JPH05118000A

JPH05118000A - セラミツク繊維とセルロース性繊維との組成物および建築用ボード

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Publication number: JPH05118000A
Application number: JP27511291A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Makita; 正行牧田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1993-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】耐候性、難燃性を有し、かつ、湿度調節機
能、断熱機能および遮音機能も発揮可能なセラミック繊
維とセルロース性繊維との組成物および建築用ボードを
実現すること。【構成】建築用ボード１のボード本体１ａは、セルロ
ース性繊維２と多孔質セラミック繊維３とが混和された
組成物からなる。その製法は、セルロース性繊維２とし
て約５０重量％のパルプおよびリンターパルプと、多孔
質セラミック繊維３として２４．２重量％のセピオライ
ト繊維およびアタパルジャイト繊維とを、セルロシンな
どと共に水に懸濁して、それを注型、圧搾、乾燥する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセラミック繊維とセルロ
ース性繊維との組成物、およびこの組成物を用いた内装
用ボードなどの建築用ボードに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、建造物の外壁材などに用いら
れている建築用ボードとしては、優れた難燃性を有する
故に、石膏ボードが一般的に使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかながら、従来の石
膏ボードは重く、しかも脆いため、作業性や運搬性が悪
いという問題点がある。さらに、近年、居住性に対する
要求が高まる中にあって、建築用ボード、特に、内装用
ボードに対しては、難燃性は勿論のこと、従来の木製建
築用ボードが有していた湿気に応じて水分を吸着、脱離
する湿度調節機能（所謂、息をする機能）、断熱機能お
よび遮音機能なども求められつつあるのに対して、従来
の石膏ボードではこれらの要求に対応できないというの
が現状である。ここで、従来の石膏ボードにおいても、
発泡化などによってボードの軽量化や断熱および遮音機
能をボードに具備させることも試みられてはいるが、気
泡部分を高密度で微細に形成するには限界があり、ま
た、発泡化を進め過ぎると、脆くなりすぎるなどの問題
点を招来することになり、新たな材料を創成する必要性
が高まっている。

【０００４】かかる問題点に鑑みて、本発明の課題は、
空隙をもって混和された無機質材料および有機質材料が
それぞれの特長を発揮することによって、軽量でありな
がら靱性を有し、しかも難燃性、湿度調節機能、断熱機
能および遮音機能も有する新たなセラミック繊維とセル
ロース性繊維との組成物および建築用ボードを実現する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る新たな組成物において講じた手段は、
少なくとも、全組成物量に対して３０重量％から７０重
量％までの範囲のセラミック繊維と、セルロース性繊維
とを混和して、セラミック繊維とセルロース性繊維との
組成物を創成したことにある。本発明において、セルロ
ース性繊維とは、通常の植物性繊維や人工セルロース誘
導体などの他、コットンリンターなどのパルプをも含む
ことを意味しており、その形態も、各繊維が分離した状
態、繊維同士がシート状または塊状の集合体となってい
るものも含む。また、本発明におけるセラミック繊維と
セルロース性繊維との組成物には、セラミック繊維およ
びセルロース性繊維に加えて、充填材やバインダーなど
を配合したものも含む。

【０００６】ここで、組成物のガス吸着性を高めること
などを目的に、セラミック繊維として、多孔質セラミッ
ク繊維を採用することが好ましく、それによってセラミ
ック繊維とセルロース性繊維との混和性を高めるように
することが望ましい。

【０００７】また、本発明に係るセラミック繊維とセル
ロース性繊維との組成物は、たとえば、内壁用ボードな
どの建築用ボードの材料として利用される。

【０００８】

【作用】本発明に係るセラミック繊維とセルロース性繊
維との組成物においては、セルロース性繊維（パルプも
含む）と、セラミック繊維とが混和しているため、軽量
であって、しかも靱性を備える。また、セルロース性繊
維は、周囲の湿度に対応して水分を吸着、脱離する性質
を有するため、この組成物は、湿度調節機能を発揮し、
また、空隙部分を有することによって高い断熱機能およ
び遮音機能を発揮する。さらに、セルロース性繊維のみ
では、燃性があって、しかも耐候性が劣るが、この組成
物は、セラミック繊維を含んでいるため、難燃性および
耐候性も高い。

【０００９】ここで、セラミック繊維として、多孔質セ
ラミック繊維を採用した場合には、その多孔性によっ
て、セラミック繊維自身の比重が小さいので、組成物の
軽量化が一層図られ、また、吸着機能が高まるので、組
成物は、悪臭成分を吸着、除去する機能をも有する。

【００１０】

【実施例】つぎに、本発明の実施例に係るセラミック繊
維とセルロース性繊維との組成物について、それを建築
用ボードの材料として用いた場合を例として説明する。

【００１１】図１は、本発明の実施例に係るセラミック
繊維とセルロース性繊維との組成物を用いた建築用ボー
ドの構造を模式的に示す概念図である。

【００１２】この図に示すように、建築用ボード１は、
本例に係るセラミック繊維とセルロース性繊維との組成
物からなる圧搾成形繊維体としてのボード本体１ａと、
表面側に張られた装飾用シート１ｂとからなり、ボード
本体１ａを構成する組成物は、その組成が、全組成物重
量に対して、たとえば約５０重量％のパルプおよびリン
ターパルプ（いずれもセルロース性繊維）２と、全組成
物重量に対して、たとえば約２４．２重量％のセピオラ
イト繊維およびアタパルジャイト繊維（いずれも多孔質
セラミック繊維）３と、セルロシンやデイックハーキュ
レス株式会社製の商品名カイメン５５７Ｈなどの添加物
と、第１工業製薬株式会社製の商品名「ＣＭＣセロゲ
ンＦ−ＳＡＳＧタイプ」などの無公害型パルプバイン
ダーとからなる。ここで、セルロース繊維２としてのパ
ルプおよびリンターパルプと、多孔質セラミック繊維３
としてのセピオライト繊維およびアタパルジャイト繊維
とは、互いに攪拌、圧搾、成形されたことによって繊維
同士が絡まった状態にある。

【００１３】このような構成からなるボード本体１ａ
（組成物）に用いたセピオライト繊維などの多孔質セラ
ミック繊維は、その組成式が一般的にＭｇ₈Ｓｉ₁₂Ｏ₃₀
（ＯＨ）₄（ＯＨ₂）₄・８Ｈ₂Ｏで表されるとおり、
比較的ＯＨ基が多く、ＭｇＯ分が少ない含水硅酸マグネ
シウムであり、いずれも天然から産出される単繊維セラ
ミックである。そして、セピオライト繊維は、その繊維
長さがアタパルジャイト繊維の繊維長さに比して長い。
また、それらの結晶構造は、図２に示すように、組成式
がＭｇ₃（Ｓｉ₂Ｏ₅）（ＯＨ）₂で表されるタルクが
互い違いに積層された構造になっており、その繊維断面
には、約５．６×１１．０Å角の長いトンネルの開口部
３ａと、１００〜１０００Åのミクロポアトンネルの開
口部３ｂとを有する連立多孔質セラミック繊維構造にな
っている。このため、多孔質セラミック繊維１は、その
トンネルによってガス吸着機能を発揮して悪臭成分を除
去可能になっている。また、セピオライト繊維は、柔軟
性にも富み、セラミック繊維間およびセラミック繊維内
に水分子を結晶水として保有している。しかも、セピオ
ライト繊維は、トンネル構造を有することによって、み
かけの比重が０．７〜２．０と小さい。さらに、水に対
する分散性も高いので、水に対して安定した懸濁性を有
し、その懸濁液は揺変性や可塑性も有しているので、成
形性もよい。また、その乾燥固結性も高いので、懸濁液
から水分を乾燥、除去した状態で容易に固結する。それ
故、種々の形状に容易に成形することができる。加え
て、このセラミック繊維自身はイオン交換機能がほとん
どないため、伸縮性が小さく、他の物質と共に水に分散
させても安定であるので、セルロース性繊維やバインダ
ーなどに用いる材料に対する制約が少ない。たとえば、
イオン性バインダーと一緒に用いても支障がない。しか
も、化学的に安定であり、酸などに接触させても、多孔
質セルロース繊維のトンネル構造が破壊されることもな
い。

【００１４】しかも、本例においては、上記の性質をも
つ多孔質セラミック繊維３と、セルロース繊維２とによ
って組成物を構成している。このため、この組成物から
構成された建築用ボード１は、ボード本体１ａにセルロ
ース性繊維と、セラミック繊維とが混和しているので、
軽量であって、しかも靱性を備える。たとえば、従来の
石膏ボードの場合には、厚さ１２ｍ×幅１ｍ×長さ２．
６ｍのもので重量が約２０〜２６ｋｇであるのに対し
て、本例の繊維板からなる同じサイズの建築用ボード１
では、重量が約５〜７ｋｇである。また、組成物のう
ち、セルロース性繊維２は、周囲の湿度に対応して水分
を吸着または放出する性質を有するため、建築用ボード
１自身も、湿度調節機能を有し、また、空隙部分を有す
ることによって断熱性および遮音性が高い。さらに、セ
ルロース性繊維２のみでは、燃性があって、しかも耐候
性が劣るが、多孔質セラミック繊維３が混和されている
ため、建築用ボード１は、難燃性および耐候性も有す
る。たとえば、このボード本体１ａの燃焼性を確認する
ために、ボード本体１ａとガスバーナの炎とを接触させ
ても、ボード本体１ａは、黒く変色するが燃えることは
なく、難燃性を有することが確認されている。また、セ
ラミック繊維として、多孔質セラミック繊維３を採用し
ているため、その多孔性によって、セラミック繊維自身
の比重が小さく、また、吸着機能を発揮するので、ボー
ド本体１ａは、軽量で、悪臭成分を吸着、除去する機能
を有する。それ故、ボード本体１ａに対して、ＮＨ₃ガ
ス、（ＣＨ₃）₂Ｎガスを用いての悪臭成分の吸着試験
を行っても、ヒトの嗅覚による評価からは悪臭成分に対
する吸着機能を有することが確認され、さらに、他の試
験ではエチレンガスに対する吸着機能も有することが確
認されている。

【００１５】このような構成の建築用ボード１のボード
本体１ａ、すなわち、本例に係るセラミック繊維とセル
ロース性繊維との組成物の製造方法について、以下に説
明する。

【００１６】ここで、使用する材料は以下のとおりであ
る。

【００１７】使用材料水１０００ｇパルプおよびリンターパルプ計１５０〜２００ｇセルロシン（６０メッシュ）４０ｇカイメン５５７Ｈ３０ｇセロゲンＦ−ＳＡ３０〜４０ｇセラミック繊維計９５〜２００ｇ内訳セピオライト繊維５〜５０ｇアタパルジャイト繊維９０〜１５０ｇまず、１０ｋｇの水を攪拌した状態で、水にパルプとリ
ンターパルプとを、たとえば計２００ｇ混合した後、１
５分間攪拌し、さらに４０ｇのセルロシンを添加する。
つぎに、攪拌を５分行った後に、３０ｇのカイメン５５
７Ｈを添加する。つぎに、攪拌を３分行った後に、たと
えば３８ｇのセロゲンＦ−ＳＡを添加する。この状態
で、３分間攪拌して、これらの材料が水に懸濁した状態
とする。

【００１８】つぎに、この懸濁液に対して、たとえば５
ｇのセピオナイト繊維と９５ｇのアタパルジャイト繊維
とを混合した状態で加え、さらに５分間、攪拌する。こ
れにより、各材料が水に懸濁した状態の注型圧搾用原材
が調整されたことになる。

【００１９】つぎに、図３（ａ）に示すように、メッシ
ュ状の底板１１ａを有する型材１１の内部に注型圧搾用
原材１２を入れる。

【００２０】つぎに、図３（ｂ）に示すように、型材１
１の上方開口側から、プレス機１３によって注型圧搾用
原材１２に対する型押しを行って、注型圧搾用原材１２
を圧搾し、まず、余剰な水分を除去する。この型押しに
よって、注型圧搾用原材１２の厚さは１２〜１５ｍｍに
まで圧搾、成形される。

【００２１】続いて、温度が１３０℃の雰囲気中で５時
間の加熱乾燥を行って、バインダーによって架橋状態と
すると共に、水分を除去する。

【００２２】しかる後に、温度が６０℃の雰囲気中で５
時間の温風乾燥を行って、さらに水分を除去して、ボー
ド本体１ａを仕上げる。ここで、乾燥中に厚さが変化す
るのを抑えるために、必要に応じて、所定間隔に配置さ
れたローラー間にボード本体１ａを繰り返し通過させ
て、その厚さを規定してもよい。

【００２３】ここで、多孔質セラミック繊維３の混和比
としては、全組成物量に対して３０重量％から７０重量
％までが好ましく、多孔質セラミック繊維３の組成比が
３０重量％未満の場合には、組成物、すなわちボード本
体１ａの耐燃焼性が低く、また、多孔質セラミック繊維
３の組成比が７０重量％を超える場合には、組成物（ボ
ード本体１ａ）の靱性が低下する。

【００２４】なお、本例においては、無機質成分として
多孔質セラミック繊維３のみを配合したが、たとえば、
パーライトなどを充填することによって、組成物（ボー
ド本体１ａ）の重量化を図り、組成物（ボード本体１
ａ）の比重を所望の値に調整してもよい。

【００２５】また、セルロース性繊維としては、リンタ
ーパルプの他、針葉樹パルプ，広葉樹パルプなどのパル
プを単独または混合して用いてもよく、また、通常の植
物性繊維や人工セルロース誘導体などを用いてもよい。
さらに、原材料には制限がなく、たとえば故紙や再生紙
などを利用してもよく、それらに対する処理方法にも限
定はない。

【００２６】そして、本発明に係る組成物の用途とし
て、本例においてはセラミック繊維とセルロース性繊維
との組成物を建築用ボードに用いたが、その他、脱臭
性，吸音性および断熱性が高い車内装用機能性パッキン
グボード，コーティングを施して発泡スチロールトレイ
に替わる無公害型のトレイ基材，機能性パッキング材な
どにも用いることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のとおり、本発明に係るセラミック
繊維とセルロース性繊維（パルプも含む）との組成物、
およびこの組成物からなる建築用ボードは、全組成物量
に対して３０重量％から７０重量％までの範囲のセラミ
ック繊維と、セルロース性繊維とが混和されてなること
に特徴を有する。従って、セラミック繊維およびセルロ
ース性繊維のいずれの特長をも発揮するので、以下の効
果を奏する。

【００２８】セラミック繊維とセルロース性繊維と
が混和しているため、組成物および建築用ボードは、軽
量であって、しかも靱性を備える。また、空隙部分を有
するので、組成物および建築用ボードの断熱性および遮
音性が高い。さらに、組成物および建築用ボードは、セ
ルロース性繊維の混和により湿度調節機能を発揮し、ま
た、セラミック繊維の混和により高い難燃性および耐候
性も有する。

【００２９】セラミック繊維として、多孔質セラミ
ック繊維を採用した場合には、その多孔性によって、セ
ラミック繊維自身の比重が小さい。それ故、組成物およ
び建築用ボードの軽量化がさらに図られ、また、セラミ
ック繊維のガス吸着機能により、組成物および建築用ボ
ードは、悪臭成分を吸着、除去することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るセラミック繊維とセルロ
ース性繊維との組成物からなる建築用ボードの構造を模
式的に示す概念図である。

【図２】図１の建築用ボードの材料として用いたセピオ
ライト繊維の構造を示す概念図である。

【図３】図１に示す建築用ボードの製造工程の一部を示
す工程断面図であり、（ａ）は型材内部に注型圧搾用原
材を入れた状態を示す概略断面図、（ｂ）は注型圧搾用
原材を圧搾する状態を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１・・・建築用ボード１ａ・・・ボード本体（セラミック繊維とセルロース性
繊維との組成物）２・・・セルロース性繊維３・・・多孔質セラミック繊維１１・・・型材１２・・・注型圧搾用原材１３・・・プレス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、全組成物量に対して３０重
量％から７０重量％までの範囲のセラミック繊維と、セ
ルロース性繊維とが混和されてなることを特徴とするセ
ラミック繊維とセルロース性繊維との組成物。
【請求項２】請求項１において、前記セラミック繊維
は、多孔質セラミック繊維であることを特徴とするセラ
ミック繊維とセルロース性繊維との組成物。
【請求項３】請求項１または請求項２に規定するセラ
ミック繊維とセルロース性繊維との組成物からなること
を特徴とする建築用ボード。