JP2003278287A - 赤外線反射機能を有するアルミニウム建材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗装の透明性を保持しできるので、アルミの
金属感を生かしたまま太陽熱を遮蔽して温度上昇を抑え
ることができる。 【解決手段】 アルミニウムまたはアルミニウム合金の
表面に、陽極酸化皮膜または化成皮膜を生成させ、その
上に、日射反射率の高い有機系または有機系および無機
系の顔料で、粒子径が０．０１μｍ〜１０μｍの範囲に
おいて、中心粒子径を定め、中心粒子径を持つ粒子が、
分散顔料全体の２０％以上を占め、粒度分布範囲は、中
心の粒子径よりプラスマイナス８０％以内に分布し、塗
料の樹脂組成物とこの太陽熱遮蔽顔料との固形物量比
は、１００／０．５〜１００／２０である太陽熱遮蔽顔
料を分散した太陽熱遮蔽塗料を３μｍ〜３０μｍの膜厚
で塗布した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サッシ、カーテン
ウォール、屋根板等のアルミニウム建材で、赤外線反射
機能を有するアルミニウム建材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウム建材のうちアルミニウムサ
ッシは図２にも示すように、アルミサッシは複数のアル
ミ型材で組み立てられている。図２中、１０はサッシ
枠、１１は障子枠、１２は障子枠１１に嵌め込まれるガ
ラスで、このようなサッシ枠１０や障子枠１１はすべて
アルミ型材で組み立てられる。１３は建物躯体、１４は
シーリング材である。

【０００３】前記アルミ型材はアルミニウム合金の押出
し形材から作られ、アルミ表面は耐食性に優れた処理が
されている。

【０００４】例えば、長尺アルミサッシ形材の縦吊り表
面処理工程として、前処理、陽極酸化（アルミニウムを
陽極とし、電気化学的な処理により表面に酸化皮膜を生
成する）、電解着色（アルミニウム陽極酸化皮膜を電気
化学的に処理し、金属や金属酸化物などを皮膜中に析出
し着色した皮膜を生成させる）、湯洗の各工程の後、塗
料槽を配置し、塗装を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】アルミニウムサッシの
素材であるアルミニウム自体は熱伝導率が高＜、木材に
比ベて熱を伝え、熱く成りやすい。

【０００６】また、アルミサッシに塗装を施す場合に、
この塗装を太陽熱を遮熱する塗料とした場合に当該塗料
は白系が中心の着色塗料のみであり、アルミの有する金
属感を生かした表面処理が出来なかった。

【０００７】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、塗装の透明性を保持しできるので、アルミの金属感
を生かしたまま太陽熱を遮蔽して温度上昇を抑えること
ができる赤外線反射機能を有するアルミニウム建材を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、アルミニウムまたはアルミニウム合
金の表面に、陽極酸化皮膜または化成皮膜を生成させ、
その上に、日射反射率の高い有機系または有機系および
無機系の顔料で、粒子径が０．０１μｍ〜１０μｍの範
囲において、中心粒子径を定め、中心粒子径を持つ粒子
が、分散顔料全体の２０％以上を占め、粒度分布範囲
は、中心の粒子径よりプラスマイナス８０％以内に分布
し、塗料の樹脂組成物とこの太陽熱遮蔽顔料との固形物
量比は、１００／０．５〜１００／２０である太陽熱遮
蔽顔料を分散した太陽熱遮蔽塗料を３μｍ〜３０μｍの
膜厚で塗布したことを要旨とするものである。

【０００９】第２に、太陽熱遮蔽塗料は、顔料とビヒク
ルとを主成分とし、顔料は近赤外線領域で反射を示し、
ＪＩＳ Ａ５７５９に定義される日射反射率が３０％以
上で、可視光線透過率を２０％以上になるよう、有機系
または有機系および無機系の太陽熱遮蔽顔料を単独又は
複数混合分散してなることを要旨とするものである。

【００１０】請求項１記載の本発明によれば、表面に日
射反射率の高い顔料を分散した遮蔽塗料を３μｍ〜３０
μｍ塗布したので、これが太陽熱遮蔽塗料として太陽光
を反射することで、従来のクリアー塗装と比較して、ア
ルミニウム建材の表面温度上昇を抑えられることができ
る。

【００１１】しかも、アルミニウムまたはアルミニウム
合金の表面に、陽極酸化皮膜または化成皮膜を生成さ
せ、その上に日射反射率の高い顔料を分散した遮熱塗料
を塗布したもので、アルミニウムまたはアルミニウム合
金の表面に直接塗布した場合と比べて密着性は良好であ
り、また、陽極酸化皮膜または化成皮膜はアルミ表面に
皮膜を形成する事で防食性の向上も得られる。

【００１２】また、前記太陽熱遮蔽塗料は太陽熱遮蔽顔
料を０．０１μｍ〜１０μｍに分散し、遮熱塗料の樹脂
組成物と太陽熱遮蔽顔料との固形物重量比は、１００／
０．５〜１００／２０で、遮熱塗料を３μｍ〜３０μｍ
の膜厚で塗装する。太陽熱遮蔽顔料を０．０１μｍ〜１
０μｍに分散してあるので、塗膜は透明またはやや濁る
程度で、アルミの素材観を維持しながら、遮熱効果があ
る。

【００１３】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、太陽熱遮蔽塗料として、日射反射率が一定範
囲内にある顔料を用いて簡単に遮熱性を向上させること
ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
で詳細に説明する。図１は本発明の赤外線反射機能を有
するアルミニウムサッシの１実施形態を示す要部の縦断
側面図で、図中１はアルミニウムまたはアルミニウム合
金である。

【００１５】本発明はアルミニウムまたはアルミニウム
合金１の表面に陽極酸化皮膜または化成皮膜２を生成さ
せ、その上に太陽熱遮蔽塗料３を塗布した。

【００１６】太陽熱遮蔽塗料３の膜厚は３μｍ〜３０μ
ｍである。

【００１７】アルミニウムまたはアルミニウム合金１
は、形材の場合はＡ６０６３合金が押出速度などの生産
性、強度、加工性に優れて好適である。

【００１８】太陽熱遮蔽クリアー塗料は、顔料とビヒク
ルとを主成分とし、顔料は近赤外線領域で反射を示し、
ＪＩＳ Ａ５７５９に定義される日射反射率が３０％以
上で、可視光線透過率を２０％以上になるよう、有機系
または有機系および無機系の太陽熱遮蔽顔料を単独又は
複数を混合してなるものである。

【００１９】太陽熱遮蔽電着塗料は、酸価が１５〜１６
０、水酸基価が２０〜２５０であるビニル系ポリカルポ
ン酸樹脂４０〜８０重量部およびアルコキシル化メチロ
ールメラミン樹脂２０〜６０重量部を加えて（ａ）成分
とし、この（ａ）成分１００重量部に対して（ｂ）成分
としてオキサゾリン基含有ビニル系共重合体２〜５０重
量部を混合し、塩基性化合物で部分的に中和し、これを
水に分散してなるエマルジョンを４０℃〜還流温度で加
熱して得られる生成物を有効成分とし、これに日射反射
率の良い顔料を分散してなるものである。但し、電着塗
料の配合は、これに限るものではない。

【００２０】太陽熱遮蔽スプレー塗料は、フッ素樹脂７
０重量部、に日射反射率の良い顔料を２重量部分散し、
フッ化シリケートを８重量部添加し、塗料液とし、硬化
剤に２０重量部のイソシアネート添加してなるものであ
る。スプレー塗料の配合は、これに限るものではなく、
アクリル樹脂塗料、ポリエステル樹脂塗料、シリコン樹
脂塗料などがある。

【００２１】顔料は、近赤外線領域で反射を示し、ＪＩ
Ｓ Ａ５７５９に定義される日射反射率が３０％以上
で、有機系または有機系および無機系の太陽熱遮蔽顔料
を分散し単独又は複数を混合してなるものである。

【００２２】遮熱顔料としては、下記のものから選定す
る。 太陽熱遮蔽顔料１：タイペークＣＲ−９７ 石原産業
（株）製 太陽熱遮蔽顔料２：タイペークＴＴＯ−５５ 石原産業
（株）製 太陽熱遮蔽顔料３：FASTOGEN BULE RSK 大日本インキ化
学工業（株）製 太陽熱遮蔽顔料４：NanoTek （TiO2）シーアイ化成
（株）製 太陽熱遮蔽顔料５：NanoTek （コバルトブルー）シーア
イ化成（株）製 太陽熱遮蔽顔料６：NanoTek （コバルトグリーン）シー
アイ化成（株）製 太陽熱遮蔽顔料６：NanoTek （Ｆｅ_２ Ｏ_３ ）シーア
イ化成（株）製 前記顔料に限らず、太陽熱を遮蔽するものであれば良
い。

【００２３】なお、太陽熱遮蔽顔料の粒径は０．０１μ
ｍ〜１０μの範囲において、中心粒子径を定め、中心粒
子径を持つ粒子が、分散顔料全体の２０％以上を占め、
粒度分布範囲は、中心の粒子径よりプラスマイナス８０
％以内に分散し、粒度分布がシャープであることが好ま
しい。粗い粒子、ブロードな粒度分布の顔料を使用する
と、透明感が無くなり、アルミ素材の外観を損ねる。

【００２４】次に、本発明の遮熱アルミニウムサッシの
性能を確認するために行った試験について説明する。試
験装置としては図３に示すように試験箱５に試験板４で
蓋をし、これを電源８に接続する赤外線灯７で一定時間
（例えば約２０分間）照射するとともに、試験箱５内部
に配設する温度センサー６で試験板４の温度を計測し、
記録計９に記録した。

【００２５】＜実施例１＞使用した太陽熱遮蔽電着塗料
３は、電着塗料 [００１９の電着塗料配合] と太陽熱遮
蔽顔料 [NanoTek （TiO2）シーアイ化成（株）製] から
なり、塗膜の調整方法として、アルミニウムの表面に、
ブロンズ色の陽極酸化被膜を生成させ、 [００１８] に
記載の太陽熱遮蔽電着塗料を膜厚５〜１０μｍになるよ
う電着塗装し、１２０℃で２０分焼き付けたアルミパネ
ルの試験板４を作成した。また、太陽熱遮蔽電着塗料を
添加しないものを比較サンプル（現行品）とした。

【００２６】図４に顔料割合いに応じた分光反射性能の
差を示す。また、下記表１に膜厚一定（１０μｍ）の場
合の裏面温度の相違を示す。

【表１】

【００２７】＜実施例２＞使用した太陽熱遮蔽電着塗料
は、太陽熱遮蔽スプレー塗料によるもので、配合例を下
記の示す。 太陽熱遮蔽スプレー塗料配合 〔重量部〕 フッ素樹脂 [ダイキン工業（株）ゼッフルＧＫ−５００シリーズ] ７０ イソシアネート [日本ポリウレタン（株）製] ２０ 太陽熱遮蔽顔料 [NanoTek （TiO2）シーアイ化成（株）製] ２ シリケート [ダイキン工業（株）フッ化シリケート] ８ （合計１００）

【００２８】塗膜の調整方法として、アルミニウムの表
面に、ブロンズ色の陽極酸化被膜を生成させ、 [００２
０] に記載の太陽熱遮蔽スプレー塗料を膜厚１０〜２０
μｍになるようスプレー塗装し、１２０℃で２０分焼き
付けたアルミパネルの試験板４を作成した。また、太陽
熱遮蔽電着塗料を添加しないものを比較サンプル（現行
品）とした。

【００２９】図５に顔料割合いに応じた分光反射性能の
差を示す。また、下記表２に膜厚一定（１０μｍ）の場
合の裏面温度の相違を示す。

【表２】

【００３０】前記実施例１の太陽熱遮蔽電着塗料と実施
例２の太陽熱遮蔽スプレー塗料との間に、太陽熱遮熱デ
ーターの差は見られず、両塗料共良好な結果を示した。

【００３１】また、前記実施例１の電着の場合で、顔料
の分散粒度と粒度分布を変えた塗膜の可視光線透過率と
目視透明観の測定結果を下記表３に示す。

【表３】

【００３２】この表３からも知見できるように、中心粒
度が小さく、粒度分布がシャープであれば、遮熱顔料を
多く配合しても、可視光線透過率を２０％以上に保ちな
がら、塗膜の分光反射率を上げる事ができることが知見
できる。

【００３３】さらに、同様に前記実施例１の電着の場合
で、添加量と粒径を一定として膜厚を変化させた場合の
分光反射率、可視光線透過率、目視透明観を計測結果を
下記表４に示す。

【表４】

【００３４】また、同様に前記実施例１の電着の場合
で、膜厚を一定として、添加量と粒径を変化させた場合
の分光反射率、可視光線透過率、目視透明観を計測結果
を下記表５に示す。

【表５】

【００３５】前記表４、表５からは、膜厚は分光反射率
や可視光線透過率には影響するものの膜厚１０μｍでも
目視透明観は衰えず、また、顔料の平均粒径、添加量は
膜厚５μｍの場合は目視透明観に影響を与えることが判
る。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように本発明のアルミニウム
建材は、塗装の透明性を保持しできるので、アルミの金
属感を生かしたまま太陽熱を遮蔽して温度上昇を抑える
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の赤外線反射機能を有するアルミニウム
サッシの１実施形態を示す要部の縦断側面面である。

【図２】アルミニウムサッシの一例を示す断面図であ
る。

【図３】遮熱性を評価するための試験装置の１例を示す
概略図である。

【図４】電着の場合の分光反射性能を示すグラフであ
る。

【図５】スプレー塗料による場合の分光反射性能を示す
グラフである。

【符号の説明】

１…アルミニウムまたはアルミニウム合金 ２…陽極酸化皮膜または化成皮膜 ３…太陽熱遮蔽塗料 ４…試験板 ５…試験箱 ６…温度センサー ７…赤外線灯 ８…電源 ９…記録計 １０…サッシ枠 １１…障子枠 １２…ガラス １３…建物躯体 １４…シーリング材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｅ０４Ｂ 2/88 Ｅ０４Ｂ 2/88 (72)発明者 宇野 清文 富山県高岡市早川70番地 三協アルミニウ ム工業株式会社内 (72)発明者 大橋 伸一 富山県高岡市早川70番地 三協アルミニウ ム工業株式会社内 (72)発明者 三木 勝夫 埼玉県さいたま市天沼町２−809−４ Ｆターム(参考） 2E001 DD00 FA09 FA16 HB04 HF00 2E002 NA01 NB03 4D075 BB67X BB73X BB92Z CB04 CB06 DA06 DB07 DC02 DC03 EA07 EA43 EB16 EB22 EB32 EB55 EB56 EC11 EC60 4J038 CG061 CG062 CK021 CK022 DA161 DA162 GA02 GA03 GA04 GA06 KA08 KA20 MA08 MA10 NA19 PA08 PC02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウムまたはアルミニウム合金の
   表面に、陽極酸化皮膜または化成皮膜を生成させ、その
   上に日射反射率の高い有機系または有機系および無機系
   の下記太陽熱遮蔽顔料αを分散した太陽熱遮蔽塗料を３
   μｍ〜３０μｍの膜厚で塗布したことを特徴とする赤外
   線反射機能を有するアルミニウム建材。太陽熱遮蔽顔料
   α：粒子径が０．０１μｍ〜１０μｍの範囲において、
   中心粒子径を定め、中心粒子径を持つ粒子が、分散顔料
   全体の２０％以上を占め、粒度分布範囲は、中心の粒子
   径よりプラスマイナス８０％以内に分布し、塗料の樹脂
   組成物とこの太陽熱遮蔽顔料との固形物量比は、１００
   ／０．５〜１００／２０である。
2. 【請求項２】 太陽熱遮蔽塗料は、顔料とビヒクルとを
   主成分とし、顔料は近赤外線領域で反射を示し、ＪＩＳ
   Ａ５７５９に定義される日射反射率が３０％以上で、
   可視光線透過率を２０％以上になるよう、有機系または
   有機系および無機系の太陽熱遮蔽顔料を分散してなる請
   求項１記載の赤外線反射機能を有するアルミニウム建
   材。