(57)【要約】【課題】  本発明は建物ガラスの屋外側に塗装し熱線を遮蔽してガラスと屋内温度の上昇を防ぐ塗膜を形成し、冷房機械を運転する時間を短縮して電力の消費量を低減させると共に、ガラスの熱割れと汚れを防ぐアルコール系光触媒塗料を提供する。【解決手段】  本発明のアルコール系光触媒塗料はメタノールに五酸化アンチモンと酸化亜鉛を結合させた複酸化物を分散させた液にイソプロピルアルコールとエチルジグリコールを添加した後、エタノールにエチルシリケート、アモルファスシリカ、メチルトリアルコキシシランを分散させた液を配合し最後に酸化チタンを添加した、常温で硬化し熱線を遮蔽する透明で鉛筆硬度８Ｈの耐加水分解性の熱伝導率が高い塗膜を形成するアルコール系光触媒塗料である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチルシリケートを０．８〜２．０重量％、アモルファスシリカを０．２〜２．０重量％、メチルトリアルコキシシランを４．０〜６．０重量％、アンチモン複酸化物を１８．０〜２２．０重量％、酸化チタンを０．２〜１．０重量％、メタノールを１２．０〜１５．０重量％、エタノールを２４．０〜２６．０重量％、エチルジグリコールを２．５〜９．０重量％、残余がイソプロピルアルコールである常温で硬化し熱線を遮蔽する透明で鉛筆硬度８Ｈの耐加水分解性の熱伝導率が高い塗膜を形成するアルコール系光触媒塗料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラスに塗装すると常温で硬化し可視光線は透過するが熱線（近赤外線）を遮蔽する透明で硬い耐加水分解性の熱伝導率が高い塗膜を形成するアルコール系光触媒塗料に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物内温度の上昇を防いで冷房機械の運転する時間を短縮して電力の消費量を減らす目的で、屋上や壁面を断熱し熱の伝導を防いでいる。しかし、屋内に入射する熱線（輻射熱）の約７０％はガラスからであり、ガラスから入射する熱線量を減らして屋内温度の上昇を防止しなければ冷房機械用の電力の消費量を低減させることは出来ない。その対策にガラスの屋内側に貼る断熱フィルムや熱線遮蔽塗料が販売されているが、その多くは有機系の熱線吸収剤や紫外線吸収剤およびアクリル樹脂等を含むため熱伝導率が低く吸収した熱線の放熱を妨げる。熱線がガラスに蓄熱すると膨張し熱割れが発生するため、ガラスメーカーは熱割れの原因を排除しなければ割れを防ぐことが出来ないと発表し、熱割れ強度の計算式と係数を公表して予防対策を行うよう促している。特にガラスの屋内側に放熱を妨げる塗料を塗ると塗膜とガラスの蓄熱量が極端に多くなり熱膨張による割れを誘発するため塗ってはならないと警告しているが、多くの業者がガラスの屋内側に放熱を妨げる塗料を塗装しているのが実状である。ガラスが膨張した時にサッシが変形すると割れるため、地震が多発する「わが国」の建物ガラスに割れを誘発する塗料を塗るべきではない。建物内部の温度上昇を抑制し冷房用電力のロスと浪費を防ぎ消費量を低減させる安全な工法が求められている。
【０００３】
これら従来の公知発明には、つぎの特許文献が挙げられる。
【特許文献１】特許第３９０８２５２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はガラスの屋外側に塗装し熱線を遮蔽してガラスと屋内温度の上昇を防ぐ透明塗膜を形成し、冷房機械を運転する時間を短縮して電力の消費量を低減させると共に、ガラスの熱割れと汚れを防ぐ光触媒塗料を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はガラスの屋外側に塗装すると常温で硬化し熱線を遮蔽する透明で鉛筆硬度８Ｈの耐加水分解性の熱伝導率が高い塗膜を形成するアルコール系光触媒塗料である。
【０００６】
以下に示す組成範囲で好ましい熱線遮蔽型のアルコール系光触媒塗料が得られる。
成分名
配合率（重量％）
エチルシリケート
０．８〜２．０
アモルファスシリカ
０．2〜２．０
メチルトリアルコキシシラン
４．０  〜６．０
アンチモン複酸化物
１８．０〜２２．０
酸化チタン
０．2〜１．０
メタノール
１２．０〜１５．０
エタノール
２４．０〜２６．０
エチルジグリコール
２．５〜９．０
イソプロピルアルコール
残余
【発明の効果】
【０００７】
本発明をガラスの屋外側に塗装すると照射された熱線をガラスに入射する前に遮蔽（反射、吸収）するため、入射する熱線量が半分以下になりガラスと屋内温度の上昇を抑制することが出来る。
【０００８】
本発明の塗膜の成分の熱伝導率はガラス（１Ｗ/ｍ・Ｋ）の２４倍〜１４８倍であり塗膜が吸収した熱線をリアルタイムで大気中に放熱するため、塗膜とガラスの温度上昇と膨張が少なく熱割れを誘発しない。
【０００９】
熱伝導率の比較
材質
熱伝導率（Ｗ/ｍ・ｋ）
アンチモン
２４．３
酸化亜鉛
１１７．０
ケイ素
１４８．０
ガラス
１．０
アクリル樹脂
０．０５８
【００１０】
本発明の塗膜に日光が照射すると熱線を遮蔽して屋内温度の上昇を抑制し冷房機械の運転時間を短縮して電力の消費量を低減させるため、発電に使用する化石燃料の消費量も少なくなり温室効果ガスの排出量を減少させる効果がある。
【００１１】
本発明の塗装面に日光が照射すると光触媒反応により生成された活性酸素が接触した有機物を分解するため塗膜に汚物が付着し難い。
【００１２】
本発明の塗装面に日光が照射すると塗膜が親水化するため、付着した水は濡れ広がり汚れと共に転落する。
【００１３】
本発明が形成した塗膜は除電するため粉塵を吸着しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のアルコール系光触媒塗料はメタノールにアンチモン複酸化物を分散させた液にイソプロピルアルコールとエチルジグリコールを配合した後、エタノールにエチルシリケート、アモルファスシリカ、メチルトリアルコキシシランを分散させた液を配合し、最後に酸化チタンを添加して構成される。
【００１５】
本発明中のエチルシリケートは空気中の水分と反応し加水分解して塗膜を硬化させる。
【００１６】
アモルファスシリカは塗料の密度を増し酸化チタンの沈降防止に有用である。
【００１７】
メチルトリアルコキシシランは塗膜の透明性を高め、塗膜の加水分解を防ぐに有用である。
【００１８】
アンチモン複酸化物とは五酸化アンチモンと酸化亜鉛を結合させた複酸化物であり可視光は透過させるが熱線を吸収し透過を防ぐ。
【００１９】
アンチモン複酸化物はアンチモンを酸化亜鉛にドーブさせた物質とは異なり安定性が高い。  
【実施例】
【００２０】
以下に、実施例をもって本発明をさらに説明する。
【００２１】
メタノール１２．０(重量%)にアンチモン複酸化物１８．０を分散させた液にイソプロピルアルコール３６．５とエチルジグリコール２．５を配合した後、エタノール２５．０にエチルシリケート０．８、アモルファスシリカ０．２、メチルトリアルコキシシラン４．５、を分散させた液を配合し、最後に酸化チタン０．５、を添加して光触媒塗料を調整した。
【００２２】
前記調製によるアルコール系光触媒塗料をガラスに塗布して常温下で４８時間硬化させた試料を作成し、塗膜の硬度をＪＩＳ Ｋ５４０４の規格に基づき硬度測定をした結果、鉛筆硬度８Ｈを呈した。
【００２３】
前記試料を水中に３０日間（７２０時間）浸漬した後に塗膜の硬度を測定した結果、塗膜の鉛筆硬度は８Ｈであり加水分解による硬度の低下がなく、耐加水分解性が実証された。
【００２４】
前記試料を分光光度計で測定した結果、可視光の透過率は７７．７％であるが、熱線の遮蔽率は５５．５％（吸収４９．５％、反射６．０％）であった。
【００２５】
光触媒塗料中の酸化チタンの配合量を０．２％未満とした場合には十分な光触媒効果が得られず、汚物を分解する効果が低下する。酸化チタンを１．５％以上配合すると、塗膜の硬化が阻害され硬度が低下するため疵が付き剥がれ易くなる。
【００２６】
エチルジグリコールを１０％以上配合すると塗料の流動性は向上するが塗料が乾燥するまで３０分以上の時間を要し塗膜に歪みが生じるため透明性が低下する。
【００２７】
本発明はガラスクリーニング用のウレタン・スクイジーで塗装すると透明で硬い耐加水分解性の熱線遮蔽効果が高い塗膜を形成することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月19日(2010.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラスに塗装すると常温で硬化し可視光線は透過するが熱線（近赤外線）を遮蔽する透明で硬い耐加水分解性の熱伝導率が高い塗膜を形成するアルコール系光触媒塗料に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物内温度の上昇を防いで冷房機械の運転する時間を短縮して電力の消費量を減らす目的で、屋上や壁面を断熱し熱の伝導を防いでいる。しかし、屋内に入射する熱線（輻射熱）の約７０％はガラスからであり、ガラスから入射する熱線量を減らして屋内温度の上昇を防止しなければ冷房機械用の電力の消費量を低減させることは出来ない。その対策にガラスの屋内側に貼る断熱フィルムや熱線遮蔽塗料が販売されているが、その多くは有機系の熱線吸収剤や紫外線吸収剤およびアクリル樹脂等を含むため熱伝導率が低く吸収した熱線の放熱を妨げる。熱線がガラスに蓄熱すると膨張し熱割れが発生するため、ガラスメーカーは熱割れの原因を排除しなければ割れを防ぐことが出来ないと発表し、熱割れ強度の計算式と係数を公表して予防対策を行うよう促している。特にガラスの屋内側に放熱を妨げる塗料を塗ると塗膜とガラスの蓄熱量が極端に多くなり熱膨張による割れを誘発するため塗ってはならないと警告しているが、多くの業者がガラスの屋内側に放熱を妨げる塗料を塗装しているのが実状である。ガラスが膨張した時にサッシが変形すると割れるため、地震が多発する「わが国」の建物ガラスに割れを誘発する塗料を塗るべきではない。建物内部の温度上昇を抑制し冷房用電力のロスと浪費を防ぎ消費量を低減させる安全な工法が求められている。
【０００３】
これら従来の公知発明には、つぎの特許文献が挙げられる。
【特許文献１】特許第３９０８２５２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はガラスの屋外側に塗装し熱線を遮蔽してガラスと屋内温度の上昇を防ぐ透明塗膜を形成し、冷房機械を運転する時間を短縮して電力の消費量を低減させると共に、ガラスの熱割れと汚れを防ぐ光触媒塗料を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はガラスの屋外側に塗装すると常温で硬化し熱線を遮蔽する透明で鉛筆硬度８Ｈの耐加水分解性の熱伝導率が高い塗膜を形成するアルコール系光触媒塗料である。
【０００６】
以下に示す組成範囲で好ましい熱線遮蔽型のアルコール系光触媒塗料が得られる。
成分名
配合率（重量％）
エチルシリケート
０．８〜２．０
アモルファスシリカ
０．2〜２．０
メチルトリアルコキシシラン
４．０  〜６．０
五酸化アンチモンと酸化亜鉛を結合させた複酸化物
１８．０〜２２．０
酸化チタン
０．2〜１．０
メタノール
１２．０〜１５．０
エタノール
２４．０〜２６．０
エチルジグリコール
２．５〜９．０
イソプロピルアルコール
残余
【発明の効果】
【０００７】
本発明をガラスの屋外側に塗装すると照射された熱線をガラスに入射する前に遮蔽（反射、吸収）するため、入射する熱線量が半分以下になりガラスと屋内温度の上昇を抑制することが出来る。
【０００８】
本発明の塗膜の成分の熱伝導率はガラス（１Ｗ/ｍ・Ｋ）の２４倍〜１４８倍であり塗膜が吸収した熱線をリアルタイムで大気中に放熱するため、塗膜とガラスの温度上昇と膨張が少なく熱割れを誘発しない。
【０００９】
熱伝導率の比較
材質
熱伝導率（Ｗ/ｍ・ｋ）
アンチモン
２４．３
酸化亜鉛
１１７．０
ケイ素
１４８．０
ガラス
１．０
アクリル樹脂
０．０５８
【００１０】
本発明の塗膜に日光が照射すると熱線を遮蔽して屋内温度の上昇を抑制し冷房機械の運転時間を短縮して電力の消費量を低減させるため、発電に使用する化石燃料の消費量も少なくなり温室効果ガスの排出量を減少させる効果がある。
【００１１】
本発明の塗装面に日光が照射すると光触媒反応により生成された活性酸素が接触した有機物を分解するため塗膜に汚物が付着し難い。
【００１２】
本発明の塗装面に日光が照射すると塗膜が親水化するため、付着した水は濡れ広がり汚れと共に転落する。
【００１３】
本発明が形成した塗膜は除電するため粉塵を吸着しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のアルコール系光触媒塗料はメタノールに五酸化アンチモンと酸化亜鉛を結合させた複酸化物を分散させた液にイソプロピルアルコールとエチルジグリコールを配合した後、エタノールにエチルシリケート、アモルファスシリカ、メチルトリアルコキシシランを分散させた液を配合し、最後に酸化チタンを添加して構成される。
【００１５】
本発明中のエチルシリケートは空気中の水分と反応し加水分解して塗膜を硬化させる。
【００１６】
アモルファスシリカは塗料の密度を増し酸化チタンの沈降防止に有用である。
【００１７】
メチルトリアルコキシシランは塗膜の透明性を高め、塗膜の加水分解を防ぐに有用である。
【００１８】
アンチモン酸化物とは五酸化アンチモンと酸化亜鉛を結合させた複酸化物であり可視光は透過させるが熱線を吸収し透過を防ぐ。
【００１９】
五酸化アンチモンを酸化亜鉛と結合させた複酸化物はアンチモンを酸化亜鉛にドーブさせた物質とは異なり安定性が高い。  
【実施例】
【００２０】
以下に、実施例をもって本発明をさらに説明する。
【００２１】
メタノール１２．０(重量%)に五酸化アンチモンと酸化亜鉛を結合させた複酸化物１８．０を分散させた液にイソプロピルアルコール３６．５とエチルジグリコール２．５を配合した後、エタノール２５．０にエチルシリケート０．８、アモルファスシリカ０．２、メチルトリアルコキシシラン４．５、を分散させた液を配合し、最後に酸化チタン０．５、を添加して光触媒塗料を調整した。
【００２２】
前記調製によるアルコール系光触媒塗料をガラスに塗布して常温下で４８時間硬化させた試料を作成し、塗膜の硬度をＪＩＳ Ｋ５４０４の規格に基づき硬度測定をした結果、鉛筆硬度８Ｈを呈した。
【００２３】
前記の試料を水中に３０日間（７２０時間）浸漬した後に塗膜の硬度を測定した結果、塗膜の鉛筆硬度は８Ｈであり加水分解による硬度の低下がなく、耐加水分解性が実証された。
【００２４】
前記の試料を分光光度計で測定した結果、可視光の透過率は７７．７％であるが、熱線の遮蔽率は５５．５％（吸収４９．５％、反射６．０％）であった。
【００２５】
光触媒塗料中の酸化チタンの配合量を０．２％未満とした場合には十分な光触媒効果が得られず、汚物を分解する効果が低下する。酸化チタンを１．５％以上配合すると、塗膜の硬化が阻害され硬度が低下するため疵が付き剥がれ易くなる。
【００２６】
エチルジグリコールを１０％以上配合すると塗料の流動性は向上するが塗料が乾燥するまで３０分以上の時間を要し塗膜に歪みが生じるため透明性が低下する。
【００２７】
本発明はガラスクリーニング用のウレタン・スクイジーで塗装すると透明で硬い耐加水分解性の熱線遮蔽効果が高い塗膜を形成することができる。
【手続補正２】
【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】
エチルシリケートを０．８〜２．０重量％、アモルファスシリカを０．２〜２．０重量％、メチルトリアルコキシシランを４．０〜６．０重量％、五酸化アンチモンと酸化亜鉛を結合させた複酸化物を１８．０〜２２．０重量％、酸化チタンを０．２〜１．０重量％、メタノールを１２．０〜１５．０重量％、エタノールを２４．０〜２６．０重量％、エチルジグリコールを２．５〜９．０重量％、残余がイソプロピルアルコールである常温で硬化し熱線を遮蔽する透明で鉛筆硬度８Ｈの耐加水分解性の熱伝導率が高い塗膜を形成するアルコール系光触媒塗料。