JP2509071B2

JP2509071B2 - 無機建築板およびその製造方法

Info

Publication number: JP2509071B2
Application number: JP15190093A
Authority: JP
Inventors: 敏男玉越; 武吉村; 昌公両角; 昌毅篠塚; 秋夫高
Original assignee: Daikin Industries Ltd; Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd; Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1993-06-23
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2011-06-19
Also published as: JPH079617A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、天井材，壁材等に用い
られる無機建築板およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】一般に、
天井材，壁材等に用いられる不燃又は準不燃の規格を満
たす無機建築板には、使用上の見地より、所定の強度，
表面硬度および熱伝導率等が要求されるとともに、施工
上の見地より、軽量でビス止め可能なものであることが
要求される。このようなものとして石膏ボードが広く使
用されているが、前記石膏ボードでは耐火性，耐水性お
よび軽量性において十分な性能が得にくい。そこで、耐
火性，耐水性に優れた軽量な無機建築板を得るため、無
機発泡体を主体とし、かつ、結合剤を添加してなる中層
部の表裏面に、鉱物質繊維および無機粉状体を主体と
し、かつ、結合剤を添加してなる外層部をそれぞれ積層
し、熱圧一体化したものが提案されている（特願平３−
１９４１８２，１９４１８３，１９４１８４号）。

【０００３】しかしながら、前述の無機建築板では軽量
化は達成されるものの、吸放湿に伴う寸法安定性が不充
分であり、さらに、表層部に無機粉状体を使用している
ので、平面の緻密性が不足し、塗装性が悪いという問題
点がある。

【０００４】本発明は、前記問題点に鑑み、軽量性を損
なうことなく寸法安定性を改善すると共に、塗装性に優
れた無機建築板およびその製造方法を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究した結果、外層部および中層
部に無機繊維からなる繊維状微粒子を添加すると、強度
が向上し、緻密になることにより、寸法安定性、塗装性
が向上することを知見し、この知見に基づいて本願発明
を完成するに至った。本願発明にかかる無機建築板は、
無機繊維からなる繊維状微粒子と、鉱物質繊維とを主成
分とし、かつ、結合剤を添加して形成した外層部である
下層部および上層部の間に、無機繊維からなる繊維状微
粒子と、無機発泡体とを主成分とし、かつ、結合剤を添
加した中層部を層状に形成一体化した構成としてある。
また、本発明にかかる無機建築板の製造方法は、前記無
機建築板の製造方法としては、無機繊維からなる繊維状
微粒子と、鉱物質繊維とを主成分とし、かつ、結合剤を
添加したスラリーから下層部となる湿潤無機マットを抄
造する工程と、無機繊維からなる繊維状微粒子と、無機
発泡体とを主成分とし、かつ、結合剤を添加した中層部
用混合物を前記湿潤無機マット上に均一厚さに散布，堆
積する工程と、無機繊維からなる繊維状微粒子と、鉱物
質繊維とを主成分とし、かつ、結合剤を添加したスラリ
ーから抄造して得た上層部となる湿潤無機マットを、前
記中層部用混合物上に積層して積層体を得る工程と、こ
の積層体を一体化し、その後乾燥する工程とからなるも
のである。

【０００６】外層部を形成する鉱物質繊維としては、例
えば、ロックウール，スラグウール，ミネラルウール，
ガラス繊維などを挙げることができ、これらは単独で、
あるいは、２種以上組み合わせて使用できる。さらに、
外層部における鉱物質繊維の組成比は２０〜６０重量％
とするのが好ましい。２０重量％未満であると、曲げ強
度が低く、ビス打込時に表面が破壊し易いからであり、
６０重量％を越えると、繊維状微粒子の添加量が相対的
に低下し、表面硬度および全体強度を高く出来ないから
である。

【０００７】外層部を形成する無機繊維からなる繊維状
微粒子は防火性を維持しつつ、表面性能を改善すること
により、寸法安定性を高めるとともに、塗装性を向上さ
せるためのものであり、前記無機繊維としては、例え
ば、ゾノトライト，ワラストナイト，セピオライト等の
天然無機繊維の他、合成ワラストナイト等のような合成
無機繊維が挙げられる。そして、この繊維状微粒子とし
ては、例えば、繊維長さ３００μ、繊維径６μ、アスベ
クト比５０のワラストナイト（商品名ダイケンファイ
バーナイト、種類ＨＧ）、あるいは、繊維長さ４００
μ、繊維径１３μ、アスベクト比３０のワラストナイト
（商品名ダイケンファイバーナイト、種類ＲＧ）が挙
げられる。さらに、外層部における繊維状微粒子の組成
比は４０〜８０重量％とするのが好ましい。４０重量％
未満であると、表面硬度が不足するとともに、所望の塗
装性が得られないからであり、８０重量％を越えると、
鉱物質繊維の割合が相対的に減少するため、所望の強度
が得られないからである。これら繊維状微粒子は先願例
の無機粉状体に比し、微小であり、その見掛け比重が小
さく、嵩高いので、同一重量のものを添加して圧締一体
化すると、表面を緻密に形成でき、また、繊維状である
ので、相互の絡み合いによって寸法安定性を向上させる
ことができる。なお、この他に先願例に用いた無機粉状
体、例えば、炭酸カルシウム、マイクロシリカ等を一部
に使用してもよい。

【０００８】外層部を形成する結合剤は、前記鉱物質繊
維と繊維状微粒子とを結合一体化するためのものであ
り、例えば、エポキシ樹脂等の合成樹脂やスターチ等が
挙げられ、これらは単独で、あるいは、２種以上組み合
わせて使用できる。

【０００９】なお、一般に、結合剤または有機繊維の添
加量が多ければ多いほど、曲げ強度が向上するので、外
層部にパルプ等の有機繊維を混入することは強度面にお
いて有効であり、また、コスト面においても有効であ
る。さらに、有機繊維と結合剤とを兼ねる熱融着繊維を
使用することも、強度等を改善するうえで好ましい。た
だし、準不燃材としての無機建築板を得るためには、全
体における有機成分の総量が結合剤を含めて１５重量％
以下となるようにする必要がある。また、不燃材として
の無機建築板を得るためには、有機成分の総量を７重量
％以下にする必要がある。従って、これらを満足するよ
うに外層部の有機成分の総量を決定すれば良い。

【００１０】また、外層部の比重は０．７以上であるこ
とが好ましい。比重が０．７未満であると、緻密な外層
部が得られず、吸水量が増大するという不具合があり、
所望の曲げ強度および良好な塗装性が得られないからで
ある。

【００１１】中層部を形成する無機発泡体は圧縮強度を
維持しつつ、軽量化するためのものであり、例えば、パ
ーライト，シラス発泡体，シリカフラワー，ガラス発泡
体等があり、これらは単独で、あるいは、２種以上組み
合わせて使用できる。そして、無機発泡体は、粒径４０
μ〜３００μのものを使用でき、粒径１５０μ前後のも
のを使用した場合に強度が最大となる。さらに、中層部
における無機発泡体の組成比は４５〜７０重量％とする
のが好ましい。４５重量％未満であると、中層部を形成
するために添加される結合剤、その他の割合が相対的に
増加するので、強度は向上するが、比重低下の効果が得
られないからであり、７０重量％を越えると、均一な層
状に形成することが困難となるからである。

【００１２】中層部を形成する無機繊維からなる繊維状
微粒子は無機発泡体間の空隙に充填されるもので、前述
の外層部を形成する繊維状微粒子と同様であるので説明
は省略するが、両者の繊維状微粒子は必ずしも同一のも
のである必要はなく、必要に応じて異ならしめてもよ
い。ただし、中層部における繊維状微粒子の組成比は３
０〜５０重量％とするのが好ましい。３０重量％未満で
あると、無機発泡体間に生ずる空隙を充填するのに不充
分であり、ビス貫通力を増強できないからであり、５０
重量％を越えると、相対的に無機発泡体の量が低下し、
無機建築板を軽量化できないからである。

【００１３】なお、中層部を形成する結合剤の材質，添
加量は、前述の外層部の場合と同様であるので、説明を
省略するが、前述の熱融着繊維を外層部または中層部の
いずれかに用いる場合には、中層部に用いる方が効果は
大きい。

【００１４】また、中層部の比重は０．４以下であるの
が好ましい。比重が０．４を越えると、無機建築板を軽
量化することが困難になるだけでなく、製造時に非常に
高い圧力を必要とし、生産性を阻害するからである。

【００１５】前述したように結合剤および有機繊維が多
ければ多いほど、曲げ強度等が向上するので、必要に応
じてパルプ等の有機繊維を中層部に使用してもよい。た
だし、準不燃材としての無機建築板を得るには、有機成
分の総量は前述したように１５重量％以下であることが
必要である。また、不燃材としての無機建築板を得るた
めには、有機成分の総量を７重量％以下にする必要があ
る。このため、パルプ等の有機繊維を用いる場合には、
結合剤などの有機成分の総量が前述の範囲内となるよう
に配慮する必要がある。

【００１６】無機建築板の全体比重は用途によって決定
されるべきであるが、その全体比重をあまり小さくして
軽量化すると、充分な強度が得られないので、強度と軽
量化とのバランスから全体比重は０．５以下であること
が好ましい。このように全体比重を０．５以下に設定す
ると、いわゆる厚さ９ｍｍの３×６版で１枚当たりの重
量が約７ｋｇとなり、これは石膏ボードの約２／３の重
量である。

【００１７】次に、本実施例にかかる無機建築板の製造
方法について説明する。例えば、鉱物質繊維，繊維状微
粒子，結合剤を清水中に投入，撹拌して水性スラリーを
得、これを湿式抄造して外層部（下層部および上層部）
となる湿潤無機マットを得る。一方、無機発泡体，繊維
状微粒子および結合剤を清水の噴霧下で均一に混合して
中層部用混合物を得、これを湿式抄造して得た下層部と
なる前記湿潤無機マットの表面に均一に散布，堆積して
中層部を形成し、その上に上層部となる前記湿潤無機マ
ットを積層して積層体を得、これを圧締一体化した後、
加熱して乾燥することにより、無機建築板を得る製造方
法がある。

【００１８】なお、前述の製造方法では、圧締，乾燥工
程に代えて熱圧一体化すると同時に、あるいは、その後
に乾燥するようにしてもよい。また、前述の製造方法で
は乾式と湿式とを組み合わせた製造方法について説明し
たが、必ずしもこれに限らず、すべて乾式で、あるい
は、すべて湿式で製造してもよく、任意の製造方法を選
択できる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明にかかる実施例を説明する。（実施例）鉱物質繊維としてロックウール３８重量％、繊維状微粒
子として繊維長さ３００μ，繊維径５μ、アスベクト比
６０のワラストナイト５５重量％、結合剤として結合剤
全体の１５重量％のフェノール樹脂と残部がスターチと
の混合物７重量％を清水中に投入，撹拌して濃度２％の
水性スラリーを得、これを長網式抄造機に導いて抄造
し、厚さ４ｍｍの下層部，上層部となる湿潤無機マット
を得た。

【００２０】一方、無機発泡体としてパーライトとシラ
ス発泡体との混合物５８重量％、繊維状微粒子として前
述の実施例と同一のワラストナイト３５重量％、結合剤
としてスターチ４重量％、フェノール樹脂１重量％、お
よび、有機繊維として熱融着繊維２重量％を、これら固
型分１００に対し、水５０の割合の噴霧下で混合し、中
層部用混合物を得た。

【００２１】そして、下層部となる湿潤無機マット上に
前記中層部用混合物を厚さ２６ｍｍとなるように均一に
散布，堆積し、その上に上層部となる湿潤無機マットを
配し、全体厚さ３２ｍｍの積層体を得た。ついで、この
積層体を圧力５kg/cm２のプレスで加圧して厚さ９ｍｍ
になるまで圧締した後、温度１８０℃の乾燥炉内で乾燥
し、さらに、適当な長さに切断して得た無機建築板をサ
ンプルとした。なお、サンプルの上下層部は厚さ各１．
５ｍｍ、中層部は厚さ６ｍｍであった。

【００２２】（比較例）鉱物質繊維としてロックウール３８重量％、無機粉状体
として炭酸カルシウム５５重量％、結合剤としてスター
チ７重量％を実施例と同様に清水中に投入，撹拌して濃
度２％の水性スラリーを得、これを長網式抄造機に導い
て抄造し、厚さ３ｍｍの下層部，上層部となる湿潤無機
マットを得た。

【００２３】一方、無機発泡体として前述の実施例と同
一のシラス発泡体９３重量％、結合剤としてスターチ４
重量％、フェノール樹脂１重量％、および、有機繊維と
して実施例と同一の熱融着繊維２重量％を、これら固型
分１００に対し、水５０の割合の噴霧下で混合し、中層
部用混合物を得た。

【００２４】そして、下層部となる湿潤無機マット上に
前記中層部用混合物を厚さ２６ｍｍとなるように均一に
散布，堆積し、その上に上層部となる湿潤無機マットを
配し、全体厚さ３２ｍｍの積層体を得た。ついで、この
積層体を圧力５kg/cm２のプレスで加圧して厚さ９ｍｍ
になるまで圧締した後、温度１８０℃の乾燥炉内で乾燥
し、さらに、適当な長さに切断して得た無機建築板をサ
ンプルとした。なお、サンプルの上下層部は厚さ各１．
５ｍｍ、中層部は厚さ６ｍｍであった。

【００２５】次に、実施例および比較例の各サンプルの
物性に関する測定結果を次に表示する。実施例比較例厚さ（ｍｍ）９．０５９．０５比重０．４６０．４６曲げ強度（平行）９０７０．５（ｋｇｆ／ｃｍ２）（直交）７５５８．８ビス貫通力（ｋｇｆ）２７１８．３吸水率（％）６．０７．０吸湿線膨張率（％）０．０５０．１１防火性不燃合格不燃合格

【００２６】なお、曲げ強度において（平行）とは、抄
造方向に沿って曲げた場合を意味し、（直交）とは、抄
造方向と直交する方向に沿って曲げた場合を意味する。
また、前記測定結果は下記の方式に基づいて得られたも
のである。曲げ強度：ＪＩＳＡ５９０７−１９７７に基づく。ビス貫通力：ＪＩＳＡ５９１０に準じた試験方法に基
づく。吸水率：水中に２４時間浸漬した後の重量増加の度
合を示し、ＪＩＳＡ５４０３に基づく。吸湿線膨張率：温度４５℃、湿度１５％の雰囲気中で２
４時間乾燥した後、温度３０℃、湿度９０％の雰囲気中
で２４時間吸湿させた後の線膨張率を示す。

【００２７】以上の測定結果から、実施例の比重が比較
例と同等であるが、実施例の曲げ強度が比較例のそれよ
りも約３０％大きい。このため、曲げ強度が同等になる
ように形成すれば、一層軽量化できることがわかった。
これは、上下層部に添加した繊維状微粒子が互いに絡み
合い、かつ、中層部に添加した繊維状微粒子が結合剤を
介して無機発泡体を効果的に結合一体化するためである
と考えられる。また、同様の理由で結合剤が緩む吸湿状
態の線膨張率においても実施例の方が比較例よりも小さ
く、寸法安定性に優れていることがわかった。しかも、
実施例のビス貫通力が比較例のそれよりも約５０％大き
いので、ビス貫通力が同等になるように形成すれば、よ
り一層軽量化できるものである。これは、実施例の中層
部に添加した繊維状微粒子により、実施例の中層部が比
較例のそれよりも緻密になっているため、ビス貫通力が
増大したものと判断される。さらに、無機繊維からなる
繊維状微粒子は見掛け比重が小さく、嵩高いが、それ自
身は無機粉状体よりも微小であり、しかも、本実施例で
は圧締一体化しているので、無機建築板の外層部が比較
例よりも緻密になり、塗装性が向上する。

【００２８】以上の測定結果より、実施例にかかる本願
無機建築板は、比較例の無機建築板よりも比重が小さ
く、軽量で寸法安定性，塗装性に優れていることがわか
った。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる無機建築板によれば、無機発泡体と繊維状微粒
子とを主成分とし、かつ、結合剤を添加して形成した中
層部の表裏面が、鉱物質繊維と繊維状微粒子とを主成分
とし、かつ、結合剤を添加して形成した外層部で覆われ
ることになる。換言すれば、軽量で緻密な中層部が硬く
緻密な外層部で覆われるので、本発明によれば、軽量性
を損なうことなく、寸法安定性が良く、かつ、塗装性に
優れた無機建築板が得られ、さらに、曲げ強度等が同等
となるように形成すれば、より一層軽量化が図れるとい
う効果がある。また、本発明にかかる無機建築板の製造
方法によれば、前述の作用効果を奏する無機建築板が得
られるだけでなく、上層部および下層部の外層部を湿式
抄造で形成することにより、繊維相互の絡み合いが生ず
るので、曲げ強度が向上し、さらに、緻密な表面が得ら
れるので、塗装性に優れた無機建築板が得られるという
効果がある。

フロントページの続き (72)発明者両角昌公大阪府大阪市中央区本町四丁目１番13号株式会社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者篠塚昌毅富山県東砺波郡井波町井波１番地の１大建工業株式会社内 (72)発明者高秋夫富山県東砺波郡井波町井波１番地の１大建工業株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】無機繊維からなる繊維状微粒子と、鉱物
質繊維とを主成分とし、かつ、結合剤を添加して形成し
た外層部である下層部および上層部の間に、無機繊維か
らなる繊維状微粒子と、無機発泡体とを主成分とし、か
つ、結合剤を添加した中層部を層状に形成一体化したこ
とを特徴とする無機建築板。
【請求項２】無機繊維からなる繊維状微粒子と、鉱物
質繊維とを主成分とし、かつ、結合剤を添加したスラリ
ーから下層部となる湿潤無機マットを抄造する工程と、
無機繊維からなる繊維状微粒子と、無機発泡体とを主成
分とし、かつ、結合剤を添加した中層部用混合物を前記
湿潤無機マット上に均一厚さに散布，堆積する工程と、
無機繊維からなる繊維状微粒子と、鉱物質繊維とを主成
分とし、かつ、結合剤を添加したスラリーから抄造して
得た上層部となる湿潤無機マットを、前記中層部用混合
物上に積層して積層体を得る工程と、この積層体を一体
化し、その後乾燥する工程とからなることを特徴とする
無機建築板の製造方法。