建材及其制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在表层具备防紫外线层的建材及其制作方法。
【背景技术】
[0002] 通常对建筑物的屋外的遭受紫外线曝露的屋顶材料、壁材料、装饰材料等建材实 施防紫外线措施。
[0003] 例如，专利文献1中公开了一种涂膜构成体，其涉及在基材上形成了有机涂膜、在 最上层形成有终涂层涂膜的涂膜构成体，终涂层涂膜由含有氧化锋作为无机系紫外线吸收 剂的透明性娃丽系树脂膜构成。利用该涂膜构成体，可W有效且长期地抑制光劣化等。需 要说明的是，已知该氧化锋除了吸收紫外线外，还具有遮蔽紫外线的性能，从而可W利用该 紫外线遮蔽效果抑制涂膜自身的紫外线劣化。
[0004] 但是，氧化锋具有发生光激发而产生自由基（光自由基），通过该自由基将有机涂 膜分解的性质。因此，若像专利文献1中记载的郝样在透明性娃丽系树脂膜中含有氧化锋， 则可能导致有机涂膜的劣化。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1;日本特开2002-36442号公报
【发明内容】
[000引发明所要解決的课题
[0009] 本发明使鉴于上述的问题而完成的，其目的在于提供一种建材及其制造方法，所 述建材涉及在基材表面具备含有氧化锋的防紫外线层的建材，所述建材具备不会因氧化锋 所能够产生的光自由基而将基材或中间树脂层分解的防紫外线层，因而耐久性优异。
[0010] 用于解决课题的方法
[0011] 为了实现上述目的，对于本发明的建材而言，在基材的表面直接地、或隔着中间树 脂层而间接地形成包含氧化锋粒子和二氧化娃粒子的防紫外线层，二氧化娃粒子固着于基 材或中间树脂层。
[0012] 对于本发明的建材而言，基材的表面的防紫外线层由氧化锋粒子和对光自由基具 有耐性的二氧化娃粒子形成，因此二氧化娃粒子作为粘合剂而构成防紫外线层，因而基材 或中间树脂层、甚至防紫外线层自身因氧化锋粒子所产生的光自由基而发生劣化的课题有 效地得到解决。
[0013] 在此，本发明的建材如上所述W建筑物的屋外遭受紫外线曝露的屋顶材料、壁材 料、装饰材料等为对象。
[0014] 另外，作为构成建材的"基材"，可举出：W水泥为主成分的塞业系壁板或ALC板、 W金属为主成分的金属壁板或树脂板等。
[0015]构成防紫外线层的"二氧化娃粒子"具有亲水性优异、不易附着污垢、且附着的污 垢也可容易地用雨水冲掉的性质（所谓的自洁性能、自洁效果）。另外，还具有粘合力，与氧 化锋粒子结合而作为构成层的粘合剂来发挥作用。需要说明的是，作为该二氧化娃粒子，可 W应用胶体二氧化娃、气相二氧化娃等。
[0016] 另一方面，构成防紫外线层的"氧化锋粒子"起到紫外线遮蔽效果。
[0017] 送样，构成建材的防紫外线层成为兼具二氧化娃粒子所带来的自洁效果、氧化锋 粒子所带来的紫外线遮蔽效果两者的层。
[0018] 例如，对于形成防紫外线层的氧化锋粒子和二氧化娃粒子而言，其整体是通过二 氧化娃粒子利用分子间键而配置于氧化锋粒子的周围而构成。而且，二氧化娃粒子W固着 于作为下层的基材或中间树脂层的方式构成建材。需要说明的是，送里所说的"固着"是指， 二氧化娃粒子所具有的娃焼醇基与基材或中间树脂层所具有的官能团通过氨键等而键合。
[0019] 送样，通过使用二氧化娃粒子，从而氧化锋粒子和二氧化娃粒子通过分子间力而 被连接，且二氧化娃粒子与基材或中间树脂层通过氨键而被连接，因此没有像专利文献1 中公开的涂膜构成体郝样使用有机物粘合剂，而能够将氧化锋粒子固定于基材或中间树脂 层的表面。
[0020] 另外，由于二氧化娃粒子包围氧化锋粒子的周围，因此可W相对于氧化锋所产生 的光自由基而保护基材、中间树脂层，由此能够实现建材的高耐久化。
[0021] 作为现有技术，存在有；如专利文献1所公开的郝样，使有机涂膜内含有氧化锋来 期待紫外线吸收效果的技术；在基材表面形成含有二氧化娃粒子的层来期待自洁效果的技 术。但是，着眼于二氧化娃粒子所具有的光自由基耐性和粘合性，通过将二氧化娃粒子配置 在氧化锋粒子的周围并形成层从而起到紫外线遮蔽效果、和基材或中间树脂层对光自由基 的防护效果的技术，进一步而言将该技术应用于建材，是W往不存在的新型且崭新的技术 思想。
[0022] 作为本发明的建材，包括；在基材的表面直接形成防紫外线层，二氧化娃粒子固着 于基材的形态；和在基材与防紫外线层之间隔着单层或多层的中间树脂层，防紫外线层固 着于中间树脂层的最外层的形态。
[0023] 对于后者的形态而言，存在有仅由着色层构成的形态、由着色层和作为粘接层的 密封层构成的形态、由作为耐光层的透明层（クUy-層）、着色层和密封层构成的形态等 单层结构或多层结构的形态。送样的中间树脂层可W由具有与二氧化娃粒子所具有的娃焼 醇基进行反应的官能团（駿基、撰基、醇性居基、硫醇基等）的、丙帰酸树脂、丙帰酸娃树脂、 娃丽树脂、氣树脂等形成，但从材料成本等的观点考虑，而优选使用丙帰酸树脂、丙帰酸娃 树脂。
[0024] 在此，优选防紫外线层中的氧化锋粒子的含量在0. 1~1.Og/m2的范围内的实施 方式。
[0025] 本发明人已知防紫外线层中的氧化锋量为1.Og/m2时可W获得90%W上的紫外线 遮蔽率，推定W该紫外线遮蔽率可赋予建材20~30年左右的耐久性，紫外线遮蔽效果充分 满足所需，因此将1.Og/m2规定为氧化锋粒子的含量的上限值。
[0026] 另一方面，本发明人发现若防紫外线层中的氧化锋粒子的含量小于0.Im2,则无法 获得充分的紫外线遮蔽效果，因此，将0.Ig/m2规定为氧化锋粒子的含量的下限值。
[0027] 另外，优选防紫外线层的层厚在2~20Um的范围内。
[0028] 从可确保层内所含有的二氧化娃粒子和氧化锋粒子的粒径、层的透明性的观点考 虑，规定该2~20Um的层厚范围。本发明人发现若层厚超过20Um则层的透明性受损，影 响建材的外观性。
[0029]另外，优选氧化锋粒子的平均粒径在5~35nm的范围内，优选二氧化娃粒子的平 均粒径在4~20nm的范围内。
[0030] 关于氧化锋粒子的平均粒径，若小于5nm则由于并不是广泛使用的等级（市场有 售，易于获得的等级）因此材料成本变得高昂，若超过35nm则层的透明性受损，因此规定该 上下限值。在此，作为氧化锋粒子的平均粒径的特定方法，作为一例，可举出用TEM观察规 定量的氧化锋粒子并测定各粒子的粒径，求出平均值的方法。
[0031]另一方面，关于二氧化娃粒子的平均粒径，若小于4nm则由于并不是广泛使用的 等级因此材料成本变得高昂，若超过20皿则层的透明性受损，层变得易发生白浊，此外粘 合力也降低，因此规定该上下限值。在此，作为二氧化娃粒子的平均粒径的特定方法，作为 一例，可举出由基于邸T吸附法（氮吸附法）的比表面积测定值（根据JISZ8830)求出换 算值的方法。在利用该方法时，能够W平均粒径（比表面积径：D(nm))= 2720/S(S为比表 面积（m2/g))的形式求得。
[0032]另外，本发明还涉及建材的制作方法，该制作方法如下；将二氧化娃粒子、氧化锋 粒子、表面活性剂、醇及水混合而生成涂料，在基材的表面、或形成于基材表面的中间树脂 层的表面涂敷涂料，使其干燥，形成在氧化锋粒子的周围配置二氧化娃粒子而成的防紫外 线层，制作二氧化娃粒子固着于基材或中间树脂层而成的建材。
[0033] 在此，在干燥工序中，除了自然干燥、利用干燥机等使涂料直接高温干燥之外，还 有预先对基材、中间树脂层进行加热，利用该预热使涂料干燥的方法。
[0034] 根据本发明的制作方法，与经由可期待自洁效果的氣涂布处理后的建材相比，能 够W低廉的制作成本，制作具有自洁效果和紫外线遮蔽效果两者、且耐久性优异的建材。
[00对发明效果
[0036]由W上的说明能够理解；根据本发明的建材，基材的表面所具有的防紫外线层的 整体是通过在氧化锋粒子的周围配置对光自由基具有耐性的二氧化娃粒子而形成的，由 此，二氧化娃粒子作为粘合剂而构成防紫外线层，基材或中间树脂层、甚至防紫外线层因光 自由基而发生劣化的课题得到解决，成为具备自洁性能和紫外线遮蔽性能、且耐久性优异 的建材。
【附图说明】
[0037] 图1是将本发明的建材的实施方式1的一部分放大后的纵剖面图。
[0038] 图2是将本发明的建材的实施方式2的一部分放大后的纵剖面图。
【具体实施方式】
[0039]W下，参照附图对本发明的建材的实施方式进行说明。
[0040](关于建材的实施方式1)
[0041] 图1是将本发明的建材的实施方式1的一部分放大后的纵剖面图。
[0042] 对于图示的建材10而言，其整体是通过在基材1的表面形成防紫外线层2而构成 的，所述建材被供与构成建筑物的屋顶材料、壁材料、装饰材料等。
[0043] 对于防紫外线层2而言，其整体是通过在氧化锋粒子3的周围利用分子间力配置 二氧化娃粒子4而构成的，二氧化娃粒子4成为粘合剂而将氧化锋粒子3彼此接合，并且， 二氧化娃粒子4与基材1形成氨键而将氧化锋粒子3与基材1接合。
[0044] 在此，基材1由W水泥为主成分的塞业系壁板（木纤维增强水泥板、纤维增强水泥 板、纤维增强水泥-娃酸巧板、炉渣石膏板等）、ALC板、W金属为主成分的金属壁板、树脂板 等形成。
[0045] 构成防紫外线层2的氧化锋粒子3是起到紫外线遮蔽效果的粒子，另一方面，二氧 化娃粒子4的亲水性优异，污垢不易附着，具有附着的污垢可容易地用雨水等冲掉的自洁 效果。作为该二氧化娃粒子4,可W应用胶体二氧化娃、气相二氧化娃等。
[0046]氧化锋粒子3的粒径应用5~35nm的范围，二氧化娃粒子的粒径应用4~