(57)【要約】  熱遮蔽効果を有する白色系の顔料であって、これを適用することによって塗膜の寿命を改善できる顔料微粒子を提供する。  化学成分として、Ａｌ２Ｏ３を５０〜９５質量％、ＺｒＯ２を５〜４０質量％、ＳｉＯ２を０〜１０質量％含み、Ａｌ２Ｏ３とＺｒＯ２との合量が８０質量％以上であるアルミナ−ジルコニア共晶体からなり、粒径Ｄ５０が０．１〜８０μｍである塗料用の顔料微粒子。この顔料微粒子は、遮熱効果も高く、かつ、耐摩耗性に優れるものである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学成分として、Ａｌ２Ｏ３を５０〜９５質量％、ＺｒＯ２を５〜４０質量％、ＳｉＯ２を０〜１０質量％含み、Ａｌ２Ｏ３とＺｒＯ２との合量が８０質量％以上であって、結晶としてはアルミナ結晶とジルコニア結晶とを少なくとも含み、かつ粒径Ｄ５０が０．１〜８０μｍであることを特徴とする塗料用の顔料微粒子。
【請求項２】
前記顔料微粒子が遮熱塗料に用いられる請求項１に記載の塗料用の顔料微粒子。
【請求項３】
前記顔料微粒子の粒径Ｄ９０が０．５〜２００μｍである請求項１又は２に記載の塗料用の顔料微粒子。
【請求項４】
前記顔料微粒子に含まれるＦｅ２Ｏ３とＴｉＯ２との合量が０．５質量％以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子。
【請求項５】
前記顔料微粒子の全波長域における日射反射率が８０％以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子。
【請求項６】
前記顔料微粒子のＣＩＥ１９７６  Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊値が８０以上である請求項１〜５のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子。
【請求項７】
前記顔料微粒子の比重が３．４〜４．０である請求項１〜６のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子。
【請求項８】
前記顔料微粒子の近赤外域における日射反射率が８０％以上である請求項１〜７のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子。
【請求項９】
ＳｉＯ２を３〜８質量％含む請求項１〜８のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子。
【請求項１０】
Ａｌ２Ｏ３の含有量とＺｒＯ２の含有量の  質量比（Ａｌ２Ｏ３量／ＺｒＯ２量）が２以上である請求項１〜９のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子を含む塗料組成物。
【請求項１２】
請求項１１に記載の塗料組成物から得られる塗膜。
【請求項１３】
ＪＩＳ  Ｋ  ５６６５  に規定される路面標示用塗料の耐摩耗性試験において、摩耗輪の押し付け荷重を２５０ｇとし、１０００回転させた塗膜の質量減少量が４０ｇ以下である請求項１２に記載の塗膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料に添加、混合する顔料微粒子に係り、特に、人工建築物の表面に形成する塗膜において、遮熱性、耐摩耗性等を付与する顔料微粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
アスファルト舗装体を典型例とする人工構造物は、太陽光の日射エネルギーを吸収しやすく内部蓄熱を起こすため、その表面温度が高温となり都市部におけるヒートアイランド現象の原因となっている。そのため、都市部におけるヒートアイランド現象を含めた都市熱環境を改善する対策が望まれている。その対策の一つとして、舗装体の表面に太陽熱遮断性の塗膜を設ける方法が検討されている。【０００３】
太陽熱遮断性の塗膜を設ける一般的技術としては、従来、表面塗膜のＪＩＳ  Ａ  ５７５９に規定される日射反射率を可及的に広範囲の波長に調整し、日射エネルギーの可視部及び赤外部を吸収せず塗膜表面において反射し、吸収による塗膜構成成分をエネルギー的に励起し、熱エネルギーへの変化を防止する手段が主にとられてきた。【０００４】
具体的には、太陽光の可視領域で吸収を示し赤外領域で反射を示す顔料と、ビヒクルと、必要に応じて白色顔料と、を含有する遮熱塗料とすることが提案され、ここで使用する顔料は、赤外領域で反射を示す着色顔料（白色顔料を除く）として日射反射率が１０％以上であって、ＣＩＥ  １９７６  Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊が８０以下の太陽光遮蔽顔料（白色顔料を含まず）が、白色顔料として二酸化チタン顔料が、挙げられている（例えば、特許文献１参照）。【０００５】
また、複数の塗膜層に機能分担させて太陽熱遮断効果を得る舗装体が提案され、この舗装体としては、白色系顔料を含有する第１の塗膜層と、濃色系顔料を含有する第２の塗膜層と、で構成されており、白色顔料として日射反射率が１５％以上の白色顔料が、濃色系顔料として４０以下の明度（Ｌ＊値）をもつ顔料が挙げられている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本特開２００４−２５１１０８号公報
【特許文献２】日本特開２００５−６１０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、太陽熱を遮蔽するために種々の顔料が用いられ、様々な組み合わせも検討されているが、特に、アスファルト舗装体のような用途の場合には、常に自動車等の通行車両により圧力が加えられて摩耗し、アスファルト舗装の交換時期を待たずに塗膜が一部消失してしまう問題があった。そのため、塗膜寿命（耐久性）も良好なものであることが好ましい。【０００８】
しかしながら、従来はこのような観点からの検討はなされておらず、本発明は、遮熱効果を有する白色系の顔料であって、これを適用することによって塗膜の遮熱性を良好なものとすると共に、耐摩耗性を改善し、塗膜の寿命を長期化できる顔料微粒子の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の構成を要旨とするものである。
（１）化学成分として、Ａｌ２Ｏ３を５０〜９５質量％、ＺｒＯ２を５〜４０質量％、ＳｉＯ２を０〜１０質量％含み、Ａｌ２Ｏ３とＺｒＯ２との合量が８０質量％以上であって、結晶としてはアルミナ結晶とジルコニア結晶とを少なくとも含み、かつ粒径Ｄ５０が０．１〜８０μｍであることを特徴とする塗料用の顔料微粒子。
（２）前記顔料微粒子が遮熱塗料に用いられる上記（１）に記載の塗料用の顔料微粒子。
（３）前記顔料微粒子の粒径Ｄ９０が０．５〜２００μｍである上記（１）又は（２）に記載の塗料用の顔料微粒子。
（４）前記顔料微粒子に含まれるＦｅ２Ｏ３とＴｉＯ２との合量が０．５質量％以下である上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子。【００１０】
（５）前記顔料微粒子の全波長域における日射反射率が８０％以上である上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子。
（６）前記顔料微粒子のＣＩＥ１９７６  Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊値が８０以上である上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子。
（７）前記顔料微粒子の比重が３．４〜４．０である上記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子。
（８）前記顔料微粒子の近赤外域における日射反射率が８０％以上である上記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子。【００１１】
（９）ＳｉＯ２を３〜８質量％含む上記（１）〜（８）のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子。
（１０）Ａｌ２Ｏ３の含有量とＺｒＯ２の含有量の質量比（Ａｌ２Ｏ３量／ＺｒＯ２量）が２以上である上記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子。
（１１）上記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の塗料用の顔料微粒子及び樹脂を含む塗料組成物。
（１２）上記（１１）に記載の塗料組成物から得られる塗膜。
（１３）ＪＩＳ  Ｋ  ５６６５  に規定される路面標示用塗料の耐摩耗性試験において、摩耗輪の押し付け荷重を２５０ｇとし、１０００回転させた塗膜の質量減少量が４０ｇ以下である上記（１２）に記載の塗膜。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の顔料微粒子は、日射反射率が高く、ＣＩＥ  １９７６  Ｌ＊ａ＊ｂ＊におけるＬ＊値も高いため、熱遮蔽性が良好な、白色を呈する顔料微粒子であり、この顔料微粒子を配合した塗膜は、特に太陽熱の遮熱効果に優れている。また、本発明の顔料微粒子は、その強度も高く、塗膜の耐摩耗性を向上させる効果もあり、耐久性を求められる人工構造物の表面に形成する塗膜、特に、アスファルト舗装体用の塗膜、として好適なものである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の顔料微粒子（以下、本顔料微粒子ともいう）は、Ａｌ２Ｏ３を５０〜９５質量％、ＺｒＯ２を５〜４０質量％、ＳｉＯ２を０〜１０質量％含み、Ａｌ２Ｏ３とＺｒＯ２との合量が８０質量％以上である、結晶としてはアルミナ結晶とジルコニア結晶とを少なくとも含むものである。アルミナ(コランダム)結晶とジルコニア（バデライト）結晶はＸ線回折により同定される。なお、以下、本明細書においては、「質量％」を単に『％』と略して示す。
【００１４】
本顔料微粒子において、Ａｌ２Ｏ３およびＺｒＯ２は顔料微粒子を形成する主成分であり、ＳｉＯ２などの成分と非晶質を形成する場合を除いてはそれぞれアルミナ結晶、ジルコニア結晶として存在する。アルミナ結晶およびジルコニア結晶がアルミナ−ジルコニア共晶体として存在すると、顔料微粒子自体の強度が向上するため好ましい。共晶体を形成しているかどうかは、走査型電子顕微鏡による組織観察により共晶組織を形成しているかどうかで判定する。
【００１５】
ここで、Ａｌ２Ｏ３の含有量が５０％未満または９５％を超えると、相対的にＺｒＯ２の含有量が過大または過小となり、組織を構成しているアルミナ結晶およびジルコニア結晶、さらにはそれらの共晶体の量が少なくなって顔料微粒子の強度が低下するおそれがあり好ましくない。また、ＺｒＯ２の含有量が４０％を超えると着色するおそれがあり、また極端にコスト高となるおそれがある。
【００１６】
本顔料微粒子において、Ａｌ２Ｏ３含有量は５０〜９５％が好ましく、７０〜９０％がより好ましい。また、ＺｒＯ２含有量は５〜４０％が好ましく、５〜２５％がより好ましい。また、共晶体を十分に形成するため、Ａｌ２Ｏ３とＺｒＯ２との含有量の比（Ａｌ２Ｏ３量／ＺｒＯ２量）は２以上が好ましく、３以上がより好ましく、５以上が特に好ましい。また、Ａｌ２Ｏ３量／ＺｒＯ２量は、１９以下が好ましい。
【００１７】
これらＡｌ２Ｏ３およびＺｒＯ２の成分の合量を８０％以上とすると、日射反射率およびＬ＊値が良好なものとなる。さらに、上記配合量とすると、得られる顔料微粒子の強度が向上し、塗膜としたときの耐摩耗性を改善できる。
【００１８】
なお、本明細書においてＺｒＯ２は、ＺｒＯ２とＨｆＯ２の合計含有量を意味する。これは、特に融解により得られた場合、ＨｆＯ２は、ＺｒＯ２と化学的に分離することが困難なためである。しかし、ＨｆＯ２は原料として意識的に添加するものではなくＺｒＯ２源に常に天然に存在することから、痕跡量のＨｆＯ２は区別せずにＺｒＯ２含有量に含めて解釈するという意味である。
【００１９】
また、本顔料微粒子はＳｉＯ２を含有していてもよい。ＳｉＯ２はアルミナ結晶、ジルコニア結晶を埋める非晶質組織の成分であり、これを含有すると、粉砕過程の不規則な割れが減少し好ましい。顔料微粒子中へのＳｉＯ２の含有量は０〜１０％であり、３〜８％であるとより好ましい。
【００２０】
そして、上記の組成で得られる顔料微粒子は、日射反射率が高く、Ｌ＊値が大きい顔料微粒子となり、遮熱用の白色顔料微粒子として好適である。さらに、上記特性を良好なものとする観点から、上記合量が９５％以上であると好ましく、９８％以上であるとより好ましい。
【００２１】
本発明の顔料微粒子の日射反射率は、８０％以上が好ましく、９０〜９９％がより好ましい。ここで、本明細書における日射反射率は、特に断りのない限り、ＪＩＳ  Ｋ  ５６０２に規定される分光反射率の測定及び計算方法を使用して算出した、全波長域における日射反射率を指す。ここでいう全波長域は、近紫外及び可視光域（３００〜７８０ｎｍ）、近赤外域（７８０〜２５００ｎｍ）を含む波長３００〜２５００ｎｍの領域である。ただし、本明細書における日射反射率の測定サンプルとしては、ＪＩＳ規定の塗膜とは異なり、顔料微粒子を乾式プレスして形成した板形状のものを使用する。
また、太陽光は可視光域以外に赤外領域にもエネルギーを持つため、近赤外域における日射反射率を考慮することは、遮熱性（蓄熱への影響）を評価するのに有効なものである。ここで、近赤外域における日射反射率は、８０％以上が好ましく、９０〜９９％がより好ましい。この近赤外域における日射反射率の測定は、測定波長の範囲が７８０〜２５００ｎｍと異なる以外は上記と同一の条件、方法で算出する。
【００２２】
本発明の顔料微粒子のＬ＊値は、８０以上が好ましく、９０〜９８がより好ましい。ここで、本明細書におけるＬ＊値は、ＣＩＬ  １９７６  Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間により定まる明度指数である。このＣＩＥ  １９７６  Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間は、ＣＩＥ（国際照明委員会）が１９７６年に推奨した色空間であり、Ｌ＊が明度を、ａ＊、ｂ＊が色度となる色相、彩度を表し、現在、様々な分野で広く使用されている。
【００２３】
この顔料微粒子において、ＴｉＯ２およびＦｅ２Ｏ３成分は着色を生じさせる成分であり、上記Ｌ＊値が低下する傾向にある。そのため、これらの成分は、顔料微粒子中にできるだけ含まない方がよく、ＴｉＯ２成分とＦｅ２Ｏ３成分はそれぞれの合量（ＴｉＯ２＋Ｆｅ２Ｏ３）が０．５％以下であることが好ましく、０．３％以下であるとより好ましく、０．１％以下であるとさらに好ましい。
【００２４】
本顔料微粒子において、遷移金属元素の酸化物は着色を生じさせる成分であり、これら全ての遷移金属元素の酸化物の含有量の合量（ＴｉＯ２成分およびＦｅ２Ｏ３成分を含む）が１．０％以下であるとさらに好ましく、全ての遷移金属酸化物の含有量の合量（ＴｉＯ２成分およびＦｅ２Ｏ３成分を含む）が０．５％以下であると特に好ましい。ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３以外の遷移金属元素の酸化物としては、ＭｎＯ、Ｃｏ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯが具体的なものとして挙げられる。
【００２５】
本顔料微粒子の粒径Ｄ５０は、塗料中への分散性が良好で、塗膜の遮熱効果を均一化するため０．１〜８０μｍの範囲である。また、取り扱いの容易さ、コスト安の観点から１μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がより好ましく、１０μｍ以上が特に好ましい。さらに、該粒径は５０μｍ以下が好ましく、４０μｍ以下がより好ましく、３０μｍ以下が特に好ましい。ただし、適用する膜厚により使用する粒径は選択され、例えば、膜厚が２５μｍ程度のように薄い塗膜を形成する場合は、粒径Ｄ５０は１０μｍ以下が好ましい。
【００２６】
また、粒径Ｄ９０が、０．５〜２００μｍであることが好ましく、このような粒度分布であると、塗料中に良好に分散するため好ましい。このＤ９０は塗膜のダマ、塊防止、あるいは塗膜吹付け装置の目詰まり防止の観点から１００μｍ以下が好ましく、８０μｍ以下がより好ましく、７０μｍ以下が特に好ましい。
【００２７】
なお、本明細書で記載する粒径Ｄ５０、Ｄ９０は、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置を用いて測定した粒径分布の累積粒度曲線において、その積算量が体積基準で５０％、９０％での粒径を表す。
【００２８】
本顔料微粒子の比重は３．４〜４．０であると、塗料化にあたってベース樹脂に配合した際に、分散性が良好となるため好ましく、３．８〜４．０であるとより好ましい。比重が３．４未満であると塗料中の他の成分と分離しやすくなる傾向にあり、４．０を超えると沈降しやすくなり分散性が低下する傾向にある。この比重は、各化学成分の組成比率から計算により算出される値である。
【００２９】
次に、本発明の顔料微粒子の製造方法（以下、本製造方法という）について説明する。本製造方法は、例えば、アルミナ質原料、ジルコニア質原料及びその他必要な原料を混合して、化学成分が上記含有量となるように調合された混合原料を、アーク電気炉などで溶融し、高温の融液を炉から放出させて細粒化する方法（以下、単に溶融法と略す）や調整された原料を焼結する方法（以下、単に焼結法と略す）などによりセラミックス粒子を作製し、得られたセラミックス粒子を粉砕手段によりさらに細粒化する方法が挙げられる。
【００３０】
本製造方法として溶融法を採用する場合、調整済みの原料を溶融する溶融炉の形式としては、特に制限されないが、バーナー、電気抵抗、アーク、コークス等の加熱形式によるものが挙げられる。特に、アーク形式では、比較的容易に高温が得られ、融液の均質性も高く、しかも炉の設備が簡単で操作性に優れるなどの利点があるため好ましい。
【００３１】
本製造方法として溶融法を採用する場合、原料を溶融炉内で溶融する際の運転条件としては、一般的に電源として５００ｋＶＡ〜５０００ｋＶＡのトランスを用いて溶融する場合、アーク時の電圧を８０〜３００（Ｖ）、電流で５００〜１２０００（Ａ）とするのが、電極と融液の距離を適正に保ち、電気炉内の生成物を適切に保全し、安定溶融を実現するため好ましい。最終的な溶融温度としては、１９５０〜２１００（℃）とするのが好ましい。
【００３２】
本製造方法として溶融法を採用する場合、調整された原料は溶融された後、当該融液を溶融炉の外壁に取り付けた排出口から外気中に排出する。排出する際には、溶融炉を傾動させると、排出が容易になり好ましい。融液は排出口から流れ出し、外気により冷却され固化しセラミックス塊となる。
【００３３】
排出、形成されたセラミックス粒子は必要に応じてクラッシャー等により所望の粒径（例えば、顔料微粒子よりも大きな０．５〜５ｍｍ程度の粒径）に粗粉砕する。
【００３４】
本製造方法として溶融法を採用する場合、後の微粉砕を容易にするために、排出する際により小さな粒を得ておくと好ましく、たとえば一つの手段として、１００ｍｍ程度落下させ、後方から圧縮空気を吹付けてセラミックス塊を細粒化することもできる。
【００３５】
このようにして得られたセラミックス粒子を、振動ミル、ボールミル、気流式ジェットミル等の粉砕手段により粒径Ｄ５０が０．１〜８０μｍとなるように、さらに細粒化し、本発明の顔料微粒子とする。
【００３６】
そして、このようにして得られた顔料微粒子は、塗料分野で使用される塗料に単独で、または他の顔料と混合して遮熱用塗料とできる。通常、下記に示す着色顔料を含有させて色相を調整して用いる。
【００３７】
顔料としては、塗料用として常用されているものであればよく、二酸化チタン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドン、インダンスロン、イソインドリノン、ペリレン、アンスラピリミジン、ベンズイミダゾロン、黄色酸化鉄、赤色酸化鉄等の着色顔料、および場合により硫酸バリウム、アルミニウムシリケート等の体質顔料の中から選ばれた１種以上のものを使用できる。さらに、光輝性顔料として、マイカ顔料、アルミ箔、ブロンズ箔、スズ箔、銀箔、チタン金属箔、ステンレススチール箔、ニッケル・銅等の合金箔、プラスチックで被覆した金属箔、箔状フタロシアニンブルー等の金属箔顔料を使用できる。体質顔料として炭酸カルシウム、石膏、クレー、タルク等も使用できる。
【００３８】
塗料の種類および形態は、特に限定されず、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使用でき、また、塗料形態としては溶剤型塗料、水性塗料、非水エマルジョン型塗料、無溶剤型塗料、紛体塗料等のいずれにも適用できる。
【００３９】
このとき、ベースとなる塗料用樹脂としては、塗料用として常用されているものであればよく、特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）樹脂、アルキド樹脂、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、ウレア樹脂、ウレタン樹脂、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などのアミノ樹脂、イソシアナート、ブロックイソシアナートなどの架橋溶樹脂を含んでいてもよい。
【００４０】
本発明の塗料組成物は、本発明の顔料微粒子及び塗料用樹脂を含む。該塗料組成物中の、顔料微粒子と塗料用樹脂の質量比率である、顔料微粒子：塗料用樹脂は、５〜１５０：１００であるのが好ましく、２０〜５０：１００であるとより好ましい。本発明の塗料組成物は、さらに有機溶剤又は水などの溶剤を含むのが好ましい。
本発明の塗料組成物には、必要に応じて微粒子状の充填材、添加剤、溶剤等を添加してもよい。上記微粒子状の充填材としては、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ず、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２、３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、ケイ酸ジルコニア等からなる微粒子等が挙げられる。
【００４１】
さらに、その他の添加剤としては、例えば、シリカ、アルミナ等の艶消し剤；消泡剤；レベリング剤；たれ防止剤；表面調整剤；粘性調整剤；分散剤；紫外線吸収剤；ワックス等の慣用の添加剤が挙げられる。
【００４２】
また、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ず、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；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；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等；水等が挙げられる。これらは溶解性、蒸発速度、安全性等を考慮して、適宜選択される。これらは単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００４３】
これらを用いて塗料用組成物とするには、例えば、以下のようにして製造できる。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の顔料分散に使用されている装置を用いて、樹脂と顔料の分散ペーストを調整し、これに樹脂、各種添加剤、有機溶剤、硬化剤、触媒等を加えて均一化し、塗料用組成物とすればよい。
【００４４】
本発明の塗料組成物から得られる塗膜は、上述のように、優れた遮熱性及び実用的に優れた耐摩耗性を有する。本発明の塗膜の耐摩耗性は、ＪＩＳ  Ｋ  ５６６５  に規定される路面標示用塗料の耐摩耗性試験に準じて、耐摩耗性能を調べることができる。該耐摩耗性試験において、本発明の塗膜は、摩耗輪の押し付け荷重を２５０ｇとし、１０００回転させた時の塗膜の質量減少量が４０ｇ以下であるのが好ましく、１０〜３０ｇであるとより好ましい。
【実施例】
【００４５】
以下に、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの記載によってなんら限定されるものではない。例１、例２及び例３は実施例であり、例４及び例５は比較例である。【００４６】
実施例で用いた各測定法について述べる。
［日射反射率］
得られた顔料微粒子を３０トンのプレス圧を加え乾式プレス成形した直径４０ｍｍ×厚さ４ｍｍの円板状の成形体について、ＪＩＳ  Ｋ  ５６０２に準じ、分光光度計（日立ハイテクノロジーズ社製、商品名：Ｕ−４１００）により３００ｎｍ−２５００ｎｍの間について分光反射率を測定して基準太陽光の重価係数を用いて日射反射率を算出した。【００４７】
［ＣＩＥ  １９７６  Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊値］
得られた顔料微粒子３０トンのプレス圧を加え乾式プレス成形した直径４０ｍｍ×厚さ４ｍｍの円板状の成形体について、ＪＩＳ  Ｋ  ５６０２に準じ、分光光度計（日立ハイテクノロジーズ社製、商品名：Ｕ−４１００）により、可視光領域の分光反射率を測定してＬ＊を算出した。【００４８】
［耐摩耗性能］
１０ｃｍ角の鋼板の上に吹付け塗装・乾燥した試供塗膜を準備する。この試供塗膜をＪＩＳ  Ｋ  ５６６５  に規定される路面標示用塗料の耐摩耗性試験に準じて、耐摩耗性能を調べる。ここでテーバー摩耗試験条件として、摩耗輪はＣＳ−１７（テーバー社製）、押し付け荷重は各２５０ｇとし、１０００回転させた時の塗膜の質量減少量を測定し摩耗量とした。【００４９】
（例１）
Ａｌ２Ｏ３原料としては９９．３％以上の純度のバイヤーアルミナ、ＺｒＯ２原料としては９９％以上の純度の電融ジルコニア原料、ＳｉＯ２原料としては９９％以上の純度のシリカ砂を用いた。これら原料を、所定の割合となるように混合し溶融炉において溶融した。【００５０】
溶融炉は、炉内直径１．５ｍ、高さ１．５ｍ、炉内容積２．５ｍ３のアーク式溶融炉を使用し、電源としては１１００ｋＶＡのトランスを準備した。なお、溶融炉の内張耐火物はアルミナ含有量９５％の電鋳耐火物を使用した。電極には直径１５ｃｍの電極を三本使用した。
溶融条件は電圧１００Ｖ−２５０Ｖ、電力８００ｋＷ〜１０００ｋＷで、１回の投入量６００ｋｇを三回に分割して１０分〜１５分間隔として炉内に分割して投入した。全体の原料投入時間は３０分〜４５分で、溶融時間は８０分から１００分とした。【００５１】
次に、圧力４ＭＰａの圧縮空気に２Ｌ／分の水を加えノズルから吹き出した。排出された融液を１００ｍｍ落下させ、下方から高速の圧縮エアーを融液に吹き付けて粒子化した。粒子は耐火物で保護された金属製の捕集容器にて回収し、直径０．１−５．０ｍｍのセラミックス粒子とした。【００５２】
得られたセラミックス粒子を、直径１．５ｍ、容積量２０００Ｌのボールミルを用い、ミル容積比５０％のセラミックス粒子を充填し、６時間粉砕することで細粒化し、粒度Ｄ５０が１３μｍ、Ｄ９０が４０μｍの顔料微粒子を得た。なお、得られた顔料粒子については、Ｘ線回折（リガク社製ＲＩＮＴ２０００型粉末Ｘ線回折装置）によりアルミナ結晶およびジルコニア結晶のピークが観察された。また、走査型電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ社製ＴＭ３０００形Ｍｉｎiｓｃｏｐｅ）による組織観察により、アルミナ結晶およびジルコニア結晶が共晶組織（アルミナ−ジルコニア共晶体）となっていることも観察された。【００５３】
得られた顔料微粒子の化学組成は、Ａｌ２Ｏ３  ８０％、ＺｒＯ２  １０％、ＳｉＯ２  ９％であった。また、日射反射率及び明度を低下させる原因であるＦｅ２Ｏ３は０．１０％，ＴｉＯ２は０．１０％であった。【００５４】
この顔料微粒子について、各特性を調べたところ、日射反射率は９０％、近赤外域における日射反射率は８９％、Ｌ＊値は９６、比重は３．９であった。【００５５】
（例２）
例１で得られた顔料微粒子１質量部を、市販の透明アクリルラッカー（ナトコ社製アクリルラッカーエイトＡ８−３００）２質量部に溶かし、充分攪拌することにより良好に分散させて塗料組成物とした後、１０ｃｍ角の鋼板の上に吹付け塗装・乾燥した試供塗膜を準備した。塗膜の乾燥膜厚は２４０μｍ厚で吹付けた。この試供塗膜をＪＩＳ  Ｋ  ５６６５  に規定される路面標示用塗料の耐摩耗性試験に準じて、耐摩耗性能を調べた。ここでテーバー摩耗試験条件として、摩耗輪はＣＳ−１７（テーバー社製）、押し付け荷重は各２５０ｇとし、１０００回転させた時の塗膜の質量減少量を測定し摩耗量とした。試験を繰り返し６回行い、平均摩耗量１８．３ｇ、標準偏差１．７ｇであった。
（例３）
例１で得られた顔料微粒子３１質量部を、市販の２液混合型メチルメタクリレート（ＭＭＡ）樹脂（菱晃社製アクリシラップＸＤ−１００９）のＡ液６９質量部、Ｂ液６９質量部にそれぞれ溶かした後、混合し充分攪拌することにより良好に分散させて塗料組成物とした後、１０ｃｍ角のスレート板の上に吹付け塗装・乾燥した試供塗膜を準備した。塗膜の乾燥膜厚は２００μｍ厚で吹付けた。この試供塗膜をＪＩＳ  Ｋ  ５６６５  に規定される路面標示用塗料の耐摩耗性試験に準じて、耐摩耗性能を調べた。ここでテーバー摩耗試験条件として、摩耗輪はＣＳ−１７（テーバー社製）、押し付け荷重は各２５０ｇとし、１０００回転させた時の塗膜の質量減少量を測定し摩耗量とした。試験を繰り返し３回行い、平均摩耗量２９．６ｇ、標準偏差０．４ｇであった。【００５６】
（例４）
例１で得られた顔料微粒子のかわりに、常用される他の種類の顔料を用いて例２と同一の手順によって同一のアクリルラッカーを用いて形成させた塗膜を用い、同一条件で耐摩耗試験を行った。ここで、常用される顔料としては、酸化チタン（石原産業製ＣＲ−ＥＬ）、酸化亜鉛(三井金属社製ＪＩＳ２号)、焼成カオリン（中国ＣＭＰ社製白雪９０）をそれぞれ用いた。同一条件の摩耗試験による質量減少量は、酸化チタンは平均６９．８ｇ、標準偏差５．６ｇ、酸化亜鉛は平均５４．６ｇ、標準偏差８．０ｇ、焼成カオリンは平均４７．０ｇ、標準偏差５．４ｇであった。
（例５）
例１で得られた顔料微粒子のかわりに、常用される他の種類の顔料を用いて例３と同一の手順によって同一のメチルメタクリレートを用いて形成させた塗膜を用い、同一条件で耐摩耗試験を行った。ここで、常用される顔料としては、酸化チタン（石原産業製ＣＲ−ＥＬ）、酸化亜鉛(三井金属社製ＪＩＳ２号)、炭酸カルシウム（竹原化学工業社製ＳＬ−７００）をそれぞれ用いた。同一条件の摩耗試験による質量減少量は、酸化チタンは平均５２．３ｇ、標準偏差０．６、酸化亜鉛は平均５１．９ｇ、標準偏差０．９ｇ、炭酸カルシウムは平均４４．９ｇ、標準偏差１．６ｇであった。【００５７】
これらの結果から、本発明品を顔料として塗料塗膜に用いる場合、塗膜摩耗量は比較した常用顔料に比べて顕著に減少し、実用的に優れた耐摩耗性を有することが確認された。【００５８】
以上のとおり、本発明の顔料微粒子は、日射反射率が高く遮熱用の顔料微粒子として好適で、さらに、耐摩耗性も良好であるため、特に通行車両からの圧力を受け続けるアスファルト舗装体のように耐久性が求められる用途に好適である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明により、日射反射率に優れ、アスファルト舗装体や建築物等の表面に塗膜を形成するための遮熱塗料用途に適した顔料微粒子を提供できる。また、この顔料微粒子は、遮熱用途以外にも、明度が高く白色性が高いことから通常の塗料に配合する顔料微粒子としても使用できる。
なお、２０１２年１１月１６日に出願された日本特許出願２０１２−２５２２３５号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【国際調査報告】
2014077332.tif 000002
2014077332.tif 000003
2014077332.tif 000004
2014077332.tif 000005