WO2016006664A1 - 赤外反射性顔料及び赤外反射性塗料組成物 - Google Patents

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infrared
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pigment
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豪 鈴木
安達 陽一
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Definitions

  • the present invention relates to an infrared reflective pigment and an infrared reflective coating composition. Specifically, the present invention relates to an infrared reflective pigment and an infrared reflective coating composition having both high infrared light reflectivity and high visible light transmittance.
  • thermal barrier coatings have been proposed to form thermal barrier coatings on the roofs and roads of buildings as one of the energy-saving measures that are growing (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • color matching is performed using a technique based on a subtractive color mixing method using a pigment having high infrared light reflectance such as titanium dioxide.
  • a pigment having infrared light reflectivity has a characteristic of reflecting visible light.
  • color matching it is necessary to select a color pigment that absorbs less infrared light, and particularly in dark color systems such as black, the reflectance of infrared light decreases because the pigment ratio of titanium dioxide is small.
  • the choice of pigment is very limited. Therefore, the above technology is currently not applicable to uses such as automobile bodies that require high design properties, and in order to enable application to these uses, high infrared light reflectivity and high There is a demand for an infrared reflective pigment having visible light permeability.
  • a pigment using transparent conductive inorganic fine particles such as ITO (tin-added indium oxide) and ATO (antimony-added tin oxide) as a pigment that can reflect infrared light while transmitting visible light for example, Patent Document 3
  • a pigment composed of nano-sized hexaboride fine particles as a heat ray shielding component see, for example, Patent Document 4
  • a light interference pigment by a multilayer film using an oxide see, for example, Patent Document 5
  • a heat ray shielding plate in which inorganic particles such as mica coated with titanium dioxide or titanium dioxide having heat ray reflectivity is kneaded into a transparent resin has been proposed (see, for example, Patent Documents 6 and 7).
  • the pigment of Patent Document 3 has a problem that it absorbs near-infrared light.
  • the pigment of Patent Document 4 has a problem that it has a high infrared reflectance but is inferior in visible light transmittance.
  • the pigment No. 5 has a problem that the wavelength range of infrared light that can be reflected is narrow.
  • the heat ray shielding plates of Patent Documents 6 and 7 have problems that the inorganic particles themselves have low heat ray reflectivity and that visible light is reflected at the interface between the resin and titanium dioxide.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an infrared reflective pigment and an infrared reflective coating composition having both high infrared light reflectivity and high visible light transmittance. is there.
  • the present invention is a scale-like infrared reflective pigment comprising a laminate having at least one metal thin film layer and at least two transparent dielectric layers, and is visible.
  • the wavelength of incident light in the peripheral region of light is ⁇ and the refractive index of the dielectric layer is n
  • the thickness of the dielectric layer is (integer multiple of ⁇ / 4n) ⁇ 10 nm.
  • An infrared reflective pigment is provided.
  • the metal thin film layer is preferably made of at least one selected from the group consisting of silver, aluminum, copper, gold, palladium, zinc, titanium, chromium and silicon.
  • the dielectric layer is preferably made of at least one selected from the group consisting of titanium dioxide, zinc oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, silicon dioxide, tin oxide, tin-added indium oxide and antimony-added tin oxide.
  • the surface treatment layer is preferably made of at least one selected from the group consisting of aluminum oxide, silica and zirconium oxide.
  • the surface tension adjusting layer is preferably made of a surface tension adjusting agent containing stearic acid.
  • infrared reflective coating composition containing each of the above infrared reflective pigments.
  • an infrared reflective pigment and an infrared reflective coating composition having both high infrared light reflectivity and high visible light transmittance.
  • the coating film which can express infrared reflectivity without impairing design property can be provided, and application to various uses can be expected in the future.
  • the infrared reflective pigment according to the present embodiment is a scaly (flat) pigment having both high infrared light reflectivity and high visible light transmittance.
  • the infrared reflective pigment according to the present embodiment is blended in the coating film, the infrared reflecting pigment is oriented so that its flat surface is parallel to the coating film surface. Visible light transmission is expressed.
  • the infrared reflective pigment according to the present embodiment includes a laminate having at least one metal thin film layer and at least two transparent dielectric layers.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of an infrared reflective pigment according to this embodiment.
  • FIG. 1 as an example of the infrared reflective pigment according to the present embodiment, there are a total of five layers of two metal thin film layers 11 and three transparent dielectric layers 12.
  • the laminated body 13 of the infrared reflective pigment 1 according to the present embodiment is not limited to the five-layer structure shown in FIG. 1, and at least one metal thin film layer 11 and at least two transparent dielectric layers.
  • the number of layers is not limited, but the metal thin film layers 11 and the dielectric layers 12 are preferably laminated alternately.
  • the infrared reflective pigment 1 includes a surface treatment layer 14 that covers the surface of the laminate 13, and a surface tension adjustment layer 15 that covers the surface treatment layer 14. It is preferable to further provide.
  • the configuration of each of the metal thin film layer 11, the dielectric layer 12, the surface treatment layer 14, and the surface tension adjustment layer 15 will be described in detail.
  • the metal thin film layer 11 has a function of reflecting infrared light.
  • the infrared reflective pigment 1 according to the present embodiment includes a laminate 13 having the metal thin film layer 11, thereby exhibiting high infrared reflectivity.
  • the metal thin film layer 11 is preferably made of at least one selected from the group consisting of silver, aluminum, copper, gold, palladium, zinc, titanium, chromium and silicon. Among these, a metal thin film layer made of silver is more preferably used. In addition, when it has multiple metal thin film layers 11, although it is preferable to comprise each metal thin film layer 11 from the same material from a viewpoint on manufacture, you may comprise each metal thin film layer 11 from a different material.
  • the film thickness of the metal thin film layer 11 is preferably 8 to 20 nm. When the film thickness of the metal thin film layer 11 is less than 8 nm, sufficient infrared light reflectivity cannot be obtained, and when the film thickness of the metal thin film layer 11 exceeds 20 nm, sufficient visible light transmittance cannot be obtained.
  • the film thickness of the metal thin film layer 11 is more preferably 10 to 14 nm.
  • the dielectric layer 12 is transparent and functions as an antireflection layer in the visible light peripheral region of the metal thin film layer 11. That is, the dielectric layer 12 has a function of improving the transmittance of incident light in the visible light peripheral region.
  • the infrared reflective pigment 1 according to the present embodiment includes a laminate 13 having the dielectric layer 12 and thereby exhibits high visible light transmittance.
  • the dielectric layer 12 is at least one selected from the group consisting of titanium dioxide, zinc oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, silicon dioxide, tin oxide, tin-doped indium oxide (ITO) and antimony-doped tin oxide (ATO). Preferably it consists of. Among these, titanium dioxide having the highest refractive index is more preferably used. In addition, although it is preferable that each dielectric layer 12 is comprised from the same material from a manufacture viewpoint, you may comprise each dielectric layer 12 from a different material.
  • the optical film thickness of the dielectric layer 12 is an integral multiple of ⁇ / 4 ⁇ 10 nm, where ⁇ is the wavelength of incident light in the visible light peripheral region.
  • is the wavelength of incident light in the visible light peripheral region.
  • the thickness of the dielectric layer 12 is an integral multiple of ⁇ / 4n ⁇ 10 nm.
  • the integer is preferably an integer of 1 to 4.
  • the wavelength of the visible light peripheral region is the visible light region of 380 to 780 nm and its peripheral region, and specifically corresponds to 180 to 980 nm.
  • the refractive index n is, for example, made by HORIBA or J.A. A. It can be measured with an ellipsometer manufactured by Woolam Japan.
  • the film thickness of the dielectric layer 12 disposed in the center is ⁇ / 2n (optical film thickness is ⁇ / 2)
  • the film thickness of the two dielectric layers 12 arranged on the outermost side is ⁇ / 4n (optical film thickness is ⁇ / 4).
  • the surface treatment layer 14 covers the entire surface of the laminate 13 so that when the infrared reflective pigment 1 is blended in the coating film, the resin directly contacts the dielectric layer 12 and the metal thin film layer 11. It has a function to suppress deterioration. More specifically, as shown in FIG. 1, when the laminate 13 is blended in the coating film as it is, the two dielectric layers 12 on the outermost side (the lowermost layer and the uppermost layer in FIG. 1) The both end surface portions (hereinafter simply referred to as end surface portions) of each layer in the direction orthogonal to the stacking direction of the stacked body 13 are in direct contact with the resin. Then, since the metal which comprises each layer will be in direct contact with resin, it will deteriorate by oxidation of resin etc.
  • the surface treatment layer 14 covers the entire surface of the laminated body 13, so that direct contact between the metal and the resin can be avoided, deterioration of the resin can be suppressed, and weather resistance is excellent. An infrared reflective coating film can be obtained.
  • the dielectric layer 12 is made of titanium dioxide
  • the titanium dioxide comes into direct contact with the resin, and the deterioration of the resin is promoted by the photocatalytic action of titanium dioxide. Is done.
  • the surface treatment layer 14 covers the entire surface of the laminate 13, thereby preventing direct contact between the titanium dioxide and the resin, and suppressing the deterioration of the resin due to the photocatalytic action. it can.
  • the surface treatment layer 14 is preferably transparent and has a low refractive index.
  • the surface treatment layer 14 is preferably made of at least one selected from the group consisting of aluminum oxide, silica and zirconium oxide.
  • aluminum oxide is most preferable from the viewpoints of infrared reflectivity and visible light transmittance, and then silica is preferably used.
  • This preferable permutation results from the permutation of the degree of adsorption of a surface tension adjusting agent such as stearic acid that constitutes the surface tension adjusting layer 15 described later that covers the surface treatment layer 14. That is, since aluminum oxide is most easily adsorbed by a surface tension adjusting agent such as stearic acid, it can also function as an adsorbent base for the surface tension adjusting layer 15.
  • the film thickness of the surface treatment layer 14 is preferably 1 to 15 nm. When the film thickness of the surface treatment layer 14 is within this range, the above-described resin deterioration suppressing effect and function as a base of the surface tension adjusting layer can be achieved without impairing the optical properties of the infrared reflective pigment of the present invention. Is surely demonstrated. A more preferable film thickness is 5 to 10 nm.
  • the surface tension adjusting layer 15 covers the entire surface of the surface treatment layer 14, so that when the infrared reflective pigment 1 is blended in the coating film, the infrared reflective pigment 1 moves to the coating film surface.
  • the function which promotes is expressed.
  • the surface tension adjusting layer 15 is preferably made of a surface tension adjusting agent containing stearic acid.
  • a surface tension adjusting agent in addition to stearic acid, oleic acid, phosphonic acid, phosphoric acid ester and the like may be contained.
  • a surface tension adjusting agent other than stearic acid in combination, the movement to the coating film surface can be controlled. For example, maintaining the gloss of the coating film and preventing the pigment from peeling off from the coating film can be prevented by making the pigment not appear on the surface of the coating film.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a first manufacturing method of the infrared reflective pigment 1 according to the present embodiment.
  • the first method for producing the infrared reflective pigment 1 is a step of forming a laminate 13 comprising a metal thin film layer 11 and a dielectric layer 12 on a support 10 (hereinafter referred to as a metal thin film layer and a metal thin film layer).
  • the metal thin film layer and dielectric layer forming step are alternately formed on one surface (upper surface in FIG. 2) of the support 10 to obtain the laminate 13.
  • the support 10 may be transparent or opaque, and a metal material, a polymer material, an oxide material, glass or the like is used.
  • a metal material generally used for applications such as a support is used.
  • various stainless steels such as SUS304, SUS316, SUS316L, SUS420J2, SUS630, gold, platinum, silver, copper, nickel, cobalt, titanium, iron, aluminum, tin, or nickel-titanium (Ni-Ti) ) Alloys, nickel-cobalt (Ni—Co) alloys, cobalt-chromium (Co—Cr) alloys, various alloys such as zinc-tungsten (Zn—W) alloys, inorganic materials such as various ceramic materials, and metal-ceramics A composite etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
  • polyester films As the polymer material, various resin films can be used. Specific examples include polyolefin films (polyethylene, polypropylene, etc.), polyester films (polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, etc.), polyvinyl chloride, cellulose triacetate, water-soluble films (naturally occurring starch, gelatin, semi-synthetic carboxy From cellulose derivatives such as methylcellulose (CMC) and methylcellulose (MC), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic acid polymer, polyacrylamide (PAM), polyethylene oxide (PEO)), etc. can be used, preferably polyester film A water-soluble film is used.
  • the polyester film (hereinafter referred to as “polyester”) is preferably a polyester having film-forming properties having a dicarboxylic acid component and a diol component as main components.
  • polyesters terephthalic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid are preferable as the dicarboxylic acid component from the viewpoint of transparency, mechanical strength, dimensional stability, and the like, and ethylene glycol and 1,4- Polyester having cyclohexanedimethanol as a main constituent is preferred.
  • polyesters mainly composed of polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, copolymerized polyesters composed of terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and ethylene glycol, and mixtures of two or more of these polyesters are mainly used. Polyester as a constituent component is preferable.
  • titanium dioxide aluminum oxide, zirconium oxide, silicon dioxide or the like is used.
  • the thickness of the support 10 is preferably 0.01 to 10 mm, more preferably 0.05 to 5 mm.
  • the support 10 may be a stack of two or more. At this time, the type of the support 10 may be the same or different.
  • a release layer made of an acrylate copolymer resin on the surface of the support 10.
  • the release layer may be formed by a conventionally known method, for example, a bar coater method, a dipping method, a spin coater method, a spray method, or the like.
  • the metal thin film layer 11 and the dielectric layer 12 are supported by chemical vapor deposition (CVD), sputtering, solution coating, electron beam evaporation (EB), ion plating, dipping, spraying, etc., respectively. Formed on the body 10.
  • CVD chemical vapor deposition
  • sputtering sputtering
  • solution coating sputtering
  • EB electron beam evaporation
  • ion plating dipping, spraying, etc.
  • the laminate 13 having the metal thin film layer 11 and the dielectric layer 12 can be formed under a conventionally known condition.
  • a metal-containing solution containing the constituent material of the metal thin film layer 11 and a dielectric-containing solution containing the constituent material of the dielectric layer 12 are prepared, and these are alternately applied and dried, whereby the metal thin film layer 11 and the dielectric layer 12 can be formed.
  • the coating method include a roll coating method, a rod bar coating method, an air knife coating method, a spray coating method, a slide curtain coating method, a slide hopper (slide bead) coating method, and an extrusion coating method.
  • the coating amounts of the metal thin film solution and the dielectric solution are appropriately set so that the film thickness after drying falls within the preferable film thickness ranges of the metal thin film layer 11 and the dielectric layer 12 described above.
  • the laminate 13 having the metal thin film layer 11 and the dielectric layer 12 is peeled from the support 10.
  • the laminated body 13 can be peeled from the support body 10 by being immersed in an ultrasonic water bath as will be described later.
  • the laminate 13 formed on the support 10 can be easily peeled by providing a release layer on the surface of the support 10. .
  • the support 10 is dissolved by simply immersing in water, and the laminate 13 can be easily peeled off.
  • the laminate 13 having the metal thin film layer 11 and the dielectric layer 12 peeled from the support 10 is pulverized to a desired size.
  • the pulverization method for example, mechanical pulverization using a pulverizer, wet pulverization using a vibration mill, ball mill, jet mill, or the like, or dry pulverization is used.
  • the solvent may be any solvent that does not dissolve the constituents of the laminate 13, such as water; alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, and ethylene glycol.
  • Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; esters such as ethyl acetate; halides such as chloroform and methylene chloride; olefins such as butane and hexane; ethers such as tetrahydrofuran (THF), butyl ether and dioxane; benzene, xylene, Aromatics such as toluene; amides such as N, N-dimethylformamide (DMF) and dimethylacetamide (DMAc); and a mixed solvent thereof may be used.
  • the laminate 13 When pulverizing with a dry method, the laminate 13 may be cooled with liquid nitrogen or the like to obtain a hard state and then pulverized.
  • a pulverization method in an ultrasonic water bath may be used.
  • the laminate 13 formed on the support 10 is immersed in an ultrasonic water bath so that the laminate 13 is peeled off from the support 10 and then the peeled laminate 13 is pulverized with ultrasonic waves. To do.
  • a classification method a conventionally known dry classifier or the like is used.
  • a sieving machine using a sieve net a gravity classifier that classifies coarse particles and fine powders by the difference between the settling speed and the upflow speed by a horizontal flow type or an upflow type, etc., and sedimentation of particles in a centrifugal force field.
  • Centrifugal classifiers to be used, inertia classifiers for classifying particles with large inertia by changing the direction of the air flow including particles to remove them from the streamline, and the like are used.
  • the number average particle diameter D 50 is preferably 0.5 to 50 ⁇ m, and more preferably 1 to 20 ⁇ m.
  • the number average particle diameter D 50 can be measured by, for example, an image analysis method using a flow particle image analyzer “FPIA-3000”.
  • the obtained infrared reflective pigment 1 is preferably subjected to a surface treatment layer forming step after the pulverization step, and more preferably a surface tension adjusting layer forming step.
  • the surface treatment layer 14 covering the entire surface is formed on the surface of the infrared reflective pigment 1 crushed in the pulverization step.
  • the method for forming the surface treatment layer 14 include a heat decomposition method, a neutralization hydrolysis method, and a sol-gel method. By these methods, the surface treatment layer 14 is uniformly formed on the end surface portion of the laminate 13, and the entire surface of the infrared reflective pigment 1 can be covered with the surface treatment layer 14.
  • the infrared reflective pigment 1 obtained by pulverization is dispersed in distilled water to prepare a slurry, and an aqueous sodium aluminate solution is added to the slurry. Throughout the addition, the pH of the slurry is maintained at about 6.5 by adding sulfuric acid. After the addition of the sodium aluminate aqueous solution is completed, the infrared reflective pigment 1 having the entire surface coated with the surface treatment layer 14 made of aluminum oxide is obtained by filtering off and washing with water. In the sol-gel method, a solution such as an organometallic compound is hydrolyzed and polycondensed to form a sol, which is then gelled. Then, the surface treatment layer 14 made of a metal oxide is obtained by heating.
  • the surface tension adjusting layer 15 is formed on the surface of the infrared reflective pigment 1 covered with the surface treatment layer 14.
  • a conventionally known dipping method is used. Specifically, for example, the laminate 13 on which the surface treatment layer 14 is formed is dispersed in a solution containing stearic acid and petroleum distillate, and is processed in an ultrasonic bath. The dispersion is then filtered with suction, washed with solvent and dried. Thereby, the surface tension adjustment layer 15 which coat
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a second manufacturing method of the infrared reflective pigment 1 according to the present embodiment.
  • the second manufacturing method of the infrared reflective pigment 1 is a step of obtaining a laminate 13 by forming a metal thin film layer and a dielectric layer on a support 10A (hereinafter referred to as a metal thin film layer). And a dielectric layer forming step) and a step of pulverizing the laminate 13 including the support 10A (hereinafter referred to as a pulverization step).
  • the second manufacturing method is different from the first manufacturing method in that the peeling step is not provided and the support 10 ⁇ / b> A constitutes a part of the infrared reflective pigment 1.
  • a transparent material among the materials listed in the first manufacturing method is used. Specifically, a transparent material made of titanium dioxide, aluminum oxide, tin oxide, tin-added indium oxide (ITO), antimony-added tin oxide (ATO), zirconium oxide, silicon dioxide, glass or the like is used. In addition, since a peeling process is not provided, a peeling layer is unnecessary on the surface of the support 10A.
  • the thickness of the support 10A is preferably 0.05 to 100 ⁇ m from the viewpoint of functioning as a thin film forming substrate in the metal thin film layer and dielectric layer forming step and being easily pulverized in the pulverizing step. 1 to 50 ⁇ m is more preferable.
  • a dielectric thin plate 10a that functions as the dielectric layer 12 may be used as the support 10A.
  • a transparent material that can form the dielectric layer 12 is used.
  • a transparent material made of titanium dioxide, aluminum oxide, zirconium oxide, silicon dioxide or the like is used.
  • the thickness of the dielectric thin plate 10a is a thickness that satisfies the thickness condition of the support 10A and functions as the dielectric layer 12. Specifically, when the wavelength of incident light in the visible light peripheral region is ⁇ and the refractive index of the dielectric thin plate 10a is n, the thickness of the dielectric thin plate 10a is an integer multiple of ⁇ / 4n ⁇ 10 nm. .
  • the metal thin film layer 11 and the dielectric layer 12 are formed on both surfaces of the support 10A in the metal thin film layer and dielectric layer forming step.
  • the formation method itself of the metal thin film layer 11 and the dielectric layer 12 is the same as the first manufacturing method.
  • the dielectric layer 12 is formed.
  • a laminate 13 is obtained in which the third dielectric layer 12 in the middle of the five-layer structure of the laminate 13 shown in FIG. 1 is configured by the support 10A.
  • the metal thin film layer and the dielectric layer are formed on both sides of the support 10A, but may be formed only on one side.
  • the laminated body 13 obtained is pulverized, whereby the infrared reflective pigment 1A can be obtained.
  • the infrared reflective pigment 1A is preferably subjected to a surface treatment layer forming step after the pulverization step, and further preferably a surface tension adjusting layer forming step.
  • the crushing step, the surface treatment layer forming step, and the surface tension adjusting layer forming step are the same as in the first manufacturing method.
  • the infrared reflective coating composition according to this embodiment is a coating composition containing the above-described infrared reflective pigment 1.
  • the infrared reflective coating composition according to this embodiment contains the above-described infrared reflective pigment 1 and a resin component as main components.
  • the paint type include organic solvent-type paints, NAD systems, water-based paints, emulsion paints, colloidal paints, powder paints, and the like.
  • the infrared reflective coating composition according to the present embodiment is produced by a conventionally known method.
  • the content of the infrared reflective pigment 1 in the infrared reflective coating composition according to the present embodiment is preferably such that the pigment surface density is 100 to 300%.
  • WCA represents the water surface diffusion area per gram, and is determined according to a method based on JIS-K5906: 1998.
  • a solvent such as a solvent can be appropriately selected in consideration of the coating method, film forming conditions, solubility in the support, and the like.
  • alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, 1-butanol; ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, ethyl propionate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, etc.
  • Glycol derivatives such as formamide, N-methylformamide, dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide, dimethylsulfoxide (DMSO), N-methylpyrrolidone (NMP); acetone, methyl ethyl ketone (MEK), methylpropyl ketone, Ketones such as methyl isobutyl ketone, acetylacetone, and cyclohexanone; benzene derivatives such as toluene, xylene, mesitylene, and dodecylbenzene; halogen solvents such as chloroform and dichloromethylene;
  • the resin component examples include (a) acrylic resin, (b) polyester resin, (c) alkyd resin, (d) fluororesin, (e) epoxy resin, (f) polyurethane resin, (g) polyether resin, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • acrylic resins and polyester resins are preferably used from the viewpoint of weather resistance and adhesion.
  • Acrylic resin the copolymer of an acryl-type monomer and another ethylenically unsaturated monomer can be mentioned.
  • Acrylic monomers that can be used in the copolymer include acrylic acid or methacrylic acid methyl, ethyl, propyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, 2-ethylhexyl, lauryl, phenyl, benzyl, 2-hydroxy Esterified products such as ethyl and 2-hydroxypropyl, ring-opening adducts of caprolactone of acrylic acid or 2-hydroxyethyl methacrylate, acrylic acid or glycidyl methacrylate, acrylamide, methacrylamide and N-methylolacrylamide, polyhydric alcohol (Meth) acrylic acid ester and the like.
  • the ethylenically unsaturated monomer include styrene, ⁇ -methylstyrene, itaconic acid,
  • a saturated polyester resin and an unsaturated polyester resin can be mentioned, Specifically, the condensate obtained by heat-condensing a polybasic acid and a polyhydric alcohol can be mentioned, for example.
  • the polybasic acid include saturated polybasic acids and unsaturated polybasic acids.
  • the saturated polybasic acid include phthalic anhydride, terephthalic acid, succinic acid, and the like.
  • the basic acid include maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid and the like.
  • the polyhydric alcohol include dihydric alcohol and trihydric alcohol. Examples of the dihydric alcohol include ethylene glycol and diethylene glycol. Examples of the trihydric alcohol include glycerin. And trimethylolpropane.
  • alkyd resin examples include modifiers such as the above-mentioned polybasic acids and polyhydric alcohols, oils and fats and fatty acids (soybean oil, linseed oil, coconut oil, stearic acid, etc.), natural resins (rosin, succinic acid, etc.) An alkyd resin obtained by reacting can be used.
  • a fluororesin any one of vinylidene fluoride resin and tetrafluoroethylene resin, or a mixture thereof, a monomer comprising a fluoroolefin and a hydroxy group-containing polymerizable compound and other copolymerizable vinyl compounds Examples thereof include resins made of various fluorine-based copolymers obtained by copolymerizing.
  • bisphenol examples include bisphenol A and F.
  • Examples of the bisphenol type epoxy resin include Epicoat 828, Epicoat 1001, Epicoat 1004, Epicoat 1007, and Epicoat 1009.
  • polyurethane resin resin which has a urethane bond obtained by various polyol components, such as an acryl, polyester, polyether, a polycarbonate, and a polyisocyanate compound can be mentioned.
  • polyisocyanate compound examples include 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI), and mixtures thereof (TDI), diphenylmethane-4, 4 ′.
  • the polyether resin is a polymer or copolymer having an ether bond, such as a polyoxyethylene-based polyether, a polyoxypropylene-based polyether, or a polyoxybutylene-based polyether, or bisphenol A or bisphenol F.
  • polyether resins having at least two hydroxyl groups per molecule such as polyethers derived from aromatic polyhydroxy compounds such as
  • the polyether resin reacts with polyvalent carboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, or reactive derivatives such as these acid anhydrides.
  • a carboxyl group-containing polyether resin obtained by the above process.
  • the resin component described above includes a curing type and a lacquer type, and any of them may be used.
  • the curing type it is used by mixing with a crosslinking agent such as an amino resin, a (block) polyisocyanate compound, an amine, a polyamide, or a polyvalent carboxylic acid, and the curing reaction proceeds by heating or at room temperature.
  • a crosslinking agent such as an amino resin, a (block) polyisocyanate compound, an amine, a polyamide, or a polyvalent carboxylic acid
  • a lacquer type resin component and a cured type resin component can be used in combination.
  • the infrared reflective coating composition according to this embodiment preferably has a coating solid content (NV) of 1 to 90% by mass during coating.
  • NV coating solid content
  • the infrared reflective pigment can be arranged in a high orientation, that is, parallel to the surface to be coated, with the shrinkage of the coating film in the drying step after painting, High infrared reflectivity and high visible light transmittance can be obtained.
  • a more preferable coating solid content is 1 to 60% by mass.
  • the infrared reflective coating composition according to the present embodiment includes an anti-sagging agent, a viscosity adjusting agent, an anti-settling agent, a crosslinking accelerator, a curing agent, a leveling agent, a surface adjusting agent, an antifoaming agent, a plasticizer, and an antiseptic.
  • an anti-sagging agent e.g., a viscosity adjusting agent, an anti-settling agent, a crosslinking accelerator, a curing agent, a leveling agent, a surface adjusting agent, an antifoaming agent, a plasticizer, and an antiseptic.
  • an anti-sagging agent e.g., fungicides, UV stabilizers and the like.
  • An infrared reflective coating film can be obtained by applying the obtained infrared reflective coating composition.
  • the coating method is not limited.
  • painting may be performed with a brush, a spray, or a roller.
  • the paint solid content at the time of coating is adjusted, and the infrared reflective pigment of the present invention is highly oriented by shrinking the infrared reflective coating film. It is preferable to arrange them in the same manner.
  • the film thickness of the infrared reflective coating film is preferably 0.5 to 100 ⁇ m, more preferably 1 to 50 ⁇ m in terms of dry film thickness. If it is less than 0.5 ⁇ m, the convection associated with solvent evaporation at the time of drying is weak and the pigment is difficult to orient on the coating film surface. When it exceeds 100 ⁇ m, coating film defects such as sagging and flares tend to occur.
  • the drying step after applying the infrared reflective coating composition is preferably 60 to 200 ° C., more preferably 80 to 160 ° C. from the viewpoint of arranging the infrared reflective pigment of the present invention in a highly oriented manner.
  • the obtained infrared reflective coating film is not only excellent in infrared reflectivity but also extremely excellent in visible light transmittance.
  • About the solar radiation acquisition rate, 0.7 or less is used as an evaluation standard as a standard with a low heat shielding effect and insufficient heat shielding performance. That is, the solar radiation acquisition rate is preferably 0.7 or less, and more preferably 0.6 or less.
  • the visible light transmittance 70% or more defined as a safety standard for automobile windshields is used as an evaluation standard. That is, the visible light transmittance is preferably 70% or more, and more preferably 80% or more.
  • the measurement of the visible light transmittance and the solar radiation acquisition rate can be carried out according to a method in accordance with JIS-R3106: 1998 “Testing method of transmittance, reflectance, emissivity, solar heat acquisition rate of plate glass”.
  • Examples 1 to 13, Comparative Examples 1 to 4 According to the formulation shown in Table 1, infrared reflective coating compositions of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared. In Examples 1 to 3, 5 to 11, 13 and Comparative Examples 1 to 4, the infrared reflective pigment 1 was prepared by the above-described first manufacturing method, and Examples 4 and 12 were prepared by the above-described second manufacturing method. Infrared reflective pigment 1A was prepared.
  • the laminated body 13 was formed by alternately forming the dielectric layers or metal thin film layers shown in Table 1 from the first layer to the maximum seventh layer on the release layer.
  • the dielectric layer and the metal thin film layer were formed by an electron beam method using a vacuum deposition apparatus (model number: EX-200) manufactured by ULVAC.
  • the laminate 13 was immersed in acetone for 30 minutes to dissolve and peel the release layer, followed by ultrasonic grinding to obtain an infrared reflective pigment having a number average particle diameter D 50 of 5 ⁇ m.
  • the infrared reflective pigment obtained as described above was filtered by suction, and then placed in distilled water, adjusted to 45 to 70 ° C., and stirred with sodium aluminate so as to be 4% by mass with respect to the pigment. added. At that time, sulfuric acid was used to maintain the pH of the slurry at 6-9. The infrared reflective pigment on which the surface treatment layer of aluminum oxide was formed was filtered, washed and dried.
  • the infrared reflective pigment on which the surface treatment layer was formed was further immersed in ethyl acetate to which 3% by mass of stearic acid was added and subjected to ultrasonic treatment to form the surface tension adjusting layer 15. In this way, an infrared reflective pigment 1 was obtained.
  • Example 1A Production of Infrared Reflective Pigment 1A (Examples 4 and 12)> As in the case of Example 1, except that a natural mica plate (manufactured by Yamaguchi Mica Co., Ltd.) of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 0.5 ⁇ m was used as the support 10A, and a dielectric layer and a metal layer were provided on both sides of the substrate. Infrared reflective pigment 1A was obtained.
  • ⁇ Thickness of dielectric layer and metal thin film layer> the dielectric layer and the metal thin film layer were formed so that the wavelength ⁇ of incident light in the visible light peripheral region was 300 nm and the film thicknesses shown in Table 1 were obtained. Specifically, the optical film thickness and actual film thickness of titanium dioxide (rutile type), zinc oxide, and ITO used for the dielectric layer are as shown in Table 2 below. The optical film thicknesses of the other dielectric layers and metal thin film layers were similarly calculated by calculating ⁇ / 4 so as to be an integral multiple of ⁇ / 4 ⁇ 10 nm. The film thickness was controlled by a crystal oscillation type film forming controller (“CRTM-6000G” manufactured by ULVAC).
  • CRTM-6000G crystal oscillation type film forming controller
  • each infrared reflective coating composition having a coating solid content of 40% by mass was obtained.
  • the WCA of the infrared reflective pigments of the examples and comparative examples is as shown in Table 1.
  • the specific gravity of the coating film is 1.4 (g / cm 3 )
  • the film thickness was 30 ⁇ m (30 ⁇ 10 ⁇ 4 cm).
  • each infrared reflective coating composition was applied to the glass plate using an 8 MIL applicator.
  • the coating amount was adjusted so that the coating thickness after drying was 30 ⁇ m.
  • the mixture was allowed to stand at room temperature for 10 minutes and then dried at 110 ° C. for 15 minutes. Thereby, each infrared reflective coating film was obtained.
  • Examples 1 to 6, 10 to 12 having a surface treatment layer had superior weather resistance compared to Examples 7 to 9 and 13 having no surface treatment layer. From this result, according to the infrared reflective pigment of the present invention that covers the surface of the laminate and has a surface treatment layer made of an oxide, it is confirmed that deterioration of the resin can be suppressed and excellent weather resistance can be obtained. It was done.
  • Examples 1 to 8, 10 to 13 having a surface tension adjusting layer can obtain a higher visible light transmittance than Example 9 having no surface tension adjusting layer. From this result, it was confirmed that according to the infrared reflective pigment of the present invention further covering the surface of the surface treatment layer and further comprising a surface tension adjusting layer made of a surface tension adjusting agent, higher visible light transmittance can be obtained. It was done.

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Abstract

 高い赤外光反射性と高い可視光透過性を兼ね備えた赤外反射性顔料及び赤外反射性塗料組成物を提供すること。 鱗片状の赤外反射性顔料であって、少なくとも1層の金属薄膜層11と、少なくとも2層の透明な誘電体層12と、を有する積層体13を備え、可視光周辺域の入射光の波長をλとし且つ誘電体層12の屈折率をnとしたときに、誘電体層12の膜厚が(λ/4nの整数倍)±10nmであることを特徴とする赤外反射性顔料1を提供する。また、かかる赤外反射性顔料1を含有する赤外反射性塗料組成物を提供する。

Description

赤外反射性顔料及び赤外反射性塗料組成物
 本発明は、赤外反射性顔料及び赤外反射性塗料組成物に関する。詳しくは、高い赤外光反射性と高い可視光透過性を兼ね備えた赤外反射性顔料及び赤外反射性塗料組成物に関する。
 近年、高まりをみせる省エネルギー施策の一つとして、建物の屋根や道路に遮熱塗膜を形成するために、種々の遮熱塗料が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。これらの遮熱塗料では、二酸化チタン等の赤外光反射率が高い顔料を用いた減法混色法による技術を利用して、調色が行われる。
 ところで、赤外光反射能を有する顔料は、可視光も反射する特性を有する。また、調色においては、赤外光の吸収が少ない着色顔料を選択しなければならないうえ、特に黒色等の濃色系では二酸化チタンの顔料比率が少ないため赤外光の反射率が低下する等、顔料の選択に制約が大きい。従って、上記の技術は、自動車ボディ等の高い意匠性が求められる用途には適用できていないのが現状であり、これらの用途への適用を可能とするべく、高い赤外光反射性と高い可視光透過性を兼ね備えた赤外反射性顔料が求められる。
 例えば、可視光を透過しつつ赤外光を反射できる顔料として、ITO(錫添加酸化インジウム)やATO(アンチモン添加酸化錫)等の透明導電性の無機微粒子を用いた顔料(例えば、特許文献3参照)や、熱線遮蔽成分としてのナノサイズの六ホウ化物微粒子からなる顔料(例えば、特許文献4参照)、酸化物を用いた複層膜による光干渉の顔料(例えば、特許文献5参照)等が提案されている。また、透明樹脂に、熱線反射能を有する二酸化チタンや二酸化チタンで被覆されたマイカ等の無機粒子を練りこんだ熱線遮蔽板が提案されている(例えば、特許文献6及び7参照)。
特開2002-20647号公報 特開2002-320912号公報 特開2001-262016号公報 特開2004-162020号公報 特開2004-4840号公報 特開平5-78544号公報 特開平2-173060号公報
 しかしながら、特許文献3の顔料では、近赤外光を吸収してしまうという問題があり、特許文献4の顔料では、赤外反射率は高いものの可視光透過性に劣るという問題があり、特許文献5の顔料では、反射できる赤外光の波長域が狭いという問題があった。また、特許文献6及び7の熱線遮蔽板では、無機粒子自体の熱線反射率が低いうえ、樹脂と二酸化チタンの界面において可視光が反射するという問題があった。
 本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い赤外光反射性と高い可視光透過性を兼ね備えた赤外反射性顔料及び赤外反射性塗料組成物を提供することにある。
 上記目的を達成するため本発明は、鱗片状の赤外反射性顔料であって、少なくとも1層の金属薄膜層と、少なくとも2層の透明な誘電体層と、を有する積層体を備え、可視光周辺域の入射光の波長をλとし且つ前記誘電体層の屈折率をnとしたときに、前記誘電体層の膜厚が(λ/4nの整数倍)±10nmであることを特徴とする赤外反射性顔料を提供する。
 前記金属薄膜層は、銀、アルミニウム、銅、金、パラジウム、亜鉛、チタン、クロム及び珪素からなる群より選択される少なくとも1種からなることが好ましい。
 前記誘電体層は、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素、酸化錫、錫添加酸化インジウム及びアンチモン添加酸化錫からなる群より選択される少なくとも1種からなることが好ましい。
 前記積層体の表面を被覆し且つ酸化物からなる表面処理層をさらに備えることが好ましい。
 前記表面処理層は、酸化アルミニウム、シリカ及び酸化ジルコニウムからなる群より選択される少なくとも1種からなることが好ましい。
 前記表面処理層の表面を被覆し且つ表面張力調整剤からなる表面張力調整層をさらに備えることが好ましい。
 前記表面張力調整層は、ステアリン酸を含む表面張力調整剤からなることが好ましい。
 また、上述の各赤外反射性顔料を含有する赤外反射性塗料組成物を提供する。
 本発明によれば、高い赤外光反射性と高い可視光透過性を兼ね備えた赤外反射性顔料及び赤外反射性塗料組成物を提供できる。ひいては、意匠性を損なうことなく赤外反射性を発現できる塗膜を提供でき、今後、種々の用途への適用が期待できる。
本発明の一実施形態に係る赤外反射性顔料の断面構造を示す模式図である。 本実施形態に係る赤外反射性顔料の第1製造方法を示す図である。 本実施形態に係る赤外反射性顔料の第2製造方法を示す図である。
 以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
[赤外反射性顔料]
 本実施形態に係る赤外反射性顔料は、高い赤外光反射性と高い可視光透過性を兼ね備えた鱗片状(扁平状)の顔料である。本実施形態に係る赤外反射性顔料は、塗膜中に配合されたときに、塗膜面に対してその扁平面が平行になるように配向することで、より高い赤外反射性と高い可視光透過性を発現する。
 本実施形態に係る赤外反射性顔料は、少なくとも1層の金属薄膜層と、少なくとも2層の透明な誘電体層と、を有する積層体を備える。
 図1は、本実施形態に係る赤外反射性顔料の断面構造を示す模式図である。図1では、本実施形態に係る赤外反射性顔料の一例として、2層の金属薄膜層11と3層の透明な誘電体層12の計5層を有し、且つこれら金属薄膜層11と誘電体層12とが交互に積層されて構成された積層体13を備える赤外反射性顔料1を示している。
 なお、本実施形態に係る赤外反射性顔料1の積層体13は、図1に示す5層構造に限定されず、少なくとも1層の金属薄膜層11と、少なくとも2層の透明な誘電体層12とを有していればよく、層数は限定されないが、金属薄膜層11と誘電体層12が交互に積層されていることが好ましい。
 また本実施形態に係る赤外反射性顔料1は、図1に示すように、積層体13の表面を被覆する表面処理層14と、表面処理層14を被覆する表面張力調整層15と、をさらに備えることが好ましい。
 以下、金属薄膜層11、誘電体層12、表面処理層14及び表面張力調整層15の各層の構成について、詳細に説明する。
 金属薄膜層11は、赤外光を反射する機能を有する。本実施形態に係る赤外反射性顔料1は、この金属薄膜層11を有する積層体13を含んで構成されることで、高い赤外反射性を発現する。
 金属薄膜層11としては、銀、アルミニウム、銅、金、パラジウム、亜鉛、チタン、クロム及び珪素からなる群より選択される少なくとも1種からなることが好ましい。中でも、銀からなる金属薄膜層がより好ましく用いられる。
 なお、金属薄膜層11を複数層有する場合、製造上の観点からは各金属薄膜層11を同一の材料から構成することが好ましいが、各金属薄膜層11を異なる材料から構成してもよい。
 金属薄膜層11の膜厚は、8~20nmであることが好ましい。金属薄膜層11の膜厚が8nm未満であると、十分な赤外光反射性が得られなくなり、金属薄膜層11の膜厚が20nmを超えると、十分な可視光透過性が得られなくなる。より好ましい金属薄膜層11の膜厚は、10~14nmである。
 誘電体層12は、透明であり、金属薄膜層11の可視光周辺域における反射防止層として機能する。即ち、誘電体層12は、可視光周辺域の入射光の透過率を向上させる機能を有する。本実施形態に係る赤外反射性顔料1は、この誘電体層12を有する積層体13を含んで構成されることで、高い可視光透過性を発現する。
 誘電体層12としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素、酸化錫、錫添加酸化インジウム(ITO)及びアンチモン添加酸化錫(ATO)からなる群より選択される少なくとも1種からなることが好ましい。中でも、屈折率が最も高い二酸化チタンがより好ましく用いられる。
 なお、製造上の観点から各誘電体層12を同一の材料から構成することが好ましいが、各誘電体層12を異なる材料から構成してもよい。
 誘電体層12の光学膜厚は、可視光周辺域の入射光の波長をλとしたときに、λ/4の整数倍±10nmである。言い換えれば、可視光周辺域の入射光の波長をλとし且つ誘電体層12の屈折率をnとしたときに、誘電体層12の膜厚は、λ/4nの整数倍±10nmである。誘電体層12の膜厚がλ/4nの整数倍±10nmであることにより、光干渉作用を利用して可視光の透過性を高めることができる。なお、可視光透過率の観点で、上記整数としては1~4の整数が好ましい。
 ここで、可視光周辺域の波長は、可視光域である380~780nm及びその周辺域であり、具体的には180~980nmが該当する。屈折率nは、例えばHORIBA製やJ.A.Woolam JAPAN製のエリプソメータにより測定可能である。
 具体的には、例えば図1に示す5層構造の赤外反射性顔料1では、中央に配置された誘電体層12の膜厚はλ/2n(光学膜厚はλ/2)であり、最も外側に配置された2つの誘電体層12の膜厚はλ/4n(光学膜厚はλ/4)である。
 表面処理層14は、積層体13の表面全体を被覆することで、赤外反射性顔料1が塗膜中に配合された場合に、樹脂が誘電体層12や金属薄膜層11と直接接触して劣化するのを抑制する機能を有する。より詳しくは図1に示すように、積層体13をそのまま塗膜中に配合した場合には、積層体13の最も外側(図1中の最下層と最上層)の2つの誘電体層12や、積層体13の積層方向に直交する方向の各層の両端面部(以下、単に端面部という。)は、樹脂に直接接触する。すると、各層を構成する金属が樹脂と直接接触することになるため、かかる金属の作用によって樹脂が酸化する等して劣化し、耐候性を損ねる。この点、本実施形態によれば、表面処理層14が積層体13の表面全体を被覆することで、金属と樹脂が直接接触するのを回避でき、樹脂の劣化を抑制でき、耐候性に優れた赤外反射性塗膜を得ることができる。
 特に、誘電体層12を二酸化チタンで構成した場合には、積層体13をそのまま塗膜中に配合すると、二酸化チタンが樹脂と直接接触することで、二酸化チタンの光触媒作用によって樹脂の劣化が促進される。この点、本実施形態によれば、表面処理層14が積層体13の表面全体を被覆することで、二酸化チタンと樹脂が直接接触するのを回避でき、光触媒作用による樹脂の劣化の促進を抑制できる。
 表面処理層14としては、透明で屈折率が低いものが好ましく、具体的には酸化アルミニウム、シリカ及び酸化ジルコニウムからなる群より選択される少なくとも1種からなることが好ましい。これらのうち、赤外反射性及び可視光透過性の観点から、酸化アルミニウムが最も好ましく、次いでシリカが好ましく用いられる。この好ましい順列は、表面処理層14を被覆する後述の表面張力調整層15を構成するステアリン酸等の表面張力調整剤の吸着度合の順列に起因する。即ち、酸化アルミニウムは、ステアリン酸等の表面張力調整剤が最も吸着し易いため、表面張力調整層15の吸着性下地としても機能し得る。
 表面処理層14の膜厚は、1~15nmであることが好ましい。表面処理層14の膜厚がこの範囲内であることにより、本発明の赤外反射性顔料の光学的特性を損ねることなく、上述の樹脂の劣化抑制効果や表面張力調整層の下地としての機能が確実に発揮される。より好ましい膜厚は5~10nmである。
 表面張力調整層15は、表面処理層14の表面全体を被覆することで、赤外反射性顔料1が塗膜中に配合された場合に、赤外反射性顔料1の塗膜表面への移動を促進する機能を発現する。これにより、鱗片状(扁平状)の赤外反射性顔料の扁平面が塗膜表面に配向される結果、高い赤外反射性及び可視光透過性が得られる。
 表面張力調整層15は、ステアリン酸を含む表面張力調整剤からなることが好ましい。表面張力調整剤としては、ステアリン酸以外に、オレイン酸、ホスホン酸、リン酸エステル等を含んでいてもよい。ステアリン酸以外の表面張力調整剤を併用することにより、塗膜表面への移動を制御することができる。例えば、顔料が塗膜表面に表出しない程度にすることで、塗膜の光沢の維持や、顔料の塗膜からの剥離を防ぐことができる。
 次に、本実施形態に係る赤外反射性顔料1の製造方法について説明する。
[第1製造方法]
 図2は、本実施形態に係る赤外反射性顔料1の第1製造方法を示す図である。図2に示すように、赤外反射性顔料1の第1製造方法は、支持体10上に金属薄膜層11及び誘電体層12からなる積層体13を形成する工程(以下、金属薄膜層及び誘電体層形成工程という)と、当該積層体13を支持体10から剥離する工程(以下、剥離工程という)と、当該積層体13を粉砕する工程(以下、粉砕工程という)と、を有する。
 先ず、金属薄膜層及び誘電体層形成工程では、支持体10の一方側の面(図2では上面)上に、金属薄膜層及び誘電体層を交互に形成することで積層体13とする。
 支持体10としては、透明でも不透明でもよく、金属材料、高分子材料、酸化物材料、ガラス等が用いられる。
 金属材料としては、支持体等の用途に一般的に使用される金属材料が用いられる。具体的には、SUS304、SUS316、SUS316L、SUS420J2、SUS630等の各種ステンレス鋼(SUS)、金、白金、銀、銅、ニッケル、コバルト、チタン、鉄、アルミニウム、スズあるいはニッケル-チタン(Ni-Ti)合金、ニッケル-コバルト(Ni-Co)合金、コバルト-クロム(Co-Cr)合金、亜鉛-タングステン(Zn-W)合金等の各種合金、各種セラミックス材料等の無機材料、さらには金属-セラミックス複合体等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 高分子材料としては、種々の樹脂フィルムを用いることができる。その具体例としては、ポリオレフィンフィルム(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等)、ポリ塩化ビニル、三酢酸セルロース、水溶性フィルム(天然由来のデンプン、ゼラチン、半合成のカルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)等のセルロース誘導体から、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリル酸系ポリマー、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリエチレンオキシド(PEO))等を用いることができ、好ましくはポリエステルフィルム、水溶性フィルムが用いられる。ポリエステルフィルム(以下、ポリエステルという。)としては、ジカルボン酸成分とジオール成分を主要な構成成分とするフィルム形成性を有するポリエステルであることが好ましい。
 上述のポリエステルの中でも、透明性、機械的強度、寸法安定性等の観点から、ジカルボン酸成分として、テレフタル酸や2,6-ナフタレンジカルボン酸が好ましく、ジオール成分として、エチレングリコールや1,4-シクロヘキサンジメタノールを主要な構成成分とするポリエステルが好ましい。中でも、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートを主要な構成成分とするポリエステルや、テレフタル酸と2,6-ナフタレンジカルボン酸とエチレングリコールとからなる共重合ポリエステル、及びこれらのポリエステルの2種以上の混合物を主要な構成成分とするポリエステルが好ましい。
 酸化物材料としては、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素等が用いられる。
 支持体10の厚みは、0.01~10mmであることが好ましく、より好ましくは0.05~5mmである。支持体10は、2枚以上を重ねたものであってもよく、このとき、支持体10の種類は同一でも異なっていてもよい。
 なお、支持体10として水溶性フィルム以外の材料を用いた場合には、支持体10の表面には、アクリル酸エステル共重合樹脂を原料とした剥離層を設けることが好ましい。剥離層の形成方法については従来公知の方法でよく、例えばバーコーター法、ディッピング法、スピンコーター法、スプレー法等により塗布される。支持体10の表面に剥離層を設けることにより、後述の剥離工程において、金属薄膜層11及び誘電体層12を有する積層体13を支持体10から容易に剥離できる。
 金属薄膜層11及び誘電体層12は、それぞれ化学気相蒸着法(CVD)、スパッタリング法、溶液塗布法、電子ビーム蒸着法(EB)、イオンプレーティング法、ディッピング法、スプレー法等により、支持体10上に形成される。中でも、化学気相蒸着法(CVD)、スパッタリング法及び溶液塗布法が好ましく用いられる。
 化学気相蒸着法(CVD)及びスパッタリング法では、従来公知の条件により、金属薄膜層11及び誘電体層12を有する積層体13を形成できる。
 溶液塗布法としては、金属薄膜層11の構成材料を含む金属含有溶液、誘電体層12の構成材料を含む誘電体含有溶液を調製し、これらを交互に塗布及び乾燥することにより、金属薄膜層11及び誘電体層12を有する積層体13を形成できる。
 塗布方法としては、例えば、ロールコーティング法、ロッドバーコーティング法、エアナイフコーティング法、スプレーコーティング法、スライド型カーテン塗布法、スライドホッパー(スライドビード)塗布法、エクストルージョンコート法等が挙げられる。
 金属薄膜溶液及び誘電体溶液の塗布量は、乾燥後の膜厚が上述の金属薄膜層11及び誘電体層12の各層の好ましい膜厚の範囲内となるように、適宜設定される。
 次いで、剥離工程では、金属薄膜層11及び誘電体層12を有する積層体13を、支持体10から剥離する。
 例えば、後述するように超音波水浴中に浸漬させることにより、支持体10から積層体13を剥離することができる。上述したように、支持体10として水溶性フィルム以外の材料を用いた場合には、支持体10の表面に剥離層を設けることで、支持体10上に形成した積層体13を容易に剥離できる。また、支持体10として水溶性フィルムを用いた場合には、水中に浸漬するだけで支持体10が溶解し、容易に積層体13を剥離することができる。
 次いで、粉砕工程では、支持体10から剥離した金属薄膜層11及び誘電体層12を有する積層体13を、所望の大きさに粉砕する。
 粉砕方法としては、例えば、粉砕機による機械的粉砕、振動ミル、ボールミル、ジェットミル等を用いた湿式粉砕、乾式粉砕が用いられる。湿式粉砕する場合、溶媒としては、積層体13の構成成分が溶解しない溶媒であればよく、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブチルアルコール、t-ブチルアルコール、エチレングリコール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;酢酸エチル等のエステル類;クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン化物;ブタン、ヘキサン等のオレフィン類;テトラヒドロフラン(THF)、ブチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類;ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族類;N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)等のアミド類;及びこれらの混合溶媒であってもよい。乾式で粉砕する際には、積層体13を液体窒素等で冷却して、硬い状態としてから粉砕してもよい。
 また、超音波水浴中での粉砕法を用いてもよい。この粉砕法では、支持体10上に形成された積層体13を超音波水浴槽に浸漬させることにより、支持体10から積層体13を剥離させた後、剥離した積層体13を超音波で粉砕する。
 粉砕工程後、所望の粒子径となるように分級することが好ましい。分級の方法としては、従来公知の乾式分級機等が用いられる。例えば、ふるい網を用いたふるい分け機、水平流型や上昇流型等による沈降速度と上昇流速度との差によって粗粒と微粉末とを分級する重力分級機、遠心力場における粒子の沈降を利用する遠心分級機、粒子を含んだ気流の方向を急変させて慣性の大きい粒子を流線からはずして分級する慣性分級機等が用いられる。
 粉砕・分級後の赤外反射性顔料1の平均粒径としては、数平均粒子径D50が0.5~50μmであることが好ましく、1~20μmであることがより好ましい。数平均粒子径D50は、例えばフロー式粒子像分析装置「FPIA-3000」を用いた画像解析法により測定可能である。
 得られた赤外反射性顔料1は、粉砕工程の後、表面処理層形成工程を行うことが好ましく、さらに表面張力調整層形成工程を行なうことが好ましい。
 表面処理層形成工程では、粉砕工程で粉砕した赤外反射性顔料1の表面上に、該表面全体を被覆する表面処理層14を形成する。
 表面処理層14の形成方法としては、例えば、加熱分解法、中和加水分解法、ゾルゲル法等が挙げられる。これらの方法により、積層体13の端面部にも均一に表面処理層14が形成され、赤外反射性顔料1の表面全体を表面処理層14で被覆できる。
 具体的には、例えば、粉砕して得られた赤外反射性顔料1を蒸留水中に分散させてスラリーを調製し、該スラリーにアルミン酸ナトリウム水溶液を添加する。添加の間中、硫酸を添加することにより、スラリーのpHを約6.5に維持する。アルミン酸ナトリウム水溶液を添加完了後、濾別し、水で洗浄することで、酸化アルミニウムからなる表面処理層14で表面全体が被覆された赤外反射性顔料1が得られる。
 また、ゾルゲル法では、有機金属化合物等の溶液を加水分解・重縮合させ、ゾルを形成した後にゲル化する。その後、加熱することにより、金属酸化物からなる表面処理層14が得られる。
 表面張力調整層形成工程では、表面処理層14で被覆した赤外反射性顔料1の表面に表面張力調整層15を形成する。
 表面張力調整層15の形成方法としては、従来公知の浸漬法が用いられる。具体的には、例えば、ステアリン酸と石油蒸留物を含む溶液中に、表面処理層14が形成された積層体13を分散させ、超音波バス中で処理する。次いで、分散物を吸引濾過して溶媒で洗浄した後、乾燥する。これにより、積層体13の表面に形成された表面処理層14を被覆する表面張力調整層15が得られる。
[第2製造方法]
 図3は、本実施形態に係る赤外反射性顔料1の第2製造方法を示す図である。図3に示すように、赤外反射性顔料1の第2製造方法は、支持体10A上に、金属薄膜層及び誘電体層を形成することで積層体13を得る工程(以下、金属薄膜層及び誘電体層形成工程という)と、支持体10Aを含む積層体13を粉砕する工程(以下、粉砕工程という)と、を有する。第2製造方法は、剥離工程を設けず、支持体10Aが赤外反射性顔料1の一部を構成する点において、第1製造方法と相違する。
 支持体10Aとしては、第1製造方法で列挙した材料のうち、透明なものが用いられる。具体的には、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、錫添加酸化インジウム(ITO)、アンチモン添加酸化錫(ATO)、酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素、ガラス等からなる透明なものが用いられる。なお、剥離工程を設けないため、支持体10Aの表面には剥離層は不要である。
 支持体10Aの厚みとしては、金属薄膜層及び誘電体層形成工程においては薄膜形成基材として機能し、且つ、粉砕工程においては容易に粉砕できるという観点で、0.05~100μmが好ましく、0.1~50μmがより好ましい。
 ここで、支持体10Aとして、誘電体層12として機能する誘電体薄板10aを用いてもよい。この場合、誘電体層12を構成し得る材料で透明なものが用いられる。具体的には、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素等からなる透明なものが用いられる。誘電体薄板10aの厚みは、上記支持体10Aの厚みの条件を満たし、且つ、誘電体層12として機能する厚みであるものである。具体的には、可視光周辺域の入射光の波長をλとし且つ誘電体薄板10aの屈折率をnとしたときに、誘電体薄板10aの厚みは、λ/4nの整数倍±10nmである。
 本実施形態では、金属薄膜層及び誘電体層形成工程で金属薄膜層11及び誘電体層12を支持体10Aの両面に形成する。金属薄膜層11及び誘電体層12の形成方法自体は、第1製造方法と同様である。例えば、支持体10Aの両面に、金属薄膜層11を形成した後、誘電体層12を形成する。これにより、図1に示す積層体13のうち、5層構造の真ん中の第3層目の誘電体層12が支持体10Aで構成された積層体13が得られる。なお、本実施形態では支持体10Aの両面に金属薄膜層及び誘電体層を形成したが、片面にのみ形成してもよい。
 次いで、得られた積層体13を粉砕することで、赤外反射性顔料1Aを得ることができる。赤外反射性顔料1Aは、粉砕工程の後、表面処理層形成工程を行なうことが好ましく、さらに、表面張力調整層形成工程を行うことが好ましい。
 粉砕工程、表面処理層形成工程及び表面張力調整層形成工程は、第1製造方法と同様である。
[赤外反射性塗料組成物]
 本実施形態に係る赤外反射性塗料組成物は、上述の赤外反射性顔料1を含有する塗料組成物である。
 本実施形態に係る赤外反射性塗料組成物は、上述の赤外反射性顔料1と、樹脂成分と、を主成分として含有する。塗料タイプとしては、有機溶剤型塗料、NAD系、水性塗料、エマルション塗料、コロイダル塗料、紛体塗料等が挙げられる。本実施形態に係る赤外反射性塗料組成物は、従来公知の方法により製造される。
 赤外反射性顔料1としては、上述のものが用いられる。本実施形態に係る赤外反射性塗料組成物における赤外反射性顔料1の含有量は、顔料面密度が100~300%となる含有量であることが好ましい。顔料面密度(%)とは、赤外反射性顔料が互いに重なり合わずに一つの面上に配列した状態で当該塗装面を過不足なく覆い尽くす含有量に対して、実際に含まれる赤外反射性顔料の含有量の質量割合(%)である。具体的には、以下の式により算出される。
[数1]
 
顔料面密度(%)=WCA(cm/g)×PWC(%)×塗膜比重(g/cm)×膜厚(cm)
 
 ここで、WCAとは、1g当たりの水面拡散面積を表し、JIS-K5906:1998に準拠した方法に従って求める。なお、PWCは、以下の式により算出する。
[数2]
 
PWC(%)=顔料/(樹脂固形分+不揮発成分(添加剤等)+顔料)
 
 溶剤を含む場合、かかる溶剤としては、塗布方法、成膜条件、支持体に対する溶解性等を考慮して適宜選定することができる。例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール、1-ブタノール等のアルコール類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、プロピオン酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル類;ジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)等のエーテル類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1、3-ブチレングリコール、ペンタメチレングリコール、1、3-オクチレングリコール等のグリコール誘導体;ホルムアミド、N-メチルホルムアミド、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルフォキシド(DMSO)、N-メチルピロリドン(NMP)等のアミド類;アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、シクロヘキサノン等のケトン類;トルエン、キシレン、メシチレン、ドデシルベンゼン等のベンゼン誘導体;クロロホルム、ジクロロメチレン等のハロゲン系溶媒;等が挙げられる。
 樹脂成分としては、例えば、(a)アクリル樹脂、(b)ポリエステル樹脂、(c)アルキド樹脂、(d)フッ素樹脂、(e)エポキシ樹脂、(f)ポリウレタン樹脂、(g)ポリエーテル樹脂等を挙げることができ、これらは、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。特に、耐候性、密着性の点から、アクリル樹脂及びポリエステル樹脂が好ましく用いられる。
(a)アクリル樹脂としては、アクリル系モノマーと他のエチレン性不飽和モノマーとの共重合体を挙げることができる。共重合体に使用し得るアクリル系モノマーとしては、アクリル酸又はメタクリル酸のメチル、エチル、プロピル、n-ブチル、i-ブチル、t-ブチル、2-エチルヘキシル、ラウリル、フェニル、ベンジル、2-ヒドロキシエチル、2-ヒドロキシプロピル等のエステル化物類、アクリル酸又はメタクリル酸2-ヒドロキシエチルのカプロラクトンの開環付加物類、アクリル酸又はメタクリル酸グリシジル、アクリルアミド、メタクリルアミド及びN-メチロールアクリルアミド、多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル等を挙げることができる。エチレン性不飽和モノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン、イタコン酸、マレイン酸、酢酸ビニル等を挙げることができる。
(b)ポリエステル樹脂としては、飽和ポリエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂を挙げることができ、具体的には、例えば多塩基酸と多価アルコールを加熱縮合して得られた縮合物を挙げることができる。多塩基酸としては、飽和多塩基酸及び不飽和多塩基酸を挙げることができ、飽和多塩基酸としては、例えば、無水フタル酸、テレフタル酸、コハク酸等を挙げることができ、不飽和多塩基酸としては、例えば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等を挙げることができる。多価アルコールとしては、例えば、二価アルコール、三価アルコール等を挙げることができ、二価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール等を挙げることができ、三価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン等を挙げることができる。
(c)アルキド樹脂としては、前記多塩基酸と多価アルコールに、さらに油脂及び油脂脂肪酸(大豆油、アマニ油、ヤシ油、ステアリン酸等)、天然樹脂(ロジン、コハク等)等の変性剤を反応させて得られたアルキド樹脂を用いることができる。
(d)フッ素樹脂としては、フッ化ビニリデン樹脂及び四フッ化エチレン樹脂のいずれか又はこれらの混合体、フルオロオレフィンとヒドロキシ基含有の重合性化合物及びその他の共重合可能なビニル系化合物からなるモノマーを共重合させて得られる各種フッ素系共重合体からなる樹脂を挙げることができる。
(e)エポキシ樹脂としては、ビスフェノールとエピクロルヒドリンの反応によって得られる樹脂等を挙げることができる。ビスフェノールとしては、例えば、ビスフェノールA、Fを挙げることができる。ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、エピコート828、エピコート1001、エピコート1004、エピコート1007、エピコート1009を挙げることができる。
(f)ポリウレタン樹脂としては、アクリル、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート等の各種ポリオール成分と、ポリイソシアネート化合物とによって得られるウレタン結合を有する樹脂を挙げることができる。前記ポリイソシアネート化合物としては、2、4-トリレンジイソシアネート(2、4-TDI)、2、6-トリレンジイソシアネート(2、6-TDI)、及びその混合物(TDI)、ジフェニルメタン-4、4’-ジイソシアネート(4、4’-MDI)、ジフェニルメタン-2、4’-ジイソシアネート(2、4’-MDI)、及びその混合物(MDI)、ナフタレン-1、5-ジイソシアネート(NDI)、3、3’-ジメチル-4、4’-ビフェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ジシクロへキシルメタン・ジイソシアネート(水素化HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、水素化キシリレンジイソシアネート(HXDI)等を挙げることができる。
(g)ポリエーテル樹脂としては、エーテル結合を有する重合体又は共重合体であり、ポリオキシエチレン系ポリエーテル、ポリオキシプロピレン系ポリエーテル、もしくはポリオキシブチレン系ポリエーテル、又はビスフェノールAもしくはビスフェノールF等の芳香族ポリヒドロキシ化合物から誘導されるポリエーテル等の1分子当たりに少なくとも2個の水酸基を有するポリエーテル樹脂を挙げることができる。また、前記ポリエーテル樹脂とコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸等の多価カルボン酸類、あるいは、これらの酸無水物等の反応性誘導体とを反応させて得られるカルボキシル基含有ポリエーテル樹脂を挙げることができる。
 以上述べた樹脂成分には、硬化タイプとラッカータイプがあるが、いずれでもよい。硬化タイプの場合には、アミノ樹脂、(ブロック)ポリイソシアネート化合物、アミン系、ポリアミド系、多価カルボン酸等の架橋剤と混合して用いられ、加熱することにより、又は常温で硬化反応を進行させることができる。また、ラッカータイプの樹脂成分と、硬化タイプの樹脂成分とを併用することもできる。
 本実施形態に係る赤外反射性塗料組成物は、塗装時の塗料固形分(NV)が1~90質量%であることが好ましい。塗料固形分がこの範囲内であることにより、塗装後の乾燥工程における塗膜収縮に伴い、赤外反射性顔料を高配向に配列、即ち被塗装面に対して平行に配向することができ、高い赤外反射性と高い可視光透過性が得られる。より好ましい塗料固形分は、1~60質量%である。
 なお、本実施形態に係る赤外反射性塗料組成物は、タレ防止剤、粘度調整剤、沈降防止剤、架橋促進剤、硬化剤、レベリング剤、表面調整剤、消泡剤、可塑剤、防腐剤、防カビ剤、紫外線安定剤等を含有することができる。
 得られた赤外反射性塗料組成物を塗装することによって、赤外反射性塗膜を得ることができる。
 本実施形態に係る赤外反射性塗料組成物では、塗装方法は限定されない。例えば、アプリケータやバーコーターの他に、刷毛やスプレー、ローラーで塗装してもよい。
 本実施形態に係る赤外反射性塗料組成物を塗装する際、前述の通り、塗装時の塗料固形分を調整し、赤外反射性塗膜収縮により本発明の赤外反射性顔料が高配向に配列するようにすることが好ましい。
 赤外反射性塗膜の膜厚は、乾燥膜厚で0.5~100μmが好ましく、1~50μmがより好ましい。0.5μm未満であると、乾燥時の溶剤蒸発に伴う対流が弱く、顔料が塗膜表面に配向し難くなる。100μmを超えると、ダレやワキ等の塗膜欠陥が生じやすくなる。
 赤外反射性塗料組成物を塗装した後の乾燥工程は、本発明の赤外反射性顔料を高配向に配列する観点で、60~200℃が好ましく、80~160℃がより好ましい。
 得られる赤外反射性塗膜は、赤外線反射性に優れるだけでなく、可視光透過率に極めて優れるものである。日射取得率については、熱の遮蔽効果が小さく遮熱性が十分でない基準として、0.7以下を評価基準とする。即ち、日射取得率は、好ましくは0.7以下であり、より好ましくは0.6以下である。
 可視光透過率については、自動車フロントガラスの保安基準として規定されている70%以上を評価基準とする。即ち、可視光透過率は、好ましくは70%以上であり、より好ましくは80%以上である。
 可視光透過率及び日射取得率の測定は、JIS-R3106:1998「板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射熱取得率の試験方法」に準拠した方法に従って実施することができる。
 なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
 以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、特に断りのない限り「部」及び「%」は、質量基準である。
[実施例1~13、比較例1~4]
 表1に示す配合に従って、実施例1~13及び比較例1~4の赤外反射性塗料組成物を調製した。実施例1~3、5~11、13及び比較例1~4は、上述の第1製造方法により赤外反射性顔料1を調製し、実施例4、12は、上述の第2製造方法により赤外反射性顔料1Aを調製した。
<第1製造方法:赤外反射性顔料1の製造(実施例1~3、5~11、13及び比較例1~4)>
 先ず、支持体10として、50×50×2mmのガラス板(TP技研製)に、アクリル樹脂(アクリディック A-1371 DIC社製)を酢酸ブチルを用いて10質量%(固形分換算)となるように調製した後、スピンコーターにて乾燥膜厚が1μmとなるように塗布した。その後、80℃で15分間乾燥し、剥離層を形成した。
 次いで、上記剥離層上に、表1に示した誘電体層又は金属薄膜層を第1層から最大第7層まで、交互に形成して、積層体13を形成した。誘電体層及び金属薄膜層は、アルバック社製真空蒸着装置(型番:EX-200)を用いて、電子ビーム法によって形成した。
 次いで、アセトンに上記積層体13を30分間浸漬して剥離層を溶解させて剥離し、超音波粉砕を行ない、数平均粒子径D50が5μmである赤外反射性顔料を得た。
 次いで、上述のようにして得た赤外反射性顔料を吸引濾過した後、蒸留水に入れ、45~70℃とし、撹拌しながら、顔料に対して4質量%となるようにアルミン酸ナトリウムを加えた。その際、硫酸を用いて、スラリーのpHを6~9に保持した。酸化アルミニウムの表面処理層が形成された赤外反射性顔料を、濾過して洗浄し、乾燥した。
 次いで、さらに、表面処理層が形成された赤外反射性顔料を、ステアリン酸を3質量%加えた酢酸エチルに浸漬し、超音波処理し、表面張力調整層15を形成した。以上により、赤外反射性顔料1を得た。
<第2製造方法:赤外反射性顔料1Aの製造(実施例4、12)>
 支持体10Aとして、50mm×50mm×0.5μmの天然マイカ板(ヤマグチマイカ社製)を用い、基材の両面に、誘電体層及び金属層を設けたこと以外は、実施例1と同様にし、赤外反射性顔料1Aを得た。
<誘電体層及び金属薄膜層の膜厚>
 実施例1~13及び比較例1~4では、可視光周辺域の入射光の波長λを300nmとし、表1に示した膜厚となるように、誘電体層及び金属薄膜層を形成した。
 具体的には、誘電体層に用いた二酸化チタン(ルチル型)、酸化亜鉛及びITOの光学膜厚と実際の膜厚は、以下の表2に示した通りである。他の誘電体層及び金属薄膜層の光学膜厚も、同様にλ/4を算出してλ/4の整数倍±10nmとなるようにして、実際の膜厚を設定した。
 なお、膜厚制御は、水晶発振式製膜コントローラ(アルバック社製「CRTM-6000G」)にて行った。
 次いで、調製した各赤外反射性顔料と酢酸エチルとを混合し、撹拌した後、DIC社製アクリル樹脂「アクリディックA405」を顔料面密度が表1の通りになるように添加して、撹拌し、塗料固形分が40質量%の各赤外反射性塗料組成物を得た。各実施例及び比較例の赤外反射性顔料のWCAは表1に記載した通りであり、実施例1~13及び比較例1~4のいずれも、塗膜比重が1.4(g/cm)、膜厚が30μm(30×10-4cm)であった。
 次いで、ガラス板に8MILのアプリケータを用いて、各赤外反射性塗料組成物を塗布した。塗布量は、乾燥後の塗膜厚が30μmとなるように調整した。塗布後、室温で10分間静置した後、110℃で15分間乾燥させた。これにより、各赤外反射性塗膜を得た。
[可視光透過率、日射取得率]
 各実施例及び比較例の赤外反射性塗膜について、可視光透過率及び日射取得率の測定を実施した。可視光透過率及び日射取得率の測定は、JIS-R3106:1998「板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射熱取得率の試験方法」に準拠した方法に従って実施した。測定に用いた分光光度装置は、島津製作所社製の分光光度計(型番:UV3600)であった。結果を表1に示した。
[耐候性]
 各実施例及び比較例の赤外反射性塗膜について、超促進耐候性(SUV)試験を実施した。試験後の塗膜を、目視にて劣化度合いを評価した。試験条件及び評価基準は以下の通りとした。結果を表1に示した。
(試験条件)
測定試験機:サンシャインウェザーメーター「S80-B-H」
光照射強度:850W/cm
照射時間:600時間
(評価基準)
3:外観上、問題が無い。
2:塗膜外観が若干白ボケて半透明であり、やや劣化が見られる。
1:塗膜外観が白ボケて透明性が失われており、劣化が見られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1に示したように、比較例1~4いずれにおいても、可視光透過率が評価基準の70%以上であり且つ日射取得率が評価基準の0.7以下である塗膜は得られないことが分かった。これに対して、実施例1~13いずれにおいても、可視光透過率が70%以上であり且つ日射取得率が0.7以下である塗膜が得られることが分かった。この結果から、少なくとも1層の金属薄膜層と、少なくとも2層の透明な誘電体層と、を有する積層体を備え、可視光周辺域の入射光の波長をλ(本実施例では300nm)とし且つ誘電体層の屈折率をnとしたときに、誘電体層の膜厚が(λ/4nの整数倍)±10nm(光学膜厚が(λ/4の整数倍)±10nm)である鱗片状の赤外反射性顔料によれば、高い赤外光反射性と高い可視光透過性が得られることが確認された。
 また、表面処理層を有する実施例1~6、10~12は、表面処理層を有さない実施例7~9、13と比べて、優れた耐候性が得られることが分かった。この結果から、積層体の表面を被覆し且つ酸化物からなる表面処理層を備える本発明の赤外反射性顔料によれば、樹脂の劣化を抑制でき、優れた耐候性が得られることが確認された。
 また、表面張力調整層を有する実施例1~8、10~13は、表面張力調整層を有さない実施例9と比べて、より高い可視光透過率が得られることが分かった。この結果から、表面処理層の表面を被覆し且つ表面張力調整剤からなる表面張力調整層をさらに備える本発明の赤外反射性顔料によれば、より高い可視光透過率が得られることが確認された。
 1,1A…赤外反射性顔料
 10,10A…支持体
 11…金属薄膜層
 12…誘電体層
 13…積層体
 14…表面処理層
 15…表面張力調整層

Claims (8)

  1.  鱗片状の赤外反射性顔料であって、
     少なくとも1層の金属薄膜層と、少なくとも2層の透明な誘電体層と、を有する積層体を備え、
     可視光周辺域の入射光の波長をλとし且つ前記誘電体層の屈折率をnとしたときに、前記誘電体層の膜厚が(λ/4nの整数倍)±10nmであることを特徴とする赤外反射性顔料。
  2.  前記金属薄膜層が、銀、アルミニウム、銅、金、パラジウム、亜鉛、チタン、クロム及び珪素からなる群より選択される少なくとも1種からなることを特徴とする請求項1に記載の赤外反射性顔料。
  3.  前記誘電体層が、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素、酸化錫、錫添加酸化インジウム及びアンチモン添加酸化錫からなる群より選択される少なくとも1種からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の赤外反射性顔料。
  4.  前記積層体の表面を被覆し且つ酸化物からなる表面処理層をさらに備えることを特徴とする請求項1から3いずれかに記載の赤外反射性顔料。
  5.  前記表面処理層が、酸化アルミニウム、シリカ及び酸化ジルコニウムからなる群より選択される少なくとも1種からなることを特徴とする請求項4に記載の赤外反射性顔料。
  6.  前記表面処理層の表面を被覆し且つ表面張力調整剤からなる表面張力調整層をさらに備えることを特徴とする請求項4又は5に記載の赤外反射性顔料。
  7.  前記表面張力調整層が、ステアリン酸を含む表面張力調整剤からなることを特徴とする請求項6に記載の赤外反射性顔料。
  8.  請求項1から7いずれかに記載の赤外反射性顔料を含有する赤外反射性塗料組成物。
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