JP2006342595A - 建築用下地材 - Google Patents

Abstract

【目的】建築用下地材における強度のばらつきを小さくすると共に、防水層や凹凸層の干割れや剥離を防止する。
【構成】基板２の表面に防水層３を設け、さらにその上に凹凸層４を設けてなる建築用下地材１において、曲げヤング係数が２０００〜５５００Ｎ／ｍｍ^２である繊維板を基板に用いる。繊維板の厚さは５〜１２ｍｍであることが好ましく、また、ドライプロセスによって製造されるミディアムデンシティファイバーボード（ＭＤＦ）を用いることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、建築用下地材に関し、特にその上にセメントモルタル、しっくいなどの化粧塗材を直接塗布するのに適した建築用下地材に関する。

その上にセメントモルタル、しっくいなどの化粧塗材を直接塗布するのに適した建築用下地材としては、合板や繊維板からなる基板の表面に防水層を設け、さらにその上に凹凸層を設けたものが、たとえば、下記特許文献１，２に知られている。
実公昭５６−１８６６７号公報 特公昭５９−１２８２５号公報

ところが、合板を基板とする建築用下地材については、木材資源の枯渇傾向に伴い良質の合板用単板を入手することが困難になりつつあるという問題を抱えている。良質の単板は単板間の比重のばらつき、同一単板内の場所による比重のばらつきが小さいが、このような良質の単板が入手しにくくなってきていることから、比重のばらつきの大きい単板から製造された合板を利用せざるを得ない。

また、合板の吸水長さ膨張率は、表面単板の繊維方向と平行方向の膨張率に対して垂直方向の膨張率が約２倍と大きく相違する。建築用下地材は、高乾燥や高温多湿など様々な劣悪環境下に置かれることが多いため、このような合板を基板とすると、合板の異方性の大きい伸縮によって防水層や凹凸層に干割れや剥離が発生する恐れがあった。

上記特許文献には、建築用下地材の基板として繊維板を使用することについても記載されているが、運搬や施工などの取扱い時の撓みにより防水層や凹凸層に割れ・剥離が生じやすいこと、さらには経済的理由（コスト増）などの理由により、繊維板を基板とするこの種の建築用下地材は未だに製品化されていないのが実情である。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、木材資源枯渇化に対する抜本的解決手段を提供するとともに、建築用下地材における強度のばらつきを小さくし、且つ、防水層や凹凸層の干割れや剥離を防止することにある。

上記の課題を達成するため、本発明は、基板の表面に防水層を設け、さらにその上に凹凸層を設けてなる建築用下地材において、曲げヤング係数が２０００〜５５００Ｎ／ｍｍ^２である繊維板を基板に用いることを特徴とする。

建築用下地材の基板として繊維板を用いることにより、前述の資源枯渇の問題が緩和されるとともに、基板の方向の違いや伸縮の違いがなくなって等方性となり、防水層の干割れや剥離を防止することができる。

さらに、曲げヤング係数が２０００〜５５００Ｎ／ｍｍ^２である繊維板を基板に用いることにより、運搬時や施工時の持ち運びの際に反りが少なく取扱いが容易となる。また、この建築用下地材を釘打ちやネジ止めにより構造躯体に固定した後にモルタルをコテなどで塗布する際にも変形が少ないので、規定のモルタル厚や平坦度を維持したモルタル塗布を行うことが容易である。さらに、塗布したモルタルの乾燥時の収縮力にも十分に対抗するものとなり、柱間の壁面反り変形量を４ｍｍ以下に抑制することができ、外観上、壁面の反りはほとんど分からないものとなる。

繊維板の曲げヤング係数が２０００Ｎ／ｍｍ^２未満であると、繊維板自体の構造材としての強度と剛性が不足する。一方、繊維板の曲げヤング係数が５５００Ｎ／ｍｍ^２を超えると、繊維板自体が硬くなりすぎて脆くなると共に割れやすくなり、また、繊維板を製造する際の熱圧条件が厳しくなってコスト高となり、重量増により施工時の取扱い性も悪くなる。なお、曲げヤング係数の定義及び試験方法は、ＪＩＳ Ｚ２１０１による。

さらに、建築用下地材の基板として用いる繊維板は、厚さが５〜１２ｍｍであることが好ましい。

繊維板の厚さが５ｍｍ未満であると、薄すぎて構造材としての絶対的な強度が不足する。繊維板の厚さが１２ｍｍを超えると、構造材としての強度は大きなものとなるが、反面軽量性が損なわれて取扱いや施工が困難になる。また、このような厚い繊維板を基板に用いた建築用下地材は、固定用の釘やネジとして長く太いものを用いなければならず、釘打ち性またはねじ込み性が悪くなる。

繊維板には、ＪＩＳ Ａ５９０５に規定される、ドライプロセスによって製造され比重が０．３５以上であるミディアムデンシティファイバーボード（ＭＤＦ）、ウェットプロセスによって製造され比重が０．８０以上であるハードファイバーボード（ＨＢ）などの中から上記曲げヤング係数範囲（及び好ましくは厚さ範囲）の要件を満たすものを選択して本発明の建築用下地材の基板として用いる。

本発明で使用する繊維板は、平均比重が０．６〜１．０であることが好ましい。これが０．６未満であると、繊維板自体の硬さが不十分で構造材としての強度及び剛性が不足する。平均比重が１．０を越えるものとなると、繊維板自体が硬くなりすぎて、建築用下地材として要求される釘打ち性またはねじ込み性が悪くなり、また、繊維板を製造する際の熱圧条件が厳しくなってコスト高となる。

また、繊維板の厚さ方向において、中心層と、この中心層より比重及び非透水性が高い表面側及び裏面側の硬質層とが設けられており、且つ、高比重の表裏硬質層が繊維板の表裏面に露出している。

硬質層の比重は、非透水性を与えるとともに表面硬度を大きくして耐傷性を向上させるために０．７以上であり、且つ、過度に比重が高くなると釘打ち性やねじ込み性も悪くなることから１．２以下であることが好ましい。また、中心層と表裏硬質層の比重差が０．１〜０．５のものを使用することができる。好ましくは比重差が０．２〜０．５のものを使用する。比重差をこの範囲とすることにより、軽量で曲げヤング係数の優れた基板とすることができる。比重差が０．１より小さくなると表裏硬質層の厚さ割合を大きくしないと十分な曲げ強度を発揮することができず、結果として重量増を招き、一方、比重差が０．５より大きいと中心層と表裏硬質層との間で層間剥離が生じやすくなる。

また、基板としての繊維板には、予め、一般的に行われている防虫・防蟻・防カビ・防腐などの処理を施しておくことが好ましい。

本発明の建築用下地材を、外壁を形成する壁の建築用下地材として使用する場合は、繊維板の中でも特にＭＤＦを基板に用いることが好ましい。この理由は下記の通りである。

建物の壁の屋外側と室内側の温度差に起因して壁内に生ずる結露水、屋外から侵入する雨水、外壁面への太陽光の照射などにより、外壁に用いられる建築用下地材の基板の含水率は大きく変動し、しかもこの変動が長期に亘って繰り返されることになる。ＭＤＦは、その製造工程において風送中の木質繊維に対して接着剤が添加され、木質繊維同士の接点を接着剤により三次元的に固定して成形されるのに対し、ハードボードは接着剤を用いず、木質繊維同士が単に絡み合った状態で成形される。このため、長期に亘って含水率が変化した場合、ＭＤＦは収縮膨張の動きが小さく初期状態を維持する性能に優れているが、ハードボードは収縮膨張の動きが大きいため、その表面に設けられた防水層及び凹凸層の干割れや剥離あるいはハードボード基板自体の膨れなどの問題が生じやすい。これらの理由により、特に外壁用の建築用下地材の基板としては、繊維板の中でもＭＤＦを用いることが好ましい。

なお、ＭＤＦを成形する際には、フェノール系、ウレタン系、メラミン系、ユリア・メラミン系、アクリル系などの合成樹脂系接着剤、タンニン系などの天然系接着剤を単独または任意複合して使用し、必要に応じパラフィン、ワックス、ロジン、クマロンなどの耐水性サイジング剤を添加して、前述の各要件を満たしたＭＤＦを得る。

防水層は、基板の表面に、合成樹脂エマルジョンと合成ゴムラテックスの混合物を、ロールコーターやフローコーターなどの塗布装置にて均一に塗布し、乾燥させることにより形成される。塗布量はたとえば１２０〜２５０ｇ／ｍ^２であり、乾燥条件はたとえば８０度で５〜１０分間である。

合成樹脂エマルジョンとしては、アクリル樹脂や塩化ビニル樹脂など、合成ゴムラテックスとしては、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、メチルメタクリレートブタジエンゴム（ＭＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などを使用することができる。

また、防水層にはタール、アスファルトなどの瀝青質物質、クレー、タルク、炭酸カルシウム、パーライト、金属粉などの増量剤や分散剤などの助剤を添加混合しても良い。防水層は基板の少なくとも表面に形成されるものであり、さらに木口面及び／または裏面にも防水層を形成することができる。

凹凸層は、防水層の表面に、ポルトランドセメント、白色セメントなどのセメントと、合成樹脂、ラテックスまたは瀝青質物質と、炭酸カルシウム、珪砂などの骨材と、メチルセルロース、界面活性剤、消泡剤などの成形助剤と、水の混合物をロールコーターなどの塗布装置にて層状に塗布し、乾燥させることにより形成される。凹凸層を形成する混合物の組成は、たとえば、セメント１５０部（重量部、以下同じ）、骨材１５０部、ラテックス４０部、エマルジョン４０部、メチルセルロース０．３部、界面活性剤１部である。凹凸層における合成樹脂、ラテックスまたは瀝青質物質は、防水層に用いたものと同系のものを用いることが好ましく、これにより防水層中の物質と凹凸層中の物質との間で分子間引力が働き、それらの密着強度を増大させることができる。凹凸の形成は、たとえば、形成しようとする凹凸層の凹凸に対応する目切りロールや該凹凸に対応する網を巻いた網巻きロールなどを、防水層の表面に塗布直後の未硬化状態の混合物塗布面に転動させることによって形成することができる。凹凸層の高さは最大２．５ｍｍ程度である。

基板の木口には、表面に対して３０〜６０度の角度で面取りされた面取り部を形成することができる。面取り部を形成した場合、防水層はこの面取り部にかけて形成され、凹凸層も面取り部の上側にかかるように設けられる。

本発明の建築用下地材は、予め工場で大量生産され、外壁施工に際して、柱や間柱などの構造材に釘打ちなどで固定した後、凹凸層の表面にモルタルを塗布してモルタル層を形成する。モルタルは、たとえば、セメント、砂、ラテックス及び水を混練して得られるセメントモルタルである。セメントモルタルの厚さは、外壁の壁構造として要求される防火性能に応じて７ｍｍ程度から２０ｍｍの範囲となるように塗布される。

建築用下地材の基板として繊維板を用いることにより、資源枯渇の問題を緩和することができる。

しかも、繊維板は、その製造工程において熱圧盤に直接接触する表裏面の近傍箇所（表裏硬質層）の比重が高くなるので、自然環境下におかれた繊維板の含水率変化は比較的小さく、合板より小さい。また、繊維板は伸縮の方向性が等方であるため、防水層への伸縮力が等方的に伝わる。したがって、防水層に与えるひずみは比較的小さく、防水層に干割れや剥離が生じることを抑制することができる。

また、繊維板を基板として用いることにより、複数の下地材同士の間の比重のばらつきや、同一下地材内での局所的な比重のばらつきが小さくなり、強度のばらつきが小さく品質の安定した建築用下地材を提供することができる。

さらに、曲げヤング係数が２０００〜５５００Ｎ／ｍｍ^２である繊維板を基板に用いることにより、運搬時や施工時の持ち運びの際に反りが少なく取扱いが容易となる。また、この建築用下地材を釘打ちやネジ止めにより構造躯体に固定した後にモルタルをコテなどで塗布する際にも変形が少ないので、規定のモルタル厚や平坦度を維持したモルタル塗布を行うことが容易である。さらに、塗布したモルタルの乾燥時の収縮力にも十分に対抗するものとなるので、反りを抑制することができる。

さらに、厚さが５〜１２ｍｍである繊維板を基板に用いることにより、構造材としての絶対的強度を確保しつつ、軽量性や取扱い性、釘打ち性やねじ込み性を良好に保持し、しかも製造コストを抑えることができる。

さらに、繊維板の中でもＭＤＦを基板に用いることにより、長期に亘って含水率が変化した場合であっても、その表面に設けられた防水層及び凹凸層の干割れや剥離あるいはハードボード基板自体の膨れなどの問題を生ずることがなく、特に外壁を形成する壁の建築用下地材としての用途に好適である。

図１に示す本発明の一実施形態による建築用下地材１は、ＭＤＦを基板２とし、その表面に防水層３を介して凹凸層４が形成されてなる。基板２に用いたＭＤＦは、厚さ９ｍｍ、平均比重０．８、曲げヤング係数が３８００Ｎ／ｍｍ^２である。凹凸層４の高さｈは約２ｍｍであって不規則な凹凸模様を有している。

このような建築用下地材１を工場で大量生産し、柱や間柱などの構造材に釘打ち固定した後、凹凸層４の表面にモルタルを塗布してモルタル層を形成し、外壁を施工したところ、長期間に亘って防水層３、凹凸層４に割れや剥離が生じることがなく、また、運搬や施工時の取扱い性も良好であった。

本発明の一実施形態による建築用下地材を示す断面図である。

符号の説明

１ 建築用下地材
２ 基板としての繊維板（ＭＤＦ）
３ 防水層
４ 凹凸層

Claims (3)

1. 基板の表面に防水層を設け、さらにその上に凹凸層を設けてなる建築用下地材において、曲げヤング係数が２０００〜５５００Ｎ／ｍｍ^２である繊維板を基板に用いることを特徴とする建築用下地材。
2. 繊維板の厚さが５〜１２ｍｍであることを特徴とする、請求項１記載の建築用下地材。
3. 繊維板がドライプロセスによって製造されるミディアムデンシティファイバーボード（ＭＤＦ）であることを特徴とする、請求項１または２記載の建築用下地材。

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