安全を創造し 未来を守る タニザワ

株式会社谷沢製作所　茨城工場　品質保証部　　渡辺 光史

近年わが国では熱中症についての認識が高まり、産業分野においても、熱中症を原因とする労働災害防止の必要性が認識されています。とくに、熱中症による死亡災害者数の約6割を占める建設業においては、さらに重要な課題となっています。

熱中症の防止には、強い日差しによる直射熱を避けながら、身体を冷やすことが有効といわれます。ところが、直射光を避けることができない作業環境の多い建設業では、その対策に苦慮することが多いようです。そのため、建物外壁等に塗ることで内部温度の上昇を抑える効果のある「遮熱塗装」をヘルメット表面に施して、ヘルメットの温度上昇を防ぐというアイデアが検討されました。
遮熱塗装とは、壁面温度上昇の元となる太陽光中の熱線（赤外線）を高い率で反射する機能を持たせた特殊な塗料を塗布することにより、内部の温度上昇を防ぐ効果をもたらすものです。建物の冷房効果を高めて省エネに貢献したり、道路に塗装して気温上昇を防いだりするなどのために、実際に塗装されているものをご覧になった方もいらっしゃることでしょう。

しかし、コンクリートや鉄材に塗布するための塗料をそのまま塗ると、ヘルメットに加工したときに不具合が生じることがあります。具体的にいえば、遮熱塗料に含まれるコンクリートや鉄材への密着性を高めるための成分が、プラスチック製品であるヘルメットの帽体を激しく劣化させた結果、ヘルメットとしての保護性能が失われることが起こります。また、逆に塗膜がヘルメットに充分に密着していないときには、塗装がすぐに剥がれてしまうことが起こります。このため、市販の遮熱塗料をそのままユーザーがヘルメットに塗装するのは危険を伴います。このことから、ヘルメットメーカーでは、ヘルメットへの影響を確認しながら塗装の研究を進め、各種の遮熱塗装を販売しています。

さて、その塗装が可能になった、ヘルメット用遮熱塗装はどのような効果をもつものなのか興味をもたれた方もいらっしゃることと思いますので、簡単にその内容を説明させていただきます。

「遮熱機能」をもった塗料とは

「遮熱機能」をもった塗料とは、具体的にどのようなものかといいますと、プラスチックを阻害しない特別な材料を多く含んでいるものです。この材料には、ガラスビーズや酸化チタン粒子等が使われます。

（1）ガラスビーズを用いた塗料

ガラスビーズですが、これは普段目にするような「ガラス玉」ではなく、もっと小さな粉のような小粒子になっています。この小粒子は太陽光に含まれる赤外線をよく反射する大きさになっており、これを塗料中に混入すると、ちょうど反射チョッキの反射材と同じような効果を発揮して赤外線を反射します。また、ガラスビーズを中空構造（バルーン状）にしたものもあります。このバルーン状のものの場合、塗膜に充分な厚みを持たせたときには中空構造の断熱効果も期待できます。壁材に使用する断熱材と同じ要領で、外面から内面へ熱を伝えにくくしてくれます。

これを製品化したときの遮熱効果についての当社内の実験では、塗装品と未塗装品の内部温度で最大15.5℃もの差が測定されました。もちろん、試験装置での数値ですので全ての製品についてこれだけの効果があるわけではないことには注意が必要ではありますが、ヘルメット内部の温度上昇の抑制に一定の効果があることを充分期待することのできる実験結果であるのではないかと思われます。

このように優れた効果をもたらす塗装ですが、塗装工程が複雑になるために塗装コストが高くなってしまうという欠点があります。また、断熱効果を充分に得るために厚めに形成された塗膜になることから、塗装後の重量が元々の製品に比べて約30gも重くなってしまいます。しかし、重量よりも高い遮熱性能を求めるユーザーも多く、徐々に使用が増えているようです。

（2）「酸化チタン」を用いた塗料

酸化チタン粒子を用いた塗料です。塗料面で赤外線を反射することで、ヘルメット内部に熱を伝え難くするメカニズムはガラスビーズの時と原理は一緒です。ただし、こちらで反射の役割を果たすのは酸化チタン（TiO2）粒子です。
この酸化チタン（TiO2）は白色顔料や紫外線吸収材として日常生活でも身の回りの品物に多く使われている材料ですから、どこかで耳にした方も多いと思います。普段目にするヘルメットにも、白色の顔料として非常に多く使われています。この粒子を、通常の白色顔料として使用される粒子よりも少々大きな粒にすることで、効率的に赤外線を反射する材料になります。このタイプの遮熱塗装を表面に加工したヘルメットでも、内部温度の上昇をゆるやかにする効果があります。

このタイプの塗料は、通常の塗料と同様に塗装作業が行えるため、塗装コストが比較的安く済みます。また、塗膜を薄くしても効果を得られるため、重量差もプラス15g程度に抑えることができる利点があります。反面、塗膜の厚みを生かした断熱効果を得られないため、少々遮熱効果は落ちます。

このように、ヘルメットへの遮熱塗装は、ヘルメットの内部温度上昇を抑えるという観点からは有効な手段であります。しかし、一定の効果があるとはいえ、内部の温度を体温以下に下げる効果までを持つものではありませんので、過信は禁物です。実際の真夏の屋外作業等の暑熱環境では、同時に身体を冷やすことも必要な場合が多いと思われますので、ほかの熱中症対策用品との併用をお奨めします。

なお、当社では遮熱加工をほぼ全てのヘルメットに、5,000円程度で塗布することができます。遮熱加工していただき、違いを体感していただければ幸いです。

最後に

本稿は執筆時での遮熱塗装ヘルメットについての知見のみを記述するに留まりましたが、本稿読者が熱中症について幅広い視点で対策を検討していただけるきっかけとなれば幸甚です。

（「建設の安全」No.471（平成23年3月1日　建設業労働災害防止協会発行）に寄稿）