遮熱性塗料
【課題】 陸上競技場のアンツーカなどの舗装体の変形に追従可能なように柔軟性が高い塗膜が得ることができ、かつ遮熱性能の高い遮熱性塗料を提供することを目的とする。
【解決手段】 陸上競技場等の弾性舗装体部分に用いられる遮熱性塗料であって、アクリルポリオール樹脂を含むビヒクルと、アダクト系ポリイソシアネート化合物を含む硬化剤とを含有することを特徴とする遮熱性塗料である。好ましくは、アダクト系ポリイソシアネート化合物が内部可塑化されたものである。さらに、好ましくは、アクリルポリオール樹脂が内部可塑化されたものである。
【解決手段】 陸上競技場等の弾性舗装体部分に用いられる遮熱性塗料であって、アクリルポリオール樹脂を含むビヒクルと、アダクト系ポリイソシアネート化合物を含む硬化剤とを含有することを特徴とする遮熱性塗料である。好ましくは、アダクト系ポリイソシアネート化合物が内部可塑化されたものである。さらに、好ましくは、アクリルポリオール樹脂が内部可塑化されたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮熱性塗料に関する。具体的には、陸上競技場の弾性舗装体などに用いられる遮熱性塗料に関する。
【背景技術】
【０００２】
陸上競技場等においては、夏場の高温多湿の条件下では太陽による熱を舗装体が蓄熱するため表面の温度が非常に高温となる。このため、舗装体表面付近の空気も非常に高い温度となり、競技者などには過酷な条件となるものであった。
【０００３】
一方、従来、舗装体などに用いられる遮熱性塗料として、（特許文献１）に示すような舗装面用遮熱性塗料が開示されている。具体的には、舗装体の表層部に中空微細粒子および／または可視波長域で吸収を示し赤外線波長域では反射を示す顔料を存在させてなることを特徴とするものである。
【特許文献１】再表０３−０４６２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような遮熱性塗料は、陸上競技場の弾性舗装体などに用いられるポリウレタンゴムチップからなる舗装体は、実際に使用される際には大きく変形することがあるため従来の遮熱性塗料では舗装体の変形に追従することができず、十分な性能を有するものではなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来の状況に鑑み、陸上競技場の弾性舗装体などの舗装体の変形に追従可能なように柔軟性が高い塗膜が得ることができ、かつ遮熱性能の高い遮熱性塗料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の遮熱性塗料は、請求項１として、陸上競技場等の弾性舗装体部分に用いられる遮熱性塗料であって、遮熱性着色顔料と、アクリルポリオール樹脂を含むビヒクルと、アダクト系ポリイソシアネート化合物を含む硬化剤とを含有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、ビヒクルとして弾性舗装体部分によく使用されるポリウレタンゴムとの付着性が良好な化合物が選択され、硬化剤として柔軟性が高く破断伸び率の高い化合物が選択されるので、塗装面の変形に良好に追従することが可能な塗膜が得られる。
【０００８】
また、請求項２として、請求項１記載の遮熱性塗料において、アダクト系ポリイソシアネート化合物が内部可塑化されたものであることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、硬化剤として内部可塑化されたアダクト系ポリイソシアネート化合物を用いるので、さらに柔軟性に優れた破断伸び率の高い塗膜が得られる。
【００１０】
また、請求項３として、請求項１又は２記載の遮熱性塗料において、アクリルポリオール樹脂が内部可塑化されたものであることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、ビヒクルとして内部可塑化されたアクリルポリオール樹脂を用いるので、さらに柔軟性に優れた破断伸び率の高い塗膜が得られる。
【００１２】
また、請求項４として、請求項１〜３のいずれか記載の遮熱性塗料において、アクリルポリオール樹脂の水酸基価が５〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、アクリルポリオール樹脂として柔軟性に優れた破断伸び率の高い塗膜が得られるように最適な水酸基価を有する化合物が選択される。
【００１４】
また、請求項５として、請求項１〜４のいずれか記載の遮熱性塗料において、遮熱性着色顔料がＪＩＳ Ａ ５７５９に規定される日射反射率が１５％以上であることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、日射反射率の高い遮熱性着色顔料が選択されるので高い太陽熱遮蔽性能を有する塗膜が得られる。
【００１６】
また、請求項６として、請求項１〜５のいずれか記載の遮熱性塗料において、遮熱性着色顔料の配合量が塗料の樹脂固形分１００重量部に対して７〜１１０重量部であることを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、遮熱性着色顔料の配合量が最適化される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の遮熱性塗料によれば、粘弾性の性質に優れ、かつ太陽熱の遮蔽効果が高いため、陸上競技場の弾性舗装体などの舗装体に用いた際にも、ひび割れ等が生じることがなく、高い太陽熱の遮蔽効果を維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
本発明者らは、陸上競技場の弾性舗装体などの主にポリウレタンゴムチップからなる舗装体に対して、種々の遮熱性塗料を試験して、ビヒクル（展色剤）としてアクリルポリオール樹脂を用い、硬化剤としてアダクト系ポリイソシアネート化合物を用いることで、塗装対象となる舗装体に適した粘弾性の性質を有し、かつ太陽熱の遮断性の高い塗膜が得られることを見出した。
【００２０】
ビヒクル（展色剤）としては、通常、耐候性の優れた化合物を用いることが好ましく、具体的には、耐黄変性、保色性、光沢保持性、耐薬品性、及び耐白亜化性等に優れたビヒクルをいい、水溶性型及び溶剤型のいずれも用いることができ、常温乾燥型を用いることが望ましい。そして、本発明では、施工面となるポリウレタンゴム舗装体に対する付着性の観点から（化１）に示すようなアクリルポリオール樹脂を用いることが特に好ましい。アクリルポリオール樹脂としては、水酸基（ＯＨ）価が５〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、１０〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが特に好ましく、２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがさらに好ましい。水酸基価が大きい場合には、破断伸び率が小さくなる、あるいは柔軟性が低下する場合がある。一方、水酸基価が小さい場合には、耐水性、耐候性が低下する場合がある。また、アクリルポリオール樹脂としては内部可塑化されたものを用いることが好ましい。具体的には、水酸基含有アクリルモノマーの代表例である２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートをε−カプロラクタムと反応させ、より長い側鎖を有する内部可塑化された水酸基含有アクリルモノマーを生成させる。そして得られた水酸基含有アクリルモノマーを他のモノマーと共重合させることにより、内部可塑化されたアダクト系アクリルポリオール樹脂を得ることができる。
【００２１】
【化１】
（式中のＲ１〜Ｒｎは脂肪族基あるいは芳香族基を表す。また、式中のＬ、Ｍ、Ｎ、Ｘ、ｎは１以上の整数を表す。）
【００２２】
硬化剤としては、柔軟性が高く、破断伸び率の高いポリイソシアネート化合物を用いることが好ましい。ポリイソシアネート化合物としては、（化２）に示すようなイソシアネート型ポリイソシアネート化合物、（化３）に示すようなアダクト系ポリイソシアネート化合物等が挙げられるが、特にアダクト系ポリイソシアネート化合物が好適に用いられる。さらに、アダクト系ポリイソシアネート化合物としては、内部可塑化したものを用いることが特に好ましい。また、硬化剤の配合量としては、ビヒクル１００重量部に対して３〜１００重量部であることが好ましい。
【００２３】
【化２】
（式中のｎは１以上の整数を表す）
【００２４】
【化３】
（式中のＲは脂肪族基あるいは芳香族基を表す。また、式中のｎは１以上の整数を表す）
【００２５】
本発明の塗料には、さらに太陽熱遮熱性の顔料として遮熱性着色顔料を配合することが好ましい。遮熱性着色顔料としては、通常用いられる各種顔料が適用可能であるが、施工面であるポリウレタンゴム舗装体の色相に応じて適宜選択され、特にＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊値が３０以下のもので、ブラウン、ブルー、グリーンのものが好適に用いられる。そして、上記顔料の中でも、ＪＩＳ Ａ ５７５９に定義される３５０〜２１００ｎｍの領域における日射反射率が１２％以上の顔料が好適に用いられ、２０％以上の顔料が好適に用いられる。なお、本特許の日射反射率データは十分に隠蔽された塗膜において測定される。この条件を満たす遮熱性着色顔料の例としては、（化４）に示すようなベンズイミダゾロンオレンジ（商品例 Hostaperm orangeHL-70：ヘキスト株式会社製）、（化５）に示すようなキナクドリンマゼンダ（商品例 Hostaperm pink E：ヘキスト株式会社製）等が挙げられる。また、他にも、モノアゾ系エロー（商品例Hostaperm yellow H3G：ヘキスト株式会社製）等の黄色系の遮熱性着色顔料、酸化鉄（商品例 トダカラー１２０ＥＤ：戸田工業株式会社製）、キナクリドンレッド（商品例Hostaperm Red E2B70：ヘキスト株式会社製）等の赤色系の遮熱性着色顔料、フタロシアニンブルー（商品例 シヤニンブルーＳＰＧ−８：大日本インキ株式会社製）等の青色系の遮熱性着色顔料、フタロシヤニングリーン（商品例 シヤニングリーン５３１０：大日精化工業株式会社製）等の緑色系の遮熱性着色顔料等が挙げられる。
【００２６】
【化４】
【００２７】
【化５】
【００２８】
また、遮熱性着色顔料としては上記顔料以外にも白色顔料を用いることが可能である。白色顔料としては、特に限定されるものではなく、具体例として酸化チタン、亜鉛華等の顔料を適宜用いることができる。酸化チタンはルチル型、アナターゼ型共に適用可能であるが、ルチル型の酸化チタンが特に好適に用いられる。白色顔料の配合量としては適宜設定することが可能であるが、塗料の色相を大きく変えることがないように加えることが好ましい。
【００２９】
さらに、遮熱性着色顔料としては、上記顔料以外にもさらに濃彩色顔料を添加することが可能である。濃彩色顔料としては、紫外及び可視領域で吸収を示し近赤外領域で反射を示す顔料であれば特に限定することなく用いることができるが、その中でも、ＪＩＳ Ａ ５７５９建築用熱線遮蔽及びガラス飛散防止フィルムで定義される３５０〜２１００ｎｍの領域における日射反射率が１５％以上である顔料が好適に用いられる。なお、本特許の日射反射率データは、十分に隠蔽された状態、具体的には隠蔽率が約１．０の塗膜において測定される。また濃彩色顔料は、日射反射率が１５％以上であると同時に、ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ* 値が２４以下のものを用いる。Ｌ＊値が２４以下であることは黒色又はそれに近い濃彩色であることを意味する。以上のような条件を満たす顔料の具体例としては、商品名クロモファインブラックＡ−１１０３（大日精化工業株式会社製）のアゾメチアゾ系顔料等が挙げられる。濃彩色顔料の配合量としては適宜設定することが可能であるが、塗料の色相を大きく変えることがないように加えることが好ましい。
【００３０】
なお、顔料の配合量は、塗料全体に対して５〜６０重量％とすることが好ましく、１５〜３０重量％とすることが特に好ましい。含有量は所定の量より少ないと、塗膜の隠蔽力が十分に得られず太陽光等が透過しやすくなるため温度上昇が起こり塗膜劣化の原因となる。また隠蔽力を得るため膜厚を厚くすると塗装作業性に支障をきたすため不適当である。逆に所定の量より多いと、塗膜表面の顔料が一部むき出しになるため平滑度が低下し、水分、光、熱等に対する耐性も著しく損なわれるため不適当である。
【００３１】
なお、着色顔料の配合量を、塗料全体に対して１５〜３０重量％とすると、塗膜の隠蔽率は９８％以上となり特に好ましい。なお、塗膜の隠蔽率の測定方法は以下のとおりである。本発明の遮熱製塗料のビヒクルの主成分として、内部可塑化されたアクリルポリオール樹脂よりなる主剤と内部可塑化されたアダクト系ポリイソシアネート化合物よりなる硬化剤を当量に配合し、この材料をＪＩＳ Ｋ５４００に規定する隠蔽率試験紙にウェット塗膜厚１００μｍとなるように塗り付けて塗膜を形成する。そして、前記隠蔽率試験紙の白地上および黒地上、の塗膜について、ＪＩＳ Ｋ ５５７４−１９６１の方法により測定した拡散反射率から隠蔽率を下記式に基づいて算出する。
隠蔽率＝（黒地上塗膜の４５度０度拡散反射率）／（白地上塗膜の４５度０度拡散反射率）
【００３２】
また、実際の塗装工程においては１回塗りの作業で塗り付ける量が３００ｇ／ｍ２で１００μｍの塗膜厚という厚塗りが可能となるように塗料を設計する必要があるが、着色顔料の配合量を、塗料全体に対して１５〜３０重量％とすることで、上述のような厚塗り設計が可能となる補強効果が得られる。
【００３３】
塗料化するための分散工程における、上記の顔料等の分散度は、塗料の種類、用途等によって設定することができ特に限定されるものではないが、平均粒子径が５０μｍ以下になるように分散することが好ましく、１０μｍ以下が最も好ましい。５０μｍ以上であると、塗膜表面が凸凹になり外観を損なうと共に、粗い塗膜表面に塵埃等が付着しやすくなり、塗膜温度が上がりやすくなって耐候性、耐汚染性、色安定性等が悪化するため不適当である。
【００３４】
顔料を分散させる際に用いる分散媒体としては鉄以外のものを用いることが好ましい。鉄製の分散媒体は着色汚染によって顔料の日射反射率を低下させるため不適当である。鉄以外の分散媒体の具体例としては、陶磁製、ガラスビーズ、フリント石等が挙げられ、この中でもガラスビーズは容易に入手可能であり経済性にも優れるため好適に用いられる。分散媒体の粒度、充填量、及び顔料分散機の種類等は特に限定されるものではないが、実施形態の具体例として、３〜１．５ｍｍのガラスビーズをサンドグラインドミル容量の約８０％充填する場合を挙げることができる。
【００３５】
本発明の遮熱性塗料には上記の顔料及びビヒクル（展色剤）に加えて、反射機能及び断熱機能を有する骨材を含有することができる。骨材の具体例としてはシラスバルーン、ポリスチレンバルーン、セラミックバルーン等の中空粒子が挙げられる。中空粒子は、中空であるため熱が伝わりにくく、すなわち低熱伝導率であるために断熱性に優れる。
【００３６】
上記の中空粒子の中でも、ホウ化ケイ素系等のセラミックバルーンは高い透明性を有するのでその表層及び殻内で太陽光等を反射することができ、中空で断熱性にも優れているため好適に用いられる。さらに、中空粒子は、構造保持剤と共に用いることが好ましい。中空粒子は比重が１より小さいため単独で用いた場合には塗料の表面に浮きやすくなり、そのため塗料表層で凝集固化して実際のと操作業で細分さんの困難な状態になるという問題があるが、構造保持剤を含有させることによって、塗料中に構造粘性が付与され、中空粒子を均一に分布させることができ、貯蔵安定性は向上する。また中空粒子を含有する塗膜は昇温を防ぐため総合的な耐候性をさらに向上することができる。
【００３７】
また、中空粒子の粒子径は５〜１５０μｍのものを用いる。この粒子径範囲は経験上、塗膜外観、塗装作業性、塗膜物性、および遮熱機能性の点から最適の範囲である。そして、使用する中空粒子の粒子径分布は広いほうが好ましい。粒径分布は累計５０％領域で３０〜６５μｍ、９０％累計で５０〜１１０μｍが好ましい。また中空粒子の比重は０．１６〜０．６が好ましい。さらに中空粒子の強度は７０〜７５０ｋｇｆ／ｃｍ2 の範囲が好ましい。この範囲より小さいと中空粒子が塗料製造時に破壊されやすく、逆に大きいと中空粒子の殻が厚くなり遮熱効果が低下するため不適当である。また、中空粒子の形状としては、球状、針状、板状、柱状などを挙げることができ、特に限定されるものではないが、その中でも反射機能が優れる球状のものが好適に用いられる。さらに、塗料全体に対する中空粒子の含有量は、塗膜の状態で中空粒子の占める容積比が３０〜６０％になるような値とすることが好ましい。この範囲以外の含有量では塗膜化したときに適切な稠密積層配列をとることができないため不適当である。すなわち含有量が多量であると、塗膜物性の劣化を招き、逆に少量であると塗膜中で中空粒子同士が離れてしまい、遮熱性能の低下を招く。
【００３８】
さらに、セラミックバルーン等の中空粒子は高い長波放射率を有する。長波放射率とは、吸収した熱を赤外線として再び放射するときの変換効率である。したがってこのようなセラミックバルーン等の中空粒子を稠密積層配列させた塗膜は高い効率で赤外線を放射する。例えば容積比３０〜６０％の割合でホウ化ケイ素セラミックのセラミックバルーンを稠密積層配列させた塗膜の長波放射率は０．９４に達する。そのため、熱を吸収した場合でも、塗膜の温度上昇を抑えることができる。この効果を前述した塗膜の反射効果、断熱効果とともに利用することにより、単層で、総合的な高い遮熱効果を得ることができる。
【００３９】
また、セラミックバルーン等の中空粒子の作製法としては特開平２−１８０６３１号に開示されているゾル・ゲル法の他、結果的にセラミックバルーン等の中空粒子を得ることができる方法であれば用いることができる。
【００４０】
構造保持剤としては、脂肪酸アマイド／微粒シリカの複合系、有機ベントナイト／微粒シリカの複合系、及び脂肪酸アマイド／有機ベントナイト／微粒シリカの複合系、酸化ポリエチレンワックス／微粒シリカの複合系、及び上記複合系から微粒シリカを除いたもの等が好適に用いられる。
【００４１】
以上述べたような構造保持剤および中空粒子を塗料中に配合するわけであるが、その配合にあたっては、中空粒子の持つ強度と、その中空粒子を塗料液中へ分散させる時に加わる剪断力とのバランスを考慮し、中空粒子を破壊しない方法をとることが好ましい。そのような方法としては、一般に使用される塗料用顔料の分散機、例えばロールミル、サンドミル、アトライターなどにより、構造保持剤を含有した塗料液を作製し、これに剪断力の比較的弱いハイディスパーなどを使用して中空粒子を分散させる方法などを用いることができる。
【００４２】
本発明の塗料は以上述べたビヒクル、硬化剤、顔料、構造保持剤、セラミック等のバブルの他、通常用いられる各種塗膜形成材、溶媒、添加剤を含有することができる。
【００４３】
塗膜形成材としては、アルキド樹脂、アミノアルキド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルなどの合成樹脂が挙げられる。
【００４４】
溶媒としては、溶剤型の塗料を用いる場合には、トルエン、キシレンなどの炭化水素、酢酸エチルなどのエステル類、アセトンなどのケトン類などを挙げることができる。また、水溶性型の塗料に用いる場合には、水などを挙げることができる。
【００４５】
さらに、本発明の塗料は、通常用いられる種々の添加剤を含有することができる。具体的には、色分かれ防止剤、沈殿防止剤、表面調整剤、潤滑剤、消泡剤、顔料分散剤、紫外線吸収剤、防かび剤、抗菌剤等が挙げられる。
【００４６】
また、上記添加剤以外にも塗料化処方された塗膜を得るために、酢酸ｎ−ブチル、キシレン等のシンナー、ソルベッソ１００等の高沸点芳香族溶剤、あるいは滑り止め骨材が配合される。
【００４７】
また、本発明の塗料を塗布する方法としては、目的に応じ適宜選択すれば良く、具体的にはハケ塗り、ローラー塗り、スプレー塗装等が挙げられる。さらに塗布後、乾燥させて塗膜化させる方法は自然乾燥が適当である。塗膜の膜厚は、塗料や素材の性状等によって適宜設定することができるが、８０μｍ以上になるように塗装することが好ましく、１００μｍ以上がより好ましい。８０μｍ未満であると隠蔽力が不足し、またセラミックバルーンを含有する場合にはバルーンが不均一に分布して十分な遮熱性能が得られない傾向がある。
【００４８】
次に、図１に、陸上競技場の弾性舗装体部分に本発明の遮熱性塗料により塗膜を形成した場合の構造図を示す。本発明の遮熱性塗料による遮熱性塗膜１は、弾性舗装体部分のエンボストップ層２の表面に０．１〜０．１５ｍｍの厚みで形成される。そして、弾性舗装体部分の構造は、表面から遮熱性塗膜１、エンボストップ層２（０．８〜３ｍｍ）、上塗層３（２〜４ｍｍ）、弾性ベース層４（８〜１０ｍｍ）、アスコン層５（４０〜７０ｍｍ）、及び採石層６（１００〜１５０ｍｍ）から構成される。そして、エンボストップ層２及び弾性ベース層３は主にポリウレタンゴムからなり、下記に示すような性質を示す。
・実際の使用の際には力が加わったりして大きく変形する
・気温に応じて変形する
・塗膜の色相はＣＩＥ１９７６Ｌ* ａ* ｂ* 色空間におけるＬ＊値が３０以下のもので、ブラウン、ブルー、グリーン等がある
本発明の遮熱性塗料によれば、陸上競技場の弾性舗装体部分のエンボストップ層２に対する付着性が良好であるため、実際の使用によりはげ落ち等が軽減され、上記のような陸上競技場の弾性舗装体部分のエンボストップ層２の変形に対して良好に順応する。さらに、本発明の遮熱性塗料によれば、温度２０℃、引張り速度１００％／分の条件において破断伸び率が１００％以上の値を示し粘弾性の性質に優れ、さらには太陽熱の遮蔽効果が高い塗膜が得られる。このため、エンボストップ層２の変形に対して良好に追従し、ひび割れ等が生じることがなく、高い太陽熱の遮蔽効果を維持することが可能となる。
【実施例】
【００４９】
次に、参考例及び実施例を示して本発明をさらに詳細に説明する。
（参考例１〜１２）
参考例として、本発明に係るビヒクル（展色剤）と硬化剤とを当量となるように配合して得られた塗料をポリウレタンゴム舗装体上に塗装して、塗膜が形成された試験片を得た。なお、得られた塗膜の厚さは１１０μｍであった。続いて、得られた試験片を室温にて７日間放置して形成された塗膜を乾燥した。そして、得られた塗膜の性質を、（引張り試験）及び（折曲げ試験）により測定した。（参考例１〜４）においては、硬化剤としてアダクト系ポリイソシアネート化合物（商品名Ｐ−３０１−７５Ｅ、メーカー名 旭化成ケミカルズ（株）を用いて、ビヒクルとしてアクリルポリオール樹脂Ａ（商品名ＤＣ−２２０９、メーカー名 ダイセル化学工業（株））、Ｂ（商品名 ＤＣ−２０１６、メーカー名 ダイセル化学工業（株））、Ｃ（商品名 ＥＰＡ−２２５０、メーカー名 ダイセル化学工業（株））、Ｄ（商品名 ＤＣ−２２５０ 、メーカー名 ダイセル化学工業（株））を用いた。なお、アクリルポリオール樹脂Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの水酸基価は、それぞれ９０ｍｇＫＯＨ／ｇ、８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、３０ｍｇＫＯＨ／ｇであった。また、（参考例１〜４）において用いたアクリルポリオール樹脂Ａ〜Ｄの側鎖の炭素数はＡ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄである。そしてまた、（参考例５〜８）においては、硬化剤として内部可塑化したアダクト系ポリイソシアネート化合物用いた以外は（参考例１〜４）と同様に行った。また、（参考例９〜１２）においては、硬化剤としてイソシアヌレート系ポリイソシアネート化合物を用いた以外は（参考例１〜４）と同様に行った。
【００５０】
（引張り試験）
得られた塗膜の破断伸び率（％）を引張り試験機（テンシロン：東洋精機）を用いて、温度２０℃、引張り速度１００％／分の条件において測定した。各塗膜の破断伸び率（％）は表１に示す。
【００５１】
（折曲げ試験）
得られた塗膜の耐折曲げ性を折曲げ試験機（屈曲試験機：上島製作所）を用いて、試験片を芯棒に沿って塗膜が外側になるようにして１８０°折曲げて、塗膜の割れの有無を調べた。なお、測定はＪＩＳ Ｋ ５４００に基づいて、温度−２０℃の条件において測定した。また、芯棒としては直径が３ｍｍ、６ｍｍ、１０ｍｍのものをそれぞれ用いた。各塗膜の耐折曲げ性を表１に示す。なお、表中の耐折曲げ性については、○：亀裂が生じない、×：亀裂が生じる、ことを表している。
【００５２】
【表１】
【００５３】
表１に示すように、アダクト系ポリイソシアネート化合物を用いた場合にはイソシアヌレート系ポリイソシアネート化合物を用いた場合と比較して破断伸び率、耐折曲げ性が共に優れていることが分かる。さらにアダクト系ポリイソシアネート化合物を内部可塑化した場合にはさらに破断伸び率、耐折曲げ性が共に優れた塗膜が得られることが分かる。また、水酸基価の小さいアクリルポリオール樹脂を用いた場合にも同様に破断伸び率、耐折曲げ性に優れていることが分かる。
【００５４】
（実施例１）
続いて、実際に塗料化処方された塗膜を得るために、表２に示すような組成を有する主剤と、表３に示すような組成を有し硬化剤を含有する副剤と、シンナー（酢酸ｎ−ブチル、キシレン、ソルベッソ１００（高沸点芳香族溶剤の一種））、滑り止め骨材（商品名 ハイフィラー、メーカー名 Astmoor Industrial Estate）を重量比にして１００：２０：１０：５となるように混合して遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。なお、主剤中に含まれるビヒクル（展色剤）、及び副剤中に含まれる硬化剤として、（参考例４）に対応するようにそれぞれアクリルポリオール樹脂Ｄ（商品名 ＤＣ−２２５０ 、メーカー名 ダイセル化学工業（株））、アダクト系ポリイソシアネート化合物（商品名Ｐ−３０１−７５Ｅ）を使用した
【００５５】
【表２】
【００５６】
【表３】
【００５７】
（実施例２）
（実施例１）において、イソシアネート化合物として、アダクト系ポリイソシアネート化合物を内部可塑化させたものを用いた以外は同様に行った。
【００５８】
（比較例１）
（実施例１）において、イソシアネート化合物として、イソシアヌレート系ポリイソシアネート化合物を内部可塑化させたものを用いた以外は同様に行った。
【００５９】
（引張り試験）
参考例で行った引張り試験と同様に、得られた試験片の破断伸び率（％）を引張り試験機（テンシロン：東洋精機）を用いて測定した。各塗膜の破断伸び率（％）は表４に示す。
【００６０】
（折曲げ試験）
得られた塗膜を耐折曲げ性を折曲げ試験機（屈曲試験機：上島製作所）を用いて、試験片を芯棒に沿って塗膜が外側になるようにして１８０°折曲げて、塗膜の割れの有無を調べた。なお、測定はＪＩＳ Ｋ ５４００に基づいて、室温の条件において測定した。また、芯棒としては直径が３ｍｍのものを用いた。各塗膜の耐折曲げ性を表４に示す。
【００６１】
【表４】
【００６２】
表４に示すように、アダクト系ポリイソシアネート化合物を用いた場合にはイソシアヌレート系ポリイソシアネート化合物を用いた場合と比較して破断伸び率、耐折曲げ性が共に優れていることが分かる。さらにアダクト系ポリイソシアネート化合物を内部可塑化した場合にはさらに破断伸び率、耐折曲げ性が共に優れた塗膜が得られることが分かる。
【００６３】
続いて、（実施例１）で得られた塗膜の物性が、加熱、沸騰水、温水の各条件下においてどのように変化するかについて試験した。加熱試験は、−２０℃から６０℃までの温度変化（２４時間で８サイクル）を３０サイクル行った。沸騰水による試験は、沸騰水に１時間浸漬させて行った。また、温水による試験は、６０℃の温水に１０日間浸漬させることで行った。なお、試験前の各物性値と各試験後の各物性値を表５に示す。
【００６４】
【表５】
【００６５】
表５に示すように、加熱試験、沸騰水による試験、温水による試験のいずれの試験においても破断伸び率、抗張力の変化は小さく、本発明の塗膜は、耐候性に優れていることが分かる。すなわち、陸上競技場のような屋外使用においても劣化が少なく、夏場の強い太陽熱や雨水などにも十分に耐えられる塗膜が得られることが分かる。
【００６６】
（実施例３）
また、（実施例３）では、遮熱性塗料の顔料として主としてフタロシアニングリーン系の顔料（商品名：シアニングリーン5310、メーカー名：大日精化工業）を用いた以外は（実施例１）と同様に遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。
【００６７】
（実施例４）
また、（実施例４）では、遮熱性塗料の顔料として主としてフタロシアニングリーン系の顔料（商品名：シアニングリーン5310、メーカー名：大日精化工業）を用いた以外は（実施例１）と同様に遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。
【００６８】
（実施例５）
また、（実施例５）では、遮熱性塗料の顔料として主としてチタン白系の顔料（商品名：タイピュア９００、メーカー名：デュポン社）を用いた以外は（実施例１）と同様に遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。
【００６９】
（参考例１３）
また、（参考例１３）では、遮熱性塗料の顔料として汎用品のブラウン系の顔料（商品名：トダカラー１８０、メーカー名：戸田工業（株））を用いた以外は（実施例１）と同様に遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。
【００７０】
（参考例１４）
また、（参考例１４）では、遮熱性塗料の顔料として汎用品のブルー系の顔料（商品名：紺青，メーカー名：大日精化工業）を用いた以外は（実施例１）と同様に遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。
【００７１】
（参考例１５）
また、（参考例１５）では、遮熱性塗料の顔料として汎用品のブルー系の顔料（商品名：紺青，メーカー名：大日精化工業）と（商品名：黄鉛，メーカー名：菊池色素工業（株））を用いた以外は（実施例１）と同様に遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。
【００７２】
（参考例１６）
また、（参考例１６）では、遮熱性塗料の顔料として（参考例１５）に用いた顔料の他に酸化鉄黒（商品名：鉄黒，メーカー名：バイエル社）を調色に用いた以外は、（実施例１）と同様に遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。
【００７３】
（実施例１、４、５）で得られた塗膜の粘弾性の性能について試験した結果を表６に示す。
【００７４】
【表６】
【００７５】
表６に示すように各実施例１、４、５で得られた塗膜は、着色顔料の違いによる影響はそれほどなくいずれも高い弾性率を有することが分かる。
【００７６】
（実施例１、３〜５）及び（参考例１３〜１６）で得られた塗膜のＪＩＳ Ａ ５７５９による日射反射率と赤外部反射率を表７に示す。
【００７７】
【表７】
【００７８】
表７からも分かるように、Ｌ値が近い各色相の塗膜において、（実施例１、３〜５）で得られた塗膜は（参考例１３〜１６）で得られた塗膜と比較して日射反射率が高く太陽熱の遮蔽性に優れていることが分かる。そして、特に、赤外部反射率が実施例１、３〜５）で得られた塗膜は（参考例１３〜１６）で得られた塗膜と比較して非常に高く、舗装体の温度低下に非常に効果があることが分かる。また、実際に屋外試験場にて試験した結果、参考例１３では６０℃ぐらいまで温度が上昇したが実施例１では５０℃程度までの上昇に止まり、非常に効果があることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】陸上競技場の弾性舗装体部分に本発明の遮熱性塗料により塗膜を形成した場合の構造図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 遮熱性塗膜
２ エンボストップ層
３ 上塗層
４ 弾性ベース層
５ アスコン層
６ 採石層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮熱性塗料に関する。具体的には、陸上競技場の弾性舗装体などに用いられる遮熱性塗料に関する。
【背景技術】
【０００２】
陸上競技場等においては、夏場の高温多湿の条件下では太陽による熱を舗装体が蓄熱するため表面の温度が非常に高温となる。このため、舗装体表面付近の空気も非常に高い温度となり、競技者などには過酷な条件となるものであった。
【０００３】
一方、従来、舗装体などに用いられる遮熱性塗料として、（特許文献１）に示すような舗装面用遮熱性塗料が開示されている。具体的には、舗装体の表層部に中空微細粒子および／または可視波長域で吸収を示し赤外線波長域では反射を示す顔料を存在させてなることを特徴とするものである。
【特許文献１】再表０３−０４６２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような遮熱性塗料は、陸上競技場の弾性舗装体などに用いられるポリウレタンゴムチップからなる舗装体は、実際に使用される際には大きく変形することがあるため従来の遮熱性塗料では舗装体の変形に追従することができず、十分な性能を有するものではなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来の状況に鑑み、陸上競技場の弾性舗装体などの舗装体の変形に追従可能なように柔軟性が高い塗膜が得ることができ、かつ遮熱性能の高い遮熱性塗料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の遮熱性塗料は、請求項１として、陸上競技場等の弾性舗装体部分に用いられる遮熱性塗料であって、遮熱性着色顔料と、アクリルポリオール樹脂を含むビヒクルと、アダクト系ポリイソシアネート化合物を含む硬化剤とを含有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、ビヒクルとして弾性舗装体部分によく使用されるポリウレタンゴムとの付着性が良好な化合物が選択され、硬化剤として柔軟性が高く破断伸び率の高い化合物が選択されるので、塗装面の変形に良好に追従することが可能な塗膜が得られる。
【０００８】
また、請求項２として、請求項１記載の遮熱性塗料において、アダクト系ポリイソシアネート化合物が内部可塑化されたものであることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、硬化剤として内部可塑化されたアダクト系ポリイソシアネート化合物を用いるので、さらに柔軟性に優れた破断伸び率の高い塗膜が得られる。
【００１０】
また、請求項３として、請求項１又は２記載の遮熱性塗料において、アクリルポリオール樹脂が内部可塑化されたものであることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、ビヒクルとして内部可塑化されたアクリルポリオール樹脂を用いるので、さらに柔軟性に優れた破断伸び率の高い塗膜が得られる。
【００１２】
また、請求項４として、請求項１〜３のいずれか記載の遮熱性塗料において、アクリルポリオール樹脂の水酸基価が５〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、アクリルポリオール樹脂として柔軟性に優れた破断伸び率の高い塗膜が得られるように最適な水酸基価を有する化合物が選択される。
【００１４】
また、請求項５として、請求項１〜４のいずれか記載の遮熱性塗料において、遮熱性着色顔料がＪＩＳ Ａ ５７５９に規定される日射反射率が１５％以上であることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、日射反射率の高い遮熱性着色顔料が選択されるので高い太陽熱遮蔽性能を有する塗膜が得られる。
【００１６】
また、請求項６として、請求項１〜５のいずれか記載の遮熱性塗料において、遮熱性着色顔料の配合量が塗料の樹脂固形分１００重量部に対して７〜１１０重量部であることを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、遮熱性着色顔料の配合量が最適化される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の遮熱性塗料によれば、粘弾性の性質に優れ、かつ太陽熱の遮蔽効果が高いため、陸上競技場の弾性舗装体などの舗装体に用いた際にも、ひび割れ等が生じることがなく、高い太陽熱の遮蔽効果を維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
本発明者らは、陸上競技場の弾性舗装体などの主にポリウレタンゴムチップからなる舗装体に対して、種々の遮熱性塗料を試験して、ビヒクル（展色剤）としてアクリルポリオール樹脂を用い、硬化剤としてアダクト系ポリイソシアネート化合物を用いることで、塗装対象となる舗装体に適した粘弾性の性質を有し、かつ太陽熱の遮断性の高い塗膜が得られることを見出した。
【００２０】
ビヒクル（展色剤）としては、通常、耐候性の優れた化合物を用いることが好ましく、具体的には、耐黄変性、保色性、光沢保持性、耐薬品性、及び耐白亜化性等に優れたビヒクルをいい、水溶性型及び溶剤型のいずれも用いることができ、常温乾燥型を用いることが望ましい。そして、本発明では、施工面となるポリウレタンゴム舗装体に対する付着性の観点から（化１）に示すようなアクリルポリオール樹脂を用いることが特に好ましい。アクリルポリオール樹脂としては、水酸基（ＯＨ）価が５〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、１０〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが特に好ましく、２０〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがさらに好ましい。水酸基価が大きい場合には、破断伸び率が小さくなる、あるいは柔軟性が低下する場合がある。一方、水酸基価が小さい場合には、耐水性、耐候性が低下する場合がある。また、アクリルポリオール樹脂としては内部可塑化されたものを用いることが好ましい。具体的には、水酸基含有アクリルモノマーの代表例である２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートをε−カプロラクタムと反応させ、より長い側鎖を有する内部可塑化された水酸基含有アクリルモノマーを生成させる。そして得られた水酸基含有アクリルモノマーを他のモノマーと共重合させることにより、内部可塑化されたアダクト系アクリルポリオール樹脂を得ることができる。
【００２１】
【化１】
（式中のＲ１〜Ｒｎは脂肪族基あるいは芳香族基を表す。また、式中のＬ、Ｍ、Ｎ、Ｘ、ｎは１以上の整数を表す。）
【００２２】
硬化剤としては、柔軟性が高く、破断伸び率の高いポリイソシアネート化合物を用いることが好ましい。ポリイソシアネート化合物としては、（化２）に示すようなイソシアネート型ポリイソシアネート化合物、（化３）に示すようなアダクト系ポリイソシアネート化合物等が挙げられるが、特にアダクト系ポリイソシアネート化合物が好適に用いられる。さらに、アダクト系ポリイソシアネート化合物としては、内部可塑化したものを用いることが特に好ましい。また、硬化剤の配合量としては、ビヒクル１００重量部に対して３〜１００重量部であることが好ましい。
【００２３】
【化２】
（式中のｎは１以上の整数を表す）
【００２４】
【化３】
（式中のＲは脂肪族基あるいは芳香族基を表す。また、式中のｎは１以上の整数を表す）
【００２５】
本発明の塗料には、さらに太陽熱遮熱性の顔料として遮熱性着色顔料を配合することが好ましい。遮熱性着色顔料としては、通常用いられる各種顔料が適用可能であるが、施工面であるポリウレタンゴム舗装体の色相に応じて適宜選択され、特にＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊値が３０以下のもので、ブラウン、ブルー、グリーンのものが好適に用いられる。そして、上記顔料の中でも、ＪＩＳ Ａ ５７５９に定義される３５０〜２１００ｎｍの領域における日射反射率が１２％以上の顔料が好適に用いられ、２０％以上の顔料が好適に用いられる。なお、本特許の日射反射率データは十分に隠蔽された塗膜において測定される。この条件を満たす遮熱性着色顔料の例としては、（化４）に示すようなベンズイミダゾロンオレンジ（商品例 Hostaperm orangeHL-70：ヘキスト株式会社製）、（化５）に示すようなキナクドリンマゼンダ（商品例 Hostaperm pink E：ヘキスト株式会社製）等が挙げられる。また、他にも、モノアゾ系エロー（商品例Hostaperm yellow H3G：ヘキスト株式会社製）等の黄色系の遮熱性着色顔料、酸化鉄（商品例 トダカラー１２０ＥＤ：戸田工業株式会社製）、キナクリドンレッド（商品例Hostaperm Red E2B70：ヘキスト株式会社製）等の赤色系の遮熱性着色顔料、フタロシアニンブルー（商品例 シヤニンブルーＳＰＧ−８：大日本インキ株式会社製）等の青色系の遮熱性着色顔料、フタロシヤニングリーン（商品例 シヤニングリーン５３１０：大日精化工業株式会社製）等の緑色系の遮熱性着色顔料等が挙げられる。
【００２６】
【化４】
【００２７】
【化５】
【００２８】
また、遮熱性着色顔料としては上記顔料以外にも白色顔料を用いることが可能である。白色顔料としては、特に限定されるものではなく、具体例として酸化チタン、亜鉛華等の顔料を適宜用いることができる。酸化チタンはルチル型、アナターゼ型共に適用可能であるが、ルチル型の酸化チタンが特に好適に用いられる。白色顔料の配合量としては適宜設定することが可能であるが、塗料の色相を大きく変えることがないように加えることが好ましい。
【００２９】
さらに、遮熱性着色顔料としては、上記顔料以外にもさらに濃彩色顔料を添加することが可能である。濃彩色顔料としては、紫外及び可視領域で吸収を示し近赤外領域で反射を示す顔料であれば特に限定することなく用いることができるが、その中でも、ＪＩＳ Ａ ５７５９建築用熱線遮蔽及びガラス飛散防止フィルムで定義される３５０〜２１００ｎｍの領域における日射反射率が１５％以上である顔料が好適に用いられる。なお、本特許の日射反射率データは、十分に隠蔽された状態、具体的には隠蔽率が約１．０の塗膜において測定される。また濃彩色顔料は、日射反射率が１５％以上であると同時に、ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ* 値が２４以下のものを用いる。Ｌ＊値が２４以下であることは黒色又はそれに近い濃彩色であることを意味する。以上のような条件を満たす顔料の具体例としては、商品名クロモファインブラックＡ−１１０３（大日精化工業株式会社製）のアゾメチアゾ系顔料等が挙げられる。濃彩色顔料の配合量としては適宜設定することが可能であるが、塗料の色相を大きく変えることがないように加えることが好ましい。
【００３０】
なお、顔料の配合量は、塗料全体に対して５〜６０重量％とすることが好ましく、１５〜３０重量％とすることが特に好ましい。含有量は所定の量より少ないと、塗膜の隠蔽力が十分に得られず太陽光等が透過しやすくなるため温度上昇が起こり塗膜劣化の原因となる。また隠蔽力を得るため膜厚を厚くすると塗装作業性に支障をきたすため不適当である。逆に所定の量より多いと、塗膜表面の顔料が一部むき出しになるため平滑度が低下し、水分、光、熱等に対する耐性も著しく損なわれるため不適当である。
【００３１】
なお、着色顔料の配合量を、塗料全体に対して１５〜３０重量％とすると、塗膜の隠蔽率は９８％以上となり特に好ましい。なお、塗膜の隠蔽率の測定方法は以下のとおりである。本発明の遮熱製塗料のビヒクルの主成分として、内部可塑化されたアクリルポリオール樹脂よりなる主剤と内部可塑化されたアダクト系ポリイソシアネート化合物よりなる硬化剤を当量に配合し、この材料をＪＩＳ Ｋ５４００に規定する隠蔽率試験紙にウェット塗膜厚１００μｍとなるように塗り付けて塗膜を形成する。そして、前記隠蔽率試験紙の白地上および黒地上、の塗膜について、ＪＩＳ Ｋ ５５７４−１９６１の方法により測定した拡散反射率から隠蔽率を下記式に基づいて算出する。
隠蔽率＝（黒地上塗膜の４５度０度拡散反射率）／（白地上塗膜の４５度０度拡散反射率）
【００３２】
また、実際の塗装工程においては１回塗りの作業で塗り付ける量が３００ｇ／ｍ２で１００μｍの塗膜厚という厚塗りが可能となるように塗料を設計する必要があるが、着色顔料の配合量を、塗料全体に対して１５〜３０重量％とすることで、上述のような厚塗り設計が可能となる補強効果が得られる。
【００３３】
塗料化するための分散工程における、上記の顔料等の分散度は、塗料の種類、用途等によって設定することができ特に限定されるものではないが、平均粒子径が５０μｍ以下になるように分散することが好ましく、１０μｍ以下が最も好ましい。５０μｍ以上であると、塗膜表面が凸凹になり外観を損なうと共に、粗い塗膜表面に塵埃等が付着しやすくなり、塗膜温度が上がりやすくなって耐候性、耐汚染性、色安定性等が悪化するため不適当である。
【００３４】
顔料を分散させる際に用いる分散媒体としては鉄以外のものを用いることが好ましい。鉄製の分散媒体は着色汚染によって顔料の日射反射率を低下させるため不適当である。鉄以外の分散媒体の具体例としては、陶磁製、ガラスビーズ、フリント石等が挙げられ、この中でもガラスビーズは容易に入手可能であり経済性にも優れるため好適に用いられる。分散媒体の粒度、充填量、及び顔料分散機の種類等は特に限定されるものではないが、実施形態の具体例として、３〜１．５ｍｍのガラスビーズをサンドグラインドミル容量の約８０％充填する場合を挙げることができる。
【００３５】
本発明の遮熱性塗料には上記の顔料及びビヒクル（展色剤）に加えて、反射機能及び断熱機能を有する骨材を含有することができる。骨材の具体例としてはシラスバルーン、ポリスチレンバルーン、セラミックバルーン等の中空粒子が挙げられる。中空粒子は、中空であるため熱が伝わりにくく、すなわち低熱伝導率であるために断熱性に優れる。
【００３６】
上記の中空粒子の中でも、ホウ化ケイ素系等のセラミックバルーンは高い透明性を有するのでその表層及び殻内で太陽光等を反射することができ、中空で断熱性にも優れているため好適に用いられる。さらに、中空粒子は、構造保持剤と共に用いることが好ましい。中空粒子は比重が１より小さいため単独で用いた場合には塗料の表面に浮きやすくなり、そのため塗料表層で凝集固化して実際のと操作業で細分さんの困難な状態になるという問題があるが、構造保持剤を含有させることによって、塗料中に構造粘性が付与され、中空粒子を均一に分布させることができ、貯蔵安定性は向上する。また中空粒子を含有する塗膜は昇温を防ぐため総合的な耐候性をさらに向上することができる。
【００３７】
また、中空粒子の粒子径は５〜１５０μｍのものを用いる。この粒子径範囲は経験上、塗膜外観、塗装作業性、塗膜物性、および遮熱機能性の点から最適の範囲である。そして、使用する中空粒子の粒子径分布は広いほうが好ましい。粒径分布は累計５０％領域で３０〜６５μｍ、９０％累計で５０〜１１０μｍが好ましい。また中空粒子の比重は０．１６〜０．６が好ましい。さらに中空粒子の強度は７０〜７５０ｋｇｆ／ｃｍ2 の範囲が好ましい。この範囲より小さいと中空粒子が塗料製造時に破壊されやすく、逆に大きいと中空粒子の殻が厚くなり遮熱効果が低下するため不適当である。また、中空粒子の形状としては、球状、針状、板状、柱状などを挙げることができ、特に限定されるものではないが、その中でも反射機能が優れる球状のものが好適に用いられる。さらに、塗料全体に対する中空粒子の含有量は、塗膜の状態で中空粒子の占める容積比が３０〜６０％になるような値とすることが好ましい。この範囲以外の含有量では塗膜化したときに適切な稠密積層配列をとることができないため不適当である。すなわち含有量が多量であると、塗膜物性の劣化を招き、逆に少量であると塗膜中で中空粒子同士が離れてしまい、遮熱性能の低下を招く。
【００３８】
さらに、セラミックバルーン等の中空粒子は高い長波放射率を有する。長波放射率とは、吸収した熱を赤外線として再び放射するときの変換効率である。したがってこのようなセラミックバルーン等の中空粒子を稠密積層配列させた塗膜は高い効率で赤外線を放射する。例えば容積比３０〜６０％の割合でホウ化ケイ素セラミックのセラミックバルーンを稠密積層配列させた塗膜の長波放射率は０．９４に達する。そのため、熱を吸収した場合でも、塗膜の温度上昇を抑えることができる。この効果を前述した塗膜の反射効果、断熱効果とともに利用することにより、単層で、総合的な高い遮熱効果を得ることができる。
【００３９】
また、セラミックバルーン等の中空粒子の作製法としては特開平２−１８０６３１号に開示されているゾル・ゲル法の他、結果的にセラミックバルーン等の中空粒子を得ることができる方法であれば用いることができる。
【００４０】
構造保持剤としては、脂肪酸アマイド／微粒シリカの複合系、有機ベントナイト／微粒シリカの複合系、及び脂肪酸アマイド／有機ベントナイト／微粒シリカの複合系、酸化ポリエチレンワックス／微粒シリカの複合系、及び上記複合系から微粒シリカを除いたもの等が好適に用いられる。
【００４１】
以上述べたような構造保持剤および中空粒子を塗料中に配合するわけであるが、その配合にあたっては、中空粒子の持つ強度と、その中空粒子を塗料液中へ分散させる時に加わる剪断力とのバランスを考慮し、中空粒子を破壊しない方法をとることが好ましい。そのような方法としては、一般に使用される塗料用顔料の分散機、例えばロールミル、サンドミル、アトライターなどにより、構造保持剤を含有した塗料液を作製し、これに剪断力の比較的弱いハイディスパーなどを使用して中空粒子を分散させる方法などを用いることができる。
【００４２】
本発明の塗料は以上述べたビヒクル、硬化剤、顔料、構造保持剤、セラミック等のバブルの他、通常用いられる各種塗膜形成材、溶媒、添加剤を含有することができる。
【００４３】
塗膜形成材としては、アルキド樹脂、アミノアルキド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルなどの合成樹脂が挙げられる。
【００４４】
溶媒としては、溶剤型の塗料を用いる場合には、トルエン、キシレンなどの炭化水素、酢酸エチルなどのエステル類、アセトンなどのケトン類などを挙げることができる。また、水溶性型の塗料に用いる場合には、水などを挙げることができる。
【００４５】
さらに、本発明の塗料は、通常用いられる種々の添加剤を含有することができる。具体的には、色分かれ防止剤、沈殿防止剤、表面調整剤、潤滑剤、消泡剤、顔料分散剤、紫外線吸収剤、防かび剤、抗菌剤等が挙げられる。
【００４６】
また、上記添加剤以外にも塗料化処方された塗膜を得るために、酢酸ｎ−ブチル、キシレン等のシンナー、ソルベッソ１００等の高沸点芳香族溶剤、あるいは滑り止め骨材が配合される。
【００４７】
また、本発明の塗料を塗布する方法としては、目的に応じ適宜選択すれば良く、具体的にはハケ塗り、ローラー塗り、スプレー塗装等が挙げられる。さらに塗布後、乾燥させて塗膜化させる方法は自然乾燥が適当である。塗膜の膜厚は、塗料や素材の性状等によって適宜設定することができるが、８０μｍ以上になるように塗装することが好ましく、１００μｍ以上がより好ましい。８０μｍ未満であると隠蔽力が不足し、またセラミックバルーンを含有する場合にはバルーンが不均一に分布して十分な遮熱性能が得られない傾向がある。
【００４８】
次に、図１に、陸上競技場の弾性舗装体部分に本発明の遮熱性塗料により塗膜を形成した場合の構造図を示す。本発明の遮熱性塗料による遮熱性塗膜１は、弾性舗装体部分のエンボストップ層２の表面に０．１〜０．１５ｍｍの厚みで形成される。そして、弾性舗装体部分の構造は、表面から遮熱性塗膜１、エンボストップ層２（０．８〜３ｍｍ）、上塗層３（２〜４ｍｍ）、弾性ベース層４（８〜１０ｍｍ）、アスコン層５（４０〜７０ｍｍ）、及び採石層６（１００〜１５０ｍｍ）から構成される。そして、エンボストップ層２及び弾性ベース層３は主にポリウレタンゴムからなり、下記に示すような性質を示す。
・実際の使用の際には力が加わったりして大きく変形する
・気温に応じて変形する
・塗膜の色相はＣＩＥ１９７６Ｌ* ａ* ｂ* 色空間におけるＬ＊値が３０以下のもので、ブラウン、ブルー、グリーン等がある
本発明の遮熱性塗料によれば、陸上競技場の弾性舗装体部分のエンボストップ層２に対する付着性が良好であるため、実際の使用によりはげ落ち等が軽減され、上記のような陸上競技場の弾性舗装体部分のエンボストップ層２の変形に対して良好に順応する。さらに、本発明の遮熱性塗料によれば、温度２０℃、引張り速度１００％／分の条件において破断伸び率が１００％以上の値を示し粘弾性の性質に優れ、さらには太陽熱の遮蔽効果が高い塗膜が得られる。このため、エンボストップ層２の変形に対して良好に追従し、ひび割れ等が生じることがなく、高い太陽熱の遮蔽効果を維持することが可能となる。
【実施例】
【００４９】
次に、参考例及び実施例を示して本発明をさらに詳細に説明する。
（参考例１〜１２）
参考例として、本発明に係るビヒクル（展色剤）と硬化剤とを当量となるように配合して得られた塗料をポリウレタンゴム舗装体上に塗装して、塗膜が形成された試験片を得た。なお、得られた塗膜の厚さは１１０μｍであった。続いて、得られた試験片を室温にて７日間放置して形成された塗膜を乾燥した。そして、得られた塗膜の性質を、（引張り試験）及び（折曲げ試験）により測定した。（参考例１〜４）においては、硬化剤としてアダクト系ポリイソシアネート化合物（商品名Ｐ−３０１−７５Ｅ、メーカー名 旭化成ケミカルズ（株）を用いて、ビヒクルとしてアクリルポリオール樹脂Ａ（商品名ＤＣ−２２０９、メーカー名 ダイセル化学工業（株））、Ｂ（商品名 ＤＣ−２０１６、メーカー名 ダイセル化学工業（株））、Ｃ（商品名 ＥＰＡ−２２５０、メーカー名 ダイセル化学工業（株））、Ｄ（商品名 ＤＣ−２２５０ 、メーカー名 ダイセル化学工業（株））を用いた。なお、アクリルポリオール樹脂Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの水酸基価は、それぞれ９０ｍｇＫＯＨ／ｇ、８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、３０ｍｇＫＯＨ／ｇであった。また、（参考例１〜４）において用いたアクリルポリオール樹脂Ａ〜Ｄの側鎖の炭素数はＡ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄである。そしてまた、（参考例５〜８）においては、硬化剤として内部可塑化したアダクト系ポリイソシアネート化合物用いた以外は（参考例１〜４）と同様に行った。また、（参考例９〜１２）においては、硬化剤としてイソシアヌレート系ポリイソシアネート化合物を用いた以外は（参考例１〜４）と同様に行った。
【００５０】
（引張り試験）
得られた塗膜の破断伸び率（％）を引張り試験機（テンシロン：東洋精機）を用いて、温度２０℃、引張り速度１００％／分の条件において測定した。各塗膜の破断伸び率（％）は表１に示す。
【００５１】
（折曲げ試験）
得られた塗膜の耐折曲げ性を折曲げ試験機（屈曲試験機：上島製作所）を用いて、試験片を芯棒に沿って塗膜が外側になるようにして１８０°折曲げて、塗膜の割れの有無を調べた。なお、測定はＪＩＳ Ｋ ５４００に基づいて、温度−２０℃の条件において測定した。また、芯棒としては直径が３ｍｍ、６ｍｍ、１０ｍｍのものをそれぞれ用いた。各塗膜の耐折曲げ性を表１に示す。なお、表中の耐折曲げ性については、○：亀裂が生じない、×：亀裂が生じる、ことを表している。
【００５２】
【表１】
【００５３】
表１に示すように、アダクト系ポリイソシアネート化合物を用いた場合にはイソシアヌレート系ポリイソシアネート化合物を用いた場合と比較して破断伸び率、耐折曲げ性が共に優れていることが分かる。さらにアダクト系ポリイソシアネート化合物を内部可塑化した場合にはさらに破断伸び率、耐折曲げ性が共に優れた塗膜が得られることが分かる。また、水酸基価の小さいアクリルポリオール樹脂を用いた場合にも同様に破断伸び率、耐折曲げ性に優れていることが分かる。
【００５４】
（実施例１）
続いて、実際に塗料化処方された塗膜を得るために、表２に示すような組成を有する主剤と、表３に示すような組成を有し硬化剤を含有する副剤と、シンナー（酢酸ｎ−ブチル、キシレン、ソルベッソ１００（高沸点芳香族溶剤の一種））、滑り止め骨材（商品名 ハイフィラー、メーカー名 Astmoor Industrial Estate）を重量比にして１００：２０：１０：５となるように混合して遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。なお、主剤中に含まれるビヒクル（展色剤）、及び副剤中に含まれる硬化剤として、（参考例４）に対応するようにそれぞれアクリルポリオール樹脂Ｄ（商品名 ＤＣ−２２５０ 、メーカー名 ダイセル化学工業（株））、アダクト系ポリイソシアネート化合物（商品名Ｐ−３０１−７５Ｅ）を使用した
【００５５】
【表２】
【００５６】
【表３】
【００５７】
（実施例２）
（実施例１）において、イソシアネート化合物として、アダクト系ポリイソシアネート化合物を内部可塑化させたものを用いた以外は同様に行った。
【００５８】
（比較例１）
（実施例１）において、イソシアネート化合物として、イソシアヌレート系ポリイソシアネート化合物を内部可塑化させたものを用いた以外は同様に行った。
【００５９】
（引張り試験）
参考例で行った引張り試験と同様に、得られた試験片の破断伸び率（％）を引張り試験機（テンシロン：東洋精機）を用いて測定した。各塗膜の破断伸び率（％）は表４に示す。
【００６０】
（折曲げ試験）
得られた塗膜を耐折曲げ性を折曲げ試験機（屈曲試験機：上島製作所）を用いて、試験片を芯棒に沿って塗膜が外側になるようにして１８０°折曲げて、塗膜の割れの有無を調べた。なお、測定はＪＩＳ Ｋ ５４００に基づいて、室温の条件において測定した。また、芯棒としては直径が３ｍｍのものを用いた。各塗膜の耐折曲げ性を表４に示す。
【００６１】
【表４】
【００６２】
表４に示すように、アダクト系ポリイソシアネート化合物を用いた場合にはイソシアヌレート系ポリイソシアネート化合物を用いた場合と比較して破断伸び率、耐折曲げ性が共に優れていることが分かる。さらにアダクト系ポリイソシアネート化合物を内部可塑化した場合にはさらに破断伸び率、耐折曲げ性が共に優れた塗膜が得られることが分かる。
【００６３】
続いて、（実施例１）で得られた塗膜の物性が、加熱、沸騰水、温水の各条件下においてどのように変化するかについて試験した。加熱試験は、−２０℃から６０℃までの温度変化（２４時間で８サイクル）を３０サイクル行った。沸騰水による試験は、沸騰水に１時間浸漬させて行った。また、温水による試験は、６０℃の温水に１０日間浸漬させることで行った。なお、試験前の各物性値と各試験後の各物性値を表５に示す。
【００６４】
【表５】
【００６５】
表５に示すように、加熱試験、沸騰水による試験、温水による試験のいずれの試験においても破断伸び率、抗張力の変化は小さく、本発明の塗膜は、耐候性に優れていることが分かる。すなわち、陸上競技場のような屋外使用においても劣化が少なく、夏場の強い太陽熱や雨水などにも十分に耐えられる塗膜が得られることが分かる。
【００６６】
（実施例３）
また、（実施例３）では、遮熱性塗料の顔料として主としてフタロシアニングリーン系の顔料（商品名：シアニングリーン5310、メーカー名：大日精化工業）を用いた以外は（実施例１）と同様に遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。
【００６７】
（実施例４）
また、（実施例４）では、遮熱性塗料の顔料として主としてフタロシアニングリーン系の顔料（商品名：シアニングリーン5310、メーカー名：大日精化工業）を用いた以外は（実施例１）と同様に遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。
【００６８】
（実施例５）
また、（実施例５）では、遮熱性塗料の顔料として主としてチタン白系の顔料（商品名：タイピュア９００、メーカー名：デュポン社）を用いた以外は（実施例１）と同様に遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。
【００６９】
（参考例１３）
また、（参考例１３）では、遮熱性塗料の顔料として汎用品のブラウン系の顔料（商品名：トダカラー１８０、メーカー名：戸田工業（株））を用いた以外は（実施例１）と同様に遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。
【００７０】
（参考例１４）
また、（参考例１４）では、遮熱性塗料の顔料として汎用品のブルー系の顔料（商品名：紺青，メーカー名：大日精化工業）を用いた以外は（実施例１）と同様に遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。
【００７１】
（参考例１５）
また、（参考例１５）では、遮熱性塗料の顔料として汎用品のブルー系の顔料（商品名：紺青，メーカー名：大日精化工業）と（商品名：黄鉛，メーカー名：菊池色素工業（株））を用いた以外は（実施例１）と同様に遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。
【００７２】
（参考例１６）
また、（参考例１６）では、遮熱性塗料の顔料として（参考例１５）に用いた顔料の他に酸化鉄黒（商品名：鉄黒，メーカー名：バイエル社）を調色に用いた以外は、（実施例１）と同様に遮熱性塗料を調製し、ポリウレタンゴムチップからなる舗装体に塗布して塗膜を形成した。
【００７３】
（実施例１、４、５）で得られた塗膜の粘弾性の性能について試験した結果を表６に示す。
【００７４】
【表６】
【００７５】
表６に示すように各実施例１、４、５で得られた塗膜は、着色顔料の違いによる影響はそれほどなくいずれも高い弾性率を有することが分かる。
【００７６】
（実施例１、３〜５）及び（参考例１３〜１６）で得られた塗膜のＪＩＳ Ａ ５７５９による日射反射率と赤外部反射率を表７に示す。
【００７７】
【表７】
【００７８】
表７からも分かるように、Ｌ値が近い各色相の塗膜において、（実施例１、３〜５）で得られた塗膜は（参考例１３〜１６）で得られた塗膜と比較して日射反射率が高く太陽熱の遮蔽性に優れていることが分かる。そして、特に、赤外部反射率が実施例１、３〜５）で得られた塗膜は（参考例１３〜１６）で得られた塗膜と比較して非常に高く、舗装体の温度低下に非常に効果があることが分かる。また、実際に屋外試験場にて試験した結果、参考例１３では６０℃ぐらいまで温度が上昇したが実施例１では５０℃程度までの上昇に止まり、非常に効果があることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】陸上競技場の弾性舗装体部分に本発明の遮熱性塗料により塗膜を形成した場合の構造図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 遮熱性塗膜
２ エンボストップ層
３ 上塗層
４ 弾性ベース層
５ アスコン層
６ 採石層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陸上競技場等の弾性舗装体部分に用いられる遮熱性塗料であって、アクリルポリオール樹脂を含むビヒクルと、アダクト系ポリイソシアネート化合物を含む硬化剤とを含有することを特徴とする遮熱性塗料。
【請求項２】
請求項１記載の遮熱性塗料において、アダクト系ポリイソシアネート化合物が内部可塑化されたものであることを特徴とする遮熱性塗料。
【請求項３】
請求項１又は２記載の遮熱性塗料において、アクリルポリオール樹脂が内部可塑化されたものであることを特徴とする遮熱性塗料。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の遮熱性塗料において、アクリルポリオール樹脂の水酸基価が５〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする遮熱性塗料。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか記載の遮熱性塗料において、遮熱性着色顔料がＪＩＳ Ａ ５７５９に規定される日射反射率が１５％以上であることを特徴とする遮熱性塗料。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか記載の遮熱性塗料において、遮熱性着色顔料の配合量が塗料の樹脂固形分１００重量部に対して７〜１１０重量部であることを特徴とする遮熱性塗料。
【請求項１】
陸上競技場等の弾性舗装体部分に用いられる遮熱性塗料であって、アクリルポリオール樹脂を含むビヒクルと、アダクト系ポリイソシアネート化合物を含む硬化剤とを含有することを特徴とする遮熱性塗料。
【請求項２】
請求項１記載の遮熱性塗料において、アダクト系ポリイソシアネート化合物が内部可塑化されたものであることを特徴とする遮熱性塗料。
【請求項３】
請求項１又は２記載の遮熱性塗料において、アクリルポリオール樹脂が内部可塑化されたものであることを特徴とする遮熱性塗料。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の遮熱性塗料において、アクリルポリオール樹脂の水酸基価が５〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする遮熱性塗料。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか記載の遮熱性塗料において、遮熱性着色顔料がＪＩＳ Ａ ５７５９に規定される日射反射率が１５％以上であることを特徴とする遮熱性塗料。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか記載の遮熱性塗料において、遮熱性着色顔料の配合量が塗料の樹脂固形分１００重量部に対して７〜１１０重量部であることを特徴とする遮熱性塗料。
【図１】
【公開番号】特開２００７−１７７１４３（Ｐ２００７−１７７１４３Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７９０７３（Ｐ２００５−３７９０７３）
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（３９１００６９１３）奥アンツーカ株式会社 (17)
【出願人】（５９１２７８７７０）長島特殊塗料株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（３９１００６９１３）奥アンツーカ株式会社 (17)
【出願人】（５９１２７８７７０）長島特殊塗料株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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