JP3052964U - 建材用パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表面が天然石調のタイルにして高度の耐火性を
有し吸水性の低い密実で軽量且つ物理的強度に優れた建
材用パネルを提供することである。 【解決手段】無機系又は有機系の硬化性組成物に軽石と
セラミック微細中空粒子を加えて加圧成型し芯材とす
る。この芯材の表裏面にセラミック微細中空粒子とガラ
ス繊維及び無機系又は有機系の硬化性組成物からなる組
成物で成型した板材を積層し、さらにこの表面に天然砕
石粒子とセラミック微細中空粒子及び無機系又は有機系
の硬化性組成物からなるタイルを貼着する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は高強度で軽量且つ断熱性に優れた建材用パネルにして建造物の壁材、 屋根材、床材等に使用することができる。

【０００２】

【従来の技術】

従来建材用パネルには、無機系あるいは金属系の材料を使用したものなどがあ るが、断熱性は低く加工性も悪くしかも重量が重いためハンドリングに支障をき たしていた。有機系の硬化性組成物をバインダーに使用した軽量建材用パネルも 開発されていたがいずれも難燃性を向上させるため水酸化アルミニウムや珪酸カ ルシウムあるいは炭酸カルシウム等の無機材を充填材として添加し、ガラス繊維 などの無機繊維を補強材として加えたり、サーフェイサーを使用して面材のみの 補強を図り強度増強を図っていたのである。一方有機系の硬化性組成物からなる 発泡体は、発泡剤を入れて発泡させるためガラス繊維を混入した際に繊維がから んでしまい均一に分散することが困難で充分な強度を得ることができなかった。 サーフェイサーを使用した場合は面材の表面又は表裏面に貼着するため、表裏面 の衝撃強度は向上するが板材としての強度は充分上らなかったのである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、表面平滑で高度の耐火性を有し吸水性の低い密実にして軽量で且つ 物理的強度に優れた表面がタイル調である建材用パネルを提供することを課題と する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案の建材用パネルは無機系又は有機系の硬化性組成物をバインダーに使用 し、無機系又は有機系の硬化性組成物に軽石とセラミック微細中空粒子を加えて 加圧成型した芯材の表裏面に無機系又は有機系の硬化性組成物をバインダーに使 用してこれにセラミック微細中空粒子とガラス繊維からなる組成物で成型した板 材を積層し、さらにこの片面に天然砕石粒子とセラミック微細中空粒子及び無機 系又は有機系の硬化性組成物とを加圧成型したタイルを貼着する。

【０００５】

【考案の実施の形態】

建材用パネルは、強度の高いセラミック微細中空粒子同士が接合しこの部分が 無機系又は有機系の硬化性組成物で固着される。芯材は強度の高いセラミック微 細中空粒子と軽石及び無機系又は有機系硬化性組成物に水を若干量加え充分混練 した後、１０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で加圧成型する。芯材の比重は０． ５〜０．６である。

【０００６】 芯材の表裏面にセラミック微細中空粒子とガラス繊維及び無機系又は有機系の 硬化性組成物で成型した板材を積層し、さらにその片面に天然砕石粒子とセラミ ック微細中空粒子及び無機系又は有機系の硬化性組成物とを加圧成型したタイル を貼着する。表裏面層の比重は０．６〜０．８、である。

【０００７】 本考案における無機系又は有機系の硬化性組成物とは水で練った時に硬化性を 示す無機物質及び硬化剤を加えることによって硬化性を示す無機物質が含まれる 。前者は例えば普通ポルトランドセメント、アルミナセメント、石膏などで後者 は例えばアルカリ金属珪酸塩水溶液、又は粉末でＳｉＯ_２成分とアルカリ金属Ｍ とをＳｉＯ_２／Ｍ_２０（アルカリ金属の酸化物換算値）のモル比８以下の割合で 含有するものである。水溶液の場合は水分量１０〜１０００重量％であり、特に １０〜４００重量％が好適である。ここでいうアルカリ金属Ｍとしては、Ｋ、Ｎ ａ又はＬｉが好ましい。

【０００８】 アルカリ金属珪酸塩水溶液に使用する硬化剤は、例えばポリリン酸ケイ素、ポ リリン酸ケイ素のアルカリ金属塩、リン酸チタン、リン酸ジルコニウム、リン酸 アルミニウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、リン酸ソ ーダ等を単独又は２種以上の組合せで使用される。

【０００９】 本考案における有機系の硬化性組成物とは、例えばレゾール型フェノール樹脂 、合成樹脂エマルジョン、ポリエステル樹脂などである。

【００１０】 本考案の建材用パネルに使用されるレゾール型フェノール樹脂はフェノール、 クレゾール、キシレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニルフェノール 、レゾルシン等のフェノール類及びその変性物とホルムアルデヒド、パラホルム アルデヒト、フルフラール、アセトアルデヒド等のアルデヒド類を水酸化ナトリ ウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、ヘキサメチレンテトラミン、トリメ チルアミン、トリエチルアミン等のアルカリ性触媒で反応させて製造する。

【００１１】 合成樹脂エマルジョンとしては、アクリル系樹脂エマルジョン、酢酸ビニル系 エマルジョン、塩化ビニル系樹脂エマルジョン、塩化ビニリデン系樹脂エマルジ ョン、スチレン・ブタジエン系樹脂エマルジョン、エポキシ系樹脂エマルジョン およびアクリル酸エステル、スチレン、エチレン、ビニルエステル、酢酸ビニル 、合成ゴム等との共重合したものなどである。

【００１２】 例えばこれらの共重合したものとしてはアクリル／酢酸ビニル共重合体、塩化 ビニリデン／ブチルアクリレート共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体等が 挙げられる。

【００１３】 又必要に応じて合成樹脂エマルジョンの性状を向上させるため、分散剤として 各種の界面活性剤、エマルジョンを安定化させる乳化剤、エマルジョンのあわ立 て防止剤、増粘剤、たるみ防止剤、沈降防止剤、凍結防止剤などを添加しても良 い。さらに性能を向上させる目的で熱、光による劣化防止を図る安定剤、かびの 発生を防止するかび止め剤等を添加しても良い。

【００１４】 本考案に使用すセラミック微細中空粒子は、従来の微細中空発泡体に比較して 特に圧縮強度が高いものであり高い応力、剪断力に対して耐え得ることができる ものである。さらに加圧成形することによって軽量であるにもかかわらず緻密な 建材用パネルとすることができる。

【００１５】 セラミック微細中空粒子あるいは微細中空発泡体の圧縮強度とは耐水圧強度と 同意語であり、圧縮強度の測定は、微細中空発泡体を水中で加圧し水に加えられ た圧力が微細中空発泡体に伝わり微細中空発泡体が破壊する圧力を圧縮強度とす るのである。

【００１６】 優れた性能を示すことのできる建材用パネルは、攪拌・混練工程が充分でなけ ればならず、均一な製品で品質の良い製品を生産するためには特に重要である。 本考案におけるが如き組成物に対して充分な攪拌・混練を行なう場合セラミック 微細中空粒子に加わる応力及び剪断力は、３００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上になる。従 来の微細中空発泡体には、このような高圧に耐え得るものが無かったので、かか る建材用パネルとして使用し充分な性能が得られるものは皆無であった。即ち大 部分が破壊してしまうからである。

【００１７】 本考案に使用するセラミック微細中空粒子の融点は１３００℃以上とする。セ ラミック微細中空粒子はその材質に起因するのは当然であるが一般的に融点の高 いもの程圧縮強度も高くなる。圧縮強度を３００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上とするなら ばその融点は１３００℃以上になる。

【００１８】 以上により本考案において使用するセラミック微細中空粒子はシリカ５０〜６ ０％、アルミナ４０〜４５％、その他１．５〜２．５％からなるセラミック組成 物を発泡生成せしめたもので、その物性は圧縮強度３００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上、 融点１３００℃以上、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３、熱伝導率０．１（ｋｃ ａｌ／ｍｈｒ℃）で完全な中空粒子のみで構成されている。セラミック微細中空 粒子の粒径は、５〜３５０μｍの範囲のものを使用し、細目５〜７５μｍ、中目 ７５〜１５０μｍ、荒目１５０〜３５０μｍとして粒度調整は細目２０重量部、 中目２０重量部、荒目３０重量部を混合して使用する。嵩比重は粒度の細かいも のは重く、荒いものは軽くなる。このため嵩比重の範囲は０．３〜０．５ｇ／ｃ ｍ^３であるが、粒度調整したものは０．３６ｇ／ｃｍ^３前後である。

【００１９】 無機系又は有機系の硬化性組成物１００重量部に対して、セラミック微細中空 粒子は１００〜９００重量部とする。１００重量部以下では耐火性、断熱性が充 分発現できず、９００重量部以上では強度の低下が大きくなるからである。建材 用パネルの所要物理的強度、比重等によってセラミック微細中空粒子の量を加減 する。

【００２０】 建材用パネルの芯材に使用する軽石は天然軽量骨材又は人工軽量骨材で６ｍｍ 以下であるが３〜６ｍｍの粒径がより好適である。軽石は無機系又は有機系の硬 化性組成物１００重量部に対して２００〜８００重量部とする。

【００２１】 本考案に使用するガラス繊維は直径１３μｍ以下で長さ３〜８ｍｍの短繊維で ある。ガラス繊維は直径が細い程抗張力が高く直径１３μｍ以下とすることによ って１００ｋｇｆ／ｍｍ^２以上の抗張力を得ることができるからである。又長さ を３〜８ｍｍの短繊維としたのは、攪拌・混練に際して繊維のからみがなく均一 に分散させることができるからである。

【００２２】 天然砕石粒子の原料となる天然石は、花崗岩、安山岩、大理石、蛇紋岩等いず れのものでも良く限定するものではない。天然砕石粒子は細目、中目、荒目とし それぞれ粒子の径を細目は０．１〜０．５ｍｍ、中目は０．５〜１．５ｍｍ、荒 目は１．５〜３．４ｍｍに調整して使用する。天然砕石粒子の他珪砂、珪石粉、 フライアッシュ、シリカヒューム、クレー、タルク、カオリン、陶磁器粉砕物、 徐冷高炉スラグ粉砕物、シリカ質ダスト等や顔料を添加しても良い。天然砕石粒 子の粒度調整は細目４０重量部、中目３０重量部、荒目１０重量部として混合使 用する。

【００２３】 以上の主要構成材料の他、性状向上を図るため分散剤、抗菌・抗かび剤、安定 剤等の混和剤や無機質体質顔料などを用いる。加圧成型性を図るため増粘剤、又 チタン粉末、アルミナ粉末等を耐火性及び物性向上のため添加してもよい。

【００２４】

【実施例】

以下本考案の実施例について詳述する。

【００２５】 実施例１ レゾール型フェノール樹脂１００重量部、発泡剤として塩化メチレ ン５重量部に圧縮強度７００ｋｇｆ／ｃｍ^２、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３ 、融点１６００℃、熱伝導率０．１（ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃）で完全中空粒子のみ で構成されているセラミック微細中空粒子の粒度調整したもの７５０重量部と３ 〜６ｍｍの人工軽量骨材３００重量部、水８０重量部、その他分散剤、安定剤等 を各々適量加えた組成物を充分攪拌・混練した後リン酸系の硬化剤を２０重量部 加えさらに充分攪拌・混練し６００×９００ｍｍの型枠に厚さ１０ｍｍに打設し 表面を２０ｋｇｆ／ｃｍ^２で加圧成型後１２５℃７０分養生して硬化させ芯材を 作製した。

【００２６】 表裏面の板材はレゾール型フェノール樹脂１００重量部に芯材に用いたのと同 じセラミック微細中空粒子４００重量部に、直径１３μｍで長さ６ｍｍのガラス 繊維２重量部に水５０重量部、その他分散剤、安定剤等を各々適量加えた組成物 を充分攪拌・混練した後リン酸系の硬化剤を１５重量部加えさらに充分混練し加 圧成型した。

【００２７】 表面層の表面に貼着するタイルは、レゾール型フェノール樹脂１００重量部に 芯材に用いたのと同じセラミック微細中空粒子１００重量部と花崗岩の天然砕石 粒子６００重量部に水５０重量部、その他分散剤、安定剤等を各々適量加えた組 成物を充分攪拌・視練した後リン酸系の硬化剤を１５重量部加え加圧成型した。

【００２８】 ６００×９００ｍｍの型枠に厚さ３ｍｍの裏面板材の上に芯材を敷設しこの芯 材の上面に厚さ３ｍｍの表面板材を積層しその上に未硬化のタイルを厚さ４ｍｍ に貼着して、２０ｋｇｆ／ｃｍ^２で一体加圧成型後１２５℃３時間養生して硬化 させ建材用パネルを作製した。

【００２９】 実施例で作製した建材用パネルの比重は０．６８（ｇ／ｃｍ^３）で曲げ強度は １１１ｋｇｆ／ｃｍ^２、吸水率は２．１％であった。又建設省告示第１８２８号 に基ずく表面加熱試験を行なった結果表面加熱試験による溶融亀裂は認められな かった。

【００３０】 実施例２ ポルトランドセメント１００重量部に実施例１で使用したセラミッ ク微細中空粒子と人工軽量骨材を各々３００重量部に水６０重量部に分散剤、安 定剤等を加え充分攪拌・混練した。

【００３１】 表裏面の板材はセメント１００重量部に実施例１で用いたと同じセラミック微 細中空粒子とガラス繊維を各々３００重量部と２重量部に水を５０重量部にその 他分散剤、安定剤等を加え充分攪拌・混練し加圧成型した。

【００３２】 表面層の表面に貼着するタイルは、セメント１００重量部に実施例１で用いた と同じセラミック微細中空粒子１５０重量部と天然砕石粒子５５０重量部に水４ ５重量部その他分散剤、安定剤等を各々適量加え加圧成型した。

【００３３】 ６００×９００ｍｍの型枠に厚さ３ｍｍの裏面板材の上に芯材を厚さ１０ｍｍ に打設しさらに厚さ３ｍｍの表面板材を積層し１０ｋｇｆ／ｃｍ^２で加圧成型後 、この表面にあらかじめ型枠に打設していた未硬化のタイルを貼着しこの状態で 養生硬化させた。

【００３４】

【考案の効果】

以上述べた如く本考案の建材用パネルは、無機系又は有機系の硬化性組成物を バインダーとして、芯材はバインダーに軽石とセラミック微細中空粒子を充填材 に使用する。この芯材の表裏面にバインダーにセラミック微細中空粒子とガラス 繊維を使用して成型した表裏面板を形成し、さらにこの片面にバインダーに天然 砕石粒子とセラミック微細中空粒子を充填材としたタイルを貼着している。

【００３５】 このような構成をすることにより、表面が天然石調の美麗なタイルで繊維補強 をした強靱な表裏面層の内部に断熱効果の高い芯材を軽量化層として、軽量で表 面平滑で高度の耐火性を有し、吸水性の低い物理的強度に優れた建材用パネルを 得ることができたのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】建材用パネル断面図

【符号の説明】

１．表面層 ２．裏面層 ３．芯材 ４．タイル ５．目地

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項 １】 軽石とセラミック微細中空粒子に無機
   系又は有機系の硬化性組成物を加圧成型した芯材の表裏
   面にセラミック微細中空粒子とガラス繊維及び無機系又
   は有機系硬化性組成物で成型した板材を積層しこの片面
   に天然砕石粒子とセラミック微細中空粒子及び無機系又
   は有機系の硬化性組成物を加圧成型したタイルを貼着す
   ることを特徴とする建材用パネル。