放熱塗料組成物、放熱塗装材及び放熱塗装材の製造方法
【課題】基材に蓄積された熱を放熱する機能を有する放熱塗料組成物及びこれを用いた放熱塗装材において、着色範囲の制限無く、放熱性を向上させる。
【解決手段】塗料組成物中に、粒子状の形態を有する常温で固体の樹脂ビーズと、ベース樹脂とを含有させ、樹脂ビーズの含有量を、塗料組成物中の固形分全体に対して０．１質量％以上１５質量％以下とする。これにより、基材に蓄積された熱を放熱する機能を有する放熱塗料組成物及びこれを用いた放熱塗装材において、着色範囲の制限無く、放熱性を向上させることが可能となる。
【解決手段】塗料組成物中に、粒子状の形態を有する常温で固体の樹脂ビーズと、ベース樹脂とを含有させ、樹脂ビーズの含有量を、塗料組成物中の固形分全体に対して０．１質量％以上１５質量％以下とする。これにより、基材に蓄積された熱を放熱する機能を有する放熱塗料組成物及びこれを用いた放熱塗装材において、着色範囲の制限無く、放熱性を向上させることが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属、ガラス、コンクリート、プラスチック、木材などの各種基材に使用され、基材に蓄積された熱を放熱する機能を有する放熱塗料組成物、放熱塗装材及び放熱塗装材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヒートシンク等に用いられる放熱塗料が注目されており、このような放熱塗料の関する技術として、例えば、シリコーンに窒化アルミニウム等の絶縁高熱伝導性物質の微粉末を混入させて絶縁状態で熱伝導率を向上させた塗料が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３８９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１の塗料を用いた場合であっても、放熱性が満足する性能を有することができず、また、特許文献１のように、絶縁高熱伝導性物質の微粉末を混入させた塗料では着色範囲に制限があり、塗料組成物として実用的でない、という問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、基材に蓄積された熱を放熱する機能を有する放熱塗料組成物及びこれを用いた放熱塗装材において、着色範囲の制限無く、放熱性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、基材表面に、所定の含有量を有する樹脂ビーズを配合した塗料を塗布して塗膜を形成することにより、塗料組成物の着色範囲の制限無く、基材に蓄積された熱を効果的に放熱できる塗膜が得られることを見出し、この知見に基づいて、本発明を完成させた。
【０００７】
すなわち、本発明のある観点によれば、粒子状の形態を有する常温で固体の樹脂ビーズと、ベース樹脂とを含有し、前記樹脂ビーズの含有量が、塗料組成物中の固形分全体に対して０．１質量％以上１５質量％以下である、放熱塗料組成物が提供される。
【０００８】
ここで、前記放熱塗料組成物において、前記樹脂ビーズの平均粒子径は、１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
【０００９】
また、前記放熱塗料組成物において、前記樹脂ビーズの比表面積は、１０ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。
【００１０】
また、前記放熱塗料組成物において、前記樹脂ビーズの細孔径が、５０Å以上３００Å以下であることが好ましい。
【００１１】
また、前記放熱塗料組成物において、前記樹脂ビーズとしては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリルおよびポリテトラフルオロエチレンからなる群より選択される１種または２種以上の粒子状の樹脂が挙げられる。
【００１２】
また、ベース樹脂として、エマルション、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、及びフッ素樹脂からなる群より選択される１種または２種以上の樹脂を含有していてもよい。
【００１３】
また、本発明の別の観点によれば、基材表面の少なくとも一部に、上述した放熱塗料組成物からなる放熱塗膜を有する、放熱塗装材が提供される。
【００１４】
また、前記基材と前記放熱塗膜との間に、エマルション塗料、エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、及びポリウレタン樹脂塗料のうちの１種または２種以上の塗料からなる塗膜を有していてもよい。
【００１５】
また、前記基材として、アルミニウム板、ステンレス板、鉄、亜鉛めっき鋼板、スレート、コンクリート、モルタル、繊維強化プラスチック、または木を用いることができる。
【００１６】
また、本発明のさらに別の観点によれば、基材表面の少なくとも一部に、エマルション塗料、エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料のうちの１種または２種以上の塗料を塗布し、該塗料からなる塗膜を形成後、請求項１〜６のいずれか１項に記載の放熱塗料組成物を塗布する、放熱塗装材の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、塗料組成物中に所定の含有量を有する樹脂ビーズを含有させることに
より、基材に蓄積された熱を放熱する機能を有する放熱塗料組成物及びこれを用いた放熱
塗装材において、着色範囲の制限無く、放熱性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
［放熱塗料組成物の構成］
本発明に係る放熱塗料組成物は、所定の粒子径を有する樹脂ビーズと、ベース樹脂とを必須の構成成分とし、必要に応じて、例えば、顔料、球状アルミナ、溶剤、体質顔料、消泡剤、硬化促進剤、分散剤、酸化防止剤、防かび剤等の各種添加剤を適宜配合したものである。
【００２０】
ここで、本発明における塗料の種類及び形態は、特に限定されない。具体的には、塗料の種類としては、例えば、熱硬化型塗料、熱可塑型塗料、常温乾燥型塗料、常温硬化型塗料、活性エネルギー線硬化型塗料などを用いることができる。また、塗料の形態としては、例えば、溶剤型塗料、水性塗料、非水エマルジョン型塗料、無溶剤型塗料、粉体塗料等のいずれにも適用することができる。以下、本発明に係る放熱塗料組成物の各構成成分について詳細に説明する。
【００２１】
（樹脂ビーズ）
本発明における樹脂ビーズは、粒子状の形態を有する常温で固体の樹脂であり、放熱塗料組成物中の固形分全体に対して、０．１質量％以上１５質量％以下の割合で含有されている。樹脂ビーズの含有量を放熱塗料組成物中の固形分全体に対して０．１質量％未満または１５質量％超であると、十分な放熱効果を得ることができない。また、樹脂ビーズが配合された塗料の安定性を考慮した場合にも、樹脂ビーズの含有量を放熱塗料組成物中の固形分全体に対して０．１質量％以上１５質量％以下とすることが好ましい。塗料の安定、放熱性の観点からは、樹脂ビーズの配合量が０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。
【００２２】
また、本発明における樹脂ビーズの平均粒子径は１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。樹脂ビーズの平均粒子径を１μｍ以上２０μｍ以下とすることにより、放熱性をさらに向上させることができる。なお、本発明における樹脂ビーズの平均粒子径とは、１次粒子の数平均粒子径であり、レーザー回析法を用いて測定した値である。
【００２３】
また、本発明における樹脂ビーズは、比表面積が１０ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。比表面積を１０ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下とすることにより、放熱性をさらに向上させることができる。なお、本発明における樹脂ビーズの比表面積は、ＢＥＴ法を用いて測定した値であり、例えば、ベックマンコールター社製のＳＡ３１００測定装置を用いて測定することができる。
【００２４】
また、本発明における樹脂ビーズは、細孔径が５０Å以上３００Å以下であることが好ましい。細孔径を５０Å以上３００Å以下とすることにより、放熱性をさらに向上させることができる。ここで、本発明における細孔径は、ガス吸着法を用いて測定した値であり、例えば、ベックマンコールター社製のＳＡ３１００測定装置を用いて測定することができる。
【００２５】
また、本発明における樹脂ビーズとしては特に制限されるものではないが、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂などの材料が好ましく用いられ得る。特に好ましくは、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン等の粒子状の樹脂が挙げられ、本発明における放熱塗料組成物に配合する際には、これらの樹脂１種を単独で、または、２種以上の樹脂ビーズを混合して使用することができる。
【００２６】
（顔料）
本発明に係る塗料組成物に用いられる顔料は、主に、彩色の目的で配合される構成成分であり、この顔料としては、有機顔料または無機顔料のいずれでもよい。
【００２７】
有機顔料としては、例えば、モノアゾ、ジスアゾ、レーキアゾ、縮合ジスアゾ、及びアゾ金属錯体顔料等のアゾ系顔料や、βナフトール、ナフトールＡＳ、ベンゾイミダゾロン、フタロシアニン、キナクリドン、ペリレン、ペリノン、チオインジゴ、アンタントロン、アントラキノン、フラバントロン、インダントロン、イソビオラントロン、ピラントロン、ジオキサジン、キノフタロン、イソインドリノン、イソインドリン及びジケトピロロピロール顔料等の多環式系顔料などがある。このうち、上記有機顔料としては、特に、フタロシアニンブルー、キナクリドンマゼンタ、イソインドリン、ジケトピロロピロールが好ましい。
【００２８】
また、無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、シリカ、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化鉄、酸化クロム、群青、ニッケルアンチモンチタン酸化物、クロムアンチモンチタン酸化物、酸化コバルト、コバルトとアルミニウムの混合酸化物、バナジン酸ビスマス、及び混合顔料などがある。このうち、上記無機顔料としては、特に、バナジン酸ビスマスが好ましい。
【００２９】
上述した本発明の塗料組成物に用いられる顔料は、１種類を単独で、または、２種類以上を混合して使用することができる。また、上述した顔料の塗料組成物中への含有量は、塗料の安定性を考慮すると、塗料組成物中の固形分全体に対して１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。
【００３０】
（溶剤）
本発明に係る塗料組成物に用いられる溶剤は、主に、塗料の流動性を調整する目的で配合される構成成分であり、この溶剤としては、一般に塗料用として使用されているものであれば特に限定されない。具体的には、本発明で用いられる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ソルベッソ１００、ソルベッソ１５０等の芳香族炭化水素類や、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類や、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類や、ミネラルスピリット等の脂肪族系溶剤など、及び水を挙げることができる。これらの溶剤は、溶解性、蒸発速度、安全性等を考慮して、適宜選択される。これらの溶剤は、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を混合して使用してもよい。
【００３１】
（ベース樹脂）
本発明に係る塗料組成物に用いられるベース樹脂は、主に、塗膜を形成するための成分として配合される構成成分であり、このベース樹脂としては、一般に塗料用として使用されている樹脂であれば特に限定されない。具体的には、本発明で用いられるベース樹脂としては、例えば、エマルション、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン変性ポリエステル樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリケート樹脂、塩素系樹脂、フッ素系樹脂等があり、必要に応じて、硬化剤としてメラミン樹脂等のアミノ樹脂、架橋剤としてイソシアナートまたはブロックイソシアナート等の樹脂を含んでもよい。なお、本発明におけるベース樹脂の形態は特に限定されないが、平均粒子径が１μｍ以上２０μｍ以下の粒子状の樹脂は、本発明のベース樹脂からは除かれるものとする。
【００３２】
（球状アルミナ）
本発明に係る塗料組成物及び基材と本発明に係る塗料組成物との間に用いられる塗料組成物には、球状アルミナが含有されていてもよく、この際用いられる球状アルミナは、平均粒子径が１０μｍ以上５０μｍ以下であり、比表面積が０．１ｍ２／ｇ以上０．３ｍ２／ｇであることがが好ましい。球状アルミナの平均粒子径及び比表面積の測定方法は、樹脂ビーズと同様である。本発明に係る塗料組成物及び基材と本発明に係る塗料組成物との間に用いられる塗料組成物に球状アルミナを用いることにより、塗膜の熱伝導率を向上させることができるので、熱放射性が良くなる。また、上述した球状アルミナの塗料組成物中への含有量は、塗膜の熱伝導率の向上効果を確実に発揮させるために、塗料組成物中の固形分全体に対して５質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。
【００３３】
（その他の添加剤）
本発明に係る塗料組成物中には、必要に応じて、各種性能を付与するために上述した構成成分以外の添加剤が含有されていてもよい。このようなその他の添加剤としては特に限定されないが、例えば、二酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の体質顔料や、シリカ、アルミナ等の艶消し剤や、消泡剤や、レベリング剤や、たれ防止剤や、表面調整剤や、粘性調整剤や、分散剤や、紫外線吸収剤や、ワックス等の慣用されている添加剤等が挙げられる。
【００３４】
［放熱塗料組成物の製造方法］
以上、本発明に係る放熱塗料組成物の構成について詳細に説明したが、続いて、このような構成を有する放熱塗料組成物の製造方法について詳細に説明する。
【００３５】
本発明に係る放熱塗料組成物は、例えば、以下のようにして製造することができる。まず、ローラーミル、ペイントシェーカー、ポットミル、ディスパー、サンドグラインドミル等の一般に顔料分散に使用されている装置を用いて、ベース樹脂と顔料との分散ペーストを調製し、この分散ペーストに樹脂ビーズ、溶剤、球状アルミナ、各種添加剤、硬化剤、触媒等を添加して混合攪拌することにより、本発明に係る放熱塗料組成物を得ることができる。
【００３６】
［放熱塗装材の構成］
本発明に係る放熱塗装材は、基材表面の少なくとも一部に、上述したような放熱塗料組成物からなる放熱塗膜を有する。
【００３７】
（基材）
本発明の放熱塗装材に用いられる基材としては、特に限定されるものではなく、例えば、金属基材、プラスチック基材、無機材料基材等を用途に応じて使用することができる。上記金属基材としては、例えば、スレート板、コンクリート、モルタル、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）、木、アルミニウム板、鉄板、亜鉛メッキ鋼板、アルミ亜鉛メッキ鋼板、ステンレス板、ブリキ板等の基材が挙げられる。また、上記プラスチック基材としては、アクリル、塩化ビニル、ポリカーボネート、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン等の基材が挙げられる。さらに、無機材料基材としては、例えば、ＪＩＳ Ａ ５４２２及びＪＩＳ Ａ ５４３０等に記載された窯業系基材や、ガラス基材等が挙げられる。また、上述した各基材には、
密着性付与や防錆性付与等のための表面処理が施されていてもよい。
【００３８】
（放熱塗膜）
本発明に係る放熱塗膜は、上記の基材に上述した放熱塗料組成物を塗布した後に、乾燥・焼き付けすることにより得ることができる。この際、放熱塗料組成物の塗布方法としては特に限定されず、例えば、浸漬、刷毛、ローラ、ロールコータ、エアースプレー、エアレススプレー、カーテンフローコータ、ローラーカーテンコータ、ダイコータ等の一般に使用されている塗布方法等を使用することができる。これらの塗布方法は、基材の使用目的に応じて適宜選択すればよい。また、乾燥・焼き付けの条件も特に限定はされず、一般に使用されている条件で行うことができるが、例えば、乾燥機にて４０℃〜１２０℃で３０分間程度乾燥させたり、常温の大気雰囲気下で数日間乾燥させることにより、本発明の放熱塗膜を得ることができる。
【００３９】
また、本発明における放熱塗膜の厚みは、特に限定されないが、放熱性をさらに向上させるという観点からは、塗膜厚みは、樹脂ビーズの粒子径を考慮して、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００４０】
また、本発明に係る放熱塗装材は、上述した基材と放熱塗膜との間に、エマルション塗料、エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、及びポリウレタン樹脂塗料のうちの１種または２種以上の塗料からなる塗膜（中間層）を有していてもよい。このように、中間層を有していることにより、素地（基材）の保護及び基材裏面から伝わった熱の基材表面側からの熱放射性を向上させることができる。さらに、中間層を有していることにより、塗膜の耐水性や耐アルカリ性をも向上させることができる。
【００４１】
また、基材と放熱塗料組成物の塗膜（放熱塗膜）との間に上記塗膜（中間層）を形成させる場合の膜厚は、基材の保護及び熱放射性の観点から、２０μｍ〜８０μｍであることが好ましい。なお、中間層は、２層以上形成することもできるが、この場合、各層の膜厚が２０μｍ〜８０μｍであることが好ましい。
【００４２】
また、上記中間層を有する放熱塗装材は、上述した基材の表面の少なくとも一部に、エマルション塗料、エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料のうちの１種または２種以上の塗料を塗布し、該塗料からなる塗膜を形成した後に、上述した放熱塗料組成物を塗布することにより製造することができる。
【００４３】
［まとめ］
以上説明したような本発明に係る放熱塗料組成物及びこれを使用した放熱塗装材によれば、塗料組成物中に塗料組成物中の固形分全体に対して０．１質量％以上１５質量％以下の樹脂ビーズが配合されているため、基材に蓄積された熱を効果的に放熱して、放熱性を向上させることができる。また、本発明に係る塗料組成物では、着色に影響を与えるような成分が必須成分として配合されていないため、着色範囲が制限されることもない。従って、例えば、本発明の放熱塗装材が室内の壁、天井等に使用された場合、基材に蓄積される熱が効果的に放射されることにより、室内の暖房器具等による電力消費を節減することができる。また、放熱塗装材が放射パネル（冷暖房用）に使用された場合、熱を効果的に放射することにより、単位面積当たりの冷暖房能力を向上させることができ、放射パネル設置面積を低減できる。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではない。
【００４６】
まず、本発明の実施例及び比較例で用いた塗料組成物について説明する。以下、特に断らない限り、［％］及び［部］は質量基準とする。
【００４７】
（実施例１）
本実施例では、フタロシアニンブルー（大日精化社製）５部、アクリルポリオール樹脂ＡＣＲＹＤＩＣ Ａ８３７（ＤＩＣ社製）５４部、ミネラルスピリット３０．６部、樹脂ビーズとしてポリメタクリル酸メチル（テクノポリマー社製、「ＭＢＰ−８」：平均粒子径８μｍ、比表面積８５ｍ２／ｇ、細孔径１３０Å、嵩密度０．３６ｇ／ｃｍ３）を０．１部、消泡剤（サンノプコ（株）社製「ＳＮ３５９」）０．３部の溶液と、イソシアネート（ＴＳＡ１００）（旭化成ケミカルズ）５部、ミネラルスピリット５部の溶液を混合攪拌し、得られた塗料組成物を、乾燥後の膜厚が５０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、２３℃の大気雰囲気下で３日間乾燥させて試験体とした。
【００４８】
（実施例２〜５）
樹脂ビーズの添加量を１〜１５部とし、これに応じてミネラルスピリットの添加量を変更した点を除いては、実施例１と同様にして試験体を作製した。
【００４９】
（実施例６）
顔料として、フタロシアニンブルーの代わりに、キナクリドンマゼンダ（チバ・スペシャルティケミカルズ社製、「ＣＲ７５９Ｄ」）を使用した点を除いては、実施例３と同様にして試験体を作製した。
【００５０】
（実施例７）
顔料として、フタロシアニンブルーの代わりに、イソインドリン（チバ・スペシャルティケミカルズ社製、「２ＧＬＴＥ」）を使用した点を除いては、実施例３と同様にして試験体を作製した。
【００５１】
（実施例８）
新たに球状アルミナとしてＡＸ−５０（新日鉄マテリアルズ株式会社）（平均粒子径５０μｍ、比表面積が０．１５ｍ２／ｇ）を含有し、ミネラルスピリットの添加量を変更して使用した点を除いては、実施例７と同様にして試験体を作製した。
【００５２】
（実施例９）
樹脂として、アクリルポリオール樹脂の代わりに、フッ素樹脂（旭硝子社製、ＬＦ８００）を使用し、顔料を添加せず、イソシアネートとミネラルスピリットの添加量を変更した点を除いては、実施例３と同様にして試験体を作製した。
【００５３】
（実施例１０）
樹脂として、フッ素樹脂（チバ・スペシャルティケミカルズ社製、「２ＧＬＴＥ」）の代わりに、アクリルポリオール樹脂を使用し、イソシアネートとミネラルスピリットの添加量を変更した点を除いては、実施例９と同様にして試験体を作製した。
【００５４】
（実施例１１）
樹脂ビーズとして、ポリメタクリル酸メチル（テクノポリマー社製、「ＭＢＰ−８」：平均粒子径８μｍ、比表面積８５ｍ２／ｇ、細孔径１３０Å、嵩密度０．３６ｇ／ｃｍ３）の代わりに、ポリアクリル酸エステル（テクノポリマー社製、「ＡＣＰ−８」：平均粒子径８μｍ、比表面積１０ｍ２／ｇ、細孔径２７０Å、嵩密度０．３４ｇ／ｃｍ３）を使用した点を除いては、実施例１０と同様にして試験体を作製した。
【００５５】
（比較例１）
樹脂ビーズの添加量を０．０５部とし、ミネラルスピリットの添加量を３５．６５部とした点を除いては、実施例１と同様にして試験体を作製した。
【００５６】
（比較例２）
樹脂ビーズの添加量を２０部とし、ミネラルスピリットの添加量を１５．７部とした点を除いては、実施例１と同様にして試験体を作製した。
【００５７】
（比較例３）
樹脂ビーズを添加せず、ミネラルスピリットの添加量を３５．７部とした点を除いては、実施例１と同様にして試験体を作製した。
【００５８】
（比較例４）
本比較例は、特許文献１に記載された技術に対応するものである。本比較例では、顔料として、無機顔料アルミナゾルである「カタロイドＡＳ−３（山宗化学株式会社社製）」４３部、酸化リチウム（アルドリッチ社製試薬）２部、水酸化リチウム（アルドリッチ社製試薬）２部、酸化アルミニウム（アルドリッチ社製試薬）１部、窒化アルミニウム（アルドリッチ社製試薬）２２部、フッ素樹脂２６部、水４部をローラーミルで３０分混錬し、塗料組成物を得た。得られた塗料組成物を、乾燥後の膜厚が５０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、２３℃の大気雰囲気下で３日間乾燥させて試験体とした。
【００５９】
得られた各実施例及び比較例の試験体について、熱放射性、色座標、塗料の安定性及び熱伝導性の各試験を実施した。なお、各試験は、次の方法に従って行い、その結果を以下のようにして評価した。
【００６０】
＜熱放射性＞
熱放射性の指標として、ＪＩＳ−Ｒ ３１０６:１９９８「板ガラス類ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射熱取得率の試験方法７．常温の熱放射の放射率の算定」に準拠した方法で塗膜の熱放射率を測定した。評価基準は、以下の通りであり、◎及び○を合格とした。
◎：熱放射率が０．９２以上
○：熱放射率が０．８９以上０．９２未満
×：熱放射率が０．８９未満
【００６１】
＜塗料の安定性＞
塗料組成物の調製直後及び塗料組成物を常温で１ヶ月間保存した後の塗料組成物の粘度を、Ｂ型粘度計を用いて２０℃にて測定し、塗料の安定性を、下記式（１）で表される塗料粘度の変化率Δη（％）で評価した。なお、下記式（１）において、調製直後の塗料の粘度をη０、常温１ヶ月保存後の塗料の粘度をη１とする。
Δη（％）＝（η１−η０）×１００／η０ ・・・（１）
【００６２】
評価基準は、以下の通りであり、◎及び○を合格とした。
◎：常温で１ヶ月間保存後の粘度の変化率の絶対値が５％以内
○：常温で１ヶ月間保存後の粘度の変化率の絶対値が５％超１０％以下
×：常温で１ヶ月間保存後の粘度の変化率の絶対値が１０％超
【００６３】
＜熱伝導性＞
得られた試験体を定常法熱伝導率測定装置ＧＨ−１Ｓを用いて設定温度５０℃で測定した。評価基準は、以下の通りであり、◎及び○を合格とした。
◎：０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上
○：０．３Ｗ／ｍ・Ｋ未満、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下
×：０．３Ｗ／ｍ・Ｋ未満
【００６４】
以上説明した塗料組成物の成分及び上記各試験の結果を表１に示した。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１に示すように、実施例１〜１１の各塗料組成物については、熱放射性、着色範囲、及び塗料の安定性に優れている結果となった。ここで、樹脂ビーズの添加量が１部〜１０部である実施例２，３，４，６，７，８，９，１０，１１に関しては、熱放射性が特に優れていた。また、球状アルミナを添加した実施例８では、熱伝導性に特に優れる結果となった。
【００６７】
一方、樹脂ビーズの添加量が本発明の範囲（０．１部〜１５部）を外れている比較例１および２、樹脂ビーズが配合されていない比較例３および４の塗料組成物については、熱放射性が実施例１〜１１よりも大きく劣る結果となった。なお、樹脂ビーズの添加量が１５部を超える比較例２については、塗料の安定性が大きく劣っていた。
【００６８】
以上の結果より、樹脂ビーズを、塗料組成物中の固形分全体に対して、０．１質量％以上１５質量％以下の割合で塗料組成物中に含有させることにより、熱放射性が大きく向上することがわかった。
【００６９】
次に、基材と放熱塗膜との間の中間層の塗膜の形成効果を確認するために、下記実施例１２〜１５の放熱塗装材を作製して、熱放射性、塗膜の耐水性及び塗膜の耐アルカリ性の評価を行った。
【００７０】
（実施例１２）
アルミニウム合金板材５０５２（厚さｔ=１．０ｍｍ）に下塗塗料としてＶトップ（大日本塗料（株）社製）を乾燥後膜厚が３０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、次いでアクリルポリオール樹脂ＡＣＲＹＤＩＣ Ａ８３７（ＤＩＣ社製）５４部、ミネラルスピリット２５．７部、樹脂ビーズとしてポリメタクリル酸メチル（テクノポリマー社製、「ＭＢＰ−８」：平均粒子径８μｍ、比表面積８５ｍ２／ｇ、細孔径１３０Å、嵩密度０．３６ｇ／ｃｍ３）を１０部、消泡剤（サンノプコ（株）社製「ＳＮ３５９」）０．３部の溶液と、イソシアネート（ＴＳＡ１００）（旭化成ケミカルズ）５部、ミネラルスピリット５部の溶液を混合攪拌し、得られた塗料組成物を、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、２３℃の大気雰囲気下で３日間乾燥させて試験体とした。
【００７１】
（実施例１３）
アルミニウム合金板材５０５２（厚さｔ=１．０ｍｍ）に酸化チタン（石原産業（株）社製）５部、アクリルポリオール樹脂ＡＣＲＹＤＩＣ Ａ８３７（ＤＩＣ社製）５４部、ミネラルスピリット２０．７部、樹脂ビーズとしてポリメタクリル酸メチル（テクノポリマー社製、「ＭＢＰ−８」：平均粒子径８μｍ、比表面積８５ｍ２／ｇ、細孔径１３０Å、嵩密度０．３６ｇ／ｃｍ３）を１０部、消泡剤（サンノプコ（株）社製「ＳＮ３５９」）０．３部の溶液と、イソシアネート（ＴＳＡ１００）（旭化成ケミカルズ）５部、ミネラルスピリット５部の溶液を混合攪拌し、得られた塗料組成物を、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、２３℃の大気雰囲気下で３日間乾燥させて試験体とした。
【００７２】
（実施例１４）
アルミニウム合金板材５０５２（厚さｔ=１．０ｍｍ）に下塗塗料としてデリコン＃７００（大日本塗料（株）社製）を乾燥後膜厚が２８μｍとなるように基材にスプレー塗装し、次にデリコン＃３００（大日本塗料（株）社製）を乾燥後膜厚が７０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、次いでアクリルポリオール樹脂ＡＣＲＹＤＩＣ Ａ８３７（ＤＩＣ社製）５４部、ミネラルスピリット２５．７部、樹脂ビーズとしてポリメタクリル酸メチル（（テクノポリマー社製、「ＭＢＰ−８」：平均粒子径８μｍ、比表面積８５ｍ２／ｇ、細孔径１３０Å、嵩密度０．３６ｇ／ｃｍ３）を１０部、消泡剤（サンノプコ（株）社製「ＳＮ３５９」）０．３部の溶液と、イソシアネート（ＴＳＡ１００）（旭化成ケミカルズ）５部、ミネラルスピリット５部の溶液を混合攪拌し、得られた塗料組成物を、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、２３℃の大気雰囲気下で３日間乾燥させて試験体とした。
【００７３】
（実施例１５）
アルミニウム合金板材５０５２（厚さｔ=１．０ｍｍ）に下塗塗料としてデリコン＃７００（大日本塗料（株）社製）を乾燥後膜厚が３０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、次いで酸化チタン（石原産業（株）社製）５部、アクリルポリオール樹脂ＡＣＲＹＤＩＣ Ａ８３７（ＤＩＣ社製）５４部、ミネラルスピリット２０．７部、樹脂ビーズとしてポリメタクリル酸メチル（テクノポリマー社製、「ＭＢＰ−８」：平均粒子径８μｍ、比表面積８５ｍ２／ｇ、細孔容積０．４２５ｍｌ／ｇ）を１０部、消泡剤（サンノプコ（株）社製「ＳＮ３５９」）０．３部の溶液と、イソシアネート（ＴＳＡ１００）（旭化成ケミカルズ）５部、ミネラルスピリット５部の溶液を混合攪拌し、得られた塗料組成物を、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、２３℃の大気雰囲気下で３日間乾燥させて試験体とした。
【００７４】
塗膜の耐水性及び耐アルカリ性の評価方法は、以下の通りである。
【００７５】
＜塗膜の耐水性＞
ＪＩＳ Ｋ５６００−６−１に基づいて、水道水へ６ヶ月間浸漬し、耐水性の評価を行った。
【００７６】
評価基準は、以下の通りであり、◎及び○を合格とした。
◎：問題なし
○：ごく僅かな色変化が見られる
×：膨れあり
【００７７】
＜塗膜の耐アルカリ性＞
ＪＩＳ Ｋ５６００−６−１基づいて、水酸化カルシウム飽和水溶液へ６ヶ月間浸漬し、耐アルカリ性の評価を行った。
【００７８】
評価基準は、以下の通りであり、◎及び○を合格とした。
◎：問題なし
○：ごく僅かな色変化が見られる
×：膨れあり
【００７９】
以上の実施例の評価結果を下記の表２に示す。
【００８０】
【表２】
【００８１】
表２に示すように、基材と放熱塗膜との間に中間層の塗膜を形成した実施例１２、１４及び１５は、基材上に直接放熱塗膜を形成した実施例１３と比較して、塗膜の耐水性及び耐アルカリ性に優れているものとなった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属、ガラス、コンクリート、プラスチック、木材などの各種基材に使用され、基材に蓄積された熱を放熱する機能を有する放熱塗料組成物、放熱塗装材及び放熱塗装材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヒートシンク等に用いられる放熱塗料が注目されており、このような放熱塗料の関する技術として、例えば、シリコーンに窒化アルミニウム等の絶縁高熱伝導性物質の微粉末を混入させて絶縁状態で熱伝導率を向上させた塗料が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３８９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１の塗料を用いた場合であっても、放熱性が満足する性能を有することができず、また、特許文献１のように、絶縁高熱伝導性物質の微粉末を混入させた塗料では着色範囲に制限があり、塗料組成物として実用的でない、という問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、基材に蓄積された熱を放熱する機能を有する放熱塗料組成物及びこれを用いた放熱塗装材において、着色範囲の制限無く、放熱性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、基材表面に、所定の含有量を有する樹脂ビーズを配合した塗料を塗布して塗膜を形成することにより、塗料組成物の着色範囲の制限無く、基材に蓄積された熱を効果的に放熱できる塗膜が得られることを見出し、この知見に基づいて、本発明を完成させた。
【０００７】
すなわち、本発明のある観点によれば、粒子状の形態を有する常温で固体の樹脂ビーズと、ベース樹脂とを含有し、前記樹脂ビーズの含有量が、塗料組成物中の固形分全体に対して０．１質量％以上１５質量％以下である、放熱塗料組成物が提供される。
【０００８】
ここで、前記放熱塗料組成物において、前記樹脂ビーズの平均粒子径は、１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
【０００９】
また、前記放熱塗料組成物において、前記樹脂ビーズの比表面積は、１０ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。
【００１０】
また、前記放熱塗料組成物において、前記樹脂ビーズの細孔径が、５０Å以上３００Å以下であることが好ましい。
【００１１】
また、前記放熱塗料組成物において、前記樹脂ビーズとしては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリルおよびポリテトラフルオロエチレンからなる群より選択される１種または２種以上の粒子状の樹脂が挙げられる。
【００１２】
また、ベース樹脂として、エマルション、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、及びフッ素樹脂からなる群より選択される１種または２種以上の樹脂を含有していてもよい。
【００１３】
また、本発明の別の観点によれば、基材表面の少なくとも一部に、上述した放熱塗料組成物からなる放熱塗膜を有する、放熱塗装材が提供される。
【００１４】
また、前記基材と前記放熱塗膜との間に、エマルション塗料、エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、及びポリウレタン樹脂塗料のうちの１種または２種以上の塗料からなる塗膜を有していてもよい。
【００１５】
また、前記基材として、アルミニウム板、ステンレス板、鉄、亜鉛めっき鋼板、スレート、コンクリート、モルタル、繊維強化プラスチック、または木を用いることができる。
【００１６】
また、本発明のさらに別の観点によれば、基材表面の少なくとも一部に、エマルション塗料、エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料のうちの１種または２種以上の塗料を塗布し、該塗料からなる塗膜を形成後、請求項１〜６のいずれか１項に記載の放熱塗料組成物を塗布する、放熱塗装材の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、塗料組成物中に所定の含有量を有する樹脂ビーズを含有させることに
より、基材に蓄積された熱を放熱する機能を有する放熱塗料組成物及びこれを用いた放熱
塗装材において、着色範囲の制限無く、放熱性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
［放熱塗料組成物の構成］
本発明に係る放熱塗料組成物は、所定の粒子径を有する樹脂ビーズと、ベース樹脂とを必須の構成成分とし、必要に応じて、例えば、顔料、球状アルミナ、溶剤、体質顔料、消泡剤、硬化促進剤、分散剤、酸化防止剤、防かび剤等の各種添加剤を適宜配合したものである。
【００２０】
ここで、本発明における塗料の種類及び形態は、特に限定されない。具体的には、塗料の種類としては、例えば、熱硬化型塗料、熱可塑型塗料、常温乾燥型塗料、常温硬化型塗料、活性エネルギー線硬化型塗料などを用いることができる。また、塗料の形態としては、例えば、溶剤型塗料、水性塗料、非水エマルジョン型塗料、無溶剤型塗料、粉体塗料等のいずれにも適用することができる。以下、本発明に係る放熱塗料組成物の各構成成分について詳細に説明する。
【００２１】
（樹脂ビーズ）
本発明における樹脂ビーズは、粒子状の形態を有する常温で固体の樹脂であり、放熱塗料組成物中の固形分全体に対して、０．１質量％以上１５質量％以下の割合で含有されている。樹脂ビーズの含有量を放熱塗料組成物中の固形分全体に対して０．１質量％未満または１５質量％超であると、十分な放熱効果を得ることができない。また、樹脂ビーズが配合された塗料の安定性を考慮した場合にも、樹脂ビーズの含有量を放熱塗料組成物中の固形分全体に対して０．１質量％以上１５質量％以下とすることが好ましい。塗料の安定、放熱性の観点からは、樹脂ビーズの配合量が０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。
【００２２】
また、本発明における樹脂ビーズの平均粒子径は１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。樹脂ビーズの平均粒子径を１μｍ以上２０μｍ以下とすることにより、放熱性をさらに向上させることができる。なお、本発明における樹脂ビーズの平均粒子径とは、１次粒子の数平均粒子径であり、レーザー回析法を用いて測定した値である。
【００２３】
また、本発明における樹脂ビーズは、比表面積が１０ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。比表面積を１０ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下とすることにより、放熱性をさらに向上させることができる。なお、本発明における樹脂ビーズの比表面積は、ＢＥＴ法を用いて測定した値であり、例えば、ベックマンコールター社製のＳＡ３１００測定装置を用いて測定することができる。
【００２４】
また、本発明における樹脂ビーズは、細孔径が５０Å以上３００Å以下であることが好ましい。細孔径を５０Å以上３００Å以下とすることにより、放熱性をさらに向上させることができる。ここで、本発明における細孔径は、ガス吸着法を用いて測定した値であり、例えば、ベックマンコールター社製のＳＡ３１００測定装置を用いて測定することができる。
【００２５】
また、本発明における樹脂ビーズとしては特に制限されるものではないが、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、アクリロニトリル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂などの材料が好ましく用いられ得る。特に好ましくは、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン等の粒子状の樹脂が挙げられ、本発明における放熱塗料組成物に配合する際には、これらの樹脂１種を単独で、または、２種以上の樹脂ビーズを混合して使用することができる。
【００２６】
（顔料）
本発明に係る塗料組成物に用いられる顔料は、主に、彩色の目的で配合される構成成分であり、この顔料としては、有機顔料または無機顔料のいずれでもよい。
【００２７】
有機顔料としては、例えば、モノアゾ、ジスアゾ、レーキアゾ、縮合ジスアゾ、及びアゾ金属錯体顔料等のアゾ系顔料や、βナフトール、ナフトールＡＳ、ベンゾイミダゾロン、フタロシアニン、キナクリドン、ペリレン、ペリノン、チオインジゴ、アンタントロン、アントラキノン、フラバントロン、インダントロン、イソビオラントロン、ピラントロン、ジオキサジン、キノフタロン、イソインドリノン、イソインドリン及びジケトピロロピロール顔料等の多環式系顔料などがある。このうち、上記有機顔料としては、特に、フタロシアニンブルー、キナクリドンマゼンタ、イソインドリン、ジケトピロロピロールが好ましい。
【００２８】
また、無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、シリカ、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化鉄、酸化クロム、群青、ニッケルアンチモンチタン酸化物、クロムアンチモンチタン酸化物、酸化コバルト、コバルトとアルミニウムの混合酸化物、バナジン酸ビスマス、及び混合顔料などがある。このうち、上記無機顔料としては、特に、バナジン酸ビスマスが好ましい。
【００２９】
上述した本発明の塗料組成物に用いられる顔料は、１種類を単独で、または、２種類以上を混合して使用することができる。また、上述した顔料の塗料組成物中への含有量は、塗料の安定性を考慮すると、塗料組成物中の固形分全体に対して１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。
【００３０】
（溶剤）
本発明に係る塗料組成物に用いられる溶剤は、主に、塗料の流動性を調整する目的で配合される構成成分であり、この溶剤としては、一般に塗料用として使用されているものであれば特に限定されない。具体的には、本発明で用いられる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ソルベッソ１００、ソルベッソ１５０等の芳香族炭化水素類や、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類や、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類や、ミネラルスピリット等の脂肪族系溶剤など、及び水を挙げることができる。これらの溶剤は、溶解性、蒸発速度、安全性等を考慮して、適宜選択される。これらの溶剤は、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を混合して使用してもよい。
【００３１】
（ベース樹脂）
本発明に係る塗料組成物に用いられるベース樹脂は、主に、塗膜を形成するための成分として配合される構成成分であり、このベース樹脂としては、一般に塗料用として使用されている樹脂であれば特に限定されない。具体的には、本発明で用いられるベース樹脂としては、例えば、エマルション、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン変性ポリエステル樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリケート樹脂、塩素系樹脂、フッ素系樹脂等があり、必要に応じて、硬化剤としてメラミン樹脂等のアミノ樹脂、架橋剤としてイソシアナートまたはブロックイソシアナート等の樹脂を含んでもよい。なお、本発明におけるベース樹脂の形態は特に限定されないが、平均粒子径が１μｍ以上２０μｍ以下の粒子状の樹脂は、本発明のベース樹脂からは除かれるものとする。
【００３２】
（球状アルミナ）
本発明に係る塗料組成物及び基材と本発明に係る塗料組成物との間に用いられる塗料組成物には、球状アルミナが含有されていてもよく、この際用いられる球状アルミナは、平均粒子径が１０μｍ以上５０μｍ以下であり、比表面積が０．１ｍ２／ｇ以上０．３ｍ２／ｇであることがが好ましい。球状アルミナの平均粒子径及び比表面積の測定方法は、樹脂ビーズと同様である。本発明に係る塗料組成物及び基材と本発明に係る塗料組成物との間に用いられる塗料組成物に球状アルミナを用いることにより、塗膜の熱伝導率を向上させることができるので、熱放射性が良くなる。また、上述した球状アルミナの塗料組成物中への含有量は、塗膜の熱伝導率の向上効果を確実に発揮させるために、塗料組成物中の固形分全体に対して５質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。
【００３３】
（その他の添加剤）
本発明に係る塗料組成物中には、必要に応じて、各種性能を付与するために上述した構成成分以外の添加剤が含有されていてもよい。このようなその他の添加剤としては特に限定されないが、例えば、二酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の体質顔料や、シリカ、アルミナ等の艶消し剤や、消泡剤や、レベリング剤や、たれ防止剤や、表面調整剤や、粘性調整剤や、分散剤や、紫外線吸収剤や、ワックス等の慣用されている添加剤等が挙げられる。
【００３４】
［放熱塗料組成物の製造方法］
以上、本発明に係る放熱塗料組成物の構成について詳細に説明したが、続いて、このような構成を有する放熱塗料組成物の製造方法について詳細に説明する。
【００３５】
本発明に係る放熱塗料組成物は、例えば、以下のようにして製造することができる。まず、ローラーミル、ペイントシェーカー、ポットミル、ディスパー、サンドグラインドミル等の一般に顔料分散に使用されている装置を用いて、ベース樹脂と顔料との分散ペーストを調製し、この分散ペーストに樹脂ビーズ、溶剤、球状アルミナ、各種添加剤、硬化剤、触媒等を添加して混合攪拌することにより、本発明に係る放熱塗料組成物を得ることができる。
【００３６】
［放熱塗装材の構成］
本発明に係る放熱塗装材は、基材表面の少なくとも一部に、上述したような放熱塗料組成物からなる放熱塗膜を有する。
【００３７】
（基材）
本発明の放熱塗装材に用いられる基材としては、特に限定されるものではなく、例えば、金属基材、プラスチック基材、無機材料基材等を用途に応じて使用することができる。上記金属基材としては、例えば、スレート板、コンクリート、モルタル、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）、木、アルミニウム板、鉄板、亜鉛メッキ鋼板、アルミ亜鉛メッキ鋼板、ステンレス板、ブリキ板等の基材が挙げられる。また、上記プラスチック基材としては、アクリル、塩化ビニル、ポリカーボネート、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン等の基材が挙げられる。さらに、無機材料基材としては、例えば、ＪＩＳ Ａ ５４２２及びＪＩＳ Ａ ５４３０等に記載された窯業系基材や、ガラス基材等が挙げられる。また、上述した各基材には、
密着性付与や防錆性付与等のための表面処理が施されていてもよい。
【００３８】
（放熱塗膜）
本発明に係る放熱塗膜は、上記の基材に上述した放熱塗料組成物を塗布した後に、乾燥・焼き付けすることにより得ることができる。この際、放熱塗料組成物の塗布方法としては特に限定されず、例えば、浸漬、刷毛、ローラ、ロールコータ、エアースプレー、エアレススプレー、カーテンフローコータ、ローラーカーテンコータ、ダイコータ等の一般に使用されている塗布方法等を使用することができる。これらの塗布方法は、基材の使用目的に応じて適宜選択すればよい。また、乾燥・焼き付けの条件も特に限定はされず、一般に使用されている条件で行うことができるが、例えば、乾燥機にて４０℃〜１２０℃で３０分間程度乾燥させたり、常温の大気雰囲気下で数日間乾燥させることにより、本発明の放熱塗膜を得ることができる。
【００３９】
また、本発明における放熱塗膜の厚みは、特に限定されないが、放熱性をさらに向上させるという観点からは、塗膜厚みは、樹脂ビーズの粒子径を考慮して、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００４０】
また、本発明に係る放熱塗装材は、上述した基材と放熱塗膜との間に、エマルション塗料、エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、及びポリウレタン樹脂塗料のうちの１種または２種以上の塗料からなる塗膜（中間層）を有していてもよい。このように、中間層を有していることにより、素地（基材）の保護及び基材裏面から伝わった熱の基材表面側からの熱放射性を向上させることができる。さらに、中間層を有していることにより、塗膜の耐水性や耐アルカリ性をも向上させることができる。
【００４１】
また、基材と放熱塗料組成物の塗膜（放熱塗膜）との間に上記塗膜（中間層）を形成させる場合の膜厚は、基材の保護及び熱放射性の観点から、２０μｍ〜８０μｍであることが好ましい。なお、中間層は、２層以上形成することもできるが、この場合、各層の膜厚が２０μｍ〜８０μｍであることが好ましい。
【００４２】
また、上記中間層を有する放熱塗装材は、上述した基材の表面の少なくとも一部に、エマルション塗料、エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料のうちの１種または２種以上の塗料を塗布し、該塗料からなる塗膜を形成した後に、上述した放熱塗料組成物を塗布することにより製造することができる。
【００４３】
［まとめ］
以上説明したような本発明に係る放熱塗料組成物及びこれを使用した放熱塗装材によれば、塗料組成物中に塗料組成物中の固形分全体に対して０．１質量％以上１５質量％以下の樹脂ビーズが配合されているため、基材に蓄積された熱を効果的に放熱して、放熱性を向上させることができる。また、本発明に係る塗料組成物では、着色に影響を与えるような成分が必須成分として配合されていないため、着色範囲が制限されることもない。従って、例えば、本発明の放熱塗装材が室内の壁、天井等に使用された場合、基材に蓄積される熱が効果的に放射されることにより、室内の暖房器具等による電力消費を節減することができる。また、放熱塗装材が放射パネル（冷暖房用）に使用された場合、熱を効果的に放射することにより、単位面積当たりの冷暖房能力を向上させることができ、放射パネル設置面積を低減できる。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではない。
【００４６】
まず、本発明の実施例及び比較例で用いた塗料組成物について説明する。以下、特に断らない限り、［％］及び［部］は質量基準とする。
【００４７】
（実施例１）
本実施例では、フタロシアニンブルー（大日精化社製）５部、アクリルポリオール樹脂ＡＣＲＹＤＩＣ Ａ８３７（ＤＩＣ社製）５４部、ミネラルスピリット３０．６部、樹脂ビーズとしてポリメタクリル酸メチル（テクノポリマー社製、「ＭＢＰ−８」：平均粒子径８μｍ、比表面積８５ｍ２／ｇ、細孔径１３０Å、嵩密度０．３６ｇ／ｃｍ３）を０．１部、消泡剤（サンノプコ（株）社製「ＳＮ３５９」）０．３部の溶液と、イソシアネート（ＴＳＡ１００）（旭化成ケミカルズ）５部、ミネラルスピリット５部の溶液を混合攪拌し、得られた塗料組成物を、乾燥後の膜厚が５０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、２３℃の大気雰囲気下で３日間乾燥させて試験体とした。
【００４８】
（実施例２〜５）
樹脂ビーズの添加量を１〜１５部とし、これに応じてミネラルスピリットの添加量を変更した点を除いては、実施例１と同様にして試験体を作製した。
【００４９】
（実施例６）
顔料として、フタロシアニンブルーの代わりに、キナクリドンマゼンダ（チバ・スペシャルティケミカルズ社製、「ＣＲ７５９Ｄ」）を使用した点を除いては、実施例３と同様にして試験体を作製した。
【００５０】
（実施例７）
顔料として、フタロシアニンブルーの代わりに、イソインドリン（チバ・スペシャルティケミカルズ社製、「２ＧＬＴＥ」）を使用した点を除いては、実施例３と同様にして試験体を作製した。
【００５１】
（実施例８）
新たに球状アルミナとしてＡＸ−５０（新日鉄マテリアルズ株式会社）（平均粒子径５０μｍ、比表面積が０．１５ｍ２／ｇ）を含有し、ミネラルスピリットの添加量を変更して使用した点を除いては、実施例７と同様にして試験体を作製した。
【００５２】
（実施例９）
樹脂として、アクリルポリオール樹脂の代わりに、フッ素樹脂（旭硝子社製、ＬＦ８００）を使用し、顔料を添加せず、イソシアネートとミネラルスピリットの添加量を変更した点を除いては、実施例３と同様にして試験体を作製した。
【００５３】
（実施例１０）
樹脂として、フッ素樹脂（チバ・スペシャルティケミカルズ社製、「２ＧＬＴＥ」）の代わりに、アクリルポリオール樹脂を使用し、イソシアネートとミネラルスピリットの添加量を変更した点を除いては、実施例９と同様にして試験体を作製した。
【００５４】
（実施例１１）
樹脂ビーズとして、ポリメタクリル酸メチル（テクノポリマー社製、「ＭＢＰ−８」：平均粒子径８μｍ、比表面積８５ｍ２／ｇ、細孔径１３０Å、嵩密度０．３６ｇ／ｃｍ３）の代わりに、ポリアクリル酸エステル（テクノポリマー社製、「ＡＣＰ−８」：平均粒子径８μｍ、比表面積１０ｍ２／ｇ、細孔径２７０Å、嵩密度０．３４ｇ／ｃｍ３）を使用した点を除いては、実施例１０と同様にして試験体を作製した。
【００５５】
（比較例１）
樹脂ビーズの添加量を０．０５部とし、ミネラルスピリットの添加量を３５．６５部とした点を除いては、実施例１と同様にして試験体を作製した。
【００５６】
（比較例２）
樹脂ビーズの添加量を２０部とし、ミネラルスピリットの添加量を１５．７部とした点を除いては、実施例１と同様にして試験体を作製した。
【００５７】
（比較例３）
樹脂ビーズを添加せず、ミネラルスピリットの添加量を３５．７部とした点を除いては、実施例１と同様にして試験体を作製した。
【００５８】
（比較例４）
本比較例は、特許文献１に記載された技術に対応するものである。本比較例では、顔料として、無機顔料アルミナゾルである「カタロイドＡＳ−３（山宗化学株式会社社製）」４３部、酸化リチウム（アルドリッチ社製試薬）２部、水酸化リチウム（アルドリッチ社製試薬）２部、酸化アルミニウム（アルドリッチ社製試薬）１部、窒化アルミニウム（アルドリッチ社製試薬）２２部、フッ素樹脂２６部、水４部をローラーミルで３０分混錬し、塗料組成物を得た。得られた塗料組成物を、乾燥後の膜厚が５０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、２３℃の大気雰囲気下で３日間乾燥させて試験体とした。
【００５９】
得られた各実施例及び比較例の試験体について、熱放射性、色座標、塗料の安定性及び熱伝導性の各試験を実施した。なお、各試験は、次の方法に従って行い、その結果を以下のようにして評価した。
【００６０】
＜熱放射性＞
熱放射性の指標として、ＪＩＳ−Ｒ ３１０６:１９９８「板ガラス類ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射熱取得率の試験方法７．常温の熱放射の放射率の算定」に準拠した方法で塗膜の熱放射率を測定した。評価基準は、以下の通りであり、◎及び○を合格とした。
◎：熱放射率が０．９２以上
○：熱放射率が０．８９以上０．９２未満
×：熱放射率が０．８９未満
【００６１】
＜塗料の安定性＞
塗料組成物の調製直後及び塗料組成物を常温で１ヶ月間保存した後の塗料組成物の粘度を、Ｂ型粘度計を用いて２０℃にて測定し、塗料の安定性を、下記式（１）で表される塗料粘度の変化率Δη（％）で評価した。なお、下記式（１）において、調製直後の塗料の粘度をη０、常温１ヶ月保存後の塗料の粘度をη１とする。
Δη（％）＝（η１−η０）×１００／η０ ・・・（１）
【００６２】
評価基準は、以下の通りであり、◎及び○を合格とした。
◎：常温で１ヶ月間保存後の粘度の変化率の絶対値が５％以内
○：常温で１ヶ月間保存後の粘度の変化率の絶対値が５％超１０％以下
×：常温で１ヶ月間保存後の粘度の変化率の絶対値が１０％超
【００６３】
＜熱伝導性＞
得られた試験体を定常法熱伝導率測定装置ＧＨ−１Ｓを用いて設定温度５０℃で測定した。評価基準は、以下の通りであり、◎及び○を合格とした。
◎：０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上
○：０．３Ｗ／ｍ・Ｋ未満、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下
×：０．３Ｗ／ｍ・Ｋ未満
【００６４】
以上説明した塗料組成物の成分及び上記各試験の結果を表１に示した。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１に示すように、実施例１〜１１の各塗料組成物については、熱放射性、着色範囲、及び塗料の安定性に優れている結果となった。ここで、樹脂ビーズの添加量が１部〜１０部である実施例２，３，４，６，７，８，９，１０，１１に関しては、熱放射性が特に優れていた。また、球状アルミナを添加した実施例８では、熱伝導性に特に優れる結果となった。
【００６７】
一方、樹脂ビーズの添加量が本発明の範囲（０．１部〜１５部）を外れている比較例１および２、樹脂ビーズが配合されていない比較例３および４の塗料組成物については、熱放射性が実施例１〜１１よりも大きく劣る結果となった。なお、樹脂ビーズの添加量が１５部を超える比較例２については、塗料の安定性が大きく劣っていた。
【００６８】
以上の結果より、樹脂ビーズを、塗料組成物中の固形分全体に対して、０．１質量％以上１５質量％以下の割合で塗料組成物中に含有させることにより、熱放射性が大きく向上することがわかった。
【００６９】
次に、基材と放熱塗膜との間の中間層の塗膜の形成効果を確認するために、下記実施例１２〜１５の放熱塗装材を作製して、熱放射性、塗膜の耐水性及び塗膜の耐アルカリ性の評価を行った。
【００７０】
（実施例１２）
アルミニウム合金板材５０５２（厚さｔ=１．０ｍｍ）に下塗塗料としてＶトップ（大日本塗料（株）社製）を乾燥後膜厚が３０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、次いでアクリルポリオール樹脂ＡＣＲＹＤＩＣ Ａ８３７（ＤＩＣ社製）５４部、ミネラルスピリット２５．７部、樹脂ビーズとしてポリメタクリル酸メチル（テクノポリマー社製、「ＭＢＰ−８」：平均粒子径８μｍ、比表面積８５ｍ２／ｇ、細孔径１３０Å、嵩密度０．３６ｇ／ｃｍ３）を１０部、消泡剤（サンノプコ（株）社製「ＳＮ３５９」）０．３部の溶液と、イソシアネート（ＴＳＡ１００）（旭化成ケミカルズ）５部、ミネラルスピリット５部の溶液を混合攪拌し、得られた塗料組成物を、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、２３℃の大気雰囲気下で３日間乾燥させて試験体とした。
【００７１】
（実施例１３）
アルミニウム合金板材５０５２（厚さｔ=１．０ｍｍ）に酸化チタン（石原産業（株）社製）５部、アクリルポリオール樹脂ＡＣＲＹＤＩＣ Ａ８３７（ＤＩＣ社製）５４部、ミネラルスピリット２０．７部、樹脂ビーズとしてポリメタクリル酸メチル（テクノポリマー社製、「ＭＢＰ−８」：平均粒子径８μｍ、比表面積８５ｍ２／ｇ、細孔径１３０Å、嵩密度０．３６ｇ／ｃｍ３）を１０部、消泡剤（サンノプコ（株）社製「ＳＮ３５９」）０．３部の溶液と、イソシアネート（ＴＳＡ１００）（旭化成ケミカルズ）５部、ミネラルスピリット５部の溶液を混合攪拌し、得られた塗料組成物を、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、２３℃の大気雰囲気下で３日間乾燥させて試験体とした。
【００７２】
（実施例１４）
アルミニウム合金板材５０５２（厚さｔ=１．０ｍｍ）に下塗塗料としてデリコン＃７００（大日本塗料（株）社製）を乾燥後膜厚が２８μｍとなるように基材にスプレー塗装し、次にデリコン＃３００（大日本塗料（株）社製）を乾燥後膜厚が７０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、次いでアクリルポリオール樹脂ＡＣＲＹＤＩＣ Ａ８３７（ＤＩＣ社製）５４部、ミネラルスピリット２５．７部、樹脂ビーズとしてポリメタクリル酸メチル（（テクノポリマー社製、「ＭＢＰ−８」：平均粒子径８μｍ、比表面積８５ｍ２／ｇ、細孔径１３０Å、嵩密度０．３６ｇ／ｃｍ３）を１０部、消泡剤（サンノプコ（株）社製「ＳＮ３５９」）０．３部の溶液と、イソシアネート（ＴＳＡ１００）（旭化成ケミカルズ）５部、ミネラルスピリット５部の溶液を混合攪拌し、得られた塗料組成物を、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、２３℃の大気雰囲気下で３日間乾燥させて試験体とした。
【００７３】
（実施例１５）
アルミニウム合金板材５０５２（厚さｔ=１．０ｍｍ）に下塗塗料としてデリコン＃７００（大日本塗料（株）社製）を乾燥後膜厚が３０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、次いで酸化チタン（石原産業（株）社製）５部、アクリルポリオール樹脂ＡＣＲＹＤＩＣ Ａ８３７（ＤＩＣ社製）５４部、ミネラルスピリット２０．７部、樹脂ビーズとしてポリメタクリル酸メチル（テクノポリマー社製、「ＭＢＰ−８」：平均粒子径８μｍ、比表面積８５ｍ２／ｇ、細孔容積０．４２５ｍｌ／ｇ）を１０部、消泡剤（サンノプコ（株）社製「ＳＮ３５９」）０．３部の溶液と、イソシアネート（ＴＳＡ１００）（旭化成ケミカルズ）５部、ミネラルスピリット５部の溶液を混合攪拌し、得られた塗料組成物を、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように基材にスプレー塗装し、２３℃の大気雰囲気下で３日間乾燥させて試験体とした。
【００７４】
塗膜の耐水性及び耐アルカリ性の評価方法は、以下の通りである。
【００７５】
＜塗膜の耐水性＞
ＪＩＳ Ｋ５６００−６−１に基づいて、水道水へ６ヶ月間浸漬し、耐水性の評価を行った。
【００７６】
評価基準は、以下の通りであり、◎及び○を合格とした。
◎：問題なし
○：ごく僅かな色変化が見られる
×：膨れあり
【００７７】
＜塗膜の耐アルカリ性＞
ＪＩＳ Ｋ５６００−６−１基づいて、水酸化カルシウム飽和水溶液へ６ヶ月間浸漬し、耐アルカリ性の評価を行った。
【００７８】
評価基準は、以下の通りであり、◎及び○を合格とした。
◎：問題なし
○：ごく僅かな色変化が見られる
×：膨れあり
【００７９】
以上の実施例の評価結果を下記の表２に示す。
【００８０】
【表２】
【００８１】
表２に示すように、基材と放熱塗膜との間に中間層の塗膜を形成した実施例１２、１４及び１５は、基材上に直接放熱塗膜を形成した実施例１３と比較して、塗膜の耐水性及び耐アルカリ性に優れているものとなった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子状の形態を有する常温で固体の樹脂ビーズと、ベース樹脂とを含有し、前記樹脂ビーズの含有量が、塗料組成物中の固形分全体に対して０．１質量％以上１５質量％以下であることを特徴とする、放熱塗料組成物。
【請求項２】
前記樹脂ビーズの平均粒子径が、１μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の放熱塗料組成物。
【請求項３】
前記樹脂ビーズの比表面積が、１０ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の放熱塗料組成物。
【請求項４】
前記樹脂ビーズの細孔径が、５０Å以上３００Å以下であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の放熱塗料組成物。
【請求項５】
前記樹脂ビーズは、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリルおよびポリテトラフルオロエチレンからなる群より選択される１種または２種以上の粒子状の樹脂であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の放熱塗料組成物。
【請求項６】
ベース樹脂として、エマルション、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、及びフッ素樹脂からなる群より選択される１種または２種以上の樹脂を含有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の放熱塗料組成物。
【請求項７】
球状アルミナをさらに含有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の放熱塗料組成物。
【請求項８】
前記球状アルミナが、平均粒子径１０μｍ以上５０μｍ以下であり、比表面積が０．１ｍ２／ｇ以上０．３ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする、請求項７に記載の放熱塗料組成物。
【請求項９】
基材表面の少なくとも一部に、請求項１〜８のいずれか１項に記載の放熱塗料組成物からなる放熱塗膜を有する、放熱塗装材。
【請求項１０】
前記基材と前記放熱塗膜との間に、エマルション塗料、エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、及びポリウレタン樹脂塗料のうちの１種または２種以上の塗料からなる塗膜を有することを特徴とする、請求項９に記載の放熱塗装材。
【請求項１１】
前記基材として、アルミニウム板、ステンレス板、鉄、亜鉛めっき鋼板、スレート、コンクリート、モルタル、繊維強化プラスチック、または木を用いることを特徴とする、請求項９または１０に記載の放熱塗装材。
【請求項１２】
基材表面の少なくとも一部に、エマルション塗料、エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料のうちの１種または２種以上の塗料を塗布し、該塗料からなる塗膜を形成後、請求項１〜８のいずれか１項に記載の放熱塗料組成物を塗布することを特徴とする、放熱塗装材の製造方法。
【請求項１】
粒子状の形態を有する常温で固体の樹脂ビーズと、ベース樹脂とを含有し、前記樹脂ビーズの含有量が、塗料組成物中の固形分全体に対して０．１質量％以上１５質量％以下であることを特徴とする、放熱塗料組成物。
【請求項２】
前記樹脂ビーズの平均粒子径が、１μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の放熱塗料組成物。
【請求項３】
前記樹脂ビーズの比表面積が、１０ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の放熱塗料組成物。
【請求項４】
前記樹脂ビーズの細孔径が、５０Å以上３００Å以下であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の放熱塗料組成物。
【請求項５】
前記樹脂ビーズは、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリルおよびポリテトラフルオロエチレンからなる群より選択される１種または２種以上の粒子状の樹脂であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の放熱塗料組成物。
【請求項６】
ベース樹脂として、エマルション、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、及びフッ素樹脂からなる群より選択される１種または２種以上の樹脂を含有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の放熱塗料組成物。
【請求項７】
球状アルミナをさらに含有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の放熱塗料組成物。
【請求項８】
前記球状アルミナが、平均粒子径１０μｍ以上５０μｍ以下であり、比表面積が０．１ｍ２／ｇ以上０．３ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする、請求項７に記載の放熱塗料組成物。
【請求項９】
基材表面の少なくとも一部に、請求項１〜８のいずれか１項に記載の放熱塗料組成物からなる放熱塗膜を有する、放熱塗装材。
【請求項１０】
前記基材と前記放熱塗膜との間に、エマルション塗料、エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、及びポリウレタン樹脂塗料のうちの１種または２種以上の塗料からなる塗膜を有することを特徴とする、請求項９に記載の放熱塗装材。
【請求項１１】
前記基材として、アルミニウム板、ステンレス板、鉄、亜鉛めっき鋼板、スレート、コンクリート、モルタル、繊維強化プラスチック、または木を用いることを特徴とする、請求項９または１０に記載の放熱塗装材。
【請求項１２】
基材表面の少なくとも一部に、エマルション塗料、エポキシ樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料のうちの１種または２種以上の塗料を塗布し、該塗料からなる塗膜を形成後、請求項１〜８のいずれか１項に記載の放熱塗料組成物を塗布することを特徴とする、放熱塗装材の製造方法。
【公開番号】特開２０１１−２１９７５４（Ｐ２０１１−２１９７５４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６７６８５（Ｐ２０１１−６７６８５）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（０００００３３２２）大日本塗料株式会社 (275)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（０００００３３２２）大日本塗料株式会社 (275)
【Ｆターム（参考）】
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