遮熱塗料・断熱塗料について知りたい方へ
表面に塗装するだけの簡単施工で夏場の電気代最大40％コストダウンすることが出来る遮熱塗料のミラクールのコラム
遮熱塗料で一番効果の高いのは何色？
前回のコラムでも少し触れましたが、遮熱効果が一番高い色は白色です。
遮熱塗料が一般塗料と大きく異なる点は、太陽光の目に見えない光の波長を反射することです。しかし、目に見える光(色として認識できる光の波長)は色でしか反射できず、じつは反射を色に頼る部分も大きいのです。したがって、同じ遮熱塗料でも色によって遮熱効果は大きく異なります。「外壁がクリーム色だから、屋根は濃い茶色かな…」「ラッキーカラーが青色だから」など、屋根の色を決める基準は様々だと思いますが、遮熱効果を重視する場合はできる限り薄い色で塗っていただくことをおすすめします。
太陽光を効率よく反射する色とその理由
では、色の見え方について少し掘り下げてみます。
私は小学校5年生ぐらいまで、白黒写真を見て「昔は白と黒しかない世界だったのか。色を発明した人に感謝だな」と本気で思っておりました。しかし、当然のことながら実際は今も昔も世の中は色で溢れており、色は私たちの目を楽しませてくれ、生活を豊かにしてくれます。ちなみに、カラー写真は1970年代から普及しはじめたようです。写真のカラー化に尽力された方々に感謝ですね。
話が逸れましたが、私たちは色をどうやって認識しているのでしょうか。
真っ暗な田舎道の郵便ポストを思い浮かべてみてください。
車のライトでポストを照らせば、赤色がはっきりとわかります。しかし、明かりも何もない状態でポストに近づいても色はわからず、月明かりで少し茶色っぽく見えるかもしれません。つまり、物体の色は十分な光を浴びないとわからないのです(テレビなど、自ら光を発しているものは除く)。ポストが赤く見える理由は、ポストに光が当たったときに、ポストが赤色の光だけを反射し、赤色の光だけが私たちの目に入るからです。それ以外の反射されなかった光はどこに行くのかというと、物体に吸収され、熱に変わります。
普段から何気なく見ている色が、どのような過程を経て認識されるかについて考えるのも面白いですね。周囲が暗いと色がわからない感覚は幼いころから持っていましたが、光の反射を受けて色を認識しているという感覚はありませんでした。光を反射している色ほど白く見えるため、遮熱塗料もより白色に近い色を選ぶことで高い遮熱効果を得られます。逆に、黒っぽく見える色は光を吸収して熱くなってしまうので、暑さ対策をしたいときはできるだけ白色を選びましょう。
遮熱塗料の標準化について
標準化ってなに？
遮熱塗料の標準化（その１）
遮熱塗料の標準化（その２）
外壁塗装の塗料の色の選び方・色で耐久性の違いが出る？
色と反射率の関係について
とはいえ、周りの家との兼ね合い、コーポレートカラーなどの理由で、屋根の色はどうしても濃い色を選ばないといけないこともあります。
そんなときは、「現状の屋根の色と同じか、それよりも少し薄い色」をおすすめします。前回のコラムでも話したとおり、色が持つ反射の力は大きいので、現状の屋根の色よりも濃い色で塗り替えてしまうと、十分な遮熱効果を発揮できない可能性があるので注意しましょう。
世の中の屋根の色はなぜ黒が多いのでしょう？
これまで何度も「屋根の遮熱をするなら白色が一番！」「なるべく薄い色で！」などと偉そうに申し上げてきた私も、じつは家を建てたときに選んだ屋根の色は、漆黒でした(せめてもの抵抗で、遮熱仕様にはしましたが…)。黒を選んだ理由は、「デザイン性」と「汚れの目立ちにくさ」です。戸建て住宅の屋根は人目につくため、外壁の色とマッチしていなかったり、汚れていたりするとすぐ噂になります。当時、屋根の色を何色にしようかという打合せの折に、ハウスメーカーの担当者が「なるべく薄い色の方が遮熱性は…」と話してくれましたが、遮熱性や遮熱塗料メーカーに勤めるプライドよりも周りの目を重視する私は、屋根の色選びで迷うことは一切ありませんでした。戸建て住宅の屋根に暗い色が選ばれる理由は、私と同じような理由が多いのではないでしょうか。戸建て住宅はやはり外壁が華なので、屋根は外壁を邪魔しない暗い色が多く選ばれる傾向にあると思います。
白い屋根で遮熱以外のメリットは？
塗料の色で耐久性に違いは出る？
ガラスに塗る遮熱塗料はあるのか？
建物の屋根や壁で太陽の直射日光が当たって暑くなるところには、遮熱塗料が最適なのは明らかです。
では、ガラス窓に塗る遮熱塗料ってあるのでしょうか？
答えはノーでもありイエスでもあるという複雑なものです。
室温の上昇を防ぐ塗料はあります
可視光線を透過しながら近赤外線を吸収するタイプの塗料も遮熱塗料というのであれば、窓ガラス用の遮熱塗料はあるということになります。この種の塗料は近赤外線を吸収することによって、窓ガラスを透過する近赤外線の量を減らして室内温度の上昇を防ぐものです。では、窓ガラス表面の塗料が吸収した近赤外線のエネルギーは何処に行くというと、窓ガラスを熱くすることに使われます。
窓ガラス塗料が室温上昇を抑える仕組み
温度差によるガラス窓割れに注意を
ガラスも温度によって伸縮する性能がありますので、この温度差によってガラス面が歪み、場合によってはガラス窓が割れてしまいます。網入りガラスは、網部分があるために外周の切断面が平滑ではないので、特に割れ易くなると言われています。
近赤外線を吸収するキモの原材料
・ＩＴＯ（スズ酸化インジウム）
・ＡＴＯ（アンチモン酸化スズ）
・ＬaＢ6（六ホウ化ランタン）
・ＣＷＯ（セシウム酸化タングステン）
ＬａＢ6とＣＷＯは住友金属鉱山株式会社が開発した素材のようです。
http://www.smm.co.jp/products/material/ink/
これらの素材を塗料に混合することによって、可視光線の透過率はある程度確保した上で、近赤外線を吸収する性能を付与することが可能となります。
窓ガラス用の遮熱フィルムはあるのか？
窓ガラス用の（近赤外線を反射するタイプの）遮熱塗料は未だ無いですが、窓ガラス用の（近赤外線を反射するタイプの）フィルムがあります。また、近赤外線を吸収するタイプのフィルムも沢山あります。赤外線を吸収するタイプのフィルムには前述のＩＴＯやＡＴＯなどのナノサイズの原材料が均一に分散されています。
窓ガラスに塗る遮熱塗料は無い
答えはイエスです。
窓ガラス用の（近赤外線を反射するタイプの）遮熱塗料は未だ無いですが、窓ガラス用の（近赤外線を反射するタイプの）フィルムがあります。また、近赤外線を吸収するタイプのフィルムも沢山あります。赤外線を吸収するタイプのフィルムには前述のＩＴＯやＡＴＯなどのナノサイズの原材料が均一に分散されています。
近赤外線を反射させるフィルム
1.真空蒸着
多くのメーカーが採用している技術です。ハーフミラーのように反射させるフィルムは可視光線の透過が少なく、透明性に欠けることが多いようです。
（下記詳細は、ウィキペディアより引用）
真空にした容器の中で、蒸着材料を加熱し気化もしくは昇華して、離れた位置に置かれた基板の表面に付着させ、薄膜を形成するというものである。蒸着材料、基板の種類により、抵抗加熱、電子ビーム、高周波誘導、レーザーなどの方法で加熱される。蒸着材料は、アルミニウム、クロム、亜鉛、金、銀、プラチナ、ニッケルなどの金属類と光学特性を有する薄膜（光学薄膜）では主にSiO2、TiO2、ZrO2、MgF2などの酸化物やフッ化物を使用する。蒸着は金属の他、樹脂や硝子等にも利用され、紙などにも処理が可能である。
2.スパッタリング
帝人フロンティア株式会社のレフテルに代表される透明性を維持しつつも、近赤外線を効果的に反射するタイプのものです。
（下記詳細は、ウィキペディアより引用）
真空チャンバー内に薄膜としてつけたい金属をターゲットとして設置し、高電圧をかけてイオン化させた希ガス元素（普通はアルゴンを用いる）や窒素（普通は空気由来）を衝突させる。するとターゲット表面の原子がはじき飛ばされ、基板に到達して製膜することが出来る。
原理も単純であり「スパッタ装置」として各種あることから、様々な技術分野で広く使われている。 最近では、高品質の薄膜が要求される半導体、液晶、プラズマディスプレイ、光ディスク用の薄膜を製造する手法として用いられている。
3.マルチレイヤー
4. 熱線再帰性
近赤外線を吸収するフィルム
・ＩＴＯ（スズ酸化インジウム）
・ＡＴＯ（アンチモン酸化スズ）
・ＬaＢ6（六ホウ化ランタン）
・ＣＷＯ（セシウム酸化タングステン）
防犯や怪我防止の効果
窓ガラスを割られて侵入されるのを防いだり、地震や飛散物によるガラスの割れ・飛散を防ぐことが期待できますので、怪我の防止にも役立ちそうです。飛散防止効果はフィルムの強度・厚さによって違いがありますので、メーカーの仕様書を確認してください。
飛散防止の窓
最近は異常気象により竜巻による被害も毎年のようにニュースになっています。窓ガラスが割れると、そこから強風が一気に家の中に吹き込みますので、最悪の場合には屋根が飛ばされたりもします。窓ガラスが割れたとしても、フィルムが飛散を防いで切れれば、被害を最低限に抑えることが可能かも知れません。
選択肢はいろいろ
どのフィルムが最適なのかは、求める透明性と近赤外線カット率などを総合的に考える必要性があります。
・外の景色は見えなくても、室温上昇を防ぎた い？
・外の景色はこれまで通りに見たいので、室温上昇の抑制は最低限でも止む無し？
・外の景色も見たいし、室温上昇も抑えたいので、双方のバランスが取れた商品が良い？
等々、先ずは要望内容を整理しましょう。
そして、ネットやカタログで商品情報を集めて、各社製品の性能と価格を比較検討して、どの製品を購入するかを決めては如何でしょうか。
遮熱性舗装
路面温度上昇抑制舗装研究会では新規作成供試体に対して10℃以上の温度低減効果があるものとしています。
我々が研究に着手したのは西暦2000年でした。ヒートアイランド現象や地球温暖化現象が大きく取り上げられた最初の頃だったと思います。実際に採用され始めた2004年の夏は記録的に暑くて、マスコミが遮熱性舗装を大きく報じたことが昨日のことのように思い出されます。
因みに、日本の最高気温の記録を調べるとベスト？ワースト？はこのような結果です。（気象庁の過去データによる）
| 順位 | 都道府県 | 地点 | 観測値（℃） | 起日 |
| 1 | 静岡県 | 浜松 | 41.1 | 2020年8月17日 |
| 〃 | 埼玉県 | 熊谷 | 41.1 | 2018年7月23日 |
| 3 | 岐阜県 | 美濃 | 41 | 2018年8月8日 |
| 〃 | 岐阜県 | 金山 | 41 | 2018年8月6日 |
| 〃 | 高知県 | 江川崎 | 41 | 2013年8月12日 |
| 6 | 静岡県 | 天竜 | 40.9 | 2020年8月16日 |
| 〃 | 岐阜県 | 多治見 | 40.9 | 2007年8月16日 |
| 8 | 新潟県 | 中条 | 40.8 | 2018年8月23日 |
| 〃 | 東京都 | 青梅 | 40.8 | 2018年7月23日 |
| 〃 | 山形県 | 山形 | 40.8 | 1933年7月25日 |
アスファルト舗装
ですから、遮熱塗料のことを専門用語で高日射反射率塗料と呼ばれ、決して断熱塗料や放熱塗料とは呼ばれません。
この観点からいうと、窓ガラスに塗る遮熱塗料はありません。
日本ペイントさんが可視光線を透過する遮熱塗料の開発をされていますが、可視光線（380～780nm）を全て透過できませんし、コスト的に未だ実用化されていないようです。
参照 : 赤外線反射型透明遮熱塗料 | 日本ペイントホールディングス (nipponpaint-holdings.com)
従って、近赤外線を反射する透明な窓ガラス用の遮熱塗料は未だありません。
室温の上昇を防ぐ塗料はあります
遮熱性舗装の目的は？
ヒートアイランド対策
2018年は全国的に猛暑日が多く、熱中症による搬送者数は過去最悪の98,137人に達したそうです。そして死者数は160人にも及んでいます。
2019年は猛暑日が少しだけ減り、搬送者数は71,317人、死者数は126人と減少しましたが、地球温暖化由来といわれる気候の変動により、毎年のように熱中症による被害者が後を絶ちません。
では、遮熱性舗装でどの程度ヒートアイランド現象の対策になるのかですが、関連する論文から抜粋してみたいと思います。
（計算条件）
・夏期晴天日を想定
（引用）第25回日本道路会議論文 2004年 木内氏他
（出典：ウィキペディア）
快適性の向上
・再帰性反射の大きい遮熱性舗装は、人体が吸収 する舗装からの水平直達日射の反射量を低減する効果がある。
・舗装の路面温度が歩行者の熱環境に影響を及ぼし、路面温度の低下が歩行者の熱環境改善に寄与する。
遮熱性舗装による路面温度の低減効果により、全身及び足元部で「暑い」と回答する割合が低下し、とりわけ全身よりも足元部で違いを感じるようです。
熱帯夜の抑制
わだち掘れの抑制
一般の車道に限らず、空港の誘導路でも効果があったという事例があります。数百トンもある旅客機が頻繁に走行する誘導路には大きなわだち掘れが出来てしまうのが一般的ですが、遮熱性舗装を施した誘導路ではわだち掘れの深さが二分の一以下に抑えられ、しかもその効果が4年以上も持続することが確認されています。
道路の耐久性の向上
景観の向上
滑り抵抗性の確保
一般的に英国の道路研究所で開発された試験器（ポータブルスキッドレジスタンステスター）にて測定します。この試験機で測定した値がＢＰＮ値（すべり抵抗値）です。
測定する舗装材に散水して、振り子の先に取り付けられたゴム製のスライダーを反復運動させて、道路の測定面と接触し滑り抜ける時に生じる抵抗を目盛りで読み取ります。その他にも、日本で開発された方法で、一般には「ＤＦテスター」と呼ばれている測定器や特性試験車で測定する方法などがあります。
耐久性
騒音問題
重交通車道
歩道
公園・遊歩道
その他
反射した光ってどこに行くの？
反射した光が周囲の壁を温めたりしないの？
尚、日本のCASBEE（建築環境総合性能評価システム）や米国のLEEDなどでは、建築物の環境負荷を考える上で、敷地内の舗装部分を遮熱性舗装にすることは評価ポイントが加点されることになっており、総合的に環境にやさしい対策と考えられています。
歩いている人が暑くならないの？
反射した光ってどこに行くの？
反射した光が周囲の壁を温めたりしないの？
尚、日本のCASBEE（建築環境総合性能評価システム）や米国のLEEDなどでは、建築物の環境負荷を考える上で、敷地内の舗装部分を遮熱性舗装にすることは評価ポイントが加点されることになっており、総合的に環境にやさしい対策と考えられています。
歩いている人が暑くならないの？
反射した光ってどこに行くの？
反射した光が周囲の壁を温めたりしないの？
尚、日本のCASBEE（建築環境総合性能評価システム）や米国のLEEDなどでは、建築物の環境負荷を考える上で、敷地内の舗装部分を遮熱性舗装にすることは評価ポイントが加点されることになっており、総合的に環境にやさしい対策と考えられています。
歩いている人が暑くならないの？
いろのはなし – 色の見えるしくみと遮熱塗料
今日は、色の見えるしくみと遮熱塗料を考えてみましょう。
モノが見えるには光源必要
夜になると、車の色や道を歩いている人が見にくくなる事からも分かりますね。また、真っ暗な部屋では色も形も何もかもが見えない。皆さんも経験があるでしょう。つまり、私たちがモノやその色を見るためには光（光源）が欠かせないのです。
ニュートンが発見した「分光」とは
スペクトルは赤・橙・黄・緑・青・藍・紫の順に並んでいますが、これはそれぞれの波長の長さが違うために生じる現象です。私たちがモノや色を見るために必要な光は、380～780nm（ナノメートル・10億分の1メートル）という範囲の電磁波で可視光波長領域ともいいます。この光は、性質の違いによって、大まかに短波長、中波長、長波長の３つにわける事ができます。
私たちは、
・短波長が多い光を見た時に「青い」と感じます。
・中波長が多いと「緑」を感じます。
・長波長が多いと「赤」を感じます。
例えば光がリンゴにあたると、リンゴの表面では短波長（青）の光と中波長（緑）の光が吸収され、長波長（赤）の光が多く反射されます。この長波長（赤）の多い光が目にとどくことで、私たちは目の前にあるリンゴが「赤い」と感じるのです。
遮熱塗料を屋根に塗る効果について
遮熱塗料 どこに塗るのが効果的？
太陽光を浴びる時間が長ければ長いほど、それだけ遮熱効果も期待できます。
それでは、どこに塗るのが一番効果的でしょうか。
一日中太陽光を浴び続ける場所、、それは、建物の屋根です。
屋根は高い所にあり、太陽光を遮るものが無いため、遮熱塗料を塗るには絶好の場所です。
また、屋根は常に太陽光や風雨に晒され続ける過酷な場所であり、定期的にメンテナンスを行う必要があります。
遮熱塗料は錆止め効果や延命効果(耐久性)も兼ね備えているため、屋根に遮熱塗料を塗ることで建物の資産価値を高め、効率の良く暑さ対策も出来てしまいます。
このように、遮熱塗料 × 屋根というのは非常に相性が良く、「どうせ塗るなら遮熱塗料」という風潮がここ最近強まっているように思えます。
室温はどのくらい下がる？
塗装だけで室温が外気温よりも低くなるということはありませんが、「モワ～っ」を無くした状態からエアコンで冷やし始めるだけでもエアコンは無駄な力を使わずに済み、何よりエアコンの効きが格段に上がります。
屋根の色は何色を選ぶのが良いの？
真夏の昼下がり、営業マンのあなたは汗だくで外回りを終え、会社に戻る途中に誰もいない灼熱の公園を横切りました。そこには、白いベンチと黒いベンチがありました。あなたならどちらのベンチに座りますか？
この感覚は正しく、色は薄いほど光を反射し、濃いほど光を吸収し熱を帯びます。
塗料も例外ではなく、白色を塗れば遮熱効果は高いのですが、濃い色を塗った場合は光を吸収してしまうので、あまり遮熱効果は期待できません。
屋根は外壁よりも人目につきにくいため、白色が採用されるケースが多いです(戸建て住宅を除く)。
そこで、少し色をつけて眩しさを和らげることがあるのですが…
色の話は次回のコラムで！
遮熱塗料の有効性と持続性
1. 日射熱による建物や設備の内部温度上昇の抑制
2. 外壁や屋根の冷房負荷の削減
3. 節電効果によるCO2排出量の削減
4. 室内の快適性の向上
5. 長期的な効果と耐久性
6. 環境への配慮
7. メンテナンスコストの削減
8. 太陽光発電システムとの相乗効果
9. 冷房機器の寿命延長
10. 持続可能な社会への貢献
遮熱塗料は汚れてはダメ
塗膜表面が汚れてしまった場合はどうなるのでしょう。太陽光を直接受けるのが塗膜表面ではなく、汚れ物質になってしまうと日射反射率が大幅に低下してしまいます。特に工場や車両の燃焼に伴って発生する油煙は太陽光に含まれる赤外線を特に吸収するので、遮熱効果が激減してしまいます。
汚れやすい遮熱塗料のユーザーからは、塗装直後は室温が下がるのが実感できたが、翌年には効果が実感できなくなってしまったという残念な報告を受けることになってしまいます。
特に水系塗料は塗装直後に塗膜が撥水性を帯びてしまうことが多く、直ぐに汚れてしまいます。
キレイが続くミラクールAQクリア
ミラクールの新商品「AQクリア」は、塗膜表面を「撥水性」から「親水性」に変える特殊な技術を使用しています。従来の遮熱塗料は汚れると効果が低下してしまいますが、「AQクリア」は汚れにくくなることで、長期間にわたって遮熱効果を保ち、美観も維持することが可能となります。
この親水性の素材により、「AQクリア」は「セルフクリーニング」が可能となります。屋根や壁に塗ることで、汚染物質を雨水が洗い流してくれるのです。これにより、工場や倉庫など大きな建物の屋根や壁の汚れを掃除する手間を省き、遮熱効果を長期間にわたって維持することができます。
「AQクリア」は透明な塗料のため、どこに塗ったかが分からないという問題に直面しましたが、着色することで、塗った箇所がわかりやすくなる方法を見つけました。着色剤は人畜無害の食紅を使用しています。施工後には降雨あるいは紫外線によって、色は透明に変化します。
この新商品は国連機関にも採択され、ケニアの難民キャンプにも使用されています。AQクリアを塗装した屋根に降った雨を採取して分析した結果、日本およびケニアの水道水基準を満たすことが確認されています。安全性にも配慮され、体に害がないことが確認された製品として世界基準で社会的な責任を果たしていると言えます。
「AQクリア」は、ミラクールの高い遮熱効果をより長く維持したいと考えるお客様に好評であり、遮熱塗料を選ぶ際の必須アイテムといえます。
最後に、「AQクリア」は特許権も取得しており、進歩性と新規性のある製品であることがわかります。汚れにくさというシンプルで効果的な特長が、多くのお客様の課題解決に役立つ遮熱塗料として注目される理由となっています。
工業製品向けの焼付用遮熱塗料
焼付塗料とは
塗装ブース例
焼付用遮熱塗料
粉体塗料
最近の新用途
モニュメントです。公園の入り口付近に設置されているものですが、子供たちが手を触れても熱くないように配慮されています。全面に遮熱塗料が塗られています。
屋根塗替えのタイミングと塗料の耐久性
各塗料の耐久性の目安
・ウレタン系樹脂塗料：7～9年
・シリコン系樹脂塗料：10～12年
・フッ素系樹脂塗料：10～15年
・無機塗料：15～20年
初めての塗り替えの場合も、2回目以降の塗り替えの場合も、まずは10年を一つの目安にプロに点検をお願いしてみるのもいいかもしれません。
チョーキングの判定方法
塗膜表面に貼り付けた透明な粘着テープを剥がし、テープに付着した微粉を、微粉が目立つ背景色の上で目視で観察し、標準図版と比較して等級を判定するというものです。
永遠に劣化しない安価な樹脂があれば良いのですが。