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JP2003535159A - コーティング組成物 - Google Patents

コーティング組成物

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JP2003535159A
JP2003535159A JP2001578559A JP2001578559A JP2003535159A JP 2003535159 A JP2003535159 A JP 2003535159A JP 2001578559 A JP2001578559 A JP 2001578559A JP 2001578559 A JP2001578559 A JP 2001578559A JP 2003535159 A JP2003535159 A JP 2003535159A
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coating
sample
coating composition
cellulose particles
paint
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JP2001578559A
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スチュワート リチャードソン アレキサンダー
アンドリュー スミス ジョーン
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ワールドワイド コーティング アイピー ピティ リミテッド
ワールドワイド ファイヤ リターダント アイピー ピティ リミテッド
ワールドワイド サーマルマネイジメント アイピー ピティ リミテッド
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 本発明は（ｉ）支持媒体および（ii）１０μｍより小さい平均乾燥粒子寸法を有する複数のセルロース粒子を含み、紙への適用に適した水性コーティング組成物を除く、コーティング組成物に関する。本発明はまた（ｉ）支持媒体および（ii）１０μｍより小さい平均乾燥粒子寸法を有し支持媒体中に約５ｇ／Ｌより少ない量で分散されている複数のセルロース粒子を含むコーティング組成物に関する。本発明のコーティング組成物は有用な熱特性を有するコーティングを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、有用な熱的性質をもつコーティングを形成するコーティング組成物
に関する。
【０００２】 熱を3つのメカニズム、すなわち、放射、伝導および対流によって一つの場所
から他の場所へ伝達できることは、よく理解されている。
【０００３】 建物その他の建造物を断熱することの利益は長い間理解されてきた。代表的に
、建物その他の建造物は、ファイバーガラスやウールなどの熱伝導の低い材料を
用いて断熱されている。これらの材料は、より温暖な月々には建造物への熱の移
動を阻止するため、またより寒冷な月々には建造物からの熱の移動を阻止するた
めに、代表的に建造物の壁や天井に使用される。
【０００４】 塗料を適用した表面を通しての熱の移動を効果的に阻止する塗料を開発するた
め、数多くの試みがなされてきた。たとえば、重炭酸ナトリウムとステアリン酸
、チタン酸カリウム繊維、ガラスフリット、アルミニウムフレーク、ひる石、パ
ーライト、ガラスウールなどの材料は、熱絶縁性の塗料を製造するために、すべ
て塗料への可能な添加物と考えられてきた。これらの添加物は、いずれも、熱絶
縁性の塗料を製造するのには限られた価値しかなかった。さらに、塗料中にその
ような添加物を含有させると、表面への適用し易さや塗料コーティングの美的外
観など、塗料の望ましい性質を損なうことが多い。
【０００５】 良好な熱絶縁性をもつと述べられている1つの塗料製品は, オーストラリア特
許番号601148の明細書に示されている。その明細書は、硬化可能な液状塗料ベー
ス、シリカ粒子およびバガス粒子からなる組成物から形成されるビルダーの多い
塗料コーティングを述べており、その中でシリカとバガスの粒子は混合物重量の
60%までを占める。このコーティングは、放射熱を受ける建造物の内部で低い温
度を維持するのに、塗料を適用しない相当する建造物に比べて、有効であると述
べられている。上記の組成物には、しかしながら、数多くの不利な点がある。
【０００６】 組成物中に含まれる上記バガス粒子のディメンションは、組成物を表面に適用
するのを困難にし、また塗料コーティングの外観に望ましくない影響を与えるで
あろう。さらに、この発明のいくつかの具体例に用いられているシリカとバガス
粒子の粒度が大きいため、菌の問題を起し易いコーティングを生ずる結果となる
。粒度が大きいため、この組成物から形成されるコーティング中で、シリカとバ
ガス粒子の上に広がる他の組成物成分の層は非常に薄くなる。
【０００７】 いくつかの具体例では、この薄い層は、バガス粒子に達する水分を適切に保護
しないため、菌の生長を許すことになる。さらに、塗料コーティングを有効にす
るためにそれに必要とされる厚さは、内部および外部の家庭用塗料ならびに自動
車の仕上げなど、塗料の薄いコーティングが要求される用途で、組成物を使用に
不適切な製品にする。
【０００８】 オーストラリア特許出願番号10487/92の明細書は、製紙用コーティング組成物
で、平均粒度1〜10μｍのミクロクリスタリンセルロースの使用を述べている。
その明細書に述べられている製紙用コーティング組成物は、水性懸濁液中のセル
ロース粒子からなる。その明細書で述べられている製紙用コーティング組成物は
、市販の蛍光漂白剤の性能を高めるのに有用であるといわれる。その文書には、
文書に開示されている組成物から形成されるコーティングは、紙またはそのコー
ティング組成物が塗られる他の表面を通して熱の移動を改めるのに効果があると
いういかなる示唆も指示もない。
【０００９】 発明者らは、驚くべきことに、平均乾燥粒度10ミクロン（10μｍ）のセルロー
ス粒子をコーティング組成物中に分散したコーティング組成物が有用な熱的性質
をもつコーティングをつくり出すことを見出した。
【００１０】 1つの局面で、本発明は次のものからなるコーティング組成物を提供する。
【００１１】 (i) 支持媒体、および(ii) 平均乾燥粒度が10μｍ以下で（10μｍより小さい平
均乾燥粒子寸法を有し）、紙への適用に適している水性コーティング組成物以外
の支持媒体に分散した複数のセルロース粒子。 他の局面で、本発明は次のものからなるコーティング組成物を提供する。
【００１２】 (i) 支持媒体、および(ii) 平均乾燥粒度が10μｍ以下で（10μｍより小さい平
均乾燥粒子寸法を有し）、支持媒体中に約5g/L以下の量で（約5g/Lより少ない量
で）分散した複数のセルロース粒子。 セルロース粒子は、平均乾燥粒度が10μｍ以下のセルロース粒子を得るための
技術で既知のいかなる手段によっても得ることができる。セルロース粒子はセル
ロース繊維、セルロース誘導体あるいは両者の組合せから得ることができる。セ
ルロース粒子はラジアータパインやマカダミアシェルなどの適切な天然物から誘
導することができる。そのようなセルロース粒子は、希望の平均乾燥粒度を得る
ために、微粒化することができる。望ましくは、セルロース粒子はミクロクリス
タリンセルロースの粒子からなる。
【００１３】 本発明により、コーティング組成物として使用できる商業的に入手可能なミク
ロクリスタリンセルロース粒子には、メルクオーストラリア社が薄層クロマトグ
ラフィー用に製造しているAvicel 1.02330.0000が含まれる。この製品は、平均
寸法4 x 25μｍの棒状粒子の形状で存在するミクロクリスタリンセルロース粒子
からなる。液状支持媒体に加えて高いせん断力のもとで分散すると、これらの粒
子は平均乾燥粒度がほぼ4 x 7μｍの粒子に分裂する。
【００１４】 本発明のいくつかの具体例では、セルロース粒子の平均乾燥粒度は1μｍ以下
である。 好ましくは、実質的にすべてのセルロース粒子が実質的に同じ粒度、すなわち
、組成物中で平均粒度の20%以内の粒度をもつのがよい。
【００１５】 コーティング組成物中のセルロース粒子の量は、好ましくは、10g/L以下であ
り、代表的には0.0002g/L〜10g/Lの範囲である。 代表的に、コーティング組成
物中のセルロース粒子の量は5g/L以下である。本発明によるコーティング組成物
は、たとえば、0.01g/L〜0.1g/Lの範囲、あるいは0.0002g/L〜0.01g/Lの範囲の
量でセルロース粒子を含む。
【００１６】 代表的に、支持媒体は、表面に適用したとき表面にコーティングを形成する液
状媒体である。ここで用いられているように、「液状」という用語は、無定形、
ゼラチン状、流動状および注加可能な物質に用いられる。
【００１７】 代表的に、支持媒体は、表面に適用して乾燥したとき、表面に乾燥した塗料コ
ーティングを形成する液状塗料ベースの組成物である。液状塗料ベース組成物は
代表的にポリマー、溶剤、種々の添加剤およびしばしば顔料からなる。本発明の
いくつかの具体例では、コーティング組成物を表面に適用して乾燥したとき、液
状塗料ベース組成物中のポリマーを架橋する化学反応が起る。塗料ベース組成物
は、代表的に、ポリエステル、アルキド、アクリル、ポリウレタン、エポキシ、
ビニル、ポリアミド、シリコーンなどのポリマー、またはこれらポリマーの組合
せを含む。液状塗料ベース組成物で代表的に用いられる溶剤には、水、有機また
は無機溶剤が含まれる。
【００１８】 適切な液状支持媒体は、また、固化して表面にコーティングを形成することの
できる非塗料ベースの組成物であることもできる。そのような媒体の例には、重
合体化合物（たとえば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ナイ
ロン）、または樹脂あるいは製紙用の組成物が含まれる。
【００１９】 適切な液状支持媒体は、また、表面に適用したとき固化しないで、表面にゼラ
チン状または粘稠な液状コーティングを形成する媒体であることもできる。
【００２０】 支持媒体は、また、フィルム状物質のように、表面に適用して表面にコーティ
ングを形成することのできる自由な固定したコーティング組成物を形成するのに
適した媒体であることもできる。たとえば、窓のようなガラスに適用してガラス
上にコーティングを形成するに適したクリアなプラスチックフィルムである。
【００２１】 支持媒体はまた接着剤であってもよい。たとえば、支持媒体は、ガラスに窓用
フィルムを結合させたり、あるいはさらに多層窓用フィルムの場合、窓用フィル
ムのシートを結合させたりするために、窓用フィルムの表面に適用する接着剤層
であってもよい。
【００２２】 支持媒体は、従来の塗料ベースコーティング組成物のような従来のコーティン
グ組成物であってもよい。
【００２３】 セルロース粒子は、技術として知られている手段によって、支持媒体中に分散
させるのがよい。支持媒体が液状塗料ベース組成物のような液体である場合、セ
ルロース粒子は、代表的に高せん断分散機として知られる装置を用いて、代表的
に高せん断力のもとで分散させる。支持媒体がプラスチックフィルムのように自
由な固定したコーティング組成物を形成するに適した媒体である場合、セルロー
ス粒子は、代表的に、コーティング組成物の製造中に支持媒体に分散させる。
【００２４】 本発明によるコーティング組成物は、セルロース粒子を含まない同様のコーテ
ィング組成物を表面に適用して表面にコーティングを形成するための技術として
知られている手段によって、表面に適用し表面にコーティングを形成させるのが
よい。
【００２５】 支持媒体が従来のコーティング組成物である場合、本発明によるコーティング
組成物は、従来のコーティング組成物を表面に適用して表面にコーティングを形
成するための技術として知られている標準の技術を用いて、物品または建造物の
表面に適用し表面にコーティングを形成させるのがよい。たとえば、支持媒体が
従来の塗料ベース組成物である場合、本発明のコーティング組成物は物品または
建造物の表面に塗装し乾燥して表面にコーティングを形成させるのがよい。
【００２６】 このコーティング組成物は、天然または人工の物質上にコーティングを形成す
るのに適しているであろう。本発明の種々の具体例において、コーティング組成
物は、プラスチック材料、織物、繊維、フィルム、セラミック、複合材料、コン
クリート、木材、人または動物の皮膚、金属または金属合金上にコーティングを
形成するのに適している。
【００２７】 いくつかの具体例では、コーティング組成物は、乗物、建物、可搬型容器、あ
るいは貯蔵タンクなど、物品または建造物の一部にコーティングを形成するのに
適している。いくつかの具体例では、コーティング組成物は、建物の壁、屋根、
その他の部分にコーティングを形成するのに適している。同様に、本発明のいく
つかの具体例では、コーティング組成物は自動車の表面にコーティングを形成す
るのに適している。
【００２８】 好ましい具体例では、コーティング組成物は、表面に適用したとき、乾燥して
2〜250μｍの厚さの乾燥フィルムコーティングを形成するに適した塗料ベース組
成物である。建物などの建造物の内部または外部に適用するのに適した塗料ベー
ス組成物の場合は、 塗料ベース組成物は好ましくは 35〜120μｍの乾燥フィル
ム厚さに乾燥するに適しているのがよい。自動車の仕上げとしての用途の塗料の
場合には、塗料ベース組成物は好ましくは約 20〜70μｍの厚さに乾燥するに適
しているのがよい。
【００２９】 もう1つの局面では、本発明は、本発明によるコーティング組成物から形成さ
れるコーティングを提供する。
【００３０】 このコーティングは、固形物質、フィルム状物質、ゼラチン状または粘稠な液
状物質であることができる。
【００３１】 さらなる局面では、本発明は、物品または建造物の少なくとも1つの表面に本
発明によるコーティング組成物から形成されるコーティングを適用した物品また
は建造物を提供する。
【００３２】 本発明の種々の具体例では、本発明によるコーティング組成物は多層コーティ
ングの1層以上の層を形成してもよい。たとえば、本発明によるコーティングは
、表面にアンダーコートまたは最初のコーティング層を形成し、セルロース粒子
を含まないコーティング組成物を用いて、アンダーコート層の上にトップコート
層を形成してもよい。
【００３３】 本発明者らは、驚くべきことに、本発明によるコーティングが有用な熱的性質
をもつことを見出した。
【００３４】 本発明者らは、本発明によるコーティングを表面に適用し、コートした表面を
放射熱にさらすとき、セルロース粒子を含まないコーティング組成物から形成し
た同様のコーティングに比べて、表面を通して移動する熱を減少したり増加した
りすることを見出した。
【００３５】 たとえば、本発明によるコーティングを金属構造物の外部表面に適用し、構造
物を放射熱にさらすとき、コーティングは構造物を断熱し、セルロース粒子を含
まない同様のコーティング組成物からコーティングを形成した相当する構造物、
あるいは外部表面にコーティングのない相当する構造物よりも構造物内部の温度
をかなり低く維持する。
【００３６】 本発明者らが企図したさらなる実験は、また、構造物外部の周囲温度が構造物
の内部温度以下に下ったとき、構造物の外部表面のコーティングは、セルロース
粒子を含まない同様のコーティング組成物からのコーティングを外部表面に形成
した相当する構造物、あるいは外部表面にコーティングのない相当する構造物よ
りも速い速度で構造物内部からの熱の伝達を促進するのに役立つことを示唆して
いる。これは、電動モータや溶接区画などの熱を発生する機械類を含む建物のよ
うな構造物にとくに有用な特徴である。
【００３７】 コーティングが窓のようなガラス表面に適用されるプラスチックフィルムであ
り、コートした表面を放射熱にさらす場合、本発明者らは、コーティングが、セ
ルロース粒子を含まない同様のプラスチックフィルムコーティングに比べて、表
面を通して移動する熱を増加することを見出した。
【００３８】 本発明者らは、また、驚くべきことに、コーティング組成物中に分散されるセ
ルロース粒子の平均粒度が小さいほど、組成物から形成されるコーティングの有
用な熱的性質を維持するために組成物に加えるに要するセルロース粒子の割合が
低くなることを見出した。たとえば、1g/Lのミクロクリスタリンセルロース粒子
を含む本発明の液状塗料ベース組成物から形成した乾燥フィルム厚さ200μｍの
塗料コーティングは、平均寸法約16μｍの微粒子化セルロース粒子約15g/Lを乾
燥フィルム厚さ200μｍのコーティング中に含む組成物から形成した塗料コーテ
ィングと同じ熱的性質をもつ。本発明者らによる実験は、また、平均乾燥粒度10
μｍ以下のセルロース粒子を含むコーティング組成物から形成したコーティング
の熱的性質は、組成物中のセルロース粒子の割合が1g/Lから 0.0002g/Lに減少す
るにつれて保持されることを立証した。
【００３９】 ここで述べている実験に使用した試料の断面図を図1に示した。試料10は基材1
2の表面に適用されたコーティング11からなる。
【００４０】 ガラスシートに適用された窓用フィルムコーティングに係わる実験以外は、こ
こで述べている実験のすべてにおいて、基材12は寸法200 x 300 x 0.9 mmのス
チール板からなっていた。 スチール基材12の1つの200 x 300mmの表面にコーテ
ィング11を形成した。スチール基材12の反対側の200 x 300 mmの表面13には従来
の黒色塗料の薄い層をコートした。このような試料は、建物や乗物などの構造物
に適用されるコーティングの代表と考えることができる。
【００４１】 本発明によるコーティング組成物から形成されるコーティングの目標達成機能
の比較を可能にするために、本発明者らは、最初、比較すなわち参照試料につい
て実験を企図した。コーティング組成物は、セルロース粒子を55g/Lの比率で水
性ベースアクリル系塗料組成物に加え、高せん断力のもとで分散して調製した。
この組成物中のセルロース粒子の平均粒度は55μｍであった。主参照試料（試料
A）は上記の寸法のスチール板からなっていた。 このスチール板の200 x 300mm
表面の1つに調製したコーティング組成物からコーティングを形成した。塗料を
乾燥したときの塗料コーティングの厚さは270μｍと測定された。上に示したよ
うに、スチール板の反対側の200 x 300mm表面には従来の黒色塗料の薄い層を塗
装した。
【００４２】 ここに述べている参照試料とその他の試料は、図2および図3に描いた装置でテ
ストした。
【００４３】 試験装置は熱だめとして働き、壁31と底32をもつボックス30からなる。 壁31
と底32は、熱の損失を防ぎ、また見込まれる外部の凝縮を少なくするために、ポ
リスチレンシートで熱的に絶縁されている。ボックス30は、ボックス30内の熱の
吸収を最大にするため、格子に似た様式で氷43の柱状ブロックを含有している。
必要ならば、循環をして風の冷たい要素を与えるために、2つの多変速回転ブレ
ードファン44も利用することができる。
【００４４】 ボックス30には、また、3つの同じ直方形の孔34が形成された頂部表面33があ
る。それぞれの孔は、この装置によってテストされる上記の試料Aのような試料3
6を支えるジグ35で取り巻かれている。図2では、右端の直方形の孔34が試料36に
よって隠されている。
【００４５】 それぞれの試料36の上方には光源37が取付けられており、試料36の頂部表面に
熱放射源を供給する。光源37は、試料36の上方の光源37の位置で、対応する移動
を可能にするために上下に動くことのできるビーム38から吊り下っている。
【００４６】 それぞれの光源は、電気回路（図示されていない）のコントロール下に、100W
のタングステンランプからなっている。光源37の輝度を希望どおりに調節できる
ように、電気回路にはサイリスターコントロール（図示されていない）が設けら
れている。
【００４７】 それぞれの試料36の下面45に取付けられているのはJ形の熱電対38である。こ
の熱電対38は、両面接着テープによって下面45に取付けられている。熱電対38の
位置はテンプレートを使用してセットされているが、これは、熱電対38が光源37
の中心の真下にある試料36の中心に位置していることを確実なものとする。
【００４８】 熱電対のリード39は、フォームラバーのストリップシーリングを過ぎてボック
ス30の外に延び、電子冷ジャンクション41に延びているが、これは次にコンピュ
ータ42に接続されている。コンピュータ42は、それぞれの熱電対 38によるそれ
ぞれの試料36の下面で測定された温度を貯えてディスプレーする。
【００４９】 試験装置の最初の装備とキャリブレーションの間に、厚さ約0.9mmの研磨した
アルミニュームシート3枚をジグ35に取付け、3つの熱電対38からの出力をバラン
スさせるようテストした。
【００５０】 通常の実験は次のやり方で行った。 (i) 3つの試料36を試験のために選び、ついで、光源37によって照射される200 x
300mm面の反対側の試料の200 x 300mm面に熱電対 38を正確に位置させることが
できるように、テンプレートによってマ−クした。 (ii) ついで、光源37によって照射される200 x 300mm面の反対側の試料の200 x
300mm面でそれぞれの試料36に、両面接着テープを用いて熱電対38を取付けた。 (iii) ついで、3つの試料36を数分の間回転ファンの前に置いて、それらを周囲
の室温にした。 (iv) ついで、光源37によって照射される試料36の表面が光源に直面するように
、3つの試料36を素早くジグ35の中に負荷し、光源37のスイッチを入れた。 (v) ついで温度プログラムをスタートさせ、それぞれの試料36の下面45（すなわ
ち、光源37によって照射される200 x 300mm面の反対側の200 x 300mm面）の温度
をコンピュータ42によって貯え、ディスプレーした。
【００５１】 ほとんどの実験で、数分後に光源を切り、それぞれの試料36の下面45の温度を
、光源のついている間そして光源を切った後の時間帯、コンピュータ42によって
貯え、ディスプレーした。
【００５２】 最初の実験では、上に述べた参照試料（試料A）を、試料Aに使用したと同じ水
性アクリル系塗料組成物ではあるがセルロース粒子を含まないものから形成した
塗料コーティングを施した同様の試料（試料B）および200 x 300mm面の両側に従
来の黒色塗料の薄い層を塗装した寸法200 x 300 x 0.9mmのスチール板からなる
試料（試料C）と比較した。各試料を試験装置内に置いたとき試料AとBの塗料コ
ーティング11が光源37によって照射されるように、熱電対を試料のそれぞれに取
付けた。
【００５３】 各試料を試験装置内に適切に置き、光源37を照射した。熱電対38によって測定
される温度をコンピュータ42で記録した。
【００５４】 最初の実験の結果を図4に描写した。結果は、試料Aの非露出表面の温度のみが
最高約37℃に達したのに対し、 試料Bと試料Cの非露出表面の温度はそれぞれ最
高温度約42℃と67℃に達したことを示している。これらの結果は、セルロース粒
子を含むコーティング組成物から形成したコーティングが、セルロース粒子を含
まないコーティング組成物から形成したコーティングに比し、コーティングを適
用した試料を通して移動する熱の量を減じたことを立証している。
【００５５】 さらなる実験では、上記に代えて熱電対38を試料Aと Bのコーティング層に取
付け、光源が黒色塗料の薄い層をコートした試料Aと Bの表面を照射するように
、試料を試験装置内に置いて、上でテストしたと同じ試料（すなわち、試料A、
BおよびC）をテストした。このさらなる実験で熱電対38によって測定された温度
の上昇を図4aに描写した。結果は、試料Aの非露出表面の温度が最高約74℃に達
したのに対し、試料Bと試料Cの非露出表面の温度はそれぞれ最高温度約66℃に達
したことを示す。
【００５６】 図4および4aに描写した結果は、セルロース粒子を含むコーティングを適用し
た試料を通しての熱移動の量は、試料のどちらの表面が光源37の与える熱放射に
よって照射されるかに依存することを立証している。試料AとBのコートした表面
を熱放射によって照射するとき、 試料Aを通しての熱の移動は試料BとCよりも少
なかった。黒色塗料の薄い層をコートした試料AとBの表面を熱放射によって照射
するときは、試料Aを通しての熱の移動は試料BとCを通しての熱の移動よりも多
かった。
【００５７】 本発明者らは、2種のスチール板、一方はセルロース粒子（55g/L,平均径50μ
ｍ）を分散した液状塗料ベース組成物から形成される非白色塗料コーティングを
1つの200 x 300mm面にコートしたもの（試料D）と、他方は同じ塗料ベース組成
物であるが、セルロース粒子を含まないものから形成される塗料コーティングを
1つの200 x 300mm面にコートしたもの（試料E）、を試験するさらなる一連の実
験でも同様の結果を観察した。塗料の色は、「環境グリーン」として業界で知ら
れている褐/緑色であった。上に示したように、両試料の他の200 x 300mm面には
通常の黒色塗料の薄い層をコートした。 黒色塗料の薄い層をコートした試料Dと
Eの表面に熱をかけたときの実験の結果を図4bに描写した。これらの結果は、黒
色塗料の薄い層をコートした試料DとEの表面に熱をかけたとき、セルロース粒子
を混入してコーティングを施した試料Dが試料 Eと試料Cよりも高度の熱移動を見
せたことを、ふたたび示している。これとは対照的に、試料Dと試料Eのそれぞれ
のコート表面を暴露して照射したときの図4Cに描写した結果は、試料Dが試料Eま
たは試料Cよりも熱の移動が少ないことを示している。
【００５８】 さらなる実験では、0.1g/Lのミクロクリスタリンセルロース粒子（メルクオー
ストラリア社製Avicel 1.02330.0000）を白色の水性アクリル系塗料コーティン
グ組成物に加え、高せん断力のもとで分散して、セルロース粒子を平均乾燥粒度
10μｍ以下の粒子に分裂させた。 このコーティング組成物から形成したコーテ
ィングを施した試料（試料F）を、同じ塗料コーティング組成物であるが、セル
ロース粒子を添加しないものから形成したコーティングを施したもう1つの試料
（試料G）と比較した。試料Fと試料Gのコート面に熱をかけたときの実験の結果
を図4dに描写した。図4dに描写した結果は、試料Fの熱移動が試料Gよりも少ない
ことを立証している。
【００５９】 本発明によるコーティング組成物から形成したコーティングを施した試料と比
較した試料Aの目標達成機能は、本発明者らが用いた基準であった。
【００６０】 試料Aと同じ塗料ベース（水性アクリル系）を使用して、表1に示した種々の割
合のミクロクリスタリンセルロース粒子を混入した本発明による一連のコーティ
ング組成物を調製した。コーティング組成物は、ミクロクリスタリンセルロース
粒子（メルクオーストラリア社製Avicel 1.02330.0000）を塗料ベースと混合し
、高せん断力のもとでセルロース粒子を分散して、セルロース粒子を平均乾燥粒
度10μｍ以下の粒子に分裂させた。 これらのコーティング組成物を用いて表1に
示されている乾燥厚さにコーティングを施した試料を調製し（テスト試料）、コ
ーティングを施したテスト試料の表面およびコーティングを施した試料Aの表面
に熱をかけて、上記のようにテスト試料を試料AおよびCとともに試験した。
【００６１】 試験装置30内のこれらの試料のいくつかに取付けた熱電対によって測定される
温度を図5〜10に描写した。
【００６２】 参照試料（試料 A）と比較したこれらの試料の相対的非効率性は、試料で達せ
られる最高温度と試料 Aで達せられるそれとの差を試料Cで達せられる最高温度
で割ったものを計算し、パーセントとして表した。マイナスの数値は、その試料
は試料を通しての熱移動の阻止が試料 Aよりもより効率的であったことを意味す
る。各試料の相対的非効率性を表1に併記した。
【００６３】
【表１】
【００６４】 上に与えられている結果は、ミクロクリスタリンセルロース粒子を用いること
により、基材の下面を、セルロース粒子を含まない同様のコーティングを施した
基材の温度よりもかなり低い温度に維持する塗料コーティングの能力は、混合比
率が何桁も減少しても維持されたことを示す。この発見は、コーティングの希望
する熱的性質を得るに必要なセルロース粒子の量がこれまでの考え方よりもかな
り少なくても可能であることを意味するので重要である。より小さい粒度のセル
ロース粒子をより低い割合で添加することができることにより、塗料が現在自動
車の用途に用いられている塗料の美的品質にマッチする限り、非常に細かい粒度
が要求されるこの用途の塗料などの分野で使用するのに望ましい熱的性質をもつ
塗料を開発することも可能である。
【００６５】 選ばれた混合比率で、生成するコーティングのフィルム厚さを変えることによ
る影響を測定するための実験も企図した。これらの実験のすべてにおいて、コー
ティング組成物に使用したセルロース粒子はミクロクリスタリンセルロース粒子
（メルクオーストラリア社製Avicel 1.02330.0000）であり、これらの粒子を表2
に示した混合比率で塗料コーティング組成物に添加し、高せん断力のもとで分散
して、セルロース粒子を平均乾燥粒度10μｍ以下のセルロース粒子に分裂させた
。
【００６６】 これらのコーティング組成物を用いて表2に指定されている乾燥厚さにコーテ
ィングを施した試料を調製し（テスト試料）、コーティングを施したテスト試料
の表面およびコーティングを施した試料Aの表面に熱をかけて、上記のようにテ
スト試料を試料AおよびCとともに試験した。ついで、参照試料（試料 A）と比較
したこれらの試料の相対的非効率性を上記のように計算した。結果を表2に併記
した。
【００６７】
【表２】
【００６８】 上表の結果は、驚くべきことではないが、フィルムの厚さが減少するにつれて
、コーティングの非効率性は参照試料（試料 A）の性質と相対的に悪化すること
を立証している。この結果は、しかしながら、約95μｍの厚さにおいて、平均粒
度10μｍ以下のミクロクリスタリン粒子1g/Lを含むコーティングを施した試料の
効率は、厚さ270μの層中に 50μｍのセルロース粒子55g/Lを含む参照試料（試
料 A）と同じであることを外挿によって示している。
【００６９】 種々の他のコーティング組成物でミクロクリスタリンセルロース使用の効果を
見出すために、一連の実験を行った。次のすべての実験で、使用したミクロクリ
スタリン粒子はメルクオーストラリア社が製造した製品Avicel 1.02330.0000か
ら得た。窓用フィルムに係る実験以外のすべての実験で、セルロース粒子を他の
コーティング組成物成分に加え、高せん断力のもとで分散した。
【００７０】 2液型ポリウレタンコーティング（Interthane 80）を用い、コーティングを施
した2種の試料を調製した（テスト試料）。1つのテスト試料では、0.1g/Lのミク
ロクリスタリンセルロース粒子を含むコーティングをスチール板の1つの200 x 3
00mm面に形成した。他のテスト試料では、セルロース粒子を含まないコーティン
グをスチール板の1つの200 x 300mm面に形成した。上記のように、スチール板の
他の200 x 300mm面には通常の黒色塗料の薄い層をコートした。それぞれのテス
ト試料は、コーティングを施したテスト試料の表面およびコーティングを施した
試料Aの表面に熱をかけて、上記のように試料A および試料Cとともにテストした
。
【００７１】 図11は、0.1 g/Lのミクロクリスタリンセルロース粒子を含むテスト試料の結
果を、標準の参照試料（試料A）およびすべてが黒色の板（試料C）と比較して示
したものである。図12は、ミクロクリスタリンセルロース粒子を含まないコーテ
ィングを施したテスト試料の結果を、標準の参照試料（試料A）およびすべてが
黒色の板（試料C）と比較して示したものである。2液型ポリウレタンコーティン
グ中にミクロクリスタリンセルロースが存在すると、ミクロクリスタリンセルロ
ース粒子を含まないコーティングを施した試料に比べ、上記コーティングを施し
た試料の非照射側の温度が大きく低下することが分る。
【００７２】 もう1つの実験では、3枚のスチール板の1つの200 x 300mm面にコイルコーティ
ング（プラスチゾル型コイルコーティング）を適用して3種の試料を調製した。1
つの試料（試料1）では、コイルコーティング中に1g/Lのミクロセルロース粒子
を分散した。 第2の試料（試料2）では、コイルコーティング中に15g/Lのセルロ
ース粒子を分散した。第3の試料（試料3）では、コイルコーティングはセルロー
ス粒子を含まなかった。3種の試料は、コイルコーティングを施した試料の表面
に熱をかけて、上記のようにテストし、結果を図13に示した。図13において、コ
イルコーティング中に1g/Lのミクロクリスタリンセルロースを分散すると、ミク
ロクリスタリンセルロースのないコイルコーティングや15g/Lのミクロクリスタ
リンセルロースを加えたコイルコーティングに比べ、試料の非照射側の温度が大
きく低下することが分る。
【００７３】 すべてのタイプの塗料コーティング組成物で、平均乾燥粒度10μｍ以下のセル
ロース粒子を分散すると、そのコーティング組成物から形成されたコーティング
に熱的効果のあることを示すことができる。
【００７４】 水性インキを用いて、インキコーティングを施した2種の試料を調製し（テス
ト試料）、コーティングを施した試料の表面に熱をかけて、上記のように試験装
置でテストした。図14は、1g/Lのミクロクリスタリンセルロース粒子を加えた水
性インキから形成した水性インキコーティングを施したテスト試料の結果を、標
準の参照試料（試料A）と比較して示したものである。図15は、ミクロクリスタ
リンセルロース粒子を加えない水性インキから形成した水性インキコーティング
を施したテスト試料の結果を、標準の参照試料（試料A）と比較して示したもの
である。水性インキ中にミクロクリスタリンセルロースが存在すると、ミクロク
リスタリンセルロースのない水性インキから形成したコーティングを施した試料
に比べ、そのインキから形成したコーティングを施した試料の非照射側の温度が
大きく低下することが分る。
【００７５】 窓用フィルムコーティングを用いてのテストも行った。平均乾燥粒度10μｍ以
下のミクロクリスタリンセルロース粒子（0.1g/L）を、ガラスシートに適用する
前に、製造中の窓用フィルム材料に均一に分散した（試料1）。ミクロクリスタ
リンセルロース粒子を含まない同様の窓用フィルムの同じ厚さで、同様のガラス
シートも調製した（試料2）。これら2種のガラス試料を、窓用フィルムコーティ
ングを施したガラスシートの表面に熱をかけて、上記のそれと同様のやり方で試
験装置でテストし、結果を図16に示した。図16において、窓用フィルム材料にミ
クロクリスタリンセルロース粒子を含ませると、熱的効果のあることが分る。
【００７６】 消火用泡沫を用いてのテストも行った。1g/Lのミクロクリスタリンセルロース
粒子（メルクオーストラリア社製Avicel 1.02330.0000）を高せん断力のもとで
一定量の消火用泡沫中に均一に分散した。ダムをもつ2枚のスチール板を調製し
、各板の中心に75mm平方の面積を囲んで高さ10mmの壁をつくった。1つの試料（
試料1）には、1g/Lのミクロクリスタリンセルロースを泡沫中に均一に分散した
フォームコーティングを施し、第2の試料（試料2）には、セルロース粒子を添加
しないフォームコーティングを施した。同じ量の泡沫をそれぞれのダムに加えた
。 2種の試料を、フォームコーティングを施さない試料（試料3）とともに、フ
ォームコーティングを施した試料の表面に熱をかけて、上記のそれと同様のやり
方で試験装置でテストした。結果を図17に示した。図17は、セルロース粒子の存
在が, セルロース粒子を含むフォームコーティングを施した試料の非放射側40分
のテストを通して, より低い温度に維持したことを示す。曲線中のひじの部分は
、もはや液体が存在しなくなる点まで泡沫が蒸発するときに起る。このグラフは
、ミクロクリスタリンセルロースを含むフォームコーティングを施した試料の下
面が、すべての液体が蒸発してしまった後でも、ずっと低い温度に留まっている
ことを示している。このグラフは、ミクロクリスタリンセルロースが存在しない
フォームコーティングを施した試料と同じ温度に達するのに、その試料では約2
倍の時間を要することを示している。特定の温度に達するのにかかる時間が火事
のコントロールと損害の最小化に決定的であるので、この時間差は消火にとって
非常に有意である。
【００７７】 幅広く述べた本発明の精神または範囲からはずれることなく、特殊な具体例に
示された本発明には、多くの変更および/または修正がなされることは、この技
術に熟練した人々によって敏感に察知されるであろう。したがって、これらの具
体例は例証としてのすべての点であると考えるべきで、限定的なものと考えるべ
きではない。
【００７８】 ここに述べた従来技術の文書への言及は、その文書がオーストラリアまたはそ
の他の国における技術の一般的な常識の一部を形成するという容認された事柄の
構成要素とはならないことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】 以後、実施例のみを通して、本発明の好ましい具体例を、付随する図面を参照
して、ここに述べこととする。 これらの図面中、図1は、ここに述べる実験でテストした試料（一定の比例で
描かれてはいない）の断面図である。 図2は、試験装置の輪郭図である。 図3は、図2に描いたボックス30の拡大断面図である。 図4は、図2および図3に描いた装置でテストした試料A、BおよびCの非露出表面の
温度対時間のグラフで、放射熱は試料AとB（コーティングは水性のアクリル系塗
料）のコーティングを施した表面にかけた。 図4aは、図2および図3に描いた装置でテストした試料A、BおよびCの非露出表面
の温度対時間のグラフで、放射熱は試料AとBのコーティングを施していない表面
にかけた。 図4bは、図2および図3に描いた装置でテストした試料C、DおよびEの非露出表面
の温度対時間のグラフで、放射熱は試料DとE （コーティングは水性のアクリル
系塗料）のコーティングを施していない表面にかけた。 図4cは、図2および図3に描いた装置でテストした試料C、DおよびEの非露出表面
の温度対時間のグラフで、放射熱は試料DとE のコーティングを施した表面にか
けた。 図4dは、図2および図3に描いた装置でテストした試料C、FおよびGの非露出表面
の温度対時間のグラフで、放射熱は試料FとG（コーティングは水性のアクリル系
塗料）のコーティングを施した表面にかけた。 図5-10は、図2および図3に描いた装置でテストした試料AとCおよび第3の試料（
テスト試料）の非露出表面の温度対時間のグラフを描いたもので、放射熱は試料
Aとテスト試料（コーティングは水性のアクリル系塗料）のコーティングを施し
た表面にかけた。 図11および図12は、図2および図3に描いた装置でテストした試料AとCおよび第3
の試料（テスト試料）の非露出表面の温度対時間のグラフで、放射熱は試料Aと
テスト試料（テスト試料上のコーティングはポリウレタン塗料―2液型、ポリエ
ステルベースとイソシァネ−ト触媒）のコーティングを施した表面にかけた。 図13は、図2および図3に描いた装置でテストした3種の試料の非露出表面の温度
対時間のグラフで、放射熱はそれぞれの試料（コーティングはプラスチゾルタイ
プのコイルコーティング）のコーティングを施した表面にかけた。 図14および図15は、図2および図3に描いた装置でテストした試料Aおよび第2の試
料（テスト試料）の非露出表面の温度対時間のグラフで、放射熱はそれぞれの試
料（テスト試料上のコーティングは水性インキ）のコーティングを施した表面に
かけた。 図16は、図2および図3に描いた装置でテストした2種の試料の非露出表面の温度
対時間のグラフで、放射熱はコートされたそれぞれの試料（コーティングは窓用
フィルム）のコーティングを施した表面にかけた。 図17は、図2および図3に描いた装置でテストしたフォームコーティン グの 2種
の試料とコーティングを施していない第3の試料の非露出表面の温度対時間のグ
ラフで、放射熱はそれぞれの試料（コーティングは消火用の泡沫）のフォームコ
ーティングを施した表面にかけた。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年４月２６日（２００２．４．２６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】 (i) 支持媒体、および(ii) 平均乾燥粒度が10μｍ以下で、紙への適用に適し
ている水性コーティング組成物以外の支持媒体に、約10g/L以下の量で分散した
複数のセルロース粒子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (71)出願人 ワールドワイド サーマルマネイジメント アイピー ピティ リミテッド オーストラリア、ニュー サウス ウエル ス、 2571、 ピクトン、 ピクトン ア ベニュー ６ (72)発明者 アレキサンダー スチュワート リチャー ドソン オーストラリア、ニュー サウス ウエル ス、 2110、 ハンターズ ヒル グレイ ズビル ロード １／61 (72)発明者 ジョーン アンドリュー スミス オーストラリア、ニュー サウス ウエル ス、 2571、 ピクトン、私書箱 118 Ｆターム(参考） 4D075 CA22 DA06 DB01 DB12 DB13 DB14 DB20 DB21 DB31 DB63 DC01 DC05 DC12 DC41 EA05 EA35 EC07 EC53 EC54 4F100 AJ04B AJ04H AK01B AK04B AK07B AK15B AK48B AT00A BA02 BA10A BA10B CC00B DE01B DE01H GB07 JJ02 JL11B YY00B 4J038 BA021 BA022 CG141 DB001 DD001 DD121 DG001 DH001 DL031 KA03 KA06 KA08 MA01 MA10 MA14 NA13 PB05

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 (i) 支持媒体、および(ii) 平均乾燥粒度10μｍ以下の複数
    のセルロース粒子を支持媒体に分散したもので、紙の用途に適した水性コーティ
    ング組成物以外のもの、からなるコーティング組成物。
  2. 【請求項２】 (i) 支持媒体、および(ii) 平均乾燥粒度10μｍ以下の複数
    のセルロース粒子を約5g/L以下の量で支持媒体に分散したもの、からなるコーテ
    ィング組成物。
  3. 【請求項３】 コーティング組成物が10g/L以下のセルロース粒子を含む請
    求項１記載のコーティング組成物。
  4. 【請求項４】 コーティング組成物が0.0002g/L〜10 g/Lのセルロース粒子
    を含む請求項３記載のコーティング組成物。
  5. 【請求項５】 支持媒体が液体または泡沫である請求項１から４のいずれか
    １項に記載のコーティング組成物。
  6. 【請求項６】 支持媒体が塗料ベース組成物である請求項１から５のいずれ
    か１項に記載のコーティング組成物。
  7. 【請求項７】 表面にコーティングを形成するため、表面に適用するに適し
    たフィルム材料の形状である請求項１から４のいずれか１項に記載のコーティン
    グ組成物。
  8. 【請求項８】 コーティング組成物がプラスチックフィルムである請求項７
    記載のコーティング組成物。
  9. 【請求項９】 支持媒体が接着剤である請求項１から４のいずれか１項に記
    載のコーティング組成物。
  10. 【請求項１０】 請求項１から９のいずれか１項に記載のコーティング組成
    物から形成されるコーティング。
  11. 【請求項１１】 物品または建造物の少なくとも１つの表面に請求項１から
    ９のいずれか１項に記載のコーティング組成物から形成されるコーティングを適
    用した物品または建造物。
  12. 【請求項１２】 コーティングが請求項１から９のいずれか１項に記載のコ
    ーティング組成物から形成されるコーティングの１層以上の多層コーティングで
    ある請求項１１記載の物品または建造物。
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