【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱反射道路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、都市部においては、夏季の気温が夜間になっても下がらないという、所謂「ヒートアイランド現象」が問題になっている。これは、コンクリート製建築物の密集増加、冷房装置から排出される熱など、様々な原因が複合的に関係していると言われている。
【０００３】
上記のヒートアイランド現象の原因の一つに、道路舗装が上げられている。都市部の道路舗装は、ほとんどがコンクリート舗装、若しくはアスファルト舗装であり、これらの舗装は昼間の直射日光により蓄積された熱を、夜間に放出するためである。都市部においては建築物以外の平地はほとんどが道路面と思われるため、道路舗装による熱の放出は影響が大きい。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、これらの道路舗装表面における、直射日光による熱吸収を防止して、舗装面に熱を蓄積せず、従って夜間に熱放出の無い道路舗装表面が、ヒートアイランド現象を抑止しえるものと考えられている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決せんとして、本発明者は鋭意研究の結果、舗装表面に日射反射率の高い顔料のみを使用した塗料により、道路表面を塗装された熱反射道路を発明したものである。その要旨は以下に存する。
【０００６】
舗装道路表面に、着色顔料がＪＩＳ Ａ５７５９−１９９８に規定される日射反射率が１３％以上の着色顔料のみで構成される熱反射塗膜を形成してなることを特徴とする熱反射道路。
【０００７】
上記舗装が、アスファルト舗装（排水性アスファルト舗装、吸水型保水性舗装等の特殊アスファルト舗装を含む）、若しくはコンクリート舗装（ポーラスコンクリート舗装等の特殊コンクリート舗装を含む）であることを特徴とする熱反射道路。
以下に詳細に説明する。
【０００８】
本発明に使用する舗装用の塗料は、特に制限は無い。但し、道路工事を実施するためには交通遮断時間はできる限り短い事が望ましく、従って塗料が低粘度であることにより広範囲に容易に均一な塗膜が形成できること、塗装後に速やかに硬化し、舗装表面に塗装した塗膜上において短時間で交通が可能になることなどが、好ましい塗料特性となる。
【０００９】
上記の塗料特性を有するものとして、エポキシ樹脂系、ポリウレタン樹脂系等の２液混合型の硬化反応によるもの、加熱により硬化するもの、加熱により低粘度となり、冷却により硬化するものなど、いずれの方法であってもよい。中でも、硬化後の塗膜が耐磨耗性に優れるため、道路舗装表面に使用して耐久性が高いものとして、ＭＭＡ（メチルメタクリレート）系、及びエポキシ樹脂系を使用した塗料が推奨できる。
【００１０】
ＭＭＡ系樹脂は、メチルメタクリレートを主成分とするアクリル樹脂として広く産業界に使用されている。重合反応により硬化するが、ラジカル重合であるため、樹脂主剤に適量の硬化剤（重合開始剤）を添加混合することにより、連鎖反応で重合反応が発生し、常温においては１０〜９０分の時間で停止反応により重合が終了する。硬化後の物性は安定しており、経時変化により脆くなったり割れたりすることはほとんどない。また、硬化反応の温度依存性はあまりなく、寒冷環境の−１５℃程度までは反応硬化することも、優れた点である。
一方のエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型等の樹脂に、反応当量の硬化剤を混合し、架橋硬化反応により強靭な塗膜を得るもので、硬化後は化学的にも安定であるため、塗り床材、接着剤等に広く使用されている。
【００１１】
本発明に使用する塗料に使用する着色顔料は、ＪＩＳ Ａ５７５９−１９９８に規定される日射反射率が１３％以上の着色顔料のみで構成されることを必須とする。日射反射率が１３％以上であると、主として赤外線波長の電磁波を効果的に反射し、舗装内部に熱が吸収蓄積されることが少ない。
この着色顔料は、粉体であっても、ペースト状に加工されたものであっても良いが、ペースト状になっている場合には、原料の顔料が上記条件を満たす必要がある。ＪＩＳ Ａ５７５９−１９９８に規定される日射反射率が１３％以上の着色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、鉛白等の無機白色顔料、黄鉛、黄色酸化鉄、チタン・アンチモン・クロムイエロー等の無機黄色顔料、モノアゾ系、ジスアゾ系、ポリアゾ系、金属錯体系等の有機黄色顔料、三酸化二クロム、フタロシアニングリーン等の緑色顔料、フタロシアニンブルー等の青色顔料、弁柄等の赤色顔料、コバルト／鉄／クロム／マンガン／銅、鉄／クロム、鉄／コバルト／クロム、ニッケル／マンガン／鉄／クロムの組み合わせによる複合金属の酸化物による顔料を例示することができる。
【００１２】
上記の日射反射率が１３％以上の着色顔料中、最も反射率が高いものは白色の酸化チタンである。従って、酸化チタンのみを使用すれば熱反射効率の良い舗装表面が得られるが、一般には道路舗装表面の多くは、黒又はグレー色であり、白色の舗装表面であると、可視光線のほとんどを反射してしまい、ドライバーにとっては晴天時に路面が眩しいという不具合がある。
【００１３】
従って、可視光線はある程度吸収し、熱反射を多少犠牲にしても、一般的な道路舗装表面に調色する必要が生じる。但しこの場合、日射反射率１３％未満の着色顔料、黒顔料やいくつかの濃色顔料が例示されるが、これらの顔料は微量であっても使用することは不可である。黒色に調色する場合には、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー、黄色酸化鉄、弁柄、酸化チタンを適量づつ使用し、黒色に調色するか、あるいは複合金属酸化物等の日射反射率１３％以上の黒色顔料を使用することが必要である。
【００１４】
勿論、日射反射率１３％以上の顔料により、任意の色に調色することにより、例えばドライバーにスクールゾーンを訴求する黄色にしたり、駐停車禁止区域を訴求する赤色として舗装をカラー化することは容易である。
【００１５】
本発明を適用可能な道路舗装としては、コンクリート舗装（ポーラスコンクリート舗装等の各種の特殊コンクリート舗装を全て含む）、アスファルト舗装（排水性アスファルト舗装、吸水型保水性舗装等の各種の特殊アスファルト舗装を全て含む）を上げることができる。熱反射舗装工事単独であれば短時間に完了が可能であるし、舗装工事の最終工程に組み入れたとしても、追加の必要な工事時間は僅かであり、道路舗装工事の一環として熱反射舗装をいれても何ら問題はない。
【００１６】
本発明に必要な熱反射塗料は従来公知の方法により製造できる。即ち、使用する塗料樹脂の主剤又は硬化剤に、日射反射率１３％以上の、任意の着色顔料もしくは顔料ペーストを添加し、ボールミル、ロールミル、グレンミル、アトライター、プラネタリーミキサー、羽根型高速攪拌機等の公知の混合分散機により、均一に混合分散する。要すれば、分散剤等の添加剤や、体質顔料を使用することも可能である。脱泡、濾過工程等を経て塗料とする。
【００１７】
本発明に必要な熱反射塗料は従来公知の方法により塗装できる。即ち、流し延べ塗り、鏝均し、刷毛塗り、ローラー塗装、各種のスプレー塗装などである。熱反射塗料が２液硬化型である場合には、塗装現場において適当な混合容器に主剤と硬化剤を定量入れ、良く攪拌する。一度に攪拌する量は、使用する樹脂系により硬化時間が異なるので、その硬化時間中に塗装を完了することができる量とする。
【００１８】
塗装量は、塗装する道路舗装の仕様や、使用する樹脂により異なるが、０．１ｋｇ／ｍ２〜３．０ｋｇ／ｍ２が適当であり、排水性アスファルト舗装の様にポーラス状態を保持する必要があり、ＭＭＡ樹脂系を使用する場合には、０．８ｋｇ／ｍ２〜１．２ｋｇ／ｍ２が好ましい。０．１ｋｇ／ｍ２未満であると熱反射効果が充分ではなく、３．０ｋｇ／ｍ２を超えて塗装しても、塗装量に比例した効果は得られず、コスト的には不利であるばかりか、ポーラス仕様の舗装の場合目詰まりを発生して本来の性能を低下させてしまう虞れがある。
また、道路面の滑り止めとして、塗装直後にエメリー等の細骨材を散布する場合があるが、該骨材による熱吸収を防止するため、骨材散布後に更に熱反射塗料を積層塗布することが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の理解を助けるために具体的な実施例を説明する。言うまでもないが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２０】
【実施例１】
メチルメタクリレートを主成分とするＭＭＡ樹脂主剤に、着色顔料としてフタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、黄色酸化鉄、弁柄、酸化チタン（各着色顔料の日射反射率は３０〜８８％の範囲内）を使用して、一般のアスファルト舗装色に近似した色の塗料を得、硬化剤と混合してこの熱反射塗料をアスファルト表面に２．０ｋｇ／ｍ２塗装し、熱反射塗装舗装表面１を得た。
【００２１】
【実施例２】
エポキシ樹脂主剤に、着色顔料としてフタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、黄色酸化鉄、弁柄、酸化チタン（各着色顔料の日射反射率は３０〜８８％の範囲内）を使用して、一般のアスファルト舗装色に近似した色の塗料を得、エポキシ樹脂硬化剤と混合してこの熱反射塗料をアスファルト表面に２．０ｋｇ／ｍ２塗装し、熱反射塗装舗装表面２を得た。
【００２２】
【比較例１】
実施例１と同じＭＭＡ樹脂を使用し、着色顔料として酸化チタン（日射反射率８８％）、カーボンブラック（日射反射率０．５％）により一般のアスファルト舗装色に近似した色の塗料を得、硬化剤と混合してこの塗料をアスファルト表面に２．０ｋｇ／ｍ２塗装し、塗装舗装表面３を得た。
【００２３】
【比較例２】
実施例２と同じエポキシ樹脂を使用し、着色顔料として酸化チタン（日射反射率８８％）、カーボンブラック（日射反射率０．５％）により一般のアスファルト舗装色に近似した色の塗料を得、硬化剤と混合してこの塗料をアスファルト表面に２．０ｋｇ／ｍ２塗装し、塗装舗装表面４を得た。
【００２４】
【比較例３】
実施例１〜比較例２において使用したアスファルト表面を、何らの塗装処理をせずに供試体とした。
【００２５】
【試験方法】
実施例１〜比較例３の表面中央に熱電対による温度センサーを固定し、舗装表面温度を測定した。各舗装面の中央直上１８ｃｍの距離より３００Ｗ散光形レフランプを点灯、照射し、舗装表面の温度変化を測定した。温度上昇が見られず飽和状態となった時点を、最高到達温度とした。
【００２６】
【結果】
実施例１ 最高到達温度５９℃
実施例２ 最高到達温度５９℃
比較例１ 最高到達温度７４℃
比較例２ 最高到達温度７４℃
比較例３ 最高到達温度７１℃
【００２７】
【発明の効果】
本発明になる熱反射道路は、主として赤外線を道路舗装に吸収蓄積することなく熱反射してしまうため、表面温度の最高到達温度が低いばかりでなく、夜間の熱放出も少ない。通常のコンクリート舗装、アスファルト舗装、各種の特殊な舗装仕様を含めて、あらゆる道路舗装に施工可能であるため、本発明が都市部の舗装道路に全面的に実施された場合、ヒートアイランド現象の抑制に著しい効果があるものである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat reflection road.
[0002]
[Prior art]
At present, in urban areas, the so-called "heat island phenomenon" in which the summer temperature does not decrease even at nighttime has become a problem. It is said that this is caused by various factors, such as an increase in the density of concrete buildings and heat discharged from the cooling device.
[0003]
One of the causes of the heat island phenomenon is road pavement. Road pavements in urban areas are mostly concrete or asphalt pavements, because these pavements release the heat accumulated by daytime direct sunlight at night. In urban areas, most of the plains other than buildings seem to be road surfaces, so the heat release from road pavement has a significant effect.
[Problems to be solved by the invention]
[0004]
Therefore, it is considered that the road pavement surface that prevents heat absorption by direct sunlight on these road pavement surfaces and does not accumulate heat on the pavement surface and thus does not emit heat at night can suppress the heat island phenomenon. ing.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present inventor has invented a heat reflection road in which the road surface is painted with a paint using only a pigment having a high solar reflectance on a pavement surface as a result of earnest research. The summary is as follows.
[0006]
A heat-reflective road, characterized in that a heat-reflective coating is formed on a pavement road surface by forming a heat-reflective coating film composed of only a color pigment having a solar reflectance of 13% or more specified in JIS A5759-1998.
[0007]
The heat reflection, wherein the pavement is an asphalt pavement (including a special asphalt pavement such as a drainable asphalt pavement, a water-absorbing water-retaining pavement) or a concrete pavement (including a special concrete pavement such as a porous concrete pavement). road.
This will be described in detail below.
[0008]
The paint for paving used in the present invention is not particularly limited. However, in order to carry out road works, it is desirable that the traffic interruption time be as short as possible. Therefore, the low viscosity of the paint allows a uniform coating film to be easily formed over a wide area. Preferable coating properties include, for example, the ability to allow traffic in a short time on a coating film applied to the surface.
[0009]
Any of the methods having the above-mentioned coating properties, such as an epoxy resin-based, polyurethane resin-based two-component type curing reaction, one that cures by heating, one that becomes low in viscosity by heating, and one that cures by cooling, etc. It may be. Among them, paints using MMA (methyl methacrylate) and epoxy resin can be recommended as those having high durability when used on road pavement surfaces since the cured coating film has excellent wear resistance.
[0010]
MMA-based resins are widely used in industry as acrylic resins containing methyl methacrylate as a main component. Although it is cured by a polymerization reaction, since it is a radical polymerization, a polymerization reaction occurs in a chain reaction by adding and mixing an appropriate amount of a curing agent (polymerization initiator) to a resin base material, and a time of 10 to 90 minutes at room temperature. The polymerization is terminated by the termination reaction. The physical properties after curing are stable, and they hardly become brittle or crack due to aging. Further, the curing reaction is not so temperature-dependent, and it is an excellent point that the reaction is cured up to about −15 ° C. in a cold environment.
On the other hand, an epoxy resin is obtained by mixing a resin of bisphenol A type, bisphenol F type or the like with a reaction equivalent of a curing agent to obtain a tough coating film by a crosslinking curing reaction, and is chemically stable after curing. Therefore, it is widely used for painted floor materials, adhesives and the like.
[0011]
It is essential that the coloring pigment used in the coating material used in the present invention is composed of only a coloring pigment having a solar reflectance of 13% or more specified in JIS A5759-1998. When the solar reflectance is 13% or more, mainly the electromagnetic wave of infrared wavelength is effectively reflected, and heat is hardly absorbed and accumulated inside the pavement.
The coloring pigment may be powder or processed into a paste. When the coloring pigment is in the form of a paste, the pigment as a raw material must satisfy the above conditions. Examples of coloring pigments having a solar reflectance of 13% or more specified in JIS A5759-1998 include inorganic white pigments such as titanium oxide, zinc oxide, and lead white, and graphite, yellow iron oxide, titanium, antimony, and chrome yellow. Inorganic yellow pigments, organic yellow pigments such as monoazo, disazo, polyazo, metal complex, etc .; green pigments such as dichromium trioxide and phthalocyanine green; blue pigments such as phthalocyanine blue; Pigments based on composite metal oxides based on combinations of iron / chromium / manganese / copper, iron / chromium, iron / cobalt / chromium, and nickel / manganese / iron / chromium can be exemplified.
[0012]
Among the color pigments having the solar reflectance of 13% or more, the one having the highest reflectance is white titanium oxide. Therefore, if only titanium oxide is used, a pavement surface with good heat reflection efficiency can be obtained.However, in general, most of the pavement surface of the road is black or gray, and if it is a white pavement surface, most of the visible light is emitted. There is a problem for drivers that the road surface is dazzling in fine weather.
[0013]
Therefore, visible light is absorbed to some extent, and even if heat reflection is somewhat sacrificed, there is a need for toning a general road pavement surface. However, in this case, coloring pigments having a solar reflectance of less than 13%, black pigments, and some dark-colored pigments are exemplified. However, these pigments cannot be used even if they are trace amounts. When toning to black, use phthalocyanine green, phthalocyanine blue, yellow iron oxide, red iron oxide, titanium oxide in appropriate amounts, and adjust to black, or the solar reflectance of composite metal oxides is 13% or more. It is necessary to use a black pigment.
[0014]
Of course, it is possible to color the pavement as yellow, which appeals to the school zone to the driver, or red, which appeals to the parking prohibited area, for example, by toning it to any color with a pigment having a solar reflectance of 13% or more. Easy.
[0015]
As the road pavement to which the present invention can be applied, various special asphalt pavements such as concrete pavement (including all kinds of special concrete pavement such as porous concrete pavement), asphalt pavement (drainable asphalt pavement, and water-absorbing water-retaining pavement) are available. All included). The heat-reflection pavement work can be completed in a short time if it is used alone, and even if it is incorporated into the final pavement work, the additional required construction time is very short. There is no problem if you do.
[0016]
The heat reflective coating required for the present invention can be produced by a conventionally known method. That is, an optional coloring pigment or pigment paste having a solar reflectance of 13% or more is added to a base resin or a curing agent of a paint resin to be used, and a ball mill, a roll mill, a Glen mill, an attritor, a planetary mixer, a blade-type high-speed stirrer, and the like are used. Is uniformly mixed and dispersed by a known mixing and dispersing machine. If necessary, an additive such as a dispersant or an extender can be used. The paint is made through defoaming and filtration steps.
[0017]
The heat reflection coating required for the present invention can be applied by a conventionally known method. That is, there are flow coating, iron leveling, brush coating, roller coating, various types of spray coating, and the like. When the heat-reflective coating is of a two-component curing type, the main agent and the curing agent are put into a suitable mixing container in a fixed amount at the coating site and stirred well. Since the curing time varies depending on the resin system used, the amount to be stirred at a time is an amount that can complete the coating during the curing time.
[0018]
The amount of coating varies depending on the specification of the road pavement to be coated and the resin used, but 0.1 kg / m 2 to 3.0 kg / m 2 is appropriate, and it is necessary to maintain a porous state like drainage asphalt pavement. There is, when using the MMA resin system, 0.8kg / m 2 ~1.2kg / m 2 is preferred. If it is less than 0.1 kg / m 2 , the heat reflection effect is not sufficient, and if it exceeds 3.0 kg / m 2 , the effect proportional to the coating amount cannot be obtained, which is disadvantageous in cost. In addition, in the case of a pavement having a porous specification, clogging may occur and the original performance may be reduced.
Also, fine aggregates such as emery may be sprayed immediately after painting to prevent slippage on the road surface.In order to prevent heat absorption by the aggregates, it is necessary to further apply a heat reflective paint after spraying the aggregates. Is preferred.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific examples will be described to facilitate understanding of the present invention. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples.
[0020]
Embodiment 1
Using phthalocyanine blue, phthalocyanine green, yellow iron oxide, red iron oxide, red iron oxide, titanium oxide (the solar reflectance of each color pigment is in the range of 30 to 88%) as the main pigment of MMA resin containing methyl methacrylate as a main component. Thus, a paint having a color similar to a general asphalt pavement color was obtained, mixed with a curing agent, and this heat reflection paint was applied to the asphalt surface at 2.0 kg / m 2 to obtain a heat reflection paint pavement surface 1.
[0021]
Embodiment 2
General asphalt pavement color using phthalocyanine blue, phthalocyanine green, yellow iron oxide, red iron oxide, titanium oxide (the solar reflectance of each color pigment is in the range of 30 to 88%) as the main colorant of the epoxy resin. A heat-reflective paint was applied to the asphalt surface at 2.0 kg / m 2 by mixing with an epoxy resin curing agent to obtain a heat-reflective paint pavement surface 2.
[0022]
[Comparative Example 1]
Using the same MMA resin as in Example 1, using titanium oxide (solar reflectance: 88%) and carbon black (solar reflectance: 0.5%) as coloring pigments, a paint having a color similar to a general asphalt pavement color was obtained. This paint was mixed with a curing agent and applied to the asphalt surface at 2.0 kg / m 2 to obtain a painted pavement surface 3.
[0023]
[Comparative Example 2]
Using the same epoxy resin as in Example 2, using titanium oxide (solar reflectance: 88%) and carbon black (solar reflectance: 0.5%) as coloring pigments, a paint having a color similar to a general asphalt pavement color was obtained. This paint was mixed with a curing agent and applied to the asphalt surface at 2.0 kg / m 2 to obtain a painted pavement surface 4.
[0024]
[Comparative Example 3]
The asphalt surfaces used in Examples 1 and 2 were used as test specimens without any coating treatment.
[0025]
【Test method】
In Example 1 to Comparative Example 3, a temperature sensor using a thermocouple was fixed at the center of the surface, and the pavement surface temperature was measured. A 300-W diffuser reflex lamp was turned on and irradiated from a distance of 18 cm immediately above the center of each pavement surface, and the temperature change of the pavement surface was measured. The point at which no temperature increase was observed and the state of saturation was reached was defined as the maximum temperature reached.
[0026]
【result】
Example 1 Maximum temperature of 59 ° C
Example 2 Maximum temperature of 59 ° C
Comparative Example 1 Maximum temperature 74 ° C
Comparative Example 2 Maximum temperature 74 ° C
Comparative Example 3 Maximum temperature reached 71 ° C
[0027]
【The invention's effect】
The heat reflecting road according to the present invention mainly reflects infrared rays without absorbing and accumulating infrared rays on the road pavement, so that not only the maximum temperature of the surface temperature is low but also the heat emission at night is small. Since it can be applied to any road pavement, including ordinary concrete pavement, asphalt pavement, and various special pavement specifications, when the present invention is fully implemented on urban pavement roads, it can reduce the heat island phenomenon. It has a remarkable effect.