JP2021187029A - 建築材料 - Google Patents

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聖世 勝野
Masayo Katsuno
圭一 加藤
Keiichi Kato
正之 広田
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Abstract

【課題】木材の変色を抑制できる建築材料を提供すること。【解決手段】建築材料は、木材と、木材保護シートと、固定層とを備える。木材保護シートは、合成樹脂シートを備える。固定層は、前記木材に対し前記木材保護シートを固定する。前記木材保護シートを通して前記木材の木目を視認可能である。前記固定層は、ガラス転移点が−10℃以下であるアクリル樹脂を含有する接着剤又は粘着剤の層である。前記木材は、例えば、製材である。前記合成樹脂シートは、例えば、ポリカーボネート樹脂のシートを含む。【選択図】図1

Description

本開示は建築材料に関する。
木材は、太陽光に含まれる紫外線や水分の浸入により変色することがある。従来、木材の変色を防止し、木材の耐候性を向上させる方法として、木材の表面に塗膜を設ける方法があった(特許文献1、2参照)。
特開2019−69538号公報 特開2019−108461号公報
木材の表面は、研磨処理をした場合であっても金属のように平滑ではないため、木材の表面に均一な塗膜を設けることは困難であった。塗膜が均一でないと、塗膜の一部を起点として木材の変色が生じ易くなる。また、塗膜を設けた後でも木材の木目を視認できるようにするために、塗膜の可視光透過率を高くすることがある。この場合、塗膜を透過した可視光によって木材の変色がさらに進行し易い。
本開示の1つの局面では、木材の変色を抑制できる建築材料を提供することが好ましい。
本開示の1つの局面は、木材と、合成樹脂シートを備える木材保護シートと、前記木材に対し前記木材保護シートを固定する固定層と、を備え、前記木材保護シートを通して前記木材の木目を視認可能であり、前記固定層は、ガラス転移点が−10℃以下であるアクリル樹脂を含有する接着剤又は粘着剤の層である建築材料である。本開示の1つの局面である建築材料は、木材の変色を抑制できる。
建築材料の構成を表す断面図である。
本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
1.建築材料の全体構成
本開示の建築材料1は、例えば、図1に示す構成を備える。建築材料1は、木材3と、木材保護シート5と、固定層9と、備える。木材保護シート5は、固定層9により、木材3の表面に固定されている。木材保護シート5は、例えば、合成樹脂シート7と、紫外線遮蔽層11と、を備える。
2.木材
本開示の建築材料は木材を備える。木材は適宜選択することができる。木材の樹種として、例えば、スギ、カラマツ、ヒノキ等の針葉樹、サクラ、ケヤキ、ブナ等の広葉樹が挙げられる。木材として、例えば、難燃処理材、熱処理材等が挙げられる。難燃処理材は、難燃剤を浸透させた木材である。熱処理材は、高温の蒸気で熱処理した木材である。木材の材種は適宜選択することができる。材種として、例えば、製材、合板、LVL(単板積層材)、集成材、CLT(直交集成板)等が挙げられる。製材とは、例えば、原木をカットしただけものである。
3.木材保護シート
本開示の建築材料は木材保護シートを備える。
(3−1)合成樹脂シート
木材保護シートは合成樹脂シートを備える。合成樹脂シートを構成する合成樹脂として、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂等のアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂等のポリエステル樹脂等が挙げられる。
合成樹脂は、単独の成分から成るものであってもよいし、2以上の成分の混合物であってもよい。また、合成樹脂シートは、2以上のシートの積層物であってもよい。積層物は、ポリカーボネート樹脂のシートと、アクリル樹脂のシートとを含むことが好ましい。
合成樹脂シートは、例えば、押出成形等の方法で製造できる。合成樹脂シートの厚さは、100μm以上1000μm以下であることが好ましく、150μm以上600μm以下であることがさらに好ましく、180μm以上500μm以下であることが特に好ましい。合成樹脂シートの厚さは、例えば、200μmである。
合成樹脂シートは、例えば、紫外線吸収剤、及び光安定化剤の少なくとも一方を含む。紫外線吸収剤の質量%濃度は、合成樹脂シートの全質量に対し、0.1質量%以上5質量%であることが好ましく、0.5質量%以上4質量%以下であることがさらに好ましく、1質量%以上3質量%以下であることが特に好ましい。
合成樹脂シートにおける紫外線吸収剤の質量%濃度は、後述する固定層における紫外線吸収剤の質量%濃度より高いことが好ましい。合成樹脂シートにおける紫外線吸収剤の質量%濃度は、固定層における紫外線吸収剤の質量%濃度の、1.1倍以上1.5倍以下であることが一層好ましい。
光安定化剤の質量%濃度は、合成樹脂シートの全質量に対し、0.1質量%以上5質量%であることが好ましく、0.2質量%以上4質量%以下であることがさらに好ましく、0.5質量%以上3質量%以下であることが特に好ましい。
合成樹脂シートが、紫外線吸収剤と、光安定化剤との両方を含む場合、合成樹脂シートにおける紫外線吸収剤の質量%濃度と、合成樹脂シートにおける光安定化剤の質量%濃度との比率は、1:0.5〜1:0.9であることが好ましい。
紫外線吸収剤として、例えば、2-(2‘−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2‘-ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5‘−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3‘,5’−ジ−tert−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2‘−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2‘−メチレンビス[6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−tert−オクチルフェノール]、6−(2−ベンゾトリアゾリル)−4−tert−オクチル−6’−tert−ブチル−4‘−メチル−2,2’−メチレンビスフェノール、2−(2H−ベンソトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール、2,2‘−メチレンビス[6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール]、2−メチレンビス[6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール]、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール、2−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−tert−ブチル−4−メチルフェノール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[2−(2−エチルヘキサノイロキシ)エトキシ]フェノール、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−ヘキシロキシ−3−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン等のトリアジン系紫外線吸収剤、[2−ヒドロキシ−4−(オクチロキシ)フェニル](フェニル)メタノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、酸化鉄、酸化チタン等が挙げられる。
これらのうち、油溶性の紫外線吸収剤を用いることが好ましく、トリアジン系紫外線吸収剤を用いることがより好ましく、2−(4,6−ビス(2,4ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−ヒドロキシフェニル,トオキシラン「(C10−C16主としてC12−C13アルキルオキシ)メチル]オキシランとの反応生成物、ベンゼンプロパン酸・3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシ・C7−9側鎖及び直鎖アルキルエステル、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−ヘキシロキシ−3−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジンを用いることが最も好ましい。
光安定化剤として、例えば、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル) ブタン−1,2,3,4−テトラカルボキシレート、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル) ブタン−1,2,3,4−テトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル) セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル) セバケート、ビス(1−ウンデカノキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)カルボネート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルメタクリレート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネート等のヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。
これらのうち、油溶性の光安定化剤を用いることが好ましく、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、メチル1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルセバケート等のセバケートヒンダードアミン系光安定剤を用いることがより好ましい。
合成樹脂シートが、ポリカーボネート樹脂のシートと、アクリル樹脂のシートとを含む積層物である場合、ポリカーボネート樹脂のシートが木材の側となるように、木材保護シートを木材に取り付けることが好ましい。この場合、アクリル樹脂のシートが紫外線を遮蔽する効果が一層高い。
また、合成樹脂シートが、ポリカーボネート樹脂のシートと、アクリル樹脂のシートとを含む積層物である場合、ポリカーボネート樹脂のシートに含まれる紫外線吸収剤及び/又は光安定化剤に比べて、アクリル樹脂の層に含まれる紫外線吸収剤及び/又は光安定化剤が多いことが好ましい。この場合、アクリル樹脂のシートが紫外線を遮蔽する効果が一層高い。
合成樹脂シートは、木材の表面に木材保護シートを固定した状態で木材の木目に対する視認性を阻害しない範囲で、着色顔料を含むことができる。着色顔料として、例えば、カーボンブラック、酸化鉄、酸化チタン、キナクリドン等が挙げられる。
(3−2)紫外線遮蔽層
木材保護シートは、例えば、紫外線遮蔽層をさらに備える。紫外線遮蔽層の成分は適宜選択できる。紫外線遮蔽層は、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合樹脂等のアクリル樹脂、ウレタン樹脂等を含む。
紫外線遮蔽層の表面は、例えば、つや消しの形態である。つや消しの形態は、例えば、紫外線遮蔽層の表面にエンボス加工を行うことで実現できる。エンボス加工がなされた紫外線遮蔽層の表面は、光を乱反射するため、つや消しの形態となる。紫外線遮蔽層の表面は、鏡面であってもよい。
紫外線遮蔽層は、例えば、押出成形等により、合成樹脂シートと一体成形されたものである。また、紫外線遮蔽層は、例えば、合成樹脂シートの表面に塗料を塗布して形成された塗布層である。紫外線遮蔽層は、合成樹脂シートよりも、紫外線遮蔽効果が高いことが好ましい。
紫外線遮蔽層は、例えば、紫外線吸収剤、及び光安定化剤の少なくとも一方を含む。紫外線吸収剤、及び光安定化剤として、合成樹脂シートの成分として挙げたものがある。
紫外線遮蔽層における紫外線吸収剤の質量%濃度は、0.1質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上8質量%以下であることがさらに好ましく、1質量%以上5質量%以下であることが特に好ましい。
紫外線遮蔽層における紫外線吸収剤の質量%濃度は、固定層及び合成樹脂シートにおける紫外線吸収剤の質量%濃度よりも高いことが好ましく、固定層及び合成樹脂シートにおける紫外線吸収剤の質量%濃度の1.5〜3倍であることがより好ましい。
前記紫外線遮蔽層における光安定化剤の質量%濃度は、0.1質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上8質量%以下であることがさらに好ましく、1質量%以上5質量%以下であることが特に好ましい。
紫外線遮蔽層が、紫外線吸収剤と、光安定化剤との両方を含む場合、紫外線遮蔽層における紫外線吸収剤の質量%濃度と、紫外線遮蔽層における光安定化剤の質量%濃度との比率は、1:0.7〜1:1.5であることが好ましい。
紫外線遮蔽層は、木材に木材保護シートを固定した状態で木材の木目に対する視認性を阻害しない範囲で着色顔料を含んでいてもよい。着色顔料として、例えば、カーボンブラック、酸化鉄、酸化チタン、キナクリドン等が挙げられる。
紫外線遮蔽層が着色されている場合、紫外線遮蔽層の可視光透過率は50%以上であることが好ましい。紫外線遮蔽層、合成樹脂シート、及び、固定層の少なくともいずれかが着色されている場合、紫外線吸収層、合成樹脂シート、及び、固定層を合わせた構成の可視光透過率は50%以上であることが好ましい。可視光透過率は、波長380〜780nmでの値である。
紫外線遮蔽層の厚さは、10μm以上200μm以下であることが好ましい。紫外線遮蔽層の厚さは、例えば、50μmである。紫外線遮蔽層の厚さは、合成樹脂シートの厚さの10%以上40%以下であることが好ましく、15%以上30%以下であることがさらに好ましい。
4.固定層
本開示の建築材料は固定層を備える。固定層は、木材に対し木材保護シートを固定する。固定層は、接着剤又は粘着剤の層である。接着層又は粘着層は、例えば、以下の組成を有する。
アクリル樹脂:100質量部
ポリイソシアネート:1質量部
紫外線吸収剤:2質量部
光安定化剤:1質量部
アクリル樹脂は接着剤用樹脂である。接着層又は粘着層は、アクリル樹脂に加えて、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレン樹脂等を含んでいてもよい。接着剤用樹脂は、単独の成分から成るものであってもよいし、2以上の成分の混合物であってもよい。
アクリル樹脂のガラス転移点(Tg)は、−10℃以下であることが好ましく、−15℃以下であることがより好ましい。
固定層は、例えば、木材保護シートの片面に予め形成しておくことができる。この場合、固定層を用いて、木材保護シートを木材に容易に貼り合わせることができる。
固定層に含まれる外線吸収剤、及び光安定化剤として、合成樹脂シートの成分として挙げたものがある。紫外線吸収剤のうち、特に、2−(4,6−ビス(2,4ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−ヒドロキシフェニル,トオキシラン「(C10−C16主としてC12−C13アルキルオキシ)メチル]オキシランとの反応生成物及びベンゼンプロパン酸・3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシ・C7−9側鎖及び直鎖アルキルエステルは無色透明であるため、木材に塗付した際の外観変化が最も小さいため好ましい。
固定層における紫外線吸収剤の質量%濃度は、固定層の全質量に対し、0.1質量%以上5質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上4質量%以下であることがさらに好ましく、1質量%以上3質量%以下であることが特に好ましい。
固定層における光安定化剤の質量%濃度は、固定層の全質量に対し、0.1質量%以上5質量%以下であることが好ましく、0.2質量%以上4質量%以下であることがさらに好ましく、0.3質量%以上3質量%以下であることが特に好ましい。
固定層が、紫外線吸収剤と、光安定化剤との両方を含む場合、固定層における紫外線吸収剤の質量%濃度と、固定層における光安定化剤の質量%濃度との比率は、1:0.3〜1:0.8であることが好ましい。
固定層の厚さは、木材の表面粗さに応じて任意に設定することができる。木材の表面が粗面である場合、固定層を厚くすることが好ましい。木材の表面が平滑面である場合、固定層を薄くすることができる。固定層を用いることにより、木材の表面粗さに起因する木材と木材保護シートとの隙間の大きさを調整することが容易である。そのため、木材と木材保護シートとを貼り合わせる際に木材の表面粗さの影響を受けにくい。
固定層は、木材に木材保護シートを取り付けた状態で木材の木目に対する視認性を阻害しない範囲で着色顔料を含んでいてもよい。着色顔料として、例えば、カーボンブラック、酸化鉄、酸化チタン、キナクリドン等が挙げられる。
固定層が着色されている場合、固定層の可視光透過率は50%以上であることが好ましい。可視光透過率は、波長380〜780nmでの値である。
固定層は、消泡剤、分散剤、湿潤剤、体質顔料等の、通常の接着剤又は粘着剤に含まれる添加剤を含んでいてもよい。固定層を形成するために用いる塗材が水性の場合、その塗材は、pH調整剤、防腐剤、造膜助剤等を含んでいてもよい。
5.建築材料が奏する効果
(5−1)木材の変色は以下のように生じる。降雨等のために、水が木材に浸入する。このとき、紫外線が木材の表面に達すると、水を分解してラジカルを発生させる。また、可視光も、木材の表面に達すると、水を分解してラジカルを発生させる。ラジカルは、木材の変色を生じさせる。
本開示の建築材料は、木材保護シートにより、建築材料の表面に入射した紫外線の大部分を吸収することができる。木材保護シートは、例えば、紫外線遮蔽層により、建築材料の表面に入射した紫外線の一部を吸収する。紫外線の一部とは、例えば、建築材料の表面に入射した紫外線の50%以上であり、好ましくは80%以上である。木材保護シートは、例えば、合成樹脂シート、固定層等により、さらに紫外線を吸収する。よって、木材保護シートは、木材の表面に到達する紫外線の量を抑制する。
また、木材保護シートは、いずれかの層により、建築材料の表面に入射した可視光の一部を吸収する。可視光の一部とは、例えば、建築材料の表面に入射した可視光の2%以上50%以下である。可視光を吸収する層は、無着色の層であってもよいし、着色された層であってもよい。よって、木材保護シートは、木材の表面に到達する可視光の量を抑制する。
また、木材保護シートは、雨滴が木材に侵入することを抑制できる。木材保護シートは、塗装による塗膜と比べて均一で均質な被膜であるため、塗装による塗膜と比べて、雨滴が木材に侵入することを一層抑制できる。
木材保護シートは、上述したとおり、木材の表面に到達する紫外線及び可視光の量を抑制するとともに、雨滴が木材に侵入することを抑制する。そのため、木材においてラジカルは発生しにくい。その結果、木材保護シートは、木材の変色を抑制できる。よって、本開示の建築材料は、耐候性が高い。
なお、紫外線遮蔽層が経年により劣化して、紫外線遮蔽性能が低下した場合は、例えば、塗料を塗布することにより、紫外線遮蔽層を新たに形成することができる。新たに形成した紫外線遮蔽層により、建築材料の耐候性を維持することができる。
(5−2)固定層は、ガラス転移点が−10℃以下であるアクリル樹脂を含有する接着剤又は粘着剤の層である。固定層は柔軟性が高い。そのため、固定層は、木材の線膨張係数と木材保護シートの線膨張係数との差に起因する歪みを吸収できる。また、固定層は耐候性が高い。
(5−3)木材保護シートは、合成樹脂シートを備える。合成樹脂シートは、厚さの均一性や均質性が高い。そのため、合成樹脂シートを用いることにより、塗膜を形成する場合に比べて、欠陥を抑制することができる。欠陥とは、木材保護シートにより覆われていない部分である。
また、合成樹脂シートを備えることにより、木材保護シートの厚さを、例えば、200μm以上にすることができる。そのため、塗料の塗布工程と乾燥工程とを複数回繰り返して塗膜を厚くする場合に比べて、木材保護シートの厚さを大きくすることが容易である。
5.建築材料の製造方法
建築材料を、例えば、以下の方法で製造できる。木材を用意する。木材は、例えば、スギ製材である。木材のサイズは、例えば、厚さ12mm、幅100mm、長さ2000mmである。木材を、十分に乾燥させる。乾燥後における木材の含水率は、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。
次に、木材の表面をカンナがけにより平滑面とする。カンナがけを行った後における木材の表面の状態は、例えば、プレーナー仕上げである。次に、低粒子のサンドペーパーで木材の表面を研磨する。サンドペーパーの目の粗さは、例えば、#180〜#360である。研磨の深さは、例えば、0.1〜0.3mm程度である。研磨後における木材の表面の状態は、例えば、サンダー仕上げである。サンドペーパーを用いた研磨により、プレーナーの刃物の跡が削り取られ、木材の表面は一層平滑になる。
次に、木材保護シートを、固定層を介して、木材の表面に貼り合せる。固定層は木材の表面、及び木材保護シートの表面に接する。固定層の厚さは、例えば、30μmである。固定層は、例えば、接着剤又は粘着剤を合成樹脂シートの表面に塗布することで形成される。接着剤は、例えば、アルカリ樹脂接着剤である。粘着剤は、例えば、アルカリ樹脂粘着剤である。
木材保護シートは、例えば、合成樹脂シートと、紫外線遮蔽層とを備える。合成樹脂シートの厚さは、例えば、250μmである。合成樹脂シートは、例えば、ポリカーボネート樹脂から成る。紫外線遮蔽層は、例えば、紫外線吸収剤と、ポリメタクリル酸メチル樹脂とを含む合成樹脂から成るシートである。
木材保護シートを、固定層を介して木材の表面に貼り合せた状態で、熱プレス機を用いて熱プレスを行う。熱プレスにおいては、3MPaの圧力をかけながら120℃で1分間加圧する。このとき、固定層は軟化して木材表面の微細構造に入り込む。熱プレスを行うことで、木材保護シートを木材の表面に確実に固定することができる。熱プレスの温度と時間とは、生産性や使用する木材の熱容量等を考慮して任意に設定することができる。
熱プレスの代わりに、コールドプレスを用いてもよい。また、熱プレスの代わりに、手でならす程度の圧力をかける方法でもよい。
固定層は、例えば、木材の表面に、ロールコータ等の塗工機を用いて接着剤又は粘着剤を塗り付けることで形成してもよい。次に、接着剤又は粘着剤が固化する前に、木材保護シートを木材の表面に貼り合わせる。
本開示の建築材料を、例えば、工場内で生産して建築現場に持ち込むことができる。また、建築現場において、木材に、固定層を介して木材保護シートを貼り付けて建築材料を製造してもよい。
紫外線遮蔽層は、紫外線遮蔽塗料を合成樹脂シートの表面に塗布することで形成してもよい。紫外線遮蔽塗料の塗布は、例えば、合成樹脂シートを木材に貼り合わせた後に行うことができる。紫外線遮蔽塗料の塗布は、工場内で行ってもよいし、建築現場で行ってもよい。
6.実施例
(6−1)各実施例の建築材料の製造
木材の表面に、固定層を介して木材保護シートを固定することで、表1に示す実施例1〜8の建築材料を製造した。
Figure 2021187029
木材は、表1に示すものであった。木材の表面には、予め、上述したカンナがけと、サンドペーパーによる研磨とが行われていた。
木材保護シートは、合成樹脂シートを備えていた。固定層は、接着層又は粘着層であった。固定層は、合成樹脂シートの一方の表面に形成されていた。
合成樹脂シートとして、表1に示す合成樹脂シートA、Cがあった。合成樹脂シートAは、ポリカーボネート樹脂から成るシートであった。合成樹脂シートAの厚さは表1に記載のとおりであった。
合成樹脂シートCは、厚さが200μmである合成樹脂シートAと、厚さが50μmである合成樹脂シートBとの積層シートであった。
合成樹脂シートBは、100質量部のポリメタクリル酸メチル樹脂と、1質量部のフェノール,2,2‘−メチレン−ビス(6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3,−テトラメチルブチル))とを含むシートであった。ポリメタクリル酸メチル樹脂はアクリル樹脂に対応する。フェノール,2,2‘−メチレン−ビス(6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3,−テトラメチルブチル))は、紫外線吸収剤に対応する。
木材保護シートが合成樹脂シートCを備える場合、合成樹脂シートAが木材の側となるように、木材保護シートは木材に固定された。合成樹脂シートCに含まれる合成樹脂シートBは紫外線遮蔽層に対応する。
固定層は、表1に示す接着剤、又は粘着剤から成る層であった。固定層の厚さは表1に記載のとおりであった。固定層により、木材保護シートは木材の表面に固定された。
接着剤として、接着剤A、B、C、Dがあった。粘着剤として、粘着剤A、Bがあった。接着剤Aの組成は以下のとおりであった。
ガラス転移点が21℃であるアクリル樹脂:70質量部
ポリイソシアネート:1質量部
紫外線吸収剤に対応する2−[4−([2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル]オキシ)−2−ヒドロオキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン:2質量部
光安定化剤に対応するビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、メチル1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルセバケート:1質量部
接着剤Bは、ポリエチレン樹脂から成っていた。
接着剤Cの組成は以下のとおりであった。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂:100質量部
ポリアミン:50質量部、
外線吸収剤に対応する2−[4−([2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル]オキシ)−2−ヒドロオキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン:2質量部
光安定化剤に対応するビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、メチル1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルセバケート:1質量部
接着剤Dの組成は以下のとおりであった。
ガラス転移点が−55℃であるアクリル樹脂:100質量部
紫外線吸収剤に対応する2−[4−([2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル]オキシ)−2−ヒドロオキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン:1質量部
光安定化剤に対応するビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、メチル1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルセバケート:0.5質量部
粘着剤Aの組成は以下のとおりであった。
ガラス転移点が−28℃であるアクリル樹脂:70質量部
ポリイソシアネート:1質量部
紫外線吸収剤に対応する2−[4−([2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル]オキシ)−2−ヒドロオキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン:2質量部
粘着剤Bの組成は以下のとおりであった。
天然ゴム:99質量部
粘着付与剤(商品名:アルコン P−125;荒川化学工業社製):85質量部
ポリイソシアネート:10質量部
エポキシ化天然ゴム:1質量部
実施例1〜2、6〜8については、木材の表面に合成樹脂シートを取り付けた後、合成樹脂シートの表面に塗料を塗布することで、紫外線遮蔽層を形成した。紫外線遮蔽層は木材保護シートの一部である。紫外線遮蔽層の厚さは表1に示すとおりであった。塗料の組成は以下のとおりであった。
アクリル樹脂:100質量部
紫外線吸収剤に対応する2−[4−([2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル]オキシ)−2−ヒドロオキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン:5質量部
光安定化剤に対応するビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、メチル1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルセバケート:5質量部
各実施例の建築材料において、木材保護シートの透明性は高かった。そのため、木材保護シートを通して、木材の木目を視認することができた。
(6−2)各比較例の建築材料の製造
表2に示す比較例1〜10の建築材料を製造した。
Figure 2021187029
木材の表面に紫外線遮蔽層を形成することで、比較例1の建築材料を製造した。木材は、実施例1、4〜6、8と同じであった。紫外線遮蔽層を形成する方法は実施例1〜2、6〜8と同様であった。紫外線遮蔽層の厚さは80μmであった。
木材の表面に粘着層を形成し、さらに、紫外線遮蔽層を形成することで、比較例2の建築材料を製造した。木材は、実施例1、4〜6、8と同じであった。粘着層は、粘着剤Aから成っていた。粘着層の厚さは50μmであった。紫外線遮蔽層を形成する方法は実施例1〜2、6〜8と同様であった。紫外線遮蔽層の厚さは100μmであった。
木材そのものを、比較例3の建築材料とした。木材は、実施例1、4〜6、8と同じであった。
木材の表面に接着層を形成することで、比較例4の建築材料を製造した。木材は、実施例1、4〜6、8と同じであった。接着層は、接着剤Aから成っていた。接着層の厚さは100μmであった。
基本的には実施例4、5と同様にして、比較例5〜8の建築材料を製造した。ただし、比較例5では、固定層は接着剤Aから成っていた。また、比較例6では、固定層は接着剤Bから成っていた。また、比較例7では、固定層は接着剤Cから成っていた。また、比較例8では、固定層は粘着剤Bから成っていた。
基本的には実施例1と同様にして、比較例9、10の建築材料を製造した。ただし、比較例9、10では、固定層、合成樹脂シート、及び紫外線吸収層は表2に示すものであった。
(6−3)各実施例及び各比較例の建築材料の評価
各実施例及び各比較例の建築材料について、耐候性の評価を行った。耐候性の評価方法は、JIS K5600−7−7に規定されている塗料一般試験方法−第7部:塗膜の長期耐久性−第7節:促進耐候性及び促進耐光性(キセノンランプ法)に準拠した。照射時間は2000時間とした。試験片ぬれサイクルはサイクルAとした。
以下の基準で耐候性を評価した。
○:試験前と比較してほとんど外観の差がない。
△:試験前と比較して差はあるものの印象としては同系色である。
×:試験前と比較して大きく変色して別の色に見える。
評価結果を表1及び表2に示す。各実施例の建築材料は耐候性が高かった。比較例1〜4、7、7の建築材料は耐候性が低かった。
また、各実施例及び各較例の建築材料について、岐阜県岐阜市で屋外曝露を1年間行った。屋外暴露の条件は、南向き、曝露角度45°であった。屋外暴露の後、建築材料の外観を目視観察し、木材保護シートが木材から剥離すること(以下ではシート剥離とする)が生じたか否かを判断した。判断結果を表1及び表2に示す。各実施例の建築材料では、シート剥離は生じなかった。比較例5〜10の建築材料では、シート剥離が生じた。
7.他の実施形態
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(7−1)上記各実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。
(7−2)上述した建築材料の他、これらを構成要素とする製品、木材保護シート、木材保護シートの製造方法、建築材料の製造方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。
1…建築材料、3…木材、5…木材保護シート、7…合成樹脂シート、9…固定層、11…紫外線遮蔽層

Claims (6)

  1. 木材と、
    合成樹脂シートを備える木材保護シートと、
    前記木材に対し前記木材保護シートを固定する固定層と、
    を備え、
    前記木材保護シートを通して前記木材の木目を視認可能であり、
    前記固定層は、ガラス転移点が−10℃以下であるアクリル樹脂を含有する接着剤又は粘着剤の層である建築材料。
  2. 請求項1に記載の建築材料であって、
    前記木材は製材である建築材料。
  3. 請求項1又は2に記載の建築材料であって、
    前記合成樹脂シートは、ポリカーボネート樹脂のシートを含む建築材料。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の建築材料であって、
    前記合成樹脂シートの厚さは100μm以上1000μm以下である建築材料。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の建築材料であって、
    前記木材保護シートは、紫外線遮蔽層をさらに備える建築材料。
  6. 請求項5に記載の建築材料であって、
    前記紫外線遮蔽層は、紫外線遮蔽塗料の塗膜である建築材料。
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