JP2018114724A

JP2018114724A - 被覆基材及びその製造方法

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Publication number: JP2018114724A
Application number: JP2017008535A
Authority: JP
Inventors: 奈央子中島; Naoko Nakajima; 岡本　肇; Hajime Okamoto; 肇岡本; 高橋　拡; Hiromu Takahashi; 拡高橋; 長谷川　完; Kan Hasegawa; 完長谷川; 山本　正人; Masato Yamamoto; 正人山本; 健史井原; Takeshi Ihara; 敬太郎杉田; Keitaro Sugita; 長岡　勉; Tsutomu Nagaoka
Original assignee: Nagase Chemicals Ltd; Nagase and Co Ltd; Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Nagase Chemicals Ltd; Nagase and Co Ltd; Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2018-07-26
Anticipated expiration: 2037-01-20
Also published as: JP6794278B2

Abstract

【課題】高い防火性能を与えることのできる被覆基材、および、その製造方法を提供する。【解決手段】被覆基材は、可燃性基材１０、及び、可燃性基材１０上に設けられたアルカリ金属珪酸塩層３０を備え、アルカリ金属珪酸塩層３０は繊維を含有する。【選択図】図１

Description

本発明は、被覆基材およびその製造方法に関する。

従来より、建築材料等の基材として、木質材料（木材を含む）などの可燃性基材が知られている。可燃性基材であっても防火性能が要求されるため、木質材料の表面にアルカリ金属珪酸塩層を付与して防火性能を与えることが知られている。

特開２０１３−１４２２４６号公報特開２００６−１４３９３４号公報

しかしながら、従来の方法では、燃焼性試験等の高温環境下でアルカリ金属珪酸塩層が大きく膨張し、アルカリ金属珪酸塩層に亀裂が発生したり、可燃性基材からアルカリ金属珪酸塩層が剥離・脱落することが多く、その結果防火性能が大きく低下する。また、例えば、石膏やセメントで可燃性基材を被覆することも考えられ、この手法により高い防火性能を付与することができるが、これらの材料は不透明なため、可燃性基材の模様等の視認性を確保することができなかった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、防火性能をより向上しつつ、可燃性基材の表面を外部から視認可能な被覆基材、および、その製造方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる被覆基材は、可燃性基材、及び、前記可燃性基材上に設けられたアルカリ金属珪酸塩層を備える。そして、前記アルカリ金属珪酸塩層は繊維を含有する。

本発明によれば、アルカリ金属珪酸塩層が繊維を含有するため、火災時のような高温雰囲気でのアルカリ金属珪酸塩層の膨張が抑制される。その結果、アルカリ金属珪酸塩層の亀裂発生の抑制、可燃性基材からのアルカリ金属珪酸塩層の剥離・脱落の抑制、さらにはアルカリ金属珪酸塩層の厚み保持につながり、防火性能が向上する。

ここで、前記繊維はガラス繊維であることができる。この場合、アルカリ金属珪酸塩層の光透過率及び透明性が保たれるので、可燃性基材の表面の木目などの模様を外部から視認できる。

また、前記繊維は短繊維、織布又は不織布であってもよい。この場合、より一層、火災時のような高温雰囲気でのアルカリ金属珪酸塩層の膨張が抑制され、防火性能が向上する。

また、前記可燃性基材は木質材料であることができる。

また、前記アルカリ金属珪酸塩層は珪酸ナトリウムを主成分とすることができる。

また、前記アルカリ金属珪酸塩層における単位面積あたりのアルカリ金属珪酸塩の乾燥重量は１８０ｇ／ｍ^２以上であることができる。

また、前記アルカリ金属珪酸塩層の可視光透過率は７０％以上であることができる。

本発明にかかる被覆基材の製造方法は、可燃性基材の表面に繊維を含むアルカリ金属珪酸塩水溶液層を形成する工程を備える。

本発明によれば、上述の被覆基材を容易に製造できる。また、アルカリ金属珪酸塩水溶液層が繊維を含有しているために当該水溶液の保持力が高くなり、基材への水溶液の局所的なしみこみ、基材における局所的な水溶液のはじき、塗りむら、基材の端部からの水溶液のタレなどが低減される。したがって、アルカリ金属珪酸塩水溶液層の厚みの均一性を高くでき、また、アルカリ金属珪酸塩水溶液層の平均厚み自体を大きくすることができる。そして、これを乾燥することにより、被覆基材のアルカリ金属珪酸塩層の厚みの均一性が高くなり、また、アルカリ金属珪酸塩層の厚みも大きくできる。
また、本実施形態では、アルカリ金属珪酸塩水溶液層が繊維を含むので、基材の表面が傾斜する場合であっても、高い厚みの均一性を有しつつ、厚塗りが可能である。

前記可燃性基材の表面は、水平面に対して３０°以上傾斜していることができる。

本発明によれば、防火性能をより向上できる被覆基材、および、その製造方法が提供される。

図１の（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態にかかる被覆基材の模式断面図である。図２は、本発明の実施形態にかかる被覆基材の第１の製造方法の模式断面図である。図３は、本発明の実施形態にかかる被覆基材の第２の製造方法の模式断面図である。図４は、本発明の実施形態にかかる被覆基材の第３の製造方法の模式断面図である。

図面を参照して本発明の実施形態にかかる被覆基材について説明する。

図１の（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態にかかる被覆基材１００は、可燃性基材１０、可燃性基材１０の表面上に設けられたプライマー層２０、及び、プライマー層２０上に設けられたアルカリ金属珪酸塩層３０、及び、トップ層４０を備える。

（可燃性基材）
可燃性基材１０は、可燃性材料から形成される物であれば特に限定はない。可燃性基材の例は、木材製材品、製材品、合板、ＬＶＬ（Laminated Veneer Lumber）、集成材、ＣＬＴ（CrossLaminated Timber）、構造用パネル（配向ストランドボード（ＯＳＢ））、パーティクルボード、ファイバーボード等の木質材料である。

可燃性基材１０の他の例は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ、ポリカーボネート、アクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリウレタン、天然ゴム、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭ、ふっ素樹脂、ポリエステル、メラミン、ポリアミド等の樹脂材料であり、これらはバルク、発泡体、その他の形態とすることができる。

可燃性基材１０の厚みに特に制限は無い。たとえば、３μｍ〜３．５ｍとすることができる。

（プライマー層）
プライマー層２０は、可燃性基材１０とアルカリ金属珪酸塩層３０との密着性を向上させる層であるが、必須では無い。プライマー層は、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの接着性樹脂であることができる。プライマー層として、シリカ、アルミナ等の無機系材料を使用することも可能である。

プライマー層２０の厚みに限定は無いが、透明性を高める観点から１８０μｍ以下（塗布量５００ｇ／ｍ^２以下相当）、より好ましくは１１０μｍ以下（塗布量３００ｇ／ｍ^２以下相当）とすることが好適であり、密着性向上効果、目止め効果を得る観点から１５μｍ以上（塗布量５０ｇ／ｍ^２以上相当）とすることが好適であり、３６μｍ以上（塗布量１００ｇ／ｍ^２以上相当）とすることがより好適である。

（アルカリ金属珪酸塩層）
アルカリ金属珪酸塩層３０は、Ｍ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２を主成分とする。ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、または、これらの組合せである。ｎは、Ｍ_２Ｏのモル数に対するＳｉＯ_２のモル数を示すモル比であり、２．０〜３．８である。また、ｎは、好ましくは２．０〜３．３であることができる。

なかでも、ＭがＮａである、すなわち、珪酸ナトリウムを主成分とすることが好適である。

アルカリ金属珪酸塩層３０におけるＭ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２の濃度は５０質量％を超え、６０質量％以上、７０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、９５質量％以上であることができる。アルカリ金属珪酸塩層は、リン酸塩、ホウ酸塩などを含んでもよい。アルカリ金属珪酸塩層３０は、珪酸ゲルの析出を抑制すべくポリビニルアルコールなどのゲル化剤を含まないことが好適である。

アルカリ金属珪酸塩層３０の厚みは、防火性能付与の観点から、３０μｍ以上、好ましくは９０μｍ以上、より好ましくは１５０μｍ以上とすることができる。厚みは、透明性及び施工性の観点から９００μｍ以下、好ましくは６００μｍ以下、より好ましくは４５０μｍ以下とすることができる。

アルカリ金属珪酸塩層３０の単位面積あたりのアルカリ金属珪酸塩の重量は、防火性能付与の観点から、乾燥重量６０ｇ／ｍ^２以上（水溶液塗布量１００ｇ／ｍ^２以上に相当）、好ましくは乾燥重量１８０ｇ／ｍ^２以上（水溶液塗布量３００ｇ／ｍ^２以上に相当）、より好ましくは乾燥重量３００ｇ／ｍ^２以上（水溶液塗布量５００ｇ／ｍ^２以上に相当）とすることができる。厚みは、透明性及び施工性の観点から乾燥重量１８００ｇ／ｍ^２以下（水溶液塗布量３０００ｇ／ｍ^２以下に相当）、好ましくは乾燥重量１２００ｇ／ｍ^２以下（水溶液塗布量２０００ｇ／ｍ^２以下に相当）、より好ましくは乾燥重量９００ｇ／ｍ^２以下（水溶液塗布量１５００ｇ／ｍ^２以下に相当）とすることができる。

（繊維）
アルカリ金属珪酸塩層３０は、繊維を含む。繊維の例は、ガラス繊維；炭素繊維；アルミナ繊維、シリカ繊維などのセラミック繊維；アラミド繊維、ポリプロピレン繊維等の樹脂繊維；炭素鋼繊維、ステンレス繊維、めっき鋼繊維等の金属繊維等である。

図１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、繊維は、アルカリ金属珪酸塩層３０内に分散していることができる。分散している場合の好適な繊維の径は０．００３〜１ｍｍであり、好適な繊維の長さは０．１〜１００ｍｍである。分散している場合の繊維の量は、０．１〜２０重量％であることができる。図１の（ａ）では繊維ｆが絡み合っており、図１の（ｂ）では繊維ｆは絡み合っていない。火災時の膨張抑制による不燃性能向上の観点からは、繊維が絡み合っていることが好適である。短繊維とは５０ｍｍ以下の繊維である。短繊維の長さは、１５ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下とすることもできる。

また、繊維がシートを形成しており、当該繊維のシートがアルカリ金属珪酸塩層３０内に埋設されていることも好適である。繊維のシートの例は、織布（平織りなど）、及び、不織布である。図１の（ｃ）では、アルカリ金属珪酸塩層３０内の繊維のシートの１例として、織布３５を図示している。織布３５は、縦糸３５ａ及び横糸３５ｂを有する。ガラス繊維の織布（ガラスクロス）及び不織布（ガラスマットなど）は、本実施形態において特に好適な繊維のシートである。

繊維のシートの厚みは、０．００３〜２ｍｍとすることができる。

繊維のシートがガラス繊維の織布又は不織布の場合、繊維のシートの単位面積あたりの重量は、１〜１０００ｇ／ｍ^２とすることができる。
繊維のシートは完全にアルカリ金属珪酸塩層３０内に埋め込まれていることが好適であるが、一部がアルカリ金属珪酸塩層３０から突出していることもできる。

（トップ層）
アルカリ金属珪酸塩層３０の上には、これを水等から保護するためのトップ層４０を備えることができる。トップ層４０の材料の例は、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニリデン共重合樹脂、塩化ビニル系樹脂等（水系、溶剤系を問わない）である。トップ層４０は、塗液として塗布するか、予め成膜したフィルムとして粘着剤等を介して貼り合わせることで積層でき、また存在しなくてもよい。

プライマー層２０及びアルカリ金属珪酸塩層３０の積層体は、可燃性基材１０の表面の少なくとも一部に形成されていれば良い。

従来の被覆基材において、火災時のような高温環境に曝された場合、アルカリ金属珪酸塩層が可燃性基材に比べて大きく膨張してアルカリ金属珪酸塩層に亀裂が生じていた。この亀裂は被覆基材の防火性能を低下させる大きな要因となる。しかしながら、本実施形態においては、アルカリ金属珪酸塩層３０が繊維を含有している。繊維を含有するアルカリ金属珪酸塩層３０は、火災時のような高温環境に曝された場合でも膨張しにくいため、亀裂が発生しにくく防火性能が向上する。アルカリ金属珪酸塩層３０内に繊維が分散している場合でも効果があるが、繊維のシートを用いた場合にはその効果が特に高い。

さらに、ガラス繊維を用いた場合には、ガラスとアルカリ金属珪酸塩との屈折率が近いことから、アルカリ金属珪酸塩層の可視光透過率を殆ど低下させず、また、ヘーズ（曇り度）もあまり上昇させない。したがって、木質材料などの可燃性基材の表面の模様（木目など）を外部から視認できて好ましい。

また、繊維を含んでいるため、高温乾燥雰囲気に長期間曝された場合でもアルカリ金属珪酸塩層に大きなヒビが入りにくくて好ましい。

（シート状繊維埋設型被覆基材の製造方法）
続いて、シート状繊維を使用した被覆基材１００の製造方法について図２を参照して説明する。

まず、図２の（ａ）に示すように、可燃性基材１０を用意する。本実施形態では、可燃性基材１０の表面が、水平面に対して９０°傾斜している。続いて、図２の（ｂ）に示すように、可燃性基材１０の表面に公知の方法でプライマー層２０を形成する。

続いて、図２の（ｃ）に示すように、プライマー層２０上に、アルカリ金属珪酸塩水溶液（水ガラス）を塗布してアルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａを形成する。アルカリ金属珪酸塩水溶液（水ガラス）は、上述のＭ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２の水溶液である。アルカリ金属珪酸塩水溶液の塗布量は、５０ｇ／ｍ^２以上、１５０ｇ／ｍ^２以上、２５０ｇ／ｍ^２以上とすることができ、１５００ｇ／ｍ^２以下、１０００ｇ／ｍ^２以下、７５０ｇ／ｍ^２以下とすることができる。

アルカリ金属珪酸水溶液として、ＪＩＳＫ１４０８に規定された、水ガラス１号〜３号を好適に利用できる。また、水ガラス１号から３号ではｎは２．０〜３．３であるが、ｎが２．０〜３．８の水ガラスも好適に利用できる。

続いて、図２の（ｄ）に示すように、乾燥前のアルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａ上に、ガラスクロスなどのシート状繊維（たとえば織布３５）を貼りつける。アルカリ金属珪酸塩水溶液は高い粘度を有するので、貼りつけるだけで織布３５などの繊維のシートの可燃性基材１０の表面上への仮固定が可能である。

続いて、図２の（ｅ）に示すように、繊維のシート（たとえば織布３５）の上に、さらに、アルカリ金属珪酸塩水溶液（水ガラス）を塗布してアルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａの厚みを大きくする。二回目に塗布するアルカリ金属珪酸塩水溶液の塗布量は、５０ｇ／ｍ^２以上、１５０ｇ／ｍ^２以上、２５０ｇ／ｍ^２以上とすることができ、１５００ｇ／ｍ^２以下、１０００ｇ／ｍ^２以下、７５０ｇ／ｍ^２以下とすることができる。
必要に応じて、アルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａに対する別のシート状繊維（たとえば織布３５）の貼り付け、及び、さらなるアルカリ金属珪酸塩水溶液の塗布をさらに繰り返してもよい。

アルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａの合計の塗布量はたとえば、１００ｇ／ｍ^２以上、３００ｇ／ｍ^２以上、５００ｇ／ｍ^２以上とすることができ、３０００ｇ／ｍ^２以下、１０００ｇ／ｍ^２以下、１５００ｇ／ｍ^２以下とすることができる。

複数回の塗布により形成されるアルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａの合計厚みはたとえば３０〜９００μｍとすることができる。

その後、アルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａを乾燥させて固体状態のアルカリ金属珪酸塩層３０を得た後、公知の方法で図２の（ｆ）に示すように、アルカリ金属珪酸塩層３０上にトップ層４０を形成する。

（シート状繊維先付埋設型被覆基材の製造方法）
続いて、シート状繊維を使用した被覆基材１００の別の製造方法について図３を参照して説明する。

まず、図３の（ａ）及び図３の（ｂ）に示すように、シート状繊維埋設型被覆基材の製造方法と同様にして、可燃性基材１０を用意し、可燃性基材１０の表面に公知の方法でプライマー層２０を形成する。

続いて、図３の（ｃ）に示すように、可燃性基材１０の表面のプライマー層２０上に、シート状の繊維（たとえば織布３５）を仮固定する。仮固定の方法は特に限定されず、たとえば、ステープル、ピン、ビス留め等による機械式固定、部分的または全面的に接着剤を塗布することによる固定、等とすることができる。

続いて、図３の（ｄ）に示すように、プライマー層２０上のシート状の繊維（たとえば織布３５）に、アルカリ金属珪酸塩水溶液（水ガラス）を塗布して、シート状の繊維（たとえば織布３５）を埋設した上述のアルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａを形成する。アルカリ金属珪酸塩水溶液の塗布量は１００ｇ／ｍ^２以上、３００ｇ／ｍ^２以上、５００ｇ／ｍ^２以上とすることができ、３０００ｇ／ｍ^２以下、２０００ｇ／ｍ^２以下、１５００ｇ／ｍ^２以下とすることができる。アルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａの厚みはたとえば３０〜９００μｍとすることができる。

その後、アルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａを乾燥させてシート状繊維（たとえば織布３５）を埋設した固体状態のアルカリ金属珪酸塩層３０を得た後、公知の方法で図３の（ｅ）に示すように、アルカリ金属珪酸塩層３０上にトップ層４０を形成する。

（繊維分散型被覆基材の製造方法）
続いて、図１の（ａ）又は（ｂ）の繊維が分散している被覆基材１００の製造方法について図４を参照して説明する。

まず、図４の（ａ）及び図４の（ｂ）に示すように、シート状繊維埋設型の製造方法と同様にして、可燃性基材１０を用意し、可燃性基材１０の表面に公知の方法でプライマー層２０を形成する。次に、アルカリ金属珪酸塩水溶液内に繊維を分散させた溶液を作製する。

続いて、図４の（ｃ）に示すように、プライマー層２０上に、繊維を分散させたアルカリ金属珪酸塩水溶液（水ガラス）を塗布して分散繊維を含有するアルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａを形成する。アルカリ金属珪酸塩水溶液（水ガラス）は、上述のＭ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２の水溶液である。アルカリ金属珪酸塩水溶液の塗布量は、５０ｇ／ｍ^２以上、１５０ｇ／ｍ^２以上、２５０ｇ／ｍ^２以上とすることができ、１５００ｇ／ｍ^２以下、１０００ｇ／ｍ^２以下、７５０ｇ／ｍ^２以下とすることができる。

その後、図４の（ｄ）に示すように、繊維を分散させたアルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａを乾燥させてアルカリ金属珪酸塩層３０を得た後、公知の方法で図４の（ｅ）に示すように、アルカリ金属珪酸塩層３０上にトップ層４０を形成する。

これらの実施形態によれば、繊維を含んだアルカリ金属珪酸塩層３０が形成される。

本実施形態にかかる製造方法によれば、上述した被覆基材を容易に製造することができる。また、アルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａが繊維を含有しているため、アルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａの水溶液の保持力が高くなる。したがって、可燃性基材への水溶液の局所的なしみこみ、可燃性基材における局所的な水溶液のはじき、水溶液の塗りむら、可燃性基材の端部からの水溶液のタレなどが低減される。したがって、アルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａの厚みの均一性を高くでき、また、アルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａの平均厚み自体を大きくすることができる。そして、これを乾燥することにより、被覆基材のアルカリ金属珪酸塩層３０の厚みの均一性が高くなり、また、アルカリ金属珪酸塩層３０の厚みも大きくできる。したがって、被覆基材の防火性能をさらに高くすることができる。

また、現場で可燃性基材を被覆する場合などでは、図２、図３及び図４に示すように、可燃性基材の表面が水平面で無く水平面に対して３０°以上の角度をなしている場合も多い。特に水平面に対して３０°以上の角度をなしている場合には、アルカリ珪酸塩水溶液の液だれが顕著となり、塗布／乾燥を何回も繰り返さないと厚いアルカリ珪酸塩層の形成が困難な場合が多い。しかしながら、本実施形態では、アルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａが繊維を含むので、そのように傾斜する場合であっても、高い厚みの均一性を有しつつ、厚塗りが可能である。

特に、プライマー層２０及び繊維を含むアルカリ金属珪酸塩層３０は透明性に優れているため、可燃性基材１０の木目などの模様を表面から容易に視認できる。例えば、繊維を含むアルカリ金属珪酸塩層３０の可視光透過率は７０％以上とすることが可能である。よって、本実施形態にかかる被覆基材１００は美観性にも優れ、基材の美観が要求される建築用途等に特に好適である。なお、本明細書でいう「透明」とは、可燃性基材の木目や絵柄などの模様が目視で視認できる程度の状態のことを言い、無色透明の他、着色透明及び半透明も含むものである。

このような被覆基材１００は、たとえば、柱、梁、床、壁、屋根材等の建築物の構造体、天井材、内壁材、外装材、階段、建具等の建築物の仕上げ材料、その他、自動車、鉄道、船舶等の内装材料、家具の材料として利用できる。

なお、本実施形態において、一般的な難燃剤、例えばリン酸エステル系、フォスファゼン系、臭素系、無機系（水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等）の各種難燃剤を併用する事を否定しない。

本発明は上記実施形態に限定されず様々な変形態様が可能である。たとえば、上記実施形態では、繊維のシートを１層有しているが、２層以上有することができる。

（実施例Ａ１）
可燃性基材としてスギ材を用意した。スギ材の水平な表面に、モデピクス３０２を塗布してプライマー層を形成した。その後、プライマー層上に珪酸ナトリウム水溶液（水ガラス３号：ｎ＝３．１〜３．３）を３５０ｇ／ｍ^２塗布して珪酸ナトリウム水溶液層を形成した。その後、当該水溶液層にシート状のガラス繊維（セントラルグラスファイバーサーフェイスマットＦＣ−３０Ｓ）を貼りつけた。さらに、ガラス繊維不織布上に、珪酸ナトリウム水溶液（水ガラス）を３５０ｇ／ｍ^２塗布して珪酸ナトリウム水溶液層をトータルで約２１０μｍとした。その後、珪酸ナトリウム水溶液を乾燥させて、ガラス繊維不織布を含む珪酸ナトリウム層（アルカリ金属珪酸塩の単位面積あたりの乾燥重量４２０ｇ／ｍ^２）を形成し、被覆木材を得た。

（実施例Ａ２）
プライマー層上に塗布する珪酸ナトリウム水溶液の塗布量を２５０ｇ／ｍ^２とし、ガラス繊維不織布上に塗布する珪酸ナトリウム水溶液の塗布量を２５０ｇ／ｍ^２として、珪酸ナトリウム水溶液層のトータルの厚みを約１５０μｍとし、アルカリ金属珪酸塩の単位面積あたりの乾燥重量を３００ｇ／ｍ^２とする以外は、実施例Ａ１と同様とした。

（実施例Ａ３）
プライマー層上に塗布する珪酸ナトリウム水溶液の塗布量を１５０ｇ／ｍ^２とし、ガラス繊維不織布上に塗布する珪酸ナトリウム水溶液の塗布量を１５０ｇ／ｍ^２として、珪酸ナトリウム水溶液層のトータルの厚みを約９０μｍとし、アルカリ金属珪酸塩の単位面積あたりの乾燥重量を１８０ｇ／ｍ^２とする以外は、実施例Ａ１と同様とした。

（実施例Ａ４）
プライマー層上に塗布する珪酸ナトリウム水溶液の塗布量を７５ｇ／ｍ^２とし、ガラス繊維不織布上に塗布する珪酸ナトリウム水溶液の塗布量を７５ｇ／ｍ^２として、珪酸ナトリウム水溶液層のトータルの厚みを約４５μｍとし、アルカリ金属珪酸塩の単位面積あたりの乾燥重量を９０ｇ／ｍ^２とする以外は、実施例Ａ１と同様とした。

（実施例Ｂ１）
可燃性基材としてスギ材を用意した。スギ材の水平な表面に、モデピクス３０２を塗布してプライマー層を形成した。その後、プライマー層上に、分散型のガラス繊維（長さ１３ｍｍ、直径１５μｍ）を０．５重量％分散させた珪酸ナトリウム水溶液（水ガラス３号：ｎ＝３．１〜３．３）を７００ｇ／ｍ^２塗布して珪酸ナトリウム水溶液層を形成し、その後、珪酸ナトリウム水溶液を乾燥させて、ガラス繊維を含む珪酸ナトリウム層（アルカリ金属珪酸塩の単位面積あたりの乾燥重量４２０ｇ／ｍ^２）を形成し、被覆木材を得た。

（実施例Ｂ２）
可燃性基材としてスギ材を用意した。スギ材の水平な表面に、モデピクス３０２を塗布してプライマー層を形成した。その後、プライマー層上に分散型のガラス繊維（長さ３ｍｍ、直径１５μｍ）を２重量％分散させた珪酸ナトリウム水溶液（水ガラス３号：ｎ＝３．１〜３．３）を７００ｇ／ｍ^２塗布して珪酸ナトリウム水溶液層を形成し、その後、珪酸ナトリウム水溶液を乾燥させて、ガラス繊維を含む珪酸ナトリウム層（アルカリ金属珪酸塩の単位面積あたりの乾燥重量４２０ｇ／ｍ^２）を形成し、被覆木材を得た。

（比較例Ａ１、Ａ２）
シート状のガラス繊維及び分散型のガラス繊維を使用しない以外は実施例Ａ１、Ａ３と同様にした。

（評価：透明性）
各例の被覆木材に対して、目視にてガラス繊維を含む珪酸ナトリウム層の透明性の評価を行った。結果を表１及び表２に示す。○はスギ材表面の木目がはっきり視認できたことを意味し、ガラス繊維を含む珪酸ナトリウム層の可視光透過率が80％以上に対応する。

（評価：発熱性試験）
各例の被覆木材に対して、ISO 5660-1:2002に準拠したコーンカロリーメータによる発熱性試験をおこなった。発熱性試験時の膨れの程度も目視にて観察した。結果を表１に示す。実施例Ｂ１及びＢ２、比較例Ａ１及びＡ２については、燃焼時膨れの程度のみを観察した。膨れの判定は、膨れ小を可燃基材からの距離１５ｍｍ未満の膨れとし、膨れ中を１５ｍｍ以上５０ｍｍ未満、膨れ大を５０ｍｍ以上の膨れとした。

（評価：高温乾燥試験）
実施例Ａ１〜Ａ４及び比較例Ａ１、Ａ２の被覆木材を、６０℃、１０％ＲＨの環境に６日間保管した後、表面を目視で観察し、大きなひび割れの有無を確認した。

上記の発熱性試験時の膨れについては、比較例Ａ１、Ａ２が大きく膨れたのに対し、実施例Ｂ１及びＢ２が中程度、実施例Ａ１〜４では僅かであった。珪酸ナトリウムの塗布量が同一の実施例Ａ１および比較例Ａ１との比較、及び、実施例Ａ３及び比較例Ａ２との比較から判るように、繊維を含有しない比較例と比べて実施例では膨れが抑制された。燃焼時の膨れは、珪酸ナトリウム層の亀裂、剥離や脱落につながり、耐火性を著しく低下させると考えられる。よって繊維を含有することにより防火性能が大きく向上することが確認された。特に、実施例Ａ１，Ａ２では２０分間の発熱量が８ＭＪ／ｍ^２以下であり、不燃材料の基準を満たした。また、いずれの例とも、スギ材表面の木目がはっきり視認でき、透明性は○であった。

（実施例Ｃ１）
鉛直面を形成するスギ材の表面に、ガラス繊維不織布（セントラルグラスファイバーサーフェイスマットＦＣ−３０Ｓ）を仮固定し、その後、ガラス繊維不織布上に珪酸ナトリウム水溶液（水ガラス３号：ｎ＝３．１〜３．３）を塗布し、水溶液のタレが生じない最大の塗布量を求めたところ、鉛直面の場合４５８ｇ／ｍ^２であった。水平面に対して３０°の角度をなしている場合は、７００ｇ／ｍ^２であった。

（比較例Ｃ１）
ガラス繊維不織布を用いない以外は実施例Ｃ１と同様にした。水溶液のタレが生じない最大の塗布量を求めたところ、鉛直面の場合７６ｇ／ｍ^２であった。水平面に対して３０°の角度をなしている場合は、１７２ｇ／ｍ^２であった。

（実施例Ｃ２）
珪酸ナトリウム水溶液を水ガラス１号：ｎ＝２．０〜２．３にする以外は実施例Ｃ１と同様にしたところ、水溶液のタレ（鉛直面）が生じない最大の塗布量は９１６ｇ／ｍ^２であった。

（実施例Ｃ３）
珪酸ナトリウム水溶液を４％蒸発させた水ガラス３号：ｎ＝３．１〜３．３にする以外は実施例Ｃ１と同様にしたところ、水溶液のタレ（鉛直面）が生じない最大の塗布量は６２０ｇ／ｍ^２であった。

（実施例Ｃ４）
珪酸ナトリウム水溶液を７％蒸発させた水ガラス３号：ｎ＝３．１〜３．３にする以外は実施例Ｃ１と同様にしたところ、水溶液のタレ（鉛直面）が生じない最大の塗布量は１０５８ｇ／ｍ^２であった。

（アルカリ金属珪酸塩層の透明性及びヘイズの評価）
（評価Ａ）
透明ガラス板に水ガラス３号を７００ｇ／ｍ^２塗布した。

（評価Ｂ）
透明ガラス板に水ガラス３号を７００ｇ／ｍ^２塗布し、ガラスクロスを載せた。

（評価Ｃ）
透明ガラス板に水ガラス３号を７００ｇ／ｍ^２塗布し、ガラスクロスを載せ、再び、水ガラス３号を７００ｇ／ｍ^２塗布した。

アルカリ金属珪酸塩層（評価Ｂ，Ｃは繊維を含む）の可視光透過率は、それぞれ、９０．１％、８３．８％、８３．４％であった。各アルカリ金属珪酸塩層の可視光透過率の測定は、JIS3106「板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射熱取得率の試験方法」に準拠した。

１０…可燃性基材、２０…プライマー層、３０…アルカリ金属珪酸塩層、１００…被覆基材。

Claims

可燃性基材、及び、前記可燃性基材上に設けられたアルカリ金属珪酸塩層を備え、
前記アルカリ金属珪酸塩層は繊維を含有する、被覆基材。
前記繊維はガラス繊維である、請求項１記載の被覆基材。
前記繊維は短繊維、織布又は不織布である、請求項１又は２記載の被覆基材。
前記可燃性基材は木質材料である、請求項１〜３のいずれか１項記載の被覆基材。
前記アルカリ金属珪酸塩層は珪酸ナトリウムを主成分とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の被覆基材。
前記アルカリ金属珪酸塩層における単位面積あたりのアルカリ金属珪酸塩の乾燥重量は１８０ｇ／ｍ^２以上である、請求項１〜５のいずれか１項記載の被覆基材。
前記アルカリ金属珪酸塩層の可視光透過率は７０％以上である、請求項１〜５のいずれか１項記載の被覆基材。
可燃性基材の表面に繊維を含むアルカリ金属珪酸塩水溶液層を形成する工程を備える、被覆基材の製造方法。
前記可燃性基材の表面は、水平面に対して３０°以上傾斜している、請求項８記載の方法。