JP2003138847A - 遮熱性合成樹脂製サッシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 日光照射に起因する表面温度の上昇を防ぎ、
その結果、歪み等を防止でき、同時に意図する美観を獲
得するのに必要な色彩や色相をも有するものである。 【解決手段】 複数の原色顔料であって、780 〜2100nm
の波長域における日射反射率を有する原色顔料を組み合
わせた混合顔料と熱可塑性樹脂とを溶融混練して得た組
成物をフィルム状に成形した遮熱性カラーフィルムを合
成樹脂製型材に貼りつけた。混合顔料は、780 〜2100nm
の波長域における日射反射率が40％以上である白色顔
料、同波長域における日射反射率が７％以上である青色
顔料、同波長域における日射反射率が８％以上である赤
色顔料、同波長域における日射反射率が７％以上である
緑色顔料、同波長域における日射反射率が10％以上であ
る黄色顔料、及び、同波長域における日射反射率が６％
以上である黒色顔料からなる群から選択される２種以上
の原色顔料を組み合わせてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般住宅、ビルな
どの建築物に使用する遮熱性合成樹脂製サッシに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】建物の躯体の開口に設けられる窓サッシ
として、枠体や障子の框体を合成樹脂にした、いわゆる
樹脂サッシが知られている。この合成樹脂製（プラスチ
ック製）サッシは断熱性に優れていて結露を生じ難いこ
とから寒冷地などで多く使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、鉄サッシ、ア
ルミサッシの金属製サッシに比べ、合成樹脂製（プラス
チック製）サッシは断熱性に優れる分耐熱性が悪く、ま
た、温度の上がり難い白色が中心の商品が多い。

【０００４】一般住宅、ビルなどの建築物の窓枠 (サッ
シ) は、常に日光にさらされていることから、特に夏場
では合成樹脂サッシの表面温度が上昇し、軟化したり、
歪みの発生は避けられない。

【０００５】さらに詳しく説明すると、合成樹脂サッシ
に使用されているＰＶＣの曲げ弾性率は温度依存性が強
く、温度の上昇に合わせて、曲げ弾性率は比例して低下
する。そのため、温度が上がると、軟化し変形しやすく
なるとともに、設計強度より低下した場合、障子変形、
ガラス外れ等の大きな障害を起こす。また、外部表面温
度が急激に上がるとバイメタル現象を起こし、反り・曲
がりが発生し、場合によっては障子が閉まらなくなる。
（弾性変形)

【０００６】さらに、樹脂の耐候劣化の主な要因は、水
分、紫外線、温度であり、温度が上がると劣化の進行は
早まり、チョーキング、ひび割れ、変色・強度劣化を起
こし易くなる。部材温度が必要以上にあがると、押出し
成形により内部に溜まった応力が開放され、縮み、反
り、曲がり、振れ等の塑性変形を起こす。

【０００７】本発明の目的は、日光照射に起因する表面
温度の上昇を防ぎ、その結果、歪み等を防止でき、同時
に意図する美観を獲得するのに必要な色彩や色相をも有
する遮熱性合成樹脂製サッシ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、複数の原色顔料であって、780 〜21
00nmの波長域における日射反射率を有する原色顔料を組
み合わせた混合顔料と熱可塑性樹脂とを溶融混練して得
た組成物をフィルム状に成形した遮熱性カラーフィルム
を合成樹脂製型材に貼りつけたことを要旨とするもので
ある。

【０００９】第２に、混合顔料は、780 〜2100nmの波長
域における日射反射率が40％以上である白色顔料、780
〜2100nmの波長域における日射反射率が７％以上である
青色顔料、780 〜2100nmの波長域における日射反射率が
８％以上である赤色顔料、780 〜2100nmの波長域におけ
る日射反射率が７％以上である緑色顔料、780 〜2100n
巾の波長域における日射反射率が10％以上である黄色顔
料、及び、780 〜2100nmの波長域における日射反射率が
６％以上である黒色顔料からなる群から選択される２種
以上の原色顔料を組み合わせてなることを要旨とするも
のである。

【００１０】第３に、遮熱性カラーフィルムは、片面に
粘着層を設けることを要旨とするものである。

【００１１】請求項１記載の本発明によれば、遮熱性カ
ラーフィルムは混合顔料と熱可塑性樹脂とを含有する組
成物を用いたものであり、これを合成樹脂製型材に貼り
つけることでサッシの表面温度の上昇を抑えることがで
きる。しかも、混合顔料は、複数の原色顔料であって特
定範囲の日射反射率を有する原色顔料を組み合わせて遮
熱性を向上させることができる。

【００１２】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、混合顔料は、用いる原色顔料の種類と量とを
変えることにより、およそ考えうるあらゆる種類の色
相、明度及び彩度を得ることができるので、調色上での
自由度が飛躍的に高いものとなる。

【００１３】請求項３記載の本発明によれば、遮熱性カ
ラーフィルムは片面に粘着層を設けることで、遮熱性カ
ラーフィルムを基材としての合成樹脂製型材に貼りつけ
る際に基材との接着性を向上させたり、作業性を向上さ
せたりすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を詳細に
説明する。本発明の遮熱性合成樹脂製サッシは、遮熱性
カラーフィルムを合成樹脂製型材に貼りつけた。そして
遮熱性カラーフィルムは、混合顔料と熱可塑性樹脂とを
溶融混練して得た組成物をフィルム状に成形したもので
ある。

【００１５】前記混合顔料とは、複数の原色顔料であっ
て、780 〜2100nmの波長域における日射反射率を有する
原色顔料を組み合わせた顔料であり、ここで顔料につい
ての「日射反射率」とは、当該顔料を同一条件のもとに
熱可塑性樹脂と含有する組成物をフィルム状に成形して
得られるフィルム状物を測定することにより、得られる
日射反射率を意味する。

【００１６】「日射反射率」の用語の意義は、JIS A 57
59に記載されており、そこでは350〜2100mmの波長域で
あるが、本発明における「日射反射率」は、太陽光の78
0 〜2100nmの波長域における各波長ごとの強度によりウ
エイト付けした反射率を意味する。

【００１７】前記混合顔料は、白色顔料、青色顔料、赤
色顔料、緑色顔料、黄色顔料及び黒色顔料のそれぞれの
原色顔料であって、前記一定の日射反射率を有する原色
顔料を組み合わせることにより得られるものである。こ
の混合顔料は、上記のように日射反射率が一定範囲内に
ある原色顔料のうちの２種以上を組み合わせることによ
り調色することを特徴とするものであるが、このように
日射反射率が一定範囲内にある顔料を用いて遮熱性を向
上させようとする技術はこれまで存在せず、本発明者ら
が初めて想到したものである。ここで原色顔料とは、こ
こで述べた顔料を用いることによりすべての色彩や色相
を有するカラーフィルムを作成することができるもので
ある。

【００１８】前記混合顔料は、用いる原色顔料の種類と
量とを変えることにより、例えば、淡彩色であるグレ
ー、ブルー、グリーン、アイボリー、オレンジ、中彩色
であるブラウン、ワインレッド、濃彩色である赤サビ
色、ダークグリーン、ダークブルー、ブラックブラウン
等のおよそ考えうるあらゆる種類の色相、明度及び彩度
を得ることができるから、調色上での自由度が飛躍的に
高いものとなる。

【００１９】前記混合顔料に用いられる原色顔料として
は、下記の顔料等を挙げることができる。 白色顔料としては、酸化チタンであるチタンCR97 (石
原チタン工業社製) 等を挙げることができる。 黒色顔料としては、Fastogen Super Black MX（大日
本インキ化学工業社製)、パリオゲン（Schwarz S0084
(BASF 社製) 、パリオトールブラックL0080 (BASF 社
製) 等を挙げることができ、更に、Symuler Fast Ye1lo
w 4192 (大日本インキ化学工業社製) と、ファーストゲ
ンレッド7100Y(大日本インキ化学工業社製)と、リオノ
ールブルーFG7908 (大日精化工業社製) とを混合したも
の等を挙げることができる。 青色顔料としては、Fastogen Blue 5485 (大日本イン
キ化学工業社製) 、Fastogen Blue RS ( 大日本インキ
化学工業社製) 、シアニンブルー5240KB (大日精化工業
社製) 等を挙げることができる。 赤色顔料としては、Fastogen Super Magenta RH(大日
本インキ化学工業社二製) 、Fastogen Red7100Y(大日本
インキ化学工業社製）、ルビクロンレッド400RG(大日本
インキ化学工業社製) 等を挙げることができる。 黄色顔料としては、Symuler Fast Yellow 4192 (大日
本インキ化学工業社製)、シコパールイエローL-1110(BA
SF 社製) 等を挙げることができる。緑色顔料として
は、ファーストゲングリーン2YK (大日本インキ化学工
業社製)、リオノールグリーン6YKP-N (東洋インキ製造
社製) 等を挙げることができる。

【００２０】本発明の遮熱性カラーフィルムは、例え
ば、前記混合顔料と熱可塑性樹脂とを溶融混練して組成
物を得、これを、カレンダー成形機、Ｔダイ押出機等に
よりフィルム状に成形して、フィルム状物となすことに
より得る。前記組成物としては、上記混合顔料と熱可塑
性樹脂とを含有していれば、その他の成分を含有するも
のであってもよく、上記その他の成分としては、光輝
材、充填剤、添加剤等を挙げることができる。

【００２１】前記熱可塑性樹脂としては、通常、フィル
ムを成形するのに主成分として用いられる樹脂を使用す
ることができ、特に限定されないが、例えば、塩化ビニ
ル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ポリエチレン系樹
脂、ポリプコピレン系樹脂、（メタ) アクリル酸系樹
脂、（メタ) アクリル酸エステル系樹脂、ポリエステル
系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリルーブタ
ジエン−スチレン共重合体系樹脂、アクリロニトリルー
スチレン共重合体系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等を
挙げることができる。これらのうち、好ましくは、塩化
ビニル系樹脂、（メタ) アクリル酸エステル系樹脂であ
る。これら熱可塑性樹脂は、単独で使用されてもよく、
２種以上が併用されてもよい。

【００２２】前記組成物は、必要に応じて、添加剤を含
んでいてもよい。上記添加剤としては特に限定されず、
例えば、改質剤、熱安定剤、可塑剤、酸化防止剤、光安
定剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤等を挙げることができ
る。前記改質剤としては特に限定されず、例えば、メタ
クリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体系樹
脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体
系樹脂、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共
重合体系樹脂、ポリアクリレート等を挙げることができ
る。

【００２３】前記熱安定剤としては特に限定されず、例
えば、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸亜鉛、トリフェニルホスファイト、エ
ポキシ化大豆油、ハイドロタルサイト等を挙げることが
できる。前記可塑剤としては特に限定されず、例えば、
フタル酸エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エ
ステル、アゼライン酸エステル、リン酸エステル、トリ
メリット酸エステル、ポリエステル系高分子可塑剤、エ
ポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油等のエポキシ系可
塑剤等を挙げることができる。

【００２４】前記酸化防止剤としては特に限定されず、
例えば、ｎ−オクタデシル−３−（3'5'−ジ−t −ブチ
ル−4'−ヒドロキシフェニル) プロピオネート等のフェ
ノール系酸化防止剤、トリス (2,4−ジ−ｔ−ブチルフ
ェニル) ホスファイト等のリン系酸化防止剤等を挙げる
ことかできる。

【００２５】前記光安定剤としては特に限定されず、例
えば、２−ヒドロキシ−4 −メトキシベンゾフェノン等
のベンゾフェノン系光安定剤、２−（２' −ヒドロキシ
−５' −メチルフェニル) ベンゾトリアゾール等のベン
ゾトリアゾール系光安定剤等を挙げることができる。

【００２６】前記滑剤としては特に限定されず、例え
ば、カルバナワックス、モンタンワックス、パラフィン
ワックス、ポリエチレンワックス、ブチルステアレート
等を挙げることができる。前記帯電防止剤としては特に
限定されず、例えば、グリセリン脂肪酸エステル、ポリ
エチレンオキシド等を挙げることができる。前記難燃剤
としては特に限定されず、例えば、デカブロモジフェニ
ルオキシド等の臭素系難燃剤、赤リン等のリン系難燃
剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機
系難燃剤等を挙げることができる。

【００２７】前記組成物における原色顔料の組み合わせ
は、例えば、混合することにより行うことができる。混
合とは、例えば、２種以上の前記原色顔料を熱可塑性樹
脂とともに適切な容器内に入れて攪拌することにより行
うことができ、この場合に、例えば、リボンブレンダ
ー、ヘンシェルミキサー等を用いることができる。用い
る前記原色顔料の量と種類とは、得ようとする色彩や色
相、明度及び彩度を勘案して適宜選択することができ
る。

【００２８】このようにして得られた前記組成物は、フ
ィルム状に成形されてフィルム状物とし、本発明の遮熱
性カラーフィルムとなる。本発明の遮熱性カラーフィル
ムを構成するフィルム状物の厚さは、本発明の遮熱性カ
ラーフィルムを適用する場合の目的に応じて適宜選択す
ることができるが、例えば、50〜500 μm が好ましく、
より好ましくは、100 〜300 μm である。

【００２９】前記フィルム状物には、その片面に粘着層
を設けることができる。このようにすることにより、本
発明の遮熱性カラーフィルムを基材に適用する際に基材
との接着性を向上させたり、作業性を向上させたりする
ことができる。当該粘着層に用いられる粘着剤として
は、例えば、スチレン−イソプレン−スチレンブロック
共重合体ゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンブロッ
ク共重合体ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ポリブテ
ンゴム、ポリイソプレンゴム、ブチルゴム、シリコーン
ゴム、天然ゴム、合成イソブレンゴム等のゴム、ポリ
（メタ) アクリレート、ポリビニルエーテル、ポリウレ
タン、ポリエステル、ポリアミド、エチレン系共重合体
等の合成樹脂等を挙げることができる。これらのうち、
好ましくは、ポリ（メタ) アクリレート、天然ゴム、ス
チレン−インプレン−スチレンブロック共重合体ゴムで
ある。これら粘着剤は、単独で使用されてもよく、２種
以上が併用されてもよい。

【００３０】前記粘着剤には、更に、可塑剤、粘着付与
樹脂、充填剤、老化防止剤等が併用されてもよい。可塑
剤としては、例えば、流動パラフィン、パーム油、蜜ロ
ウ、カルナバロウ、ヤシ油、ポリブテン、ラノリン、プ
ロセスオイル、ヒマシ油、綿実油等を挙げることができ
る。

【００３１】前記粘着付与樹脂としては、例えば、ビコ
ペールレジン、ロジンエステル、テルペン樹脂、エステ
ルガムＨ、ピコライト、ステベライトレジン、β−ビネ
ン重合体等を挙げることができる。充填剤としては、例
えば、炭酸カルシウム、シリカ類等を挙げることができ
る。老化防止剤としては、例えば、4,4 −ジオキシジフ
ェニル、ジオキシジフェニルメタン誘導体等を挙げるこ
とができる。

【００３２】前記粘着層の厚さは、0.005 〜0.20mmが好
ましい。0.005mm 未満であると、粘着力が弱くなり、0.
20mmを超えると、凝集力が落ちて糊残りが発生しやすく
なる。

【００３３】

〔原色顔料の選択〕

１．白色組成物 重合度1100の塩化ビニル樹脂100 重量部に、可塑剤とし
てポリエステル系高分子可塑剤 (旭電化工業社製)35 重
量部、安定剤としてステアリン酸バリウム及びステアリ
ン酸亜鉛、顔料としてチタンCR97 (石原チタン工業社
製。白色顔料１とする。）２重量部を加え、リボンブレ
ンダーを用いて混合し、白色組成物１を得た。 ２．黄色組成物 重合度1100の塩化ビニル樹脂100 重量部に、可塑剤とし
てポリエステル系高分子可塑剤（旭電化工業社製)35 重
量部、安定剤としてステアリン酸バリウム及びステアリ
ン酸亜鉛、顔料としてシコパールイエローL-1110（BASF
社製。黄色顔料１とする。）２重量部を加え、リボンブ
レンダーを用いて混合し、黄色組成物１を得た。同様に
して、シムラーファーストエロー4192( 大日本インキ化
学工業社製）２重量部を用いて、黄色組成物２を得た。 ３．黒色組成物 重合度1100の塩化ビニル樹脂100 重量部に、可塑剤とし
てポリエスチル系高分子可塑剤（旭電化工業社製)35 重
量部、安定剤としてステアリン酸バリウム及びステアリ
ン酸亜鉛、顔料としてFastogen Super Black MX(大日本
インキ化学工業社製。黒色顔料１とする。）２重童部を
加え、リボンブレンダーを用いて混合し、黒色組成物１
を得た。同様にして、パリオゲンSchwarz S0084 (BASF
社製。黒色顔料２とする。）２重量部を用いて、黒色組
成物２を得た。 ４．灰色組成物 重合度1100の塩化ビニル樹脂100 重量部に、可塑剤とし
てポリエステル系高分子可塑剤（旭電化工業社製)35 重
量部、安定剤としてステアリン酸バリウム及びステアリ
ン酸亜鉛、顔料としてチタンCR97（石原チタン工業社
製）２重量部、シムラーファーストエロー4192（大日本
インキ化学工業社製) 、ファーストゲンブル (大日本イ
ンキ化学工業社製) 、ファーストゲンレッド( 大日本イ
ンキ化学工業社製) 、各O.1 重量部を加え、リボンブレ
ンダーを用いて混合し、灰色組成物４を得た。 ５．比較材黒色組成物 重合度1100の塩化ビニル樹脂100 重量部に、可塑剤とし
てポリエステル系高分子可塑剤（旭電化工業社製）35重
量部、安定剤としてステアリン酸バリウム及びステアリ
ン酸亜鉛、顔料としてカーボンブラック（三菱化成社
製）２重量部を加え、リボンブレンダーを用いて混合
し、黒色組成物５を得た。 ６．比較材白色合成樹脂サッシ型材 SCHUCO International社製 (ドイツ) 比較材６。

【００３４】〔日射反射率の測定〕以上のようにして得
た原色組成物のそれぞれについて分光反射スペクトルを
測定した。各組成物をカレンダーロールによりフィルム
状に成形して、厚さ250 μm のフィルム状物を得た。こ
れについて、分光光度計（日立製作所社製、U-3500スペ
クトロフォトメーター) を用いて測定した。

【００３５】780 〜2100μm の波長域における反射率を
もとに、JIS A 5759に記載の方法に従って、日射反射率
を算出した。結果を表１に示した。

【００３６】

【表１】

【００３７】〔試験片の作成〕表１の原色組成物の裏面
に前記粘着加工を施し、比較材白色合成樹脂サッシ型材
SCHUCO Intemationa1 社製（ドイツ) に貼りつけ、試験
片とした。

【００３８】〔遮熱性の測定〕 １．図１に示す試験装置を用いて遮熱性を評価した。こ
の試験装置は、試験片１に遮熱性カラーフィルム２を貼
りつけ、温度センサー３で測定し、記録計６で記録する
もので、４は白熱灯で電源５に接続される。

【００３９】試験片１に各色の遮熱性カラーフィルム２
を貼りつけ、試験片１の上方に設けた白熱灯４により、
20cmの高さから試験片を照射し、試験片表面に設置し
た、温度センサー３により温度を測定し、記録計で温度
を測定した。白熱灯は電源５により点灯させた。記録計
６としては、サーモレコーダーRT-10 (タバイエスペッ
ク社製) を用い、白熱灯４としては、東芝レフランプRF
11O V200W (東芝社製)を用いた。又試験は、20℃の恒
温室で無風の状態で実施した。

【００４０】２．図２に示す試験装置を用いて太陽７に
よる太陽光を照射して遮熱性を評価した。試験片１に各
色の遮熱性カラーフィルム２を貼りつけ、温度センサー
３により温度を測定し、記録計で温度を測定した。屋外
実験条件は、外気温度30℃の屋外で、11:00 〜14:OO の
温度を、記録計６としては、サーモレコーダーRT-10
(タバイエスペック社製) を用い測定し、その時間内の
最高温度とした。

【００４１】３．相当外気温度の算出は、東京気象庁20
00.7.24.最高日射量で算出した。 （外気温度:37 ℃)

【００４２】〔遮熱性の算出〕JIS A 5759の日射反射率
から 780〜2100nmの日射吸収率を算出し、相当外気温度
を算出し、遮熱評価した。結果を表２に示した。

【表２】

【００４３】

【発明の効果】以上述べたように本発明の遮熱性合成樹
脂製サッシは、日光照射に起因する表面温度の上昇を防
ぎ、その結果、歪み等を防止でき、同時に意図する美観
を獲得するのに必要な色彩や色相をも有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の遮熱性合成樹脂製サッシの遮熱性を評
価するための装置の１例を示す概略図である。

【図２】本発明の遮熱性合成樹脂製サッシの遮熱性を評
価するための装置の他例を示す概略図である。

【符号の説明】

１…試験片 ２…遮熱性カラーフィル
ム ３…温度センサー ４…白熱灯 ５…電源 ６…記録計 ７…太陽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三木 勝夫 埼玉県さいたま市天沼町２−809−４ (72)発明者 村瀬 俊和 埼玉県さいたま市天沼町２−809−１ (72)発明者 島 勲 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 Ｆターム(参考） 4F100 AK01B AK15 AL05B AR00C AT00A BA02 BA03 BA10A BA10C CA13B GB07 HB00B JB16B JJ10 JL04 JL10B JL13C

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の原色顔料であって、780 〜2100nm
   の波長域における日射反射率を有する原色顔料を組み合
   わせた混合顔料と熱可塑性樹脂とを溶融混練して得た組
   成物をフィルム状に成形した遮熱性カラーフィルムを合
   成樹脂製型材に貼りつけたことを特徴とする遮熱性合成
   樹脂製サッシ。
2. 【請求項２】 混合顔料は、780 〜2100nmの波長域にお
   ける日射反射率が40％以上である白色顔料、780 〜2100
   nmの波長域における日射反射率が７％以上である青色顔
   料、780 〜2100nmの波長域における日射反射率が８％以
   上である赤色顔料、780 〜2100nmの波長域における日射
   反射率が７％以上である緑色顔料、780 〜2100n 巾の波
   長域における日射反射率が10％以上である黄色顔料、及
   び、780 〜2100nmの波長域における日射反射率が６％以
   上である黒色顔料からなる群から選択される２種以上の
   原色顔料を組み合わせてなる特許請求の範囲第１項記載
   の遮熱性合成樹脂製サッシ。
3. 【請求項３】 遮熱性カラーフィルムは、片面に粘着層
   を設ける請求項１または請求項２記載の遮熱性合成樹脂
   製サッシ。