JPS5924748B2 - 結露防止性のすぐれたシ−ト状建築材料の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無機質粉体を多量に含み軽量で可撓性を有する
結露防止性に優れたシート状建築材料の製造に関する。

更に詳しくは （ａ）三水石膏の如き水と反応して硬化
することのない無機質粉体（以下単に非水硬性無機質粉
体という）（ｂ）バインダー成分としての熱可塑性樹脂
エマルジョン及び／または水溶性高分子 （ｃ）無機質
繊維状物質及び／または有機質繊維状物質 （ｄ）吸水
性物質を必須成分として含みその他必要に応じて各種の
強化材、顔料、可塑剤、防パイ剤等の添加剤を含有せし
めてなる無機質スラリーを形成せしめ、これを単独又は
シート状補強材と複合してシート状に成形し、加熱によ
り該シート状物中の水分を蒸発せしめた後１２０°Ｃ〜
２００℃の温度範囲で熱処理することからなる特に結露
防止性のすぐれた可撓性シート状建築材料の製造に関す
るものでありその目的とするところは難燃性に優れ、柔
軟性、断熱性、防振性、加工性、取扱性と共に特に結露
防止性に優れた壁装材、天井材、床材等の建築内装材と
して用い得る素材を提供することである。

従来より使用されている各種の建築内装材のうち、有機
物を多く含む樹脂シート状物、布、不繊布、加工紙等は
燃焼性の点に問題があり不燃化する要求が強くなってい
る。

一方石膏ボード、石綿スレート板等は不燃の点では要求
を満足しているが可撓性を有しないための取扱上の難点
、加工性、防結露性、耐水性等の不足などの欠点を有し
ている。

さらに岩綿、石綿等のシート状物は不燃かつ柔軟ではあ
るが、製造時に大量の水を使用する湿式抄造方式がとら
れておりその結果として長時間の乾燥時間を必要とし製
造上に問題も多い。

一方、三水石膏で代表される非水硬性無機質粉体に石綿
などの無機質繊維を配合し、バインダー成分として熱可
塑性樹脂エマルジョンや水溶性高分子溶液を使用した無
機質スラリーより、可撓性のあるシート状複合建材を製
造する方法も例えは特開昭５２−１．０２３６０号、特
開昭５２−１０７０６０号、等ですでに知られている。

しかしながらこれらのシート状物は可撓性、難燃性、折
り曲げ加工性など建築材料として優れた長所をもちあわ
せてはいるものの、特に建築用内装材として結露防止性
の点において更に高度の性能を有する材料が望まれてい
た。

本発明者等は、このような現状に鑑み鋭意検討を行なっ
た結果、従来から知られている前述した如き構成素材に
パルプ、木粉あるいはバーミキュライトケイソウ土など
のような吸水性物質を少量配合せるスラリーをシート状
物に成型し、これを充分に乾燥した後、特定の条件下で
熱処理することにより、結露防止性の著しく改善された
可撓性シート状建築材料が得られることを見出した。

即ち本発明は （ａ）水と反応して硬化することのない
無機質粉体 （ｂ）バインダー成分としての熱可塑性樹
脂エマルジョン及び／又は水溶性高分子 （Ｃ）無機質
繊維状物質及び／又は有機質繊維状物質 （ｄ）吸水性
物質を必須成分として含む無機質スラリーを単独又はシ
ート状基材と共にシート状に成形し、加熱により該シー
ト状物中の水分を蒸発せしめた後、１２０〜２００℃で
熱処理することからなるプロセスによって得られるシー
ト状発泡複合体が目的とする物性を備えた建築材料とな
り得ることを見出し本発明を完成するに到ったものであ
る。

本発明方法によって得られたものが伺故に高度の結露防
止性をもたらすのかについてこれを明確に説明すること
は困難であるが恐らくシート形成後の乾燥及び熱処理工
程において、使用無機質粉体中に結合水や付着水のかた
ちで含まれる水分や吸水性物質中に含まれる水分に起因
して形成される特異な発泡構造（走査型電子顕微鏡によ
る観察では、形成された気泡の内表面はバインダー樹脂
膜がところどころで破壊されており、従って親水性に富
む面が露出しているものと考えられる）が主として関与
しているものと考えられる。

また本発明に於ては三水石膏で代表される非水硬性無機
質粉体を用いているがために大量にこれを用いてもバイ
ンダー成分である熱可塑性エマルジョン及び／又は水溶
性高分子をはじめその他の配合成分との混合によるスラ
リー調製は水を溶媒として容易に行なうことができ、か
つ製品性能の面においても可撓性、難燃性を付与する因
を与えており、さらにこれらの性能は断熱性と共にシー
ト中への無機質繊維状物質及び微細気泡の導入により一
層高められる。

また本発明方法は例えばロックウールシートなどの湿式
抄造法に見られる様な多量の水の使用と長時間にわたる
乾燥を必要とすることなしに乾式による製造方法を採用
している点で工業的にも有利である。

本発明で用いられる水との反応により硬化することのな
い無機質粉体としては例えば三水石膏、炭酸カルシウム
、硅砂、硅石粉、カオリン、クレー、クルク、水酸化ア
ルミニウム等を挙げることができるが成形性及び得られ
たシート状発泡複合材料の難燃性付与効果その他の性能
的見地から三水石膏が最も適している。

三水石膏としては例えば天然産石膏、燐酸副生石膏、チ
クン副生石膏、排煙脱硫副生石膏等いずれの製造法によ
って得られたものでも使用可能である。

又これらの非水硬性無機質粉体に代えて例えばパーライ
ト、シラスバルーン、中空ガラス球等の軽量骨材も用い
ることが可能である。

本発明に用いられる熱可塑性樹脂エマルジョンとしては
例えば酢酸ビニル系重合体エマルジョン、アクリル系重
合体エマルジョン、塩化ビニル系重合体エマルジョン、
塩化ビニリデン系重合体エマルジョン、ウレタン系重合
体エマルジョン等を挙げることが出来るが特に酢酸ビニ
ル系重合体エマルジョンが好ましい。

本発明でいう酢酸ビニル系重合体エマルジョンとしては
酢酸ビニル単独重合体エマルジョンの他に例えば酢酸ビ
ニルとエチレン、各種のアクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸、マレイン酸エステル類、ビニルバーサチック
酸、ジアセトンアクリルアミド、プロピオン酸ビニル、
カプロン酸ビニル、塩化ビニル等との共重合体エマルジ
ョンを挙げることができる。

これらの熱可塑性樹脂エマルジョンはいかなる製造方法
によって得られたエマルジョンであってモ使用可能であ
り又乳化剤の種類、固形分濃度、エマルジョン粒子径、
エマルジョン粘度等に伺ら制限されることなく広く使用
できる。

又必要によって可塑剤を使用することも可能である。

耐候性、耐熱性、耐ブロッキング性、力学的性質、柔軟
性等の物性に優れた本発明のシート状建築材料の製造に
おいては酢酸ビニル系エマルジョンが最も適している。

また本発明に用いられる水溶性高分子としては例えばポ
リビニルアルコール系重合体、ポリビニルピロリドン、
ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアクリルアマイ
ド、ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレンオキサイド、
ポリエチレンイミン、カルボキシルメチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、アル
ギン酸ソーダ、カゼイン、ニカワ、デキストリン、アラ
ビアゴム、トラガントゴム、水溶性の紙力増強剤である
ケトンアルデヒド樹脂、ポリアミド系樹脂、メラミンホ
ルムアルデヒド樹脂等があげられるが、これらの水溶性
高分子は単独での使用のみならず２種以上組合せて適宜
使用される。

なかでも成形性、得られたシート状物の柔軟性、結露防
止性等の点からバインダーとしてポリビニルアルコール
系重合体が主として使用される。

このようなポリビニルアルコール系重合体としては一般
的にはポリ酢酸ビニルおよびその各種重合体をケン化し
て得られた重合体もしくはポリビニルアルコールに各種
単量体をグラフト重合させた重合体であり、通常重合度
は５００〜３５００の範囲内で用いられる。

該水溶性高分子は通常繊維加工、紙加工、顔料バインダ
ー、乳化分散剤、接着剤等に用いられるいかなるもので
も使用可能であるが水溶性もしくは水に分散可能であり
かつ加熱、乾燥、ｐＨ変化、架橋剤の添加等により水に
不溶化せしめられるものであることが要求される。

本発明に用いられる繊維状物質としては、例えば岩綿、
鉱さい綿、石綿、ガラス繊維、エステル繊維、ビニロン
繊維、塩化ビニル繊維などを挙げることができ、単独で
または組合せて使用される。

さらに本発明において用いられる吸水性物質としてはパ
ルプ、木粉、バーミキュライト、ケイソウ土、などが挙
げられるが特にパルプ、木粉なと有機質の吸水性物質を
使用することが好ましい。

その信奉発明方法では最終製品の用途との関連において
必要に応じて例えば耐水性が特に要求される場合にはバ
インダー成分を構成する種々の重合体に対する架橋剤が
、また一層の柔軟性が要求されるような場合には可塑剤
が、さらには着色やカビ発生防止などが要求される場合
には、それぞれ顔料や防パイ剤がスラリー中に適宜添加
される。

本発明を実施するにあたっての配合は非水硬性無機粉体
を６０〜９９部（以後の部は断らない限り重量部を意味
する）、好ましくは７０〜９０部、バインダーポリマー
は４０〜１部、好ましくは３０〜１０部、繊維状物質は
０．１〜５０部、好ましくは１〜２０部、吸水性物質は
０．１〜２部、混練時のスラリー水分は２０〜６０（重
量）％好ましくは３０〜５５％である。

またシート状に成形したスラリー中の水分の除去は１２
０℃以下、好ましくは９０〜１２０℃で蒸発せしめられ
、熱処理温度は１２０〜２００℃の間、好ましくは１５
０〜１７０°Ｃ熱処理時間は１秒から１０分程度の間、
好ましくは１分〜５分であるが目的とするシートの物性
に応じて、これらの熱処理条件は適宜変更され得る。

以上詳述したところに従って調製された無機質スラリー
は押出しや流延等の常法手段でシート状に成型されるこ
とになるがスラリー単独ではなしに補強材と複合化され
たかたちでシート状に成型される場合に使用される前記
補強材としては例えば織布、不織布、紙、網状物などの
シート状基材が用いられる。

以下に本発明を実施例を以て具体的に説明するが、これ
らの実施例により本発明は何ら限定されるものではない
。

尚、得られたシート状物の物性評価のうち、結露防止性
の評価については次の方法で行なった。

即ち１０ｃＩｒＬ×２０ｃｒＩＬの試料を上面が氷水、
下面が温度３０℃±２℃湿度８０％±５％ＲＨ（相対湿
度）の条件にある０、５ｍｍ厚鉄板の下面側に密着させ
、同条件下で水滴が滴下するまで放置しその前後の試料
重量から増加分を抱水量として平方米当りのｇ数で示し
た。

実施例 １ ケン化度８０％、重合度２０００の部分ケン化ポリビニ
ルアルコールの１０％水溶液４３部とケン化度９０％、
重合度１７００のポリビニルアルコールの１０％水溶液
０．８部に水５０部、カチオン性特殊ポリアミド樹脂（
住友化学製スミレーズレジン６５０−３０）０．６部、
酢酸ビニル−エチレン系共重合体エマルジョン（クラレ
製パンフレックス０Ｍ７０００、固形分５０重量％）１
６．２部を混合波高速撹拌して発泡させた溶液にロック
ウール８部、排煙脱硫副生三水石膏粉体８２部、バーミ
キュライト（旭工業■製Ａ−１号）１．０部を添加し、
均一に混合するとともに、激しく撹拌して空気を混入し
て発泡させ、スラリー比重を０．５としこれをテフロン
コートしたシートに流延して１００℃で６０分乾燥した
のち１５０℃で２分間熱処理した。

得られたシートの物性は厚み４ｍｍ、比重０．２５ ｇ
／ｃｒｉ’ｔ、２４時間水中浸漬後の寸法変化０．５％
、巻取り可能で鉄板に貼り付けての折曲げ加工が可能な
可撓性を有し、特に結露防止性の目安となる抱水量はｓ
ｏ ｏ ９７ｍと著しく大きかった。

また鉄板に貼りつけて建設省告示昭和４５年第１８２８
号、に準する燃焼性試験法で試験した結果不燃材料と認
められるものであった。

実施例 ２ ケン化度８０％、重合度２０００の部分ケン化ポリビニ
ルアルコールの１０％水溶液４３部Ｌケン化度９０％重
合度１７００のポリビニルアルコールの１０％水溶液０
．８部に水５０部、カチオン性特殊ポリアミド樹脂（住
友化学製スミレーズレジン６５０−３０）０．６部、酢
酸ビニル−エチレン系共重合体エマルジョン（■クラレ
製パンフレックスＯＭ７０００、固形分５０重量％）１
６２部を混合後高速撹拌して発泡させた溶液にロックウ
ール８部、排煙脱硫副生工水石膏粉体８２部、パルプ（
山陽国策パルプ■製ＫＣフロックＷ−１００）０．５部
を添加して均一に混合するとともに、激しく撹拌して空
気を混入して発泡させスラリー比重を０．５としてこれ
をテフロンコートしたシート上に流延して１００℃で６
０分乾燥したのち１６０℃で１分間熱処理した。

得られたシートの物性は厚み４ｍｍ、比重０．２４ ｇ
／ｃｒＡ、 ２４時間水中浸漬後の寸法変化０．６％
、巻取り可能で鉄板に貼り付けての折曲げ加工が可能な
可撓性を有し、また実施例１の場合と同じく燃焼性試験
の結果は不燃材料と認められるものであり、特に結露防
止性の目安となる抱水量は１０００ｇ／ｍ’と著しく太
きいものであった。

比較例 １ 実施例２の配合組成を用い、熱処理を行わない以外はす
べて実施例２のシート化条件を採用して厚さ４ｍｍのシ
ートを作成した。

該シートの物性は比重０．２５．２４時間水中浸漬後の
寸法変化０．６％、巻取りが可能であって鉄板に貼りつ
けての折曲げ加工が可能な可撓性を有し、実施例１の場
合と同様の燃焼性試験の結果は不燃材料と認められるも
のであったが、結露防止性の目安となる抱水量は３５０
ｇ／ｍと著しく小さいものであった。

比較例 ２ 実施例２の配合組成からパルプを除いた組成物を用い、
シート化の条件については実施例２と全く同じ条件を用
いて厚さ４ｍｍのシートを得た。

得られたシートの物性は比重０．２４．２４時間水中浸
漬後の寸法変化０．４％巻取りが可能であって鉄板に貼
りつけての折曲げ加工が可能な可撓性を有し、実施例１
き同様の燃焼性試験の結果は不燃材料と認められるもの
であったが、結露防止性の目安となる、抱水量は、２９
０．９部ｍと著しく小さいものであった。

比較例 ３ 実施例１と同じ配合組成を用い、熱処理工程を省略した
以外はすべて同様なシート化条件で厚さ４ｍｍのシート
を得た。

得られたシー１−の物性は比重０．２５．２４時間水中
浸漬後の寸法変化０．５％、巻取りが可能であって鉄板
に貼りつけての折曲げ加工が可能な可撓性を有し、実施
例１と同様の燃焼性試験の結果は不燃材料き認められる
ものであったが、結露防止性の目安となる抱水量は、３
００ｇ／ｍ′と著しく小さいものであった。

比較例 ４ 実施例２の配合組成からパルプを除いた組成を用い、か
つ熱処理を行なわないこと以外は実施例２と同様な条件
で厚み４ｍｍのシートを作成した。

得られたシートの物性は比重０，２５、巻取り可能な程
度に可撓性を有し、実施例１と同様の燃焼性試験の結果
も不燃材料と認められるものではあったが結露防止性の
目安となる抱水量は２００ ｇ／ｍ′と極めて小さいも
のであった。

以上の実施例、比較例から明らかなように吸水性物質の
添加と熱処理との相乗効果により結露防止性の著しく改
善された可撓性シート状建築材料が得られていることが
わかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）水との反応によって硬化することのない無機質
   粉体 （ｂ）バインダー成分としての熱可塑性樹脂エマ
   ルジョン及び／又は水溶性高分子 （Ｃ）繊維状物質
   （ａ）吸水性物質を必須成分として含み、必要に応じて
   他の添加剤を混合してなるスラリーを単独で又はシート
   状基材と共にシート状に成形し、加熱により該シート状
   物中の水分を蒸発せしめた後、１２０°Ｃ〜２００℃の
   温度範囲で熱処理することを特徴とする結露防止性のす
   ぐれたシート状建築材料の製造法。 ２ 水との反応によって硬化することのない無機質粉体
   が三水石膏であり、バインダー成分としての熱可塑性樹
   脂エマルジョンがエチレン−酢酸ビニル系共重合体エマ
   ルジョンであり、繊維状物質が無機質繊維であり、吸水
   性物質が有機質吸水性物質である、特許請求の範囲１に
   記載のシート状建築材料の製造法。 ３ 無機質繊維が岩綿であり、有機質吸水性物質がパル
   プである特許請求の範囲２に記載のシート状建築材料の
   製造法。