JPS6049585B2 - 複合パネル及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐熱性、耐水性の優れた壁材に適する複合パネ
ル及びその製造方法に関する。

従来壁材としての複合パネルは石綿繊維強化セメント板
を木毛セメント板、合板等の下地材に樹脂接着剤で貼着
して製造し壁面として施工する際、該複合パネル間の目
地部をコーキング材で密封して施工するか或は固定した
下地材の表面をラス張り等を併用したモルタル又はプラ
スターを左官仕上げ或は吹付け工法等により表面仕上し
て複合パネルが形成されてきた。

しかし前者の方法による複合パネルはセメント板表面か
らの透湿及び目地部からの漏水により接着剤の耐久性が
劣り、又熱を受けた場合接着剤が容易に脆化及び分解を
生じて下地材とセメント板を剥離し、又後者の方法によ
る複合パネルは表面材自体の物理的強度が小さく、又下
地材との乾燥収縮の不均一等により表面材に亀裂及ひ材
料相互間に剥離を生じる等の欠陥を有している。

本発明はか、る従来の複合パネルの問題点を解消せんと
して鋭意研究の結果完成したものでありその目的は耐熱
性及び耐水性を有して構成材料間に剥離や亀裂を生せず
物理的強度の大なる複合パネル及びその製造方法を提供
するにある。

即ち、本発明は下地材の少なくとも一面に耐アルカリ性
て且つ接着性を有する樹脂を含有せるセメント層更に該
層上に耐アルカリ性ガラス繊維強化セメント層を積層し
てなる複合パネルである。

更に本発明は下地材の少なくとも一面に耐アルカリ性で
且つ接着性を有する樹脂をセメント類固形分に対して１
５〜５唾量％を混合せるセメント系スラリーを少なくと
も０．２ｋ９１ｄ施工し、次いで該層上に耐アルカリ性
ガラス繊維含有セメント系スラリーを５〜３０ｋ９１ｄ
施工することを特徴とする複合パネルの製造方法である
。本発明に用いる下地材とは合板もしくは多孔質系板で
ある。

多孔質系板としては例えば発泡スチロール、ポリウレタ
ンフォーム等の如き合成樹脂発泡体、木毛セメント板、
木片セメント板、木毛木片セメント板等の如き木質系セ
メント板、石膏ボード、石膏ラスボード、ケイ酸カルシ
ウム板、炭酸マグネシウム板、気泡コンクリート、ロッ
クウール、グラスウール、岩綿保温板、パーライト板、
石綿パーライト板等である。該下地材のうち特に合板、
合成樹脂発泡体或は木質系セメント板は軽量で且つ遮音
性断熱性等の特長を有しており複合パネル用下地材とし
て好適−である。

又合板としては耐水度第１類で厚みが３〜３６Ｔ！１ｍ
のベニヤが好適である。

更に本発明に示す耐アルカリ性で且つ接着性を有する樹
脂含有セメント層に於て適用する樹脂は、ポリアクリル
酸エステル、ポリ酢酸ビニル、エチレンビニル系モノマ
ー共重体等の如きビニル系樹脂、或は変性コムラテック
ス、等であり該樹脂のうち特にビニル系樹脂が水性エマ
ルジョンにした場合の分散安定性及びコストの面から好
適であ！る。

セメント層に於ける該樹脂の混合量はセメント類固形分
に対して１５〜５０重量％であり、混入せしめる際、樹
脂分を２０−（イ）重量％含有する水性エマルジョンと
して適用する方法がセメント系スラリーとの均一混合性
に優れている。

セメント層中に含有せしめる前記樹脂量がセメント類固
形分に対して１５重量％未満の場合は、接着力が劣り本
発明の目的を達成することができず、又５鍾量％を超え
た場合、樹脂の保水性によるセメント系スラリーの流動
性が過剰となり又硬化遅延を生じて該層上に積層せる耐
アルカリ性ガラス繊維強化セメント層との乾燥収縮差に
よる層間剥離を生じ、更に下地材との接着力が過剰とな
り、例えは合板を適用した場合合板を構成する複数枚の
単板を膠着せる接着力より強力になる等過剰な性能を付
与しコストの増大を生ぜしめる。

前記範囲量の樹脂を含有するセメント系スラリ・−を調
製する際の全水量はセメントに対して２５〜８鍾量％の
範囲が適当であり、必要に応じて骨材例えば珪砂或は川
砂をセメントに対して１５呼量％以下の範囲で混合して
もよい。骨材が該範囲を超えた場合をセメント層の強度
が低下するので好ましくない。

該樹脂含有セメント系スラリーの施工はコテ又はローラ
ー仕上げ或は吹付法等によつて下地材の一面に対して少
なくとも０．４ｋｇＩＴｒ１が望ましく、好ましくは０
．５〜１．５ｋ９１７７！′であり特に好ましくは０．
７〜１．０ｋ９１イである。

該施工量が０．４ｋ９１ｄ未満の場合、下地材と耐アル
カリ性ガラス繊維強化セメント層の接着性及び下地材に
対する断熱材としての効果が不充分であり又１５ｋｇＩ
ｄを超えた場合該層が必要以上に厚さを増しコストアッ
プになるため好ましくない。

該樹脂含有セメント層は耐アルカリ性で且つ接着性を有
する樹脂とセメント系スラリーの相乗効果により従来の
樹脂単独接着剤の如き水及び熱による脆化を生ずること
なく耐久性、耐熱性を有する強力な接着性を有するもの
である。更に本発明に示す耐アルカリ性ガラス繊維強化
セメント層とは耐アルカリ性ガラス繊維含有セメント系
スラリーからなり耐アルカリ性ガラス繊維とはセメント
中の強アルカリに対し実用的に強度が低下しない繊維を
意味し、例えばＥガラス、Ｃガラスから成るガラス繊維
を耐アルカリ性のある樹脂で被覆したもの、又はＺｒ塩
のコーティング焼成によるガラス繊維或はＺｒＯ２を５
モル％以上含有する耐アルカリ性ガラスから成るガラス
繊維等である。

該耐アルカリ性ガラス繊維の中でも特に次の組成範囲か
らなるガラスを溶融紡糸して得た繊維をセメント層中に
適用した場合、優れた強度及び亀裂防止効果ならびに耐
火性が得られる。

組成（モル％） ＳｌＯ２５Ｏ〜６９ ｚ，０２９〜１４ Ｒ２０（Ｎａ，Ｌｉ） １０〜２５Ｋ
２０１〜７Ｒ″００〜１０ ＣａＦ２０〜２ Ｂ２０３０〜７ Ｐ２０，０〜５ （その他金属酸化物） ０〜１０Ｆ２０〜
３但しＲ２Ｏ（５Ｋ２０の合計は１４〜２５モル％であ
り、Ｒ″はアルカリ土金属又はＺｎ．Ｍｎ，ｐｂ，であ
る。

その他金属酸化物はＡｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２，Ｆｅ２Ｏ３
，ｃｅＯ２，ｓｎＯ２等であり、又沸化物はＦ２に換算
せるものである。セメント系スラリーに含有する耐アル
カリ性ガラス繊維の量はセメント類固形分に対して２〜
１５重量％である事が肝要である。繊維含有量が２重量
％未満では、物理的強度が小さく亀裂防止効果も不満足
となり、又逆に１５重量％を超えると繊維同志の交絡を
生じ空隙の多いスラリー層となつて物理的強度はむしろ
低下するので不適当である。耐アルカリ性ガラス繊維の
含有量は特に３〜１０重量％の範囲で優えた効果が得ら
れる。

セメント系スラリー中に混合して使用される耐アルカリ
性ガラス繊維の太さは概して５〜４０μの繊維径のもの
が有効であり、繊維径が上記範囲より細い楊合はスラリ
ー中に均一分散し難く、又逆に上記範囲を超えて太い場
合は繊維の取扱いが難しくなり、また耐アルカリ性ガラ
ス繊維の断面積当りの引張強度が低下して良好な結果が
得られない。

か）る意味から特に好ましい繊維径の範囲は９〜２０μ
てある。

繊維長は３〜５０ｗＬの範囲が好ましい。

繊維長が上記範囲よりも小さい場合には十分な亀裂防止
効果及び物理的強度が得られず、又逆に長すぎると分散
性が低下し不均一となるため十分な効果が得られす、ま
た作業性も低下して好ましくない。

か）る意味から、特に６〜２５７７！７７！の範囲が好
適である。

又繊維長の異なる耐アルカリ性ガラス繊維を２種以上混
合して用いる方法も分散性を向上させる効果を高める意
味に於いて好ましく、このような場合、繊維長が１：２
〜１：５程度のものを用いるとよい。

又必要に応じて該ガラス短繊維以外にガラス繊維のフィ
ラメント或はストランド使いによる編織物、不織布、ネ
ット或はチヨツプドストランドによるマット又はベーパ
ー状のものを使用してもよい。本発明で云うセメント系
スラリーとはセメント類固形分即ち一般の水硬性セメン
ト例えばボルトランドセメント、白色セメント或はフラ
イアッシュセメント、シリカセメント、アルミナセメン
ト、ジユツトセメント、等の混合セメントの如き市販の
セメントと必要に応じてこれに珪酸カルシウム、石膏の
如き水硬性物質、珪砂、川砂、パーライト等の骨材、タ
ルク、珪藻土、粘土、石綿や岩綿の粉末等の充填物、分
散剤、硬化促進剤、リターダー、或いは顔料の如き各種
混和材料等と水との混合物である。

該スラリー中の水量はセメントに対して２５〜８０重量
％が適当である。

セメント系スラリーに前記耐アルカリ性ガラス繊維を含
有させる方法としては、予めセメント系スラリーと該ガ
ラス繊維とを、乾式又は湿式状態で攪拌混合する所謂プ
レミックス法や、セメント系スラリーと該ガラス繊維を
別々のガンを使用し空気圧を以て吹付け、空間中又は吹
付面て接触混合する所謂スプレー法が採用できる。

又前記ガラス繊維からなる編織物、不織布、ネット，マ
ット或はベーパー状形態で適用する場合はセメントモル
タル中に埋め込み積層することにより耐アルカリ性ガラ
ス繊維強化セメント層が得られる。

前記樹脂含有セメント層の表面に施工する耐ア．ルカリ
性ガラス繊維含有セメント系スラリーの量は５〜３０ｋ
９１ｄ未満の場合は壁体としての強度が低く、又３０ｋ
９１ｄを超えると施工面て部分的に流動して厚みが不均
一となり又コストの増大、更には運搬時の重量増加等支
障をきたす。

ノ 該スラリーの施工時期は樹脂含有セメント層が完全
に硬化する以前であれば施工可能てあるが作業効率の点
から樹脂含有セメント系スラリーの施工後連続して施工
することが好ましく更に通常の養生硬化方法ならびに条
件に従つて製造される。

又、複合パネルの用途に応じて下地材の片面、両面或は
全面を樹脂含有セメント層及び耐アルカリ性ガラス繊維
強化セメント層で積層して本発明の複合パネルが得られ
る。更に本発明の複合パネルの最外層を塗装仕上け、壁
装材の粘着等任意の方法により美観を呈する表面仕上げ
を行なつてもよい。

本発明の複合パネルは、耐衝撃性、断熱性、遮音性を有
し、複合パネル中に介在する耐アルカリ性て且つ接着性
を有する樹脂含有セメント層により熱による下地材と耐
アルカリ性ガラス繊維強化セメ，ント層が剥離すること
なく優れた耐火性を有する内装材と外壁材の性能を兼備
する建材てある。

以下実施例により本発明を説明する。

実施例中に於ける各種測定方法は以下の通りである。

接着強度：ＪＩＳ−Ａ−５５３８に準拠し、サンプル（
５ｃｍ×５ｃｍ）５ケを壁体パネルから切出し断面積に
対する引張り接着破壊荷重の比率を算出した。

耐熱性：ＪＩＳ−Ａｌ３Ｏｌに準拠して防火度３級に応
じた昇温加熱を行い材料表面の外観を観察した。

曲げ強度：ＪＩＳ−Ａ−１４０８に準拠し、３号試験体
にて破壊荷重を測定し５ケの平均値を表示した。

耐衝撃性：ＪＩＳ−Ａ−５４０３に準拠し１ｋｇ重量物
を３ＴＬの高さから落下せしめるテストを１敗について
実施して貫通孔及び亀裂の発生の有無で表示した。

亀裂：ＪＩＳ−Ａ−１４１０に準拠して暴露試験をし、
３ケ月放置後材料表面の外観を表示した。

実施例１厚み４醜耐水度第１類の合板の表面にセメント
１（１）部、５号珪砂１（４）部を混合し、更に水及び
ポリアクリル酸エステル５鍾量％含有水性エマルジョン
（商品名ベルタツクＭ１カネボウＮＳＣ社製）の所定量
を添加して系中の水量が印部になるように調製して攪拌
混合せるセメントスラリーをスプレーガンにて１０ｋｇ
１ｄ吹付けた。

更に該樹脂含有セメント系スラリー層上にセメント１（
４）部、５号珪砂１（１）部を混合し更に水４３部に減
水剤としてマイテイ１５０Ｒ（花王石鹸社製品）を０．
５部加えた水溶液を徐々に添加し攪拌したセメント系ス
ラリーと、下記組成の耐アルカリ性ガラス繊維を長さ２
５７ｒ０ｎにカットしつつセメントスラリーの固形分に
対して５重量％りなるようにスプレーガンにて両者を空
気中で合体せしめ、１５ｋｇＩｄを施与して積層した。

該操作を合板の裏面にも同様に施工した。尚、用いた耐
アルカリ性ガラス繊維は組成がモル％でＳｌＯ２：６１
．５，Ｚｒ０２：１２，Ｎａ２０：１５．５，Ｋ２０：
５，Ｂ２０５．：３，Ｐ２０５：０．１，Ａ１。

０３：２．９からなるガラスを溶融紡糸した繊維径１３
．０μ，フィラメント数２０４本のストランド状繊維で
ある。

製造した各種複合パネルは２８日間自然養生を行ない図
示せる構造のパネルを得た。又比較対照試料として、前
記の合板及び耐アルカリ性ガラス繊維とセメントスラリ
ーを前記と同一条件下でスプレーして施工ならびに養生
硬化せしめたセメント板に前記ポリアクリル酸エステル
の水性エマルジョンを０．３ｋｇＩイ塗布して接着せし
めて複合パネルを得た。

製造した各種複合パネルは接着強度及び耐熱性を測定し
て第１表に示す結果を得た。

第１表から明らかな如く、セメントスラリー中の樹脂含
有量が１５〜５踵量％の場合接着強度、耐熱性に優れた
複合パネルが得られる。

該範囲より小さい場合接着強度が低く、又範囲を超える
と乾燥硬化が遅延して養生中に耐アルカリ性ガラス繊維
強化セメント層が反りを生じ剥離した。

又合板と耐アルカリ性ガラス繊維強化セメント板を樹脂
のみで接着したものは耐熱試験の初期の温度で剥離した
。

実施例２ 木毛セメント板の表面にセメント１００部に対してエチ
レン−ビニル共重合体（４）重量％含有水性エマルジョ
ン（商品名ベルタツク、カネボウＮＳＣ社製）を５Ｃｇ
、水５部を添加して混合せるセメントスラリーを所定量
（Ａ層）施工した。

次に下記組成のガラスから製造せる耐アルカリ性ガラス
繊維を１２．５ｗｕｎに切断しながらセメント類＊８固
形分に対して３重量％になるように実施例１と同様の方
法で耐アルカリ性ガラス繊維強化セメントスラリーを前
記樹脂含有セメントスラリー層上に１０ｋ９１ｄ（Ｂ層
）を施工した。

使用したガラス組成はモル％でＳｌＯ２：６４，Ｚｒ０
２：１０，Ｎａ２０：１５，Ｋ２０：５，Ｂ２０３：３
，Ｐ２０５：０．１，Ａ１２０３：２．９からなり、溶
融紡糸して繊維径１５ｐ，フィラメント数２０４本のス
トランド状繊維である。得られた複合パネルは各々２８
日間自然養生した後接着強度、耐熱性を測定して第２表
に示す結果を得た。上表から明らかな如く樹脂含有セメ
ントスラリーが施工面に対して０．４ｋｇＩイが望まし
く、好ましくは０．５〜１．５ｋ９１ボ特に０．７〜１
．０ｋｇＩイの施工量が作業性及び接着性、耐熱性に優
れている。

実施例３ 合板（厚さ４ＴｍｆｆＬ耐水度第１類）の両面にセメン
ト１（４）部ＳＢＲラテックス４５．５重量％含有水性
エマルジョン（商品名二ツポールＬＸ２Ｏ６，日本ゼオ
ン社製）を５嘲、水を３部混合せるセメントスラリーを
施工面に対して１．０ｋ９１ｒ！ｆ施与し、Ａ層とした
。

次に実施例１で使用した耐アルカリ性ガラス繊維強化セ
メントスラリーの施工量を種々変化せし）めてＡ層上に
施与しＢ層とした。

得られた各種複合パネルは２８日間自然養生し、亀裂発
生の観察、曲げ破壊テスト、耐衝撃性テスト、耐熱性テ
ストを行い、得られた結果を第３表に示した。

第３表から明らかなように耐アルカリ性ガラス繊維含有
セメント系スラリーの施与量が５〜３０ｋｇノｄの範囲
に於て優れた結果が得られた。

施与量が少ない場合は亀裂が発生し、衝撃などの負荷を
受けた場合大きな亀裂が入つた。また温度上昇とともに
亀裂が増長した。逆に施与量が多すぎる場合はズリ落ち
現象を起こし表面の平滑性が得られなかつた。実施例４ 実施例３に於て、耐アルカリ性ガラス繊維強化セメント
層中に混入せしめる耐アルカリ性ガラス繊維量を種々変
化させ、該スラリーの施工量を一面当り１５ｋ９１７Ｔ
１として同様にして複合パネルを製造し、亀裂発生の観
察、曲げ破壊テスト、耐衝撃性テスト、耐熱性テストを
行い、得られた結果を第４表に示した。

第４表から明らかなように耐アルカリ性ガラス繊維の含
有量が２〜１５重量％の範囲に於て優れた結果が得られ
た。

含有量が２重量％より少ない場合には亀裂が発生し、１
５重量％より多い場合には繊維の絡まりのため不均一分
散を生じ強度も逆に低下した。実施例５ 密度が０．０２８、厚みが３０ＴＷＬのポリスチレンフ
ォームからなる下地材の両面にセメント１（４）部、実
・施例１で使用せる水性樹脂エマルジョンをｗ部、水加
部を混合せるセメントスラリーを施工面に対して１０ｋ
９１イを吹付け、次いて耐アルカリ耐ガラス繊維強化セ
メントスラリーを実施例１と同一条件にて１０ｋ９１ｄ
施与し、２８日間自然養生して複合パネルを得た。

比較例として、ポリスチレンフォームに厚み３．５朗の
フレキシブルボードを溶剤型ビニル系樹脂（商品名ＫＢ
Ｋ＃１０カネボウＮＳＣ社製）を塗布して貼着し複合パ
ネルを得た。

得られた複合パネルの耐衝撃性を試験した結果、本発明
によるものは小さな窪みを呈したのに対し比較パネルは
大きな亀裂が発生し、その性能差は顕著であつた。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものて本発明に係る複合パ
ネルの一部分の斜視図である。 １・・・下地材、２，２″・・・樹脂含有セメント層、
３，３″・・・耐アルカリ性ガラス繊維強化セメント層
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下地材の一面に耐アルカリ性で且つ接着性を有する
   樹脂をセメント類固形分に対して１５〜５０重量％含有
   するセメント層を積層し、更に該層上に耐アルカリ性ガ
   ラス繊維をセメント類固形分に対して２〜１５重量％含
   有するセメント層を積層してなる複合パネル。 ２ 下地材が合板である特許請求の範囲第１項記載の複
   合パネル。 ３ 下地材が多孔質系板である特許請求の範囲第１項記
   載の複合パネル。 ４ 多孔質系板が合成樹脂発泡体である特許請求の範囲
   第３項記載の複合パネル。 ５ 多孔質系板が木質系セメント板である特許請求の範
   囲第３項記載の複合パネル。 ６ 耐アルカリ性で且つ接着性を有する樹脂がビニル系
   樹脂である特許請求の範囲第１項記載の複合パネル。 ７ 耐アルカリ性ガラス繊維がＺｒＯ＿２を少なくとも
   ５モル％含有するものである特許請求の範囲第１項記載
   の複合パネル。 ８ 下地材の一面に耐アルカリ性で且つ接着性を有する
   樹脂をセメント類固形分に対して１５〜５０重量％含有
   するセメント系スラリーを０．４〜１．５ｋｇ／ｍ＾２
   施工し、次いで該層上に耐アルカリ性ガラス繊維をセメ
   ント類固形分に対して２〜１５重量％含有するセメント
   系スラリーを５〜３０ｋｇ／ｍ＾２施工することを特徴
   とする複合パネルの製造方法。 ９ 耐アルカリ性ガラス繊維含有セメント系スラリーの
   施工が樹脂含有セメント系スラリーの硬化以前に行なう
   ものである特許請求の範囲第８項記載の複合パネルの製
   造方法。