JP7699353B2

JP7699353B2 - 建材

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Publication number: JP7699353B2
Application number: JP2021118703A
Authority: JP
Inventors: 絵美服部; 圭一加藤; 正之広田; 武森田; 秀木水落; 信雄浅井
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2021-07-19
Filing date: 2021-07-19
Publication date: 2025-06-27
Anticipated expiration: 2041-07-19
Also published as: JP2023014640A

Description

本開示は建材に関する。

木材を難燃化する方法として、難燃剤を木材に浸透させる方法がある。難燃剤を木材に浸透させる方法は、特許文献１に開示されている。プラスチックを難燃化する方法として、プラスチックの組成を変更する方法がある。プラスチックの組成を変更する方法は特許文献２に開示されている。

特開２０１９－１３７８０５号公報特開２０００－２７３２９８号公報

難燃剤を木材に浸透させるためには特殊な装置が必要である。また、難燃剤を木材に浸透させるためには、多くの時間とエネルギーとを要する。プラスチックの組成を変更する方法の場合、プラスチックの組成が限定される。

塗料組成物を、木材やプラスチック等の可燃性基材に塗布し、被覆層を形成することで、可燃性基材を難燃化することが考えられる。被覆層は加熱されると発泡し、断熱層となる。
建材を、例えば天井面等に使用した場合、被覆層が過度に発泡すると、断熱層が脱落し、難燃性が低下してしまうおそれがある。本開示の１つの局面では、難燃性を有するとともに、被覆層が過度に発泡することを抑制できる建材を提供することが好ましい。

本開示の１つの局面は、基材と、前記基材の表面に形成された被覆層と、を備える建材である。被覆層層は、加熱により発泡する塗膜と、少なくとも一部が前記塗膜に埋め込まれている、ガラス繊維クロス又はガラス繊維不織布から成るガラス繊維部とを備える。

本開示の１つの局面である建材は、ガラス繊維部を備えることにより、被覆層が過度に発泡することを抑制できる効果（以下では発泡抑制効果とする）を奏する。また、被覆層は加熱により発泡する塗膜を備えるので、本開示の１つの局面である建材は、難燃性が高い。

建材の構成を表す断面図である。建材の構成を表す断面図である。建材の製造方法を表す説明図である。

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．建材の構成
（１）基材
建材は基材を備える。基材として、例えば、可燃性の基材が挙げられる。可燃性の基材として、例えば、木材等が挙げられる。木材として、例えば、厚さ１２ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ２０００ｍｍのスギ製材等が挙げられる。

基材は木材に限定されず、任意に選択できる。基材として、例えば、プラスチック、木質建材、紙、布等が挙げられる。プラスチックとして、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、塩化ビニル樹脂、発泡ポリスチレン樹脂等が挙げられる。木質建材として、例えば、製材、集成材、合板、単板積層材（ＬＶＬ）、直交集成板（ＣＬＴ）、中密度繊維板（ＭＤＦ）等が挙げられる。基材の形態は特に限定されない。基材の形態として、例えば、柱状、板状、シート状、布状等が挙げられる。

基材として、例えば、木質の構造部材が挙げられる。木質の構造部材として、例えば、柱、梁、壁、床等が挙げられる。
柱として、例えば、角形柱がある。長手方向に直交する断面での角形柱の断面形状は、例えば、正方形である。正方形の一辺の長さは、例えば、９０ｍｍ以上１１００ｍｍ以下である。

梁として、例えば、角形梁がある。長手方向に直交する断面での角形梁の断面形状は、例えば、長方形である。長方形の一辺の長さは、例えば、９０ｍｍ以上８００ｍｍ以下である。前記一辺に隣接する辺の長さは、例えば、９０ｍｍ以上１２００ｍｍ以下である。角形梁の長さは特に限定されないが、例えば、３０００ｍｍ以上１００００ｍｍ以下である。

壁の形状は、例えば、長方形である。長方形の短辺の長さは、例えば、３０００ｍｍ以下である。長方形の短辺の長さは、例えば、５００ｍｍ以上である。長方形の長辺の長さは、例えば、１２０００ｍｍ以下である。長方形の長辺の長さは、例えば、２０００ｍｍ以上である。

基材として、例えば、木材の表面に板状又はシート状の部材を取り付けたものが挙げられる。板状又はシート状の部材として、例えば、石膏ボード、耐火シート、化粧材等が挙げられる。
（２）被覆層の構成
建材は被覆層を備える。被覆層は基材の表面に形成されている。被覆層は、塗膜と、ガラス繊維部と、を備える。塗膜は、加熱により発泡する。ガラス繊維部は、ガラス繊維クロス又はガラス繊維不織布から成る。ガラス繊維部の少なくとも一部は、塗膜に埋め込まれている。

例えば、図１に示すように、建材１は、基材３と、被覆層５とを備える。被覆層５は基材３の表面に形成されている。被覆層５は、塗膜７と、ガラス繊維部９とを備える。図１に示す形態では、ガラス繊維部９の全部が、塗膜７に埋め込まれている。塗膜７はガラス繊維部９の内部に含浸している。

厚さ方向において、ガラス繊維部９は、被覆層５の厚み方向における中央５Ａよりも、被覆層５の表面５Ｂの側にあることが好ましい。ガラス繊維部９が、中央５Ａよりも表面５Ｂの側にある場合、発泡抑制効果が一層高い。

被覆層５は、基材３の側に、ガラス繊維部９を含まない部分（以下では非含有部５Ｃとする）を有することが好ましい。非含有部５Ｃは、例えば、塗膜７のみから成る。被覆層５が非含有部５Ｃを有する場合、発泡抑制効果が一層高い。

例えば、図２に示すように、建材１は、基材３と、被覆層５とを備える。被覆層５は基材３の表面に形成されている。被覆層５は、塗膜７と、ガラス繊維部９とを備える。図２に示す形態では、ガラス繊維部９の表面９Ａが、被覆層５の表面５Ｂと一致している。塗膜７はガラス繊維部９の内部に含浸している。被覆層５は、基材３の側に、非含有部５Ｃを有することが好ましい。被覆層５が非含有部５Ｃを有する場合、発泡抑制効果が一層高い。

ガラス繊維クロス又はガラス繊維不織布を構成するガラスとして、例えば、アルミナ硼けい酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、石英ガラス等が挙げられる。アルミナ硼けい酸ガラスは熱膨張率が低く、熱衝撃に強いため、ガラス繊維クロス又はガラス繊維不織布を構成するガラスとして好ましい。ガラス繊維クロス又はガラス繊維不織布を構成するガラスのうち、９７質量％以上がアルミナ硼けい酸ガラスであることが好ましい。

ガラス繊維クロス又はガラス繊維不織布に含まれる集束剤として、例えば、でんぷん、アクリル樹脂、ＰＶＡ、ＥＶＡ等が挙げられる。ガラス繊維クロス又はガラス繊維不織布における集束剤の含有量は、３質量％以下であることが好ましい。

ガラス繊維クロスにおける縦方向での織り密度は、３０本／２５ｍｍ以上、７０本／２５ｍｍ以下であることが好ましく、５３本／２５ｍｍであることがさらに好ましい。ガラス繊維クロスにおける横方向での織り密度は、３０本／２５ｍｍ以上、７０本／２５ｍｍ以下であることが好ましく、４８本／２５ｍｍであることがさらに好ましい。

縦方向又は横方向における織り密度が７０本／２５ｍｍ以下である場合、ガラス繊維クロスへの塗料組成物の染み込みが一層良好になる。縦方向又は横方向における織り密度が３０本／２５ｍｍ以上である場合、発泡抑制効果が一層高い。

ガラス繊維クロスの織り方として、平織が好ましい。ガラス繊維クロス又はガラス繊維不織布の単位面積当たりの質量は、７０ｇ／ｍ^２以上１５０ｇ／ｍ^２以下が好ましく、９２ｇ／ｍ^２が一層好ましい。

ガラス繊維クロス又はガラス繊維不織布の厚さは、０．０５ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下が好ましく、０．０９ｍｍ以上０．１ｍｍ以下がさらに好ましい。
ガラス繊維クロス又はガラス繊維不織布の縦方向での引張強さは、３００Ｎ／２５ｍｍ以上１０００Ｎ／２５ｍｍ以下が好ましく、５１０Ｎ／２５ｍｍがさらに好ましい。ガラス繊維クロス又はガラス繊維不織布の横方向での引張強さは、３００Ｎ／２５ｍｍ以上１０００Ｎ／２５ｍｍ以下が好ましく、４５１Ｎ／２５ｍｍがさらに好ましい。

塗膜７の単位面積当たりの質量は２５０ｇ／ｍ^２以上５５０ｇ／ｍ^２以下であり、塗膜７のうち、ガラス繊維部９に含侵しているか、ガラス繊維部９よりも表面５Ｂの側にある部分の単位面積当たりの質量は７５ｇ／ｍ^２以上２７５ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。この場合、発泡抑制効果が一層高い。

（３）塗料組成物の構成
塗膜は、塗料組成物を塗布することにより形成される。塗料組成物として、例えば、（ａ）水溶性メラミン樹脂と、（ｂ）縮重合リン酸エステルと、（ｃ）リン酸、ホウ酸、アンモニウム塩、及びアンモニア水のうちの１以上と、を含有する塗料組成物（以下では特定塗料組成物とする）が挙げられる。特定塗料組成物は、（ｄ）分子構造中にアミノ基を有する化合物、（ｅ）カオリン、及び（ｆ）ガラス繊維のうちの１以上をさらに含んでいてもよい。

なお、塗膜を形成するために使用される塗料組成物は、加熱により発泡する塗膜を形成できるものであれば、他の塗料組成物であってもよい。他の塗料組成物を塗布して形成された塗膜は、透明性を有することが好ましい。

（３－１）（ａ）水溶性メラミン樹脂
特定塗料組成物は水溶性メラミン樹脂を含む。水溶性メラミン樹脂は、例えば、アルデヒド類とメラミンとをアルカリ触媒存在下で反応させることにより製造することができる。水溶性メラミン樹脂の製造方法は、例えば、特許第２５７１１５号公報、特開昭５１－１１４４９２号公報、特開２００６－１２４４５７号公報等に開示されている。

水溶性メラミン樹脂として、例えば、メチロールメラミン樹脂、アルコキシ化メチロールメラミン樹脂等が挙げられる。メチロールメラミン樹脂として、例えば、モノメチロールメラミン樹脂、ジメチロールメラミン樹脂、トリメチロールメラミン樹脂等が挙げられる。アルコキシ化メチロールメラミン樹脂として、例えば、メチロールメラミン樹脂、メチル化メチロールメラミン樹脂、メトキシメチロール化メラミン樹脂、ブチル化メチロールメラミン樹脂等が挙げられる。

アルコキシ化メチロールメラミン樹脂は完全にアルコキシ化されていてもよいし、メチロール基が残存していてもよいし、イミノ基が残存していてもよい。また、特定塗料組成物は、水溶性メラミン樹脂とフェノール樹脂等との共重合体を含んでいてもよい。水溶性メラミン樹脂のうち、メチロールメラミン樹脂が一層好ましい。

特定塗料組成物がメチロールメラミン樹脂を含む場合、基材の難燃性と、塗膜の透明性とが一層顕著になる。なお、本明細書において透明とは、完全な透明には限定されず、例えば、半透明であってもよい。

（３－２）（ｂ）縮重合リン酸エステル
特定塗料組成物は縮重合リン酸エステルを含む。縮重合リン酸エステルは、ポリリン酸とアルコールとの縮合反応により得られるエステルである。アルコールとして、例えば、脂肪族アルコール、グリコール、多価アルコール、グリセリン等が挙げられる。

脂肪族アルコールとして、例えば、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール等が挙げられる。グリコールとして、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられる。多価アルコールとして、例えば、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール等が挙げられる。

縮重合リン酸エステルとして、多価アルコールを用いて得られた縮重合リン酸エステルが好ましい。特定塗料組成物が、多価アルコールを用いて得られた縮重合リン酸エステルを含む場合、基材の難燃性と、塗膜の透明性とが一層顕著になる。縮重合リン酸エステルとして、ペンタエリスリトールを用いて得られた縮重合リン酸エステルが一層好ましい。特定塗料組成物が、ペンタエリスリトールを用いて得られた縮重合リン酸エステルを含む場合、基材の難燃性と、塗膜の透明性とが一層顕著になる。

水溶性メラミン樹脂１００質量部に対する縮重合リン酸エステルの配合割合は、好ましくは１２０質量部以上３５０質量部以下であり、より好ましくは１３０質量部以上２００質量部以下であり、最も好ましくは１７０質量部である。

水溶性メラミン樹脂１００質量部に対する縮重合リン酸エステルの配合割合が１２０質量部以上３５０質量部以下である場合、基材の難燃性と、塗膜の透明性とが一層顕著になる。水溶性メラミン樹脂に過剰の縮重合リン酸エステルを混合した場合、基材の難燃性と、塗膜の透明性とが一層顕著になる。

（３－３）（ｃ）成分
特定塗料組成物は（ｃ）成分を含む。（ｃ）成分は、リン酸、ホウ酸、アンモニウム塩、及びアンモニア水のうちの１以上を含む。（ｃ）成分は、例えば、リン酸とホウ酸との両方を含む。アンモニウム塩として、例えば、リン酸アンモニウム塩、ホウ酸アンモニウム塩等が挙げられる。

アンモニウム塩及びアンモニア水から、アンモニアが徐々に揮発する。揮発したアンモニアは水溶性メラミン樹脂の硬化を遅らせる。
水溶性メラミン樹脂１００質量部に対する（ｃ）成分の配合割合は、好ましくは１５質量部以上９０質量部以下であり、より好ましくは２０質量部以上５０質量部以下であり、最も好ましくは３１質量部である。

水溶性メラミン樹脂１００質量部に対する（ｃ）成分の配合割合が１５質量部以上９０質量部以下である場合、基材の難燃性と、塗膜の透明性とが一層顕著になる。（ｃ）成分が水溶性メラミン樹脂に対し過剰のリン酸又はホウ酸を含む場合、水溶性メラミン樹脂の硬化が促進される。

また、（ｃ）成分が水溶性メラミン樹脂に対し過剰のリン酸又はホウ酸を含む場合、余剰のリン酸又はホウ酸が基材の水酸基と化学結合し、塗膜と基材との密着性が向上する。基材が木材の場合、リン酸又はホウ酸はセルロースの水酸基と化学結合する。また、余剰のリン酸又はホウ酸は、火災時の燃焼熱により分解した水溶性メラミン樹脂と化学結合することで、基材の難燃性を一層高める。余剰のリン酸又はホウ酸は、水溶性メラミン樹脂の熱分解により生ずる水酸基と化学結合すると推測される。

（３－４）（ｄ）分子構造中にアミノ基を有する化合物
特定塗料組成物は、（ｄ）分子構造中にアミノ基を有する化合物（以下では（ｄ）成分ともいう）を含む。特定塗料組成物が（ｄ）成分を含むことにより、常温における特定塗料組成物の硬化が速くなる。常温における特定塗料組成物の硬化が速くなると、垂直面に特定塗料組成物を塗付した場合の垂れが少なくなる。

（ｄ）成分として、例えば、尿素、メラミン、脂肪族アミン、芳香族アミン、複素環式アミンが挙げられる。
脂肪族アミンとして、例えば、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、トリエタノールアミン、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、スペルミジン、スペルミン、アマンタジン等が挙げられる。

芳香族アミンとして、例えば、アニリン、フェネチルアミン、トルイジン、カテコールアミン、1,8-ビス（ジメチルアミノ）ナフタレン等が挙げられる。
複素環式アミンとして、例えば、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、キヌクリジン、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、オキサゾール、チアゾール、4-ジメチルアミノピリジン等が挙げられる。

（ｄ）成分として、二以上のアミノ基を有するもの、又は尿素が好ましい。二以上のアミノ基を有する（ｄ）成分として、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。

特定塗料組成物が（ｄ）成分として、二以上のアミノ基を有するもの、又は尿素を含む場合、常温における特定塗料組成物の硬化が一層速くなる。
常温における特定塗料組成物の硬化が一層速くなる理由は、水溶性メラミン樹脂に残留するホルムアルデヒドと（ｄ）成分との重縮合物が特定塗料組成物の流動性を低下させるためであると推測される。なお、（ｄ）成分とホルムアルデヒドとの重縮合物は、後述する（Ｄ）成分である。

水溶性メラミン樹脂１００質量部に対する（ｄ）成分の配合割合は、好ましくは０．０５質量部以上５質量部以下であり、より好ましくは０．５質量部以上５質量部以下であり、特に好ましくは２．５質量部である。水溶性メラミン樹脂１００質量部に対する（ｄ）成分の配合割合が０．０５質量部以上５質量部以下である場合、常温における特定塗料組成物の硬化が一層速くなる。

（３－５）（ｅ）カオリン
特定塗料組成物は、例えば、（ｅ）カオリンをさらに含む。カオリンとして、ハロイサイト（Al₂Si₂O₅(OH)₄・2H₂O）が好ましい。ハロイサイトはチューブ状の結晶構造を有する。ハロイサイトは、外側にシロキサン（－Si－O－Si－）を有し、内側にアルミノール（－Al－O－Al－）を有している。そのため、ハロイサイトの表面は酸性を呈する。

特定塗料組成物がカオリンを含む場合、特定塗料組成物の硬化が速くなる。特定塗料組成物がハロイサイトを含む場合、特定塗料組成物の硬化が一層速くなる。
カオリンの粒子径は１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。カオリンの粒子径が１μｍ以上１０μｍ以下である場合、特定塗料組成物の硬化が一層早くなる。

水溶性メラミン樹脂１００質量部に対するカオリンの配合割合は、好ましくは２０質量部以上２５０質量部以下であり、より好ましくは５０質量部以上２００質量部以下であり、最も好ましくは１５０質量部以上１８０質量部以下である。水溶性メラミン樹脂１００質量部に対するカオリンの配合割合が２５０質量部以下である場合、塗膜が白濁することを抑制できる。

（３－６）（ｆ）ガラス繊維
特定塗料組成物は、例えば、（ｆ）ガラス繊維をさらに含む。ガラス繊維の形態は、例えば、パウダー状である。特定塗料組成物がガラス繊維を含む場合、加熱発泡後の断熱層の形状保持性が向上する。ガラス繊維の直径は、５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍであることがさらに好ましい。ガラス繊維の長さは、１０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以上５０μｍ以下であることがさらに好ましい。ガラス繊維の長さをガラス繊維の直径で除した値を、ガラス繊維のアスペクト比とする。ガラス繊維のアスペクト比は、１．５以上５．５以下であることが好ましい。

ガラス繊維は、パウダー又はミルドと呼ばれることがある。ガラス繊維として、表面処理されていないものが好ましい。ガラス繊維の市販品として、ミルドファイバー（セントラルグラスファイバー（株））、ミルドファイバー（旭ファイバーグラス（株））、ＰＦカットファイバー（日東紡績（株））、ミルドファイバ（日本電気硝子（株））等が挙げられる。

（３－７）他の成分
特定塗料組成物は、例えば、難燃性、塗膜の透明性、及び塗膜の硬化の速さを著しく損なわない範囲で、通常の塗料に使用される添加剤、顔料等を含むことができる。添加剤として、例えば、増粘剤、ｐＨ調整剤、分散剤、湿潤剤、防腐剤、染料等、消泡剤、顔料等が挙げられる。

増粘剤として、例えば、ポリビニルアルコール、ウレタン変性ポリエーテル、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。ｐＨ調整剤として、例えば、アンモニア水、アミン等が挙げられる。顔料として、例えば、無機顔料、有機顔料、体質顔料等が挙げられる。無機顔料として、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄等が挙げられる。有機顔料として、例えば、キナクリドン、アゾ顔料等が挙げられる。体質含量として、例えば、シリカ、硫酸バリウム、タルク、マイカ等が挙げられる。

特定塗料組成物は、例えば、酸を含む。酸は、水溶性メラミン樹脂の硬化を促進する。酸として、例えば、スルホン酸、カルボン酸等が挙げられる。スルホン酸として、例えば、ｐ－トルエンスルホン酸等が挙げられる。カルボン酸として、例えば、酢酸、クエン酸、マレイン酸、アクリル酸等が挙げられる。

特定塗料組成物は、例えば、塗膜の透明性を著しく損なわない範囲で、発泡性耐火被覆の成分を含む。発泡性耐火被覆の成分として、例えば、ポリリン酸アンモニウム、メラミン、多価アルコール等が挙げられる。多価アルコールとして、例えば、ペンタエリスリトール等が挙げられる。

（３－８）特定塗料組成物の形態
特定塗料組成物の形態は、例えば、第１剤と第２剤とにより構成される２液の形態である。第１剤は水溶性メラミン樹脂を含む。第２剤は、縮重合リン酸エステルと、（ｃ）成分とを含む。第１剤と第２剤とは、使用前に混合される。特定塗料組成物の形態が２液の形態である場合、特定塗料組成物の貯蔵安定性が高い。

（ｄ）成分は、第２剤に含まれ、第１剤には含まれないことが好ましい。（ｄ）成分が第２剤に含まれ、第１剤には含まれない場合、特定塗料組成物の貯蔵安定性が一層高い。
（４）塗膜
塗膜は、例えば、（Ａ）水溶性メラミン樹脂と、（Ｂ）縮重合リン酸エステルと、（Ｃ）リン酸、ホウ酸、アンモニウム塩、及びアンモニアのうちの１以上と、を含む。塗膜は、例えば、（Ｄ）分子構造中にアミノ基を有する化合物とホルムアルデヒドとの重縮合物、（Ｅ）カオリン、及び（Ｆ）ガラス繊維のうちの１以上をさらに含む。

（Ａ）水溶性メラミン樹脂は、例えば、特定塗料組成物に含まれる（ａ）水溶性メラミン樹脂と同様のものである。（Ｂ）縮重合リン酸エステルは、例えば、特定塗料組成物に含まれる（ｂ）縮重合リン酸エステルと同様のものである。

塗膜において、水溶性メラミン樹脂１００質量部に対する縮重合リン酸エステルの配合割合は、好ましくは１２０質量部以上３５０質量部以下であり、より好ましくは１３０質量部以上２００質量部以下であり、最も好ましくは１７０質量部である。

塗膜において、水溶性メラミン樹脂１００質量部に対する縮重合リン酸エステルの配合割合が１２０質量部以上３５０質量部以下である場合、建材の難燃性と、塗膜の透明性とが一層顕著になる。水溶性メラミン樹脂に過剰の縮重合リン酸エステルを混合した場合、建材の難燃性と、塗膜の透明性とが一層顕著になる。

（Ｃ）成分は、基本的には、特定塗料組成物に含まれる（ｃ）成分と同様のものである。ただし、（Ｃ）成分における選択肢の１つは、アンモニア水ではなくアンモニアである。
塗膜において、水溶性メラミン樹脂１００質量部に対する（Ｃ）成分の配合割合は、好ましくは１５質量部以上９０質量部以下であり、より好ましくは２０質量部以上５０質量部以下であり、最も好ましくは３１質量部である。

塗膜において、水溶性メラミン樹脂１００質量部に対する（Ｃ）成分の配合割合が１５質量部以上９０質量部以下である場合、建材の難燃性と、塗膜の透明性とが一層顕著になる。（Ｃ）成分が水溶性メラミン樹脂に対し過剰のリン酸又はホウ酸を含む場合、水溶性メラミン樹脂の硬化が促進される。

また、（Ｃ）成分が水溶性メラミン樹脂に対し過剰のリン酸又はホウ酸を含む場合、余剰のリン酸又はホウ酸が基材の水酸基と化学結合し、塗膜と基材との密着性が向上する。基材が木材の場合、リン酸又はホウ酸はセルロースの水酸基と化学結合する。また、余剰のリン酸又はホウ酸は、火災時の燃焼熱により分解した水溶性メラミン樹脂と化学結合することで、建材の難燃性を一層高める。余剰のリン酸又はホウ酸は、水溶性メラミン樹脂の熱分解により生ずる水酸基と化学結合すると推測される。

（Ｄ）成分における分子構造中にアミノ基を有する化合物は、例えば、特定塗料組成物に含まれる（ｄ）成分と同様のものである。
塗膜において、水溶性メラミン樹脂１００質量部に対する（Ｄ）成分の配合割合は、好ましくは０．０５質量部以上５質量部以下であり、より好ましくは０．５質量部以上５質量部以下である。水溶性メラミン樹脂１００質量部に対する（Ｄ）成分の配合割合が０．０５質量部以上５質量部以下である場合、建材を製造するとき、常温における塗膜の硬化が一層速くなる。

塗膜は、例えば、（Ｅ）カオリンを含む。（Ｅ）カオリンは、例えば、特定塗料組成物に含まれる（ｅ）成分と同様のものである。
塗膜において、水溶性メラミン樹脂１００質量部に対するカオリンの配合割合は、好ましくは２０質量部以上２５０質量部以下であり、より好ましくは５０質量部以上２００質量部以下であり、最も好ましくは１５０質量部以上１８０質量部以下である。水溶性メラミン樹脂１００質量部に対するカオリンの配合割合が２５０質量部以下である場合、塗膜が白濁することを抑制できる。

塗膜は、例えば、（Ｆ）ガラス繊維を含む。（Ｆ）ガラス繊維は、例えば、特定塗料組成物に含まれる（ｆ）成分と同様のものである。塗膜は、例えば、特定塗料組成物における「他の成分」を含んでいてもよい。

なお、塗膜は、加熱により発泡する作用を奏する限り、特定塗料組成物以外の塗料組成物を塗布して形成された塗膜であってもよい。塗膜は、透明性を有することが好ましい。
２．建材の製造方法
建材は、例えば、図３に示す方法で製造できる。図３のＳ１に示すように、基材３の表面に塗料組成物を塗布し、第１塗膜１１を形成する。塗料組成物は、例えば、特定塗料組成物である。次に、第１塗膜１１が硬化し、流動性を失うまで放置する。放置時間は、例えば、数時間～数週間である。次に、Ｓ２に示すように、第１塗膜１１の上にガラス繊維部９を載せる。

次に、Ｓ３に示すように、ガラス繊維部９の上から塗料組成物を塗布し、第２塗膜１３を形成する。Ｓ３で塗布する塗料組成物は、例えば、Ｓ１で塗布した塗料組成物と同じ種類の塗料組成物である。Ｓ３で塗布する塗料組成物の少なくとも一部は、ガラス繊維部９に染み込む。

次に、第２塗膜１３を硬化させる。以上の工程により、建材１が完成する。第１塗膜１１と第２塗膜１３とが、被覆層５を構成する塗膜７となる。第１塗膜１１は、非含有部５Ｃとなる。Ｓ３で塗布する塗料組成物が十分多い場合、図１に示すように、ガラス繊維部９の全部が、塗膜７に埋め込まれている。Ｓ３で塗布する塗料組成物が少ない場合、図２に示すように、ガラス繊維部９の表面９Ａと、被覆層５の表面５Ｂとが一致している。第２塗膜１３は、塗膜７のうち、ガラス繊維部９に含侵しているか、ガラス繊維部９よりも表面５Ｂの側にある部分である。

３．建材が奏する効果
（３－１）建材１の周囲で火災が発生し、被覆層５が加熱されると、被覆層５に含まれる塗膜７は発泡する。その結果、被覆層５は断熱層を形成する。形成された断熱層は基材３の燃焼を抑制する。被覆層５はガラス繊維部９を含むため、発泡抑制効果を奏する。

（３－２）塗膜７は、例えば、特定塗料組成物の塗布により形成された塗膜である。その場合、建材１は、基材３の燃焼を一層抑制できる。
（３－３）塗膜７の単位面積当たりの質量は、例えば、２５０ｇ／ｍ^２以上５５０ｇ／ｍ^２以下であり、塗膜７のうち、ガラス繊維部９に含侵しているか、ガラス繊維部９よりも表面５Ｂの側にある部分の単位面積当たりの質量は、例えば、７５ｇ／ｍ^２以上２７５ｇ／ｍ^２以下である。その場合、建材１の発泡抑制効果は一層高い。

（３－４）被覆層５は、例えば、非含有部５Ｃを備える。その場合、建材１の発泡抑制効果は一層高い。
４．実施例
（４－１）特定塗料組成物の製造
以下の各成分を混合することで、特定塗料組成物の第１剤と第２剤とを製造した。
＜第１剤＞
水溶性メラミン樹脂：２０質量部
ガラス繊維：５０質量部
カオリン：１．５質量部
湿潤剤：０．５質量部
＜第２剤＞
縮重合リン酸エステル：３０質量部
リン酸：５質量部
尿素：０．５質量部
第１剤及び第２剤は、それぞれ、溶媒として水を含んでいた。第１剤及び第２剤のそれぞれにおいて、全質量に対する不揮発分の質量比は７６質量％であった。第１剤に含まれるガラス繊維の直径は１０μｍであり、繊維長は３０～５０μｍであった。

（４－２）建材１の製造
(i)実施例１
基材３として、矩形の板状の集成材を用意した。基材３の寸法は、縦９９ｍｍ、横９９ｍｍ、厚さ３０ｍｍであった。図３のＳ１に示すように、基材３の表面に、前記(４－１)で製造した特定塗料組成物を塗布し、第１塗膜１１を形成した。特定塗料組成物は、１００質量部の第１剤と、１００質量部の第２剤とを混合したものであった。

次に、第１塗膜１１が硬化し、流動性を失うまで１６時間放置した。第１塗膜１１の単位面積当たりの質量は１８３ｇ／ｍ^２であった。第１塗膜１１の単位面積当たりの質量は、不揮発成分の単位面積当たりの質量である。

次に、図３のＳ２に示すように、第１塗膜１１の上にガラス繊維クロスから成るガラス繊維部９を載せた。ガラス繊維クロスを構成するガラスのうち、９７質量％以上はアルミナ硼けい酸ガラスであった。ガラス繊維クロスに含まれる集束剤はアクリル樹脂であった。ガラス繊維クロスにおける集束剤の含有量は１３質量％であった。ガラス繊維クロスにおけるガラスの含有量は８７質量％であった。

ガラス繊維クロスにおける縦方向での織り密度は、５３本／２５ｍｍであった。ガラス繊維クロスにおける横方向での織り密度は、４８本／２５ｍｍであった。ガラス繊維クロスの織り方は平織であった。ガラス繊維クロスの単位面積当たりの質量は、１５０ｇ／ｍ^２であった。ガラス繊維クロスの厚さは、０．１ｍｍであった。

次に、図３のＳ３に示すように、ガラス繊維部９の上から特定塗料組成物を塗布し、第２塗膜１３を形成した。次に、第２塗膜１３を硬化させた。第２塗膜１３の単位面積当たりの質量は１９７ｇ／ｍ^２であった。第２塗膜１３の単位面積当たりの質量は、不揮発成分の単位面積当たりの質量である。

以上の工程により、実施例１の建材１が完成した。第１塗膜１１と第２塗膜１３とが、被覆層５を構成する塗膜７となった。第１塗膜１１は、非含有部５Ｃとなった。図１に示すように、ガラス繊維部９の全部が、塗膜７に埋め込まれた。第２塗膜１３は、塗膜７のうち、ガラス繊維部９に含侵しているか、ガラス繊維部９よりも表面５Ｂの側にある部分となった。

(ii)実施例２～７
基本的には実施例１の場合と同様にして、実施例２～７の建材１を製造した。ただし、第１塗膜１１の単位面積当たりの質量、及び、第２塗膜１３の単位面積当たりの質量は、表１に示すとおりとした。

また、実施例４では、ガラス繊維クロスから成るガラス繊維部９の代わりに、ガラス繊維不織布から成るガラス繊維部９を用いた。ガラス繊維不織布を構成するガラスのうち、９７質量％以上はアルミナ硼けい酸ガラスであった。ガラス繊維不織布に含まれる集束剤はアクリル樹脂であった。ガラス繊維不織布における集束剤の含有量は１３質量％であった。ガラス繊維不織布におけるガラスの含有量は８７質量％であった。ガラス繊維不織布の単位面積当たりの質量は、１５０ｇ／ｍ^２であった。ガラス繊維不織布の厚さは、０．１ｍｍであった。

実施例５、６では、Ｓ３で塗布する特定塗料組成物が少なかったため、図２に示すように、ガラス繊維部９の表面９Ａと、被覆層５の表面５Ｂとが一致していた。
(iii)比較例１、２
基本的には実施例１の場合と同様にして、比較例１、２の建材１を製造した。ただし、比較例１では、第１塗膜１１を形成し、硬化させた後、ガラス繊維部９を載せることなく、第２塗膜１３を形成した。よって、比較例１では、被覆層５はガラス繊維部９を備えない。

比較例２では、比較例１と同様に第１塗膜１１及び第２塗膜１３を形成した後、第２塗膜１３の上にガラス繊維クロスから成るガラス繊維部９を載せた。よって、比較例２では、ガラス繊維部９は塗膜７に埋め込まれていなかった。

また、比較例１、２における第１塗膜１１の単位面積当たりの質量、及び、第２塗膜１３の単位面積当たりの質量は、表１に示すとおりとした。
（４－３）建材１の評価
各実施例及び各比較例の建材１について試験を行った。ＩＳＯ５６６０－１に規定されているコーンカロリーメータ法により、試験体に対して５０ｋＷ／ｍ^２の輻射強度で１０分間加熱した場合の総発熱量及び最大発熱速度を測定した。測定値を以下の評価基準にあてはめて、難燃性を評価した。評価結果を表１に示す。

（総発熱量に基づく難燃性の評価基準）
〇：７．２ＭＪ／ｍ^２以下
△：８ＭＪ／ｍ^２以下
×：８ＭＪ／ｍ^２超
（最高発熱速度に基づく難燃性の評価基準）
〇：１８０ｋＷ／ｍ^２以下
△：２００ｋＷ／ｍ^２以下
×：２００ｋＷ／ｍ^２超
また、コーンカロリーメータ法を行うとき、試験体の上方にイグナイタが設置される。被覆層５が発泡したとき、被覆層５がイグナイタに接触するか否かを観察した。観察結果に基づき、発泡抑制効果を以下の基準で評価した。評価結果を表１に示す。なお、被覆層５が過度に発泡すると、被覆層５はイグナイタに接触し易い。

（発泡抑制効果の評価基準）
〇：被覆層５はイグナイタに接触しない。
△：被覆層５はイグナイタに接触するが、接触時間は１０秒間以内である。

×：被覆層５はイグナイタに接触し、接触時間は１０秒間を超える。
また、建材１を目視で観察し、被覆層５の透明性を以下の基準で評価した。評価結果を表１に示す。

（透明性の評価基準）
〇：被覆層５を通して基材３の木目を視認できる。
△：被覆層５を通して基材３の木目がぼやけて見える。

×：基材３の木目は見えない。
５．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。

例えば、第２塗膜１３の上に、さらに別の塗膜を形成してもよい。

１…建材、３…基材、５…被覆層、５Ａ…中央、５Ｂ…表面、５Ｃ…非含有部、７…塗膜、９…ガラス繊維部、９Ａ…表面、１１…第１塗膜、１３…第２塗膜

Claims

基材と、
前記基材の表面に形成された被覆層と、
を備え、
前記被覆層は、
加熱により発泡する塗膜と、
少なくとも一部が前記塗膜に埋め込まれている、ガラス繊維クロス又はガラス繊維不織布から成るガラス繊維部と、
を備え、
前記塗膜の単位面積当たりの質量は２５０ｇ／ｍ ^２以上５５０ｇ／ｍ ^２以下であり、
前記塗膜のうち、前記ガラス繊維部に含侵しているか、前記ガラス繊維部よりも表面側にある部分の単位面積当たりの質量は７５ｇ／ｍ ^２以上１９７ｇ／ｍ ^２以下である、
建材。
基材と、
前記基材の表面に形成された被覆層と、
を備え、
前記被覆層は、
加熱により発泡する塗膜と、
少なくとも一部が前記塗膜に埋め込まれている、ガラス繊維クロス又はガラス繊維不織布から成るガラス繊維部と、
を備え、
前記塗膜は、（Ａ）水溶性メラミン樹脂と、（Ｂ）縮重合リン酸エステルと、（Ｃ）リン酸、ホウ酸、アンモニウム塩、及びアンモニアのうちの１以上と、（Ｄ）尿素と、を含む、
建材。
請求項２に記載の建材であって、
前記塗膜の単位面積当たりの質量は２５０ｇ／ｍ^２以上５５０ｇ／ｍ^２以下であり、
前記塗膜のうち、前記ガラス繊維部に含侵しているか、前記ガラス繊維部よりも表面側にある部分の単位面積当たりの質量は７５ｇ／ｍ^２以上１９７ｇ／ｍ^２以下である、
建材。
請求項１～３のいずれか１項に記載の建材であって、
前記被覆層は、前記基材の側に、前記ガラス繊維部を含まない部分を備える、
建材。