説明

塗材組成物

【課題】外装合成樹脂エマルション系仕上塗材であって、単層塗装にて遮熱性の高い建築用仕上げ塗材組成物の提供である。
【解決手段】中空樹脂、中空ガラス、寒水石、合成樹脂エマルションからなり、中空樹脂の平均粒径が35〜55μmで塗材組成物の固形分容積率35〜42%である塗材組成物とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、遮熱性建築仕上塗材組成物に関するものである。
【背景技術】
【0002】
建築用仕上塗材は、ローラー、コテ、吹きつけ、刷毛等の施工器具と配合を組み合わせることにより様々な模様が形成できる。従来は断熱下地基材上に施され、この上に、日射反射率の高い塗料を塗布することが一般であった。
【0003】
建築物壁面の基材に対し、厚塗り塗料から形成される可とう性を有する被膜(A)、少なくとも(a)赤外線反射性粉体、(b)合成樹脂、及び(c)中空粒子を含有する赤外線反射性塗料から形成される被膜(B)、を順に積層する被膜積層体の施工方法が経時的に膨れ、剥離等が生じることなく、長期にわたりその美観性を維持することが開示されている。(特許文献1)
【0004】
外装面の屋内側から屋外側へ向かって、基材層(A)、結合材及び中空粒子を含有する下塗材により形成される断熱性下塗層(B)、合成樹脂エマルション(p)、少なくとも1つ以上のポリオキシアルキレン基を有するアルコキシシランの変性縮合物(q)、及び赤外線反射性粉体(r)を必須成分とし、前記合成樹脂エマルション(p)の固形分100重量部に対して、前記アルコキシシランの変性縮合物(q)をSiO2換算で1.0〜40.0重量部、前記赤外線反射性粉体(r)を1〜200重量部含む水性被覆材により形成される上塗層(C)を設けることで、建築物外装面の表面に対し、美観性の高い仕上面を形成することができるとともに、建築物の温度上昇を抑制し、省エネルギーにも資することが開示されている。(特許文献2)
【0005】
780〜2100nmの波長領域における日射反射率が10%以上であるペリレン系黒色顔料などの黒色有機顔料を、硫酸バリウムなどの無機顔料の表面に付着させた複合顔料を含むことを特徴で、熱遮蔽性の黒色有機顔料の使用量が少なくとも、十分な熱遮蔽性及び黒色度が得られる熱遮蔽塗料及びこれを用いた塗膜形成方法が開示されている。(特許文献3)
【0006】
しかし、これらは積層及び方法で、断熱効果が得られるもの、或いは日射反射率の高い塗料で、工数が少なく、建築用仕上塗材の塗布のみで断熱、遮熱を有する外装合成樹脂エマルション系仕上塗材はなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2004−183330号公報
【特許文献2】特開2009−90556号公報
【特許文献3】特開2004−10853号公報
【特許文献4】特開平05−285376号公報
【特許文献5】特開2006−341628号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
解決しようとする課題は、外装合成樹脂エマルション系仕上塗材であって、単層塗装にて遮熱性の高い建築用仕上げ塗材組成物の提供である。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1の発明は、外装合成樹脂エマルション系仕上塗材であって中空樹脂、中空ガラス、寒水石、合成樹脂エマルションからなることを特徴とする塗材組成物で遮熱性を有し、立体的な造形性をもつ模様に仕上げる建築用仕上塗材となる。
【0010】
請求項2の発明は、前記中空樹脂の平均粒径が35〜55μmで塗材組成物の固形分容積率35〜42%であることを特徴とする請求項1に記載の塗材組成物で、低い熱伝導率となり、立体的な造形性をもつ模様が可能となる。
【発明の効果】
【0011】
本発明の塗材組成物は、立体的な造形性をもつ模様に仕上げる建築用仕上塗材であり、遮熱性が高いという特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】図1は遮熱性を評価装置の説明概要図である。
【図2】図2は上側は実施例3の赤外線サーモグラフでの温度分布グレースケール処理で高温ほど黒になっている。下側は温度50℃以上を斜線ハッチング処理したもので、ハッチング領域外はカラーのグレースケール処理であり、濃淡と温度の関係はない。上下とも温度スケールはカラーのグレースケールのため参照することはできない。
【図3】図3は比較例1に変えた以外図2と同じである。
【図4】図4は実施例2で、下側を65℃以上をハッチングにした以外図2と同じである。
【図5】図5は比較例2に変えた以外図4と同じである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
外装合成樹脂エマルション系仕上塗材はJISA6909に規定される建築用仕上塗材は適用範囲として「この規格は、セメント、合成樹脂などの結合材、顔料、骨材などを主原料とし、主として建築物の内外壁又は天井を,吹付け、ローラー塗り、こて塗りなどによって立体的な造形性をもつ模様に仕上げる建築用仕上塗材について規定する。」とされ、このうち外装用途で、合成樹脂エマルジョンを使用したものである。本発明で使用するものは薄付け、厚付け両者に適応するものを言う。
【0014】
本発明に使用する中空樹脂は特許文献4等で開示されている熱膨張性マイクロカプセルを加熱膨張したもので、塩化ビニル樹脂、ビニルアルコール樹脂、アクリロニトリルを主成分とするアクリル樹脂等をシェルに軟化温度以下にてガス状となる液体を内包し、シェルの軟化温度以上に加熱することによりシェルを加熱膨張させた中空樹脂で、さらにシェルが加熱軟化している状態で、炭酸カルシウムとタルクをこのシェルに付着させた中空樹脂がある。この市販品にEMC−40(B)(三共精粉株式会社、商品名)がある。
この中空樹脂を塗材樹脂組成物の容量比率で全体に対して35〜42%配合することにより、遮熱性を有し、JISA6909に規定される建築用仕上塗材として凹凸を付与できる塗材とすることができる。中空樹脂の平均粒径は35〜55μmを有するものが好ましく、粒径の小さいものは遮熱性が得られ難く、大きいと中空樹脂が破壊し、仕上塗材としての塗り付け作業等が難しくなる。
【0015】
中空ガラスバルーンは真球状物であれば良く、塗材組成物として立体的な造形性を付与するため粒径の大きな充填剤と前記中空樹脂との吹付け、ローラー塗り、こて塗りなどの作業性を改善するために用いる。前記充填剤の形状により、必要に応じて使用する。この中空ガラスは破砕による作業性を大きく損なうため、真比重0.7で平均粒径35μmの中空ガラスを用いる。無配合でも良いが、配合する場合 容積比率2〜16%が好ましい。
【0016】
寒水石は粒径0.05〜0.35mmの炭酸カルシウムを主成分とする岩石の破砕物で塗材組成物の立体的な造形性をもつ模様付与に大きな役割をしめ、炭酸カルシウムであれば、同サイズのものを用いることができる。0.25〜0.35mmがさらに好ましい。硅砂では、造形性を持つ模様を付与はできるものの、遮熱性能が劣り、好ましくない。
【0017】
合成樹脂エマルションには、アクリル樹脂エマルションやアクリルウレタン樹脂エマルション、酢酸ビニルエマルション、酢酸ビニル−アクリル樹脂エマルション、エチレン−酢酸ビニルエマルション、シリコンアクリルエマルション等を使用することができる。合成樹脂エマルションは屋外施工では耐候性が要求され、アクリル樹脂エマルションやアクリルウレタン樹脂エマルション、シリコンアクリルエマルションが好ましく、固形分容積比率で全体に対して15〜25%の範囲で塗膜強度を満足し、保存安定性、乾燥性が良好に使用することができる。
合成樹脂エマルションは塗布環境や作業性に応じて、成膜助剤と合わせて使用する。エチレングリコールジエチルエーテル、ベンジルアルコール、ブチルセロソルブ、エステルアルコールが使用る。
【0018】
顔料には、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化第二鉄(弁柄)、クロム酸鉛、黄鉛、黄色酸化鉄等の無機系顔料等が使用できるが、中でも酸化チタンは下地の隠蔽性に優れ、白色であるため主たる顔料として使用することができる。顔料の配合は、固形分容量比率で全体に対して0.5〜2%であり、塗材の調色目的、遮熱性能に応じて適宜設定する。この中で、明度が低く、色相、彩度等を変える目的で使用する顔料は赤外線反射、日射反射率が高いものを使用し、特に黒系では遮熱性能に大きく影響を与えるため、カーボンブラックを除く、日射反射率が高い無機系顔料を使用する。
【0019】
酸化チタンのうち、日射反射率が高い赤外反射酸化チタンが好ましく、特許文献5に記載の平均粒子径が0.5〜20μmの赤外線遮蔽能を有する酸化チタンで、1500〜2600nmの赤外線波長領域において、積分反射率が90%以上の機能を有し、市販品にJR−1000(テイカ(株)、商品名)がある。
【0020】
黒系顔料のうち日射反射率の高いものは、700〜2500nmの赤外線波長領域において、積分反射率が50%以上のトナーが好ましく、市販品にAQ−E1990(レジノカラー工業(株)、黒トナー)、AC−3980IRG(大日精化工業(株)、黒トナー)等がある。
【0021】
上記の配合成分の他に、塗材中の巻き込み等による泡を消失させるために消泡剤や、充填剤や顔料等を均一に分散させるための分散剤、その他に増粘剤、防藻・防カビ剤などが配合されることがある。
【0022】
以下に実施例及び比較例を記す。表1に遮熱性をを示す。
【実施例1】
【0023】
ウルトラゾールD−22(ガンツ化成(株)、商品名、アクリル樹脂エマルション、固形分55%、粘度500〜2500mPa・s/25℃、固形分比重1.04)を26重量部(18)、R−820(石原産業(株)、商品名、平均粒子径D50 0.26μm酸化チタン、比重4.26)を5.1重量部(1.6)、成膜助剤テキサノールCS−12(チッソ株式会社製、商品名)を0.8重量部(1)、増粘剤hiメトローズ90SH−15000(信越化学工業(株)、商品名、セルロース系増粘剤)を0.2重量部(0.2)、寒水石(平均粒径0.25〜0.35mm、比重2.71)57重量部(27)、EMC40(B)(比重0.16))5重量部(41)、Q−CEL 5070s(ポッターズ・バロティーニ(株)、商品名、中空ガラス、比重0.7)6重量部(11)を配合し、マンセル明度値9の実施例1の塗材組成物とした。()内は固形分の容積率である。
【実施例2】
【0024】
実施例1に黒系顔料AC−3980IRG(大日精化工業株式会社、黒トナー)を1重量部をさらに添加した以外同じに行い、マンセル明度値6の実施例2の塗材組成物とした。
【実施例3】
【0025】
実施例1のR−820をJR−1000に置換した以外同じに行い、マンセル明度値9の実施例3の塗材組成物とした。
【0026】
比較例1
アイカジョリパットJP−100(アイカ工業(株)、JISA6909に適合外装合成樹脂エマルション系仕上塗材)をマンセル明度値9の比較例1の塗材組成物とした。
【0027】
比較例2
アイカジョリパットJP−100100重量部にカーボンブラック(黒トナー)を0.88重量部を配合し、マンセル明度値6の比較例2の塗材組成物とした。
【0028】
【表1】

【0029】
濃い灰色系マンセル明度値6の実施例2は、白色系マンセル明度値9の比較例1と同等の性能を有し、濃い灰色系マンセル明度値6では比較例2に比し、実施例2が遮熱性が優れる。白色系比較ではマンセル明度値9の比較例1に比し、実施例1、3が遮熱性に優れる。
【0030】
熱伝導率:200×200mm角8mm厚スレート平板に実施例・比較例の塗材組成物を膜厚が1mm、2mm、3mm、4mmとなるように塗布し、23℃相対湿度50%下14日間静置したものを試験体とし、試験には熱伝導率測定器 HC−074(英弘精機(株))を用い、膜厚と測定した熱伝導率から熱抵抗値を算出した。算出した熱抵抗値と膜厚の関係をグラフにし、傾きから熱伝導率を算出した。
日射反射率:JISK5602 に準拠し、測定した。
【0031】
JIS A5430に適合する300×300mm4mm厚スレート平板に実施例、比較例の塗材組成物を下塗り0.6kg/m塗布し23℃相対湿度50%下1日静置後、上塗り1.35kg/mをコテで塗布し、23℃相対湿度50%下3日間静置したもの遮熱性評価試験体とした。
【0032】
遮熱性評価:図1に評価装置の概略を示す。この装置は23℃相対湿度70%の恒温恒湿室に設置され、室温、試験体の表面温度(4 ランプ直下 中心部)、同裏面温度(5 前記4の裏面)、内部温度(2の断熱箱の中心)を計測する。なお 室温は測定環境が適正に実施されているかを確認のためである。評価温度は各部温度がほぼ平衡に達する30分とした。
図1の1は試験体で、3の500W レフランプ(東芝ライテック(株)、商品名)のランプ下面より25cmの位置に調整され評価測定が開始される。2の断熱箱は上部開口部26cm角以外厚さ3cm断熱用発泡スチロールが配設されたもので、内容積は45cm立方である。開口部内側に試験体が設置される。
【0033】
図2〜5の遮熱性評価の経過30分時の赤外線サーモグラフィをF30W(NEC Avio赤外線テクノロジー(株))にて計測した。
【符号の説明】
【0034】
1 試験体
2 断熱箱
3 ランプ
4 表面温度測定点
5 裏面温度測定点(断熱箱内)
6 内部温度測定点(断熱箱内中心)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外装合成樹脂エマルション系仕上塗材であって中空樹脂、中空ガラス、寒水石、合成樹脂エマルションからなることを特徴とする塗材組成物
【請求項2】
前記中空樹脂の平均粒径が35〜55μmで塗材組成物の固形分容積率35〜42%であることを特徴とする請求項1に記載の塗材組成物

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−79999(P2011−79999A)
【公開日】平成23年4月21日(2011.4.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−234825(P2009−234825)
【出願日】平成21年10月9日(2009.10.9)
【出願人】(000100698)アイカ工業株式会社 (566)
【Fターム(参考)】