JP3376949B2

JP3376949B2 - 太陽熱反射性表面処理金属板

Info

Publication number: JP3376949B2
Application number: JP08019999A
Authority: JP
Inventors: 通泰高橋; 章人迫田; 健司壱岐島
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2003-02-17
Anticipated expiration: 2019-03-24
Also published as: JP2000279881A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として屋根材な
どの建築用外装材として好適な太陽熱反射性に優れた表
面処理金属板に関する。

【０００２】

【従来の技術】防災性向上などの観点から住宅の構造強
化が推進されているが、その一環として屋根材の軽量化
が望まれている。屋根材としては、日本瓦の他に、新窯
業系、金属屋根等があるが、金属屋根は、日本瓦に比べ
て重量が約１／１０、新窯業系に比べても約１／３と軽
量であるので構造強化や軽量化を推進するうえで好まし
い材料と考えられている。

【０００３】しかしながら、金属は窯業系材料に比較し
て熱伝導率が高いため、金属屋根材では太陽熱が容易に
屋根裏に伝導し、室内温度が高くなりやすいという問題
点がある。

【０００４】太陽熱の影響を抑制する方法として、金属
屋根材の裏に断熱材を貼合する方法がある。しかしなが
ら、通常は、金属板を成形した後に断熱材を貼合する方
法が採用されるため、貼合材の製造工程が煩雑なこと
や、専用設備などに要する初期費用が高いことから経済
性に欠けるという問題がある。

【０００５】金属屋根材に遮熱断熱塗料を塗装する方法
もあるが、遮熱断熱塗料は、顔料として中空バブルを多
数有するセラミックを利用する特殊な塗料であるうえ、
効果を発揮させるには塗装膜厚を厚くする必要があり、
経済性や意匠性が損なわれる等の問題がある。このた
め、一般用途に広く採用されるには至っていない。

【０００６】特開平５−２９３４３４号公報には、一定
の太陽熱反射率を有する複数の顔料を組み合わせて加法
混色することで得られる低明度の太陽熱遮蔽上塗り塗料
を塗装した自動車車体、または、自動車部品が開示され
ている。この技術は、熱反射性に優れる上塗り塗装によ
り太陽熱反射性を高めるものである。しかしながら、塗
膜のみでは太陽熱遮蔽性が不十分な場合がある。

【０００７】上記公報ではそのような場合にはアルミニ
ウム下地を用いるのがよいとしているが、アルミニウム
は強度が低く溶接が困難であるうえ、材料コストが非常
に高くなる等の問題があり一般用途に広く採用するには
問題がある。さらに、アルミニウム下地であっても、添
加元素の種類や量、表面の粗さや酸化膜厚によっては反
射率が低く、塗装材とした場合に太陽熱反射性に劣る場
合があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、屋根などの
建材用外装材に好適な、経済性に優れ、かつ、汎用性に
富む、太陽熱反射性に優れた表面処理金属板を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】建築物ではその景観や意
匠性が重要な要素として評価される。このため、建築用
外装材では任意の色や模様に容易に塗装できることが必
要とされる。また、太陽熱の大部分は、波長が０．３〜
２．５μｍの可視光線または近赤外線として照射され
る。従って、建築用外装材としては太陽熱の反射率が高
い材料が望ましい。本発明者らは、金属屋根材の太陽熱
反射性に対する金属板および塗膜の影響を詳細に研究し
た結果、太陽熱による温度上昇を効率的に防止する方法
に関して以下の知見を得た。

【００１０】ａ．物体の色彩、光沢などは塗膜のうちの
外層塗膜によりほぼ決定される。また、色彩は、視覚で
認識されるものであるから、可視光線領域の波長（３８
０〜７８０ｎｍ）での物体表面からの光の反射率によっ
て決まる。つまり、可視光線領域での太陽熱の反射率は
色彩の種類に応じて決定される。従って、外層塗膜の色
を変更しない限り外層塗膜における可視光線領域での太
陽熱吸収量あるいは反射率を変更することは難しい。

【００１１】しかしながら、外層塗膜の可視光線領域外
である近赤外線領域（８００〜２１００ｎｍ）での反射
率を高めることにより、物体表面の色彩を所望の色彩に
着色しつつその表面からの太陽熱反射性を向上させるこ
とができる。このようにするには、外層塗膜に、上記近
赤外線領域での太陽熱反射率が２０％以上の顔料を所定
量以上含有させるのが効果的である。以下、このような
太陽熱反射性のよい顔料を単に「反射性顔料」、太陽熱
反射性顔料を所定量含有する塗膜を「反射性塗膜」とも
記す。

【００１２】金属板の塗装に際して、外層塗膜の密着性
を高めるとともに、表面処理金属板としての防錆性や塗
装仕上がりなどを向上させる目的で外層塗膜と基板の間
に下塗り塗膜（プライマー）や中塗り塗膜（以下、これ
らを合わせて単に「内層塗膜」とも記す）などを備えさ
せる場合がある。このように金属板が複数の塗膜を備え
ている場合には、２以上の塗膜を反射性塗膜としてもよ
い。

【００１３】太陽熱反射性をよくするには外層塗膜に反
射性顔料を含有させるのが効果的であるが、例えば、外
層塗膜が薄く、反射性顔料を含有させてもその隠蔽性が
十分ではない場合などでは、内層塗膜にも反射性顔料を
含有させるのがよい。

【００１４】内層塗膜に含有させる反射性顔料として
は、近赤外線領域に加えて可視光線領域の波長での太陽
熱反射率が２０％以上の顔料を所定量以上含有させるの
が効果的である。

【００１５】ここで、本発明のいう太陽熱反射率とは、
表面の分光反射率（Ｒλ）より算出される当該波長領域
でのスペクトルの強さを考慮した太陽熱反射率である。
３５０〜２１００ｎｍの波長領域での太陽熱反射率Ｒ_E
は下記式（１）により求められるものであり、８００〜
２１００ｎｍの波長領域での顔料の太陽熱反射率Ｒ
_E/NIRは下記式（２）により求められるものとする。な
お、これらの太陽熱反射率を求めるための分光反射率
（Ｒλ）は、分光光度計を用いて測定することができ
る。

【００１６】

【数１】

【００１７】ただし、Ｒ_E：波長が３５０〜２１００ｎ
ｍの領域での太陽熱反射率（％）、Ｅλ：太陽熱の分光強度、Ｒλ：分光反射率。

【００１８】

【数２】

【００１９】ただし、Ｒ_E/NIR：波長が８００〜２１０
０ｎｍの領域での太陽熱反射率（％）、Ｅλ：太陽熱の分光強度、Ｒλ：分光反射率。

【００２０】ｂ．上述のように太陽熱反射性塗膜を備え
た板であっても、塗膜の隠ぺい力が不足し、表面処理金
属板としての反射性が十分ではないことがある。このよ
うな場合には基板にも太陽熱反射性の良いものを使用す
るのが有効である。

【００２１】太陽熱反射性の良い基板としては、可視光
領域に近赤外領域を加えた３５０〜２１００ｎｍの波長
領域における太陽熱反射率が４０％以上のものが効果的
である。また、基板の反射性は、材料表面に反射性に優
れためっき等を施すことにより容易に得ることができ
る。中でも、アルミニウムを５０重量％以上含有するめ
っき皮膜を備えた材料などは、太陽熱反射性がよいう
え、耐食性や経済性にも優れるので建築用材料として好
適である。

【００２２】さらに、基板の太陽熱反射性には基板表面
の粗さが影響し、表面粗さが過度に粗い場合には基板の
反射性が低下するのでその表面は滑らかなほど好まし
い。また、金属酸化物は太陽熱を吸収しやすいので、基
板の表面に酸化物皮膜がある場合には、その厚さが薄い
程好ましい。

【００２３】ｃ．内装塗膜である下塗り塗膜あるいは中
塗り塗膜には、通常、太陽熱を吸収し易い顔料が含有さ
れている。従って内層塗膜が所定の反射性顔料を含有し
ない場合には、内層塗膜は薄いことが望ましい。

【００２４】また、建築用外装材に塗装金属板を適用す
る場合には、耐食性、塗膜密着性などの長期耐久性を向
上させるため、基板に塗装前処理が施される場合が多
い。塗装前処理としてはクロメート処理、リン酸塩処理
などが一般的であるが、これらの化合物は可視・赤外線
領域において吸収がある。従って塗装前処理の付着量は
少ないことが好ましい。

【００２５】本発明は以上に述べたような新たに得られ
た知見を基にして完成されたものであり、その要旨は下
記（１）〜（９）のいずれかに記載の太陽熱反射性表面
処理金属板にある。

【００２６】（１）アルミニウム−亜鉛合金めっき皮膜
を備え、３５０〜２１００ｎｍの波長領域での太陽熱反
射率（Ｒ_E）が６０％以上である基板表面に、８００〜
２１００ｎｍの波長領域での太陽熱反射率（Ｒ_E/NIR）
が２０％以上の顔料を２〜７０重量％含有する塗膜を備
えたことを特徴とする表面処理金属板。

【００２７】（２）アルミニウム−亜鉛合金めっき皮膜
を備え、３５０〜２１００ｎｍの波長領域での太陽熱反
射率（Ｒ_E）が６０％以上の基板表面に、外層塗膜と１
以上の内層塗膜とを備え、該外層塗膜は、８００〜２１
００ｎｍの波長領域での太陽熱反射率（Ｒ_E/NIR）が２
０％以上の顔料を２〜７０重量％含有するものであるこ
とを特徴とする表面処理金属板。

【００２８】（３）少なくとも１の内層塗膜は、３５０
〜２１００ｎｍの波長領域での太陽熱反射率（Ｒ_E）が
２０％以上の顔料を２〜７０重量％含有するものである
ことを特徴とする上記（２）に記載の太陽熱反射性表面
処理金属板。

【００２９】（４）少なくとも１の内層塗膜は、鱗片状
アルミニウム顔料を２〜２０重量％含有することを特徴
とする上記( ２) または（３）に記載の表面処理金属
板。

【００３０】（５）３５０〜２１００ｎｍの波長領域で
の太陽熱反射率（Ｒ_E）が２０％以上の顔料の含有量が
２重量％未満である内層塗膜の厚さが１０μｍ以下であ
ることを特徴とする上記( ２) 〜（４）のいずれかに記
載の表面処理金属板。

【００３１】

【００３２】（６）めっき鋼板を基板とし、めっき皮膜
表面の酸化膜の厚さが０．３０μｍ以下であることを特
徴とする上記 (１) 〜（５）のいずれかに記載の表面処
理金属板。

【００３３】（７）基板表面の粗さが、中心線平均粗さ
Ｒａで０．０５〜２．０μｍであることを特徴とする上
記（１) 〜（６）のいずれかに記載の表面処理金属板。

【００３４】（８）基板に、塗装前処理皮膜として、金
属クロム換算で５〜２００ｍｇ／ｍ²相当のクロメート
処理皮膜または０．２〜５．０ｇ／ｍ²のリン酸塩処理
皮膜を備えことを特徴とする上記（１) 〜（７）のいず
れかに記載の表面処理金属板。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を詳細に述べ
る。

【００３６】基板：本発明の太陽熱反射性表面処理金属
板に使用する基板は、その表面の分光反射率より算出さ
れる３５０〜２１００ｎｍの波長領域での太陽熱反射率
（Ｒ_E）が４０％以上のものである。

【００３７】対象とする波長を上記のように限定したの
は、太陽熱の殆どが上記波長領域に包含されるため、こ
の波長領域での反射率を規定すれば太陽熱反射性の評価
としては十分な精度を有するからである。Ｒ_Eが４０％
に満たない場合には、太陽熱反射性表面処理金属板全体
としての反射性が低下する。好ましくはＲ_Eは６０％以
上、さらに好ましくは７０％以上である。

【００３８】基板は上記の性能を有する金属板であれば
よく、その種類や化学組成は任意である。例えば、低炭
素鋼、高炭素鋼、高張力鋼板などに使用される低合金鋼
からなる鋼板、あるいはこれらの鋼板を母材とし、その
表面に太陽熱反射性にすぐれた金属をめっきしためっき
鋼板が経済性に優れるので好ましい。しかしながら基板
の種類はこれらに限定される必要はなく、ステンレス鋼
板やアルミニウム板などでも構わない。

【００３９】めっき鋼板のめっき種は特に限定するもの
ではないが、太陽光に対する反射性がよいこととめっき
作業の経済性から、Ａｌ−Ｚｎ系、Ａｌ−Ｍｎ系、Ａｌ
−Ｓｉ系等が好適である。中でも、アルミニウムを５０
重量％以上含有するめっき皮膜を備えたものが好適であ
る。純アルミニウムめっきでもよい。めっき皮膜には、
さらに、適量のＮｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ等の合金元素が
含有されていても構わない。このようなめっき皮膜は太
陽熱反射性が高いうえに、基板の防食性や経済性にも優
れるという特長を有する。

【００４０】めっき皮膜の付着量は任意であるが、０．
０１μｍ以上の厚さのめっき皮膜を備えていれば太陽熱
反射性が良好になるので好ましい。めっき皮膜を備えさ
せる方法は任意であり、電気めっき法、溶融めっき法、
溶融塩電解めっき法、蒸着めっき法など、公知のめっき
方法でめっきできる。

【００４１】基板の太陽熱反射性をさらに向上させるに
は、基板表面（めっき皮膜を有する場合には、めっき皮
膜表面）の粗さが、中心線平均粗さＲａで、０．０５〜
２μｍとするのがよい。Ｒａは小さい方が良いが、０．
０５μｍ未満のものを製造するのはコストが高くなって
経済性を損なうことがある。Ｒａが２μｍを超えると、
基板の反射性が低下することがある。

【００４２】基板表面（めっき皮膜を有する場合には、
めっき皮膜表面）に酸化物が付着していると太陽熱を吸
収し易いので、酸化皮膜を有している場合でも酸化膜厚
は、０．３０μｍ以下とするのがよい。この酸化膜の厚
さは、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）、オージェ電子分光
法（ＡＥＳ）、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）など
を用いて測定することができる。

【００４３】基板には、塗装金属板の耐食性、塗膜密着
性などの長期耐久性を向上させるために、内層皮膜以外
に、塗布型、反応型等のクロメート処理皮膜やりん酸塩
処理皮膜など、公知の塗装前処理皮膜を備えるものであ
っても構わない。しかしながらこれらの前処理皮膜は太
陽熱反射性を損なう作用があるので、塗装前処理皮膜の
付着量は、密着性などの改善効果が得られる範囲で少な
い程よい。

【００４４】従って、前処理皮膜の付着量は、クロメー
ト処理皮膜であれば金属クロム換算で２００ｍｇ／ｍ²
以下、より好ましくは１００ｍｇ／ｍ²以下とするのが
よい。りん酸塩処理皮膜の場合の付着量は、５．０ｇ／
ｍ²以下、より好ましくは３．０ｇ／ｍ²以下とするの
がよい。これを超えると太陽熱反射性を阻害するうえ、
金属板を加工する際に塗膜の割れや剥離が生じることが
あるので好ましくない。

【００４５】密着性改善などの効果を得るには、前処理
皮膜の付着量を、クロメート処理の場合は５ｍｇ／ｍ²
以上、より好ましくは２０ｍｇ／ｍ²以上とするのがよ
い。りん酸塩処理の場合は０．２ｇ／ｍ²以上、より好
ましくは０．５ｇ／ｍ²以上とするのがよい。

【００４６】基板がステンレス鋼板やアルミニウム板の
場合であっても、塗膜との密着性を高めるために、公知
のクロメート処理を施しても、付着量が上記の範囲であ
れば好適である。

【００４７】塗膜：本発明の表面処理金属板は、上述し
た基板の上に、反射性顔料を２〜７０重量％含有する反
射性塗膜を備える。金属板が複数の塗膜を備えている場
合には、２以上の塗膜を反射性塗膜としてもよい。本発
明で定義する外層塗膜とは、塗装金属板の色彩を決定す
る塗装工程で施される塗膜を意味する。外層塗膜の上に
さらにクリヤー皮膜などを施す場合もあるが、本発明で
はクリヤー皮膜は外層塗膜とは考えない。外層塗膜が薄
く、反射性顔料を含有させてもその隠蔽性が十分ではな
いなどの場合には、内層塗膜にも反射性顔料を含有させ
るのがよい。

【００４８】外層塗膜の顔料の反射率を規定する波長を
近赤外線領域である８００〜２１００ｎｍの波長領域で
の太陽熱反射率（Ｒ_E/NIR）に限定したのは、可視光線
領域の波長に対する顔料の太陽熱反射率が基板に施され
る色彩から決定されるためである。塗膜に含有される顔
料のＲ_E/NIRが２０％に満たない場合には、太陽熱反射
性表面処理金属板全体としての反射性が低下する。好ま
しくは３０％以上、さらに好ましくは４０％以上であ
る。

【００４９】反射性顔料の含有量が（複数の反射性顔料
を併せて使用する場合にはそれらの合計で）、対象とす
る塗膜の重量に対して２重量％に満たない場合には着色
力が不足し、所望の色彩を得るために厚膜の塗装が必要
になるのでよくない。好ましくは５重量％以上である。
顔料の含有量が対象とする塗膜重量に対して７０重量％
を超えると塗膜の加工性が損なわれるのでその上限は７
０重量％とする。好ましくは６０重量％以下である。

【００５０】反射性塗膜に含有させる反射性顔料は１種
類に限定される必要はなく、色相、耐候性、色安定性を
考慮し上記の条件を満足する顔料を任意に選択できる。
複数種類の反射性顔料を使用する場合には、これらの合
計の含有量が上記の２〜７０重量％の範囲にあればよ
い。

【００５１】本発明の塗料に用いられる反射性顔料とし
ては、安全で耐水性、耐候性に優れ、長期間遮熱効果を
維持する成分であることが望ましい。中でも、金属の酸
化物、硫化物、クロム酸塩などの金属化合物や、不溶性
色素（色素顔料）、レーキ顔料などからなる顔料を用い
るのが好ましい。

【００５２】顔料の平均粒径が５０μｍを超えると太陽
熱反射性が劣るため、反射性顔料の平均粒径は５０μｍ
以下とするのが好ましい。耐汚染性、耐候性、色安定性
の観点から、より好ましくは２０μｍ以下、さらに好ま
しくは１０μｍ以下とするのがよい。

【００５３】反射性塗膜には、上述の反射性顔料以外
に、所望の色彩や隠蔽性、耐食性等の塗膜性能を得るの
に必要な着色顔料、防錆顔料や、基板表面とバインダー
である有機樹脂（例えば、ポリエステル樹脂、フッ素系
樹脂など）との密着性や、塗膜自体の凝集強度を高めた
り、下地の隠蔽性や明度を向上させる目的で、例えばシ
リカ、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、カオ
リンクレー、タルク、ネフェリンサイナイト、雲母、気
泡含有顔料等の体質顔料を含有させても構わない。

【００５４】顔料を保持するバインダーとしては、太陽
光に晒されても黄変、変色、光沢低下、白亜化を起こし
にくく、長年使用しても美観の維持に優れると共に太陽
光の隠蔽効果を長期間維持できる有機樹脂を使用するの
が好ましい。

【００５５】この樹脂は、アクリル樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素系樹脂、等の各種有
機樹脂の内のいずれか１種を用いればよいが、２種以上
を混合して用いても構わない。これらの有機樹脂の含有
量は、塗膜の乾燥重量に対して、１０〜９０重量％の範
囲とするのが好ましい。

【００５６】また、合成微粉シリカ、有機ベントナイ
ト、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコー
ル等の増粘剤、メラミン系、ベンゾグアナミン系、イソ
シアネート系等の架橋剤、ポリアクリル酸、ポリアクリ
ル酸塩等の分散剤等を含有させても構わない。

【００５７】反射性塗膜の厚さは、３〜２００μｍが好
ましい。３μｍに満たない場合には、色相が安定しない
ことがある。より好ましくは１０μｍ以上とするのがよ
い。塗膜の厚さが２００μｍを超えると加工時に塗膜の
剥離や割れが生じることがあるうえ、複数回の塗装作業
を必要とするようになり、経済性も劣るので、その厚さ
は２００μｍ以下がよい。より好ましくは３０μｍ以下
がよい。

【００５８】内層塗膜としての下塗り塗膜あるいは中塗
り塗膜には、通常、太陽熱を吸収し易い顔料が含有され
ている。従って、これらの内層塗膜の太陽熱反射性顔料
の含有量が２％に満たない場合には、太陽熱反射性を阻
害させないために、その厚さは薄い方が好ましく、その
厚さは１０μｍ以下とするのがよい。より好ましくは７
μｍ以下である。

【００５９】本発明に用いる塗料には、アルミフレーク
を配合してメタリック塗膜として用いてもよいし、艶消
し剤を配合して艶消し塗膜として用いてもよい。また、
太陽熱反射性塗膜は本発明の表面処理金属板の最上層に
設けられるのが好ましいが、例えばアルミフレークを配
合したメタリック塗装とする場合などは、必要に応じて
上記太陽熱反射性塗膜のうえに顔料を含まないクリアー
層あるいは顔料を僅かに含む半透明な層を設けても構わ
ない。

【００６０】太陽熱遮蔽用塗料として従来から鱗片状ア
ルミニウム顔料を含有したアルミニウムペイントが知ら
れている。しかしながらこのアルミニウムペイントでは
白色以外の着色が難しいという色相の制約があった。

【００６１】鱗片状アルミニウム顔料を太陽熱反射性顔
料として内層塗膜に含有させ、その上部に外層塗膜を施
すことにより、所望の色彩と太陽熱反射性を両立させる
ことができる。この場合の鱗片状アルミニウム顔料の含
有量は、２〜３０重量％含有させることにより太陽熱反
射性を備えることができるが、外層塗膜とに良好な層間
密着性を維持するには１０重量％以下とすることが望ま
しい。

【００６２】製造方法：本発明の太陽熱反射性表面処理
金属板の製造方法は特に限定されないが、上述の顔料と
有機樹脂とを溶媒に分散させて塗料組成物とし、この塗
料組成物を基板表面に塗布し乾燥させて反射層を形成さ
せて製造するのが好ましい。

【００６３】塗料に配合される溶剤については特に限定
はなく、有機樹脂に合わせて通常用いられる溶剤から適
宜選択して用いればよい。溶媒としては、水、トルエ
ン、キシレン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン
等の通常用いられているものを適宜選択して用いればよ
い。前記塗料組成物には、前述の体質顔料、架橋剤、分
散剤等を配合させることができる。

【００６４】塗料組成物の塗布方法は公知の方法で行え
ば良く、例えば、スプレーコート、ロールコート、カー
テンフローコート、バーコート等の方法が適用できる。
塗装後は、基板が金属板の場合には、熱風オーブン、誘
導加熱オーブン等、公知の方法で乾燥し、公知の方法で
冷却すればよい。これらの処理は、公知の塗装設備を用
いて施すことができる。

【００６５】

【実施例】（実施例１）基板として、厚さ：０．８０ｍｍの冷間圧延鋼板を母材
としたＪＩＳ−Ｇ３３０２に規定される溶融亜鉛メッキ
鋼板（以下、符号「ＧＩ」）、溶融亜鉛−５％アルミニ
ウム合金めっき鋼板（以下、符号「５％Ａｌ−Ｚ
ｎ」）、ＪＩＳ−Ｇ３３２１に規定される溶融亜鉛−５
５％アルミニウム合金めっき鋼板（以下、符号「５５％
Ａｌ−Ｚｎ」）を使用した。また、同じ母材を用いて、
７５％Ａｌ−２５％Ｍｎ溶融塩電解めっきおよび１２％
Ｎｉ−８８％Ｚｎ合金電気めっきの内のいずれかのめっ
きを施した。また、比較例として１０％Ｆｅ−９０％Ｚ
ｎ合金電気めっきを施した鋼板も製造した。これらのめ
っき鋼板の表面の酸化皮膜はＸ線光電子分光法で測定し
た結果、いずれも０．０１μｍであった。また、めっき
鋼板は、いずれもめっき後に圧延ロールの粗さを調整し
た圧延ロールを用いて調質圧延を施し、めっき表面の粗
さをＲａで０．６μｍに調整した。

【００６６】塗膜に含有させる顔料として、８００〜２
１００ｎｍの波長領域での分光反射率Ｒ_E/NIRが４５
％、平均粒子径が０．４μｍの不溶性モノアゾ顔料（大
日本インキ化学工業（株）製、SYMULER FAST YELLOW 41
92）（以下、符号「ＰＹ１５４」）、Ｒ_E/NIRが２５
％、平均粒子径が０．５μｍの無機顔料（菊池色素工業
（株）製、ハ゜ーマエロー1650S)（以下、符号「ＰＹ３
４」）、および、Ｒ_E/NIRが１５％、平均粒子径が０．
５μｍのクロム酸鉛（大日精化工業（株）製、325 クローム
エロー 7G）（以下、符号「７Ｇ」）を用いた。

【００６７】上記の顔料を４０重量部、バインダーとし
てポリエステル樹脂を６０重量部、乾燥固形分の残部と
してメラミン系架橋剤を含有し、溶剤としての適量のシ
クロヘキサノンとをボールミルを用いて分散混合して塗
料組成物（塗料）を得た。

【００６８】これらの塗料を、上記の各種の基板に、２
０μｍの乾燥膜厚が得られる量だけロールコート法で塗
布し、２４０℃で６０秒間の焼き付け処理を施し、本発
明の太陽熱反射性表面処理金属板を得た。表１に得られ
た表面処理金属板の構成を示した。

【００６９】

【表１】

【００７０】上記の処理金属板から長さ：１５０ｍｍ、
幅：２００ｍｍの試料を切り出し、図１に示す開口部を
有する保温容器の開口部にはりつけ、試料面を日射に曝
し、鋼板裏面の温度上昇を調査した。

【００７１】図１で、保温容器６は、開口部以外の側壁
部は断熱性がよいように構成されており、試料は開口部
に貼り付けられて、屋外で試料面に日射が同一角度で照
射されるように日射に対して追従する装置（図示せず）
上に配設される。試料の裏面には熱電対４が取り付けら
れており、試料裏面の温度変化は、熱電対４を外部に設
けた記録計５に接続し、温度変化を測定できるようにな
っている。得られた結果は図２にグラフで示した。ま
た、最高到達温度を表１に記した。

【００７２】表１および図２からわかるように、本発明
が規定する範囲内のものは、鋼板裏面の最高到達温度が
低く、良好な太陽熱反射性を示した。試料４は最も良好
な性能を示した。これに対し、本発明の規定する条件か
ら外れたものは好ましくなかった。

【００７３】（実施例２）基板として実施例１に記載した５５％Ａｌ−Ｚｎめっき
鋼板を使用した。その内の一部は希硫酸水溶液中で交流
陽極酸化する方法によりめっき表面の酸化物層の厚さを
種々変更した。これらのめっき鋼板には、めっき後に圧
延ロールの粗さを調整した圧延ロールを用いて調質圧延
を施し、めっき表面の粗さを種々変更した基板を作成し
た。これらの基板に、実施例１で使用した顔料ＰＹ１５
４を４０重量部、バインダーとしてポリエステル樹脂を
６０重量部含有する塗料を実施例１に記載したのと同様
の方法で作製した。これらの塗料を、２０μｍの乾燥膜
厚が得られるように上記の基板に塗装して乾燥させた。
得られた塗装板は実施例１と同様の方法で、鋼板裏面の
温度上昇を調査した。表２に得られた結果を示した。

【００７４】

【表２】

【００７５】表２からわかるように、めっき面の表面の
酸化皮膜の厚さが０．３０μｍ以下で、表面粗さＲａが
２μｍ以下である試験番号２１、２２および２４では、
鋼板裏面の最高到達温度が特に低く、極めて優れた反射
性を備えることがわかった。めっき皮膜の表面粗さが粗
かった試験番号２３および酸化膜が厚かった試験番号２
５は、反射率がやや低く、最高到達温度がやや高かっ
た。

【００７６】（実施例３）基板として、実施例１に記載した溶融亜鉛メッキ鋼板
（ＧＩ）、溶融亜鉛−５％アルミニウム合金めっき鋼板
（５％Ａｌ−Ｚｎ）、溶融亜鉛−５５％アルミニウム合
金めっき鋼板（５５％Ａｌ−Ｚｎ）を使用した。太陽熱
反射用の塗膜に含有させる顔料として、実施例１に記載
の顔料ＰＹ１５４を、比較例として顔料７Ｇを用いた。
上塗り用として、上記のいずれかの顔料を２０重量部、
バインダーとしてポリエステル樹脂を８０重量部、乾燥
固形分の残部としてメラミン系架橋剤を含有し、溶剤と
しての適量のシクロヘキサノンとをボールミルを用いて
分散混合して上塗り用塗料組成物（塗料）を得た。

【００７７】下塗り用として、ＰＹ１５４または７Ｇを
４０重量部、バインダーとしてポリエステル樹脂を６０
重量部、その他は上記上塗り用塗料と同様の調整を行
い、下塗り用塗料を得た。さらに下塗り用塗料として、
燐片状アルミニウム粉（東洋アルミニウム（株）製、０
７００Ｍ）（以下、符号「Ａｌ粉」）を５重量部、バイ
ンダーとしてポリエステル樹脂を９５重量部、その他は
上塗り用塗料と同様の調整を行い、下塗り用塗料を得
た。

【００７８】これらの塗料を、上記の各種の基板に、下
塗り用は所定の乾燥膜厚が、上塗り用は２０μｍの乾燥
膜厚が得られる量だけロールコート法で塗布し、２４０
℃で６０秒間の焼き付け処理を施し、下塗り塗膜（内層
塗膜）と上塗り塗膜（外層塗膜）を備えた本発明に係わ
る太陽熱反射性表面処理金属板を得た。表３に得られた
表面処理金属板の構成を示した。

【００７９】

【表３】

【００８０】上記処理金属板から長さ：１５０ｍｍ、
幅：２００ｍｍの試料を切り出し、図１に示す開口部を
有する保温容器の開口部にはりつけ、試料面を日射に曝
し、実施例１に記載したのと同様の方法で鋼板裏面の温
度上昇を調査し、試験開始後１時間経過した時の温度を
最高到達温度として表３に併せて記した。

【００８１】表３からわかるように、本発明が規定する
範囲内のものは、鋼板裏面の最高到達温度が低く、良好
な太陽熱反射性を示した。試験番号３６、３８、４０お
よび４５が特に良好な結果を示した。これに対し、本発
明の規定する条件から外れたものの結果は好ましくなか
った。

【００８２】（実施例４）基板として、実施例３に記載
したのと同様の溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）と５５％Ａ
ｌ−Ｚｎめっき鋼板を使用した。一部のＧＩには前処理
として、市販の薬液を使用した燐酸亜鉛処理を所定の付
着量が得られるように施した（以下、符号「ＰＢ」）。
また一部の５５％Ａｌ−Ｚｎには前処理として市販の薬
液を用いて塗布型クロメート処理を所定の付着量が得ら
れるように施した（以下、符号「ＣＲ」）。実施例１に
記載の顔料ＰＹ１５４を２０重量部、バインダーとして
ポリエステル樹脂を８０重量部含有する塗料を実施例３
に記載したのと同様の方法で作成し上塗り塗料とした。
同様に顔料ＰＹ１５４を４０重量部、バインダーとして
ポリエステル樹脂を６０重量部含有する塗料を実施例３
に記載したのと同様の方法で作成し下塗り塗料とした。
これらの塗料を、乾燥膜厚が下塗りは１０μｍ、上塗り
は２０μｍとなるように上記前処理を施した基板に塗装
して乾燥させた。

【００８３】

【表４】

【００８４】上記処理金属板から長さ：１５０ｍｍ、
幅：２００ｍｍの試料を切り出し、実施例１に記載した
のと同様の方法で鋼板裏面の温度上昇を調査し、試験開
始後１時間経過した時の温度を最高到達温度として求め
た。また、上記処理金属板から得た試験片の曲げ性と耐
食性を以下の方法で調査した。

【００８５】曲げ性：塗装面を外側にして２３℃で１８
０°曲げ加工を施し、曲げ部の塗膜におけるクラック発
生有無を１０倍ルーペで観察し、クラックが認められな
い最小の板挟み枚数（Ｔ）を求め（板挟み枚数０Ｔは密
着曲げを意味する）、それを下記基準で評価した。４Ｔ以下：◎、５Ｔ：○、６Ｔ：△、７Ｔ以上：×。

【００８６】耐食性：ＪＩＳ−Ｚ２３７１に規定される
塩水噴霧試験により耐食性を評価した。試験片にめっき
鋼板素地に達するクロスカットを入れ、塩水噴霧を５０
０時間施した後のカット部からの塗膜ふくれ幅（最大
値）を測定し、それを下記基準で評価した。１ｍｍ以下：◎、２ｍｍ：○、３ｍｍ：△、４ｍｍ以
上：×。

【００８７】これらの結果は表４に合わせて示した。表
４からわかるように、適切な前処理を施した試験番号５
２および５５では、太陽熱反射性と共に外装用塗装金属
板としての性能（曲げ加工性、耐食性）が特に良好であ
った。

【００８８】

【発明の効果】本発明の高反射性表面処理金属板は、主
として屋根などの建材用外装材として利用することがで
き、屋根の要求性能である軽量性と遮熱性に優れ、しか
も生産性が高いので安価な材料を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】表面処理金属板の反射性を測定する装置の断面
図である。

【図２】鋼板裏面の温度上昇状況を測定した結果を示す
グラフである。

【符号の説明】

１・・・太陽光、２・・・反射層、３・・・基板、４・
・・熱電対、５・・・記録計、６・・・保温容器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者壱岐島健司大阪市中央区北浜４丁目５番33号住友金属工業株式会社内 (56)参考文献特開平10−37404（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−71548（ＪＰ，Ａ) 特開平４−246478（ＪＰ，Ａ) 特開平10−128232（ＪＰ，Ａ) 特開平４−224668（ＪＰ，Ａ) 特開平４−280953（ＪＰ，Ａ) 特開平４−254588（ＪＰ，Ａ) 特開平５−202485（ＪＰ，Ａ) 防錆管理，日本，日本防錆技術協会, 1983年７月１日，第27巻第７号, 205頁−215頁 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05D 7/14 B05D 5/06 B05D 7/24 303 B32B 15/08 G02B 5/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板として、アルミニウム−亜鉛合金め
っき皮膜を備え、３５０〜２１００ｎｍの波長領域での
太陽熱反射率（Ｒ_E）が６０％以上である基板表面に、
８００〜２１００ｎｍの波長領域での太陽熱反射率（Ｒ
_E/NIR）が２０％以上の顔料を２〜７０重量％含有する
塗膜を備えたことを特徴とする太陽熱反射性表面処理金
属板。
【請求項２】基板として、アルミニウム−亜鉛合金め
っき皮膜を備え、３５０〜２１００ｎｍの波長領域での
太陽熱反射率（Ｒ _E ）が６０％以上である基板表面に、
８００〜２１００ｎｍの波長領域での太陽熱反射率（Ｒ
_E/NIR ）が２０％以上の顔料を２〜７０重量％含有する
ことで所望の色彩に着色した塗膜を備えたことを特徴と
する太陽熱反射性表面処理金属板。
【請求項３】前記顔料以外に、着色顔料を含まないこ
とを特徴とする請求項２記載の太陽熱反射性表面処理金
属板。
【請求項４】基板として、アルミニウム−亜鉛合金め
っき皮膜を備え、３５０〜２１００ｎｍの波長領域での
太陽熱反射率（Ｒ_E）が６０％以上の基板表面に、外層
塗膜と１以上の内層塗膜とを備え、該外層塗膜は、８０
０〜２１００ｎｍの波長領域での太陽熱反射率（Ｒ
_E/NIR）が２０％以上の顔料を２〜７０重量％含有する
ものであることを特徴とする太陽熱反射性表面処理金属
板。
【請求項５】少なくとも１の内層塗膜は、３５０〜２
１００ｎｍの波長領域での太陽熱反射率（Ｒ_E）が２０
％以上の顔料を２〜７０重量％含有するものであること
を特徴とする請求項４に記載の太陽熱反射性表面処理金
属板。
【請求項６】少なくとも１の内層塗膜は、鱗片状アル
ミニウム顔料を２〜２０重量％含有することを特徴とす
る請求項４または５に記載の太陽熱反射性表面処理金属
板。
【請求項７】３５０〜２１００ｎｍの波長領域での太
陽熱反射率（Ｒ_E）が２０％以上の顔料の含有量が２重
量％未満である内層塗膜の厚さが１０μｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の太陽熱
反射性表面処理金属板。
【請求項８】めっき鋼板を基板とし、めっき皮膜表面
の酸化膜の厚さが０．３０μｍ以下であることを特徴と
する請求項１〜７のいずれかに記載の太陽熱反射性表面
処理金属板。
【請求項９】基板表面の粗さが、中心線平均粗さＲａ
で０．０５〜２．０μｍであることを特徴とする請求項
１〜８のいずれかに記載の太陽熱反射性表面処理金属
板。
【請求項１０】基板に、塗装前処理皮膜として、金属
クロム換算で５〜２００ｍｇ／ｍ²相当のクロメート処
理皮膜または０．２〜５．０ｇ／ｍ²のリン酸塩処理皮
膜を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに
記載の太陽熱反射性表面処理金属板。