(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向への押出成形によって形成されるアルミニウム建材であって、
前記長手方向に沿って延びるとともに幅方向に交互に並設された、山部と、底面を有する溝部と、が表面に形成され、
前記山部の基端部における幅が０．１ｍｍ以上かつ０．３ｍｍ以下であり、
前記山部の高さを前記山部の基端部における幅で除した値が０．１以上かつ２以下であり、
前記溝部の底面の幅が０．１ｍｍ以上かつ０．４ｍｍ以下であり、
前記山部の高さを前記溝部の底面の幅で除した値が０．５以上かつ４以下であることを特徴とするアルミニウム建材。
【請求項２】
前記山部の高さが０．０５ｍｍ以上かつ０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム建材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長手方向への押出成形によって形成されるアルミニウム建材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、山部と溝部とが表面に形成されたアルミニウム建材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された従来のアルミニウム建材では、山部と溝部とが長手方向に沿って延びるとともに幅方向に交互に並設されている。このようなアルミニウム建材は、サッシ枠やサッシ框等に用いられ、表面に結露水が生じた際に、この結露水が毛管現象によって溝部を流れるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３１５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された従来のアルミニウム建材では、山部の幅寸法が３０μｍ以上かつ１００μｍ以下とされており、押出成形によって形成しようとすると、山部を形成するための凹部を金型に設ける必要があるものの、この凹部の幅が狭くなってしまう。このような幅の狭い凹部に金属材料を通過させるためには高い圧力を加えなければならないとともに、山部が形成されにくく、押出成形性が悪くなってしまう。
【０００５】
本発明の目的は、押出成形性が良好なアルミニウム建材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のアルミニウム建材は、長手方向への押出成形によって形成されるアルミニウム建材であって、前記長手方向に沿って延びるとともに幅方向に交互に並設された、山部と、底面を有する溝部と、が表面に形成され、前記山部の基端部における幅が０．１ｍｍ以上かつ０．３ｍｍ以下であり、前記山部の高さを前記山部の基端部における幅で除した値が０．１以上かつ２以下であり、前記溝部の底面の幅が０．１ｍｍ以上かつ０．４ｍｍ以下であり、前記山部の高さを前記溝部の底面の幅で除した値が０．５以上かつ４以下であることを特徴とする。
【０００７】
以上のような本発明によれば、山部の幅（山幅）が０．１ｍｍ以上であることで、押出成形用の型において山部を形成するための凹部を広くすることができ、押出成形性を良好にすることができる。また、山幅が０．３ｍｍ以下であることで、大きな水滴を山部に残留しにくくすることができる。さらに、山幅は、０．１５ｍｍ以上であることがより好ましい。一方、山幅が狭すぎると、押出成形性が低下してしまい、山幅が広すぎると、山部に大きな水滴が残留しやすくなってしまう。
【０００８】
また、山部の高さを幅で除した値（山縦横比）が０．１以上であることで、山幅を広くしても毛管現象を発生させやすくすることができ、山縦横比が２以下であることで、型の凹部が幅に対して深くなりすぎず押出成形性を良好にすることができる。一方、山縦横比が小さすぎると、毛管現象を発生させにくくなってしまい、山縦横比が大きすぎると、押出成形時に山部が形成されにくくなってしまう。また、溝部の幅（溝幅）が０．１ｍｍ以上であることで、押出成形用の型において溝部を形成するための凸部の幅を確保して型を作製しやすくするとともに型の耐久性を向上させることができ、溝幅が０．４ｍｍ以下であることで、毛管現象を発生させやすくすることができる。一方、溝幅が狭すぎると、押出成形用の型において凸部の幅が小さくなって型の作製が困難になってしまうとともに型の耐久性が低下してしまい、溝幅が広すぎると、毛管現象を発生させにくくなるとともに溝部に水滴が残留しやすくなってしまう。また、山部の高さを溝部の幅で除した値（溝縦横比）が０．５以上であることで、毛管現象を発生させやすくすることができ、溝縦横比が４以下であることで、型の凸部の強度を確保して押出成形時における変形を抑制して型の耐久性を向上させることができる。一方、溝縦横比が小さすぎると、毛管現象を発生させにくくなってしまい、溝縦横比が大きすぎると、型の凸部が幅に対して高くなって変形しやすくなって型の耐久性が低下してしまう。
【０００９】
この際、本発明のアルミニウム建材では、前記山部の高さが０．０５ｍｍ以上かつ０．５ｍｍ以下であることが好ましい。このような構成によれば、山部の高さ（山高さ）が０．０５ｍｍ以上であることで、毛管現象を発生させやすくすることができる。さらに、山高さが０．５ｍｍ以下であることで、アルミニウム建材の表面における山部や溝部を目立ちにくくして意匠性の低下を抑制するとともに、表面への塵埃の付着を抑制することができる。一方、山高さが低すぎると、毛管現象を発生させにくくなってしまい、山高さが高すぎると、山部や溝部が目立って意匠性が低下してしまう可能性があるとともに、表面に塵埃が付着しやすくなってしまう。
【発明の効果】
【００１２】
以上のような本発明のアルミニウム建材によれば、山幅が０．１ｍｍ以上かつ０．３ｍｍ以下であるとともに、山縦横比が０．１以上かつ２以下であることで、アルミニウム建材の押出成形性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るアルミニウム建材の表面を示す断面図である。
【図２】前記アルミニウム建材の山幅と山高さとの関係を示すグラフである。
【図３】前記アルミニウム建材の溝幅と山高さとの関係を示すグラフである。
【図４】変形例のアルミニウム建材の山幅と山高さとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のアルミニウム建材１は、図１に示すように、幅方向に交互に並設された山部２と溝部３とが表面に形成され、例えば、アルミサッシにおける縦枠や縦框等の縦材として用いられ、室内側の見付け面に山部２及び溝部３が形成されるものとする。尚、山部２及び溝部３は、枠や框の長手方向に沿って延びていることが好ましい。また、アルミニウム建材１の表面に発生した結露水は、後述するように溝部３に沿って流れることから、枠や框の端部には結露水を排出するための機構が設けられていることが好ましい。
【００１５】
尚、アルミニウム建材１は、縦材に限らず上枠や上下框等の横材として用いられてもよい。下枠にアルミニウム建材１を用いると汚れや塵埃等が溝部３に溜まってしまう可能性があるため、下枠以外の部分に本実施形態のアルミニウム建材１が用いられることが好ましい。さらに、アルミニウム建材１は、二つの空間の温度差によって結露が生じ得る部分に設けられればよく、室内外を連通する開口部に設けられてもよいし、間仕切りに形成された開口部に設けられてもよい。また、アルミニウム建材１は、縦材として用いられる場合、鉛直方向から多少の傾きを有して設けられてもよい。
【００１６】
山部２は、溝部３の後述する底面３１に対して角度θ（例えば、８５°）を成して立設され、平坦な頂上面２１を有して長手方向に伸びている。山部２の高さである山高さＨは、頂上面２１と溝部３の底面３１との間の寸法を意味する。また、山部３の幅である山幅Ｗ１は、山部３の基端部における幅方向寸法（即ち、隣り合う溝部３同士の離隔寸法）を意味する。また、山部２の角部２２は面取りされている。
【００１７】
溝部３は、アルミニウム建材１の表面と略平行かつ平坦な底面３１を有して長手方向に伸びている。溝部３の幅である溝幅Ｗ２は、底面３１の幅方向寸法を意味する。
【００１８】
このようなアルミニウム建材１の表面には、酸化被膜層と電着塗膜層と親水層とが内側から順に形成され、最も外側に親水層が形成されることによって後述するような毛管現象が発生しやすくなっている。尚、これらの各層は所定の厚さを有するが、各部の寸法Ｗ１、Ｗ２、Ｈについては、これらの層が形成されていない状態のアルミニウム建材１の寸法とする。
【００１９】
以下、アルミニウム建材１における各部の寸法について説明する。本実施形態において、山幅Ｗ１が０．２２ｍｍであり、溝幅Ｗ２が０．１２ｍｍであり、山高さＨが０．１６ｍｍであるものとし、即ち、山高さＨを山幅Ｗ１で除した山縦横比が０．７２となり、山高さＨを溝幅Ｗ２で除した溝縦横比が１．３３となる。
【００２０】
本実施形態では山幅Ｗ１、溝幅Ｗ２、及び、山高さＨが上記のような値を有するものとするが、これらの寸法は、図２、３に示す範囲Ｓ１及び範囲Ｓ２の両方を満たせばよい。まず、山幅Ｗ１と山高さＨとは、図２のグラフに示す範囲Ｓ１内の値となればよい。この範囲Ｓ１は、山幅Ｗ１が０．１５ｍｍ以上かつ０．３ｍｍ以下となる条件Ｃ１と、山高さＨが０．０５ｍｍ以上かつ０．５ｍｍ以下となる条件Ｃ２と、山縦横比が２以下となる条件Ｃ３と、を全て満たす範囲である。尚、山縦横比が０．１以上となる条件も満たす必要があるが、範囲Ｓ１において、山高さＨが０．０５ｍｍであり山幅が０．４の場合に山縦横比が最小値０．１２５となり、この山縦横比の条件を満たす。
【００２１】
さらに、溝幅Ｗ２と山高さＨとは、図３のグラフに示す範囲Ｓ２内の値となればよい。この範囲Ｓ２は、上記の条件Ｃ２と、溝幅Ｗ２が０．１ｍｍ以上かつ０．４ｍｍ以下となる条件Ｃ４と、溝縦横比が０．５以上かつ４以下となる条件Ｃ５と、を全て満たす範囲である。
【００２２】
このようなアルミニウム建材１の表面に結露水が生じると、溝部３が形成されていることで毛管現象が発生し、溝部３の近傍に生じた結露水は溝部３を流れようとする。さらに、アルミニウム建材１が縦材として用いられることから、結露水は重力によって下方に流れ、アルミニウム建材１の表面から排出される。尚、アルミニウム建材１が横材として用いられる場合には、結露水は毛管現象によって溝部３を伝って左右に流れ、縦材から下方へ排出される。
【００２３】
次に、アルミニウム建材１を押出成形によって成形する方法について説明する。押出成形用の金型は、アルミニウム材料が通過する孔を有する。この孔には、山部２を形成するための凹部と、溝部３を形成するための凸部と、が形成されている。溶融したアルミニウム材料に圧力を加えてこの孔を通過させることにより、アルミニウム建材１が押出成形される。
【００２４】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、山幅Ｗ１を０．１５ｍｍ以上とすることで、金型の凹部の幅が充分に大きくなり、押出成形性を良好にすることができる。また、山幅Ｗ１を０．３ｍｍ以下とすることで、結露水を充分に排出することができる。
【００２５】
さらに、山縦横比を０．１以上とすることで、山幅Ｗ１を広くしても毛管現象を発生させやすくすることができ、山縦横比を２以下とすることで、金型の凹部が幅に対して深くなりすぎず押出成形性を良好にすることができる。
【００２６】
さらに、山高さＨを０．０５ｍｍ以上とすることで、毛管現象を発生させやすくすることができ、山高さＨを０．５ｍｍ以下とすることで、アルミニウム建材１の表面において山部２や溝部３を目立ちにくくして意匠性の低下を抑制するとともに、表面への塵埃の付着を抑制することができる。
【００２７】
さらに、溝幅Ｗ２を０．１ｍｍ以上とすることで、凸部の幅を確保して金型を作製しやすくするとともに金型の耐久性を向上させることができ、溝幅Ｗ２を０．４ｍｍ以下とすることで、毛管現象を発生させやすくすることができる。
【００２８】
また、溝縦横比を０．５以上とすることで、毛管現象を発生させやすくすることができ、溝縦横比を４以下とすることで、金型の凸部の強度を確保して押出成形時における変形を抑制することができる。
【００２９】
山幅Ｗ１、山高さＨ、及び溝幅Ｗ２を範囲Ｓ１、Ｓ２内の値とすることで、山部２の頂上面２１に残留する結露水の水滴の直径を０．２６ｍｍ以下にすることができ、アルミニウム建材１の表面において結露水を目立たなくするとともに、結露水を充分に排水することができる。
【００３０】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
【００３１】
例えば、前記実施形態では、山幅Ｗ１及び山高さＨが範囲Ｓ１内の値となるものとしたが、山幅Ｗ１及び山高さＨは、図４に示す範囲Ｓ３内の値であってもよい。この範囲Ｓ３は、前記実施形態の条件Ｃ３と、山幅Ｗ１が０．１ｍｍ以上かつ０．４ｍｍ以下となる条件Ｃ６と、山縦横比が０．１以上となる条件Ｃ７と、を全て満たす範囲である。このような構成によれば、前記実施形態と同様に、押出成形性を良好にするとともに結露水を充分に排出することができる。このとき、山幅Ｗ１を０．４ｍｍ以下とすることで、山部２の頂上面２１に残留する結露水の水滴の直径を０．３６ｍｍ以下にすることができる。即ち、山幅Ｗ１は、残留する水滴の許容可能な大きさに応じて設定されていればよい。
【００３２】
また、前記実施形態では、溝幅Ｗ２及び山高さＨが範囲Ｓ２内の値となるものとしたが、溝幅Ｗ２及び山高さＨが範囲Ｓ２外の値となっていてもよく、毛管現象が発生するように溝幅Ｗ２及び溝縦横比の値が設定されていればよい。
【００３３】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。下記表１に示す山高さＨ、山幅Ｗ１、溝幅Ｗ２を有する実施例１〜１４及び比較例１〜４のアルミニウム建材を形成し、各種の特性について評価した。このとき、図４の範囲Ｓ３を満たすものを実施例とし、図４の範囲Ｓ３を満たさないものを比較例とする。
【００３５】
【表１】
0006532212.tif 000002
【００３６】
＜押出成形性について＞
金型に形成された２０ｍｍ×２ｍｍの孔（山部及び溝部を形成するための凹部及び凸部を有する）に対し、５０ｔｏｎプレス機を用いて１５ｍ／ｍｉｎの押出速度でアルミニウム棒材（Ａ６０６３）を通過させた。尚、押出時のアルミニウムの温度を４００℃〜５００℃とした。このとき、成形されたアルミニウム建材において、金型の凹部に対して全ての山部が正常に形成された場合に押出成形性を良好（○で示す）と判定し、少なくとも一つの山部に欠損が生じた場合に不十分（×で示す）と判定した。この結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
0006532212.tif 000003
【００３８】
山幅が０．１ｍｍ以上かつ山縦横比が２以下となる実施例１〜４のアルミニウム建材では、押出成形性が良好となった。一方、山幅が０．０５ｍｍとなる比較例１のアルミニウム建材、及び、山縦横比が２．５となる比較例４のアルミニウム建材では押出成形性が不十分となった。
【００３９】
＜結露低減効果について＞
室温−１０℃に設定された第１の部屋と、室温２３℃且つ湿度６０％に設定された第２の部屋と、を連通する孔をアルミニウム建材によって塞ぐとともに、山部及び溝部が形成された表面を第２の部屋に露出させ、２時間放置した。このときアルミニウム建材の山部に残留した結露水の直径が０．２６ｍｍ以下となった場合に結露低減効果が非常に良好（○で示す）と判定し、０．２６ｍｍよりも大きく且つ０．３６ｍｍ以下となった場合に良好（△で示す）と判定し、０．３６ｍｍよりも大きくなった場合に不十分（×で示す）と判定した。この結果を表３に示す。
【００４０】
【表３】
0006532212.tif 000004
【００４１】
山幅が０．３ｍｍ以下、山縦横比が０．１以上、山高さが０．０５ｍｍ以上、溝幅が０．４ｍｍ以下、及び、溝縦横比が０．５以上の全ての条件を満たす実施例１、４、５、１０、１３のアルミニウム建材では、結露低減効果が非常に良好となった。上記の条件の一部を満たさない実施例のアルミニウム建材、即ち、山幅が０．４ｍｍとなる実施例２のアルミニウム建材、山高さが０．０３ｍｍとなる実施例３のアルミニウム建材、溝幅が０．５ｍｍとなる実施例１１のアルミニウム建材、及び、溝縦横比が０．４となる実施例１２のアルミニウム建材では、結露低減効果が良好となった。一方、山幅が０．５ｍｍとなる比較例２のアルミニウム建材、及び、山縦横比が０．０８７５となる比較例３のアルミニウム建材では、結露低減効果が不十分となった。
【００４２】
＜意匠性及び塵埃付着性について＞
アルミニウム建材の山部及び溝部が形成された表面の意匠性、及び、この表面への塵埃の付着性を評価した。表４において、意匠性が非常に良好なものを○で示し、良好なものを△で示し、不良なものを×で示す。また、塵埃付着性についても、塵埃が充分に付着しにくいものを非常に良好（○で示す）とし、塵埃が付着しにくいものを良好（△で示す）とし、塵埃が付着しやすいものを不良（×で示す）とした。
【００４３】
【表４】
0006532212.tif 000005
【００４４】
山高さが０．５ｍｍ以下となる実施例３、５、６のアルミニウム建材では、意匠性及び粉塵付着性が非常に良好になった。一方、山高さが０．６ｍｍとなる実施例７のアルミニウム建材では、意匠性及び粉塵付着性が良好となった。
【００４５】
＜金型の耐久性について＞
金型を用いて各アルミニウム建材を押出成形する際の金型の耐久性について評価した。押出成形の繰り返し使用可能回数が比較的多い金型を耐久性が高い（○で示す）とし、使用可能回数が中程度の金型を耐久性がやや高い（△で示す）とし、使用可能回数が比較的少ない金型を耐久性が低い（×で示す）とした。この結果を表５に示す。
【００４６】
【表５】
0006532212.tif 000006
【００４７】
溝幅が０．１ｍｍかつ溝縦横比が４以下となる実施例９、１４のアルミニウム建材では、金型の耐久性が高くなった。一方、溝幅が０．０５ｍｍとなる実施例９のアルミニウム建材、及び、溝縦横比が５となる実施例１４のアルミニウム建材では金型の耐久性がやや高くなった。
【符号の説明】
【００４８】
１   アルミニウム建材
２   山部
３   溝部
【図１】
0006532212.tif 000007
【図２】
0006532212.tif 000008
【図３】
0006532212.tif 000009
【図４】
0006532212.tif 000010