JP7406353B2 - 無機質板、天井仕上げ材、天井構造及び無機質板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、無機質板、天井仕上げ材、天井構造及び無機質板の製造方法に関する。

従来、鉱物質繊維を結合材と共に湿式抄造して形成された無機繊維板は、低比重で軽量であり、吸音性、断熱性、不燃性を備えていて、加工性も高いことから、天井仕上げ材等の内装建材として広く用いられている。

この無機繊維板は多孔質材料であるので、本質的に吸着機能や調湿機能を有する。この吸着機能や調湿機能を高めるために、例えば特許文献１に示されるように、湿式抄造で製造したマット表面にフェノール樹脂液を塗布して、その樹脂液をマット内に含浸させ、その後の焼成によりフェノール樹脂から生じた炭化物によって吸着性や調湿性を付与することが提案されている。

また、特許文献２には、鉱物質繊維や結合材の抄造材料に加えてシリカゲルを混合し、マットを熱圧成形する際に発生するガスを、混合されているシリカゲルに吸着させ、繊維板の高比重化、高強度化、高硬度化を図ることが提案されている。

特許第４１２０２６３号 特許第４１４３４８６号

ところで、このように無機繊維材料に結合材が含まれた無機繊維板では、吸湿に伴って水分が保持されたときに、その水分により結合材の結合機能が阻害されて結合力が低下し、そのことで撓みが発生して外観見映えや施工性が低下するという問題があった。特に、無機繊維板により天井仕上げ材を形成し、その天井仕上げ材が例えば周辺部や対向する２つの辺部で天井下地材に支持又は固定されている天井構造では、天井仕上げ材の中間部が支持されていないので、吸湿に伴って、その中間部が撓んで垂れ下がり、見映えが悪くなる。

特許文献１に示すように、フェノール樹脂のマット内への塗布含浸によって調湿性を有する炭化物を設けただけでは、結合材の結合力を確保することは不十分である。

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的は、無機材料を含む無機繊維板等の無機質板の構成を改良することで、結合材の結合機能が水分により阻害されるのを有効に抑制して、無機質板を撓み難くすることにある。

上記の目的の達成のため、この発明では、調湿性を有する無機粉体が高湿度条件下で吸水する特性を利用し、その調湿性の無機粉体を混合して積極的に吸水させることで、結合材の結合機能が阻害されないようにした。

具体的には、第１の発明は、無機繊維材料：７０～８０重量％と、無機粉体：１３～２６重量％と、結合材：４～７重量％とが含まれた、密度：３６９ｋｇ／ｍ ^３ 以下である無機質板であって、結合材は、湿気又は水分の吸収により結合力が低下する水系接着剤を主成分とし、上記無機粉体は、調湿性のある調湿性無機粉体を含有し、この調湿性無機粉体は無機質板全体に対し、該調湿性無機粉体の保持可能な水分量が無機質板全体の２重量％以上となることで上記結合材の湿気又は水分の吸収による無機質板の撓み変位を抑制するように４重量％以上含有され、かつ、上記調湿性無機粉体は無機質板全体に対し１２重量％以下含有されていることを特徴とする。

この第１の発明では、無機質板は無機繊維材料を含んだ無機繊維板となる。この無機繊維板としての無機質板は密度が３６９ｋｇ／ｍ ^３ 以下であり、無機繊維材料：７０～８０重量％と、無機粉体：１３～２６重量％と、結合材：４～７重量％とが含まれ、無機粉体に調湿性無機粉体が無機質板全体に対し４～１２重量％含有されているので、高湿度条件下では、主として調湿性無機粉体が多量に吸水するようになり、該調湿性無機粉体の保持可能な水分量が無機質板全体の２重量％以上となり、その分、結合材の湿気又は水分の吸収が抑制されて該結合材は水分の影響を受け難くなる。そのため、結合材が湿気又は水分の吸収により結合力が低下する水系接着剤であっても、水分による結合力の低下が生じ難くなり、無機質板が撓み難くなり、その外観見映えや施工性が向上する。

この場合、上記調湿性無機粉体が無機質板全体に対し４重量％未満であると、その吸水効果や調湿効果が不足して、結合材に対する水分の影響を抑制することができなくなる一方、１２重量％を超えると、多孔質な調湿性無機粉体が過剰になって無機質板の比重が不足し、例えば不燃性が低くなる。そのため、無機粉体において、調湿性のある調湿性無機粉体は無機質板全体に対し４～１２重量％含有されている。

第２の発明は、第１の発明において、調湿性無機粉体は、Ｂ型シリカゲルであることを特徴とする。

この第２の発明では、吸湿しても加熱処理しないと放湿しないＡ型シリカゲルに対し、Ｂ型シリカゲルは常温で吸放湿する。このＢ型シリカゲルが調湿性無機粉体として全体に対し４重量％以上混合されていることで、上記効果が有効に発揮されるのに好適な調湿性無機粉体が得られる。

第３の発明は天井仕上げ材に係り、この天井仕上げ材は第１又は第２の発明の無機質板により形成されていて、天井下地材に対し、互いに間隔をあけた複数の固定位置で固定された状態で施工されることを特徴とする。

この第３の発明では、無機質板により形成された天井仕上げ材が天井下地材に施工される。そのとき、天井仕上げ材は天井下地材に対し、互いに間隔をあけた複数の固定位置で固定されかつ固定位置以外の部分は固定されない状態で施工される。このような施工構造では、仮に天井仕上げ材が吸湿して撓んだ場合、その下地材に固定されていない非固定部分が固定位置に対し撓んで垂れ下がるようになり、外観見映えや施工性が悪化することになる。しかし、この発明では、天井仕上げ材は、吸湿によって撓み難い構造の無機質板であるので、高湿度条件下でも撓み難い天井仕上げ材が得られ、その外観見映えや施工性を高めることができる。

第４の発明も天井仕上げ材に係り、この天井仕上げ材は第１又は第２の発明の無機質板により形成されていて、天井下地材に対し、周辺部のうち少なくとも互いに対向する２つの辺部で支持されかつ中間部が支持されない状態で施工されることを特徴とする。

この第４の発明では、無機質板により形成された天井仕上げ材が天井下地材に施工されたとき、天井仕上げ材は天井下地材に対し、周辺部のうち少なくとも互いに対向する２つの辺部で支持されかつ中間部が支持されない状態で施工される。このような施工構造では、仮に天井仕上げ材が吸湿して撓んだ場合、その下地材に支持されていない中間部が周辺部又は対向辺部に対し撓んで垂れ下がるようになり、外観見映えや施工性が悪化することになる。しかし、この場合も、天井仕上げ材は、吸湿によって撓み難い構造の無機質板であるので、高湿度条件下でも撓み難い天井仕上げ材が得られ、その外観見映えや施工性を高めることができる。

第５の発明は天井構造に係り、この天井構造は、第３又は第４の発明の天井仕上げ材が天井下地材に施工されていることを特徴とする。この発明でも第３又は第４の発明と同様の作用効果が得られる。

第６の発明は、請求項１の無機質板を製造する方法であって、この製造方法は、無機繊維材料：７０～８０重量％と、無機粉体：１３～２６重量％と、湿気又は水分の吸収により結合力が低下する水系接着剤を主成分とする結合材：４～７重量％とが含まれたスラリーからマットを抄造し、該マットを脱水した後に成形乾燥することで、無機質板を製造するとともに、上記スラリーの無機材料中に、調湿性のある調湿性無機粉体を成形後の上記無機質板全体の４～１２重量％となるように混合することを特徴とする。

この第６の発明では、無機繊維材料及び無機粉体の無機材料と水系接着剤を主成分とする結合材とが含まれたスラリーからマットが抄造され、そのマットを脱水後に成形乾燥することによって、そのまま無機質板が製造される。そして、そのスラリーの無機粉体中に調湿性無機粉体が成形後の無機質板全体の４～１２重量％となるように混合される。このことで、製造された無機質板は、高湿度条件下で主として調湿性無機粉体が多量に吸水するようになり、その分、結合材は水分の影響を受け難くなり、水分による結合力の低下が生じ難くなる。よって、高湿度条件下でも撓み難くて外観見映えや施工性が向上した無機質板が得られる。

また、スラリーからマットを抄造し、そのマットを脱水した後に成形乾燥して無機質板が製造されるので、撓み難くて高い調湿性を備えた無機質板を熱圧工程がなくても容易に得ることができる。

以上説明したように、本発明によると、無機繊維材料と、無機粉体と、湿気又は水分の吸収により結合力が低下する水系接着剤を主成分とする結合材とが含まれ、密度３６９ｋｇ／ｍ ^３ 以下の無機質板として、その無機材料に調湿性無機粉体を結合材の湿気又は水分の吸収による無機質板の撓み変位を抑制するように無機質板全体の組成に対し４重量％以上混合しかつ１２重量％以下混合したことにより、結合材の水分による結合力の低下を生じ難くし、高湿度条件下でも無機質板の撓みを抑えて、その外観見映えや施工性の向上を図ることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る無機質板の模式断面図である。 図２は、無機質板の製造方法の工程図である。 図３は、無機質板により形成された天井仕上げ材が施工された天井構造の要部を示す平面図である。 図４は、天井仕上げ材の天井下地材に対する支持構造を示す拡大断面図である。 図５は、天井仕上げ材の天井下地材に対する他の支持構造を示す図４相当図である。 図６は、試験１における無機質板の吸湿に伴う撓み量の変化を示す表である。 図７は、試験１における無機質板の吸湿に伴う撓み量の変化を示すグラフである。 図８は、試験２における無機質板（試験体）の取付構造を示し、図８（ａ）は断面図、図８（ｂ）は平面図である。 図９は、試験２における無機質板（試験体）の組成、密度、厚さ及び撓み変位量を示す表である。 図１０は、試験２における無機質板の撓み変位量の時間的変化を示すグラフである。

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。以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

図１は本発明の実施形態に係る無機質板Ａを示し、この無機質板Ａは、後述するように無機繊維材料を含んでいて湿式抄造により形成される無機繊維板であり、本実施形態では例えば屋内の天井仕上げ材１（図３～図５参照）として施工されるものである。

無機質板Ａには、無機材料と結合材とが含まれ、さらにその無機材料には無機繊維材料及び無機粉体が含まれている。無機繊維材料としては、ロックウール（岩綿）やスラグウール等の鉱物質繊維を用いることができる。尚、曲げ強度の向上のために無機繊維材料に、少量の化学繊維（例えばポリエステル等）や古紙を加えることができる。

上記結合材は、湿気又は水分の吸収により結合力が低下する水系接着剤を主成分としている。この水系接着剤は、例えばでんぷん、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル樹脂等を混合し或いは単独で用いることができる。尚、環境やコストの面からでんぷんの使用が好ましい。必要に応じてメラミン、フェノール、イソシアネート類、アクリル樹脂等の、湿気により結合力が低下しない接着剤を追加してもよい。

そして、上記無機粉体は、無機充填材と調湿性無機粉体とからなり、無機充填材としては、パーライト、ベントナイト、セピオライト、アタパルジャイト、バーミキュライト、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シラスバルーン（シラス発泡体）、シリカ（シリカフラワー）、クレー、ガラス発泡体等を用いることができる。

一方、上記調湿性無機粉体は、調湿性のある調湿材として機能する多孔質材で、例えばＢ型シリカゲル、ゼオライト、珪藻土、竹炭、硅質頁岩、ハロイサイト、モンモリロナイト（酸性白土）、クレー、ベントナイト、アタパルジャイト、セピオライト等を用いることができる。尚、シリカゲルはＡ型及びＢ型があり、Ａ型のシリカゲルは、吸湿しても加熱処理しないと放湿しないのに対し、Ｂ型のシリカゲルは常温で吸放湿（呼吸）し、高湿度条件では水分を吸着するが、低湿度条件では水分を放出するためである。

無機質板Ａの各成分の割合は、無機質板Ａの全体に対し上記無機繊維材料が７０～８０重量％とされ、無機粉体が１３～２６重量％とされ、これらを合わせた無機材料の割合は９３～９６重量％となっている。無機粉体の割合は、１３重量％未満であると、表面が粗くなったり、密度がつき難くて強度不足となったりし、２６重量％を超えると、接着剤（結合材）の添加割合が４重量％未満になり、強度不足になるので、１３～２６重量％とされている。

また、結合材の割合は４～７重量％とされている。結合材は４重量％を下回ると、例えば天井仕上げ材としての強度が不足する一方、７重量％を上回ると、不燃性能の点で不具合が生じるので、４～７重量％とされている。

さらに、上記無機材料のうちの調湿性無機粉体は、無機質板Ａの全体に対し４～１２重量％含有されている。この調湿性無機粉体の割合が４重量％を下回ると、調湿性無機粉体による調湿効果が不足し、天井仕上げ材として施工したときに中間部の垂れ下がり防止効果を有効に得ることができない。また、調湿性無機粉体の割合が１２重量％を超えると、多孔質材料である無機粉体が多く入り過ぎることになり、無機質板Ａの比重が上がり難く、不燃性が低下する。そのため、調湿性無機粉体の割合は４～１２重量％とされている。

換言すると、上記調湿性無機粉体は、無機質板Ａ全体の組成に対して、調湿性無機粉体の保持可能な水分量が２重量％以上となるように混合されている。この調湿性無機粉体の吸水可能な水分量が全体の２重量％未満であると、調湿性無機粉体の吸水不足が生じて、結合材の水分による結合力の低下が生じるので、調湿性無機粉体の吸水可能な水分量は２重量％以上とされている。例えば調湿性無機粉体がＢ型シリカゲルであれば、Ｂ型シリカゲルの混合量は、無機質板Ａ全体の組成に対して４重量％以上となる。

この調湿性無機粉体の保持可能な水分量を無機質板Ａ全体の組成に対して２重量％以上とする理由について説明する。吸湿率５０％で吸水した調湿性無機粉体の重量をｗ１、吸水する前の調湿性無機粉体の重量をｗ０とすると、｛（ｗ１－ｗ０）／ｗ０｝×１００＝５０であるので、ｗ１＝１．５ｗ０であり、調湿性無機粉体の重量ｗ１は吸水前の無機粉体の重量ｗ０の１．５倍となり、吸水前後の重量の差ｗ１－ｗ０が吸水量となる。

いま、図７に示すように、調湿性無機粉体をＢ型シリカゲルとした場合、その添加率が１０重量％のときの無機質板Ａの吸湿率５０％での撓み量が－０．１ｍｍであり、調湿性無機粉体（Ｂ型シリカゲル）の添加率が８重量％のときの無機質板Ａの吸湿率５０％での撓み量が－０．２ｍｍであるのに対し、調湿性無機粉体（Ｂ型シリカゲル）の混合されていない無機質板Ａの同吸湿率５０％での撓み量が－０．４ｍｍであれば、その撓み量－０．４ｍｍを維持できる調湿性無機粉体の添加率は４重量％以上となる。

このことで、調湿性無機粉体の吸湿率を５０％として、その保持可能な水分量は、全体の組成に対して２（＝４×０．５）重量％以上とされている。

上記無機質板Ａの製造方法について説明する。図２に示すように、この製造方法は一般的な無機繊維板の製造方法と同じであり、まず、スラリー生成工程において、上記無機繊維材料、無機粉体、結合材（湿気又は水分の吸収により結合力が低下する水系接着剤を主成分とするもの）等の各材料を水に分散させてスラリーを生成する。そのとき、本実施形態では、上記無機繊維材料を７０～８０重量％とし、無機粉体を１３～２６重量％とし、結合材を４～７重量％として、スラリーにおける調湿材の吸水可能な水分量が無機繊維板Ａ全体の２重量％以上となるように混合する。

次いで、抄造工程において、このスラリーから通常の繊維板の製造方法である湿式抄造にてウェットマットを抄造し、次の脱水工程で、このウェットマットを減圧脱水した後、成形工程でマットを板状にプレス成形し、最後の乾燥工程で成形後のマットを乾燥する。以上により無機質板Ａが製造される。

図３は天井構造を示し、この天井構造では、上記無機質板Ａにより矩形板状の天井仕上げ材１（天井板）が形成され、その天井仕上げ材１は天井下地材４に施工されている。天井仕上げ材１（天井板）として用いられる無機質板Ａは、必要に応じて下面（表面）に塗装等が施される。

天井下地材４は、例えば互いに平行に延びる複数のメイン下地材５，５，…と、このメイン下地材５，５，…に直交するように配置される複数のクロス下地材６，６，…とが格子状に一体的に連結されたもので、図示しないが、これらは建物の天井部に吊りボルトとその下端部に連結されたハンガーとにより水平になるように吊下げ支持されている。各下地材５，６はいずれも、例えば１枚の帯状の鋼板を幅方向の中央部で折り曲げて重ね合わせかつその重ね合わせ部分の先端側の略半部を他の部分と直角になるように逆方向に折り曲げる曲げ加工をすることで、断面略Ｔ字状に成形され、それを上下逆に反転した構造のものである。メイン下地材５及びクロス下地材６は、下端部に位置して水平方向に延びる所定幅の細長い板状の水平部７と、この水平部７の幅方向中央から上方に突出するように延びる細長い板状の垂直部８とを有し、垂直部８の上端部には、上記ハンガーに挟持される中空の矩形筒状の接続部９が一体に設けられている。

そして、クロス下地材６は、その端部の連結係合片（図示せず）でメイン下地材５の側部の連結係合部（図示せず）に連結され、その連結状態では、クロス下地材６の水平部７の長さ方向端部がメイン下地材５の水平部７の幅方向側縁に両水平部７，７同士が面一になるように突き合わされた状態で連結され、このように連結されたメイン下地材５とクロス下地材６とに亘って天井仕上げ材１が固定されている。

具体的には、メイン下地材５の水平部７とクロス下地材６の水平部７とは水平で互いに面一であり、図４（ａ）に示すように、例えば隣り合うメイン下地材５，５、及びクロス下地材６，６で囲まれる部分に各天井仕上げ材１が配置され、その天井仕上げ材１は周辺部（固定位置）においてメイン下地材５及びクロス下地材６の各水平部７の下面にビス止め、もしくは接着剤による接着、ステープル又はそれらの組み合わせにより固定されている。尚、各天井仕上げ材１は、その周辺部に加え、メイン下地材５，５又はクロス下地材６，５間の中間部としての中央部においてメイン下地材５又はクロス下地材６で固定されていてもよく、周縁部と中央部とが固定位置となる。

このように各天井仕上げ材１は、メイン下地材５又はクロス下地材６の各水平部７に周辺部や中間部で固定されているが、天井仕上げ材１の他の部分（固定位置以外の部分）がメイン下地材５又はクロス下地材６に固定支持されない状態で施工されている。尚、天井仕上げ材１は、その周辺部のうち互いに対向する２つの辺部のみで隣り合うメイン下地材５，５の水平部７，７、又は隣り合うクロス下地材６，６の水平部７，７に固定されていてもよい。

上記の施工構造は、天井仕上げ材１の周辺部や中間部をメイン下地材５の水平部７及びクロス下地材６の水平部７に下側から固定した直貼り施工構造であるが、図４（ｂ）に示すように、メイン下地材５及びクロス下地材６に石膏ボード等の捨て貼り材２，２，…をビス止め、接着剤による接着、ステープル又はそれらの組み合わせにより固定し、その捨て貼り材２，２，…の下面に天井仕上げ材１を、互いに間隔をあけた固定位置でビス打ち等により固定する捨て貼り施工構造にしてもよい。その場合、天井仕上げ材１をビス打ちする固定位置は周辺部や中間部等であってもよいが、それらに特定されず、天井仕上げ材１はどの位置をビス打ちしても捨て貼り材２に固定される。

また、図５（ａ）に示すように、天井仕上げ材１の周辺部がメイン下地材５の水平部７及びクロス下地材６の水平部７の上面に載置されて支持された構造であってもよい。この場合、各天井仕上げ材１は、メイン下地材５の水平部７及びクロス下地材６の水平部７に対し、天井仕上げ材１の周辺部で載置支持されかつ天井仕上げ材１の中間部が支持されない状態で施工されている。尚、各天井仕上げ材１の周辺部下面に切欠き段部１ａが形成されており、天井仕上げ材１のメイン下地材５及びクロス下地材６に対する施工状態では、この切欠き段部１ａにメイン下地材５の水平部７及びクロス下地材６の水平部７が収容された状態で支持される。或いは、図５（ｂ）に示すように、各天井仕上げ材１の周辺部端面（木口面）に雌実状の凹条部１ｂを形成し、天井仕上げ材１のメイン下地材５及びクロス下地材６に対する施工状態では、この凹状部１ｂにメイン下地材５の水平部７及びクロス下地材６の水平部７を嵌合して係止した状態で支持するようにしてもよい。

上記施工構造のいずれでも、各天井仕上げ材１は、その全体のうち天井下地材４に対しビス等により固定される部分と固定されない部分とが生じることとなる。

したがって、この実施形態においては、無機質板Ａは、無機繊維材料：７０～８０重量％及び無機粉体：１３～２６重量％からなる無機材料：９３～９６重量％と、湿気又は水分の吸収により結合力が低下する水系接着剤を主成分とする結合材：４～７重量％とが含まれ、そのうちの無機粉体（無機材料の一部）は、調湿性のある調湿性無機粉体を無機質板Ａ全体に対し４～１２重量％含有している。そして、無機質板Ａは、その全体の組成に対し、成分である調湿性無機粉体が、吸水可能な水分量を２重量％以上（調湿性無機粉体であるＢ型シリカゲルであっては全体の組成に対して４重量％以上）とするように混合されている。このため、高湿度条件下では、主として調湿性無機粉体が多量に吸水するようになり、その分、結合材が湿気又は水分の吸収により結合力が低下する水系接着剤であっても、その結合材は水分の影響を受け難くなり、水分による結合力の低下が抑制される。このことで、高湿度条件下でも、無機質板Ａが撓み難くなり、その外観見映えや施工性が向上する。

そして、図３～図５に示すように、このような無機質板Ａにより形成された天井仕上げ材１が天井下地材４のメイン下地材５及びクロス下地材６に施工されたとき、天井仕上げ材１は下地材４の水平部７に対し、周辺部（又は周辺部のうちの互いに対向する２つの辺部）や中央部で下側から固定された状態（図４に示す状態）又は上側からの載置や係止により支持された状態（図５に示す状態）で施工され、他の部分は下地材５，６から離れて支持されない状態で施工される。こうした施工構造では、仮に天井仕上げ材１が吸湿して撓んだ場合、その下地材５，６に支持されていない部分が周辺部や対向辺部等の支持部分に対し撓んで垂れ下がるようになり、外観見映えや施工性が悪化することになる。しかし、この実施形態では、天井仕上げ材１は、吸湿によって撓み難い構造であるので、高湿度条件下でも撓み難い天井仕上げ材１が得られ、その外観見映えや施工性を高めることができる。

図４（ｂ）に示す捨て貼り施工構造では、天井仕上げ材１が上側に重なる捨て貼り材２にビス止めにより固定されるので、天井仕上げ材１のどこにでもビス打ちすることが可能となる。そのため、固定するビスの本数を減らしたとしても、垂れ下がりの小さい天井仕上げ材１が得られる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、天井下地材４のメイン下地材５及びクロス下地材６が断面略Ｔ字状のものであるが、断面が略Ｍ字形状でそれを上下逆に反転した構造のものや、断面略Ｈ字形状でそれを９０°だけ回転させて横倒しした構造のもの等、通常一般の天井下地材を使用できるのは勿論である。

上記実施形態では、無機質板Ａを天井仕上げ材１に用いているが、その他の内装用化粧板に用いてもよく、高湿度条件下でも撓み難い内装用化粧板が得られ、その外観見映えを高めることができる。さらには、無機質板Ａを他の用途にも用いることができるのは勿論である。

また、上記実施形態では、無機質板Ａは無機繊維材料を含む無機繊維板である例を説明しているが、本発明は無機繊維材料を含まない無機質板、例えば無機繊維材料以外の石膏やセラミック等を無機材料として含んだ無機質板にも適用することができ、その場合も実施形態と同様に天井仕上げ材や内装用化粧板等に用いることができる。その無機質板を製造する場合、無機材料：９３～９６重量％と、水系接着剤からなる結合材４～７：重量％とが含まれたスラリーからマットを抄造し、そのマットの脱水後の成形乾燥によって無機質板を製造し、そのスラリーにおける無機材料中にＢ型シリカゲル等の調湿性無機粉体を成形後の無機質板全体の４～１２重量％となるように混合すればよい。

次に、具体的に実施した実施例について説明する。

［試験１］
無機繊維板（無機質板）に必要な材料を水に均一に分散混練してスラリーを生成した。そのうち、無機繊維材料としてのスラグウールの添加率は７７重量％、結合材としてのでんぷんの添加率は５重量％、調湿性無機粉体としてのＢ型シリカゲルの添加率は８重量％とした。このスラリーから厚さ９．８ｍｍのウェットマットを抄造し、そのウェットマットを減圧脱水してプレス成形し、さらに乾燥して無機繊維板を作製し、そのサンプルを例１とした。

また、でんぷんの添加率を５重量％、Ｂ型シリカゲルの添加率を１０重量％としたスラリーから同様にして無機繊維板を作製し、そのサンプルを例２とした。さらに、調湿材としてのＢ型シリカゲルを添加していないスラリーから同様にして無機繊維板を作製し、そのサンプルを例３とした。

例１～例３について、環境試験室の天井部に天井仕上げ材としてその対向する２辺部及びそれらの中央部でビス止め固定により施工し、試験室の環境条件を温度及び湿度を変え、温度５℃及び湿度５０％の低温中湿度状態と、温度４０℃及び湿度９５％の高温高湿度状態とを繰り返して各々の撓み量を測定した。撓み量は、天井仕上げ材においてビス止めされていない箇所の下面の所定部位が下降方向に変位した変位量であり、撓み量０では下降変位がなく、撓み量が大きくなるに連れて下降方向（マイナスで示す）の変位量が大きくなっている。尚、例１及び例３は２つのサンプルについて測定し、例２は１つのサンプルについて測定している。その結果を図６及び図７に示す。

これら図６及び図７を見ると、調湿性無機粉体としてのＢ型シリカゲルを添加した例１及び例２の撓み量は、シリカゲルの添加のない例３と比べて撓み量が小さくなっている。

そして、例３では、２回目の低温中湿度状態の終了時点（試験開始から４９時間が経過した時点）での撓み量が－０．３９ｍｍ、－０．４８ｍｍであり、この撓み量を基準としてそれよりも小さければ、Ｂ型シリカゲルを添加することで、シリカゲルの添加のない場合と同等以上の撓み量に保持できることになる。そうすると、Ｂ型シリカゲルの添加量の増大に伴って比例的に吸水量が増加して撓み量が小さくなることを考慮すれば、例２と例１との間の添加率の差が２重量％であることから、基準の撓み量は、概ねＢ型シリカゲルを４重量％添加した数値に相当する。この４重量％添加されるＢ型シリカゲルの吸湿率５０％での吸水量は全体の組成に対して２（＝４×０．５）重量％となる。

すなわち、調湿材の保持可能な水分量が全体の組成に対し２重量％以上であれば、シリカゲルの添加のない場合と同等以上の撓み量を確保することができることが判る。

［試験２］
無機繊維材料としてのロックウールと、無機粉体としてのＢ型シリカゲル（調湿性無機粉体）及び水酸化アルミニウムと、結合材としてのでんぷんと、その他の組成として新聞紙、凝集剤撥水剤等とを水に均一に分散混練してスラリーを生成した。このスラリーから厚さ９．８ｍｍのウェットマットを抄造し、そのウェットマットを減圧脱水してプレス成形し、さらに乾燥して３５０ｍｍ×３５０ｍｍのサイズの無機繊維板（無機質板）の原板を作製し、その周辺部をカットして３１５ｍｍ×３１５ｍｍのサイズの試験体（サンプル）とした。図９に示すように、上記成分の割合を種々に変更することで、試験体は実施例１～実施例４及び比較例の５種類とし、各種類につき試験体を２つ用意した。

図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、試験体Ｔの対向する２辺部にそれぞれ５０ｍｍ幅の２本の角材Ｓ，Ｓを、角材Ｓ，Ｓの芯間の距離が３００ｍｍとなるように間隔をあけかつ試験体Ｔの両端部が均等に角材Ｓ，Ｓに重なるように配置し、試験体Ｔの両端部をそれぞれ各角材Ｓにその長さ方向に等間隔をあけた３箇所でビスＶにより固定した。この構造では、角材Ｓが天井下地材に相当し、その天井下地材に試験体Ｔが天井仕上げ材として固定されて施工されていることになる。

この５種類の試験体Ｔを角材Ｓ，Ｓと組み合わせたものを恒温恒湿槽内に、試験体Ｔが下側なるように配置して角材Ｓ，Ｓにて固定し、恒温恒湿槽内の環境条件を温度４０℃及び湿度９５％の高温高湿度状態として各試験体Ｔの中央部の２つの測定位置（図８（ｂ）の「×」で示すように、角材Ｓ上の隣り合うビスＶ，Ｖ間の中央に対応する位置）の撓み変位量を垂れ下がり量として測定した。撓み変位量は、開始から８時間までは１時間毎に測定し、その後は開始から１６時間経過後及び４８時間経過後に測定した。撓み変位量は、３つの測定位置の平均値とし、その値が０のときに下降変位がなく、値が大きくなるに連れて下降方向（マイナスで示す）の変位が大きくなっている。その結果を図１０に示す。また、４８時間経過後の撓み変位量の最大値を図９に示す。

この結果を見ると、比較例のように、Ｂ型シリカゲルの添加がない（添加率が０重量％）ときには、開始から１時間が経過するまでに撓み変位量が１ｍｍ近くまで大きく増大し、２４時間経過後は撓み変位量が１．３ｍｍを超えている。これに対し、実施例１～４に示すように、Ｂ型シリカゲルの添加率が４～１２重量％であれば、撓み変位量は５時間経過後でも０．８ｍｍ未満であり、４８時間経過後でも１．２ｍｍを超えていない。すなわち、Ｂ型シリカゲルの添加率を４～１２重量％とすることで、本発明に係る無機質板を天井仕上げ材として施工したときの中間部の撓み変位量を小さくして、その外観見映えや施工性を高めることができることが判る。

本発明は、無機質板の吸湿に伴う撓みを抑えることができ、天井仕上げ材等に極めて有用で産業上の利用可能性が高い。

Ａ 無機繊維板
１ 天井仕上げ材
４ 天井下地材

Claims (6)

1. 無機繊維材料：７０～８０重量％と、無機粉体：１３～２６重量％と、結合材：４～７重量％とが含まれた、密度：３６９ｋｇ／ｍ ^３ 以下である無機質板であって、
   上記結合材は、湿気又は水分の吸収により結合力が低下する水系接着剤を主成分とし、
   上記無機粉体は、調湿性のある調湿性無機粉体を含有し、
   上記調湿性無機粉体は無機質板全体に対し、該調湿性無機粉体の保持可能な水分量が無機質板全体の２重量％以上となることで上記結合材の湿気又は水分の吸収による無機質板の撓み変位を抑制するように４重量％以上含有され、
   かつ、上記調湿性無機粉体は無機質板全体に対し１２重量％以下含有されていることを特徴とする無機質板。
2. 請求項１において、
   調湿性無機粉体は、Ｂ型シリカゲルであることを特徴とする無機質板。
3. 請求項１又は２の無機質板により形成された天井仕上げ材であって、
   天井下地材に対し、互いに間隔をあけた複数の固定位置で固定された状態で施工されることを特徴とする天井仕上げ材。
4. 請求項１又は２の無機質板により形成された天井仕上げ材であって、
   天井下地材に対し、周辺部のうち少なくとも互いに対向する２つの辺部で支持されかつ中間部が支持されない状態で施工されることを特徴とする天井仕上げ材。
5. 請求項３又は４の天井仕上げ材が天井下地材に施工されていることを特徴とする天井構造。
6. 請求項１の無機質板を製造する方法であって、
   無機繊維材料：７０～８０重量％と、無機粉体：１３～２６重量％と、湿気又は水分の吸収により結合力が低下する水系接着剤を主成分とする結合材：４～７重量％とが含まれたスラリーからマットを抄造し、該マットを脱水した後に成形乾燥することで、無機質板を製造するとともに、
   上記スラリーにおける無機材料中に、調湿性のある調湿性無機粉体が成形後の上記無機質板全体の４～１２重量％となるように混合することを特徴とする無機質板の製造方法。
   

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