(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量化しつつも、高い強度を有することが可能な強化セメントボードを提供する。【解決手段】強化セメントボード１０は、ポリマー混和剤を含むセメント板１と、セメント板１の両表面に積層され、曲げ強度が１５０ＭＰａ以上であり、かつ、曲げ弾性率が５ＧＰａ以上である、複数の樹脂板２とを有する。樹脂板２は、強化繊維及び無機充填物の少なくともいずれか一方を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー混和剤を含むセメント板と、
前記セメント板の両表面に積層され、曲げ強度が１５０ＭＰａ以上であり、かつ、曲げ弾性率が５ＧＰａ以上である、複数の樹脂板と、
を有する、強化セメントボード。
【請求項２】
前記セメント板の曲げ弾性率が０．１〜１．０ＧＰａである、請求項１に記載の強化セメントボード。
【請求項３】
前記ポリマー混和剤のガラス転移温度が０℃以下である、請求項１又は２に記載の強化セメントボード。
【請求項４】
前記セメント板の見かけ密度が０．２〜０．９ｇ／ｃｍ３以下である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の強化セメントボード。
【請求項５】
前記樹脂板は強化繊維及び無機充填物の少なくともいずれか一方を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の強化セメントボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強化セメントボードに関する。詳細には本発明は、軽量かつ高強度な多目的複合建築材料である強化セメントボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に無機質硬化体は耐火性や剛性に優れるため、無機質硬化体のボード状成型物は建設資材として重宝されている。また、無機質硬化体の成型物として、セメントなどの水硬性原料からなり、家屋などの建造物の外装に使用されるセメントボードも存在する。ただ、無機質硬化体からなるボードは、実用的な機械的強度を満足するために、見かけ密度が１．０〜１．５ｇ／ｃｍ３程度となっており、必ずしも十分軽い素材とは言えないのが実態である。
【０００３】
そのため、従来より、軽量化された無機質ボードが開発されている。ただ、見かけ密度が０．９ｇ／ｃｍ３以下である無機質ボードの曲げ強度は、高くても１０ＭＰａ程度である。同等密度の木質材の曲げ強度は１５〜４０ＭＰａ程度であることから、無機質ボードの曲げ強度は木質材と比較して大きく劣る。そのため、軽量化された従来の無機質ボードは、用途が限定されていた。
【０００４】
また、見かけ密度が１．０〜１．５ｇ／ｃｍ３の無機質ボードは硬く、釘打ちや切削などの加工性は木質ボードに劣る。見かけ密度が０．９ｇ／ｃｍ３以下の無機質ボードは、釘打ちや切削などの加工性は改善されるものの、釘を打ちつけても釘耐力が不十分であるため、釘が保持されずに抜けてしまう。
【０００５】
このように、一般的に知られる無機質ボードは、木質ボードでは得られない耐火性、耐腐食性などの性質を保有する。その反面、無機質ボードの多目的複合建築材料への活用については、まだより一層の軽量化と共に高強度が強く望まれている。
【０００６】
無機質ボードの軽量化及び高強度化を図るために、ポリマー混和剤を添加した無機質ボードが提案されている。特許文献１では、セメント及び軽量骨材と繊維成分とから成る軽量セメントパネルを中層部とし、その少なくとも片面にセメントと細骨材と繊維成分とを主成分とするペーストを載せて表層部を形成してなる無機質セメント複合板の製造方法が開示されている。また、特許文献２では、主剤である合成樹脂、及び硬化材であるセメントと特殊軽量骨材、並びに化粧材である種石、さらに水を、混練することにより形成した軽量モルタル化粧材からなる軽量モルタル化粧板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２９２６１２号公報
【特許文献２】特開平７−１５７３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１及び２のようにポリマー混和剤を添加することにより、強度の向上及び軽量化は図れるものの、多目的複合建築材料として活用する場合には、より一層の軽量化及び高強度化が求められている。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、軽量化しつつも高い強度を有することが可能な強化セメントボードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の態様に係る強化セメントボードは、ポリマー混和剤を含むセメント板と、セメント板の両表面に積層され、曲げ強度が１５０ＭＰａ以上であり、かつ、曲げ弾性率が５ＧＰａ以上である、複数の樹脂板とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、軽量化しつつも高い強度を有することが可能な強化セメントボードを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る強化セメントボードの一例を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施形態に係る強化セメントボードについて詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１４】
セメントボードを軽量化する方法としては、空気を有した空隙を内部に形成し、ポーラスセメント硬化体とする方法が一般的である。具体的には、普通及び早強ポルトランドセメントの真密度は、３．１４〜３．１６ｇ／ｃｍ３程度である。そして、水／セメント比が１／１の硬化体の見かけ密度は２．０〜２．２ｇ／ｃｍ３程度となることから、見かけ密度を０．９ｇ／ｃｍ３以下にするためには、内部に空隙を形成したポーラスセメント硬化体にする必要がある。
【００１５】
ただ、空隙を有する硬化体の強度及び弾性率は、空隙が多くなるにつれて低下することが知られている。具体的には、従来より、発泡剤、空気発泡させたパーライトやシラスバルーンなどの無機充填材、発泡ポリスチレンなどの樹脂発泡充填材を添加した、見かけ密度が０．９ｇ／ｃｍ３以下のポーラスセメント硬化体が存在する。このようなポーラスセメント硬化体は、内部に空隙が存在するため、曲げ強度が３ＭＰａ以下、ヤング率が１．５〜３ＧＰａ程度となり、低い曲げ強度しか得られない。ちなみに、上述の水／セメント比が１／１の硬化体の圧縮強度は４０〜７０ＭＰａ、曲げ強度は７〜１５ＭＰａ、ヤング率は２０〜３５ＭＰａ程度であることから、空隙によりポーラスセメント硬化体の強度が大きく低下することが分かる。
【００１６】
このようなポーラスセメント硬化体の曲げ強度を高めるために、本発明者らは、ポーラスセメント硬化体からなる軽量セメント板の上面及び下面に、それぞれ樹脂板を積層する検討を行った。具体的には、厚みが１ｍｍ、曲げ強度が３５ＭＰａ、曲げ弾性率が８ＧＰａの樹脂板を軽量セメント板の上下に積層した複合ボードを作製した。この際、軽量セメント板の曲げ強度が３ＭＰａ、曲げ弾性率が１．５ＧＰａのときには、得られる複合ボードの曲げ強度は１０ＭＰａとなった。しかし、軽量セメント板の曲げ強度が３ＭＰａ、曲げ弾性率が３ＧＰａのときには、得られる複合ボードの曲げ強度は６ＭＰａとなった。つまり、軽量セメント板の曲げ弾性率が低いときには複合ボードの曲げ強度が向上し、軽量セメント板の曲げ弾性率が高いときには複合ボードの曲げ強度が低下することが分かった。
【００１７】
本発明者らは、このような軽量セメント板の曲げ弾性率と、複合ボードの曲げ強度との相反関係を鋭意検討した。その結果、ポリマー混和剤を添加して軽量セメント板に柔軟性を付与し、さらに強化された樹脂板を軽量セメント板の上下に積層することで、複合ボードの曲げ強度が特異的に向上できることを見出した。
【００１８】
本実施形態に係る強化セメントボード１０は、ポリマー混和剤を含むセメント板１と、セメント板１の両表面に積層された複数の樹脂板２とを有する。図１に示すように、樹脂板２はセメント板１の上面及び下面に接合されており、２枚の樹脂板２でセメント板１を挟み込むように積層されている。
【００１９】
図１に示すように、セメント板１は平板からなる。セメント板１は、セメント及びポリマー混和剤を含有しており、さらに必要に応じて骨材、補強材、混和材料を含有している。セメント板１に含まれるセメントは特に限定されず、日本工業規格ＪＩＳ  Ａ０２０３（コンクリート用語）に記載のセメントを使用することができる。セメントとしては、例えば普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント及び超早強ポルトランドセメントならなる群より選ばれる少なくとも一つを用いることができる。
【００２０】
本実施形態で使用するセメントには、長期強度の向上、収縮の緩和及びクラックなどの発生を防止するため、混和材を添加することができる。混和材としては、ポゾラン活性を有する材料である高炉スラグ粉末、フライアッシュ、シリカフューム、石灰石粉末、石英粉末、二水石膏、半水石膏、及びＩ型、ＩＩ型又はＩＩＩ型無水石膏を挙げることができる。このような混和材は、単独又は併用して適量配合することが可能である。
【００２１】
セメント板１に含まれるポリマー混和剤（セメント混和用ポリマー）は、セメント板１の曲げ弾性率を低下させるものを使用することが好ましい。つまり、セメントや骨材の間隙にポリマー混和剤が配置され、セメント板１に柔軟性を付与できるものを使用することが好ましい。このようなポリマー混和剤を大別すると、液状のポリマーディスパージョン、粉末状の再乳化形粉末樹脂、水溶性ポリマー及び液状ポリマーがあり、それぞれセメント板１の性質を変更することができる。
【００２２】
本実施形態では、ポリマー混和剤として、液状のポリマーディスパージョン及び粉末状の再乳化形粉末樹脂の少なくともいずれか一方を用いることができる。ポリマーディスパージョンとしては、液状の樹脂エマルジョン及びゴムラテックスを挙げることができる。特に、再乳化形粉末樹脂を用いる場合には、現場で計量する必要がなく、品質管理が容易となる。このようなポリマー混和剤としては、ＪＩＳ  Ａ６２０３（セメント混和用ポリマーディスパージョン及び再乳化形粉末樹脂）に記載されているセメント混和用ゴムラテックス、セメント混和用樹脂エマルジョン、及び再乳化形粉末樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つを用いることができる。具体的には、ポリマー混和剤としては、ポリアクリル酸エステル、スチレンブタジエン、エチレン酢酸ビニル、酢酸ビニル／バーサチック酸ビニルエステル、酢酸ビニル／バーサチック酸ビニル／アクリル酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも一つを主成分とするポリマーディスパージョン及び再乳化形粉末樹脂を用いることができる。ポリマー混和剤としては、アクリル系ポリマーを用いることが好ましく、アクリル系ポリマーのディスパージョンを用いることが耐久性の点から特に好ましい。
【００２３】
セメント板１におけるポリマー混和剤の添加量は特に限定されないが、セメントに対して５〜３０質量％の割合、好ましくは１０〜２０質量％で添加することが好ましい。ポリマー混和剤の添加量がこの範囲内であることにより、後述するように、セメント板の曲げ弾性率を０．１〜１．０ＧＰａの範囲内に制御しやすくなる。
【００２４】
ポリマー混和剤を配合したセメント板は、基材接着性、耐水性、引張強度及び曲げ強度が向上し、伸び、耐衝撃性及び耐摩耗性などの機械強度が改善される。また、当該セメント板は、弱酸、アルカリ、塩類、ポリマーの種類を選択することにより、油類に対する化学抵抗性なども改善される。そして、本実施形態において、ポリマー混和剤は、セメント板１の曲げ弾性率を低下させ、セメント板１に柔軟性を付与することを目的に使用される。そのため、セメント板１の曲げ弾性率を低下させやすくする観点から、ポリマー混和剤のガラス転移温度（Ｔｇ）は０℃以下であることが好ましい。ポリマー混和剤のガラス転移温度を０℃以下とすることにより、後述するように、セメント板の曲げ弾性率を０．１〜１．０ＧＰａの範囲に制御しやすくなる。その結果、セメントボードの曲げ強度を木質材と同等とし、さらに釘打ちや切削などの加工性をより向上させることが可能となる。なお、ポリマー混和剤のガラス転移温度（Ｔｇ）の下限は特に限定されないが、−８０℃であることが好ましい。ポリマー混和剤のガラス転移温度は−７０〜０℃であることがより好ましく、−６０〜−２５℃であることがさらに好ましい。なお、ポリマー混和剤のガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差熱分析（ＤＴＡ）により測定することができる。
【００２５】
ここで、ポリマー混和剤はどの種類のものでも多量に添加すると、セメント板にある程度の柔軟性を付与することができる。ただ、例えばアクリル系樹脂エマルジョンで、軟質成分を多く含むモノマーから合成されたポリマー混和剤は、得られるセメント板の柔軟性をより向上させることが可能となる。つまり、ポリマー材料は、結晶部と非晶部からなる「結晶性ポリマー」と、非晶部のみからなる「非晶性ポリマー」とに分類できる。さらに、「非晶性ポリマー」はガラス転移温度（Ｔｇ）が室温より低い「ゴム状ポリマー」と、室温より高い「ガラス状ポリマー」に分類される。ゴム状態では、弾性限界が高く、常温での弾性率（ヤング率）は約１〜１０ＭＰａと低い状態である。そして、ポリマー混和剤によるセメントの改質作用は、セメントの水和反応と同時に進行するポリマーフィルムなどの形成によって支配される。また、セメントの水和物相とポリマーフィルム相とが交互に入り込むことによって「ｃｏ−ｍａｔｒｉｘ相」が形成され、ポリマーの量とポリマーの伸びにより、セメント板の伸びが変化する。そのため、ポリマー混和剤として、軟質成分を多く含むモノマーから合成されたゴム状ポリマーを用いることにより、ポリマーの伸びが高まるため、得られるセメント板の柔軟性をより向上させることが可能となる。
【００２６】
本実施形態に係るセメント板１は、セメント及びポリマー混和剤に加え、骨材、補強材、及び混和材料の少なくとも一つを添加してもよい。骨材は特に限定されず、川砂、山砂、陸砂、砕砂、海砂及び珪砂などの比較的粒径の細かい細骨材、並びに珪石粉及び石灰石粉などの微粉末を使用できる。珪砂としては、例えば粒度が０．０８〜０．４ｍｍである６〜７号珪砂を用いることができる。
【００２７】
また、骨材としては、軽量骨材も用いることができる。軽量骨材としては、黒曜石、シラス又は真珠岩などの火成岩を粉砕し過熱したパーライトやシラスバルーン、並びにフライアッシュバルーンなどの無機質軽量骨材を用いることができる。また、軽量骨材としては、発泡ポリスチレンなどの樹脂発泡充填材も用いることができる。上述の骨材は、単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。また、骨材の平均粒子径は特に限定されないが、例えば１０μｍ〜５ｍｍとすることができる。骨材の平均粒子径の測定方法は特に限定されないが、例えばレーザー回折散乱法により測定することができる。
【００２８】
骨材の配合量は特に限定されないが、作業性の観点から、セメント１００質量部に対して５０〜４００質量部とすることが好ましく、１００〜２００質量部とすることがより好ましい。
【００２９】
補強材としては繊維を用いることができ、綿状の繊維を用いることが好ましい。補強材としての繊維は特に限定されず、ポリオレフィン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、アラミド系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリルニトリル系繊維、セルロース系繊維、セラミックス系繊維、炭素繊維、ガラス繊維及び鉱物繊維からなる群より選ばれる少なくとも一つを用いることができる。また、補強材の繊維としては、パルプのような植物繊維を用いてもよい。
【００３０】
補強材としての繊維は、繊維径が２０μｍ以下であることが好ましく、繊維長が２０００μｍ以下であることが好ましい。また、繊維径が０．３〜２０μｍであることがより好ましく、繊維長が１００μｍ〜２０００μｍであることがより好ましい。セメント板１における繊維の配合量は特に限定されないが、セメント１００質量部に対して１〜２０質量部であることが好ましく、１〜５質量部であることがより好ましい。
【００３１】
混和材料は特に限定されないが、例えばＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤、分離低減剤、発泡剤、急結剤、防水剤を挙げることができる。
【００３２】
セメント板１を作製する際、セメント及びポリマー混和剤と共に混練する水量は特に限定されない。ただ、混練水量は、水セメント比で０．３０〜１．０であることが好ましい。水セメント比が０．３０未満であると、セメント板１を製造する際の作業性が低下する恐れがあり、１．０を超えると、セメント板１の強度の低下や耐久性を損なう恐れがある。なお、本明細書中では、「水セメント比」とは、「水」の質量（Ｗ）を「セメント及び必要に応じて配合される無機質粉末」の質量（Ｃ）で割った比率（Ｗ／Ｃ）をいう。
【００３３】
強化セメントボード１０において、セメント板１の曲げ弾性率が０．１〜１．０ＧＰａであることが好ましい。強化セメントボード１０は、セメント板１に柔軟性を付与しつつも、樹脂板２の曲げ弾性率及び曲げ強度を高めることにより、強化セメントボード全体の曲げ強度を向上させている。そのため、セメント板１の曲げ弾性率が０．１〜１．０ＧＰａであることにより、セメント板１の柔軟性を高めることが可能となる。なお、セメント板１の曲げ弾性率は、ＪＩＳ  Ａ５９０８（パーティクルボード）に準じて測定することができる。
【００３４】
強化セメントボード１０において、セメント板１の見かけ密度が０．２〜０．９ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。セメント板１の見かけ密度がこの範囲内であることにより、得られる強化セメントボード１０を軽量化し、建設資材として好適に用いることが可能となる。
【００３５】
強化セメントボード１０において、セメント板１の厚みは特に限定されないが、例えば５ｍｍ〜２０ｍｍとすることが好ましい。セメント板１の厚みがこの範囲内であることにより、セメント板１の柔軟性を確保し、強化セメントボード１０の曲げ強度を高めることが可能となる。
【００３６】
強化セメントボード１０における樹脂板２は、図１に示すように平板からなり、平板状のセメント板１の上面及び下面に接合されている。そして、樹脂板２は、曲げ強度が１５０ＭＰａ以上であり、かつ、曲げ弾性率が５ＧＰａ以上である。強化セメントボード１０では、セメント板１に柔軟性を付与しつつも、樹脂板２の曲げ強度及び曲げ弾性率を所定値以上に高めているため、強化セメントボード全体の曲げ強度を向上させることが可能となる。なお、本明細書において、樹脂板２の曲げ強度及び曲げ弾性率は、ＪＩＳ  Ｋ７１７１（プラスチック−曲げ特性の求め方）に準じて測定することができる。
【００３７】
樹脂板２は、曲げ強度が１５０ＭＰａ以上であり、かつ、曲げ弾性率が５ＧＰａ以上であれば、その構成は特に限定されない。樹脂板２は、熱可視性樹脂を含有してもよく、熱硬化性樹脂を含有してもよい。ただ、樹脂板２は、熱硬化性樹脂を含有することが好ましい。熱硬化性樹脂は硬化反応によって三次元網目構造を持つ樹脂となるため、剛性、耐熱性、耐溶剤性、形態安定性に優れている。そのため、熱硬化性樹脂を含有することにより、樹脂板２の曲げ強度及び曲げ弾性率を所定値以上にすることが可能となる。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、及び熱硬化性ポリイミドからなる群より選ばれる少なくとも一つを用いることができる。
【００３８】
樹脂板２は強化繊維及び無機充填物の少なくともいずれか一方を含むことが好ましい。樹脂板２が強化繊維や無機充填物を含有することにより、樹脂板２の曲げ強度及び曲げ弾性率をより高めることが可能となる。樹脂板２に含まれ得る強化繊維は、樹脂板２の曲げ強度及び曲げ弾性率を高めることが可能であれば特に限定されない。強化繊維としては、例えばガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維及びボロン繊維からなる群より選ばれる少なくとも一つを用いることができる。樹脂板２に含まれ得る無機充填物も、樹脂板２の曲げ強度及び曲げ弾性率を高めることが可能であれば特に限定されない。無機充填物としては、例えば炭酸カルシウム、タルク、クレー、シリカ、ウォラストナイト、チタン酸カリウム、ゾノトライト、アルミボレート、タルク、マイカ、ガラスフレーク、及びウィスカーからなる群より選ばれる少なくとも一つを用いることができる。
【００３９】
樹脂板２は、熱硬化性樹脂を充填材と混合成形、又は積層することにより得られる強化プラスチックであることが特に好ましい。このような強化プラスチックからなる樹脂板２は、高い曲げ強度及び曲げ弾性率を備えることが可能となる。なお、強化プラスチックに含まれる充填材としては、上述の強化繊維及び無機充填物の少なくともいずれか一方であることが好ましい。
【００４０】
強化セメントボード１０において、樹脂板２の厚みは特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ〜２ｍｍとすることが好ましい。樹脂板２の厚みがこの範囲内であることにより、樹脂板２の曲げ強度及び曲げ弾性率を高め、強化セメントボード１０の曲げ強度を向上させることが可能となる。
【００４１】
樹脂板２は、セメント板１の表面に直接接触することで接着されてもよく、また接着剤によって接着されてもよい。接着剤は、長期間に亘ってセメント板１の表面に樹脂板２を保持できれば特に限定されない。接着剤としては、例えばエポキシ系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、ウレタン系接着剤、エチレン−酢酸ビニル系接着剤などを用いることができる。
【００４２】
次に、本実施形態の強化セメントボード１０の製造方法について説明する。本実施形態では、まず、セメント、ポリマー混和剤及び水、並びに必要に応じて骨材、補強材、混和材料を混練する。混練方法としては、全ての材料を一括してミキサーに投入し混練してもよく、また、水、混和剤以外の材料をミキサーに投入して空練りした後に、水及び混和剤を投入して混練してもよい。各種材料の混練に用いるミキサーは特に限定されないが、パンタイプミキサー、二軸ミキサー、オムニミキサー、ホバートミキサーなどの慣用のミキサーを用いることができる。
【００４３】
混練後、混練物（セメントペースト）を所定の型枠に投入する。型枠に投入された混練物に対して、外部振動を加えたり、加圧装置等を用いて加圧成形してもよい。また、押出成形機を用いて、混練物をシート状に加圧成形してもよい。さらに、走行ベルトコンベア上に混練物を供給した後、この混練物をプレス成形してもよい。
【００４４】
混練物を成形した後に養生することにより、セメント板１を得ることができる。なお、養生する際には、オートクレーブによる加熱養生を施してもよい。
【００４５】
次に、セメント板１の上面及び下面に樹脂板２を接着する。樹脂板２の接着方法は特に限定されず、例えば、硬化したセメント板１と樹脂板２とを接着剤と共に加熱プレスして貼付する方法を用いることができる。また、多孔質基材中又は繊維質基材中に樹脂を含浸し乾燥させてＢステージとした後、セメント板１に積層し、加熱プレスして樹脂を硬化させることにより、セメント板１と樹脂板２とを一体成形してもよい。さらに、多孔質基材中又は繊維質基材中に樹脂を含浸させた後、そのままセメント板１に積層し、加熱プレスして樹脂を硬化させることにより、セメント板１と樹脂板２とを一体成形してもよい。このような方法により、セメント板１の両表面に樹脂板２が積層された強化セメントボード１０を得ることができる。
【００４６】
このように、本実施形態に係る強化セメントボード１０は、ポリマー混和剤を含むセメント板１と、セメント板１の両表面に積層され、曲げ強度が１５０ＭＰａ以上であり、かつ、曲げ弾性率が５ＧＰａ以上である、複数の樹脂板２とを有する。強化セメントボード１０では、セメント板１の曲げ弾性率を低下させて柔軟性を付与しつつも、樹脂板２の曲げ強度及び曲げ弾性率を所定値以上に高めているため、強化セメントボード全体の曲げ強度を大きく向上させることが可能となる。また、靭性が小さいセメントへポリマー混和剤を添加することにより、セメント板１に靭性を付与している。そのため、強化セメントボード１０に釘を打ちつけても、釘を起点としたクラックが発生し難くなり、長期に亘り高い強度を維持することができる。さらに、セメント板１がポリマー混和剤を含むことにより、弾性高分子が釘表面との摩擦力を確保し、強化セメントボード１０における釘の保持力を向上させることが可能となる。
【００４７】
強化セメントボード１０において、セメント板１の見かけ密度は０．２〜０．９ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。セメント板１を軽量とすることにより、強化セメントボード全体を軽量化できるため、釘打ちや切削などの加工性が良好となる。
【００４８】
強化セメントボード１０は、強度及び軽量性に加えて断熱性も兼ね備えているため、既存の壁に設置して断熱リフォームを容易に行うことができる。また、セメント板１の見かけ密度が低く、加工性が良好となるため、作業現場でパネルを自由自在に切断することができ、作業性も向上させることができる。
【００４９】
強化セメントボード１０は、その一面又は両面に表面材が設けられてもよい。表面材を設けることにより、セメントボードの強度をより高めることができる。表面材は、ボード状、シート状などであってもよい。表面材は、成形後の強化セメントボード１０に接着されて設けられてもよいし、強化セメントボード１０の成形の際に重ねられ、バインダー樹脂により接着されて設けられてもよい。表面材としては、木材、パーティクルボード、繊維板のようなボード状のもの、木材を薄くスライスしてなる突き板、プラスチックや紙からなる化粧シート、防湿シートのようなシート状のもの等を適宜使用することができる。
【実施例】
【００５０】
以下、本実施形態を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本実施形態はこれら実施例に限定されるものではない。
【００５１】
［参考例］
まず、セメント（普通ポルトランドセメント）、珪砂粉末、ビニロン繊維、パーライト及びパルプを表１に示す割合で乾式混合した。さらに参考例１〜４では、乾式混合して得られた混合物に、表１に示すガラス転移温度Ｔｇを有するポリマー混和剤を添加した。なお、表１に示すように、ポリマー混和剤はセメントに対して１０質量％となるように添加した。参考例５では、ポリマー混和剤を添加しない代わりにセメント及びパーライトの添加量を増量し、参考例１〜４と同様の固形分質量となるように調整した。ガラス転移温度Ｔｇが−６５℃、−１３℃、０℃及び２０℃のポリマー混和剤としては、日本合成化学工業株式会社製のモビニール（登録商標）を用いた。
【００５２】
次に、乾式混合して得られた混合物１００質量％に対して、３０質量％の水を添加し、ミキサーを用いて十分に混練した。そして、得られた混練品を厚みが２０ｍｍの枠体に入れ、プレス機を用いて圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ２で圧縮成形することにより、厚みが１０ｍｍの成形板を得た。その後、当該成形板を７日間養生して硬化させることにより、絶乾比重（見かけ密度）が０．７〜０．８ｇ／ｃｍ３である参考例１〜５のセメント板を得た。
【００５３】
【表１】
2018127778.tif 000003
【００５４】
得られた参考例１〜５のセメント板の厚み及び見かけ密度を測定した。また、参考例１〜５のセメント板の曲げ強度及び曲げ弾性率（曲げヤング係数）を、ＪＩＳ  Ａ５９０８（パーティクルボード）に準じて測定した。曲げ強度及び曲げ弾性率の測定結果を表２に合わせて示す。さらに、参考例１〜５のセメント板の釘保持力（くぎの引抜き抵抗）をＪＩＳ  Ｚ２１０１（木材の試験方法）に準じて測定した。くぎの引抜き抵抗の測定結果を表２に合わせて示す。なお、使用した釘は、鉄丸くぎ（Ｎ４５（長さ４５ｍｍ、胴部径２．４５ｍｍ））である。
【００５５】
【表２】
2018127778.tif 000004
【００５６】
表２に示すように、ポリマー混和剤を添加することにより、セメント板の曲げ弾性率が低下することが分かる。特に、参考例１〜３のように、ポリマー混和剤のガラス転移温度Ｔｇが０℃以下の場合には、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下となり、ポリマー混和剤を添加しない参考例５の半分以下となることが分かる。
【００５７】
［実施例１及び比較例１］
参考例１〜５のセメント板の上面及び下面に、厚みが０．３ｍｍのガラス含有エポキシ樹脂板を貼り合せることにより、実施例１−１乃至１−４及び比較例１のセメントボードを得た。なお、ガラス含有エポキシ樹脂板は、比重が１．９５ｇ／ｃｍ３、曲げ強度が４６０ＭＰａ、曲げ弾性率２５ＧＰａである、利昌工業株式会社製のものを使用した。また、ガラス含有エポキシ樹脂板は、２液エポキシ接着剤（有限会社ブレニー技研製、ジーナスＧＭ−８３００）を用いてセメント板に接着した。
【００５８】
得られた実施例１−１乃至１−４及び比較例１のセメントボードの厚み及び見かけ密度を測定した。また、実施例１−１乃至１−４及び比較例１のセメントボードの曲げ強度及び曲げ弾性率（曲げヤング係数）並びに釘保持力（くぎの引抜き抵抗）を参考例と同様に測定した。それぞれの測定結果を表３に合わせて示す。
【００５９】
【表３】
2018127778.tif 000005
【００６０】
表３に示すように、実施例１−１〜１−４のセメントボードは、見かけ密度が０．９ｇ／ｃｍ３以下となり、見かけ密度が１．０ｃｍ３以上である従来の無機質ボードよりも軽量化されていることが分かる。さらに、ポリマー混和剤を含まないセメント板を使用した比較例１と比べて、実施例１−１〜１−４のセメントボードは、曲げ強度が向上していることが分かる。
【００６１】
また、セメント板の曲げ弾性率が０．１〜１．０ＧＰａである実施例１−１〜１−３のセメントボードは曲げ強度が１８ＭＰａ以上となり、木質材と同等となることが分かる。
【００６２】
［実施例２及び比較例２］
参考例１〜５のセメント板の上面及び下面に、厚みが１ｍｍの紙フェノール基板を貼り合せることにより、実施例２−１乃至２−４及び比較例２のセメントボードを得た。なお、紙フェノール基板は、比重が１．３６ｇ／ｃｍ３、曲げ強度が１５０ＭＰａ、曲げ弾性率が６．９ＧＰａである、英国ＴＵＦＮＯＬ社のものを使用した。また、紙フェノール基板は、実施例１と同じ２液エポキシ接着剤を用いてセメント板に接着した。
【００６３】
得られた実施例２−１乃至２−４及び比較例２のセメントボードの厚み及び見かけ密度を測定した。また、実施例２−１乃至２−４及び比較例２のセメントボードの曲げ強度及び曲げ弾性率（曲げヤング係数）並びに釘保持力（くぎの引抜き抵抗）を参考例と同様に測定した。それぞれの測定結果を表４に合わせて示す。
【００６４】
【表４】
2018127778.tif 000006
【００６５】
表４に示すように、実施例２−１〜２−４のセメントボードは、見かけ密度が０．９５ｇ／ｃｍ３以下となり、見かけ密度が１．０ｃｍ３以上である従来の無機質ボードよりも軽量化されていることが分かる。さらに、ポリマー混和剤を含まないセメント板を使用した比較例２と比べて、実施例２−１〜２−４のセメントボードは、曲げ強度が向上していることが分かる。
【００６６】
また、セメント板の曲げ弾性率が０．１〜１．０ＧＰａである実施例２−１〜２−３のセメントボードは曲げ強度が１４ＭＰａ以上となり、木質材と略同等となることが分かる。
【００６７】
［比較例３］
参考例１〜５のセメント板の上面及び下面に、強化板ではない、厚みが１ｍｍの普通アクリル樹脂板を貼り合せることにより、比較例３−１〜３−５のセメントボードを得た。なお、普通アクリル樹脂板は、比重が１．１９ｇ／ｃｍ３、曲げ強度が１１７ＭＰａ、曲げ弾性率が３．２ＧＰａである。また、普通アクリル樹脂板は、実施例１と同じ２液エポキシ接着剤を用いてセメント板に接着した。
【００６８】
得られた比較例３−１〜３−５のセメントボードの厚み及び見かけ密度を測定した。また、比較例３−１〜３−５のセメントボードの曲げ強度及び曲げ弾性率（曲げヤング係数）並びに釘保持力（くぎの引抜き抵抗）を参考例と同様に測定した。それぞれの測定結果を表５に合わせて示す。
【００６９】
【表５】
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【００７０】
表５に示すように、樹脂板の曲げ強度が１５０ＭＰａ未満であり、かつ、曲げ弾性率が５ＧＰａ未満の場合には、セメント板にポリマー混和剤を添加しても、セメントボードの曲げ強度は十分に向上しなかった。そのため、実施例１−１〜１−４、実施例２−１〜２−４及び比較例３−１〜３−５より、樹脂板の曲げ強度は１５０ＭＰａ以上であり、かつ、曲げ弾性率が５ＧＰａ以上であることが好ましいことが分かる。
【００７１】
［比較例４］
まず、参考例と同じセメントを３０質量％、珪砂粉末を１４質量％、ビニロン繊維を２質量％、パーライトを５０質量％、及びパルプを４質量％の割合で乾式混合した。
【００７２】
次に、乾式混合して得られた混合物１００質量％に対して、３０質量％の水を添加し、ミキサーを用いて十分に混練した。そして、得られた混練品を厚みが２０ｍｍの枠体に入れ、プレス機を用いて圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ２で圧縮成形することにより、厚みが１０ｍｍの成形板を得た。その後、当該成形板を７日間養生して硬化させることにより、本例のセメント板を得た。得られたセメント板の曲げ強度及び曲げ弾性率（曲げヤング係数）を参考例と同様に測定した結果、曲げ強度が０．２ＭＰａであり、曲げ弾性率が０．０８ＧＰａであった。
【００７３】
本例のセメント板の上面及び下面に、厚みが０．３ｍｍである実施例１のガラス含有エポキシ樹脂板を貼り合せることにより、本例のセメントボードを得た。そして、本例のセメントボードの曲げ強度を参考例と同様に測定した結果、３ＭＰａとなった。
【００７４】
このように、樹脂板の曲げ強度が１５０ＭＰａ以上であり、曲げ弾性率が５ＧＰａ以上の場合でも、セメント板がポリマー混和剤を含まず、曲げ弾性率が０．１ＧＰａ未満の場合には、セメントボードの曲げ強度が十分に向上しないことが分かる。
【００７５】
以上、実施例に沿って本実施形態の内容を説明したが、本実施形態はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
【符号の説明】
【００７６】
１  セメント板
２  樹脂板
１０  強化セメントボード
【図１】
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