(57)【要約】【課題】  従来は埋め立てによる廃棄処理がなされていた難燃ないし不燃化粧板の芯材層用シート材料を用いて、これを粘土瓦用の材料組成物に配合して再使用することにより、粘土瓦の高強度化・軽量化を図り、且つ、廃棄物の減量化と資源の有効利用を図ることができる。【解決手段】  粘土瓦用の材料組成物であって、瓦用粘土と、熱硬化性樹脂、無機繊維布、及び、無機充填材を含有する不燃又は難燃性化粧板の芯材層用シート材料の粉砕物と、を含むことを特徴とする、粘土瓦用材料組成物。【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘土瓦用の材料組成物であって、瓦用粘土と、熱硬化性樹脂、無機繊維布、及び、無機充填材を含有する不燃又は難燃性化粧板の芯材層用シート材料の粉砕物と、を含むことを特徴とする、粘土瓦用材料組成物。
【請求項２】
前記無機繊維布は、ガラス繊維布である請求項１に記載の粘土瓦用材料組成物。
【請求項３】
前記芯材層用シート材料の粉砕物と瓦用粘土との配合比（重量比）が、５／９５〜２０／８０である請求項１又は２に記載の粘土瓦用材料組成物。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の粘土瓦用材料組成物を成形、焼成してなることを特徴とする粘土瓦。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘土瓦用材料組成物及び粘土瓦に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
粘土瓦は、粘土類に水を配合して含水率が１５〜２５重量％になるよう調整して混練した素地を、所定の形状にプレス成形した後、乾燥工程を経て、最終的には１０５０〜１２００℃にて焼成することにより得られる。
しかし、粘土瓦の機械的強度は一般的に低いため、瓦の肉厚を厚くして必要な強度を確保しているのが実情である。近年、耐震性の向上、瓦葺き時の作業性向上の要請から、粘土瓦の軽量化は業界の緊迫した課題であった。このため各種の試みが提案されている。
その一つの方法として、ＭｇＯ含有化合物を配合することで粘土瓦の強度を高めて、瓦の肉厚を薄くして軽量化を図る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この方法ではＭｇＯの添加により焼結が促進される為、焼成時の熱収縮が発生し、更には変形、亀裂破損などにより製品歩留まりが低下する問題があった。
【０００３】
一方、オフィス、台所等の耐燃焼性の要求される内装建材用途に水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム等の水酸化物を主体とした有機−無機系の難燃ないし不燃化粧板が使用されてきた。
このような化粧板は、例えば以下のようにして製造される。即ち、無機水酸化物等の無機充填材とフェノール樹脂あるいはメラミン樹脂とを配合し、これをガラス不織布などの無機繊維布に含浸し、次いで乾燥して得られる芯材層用シート材料を所望する製品厚みに応じて複数枚重ね合わせ、更に、この表面又は表裏面に、メラミン樹脂を化粧紙に含浸した化粧層用シート材料を重ね、加熱加圧積層成形して得られる。
【０００４】
この難燃ないし不燃化粧板の製造工程で発生する不要、不良の芯材層用シート材料は、その性質上焼却による廃棄が困難であり、一般的には埋め立て処理されてきた。
しかしながら、年々埋め立て場が減少している現状では、埋め立て処理を続けることの困難さは明白である。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−１９１５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来は埋め立てによる廃棄処理がなされていた難燃ないし不燃化粧板の芯材層用シート材料を用いて、これを粘土瓦用の材料組成物に配合して再使用することにより、粘土瓦の高強度化・軽量化を図り、且つ、廃棄物の減量化と資源の有効利用を図ることができるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明（１）〜（４）によって達成される。
（１）粘土瓦用の材料組成物であって、瓦用粘土と、熱硬化性樹脂、無機繊維布、及び、無機充填材を含有する不燃又は難燃性化粧板の芯材層用シート材料の粉砕物と、を含むことを特徴とする、粘土瓦用材料組成物。
（２）前記無機繊維布は、ガラス繊維布である上記（１）に記載の粘土瓦用材料組成物。（３）上記芯材層用シート材料の粉砕物と瓦用粘土との配合比（重量比）が、５／９５〜２０／８０である上記（１）又は（２）に記載の粘土瓦用材料組成物。
（４）上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の粘土瓦用材料組成物を成形、焼成して
なることを特徴とする粘土瓦。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、粘土瓦用の材料組成物であって、瓦用粘土と、熱硬化性樹脂、無機繊維布、及び、無機充填材を含有する不燃又は難燃性化粧板の芯材層用シート材料の粉砕物と、を含むことを特徴とする粘土瓦用材料組成物であり、機械的強度を向上させた粘土瓦を得ることができる。また、不燃又は難燃化粧板の製造時に発生する廃棄物の再資源化を図ることができ、埋め立て処理に必要な場所の確保等の問題を解消することができる。
また、本発明は、上記の瓦用材料組成物を成形、焼成してなる粘土瓦であり、高い機械的強度を有し、軽量化が可能な粘土瓦を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の粘土瓦用材料組成物及び粘土瓦について詳細に説明する。
本発明の粘土瓦用材料組成物（以下、単に「組成物」ということがある）は、粘土瓦用の材料組成物であって、瓦用粘土と、熱硬化性樹脂、無機繊維布、及び、無機充填材を含有する不燃又は難燃性化粧板の芯材層用シート材料の粉砕物（以下、単に「芯材層用シート材料の粉砕物」ということがある）とを含むことを特徴とする。
また、本発明の粘土瓦は、上記本発明の瓦用材料組成物を成形、焼成してなることを特徴とする。
まず、本発明の組成物について説明する。
【００１０】
本発明の組成物は、瓦用粘土と芯材層用シート材料の粉砕物とを含有する。
【００１１】
本発明の組成物に用いられる瓦用粘土としては特に限定されず、三州瓦、石州瓦などに用いられる公知の配合粘土を使用することができる。
【００１２】
本発明の組成物において用いられる芯材層用シート材料の粉砕物は、熱硬化性樹脂、無機繊維布、及び、無機充填材を含有する不燃又は難燃性化粧板の芯材層用シート材料を粉砕したものである。
【００１３】
上記芯材層用シート材料に用いられる熱硬化性樹脂としては特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、メラミン樹脂などが挙げられる。
【００１４】
上記芯材層用シート材料の無機繊維布に用いられる無機繊維としては特に限定されないが、例えば、ガラス、アルミナ、炭素、ケイ酸カルシウムなどが挙げられる。これらの中でも、ガラス織布、ガラス不織布などのガラス繊維布は、低価格であり、不燃又は難燃性化粧板にも広く用いられるものである。これらの無機繊維は、組成物中において、粘土瓦を焼成する際の温度で熔融凝固してバインダーとして作用し、粘土瓦の機械的強度を向上させることができる。
【００１５】
上記芯材層用シート材料に用いられる無機充填材としては特に限定されないが、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの結晶水を含有する水酸化物を用いることが好ましい。これにより、粘土瓦の焼成を均一化して、良好な機械的強度を付与することができる。
【００１６】
上記芯材層用シート材料は、例えば以下のようにして製造することができる。
熱硬化性樹脂、無機充填材を含有した樹脂ワニスを調製し、これを、ガラス不織布等の無機繊維布に含浸及び／又は担持させた後、所定温度で乾燥処理することにより得ることができる。
そして、上記芯材層用シート材料を用いた不燃又は難燃性化粧板は、上記芯材層用シー
ト材料の所定枚数を製品厚みに応じて複数枚積層し、更にこの表面又は表裏面に、メラミン樹脂を化粧紙に含浸した化粧層用シート材料を積層して、これを加熱加圧成形して得られるものである。
【００１７】
本発明の組成物においては、上記芯材層用シート材料の製造工程において発生する不良品など、通常は廃棄されるものを好適に用いることができる。
【００１８】
本発明の組成物で用いられる芯材層用シート材料の粉砕物は、例えば以下の方法により得ることができる。
まず、芯材層用シート材料をカッターミル、シュレッダー、シートペレタイザー等の装置を用いて、一辺１０ｍｍ程度の大きさに粗粉砕することにより粗粉砕物を得ることができる。
次いで、上記粗粉砕物を、ボールミル等の粉砕装置で粉砕することにより、芯材層用シート材料の粉砕物を得ることができる。
なお、ボールミルを用いる場合は、セラミックライニングされたものを用い、装填されるボールとしてもセラミックボールを用いることが好ましい。
【００１９】
本発明の組成物で用いられる芯材層用シート材料の粉砕物の大きさとしては特に限定されないが、粒径１ｍｍ以下とすることが好ましい。これにより、上記効果に加えて、粘土瓦の表面光沢を良好なものとすることができる。
【００２０】
本発明の組成物において、上記芯材層用シート材料の粉砕物と瓦用粘土との配合比（重量比）としては特に限定されないが、５／９５〜２０／８０であることが好ましい。芯材層用シート材料の粉砕物の配合比が上記下限値未満では、芯材層用シート材料の粉砕物を配合する効果が充分でないことがある。一方、配合比が上記上限値を越えると、用いる瓦用粘土の性状によっては、組成物の流動性が小さくなり、取り扱い性が低下することがある。
【００２１】
本発明の組成物において、上記芯材層用シート材料の粉砕物を配合することにより、粘土瓦の機械的強度を向上させることができる理由は明確ではないが、以下のように推測される。
まず、本発明の組成物に用いられる芯材層用シート材料の粉砕物には、無機繊維布が粉砕解繊した針状フィラーが含有されている。これが組成物中に分散し、粘土瓦の焼結時に熔融凝固してバインダーとして作用する。これにより、瓦をミクロなマトリックスから補強することができ、機械的強度を向上させることができる。
また、芯材層用シート材料に用いる無機充填材として、好ましくは結晶水を含有する水酸化物を用いることにより、粘土瓦の焼成時にこの結晶水が分離脱離し、焼成速度が安定化して均一な焼成が行われるため、粘土瓦の機械的強度の均一性を高め、上記作用を効果的に発現させることができる。
【００２２】
次に、本発明の粘土瓦について説明する。
本発明の粘土瓦は、上記本発明の組成物を成形、焼成してなるものである。
本発明の組成物の主原料である瓦用粘土は、水分を１５〜２５重量％含有している。これに、上記芯材層用シート材料の粉砕物を所定の比率で配合後、混練、脱気して素地となる組成物を作製する。
この素地を所定の形状にプレス成形した後、乾燥工程を経て、最終的に１０５０〜１２００℃で焼成することにより得ることができる。
【００２３】
以上に説明したように、本発明の組成物は、不燃性又は難燃性の化粧板を製造する工程で発生する芯材層用シート材料の廃棄物の粉砕品を用いることができることから、廃棄物
の埋め立て処理に必要な場所の確保等の問題を解消することができる。
そして、このような組成物を成形、焼成してなる本発明の粘土瓦は、通常の材料を用いて製造した粘土瓦より高い機械的強度を有する。これにより、粘土瓦の厚みを薄くすることができ、粘土瓦の軽量化を図ることができるものである。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２５】
１．芯材層用シート材料の粉砕物の製造
ガラス不織布に、水酸化アルミニウム９２重量％、アンモニアを触媒としたレゾール型フェノール樹脂８重量％の配合物を塗布した。これを１８０℃の熱風乾燥装置で乾燥処理して、芯材層用シート材料を得た。
得られた芯材層用シート材料を、シートペレタイザー（朋来社製）で１０ｍｍ角程度に粗粉砕した。次に３〜６ｃｍ径のセラミックボール５００ｋｇを装填した、内壁をセラミックライニング処理された容量８００リットルのボールミルに、上記粗粉砕物１５０ｋｇを投入して、１時間粉砕処理した。
得られたものを、目開き１ｍｍの網を装着した振動篩装置を用いて篩い分けして、粒径１ｍ以下の成分が９９重量％の芯材層用シート材料の粉砕物を得た。
【００２６】
２．組成物の製造
［実施例１］
三河産瓦用粘土９０重量部、上記芯材層用シート材料の粉砕物１０重量部、水２重量部を配合して、予備混合後に土練機で混練して組成物を得た。
【００２７】
［比較例１］
芯材層用シート材料の粉砕物を用いなかった以外は、実施例１と同様にして組成物を得た。
【００２８】
３．粘土瓦の製造
［実施例２］
実施例１で得られた組成物を用い、プレス装置にて、４００ｍｍ（長さ）×４０ｍｍ（幅）×１５ｍｍ（厚み）の大きさに成形し、素地を作成した。
この素地を１週間天日乾燥後、実験用電気乾燥装置内で５℃／分の速度で昇温して１１５０℃で更に５時間焼成して試験体瓦を作製した。
【００２９】
［比較例２］
実施例１で得られた組成物のかわりに、比較例１で得られた組成物を用いた以外は、実施例２と同様にして試験体瓦を作製した。
【００３０】
４．粘土瓦の評価
上記で得られた試験体瓦について特性を評価した。測定方法は以下の通りである。結果を表１に示す。
（１）外観：目視によりボイド、亀裂の発生のないものを良とした。
（２）曲げ強度試験：テンシロン型測定器を用いて破壊強度を測定した。
【００３１】
【表１】
2006256926.tif 000002
【００３２】
実施例１は、瓦用粘土と、熱硬化性樹脂、無機繊維布、及び、無機充填材からなる芯材層用シート材料の粉砕物を配合した本発明の組成物であり、この組成物を用いた実施例２の粘土瓦は、芯材層用シート材料の粉砕物を配合しない比較例１の組成物を用いた比較例２の粘土瓦と比較して、外観特性を低下させることなく、機械的強度を向上させることができた。この粘土瓦を用いることにより、理論的には約５％の薄肉化、軽量化が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、瓦用粘土と、熱硬化性樹脂、無機繊維布、及び、無機充填材を含有する不燃又は難燃性化粧板の芯材層用シート材料の粉砕物とを含むことを特徴とする、粘土瓦用材料組成物であり、化粧板の製造時に発生する不要となった芯材層用シート材料の再資源化を図ることができる。従って、埋め立て処理に必要な場所の確保等の問題を解消することができる。
そして、本発明の組成物を成形、焼成してなる本発明の粘土瓦は、従来の粘土瓦と比較して、高い機械的強度を有するため、粘土瓦の肉厚を軽減し、軽量化を図ることができるものである。