JP3049892U - 建材用積層板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表面平滑にして高度の耐火性を有し吸水性の低
い密実で軽量且つ物理的強度に優れた建材用積層板を提
供することである。 【解決手段】フェノール樹脂に発泡剤を加えたものに軽
石とセラミック微細中空粒子を加えて加圧成形し芯材と
する。この芯材の表裏面に中間層としてセラミック微細
中空粒子とフェノール樹脂の混合物を積層し、さらにこ
の上面に表面層としてセラミック微細中空粒子とガラス
繊維及びフェノール樹脂の混合物を積層する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は高強度で軽量且つ断熱性に優れた建材用積層板にして建造物の壁材、 屋根材、床材等に使用することができる。

【０００２】

【従来の技術】

従来建材用板材には、無機系あるいは金属系の材料を使用したものなどがある が、断熱性は低く加工性も悪くしかも重量が重いためハンドリングに支障をきた していた。フェノール樹脂をバインダーに使用した建材用板材も開発されていた がいずれもフェノール樹脂の難燃性を向上させるため水酸化アルミニウムや珪酸 カルシウムあるいは炭酸カルシウム等の無機材を充填材として添加し、ガラス繊 維などの無機繊維を補強材として加えたり、サーフェイサーを使用して面材のみ の補強を図り強度増強を図っていたのである。一方フェノール樹脂発泡体は、発 泡剤を入れて樹脂を発泡させるためガラス繊維を混入した際に繊維がからんでし まい均一に分散することが困難で充分な強度を得ることができなかった。サーフ ェイサーを使用した場合は面材の表面又は表裏面に貼着するため、表裏面の衝撃 強度は向上するが板材としての強度は充分上らなかったのである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来のフェノール樹脂をバインダーに使用した建材用板材やフェノール樹脂発 泡体は表面が多孔質であるため吸水性が高く接着剤を塗布して面材を接着するこ とがはなはだ困難であった。フェノール樹脂発泡体はフェノール樹脂の発泡によ って多孔質となり、多数の気泡を内部に含有せしめるため物理的強度が低下した 。このためガラス繊維等を混入して強度の増加を図っているのである。本考案は 、表面平滑で高度の耐火性を有し吸水性の低い密実にして軽量で且つ物理的強度 に優れた建材用積層板を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 本考案の建材用積層板はフェノール樹脂をバインダーに使用し、このフェノー ル樹脂に発泡剤を加えたものに軽石とセラミック微細中空粒子を加えて加圧成形 し芯材とする。この芯材の表裏面に中間層としてセラミック微細中空粒子とフェ ノール樹脂の混合物を積層し、さらにこの上面に表面層としてセラミック微細中 空粒子とガラス繊維及びフェノール樹脂の混合物を積層する。

【０００５】 セラミック微細中空粒子は、圧縮強度３００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上で、嵩比重０ ．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３、融点１３００℃以上の物性値を有するものを使用する 。

【０００６】

【考案の実施の形態】

建材用積層板は、強度の高いセラミック微細中空粒子同士が接合しこの部分が フェノール樹脂で固着される。芯材は強度の高いセラミック微細中空粒子と軽石 及びフェノール樹脂に発泡剤を添加した混合物に水を若干量加え、硬化剤を加え て加圧し加熱成形する。加圧力は１０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ^２で加熱温度１１０ 〜１３０℃７０分保持し成形する。芯材の比重は０．５〜０．６である。

【０００７】 芯材の表裏面に中間層としてセラミック微細中空粒子とフェノール樹脂の混合 物を積層し、さらにその上面に表面層としてセラミック微細中空粒子とガラス繊 維及びフェノール樹脂の混合物を積層する。中間層及び表面の混合物にはこの他 硬化剤及び水を若干量加える。これらの中間層及び表面層は同時に積層すること ができ、加圧力は１０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ^２で加熱温度１１０〜１３０℃３時 間保持し成形する。中間層の比重は０．６〜０．７、表面層の比重は０．７〜０ ．９である。

【０００８】 強度の高いセラミック微細中空粒子は、建材用積層板中に完全に中空体の形で 存在することができるため、セラミック微細中空粒子間が点接合により固着する ことによって点接合以外に無数の毛細管状の空気流通孔が存在することを見出し たのである。

【０００９】 本考案の建材用積層板に使用するフェノール樹脂はフェノール、クレゾール、 キシレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニルフェノール、レゾルシン 等のフェノール類及びその変性物とホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒト、 フルフラール、アセトアルデヒド等のアルデヒド類を水酸化ナトリウム、水酸化 カリウム、水酸化カルシウム、ヘキサメチレンテトラミン、トリメチルアミン、 トリエチルアミン等のアルカリ性触媒で反応させて製造する。

【００１０】 本考案の建材用積層板の芯材の製造に使用する発泡剤は、例えばメチレンクロ ライド、炭酸塩、ペンタン、ヘキサン、イソプロビルエーテル、塩化メチレン等 でフェノール樹脂１００重量部に対して３〜１０重量部添加する。又フェノール 樹脂に使用される硬化剤として硫酸、リン酸等の無機酸、ベンゼンスルホン酸、 ナフトールスルホン酸、フェノールスルホン酸等の有機酸が挙げられる。

【００１１】 本考案に使用すセラミック微細中空粒子は、従来の微細中空発泡体に比較して 特に圧縮強度が高いものであり高い応力、剪断力に対して耐え得ることができる ものである。さらに加圧成形することによって軽量であるにもかかわらず緻密な 建材用積層板とすることができる。

【００１２】 セラミック微細中空粒子を建材用積層板に使用する場合重要なことは熱伝導率 である。微細中空発泡体はその粒径によるが一般に０．１（ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃ ）前後であり、充填した微細中空発泡体の半分が破壊されたものである場合熱伝 導率は大体０．２（ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃）に低下する。破壊されない完全な微細 中空発泡体が使用された場合にのみ優れた効果が得られるのである。本考案に使 用するセラミック微細中空粒子は従来の微細中空発泡体であるシラスバルーン、 ガラスバルーン、シリカバルーンなどに比較して格段に圧縮強度が高いものであ り、セラミック微細中空粒子は１００％完全な球状である。従来の微細中空発泡 体の圧縮強度は８０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ^２である。

【００１３】 使用するセラミック微細中空粒子の融点は１３００℃以上である。セラミック 微細中空粒子はその材質に起因するのは当然であるが一般的に融点の高いもの程 圧縮強度も高くなる。圧縮強度を３００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上とするならばその融 点は１３００℃以上になる。

【００１４】 以上により本考案において使用するセラミック微細中空粒子はシリカ５０〜６ ０％、アルミナ４０〜４５％、その他１．５〜２．５％からなるセラミック組成 物を発泡生成せしめたもので、その物性は圧縮強度３００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上、 融点１３００℃以上、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３、熱伝導率０．１（ｋｃ ａｌ／ｍｈｒ℃）で完全な中空粒子のみで構成されている。セラミック微細中空 粒子の粒径は、５〜３５０μｍの範囲のものを使用し、細目５〜７５μｍ、中目 ７５〜１５０μｍ、荒目１５０〜３５０μｍとして粒度調整は細目２０重量部、 中目２０重量部、荒目３０重量部を混合して使用する。嵩比重は粒度の細かいも のは重く、荒いものは軽くなる。このため嵩比重の範囲は０．３〜０．５ｇ／ｃ ｍ^３であるが、粒度調整したものは０．３６ｇ／ｃｍ^３前後である。

【００１５】 フェノール樹脂１００重量部に対して、発泡剤３〜１０重量部、硬化剤は１０ 〜５０重量部であり、これに加えるセラミック微細中空粒子は４００〜９００重 量部とする。４００重量部以下では耐火性、断熱性が充分発現できず、９００重 量部以上では強度の低下が大きくなるからである。建材用積層板の所要物理的強 度、比重等によってセラミック微細中空粒子の量を加減する。

【００１６】 建材用積層板の芯材に使用する軽石は人工軽量骨材で６ｍｍ以下であるが３〜 ６ｍｍの粒径がより好適である。軽石はフェノール樹脂１００重量部に対して２ ００〜８００重量部とする。

【００１７】 ガラス繊維は直径１３μｍ以下で長さ３〜８ｍｍの短繊維を使用する。ガラス 繊維は直径が細い程抗張力が高く直径１３μｍ以下とすることによって１００ｋ ｇｆ／ｍｍ^２以上の抗張力を得ることができるからである。又長さを３〜８ｍｍ の短繊維としたのは、攪拌・混練に際して繊維のからみがなく均一に分散させる ことができるからである。

【００１８】

【実施例】

以下本考案の実施例について詳述する。

【００１９】 実施例 フェノール樹脂１００重量部、発泡剤として塩化メチレン５重量部に 圧縮強度７００ｋｇｆ／ｃｍ^２、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３、融点１６０ ０℃、熱伝導率０．１（ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃）で完全中空粒子のみで構成されて いるセラミック微細中空粒子の粒度調整したもの７５０重量部と３〜６ｍｍの人 工軽量骨材３００重量部、水８０重量部、その他分散剤、安定剤等を各々適量加 えた混合物にリン酸系の硬化剤を２０重量部加えて混練し型枠に打設し表面を２ ０ｋｇｆ／ｃｍ^２で加圧成形後１２５℃７０分養生して硬化させ芯材を作製した 。

【００２０】 中間層はフェノール樹脂１００重量部に芯材に用いたのと同じセラミック微細 中空粒子４００重量部に水２０重量部、その他分散剤、安定剤等を各々適量加え た混合物を混練した後リン酸系の硬化剤１５重量部加え充分混練した。

【００２１】 表面層はフェノール樹脂１００重量部に芯材に用いたのと同じセラミック微細 中空粒子４００重量部に、直径１３μｍで長さ６ｍｍのガラス繊維２５重量部に 水５０重量部、その他分散剤、安定剤等を各々適量加えた混合物を混練した後リ ン酸系の硬化剤を１５重量部加え充分混練した。

【００２２】 型枠に表面層を厚さ２ｍｍになるよう打設した上に中間層を厚さ３ｍｍになる よう打設し、この上に芯材を敷設しこの芯材の上面に中間層を厚さ３ｍｍになる よう打設しその上に表面層を厚さ２ｍｍになるよう打設して、５０ｋｇｆ／ｃｍ^２ で一体加圧成形後１２５℃３時間養生して硬化させ建材用積層板を作製した。

【００２３】 実施例で作製した建材用積層板の比重は０．６２（ｇ／ｃｍ^３）で曲げ強度は １２５ｋｇｆ／ｃｍ^２、吸水率は２．０％であった。又建設省告示第１８２８号 に基ずく表面加熱試験を行なった結果表面加熱試験による溶融亀裂は認められな かった。

【００２４】

【考案の効果】

以上述べた如く本考案の建材用積層板は、フェノール樹脂をバインダーとして 、芯材はフェノール樹脂を多少発泡させると共に軽石とセラミック微細中空粒子 を充填材に使用する。この芯材の表裏面にセラミック微細中空粒子のみを充填材 に使用した中間層を形成し、さらにこの中間層の上面にセラミック微細中空粒子 を充填材として、ガラス繊維を補強材とした表面層を形成している。

【００２５】 このような構成による組合せをすることにより、繊維補強をした強靭な表面層 の内部に断熱効果の高い中間層を配し芯材を軽量化層として、軽量で表面平滑で 高度の耐火性を有し、吸水性の低い物理的強度に優れた建材用積層板を得ること ができたのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】建材用積層板断面図

【符号の説明】

１．表面層 ２．中間層 ３．芯材 ４．セラミック微細中空粒子 ５．ガラス繊維 ６．フェノール樹脂 ７．軽石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ３２Ｂ 27/42 １０１ Ｂ３２Ｂ 27/42 １０１ Ｃ０８Ｊ 9/12 ＣＦＢ Ｃ０８Ｊ 9/12 ＣＦＢ Ｃ０８Ｋ 3/00 Ｃ０８Ｋ 3/00 7/14 7/14 7/24 7/24 Ｃ０８Ｌ 61/04 Ｃ０８Ｌ 61/04

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項 １】 軽石とセラミック微細中空粒子にフェ
   ノール樹脂に発泡剤の混合物を加圧成形した芯材の表裏
   面にセラミック微細中空粒子とフェノール樹脂からなる
   中間層を積層しこの中間層の表面に表面層としてセラミ
   ック微細中空粒子とガラス繊維及びフェノール樹脂の混
   合物を積層することを特徴とする建材用積層板。