2011 年 7 月

１．高日射反射率塗料について（１） 高日射反射率塗料とは
高日射反射率塗料とは、太陽光に含まれる近赤外領域の光を高いレベルで反射することにより、塗膜ならびに被塗物の温度上昇を抑えることができる機能性塗料の一つです。
一般的には遮熱塗料と呼ばれることもあります。
（２） 高日射反射率塗料の原理
あらゆる物質は太陽光の光エネルギーを吸収して熱を発しています。また太陽光は、下図のような日射スペクトルを有しており、その波長により紫外線領域、可視光線領域、赤外線領域の３つの領域に分類できます。
※各波長領域の色付けはイメージです
可視光線領域

紫外線領域

赤外線波長域1.0

赤字：太陽光エネルギーにおける各波長領域のエネルギーが占める割合
強度

0.5

47%

3%

50%

0.0
0200

400600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

波長 （nm）

図１ 標準日射スペクトル（参考 JIS A 5759）『紫外線』

化学的な作用を及ぼす波長領域であり、物質を劣化させたり日焼けなどの原因となります。太陽光エネルギーのうち約 3％を占めます。

『可視光線』

色として認識できる波長領域です。太陽光エネルギーのうち約４７％を占めます。

『赤外線』

太陽光に含まれる赤外線は、赤外線の中でも近赤外線とよばれる領域（波長：780～2500nm）であり、最も物質に吸収されやすい波長領域です。吸収された光エネルギーは、分子運動を活発にし、熱へと変わります。太陽光エネルギーのうち約５０％を占めます。

－（社）日本塗料工業会－

2011 年 7 月

この物質に吸収されて熱になりやすい近赤外線領域の光の反射特性を技術的に制御したものが高日射反射率塗料です。図 2 に高日射反射率塗料と一般塗料の塗膜（マンセル明度 N6.0 グレー）の分光反射スペクトルの一例を示します。
100

高日射反射率塗料90

分光反射率 （％）

80

近赤外線領域での反射率の違いが「遮熱効果」を発現させる

7060504030

一般塗料

201000400800

1200
波長 （ｎｍ）

16002000

可視光線領域の反射率分布の形で塗膜の色が決まる（マンセル明度 N6.0 グレー）

図2

高日射反射率塗料と一般塗料の分光反射スペクトル

可視光線領域の反射スペクトルは、その塗膜の色相により定まります。上の例の場合、一般塗料、高日射反射率塗料ともに可視光線領域では同様の反射スペクトルを示しており、同じ色相であることがわかります。それに対して、近赤外線領域では高日射反射率塗料が圧倒的に高い反射率を示しています。この近赤外線領域での反射率の差が、塗膜としての日射反射率※の差となり、遮熱効果を生み出して表面温度の上昇を抑制することが可能になります。
※日射反射率 ～ 太陽光の日射スペクトルと塗膜の反射スペクトルから計算されるもの
で、全波長領域に渡って、太陽光の光エネルギーをどのくらい反射するかを示す値であり、次のような式で求められます。
日射反射率 ＝ （太陽光の日射スペクトル × 塗膜の分光反射率）／全日射量－（社）日本塗料工業会－

2011 年 7 月

２．高日射反射率塗料による建物材質別省エネ効果

省エネ効果のまとめ（プライベートベネフィット）高日射反射率塗料による建物材質別省エネ効果（プライベートベネフィット）を学術文
献・行政広報資料や各メーカーの性能評価報告を中心にまとめました。
それらの結果を基に効果のポイントをまとめると、以下の表のようになります。

材 質

断熱材の有無省エネ効果

ヒートアイランド対策効果 (*1)

有 り△

◎無 し◎

◎有 り

△

○

無 し○

○

有 り○

◎無 し

◎

◎有 り

△

○

無 し○

○

屋 根

無 し

◎

◎

壁 面(*2)

無 し○○道路など－－

◎

塗装部位
屋 上

コンクリート
壁 面(*2)屋 根
金 属(*3)
壁 面(*2)
スレート
アスファルト◎：非常に効果有り○：効果有り△：効果小さい＊ 1 本表はプライベートベネフィットのまとめですが、参考としてヒートアイランド対策効果(パブリックベネフィット)への効果についても同様にまとめました。
＊ 2 壁面の場合は方角等の条件により異なります。
＊ 3 仮設住宅の屋根・壁面には大部分金属（プレコートメタル）が採用されており、大きな効果が期待されます。
【 △：効果小さい項目について 】
コンクリート屋上の断熱材有り、コンクリート壁面の断熱材有り、金属壁面の断熱材有りの場合は、断熱材により室内への熱侵入量が大きく抑えられるため、高日射反射率塗料の効果は小さいと考えられます。しかしながら、高日射反射率塗料採用により表面温度の上昇（蓄熱）が抑制されることにより、塗膜からの長波放射（蓄熱の放射）による外気温上昇が抑制されるため、ヒートアイランド対策（熱帯夜）には非常に効果があります。

－（社）日本塗料工業会－

2011 年 7 月

３．製品 JIS の制定（ JIS K 5675

屋根用高日射反射率塗料）（１） 日本家屋の屋根の色相調査結果
製品 JIS を制定するに当たり、日本の家屋の屋根の色相を調査した結果、図３に示すように、明度（明るさ：L*）が低い色が多いことが判明しています。

図３：家屋の屋根の明度と出現頻度の関係（２） 日射反射率と温度の関係確認（独）建築研究所つくばの暴露場にて、図４に示すボックスに日射反射率が異なる塗料を塗り、日射反射率と温度の関係を測定した結果を図５に示します。日
射反射率と温度の相関は非常に高い結果となっており、日射反射率を測定すれば温度上昇抑制効果を事前に把握することができることを示しています。

図４：試験用ボックス－（社）日本塗料工業会－

2011 年 7 月

1009080y = -5.1404x + 24 3.22

日射 反射 率70

R 2 = 0 .9876

60504030201002830323436384042444648

ボックス 天井 温度(℃ )ボックス法測定温度－日射反射率 相関 天井面

図５：日射反射率とボックス天井面の温度の関係（３） 塗料の色相と日射反射率の関係
塗料は図６に示すように色相（明度）により日射反射率が異なります。同じ色相でも日射反射率の高い製品を高日射反射率塗料と呼んでいます。
実際に省エネ計算に用いるデータは図６に示す全波長域の日射反射率を用います。

明度（L＊値）と日射反射率（％）の関係（全波長域）
9080
y = 0.8 413x - 3.6666
R 2 = 0.911 570

日射反射率（％）

高日射反射率塗料 N=６１60504030

y = 0.0029x 2. 21 4 9
R 2 = 0 .8956

20

一般塗料 N=９９100010203040506070

明度（L＊値）

図６：明度（L＊）と全波長域日射反射率の関係－（社）日本塗料工業会－8090100

2011 年 7 月（４） 製品 JIS の日射反射率の規格
前述の全波長域の日射反射率グラフ（図６）の場合、高日射反射率塗料と一般塗料との線引きが難しいため、図７に明度（L＊）と近赤外波長域日射反射率を示しました。吸収すると熱となり温度上昇につながる近赤外波長域のデータに基づき製品 JIS の規格を設定することとし、図７に示す破線の上部を規格合格とすることになりました。明度の低い色相（黒に近い色）および高い色相（白に近い色）にも配慮した規格となっています。

明度（L*値）と近赤外波長域日射反射率（％）の関係
100
y = 0 .6 6 9 x + 2 6 .0 4 2
R 2 = 0 .6 3 8 590

高日射反射率塗料 N=６１80

近赤外波長域日射反射率（％）

706050403020
y = 1 .6 9 2 1 e 0 .0 4 0 7 x
R 2 = 0 .7 1 610

一般塗料 N=９９00102030405060708090100

明度（ L* 値）

図７：明度（L＊）と近赤外波長域日射反射率の関係（５）

製品 JIS 制定までの規格

平成２３年６月現在、上記の JIS 規格は制定途上にあるため、現在存在する製品規格としては、日本塗料工業会規格の「JPMA２７：2009（耐候性屋根用塗料）」（ホームページ掲載）をご確認下さい。

－（社）日本塗料工業会－2011 年 7 月

４． 長屋実験棟による省エネ効果検証結果
日本建築仕上材工業会（NSK）の遮熱塗料研究会で実施された長屋棟を使った省エネ実験の結果を示します。本実験では約７％の省エネ効果が確認されています。
平成２０年９月２０日に制定された試験法 JIS の JIS K 5602「塗膜の日射反射率の求め方」を紹介するため、日塗工経由で経済産業省にご提供した NSK のデータを基に経済産業省がまとめを行いホームページに掲載されたものです。

電力量削減効果
試験題目：太陽熱高反射率塗料

戸建て実大棟によるエアコン稼動実験結果

比較塗料：太陽熱高反射率塗料と一般塗料の比較
試験家屋：（独）建築研究所つくば暴露場内の（財）ベターリビング長屋棟の２室各部屋の内床面積：７．７帖
温度設定：２８℃
換気回数：０．５回／時間
測定時期：２００８年８月５日～８月１８日

測定結果：約７％の電力量削減効果が観察された。
出典：（社）日本塗料工業会資料－（社）日本塗料工業会－