СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ
BUILDING MATERIAL

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящее изобретение испрашивает приоритет на основании заявки на патент №2015-068568, поданной в Японское Патентное Ведомство 30 марта 2015, которая в полном объеме включена в настоящую заявку посредством ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к строительному материалу, такому как облицовочные панели.
2. ОПИСАНИЕ УРОВНЯ ТЕХНИКИ
Цементсодержащие облицовочные панели, металлические облицовочные панели, газобетонные панели (ALC-панели) и иные подобные материалы используются в качестве строительных материалов при создании внешних и внутренних стен зданий.
В последние годы наблюдается возрастающая потребность в описанных выше строительных материалах с высококачественным внешним видом. Одна из мер для удовлетворения указанной потребности состояла в проведении анализа зеркальной отделки поверхности строительных материалов.
JP 2006-181492А раскрывает способ формирования финишного слоя следующим образом. Сначала на поверхность основного материала наносят полиэфирный грунт для создания подложки, на которую затем наносят черную полиэфирную эмалевую краску для создания среднего слоя покрытия. Затем, поверх среднего слоя наносят прозрачную полиэфирную краску. После отверждения и сушки покрытие из полиэфирной прозрачной краски полируют с получением финишного слоя. В этом способе средний слой формируют многоструйным распылением через приблизительно равные интервалы времени, и финишный слой покрытия формируют распылением через приблизительно те же интервалы времени. При этом способе прозрачная краска, составляющая финишное покрытие, не содержит пигмент, что предотвращает засорение шлифовального материала при полировке, а также при последующей полировке с применением хлопчатобумажного круга или ему подобных инструментов, изменяющих поверхностную плотность и плоскостность, что дает возможность добиться высококачественной зеркальной полировки поверхности.
В основном, строительные материалы, такие как цементсодержащие облицовочные панели, укладываются для транспортировки и хранения как описано в JP 2010-58846А.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В случае, когда строительные материалы уложены таким путем, существует опасение, что может возникнуть слипание, когда вышеописанные отполированные до зеркального блеска покрытия сформированы на поверхности строительных материалов. В данном случае "слипание" относится к явлению, при котором два элемента, которые сложены вместе, например, сцепливаются друг с другом по поверхности контакта, что приводит к отслаиванию покрытия. JP2006-181492A и JP2010-58846A не раскрывают строительного материала для решения проблемы слипания.
Одним из возможных примеров способов предотвращения возникновения вышеописанного слипания является повышение твердости покрытия. Однако, если твердость покрытия слишком высока, могут возникнуть другие затруднения, такие как зазубривание кромки и ломка покрытия во время нарезки строительного материала в форме пластины до подходящего размера.
Настоящее изобретение было направлено на преодоление описанных выше затруднений, и задачей настоящего изобретения является обеспечение строительного материала, в котором возникновение слипания поверхностей менее вероятно, и который менее подвержен зазубриванию кромки или ломке во время обработки.
Для решения вышеописанной задачи, строительный материал в соответствии с настоящим изобретением содержит основной материал, первое отражающее покрытие, сформированное на основном материале и содержащее наполнитель и первый смолистый материал, где первое отражающее покрытие обладает твердостью по карандашной шкале в диапазоне от примерно 3Н до примерно 8Н, и второе отражающее покрытие, сформированное на первом отражающем покрытии, и содержащее, по меньшей мере, второй смолистый материал, где второе отражающее покрытие обладает твердостью по карандашной шкале в диапазоне от примерно В до примерно 2Н.
Со строительным материалом согласно настоящему изобретению, определив твердость по карандашной шкале первого отражающего покрытия и второго отражающего покрытия, которые сформированы на поверхности основного материала, можно получить строительный материал, который имеет превосходную стойкость к слипанию, и является менее подверженным зазубриванию кромки или ломке в процессе нарезки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
ФИГ. 1 представляет собой увеличенное изображение части поперечного сечения Варианта 1 реализации строительного материала по настоящему изобретению.
ФИГ. 2 представляет собой увеличенное изображение части поперечного сечения Варианта 2 реализации строительного материала по настоящему изобретению.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Строительный материал, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, содержит основной материал, первое отражающее покрытие, сформированное на поверхности основного материала, и второе отражающее покрытие, сформированное на поверхности первого отражающего покрытия, при этом первое отражающее покрытие содержит наполнитель и первый смолистый материал. Твердость по карандашной шкале первого отражающего покрытия находится в диапазоне от примерно 3Н до примерно 8Н.
Второе отражающее покрытие содержит по меньшей мере второй смолистый материал, и твердость по карандашной шкале второго отражающего покрытия находится в диапазоне от примерно В до примерно 2Н.
Благодаря заданию твердости по карандашной шкале для первого отражающего покрытия и второго отражающего покрытия, которые последовательно сформированы на поверхности основного материала, строительный материал не подвержен слипанию и зазубриванию кромки или ломке во время нарезки.
В настоящем описании примеры основного материала, составляющего строительный материал, включают цементсодержащие облицовочные панели, состоящие преимущественно из цемента, газобетонные панели, металлические облицовочные панели, состоящие преимущественно из металла, и смолистые панели.
Следует отметить, что на поверхности основного материала возможно формирование грунтовочного покрытия из эпоксидной смолы, акриловой смолы, уретановой смолы или подобных материалов. Предпочтительно, чтобы грунтовочное покрытие было сформировано, так как при этом увеличивается адгезия между основным материалом и первым отражающим покрытием.
Поскольку на поверхности основного материала имеются небольшие неровности даже в том случае, когда поверхность полируют, отражающее покрытие формируют для придания поверхности основного материала зеркальности. В соответствии с настоящим аспектом, первое отражающее покрытие, сформированное непосредственно на поверхности основного материала, формируют из заданного наполнителя и первого смолистого материала, а второе отражающее покрытие, содержащее по меньшей мере второй смолистый материал, формируют на поверхности первого отражающего покрытия.
Согласно настоящему описанию фразу "содержащий по меньшей мере второй смолистый материал" следует толковывать как включающую вариант, в котором второе отражающее покрытие дополнительно содержит пигмент в качестве красящего вещества, наполнитель, пеногаситель, светостабилизатор, поглотитель ультрафиолетовых лучей и т.п., а также как вариант вариант, при котором второе отражающее покрытие состоит из второго смолистого материала.
Благодаря заданию твердости (твердость по карандашной шкале) как для первого отражающего покрытия, так и для второго отражающего покрытия, строительный материал имеет повышенную устойчивость к слипанию и становится менее склонным к зазубриванию кромки или ломке в процессе нарезки. Например, когда первое отражающее покрытие не является зеркальным, второе отражающее покрытие, сформированное на поверхности первого отражающее покрытия, не будет зеркальным. Таким образом, первое отражающее покрытие должно быть действительно зеркальным.
В настоящем описании твердость по карандашной шкале для первого отражающего покрытия находится в диапазоне от примерно 3Н или более до примерно 8Н или менее, а твердость по карндашной шкале для второго отражающего покрытия находится в диапазоне от примерно В или более до примерно 2Н или менее.
Твердость по карандашной шкале - это твердость, измеряемая в соответствии с тестом на испытание твердости методом царапания (тест по карандашной шкале), указанным в ЛS K5600. Высокая твердостью не просто предполагает высокую устойчивость к царапинам, надежность или хорошие эксплуатационные характеристики. При увеличении твердости уменьшается изгибаемость, и при испытании на изгиб увеличиватеся вероятность растрескивания. Это, напротив, может ухудшить эксплуатационные характеристики продукта. Твердость по карандашному тесту колеблется от 6В до 9Н, в порядке возрастания твердости.
При задании твердости по карандашному шкале для первого отражающего покрытия, сформированного на поверхности основного материала, в более высоком диапазоне, а именно в диапазоне от примерно 3Н или более до примерно 8Н или менее, и заданию твердости по карандашной шкале второго отражающего покрытия на поверхности первого отражающего покрытия в относительно низком диапазоне, а именно, от примерно В или более до примерно 2Н или менее, строительный материал в соответствии с настоящим аспектом обладает улучшенной устойчивостью к слипанию отражающего покрытия в целом, и будет менее склонен к зазубриванию кромки и ломке во время нарезки.
Авторы настоящего изобретения установили, что в случае если твердость первого отражающего покрытия и второго отражающего покрытия лежат вне вышеуказанных числовых диапазонов, с большой долей вероятности покрытие будет подвержено отслаиванию из-за недостаточной стойкости к слипанию, или будет более склонно к зазубриванию кромки в процессе нарезки.
В качестве наполнителя, который формирует первое отражающего покрытие, предпочтительно использовать один или более материалов, выбранных из талька, карбоната кальция, диоксида кремния (кристаллический диоксид кремния, кварцевое стекло, аморфный диоксид кремния), стекла (стеклянные чешуйки, порошкообразное стекловолокно), кварца (порошок), алюминия (порошок) и слюды (порошок). В качестве первого смолистого материала предпочтительно выбирать один из отверждаемых ультрафиолетом акриловых смол (УФ-отверждаемых акриловых смол) и уретановых смол. Благодаря применению указанных наполнителей и смолистых материалов, а также предпочтительно выбирая процентное содержание наполнителя в первом отражающем покрытии в интервале от примерно 40% мас. или более до примерно 70% мас. или менее, твердость по карандашной шкале для отражающего покрытия может быть легко установлена в интервале от примерно 3Н или более до примерно 8Н или менее.
С другой стороны, в качестве второго смолистого материала, формирующего второе отражающее покрытие, предпочтительно применять по меньшей мере одно из веществ, выбранное из группы, состоящей из фторсодержащей смолы, акриловой смолы и уретановой смолы. Когда второе отражающее покрытие содержит пигмент, можно применять оксид титана, углерод, оксид железа (III), хромат свинца (II), оксид железа, ультрамарин, фталоцианиновый синий, кобальт, оксид хрома и другие материалы, подобные используемому пигменту.
Благодаря применению вышеописанного второго смолистого материала, твердость второго отражающего покрытия может быть легко установлена в дипазоне от примерно В или более до примерно 2Н или менее.
В предпочтительном варианте реализации строительного материала в соответствии с настоящим аспектом защитное покрытие формируют на поверхности второго отражающего покрытия, и твердость защитного покрытия по карандашной шкале находится в диапазоне от примерно В или более до примерно 2Н или менее.
В данном случае в качестве защитного покрытия возможно использовать, например, фторсодержащую смолу, акриловую смолу и акриловую силиконовую смолу. Соответственно, защитное покрытие формируется из того же смолистого материала, что и второй смолистый материал, формирующий второе отражающее покрытие, что делает возможным легко получить защитное покрытие, имеющее твердость по карандашной шкале соизмеримую с таковой для второго отражающего покрытия.
Благодаря обеспечению защитного покрытия, имеющего твердость сравнимую с таковой для второго отражающего покрытия на поверхности второго отражающего покрытия, можно улучшить устойчивость строительного материала к воздействию погодных факторов, в дополнение к дополнительному улучшению устойчивости к слипанию.
В данном случае, когда твердость второго отражающего покрытия находится в диапазоне от примерно В или более до примерно 2Н или менее, например, предпочтительным является значение твердости защитного покрытия также в диапазоне от примерно В или более до примерно 2Н или менее. Более предпочтительно, когда разница в твердости по карандашной шкале задается в диапазоне примерно трех уровней в масштабе твердости по карандашной шкале.
Далее варианты реализации строительного материала в соответствии с данным изобретением будут описаны со ссылкой на чертежи.
Вариант 1 реализации Строительного Материала.
ФИГ. 1 представляет собой увеличенное изображение части поперечного сечения Варианта 1 реализации строительного материала по настоящему изобретению.
Строительный материал 10, как показано, целиком покрыт первым отражающим покрытием 2, сформированным на поверхности основного материала 1, и вторым отражающим покрытием 3, сфоримрованным на поверхности первого отражающего покрытия 2.
В данном случае, основной материал 1 образован, например, из цементсодержащей облицовочной плиты, состоящей в основном из цемента (например, стружечно-цементной плиты (СЦП); цементной плиты, армированной волокном; цементной/кальций-силикатной плиты, армированной волокном; или шлаковой штукатурной плиты), газобетонных плит, металлических облицовочных плит, произведенных из металлических пластин, или смолистых плит.
Первое отражающее покрытие 2 формируется из наполнителя и первого смолистого материала. В данном случае, в качестве наполнителя можно выбрать, например, один или более материалов, выбранных из группы, сосстоящей из из талька, карбоната кальция, диоксида кремния (кристаллический диоксид кремния, кварцевое стекло, аморфный диоксид кремния), стекла (стеклянные чешуйки, порошкообразное стекловолокно), кварца (порошок), алюминия (порошок) и слюды (порошок). В качестве первого смолистого материала предпочтительно выбирать один из отверждаемых ультрафиолетом акриловых смол (УФ-отверждаемые акриловые смолы) и уретановых смол. Кроме того, процентное содержание наполнителя в первом отражающем покрытии 2 подбирают в диапазоне от примерно 40% масс или более до примерно 70% по массе или менее.
С другой стороны, второе отражающее покрытие 3 формируется из пигмента и второго смолистого материала. В данном случае, в качестве пигмента можно выбрать, например, оксид титана, углерод, оксид железа (III), хромат свинца (II), оксид железа, ультрамарин, фталоцианиновый синий, кобальт и оксид хрома. В качестве второго смолистого материала возможно выбрать, например, фтор содержащую смолу, акриловую смолу и уретановую смолу.
Благодаря первому отражающему покрытию 2, сформированному из описанного выше первого смолистого материала при скорректированном процентном содержании наполнителя в диапазоне от примерно 40% мас. или более до примерно 70% мас. или менее, обеспечивается твердость по карандашной шкале для первого отражающего покрытия 2 в диапазоне от примерно 3Н или более до примерно 8Н или менее.
С другой стороны, второе отражающее покрытие 3 формируется из описанного выше второго смолистого материала, а твердость по карандашному тесту второго отражающего покрытия 3 находится в диапазоне от примерно В или более до примерно 2Н или менее.
Благодаря заданию твердости по карандашной шкале для первого отражающего покрытия 2, непосредственно сформированного на поверхности базового материала 1, в диапазоне от примерно 3Н или более до примерно 8Н или менее, и твердости по карандашному тесту второго отражающего покрытия 3, сформированного на поверхности первого отражающего покрытия 2, в диапазоне от примерно В или более до примерно 2Н или менее, устойчивость к слипанию отражающих покрытий в целом улучшается, и образованный строительный материал 10 имеет меньшую склонность к зазубриванию кромки или ломке в процессе нарезки.
В данном случае будет описан пример способа изготовления строительныого материала 10.
2
2
Сначала поверхность базового материала 1 полируется на шлифовальном ленточном станке (полировка с последовательной заменой наждачной бумаги с зернистостью от Р80 до Р100), и на него наносится грунтовка (например, материал: эпоксидная грунтовка, объем нанесения: 3 г/303,03 мм (3 г/сяку, 1 сяку = 303,03 мм).
Далее, способ формирования первого отражающего покрытия 2 на поверхности основного материала 1 будет описан для случая, когда в качестве смолистого материала выбирают УФ-отверждаемую акриловую смолу, и для случая, когда в качестве смолистого материала выбирают уретановую смолу.
2
2
2
2
В случае выбора УФ-отверждаемой акриловой смолы покрытие (в дальнейшем именуемое "УФ-покрытие"), образующееся под действие ультрафиолета (например, материал: отверждаемая под действием ультрафиолета акриловая смола (УФ-отверждаемая акриловая смола), объем нанесения: 10 г/303,03 мм (10 г/сяку) на поверхности основного материала 1, на который наносят грунтовку при помощи натурального валика для нанесения покрытий или ему подобного. После ультрафиолетового облучения (в дальнейшем именуемое "УФ-облучение") снова наносится УФ-покрытие (например, материал: УФ-отверждаемая акриловая смола, объем нанесения: 10 г/303,03 мм (10 г/сяку), с последующим УФ-облучением. В завершении получают первое отражающее покрытие 2, проводя полировку с применением полировальной машины (полировка выполняется при последовательной замене наждачной бумаги с зернистостью от Р320 до Р400).
2
2
С другой стороны, в случае выбора уретановой смолы, уретановое покрытие (например, материал покрытия: уретановая смола, объем нанесения: 12 г/303,03 мм (12 г/сяку) наносится на поверхность основного материала 1, на которую нанесена грунтовка путем распыления или иным подобным способом, с последующим высушиванием. В завершении получают первое отражающее покрытие 2, полируя поверхность (зернистость наждачной бумаги последовательно меняют от Р320 до Р400).
2
Матерал второго отражающего покрытия наносят (например, материал: фторсодержащая смола или т.п., объем нанесеняи: 110 г/303,03 мм (110 г/сяку) наносят на поверхность полученного первого отражающего покрытия 2 путем распыления или иным подобным способом, с последующей сушкой, с получением второго отражающего покрытия 3.
Таким образом, получают строительный материал 10. Вариант 2 реализации Строительного Материала.
ФИГ. 2 представляет собой увеличенное изображение части поперечного сечения Варианта 2 реализации строительного материала по настоящему изобретению.
В строительном материале 10А, как показано, первое отражающее покрытие 2 формируется на поверхности основного материала 1, и второе отражающее покрытие 3 формируется на поверхности первого отражающего покрытия 2. Строительный материал 10А формируется как единое целое путем дальнейшего формирования защитного покрытия 4 на поверхности второго отражающего покрытия 3.
В данном случае, защитное покрытие 4 сформировано из, например, фторсодержащей смолы, акриловой смолы или акрилово-силиконовой смолы. Другими словами, защитное покрытие 4 может быть сформировано из смолистого материала аналогично второму смолистому материалу, формирующему второе отражающее покрытие 3. Соответственно, можно достичь твердости по карандашной шкале в диапазоне от примерно В или более до примерно 2Н или менее, что сопоставимо с твердостью по карандашной шкале второго отражающего покрытия 3.
В случае строительного материала 10А, строительный материал с защитным покрытием 4, имеющим твердость сравнимую или равную таковой для второго отражающего покрытия 3 на поверхности второго отражающего покрытия 3, обладет большей устойчивостью к слипанию, а также имеет превосходную стойкость к воздействию погодных факторов.
2
2
Далее будет описан способ получения строительного материала 10А. Настоящий способ соответствуе той же методике, что и способ изготовления строительного материала 10 вплоть до момента образования второго отражающего покрытия 3. Материал защитного покрытия 4 наносят (например, материал: фторсодержащая смола или иной подобный материал, объем нанесения: 10 г/303,03 мм (10 г/сяку) на поверхность второго отражающего покрытия 3 распылением или иным подобным способом, с последующим высушиванием, таким образом производят строительный материал 10А.
Проверочные испытания и их результаты
2
2
2
2
2
2
Авторы настоящего изобретения провели испытания для проверки эксплуатационных характеристик строительного материала в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения. Для проведения испытаний были изготовлены опытные образцы Примеров 1-13 и Сравнительных примеров 1-5. Для каждого опытного образца были произведены наблюдения зеркальности, устойчивости к слипанию, состоянию покрытия в месте отреза, и негорючести. В данном случае объемы нанесения материалов покрытия, составляющего защитное покрытие, второго отражающего покрытия и первого отражающего покрытия, составили 10 г/303,03 мм (10 г/сяку), 10 г/303,03 мм (10 г/сяку), и 12-20 г/303,03 мм (от 12 до 20 г/саку) соответственно. Поверхность используемых стружечно-цементных плит (СЦП) имеет плоскую развертку (плоская). В Таблице 1, представленной ниже, показано сырье, входящее в опытные образцы, значения твердости по карандашной шкале, и результаты оценки.
"Твердость по карандашной шкале" в Таблице 1 измеряли путем царапания покрытия согласно методу исследования твердости (исследования твердости покрытия по карандашу), указанному в JIS K5600.
"Наблюдение зеркальности" показывает результат размещения панели, служащей в качестве опытного образца, под трубку флуоресцентной лампы, и визуального наблюдения отражение света от флуоресцентной лампы на поверхности покрытия. Что касается определения результатов: "о" указывает, что контурная линия света, отраженного от люминесцентной лампы может быть четко подтверждена и визуализируется в виде прямой (хорошо), "×" указывает, что контурная линия света отраженного от флуоресцентной лампы является неясной и размытой, и не может быть подтверждены как прямая линия (плохо), и "Δ" означает, что контурная линия света, отраженного от флуоресцентной лампы может быть подтверждена, но не визуализируется как прямая линии, а появляется в виде мерцания (приемлемо).
"Устойчивость к слипанию" отражает результат размещения двух плит лицевыми сторонами друг к другу, с проложенной между ними упаковочной бумагой, образующих таким образом единую упаковку, укладку 20 сформированных таким образом таких упаковок друг на друга, раскрытие упаковки по прошествии 24 часов и осмотр состояния поверхности покрытия каждой плиты. Что касается определения результатов: "о" указывает, что покрытие не отслаивалось (хорошо) и "×" указывает, что покрытие отслаивалось (плохо)
"Состояние покрытия в месте отреза" показывает результат нарезания панели при помощи дисковой пилы для нарезки цементсодержащей облицовочной панели (с «алмазным» отрезным диском) и наблюдения состояние покрытия в месте разреза. Что касается определения результатов: "о" указывает, что зазубренная кромка (рваный край) не могут быть четко подтверждены при визуальном осмотре (хорошо), и "×" указывает, что зазубренная кромка (рваный край) могут быть полностью подтверждены при визуальном осмотре (плохо).
2
2
2
Кроме того, "Негорючесть" показывает результат измерения высшей теплотворной способности в течение 10 минут с помощью конусообразного калориметра в соответствии с ISO5660. Что касается определения результатов: "о" указывает, что значение высшей теплотворной способности соотвествует 8 МДж/м или менее, и на поверхности покрытия не было растрескивания (хорошо), "×" указывает, что значение высшей теплотворной способности превышала 8 МДж/м (плохо), и "Δ" означает, что значение высшей теплотворной способности соответствовало 8 МДж/м или менее, но на поверхности покрытия происходило растрескивание (приемлемо).
Как видно из Таблицы 1, было показано, что Примеры 1-13, для которых твердость по карандашной шкале первого отражающего покрытия находится в диапазоне от примерно 3Н или более до примерно 8Н или менее, и твердость по карандашной шкале второго отражающего покрытия находится в диапазоне от примерно В или более до примерно 2Н или менее, показали только благоприятные результаты при наблюдении зеркальности, устойчивости к слипанию и состоянию покрытия в месте отреза. Кроме того, было показано, что Примеры 1-13 также показали благоприятные результаты на негорючесть.
Для Примеров 1-13 содержание наполнителя в первом отражающем покрытии находится в интервале от примерно 40% мас. до примерно 70% мас.
С другой стороны, было показано, что Сравнительные примеры 1-5, для которых твердость по карандашной шкале по меньшей одного из первого отражающего покрытия и второго отражающего покрытия находится вне указанных выше числовых диапазонов, показали неблагоприятные результаты по одному из параметров устойчивости к слипанию и состояния покрытия в месте отреза.
Варианты реализации настоящего изобретения были детально описаны выше со ссылкой на чертежи. Однако конкретные конфигурации никоим образом не ограничивается вариантами реализации. Изобретение распространяется на любые конструктивные изменения и подобные им действия в данной области, не выходящей за рамки изобретения.