JP6472849B1 - INORGANIC BOARD AND METHOD FOR PRODUCING INORGANIC BOARD - Google Patents
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Abstract
【課題】化粧面となる表面に凹凸模様が形成された無機質板において曲げ強度の増大を図る。【解決手段】鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを主成分とした表層11と、該表層11の裏側に形成された軽量骨材と結合剤とを主成分とした芯層13とを少なくとも備え、化粧面となる表層11の表面1にエンボス型による凹凸模様が形成された加熱圧縮形成物からなる無機質板10において、表層11を、最小厚さが1mm以上になるように形成する。【選択図】図2An object of the present invention is to increase the bending strength of an inorganic plate having a concave-convex pattern formed on a surface to be a decorative surface. A surface layer 11 mainly composed of mineral fibers, an inorganic powder and a binder, and a core layer 13 mainly composed of a lightweight aggregate and a binder formed on the back side of the surface layer 11; The surface layer 11 is formed so that the minimum thickness is 1 mm or more in the inorganic plate 10 made of a heat-compressed product in which an embossed concavo-convex pattern is formed on the surface 1 of the surface layer 11 serving as a decorative surface. . [Selection] Figure 2
Description
本発明は、住宅等の建物の内装材、造作材、開口部材、家具等の化粧材として用いられる無機質板及び無機質板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an inorganic plate used as a decorative material for interior materials, building materials, opening members, furniture, and the like of buildings such as houses, and a method for manufacturing the inorganic plate.
従来、住宅等の建物の内装材、造作材、開口部材、家具等の化粧板の基材として、エンボス型で加熱圧縮することによって化粧面となる表面に凹凸模様が形成された無機質板が用いられている(下記の特許文献1を参照)。 Conventionally, as a base material for decorative boards such as interior materials, building materials, opening members, furniture, etc. for buildings such as houses, an inorganic board with a concavo-convex pattern formed on the surface that becomes a decorative surface by heat compression with an embossed mold has been used. (See Patent Document 1 below).
特許文献1では、無機質板は、鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを主成分として含む材料で表層及び裏層を形成する一方、中間の芯層を無機質発泡剤と結合剤とを主成分として含む材料で形成し、三層構造に構成されている。 In patent document 1, an inorganic board forms a surface layer and a back layer with the material which contains a mineral fiber, an inorganic powder body, and a binder as a main component, On the other hand, an intermediate | middle core layer has an inorganic foaming agent and a binder. It is made of a material that contains it as a main component and has a three-layer structure.
上記無機質板では、芯層を、表層及び裏層に比べて低密度の無機質発泡剤と結合剤とを主成分とする材料で形成することにより、エンボス型で加熱圧縮成形する際に、基材に作用させる圧縮圧力を低く抑えると共に、無機質板全体の軽量化を図っている。 In the inorganic board, the core layer is formed of a material mainly composed of a low-density inorganic foaming agent and a binder as compared with the surface layer and the back layer. In addition to keeping the compression pressure acting on the substrate low, the overall weight of the inorganic plate is reduced.
しかしながら、上述のように、エンボス加工によって凹凸模様が形成される表層に重なる芯層を無機質発泡剤と結合剤とを主成分とする材料で形成すると、凹凸模様の中に溝のような急斜面で形成された尖鋭な凹部がある場合、エンボス型で加熱圧縮する際に、尖鋭な凹部を形成するためのエンボス型の尖鋭な凸部が表層を突き破り、凹部が芯層にまで至ってしまうことがある。芯層は、低密度である分、強度が低いため、芯層にまで至る凹部が形成された無機質板では、その凹部部分で曲げ強度が著しく低下するという問題があった。 However, as described above, when the core layer overlapping the surface layer on which the concavo-convex pattern is formed by embossing is formed of a material mainly composed of an inorganic foaming agent and a binder, the concavo-convex pattern has a steep slope like a groove. When there is a sharp recess formed, when embossing and heat-compressing, the embossed sharp projection for forming the sharp recess may break through the surface layer and the recess may reach the core layer. . Since the core layer is low in strength due to its low density, the inorganic plate in which the recess reaching the core layer is formed has a problem that the bending strength is remarkably reduced at the recess.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、化粧面となる表面に凹凸模様が形成された無機質板において曲げ強度の増大を図ると共に、そのような無機質板の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to increase the bending strength of an inorganic board having a concavo-convex pattern formed on the surface serving as a decorative surface, and a method for producing such an inorganic board. Is to provide.
上記の目的を達成するために、本発明では、化粧面となる表面に凹凸模様が形成された無機質板において、凹凸模様が形成される化粧面側の比較的高密度の第1層を分厚く形成することとした。 In order to achieve the above object, in the present invention, a relatively high-density first layer on the decorative surface side on which a concavo-convex pattern is formed is formed thickly in an inorganic board having a concavo-convex pattern formed on the surface to be a decorative surface. It was decided to.
具体的には、第1の発明は、鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを主成分とした第1層と、該第1層の裏側に形成された軽量骨材と結合剤とを主成分とした第2層とを少なくとも備え、化粧面となる上記第1層の表面に凹凸模様が形成された加熱圧縮形成物からなる無機質板を前提としている。 Specifically, the first invention includes a first layer mainly composed of mineral fibers, an inorganic powder, and a binder, a lightweight aggregate formed on the back side of the first layer, and a binder. And an inorganic plate made of a heat-compressed product in which an uneven pattern is formed on the surface of the first layer serving as a decorative surface.
そして、第1の発明に係る無機質板は、上記第1層は、最小厚さが1mm以上になるように形成され、上記凹凸模様は、上記第1層と共に上記第2層を凹ませる凹部を有していることを特徴としている。 And the inorganic board which concerns on 1st invention WHEREIN: The said 1st layer is formed so that minimum thickness may be set to 1 mm or more, and the said uneven | corrugated pattern is a recessed part which dents the said 2nd layer with the said 1st layer. It is characterized by having.
第1の発明では、加熱圧縮によって凹凸模様が形成される第1層が、鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを主成分とする材料で形成され、第1層の裏側の第2層が、軽量骨材と結合剤とを主成分とする材料で形成されている。つまり、表面に凹凸模様が形成される第1層の裏側の第2層が、比較的密度の低い材料で形成されている。また、第1の発明では、加熱圧縮によって表面に凹凸模様が形成される第1層を、最小厚さが1mm以上になるように形成している。このような構成により、第1層は、最も薄くなる尖鋭な凹部が形成される部分においても1mm以上の厚さが確保されることとなる。そして、このように第1層が分厚く形成されることにより、凹凸模様の中に尖鋭な凹部があっても、該凹部が比較的密度の低い材料で形成された第2層にまで至ることがない。従って、化粧面となる表面に凹凸模様が形成された無機質板において、尖鋭な凹部を形成する場合であっても、該尖鋭な凹部部分における強度の低下を抑制することができる。言い換えると、化粧面となる表面に凹凸模様が形成された無機質板において曲げ強度の増大を図ることができる。 In 1st invention, the 1st layer in which an uneven | corrugated pattern is formed by heat compression is formed with the material which has a mineral fiber, an inorganic powdery material, and a binder as a main component, and 2nd on the back side of a 1st layer. The layer is formed of a material mainly composed of a lightweight aggregate and a binder. That is, the second layer on the back side of the first layer on which the concavo-convex pattern is formed is formed of a material having a relatively low density. In the first invention, the first layer on which the uneven pattern is formed on the surface by heat compression is formed so that the minimum thickness is 1 mm or more. With such a configuration, the first layer has a thickness of 1 mm or more even in a portion where the thinnest sharp concave portion is formed. By forming the first layer thick in this way, even if there is a sharp recess in the concavo-convex pattern, the recess can reach the second layer formed of a relatively low density material. Absent. Therefore, even in the case where a sharp concave portion is formed in an inorganic plate having a concavo-convex pattern formed on the surface serving as a decorative surface, a decrease in strength at the sharp concave portion can be suppressed. In other words, it is possible to increase the bending strength in the inorganic plate having a concavo-convex pattern formed on the surface serving as the decorative surface.
第2の発明は、化粧面に凹凸模様が形成された無機質板の製造方法が対象である。 The second invention is directed to a method for producing an inorganic plate having a decorative pattern formed on a decorative surface.
そして、第2の発明に係る無機質板の製造方法は、鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを主成分として含むスラリーから湿式抄造によって形成した第1層マットと、軽量骨材と結合剤とを主成分として含む材料からなる第2層マットとを少なくとも積層して湿潤基材を形成する湿潤基材形成工程と、上記湿潤基材を乾燥させて乾燥基材とする乾燥工程と、上記乾燥基材の上記第1層マットの表面に上記凹凸模様が形成されるようにエンボス型で上記乾燥基材を加熱圧縮して上記結合剤を硬化させる加熱圧縮工程とを備え、上記湿潤基材形成工程では、上記第1層マットの厚さが上記凹凸模様の最大高低差以上になるように上記湿潤基材を形成し、上記加熱圧縮工程では、上記第1層マットと共に上記第2層マットを凹ませる凹部が上記凹凸模様の一部として形成され、且つ上記第1層マットの最小厚さが1mm以上になるように上記エンボス型で上記乾燥基材を加熱圧縮することを特徴としている。 And the manufacturing method of the inorganic board which concerns on 2nd invention WHEREIN: The 1st layer mat formed by wet papermaking from the slurry which contains a mineral fiber, an inorganic powder body, and a binder as a main component, and a lightweight aggregate A wet base material forming step of forming a wet base material by laminating at least a second layer mat made of a material containing an agent as a main component, and a drying step of drying the wet base material to form a dry base material. A heat compression step of curing the binder by heating and compressing the dry substrate with an embossed mold so that the uneven pattern is formed on the surface of the first layer mat of the dry substrate, and the wet base In the material forming step, the wet base material is formed so that the thickness of the first layer mat is equal to or greater than the maximum height difference of the uneven pattern, and in the heating and compression step, the second layer is formed together with the first layer mat. The recesses that make the mat recessed are the above irregularities. Like it is formed as a part, and and characterized in that the minimum thickness of the first layer mat heating and compressing the dry substrate with the embossed so that the above 1 mm.
第2の発明では、少なくとも第1層マットと第2層マットとを積層して湿潤基材を形成する湿潤基材形成工程において、第1層マットの厚さが、後の加熱圧縮工程においてエンボス型で形成される凹凸模様の最大高低差以上になるように湿潤基材を形成することとしている。このように第1層マットの厚さが凹凸模様の最大高低差以上になるように湿潤基材を形成することにより、湿潤基材を乾燥させて乾燥基材とした後、エンボス型で加熱圧縮する際に、尖鋭な凹部を形成するためのエンボス型の尖鋭な凸部が第1層マットを突き破って第2層マットに至るのが抑制される。つまり、化粧面となる表面に凹凸模様が形成された無機質板の製造にあたり、無機質板に尖鋭な凹部を形成する場合であっても、該尖鋭な凹部部分における強度の低下が抑制された無機質板を製造することができる。言い換えると、化粧面となる表面に凹凸模様が形成された無機質板であって曲げ強度の高い無機質板を製造することができる。 In the second invention, in the wet base material forming step in which at least the first layer mat and the second layer mat are laminated to form the wet base material, the thickness of the first layer mat is embossed in the subsequent heat compression step. The wet base material is formed so as to be greater than the maximum height difference of the uneven pattern formed by the mold. By forming the wet substrate so that the thickness of the first layer mat is equal to or greater than the maximum height difference of the uneven pattern, the wet substrate is dried to form a dry substrate, and then heated and compressed with an embossed mold. In doing so, it is suppressed that the embossed sharp convex part for forming the sharp concave part breaks through the first layer mat and reaches the second layer mat. That is, in the production of an inorganic plate having a concave-convex pattern on the surface to be a decorative surface, even when a sharp concave portion is formed in the inorganic plate, the inorganic plate in which the strength decrease in the sharp concave portion is suppressed. Can be manufactured. In other words, it is possible to manufacture an inorganic plate having a high bending strength, which is an inorganic plate having a concavo-convex pattern formed on the surface serving as a decorative surface.
第3の発明は、第2の発明において、上記湿潤基材は、上記第1層マットと、上記第2層マットと、鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを主成分として含むスラリーから湿式抄造によって形成した第3層マットとを順に積層することによって形成され、上記湿潤基材形成工程では、上記第1層マットの厚さが上記第3層マットの厚さより厚くなるように上記湿潤基材を形成することを特徴としている。 In a third aspect based on the second aspect, the wet substrate is a slurry containing the first layer mat, the second layer mat, mineral fibers, an inorganic powder, and a binder as main components. To the third layer mat formed by wet papermaking in order, and in the wet base material forming step, the first layer mat is thicker than the third layer mat. It is characterized by forming a wet substrate.
第3の発明では、第1層マットと、第2層マットと、第1層マットと同様に形成された第3層マットとを順に積層することによって湿潤基材を形成することとしている。そして、第1層マットの厚さを第3層マットの厚さより厚くしている。このように第1層マットの厚さを分厚くすることにより、湿潤基材を乾燥させて乾燥基材とした後、エンボス型で加熱圧縮する際に、尖鋭な凹部を形成するためのエンボス型の尖鋭な凸部が第1層マットを突き破って第2層マットに至るのが抑制される。従って、化粧面となる表面に凹凸模様が形成された無機質板であって曲げ強度の高い無機質板を製造することができる。 In the third invention, the wet base material is formed by sequentially laminating the first layer mat, the second layer mat, and the third layer mat formed in the same manner as the first layer mat. The thickness of the first layer mat is made thicker than the thickness of the third layer mat. In this way, by increasing the thickness of the first layer mat, after the wet substrate is dried to obtain a dry substrate, an embossed type for forming a sharp concave portion when heated and compressed with the embossed type It is suppressed that the sharp convex part breaks through the first layer mat and reaches the second layer mat. Therefore, it is possible to produce an inorganic plate having a concave and convex pattern formed on the surface serving as a decorative surface and having a high bending strength.
以上説明したように、本発明に係る無機質板によると、化粧面となる表面に凹凸模様が形成された無機質板において、凹凸模様が形成される化粧面側の比較的高密度の第1層を分厚く形成することにより、尖鋭な凹部を形成する場合であっても、該尖鋭な凹部部分における強度の低下を抑制することができる。 As described above, according to the inorganic board according to the present invention, in the inorganic board having a concavo-convex pattern formed on the surface serving as the decorative surface, the relatively high-density first layer on the decorative surface side where the concavo-convex pattern is formed is provided. Even when a sharp concave portion is formed, a decrease in strength at the sharp concave portion can be suppressed by forming the thick concave portion.
また、本発明に係る無機質板の製造方法によると、エンボス型で加熱圧縮することによって表面に凹凸模様が形成される比較的高密度の第1層マットの厚さを分厚く形成することにより、無機質板に尖鋭な凹部を形成する場合であっても、該尖鋭な凹部部分における強度の低下が抑制された無機質板を製造することができる。 In addition, according to the method for manufacturing an inorganic plate according to the present invention, the thickness of the first layer mat having a relatively high density, on which a concavo-convex pattern is formed by heating and compressing with an embossing mold, is formed into a thick layer. Even when a sharp concave portion is formed on the plate, an inorganic plate in which a decrease in strength at the sharp concave portion is suppressed can be manufactured.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態は、本質的に好ましい例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are merely preferred examples in nature, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.
《発明の実施形態1》
図1及び図2は、本発明の実施形態1に係る無機質板の製造方法によって製造された無機質板10を示している。無機質板10は、化粧面となる表面1にエンボス加工によって凹凸模様が形成され、例えば、住宅等の建物の内装材、造作材、開口部材、家具等の化粧材として用いられる。
Embodiment 1 of the Invention
FIG.1 and FIG.2 has shown the
−構成−
無機質板10は、本実施形態では、表面1側(図2の上側)に位置する表層(第1層)11と、裏面2側(図2の下側)に位置する裏層(第3層)12と、表層11と裏層12との間に位置する芯層(第2層)13とを有し、三層構造に構成されている。表層11と裏層12とは、互いに同じものであり、鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを主成分とする層である。一方、芯層13は、軽量骨材と結合剤と繊維を主成分とする層である。表層11と裏層12と芯層13とは、結合剤の硬化によって複合一体化されている。
−Configuration−
In this embodiment, the
無機質板10は、エンボス型20によって加熱圧縮されることにより、表層11側の表面1に、凹凸模様が形成されている。凹凸模様は、本実施形態では、深彫り形状の石目調のタイル模様に形成されている。なお、凹凸模様は、いかなるものであってもよい。本実施形態では、無機質板10は、最も薄い部分の厚さが6mm、最も厚い部分の厚さが9mmとなるように、凹凸模様が形成されている。
The
〈表層及び裏層の主成分〉
[鉱物質繊維]
表層11と裏層12の鉱物質繊維として、ロックウール、スラグウール、ミネラルウール、グラスウール等を用いることができる。これらは、単独で用いることも可能であり、複数を組み合わせて用いてもよい。鉱物質繊維は、粘りと強度とを持たせつつ、高い表面性を得るために添加されるものであり、固形成分全体の40重量%以上80重量%以下だけ添加される。鉱物質繊維は、添加量が40重量%未満になると、鉱物質繊維どうしの絡み合いが少なくなって曲げ強度が弱くなり、また、80重量%を超えると、無機質粉状体の添加割合が少なくなるため、表面の緻密性が低くなり、化粧性が損なわれるためである。
<Main components of surface layer and back layer>
[Mineral fiber]
As the mineral fibers of the
[無機質粉状体]
表層11と裏層12の無機質粉状体として、炭酸カルシウム、マイクロシリカ、水酸化アルミニウム、スラグ紛等を用いることができる。これらは、単独で用いることも可能であり、複数を組み合わせて用いてもよい。無機質粉状体は、防火性及び硬度を確保するために添加されるものであり、固形成分全体の20重量%以上60重量%以下だけ添加される。無機質粉状体は、添加量が20重量%未満になると、形成される無機質板10の表面の緻密性が低くなって化粧性が損なわれ、また、60重量%を超えると、鉱物質繊維の添加割合が少なくなるため、曲げ強度が弱くなるためである。
[Inorganic powder]
As the inorganic powder of the
[結合剤]
表層11と裏層12の結合剤は、熱硬化性樹脂結合剤であり、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素メラミン樹脂等の粉末状、或いは水性結合剤を用いることができる。また、結合剤として、ポリビニルアルコール、スターチ類、ポリアクリルアミド、SBRラテックス、アクリル樹脂エマルジョン等の水溶性又は水分散性の高分子結合剤を、熱硬化性樹脂と併用することも可能である。結合剤は、鉱物質繊維及び無機質粉状体を含む成分を結合するために添加されるものであり、固形成分全体の5重量%以上20重量%以下、好ましくは、7重量%以上15重量%以下だけ添加される。結合剤は、添加量が5重量%未満になると、強度が不足する一方、20重量%を超えると、不燃性が損なわれるためである。
[Binder]
The binder for the
〈芯層の主成分〉
[軽量骨材]
芯層13の軽量骨材として、パーライト、シラス発泡体、シリカフラワー、ガラス発泡体等を用いることができる。軽量骨材は、圧縮強度を確保しつつ、軽量化するために添加されるものであり、固形成分全体の40重量%以上90重量%以下だけ添加される。軽量骨材は、添加量が40重量%未満になると、軽量化が不十分になり、また、散布時に均一に撒くことが難しくなる一方、90重量%を超えると、強度が弱くなり、また、圧縮時の圧力が高くなりすぎて生産性が低下するためである。
<Main component of core layer>
[Lightweight aggregate]
As the lightweight aggregate of the
[結合剤]
芯層13の結合剤は、熱硬化性樹脂結合剤であり、表層11及び裏層12に用いることができるもの、即ち、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素メラミン樹脂等の粉末状、或いは水性結合剤を用いることができる。また、表層11及び裏層12の結合剤と同様に、ポリビニルアルコール、スターチ類、ポリアクリルアミド、SBRラテックス、アクリル樹脂エマルジョン等の水溶性又は水分散性の高分子結合剤を、熱硬化性樹脂と併用することも可能である。結合剤は、軽量骨材を含む成分を結合するために添加されるものであり、固形成分全体の5重量%以上20重量%以下、好ましくは、7重量%以上15重量%以下だけ添加される。結合剤は、添加量が5重量%未満になると、強度が不足する一方、20重量%を超えると、不燃性が損なわれる。
[Binder]
The binder of the
[繊維]
芯層13の繊維として、無機繊維又は有機繊維を用いることができる。具体的には、無機繊維として、ガラス繊維、ワラストナイト等を用いることができる。また、有機繊維として、ポリエステル、ポリプロピレン、ビニロン等の合成繊維、木質繊維、パルプ等を用いることができる。これらは、単独で用いることも可能であり、複数を組み合わせて用いてもよい。繊維は、粘りと強度とを持たせるために添加されるものであり、固形成分全体の1重量%以上10重量%以下だけ添加される。繊維は、添加量が1重量%未満になると、粘りが無くなり、補強効果が低くなり、10重量%を超えると、抄造時に凹凸が生じ、良好な湿潤マットを得ることができなくなるためである。
[fiber]
As the fibers of the
〈凹凸模様〉
無機質板10の表面1には、凹凸模様が形成されている。無機質板10は、この凹凸模様によって複数のブロックに区画されている。
<Uneven pattern>
An uneven pattern is formed on the surface 1 of the
具体的には、本実施形態1では、図1及び図2に示すように、無機質板10の表面1には、上記凹凸模様の一部を構成する複数の溝3が形成され、この複数の溝3によって無機質板10が複数のブロックに区画されている。無機質板10において溝3が形成された部分が無機質板10の最も薄い部分を構成し、溝3での無機質板10の厚さは6mmである。一方、最も分厚い部分(凹凸模様の最大凸部部分)での無機質板10の厚さは、9mmである。
Specifically, in the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of
なお、無機質板10の凹凸模様は、無機質板10の最も分厚い部分(凹凸模様の最大凸部部分)において、表層11の厚さが3mm、芯層13の厚さが3.5mm、裏層12の厚さが2.5mm程度になるように形成されている。また、無機質板10の凹凸模様は、無機質板10の最も薄い溝3部分において、表層11の厚さが1mm、芯層13の厚さが3mm、裏層12の厚さが2mm程度になるように形成されている。
In addition, the uneven pattern of the
つまり、本実施形態では、凹凸模様は、最大高低差(最大凸部部分の表面と溝3の底面とのレベル差)が3mm程度になるように形成されている。 That is, in the present embodiment, the concavo-convex pattern is formed such that the maximum height difference (level difference between the surface of the maximum convex portion and the bottom surface of the groove 3) is about 3 mm.
また、溝3は、側面の傾斜角が60°以上90°以下となるように形成され、溝3以外の部分に比べて尖鋭な凹部に構成されている。
Further, the
−製造方法−
以下、本発明の実施形態1に係る無機質板10の製造方法について図3に基づいて説明する。
-Manufacturing method-
Hereinafter, the manufacturing method of the
無機質板10の製造方法は、湿潤基材形成工程S1と、乾燥工程S2と、塗布工程S3と、加熱圧縮工程S4とを有する。
(1)湿潤基材形成工程
まず、湿潤基材形成工程S1を行う。本実施形態では、湿潤基材形成工程S1は、裏層マット形成工程と、芯層マット形成工程と、表層マット形成工程とで構成されている。
The manufacturing method of the
(1) Wet base material forming step First, a wet base material forming step S1 is performed. In the present embodiment, the wet base material forming step S1 includes a back layer mat forming step, a core layer mat forming step, and a surface layer mat forming step.
〈裏層マット形成工程〉
裏層マット形成工程では、裏層12を形成するための材料、即ち、鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを水中に添加して攪拌し、鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを主成分とするスラリーを生成する。そして、生成したスラリーを長網式湿式抄造装置又は丸網式湿式抄造機で湿式抄造して裏層マット10c(第3層マット)を形成する。本実施形態では、裏層マット10cは、4mmの一様な厚さになるように形成する。
<Back layer mat formation process>
In the back layer mat forming step, the material for forming the
〈芯層マット形成工程〉
芯層マット形成工程では、芯層13を形成するための材料、即ち、軽量骨材と結合剤と繊維とを、水を噴霧しながら混合して芯層用組成物を生成する。そして、生成した芯層用組成物を、先に生成した裏層マット10cの上に均一に散布して芯層マット10b(第2層マット)を形成する。本実施形態では、芯層マット10bは、5mmの一様な厚さになるように形成する。
<Core layer mat forming process>
In the core layer mat forming step, a material for forming the
〈表層マット形成工程〉
表層マット形成工程では、裏層マット形成工程と同様に、表層11を形成するための材料、即ち、鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを水中に添加して攪拌し、鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを主成分とするスラリーを生成する。そして、生成したスラリーを長網式湿式抄造装置又は丸網式湿式抄造機で湿式抄造して表層マット10a(第1層マット)を形成し、この表層マット10aを、芯層マット10bの上に積層する。本実施形態では、表層マット10aは、5mmの一様な厚さになるように形成する。このように、本実施形態では、表層マット10aの厚さ(5mm)を裏層マット10cの厚さ(4mm)より厚く形成している。また、表層マット10aをこのように分厚く形成することにより、後の加熱圧縮工程S4によって表面1に凹凸模様が形成される無機質板10の表層11の最小厚さ(溝3での厚さ)を1mm以上に形成することができる。
<Surface layer mat forming process>
In the surface mat forming step, the material for forming the
以上のような湿潤基材形成工程S1を行うことにより、鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを主成分として含む湿潤マットからなる表層マット10a及び裏層マット10cで、軽量骨材と結合剤と繊維とを主成分として含む芯層マット10bを挟む三層構造の板状の湿潤基材10Aが形成される(図4(A)を参照)。上述したように、本実施形態では、三層構造の湿潤基材10Aは、表層マット10aの厚さが5mm、芯層マット10bの厚さが5mm、裏層マット10cの厚さが4mmで、計14mmの厚さになるように形成される。
(2)乾燥工程
次に、乾燥工程S2を行う。乾燥工程S2では、湿潤基材形成工程S1によって形成された湿潤基材10Aを熱風循環式ドライヤーに搬入し、含水率が10重量%未満、好ましくは、4重量%未満となるように乾燥し、乾燥基材(ドライボード)10Bを形成する。このとき、湿潤基材10A中に含まれる結合剤(熱硬化性樹脂結合剤)がプレキュアー状態に至らないように、即ち、結合剤が硬化しない条件下で湿潤基材10Aを乾燥させる。これは、結合剤が完全に硬化しないまでもプレキュアー状態に至ると、プレキュアー状態の結合剤によって結合された組織が後の加熱圧縮工程S4で潰れることにより、得られる無機質板10が脆弱化するおそれがあるためである。
By performing the wet base material forming step S1 as described above, the light weight aggregate can be obtained from the
(2) Drying process Next, drying process S2 is performed. In the drying step S2, the
また、湿潤基材10Aは、熱風循環式ドライヤーによる乾燥の前に、加熱ロール、連続プレス、平板プレス等で加熱圧縮してもよい。このように乾燥前に予備的な加熱圧縮を行うことにより、強度の高い乾燥基材10Bに形成することができる。この予備的な加熱圧縮を行う場合も、湿潤基材10A中の結合剤がプレキュアー状態に至らない条件下で行う。
Further, the
なお、結合剤がプレキュアー状態に至らない条件は、結合剤によって異なるが、例えば、結合剤として粉末フェノール樹脂を用いた場合、熱風循環式ドライヤーによる乾燥では、60℃〜140℃程度の温度条件、予備的な加熱圧縮では、80℃〜180℃程度の温度条件で行うことができる。
(3)塗布工程
次に、塗布工程S3を行う。塗布工程S3では、乾燥基材10Bの表面1B及び裏面2Bに、水又は樹脂水溶液からなる軟化剤を塗布する。これにより、乾燥基材10Bの表面1B及び裏面2Bが軟化し、後の加熱圧縮工程S4において乾燥基材10Bの表面1B及び裏面2Bにおいて亀裂や割れが生じ難くなる。本実施形態では、乾燥基材10Bの表面1Bには、400g/m2の軟化剤を塗布し、乾燥基材10Bの裏面2Bには、100g/m2の軟化剤を塗布する。
(4)加熱圧縮工程
次に、加熱圧縮工程S4を行う。加熱圧縮工程S4では、表面1B及び裏面2Bに軟化剤が塗布された乾燥基材10Bを多段式ホットプレス等の加熱圧縮装置の熱盤間に挿入し(図4(B)を参照)、表面1Bに所定の凹凸模様を形成するためのエンボス型20を用いて、結合剤(熱硬化性樹脂結合剤)の硬化温度以上の温度で加熱圧縮する(図4(C)を参照)。
The conditions under which the binder does not reach the precured state vary depending on the binder. For example, when a powdered phenol resin is used as the binder, the temperature condition of about 60 ° C. to 140 ° C. is used for drying with a hot air circulation dryer. The preliminary heat compression can be performed at a temperature of about 80 ° C. to 180 ° C.
(3) Application | coating process Next, application | coating process S3 is performed. In the application step S3, a softening agent made of water or a resin aqueous solution is applied to the
(4) Heat compression process Next, heat compression process S4 is performed. In the heating and compression step S4, a
乾燥基材10Bを加熱圧縮すると、先の塗布工程S3において乾燥基材10Bの表面1B及び裏面2Bに塗布された軟化剤が、蒸気となって乾燥基材10B中に浸透する。ここで、乾燥基材10B中の表層マット10a、芯層マット10b及び裏層マット10cの結合剤は、プレキュアーしていない状態にあるため、乾燥基材10B中に浸透した軟化剤によって流動性を得て軟化剤と共に乾燥基材10B中に行き亘る。
When the
また、乾燥基材10Bは、エンボス型20を用いて加熱圧縮されるため、圧縮されると共に、裏面2Bは平滑に、表面1Bは凹凸模様形状に変形していく。このとき、先の塗布工程S3において、乾燥基材10Bの表面1B及び裏面2Bに軟化剤が塗布されて軟化しているため、特に、表面1Bには多量の軟化剤が塗布されて裏面2Bより軟化している。そのため、乾燥基材10Bは、亀裂や割れなどを生じることなく変形することとなる。
Moreover, since the
また、湿潤基材形成工程において、表層マット10aの厚さ(5mm)を凹凸模様の最大高低差(3mm)以上に形成している。そのため、乾燥基材10Bをエンボス型20で加熱圧縮する際に、尖鋭な凹部である溝3を形成するためのエンボス型20尖鋭な凸部21が表層マット10aを突き破って芯層マット10bに至ることなく、表面1Bに凹凸模様が形成される。
Further, in the wet base material forming step, the thickness (5 mm) of the
そして、乾燥基材10Bが変形した状態で、該乾燥基材10B中に行き亘った結合剤(熱硬化性樹脂結合剤)が硬化することにより、表面1に彫りの深いシャープな凹凸模様が形成された無機質板10が形成される(図4(D)を参照)。
Then, in a state where the
−実施形態1の効果−
以上のように、本実施形態1の無機質板10では、加熱圧縮によって凹凸模様が形成される表層11が、鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを主成分とする材料で形成され、表層11の裏側の芯層13が、軽量骨材と結合剤とを主成分とする材料で形成されている。つまり、表面に凹凸模様が形成される表層11の裏側の芯層13が、比較的密度の低い材料で形成されている。また、本実施形態1の無機質板10では、加熱圧縮によって表面に凹凸模様が形成される表層11を、最小厚さ(溝3での厚さ)が1mm以上になるように形成している。このような構成により、表層11は、最も薄くなる尖鋭な凹部が形成される部分においても1mm以上の厚さが確保されることとなる。そして、このように表層11が分厚く形成されることにより、凹凸模様の中に尖鋭な凹部(溝3)があっても、該凹部(溝3)が比較的密度の低い材料で形成された芯層13にまで至ることがない。従って、化粧面となる表面1に凹凸模様が形成された無機質板10において、尖鋭な凹部(溝3)を形成する場合であっても、該尖鋭な凹部(溝3)部分における強度の低下を抑制することができる。言い換えると、化粧面となる表面1に凹凸模様が形成された無機質板10において曲げ強度の増大を図ることができる。
-Effect of Embodiment 1-
As described above, in the
また、本実施形態1の無機質板10では、加熱圧縮によって凹凸模様が形成される表層11と裏側の裏層12が、鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを主成分とする材料で形成され、表層11と裏層12との中間の芯層13が、軽量骨材と結合剤とを主成分とする材料で形成される三層構造に構成されている。また、加熱圧縮によって表面に凹凸模様が形成される表層11が、裏層12よりも最大厚さが厚くなるように形成されている(表層11の最大厚さ3mm>裏層12の最大厚さ2.5mm)。このように表裏層の合計の厚みを一定の厚みにした場合でも、表層11が分厚く形成されることにより、凹凸模様の中に尖鋭な凹部(溝3)があっても、該凹部(溝3)が比較的密度の低い材料で形成された芯層13にまで至ることがない。従って、化粧面となる表面1に凹凸模様が形成された無機質板10において曲げ強度の増大を図ることができる。
Moreover, in the
また、本実施形態1の無機質板の製造方法によれば、少なくとも表層マット10aと芯層マット10bとを積層して湿潤基材10Aを形成する湿潤基材形成工程S1において、表層マット10aの厚さ(5mm)が、後の加熱圧縮工程S4においてエンボス型20で形成される凹凸模様の最大高低差(3mm)以上になるように湿潤基材10Aを形成することとしている。このように表層マット10aの厚さが凹凸模様の最大高低差以上になるように湿潤基材10Aを形成することにより、湿潤基材10Aを乾燥させて乾燥基材10Bとした後、エンボス型20で加熱圧縮する際に、尖鋭な凹部(溝3)を形成するためのエンボス型20の尖鋭な凸部が表層マット10aを突き破って芯層マット10bに至るのが抑制される。つまり、化粧面となる表面1に凹凸模様が形成された無機質板10の製造にあたり、無機質板10に尖鋭な凹部(溝3)を形成する場合であっても、該尖鋭な凹部(溝3)部分における強度の低下が抑制された無機質板10を製造することができる。言い換えると、化粧面となる表面1に凹凸模様が形成された無機質板10であって曲げ強度の高い無機質板10を製造することができる。
In addition, according to the method for manufacturing an inorganic plate of the first embodiment, the thickness of the
さらに、本実施形態1の無機質板の製造方法によれば、表層マット10aと、芯層マット10bと、表層マット10aと同様に形成された裏層マット10cとを順に積層することによって湿潤基材10Aを形成することとしている。そして、表層マット10aの厚さ(5mm)を裏層マット10cの厚さ(4mm)より厚くしている。このように表層マット10aの厚さを分厚くすることにより、湿潤基材10Aを乾燥させて乾燥基材10Bとした後、エンボス型20で加熱圧縮する際に、尖鋭な凹部(溝3)を形成するためのエンボス型20の尖鋭な凸部が表層マット10aを突き破って芯層マット10bに至るのが抑制される。従って、化粧面となる表面1に凹凸模様が形成された無機質板10であって曲げ強度の高い無機質板10を製造することができる。
Furthermore, according to the manufacturing method of the inorganic board of Embodiment 1, the wet base material is formed by sequentially laminating the
また、本実施形態1の無機質板の製造方法によれば、表層マット10aの厚さ(5mm)を従来よりも厚く形成する一方、芯層マット10bの厚さ(5mm)を従来よりも薄く形成してこれらを積層した湿潤基材10Aを形成することとしている。このように、表層マット10aの質量を従来より増加させた分、芯層マット10bの質量を従来より低減することにより、加熱圧縮工程において圧縮圧力の増大を抑制することができる。
Moreover, according to the manufacturing method of the inorganic board of this Embodiment 1, while forming the thickness (5 mm) of the
《その他の実施形態》
上記実施形態1では、湿潤基材10Aを三層構造としていたが、湿潤基材10Aは、これに限られない。表層11及び裏層12を構成する1つの湿潤マットからなる単層構造でもよく、また、芯層13のない二層構造であってもよい。その他、芯層13の他に中間層を設けて四層以上の構造としてもよい。
<< Other Embodiments >>
In the first embodiment, the
なお、上記実施形態1では、表層11は、最小厚さ(無機質板10の最も薄い溝3部分における表層11の厚さ)が1mmになるように形成されていたが、表層11は、最小厚さが1mm以上になるように形成されていればよい。つまり、無機質板10の最も薄い溝3部分における表層11の厚さは、1mm以上であればよく、2mmとなるように形成してもよい。
In the first embodiment, the
さらに、上記実施形態1では、湿潤基材形成工程において、表層マット10aの厚さが5mmになるように湿潤基材10Aを形成していた。しかし、表層マット10aの厚さは5mmに限られない。湿潤基材形成工程において、表層マット10aの厚さが後の加熱圧縮工程S4においてエンボス型20で形成される凹凸模様の最大高低差(3mm)以上になるように湿潤基材10Aを形成すればよい。例えば、凹凸模様の最大高低差が5mmの場合、表層マット10aを厚さ6mmに形成してもよい。
Furthermore, in Embodiment 1 described above, in the wet base material forming step, the
以上説明したように、本発明は、住宅等の建物の内装材、造作材、開口部材、家具等の化粧材として用いられる無機質板及び無機質板の製造方法について有用である。 As described above, the present invention is useful for an inorganic board used as an interior material, a building material, an opening member, furniture and the like for a building such as a house, and a method for manufacturing the inorganic board.
1 表面
10 無機質板
10A 湿潤基材
10B 乾燥基材
10a 表層マット(第1層マット)
10b 芯層マット(第2層マット)
10c 裏層マット(第3層マット)
11 表層(第1層)
12 裏層(第3層)
13 芯層(第2層)
1 surface
10 Inorganic board
10A wet substrate
10B Dry substrate
10a Surface mat (first layer mat)
10b Core layer mat (second layer mat)
10c Back layer mat (3rd layer mat)
11 Surface layer (first layer)
12 Back layer (3rd layer)
13 Core layer (second layer)
Claims (3)
上記第1層は、最小厚さが1mm以上になるように形成され、
上記凹凸模様は、上記第1層と共に上記第2層を凹ませる凹部を有している
ことを特徴とする無機質板。 A first layer mainly composed of mineral fibers, an inorganic powder and a binder, and a second layer mainly composed of a lightweight aggregate and a binder formed on the back side of the first layer; Comprising an inorganic plate made of a heat-compressed product in which an embossed concavo-convex pattern is formed on the surface of the first layer serving as a decorative surface,
The first layer is formed to have a minimum thickness of 1 mm or more,
The said uneven | corrugated pattern has a recessed part which dents the said 2nd layer with the said 1st layer, The inorganic board characterized by the above-mentioned .
鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを主成分として含むスラリーから湿式抄造によって形成した第1層マットと、軽量骨材と結合剤とを主成分として含む材料からなる第2層マットとを少なくとも積層して湿潤基材を形成する湿潤基材形成工程と、
上記湿潤基材を乾燥させて乾燥基材とする乾燥工程と、
上記乾燥基材の上記第1層マットの表面に上記凹凸模様が形成されるようにエンボス型で上記乾燥基材を加熱圧縮して上記結合剤を硬化させる加熱圧縮工程とを備え、
上記湿潤基材形成工程では、上記第1層マットの厚さが上記凹凸模様の最大高低差以上になるように上記湿潤基材を形成し、
上記加熱圧縮工程では、上記第1層マットと共に上記第2層マットを凹ませる凹部が上記凹凸模様の一部として形成され、且つ上記第1層マットの最小厚さが1mm以上になるように上記エンボス型で上記乾燥基材を加熱圧縮する
ことを特徴とする無機質板の製造方法。 A method for manufacturing an inorganic board having a concavo-convex pattern on a decorative surface,
A first layer mat formed by wet papermaking from a slurry containing mineral fibers, an inorganic powder and a binder as main components, and a second layer mat made of a material containing lightweight aggregates and a binder as main components A wet substrate forming step of forming a wet substrate by laminating at least
A drying step of drying the wet substrate to form a dry substrate;
A heat compression step of curing the binder by heating and compressing the dry substrate with an embossed mold so that the uneven pattern is formed on the surface of the first layer mat of the dry substrate;
In the wet base material forming step, the wet base material is formed so that the thickness of the first layer mat is not less than the maximum height difference of the uneven pattern,
In the heating and compressing step, the concave portion for recessing the second layer mat together with the first layer mat is formed as a part of the uneven pattern, and the minimum thickness of the first layer mat is 1 mm or more. A method for producing an inorganic plate, characterized in that the dried substrate is heated and compressed in an embossed form.
上記湿潤基材は、上記第1層マットと、上記第2層マットと、鉱物質繊維と無機質粉状体と結合剤とを主成分として含むスラリーから湿式抄造によって形成した第3層マットとを順に積層することによって形成され、
上記湿潤基材形成工程では、上記第1層マットの厚さが上記第3層マットの厚さより厚くなるように上記湿潤基材を形成する
ことを特徴とする無機質板の製造方法。 In claim 2,
The wet base material includes the first layer mat, the second layer mat, and a third layer mat formed by wet papermaking from a slurry containing mineral fibers, an inorganic powder and a binder as main components. Formed by laminating in order,
In the wet base material forming step, the wet base material is formed so that the thickness of the first layer mat is larger than the thickness of the third layer mat.
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