JPH01121371A

JPH01121371A - 太陽熱遮蔽塗料組成物

Info

Publication number: JPH01121371A
Application number: JP27906187A
Authority: JP
Inventors: Shuko Yamada; 山田　修興; Hironobu Kawasaki; 川崎　博信; Hatsuo Inagaki; 稲垣　波津生; Kazumasa Kobayashi; 一雅小林
Original assignee: Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1989-05-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、太陽熱遮蔽塗料組成物に係わり、さらに詳し
くは、海洋構造物、船舶のデツキやタンク、円筒あるい
は球形タンク等の陸上構造物、倉庫あるいは体育館等の
建築物、および冷蔵庫等の家電製品の外面を被覆し太陽
直射による内部の温度上昇を防ぐのに好適な塗料組成物
に関する。

〔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
を防ぎ空調費の節減を計ることや、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
果の改善を計ることが強（要望されている０例えば、タ
ンカーの蒸発に係わる原油減耗は真人で、中近東から我
国への一航海で積載総量の０．２〜０．５％にも及ぶと
いわれている。

このような問題に対処するための太陽熱遮蔽塗料として
従来用いられている酸化チタン等の白色顔料や着色顔料
は、白色ではある程度の太陽熱遮蔽効果があるものの、
白色以外に着色した場合著しく太陽熱遮蔽効果が低下す
るので、任意の色に着色しても高い太陽熱遮蔽効果を有
する塗料組成物が要望されていた。

一方、従来から建築物の屋根やタンクの外面用の太陽熱
遮蔽塗料として、鱗片状アルミ粉を含有するアルミニウ
ムペイントが知られているが、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。

これらの問題を解決するために、二酸化アンチモン、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。

また、粒径２０〜３５０μのガラス細粒を含有するエマ
ルジョン塗料、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５
５−３３８２８、特開昭５５−．１２０６６９、特開昭
５５−７４８６２号各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太陽熱遮蔽効
果が著しく低下するといワた欠点を有しており、安全で
任意の色に着色可能な長期間優れた太陽熱遮蔽効果を維
持する塗料を得ることは困難であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、太陽の直射を受ける陸上、海上の各種
構造物、船舶、建築物、家電製品等の外面を被覆しこれ
らの内部温度の上界を抑えることにより、空調費の改善
あるいは内容物の蒸発減耗の低減を計りエネルギーの節
約に顕著な効果を期待しうると共に、長期耐久性に優れ
、環境衛生上の問題もなく、任意の色に着色可能で美観
をも兼ね備えた塗料組成物を提供することにある。

ｃ問題点を解決するための手段〕本発明者らは、上記の如き問題点を解決するため鋭意研
究を重ねた結果、塗料中に紫外域および近赤外域で高い
太陽熱輻射反射率を有する粒径５０μ以下の太陽熱遮蔽
顔料を固形分中２〜６０重世％を含む塗料組成物が、長
期耐久性に優れ、任意の色に着色可能であることを見出
し、本発明に達した。

即ち、本発明は、ビヒクルおよび顔料を主成分とする塗
料において、粒径５０μ以下の太陽熱遮蔽顔料を固形分
中２〜６０重量％含むことを特徴とする太陽熱遮蔽塗料
組成物である。

以下、本発明の詳細な説明する。

先ず本発明にいう固形分とは、塗料組成物の中で加熱し
ても揮発また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、その他の添加材を指すものである
。

次に本発明の組成物に用いられる太陽熱遮蔽顔料として
は、ＪＩＳ　　Ａ３７５９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）
より算出される太陽放射反射率のうち、３８０ｎｍ以下
および７８０ｎｍ以上の可視光以外での反射率が９０％
以上であり、３５０ｎｍ〜２１００ｎｍの全領域での反
射率が８５％以上であることが好ましく、特には８７％
以上が好ましい、また、太陽熱遮蔽顔料は、安全で、耐
水性や耐候性に優れ長期間熱遮蔽効果を維持する成分で
あることが望ましい、このような性能を満たす物質とし
ては、酸化ジルコニウム、酸化イツトリウム、または酸
化インジウムの１種以上、或いは、顔料表面が有機ある
いは無機皮膜０．０１μ以上好ましくは０．０１〜１μ
で被覆された物質、及び酸化チタン、酸化ジルコニウム
、酸化インジウム、および酸化珪素より選ばれる１種以
上の成分と酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化イ
ツトリウム、酸化バリウムおよび酸化亜鉛より選ばれる
１種以上の成分との化合物が挙げられ、これらをいずれ
か１種以上用いるのが望ましい、これらの内、顔料表面
が有機あるいは無機皮膜０．０１μ以上で被覆された物
質については、まず、無機皮膜として前記の酸化ジルコ
ニウム、酸化イツトリウムまたは酸化インジウムの１種
以上の皮膜を用いて被覆すれば顔料基材の種類にかかわ
りなく、前記酸化物自体を顔料として使用した場合と同
等の太陽熱遮蔽性、耐候性等を発揮せしめることができ
る。なお、被覆される顔料基材については特に限定され
るものではないことは言うまでもないが、たとえば、マ
イカ粉、アルミニウム粉などの鱗片状顔料や酸化チタン
、或いは酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化カルシ
ウム、または酸化亜鉛等は好ましい物質である。一方、
前記物質の内、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化
カルシウムまたは酸化亜鉛は、これら自体の初期熱遮蔽
効果は優れているものの、耐水性が不十分であるため、
熱遮蔽顔料としてこれらをそのまま用いるのは望ましく
ないが、特に光学的に比較的透明な有機皮膜もしくは無
機皮膜０．０１μ以上、好ましくは０．０１〜１μで被
覆することにより、固有の熱遮蔽効果を活かすことが可
能となり、熱遮蔽顔料として優れた性能を発揮せしめる
ことができる。これら皮膜としては前記の通り光学的に
比較的透明なものであれば、特に制限されるものではな
いが、有機皮膜としては、シリコン樹脂、メラミン樹脂
、ウレタン樹脂が望ましく、無機皮膜としてはシリカ、
チタニアが望ましい。

なお、以上述べた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５０
μ以下であることが必要であるが特に２０μ以下である
ことが望ましい、５０μを越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
などが付着し、塗膜表面が汚染され太陽熱遮蔽効果の維
持が困難となる。

さらに、このような粒径の顔料が塗料固形分中２〜６０
重量％含まれることが本発明の最大の骨子とするところ
である。該顔料が２重量％未溝の場合には太陽熱遮蔽効
果に欠け６０重ロンを越える場合には塗膜中の顔料量が
多（なり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。

次に、本発明に使用する太陽熱遮蔽顔料以外の顔料とし
ては、とくに限定されるものではないが、白色顔料とし
てはルチル型酸化チタンを用いるのが好ましく、着色顔
料としては二酸化マンガン、カーボンブラックなど一般
に使用されるものをを用いることができる。

本発明に使用するビヒクルとしては、耐黄変性、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が望ましく、室温で
乾燥するビヒクルとしては、アクリル樹脂、シリコン変
性ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、シリコン変性アル
キド樹脂、または弗素含有樹脂の１種以上を主成分とし
、必要に応じヘキサメチレンジイソシアネートまたはそ
のアダクト物、イソホロンジイソシアネートまたはその
アダクト物、水添キシリレンジイソシアネートまたはそ
のアダクト物、水添ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネートまたはそのアダクト物およびテトラメチルキシリ
レンジイソシアネートまたはそのアダクト物１種以上の
組み合わせや、カルボキシル基及び／またはアミノ基を
有するアクリル樹脂をを主成分とし、必要に応じグリシ
ジル基を有する化合物との組み合わせが好ましい、また
、強制乾燥に適したビヒクルとしては、ポリエステル樹
脂、シリコン変性ポリエステル樹脂、弗素含有樹脂また
はアクリル樹脂１種以上を主成分とし、必要に応じブロ
ックイソシアネートまたはメラミン樹脂１種以上を組み
合わせたものが好ましい。

以上のように構成される本発明の塗料組成物は、有機溶
剤に溶解分散し塗装の適した粘度に調整し使用すること
ができる。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およびエーテル系、エステルお
よ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、乾燥性の適した物を用いることができる。

また、必要に応じ表面平滑剤、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。

以下、本発明の実施例について説明する。

〔実施例〕

（配合成分） ■太陽熱遮蔽顔料（Ａ）平均粒径４．２μの酸化ジルコニウムの可視光以
外の領域での反射率が９４％であり、全領域での太陽輻
射反射率が、９３％であった。この物質を顔料Ａとした
。

（Ｂ）平均粒径１μの酸化チタンをジルコニウムブトキ
シドを用いて０．０５μの酸化ジルコニウム被覆した。

この物質の可視光以外の領域での反射率が９２％であり
、全領域での太陽輻射反射率が、９３％であった。この
物質を顔料Ｂとした。

（Ｃ）モル比ｌ対ｌの酸化チタンと酸化マグネシウムを
１６００℃で焼成し得た化合物を、粉砕し平均粒径１２
μの粉末を得た。この物質の可視光以外の領域での反射
率が９１％であり、全領域での太陽輻射反射率が、８６
％であったこの物質を顔料Ｃとした。

（Ｄ）平均粒径１０μのマイカ粉をジルコニウムブトキ
シドを用いて０．Ｏ１μの酸化ジルコニウム被覆したマ
イカを作成した。この物質の可視光以外の領域での反射
率が９２％であり、全領域での太陽輻射反射率が、８９
％であった。この物質を顔料りとした。

（［り平均粒径２．２μの酸化マグネシウムを塩化イン
ジウムの１０％水溶液に浸漬後蒸発乾固し、８００℃で
焼成して酸化インジウム０．０５μの被覆を行った。こ
の物質の可視光以外の領域での反射率が９３％であり、
全領域での太陽輻射反射率が、９２％であった。この物
質を顔料Ｅとした。

■着色顔料酸化チタンとして石原産業ｆ！ＩＩＣＲ−９５を用いた
。この物質の可視光以外の領域での反射率が８５％であ
り、全領域での太陽輻射反射率が、９１％であった。

（塗料の作成） ■第１表に示す割合でアクリゾインクＡ−８０１（大日
本インキ化学工業■製アクリルポリオール）をビヒクル
に用い太陽熱遮蔽顔料、着色顔料を添加し、所定の色相
になるようにカーボンＭＡ−１００（三菱化成■製カー
ボンブラック）を加え、キシレン、メチルイソブチルケ
トン１対１の混合溶剤を用いて２０分間分散処理後２０
〜３０ボイズになるように調製した。塗装時にタケネー
トＤ−１７ＯＮ（武田薬品工業■製へキサメチレンジイ
ソシアネートアダクト）をＮＧＯ１０Ｈモル比が１対し
になるように添加し、塗料１．２．３．４．５．６．１
０．１１．１２を得た。

■アクリゾインクＡ−９１０（大日本インキ化学工業■
製エポキシ硬化型アクリル樹脂）をビヒクルに用い、第
１表に示す割合で太陽熱遮蔽顔料、着色顔料を添加し所
定の色相になるようにカーボンＭＡ−１００を加え、ト
ルエン、メチルイソブチルケトン１対１の混合溶剤を用
いて２０分間分散処理後２０〜３０ボイズになるように
調製した。

塗装時にデコナールＥＸ−６１２（ナガセ化成工業Ｉｌ
ｌ製ソルビトールポリグリシジルエーテル）を−ＣＯＯ
Ｈ＋−Ｎ　（Ｒ）！　／エポキシ基モアＬ／比が１対１
に添加し塗料７を得た。

■バイロン５６Ｃ３（東洋紡ｍ■製ポリエステル樹脂）
７０部とサイメル３２７　（三井東圧■製メラミン樹脂
）３０部の混合物をビヒクルに用い、第１表に示す割合
で太陽熱遮蔽顔料、着色顔料を添加し所定の色相になる
ようにカーボンＭＡ−１００を加え、シクロヘキサノン
と石油系混合溶剤を用いて３０分間分散処理後、ｌＯ〜
２０ポイズになるように調製し塗料８．９．１４．１５
を得た。

■ＣＲ−２０（旭電化側製塩化ゴム）７０部、エンバラ
４０（味の素■製塩化パラフィン）３０部の混合物をビ
ヒクルに用い、第１表に示す割合で着色顔料を添加し所
定の色相になるようにカーボンＭＡ−１００を加え、キ
シレンと石油系混合溶剤を用いて３０分間分散処理後、
１０〜２０ポイズになるように調製し塗料１３を得た。

（試験片の作成）塗料１．２．３．４．５．６．７．１０．１１．１２．
１３を厚さ１ｆｌの軟鋼板に乾燥膜厚５０μになるよう
にスプレーし２０℃で２週間乾燥し試験片を得た。

また、塗料８．９．１４．１５は、厚さ０．６鶴の亜鉛
メツキ鋼板にバーコーターで乾燥膜厚２０μになるよう
に塗布し、２３０℃で６０秒加熱乾燥し試験片を得た。

（タンクの作成）内容量ＩＯリットルの鉄鋼製タンクに膜厚２０μのエポ
キシ樹脂系プライマーを塗装後塗料１．２．３．４．５
．６．７．１０，１１，１２．１３を乾燥膜厚５０μに
なるようにスプレー塗装し、室温にて２週間乾燥硬化さ
せ、タンクを得た。

（試験方法）上記試験片について、第１図に示すように白熱灯を照射
し試験片の裏面温度の測定を行った。なお、第１図の裏
面温度測定手段について説明すると、塗膜ｌを有する鋼
板２　（寸法１５０Ｘ７０Ｘ。

１龍）を厚さｔ＝３Ｑｍの発泡スチロール板３に塗１１
１１１面を上側にしてはめこみ、塗膜面上のｈ＝３７０
ｆｉの位置に白熱灯（５００Ｗフオトリフレクタランプ
）４を設置し電源５を接続する。一方鋼板２の裏面側に
は温度センサー６を取りつけ温度記録計７を接続する０
以上の如き設定したのち、室温を２０部１℃に保つと共
に電源５の電圧を７０±１■に調整して白熱灯４を点灯
し、温度センサー６の位置における温度を記録計７によ
り記録するものである。

また、前記のようにして作成されたタンクに解放口を付
け１．１．２）リクロルエタンを満たし、太陽光の直射
する屋外に７日間し内容物の減量を測定した。

以上の結果を第１表に併せて示す。

〔発明の効果〕

以上の実施例の結果からも明らかなように、同一色相で
比較すると試験片の裏面温度、タンク内容物の減量とも
に著しい効果がみられ、本発明によれば太陽の直射を受
ける船舶、各種構造物の外面を被覆しすることにより、
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減耗を抑制して、エネル
ギーの節減に顕著な効果を期待しうる塗料組成物を提供
すること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。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例に用いられた試験片の裏面温度の測定
手段を示す模式図である。１−　塗膜、２−・鋼板、３−発泡スチロール板、４・
−・・白熱灯、５−・・電源、６・−・−・温度センサ
ー、７−　温度記録計。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ビヒクルおよび顔料を主成分とする塗料において
、粒径５０μ以下の太陽熱遮蔽顔料を塗料固形分中２〜
６０重量％含むことを特徴とする太陽熱遮蔽塗料組成物
。
（２）太陽熱遮蔽顔料が酸化ジルコニウム、酸化イット
リウム、または酸化インジウムのいずれか１種以上であ
る特許請求の範囲第１項記載の太陽熱遮蔽塗料組成物。
（３）太陽熱遮蔽顔料が有機あるいは無機皮膜０．０１
μ以上で被覆された物質である特許請求の範囲第１項記
載の太陽熱遮蔽塗料組成物。
（４）太陽熱遮蔽顔料が酸化ジルコニウム、酸化インジ
ウム、酸化チタン、或いは酸化珪素のいずれか１種以上
と酸化マグネシウム、酸化イットリウム、酸化バリウム
、酸化カルシウム或いは酸化亜鉛のいずれか１種以上と
の化合物である特許請求の範囲第１項記載の太陽熱遮蔽
塗料組成物。
（５）ビヒクルがアクリル樹脂、シリコン変性ポリエス
テル樹脂、アルキド樹脂、シリコン変性アルキド樹脂、
または弗素含有樹脂の１種以上を主成分とし、必要に応
じヘキサメチレンジイソシアネートまたはそのアダクト
物、イソホロンジイソシアネートまたはそのアダクト物
、水添キシリレンジイソシアネートまたはそのアダクト
物、水添ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートまた
はそのアダクト物およびテトラメチルキシリレンジイソ
シアネートまたはそのアダクト物１種以上を組み合わせ
たものである特許請求の範囲第１項乃至第４項記載の太
陽熱遮蔽塗料組成物。
（６）ビヒクルがカルボキシル基および／またはアミノ
基を有するアクリル樹脂を主成分とし、必要に応じグリ
シジル基を有する化合物を組み合わせたものである特許
請求の範囲第１項乃至第４項記載の太陽熱遮蔽塗料組成
物。
（７）ビヒクルがポリエステル樹脂、シリコン変性ポリ
エステル樹脂、弗素含有樹脂またはアクリル樹脂１種以
上を主成分とし、必要に応じブロックイソシアネートま
たはメラミン樹脂１種以上を組み合わせたものである特
許請求の範囲第１項乃至第４項記載の太陽熱遮蔽塗料組
成物。