JPH0672481B2

JPH0672481B2 - 軽量床パネル

Info

Publication number: JPH0672481B2
Application number: JP27767988A
Authority: JP
Inventors: 丈夫澤登; 茂樹友納; 勇二野口
Original assignee: 三菱化成株式会社
Priority date: 1988-11-02
Filing date: 1988-11-02
Publication date: 1994-09-14
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: JPH02125062A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、軽量にして高耐荷重かつ優れた保温断熱性を
有し、コンピュータールーム、オフィスルームなどの二
重床に好適な床パネルに関する。

［従来の技術］二重床は本来コンピータールームの床として開発された
工法であるが、情報システム床、制御システム床へと普
及し近年ではオフィスのオートメーション化が進展する
につれて、オフィスオートメーション用の床分野へと急
速に普及してきた。これにともない、多種多様な床パネ
ルが開発され、その材質から大別すると、アルミ、スチ
ール製などの金属床、ケイカル、セメント製などの無機
質系床、パーテイクルボード、樹脂製などの有機質系床
などがある。

［発明が解決しようとする課題］アルミダイカストなどの金属床は軽量かつ高強度である
が、歩行感が悪く、床鳴りなどの問題点があり、また断
熱性も悪いため人が居住する床パネルとしては不都合な
点が多い。一方セメント、ケイカルなどの無機質系床は
比較的安価で歩行感も優れているが、ほとんどのものは
パネル１枚当たりの重量が10〜15Kgもあるため、施工面
の労力が大きく、また近年のビル建築軽量化という趨勢
に逆行している。とくにセメント系のガラス繊維強化セ
メントを素材とした床パネルは、経年変化による収縮、
搬送時の角欠などの問題を生じている。またパーテイク
ルボードなどを素材として有機質系床パネルは、経年変
化や不燃性という点に問題がある。このため軽量かつ不
燃で居住空間にも適した床パネルの開発が求められて来
た。

本発明は上記の課題を解決した床パネルを提供する。す
なわち、本発明は、軽量かつ高耐荷重を有し、その上保
温・断熱性にも優れた床パネルの提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明は、ケイ酸カルシウム水和物および高分ラテック
スからなる板状成形物と該板状成形物の少なくとも１方
の平面に炭素繊維層を設けてなる軽量床パネルを提供す
る。

本発明で用いるケイ酸カルシウム水和物としては、ゾノ
トライト、トバモライトと呼ばれる結晶質の物からCSH
I、CSHII更には非晶質の物まで広範囲に使用できる。ケ
イ酸カルシウム水和物は石炭質原料例えば生石炭と、ケ
イ酸質原料例えば珪石とを水熱合成反応させることによ
り得られる。石炭質原料とケイ酸質原料との反応は、Ca
OとSiO₂とのモル比がほぼ等しくなるように調整した水
性スラリーを加圧下、160℃以上に昇温して反応させる
方法が採用される。本発明においては、このスラリーを
そのまま用いることもできるが、乾燥して粉末にしたも
のに水を添加して用いてもよい。該スラリー中のケイ酸
カルシウム水和物の固形分濃度はとくに制限はないが、
10％以下が好ましく、生産性を考慮すると３〜８％がと
くに好ましい。

本発明で用いる高分子ラテックスは、スチレン・ブタジ
エンゴムラテックス、アクリロニトリル・ブタジエンゴ
ムラテックス、クロロプレンゴムラテックス、アクリル
酸エステル共重合体ラテックスなど公知のものを用いう
るが、とくに好ましくは、主成分である共重合体にカル
ボキシル基を有する高分子ラテックスである。該ラテッ
クスは、通常の乳化重合により製造することができ、こ
の際、カルボキシル基を含有する不飽和化合物、例えば
アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマール酸、
マレイン酸等のカルボン酸類およびアクリル酸メチル、
メタクリル酸メチル等のカルボン酸エステルを主成分の
単量体合計100重量部に対し、0.2〜20重量部、好ましく
は0.2〜15重量部添加し、共重合させること好ましい。

上記ラテックスの添加量は、ケイ酸カルシウム水和物10
0重量部に対し固形分換算で２〜25重量部、好ましくは
２〜10重量部である。この添加量を増加すると、成形物
の強度は向上するが、一方、不燃性の低下、嵩比重の増
加およびコストの上昇等の問題を生じる。ケイ酸カルシ
ウム水和物と高分子ラテックスとからなる床パネルは、
床パネルとして一般に使用されている。そして、高分子
ラテックスはケイ酸カルシウム水和物と併用されること
により、成形物の強度向上の他に加工性の向上に寄与す
る。また補強繊維等に対する接着力向上に寄与するの
で、成形物の強度、靭性の向上に寄与する。

本発明で用いる板状成形物は、ケイ酸カルシウム水和物
と高分子ラテックスとからなる水性スラリーを加圧過
等の方法によって脱水し、加圧成形後、乾燥して得られ
る。

成形方法としては、プレス成形、抄造成形、押出成形等
公知の成形方法を用いることができる。成形後の乾燥温
度は、通常、100〜180℃好ましくは105〜150℃であり、
乾燥時間は５〜15時間である。乾燥温度が低すぎたり、
乾燥時間が短すぎたりすると、水分が残存し、このため
曲げ強度の低下および成形物の収縮率増大を生じる。一
方乾燥温度が高すぎたり、乾燥時間が長すぎたりする
と、成形物は硬くなり、成形物の靱性が損なわれる。

本発明で用いる板状成形物としては耐荷重性、とくに曲
げ強度、を向上させるための繊維を、成形物を製造する
際に添加し、補強してもよい。使用しうる繊維としては
とくに限定されるものではないが、これらを例示する
と、石綿、パルプ、ガラス繊維、ピッチ系またはポリア
クリロニトリル系炭素繊維、レーヨン、ナイロン、ポリ
エステル、ビニロン、ポリエチレン、アラミド繊維等で
ある。繊維物性の面から、ピッチ系またはポリアクリロ
ニトリル系炭素繊維、あるいはアラミド繊維がとくに好
ましい。これら補強繊維の配合形態としてはとくに限定
されるものではないが、通常、繊維長10cm以下の短繊維
が好ましく、場合によりこれら繊維からなる網状体等を
用いてもよい。補強繊維の配合量としては、通常成形物
の30重量％以下が好ましく、水性、成形性を考慮する
と10重量％以下がとくに好ましい。

板状成形物の少なくとも一方の面に設けられる炭素繊維
層に用いる炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル
系、等方質ピッチ系以外のピッチ系、いわゆる高強度お
よび高弾性タイプの炭素繊維ならいずれのものをも使用
できる。炭素繊維の形態としては、テープ状、シート
状、織物状等が好ましい。

炭素繊維層形成の方法としては、該炭素繊維を接着剤を
用いて接着する方法、あらかじめ炭素繊維に熱硬化性樹
脂を含浸してテープ状、シート状、織物状等に圧延形成
したものを該成形物に熱硬化接着する方法等がある。炭
素繊維に熱硬化性樹脂を含浸する方法は、炭素繊維中の
樹脂量を正確に制御できる点で好ましい。接着剤として
は、一般に使用されている接着剤であれば、いずれをも
使用できるが、とくに好ましくはエポキシ系接着剤、ホ
ルムアルデヒド系接着剤を例示できる。熱硬化性樹脂と
しては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェ
ノール樹脂等を例示できるがこれらに限定されるもので
はない。これらの樹脂および接着剤は、通常炭素繊維に
対し、10〜70重量％好ましくは20〜60重量％の量で用い
られる。

テープ状、シート状等に形成された炭素繊維層は、１層
であってもよいが多層積層することもでき、多層積層す
る場合には炭素繊維層の配向方向を変えて積層すること
が好ましい。歪み等の発生を防止するためである。炭素
繊維層は通常２〜３層を積層することが本発明の目的を
達成する上で、またコスト的にも好ましい。炭素繊維層
は、板状成形物の一方の平面のみに設けてもよいが、両
平面に設けてもよく、また場合により板状成形物の４側
面にも設けてもよい。なお、一方の平面のみに炭素繊維
層を設けた床パネルの場合には、炭素繊維層を設けた側
が荷重のかかる側の反対面となるようにして使用され
る。これにより、炭素繊維層は耐荷重性、とくに曲げ強
度の向上に寄与する。両平面に炭素繊維層を設けた床パ
ネルの場合には、強度の向上のみならず、施工性、搬送
性が向上するという利点がある。強度の向上とは、力学
上よく知られているサンドイッチ効果による向上を意味
する。さらには、床パネルとして使用されたときに、床
パネルは上下方向にたわむことになる。この上下方向の
たわみに対する強度が向上する。施工性の向上とは、い
ずれの面に炭素繊維層が設けられているかに配慮するこ
となく、施工できることを意味する。搬送性の向上と
は，搬送中の傷等の欠陥発生防止、あるいは両面の熱膨
張率の相違によるたわみの防止等を意味する。

以下本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例１生石炭（CaO:96.2％）49.6重量部に温水を加え、消和し
て消石炭スラリーとし、このスラリーに珪石（SiO₂:96.
4％）50.4重量部を添加し、ついで全水分量が固形分に
対し27.5重量部となるように水を加える。このスラリー
を15Kg/cm²の水蒸気圧下で４時間反応させ、ケイ酸カル
シウム水和物（ゾノトライト）を得た。

このケイ酸カルシウム水和物の乾燥固形分100重量部に
対し、カルボキシル変性スチレンーブタジエン共重合体
ラテックス（日本ゼオン社製:Nipo1 2570X5）を固形分
で７重量部および補強繊維として炭素繊維（引張強度:2
00Kg/mm²、引張弾性率:20t/mm²、繊維長15mm）３重量部
を、ケイ酸カルシウム水和物のスラリーに混合し、十分
に分散させた。ついでこのスラリーを500mmX500mmの型
枠に注入し、加圧脱水成形し、120℃で24時間乾燥して
板状成形物を得た。

この板状成形物を450mmX450mmX25mmの寸法に加工した
後、エポキシ樹脂系接着剤を片面に塗布し、炭素繊維プ
リプレグを貼り付けて120℃で３時間熱処理し成形板を
得た。炭素繊維プリプレグは、多数本引き揃えてエポキ
シレジンに含浸した炭素繊維の長繊維を圧延して調整し
た。プリプレグ中の樹脂含有量は35重量％、目付けは17
5g/m²であった。

得られた成形板を４点支持曲げ試験により曲げ破壊荷重
およびたわみを求めた。なお荷重は、成形板の炭素繊維
層を設けた側の反対側から加えた。その結果を第１表お
よび第１図に示す。

なお４点曲げ試験は、成形板の４角を支持し50φの円柱
治具で中央部に載荷した。載荷速度は5mm/分である。以
下の試験においても同一の試験方法を採用した。

実施例２実施例１と同様にして得られたケイ酸カルシウム水和物
の板状成形物（450mmX450mmX25）の片面に実施例１と同
様にして炭素繊維プリプレグを貼り付けた後、これと直
交するように炭素繊維プリプレグをエポキシ系接着剤で
貼合わせ、以下実施例１と同様にして得られた成形板の
試験結果を第１表および第１図に示す。

比較例１実施例１と同様にして得られた板状成形物（450mmX450m
mX25mm）の４点支持曲げ試験による試験結果を第１表お
よび第１図に示す。

比較例２実施例１と同様にして得られた板状成形物（450mmX450m
mX25mm）に450mmX450mmX0.5mmの亜鉛鉄板をエポキシ樹
脂系接着剤で貼り付けた後、120℃で３時間熱処理し
た。以下実施例１と同様にして４点支持曲げ試験を行っ
た。その結果を第１表および第１図に示す。

［発明の効果］本発明によれば、耐荷重性に優れ、かつ保温断熱性に優
れた床パネルが提供される。

本発明によれば、歩行感に優れ、かつパネル１枚当たり
の重量が小さい床パネルが提供される。

本発明によればさらに、経年変化がなく、かつ不燃性で
ある床パネルが提供される。

本発明によれば、ビル建築の軽量化および居住空間に適
合した床パネルが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例および比較例におけるたわみの試験結果
を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケイ酸カルシウム水和物および高分子ラテ
ックスからなる板状成形物と該板状成形物の少なくとも
一方の平面に炭素繊維層を設けてなる軽量床パネル。
【請求項２】前記板状成形物がケイ酸カルシウム水和
物、高分子ラテックスおよび補強繊維からなる請求項１
記載の軽量床パネル。