(57)【要約】【課題】  遮光フィルムのように高価でなく、塗装しやすく常温で乾燥し、水性であることから取り扱いも容易で、塗装後にクラックやヒビ割れが生じにくく、耐性にも優れたガラス用塗料を提供する。【解決手段】  透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョンを主成分として、少なくとも赤外線反射剤、紫外線吸収剤および分散剤を含んでいる。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョンを主成分として、少なくとも赤外線反射剤、紫外線吸収剤および分散剤を含んでなることを特徴とするガラス用水性塗料。
【請求項２】
前記透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョンが、ポリシロキサンを化学的にブロック構造として３０％含有させた粒子径４０〜７０ｍｍの水性ウレタン樹脂エマルジョンであることを特徴とする請求項１記載のガラス用水性塗料。
【請求項３】
前記分散剤が、酸化アンチモンと酸化スズをナノ粒子２０％水溶性アルコール分散液である請求項１または２記載のガラス用水性塗料。
【請求項４】
前記紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系またはヒドロキシフェニルトリアジン系の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１，２または３記載のガラス用水性塗料。
【請求項５】
前記透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョン１００重量％に対し赤外線反射剤２０重量％，分散剤１５〜２５重量％，紫外線吸収剤（２０％溶液）２〜４％，光安定剤（２０％溶液）１〜２％が配合されていることを特徴とする請求項１，２，３または４に記載のガラス用水性塗料。
【請求項６】
施工に際して、希釈剤として水またはアルコール系溶剤の少なくとも一方を加えることを特徴とする請求項１，２，３，４または５に記載のガラス用水性塗料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス用水性塗料に関するものであり、例えば窓ガラスなどの表面に塗布して破損時の飛散防止、熱線吸収・紫外線カットなどの効果を上げることが可能なガラス用塗料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅やビル或いは車両などの窓ガラスの災害によるガラス窓の破損による飛散を防止し、熱線吸収により室内の熱を下げ、クーラーの節約、紫外線カットにより健康被害を少なくする為、窓ガラスからの赤外線と紫外線をコントロールする実用的に普及する方法がないかと注目されていた。現状は例えば特開２０１４−５５６６５号公報に提示されているように遮熱フィルムをガラスに貼るか窓ガラスを二重にして防ぐ方法が普及しているが、いずれも高コストでユーザーの満足する値段ではなかった。
【０００３】
そして、フィルムに代わってガラスの表面に塗布する塗料が用いられるようになったが、塗布には多くの労力と無駄な洗浄用溶剤を大量に使用しなければならなかった。また、塗料としては例えば特表２０１０−５０１７１３号公報に提示されているようなオルガノシロキサン系塗料が多く採用されていた。そのため少しでも厚く塗るとクラックが生じて、実用上大量のガラスカーテンウォール等には採用出来ない様な製品であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−５５６６５号公報
【特許文献２】特表２０１０−５０１７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、遮光フィルムのように高価でなく、塗装しやすく常温で乾燥し、水性であることから取り扱いも容易で、塗装後にクラックやヒビ割れが生じにくく、耐性にも優れたガラス用塗料を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために為された本発明は、透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョンを主成分として、少なくとも赤外線反射剤、紫外線吸収剤および分散剤を含んでなることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、前記透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョンが、ポリシロキサンを化学的にブロック構造として３０％含有させた粒子径４０〜７０ｎｍの水性ウレタン樹脂エマルジョンであると好ましい。
【０００８】
更に、前記赤外線反射剤が、酸化アンチモンと酸化スズをナノ粒子２０％水溶性アルコール分散液が好ましく、前記紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系またはヒドロキシフェニルトリアジン系の少なくとも一方であると好ましい。
【０００９】
更にまた、本発明は、前記透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョン１００重量％に対し赤外線反射剤２０重量％，分散剤１５〜２５重量％，紫外線吸収剤（２０％溶液）２〜４％，光安定剤（２０％溶液）１〜２％が配合されていることが好ましい。加えて、本発明では、施工に際して水またはエチレングリコール、プロピレングリコール及びポリエチレングリコールのようなアルコール系の溶剤の少なくとも一方を加えることにより施工性を向上させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、塗装がし易く常温で乾燥し、水性であることから取り扱いも容易で、塗装後にクラックやヒビ割れが生じにくく、耐性にも優れたガラス用塗料を廉価に提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョンを主成分として、少なくとも赤外線反射剤、紫外線吸収剤、光安定剤を含んでなることを特徴とするものであり、透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョンとしては、例えば、樹脂組成中にポリシロキサンを含有する分散型の変性ウレタン樹脂で、  不揮発分３４．０〜３６．０％，粘度１０〜１０００（ｍＰａ・ｓ），ｐＨ７．５〜８．５，溶剤として水、イソプロピルアルコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを用いたものが好ましい。
【００１２】
また、分散剤が、酸化アンチモンと酸化スズをナノ粒子（２０％水溶性アルコール分散液）が好ましく、前記紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系またはヒドロキシフェニルトリアジン系の少なくとも一方であると好ましい。分散液の量は、フィルム関係では樹脂固形分に対して一般には５〜２５％の範囲で用いているが、本発明に用いられる透明性シリコン変性ウレタン樹脂は４０〜７０ｎｍと細かい粒子を有していることから１５〜２５％の範囲で用いることが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョンと水との割合は施工後の状況から判断すると、同量か少し水の量を多くするとよく、全体の配合は、前記透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョン１００重量％に対し少なくとも赤外線反射剤２０重量％，分散剤１５〜２５重量％，紫外線吸収剤（２０％溶液）２〜４％，光安定剤（２０％溶液）１〜２％が好ましい。
【００１４】
加えて、レベリング剤を用いることにより消泡効果が得られる。本発明ではシリコン系レベリング剤が有効で、全体塗料に対し０．１〜０．１５％の範囲で使用することが好ましい。
【００１５】
また、紫外線吸収剤は単独では樹脂の深い部分は効果として守りきれない場合があり、光安定剤と共に使用するとよく、紫外線吸収剤の量はクリア４μｍで樹脂固形分の２％を目途に用い、光安定剤は１％を目途に用いる。
【００１６】
尚、紫外線吸収剤は、カバーしたい波長・膜厚等によって、使い分けて併用することが必要で紫外線領域２８０ｎｍ〜４１０ｎｍ全てをカバーする為には２種類の紫外線吸収剤を用いるとよい。
【００１７】
本発明で用いる紫外線吸収剤であるベンゾトリアゾール系またはヒドロキシフェニルトリアジン系の紫外線吸収剤は、１００％溶液なので水性カップリング溶剤に溶解させ、アニオン活性剤を数滴加えた水中で良く撹拌混合して微細なエマルジョンとして用いる。２０％エマルジョンが望ましい。
【００１８】
光安定剤としてはヒンダードアミン系光安定剤を用いることができる。主成分は、ＣＡＳである。耐候性を向上させることができる。尚、本発明では施工に際して例えば塗布作業を容易にするためと塗布面のムラを無くすなどの目的で透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョンを水で希釈して使用するが、樹脂と水の割合は、１：１．８〜１：２．５が望ましく、また、水の一部として或いは水の代わりとして例えばエチレングリコール、プロピレングリコール及びポリエチレングリコールのようなアルコール系の溶剤を用いることも可能であり、これらの場合も樹脂との配合割合は水だけの場合と同様に実施することができ、その作用・効果も水を用いた場合と同様の作用・効果を発揮させることは勿論のこと、水だけを用いた場合に比べて施工性が更に向上し、乾燥時間も短縮できるなどの利点がある。
【実施例１】
【００１９】
・透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョン
（商品名：セラネートＷＨＷ−８２２（ＤＩＣ株式会社製）
３５％水性樹脂）                                 ４０重量部
・水                                                         ５０重量部
・紫外線吸収剤（商品名：ＴＩＮＵＶＩＮ  ３８４−２
（ＢＡＳＦ株式会社製））                                ２重量部
・分散液（商品名：ＡＴＯ−ＭＭＢ
（三菱マテリアル株式会社製））                          ８重量部
上記配合を水分散させた。
【実施例２】
【００２０】
・透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョン
（商品名：セラネートＷＨＷ−８２２（ＤＩＣ株式会社製）
３５％水性樹脂）                                 ４０重量部
・水                                                         ５０重量部
・紫外線吸収剤（商品名：ＴＩＮＵＶＩＮ  ３８４−２
（ＢＡＳＦ株式会社製））                                ３重量部
・光安定剤（商品名：ＴＩＮＵＶＩＮ  ２１３  
（ＢＡＳＦ株式会社製））                                １重量部
・分散液（商品名：ＡＴＯ−ＭＭＢ
（三菱マテリアル株式会社製））                          ８重量部
【実施例３】
【００２１】
・透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョン
（商品名：セラネートＷＨＷ−８２２（ＤＩＣ株式会社製）
３５％水性樹脂）                                 ４０重量部
・水                                                         ４０重量部
・紫外線吸収剤（商品名：ＴＩＮＵＶＩＮ  １１３０
（ＢＡＳＦ株式会社製））                                ２重量部
・分散液（商品名：ＡＴＯ−ＭＭＢ
（三菱マテリアル株式会社製））                        １０重量部
【実施例４】
【００２２】
・透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョン
（商品名：セラネートＷＨＷ−８２２（ＤＩＣ株式会社製）
３５％水性樹脂）                                 ４０重量部
・水                                                         ４０重量部
・紫外線吸収剤（商品名：ＶＩＯＳＯＲＢ  ９３０
（堺化学工業株式会社製））                              ２重量部
・分散液（商品名：ＡＴＯ−ＭＭＢ
（三菱マテリアル株式会社製））                        １０重量部
【実施例５】
【００２３】
・透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョン
（商品名：セラネートＷＨＷ−８２２（ＤＩＣ株式会社製）
３５％水性樹脂）                                 ４０重量部
・水                                                         ４０重量部
・紫外線吸収剤（商品名：ＵＬＳ−１９３３ＬＰ
（一方社油脂工業株式会社製））                          ２重量部
・分散液（商品名：ＡＴＯ−ＭＭＢ
（三菱マテリアル株式会社製））                        １０重量部
【実施例６】
【００２４】
・透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョン
（商品名：セラネートＷＨＷ−８２２（ＤＩＣ株式会社製）
３５％水性樹脂）                                 ４０重量部
・水                                                         ４０重量部
・紫外線吸収剤（商品名：ＴＩＮＵＶＩＮ  １１３０
（ＢＡＳＦ株式会社製））                                ４重量部
・分散液（商品名：ＡＴＯ−ＭＭＢ
（三菱マテリアル株式会社製））                        １０重量部
【実施例７】
【００２５】
・透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョン
（商品名：セラネートＷＨＷ−８２２（ＤＩＣ株式会社製）
３５％水性樹脂）                                 ４０重量部
・水                                                         ４０重量部
・紫外線吸収剤（商品名：ＴＩＮＵＶＩＮ  ４７７ＤＷ
（ＢＡＳＦ株式会社製）２０％エマルジョン）             ３重量部
・分散液（商品名：ＡＴＯ−ＭＭＢ
（三菱マテリアル株式会社製））                        １０重量部
【実施例８】
【００２６】
・透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョン
（商品名：セラネートＷＨＷ−８２２（ＤＩＣ株式会社製）
３５％水性樹脂）                                 ４０重量部
・水                                                         ５０重量部
・紫外線吸収剤（商品名：ＴＩＮＵＶＩＮ  ３８４−２
（ＢＡＳＦ株式会社製））                                ３重量部
・光安定剤（商品名：アデカスタブＬＡ−７２
（株式会社ＡＤＥＫＡ製））                              １重量部
・分散液（商品名：ＡＴＯ−ＭＭＢ
（三菱マテリアル株式会社製））                        １０重量部
・レベリング剤（商品名：シルフェイスＳＴＭ００２
（日信化学工業株式会社製））                      ０．０１重量部
【実施例９】
【００２７】
・透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョン
（商品名：セラネートＷＨＷ−８２２（ＤＩＣ株式会社製）
３５％水性樹脂）                               １００重量部
・水                                                       １０８重量部
・紫外線吸収剤（商品名：ＴＩＮＵＶＩＮ  ３８４−２                            
（ＢＡＳＦ株式会社製）２０％エマルジョン）           １５重量部
２４０重量部
・レベリング剤  シルフェイスＳＴＭ００２
（日信化学工業株式会社製）            上記の       ０．１重量部
【実施例１０】
【００２８】
・透明性シリコン変性ウレタン樹脂エマルジョン
（商品名：セラネートＷＨＷ−８２２（ＤＩＣ株式会社製）
３５％水性樹脂）                               １００重量部
・水                                                       １１８重量部
・紫外線吸収剤（商品名：ＴＩＮＵＶＩＮ  ３８４−２
（ＢＡＳＦ株式会社製）２０％エマルジョン）           １５重量部
・光安定剤  （商品名：アデカスタブＬＡ−７２
（株式会社ＡＤＥＫＡ製））                              ７重量部
・分散液（商品名：ＡＴＯ−ＭＭＢ
（三菱マテリアル株式会社製））                          ８重量部
２４８重量部
【００２９】
次に表１に前記実施例における評価を示した。
【００３０】
【表１】
2016074862.tif 000002
【００３１】
前記表１に示した結果によると、赤外線反射率に影響するＡＴＯ−ＭＭＢ溶液は樹脂固形分に対して５〜２５％必要であること、紫外線吸収剤は、アクリル樹脂変性紫外線吸収剤はあまり効果がなく、ＴＩＮＵＶＩＮ３８４−２、同１１３０、ベンゾトリアゾール（ＢＴＺ）系ＵＶＡが良好な結果を得た。ヒドロキシフェニルトリアジン（ＨＰＴ）系ＴＩＮＵＶＩＮ４００も同様に良好であったことが確認された。
【００３２】
また、本発明の樹脂と水の割合は、施工時のムラを無くする為には樹脂と水の割合は１：１．８〜１：２．５が望ましく、粘度では２０ｃｐｓ〜４０ｃｐｓが望ましいこと、付着性、透明性に関しては、本実験の範囲以内であればいずれも問題はないこと、耐候性は光安定剤を入れると実験上のウェーザーメータでは良かった点等が確認され、本発明であるガラス用水性塗料がきわめて有用であることが確認された。また、施工に際して水の代わりに或いは水の一部として例えばエチレングリコール、プロピレングリコール及びポリエチレングリコールのようなアルコール系の溶剤を水の割合分として用いた場合にも性能については水を用いた場合に比べて遜色なく、特に、施工性の向上が確認された。