JP2007186940A

JP2007186940A - 建材板

Info

Publication number: JP2007186940A
Application number: JP2006006953A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Iwata; 立男岩田; Takayoshi Inagaki; 隆代志稲垣; Kengo Takahashi; 顕吾高橋
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2007-07-26

Abstract

【課題】良好な調湿性能を有するとともに不燃性能にも優れる建材板を得ることにある。
【解決手段】パーライトからなる粒状物をニカワなどの天然接着剤からなるバインダーで固着して、密度０．２０〜０．３５ｇ／ｃｍ^３の範囲で、厚さが２５〜１００ｍｍの建材板とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、パーライトを用いた建材板に関する。

パーライトを用いた建材板としては、実開平５−２４７１３号公報に開示された板材がある。このものは、パーライト粉４０〜５０％、水ガラス５０〜６０％を混合して板状に成形したものである。この板材は、良好な保温、断熱、遮音性能を有しているとされている。

また、特開２００１−６４０７３号公報には、セメント６０％、珪藻土２４％、パーライトモルタル８．５％、補強ラス０．００４７％の組成を有するパネルが開示されており、不燃性、吸水性、吸音性、脱臭性などの特性を有しているとされている。

これらの先行発明における建材板にあっては、良好な調湿性能を示し、かつ不燃性を示すものではあるが、バインダーが無機質で吸湿性がないため、調湿性能に難点があった。一方、有機系バインダーを用いると不燃性が低下する問題点があった。
実開平５−２４７１３号公報特開２００１−６４０７３号公報

よって、本発明における課題は、良好な調湿性能を有するとともに不燃性能にも優れる建材板を得ることにある。

かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、パーライトからなる粒状物を天然接着剤からなるバインダーで固着してなる密度０．２０〜０．３５ｇ／ｃｍ^３の建材板である。

請求項２にかかる発明は、天然接着剤がの配合量が、重量比で粒状物：天然接着剤＝１００：１０〜１００：３０である請求項１記載の建材板である。
請求項３にかかる発明は、天然接着剤がニカワである請求項１または２記載の建材板である。

本発明にあっては、バインダーにニカワなどの天然接着剤を用いているので、優れた調湿性能を具備し、パーライトが不燃材料であることから、環境にやさしく、密度を上記範囲内にコントロールすることにより法令上の不燃材料となる。また、パーライトは多孔質であることとに加え、建材板内にも多数の空隙が存在するので、軽量となる。

また、使用する粒状物の粒度を変化させたり、板厚を変化させたり、表面に凹凸形状を形成したりすることで、建材板の吸音率あるいは吸音率の周波数特性を変化させることができ、好みの吸音特性を付与することができる。
また、建材板の背後に空気層を形成し、これの体積を変化させることによっても吸音特性を変化させることが可能となる。

本発明の建材板は、パーライトからなる粒状物を天然接着剤からなるバインダーで固着してなる板状のものであり、多数の粒状物が互いにバインダーによって固着されて一体化されており、その内部には径０．１〜５ｍｍ程度の多数の空隙が存在するものである。また、この建材板は、法令上の不燃または準不燃であり、垂直入射吸音率（以下、単に吸音率とする）が可聴周波数領域で２０〜９０％である。また、密度が０．２〜０．３５ｇ／ｃｍ^３で、厚さが通常２５〜１００ｍｍとなっている。

本発明で用いられるパーライトとは、真珠岩、黒曜石などの火山岩を粉砕した後、これを急速加熱して膨張させ、破砕した粒状物であって、内部に無数の小気泡を有し、軽量なガラス質のものである。
このパーライトに３タイプのふるい目粒度分布品（Ａタイプ：０．１〜１．２ｍｍ、Ｂタイプ：０．１〜２．５ｍｍ、Ｃタイプ：０．１〜５．０ｍｍなど）がり、これらの単独または２種以上を混合して使用される。

また、本発明で使用されるバインダーとしては、天然接着剤が用いられる。この天然接着剤としては、デンプン、セルロース、柿渋、漆などの植物性のものやゼラチン、コラーゲン、ニカワなどの動物性のものなどが単独または２種以上が混合して用いられる。

バインダーとして、このような天然接着剤を用いることで、ポリイソシアネート、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの合成樹脂を用いるよりも不燃性が向上することが判明した。すなわち、同量の天然接着剤と合成樹脂を用いたものを比較すると、天然接着剤を用いたものの方が不燃性が向上することが実験で明らかになった。

バインダーの配合量は、重量比で粒状物：バインダー＝１００：１０〜１００：３０の範囲とされる。バインダーがこの範囲未満では、粒状物間の結合力がほとんど得られず、形状を維持できなくなる。また、この範囲を越えると不燃性能が低下する。
この天然接着剤からなるバインダーには、必要に応じて防腐剤、抗菌剤などを添加して腐敗を防止することが好ましい。

本発明の建材板は、上記粒状体にバインダーを添加し、ドラムミキサーなどの混合機などを用いて混合し、これを型に流し込み、温度７０〜２００℃、圧力０．１〜１．０ＭＰａ、時間１〜３０分（厚さ１ｍｍ当たり）の条件で加熱加圧処理することで製造される。
また、必要に応じて、得られた建材板の表面に、ニカワの３〜５倍水希釈溶液（温度７０〜８０℃）を乾燥後の厚さが３０〜１００μｍとなるように塗布して外観に艶を出しても良い。

この製造に際して、粒状物の粒度を変更することで得られる建材板の吸音特性を変化させることができる。
例えば、粒状物の粒度の異なるもの、すなわち上述の粒度領域Ａのもの、粒度領域Ｂのもの、粒度領域Ｃのものの三者の混合割合を変化させて混合して用いることや、建材板を２層以上の複層構造とし、表面側の層を粒度の粗い粒状物から構成し、内面側の層を粒度の細かい粒状物から構成することなどがある。
具体的には、粒径０．３ｍｍ未満の粒状物を用いて第１層を作成し、この第１層上に粒径０．３〜５．０ｍｍの粒状物を用いて第２層を作成し積層したものなどがある。

また、建材板の表面を凹凸形状とし、この凹凸形状を変化させることによっても、吸音特性を変化させることが可能である。この場合、建材板の表面から３０ｍｍまでの深さの範囲で凹凸形状を形成することが、建材板の機械的強度を確保する点で好ましい。この表面の凹凸形状はいかなる形状であってもよい。
このような凹凸形状を形成することにより、吸音周波数帯域が偏らず広い周波数領域で高い吸音率を得ることができる。また、凹凸形状の深さを変化させれば、特定の周波数域での吸音率を高めることもできる。

この建材板は、建築物のコンクリートなどからなる構造壁に厚さ４０〜５０ｍｍの空気層を介して取り付けると、吸音効果が増加する。また、空気層の体積によっても吸音特性を変化させることができる。

以下、具体例を示す。
（実験例１）
パーライトとして粒径０．１５〜０．３０ｍｍのものを用いて、厚さ３０ｍｍで、密度の異なる５種の建材板を作製した。バインダーにはニカワを用い、その添加量は１５ｗｔ％とした。
成形条件は、温度１２０℃、圧力０．５ＭＰａ、時間６０分とした。

得られた建材板について、その吸湿率、密度、不燃性、剛性を評価した。吸湿率は、ＪＩＳＺ−２１０１の１，２（４）に準拠して、温度３５℃、湿度９５％ＲＨの条件で３日放置前後の重量増加率を測定した。不燃性については、建築基準法施行令第１０８条の２に規定された発熱性試験（ＩＳＯ５６６０−１準拠、コーンカロリーメータ試験）によって実施した。剛性については、ＪＩＳＡ−５９０８：１９９４による曲げ強さによって行った。

結果を表１に示す。
表１には、比較としてコンクリート板、ガラスウール板についての値も示してある。
表１の吸湿率の欄における×は、０％を示し、不燃性の欄における◎は不燃相当を、○は準不燃相当を、△は難燃相当を、×は可燃相当を示し、剛性の欄における◎は曲げ強さ１５ｋｇ／ｃｍ^２以上を、○は１０〜１５ｋｇ／ｃｍ^２を、△は５〜１０ｋｇ／ｃｍ^２を、×は５ｋｇ／ｃｍ^２以下を示す。

この表１の結果から、建材板の密度が０．３５ｇ／ｃｍ^３を越えると不燃材料にはならず、密度０．２０ｇ／ｃｍ^３未満では剛性が不足する。したがって、密度０．２０〜０．３５ｇ／ｃｍ^３の範囲とすることで、不燃性に合格し、かつ剛性も満足するものとなることがわかる。

（実験例２）
粒径０．１５〜０．３０ｍｍのパーライトからなる粒状物に対して、バインダーの配合量を３〜４０ｗｔ％と変化させて配合し、すべての密度が０．２０ｇ／ｃｍ^３となるようにして建材板を作製した。バインダーには、ニカワを用いた。成形条件は実験例１と同様とした。
得られた建材板について、同様にその吸湿率、不燃性、剛性を評価した。

結果を表２に示した。
また、表２には、比較のためにバインダーとして、メチレンジイソシアネート（ＭＤＩ）を３０ｗｔ％用いたものも示してある。
表２の不燃性および剛性の欄における表示は実験例１のものと同じである。また、吸湿率の欄における○は、８〜１０％を示す。

表２の結果から、バインダーの配合量を粒状物に対して１０〜３０ｗｔ％とすることが好ましいことがわかる。また、ニカワをバインダーとすることにより、ＭＤＩを用いるものよりもはるかに、不燃性が向上することがわかる。

（実験例３）
密度が０．２２ｇ／ｃｍ^３の建材板と、密度が０．２４ｇ／ｃｍ^３の建材板とについて、その吸音率の周波数特性を測定した。その結果を図１および図２にに示す。
図１、図２に示したグラフから、この建材板は、周波数１ＫＨｚ付近に吸音率約７０％の吸音ピークを有することがわかる。

実験例における結果を示す図表である。実験例における結果を示す図表である。

Claims

パーライトからなる粒状物を天然接着剤からなるバインダーで固着してなる密度０．２０〜０．３５ｇ／ｃｍ^３の建材板。
天然接着剤の配合量が、重量比で粒状物：天然接着剤＝１００：１０〜１００：３０である請求項１記載の建材板。
天然接着剤がニカワである請求項１または２記載の建材板。