建築用板及びその製造方法
【課題】耐水性、耐湿性に優れ、かつ表面性、施工性、耐傷性、耐衝撃性も問題がなく、生産性のよい建築用板が得られるようにする。
【解決手段】軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物をフォーミングして形成したマット１０が熱圧プレスにより成形されてなる板本体１と、この板本体１の片面に設けられ、マット１０の熱圧プレスによる成形によって板本体１と一体化されるシート状物３とを備えた建築用板Ａ１とする。
【解決手段】軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物をフォーミングして形成したマット１０が熱圧プレスにより成形されてなる板本体１と、この板本体１の片面に設けられ、マット１０の熱圧プレスによる成形によって板本体１と一体化されるシート状物３とを備えた建築用板Ａ１とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅等建築物の床材等の内装材、パネル用基材、耐力面材として用いるのに好適な耐水性、耐湿性に優れ、かつ表面性、施工性、耐傷性、耐衝撃性も問題がなく、生産性のよい建築用板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建築用板として合板、ＭＤＦ、シージングボード、パーティクルボード等の木質系ボードが知られている。木質系ボードはその強度に加えてや吸放湿性等の特徴を持つが、吸水、吸湿時の寸法安定性が低く、吸水時では強度を保持し難い問題がある。
【０００３】
一方、珪酸カルシウム板、セメント板、石膏ボード等の無機質系ボードも知られている。この無機質系ボードは吸水、吸湿時の寸法安定性があるものの、耐衝撃性が低く、硬くかつ脆いので、施工時において割れや欠けが生じ易い問題がある。そこで、無機繊維を主体とすることで、強度や生産性を改善した無機質繊維板が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００４】
しかし、この提案の無機質繊維板は、曲げ強度が高くなる反面、無機繊維は粘り気のある性質を有しないため、耐衝撃性が必ずしも有利とはいえない。また、無機繊維を５０〜９０ｗｅｔ％と多く使用しているので、繊維の弾力性により生産時に圧密化し難く、生産性が低くなってしまう難もある。
【０００５】
また、耐衝撃性を改善するために、特許文献２に示されるように、無機質粉体、軽量骨材に補強繊維を加えて硬化して得られる繊維補強無機質硬化体が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２６９７９５号公報
【特許文献２】特開平１０−７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２のものでは、これら材料を均一混合するのに多くの水を使ってスラリーを硬化乾燥させるので、多くの熱エネルギーを必要とし生産性が低い。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記問題点に鑑み、耐水性、耐湿性に優れ、表面性、施工性、耐傷性、耐衝撃性も問題がなく、生産性のよい建築用板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成すべく、請求項１の発明の建築用板は、軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物をフォーミングして形成したマットが熱圧プレスにより成形されてなる板本体と、この板本体の少なくとも片面に設けられ、上記マットの熱圧プレスによる成形によって板本体と一体化されるシート状物とを備えてなることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によると、建築用板の主成分は耐水性のある材料のみからなるので、寸法安定性に優れており、かつ、表面性が高く、加工性に優れた建築用板が得られる。また、有機繊維を使用しているので、粘りのある耐衝撃性に優れた建築用板が得られる。さらに、シート状物が一体化されているので、寸法安定性が高く耐傷性、耐衝撃性も優れた建築用板が得られる。
【００１０】
請求項２の発明では、シート状物が板本体の厚さ方向中間部にも埋め込まれて一体化されていることを特徴とする。このことで、シート状物が板本体の厚さ方向中間部に埋め込まれて一体化されているので、より耐力（釘保持力）や衝撃性が優れた建築用板が得られる。
【００１１】
請求項３の発明の建築用板では、片面のみにシート状物が設けられた請求項１又は２に記載の建築用板を基材とし、その基材のシート状物とは反対側の面に木質基材が貼着されて一体化されていることを特徴とする。
【００１２】
この発明では、木質基材が一体化されているので、さらに強度があって、取り扱い易い建築用板が得られる。また、シート状物が木質基材と反対側の表面側に貼着されているので、突板や化粧シートを貼着すれば、表面性のよい化粧板や床材に仕上げることができる。
【００１３】
請求項４の発明の建築用板の製造方法は、軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物をシート状物上でフォーミングしてマットを形成する工程と、上記マットを上記シート状物と熱圧プレスして一体に成形する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
この発明では、表面性、加工性、寸法安定性、耐傷性、耐衝撃性に優れた建築用板が生産性よく製造できる。また、熱圧プレスすることで、有機繊維が溶融し、結合剤の役割も果たすので、より衝撃性や強度のある建築用板が生産できる。さらに、熱圧プレスでシート状物を一体的に貼着できるので、生産性よく製造できる。
【００１５】
請求項５の発明の建築用板の製造方法は、軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物を第１シート状物上でフォーミングしてマットを形成する工程と、このマットに第２シート状物を載置し、その第２シート状物上に再度上記混合物をフォーミングしてマットを形成する工程と、上記両マットを上記第１及び第２のシート状物と熱圧プレスして一体に成形する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明では、より耐力（釘保持力）や衝撃性の優れた建築用板が、生産性よく製造できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、請求項１の発明の建築用板によると、軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物のフォーミングによるマットが熱圧プレスにより成形されてなる板本体と、その少なくとも片面に設けられ、マットの熱圧プレスによる成形によって板本体と一体化されるシート状物とを備えていることにより、寸法安定性、表面性、加工性、耐衝撃性、耐傷性のいずれにも優れた建築用板が得られる。
【００１８】
請求項２の発明の建築用板によると、シート状物が板本体の厚さ方向中間部にも埋め込まれて一体化されていることにより、耐力（釘保持力）や衝撃性がより優れた建築用板が得られる。
【００１９】
請求項３の発明の建築用板によると、片面のみにシート状物が設けられた請求項１又は２の建築用板を基材とし、その基材のシート状物とは反対側の面に木質基材が貼着されて一体化されていることにより、さらに強度があって取り扱い易い建築用板が得られるとともに、突板や化粧シートの貼着によって表面性のよい化粧板や床材に仕上げることができる。
【００２０】
請求項４の発明の建築用板の製造方法によると、軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物をシート状物上でフォーミングしてマットを形成し、そのマットをシート状物と熱圧プレスして一体に成形することにより、表面性、加工性、寸法安定性、耐傷性、耐衝撃性に優れた強度のある建築用板が生産性よく製造できる。
【００２１】
請求項５の発明の建築用板の製造方法によると、軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物を第１シート状物上でフォーミングしてマットを形成し、このマットに第２シート状物を載置した後、その第２シート状物上に再度混合物をフォーミングしてマットを形成し、これら両マットを第１及び第２シート状物と熱圧プレスして一体に成形することにより、より耐力（釘保持力）や衝撃性の優れた建築用板が生産性よく製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
【００２３】
［実施形態１］
図１は本発明の実施形態１に係る建築用板Ａ１を示し、この建築用板Ａ１は板本体１と、この板本体１の表面（片面）に一体に設けられたシート状物３とからなる。上記板本体１は、軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％（３％以上でかつ１５％以下）に調製された混合物をフォーミングして形成したマットが熱圧プレスにより成形されてなるもので、このマットの熱圧プレスによる成形によってシート状物３が板本体１と一体化されている。すなわち、建築用板Ａ１は、上記混合物をフォーミングして形成されたマットが、該マットの表面（片面）に位置するシート状物３と一体化されて熱圧プレスにより成形されてなるものである。
【００２４】
（軽量骨材）
上記板本体１に成形されるマットにおける軽量骨材は、圧縮強度を確保しつつ、嵩を持たせるために添加されるものであり、例えばパーライト、シラス発泡体、シリカフラワー、ガラス発泡体が挙げられる。軽量骨材は、固形成分全体の例えば１０〜７０重量％（１０重量％以上でかつ７０重量％以下）添加される。１０重量％未満であると、フォーミング時に嵩が低くなり、圧密化し難くなるだけでなく、所望の圧縮強度が得られないからであり、７０重量％を超えると、プレス装置の負担が大きくなるだけでなく、他の材料の添加率が相対的に少なくなり、所望の強度が得られないからである。この軽量骨材の添加率は、用途により好ましい範囲が変動し、例えば床基材であれば１５〜７０重量％が、またパネル用基材であれば３０〜７０重量％が、さらに耐力面材用であれば５０〜７０重量％がそれぞれ好ましい。
【００２５】
軽量骨材として使用される平均粒径は５０〜２０００μｍ（５０μｍ以上でかつ２０００μｍ以下）が望ましい。平均粒径が５０μｍ未満であると、フォーミング時に均一に撒くことが難しくなる一方、２０００μｍを超えると、圧縮強度が低くなって破壊し易くなり、表面性が悪くなるからである。
【００２６】
（無機質粉状体）
マットに含まれる無機質粉状体は、硬度を確保するために添加されるものであり、例えば炭酸カルシウム、フライアッシュ、スラグ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。無機質粉状体は、固形成分全体の１０〜６０重量％（１０重量％以上でかつ６０重量％以下）添加される。１０重量％未満であると、所望の表面硬度が得られないからであり、６０重量％を超えると、他の材料の添加率が相対的に少なくなり、所望の強度が得難くなるからである。この無機質粉状体の添加率は、用途により好ましい範囲が変動し、例えば床基材であれば１０〜４０重量％が、またパネル用基材であれば２０〜５０重量％が、さらに耐力面材用であれば１０〜３０重量％がそれぞれ好ましい。
【００２７】
無機質粉状体として使用される平均粒径は、５０〜２０００μｍ（５０μｍ以上でかつ２０００μｍ以下）が望ましい。平均粒径が５０μｍ未満であると、フォーミング時に均一に撒くことが難しくなる一方、２０００μｍを超えると、圧縮強度が低くなって破壊し易くなり、表面性が悪くなるからである。
【００２８】
（有機繊維）
マットに含まれる有機繊維は、粘りと強度とを持たせつつ、高い表面性と寸法安定性を得るために添加される材料で、例えばＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ等の合成樹脂からなる繊維であり、廃棄物からの再利用繊維（反毛繊維）であっても使用可能である。有機繊維は、固形分全体の５〜２０重量％（５重量％以上でかつ２０重量％以下）添加される。５重量％未満であると、粘りがなくなって所望の曲げ強度や耐衝撃性が得られないからであり、一方、２０重量％を超えると、製造時に均一な混合がしずらく、生産性が劣ることになるだけでなく、強度にバラツキができるからである。この有機繊維の添加率は、用途により好ましい範囲が変動し、例えば床基材であれば１０〜２０重量％が、またパネル用基材であれば５〜１５重量％が、さらに耐力面材用であれば１０〜２０重量％がそれぞれ好ましい。
【００２９】
また、有機繊維は、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下で、かつ繊維長が２０ｍｍ以下のものが必要である。繊維径が５０ｄｔｅｘを超えると、表面性が悪くなり、切断加工時において毛羽立ちが発生するからである。また、繊維長が２０ｍｍを超えると、繊維の分離が起こり、均一に混合することが困難になるためである。
【００３０】
（熱硬化性樹脂）
マットに含まれる熱硬化性樹脂は、有機繊維や軽量骨材等を結合するために添加されるものであり、例えばメラミン、フェノール、レゾルシノール等が挙げられ、粉体でも液体でもよく、これらを単体又は組み合わせて使用することができる。熱硬化性樹脂は、固形成分全体の５〜２０重量％（５重量％以上でかつ２０重量％以下）添加される。５重量％未満であると、強度が不足する一方、２０重量％を超えると、製造時にパンクが発生し易くなり、生産性が低くなるからである。熱硬化性樹脂の添加率は、用途により好ましい範囲が変動し、例えば床基材であれば１０〜２０重量％、パネル用基材であれば５〜１５重量％、耐力面材用であれば１０〜２０重量％である。
【００３１】
尚、粉体の熱硬化性樹脂を使用する場合には、平均粒径２０００μｍ以下が望ましい。２０００μｍを超えると、材料混合時に均一分散し難いからである。
【００３２】
（シート状物）
上記シート状物３は寸法安定性、表面性、耐傷性、耐衝撃性を向上させるために、板本体１の片面に貼着されるものであり、例えばガラス繊維不織布、ガラスクロス等が挙げられる。その坪量は２５〜１２０ｇ／ｍ２（２５ｇ／ｍ２以上でかつ１２０ｇ／ｍ２以下）のものが望ましい。２５ｇ／ｍ２未満であると、寸法安定性の効果が低く、１２０ｇ／ｍ２を超えると、取扱が難になるともに、コストも上昇するので望ましくない。
【００３３】
上記建築用板Ａ１（板本体１）の密度は０．６〜１．４ｇ／ｃｍ３（０．６ｇ／ｃｍ３以上でかつ１．４ｇ／ｃｍ３以下）が望ましい。０．６ｇ／ｃｍ３未満であると、強度が弱く、建築用板として適さないからであり、１．４ｇ／ｃｍ３を超えると、取扱性や加工性が劣るだけでなく、高圧プレス設備が必要となり、生産性も劣るからである。この密度は、用途により好ましい範囲が変動し、例えば床基材であれば０．９〜１．４ｇ／ｃｍ３、パネル用基材であれば０．６〜１．０ｇ／ｃｍ３、耐力面材用であれば０．７〜１．２ｇ／ｃｍ３の範囲である。
【００３４】
建築用板Ａ１の厚さは特定されるものではないが、例えば床基材やパネル用基材であれば１〜６ｍｍ（１ｍｍ以上でかつ６ｍｍ以下）がよい。また、耐力面材用であれば６〜１５ｍｍ（６ｍｍ以上でかつ１５ｍｍ以下）がよく、６ｍｍ未満であると、釘保持力等の強度が弱く、耐力面材として適さないからであり、１５ｍｍを超えると、取扱性や加工性が劣り、また、プレス時間も長くなって生産性が劣るからである。より好ましくは６〜１２ｍｍがよい。
【００３５】
（製造方法）
次に、上記実施形態１の建築用板Ａ１の製造方法について説明する。この製造方法は本発明の請求項４に係るものであり、（1）混合物生成工程、（2）マット形成工程及び（3）成形工程を有する。
【００３６】
（1）混合物生成工程
最初の混合物生成工程では、例えば１０〜７０重量％の軽量骨材と、例えば１０〜６０重量％の無機質粉状体と、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の例えば５〜２０重量％の有機繊維と、例えば５〜２０重量％の熱硬化性樹脂とをミキサーに投入し、水を噴霧しながら混合して、上記の如く含水率３〜１５％（３％以上でかつ１５％以下）に調整された混合物を得る。
【００３７】
これらの材料を混合するときに添加される水は固形成分の３〜１５重量％であることが好ましい。３重量％未満であると、混合時や成形時に粉体の散乱が多く、作業性が悪くなるためであり、逆に、１５重量％を超えると、加熱・圧締に時間がかかり、パンクし易くなるためである。
【００３８】
（2）マット形成工程
図２（ａ）に示すように、予めシート状物３を用意しておき、そのシート状物３上で、上記混合物をフォーミングしてマット１０を形成する。
【００３９】
（3）成形工程
図２（ｂ）に示すように、上記マット１０とシート状物３とを熱圧プレス装置（図示せず）により所定の圧力及び温度で熱圧プレス処理して一体に成形する。その温度は１５０〜２６０℃（１５０℃以上でかつ２６０℃以下）が望ましい。１５０℃未満であると、結合剤の硬化反応に時間がかかって生産性が劣るためであり、２６０℃を超えると、有機繊維の炭化が始まって脆くなるからである。
【００４０】
この熱圧プレス処理に用いる熱圧プレス装置は、連続プレス装置でも多段プレス装置でもよい。尚、熱圧プレス処理によって、上記有機繊維が溶融し、接着剤として役割も期待できる。
【００４１】
このような工程を経て、密度が０．６〜１．４ｇ／ｃｍ３の建築用板Ａ１が成形される。
【００４２】
したがって、この実施形態１においては、建築用板Ａ１の主成分は耐水性のある材料のみからなるので、寸法安定性に優れており、かつ、表面性が高く、加工性に優れた建築用板Ａ１が得られる。
【００４３】
また、有機繊維を使用しているので、粘りのある耐衝撃性に優れた建築用板Ａ１が得られる。
【００４４】
さらに、シート状物３が一体化されているので、寸法安定性が高く耐傷性、耐衝撃性も優れた建築用板Ａ１が得られる。
【００４５】
また、マット１０とシート状物３とを熱圧プレスして成形されているので、マット１０内の有機繊維が溶融し、結合剤の役割も果たすようになり、より衝撃性や強度のある建築用板Ａ１が、生産できる。
【００４６】
さらに、熱圧プレスでシート状物３を一体的に貼着できるので、生産性よく製造できる。
【００４７】
［実施形態２］
図２は本発明の実施形態２に係る建築用板Ａ２を示し（尚、以下の各実施形態では、図１と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、上記実施形態１ではシート状物３を板本体１の片面である表面のみに設けたのに対し、板本体１の厚さ方向中間部にも設けたものである。
【００４８】
すなわち、この実施形態では、板本体１の表面に、実施形態１と同様に第１シート状物３が一体化されているとともに、板本体１の厚さ方向中間部にも同様の第２シート状物４が第１シート状物３と略平行に埋め込まれて一体化されており、この第２シート状物４により板本体１が表層部１ａと裏層部１ｂとに分けられている。第１シート状物３と第２シート状物４とは必ずしも同じ坪量及び材質である必要はなく、必要に応じて適宜選択することができる。その他の構成は実施形態１と同様である。
【００４９】
（製造方法）
次に、この実施形態２の建築用板Ａ２の製造方法について説明する。この製造方法は本発明の請求項５に係るものであり、（1）混合物生成工程、（2）第１マット形成工程、（3）第２マット形成工程及び（4）成形工程を有し、第２シート状物４が板本体１の厚さ方向中間部に位置するように、マットのフォーミングの途中にシート状物４を挿入し、さらにフォーミングしてマットを形成した後、熱圧プレスして一体化する。
【００５０】
（1）混合物生成工程
この工程は上記実施形態１の混合物生成工程と同じである。すなわち、例えば３０〜７０重量％の軽量骨材と、例えば１０〜３０重量％の無機質粉状体と、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の例えば１０〜２０重量％の有機繊維と、例えば１０〜２０重量％の熱硬化性樹脂とをミキサーに投入し、水を噴霧しながら混合して含水率３〜１５％に調整された混合物を得る。
【００５１】
また、これらの材料を混合するときに添加される水は、固形成分の３〜１５重量％であることが好ましい。その理由は実施形態１の場合と同じである。
【００５２】
（2）第１マット形成工程
図４（ａ）に示すように、予め第１シート状物３を用意し、その第１シート状物３上で、上記混合物をフォーミングして板本体１の表層部１ａとなる表面側マット１０ａを形成する。
【００５３】
（3）第２マット形成工程
図４（ｂ）に示すように、上記裏面側マット１０ａ上に第２シート状物４を載置した後、その第２シート状物４上に、さらに上記混合物をフォーミングして板本体１の裏層部１ｂとなる裏面側マット１０ｂを形成する。尚、事前に第２シート状物４を用意し、その第２シート状物４の上で裏面側マット１０ｂを形成しておいていてもよい。
【００５４】
（4）成形工程
図４（ｃ）に示すように、上記表面側マット１０ａ及び裏面側マット１０ｂと第１及び第２シート状物３，４とを熱圧プレス装置（図示せず）により所定の圧力及び例えば１５０〜２６０℃の温度でプレスして一体に成形する。このプレス温度が１５０℃未満であると、結合剤の硬化反応に時間がかかり、生産性が劣るためであり、２６０℃を超えると、有機繊維の炭化が始まって脆くなるからである。この熱圧プレス装置は、連続プレス装置でも多段プレス装置でもよい。
【００５５】
したがって、この実施形態でも実施形態１と同様の作用効果が得られる。特に、シート状物４が板本体１の厚さ方向中間部に埋め込まれて一体化されているので、より耐力（釘保持力）や衝撃性が優れた建築用板Ａ２が得られる。
【００５６】
［実施形態３］
図３は本発明の実施形態３に係る建築用板Ａ３を示し、合板基材を貼着して一体化したものである。すなわち、この実施形態では、上記実施形態１のように、表面にシート状物が一体に成形された建築用板Ａ１を基材として、該基材Ａ１の裏面（シート状物３と反対側面）に合板基材６が貼着されて一体化されている。その他の構成は実施形態１と同じである。
【００５７】
したがって、このように合板基材６が一体化されていると、さらに強度があって取り扱い易い建築用板Ａ３が得られる。
【００５８】
尚、上記実施形態２の建築用板Ａ２を基材として、該基材Ａ２の裏面（第１シート状物３と反対側面）に合板基材を貼着して一体化してもよい。
【００５９】
［その他の実施形態］
尚、上記実施形態１又は実施形態２では、板本体１の両面のいずれか一方のみにシート状物３を貼着しているが、両面にシート状物を貼着してもよい。例えば、板本体１の厚さ方向中間部にシート状物が埋め込まれていない建築用板を製造する場合、実施形態１の建築用板の製造工程において、シート状物３上で混合物をフォーミングしてマット１０を形成した後、そのマット１０上にさらにシート状物を載せて、熱圧プレスして一体化することで、両面にシート状物が貼着した建築用板が得られる。また、板本体１の厚さ方向中間部にシート状物が埋め込まれている建築用板では、実施形態２の建築用板の製造工程において、裏面側マット１０ｂの上にシート状物を載置すればよい。このように板本体１の両面にシート状物を貼着することで、より強度があり、寸法安定性のよい建築用板が生産性よく得られる。
【００６０】
また、本発明の実施形態に係る建築用板は、上記実施形態３のように合板基材６に限らず、その他の木質系基材（ＭＤＦやパーティクルボード等）と貼着一体化することもできるのは勿論である。さらには、床暖房用パネルと貼着一体化することで、床暖房床材として適用することも可能である。また、表面に突板や化粧シートを貼着することで、化粧板や床材の用途にも用いることができる。
【実施例】
【００６１】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【００６２】
（実施例１）
軽量骨材として平均粒径３００μｍのシラス発泡体６０重量％と、無機質粉状体として炭酸カルシウム２０重量％と、有機繊維として繊維経が８ｄｔｅｘでかつ繊維長が５ｍｍのポリエステル繊維１０重量％と、熱硬化性樹脂として粉体フェノール１０重量％とに水を加えて含水率１０％にした混合物を、坪量３０ｇ／ｍ２のガラス不織布の上にフォーミングしてマットを形成し、さらに２１０℃１８０秒の熱圧プレスを行い、密度０．８ｇ／ｃｍ３、厚さ６．０ｍｍ、幅１７５ｍｍ、長さ３５０ｍｍの、床基材として適用可能な建築用板を得た。その外観を確認したところ、表面平滑性は問題がなかった。また、問題なく切削加工可能であった。この実施例１について吸湿試験、吸水試験を行った結果を図６に示す。
【００６３】
（実施例２）
軽量骨材として平均粒径３００μｍのシラス発泡体３０重量％と、無機質粉状体として炭酸カルシウム４０重量％と、有機繊維として繊維経が８ｄｔｅｘでかつ繊維長が５ｍｍのポリエステル繊維１５重量％と、熱硬化性樹脂として粉体フェノール１５重量％とに水を加えて含水率５％にした混合物を、坪量３０ｇ／ｍ２のガラス不織布の上にフォーミングしてマットを形成し、さらに２４０℃１２０秒の熱圧プレスを行い、密度１．３ｇ／ｃｍ３、厚さ３ｍｍ、幅１７５ｍｍ、長さ３５０ｍｍの、床基材として適用可能な建築用板を得た。その外観を確認したところ、表面平滑性は問題がなかった。また、問題なく切削加工可能であった。この実施例２について吸湿試験、吸水試験を行った結果を図６に示す。
【００６４】
（実施例３）
軽量骨材として平均粒径３００μｍのシラス発泡体７０重量％と、無機質粉状体として炭酸カルシウム１０重量％と、有機繊維として繊維経が８ｄｔｅｘでかつ繊維長が５ｍｍのポリエステル繊維１０重量％と、熱硬化性樹脂として粉体フェノール１０重量％とに水を加えて含水率１０％にした混合物を、坪量３０ｇ／ｍ２のガラス不織布の上にフォーミングしてマットを形成し、２４０℃１２０秒の熱圧プレスを行い、密度０．８０ｇ／ｃｍ３、厚さ２．７ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ４００ｍｍの、パネル用基材（ドアや収納扉に適用する基材）として適用可能な建築用板を得た。その外観を確認したところ、表面平滑性は問題がなかった。また、問題なく切削加工可能であった。この実施例３について吸湿試験、吸水試験を行った結果を図６に示す。
【００６５】
（実施例４）
軽量骨材として平均粒径６００μｍのシラス発泡体１０重量％と、無機質粉状体として炭酸カルシウム６０重量％と、有機繊維として繊維経が１．７ｄｔｅｘでかつ繊維長が５ｍｍのポリエステル繊維１５重量％と、熱硬化性樹脂として粉体フェノール１５重量％とに水を加えて含水率５％にした混合物を、坪量３０ｇ／ｍ２のガラス不織布の上にフォーミングしてマットを形成し、さらにマット上にも坪量３０ｇ／ｍ２のガラス不織布を載置した後、２４０℃９０秒の熱圧プレスを行い、密度０．８５ｇ／ｃｍ３、厚さ３．０ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ４００ｍｍの、パネル用基材として適用可能な建築用板を得た。その外観を確認したところ、表面平滑性は問題がなかった。また、問題なく切削加工可能であった。この実施例４について吸湿試験、吸水試験を行った結果を図６に示す。
【００６６】
（実施例５）
軽量骨材として平均粒径５００μｍのシラス発泡体５０重量％と、無機質粉状体として炭酸カルシウム３０重量％と、有機繊維として繊維経が８ｄｔｅｘでかつ繊維長が１０ｍｍのポリエステル繊維１０重量％と、熱硬化性樹脂として粉体フェノール１０重量％とに水を加えて含水率１０％にした混合物を、坪量３０ｇ／ｍ２のガラス不織布の上にフォーミングしてマットを形成し、さらにマット上にも坪量３０ｇ／ｍ２のガラス不織布を蔵置した後、２４０℃９０秒の熱圧プレスを行い、密度０．８４ｇ／ｃｍ３、厚さ３．０ｍｍ、幅１７５ｍｍ、長さ３５０ｍｍの、床表面用基材（合板等の基材に貼着する基材）として適用可能な建築用板を得た。その外観を確認したところ、表面平滑性は問題がなかった。また、問題なく切削加工可能であった。キャスター試験での凹み量は０．１ｍ、落球衝撃試験での凹み量は０．１４ｍｍであり、共に割れや欠けば認められなかった。
【００６７】
（比較例１）
比較例１として、５．５ｍｍ厚さのＭＤＦ（ＸＭタイプ）を用意し、実施例１〜５と同様に吸湿試験、吸水試験を行った。結果を図６に示す。
【００６８】
（比較例２）
比較例２として、２．７ｍｍ厚さのＭＤＦ（Ｕタイプ）を用意し、実施例１〜５と同様に吸湿試験、吸水試験を行った。結果を図６に示す。
【００６９】
尚、上記キャスター試験は、荷重２５ｋｇの単輪鉄キャスターを５００回往復させて外観・凹み量を確認するものである。また、落球衝撃試験は、５００ｇの鋼球を７５ｃｍの高さから落下させて外観・凹み量を確認するものであり、ＪＩＳ Ａ １４０８に準じて行い、錘はＷ２−５００を用いた。
【００７０】
この図６により、実施例１〜４は比較例１〜３に比べて吸湿時、放湿時、吸水時において優れた寸法安定性を示すことが判った。
【００７１】
（実施例６）
軽量骨材として平均粒径３００μｍのシラス発泡体５０重量％と、無機質粉状体として炭酸カルシウム３０重量％と、有機繊維として繊維経が８ｄｔｅｘでかつ繊維長が５ｍｍのポリエステル繊維１０重量％と、熱硬化性樹脂として粉体フェノール１０重量％とに水を加えて含水率１０％にした混合物を、坪量５０ｇ／ｍ２のガラス不織布の上にフォーミングしてマットを形成し、２４０℃１８０秒の熱圧プレスを行い、密度０．７ｇ／ｃｍ３、厚さ６ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ４００ｍｍの耐力面材を得た。その外観を確認したところ、表面平滑性は問題がなかった。また、問題なく切削加工可能であった。この実施例６について曲げ試験、釘側面抵抗試験、釘頭貫通力試験、吸水試験を行った結果を図７に示す。
【００７２】
（実施例７）
軽量骨材として平均粒径３００μｍのシラス発泡体５０重量％と、無機質粉状体として炭酸カルシウム３０重量％と、有機繊維として繊維経が８ｄｔｅｘでかつ繊維長が５ｍｍのポリエステル繊維１０重量％と、熱硬化性樹脂として粉体フェノール１０重量％とに水を加えて含水率１０％にした混合物を、坪量５０ｇ／ｍ２のガラス不織布の上にフォーミングして表面側マットを形成した後、坪量８０ｇ／ｍ２のガラスクロスを載置し、さらにその上に上記混合物をフォーミングして裏面側マットを形成し、２４０℃１８０秒の熱圧プレスを行い、密度０．７ｇ／ｃｍ３、厚さ６ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ４００ｍｍの耐力面材を得た。その外観を確認したところ、表面平滑性は問題がなかった。また、問題なく切削加工可能であった。この実施例７について曲げ試験、釘側面抵抗試験、釘頭貫通力試験、吸水試験を行った結果を図７に示す。
【００７３】
（比較例４）
比較例４として、９ｍ厚さのセメントケイカル系耐力面材を用意し、実施例６及び７と同様に曲げ試験、釘側面抵抗試験、釘頭貫通力試験、吸水試験を行った。その結果を図７に示す。尚、この比較例４の曲げ強度の２つの結果は、方向性による違いである。
【００７４】
（比較例５）
比較例５として、１２ｍｍ厚さの木質系耐力面材（シージングボード）を用意し、実施例６及び７と同様に曲げ試験、釘側面抵抗試験、釘頭貫通力試験、吸水試験を行った。その結果を図７に示す。
【００７５】
尚、上記曲げ試験での曲げ強度はＪＩＳ Ａ １４０８に準じて測定した。また、釘側面抵抗試験での釘側面抵抗力はＪＩＳ Ａ ５４０４に準じて測定した。さらに、釘頭貫通力試験での釘頭貫通力はＡＳＴＭ Ｄ １０３７に準じて測定した。
【００７６】
この図７の結果を考察するに、実施例７は実施例６に比べて釘側面抵抗力、釘頭貫通力が高く、耐力が高いことが判る。また、実施例６及び７は比較例４及び５に比べて吸水率が低く、吸水時の釘強度保持率も高く、耐水性が高いことが判る。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、住宅等建築物の床材等の内装材、パネル用基材、耐力面材として用いるのに好適な新しい建築用板として極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る建築用板の要部を示す断面図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る建築用板の製造工程を示す図である。
【図３】図３は、実施形態２に係る建築用板の要部を示す断面図である。
【図４】図４は、実施形態２に係る建築用板の製造工程を示す図である。
【図５】図５は、実施形態３に係る建築用板の要部を示す断面図である。
【図６】図６は、実施例１〜４及び比較例１〜３の試験結果を示す図である。
【図７】図７は、実施例６、７及び比較例４、５の試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
Ａ１，Ａ２，Ａ３ 建築用板
１ 板本体
３ シート状物（第１シート状物）
４ 第２シート状物
６ 合板基材
１０ マット
１０ａ 表面側マット
１０ｂ 裏面側マット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅等建築物の床材等の内装材、パネル用基材、耐力面材として用いるのに好適な耐水性、耐湿性に優れ、かつ表面性、施工性、耐傷性、耐衝撃性も問題がなく、生産性のよい建築用板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建築用板として合板、ＭＤＦ、シージングボード、パーティクルボード等の木質系ボードが知られている。木質系ボードはその強度に加えてや吸放湿性等の特徴を持つが、吸水、吸湿時の寸法安定性が低く、吸水時では強度を保持し難い問題がある。
【０００３】
一方、珪酸カルシウム板、セメント板、石膏ボード等の無機質系ボードも知られている。この無機質系ボードは吸水、吸湿時の寸法安定性があるものの、耐衝撃性が低く、硬くかつ脆いので、施工時において割れや欠けが生じ易い問題がある。そこで、無機繊維を主体とすることで、強度や生産性を改善した無機質繊維板が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００４】
しかし、この提案の無機質繊維板は、曲げ強度が高くなる反面、無機繊維は粘り気のある性質を有しないため、耐衝撃性が必ずしも有利とはいえない。また、無機繊維を５０〜９０ｗｅｔ％と多く使用しているので、繊維の弾力性により生産時に圧密化し難く、生産性が低くなってしまう難もある。
【０００５】
また、耐衝撃性を改善するために、特許文献２に示されるように、無機質粉体、軽量骨材に補強繊維を加えて硬化して得られる繊維補強無機質硬化体が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２６９７９５号公報
【特許文献２】特開平１０−７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２のものでは、これら材料を均一混合するのに多くの水を使ってスラリーを硬化乾燥させるので、多くの熱エネルギーを必要とし生産性が低い。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記問題点に鑑み、耐水性、耐湿性に優れ、表面性、施工性、耐傷性、耐衝撃性も問題がなく、生産性のよい建築用板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成すべく、請求項１の発明の建築用板は、軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物をフォーミングして形成したマットが熱圧プレスにより成形されてなる板本体と、この板本体の少なくとも片面に設けられ、上記マットの熱圧プレスによる成形によって板本体と一体化されるシート状物とを備えてなることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によると、建築用板の主成分は耐水性のある材料のみからなるので、寸法安定性に優れており、かつ、表面性が高く、加工性に優れた建築用板が得られる。また、有機繊維を使用しているので、粘りのある耐衝撃性に優れた建築用板が得られる。さらに、シート状物が一体化されているので、寸法安定性が高く耐傷性、耐衝撃性も優れた建築用板が得られる。
【００１０】
請求項２の発明では、シート状物が板本体の厚さ方向中間部にも埋め込まれて一体化されていることを特徴とする。このことで、シート状物が板本体の厚さ方向中間部に埋め込まれて一体化されているので、より耐力（釘保持力）や衝撃性が優れた建築用板が得られる。
【００１１】
請求項３の発明の建築用板では、片面のみにシート状物が設けられた請求項１又は２に記載の建築用板を基材とし、その基材のシート状物とは反対側の面に木質基材が貼着されて一体化されていることを特徴とする。
【００１２】
この発明では、木質基材が一体化されているので、さらに強度があって、取り扱い易い建築用板が得られる。また、シート状物が木質基材と反対側の表面側に貼着されているので、突板や化粧シートを貼着すれば、表面性のよい化粧板や床材に仕上げることができる。
【００１３】
請求項４の発明の建築用板の製造方法は、軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物をシート状物上でフォーミングしてマットを形成する工程と、上記マットを上記シート状物と熱圧プレスして一体に成形する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
この発明では、表面性、加工性、寸法安定性、耐傷性、耐衝撃性に優れた建築用板が生産性よく製造できる。また、熱圧プレスすることで、有機繊維が溶融し、結合剤の役割も果たすので、より衝撃性や強度のある建築用板が生産できる。さらに、熱圧プレスでシート状物を一体的に貼着できるので、生産性よく製造できる。
【００１５】
請求項５の発明の建築用板の製造方法は、軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物を第１シート状物上でフォーミングしてマットを形成する工程と、このマットに第２シート状物を載置し、その第２シート状物上に再度上記混合物をフォーミングしてマットを形成する工程と、上記両マットを上記第１及び第２のシート状物と熱圧プレスして一体に成形する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明では、より耐力（釘保持力）や衝撃性の優れた建築用板が、生産性よく製造できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、請求項１の発明の建築用板によると、軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物のフォーミングによるマットが熱圧プレスにより成形されてなる板本体と、その少なくとも片面に設けられ、マットの熱圧プレスによる成形によって板本体と一体化されるシート状物とを備えていることにより、寸法安定性、表面性、加工性、耐衝撃性、耐傷性のいずれにも優れた建築用板が得られる。
【００１８】
請求項２の発明の建築用板によると、シート状物が板本体の厚さ方向中間部にも埋め込まれて一体化されていることにより、耐力（釘保持力）や衝撃性がより優れた建築用板が得られる。
【００１９】
請求項３の発明の建築用板によると、片面のみにシート状物が設けられた請求項１又は２の建築用板を基材とし、その基材のシート状物とは反対側の面に木質基材が貼着されて一体化されていることにより、さらに強度があって取り扱い易い建築用板が得られるとともに、突板や化粧シートの貼着によって表面性のよい化粧板や床材に仕上げることができる。
【００２０】
請求項４の発明の建築用板の製造方法によると、軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物をシート状物上でフォーミングしてマットを形成し、そのマットをシート状物と熱圧プレスして一体に成形することにより、表面性、加工性、寸法安定性、耐傷性、耐衝撃性に優れた強度のある建築用板が生産性よく製造できる。
【００２１】
請求項５の発明の建築用板の製造方法によると、軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物を第１シート状物上でフォーミングしてマットを形成し、このマットに第２シート状物を載置した後、その第２シート状物上に再度混合物をフォーミングしてマットを形成し、これら両マットを第１及び第２シート状物と熱圧プレスして一体に成形することにより、より耐力（釘保持力）や衝撃性の優れた建築用板が生産性よく製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
【００２３】
［実施形態１］
図１は本発明の実施形態１に係る建築用板Ａ１を示し、この建築用板Ａ１は板本体１と、この板本体１の表面（片面）に一体に設けられたシート状物３とからなる。上記板本体１は、軽量骨材、無機質粉状体、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維、及び熱硬化性樹脂を含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％（３％以上でかつ１５％以下）に調製された混合物をフォーミングして形成したマットが熱圧プレスにより成形されてなるもので、このマットの熱圧プレスによる成形によってシート状物３が板本体１と一体化されている。すなわち、建築用板Ａ１は、上記混合物をフォーミングして形成されたマットが、該マットの表面（片面）に位置するシート状物３と一体化されて熱圧プレスにより成形されてなるものである。
【００２４】
（軽量骨材）
上記板本体１に成形されるマットにおける軽量骨材は、圧縮強度を確保しつつ、嵩を持たせるために添加されるものであり、例えばパーライト、シラス発泡体、シリカフラワー、ガラス発泡体が挙げられる。軽量骨材は、固形成分全体の例えば１０〜７０重量％（１０重量％以上でかつ７０重量％以下）添加される。１０重量％未満であると、フォーミング時に嵩が低くなり、圧密化し難くなるだけでなく、所望の圧縮強度が得られないからであり、７０重量％を超えると、プレス装置の負担が大きくなるだけでなく、他の材料の添加率が相対的に少なくなり、所望の強度が得られないからである。この軽量骨材の添加率は、用途により好ましい範囲が変動し、例えば床基材であれば１５〜７０重量％が、またパネル用基材であれば３０〜７０重量％が、さらに耐力面材用であれば５０〜７０重量％がそれぞれ好ましい。
【００２５】
軽量骨材として使用される平均粒径は５０〜２０００μｍ（５０μｍ以上でかつ２０００μｍ以下）が望ましい。平均粒径が５０μｍ未満であると、フォーミング時に均一に撒くことが難しくなる一方、２０００μｍを超えると、圧縮強度が低くなって破壊し易くなり、表面性が悪くなるからである。
【００２６】
（無機質粉状体）
マットに含まれる無機質粉状体は、硬度を確保するために添加されるものであり、例えば炭酸カルシウム、フライアッシュ、スラグ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。無機質粉状体は、固形成分全体の１０〜６０重量％（１０重量％以上でかつ６０重量％以下）添加される。１０重量％未満であると、所望の表面硬度が得られないからであり、６０重量％を超えると、他の材料の添加率が相対的に少なくなり、所望の強度が得難くなるからである。この無機質粉状体の添加率は、用途により好ましい範囲が変動し、例えば床基材であれば１０〜４０重量％が、またパネル用基材であれば２０〜５０重量％が、さらに耐力面材用であれば１０〜３０重量％がそれぞれ好ましい。
【００２７】
無機質粉状体として使用される平均粒径は、５０〜２０００μｍ（５０μｍ以上でかつ２０００μｍ以下）が望ましい。平均粒径が５０μｍ未満であると、フォーミング時に均一に撒くことが難しくなる一方、２０００μｍを超えると、圧縮強度が低くなって破壊し易くなり、表面性が悪くなるからである。
【００２８】
（有機繊維）
マットに含まれる有機繊維は、粘りと強度とを持たせつつ、高い表面性と寸法安定性を得るために添加される材料で、例えばＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ等の合成樹脂からなる繊維であり、廃棄物からの再利用繊維（反毛繊維）であっても使用可能である。有機繊維は、固形分全体の５〜２０重量％（５重量％以上でかつ２０重量％以下）添加される。５重量％未満であると、粘りがなくなって所望の曲げ強度や耐衝撃性が得られないからであり、一方、２０重量％を超えると、製造時に均一な混合がしずらく、生産性が劣ることになるだけでなく、強度にバラツキができるからである。この有機繊維の添加率は、用途により好ましい範囲が変動し、例えば床基材であれば１０〜２０重量％が、またパネル用基材であれば５〜１５重量％が、さらに耐力面材用であれば１０〜２０重量％がそれぞれ好ましい。
【００２９】
また、有機繊維は、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下で、かつ繊維長が２０ｍｍ以下のものが必要である。繊維径が５０ｄｔｅｘを超えると、表面性が悪くなり、切断加工時において毛羽立ちが発生するからである。また、繊維長が２０ｍｍを超えると、繊維の分離が起こり、均一に混合することが困難になるためである。
【００３０】
（熱硬化性樹脂）
マットに含まれる熱硬化性樹脂は、有機繊維や軽量骨材等を結合するために添加されるものであり、例えばメラミン、フェノール、レゾルシノール等が挙げられ、粉体でも液体でもよく、これらを単体又は組み合わせて使用することができる。熱硬化性樹脂は、固形成分全体の５〜２０重量％（５重量％以上でかつ２０重量％以下）添加される。５重量％未満であると、強度が不足する一方、２０重量％を超えると、製造時にパンクが発生し易くなり、生産性が低くなるからである。熱硬化性樹脂の添加率は、用途により好ましい範囲が変動し、例えば床基材であれば１０〜２０重量％、パネル用基材であれば５〜１５重量％、耐力面材用であれば１０〜２０重量％である。
【００３１】
尚、粉体の熱硬化性樹脂を使用する場合には、平均粒径２０００μｍ以下が望ましい。２０００μｍを超えると、材料混合時に均一分散し難いからである。
【００３２】
（シート状物）
上記シート状物３は寸法安定性、表面性、耐傷性、耐衝撃性を向上させるために、板本体１の片面に貼着されるものであり、例えばガラス繊維不織布、ガラスクロス等が挙げられる。その坪量は２５〜１２０ｇ／ｍ２（２５ｇ／ｍ２以上でかつ１２０ｇ／ｍ２以下）のものが望ましい。２５ｇ／ｍ２未満であると、寸法安定性の効果が低く、１２０ｇ／ｍ２を超えると、取扱が難になるともに、コストも上昇するので望ましくない。
【００３３】
上記建築用板Ａ１（板本体１）の密度は０．６〜１．４ｇ／ｃｍ３（０．６ｇ／ｃｍ３以上でかつ１．４ｇ／ｃｍ３以下）が望ましい。０．６ｇ／ｃｍ３未満であると、強度が弱く、建築用板として適さないからであり、１．４ｇ／ｃｍ３を超えると、取扱性や加工性が劣るだけでなく、高圧プレス設備が必要となり、生産性も劣るからである。この密度は、用途により好ましい範囲が変動し、例えば床基材であれば０．９〜１．４ｇ／ｃｍ３、パネル用基材であれば０．６〜１．０ｇ／ｃｍ３、耐力面材用であれば０．７〜１．２ｇ／ｃｍ３の範囲である。
【００３４】
建築用板Ａ１の厚さは特定されるものではないが、例えば床基材やパネル用基材であれば１〜６ｍｍ（１ｍｍ以上でかつ６ｍｍ以下）がよい。また、耐力面材用であれば６〜１５ｍｍ（６ｍｍ以上でかつ１５ｍｍ以下）がよく、６ｍｍ未満であると、釘保持力等の強度が弱く、耐力面材として適さないからであり、１５ｍｍを超えると、取扱性や加工性が劣り、また、プレス時間も長くなって生産性が劣るからである。より好ましくは６〜１２ｍｍがよい。
【００３５】
（製造方法）
次に、上記実施形態１の建築用板Ａ１の製造方法について説明する。この製造方法は本発明の請求項４に係るものであり、（1）混合物生成工程、（2）マット形成工程及び（3）成形工程を有する。
【００３６】
（1）混合物生成工程
最初の混合物生成工程では、例えば１０〜７０重量％の軽量骨材と、例えば１０〜６０重量％の無機質粉状体と、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の例えば５〜２０重量％の有機繊維と、例えば５〜２０重量％の熱硬化性樹脂とをミキサーに投入し、水を噴霧しながら混合して、上記の如く含水率３〜１５％（３％以上でかつ１５％以下）に調整された混合物を得る。
【００３７】
これらの材料を混合するときに添加される水は固形成分の３〜１５重量％であることが好ましい。３重量％未満であると、混合時や成形時に粉体の散乱が多く、作業性が悪くなるためであり、逆に、１５重量％を超えると、加熱・圧締に時間がかかり、パンクし易くなるためである。
【００３８】
（2）マット形成工程
図２（ａ）に示すように、予めシート状物３を用意しておき、そのシート状物３上で、上記混合物をフォーミングしてマット１０を形成する。
【００３９】
（3）成形工程
図２（ｂ）に示すように、上記マット１０とシート状物３とを熱圧プレス装置（図示せず）により所定の圧力及び温度で熱圧プレス処理して一体に成形する。その温度は１５０〜２６０℃（１５０℃以上でかつ２６０℃以下）が望ましい。１５０℃未満であると、結合剤の硬化反応に時間がかかって生産性が劣るためであり、２６０℃を超えると、有機繊維の炭化が始まって脆くなるからである。
【００４０】
この熱圧プレス処理に用いる熱圧プレス装置は、連続プレス装置でも多段プレス装置でもよい。尚、熱圧プレス処理によって、上記有機繊維が溶融し、接着剤として役割も期待できる。
【００４１】
このような工程を経て、密度が０．６〜１．４ｇ／ｃｍ３の建築用板Ａ１が成形される。
【００４２】
したがって、この実施形態１においては、建築用板Ａ１の主成分は耐水性のある材料のみからなるので、寸法安定性に優れており、かつ、表面性が高く、加工性に優れた建築用板Ａ１が得られる。
【００４３】
また、有機繊維を使用しているので、粘りのある耐衝撃性に優れた建築用板Ａ１が得られる。
【００４４】
さらに、シート状物３が一体化されているので、寸法安定性が高く耐傷性、耐衝撃性も優れた建築用板Ａ１が得られる。
【００４５】
また、マット１０とシート状物３とを熱圧プレスして成形されているので、マット１０内の有機繊維が溶融し、結合剤の役割も果たすようになり、より衝撃性や強度のある建築用板Ａ１が、生産できる。
【００４６】
さらに、熱圧プレスでシート状物３を一体的に貼着できるので、生産性よく製造できる。
【００４７】
［実施形態２］
図２は本発明の実施形態２に係る建築用板Ａ２を示し（尚、以下の各実施形態では、図１と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、上記実施形態１ではシート状物３を板本体１の片面である表面のみに設けたのに対し、板本体１の厚さ方向中間部にも設けたものである。
【００４８】
すなわち、この実施形態では、板本体１の表面に、実施形態１と同様に第１シート状物３が一体化されているとともに、板本体１の厚さ方向中間部にも同様の第２シート状物４が第１シート状物３と略平行に埋め込まれて一体化されており、この第２シート状物４により板本体１が表層部１ａと裏層部１ｂとに分けられている。第１シート状物３と第２シート状物４とは必ずしも同じ坪量及び材質である必要はなく、必要に応じて適宜選択することができる。その他の構成は実施形態１と同様である。
【００４９】
（製造方法）
次に、この実施形態２の建築用板Ａ２の製造方法について説明する。この製造方法は本発明の請求項５に係るものであり、（1）混合物生成工程、（2）第１マット形成工程、（3）第２マット形成工程及び（4）成形工程を有し、第２シート状物４が板本体１の厚さ方向中間部に位置するように、マットのフォーミングの途中にシート状物４を挿入し、さらにフォーミングしてマットを形成した後、熱圧プレスして一体化する。
【００５０】
（1）混合物生成工程
この工程は上記実施形態１の混合物生成工程と同じである。すなわち、例えば３０〜７０重量％の軽量骨材と、例えば１０〜３０重量％の無機質粉状体と、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の例えば１０〜２０重量％の有機繊維と、例えば１０〜２０重量％の熱硬化性樹脂とをミキサーに投入し、水を噴霧しながら混合して含水率３〜１５％に調整された混合物を得る。
【００５１】
また、これらの材料を混合するときに添加される水は、固形成分の３〜１５重量％であることが好ましい。その理由は実施形態１の場合と同じである。
【００５２】
（2）第１マット形成工程
図４（ａ）に示すように、予め第１シート状物３を用意し、その第１シート状物３上で、上記混合物をフォーミングして板本体１の表層部１ａとなる表面側マット１０ａを形成する。
【００５３】
（3）第２マット形成工程
図４（ｂ）に示すように、上記裏面側マット１０ａ上に第２シート状物４を載置した後、その第２シート状物４上に、さらに上記混合物をフォーミングして板本体１の裏層部１ｂとなる裏面側マット１０ｂを形成する。尚、事前に第２シート状物４を用意し、その第２シート状物４の上で裏面側マット１０ｂを形成しておいていてもよい。
【００５４】
（4）成形工程
図４（ｃ）に示すように、上記表面側マット１０ａ及び裏面側マット１０ｂと第１及び第２シート状物３，４とを熱圧プレス装置（図示せず）により所定の圧力及び例えば１５０〜２６０℃の温度でプレスして一体に成形する。このプレス温度が１５０℃未満であると、結合剤の硬化反応に時間がかかり、生産性が劣るためであり、２６０℃を超えると、有機繊維の炭化が始まって脆くなるからである。この熱圧プレス装置は、連続プレス装置でも多段プレス装置でもよい。
【００５５】
したがって、この実施形態でも実施形態１と同様の作用効果が得られる。特に、シート状物４が板本体１の厚さ方向中間部に埋め込まれて一体化されているので、より耐力（釘保持力）や衝撃性が優れた建築用板Ａ２が得られる。
【００５６】
［実施形態３］
図３は本発明の実施形態３に係る建築用板Ａ３を示し、合板基材を貼着して一体化したものである。すなわち、この実施形態では、上記実施形態１のように、表面にシート状物が一体に成形された建築用板Ａ１を基材として、該基材Ａ１の裏面（シート状物３と反対側面）に合板基材６が貼着されて一体化されている。その他の構成は実施形態１と同じである。
【００５７】
したがって、このように合板基材６が一体化されていると、さらに強度があって取り扱い易い建築用板Ａ３が得られる。
【００５８】
尚、上記実施形態２の建築用板Ａ２を基材として、該基材Ａ２の裏面（第１シート状物３と反対側面）に合板基材を貼着して一体化してもよい。
【００５９】
［その他の実施形態］
尚、上記実施形態１又は実施形態２では、板本体１の両面のいずれか一方のみにシート状物３を貼着しているが、両面にシート状物を貼着してもよい。例えば、板本体１の厚さ方向中間部にシート状物が埋め込まれていない建築用板を製造する場合、実施形態１の建築用板の製造工程において、シート状物３上で混合物をフォーミングしてマット１０を形成した後、そのマット１０上にさらにシート状物を載せて、熱圧プレスして一体化することで、両面にシート状物が貼着した建築用板が得られる。また、板本体１の厚さ方向中間部にシート状物が埋め込まれている建築用板では、実施形態２の建築用板の製造工程において、裏面側マット１０ｂの上にシート状物を載置すればよい。このように板本体１の両面にシート状物を貼着することで、より強度があり、寸法安定性のよい建築用板が生産性よく得られる。
【００６０】
また、本発明の実施形態に係る建築用板は、上記実施形態３のように合板基材６に限らず、その他の木質系基材（ＭＤＦやパーティクルボード等）と貼着一体化することもできるのは勿論である。さらには、床暖房用パネルと貼着一体化することで、床暖房床材として適用することも可能である。また、表面に突板や化粧シートを貼着することで、化粧板や床材の用途にも用いることができる。
【実施例】
【００６１】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【００６２】
（実施例１）
軽量骨材として平均粒径３００μｍのシラス発泡体６０重量％と、無機質粉状体として炭酸カルシウム２０重量％と、有機繊維として繊維経が８ｄｔｅｘでかつ繊維長が５ｍｍのポリエステル繊維１０重量％と、熱硬化性樹脂として粉体フェノール１０重量％とに水を加えて含水率１０％にした混合物を、坪量３０ｇ／ｍ２のガラス不織布の上にフォーミングしてマットを形成し、さらに２１０℃１８０秒の熱圧プレスを行い、密度０．８ｇ／ｃｍ３、厚さ６．０ｍｍ、幅１７５ｍｍ、長さ３５０ｍｍの、床基材として適用可能な建築用板を得た。その外観を確認したところ、表面平滑性は問題がなかった。また、問題なく切削加工可能であった。この実施例１について吸湿試験、吸水試験を行った結果を図６に示す。
【００６３】
（実施例２）
軽量骨材として平均粒径３００μｍのシラス発泡体３０重量％と、無機質粉状体として炭酸カルシウム４０重量％と、有機繊維として繊維経が８ｄｔｅｘでかつ繊維長が５ｍｍのポリエステル繊維１５重量％と、熱硬化性樹脂として粉体フェノール１５重量％とに水を加えて含水率５％にした混合物を、坪量３０ｇ／ｍ２のガラス不織布の上にフォーミングしてマットを形成し、さらに２４０℃１２０秒の熱圧プレスを行い、密度１．３ｇ／ｃｍ３、厚さ３ｍｍ、幅１７５ｍｍ、長さ３５０ｍｍの、床基材として適用可能な建築用板を得た。その外観を確認したところ、表面平滑性は問題がなかった。また、問題なく切削加工可能であった。この実施例２について吸湿試験、吸水試験を行った結果を図６に示す。
【００６４】
（実施例３）
軽量骨材として平均粒径３００μｍのシラス発泡体７０重量％と、無機質粉状体として炭酸カルシウム１０重量％と、有機繊維として繊維経が８ｄｔｅｘでかつ繊維長が５ｍｍのポリエステル繊維１０重量％と、熱硬化性樹脂として粉体フェノール１０重量％とに水を加えて含水率１０％にした混合物を、坪量３０ｇ／ｍ２のガラス不織布の上にフォーミングしてマットを形成し、２４０℃１２０秒の熱圧プレスを行い、密度０．８０ｇ／ｃｍ３、厚さ２．７ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ４００ｍｍの、パネル用基材（ドアや収納扉に適用する基材）として適用可能な建築用板を得た。その外観を確認したところ、表面平滑性は問題がなかった。また、問題なく切削加工可能であった。この実施例３について吸湿試験、吸水試験を行った結果を図６に示す。
【００６５】
（実施例４）
軽量骨材として平均粒径６００μｍのシラス発泡体１０重量％と、無機質粉状体として炭酸カルシウム６０重量％と、有機繊維として繊維経が１．７ｄｔｅｘでかつ繊維長が５ｍｍのポリエステル繊維１５重量％と、熱硬化性樹脂として粉体フェノール１５重量％とに水を加えて含水率５％にした混合物を、坪量３０ｇ／ｍ２のガラス不織布の上にフォーミングしてマットを形成し、さらにマット上にも坪量３０ｇ／ｍ２のガラス不織布を載置した後、２４０℃９０秒の熱圧プレスを行い、密度０．８５ｇ／ｃｍ３、厚さ３．０ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ４００ｍｍの、パネル用基材として適用可能な建築用板を得た。その外観を確認したところ、表面平滑性は問題がなかった。また、問題なく切削加工可能であった。この実施例４について吸湿試験、吸水試験を行った結果を図６に示す。
【００６６】
（実施例５）
軽量骨材として平均粒径５００μｍのシラス発泡体５０重量％と、無機質粉状体として炭酸カルシウム３０重量％と、有機繊維として繊維経が８ｄｔｅｘでかつ繊維長が１０ｍｍのポリエステル繊維１０重量％と、熱硬化性樹脂として粉体フェノール１０重量％とに水を加えて含水率１０％にした混合物を、坪量３０ｇ／ｍ２のガラス不織布の上にフォーミングしてマットを形成し、さらにマット上にも坪量３０ｇ／ｍ２のガラス不織布を蔵置した後、２４０℃９０秒の熱圧プレスを行い、密度０．８４ｇ／ｃｍ３、厚さ３．０ｍｍ、幅１７５ｍｍ、長さ３５０ｍｍの、床表面用基材（合板等の基材に貼着する基材）として適用可能な建築用板を得た。その外観を確認したところ、表面平滑性は問題がなかった。また、問題なく切削加工可能であった。キャスター試験での凹み量は０．１ｍ、落球衝撃試験での凹み量は０．１４ｍｍであり、共に割れや欠けば認められなかった。
【００６７】
（比較例１）
比較例１として、５．５ｍｍ厚さのＭＤＦ（ＸＭタイプ）を用意し、実施例１〜５と同様に吸湿試験、吸水試験を行った。結果を図６に示す。
【００６８】
（比較例２）
比較例２として、２．７ｍｍ厚さのＭＤＦ（Ｕタイプ）を用意し、実施例１〜５と同様に吸湿試験、吸水試験を行った。結果を図６に示す。
【００６９】
尚、上記キャスター試験は、荷重２５ｋｇの単輪鉄キャスターを５００回往復させて外観・凹み量を確認するものである。また、落球衝撃試験は、５００ｇの鋼球を７５ｃｍの高さから落下させて外観・凹み量を確認するものであり、ＪＩＳ Ａ １４０８に準じて行い、錘はＷ２−５００を用いた。
【００７０】
この図６により、実施例１〜４は比較例１〜３に比べて吸湿時、放湿時、吸水時において優れた寸法安定性を示すことが判った。
【００７１】
（実施例６）
軽量骨材として平均粒径３００μｍのシラス発泡体５０重量％と、無機質粉状体として炭酸カルシウム３０重量％と、有機繊維として繊維経が８ｄｔｅｘでかつ繊維長が５ｍｍのポリエステル繊維１０重量％と、熱硬化性樹脂として粉体フェノール１０重量％とに水を加えて含水率１０％にした混合物を、坪量５０ｇ／ｍ２のガラス不織布の上にフォーミングしてマットを形成し、２４０℃１８０秒の熱圧プレスを行い、密度０．７ｇ／ｃｍ３、厚さ６ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ４００ｍｍの耐力面材を得た。その外観を確認したところ、表面平滑性は問題がなかった。また、問題なく切削加工可能であった。この実施例６について曲げ試験、釘側面抵抗試験、釘頭貫通力試験、吸水試験を行った結果を図７に示す。
【００７２】
（実施例７）
軽量骨材として平均粒径３００μｍのシラス発泡体５０重量％と、無機質粉状体として炭酸カルシウム３０重量％と、有機繊維として繊維経が８ｄｔｅｘでかつ繊維長が５ｍｍのポリエステル繊維１０重量％と、熱硬化性樹脂として粉体フェノール１０重量％とに水を加えて含水率１０％にした混合物を、坪量５０ｇ／ｍ２のガラス不織布の上にフォーミングして表面側マットを形成した後、坪量８０ｇ／ｍ２のガラスクロスを載置し、さらにその上に上記混合物をフォーミングして裏面側マットを形成し、２４０℃１８０秒の熱圧プレスを行い、密度０．７ｇ／ｃｍ３、厚さ６ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ４００ｍｍの耐力面材を得た。その外観を確認したところ、表面平滑性は問題がなかった。また、問題なく切削加工可能であった。この実施例７について曲げ試験、釘側面抵抗試験、釘頭貫通力試験、吸水試験を行った結果を図７に示す。
【００７３】
（比較例４）
比較例４として、９ｍ厚さのセメントケイカル系耐力面材を用意し、実施例６及び７と同様に曲げ試験、釘側面抵抗試験、釘頭貫通力試験、吸水試験を行った。その結果を図７に示す。尚、この比較例４の曲げ強度の２つの結果は、方向性による違いである。
【００７４】
（比較例５）
比較例５として、１２ｍｍ厚さの木質系耐力面材（シージングボード）を用意し、実施例６及び７と同様に曲げ試験、釘側面抵抗試験、釘頭貫通力試験、吸水試験を行った。その結果を図７に示す。
【００７５】
尚、上記曲げ試験での曲げ強度はＪＩＳ Ａ １４０８に準じて測定した。また、釘側面抵抗試験での釘側面抵抗力はＪＩＳ Ａ ５４０４に準じて測定した。さらに、釘頭貫通力試験での釘頭貫通力はＡＳＴＭ Ｄ １０３７に準じて測定した。
【００７６】
この図７の結果を考察するに、実施例７は実施例６に比べて釘側面抵抗力、釘頭貫通力が高く、耐力が高いことが判る。また、実施例６及び７は比較例４及び５に比べて吸水率が低く、吸水時の釘強度保持率も高く、耐水性が高いことが判る。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、住宅等建築物の床材等の内装材、パネル用基材、耐力面材として用いるのに好適な新しい建築用板として極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る建築用板の要部を示す断面図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る建築用板の製造工程を示す図である。
【図３】図３は、実施形態２に係る建築用板の要部を示す断面図である。
【図４】図４は、実施形態２に係る建築用板の製造工程を示す図である。
【図５】図５は、実施形態３に係る建築用板の要部を示す断面図である。
【図６】図６は、実施例１〜４及び比較例１〜３の試験結果を示す図である。
【図７】図７は、実施例６、７及び比較例４、５の試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
Ａ１，Ａ２，Ａ３ 建築用板
１ 板本体
３ シート状物（第１シート状物）
４ 第２シート状物
６ 合板基材
１０ マット
１０ａ 表面側マット
１０ｂ 裏面側マット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽量骨材と、無機質粉状体と、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維と、熱硬化性樹脂とを含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物をフォーミングして形成したマットが熱圧プレスにより成形されてなる板本体と、
上記板本体の少なくとも片面に設けられ、上記マットの熱圧プレスによる成形によって板本体と一体化されるシート状物とを備えてなることを特徴とする建築用板。
【請求項２】
シート状物が板本体の厚さ方向中間部にも埋め込まれて一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の建築用板。
【請求項３】
片面のみにシート状物が設けられた請求項１又は２に記載の建築用板を基材とし、該基材のシート状物とは反対側の面に木質基材が貼着されて一体化されていることを特徴とする建築用板。
【請求項４】
軽量骨材と、無機質粉状体と、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維と、熱硬化性樹脂とを含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物をシート状物上でフォーミングしてマットを形成する工程と、
上記マットを上記シート状物と熱圧プレスして一体に成形する工程とを備えたことを特徴とする建築用板の製造方法。
【請求項５】
軽量骨材と、無機質粉状体と、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維と、熱硬化性樹脂とを含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物を第１シート状物上でフォーミングしてマットを形成する工程と、
上記マットに第２シート状物を載置し、該第２シート状物上に再度上記混合物をフォーミングしてマットを形成する工程と、
上記両マットを上記第１及び第２シート状物と熱圧プレスして一体に成形する工程とを備えたことを特徴とする建築用板の製造方法。
【請求項１】
軽量骨材と、無機質粉状体と、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維と、熱硬化性樹脂とを含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物をフォーミングして形成したマットが熱圧プレスにより成形されてなる板本体と、
上記板本体の少なくとも片面に設けられ、上記マットの熱圧プレスによる成形によって板本体と一体化されるシート状物とを備えてなることを特徴とする建築用板。
【請求項２】
シート状物が板本体の厚さ方向中間部にも埋め込まれて一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の建築用板。
【請求項３】
片面のみにシート状物が設けられた請求項１又は２に記載の建築用板を基材とし、該基材のシート状物とは反対側の面に木質基材が貼着されて一体化されていることを特徴とする建築用板。
【請求項４】
軽量骨材と、無機質粉状体と、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維と、熱硬化性樹脂とを含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物をシート状物上でフォーミングしてマットを形成する工程と、
上記マットを上記シート状物と熱圧プレスして一体に成形する工程とを備えたことを特徴とする建築用板の製造方法。
【請求項５】
軽量骨材と、無機質粉状体と、繊維径が５０ｄｔｅｘ以下でかつ繊維長が２０ｍｍ以下の有機繊維と、熱硬化性樹脂とを含む組成材料に水を加えて含水率３〜１５％に調製された混合物を第１シート状物上でフォーミングしてマットを形成する工程と、
上記マットに第２シート状物を載置し、該第２シート状物上に再度上記混合物をフォーミングしてマットを形成する工程と、
上記両マットを上記第１及び第２シート状物と熱圧プレスして一体に成形する工程とを備えたことを特徴とする建築用板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２３１７８８（Ｐ２００８−２３１７８８Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７３３３２（Ｐ２００７−７３３３２）
【出願日】平成１９年３月２０日（２００７．３．２０）
【出願人】（０００２０４９８５）大建工業株式会社 (419)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２０日（２００７．３．２０）
【出願人】（０００２０４９８５）大建工業株式会社 (419)
【Ｆターム（参考）】
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