(57)【要約】【課題】太陽光に対する高い反射性を維持しながら、周囲環境への光害（眩しさ）を極力抑えることができる建築部材を提供する。【解決手段】基材１の表面に配置された反射膜２と、この反射膜２の表面に配置され、透明樹脂４と微粒子５とを含有する複合膜３とを備えた建築部材Ａに関する。前記反射膜２は反射率が７５％以上である。前記複合膜３は、光透過率が７０％以上の前記透明樹脂４と、明度が７以下でかつアスペクト比が１／２以下である前記微粒子５とを含有している。この微粒子５は前記複合膜３の膜方向Ｈに対して９０±１５度の範囲で配向している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に配置された反射膜と、この反射膜の表面に配置され、透明樹脂と微粒子とを含有する複合膜とを備えた建築部材であって、前記反射膜は反射率が７５％以上であり、前記複合膜は、光透過率が７０％以上の前記透明樹脂と、明度が７以下でかつアスペクト比が１／２以下である前記微粒子とを含有しており、この微粒子は前記複合膜の膜方向に対して９０±１５度の範囲で配向していることを特徴とする建築部材。
【請求項２】
前記微粒子は、板状または繊維状の形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の建築部材。
【請求項３】
前記透明樹脂は、アクリル樹脂、シリコン樹脂、アクリル−シリコン樹脂、アクリル−ウレタン樹脂の群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項１又は２に記載の建築部材。
【請求項４】
基材の表面に配置された反射膜と、この反射膜の表面に配置され、透明樹脂と微粒子とを含有する複合膜とを備えた建築部材の製造方法であって、前記微粒子を静電植毛法により前記反射膜の表面に接着した後、前記透明樹脂を塗布することにより、前記複合膜を形成することを特徴とする建築部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅や工場などの建築物の屋根材や外装材等として用いられる建築部材及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネ対策として、住宅や工場などの建築物の屋根、外装材等に用いられる建築部材の表面に遮熱材料を施工する方法が多く採用されている。遮熱材料とは、屋根、外装材などの基材の表面に反射性の高い層を形成することにより、太陽光を反射させ、表面温度の上昇を防ぎ、室内環境の向上、冷房費の節約等に効果を発揮する材料である（例えば、特許文献１参照）。このような遮熱材料の中で特に効果の高いものとしては、反射率の高い淡色系の材料が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１４５９６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、反射率の高い淡色系の遮熱材料から形成される層を建築部材の表面に形成すると、人工物が密集した都市部などでは、近隣に反射してしまうため、周囲環境への光害（眩しさ）の原因になる、という問題があった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、太陽光に対する高い反射性を維持しながら、周囲環境への光害（眩しさ）を極力抑えることができる建築部材及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る建築部材は、基材の表面に配置された反射膜と、この反射膜の表面に配置され、透明樹脂と微粒子とを含有する複合膜とを備えた建築部材であって、前記反射膜は反射率が７５％以上であり、前記複合膜は、光透過率が７０％以上の前記透明樹脂と、明度が７以下でかつアスペクト比が１／２以下である前記微粒子とを含有しており、この微粒子は前記複合膜の膜方向に対して９０±１５度の範囲で配向していることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明にあって、前記微粒子は、板状または繊維状の形状を有していることが好ましい。
【０００８】
本発明にあって、前記透明樹脂は、アクリル樹脂、シリコン樹脂、アクリル−シリコン樹脂、アクリル−ウレタン樹脂の群から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る建築部材の製造方法は、基材の表面に配置された反射膜と、この反射膜の表面に配置され、透明樹脂と微粒子とを含有する複合膜とを備えた建築部材の製造方法であって、前記微粒子を静電植毛法により前記反射膜の表面に接着した後、前記透明樹脂を塗布することにより、前記複合膜を形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の建築部材は、反射率が７５％以上の反射膜と、光透過率が７０％以上の前記透明樹脂及び明度が７以下でかつアスペクト比が１／２以下である前記微粒子とを含有し、この微粒子が複合膜の膜方向に対して９０±１５度の範囲で配向している複合膜とを備えるので、太陽光に対する高い反射性を維持しながら、周囲環境への光害（眩しさ）を極力抑えることができるものである。
【００１１】
本発明の建築部材の製造方法は、前記微粒子を静電植毛法により前記反射膜の表面に接着した後、前記透明樹脂を塗布することにより、前記複合膜を形成するので、前記微粒子が反射膜の膜方向に対して略垂直で配向させやすくなって、太陽光に対する高い反射性を維持しながら、周囲環境への光害（眩しさ）を極力抑えることができる建築部材が製造しやすいものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、図３のＰ部分を拡大した断面図である。
【図２】同上の他の実施の形態の一例を示し、図３のＰ部分を拡大した断面図である。
【図３】同上の施工状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【００１４】
図１、２に示すように建築部材Ａは、基材１の表面（建築部材の施工時に上側を向く外面）に反射膜２を設け、この反射膜２の表面（建築部材の施工時に上側を向く外面）に複合膜３を設けることにより形成することができる。
【００１５】
基材１は、従来から屋根材や外装材などの建築部材を形成するのに用いられているものである。基材１としては、例えば、スレート材、瓦、金属材などを用いることができる。また、基材１は建築部材Ａの目的に応じて任意の形状に形成することができる。基材１は、例えば、板状に形成することができる。
【００１６】
反射膜２は、太陽光に対する反射率が７５％以上を有するものである。反射膜２は反射率が７５％未満であると、太陽光に対する反射性が低下しやすくなる。反射膜２は反射率が９５％以下であることが好ましい。これよりも反射膜２の反射率が高くなると周囲環境への光害が発生しやすくなるおそれがある。尚、反射膜２の反射率は、ＪＩＳ  Ｋ  ５６０２に準拠して行なうことができる。反射膜２は、例えば、ガラス微粉末、ガラスバルーン、シラスバルーン、セラミック粒子、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、白色カオリンなどのフィラーを含有した膜で形成することができる。反射膜２の反射率のより好ましい範囲は８０〜９０％である。上記のフィラーはそれぞれ単独で用いたり、あるいは複数種を組み合わせて使用することができる。反射膜２の膜厚は、特に限定されないが、耐候性や耐久性などを低下しにくくするために、５〜３０μｍにするのが好ましい。
【００１７】
反射膜２はフィラーと樹脂により形成される。樹脂の種類としては、例えば、ウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、アクリル−シリコン樹脂、アクリル−ウレタン樹脂などを用いることができる。フィラーの配合割合は反射膜２の全量に対して１０〜４０質量％であり、好ましくは１５〜２５質量％である。反射膜２の形成は、樹脂とフィラーを所定量混合した後、ローラー塗布、スプレー塗布などにより形成することができる。
【００１８】
複合膜３は、光透過率が７０％以上の透明樹脂４と、明度が７以下でかつアスペクト比が１／２以下である微粒子５とを含有して形成されている。また、複合膜３は、複合膜３の膜方向に対して９０±１５度の範囲で配向している微粒子５を含有している。このような複合膜３を有することにより、建築部材Ａは、太陽光に対する高い反射性を維持しながら、周囲環境への光害（眩しさ）を極力抑えることができるものである。
【００１９】
光透過率が７０％以上の透明樹脂４としては、例えば、ウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、アクリル−シリコン樹脂、アクリル−ウレタン樹脂などを用いることができる。特に、透明樹脂としてアクリル樹脂、シリコン樹脂、アクリル−シリコン樹脂、アクリル−ウレタン樹脂の群から選ばれる少なくとも一つを用いることが好ましい。これにより、耐候性及び耐久性に優れた複合膜３を有する建築部材Ａを得ることができる。上記の透明樹脂４はそれぞれ単独で用いたり、あるいは複数種を組み合わせて使用することができる。透明樹脂４の光透過率のより好ましい範囲は７０〜９８％である。透明樹脂４の光透過率が７０％以上であると、反射膜２の太陽光に対する高い反射性を維持することができる。尚、透明樹脂４の光透過率はＪＩＳ  Ｋ  ７３６１に準拠して測定されるものである。
【００２０】
明度が７以下でかつアスペクト比が１／２以下である微粒子５としては、例えば、酸化鉄、ジルコン、焼成ケイソウ土、炭化ケイ素、炭化ホウ素、窒化ホウ素、フライアッシュ、フェライト粉、焼成ヒル石などを用いることができる。また、明度が７以下でかつアスペクト比が１／２以下である板状の微粒子５としては、例えば、マイカ、着色ガラスフレーク、カーボン、グラファイトなどを用いることができる。また、明度が７以下でかつアスペクト比が１／２以下である繊維状の微粒子５としては、例えば、繊維状フェライト磁粉、炭素繊維粉、セルロース繊維粉、ガラス繊維粉、ケイ酸カルシウムなどを用いることができる。これらの微粒子５はそれぞれ単独で用いたり、あるいは複数種を組みわせて用いたりすることができる。図２に示すものは、図１に示すものに比べて、アスペクト比の小さい微粒子（繊維状や板状の微粒子）５を用いている。
【００２１】
ここで、微粒子５の「明度」とはマンセル明度で規定されているものである。微粒子５の明度の下限値は特に設定されてないが、３．５であることが好ましい。特に、微粒子５の明度は４．０〜６．５の範囲であることが、上記の効果を発揮する上でより好ましい。また、微粒子５のアスペクト比は、（微粒子５の短径／微粒子５の長径）の式で算出されるものである。微粒子５のアスペクト比の下限値は特に設定されてないが、１／５０であることが好ましい。特に、微粒子５のアスペクト比は１／５〜１／３０の範囲であることが、上記の効果を発揮する上で、より好ましい。
【００２２】
微粒子５の大きさ（粒径や繊維長）は、特に限定されないが、微粒子５の長径が複合膜３の膜厚（例えば、５〜３０μｍ）より小さくなるように選定するのが好ましい。また、複合膜３中の微粒子５の含有率は、特に限定されないが、複合膜３の全量に対して約５〜５０質量％程度が好ましい。さらに、微粒子５の配向方法は、特に限定されないが、例えば、予め、透明樹脂４と微粒子５を所定量混練しておき、反射膜２を基材１に形成した後、微粒子５を混練した透明樹脂４を反射膜２の表面に塗布し、塗布した透明樹脂４が乾燥・硬化するまでの間に、電界や磁界等を発生させて微粒子５を所定の方向に配向させる方法等が挙げられる。
【００２３】
そして、上記のような透明樹脂４と微粒子５との複合膜３では、微粒子５を複合膜３の膜方向に対して９０±１５度の範囲に配向させるものである。すなわち、図１，２に示すように、微粒子５の長径方向（長径と平行な方向）Ｚと複合膜３の膜方向（複合膜３の表面が広がる方向）Ｈとの間の角度θが７５〜１０５°の範囲となるように、微粒子５を配向させるものである。このように微粒子５を配向させることによって、反射膜２上において、太陽光の入射角（最大約９０度）に対する微粒子５の投影面積を少なくすることができ、反射膜２による反射効果を極力高めることができる。また、この微粒子５の投影面積の減少により、反射膜２による地上（建築部材Ａを施工した場所の周囲）への反射成分（＝反射方向：約３０度以下）を抑制することが可能となる。特に、上記のように、微粒子５の形状を板状または繊維状とすることにより、少ない含有量で上記効果をより高めることが可能となる。
【００２４】
上記のような建築部材Ａを製造するにあたっては、基材１の表面に反射膜２を形成した後、反射膜２の表面に複合膜３を形成するようにする。ここで、複合膜３を形成するにあたっては、上記のように電界等を用いて微粒子５を配向させる方法の代わりに、静電植毛法を用いることが好ましい。静電植毛法は、静電界における静電吸引力を利用して予め接着剤を塗布した反射膜２の表面に微粒子３を略垂直かつ均一に植え付けるものである。この静電植毛法を用いると、微粒子５の長径方向Ｚが反射膜２の膜方向Ｈに対して略垂直となるように、微粒子５を配向させることがさらに容易になるため、上述の微粒子５の配向による効果をより有効に発現させることが可能となる。
【００２５】
静電植毛法は、具体的には、例えば、次のような工程が挙げられる。まず、反射膜２に対して前処理を行う。前処理としては、脱脂、プライマー処理、マスキングなどを例示することができる。脱脂は、反射膜２の表面に付着している油分を洗剤等で除去する処理である。この脱脂により、微粒子５の反射膜２への接着性を向上させることができる。プライマー処理は、反射膜２の表面にプライマー用塗料を塗布して塗膜を形成する処理である。このプライマー処理により、反射膜２の表面の平滑性が高まって複合膜３の密着性が向上するものである。マスキングは後述の接着剤塗布において、不要な箇所に接着剤が塗布されないように被覆する処理である。
【００２６】
このような前処理の後に、反射膜２に接着剤の塗布を行う。ここで使用する接着剤は、公知の静電植毛用接着剤で、透明性のあるものであれば、種類は特に限定されない。次に、微粒子３の植毛加工を行う。植毛加工は、高圧静電界により、反射膜２の膜方向Ｈに対して微粒子５の長径方向Ｚが略垂直になるように微粒子５を配向させ、微粒子５の長手方向の一端を反射膜２の表面に塗布した接着剤に埋め込むようにする。この後、反射膜２の表面に塗布した接着剤を乾燥・硬化することにより、微粒子５を植毛することができる。
【００２７】
このような植毛加工の後に、反射膜２の表面に透明樹脂４の塗布を行う。このとき、反射膜２に植毛加工した微粒子３の全体が透明樹脂４で覆われるようにする。この後、透明樹脂４を乾燥・硬化することにより、複合膜３を形成することができる。
【００２８】
上記のように形成される建築部材Ａは、屋根材として形成することができ、図３に示すように、建築物の屋根を形成することができる。また、上記のように形成される建築部材Ａは、外壁を形成するための外装材として用いることができる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００３０】
（実施例１）
基材としては、平板状のスレート板（ＪＩＳ  Ａ  ５４３０で規定されるスレートボード  フレシキブル板）を用いた。この基材の表面に反射膜として酸化チタン含有膜（膜厚２０μｍ）を形成した。この酸化チタン含有膜は、その全量に対して１５質量％の酸化チタンの微粒子を含有する。また、酸化チタン含有膜は、酸化チタン以外に、全量に対して８５質量％のウレタン樹脂を含有するものである。反射膜の光の反射率は９０％であった。
【００３１】
上記の反射膜の表面に複合膜を形成した。複合膜は透明樹脂であるウレタン樹脂と微粒子である酸化鉄とを含有して形成されている。この複合膜の膜厚は５０μｍに形成されている。また、複合膜にはその全量に対して２５質量％の割合で酸化鉄が含有されている。ウレタン樹脂の光透過率は９０％であった。酸化鉄は明度が５．５のものを用いた。また、酸化鉄は長径が４μｍで、アスペクト比が１／２．５で、棒状微粒子に形成されているものを用いた。また、複合膜中での酸化鉄の平均配向角は８０度であった。ここで、酸化鉄を配向させるにあたっては、酸化鉄を含有する液状のウレタン樹脂を反射膜の表面に塗布した後、磁束密度８００ｍＴに制御した２枚の電磁石の間に、送り速度１ｍ／分でスレート板を通過させることにより、ウレタン樹脂中の酸化鉄に磁界を付与するようにした。また、平均配向角は、塗膜断面を任意に３箇所サンプリングし、各断面につき１０点ずつ光学顕微鏡により計測した配向角の平均値を採用した。
【００３２】
以上のようにして、基材と反射膜と複合膜とからなる建築部材を形成した。
【００３３】
（実施例２）
実施例１において、酸化鉄の代わりに、繊維状フェライト磁粉を用いた。複合膜にはその全量に対して１５質量％の割合で繊維状フェライト磁粉が含有されている。繊維状フェライト磁粉は明度が４．５のものを用いた。また、繊維状フェライト磁粉は繊維長（長径）が１５μｍで、アスペクト比が１／５で、繊維状微粒子に形成されているものを用いた。また、複合膜中での繊維状フェライト磁粉の平均配向角は８０度であった。繊維状フェライト磁粉を配向させるにあたっては、実施例１と同様に磁界を付与した。そして、繊維状フェライト磁粉以外の構成は実施例１と同様にして、基材と反射膜と複合膜とからなる建築部材を形成した。
【００３４】
（実施例３）
実施例１において、ウレタン樹脂と酸化鉄とからなる複合膜の代わりに、アクリル−シリコン樹脂とマイカとを含有する複合膜を形成した。この複合膜の膜厚は５０μｍに形成されている。また、複合膜にはその全量に対して１０質量％の割合でマイカが含有されている。アクリル−シリコン樹脂の光透過率は９５％であった。マイカは明度が５．１のものを用いた。また、マイカはフレーク径（長径）が１５μｍで、アスペクト比が１／２０で、鱗片状微粒子に形成されているものを用いた。また、複合膜中でのマイカの平均配向角は８０度であった。ここで、マイカを配向させるにあたっては、マイカを含有する液状のアクリル−シリコン樹脂を反射膜の表面に塗布した後、アクリル−シリコン樹脂中のマイカに電界を付与するようにした。この電界の付与は、１ｋＶ／ｍに制御した２枚の鉄製平板の間に、送り速度０．５ｍ／分でスレート板を通過させることにより行なった。このような複合膜以外の構成は実施例１と同様にして、基材と反射膜と複合膜とからなる建築部材を形成した。
【００３５】
（実施例４）
実施例１において、ウレタン樹脂と酸化鉄とからなる複合膜の代わりに、実施例３と同様のアクリル−シリコン樹脂とマイカとを含有する複合膜を形成した。この複合膜の膜厚は５０μｍに形成されている。また、複合膜にはその全量に対して８質量％の割合でマイカが含有されている。マイカは明度が５．２のものを用いた。また、マイカはフレーク径（長径）が１５μｍで、アスペクト比が１／２０で、鱗片状微粒子に形成されているものを用いた。また、複合膜中でのマイカの平均配向角は８５度であった。ここで、マイカを配向させるにあたっては、静電植毛法を用いた。すなわち、まず、反射膜の表面に静電植毛用のウレタン系接着剤（トーヨーポリマー社製、商品名ポリネート７０２）を９００ｇ/ｍ２で塗布した。次に、静電界中でマイカを配向させながら、マイカの長径方向に一端を反射膜上の接着剤に埋め込んだ。この静電界の付与は、メサック社製の流動層型電界制御植毛機を用いて行なった。また、静電界の付与の条件は１ｋＶ／ｍとした。次に、接着剤を乾燥・硬化してマイカを固定した。このようにしてマイカを配向させた。この後、液状のアクリル−シリコン樹脂を反射膜の表面に塗布し、固定されたマイカをアクリル−シリコン樹脂中に埋め込んだ。そして、塗布したアクリル−シリコン樹脂を乾燥硬化して複合膜を形成した。このような複合膜以外の構成は実施例１と同様にして、基材と反射膜と複合膜とからなる建築部材を形成した。
【００３６】
（比較例１）
実施例１において、複合膜を設けなかった以外は、実施例１と同様にして、基材と反射膜とからなる建築部材を形成した。
【００３７】
上記の実施例及び比較例の建築部材について、日射反射率と耐候性を測定した。日射反射率はＪＩＳ  Ｋ  ５６０２に準拠して行なった。太陽光の入射角は９０度と３０度で行なった。耐候性は、サンシャインウェザオメーターで色差変化ΔＬ＝３に達するまでの時間で評価した。結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2013163931.tif 000003
【００３９】
実施例と比較例は入射角９０度での日射反射率がほぼ同等であるにもかかわらず、入射角３０度では、実施例が比較例よりも日射反射率が低くなった。従って、実施例は比較例とほぼ同じ太陽光に対する反射性を維持しながら、周囲環境への光害（眩しさ）を抑えることができるものである。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ  建築部材
Ｈ  膜方向
１  基材
２  反射膜
３  複合膜
４  透明樹脂
５  微粒子
【図１】
2013163931.tif 000004
【図２】
2013163931.tif 000005
【図３】
2013163931.tif 000006