JP2008155391A

JP2008155391A - 不燃化粧材

Info

Publication number: JP2008155391A
Application number: JP2006343959A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Sasaki; 司佐々木; Koichi Nara; 孝一奈良
Original assignee: DIC Corp; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2008-07-10

Abstract

【課題】クラックが入り難い上に割れにくい不燃化粧材を提供する。
【解決手段】不燃化粧板１は、ケイ酸カルシウム板または繊維強化セメント板からなる基板２にシーラ５を塗布して濡れ性を良くする。そしてウレタン系接着剤３を塗布したオレフィン系またはポリエステル系フィルムからなるフィルム４を、基板２のシーラ５に接着して積層して構成する。フィルム４は強度７０Ｎ／ｍｍ^２〜１３０Ｎ／ｍｍ^２、弾性率１７０００〜２２０００ｋｇｆ／ｃｍ^２の特性を有している。このフィルムには炭酸カルシウムを２０〜４０ｗｔ％含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばクリーンルーム等の壁や天井等に用いられて好適な不燃性の化粧板を含む不燃化粧材に関する。

従来、不特定多数の人が出入りする部屋等の壁材や天井板等には建築基準法等で規定された不燃板を採用することが義務付けられている。例えば食品や医薬品等を製造したり開発研究したりする等のために用いられるクリーンルーム等ではその壁板や天井板等に不燃化粧板が用いられる。
このような不燃化粧板は基板としてケイ酸カルシウム板やセメント板等、窯業系の板材が用いられることが多い。この不燃化粧板を例えば天井板として用いる場合、建物の施工時等に天井裏で例えば配管工事等をする際に職人が天井板に乗ったり材料を載置させたりすると天井板が内側に湾曲してクラックが入ることがある。また、クリーンルーム等では内圧を部屋の外の圧力よりも３０％程度高くするため、壁面や天井等が外側に湾曲することもある。このような場合に不燃化粧板の一部に例えばエアコンや電灯等の各種の機器を取り付けるためのＬ字の切り欠きや切り抜いた開口等の角部があると、壁板や天井板等の湾曲や地震等によって角部からクラックが入りやすいという欠点がある。

ところで、不燃化粧板は、冬の乾燥時や梅雨時の湿気等の環境変化によって延び縮みするため、これによってもクラック等が入り易いという欠点がある。また、ケイ酸カルシウム板やセメント板等からなる不燃化粧板は自然放置すると上述した乾燥や湿気等によって例えば０．１５％程度伸縮し、不燃化粧板の端部を固定しても０．１２％程度伸縮する。
また、不燃化粧板の基板としてのケイ酸カルシウム板やセメント板等は表面から粉末状の塵が発生するおそれがある。不燃化粧板の表面に柄をつけたり単色塗装することで化粧板を製造していることで化粧板としての見栄えを良くすると共に塗装面で発塵を防ぐことができるようにしている。

一方、下記特許文献１に記載された化粧シートでは、特定の変性ポリエチレンテレフタレート系樹脂とワックスとハロゲンやリンを含まない無機系充填剤とを所定割合で含んでいる。この化粧シートは燃えない顔料を混入しているために重量が増大して化粧シートのフレキシビリティがなくなるが、柔軟性の高いシートと組み合わせることでフレキシビリティを確保するようにしている。
特開２００５−２９８７１５号公報

上述したように、ケイ酸カルシウム板やセメント板等からなる不燃化粧板はクラックが入ることで割れたりする欠点があった。また、表面を塗装したケイ酸カルシウム板やセメント板等からなる不燃化粧板は塗装によって表面が固められてしまうため、塗装面が基板の伸縮に対応できないために応力によって基板が割れ易くなってしまう欠点が生じる。例えば基板の０．０８％程度の伸縮でクラックを生じ、割れ易くなるという欠点が生じる。
また、上記特許文献１に記載された化粧シートはフレキシビリティを確保できるものの強度と弾性率が損なわれるためにクラックが入り割れ易くなるという欠点が生じる。
本発明は、上述したような問題点に鑑みて、クラックが入りにくく仮にクラックが入っても割れにくい不燃化粧材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る不燃化粧材は、ケイ酸カルシウムまたは繊維強化セメントからなる基材にウレタン系接着剤を介してオレフィン系またはポリエステル系フィルムからなるフィルムを接着して積層してなり、該フィルムは強度７０Ｎ／ｍｍ^２〜１３０Ｎ／ｍｍ^２、弾性率１７０００〜２２０００ｋｇｆ／ｃｍ^２の特性を有していることを特徴とする。
本発明による不燃化粧材は、フィルムが高い弾性率を備えていることで基材の伸縮に応じて伸縮するために基材にクラックが入りにくく、しかも適度な強度を有するために伸縮に耐える強靱さを備えており、また基材と上記フィルムを接着するウレタン系接着剤も伸び縮みに耐える弾性を備えているために、基材の伸縮や曲げに応じて上記フィルムとウレタン系接着剤が伸縮するからクラックが入りにくい。また、仮に基材にクラックが入ったとしても接着剤によってフィルムに固着されているために不燃化粧材の割れを確実に防止できる。そして、不燃化粧材は基材表面からの発塵を防止できて十分な不燃性を発揮できる。

本発明による不燃化粧材は、十分な不燃性を発揮できると共にオレフィン系またはポリエステル系フィルムからなるフィルムとウレタン系接着剤によって基材表面からの発塵を防止できる。しかも、基材の伸縮や曲げ等に応じてフィルムとウレタン系接着剤とが伸縮するためにクラックが入りにくく伸縮や曲げ応力に耐える強靱さを発揮できる。また、仮に基材にクラックが入ったとしても接着剤によってフィルムに固着されているために不燃化粧材の割れを確実に防止できるという効果を奏する。

本発明による不燃化粧材は、ウレタン系接着剤が硬化後に１０００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ^２の弾性率を有している。
硬化後のウレタン系接着剤はその弾性率がフィルムの弾性率に一致する範囲を有するため、基材の伸縮に応じて接着剤とフィルムがほぼ一体にまたは追従して伸縮可能であり、伸縮率の差による応力が発生し難くクラックや割れ等の発生を確実に抑制できる。

また、本発明による不燃化粧材は、フィルムが体質顔料として炭酸カルシウムを２０〜４０ｗｔ％含んでいる。
フィルム中に炭酸カルシウムを２０〜４０ｗｔ％含むことで燃焼時の発熱を抑えると共に帯電防止の効果を発揮できる。炭酸カルシウムが２０ｗｔ％より少ないと上記効果を十分発揮できず、４０ｗｔ％を超えるとフィルムが硬化して弾性を発揮しにくくなる。
なお、炭酸カルシウム中に気泡を巻き込んでもよく、これによって軽量化を図れる。
また、基材の表面にプライマ処理すればウレタン系接着剤との濡れ性が良くなる。

以下、本発明の実施例による不燃化粧板について図１により説明する。図１は実施例による不燃化粧板の縦断面図である。
図１において、不燃化粧板１は不燃性の基板２の表面にウレタン系の接着剤３の層を介してフィルム４が接着された概略三層構造とされている。
不燃性の基材である基板２は不燃性材料であるケイ酸カルシウム板またはセメント板が用いられる。セメント板としてはフレキシビリティを備えている繊維強化セメント板を用いる。このような材質からなる基板２は比較的割れ易く、表面から或いはクラック等が生じると粉が発生し易い。基板２としてケイ酸カルシウム板を用いる場合には例えば厚さ６ｍｍ、繊維強化セメント板を用いる場合には例えば厚さ３ｍｍ程度のものを用いるのが好ましい。
基板２はアルカリ成分を含むと共に発塵を生じ易くて有機物に対して濡れ性が悪い。そのため、基板２の表面には接着剤３の濡れ性を良くするための接着助剤としてプライマー処理を施す。プライマーとしてウレタン系のシーラ５が塗布されている。シーラ５の塗布量は例えば５０ｇ／ｍ^２程度とする。

ウレタン系接着剤３は例えば４０ｇ／ｍ^２即ち厚さ４０μｍ程度とする。ウレタン系接着剤３は硬化前の弾性率が３００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ^２程度であり、硬化後に１０００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ^２の弾性率を有しているものとする。硬化後の弾性率がこの範囲内であれば、基板２の伸縮に応じてフィルム４と共に伸縮変形できるため、基板２にクラック等を生じにくい。弾性率が１０００ｋｇｆ／ｃｍ^２より小さいと硬くなり割れやすくなる。また、弾性率が２０００ｋｇｆ／ｃｍ^２より大きいとフィルム４の保持強度が低下する。
フィルム４はオレフィン系フィルムまたはポリエステル系フィルムを用いる。オレフィン系フィルムとして、例えばポリプロピレンフィルムやポリエチレンフィルム等を用いることが好ましい。フィルム４は後述のように、基板２が割れても不燃化粧板１を維持できる強度と基板２の伸縮に対応する弾性率を含んでいることが必要である。フィルム４は例えば厚み１３０μｍまたはそれ以下、重量１００ｇ／ｍ^２とする。

フィルム４は７０Ｎ／ｍｍ^２〜１３０Ｎ／ｍｍ^２の範囲の引っ張り強度を有している。強度が７０Ｎ／ｍｍ^２より小さいと不燃化粧板１の引っ張り力や基板２が割れても保持できる強度を確保できず、１３０Ｎ／ｍｍ^２より大きいと必要な弾性が損なわれることになる。なお、フィルム４の引っ張り強度は「ＪＩＳＫ７１２７」による測定方法を用い、「ＪＩＳＫ７１６１」による計算方法を用いて測定した。
また、フィルム４は１７０００〜２２０００ｋｇｆ／ｃｍ^２の弾性率を有している。この範囲内であれば基板２の縦横方向の伸縮に対応して伸縮する弾性を確保できる。弾性率が１７０００ｋｇｆ／ｃｍ^２より小さいと基板２の伸縮や曲げに応じた伸縮性が小さく基板２のクラックを生じ易く、２２０００ｋｇｆ／ｃｍ^２を超えるとフィルム４の強靱さが損なわれるおそれがある。
そしてフィルム４は体質顔料として炭酸カルシウムを２０〜４０ｗｔ％、例えば３０ｗｔ％含んでいることが好ましい。炭酸カルシウムはこの範囲内であれば、燃焼時の発熱量を抑えると共に帯電防止効果を有する。この範囲であれば１０^{１０〜１２}Ωの範囲の表面抵抗値を有していて帯電防止効果を発揮できる。１０^１４Ω以上であると静電気が帯電し易くなる（労働省産業安全研究所発行「静電気安全指針」（１９８８年３月改訂版）第５１頁表４．３「不導体の帯電性の指標」に基づく）。
他方、フィルム４中の炭酸カルシウムの含有割合が２０ｗｔ％より小さいと燃焼時の発熱量を抑える効果と帯電防止効果が小さく、４０ｗｔ％を超えるとフィルム４が硬くなる欠点が生じる。なお、炭酸カルシウムの混入に際しマクロボイド製法等により気泡を巻き込んでもよく、これによってフィルム４を巻き込まない場合よりも軽量化できる。

本実施例による不燃化粧板１を製造する方法を説明する。
先ず、基板２を構成するのケイ酸カルシウム板または繊維強化セメント板の表面に、シーラ５を塗布して接着剤に対する濡れ性を良くする。他方、フィルムシート４を構成するオレフィン系フィルムまたはポリエステル系フィルムの表面にウレタン系接着剤３を層状に塗布する。そして、基板２のシーラ５の面とフィルム４の接着剤３の層を互いに貼り合わせて一体化させ、不燃化粧板１を製造する。
或いは基板２のシーラ５の塗布面にウレタン系接着剤５を塗布し、更にその上にフィルム４を貼り付けることで不燃化粧板１を製造してもよい。

上述のような構成を有する不燃化粧板１によれば、不燃性に加えて高い強度及び弾性と帯電防止効果とを有することができる。そのため、国土交通大臣が指定する不燃認定試験における燃焼時の発熱カロリー８ＭＪ（メガジュール）以下という要件を満足して合格させることができる。
しかも、不燃化粧板１は、ウレタン系接着剤３とフィルム４が重複する弾性率の範囲を有するために、温度や湿度等の環境変化や地震等により、または重量物等の負荷がかかって基板２が伸縮したり変形したりした場合でも基板２と一体にまたは基板２に追従してウレタン系接着剤３とフィルム４が伸縮するので、基板２に応力等によるクラックが入りにくく製品寿命が長いという利点がある。また壁板や天井等に用いた不燃化粧板１に加工等に基づく切り込みや開口等に角部等があった場合でも、不燃化粧板１が湾曲したり地震等で振動したとしてもその角部からクラックが入りにくい。
また、仮に基板２にクラックが入ったりしたとしても接着剤３を介して強度と弾性率の高いフィルム４で堅固に基板２を接着保持できるため、不燃化粧板１が割れることを確実に防止できる。

（試験）
次に本発明の効果を確認するための試験例について図２及び図３に基づいて説明する。
（実施例）
本発明の実施例１として、基板２を構成する６ｍｍ厚のケイ酸カルシウム板（株式会社エーアンドエーマテリアル社製）「ハイラック」の表面に、シーラ５として大日本インキ化学工業株式会社製の「ＵＣシーラ１４２０」をロールコーターで５０ｇ／ｍ^２塗布する。次にフィルムシート４として、ポリプロピレンフィルムに炭酸カルシウムを約３０ｗｔ％含有する１３０μｍ厚のユポコーポレーション製の「ユポＷＮＦ１３５」（引っ張り強度１００Ｎ／ｍｍ^２、弾性率２００００ｋｇｆ／ｃｍ^２）を用いて、その表面にウレタン系接着剤３として大日本インキ化学工業株式会社製の「タイホースＦＨ−１００」接着剤を４０ｇ／ｍ^２で塗布する。そして、基板２とフィルムシート４をシーラ５とウレタン系接着剤３で接着させて貼り合わせ、接着剤３を硬化させて不燃化粧板１を製造した。

（従来例１）
従来例１として、基板２を構成する６ｍｍ厚のケイ酸カルシウム板（株式会社エーアンドエーマテリアル社製）「ハイラック」の表面に、シーラ５として「ＵＣシーラ１４２０」をロールコーターで５０ｇ／ｍ^２塗布する。次にシーラ５の上に下地塗料として大日本インキ化学工業株式会社製の「ＵＣシーラＡＣ−１２」をロールコーターで１５ｇ／ｍ^２塗布し、硬化させる。
硬化後の「ＵＣシーラＡＣ−１２」の表面を研磨機で平滑に研磨し、研磨した表面にトップ塗料として大日本インキ化学工業株式会社製の「ＵＣカラーＳ」をロールコーターで１００ｇ／ｍ^２塗布し、乾燥させて不燃化粧板を製造した。
（従来例２）
従来例２として、基板２を構成する６ｍｍ厚のケイ酸カルシウム板（株式会社エーアンドエーマテリアル社製）「ハイラック」そのものを不燃化粧板として試験に供した。

（測定試験）
これら実施例１と従来例１、２とによる各不燃化粧板について、「ＪＩＳＡ５４３０」で規定する曲げ強さ試験で曲げ強さを測定した。
実施例１による不燃化粧板１は、荷重１８Ｎ／ｍｍ^２で図２の写真に示すようになった。この不燃化粧板１はフィルムシート４が強靱で弾性率が高いために基板２にクラックが入ったが完全に二つに割れなかった。
従来例１による不燃化粧板は、図３の写真に示すように荷重１３Ｎ／ｍｍ^２で完全に二つに割れた。
従来例２による不燃化粧板も、荷重１３Ｎ／ｍｍ^２程度で完全に二つに割れた。
従って、実施例１による不燃化粧板１は伸縮や曲げに対して、従来例１、２の不燃化粧板と比較して、クラックが入りにくいこと、そしてクラックが入ってもフィルム４で強固に保持されているために割れを生じ難いことを確認できた。

なお、本発明は実施例に示す不燃化粧板１に限定されることなく、本発明の技術思想の範囲内であれば、その他の各種の不燃化粧材に適用できる。
また、オレフィン系またはポリエステル系フィルム４は、強度１５〜２５ｋｇｆ／１５ｃｍ、弾性率１７０００〜２２０００ｋｇｆ／ｃｍ^２の特性を有していれば、必ずしも炭酸カルシウムを含有していないくてもよい。更に基板２はウレタン系接着剤に対する濡れ性が良ければ必ずしもシーラ５を塗布しなくてもよい。

本発明の実施例による不燃化粧板の縦断面図である。実施例１による不燃化粧板について曲げ強さ試験で曲げ強さを測定した状態の写真である。従来例１による不燃化粧板について曲げ強さ試験で曲げ強さを測定した状態の写真である。

符号の説明

１不燃化粧板
２基材
３ウレタン系接着剤
４フィルム
５シーラ

Claims

ケイ酸カルシウムまたは繊維強化セメントからなる基材にウレタン系接着剤を介してオレフィン系またはポリエステル系フィルムからなるフィルムを接着して積層してなり、該フィルムは強度７０Ｎ／ｍｍ^２〜１３０Ｎ／ｍｍ^２、弾性率１７０００〜２２０００ｋｇｆ／ｃｍ^２の特性を有していることを特徴とする不燃化粧材。
前記ウレタン系接着剤は硬化後に１０００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ^２の弾性率を有する請求項１に記載の不燃化粧材。
前記フィルムは体質顔料として炭酸カルシウムを２０〜４０ｗｔ％含んでいる請求項１または２に記載の不燃化粧材。