JP2008247651A - Cement board - Google Patents

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新次 藤田
Hideyuki Baba
秀幸 馬場
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cement board capable of effectively suppressing the occurrence of shrinkage caused by the high temperature in fire or the like and having excellent fire resistance. <P>SOLUTION: The cement board uses a hardened formed material consisting essentially of cement. An expanding material to cover the shrinkage of a base material due to heating by the expansion due to the heating is incorporated in the base material. Even when the base material is heated by the action of the flame in the fire and receives the action of shrinkage stress, the expanding material expanding by the receive of heating covers the shrinkage of the base material, thereby suppressing the occurrence of the shrinkage of the base material. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、建築物の外壁材や屋根材など、建築板として使用されるセメント板に関するものである。   The present invention relates to a cement board used as a building board such as an outer wall material or a roofing material of a building.

セメント板は不燃性の材料を主成分とするので、耐火性の建築板として使用されている。しかし、火災時に火炎に曝されるなど、セメント板に高温が作用すると、セメント板に含有されている補強用の木質繊維や有機繊維など有機物の燃焼、セメントや無機充填材の縮合水の脱水、セメントマトリックスの焼結などによって、セメント板に収縮が発生することがある。そしてこのようにセメント板が火災時に加熱されて収縮すると、セメント板間の接合部に隙間が生じて、この隙間から火炎が外壁などの内部に侵入するおそれがあり、また収縮によってセメント板にクラックが発生して、このクラックから火炎が同様に侵入するおそれがある。従って、このような火炎の侵入によって火災時の延焼防止としての耐火性には限界があるものであった。   Cement boards are mainly used as fire-resistant building boards because they are mainly composed of non-combustible materials. However, if a high temperature acts on the cement board, such as being exposed to a flame in the event of a fire, combustion of organic matter such as reinforcing wood fibers and organic fibers contained in the cement board, dehydration of condensed water of cement and inorganic fillers, Shrinkage of the cement board may occur due to sintering of the cement matrix. If the cement board is heated and contracted in the event of a fire in this way, a gap is formed at the joint between the cement boards, and there is a risk that a flame may enter the interior of the outer wall or the like through this gap. May occur, and there is a risk that a flame may enter from this crack as well. Therefore, there is a limit to the fire resistance as a fire spread prevention at the time of fire due to the intrusion of such a flame.

そこで、セメント板に火災時に高温が作用しても、セメント板が収縮することを抑制し、耐火性を向上する試みが従来から行なわれている。   Thus, attempts have been made to improve the fire resistance by suppressing the shrinkage of the cement board even when a high temperature acts on the cement board during a fire.

例えば特許文献1では、補強繊維として金属繊維を用いることによって、金属繊維の良好な熱伝導性に基づく熱分散作用で温度上昇を防ぐようにしており、この温度上昇の抑制でセメント板に収縮が発生することを抑制して耐火性を高めるようにしている。しかしながら、熱分散による収縮の抑制効果は小さいものであって、火災時の延焼防止としての耐火性を十分に得ることはできない。   For example, in Patent Document 1, a metal fiber is used as a reinforcing fiber so as to prevent a temperature rise by a heat dispersion action based on a good thermal conductivity of the metal fiber. The fire resistance is increased by suppressing the occurrence. However, the effect of suppressing shrinkage due to heat dispersion is small, and fire resistance cannot be sufficiently obtained as a fire spread prevention in the event of a fire.

また特許文献2では、セメント板にマイカを含有させることによって、層状構造を有するマイカでセメント板の寸法安定性を高め、セメント板が加熱によって収縮することを抑制するようにしている。しかし、寸法安定性を高めることによって、加熱時の収縮を十分に抑制することはできず、火災時の延焼防止としての耐火性は不十分である。この特許文献2ではさらに、セメント板に水酸化アルミニウムを含有させることによって、高熱下で水酸化アルミニウムが酸化アルミニウムと水に分解する際の吸熱反応を利用して、セメント板の温度上昇を抑制し、セメント板の収縮を抑えるようにしているが、この吸熱反応による温度上昇の抑制効果は一時的なものであり、火災時のように継続的に高温が作用する場合には十分な効果を期待することはできない。
特開平5−339040号公報 特開2004−91230号公報
Moreover, in patent document 2, the dimensional stability of a cement board is improved with the mica which has a layered structure by making a cement board contain mica, and it suppresses that a cement board shrink | contracts by heating. However, by improving the dimensional stability, the shrinkage during heating cannot be sufficiently suppressed, and the fire resistance as a fire spread prevention during a fire is insufficient. Furthermore, in this patent document 2, by containing aluminum hydroxide in the cement board, an endothermic reaction when aluminum hydroxide decomposes into aluminum oxide and water under high heat is used to suppress the temperature rise of the cement board. However, the effect of suppressing the temperature rise due to the endothermic reaction is temporary, and a sufficient effect is expected when high temperatures are applied continuously, such as in a fire. I can't do it.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-339040 JP 2004-91230 A

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、火災時などに高温が作用しても収縮が発生することを有効に抑制することができ、耐火性に優れたセメント板を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to effectively suppress the occurrence of shrinkage even when a high temperature is applied during a fire or the like, and to provide a cement board excellent in fire resistance. It is intended.

本発明の請求項1に係るセメント板は、セメントを主成分とした硬化成形物を基材とするセメント板であって、加熱による基材の収縮を、加熱による膨張で補う膨張性材料が基材に含有されていることを特徴とするものである。   The cement board according to claim 1 of the present invention is a cement board based on a hardened molding mainly composed of cement, and is based on an inflatable material that compensates for shrinkage of the base material caused by heating by expansion caused by heating. It is contained in the material.

この発明によれば、火災時の火炎の作用で基材が加熱され、基材に収縮応力が作用しても、この加熱を受ける際に膨張する膨張性材料で基材の収縮を補うことができ、基材に収縮が発生することを有効に抑制することができるものであり、セメント板の耐火性を高めることができるものである。   According to the present invention, even when a base material is heated by the action of a flame at the time of a fire, and contraction stress acts on the base material, it is possible to compensate for the contraction of the base material with an expandable material that expands when receiving this heating. It is possible to effectively suppress the occurrence of shrinkage on the base material and to improve the fire resistance of the cement board.

また請求項2の発明は、請求項1において、膨張性材料は、300〜1200℃の温度の加熱によって膨張するものであることを特徴とするものである。   The invention of claim 2 is characterized in that, in claim 1, the expandable material is expanded by heating at a temperature of 300 to 1200 ° C.

この発明によれば、火災時に作用する300〜1200℃の温度範囲で膨張性材料が膨張して収縮を抑制することができ、火災時の耐火性を高く得ることができるものである。   According to the present invention, the expandable material can be expanded and suppressed in the temperature range of 300 to 1200 ° C. that acts at the time of fire, and the fire resistance at the time of fire can be increased.

また請求項3の発明は、請求項1又は2において、膨張性材料は、加熱で発泡することによって膨張するものであることを特徴とするものである。   The invention of claim 3 is characterized in that, in claim 1 or 2, the expandable material expands by being foamed by heating.

この発明によれば、発泡により膨張性材料を大きく膨張させることができ、基材の収縮を抑制する効果を高く得ることができるものである。   According to this invention, the expansible material can be greatly expanded by foaming, and the effect of suppressing the shrinkage of the base material can be highly obtained.

また請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかにおいて、異なる温度で膨張する複数種の膨張性材料が基材に含有されていることを特徴とするものである。   A fourth aspect of the invention is characterized in that, in any one of the first to third aspects, the base material contains a plurality of types of expansible materials that expand at different temperatures.

この発明によれば、火災時に基材の温度が上昇するのに従って、複数の膨張性材料がその温度に応じて順次膨張するものであり、温度上昇に伴なって基材の収縮応力が大きくなっても、この大きくなる収縮を膨張性材料で順次補うことができ、基材の収縮を抑制する効果を高く得ることができるものである。   According to the present invention, as the temperature of the base material rises in the event of a fire, the plurality of inflatable materials expands sequentially according to the temperature, and the shrinkage stress of the base material increases as the temperature rises. However, this large shrinkage can be compensated sequentially with the expansive material, and the effect of suppressing the shrinkage of the base material can be enhanced.

また請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれかにおいて、アスペクト比50以上の無機鉱物が基材に含有されていることを特徴とするものである。   The invention of claim 5 is characterized in that in any one of claims 1 to 4, an inorganic mineral having an aspect ratio of 50 or more is contained in the base material.

この発明によれば、無機鉱物によって基材の寸法安定性を高めることができ、膨張性材料による膨張作用との相乗効果で、基材の収縮を抑制する効果を高く得ることができるものである。   According to this invention, the inorganic mineral can increase the dimensional stability of the base material, and a synergistic effect with the expansion action of the expandable material can provide a high effect of suppressing the shrinkage of the base material. .

また請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれかにおいて、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムのうち少なくとも一種が基材に含有されていることを特徴とするものである。   The invention of claim 6 is characterized in that in any one of claims 1 to 5, at least one of aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and calcium hydroxide is contained in the base material.

この発明によれば、これらの水酸化物が高温の作用で分解する際の吸熱によって、基材の温度上昇を抑制することができ、膨張性材料による膨張作用との相乗効果で、基材の収縮を抑制する効果を高く得ることができるものである。   According to this invention, it is possible to suppress the temperature rise of the base material by the endothermic when these hydroxides are decomposed by the action of high temperature, and the synergistic effect with the expansion action by the expansible material, A high effect of suppressing shrinkage can be obtained.

本発明によれば、火災時の火炎の作用で基材が加熱され、基材に収縮応力が作用しても、この加熱を受ける際に膨張する膨張性材料で基材の収縮を補うことができるものであり、基材に収縮が発生することを有効に抑制することができるものである。この結果、セメント板の接合部に隙間が生じたり、セメント板にクラックが生じたりすることを防いで、火炎が侵入することを防止することができ、セメント板の耐火性を高めることができるものである。   According to the present invention, even when a base material is heated by the action of a flame at the time of a fire, and contraction stress acts on the base material, it is possible to compensate for the contraction of the base material with an expandable material that expands when receiving this heating. It is possible to effectively suppress the occurrence of shrinkage on the substrate. As a result, it is possible to prevent the intrusion of the flame by preventing gaps in the cement plate joints and cracks in the cement plate from entering, and improving the fire resistance of the cement plate. It is.

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.

セメント板は、セメントを主成分とし、ケイ酸質物質、補強繊維、混和剤その他の材料を混合してセメント成形材料を調製し、このセメント成形材料を成形した後に、これを養生・硬化して得られる硬化成形物を基材とするものである。そしてこの基材に接合のための実加工を施したり、また表面に化粧や防水のための塗装を施すなどして、外壁板や屋根材などの建築板として使用されるセメント板を得ることができるものである。   Cement board is composed mainly of cement, mixed with siliceous substances, reinforcing fibers, admixtures and other materials to prepare cement molding material. After molding this cement molding material, it is cured and hardened. The obtained cured molded product is used as a base material. Then, by applying actual processing for bonding to this base material, or by applying paint for makeup or waterproofing on the surface, a cement board used as a building board such as an outer wall board or roofing material can be obtained. It can be done.

セメント成形材料の主成分となるセメントとしては、特に限定されるものではないが、普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、白セメント、シリカセメント、シリカヒュームセメント、アルミナセメントなどを用いることができる。   The cement as the main component of the cement molding material is not particularly limited, but normal portland cement, medium heat portland cement, blast furnace cement, fly ash cement, white cement, silica cement, silica fume cement, alumina cement, etc. Can be used.

またケイ酸質物質は、蒸気養生やオートクレーブ養生を行なう際に、強固なマトリックス構造を得るために配合されるものであり、例えば、ケイ砂、ケイ石粉、シリカヒューム、フライアッシュ、高炉スラグ、珪藻土、シラス、各種焼却灰、鋳物砂ダストなどを用いることができる。補強繊維としては、木材パルプ、非木材パルプ、麻、竹、木片、木粉、金属繊維、合成樹脂繊維などを用いることができる。混和剤としては、ケイ酸ソーダ、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、蟻酸カルシウム等のセメント硬化促進剤、シリコーン系、炭化水素系、金属石鹸系、界面活性剤等の撥水剤や吸水抑制剤などを用いることができる。さらに、パーライト、焼成バーミキュライト、フライアッシュバルーン、合成樹脂ビーズ、合成樹脂発泡体等の軽量骨材、砕石等の各種骨材、さらにセメント板の廃材粉砕物などを添加することができる。   Silicic substances are blended to obtain a strong matrix structure when steam curing or autoclave curing, for example, silica sand, quartzite powder, silica fume, fly ash, blast furnace slag, diatomaceous earth. Shirasu, various incineration ash, casting sand dust, etc. can be used. As the reinforcing fiber, wood pulp, non-wood pulp, hemp, bamboo, piece of wood, wood flour, metal fiber, synthetic resin fiber, or the like can be used. Admixtures include cement hardening accelerators such as sodium silicate, calcium chloride, magnesium chloride, and calcium formate, water repellents such as silicones, hydrocarbons, metal soaps, and surfactants, and water absorption inhibitors. be able to. Further, lightweight aggregates such as pearlite, fired vermiculite, fly ash balloons, synthetic resin beads, and synthetic resin foams, various aggregates such as crushed stone, and crushed waste materials of cement boards can be added.

そして上記のセメントその他の材料を水と共に混合することによってセメント成形材料を調製することができる。これらの各材料の配合比率は、材料の種類や用途などに応じて任意に設定することができるものである。このように調製されるセメント成形材料を成形した後に、蒸気養生やオートクレーブ養生などで養生して硬化させることによって、セメント板の基材を作製することができるものである。セメント成形材料の成形は任意の方法で行なうことができるものであり、セメントスラリーとしてセメント成形材料を調製し、抄造した後にプレス加圧により模様付けの成形を行なう抄造法や、セメント成形材料を押し出し成形する押出法、注型成形する鋳込法、半乾燥状態のセメント成形材料をベルト上に散布して成形する半乾式法などを挙げることができる。   A cement molding material can be prepared by mixing the above cement and other materials together with water. The blending ratio of each of these materials can be arbitrarily set according to the type and use of the material. After the cement molding material thus prepared is molded, it is cured and cured by steam curing, autoclave curing, or the like, whereby a cement board base material can be produced. Cement molding materials can be molded by any method. Prepare a cement molding material as a cement slurry, and after forming the paper, a paper making method in which patterning is formed by pressing and pressing the cement molding material. Examples thereof include an extrusion method for molding, a casting method for cast molding, and a semi-dry method in which a semi-dried cement molding material is dispersed on a belt for molding.

上記のようにしてセメント板の基材を作製するにあたって、本発明では、加熱によって膨張する膨張性材料をセメント成形材料に配合することによって、基材中に膨張性材料を含有させるようにしてある。   In producing a base material for a cement board as described above, in the present invention, an inflatable material is incorporated in the base material by blending an inflatable material that expands by heating into the cement molding material. .

膨張性材料としては、加熱によって膨張するものであれば特に限定されるものではないが、添加率との関係上、見掛け体積が110%以上に膨張するものであることが望ましい。膨張性材料の含有量は、膨張性材料の種類によって異なるが、基材中に体積比率で0.1〜30%の範囲で含有されるようにするのが望ましい。   The expandable material is not particularly limited as long as it expands by heating, but it is desirable that the apparent volume expands to 110% or more in relation to the addition rate. The content of the expandable material varies depending on the type of the expandable material, but it is desirable that the expandable material is contained in the base material in a volume ratio of 0.1 to 30%.

この膨張性材料としては、加熱されることによって発泡する無機系材料あるいは有機系材料を用いることができる。   As this expandable material, an inorganic material or an organic material that foams when heated can be used.

無機系の膨張性材料としては、真珠岩、松脂岩、黒曜石、ヒル石(バーミキュライト)、蝋石(タルク)、頁岩、膨張黒鉛などを用いることがき、ホウ水酸化ナトリウムなどの無機系発泡剤を用いることもできる。また有機系の膨張性材料としては、アゾジカルボン酸バリウム等のアゾ化合物、N,N´−ジニトロソN,N´ジメチルフタルアミド等のニトロソ化合物、p、p´−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等のスルホニル化合物など、有機系発泡剤を用いることができ、揮発性剤内包マイクロカプセルを用いることもできる。   Examples of inorganic expansive materials include pearlite, pine sebite, obsidian, leechite (vermiculite), wax stone (talc), shale, expanded graphite, and inorganic foaming agents such as sodium borohydride. You can also Organic expansible materials include azo compounds such as barium azodicarboxylate, nitroso compounds such as N, N′-dinitroso N, N′dimethylphthalamide, and sulfonyls such as p and p′-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide. Organic foaming agents such as compounds can be used, and volatile agent-containing microcapsules can also be used.

上記のように基材に膨張性材料を含有させたセメント板にあって、火災時に火炎に曝されるなど、セメント板に高温が作用すると、セメント板の基材に含有されている補強用の木質繊維や有機繊維など有機物が燃焼したり、セメントなどから縮合水が脱水したり、セメントマトリックスが焼結されたりすることによって、基材に収縮応力が作用する。そしてこのように基材に高温が作用すると、基材に含有されている膨張性材料が加熱によって膨張し、膨張性材料が膨張することによる体積増加で基材の収縮を補うことができるものであり、基材に収縮が発生することを抑制することができるものである。従って、セメント板の接合部に収縮によって隙間が生じることを防ぐことができ、またセメントマトリックスの収縮で基材にクラックが生じることを防ぐことができるものであって、セメント板間の隙間やセメント板のクラックの箇所から、火炎が侵入して延焼することを防止することができるものであり、火災時の耐火性を高めることができるものである。   As described above, in the cement board containing the expansive material in the base material, when exposed to a flame in the event of a fire, etc., when high temperature acts on the cement board, the reinforcing material contained in the base material of the cement board Shrinkage stress acts on the base material when organic matter such as wood fiber or organic fiber is burned, condensed water is dehydrated from cement, or the cement matrix is sintered. And when high temperature acts on the base material in this way, the expandable material contained in the base material expands by heating, and the expansion of the expandable material can compensate for the contraction of the base material. Yes, it is possible to suppress the occurrence of shrinkage on the substrate. Accordingly, it is possible to prevent a gap from being generated due to shrinkage in the joint portion of the cement board, and it is possible to prevent the base material from being cracked due to the shrinkage of the cement matrix. It is possible to prevent a flame from entering and spreading from the cracked portion of the plate, and to improve the fire resistance at the time of fire.

ここで、火災の際にセメント板に作用する温度は通常300〜1200℃であるので、膨張性材料としてはこの範囲の温度の加熱で膨張するものが好ましい。300℃未満の温度で膨張する膨張性材料であると、火災時にセメント板が高温に加熱される前に膨張してしまい、火災時に基材の収縮を抑制する効果を十分に得ることができないことがある。また1200℃を超える温度で膨張する膨張性材料であると、火災時にセメント板が高温に加熱されても膨張せず、火災時に基材の収縮を抑制する効果を十分に得ることができないことがある。   Here, since the temperature which acts on a cement board in the case of a fire is 300-1200 degreeC normally, as an expansible material, what expand | swells by the heating of the temperature of this range is preferable. In the case of an expansible material that expands at a temperature of less than 300 ° C., the cement board expands before it is heated to a high temperature during a fire, and the effect of suppressing the shrinkage of the base material cannot be sufficiently obtained during a fire. There is. Further, if the expansive material expands at a temperature exceeding 1200 ° C., the cement board does not expand even when heated to a high temperature during a fire, and the effect of suppressing the shrinkage of the base material during a fire cannot be sufficiently obtained. is there.

また、上記のように基材に膨張性材料を含有させるにあたって、異なる温度で膨張する複数種の膨張性材料を用いるようにしてもよい。火災時に火炎がセメント板に作用すると、基材の温度は上昇していき、この温度上昇に伴なって、図1のグラフに示すように、基材の収縮は大きくなって体積が減少していく。そしてこの場合に、基材に異なる温度で膨張する複数種の膨張性材料が含有されていると、基材の温度上昇に従って、図1のグラフに示すようにまず最も膨張温度の低い膨張性材料Aが膨張し、基材の体積を増加させるように作用する。さらに基材の温度が上昇すると、次に膨張温度の低い膨張性材料Bが膨張し、図1のグラフに示すように膨張性材料Aによる体積増加に加えて、この膨張性材料Bの膨張でさらに体積が増加する。さらに基材の温度が上昇すると、この次に膨張温度の低い膨張性材料Cが膨張し、図1のグラフに示すように膨張性材料Aと膨張性材料Bによる体積増加に加えて、この膨張性材料Cの膨張でさらに体積が増加する。従って、基材の温度上昇に伴なって基材に作用する収縮応力の増加を、複数種の膨張性材料が順次膨張することによって補うことができ、基材の体積を常に一定に保つようにすることができるものであり、火災時にセメント板の基材が膨張することを抑制する効果を高く得ることができるものである。   Moreover, when the base material contains the expandable material as described above, a plurality of types of expandable materials that expand at different temperatures may be used. When a flame acts on the cement board during a fire, the temperature of the base material rises. As this temperature rises, as shown in the graph of FIG. 1, the shrinkage of the base material increases and the volume decreases. Go. In this case, if the base material contains a plurality of types of intumescent materials that expand at different temperatures, the inflatable material having the lowest expansion temperature as shown in the graph of FIG. A swells and acts to increase the volume of the substrate. When the temperature of the base material further rises, the expandable material B having the next low expansion temperature expands, and in addition to the increase in volume due to the expandable material A as shown in the graph of FIG. Furthermore, the volume increases. When the temperature of the substrate further increases, the expandable material C having the next low expansion temperature expands, and in addition to the increase in volume due to the expandable material A and the expandable material B as shown in the graph of FIG. The volume further increases due to the expansion of the conductive material C. Therefore, the increase in shrinkage stress acting on the substrate as the substrate temperature rises can be compensated by the sequential expansion of multiple types of expansible materials, so that the volume of the substrate is always kept constant. The effect which suppresses that the base material of a cement board expand | swells at the time of a fire can be acquired highly.

またセメント成形材料にアスペクト比50以上の無機鉱物を配合し、基材にこの無機鉱物が含有されるようにしてもよい。このアスペクト比50以上の無機鉱物としては、マイカ、タルク、ワラストナイトなどの板状あるいは針状物質を用いることができる。このように基材にアスペクト比50以上の無機鉱物を含有させることによって、基材の寸法安定性を高めることができるものであり、火災時にセメント板の基材に高温が作用しても、基材が収縮することを低減することができるものであって、膨張性材料による膨張作用との相乗効果で、基材の膨張を抑制する効果を高く得ることができるものである。基材の寸法安定性を高める効果を有効に得るためには、無機鉱物のアスペクト比は50以上であることが必要である。   Further, an inorganic mineral having an aspect ratio of 50 or more may be blended in the cement molding material, and the base material may contain this inorganic mineral. As the inorganic mineral having an aspect ratio of 50 or more, plate-like or needle-like substances such as mica, talc, and wollastonite can be used. Thus, by including an inorganic mineral having an aspect ratio of 50 or more in the base material, the dimensional stability of the base material can be improved. The shrinkage of the material can be reduced, and a high effect of suppressing the expansion of the base material can be obtained by a synergistic effect with the expansion action of the expandable material. In order to effectively obtain the effect of increasing the dimensional stability of the base material, the aspect ratio of the inorganic mineral needs to be 50 or more.

このアスペクト比50以上の無機鉱物の配合量は、その種類によって異なるが、基材に対して1〜25質量%の範囲に設定するのが好ましい。配合量が1質量%未満であると、基材の寸法安定性向上の効果を十分に得ることが難しい。また配合量が25質量%を超えると、基材の強度が低下するおそれがあるために好ましくない。なお、アスペクト比50以上の無機鉱物としてマイカを用いる場合は、10質量%を超えて基材に配合させると、基材の表面に塗装を施すにあたって、塗膜の密着性が低下するおそれがあるため、10質量%以下にすることが望ましい。   The blending amount of the inorganic mineral having an aspect ratio of 50 or more varies depending on the type, but is preferably set in the range of 1 to 25% by mass with respect to the substrate. When the blending amount is less than 1% by mass, it is difficult to sufficiently obtain the effect of improving the dimensional stability of the substrate. Moreover, since the intensity | strength of a base material may fall when a compounding quantity exceeds 25 mass%, it is unpreferable. In addition, when using mica as an inorganic mineral having an aspect ratio of 50 or more, if the amount exceeds 10% by mass, the adhesion of the coating film may be reduced when the surface of the substrate is coated. Therefore, it is desirable to make it 10 mass% or less.

また、セメント成形材料に水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどの水酸化物を配合し、基材にこれらの水酸化物が含有されるようにしてもよい。基材にこれらの水酸化物が含有されていると、火災時に基材が高温で加熱された際に、例えば水酸化アルミニウムは酸化アルミニウムと水に分解し、水酸化マグネシウムは酸化マグネシウムと水に分解し、水酸化カルシウムは酸化カルシウムと水に分解する。そしてこれらの分解反応はいずれも吸熱反応であるので、基材の温度上昇を抑制することができるものであり、膨張性材料による膨張作用との相乗効果で、基材の収縮を抑制する効果を高く得ることができるものである。   Further, hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and calcium hydroxide may be blended in the cement molding material, and these hydroxides may be contained in the base material. If these hydroxides are contained in the base material, when the base material is heated at a high temperature in the event of a fire, for example, aluminum hydroxide is decomposed into aluminum oxide and water, and magnesium hydroxide is converted into magnesium oxide and water. Decomposes and calcium hydroxide breaks down into calcium oxide and water. Since these decomposition reactions are endothermic reactions, the temperature rise of the base material can be suppressed, and the synergistic effect with the expansion action of the expandable material has the effect of suppressing the shrinkage of the base material. It can be obtained high.

水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムから選ばれる水酸化物の配合量は、その種類によって異なるが、基材に対して3〜20質量%の範囲に設定するのが好ましい。これらの水酸化物の配合量が3質量%未満であると、温度上昇を抑制する効果を十分に得ることができず、逆に20質量%を超えて配合すると、基材の機械的強度が低下するおそれがある。   The amount of hydroxide selected from aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and calcium hydroxide varies depending on the type, but is preferably set in the range of 3 to 20% by mass with respect to the substrate. When the blending amount of these hydroxides is less than 3% by mass, the effect of suppressing the temperature rise cannot be sufficiently obtained. Conversely, when the blending amount exceeds 20% by mass, the mechanical strength of the base material is reduced. May decrease.

さらに、セメント成形材料にゾノトライトを配合し、基材にこのゾノトライトが含有されるようにしてもよい。ゾノトライトは石灰とケイ石を主原料として水熱合成されるケイ酸カルシウムの一種であり、優れた熱的安定性を有している。このため、ゾノトライトを基材に含有させることによって、基材の耐熱性を高めることができ、膨張性材料による膨張作用との相乗効果で、耐火性を向上することができるものである。   Further, zonotlite may be blended in the cement molding material, and the zonotlite may be contained in the base material. Zonotolite is a kind of calcium silicate that is hydrothermally synthesized using lime and silica as the main raw materials, and has excellent thermal stability. For this reason, by containing zonotlite in the base material, the heat resistance of the base material can be increased, and the fire resistance can be improved by a synergistic effect with the expansion action by the expandable material.

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.

表1の配合で各材料を混合し、これを水に固形分濃度が20質量%となるように混合分散してセメントスラリーを調製した。次にこのセメントスラリーを抄造した後、プレス加工して模様成形を行ない、抄造板を作製した。そしてこの抄造板を、60℃×10時間、蒸気養生し、さらに170℃×5時間、オートクレーブ養生して、養生硬化させることによって厚み12mmのセメントを主成分とする基板を作製した。   Each material was mixed according to the formulation shown in Table 1, and this was mixed and dispersed in water so that the solid content concentration was 20% by mass to prepare a cement slurry. Next, after making this cement slurry, it was pressed to form a pattern, and a paper plate was produced. The papermaking plate was steam-cured at 60 ° C. for 10 hours, further autoclaved at 170 ° C. for 5 hours, and cured and cured to produce a substrate mainly composed of 12 mm thick cement.

この基材について、曲げ強度、塗膜密着性、900℃加熱後収縮を測定し、結果を表1に示す。   About this base material, bending strength, coating-film adhesiveness, and 900 degreeC shrinkage | contraction after a heating were measured, and a result is shown in Table 1.

曲げ強度の試験はJIS A1408に準拠して行ない、曲げ強度が10MPaを超えるものを「○」、9〜10MPaのものを「△」、9MPa未満のものを「×」と評価した。   The bending strength test was conducted in accordance with JIS A1408. The case where the bending strength exceeded 10 MPa was evaluated as “◯”, the case where it was 9-10 MPa was evaluated as “Δ”, and the case where it was less than 9 MPa was evaluated as “X”.

塗膜密着性の試験は、基板の表面に水性アクリル塗料を塗布し、そしてJIS A5422に準拠して行ない、剥離面積率5%未満を「○」、5〜10%を「△」、10%を超えるものを「×」と評価した。   The coating adhesion test is carried out in accordance with JIS A5422 by applying a water-based acrylic paint on the surface of the substrate, with a peeled area ratio of less than 5% “◯”, 5-10% “△”, 10% Those exceeding the “x” were evaluated as “x”.

900℃加熱後収縮の試験は、基板から10×15cmの試験片を切り出し、試験片を電気炉内で900℃・20分間加熱し、収縮率が5%未満のものを「○」、5〜7%のものを「△」、7%を超えるものを「×」と評価した。   In the test for shrinkage after heating at 900 ° C., a 10 × 15 cm test piece was cut out from the substrate, the test piece was heated in an electric furnace at 900 ° C. for 20 minutes, and a test piece having a shrinkage rate of less than 5% was “◯” 7% was evaluated as “Δ”, and 7% was evaluated as “x”.

Figure 2008247651
Figure 2008247651

表1にみられるように、各実施例のものはいずれも、900℃で加熱した後の収縮が小さく、高い耐火性を有するものであった。また真珠岩にマイカを併用した実施例2、水酸化アルミニウムを併用した実施例3では、真珠岩の配合量を低減しても、900℃加熱後収縮は良好なものであった。   As can be seen in Table 1, all the examples had small shrinkage after heating at 900 ° C. and high fire resistance. Further, in Example 2 in which mica was used in combination with nacre and Example 3 in which aluminum hydroxide was used in combination, the shrinkage after heating at 900 ° C. was good even if the blending amount of nacre was reduced.

一方、膨張性材料を配合しない比較例1では、900℃加熱後収縮が大きく、耐火性を得ることができないものであった。またマイカを配合することによって900℃加熱後収縮は向上するが、比較例2のように配合量が少ないと不十分であり、比較例3のように配合量が多すぎると、塗膜密着性に問題が生じるものであった。さらに比較例4のように水酸化アルミニウムを多量に配合することによって、900℃加熱後収縮を若干向上することができるが、曲げ強度に問題が生じるものであった。   On the other hand, in the comparative example 1 which does not mix | blend an expansible material, the shrinkage | contraction after 900 degreeC heating was large, and fire resistance could not be obtained. Moreover, shrinkage after heating at 900 ° C. is improved by blending mica, but it is insufficient when the blending amount is small as in Comparative Example 2, and when the blending amount is too large as in Comparative Example 3, coating film adhesion There was a problem. Further, by adding a large amount of aluminum hydroxide as in Comparative Example 4, the shrinkage after heating at 900 ° C. can be slightly improved, but there is a problem in bending strength.

複数種の膨張性材料を基材に含有させたときの、温度と体積との関係の傾向を示すグラフである。It is a graph which shows the tendency of the relationship between temperature and volume when a multiple types of expansible material is contained in a base material.

Claims (6)

セメントを主成分とした硬化成形物を基材とするセメント板であって、加熱による基材の収縮を、加熱による膨張で補う膨張性材料が基材に含有されていることを特徴とするセメント板。   A cement board comprising a hardened molding mainly composed of cement as a base material, wherein the base material contains an expansive material that compensates for shrinkage of the base material due to heating by expansion due to heating. Board. 膨張性材料は、300〜1200℃の温度の加熱によって膨張するものであることを特徴とする請求項1に記載のセメント板。   2. The cement board according to claim 1, wherein the expandable material expands by heating at a temperature of 300 to 1200 ° C. 膨張性材料は、加熱で発泡することによって膨張するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のセメント板。   The cement board according to claim 1 or 2, wherein the expandable material expands by being foamed by heating. 異なる温度で膨張する複数種の膨張性材料が基材に含有されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のセメント板。   The cement board according to any one of claims 1 to 3, wherein the base material contains a plurality of types of expansible materials that expand at different temperatures. アスペクト比50以上の無機鉱物が基材に含有されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のセメント板。   The cement board according to any one of claims 1 to 4, wherein an inorganic mineral having an aspect ratio of 50 or more is contained in the base material. 水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムのうち少なくとも一種が基材に含有されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のセメント板。   The cement board according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and calcium hydroxide is contained in the base material.
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