(57)【要約】      （修正有）【課題】新規でさらなる遮熱性能の向上（日射反射率の増大）が期待できる遮熱塗膜を形成可能な遮熱塗料を提供すること。【解決手段】金属酸化物製の球状微粒子とルチル形の特定粒径酸化チタンとが合成樹脂中に分散されてなり、遮熱塗膜を形成する遮熱塗料。球状微粒子および特定粒径酸化チタンのメジアン径が、前者：０．１〜１．５μｍ、後者：０．５〜２．０μｍの範囲にある。そして、球状微粒子に対する特定粒径酸化チタンの混合比率が後者／前者＝０．２〜０．８である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属酸化物製の球状微粒子とルチル形の特定粒径酸化チタンとが合成樹脂中に分散されてなり、遮熱塗膜を形成する遮熱塗料であって、
前記球状微粒子および特定粒径酸化チタンのメジアン径が、前者：０．１〜１．５μｍ、後者：０．５〜２．０μｍの範囲にあることを特徴とする遮熱塗料。
【請求項２】
塗膜成分の組成が、
合成樹脂分：１５〜７０％、
球状微粒子：２０〜６０％、
特定粒径酸化チタン：５〜３５％、および、
球状微粒子＋特定粒径酸化チタン：３０〜８０％、
の要件を満たすことを特徴とする請求項1記載の遮熱塗料。
【請求項３】
前記塗膜成分の組成が、さらに、特定粒径酸化チタン／球状微粒子：０．２〜０．８、の要件を満たすことを特徴とする請求項２記載の遮熱塗料。
【請求項４】
金属酸化物製の球状微粒子とルチル形の特定粒径酸化チタンとが合成樹脂中に分散されてなる遮熱塗膜を形成する遮熱塗料であって、
前記球状微粒子および特定粒径酸化チタンのメジアン径が、前者：０．２〜１．０μｍ、後者：０．６〜１．５μｍの範囲にあるとともに、
塗膜成分の組成が、
合成樹脂分：３０〜５０％
球状微粒子：２５〜５０％、
特定粒径酸化チタン：１０〜２５％、
球状微粒子＋特定粒径酸化チタン：４０〜７０％、及び、
特定粒径酸化チタン／球状微粒子：０．３〜０．７、
の要件を満たすことを特徴とする遮熱塗料。
【請求項５】
前記球状微粒子が、真球度０．８以上のシリカ微粒子であることを特徴とする請求項１〜４いずれか一記載の遮熱塗料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮熱塗料に関する。さらに詳しくは、建造物表面や道路表面に塗布し、蓄熱の主因である太陽光を反射させて、建物内への熱の侵入阻止や道路表面の温度上昇を抑制することできる、いわゆる高い日射反射率を示す遮熱塗料に係る発明である。
【０００２】
明細書および特許請求の範囲において、配合単位を示す「部」および「％」は特に断らない限り、質量単位とする。また、各技術用語の意味を下記する。
【０００３】
１）「遮熱」：日射を反射することによって、外部からの熱の流入を遮る作用。
【０００４】
２）「日射反射率」：入射角２°で、ＪＩＳ  Ｋ５６０２「塗膜の日射反射率の求め方」に準じて、測定した値。
【０００５】
３）「メジアン径（５０％値）」：ＪＩＳ  Ｚ８８２５−１「レーザ回折分布曲線」に基づくメジアン径、
なお、試験例では、「ＨＯＲＩＢＡ  ＬＡ−７５０」（堀場製作所社製商品名）を用いて測定。
【０００６】
４）「球状」：真球度が０．７以上のもの（真球度が０．７未満のものは「非球状」とする。）。なお、「真球度」は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮った写真から求めた粒子の面積と周囲長に基づいて、計算式
（真球度）＝｛４π×（面積）÷（周囲長）２｝
により求めた値（特許文献２段落０００６参照）。
【背景技術】
【０００７】
近年、都市部を中心に問題となっているヒートアイランド現象の効果的防止策として、建造物や道路表面の昇温を抑制できる遮熱塗料が着目されている。
【０００８】
例えば、本発明の特許性に影響を与えるものではないが、特許文献１・２等を挙げることができる。
【０００９】
特許文献１では、「非白色顔料と白色顔料を必須成分として含有する塗料において、白色顔料として平均粒子径が０．５〜１．４μｍルチル型酸化チタンを用いることを特徴とする塗料。」（請求項１）が提案されている。
【００１０】
また、特許文献２では、「球状金属酸化物粒子（例えば、真球度０．７以上のシリカ）を含む無機物粒子が配合されている水系塗料組成物」（特許請求の範囲）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−８８７４号公報
【特許文献２】国際公開  第２００６／１０４２９０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記にかんがみて、先行技術文献に記載されていない、新規でさらなる遮熱性能の向上（日射反射率の増大）が期待できる遮熱塗膜を形成可能な遮熱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】
【００１３】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意開発をした結果、下記構成の遮熱塗料に想到した。
【００１４】
金属酸化物製の球状微粒子とルチル形の特定粒径酸化チタンとが合成樹脂中に分散されてなり、遮熱塗膜を形成する遮熱塗料であって、
前記球状微粒子および特定粒径酸化チタンのメジアン径が、前者：０．１〜１．５μｍ、後者：０．５〜２．０μｍの範囲にあることを特徴とする。
【００１５】
そして、当該遮熱塗料は、塗膜成分の組成が、
合成樹脂分：１５〜７０％、
球状微粒子：２０〜６０％、
特定粒径酸化チタン：５〜３５％、及び、
球状微粒子＋特定粒径酸化チタン：３０〜８０％、さらには、特定粒径酸化チタン／球状微粒子：０．２〜０．８の要件を満たすことが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の遮熱塗料は、建造物外壁面等に適用した場合、従来の「金属酸化物製の球状微粒子」を配合した遮熱塗料（例えば、特許文献２）に比して、日射反射率を増大でき、遮熱性能の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】特定粒径酸化チタン配合塗料、球状微粒子配合塗料及び市販塗料で形成した各塗膜の波長と分光反射率の関係を示すグラフ図である。
【図２】太陽光線（日射）の分光スペクトル図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の遮熱塗料の実施の形態について説明する。
【００１９】
本発明に係る遮熱塗料は、金属酸化物製の球状微粒子（以下、単に「球状微粒子」）とルチル形の特定粒径酸化チタンとが合成樹脂中に分散されてなり、遮熱塗膜を形成するものである。
【００２０】
ここで、遮熱塗料中における球状微粒子の分散状態は、球状微粒子が二次粒子（凝集粒子）を形成しないように分散させることが望ましい。球状微粒子が二次粒子化すると、メジアン径が相対的に大きくなり、該球状微粒子が本来担う1000ｎｍ近傍の反射率増大作用を奏し難くなる。
【００２１】
ここで、球状微粒子の粒径は、メジアン径が、０．１〜１．５μｍ、さらには０．２〜１．０μｍ、よりさらには、０．３〜０．８μｍが望ましい。また、球状微粒子の真球度は、０．７以上、さらには０．８以上、よりさらには０．９以上が望ましい。真球度が大きいと、1000ｎｍ近傍の反射率増大作用をより確保し易い。
【００２２】
メジアン径および真球度がこの範囲のときに、全波長域（特に、近赤外線波長域７００〜１２００ｎｍ）の反射率が相対的に高くなる（図１参照）。即ち、当該近赤外線（熱線）波長域は、日射スペクトル分布図（図２）における第一ピーク（９５０〜１０５０ｎｍ）を含み、遮熱塗膜の日射（熱線）反射率を効率的に増大させる。なお、図１は、市販（汎用）のアクリル樹脂系塗料の組成において、該市販塗料の顔料酸化チタンを、特定粒径酸化チタン（ＴｉＯ２：メジアン径１．０μm）に等量置換して配合した、および、球状微粒子（ＳｉＯ２：真球度０．９５、メジアン径０．５μｍ）を配合した各塗料について、上記市販塗料とともに、同一条件で測定した結果である。
【００２３】
金属酸化物としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア等を挙げることができるが、日射反射率が高いシリカが望ましい。
【００２４】
さらに望ましくは、「アドマファイン」（登録商標）の商品名で上市されている、比表面積が３０ｍ２／ｇ以下で、真球度が０．８以上である「シリカ微粒子」を好適に使用可能である。
【００２５】
この球状微粒子の配合量は、塗膜成分の組成において、２０〜６０％、さらには２５〜５０％が望ましい。球状微粒子の配合量を２０％以上とすることにより、球状微粒子が担う1000ｎｍ近傍の波長域における反射率増大作用を確保し易い。また、球状微粒子の配合量を２０〜６０％とすることにより、遮熱性と塗膜物性とのバランスを確保しやすい。
【００２６】
また、特定粒径酸化チタンは、メジアン径が、０．５〜２．０μｍ、さらには０．６〜１．５μｍ、よりさらには０．８〜１．２μｍが望ましい。この範囲の粒径の特定粒径酸化チタンを含有させると、特定粒径近傍より短波長側では反射率が顔料酸化チタンに比して小さいが、長波長側（近赤外線波長域）での反射率低下が小さい（図１参照）。即ち、当該近赤外線波長域は、分光光度計による日射スペクトル図（図２）における第二ピーク（１１００〜１２５０ｎｍ）および第三ピーク（１４５０〜１６００ｎｍ）を含有するため、遮熱塗膜の日射（熱線）反射率を効率的に増大させる。なお、通常、白顔料として使用される酸化チタン（チタニア）の粒径は、平均粒径約０．３μｍ以下とされている（特許文献１［０００３］）。
【００２７】
上記特定粒径酸化チタンの配合量は、塗膜成分の組成において、５〜３５％、さらには１０〜２５％が望ましい。特定粒径酸化チタンの配合量を５％以上とすることにより、該特定粒径酸化チタンが反射を担う近赤外線の波長域における反射率増大を確保し易い。また、特定粒径酸化チタンの配合量を５〜３５％とすることにより、遮熱性と塗膜物性とのバランスを確保しやすい。
【００２８】
そして、球状微粒子と特定粒径酸化チタンの配合合計量が、塗膜成分組成において３０〜８０％、さらには４０〜７０％が望ましい。球状微粒子と特定粒径酸化チタンの配合合計量を３０〜８０％とすることにより、これらの遮熱性能と塗膜物性とのバランスを確保しやすい。
【００２９】
前記球状微粒子、特定粒径酸化チタンの各配合量および両者の配合合計量が、少ないと、日射反射率の増大作用を得難い。他方それらの量が多いと、塗膜物性改善のための副資材の添加が制限される。結果的に、実用的な塗膜物性（耐久性、耐汚染性および着色自由度）を得難くなる。
【００３０】
また、球状微粒子と特定粒径酸化チタンの質量比が、特定粒径酸化チタン／球状微粒子：０．２〜０．８、さらには０．３〜０．７が望ましい。この比率で配合すると太陽光（日射）におけるスペクトル分布の近赤外線波長域における第一ピーク（大きい）および第一ピークより低い第二・第三ピークを効率的かつバランスよく反射でき、遮熱性能が高まる。さらには、両者の合計量も相対的に小さくでき、前述の如く、副資材の添加が制限されず、良好な塗膜物性（耐久性、耐汚染性さらには着色自由性）を得やすくなる。
【００３１】
以上の如く、日射スペクトル分布の近赤外波長域の第一ピーク及び第二・第三ピークを、球状微粒子と特定粒径酸化チタンとで特異的に分担して、全体として塗膜の日射反射率が格段に増大する。
【００３２】
特定粒径酸化チタンとともに、顔料酸化チタン（メジアン径０．３μｍ以下）、その他各種の白顔料、さらには、有機・無機の着色顔料を組み合わせて用いてもよい。
【００３３】
また、顔料酸化チタンと組み合わせる白顔料および着色顔料としては、下記のものを挙げることができる。
【００３４】
白顔料・・・亜鉛華、リトポン、鉛白等、
着色顔料・・・カドニウム赤、べんがら、トルイジンレッド、黄鉛、鉄黄、チタン黄、ファストイエロー、アントラキノンイエロー、ベンジジンイエロー、酸化クロム、フタロシアニングリーン、紺青、群青、フタロンシアニンブルー、等。
【００３５】
合成樹脂（塗膜樹脂分：バインダー）としては、下記のような各種熱可塑性・熱硬化性合成樹脂を挙げることができる。
【００３６】
アクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂。
【００３７】
これらの樹脂は様々な形態のものから適宜選択して用いればよい。例えば、分散媒である水に合成樹脂を分散させたエマルション系や、水や有機溶剤などの溶媒中に合成樹脂を溶解させた溶液系のものなどを用いることができる。
【００３８】
ここで、塗膜成分における合成樹脂（樹脂分：バインダー）の組成は、１５〜７０％、さらには３０〜５０％が望ましい。樹脂分が少ないと塗膜に必要な特性（耐久性、耐汚染性など）を得難く、多いと相対的に球状微粒子や特定粒径酸化チタンの配合量が少なくなって、塗膜に優れた遮熱性能を得難くなる。
【００３９】
また、溶媒を用いない無溶剤型の合成樹脂を用いてもよい。これらの形態の合成樹脂を用いた遮熱塗料は、塗料等の塗り材料となり、塗装されたのちに、乾燥や反応硬化することによって塗膜成分（塗膜）を形成する。
【００４０】
本発明の遮熱塗料は、さらに、他の副資材として一般的に塗料に用いられるものを添加することができる。例えば、体質顔料（炭酸カルシウム、カオリンクレー）、塗膜形成副要素（粘性調整剤、界面活性剤、造膜助剤、消泡剤、防腐剤など）等を、適宜、添加する。
【００４１】
そして、本発明の遮熱塗料の、望ましい塗膜成分の組成（１）、さらに望ましい塗膜成分の組成（２）は、下記の如くになる。
【００４２】
塗膜成分の組成（１）
合成樹脂分：１５〜７０％、
球状微粒子：２０〜６０％、
特定粒径酸化チタン：５〜３５％、
球状微粒子＋特定粒径酸化チタン：３０〜８０％、及び、
特定粒径酸化チタン／球状微粒子：０．２〜０．８。
【００４３】
塗膜成分の組成（２）
合成樹脂分：３０〜５０％
球状微粒子：２５〜５０％、
特定粒径酸化チタン：１０〜２５％、
球状微粒子＋特定粒径酸化チタン：４０〜７０％、及び、
特定粒径酸化チタン／球状微粒子：０．３〜０．７。
【００４４】
そして、上記組成の本発明の遮熱塗料は、水やその他の分散媒により、適宜粘度に調整して、スプレー、刷毛塗り等の汎用の塗布手段により、建造物の屋外壁面、屋根、屋上床面等の全面又は所定部位に塗布して、使用する。このときの塗膜厚は、３０〜1000μｍ、望ましくは１００〜５００μｍとする。塗膜厚は、薄すぎると日射反射率の増大作用（遮熱性向上効果）を得難く、厚すぎてもそれ以上の日射反射率の増大作用（遮熱性向上効果）を得られず無駄である。
【００４５】
本発明の遮熱塗料は、加熱溶融した熱可塑性樹脂中に球状微粒子と特定粒径酸化チタンとを他の副資材とともに含む分散体を冷却固化させて遮熱塗膜とすることもできる。
【００４６】
また、遮熱塗料のみによって又は支持体を介してフィルム状ないしシート状（板状）に成形したものを適用対象となる部位に配設（貼着等）して遮熱部材としての適用も可能である。
【００４７】
本発明の遮熱塗料は、上記の如く、建造物の外壁や屋根等に好適であるが、組成（副資材）を変更せずに、又は、適宜変更して、舗装(アスファルト、コンクリートなど)面や、さらには、部屋内壁面、屋外タンク外壁面等、遮熱性が要求されるあらゆる部位に適用可能である。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明に係る遮熱塗料の作用・効果を確認するために、比較例とともに行なった実施例について説明する。なお、分光光度計は、「分光光度計ＵＶ-3600」（島津製作所社製）を用いた。
【００４９】
＜試験例Ａ＞
表1に示す各組成の塗料（遮熱塗料）を用意するとともに、各遮熱塗料を用いて、乾燥膜厚が３００μｍとなるようにアルミ金属板に塗装したものを、ＪＩＳ  Ｋ５６０２に定義される３００〜２５００ｎｍの波長域における日射反射率を測定した。
【００５０】
そして、それらの結果を示す表１から、下記のことが分かる。
【００５１】
各実施例１〜６の日射反射率は、比較例１（シリカ微粒子、特定粒径酸化チタン共に無配合）、比較例２（シリカ微粒子のみ）、比較例３（特定粒径酸化チタンのみ）のいずれと比較しても、日射反射率が格段に増大し、遮熱性の格段の向上が期待できることが分かる。シリカ微粒子に対する特定粒径酸化チタンの配合比率が０．３〜０．７の範囲（実施例２−６）がシリカ微粒子と特定粒径酸化チタンの合計量が少なくて、大きな日射反射率を得やすいことが伺える。即ち、シリカ微粒子と特定粒径酸化チタンとの合計量を少なくすることができ、良好な塗膜物性（耐久性・耐汚染性等）を維持しやすくなる。
【００５２】
【表１】
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【図１】
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【図２】
2013147571.tif 000005