WO1989004351A1

WO1989004351A1 - Solar heat insulating paint composition and structures coated with said composition

Info

Publication number: WO1989004351A1
Application number: PCT/JP1988/001119
Authority: WO
Inventors: Naofusa Yamada; Hironobu Kawasaki; Hatsuo Inagaki; Kazumasa Kobayashi
Original assignee: Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1989-05-18
Also published as: EP0340313A1; EP0340313B1; EP0340313A4; DE3884603D1; DE3884603T2; US5154768A

Description

明細書

太陽熱遮蔽塗料組成物及び

その塗膜層を有する被覆構造物

技 ' 術分野

本発明は、太陽熟遮蔽塗料組成物及びその塗膜層を有する被覆構造物に係り、さらに詳.しくは、タン力二等の船舶に使用するデッキやタンク等の海洋構造物や、円筒状あるいは球形状タンク等の石油タンク、住宅、ビル、倉庫あるいは体育館等の建築物、自動車、タンクローリ一、冷凍冷蔵コンテナ一等の陸上構造物等において、これら屋外構造物の外面を被覆し、太陽直射による内部の温度上昇を防止し、冷房や冷凍の効果を上げて省エネルギー化を達成でき、また、石油等の軽揮発成分の蒸発減量防止に好適な太陽熱遮蔽塗料組成物及びこれを使用して形成される塗膜層を備えた太陽熱遮蔽被覆構造物に関する。

背景技術

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、タングゃ家電製品の冷凍効果を改善を図ることが強く要望されている。例えば、タンカーの蒸発に関わる原油減量は莫大で、中近東から我菌への一航海で積載総量の 0 , 2〜〇 . 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従来より太陽熱遮蔽塗料として用いられている酸化チタン等の白色顔料や着色顔料は、それが白色顔料である場合にはある程度の太陽熟を遮蔽する効果があるが、白色以外に着色された場合にはその太陽熱遮蔽効果が著しく低下する。このため、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の開発が要望されていた。

一方、建築物の屋根ゃタ.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卜も従来より知られているが、このようなアルミニゥムペイン卜についてもその色が限定され、耐久性の点でも不十分であり、また、耐摩耗性も悪く歩行する場所には不向きといった間題を有していた。

そこで、これらの問題を解決するものとして、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熟反射ェナメルが提案されているが（特開昭 56-109, 257号公報〉、重金属を含む点で環境衛生上好ましくなく、また、その性能においてもさほど大きな効果は期待できない。

また、粒径 2 0〜3 5 0 ^のガラス細粒を含有するェマルジヨン塗料、粒径 3 0 0 以下の白色顔料含有合成シリカ粒を含有する塗料、あるいは、粒径 5〜 3 0 0 のガラス碎粒を含有する塗料で被覆された金属板の製造法も提案されているが（特公昭 55 -33 , 828号、特開昭 55 - 120 , 669号、特開昭 55 - 74 , 862号各公報）、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て耐汚染性が悪く、太陽熟遮蔽効果が経時的に著しく低下するといつた問題を有しており、安全で任意の色に着色可能であり、しかも、長期間優れた太陽熱遮蔽効果を維持し得る塗料組成物や被覆構造物を得ることは困難であった。

- また、 Co C r₂ 0₇ 、 K₂ S0₄ 、 S i N₄ 、

K₂ S 0₃ 、 S i 〇ヮ、 ZKSt 2 S .i 0. 等の無機材料や、ビニルフロラィド ♦ ビニリデンフロライド ♦ コポリマー、ポリオキシ.プロピレン、ポリプロピレン、二弗化コポリマー、二弗化ビニリデン、ポリ塩化三弗化工チレン、ポリ四弗化工チレン等の有機材料とルチル型酸化.チタンの併用使用も提案されている（特開昭 60-86，173号公報）が、 Co C「 ₂ 0₇ 、 K₂ S O 、 K S0₃ 等の無機材料は耐久性に乏しく、また、上記有機材料についても長期間に亘つて太陽熱遮蔽効果を維持することは困難である。これら有機材料の耐久性が悪いのは、ビヒクルとの密着性が悪いためと考えられ、また、上記無機材料については太陽熱遮蔽効果が充分でない。

そこで、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、紫外域及び近赤外域で高い太陽熱輻射反射率を有する粒径 50 以下の太陽熱遮蔽顔料を固形分中 2〜60重量％の割合で含有する塗料組成物が、長期耐久性に優れ、しかも、任意の色に着色可能であるほか、環境衛生上の問題もないことを見い出し、本発明に到達した。

従って、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、家電製品等の屋外構造物の外面を被覆し、これらの内部温度の上昇を抑制して、例えば空調コスト等の改善を通じてエネルギーの節約に顕著な効果を発揮し、また、石油タンク等におけるその内容物の蒸発減量の低減を図ることができる太陽熟遮蔽塗料組成物を提供することにある。。

また、本発明の他の目的は、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太陽熱遮蔽塗料組成物を提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は、最外層に少くとも上記太陽熟遮蔽塗料組成物を使用して形成される塗膜層を備え、屋外構造物に使用されて内部温度の上昇を抑制し、例えば空調コスト等の改善を通じてエネルギーの節約に '頸著な効果を発揮し、また、石油タンク等におけるその内容物の蒸発減量の低減を図ることができる太陽熱遮蔽被覆構造物を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、最外層に少くとも上記太陽熱遮蔽塗料組成物を使用して形成される塗膜層を備え、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太陽熱遮蔽被覆構造物を提供することにある。 - さらに、本発明の他の目的は、最外層として上記太陽熟遮蔽塗料組成物を使用して形成される塗膜層を有し、かつ、その下層として断熟性、付着性及び防蝕性に優れた塗膜層を有し、屋外構造物に使用されて優れた太陽熱遮蔽効果を発揮すると同時に、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太陽熱遮蔽被覆構造物を提供することにある。

発明の開示

すなわち、本発明は、ビヒクル及び顔料を主成分とする塗料において、粒径 5 0 以下の太陽熟遮蔽顔料'を固形分中 2〜 6 0重量％含む太陽熱遮蔽塗料組成物であり、また、.構造物基体の最外層に少くとも上記太陽熱遮蔽塗 . . 料組成物を使用して形成される塗膜層を備えた太陽熱遮蔽被覆構造物である。

■ 本発明の太陽熱遮蔽塗料組成物において、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つて、具体的には顔料、ビヒクル中の樹脂分、その他の添加材が含まれる。

また、この塗料組成物に用いられる太陽熱遮蔽顔料としては、 J I S A 5759建築甩熱線遮蔽あるいはガラス飛散防止フィルムで規定されている分光反射率（ Rス i 〉から箅出される太陽放射反射率のうち、 3 8 0 nm以下及び 7 8 O nm以上の可視光以外での反射率が 9 0 %以上であり、 3 5 0 nil！〜 2 Ί 0 0 nmの全頜域での反射率が 8 5 %.

以上、好ましくは 8 7 %以上であるものがよく、また、環境衛生上安全であり、耐水性ゃ耐候性に優れ、かつ、長期間に亘つて優れた熱遮蔽効果を維持する成分であることが望ましい。

このような性能を有する物質としては、具体的には酸化ジルコ二ゥム、酸化イツ卜リウム又は酸化インジウムの Ί 種又は 2種以上の混合物や、種々の顔料基材の表面を 0 . 以上、好ましくは 0 . 0 Ί 〜 Ί の有機あるいは無機皮膜で被覆した物質や、酸化チタン、酸化ジルコニゥム、酸化ィンジゥム及ぴ酸化珪素から選択された Ί種以上の成分と酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ィッ卜リウム、酸化バリウム及び酸化亜鉛から選択された Λ 種以上の成分との化合物を挙げる Cとができ、これらのいずれか Ί 種あるい 2.種以上の混合物を闬ぃるのが望ましい。

. これらの鎮料のうち、顔料基材の表面を 0 . 0 Ί ^以上の無機皮膜で被覆した物質については、その無機皮膜 ' として上記酸化ジルコニウム、酸化ィッ卜リウム又は酸化イクジゥム 'の 1 種又は 2種以上の混合物からなる皮膜を用いれば、鎮料基材の種類に関係なく、これらの金属酸化物自体を顔料として使用した場合と同様の太陽熱遮蔽性、耐候性等を発揮せしめることができる。なお、この際に被覆される鎮料基材については、上述のように特に限定されるものではないが、具体的には、マイ力粉、アルミニウム紛等の鱗片状顔料や、酸化チタン、酸化マグネシゥム、酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛等の金属酸化物等を挙げることができる。

ところで、上記各物質のうち、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化カルシウム及びノ又は酸化亜鉛を使用するものについては、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り、これらをそのまま太陽熱遮蔽顔料として用いると、長期の使用途中において塗膜に吸収された水分により化学変化を起し、変色して熱遮断効果が低下する場合がある。そこで、このような物質については、光学的に比較的透明で耐水性に優れた膜厚 0 . 0 1 ^以上、好ましくは〇 . 0 Ί 〜 Ί ^ の有機若しくは無機皮膜で被覆するのがよく、これによつて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。これらの有機若しくは無機皮膜としては、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、例えば有機皮膜としては、シリコン樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等が望ましく、また、無機皮膜としてはシリカ、チタニア等が望ましい。

なお、以上述べた各種の太陽熱遮蔽顔料については、これを単独で使甩できるほか、必要により 2種以上を併用使用してもよい。

上記太陽熱遮蔽顔斜の粒径は、耐汚染性の点から 5 0 ^以下、好ましくは 2 O ^t以下である。この顔料の粒径が 5 0 ^を越えると形成される塗膜に細かい凹凸が生じ、特にその凹部に塵埃、煤煙等が付着し、塗膜表面が汚染され太陽熱遮蔽効果が低下する原因になる。

そして、この太陽熱遮蔽顔斜の使用量については、これを使用して調製される塗料組成物において、その固形分中 2〜 6 0重量％含まれること必要である。この顔料使用量が 2重量％より少ないと充分な太陽熱遮蔽効果を達成することができず、また、 6 0重量％より多くなると形成される塗膜層中の顔料含有量が多くなりすぎ、耐白亜化性が悪くなり、その結果として耐候性に欠けるという間題が生じる。

さらに、本発明の太陽熱遮蔽塗料組成物においては、上記太陽熱遮蔽顔料以外に他の顔料を配合することができる。 - この目的で使用される他の顔料としては、特に限定されるものではなく、例えば、ルチル型酸化チタン等の白色顔料や、二酸化マンガン、カーボンアラック等の従来より一般に使用されている着色顔料等を挙げることがでぎる。

また、本発明の太陽熱遮蔽塗料組成物を構成するビヒクルとしては、耐黄変性、耐保色性、光沢保持性あるいは耐白亜性等の耐久性に優れており、長期に亘つて熱遮蔽効果を維持できるものが望ましい。そして、このようなビヒクルとしては、室温で乾燥し得るものと強制乾燥に適したものとが存在するが、室温で乾燥するビヒクルとしては、例えば、アクリル樹脂、シリコン変性ポリェステル樹脂、アルキド樹脂、シリコン変性アルキド樹脂又は弗素含有樹脂の Ί種又は 2種以上を主成分とし、これに必要に応じてへキサメチレンジイソシァネ一卜又はそのァダク卜物、イソホロンジイソシァネー卜又はそのァダク卜物、水添キシリレンジイソシァネー卜又はそのァダク卜物、水添ジシクロへキシルメタンジイソシァネ一卜又はそのァダク卜物あるいはテ卜ラメチルキシリレンジイソシァネ一卜又はそのァダク卜物等の Ί 種又は 2 種以上を配合してなるもの、さらには、カルボキシル基及び Z又はアミノ基を有するァクリル樹脂を主成分とし、これに必要に応じてグリシジル基を有する化合物を配合してなるもの等を挙げることができる。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、弗素含有樹脂又はアクリル樹脂の Ί 種又は 2種以上を主成分とし、これに必要に応じ · てプロックイソシァネ一卜又はメラミン樹脂の種又は

2種以上を ¾合わせたもの等を挙げることができる。 . ' .以上のように構成される本発明の塗料組成物は、有機溶剤に溶解あるいは分散させて塗装に適した粘度に調整し使用することができる。この目的で使用され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— ル系、ケ卜ン系の種々の有機溶剤の中からその塗装性、乾燥性等を考慮して任意に選択することができる。

また、本発明の太陽熱遮蔽塗料組成物中には、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、色別れ防止剤等を添加することができる。

以上のようにして調製された太陽熱遮蔽塗料組成物は、次に構造物基体に塗装され、この構造物基体の少くとも. その最外層を構成する塗膜層となって太陽熱遮蔽被覆構造物を構成する。

この太陽熱遮蔽被覆構造物を構成する構造物基体としては、それが直射日光を受ける屋外構造物であって、塗装可能なものであれば如何なるものであってもよく、例えば、既に例示しているように、タンカー等の船舶に使用するデッキやタンク等の海洋構造物や、円筒状あるい一 Ί 0 — は球形状タンク等の石油タンク、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、冷凍冷蔵コンテナ一等の陸上構造物等を挙げることができる。

そして、この構造物基体の最外層を構成する太陽熱遮蔽塗料組成物の塗膜層の膜厚は、通常 Ί 以上、好ましぐは 0 以上とするのがよい。この塗膜層の膜厚が 1 ^より薄いと、構造物基体あるいはこの.塗膜層の下に形成されて下層を構成する塗膜層の影響が強く現われ、太陽熟遮蔽塗料組成物の塗膜層が有する太陽熱遮蔽効果等の種々の効果が充分に発揮されない場合がある。また、この塗膜層の膜厚の上限は、特に制限されるものではなく、また、かなりの膜厚になつてもその効果は発揮されるが、必要以上に厚くしても効果が飽和するので、 Ί 0 〜 Ί 0 0卿程度が好ましい。

また、この太陽熱遮蔽被覆構造物においては、好ましくは最外層となる太陽熱遮蔽塗料組成物の塗膜層と構造物基体との間に、下層として断熟性、付着性及び Ζ又は防蝕性に優れた塗膜層を設け、太陽熟遮蔽塗料組成物の塗膜層による太陽熟遮蔽効果をよりー曆向上させ、また、この塗膜層が構造物基体へより一層強固に付着できるようにし、さらに、この構造物基体の腐蝕防止効果を達成し得るようにするのがよい。

従って、この目的で設けられる下層の塗膜層については、好ましぐは断熱性に優れた充塡物と付着性及び防蝕性に優れたビヒクルとを主成分とする塗膜層とするのがよい。そして、上記下層に含まれる断熟性に優れた充塡物としては、鱗片状物質及び Z又は球状中空体が好ましい。また、ビヒクルとしては、エポキシ樹脂、エポキシ変性樹脂、フエノール変性プチラール樹脂、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、弗素樹脂、ウレタン樹脂等を挙げることができ、その 1 種のみを使用できるほか、 2種以上の混合物として使用することもできる。

上記下層の塗膜層に使用する充塡物の鱗片状物質としては、例えばガラスフレークやマイ力、さらにはステンレス片ゃアルミニウム箔等の鱗片状金属等を挙げることができるが、熱伝導率の点から好ましくはガラスフレークやマイ力である。そして、この鱗片状物質の大きさについては、 5 0 ^以下、好ましくは 2 0 以下である。この鱗片状物質の大きさが 5 0 ^を越えると形成された塗膜層の表面に凹凸が生じ、この上に形成される太陽熱遮蔽塗料組成物の塗膜層に悪影響を及ぼしその塗膜層表面に凹凸が生じ、結果として耐汚染性が低下して太陽熱遮蔽効果の低減をもたらし、さらに、断熱性や耐蝕性に対する効果お低減する。特に、この鱗片状物質の大きさを 2 0 ^以下とすると、ビヒクルとの配合割合を適正な範囲にすることにより、鱗片が塗膜面と略々平行に並び、その結果緻密な塗膜層が形成され、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、これによつて耐蝕性が向上すると共に断熱性の効果も向上する。

また、上記下層の塗膜層に使用する充頃物の球状中空体としては、例えばガラスバルーンゃシラスバルーン、さらにはポリスチレン等の樹脂バルーン等を挙げることができ、その大きさについては好ましくは Ί 〜 5 0 ^である。球状中空体の大きさが 5 0 ^を越えると上記鱗片状物質の場合と同様の問題が生じ、また、 Ί より小さいと中空の効果、すなわち断熟性の効果が低下する ό

上記下層を形成する塗膜層において、上記充塡物はその塗膜中 2〜 6 0重量％の範囲で含まれているのがよく、また、ビヒクルについては 2 0〜 6 0重量％の範囲で含まれているのがよい。充塡物の含有量が 2重量％未満では断熱性の効果が発揮されず、また、 6 0重量％を越えると塗膜の付着性が低下し、上層の太陽熟遮蔽塗料組成物の塗膜層に悪影響を及ぼす。また、ビヒクルの含有量が 2 0重量％未満では塗膜の付着性が不足し、また、 6 0重量％を越えると断熱性や耐蝕性が低下する。

この太陽熱遮蔽被覆構造物において、太陽熱遮蔽塗料組成物の塗膜層と構造物基体との間に設けられる下層の塗膜層については、それが Ί 層のみの塗膜層で構成されていてもよく、また、 2層以上の塗膜層で構成されていてもよく、さらに、この下層の塗膜層が構造物基体の表面により一層強固に付着するように、下層の塗膜層と構造物基体との間にプライマー層を設けてもよい。

図面の簡単な説明

第 Ί 図は、実施例及び比較例で得られた試験片の太陽熱遮蔽効果を測定するために、この試験片の裏面温度を測定する試験装置を示す説明図である。

発明を実施するための最良の形態以下、実施例及び比較例に基いて、本発明を具体的に説明する。

実施例 Ί〜 9及び比較例 Ί〜8

[1] 各配合成分の調製

[太陽熱遮蔽顔料 ]

'(A) 平均粒径 4. .2 ^の酸化ジルコニウムを顔料 A.とした。 'こ.の物質の可視光以外の領域での反射率は 94 °/₀ であり、全頜域での太陽輻射反射率は 93 %であった。 . (B) 平均粒径 Ί ^の酸化チタンをジルコニウムブ卜キシドを用いて被覆処理し、膜厚 0. 05 の酸化ジルコニゥ厶被覆をした酸化チタンを調製し、これを顔料 Bとした。この物質の可視光以外の頜域での反射率は 92 % であり、全頜域での太陽輻射反射率は 93 %であった。

(C) モル比 Ί ： 1の割合で配合した酸化チタンと酸化マグネシウムの混合物を 1 , 600°Cで焼成し、得られた化合物を平均粒径 Ί 2 の紛未に粉砕し、得られた物質を顔料 Cとした。この物質の可視光以外の領域での反射率は 9 Ί %であり、全領域での太陽輻射反射率は 86 ' %であった。

(D) 平均粒径 1 のマイ力粉をジルコニウムブ个キシドを用いて被覆処理し、膜厚 0. の酸化ジルコニゥム被覆をしたマイ力を調製し、これを顔料 Dとした。この物質の可視光以外の領域での反射率は 92 %であり、全頜域での太陽輻射反射率は 89 %であった。

(E) 平均粒径 2. 2 の酸化マグネシウムを塩化インジゥムの Ί 0%水溶液に浸瀆した後蒸発乾固し、 8 Q 0 Όで焼成して膜厚 0. 05 ^の酸化インジウム被覆を行い、得られた物質を顔料 Εとした。この物質の可視光以外の領域での反射率は 93 %であり、全頜域での太陽輻射反射率は 9 2 %であった。

' 〖着色顔料 ]

白色顔料として酸化チタン（石原産業㈱製商品名： CR • - 95 )を使用した。この物質の可視光以外の域.での反射率は 8 5 %であり、全頜域での太陽輻射率は 9 Ί °/₀であつた。

[2] 塗料組成物の調製

• (1) ビヒグルとしてアクリルポリオール（大日本インキ化学工業㈱製商品名：ァクリディック Α-801)を使用し、これに第 Ί表に示す割合で上記太陽熱遮蔽顔料、着色顔料、シリカパウダー（ S i 0₂ 粉、 300 メッシュ）及び硅酸アルミニウム（ Αϋ 2 03 ♦ ^{2 S} ' °Z ♦ 2 H₂ 0 ) を配合し、所定の色相になるようにカーボンブラック (三菱化成微製商品名：カーボンを添加し、キシレンとメチルイソプチルケ卜ンの Ί ： Ί 混合溶剤を用いて 20.分間分散処理した後、 20〜30ボイズになるように調整した。塗装時にへキサメチレンジイソシァネ一卜ァダク卜（武田薬品工業㈱製商品名：タケネー卜 D- 170N) をモル比（NC0/0H) Ί ： 1 となるように添加し、塗料組成物 No.1〜Νο· 6、 Νο,1ひ〜Νο.12 及び N0.1S 並びに Mo.17 を調製した。

(2) ビヒクルとしてアクリルポリオール（大日本インキ化学工業㈱製商品名：ァクリデイツク A- 910)を使用し、これに第 1 表に示す割合で上記太陽熱遮蔽顔料及び着色顔料を配合し、所定の色相になるようにカーボンブラック（三菱化成㈱製商品名：カーボン MA-100) を添加し、トルエンとメチルイソブチルケ卜ンの Ί ： 1 混合溶剤を用いて 20分間分散処理した後、 20〜3 0ボイズになるように調整した。塗装時にソルビ卜一ルポリグリシジルエーテル（ナガセ化成工業㈱製商品名：デコナール EX -612) をモル比 [ {-C00H + -N(R)り）/エポキシ基 ] Ί ： 1 となるように添加し、塗料組成物 No.7を調製した。

(3) ポリエステル樹脂（東洋紡績 (f 製商品名：バイ口ン 7 〇部とメラミン樹脂（三井東圧㈱製商品名：サイメル 327) 30部の混合物をビヒクルとして使用し、これに第 Ί表に示す割合で太陽熱遮蔽顔料及び着色顔料を配合し、所定の色相になるようにカーボンブラック

(三菱化成㈱製商品名：カーボン MA-100) を添加し、シクロへキサノンと石油系溶剤との混合溶剤を用いて 30 分間分散処理した後、 1 0〜 2 〇ポィズになるように調整し、塗料組成物及び N0.9並びに No. 及び No.15 を調製した。

(4) 塩化ゴム（旭電化㈱製商品名： CR-20) 70部と塩化バラフィン（味の素眯製商品名：ェンパラ 40〉 30部の混合物をビヒクルとして使用し、これに第 Ί 表に示す割合で着色顔料を配合し、所定の色相になるようにカーボンブラック（三菱化成㈱製商品名：カーボン MA-100) を添加し、キシレンと石油系溶剤との混合溶剤を用いて 3〇分間分散処理した後、 Ί 0〜 20ボイズになるように調整し、塗料組成物 No.13 を調製した。

[3] 試験片及ぴ試験用タ-ンクの調製 . [試験片]

上記で調製した塗料組成物 No.1〜No.-7、 No.10 〜Wo..1 3 及び！《Ιθ.1& 並びに No, 17 を使用し、これを Ί 50腿 X 。 70雌 X Ί腿の木きさの軟鋼板上に乾燦後の膜厚 5 O となるようにスプレ.一塗布し、 20°Cで 2週間乾燥して試験片を調製した。

また、塗料組成物 Μο·8及び! >10.9並びに! >lo.U 及ぴ N0.15 については、厚さ 0. 6腿の亜鉛メツキ鋼板にバーコ一ターで乾燥後の膜厚が 20^となるように塗布し、 2 30 °Cで 60秒間加熟乾燥して試験片を調製した。

[試験用タンク ]

内容量 Ί 0ϋ の鉄鋼製タンクに膜厚 2 のエポキシ樹脂系プライマ一を塗装し、次いで塗料組成物 Νο.1〜Νο • 7、 No.10 〜！《10.13 及び No.16 並びに Wo.17 を乾燥後の膜厚 50 となるようにスプレー塗布し、室温で 2週間乾燥硬化させて試験用タンクを調製した。

[4] 試験方法

上記各試験片について、第 1図に示す試験装置を使用 ' し、試験片の太陽熱遮蔽塗料組成物の塗膜層側から白熟灯を照射し、この試験片の裏面側温度を測定することによつて太陽熱遮蔽塗料組成物の太陽熱遮蔽効果を調べた。

すなわち、第 Ί 図の試験装置について説明すると、塗膜層 Ί を有する鋼板 2 (試験片）を厚さ 1 = 3 0厕の発泡スチロール板 3に塗膜層 Ί を上側にして嵌込み、塗膜層 1上の h = 370顺の位置に白熱灯（ 500Wフォ卜リフレクタランプ） 4を設置し、電源 5を接続した。一方、鋼板 2の裏面側には温度センサー 6を取付け、これを温度記録計.7に接続した。このように設定した後、室温を 20± 1 °Cに保つと共に電源 5の電圧を 70土 Ί Vに調整して 0熱灯 4を点灯し、.温度センサー 6の位置における温度を温度記録計 7により記録した。

また、上述のようにして調製した試験用タンクに解放口を形成し、試験用タンク内に 1, 1，2-卜リクロルェタン 'を満し、太陽光の直射する屋外に 7日間放置し、内容物 ( 1, 1，2-卜リクロルエダン〉の減量の程度を測定した。 .

' 以上の各試験結果を第 Ί表に示す。

第 1 表

^Jノム

実施例 Ί 0〜 Ί 5及び比較例 9〜Ί 3

[1] 各配合成分の調製

[太陽熱遮蔽顔料 ]

(F) 平均粒径 3 の酸化イツ卜リウムを顔料 Fとした。

(G) 平均粒径 Ί 0 ^のマイ力にジルコニウムテ卜ラプ卜キシドのエタノール溶液を用いて表面処理し、膜厚 0. Ί の酸化ジルコニウム被覆をしたものを顔料 Gとした。

(Η) 平均粒径 2. 5 ^の酸化インジウムをチタンテ卜ラプ卜キシドのエタノール溶液を用いて表面処理し、膜厚ひ. Ί ^の酸化チタン（チタニア〉被覆をしたものを顔料 Ηとした。

(I) 平均粒径 2 の酸化マグネシウムをシリコン樹脂を用いて表面処理し、膜厚 0. Ί /«ιのシリコン樹脂被覆をしたものを顔料 I とした。

. (J) 酸化チタンと酸化マグネシウムの混合物（モル比 1:1)を 1， 900でで焼成し、得られた化合物を平均粒径 5 に粉砕したものを顔料 Jとした。

(K) 酸化亜鉛と酸化ジルコニウムの混合物（モル比 1: 1)を 40 CTCで焼成し、得られた化合物を平均粒径 4 に紛碎して酸化亜鉛 ♦ 酸化ジルコニウム化合物粉末を得た。また、平均粒径 3 の酸化イットリウムにジルコニゥムテ卜ラブ卜キシドのエタノール溶液を用いて表面処理し、膜厚 0， Ί の酸化ジルコニウム被覆酸化ィッ卜リウ厶粉末を得た。このようにして得られた上記各粉末を重量比 Ί ： Ίの割合で混合し、顔料 Κとした。

(L) 平均粒径の酸化マグネシウムを顔料 Lとした。ー ϋ 一

[下層を構成する塗膜層の充塡物 ]

(Η) 平均粒径 5〜 Ί 0 のマイ力粉を充塡物 Μとした。 ( Ν ) 平均粒径のガラスバルーンを充塡物 Νとした。 ( 0) 平均粒径 3 ^のシラスバルーンを充塡物 0とした。

[2 ] 塗料組成物の調製

乾燥後の塗膜中の組成が第 2表に示すような割合となるように最外扈塗膜には上記顔料 F〜 G、ビヒクル樹脂 ( UP：ウレタン樹脂、 SP：シリコン樹脂、 PE：ポリエステル樹脂、 AP：ァクリル樹脂、 FP：弗素樹脂〉及び白色鎮料と.しての酸化チタンを配合し、さらに色相が N 9 . 5〜N 6となるように力一ボンブラックを添加し、これに溶剤.を加えて塗料組成物とした。

また、下層の塗膜層としては、乾燥後の塗膜中の組成が第 1表に示すような割合となるように上記充塡物 M〜 0、ビヒクル樹脂及び酸化チタンを配合し、これに溶剤を加えて塗料組成物とした。

[3] 試験片及ぴ試験用タンクの調製

[試験片. ]

上記実施例 Ί 〜9の場合と同様の軟鋼板上に膜厚 2 0 ^となるようにエポキシ樹脂系プライマーを塗布し、次いで下層の塗膜層が乾燥後の膜厚 Ί 5 となるように塗布し、さらにその上に最外層の塗膜層が乾燥後の膜厚 5 O /tmとなるように塗布して試験片とした。

[試験用タンク ]

容積 Ί Ο ϋ の鋼製タンクに乾燥後の膜厚が 2 となるようにエポキシ樹脂系プライマーを塗布し、上記塗料組成物を下層の塗膜層についてはその乾燥後膜厚が 1 5 O / tとなるように塗布し、また、最外層の塗膜層についてはその乾燥後膜厚が 5 0 となるように塗布し、乾燥して硬化させ、試験用タンクとした。

[43 試験方法

上記実施例 Ί'〜 9の場合と同様.に、上記各試験片及び各試験甩タンクにつ'い.てそれぞれ太陽熱遮蔽効果と内容物（ 1，1，2 -卜リクロルェタン）減量割合を測定した。結果を第 2表に示す。

2 表最外層の塗 fl莨層.（50ra) 下の塗膜層（150w 試験結果太陽熱遮蔽酸化酸化初期結果 1年暴露後結果顔料ビヒクルチタ色相充唭物ビヒクルチタ裏面 '温度タンク減量襄面擷度タンク減璗種類割合種類割合ン (N) 種類割合種類割合ン (Ό) (fii%) (で） (重璗％) 突施例 10 F 40 UP 50 10 9. 5 M 40 UP 40 20 42 1. 2 44 1. 8 〃 11 G // SP 〃 8 N 20 SP 50 30 54 3. 8 55 4. 1

SP SP

" 12 H // PE ft 9. 5 M 40 PE 40 20 43 1. 3 46 1. 9

" 13 I 30 AP 20 0 20 AP 50 30 42 1. 2 44 1. 8 " 14 J 40 UP 10 6 M 30 UP // 20 62 5. 7 63 6. 4

50 ft ft

" Λ 5 K FP 9. 5 // 30 FP 42 1. 2 42 1. 2 比較例 9 UP 50 n // 40 UP 40 // 48 2. 5 5.0 2. 8 " 10 F 40 It 10 ft 50 50 44 1. 4 47 2. 1 ' " 11 SP 50 8 N 20 SP ft 30 62 5. 5 64 6. 3

" 12 し 30 AP 2ひ 9. 5 0 20 AP ft n 42 1. 2 52 4. 1 " 13 UP 50 6 M 30 UP ft 20 75 10. 2 78 11. 3

第 2表において顔料 Fを最外層に用いた実施例 1 0と太-陽熱遮蔽顔料を最外層に含まない比較例 9とを比較すると、他の組成は同じでも裏面温度で 6°C、タンク減量で Ί . 0〜 Ί 3 %の差が認められた。また、実施例 Ί - 0と比較例 Ί 0は最外層塗膜層は同じで下層塗膜層における充塡物の無が異なるが、裏面温度で 2〜3°C.、タンク減量で 0. 2〜0. 3 %の差が認められた.。さらに、実施例 1 1 と比較例 1 1は共に同じ色相 N 8としたもので、下層は同じあるが最外層に顔料 Bを使用したものと太陽熱遮蔽顔料を使甩しないものとの比較であり、この場合にも裏面温度で 8 9°C、タンク減量で Ί . 7〜Ί . 8 %の差が認められた。実施例 Ί 2は顔料 Cを用い、実施例 Ί 2と同様の効果を示した。実施例 Ί 3と比較例 Ί 0は実施例が顔料 Dを用いているものに対し比較例が無処理の酸化マグネシウムを用いているものであり、初期の裏面温度とタンク減量は同じであるが、 1年暴露後では裏面温度で 8Τ；、タンク減量で 2. 3%の差が認められた（これは、暴露によって塗膜に吸収された水分により酸化マグネシゥムが変化し塗膜が劣化したためであると考えられる〉。実施例 1 4と比較例 Ί 3は同じ色相 Ν 6とし、下層は同じで最外層に顔料 Εを使用した場合と太陽熱遮蔽顔料を用いない場合とを比較したものであり、裏面温度で 1 3〜1 5°C、タンク減量で 4. 5〜4. 9 %の差が認められた。実施例 Ί 5は顔料 Fとビヒクルに弗素樹脂を甩いたもので、暴露による変化もなく優れた性能を示すことが判明した。以上の実施例及び比較例の結果から明らかなように、本発明の太陽熱遮蔽塗料組成物及びその塗膜層を有する被覆構造物は、同一色相で比較すると試験片の裏面温度、タンク内容物の原料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、長期閛太陽熱を遮蔽し、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量を抑制して、エネルギーの節減に顕著な効果を発揮し得るものである。

. 産業上の利用可能性

本発明によれば、太陽熱遮蔽塗料組成物を使用して構造物基体上に最外層を構成する塗膜層を形成せしめ、これによって最外層に少くとも太陽熱遮蔽塗料組成物の塗膜層を有する被覆構造物を製造することができ、屋外構造物に使用されて優れた太陽熱遮蔽効果を発揮すると同時に、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堯観をも発揮させることができ、船舶のデッキやタンク等の海洋構造物や、石油タンク、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、冷凍冷蔵コンテナ一等の陸上構造物等の屋外構造物用として有用である。

Claims

求の

ビヒクル及び顔料を主成分とする塗料において、上記顔料の一部又は全部として粒径 5 0 以下の太陽熱遮蔽顔料を塗料固形分中 2〜 6 0重量％の割合で配合したことを特徴とする太陽熱遮蔽塗料組成物。

( 2 ) 太陽熟遮蔽顔が酸化ジルコニウム、酸化ィッ卜

--P青

リゥ厶及び酸化ィンジゥム'か.ら選択された Ί 種又は 2種以上の混合物である請求の範囲第 Ί 項記載の太陽熱遮蔽塗料組成物。

( 3 ) 太陽熱遮蔽顔料が 0 . Ο Ί ^以上の膜厚の有機あるいほ無機皮膜で被覆された物質である請求の範囲第 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、酸化インジゥム、酸化チタン及び酸化珪素から選択された Ί 種又は 2種以上の混合物と酸化マグネシウム、酸化イツ卜リウム、酸化バリウム、酸化カルシウム及び酸化亜鉛から選択された Ί 種又は 2種以上の混合物との化合物である請求の範囲第 Ί 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及び弗素含有樹脂ら選択された 1 種又は 2種以上の混合物を主成分とし、必要に応じてへキサメチレンジイソシァネー卜又はそのァダク卜物、イソホロンジイソシァネ一卜又はそのァダク卜物、水添キシリレンジイソシァネ一卜又はそのァダク卜物、水添ジシクロへキシルメタンジイソシァネー卜又はそのァダク卜物及びテ卜ラメチルキシリレンジイソシァネー卜又はそのァダク卜物から選択された 1 種又は 2種以上の混合物を配合したものである請求の範囲第 Ί 項記載の太陽熟遮蔽塗料組成物。

( 6) ビヒクルがカルボキシル基及ぴ Z又はアミノ基を有するアクリル樹脂一を主成分とし、必要に応じてグリシジル基を有する化合物を配合したものである請求の範囲

' 第. Ί 項記載の太陽熟遮蔽塗料組成物。

( 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、弗素含有樹脂及びァクリル樹脂から選択

• されだ 1種又は 2種以上の混合物を主成分とし、必要に · .応じてァロックイソシァネー卜及び又はメラミン樹脂を配合したものである請求の範囲第 Ί 項記载の太陽熱遮蔽塗料組成物。

(8) 構造物基体の最外層として塗料固形分中 2〜6 0 重量％の割合で粒径 5 0 以下の太陽熟遮蔽鎮料を含有する太陽熱遮蔽塗料組成物の塗膜層を有することを特徴とする太隠熟遮蔽被覆構造物。

(9) 下層として断熟性を有する充塡物と付着性及び防蝕性を有するビヒクルとを主成分とする塗膜層が設けられている請求の範囲第 8項記載の太陽熱遮蔽被覆構造物。

Π 0)最外層の塗膜層に含まれる太陽熱遮蔽顔料が酸化ジルコニウム、酸化ィッ卜リゥム及び酸化インジウムから選択された 1 種又は 2種以上の混合物である請求の範囲第 8項又は第 9項記載の太陽熟遮蔽被覆構造物。

Π 1 )最外層の塗膜層に含まれる太陽熱遮蔽顔料が 0 . 0 1 以上の膜厚の酸化ジルコニウム、酸化イツ卜リウ厶及び酸化インジウムから選択された Ί種又は 2種以上の混合物-からなる無機皮膜で被覆された物質である請求の範囲第 8項又は第 9項記載の太陽熱遮蔽被覆構造物。 •

(12)最外層の塗膜層に含まれる太陽熱遮蔽顔料が酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化チタン及び酸化珪 .素から選択された Ί種又は 2種以上の混合物と酸化マグネゥム、酸化ィッ卜リゥム、酸化バリゥム、酸化カルシゥム及び酸化亜鉛から選択された Ί種又は 2種以上の混合物との化合物である請求の範囲第 8項又は第 9項記載の太陽熱遮蔽被覆構造物。

(13)最外層の塗膜層に含まれる太陽熱遮蔽顔料がシリコン樹脂、メラミン樹脂又はウレタン樹脂若しくはシリ力又はチタニアからなる膜厚 0. 0 Ί〜0. 1 ^の皮膜で被覆されている請求の範囲第 1 0〜Ί 2項のいずれかに記載の太陽熱遮蔽被覆構造物。

( )最外層の塗膜層に含まれる太陽熱遮蔽顔料が酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化亜鉛及び酸化カルシゥムから選択された Ί種又は 2種以上の混合物の表面をシリコン樹脂、メラミン樹脂又はウレタン樹脂若しくはシリカ又はチタニアからなる膜厚 0. 01〜0. の皮膜で被覆したものである請求の範囲第 8項又は第 9項 ·.記載の太陽熱遮蔽被覆構造物。

(15)最外層の塗膜層に含まれる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、弗素含有樹脂及びウレタン樹脂から選択された Ί種又は 2種以上の混合物を主成分とするものである請求の範囲第 8項又は第 9項記載の太陽熟遮蔽被覆構造物。 -

( 16 )下層の塗膜層に含まれる充塡物が鱗片物質及び Z 又は球状中空体である請求の範囲第 9項記載の太陽熱遮蔽被覆構造物。

( 17)下層の塗膜層に含まれるビヒクルがエポキシ樹脂、エポキシ変性樹脂、フエノール変性プチラール樹脂、ァクリル樹脂、シリコン変性ポリエステル樹脂、シリコン変性アルキド樹脂、弗素含有樹脂及びウレタン樹脂から違択された種又は 2種以上の混合物を主成分とするものである請求の範囲第 9項記載の太陽熱遮蔽被覆構造物。