JP5869175B1 - 被覆シート付パネル及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い靭性を有するとともに、難燃性が確保された被覆シート付パネル及びその製造方法を提供すること。【解決手段】被膜シート付パネル１は、板状の芯材１０とシート２０とを備える。芯材１０は、板状を成しており、有機質系繊維１２を含有したケイ酸カルシウム板１１からなる。シート２０は、芯材１０の少なくとも一方の主面１３を被覆する。芯材１０とシート２０との間には、有機質系繊維１２の燃焼を抑制する不燃化剤３１が存在している。【選択図】図２
Description
本発明は、被覆シート付パネル及びその製造方法に関する。
従来、有機材料である木材を難燃化、不燃化する方法として、リン酸塩やホウ酸塩等の不燃化剤や難燃化剤を用いる方法が知られている。リン酸塩により難燃化処理した木材では、発火を引き起こすほどの高温となると、不燃化剤が木材に有機物の炭化層を生成して、酸素の供給や熱の伝達を阻害することにより当該木材の難燃化が図られる。しかし、かかる木材は、廃棄等する際に燃焼させると有毒なホスフィンガスを発生させるため、環境への負荷が懸念される。特許文献１に開示のように、リン酸塩に替えてホウ酸塩により難燃化処理した木材では、燃焼させても有毒なガスを生じさせないため、環境への負荷を軽減できる。
一方、無機材料であるケイ酸カルシウムからなるいわゆるケイ酸カルシウム板では、その靭性を向上するために、パルプなどの可燃性の有機質系繊維をつなぎ成分として含有させる場合がある。このようなケイ酸カルシウム板は、主成分のケイ酸カルシウムが難燃性であるため、単体で利用する場合にはその難燃性を容易に確保できる。そのため、ケイ酸カルシウム板では、上述した木材の場合のような不燃化、難燃化処理は行われていない。
高いデザイン性が要求される内装等のパネルとして、ケイ酸カルシウム板からなる芯材の表面を可燃性の樹脂シートで被覆することにより、デザイン性の高い意匠面を形成した被覆シート付パネルを用いることがある。そして、かかる被覆シート付パネルにおいて、可燃性のつなぎ成分を含むケイ酸カルシウム板を芯材として用いると、樹脂シートを含む全体として可燃性が高まることとなる。そして、樹脂シートが燃焼すると、その燃焼熱がケイ酸カルシウム板に含まれる可燃性のつなぎ成分に伝播して、当該つなぎ成分の燃焼を引き起こすおそれがある。その結果、当該被覆シート付パネルにおける難燃性の確保が困難となる。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、高い靭性を有するとともに、難燃性が確保された被覆シート付パネル及びその製造方法を提供しようとするものである。
本発明の一態様は、有機質系繊維を含有するトバモライト系ケイ酸カルシウム板からなる板状の芯材と、
上記芯材の少なくとも一方の主面を被覆するシートと、
を備え、
上記芯材と上記シートとの間には、上記有機質系繊維の燃焼を抑制するホウ酸又はホウ酸塩を含む不燃化剤が存在しており、
上記シートに被覆された上記主面は、粗面化処理が施されて上記有機質系繊維の一部が表出して毛羽立っているとともに、上記不燃化剤の少なくとも一部が上記表出した有機質系繊維に浸透した状態であることを特徴とする被覆シート付パネルにある。
上記芯材の少なくとも一方の主面を被覆するシートと、
を備え、
上記芯材と上記シートとの間には、上記有機質系繊維の燃焼を抑制するホウ酸又はホウ酸塩を含む不燃化剤が存在しており、
上記シートに被覆された上記主面は、粗面化処理が施されて上記有機質系繊維の一部が表出して毛羽立っているとともに、上記不燃化剤の少なくとも一部が上記表出した有機質系繊維に浸透した状態であることを特徴とする被覆シート付パネルにある。
本発明の他の態様は、板状の芯材をシートにより被覆してなる被覆シート付パネルの製造方法であって、
有機質系繊維を含有するトバモライト系ケイ酸カルシウム板からなる板状の芯材を準備する準備工程と、
上記芯材の少なくとも一方の主面に粗面化処理を施して、上記有機質系繊維の一部を表出させて毛羽立たせる粗面化処理工程と、
上記粗面化処理が施された面に、上記有機質系繊維の燃焼を抑制するホウ酸又はホウ酸塩を含む不燃化剤を、上記表出した有機質系繊維の少なくとも一部に浸透させて付着させる不燃化剤付着工程と、
上記不燃化剤が付着された面をシートで被覆する被覆工程と、
を含むことを特徴とする被覆シート付パネルの製造方法にある。
有機質系繊維を含有するトバモライト系ケイ酸カルシウム板からなる板状の芯材を準備する準備工程と、
上記芯材の少なくとも一方の主面に粗面化処理を施して、上記有機質系繊維の一部を表出させて毛羽立たせる粗面化処理工程と、
上記粗面化処理が施された面に、上記有機質系繊維の燃焼を抑制するホウ酸又はホウ酸塩を含む不燃化剤を、上記表出した有機質系繊維の少なくとも一部に浸透させて付着させる不燃化剤付着工程と、
上記不燃化剤が付着された面をシートで被覆する被覆工程と、
を含むことを特徴とする被覆シート付パネルの製造方法にある。
上記被覆シート付パネルにおいては、芯材となるケイ酸カルシウム板に含まれた有機質系繊維がケイ酸カルシウムのつなぎ成分となることにより、芯材の脆弱性が改善されて、靭性が向上する。さらに、芯材を覆うシートが燃焼したとしても、芯材の主面と当該主面を被覆するシートとの間に存在する不燃化剤によって、芯材に含まれる有機質系繊維の燃焼が抑制されるため、被覆シート付パネル全体として、その難燃性が向上されることとなる。また、上記被覆シート付パネルにおいては、芯材に付着された不燃化剤はシートに覆われて露出していないため、外気に曝されない。そのため、不燃化剤の脱落や劣化が抑制されて、難燃性が維持されることとなる。
さらに、シートに覆われた主面は粗面化処理が施されて有機質系繊維が表出して毛羽立っているとともに、不燃化剤の少なくとも一部が表出した有機質系繊維に浸透した状態であるため、不燃化剤は当該主面に定着しやすくなっている。そのため、芯材とシートとの間において、不燃化剤の安定化が図られる。これにより、芯材を被覆するシートが燃焼したとしても、シートの燃焼に伴って不燃化剤が芯材から脱離することが防止される。その結果、難燃性が十分確保されることとなる。
さらに、シートに覆われた主面は粗面化処理が施されて有機質系繊維が表出して毛羽立っているとともに、不燃化剤の少なくとも一部が表出した有機質系繊維に浸透した状態であるため、不燃化剤は当該主面に定着しやすくなっている。そのため、芯材とシートとの間において、不燃化剤の安定化が図られる。これにより、芯材を被覆するシートが燃焼したとしても、シートの燃焼に伴って不燃化剤が芯材から脱離することが防止される。その結果、難燃性が十分確保されることとなる。
上記被覆シート付パネルの製造方法においては、上述した難燃性が十分確保された被覆シート付パネルを製造することができる。
以上のように、本発明によれば、高い靭性を有するとともに、難燃性が確保された被覆シート付パネル及びその製造方法を提供することができる。
上記不燃化剤は、ホウ酸又はホウ酸塩等を含むホウ素系化合物や、リン酸又はリン酸塩等を含むリン系化合物の他、臭素系化合物、塩素系化合物、シリコーン系化合物、水和金属化合物、窒素含有化合物等を採用することができる。中でも、上記不燃化剤は、ホウ酸又はホウ酸塩を含むものであることが好ましい。この場合には、ホウ酸又はホウ酸塩を含む不燃化剤が付着された有機質系繊維は、シートが燃焼したとしてもその燃焼熱によって炭化して芯材の表面に炭化層を形成することとなる。そして、当該炭化層により、芯材内部への燃焼熱の伝播や酸素の供給が阻害されることとなり、芯材に含まれる有機質系繊維の燃焼が防止される。その結果、被覆シート付パネルの難燃性を一層高めることができる。
また、ホウ酸及びホウ酸塩は高い吸湿性を有するため、木材において不燃化剤としてホウ酸又はホウ酸塩を用いると、外気の湿気を吸着してその木材の表面にべとつきが生じるという問題がある。しかし、上記被覆シート付パネルでは、芯材の主面に付着された不燃化剤はシートに覆われているため、不燃化剤としてホウ酸又はホウ酸塩を用いても、シートの外側面、すなわち、その意匠面にべとつきが生じない。また、シートの内側には多少の水分が保持される可能性はあるが、この場合には当該水分が被覆シート付パネルの燃焼を抑制するという効果を期待できる。
上記芯材と上記シートとの間には、上記芯材と上記シートとを接着させるプライマーが存在していることが好ましい。この場合には、不燃化剤が芯材に定着しやすくなり、不燃化剤の効果をシートにより覆われる面の全域に発揮させやすくなる。さらに、芯材とシートとの接着性が向上することにより、シートが芯材から剥がれることを防止することができる。
上記ケイ酸カルシウムは、トバモライト系ケイ酸カルシウムであることが好ましい。トバモライト系ケイ酸カルシウムは、ゾノトライト系ケイ酸カルシウムなどに比べて安価であるため、当該被膜シート付パネルの製造コストを低減することができる。なお、芯材となるトバモライト系のケイ酸カルシウム板には、つなぎ成分としての有機質系繊維が含まれているため、その靭性は確保されている。
上記シートは、樹脂製のものを採用することができる。この場合は、芯材の主面に接着させやすく、被覆シート付パネルの意匠面の形成が容易となるとともに、デザイン性の高い意匠面を形成しやすくなる。
上記被覆シート付パネルの製造方法においては、上記準備工程と上記不燃化剤付着工程との間に、上記芯材の少なくとも一方の主面に粗面化処理を施す粗面化処理工程を含み、上記不燃化剤付着工程では、上記粗面化処理が施された面に、上記不燃化剤を付着させることが好ましい。この場合には、不燃化剤付着工程において、不燃化剤が付着される主面に粗面化処理が施されているため、不燃化剤の定着性が向上する。そのため、芯材とシートとの間において、不燃化剤の安定化が図られる。これにより、芯材を被覆するシートが燃焼したとしても、シートの燃焼に伴って不燃化剤が芯材から脱離することが防止される。その結果、難燃性が十分確保された被覆シート付パネル１が製造されることとなる。
上記粗面化処理工程では、上記主面を切削、研削、又は研磨することにより上記粗面化処理を行うことが好ましい。この場合には、上記主面から芯材に含まれる有機質系繊維を容易に表出させて、主面から有機質系繊維が毛羽立った状態にすることができる。その結果、不燃化剤付着工程において、不燃化剤が当該主面に定着されやすくなり、不燃化剤による難燃性の向上効果が一層高まることとなる。
上記不燃化剤付着工程では、上記不燃化剤を含む不燃化溶液を上記粗面化処理が施された面に塗布又は噴霧し、若しくは上記不燃化剤を含む不燃化溶液に上記芯材を浸漬することにより、上記不燃化剤を上記粗面化処理が施された面に付着させることが好ましい。この場合には、簡便な操作で容易に不燃化剤を粗面化処理が施された面に付着させることができる。
上記不燃化剤付着工程では、上記不燃化溶液は、上記芯材と上記シートとを接合するプライマーと、上記不燃化剤とが、溶媒に溶解されて混合されてなることが好ましい。この場合には、プライマーによって芯材とシートとが接合されるとともに、不燃化溶液に含まれた不燃化剤が芯材に一層固定されやすくなるため、不燃化剤による難燃性の向上効果が一層高まることとなる。
上記被覆シート付パネルの製造方法において、上記プライマーは、水溶性であることが好ましい。この場合には、不燃化剤が水溶性である場合に、プライマーと不燃化剤とを水に溶解してなる上記不燃化溶液を容易に作製することができる。
上記被覆シート付パネルの製造方法において、上記不燃化剤は、ホウ酸又はホウ酸塩を含むことが好ましい。この場合は、上述した難燃性の向上された被覆シート付パネルを製造することができる。
（実施例１）
上記被膜シート付パネルの実施例につき、図１〜図９を用いて説明する。
本例の被膜シート付パネル１は、図１、２に示すように、板状の芯材１０とシート２０とを備える。
芯材１０は、板状を成しており、図５（ａ）に示すように、有機質系繊維１２を含有したケイ酸カルシウム板１１からなる。
シート２０は、図２に示すように、芯材１０の少なくとも一方の主面１３を被覆する。
芯材１０とシート２０との間には、有機質系繊維１２の燃焼を抑制する不燃化剤３１が存在している。
上記被膜シート付パネルの実施例につき、図１〜図９を用いて説明する。
本例の被膜シート付パネル１は、図１、２に示すように、板状の芯材１０とシート２０とを備える。
芯材１０は、板状を成しており、図５（ａ）に示すように、有機質系繊維１２を含有したケイ酸カルシウム板１１からなる。
シート２０は、図２に示すように、芯材１０の少なくとも一方の主面１３を被覆する。
芯材１０とシート２０との間には、有機質系繊維１２の燃焼を抑制する不燃化剤３１が存在している。
以下、本例の被膜シート付パネル１について、詳述する。
図１、図５（ａ）に示すように、被膜シート付パネル１の芯材１０は、有機質系繊維１２を含有するケイ酸カルシウム板１１である。芯材１０の大きさは特に限定されないが、本例では、縦９１０ｍｍ、横９１０ｍｍであって、図２に示すように、最も厚い部分の厚さＨが８ｍｍであり、最も薄い部分の厚さｔが３ｍｍである。芯材１０に含まれるケイ酸カルシウムは、トバモライト系ケイ酸カルシウムであることが好ましく、本例においてもトバモライト系ケイ酸カルシウムを採用している。
図１、図５（ａ）に示すように、被膜シート付パネル１の芯材１０は、有機質系繊維１２を含有するケイ酸カルシウム板１１である。芯材１０の大きさは特に限定されないが、本例では、縦９１０ｍｍ、横９１０ｍｍであって、図２に示すように、最も厚い部分の厚さＨが８ｍｍであり、最も薄い部分の厚さｔが３ｍｍである。芯材１０に含まれるケイ酸カルシウムは、トバモライト系ケイ酸カルシウムであることが好ましく、本例においてもトバモライト系ケイ酸カルシウムを採用している。
本例では、有機質系繊維１２の種類は特に限定されず、例えば、セルロース繊維などからなるパルプ、ポリビニルアルコール繊維やポリプロピレン繊維などの合成繊維とすることができる。有機質系繊維１２は、芯材１０におけるケイ酸カルシウムのつなぎ成分となる。有機質系繊維１２は、芯材１０において、５〜１０重量％含まれていてよい。有機質系繊維１２は、複数の有機物からなっていてもよい。なお、つなぎ成分として、有機質系繊維１２の他に、無機質系繊維を含んでいてもよい。
本例では、芯材１０として、日本工業規格ＪＩＳ Ａ ５４３０に規定される０．８ケイ酸カルシウム板に準拠するものであって、有機質系繊維１２及び無機質系繊維を含有するトバモライト系ケイ酸カルシウム板を用いている。なお、芯材１０はこれに限定されるものではない。
不燃化剤３１は、ホウ酸又はホウ酸塩等を含むホウ素系化合物や、リン酸又はリン酸塩等を含むリン系化合物の他、臭素系化合物、塩素系化合物、シリコーン系化合物、水和金属化合物、窒素含有化合物等を採用することができる。中でも、不燃化剤３１は、ホウ酸又はホウ酸塩であることが好ましく、例えば、ポリホウ酸ナトリウム、ホウ砂、ホウ酸亜鉛などとすることができる。本例では、不燃化剤３１として、ポリホウ酸ナトリウムを使用している。
芯材１０とシート２０との間には、芯材１０とシート２０との接着性と高めるためのプライマーが含まれていてもよい。プライマーの種類は特に限定されないが、水溶性を有するものであることが好ましい。本例では、プライマーとして、水系アクリルプライマーと水系ウレタンプライマーとを含有する水溶性のプライマーを使用している。
シート２０は、少なくとも芯材１０の一方の主面１３を覆うように設けられている。尚、主面とは、板状物においては最も広い面積を有する一対の面のそれぞれを指す。シート２０の材料は特に限定されないが、樹脂製とすることができる。例えば、シート２０の材料として、塩化ビニル樹脂、オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などを採用することができ、本例では、塩化ビニル製の樹脂シートを採用している。
また、本例では、シート２０は、芯材１０の一方の主面１３の全域を覆う主面被覆部２１と、当該主面１３に繋がる側面１４の全域を覆う側面被覆部２２と、芯材１０の裏面１５の縁部１５ａを覆うように裏面１５に回り込んだ裏面被覆部２３とを有する。シート２０の主面被覆部２１によって主面１３が覆われることにより、意匠面１ａが形成されている。
意匠面１ａの形状は特に限定されず、種々の形状を採用することができる。本例では、芯材１０の主面１３には複数の四角錐形状が格子状に配列してなる凹凸が形成されており、当該形状に沿ってシート２０が接着されていることにより、意匠面１ａの形状も当該形状と同様となっている。
次に、被膜シート付パネルの製造方法１００について、説明する。
図３に示すように、被覆シート付パネルの製造方法１００は、準備工程Ｓ１、不燃化剤付着工程Ｓ３、被覆工程Ｓ４を含む。
準備工程Ｓ１では、有機質系繊維１２を含有するケイ酸カルシウム板１１からなる板状の芯材１０を準備する。
不燃化剤付着工程Ｓ３では、芯材１０の一方の主面１３に、有機質系繊維１２の燃焼を抑制する不燃化剤３１を付着させる。
被覆工程Ｓ４では、不燃化剤３１が付着された主面１３をシート２０で被覆する。
図３に示すように、被覆シート付パネルの製造方法１００は、準備工程Ｓ１、不燃化剤付着工程Ｓ３、被覆工程Ｓ４を含む。
準備工程Ｓ１では、有機質系繊維１２を含有するケイ酸カルシウム板１１からなる板状の芯材１０を準備する。
不燃化剤付着工程Ｓ３では、芯材１０の一方の主面１３に、有機質系繊維１２の燃焼を抑制する不燃化剤３１を付着させる。
被覆工程Ｓ４では、不燃化剤３１が付着された主面１３をシート２０で被覆する。
以下に、被膜シート付パネルの製造方法１００について詳述する。
まず、本例では、準備工程Ｓ１において準備される芯材１０は、プレス法で成形されている。そして、図４（ａ）に示すように、芯材１０の主面１３は平面状となっており、板厚は８ｍｍとなっている。
まず、本例では、準備工程Ｓ１において準備される芯材１０は、プレス法で成形されている。そして、図４（ａ）に示すように、芯材１０の主面１３は平面状となっており、板厚は８ｍｍとなっている。
本例では、図３に示すように、準備工程Ｓ１と不燃化剤付着工程Ｓ３との間に、芯材１０の主面１３に粗面化処理を施す粗面化処理工程Ｓ２を行う。図４（ｂ）に示すように、粗面化処理工程Ｓ２では、主面１３を粗面化処理して、複数の四角錐が格子状に配列した形状に成形される。粗面化処理は、例えば、切削、研削、研磨などにより行うことができる。本例では、切削により主面１３に粗面化処理が施される。図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、当該粗面化処理が施されることにより、芯材１０に含まれる有機質系繊維１２の一部が主面１３に表出して、図５（ｂ）に示すように、主面１３から有機質系繊維１２が毛羽立った状態となっている。
本例では、不燃化剤付着工程Ｓ３において、不燃化剤３１を含む不燃化溶液が用いられる。図４（ｃ）、図５（ｃ）に示すように、当該不燃化溶液が粗面化処理が施された主面１３に塗布されることにより、不燃化剤３１を上記粗面化処理が施された主面１３に付着させる。
当該不燃化溶液は、不燃化剤３１としてのポリホウ酸ナトリウムを含む水溶液と、水系アクリルプライマー及び水系ウレタンプライマーを含む水系プライマーとを混合したものである。当該不燃化溶液における不燃化剤３１の濃度は、水系プライマーの接着性を低下させない範囲とすることができる。例えば、不燃化溶液は、不燃化剤３１としてのポリホウ酸ナトリウムを５〜３０w/v％含有するように調整されるようにすることができ、好ましくは８〜２０w/v％含有するように調整され、本例では、１５w/v％程度含有するように調整されている。不燃化溶液の塗布量は、少なくとも粗面化処理が施された主面１３の全域に不燃化溶液が行きわたる程度で良い。これにより、不燃化溶液が粗面化処理が施された主面１３の上に付着し、図５（ｃ）に示すように、不燃化溶液の一部が主面１３に表出した有機質系繊維１２に浸透することにより、不燃化層３０が形成されている。
本例では、不燃化剤付着工程Ｓ３において、粗面化処理が施された主面１３に不燃化溶液が塗布された後、所定時間、自然乾燥が行われる。図５（ｄ）に示すように、乾燥により、不燃化層３０における水（不燃化溶液の溶媒）が蒸発して、粗面化処理が施された主面１３に不燃化剤３１とプライマーとが定着された状態となる。
その後、本例では、図４（ｄ）、図５（ｅ）に示すように、被覆工程Ｓ４において、真空成形によって、不燃化層３０が形成された主面１３に塩化ビニル樹脂製のシート２０が被覆される。図２に示すように、シート２０は芯材１０の主面１３を被覆するとともに、側面１４と、裏面１５の外縁１５ａとを被覆している。すなわちシート２０の主面被覆部２１が芯材１０の主面１３を覆い、側面被覆部２２が側面１４を覆い、裏面被覆部２３が裏面１５の外縁１５ａを覆うとともに、不燃化溶液に含まれているプライマーを介して、互いにそれぞれ接着される。これにより、芯材１０の主面１３側に意匠面１ａが形成されることとなる。
（比較試験）
次に、本例の被覆シート付パネル１について、比較試験を行った。試験対象は、表１に示す、試験例１、試験例２、比較例１及び比較例２とした。
試験例１は、実施例１と同等の構成を有する被覆シート付パネル１である。
試験例２は、プライマーを有しておらず、それ以外の構成は実施例１の被覆シート付パネル１の構成と同等の構成を有する被覆シート付パネルである。
比較例１は、不燃化剤を有しておらず、それ以外の構成は実施例１の被覆シート付パネル１の構成と同等の構成を有する被覆シート付パネルである。
比較例２は、不燃化剤及びプライマーを有しておらず、それ以外の構成は実施例１の被覆シート付パネル１の構成と同等の構成を有する被覆シート付パネルである。なお、試験例１、試験例２、比較例１及び比較例２の試験片はいずれも、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さは実施例１の場合と同じとした。
次に、本例の被覆シート付パネル１について、比較試験を行った。試験対象は、表１に示す、試験例１、試験例２、比較例１及び比較例２とした。
試験例１は、実施例１と同等の構成を有する被覆シート付パネル１である。
試験例２は、プライマーを有しておらず、それ以外の構成は実施例１の被覆シート付パネル１の構成と同等の構成を有する被覆シート付パネルである。
比較例１は、不燃化剤を有しておらず、それ以外の構成は実施例１の被覆シート付パネル１の構成と同等の構成を有する被覆シート付パネルである。
比較例２は、不燃化剤及びプライマーを有しておらず、それ以外の構成は実施例１の被覆シート付パネル１の構成と同等の構成を有する被覆シート付パネルである。なお、試験例１、試験例２、比較例１及び比較例２の試験片はいずれも、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さは実施例１の場合と同じとした。
比較試験は、コーンカロリーメータによる発熱性試験によって得られた総発熱量及び発熱速度を比較することにより行った。表２に、試験例１、試験例２、比較例１及び比較例２における、加熱開始から２０分間の総発熱量及び最大発熱速度の試験結果を示した。また、図６〜図９に、それぞれについて、加熱開始から２０分間の総発熱量及び発熱速度と、加熱開始時刻からの経過時間との関係をグラフに示した。
なお、発熱性試験は、発熱性試験法に規定される発熱性試験（ＩＳＯ ５６６０−１:２００２）に準拠して行い、加熱時間は２０分とした。
なお、発熱性試験は、発熱性試験法に規定される発熱性試験（ＩＳＯ ５６６０−１:２００２）に準拠して行い、加熱時間は２０分とした。
また、表２に示すように、試験例１及び試験例２では、いずれも加熱開始時２０分間の最大発熱速度が、比較例１及び比較例２よりも低くなっていた。そして、図６〜図９に示すように、試験例１、試験例２、比較例１及び比較例２のいずれにおいても、加熱開始時２０分間の最大発熱速度が、１０秒以上連続して２００ｋＷ／ｍ２を超えることはなかった。
なお、図示しないが、試験例１、試験例２、比較例１及び比較例２のいずれにおいても、加熱開始時２０分間において、防火上有害な変形、溶解、亀裂その他の損傷は生じていなかった。
以上の試験結果から、比較例１及び比較例２では、上記防火認定の基準を満たしていないが、試験例１及び試験例２において、上記防火認定の基準を満たすことが示された。
次に、本例の被覆シート付パネル１における作用効果について、詳述する。
被覆シート付パネル１においては、芯材１０となるケイ酸カルシウム板１１に含まれた有機質系繊維１２がケイ酸カルシウムのつなぎ成分となることにより、芯材１０の脆弱性が改善されて、高い靭性を有する被覆シート付パネル１が得られる。さらに、シート２０が燃焼したとしても、芯材１０の主面１３と主面１３を被覆するシート２０との間に存在する不燃化剤３１によって、芯材１０に含まれる有機質系繊維１２の燃焼が抑制されるため、被覆シート付パネル１全体として、その難燃性が向上されることとなる。
被覆シート付パネル１においては、芯材１０となるケイ酸カルシウム板１１に含まれた有機質系繊維１２がケイ酸カルシウムのつなぎ成分となることにより、芯材１０の脆弱性が改善されて、高い靭性を有する被覆シート付パネル１が得られる。さらに、シート２０が燃焼したとしても、芯材１０の主面１３と主面１３を被覆するシート２０との間に存在する不燃化剤３１によって、芯材１０に含まれる有機質系繊維１２の燃焼が抑制されるため、被覆シート付パネル１全体として、その難燃性が向上されることとなる。
また、本例の被覆シート付パネル１によれば、不燃化剤３１はシート２０に覆われているため、露出しておらず、外気に曝されない。そのため、不燃化剤３１の脱落や劣化を抑制して、安定した不燃効果を維持することができる。
不燃化剤３１は、ホウ酸又はホウ酸塩等を含むホウ素系化合物や、リン酸又はリン酸塩等を含むリン系化合物の他、臭素系化合物、塩素系化合物、シリコーン系化合物、水和金属化合物、窒素含有化合物等を採用することができる。いずれにおいても、被覆シート付パネル１全体として、その難燃性向上の効果を奏する。
本例では、不燃化剤３１として、ホウ酸塩であるポリホウ酸ナトリウムを採用している。これにより、不燃化剤３１が付着された有機質系繊維１２は、シート２０が燃焼したとしてもその燃焼熱によって炭化して芯材１０の主面１３に炭化層を形成する。そして、当該炭化層により、芯材１０内部への燃焼熱の伝播や酸素の供給が阻害されることとなり、芯材１０に含まれる有機質系繊維１２の燃焼が防止される。その結果、被覆シート付パネル１の難燃性を一層高めることができる。なお、不燃化剤３１としてホウ酸を採用した場合もホウ酸塩を採用した場合と同等の作用効果を奏する。
また、不燃化剤３１として採用したホウ酸塩は高い吸湿性を有するが、被覆シート付パネル１では芯材１０の主面１３に付着された不燃化剤３１はシート２０に覆われているため、シート２０の外側面、すなわち、意匠面１ａにはべとつきが生じない。また、シート２０の内側には多少の水分が保持される可能性はあるが、この場合には当該水分が被覆シート付パネル１の燃焼を抑制するという効果を期待できる。
本例では、芯材１０とシート２０との間には、芯材１０とシート２０とを接着させるプライマーが存在している。これにより、不燃化剤３１が芯材に定着しやすくなり、不燃化剤３１の効果を意匠面１ａの全域に発揮させやすくなる。さらに、芯材１０とシート２０との接着性が向上することにより、シート２０が芯材１０から剥がれることを防止することができる。特に、不燃化剤３１として吸湿性を有するホウ酸又はホウ酸塩を採用した場合においてシート２０の内側に多少の水分が保持されたとしても、当該プライマーによる接着性向上の効果により、シート２０の剥がれや浮きの発生が防止される。
また、本例では、ケイ酸カルシウム板１０は、トバモライト系ケイ酸カルシウムからなる。トバモライト系ケイ酸カルシウムは、ゾノトライト系ケイ酸カルシウムなどに比べて安価であるため、被膜シート付パネル１の製造コストを低減することができる。なお、本例では、芯材１０として使用するトバモライト系のケイ酸カルシウム板には、つなぎ成分として有機質系繊維１２が含まれているため、芯材１０の靭性が確保されている。
また、本例では、シート２０は、樹脂製のものを採用している。これにより、芯材１０の主面１３に接着させやすく、意匠面１ａの形成が容易となるとともに、デザイン性の高い意匠面１ａを形成しやすくなる。なお、シート２０の内側面、すなわち、芯材１０の主面１３と対向する面であって、意匠面１ａと反対側の面に接着層が備えられていてもよい。
本例の被覆シート付パネルの製造方法１００によれば、上述した難燃性が十分確保された被覆シート付パネル１を製造することができる。
また、本例では、準備工程Ｓ１と不燃化剤付着工程Ｓ３との間に、芯材１０の主面１３に粗面化処理を施す粗面化処理工程Ｓ２を含む。そして、不燃化剤付着工程Ｓ２では、粗面化処理が施された主面１３に、不燃化剤３１を付着させている。これにより、不燃化剤付着工程Ｓ３において、不燃化剤３１が付着される主面１３に粗面化処理が施されているため、不燃化剤３１の定着性が向上する。そのため、芯材１０とシート２０との間において、不燃化剤３１の安定化が図られる。これにより、芯材１０を被覆するシート２０が燃焼したとしても、シート２０の燃焼に伴って不燃化剤３１が芯材から脱離することが防止される。その結果、難燃性が十分確保された被覆シート付パネル１が製造されることとなる。
また、本例では、粗面化処理工程Ｓ２では、主面１３を切削、研削、又は研磨することにより粗面化処理を行っている。これにより、主面１３から芯材１０に含まれる有機質系繊維１２を容易に表出させて、主面１３から有機質系繊維１２が毛羽立った状態にすることができる。その結果、不燃化剤付着工程Ｓ２において、不燃化剤３１が主面１３に定着されやすくなり、不燃化剤３１による難燃性の向上効果が一層高まることとなる。
また、本例では、不燃化剤付着工程Ｓ２では、不燃化剤３１が溶解された不燃化溶液を粗面化処理が施された主面１３に塗布することにより、不燃化剤３１を粗面化処理が施された面に付着させている。これにより、簡便な操作で容易に不燃化剤３１を粗面化処理が施された主面１３に付着させることができる。なお、不燃化溶液を粗面化処理が施された主面１３に塗布することに替えて、不燃化溶液を当該主面１３に噴霧したり、不燃化溶液に当該主面１３を浸漬させたりしてもよい。この場合にも、不燃化溶液を塗布する場合と同等の作用効果が得られる。
また、本例では、不燃化剤付着工程Ｓ３では、上記不燃化溶液は、芯材１０とシート２０とを接合するプライマーと、不燃化剤３１とが、溶媒に溶解されて混合されたものである。これにより、プライマーによって芯材１０とシート２０とが接合されるとともに、不燃化溶液に含まれた不燃化剤３１が芯材１０に一層固定されやすくなるため、不燃化剤３１による難燃性の向上効果が一層高まることとなる。
また、本例の被覆シート付パネルの製造方法１００では、水溶性のプライマーを使用している。本例の不燃化剤は水溶性であるため、不燃化剤付着工程Ｓ３において使用する上記不燃化溶液を容易に作製することができる。
また、本例では、被覆シート付パネルの製造方法１００において、不燃化剤３１はホウ酸塩を含んでいることから、上述した難燃性の向上された被覆シート付パネル１を製造することができる。
以上のように、本例によれば、高い靭性を有するとともに、難燃性が確保された被覆シート付パネル１及びその製造方法１００を提供することができる。
本例では、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すように、意匠面１ａの形状に合わせて、粗面化処理工程Ｓ２において、芯材１０の主面１３を切削して凹凸を形成することにより、主面１３に粗面化処理を施すこととした。粗面化処理工程Ｓ２における粗面化処理は、必ずしも主面１３に凹凸を形成することにより行う必要はなく、以下に示す、変形例１のようにしてもよい。なお、変形例１において実施例１と同等の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
変形例１では、図１０（ａ）に示すように、実施例１の場合と同様の芯材１０を使用しているが、図１０（ｄ）に示すように、製造される被覆シート付パネル１の意匠面１ａは平面状となっている。そして、図１０（ｂ）に示すように、粗面化処理工程Ｓ２では、主面１３を切削、研削又は研磨することにより、意匠面１ａの形状に合わせた平面状に成形される。この場合においても、当該切削、研削又は研磨により、粗面化処理が施された主面１３に有機質系繊維１２を容易に表出させて、主面１３から有機質系繊維１２が毛羽立った状態となる。これにより、実施例１の場合と同様に、図１０（ｃ）に示す不燃化剤付着工程Ｓ３において、不燃化剤３１を当該主面１３に定着させやすくなる。当該変形例１によっても、実施例１の場合と同様の作用効果を奏する。
１ 被覆シート付パネル
１ａ 意匠面
１０ 芯材
１１ ケイ酸カルシウム板
１２ 有機質系繊維
１３ 主面
２０ シート
３０ 不燃化層
３１ 不燃化剤
１ａ 意匠面
１０ 芯材
１１ ケイ酸カルシウム板
１２ 有機質系繊維
１３ 主面
２０ シート
３０ 不燃化層
３１ 不燃化剤
Claims (8)
- 有機質系繊維を含有するトバモライト系ケイ酸カルシウム板からなる板状の芯材と、
上記芯材の少なくとも一方の主面を被覆するシートと、
を備え、
上記芯材と上記シートとの間には、上記有機質系繊維の燃焼を抑制するホウ酸又はホウ酸塩を含む不燃化剤が存在しており、
上記シートに被覆された上記主面は、粗面化処理が施されて上記有機質系繊維の一部が表出して毛羽立っているとともに、上記不燃化剤の少なくとも一部が上記表出した有機質系繊維に浸透した状態であることを特徴とする被覆シート付パネル。 - 上記芯材と上記シートとの間には、上記芯材と上記シートとを接着させるプライマーが存在していることを特徴とする請求項１に記載の被覆シート付パネル。
- 上記シートは、樹脂製であることを特徴とする請求項１又は２に記載の被覆シート付パネル。
- 板状の芯材をシートにより被覆してなる被覆シート付パネルの製造方法であって、
有機質系繊維を含有するトバモライト系ケイ酸カルシウム板からなる板状の芯材を準備する準備工程と、
上記芯材の少なくとも一方の主面に粗面化処理を施して、上記有機質系繊維の一部を表出させて毛羽立たせる粗面化処理工程と、
上記粗面化処理が施された面に、上記有機質系繊維の燃焼を抑制するホウ酸又はホウ酸塩を含む不燃化剤を、上記表出した有機質系繊維の少なくとも一部に浸透させて付着させる不燃化剤付着工程と、
上記不燃化剤が付着された面をシートで被覆する被覆工程と、
を含むことを特徴とする被覆シート付パネルの製造方法。 - 上記粗面化処理工程では、上記主面を切削、研削、又は研磨することにより上記粗面化処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の被覆シート付パネルの製造方法。
- 上記不燃化剤付着工程では、上記不燃化剤を含む不燃化溶液を上記粗面化処理が施された面に塗布又は噴霧し、若しくは上記不燃化剤を含む不燃化溶液に上記芯材を浸漬することにより、上記不燃化溶液を上記表出させた有機質系繊維に浸透させて、上記不燃化剤を上記粗面化処理が施された面に付着させることを特徴とする請求項４又は５に記載の被覆シート付パネルの製造方法。
- 上記不燃化剤付着工程では、上記不燃化溶液は、上記芯材と上記シートとを接合するプライマーと、上記不燃化剤とが、溶媒に溶解されて混合されてなることを特徴とする請求項６に記載の被覆シート付パネルの製造方法。
- 上記プライマーは、水溶性であることを特徴とする請求項７に記載の被覆シート付パネルの製造方法。
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