(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス繊維を含む不織布を表面材とした建築用石膏板であって、
前記ガラス繊維の坪量を７５ｇ／ｍ２以上とし、かつ、
前記ガラス繊維を含む不織布は、前記ガラス繊維に対して１０〜３０ｗｔ％のビニロン繊維を含むか、もしくは無機顔料を含浸させてなるものであることを特徴とする建築用石膏板。
【請求項２】
結晶水を含む無機化合物を前記建築用石膏板の芯材に加えたことを特徴とする請求項１に記載の建築用石膏板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築材として用いられる建築用石膏板に関し、建築用石膏板の強度を向上しつつ、安定型廃棄物として処理可能な建築用石膏板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築用石膏板廃材は、製造、輸送、新築及び解体工事などにおいて発生しており、特に解体工事からの排出量は急増するものと考えられている。建築用石膏板の製造現場内で発生した廃材は、ボード用原紙を除去した後、建築用石膏板原料として再利用されている。これに対して解体工事で発生した建築用石膏板は、従来は、分別されることなく他の建築材料とともに埋め立て処理されており、安定型廃棄物として取り扱われてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、建築用石膏板の表面材料として使用されるボード用原紙は有機物であり、その腐敗によって化学物質の流失が懸念される。このため建築用石膏板は管理型廃棄物として処理されるに至っている（廃棄物の処理及び清掃に関する法律施行令等の一部を改正する政令（平成９年政令第３５３号、以下「改正令」という。））。このような管理型廃棄物を処理できる処理施設は、浸出水処理施設等の装備に多大なる費用がかかるためその設置数も少なく、安定型最終処理施設に比べて建築用石膏板の処理費が高額となっている。
また、ボード用原紙は、建築用石膏板の表面を化粧するとともにその強度を維持するために使用されている。例えば、坪量２００ｇ／ｍ2のボード用原紙を使用した厚み９．５ｍｍの建築用石膏板の破壊荷重は、長さ方向で約３６０Ｎ、幅方向で約１４０Ｎである。このように幅方向の破壊荷重が長さ方向と比較して小さいため幅方向に割れやすく、建築材として使用される場合に作業者の不注意等によって、幅方向に折れてしまうことがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、建築用石膏板の強度を向上しつつ、安定型廃棄物として処理可能な建築用石膏板の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ガラス繊維を含む不織布を表面材とした建築用石膏板であって、前記ガラス繊維の坪量を７５ｇ／ｍ２以上とし、かつ、前記ガラス繊維を含む不織布は、前記ガラス繊維に対して１０〜３０ｗｔ％のビニロン繊維を含むか、もしくは無機顔料を含浸させてなるものであることを特徴とする建築用石膏板である。
【０００７】
また、請求項２に係る発明は、請求項１記載の建築用石膏板において、結晶水を含む無機化合物を前記建築用石膏板の芯材に加えたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の作用及び効果】
本発明記載の建築用石膏板によれば、有機物であるボード用原紙の代わりに無機物であるガラス繊維からなる不織布を表面材としているため腐敗による化学物質の流失が少ない。従って、建築用石膏板廃材を安定型廃棄物として、安定型廃棄物処理施設で処理することができる。さらに、ガラス繊維からなる不織布は燃えないから防火性能が向上する。
また、ガラス繊維からなる不織布は、繊維の配向性がボード原紙より低いため長さ方向と幅方向の破壊荷重の差があまりなく、ボード原紙よりも破壊荷重が大きい。このため幅方向へ折れを防止することができる。
また、ガラス繊維からなる不織布を用いることにより、やわらかい風合いをもたせることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について説明する。まず、本実施形態の特徴である表面材として使用される不織布の製造方法について説明する。ガラス繊維の不織布の製造は、公知の湿式、乾式及び直接法のいずれの方法によっても製造される。ここでは、湿式法について説明する。ガラス繊維をその他の繊維と接着剤とともに、水中で攪拌し、これを金網あるいは２本のベルト間にそそぎ込み、ウェブを作製する。そして、ウェブをロールで絞り、その後、乾燥させ不織布を得る。
【００１１】
ここで、ガラス繊維に使用されるガラスは、特に限定されず、Ｅガラス、Ｃガラス、耐アルカリガラス、高強度Ｔガラス等各種のガラスが使用される。また、ガラス繊維の繊維長、繊維太さは、特に限定されないが、繊維長を１０ｍｍ以上とし、かつ繊維太さを６〜２０μｍとすることが好ましい。１０ｍｍ未満では、繊維が短いため、一部の繊維がウェブから脱離し、空気中に舞い環境を汚染するおそれがあるからである。また、繊維太さを６〜２０μｍとしたは、６μｍ以下では、ガラス繊維の製造効率が低く、その結果不織布が高価になってしまうからである。一方、２０μｍより大きい場合には、ガラス不織布の表面が毛羽立つため皮膚への刺激が強くなるからである。
【００１２】
その他の繊維としては、ビニロン繊維、パルプ繊維を使用することができる。混合割合としては、ガラス不織布に対して１０ｗｔ％〜３０ｗｔ％が好ましい。柔軟なパルプ繊維又はビニロン繊維を混入しているため、剛直なガラス繊維の不織布にさわった際の触感を和らげることができ、建築用石膏板の使用者が扱いやすくなる。また、１０ｗｔ％〜３０ｗｔ％としたのは、これより少ないと使用者の触感が改善されず、これよりも多いと安定型廃棄物として処理することが困難となるからである。ビニロン繊維としては、特に限定されず、各種のケン化度のものが使用されるが、耐水性の観点から平均重合度１６００〜１８００、ケン化度９９．４ｍｏｌ％以上のものが好ましい。また、延伸処理をしたものや、各種のアルデヒド、ホウ素によって架橋したものや、熱処理を加えたもの、グリセリン等の各種添加剤を添加したものであってもよい。パルプ繊維については、特に限定されず、リンターパルプ、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ等各種のパルプ繊維が使用される。
【００１３】
ここで、接着剤としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ブタジエンアクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）、ブタジエンメチルアクリレート（ＭＢＲ）、ポリアクリル酸エステル等各種の接着剤を使用することができる。また、接着剤としてポリビニールアルコールを使用する場合には、特に限定されず、各種の変成をかけたものであっても構わず、例えば、マレイン酸変性、イタコン酸変性等の各種の変性ポリビニールアルコールも使用することができる。また、マイグレーション防止剤や消泡剤等の各種添加剤を適宜混合することもできる。また、クレー、炭酸カルシウム、サチンホワイト、タルク、酸化チタン等を不織布に含浸させることも可能である。ここで、クレーとは、粘土鉱物や岩石で、例えば、含水けい酸アルミニウム、パイロフィライト、カオリナイト、ハロイサイト、セリサイト、モンモリナイト、陶石等がある。これらの無機顔料を添加することにより、ガラス不織布の表面の毛羽立ちを抑えることができる。また、不織布の繊維間を埋めるため後述するようにスラリーを不織布に流す際に不織布からのスラリーのしみ出しが少なくなる。
【００１４】
また、ガラス繊維とその他の繊維との合計の重量が、水に対して０．０１〜０．５ｗｔ％程度になるように調製するのが好ましい。これよりも繊維が少ないと混合液の濃度があまりにも希薄すぎて、乾燥工程において、多量の水を蒸発させなければならず、また、これよりも濃厚であるとガラス繊維とその他の繊維の攪拌が困難となり、均一に混合することができないからである。
【００１５】
ウェブ乾燥後の不織布の坪量としては、９０ｇ／ｍ２以上が好ましい。坪量が９０ｇ／ｍ２より少ない場合は、不織布の繊維同士の間隔が広すぎて、建築用石膏板を製造する際に、スラリーが繊維の間から多く流出するからである。
【００１６】
次に建築用石膏板の製造方法について説明する。まず、原料の二水石膏（ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ）を、約１５０℃〜２００℃の温度で加熱・粉砕して焼石膏（ＣａＳＯ4・１／２Ｈ2Ｏ）とする。この粉砕物に接着増強剤等の混和剤を入れ芯材原料とし、これに所定量の水を混合することによりスラリーとする。ここで、所定量の水とは、芯材原料に対して６０〜８０重量％である。また、芯材に結晶水を含む無機物質を混合することも可能である。結晶水を含む無機物質は、熱を加えた場合に容易に水分子を失うため、この水分子により防火性が向上するという利点があるからである。無機物質としては、特に限定されず、例えば水酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ）がある。水酸化アルミニウムはその価格が安く、安全性が高いことから特に望ましい。
【００１７】
上記のスラリーを上下一対のロールから繰り出される不織布の間に流し込み、均一の厚さにすると共に所定の大きさの板状に切断して成形する。この際、通常の建築用石膏板は、ボード用原紙の間に挟み込むようにして成型するが、本実施形態では、上述の方法により製造された不織布を用いてスラリーを挟み込むように成形する。ここで、表面材として使用される不織布には、ボード用原紙に使用されているパルプ繊維よりも太く、かつ剛直なガラス繊維が使用されている。従って、本実施形態の表面材は、通常のボード用原紙のパルプ繊維の場合よりも繊維間の間隔が開いている。このことから、スラリーが、スラリーと接触する不織布の表面のみならず内部にも含浸されやすく、スラリー硬化後の不織布と石膏との絡まりが強固になるため、表面材と石膏との剥離が生じにくくなる。
【００１８】
その後、スラリー中に含まれている焼石膏は、化学反応により針状結晶をなす二水石膏へ変化する。この二水石膏が互いに絡み合うように結合することで緻密な硬化体をなす建築用石膏板の芯材が形成される。不織布に付着及び浸透したスラリーの中に含まれる焼石膏も同様に針状結晶の二水石膏へ変化して、この二水石膏が不織布に絡み合うように結合する。これにより、芯材と不織布とが接着される。このような建築用石膏板によれば、有機物であるボード用原紙の代わりに無機物であるガラス繊維からなる不織布を表面材としているため腐敗による化学物質の流失が少ない。従って、建築用石膏板廃材を安定型廃棄物として、安定型廃棄物処理施設で処理することができる。また、ガラス繊維からなる不織布は、繊維の配向性がボード原紙より低いため長さ方向と幅方向の破壊荷重の差があまりなく、ボード原紙よりも破壊荷重が大きい。このため幅方向へ折れを防止することができる。
【００１９】
【実施例】
表面材を下記の表１に示すようなガラス繊維による不織布（王子製紙株式会社製、Ｒ７５Ｃ９０）を用いて、厚み９．５ｍｍの建築用石膏板を作製した。この時、ガラス繊維としては、繊維長１０ｍｍ、繊維太さ６μｍのものを使用し、ビニロン繊維としては繊維長１０ｍｍ、繊維太さ６μｍのものを使用した。クレーとしては、主成分が含水けい酸アルミニウムであるものを使用した。
また、比較例として、坪量２００ｇ／ｍ２のボード用原紙を用いた厚み９．５ｍｍの建築用石膏板を作製した。建築用石膏板について、ＪＩＳ  Ａ６９０１に従い曲げ試験を行い破壊荷重を評価した。破壊荷重は、比較例と比べ、参考例１〜３、実施例３、実施例４の幅方向の破壊荷重が、比較例よりも向上していることが確認された。特にガラス繊維の坪量が９０ｇ／ｍ２以上のものでは、幅方向の破壊荷重が３００Ｎを超え特に良好であった。
【表１】
0004384370.tif 000002
【００２０】
次に、参考例１〜３、実施例３、実施例４について、皮膚への刺激性を評価した。皮膚への刺激性の試験は官能試験によって行い、具体的には被験者１０人に、建築用石膏板の表面を触ってもらい、刺激があると感じる人が０〜１の場合には◎を、２〜３人の場合には○を、４〜７人の場合には△を、８人〜１０人の場合には×とした。表２に示すようにクレー及びビニロン繊維を用いた参考例２、実施例３、実施例４の場合には、皮膚への刺激が著しく軽減されていることが分かった。
【表２】
0004384370.tif 000003