JPH10151412A

JPH10151412A - 高反射性表面処理板

Info

Publication number: JPH10151412A
Application number: JP30983496A
Authority: JP
Inventors: Michiyasu Takahashi; 通泰高橋; Katsu Takahashi; 克高橋
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-11-21
Filing date: 1996-11-21
Publication date: 1998-06-09

Abstract

(57)【要約】【課題】日射に対する反射性に優れ、しかも下地の意匠
性が損なわれることのない、高反射性表面処理板を提供
する。【解決手段】金属やプラスチック等の基材表面に、アル
ミナとバインダーであるアクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの
有機樹脂からなる塗料を用いて形成された塗膜を有する
高反射性表面処理板。基材として塗装鋼板が用いられた
ものは、優れた耐久性と高い意匠性を有するものであっ
て、特に屋根材などの建材用外装材として好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として屋根など
の建材用外装材として使用される高反射性表面処理板に
関する。

【０００２】

【従来の技術】阪神・淡路大震災以来、一般の住宅にお
いては、構造の強化と共に、屋根材の軽量化が望まれて
いる。

【０００３】屋根材としては、日本瓦の他に、新窯業系
の材料からなる屋根材、金属屋根材等があるが、このう
ち金属屋根材は、日本瓦に比べて重量が約１／１０、新
窯業系のものに比べても約１／３と、軽量である。しか
し、金属屋根材は、金属自体が高い熱伝導性を有してい
るために、日射による熱が容易に屋根裏に伝わり、ひい
ては、室内にまで及ぶという問題があった。

【０００４】この熱の伝達を抑制するためには、金属屋
根材の裏面に、断熱材を貼合するという方法があるが、
金属板を成形後した後に断熱材を貼合するという手順を
採るため、製造工程が煩雑なことや、材料自体が高価に
なるためイニシャルコストがかかるという問題があっ
た。また、遮熱断熱塗料なるものも存在するが、この塗
料は、顔料として真空バブルを多数有するセラミックを
利用するもので、膜厚が非常に厚いことなどもあって、
一般用途向けではない。

【０００５】また、特開昭５８−１２４１５９号公報
に、アルミニウム、銅、黄銅などの金属微粉末とバイン
ダーからなる塗料で塗膜を形成した太陽熱集熱器用反射
板が開示されている。この反射板は、熱反射性の大きい
金属微粉末を顔料として用いることにより、日射に対し
て高い反射率を有するものであるが、この塗料によって
被塗装面が完全に隠蔽されるので、任意の色彩を有する
意匠性に優れた塗装材を得ることは困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
を解決し、屋根材などの建材用外装材に要求される性能
のうち、特に日射に対する反射性に優れ、しかも下地の
意匠性が損なわれることのない、高反射性表面処理板を
提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】大気圏を通過して来た太
陽光の放射エネルギーは、０．２〜２．５μｍの短い波
長域側にある光によるものがほとんどであり、そのエネ
ルギーを熱として吸収して温度が上昇し、８０〜１００
℃に加熱された面から放散する放射エネルギーは２．５
〜２０μｍの長波長域の赤外線によるものである。

【０００８】したがって、効率の良い反射板を構成する
ためには、その表面を、太陽光の殆どを反射し、反射板
からの放射エネルギーが大きくなるようにすればよい。
つまり、反射面が、波長が２．５μｍ以下の太陽光の吸
収率は０に近く、また、その表面から放射される波長が
２．５μｍ以上の光の放射率は１に近い分光特性を有し
ていることが望ましい。

【０００９】本発明者らは、このような考え方のもとに
検討を重ねた結果、高い反射率を実現するためには、顔
料として太陽光に対して反射性の良好なアルミナを用
い、アルミナのバインダーとして、アクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ
樹脂などの各種有機樹脂を使用した塗料を用いることに
より、所期の特性を有する表面処理板を得ることができ
た。なお、顔料としては、アルミナ単独ではなく、アル
ミナに例えばシリカのような、バインダーである有機樹
脂と屈折率の近い顔料を添加したものも使用できること
を確認した。

【００１０】本発明の要旨は、下記（１）および（２）
の表面処理板にある。

【００１１】（１）表面に、アルミナを主体とする顔料
とバインダーである有機樹脂からなる塗料を用いて形成
された塗膜を有することを特徴とする高反射性表面処理
板。

【００１２】（２）塗装鋼板の表面に上記（１）に記載
の塗膜を有することを特徴とする高反射性表面処理板。

【００１３】前記のアルミナを主体とする顔料とは、後
に詳述するが、アルミナのみからなる顔料の他、アルミ
ナを主成分とし、これにシリカ等が添加された顔料をい
う。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明（上記（１）およ
び（２）の発明）の高反射性表面処理板について具体的
に説明する。

【００１５】上記（１）の発明は、金属やプラスチック
等（通常は板材で、以下、これを「基材」という）、の
表面が、有機樹脂をバインダーとしてこれにアルミナを
主体とする顔料が添加された塗料により形成された塗膜
で被覆された表面処理板である。

【００１６】顔料としてのアルミナは、塗料の顔料とし
て通常用いられているものでよいが、粒径が１０μｍ以
下のものが好ましい。粒径が小さいほど日射に対する遮
蔽性に優れるからである。

【００１７】塗料中のアルミナを主体とする顔料の含有
率は、塗料の固形分に対して５０重量％以下であること
が望ましい。５０重量％を超えると、可視光線の領域に
おける塗膜の透明性が低下するからで、５０重量％以下
であれば無色透明の塗膜が得られ、下地の意匠性が損な
われない。すなわち、下地に着色塗装等が施されている
場合でも、その着色（色彩）を有効に生かすことができ
る。これは、バインダーである有機樹脂とアルミナの屈
折率が近いことによるものである。なお、上記の無色透
明の塗膜が得られるということは、可視光線の領域にお
いて透明性があるということで、可視光線領域以外で
は、上記の塗膜は良好な反射性を有する。

【００１８】アルミナを主体とする顔料の含有率の下限
は特に限定されない。しかし、少なすぎると日射に対す
る遮蔽性が劣るので、アルミナを主体とする顔料は、塗
料の固形分に対して３重量％以上含まれていることが望
ましい。

【００１９】顔料としては、通常は、アルミナが単独で
用いられる。しかし、アルミナに加えて、例えばシリカ
のような、バインダーである有機樹脂と屈折率の近い顔
料の添加も、可視光線領域における塗膜の透明性が損な
われないので可能である。シリカを添加することによ
り、塗料の増粘や、下地への密着性の向上、ひいては耐
食性の向上が期待できる。

【００２０】この場合、アルミナに加える他の顔料の含
有率は、顔料の全量に対して５０重量％以下とするのが
好ましい。５０重量％を超えると、日射に対する遮蔽性
が低下するので好ましくない。

【００２１】また、他の顔料の粒径は、アルミナと同様
に１０μｍ以下であることが好ましい。粒径が小さいほ
ど日射に対する遮蔽性が損なわれず、前述したように、
塗料の増粘や、下地への密着性の向上、ひいては耐食性
の向上に効果的だからである。

【００２２】なお、上述したように、アルミナとその他
の顔料の合計量は、塗料の固形分に対して５０重量％以
下であることが望ましい。

【００２３】バインダーである有機樹脂としては、前記
のアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコン樹脂、ウ
レタン樹脂、エポキシ樹脂などの各種有機樹脂が挙げら
れる。これらの有機樹脂は、波長が２．５μｍ以上の赤
外線領域に吸収があり、そのため放射率が向上する。し
たがって、前記のアルミナを主体とする顔料で反射され
ず吸収された熱エネルギーも、放射エネルギーとして放
散される。

【００２４】アルミナを主体とする顔料とバインダー樹
脂からなる上記の塗料は、適宜選択されたバインダー樹
脂にアルミナを適当量加え、ボールミル等の分散機で溶
剤と共に混合することにより得ることができる。バイン
ダー樹脂は、上記の樹脂の中の１種を用いればよいが、
２種以上を混合して用いてもよい。なお、溶剤につい
て、特に限定はない。用いるバインダー樹脂に合わせ、
通常用いられている溶剤を適宜選択して使用すればよ
い。

【００２５】この塗料の基材表面への塗装方法について
も、特別の制約はない。例えば、基材表面へスプレーに
より塗布し、通常、用いられている方法により乾燥、焼
き付けすればよい。

【００２６】基材表面に形成させる塗膜の厚みは、３μ
ｍ以上であることが望ましい。塗膜厚がこれより薄い
と、樹脂が有する優れた放射性が十分発揮されず、熱量
の放散が十分に行われない。塗膜厚の上限は特に限定さ
れないが、厚すぎると加工性が劣化するので、１００μ
ｍ以下であるのが好ましい。

【００２７】上記（２）の発明は、基材として塗装鋼板
が用いれた表面処理板である。この表面処理板は、塗装
鋼板の優れた耐久性と高い意匠性を有している。

【００２８】上記本発明の表面処理板は、軽量であるこ
とに加え、表層の塗膜が日射に対して優れた反射性を有
しており、しかも無色透明であるため、下地の着色（色
彩）等を有効に生かすことができ、意匠性が損なわれる
こともない。さらに、この塗膜は、加工性にも優れるの
で、例えば、表面にこの塗膜を形成させたプレコート鋼
板を成形しても塗膜が損傷することがなく、耐久性にも
優れている。また、生産性が高いので、安価に供給する
ことができる。

【００２９】この表面処理板は上記の特性を有してお
り、特に、屋根材などの建材用外装材として好適であ
る。

【００３０】

【実施例】めっき鋼板および塗装鋼板を基材として使用
して、下記のように調製した表面処理板（実施例１〜
３、比較例１および２の処理板）をサンプルとし、これ
らのそれぞれを、図１に示したように保温容器６の上面
に貼り付け、屋外で、同方向、同角度で設置して、基材
３上に形成された高反射塗膜２の表面を日射１に曝し、
基材３の裏面の温度上昇を測定した。なお、温度の測定
は、図示したように、基材３の裏面に熱電対４を取り付
け、実施した。

【００３１】＜実施例１＞塗料に添加する顔料として、
中位径が１．８μｍのアルミナ微粉末を用い、バインダ
ーである有機樹脂としては、ポリエステルを用いた。

【００３２】上記のアルミナを４０重量部、ポリエステ
ルを乾燥重量で６０重量部とり、溶剤としてシクロヘキ
サノンを適量加えて、ボールミルを用いて分散混合し、
塗料とした。

【００３３】この塗料を、板厚０．８ｍｍの溶融亜鉛め
っき鋼板上に、乾燥膜厚で約１０μｍとなるように塗布
し、焼き付け硬化させた。

【００３４】＜比較例１＞顔料としてのアルミナを加え
ず、それ以外は実施例１と同様の条件で調製した塗料
を、板厚０．８ｍｍの溶融亜鉛めっき鋼板上に、乾燥膜
厚で約１０μｍとなるように塗布し、焼き付け硬化させ
た。

【００３５】＜実施例２＞実施例１と同様の条件で調製
した塗料を、板厚０．８ｍｍの青色ポリエステル塗装鋼
板上に、乾燥膜厚で約１０μｍとなるように塗布し、焼
き付け硬化させた。

【００３６】＜実施例３＞中位径が１．８μｍのアルミ
ナ微粉末を３０重量部、中位径が１．２μｍのシリカ微
粉末を１０重量部、およびポリエステルを乾燥重量で６
０重量部とり、溶剤としてシクロヘキサノンを適量加
え、ボールミルを用いて分散混合し、塗料とした。

【００３７】この塗料を、板厚０．８ｍｍの青色ポリエ
ステル塗装鋼板上に、乾燥膜厚で約１０μｍとなるよう
に塗布し、焼き付け硬化させた。

【００３８】＜比較例２＞比較例１と同様の条件で調製
した塗料を、板厚０．８ｍｍの青色ポリエステル塗装鋼
板上に、乾燥膜厚で約１０μｍとなるように塗布し、焼
き付け硬化させた。

【００３９】測定結果を図２に示す。この結果から明ら
かなように、本発明の表面処理板（図中の実施例１〜
３）では、鋼板裏面の温度上昇が遅く、かつ、塗料中に
顔料としてのアルミナを添加しなかった比較例１および
２と比べると、低い温度で定常状態に達することがわか
る。

【００４０】また、実施例２および３では、アルミナを
添加した塗料を上塗り塗装に用いても、下塗りに用いた
青色ポリエステル塗膜が可視光線領域で隠蔽されず、表
面処理板の外観は下塗り塗装の青色を呈しており、塗装
板として優れた意匠性を発現するものであった。

【００４１】

【発明の効果】本発明の高反射性表面処理板は、軽量で
あることに加え、表層の塗膜が日射に対して優れた反射
性を有しており、しかも無色透明であるため、意匠性が
損なわれることがない。さらに、加工性にも優れてお
り、生産性が高いので安価であって、主として屋根材な
どの建材用外装材として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で用いた表面処理板の裏面の温度上昇測
定用治具の構成を示す図である。

【図２】実施例における表面処理板（鋼板）の裏面の温
度の測定結果を示す図である。

【符号の説明】

１：日射２：高反射塗膜３：基材４：熱電対５：レコーダー６：保温容器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に、アルミナを主体とする顔料とバイ
ンダーである有機樹脂からなる塗料を用いて形成された
塗膜を有することを特徴とする高反射性表面処理板。
【請求項２】塗装鋼板の表面に請求項１に記載の塗膜を
有することを特徴とする高反射性表面処理板。