JP2005090042A

JP2005090042A - 熱反射性屋根材

Info

Publication number: JP2005090042A
Application number: JP2003323079A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Suzuki; 裕史鈴木
Original assignee: Nihon Tokushu Toryo Co Ltd
Current assignee: Nihon Tokushu Toryo Co Ltd
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【目的】遮熱性を付与した屋根材の開発。
【構成】含有する着色顔料がＪＩＳＡ５７５９−１９９８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塗料により形成される塗膜を有することを特徴とする熱反射性屋根材。
クリアー塗料、又はメタリックカラークリアー塗料により形成される膜厚５〜５０μｍの塗膜を有することを特徴とする上記に記載された熱反射性屋根材。
ロールコーター、シャワーコーター、カーテンフローコーター、エアレス塗装機、エアスプレー塗装機、減圧塗装機、浸漬塗装用浸漬槽のいずれか少なくとも１種類以上の塗装機により塗装され、熱風乾燥炉、ジェットヒーター、遠赤外線乾燥炉のいずれか少なくとも１種類以上の乾燥機により加熱乾燥されたことを特徴とする上記に記載された熱反射性屋根材。

Description

本発明は、熱反射機能を備えた屋根材に関する。

夏季、建物や舗装道路のコンクリートに昼間太陽熱が蓄積されてしまい、夜間この熱が放出されることで、日没後も気温が下がらない、という都市部におけるヒートアイランド現象は、大きな問題になっている。夜間になっても気温が下がらないため、夜間もエアコンの稼働率が低下せず、このため各建物に附属するエアコンが発生する熱風が、ヒートアイランド現象に拍車をかける結果となっている。

このため、建物屋根部、外壁部に遮熱性を有する塗料を塗装することにより太陽光エネルギーを建物屋根部、外壁部で反射させ、内側に蓄積させないことにより、昼間においては建物内部の気温の上昇を抑え、夜間においては蓄積熱の放出を抑制してヒートアイランド現象を低減するという考えから、遮熱性塗料の開発が行なわれている。

本出願人においても、特願2002-036877号において、遮熱塗料とその工法に関する発明を特許出願している。該発明は、遮熱機能を有する塗料を必要な場所に塗装することによって、遮熱効果を得ようとするものである。

これに対して本発明においては、建築材を製造する工場において既に遮熱性のある塗料を塗布、塗膜を形成しておき、熱反射機能を有する屋根材を実現しようとするものである。同様の目的で、特開平11−62117号に記載の発明として、金属製屋根材の耐久性を上げるとともに断熱性を向上させるため、表面にセラミック微細粒子、ガラス粉末、シリカフラワー等を配合したアルカリ金属珪酸塩水溶液を断熱塗材として塗布する事が開示されている。しかし、上記配合物は、塗膜に断熱性を付与することはできても、可視光線を中心とする太陽光の熱エネルギーに対する遮熱性は期待できないものである。
特開平11−62117

かかる課題を解決せんとして、本発明者は鋭意研究の結果、特定成分の塗料を特定プロセスによる塗装により遮熱性を付与した屋根材を実現したものであり、その要旨は以下に存する。

含有する着色顔料がＪＩＳＡ５７５９−１９９８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塗料により形成される塗膜を有することを特徴とする熱反射性屋根材。
使用する着色顔料は、白系顔料としてチタンホワイト、酸化亜鉛系顔料、赤系顔料として酸化鉄系顔料、キナクリドン系顔料、黄色系顔料として酸化鉄系顔料、水酸化鉄系顔料、クロム酸鉛系顔料、アゾ系顔料、青系顔料としてフタロシアニンブルー、複合酸化物系顔料、緑系顔料としてクロムグリーン、フタロシアニングリーン系顔料、複合酸化物系顔料、メタリック色顔料としてアルミニウム顔料、マイカ顔料、二酸化チタン等で表面処理されたマイカ顔料から選ばれる着色顔料のみで構成される塗料により形成される膜厚１５〜１００μｍの塗膜をすることを特徴とする熱反射性屋根材。
クリアー塗料、又はメタリックカラークリアー塗料により形成される膜厚５〜５０μｍの塗膜を有することを特徴とする上記に記載された熱反射性屋根材。
上記に記載される屋根材は、屋根用瓦、屋根用金属板、屋根用化粧スレートのいずれかであることを特徴とする熱反射性屋根材。
ロールコーター、シャワーコーター、カーテンフローコーター、エアレス塗装機、エアスプレー塗装機、減圧塗装機、浸漬塗装用浸漬槽のいずれか少なくとも１種類以上の塗装機により塗装され、熱風乾燥炉、ジェットヒーター、遠赤外線乾燥炉のいずれか少なくとも１種類以上の乾燥機により加熱乾燥されたことを特徴とする上記に記載された熱反射性屋根材。
以下に詳細に説明する。

熱反射性屋根材に塗布する塗料としては、ＪＩＳＡ５７５９−１９９８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塗料を塗布することを必須とする。日射反射率が１３％以上の着色顔料としては、白系顔料としてチタンホワイト、酸化亜鉛系顔料、赤系顔料として酸化鉄系顔料、キナクリドン系顔料、黄色系顔料として酸化鉄系顔料、水酸化鉄系顔料、クロム酸鉛系顔料、アゾ系顔料、青系顔料としてフタロシアニンブルー、複合酸化物系顔料、緑系顔料としてクロムグリーン、フタロシアニングリーン系顔料、複合酸化物系顔料、メタリック色顔料としてアルミニウム顔料、マイカ顔料、二酸化チタン等で表面処理されたマイカ顔料が例示でき、必要な色に着色する際には、上記の顔料から選択するか、上記の顔料を使用して調色することが必要となる。

屋根材に塗布する塗料は、従来公知の屋根材用塗料に使用されていたエマルション、樹脂をバインダーに使用して製造された塗料を使用することができる。すなわち、セメント系瓦、厚形スレート、新生瓦、屋根用金属板材等に塗布することができ、乾燥性、塗膜形成性に優れ、塗膜が耐候性、耐水性、耐久性に優れている塗料である。アクリルエマルション塗料、アクリルシリコン樹脂塗料、アクリルウレタン樹脂塗料、フッ素樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料が例示できる。

本発明の屋根材を製造する場合には、まず屋根材の素地（基材ともいう）に、窯業系屋根材であればシーラー、金属系屋根材であればプライマーと呼ばれる下塗塗料を塗布する。下塗塗料は、素地と中塗塗料、上塗塗料との密着性を向上させるために塗布されるものであるため、一般には薄膜の塗膜が形成されればよい。下塗塗膜形成後、中塗塗料、上塗塗料が塗布されるが、中塗、上塗の２層が必ずしも形成される必要はなく、充分な塗膜性能が得られるのであれば上塗塗料塗膜１層でも良い。但し、本発明に使用する日射反射率が１３％以上の着色顔料のみで構成される塗料は、中塗塗料、上塗塗料のどちらか、若しくは両方に使用されている必要がある。中塗塗料、上塗塗料ともに、下塗塗膜と比較すると格段に厚い膜厚の塗膜を形成するため、熱反射性能を付与するためには、少なくともいずれかの塗膜、若しくは両方の塗膜に熱反射性能を付与させる必要がある。
また、中塗塗料に日射反射率が１３％以上の着色顔料のみで構成される塗料を使用し、上塗塗料に中塗塗料の遮熱性能を阻害しない、クリアー塗料、またはメタリックカラークリアー塗料を、乾燥膜厚５〜５０μｍ塗装することも可能である。

本発明を実施するため、日射反射率が１３％以上の着色顔料のみで構成される塗料を屋根材に塗布するには、ロールコーター、シャワーコーター、カーテンフローコーター、エアレス塗装機、エアスプレー塗装機、減圧塗装機、浸漬塗装用浸漬槽のいずれか少なくとも１種類以上の塗装機により塗装されることが必要である。屋根材の生産効率を最良とするためには、ラインスピードの高速化、歩留まりの向上が必須であるが、これらの条件を満足させるためには、短時間で、表面が均一平滑な塗膜が得られる上記塗装機を使用することが必須となるためである。
塗装後は、無論常温乾燥によっても多くの樹脂塗料の塗膜を得ることができるが、その場合には屋根材の生産効率が低下してしまうため、熱風乾燥炉、ジェットヒーター、遠赤外線乾燥炉のいずれか少なくとも１種類以上の乾燥機により加熱乾燥することにより、迅速にして必要な遮熱性能を付与された塗膜を屋根材に形成することが可能となる。

新生瓦、厚形スレート等の窯業系屋根材は、多くが黒色系や茶系、濃青色系等の色が好まれるが、これらの色調の多くは日射反射率が低く、従って太陽光線の殆どを吸収し、夏季昼間にこれら屋根材が使用されている建物内部を温度上昇させてしまうが、本発明による屋根材であれば、従来需要者に好まれる濃色系の色調はそのままに、遮熱性能を付与させることが可能であり、しかもこれらの窯業系屋根材の生産ラインにおいて発明実施が可能であるため、施工は従来の屋根材の施工と全く変わることはなく、特別な技術の習熟や訓練は不用であり、容易に屋根材に高付加価値を付与できる。
また、金属系屋根材は従来最も熱を伝え易いため、遮熱対策が必要であったが、窯業系屋根材と同様、金属系屋根材の生産ラインにおいて発明実施が可能であるため、施工は従来と同様であり、容易に遮熱性付与が可能である。

本発明の理解に供するため、以下に実施例を記載する。いうまでもなく、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

新生瓦塗装工程において、下塗りとしてシーラーを塗布、乾燥後の瓦に、日射反射率が１３％以上の着色顔料である、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、酸化鉄レッド、水和酸化鉄イエローを使用して、黒色相当色に調色したアクリルエマルション塗料をフローコーターにより塗装し、塗装後の瓦を熱風乾燥炉により８０℃で１５分加熱乾燥させることにより膜厚６０μｍの黒色相当色の新生瓦１を得た。

比較例

新生瓦塗装工程において、下塗りとしてシーラーを塗布、乾燥後の瓦に、日射反射率が１３％未満の着色顔料である、カーボンブラックを使用して、黒色に調色したアクリルエマルション塗料（その他の配合物は実施例に使用した塗料と同じ）をフローコーターにより塗装し、塗装後の瓦を熱風乾燥炉により８０℃で１５分加熱乾燥させることにより膜厚６０μｍの黒色の新生瓦２を得た。

［結果］
実施例及び比較例による新生瓦の裏面に温度センサーを貼り付け、表面側垂直上方３０ｃｍからレフランプにより光線照射を行ない、裏面温度の上昇が飽和状態となった時の温度を測定した結果、
新生瓦１（実施例）：６７℃
新生瓦２（比較例）：８０℃
であった。

本発明によれば、従来と全く変わらない屋根工事により、屋根に遮熱性を付与することができるため、建築業界において広く利用が見込めるものである。

Claims

含有する着色顔料がＪＩＳＡ５７５９−１９９８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塗料により形成される塗膜を有することを特徴とする熱反射性屋根材。
使用する着色顔料は、白系顔料としてチタンホワイト、酸化亜鉛系顔料、赤系顔料として酸化鉄系顔料、キナクリドン系顔料、黄色系顔料として酸化鉄系顔料、水酸化鉄系顔料、クロム酸鉛系顔料、アゾ系顔料、青系顔料としてフタロシアニンブルー、複合酸化物系顔料、緑系顔料としてクロムグリーン、フタロシアニングリーン系顔料、複合酸化物系顔料、メタリック色顔料としてアルミニウム顔料、マイカ顔料、二酸化チタン等で表面処理されたマイカ顔料から選ばれる着色顔料のみで構成される塗料により形成される膜厚１５〜１００μｍの塗膜をすることを特徴とする熱反射性屋根材。
クリアー塗料、又はメタリックカラークリアー塗料により形成される膜厚５〜５０μｍの塗膜を有することを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載された熱反射性屋根材。
請求項１乃至請求項３に記載される屋根材は、屋根用瓦、屋根用金属板、屋根用化粧スレートのいずれかであることを特徴とする熱反射性屋根材。
ロールコーター、シャワーコーター、カーテンフローコーター、エアレス塗装機、エアスプレー塗装機、減圧塗装機、浸漬塗装用浸漬槽のいずれか少なくとも１種類以上の塗装機により塗装され、熱風乾燥炉、ジェットヒーター、遠赤外線乾燥炉のいずれか少なくとも１種類以上の乾燥機により加熱乾燥されたことを特徴とする請求項１乃至４に記載された熱反射性屋根材。