燃費向上とパワーを両立した自動車部品の開発、断熱塗料・遮熱塗料で節電塗装

様々な塗料やパテと混ぜ合わせる事で断熱塗料が作り出せます

断熱粒素ヒートカットパウダー

市販塗料や工業用塗料にヒートカットパウダーを混ぜ込むだけの簡単作業で遮熱・断熱塗料が出来上がります。
どんな断熱塗料も缶の蓋を開けてそのまま塗れる状態にはなっていません、いずれにしても
攪拌は必ず必要な作業です、特に市販断熱塗料の場合では経験無しではうまく混ぜられません。
ヒートカットパウダーは素人でもDIY感覚で、失敗無く混ぜあわせる事が出来ますので
作業リスクはどんな断熱塗料より遙かに低く、取り扱いが簡単な材料です。

ヒートカットパウダーの断熱塗料特性

  • ヒートカットパウダーの断熱・耐久性能は半永久的に持続しますが、接着材として用いられる塗料は経年変化で劣化しますので、遮熱・断熱塗料としての耐久性能は塗材の接着性能に依存する事になります。
  • 遮熱断熱性能はヒートカットパウダーの混合密度に比例して向上します。
  • 水性・油性塗料いずれにも対応、溶剤との調整でも化学反応は起きません。
  • 防水塗料、耐水エポキシ塗料や耐熱塗料等の特殊塗料にも調合可能です。
  • 全ての銘柄のカラーペイントが自由に使えるので、断熱兼備でさらにオシャレな外観作りが可能です。
  • 耐熱・防火性能は極めて高く、火災時でも有毒ガスの発生原因となることはありません。
  • アレルギーやシックハウスの要因となる化学物質を一切含みません。
  • ヒートカットパウダーの耐久性は塗剤の接着性能を持続する限り半永久的に保持される。
  • 冷媒配管から1000℃を超える高温まで広範囲な温度帯で応用が可能です。
  • 塗料や接着剤への熱負荷を軽減することで塗剤の経年暴露性能を格段に引き下げます。
  • 風呂場や洗い場などの温度が高い場所でも断熱性能が低下することはありません。
  • 塗膜厚を確保することで冷媒配管の結氷・結露を止め、カビの発生も防ぐことができます。
  • 仕上げ風合いは光沢を抑えた落ち着いた梨地調で和室などの内装にも対応します。
  • 壁紙・クロスの上にも塗れるので、賃貸住宅・マンションの断熱リフォームにもお勧めです。
  • パウダー状態で保存していただければ半永久的に品質劣化を起こしません。適時必要に応じた量の断熱塗料が作れますので無駄な塗料在庫はいりません。
  • ヒートカットパウダーは下地や利用目的に応じた塗料や接着剤が使えるので、大幅なコストダウンが可能です。

ヒートカットパウダーの物理的特性

組成: セラミック
色: 乳白色(着色可)
粒径: 30-150umで真空構造
表皮の厚さ: 粒径の約10%
真密度: 約0.7g/ml
耐圧強度: 421.9kgf/cm2
融点: 1,800℃
屈折率: 約1.5
熱伝導率: 0.086kcal/mh/℃
(粉体バルク計測によるもので粒子単体の値ではない
不溶性: 不溶性:耐溶剤、薬品性能は堅牢です。
遮熱塗料としての耐候性・引張・伸び・曲げ・接着強度は塗料の品質に依存します。

ヒートカットパウダーの防音・吸音効果

吸音率とは音が壁で反射されること無く吸収される割合で、高ければ反響音が無くなるので音源を大きくしなければ聞き手に伝わらず、又低ければ反響音が重なり過ぎて不快な騒音となりますので適正な吸音率が求められる。

ヒートカットパウダーの吸音効果報告

集合住宅・ホテル客室の平均吸音率(大成建設技研のデータを参照)

↓ 横にスライドをして内容をご確認下さい。

建築物 周波数(Hz) 125 250 500 1K  2K 4K
 ホテル 客室 平均値 0.16  0.2 0.22 0.2 0.18 0.19
集合住宅 洋間 平均値 0.10 0.12 0.13 0.13 0.13 0.14
音響透過率
ヒートカットパウダー塗装 塗膜厚0.4ミリは施工前がどの周波数レベルでも音圧を約10db下げることが可能です。更に塗膜厚を増すことでD値1級以上が推奨されるマンション、ホテル、オフィスにも対応が可能です。

防音効果と吸音効果の詳細はこちらをご覧ください

ヒートカットパウダーに混合する住宅用塗料の選定

市販の遮熱・断熱塗料は概ね水性エマルジョン塗料をベースに用いていますが、ヒートカットパウダーは水性・溶剤系塗料を問わずご利用頂けます。素地との密着性や塗装耐久性能面で溶剤系塗料に信頼感をお持ちの施工業者様にもお勧めできる新素材です。大気汚染や黄砂などによる汚損や紫外線による白化・退色は上塗り塗料の品質に大きく依存しますので、出来るだけ高品位の塗料をお使いください。省エネ目的の遮熱塗装は大気汚損による性能低下が最大の敵となりますので、撥水性又は親水性でセルフクリーニング効果を持つガラス皮膜のATMシールドがお勧めです。

ヒートカットパウダーの使用方法

ヒートカットパウダーの使用法はとても簡単です。
攪拌要領は各パッケージに記載した必要ペイント量を目安に混合して頂ければ誰でも簡単に断熱塗料・遮熱塗料を作ることができます。水性塗料・油性塗料を問わず、ヘラで混ぜるだけで失敗なく混ぜ合わせることができます。
なお、樹脂、パテ、珪藻土、漆喰、セメント等の広範囲な素材との調整も可能です。

エマルジョン塗料の場合:

簡易的な配合比は体積比で「3(ヒートカットパウダー):7(塗料)」としていますが、業務用途では「1:1」を推奨、重量比では塗料の目方の15~25%程度としています。DIY塗装の目安は塗料一斗缶(15Kg)当たりヒートカットパウダー 6Lパッケージ1缶(内容量2.2Kg)で重量比で換算すると約15%です、断熱性能は密度/膜厚に比例しますので出来るだけヒートカットパウダーの濃度は高くしてお使い頂く事をお勧めします、それにより塗り工数も少なく出来るメリットもあります。

◎混合比については神経質に考える必要はありません。混ぜ合わせながらハケ又はローラー塗りが出来る範囲内で高濃度に調製出来れば結構です。仮に濃くなり過ぎた場合は希釈液(水性塗料であれば清水、油性であればシンナー)を若干量足して薄めていただければ大丈夫です。

ヒートカットパウダー混合量が多い程1層当たりの膜厚が付き、塗り嵩ね回数に比例して断熱効果は向上します。
高断熱が必要とされる工業用途や結露防止対策では濃度を高めることで塗り工数を抑える事が出来ます。ローラー塗りによる平面施工の場合は1層当たりの塗膜厚は50/70ミクロン程ですが、エアレスガンを用いれば200ミクロンも可能です。

200℃以上の高温断熱では無機系塗料がお勧め

一般的な耐熱塗料の設計膜厚は最大でも100ミクロン(0.01ミリ)のため、最低でも300ミクロン以上の膜厚を必要とするヒートカットパウダー塗装には不向きです。ヒートカットパウダーを用いる高温断熱用途には1000℃までの高温に対応可能で膜厚を確保が可能な「水性無機耐熱塗料サーミス」をお勧めします。サーミスには有機ポリマーは一切使用されていないため、高温下においても強力な密着性を保持し、又労働安全指針で規制されているVOCの発生もありません。

塗装膜厚と温度差の相関図

条件
●ベース塗料: 水性アクリルシリコン塗料
●ヒートカットパウダーの添加量:塗料重量に対し25%を混合(断熱塗料ヒートカットとほぼ同等の高断熱仕様)

塗装膜厚と温度差の相関図

耐熱塗料アルミシルバーを廃熱ダクトや炉外側部の断熱を行う場合は、主に伝導熱対策となりますので遮熱対策は上図の塗装膜厚を目安として下さい。

木材用塗料のオイルステイン類との併用には不向き

ウッドデッキ等によく使われるオイルステイン類は、木材に薬剤を吸収させて素地の保護と美観効果の両立を図る塗剤で、もとから分厚い塗膜形成が出来るような設計にはなっていません。又厚い塗膜で木目などの素材の表情を覆い隠すことになりますので、お使いになるメリットはありません。

機能性塗料の断熱塗料化について

溶剤系、水性を問わず遮熱塗料・防水塗料・耐熱塗料などにヒートカットパウダーを混合することで容易に断熱・保温効果が付加されます。 漆喰塗料等に添加することで断熱性能が付加された環境内装塗料に変えられます。 概ねトップコートに用いられる太陽光高反射塗料のサーモアイやパラサーモや防水塗料のプルーフロンも断熱・保温効果が付加され夏は涼しく冬暖かい高反射・高断熱型塗料として最大の効果を発揮出来るようになります。

仕上げ面の風合いについて

ヒートカットパウダーによる仕上げ面はマッド調になりますので、防汚性能強化や光沢性を望まれる場合はベース塗料又はお好みのカラーペイントで上塗りを行ってください。

ヒートカットパウダー(HCP)混合無しと混合有りの比較画像
ベース塗料:中央ペイント 弾性仕上げ材 CPローラーコートシリコン(白、ツヤ有り)
HCP配合のCPローラーシリコンの塗装性能は概ねJIS規格をクリアしています。
ヒートカットパウダー混合無し ヒートカットパウダー混合有り
HCP混合無 HCP混合有

外装用塗料に混ぜた場合のテストデータ

目的: 中央ペイント社製 弾性塗料 CPローラーコートシリコン(白、艶有り)に
ヒートカットパウダーを添加し塗料性状及び塗膜物性への影響を精査する。

配合量(体積比):0%, 20%,40%
試験項目
①特性値: 粘度、加熱残分、密度、PH値、光沢
②塗料性能: 作業性、パターン
③塗膜性能: 耐水性、耐アルカリ性、付着性、透水性

↓ 横にスライドをして内容をご確認下さい。

HCP混合無し HCP20%混合 HCP40%混合 備考
粘度(mpa/s) 68,200 85,400 101,400 B型回転粘度計
加熱残分(%) 43.7 51.7 58.3
密度 1.1 0.88 0.80
PH値 8.26 8.23 8.22
光沢(60℃G) 77.4 1.5 1.3 ガラス板
作業性 マスチックローラー
パターン(模様)
 耐水性
耐アルカリ性
標準付着力(N/m ㎡) 1.10 0.62 0.59 0.7以上※
耐水後付着力(N/m ㎡) 1.05 0.98 0.77 0.5以上※
耐水法 B法(ml) 0.07 0.10 0.14 0.5以下※

※JIS A6909防水型外装薄塗材の要求数値
考察:付着力はJIS規定値より低いが、プロは必ずプライマー施工を行うので問題無し
耐水性や防汚性は上塗り塗装で充分な対策が可能です。
混合率を引き上げる事でジョリパット塗装に似たデザイン性豊かな表情を作る事も可能

混合攪拌要領

  • カラーペイントはご自由にお使いいただけますが、ヒートカットパウダー自体には透明性はありませんので、仮にクリアーを使っても透明効果は期待できません。
  • 前もってベースペイントの要領より多少大きめの筒型容器を用意して、ベースペイントを投入後ヒートカットパウダーを少量づつ投入しながら、攪拌を行ってください。ダマにはなりにくい材料ですので、素人の方でも簡単に混ぜることが可能です。
  • 多量の場合は電動ドリルに簡易アジテーターを取り付けて混ぜ合わせてください。

塗装器具

DIYの場合は、ローラーあるいはハケ塗りで十分な施工が可能です。
なお業務塗装での推奨器具はエアレスガン(ノズル口径0.79~0.91mm)又は電動クリーンボーイ(ノズル口径2.5mm)になります。
一度に分厚い塗膜厚をつけたい場合は指定のエマルジョンパテで断熱施工が可能です。

調合と塗り面積について

ヒートカットパウダーは高品質の真空断熱材です。想定した断熱効果が出ない原因があるとすれば、①調合量が少ない ②塗膜厚が少ない といった点しかありません。

↓ 横にスライドをして内容をご確認下さい。

ヒートカットパウダー 重量 必要ペイントの体積(L) 調合後の量目(約) 塗り面積(㎡) ローラー2回塗り
※断熱対策
300ml 110g 0.7 1L 約2.5
900ml 330g 2.1 3L 約7.5
3L 1.1Kg 7 10L 約25
6L 2.2Kg 14 20L 約50
 24L 8.8Kg 56 80L 約200

上記の配合率は断熱効果が出せる最低限の値です。

断熱塗料の重ね塗り回数と塗膜厚の目安について

参考資料:水性アクリルシリコン建築物用(木質・鉄・コンクリート・モルタル壁)

↓ 横にスライドをして内容をご確認下さい。

重ね塗り回数(平面) 膜厚(混合率:塗料重量の20%)
ローラー1回 0.12mm±20%
ローラー2回 0.25mm±20%
ローラー3回 0.35mm±20%
塗装耐久性能は下地との密着性が決め手となります。
プライマーやシーラー処理は必ず励行してください。中塗りや上塗りにどんなに高級塗料を用いようと、下地との密着性が取れていなければ剥がれや雨漏りの原因となり、施工後、ほんの数年で補修が必要となります。
断熱性能はヒートカットパウダーの濃度と塗膜厚に比例する。
使用塗料は水性塗料・油性塗料いずれもお使いになれますが、ニスやステインなど含浸タイプ系の塗料では膜厚形成が出来ないので、使えません。
壁などの垂直面の膜厚は平面塗りの6割程度の膜厚と見込んでください。
垂直面の塗膜は重力の影響で、平面に比べて十分な膜厚を取るのが難しいです。
塗膜厚の目安
養生用マスキングテープの厚みは概ね0.15mmなので、テープ重ね張りで厚みを事前に決めておけば、テスト塗りで何回の重ね塗りが必要かはわかります。
珪藻土や漆喰、外壁用セメントモルタル施工の断熱性能強化目的でご利用される場合
各素材による施工の際は下塗り又は中塗り材として用いてください。塗料との混合比を高めることでコテ塗りも出来、漆喰や珪藻土の質感を損なうことなく厚い膜厚で断熱・結露防止効果もさらに向上させることができます。
ヒートカットパウダー塗装が表面に出ないサンドイッチ構造でも断熱や遮音性能に影響を与えることは有りませんので上塗りやクロス張りも自由に施工して頂けます。 漆喰や珪藻土に混ぜ合わせる場合、塗料と比べてパテ状の場合は分散性が劣るので出来るだけ良く練り込んでください。
冷媒配管等の結氷・霜取り対策について
冷媒配管等の結氷・霜取り対策では、1mm以上の膜厚が必要となります。
エアガン塗装について
エアガン塗装(エアレスガンを除く)はローラー塗りの4分の1程度の膜厚しか取れませんので、お勧めできません。

上塗り(トップコート)について

ヒートカットパウダー塗布後は、艶消し調の風合いにはなります。塗装耐久性能はご使用されたベースペイントの品位に準じますので、塗料選定の際には予算の許す限り高品位の塗料をお選びください。なお、断熱塗料の耐久性能については各社それぞれ長寿命と書かれていますが、日反射効果は塗面の白度に比例しますので、経年大気汚染等で汚れが増加していきますと、仮に塗装がもっても、表面反射効果は徐々に失われていきます。この耐汚損対策として弊社では25年の超耐久性を持つガラスコート材「ATMシールド」をお勧めします。

断熱塗料の基本的な施工要領

断熱施工を行うと同時に、塗装耐久性能を維持する上で必要最低限の工事要領は以下の通りになります。
※上塗りは施工主様のご予算に応じたコーティング材をご用意ください。

↓ 横にスライドをして内容をご確認下さい。

行程 仕様・材料 効果 塗布量/㎡ 塗り回数 塗装器具
1 素地調整 ケレンまたは高圧洗浄
2 下塗り プライマー 密着度強化 0.15Kg 1 ローラー
スプレー
3 中塗り ヒートカット塗装 断熱 0.45Kg 2-3 ローラーエアレス
4 塗膜保護 シーラー 割れ防止
吸込防止
0.05Kg 1 ローラースプレー
5 上塗り ATMシールド 汚損防止・耐久性向上 0.04Kg 1 ローラースプレー

断熱塗料の耐久性能は概ねベース塗料の品位に依存します。 断熱材が如何に優れていても混ぜ合わす塗料の品位が低ければ塗装後、ほんの数年で性能低下を起こします。 なお断熱塗装の防汚と耐久性能の向上には上塗りは欠かせませんのでヒートカット塗装を終えたら必ずベース塗料単体で上塗りは行ってください。

ATMシールドを上塗り材として使用される場合の注意点:

ATMシールドはナノ粒子組成のために、塗膜が多孔質の断熱塗装の場合は吸い込み量が大きく、単位面積当たりのコストが割高になってしまいますので、ベース塗料でシール施工した後にATMシールドで仕上げてください。

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