(57)【要約】【課題】  大面積の壁等にも安価に適用できて十分な熱エネルギーの反射性能を有するもの。【解決手段】  火山灰から得られたシラスを加熱して発泡させた粒径１０μｍ以上２００μｍ以下のシラスバルーン等のセラミックス中空バルーンを骨材とし、セメント、セラミックスもしくは合成樹脂またはこれらの混合物にセラミックス中空バルーンを体積密度２０％以上で分散させた熱エネルギー反射塗料１４を使用する。壁面１２上に層状に塗布した熱エネルギー反射体１０であって、この塗布層は、その層厚さが厚い部分と薄い部分とが塗布面に対して分散配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
火山灰から得られたシラスを加熱して発泡させた粒径１０μｍ以上２００μｍ以下のセラミックス中空バルーンを骨材とし、セメント、セラミックスもしくは合成樹脂またはこれらの混合物に上記セラミックス中空バルーンを、１０量パーセント以上３０重量パーセント以下配合した熱エネルギー反射塗料を、層状に塗布した熱エネルギー反射板であって、この塗布層は、その層厚さが厚い部分と薄い部分とが塗布面に対して分散配置されていることを特徴とする熱エネルギー反射体。
【請求項２】
火山灰から得られたシラスを加熱して発泡させた粒径１０μｍ以上２００μｍ以下のセラミックス中空バルーンを骨材とし、セメント、セラミックスもしくは合成樹脂またはこれらの混合物に上記セラミックス中空バルーンを、１０量パーセント以上３０重量パーセント以下配合した、請求項１に記載の熱エネルギー反射体を構成するための塗料。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱エネルギーを効率的に反射して、断熱壁等に広く利用できる熱エネルギー反射体およびこれに適した塗料に関する。
【背景技術】
【０００２】
シラスバルーンは、高温に耐える断熱材であって、安価に大量に安定的に取得できる材料としてよく知られており、断熱塗料の配合材料としての用途が開発されている（特許文献１）（特許文献２）（特許文献３）（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４７０５５９２号公報
【特許文献２】特許第７３７４７９号公報
【特許文献３】特許４５２０２８５号公報
【特許文献４】特許４１８１０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
野菜や生花をコンテナに収容して気温の高い地域へ輸送すると、コンテナの内部が高温になり、数十パーセントがダメージを受けてしまうという報告がある。物流倉庫やトラックの荷台についても同様のことが言える。このため、生鮮食料品は冷蔵機能を持つ倉庫や輸送機関が利用される。しかし、これは、輸送コストが高くなり、安価な商品を大量輸送する場合には、適さないという難点がある。また、家畜の飼育小屋は、強い日射により室内温度が高まると家畜の健康に重大な影響を及ぼす。
上記の課題を解決するために、本発明は、特許文献に記載されたようなシラスバルーン等を利用して、大面積の壁等にも安価に適用でき、十分な熱エネルギーの反射性能を有する熱エネルギー反射体およびこれに適した塗料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
【０００６】
＜構成１＞
火山灰から得られたシラスを加熱して発泡させた粒径１０μｍ以上２００μｍ以下のセラミックス中空バルーンを骨材とし、セメント、セラミックスもしくは合成樹脂またはこれらの混合物に上記セラミックス中空バルーンを、１０量パーセント以上３０重量パーセント以下配合した熱エネルギー反射塗料を、層状に塗布した熱エネルギー反射板であって、この塗布層は、その層厚さが厚い部分と薄い部分とが塗布面に対して分散配置されていることを特徴とする熱エネルギー反射体。
【０００７】
＜構成２＞
火山灰から得られたシラスを加熱して発泡させた粒径１０μｍ以上２００μｍ以下のセラミックス中空バルーンを骨材とし、セメント、セラミックスもしくは合成樹脂またはこれらの混合物に上記セラミックス中空バルーンを、１０量パーセント以上３０重量パーセント以下配合した、構成１に記載の熱エネルギー反射体を構成するための塗料。
【発明の効果】
【０００８】
物流用のコンテナの外壁等に適用すれば、冷蔵設備がなくてもロス率を抑制できる。また、倉庫の外壁等に塗布して、内部の温度変化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の熱エネルギー反射体を示す縦断面図である。
【図２】その部分拡大断面図である。
【図３】熱エネルギー反射体の実施例の塗料塗布面正面図である。
【図４】（ａ）は、熱エネルギー反射体の別の実施例の塗料塗布面正面図、（ｂ）はＡ−Ａ縦断面図である。
【図５】エネルギー反射塗料のエネルギー反射効果を実証するためのデータである。
【図６】Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の時間経過を示すグラフである。
【図７】図５の装置で実験をした結果を示す表である。
【図８】別の実験装置の説明図である。
【図９】Ｔ５とＴ６の時間経過を示すグラフである。
【図１０】図８の装置で実験をした結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は実施例１の熱エネルギー反射体を示す縦断面図である。図２はその部分拡大断面図である。
図において、日射等による熱エネルギーの透過を阻止したい壁面１２には、熱エネルギー反射塗料１４が層状に塗布されている。
【００１２】
この熱エネルギー反射塗料１４は、セラミック中空バルーン１６を、セメント、セラミックスや合成樹脂製のパインダー１８と混合して得られたものである。セラミック中空バルーンには、シラスバルーンあるいはフライアッシュバルーン等を使用する。サイズ（粒径）は、１０μｍ〜２００μｍのものが好ましい。例えば、シラスを高温加熱して発泡させた風船状の中空粒子により、この範囲の粒径のものが容易に実現する。
【００１３】
こうしたセラミック中空バルーンは、低かさ比重で、不燃性、高融点、低熱伝導率、白色、無害、有毒ガスの発生が無いといった特長を持つ。また、大量に安価に採取できる自然素材であるという特徴を持つ。従って、熱エネルギー反射塗料１４の素材として最適である。外径が１０μｍに満たないと、中空体の中空部が少なすぎて断熱性を呈さない。外径が２００μｍを越えると機械的強度が低下し、塗料として塗布する作業に適さなくなる。
【００１４】
セラミック中空バルーンをセメントやセラミックスや合成樹脂のバインダーと混合して、倉庫や小屋の外壁や、容器や、コンテナ等に塗布して固化させると、熱エネルギー反射体１０を得る。合成樹脂としては、アクリル系、ウレタン系、アクリルシリコン系の樹脂が好適する。さらに、鱗片状の亜鉛華等を混在させれば、エネルギー反射効果が高まる。こうして得られた塗料は水溶性にしてローラを用いて塗布することができ、手軽に安全に塗装工事ができる。
【００１５】
しかも、この塗料は重ね塗りにより、例えば、厚さ１〜２ｍｍ程度の厚みに塗り重ねることができる。これにより、塗装をした熱エネルギー反射体１０自体の熱容量が大きくなる。従って、例えば、土鍋のように内部の熱量を保持し、さらに内部の熱を逃がさないという効果が認められる。
【００１６】
なお、例えば、アクリル系合成樹脂とセラミック中空バルーンを混合した塗料の場合、セラミック中空バルーンの全重量に閉める割合は約１０重量％以上３０重量％以下が好ましい。セラミック中空バルーンの割合が１０重量％に満たないと、バインダーのみの部分が増えて熱エネルギー反射効果が不十分になる。セラミック中空バルーンの割合が３０重量％を越えると、バインダーが不足して強度が低下する。実験によれば、最適値は１５重量％〜２０重量％の範囲であった。
【００１７】
図３と図４（ａ）は、熱エネルギー反射体１０の実施例の塗料塗布面正面図である。図４（ｂ）はＡ−Ａ縦断面図である。
これらの図に示すように、この実施例の熱エネルギー反射体１０は、壁面１２にエネルギー反射塗料１４を塗布したものである。このエネルギー反射塗料１４は、層状に重ね塗りによって塗布されており、その層厚さが厚い部分と薄い部分とが塗布面に対して分散配置されている。
【００１８】
これらの図において、エネルギー反射塗料１４の図示には塗布層毎に別の模様を採用しているが、いずれも同じ材料である。このように、塗布する方法や重ね塗りの状態は任意である。ランダムに凹凸が生じるように重ね塗りをしてもよい。
【００１９】
一般には、断熱性の塗料は、所定の厚みに平坦に塗布される。一方、本発明のエネルギー反射塗料１４を層厚さが厚い部分と薄い部分が生じるように塗布する。これにより、図１に示すように、この塗装面に沿って流れる矢印のような空気の乱流が生じる。そのために、熱放散効果が高まり、表面温度の上昇が抑制される。
【００２０】
輻射熱がそのまま反射されると塗装面近傍の空気が加熱される。塗装面を覆う空気層には断熱性があるから、塗装面と空気層の間に輻射熱によるエネルギーが蓄積される。しかしながら、エネルギー反射塗料１４を層厚さが厚い部分と薄い部分が生じるように、塗布すると、図４に示すように、輻射熱が乱反射するので、周囲に熱が拡散する。そのため、表面温度の上昇が抑制される。
【００２１】
しかも、本発明のエネルギー反射塗料１４を熱エネルギ反射の要求を満たす程度に塗布した上で、さらに各部に多層塗りによる肉厚部を設けると、この肉厚部が蓄熱作用を発揮する。最も薄い部分は１ｍｍ、最も厚い部分は２ｍｍで試験をしてみて、十分な蓄熱効果を確認することができた。
【００２２】
図５は、エネルギー反射塗料１４のエネルギー反射効果や蓄熱効果を実証するための試験装置説明図である。
図に示すように、壁面１２にエネルギー反射塗料１４を塗布して、面状の電気ヒータ２０の熱を受ける状態にし、４箇所に温度計を設置して壁面の温度を測定した。アクリル系合成樹脂とセラミック中空バルーンを混合した塗料を使用した。Ｔ１とＴ４は、壁面１２の裏面の温度である。Ｔ２は、電気ヒータ２０に直接対向して熱せられるエネルギー反射塗料１４の表面の温度である。Ｔ３は、エネルギー反射塗料１４を塗布していない壁面１２の表面の温度である。
【００２３】
図６は、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の時間経過を示すグラフである。
このグラフの縦軸は温度、横軸は時間である。図のように、何の処理もしていない壁面１２の電気ヒータ２０に対向する面では、温度Ｔ３が急激に上昇する。そのすぐ裏面の温度Ｔ４も、一気に上昇する。一方、エネルギー反射塗料１４を塗布した面の温度Ｔ２は、エネルギー反射塗料１４が熱エネルギーを反射する機能を示すため、温度上昇が緩やかである。さらに、このエネルギー反射塗料１４で熱が遮断された壁面１２の裏面の温度Ｔ１は、さらにゆっくりと温度上昇する。
【００２４】
図７は、図５の装置で実験をした結果を示す表である。
比較例１はＴ３とＴ４の５分後と１０分後の温度を示す。比較例２は、アクリル系合成樹脂にセラミック中空バルーンを５重量％混合した塗料である。実施例１はセラミック中空バルーンを１０重量％混合した塗料である。実施例２はセラミック中空バルーンを２０重量％混合した塗料である。実施例１はセラミック中空バルーンを３０重量％混合した塗料である。
【００２５】
いずれの例についても、電気ヒーター２０を点火して、壁面の表と裏の５分後と１０分後の温度を測定した。比較例１は、電気ヒーター２０と向かい合った、何も塗布されていない壁面の温度Ｔ１（外表面）と、何も塗布されていない壁面の裏面の温度Ｔ２（内表面）の測定結果を示す。
【００２６】
比較例２と実施例１〜３は、電気ヒーター２０と向かい合ったエネルギー反射塗料１４の表面温度（外表面）と、エネルギー反射塗料１４を塗布した壁面の裏側の温度（内表面）の測定結果を示す。特に１０分後の内表面の温度上昇が、実施例１〜３の場合には効果的に抑制されていることが分かる。
【００２７】
これは、例えば、日射による輻射熱を反射して、コンテナ内部の温度上昇を十分に抑制する効果を実証するものである。しかも、シラスバルーンのみでこの性能を得ることができるので、エネルギー反射体の製造コストを十分に低減できる。実際に、野菜のコンテナに本発明を適応して輸送に使用したところ、従来のコンテナに比べて１０％〜２０％保存性が向上した。
【００２８】
図８は、別の実験装置の説明図である。
この図のように、プラスチック容器の内部に摂氏５０度の温度の水を収容して、気温摂氏２０度の雰囲気で、その温度変化を測定した。（ａ）はエネルギー反射塗料１４を塗布したもので、（ｂ）は何も塗布していないものである。（ａ）の温度計の測定値はＴ５、（ｂ）の温度計の測定値はＴ６である。図９に示すように、Ｔ５はＴ６より温度の下がる速度が遅くて、十分にエネルギー反射効果があることが分かる。
【００２９】
図１０はその結果を示す。
比較例１は塗装をしないものの温度変化を示す。比較例と実施例には、セラミック中空バルーンを２０重量％混合した塗料を使用した。比較例２はこの塗料を一層だけ均一に塗布したものである。実施例２と３はこの塗料を多層塗りして各部の厚みをばらつかせたものである。この結果は、３０分後と６０分後に顕如に効果の差が生じている。じゃ２と３はこの間の保温効果が十分に高い。
【００３０】
以上説明した本発明の熱エネルギー反射板は、例えば、物流用のコンテナの外壁に最適である。冷蔵設備がなくても、野菜や生花の輸送に、従来３０％以上のロスが発生していたところを２５％以
下のロス率に抑制することができた。運送用のトラックの荷台への塗装で、同様の効果が見られた。しかも、塗料の塗装による重量増加はほとんど無視できるので、輸送コストを大幅に低減することができる。
【００３１】
さらに、物流の倉庫の屋根や壁に適用することで、荷物の熱劣化を抑制できる。また、家畜の小屋の屋根や壁面に適用することで、室内温度の上昇を十分に抑制できる。熱エネルギーの反射効果が高いので、温室の内壁に塗布して保温のために使用することもできる。また、温水を輸送するパイプを包囲すれば、十分な保温効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０  エネルギー反射体
１２  壁面
１４  エネルギー反射塗料
１６  中空バルーン
１８  バインダ
２０  電気ヒータ 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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