| 【発明の名称】 |
耐熱化粧ボード及びその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】平田 耕一
|
| 【要約】 |
【課題】優れた耐熱性及び意匠性を維持しながら、軽量化を実現した耐熱化粧ボードを提供する。
【構成】本発明の耐熱化粧ボードは、発泡ガラスが板状に成形された基材１と、この基材１の少なくとも一面上に形成され、石膏を含む意匠層２とを備えている。意匠層２にガラス製の織布又は不織布からなる補強材３が含まれることが好ましい。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡ガラスが板状に成形された基材と、該基材の少なくとも一面上に形成され、石膏を含む意匠層とを備えていることを特徴とする耐熱化粧ボード。
【請求項２】
前記意匠層は、自己に前記石膏を含浸させて補強する補強材を含む請求項１記載の耐熱化粧ボード。
【請求項３】
前記補強材は織布又は不織布である請求項２記載の耐熱化粧ボード。
【請求項４】
前記補強材の繊維はガラス製である請求項３記載の耐熱化粧ボード。
【請求項５】
発泡ガラスが板状に成形された基材を得る第１工程と、
該基材の少なくとも一面上に織布又は不織布からなる補強材を設けてプレボードを得る第２工程と、
石膏及び水を含むスラリー内に該プレボードを浸漬し、該スラリーを硬化させて耐熱化粧ボードを得る第３工程とを備えていることを特徴とする耐熱化粧ボードの製造方法。
【請求項６】
前記プレボードは、前記基材と前記補強材とが石膏及び水を含むスラリーにより貼付されたものである請求項５記載の耐熱化粧ボードの製造方法。
|
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は耐熱化粧ボード及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な石膏ボードは一対の原紙間に石膏を含む芯材が設けられたものである（例えば、特許文献１〜３）。また、一面側に原紙を有さず、芯材が意匠を呈する石膏ボードも公知である。この種の石膏ボードは、耐熱性等に優れ、建築材料として幅広く用いられている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１６２１号公報
【特許文献２】特開平９−１０９１３５号公報
【特許文献３】特開２００３−２９１２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、石膏ボードは大重量であるという欠点がある。上記特許文献１、２に記載のように、芯材に気泡を含ませて軽量化を図った石膏ボードも公知であるが、この石膏ボードにおいてもこの欠点は避けられない。このため、この石膏ボードを例えば天井材として用いようとする場合、取り扱いが不便であるとともに、支持のための構造が大型化し、実現が困難である。
【０００５】
一方、単に軽量化のみを目的とし、ウレタンフォーム等の発泡体を石膏とともに用いるとすれば、石膏ボードの利点である耐熱性が損なわれてしまう。
【０００６】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、優れた耐熱性及び意匠性を維持しながら、軽量化を実現した耐熱化粧ボードを提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の耐熱化粧ボードは、発泡ガラスが板状に成形された基材と、該基材の少なくとも一面上に形成され、石膏を含む意匠層とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の耐熱化粧ボードは、発泡ガラスが板状に成形された基材を採用していることから、基材中の気泡の分だけ軽量化されている。また、この耐熱化粧ボードは、基材が無機材料のガラスからなるため、優れた耐熱性を維持している。そして、この耐熱化粧ボードは、基材の少なくとも一面上に形成された石膏を含む意匠層によって、優れた意匠性も発揮する。
【０００９】
したがって、この耐熱化粧ボードは、優れた耐熱性及び意匠性を維持しながら、優れた軽量性も発揮する。このため、この耐熱化粧ボードは、自己の重みによって垂れ難いことから、例えば天井材として用いる場合でも、優れた取り扱い性を発揮するとともに、支持のための構造を小型化し、容易な施工を実現することができる。また、この耐熱化粧ボードは、反り難いことから、自立した壁材として用いることも可能である。
【００１０】
また、この耐熱化粧ボードでは、基材のガラスと意匠層の石膏とが同質の無機材料として好適に一体化し、温度変化があったとしても互いに分離し難く、優れた耐久性も発揮する。
【００１１】
本発明において、基材は発泡ガラスが板状に成形されたものである。この基材は、ガラスを粉砕したガラス粉末と発泡剤とを混合し、この混合物を板状に成形し、この成形体を加熱することによって製造され得る。加熱によってガラス粉末が溶融するとともに発泡剤が発泡し、基材が得られる。発泡剤等により基材中の気泡量を調整することにより、基材の比重を調整することが可能である。また、基材中の気泡は独立気泡及び／又は連続気泡である。連続気泡の量を発泡剤等によって調整することにより、基材の吸水率を調整することが可能である。廃ガラスを粉砕したガラス粉末を用いた基材が市販されており、これを用いることにより耐熱化粧ボードの製造コストの低廉化を実現することも可能である。
【００１２】
意匠層は基材の少なくとも一面上に形成される。基材の両面上に意匠層が形成されていてもよい。意匠層は石膏、より正確には二水せっこう（ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ）を含む。意匠層にガラス繊維等の強化繊維等を含めることも可能である。
【００１３】
意匠層は、自己に石膏を含浸させて補強する補強材を含むことが好ましい。これにより耐熱化粧ボードが曲げ強度の点で強化されるとともに、反り難いものとなり、実用性が向上する。
【００１４】
補強材としては、織布又は不織布を採用することができる。補強材の繊維としては、有機材料でもよいが、ガラス製であることが好ましい。ガラス製の繊維を用いた補強材であれば、耐熱化粧ボードは、補強材と意匠層の石膏とが同質の無機材料として好適に一体化し、温度変化があったとしても互いに分離し難く、優れた耐久性も発揮する。
【００１５】
本発明の耐熱化粧ボードの製造方法は、発泡ガラスが板状に成形された基材を得る第１工程と、該基材の少なくとも一面上に織布又は不織布からなる補強材を設けてプレボードを得る第２工程と、石膏及び水を含むスラリー内に該プレボードを浸漬し、該スラリーを硬化させて耐熱化粧ボードを得る第３工程とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
この製造方法により、織布又は不織布からなる補強材を含む本発明の耐熱化粧ボードを製造することができる。
【００１７】
第３工程で用いるスラリーは石膏、より正確には焼せっこう（ＣａＳＯ4・１／２Ｈ2Ｏ）及び水を含む。スラリーにガラス繊維等の強化繊維等を含めることも可能である。スラリー中の焼せっこう及び水は以下の反応式により硬化し、二水せっこうとなる。
【００１８】
（化１）
ＣａＳＯ4・１／２Ｈ2Ｏ→ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ
【００１９】
プレボードは、基材と補強材とが石膏及び水を含むスラリーにより貼付されたものであることが好ましい。これにより基材上の正しい位置に補強材が設けられ、優れた美観の耐熱化粧ボードを製造することが可能になる。
【００２０】
基材と補強材とを貼付するスラリーも石膏、より正確には焼せっこう（ＣａＳＯ4・１／２Ｈ2Ｏ）及び水を含む。このスラリーにガラス繊維等の強化繊維等を含めることも可能である。このスラリーは第３工程で用いるスラリーと同種のものであってもよく、異種のものであってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した実施例１〜３を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００２２】
まず、第１工程として、図１（Ａ）に示すように、発泡ガラスが種々の厚みの板状に成形された基材１を用意する。
【００２３】
各基材１は以下の製造方法によって製造可能である。まず、ガラスカレットを所定の粒度まで粉砕して微粉末とし、これに発泡剤及び添加剤を加えて混合し、混合粉末とする。混合粉末中の各材料の割合を表１に示す。成形寸法に応じたキャビティ内に混合粉末を充填して成形体とし、焼成炉によってこの成形体を７００〜８００°Ｃの温度で加熱して溶融及び発泡させ、室温まで徐冷する。得られた焼成品を必要に応じて所定の寸法に裁断するとともに研磨する。得られた基材１の組成は表２に示すとおりである。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
一方、第２工程として、石膏及び水を含むスラリー２を用意し、図１（Ｂ）に示すように、基材１の一面上にスラリー２を塗布する。このスラリー２の調合を表３に示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】
また、図１（Ｃ）に示すように、補強材３として、ガラス繊維からなる不織布（王子製紙（株）製「グラスパー（登録商標）」）又はガラス繊維からなる織布（ユニチカグラスファイバー（株）製「ラミネット（登録商標）」）を用意する。そして、スラリー２上に補強材３を載置して基材１の一面上にこれを貼付し、プレボード１０とする。
【００２９】
次いで、第３工程として、図１（Ｄ）に示すように、成形型１１内にスラリー２を充填し、スラリー２内に補強材３側からプレボード１０を浸漬する。そして、スラリー２を硬化させ、脱型し、乾燥する。得られた耐熱化粧ボードを必要に応じて所定の寸法に裁断するとともに研磨する。こうして、基材１の一面に補強材３を設けた実施例１の耐熱化粧ボードを得る。
【００３０】
この耐熱化粧ボードは、図２に示すように、発泡ガラスが板状に成形された基材１と、この基材１の一面上に形成された石膏を含む意匠層２とからなる。意匠層２は、自己に石膏を含浸させて補強するガラス製の不織布又は織布からなる補強材３を含む。
【実施例２】
【００３１】
第２工程において、基材１の両面上に同様に補強材３を貼付し、プレボード１０とする。そして、第３工程において、スラリー２内にプレボード１０の両面を浸漬する。こうして、基材１の両面に補強材３を設けた実施例２の耐熱化粧ボードを得る。他の製造方法は実施例１と同様である。
【００３２】
この耐熱化粧ボードは、図３に示すように、基材１と、この基材１の両面上に形成された意匠層２とからなる。両意匠層２は補強材３を含む。
【実施例３】
【００３３】
第２工程を行わず、スラリー内に基材１だけを浸漬する。こうして、基材１の両面に補強材３を設けない実施例３の耐熱化粧ボードを得る。他の製造方法は実施例１と同様である。
【００３４】
この耐熱化粧ボードは、図４に示すように、基材１と、この基材１の一面上に形成された意匠層２とからなる。意匠層２は補強材３を含まない。
【００３５】
（試験１）
実施例２の耐熱化粧ボードを試験品２−１、２−２とし、これらの耐熱化粧ボードの厚み及び比重、これらに用いた基材１の厚み及び比重、両意匠層２の厚み並びに両意匠層２を削除した後の比重を評価した。なお、補強材３としては不織布（王子製紙（株）製「グラスパー（登録商標）」ＧＨＮ−５０（ＧＣ）Ｌ（厚み０．４１（ｍｍ））を用いた。結果を表４に示す。
【００３６】
【表４】
【００３７】
また、実施例３の耐熱化粧ボードのうち、基材１の厚みを異ならせたものを試験品３−１〜３−４とする。試験品３−１〜３−４の評価を表５に示す。
【００３８】
【表５】
【００３９】
そして、試験品２−１、２−２及び試験品３−１〜３−４の耐熱化粧ボードについて、曲げ強度（Ｎ／ｍｍ2）、曲げ破壊荷重（Ｎ）及び熱伝動率（ｋｃａｌ／ｍｈ°Ｃ）の測定を行った。この際、既存の石膏ボードを比較品１とし、対比を行った。試験方法はＪＩＳ Ａ １４０８ 建築用ボード類の曲げ及び衝撃試験方法に準じた。結果を表６に示す。
【００４０】
【表６】
【００４１】
表４〜６より、各耐熱化粧ボードは、優れた耐熱性及び意匠性を維持しながら、優れた軽量性も発揮できることがわかる。但し、各耐熱化粧ボードは、比較品の石膏ボードと比べ、曲げ強度が十分ではない。このため、次に基材１及び強材３の選定を行う。
【００４２】
（試験２）
表７に示す複数種の基材１について、特性を評価した。
【００４３】
【表７】
【００４４】
表８に示すように、種類Ｂの基材１に近い種類Ｂ’の基材１を用い、実施例２の製造方法によって試験品２−３の耐熱化粧ボードを製造した。なお、補強材３としては不織布（王子製紙（株）製「グラスパー（登録商標）」ＧＨＮ−５０（ＧＣ）Ｌ（厚み０．４１（ｍｍ））を用いた。この化粧ボードの特性を評価した。結果を表９に示す。
【００４５】
【表８】
【００４６】
【表９】
【００４７】
また、種類Ａ〜Ｃの基材１及び試験品２−３の耐熱化粧ボードにおける比重と曲げ強度との関係をグラフにて示した。結果を図５に示す。
【００４８】
表７〜９及び図５より、試験品２−３の耐熱化粧ボードは、基材１よりも比重はやや大きくなっているが、高い曲げ強度を有することがわかる。
【００４９】
（試験３）
基材１を共通とし、実施例３の製造方法によって試験品３−５〜３−９の耐熱化粧ボードを製造した。また、基材１を共通とし、実施例２の製造方法によって試験品２−４〜２−１１の耐熱化粧ボードを製造した。なお、補強材３としては不織布（王子製紙（株）製「グラスパー（登録商標）」厚み１７５（μｍ）又は５３７（μｍ））を用いた。
【００５０】
各耐熱化粧ボードの特性を評価した。結果を表１０〜１２及び図６〜１１に示す。各試験体を３００×４００ｍｍ寸法で製造した場合を表１０、図６及び図９で示し、１５０×２００ｍｍ寸法で製造した場合を表１１、図７及び図１０並びに表１２、図８及び図１１で示す。図９〜１１は試験体の厚みを３０ｍｍと仮定した場合の換算曲げ強度を示す。
【００５１】
【表１０】
【００５２】
【表１１】
【００５３】
【表１２】
【００５４】
表１０〜１２及び図６〜１１より、各試験体は、基材より試験品３−５〜３−９の耐熱化粧ボードの方が高い曲げ強度を示し、試験品３−５〜３−９の耐熱化粧ボードより試験品２−４〜２−１１の耐熱化粧ボードの方が高い曲げ強度を示すことがわかる。また、耐熱化粧ボードは、不織布の厚みが厚い程、高い曲げ強度を示すことがわかる。
【００５５】
（試験４）
基材１を共通とし、実施例３の製造方法によって試験品３−１０の耐熱化粧ボードと、実施例２の製造方法によって試験品２−１２〜２−１３の耐熱化粧ボードとを製造した。なお、補強材３としては織布（ユニチカグラスファイバー（株）製「ラミネット（登録商標）」を用いた。
【００５６】
各試験体を１５０×２００ｍｍ寸法で製造した場合の特性を評価した。結果を表１３並びに図１２及び図１３に示す。図１３は試験体の厚みを３０ｍｍと仮定した場合の換算曲げ強度を示す。
【００５７】
【表１３】
【００５８】
表１３及び図１２〜１３より、各試験体は、基材より試験品３−１０の耐熱化粧ボードの方が高い曲げ強度を示し、試験品３−１０の耐熱化粧ボードより試験品２−１２〜２−１３の耐熱化粧ボードの方が高い曲げ強度を示すことがわかる。また、耐熱化粧ボードは、ガラス製の織布からなる補強材３を採用した場合、補強材３のない意匠層２と同程度の曲げ強度しか得られないことがわかる。
【００５９】
但し、ガラス製の織布からなる補強材３を採用した試験品２−１２、１３の耐熱化粧ボードは、亀裂発生後の基材１への散乱や断裂はなく、ガラス製の不織布からなる補強材３を採用した場合と同様の効果が得られる。また、試験品２−１２、１３の耐熱化粧ボードは、製造時にエッジ部分への巻き込み等、加工性の点で非常に優れている。
【００６０】
（試験５）
補強材３として織布を用いた実施例１の耐熱化粧ボード（試験品）と、既存の石膏ボード（比較品１）と、石膏単体（比較品２）とを長さ５０ｃｍ×幅１５ｃｍ×厚さ２．５ｃｍの試験体とし、各試験体について、４０°Ｃ、湿度９０％の測定条件下で吸湿たわみ試験に供した。試験品の試験体の比重は０．３９であり、比較品１の試験体の比重は０．６９である。結果を表１４及び図１４に示す。
【００６１】
【表１４】
【００６２】
表１４及び図１４に示すように、本発明の耐熱化粧ボードは、既存の石膏ボードや石膏単体と比べると、ほとんどたわまないことがわかる。この耐熱化粧ボードは、６日程度経過すると、少々のたわみを生じるが、１ｍｍ以内のたわみであり、問題はない。
【００６３】
このため、この耐熱化粧ボードは、自己の重みによって垂れ難く、天井材として用いるものであることがわかる。そして、この場合でも、優れた取り扱い性を発揮するとともに、支持のための構造を小型化し、容易な施工を実現できることがわかる。また、この耐熱化粧ボードは、反り難いことから、自立した壁材として用いることも可能であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施例１〜３の耐熱化粧ボードの製造方法を示す模式図である。
【図２】実施例１の耐熱化粧ボードの断面図である。
【図３】実施例２の耐熱化粧ボードの断面図である。
【図４】実施例３の耐熱化粧ボードの断面図である。
【図５】試験２に係り、基材及び試験品の耐熱化粧ボードにおける比重と曲げ強度との関係を示すグラフである。
【図６】試験３に係り、３００×４００ｍｍ寸法の基材及び各試験品の耐熱化粧ボードにおける比重と実測曲げ強度との関係を示すグラフである。
【図７】試験３に係り、１５０×２００ｍｍ寸法の基材及び各試験品の耐熱化粧ボードにおける比重と実測曲げ強度との関係を示すグラフである。
【図８】試験３に係り、１５０×２００ｍｍ寸法の基材及び各試験品の耐熱化粧ボードにおける比重と実測曲げ強度との関係を示すグラフである。
【図９】試験３に係り、３００×４００ｍｍ寸法の基材及び各試験品の耐熱化粧ボードにおける比重と換算曲げ強度との関係を示すグラフである。
【図１０】試験３に係り、１５０×２００ｍｍ寸法の基材及び各試験品の耐熱化粧ボードにおける比重と換算曲げ強度との関係を示すグラフである。
【図１１】試験３に係り、１５０×２００ｍｍ寸法の基材及び各試験品の耐熱化粧ボードにおける比重と換算曲げ強度との関係を示すグラフである。
【図１２】試験４に係り、基材及び各試験品の耐熱化粧ボードにおける比重と実測曲げ強度との関係を示すグラフである。
【図１３】試験４に係り、基材及び各試験品の耐熱化粧ボードにおける比重と換算曲げ強度との関係を示すグラフである。
【図１４】試験５に係り、試験品の耐熱化粧ボード及び比較品１、２の経過時間とたわみ量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６５】
１…基材
２…意匠層、スラリー
３…補強材
１０…プレボード
|
| 【出願人】 |
【識別番号】５０２１０９５２２
【氏名又は名称】株式会社ゼロシステム
|
| 【出願日】 |
平成１８年９月４日（２００６．９．４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１１００００４９７
【氏名又は名称】特許業務法人グランダム特許事務所
|
| 【公開番号】 |
特開２００８−６２３８６（Ｐ２００８−６２３８６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成２０年３月２１日（２００８．３．２１） |
| 【出願番号】 |
特願２００６−２３９１７１（Ｐ２００６−２３９１７１） |
|