(57)【要約】【課題】路面を構成するコンクリート部材の比熱を高めることにより、夏場の気温上昇が生じても容易に温度の上昇を防ぎ都市の温暖化を抑制する。【解決手段】融点が１６〜８０℃の範囲の蓄熱材を内包するマイクロカプセルを路面に塗工または練り込む。蓄熱材を内包するマイクロカプセルは予めアスファルト乳剤中に混合されることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点が１６〜８０℃の範囲の蓄熱材を内包するマイクロカプセルを路面に塗工または練り込むことを特徴とする温暖化を抑制する方法。
【請求項２】
蓄熱材を内包するマイクロカプセルを予めアスファルト乳剤中に混合した後、路面に塗工または練り込むことを特徴とする請求項１記載の温暖化を抑制する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車道、歩道、橋梁等の路面を構成する土木部材の温度上昇を抑えることにより夏場の外気温の上昇を抑え、都市の長期的な温暖化を抑制する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
温暖化とは産業活動が活発になるにつれて「温室効果ガス」が大気中に大量に放出され、地球全体の平均気温が急激に上がり始める現象のことをいい、その原因となるガスとして大気中に微量に含まれる二酸化炭素（ＣＯ２）、メタン（ＣＨ４）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、フロンなどが挙げられ、これらは温室効果ガスといわれている。地球規模で気温が上昇すると、海水の膨張や氷河などの融解により海面が上昇したり、気候メカニズムの変化により異常気象が頻発する恐れがあり、ひいては自然生態系や生活環境、農業などへの影響が懸念されている。過去１００年間に地球全体の平均気温は０．３〜０．６℃と急激に上昇しており、現在のペースで温室効果ガスが増え続けると、２１００年には平均気温が約２℃上昇すると予測されている。
【０００３】
しかし最近、上記地球規模の緩やかな温暖化とともに大都市部の急激な温暖化が問題視されている。都市部の温暖化はヒートアイランド現象とも呼ばれ人口の密集化に伴う自動車や鉄道、冷房機器、生産工場から排出される大量の廃熱が原因と考えられる。これらの影響で夏場の温度上昇は一層促進され都市部だけの平均気温の上昇だけを見ると高い数値を示している。更にこれらの廃熱は空気中に拡散するに留まらず直射日光の輻射熱とともに道路、ビルなどのコンクリート部材に吸収され急激な表面温度の上昇が生じる。よって路面材料やビル躯体の温度が容易に上昇しにくい性質であれば気温の上昇も抑制され、夜間の放熱で平均気温の低減化にも効果的である。
【０００４】
ヒートアイランド現象の対策として緑化施策が効果的であり、特にビルの屋上緑化がヒートアイランド対策のみならずビル内環境の温度低減化にも効果的である（例えば、特許文献１〜２参照）。また、道路の構成材料として多孔質材料を用い透水性を高めることにより蓄熱性が得られ、夏場の昼間に保熱し夜間に熱を放出する試みが提案されている（例えば、特許文献３参照）。また、遮熱塗料と称される赤外線の反射性能が高いセラミックバルーンが配合された塗料が知られている。遮熱塗料は太陽エネルギーを反射させ真夏における建物の屋根面の温度上昇を低減させる効果があり屋根裏の断熱材の効果を高める効果もある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２０６３４９号公報
【特許文献２】
特開２００２−３６４１３０号公報
【参考文献３】
特開２００２−３０２９０３号公報
【非特許文献１】
インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｏｈｏ−ｌｅｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｓｅ／ｓｈａｎｅｔｓｕ．ｈｔｍｌ＞ホームページ内説明。２００３年１月２４日に検索。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は温暖化特に都市のヒートアイランド現象を抑制することであり、更に詳しくは路面を構成するアスファルト部材の比熱を高めることにより、夏場の気温上昇が生じても容易に温度の上昇を抑制する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、融点が１６〜８０℃の範囲の蓄熱材を内包するマイクロカプセルを路面を構成するアスファルト中に塗工または練り込むことにより達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の温暖化を抑制する方法は日中太陽光からの熱エネルギーを路面を構成するアスファルト中の蓄熱材に蓄えておくことにより温度上昇が抑制される。本発明で述べる路面とは車両や人が通行する一般的な道路表面を意味するが橋や、屋上敷地、グランド等の大小、素材、季節を問わず表面の温度が約１５℃以上に達する如何なる場所に適応可能である。
【０００９】
一般に路面を構成するアスファルトの単位体積辺りの比熱は木材や合成樹脂材料に比べ高いため一般に暖まりにくく冷めにくいという性質を有する。この性質は低比熱の材料と異なり住宅建材として用いた場合など温度変化し難いという長所があるが、極度に高温や低温になった場合には快適とされる温度に戻りにくいという欠点にもなり得る。例えば、日中太陽光で照らされた道路表面の温度は日が沈み夜間になってもなかなか冷めることがなく深夜まで高温が続くため都市全体の温暖化を引き起こす原因にもなっている。本発明者は上記課題を解決するために、道路を構成する素材の表面または内部に融点が約１６℃以上の蓄熱を内包するマイクロカプセルを塗工または練り込むことにより、道路の表面温度が蓄熱材の融点より容易に変化しにくい、即ち容易に上がりにくいという性質が現れることに着目し本発明に至った。
【００１０】
本発明で用いられる蓄熱材を内包するマイクロカプセルは有機系の化合物を内包したマイクロカプセルが水中に分散された形態であるため、例えばコンクリートを作製するに必要な材料と水系でそのまま混合が可能である。蓄熱材をマイクロカプセル化する方法は用いられる蓄熱材の性状により異なるが、代表的な手法、膜材としてはコアセルベーション法によるゼラチン皮膜、インサイチュー法によるメラミン樹脂、尿素ホルマリン樹脂皮膜、界面重合法によるポリウレタン、ナイロンあるいはポリ尿素樹脂皮膜、液中乾燥法による樹脂皮膜等の公知の手法及び膜材が挙げられる。これらのマイクロカプセルの内側または外側には過冷却防止材、比重調節材、劣化防止剤、難燃材、着色剤、香料、光触媒機能材料、接着剤、分散補助材等が添加できる。マイクロカプセルの体積平均粒子径は１〜２０μｍの範囲、好ましくは２〜１０μｍの範囲が好ましい。
【００１１】
本発明で用いられる蓄熱材の融点は夏場の道路の最高到達温度に依存するが、１６〜８０℃の範囲、好ましくは２５〜７０℃の範囲に設定されることが好ましい。この温度以下または以上であると温暖化抑制効果は得られない。これらの条件を満たす蓄熱材で、なおかつ良好なマイクロカプセルが得られるものとしてノルマルパラフィンが好ましく、特に炭素数が１６〜３０の範囲の少なくとも一種から成るノルマルパラフィンが好ましい例として挙げられる。例えばオクタデカン（炭素数１８）の融点は約２８℃であり、直射の太陽光を受けて融解するためには２００ｋＪ／ｋｇ以上の熱量を必要とするため好ましい蓄熱材の一つとして挙げられる。
【００１２】
本発明の蓄熱材を内包するマイクロカプセルは路面を構成するアスファルト中に塗工または練り込まれる。通常路面の工事は砂、砂利などの骨材を加熱して溶解させたアスファルト混合物として路面に施工される。マイクロカプセルは通常水性分散液の状態で得られるがマイクロカプセルの周囲の水分を除去すれば固形状態としても扱うことが可能で固形化したマイクロカプセルをアスファルトと混合して用いることも可能である。アスファルトは通常１６０℃以上に加熱し流動化させて路面に塗設されるがこの中に固形状態のマイクロカプセルを添加することも可能であり、好ましくはアスファルト樹脂分が水中に分散されたアスファルト乳剤の中に混合することがマイクロカプセルの破壊も少なく、またアスファルト混合物の温度低下が防止されるため好ましい態様である。また、マイクロカプセルスラリーを単独またはバインダーを添加して路面の表面若しくは内部に塗工することも可能である。
【００１３】
一方、マイクロカプセルを固形化する方法として脱水または乾燥させて粉体化した後に種々の形態に成型する方法がある。脱水化または固形化する装置としては、遠心分離法、フィルタープレス法、スクリュープレス法、等があり、乾燥手法としては、ドラムドライヤー、スプレードライヤー、フリーズドライヤーなどの乾燥装置が用いられるが、スプレードライヤーがマイクロカプセルの破壊もなく粒子径のコントロールも容易であるため好ましい手法である。これらの脱水、乾燥装置で得られる粉体の平均粒子径は、５〜１０００μｍ、好ましくは１０〜５００μｍの範囲に設定されることが好ましい。更に粉体を成型して数ｍｍ大の固形物に加工することも可能である。
【００１４】
路面を構成するアスファルト中に練り込まれるマイクロカプセルの比率は、その土地の気象条件や施工条件及びコンクリートの強度低下の程度により異なるが、通常骨材を含めた総アスファルトの固形重量比率で５〜５０％の範囲で塗工または練り込まれることが好ましい。これ以下であると温度低下効果に乏しく、これ以上であるとコンクリート強度の低下が生じ好ましくない。
【００１５】
次に本発明の実施例を示す。実施例中に示す融点は示差熱熱量計（米国パーキンエルマー社製ＤＳＣ−７型）を用いて測定した値である。
【００１６】
【実施例】
実施例
ｐＨを４．５に調整した５％のスチレン−無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩水溶液１００ｇの中に、潜熱蓄熱材としてｎ−オクタデカン８０ｇ（融点約２８℃）を激しく撹拌しながら添加し、平均粒子径が５．０μｍになるまで乳化を行なった。次にメラミン５ｇと３７％ホルムアルデヒド水溶液７．５ｇ及び水１５ｇを混合し、これをｐＨ８に調整し、約８０℃でメラミン−ホルマリン初期縮合物水溶液を調製した。この全量を上記乳化液に添加し７０℃で２時間加熱撹拌を施してカプセル化反応を行なった後、この分散液のｐＨを９に調整してカプセル化を終了した。得られたマイクロカプセルの体積平均粒子径は５．２μｍであった。
【００１７】
水で固形分濃度を４０％（ｗ／ｗ）に調整した上記マイクロカプセル分散液１００部と砂２０部、砂利６０部、及び５５％（ｗ／ｗ）濃度のアスファルト乳剤３０部を良く混合し８０℃に加熱した分散液を３０ｃｍ四方の木枠に流し込み厚さ３ｃｍのアスファルト路面の試験片を得た。同様にマイクロカプセルを用いずに同様の大きさと厚みに成型した試験片を用いて、試験片を温度調節が可能な人工気象室で表面の温度が２０℃から６０℃に至るまでの時間を比較したところ、マイクロカプセルを添加した試験片の方が約３割程度長くなることが確認できた。
【００１８】
【発明の効果】
実施例の結果からも分かるように蓄熱材を内包するマイクロカプセルを路面となるアスファルト中に練り込んだ部材は特定の温度域で著しく比熱が増大するためにその温度以上に上がりにくいという性質を示す。また、路面の温度が上がり過ぎるとアスファルトより下方の土中深く熱が浸透していき、夜間に気温が低下しても容易に熱の放散が生じないので熱が蓄積され更なる温暖化の原因となる。ところが蓄熱材を配置することにより路面表面で留まる熱量が増すため夜になり空気中に熱が放散し易くなり一層温暖化抑制に効果が得られる。