(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロックウール、無機粉状体および結合剤を必須成分とする表裏層の間に、無機発泡体および結合剤を必須成分とする芯層を、積層一体化して形成した三層構造を有する化粧用無機板において、
前記ロックウール中のショット重量を２０重量％以下とし、前記ショットの粒径分布が３００μｍ以上を０．１重量％以下、２００〜３００μｍを１重量％以下としたことを特徴とする化粧用無機板。
【請求項２】
ロックウール、無機粉状体および結合剤を必須成分とする表裏層の間に、無機発泡体および結合剤を必須成分とする芯層を、積層一体化して形成した三層構造を有する化粧用無機板において、
前記ロックウール中のショット重量を２０重量％以下とし、前記ショットの粒径分布が３００μｍ以上を１重量％以下、２００〜３００μｍを２．５重量％以下としたことを特徴とする化粧用無機板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は化粧用無機板、特に、ロックウールを使用した化粧用無機板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、化粧用無機板には、安価で断熱性に優れた無機繊維としてロックウールが使用されている。しかしながら、ロックウールは、その製造過程でショットの発生を完全に無くすることが極めて困難であり、ショットはロックウール全体重量の約２５重量％ないし４０重量％を占めていた。このような未繊維化物であるショットを含むロックウールを化粧用無機板に使用すると、重量が増大するだけであり、無機板の強度向上に寄与しない。
また、ショットは球形、かつ、平滑な面を有しているので、バインダーの接着効果が現れにくく、バインダーの添加量が増加する。
さらに、化粧用無機板の表面を塗膜，化粧紙，化粧フィルムで被覆する場合には、その表面に高い平滑性が要求されるので、研磨紙によるサンディングを行っていた。しかし、表面に点在するショットが砥石で削り取られ、新たな表面欠点を発生させることがあった。
そして、ロックウールにおけるショットの存在は、製品の断熱性の低下、切削工具の寿命低下をもたらすという問題点があった。
【０００３】
本発明は、前記問題点に鑑み、軽量で強度が高く、サンディングによる表面欠点を発生せず、断熱性に優れ、切削工具の寿命が長い化粧用無機板を提供することを課題とする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明にかかる化粧用無機板は、前記課題を達成するため、ロックウール、無機粉状体および結合剤を必須成分とする表裏層の間に、無機発泡体および結合剤を必須成分とする芯層を、積層一体化して形成した三層構造を有する化粧用無機板において、前記ロックウール中のショット重量を２０重量％以下とし、前記ショットの粒径分布が３００μｍ以上を０．１重量％以下、２００〜３００μｍを１重量％以下とした構成としたものである。
【０００５】
また、ロックウール、無機粉状体および結合剤を必須成分とする表裏層の間に、無機発泡体および結合剤を必須成分とする芯層を、積層一体化して形成した三層構造を有する化粧用無機板において、前記ロックウール中のショット重量を２０重量％以下とし、前記ショットの粒径分布が３００μｍ以上を１重量％以下、２００〜３００μｍを２．５重量％以下とした構成であってもよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる実施形態は、三層構造を有する化粧用無機板、例えば、大建工業株式会社製のダイライトのような化粧用無機板に適用した場合である。
すなわち、本実施形態にかかる化粧用無機板は、図１に示すように、表裏層部１０，１１の間に芯層部１２を積層一体化した三層構造を有するものである。
【０００７】
前記表裏層部１０，１１は、強度および美観を発現させるためのものであり、主としてロックウール，無機粉状体および結合剤からなるものである。
ロックウールの添加量は１０〜８０重量％、特に、３０〜６０重量％が好適である。１０重量％未満であると、曲げ強度が低くなるからであり、８０重量％を越えると、無機粉状体や結合剤の割合が相対的に低くなり、表面硬度および強度が低くなるからである。
【０００８】
鏡面塗装，熱転写等の高級仕上げを行うための平滑性を確保する場合には、ロックウール中のショット重量を２０重量％以下とし、ショットの粒径分布は３００μｍ以上を０．１重量％以下、２００〜３００μｍを１重量％以下とする必要がある。ショット重量が２０重量％を超えると、曲げ強度が不十分となるからである。また、ショットの粒径３００μｍ以上のものが０．１重量％を越えたり、２００〜３００μｍのものが１重量％を越えると、通常の下塗り，中塗りで修正できない凹凸やスジ状の不良を生じ、高級感のある仕上がりが得られないからである。
【０００９】
また、印刷紙，塩化ビニールシート，オレフィンシート等による汎用的な化粧加工であるオーバーレイ加工、あるいは、エナメル塗装のような比較的ツヤのない塗装を行う場合には、ショット重量を２０重量％以下とし、ショットの粒径分布は３００μｍ以上を１．０重量％以下、２００〜３００μｍを２．５重量％以下とする必要がある。ショットの粒径３００μｍ以上のものが１．０重量％を越えたり、２００〜３００μｍのものが２．５重量％を越えると、表面の凹凸が顕著になり、オーバーレイ加工でも平滑な表明が得られないほか、塗装においては発泡を生じやすく、外観上の欠点が目立つものとなってしまうからである。
【００１０】
機械的強度を低下させずに表面の平滑性を確保するためには、ロックウールを製造する場合に繊維端に生じたショットを除去する必要がある。ショットの除去方法としては、例えば、ショットを除去するロックウールを予備解砕した後、分級機で分級，分離する方法が挙げられる。予備解砕は、ロックウール先端のショットを分離し、絡み合ったロックウールをほぐすための工程である。予備解砕としては、例えば、ロックウールをエアで吹き飛ばす方法、あるいは、ロックウールをピンミルで処理する方法が挙げられる。分級機としては、例えば、サイクロンによる遠心力、あるいは、風力による慣性および重力を利用する風力分級機が挙げられる。
【００１１】
なお、ピンミル処理あるいはエア吹き付け処理で予備解砕した場合と、しなかった場合とを比較する実験を行ったところ、図２に示すように、単位時間当たりの分級処理能力が２倍以上となった。これは、予備解砕でロックウールをほぐした後、分級することにより、分級機による繊維の損傷が少なく、繊維の歩留まりが向上したことを意味する。このため、効率良く分級，分離でき、安価な無機繊維が得られるという利点がある。
【００１２】
無機粉状体は、表面硬度および平滑性を高めるためのものであり、例えば、水酸化アルミニウム，炭酸カルシウム，珪砂，スラグ，マイクロシリカ等が挙げられ、その添加量は１０〜６５重量％である。１０重量％未満であると、所望の表面硬度や平滑性が得られないからであり、６５重量％を越えると、鉱物質繊維や結合剤の割合が相対的に低くなるので、所望の強度が得られないからである。
【００１３】
結合剤は、前記ロックウールおよび無機粉状体を結合一体化するためのものである。例えば、澱粉，ポリビニルアルコール、イソシアネート（ＭＤＩ）用いることができる。また、耐水性を高める場合にはフェノール樹脂，アクリル樹脂等を用いることができる。そして、前述の樹脂の添加量は５〜３０重量％が好適である。５重量％未満であると、所望の強度が得られないからであり、３０重量％を越えると、防火性を満足できなくなるからである。なお、結合剤としては、セメント，石膏，水ガラス等の無機質結合剤も利用できる。
【００１４】
さらに、強度を高めるため、パルプ，ポリプロピレン，ビニロン等の有機繊維を２〜１５重量％添加してもよい。
【００１５】
芯層部１２は、化粧板の軽量化を発現するためのものであり、主として無機発泡体および結合剤からなるものである。
無機発泡体としては、例えば、パーライト，シラス発泡体，ガラス発泡体等を挙げることができ、その添加量は４０〜８０重量％である。４０重量％未満であると、十分な軽量化が行えないからであり、８０重量％を越えると、結合剤や繊維の割合が低下し、強度を向上できないからである。
【００１６】
結合剤は前記無機発泡体を結合一体化するものであり、表裏層部の結合剤と同様のものを使用でき、その添加量は５〜３０重量％が好適である。添加量が５重量％未満であると、所望の強度が得られないからであり、３０重量％を越えると、防火性を満足できなくなるからである。
【００１７】
さらに、強度を高めるためにパルプ，ポリプロピレン等の有機繊維を４〜３０重量％添加してもよい。また、必要に応じ、水酸化アルミニウム，炭酸カルシウム，珪砂等の無機粉状体を添加してもよい。ただし、軽量化を維持するためには５０重量％以下にする必要がある。
【００１８】
表裏層部１０，１１の比重は０.８〜１.２、芯層部１２の比重は０.２〜０.７、全体比重は０.４〜０.９のものが適当である。表裏層部１０，１１の比重が０.８未満であると、所望の強度が得られないからであり、１.２を越えると、表裏層が硬くなり，加工性が悪くなるからである。また、芯層部１２の比重が０.２未満であると、芯層部１２としての強度が保持できないからであり、０.７を越えると、十分な軽量化が図れないからである。
【００１９】
化粧用無機板の製造方法は、既存の湿式、乾式およびこれらの方法を適宜組み合わて使用でき、特に限定するものではない。
例えば、ショットを所定量だけ除去したロックウール、結合剤、無機粉状体および有機繊維等を水中に投入，攪拌してスラリーを得、これを抄造して表裏層部となるウェットマットを得る。一方、無機発泡体、結合剤、無機粉状体および有機繊維等を水の噴霧下で混合して混合物を得る。そして、表層部となる前記ウェットマット上に前記混合物を散布，堆積した後、裏層部となる前記ウェットマットを重ね合わせる。ついで、ホットプレスで加熱，圧締した後、ドライヤーで乾燥することにより、表裏層部の比重０．８〜１．２、芯層部の比重０．２〜０．７、全体比重０.６〜０.９の化粧用無機板が得られる。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
ロックウール５４重量％、補強繊維としてパルプ３重量％、耐水性バインダーとして粉体フェノール６重量％、バインダーとして澱粉２重量％、無機充填材として炭酸カルシウム３５重量％に水を添加，混練してスラリーを得た。さらに、このスラリーにポリ塩化アルミニウムおよびアクリルアマイド凝集系を添加，攪拌し、抄造，脱水して含水率６５％の上下層となる湿潤マットを得た。
なお、ロックウールとしては、その中のショット重量が２８ないし３５重量％、平均３０重量％の市販品を原料とした。そして、このロックウールに前述の予備解砕を施した後、ショットを除去することにより、市販の前記ロックウールからショット約２０重量％を除去したロックウールを得、これを使用した。したがって、ショットの除去量が多ければ多いほど、ショットの残存量が相対的に少ないことを意味する。そして、前記ロックウールは、繊維平均長さ２．１ｍｍ、ショット粒度３００μｍ以上のものを０．１重量％、２００ないし３００μｍのものを０．５重量％、１００ないし２００μｍのものを７．０重量％含有するものであった。
【００２１】
一方、無機発泡体としてシラスバルーン５０重量％、補強繊維としてパルプ５重量％、耐水性バインダーとして粉体フェノール５重量％、バインダーとして澱粉３重量％、架橋剤として硼砂２重量％、無機充填材として炭酸カルシウム３５重量％に水を噴霧しながら混合し、含水率２５％の芯層となる混合物を得た。
【００２２】
そして、下層となる前記湿潤マットの上に前記混合物を散布，堆積させて芯層を形成した後、その上面に上層となる前記湿潤マットを積層して積層体を得た。ついで、この積層体を温度９５℃の熱盤で１２０秒のプレスを行い、厚さ８．５ｍｍまで圧締した後、温度１８０℃の熱風ドライヤーで９０分間乾燥した。この結果、パンクの発生はなく、比重０．６５、ＭＯＲ（曲げ破壊係数）１５．１Ｎ／ｍｍ2、ＭＯＥ（曲げヤング係数）２．４ｋＮ／ｍｍ2の強度を有し、優れた高級化粧性および汎用化粧性を兼ね備えた３層構造の火山性ガラス質複層板が得られた。
【００２３】
（実施例２）
使用するロックウールが異なる点を除き、前述の実施例１と同様に処理することにより、比重０．６８、ＭＯＲ（曲げ破壊係数）１４．８Ｎ／ｍｍ2、ＭＯＥ（曲げヤング係数）２．４ｋＮ／ｍｍ2の強度を有し、高級化粧性および優れた汎用化粧性を兼ね備えた３層構造の無機板である火山性ガラス質複層板が得られた。
なお、前記ロックウールは、ショット除去量１３重量％、繊維平均長さ２．０ｍｍ、ショット粒度３００μｍ以上のものを０．１重量％、２００ないし３００μｍのものを１．０重量％、１００ないし２００μｍのものを１２．０重量％含有するものであった。
【００２４】
（実施例３）
使用するロックウールが異なる点を除き、前述の実施例１と同様に処理することにより、比重０．６８、ＭＯＲ（曲げ破壊係数）１４．６Ｎ／ｍｍ2、ＭＯＥ（曲げヤング係数）２．１ｋＮ／ｍｍ2の強度を有し、高級化粧性は得られないが、汎用化粧性を備えた３層構造の無機板である火山性ガラス質複層板が得られた。
なお、前記ロックウールは、ショット除去量１０重量％、繊維平均長さ２．５ｍｍ、ショット粒度３００μｍ以上のものを１．０重量％、２００ないし３００μｍのものを２．５重量％、１００ないし２００μｍのものを１７．０重量％含有するものであった。
【００２５】
（比較例１）
使用するロックウールの種類が異なる点を除き、前述の実施例１と同様に処理することにより、比重０．７０、ＭＯＲ（曲げ破壊係数）１４．１Ｎ／ｍｍ2、ＭＯＥ（曲げヤング係数）１．８ｋＮ／ｍｍ2の強度を有し、高級化粧性および汎用化粧性の無い３層構造の無機板である火山性ガラス質複層板が得られた。
なお、前記ロックウールは、ショットが全く除去されておらず、繊維平均長さ３．６ｍｍ、ショット粒度３００μｍ以上のものを１．０％、２００ないし３００μｍのものを２．５％、１００ないし２００μｍのものを１７．０％含有するものであった。
【００２６】
（比較例２）
使用するロックウールの種類が異なる点を除き、前述の実施例１と同様に処理することにより、比重０．７０、ＭＯＲ（曲げ破壊係数）１０．２Ｎ／ｍｍ2、ＭＯＥ（曲げヤング係数）１．６ｋＮ／ｍｍ2の強度を有し、高級化粧性および汎用化粧性の無い３層構造の無機板である火山性ガラス質複層板が得られた。
なお、前記ロックウールは、予備処理なしでショット除去作業を行い、ショット除去量２０％、繊維平均長さ０．９ｍｍ、ショット粒度３００μｍ以上のものを０．１％、２００ないし３００μｍのものを０．５％、１００ないし２００μｍのものを７．０％含有するものであった。
【００２７】
以上の測定結果を図３（ａ）および図３（ｂ）にまとめた。図３（ａ）から明らかなように、実施例１によれば、高級化粧性および汎用化粧性の両方に優れ、実施例２によれば、高級化粧性に適し、汎用化粧性に優れ、実施例３によれば、汎用化粧性に適した無機板が得られることが判った。これに対し、比較例１によれば、高級化粧性および汎用化粧性のいずれにも適していない無機板が得られることが判った。
また、図３（ｂ）から明らかなように、実施例１，２，３と比較例１とを比較したところ、ショット除去量が多ければ、繊維平均長さが短くとも、軽量で強度が大きい無機板を得られることが判った。このため、繊維平均長さよりもショット除去量が多い程、物性に良好な影響を与えることが明白となった。
さらに、実施例１と比較例２とを比較することにより、ショット除去作業の予備解砕が強度の向上に有効であることが明らかとなった。これは、予備解砕することにより、分級によるロックウール繊維の損傷が少なくなり、繊維長さが余り短くならないためである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の請求項１によれば、所定の強度を有しつつ、高級化粧仕上げされた化粧用無機板が得られる。また、高い平滑性が得られるので、サンディングが不要となり、仮に、サンディングを行っても、ショットの粒径が小さいので、新たな表面欠点を発生することがない。さらに、ロックウールにおけるショットの割合が少ないので、製品の断熱性を改善でき、切削工具の寿命を伸ばすことができる。
【００２９】
請求項２によれば、所定の強度を確保しつつ、汎用化粧仕上げされた化粧用無機板を得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる化粧用無機板の一実施形態を示す断面図である。
【図２】  ロックウールに対して予備解砕を施した否かによる分級処理能力の相違を示す図表である。
【図３】  図（ａ）はサンプルの表面仕上げの度合いを示す図表であり、図（ｂ）はサンプルの物性を示す図表である。
【符号の説明】
１０，１１…表裏層部、１２…芯層部。
【図１】
0004377038.tif 000002
【図２】
0004377038.tif 000003
【図３】
0004377038.tif 000004