建筑板及其制造方法.pdf

本发明提供绝热性和耐气候性优异的建筑板及其制造方法。本发明的建筑板具有基材、覆盖基材的表面的绝热涂膜、覆盖绝热涂膜的透明的透明涂膜。绝热涂膜含有涂膜形成材料、有机系中空粒子和水溶性溶剂。建筑板的制造方法包括：绝热涂膜形成工序，在基材的表面涂布绝热涂料后，将其干燥而形成绝热涂膜；透明涂膜形成工序，在绝热涂膜的表面涂布透明涂料后，将其干燥而形成透明涂膜。绝热涂料含有涂膜形成材料、有机系中空粒子、沸点比绝热涂膜形成工序及透明涂膜形成工序中的干燥时的涂膜温度高的水溶性溶剂。

1.  一种建筑板，其特征在于，其是具有基材、覆盖该基材的表面的绝 热涂膜、覆盖该绝热涂膜的透明的透明涂膜的建筑板，
所述绝热涂膜含有涂膜形成材料、有机系中空粒子和水溶性溶剂，
所述有机系中空粒子的平均中空率为80％以上，平均粒径为5～ 50μm，
所述水溶性溶剂是二醇系溶剂及二醇醚系溶剂中的至少1种以上。

2.  根据权利要求1所述的建筑板，其特征在于，
所述有机系中空粒子包含丙烯腈、甲基丙烯腈、偏二氯乙烯、丙烯酸 酯、苯乙烯中的至少1种以上。

3.  根据权利要求1所述的建筑板，其特征在于，
所述绝热涂膜每100质量份固体成分含有0.01～5.0质量份的所述有 机系中空粒子。

4.  根据权利要求1所述的建筑板，其特征在于，
所述绝热涂膜的平均涂膜厚度为5～500μm。

5.  根据权利要求1所述的建筑板，其特征在于，
透明的亲水性涂膜作为最外层以覆盖所述透明涂膜的方式形成。

6.  根据权利要求5所述的建筑板，其特征在于，
所述亲水性涂膜由二氧化硅、胶态二氧化硅、锻制二氧化硅中的至少 1种以上形成。

7.  根据权利要求1所述的建筑板，其特征在于，
所述基材为陶瓷系墙板。

8.  一种建筑板的制造方法，其特征在于，其是制造具有基材、覆盖该 基材的表面的绝热涂膜、覆盖该绝热涂膜的透明涂膜的建筑板的方法，具 有：
绝热涂膜形成工序，在所述基材的表面涂布绝热涂料后，将其干燥而 形成所述绝热涂膜；
透明涂膜形成工序，在所述绝热涂膜的表面涂布透明涂料后，将其干 燥而形成所述透明涂膜，
作为所述绝热涂料，使用含有涂膜形成材料、有机系中空粒子、和沸 点比所述绝热涂膜形成工序及所述透明涂膜形成工序中的干燥时的涂膜 温度高的水溶性溶剂的涂料，
所述有机系中空粒子的平均中空率为80％以上，平均粒径为5～ 50μm，
所述水溶性溶剂是二醇系溶剂及二醇醚系溶剂中的至少1种以上。

9.  根据权利要求8所述的建筑板的制造方法，其特征在于，
将所述绝热涂膜形成工序及所述透明涂膜形成工序中的干燥时的涂 膜温度设为130℃以下。

10.  根据权利要求8所述的建筑板的制造方法，其特征在于，
所述有机系中空粒子包含丙烯腈、甲基丙烯腈、偏二氯乙烯、丙烯酸 酯、苯乙烯中的至少1种以上。

11.  根据权利要求8所述的建筑板的制造方法，其特征在于，
所述绝热涂料每100质量份固体成分含有0.01～5.0质量份的所述有 机系中空粒子。

12.  根据权利要求8所述的建筑板的制造方法，其特征在于，
还具有亲水性涂膜形成工序，在所述透明涂膜的表面涂布亲水性涂料 后，将其干燥而作为最外层形成透明的亲水性涂膜。

13.  根据权利要求12所述的建筑板的制造方法，其特征在于，
所述亲水性涂料是将二氧化硅、胶态二氧化硅、锻制二氧化硅中的至 少1种以上分散而成的溶液。

14.  根据权利要求8所述的建筑板的制造方法，其特征在于，
所述基材为陶瓷系墙板。

建筑板及其制造方法
技术领域
本发明涉及建筑物的外壁等中所用的建筑板及其制造方法。
背景技术
近年来，从节能等环境问题的观点考虑，对于住宅等建筑物的外壁、 屋顶等中施用的建筑板，要求提高绝热效果。为此，正在研究在建筑板的 表面形成绝热涂膜的做法。
例如，专利文献1中，提出过在基材的表面形成将具备绝热效果的陶 瓷微粉末分散混合在涂膜形成材料中而成的绝热涂膜而成的绝热性壁材。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000－71389号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，根据发明人等的实验可知（参照后述的实验例），如上所述地 形成了分散混合有陶瓷微粉末的绝热涂膜的建筑板在实际中其绝热效果 小。此外，发明人等进行了深入研究，结果发现，作为其要因之一可以举 出如下的方面，即，陶瓷微粉末的中空率容易降低，难以获得绝热效果。
另外，为了在建筑物的外壁、屋顶等中施用，需要有优异的耐气候性。
本发明是鉴于该背景而完成的，意欲提供绝热性和耐气候性优异的建 筑板及其制造方法。
用于解决问题的方法
本发明的一个方式提供一种建筑板，其特征在于，其是具有基材、覆 盖该基材的表面的绝热涂膜、覆盖该绝热涂膜的透明的透明涂膜的建筑 板，
上述绝热涂膜含有涂膜形成材料、有机系中空粒子和水溶性溶剂。
另外，本发明的另一个方式提供一种建筑板的制造方法，其特征在于， 其是制造具有基材、覆盖该基材的表面的绝热涂膜、覆盖该绝热涂膜的透 明涂膜的建筑板的方法，具有：
绝热涂膜形成工序，在上述基材的表面涂布绝热涂料后，将其干燥而 形成上述绝热涂膜；
透明涂膜形成工序，在上述绝热涂膜的表面涂布透明涂料后，将其干 燥而形成上述透明涂膜，
作为上述绝热涂料，使用含有涂膜形成材料、有机系中空粒子、和沸 点比上述绝热涂膜形成工序及上述透明涂膜形成工序中的干燥时的涂膜 温度高的水溶性溶剂的涂料。
发明效果
上述建筑板中，上述绝热涂膜含有有机系中空粒子。这样，就可以对 绝热涂膜赋予绝热功能。此外，由于上述有机系中空粒子包含有机系材料， 因此其中空率容易提高。即，由于有机系材料具有柔软性，因此在形成中 空粒子时材料容易伸长，可以提高中空率。由此，有机系中空粒子的绝热 效果大，可以提高绝热涂膜的绝热性。
另外，由于上述绝热涂膜含有上述水溶性溶剂，因此可以实现均匀的 成膜。即，可以认为，如果如上所述地混合绝热效果高的有机系中空粒子， 则在将绝热涂料涂布在基材上后将其干燥时，会有难以向整个涂膜均等地 传递热的问题。所以，通过在绝热涂膜中含有水溶性溶剂，在干燥时就容 易向整个涂膜传递热。其结果是，可以形成均匀的绝热涂膜。这样，就可 以遍及整个建筑板地利用绝热涂膜获得均匀的绝热效果，可以提高作为整 体的建筑板的绝热性。
另外，上述建筑板具备覆盖绝热涂膜的透明的透明涂膜。这样，就可 以提高建筑板的耐气候性。而且，由于上述透明涂膜透明，因此既不会有 透明涂膜蓄热的情况，也不会妨碍上述绝热涂膜的绝热效果。即，通过形 成透明涂膜，可以不妨碍绝热效果地提高建筑板的耐气候性。
另外，在上述建筑板的制造方法中，上述绝热涂膜形成工序中所用的 上述绝热涂料含有涂膜形成材料、有机系中空粒子和水溶性溶剂。这样， 如上述说明所示，可以提高绝热涂膜的绝热效果，可以制造绝热性优异的 建筑板。
而且，上述水溶性溶剂的沸点比上述绝热涂膜形成工序及上述透明涂 膜形成工序中的干燥时的涂膜温度高。由此，即使在经过各工序的干燥后， 水溶性溶剂也会充分地残留，可以有助于绝热涂膜的均匀的成膜。
如上所述，根据本发明，可以提供绝热性和耐气候性优异的建筑板及 其制造方法。
附图说明
图1是实施例1的建筑板的剖面示意图。
图2是实施例2的建筑板的剖面示意图。
符号说明
1  建筑板
2  基材
3  绝热涂膜
4  透明涂膜
5  亲水性涂膜
具体实施方式
上述建筑板的制造方法中，上述涂膜温度是指上述绝热涂膜及上述透 明涂膜的温度。
另外，上述水溶性溶剂包含二醇系溶剂及二醇醚系溶剂的至少1种以 上，可以有效地实现上述绝热涂膜的均匀的成膜。即，二醇系溶剂及二醇 醚系溶剂沸点高，即使在绝热涂膜的形成工序中，也容易残留到最后，容 易对绝热涂膜的均匀化做出贡献。
另外，上述有机系中空粒子优选包含丙烯腈、甲基丙烯腈、偏二氯乙 烯、丙烯酸酯、苯乙烯的至少1种以上。该情况下，可以特别稳定地获得 中空率高的有机系中空粒子。
另外，上述有机系中空粒子的平均中空率为80％以上，可以充分地 发挥上述绝热涂膜的绝热效果。
另外，上述平均中空率优选为90％以上。该情况下，可以进一步发 挥上述绝热涂膜的绝热效果。另外，平均中空率的优选的上限值以可以保 持有机系中空粒子的中空状态为条件，根据各种要因而不同。
而且，上述平均中空率是基于体积百分率的值。以下也相同。
另外，透明的亲水性涂膜也可以作为最外层以覆盖上述透明涂膜的方 式形成。该情况下，可以长时间地维持建筑板的外观设计性。即，通过将 上述亲水性涂膜形成于最外层，即使在建筑板的表面、即亲水性涂膜的表 面附着了污垢，也会因向建筑板的表面泼洒水、或者降落雨水，而使水被 亲水性涂膜吸收，污垢与水一起流下去。其结果是，可以长时间地维持建 筑板的外观。另外，因附着于建筑板的表面的污垢容易与水一起流下去， 因而可以抑制建筑板的表面的蓄热效果。
另外，由于上述亲水性涂膜是透明的，因此可以不损害上述绝热涂膜 的功能地确保建築板的绝热性。
另外，在上述建筑板的制造方法中，上述绝热涂膜形成工序及上述透 明涂膜形成工序中的干燥时的涂膜温度优选为130℃以下。
该情况下，可以在确保上述有机系中空粒子的中空结构的同时，形成 绝热涂膜。由此，可以可靠地获得上述建筑板的绝热性。另外，在干燥时， 容易抑制绝热涂料中所含的水溶性溶剂的挥发。由此，容易可靠地实现绝 热涂膜的均匀化。
考虑到上述有机系中空粒子的耐热温度，上述绝热涂膜形成工序及上 述透明涂膜形成工序中的干燥时的涂膜温度优选设为40～110℃。
另外，上述建筑板的制造方法也可以还在向上述透明涂膜的表面涂布 亲水性涂料后具有将其干燥而作为最外层形成透明的亲水性涂膜的亲水 性涂膜形成工序。该情况下，可以长时间地维持建筑板的外观设计性。
实施例
（实施例1）
使用图1对上述建筑板及其制造方法的实施例进行说明。
本例的建筑板1具有基材2、覆盖该基材2的表面的绝热涂膜3、和 覆盖该绝热涂膜3的透明的透明涂膜4。
绝热涂膜3含有涂膜形成材料、有机系中空粒子和水溶性溶剂。
上述建筑板1例如可以在建筑物的外壁、屋顶等中施用。
此外，作为基材2，例如可以采用木纤维增强水泥板、纤维增强水泥 板、纤维增强水泥·硅酸钙板、石膏矿渣板等陶瓷系墙板、金属系墙板、 ALC板等。
此外，在基材2的表面，形成有密封层21。密封层21例如可以利用 丙烯酸树脂乳液涂料、丙烯酸聚氨酯树脂系涂料、环氧树脂系涂料、溶剂 型湿固化聚氨酯、水分散型异氰酸酯等构成。而且，密封层21既可以是 1层，也可以设为2层以上。
在基材2的密封层21上，以平均膜厚5～500μm形成有绝热涂膜3。 绝热涂膜3的平均膜厚更优选为50～500μm。
这样，就可以获得充分的绝热效果，并且可以防止因干燥时间变长而 容易产生龟裂的情况。
作为以绝热涂膜3为主构成的涂膜形成材料，例如可以使用丙烯酸树 脂、硅树脂、氟树脂、丙烯酸硅树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等合成树脂。 在该涂膜形成材料中，分散混合了有机系中空粒子。
有机系中空粒子包含丙烯腈、甲基丙烯腈、偏二氯乙烯、丙烯酸酯、 苯乙烯的至少1种以上。另外，有机系中空粒子的平均中空率为80％以 上。更优选有机系中空粒子的平均中空率为90％以上。
另外，对于有机系中空粒子的含量，考虑到绝热效果和涂膜强度，优 选为0.01～5.0质量份。这里，有机系中空粒子的含量表示的是形成有机 系中空粒子的膜的有机固体成分相对于构成整个绝热涂膜的涂料固体成 分100质量份的比例。以下也相同。
另外，对于有机系中空粒子的平均粒径，考虑到绝热效果和涂膜强度， 优选为5～50μm。
另外，在绝热涂膜3中，含有水溶性溶剂。即，在经过后述的制造工 序最终得到的建筑板1中，绝热涂膜3含有水溶性溶剂。在将绝热涂膜3 的固体成分设为100质量份时，该水溶性溶剂的含量为0.1～10质量份。 这样，就可以可靠地进行绝热涂膜3整体的均匀的成膜。
水溶性溶剂包含二醇系溶剂及二醇醚系溶剂的至少1种以上。即，作 为水溶性溶剂，例如可以使用乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇正丁醚、 三丙二醇单甲醚等、或它们的混合物。
另外，在绝热涂膜3中含有颜料，绝热涂膜3也作为色彩层发挥作用。 而且，绝热涂膜3也可以设为不含有颜料的涂膜。
透明涂膜4由水性涂料形成。作为该水性涂料，例如可以采用丙烯酸 硅树脂乳液涂料、丙烯酸树脂乳液涂料、硅树脂系涂料、丙烯酸聚氨酯系 涂料、氟树脂系涂料、聚氨酯树脂系涂料等。
在制造本例的建筑板1时，进行以下的绝热涂膜形成工序和透明涂膜 形成工序。
在绝热涂膜形成工序中，在基材2的表面（密封层21的表面）涂布 绝热涂料后将其干燥而形成绝热涂膜3。
在透明涂膜形成工序中，在绝热涂膜3的表面涂布透明涂料后将其干 燥而形成透明涂膜4。
绝热涂料是在涂膜形成材料中分散混合有机系中空粒子而成，并且含 有水溶性溶剂。
对于构成绝热涂料的涂膜形成材料、有机系中空粒子、水溶性溶剂、 或透明涂料的具体的材料，如上所述。此外，水溶性溶剂的沸点比绝热涂 膜形成工序及上述透明涂膜形成工序中的干燥时的涂膜温度高。反过来 说，上述绝热涂膜形成工序及上述透明涂膜形成工序中的干燥时的涂膜温 度小于水溶性溶剂的沸点。具体来说，上述干燥时的涂膜温度为130℃以 下。
下面，对本例的作用效果进行说明。
上述建筑板1中，绝热涂膜3是将有机系中空粒子分散混合而成。这 样，就可以对绝热涂膜3赋予绝热功能。此外，由于有机系中空粒子包含 有机系材料，因此其中空率容易提高。由此，可以提高绝热涂膜3的绝热 性。
另外，由于绝热涂膜3含有水溶性溶剂，因此可以实现均匀的成膜。 即，因水溶性溶剂的存在，在绝热涂料的干燥时热容易向整个涂膜传递。 其结果是，可以形成均匀的绝热涂膜3。这样，就可以遍及整个建筑板1 地利用绝热涂膜3获得均匀的绝热效果。
另外，水溶性溶剂的沸点比绝热涂膜形成工序及透明涂膜形成工序中 的干燥时的涂膜温度高。由此，即使在经过各工序中的干燥后，水溶性溶 剂也会充分地残留，可以对绝热涂膜的均匀的成膜做出贡献。
另外，由于水溶性溶剂包含二醇系溶剂及二醇醚系溶剂的至少1种以 上，因此可以有效地实现绝热涂膜3的均匀的成膜。即，二醇系溶剂及二 醇醚系溶剂的沸点高，即使在绝热涂膜的形成工序中，也容易残留到最后， 容易对绝热涂膜的均匀化做出贡献。
另外，由于将绝热涂膜形成工序及透明涂膜形成工序中的干燥时的涂 膜温度设为130℃以下，因此可以在确保有机系中空粒子的中空结构的同 时，形成绝热涂膜。由此，可以可靠地获得建筑板1的绝热性。另外，在 干燥时，容易抑制绝热涂料中所含的水溶性溶剂的挥发。由此，容易可靠 地实现绝热涂膜3的均匀化。
另外，由于有机系中空粒子包含丙烯腈、甲基丙烯腈、偏二氯乙烯、 丙烯酸酯、苯乙烯的至少1种以上，因此可以特别稳定地获得中空率高的 有机系中空粒子。
另外，由于有机系中空粒子的平均中空率为80％以上，因此可以充 分地发挥绝热涂膜3的绝热效果。
另外，由于建筑板1具备透明的透明涂膜4，因此可以不妨碍绝热涂 膜3的绝热效果地提高建筑板1的耐气候性。
如上所述，根据本例，可以提供绝热性和耐气候性优异的建筑板及其 制造方法。
（实施例2）
本例如图2所示，是将透明的亲水性涂膜5作为最外层以覆盖透明涂 膜4的方式形成的例子。
亲水性涂膜5例如可以利用二氧化硅、胶态二氧化硅、锻制二氧化硅 等构成。
在制造本例的建筑板1时，只要在实施例1的制造方法的绝热涂膜形 成工序和透明涂膜形成工序中，加上以下的亲水性涂膜形成工序即可。即， 在透明涂膜形成工序后，在亲水性涂膜形成工序中，在透明涂膜4的表面 涂布亲水性涂料后将其干燥而作为最外层形成透明的亲水性涂膜5。
这里，作为亲水性涂料，例如可以使用将二氧化硅、胶态二氧化硅、 锻制二氧化硅等分散而成的溶液。
除此以外，与实施例1相同。
在本例的情况下，可以长时间地维持建筑板1的外观设计性。即，通 过在最外层形成亲水性涂膜5，即使在建筑板1的表面附着了污垢，也会 因向建筑板1的表面泼洒水，或者滴落雨水，而使水被亲水性涂膜5吸收， 污垢与水一起流下去。其结果是，可以长时间地维持建筑板1的外观。另 外，因附着于建筑板1的表面的污垢容易与水一起流下去，因而可以抑制 建筑板1的表面的蓄热效果。
另外，由于亲水性涂膜5是透明的，因此可以不损害绝热涂膜3的功 能地确保建筑板1的绝热性。
除此以外，具有与实施例1相同的作用效果。
（实验例）
本例是对上述实施例1及实施例2中所示的建筑板的绝热性进行评价 的例子。
如表1中所示，在实施例1或实施例2的建筑板中，作为试样1～试 样5制作了对绝热涂膜（绝热涂料）、透明涂膜（透明涂料）、亲水性涂膜 （亲水性涂料）进行了各种变更的试样。
另外，如表2所示，作为试样6～试样10制作了将实施例1的建筑 板中的绝热涂膜（绝热涂料）设为与实施例1所示的不同的构成的试样。
而且，在所有的试样中，基材为木纤维增强水泥板，在其表面涂布丙 烯酸树脂乳液涂料（白色系）而形成密封层。此外，虽然在密封层上形成 绝热涂膜，然而试样5不含有颜料，其他的都含有白色系颜料。即，试样 5将绝热涂膜设为透明，而其他的试样将绝热涂膜设为白色系的色彩层。
各试样的详情如表1、表2中记载所示。对于试样1～9，绝热涂膜（绝 热涂料）中的涂膜形成材料及透明涂膜（透明涂料）包含丙烯酸硅乳液。 试样10未设置透明涂膜。另外，试样5中，亲水性涂膜包含二氧化硅， 作为用于形成它的亲水性涂料，使用了分散胶态二氧化硅而成的溶液。另 外，试样2中的中空粒子包含偏二氯乙烯和丙烯腈。另外，试样3中的中 空粒子包含甲基丙烯腈和丙烯酸甲酯。
试样6中的分散混合在绝热涂膜（绝热涂料）中的中空粒子为陶瓷。 另外，试样8中的绝热涂膜（绝热涂料）中，取代中空粒子而分散混合了 实心粒子。
另外，表1、表2中，中空粒子（实心粒子）的含量、以及水溶性溶 剂的含量以相对于涂料固体成分100质量份的质量份表示。
对于在绝热涂料中不含有水溶性溶剂的试样9，在绝热涂膜中，出现 了龟裂的产生、绝热性能的降低、外观不良等不佳状况。
对试样1～试样10的建筑板，进行了绝热效果的试验。
作为试验方法使用了灯照射法。即，利用配置于距离试样表面为10cm 位置的100V、150W的卤素灯，对试样的表面照射了光。
此后，在连续照射10分钟后的时间点，使用辐射温度计测定出试样 表面的温度。将其结果表示于表1、表2中。
[表1]
（表1）

[表2]
（表2）

从表1、表2可以清楚地看到，试样6～试样9的表面温度达到60～ 65℃，而试样1～试样5的表面温度落在50～56℃中。即，通过采用实施 例1、实施例2的构成，可以可靠地抑制建筑板的温度升高，可以说能够 提高其绝热性。
另外，进行了建筑板的耐气候性的评价。作为评价方法，利用规定的 耐久试验之前和之后的建筑板的表面的光泽度值的变化的程度（光泽度保 持率）进行了评价。
具体来说，使用上述的试样1～试样10，进行以下的试验。
首先，使用株式会社堀场制作所制手提式光泽度计“Gloss Checker  IG-320”测定出建筑板的表面（涂膜面）当中任意的5处的光泽度值。此 后，将它们的平均值作为“初期的平均光泽度值”。
然后，对各试样使用Daipla Wintes株式会社制“金属灯管耐候机 （Metal Weather Meter）”，进行了800小时加速试验（照射4小时及湿润 4小时的循环）。这里，作为照射条件，设为照射强度1100W/m²、照射距 离240mm、黑板温度63℃。另外，作为湿润条件，设为凝露温度30℃、 凝露湿度98％，淋雨在凝露前后进行10秒。
上述加速试验后，对试样表面（涂膜面）与加速试验前同样地使用上 述手提式光泽度计测定任意的5处的光泽度值，将其平均值作为“耐气候 性试验后的平均光泽度值”。
此后，利用以下的算式算出光泽度保持率。
光泽度保持率（％）＝（耐气候性试验后的平均光泽度值）/（初期 的平均光泽度值）
对于所算出的光泽度保持率，如下所示地评价，将评价结果记录在表 1及表2中。
○：光泽度保持率为80％以上
△：光泽度保持率为50％以上而小于80％
×：光泽度保持率小于50％
从表1、表2中可以清楚地看到，没有透明涂膜的试样10的光泽度 保持率小于50％，而具有透明涂膜的试样1～试样9的光泽度保持率都为 80％以上。即，具备透明涂膜的试样1～试样9即使进行耐气候性试验（加 速试验）也保持了初期的光泽，可以说耐气候性优异。
根据该结果可知，通过形成透明涂膜，可以提高耐气候性。