(57)【要約】【課題】優れた遮熱・断熱の効果を持つ塗料を提供する。【解決手段】ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスと、アクリルバインダーと、酸化物系セラミックスと、シランカップリング剤と、エチルヒドロキシエチルセルロースとを含む断熱塗料組成物である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスと、アクリルバインダーと、酸化物系セラミックスと、シランカップリング剤と、エチルヒドロキシエチルセルロースとを含む、断熱塗料組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の断熱塗料組成物において、
前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスを５〜４０重量％、前記アクリルバインダーを２０〜７０重量％、前記酸化物系セラミックスを１〜２０重量％、前記シランカップリング剤を０．１〜４．０重量％、及び前記エチルヒドロキシエチルセルロースを０．１〜４．０重量％含む、断熱塗料組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の断熱塗料組成物において、
前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスを１０〜２０重量％、前記アクリルバインダーを４０〜５０重量％、前記酸化物系セラミックスを５〜１０重量％、前記シランカップリング剤を０．５〜２．０重量％、及び前記エチルヒドロキシエチルセルロースを０．５〜２．０重量％含む、断熱塗料組成物。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の断熱塗料組成物において、
前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスは、シリカを５〜１５重量％、酸化カルシウムを５〜１５重量％、酸化ナトリウムを５〜１０重量％、ホウ素を２〜６重量％含む、断熱塗料組成物。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１つに記載の断熱塗料組成物において、
前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスの密度は、０．１〜０．３ｍｇ／ｍｌであり、粒子径は、８０μｍ以下である、断熱塗料組成物。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１つに記載の断熱塗料組成物において、
前記酸化物系セラミックスは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５及びこの混合物からなる群より選択されるものである、断熱塗料組成物。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか１つに記載の断熱塗料組成物において、
前記アクリルバインダーは、スチレン系モノマー及びアクリレート系モノマーを含むスチレンアクリル共重合体である、断熱塗料組成物。
【請求項８】
請求項７に記載の断熱塗料組成物において、
前記アクリレート系モノマーは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート及びブチルアクリレートからなる群より選択される１種以上のモノマーを含む、断熱塗料組成物。
【請求項９】
請求項１から３のいずれか１つに記載の断熱塗料組成物において、
前記シランカップリング剤は、下記の式１で示されるものである、断熱塗料組成物。
【化１】
2020084165.tif 000008
式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに同一または異なり、それぞれ炭素数１〜５を有するアルキル基であり、
Ｒ４は、炭素数１〜１８を有する直鎖状または分枝状のアルキル基である。
【請求項１０】
請求項１から３のいずれか１つに記載の断熱塗料組成物において、
前記断熱塗料組成物は、さらに、中和剤、冷凍安定剤、界面活性剤、防腐剤、分散剤、消泡剤及び増粘剤からなる群より選択される一つ以上を含む、断熱塗料組成物。
【請求項１１】
請求項１０に記載の断熱塗料組成物において、
前記中和剤を０．１〜０．５重量％、前記冷凍安定剤を０．５〜１．０重量％、前記界面活性剤を０．１〜０．５重量％、前記防腐剤を０．１〜０．５重量％、前記分散剤を０．１〜０．５重量％、前記消泡剤を０．５〜１．０重量％、または前記増粘剤を０．１〜０．５重量％含む、断熱塗料組成物。
【請求項１２】
請求項１０に記載の断熱塗料組成物において、
前記界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンジアミン、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルアリルエーテル及びこれらの混合物からなる群より選択されるものである、断熱塗料組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソーダ石灰ホウケイ酸ガラス（Ｓｏｄａ  Ｌｉｍｅ  Ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ；ＳＢＧ）と、アクリルバインダーと、酸化物系セラミックスと、シランカップリング剤と、エチルヒドロキシエチルセルロースとを含む、断熱塗料組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の住宅、マンション、学校、工場、事務所及び各種の構造物の多くは、コンクリートと鉄（金属）からなっており、暑い夏では、太陽熱、地熱、輻射熱等を吸収するヒートアイランド（Ｈｅａｔ  Ｉｓｌａｎｄ）現象によって、建物や構造物の内部温度が上昇する。
【０００３】
ヒートアイランド現象とは、都心の温度が、大気汚染や人工排熱といった影響により、周辺よりも温度が高くなる現象である。このようなヒートアイランド現象は、主に、工場の煙突から排出される煙、車の排気ガス、エアコン、暖房機器などの排出熱といった各種の人工排熱、それによる大気汚染に起因する。その他にも、アスファルトやコンクリートのような人工構造物における光の吸収効率が高く、それを赤外放射の形態で再び外部に放出したり、或いは、緑地の面積が次第に減っていくことによって、ヒートアイランド現象が発生している。
【０００４】
従って、このようなヒートアイランド現象を制御するために、冷房機器を稼働させて室内の温度を下げる一方、寒い冬では、暖房機器を稼働させて暖房を行っている。これにより、電気代又は冷暖房によるコストが大幅に上昇してしまい、これらの全工程において排出される二酸化炭素の大気中における含有量が高くなり、地球温暖化及び異常気象まで影響を与えている。そこで、先進国では、省エネ対策とともに、地球環境の保全のために、省エネ塗料に対して、エネルギースターマーク（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｔａｒ  Ｍａｒｋ）による認定制度を採用している。
【０００５】
冷暖房によるコストの上昇を押さえ、環境問題を解決するために、最近の建築物では、冷暖房の設備に対する強制的な省エネ措置と共に、最適な住居環境を実現させるために、発泡スチロール、発泡ウレタン等の各種の断熱材を使用したり、住宅の窓を二重構造にする取り組みを行っている。しかし、工程上の手間や、断熱材の厚さ、コストの急増を伴うことから、効率且つ経済的な方法とは言えない。さらに、従来の断熱材のみでは、確実な遮熱効果の保証はできないため、冷暖房時のエネルギーの効率を高めるためには、断熱材の厚さがさらに厚くなり、重さが増加するという課題がある。
【０００６】
なお、比較的に薄厚で軽い塗装材料を用いて、熱の蓄積・吸収を最小限にしようとする試みもあるが、建築物の外壁塗装材に主に用いられているウレタン防水塗料は、施工上の手間、塗膜の浮上現象、外部熱に対する遮熱の効果が低く、従来の断熱塗料のクールルーフ（Ｃｏｏｌ−Ｒｏｏｆ）塗料は、室内温度を下げる効果はあるものの、期待に応じることができず、塗料中における過量の白色顔料のＴｉＯ２及び類似光物質等の含有によるクラック（Ｃｒａｃｋ）の発生、接着力の低下などで、建築物の寿命延長と省エネの面から改善が求められている。
【０００７】
そこで、本発明者は、上述した課題を根本的に解決するために、ソーダ石灰ホウケイ酸ガラス（Ｓｏｄａ  Ｌｉｍｅ  Ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ；ＳＢＧ）と、アクリルバインダーと、酸化物系セラミックスと、シランカップリング剤と、エチルヒドロキシエチルセルロースと、水とをいずれも含む断熱塗料を作製した場合、超軽量且つ薄厚でありながらも、優れた遮熱・断熱の効果を奏することを見出し、本発明の完成に至った。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的の一つは、ソーダ石灰ホウケイ酸ガラス（Ｓｏｄａ  Ｌｉｍｅ  Ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ；ＳＢＧ）と、アクリルバインダーと、酸化物系セラミックスと、シランカップリング剤と、エチルヒドロキシエチルセルロースとを含む、断熱塗料組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本発明をさらに詳述する。
【００１０】
なお、本願に開示するいずれかの説明および実施形態は、他の説明および実施形態にも適用することができる。すなわち、本願に開示する各要素のいずれかの組み合せも、本発明の範囲に含まれる。また、後述する具体的な記載により、本発明の範囲が制限されるものではない。
【００１１】
また、当技術分野における通常の知識を有する者は、通常の実験のみで本明細書に記載の本発明における特定の形態に対する多数の等価物を認識又は確認することができる。また、このような等価物は本発明に含まれる。
【００１２】
前記課題を解決するために、本発明の一形態として、本発明は、ソーダ石灰ホウケイ酸ガラス（Ｓｏｄａ  Ｌｉｍｅ  Ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ；ＳＢＧ）と、アクリルバインダーと、酸化物系セラミックスと、シランカップリング剤と、エチルヒドロキシエチルセルロースとを含む、断熱塗料組成物を提供する。
【００１３】
前記断熱塗料組成物は、太陽熱を反射して、残りの外部からの流入熱が、本発明の断熱塗料組成物の内部に存在する空隙層を通って、多重で入射された熱の多くの反射・吸収を繰り返すことにより、ヒートアイランドの形成を防ぎ、断熱効果を最大にすることができる効果を奏する。
【００１４】
本発明において、「ソーダ石灰ホウケイ酸ガラス（Ｓｏｄａ  Ｌｉｍｅ  Ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ；ＳＢＧ）」は、耐熱性を有するガラスを意味しており、特に超微粒の中空構造を有し、塗膜化時に、上部層へ移動して伝達される熱を塗膜上部の空隙層で遮断したり、減少させたりして、断熱効果を向上させるものであれば、制限なく用いられる。前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスは、シリカ、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、ホウ素及びこれらの混合物からなる群より選択される物質を含むことできるが、その限りではない。前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスは、前記シリカを、３〜２０重量％、５〜１５重量％、または７〜１２重量％含むことができ、前記酸化カルシウムを、３〜２０重量％、５〜１５重量％、または７〜１０重量％含むことができ、前記酸化ナトリウムを、２〜２０重量％、５〜１０重量％、または７〜９重量％含むことができ、前記ホウ素を、１〜８重量％、２〜６重量％、または３〜５重量％含むことができる。
【００１５】
前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスの密度は、０．１〜０．５ｍｇ／ｍｌ、０．１〜０．３ｍｇ／ｍｌ、または０．２〜０．２５ｍｇ／ｍｌであってもよい。ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスが、上述したような密度を有し、超軽量である場合、粒子の内部が空隙層を有し、塗料中に沈殿されず、塗布時に塗膜の内部に散布して硬質の塗膜を設けることになるため、塗膜の耐久力を高めて、長期間にわたって基材を保護することができるようになる。特に、他の不定形充填剤と違って、球形であり、まるで数百万個のボールベアリングのように作用して、流体の流動性を与えることで、塗料中の充填率を高め、断熱性を最大限に発揮するものである。また、前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスの粒子径は、１００μｍ以下、８０μｍ以下、または６０μｍ以下であってもよい。ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスの粒子径が、１００μｍよりも大きい場合、粒子の機械的強度が低下し、粒子の表面が破損してしまう不具合が起きる場合がある。さらに、本発明の断熱塗料組成物は、前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスを、５〜４０重量％、１０〜２０重量％、または１２〜１８重量％含むことができる。
【００１６】
特に本発明の実施例においては、前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスを、断熱塗料組成物に含む場合、アルミニウムシリケートを含む断熱塗料組成物と比較して、熱伝導率が低く、断熱性が高くて、屈曲性がより優れていることが分かる。したがって、前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスを含む断熱塗料組成物は、遮熱及び断熱の効果に優れるため、冷暖房費用又は電力消費量を画期的に減らすことができ、二酸化炭素の排出量を低減させ、環境も画期的に改善することができ、高温のスチームライン等に前記断熱塗料組成物を用いる場合、熱伝導率が低く、作業者等の火傷を防ぎ、都市ガスの配管等の外熱による膨張を防ぐなどの安定性を確保できることが分かった。
【００１７】
本発明において、「酸化物系セラミックス」は、金属酸化物のセラミックスを意味しており、熱伝導率を下げ、表面の強度及び外観を向上させる機能を有するセラミックスであれば、制限なく用いられる。前記酸化物系セラミックスは、好ましくは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５及びこの混合物からなる群より選択されるものであってもよい。さらに、本発明の断熱塗料組成物は、前記酸化物系セラミックスを、１〜２０重量％、５〜１０重量％、または７〜９重量％含むことができる。
【００１８】
本発明において、「アクリルバインダー」は、アクリレート系モノマーを含み、他のモノマーとの重合反応によって収得できるバインダーのことを意味する。特に、セラミックスに対する凝集力及び被導体に対する付着性を与え、ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスの充填性を最大限にして、塗膜の熱伝導率を最小限に抑えられるものであれば、制限なく用いられる。前記アクリルバインダーは、スチレン系モノマー及びアクリレート系モノマーを含むスチレンアクリル共重合体であってもよいが、その限りではない。さらに、本発明の断熱塗料組成物は、前記アクリルバインダーを、２０〜７０重量％、４０〜５０重量％、または４２〜４７重量％含むことができる。
【００１９】
アクリルバインダーを構成する前記アクリレート系モノマーは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート及びブチルアクリレートからなる群より選択される１種以上のモノマーを含むものであってもよいが、その限りではない。
【００２０】
本発明において、「シランカップリング剤」は、有機無機結合材として、塗料と、コンクリート壁体、屋根のスリーブのような無機素材の基材とが結合できるように、架橋機能を果たすものであれば、制限なく用いられる。好ましくは、前記シランカップリング剤は、下記の式１で示されるものであってもよい。
【００２１】
【化１】
2020084165.tif 000002
【００２２】
式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに同一または異なり、それぞれ炭素数１〜５を有するアルキル基であり、Ｒ４は、炭素数１〜１８を有する直鎖状または分枝状のアルキル基であってもよいが、その限りではない。さらに、本発明の断熱塗料組成物は、前記シランカップリング剤を、０．１〜４．０重量％、０．５〜２．０重量％、または０．８〜１．５重量％含むことができる。
【００２３】
また、本発明の断熱塗料組成物は、０．１〜４．０重量％、０．５〜２．０重量％、または０．８〜１．５重量％のエチルヒドロキシエチルセルロースを含むことができる。
【００２４】
なお、本発明の断熱塗料組成物は、さらに、中和剤、冷凍安定剤、界面活性剤、防腐剤、分散剤、消泡剤及び増粘剤からなる群より選択される一つ以上を含むことができる。
【００２５】
本発明において、「中和剤」は、酸性又はアルカリ性物質を中和させるために用いられ、特に、組成物のｐＨを調整することで、組成物の貯蔵安定性を向上させる物質を意味しており、当分野において通常用いられるものであれば、制限なく用いられる。好ましくは、前記中和剤は、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、トロメタミン、トリエタノールアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アミノメチルプロパノール、アミノメチルプロパンジオール、アルギニン、アンモニア水及びこれらの混合物からなる群より選択されてもよいが、その限りではない。さらに、本発明の断熱塗料組成物は、前記中和剤を、０．０５〜１．０重量％、０．１〜０．５重量％、または０．２〜０．４重量％含むことができる。
【００２６】
本発明において、「冷凍安定剤」は、低温で組成物に含まれている他の成分を安定させるために用いられる物質を意味しており、当分野において通常用いられるものであれば、制限なく用いられる。さらに、本発明の断熱塗料組成物は、前記冷凍安定剤を、０．３〜３．０重量％、０．５〜１．０重量％、または０．６〜０．８重量％含むことができる。
【００２７】
本発明において、「界面活性剤」は、界面に吸着して表面張力を減少させることで、有機性物質と親水性物質とを良好に混合させるものを意味しており、当分野において通常用いられるものであれば、制限なく用いられる。好ましくは、前記界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンジアミン、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルアリルエーテル及びこれらの混合物からなる群より選択されるものであってもよいが、その限りではない。さらに、本発明の断熱塗料組成物は、前記界面活性剤を、０．０５〜１．０重量％、０．１〜０．５重量％、または０．２〜０．４重量％含むことができる。
【００２８】
本発明において、「防腐剤」は、物質の腐敗を防ぐ成分を意味しており、当分野において通常用いられるものであれば、制限なく用いられる。さらに、本発明の断熱塗料組成物は、前記防腐剤を、０．０５〜１．０重量％、０．１〜０．５重量％、または０．２〜０．４重量％含むことができる。
【００２９】
本発明において、「分散剤」は、粉状の粉末を、液体中に分散、懸濁させて用いる時に、粒子が溶剤中に均一に分散するように作用し、特に、アクリルバインダーと水とが相溶性を有し、作業性を高めることができる物質を意味する。前記分散剤は、当分野において通常用いられるものであれば、制限なく用いられる。さらに、本発明の断熱塗料組成物は、前記分散剤を、０．０５〜１．０重量％、０．１〜０．５重量％、または０．２〜０．４重量％含むことができる。
【００３０】
本発明において、「消泡剤」は、組成物中の有害な気泡を除去することができる物質を意味しており、当分野において通常用いられるものであれば、制限なく用いられる。さらに、本発明の断熱塗料組成物は、前記消泡剤を、０．３〜３．０重量％、０．５〜１．０重量％、または０．６〜０．８重量％含むことができる。
【００３１】
本発明において、「増粘剤」は、組成物の粘度を高める物質を意味しており、当分野において通常用いられるものであれば、制限なく用いられる。さらに、本発明の断熱塗料組成物は、前記増粘剤を、０．０５〜１．０重量％、０．１〜０．５重量％、または０．２〜０．４重量％含むことができる。
【００３２】
本発明の一実施例において、水を、組成物中に、１０〜６０重量％、１４〜５０重量％、２０〜３０重量％含むことができる。
【００３３】
本発明の一実施例において、ソーダ石灰ホウケイ酸ガラス（Ｓｏｄａ  Ｌｉｍｅ  Ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ；ＳＢＧ）と、アクリルバインダーと、酸化物系セラミックスと、シランカップリング剤と、エチルヒドロキシエチルセルロースとを含む断熱塗料組成物が、さらに、中和剤、冷凍安定剤、界面活性剤、防腐剤、分散剤、消泡剤及び増粘剤を含む場合、遮熱及び断熱の効果に優れるため、冷暖房費用又は電力消費量を画期的に減らすことができ、二酸化炭素の排出量を低減させ、環境も画期的に改善できることが分かった。また、高温のスチームライン等に前記断熱塗料組成物を用いる場合、熱伝導率が低く、作業者等の火傷を防ぎ、都市ガスの配管等の外熱による膨張を防ぐなどの安定性を確保できることが分かった。さらに、従来の建築物の省エネ設計基準に基づく断熱塗料の厚さ（外壁の厚さ６５ｍｍ以上、層間床の厚さ２０ｍｍ以上）と違って、約１／２０以下の厚さで、超軽量且つ超薄膜の特徴を有する水溶性塗料組成物であることが分かった。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の断熱塗料組成物は、簡単な塗装で、熱伝導率の低い薄膜を設けて、外部の熱が室内に伝わることを遮断すると同時に、内部熱が外部へ漏れることを防ぎ、冷暖房の効率を最大にし、ヒートアイランド現象を遮断することができ、各種の構造物の断熱用基材、産業施設、船舶等に用いることができる。さらに、従来の断熱材料と比較して、１／２０以下の厚さで、超軽量且つ超薄膜の特徴を有する断熱材として用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、実施例を用いて、本発明をより具体的に説明する。
【００３６】
下記の方法に基づいて実施例１、比較例１及び２を製造する。
【００３７】
（実施例１）
水２５５ｇと、増粘剤３ｇと、分散剤５ｇと、中和剤２ｇと、防腐剤２ｇと、界面活性剤３ｇと、冷凍安定剤７ｇとの混合物を攪拌しながら消泡剤３ｇ及びテキサノール（Ｔｅｘａｎｏｌ）３０ｇを添加し、均質にして酸化チタン（Ｔｉｔａｎｉｕｍ  ｄｉｏｘｉｄｅ）９０ｇを添加した後、約３０分間高速攪拌した。混合物の分散度が５以上であることを確認してから混合物にアクリルバインダー４３０ｇを攪拌しながら添加した後、ソーダ石灰ホウケイ酸ガラス（ＳＢＧ）１７０ｇを徐々に投入して、約３０分間低速攪拌した。
【００３８】
（比較例１）
水２５５ｇと、増粘剤３ｇと、分散剤５ｇと、中和剤２ｇと、防腐剤２ｇと、界面活性剤３ｇと、冷凍安定剤７ｇとの混合物を攪拌しながら消泡剤３ｇ及びテキサノール（Ｔｅｘａｎｏｌ）３０ｇを添加し、均質にして酸化チタン（Ｔｉｔａｎｉｕｍ  ｄｉｏｘｉｄｅ）９０ｇを添加した後、約３０分間高速攪拌した。混合物の分散度が５以上であることを確認してから混合物にアクリルバインダー（Ａｃｒｙｌｉｃ  ｂｉｎｄｅｒ）４３０ｇを攪拌しながら添加した後、ソーダ石灰ホウケイ酸ガラス（ＳＢＧ）１００ｇ、アルミニウムシリケート（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ）９０ｇを徐々に投入して、約３０分間低速攪拌した。
【００３９】
（比較例２）
水２５５ｇと、増粘剤３ｇと、分散剤５ｇと、中和剤２ｇと、防腐剤２ｇと、界面活性剤３ｇと、冷凍安定剤７ｇとの混合物を攪拌しながら消泡剤３ｇ及びテキサノール（Ｔｅｘａｎｏｌ）３０ｇを添加し、均質にして酸化チタン（Ｔｉｔａｎｉｕｍ  ｄｉｏｘｉｄｅ）９０ｇを添加した後、約３０分間高速攪拌した。混合物の分散度が５以上であることを確認してから混合物にアクリルバインダー（Ａｃｒｙｌｉｃ  Ｂｉｎｄｅｒ）４３０ｇを攪拌しながら添加した後、アルミニウムシリケート（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ）１９０ｇを徐々に投入して、約３０分間低速攪拌した。
【００４０】
＜試験例１−試験体作製による断熱塗料の断熱性試験＞
下記のとおり試験体を作製して、実施例１、無塗装、Ｇ社塗料、およびＳ社塗料の試験体の上部に熱を加えた後、試験体の裏面における表面温度を１秒間隔で測定を行うことで、断熱性を確認した。横×縦×厚さが、それぞれ４５．５ｃｍ×４５．５ｃｍ×０．３５ｃｍである亜鉛塗鋼板の４枚を用意し、それぞれの一面に３種の外壁用塗料を塗布した試験体を作製して、発泡スチロール箱の上面を試験体で覆い、塗料が塗装された面を照明器具に向けて配設した。試験体の上部において照明器によって加熱し、その時の発泡スチロール箱の内部における中心温度と、試験体の裏面（発泡スチロール箱側の非塗布面）に伝わる中心温度を測定した。その時、発泡スチロール箱と試験体との隙間を無くすために、計５．３８ｋｇの重さを均等の荷重になるように設け、照明器具は、試験体から２７ｃｍの離れた位置に設置した。試験体の裏面の熱電対を設置して、１秒間隔で表面の温度を測定した。
【００４１】
（断熱性試験の測定値）
【００４２】
【表１】
2020084165.tif 000003
【００４３】
各試験体の発泡スチロール箱の中心温度の時間経過による変化を測定し、一定になった時、到達温度のみならず、温度上昇時の温度の変化は、実施例１の場合が最も低く測定され、各試験体の断熱性において大きな差があることが分かった。
＜試験例２−加熱による断熱塗料組成物の断熱性試験＞
下記のとおり試験体を作製して、実施例１、無塗装及び通常の断熱塗料組成物の試験体を、１００℃に達した加熱済みのフライパン上に乗せて、その上で氷（１５ｇ）が完全に溶ける時間を測定することによって断熱性を確認した。横×縦×厚さが、それぞれ７ｃｍ×１５ｃｍ×０．０２ｃｍである試験体（錫板）の３枚を用意して、それぞれの一面に該塗料を塗布した試験体を、塗布面が上を向くようにした後、加熱時、氷が試験体の中央から離れないように円形の型の中に入れた。
【００４４】
（断熱性試験の測定値）
【００４５】
【表２】
2020084165.tif 000004
【００４６】
前記表２に示す結果から分るように、本発明の実施例１を塗布した場合、氷が完全に溶ける時間が、通常の断熱塗料組成物と比較して、約２倍長くなっており、それは極限温度（１００℃）下で、断熱性が極めて高いことが分かった。
【００４７】
＜試験例３−ガスバーナーによる断熱塗料組成物の耐火性試験＞
下記のとおり試験体を作製して、実施例１、無塗装及び通常の断熱塗料組成物の試験体をガスバーナーで加熱して、点火した後、消火までの時間及び試験体の貫通時までの時間を測定して耐火性試験を行った。横×縦×厚さが、それぞれ３０ｃｍ×３０ｃｍ×５ｃｍである発泡ウレタンの３枚を用意して、それぞれの一面に該塗料を塗布した試験体の塗布面をガスバーナーで加熱して（約１０００℃）、耐火試験を行った。
【００４８】
（性能試験の測定値）
【００４９】
【表３】
2020084165.tif 000005
【００５０】
前記表３に示す結果から分るように、本発明の実施例１を塗布した場合、ガスバーナーの点火を開始してから消火まで、通常の断熱塗料組成物と比較して、２倍以上火炎に耐えることが分かり、実施例１を塗布した場合、試験体の発泡ウレタンも火炎に貫通しない優れた耐火性を示している。ここにおいて、貫通時間とは、発泡ウレタンの試験体の基材が、ガスバーナーの火炎によって完全に燃焼され、溶けて消失する時間を意味する。無塗装の場合は、点火してからすぐに（５秒以内）貫通されており、通常の断熱塗料と比較して、実施例１を塗布した場合は、消火するまでの間に、何ら貫通されない優れた耐火性を有することが分かった。
【００５１】
＜試験例４−断熱塗料の塗膜物性（接着力／屈曲性）の測定＞
前記で製造した実施例１、比較例１、２及び通常の断熱塗料に対して、接着力及び屈曲性を測定して比較した。
【００５２】
接着力は、錫プレートの上に、断熱塗料をＤＦＴ３００ｕで塗布して乾燥した後、ＡＳＴＭＤ３３５９ＫｎｉｆｅＴｅｓｔの手順に沿って測定を行った。屈曲性の試験は、錫プレートの上に、該塗料を塗布して乾燥した後、ＡＳＴＭＤ５２２ＭａｎｄｒｅｌＢｅｎｄの手順に沿って測定を行った。
【００５３】
（熱伝導率及び塗膜物性の測定値）
【００５４】
【表４】
2020084165.tif 000006
【００５５】
前記表４に示す結果から分るように、各試料の接着力はいずれも良好であるが、歪みによる屈曲性（耐クラック性）は、実施例１が最も優れることが分かった。それは、断熱塗料組成物に含まれているシランカップリング剤が、塗料と無機素材の基材との密着性を高めて、屈曲性を向上させたと推測される。
【００５６】
＜試験例５−断熱塗料組成物の帯電防止性の測定＞
前記で製造した実施例１及び無塗装に対して、下記のとおり、帯電防止性をさらに測定して比較した。
【００５７】
２枚の透明プラスチック板を用意して、無塗装並びに実施例１を塗布した塗布面及び裏面（非塗布面）を、タオルで１０回往復で擦ったあと、一定のサイズに切った発泡スチロールに貼り付く発泡スチロールの数を測定して、静電気の発生の有無を確認した。
【００５８】
【表５】
2020084165.tif 000007
【００５９】
前記表１及び５に示す結果から分るように、本発明の実施例１を塗布した場合、塗布面（表面）及び非塗布面（裏面）において、いずれも発泡スチロールが貼り付かず、静電気の発生を根本的に遮断する効果が確認されており、無塗装の場合は摩擦による静電気が発生することが分かった。
【００６０】
前記表１に示す試験結果から分るように、本発明による断熱塗料組成物を用いて製造された断熱塗料は、断熱効果に優れて、同じ時間内に内部に伝わる熱がより少なく、内部の鋼板における表面温度がより低いことが分かった。また、表２の測定結果値からも、通常の断熱塗料の組成物と比較して、同条件で加熱済みのフライパンから伝わる熱を遮断及び遅延させる効果が大きいことが分かった。さらに、表４の塗膜物性値は、外部の衝撃に対する塗膜耐久性に関する重要な因子であり、断熱性を、長期間にわたって、継続的に維持できることが分かった。
【００６１】
まとめると、断熱塗料組成物に含まれているソーダ石灰ホウケイ酸ガラス（Ｓｏｄａ  Ｌｉｍｅ  Ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ；ＳＢＧ）と、アクリルバインダーと、酸化物系セラミックスと、シランカップリング剤と、エチルヒドロキシエチルセルロースとをいずれも含む場合、成分間の相互作用によって、試験例２、試験例３及び試験例５に示したとおり、加熱に対する断熱、耐火及び帯電防止の効果を奏することが分かった。
【００６２】
結論として、本発明による組成物は、通常の建築物及び各種の構造物の断熱用に用いられるとき、優れた断熱効果を奏し、冷暖房費用又は電力消費量を画期的に減らすことができることが分かった。また、高温のスチームライン等に用いられる時、熱伝導率が低く、作業者等の火傷を防ぎ、都市ガスの配管等の外熱による膨張を防ぐなど、安定性を確保できることが分かった。
【００６３】
以上の説明から、本発明の属する技術分野における当業者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せずとも、他の具体的な形態で実施できることが理解できる。したがって、上記に記述した実施例等は、あらゆる面において例示的なものであり、限定的なものではない。本発明の範囲は、上述した詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲の意味及び範囲、並びにその等価概念より導出することができる全ての変更又は変形された形態が、本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上説明したように、本発明に係る断熱塗料組成物は、例えば建築物等の塗料として使用することができる。
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月31日(2020.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超微粒の中空構造を有するソーダ石灰ホウケイ酸ガラスと、アクリルバインダーと、酸化物系セラミックスと、シランカップリング剤と、エチルヒドロキシエチルセルロースとを含む、断熱塗料組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の断熱塗料組成物において、
前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスを５〜４０重量％、前記アクリルバインダーを２０〜７０重量％、前記酸化物系セラミックスを１〜２０重量％、前記シランカップリング剤を０．１〜４．０重量％、及び前記エチルヒドロキシエチルセルロースを０．１〜４．０重量％含む、断熱塗料組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の断熱塗料組成物において、
前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスを１０〜２０重量％、前記アクリルバインダーを４０〜５０重量％、前記酸化物系セラミックスを５〜１０重量％、前記シランカップリング剤を０．５〜２．０重量％、及び前記エチルヒドロキシエチルセルロースを０．５〜２．０重量％含む、断熱塗料組成物。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の断熱塗料組成物において、
前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスは、シリカを５〜１５重量％、酸化カルシウムを５〜１５重量％、酸化ナトリウムを５〜１０重量％、ホウ素を２〜６重量％含む、断熱塗料組成物。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１つに記載の断熱塗料組成物において、
前記ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスの密度は、０．１〜０．３ｍｇ／ｍｌであり、粒子径は、８０μｍ以下である、断熱塗料組成物。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１つに記載の断熱塗料組成物において、
前記酸化物系セラミックスは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５及びこの混合物からなる群より選択されるものである、断熱塗料組成物。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか１つに記載の断熱塗料組成物において、
前記アクリルバインダーは、スチレン系モノマー及びアクリレート系モノマーを含むスチレンアクリル共重合体である、断熱塗料組成物。
【請求項８】
請求項７に記載の断熱塗料組成物において、
前記アクリレート系モノマーは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート及びブチルアクリレートからなる群より選択される１種以上のモノマーを含む、断熱塗料組成物。
【請求項９】
請求項１から３のいずれか１つに記載の断熱塗料組成物において、
前記シランカップリング剤は、下記の式１で示されるものである、断熱塗料組成物。
【化１】
2020084165.tif 000009
式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、互いに同一または異なり、それぞれ炭素数１〜５を有するアルキル基であり、
Ｒ４は、炭素数１〜１８を有する直鎖状または分枝状のアルキル基である。
【請求項１０】
請求項１から３のいずれか１つに記載の断熱塗料組成物において、
前記断熱塗料組成物は、さらに、中和剤、冷凍安定剤、界面活性剤、防腐剤、分散剤、消泡剤及び増粘剤からなる群より選択される一つ以上を含む、断熱塗料組成物。
【請求項１１】
請求項１０に記載の断熱塗料組成物において、
前記中和剤を０．１〜０．５重量％、前記冷凍安定剤を０．５〜１．０重量％、前記界面活性剤を０．１〜０．５重量％、前記防腐剤を０．１〜０．５重量％、前記分散剤を０．１〜０．５重量％、前記消泡剤を０．５〜１．０重量％、または前記増粘剤を０．１〜０．５重量％含む、断熱塗料組成物。
【請求項１２】
請求項１０に記載の断熱塗料組成物において、
前記界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンジアミン、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルアリルエーテル及びこれらの混合物からなる群より選択されるものである、断熱塗料組成物。