JPH0574460B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、間仕切り壁や天井の下地材などとし
て用いられる建築用材の製造方法に関するもので
ある。

【従来の技術】

間仕切り壁や天井の下地材などの建築用材は耐
火性が要求されるものであり、このような耐火性
の建築用材としては従来から、石膏板や木片セメ
ント板など無機質水硬性物質をバインダーとして
形成したものや、合板やパーテイクルボードなど
の基材の表面に金属板を貼り付けたものなどが提
供されている。

【発明が解決しようとする課題】

前者は、不燃材料を主成分とするために一応の
耐火性を有しているが、火炎にさらされたりする
と水硬性物質の結晶に含まれている水分が遊離し
て、この水分の蒸気によつて爆裂が生じたり強度
が急激に低下したりするおそれがあるという問題
があつた。 また後者は、金属板の熱伝導率や熱膨張率が大
きく基材と熱伝導率や熱膨張率の差が大きいため
に、高温にさらさられると基材と金属板との間に
剥離が生じたり、反り変形が生じたりするおそれ
があるという問題があつた。 このようにこれら従来の建築用材は耐火性が十
分でなく、これらを間仕切りや天井の下地などと
して用いると、火炎が発生したときに、くずれ落
ちが突然発生したり、避難口を形成している箇所
では避難口が変形して扉が開かなくなる等の問題
が生じるのである。 また、間仕切り壁や天井等は耐火性の他に遮音
性も要求されるが、これらの建築用材では主とし
て厚みを増大することによつて遮音性を高めるよ
うにしており、この結果、建築用材の重量が増大
して施工性が悪くなつたり切削加工性が悪くなつ
たりするおそれがあるという問題があつた。 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであ
り、耐火性を高めることができると共に、厚みを
増大する必要なく遮音性を高めることができる建
築用材の製造方法を提供することを目的とするも
のである。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本発明は、フイラー
として主にマイカの粉粒体の表面にバインダーと
して熱硬化性合成樹脂を付着した自硬化性粉粒
体、あるいは、フイラーとして主に炭酸塩又は炭
酸水素塩の粉粒体の表面にバインダーとして熱硬
化性合成樹脂を付着した自硬化性粉粒体、あるい
は、フイラーとして主にマイの粉粒体と炭酸塩又
は炭酸水素塩の粉粒体の表面にバインダーとして
熱硬化性合成樹脂を付着した自硬化性粉粒体を用
い、この自硬化性粉粒体を、基材の表層に配した
後、加熱加圧して該基材の表面に保護層を積層し
て建築用材を製造するものである。 以下本発明を詳細に説明する。 基材としては、合板、パーテイクルボード、
LVL（ラミネートテツドベニヤランバー）、木材
薄板などの木質板や、石膏板、ケイ酸カルシウム
板、木片セメント板、スラグ石膏板などの無機質
水硬性物質をバインダーとして形成した無機質板
を用いることができる。この基材としてはこれら
のように板状のものに限らず、柱状や棒状などと
して形成したものであつてもよい。 また、保護層に充填されるフイラーとしては、
本発明においてはマイカの粉粒体と炭酸塩又は炭
酸水素塩の粉粒体を用いるものである。炭酸塩の
粉粒体としては炭酸カルシウムや炭酸マグネシウ
ムなどを、炭酸水素塩の粉粒体としては炭酸水素
ナトリウムなどを用いることができる。そしてこ
れらは単独で、あるいは必要に応じて組み合わせ
て使用することができる。マイカは鱗片状の形態
を有するものであり、そのフレーク径は10〜
1400μ、アスペクト比は20〜100が好ましい。ま
た炭酸塩や炭酸水素塩は任意の形態に調整した粉
粒体を用いることができ、その粒径は0.2〜200μ
が好ましい。一方、保護層のバインダーとなる熱
硬化性樹脂としては、ノボラツク型フエノール樹
脂、レゾール型フエノール樹脂、フラン樹脂、メ
ラミン樹脂など任意のものを用いることができ
る。 保護層の形成にあたつては、まず上記フイラー
の表面に上記熱硬化性樹脂を付着した自硬化性粉
粒体を作成する。すなわち、フイラー及び固形の
熱硬化性低分子材料、例えばレゾール型フエノー
ル樹脂の初期縮合物をニーダーに投入し、これら
をアルコールなどの溶剤等とともに混練したのち
に混練物をニーダーから取り出し、これを押出し
成形機に投入してさらに混練しつつ押出して押出
し成形物を乾燥し、そしてこれを粉砕することに
よつて、フイラーの表面に熱硬化性樹脂を付着し
た自硬化性粉粒体を得ることができる。また、自
硬化性粉粒体を作成するにあたつて、熱硬化性樹
脂の初期縮合物を合成する際に同時にこの熱硬化
性樹脂をフイラーの表面に付着させるようにして
おこなうこともできる。すなわち、例えばフエノ
ール樹脂の初期縮合物を反応させる際に、反応容
器にフエノール類やアルデヒド類とともにフイラ
ーを投入し、この状態でフエノール樹脂の合成反
応をおこなわせることによつて、フイラーの表面
にフエノール樹脂を均一に付着させ、そしてこれ
を濾別して乾燥することによつて自硬化性粉粒体
を得ることができる。尚、フイラーとしては、上
記マイカや炭酸塩、炭酸水素塩の単独あるいは混
合物の他に、必要に応じて炭素粉粒体やその他ア
ルミナ、マグネシアなどの粉粒体を配合すること
ができ、さら補強材や増量材などとして繊維状の
ものや軽量骨材等を添加することもできる。 上記のようにして作成した自硬化性粉粒体を用
いて基材の表面に保護層を形成する方法としては
各種の方法がある。まず第１の方法は、基材の表
面に自硬化性粉粒体を均一な厚みで散布したのち
に加熱加圧成形することによつて、フイラーと硬
化した熱硬化性樹脂とで形成される保護層を基材
の表面に一体的に積層する方法である。また第２
の方法は、上記自硬化性粉粒体を均一に散布して
これを50〜100℃程度に加熱したロール等で加圧
することによつて、自硬化性粉粒体を部分的に圧
着させてシート材を作成し、そしてこのシート材
を基材の表面に重ねて加熱加圧成形することによ
つて、基材の表面に保護層を一体的に積層する方
法である。第３の方法は、木片セメント板やパー
テイクルボードなどを製造する際に同時に保護層
を形成する方法であり、木片と接着剤やセメント
などとを混練したフオーミングマツトの表面に上
記自硬化性粉粒体やあるいは自硬化性粉粒体のシ
ート材を配し、そしてこれを加熱加圧成形するこ
とによつて、木片セメント板やパーテイクルボー
ドなどの製板と同時のその表面に保護層を一体的
に積層することができるのである。一般にフイラ
ーは熱硬化性樹脂と濡れが悪く、フイラーと熱硬
化性樹脂とを混練して基材に塗布することによつ
て保護層を形成するようにしたのでは、保護層中
にフイラーが均一に分散せず耐火性能にバラツキ
が発生し易くまた接着性も不十分になるが、上記
のようにフイラーの表面に熱硬化性樹脂を付着し
た自硬化性粉粒体を用いて保護層を形成すること
によつて、フイラーが均一に分散し密度が均一に
なつた保護層を形成することができ、耐火性能を
安定にすることができるのである。また、基材が
多孔質のものであつても、表面のポーラスな部分
に自硬化性粉粒体が埋入して一体化するために、
強固な保護層を形成することができる。 上記のように保護層を形成するにあたつて、保
護層の厚みは0.5mm〜５mm程度に設定するのが好
ましい。また保護層中のフイラーの含有量が50重
量％以上になるように設定するのが好ましく、保
護層の比重が1.0以上になるように設定するのが
好ましい。尚、保護層の表面には突き板や合成樹
脂シート、ガラスクロスなどの化粧材を貼着する
ようにしてもよく、この場合には建築用材をその
まま化粧部材として使用することができる。また
保護層は基材の表裏両面にそれぞれ設けるように
してもよく、この場合には各層間の伸縮の応力が
表裏でつり合うために反りが発生しにくくなり、
しかも保護層が全体として厚くなるために火災時
に火災が貫通しにくくなると共に遮音性も高まる
ことになる。

【作用】

上記のようにして基材の表面に保護層を積層し
て作成される本発明に係る建築用材にあつて、火
災時に火災が作用してもマイカ粉粒体や炭酸塩、
炭酸水素塩の粉粒体をフイラーとして含有する保
護層で遮断され、基材が火炎にさらされることを
防止することができるものである。特にフイラー
としてマイカ粉粒体を用いる場合、マイカ粉粒体
は鱗片状であるために重なり合つてち密な保護層
を形成することができ、火炎を遮断する効果が高
い。またフイラーとして炭酸塩や炭酸水素塩の粉
粒体を用いる場合、これらは1000℃程度の温度で
分解して炭酸ガスを発生し、この炭酸ガスによる
消化作用で火炎によつて基材が燃焼されることを
防止することができる。そして保護層に含有され
る熱硬化性樹脂が火炎の作用で燃焼されると炭化
されて炭化層が形成され、この炭化層が断熱材と
なつて基材に高温が作用することを防止すること
ができるものである。熱硬化性樹脂の中でもフエ
ノール樹脂やフラン樹脂は、残留炭素量が多く燃
焼されることによつてカーボンボンドが形成さ
れ、保護層の耐熱衝撃性を著しく高めることがで
きるために、保護層のバインダーとして用いて特
に好ましい。また、保護層はマイカ粉粒体や炭酸
塩あるいは炭酸水素塩の粉粒体がフイラーとして
配合されているために火炎時に加熱されても熱伸
縮挙動が抑制されるものであり、基材と保護層と
の間に熱伸縮の差で剥離が生じたり、あるいは反
り変形が生じたりするようなおそれがないもので
ある。 ここで基材が木質材である場合、仮に保護層を
通して熱が木質材の表面に作用しても木質材の表
面が炭化されて炭化層が形成されこの炭化層が断
熱材となると共に、しかも木質材自体の熱伝導率
が小さいために、その内部が熱分解されることが
防止される。また、この木質材の表面に形成され
る炭化層によつて聞材と保護層との間に生じる応
力が緩和され、基材と保護層との間に剥離やクラ
ツクが生じにくくなるものである。一方基材が無
機質材である場合、保護層で遮断されて火炎が基
材に直接作用しないために、無機質材中の水硬性
物質の結晶水の分解が少なく、爆裂が発生するこ
とが防止される。また、本発明においては、フイ
ラーとして、マイカの粉粒体の表面にバインダー
として熱硬化性合成樹脂を付着した自硬化性粉粒
体、あるいは、フイラーとして主に炭酸塩又は炭
酸水素塩の粉粒体の表面にバインダーとして熱硬
化性合成樹脂を付着した自硬化性粉粒体を、ある
いは、フイラーとして主にマイの粉粒体と炭酸塩
又は炭酸水素塩の粉粒体の表面にバインダーとし
て熱硬化性合成樹脂を付着した自硬化性粉粒体を
用いることで、フイラーが均一に分散し密度が均
一になつた保護層を形成することができて、耐火
性能を安定にすることができ、また、基材が多孔
質のものであつても、表面のポーラスな部分に自
硬化性粉粒体が埋入して一体化して強固な保護層
を形成できることになる。 また、フイラーとしてマイカ粉粒体を用いる場
合、マイカは鱗片状であるために保護層内におい
て層状に重なり合つた状態に配向し、建築用板を
通過する音は各マイカ粉粒体によつて減衰される
ことになり、高い遮音性が発揮されるものであ
る。しかもマイカ粉粒体は厚みが薄く多数片がち
密に保護層と平行に重なり合つているために、保
護層を厚く形成する必要なく遮音性を確保するこ
とができるものである。

【実施例】

以下本発明を実施例によつて例証する。 実施例 １ 双腕式ニーダーに重量平均フレーク径が20μで
重量平均アスペクト比が25のマイカ粉粒体と固形
レゾール型フエノール樹脂とを重量比で65：35の
割合で投入すると共に溶剤としてメチルアルコー
ルをこれら100重量部に対して50重量部投入し、
30分間撹拌して混練したのちにこの混練物を混練
押出し装置で押出し成形し、さらに風乾して溶剤
を揮発させた。そしてこれを粉砕機で粉砕するこ
とによつて、平均粒径が50μの自硬化性粉粒体を
得た。 次にこの自硬化性粉粒体を厚さ17mm、比重0.50
のパーテイクルボードの表裏面に1800ｇ／m²の散
布量て散布し、これを160℃、25Kg／cm²の条件で
５分間加熱加圧することによつて、パーテイクル
ボードの表裏両面にそれぞれ厚みが1.5mmで比重
1.2の保護層を積層した建築用材（全体厚み20mm）
を得た。 実施例 ２ 反応容器にフエノールを770重量部、37％ホル
マリンを1328重量部、ヘキサメチレンテトラミン
を80重量部仕込み、されに重量平均フレーク径が
20μで重量平均アスペクト比が25のマイカ粉粒体
を1650重量部仕込んだ。これを約60分を要して90
℃まで昇温してそのまま３時間反応をおこない、
冷却したのちに濾別すると共に風乾することによ
つて、平均粒径が100μの自硬化性粉粒体2380重
量部を得た。この自硬化性粉粒体中のフエノール
樹脂の含有量は30重量％であつた。そしてこの自
硬化性粉粒体を用いてあとは実施例１と同様にし
て建築用材（全体厚み２mm）を得た。 実施例 ３ 実施例２においてマイカ粉粒体の替わりに平均
粒径が10μの炭酸カルシウム粉粒体を用いて、平
均粒径が50μの自硬化性粉粒体2350重量部を得
た。この自硬化性粉粒体中のフエノール樹脂の含
有量は30重量％であつた。そしてこの自硬化性粉
粒体を用いてあとは実施例１と同様にして建築用
材（全体厚み20mm）を得た。 実施例 ４ 実施例２で得たマイカの自硬化性粉粒体と、実
施例４で得た炭酸カルシウムの自硬化性粉粒体と
を、50：50の重量比で混合し、これを用いて実施
例１と同様にして建築用材（全体厚み20mm）を得
た。 上記実施例１〜４で得た建築用材について、火
炎下の曲げクリープ試験をおこなつた。火炎下の
クリープ試験は高温環境下での耐火曲げ性能を知
り、火災時の床や耐力壁の燃え落ちを検討するた
めのものである。装置は、一定流量になるよう安
定器を介して都市ガスが供給されるブンゼンバー
ナーの火炎の先端を試料の中央集中荷重点の裏面
側に接触させ、火炎先端の温度を約700℃に設定
すると共に試料の曲げ破壊強度の1/5に設定した
荷重を試料端に加えながら、破壊に至るまでの時
間（耐火時間）を測定した。また上記実施例１、
３、４で得た建築用材について500Hzでの遮音性
能（透過損失）を測定した。そして比較のため
に、厚み12mm、比重1.15の木片セメント板を比較
例１として、厚み12mm、比重0.76の石膏ボードを
比較例２として、厚み20mm、比重0.53のパーテイ
クルボードを比較例３として用い、それぞれにつ
いて火炎下の曲げクリープ試験をおこない、また
比較例３については遮音性能の測定もおこなつ
た。結果を次表に示す。

【表】 表の結果、各実施例のものでは耐火性能等にお
いて各比較例のものよりも優れていることが確認
される。

【発明の効果】

上述のように本発明に係る建築用材の製造方法
は、フイラーとして、マイカの粉粒体の表面にバ
インダーとして熱硬化性合成樹脂を付着した自硬
化性粉粒体、あるいは、フイラーとして主に炭酸
塩又は炭酸水素塩の粉粒体の表面にバインダーと
して熱硬化性合成樹脂を付着した自硬化性粉粒
体、あるいは、フイラーとして主にマイカの粉粒
体と炭酸塩又は炭酸水素塩の粉粒体の表面にバイ
ンダーとして熱硬化性合成樹脂を付着した自硬化
性粉粒体を用い、自硬化性粉粒体を、基材の表層
に配した後、加熱加圧して該基材の表面に保護層
を積層するので、製造された建築用材は、火災時
に火炎が作用してもマイカ粉粒体や炭酸塩、炭酸
水素塩の粉粒体をフイラーとして含有する保護層
で遮断され、基材が火炎にさらされることを防止
することができると共に、保護層に含有される熱
硬化性樹脂が火炎の作用で燃焼されると炭化され
て炭化層が形成され、この炭化層が断熱材となつ
て基材に高温が作用することを防止することがで
きるものであり、さらに保護層はマイカや炭酸
塩、炭酸水素塩の粉粒体がフイラーとして配合さ
れていて熱伸縮挙動が抑制され、基材から保護層
が剥離したり反り変形が発生したりすることが防
止されるものであつて、このために耐火性が著し
く向上して火災時にくずれ落ちが生じたりするお
それがなくなるものである。また、フイラーとし
て、マイカの粉粒体の表面にバインダーとして熱
硬化性合成樹脂を付着した自硬化性粉粒体、ある
いは、フイラーとして主に炭酸塩又は炭酸水素塩
の粉粒体の表面にバインダーとして熱硬化性合成
樹脂を付着した自硬化性粉粒体、あるいは、フイ
ラーとして主にマイカの粉粒体と炭酸塩又は炭酸
水素塩の粉粒体の表面にバインダーとして熱硬化
性合成樹脂を付着した自硬化性粉粒体を用いるこ
とで、フイラーが均一に分散し密度が均一になつ
た保護層を形成することができて、耐火性能を安
定にすることができ、また、基材が多孔質のもの
であつても、表面のポーラスな部分に自硬化性粉
粒体が埋入して一体化して強固な保護層を形成で
きる。 また、フイラーとしてマイカ粉粒体を用いる場
合、マイカは鱗片状の形態を有するために重なり
合つてち密な保護層を形成することができ、火炎
の貫通や酸素の流通を遮断する効果が高まつて耐
火性を一層向上させることができるものである。
しかも建築用板を通過する音は層状に配向する鱗
片状の各マイカ粉粒体によつて減衰されることに
なり、厚みを厚くする必要なく遮音性を高めるこ
とができるものである。 さらにフイラーとして炭酸塩や炭酸水素塩の粉
粒体を用いる場合、これらの高温で分解されて炭
酸ガスを発生するために、この炭酸ガスによる消
化作用で耐火性を一層向上させることができるも
のである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フイラーとして主にマイカの粉粒体の表面に
   バインダーとして熱硬化性合成樹脂を付着した自
   硬化性粉粒体を、基材の表層に配した後、加熱加
   圧して該基材の表面に保護層を積層することを特
   徴とする建築用材の製造方法。 ２ フイラーとして主に炭酸塩又は炭酸水素塩の
   粉粒体の表面にバインダーとして熱硬化性合成樹
   脂を付着した自硬化性粉粒体を、基材の表層に配
   した後、加熱加圧して該基材の表面に保護層を積
   層することを特徴とする建築用材の製造方法。 ３ フイラーとして主にマイカの粉粒体と炭酸塩
   又は炭酸水素塩の粉粒体の表面にバインダーとし
   て熱硬化性合成樹脂を付着した自硬化性粉粒体
   を、基材の表層に配した後、加熱加圧して該基材
   の表面に保護層を積層することを特徴とする建築
   用材の製造方法。