(57)【特許請求の範囲】
【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、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下記太陽熱遮蔽顔料αを分散した太陽熱遮蔽塗料を３μｍ〜１０μｍ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。
【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】
【問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、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、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下記太陽熱遮蔽顔料α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。
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。
【０００９】
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〜３０μｍ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。
【００１０】
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。
【００１１】
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〜１０μｍの膜厚で塗装する。太陽熱遮蔽顔料を０．０１μｍ〜１０μｍ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。
【００１２】
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。
【００１３】
【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。
【００１４】
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。
【００１５】
太陽熱遮蔽塗料３の膜厚は３μｍ〜１０μｍである。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
太陽熱遮蔽電着塗料は、酸価が１５〜１６０、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。
【００１９】
太陽熱遮蔽スプレー塗料は、フッ素樹脂７０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。
【００２０】
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、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。
【００２１】
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 （Ｆｅ２  Ｏ３  ）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。
【００２２】
なお、太陽熱遮蔽顔料の粒径は０．０１μｍ〜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。
【００２３】
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。
【００２４】
＜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。
【００２５】
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】
0004375938.tif 000002
【００２６】
＜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）
【００２７】
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、[００２０]に記載の太陽熱遮蔽スプレー塗料を膜厚１０〜２０μｍ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。
【００２８】
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】
0004375938.tif 000003
【００２９】
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。
【００３０】
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】
0004375938.tif 000004
【００３１】
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。
【００３２】
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】
0004375938.tif 000005
【００３３】
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】
0004375938.tif 000006
【００３４】
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。
【００３５】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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