JP2006348498A - 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、表面防水層や凹凸層の干割れや剥離を防止する。
【構成】繊維板からなる基板２の表面に表面防水層３を設け、さらにその上に凹凸層４を設けると共に、合成ゴム系または合成樹脂系の処理剤を用いて基板の木口面に木口処理層５を設けて建築用下地材１とする。基板には、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、さらにその上に無機質骨材を含むラテックスセメントからなる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、合板の吸水長さ変化率は、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または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、繊維板からなる基板の表面に表面防水層を設け、さらにこの表面防水層の上に凹凸層を設けると共に、合成ゴム系または合成樹脂系の処理剤を用いて基板の木口面に木口処理層を設け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、表面防水層の干割れや剥離を防止することができる。

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４〜１５ｍｍであることが好ましい。繊維板の厚さが４ｍｍ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１５ｍｍ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、好ましくは上記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０．５〜１．０５であることが好ましい。平均比重が０．５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１．０５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、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ほとんど使用せず、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表面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。

表面防水層は、基板の表面に、合成樹脂、合成ゴムラテックス、それらのエマルジョンのいずれかを単独または任意混合して、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。合成樹脂としてはアクリル樹脂や塩化ビニル樹脂などの一種または任意混合物、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）などの一種または任意混合物を用いることができる。表面防水層には、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。基板の裏面にも、表面防水層と同一または異なる組成の物質を塗布することにより、裏面防水層を形成しても良い。

本発明の建築用下地材では、さらに基板の木口面に木口処理剤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、木口処理層が形成される。木口処理層が形成されることにより、基板とコーキング剤との間の密着性が増大し、防水性が向上する。木口処理層は、基板の木口４面すべてを覆うように形成されるものであるが、表面防水層や凹凸層の側面をも覆うように形成されても良く、このようにすることにより防水性をさらに向上させることができる。

木口処理剤としては合成樹脂系または合成ゴム系のものが用いられる。合成樹脂系の木口処理剤としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エチレン酢酸ビニール樹脂などの一種または任意混合物を用いることができる。合成ゴム系の木口処理剤としては、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）などの合成ゴムラテックスの一種または任意混合物を用いることができる。

凹凸層は、表面防水層の表面に、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、表面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、これにより表面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、表面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。

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、建築用下地材同士の突き合わせ部（目地部）にコーキング剤を隙間なく充填し、コーキング剤を完全に包囲するようにネット状物を固着した後、それらの全面にモルタルを塗布してモルタル層を形成する。

コーキング剤は、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン、変性シリコン、ポリサルファイトなどを主成分とするものを使用することができる。

面取り加工が施された木口面同士を密接させた状態で建築用下地材の突き合わせ部が形成される場合は、面取り部同士の間に形成されるＶ溝部分にコーキング剤を充填することができるが、胴差部において隣接する建築用下地材間、建築用下地材とサッシなどとの間の開口部廻り、面取り加工を行うことができない継手部などでは、建築用下地材間に間隔を開けて施工する場合がある。このような場合、突き合わせ部における間隔部分にコーキング剤が充填（打設）されることになるので、建築用下地材の木口部分とコーキング剤との密着性によって防水性が左右される。ところが、建築用下地材の木口面は、切り屑やゴミなどの夾雑物が付着していることがあり、コーキング剤との密着性が劣り、結果としてコーキング剤を充填しても防水性が十分に得られないことがある。また、基板として用いる繊維板の製造工程において添加される接着剤や耐水性サイジング剤などに撥水成分が含まれる場合があり、水性のコーキング剤を使用するとはじいてしまって密着性が低下し、同様に十分な防水性を確保することができない。しかしながら、本発明では、建築用下地材の木口面に木口処理層が形成されているので、木口部に夾雑物が付着していてもそれをコーティングした形で平滑な木口処理層が形成されるか、あるいは木口処理剤を塗布する際に夾雑物を落下除去せしめることができ、しかも、撥水成分を含む木口面も木口処理層でコーティングされることになるので、コーキング剤との密着性が良好となり、防水性を向上させることができる。

なお、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が形成されていても良い。面取り部が形成された場合、木口処理層は木口面から面取り部にかけて形成され、凹凸層は面取り部の上側にかかるように設けることが好ましい。

ネット状物は、目地部のコーキング剤の上に被さるように固着され、後に塗布されるモルタルを補強し、亀裂が入ることを防止する。ネット状物としては、ポリアミド系繊維、アクリル系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、綿繊維、耐アルカリガラス繊維、炭素繊維などの有機または無機の繊維の中から任意に選ばれる一または複数種の繊維を織って得たネットを用いることができる。特にアクリル系繊維製ネット、耐アルカリガラス繊維製ネット、綿繊維製ネット、ポリビニルアルコール系繊維製ネットなどが好適に用いられる。

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。

モルタル層は時間の経過と共に乾燥収縮するが、その寸法変化率（乾燥収縮ひずみ）は凡そ（０．４〜０．８）×１０^−３である。したがって、建築用下地材の長さが１８２０ｍｍの場合の寸法変化量は０．７〜１．５ｍｍとなり、ほとんど無視できる程度である。本発明では基板の表面だけでなく木口にも防水機能を発揮する木口処理層が設けられているので、周囲環境の湿度変化に対する基板の含水率変化が無視できる程度まで小さなものとなり、モルタル層との間の収縮膨張がほぼ等しいものとされているので、建築用下地材自体の反り、モルタル層の干割れや剥離などを防止することができる。

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、表面防水層への伸縮力が等方的に伝わる。したがって、表面防水層に与えるひずみは比較的小さく、表面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、本発明では、基板である繊維板の表面に表面防水層が設けられるだけでなく、木口面を覆う木口処理層が設けられているので、木口面からの吸湿を効果的に抑制することができ、自然環境下における寸法変化率が低下し、その上に塗布形成されるモルタル層の寸法変化率とほぼ同等のものとなって、建築用下地材自体の反り、モルタル層の干割れや剥離などを防止することができる。また、繊維板を基板として使用した場合に、基板木口面における撥水性を抑制して、基板木口面とコーキング剤との密着性を向上させ、防水性を向上させることができる。

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、表面及び木口に設けられた表面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、その表面に表面防水層３を介して表面凹凸層４が形成されると共に、ＭＤＦ基板２の四周木口面には木口処理層５が形成されている。基板２に用いたＭＤＦは、厚さが９ｍｍ、平均比重が０．８である。ＭＤＦ基板２の四周木口面の表面側には面取りが施されて面取り部６が形成され、木口処理層５は、ＭＤＦ基板２の木口面だけでなくこれら面取り部６をも覆うように形成されている。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。

この建築用下地材１を用いたモルタル外壁構造が図２に示されている。すなわち、この建築用下地材１を柱７上で間隔をあけて突き合わせた状態にして釘８により釘打ち固定した後、間隔をあけた目地部にアクリル系コーキング剤９を隙間なく充填し、コーキング剤９を完全に包囲するようにネット状物１０を固着した後、それらの全面にモルタルを塗布してモルタル層１１を形成して、外壁が構成される。

この建築用下地材１の試験体と、表面防水層３を有するが木口処理層５が形成されず、ＭＤＦ基板２の四周木口面がそのまま露出しているほかは図１の建築用下地材１と同様に構成された比較例の試験体とについて、木口吸水試験及びコーキング目地引張試験を行った。試験体はいずれも長さ５０ｍｍ×幅５０ｍｍ×厚さ９ｍｍとした。

木口吸水試験は、試験体の木口面のみから吸水させた場合の試験体の重量変化を測定するもので、本発明実施例及び比較例の各試験体の木口面以外の箇所をコーキング剤にて被覆し、木口面を下向きにして深さ２０ｍｍの水が入った容器に入れ、試験前と２４時間（１日）後、７２時間（３日）後及び１６８時間（１週間）後の重量変化率（吸水率）を比較した。

その結果、本発明実施例の試験体は、試験前に対して、２４時間後は１．４％、７２時間後は３．３％、１６８時間後は７．３％と僅かな重量増を示すに止まるものであったが、比較例の試験体の重量増はそれぞれ２．０％、４．４％及び８．９％と大きいものであった。このことから、ＭＤＦ基板２の四周木口面に木口処理層５を形成することによって吸水率を十分に抑制することができることが実証された。

このため、図２のようにして外壁を施工した場合も、モルタル層１１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。

コーキング目地引張試験は、試験体間に５ｍｍの間隔を開けた状態で下地に施工し、前記隙間にコーキング剤を充填させ、３日間養生させた後、コーキング目地の引張強度を測定した。

その結果、本発明実施例の試験体の引張強度は２１．７ｋｇであるのに対し、比較例の試験体の引張強度は１０．０ｋｇであり、本発明実施例の試験体が比較例試験体の２倍以上の数値を示し、密着力が格段に増大していることが実証された。

図３に示す本発明の他の実施形態による建築用下地材１’は、図１の実施形態による建築用下地材１と略同様であるが、さらにＭＤＦ基板２の裏面側にも裏面防水層１２が形成されている点で異なっている。この実施形態によれば、ＭＤＦ基板２が表面側、木口面側及び裏面側のいずれからも吸水が抑制されるので、永年の使用によってもＭＤＦ基板２自体に反りが生じないものとなる。

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。 この建築用下地材を用いてモルタル外壁施工した場合の施工状態図である。 本発明の他の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 表面防水層
４ 凹凸層
５ 木口処理層
６ 面取り部
７ 柱
８ 釘
９ コーキング剤
１０ ネット状物
１１ モルタル層
１２ 裏面防水層

Claims (3)

1. 繊維板からなる基板の表面に表面防水層を設け、さらにこの表面防水層の上に凹凸層を設けると共に、合成ゴム系または合成樹脂系の処理剤を用いて基板の木口面に木口処理層を設けることを特徴とする建築用下地材。
2. 木口処理層が、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エチレン酢酸ビニール樹脂のいずれか一種または任意混合物からなる合成樹脂系処理剤及び／また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）のいずれか一種または任意混合物からなる合成ゴム系処理剤により形成され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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