JP2013158949A - 不燃化粧板 - Google Patents

Abstract

【課題】セメントを主成分とする無機基材と、気密性を有する表面化粧層とを有する不燃化粧板であって、無機基材中の含水分の蒸発による爆裂の発生を抑制した不燃化粧板を提供する。
【解決手段】セメントを主成分とする無機基材の一方の面側に気密性を有する表面化粧層を具備する不燃化粧板であって、前記無機基材が吸水性物質を含有することを特徴とする不燃化粧板である。前記表面化粧層は、酸を含有してなる酸含有層を介して無機基材に貼付されていることが好ましい。また、前記無機基材の表面化粧層側の面の凹部にパテ材が充填されていることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、室内の壁や天井などに使用される不燃化粧板に関する。

模様や凹凸加工などの化粧処理を施した化粧層を無機基材に積層してなる化粧板は、室内の壁や天井などの建材として広く用いられている。そのような化粧板において、キッチンのガスコンロ周辺などの火を使用する場所には、建築基準法の要請もあり、不燃性の高いもの（不燃化粧板）が使用される。そのような不燃化粧板に用いる無機基材としては、珪酸カルシウム板、マグネシアセメント板等、セメントを主成分とするセメント系無機基材が不燃性能に優れていることから有用であり、当該セメント系無機基材の成分やその配合比を変更して様々の問題点を解決した無機基材が種々提案されている（例えば、特許文献１〜５参照。）。
また、不燃化粧板は、表面側に位置する化粧層（表面化粧層）にも不燃性が要求されることから、壁紙のような易燃性材料は使用できず、不燃性が高い熱硬化性樹脂などが好適に使用される。

特開平９−１４２９１４号公報 特開平１０−２７９３４４号公報 特開２００４−１７４７８号公報 特開２００６−１８２６０７号公報 特開２００９−２５６１１２号公報

しかしながら、熱硬化性樹脂を用いた表面化粧層は気密性が高く、無機基材表面にそのまま形成すると無機基材が密封された状態となる。一方、上記のような無機基材は一般に水分を含むことから、無機基材が加熱されると内部の水分が水蒸気となり、無機基材が密封された状態ではその水蒸気が逃げ場を失い、上昇した水蒸気による圧力が基材の強度に勝ると爆裂が起こるという問題があった。

本発明は、以上の従来の問題点に鑑みなされたものであり、その課題は、セメントを主成分とする無機基材と、気密性を有する表面化粧層とを有する不燃化粧板であって、無機基材中の含水分の蒸発による爆裂の発生を抑制した不燃化粧板を提供することにある。

上記課題を解決する本発明は以下の通りである。
（１）セメントを主成分とする無機基材の一方の面側に気密性を有する表面化粧層を具備する不燃化粧板であって、
前記無機基材が吸水性物質を含有することを特徴とする不燃化粧板。

（２）前記表面化粧層が、酸を含有してなる酸含有層を介して前記無機基材に貼付されていることを特徴とする前記（１）に記載の不燃化粧板。

（３）前記無機基材の表面化粧層側の面の凹部にパテ材が充填されていることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の不燃化粧板。

（４）前記パテ材が、前記無機基材を構成する成分の一部又は全部を含むことを特徴とする前記（３）に記載の不燃化粧板。

（５）前記吸水性物質が、前記無機基材の全固形分に対して２〜１０質量％含有することを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の不燃化粧板。

（６）前記吸水性物質が木片からなることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の不燃化粧板。

（７）前記無機基材が、少なくとも、酸化マグネシウムと、塩化マグネシウムとを含むスラリーを硬化させたマグネシアセメントであることを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載の不燃化粧板。

（８）前記表面化粧層が熱硬化性樹脂を含んでなることを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれかに記載の不燃化粧板。

（９）さらに、前記無機基材の表面化粧層側の面とは反対の面側にバッカー層を有することを特徴とする前記（１）〜（８）のいずれかに記載の不燃化粧板。

本発明によれば、セメントを主成分とする無機基材と、気密性を有する表面化粧層とを有する不燃化粧板であって、無機基材中の含水分の蒸発による爆裂の発生を抑制した不燃化粧板を提供することができる。

本発明の不燃化粧板は、セメントを主成分とする無機基材の一方の面側に気密性を有する表面化粧層を具備する不燃化粧板であって、前記無機基材が吸水性物質を含有することを特徴としている。
ここで、「気密性を有する表面化粧層」とは、水蒸気が通過できない程度の緻密性を有する表面化粧層を意味する。つまり、当該気密性を有する表面化粧層を無機基材表面に積層した場合に無機基材が密封状態となり、内部の水分が逃げ場を失って爆裂を生じることとなる。
以下、本発明の不燃化粧板の構成要素それぞれについて説明する。

［無機基材］
無機基材は、セメントを主成分とする材料からなり、当該材料としては、例えば、マグネシアセメント、パルプ混入セメント板、木毛セメント板などが挙げられる。
無機基材としてマグネシアセメントを用いたものは、少なくとも、酸化マグネシウムと、塩化マグネシウムと、吸水性物質とを含むスラリーを硬化させて形成することができる。より具体的には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）とを混合し、さらに吸水性物質や起泡剤や水を加えて混練し、板状に成形したものである。また、強度を高めるため、中間層として網目状等に形成されたガラス繊維層などの無機補強部材層を少なくとも１層設けることが好ましい。起泡剤としては、市販されている界面活性剤系のものを用いることができる。無機補強部材層としてガラス繊維層を設ける場合、その坪量は、強度の向上及び作製を容易にする観点から、３０〜７０ｇ／ｍ^２が好ましい。
以上の無機基材たるマグネシアセメント板は気硬性セメント板であり、下記に示すような酸化マグネシウムと塩化マグネシウムの硬化反応（水和反応）が進行する。
ＭｇＯ＋Ｈ_２Ｏ → Ｍｇ（ＯＨ）_２
５Ｍｇ（ＯＨ）_２ ＋ ＭｇＣｌ_２＋８Ｈ_２Ｏ → ５Ｍｇ（ＯＨ）_２・ＭｇＣｌ_２・８Ｈ_２Ｏ

（吸水性物質）
本発明において、無機基材は吸水性物質を含有するが、当該吸水性物質が存在することで、加熱により無機基材内部で水蒸気が発生しても水蒸気は吸水性物質に吸収されるため爆裂の発生を防止することができる。
なお、吸水性物質が爆裂を防止するメカニズムとして、上記の他、不燃化粧板の燃焼時に他の材料に先行して吸水性物質が燃焼することで無機基材内部に空隙が生じ、その空隙が水蒸気の逃げ場となって爆裂を防止することも考えられる。

吸水性物質のサイズとしては、無機基材の切断面の見栄えを良好にすること、及び十分な爆裂防止効果を得る観点から、目開き８５０〜１７００μｍのふるい（好ましくは、目開き１０００〜１４００μｍのふるい）を通過するサイズであることが好ましい
また、吸水性物質は、十分な爆裂防止効果を得る観点から、無機基材の全固形分に対して２〜１０質量％含有することが好ましく、５〜８質量％含有することがより好ましい。
以上のような吸水性物質としては、木片、木質繊維束、木質パルプ、木毛、木粉等の木質材が挙げられ、中でも、木片、木粉を用いることが好ましい。

（パテ材）
上記のような無機基材は、多孔質であるが故に、表面に凹凸やピンホールを有することがある。従って、そのままでは無機基材の表面に他の層を積層した場合には、密着性に劣ったり、凹凸などの影響が他の層にも及び、当該他の層の平滑性が失われたりすることがある。そこで、そのような無機基材表面の凹凸などを解消し、表面を平滑にするため、無機基材の表面化粧層側の面の凹部にパテ材を充填することが好ましい。
パテ材としては、無機基材を構成する成分の一部又は全部を含むものであることが好ましい。このように無機基材と同じ又は近似する成分をパテ材として使用することで充填後のパテ材の離脱を抑えることができる。パテ材の成分としては、具体的には、無機基材の材質のスラリー、すなわち、少なくとも、酸化マグネシウムと、塩化マグネシウムとを含むスラリーを用いることが好ましい。また、充填を容易にするため、上記スラリーに増粘剤などを添加して粘度を向上させたりしてもよい。
無機基材の表面の凹部へのパテ剤の充填は、凹部やピンホールを目視で確認し、手作業で行うことができる。
一方、無機基材の表面の凹部にパテ剤を充填することで表面が平滑になることから、その上に積層する層との密着性が向上することが想定され、密着性の向上により無機基材の密封性が高まって、ひいては加熱時に発生した水蒸気の逃げ場がなくなって爆裂が発生しやすくなるとの懸念がある。しかし、本発明においては、無機基材に吸水性物質を含有させたため爆裂の発生を防止することができる。

以上の無機基材の厚みとしては、２．０〜４．０ｍｍとすることが好ましく、２．６〜３．０ｍｍとすることがより好ましい。

［表面化粧層］
本発明の不燃化粧板においては、無機基材層の一方の面側には、気密性を有する表面化粧層を具備する。表面化粧層は、不燃化粧板の表面側に位置するものであり、その表面に化粧処理が施される。
気密性を有する表面化粧層の材料としては、例えば、熱硬化性樹脂を含んでなるものが挙げられ、熱硬化性樹脂としては、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。あるいは、金属や天然石を箔状に形成したものでもよい。表面化粧層は、具体的には、パターン紙にメラミン樹脂等を含浸させたものを用いることが好ましい。以下に、パターン紙にメラミン樹脂を含浸させたもの（メラミン樹脂含浸紙と称する。）について説明する。

メラミン樹脂含浸紙は、パターン紙にメラミン樹脂を所定の含浸率で含浸させた後、加熱、乾燥させることにより作製される。パターン紙としては、例えばチタン紙が用いられる。パターン紙の坪量は、パターン紙の厚みや重さを考慮して８０〜１５０ｇ／ｍ^２であることが好ましい。メラミン樹脂の含浸率は、含浸されるメラミン樹脂の機能を十分に発現するために８０〜１２０質量％であることが好適である。加熱、乾燥の温度は、パターン紙にメラミン樹脂を強固に固着させるために１００〜１４０℃に設定することが好ましい。

［バッカー層］
また、本発明の不燃化粧板においては、無機基材の表面化粧層側の面とは反対の面側にバッカー層を設けることが好ましい。
バッカー層は、不燃化粧板の裏面側に位置するものであり、材料としては表面化粧層と同じものを用いることができるが、裏面側に位置するものであることから、表面化粧層のように化粧処理を施す必要はない。

［酸含有層］
本発明の不燃化粧板において、前記表面化粧層は、酸を含有してなる酸含有層を介して無機基材に貼付することが好ましい。
セメント系の無機基材はアルカリ性を呈することから、無機基材の表面に上記のようなメラミン樹脂含浸の表面化粧層をそのまま形成しようとすると、アルカリによりメラミン樹脂の硬化が阻害され接着力が劣化する。そこで、酸含有層を介して表面化粧層を形成することで、メラミン樹脂硬化時のアルカリの影響を阻止し、表面化粧層の接着強度を向上させることができる。一方、表面化粧層の接着力が向上するということは、無機基材の密封性が向上することであり、含水分の逃げ場がなくなって爆裂が発生しやすくなるとの懸念があるが、本発明においては、上述の通り、無機基材に吸水性物質を含有させたため爆裂の発生を防止することができる。

酸含有層としては、酸を含有させた樹脂含浸紙を用いることが好ましい。具体的には、フェノール樹脂及び酸をコア紙に含浸させたフェノール樹脂含浸紙を例示することができる。このようなフェノール樹脂含浸紙は、コア紙にフェノール樹脂及び酸を所定の含浸率で含浸させた後、加熱、乾燥させることにより作製される。コア紙としては、例えば水酸化アルミニウム抄造紙が用いられる。コア紙の坪量は、コア紙の厚みや重さを考慮して１００〜１６０ｇ／ｍ^２であることが好ましい。フェノール樹脂の含浸率は、含浸されるフェノール樹脂の機能を十分に発現するために２０〜４０質量％であることが好適である。加熱、乾燥の温度は、コア紙にフェノール樹脂を強固に固着させるために１００〜１４０℃に設定することが望ましい。なお、フェノール樹脂含浸紙に用いるフェノール樹脂としては、熱硬化性であるレゾール型が好ましい。
その他、酸含有層としては、酸を含有させた塗工液（ペースト）を塗工して形成することもできる。

酸含有層には、そのｐＨが７．０〜８．５となるように酸が配合されることが好ましく、同ｐＨが７．５〜８．０となるように酸が配合されることがより好ましい。酸含有層のｐＨが７．０〜８．５となるように酸が配合されることで、アルカリ性を呈する無機基材から漏出するアルカリ成分を中和し、表面化粧層形成時にアルカリ成分の悪影響を防止することができる。

酸含有層に含有する酸としては強酸であること、すなわち２５℃におけるｐＫａが −８．０〜５．０の酸が好ましく、同ｐＫａが−３．０〜１．０の酸がより好ましい。上述の通り、酸含有層はｐＨが７．０〜８．５となるように含有すればよいが、弱酸でそのｐＨを達成しようとするとその使用量が必然的に多くなるのに対し、強酸であれば含有量は少量で済む。
酸含有層に使用する酸としては、具体的には、塩酸、パラトルエンスルホン酸、ギ酸、酢酸等が挙げられ、パラトルエンスルホン酸が好ましい。

また、セメント系の無機基材を用いた不燃化粧板は、従来であれば、無機基材がアルカリ性であるために製造時に樹脂が未硬化の状態で残り、強い臭気が発生するという問題があったが、本発明においては、酸含有層を設けることで中和され、樹脂の硬化が進み未反応物が減少し臭気が軽減される。

以上の本発明の不燃化粧板の厚みは２．８〜３．２ｍｍとすることが好ましい。

次に、本発明の不燃化粧板の製造方法について説明する。
不燃化粧板は、無機基材の表裏両面に少なくとも表面化粧層及びバッカー層を積層する積層工程と、前記表面化粧層及びバッカー層が表裏両面に積層された無機基材を熱圧成形する熱圧成形工程とを経て製造される。なお、上記積層工程において、必要に応じて、無機基材の表裏両面に酸含有層を積層する。
積層工程では、例えば下から順に、メラミン樹脂含浸紙（バッカー層）、酸を含有させたフェノール樹脂含浸紙（酸含有層）、無機基材、酸を含有させたフェノール樹脂含浸紙（酸含有層）及びメラミン樹脂含浸紙（表面化粧層）を積層する。

熱圧成形工程では、上記積層物を熱圧プレス装置で加熱、加圧成形する。
加熱条件は不燃化粧板の温度が１２５〜１５０℃、加圧条件は１．９６〜９．８０ＭＰａ（２０〜１００ｋｇ／ｃｍ^２）であることが好ましい。温度が１２５℃未満又は圧力が１．９６ＭＰａ未満の場合には、無機基材に対する酸含有層や表面化粧層・バッカー層の密着性が不足し、剥離が発生し易くなる。一方、温度が１５０℃を超える場合又は圧力が９．８０ＭＰａを超える場合には、無機基材に大きな力が作用するため、亀裂が発生するおそれがある。

以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１〜４、比較例１］
（無機基材の作製）
常法に従い、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）・６水和物、パーライト、及び吸水性物質として木片と、起泡剤を混合し、適量の水とを加えて混練したスラリーを板状に成形し、無機基材を得た。なお、各実施例・比較例において、酸化マグネシウム、塩化マグネシウム・６水和物、パーライト、木片、及び起泡剤は表１に示す含有率となるように配合した。なお、塩化マグネシウム・６水和物については、水和物がない塩化マグネシウムを用いてもよく、その場合、塩化マグネシウム・６水和物を用いた場合と同じ塩化マグネシウムの配合率となるように換算して配合すればよい。

（メラミン樹脂含浸紙（表面化粧層、バッカー層）の作製）
パターン紙として坪量８０ｇ／ｍ^２のチタン紙を用い、メラミン樹脂を含浸率が１１０質量％となるように含浸し、１３０℃で乾燥させてメラミン樹脂含浸紙を作製した。

（不燃化粧板の製造）
各実施例・比較例において、下から順に、メラミン樹脂含浸紙、無機基材、及びメラミン樹脂含浸紙を積層し、熱圧プレス装置で加熱、加圧成形を行い、厚さ３．０ｍｍの不燃化粧板を製造した。加熱条件は、不燃化粧板の温度が１３５℃となるように設定した。加圧条件は、６．８６ＭＰａ（７０ｋｇ／ｃｍ^２）とした。なお、表面にはステンレス鋼板をセットしてプレス成形を実施した。

得られた不燃化粧板に対して、以下の不燃試験を実施した。試験結果を表１に示す。
［不燃試験］
（１）爆裂の有無
以下のようにして、加熱時における爆裂の有無を確認した。
ＩＳＯ５６６０に準拠したコーンカロリーメーターを使用し、２０分の発熱性試験において爆裂した場合を×、爆裂しなかった場合を○とした。なお、５点測定して、１点でも爆裂したものは×とした。
（２）不燃性
不燃性は、総発熱量７．２ＭＪ／ｍ^２以下、かつ最高発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋｗ／ｍ^２を超えない場合を○、総発熱量７．２〜８．０ＭＪ／ｍ^２、かつ最高発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋｗ／ｍ^２を超えない場合を△、総発熱量８ＭＪ／ｍ^２を超えるか、あるいは最高発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋｗ／ｍ^２を超えた場合を×とした。

表１より、無機基材に木片を含有させた実施例１〜４においては、いずれも爆裂は生じなかったのに対し、木片を含有させなかった比較例１においては爆裂が生じた。また、それに伴い不燃性の測定ができなかった。このことより、無機基材に木片を含有されることで、爆裂を防止させることが可能であることが示された。

Claims (9)

1. セメントを主成分とする無機基材の一方の面側に気密性を有する表面化粧層を具備する不燃化粧板であって、
   前記無機基材が吸水性物質を含有することを特徴とする不燃化粧板。
2. 前記表面化粧層が、酸を含有してなる酸含有層を介して前記無機基材に貼付されていることを特徴とする請求項１に記載の不燃化粧板。
3. 前記無機基材の表面化粧層側の面の凹部にパテ材が充填されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の不燃化粧板。
4. 前記パテ材が、前記無機基材を構成する成分の一部又は全部を含むことを特徴とする請求項３に記載の不燃化粧板。
5. 前記吸水性物質が、前記無機基材の全固形分に対して２〜１０質量％含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の不燃化粧板。
6. 前記吸水性物質が木質材からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の不燃化粧板。
7. 前記無機基材が、少なくとも、酸化マグネシウムと、塩化マグネシウムとを含むスラリーを硬化させたマグネシアセメントであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の不燃化粧板。
8. 前記表面化粧層が熱硬化性樹脂を含んでなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の不燃化粧板。
9. さらに、前記無機基材の表面化粧層側の面とは反対の面側にバッカー層を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の不燃化粧板。