JP4551115B2 - 外壁材 - Google Patents

Description

本発明は、窯業系板材からなる外壁材に関するものである。

繊維セメント板などの窯業系の板材を外壁材として用いる場合、窯業系板材の表面側は一般に塗装が施されているために耐透水性に特に問題はないが、裏面側から水が透水すると窯業系板材の耐久性が大きく低下するおそれがある。このため窯業系板材の裏面にシーラーを塗装し、裏面側からの透水量を下げることが行なわれている。

そして最近では、作業環境やＶＯＣ削減のために、溶剤系ではなく水系の塗料を用いる必要があるので、このシーラーとして、アクリルエマルジョン樹脂系のものや、これにパラフィン、ワックス、ステアリン酸系樹脂を併用したものが主として使用されている。

一方、窯業系板材を外壁材として使用するにあたって、窯業系板材の裏面に木枠などの裏打ち材を接着剤で接着してパネル化し、裏打ち材によって外壁材を家屋に固定することによって施工が行なわれることがある（例えば、特許文献１及び特許文献２等参照）。
特開平１０−２３８０１３号公報 特開２００１−１７３２０３号公報

しかし上記のようなアクリルエマルジョン樹脂系のシーラーは、窯業系板材の基材への浸透が不十分で密着力が低い。そして上記のように窯業系板材の裏面に裏打ち材を接着剤で接着してパネル化するにあたって、このように窯業系板材とシーラーとの密着力が低いと、窯業系板材とシーラーとの界面で剥離が発生し、窯業系板材が裏打ち材から崩落するおそれがあるという問題を有するものであった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、窯業系板材とシーラーとの密着力が高い外壁材を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る外壁材は、アクリルエマルジョン樹脂に、窯業系板材の基材中の水分と反応して硬化するイソシアネートを配合して調製されたシーラーが、窯業系板材の背面に塗装されており、窯業系板材の塗装したこの背面に、イソシアネートを配合した酢酸ビニル系接着剤で木質材の裏打ち材が接着されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、シーラー中のイソシアネートが窯業系板材の基材中の水分と反応して硬化し、窯業系板材とシーラーとの密着力を高く得ることができる。

また請求項１の発明は、イソシアネートはアクリルエマルジョン樹脂１００質量部に対して１５〜１００質量部配合されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、イソシアネートの配合による窯業系板材とシーラーとの密着力の向上の効果を高く得ることができる。

本発明によれば、アクリルエマルジョン樹脂系のシーラーに配合したイソシアネートが窯業系板材の基材中の水分と反応して硬化し、イソシアネートのこの反応による結合によって、窯業系板材とシーラーとの密着力を高く得ることができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本発明において使用するシーラーは、アクリルエマルジョン樹脂を主剤とし、これに硬化成分としてイソシアネートを配合して調製したものであり、密着力向上や粘度調整などのために必要に応じて水を配合するようにしてもよい。アクリルエマルジョン樹脂は、アクリル樹脂の乳化重合によって調製されたものであり、固形分濃度が４０〜５０質量％の範囲のものが好ましい。

イソシアネートとしては、特に限定されるものではないが、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、メチレンビスジフェニルイソシアネート（ＭＤＩ）などのジイソシアネートを用いるのが好ましい。主剤であるアクリルエマルジョン樹脂に対するイソシアネートの配合量は、アクリルエマルジョン樹脂１００質量部に対してイソシアネート１５質量部以上が好ましい。イソシアネートの配合量が１５質量部未満であると、イソシアネートを配合することによって窯業系板材に対するシーラーの密着性を向上する効果を十分に得ることができないおそれがある。またイソシアネートの配合量はアクリルエマルジョン樹脂１００質量部に対して１００質量部以下であることが好ましい。イソシアネートの配合量が１００質量部を超えると、可使時間が短くなって、後述の接着剤が付き難くなるおそれがある。

また水の配合量は特に制限されるものではないが、アクリルエマルジョン樹脂１００質量部に対して５０〜３００質量部の範囲が好ましく、１００質量部程度が最も好ましい。水の配合量がこの範囲から外れると、シーラーの密着力が落ちるおそれがある。ここで、イソシアネートは水と反応するので、シーラーを調製してから８時間程度のポットライフのうちに使用するか、あるいは冷却して反応を遅らせるようにするのが好ましい。水と反応したイソシアネートが８０質量％以内であれば、性能上大きな変化はない。

本発明において窯業系板材としては、セメントなど無機質硬化材料で作製したものを用いることができるものであり、繊維混入セメントケイ酸カルシウム板、繊維混入セメント押成形板、木繊維混入セメントケイ酸カルシウム板などの、セメント系板材を例示することができる。

そして窯業系板材１の裏面側に上記のシーラー２を塗布して乾燥することによって、窯業系板材１の裏面の全面をシーラー２の被膜で被覆し、窯業系板材１の裏面の耐透水性を高めることができるものである。窯業系板材１の裏面にシーラー２を塗装するにあたっては、図２に示すように、スポンジロールなどで形成される塗布ロール５とその上側のバックアップロール６の間に裏面を下側にした窯業系板材１を通すことによって、行なうことができる。図２において７はドクターロールである。シーラー２の塗装はこのようなロールコーターを用いて行なう他、窯業系板材１の裏面を上側にして送ることによって、フローコーターやスプレー装置を用いて行なうことも可能である。窯業系板材１に対するシーラー２の塗布量は、特に制限されるものではないが、４４．４ｇ／ｍ^２（４ｇ／尺^２）以上であることが好ましい。塗布量が４４．４ｇ／ｍ^２未満であると、シーラー２の密着性が低下するおそれがある。塗布量の上限は特に限定されないが、通常は８８．９／ｍ^２（８ｇ／尺^２）までの範囲が好ましい。

上記のように窯業系板材１の裏面にシーラー２を塗装すると、シーラー２が窯業系板材１に浸透して、シーラー２中に配合されているイソシアネートが窯業系板材１のセメントなどの基材中の水分と反応して硬化し、この反応硬化したイソシアネートによって窯業系板材１とシーラー２の被膜とを結合させることができ、窯業系板材１に対するシーラー２の被膜の密着力を高めることができるものである。またこのようにシーラー２が窯業系板材１に浸透してイソシアネートが硬化することによって、窯業系板材１の基材を補強することもできるものである。

上記のように窯業系板材１の裏面にシーラー２を塗装し、これを家屋の外壁材として使用するにあたっては、窯業系板材１の裏面に木枠など木質材の裏打ち材３を接着することによって、パネル化することができる。窯業系板材１に裏打ち材３を接着する接着剤４としては、特に限定されるものではないが、酢酸ビニル系接着剤を用いることができ、シーラー２との接着性を高めるために、この酢酸ビニル系接着剤にはイソシアネートを配合しておくのが好ましい。イソシアネートとしては、上記したようなＭＤＩやＨＤＩなどを用いることができる。このイソシアネートの配合量は、酢酸ビニル系接着剤１００質量部に対して１０±２質量部程度が好ましい。そして、窯業系板材１の側、あるいは裏打ち材３の側にこの接着剤４を塗布し、図１に示すようにシーラー２を介して接着剤４で窯業系板材１の裏面に裏打ち材３を接着して、外壁材のパネルを作製することができるものである。この木枠などの裏打ち材３を背面側に設けた外壁材Ａは、裏打ち材３によって家屋の外面に固定することができるものである。

このように窯業系板材１の裏面にシーラー２を介して裏打ち材３を接着するにあたって、窯業系板材１に対するシーラー２の密着力は上記のように高くなっているので、窯業系板材１とシーラー２の被膜との界面で剥離が発生することはなく、この界面剥離で窯業系板材１が裏打ち材３から剥がれて崩落するようなおそれはないものである。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１）
アクリルエマルジョン樹脂（アクリル樹脂固形分濃度４５質量％）１００質量部に、ＨＤＩを３０質量部、水を１００質量部配合してシーラー２を調製した。そして厚み１６ｍｍの繊維混入セメントケイ酸カルシウム板（クボタ松下電工外装社製「エクセレージ」）を窯業系板材１として用い、図２のロールコーターで、この窯業系板材１の裏面にシーラー２を４４．４ｇ／ｍ^２（４ｇ／尺^２）の塗布量で塗装した。このとき、窯業系板材１はシーラー２の塗布前に４５℃で加熱処理しておき、またシーラー２の塗布後に１２０℃の熱風乾燥炉で２分間加熱して乾燥を行なった。

次に、裏打ち材３として米栂材の板を用い、エチレン・酢酸ビニル共重合体（樹脂分５３質量％）１００質量部にＭＤＩ（樹脂分６０質量％）を１０質量部混合した接着剤４を５５５．６ｇ／ｍ^２（５０ｇ／尺^２）の塗布量で塗布し、この裏打ち材３を上記の窯業系板材１の裏面側に重ね、１０Ｎ／ｃｍ^２以上の圧締力で１０時間以上保持した後、常温で７日間放置することによって、窯業系板材１の裏面に裏打ち材３を接着した。

（実施例２）
アクリルエマルジョン樹脂１００質量部に、ＨＤＩを１００質量部、水を１００質量部配合して調製したシーラー２を用いるようにした他は、実施例１と同様にした。

（実施例３）
アクリルエマルジョン樹脂１００質量部に、ＨＤＩを２０質量部、水を１００質量部配合して調製したシーラー２を用いるようにした他は、実施例１と同様にした。

（比較例１）
アクリルエマルジョン樹脂１００質量部に、ＨＤＩを１０質量部、水を１００質量部配合して調製したシーラー２を用いるようにした他は、実施例１と同様にした。

（比較例２）
アクリルエマルジョン樹脂１００質量部に、水を１００質量部配合して調製したシーラー２（ＨＤＩは配合せず）を用いるようにした他は、実施例１と同様にした。

上記実施例１〜３及び比較例１〜２において窯業系板材１の裏面に裏打ち材３を接着したものから、図３のような４０ｍｍ×２５ｍｍの大きさのサンプルを作製し、このサンプルについて、オートグラフを用いて荷重速度１ｍｍ／ｍｉｎの条件で、窯業系板材１と裏打ち材３を引き剥がす方向での引張試験を行なった。試験は、常態引張試験と、サンプルを水中に７日間浸漬した後に６０℃で３日間乾燥した状態での水中浸漬後引張試験とを行なった。結果を表１に示す。

表１において「材破率」は、窯業系板材１と裏打ち材３が剥離する面積（４０ｍｍ×２５ｍｍ＝１０００ｍｍ^２）のうち、窯業系板材１が破壊されて剥離した面積の割合を示すものであり、材破率が高い程、窯業系板材１とシーラー２との間の界面剥離が少なく、窯業系板材１に対するシーラー２の密着力が高いといえる。また「判定」において、常態の引張強度が３５Ｎ／ｃｍ^２以上、材破率が６０％以上、且つ水中浸漬後の引張強度が３０Ｎ／ｃｍ^２以上、材破率が４０％以上のものを規格に合格する「○」と評価し、常態及び水中浸漬後の引張強度が３０Ｎ／ｃｍ^２以上、材破率が１５％以上のものを「△」、それ以下を「×」と評価した。

表１にみられるように、イソシアネート（ＨＤＩ）を配合していないシーラー２を用いた比較例２のものは、引張強度が低く、特に材破率が０％であって、窯業系板材１とシーラー２との間の界面剥離が容易に発生したが、イソシアネート（ＨＤＩ）を配合したシーラー２を用いた各実施例のものは、引張強度が高く、材破率も１５％以上であって、窯業系板材１とシーラー２との密着力が向上していることが確認される。特に規格に合格する程度に高い程度に密着力を得るためには、実施例１〜３のように、アクリルエマルジョン樹脂１００質量部にイソシアネート（ＨＤＩ）を１５質量部以上配合することが必要であることが確認される。

本発明の実施の形態の一例を示す、一部の断面図である。 同上のロールコーターによるシーラーの塗布を示す概略図である。 引張試験に用いるサンプルの斜視図である。

符号の説明

１ 窯業系板材
２ シーラー
３ 裏打ち材
４ 接着剤

Claims (1)

1. アクリルエマルジョン樹脂１００質量部に、窯業系板材の基材中の水分と反応して硬化するイソシアネートを１５〜１００質量部配合して調製されたシーラーが、窯業系板材の背面に塗装されており、窯業系板材の塗装したこの背面に、イソシアネートを配合した酢酸ビニル系接着剤で木質材の裏打ち材が接着されていることを特徴とする外壁材。

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