JP2713518B2

JP2713518B2 - 無機建築板の製造方法

Info

Publication number: JP2713518B2
Application number: JP3338368A
Authority: JP
Inventors: 繁三正本; 清志黒崎; 秋夫高
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1998-02-16
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: JPH05169413A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内壁等の下地材に用いら
れる無機建築板の製造方法、特に、石膏ボードと同等も
しくはそれ以上の性能を有し、石膏ボードよりも軽量で
吸水による強度低下の少ない無機建築板の製造方法に関
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、
下地材としては、一定値以上の釘保持力、曲げ強度，衝
撃強度および防火性、耐水耐湿性、切断性等の性能を有
することが必要とされる。このため、従来より石膏ボー
ドが利用されているが、石膏ボードは比重が０．７４以
上であり、しかも、所望の曲げ強度を確保するため、あ
る程度の厚みが要求される。この結果、大版の石膏ボー
ドを使用すると、重すぎて運搬，施工に不便である。ま
た、石膏ボードは表裏面が紙であり、吸水すると、強度
が著しく低下し、さらに、表裏面の紙が剥離すると、強
度，耐水性等が極端に低下するという不具合がある。

【０００３】このため、前述の不具合を解消すべく、例
えば、特開昭５６−４１８８０号公報または特開昭５６
−４１８８１号公報に記載の軽量高強度無機質板および
その製造方法が開示され、曲げ強度，吸水率等が改善さ
れている。

【０００４】しかしながら、前述の方法によっても、無
機建築板は依然として重く、運搬，施工に不便であると
いう問題点がある。

【０００５】本発明は、前記問題点に鑑み、石膏ボード
と同等もしくはそれ以上の性能を有し、石膏ボードより
も軽量で吸水による強度低下の少ない無機建築板の製造
方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる無機建築
板の製造方法は、前記目的を達成するため、鉱物質繊
維，無機粉状体および結合剤を必須成分とするスラリー
を長網式抄造機で抄造して上層部および下層部となる湿
潤無機板を得る工程と、鉱物質繊維，無機発泡体および
結合剤を必須成分とするスラリーを円網式抄造機で抄造
して中層部となる湿潤無機板を得る工程と、上層部およ
び下層部となる湿潤無機板の間に中層部となる湿潤無機
板を配して積層体を得る工程と、この積層体を圧締一体
化する工程と、圧締一体化した積層体を加熱して乾燥す
る工程とからなることを特徴とする。

【０００７】上層部および下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，カーボン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、上層部および下層部におけ
る鉱物質繊維の組成比は２０〜４５重量％とするのが好
ましい。２０重量％以下であると、後述する無機粉状体
を保持できず、曲げ強度が低いからであり、４５重量％
以上であると、無機粉状体の添加量が相対的に少なくな
り、所望の表面硬度および全体硬度を得られないからで
ある。

【０００８】上層部および下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，水酸化アルミニウム等を挙げるこ
とができる。そして、上層部および下層部における無機
粉状体の組成比は、４０〜７０重量％とするのが好まし
い。４０重量％以下になると、所望の表面硬度が得られ
ないからであり、７０重量％以上になると、濾水性が低
下するため、抄造が困難になるからである。なお、無機
粉状体は、粒径約１５０μのものを用いた場合に下層部
の強度が最も大きいが、平均粒径４０μ〜３００μのも
のであってもよい。

【０００９】上層部および下層部を形成する結合剤は、
前記鉱物質繊維と無機粉状体とを連結一体化するための
ものであり、例えば、メラミン樹脂，フェノール樹脂等
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。

【００１０】さらに、上層部および下層部を形成するス
ラリーには、前記結合剤の他、必要に応じてパルプ，合
成繊維等の有機繊維や、サイズ剤，定着剤，凝集剤等が
添加される。

【００１１】なお、一般に、有機繊維が多ければ多いほ
ど、曲げ強度が向上するので、無機繊維の一部に代えて
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。ただ
し、準不燃材として使用できる無機建築板を得るために
は、下層部における結合剤，パルプ等の有機成分の総量
が１５重量％以下となるようにする必要がある。さら
に、不燃材として使用できる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の
で、結合剤，パルプ等の総量が規制され、準不燃材より
も多量の鉱物質繊維を添加する必要がある。

【００１２】上層部および下層部となる湿潤無機板を形
成するためのスラリーは前記鉱物質繊維，無機粉状体，
結合剤等を水中に投入，撹拌し、均一に分散して得ら
れ、そして、このスラリーから抄造機で上層部および下
層部となる湿潤無機板がそれぞれ抄造される。

【００１３】抄造方法としては、高速抄造できる長網式
抄造方法を用いる。

【００１４】なお、上層部および下層部は、同一の鉱物
質繊維，無機粉状体，結合剤等を混入した同一組成のス
ラリーを同一の抄造方法で得た湿潤無機板で形成しても
よいが、必要に応じて異なる鉱物質繊維等を混入した異
なる組成比のスラリーを異なる抄造方法で得た湿潤無機
板で形成してもよく、その厚さ寸法が同一である必要は
ない。

【００１５】中層部を形成する鉱物質繊維は前記上層部
および下層部を形成する鉱物質繊維から任意に選択で
き、単独で、あるいは、２種以上組み合わせて使用でき
るが、必要に応じて上層部，下層部を構成する鉱物質繊
維と異ならしめてもよい。そして、中層部における鉱物
質繊維の組成比は２０〜５５重量％とするのが好まし
い。２０重量％以下であると、板状マットの形態が保持
できず、５５重量％以上になると、無機発泡体の絶対量
が少なくなり、圧縮強度が不足して充分な軽量化が達成
出来ないからである。

【００１６】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、中層部における無機発泡
体の組成比は４０〜６５重量％とするのが好ましい。４
０重量％以下であると、鉱物質繊維の割合が相対的に増
加するために強度は向上するが、比重低下の効果が得ら
れないからであり、６５重量％以上であると、鉱物質繊
維の組成比が相対的に小さくなり、抄造で板状体を得る
のが困難となるからである。

【００１７】中層部を形成する結合剤は前記鉱物質繊維
と前記無機発泡体とを連結一体化するためのものであ
り、例えば、メラミン樹脂，フェノール樹脂等の合成樹
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。

【００１８】なお、中層部を形成するスラリーには、前
記結合剤の他、パルプ，合成繊維等の有機繊維や、サイ
ズ剤，定着剤，凝集剤を必要に応じて添加してもよい。

【００１９】また、準不燃材として使用できる無機建築
板を得るには、合成樹脂やパルプ等の有機成分の総量は
１５重量％以下であることが必要である。このため、結
合剤，パルプ等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。さらに、不燃材として使用
できる無機建築板を得るためには、前述の上層部，下層
部と同様、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、準不燃材よりも多量の鉱物質繊維を添
加する必要がある。

【００２０】中層部となる湿潤無機板を形成するための
スラリーは前記鉱物質繊維，無機発泡体，結合剤等を水
中に投入，撹拌し、均一に分散して得られ、そして、こ
のスラリーから抄造機で中層部となる湿潤無機板が抄造
される。

【００２１】抄造方法としては、繊維の絡み合いが良
く、高強度の湿潤無機板が得られる円網式抄造方法を用
いる。

【００２２】そして、前述の工程で得られた下層部用湿
潤無機板に前記中層部用湿潤無機板を積層し、さらに、
その上面に上層部用湿潤無機板を積層することにより、
積層体が得られる。また、中層部用湿潤無機板の両面に
上下層部用湿潤無機板を同時に積層してもよい。

【００２３】積層体を圧締一体化する工程は、境界面間
の空気を押し出し、密着させる工程であり、圧締によっ
て湿潤無機板の鉱物質繊維，無機発泡体が相互に喰い込
み、下層部，中層部および上層部の一体化が促進され
る。なお、圧締時に加熱すれば、結合剤を活性化できる
ので、後の乾燥工程の時間を短縮する上で有効である。

【００２４】本願発明によれば、湿潤無機板同士を重ね
合わせて積層するので、接合一体化するうえで相性が良
いとともに、圧締時および／または乾燥時に上下層部の
湿潤無機板を介して供給される熱で中層部の結合剤が活
性化するため、界面剥離が生じにくく、耐衝撃性が良い
という利点がある。

【００２５】

【実施例】（実施例１）ロックウール２５重量部、炭酸カルシウム６０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８
重量部、パルプ７重量部、その他若干量のサイズ剤、凝
集剤等を清水中に投入，撹拌し、濃度２％の水性スラリ
ーを得た。この水性スラリーを図１に示す長網式抄造機
１，５に導いてそれぞれ抄造し、下層部となる厚さ３mm
の湿潤無機板２および上層部となる厚さ６mmの湿潤無機
板６を得た。

【００２６】ロックウール４０重量部，パーライト４０
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８重量部、パルブ７重量部、その他若干量のサイ
ズ剤、凝集剤等を清水中に投入，撹拌し、濃度２％の水
性スラリーを得た。この水性スラリーを図１に示す円網
式抄造機３に導いて抄造し、中層部となる厚さ１７mmの
湿潤無機板４を得た。

【００２７】次に、長網式抄造機１で得た厚さ３mmの前
記下層部用湿潤無機板２の上面に、円網式抄造機３で得
た厚さ１７mmの前記中層部用湿潤無機板４を積層し、そ
の上面に長網式抄造機５で得た厚さ６mmの湿潤無機板６
を積層し、全体厚さ２６mmの積層体７を得た。

【００２８】そして、この積層体７を図１に示す連続ベ
ルトプレス８（加圧力５kg/cm²、加熱温度１８０℃）で
加圧して厚さ９mmの積層体７を得た後、カッター９で適
当な長さにカットし、ドライヤー１０によって加熱温度
１８０℃で６０分間乾燥し、下層部１１の厚さ１mm、比
重０.７、中層部１２の厚さ６mm、比重０.３、上層部１
３の厚さ２mm、比重０.７、そして、全体厚さ９mm、全
体比重０.４３の無機建築板１４を得、これをサンプル
とした。

【００２９】（実施例２）ロックウール３５重量部、炭酸カルシウム５８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７
重量部、その他若干量のサイズ剤、凝集剤等を清水中に
投入，撹拌して濃度２％の水性スラリーを得、実施例１
と同様、前記スラリーを長網式抄造機で抄造して上層部
および下層部となる厚さ５mmの湿潤無機板を得た。

【００３０】ロックウール５０重量部、パーライト４４
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６重量部、その他若干量のサイズ剤、凝集剤等を
清水中に投入，撹拌して濃度２％の水性スラリーを得、
これを円網式抄造機にて中層部となる厚さ２３mmの湿潤
無機板を形成した。

【００３１】次に、厚さ５mmの前記下層部用湿潤無機板
上に厚さ２３mmの前記中層部用湿潤無機板を積層し、そ
の上面に厚さ５mmの前記上層部用湿潤無機板を配し、全
体厚さ３３mmの積層体を得た。

【００３２】そして、この積層体を連続ベルトプレス
（加圧力５kg/cm²、加熱温度１８０℃）で圧締して厚さ
１２mmの積層体を得た後、カッターで適当な長さにカッ
トし、ドライヤーによって１８０℃で９０分間乾燥し、
上下層部の厚さ１.７mm、比重０.７、中層部の厚さ８.
６mm、比重０.２７、そして、全体厚さ１２mm、全体比
重０.４の無機建築板を得、これをサンプルとした。

【００３３】（比較例１，２）実施例１，２と同一外形寸法を有する市販の石膏ボード
をそれぞれサンプルとした。

【００３４】試験例実施例１，２で得た無機建築板および市販の石膏ボード
の各サンプルについて行った性能試験の結果を下記に示
す。実施例１比較例１実施例２比較例２寸法（mm） 910×1820 910×1820 910×1820 910×1820 厚み（mm） 9 9 12 12 比重 0.43 0.74 0.40 0.74 一枚当りの重量（kg） 6.4 11.0 7.9 14.7 曲げ強度（kgf/cm²） 60 50 50 40 吸水後の曲げ強度（kgf/cm²) 15 6 13 5 表面硬度（kgf） 170 220 160 220 ビス貫通力（kgf） 16 27 17 35 耐衝撃性（kgf・cm/cm²） 8 6 6 5 防火性準不燃合格準不燃合格不燃合格不燃合格

【００３５】なお、前記試験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：ＪＩＳ５９０７−１９７７に基づく。吸水後の曲げ強度：水中に２４時間浸漬した後、ＪＩＳ
５９０７−１９７７に準じた試験方法に基づく。表面強度：ＪＩＳＨＡＲＤＮＥＳＳＴＥＳＴＥＲ
に基づく。ビス貫通力：ＪＩＳＡ５９１０に準じた試験方法に基
づく。耐衝撃性：ＪＩＳＫ６９１１の試験方法に基づく。防火性：ＪＩＳＡ１３２１に基づく。

【００３６】以上の測定結果から明らかなように、実施
例１，２は、比較例よりも比重が４０％以上小さい。比
重が４０％以上小さいということは、例えば、標準サイ
ズの石膏ボードが約１１kgである場合に、同一サイズの
本発明にかかる無機建築板では６．５ｋｇ前後となる。
このため、石膏ボードの場合、重量制限によってトラッ
ク等の積載可能容積の約半分程度しか利用できないとき
でも、本願無機建築板であれば、トラック等の積載可能
容積一杯に積載できる。この結果、物流コストを大巾に
節減できるだけでなく、施工現場への人力による運搬お
よび組み付け作業が容易になる。また、実施例１，２の
曲げ強度が比較例１，２のそれよりも２０％以上大きい
ことから、変形しにくく、使い勝手がよいことがわかっ
た。さらに、２４時間吸水させた後の曲げ強度の低下
は、比較例１，２よりも実施例１，２の方がそれぞれ小
さい。このため、本実施例によれば、湿気の多い部分に
も使用できる無機建築板が得られるという利点がある。
そして、耐衝撃性においては、石膏ボードに較べ２０〜
３０％高くなる。つまり、下地材として用いた場合、破
損が生じにくく、より長期間の使用が可能となるもので
ある。

【００３７】なお、実施例１，２は、表面硬度およびビ
ス貫通力において比較例よりも小さいが、一般に表面硬
度が１５０（kgf）であれば、凹み等が生じにくく、実
用上は問題はない。また、ビス貫通力は無機建築板の重
量の２.５倍以上必要とされるが、本発明にかかる無機
建築板自体が軽量であることから、この点においても実
用上の問題はない。

【００３８】したがって、本願にかかる無機建築板は市
販の石膏ボードと同等もしくはそれ以上の性能を有し、
かつ、市販の石膏ボードよりも約４０％以上軽いことが
わかった。

【００３９】

【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の製造方法によれば、硬く緻密な上
層部，下層部の間に軽量の中層部がサンドイッチ状に挟
まれた無機建築板が得られることになる。このため、本
発明によれば、石膏ボードと同等もしくはそれ以上の性
能を有し、かつ、石膏ボードよりも軽量で吸水による強
度低下の少ない無機建築板が得られる。また、全層を湿
式によって製造するため、繊維間の絡み合いが良く、こ
の間に無機粉状体あるいは無機粒状体を保持できるの
で、結合剤を減じても製造でき、容易に不燃材が得ら
れ、しかも、耐衝撃性が良いという。さらに、上下層部
を長網式抄造機で予め抄造するとともに、中層部を丸網
式抄造機で予め抄造した後、積層体を形成する。このた
め、各抄造機に適した濃度のスラリーを使用して抄造で
きる。この結果、全体の脱水時間が短くなり、生産性が
高い製造方法が得られる。特に、濃度の薄いスラリーに
多量の繊維を添加しても、繊維が均一に分散するので、
均一な無機建築板が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる実施例１の工程図である。

【符号の説明】

１，５…長網式抄造機、２，４，６…湿潤無機板、３…
円網式抄造機、７…積層体、８…連続ベルトプレス、９
…カッター、１０…ドライヤー、１４…無機建築板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−103392（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−41880（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−41881（ＪＰ，Ａ) 特開平５−50417（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】鉱物質繊維，無機粉状体および結合剤を
必須成分とするスラリーを長網式抄造機で抄造して上層
部および下層部となる湿潤無機板を得る工程と、鉱物質
繊維，無機発泡体および結合剤を必須成分とするスラリ
ーを円網式抄造機で抄造して中層部となる湿潤無機板を
得る工程と、上層部および下層部となる湿潤無機板の間
に中層部となる湿潤無機板を配して積層体を得る工程
と、この積層体を圧締一体化する工程と、圧締一体化し
た積層体を加熱して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。