JP2019039179A - 建築板 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性の低下を抑制することができる建築板を提供する。【解決手段】本発明の建築板１は、水硬性無機質材料で構成された基材１０と、基材１０の表面側に形成され、粒状の飛翔体から受ける衝撃を分散させる衝撃分散部２３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、建築板に関する。詳しくは、建物の外壁材などとして好適に用いられる建築板に関する。

従来、基材の表面に塗膜を備えた建築板が提案されている。該塗膜は、基材の化粧及び保護のために形成されており、例えば、シーラー層、エナメル層、クリアー層とを備えて形成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２４６３４０号公報

しかし、上記のような建築板では、砂などの粒状の飛翔体が塗膜に衝突して塗膜が剥離することがあり、耐久性が低下するおそれがあった。特に、高山などの高所や沿岸地域等の強風地域では、強風による、粒状の飛翔体が生じやすいことから、塗膜の剥離の問題が生じやすかった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、耐久性の低下を抑制することができる建築板を提供することを目的とする。

本発明に係る一態様の建築板は、
水硬性無機質材料で構成された基材と、
該基材の表面に形成され、粒状の飛翔体から受ける衝撃を分散させる衝撃分散部と、を備える
ことを特徴とする。

本発明にあっては、
前記衝撃分散部は、前記基材よりも高強度である
ことが好ましい。

本発明にあっては、
前記衝撃分散部は、前記基材の表面に均一な厚みで保持された多数の粒状物で構成されている
ことが好ましい。

本発明にあっては、
前記粒状物は、樹脂材によって保持されている
ことが好ましい。

本発明にあっては、
前記粒状物の平均粒径が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である
ことが好ましい。

本発明にあっては、
前記基材の裏面側には、前記基材の飛散を抑制するための飛散抑制部材が設けられている
ことが好ましい。

本発明では、粒状の飛翔体から受ける衝撃が衝撃分散部で分散されることになり、耐久性の低下が抑制される。

図１は、本発明に係る建築板の一実施の形態を示す概略の断面図である。 図２は、耐久性試験を示す模式図である。 図３は、実施例１及び２並びに比較例１及び２について、耐久性試験の前後を示す写真である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

図１には本実施形態の建築板１が示されている。この建築板１では、基材１０の表面に保護層２０が全面にわたって形成されており、基材１０の裏面に補強層３０が全面にわたって形成されている。

保護層２０は、シーラー部２１と、バインダー部２２と、衝撃分散部２３と、表層部２４とを備えて形成されている。補強層３０は、飛散抑制部材３１と接着部３２とを備えて形成されている。

基材１０としては、瓦や外壁材等の用途に使用される窯業系基材が用いられる。窯業系基材は水硬性無機質材料を硬化させた硬化体である。水硬性無機質材料は、水硬性膠着材、無機充填剤、繊維質材料等が配合されたものであり、このような水硬性無機質材料が所望の形状に成形された後に養生硬化される。

水硬性膠着材としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポルトランドセメント、高炉セメント、高炉スラグ、ケイ酸カルシウム、石膏等から選ばれたものの一種あるいは複数種を用いることができる。また、無機充填剤としては、フライアッシュ、ミクロシリカ、珪砂等を、繊維質材料としては、パルプ、合成繊維等の無機繊維や、スチールファイバー等の金属繊維を、それぞれ単独であるいは複数種併せて用いることができる。成形は押出成形や注型成形、抄造成形、プレス成形等の方法により行うことができ、成形の後、必要に応じてオートクレーブ養生、蒸気養生、常温養生を行って、窯業系基材を作製することができる。

シーラー部２１は、主に、基材１０の隠蔽性及び基材１０への保護層２０の密着性を確保するために、基材１０の表面に形成されている層である。シーラー部２１を形成するのに用いられるシーラー塗料としては、低分子量の樹脂や小粒径のエマルションからなる浸透性タイプの下塗り材等が用いられる。具体的には、例えば、アクリルエマルション樹脂に、酸化チタン、酸化鉄系顔料、カーボンブラック、炭酸カルシウム等の顔料、ブチルセロソルブ、消泡剤等の添加剤、水等を加えて撹拌分散して調製したものがシーラー塗料として用いられる。

バインダー部２２は、主に、衝撃分散部２３をシーラー部２１に接着して保持し、また、衝撃分散部２３が受けた衝撃力を緩和させるために設けられている層である。またバインダー部２２は、基材１０の隠蔽力が高く、耐久性に優れ、種類豊富な色揃えを有し、建築板１の外観意匠性の向上に寄与可能なものであることが好ましい。このようなバインダー部２２は、例えば、エナメルで形成されている。すなわち、バインダー部２２は、樹脂硬化物である樹脂材と、顔料や染料などの着色材を含んで形成されており、樹脂材により衝撃分散部２３を構成する粒状物がシーラー部２１に接着されて保持されている。着色塗料を用いることができる。

バインダー部２２は、例えば、エナメル塗料などの塗料が乾燥硬化されて形成される。具体的には、アクリルエマルション樹脂に、酸化チタン、酸化鉄系顔料、カーボンブラック、硫酸バリウム等の顔料、ブチルセロソルブ、消泡剤、増粘剤等の添加剤、水等を加えて撹拌分散して調製したものをエナメル塗料として用いることができる。

バインダー部２２の厚みは、特に、限定されないが、衝撃分散部２３の保持性などを考慮して、６０μｍ以上１２０μｍ以下であり、６０μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、さらには、６０μｍ以上８０μｍ以下が好ましい。また、バインダー部２２がアクリルエマルション樹脂を含有するタイプの場合、その圧縮弾性率が１５６０Ｎ／ｍ^２以上３１４０Ｎ／ｍ^２以下であることが好ましい。

衝撃分散部２３は、主に、保護層２０に衝突した粒状の飛翔体から受ける衝撃を、飛翔体の衝突部分から広がるようにして衝撃分散部２３内で分散させる作用を有する層である。また衝撃分散部２３は、衝突する粒状の飛翔体で基材１０が破損しにくくする作用も有するため、衝撃分散部２３は基材１０よりも高強度であることが好ましい。これにより、衝撃分散部２３を有さない基材１０に比べて、破損が生じにくくなる。

衝撃分散部２３は、多数の粒状物２５で構成されていることが好ましい。これにより、衝撃分散部２３は粒状物２５の散布により形成することが可能となり、建築板１の製造が容易となる。また衝撃分散部２３は多数の粒状物２５が基材１０の表面側に均一な厚みで形成されることが好ましい。これにより、衝撃分散部２３に衝撃が均一に広がりやすくなり、建築板１の耐衝撃性が向上しやすい。なお、衝撃分散部２３の厚みは、後述の粒状物の平均粒径とほぼ同じである。また、ここでいう「均一」とは、厳密な意味での均一ではなく、数百μｍ程度の厚みのばらつきがあってもよい。

粒状物２５としては、基材１０よりも硬度の大きいものであることが好ましく、例えば、珪砂などが使用される。また粒状物２５の平均粒径は０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましく、さらに０．５ｍｍ以上０．８ｍｍ未満であることがより好ましい。粒状物２５の平均粒径が０．１ｍｍ未満であると、粒状物２５がバインダー部２２に埋もれて、衝撃分散部２３の衝撃分散性が低下するおそれがある。粒状物２５の平均粒径が１．０ｍｍよりも大であると、バインダー部２２に埋もれる部分が少なくなって、保護層２０に粒状の飛翔体が衝突した場合の衝撃で、粒状物２５がバインダー部２２から脱落しやすくなる。なお、粒状物２５の平均粒径は、例えば、レーザ回折式粒度分布測定装置を用いて粒度分布を測定した場合のメジアン径（Ｄ５０）を採用することができる。バインダー部２２の厚みは、この粒状物２５が脱落せずに保持されるべく調整され、具体的には、粒状物２５の平均粒径に応じて調整される。

表層部２４は、主に、衝撃分散部２３からの粒状物２５の脱落を低減するために設けられる層である。このため、表層部２４は多数の粒状物２５を結合する塗膜であることが好ましい。表層部２４は、例えば、クリアー塗膜で形成されている。クリアー塗膜を形成するのに用いられるクリアー塗料は、例えば、アクリルエマルション塗料が挙げられる。アクリルエマルション塗料としては、環境負荷を低減するために、アクリル系エマルションをベースにしたアクリル樹脂塗料や、アクリルシリコン系エマルションをベースにしたアクリルシリコン樹脂塗料等の水性塗料を用いるのが好ましい。またアクリルエマルション塗料には、アクリルビーズ、マイカ等の骨材が配合されていてもよく、これにより、意匠性を向上させることができる。

補強層３０は、主に、基材１０を補強して割れなどの破損を低減するとともに、基材１０に破損が生じても、その破片が飛散するのを低減する作用を有する層である。補強層３０は、飛散抑制部材３１を接着部３２で基材１０の裏面に接着することにより形成されている。飛散抑制部材３１としてはガラス繊維や合成樹脂繊維などの繊維材料で形成されるネット（織布）や不織布などを使用することができる。また接着部３２は接着剤の硬化物であって、接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂系接着剤が使用可能である。

そして、図１に示すような建築板１を製造するにあたっては、まず基材１０の表面にシーラー塗料が塗布・乾燥されてシーラー部２１が形成される。このときシーラー塗料は、基材１０の表面に塗布量３２ｇ／ｍ^２以上７６ｇ／ｍ^２以下で塗布するのが好ましい。そして、乾燥は、例えば、ジェット乾燥機を用いて、８０℃以上１４０℃以下、１分間以上３分間以下の条件で行うのが好ましい。なお、シーラー塗料の塗布は、スプレーガン、ロールコーター、フローコーター、カーテンコーター等を用いて行うことができる。

次に、シーラー部２１の表面に塗料を塗布した後、塗料の乾燥前にその上に粒状物２５を散布し、この後、塗料を乾燥・硬化させることにより、塗料の硬化物であるバインダー部２２と多数の粒状物２５からなる衝撃分散部２３とが形成される。バインダー部２２を形成する塗料は、シーラー部２１の表面に塗布量７６ｇ／ｍ^２以上１４０ｇ／ｍ^２以下で塗布するのが好ましい。そして、乾燥は、例えば、ジェット乾燥機を用いて、８０℃以上１２０℃以下、１分間以上３分間以下の条件で行うのが好ましい。なお、バインダー部２２の塗料の塗布はシーラー塗料の場合と同様である。また粒状物２５の散布量は、粒状物２５の平均粒径等に応じて適宜設定可能であるが、例えば、７５０ｇ／ｍ^２以上９５０ｇ／ｍ^２以下とすることができる。

その後、衝撃分散部２３の表面に表層部２４を形成するための塗料が塗布・乾燥される。このとき塗料は、衝撃分散部２３の表面に塗布量３２ｇ／ｍ^２以上７６ｇ／ｍ^２以下で塗布するのが好ましい。そして、乾燥は、例えば、ジェット乾燥機を用いて、８０℃以上１４０℃以下、１分間以上３分間以下の条件で行うのが好ましい。なお、表層部２４の塗料の塗布はシーラー塗料の場合と同様である。

また補強層３０は、基材１０の裏面に接着剤を塗布した後、この接着剤に飛散抑制部材３１を重ね、接着剤を乾燥硬化させて接着部３２が形成されることにより得られる。接着剤の硬化条件は、接着剤の種類や塗布量等により適宜設定可能である。

本実施形態の建築板１は、例えば強風地域（例えば、標高３０００ｍ以上の高山などの高所地域、および、沿岸地域など）に設けられた建築物に施工される外壁材などとして施工されることが想定される。この場合、外壁にかかる負圧が約８７００Ｐａ、外壁に風速５０ｍ／ｓｅｃ以上９０ｍ／ｓｅｃの風があたるような条件で、建築板１が使用されることになる。従って、建築板１を外壁材として壁下地に施工する場合には、建築板１が飛散されにくくするために、直留め工法を採用することが好ましい。直留め工法は、壁下地の表面に建築板１が直接ビス等の固定具で固定される工法であり、壁下地と建築板１との間に通気層が形成されない（通気工法ではない）ものである。これにより、負圧や風速が大きい環境条件であっても建築板１の飛散を低減することができる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１）
基材１０としては窯業系基材を用いた。この基材１０の表面にアクリルエマルション樹脂を主成分とするシーラー塗料を塗布し、乾燥・硬化させることによりシーラー部２１を形成した。次に、シーラー部２１をプレヒートした後、アクリルエマルション樹脂を主成分とするエナメル塗料を塗布した。次に、エナメル塗料が乾燥する前に、多数の粒状物２５を散布した。粒状物２５はケイミュービューセラ（株）製の５号砂（平均粒径０．５ｍｍ）を使用した。粒状物２５は黒色、赤色、茶色などに着色された珪砂（カラーサンド）であり、粒状物２５の散布量は８７０ｇ／ｍ^２とした。この珪砂は、真比重が２．５５以上２．６５以下、カサ・リットル重量が１．５以上１．７以下、気孔率が０．６以上０．９以下、吸水率０．１％以上０．３％以下、モース硬度が７である。この後、エナメル塗料を乾燥、硬化、冷却してバインダー部２２及び衝撃分散部２３を形成した。次に、衝撃分散部２３をプレヒートした後、アクリルエマルション樹脂を主成分とするクリアー塗料を衝撃分散部２３の表面に塗布し、乾燥・硬化・冷却することにより、表層部２４を形成した。

次に、基材１０の裏面に二液混合型エポキシ樹脂系接着剤を塗布した後、この接着剤に飛散抑制部材３１を重ね、この後、接着剤を乾燥硬化することにより、接着剤の硬化物である接着部３２で飛散抑制部材３１を基材１０の裏面に接着して補強層３０を形成した。飛散抑制部材３１としては、耐熱、耐アルカリ性を有する二軸組布（糸を直交方向に配列させ接着剤で固定したもの）を用いた。

このようにして建築板１を得た。

（実施例２）
粒状物２５として、５号砂の代わりに、４号砂（平均粒径０．８ｍｍの珪砂）を使用した以外は、実施例１と同様にして、建築板１を得た。

（比較例１）
衝撃分散部２３を形成せず、バインダー部２２の表面に表層部２４を形成した以外は、実施例１と同様にして、建築板１を得た。

（比較例２）
基材１０として、窯業系基材の代わりに、鋼板を用いた以外は実施例１と同様にして、建築板１を得た。

（耐久性試験（サンドブラスト試験））
図２に示すように、各実施例及び各比較例の建築板１から所定の大きさの試験体Ｔを作製し、試験体Ｔと噴射ガンＧとを対峙させ、噴射ガンＧから５号砂を研磨材Ｓとして噴射して試験体Ｔの表面に吹き付けた。そして、試験前後での試験体Ｔの表面を観察した。

この試験は劣化促進試験であって、例えば、砂塵、火山礫等による衝撃の影響を再現する試験を実施した。具体的には、建築板１を標高約３，０００ｍに設けられた建物に１０年間施工された外壁材と想定して試験条件が設定された。すなわち、直径１ｍｍ、体積５．２３×１０^−１０ｍ^３／粒、比重３、質量０．００１５７ｇ／粒である火山砂・礫が、風速５０ｍ／ｓｅｃで建築板１の表面に１０年間衝突することを想定して試験条件が設定された。そして、試験条件は、火山砂・礫を想定して５号砂を研磨材Ｓとして使用し、また、噴射ガンＧとして噴射圧０．５ＭＰａのものを使用した。研磨材Ｓの試験体Ｔへの衝撃速度を５５ｍ／ｓとすべく、噴射ガンＧと試験体Ｔとの距離ごとの風速を計測し、その結果、両者の距離を２５ｃｍに設定した。この設定の下、試験体Ｔの中央部においては、２２０粒／ｃｍ^２・ｓであったため、１０年間換算の促進時間としての噴射時間を１５秒間に設定し、耐久性試験を行った。

図３に示すように、実施例１では実施例２及び比較例１，２に比べて、試験後の保護層２０の劣化が少なかった。実施例２は実施例１よりも試験後の保護層２０にやや劣化が見られたが、実用上、問題がない程度であった。一方、比較例１，２では、試験後の保護層２０に欠損が生じて基材１０の表面が露出した。

１ 建築板
１０ 基材
２３ 衝撃分散部
２５ 粒状物
２２ 樹脂材（バインダー部）
３１ 飛散抑制部材

Claims (6)

1. 水硬性無機質材料で構成された基材と、
   該基材の表面側に形成され、粒状の飛翔体から受ける衝撃を分散させる衝撃分散部と、を備える
   ことを特徴とする建築板。
2. 請求項１に記載の建築板において、
   前記衝撃分散部は、前記基材よりも高強度である
   ことを特徴とする建築板。
3. 請求項１又は２に記載の建築板において、
   前記衝撃分散部は、前記基材の表面側に均一な厚みで保持された多数の粒状物で構成されている
   ことを特徴とする建築板。
4. 請求項３に記載の建築板において、
   前記粒状物は、樹脂材によって保持されている
   ことを特徴とする建築板。
5. 請求項３又は４に記載の建築板において、
   前記粒状物の平均粒径が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である
   ことを特徴とする建築板。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の建築板において、
   前記基材の裏面側には、前記基材の飛散を抑制するための飛散抑制部材が設けられている
   ことを特徴とする建築板。