JP3061350U - 建材用積層床材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高強度で軽量且つ衝撃音吸収性、遮音性に優れ
た建材用積層床材を提供することである。 【解決手段】木繊維とセラミック微細中空粒子にフェノ
ール樹脂からなる組成物を第１層とし、第２層にセラミ
ック微細中空粒子とフェノール樹脂からなる組成物を積
層、さらにこの上に第３層としてセラミック微細中空粒
子とアルカリ金属珪酸塩水溶液からなる組成物を積層
し、加圧加熱成形して建材用積層床材とする。

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衝撃音吸収性、遮音性に優れた建材用積層床材にし て建造物の床材に使用することができる。

【０００２】

【従来の技術】

従来パーティクルボードがプレハブ住宅の床下地、ＲＣ集合住宅、体育館の遮 音置床として広く利用されている。建物が鉄筋コンクリートや鉄骨造でも感性や 歩行感から床下地材に使用されることが多かった。しかしパーティクルボードを 床材として使用した場合衝撃音の吸収性能が悪いため、上階の衝撃音伝播を下階 に防止することがはなはだ困難であった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、表面平滑で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 衝撃音吸収性、遮音性のある建材用積層床材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床材は、木繊維とセラミック微細中空粒子にフェノール樹 脂からなる組成物を第１層とし、この上の第２層にセラミック微細中空粒子とフ ェノール樹脂からなる組成物を積層、さらにこの上に第３層としてセラミック微 細中空粒子とアルカリ金属珪酸塩水溶液からなる組成物を積層して加圧加熱成形 する。

【０００５】 セラミック微細中空粒子は、圧縮強度６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上で、嵩比重０ ．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３、融点１５００℃以上の物性値を有するものを使用する 。

【０００６】

【考案の実施の形腺】 建材用積層床材の室内側即ち仕上面を形成する第１層は、木繊維とセラミック 微細中空粒子をフェノール樹脂で固着する。パーティクルボードに強度の高いセ ラミック微細中空粒子を加えた形態のもので、パーティクルボードに比較して衝 撃音吸収性能向上、難燃化、軽量化を図ることができる。

【０００７】 建材用積層床材の芯材となる第２層は、強度の高いセラミック微細中空粒子同 士をフェノール樹脂で固着したものであり、建材用積層床材の衝撃音吸収性能、 軽量化向上に寄与できる。

【０００８】 第３層は室外側となる面で強度の高いセラミック微細中空粒子同士をアルカリ 金属珪酸塩水溶液で固着したものであり、建材用積層床材の遮音、衝撃音吸収性 能向上、不燃化、軽量化を図ることができる。

【０００９】 建材用積層床材の各層を積層した上、加圧加熱成形する際の加圧力は１０〜７ ０ｋｇｆ／ｃｍ^２、加熱温度は８０〜１５０℃で５〜４５分保持する。第１層の 比重は０．６〜０．９、第２層は０，５〜０．６、第３層は０．６〜０．８の範 囲で積層床材としての比重は０．６〜０．８である。

【００１０】 強度の高いセラミック微細中空粒子は、建材用積層床材のすべての層に完全に 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は点接合に よって固着されているが、点接合以外の部分に無数の毛細管状の空気流通孔が存 在するのである。このような構造にすることにより衝撃音に対する音の伝播を吸 収し、床材としての遮音性を大幅に上げることができたのである。

【００１１】 本考案の建材用積層床材の第１層及び第２層に使用され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。

【００１２】 本考案の各層に使用すセラミック微細中空粒子は、従来の微細中空粒子に比較 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 密な建材用積層床材を形成することができる。

【００１３】 セラミック微細中空粒子の強度の指標である圧縮強度とは耐水圧強度と同意語 であり、圧縮強度の測定は、微細中空粒子を水中で加圧し水に加えられた圧力が 微細中空粒子に伝わり微細中空粒子が破壊する圧力を圧縮強度または耐水圧強度 と称するのである。

【００１４】 優れた性能を示すことのできる建材用積層床材は、攪拌・混練工程が充分でな ければならず、均一な製品で品質の良い製品を生産するためには特に重要である 。本考案におけるが如き組成物に対して充分な攪拌・混練を行なう場合セラミッ ク微細中空粒子に加わる応力及び剪断力は、３００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上になる。 従来の微細中空粒子には、このような高圧に耐え得るものが無かったので、かか る建材用積層床材として使用し充分な性能が得られるものは皆無であった。即ち 大部分が破壊してしまうからである。

【００１５】 セラミック微細中空粒子を建材用積層床材に使用する場合重要なことはセラミ ック微細中空粒子が破壊されないことである。破壊されない完全な微細中空粒子 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粒子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、且つセラ ミック微細中空粒子は１００％完全な球状である。従来の微細中空粒子の圧縮強 度は８０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ^２程度である。

【００１６】 本考案の各層に使用するセラミック微細中空粒子の融点は１５００℃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６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上とす るならばその融点は１５００℃以上になる。

【００１７】 以上により本考案において各層に使用するセラミック微細中空粒子はシリカ５ ０〜６０％、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６００ｋｇｆ／ｃｍ^２ 以上、融点１５００℃以上、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３、熱伝導率０．１ （ｋｃａｌ／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０．３〜０．５ ｇ／ｃｍ^３であるが、粒度調整したものは０．３６ｇ／ｃｍ^３前後である。

【００１８】 建材用積層床材の第１層及び第２層に使用するフェノール樹脂１００重量部に 対して、硬化剤は１０〜５０重量部とし、これに加えるセラミック微細中空粒子 は１０〜２００重量部とする。１０重量部以下では衝撃吸収性、遮音性が充分発 現できず、２００重量部以上では強度の低下が大きくなるからである。

【００１９】 本考案の第１層に使用する木繊維は、直径１００〜６００μｍで長さが５〜３ ０ｍｍが好適に使用される。直径１００〜６００μｍの場合繊維間に１００μｍ 〜３ｍｍ程度の隙間が形成され、この隙間にセラミック微細中空粒子が均一に充 填されるからである。長さは攪拌・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。木繊維の他必要により有機繊維、無機繊維、パ ルプなどを混合しても良い。

【００２０】 主要構成材料の他、性状向上を図るため分散剤、抗菌・抗かび剤、安定剤等の 混和剤や無機質体質顔料などを用いる。加圧成形性を図るため増粘剤、又チタン 粉末、アルミナ粉末等を耐火性及び物性向上のため添加してもよい。

【００２１】 本考案の第３層に使用するアルカリ金属珪酸塩水溶液はＳｉＯ_２成分とアルカ リ金属Ｍとを、ＳｉＯ_２／Ｍ_２Ｏ（アルカリ金属の酸化物換算値）のモル比８以 下の割合で含有するものである。又水分量は１０〜４００重量部の範囲が好適で ある。アルカリ金属ＭはＫ、Ｎａ、Ｌｉなどが使用できる。

【００２２】 第３層は、アルカリ金属珪酸塩水溶液１００重量部に対してセラミック微細中 空粒子を３０〜２００重量部が好適である。３０重量部以下では衝撃音吸収性能 が上昇せず軽量化もできない。２００重量部以上では強度が低下するからである 。

【００２３】

【実施例】

以下本考案の実施例について詳述する。

【００２４】 実施例 第１層にフェノール樹脂１００重量部、木繊維３００重量部に圧縮強 度７００ｋｇｆ／ｃｍ^２、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３、融点１６００℃、 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８０重量部と水２０重量部、その他分 散剤、安定剤等を各々適量加えた組成物を充分攪拌、混練した後硬化剤を１０重 量部加えさらに充分混練し厚さ２４ｍｍで縦１８２０ｍｍ、横９１０ｍｍの型枠 に表面を２０ｋｇｆ／ｃｍ^２で加圧後５ｍｍ厚となるように打設した。

【００２５】 フェノール樹脂１００重量部に第１層と同様のセラミック微細中空粒子を１５ 重量部に、フリッター４０重量部、水酸化アルミニウム１４０重量部、その他分 散剤、安定剤、発泡剤等各々適量加えた組成物を充分攪拌、混練した後、硬化剤 を２０重量部加えさらに充分混練し、第１層の上に表面を２０ｋｇｆ／ｃｍ^２で 加圧後１２ｍｍ厚となるように積層した。

【００２６】 アルカリ金属珪酸塩水溶液として３号珪酸ソーダを１００重量部に第１層及び 第２層と同様のセラミック微細中空粒子を７０重量部、鉱物質短繊維を１０重量 部、水酸化アルミニウム７重量部、その他分散剤、安定剤等を各々適量加えた組 成物を充分攪拌、混練した後、硬化剤を１０重量部加えさらに充分混練し、第２ 層の上に表面を２０ｋｇｆ／ｃｍ^２で加圧後７ｍｍ厚となるように積層した。

【００２７】 ３層を積層した後型枠全体を２０ｋｇｆ／ｃｍ^２で加圧成形して２４ｍｍ厚と した後、１２０℃に３０分加熱養生して硬化させ建材用積層床材を作製した。

【００２８】 作製した建材用積層床材の比重は０．７８ｇ／ｃｍ^３で２４ｍｍ厚のパーティ クルボードに比較して衝撃音吸収性能、遮音性能、曲げ強度及び衝撃強度いずれ も向上していることが判明した。

【００２９】

【考案の効果】

このように高強度のセラミック微細中空粒子を各層に使用し、３層構造とした 建材用積層床材は、各々の材質の特徴を複合して各々の優れた性能を発揮するこ とができ、床材として使用した場合衝撃音吸収性能及び遮音性能を大幅に向上せ しめることができ、しかも高強度で軽量化を図ることができたのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】建材用積層床材断面図

【符号の説明】

１．第１層 ２．第２層 ３．第３層 ４．セラミック微細中空粒子 ５．木繊維 ６．フェノール樹脂 ７．アルカリ金属珪酸塩

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ３２Ｂ 31/20 Ｂ３２Ｂ 31/20

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項 １】 木繊維とセラミク微細中空粒子にフェ
   ノール樹脂からなる組成物を第１層とし、第２層にセラ
   ミック微細中空粒子とフェノール樹脂からなる組成物を
   積層、さらにこの上に第３層としてセラミック微細中空
   粒子とアルカリ金属珪酸塩水溶液からなる組成物を積層
   して加圧加熱成形することを特徴とする建材用積層床
   材。