舗装体
【課題】舗装体に塗布する塗料の配合をできる限り単純なものとして、しかも路面の温度上昇をより大きく抑制すること。
【解決手段】路床上又は路盤上に敷き固められる舗装体であって、この舗装体の表面に少なくともペリレン系の黒色顔料及び白色顔料が混合された塗料が塗付される舗装体とした。
【解決手段】路床上又は路盤上に敷き固められる舗装体であって、この舗装体の表面に少なくともペリレン系の黒色顔料及び白色顔料が混合された塗料が塗付される舗装体とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舗装体に関する。更に詳しくは、路面温度の上昇を抑制するために使用される舗装体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、夏季に都市域の地上気温が都市域周辺部の地上気温より高くなるヒートアイランド現象が多く生じている。その原因は、路面上のアスファルト舗装等の舗装体に蓄えられた熱が、夜間に放射され、気温が低下しないためであると言われている。このようなヒートアイランド現象が続くと、地球上の環境温度が上昇するだけでなく、人にとっては夜間に寝苦しくなることが問題視されている。ヒートアイランド現象の対策として、路面上の温度を抑制するために多孔質舗装体に保水能力の優れたセメントスラリー等の充填材を充填した保水性舗装を用いることがある。この保水性舗装によると、降雨などで路面に散水されると、充填材内に溜めこまれた水分の蒸発潜熱によって路面の温度上昇を抑制することができる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
しかしながら、上記の保水性舗装では、舗装体内の水分が少なくなると、路面の温度上昇の抑制効果が十分に得られないため、舗装体内に水分を供給する必要が生じる。すなわち、舗装体内の水分が少ない場合又は全く水分がなくなった場合には、人手による散水や散水設備による散水を別途行う必要があり、温度上昇の抑制効果を得るために手間が掛かるという問題が指摘されている。
【０００４】
一方、上記のような問題を解決する技術として、舗装体に熱反射性（赤外線反射性）に優れた塗料を塗布する遮熱性舗装が知られている。この遮熱性舗装によると、路面に照りつける日光中の赤外線を反射させることで舗装体内への蓄熱を抑えることができる。
【０００５】
しかしながら、上記の遮熱性舗装では、赤外線を反射するだけでなく、可視光線までも反射してしまう場合があり、車道等の道路において運転者の視認性の問題が生じる。すなわち、可視光線の反射により、ドライバーは路面が眩しく感じやすいという問題がある。特に、晴天時に路面が眩しく感じることが多いと言われている。また、熱反射性（赤外線反射性）に優れた塗料は、どちらかと言うと明るい色が多いため、視認性の良い暗い路面にすると路面の温度上昇を抑制する効果を得る面においてはやや劣るという問題がある。
【０００６】
一方、上記のような問題を解決する遮熱性舗装として、日射反射率が１３％以上の着色顔料で構成される熱反射塗料を塗布する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。この熱反射塗料は、フタロシアニングリーンなどの濃色系の着色顔料や複合金属酸化物などの黒色系の着色顔料を多数組み合わせて配合される。そして、この熱反射塗料を舗装面に塗布することで、路面の温度上昇を抑制することとしている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−４６５１３号公報
【特許文献２】特開２００４−２１８３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した熱反射塗料では、何種類もの着色顔料を使用する必要があるため、使用する材料や種類が多くなりがちで、しかも熱反射塗料の配合が複雑となるため使用するのに手間がかかるという問題がある。
本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、舗装体に塗布する塗料の配合をできる限り単純なものとして、しかも路面の温度上昇をより大きく抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために、次の手段をとる。
まず、第１の発明は、路床上又は路盤上に敷き固められる舗装体であって、該舗装体の表面に少なくともペリレン系の黒色顔料、白色顔料及びビヒクルが混合された塗料が塗布されたことを特徴とする。
ここで、本発明において「ペリレン系の黒色顔料」とは、ペリレン骨格を有し、黒色又は極めて黒色に近い色をした顔料のことを意味している。ペリレン系の黒色顔料は、赤外線の反射率が高く、赤外線の吸収率が低いので路面における温度上昇を有効に抑制することができる。具体的なペリレン系の黒色顔料としては、例えば、Ｐａｌｉｏｇｅｎ Ｓｃｈｗａｒｚ Ｓ−００８４（商品名、ＢＡＳＦ社製）を用いることができる。また、ペリレン系の黒色顔料には、赤外線反射性の高い複合酸化物からなる無機系の黒色顔料を混合させて用いることもできる。具体的な無機系の黒色顔料としては、例えば、ＡＧ２３５（商品名、川村化学社製）や４２−７０３Ａ（商品名、東罐マテリアルテクノロジー社製）を用いることができる。また、本発明において「白色顔料」とは、白色又は極めて白色に近い色をした顔料のことを意味している。具体的な白色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウムなどを用いることができる。
【００１０】
また、本発明に係る舗装体に塗布する塗料には、塗料の中で各種顔料を効率良く分散させるためにビヒクルを適宜混合させる。このビヒクルは、施工場所などに応じてアクリル樹脂、ＭＭＡ（メチルメタクリレート）樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系エマルジョン樹脂、脱色アスファルト乳剤などを用いることができる。
このうち、車道用としては、硬化が早く強度が高いＭＭＡ樹脂を使用することが好ましい。また、公園・広場等の公益の場所には、施工が容易で、コストを低く抑えられるアクリル系エマルジョン樹脂を使用することが好ましい。また、歩道には、舗装体の表面にやや弾力性があり足への負担が少ないウレタン樹脂を使用することが好ましい。
【００１１】
従って、第１の発明によれば、舗装体に塗布する塗料の配合をできる限り単純として、しかも路面の温度上昇をより大きく抑制することができる。また、ペリレン系の黒色顔料と白色顔料とを混合して用いると、両者が路面に入射される赤外線を効率よく反射させることができる。すなわち、ペリレン系の黒色顔料が反射しきれず塗料面を透過した赤外線を白色顔料により反射させることにより路面の温度上昇を抑えることができる。なお、本発明は、舗装体に白色顔料が塗布されることとなるが、ペリレン系の黒色顔料との混合により可視光線の反射によるドライバーの視認性の問題は生じないものである。
【００１２】
また、塗料の配合が複雑にならない範囲において、本発明における塗料へ各種色調を有する他の顔料を混合させることもできる。例えば、別途赤外線反射性の高い顔料を混合することもできる。これにより、各種の色調を呈し、かつ温度上昇抑制効果の高い舗装体を得ることができる。例えば、アゾ系、キナクリドン系、アリザリン系、ペリレン系（赤色）、アンスラキノン系、イソシンドリン系、ベンツイミダゾロン系、フタロシアニン系、ハロゲン化フタロシアニン系、インダンスロン系、マゼンタ系、ジオキサジン系などの有機顔料や、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕなどの複合酸化物を主成分とする無機顔料を用いることができる。また、体質顔料や光輝性顔料、発光性顔料を混合させることもできる。体質顔料としては、炭酸カルシウム、垂晶石粉などを用いることができる。光輝性顔料としは、マイカ顔料、アルミニウム粉末などを用いることができる。発光性顔料としては、畜光顔料や蛍光顔料を用いることができる。
本発明における塗料に他の顔料を混合させた場合、ペリレン系の黒色顔料、白色顔料及び他の顔料を合わせたこれらの顔料の総質量％は、３〜１５％であることが好ましい。なぜなら、３質量％より小さくなると路面の温度上昇抑制効果が著しく低減し、１５質量％より大きくなると路面の温度上昇抑制効果がそれ以上期待できなくなるからである。
【００１３】
次に、第２の発明は、上記した第１の発明に係る舗装体において、前記白色顔料は、酸化チタンであることを特徴とする。この第２の発明によると、酸化チタンは赤外線領域の光反射性に優れるため、より確実に路面の温度の上昇を抑制することができる。特に、酸化チタンのうちでも、赤外線領域の光反射性に優れるだけでなく、光遮蔽性及び耐白亜化にも優れるルチル型酸化チタンを用いることが好ましい。これにより、塗膜が光線などの作用に抵抗して、塗膜の表面が粉末状になりにくくなる。従って、「酸化チタンはルチル型酸化チタンであること」が好ましい。
また、ルチル型酸化チタンは、その性状等の構成内容を適宜変化させて使用することもできる。すなわち、波長１．４〜３．０μｍにおける赤外線透過率が通常のルチル型酸化チタンの赤外線透過率（一般的には３６％だと言われている）よりも低い特性、即ち、より赤外線反射率が高い特性を有するものを用いることができる。具体的には、ＪＲ−１０００（商品名、テイカ社製）は、波長１．４〜３．０μｍにおける赤外線透過率が３．０％であり、これと同等以上の品質のルチル型酸化チタンを用いることが、より好ましい。このように、ルチル型酸化チタンの構成内容を適宜変化させることにより、舗装体への赤外線の透過を防止して、路面における温度上昇を抑制することもできる。なお、この赤外線透過率は、例えば、フーリエ変換赤外分光装置を用いて試験対象顔料の各波長の赤外線の透過率を測定する方法により、特定することができる。
【００１４】
次に、第３の発明は、上記した第１の発明又は第２の発明に係る舗装体において、前記塗料には、中空微粒子が含有されたことを特徴とする。ここで、本発明において「中空微粒子」とは、その内部に独立した中空状の空隙部分が存在する非常に細かなつぶ状の物質を意味している。従って、この第３の発明によると、舗装体にこの中空微粒子が介在することで断熱性に優れた舗装体を得ることができる。特に、無機系中空微粒子は、断熱性に優れかつ、熱反射性及び耐久性にも優れ、好ましい。無機系中空微粒子としては、シリカ系セラミックの中空微粒子、シリカ・アルミナ系の中空微粒子などを用いることができる。
また、中空微粒子は適宜粒子径を変更して使用することができる。例えば、平均粒子径４５μｍ未満の中空微粒子を用いることができる。この場合、塗料を塗布した後のその塗装面の凹凸が抑えられるので、舗装体の熱反射性が向上する効果が得られる。
また、中空微粒子は、塗布される塗料に５〜１５質量％含有されることが好ましい。なぜなら、５質量％より小さくなると路面の温度上昇抑制効果が低減し、１５質量％より大きくなると路面の温度上昇抑制効果がそれ以上期待できなくなる上、塗料としての強度が低下するからである。
【００１５】
次に、第４の発明は、上記した第３の発明に係る舗装体において、前記中空微粒子は、ホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする。この第４の発明によると、路面の温度上昇をさらに抑制することができ、舗装体の耐久性を向上させることができる。すなわち、中空微粒子としてホウケイ酸ガラス中空微粒子を使用すると、一様なガラスで構成された真球状であるため熱反射性に優れた塗膜を形成できる。また、ホウケイ酸ガラス中空微粒子のなかでも耐荷重性に優れたものを使用することで、路面における大型車輌の走行による荷重・衝撃にも十分耐えることができる。具体的には、フジバルーンＳ−４５（商品名、富士シリシア化学社製）は、３００ｋｇ加圧破壊率（中空微粒子に静水圧３００ｋｇ／ｃｍ２をかけて破壊される粒子の体積分率）が２０体積％未満（平均値として１５体積％）であり、耐荷重性に優れ好適に用いることができる。
【００１６】
また、塗料の配合が複雑にならない範囲において、本発明における塗料には必要に応じ顔料や中空微粒子の分離を抑制するための材料（例えば、分散剤、分離抑制剤等）を適宜混合させることができる。
同様に、表面調整剤、潤滑剤、可塑剤、消泡剤、防腐剤、凍結防止剤、硬化剤、顔料分散剤、乳化剤、乾燥剤、紫外線吸収剤、防かび剤、抗菌剤などを混合させることもできる。
同様に、舗装体に塗布する前に滑り止め材として、珪砂、人工骨材などを予め混合させておくこともできる。
同様に、粘性調整するための有機溶剤等の溶剤や水を適宜加えることもできる。
【００１７】
本発明に係る舗装体への塗料の塗布方法としては、下記のようなものがある。
すなわち、舗装体表面を清掃し、塵埃や水分を除去した後、この表面に第１層目として塗料を塗布し、この塗料が硬化しないうちに別途滑止め材を適量散布し、定着させる。次いで、第１層目の塗料が硬化した後、この塗布面に第２層目として同じ塗料を塗布する方法を用いることができる。
また、舗装体表面を清掃し、塵埃や水分を除去した後、予め滑止め材を混合させた塗料を塗布する方法や、まず第１層目として予め滑止め材を混合させた塗料を塗布した後、第１層目の同じ塗料を表面に重ねて複数回塗布する方法を用いることができる。複数回塗布する方法を使用する場合には、直前に塗布した層（下層）の塗料が硬化した後に上層を塗布することが好ましい。
【００１８】
舗装体への塗料の塗布は、スプレーガン等の機材を用いた吹付けや、ハケ、ブラシ、レーキなどを用いて行うことができる。
また、塗料の舗装面に対する塗布量（別途滑止め材を適量散布する場合には、この滑止め材の散布量は除く）は、０．２〜１．５ｋｇ／ｍ２とすることが好ましい。なぜなら、０．２ｋｇ／ｍ２より小さくなると、路面の温度抑制効果が十分に発揮されず、１．５ｋｇ／ｍ２より大きくなると路面の温度上昇抑制効果がこれ以上期待できなくなるからである。さらに、路面の温度抑制効果を十分に発揮させる観点から塗料の舗装面に対する塗布量は０．３〜１．０ｋｇ／ｍ２であることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上述した手段をとることにより、次の効果を得ることができる。
まず、第１の発明においては、舗装体に塗布する塗料の配合をできる限り単純として、しかも路面の温度上昇をより大きく抑制することができる。
次に、第２の発明によれば、路面の温度上昇をより確実に抑制することができる。
次に、第３の発明によれば、舗装体に中空微粒子を介在させることで断熱性に優れた舗装体を得ることができる。
次に、第４の発明によれば、路面の温度上昇をさらに抑制することができ、舗装体の耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る舗装体は、路床上又は路盤上に敷き固められて、しかも路面温度の上昇を抑制するために使用される舗装体であり、舗装体表面には遮熱性の塗料が塗布されていることで路面温度の上昇が抑制される。ここで、「路床」とは、上舗装道路を造る際に地面を掘り下げて地ならしをして堅くした地盤を意味し、「路盤」とは、舗装表面と路床との間の砕石や砂を敷き詰めた部分を意味するものである。
また、表面に塗料が塗布される舗装体（以下、母体舗装という）は、各種の舗装形態に使用可能なものである。例えば、密粒度アスファルト舗装、開粒度アスファルト舗装、ギャップ粒度アスファルト舗装、砕石マスチック舗装などのアスファルト系の舗装や、セメントコンクリート舗装、樹脂系舗装、歩道用平板ブロック、インターロッキングブロック、プレキャストコンクリート版等を使用したブロック舗装に用いることができる。
【００２１】
本発明の効果を確認するために、屋内及び屋外にて各舗装供試体に光を照射し、各供試体内の温度を測定する確認試験を行った。塗料に配合した材料の内容を下記の表１に示す。なお、この表１における各材料の内容は以下のとおりである。
黒色顔料１は「ペリレン系黒色顔料（赤外線反射型黒色有機顔料）」、黒色顔料２は「複合酸化物系黒色顔料（赤外線反射型黒色無機顔料）」、黒色顔料３は「酸化鉄系黒色顔料（一般的な黒色顔料）」のものをそれぞれ用いた。
白色顔料はいずれもルチル型酸化チタンを用いた。白色顔料１は、波長１．４〜３．０μｍにおける赤外線透過率３％（赤外線透過率が低く、赤外線反射率の高い）のものを用いた。白色顔料２は、波長１．４〜３．０μｍにおける赤外線透過率３６％（一般的な白色顔料の赤外線透過率とほぼ同じ）のものを用いた。
中空微粒子１は、「ホウケイ酸ガラス」からなる中空微粒子であって、平均粒子径４０μｍ、３００ｋｇ加圧破壊率１５体積％、密度０．４５ｇ／ｃｍ３のものを用いた。そして、中空微粒子２は、「シリカ系のセラミック」である中空微粒子であって、平均粒子径１００μｍ、２８０ｋｇ加圧破壊率５体積％、密度０．７３ｇ／ｃｍ３のものを用いた。
ビヒクル１は「ＭＭＡ樹脂」、ビヒクル２は「アクリル系エマルジョン」をそれぞれ用いた。
滑止め材１（７号珪砂）及び滑止め材２（８号珪砂）は、ビヒクル２のアクリル系エマルジョンに予め混合させるものである。
【００２２】
【表１】
【００２３】
（屋内試験その１）
屋内における光照射による舗装供試体内の温度を測定する試験を行った。母体舗装供試体として、各実施例及び各比較例共に密粒アスファルトコンクリート供試体（縦横３０×３０ｃｍ、厚さ５ｃｍ）を用いた。この供試体への塗布方法は、まず、所望塗布量の半分を表面にハケ塗りにより塗布し、この塗布した層が硬化した後、残りの半分をこの硬化した層の表面にハケ塗りにより重ねて塗布した。
なお、比較例１は、密粒アスファルトコンクリート供試体に塗料を塗布しないものを用いた。
【００２４】
また、この試験における全ての塗料の明度は、同程度になるように配合調整した（後述の表２参照）。これは、明るくなるほど光（可視光）の反射率が高くなり、同一材料を使用した場合においても、光照射による温度上昇が抑制されるためである。このため、視認性において同程度の明るさの各舗装供試体により、温度の違いを確認できるようにした。各実施例及び各比較例（比較例１は除く）の舗装供試体に塗布する塗料の色調はグレーで、塗料を塗布した後の舗装供試体の明度（数値が小さいほど黒色に近い）は５０±２．５となった。これは、視認性において同程度の明るさと認められるものである。なお、明度は、舗装供試体表面（塗装面）をミノルタカメラ社製の色彩色差計（型式：ＣＲ−３１０）で色調を測定し、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＬ＊値で明度を表した。比較例１は、密粒アスファルトコンクリート供試体に塗料を塗布していないので明度は低値（２３．７）となっている（表２参照）。つまり、密粒アスファルトコンクリート供試体自体の明度を示しているので、色調が黒色に近くなっている。
また、各実施例では、顔料を効率よく分散させるためにビヒクルを適量混合させた。従って、各実施例は、「ペリレン系の黒色顔料、白色顔料及びビヒクルが混合された塗料」を使用したものである。
【００２５】
試験の評価方法について下記に説明する。まず、舗装供試体の略中央付近の表面から５ｍｍの深さの位置に母体舗装供試体の底面から熱電対を埋め込む。そして、周囲からの伝熱の影響を避けるため、母体舗装供試体の側面及び底面に厚さ５ｃｍの発砲スチロールを取り付ける。次いで、２０±１℃にコントロールされた室内にて、各舗装供試体の表面から上方に５０ｃｍ離れた高さ位置に東芝ライテック社製のビームランプ（型式：ＢＲＦ１００Ｖ１５０Ｗ）を設置して、このビームランプで各舗装供試体の表面を照射する。照射開始５時間後に熱電対が感知した温度をデータロガーで計測し、各舗装供試体内の温度測定値を比較検討した。
各実施例及び各比較例の塗料の配合及び試験結果を下記の表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】
表２に示すように、今回の試験結果より各実施例の温度測定値はいずれも、各比較例の温度測定値に対して低値を示していることから、各実施例は各比較例よりも舗装供試体内での温度上昇抑制効果の面で優れていることが判明した。しかも、各実施例のように、塗料の配合を単純としても温度上昇抑制効果が十分に発揮され得ることが確認された。より詳細に説明すると、例えば、中空微粒子を含まない実施例１の温度測定値は、比較例１より１６．９℃、比較例２より１２．９℃、比較例３より３．３℃、比較例４より１３．５℃低い値を示した。実施例中で、最も低い温度測定値を示した実施例５は、比較例１より２１．５℃、比較例２より１７．５℃、比較例３より７．９℃、比較例４より１８．１℃低い値を示した。これらのことから、本実施例のようにペリレン系の黒色顔料が混合された塗料を使用した方が、従来用いられていた一般的な酸化鉄系黒色顔料や複合酸化物系黒色顔料を混合させた塗料を使用した場合に比べてより大きな温度上昇抑制効果が得られることが判明した。
また、実施例７の温度測定値は、比較例４の温度測定値より１５．２℃低い値を示していることから、ビヒクルとしてアクリル系エマルジョンを使用した場合でも十分な温度上昇抑制効果があることが確認された。
【００２８】
また、実施例４の温度測定値は、実施例２の温度測定値より２．１℃低い値を示し、実施例５の温度測定値は、実施例２の温度測定値より３．４℃低い値を示した。このことから、実施例４及び実施例５は、黒色顔料及び白色顔料の全配合量が実施例２よりも少ないにもかかわらず（実施例４及び実施例５の全配合量は４．０であり、実施例２の全配合量は５．０である）、有効な温度上昇抑制効果を示している。つまり、実施例４及び実施例５のように塗料中に中空微粒子を混合させると、路面における温度上昇抑制効果が発揮されやすいことが示唆された。従って、舗装体の表面に塗布する塗料は、「ペリレン系の黒色顔料、白色顔料、ビヒクル及び中空微粒子が混合された塗料」であることが好ましい。さらに、実施例５の温度測定値は、実施例４の温度測定値より１．３℃低い値を示していることから、実施例５のように中空微粒子としてホウケイ酸ガラスを使用した方がさらなる温度上昇抑制効果が期待できることが示唆された。従って、舗装体の表面に塗布する塗料は、「ペリレン系の黒色顔料、白色顔料、ビヒクル及び中空微粒子が混合された塗料であって、該中空微粒子はホウケイ酸ガラスからなる塗料」であることがさらに好ましい。
また、実施例２の温度測定値は実施例１の温度測定値より１．２℃、実施例５の温度測定値は実施例３の温度測定値より１．７℃低いことから、視認性において同程度の明るさ（明度）と認められる場合は、赤外線反射性の高いルチル型酸化チタン白色顔料（例えば、本試験における白色顔料１）は、通常のルチル型酸化チタン白色顔料（例えば、本試験における白色顔料２）よりも温度上昇抑制効果がより発揮されることが示唆された。
【００２９】
（野外試験）
屋外において太陽光暴露による舗装供試体内の温度を経時的に測定する試験を行った。使用した舗装供試体は、上述した屋内試験で用いた実施例２、実施例５及び比較例１である。温度の測定方法は、上述した屋内試験と同様である。すなわち、舗装供試体の略中央付近の表面から５ｍｍの深さの位置に埋め込まれた熱電対が感知した温度をデータロガーで計測した。なお、測定日時は平成１７年１月２７日の９時から１８時までである。
各実施例及び比較例１の温度測定値の経時的変化を表したものを図１に示す。
【００３０】
図１に示すように、今回の試験結果より各実施例の温度測定値はいずれの時間帯においても、比較例１の温度測定値に対して低値を示していることから、各実施例は比較例１よりも十分な温度上昇抑制効果が得られていることが判明した。しかも、塗料の配合を単純としても十分な温度上昇抑制効果が発揮されることが確認できた。また、測定時期が寒い時期であったため、最高気温は約９℃（図１中の１５：００の時点）で、塗料を塗布していない比較例１の温度測定値の最高値は比較的低い約２５℃（１３：００〜１４：００の時点）となったが、実施例２及び実施例５は比較例１に比べて優位に低い値を示した。すなわち、実施例２及び実施例５の温度測定値と比較例１の温度測定値との最大差は、実施例２では約６．５℃、実施例５では約９．０℃（いずれも１３：００〜１４：００における測定値）であった。このことから、７月や８月のヒートアイランド現象が起きやすい熱い時期ではさらなる温度上昇抑制効果（測定値の最大差がもっと大きくなる）が期待できることが示唆された。
また、図１から明らかなように、実施例５の温度測定値はいずれの時間帯においても、実施例２の温度測定値に対して低値を示していることから、塗料中に中空微粒子を混合させる方が温度上昇抑制効果をより発揮させやすいことがこの野外試験でも確認された。
【００３１】
（屋内試験その２）
上記屋内試験その１に加えて、塗料中の顔料の多少による温度上昇抑制効果を確認するために屋内で光照射による舗装供試体内の温度を測定する試験を行った。使用した舗装供試体は、上述した屋内試験その１で用いた実施例６及び下記の表３に示した実施例８〜１３である。温度の測定方法及び評価方法は、上述した屋内試験その１と同様である。
各実施例の配合及び試験結果を下記の表３に示す。なお、各実施例はすべて「ペリレン系の黒色顔料、複合酸化物系の黒色顔料、白色顔料、ビヒクル及び中空微粒子を混合させた塗料」を使用したものである。
また、各実施例の野内試験その２で測定された温度と全顔料混合量との関係を表したものを図２に示す。
【００３２】
【表３】
【００３３】
表３及び図２に示すように、今回の試験結果より各実施例の温度測定値は、全ての顔料の配合量合計（質量％）の数値が大きくなるに従って温度が低くなっている。つまり、全ての顔料の配合量合計値（質量％）が大きくなると、それだけ温度上昇抑制効果が得られることが確認された。そして、図２に良く示されるように、配合量合計値（質量％）が３質量％を下回り１５質量％を上回ると温度上昇抑制効果はさほど得られなくなる。従って、舗装体の表面に塗布する塗料は、「少なくともペリレン系の黒色顔料、白色顔料、ビヒクル及び中空微粒子を混合させた塗料であって、ペリレン系の黒色顔料及び白色顔料を含む全ての顔料の合計配合量が３質量％以上１５質量％以下である塗料」であることが好ましい。なお、このような塗料の中には複合酸化物系の黒色顔料を適宜混合させることもできる。
また、上記の試験結果からペリレン系の黒色顔料と複合酸化物系の黒色顔料を併用した場合でも十分な温度上昇抑制効果が得られることが確認された。
【００３４】
（屋内試験その３）
上記屋内試験その１及びその２に加えて、中空微粒子の多少による温度上昇抑制効果を確認するために屋内で光照射による舗装供試体内の温度を測定する試験を行った。使用した母体舗装供試体は、上述した屋内試験その１で用いた実施例６及び下記の表４に示した実施例１４〜１７である。温度の測定方法及び評価方法は、上述した屋内試験その１と同様である。なお、各実施例は屋内試験その２と同様に、すべて「ペリレン系の黒色顔料、複合酸化物系の黒色顔料、白色顔料、ビヒクル及び中空微粒子を混合させた塗料」を使用したものである。
各実施例の配合及び試験結果を下記の表４に示す。また、各実施例の屋内試験その３で測定された温度と中空微粒子の混合量との関係を表したものを図３に示す。
【００３５】
【表４】
【００３６】
表４及び図３に示すように、今回の試験結果より各実施例の温度測定値は、中空微粒子の混合量の数値が大きくなるに従って温度が低くなっている。つまり、中空微粒子の混合量の数値が大きくなると、それだけ温度上昇抑制効果が得られることが確認された。そして、図３に良く示されるように、配合量合計値（質量％）が３質量％を下回り１５質量％を上回ると温度上昇抑制効果はさほど得られなくなる。従って、舗装体の表面に塗布する塗料は、「少なくともペリレン系の黒色顔料、白色顔料、ビヒクル及び中空微粒子を混合させた塗料であって、該中空微粒子の混合量は５質量％以上１５質量％以下である塗料」であることが好ましい。なお、このような塗料の中には複合酸化物系の黒色顔料を適宜混合させることもできる。
【００３７】
（屋内試験その４）
本発明の舗装体による耐久性の向上を確認するために、室内においてホイールトラッキング試験を舗装試験法便覧３−７−３に準じて行った。ホイールトラッキング試験は、アスファルト混合物の耐流動性を評価する試験であり、所定の寸法の供試体上を載荷したゴム車輪を所定の温度、所定の速度で繰り返し往復走行させ、単位時間あたりの変形量から動的安定度（ＤＳ）を求めるものである。ここでいう「耐流動性」とは、高温時における流動のし難さ、わだち掘れの生じ難さなどの性質を示すものである。この耐流動性を評価する指標である動的安定度の数値が大きいほど耐流動性が高い、即ち耐久性が高いことを示す。
【００３８】
本試験においては、所定方法で締固めた３０×３０ｃｍ、厚さ５ｃｍの供試体の中心直線上に、大型車輌の荷重に相当する輪荷重６８６±１０Ｎの試験輪を４２±１回／分の速度で往復走行させ、走行開始後所定の時間（ｔ１からｔ２の間の時間）における舗装供試体の変形量より動的安定度を求めた。動的安定度は舗装供試体が１ｍｍ変形するのに要する荷重輪走行回数（回／ｍｍ）で示される。本試験では、下記の式により動的安定度を算出した。
動的安定度（回／ｍｍ）＝４２×（ｔ２−ｔ１）÷（ｄ２−ｄ１）
ここで、上記の式において、ｄ１はｔ１（標準的には走行開始後４５分）における変形量（ｍｍ）を意味し、ｄ２はｔ２（標準的には走行開始後６０分）における変形量（ｍｍ）を意味している。
【００３９】
ホイールトラッキング試験の試験温度は、通常、供試体温度及び室内雰囲気温度を約６０℃に設定して行うが、本発明の舗装体は光（主にライト光、太陽光）照射時に温度が抑制されることを考慮して、舗装供試体表面から上方へ２５ｃｍ、水平方向へ２５ｃｍ離れた位置にライトを設置し、斜め上方からライト照射して舗装供試体温度を上昇させることとし、照射後４時間後から試験（往復走行）を開始した。室内雰囲気温度は約２５℃となるようにした。なお、試験開始時の舗装供試体の表面温度を接触型表面温度計で測定した。
【００４０】
本試験で使用した舗装供試体の内容は下記の通りである。すなわち、表２に示した実施例２（密粒アスファルトコンクリート供試体に、ペリレン系黒色顔料、白色顔料、ビヒクルが混合された塗料を塗付したもの）、実施例５（密粒アスファルトコンクリート供試体に、ペリレン系黒色顔料、白色顔料、ビヒクル及び中空微粒子が混合された塗料で、中空微粒子はホウケイ酸ガラスからなる塗料を塗布したもの）、比較例１（塗料が塗布されていない密粒アスファルトコンクリート供試体）及び比較例２（密粒アスファルトコンクリート供試体に、通常使用される黒色顔料、白色顔料、ビヒクルが混合された塗料を塗布したもの）を使用した。
また、本試験においては、上記動的安定度の測定とは別に、舗装供試体の表面の外観を目視により確認した。詳細には、塗膜の表面におけるひび割れや剥れの有無を確認した。各実施例及び各比較例の試験結果を下記の表５に示す。
【００４１】
【表５】
【００４２】
表５に示すように、今回の試験結果より各実施例の動的安定度の数値は、各比較例の動的安定度の数値よりも高い数値を示した。詳細には、実施例５の動的安定度の数値は、比較例１の動的安定度の数値よりも約３．２倍高く、比較例２の動的安定度の数値よりも約２．６倍高い値を示した。実施例２の動的安定度の数値は、比較例１の動的安定度の数値よりも約１．８倍高く、比較例２の動的安定度の数値よりも約２．２倍高い値を示した。これらのことから、実施例５のようにホウケイ酸ガラスからなる中空微粒子を塗料に混合させると舗装供試体の耐久性が向上することが確認された。
また、各実施例の試験開始時の温度測定値はいずれも、各比較例の温度測定値に対して低値を示していることから、各実施例は各比較例よりも舗装供試体内での温度上昇抑制効果の面で優れていることが再度確認することできた。
以上の結果から、ホウケイ酸ガラスからなる中空微粒子を塗料に混合させ、その塗料を舗装体の表面に塗付した場合、大型車輌の走行による大きな荷重や衝撃にも十分耐え得ることが示唆された。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】野外試験における舗装供試体内の温度の経時的変化を示す図である。
【図２】野内試験その２における温度と全顔料の混合量との関係を示す図である。
【図３】野内試験その３における温度と中空微粒子の混合量との関係を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舗装体に関する。更に詳しくは、路面温度の上昇を抑制するために使用される舗装体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、夏季に都市域の地上気温が都市域周辺部の地上気温より高くなるヒートアイランド現象が多く生じている。その原因は、路面上のアスファルト舗装等の舗装体に蓄えられた熱が、夜間に放射され、気温が低下しないためであると言われている。このようなヒートアイランド現象が続くと、地球上の環境温度が上昇するだけでなく、人にとっては夜間に寝苦しくなることが問題視されている。ヒートアイランド現象の対策として、路面上の温度を抑制するために多孔質舗装体に保水能力の優れたセメントスラリー等の充填材を充填した保水性舗装を用いることがある。この保水性舗装によると、降雨などで路面に散水されると、充填材内に溜めこまれた水分の蒸発潜熱によって路面の温度上昇を抑制することができる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
しかしながら、上記の保水性舗装では、舗装体内の水分が少なくなると、路面の温度上昇の抑制効果が十分に得られないため、舗装体内に水分を供給する必要が生じる。すなわち、舗装体内の水分が少ない場合又は全く水分がなくなった場合には、人手による散水や散水設備による散水を別途行う必要があり、温度上昇の抑制効果を得るために手間が掛かるという問題が指摘されている。
【０００４】
一方、上記のような問題を解決する技術として、舗装体に熱反射性（赤外線反射性）に優れた塗料を塗布する遮熱性舗装が知られている。この遮熱性舗装によると、路面に照りつける日光中の赤外線を反射させることで舗装体内への蓄熱を抑えることができる。
【０００５】
しかしながら、上記の遮熱性舗装では、赤外線を反射するだけでなく、可視光線までも反射してしまう場合があり、車道等の道路において運転者の視認性の問題が生じる。すなわち、可視光線の反射により、ドライバーは路面が眩しく感じやすいという問題がある。特に、晴天時に路面が眩しく感じることが多いと言われている。また、熱反射性（赤外線反射性）に優れた塗料は、どちらかと言うと明るい色が多いため、視認性の良い暗い路面にすると路面の温度上昇を抑制する効果を得る面においてはやや劣るという問題がある。
【０００６】
一方、上記のような問題を解決する遮熱性舗装として、日射反射率が１３％以上の着色顔料で構成される熱反射塗料を塗布する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。この熱反射塗料は、フタロシアニングリーンなどの濃色系の着色顔料や複合金属酸化物などの黒色系の着色顔料を多数組み合わせて配合される。そして、この熱反射塗料を舗装面に塗布することで、路面の温度上昇を抑制することとしている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−４６５１３号公報
【特許文献２】特開２００４−２１８３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した熱反射塗料では、何種類もの着色顔料を使用する必要があるため、使用する材料や種類が多くなりがちで、しかも熱反射塗料の配合が複雑となるため使用するのに手間がかかるという問題がある。
本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、舗装体に塗布する塗料の配合をできる限り単純なものとして、しかも路面の温度上昇をより大きく抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために、次の手段をとる。
まず、第１の発明は、路床上又は路盤上に敷き固められる舗装体であって、該舗装体の表面に少なくともペリレン系の黒色顔料、白色顔料及びビヒクルが混合された塗料が塗布されたことを特徴とする。
ここで、本発明において「ペリレン系の黒色顔料」とは、ペリレン骨格を有し、黒色又は極めて黒色に近い色をした顔料のことを意味している。ペリレン系の黒色顔料は、赤外線の反射率が高く、赤外線の吸収率が低いので路面における温度上昇を有効に抑制することができる。具体的なペリレン系の黒色顔料としては、例えば、Ｐａｌｉｏｇｅｎ Ｓｃｈｗａｒｚ Ｓ−００８４（商品名、ＢＡＳＦ社製）を用いることができる。また、ペリレン系の黒色顔料には、赤外線反射性の高い複合酸化物からなる無機系の黒色顔料を混合させて用いることもできる。具体的な無機系の黒色顔料としては、例えば、ＡＧ２３５（商品名、川村化学社製）や４２−７０３Ａ（商品名、東罐マテリアルテクノロジー社製）を用いることができる。また、本発明において「白色顔料」とは、白色又は極めて白色に近い色をした顔料のことを意味している。具体的な白色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウムなどを用いることができる。
【００１０】
また、本発明に係る舗装体に塗布する塗料には、塗料の中で各種顔料を効率良く分散させるためにビヒクルを適宜混合させる。このビヒクルは、施工場所などに応じてアクリル樹脂、ＭＭＡ（メチルメタクリレート）樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系エマルジョン樹脂、脱色アスファルト乳剤などを用いることができる。
このうち、車道用としては、硬化が早く強度が高いＭＭＡ樹脂を使用することが好ましい。また、公園・広場等の公益の場所には、施工が容易で、コストを低く抑えられるアクリル系エマルジョン樹脂を使用することが好ましい。また、歩道には、舗装体の表面にやや弾力性があり足への負担が少ないウレタン樹脂を使用することが好ましい。
【００１１】
従って、第１の発明によれば、舗装体に塗布する塗料の配合をできる限り単純として、しかも路面の温度上昇をより大きく抑制することができる。また、ペリレン系の黒色顔料と白色顔料とを混合して用いると、両者が路面に入射される赤外線を効率よく反射させることができる。すなわち、ペリレン系の黒色顔料が反射しきれず塗料面を透過した赤外線を白色顔料により反射させることにより路面の温度上昇を抑えることができる。なお、本発明は、舗装体に白色顔料が塗布されることとなるが、ペリレン系の黒色顔料との混合により可視光線の反射によるドライバーの視認性の問題は生じないものである。
【００１２】
また、塗料の配合が複雑にならない範囲において、本発明における塗料へ各種色調を有する他の顔料を混合させることもできる。例えば、別途赤外線反射性の高い顔料を混合することもできる。これにより、各種の色調を呈し、かつ温度上昇抑制効果の高い舗装体を得ることができる。例えば、アゾ系、キナクリドン系、アリザリン系、ペリレン系（赤色）、アンスラキノン系、イソシンドリン系、ベンツイミダゾロン系、フタロシアニン系、ハロゲン化フタロシアニン系、インダンスロン系、マゼンタ系、ジオキサジン系などの有機顔料や、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕなどの複合酸化物を主成分とする無機顔料を用いることができる。また、体質顔料や光輝性顔料、発光性顔料を混合させることもできる。体質顔料としては、炭酸カルシウム、垂晶石粉などを用いることができる。光輝性顔料としは、マイカ顔料、アルミニウム粉末などを用いることができる。発光性顔料としては、畜光顔料や蛍光顔料を用いることができる。
本発明における塗料に他の顔料を混合させた場合、ペリレン系の黒色顔料、白色顔料及び他の顔料を合わせたこれらの顔料の総質量％は、３〜１５％であることが好ましい。なぜなら、３質量％より小さくなると路面の温度上昇抑制効果が著しく低減し、１５質量％より大きくなると路面の温度上昇抑制効果がそれ以上期待できなくなるからである。
【００１３】
次に、第２の発明は、上記した第１の発明に係る舗装体において、前記白色顔料は、酸化チタンであることを特徴とする。この第２の発明によると、酸化チタンは赤外線領域の光反射性に優れるため、より確実に路面の温度の上昇を抑制することができる。特に、酸化チタンのうちでも、赤外線領域の光反射性に優れるだけでなく、光遮蔽性及び耐白亜化にも優れるルチル型酸化チタンを用いることが好ましい。これにより、塗膜が光線などの作用に抵抗して、塗膜の表面が粉末状になりにくくなる。従って、「酸化チタンはルチル型酸化チタンであること」が好ましい。
また、ルチル型酸化チタンは、その性状等の構成内容を適宜変化させて使用することもできる。すなわち、波長１．４〜３．０μｍにおける赤外線透過率が通常のルチル型酸化チタンの赤外線透過率（一般的には３６％だと言われている）よりも低い特性、即ち、より赤外線反射率が高い特性を有するものを用いることができる。具体的には、ＪＲ−１０００（商品名、テイカ社製）は、波長１．４〜３．０μｍにおける赤外線透過率が３．０％であり、これと同等以上の品質のルチル型酸化チタンを用いることが、より好ましい。このように、ルチル型酸化チタンの構成内容を適宜変化させることにより、舗装体への赤外線の透過を防止して、路面における温度上昇を抑制することもできる。なお、この赤外線透過率は、例えば、フーリエ変換赤外分光装置を用いて試験対象顔料の各波長の赤外線の透過率を測定する方法により、特定することができる。
【００１４】
次に、第３の発明は、上記した第１の発明又は第２の発明に係る舗装体において、前記塗料には、中空微粒子が含有されたことを特徴とする。ここで、本発明において「中空微粒子」とは、その内部に独立した中空状の空隙部分が存在する非常に細かなつぶ状の物質を意味している。従って、この第３の発明によると、舗装体にこの中空微粒子が介在することで断熱性に優れた舗装体を得ることができる。特に、無機系中空微粒子は、断熱性に優れかつ、熱反射性及び耐久性にも優れ、好ましい。無機系中空微粒子としては、シリカ系セラミックの中空微粒子、シリカ・アルミナ系の中空微粒子などを用いることができる。
また、中空微粒子は適宜粒子径を変更して使用することができる。例えば、平均粒子径４５μｍ未満の中空微粒子を用いることができる。この場合、塗料を塗布した後のその塗装面の凹凸が抑えられるので、舗装体の熱反射性が向上する効果が得られる。
また、中空微粒子は、塗布される塗料に５〜１５質量％含有されることが好ましい。なぜなら、５質量％より小さくなると路面の温度上昇抑制効果が低減し、１５質量％より大きくなると路面の温度上昇抑制効果がそれ以上期待できなくなる上、塗料としての強度が低下するからである。
【００１５】
次に、第４の発明は、上記した第３の発明に係る舗装体において、前記中空微粒子は、ホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする。この第４の発明によると、路面の温度上昇をさらに抑制することができ、舗装体の耐久性を向上させることができる。すなわち、中空微粒子としてホウケイ酸ガラス中空微粒子を使用すると、一様なガラスで構成された真球状であるため熱反射性に優れた塗膜を形成できる。また、ホウケイ酸ガラス中空微粒子のなかでも耐荷重性に優れたものを使用することで、路面における大型車輌の走行による荷重・衝撃にも十分耐えることができる。具体的には、フジバルーンＳ−４５（商品名、富士シリシア化学社製）は、３００ｋｇ加圧破壊率（中空微粒子に静水圧３００ｋｇ／ｃｍ２をかけて破壊される粒子の体積分率）が２０体積％未満（平均値として１５体積％）であり、耐荷重性に優れ好適に用いることができる。
【００１６】
また、塗料の配合が複雑にならない範囲において、本発明における塗料には必要に応じ顔料や中空微粒子の分離を抑制するための材料（例えば、分散剤、分離抑制剤等）を適宜混合させることができる。
同様に、表面調整剤、潤滑剤、可塑剤、消泡剤、防腐剤、凍結防止剤、硬化剤、顔料分散剤、乳化剤、乾燥剤、紫外線吸収剤、防かび剤、抗菌剤などを混合させることもできる。
同様に、舗装体に塗布する前に滑り止め材として、珪砂、人工骨材などを予め混合させておくこともできる。
同様に、粘性調整するための有機溶剤等の溶剤や水を適宜加えることもできる。
【００１７】
本発明に係る舗装体への塗料の塗布方法としては、下記のようなものがある。
すなわち、舗装体表面を清掃し、塵埃や水分を除去した後、この表面に第１層目として塗料を塗布し、この塗料が硬化しないうちに別途滑止め材を適量散布し、定着させる。次いで、第１層目の塗料が硬化した後、この塗布面に第２層目として同じ塗料を塗布する方法を用いることができる。
また、舗装体表面を清掃し、塵埃や水分を除去した後、予め滑止め材を混合させた塗料を塗布する方法や、まず第１層目として予め滑止め材を混合させた塗料を塗布した後、第１層目の同じ塗料を表面に重ねて複数回塗布する方法を用いることができる。複数回塗布する方法を使用する場合には、直前に塗布した層（下層）の塗料が硬化した後に上層を塗布することが好ましい。
【００１８】
舗装体への塗料の塗布は、スプレーガン等の機材を用いた吹付けや、ハケ、ブラシ、レーキなどを用いて行うことができる。
また、塗料の舗装面に対する塗布量（別途滑止め材を適量散布する場合には、この滑止め材の散布量は除く）は、０．２〜１．５ｋｇ／ｍ２とすることが好ましい。なぜなら、０．２ｋｇ／ｍ２より小さくなると、路面の温度抑制効果が十分に発揮されず、１．５ｋｇ／ｍ２より大きくなると路面の温度上昇抑制効果がこれ以上期待できなくなるからである。さらに、路面の温度抑制効果を十分に発揮させる観点から塗料の舗装面に対する塗布量は０．３〜１．０ｋｇ／ｍ２であることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上述した手段をとることにより、次の効果を得ることができる。
まず、第１の発明においては、舗装体に塗布する塗料の配合をできる限り単純として、しかも路面の温度上昇をより大きく抑制することができる。
次に、第２の発明によれば、路面の温度上昇をより確実に抑制することができる。
次に、第３の発明によれば、舗装体に中空微粒子を介在させることで断熱性に優れた舗装体を得ることができる。
次に、第４の発明によれば、路面の温度上昇をさらに抑制することができ、舗装体の耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る舗装体は、路床上又は路盤上に敷き固められて、しかも路面温度の上昇を抑制するために使用される舗装体であり、舗装体表面には遮熱性の塗料が塗布されていることで路面温度の上昇が抑制される。ここで、「路床」とは、上舗装道路を造る際に地面を掘り下げて地ならしをして堅くした地盤を意味し、「路盤」とは、舗装表面と路床との間の砕石や砂を敷き詰めた部分を意味するものである。
また、表面に塗料が塗布される舗装体（以下、母体舗装という）は、各種の舗装形態に使用可能なものである。例えば、密粒度アスファルト舗装、開粒度アスファルト舗装、ギャップ粒度アスファルト舗装、砕石マスチック舗装などのアスファルト系の舗装や、セメントコンクリート舗装、樹脂系舗装、歩道用平板ブロック、インターロッキングブロック、プレキャストコンクリート版等を使用したブロック舗装に用いることができる。
【００２１】
本発明の効果を確認するために、屋内及び屋外にて各舗装供試体に光を照射し、各供試体内の温度を測定する確認試験を行った。塗料に配合した材料の内容を下記の表１に示す。なお、この表１における各材料の内容は以下のとおりである。
黒色顔料１は「ペリレン系黒色顔料（赤外線反射型黒色有機顔料）」、黒色顔料２は「複合酸化物系黒色顔料（赤外線反射型黒色無機顔料）」、黒色顔料３は「酸化鉄系黒色顔料（一般的な黒色顔料）」のものをそれぞれ用いた。
白色顔料はいずれもルチル型酸化チタンを用いた。白色顔料１は、波長１．４〜３．０μｍにおける赤外線透過率３％（赤外線透過率が低く、赤外線反射率の高い）のものを用いた。白色顔料２は、波長１．４〜３．０μｍにおける赤外線透過率３６％（一般的な白色顔料の赤外線透過率とほぼ同じ）のものを用いた。
中空微粒子１は、「ホウケイ酸ガラス」からなる中空微粒子であって、平均粒子径４０μｍ、３００ｋｇ加圧破壊率１５体積％、密度０．４５ｇ／ｃｍ３のものを用いた。そして、中空微粒子２は、「シリカ系のセラミック」である中空微粒子であって、平均粒子径１００μｍ、２８０ｋｇ加圧破壊率５体積％、密度０．７３ｇ／ｃｍ３のものを用いた。
ビヒクル１は「ＭＭＡ樹脂」、ビヒクル２は「アクリル系エマルジョン」をそれぞれ用いた。
滑止め材１（７号珪砂）及び滑止め材２（８号珪砂）は、ビヒクル２のアクリル系エマルジョンに予め混合させるものである。
【００２２】
【表１】
【００２３】
（屋内試験その１）
屋内における光照射による舗装供試体内の温度を測定する試験を行った。母体舗装供試体として、各実施例及び各比較例共に密粒アスファルトコンクリート供試体（縦横３０×３０ｃｍ、厚さ５ｃｍ）を用いた。この供試体への塗布方法は、まず、所望塗布量の半分を表面にハケ塗りにより塗布し、この塗布した層が硬化した後、残りの半分をこの硬化した層の表面にハケ塗りにより重ねて塗布した。
なお、比較例１は、密粒アスファルトコンクリート供試体に塗料を塗布しないものを用いた。
【００２４】
また、この試験における全ての塗料の明度は、同程度になるように配合調整した（後述の表２参照）。これは、明るくなるほど光（可視光）の反射率が高くなり、同一材料を使用した場合においても、光照射による温度上昇が抑制されるためである。このため、視認性において同程度の明るさの各舗装供試体により、温度の違いを確認できるようにした。各実施例及び各比較例（比較例１は除く）の舗装供試体に塗布する塗料の色調はグレーで、塗料を塗布した後の舗装供試体の明度（数値が小さいほど黒色に近い）は５０±２．５となった。これは、視認性において同程度の明るさと認められるものである。なお、明度は、舗装供試体表面（塗装面）をミノルタカメラ社製の色彩色差計（型式：ＣＲ−３１０）で色調を測定し、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＬ＊値で明度を表した。比較例１は、密粒アスファルトコンクリート供試体に塗料を塗布していないので明度は低値（２３．７）となっている（表２参照）。つまり、密粒アスファルトコンクリート供試体自体の明度を示しているので、色調が黒色に近くなっている。
また、各実施例では、顔料を効率よく分散させるためにビヒクルを適量混合させた。従って、各実施例は、「ペリレン系の黒色顔料、白色顔料及びビヒクルが混合された塗料」を使用したものである。
【００２５】
試験の評価方法について下記に説明する。まず、舗装供試体の略中央付近の表面から５ｍｍの深さの位置に母体舗装供試体の底面から熱電対を埋め込む。そして、周囲からの伝熱の影響を避けるため、母体舗装供試体の側面及び底面に厚さ５ｃｍの発砲スチロールを取り付ける。次いで、２０±１℃にコントロールされた室内にて、各舗装供試体の表面から上方に５０ｃｍ離れた高さ位置に東芝ライテック社製のビームランプ（型式：ＢＲＦ１００Ｖ１５０Ｗ）を設置して、このビームランプで各舗装供試体の表面を照射する。照射開始５時間後に熱電対が感知した温度をデータロガーで計測し、各舗装供試体内の温度測定値を比較検討した。
各実施例及び各比較例の塗料の配合及び試験結果を下記の表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】
表２に示すように、今回の試験結果より各実施例の温度測定値はいずれも、各比較例の温度測定値に対して低値を示していることから、各実施例は各比較例よりも舗装供試体内での温度上昇抑制効果の面で優れていることが判明した。しかも、各実施例のように、塗料の配合を単純としても温度上昇抑制効果が十分に発揮され得ることが確認された。より詳細に説明すると、例えば、中空微粒子を含まない実施例１の温度測定値は、比較例１より１６．９℃、比較例２より１２．９℃、比較例３より３．３℃、比較例４より１３．５℃低い値を示した。実施例中で、最も低い温度測定値を示した実施例５は、比較例１より２１．５℃、比較例２より１７．５℃、比較例３より７．９℃、比較例４より１８．１℃低い値を示した。これらのことから、本実施例のようにペリレン系の黒色顔料が混合された塗料を使用した方が、従来用いられていた一般的な酸化鉄系黒色顔料や複合酸化物系黒色顔料を混合させた塗料を使用した場合に比べてより大きな温度上昇抑制効果が得られることが判明した。
また、実施例７の温度測定値は、比較例４の温度測定値より１５．２℃低い値を示していることから、ビヒクルとしてアクリル系エマルジョンを使用した場合でも十分な温度上昇抑制効果があることが確認された。
【００２８】
また、実施例４の温度測定値は、実施例２の温度測定値より２．１℃低い値を示し、実施例５の温度測定値は、実施例２の温度測定値より３．４℃低い値を示した。このことから、実施例４及び実施例５は、黒色顔料及び白色顔料の全配合量が実施例２よりも少ないにもかかわらず（実施例４及び実施例５の全配合量は４．０であり、実施例２の全配合量は５．０である）、有効な温度上昇抑制効果を示している。つまり、実施例４及び実施例５のように塗料中に中空微粒子を混合させると、路面における温度上昇抑制効果が発揮されやすいことが示唆された。従って、舗装体の表面に塗布する塗料は、「ペリレン系の黒色顔料、白色顔料、ビヒクル及び中空微粒子が混合された塗料」であることが好ましい。さらに、実施例５の温度測定値は、実施例４の温度測定値より１．３℃低い値を示していることから、実施例５のように中空微粒子としてホウケイ酸ガラスを使用した方がさらなる温度上昇抑制効果が期待できることが示唆された。従って、舗装体の表面に塗布する塗料は、「ペリレン系の黒色顔料、白色顔料、ビヒクル及び中空微粒子が混合された塗料であって、該中空微粒子はホウケイ酸ガラスからなる塗料」であることがさらに好ましい。
また、実施例２の温度測定値は実施例１の温度測定値より１．２℃、実施例５の温度測定値は実施例３の温度測定値より１．７℃低いことから、視認性において同程度の明るさ（明度）と認められる場合は、赤外線反射性の高いルチル型酸化チタン白色顔料（例えば、本試験における白色顔料１）は、通常のルチル型酸化チタン白色顔料（例えば、本試験における白色顔料２）よりも温度上昇抑制効果がより発揮されることが示唆された。
【００２９】
（野外試験）
屋外において太陽光暴露による舗装供試体内の温度を経時的に測定する試験を行った。使用した舗装供試体は、上述した屋内試験で用いた実施例２、実施例５及び比較例１である。温度の測定方法は、上述した屋内試験と同様である。すなわち、舗装供試体の略中央付近の表面から５ｍｍの深さの位置に埋め込まれた熱電対が感知した温度をデータロガーで計測した。なお、測定日時は平成１７年１月２７日の９時から１８時までである。
各実施例及び比較例１の温度測定値の経時的変化を表したものを図１に示す。
【００３０】
図１に示すように、今回の試験結果より各実施例の温度測定値はいずれの時間帯においても、比較例１の温度測定値に対して低値を示していることから、各実施例は比較例１よりも十分な温度上昇抑制効果が得られていることが判明した。しかも、塗料の配合を単純としても十分な温度上昇抑制効果が発揮されることが確認できた。また、測定時期が寒い時期であったため、最高気温は約９℃（図１中の１５：００の時点）で、塗料を塗布していない比較例１の温度測定値の最高値は比較的低い約２５℃（１３：００〜１４：００の時点）となったが、実施例２及び実施例５は比較例１に比べて優位に低い値を示した。すなわち、実施例２及び実施例５の温度測定値と比較例１の温度測定値との最大差は、実施例２では約６．５℃、実施例５では約９．０℃（いずれも１３：００〜１４：００における測定値）であった。このことから、７月や８月のヒートアイランド現象が起きやすい熱い時期ではさらなる温度上昇抑制効果（測定値の最大差がもっと大きくなる）が期待できることが示唆された。
また、図１から明らかなように、実施例５の温度測定値はいずれの時間帯においても、実施例２の温度測定値に対して低値を示していることから、塗料中に中空微粒子を混合させる方が温度上昇抑制効果をより発揮させやすいことがこの野外試験でも確認された。
【００３１】
（屋内試験その２）
上記屋内試験その１に加えて、塗料中の顔料の多少による温度上昇抑制効果を確認するために屋内で光照射による舗装供試体内の温度を測定する試験を行った。使用した舗装供試体は、上述した屋内試験その１で用いた実施例６及び下記の表３に示した実施例８〜１３である。温度の測定方法及び評価方法は、上述した屋内試験その１と同様である。
各実施例の配合及び試験結果を下記の表３に示す。なお、各実施例はすべて「ペリレン系の黒色顔料、複合酸化物系の黒色顔料、白色顔料、ビヒクル及び中空微粒子を混合させた塗料」を使用したものである。
また、各実施例の野内試験その２で測定された温度と全顔料混合量との関係を表したものを図２に示す。
【００３２】
【表３】
【００３３】
表３及び図２に示すように、今回の試験結果より各実施例の温度測定値は、全ての顔料の配合量合計（質量％）の数値が大きくなるに従って温度が低くなっている。つまり、全ての顔料の配合量合計値（質量％）が大きくなると、それだけ温度上昇抑制効果が得られることが確認された。そして、図２に良く示されるように、配合量合計値（質量％）が３質量％を下回り１５質量％を上回ると温度上昇抑制効果はさほど得られなくなる。従って、舗装体の表面に塗布する塗料は、「少なくともペリレン系の黒色顔料、白色顔料、ビヒクル及び中空微粒子を混合させた塗料であって、ペリレン系の黒色顔料及び白色顔料を含む全ての顔料の合計配合量が３質量％以上１５質量％以下である塗料」であることが好ましい。なお、このような塗料の中には複合酸化物系の黒色顔料を適宜混合させることもできる。
また、上記の試験結果からペリレン系の黒色顔料と複合酸化物系の黒色顔料を併用した場合でも十分な温度上昇抑制効果が得られることが確認された。
【００３４】
（屋内試験その３）
上記屋内試験その１及びその２に加えて、中空微粒子の多少による温度上昇抑制効果を確認するために屋内で光照射による舗装供試体内の温度を測定する試験を行った。使用した母体舗装供試体は、上述した屋内試験その１で用いた実施例６及び下記の表４に示した実施例１４〜１７である。温度の測定方法及び評価方法は、上述した屋内試験その１と同様である。なお、各実施例は屋内試験その２と同様に、すべて「ペリレン系の黒色顔料、複合酸化物系の黒色顔料、白色顔料、ビヒクル及び中空微粒子を混合させた塗料」を使用したものである。
各実施例の配合及び試験結果を下記の表４に示す。また、各実施例の屋内試験その３で測定された温度と中空微粒子の混合量との関係を表したものを図３に示す。
【００３５】
【表４】
【００３６】
表４及び図３に示すように、今回の試験結果より各実施例の温度測定値は、中空微粒子の混合量の数値が大きくなるに従って温度が低くなっている。つまり、中空微粒子の混合量の数値が大きくなると、それだけ温度上昇抑制効果が得られることが確認された。そして、図３に良く示されるように、配合量合計値（質量％）が３質量％を下回り１５質量％を上回ると温度上昇抑制効果はさほど得られなくなる。従って、舗装体の表面に塗布する塗料は、「少なくともペリレン系の黒色顔料、白色顔料、ビヒクル及び中空微粒子を混合させた塗料であって、該中空微粒子の混合量は５質量％以上１５質量％以下である塗料」であることが好ましい。なお、このような塗料の中には複合酸化物系の黒色顔料を適宜混合させることもできる。
【００３７】
（屋内試験その４）
本発明の舗装体による耐久性の向上を確認するために、室内においてホイールトラッキング試験を舗装試験法便覧３−７−３に準じて行った。ホイールトラッキング試験は、アスファルト混合物の耐流動性を評価する試験であり、所定の寸法の供試体上を載荷したゴム車輪を所定の温度、所定の速度で繰り返し往復走行させ、単位時間あたりの変形量から動的安定度（ＤＳ）を求めるものである。ここでいう「耐流動性」とは、高温時における流動のし難さ、わだち掘れの生じ難さなどの性質を示すものである。この耐流動性を評価する指標である動的安定度の数値が大きいほど耐流動性が高い、即ち耐久性が高いことを示す。
【００３８】
本試験においては、所定方法で締固めた３０×３０ｃｍ、厚さ５ｃｍの供試体の中心直線上に、大型車輌の荷重に相当する輪荷重６８６±１０Ｎの試験輪を４２±１回／分の速度で往復走行させ、走行開始後所定の時間（ｔ１からｔ２の間の時間）における舗装供試体の変形量より動的安定度を求めた。動的安定度は舗装供試体が１ｍｍ変形するのに要する荷重輪走行回数（回／ｍｍ）で示される。本試験では、下記の式により動的安定度を算出した。
動的安定度（回／ｍｍ）＝４２×（ｔ２−ｔ１）÷（ｄ２−ｄ１）
ここで、上記の式において、ｄ１はｔ１（標準的には走行開始後４５分）における変形量（ｍｍ）を意味し、ｄ２はｔ２（標準的には走行開始後６０分）における変形量（ｍｍ）を意味している。
【００３９】
ホイールトラッキング試験の試験温度は、通常、供試体温度及び室内雰囲気温度を約６０℃に設定して行うが、本発明の舗装体は光（主にライト光、太陽光）照射時に温度が抑制されることを考慮して、舗装供試体表面から上方へ２５ｃｍ、水平方向へ２５ｃｍ離れた位置にライトを設置し、斜め上方からライト照射して舗装供試体温度を上昇させることとし、照射後４時間後から試験（往復走行）を開始した。室内雰囲気温度は約２５℃となるようにした。なお、試験開始時の舗装供試体の表面温度を接触型表面温度計で測定した。
【００４０】
本試験で使用した舗装供試体の内容は下記の通りである。すなわち、表２に示した実施例２（密粒アスファルトコンクリート供試体に、ペリレン系黒色顔料、白色顔料、ビヒクルが混合された塗料を塗付したもの）、実施例５（密粒アスファルトコンクリート供試体に、ペリレン系黒色顔料、白色顔料、ビヒクル及び中空微粒子が混合された塗料で、中空微粒子はホウケイ酸ガラスからなる塗料を塗布したもの）、比較例１（塗料が塗布されていない密粒アスファルトコンクリート供試体）及び比較例２（密粒アスファルトコンクリート供試体に、通常使用される黒色顔料、白色顔料、ビヒクルが混合された塗料を塗布したもの）を使用した。
また、本試験においては、上記動的安定度の測定とは別に、舗装供試体の表面の外観を目視により確認した。詳細には、塗膜の表面におけるひび割れや剥れの有無を確認した。各実施例及び各比較例の試験結果を下記の表５に示す。
【００４１】
【表５】
【００４２】
表５に示すように、今回の試験結果より各実施例の動的安定度の数値は、各比較例の動的安定度の数値よりも高い数値を示した。詳細には、実施例５の動的安定度の数値は、比較例１の動的安定度の数値よりも約３．２倍高く、比較例２の動的安定度の数値よりも約２．６倍高い値を示した。実施例２の動的安定度の数値は、比較例１の動的安定度の数値よりも約１．８倍高く、比較例２の動的安定度の数値よりも約２．２倍高い値を示した。これらのことから、実施例５のようにホウケイ酸ガラスからなる中空微粒子を塗料に混合させると舗装供試体の耐久性が向上することが確認された。
また、各実施例の試験開始時の温度測定値はいずれも、各比較例の温度測定値に対して低値を示していることから、各実施例は各比較例よりも舗装供試体内での温度上昇抑制効果の面で優れていることが再度確認することできた。
以上の結果から、ホウケイ酸ガラスからなる中空微粒子を塗料に混合させ、その塗料を舗装体の表面に塗付した場合、大型車輌の走行による大きな荷重や衝撃にも十分耐え得ることが示唆された。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】野外試験における舗装供試体内の温度の経時的変化を示す図である。
【図２】野内試験その２における温度と全顔料の混合量との関係を示す図である。
【図３】野内試験その３における温度と中空微粒子の混合量との関係を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路床上又は路盤上に敷き固められる舗装体であって、該舗装体の表面に少なくともペリレン系の黒色顔料、白色顔料及びビヒクルが混合された塗料が塗布されたことを特徴とする舗装体。
【請求項２】
請求項１に記載の舗装体であって、
前記白色顔料は、酸化チタンであることを特徴とする舗装体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の舗装体であって、
前記塗料には、中空微粒子が含有されたことを特徴とする舗装体。
【請求項４】
請求項３に記載の舗装体であって、
前記中空微粒子は、ホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする舗装体。
【請求項１】
路床上又は路盤上に敷き固められる舗装体であって、該舗装体の表面に少なくともペリレン系の黒色顔料、白色顔料及びビヒクルが混合された塗料が塗布されたことを特徴とする舗装体。
【請求項２】
請求項１に記載の舗装体であって、
前記白色顔料は、酸化チタンであることを特徴とする舗装体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の舗装体であって、
前記塗料には、中空微粒子が含有されたことを特徴とする舗装体。
【請求項４】
請求項３に記載の舗装体であって、
前記中空微粒子は、ホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする舗装体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−３３６２１２（Ｐ２００６−３３６２１２Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５９１４７（Ｐ２００５−１５９１４７）
【出願日】平成１７年５月３１日（２００５．５．３１）
【出願人】（３９００１７６２８）大有建設株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月３１日（２００５．５．３１）
【出願人】（３９００１７６２８）大有建設株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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