JPH11278912A - 低比重珪酸カルシウムボード複合板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量性、耐熱性、機械的強度、収縮性の全て
において優れた珪酸カルシウムボードを使用し、さらに
用途展開に応じた積層化を行う場合に、特に反りの少な
い低比重珪酸カルシウムボード複合板を提供する。 【解決手段】 ゾノトライト、トバモライトから選ばれ
る珪酸カルシウム水和物を主体とする水性スラリーに高
分子化合物を添加して、成形、乾燥してなる比重が０.
０５〜０.３のボード状の成形体の両面に、同質の補強
用面材を積層した後、少なくとも片面に更に装飾用等の
面材を積層したことを特徴とする反りの少ない低比重珪
酸カルシウムボード複合板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は珪酸カルシウムボー
ドに関し、特に低い比重を有するにも拘わらず極めて高
い機械的強度を有し、且つ低収縮性及び反りの小さい珪
酸カルシウムボードを芯材とする低比重珪酸カルシウム
ボード複合板に関する。

【０００２】

【従来の技術】珪酸カルシウムボードは断熱性、耐火性
に優れるために、保温材、断熱材、建材等の広い分野で
用いられている。しかし、内装材に用いるには重量と機
械的強度のバランスから使用されることは殆どなかっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】珪酸カルシウムボード
の断熱性、耐火性については建材としても評価を受ける
材料であるが、内装材等に展開を考えた場合は、重量と
機械的強度のバランスから重量が大きくなり使用が困難
であり、この点において低比重で機械的強度の高い材料
の開発が必要である。また、内装材の対象例としては畳
床材、ふすま、間仕切り壁等があり、従来は材料として
藁、木材、和紙などを用いて製造されている。しかし、
近年、これらの材料が入手困難な状況となり、その代替
材料としてポリスチレンフォームボード、インシュレー
ションファイバーボード等が主に用いられているが、こ
れらは可燃性であり火災に弱いという欠点を有してい
る。

【０００４】このような内装材の中、畳床材に関しては
可燃性の問題を解決したものに、例えば難燃性軽質材層
とソフトボード層及び防水紙層等を積層してなる無縫合
製畳（実開昭５５−９９３３８号）、無機質繊維を結合
剤で形成した繊維層を発泡樹脂製下地層の上に重ね合わ
せたものを畳床の主体とし繊維層の上に木質層を貼った
畳床材（特公平６−８４６７４号）等が提案されてい
る。しかしこれらの畳床材は、その裏面に補強用面材を
積層し、表面側には装飾用等の面材を積層するのが通常
であり、この両面材は一般に熱線膨張係数、吸放湿時収
縮率が異なる材質のため、使用しているうちに反りが生
じるという問題点があった。この状況は、他の内装材で
ある襖、間仕切り壁材等にも起こり得る問題である。本
発明の課題は軽量性、耐熱性、機械的強度、収縮性の全
てにおいて優れた珪酸カルシウムボードを使用し、さら
に用途展開に応じた積層化を行う場合に、特に反りの少
ない低比重珪酸カルシウムボード複合板を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はゾノトライト、
トバモライトから選ばれる珪酸カルシウム水和物を主体
とする水性スラリーに高分子化合物を添加して、成形、
乾燥してなる比重が０.０５〜０.３のボード状の成形体
の両面に、同質の補強用面材を積層した後、少なくとも
片面に更に装飾用等の面材を積層したことを特徴とする
反りの少ない低比重珪酸カルシウムボード複合板に係
る。

【０００６】本発明の好ましい態様を示すと以下の通り
である。 （１）アニオン性アクリルエステル系エマルジョンが自
己架橋系エマルジョンである請求項２記載の珪酸カルシ
ウムボード複合板。 （２）水性スラリーの固形分１００重量部に対して、ア
ニオン性エマルジョンの割合が３〜１０重量部（固形
分）、該エマルジョンの固形分１００重量部に対して低
分子量カチオン性水溶性オリゴマーの割合が４〜４０重
量部（固形分）である優れた不燃性を有する請求項２記
載の珪酸カルシウムボード複合板。 （３）補強用面材がクラフト紙、コピー紙（普通紙）、
ボール紙、ポリオレフィンフィルム、ポリエステルフィ
ルム、ポリ塩化ビニルフィルム、アルミニウム箔、ステ
ンレス箔、銅箔である請求項１記載の珪酸カルシウムボ
ード複合板。 （４）装飾用面材が装飾を施した、クラフト紙、コピー
紙（普通紙）、ボール紙、ポリオレフィンフィルム、ポ
リエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、アルミ
ニウム箔、ステンレス箔、銅箔である請求項１記載の珪
酸カルシウムボード複合板。 （５）畳床、ふすま、天井、内装用ボード、間仕切り壁
の用途を有する請求項１記載の珪酸カルシウムボード複
合板。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明において使用される珪酸カ
ルシウム水和物スラリーは、従来公知の方法（例えば、
特公昭４５−２５７７１号、特公昭５２−４３４９４
号、特公昭５５−２９９５２号、国際公開ＷＯ８８／１
０３３８号公報参照）に従って製造されるものであり、
具体的には生石灰、消石灰、カーバイト滓等のごとき石
灰質原料と珪藻土、珪酸、石英、無定形珪酸、珪砂、粘
土類、スラグ、長石、白土、フライアッシュ、バーミュ
キュライト等の珪酸質原料とを水熱合成反応して得られ
るものである。

【０００８】石灰質原料および珪酸質原料の種類、配合
割合、水熱合成反応の条件等については特に限定を設け
る必要はない。生成する珪酸カルシウム水和物は、スラ
リーとして得られ、珪酸カルシウムの結晶型は、針状結
晶であるゾノトライトであっても板状結晶であるトバモ
ライトであってもよい。本発明においては、水熱合成反
応によって生成した珪酸カルシウム水和物のスラリー
は、そのまま用いてもよいし、またはスラリーを脱水乾
燥して粉末にしたものに水を添加したものを使用しても
よい。また、スラリー中の珪酸カルシウム水和物の濃度
（固形分濃度）は、特に限定されないが、撹拌に困難を
生じない点から、３０重量％以下、好ましくは２０〜５
重量％の範囲内であることが望ましい。

【０００９】本発明で使用される高分子化合物として
は、例えば塩化ビニル／アクリル系、塩化ビニル／ウレ
タン系、塩化ビニル／酢酸ビニル系、スチレン／アクリ
ル系、アクリル酸エステル系、アクリル／エチレン／酢
酸ビニル系、ＳＢラテックス系、フェノール系、エポキ
シ系の中から少なくとも１種が選択して使用される。本
発明では上記水性スラリーの固形分１００重量部に対し
て、高分子化合物を固形分で０.５〜５０重量部、好ま
しくは１〜１０重量部使用するのが好ましい。これら高
分子化合物のうち好ましいものとして、ガラス転移点
（Ｔg）が０〜４０℃であるアニオン性アクリルエステ
ル系エマルジョンと低分子量カチオン性水溶性オリゴマ
ーの組み合わせを挙げることができる。アニオン性アク
リルエステル系エマルジョンとしては、例えば（メタ）
アクリル酸エステル系エマルジョンが好ましく、メチル
（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、
ブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エ
ステル系モノマーの１種または２種以上を、アニオン性
乳化剤、重合開始剤、水の存在下に通常３０〜９０℃で
撹拌して乳化重合することにより得ることができる。重
合開始剤としては例えば過硫酸アンモン、過硫酸カリウ
ム、過酸化水素水、酸性炭酸ナトリウム等を挙げること
ができる。重合に際しては必要に応じて中和剤、安定
剤、消泡剤等を添加しても良い。

【００１０】アニオン性エマルジョンのガラス転移点
（Ｔg）は０〜４０℃、特に０〜３０℃が好ましい。ア
ニオン性エマルジョンは自己架橋性のものでも、そうで
ないものでも良い。自己架橋性エマルジョンはポリマー
中に架橋反応性を有する反応基を有するもので、約１３
０〜１５０℃の架橋温度に達すると架橋する。上記反応
基を有する化合物としては例えばグリシジルアクリレー
ト、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエー
テル等のエポキシ基含有化合物、アクリル酸、メタクリ
ル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸等のカルボ
キシル基含有化合物、Ｎ−メチロールアクリルアミド、
Ｎ−メチロールメタアクリルアミド等のＮ−メチロール
アミド基含有化合物、２−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、２−ヒドロキシエチルアクリレート等の水酸基含
有化合物等を挙げることができる。得られる樹脂被膜は
同じＴgを有する非自己架橋性エマルジョンに比べて樹
脂被膜が硬く、ゴム弾性を有する。これらのうち自己架
橋性のアクリルエステル系エマルジョンが好ましく、具
体的な例としてはニッポールＬＸ−８５５、ニッポール
ＬＸ−８５１Ｃ、ニッポールＬＸ−８１１、ニッポール
ＬＸ−８１４（日本ゼオン製）等を挙げることができ
る。

【００１１】低分子量カチオン性水溶性オリゴマーは通
常湿潤紙力増強剤として用いられており、アルカリ、中
性抄造に用いられるポリアミド・エピクロルヒドリン系
のもの、酸性抄造に用いられるホルムアルデヒド系のも
のなどが挙げられる。低分子量カチオン性水溶性オリゴ
マーの分子量は約１００〜１００００、好ましくは約５
００〜６０００であり、水溶性には水分散性のものも含
まれる。これらのうちポリアミド・エピクロルヒドリン
系のものが好ましく、具体的な例としてはＦＩＸ−２５
０ＷＳ、ＦＩＸ−３０１（昭和高分子製）、ハーマイド
ＰＹ−４３０（ハリマ化成製）等を挙げることができ
る。

【００１２】アニオン性エマルジョンの使用量は、上記
珪酸カルシウム水和物を主体とする水性スラリーの固形
分１００重量部に対して、固形分で１〜５０重量部とす
るのが好ましい。低分子量カチオン性水溶性オリゴマー
の使用量は、上記アニオン性エマルジョンの固形分１０
０重量部に対して、固形分で４〜４０重量部とするのが
好ましい。本発明では上記水性スラリーの固形分１００
重量部に対して、アニオン性エマルジョンの割合を３〜
１０重量部（固形分）、低分子量カチオン性水溶性オリ
ゴマーの割合をアニオン性エマルジョンの固形分１００
重量部に対して、固形分で４〜４０重量部とすることに
より優れた不燃性を付与することができる。この範囲で
優れた不燃性と成形体の強度を得ることができる。

【００１３】本発明では必要に応じて添加剤として、ガ
ラス繊維、ロックウールなどの無機繊維、また場合によ
ってはナイロン繊維、ポリエステル繊維、ビニロン繊
維、ポリプロピレン繊維、パルプ繊維などの有機繊維な
どの繊維状補強材を適当量、あるいは増量材として炭酸
カルシウムや、ベントナイト系、カオリン系、モンモリ
ロナイト系粘土などの一般的は添加材の適当量を使用す
ることができ、例えば珪酸カルシウムスラリーのスラリ
ー固形分１００重量部に対して０.５〜５重量部用いる
のが好ましい。また保温断熱性を向上させるため、マイ
クロカプセル（特開平７−２０６５４５号等）を珪酸及
び珪酸カルシウム結晶体１００重量部に対して５〜３０
０重量部用いることもできる。

【００１４】本発明の珪酸カルシウム成形体は、上記の
ようにして得られた組成物を加圧濾過等の方法によって
脱水してから、従来公知の種々の成形法、例えばプレス
成形法、抄造成形法、押出成形法、減圧成形法等によっ
て所望の形状に成形した後乾燥して得ることができる。
成形法は、最終製品の目的や用途に応じて適宜選択する
ことができる。また、成形体の乾燥方法としては、乾燥
時間を短縮し、かつ乾燥後の成形体の品質を均質なもの
とするために、６０〜２００℃、好ましくは１００〜１
８０℃で加熱乾燥することが好ましい。

【００１５】本発明では低比重であるにも拘わらず極め
て優れた強度を有する珪酸カルシウム成形体を得ること
ができ、得られる成形体の比重は０.０５〜０.３の範囲
であって、その曲げ強度は５〜６０kg／cm²の範囲のも
のである。また本発明では低収縮性で反りの小さい珪酸
カルシウム成形体を得ることができ、得られる成形体の
収縮性は体積収縮率で７％以下、好ましくは６％以下で
あり、反りは３×６板（３尺×６尺板、９０.９cm×１
８０.１８cm板）において、２mm以下、好ましくは１.５
mm以下である。本発明では上記の珪酸カルシウム成形体
の両面に、機械的物性の向上及び化粧下地として同質の
補強用面材を積層接着した後、少なくとも片面に更に装
飾用等の面材を積層することにより目的とする低比重珪
酸カルシウムボード複合板を得ることができる。

【００１６】本発明の補強用面材としては、例えばクラ
フト紙、コピー紙（普通紙）、ボール紙、ポリオレフィ
ンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフ
ィルム、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔等を挙げ
ることができる。ここで同質の補強用面材の同質とは、
吸水（吸湿）、乾燥繰り返し時の縦横線収縮率、熱線膨
張率が同程度であることをいう。本発明の装飾用等の面
材としては、例えば装飾を施したクラフト紙、コピー紙
（普通紙）、ボール紙、ポリオレフィンフィルム、ポリ
エステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、アルミニ
ウム箔、ステンレス箔、銅箔等を挙げることができる。
装飾を施すとは外観が重視される内装材やフスマ、天
井、間仕切り壁等の用途に合わせた化粧をすることをい
う。

【００１７】本発明の珪酸カルシウム成形体に各面材を
積層するには任意の方法を採用でき、例えば接着により
行うことができる。また予め補強用面材と装飾用等の面
材を接着等により積層しておいても良い。使用される接
着剤としては環境を考慮して水系接着剤やホットメルト
接着剤が好ましい。上記のようにして本発明の低比重珪
酸カルシウムボード複合板が得られる。このボードは例
えば、畳床、ふすま、天井、内装用ボード、間仕切り壁
等に用いることができる。

【００１８】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げで本発明をよ
り具体的に説明する。なお粘度はＢ型粘度計、５％水溶
液、２５℃の条件で測定したものである。単に部とある
のは重量部を示す。収縮率及び反りは下記の方法により
測定した。収縮率：初期１００mm角の面材に１００g／m
²の水を塗布乾燥し、絶乾時の縦・横の長さを測定し、
初期値との差を測定した。反り：ＪＩＳ Ａ ５９１４
−１９９２により測定した。

【００１９】実施例１ 平均粒径７μmのシリカ粉末と３５０＃の消石灰をＳiＯ
₂：ＣaＯのモル比が１：１の割合になるように調合し、
ＣaＯとＳiＯ₂との合計重量に対して２０倍量の水を加
えてスラリーとした。これを１００rpmで撹拌しながら
２００℃、１６kgf／cm²で３時間反応させて珪酸カルシ
ウム（ゾノトライト）スラリーを得た。次いで撹拌しな
がら上記珪酸カルシウムスラリーの固形分１００部に対
して、高分子化合物としてアクリル酸エステルエマルジ
ョンを固形分で５部加えた。更に上記珪酸カルシウムス
ラリー 固形分１００部に対してパルプ繊維〔ＮＰ−Ｆ
（６φ）、十條木材（株）製〕１部を激しく撹拌しなが
ら加え十分に分散させた。これを１５０mmφのモールド
に注入して７kgf／cm²の圧力で加圧脱水成形し、脱型、
その後１００℃で６時間乾燥し更に１４０℃で１時間キ
ュアして成形体を得た。得られた成形体の両面にＪＩＳ
Ｐ３４０１に於ける１種７５g／cm²のクラフト紙をＥ
ＶＡエマルジョン接着剤により積層し、その一方に更に
装飾用の面材としてフスマ表紙を酢酸ビニルエマルジョ
ン接着剤により積層して目的の珪酸カルシウムボード複
合板を得た。面材の収縮率及び複合板の反りを表１に示
す。

【００２０】実施例２ 実施例１の珪酸カルシウムスラリーに、ポリアミドエピ
クロルヒドリン系カチオン性水溶性オリゴマー（分子量
＝４０００）を下記のエマルジョンの固形分１００部に
対して、固形分で１０部を１０倍量の水で希釈してハン
ドミキサーで激しく撹拌しながら少量ずつ加えていく。
次に自己架橋性アクリル酸エステル系エマルジョン（Ｔ
g＝４０℃）を撹拌しながら上記珪酸カルシウムスラリ
ーの固形分１００部に対して、固形分で５部加えた。以
下、実施例１と同様にして成形体を得た。得られた成形
体の両面にＪIＳ Ｐ３４０１における１種７５g／cm²の
クラフト紙をＥＶＡエマルジョン接着剤により積層し、
その一方に更に装飾用の面材としてフスマ表紙を酢酸ビ
ニルエマルジョン接着剤により積層して目的の珪酸カル
シウムボード複合板を得た。面材の収縮率及び複合板の
反りを表１に示す。

【００２１】比較例１ 補強用面材として、成形体の一面に実施例１と同様のク
ラフト紙、他面に下記防湿紙を同様に積層した以外は実
施例１と同様にして珪酸カルシウムボード複合板を得
た。面材の収縮率及び複合板の反りを表１に示す。 防湿紙：ＪＩＳ Ｐ３４０１に於ける１種７５g／cm²の
クラフト紙にポリエチレン（１５μm）を介してポリオ
レフィンクロス用フラットヤーン（９２０デニールのポ
リエチレン素材で、縦、横糸密度：それぞれ１０本／in
ch）をラミネートしたもの。

【００２２】比較例２ 補強用面材として、成形体の一面に炭酸カルシウム紙、
他面に比較例１で使用した防湿紙を同様に積層した以外
は実施例１と同様にして珪酸カルシウムボード複合板を
得た。面材の収縮率及び複合板の反りを表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】本発明においては軽量性、耐熱性、機械
的強度、収縮性の全てにおいて優れた珪酸カルシウムボ
ードを芯材として使用し、さらに両面を同質の面材で積
層することにより、優れた機械的強度を有し、特に反り
のない低比重珪酸カルシウムボード複合板を得ることが
でき、このボードは例えば、畳床、ふすま、天井、内装
用ボード、間仕切り壁等に用いることができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゾノトライト、トバモライトから選ばれ
   る珪酸カルシウム水和物を主体とする水性スラリーに高
   分子化合物を添加して、成形、乾燥してなる比重が０.
   ０５〜０.３のボード状の成形体の両面に、同質の補強
   用面材を積層した後、少なくとも片面に更に装飾用等の
   面材を積層したことを特徴とする反りの少ない低比重珪
   酸カルシウムボード複合板。
2. 【請求項２】 高分子化合物がガラス転移点（Ｔg）が
   ０〜４０℃であるアニオン性アクリルエステル系エマル
   ジョンと低分子量カチオン性水溶性オリゴマーの混合物
   である請求項１記載の珪酸カルシウムボード複合板。
3. 【請求項３】 低分子量カチオン性水溶性オリゴマーが
   分子量１００〜１００００のポリアミドエピクロルヒド
   リン系オリゴマーである請求項２記載の珪酸カルシウム
   ボード複合板。