JPS6255557B2

JPS6255557B2 -

Info

Publication number: JPS6255557B2
Application number: JP1327581A
Authority: JP
Inventors: Takenori Kashiwara; Tatsuya Suzuki
Original assignee: Kikusui Chemical Industries Co Ltd
Current assignee: Kikusui Chemical Industries Co Ltd
Priority date: 1981-01-31
Filing date: 1981-01-31
Publication date: 1987-11-20
Also published as: JPS57126867A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は建築物、機械装置、発熱装置もしくは
化学プラント等に塗膜を施すことによつて、その
被塗面の温度分布を容易に確認することができる
熱変色性多彩模様塗料に関するものである。

従来より、物体表面の温度を知る方法として熱
電対を利用した表面温度計等の測定器具を用いる
方法や、示温塗料と称する熱変色性材料の混入し
た塗料を塗装しておき、その色の変化で温度を知
る等の方法があつたが、測定器具を用いる方法で
は部分的な温度しか知り得ず、目視観察のみで全
体の温度分布を知り得ることは不可能に近いこと
であつた。また、示温塗料を用いる方法において
は、塗料中に高価な熱変色性材料が色変化を目視
によつて確認できる濃度以上に均質に混入されて
いるため、非常に高価なものになる欠点の他に温
度分布が一様でない時は、全体の塗料の色もそれ
に従つて一様でなくなり美観上劣る結果となるも
のであつた。

本発明は上記の従来欠点を解決し、多彩模様中
のある特定色に高価な熱変色性材料を混入せしめ
ることによつて、使用量を低減し全体の価格を大
幅に下げ、その上、熱変色性材料の混入されてい
ない模様部塗料によつて形成された粒状、もしく
は斑点状の模様を確定した色として存在させ、こ
れにより被塗装面の温度分布にムラが生じたとし
ても、塗装面の全体としては、おおかた一様な美
観を保持せしめるものである。

即ち、本発明の目的は建築物、機械装置、発熱
装置、もしくは化学プラント等の被塗面に塗料を
施すことによつて多彩模様を与え美装せしめると
同時に、被塗面全体の温度分布を容易に知る手段
を安価に提供することである。

この目的は、溶媒部塗料中に模様部塗料が複数
色で構成されている多彩模様塗料において複数色
の内の少なくとも１色を構成する模様部塗料に熱
変色性材料を模様部塗料中の全固型分100重量部
に対して５〜200重量部含有せしめることによつ
て達成される。

以下本発明をさらに詳細に説明する。本発明に
おける溶媒部塗料とは、水溶性樹脂バインダーま
たは樹脂エマルシヨンバインダー、あるいは無機
質バインダー等の水性の塗膜形成要素と水性塗料
に一般的に使用されている諸添加剤より構成され
るもので、後述する模様部塗料の色を隠蔽せずに
多彩模様を現出せしめる意味で乾燥後の塗膜が透
明性を有していなければならない。

上記した水溶性樹脂バインダーとしては、アク
リル樹脂、エポキシ樹脂、アルキツド樹脂、ポリ
エステル樹脂等の単独もしくは共重合体である合
成樹脂を水可溶性に変性したもので、市販されて
いるものには、アロロン５（日本触媒化学工業
社）ウオーターゾルＳ―302（大日本インキ化学
社）等がある。

また、樹脂エマルシヨンバインダーとしては、
アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステル、
酢酸ビニール、塩化ビニール、塩化ビニリデン、
エチレン・酢酸ビニール、スチレン・アクリル酸
エステル、酢酸ビニル・バーサチツク酸等が単独
もしくは２種類以上の共重合体として、あるいは
ブレンド物として使用できる。

さらに、無機質バインダーとしてはコロイダル
シリカ、アルミナゾル、リチウムシリケート、各
種ポリリン酸塩、ナトリウムシリケート等が挙げ
られる。また、溶媒部塗料の塗膜形成要素として
は水溶性樹脂バインダー、樹脂エマルシヨンバイ
ンダー、無機質バインダーの各々の群から１種ま
たは複数あるいは複数群からの複数適用を行つて
も本発明の主旨を損なわない限り差し仕えない。

溶媒部塗料の諸添加剤としては、分散剤、湿潤
剤等の界面活性剤、造膜助剤（例えば、ブチルカ
ルビトールアセテート、ジブチルフタレート
等）、凍結安定剤（例えばエチレングリコール）、
防腐剤、増粘剤、消泡剤、あるいは乾燥後塗膜の
透明性を損なわない添加量の範囲で顔料、もしく
は充填剤（例えば、炭酸カルシウム、硅石粉、ク
レー酸化チタン、酸化鉄、マイカ等）、紫外線吸
収剤酸化防止剤等をとることができる。

本発明の模様部塗料は(イ)熱変色性材料を含有し
ないもの。(ロ)熱変色性材料を含有するもの。の２
種類があり、(イ)の模様部塗料は塗膜形成要素と着
色材料および諸添加剤より構成されるものであ
り、かかる塗膜形成要素としては、前述した溶媒
部塗料における水性の塗膜形成要素を含め、その
他に水以外の溶剤を溶媒とし得る各種樹脂であつ
てもかまわない。

着色材料として使用できるものには、亜鉛華、
リトボン、酸化ジルコン、酸化チタン等の白色顔
料ベンガラ、鉛丹、朱、モリブデン赤、トルイジ
ンレツド等の赤色顔料、アンバー、酸化鉄等の茶
色顔料ハンサイエロー、黄鉛、合成オーカー等の
黄色顔料、銅フタロシアニングリーン、酸化クロ
ムクロム緑等の緑色顔料、紺青、群青、銅フタロ
シアニンブルー等の青色顔料等が挙げられるが、
さらに詳細には日本顔料技術協会編の「新版顔料
便覧」の10頁から４頁に亘つて記載されているも
のを含む。他に染料類、即ち直接染料、酸性染
料、塩基性染料、酸性媒染染料、反応性染料等が
使用できるが、熱的に安定なものが望ましい。模
様部塗料の諸添加剤としては、前述した溶媒部塗
料においてとることのできる一般的塗料用途の添
加剤を挙げることができるが、そのうち充填材に
ついては添加量を比較的多量に配合することが可
能である。

模様部塗料の(ロ)の配合内容は(イ)の配合内容中の
着色材料を除きほぼ同様と考えてよいが、新たに
熱変色性材料を模様部塗料の全固型分100重量部
に対して５〜200重量部含有せしめる必要があ
る。上記した範囲以下の場合は、熱変色性材料に
よる呈色効果が悪く、温度変化を目視によつて確
認することができない。上記した範囲以上では溶
媒部塗料中に該模様部塗料が粒状もしくは斑点状
に分散されたとしても、熱変色性材料が溶媒部塗
料中に溶出し、その結果として呈色効果がなくな
つてしまう。(ロ)の着色効果は熱変色性材料の添加
によつてなされるが、この温度変化による呈色効
果を損なわない範囲で適宜、(イ)で列記した着色顔
料を配合することも可能である。

以上、溶媒部塗料と模様部塗料のそれぞれの配
合内容を記したが、１回の塗装で多彩模様を形成
するためには、溶媒部塗料中に模様部塗料が粒
状、もしくは斑点状に安定した形で分散されてい
る必要があり、貯蔵中あるいは塗装時に模様部塗
料が溶出したり、破壊したり、全体が固化したり
しないように配慮しておく必要がある。そのため
には溶媒部塗料と模様部塗料の配合を規制してお
く必要があり、その手段としては一般公知の方法
を用いればよいが、その例を簡単に以下説明す
る。

(1) 水性塗膜形成材を主成分とする溶媒部塗料に
対して、模様部塗料は水以外の溶剤を溶媒とし
た樹脂を主成分とする塗料を金属石鹸（例えば
ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カル
シウム、ラウリン酸カルシウム等）等の架橋剤
を用いて軟ゲル状態にせしめたものを模様部塗
料として、適宜溶媒部塗料中に添加せしめ、粒
状もしくは斑点状に分散せしめる等、本質的に
溶媒部塗料と模様部塗料の極性差を利用して多
彩模様の安定化を保たせたもの。

(2) 溶媒部塗料のPHまたはイオン雰囲気が、模様
部塗料をゲル化せしめるように調整しておき本
質的に溶媒部塗料と模様部塗料が非相溶なこと
を利用して多彩模様の安定化を保たせたもの。
この具体的手段としては、例えば水性の溶媒部
塗料にアニオン性樹脂、アニオン性界面活性剤
アニオン性増粘剤を配合することによりアニオ
ン性雰囲気にしておき、模様部塗料側を同様な
カチオン性配合剤の添加によつてカチオン性雰
囲気にしておき、さらに、模様部塗料の粘度を
溶媒部塗料の粘度よりも高め、容易に流出しな
いようにしておいたもの。また、その他の具体
例としては、模様部塗料に電解質が共存した場
合において、PHがある値以上になるとゲル化す
るような水溶性高分子（例えばクアーガム）を
配合しておき、溶媒部塗料のPHを上記した値以
上に調整し、一方で模様部塗料はそれ以下の値
に調整しておくことで、多彩模様の安定化を保
つたもの等が挙げられるが、実施例１にてさら
に詳述する。

(3) ごく一般的な油性塗料もしくは水性塗料のご
とき組成物を「電解質を添加する」または「熱
的処理をする」などの手段を用いて適宜にゲル
化または半固化（軟ゲル化）せしめたものを適
宜裁断することにより模様部塗料とし、それを
溶媒部塗料中に分散せしめたもので、本質的に
模様部塗料がゲル化していることで多彩模様の
安定性を保たせたもの。

上記したように、溶媒部塗料中に模様部塗料が
安定して粒状もしくは斑点状に分散し得るように
配合をそれぞれ規制しておく必要があるが、本発
明の主旨を損なわない範囲であれば上記した以外
の方法を用いても一向に差し支えない。

本発明で使用する熱変色性材料とは、液晶、金
属錯塩結晶、電子供与性呈色性有機化合物等を呈
色性物質として、その他必要に応じて粘結材、顕
色剤等を併用したものである。

かかる液晶としては、コレステリツク液晶、テ
ルフエニル液晶、ネマチツク液晶等があり、その
ものを公知のマイクロカプセル化技術（界面重合
法スプレードライニング法、相分離法等）により
マイクロカプセルに封じ込めたものを、熱変色性
材料として使用する。

前記金属錯塩結晶としては、ヨウ化水銀の銀錯
塩化合物（Ag₂HgI₄）やヨウ化水銀の銅錯塩化合
物（Cu₂HgI₄）等があり、これらをそのまゝ熱変
色性材料として使用する。

前記、電子供与性呈色性有機化合物としては、
ラクトン環、ラクタム環、スピロピラン環を有
し、通常無色及至淡色の発色性化合物でロイコ染
料（例えば、クリスタルバイオレツトラクトン、
マラカイトグリーンラクトン、ベンゾイルロイコ
メチレンブルー、Ｎ―フエニルローダミンβラク
タム）等がある。

該物質をフエノール性化合物（例えば、ビスフ
エノールＡ、ノボラツク型フエノール樹脂、α―
ナフトール、β―ナフトール）または酸或いは、
ベントナイト、燐酸アルミニウム、酸化チタン等
の固体酸類を顕色剤としてそれに粘結材（天然樹
脂合成樹脂）と必要に応じて熱可融性物質（尿
素、アセトアニリド、ステアリン酸、フタル酸
等）を配合し、適宜固化せしめたもの、熱変色性
材料として使用できる。

さらには、熱変色する質の向上のために特開昭
51−31682（発明の名称、熱変色性素材）、特開昭
55−157677（発明の名称、熱変色性材料）などに
提案されたように例えば上記の電子供与性呈色性
有機化合物に、フエノール性水酸基を有する化合
物の金属塩またはカルボン酸の金属塩とカルボン
酸系化合物を適宜配合し、マイクロカプセルに封
じ込めたものを熱変色性材料として使用してもよ
い。

その他の熱変色性材料としては、特開昭51−
72982（発明の名称、温度表示材）でみられるよ
うな、ストロンチウムの塩化物または臭化物にコ
バルト塩を加えたものを乾燥して得られる粉末と
か、特開昭52−3584（発明の名称、感温材料）で
みられるように、ビスマス化合物溶液に沃化カリ
ウムを混合して乾燥して得られる粉末等を挙げる
ことができる。

本発明の熱変色性多彩模様塗料の製造方法は、
(A)模様部塗料の製造工程、(B)溶媒部塗料の製造工
程、(C)溶媒部塗料中に模様部塗料を分散せしめる
製造工程より基本的に成り、そのうち(A)の工程は
多彩模様の色の数に応じて複数の工程となり、前
述したようにその内の少なくとも１工程以上に熱
変色性材料を模様部塗料中の全固形分100重量部
に対して５〜200重量部含有せしめておかねばな
らない。

例えば、該多彩模様塗料に於て、模様部塗料に
よつて形成される粒状もしくは斑点状の模様の色
の数を３種とし、内１種を熱的に呈色（熱変色）
させようとする場合は、模様部塗料(イ)として、赤
色系塗料と黒色系塗料の２種類を模様部塗料(ロ)と
して40℃以上になると緑から青に変色するような
緑色塗料の１種類を作成する必要が生ずるために
合計３工程より模様部塗料の製造工程は成ること
になる。勿論、上記した色の数及び色の系統は自
由自在に変化させることは可能である。また、熱
変色性材料を適宜選択すれば熱変色する温度及び
変色する色の系統も自在にすることが可能であ
る。模様部塗料を製造するには、公知の塗料製造
技術を応用することができ、ハイスピードミル、
三本ロール、ボールミル等の分散装置を使用して
つくることができる。ただし、熱変色性材料を添
加した後の分散は、それが破壊して効果を消失さ
せないように低速で撹拌するとかして、該材料に
なるべく剪断力が掛らないように配慮する必要が
ある。溶媒部塗料を製造するにも公知の塗料製造
技術を応用することができ、ハイスピードミル、
サンドミル、コロイドミル、ボールミル等の分散
装置もしくは撹拌装置を使用することができる。

溶媒部塗料に模様部塗料を分散せしめる方法
は、溶媒部塗料中に模様部塗料を徐々に添加し、
模様部塗料に剪断力が働くような撹拌羽根を持つ
た分散装置で、所望の粒状もしくは斑点状の大き
さに裁断しつつ該塗料を得るか、もしくはオリフ
イスミキサー、ジエツトミキサー、インジエクタ
ーミキサーを使用して溶媒部塗料中に模様部塗料
の噴流を送つて該塗料を得るか、もしくは溶媒部
塗料中に適当に添加された模様部塗料の二相をポ
リードポンプ、タービンポンプ、プロペラポン
プ、ギヤーポンプ、スクリユーポンプ等を通して
分散して該塗料を得る等の方法がある。

本発明による塗料の塗装は、ローラー塗り、コ
テ塗り、スプレー塗り等の方法がある。また、塗
装に先だつてあらかじめ所望する色の下塗り塗料
を施しておくと、下塗り塗料の色が粒状もしくは
斑点状の多彩模様を有する上塗りした本発明の塗
料の透明な溶媒部塗料の皮膜を通して現出し、美
観上秀れた効果的な色彩を与えることができる。
かかる下塗り塗料としては、金属の被塗面の場合
は金属用のものが、木工の被塗面の場合は木工用
のものが、コンクリートやモルタルの被塗面の場
合は建築用のものが適宜選択される。また、該塗
料は水性であつても油性であつても一向に差し支
えない。

本発明の熱変色性多彩模様塗料においては、被
塗面となつた物体表面の温度分布を目視により容
易に知ることができるばかりでなく、高価な熱変
色性材料を多彩模様として点在させることにより
飛躍的に価格を下げる一方、被塗面の温度分布に
バラツキがあつたとしても、点在した熱変色性材
料を含む部分のみが色の変化を呈するだけなので
全体として従来よりの示温塗料のように色ムラと
ならず、美観を保持するものである。

次に実施例を詳述する。なお、実施例中の配合
比は総て「重量部」を示す。

実施例１赤色の模様部塗料(イ)の配合水 50.0 分散剤 0.2 ベンガラ 7.0 増粘剤（グアーガム） 1.0 ３％三酸化ホウ素水溶液 0.3 消泡剤 0.1 ５％酢酸水溶液 0.1 アクリル酸エステル樹脂エマルシヨン（固形
分50％） 50.0 青色の模様部塗料(イ)の配合水 50.0 分散剤 0.2 銅・フタロシアニンブルー 6.0 増粘剤（グアーガム） 1.0 ３％三酸化ホウ素水溶液 0.3 消泡剤 0.1 ５％酢酸水溶液 0.1 アクリル酸エステル樹脂エマルシヨン（固形
分50％） 50.0 35℃で熱変色する模様部塗料(ロ)の配合水 50.0 分散剤 0.2 増粘剤 7.0 ３％三酸化ホウ素水溶液 0.3 消泡剤 0.1 ５％酢酸水溶液 0.1 アクリル酸エステル樹脂エマルシヨン（固形
分50％） 50.0 熱変色性材料―Ｄ（注１） 8.0 紫外線吸収剤 0.5 注１：熱変色性材料―Ｄはクリスタルバイオレ
ツトラクトンの電子供与性呈色性有機化合物10重量部にジクロルビフエニ
ル50重量部を加え、さらにシクロヘキサンカルボ
ン酸の50重量部を混入したものに、緑のスピリツ
ト染料10重量部を加えて70℃で加熱溶融混合した
ものを、ゼラチン水溶液とアラビアゴム水溶液を
用いてマイクロカプセルに封じ込めたものであ
る。このもの自体の予備試験では、35℃以下で緑
となり、35℃以上で黄を呈するものである。

上記の配合比に従つて模様部塗料の〜をハ
イスピードミルを用いて、それぞれ製造する。

溶媒部塗料の配合アクリル酸エステル樹脂エマルシヨン（固形分50
％） 500 造膜助剤 30 増粘剤（メチルセルロース） 10 消泡剤１アンモニア水３上記した配合比に従つて溶媒部塗料をハイスピ
ードミルを用いて製造する。次でこの溶媒部塗料
中にあらかじめ製造された模様部塗料の〜を
ゆつくり添加し、ハイスピードミルにより低速撹
拌して粒状もしくは斑点状に分散し、これにより
塗料を得た。

この塗料を、あらかじめ白色の下塗り塗料（商
品名：「キクスイコートリシン骨抜き」菊水化学
工業社製）を塗装しておいたモルタル内壁面にリ
シンガンを用いて空気圧３Kg／cm²で吹付塗装した
が乾燥後には、白色の背景色に赤と青と緑の砂粒
大から親指大程の粒状もしくは斑点状の多彩模様
が形成された。

この時の塗壁面の温度分布を表面温度計（HP
―4F型安立計器社製）を用いて複数個所で測定
してみると、20〜30℃であつた。さらに室内の温
度をエアーコンデシヨナル装置を用いて一定時間
昇温させた後、塗装した面を観察してみると、中
央から天井付近にかけての塗装面において、緑の
模様部分が黄に変色しており、一方中央から床付
近にかけては昇温させる以前と模様の色は何ら変
化していなかつた。この時の塗壁面の温度分布を
前記表面温度計を用いて測定してみると、緑の模
様部分が黄に変色した個所はいずれも35〜40℃で
あり、変色しなつた個所は30〜34℃であつた。

実施例２黒色の模様部塗料(イ)の配合トルエン 30.0 カーボンブラツク（黒色顔料） 15.0 消泡剤 0.1 アルキツド樹脂ワニス（50％） 70.0 ステアリン酸アルミニウム 3.0 炭酸カルシウム 30.0 緑色の模様部塗料(イ)の配合トルエン 30.0 酸化クロム（緑色顔料） 0.2 消泡剤 0.1 アルキツド樹脂ワニス（50％） 70.0 ステアリン酸アルミニウム 3.0 炭酸カルシウム 30.0 70℃で熱変色する模様部塗料(ロ)の配合トルエン 30.0 消泡剤 0.2 アルキツド樹脂ワニス（50％） 70.0 ステアリン酸アルミニウム 3.0 Cu₂HgI₄（熱変色性材料）（注２） 30.0 （注２）ヨウ化水銀の銅錯塩化合物
（Cu₂HgI₄）は70℃ 以下で赤70℃以上で褐色を呈する。

上記した配合比に従つて模様部塗料の〜を
三本ロールを用いて、それぞれ製造しておく。次
で実施例１で得られた溶媒部塗料中に上記模様部
塗料の〜を順次添加し、ハイスピードミルの
低速撹拌で粒状もしくは斑点状に分散して得られ
た塗料を電動モーターの金属製の外皮部分にスプ
レー塗装したが、乾燥後には黒と緑と赤の砂粒大
の多彩模様が形成された。実施例１と同様にして
被塗面の温度分布を測定すると25〜26℃であつ
た。その後、上記電動モーターを24時間稼動さ
せ、まだ稼動している間に被塗面を観察すると、
中央部分の赤の模様が褐色に変化しているのがわ
かつた。この部分の表面温度は、70〜80℃と測定
された。またなんら変化の見られない個所は50〜
70℃と測定された。

比較例１実施例１に於ける熱変色性材料―Ｄの量を１重
量部として、同様に塗料を製造し実施例１と同様
な方法にて観察したが、35℃以下では緑の模様も
わかりにくく、35℃以上になつている塗壁面に於
ても色の変化は確認できなかつた。

比較例１実施例２に於ける熱変色性材料Cu₂HgI₄の量を
100重量部として実施例２と同様に塗料を製造し
たが、該模様部塗料(ロ)を該溶媒部塗料中に分散せ
しめる際に、赤い熱変色性材料が該溶媒部塗料中
に溶出してしまい、結果として粒状もしくは斑点
状に安定に分散させることが出来なかつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１乾燥後の皮膜が透明な水性塗料溶液（以下
「溶媒部塗料」と呼ぶ）中に、粒状もしくは斑点
状に分散されている着色された塗料（以下「模様
部塗料」と呼ぶ）が、複数色で構成されている多
彩模様塗料において、複数色の内の少なくとも１
色を構成する模様部塗料に熱変色性材料を模様部
塗料中の全固型分100重量部に対して５〜200重量
部含有せしめることを特徴とする熱変色性多彩模
様塗料。