１６３号公報では、耐候性の優れたビヒクルと、太陽熱遮蔽顔料として粒径５０μ以下のＳｉまたはＳｉとＡｌ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃａのいずれか１種以上との合金１種または２種以上を塗料固形分中に２〜５０重量％含むことを特徴とする太陽熱遮蔽塗料が示されている。
【０００７】
また、この特開平１−２６３１６３号公報のものはマンセル記号Ｎ−２〜Ｎ−７といった無彩色系グレーであるが、特開平２−１８５５７２号公報では、さらには有彩色に関して、着色顔料として複合酸化物系無機質着色顔料を使用し、かつ、上記太陽熱遮蔽顔料と着色顔料の合計が塗料固形分中２〜６０重量％含有されていることを特徴とする太陽熱遮蔽塗料が示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平１−２６３１６３号公報や特開平２−１８５５７２号公報の太陽熱遮蔽塗料は、いずれも全塗装系のうち上塗（最外層）にのみ使用され、中塗、下塗は通常塗料が使用されるものであり、その膜厚は１μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上に被覆することによって優れた性能が得られ、１μｍ未満では、下塗塗膜の影響が大きくあらわれて十分な効果が発揮できず、膜厚の上限はかなりの膜厚になっても効果は良好であるが、あまり厚くしても効果が飽和するので１０〜１００μｍが好ましいとされる。
【０００９】
しかも最もその効果を期待される黒については、カーボンブラック、鉄黒、鋼クロムブラックなどを使用せねばならず、その場合には太陽熱遮蔽効果が低くならざるを得ない。
【００１０】
これに対して所定の太陽熱反射率および平均粒径を有する赤、橙、黄、緑、青、紫の顔料を組み合わせる加法混色で得られる低明度の顔料を塗装してなることにより、カーボンブラック等を使用せずにすむことも考えられるが、特に有機顔料を用いる場合には、膜厚が１００μｍ以上と非常に厚い場合には高い反射率を有するが、２０〜６０μｍ程度の膜厚では太陽熱遮蔽上塗塗料の下の層の影響を受けることがある。
【００１１】
このような下層の影響を抑制するために太陽熱遮蔽性のよい下地としてアルミニウム下地を選択することも可能であるが、これでは塗料の用途が極めて限定されてしまう。
【００１２】
前記特開平２−１８５５７２号公報の太陽熱遮蔽塗料組成物は、ビヒクル及び顔料を主成分とする太陽熱遮蔽塗料組成物において、ビヒクルとして耐候性に優れたビヒクルを使用し、太陽熱遮蔽顔料として（Ａ）酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化インジウム又はチタン酸ナトリウムのいずれか１種以上、（Ｂ）顔料表面が有機あるいは無機皮膜０．０１μｍ以上で被覆され太陽熱遮蔽性を発現する物質の１種以上あるいは（Ｃ）酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化チタンあるいは酸化珪素のいずれか１種以上と酸化マグネシウム０酸化イットリウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化セリウムあるいは酸化亜鉛のいずれか１種以上との化合物の１種以上の（Ａ）〜（Ｃ）から選ばれたいずれか１種以上の粒径５０μｍ以下のものを使用すると共に、着色顔料として複合酸化物系着色顔料を使用し、かつ、上記太陽熱遮蔽顔料と着色顔料の合計が塗料固形分中２〜６０重量％含有されている太陽熱遮蔽塗料顔料組成物である。
【００１３】
このように、特開平２−１８５５７２号公報はとしては、（Ａ）〜（Ｃ）の白色あるいは淡彩色を有する太陽熱遮蔽顔料に任意の色に着色可能とするため着色顔料を併用したりするものであり、この（Ａ）〜（Ｃ）の存在が必須となっているために、着色顔料を併用しても濃彩色が出にくく、また、冴えた色調が出ない。
【００１４】
また、特開平２−１８５５７２号公報では太陽熱遮蔽着色顔料の他に一般着色顔料も併用されているが、色だしに際し、一般着色顔料が入ると表面温度が高くなり遮蔽効果が落ちてくる。
【００１５】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、太陽の日射を受ける陸上、海上の各種構造物、船舶、建築物、自動車、家電製品等の外面を被覆し、これらの内部温度の上昇を抑えることにより、空調費の低減あるいは内容物の蒸発減耗の低減を図り、エネルギーの節約に顕著な効果を期待し得るとともに、長期耐久性に優れ、環境衛生上の問題もなく、着色可能で美観も兼ね備える太陽熱遮蔽塗料で、膜厚をそれほど大きくしなくとも所定の太陽熱遮熱効果を発揮でき、また、有機系顔料を使用することで色彩に幅を持たせることができ、さらに、黒、グレ−に限定されることなく任意の色に、しかも濃彩色でも、また、冴えた色調も実現可能な太陽熱遮蔽塗装物、特に自動車車体を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、上塗、中塗、電着の３層もしくは、上塗、電着の２層を対象とし、各層の膜厚は、上塗が30〜50μｍ、中塗が30〜70μｍ、電着が10〜20μｍであって、少なくとも電着層は、顔料とビヒクルとを主成分とし、顔料は近赤外領域で反射を示し、ＪＩＳ Ａ５７５９に定義される日射反射率が１５％以上であって、かつＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊値が２０以下の有機系または無機系の太陽熱遮蔽着色顔料であり、塗料の樹脂固形分１００重量部に対して前記太陽熱遮蔽着色顔料が１０〜１３０重量部混合してなり、かつ、前記電着層がエポキシエマルションを含有するものから得られたものであって、日射反射率が３２％以上であることを要旨とするものである。
【００１７】
本発明は、太陽熱遮蔽着色顔料のみで色出しをすることにより、色域が広いものとなり、また、高い遮蔽効果を維持することができる。また、特開平２−１８５５７２号公報のように上塗塗料のみを太陽熱遮蔽塗料で塗装することはないので、耐水性や耐候性に優れていて長期間熱遮蔽効果を維持する成分として、白色あるいは淡彩色を有する太陽熱遮蔽顔料を必須の構成とすることも必要ない。
【００１８】
第２に、前記上塗、中塗の少なくとも一つに、前記太陽熱遮蔽着色顔料を塗料の樹脂固形分１００重量部に対して１０〜１３０重量部複数混合してなること、第３に、太陽熱遮蔽着色顔料の黄、赤紫、青で黒色または黒みを出すこと、第４に、白色顔料ないし光輝材（アルミ、マイカ等）を少なくとも一種以上含有させること、第５に、白色顔料は酸化チタン顔料であることを要旨とするものである。光輝材との組み合わせてメタリック仕上が可能となる。白色系体質顔料を入れることで、塗料としては柔らかい作業性のよいものとなる。
【００１９】
第６に、顔料は分散時平均一次粒子径が３０μｍ以下に分散されていることを要旨とするものである。顔料は分散時平均一次粒子径が３０μｍ以下に分散されていることにより、自動車や家電製品の塗装に適するように膜厚を薄く、綺麗にすることができる。骨材を含有させることで反射効果を向上させることができる。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の自動車車体の塗装は、顔料とビヒクルとを主成分とする太陽熱遮蔽塗装物であり、上塗、中塗、下塗もしくは電着の全塗装系の全てを、または、上塗、中塗、下塗もしくは電着の全塗装系のうち、中塗塗料を、または、上塗を除いた一部塗料を、中塗塗料、または、上塗を除いた一部塗料をこの太陽熱遮蔽塗料で塗装する。
【００２３】
本発明で使用するビヒクルは、耐候性の優れたビヒクルで、耐質黄変性、耐保色性、光沢保持性および耐白亜化性等の耐久性に優れ熱遮蔽効果を長期間維持できるビヒクルを指す。
【００２４】
ビヒクルは、水系で、酢酸ビニルエマルション、アクリルエマルション、シリコン変性アクリルエマルション及びフッ素エマルション、溶剤系では、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコン変性ポリエステル樹脂、シリコン変性アクリル樹脂、シリコン変性アルキッド樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂の少なくとも一種以上と、必要に応じて硬化剤として酸、イソシアネート、メラミン樹脂の一種以上とを含有する、粉体系では、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂の少なくとも一種以上と必要に応じて硬化剤として、アミン、酸、イソシアネート等を一種以上を含有するものから適宜選択する。
【００２５】
顔料は、近赤外領域で反射を示す着色顔料であり、ＪＩＳ Ａ５７５９に定義される建築用熱線遮蔽及びガラス飛散防止フィルムで規定されている分光反射率（Ｒλｉ）により算出される３５０〜２１００ｎｍの領域における日射反射率が１５％以上であって、かつＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊値が２０以下の有機系または無機系の太陽熱遮蔽着色顔料である。
【００２６】
有機系着色顔料としては、下記のものから選定する。
太陽熱遮蔽顔料２：（赤色）FASTONGN SUPER RED 500RG キナクリドン
大日本インキ工業（株）製
太陽熱遮蔽顔料３：（赤色）FASTONGN SUPER RED ATY ジアミノアンスラキノニル
大日本インキ工業（株）製
太陽熱遮蔽顔料４：（黄色）FASTONGN SUPER VIOLET RVS ジオキサジン
大日本インキ工業（株）製
太陽熱遮蔽顔料５：（赤紫色）FASTONGN SUPER MAGENTA R キナクリドン
大日本インキ工業（株）製
太陽熱遮蔽顔料６：（青色）FASTONGN SUPER BULE 6070S インダンスロン
大日本インキ工業（株）製
太陽熱遮蔽顔料７：（青色）FASTONGN BULE RSK フタロシアニン α
大日本インキ工業（株）製
太陽熱遮蔽顔料８：（青色）FASTONGN BULE 5380 フタロシアニン β
大日本インキ工業（株）製
太陽熱遮蔽顔料９：（緑色）FASTONGN GREEN MY ハロゲン化フタロシアニン
大日本インキ工業（株）製
【００２７】
無機系着色顔料としては、下記のものから選定する。
太陽熱遮蔽顔料Ａ：（黄色）イエロー１０４０１ ＣＥＲＤＥＣ社製
(黄色）イエロー１０４０８ ＣＥＲＤＥＣ社製
太陽熱遮蔽顔料Ｂ：（赤）ブラウン１０３４８ ＣＥＲＤＥＣ社製
太陽熱遮蔽顔料Ｃ：（緑）グリーン１０４０５ ＣＥＲＤＥＣ社製
太陽熱遮蔽顔料Ｄ：（青）ブルー １０３３６ ＣＥＲＤＥＣ社製
太陽熱遮蔽顔料Ｅ：（紫）ブラウン１０３６４ ＣＥＲＤＥＣ社製
太陽熱遮蔽顔料Ｆ：（黒）ブラウン１０３６３ ＣＥＲＤＥＣ社製
【００２８】
なお、被覆される顔料基材については、特に限定されるものでないことはいうまでもないが、例えば、マイカ粉、アルミニウム粉等の鱗片状顔料や、酸化チタンあるいは酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化カルシウム又は酸化亜鉛等が好ましい物質である。
【００２９】
前記有機系または無機系の各種顔料を必要により２種以上併用してもよいことはいうまでもない。また、太陽熱遮蔽顔料の粒径は、耐汚染性の点から３０μｍ以下であることが必要であるが、特に２０μｍ以下であることが望ましい。３０μｍを超える粗い粒子の顔料を使用すると、塗膜に細かい凹凸が生じ、特に凹部に塵埃、煤煙等が付着し、塗膜表面が汚染され易くなり、太陽熱遮蔽効果の維持が困難となる。
【００３０】
なお、太陽熱遮蔽着色顔料の粒径については、特に限定されるものではないが、近赤外領域で反射を示す太陽熱遮蔽顔料と同程度であることが好ましく、耐汚染性の点から３０μｍ以下、特に２０μｍ以下であることが望ましい。粗い粒子の顔料を使用すると、塗膜に細かい凹凸が生じて塗膜表面が汚染され易くなり、太陽熱遮蔽効果が阻害されるおそれがあるのは近赤外領域で反射を示す太陽熱遮蔽と同様である。
【００３１】
さらに、以上のような太陽熱遮蔽顔料と太陽熱遮蔽着色顔料の合計使量が塗料固形分中２〜６０重量％の範囲内であるとする。該顔料使用量が合計２重量％未満の場合には太陽熱遮蔽効果にかけ、また、６０重量％を超える場合には塗膜中の顔料量が多くなりすぎて耐白亜化性が悪くなり、この結果耐候性に欠けることとなる。この場合、ここにいう固形分とは、塗料組成物の中で加熱しても揮発又は蒸発しない物質を意味し、一般には塗膜となるべき成分を指すものであって、具体的には顔料、ビヒクル中の樹脂分、その他の添加剤を指すものである。
【００３２】
また、本発明においては、前記の太陽熱遮蔽着色顔料に加え、白色顔料として二酸化チタン顔料を併用し、明度の調整を行うこともできる。さらに、必要に応じて白色系体質顔料を含有するものとする。白色顔料ＧとしてはタイペークＣＲ−９７〔石原産業（株）製〕が好適である。
【００３３】
また、低明彩色を得る目的で黒色顔料を微量用いることができるが、一般に用いられるカーボンブラックでは太陽熱遮蔽効果が著しく損なわれるので、太陽熱遮蔽着色顔料の黄、赤紫、青で黒色または黒みを出す。
【００３４】
さらに、光輝材であるリン片状物質を少なくとも一種以上含有させることもある。リン片状物質として、径が５０μ以下の例えばガラスフレーク、マイカ等が用いる。なお、リン片状の金属としては、例えばステンレス、アルミニウム箔等も市販されているが熱伝導率の点でガラスブレーク、マイカが優れている。またその大きさは５０μ以下特に２０μ以下であることが好ましい。５０μを越えるとリン片状物質によって塗膜に凹凸を生じ、上層塗膜に悪影響を及ぼすと共にリン片状物質が平らにならばぬことにより断熱性の効果、耐食性の効果も低減する。特にこの物質が２０μ以下ではビヒクルとの割合を適正な値とすることによりリン片が塗膜面と平行にならぴ、この結果ち密な層が形成され水透過の行路が延長するいわゆるラビリンス効果が生じ、これによって耐食性が向上すると共に断熱性の効果も向上する。
【００３５】
この光輝材は下記のものから選択する。
〔１．アルミ箔（代表）〕
品名 メーカー 粒径
１）アルペースト７６４０ＮＳ 東洋アルミニウム（株） １７μｍ（平均）
２）アルペースト７６４０ＮＳ 東洋アルミニウム（株） １９μｍ（平均）
〔２．マイカ（代表）〕
品名 色 粒径 メーカー
１）イリジオン１０３ＷII ホワイト 10〜40μｍ メルク（Merck）
２）イリジオン１２１ＷII ホワイト 5〜25μｍ メルク（Merck）
３）イリジオン１１１ＷII ホワイト 15μｍ メルク（Merck）
４）イリジオン２０５ＷII 干渉ゴールド 10〜40μｍ メルク（Merck）
５）イリジオン２０５ＷII ブロンズ 10〜40μｍ メルク（Merck）
（Fe２O３ コート品）
〔３．着色アルミ〕
品名 メーカー
１）ブレンドカラーＦ−５００ＷＴ 昭和アルミニウム（株）
【００３６】
前記近赤外線領域で反射を示す太陽熱遮蔽顔料、太陽熱遮蔽着色顔料、白色顔料ないし前記光輝材の含有量は、塗料の樹脂固形分１００重量部に対して近赤外領域で反射を示す顔料が１０〜１３０重量部、着色顔料が１０〜１３０重量部、白色顔料が５０〜２００重量部及び光輝材が２〜５０重量部である。
【００３７】
また、本発明では、熱放射、熱反射、又は断熱機能を有する材料を含有させることができる。かかる熱放射材料としては、下記のものから選択できる。
１）窒化ケイ素粉末 〔小野田セメント（株）製：ＨＭ−５〕
２）アルミナ粉末 〔日本軽金属（株）製：ＬＳ−２３〕
３）炭化ケイ素粉末 〔ロンザ（株）製：ＵＦ：１５〕
４）アルミナシリカ粉末〔〔日本軽金属（株）製：ＬＡＳ−３７〕
【００３８】
さらに前記熱放射、熱反射、又は断熱機能を有する材料として粉末以外で骨材としての球状中空セラミックを採択することもできる。この球状中空セラミックは、平均粒径が３０μｍ以下好ましくは１μ〜１０μｍの例えばガラスバルーン、シラスバルーン、あるいはポリスチレン等の樹脂を用いたパルーンを用いることができる。径が３０μｍを越えると塗膜に凹凸を生じ、上層塗膜に悪影響を及ぼす。径が１μ未満になると中空効果即ち断熱性の効果が劣り好ましくない。
【００３９】
また、骨材の含有量は塗膜全体に対する容積比が１０ないし６０％であるとする。
【００４０】
球状中空セラミックは下記のものから選択する。
メーカー 品名 粒径 比重
１）日本フェライト フェライトＦＧ 5〜300μｍ 真比重 0.7
２）日本フェライト フェライト200/7 5〜150μｍ 真比重 0.7
３）アメリカQ-CEL社 Q-CEL200 平均65μｍ 真比重 0.18
（20〜200）
４）アメリカQ-CEL社 Q-CEL300 平均65μｍ 真比重 0.18
（10〜180） 真比重 0.21
５）東海工業 CEL-STAR７種 平均40〜63μｍ 真比重 0.2〜0.8
（10〜120μｍ）
６）住友スリーエム スコッチライト・ 平均30〜65μｍ カサ比重0.07〜0.43
グラスバルブフィ (15〜110)
ラー１１種
【００４１】
以上のように構成される本発明の塗料組成物は、水系（水溶性，エマルション）および、有機溶剤に溶解分散させ、塗装に適した粘度に調整して使用することかできる。有機溶剤としては、炭化水素系、アルコール系、エーテルアルコール及びエーテル系、エステル及びエステルアルコール系、ケトン系の中から任意に塗装性、乾燥性に適したものを用いることができる。また、必要に応じて表面平滑剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤、硬化触媒、顔料分散剤、顔料沈降防止剤、色別れ防止剤等を用いることができる。
【００４２】
本発明の太陽熱遮蔽塗装物は、非鉄金属面、金属面、窯業面、プラスチック面に、電着、下塗、中塗または上塗塗料ごとに遮熱機能ごとに使いわけてプレコート、プレポストコート、または、ポストコートする。
【００４３】
プレコ−トは素材を板の状態で塗装する。その後目的に応じて切断、加工して最終製品を作るもので、素材を切断、加工してある程度まで製品に近づけてから塗装し、組み立ててから最終製品をつくるもので、自動車車体として完成させる。
【００４５】
ポストコートは最終製品に塗装する（塗り替えを含む）ものである。
【００４６】
各電着、下塗、中塗または上塗塗料の膜厚は、上塗、中塗、下塗もしくは電着の全塗装系の全てを太陽熱遮蔽塗料で塗装する場合と、上塗、中塗、下塗もしくは電着の全塗装系のうち、中塗塗料を、または、上塗を除いた一部塗料を太陽熱遮蔽塗料で塗装する場合でことなるが、全てを一般塗料にした場合と比較して下記の通りである。
【００４７】
1)全塗料を太陽熱遮蔽塗料〔温度上昇55℃〕
上塗塗料 30〜40μｍ
中塗塗料 30〜40μｍ
電着塗料 10〜15μｍ
2)中塗塗料を太陽熱遮蔽塗料〔温度上昇62℃〕
上塗塗料 30〜40μｍ
中塗塗料 50〜60μｍ
電着塗料 10〜15μｍ
3)電着、中塗塗料を太陽熱遮蔽塗料〔温度上昇62℃〕
上塗塗料 30〜40μｍ
中塗塗料 30〜40μｍ
電着塗料 10〜15μｍ
4)一般塗料 〔温度上昇90℃〕
上塗塗料 30〜40μｍ
中塗塗料 30〜40μｍ
電着塗料 10〜15μｍ
【００４８】
前記温度は、外気温37℃の炎天下で、静止した乗用車にフードに温度測定センサーを設置して表面温度を測定した結果である。塗色はブルーメタリック。
【００４９】
なお、遮熱効果を維持するために各塗装系の最終塗膜に汚染を防ぐ上塗塗料（着色・クリヤー）を塗装することもある。この上塗塗料はできるだけ顔料を少なくした塗料であり、例えば、１．汚染性の少なくフッ素樹脂塗料、２．親水性を付与したセルフクリーニング塗料、３．撥水性を付与した塗料（フッ素系撥水剤）である。親水性を付与したセルフクリーニング塗料としては、１）光触媒配合塗料（例えばアナターゼ型酸化チタン）、２）親水添加剤配合塗料（例えばアナキルシリケート）である。
【００５０】
【実施例】
前記有機系の太陽熱遮蔽着色顔料１〜９を使用した塗料配合例を下記第１表に、また、無機系の太陽熱遮蔽着色顔料Ａ〜Ｆまで使用した塗料配合例を下記第２表に示す。なお、太陽熱遮蔽顔料以外の顔料等は下記の通りである。
白色顔料Ｇ： （白）タイペークＣＲ−９７ 石原産業（株）製
一般黒色顔料Ｈ： （黒）ラーベン １３００ キャボット社製
Ｈ２： （黒）カーボンブラック 三菱化成（株）製
アルミＩ： アルペースト７６４０ＮＳ 平均粒子径１７μｍ 東洋アルミ
（株）製
アルペースト７６２０ＮＳ 平均粒子径１９μｍ 東洋アルミ
（株）製
マイカＪ：
(1) イリオジン １０３ＷII ホワイト 粒径１０〜４０μｍ
メルク社製
(2) イリオジン １２１ＷII ホワイト 粒径 ５〜２５μｍ
メルク社製
(3) イリオジン １１１ＷII ホワイト 粒径 １５μｍ
メルク社製
(4) イリオジン ２０５ＷII 干渉ゴールド 粒径１０〜４０ｍ
メルク社製
(5) イリオジン ５００ＷII ブロンズ 粒径１０〜４０μｍ
メルク社製
中空ビーズＫ マイクロビーズ ＨＳＣ１１０ 東芝バロティーニ（株）製
体質顔料 バリファイン Ｐ−２０ 境化学（株）製
一般ブルーＭ シャニンブルーＧ３１４ 山陽色素（株）製
一般グリーンＮ デオノールグリーン６ＹＫＰＮ 東洋インキ製造（株）製
着色アルミ ブランドカラーＦ−５００ＷＴ 昭和アルミニウム（株）製
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
また、上塗、中塗、下塗もしくは電着の全塗装系での膜厚は下記表３の通りである。
【００５４】
【表３】
【００５５】
電着塗料は、水溶性分散樹脂と顔料をサンドグラインミルにて分散し、分散後エポキシエマルション、イソシアネートと混合した。
【００５６】
中塗、上塗塗料は、ベッコゾ−ルＡＦ−１３７８−６５〔大日本インキ化学工業（株）製〕をビヒクルに用い、太陽熱遮蔽顔料を添加し、キシレン、メチルブチルケトン１：１の混合溶剤を用いてサンドグラインミルにて分散後ユ−バン１２８〔大日本インキ化学工業（株）製〕を混ぜて塗料とした。
【００５７】
前記表１および表２における日射反射率の測定は、ＪＩＳ−Ａ−５７５９にのっとり株式会社日立製作所製 自記分光度計で分光通過率を測定し算出した。
【００５８】
試験片は、塗料を溶剤で粘度調整し、スプレーでアート紙に塗装した後、焼き付けて色見本を作成した。
【００５９】
表２における配合割合は下記の通りである。
顔料 表２の１〜１８
ビヒクル ５０ｇ
ベッコゾ−ルＡＦ−１３７８−６５〔大日本インキ化学工業(株)製〕ポリエステル樹脂
ユーバン１２８ 〔大日本インキ化学工業（株）製〕メラミン樹脂
溶剤 ３０ｇ
３ｍｍのガラスビーズ １００ｇ
の割合でペイントシェカーを使用した１時間分散して作成した。
【００６０】
次に、実車テストに使用した塗料の配合例を示す。
電着塗料（太陽熱遮蔽顔料配合） 〔重量部〕
水溶性分散樹脂 〔東都化成（株）製〕（エポキシ樹脂） ２０
太陽熱遮蔽顔料（黄色）SYMULER FAST YELLOW 4192
ベンツイミダゾロン 〔大日本インキ工業（株）製〕 １０
（赤紫色）FASTONGN SUPER MAGENTA R キナクリドン
〔大日本インキ工業（株）製〕 １０
（青色）FASTONGN SUPER BULE 6070S インダンスロン
〔大日本インキ工業（株）製〕 １０
エポキシエマルション 〔東都化成（株）製〕 ４５
イソシアネート 〔日本ポリウレタン（株）製〕 ５
（合計 固形分 １００）
中塗塗料（太陽熱遮蔽顔料配合）
〔ビヒクル〕
ベッコゾ−ルＡＦ−１３７８−６５〔大日本インキ化学工業（株）製〕３５
ポリエステル樹脂
ユーバン１２８ １５
メラミン樹脂〔大日本インキ化学工業（株）製〕
タイペークＣＲ−９７ 酸化チタン〔 石原産業（株）製 〕 ４５
（黄色）SYMULER FAST YELLOW 4192 １
〔大日本インキ工業（株）製〕
（赤紫色）FASTONGN SUPER MAGENTA R キナクリドン ３
〔大日本インキ工業（株）製〕
（青色）FASTONGN SUPER BULE 6070S インダンスロン １
〔大日本インキ工業（株）製〕
（合計 固形分 １００）
上塗塗料（太陽熱遮蔽顔料配合） ダークブルー
〔ビヒクル〕
ベッコゾ−ルＡＦ−１３７８−６５〔大日本インキ化学工業（株）製〕６５
ポリエステル樹脂
ユーバン１２８ ３０
メラミン樹脂〔大日本インキ化学工業（株）製〕
（赤紫色）FASTONGN SUPER MAGENTA R キナクリドン ３
〔大日本インキ工業（株）製〕
（青色）FASTONGN SUPER BULE 6070S インダンスロン ２
〔大日本インキ工業（株）製〕
（合計 固形分 １００）
【００６１】
実験方法はテスト塗装した乗用車（カローラ）を炎天下に静止させ、温度測定センサーを設置して車の表面温度、室内温度を測定した。
【００６２】
図１、図２に、ドライバンに本発明の太陽熱遮蔽塗料、および一般塗料を１台ずつ塗装し、温度センサーを設置して車の上部表面温度を１カ月間測定した記録を示す。中塗塗料は白系、上塗塗料がクリーム色で実車走行した時の記録である。
【００６３】
【００６４】
中塗に本発明の太陽熱遮蔽塗料を使用した車と、一般塗料を使用した車では約２０℃の温度差がある。
【００６５】
【発明の効果】
以上の実施例の結果からも明らかなように、表面温度では著しい効果がみられ、本発明によれば、太陽熱遮蔽塗料で太陽の直射を受ける外面を覆することにより、長期間太陽熱を遮蔽し、内部の温度上昇を抑制し、空調費の改善あるいは内容物の蒸発消耗を抑制して、エネルギーの節減に顕著な効果を期待しうる太陽熱遮蔽塗料ならびにそれの塗装が可能となるものであり、産業の発展に貢献するところ極めて大なるものがある。
【００６６】
これに加えて、膜厚をそれほど大きくしなくとも所定の太陽熱遮熱効果を発揮でき、また、有機系顔料を使用することで色彩に幅を持たせることができ、さらに、黒、グレ−に限定されることなく任意の色に、しかも濃彩色でも、また、冴えた色調も実現可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ドライバンに本発明の太陽熱遮蔽塗料を塗装し、温度センサーを設置して車の上部表面温度を１カ月間測定した記録を示すグラフである。
【図２】 ドライバンに一般塗料を塗装し、温度センサーを設置して車の上部表面温度を１カ月間測定した記録を示すグラフである。
【図３】 骨材として球状中空セラミックを使用した場合の説明図である。
【図４】 一般の骨材を使用した場合の説明図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶のデッキや海上タンク、海上プラットホーム等の海洋構造物、円筒あるいは球形タンク等の陸上構造物、住宅、ビル、倉庫あるいは体育館等の建築物、自動車、タンクローリー、冷凍冷蔵コンテナーなどの屋外移動構造物、および冷蔵庫等の家電製品等の外面を被覆し、太陽直射による内部の温度上昇を防止し、冷房、冷凍の効果を上げることによる省エネルギー化あるいは石油やアルコール等の揮発成分の蒸発を防ぐのに好適な太陽熱遮蔽塗装物、特に自動車車体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、太陽の日射による建築物等の内部の温度上昇を防ぎ空調費の削減を図ることや、タンカー、天然ガス運搬船、陸上のタンク等の外面を被覆し、内部の揮発性成分の蒸発減量を抑えたり、タンクや家電製品の冷凍効果の改善を図ることが強く要望されていて、酸化チタン等の白色顔料や着色顔料を包含した塗料が使用されていたが、これは白色以外に着色した場合には著しく太陽熱遮蔽効果が減退する。
【０００３】
また、建築物の屋根やタンクの外面用の塗料として、リン片状アルミ粉を含有するアルミニウムペイントも知られているが、これは色が限定され、耐久性の点でも不十分であり、また、耐摩耗性が悪く歩行する場所に不向きといった欠点を有していた。
【０００４】
これらの問題を解決するために、三酸化アンチモン、ジクロム酸アンチモン、アルカリ金属ジクロム酸塩等を含有する熱反射エナメルが特開昭５６−１０９２５７号公報により提案されているが、重金属を含む点で環境衛生上好ましくない。
【０００５】
また、粒径２０〜３５０μのガラス細粒を含有するエマルション塗料、粒径３００μ以下の白色顔料含有合成シリカ粒を含有する塗料や粒径５〜３００μのガラス砕粒を含有する塗料で被覆された金属板の製造法が特公昭５５−３３８２８号公報、特開昭５５−１２０６６９号公報、特開昭５５−７４８６２号公報により提案されているが、これらは初期の太陽熱遮蔽効果は優れているものの、表面に凹凸模様を有し、経時での耐汚染性が悪く、汚れにより太陽熱遮蔽効果が著しく低下するといった欠点を有している。
【０００６】
ところで、特開平１−２６３１６３号公報では、耐候性の優れたビヒクルと、太陽熱遮蔽顔料として粒径５０μ以下のＳｉまたはＳｉとＡｌ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃａのいずれか１種以上との合金１種または２種以上を塗料固形分中に２〜５０重量％含むことを特徴とする太陽熱遮蔽塗料が示されている。
【０００７】
また、この特開平１−２６３１６３号公報のものはマンセル記号Ｎ−２〜Ｎ−７といった無彩色系グレーであるが、特開平２−１８５５７２号公報では、さらには有彩色に関して、着色顔料として複合酸化物系無機質着色顔料を使用し、かつ、上記太陽熱遮蔽顔料と着色顔料の合計が塗料固形分中２〜６０重量％含有されていることを特徴とする太陽熱遮蔽塗料が示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平１−２６３１６３号公報や特開平２−１８５５７２号公報の太陽熱遮蔽塗料は、いずれも全塗装系のうち上塗（最外層）にのみ使用され、中塗、下塗は通常塗料が使用されるものであり、その膜厚は１μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上に被覆することによって優れた性能が得られ、１μｍ未満では、下塗塗膜の影響が大きくあらわれて十分な効果が発揮できず、膜厚の上限はかなりの膜厚になっても効果は良好であるが、あまり厚くしても効果が飽和するので１０〜１００μｍが好ましいとされる。
【０００９】
しかも最もその効果を期待される黒については、カーボンブラック、鉄黒、鋼クロムブラックなどを使用せねばならず、その場合には太陽熱遮蔽効果が低くならざるを得ない。
【００１０】
これに対して所定の太陽熱反射率および平均粒径を有する赤、橙、黄、緑、青、紫の顔料を組み合わせる加法混色で得られる低明度の顔料を塗装してなることにより、カーボンブラック等を使用せずにすむことも考えられるが、特に有機顔料を用いる場合には、膜厚が１００μｍ以上と非常に厚い場合には高い反射率を有するが、２０〜６０μｍ程度の膜厚では太陽熱遮蔽上塗塗料の下の層の影響を受けることがある。
【００１１】
このような下層の影響を抑制するために太陽熱遮蔽性のよい下地としてアルミニウム下地を選択することも可能であるが、これでは塗料の用途が極めて限定されてしまう。
【００１２】
前記特開平２−１８５５７２号公報の太陽熱遮蔽塗料組成物は、ビヒクル及び顔料を主成分とする太陽熱遮蔽塗料組成物において、ビヒクルとして耐候性に優れたビヒクルを使用し、太陽熱遮蔽顔料として（Ａ）酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化インジウム又はチタン酸ナトリウムのいずれか１種以上、（Ｂ）顔料表面が有機あるいは無機皮膜０．０１μｍ以上で被覆され太陽熱遮蔽性を発現する物質の１種以上あるいは（Ｃ）酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化チタンあるいは酸化珪素のいずれか１種以上と酸化マグネシウム０酸化イットリウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化セリウムあるいは酸化亜鉛のいずれか１種以上との化合物の１種以上の（Ａ）〜（Ｃ）から選ばれたいずれか１種以上の粒径５０μｍ以下のものを使用すると共に、着色顔料として複合酸化物系着色顔料を使用し、かつ、上記太陽熱遮蔽顔料と着色顔料の合計が塗料固形分中２〜６０重量％含有されている太陽熱遮蔽塗料顔料組成物である。
【００１３】
このように、特開平２−１８５５７２号公報はとしては、（Ａ）〜（Ｃ）の白色あるいは淡彩色を有する太陽熱遮蔽顔料に任意の色に着色可能とするため着色顔料を併用したりするものであり、この（Ａ）〜（Ｃ）の存在が必須となっているために、着色顔料を併用しても濃彩色が出にくく、また、冴えた色調が出ない。
【００１４】
また、特開平２−１８５５７２号公報では太陽熱遮蔽着色顔料の他に一般着色顔料も併用されているが、色だしに際し、一般着色顔料が入ると表面温度が高くなり遮蔽効果が落ちてくる。
【００１５】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、太陽の日射を受ける陸上、海上の各種構造物、船舶、建築物、自動車、家電製品等の外面を被覆し、これらの内部温度の上昇を抑えることにより、空調費の低減あるいは内容物の蒸発減耗の低減を図り、エネルギーの節約に顕著な効果を期待し得るとともに、長期耐久性に優れ、環境衛生上の問題もなく、着色可能で美観も兼ね備える太陽熱遮蔽塗料で、膜厚をそれほど大きくしなくとも所定の太陽熱遮熱効果を発揮でき、また、有機系顔料を使用することで色彩に幅を持たせることができ、さらに、黒、グレ−に限定されることなく任意の色に、しかも濃彩色でも、また、冴えた色調も実現可能な太陽熱遮蔽塗装物、特に自動車車体を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、上塗、中塗、電着の３層もしくは、上塗、電着の２層を対象とし、各層の膜厚は、上塗が30〜50μｍ、中塗が30〜70μｍ、電着が10〜20μｍであって、少なくとも電着層は、顔料とビヒクルとを主成分とし、顔料は近赤外領域で反射を示し、ＪＩＳ Ａ５７５９に定義される日射反射率が１５％以上であって、かつＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊値が２０以下の有機系または無機系の太陽熱遮蔽着色顔料であり、塗料の樹脂固形分１００重量部に対して前記太陽熱遮蔽着色顔料が１０〜１３０重量部混合してなり、かつ、前記電着層がエポキシエマルションを含有するものから得られたものであって、日射反射率が３２％以上であることを要旨とするものである。
【００１７】
本発明は、太陽熱遮蔽着色顔料のみで色出しをすることにより、色域が広いものとなり、また、高い遮蔽効果を維持することができる。また、特開平２−１８５５７２号公報のように上塗塗料のみを太陽熱遮蔽塗料で塗装することはないので、耐水性や耐候性に優れていて長期間熱遮蔽効果を維持する成分として、白色あるいは淡彩色を有する太陽熱遮蔽顔料を必須の構成とすることも必要ない。
【００１８】
第２に、前記上塗、中塗の少なくとも一つに、前記太陽熱遮蔽着色顔料を塗料の樹脂固形分１００重量部に対して１０〜１３０重量部複数混合してなること、第３に、太陽熱遮蔽着色顔料の黄、赤紫、青で黒色または黒みを出すこと、第４に、白色顔料ないし光輝材（アルミ、マイカ等）を少なくとも一種以上含有させること、第５に、白色顔料は酸化チタン顔料であることを要旨とするものである。光輝材との組み合わせてメタリック仕上が可能となる。白色系体質顔料を入れることで、塗料としては柔らかい作業性のよいものとなる。
【００１９】
第６に、顔料は分散時平均一次粒子径が３０μｍ以下に分散されていることを要旨とするものである。顔料は分散時平均一次粒子径が３０μｍ以下に分散されていることにより、自動車や家電製品の塗装に適するように膜厚を薄く、綺麗にすることができる。骨材を含有させることで反射効果を向上させることができる。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の自動車車体の塗装は、顔料とビヒクルとを主成分とする太陽熱遮蔽塗装物であり、上塗、中塗、下塗もしくは電着の全塗装系の全てを、または、上塗、中塗、下塗もしくは電着の全塗装系のうち、中塗塗料を、または、上塗を除いた一部塗料を、中塗塗料、または、上塗を除いた一部塗料をこの太陽熱遮蔽塗料で塗装する。
【００２３】
本発明で使用するビヒクルは、耐候性の優れたビヒクルで、耐質黄変性、耐保色性、光沢保持性および耐白亜化性等の耐久性に優れ熱遮蔽効果を長期間維持できるビヒクルを指す。
【００２４】
ビヒクルは、水系で、酢酸ビニルエマルション、アクリルエマルション、シリコン変性アクリルエマルション及びフッ素エマルション、溶剤系では、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコン変性ポリエステル樹脂、シリコン変性アクリル樹脂、シリコン変性アルキッド樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂の少なくとも一種以上と、必要に応じて硬化剤として酸、イソシアネート、メラミン樹脂の一種以上とを含有する、粉体系では、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂の少なくとも一種以上と必要に応じて硬化剤として、アミン、酸、イソシアネート等を一種以上を含有するものから適宜選択する。
【００２５】
顔料は、近赤外領域で反射を示す着色顔料であり、ＪＩＳ Ａ５７５９に定義される建築用熱線遮蔽及びガラス飛散防止フィルムで規定されている分光反射率（Ｒλｉ）により算出される３５０〜２１００ｎｍの領域における日射反射率が１５％以上であって、かつＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊値が２０以下の有機系または無機系の太陽熱遮蔽着色顔料である。
【００２６】
有機系着色顔料としては、下記のものから選定する。
太陽熱遮蔽顔料２：（赤色）FASTONGN SUPER RED 500RG キナクリドン
大日本インキ工業（株）製
太陽熱遮蔽顔料３：（赤色）FASTONGN SUPER RED ATY ジアミノアンスラキノニル
大日本インキ工業（株）製
太陽熱遮蔽顔料４：（黄色）FASTONGN SUPER VIOLET RVS ジオキサジン
大日本インキ工業（株）製
太陽熱遮蔽顔料５：（赤紫色）FASTONGN SUPER MAGENTA R キナクリドン
大日本インキ工業（株）製
太陽熱遮蔽顔料６：（青色）FASTONGN SUPER BULE 6070S インダンスロン
大日本インキ工業（株）製
太陽熱遮蔽顔料７：（青色）FASTONGN BULE RSK フタロシアニン α
大日本インキ工業（株）製
太陽熱遮蔽顔料８：（青色）FASTONGN BULE 5380 フタロシアニン β
大日本インキ工業（株）製
太陽熱遮蔽顔料９：（緑色）FASTONGN GREEN MY ハロゲン化フタロシアニン
大日本インキ工業（株）製
【００２７】
無機系着色顔料としては、下記のものから選定する。
太陽熱遮蔽顔料Ａ：（黄色）イエロー１０４０１ ＣＥＲＤＥＣ社製
(黄色）イエロー１０４０８ ＣＥＲＤＥＣ社製
太陽熱遮蔽顔料Ｂ：（赤）ブラウン１０３４８ ＣＥＲＤＥＣ社製
太陽熱遮蔽顔料Ｃ：（緑）グリーン１０４０５ ＣＥＲＤＥＣ社製
太陽熱遮蔽顔料Ｄ：（青）ブルー １０３３６ ＣＥＲＤＥＣ社製
太陽熱遮蔽顔料Ｅ：（紫）ブラウン１０３６４ ＣＥＲＤＥＣ社製
太陽熱遮蔽顔料Ｆ：（黒）ブラウン１０３６３ ＣＥＲＤＥＣ社製
【００２８】
なお、被覆される顔料基材については、特に限定されるものでないことはいうまでもないが、例えば、マイカ粉、アルミニウム粉等の鱗片状顔料や、酸化チタンあるいは酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化カルシウム又は酸化亜鉛等が好ましい物質である。
【００２９】
前記有機系または無機系の各種顔料を必要により２種以上併用してもよいことはいうまでもない。また、太陽熱遮蔽顔料の粒径は、耐汚染性の点から３０μｍ以下であることが必要であるが、特に２０μｍ以下であることが望ましい。３０μｍを超える粗い粒子の顔料を使用すると、塗膜に細かい凹凸が生じ、特に凹部に塵埃、煤煙等が付着し、塗膜表面が汚染され易くなり、太陽熱遮蔽効果の維持が困難となる。
【００３０】
なお、太陽熱遮蔽着色顔料の粒径については、特に限定されるものではないが、近赤外領域で反射を示す太陽熱遮蔽顔料と同程度であることが好ましく、耐汚染性の点から３０μｍ以下、特に２０μｍ以下であることが望ましい。粗い粒子の顔料を使用すると、塗膜に細かい凹凸が生じて塗膜表面が汚染され易くなり、太陽熱遮蔽効果が阻害されるおそれがあるのは近赤外領域で反射を示す太陽熱遮蔽と同様である。
【００３１】
さらに、以上のような太陽熱遮蔽顔料と太陽熱遮蔽着色顔料の合計使量が塗料固形分中２〜６０重量％の範囲内であるとする。該顔料使用量が合計２重量％未満の場合には太陽熱遮蔽効果にかけ、また、６０重量％を超える場合には塗膜中の顔料量が多くなりすぎて耐白亜化性が悪くなり、この結果耐候性に欠けることとなる。この場合、ここにいう固形分とは、塗料組成物の中で加熱しても揮発又は蒸発しない物質を意味し、一般には塗膜となるべき成分を指すものであって、具体的には顔料、ビヒクル中の樹脂分、その他の添加剤を指すものである。
【００３２】
また、本発明においては、前記の太陽熱遮蔽着色顔料に加え、白色顔料として二酸化チタン顔料を併用し、明度の調整を行うこともできる。さらに、必要に応じて白色系体質顔料を含有するものとする。白色顔料ＧとしてはタイペークＣＲ−９７〔石原産業（株）製〕が好適である。
【００３３】
また、低明彩色を得る目的で黒色顔料を微量用いることができるが、一般に用いられるカーボンブラックでは太陽熱遮蔽効果が著しく損なわれるので、太陽熱遮蔽着色顔料の黄、赤紫、青で黒色または黒みを出す。
【００３４】
さらに、光輝材であるリン片状物質を少なくとも一種以上含有させることもある。リン片状物質として、径が５０μ以下の例えばガラスフレーク、マイカ等が用いる。なお、リン片状の金属としては、例えばステンレス、アルミニウム箔等も市販されているが熱伝導率の点でガラスブレーク、マイカが優れている。またその大きさは５０μ以下特に２０μ以下であることが好ましい。５０μを越えるとリン片状物質によって塗膜に凹凸を生じ、上層塗膜に悪影響を及ぼすと共にリン片状物質が平らにならばぬことにより断熱性の効果、耐食性の効果も低減する。特にこの物質が２０μ以下ではビヒクルとの割合を適正な値とすることによりリン片が塗膜面と平行にならぴ、この結果ち密な層が形成され水透過の行路が延長するいわゆるラビリンス効果が生じ、これによって耐食性が向上すると共に断熱性の効果も向上する。
【００３５】
この光輝材は下記のものから選択する。
〔１．アルミ箔（代表）〕
品名 メーカー 粒径
１）アルペースト７６４０ＮＳ 東洋アルミニウム（株） １７μｍ（平均）
２）アルペースト７６４０ＮＳ 東洋アルミニウム（株） １９μｍ（平均）
〔２．マイカ（代表）〕
品名 色 粒径 メーカー
１）イリジオン１０３ＷII ホワイト 10〜40μｍ メルク（Merck）
２）イリジオン１２１ＷII ホワイト 5〜25μｍ メルク（Merck）
３）イリジオン１１１ＷII ホワイト 15μｍ メルク（Merck）
４）イリジオン２０５ＷII 干渉ゴールド 10〜40μｍ メルク（Merck）
５）イリジオン２０５ＷII ブロンズ 10〜40μｍ メルク（Merck）
（Fe２O３ コート品）
〔３．着色アルミ〕
品名 メーカー
１）ブレンドカラーＦ−５００ＷＴ 昭和アルミニウム（株）
【００３６】
前記近赤外線領域で反射を示す太陽熱遮蔽顔料、太陽熱遮蔽着色顔料、白色顔料ないし前記光輝材の含有量は、塗料の樹脂固形分１００重量部に対して近赤外領域で反射を示す顔料が１０〜１３０重量部、着色顔料が１０〜１３０重量部、白色顔料が５０〜２００重量部及び光輝材が２〜５０重量部である。
【００３７】
また、本発明では、熱放射、熱反射、又は断熱機能を有する材料を含有させることができる。かかる熱放射材料としては、下記のものから選択できる。
１）窒化ケイ素粉末 〔小野田セメント（株）製：ＨＭ−５〕
２）アルミナ粉末 〔日本軽金属（株）製：ＬＳ−２３〕
３）炭化ケイ素粉末 〔ロンザ（株）製：ＵＦ：１５〕
４）アルミナシリカ粉末〔〔日本軽金属（株）製：ＬＡＳ−３７〕
【００３８】
さらに前記熱放射、熱反射、又は断熱機能を有する材料として粉末以外で骨材としての球状中空セラミックを採択することもできる。この球状中空セラミックは、平均粒径が３０μｍ以下好ましくは１μ〜１０μｍの例えばガラスバルーン、シラスバルーン、あるいはポリスチレン等の樹脂を用いたパルーンを用いることができる。径が３０μｍを越えると塗膜に凹凸を生じ、上層塗膜に悪影響を及ぼす。径が１μ未満になると中空効果即ち断熱性の効果が劣り好ましくない。
【００３９】
また、骨材の含有量は塗膜全体に対する容積比が１０ないし６０％であるとする。
【００４０】
球状中空セラミックは下記のものから選択する。
メーカー 品名 粒径 比重
１）日本フェライト フェライトＦＧ 5〜300μｍ 真比重 0.7
２）日本フェライト フェライト200/7 5〜150μｍ 真比重 0.7
３）アメリカQ-CEL社 Q-CEL200 平均65μｍ 真比重 0.18
（20〜200）
４）アメリカQ-CEL社 Q-CEL300 平均65μｍ 真比重 0.18
（10〜180） 真比重 0.21
５）東海工業 CEL-STAR７種 平均40〜63μｍ 真比重 0.2〜0.8
（10〜120μｍ）
６）住友スリーエム スコッチライト・ 平均30〜65μｍ カサ比重0.07〜0.43
グラスバルブフィ (15〜110)
ラー１１種
【００４１】
以上のように構成される本発明の塗料組成物は、水系（水溶性，エマルション）および、有機溶剤に溶解分散させ、塗装に適した粘度に調整して使用することかできる。有機溶剤としては、炭化水素系、アルコール系、エーテルアルコール及びエーテル系、エステル及びエステルアルコール系、ケトン系の中から任意に塗装性、乾燥性に適したものを用いることができる。また、必要に応じて表面平滑剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤、硬化触媒、顔料分散剤、顔料沈降防止剤、色別れ防止剤等を用いることができる。
【００４２】
本発明の太陽熱遮蔽塗装物は、非鉄金属面、金属面、窯業面、プラスチック面に、電着、下塗、中塗または上塗塗料ごとに遮熱機能ごとに使いわけてプレコート、プレポストコート、または、ポストコートする。
【００４３】
プレコ−トは素材を板の状態で塗装する。その後目的に応じて切断、加工して最終製品を作るもので、素材を切断、加工してある程度まで製品に近づけてから塗装し、組み立ててから最終製品をつくるもので、自動車車体として完成させる。
【００４５】
ポストコートは最終製品に塗装する（塗り替えを含む）ものである。
【００４６】
各電着、下塗、中塗または上塗塗料の膜厚は、上塗、中塗、下塗もしくは電着の全塗装系の全てを太陽熱遮蔽塗料で塗装する場合と、上塗、中塗、下塗もしくは電着の全塗装系のうち、中塗塗料を、または、上塗を除いた一部塗料を太陽熱遮蔽塗料で塗装する場合でことなるが、全てを一般塗料にした場合と比較して下記の通りである。
【００４７】
1)全塗料を太陽熱遮蔽塗料〔温度上昇55℃〕
上塗塗料 30〜40μｍ
中塗塗料 30〜40μｍ
電着塗料 10〜15μｍ
2)中塗塗料を太陽熱遮蔽塗料〔温度上昇62℃〕
上塗塗料 30〜40μｍ
中塗塗料 50〜60μｍ
電着塗料 10〜15μｍ
3)電着、中塗塗料を太陽熱遮蔽塗料〔温度上昇62℃〕
上塗塗料 30〜40μｍ
中塗塗料 30〜40μｍ
電着塗料 10〜15μｍ
4)一般塗料 〔温度上昇90℃〕
上塗塗料 30〜40μｍ
中塗塗料 30〜40μｍ
電着塗料 10〜15μｍ
【００４８】
前記温度は、外気温37℃の炎天下で、静止した乗用車にフードに温度測定センサーを設置して表面温度を測定した結果である。塗色はブルーメタリック。
【００４９】
なお、遮熱効果を維持するために各塗装系の最終塗膜に汚染を防ぐ上塗塗料（着色・クリヤー）を塗装することもある。この上塗塗料はできるだけ顔料を少なくした塗料であり、例えば、１．汚染性の少なくフッ素樹脂塗料、２．親水性を付与したセルフクリーニング塗料、３．撥水性を付与した塗料（フッ素系撥水剤）である。親水性を付与したセルフクリーニング塗料としては、１）光触媒配合塗料（例えばアナターゼ型酸化チタン）、２）親水添加剤配合塗料（例えばアナキルシリケート）である。
【００５０】
【実施例】
前記有機系の太陽熱遮蔽着色顔料１〜９を使用した塗料配合例を下記第１表に、また、無機系の太陽熱遮蔽着色顔料Ａ〜Ｆまで使用した塗料配合例を下記第２表に示す。なお、太陽熱遮蔽顔料以外の顔料等は下記の通りである。
白色顔料Ｇ： （白）タイペークＣＲ−９７ 石原産業（株）製
一般黒色顔料Ｈ： （黒）ラーベン １３００ キャボット社製
Ｈ２： （黒）カーボンブラック 三菱化成（株）製
アルミＩ： アルペースト７６４０ＮＳ 平均粒子径１７μｍ 東洋アルミ
（株）製
アルペースト７６２０ＮＳ 平均粒子径１９μｍ 東洋アルミ
（株）製
マイカＪ：
(1) イリオジン １０３ＷII ホワイト 粒径１０〜４０μｍ
メルク社製
(2) イリオジン １２１ＷII ホワイト 粒径 ５〜２５μｍ
メルク社製
(3) イリオジン １１１ＷII ホワイト 粒径 １５μｍ
メルク社製
(4) イリオジン ２０５ＷII 干渉ゴールド 粒径１０〜４０ｍ
メルク社製
(5) イリオジン ５００ＷII ブロンズ 粒径１０〜４０μｍ
メルク社製
中空ビーズＫ マイクロビーズ ＨＳＣ１１０ 東芝バロティーニ（株）製
体質顔料 バリファイン Ｐ−２０ 境化学（株）製
一般ブルーＭ シャニンブルーＧ３１４ 山陽色素（株）製
一般グリーンＮ デオノールグリーン６ＹＫＰＮ 東洋インキ製造（株）製
着色アルミ ブランドカラーＦ−５００ＷＴ 昭和アルミニウム（株）製
【００５１】
【表１】
【表２】
また、上塗、中塗、下塗もしくは電着の全塗装系での膜厚は下記表３の通りである。
【００５４】
【表３】
電着塗料は、水溶性分散樹脂と顔料をサンドグラインミルにて分散し、分散後エポキシエマルション、イソシアネートと混合した。
【００５６】
中塗、上塗塗料は、ベッコゾ−ルＡＦ−１３７８−６５〔大日本インキ化学工業（株）製〕をビヒクルに用い、太陽熱遮蔽顔料を添加し、キシレン、メチルブチルケトン１：１の混合溶剤を用いてサンドグラインミルにて分散後ユ−バン１２８〔大日本インキ化学工業（株）製〕を混ぜて塗料とした。
【００５７】
前記表１および表２における日射反射率の測定は、ＪＩＳ−Ａ−５７５９にのっとり株式会社日立製作所製 自記分光度計で分光通過率を測定し算出した。
【００５８】
試験片は、塗料を溶剤で粘度調整し、スプレーでアート紙に塗装した後、焼き付けて色見本を作成した。
【００５９】
表２における配合割合は下記の通りである。
顔料 表２の１〜１８
ビヒクル ５０ｇ
ベッコゾ−ルＡＦ−１３７８−６５〔大日本インキ化学工業(株)製〕ポリエステル樹脂
ユーバン１２８ 〔大日本インキ化学工業（株）製〕メラミン樹脂
溶剤 ３０ｇ
３ｍｍのガラスビーズ １００ｇ
の割合でペイントシェカーを使用した１時間分散して作成した。
【００６０】
次に、実車テストに使用した塗料の配合例を示す。
電着塗料（太陽熱遮蔽顔料配合） 〔重量部〕
水溶性分散樹脂 〔東都化成（株）製〕（エポキシ樹脂） ２０
太陽熱遮蔽顔料（黄色）SYMULER FAST YELLOW 4192
ベンツイミダゾロン 〔大日本インキ工業（株）製〕 １０
（赤紫色）FASTONGN SUPER MAGENTA R キナクリドン
〔大日本インキ工業（株）製〕 １０
（青色）FASTONGN SUPER BULE 6070S インダンスロン
〔大日本インキ工業（株）製〕 １０
エポキシエマルション 〔東都化成（株）製〕 ４５
イソシアネート 〔日本ポリウレタン（株）製〕 ５
（合計 固形分 １００）
中塗塗料（太陽熱遮蔽顔料配合）
〔ビヒクル〕
ベッコゾ−ルＡＦ−１３７８−６５〔大日本インキ化学工業（株）製〕３５
ポリエステル樹脂
ユーバン１２８ １５
メラミン樹脂〔大日本インキ化学工業（株）製〕
タイペークＣＲ−９７ 酸化チタン〔 石原産業（株）製 〕 ４５
（黄色）SYMULER FAST YELLOW 4192 １
〔大日本インキ工業（株）製〕
（赤紫色）FASTONGN SUPER MAGENTA R キナクリドン ３
〔大日本インキ工業（株）製〕
（青色）FASTONGN SUPER BULE 6070S インダンスロン １
〔大日本インキ工業（株）製〕
（合計 固形分 １００）
上塗塗料（太陽熱遮蔽顔料配合） ダークブルー
〔ビヒクル〕
ベッコゾ−ルＡＦ−１３７８−６５〔大日本インキ化学工業（株）製〕６５
ポリエステル樹脂
ユーバン１２８ ３０
メラミン樹脂〔大日本インキ化学工業（株）製〕
（赤紫色）FASTONGN SUPER MAGENTA R キナクリドン ３
〔大日本インキ工業（株）製〕
（青色）FASTONGN SUPER BULE 6070S インダンスロン ２
〔大日本インキ工業（株）製〕
（合計 固形分 １００）
【００６１】
実験方法はテスト塗装した乗用車（カローラ）を炎天下に静止させ、温度測定センサーを設置して車の表面温度、室内温度を測定した。
【００６２】
図１、図２に、ドライバンに本発明の太陽熱遮蔽塗料、および一般塗料を１台ずつ塗装し、温度センサーを設置して車の上部表面温度を１カ月間測定した記録を示す。中塗塗料は白系、上塗塗料がクリーム色で実車走行した時の記録である。
【００６３】
中塗に本発明の太陽熱遮蔽塗料を使用した車と、一般塗料を使用した車では約２０℃の温度差がある。
【００６５】
【発明の効果】
以上の実施例の結果からも明らかなように、表面温度では著しい効果がみられ、本発明によれば、太陽熱遮蔽塗料で太陽の直射を受ける外面を覆することにより、長期間太陽熱を遮蔽し、内部の温度上昇を抑制し、空調費の改善あるいは内容物の蒸発消耗を抑制して、エネルギーの節減に顕著な効果を期待しうる太陽熱遮蔽塗料ならびにそれの塗装が可能となるものであり、産業の発展に貢献するところ極めて大なるものがある。
【００６６】
これに加えて、膜厚をそれほど大きくしなくとも所定の太陽熱遮熱効果を発揮でき、また、有機系顔料を使用することで色彩に幅を持たせることができ、さらに、黒、グレ−に限定されることなく任意の色に、しかも濃彩色でも、また、冴えた色調も実現可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ドライバンに本発明の太陽熱遮蔽塗料を塗装し、温度センサーを設置して車の上部表面温度を１カ月間測定した記録を示すグラフである。
【図２】 ドライバンに一般塗料を塗装し、温度センサーを設置して車の上部表面温度を１カ月間測定した記録を示すグラフである。
【図３】 骨材として球状中空セラミックを使用した場合の説明図である。
【図４】 一般の骨材を使用した場合の説明図である。
Claims (6)
- 上塗、中塗、電着の３層もしくは、上塗、電着の２層を対象とし、各層の膜厚は、上塗が30〜50μｍ、中塗が30〜70μｍ、電着が10〜20μｍであって、少なくとも電着層は、顔料とビヒクルとを主成分とし、顔料は近赤外領域で反射を示し、ＪＩＳ Ａ５７５９に定義される日射反射率が１５％以上であって、かつＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊値が２０以下の有機系または無機系の太陽熱遮蔽着色顔料であり、塗料の樹脂固形分１００重量部に対して前記太陽熱遮蔽着色顔料が１０〜１３０重量部混合してなり、かつ、前記電着層がエポキシエマルションを含有するものから得られたものであって、日射反射率が３２％以上であることを特徴とした太陽熱遮蔽塗装物。
- 前記上塗、中塗の少なくとも一つに、前記太陽熱遮蔽着色顔料を塗料の樹脂固形分１００重量部に対して１０〜１３０重量部混合してなることを特徴とした請求項１記載の太陽熱遮蔽塗装物である自動車車体。
- 太陽熱遮蔽着色顔料の黄、赤紫、青で黒色または黒みを出す請求項１記載の太陽熱遮蔽塗装物である自動車車体。
- 白色顔料ないし光輝材（前記太陽熱遮蔽着色顔料を除くものでアルミやマイカ）を少なくとも一種以上含有させる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の太陽熱遮蔽塗装物である自動車車体。
- 前記白色顔料は酸化チタン顔料である請求項４記載の太陽熱遮蔽塗装物である自動車車体。
- 顔料は分散時平均一次粒子径が３０μｍ以下に分散されている請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の太陽熱遮蔽塗装物である自動車車体。
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