特開 2021-74892 被覆基材及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-74892(P2021-74892A)

(43)【公開日】2021年5月20日

(54)【発明の名称】被覆基材及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B32B 21/08 20060101AFI20210423BHJP

   B32B 9/00 20060101ALI20210423BHJP

   B32B 27/30 20060101ALI20210423BHJP

   B27K 3/02 20060101ALI20210423BHJP

   B27K 3/20 20060101ALI20210423BHJP

   B27K 3/36 20060101ALI20210423BHJP

【ＦＩ】

   B32B21/08

   B32B9/00 A

   B32B27/30 Z

   B27K3/02 C

   B27K3/20

   B27K3/36

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2019-200763(P2019-200763)

(22)【出願日】2019年11月5日

(71)【出願人】

【識別番号】000214272

【氏名又は名称】長瀬産業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(71)【出願人】

【識別番号】000104135

【氏名又は名称】カシュー株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】507216700

【氏名又は名称】ナガセケミカル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(72)【発明者】

【氏名】杉田 敬太郎

(72)【発明者】

【氏名】中島 奈央子

(72)【発明者】

【氏名】高橋 拡

(72)【発明者】

【氏名】岡本 肇

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 完

(72)【発明者】

【氏名】山本 正人

(72)【発明者】

【氏名】井原 健史

(72)【発明者】

【氏名】竹市 尚広

(72)【発明者】

【氏名】伯耆原 智世

(72)【発明者】

【氏名】真下 貴明

(72)【発明者】

【氏名】西脇 恭子

(72)【発明者】

【氏名】景山 俊昭

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 雄介

【テーマコード（参考）】

2B230

4F100

【Ｆターム（参考）】

2B230AA07

2B230AA12

2B230AA15

2B230BA02

2B230BA03

2B230BA04

2B230CA01

2B230CA15

2B230CB01

2B230CB08

2B230EA11

2B230EB03

2B230EB12

4F100AA33

4F100AA33C

4F100AA40

4F100AA40C

4F100AG00

4F100AK61B

4F100AP00

4F100AP00A

4F100BA03

4F100BA07

4F100DG10

4F100EH46

4F100EH46B

4F100EH46C

4F100EJ86

4F100EJ86B

4F100GB07

4F100JD15

4F100JK12

4F100JK12B

4F100YY00B

4F100YY00C

(57)【要約】

【課題】アルカリ焼けが抑制され、且つ高温環境下での皺よりの発生が抑制された被覆基材、及び、その製造方法を提供する。
【解決手段】被覆基材は、木質材料、木質材料上に設けられたバーサチック酸ビニルエステル共重合体を含む中間層、及び、中間層上に設けられたアルカリ金属珪酸塩層を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

木質材料、前記木質材料上に設けられたバーサチック酸ビニルエステル共重合体を含む中間層、及び、前記中間層上に設けられたアルカリ金属珪酸塩層を備える被覆基材。

【請求項2】

前記中間層の微小硬度計による２３℃における硬度が、０．５Ｎ／ｍｍ^２以上である、請求項１に記載の被覆基材。

【請求項3】

前記アルカリ金属珪酸塩層が珪酸ナトリウムを含む、請求項１又は２に記載の被覆基材。

【請求項4】

前記アルカリ金属珪酸塩層が、さらに珪酸リチウムを含む、請求項３に記載の被覆基材。

【請求項5】

前記アルカリ金属珪酸塩層に含まれる前記珪酸ナトリウムの質量に対する、前記アルカリ金属珪酸塩に含まれる前記珪酸リチウムの質量の質量比が０．０１〜１．５である、請求項４に記載の被覆基材。

【請求項6】

木質材料の表面にバーサチック酸ビニルエステル共重合体を含む樹脂組成物を塗布する工程と、
塗布した前記樹脂組成物を乾燥させて中間層を形成する工程と、
前記中間層上にアルカリ金属珪酸塩水溶液を塗布してアルカリ金属珪酸塩層を形成する工程、を備える、被覆基材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被覆基材及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、木質材料に防火性能を付与すべく、木質材料の表面にアルカリ金属珪酸塩層等を付与して防火性能を与えることが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１４２２４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の方法では、木質材料の表面にアルカリ金属珪酸塩を直接塗布することによって、木質材料にアルカリ焼けが発生してしまうことがあった。また、プライマー層が設けられた木質材料の表面にアルカリ金属珪酸塩を塗布することによって得られた被覆基材は、高温環境下でアルカリ金属珪酸塩層に皺よりが発生してしまうこともあった。

【0005】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、アルカリ焼けが抑制され、且つ高温環境下での皺よりの発生が抑制された被覆基材、及び、その製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る被覆基材は、木質材料、上記木質材料上に設けられたバーサチック酸ビニルエステル共重合体を含む中間層、及び、上記中間層上に設けられたアルカリ金属珪酸塩層を備える。

【0007】

本発明によれば、中間層がバーサチック酸ビニルエステル共重合体を含むため、アルカリ焼けが抑制され、且つ高温環境下での皺よりの発生が抑制された被覆基材を提供することができる。この理由は明らかでは無いが、以下の点が寄与しているものと考えられる。中間層がバーサチック酸ビニルエステル共重合体を含むことにより、中間層の疎水性が強くなることが考えられる。そのため、アルカリ金属珪酸塩水溶液から中間層により木質材料が保護され、木質材料のアルカリ焼けが抑制される。また、被覆基材が高温環境下におかれた場合には、木質基材とアルカリ金属珪酸塩層との伸びに差が生じる。しかし、中間層がバーサチック酸ビニルエステル共重合体を含むことにより、木質基材とアルカリ金属珪酸塩層との伸びの差を緩衝する役割を中間層が担い、その結果、皺よりの発生が抑制される。

【0008】

また、上記中間層の微小硬度計による硬度は、０．５Ｎ／ｍｍ^２以上であることができる。

【0009】

また、上記アルカリ金属珪酸塩層が珪酸ナトリウムを含んでいてもよい。

【0010】

また、上記アルカリ金属珪酸塩層が上記珪酸ナトリウムを含む場合、上記アルカリ金属液酸塩層が、さらに珪酸リチウムを含んでいてもよい。

【0011】

また、上記アルカリ金属珪酸塩層が上記珪酸ナトリウム及び上記珪酸リチウムを含む場合、上記アルカリ金属珪酸塩層に含まれる上記珪酸ナトリウムの質量に対する、上記アルカリ金属珪酸塩層に含まれる上記珪酸リチウムの質量比が０．０１〜１．５であってよい。

【0012】

本発明に係る被覆基材の製造方法は、木質材料の表面にバーサチック酸ビニルエステル共重合体を含む樹脂組成物を塗布する工程と、塗布した上記樹脂組成物を乾燥させて中間層を形成する工程と、上記中間層上にアルカリ金属珪酸塩水溶液を塗布してアルカリ金属珪酸塩層を形成する工程、を備える。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、アルカリ焼けが抑制され、且つ高温環境下での皺よりの発生が抑制された被覆基材、及び、その製造方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１の（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る被覆基材の模式断面図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係る被覆基材の第１の製造方法の模式断面図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係る被覆基材の第２の製造方法の模式断面図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態に係る被覆基材の第３の製造方法の模式断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（被覆基材）
図面を参照して本発明の実施形態に係る被覆基材について説明する。

【0016】

図１の（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態に係る被覆基材１００は、木質材料１０、木質材料１０上に設けられたバーサチック酸ビニルエステル共重合体を含む中間層２０、中間層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。

【0017】

木質材料１０は、木質材料として一般的に使用されるものであれば特に制限されないが、例えば、木材製材品、丸太、合板、ＬＶＬ（Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｖｅｎｅｅｒ Ｌｕｍｂｅｒ）、集成材、ＣＬＴ（Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ）、構造用パネル（配向性ストランドボード（ＯＳＢ））、パーティクルボード、ファイバーボード等を挙げることができる。

【0018】

木質材料１０の厚みに特に制限は無い。例えば、３μｍ〜３．５ｍとすることができる。

【0019】

［中間層］
中間層２０は、バーサチック酸ビニルエステル共重合体を含む。バーサチック酸ビニルエステル共重合体は、バーサチック酸ビニルエステル及びバーサチック酸ビニルエステルと共重合が可能な他のモノマーの共重合体である。バーサチック酸ビニルエステルは、下記一般式（１）で表される化合物である。

【0020】

【化1】

［式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ独立に、炭素数１〜７のアルキル基を示し、Ｒ^１及びＲ^２の合計の炭素数は６〜８であり、（１）式全体の合計炭素数は１１〜１３である。］

【0021】

式（１）中、Ｒ^１及びＲ^２は、独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、及び、ヘプチル基からなる群から選択される。Ｒ^１及びＲ^２は、直鎖でも、分岐でも、環式でもよいが、直鎖又は分岐が好適である。
Ｒ^１がプロピル基であることが好適である。Ｒ^１がプロピル基の場合、Ｒ^２は、直鎖又は分岐のプロピル基、直鎖又は分岐のブチル基、又は、直鎖または分岐のペンチル基であることが好適である。

【0022】

バーサチック酸ビニルエステルと共重合が可能な他のモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、（メタ）アクリル酸エステル及び（メタ）アクリル酸等のアクリル系モノマー；エチレン、酢酸ビニル等が挙げられ、皺よりの発生を一層抑制し、耐水性を向上させる観点から、アクリル系モノマーであることが好ましい。

【0023】

なお、（メタ）アクリル酸エステルの例は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルである。また、(メタ）アクリル酸の例は、アクリル酸及びメタクリル酸である。

【0024】

バーサチック酸ビニルエステル共重合体としては、例えば、バーサチック酸ビニルエステル−アクリル系モノマー共重合体、エチレン−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニルエステル共重合体等が挙げられる。アルカリ焼け及び皺よりの発生を抑制する観点から、バーサチック酸ビニルエステル−アクリル系モノマー共重合体及びエチレン−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニルエステル共重合体であることが好ましく、皺よりの発生をより一層抑制し、耐水性を一層向上する観点から、バーサチック酸ビニルエステル−アクリル系モノマー共重合体、特に、バーサチック酸ビニルエステル−アクリル系モノマー共重合体であることがより好ましい。

【0025】

バーサチック酸ビニルエステル共重合体において、バーサチック酸ビニルエステルに由来する構造単位の含有量は、５〜８０質量％であることが好ましく、１０以上質量％であることがより好ましく、１５質量％以上であってもよく、２０質量％以上であってもよい。

【0026】

バーサチック酸ビニルエステル共重合体のガラス転移温度Ｔｇは、−５０〜２５℃であってよい。ガラス転移温度は、示差走査熱量計を用いて測定することができる。

【0027】

バーサチック酸ビニルエステル共重合体は、ランダム共重合体であってよく、ブロック共重合体であってもよい。

【0028】

中間層２０に含まれるバーサチック酸ビニルエステル共重合体の含有量は、中間層２０の全量に対して、皺よりの発生を抑制する観点から、５０質量％以上であることが好適であり、７０質量％以上でもよく、８０質量％以上でもよく、９０質量％以上でもよく、１００質量％でもよい。

【0029】

中間層２０は、バーサチック酸ビニルエステル共重合体以外に、シリカなどの成分、及び、他の樹脂などを含むことができる。

【0030】

中間層２０の２３℃における微小硬度計による硬度は、耐水性、塗装作業性及び室温における硬化性の向上の観点から、０．５Ｎ／ｍｍ^２以上であることが好ましく、１．０Ｎ／ｍｍ^２以上であることがより好ましく、２．０Ｎ／ｍｍ^２以上であることがさらに好ましい。中間層２０の微小硬度計による硬度は、微小硬度計により測定される値を指す。微小硬度計としては、例えば、フィッシャースコープＨ−１００（商品名、株式会社フィッシャーインスツルメンツ製）を用いることができる。

【0031】

中間層２０の破断点ひずみ（破断するまでの伸長率）は、高温環境下での皺よりの発生を抑制する観点から、１２０〜１２００％であることが好ましい。破断点ひずみは、精密万能試験機により測定される値を指す。精密万能試験機としては、例えば、オートグラフ（商品名、島津製作所）を用いることができる。中間層２０の破断点ひずみは、例えば、以下のような手順により測定することができる。すなわち、ポリプロピレン樹脂等の材質からなる板の表面上に、樹脂組成物を塗布し、２３℃、相対湿度５０％の環境下で７２時間乾燥させること、又は、６０℃の環境下で２時間かけて乾燥させることで中間層２０を形成する。形成された中間層２０からＪＩＳ Ｋ７１２７で規定されたタイプ２の塗膜片（平行部の幅１０ｍｍ、標準間距離５０ｍｍ）を切り出す。得られた塗膜片について、精密万能試験機（島津製作所製、商品名「オートグラフ」）を用いて引っ張り試験（引っ張り速度：５０ｍｍ／分）をおこない、中間層２０の破断点ひずみを測定する。

【0032】

中間層２０の厚みに限定は無いが、アルカリ焼け抑制の観点から１５μｍ以上（塗布量５０ｇ／ｍ^２以上相当）とすることが好適であり、３０μｍ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。また、透明性を高める観点から１５０μｍ以下（塗布量５００ｇ／ｍ^２以下相当）、より好ましくは９０μｍ以下（塗布量３００ｇ／ｍ^２以下相当）とすることが好適である。

【0033】

［アルカリ金属珪酸塩層］
アルカリ金属珪酸塩層３０は、アルカリ金属珪酸塩を含む。アルカリ金属珪酸塩はＭ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２で表される。ここで、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、又は、これらのうちの任意の組合せである。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、Ｎａの場合には２．０〜３．８、Ｌｉの場合には、３．５〜７．５、Ｋの場合には１．８（１号珪酸カリ）〜３．７（２号珪酸カリ）とすることができる。また、ｎは、Ｎａの場合には好ましくは２．０〜３．３であることができる。

【0034】

なかでも、アルカリ金属珪酸塩層は、ＭがＮａを含む、すなわち、珪酸ナトリウムを含むことが好適である。

【0035】

アルカリ金属珪酸塩層３０に含まれる全アルカリ金属珪酸塩に占める珪酸ナトリウムの質量割合は、成膜性の向上及び防火性能の付与の観点から、２０質量％以上であることが好ましく、３０質量％以上であることがより好ましく、４０質量％以上であることが更に好ましい。

【0036】

アルカリ金属珪酸塩層３０は、耐水性を向上させる観点から、珪酸ナトリウムに加えて、珪酸リチウムを含むことが好ましい。

【0037】

アルカリ金属珪酸塩層３０が珪酸リチウムを含む場合、珪酸ナトリウムの質量に対する、珪酸リチウムの質量の質量比は、光沢を高め耐水性を向上させる観点から、０．０１〜１．５であることが好ましく、０．２〜１．４であることがより好ましく、０．３〜１．２であることが更に好ましい。

【0038】

アルカリ金属珪酸塩層３０におけるＭ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２の濃度は３０質量％を超え、４０質量％以上、５０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、ホウ酸塩等を含んでもよい。

【0039】

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。

【0040】

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５０ｇ／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１５０ｇ／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２５０ｇ／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。重量は、透明性及び施工性の観点から乾燥重量１５００ｇ／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１０００ｇ／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７５０ｇ／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。

【0041】

［繊維］
アルカリ金属珪酸塩層３０は、繊維を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。金属珪酸塩層３０が繊維を含むことにより、アルカリ金属珪酸塩層３０の亀裂発生が抑制され、また、木質材料１０からのアルカリ金属珪酸塩層３０の剥離・脱落が抑制され、さらにはアルカリ金属珪酸塩層３０の厚みの保持につながることで、防火性能が向上する。

【0042】

繊維の例は、ガラス繊維；炭素繊維；アルミナ繊維、シリカ繊維等のセラミック繊維；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。

【0043】

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。

【0044】

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（平織り等）、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（ガラスマット等）は、屈折率が水ガラスと近いため、アルカリ金属珪酸塩層３０が乱反射を生じにくいという観点から、本実施形態において特に好適な繊維のシートである。

【0045】

繊維のシートの厚みは、０．００３〜２ｍｍとすることができる。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

［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、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、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。

【0049】

中間層２０及びアルカリ金属珪酸塩層３０の積層体は、木質材料１０の表面の少なくとも一部に形成されていればよい。

【0050】

トップ層の厚みは、特に限定されないが、１５〜１５０μｍとすることができる。

【0051】

（被覆基材の製造方法）
［第一実施形態］
本発明の第一実施形態に係る被覆基材１００の製造方法について、図２を参照して説明する。

【0052】

まず、図２の（ａ）に示すように、木質材料１０を用意する。続いて、木質材料１０の表面にバーサチック酸ビニルエステル共重合体を含む樹脂組成物を塗布する。

【0053】

本実施形態では、木質材料１０の表面が、水平面に対して９０°傾斜している。木質材料１０の表面は、水平面に対して傾斜していてもよく、傾斜していなくてもよい。

【0054】

樹脂組成物は、バーサチック酸ビニルエステル共重合体を含む。樹脂組成物は、バーサチック酸ビニルエステル共重合体が水に分散された水分散物、すなわち、水性エマルジョンであることが好適である。

【0055】

水性エマルジョンである場合の樹脂組成物における固形分は、２０〜８０質量％とすることができる。

【0056】

樹脂組成物が水性エマルジョンである場合、樹脂組成物の最低造膜温度（ＭＦＴ）は、２０℃以下であってよい。

【0057】

樹脂組成物は、グリコールエーテル類及びグリコールエーテルの酢酸エステル類等の成膜助剤を含んでいてもよい。

【0058】

樹脂組成物のｐＨは、４〜９．８であってよい。

【0059】

樹脂組成物の塗布方法は特に限定されず、刷毛、ローラー刷毛、スプレー等を利用できる。

【0060】

樹脂組成物の塗布量は、上述の厚み又は重量の中間層が形成できるように適宜調節できる。

【0061】

続いて、図２の（ｂ）に示すように、塗布した樹脂組成物を乾燥させて中間層２０を形成する。樹脂組成物の乾燥方法は、特に制限されない。

【0062】

続いて、図２の（ｃ）に示すように、中間層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。

【0063】

アルカリ金属珪酸水溶液として、ＪＩＳ Ｋ１４０８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。

【0064】

続いて、図２の（ｅ）に示すように、繊維のシート（例えば織布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（例えば織布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。

【0065】

アルカリ金属珪酸塩水溶液層３０ａの合計の塗布量は例えば、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。

【0066】

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の合計厚みは例えば３０〜９００μｍとすることができる。

【0067】

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。

【0068】

［第二実施形態］
本発明の第二実施形態に係る被覆基材１００の製造方法について、図３を参照して説明する。

【0069】

まず、図３の（ａ）に示すように、第一実施形態に係る被覆基材１００の製造方法と同様にして、木質材料１０を用意する。次いで、図３の（ｂ）に示すように、第一実施形態に係る被覆基材１００の製造方法と同様にして、木質材料１０の表面にバーサチック酸ビニルエステル共重合体を含む樹脂組成物を塗布し、塗布した樹脂組成物を乾燥させて中間層２０を形成する。

【0070】

続いて、図３の（ｃ）に示すように、中間層２０上に、シート状の繊維（例えば織布３５）を置き、必要に応じて仮固定する。仮固定の方法は特に限定されず、例えば、ステープル、ピン、ビス留め等による機械式固定、部分的、又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。

【0071】

続いて、図３の（ｄ）に示すように、中間層２０上のシート状の繊維（例えば織布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（例えば織布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の厚みは例えば３０〜９００μｍとすることができる。アルカリ金属珪酸塩水溶液としては、第一実施形態に係る被覆基材１００の製造方法と同様のものを用いることができる。

【0072】

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（例えば織布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。

【0073】

［第三実施形態］
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。

【0074】

まず、図４の（ａ）に示すように、第一実施形態に係る被覆基材１００の製造方法と同様にして、木質材料１０を用意する。次いで、図４の（ｂ）に示すように、第一実施形態に係る被覆基材１００の製造方法と同様にして、木質材料１０の表面にバーサチック酸ビニルエステル共重合体を含む樹脂組成物を塗布し、塗布した樹脂組成物を乾燥させて中間層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。

【0075】

続いて、図４の（ｃ）に示すように、中間層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、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としては、第一実施形態に係る被覆基材１００の製造方法と同様のものを用いることができる。

【0076】

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。

【0077】

被覆基材１００は、防火性能を有することができ、例えば、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。

【0078】

なお、本実施形態において、一般的な難燃剤、例えばリン系、フォスファゼン系、窒素系、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。

【0079】

また、第三実施形態に係る被覆基材１００の製造方法において、上述のアルカリ金属珪酸塩水溶液が、分散された繊維を含んでいなくても実施は可能である。

【実施例】

【0080】

（水溶液の調整）
［実施例１〜７及び比較例１〜７］
珪酸ナトリウム水溶液（水ガラス３号：ｎ＝３．１〜３．３、珪酸ナトリウム濃度：３８．５〜４０．０質量％）及び珪酸リチウム水溶液（商品名：リチウムシリケート４５、ＳｉＯ_２／Ｌｉ_２Ｏモル比４．５、珪酸リチウム濃度：２２質量％）を、珪酸ナトリウム水溶液と珪酸リチウム水溶液の質量比が珪酸ナトリウム水溶液：珪酸リチウム水溶液＝２：１となるように混合し、アルカリ金属珪酸塩水溶液を得た。

【0081】

（評価：アルカリ焼け抑制）
［実施例１〜７及び比較例１〜７］
木質材料としてスギ材を用意した。表１に示す樹脂製品をスギ材の水平な表面に刷毛を用いて塗布した。塗布量は、表１に示す塗布量とした。なお、実施例１〜４及び比較例１及び２においては、樹脂製品に適宜グリコールエーテル系の成膜助剤を添加した樹脂組成物を塗布し、比較例７においては樹脂製品に硬化剤を樹脂製品１００質量部に対して１２質量部添加した樹脂組成物を塗布し、実施例５〜７及び比較例３〜６においては樹脂製品をそのまま塗布した。その後、温度２３℃、湿度５０％（相対湿度）の環境下で２４時間スギ材を乾燥させ、中間層を形成した。次いで、スギ材の中間層が形成された表面に、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）を置き、その上からアルカリ金属珪酸塩水溶液を１０００ｇ／ｍ^２塗布し乾燥させ、アルカリ金属珪酸塩水溶液層を形成した。乾燥は、温度２３℃、湿度５０％（相対湿度）の環境下で２４時間行った。アルカリ金属珪酸塩水溶液層を乾燥させることで、アルカリ金属珪酸塩層（アルカリ金属珪酸塩の単位面積あたりの乾燥重量６００ｇ／ｍ^２）を形成した。その後、アルカリ金属珪酸塩水溶液層が形成された基材を、該アルカリ金属珪酸塩水溶液層が形成された面が水平方向に対して水平になるように立て、アルカリ金属珪酸塩水溶液層を乾燥させた。乾燥は、温度２３℃、湿度５０％（相対湿度）の環境下で２４時間行った。アルカリ金属珪酸塩水溶液層を乾燥させることで、アルカリ金属珪酸塩層（アルカリ金属珪酸塩の単位面積あたりの乾燥重量６００ｇ／ｍ^２）を形成し、被覆基材を得た。

【0082】

得られた被覆基材について、下記の評価基準に基づきアルカリ焼け抑制の程度を評価した。評価は、目視で被覆基材を観察することにより行った。○を合格とした。結果を表１に示した。
＜評価基準＞
○：木質材料の表面に変色が観察されない
△：木質材料の表面に部分的な変色が観察される
×：木質材料の表面に著しい変色が観察される

【0083】

表１に示す樹脂製品の詳細は以下の通りである。
＜樹脂製品＞
・ＤＳＶ．４１７６（商品名、バーサチック酸ビニルエステル−アクリル系モノマー共重合体（樹脂成分）の水分散物、２５℃におけるｐＨ：７．５、ＭＦＴ：５℃、膜のＴｇ：１０℃、膜の破断点ひずみ：９００％、全固形分：４５質量％、バーサチック酸ビニルエステル−アクリル系モノマー共重合体におけるバーサチック酸ビニルエステルに由来する構造単位の含有量：２６質量％、バーサチック酸ビニルエステル−アクリル系モノマー共重合体におけるアクリル系モノマーに由来する構造単位の含有量：７４質量％、ＶＡＮＯＲＡ製）
・ＤＳＶ．４１３５（商品名、バーサチック酸ビニルエステル−酢酸ビニル−アクリル系モノマー共重合体（樹脂成分）の水分散物、２５℃におけるｐＨ：５、ＭＦＴ：２０℃、膜のＴｇ：２１℃、膜の破断点ひずみ９００％、全固形分：５０質量％、バーサチック酸ビニルエステル−アクリル系モノマー共重合体におけるバーサチック酸ビニルエステルに由来する構造単位の含有量：５０質量％、バーサチック酸ビニルエステル−アクリル系モノマー共重合体におけるアクリル系モノマーに由来する構造単位の含有量：３０質量％、ＶＡＮＯＲＡ製）
・スミカフレックスＳ９５１ＨＱ（商品名、エチレン−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニルエステル共重合体（樹脂成分）の水分散物、２５℃におけるｐＨ：４−７、ＭＦＴ：０℃、膜のＴｇ：−２５℃、膜の破断点ひずみ：１２００％、全固形分：５５質量％、住化ケムテックス製）
・スミカフレックスＳ９５０ＨＱ（商品名、エチレン−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニルエステル共重合体（樹脂成分）の水分散物、２５℃におけるｐＨ：４−７、ＭＦＴ：０℃、膜のＴｇ：−３０℃、膜の破断点ひずみ：１５００％を超える、全固形分：５３質量％、住化ケムテックス製）
・スミカフレックスＳ９５５ＨＱ（商品名、エチレン−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニルエステル共重合体（樹脂成分）の水分散物、２５℃におけるｐＨ：４−７、ＭＦＴ：０℃、Ｔｇ：−５０℃、破断点ひずみ：１５００％を超える、全固形分：５３質量％、住化ケムテックス製）
・変性エポキシ樹脂Ｎｏ．１（変性エポキシ樹脂（樹脂成分）の水分散物、２５℃におけるｐＨ：９．５−９．８、膜のＴｇ：７０℃、全固形分：６７質量％、水以外の溶剤としてのエチレングリコール−ｔ−ブチルエーテルの含有量：１７質量％）
・変性エポキシ樹脂Ｎｏ．２（変性エポキシ樹脂（樹脂成分）の水分散物、２５℃におけるｐＨ：９．５−９．８、膜のＴｇ：６２℃、全固形分：６７質量％、水以外の溶媒としてのエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテルの含有量：１５質量％）
・自己架橋型アクリル酸エステル−スチレン共重合体（自己架橋型アクリル酸エステル−スチレン共重合体（樹脂成分）の水分散物、２５℃におけるｐＨ：６．５−７．６、全固形分：５５質量％）
・アクリル樹脂（アクリル樹脂（樹脂成分）の水分散物、２５℃におけるｐＨ：６．７、膜のＴｇ：１７℃、全固形分：４０質量％）
・アクリルシリコーン樹脂Ｎｏ．１（アクリルシリコーン樹脂（樹脂成分）の水分散物、２５℃におけるｐＨ：８、ＭＦＴ：０℃未満、全固形分：４６質量％）
・シラノール基含有自己架橋ウレタン樹脂（シラノール基含有自己架橋ウレタン樹脂（樹脂成分）の水分散物、Ｔｇ：４０−６０℃、破断点ひずみ：７５０％、全固形分：３０質量％）
・アクリルシリコーン樹脂Ｎｏ．２（アクリルシリコーン樹脂（樹脂成分）の水分散物、２５℃におけるｐＨ：８、ＭＦＴ：０℃未満、全固形分：４０．３質量％）

【0084】

（評価：皺より抑制）
［実施例１〜７及び比較例１〜７］
アルカリ焼け抑制の評価と同様にして、被覆基材を得た。得られた被覆基材におけるアルカリ金属珪酸塩層が設けられた表面に刷毛により塗料を塗布し、２３℃相対湿度５０％の雰囲気下で一週間かけて乾燥し、トップ層を形成した。塗料としては、バーノックＷＥ−３０６（商品名、水酸基含有アクリルポリオール、ＤＩＣ株式会社製）１００質量部とバーノックＤＮＷ−５０００（商品名、イソシアネート硬化剤、ＤＩＣ株式会社）２５質量部とを混合したものを用いた。塗布量は、２００ｇ／ｍ^２とした。
塗膜が形成された被覆基材を温度６０℃の環境下で２時間放置し、次いで温度−２０℃の環境下で２時間放置する操作を１サイクルとし、このサイクルを２回繰り返した。その後、被覆基材上に形成された基材上の塗膜を下記の基準に従い評価した。結果を表１に示した。
○：長さが０．５ｍｍ以上の皺が観察されない
○−：長さが０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ未満の皺が観察されるが、長さが２．０ｍｍ以上の皺は観察されない
△：長さが２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ未満の皺が観察されるが、長さが５．０ｍｍ以上の皺は観察されない
×：長さが５．０ｍｍ以上の皺が観察される

【0085】

（評価：耐水性）
［実施例２、４〜７及び比較例１、３〜７］
アルカリ焼け抑制の評価と同様の方法で、表１に示す樹脂製品等を金属板の水平な表面に刷毛を用いて塗布した。塗布量は、表１に示す塗布量とした。その後、金属板を２３℃相対湿度５０％で７２時間かけて乾燥させ、中間層を形成した。金属板の中間層が形成された表面に対して、０．０５ｍｌの水道水を滴下し、２４時間放置後、水道水を滴下した箇所を乾布で拭き取り、当該箇所の外観変化を確認することにより耐水性を評価した。結果を表１に示した。

【0086】

（中間層の硬度の測定）
［実施例２、４〜７、及び、比較例１］
アルカリ焼け抑制の評価と同様の方法で、表１に示す樹脂製品等を金属板の水平な表面に刷毛を用いて塗布した。塗布量は、表１に示す塗布量とした。その後、金属板を２３℃相対湿度５０％で７２時間かけて乾燥させ、中間層を形成した。形成した中間層について微小硬度計を用いて硬度（ＨｕＫ値（Ｎ／ｍｍ^２)）を測定した。微小硬度計として、フィッシャースコープＨ−１００（商品名、株式会社フィッシャーインスツルメンツ製）を用いた。測定温度は、２３℃とした。結果を表１に示した。

【0087】

【表1】

【符号の説明】

【0088】

１０…木質材料、２０…中間層、３０…アルカリ金属珪酸塩層、４０…トップ層、１００…被覆基材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】