JP6414976B2

JP6414976B2 - 目地材

Info

Publication number: JP6414976B2
Application number: JP2015016840A
Authority: JP
Inventors: 宏平田村
Original assignee: Tokai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2035-01-30
Also published as: JP2015212509A

Description

本発明は、屋外で使用される外壁パネルに取り付けられたときに少なくとも一部が外壁パネルの外面側に露出する（つまり日光や外気に晒される）ように配置される目地材に関する発明である。

この種の成形品として、例えば、建物の外壁を構成する外壁パネル間の目地（隙間）に配置される目地材がある。このような目地材においては、特許文献１（特開２０１０−２４２３５０号公報）に記載されているように、ゴム製の基材の意匠面に形成された塗膜に、アクリルシリコーン樹脂及び／又はアクリルウレタン樹脂、紫外線吸収剤並びに光安定剤を含有させることで、目地部の退色や変色を防止するようにしたものがある。

特開２０１０−２４２３５０号公報

しかし、上記特許文献１の技術では、次のような不具合が発生する可能性がある。外壁パネル間の目地に目地材が配設された状態で長期間が経過すると、意匠面の塗膜内の紫外線吸収剤や光安定剤が塗膜から放出されたり雨で流されたりして減少していく。意匠面の塗膜内の紫外線吸収剤や光安定剤が減少すると、紫外線吸収剤や光安定剤による劣化抑制作用が低下するため、このような状態で、意匠面が日光（紫外線）や外気（酸素）に晒され続けると、意匠面が早期に劣化してしまうおそれがある。意匠面の劣化が進行すると、基材も劣化してしまい、形状や配置状態を維持できなくなって、目地から目地材が外れてしまうおそれもある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、長期に亘って日光や外気に晒されても耐候性を維持することができる目地材を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、建物の外壁を構成する外壁パネル間の目地に配置される目地材において、弾性ポリマー材料により形成された基材部と他の弾性ポリマー材料により形成された意匠部とが一体的に設けられ、前記外壁パネルに取り付けられたときに、前記基材部は前記外壁パネルの外面側には露出せず、意匠部の少なくとも一部が外壁パネルの外面側に露出するように配置され、意匠部を形成する弾性ポリマー材料には、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤とが含有され、基材部を形成する弾性ポリマー材料には、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤のうちの少なくとも一つが、意匠部を形成する弾性ポリマー材料における含有量の重量％と同じ重量％以上含有されており、前記基材部を形成する弾性ポリマー材料に含まれる前記酸化防止剤と前記紫外線吸収剤と前記光安定剤のうちの少なくとも一つが、前記意匠部を形成する弾性ポリマー材料に移動可能となっており、前記意匠部を形成する弾性ポリマー材料及び前記基材部を形成する弾性ポリマー材料には、それぞれ鉱物油が含有され、前記基材部と前記意匠部とが直接接するように押出成形により一体に形成されていることを特徴とするものである。

外壁パネルに目地材が取り付けられたときに、意匠部の少なくとも一部が外壁パネルの外面側に露出して日光（紫外線）や外気（酸素）に晒されるが、意匠部には、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤（以下これらを「劣化抑制剤」と総称する）が含有されているため、これらの劣化抑制剤による劣化抑制作用によって日光や外気による意匠部の劣化を抑制することができる。

また、外壁パネルに目地材が取り付けられた状態で長期間が経過すると、意匠部に含有されている劣化抑制剤が減少していくが、基材部にも劣化抑制剤（酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤のうちの少なくとも一つ）が、意匠部における含有量の重量％と同じ重量％以上含有されているため、意匠部に含有されている劣化抑制剤が減少して、基材部に含有されている劣化抑制剤の含有量が意匠部における含有量よりも多くなると、劣化抑制剤が基材部から意匠部へ移動して、意匠部に劣化抑制剤を補充することができる。その結果、意匠部に含有されている劣化抑制剤の減少を抑制することができ、意匠部に含有されている劣化抑制剤による劣化抑制作用を長期に亘って維持することができる。これにより、意匠部の少なくとも一部が長期に亘って日光や外気に晒されても、意匠部に含有されている劣化抑制剤による劣化抑制作用によって日光や外気による意匠部の劣化を抑制することができ、長期に亘って目地材の耐候性を維持することができる。
しかも、意匠部を形成する弾性ポリマー材料及び基材部を形成する弾性ポリマー材料には、それぞれ鉱物油が含有されているため、弾性ポリマー材料に含有されている劣化抑制剤の流動性を鉱物油によって高めることができ、基材部から意匠部へ劣化抑制剤が移動し易くすることができる。

この場合、請求項２のように、基材部を形成する弾性ポリマー材料には、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤とが、それぞれ意匠部を形成する弾性ポリマー材料における含有量の重量％と同じ重量％以上含有されているようにすると良い。このようにすれば、意匠部に含有されている全ての劣化抑制剤（酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤）の減少を抑制することが可能となり、長期に亘って成形品の耐候性を維持する効果を高めることができる。

また、請求項３のように、基材部を形成する弾性ポリマー材料には、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤のうちの少なくとも一つが、意匠部を形成する弾性ポリマー材料における含有量の重量％よりも多く含有されていても良い。

図１は本発明の一実施例における目地材の断面図である。図２は建物の外壁パネル間の目地に目地材を取り付けた状態を示す断面図である。図３は試験用の治具に目地材を取り付けた状態を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を目地材に適用して具体化した一実施例を説明する。
図２に示すように、建物の外壁を構成する外壁パネル１１（被取付体）間の目地に沿って長尺な目地材１２（成形品）が取り付けられ、この目地材１２によって外壁パネル１１間の目地（隙間）を塞いでシールするようになっている。また、外壁パネル１１の外観に合わせて、目地材１２の材料に色をつける必要があるため、目地材１２には意匠部１３が設定されている。

図１に示すように、目地材１２は、弾性ポリマー材料（弾性を有するポリマー材料）の押出成形により、建物の外面側（室外側）に配置される意匠部１３と、この意匠部１３の裏面側（室内側）に配置される基材部１４とが一体的に設けられ、基材部１４には、金属製の芯材１５が複合押出成形により埋設されている。また、意匠部１３の幅方向両側には、それぞれ幅方向外側へ延びる意匠リップ１６が一体的に設けられ、基材部１４の幅方向両側には、それぞれ幅方向外側へ延びる複数の保持リップ１７が一体的に設けられている。

図２に示すように、外壁パネル１１間の目地に目地材１２を嵌め込んだときに、意匠リップ１６及び保持リップ１７が外壁パネル１１の側面（端面）に当接して弾性変形して外壁パネル１１の側面を押さえ付けることで、外壁パネル１１間の目地に沿って目地材１２が取り付け固定されるようになっている。外壁パネル１１間に目地材１２が取り付けられたときに、意匠部１３は、建物の外面側（室外側）に配置されるため、意匠部１３の表面側が建物の外面側に露出して日光（紫外線）や外気（酸素）に晒される。一方、基材部１４は、意匠部１３の裏面側に配置されて建物の外面側には露出しない。

目地材１２（意匠部１３と基材部１４）を形成する弾性ポリマー材料としては、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマーやオレフィン系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマーが用いられている。或は、ポリ塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂やＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）等のゴムを用いるようにしても良い。

また、意匠部１３は、ＪＩＳＫ６２５３によるデュロメータタイプＡでの硬度がＡ６３の弾性ポリマー材料で形成され、基材部１４は、ＪＩＳＫ６２５３によるデュロメータタイプＡでの硬度がＡ７０の弾性ポリマー材料で形成されている。

ところで、一般に、ポリマー材料の成形品は、長期に亘って日光（紫外線）や外気（酸素）に晒され続けると、次第に劣化していく。
その際、ポリマー材料の成形品は、外気（酸素）及び日光（紫外線）により次のようにして劣化する。

(A1)成形品に紫外線が当たると、アルキルラジカル（Ｒ・）が発生する。
(A2)このアルキルラジカル（Ｒ・）が酸素と反応すると、ペルオキシラジカル（ＲＯＯ・）が発生する。
(A3)このペルオキシラジカル（ＲＯＯ・）が反応して過酸化物（ＲＯＯＨ：ヒドロペルオキシド）とアルキルラジカル（Ｒ・）が発生する。
(A4)この過酸化物（ＲＯＯＨ：ヒドロペルオキシド）により成形品を構成する高分子の分子鎖が切断される。
(A5)上記(A2)〜(A4)の反応が連鎖的に進み、成形品が劣化する。

このような外気や日光による劣化を抑制するために、本実施例では、目地材１２の意匠部１３を形成する弾性ポリマー材料に、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤とが含有されている。更に、目地材１２の基材部１４を形成する弾性ポリマー材料には、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤とが、それぞれ意匠部１３を形成する弾性ポリマー材料における含有量の重量％と同じ重量％以上含有されている。つまり、基材部１４を形成する弾性ポリマー材料には、酸化防止剤が、意匠部１３を形成する弾性ポリマー材料における酸化防止剤の含有量の重量％と同じ重量％以上含有されている。また、基材部１４を形成する弾性ポリマー材料には、紫外線吸収剤が、意匠部１３を形成する弾性ポリマー材料における紫外線吸収剤の含有量の重量％と同じ重量％以上含有されている。更に、基材部１４を形成する弾性ポリマー材料には、光安定剤が、意匠部１３を形成する弾性ポリマー材料における光安定剤の含有量の重量％と同じ重量％以上含有されている。

酸化防止剤としては、例えば、(1) フェノール系酸化防止剤、(2) アミン系酸化防止剤（芳香族アミン）、(3) リン系酸化防止剤、(4) チオエーテル系酸化防止剤、(5) ホスファイト系酸化防止剤、(6) ベンゾイミダゾール系酸化防止剤等がある。(1) と(2) の酸化防止剤は、上記(A2)の反応で発生するペルオキシラジカルを捕捉してペルオキシラジカルの反応を抑制することで、酸素による成形品の劣化を抑制する。一方、(3) 〜(6) の酸化防止剤は、上記(A3)の反応で発生する過酸化物を分解することで、酸素による成形品の劣化を抑制する。

本実施例では、意匠部１３を形成する弾性ポリマー材料及び基材部１４を形成する弾性ポリマー材料に、それぞれ(1) と(2) の酸化防止剤のうちの一方［例えば(1) フェノール系酸化防止剤］と、(3) 〜(6) の酸化防止剤のうちの一つ［例えば(5) ホスファイト系酸化防止剤］が含有されている。しかし、これに限定されず、(1) 〜(6) の酸化防止剤のうちのいずれか一つ又は二つ以上の酸化防止剤が含有されているようにしても良い。

また、紫外線吸収剤としては、例えば、(1) ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、(2) トリアジン系紫外線吸収剤、(3) ベンゾフェノン系紫外線吸収剤等がある。(1) 〜(3) の紫外線吸収剤は、紫外線を吸収して熱に変換することで、紫外線による成形品の劣化を抑制する。

本実施例では、意匠部１３を形成する弾性ポリマー材料及び基材部１４を形成する弾性ポリマー材料に、それぞれ(1) ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が含有されている。しかし、これに限定されず、(1) 〜(3) の紫外線吸収剤のうちのいずれか一つ又は二つ以上が含有されているようにしても良い。

更に、光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤等がある。このヒンダードアミン系光安定剤は、上記(A1)〜(A3)の全てのラジカルを捕捉してラジカルの反応を抑制することで、紫外線による成形品の劣化を抑制する。本実施例では、意匠部１３を形成する弾性ポリマー材料及び基材部１４を形成する弾性ポリマー材料に、それぞれヒンダードアミン系光安定剤が含有されている。

また、本実施例では、意匠部１３を形成する弾性ポリマー材料及び基材部１４を形成する弾性ポリマー材料に、それぞれ軟化剤としてパラフィン系やナフテン系等の鉱物油が含有されている。

建物の外壁パネル１１間の目地に沿って目地材１２が取り付けられたときに、意匠部１３の表面側が建物の外面側に露出して日光（紫外線）や外気（酸素）に晒されるが、意匠部１３には、劣化抑制剤（酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤）が含有されているため、これらの劣化抑制剤による劣化抑制作用によって日光や外気による意匠部１３の劣化を抑制することができる。

また、建物の外壁パネル１１間の目地に沿って目地材１２が取り付けられた状態で長期間が経過すると、意匠部１３に含有されている劣化抑制剤が意匠部１３の表面から外部に放出されたり雨で流されたりして減少していく。また、酸化防止剤は、ラジカルや過酸化物と反応することでも減少する。

しかし、基材部１４にも劣化抑制剤（酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤）が、それぞれ意匠部１３における含有量の重量％と同じ重量％以上含有されているため、意匠部１３に含有されている劣化抑制剤が減少して、基材部１４に含有されている劣化抑制剤の含有量が意匠部１３における含有量よりも多くなると、劣化抑制剤が基材部１４から意匠部１３へ移動して、意匠部１３に劣化抑制剤を補充することができる。その結果、意匠部１３に含有されている劣化抑制剤の減少を抑制することができ、意匠部１３に含有されている劣化抑制剤による劣化抑制作用を長期に亘って維持することができる。これにより、意匠部１３の表面側が長期に亘って日光や外気に晒されても、意匠部１３に含有されている劣化抑制剤による劣化抑制作用によって日光や外気による意匠部１３の劣化を抑制することができ、長期に亘って目地材１２の耐候性を維持することができる。

しかも、本実施例では、基材部１４を形成する弾性ポリマー材料に、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤とが、それぞれ意匠部１３を形成する弾性ポリマー材料における含有量の重量％と同じ重量％以上含有されているようにしたので、意匠部１３に含有されている全ての劣化抑制剤（酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤）の減少を抑制することが可能となり、長期に亘って目地材１２の耐候性を維持する効果を高めることができる。また、基材部１４においても、劣化抑制剤による劣化抑制作用によって劣化が抑制されるため、目地材１２の形状や配置状態が維持され、目地から目地材１２が外れるのを防止することができる。

更に、本実施例では、意匠部１３を形成する弾性ポリマー材料及び基材部１４を形成する弾性ポリマー材料に、それぞれ鉱物油が含有されているようにした。この鉱物油は、低分子量で弾性ポリマー材料の間に入り込んで移動するため、弾性ポリマー材料に含有されている劣化抑制剤の流動性を高めることができ、基材部１４から意匠部１３へ劣化抑制剤が移動し易くすることができる。

本発明者らは、本実施例の目地材の効果を確認するために、本実施例の目地材のサンプルと、比較例の目地材のサンプルとを用いて試験を行ったので、その試験方法及び試験結果を図３及び表１を用いて説明する。

［サンプル］
本実施例の目地材のサンプルと比較例の目地材のサンプルは、それぞれスチレン系熱可塑性エラストマーの押出成形により作製した長さ２００ｍｍのサンプルであり、意匠部１３と基材部１４に、それぞれ酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤とが含有されている。

下記の表１に示すように、本実施例の目地材のサンプルは、基材部１４に、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤とが、それぞれ意匠部１３における含有量の重量％と同じ重量％で含有されている。一方、比較例の目地材のサンプルは、基材部１４に、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤とが、それぞれ意匠部１３における含有量の重量％よりも低い重量％で含有されている。尚、表１では、本実施例の目地材のサンプルのそれぞれの劣化抑制剤の配合量（重量％）を基準値「１」として表し、比較例の目地材のサンプルのそれぞれの劣化抑制剤の配合量を実施例の基準値「１」に対する割合で表している。
［試験方法］
(1) 試験装置として、ダイプラ・ウィンテス株式会社のメタルウェザー（登録商標）を用いて、各サンプルに対して、照射（Ｌ）とスプレー（Ｄ）の操作を１サイクルとして７５サイクル繰り返した後、耐熱試験（Ｈ）を行う。その後、各サンプルの意匠部１３の劣化の有無を評価した。

(2) 試験の操作等について
(a) 照射（Ｌ）
操作：サンプルを断面コ字形状の治具１８（図３参照）に嵌めた状態で試験装置内に置き、サンプルの意匠部１３に光を５時間照射する。

条件：光の強度は９０±２ｍＷ／ｃｍ²
光の波長は２９５〜４５０ｎｍ
湿度は７０±５％ＲＨ
温度は６３±２℃

(b) スプレー（Ｄ）
操作：引き続きサンプルを断面コ字形状の治具１８（図３参照）に嵌めた状態で試験装置内に１時間置く（照射はしない）。この１時間のうちの最初の１０秒間と最後の１０秒間に、サンプルの意匠部１３に脱イオン水をスプレーする。

条件：脱イオン水の水素イオン濃度指数はｐｈ６〜８
脱イオン水の電気抵抗率は１０⁵Ωｃｍ以上
温度は３０±２℃
湿度は９６％ＲＨ以上

(c) 耐熱試験（Ｈ）
操作：サンプルを１２０℃の環境下に７２時間放置する。
［試験結果］

表１に示す試験結果によれば、本実施例の目地材のサンプルは、意匠部１３が劣化しなかった（試験後、意匠リップ１６を曲げた後に元の形状に戻った）。これに対して、比較例の目地材のサンプルは、意匠部１３が劣化した（試験後、意匠リップ１６を曲げた後に元の形状に戻らなかった）。この試験結果から、本実施例のように、基材部１４に酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤とを、それぞれ意匠部１３における含有量の重量％と同じ重量％以上含有させることで、意匠部１３の劣化を抑制できることが判明した。

尚、上記実施例では、基材部１４には、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤の三つが含有され、その三つがそれぞれ意匠部１３における含有量の重量％と同じ重量％以上含有されているようにした。しかし、これに限定されず、例えば、基材部１４には、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤の三つが含有され、その三つのうちの一つ又は二つが意匠部１３における含有量の重量％と同じ重量％以上含有されているようにしても良い。或は、基材部１４には、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤のうちの二つが含有され、その二つのうちの一方又は両方が意匠部１３における含有量の重量％と同じ重量％以上含有されているようにしても良い。或は、基材部１４には、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤のうちの一つが含有され、その一つが意匠部１３における含有量の重量％と同じ重量％以上含有されているようにしても良い。

１１…外壁パネル、１２…目地材（成形品）、１３…意匠部、１４…基材部、１６…意匠リップ、１７…保持リップ

Claims

建物の外壁を構成する外壁パネル間の目地に配置される目地材において、
弾性ポリマー材料により形成された基材部と他の弾性ポリマー材料により形成された意匠部とが一体的に設けられ、前記外壁パネルに取り付けられたときに、前記基材部は前記外壁パネルの外面側には露出せず、前記意匠部の少なくとも一部が前記外壁パネルの外面側に露出するように配置され、
前記意匠部を形成する弾性ポリマー材料には、酸化防止剤と紫外線吸収剤と光安定剤とが含有され、
前記基材部を形成する弾性ポリマー材料には、前記酸化防止剤と前記紫外線吸収剤と前記光安定剤のうちの少なくとも一つが、前記意匠部を形成する弾性ポリマー材料における含有量の重量％と同じ重量％以上含有されており、
前記基材部を形成する弾性ポリマー材料に含まれる前記酸化防止剤と前記紫外線吸収剤と前記光安定剤のうちの少なくとも一つが、前記意匠部を形成する弾性ポリマー材料に移動可能となっており、
前記意匠部を形成する弾性ポリマー材料及び前記基材部を形成する弾性ポリマー材料には、それぞれ鉱物油が含有され、
前記基材部と前記意匠部とが直接接するように押出成形により一体に形成されていることを特徴とする目地材。
前記基材部を形成する弾性ポリマー材料には、前記酸化防止剤と前記紫外線吸収剤と前記光安定剤とが、それぞれ前記意匠部を形成する弾性ポリマー材料における含有量の重量％と同じ重量％以上含有されていることを特徴とする請求項１に記載の目地材。
前記基材部を形成する弾性ポリマー材料には、前記酸化防止剤と前記紫外線吸収剤と前記光安定剤のうちの少なくとも一つが、前記意匠部を形成する弾性ポリマー材料における含有量の重量％よりも多く含有されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の目地材。