(57)【要約】【課題】  大気汚染の恐れがある揮発性有機化合物を使用することなく、断熱効果を高めるのに必要な無機中空体の配合比率化を可能にすると共に、ペースト状態を安定的に維持するので施工現場で混合調製を必要とせず、そのまま断熱ライニング材として塗布が可能な断熱組成物を提供するものである。【解決手段】  本発明の断熱組成物は、自然硬化型のアクリル系水性エマルジョンに断熱部材として微粒子状の無機中空体を含有させると共に、保存安定剤としてヒドロキシアルキルアミンを添加したペースト状のものであり、無機中空体はアクリル系水性エマルジョン１００重量部に対して４０〜１００重量部を含有させることが可能であり、ヒドロキシアルキルアミンはトリエタノールアミンを０．１〜５．０重量部を含有させることが可能であり、無機中空体は平均粒径が３０〜２００μｍのガラスバルーンの使用が可能である。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然硬化型のアクリル系水性エマルジョンに断熱部材として微粒子状の無機中空体を含有させると共に、保存安定剤としてヒドロキシアルキルアミンを添加したペースト状にしたことを特徴とする断熱組成物。
【請求項２】
前記無機中空体はアクリル系水性エマルジョン１００重量部に対して４０〜１００重量部を含有させる請求項１に記載した断熱組成物。
【請求項３】
前記ヒドロキシアルキルアミンはトリエタノールアミンであって、０．１〜５．０重量部を含有させる請求項１又は２に記載した断熱組成物。
【請求項４】
前記無機中空体は、平均粒径が３０〜２００μｍのガラスバルーンである請求項１〜３のいずれかに記載した断熱組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内外の温度格差が大きい個所に用いて、内外の熱伝導を遮断し且つ結露を防止するための断熱組成物に関するものであって、例えば冷媒が流動する冷蔵・冷凍装置や冷房装置などの配管類、建物の窓や壁などのように、特に内外の温度格差が大きくて結露の発生し易い個所に対する保温断熱材として好適である。
【背景技術】
【０００２】
上記したような用途に使用される保温断熱材としては、従来よりポリエチレン発泡材やウレタン発泡材が多く使用されているが、これらの発泡材を発泡成形する際には揮発性有機化合物による発泡剤として、オゾン層を破壊するといわれているフロンガス等を用いているので、自然環境を保全する上で好ましくない。
【０００３】
また、フロン類以外の発泡剤としてプロパンやブタン或いは炭化水素系の化合物などを用いたスチレン系樹脂発泡材もあるが、残留ガスの放出や調整に時間を要すること、発泡剤が減量するまで長期間保管するなどの処理が必要であること、押出発泡時の製造安定性や生産性が劣るなど製造上に難点がある。
【０００４】
さらに、この種の断熱材に関してはペースト状の断熱塗料として塗布するもの、シート状や板状又は筒状などの断熱成形体に加工して被着するもの、など各種の提案がなされているが、特にペースト状の断熱塗料として塗布するものとしては、例えば特許文献１〜４などの提案がなされている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１００７９６号公報
【特許文献２】特開平７−４１５４８号公報
【特許文献３】特公平８−５７３３号公報
【特許文献４】特開２０００−１４３３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜４などによる場合には、予めペースト状の断熱塗料の状態にしておくと固化したり性状が変質してしまうので、使用する直前に施工現場で混合して塗布が可能な液状の断熱塗料に調製する必要があり、そのためにミキサーその他の調製設備を施工現場に設置して、その都度混合作業を行うことになると共に、良質な断熱塗料を得るためには環境条件などによって配合比率などを調整する必要があること、などの解決を必要とする課題があった。
【０００７】
本発明では、大気汚染の恐れがある揮発性有機化合物を使用することなく、自然硬化型のアクリル系水性エマルジョンに微粒子状の無機中空体を含有させたペースト状の断熱組成物とし、上記した従来技術によるペースト状の断熱塗料の課題を解決し得るものであって、特に断熱効果を高めるのに必要な無機中空体の配合比率化を可能にすると共に、ペースト状態を安定的に維持するので施工現場で混合調製を必要とせず、そのまま断熱ライニング材として塗布が可能な断熱組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の断熱組成物は、自然硬化型のアクリル系水性エマルジョンに断熱部材として微粒子状の無機中空体を含有させると共に、保存安定剤としてヒドロキシアルキルアミンを添加したペースト状のもの（請求項１）であり、前記無機中空体はアクリル系水性エマルジョン１００重量部に対して４０〜１００重量部を含有させる（請求項２）ことが望ましく、前記ヒドロキシアルキルアミンはトリエタノールアミンであって、０．１〜５．０重量部を含有させる（請求項３）ことが望ましく、前記無機中空体は平均粒径が３０〜２００μｍのガラスバルーンである（請求項４）ことが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による断熱組成物では、自然硬化型でアクリル系高分子の水性エマルジョンと、断熱部材である微粒子状の無機中空体の配合組成物に対し、保存安定剤としてヒドロキシアルキルアミンを添加することによって、無機中空体の混合比率を大幅に高めることができるので、断熱効果を大幅に向上させて結露の防止を行うことが可能であると共に、無機中空体の皮膜に対する柔軟性を維持し且つ水性エマルジョンの相分離を安定化させ、初期のペースト状態を長期に亘って安定に維持することが可能である。
【００１０】
また、揮発性有機化合物を使用していないので、フロンガスなどによる大気汚染の恐れがないこと、ペースト状態を長期間維持できるので、施工現場ではミキサーその他の調製設備を必要としないで、ペースト状態で迅速且つ容易に塗布することができると共に、環境条件や調製作業の良否などに左右されることなく一定の品質を確保することができること、さらにはペースト状態で保管できるので、シート状や板状又は筒状などの断熱成形体に加工する場合にも好都合であること、などの効果が期待できる。
【実施例】
【００１１】
本発明の断熱組成物について、表１のように配合組成中における無機中空体であるガラスバルーンの配合比率を、２０重量部と４０重量部及び６０重量部にした三種類を作成し、図１のような試験装置を用いて各配合例（１）（２）（３）について断熱効果を確認すると共に、これらを従来技術による一般的な断熱材と比較した結果について、表２にまとめた。
【００１２】
【表１】
2006131756.tif 000002
【００１３】
試験装置１は、図１で示すように鋼製で口径が２５ｍｍのパイプ２の両端にキャップ３，４を被着し、これらの外周囲に対して表１の配合比率で組成した本発明の断熱組成物５を、厚さ２０ｍｍで均一に塗布して２４時間室温で乾燥させ、パイプ２の内部に冷媒としてエチルアルコールを注入して適量のドライアイスを加え、パイプ２内の液体温度を−３０度Ｃになるように、温度計６で確認しながら調整した。
【００１４】
また、試験装置１は室温が３０度Ｃで湿度６５％に設定した試験室内に設置すると共に、熱伝導を生じないように試験台７，７上に支持させ、一定時間（２．５時間）経過後における断熱組成物５の表面温度と結露状態及び、パイプ２の表面における氷結状態について、各試料毎にそれぞれ確認して優位差の有無をチェックした。
【００１５】
【表２】
2006131756.tif 000003
【００１６】
表２でも明らかなように、従来のスポンジ状に形成した板素材によるポリウレタン断熱材やポリエチレン断熱材に比べて、本発明を適用した断熱組成物は断熱効果及び結露防止効果においても優れていることが確認でき、特に無機中空体であるガラスバルーンの配合比率を、４０重量部及び６０重量部の高配合にした配合例（２）（３）の場合は効果が顕著であって、パイプ２内の温度が−３０度Ｃにもかかわらず、表面温度が室温に近い状態を維持している。
【００１７】
これに対して、従来のスポンジ状に形成した板素材によるポリウレタン断熱材やポリエチレン断熱材の場合には、断熱材の表面温度が室温に比べて著しく低下すると共に、結露やパイプ表面の氷結が見られ、このように断熱効果が本発明による断熱組成物と相違する要因としては、板状であるために密着しないでパイプ２との間に空隙を生ずること、内部に連続した気泡状態の部分が生ずることなどが考えられるが、最大の要因は弾性部材の保温性の相違にある。
【００１８】
すなわち、この断熱組成物はペースト状で塗布するタイプであるから、スポンジ状の断熱材のように空隙が生ずることがないと共に、無機中空体（ガラスバルーン）は球状の独立気泡を形成するので、これらによる断熱効果の相違もあるが、特に保存安定剤としてヒドロキシアルキルアミン（トリエタノールアミン）を添加したことにより、無機中空体（ガラスバルーン）を多量に含有できたことによる効果が大きく、現に配合例（１）のように配合比率を２０重量部にした場合には、十分な効果が得られていない。
【００１９】
次に、本発明において保存安定剤として添加しているヒドロキシアルキルアミンが、本発明の断熱組成物に対してどのように寄与しているかを確認するために、表３のようにトリエタノールアミンとガラスバルーンの配合比率を変えた試料１〜７について、各種性能の比較テストを行った。
【００２０】
【表３】
2006131756.tif 000004
【００２１】
表３でも明らかなように、保存安定剤としてトリエタノールアミンを添加しない場合には、例えば試料１のようにガラスバルーンの配合比率を４０重量部にすると、断熱性能は初期時には一応確保されるものの、時間の経過に伴って水分の相分離による粘性の低下などで安定性がなくなると共に、塗布する際の作業性も低下したり、無機中空体に対する接着保持力や分散性の低下などを生じ、特に試料７のようにガラスバルーンの配合比率を８０重量部にすると使用不能な状態になる。
【００２２】
これに対して、保存安定剤としてトリエタノールアミンを添加すると、いずれの場合にも良好なを得ることができ、試料１のようにガラスバルーンの配合比率が４０重量部と比較的少ない場合には、トリエタノールアミンは０．１重量部程度の少量な添加量でも効果を発揮すると共に、試料７のようにガラスバルーンの配合比率を８０重量部と多量にした場合でも、トリエタノールアミンの添加量を２．０重量部に増量させることによって、安定性を維持してより高い断熱性及び結露防止効果が得られることが確認できた。
【００２３】
断熱部材である微粒子状の無機中空体は、配合比率を小さくすると断熱効果が低下するので、少なくとも４０重量部以上であることが望ましいが、配合比率を過大にするとアクリル系水性エマルジョンとの付着力が悪くなり、強度や安定性及び断熱効果を損ねるので、１００重量部を上限とすることが望ましく、粒径は小さすぎると断熱効果が低下して大きすぎると塗布する厚みの調整が困難になるので、平均粒径が３０〜２００μｍ程度が望ましく、この実施例ではガラスバルーンを用いているが、シラスバルーンなど他の無機中空体の使用も可能である。
【００２４】
保存安定剤は、無機中空体の配合比率などによって所望に増減させて添加できるが、添加量を過大にすると耐熱性も低下したり、粘着性が増して塗布時の作業性を含めて取り扱いが困難になるので、少なくとも０．１〜５．０重量部の範囲内で調整するのが望ましく、この実施例ではヒドロキシアルキルアミンの中でも特に効果が顕著なトリエタノールアミンを使用したデータを示しているが、同系のモノエタノールアミンやジエタノールアミンを使用することも可能であって、少なくとも従来技術の板状断熱材より断熱効果などが顕著に改善されることを、表４の結果のように確認している。
【００２５】
【表４】
2006131756.tif 000005
【００２６】
表４でも明らかなように、保存安定剤であるヒドロキシアルキルアミン３種の保存安定性について比較を行った結果では、調製後３ヶ月経過した時点での保存状態はいずれの場合にも良好であり、ジエタノールオミン及びトリエタノールアミンの場合には６ヶ月経過した後も良好な状態を維持しているが、モノエタノールアミンの場合には、３ヶ月経過した後に徐々にコーティングする際の展着性が劣化し、塗布時の作業性が悪くなることが確認されたが、少なくとも４ヶ月以内ならば塗布後の断熱効果が損なわれることはない。
【００２７】
なお、この断熱組成物は性状を変質せずにペースト状態で長期保管を行うことができるので、シート状や板状又は筒状などの断熱成形体に加工することも容易であって、これらの断熱成形体の場合にも高断熱で優れた結露防止効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用した断熱組成物の性能を確認するための試験装置を断面図で示す。
【符号の説明】
【００２９】
１  試験装置
２  パイプ
３，４  キャップ
５  断熱組成物
６  温度計
７  試験台
【図１】
2006131756.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月17日(2004.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、内外の温度格差が大きい個所に用いて、内外の熱伝導を遮断し且つ結露を防止するための断熱組成物に関するものであって、例えば冷媒が流動する冷蔵・冷凍装置や冷房装置などの配管類、建物の屋根や壁などのように、特に内外の温度格差が大きくて結露の発生し易い個所に対する保温断熱材として好適である。