JP2013053254A

JP2013053254A - 遮熱塗料

Info

Publication number: JP2013053254A
Application number: JP2011193258A
Authority: JP
Inventors: Akira Shiromoto; 彰城本; Shinichi Hotta; 眞一堀田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2013-03-21

Abstract

【課題】本発明は、周囲へ悪影響を与えないで塗布面の昇温を抑制する遮熱塗料を提供する。
【解決手段】樹脂から成る主剤３０と、所定の外気温で融解する融解成分が封入される第１マイクロカプセル３５と、常温で液体の液体成分が封入される第２マイクロカプセル３４と、を有し、夏日等で外気温が高温になると融解成分が第１マイクロカプセル内で融解し、遮熱塗料は融解成分によって融解熱が奪われる。
【選択図】図１

Description

本発明は塗布面を遮熱する遮熱塗料に関する。

従来の遮熱塗料は特許文献１に開示される。車道に用いられるアスファルト舗装は一般的に黒色であり太陽光を吸収し易く、特に夏場においては路面温度が高くなりやすい。そして夜になっても昇温した路面は低下せず、いわゆるヒートアイランド現象が問題となっている。

特許文献１では赤外領域で反射を示す顔料と、溶剤可溶アクリル系樹脂、アクリル系エマルション樹脂、ウレア樹脂、エポキシ系樹脂、溶剤可溶ふっ素系樹脂、ふっ素系エマルション樹脂を選択するビヒクルと、必要に応じて白色顔料とを含有した遮熱塗料が開示される。そして、遮熱顔料を路面表面に塗布し、太陽光を反射して塗布面の昇温を抑制する。

特開２００４−２５１１０８号公報

しかしながら、上記従来の遮熱塗料によると、使用や時間の経過による塗料表面の汚れや光沢の低下によって太陽光の反射が低減する。また、路面の塗料から反射された太陽光は路面の周囲に反射し、周囲が昇温されて悪影響を与える可能性がある。

本発明は周囲へ悪影響を与えないで塗布面の昇温を抑制する遮熱塗料を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、樹脂から成る主剤と、所定の外気温で融解する融解成分が封入される第１マイクロカプセルと、常温で液体の液体成分が封入される第２マイクロカプセルと、を有することを特徴とする。

この構成によると、夏日等で外気温が高温になると融解成分が第１マイクロカプセル内で融解し、遮熱塗料は融解成分によって融解熱が奪われる。また液体成分が封入される第２マイクロカプセル内は熱伝導率を低下させる。

また、本発明は上記構成の遮熱塗料において、前記液体成分の熱伝導率が空気よりも低いことを特徴とする。

また、本発明は上記構成の遮熱塗料において、前記液体成分が低沸点炭化水素から成ることを特徴とする。

また、本発明は上記構成の遮熱塗料において、第２マイクロカプセルの表面を炭酸カルシウム又は酸化チタンによりコーティングしたことを特徴とする。

また、本発明は上記構成の遮熱塗料において、一の第１マイクロカプセルの前記融解成分の融解温度と、他の第１マイクロカプセルの前記融解成分の融解温度と、が異なることを特徴とする。この構成によると、例えば５度〜４０度のそれぞれの温度になると融解する融解温度の異なる融解成分が設けられる。

また、本発明は上記構成の遮熱塗料において、前記主剤がアクリルウレタン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ビニルエステル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、メタクリル樹脂、メラミンアルキッド樹脂及び水性アクリル樹脂の少なくとも一を含有していることを特徴とする。

本発明によると、所定の外気温で融解する融解成分が封入される第１マイクロカプセルと、常温で液体の液体成分が封入される第２マイクロカプセルと、を有しているので、周囲へ悪影響を与えないで昇温を抑制する遮熱塗料を提供できる。

本発明の実施形態の遮熱塗料を示す側面断面図本発明の実施形態の実験結果を示す図本発明の実施形態の実験環境を示す図本発明の実施形態の実験結果を示す図本発明の実施形態の実験結果を示す図

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は塗布面４０に遮熱塗料１を塗布して硬化した被膜５０を示す側面断面図である。遮熱塗料１は主剤３０と顔料３１と第１マイクロカプセル３４と第２マイクロカプセル３５とからなる。主剤３０、顔料３１、第１マイクロカプセル３４、第２マイクロカプセル３５の配合率は３０〜６０％、１０〜２０％、２０〜４０％、５〜１０％とされる。

主剤３０は塗布面４０によって異なり、塗布面４０が車両の通行する車道用のように荷重のかかるアスファルトなどの場合にはメタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂などが用いられる。塗布面４０が人の通行する程度の荷重、例えば遊歩道、プールサイドに用いる場合には水性アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ビニルエステル樹脂、メタクリル樹脂、ウレタン樹脂などが用いられる。

塗布面４０が荷重のかからない家屋の屋根や外壁の場合には水性アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、アクリルシリコン樹脂などが用いられる。

遮熱塗料１を焼き付けて塗布する塗布面４０の場合には水性ウレタン樹脂、アクリル樹脂、メラミンアルキッド樹脂、エポキシ樹脂などが用いられる。例えばヘルメットの表面やミキサー車のタンク表面などがある。

顔料３１は蓄熱性が低く熱を抱え込まないものが使用され、主剤３０の硬化によって被膜５０内に保持される。顔料３１は例えばアゾメチアゾ等のアゾ系の顔料やキナクリドンレッド系の顔料を用いると良い。

第１マイクロカプセル３４は主剤３０の硬化によって被膜５０内に保持される。第１マイクロカプセル３４内には所定の外気温で融解する融解成分が封入されている。このため融解成分は一般的な相変化物質（ＰＣＭ）が用いられるとよい。

また、融解温度の異なる複数の融解成分が設けられ、それぞれ異なる第１マイクロカプセル３４内に封入される。例えば、融解温度が５℃の融解成分が第１マイクロカプセル３４内に封入される。また、融解温度が１０℃の融解成分が第１マイクロカプセル３４内に封入される。融解温度が例えば０℃〜４０℃の範囲で異なる融解成分がそれぞれ設けられ、同じ割合で各第１マイクロカプセル３４内に設けられる。一方、冬日等で外気温が低下するとマイクロカプセル内で融解成分が凝固して凝固熱を与える。これにより塗布面４０の凍結を防止することができる。

第２マイクロカプセル３５は主剤３０の硬化によって被膜５０内に保持される。第２マイクロカプセル３４内には常温で液体であって、熱伝導率が空気よりも低い液体成分が封入されている。液体成分は例えばプロパン、ブテン、ノルマルブタン、イソブタン、イソペンタン、ノルマルペンタン、ヘキサン、メチレンクロライド、フロン類などの低沸点炭化水素から成る。また、液体成分の融点が氷点下であり、これにより被塗布面４０の凍結を防止することができる。

第２マイクロカプセル３５の表面を炭酸カルシウム又は酸化チタンによりコーティングされている。これにより主剤３０内に均一に分散するとともに、熱伝導率も低下させることができる。

上記構成の遮熱塗料１において、第１マイクロカプセル３４内の融解成分は外気温の上昇により融解温度に到達すると融解する。これにより、塗布面は融解熱が奪われて昇温が抑制されるため昇温速度が遅くなる。日中の外気温が高温の時間帯で温度上昇する塗布面は外気温の降下によって降温するため、昇温速度の低下によってピーク温度を下げることができる。

また、融解温度の異なる融解成分が設けられるため、各融解温度毎に融解熱によって塗布面の昇温が抑制される。これにより、塗布面の昇温速度をより低下し、ピーク温度を更に下げることができる。

更に、第２マイクロカプセル３４内には常温で液体であって、熱伝導率が空気よりも低い液体成分が封入されている。これにより第２マイクロカプセル３４は断熱材として作用し、温度を維持して外部からの熱伝導を阻止することができる。

表１及び図２は本実施形態の主剤３０としてメタクリル樹脂を用い、塗布面４０として黒色の色調（明度Ｎ−３０相当）の車道用のアスファルトの温度上昇を計測した実験結果を示している。被膜５０の上方に発熱電球５５を配置し、被膜５０の上部に設けた温度センサ５１により温度変化を計測している。図２において、縦軸は表面温度（単位：℃）であり、横軸は経過時間（単位：分）である。図中、Ａは未塗装面、Ｂは本実施形態のアスファルト塗装面、を示す。

表１及び図２によると、未塗装のアスファルトが７０℃以上に昇温された時間経過時に本実施形態の遮熱塗料１が塗布されたアスファルトは１７℃以上低温になっている。従って、塗布面であるアスファルトの昇温が抑制され、昇温速度が遅延されている。

また、表２及び図４は本実施形態の主剤３０としてアクリル樹脂を用い、塗布面４０として歩道用のアスファルトの温度上昇を計測した実験結果を示している。なお、車道用のアスファルトに比べると明度が高く、対過重性も要求されない。図３のように被膜５０の上方に発熱電球５５を配置し、被膜５０の上部に設けた温度センサ５１により温度変化を計測している。図４も同様、縦軸は表面温度（単位：℃）であり、横軸は経過時間（単位：分）である。図中、Ｃは未塗装面、Ｄは本実施形態のアスファルト塗装面、を示す。

表２及び図４によると、未塗装のアスファルトが７０℃以上に昇温された時間経過時に本実施形態の遮熱塗料１が塗布されたアスファルトは１６℃以上低温になっている。従って、塗布面であるアスファルトの昇温が抑制され、昇温速度が遅延されている。

また、表３及び図５は本実施形態の主剤３０として水性アクリル樹脂を用い、塗布面４０として丸缶を用いて温度上昇を計測した実験結果を示している。被膜５０の上方に発熱電球５５を配置し、被膜５０の上部と缶内に設けた温度センサにより温度変化を計測している。図５も同様、縦軸は表面温度（単位：℃）であり、横軸は経過時間（単位：分）である。図中、Ｅは一般の水性アクリル樹脂のみの塗装面、ＦはＥの缶内、Ｇは本実施形態の塗布面、ＨはＧの缶内、を示す。

表３及び図５によると、一般の水性アクリル樹脂のみの塗装面が７０℃以上に昇温された時間経過時に本実施形態の遮熱塗料１では１７℃以上低温になっている。従って、塗布面の昇温が抑制され、昇温速度が遅延されている。また缶内の昇温も５０℃以上に昇温された時間経過時に本実施形態の遮熱塗料１は７℃以上低温になっている。

本実施形態によると、所定の外気温で融解する融解成分が封入される第１マイクロカプセル３４と、常温で液体の液体成分が封入される第２マイクロカプセル３５と、を有する。これにより、周囲へ悪影響を与えないで塗布面４０の昇温を抑制する遮熱塗料１を提供できる。

また、液体成分の熱伝導率が空気よりも低いため、容易に昇温を抑制することができる。

また、液体成分が低沸点炭化水素から成るため、昇温を確実に抑制することを容易とする。

また、第２マイクロカプセルの表面を炭酸カルシウム又は酸化チタンによりコーティングしたため、被膜５０内に均一に分布し、熱伝導性を低下させる。

また、一の第１マイクロカプセル３４の前記融解成分の融解温度と、他の第１マイクロカプセル３４の前記融解成分の融解温度と、が異なる。このため塗布面４０の温度上昇速度を低減することができる。

また、主剤３０がアクリルウレタン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ビニルエステル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、メタクリル樹脂、メラミンアルキッド樹脂及び水性アクリル樹脂の少なくとも一を含有している。このため、塗布面４０の用途に応じて選択することができる。

また、第１マイクロカプセル３４と主剤３０とを用いて鉄道用レールに用いてもよい。この時、第１マイクロカプセル３４内に封入される熱融解層と、熱融解層の上層にアルミニウムなどの金属成分を含む放熱性を有する放熱層とを設けて塗布してもよい。鉄道用レールに遮熱塗料１を塗布する際には側面全体ではなく、一方の側面にのみ塗布してもよい。

本発明によると、車道用アスファルト、歩道用アスファルト、プールサイド用アスファルト、屋根、外壁、ミキサー車のタンク表面やヘルメット表面などの塗布面、鉄道用レールに利用することができる。

１遮熱塗料
３０主剤
３１顔料
３４第１マイクロカプセル
３５第２マイクロカプセル
４０塗布面

Claims

樹脂から成る主剤と、
所定の外気温で融解する融解成分が封入される第１マイクロカプセルと、
常温で液体の液体成分が封入される第２マイクロカプセルと、
を有することを特徴とする遮熱塗料。
前記液体成分の熱伝導率が空気よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の遮熱塗料。
前記液体成分が低沸点炭化水素から成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の遮熱塗料。
第２マイクロカプセルの表面を炭酸カルシウム又は酸化チタンによりコーティングしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の遮熱塗料。
一の第１マイクロカプセルの前記融解成分の融解温度と、他の第１マイクロカプセルの前記融解成分の融解温度と、が異なることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の遮熱塗料。
前記主剤がアクリルウレタン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ビニルエステル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、メタクリル樹脂、メラミンアルキッド樹脂及び水性アクリル樹脂の少なくとも一を含有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の遮熱塗料。