JPH029062B2 - - Google Patents
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- JPH029062B2 JPH029062B2 JP56024094A JP2409481A JPH029062B2 JP H029062 B2 JPH029062 B2 JP H029062B2 JP 56024094 A JP56024094 A JP 56024094A JP 2409481 A JP2409481 A JP 2409481A JP H029062 B2 JPH029062 B2 JP H029062B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/32—Radiation-absorbing paints
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S70/00—Details of absorbing elements
- F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
- C08L2205/18—Spheres
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Laminated Bodies (AREA)
Description
本発明は、太陽熱の集熱器表面に適用され、主
として金属の集熱器表面に塗装することにより、
その表面に太陽熱の選択吸収性を持たせるための
塗料組成物に関するものである。 近年のエネルギー事情から、太陽熱利用技術が
注目され、家庭用としても、既に給湯などを目的
として実用化が進んでいる。 太陽熱エネルギーを集熱する集熱器の表面に望
ましい特性としては、太陽エネルギーを極力大量
に吸収するとともに、その吸収された太陽エネル
ギーにより温度上昇した面から放散する放射エネ
ルギーをできるだけ少なくする特性（選択吸収
性）が挙げられる。 一般に大気圏を通過して来た太陽光線の放射エ
ネルギーは、ほとんどが0.2〜2.5μmの短波長側に
あり、一方、そのエネルギーを熱として吸収し
て、例えば80〜100℃に加熱された面から放散す
る放射エネルギーは、2.5μm以上の長波長の赤外
線域にある。出入のこの波長のずれを利用して、
2.5μm以下では、その吸収率が１に近く、また
2.5μm以上ではその放射率が０に近いほど、理想
的な選択吸収面となる。 また塗料を用いて、金属面上に塗膜を形成して
太陽熱の選択吸収面とするためには、2.5μm以下
の波長の光の吸収性に優れている黒色顔料を用い
ることによつて、吸収率は比較的容易に高くする
ことができるが、通常の塗膜は、2.5μm以上の光
をも吸収してしまうため、2.5μm以上の波長の光
の放射率も同時に高くなつてしまう。したがつ
て、如何にして、放射率を低くするかが課題とな
る。 これを達成するための一般的な考え方として
は、金属表面は赤外線を良く反射するため、極
力、塗膜の膜厚を数μm以下と薄くして、2.5μm
以上の赤外線の吸収を少なく、すなわち放射率を
低くとどめる方法がある。 この方法の場合、塗料成分をある程度選択する
ことにより、選択吸収性を発揮させることができ
るが、塗膜の金属との密着性が悪い、あるいは、
薄い膜厚の塗膜を工業的に安定して塗装すること
が極めて困難であるなどの背景から、未だ実用化
に至つていない。 本発明は、選択吸収性と塗膜物性とをバランス
良く両立させるとともに、塗装作業性においても
優れている太陽熱の選択吸収用塗料組成物を提供
するものである。 本発明の塗料組成粉を適用すべき被塗装面とし
ては、放射率の低い金属面が有利であり、銅、ア
ルミニウム、ステンレスなどが挙げられる。 本発明の塗料は、無機黒色顔料、アクリル樹脂
およびフツソ樹脂を溶剤とともに混合し、ボール
ミルなどの分散機で分散混合して得られる。な
お、この塗料には必要に応じて、界面活性剤など
の補助剤や充填剤なども配合して用いることがで
きる。 顔料は、選択吸収性を成立させるために、特
に、2.5μm以上の赤外線の吸収が望ましくないこ
とから、有機系顔料の適用は望ましくなく、無機
顔料が良い。この無機顔料の中でも特に良好なも
のとして、鉄（Fe）、マンガン（Mn）、銅（Cu）、
クロム（Cr）、コバルト（Co）、ニツケル（Ni）
の群から選択した１種以上の酸化物、または複合
酸化物が挙げられる。これらの顔料としては、
CoO・Cr2O3・MnO2・Fe2O3，Fe2O3・MnO・
CuO，CiO―Cr2O3などが挙げられる。この中で
もコバルト酸化物系が最良であるが、コストも含
めた実用性を考えると、Fe2O3・MnO・CuOな
どの顔料が最適である。 また薄膜形成のための安定した隠蔽力、更に
は、赤外線の散乱吸収などが少なく、小さな放射
率を得るためには、これらの無機黒色顔料の粒径
が重要であり、したがつて通常の顔料としては、
0.5〜1.5μmの粒径のものが用いられるが、本発明
の場合には、それより細かい、0.01〜0.5μmの平
均粒径が望ましい。すなわち、粒径が0.01μm以
下となると、顔料同志の２次凝集を起こして、赤
外線の散乱を起こすためかと推定されるが、同じ
塗膜厚でも放射率は悪くなる。また粒径が0.5μm
を越えると、上記0.01μm以下と同様放射率は悪
くなる。この場合には、塗膜としての生地の隠蔽
力も悪くなる。これは表面がやや凸凹となること
が、赤外線の放射を多くするためかも知れない。 また塗膜を形成するためのバインダーとして
は、樹脂を用いるわけであるが、ほとんどの樹脂
は、赤外線域に吸収を持つが、比較的、その面で
有利な樹脂としては、アクリル系樹脂が挙げられ
る。アクリル樹脂は比較的薄塗りが可能であり、
屈折率が約1.55と樹脂の中では大きく、空気との
差が大きいことにより、赤外線の放射光をその表
面で反射し、表面からの赤外放射を抑制する効果
が期待されることもアクリル樹脂を選定する理由
の１つである。 耐候性、密着性などの塗膜物性と、選択吸収能
とを兼ね備えたアクリル樹脂としては、熱硬化性
アクリル樹脂が挙げられる。そしてこの熱硬化性
アクリル樹脂と、無機黒色顔料とから、塗料が得
られるが、この場合、塗膜は、選択吸収性を良く
発揮させようとすると、塗膜としての密着性が悪
かつたり耐熱性、耐食性が悪かつたりして満足し
得ない。 これらの欠点を改良するため、金属微粉末を塗
料へ添加することなどが考えられたりしたが、こ
の場合には、塗装作業性が悪くなつたりして、う
まくいかなかつた。 この観点から、塗料組成の最適化を検討してい
く中で、エポキシ、メラミン、シリコーンなど
種々の樹脂と比較検討した結果、フツソ樹脂の添
加が極めて有効であることを見い出した。 このフツソ樹脂の添加により、塗膜の選択吸収
性に影響を与えることなく、塗膜物性を改良する
ことができる。塗膜物性としては、フツソ樹脂を
含まない場合と比較すると、耐熱性、塗膜硬度、
耐蒸気性、耐湿性、耐食性、耐摩耗性などが改善
される。そしてこのフツソ樹脂としては、４フツ
化エチレン樹脂が良好であつた。 以下、実施例を中心として、その効果を述べ
る。なお、実験の基材としては、ステンレスの
「YUS―190」（PB仕上げ）＜商品名＞（70mm×150
mm×0.3mmｔ）をアルカリ脱脂して用いた。そし
てこのテストビースの放射率（３〜30μm）は
0.10であつた。 選択吸収塗膜の分光特性の評価は、島津製作所
製分光光度計MPS―5000型を用いて、分光反射
率を測定し、6000〓の黒体放射能との比から、吸
収率を評価し、放射率の測定は、DEVICES ＆
SERVICES COMPANY製の放射率計を用い
て行なつた。 実施例(1) ＜顔料粒度に関して＞ Fe2O3・MnO・CuO系市販顔料を用いて、そ
の顔料の粒径を分級して、６種類とし、試験を行
なつた。 アクリル樹脂として、熱硬化性アクリル樹脂
「ジユラクロン SE―5661」（商品名）を用いて、
その樹脂100重量部に対して、上記した無機顔料
26重量部、フツソ樹脂として「ルブロンＬ―２」
商品名）を５重量部、更に溶剤として、（ｎ―ブ
タノール：29重量部、キシレン：21重量部、「ソ
ルベツソ＃100」（商品名）：50重量部の組成）を
400重量部加え、これらをボールミルを用いて、
24時間分散混合して、調整した。 このようにして調整した塗料を用いて、スプレ
ーにより、膜厚が約3μとなるように塗装し、200
℃にて10分焼成した。 このようにして得られた塗膜は、良好な塗膜物
性を示した。下記表に、顔料粒径と分光特性との
関係を示す。
として金属の集熱器表面に塗装することにより、
その表面に太陽熱の選択吸収性を持たせるための
塗料組成物に関するものである。 近年のエネルギー事情から、太陽熱利用技術が
注目され、家庭用としても、既に給湯などを目的
として実用化が進んでいる。 太陽熱エネルギーを集熱する集熱器の表面に望
ましい特性としては、太陽エネルギーを極力大量
に吸収するとともに、その吸収された太陽エネル
ギーにより温度上昇した面から放散する放射エネ
ルギーをできるだけ少なくする特性（選択吸収
性）が挙げられる。 一般に大気圏を通過して来た太陽光線の放射エ
ネルギーは、ほとんどが0.2〜2.5μmの短波長側に
あり、一方、そのエネルギーを熱として吸収し
て、例えば80〜100℃に加熱された面から放散す
る放射エネルギーは、2.5μm以上の長波長の赤外
線域にある。出入のこの波長のずれを利用して、
2.5μm以下では、その吸収率が１に近く、また
2.5μm以上ではその放射率が０に近いほど、理想
的な選択吸収面となる。 また塗料を用いて、金属面上に塗膜を形成して
太陽熱の選択吸収面とするためには、2.5μm以下
の波長の光の吸収性に優れている黒色顔料を用い
ることによつて、吸収率は比較的容易に高くする
ことができるが、通常の塗膜は、2.5μm以上の光
をも吸収してしまうため、2.5μm以上の波長の光
の放射率も同時に高くなつてしまう。したがつ
て、如何にして、放射率を低くするかが課題とな
る。 これを達成するための一般的な考え方として
は、金属表面は赤外線を良く反射するため、極
力、塗膜の膜厚を数μm以下と薄くして、2.5μm
以上の赤外線の吸収を少なく、すなわち放射率を
低くとどめる方法がある。 この方法の場合、塗料成分をある程度選択する
ことにより、選択吸収性を発揮させることができ
るが、塗膜の金属との密着性が悪い、あるいは、
薄い膜厚の塗膜を工業的に安定して塗装すること
が極めて困難であるなどの背景から、未だ実用化
に至つていない。 本発明は、選択吸収性と塗膜物性とをバランス
良く両立させるとともに、塗装作業性においても
優れている太陽熱の選択吸収用塗料組成物を提供
するものである。 本発明の塗料組成粉を適用すべき被塗装面とし
ては、放射率の低い金属面が有利であり、銅、ア
ルミニウム、ステンレスなどが挙げられる。 本発明の塗料は、無機黒色顔料、アクリル樹脂
およびフツソ樹脂を溶剤とともに混合し、ボール
ミルなどの分散機で分散混合して得られる。な
お、この塗料には必要に応じて、界面活性剤など
の補助剤や充填剤なども配合して用いることがで
きる。 顔料は、選択吸収性を成立させるために、特
に、2.5μm以上の赤外線の吸収が望ましくないこ
とから、有機系顔料の適用は望ましくなく、無機
顔料が良い。この無機顔料の中でも特に良好なも
のとして、鉄（Fe）、マンガン（Mn）、銅（Cu）、
クロム（Cr）、コバルト（Co）、ニツケル（Ni）
の群から選択した１種以上の酸化物、または複合
酸化物が挙げられる。これらの顔料としては、
CoO・Cr2O3・MnO2・Fe2O3，Fe2O3・MnO・
CuO，CiO―Cr2O3などが挙げられる。この中で
もコバルト酸化物系が最良であるが、コストも含
めた実用性を考えると、Fe2O3・MnO・CuOな
どの顔料が最適である。 また薄膜形成のための安定した隠蔽力、更に
は、赤外線の散乱吸収などが少なく、小さな放射
率を得るためには、これらの無機黒色顔料の粒径
が重要であり、したがつて通常の顔料としては、
0.5〜1.5μmの粒径のものが用いられるが、本発明
の場合には、それより細かい、0.01〜0.5μmの平
均粒径が望ましい。すなわち、粒径が0.01μm以
下となると、顔料同志の２次凝集を起こして、赤
外線の散乱を起こすためかと推定されるが、同じ
塗膜厚でも放射率は悪くなる。また粒径が0.5μm
を越えると、上記0.01μm以下と同様放射率は悪
くなる。この場合には、塗膜としての生地の隠蔽
力も悪くなる。これは表面がやや凸凹となること
が、赤外線の放射を多くするためかも知れない。 また塗膜を形成するためのバインダーとして
は、樹脂を用いるわけであるが、ほとんどの樹脂
は、赤外線域に吸収を持つが、比較的、その面で
有利な樹脂としては、アクリル系樹脂が挙げられ
る。アクリル樹脂は比較的薄塗りが可能であり、
屈折率が約1.55と樹脂の中では大きく、空気との
差が大きいことにより、赤外線の放射光をその表
面で反射し、表面からの赤外放射を抑制する効果
が期待されることもアクリル樹脂を選定する理由
の１つである。 耐候性、密着性などの塗膜物性と、選択吸収能
とを兼ね備えたアクリル樹脂としては、熱硬化性
アクリル樹脂が挙げられる。そしてこの熱硬化性
アクリル樹脂と、無機黒色顔料とから、塗料が得
られるが、この場合、塗膜は、選択吸収性を良く
発揮させようとすると、塗膜としての密着性が悪
かつたり耐熱性、耐食性が悪かつたりして満足し
得ない。 これらの欠点を改良するため、金属微粉末を塗
料へ添加することなどが考えられたりしたが、こ
の場合には、塗装作業性が悪くなつたりして、う
まくいかなかつた。 この観点から、塗料組成の最適化を検討してい
く中で、エポキシ、メラミン、シリコーンなど
種々の樹脂と比較検討した結果、フツソ樹脂の添
加が極めて有効であることを見い出した。 このフツソ樹脂の添加により、塗膜の選択吸収
性に影響を与えることなく、塗膜物性を改良する
ことができる。塗膜物性としては、フツソ樹脂を
含まない場合と比較すると、耐熱性、塗膜硬度、
耐蒸気性、耐湿性、耐食性、耐摩耗性などが改善
される。そしてこのフツソ樹脂としては、４フツ
化エチレン樹脂が良好であつた。 以下、実施例を中心として、その効果を述べ
る。なお、実験の基材としては、ステンレスの
「YUS―190」（PB仕上げ）＜商品名＞（70mm×150
mm×0.3mmｔ）をアルカリ脱脂して用いた。そし
てこのテストビースの放射率（３〜30μm）は
0.10であつた。 選択吸収塗膜の分光特性の評価は、島津製作所
製分光光度計MPS―5000型を用いて、分光反射
率を測定し、6000〓の黒体放射能との比から、吸
収率を評価し、放射率の測定は、DEVICES ＆
SERVICES COMPANY製の放射率計を用い
て行なつた。 実施例(1) ＜顔料粒度に関して＞ Fe2O3・MnO・CuO系市販顔料を用いて、そ
の顔料の粒径を分級して、６種類とし、試験を行
なつた。 アクリル樹脂として、熱硬化性アクリル樹脂
「ジユラクロン SE―5661」（商品名）を用いて、
その樹脂100重量部に対して、上記した無機顔料
26重量部、フツソ樹脂として「ルブロンＬ―２」
商品名）を５重量部、更に溶剤として、（ｎ―ブ
タノール：29重量部、キシレン：21重量部、「ソ
ルベツソ＃100」（商品名）：50重量部の組成）を
400重量部加え、これらをボールミルを用いて、
24時間分散混合して、調整した。 このようにして調整した塗料を用いて、スプレ
ーにより、膜厚が約3μとなるように塗装し、200
℃にて10分焼成した。 このようにして得られた塗膜は、良好な塗膜物
性を示した。下記表に、顔料粒径と分光特性との
関係を示す。
【表】
上記表に見られるように、顔料粒径は0.01〜
0.5μmの範囲が良好である。これは、粒子の光散
乱に関係すると思われ、すなわち0.01〜0.50μmの
範囲が、選択吸収性に関して、2.0μm以上の長波
長側の光を余り散乱せず、かつ2.0μm以下は良く
散乱するような性質を示すためと推定される。更
に粒径が細かい側に関しては２次凝集を起こした
ものかと思われる。 実施例(2) ＜顔料／樹脂比について＞ 実施例(1)と同様の構成で、顔料は0.02〜0.5μm
の粒径のものを用いて、樹脂重量に対して、顔料
添加量を変えて、塗料を調合し、そして塗装し、
かつ焼き付けを行なつて試験した。先のアクリル
樹脂の「ジユラクロンSE―5661」は50％の溶剤
を含むため、純然たる樹脂固形分は50％である。
実施例(1)の100重量部と言つているのは、樹脂固
形分そのものに関しては50重量部である。顔料／
樹脂固形分比を変えると、以下の様な変化をもた
らすものである。 (1) 45wt％以下の場合、 表面光沢が上がり、塗膜の密着性等は極めて良
好となるが、吸収率αは低下し、かつ放射率εは
増大してくる。 (2) 65wt％以上の場合、 表面のつやがほとんどなくなる。そして吸収率
αは大きく、かつ放射率εは小さくなつて分光特
性は良好になるが、塗膜の密着性等は著しく悪化
する。したがつて45〜65wt％の範囲に、顔料／
樹脂比があれば、一応の水準は得られる。特に良
好な範囲は50〜55wt％である。 第１図および第２図に50，55wt％の顔料／樹
脂比の場合の、膜厚と吸収率および放射率との関
係を示す。 なお、膜厚に関しては1.5μm以上であれば、極
めて良好な塗膜物性が得られる。 次にフツソ樹脂の効果を詳しく述べる。 実施例(1)の構成で、実施例(2)の顔料を用いて、
フツソ樹脂を含まない場合と、フツソ樹脂を添加
した場合の効果を比較した。まず、分光特性に関
しては、吸収率αはフツソ樹脂を含まない場合
も、またメラミン、エポキシ、シリコーンなどを
10wt％添加した場合にも、同様で0.94を示した。
アクリル樹脂の樹脂分に対してフツソ樹脂を10％
添加した場合、吸収率αは0.94と変わらなかつた
が、表面の光沢は、ややつやがある状態から、半
つや状態へと変化した。放射率εに関しては、メ
ラミン、エポキシ、シリコーンを添加し場合に
は、１割程度増加したが、フツソ樹脂の添加に関
しては変化がなかつた。 フツソ樹脂の添加は5wt％から有効で、塗膜物
性が良好となつた。また硬度は無添加のＨから
3Hへと増加した。耐熱性試験として、150℃にて
200時間放置したのち、沸騰水中で24時間、浸漬
試験を実施したものを、テープ剥離テストをした
ところ、無添加の場合には、１部点状に剥離した
が、フツソ樹脂を添加したものでは、全く異常が
見られなかつた。 またクロスカツトの塩水噴霧試験を500時間実
施したのち、テープ剥離テストを実施した場合に
は、メラミン、エポキシ、シリコーンなどを添加
したものでは、ブリスターの発生、剥離などが見
られたのに対し、フツソ樹脂を添加した場合に
は、全く異常が見られなかつた。このようにフツ
ソ樹脂を添加することにより、塗膜の耐熱性、耐
食性が改善されていることがわかる。 上記フツソ樹脂としては、４フツ化エチレン樹
脂、フツ化ビニール樹脂、フツ化ビニリデン樹脂
など、いずれも有効であつた。特にこの中でも４
フツ化エチレン樹脂が最良であつた。 ４フツ化エチレン樹脂の添加量は、アクリル樹
脂固形分に対して10％の水準が最良であり、15％
を越えると、塗装作業性に悪影響が見られた。す
なわち、スプレーにて噴霧する際、塗料微粒子が
被塗装物に付着する際に十分な運動エネルギーを
持つている場合には問題ないが、弱い場合には、
塗料微粒子が溶剤の蒸発によつて劣却されること
により、微粒子表面にわずかの水分が凝縮し、そ
してフツソ樹脂の撥水性により、表面のレベリン
グが悪くなる現象が顕著になる。したがつてフツ
ソ樹脂の添加量としては、アクリル樹脂固形分と
の配合比が、５／100〜15／100〔フツソ樹脂／ア
クリル樹脂固形分〕で有効な効果が得られる。 以上のように本発明の塗料組成物は、その選択
吸収性が優れているとともに、塗装作業性も良好
で、かつ良好な塗膜信頼性を有しており、しかも
価格的には、安価に得られる等実用的価値の大な
るものである。
0.5μmの範囲が良好である。これは、粒子の光散
乱に関係すると思われ、すなわち0.01〜0.50μmの
範囲が、選択吸収性に関して、2.0μm以上の長波
長側の光を余り散乱せず、かつ2.0μm以下は良く
散乱するような性質を示すためと推定される。更
に粒径が細かい側に関しては２次凝集を起こした
ものかと思われる。 実施例(2) ＜顔料／樹脂比について＞ 実施例(1)と同様の構成で、顔料は0.02〜0.5μm
の粒径のものを用いて、樹脂重量に対して、顔料
添加量を変えて、塗料を調合し、そして塗装し、
かつ焼き付けを行なつて試験した。先のアクリル
樹脂の「ジユラクロンSE―5661」は50％の溶剤
を含むため、純然たる樹脂固形分は50％である。
実施例(1)の100重量部と言つているのは、樹脂固
形分そのものに関しては50重量部である。顔料／
樹脂固形分比を変えると、以下の様な変化をもた
らすものである。 (1) 45wt％以下の場合、 表面光沢が上がり、塗膜の密着性等は極めて良
好となるが、吸収率αは低下し、かつ放射率εは
増大してくる。 (2) 65wt％以上の場合、 表面のつやがほとんどなくなる。そして吸収率
αは大きく、かつ放射率εは小さくなつて分光特
性は良好になるが、塗膜の密着性等は著しく悪化
する。したがつて45〜65wt％の範囲に、顔料／
樹脂比があれば、一応の水準は得られる。特に良
好な範囲は50〜55wt％である。 第１図および第２図に50，55wt％の顔料／樹
脂比の場合の、膜厚と吸収率および放射率との関
係を示す。 なお、膜厚に関しては1.5μm以上であれば、極
めて良好な塗膜物性が得られる。 次にフツソ樹脂の効果を詳しく述べる。 実施例(1)の構成で、実施例(2)の顔料を用いて、
フツソ樹脂を含まない場合と、フツソ樹脂を添加
した場合の効果を比較した。まず、分光特性に関
しては、吸収率αはフツソ樹脂を含まない場合
も、またメラミン、エポキシ、シリコーンなどを
10wt％添加した場合にも、同様で0.94を示した。
アクリル樹脂の樹脂分に対してフツソ樹脂を10％
添加した場合、吸収率αは0.94と変わらなかつた
が、表面の光沢は、ややつやがある状態から、半
つや状態へと変化した。放射率εに関しては、メ
ラミン、エポキシ、シリコーンを添加し場合に
は、１割程度増加したが、フツソ樹脂の添加に関
しては変化がなかつた。 フツソ樹脂の添加は5wt％から有効で、塗膜物
性が良好となつた。また硬度は無添加のＨから
3Hへと増加した。耐熱性試験として、150℃にて
200時間放置したのち、沸騰水中で24時間、浸漬
試験を実施したものを、テープ剥離テストをした
ところ、無添加の場合には、１部点状に剥離した
が、フツソ樹脂を添加したものでは、全く異常が
見られなかつた。 またクロスカツトの塩水噴霧試験を500時間実
施したのち、テープ剥離テストを実施した場合に
は、メラミン、エポキシ、シリコーンなどを添加
したものでは、ブリスターの発生、剥離などが見
られたのに対し、フツソ樹脂を添加した場合に
は、全く異常が見られなかつた。このようにフツ
ソ樹脂を添加することにより、塗膜の耐熱性、耐
食性が改善されていることがわかる。 上記フツソ樹脂としては、４フツ化エチレン樹
脂、フツ化ビニール樹脂、フツ化ビニリデン樹脂
など、いずれも有効であつた。特にこの中でも４
フツ化エチレン樹脂が最良であつた。 ４フツ化エチレン樹脂の添加量は、アクリル樹
脂固形分に対して10％の水準が最良であり、15％
を越えると、塗装作業性に悪影響が見られた。す
なわち、スプレーにて噴霧する際、塗料微粒子が
被塗装物に付着する際に十分な運動エネルギーを
持つている場合には問題ないが、弱い場合には、
塗料微粒子が溶剤の蒸発によつて劣却されること
により、微粒子表面にわずかの水分が凝縮し、そ
してフツソ樹脂の撥水性により、表面のレベリン
グが悪くなる現象が顕著になる。したがつてフツ
ソ樹脂の添加量としては、アクリル樹脂固形分と
の配合比が、５／100〜15／100〔フツソ樹脂／ア
クリル樹脂固形分〕で有効な効果が得られる。 以上のように本発明の塗料組成物は、その選択
吸収性が優れているとともに、塗装作業性も良好
で、かつ良好な塗膜信頼性を有しており、しかも
価格的には、安価に得られる等実用的価値の大な
るものである。
第１図および第２図は膜厚と吸収率および放射
率との関係を示すグラフである。
率との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 無機黒色顔料、熱硬化性アクリル樹脂、４フ
ツ化エチレン樹脂を溶剤とともに混合して成り、
前記無機黒色顔料は鉄、マンガン、銅、クロム、
コバルト、ニツケルの群から選択した１種以上の
酸化物もしくは複合酸化物であつて、かつ粒径が
0.01〜0.5μmのものとし、前記無機黒色顔料とア
クリル樹脂固形分との配合比が重量比で45／100
〜65／100〔無機黒色顔料／アクリル樹脂固形分〕
であり、かつ前記４フツ化エチレン樹脂とアクリ
ル樹脂固形分との配合比が重量比で５／100〜
15／100〔４フツ化エチレン樹脂／アクリル樹脂固
形分〕とした太陽熱の選択吸収用塗料組成物。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP56024094A JPS57137366A (en) | 1981-02-19 | 1981-02-19 | Coating composition for selective absorption of solar heat |
| US06/350,040 US4426465A (en) | 1981-02-19 | 1982-02-18 | Coating compositions for solar selective absorption comprising a thermosetting acrylic resin and particles of a low molecular weight fluorocarbon polymer |
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| JP56024094A JPS57137366A (en) | 1981-02-19 | 1981-02-19 | Coating composition for selective absorption of solar heat |
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| JPS57137366A JPS57137366A (en) | 1982-08-24 |
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