JP2670003B2 - 無機質板状体 - Google Patents

無機質板状体

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量で乾湿による寸法
変化率の小さい無機質板状体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、防火性に優れた下地材としては、
例えば、石膏ボード,珪酸カルシウム板等の無機質板状
体がある。これらは強度,表面硬度,ビス止め性におい
て十分な性能を有しているが、比重が大きいので、大版
になると重く、運搬性,施工性に問題がある。そこで、
軽量な無機質板状体を得るため、無機質発泡体を主体と
し、かつ、スターチを結合剤とす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する表層部をそれ
ぞれ積層し、熱圧一体化したものが提案されている。こ
のように、中層部の結合剤としてスターチが使用される
のは、前記スターチは一般に粉体で添加でき、均一に分
散させやすいだけでなく、水分および熱で糊化しやす
く、少量で所望の接着力が得られるため、不燃材,準不
燃材の製造に適しているからである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような無機質板状体は、中層部が圧縮して形成されてい
るので、吸湿によってスターチが軟化した場合に、表層
部よりも中層部の寸法変化が大きい。これは後述する実
施例の比較例2において表層部の寸法変化率が0.04
%であるのに対し、中層部のそれが0.15%であるこ
とからも明らかである。しかも、中層部に比して表層部
は薄く、表層部が寸法変化率の小さいものであっても、
表層部の結合剤も軟化しているので、表層部は中層部の
寸法変化を抑制できない。このため、前記無機質板状体
全体の寸法変化は、後述する実施例の比較例1から明ら
かなように0.12%と大きく、これは石膏ボード,珪
酸カルシウム板等の約2倍の大きさである。この結果、
前述のような無機質板状体を施工すると、施工後に目隙
きや端部の突き上げ等が生じるという問題点がある。
【0004】本発明は、前記問題点に鑑み、軽量で寸法
安定性の良い無機質板状体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】本発明にかかる無機質板
状体は、前記目的を達成するため、図1に示すように、
無機発泡体を主体とし、かつ、適量の結合剤を添加して
なる中層部1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、適量の結合剤を添加してなる表層部
2,3をそれぞれ積層一体化した無機質板状体におい
て、前記中層部1に10〜40重量%の繊維状物を添加
するとともに、前記表層部2,3と前記中層部1との界
面に接着性物質を介在させた構成としたものである。ま
た、前記繊維状物は、その少なくとも一部が熱融着繊維
であってもよい。さらに、前記接着性物質は、耐水性を
有する合成樹脂剤を固形分換算で半分以上含んでいるも
のであってもよく、その塗布量は、固形分換算で20〜
50g/m2であることが好ましい。
【0006】中層部を形成する無機発泡体は圧縮強度を
維持しつつ、軽量化のために添加されるものであり、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、中層部における
無機発泡体の添加量は、中層部全体の50〜90重量%
とするのが好ましい。
【0007】中層部を形成する繊維状物は前記無機質発
泡体を連結するためのものであり、例えば、ロックウー
ル、スラグウール、パルプ、ポリプロピレン繊維などを
挙げることができ、これらは単独、あるいは、2種以上
組み合わせて使用できる。そして、中層部における繊維
状物の添加量は、中層部全体の10〜40重量%である
ことが好ましい。
【0008】中層部を形成する結合剤は、前記無機発泡
体と繊維状物とを結合一体化するためのものであり、例
えば、ポリビニールアルコール樹脂、フェノール樹脂等
の合成樹脂剤あるいは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、結合剤が多ければ多い程、
曲げ強度は向上するが、準不燃材としての無機質板状体
を得るためには、中層部における有機成分の総量を結合
剤を含めて15重量%以下にする必要がある。また、不
燃材としての無機質板状体を得るためには、有機成分の
総量を結合剤を含めて7重量%以下にする必要がある。
【0010】表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、
および、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。
そして、表層部における鉱物質繊維の添加量は、表層部
全体の20〜60重量%とするのが好ましい。
【0011】表層部を形成する無機粉状体は、防火性を
維持しつつ、硬度を高めてネジ止め性能を高めるための
ものであり、例えば、炭酸カルシウム、硅砂、マイクロ
シリカ、スラグ、水酸化アルミニウム等を挙げることが
できる。そして、表層部における無機粉状体の添加量
は、表層部全体の40〜70重量%とするのが好まし
い。
【0012】また、表層部には、水性スラリーから抄造
する為に若干量のサイズ剤や、凝集剤が添加される。
【0013】表層部を形成するための結合剤の材質,添
加量は、前述の中層部と同様であるので、説明を省略す
る。
【0014】接着性物質は表層部と中層部との界面同士
の接着力を高め、吸湿によって中層部の結合剤が軟化し
ても、その寸法変化を抑制し、無機質板状体の寸法安定
性を高めるためのものであり、特に、耐水性を有する合
成樹脂剤を固形分換算で半分以上含むことが好ましい。
前記合成樹脂剤が表層部界面部分の軟化を防止するとと
もに、その被膜で湿気を遮断し、中層部へ湿気が侵入す
るのを防止することにより、寸法変化率を小さくできる
からである。なお、耐水性を有する合成樹脂剤として
は、例えば、エポキシ樹脂、アクリル−スチレン樹脂、
フェノール樹脂等が挙げられる。また、表層部と中層部
との界面に供給される接着性物質は、固形分換算で20
〜50g/m2であることが好ましい。20g/m2未満
であると、寸法変化率を十分に抑制することができず、
50g/m2を越えると、有機成分の総量が多くなり、
不燃材,準不燃材の規格を満足しないからである。さら
に、表層部および中層部の界面に接着性物質を介在させ
る方法としては、例えば、吹き付けや塗布による方法で
あってもよく、シート状に形成した接着性物質を載置し
て介在させてもよい。
【0015】次に、本発明にかかる無機質板状体の製造
方法の一例について説明する。まず、鉱物質繊維、無機
粉状体および適量の結合剤を清水中に適宜投入,撹拌し
てスラリーを得、これを抄造機に導いて下方表層部とな
る湿潤無機マットを抄造し、得られた湿潤無機マットの
上面に接着性物質を吹き付ける。一方、無機発泡体、適
量の繊維状物および結合剤を、清水を噴霧しながら混合
して混合物を得る。そして、この混合物を湿潤無機マッ
トの上面に均一に散布,堆積して積層する。ついで、前
述と同様に処理して得た上方表層部となる他の湿潤無機
マットの下面に接着性物質を吹き付け、この湿潤無機マ
ットを散布,堆積した前記混合物に重ねて積層物を得、
これを所定の温度,熱で熱圧して一体化する。
【0016】
【作用】したがって、本発明によれば、中層部での発泡
体と繊維状物との絡み合いにより、中層部の膨張が抑制
されるとともに、中層部の繊維状物と表層部の鉱物質繊
維とが絡み合い、しかも、中層部および表層部の界面が
接着性物質で接着一体化され、中層部と表層部とがより
一層強固に一体化されることになる。
【0017】
【実施例】以下、本発明にかかる実施例について説明す
る。 (実施例)鉱物質繊維としてロックウール40重量部、
無機粉状体として炭酸カルシウム50重量部、水酸化ア
ルミニウム5重量部、結合剤として粉末フェノールおよ
びスターチの混合物5重量部、若干量のサイズ剤,凝集
剤を清水中に投入,撹拌して濃度2重量%のスラリーを
得、これを長網式抄造機で抄造して上方,下方表層部と
なる厚さ3mmの湿潤無機マットを得た。
【0018】一方、無機発泡体としてパーライト40重
量部、シラス発泡体30重量部、繊維状物としてロック
ウール20重量部、熱融着繊維5重量部、結合剤として
スターチおよびフェノール粉末の混合物5重量部を、こ
れら固形分100に対して水50の割合で水を噴霧しな
がら混合し、中層部用混合物を得た。
【0019】そして、下方表層部となる湿潤無機マット
の上面に10重量%のエポキシ樹脂溶液を固形分換算で
30g/m2となるように吹き付け、ついで、前記中層
部用混合物を厚さ28mmとなるように均一に散布,堆
積して積層する。一方、上方表層部となる湿潤無機マッ
トの下面に前述のエポキシ樹脂溶液を同一条件で吹き付
けた後、これを散布,堆積した前記中層部用混合物の表
面に重ねて厚さ34mmの積層物を得た。そして、この
積層物を温度180℃の熱圧プレスで厚さ9mmまで圧
締し、得られた無機質板状体を温度180℃のドライヤ
ーで90分間乾燥して無機質板状体を得、これをサンプ
ルとした。
【0020】(比較例1)エポキシ樹脂溶液を湿潤無機
マットに吹き付けない点を除き、他は前述の実施例と同
様に処理して得た無機質板状体をサンプルとした。
【0021】(比較例2)熱圧プレスまでの工程は比較
例1と同様に処理し、ドライヤーで乾燥する前に中層部
から表層部を剥離して分解した後、温度180のドライ
ヤーで90分間の乾燥を行って得た無機質板状体をサン
プルとした。
【0022】前記実施例および比較例1,2で得た各サ
ンプルを温度45℃で湿度10%の雰囲気中に24時間
放置した後、温度30℃で湿度90%の雰囲気中に24
時間放置して寸法変化率を測定し、以下の結果を得た。 実施例 0.06% 比較例1 0.12% 比較例2(表層部) 0.04% (中層部) 0.15%
【0023】以上の測定結果から明らかなように、比較
例2にかかる表層部の寸法変化率が0.04%であり、
その中層部の寸法変化率が0.15%であることから、
吸湿時における中層部の寸法変化率が相対的に極めて大
きく、比較例1もこれとほぼ同様の寸法変化率であるこ
とがわかった。このように比較例1の寸法変化率が大き
いのは、中層部の寸法変化率が大きく、かつ、中層部の
厚さが表層部の厚さよりも大きいので、表層部が中層部
の寸法変化を十分に抑制できないためであると考えられ
る。
【0024】これに対し、実施例の寸法変化率は0.0
6%であるが、この値は下地材として広く使用されてい
る石膏ボードとほぼ同等であり、実用上の問題はない。
このように実施例の寸法変化率が比較例1よりも小さい
のは、中層部と各表層部との界面に耐水性の合成樹脂剤
を介在させてあるので、耐水性の合成樹脂剤が表層部界
面部分の軟化を防止して引っ張り強さを高めるととも
に、湿気を遮断して中層部の軟化を防止し、さらに、中
層部が伸縮しようとしても、中層部に添加した繊維状物
が表層部の鉱物質繊維にからみ合い、中層部の寸法変化
を表層部が抑制するためであると考えられる。
【0025】さらに、実施例および比較例1に対して各
種試験を行い、以下の測定結果を得た。 実施例 比較例1 比重 0.47 0.47 曲げ強度(kgf/cm2) 75 63 吸水時の 曲げ強度(kgf/cm2) 30 24 表面硬度(kgf) 165 162 ビス貫通力(kgf) 25 22
【0026】なお、前記試験結果は、下記の方式によっ
て得られたものである。 曲げ強度:JIS A5907−1977に基づく。 吸水時の曲げ強度:水中に24時間浸漬した後のサンプ
ルに対し、JIS A5907−1977に準じて行っ
た。 表面硬度:JIS HARDNESS TESTERに
基づく。 ビス貫通力:JIS A5910に準じた試験方法に基
づく。
【0027】以上の測定結果から明らかなように、実施
例は比較例1と同一の比重であるにもかかわらず、曲げ
強度,表面硬度等において優れていることがわかる。特
に、吸水時における実施例の曲げ強度は比較例の約1.
25倍である。これは、中層部と表層部との界面に接着
性物質としてエポキシ樹脂溶液を介在させたことによる
ものであると考えられる。そして、実施例にかかる無機
質板状体は市販の石膏ボード,珪酸カルシウム板よりも
軽量であり、かつ、ほぼ同等の寸法安定性を有している
ことがわかった。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる無機質板状体によれば、中層部に添加した繊維
状物が表層部の鉱物質繊維にからみ合うとともに、表層
部と中層部との界面に介在する接着性物質が両者を接着
一体化する。このため、吸湿時における中層部の伸縮が
抑制され、寸法安定性が良くなる。特に、接着性物質が
耐水性を有する合成樹脂剤を含むと、耐水性の合成樹脂
剤が表層部界面部分の軟化を防止して引っ張り強さを高
めるとともに、その樹脂被膜によって湿気が遮断され、
中層部の寸法変化が小さくなる結果、無機質板状体全体
の寸法変化がより一層改善されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる無機質板状体の斜視図であ
る。
【符号の説明】
1…中層部、2,3…表層部。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無機発泡体を主体とし、かつ、適量の結
    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、適量の結合剤を添加し
    てなる表層部をそれぞれ積層一体化した無機質板状体に
    おいて、 前記中層部に10〜40重量%の繊維状物を添加すると
    ともに、前記表層部と前記中層部との界面に接着性物質
    を介在させたことを特徴とする無機質板状体。
  2. 【請求項2】 前記繊維状物が、その少なくとも一部が
    熱融着繊維であることを特徴とする請求項1記載の無機
    質板状体。
  3. 【請求項3】 前記接着性物質が、耐水性を有する合成
    樹脂剤を固形分換算で半分以上含んでいることを特徴と
    する請求項1または2に記載の無機質板状体。
  4. 【請求項4】 前記接着性物質の塗布量が、固形分換算
    で20〜50g/m2であることを特徴とする請求項1な
    いし3のいずれか1項に記載の無機質板状体。
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