JPH1180599A

JPH1180599A - 断熱塗膜及び断熱塗料

Info

Publication number: JPH1180599A
Application number: JP24918997A
Authority: JP
Inventors: Hirokatsu Nagura; 弘勝名倉; Masamitsu Asamoto; 正光朝本; Yakichi Miyazaki; 彌吉宮崎
Original assignee: MICRON TEC KK
Current assignee: MICRON TEC KK
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1997-09-12
Publication date: 1999-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】外装材として簡易に設置でき、省スペースで断
熱性に優れた断熱塗膜を提供する。【解決手段】白色の塗料成分中に粒径３０〜１００μｍ
のガラス製又はセラミック製の白色の中空ビーズを５０
〜８０容積％の含有割合で分散させた第１の断熱塗料
を、断熱対象物Ｂの表面に吹付け塗布し、第１の断熱塗
膜１を形成する。次いで、透明な塗料成分中に、表面に
金属皮膜が形成された粒径３０〜１００μｍのガラス製
又はセラミック製の中空ビーズを５０〜８０容積％の含
有割合で分散させた第２の断熱塗料を、第１の断熱塗膜
１の表面に吹付け塗布し、第２の断熱塗膜２を形成す
る。金属皮膜の持つ金属色によってカラー化を達成でき
る。第２の断熱塗膜２によって断熱主要素である第１の
断熱塗膜を保護する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は断熱塗膜およびこれ
に用いる断熱塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】例え
ば家屋、鶏舎その他の建物或いは航空機、船舶、自動
車、コンテナ等においては、直射日光による熱放射が内
部の温度上昇に対して大きく寄与している。例えば、建
物において、屋外から屋内への熱伝達の９０％以上が放
射によって達成されている。

【０００３】そこで、建物等においては、屋根裏面や、
外壁材と内壁材との間等に例えば発泡スチロールやグラ
スウール等からなる断熱材を配置し、断熱を図ってい
る。しかしながら、このような断熱材を配置すると、ス
ペースを多くとって屋内空間が狭くなるうえに、材料コ
ストや設置コストが高くつくという問題がある。また、
断熱効果の点でもあまり芳しいものではなかった。

【０００４】特に、夏場においては建物内の気温が２〜
３度温度上昇するだけでも、冷房のための電力需要が大
幅に増大する。このため、夏場の一時期に電力需要がピ
ークを迎え、このピークに対応するための発電施設は、
ピーク時以外では発電能力が過剰となり、大きなエネル
ギ問題の一つとなっている。そこで、本発明の目的は、
外装材として簡易に設置でき、しかもスペースをとらず
断熱性に優れた断熱塗膜およびこれに用いる断熱塗料を
提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の課題解決手段として、１）請求項１記載の発明の断熱塗膜は、粒径３０〜１０
０μｍのガラス製又はセラミックス製の白色の中空ビー
ズを５０〜８０容積％の含有割合で分散させた白色の断
熱塗料を、断熱対象物の表面に塗布して形成されたこと
を特徴とするものである。

【０００６】中空ビーズは熱伝導率が非常に低い空気を
内包していることから、吸収した熱のほとんどを全表面
から再放射する。このような中空ビーズが断熱塗膜内に
分散配置されることになり、全体として非常に優れた断
熱効果を発揮する。中空ビーズを含み断熱塗膜が白色で
あるので、放射性が高い。中空ビーズの粒径を３０〜１
００μｍの範囲としてあるのは、１００μｍ以下であれ
ば、ノズルを目詰まりさせることなく通常のスプレー塗
装を実施でき、しかも３０μｍ以上であれば、中空ビー
ズ内に十分な断熱性を発揮できるだけの空気収容量を確
保できるからである。

【０００７】また、塗料内に占める中空ビーズの容積割
合を５０〜８０％としてあるのは、５０〜８０％とする
ことにより、高い断熱性を確保しつつ且つ塗布された塗
料の付着性（剥がれ難さ）を確保するためである。すな
わち、中空ビーズの容積割合が８０％を超えると塗料の
付着性が悪くなり、５０％未満では中空ビーズの量が少
なすぎて断熱性が低下する。

【０００８】２）また、請求項２記載のように、請求項
１記載の断熱塗膜の厚みとしては、０．５〜５ｍｍであ
ることが好ましい。というのは、十分な断熱性を確保す
るためには、０．５ｍｍ以上の厚みが必要であり、ま
た、５ｍｍを超える厚みになると、塗膜が剥がれ（ピー
リング）を起こし易くなる（付着性が悪くなる）うえ
に、厚くなるほどそれだけ多量の塗料が必要となり、コ
ストが高くなるからである。

【０００９】３）請求項３記載の発明に係る断熱塗膜
は、断熱対象物の表面に第１の断熱塗料を塗布して形成
された白色の塗膜構成部を含む第１の断熱塗膜と、この
第１の断熱塗膜の表面に第２の断熱塗料を塗布して形成
された透明又は半透明な塗膜構成部を含む第２の断熱塗
膜とを備え、上記第１の断熱塗料は、粒径３０〜１００
μｍのガラス製又はセラミックス製の白色の中空ビーズ
を５０〜８０容積％の含有割合で分散させており、上記
第２の断熱塗料は、表面に有色の金属皮膜が形成された
粒径３０〜１００μｍのガラス製又はセラミックス製の
中空ビーズを５０〜８０容積％の含有割合で分散させて
いることを特徴とするものである。

【００１０】中空ビーズは熱伝導率が非常に低い空気を
内包していることから、吸収した熱のほとんどを全表面
から再放射する。このような中空ビーズを各断熱塗膜内
に分散配置されることになり、全体として非常に優れた
断熱効果を発揮する。中空ビーズの粒径を３０〜１００
μｍの範囲としてあるのは、１００μｍ以下であれば、
ノズルを目詰まりさせることなく通常のスプレー塗装を
実施でき、しかも３０μｍ以上であれば、中空ビーズ内
に十分な断熱性を発揮できるだけの空気収容量を確保で
きるからである。

【００１１】また、塗料内に占める中空ビーズの容積割
合を５０〜８０％としてあるのは、５０〜８０％とする
ことにより、高い断熱性を確保しつつ且つ塗布された塗
料の付着性（剥がれ難さ）を確保するためである。すな
わち、中空ビーズの容積割合が８０％を超えると塗料の
付着性が悪くなり、５０％未満では中空ビーズの量が少
なすぎて断熱性が低下する。

【００１２】また、中空ビーズを含む第１の断熱塗膜は
白色をしており、可視光線を含めた光線の反射性に優れ
ているため、中空ビーズによる断熱効果との相乗効果に
より非常に高い断熱性を確保できる。一方、仮に、白色
を呈する第１の断熱塗膜のみで断熱塗膜を形成した場合
には、汚れが目立ち易く、したがって実質的に使用用途
が限定されてしまう。これに対して、本発明では、断熱
塗膜を２層の構成とし、下層である第１の断熱塗膜は断
熱性に優れた白色としてあり、表層である第２の断熱塗
膜は中空ビーズの表面に形成された有色の金属皮膜によ
り、白色以外の金属固有の色彩を実現するようにしてあ
る。また、第２の断熱塗膜が断熱主要素である第１の断
熱塗膜を保護するので、耐候性を向上できるという利点
もある。

【００１３】また、第２の断熱塗膜において仮に塗膜構
成部自体に着色した場合には、この塗膜構成部で熱吸収
してしまい、したがって、断熱性が著しく劣る結果とな
ってしまう。これに対して、本発明では、透明又は半透
明な塗膜構成部内に分散配置される断熱性に優れた中空
ビーズの表面に、有色の金属皮膜を形成してあるので、
塗膜全体としてはカラー化を達成でき、しかも、このカ
ラー化によって断熱性が低下することを最小限にとどめ
ることができる。上記の塗膜構成部は半透明よりも透明
であるほうが熱吸収を少なくするうえで好ましい。

【００１４】なお、金属皮膜を形成する金属としては、
アルミニウム、クロム、銅その他の金属を例示すること
ができる。アルミニウム又はクロムではいわゆるグレー
（銀白色）が得られ、銅ではいわゆるブラウン（銅色）
が得られる。また、金では黄金色が得られる等、その他
の金属においても金属特有の色が得られる。なお、一般
には、金属の多くは銀白色または灰白色をしているの
で、このような色が得られる。本願において有色とは白
色を除く色を指す。金属皮膜を形成する方法としては、
例えばプラズマを用いたイオンプレーティング法を例示
することができる。

【００１５】４）請求項４のように、請求項３におい
て、上記第１の断熱塗膜の厚みが２〜３ｍｍであり第２
の断熱層の厚みが１〜２ｍｍであれば好ましい。という
のは、第１および第２の断熱塗膜の総厚みとしては、断
熱性および付着性（剥がれ難さ）を考慮した場合、３〜
５ｍｍとすることが好ましく、そうする場合において、
断熱主要素である第１の断熱塗膜のほうを少し厚めにす
ることが好ましいからである。

【００１６】５）請求項５のように、白色の塗料成分中
に、粒径３０〜１００μｍのガラス製又はセラミックス
製の白色の中空ビーズを５０〜８０容積％の含有割合で
分散させて形成される断熱塗料であれば、請求項１又は
２記載の断熱塗膜や、請求項３又は４記載の断熱塗膜に
おける第１の断熱塗膜に好適に用いることができる。粒
径は５０〜６０μｍであれば、より好ましい。また、容
積割合のより好ましい範囲としては、５０〜８０容積％
であり、さらに好ましい範囲としては、７０〜８０容積
％である。また、この断熱塗料は水性でも油性でもどら
らでも良い。

【００１７】６）請求項６のように、透明又は半透明な
塗料成分中に、表面に有色の金属皮膜が形成された粒径
３０〜１００μｍのガラス製又はセラミックス製の中空
ビーズを５０〜８０容積％の含有割合で分散させて形成
される断熱塗料であれば、請求項３又は４記載の断熱塗
膜における第２の断熱塗膜を形成するのに好適に用いる
ことができる。粒径は５０〜６０μｍであれば、より好
ましい。また、含有割合のより好ましい範囲としては、
５０〜８０容積％であり、さらに好ましい範囲として
は、７０〜８０容積％である。また、この断熱塗料は水
性でも油性でもどららでも良い。この断熱塗料は水性で
も油性でもどららでも良い。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態につい
て添付図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態の
断熱塗膜の模式的断面図であり、同図を参照して、本断
熱塗膜Ａは、金属、木、コンクリート或いは石等からな
る断熱対象物Ｂの表面に第１の断熱塗料１０を塗布して
形成された白色の第１の断熱塗膜１と、この第１の断熱
塗膜１の表面に第２の断熱塗料２０を塗布して形成され
た第２の断熱塗膜２とを備えている。第１の断熱塗膜１
は、白色の塗膜構成部３内に、後述する微細な白色の中
空ビーズ１２を分散配置している。また、第２の断熱塗
膜２は、透明又は半透明の塗膜構成部４内に、後述す
る、所要の金属光沢を発揮する中空ビーズ２２を分散配
置している。

【００１９】図２を参照して、上記第１の断熱塗料１０
は、顔料を含む白色の塗料成分１１中に中空ビーズ１２
を分散させたものからなる。中空ビーズ１２は、粒径３
０〜１００μｍのガラス製又はセラミックス製であり、
本第１の断熱塗料１０に占める中空ビーズ１２の含有割
合は、５０〜８０容積％である。一方、図３を参照し
て、上記第２の断熱塗料２０は、透明又は半透明な塗料
成分２１（いわゆるクリアー塗装に用いられる塗料）中
に、中空ビーズ２２を分散させたものからなる。中空ビ
ーズ２２は、粒径３０〜１００μｍのガラス製又はセラ
ミックス製であり、第２の断熱塗料２０に対して、５０
〜８０容積％の含有割合で分散させてある。また、中空
ビーズ２２の表面には、蒸着により金属皮膜２３が形成
されている。この金属皮膜２３を形成する金属として
は、アルミニウム、クロム、銅その他の金属を例示する
ことができる。アルミニウム又はクロムではいわゆるグ
レー（銀白色）が得られ、銅ではいわゆるブラウン（銅
色）が得られる。また、金では黄金色が得られる等、そ
の他の金属においても金属特有の色が得られる。なお、
一般には、金属の多くは銀白色または灰白色をしてお
り、このような色が得られることになる。

【００２０】金属皮膜２３を形成する方法としては、例
えばプラズマを用いたイオンプレーティング法を例示す
ることができる。各断熱塗料１０，２０において、中空
ビーズ１２，２２の粒径を３０〜１００μｍの範囲とし
てあるのは下記の理由による。すなわち、粒径が１００
μｍ以下であれば、通常のスプレー塗装を実施した場合
にも、塗料を噴射するためのノズルを目詰まりさせるこ
とがなく、簡便且つスムーズに塗装を実施でき、ひいて
は、塗装コストを安くすることができるからである。一
方、粒径が３０μｍ以上であれば、中空ビーズ内に十分
な断熱性を発揮できるだけの空気収容量を確保できるか
らである。そこで、中空ビーズ１２，２２の粒径を３０
〜１００μｍの範囲とすることにより、高い断熱性と塗
装容易性とを両立させた。なお、粒径としては５０〜６
０μｍの範囲であれば、より好ましい。

【００２１】また、各断熱塗料１０，２０において、そ
れぞれ、断熱塗料１０，２０内に占める中空ビーズ１
２，２２の容積割合を５０〜８０％としてあるのは、下
記の理由による。すなわち、すなわち、中空ビーズの容
積割合が８０％を超えると塗料の付着性が悪くなり、５
０％未満では中空ビーズの量が少なすぎて断熱性が低下
する。そこで、含有割合を５０〜８０％とすることによ
り、高い断熱性と塗膜の付着性（剥がれ難さ）を両立さ
せた。なお、付着性を確保できる８０％以下の含有割合
のなかでも、できるだけ含有割合が多いほうが、断熱性
に優れることから、７０〜８０容積％の含有割合であれ
ば、より好ましい。

【００２２】第１および第２の断熱塗料１０，２０は、
それぞれスプレー缶或いはスプレー銃を用いて吹付け塗
布され、それぞれ第１および第２の断熱塗膜１，２を形
成する。第１および第２の断熱塗料１０，２０の合計塗
厚としては、０．５〜５ｍｍであることが好ましい。と
いうのは、十分な断熱性を確保するためには、０．５ｍ
ｍ以上の厚みが必要であり、また、５ｍｍを超える厚み
になると、塗膜が剥がれ易くなる（付着性が悪くなる）
うえに、厚くなるほどそれだけ多量の塗料が必要とな
り、コストが高くなるからである。したがって、断熱性
と付着性を考慮した、第１及び第２の断熱塗膜１０，２
０の総厚みのより好ましい範囲は、３〜５ｍｍである。

【００２３】このように総厚みを３〜５ｍｍとする場合
に、断熱主要素である第１の断熱塗膜を少し厚めにする
ことが好ましく、例えば、上記第１の断熱塗膜の厚みが
２〜３ｍｍとし、第２の断熱層の厚みを１〜２ｍｍとす
ることができる。本実施形態によれば、各断熱塗膜１，
２内に断熱性の高い中空ビーズ１３，２３がそれぞれ分
散配置されるので、断熱材としてのスリム化を達成しつ
つ全体として非常に優れた断熱効果を発揮できる。

【００２４】また適度な粒径（３０〜１００μｍ）を持
つ中空ビーズ１２，２２を適度な含有割合（５０〜８０
容積％）で分散させたので、高い断熱性を維持しつつ、
しかも、通常のスプレー塗装で簡便且つスムーズに塗膜
１，２を形成でき、しかも塗膜１，２の付着性が良い。
さらに、白色を呈する第１の断熱塗膜１によって高い断
熱性を達成すると共に、この第１の断熱塗膜１の表面を
覆う第２の断熱塗膜２によってカラー化を達成でき、こ
れにより、外装として使用しても汚れ難い断熱塗膜を実
現でき、実質的な汎用性を高めることができる。

【００２５】特に、第２の断熱塗膜２が、透明な塗膜形
成要素２２を用いていて熱吸収を抑えてあることに加え
て、分散配置されている断熱性に優れた中空ビーズ２３
の表面に有色の金属皮膜２３を形成してあるので、塗膜
全体としてはカラー化を達成でき、しかも断熱性の低下
はほとんどない。また、第２の断熱塗膜２が主断熱要素
である第１の断熱塗膜１を保護する働きをするので、対
候性に優れ、長期にわたって高い断熱性を維持でき、屋
外での使用に適する。

【００２６】次いで、図４は本発明の他の実施形態を示
す断熱塗膜の模式的断面図である。同図を参照して、本
実施形態では、図１の実施形態の第１の断熱塗膜１のみ
により断熱塗膜Ａを構成した。本実施形態においても、
図１の実施形態と同様に、省スペースを図りつつ優れた
断熱性を達成できる。また、白色の断熱塗膜となるが、
配管の表面に塗布する用途等、白色でも構わない用途で
あれば、塗布工程を簡素化でき好適に用いることができ
る。断熱塗膜Ａの厚みとしては、０．５〜５ｍｍの範囲
にあることが、十分な断熱性を確保しつつ付着性を良く
するうえで好ましい。また、中空ビーズの粒径および含
有割合については図１の実施形態と同様である。

【００２７】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の範囲で種々の変更を施すことが
できる。

【００２８】

【実施例】

１）断熱試験試験対象断熱対象物として、灯油やオイル等を入れるための金属
製の中空容器Ｃ（容積１８リットルの市販品）を用い、
この容器Ｃの表面に、粒径６０μｍの中空ビーズを８０
容積％の含有割合で含む第１の断熱塗料１０を塗布して
塗厚３ｍｍの第１の断熱塗膜１を形成し、実施例１を作
成した。一方、断熱塗膜を形成しない容器Ｃを比較例１
とした。

【００２９】試験方法外気温が３２〜３４°Ｃである快晴の日に、実施例１お
よび比較例１を、午前１０時から午後１時までの３時間
の間、直射日光にさらした後、各容器Ｃ内の温度を測定
した。各容器Ｃ内の中央位置には、温度センサＤが収容
されており、この温度センサＤからの出力に基づいて各
容器Ｃ内の温度を液晶表示部Ｅに表示させるようにし
た。

【００３０】試験結果比較例１が４８°Ｃであるのに対して、実施例１では３
６°Ｃであって１２°Ｃもの温度差があり、断熱性が非
常に優れていることが実証された。２）熱抵抗の測定図６に示すように、厚み１．２ｍｍの９０ｃｍ角の鋼板
Ｆの表面に、粒径６０μｍの中空ビーズを８０容積％の
含有割合で含む第１の断熱塗料１０を塗布して塗厚３ｍ
ｍの第１の断熱塗膜１を形成し、試験例１を作成した。
この試験例１の熱抵抗値を、ＪＩＳ−Ａ１４２０「住宅
用断熱塗膜及び構成材の断熱試験方法」に基づいて測定
した。

【００３１】その結果、試験例１の熱抵抗値は、０．０
３２ｍ³・Ｋ／Ｗであり、熱抵抗が非常に大きい、すな
わち優れた断熱性を持つことが実証された。なお、鋼板
の熱抵抗値は２４×１０^-5ｍ³・Ｋ／Ｗであり、試験例
１の測定にあたっては無視できるほど小さいものであ
る。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の発明の断熱塗膜によれ
ば、白色の塗膜内に断熱性の高い白色の中空ビーズが分
散配置されるので、全体として非常に優れた断熱効果を
発揮できる。しかも、塗膜なのでスペースをとらない。
また適度な粒径を持つ中空ビーズを適度な含有割合で分
散させたので、高い断熱性を維持しつつも、通常のスプ
レー塗装で簡便且つスムーズに塗膜を形成でき、しかも
塗膜の付着性が良い。

【００３３】請求項２記載の発明の断熱塗膜では、厚み
を０．５〜５ｍｍとすることにより、十分な断熱性と塗
膜の付着性を確保することができる。３〜５ｍｍであれ
ば、より好ましい。請求項３記載の発明の断熱塗膜によ
れば、各断熱塗膜内に断熱性の高い中空ビーズが分散配
置されるので、全体として非常に優れた断熱効果を発揮
できる。また適度な粒径を持つ中空ビーズを適度な含有
割合で分散させたので、高い断熱性を維持しつつ、通常
のスプレー塗装で簡便且つスムーズに塗膜を形成でき、
しかも塗膜の付着性が良い。

【００３４】さらに、白色を呈する第１の断熱塗膜によ
って高い断熱性を達成すると共に、この第１の断熱塗膜
の表面を覆う第２の断熱塗膜によってカラー化を達成で
き、これにより、外装として使用しても汚れ難い断熱塗
膜を実現でき、実質的な汎用性を高めることができる。
特に、第２の断熱塗膜が、塗膜形成要素としては透明な
ものを用いていて熱吸収を抑えてあることに加えて、分
散配置されている断熱性に優れた中空ビーズの表面にカ
ラー皮膜を形成してあるので、塗膜全体としてはカラー
化を達成でき、しかも断熱性の低下はほとんどない。

【００３５】請求項４記載の発明の断熱塗膜では、断熱
性および付着性（剥がれ難さ）を考慮して両断熱塗膜の
総厚みを３〜５ｍｍとする場合に、断熱主要素である第
１の断熱塗膜のほうを少し厚めにすることにより、より
高い断熱性を得ることができる。請求項５記載の断熱塗
料では、請求項１又は２記載の断熱塗膜や、請求項３又
は４記載の断熱塗膜における第１の断熱塗膜の形成に好
適に用いることができる。

【００３６】請求項６記載の断熱塗料では、請求項３又
は４記載の断熱塗膜における第２の断熱塗膜の形成に好
適に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の断熱塗膜の模式的断面図
である。

【図２】第１の断熱塗料の模式的断面図である。

【図３】第２の断熱塗料の模式的断面図である。

【図４】本発明の他の実施形態に係る断熱塗膜の模式的
断面図である。

【図５】断熱試験の態様を示す模式図である。

【図６】熱抵抗を測定するための試験片を示す概略断面
図である。

【符号の説明】

Ａ断熱塗膜Ｂ断熱対象物１第１の断熱塗膜２第２の断熱塗膜１０第１の断熱塗料１１白色の塗料１２中空ビーズ２０第２の断熱塗料２１透明の塗料２２中空ビーズ２３金属皮膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒径３０〜１００μｍのガラス製又はセラ
ミックス製の白色の中空ビーズを５０〜８０容積％の含
有割合で分散させた白色の断熱塗料を、断熱対象物の表
面に塗布して形成されたことを特徴とする断熱塗膜。
【請求項２】厚みが０．５〜５ｍｍである請求項１記載
の断熱塗膜。
【請求項３】断熱対象物の表面に第１の断熱塗料を塗布
して形成された白色の塗膜構成部を含む第１の断熱塗膜
と、この第１の断熱塗膜の表面に第２の断熱塗料を塗布
して形成された透明又は半透明な塗膜構成部を含む第２
の断熱塗膜とを備え、上記第１の断熱塗料は、粒径３０〜１００μｍのガラス
製又はセラミックス製の白色の中空ビーズを５０〜８０
容積％の含有割合で分散させており、上記第２の断熱塗料は、表面に有色の金属皮膜が形成さ
れた粒径３０〜１００μｍのガラス製又はセラミックス
製の中空ビーズを５０〜８０容積％の含有割合で分散さ
せていることを特徴とする断熱塗膜。
【請求項４】上記第１の断熱塗膜の厚みが２〜３ｍｍで
あり第２の断熱層の厚みが１〜２ｍｍであることを特徴
とする請求項３記載の断熱塗膜。
【請求項５】白色の塗料成分中に、粒径３０〜１００μ
ｍのガラス製又はセラミックス製の白色の中空ビーズを
５０〜８０容積％の含有割合で分散させて形成されるこ
とを特徴とする断熱塗料。
【請求項６】透明又は半透明な塗料成分中に、表面に有
色の金属皮膜が形成された粒径３０〜１００μｍのガラ
ス製又はセラミックス製の中空ビーズを５０〜８０容積
％の含有割合で分散させて形成されることを特徴とする
断熱塗料。