(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントを主成分とする無機基材の一方の面側に気密性を有する表面化粧層を具備する不燃化粧板であって、
前記無機基材が、複数の無機層と、各無機層間に位置する少なくとも１層の網目状の無機補強部材層とを含む積層構造からなり、
前記無機補強部材層の網目の目開きが、２．０〜５．０ｍｍであることを特徴とする不燃化粧板。
【請求項２】
前記無機補強部材層の網目を構成する糸の径が０．０５〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の不燃化粧板。
【請求項３】
前記無機補強部材層を構成する無機補強部材がガラスネットからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の不燃化粧板。
【請求項４】
前記無機層が、少なくとも、酸化マグネシウムと、塩化マグネシウムとを含むスラリーを硬化させたマグネシアセメントであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の不燃化粧板。
【請求項５】
前記表面化粧層が熱硬化性樹脂を含んでなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の不燃化粧板。
【請求項６】
さらに、前記無機基材の表面化粧層側の面とは反対の面側にバッカー層を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の不燃化粧板。
【請求項７】
前記無機基材が、表面化粧層側から順に、第１無機層、第２無機層、及び第３無機層からなり、第１無機層と第２無機層との間に無機補強部材層を１層有し、第２無機層と第３無機層との間に無機補強部材層を２層有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の不燃化粧板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の壁や天井などに使用される不燃化粧板に関する。
【背景技術】
【０００２】
模様や凹凸加工などの化粧処理を施した化粧層を無機基材に積層してなる化粧板は、室内の壁や天井などの建材として広く用いられている。そのような化粧板において、キッチンのガスコンロ周辺などの火を使用する場所には、建築基準法の要請もあり、不燃性の高いもの（不燃化粧板）が使用される。そのような不燃化粧板に用いる無機基材としては、珪酸カルシウム板、マグネシアセメント板等、セメントを主成分とするセメント系無機基材が不燃性能に優れていることから有用であり、当該セメント系無機基材の成分やその配合比を変更して様々の問題点を解決した無機基材が種々提案されている（例えば、特許文献１〜５参照。）。
一方、特許文献３及び４においては、軽量化及び強度の向上の両立を目的として、不燃化粧板の無機基材内にガラス繊維質層（無機補強部材層）を設けた積層構造のものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１４２９１４号公報
【特許文献２】特開平１０−２７９３４４号公報
【特許文献３】特開２００４−１７４７８号公報
【特許文献４】特開２００６−１８２６０７号公報
【特許文献５】特開２００９−２５６１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、無機基材内部にガラス繊維質層（無機補強部材層）を設けた積層構造のものは、ガラス繊維質層の網目が細かく、製造段階において無機基材内に気泡が発生した場合、気泡が網目に巻き込まれて外部に抜けることなく内部に残留することがあり、無機基材のはく離強さが低下することがあった。また、熱硬化性樹脂を用いた表面化粧層は気密性が高く、無機基材表面にそのまま形成すると無機基材が密封された状態となる。一方、上記のような無機基材は一般に水分を含むことから、無機基材が加熱されると内部の水分が水蒸気となり、無機基材が密封された状態ではその水蒸気が逃げ場を失い、上昇した水蒸気による圧力が基材のはく離強さに勝ると爆裂が起こるという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上の従来の問題点に鑑みなされたものであり、その課題は、複数の無機層と、各無機層間に位置する少なくとも１層の網目状の無機補強部材層とを含む積層構造からなる無機基材を含む不燃化粧板において、はく離強さを低下させることなく爆裂の発生を抑制した不燃化粧板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明は以下の通りである。
（１）セメントを主成分とする無機基材の一方の面側に気密性を有する表面化粧層を具備する不燃化粧板であって、
前記無機基材が、複数の無機層と、各無機層間に位置する少なくとも１層の網目状の無機補強部材層とを含む積層構造からなり、
前記無機補強部材層の網目の目開きが、２．０〜５．０ｍｍであることを特徴とする不燃化粧板。
【０００７】
（２）前記無機補強部材層の網目を構成する糸の径が０．０５〜０．５ｍｍであることを特徴とする前記（１）に記載の不燃化粧板。
【０００８】
（３）前記無機補強部材層を構成する無機補強部材がガラスネットからなることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の不燃化粧板。
【０００９】
（４）前記無機層が、少なくとも、酸化マグネシウムと、塩化マグネシウムとを含むスラリーを硬化させたマグネシアセメントであることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の不燃化粧板。
【００１０】
（５）前記表面化粧層が熱硬化性樹脂を含んでなることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の不燃化粧板。
【００１１】
（６）さらに、前記無機基材の表面化粧層側の面とは反対の面側にバッカー層を有することを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の不燃化粧板。
【００１２】
（７）前記無機基材が、表面化粧層側から順に、第１無機層、第２無機層、及び第３無機層からなり、第１無機層と第２無機層との間に無機補強部材層を１層有し、第２無機層と第３無機層との間に無機補強部材層を２層有することを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載の不燃化粧板。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の無機層と、各無機層間に位置する少なくとも１層の網目状の無機補強部材層とを含む積層構造からなる無機基材を含む不燃化粧板において、はく離強さを低下させることなく爆裂の発生を抑制した不燃化粧板を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の不燃化粧板は、セメントを主成分とする無機基材の一方の面側に気密性を有する表面化粧層を具備する不燃化粧板であって、前記無機基材が、複数の無機層と、各無機層間に位置する少なくとも１層の網目状の無機補強部材層とを含む積層構造からなり、前記無機補強部材層の網目の目開きが、２．０〜５．０ｍｍであることを特徴としている。
ここで、「気密性を有する表面化粧層」とは、水蒸気が通過できない程度の緻密性を有する表面化粧層を意味する。つまり、当該気密性を有する表面化粧層を無機基材表面に積層した場合に無機基材が密封状態となり、内部の水分が逃げ場を失って爆裂を生じることとなる。
以下、本発明の不燃化粧板の構成要素それぞれについて説明する。
【００１５】
［無機基材］
本発明においては、無機基材を、複数の無機層と、各無機層間に位置する少なくとも１層の網目状の無機補強部材層とを含む積層構造からなる構成としている。換言すると、無機基材を複数の無機層に分割して、各無機層間に無機補強材層を有する構成である。
【００１６】
（無機層）
無機基材の構成層の１つである無機層は、セメントを主成分とする材料からなり、当該材料としては、例えば、マグネシアセメント、パルプ混入セメント板、木毛セメント板などが挙げられる。
無機層としてマグネシアセメントを用いたものは、少なくとも、酸化マグネシウムと、塩化マグネシウムとを含むスラリーを硬化させて形成することができる。より具体的には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）とを混合し、さらに骨材や起泡剤や水を加えて混練して得られたスラリーを塗工して形成される。骨材としては、ロックウール、グラスウール等の無機質繊維、木片、パルプ等の有機質繊維（後述する吸水性物質を含む）が用いられる。起泡剤としては、市販されている界面活性剤系のものを用いることができる。
以上の無機層たるマグネシアセメント板は気硬性セメント板であり、下記に示すような酸化マグネシウムと塩化マグネシウムの硬化反応（水和反応）が進行する。
ＭｇＯ＋Ｈ２Ｏ  →  Ｍｇ（ＯＨ）２
５Ｍｇ（ＯＨ）２  ＋  ＭｇＣｌ２＋８Ｈ２Ｏ  →  ５Ｍｇ（ＯＨ）２・ＭｇＣｌ２・８Ｈ２Ｏ
【００１７】
以上の無機層は、効率的に爆裂を防止する観点から、２〜５層とすることが好ましく、３〜４層とすることがより好ましい。
【００１８】
（無機補強部材層）
無機基材の各無機層間には、強度の向上を目的として、少なくとも１層の網目状の無機補強部材層が設けられる。当該無機補強部材層を構成する無機補強部材としては、網目状等に形成されたガラス繊維、ロックウール、炭素繊維などを格子状に編んだものが挙げられ、中でも、ガラス繊維を網目状に編んだガラスネットが好ましい。また、無機補強部材層の坪量は、強度の向上及び作製を容易にする観点から、３０〜７０ｇ／ｍ２が好ましい。
【００１９】
本発明においては、網目状の無機補強部材層の網目の目開きは２．０〜５．０ｍｍとしており、２．５〜３．３ｍｍとすることが好ましく、３．０〜３．３ｍｍが最も好ましい。当該網目の目開きが２．０ｍｍ未満では、製造時に発生した気泡が網目に巻き込まれて残留することとなり、５．０ｍｍを超えると無機基材の曲げ強度が低下する。
また、無機補強部材層の網目を構成する糸の径は０．０５〜０．５０ｍｍであることが好ましく、０．１０〜０．３０ｍｍであることがより好ましく、０．１５〜０．２０ｍｍであることが最も好ましい。当該糸の径を０．０５〜０．５０ｍｍとすることで、上記網目の目開きを上記範囲とした場合、無機基材の曲げ強度及び重量のバランスの最適化を図ることができる。
当該無機補強部材層は、各無機層間において、１〜４層設けることが好ましく、２〜３層設けることがより好ましい。
【００２０】
無機基材の製造方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。まず、上述の無機層を形成するためのスラリーを層状に塗工して無機層を形成し、その無機層上に無機補強部材層を少なくとも１層形成し、さらにその上に上記と同様に無機層を形成するという過程を、所望の積層構造となるまで繰り返すことで積層構造を得て、その積層構造を硬化することで無機基材が得られる。
【００２１】
以上の無機基材としては、基材強度を確保するという観点から、表面化粧層側から順に、第１無機層、第２無機層、及び第３無機層からなり、第１無機層と第２無機層との間に無機補強部材層を１層有し、第２無機層と第３無機層との間に無機補強部材層を２層有する構成とすることが最も好ましい。
具体的には、第１無機層の厚みを０．１〜０．５ｍｍとし、第２無機層の厚みを    １．４〜２．０ｍｍとし、第３無機層の厚みを０．７〜１．２ｍｍとすることが好ましい。これらの厚みの範囲を外れる場合でも、各無機層の厚みの比、すなわち、第１無機層：第２無機層：第３無機層＝１：（２．８〜２０）：（１．４〜１２）程度であることが好ましい。
【００２２】
（吸水性物質）
以上のように、本発明においては、網目状の無機補強材層の目開きを前記範囲とすることで、製造時において気泡の残留が抑えられ、はく離強さが低下せず爆裂の防止を図ることができる。一方、無機基材の内部に水分が存在すると、高温時にその水分が蒸発して水蒸気になり、その水蒸気の圧力が上昇して基材の強度に勝ると爆裂が発生することが想定される。熱硬化性樹脂の気密性の高い表面化粧層を無機基材上に形成すると、無機基材が密封状態となり、そのような爆裂が起こりやすくなる。そこで、そのような爆裂をも防止するためには、無機基材に吸水性物質を含有することが好ましい。無機基材に吸水性物質が存在することで、加熱により無機基材内部で水蒸気が発生しても水蒸気は吸水性物質に吸収されるため爆裂の発生を防止することができる。
なお、吸水性物質が爆裂を防止するメカニズムとして、上記の他、不燃化粧板の燃焼時に他の材料に先行して吸水性物質が燃焼することで無機基材内部に空隙が生じ、その空隙が水蒸気の逃げ場となって爆裂を防止することも考えられる。
【００２３】
吸水性物質のサイズとしては、無機基材の切断面の見栄えを良好にすること、及び十分な爆裂防止効果を得る観点から、目開き８５０〜１７００μｍのふるい（好ましくは、目開き１０００〜１４００μｍのふるい）を通過するサイズであることが好ましい
また、吸水性物質は、十分な爆裂防止効果を得る観点から、無機基材の全固形分に対して２〜１０質量％含有することが好ましく、５〜８質量％含有することがより好ましい。
以上のような吸水性物質としては、木片、木質繊維束、木質パルプ、木毛、木粉等の木質材が挙げられ、中でも、木片、木粉を用いることが好ましい。
【００２４】
［表面化粧層］
本発明の不燃化粧板においては、無機基材の一方の面側には気密性を有する表面化粧層を具備する。表面化粧層は、不燃化粧板の表面側に位置するものであり、その表面に化粧処理が施される。
気密性を有する表面化粧層の材料としては、例えば、熱硬化性樹脂を含んでなるものが挙げられ、熱硬化性樹脂としては、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。あるいは、金属や天然石を箔状に形成したものでもよい。表面化粧層は、具体的には、パターン紙にメラミン樹脂等を含浸させたものを用いることが好ましい。以下に、パターン紙にメラミン樹脂を含浸させたもの（メラミン樹脂含浸紙と称する。）について説明する。
【００２５】
メラミン樹脂含浸紙は、パターン紙にメラミン樹脂を所定の含浸率で含浸させた後、加熱、乾燥させることにより作製される。パターン紙としては、例えばチタン紙が用いられる。パターン紙の坪量は、パターン紙の厚みや重さを考慮して８０〜１５０ｇ／ｍ２であることが好ましい。メラミン樹脂の含浸率は、含浸されるメラミン樹脂の機能を十分に発現するために８０〜１２０質量％であることが好適である。加熱、乾燥の温度は、パターン紙にメラミン樹脂を強固に固着させるために１００〜１４０℃に設定することが好ましい。
【００２６】
［バッカー層］
また、本発明の不燃化粧板においては、無機基材の表面化粧層側の面とは反対の面側にバッカー層を設けることが好ましい。
バッカー層は、不燃化粧板の裏面側に位置するものであり、材料としては表面化粧層と同じものを用いることができるが、裏面側に位置するものであることから、表面化粧層のように化粧処理を施す必要はない。
【００２７】
［酸含有層］
本発明の不燃化粧板において、表面化粧層の接着力を向上させるには、酸を含有してなる酸含有層を介して無機基材に貼付することが好ましい。
セメント系の無機基材はアルカリ性を呈することから、無機基材の表面に上記のようなメラミン樹脂含浸の表面化粧層をそのまま形成しようとすると、アルカリによりメラミン樹脂の硬化が阻害され接着力が劣化する。そこで、酸含有層を介して表面化粧層を形成することで、メラミン樹脂硬化時のアルカリの影響を阻止し、表面化粧層の接着強度を向上させることができる。
【００２８】
酸含有層としては、酸を含有させた樹脂含浸紙を用いることが好ましい。具体的には、フェノール樹脂及び酸をコア紙に含浸させたフェノール樹脂含浸紙を例示することができる。このようなフェノール樹脂含浸紙は、コア紙にフェノール樹脂及び酸を所定の含浸率で含浸させた後、加熱、乾燥させることにより作製される。コア紙としては、例えば水酸化アルミニウム抄造紙が用いられる。コア紙の坪量は、コア紙の厚みや重さを考慮して１００〜１６０ｇ／ｍ２であることが好ましい。フェノール樹脂の含浸率は、含浸されるフェノール樹脂の機能を十分に発現するために２０〜４０質量％であることが好適である。加熱、乾燥の温度は、コア紙にフェノール樹脂を強固に固着させるために１００〜１４０℃に設定することが好ましい。なお、フェノール樹脂含浸紙に用いるフェノール樹脂としては、熱硬化性であるレゾール型フェノール樹脂が好ましい。
その他、酸含有層としては、酸を含有させた塗工液（ペースト）を塗工して形成することもできる。
【００２９】
酸含有層には、そのｐＨが７．０〜８．５となるように酸が配合されることが好ましく、同ｐＨが７．５〜８．０となるように酸が配合されることがより好ましい。酸含有層のｐＨが７．０〜８．５となるように酸が配合されることで、アルカリ性を呈する無機基材から漏出するアルカリ成分を中和し、表面化粧層形成時にアルカリ成分の悪影響を防止することができる。
【００３０】
酸含有層に含有する酸としては強酸であること、すなわち２５℃におけるｐＫａが  −８．０〜５．０の酸が好ましく、同ｐＫａが−３．０〜１．０の酸がより好ましい。上述の通り、酸含有層はｐＨが７．０〜８．５となるように含有すればよいが、弱酸でそのｐＨを達成しようとするとその使用量が必然的に多くなるのに対し、強酸であれば含有量は少量で済む。
酸含有層に使用する酸としては、具体的には、塩酸、パラトルエンスルホン酸、ギ酸、酢酸等が挙げられ、パラトルエンスルホン酸が好ましい。
【００３１】
また、セメント系の無機基材を用いた不燃化粧板は、従来であれば、無機基材がアルカリ性であるために製造時に樹脂が未硬化の状態で残り、強い臭気が発生するという問題があったが、本発明においては、酸含有層を設けることで中和され、樹脂の硬化が進み未反応物が減少し臭気が軽減される。
【００３２】
以上の本発明の不燃化粧板の厚みは２．８〜３．２ｍｍとすることが好ましい。
【００３３】
次に、本発明の不燃化粧板の製造方法について説明する。
不燃化粧板は、無機基材の表裏両面に少なくとも表面化粧層及びバッカー層を積層する積層工程と、前記表面化粧層及びバッカー層が表裏両面に積層された無機基材を熱圧成形する熱圧成形工程とを経て製造される。なお、上記積層工程において、必要に応じて、無機基材の表裏両面に酸含有層を積層する。
積層工程では、例えば下から順に、メラミン樹脂含浸紙（バッカー層）、酸を含有させたフェノール樹脂含浸紙（酸含有層）、無機基材、酸を含有させたフェノール樹脂含浸紙（酸含有層）及びメラミン樹脂含浸紙（表面化粧層）を積層する。
【００３４】
熱圧成形工程では、上記積層物を熱圧プレス装置で加熱、加圧成形する。
加熱条件は不燃化粧板の温度が１２５〜１５０℃、加圧条件は１．９６〜９．８０ＭＰａ（２０〜１００ｋｇ／ｃｍ２）であることが好ましい。温度が１２５℃未満又は圧力が１．９６ＭＰａ未満の場合には、無機基材に対する酸含有層や表面化粧層・バッカー層の密着性が不足し、剥離が発生し易くなる。一方、温度が１５０℃を超える場合又は圧力が９．８０ＭＰａを超える場合には、無機基材に大きな力が作用するため、亀裂が発生するおそれがある。
【実施例】
【００３５】
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３６】
［実施例１〜３、比較例１］
（無機基材の作製）
表面化粧層側から順に、第１無機層／無機補強部材層／第２無機層／無機補強部材層／無機補強部材層／第３無機層の積層構造の無機基材を作製するに当たり、まず以下の組成の第１無機層〜第３無機層用の塗工液を調製した。
（１）第１無機層用塗工液
酸化マグネシウム              ８２質量％
塩化マグネシウム              １８質量％
（２）第２無機層用塗工液
酸化マグネシウム              ７９質量％
塩化マグネシウム              １６質量％
パーライト                      ４質量％
起泡剤                          １質量％
（３）第３無機層用塗工液
酸化マグネシウム              ８０質量％
塩化マグネシウム              １７質量％
パーライト                    ２質量％
起泡剤                        １質量％
常法に従い、各塗工液において、上記各成分を混合して、水を加えて混練して塗工液を得た。なお、塩化マグネシウムは、塩化マグネシウム・６水和物を用いてもよく、その場合、塩化マグネシウムそのものが上記配合率となるように換算して配合すればよい。
【００３７】
次いで、無機補強部材層として、３層分のガラスネットを準備し、専用の積層装置を用いて、上記積層構造となるように各無機層及びガラスネットを積層して無機基材を得た。なお、各実施例・比較例において使用したガラスネットの網目の目開きを表１に示す。また、ガラスネットに使用した糸の径はいずれも０．１ｍｍである。
また、第１無機層の厚みは０．１ｍｍとし、第２無機層の厚みは１．７ｍｍとし、第３無機層の厚みは０．９ｍｍとした。
【００３８】
（フェノール樹脂含浸紙（酸含有層）の作製）
コア紙として坪量１５０ｇ／ｍ２の水酸化アルミニウム抄造紙を用い、フェノール樹脂に酸としてパラトルエンスルホン酸を添加して、ｐＨ８．０になるように調合した酸含有フェノール樹脂を含浸率が２５質量％となるように含浸し、１３０℃で乾燥させて酸を含有させたフェノール樹脂含浸紙（酸含有層）を作製した。
【００３９】
（メラミン樹脂含浸紙（表面化粧層、バッカー層）の作製）
パターン紙として坪量８０ｇ／ｍ２のチタン紙を用い、メラミン樹脂を含浸率が１１０質量％となるように含浸し、１３０℃で乾燥させてメラミン樹脂含浸紙を作製した。
【００４０】
（不燃化粧板の製造）
下から順に、メラミン樹脂含浸紙、フェノール樹脂含浸紙、無機基材、フェノール樹脂含浸紙、及びメラミン樹脂含浸紙を積層し、熱圧プレス装置で加熱、加圧成形を行い、厚さ３ｍｍの不燃化粧板を製造した。加熱条件は、不燃化粧板の温度が１３５℃となるように設定した。加圧条件は、６．８６ＭＰａ（７０ｋｇ／ｃｍ２）とした。なお、表面にはステンレス鋼板をセットしてプレス成形を実施し不燃化粧板を得た。
【００４１】
得られた不燃化粧板に対して、以下の不燃試験を実施した。結果を表１に示す。
［曲げ強度］
ＪＩＳ  Ｋ  ６９０２に準拠して曲げ強度を測定した。
［はく離強さ］
ＪＩＳ  Ａ  ５９０８に準拠してはく離強さを測定した。
［不燃試験］
（１）爆裂の有無
以下のようにして、加熱時における爆裂の有無を確認した。
ＩＳＯ５６６０に準拠したコーンカロリーメーターを使用し、２０分の発熱性試験において爆裂した場合を×、爆裂しなかった場合を○とした。なお、５点測定して、１点でも爆裂したものは×とした。
（２）不燃性
不燃性は総発熱量７．２ＭＪ／ｍ２以下、最高発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋｗ／ｍ２を超えない場合を○、総発熱量７．２〜８．０ＭＪ／ｍ２、最高発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋｗ／ｍ２を超えない場合を△、総発熱量８ＭＪ／ｍ２を超えるか、あるいは最高発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋｗ／ｍ２を超えた場合を×とした。
【００４２】
【表１】
0005836146.tif 000002
【００４３】
表１より、実施例１〜３の不燃化粧板は十分なはく離強さが得られ、かつ爆裂が生じなかったのに対し、比較例１の不燃化粧板ははく離強さが低下し爆裂が生じた。このことより、網目状の無機補強部材層の目開きを本発明に規定する範囲とすることで、はく離強さを低下させることなく、爆裂の発生を抑制することができることが分かる。