JP5004631B2

JP5004631B2 - 建材シート

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Publication number: JP5004631B2
Application number: JP2007089882A
Authority: JP
Inventors: 晃嗣筧田; 智子那須野
Original assignee: SK Kaken Co Ltd
Current assignee: SK Kaken Co Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: JP2007291845A

Description

本発明は、安全性に優れる新規な建材シートに関する。

石油由来樹脂は、その良好な物性からあらゆる分野において用いられている。
しかし、石油由来樹脂は、残存資源量の問題や、製造時のエネルギー消費量及びＣＯ_２排出量の問題、廃棄時の分解性及び燃焼性の問題など、環境面で多くの課題が残されている。

そのような状況下、近年の環境への意識が高まりを受けて、“脱石油”への動きが高まっている。例えば、石油由来樹脂の代替材料として、天然由来樹脂もその一つに挙げられ、最近では、脱石油へ向けて、天然由来樹脂を用いた材料が様々な分野で検討されている。（例えば、特許文献１等）

特開平５−４３７３７号公報

このような動きは、建築分野においても例外ではなく、とりわけ居住空間における安全性等が重要視されるようになってきている。しかしながら現在では、居住空間等で用いる建材シート等の建築材料は、石油由来樹脂を使用しているのがほとんどである。

建材シート等の建築材料分野における“脱石油”化として、例えば石油由来樹脂の代替として天然由来樹脂を適用することが考えられる。
しかし、天然由来樹脂は、一般に硬くて脆い性質のものが多く、建材シート等の建築材料への実用化は、未だ進んでいないのが現状である。

本願発明者は、建築材料である建材シートの“脱石油”化を目指し、天然由来樹脂のなかでも特にダンマルが建材シートとしての柔軟性、耐衝撃性等の物性に優れていることを突き止め、本発明を完成させた。
すなわち、ダンマルを２０重量％以上含有する結合材と粉粒体を３０重量部〜１５００重量部含むことによって、居住空間における安全性を高めることができるとともに、上記石油由来樹脂の課題を軽減することができ、製造から廃棄まで環境を考慮した安全性の高い建材シートが得られることを見出した。

本発明は以下の特徴を有するものである。
１．結合材１００重量部に対し、粉粒体を３０重量部〜１５００重量部含む建材シートであって、
結合材として、ダンマルを２０重量％以上含有し、
さらに結合材１００重量部に対し、滑剤を５重量部〜３０重量部含み、
該滑剤のＨＬＢ値が１０以上１８以下、粘度が５ｍｍ ^２／ｓ〜３００ｍｍ ^２／ｓである
ことを特徴とする建材シート。
２．結合材として、ダンマル２０重量％〜８０重量％、合成樹脂８０重量％〜２０重量％を含むことを特徴とする１．に記載の建材シート。

本発明の建材シートは、居住空間における安全性を高めることができ、製造から廃棄まで環境を考慮した安全性に優れており、柔軟性、耐衝撃性、難燃性、耐候性にも優れるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

本発明の建材シートは、結合材１００重量部に対し、粉粒体を３０重量部〜１５００重量部含む建材シートであって、結合材として、ダンマルを２０重量％以上含有することを特徴とするものである。

本発明で用いるダンマルは天然由来樹脂であり、このようなダンマルを建材シートへ適用することによって、居住空間における安全性を高めることができるとともに、上記石油由来樹脂の課題であった残存資源量の問題や、製造時のエネルギー消費量及びＣＯ_２排出量の問題、廃棄時の分解性及び燃焼性の問題など、環境面で多くの課題を軽減することができ、製造から廃棄まで環境を考慮した安全性の高い建材シートを得ることができる。さらに、本発明の建材シートは、柔軟性、耐衝撃性、難燃性、耐候性にも優れたものである。

本発明結合材で用いるダンマルとは、マレーシアなどの東南アジア等で、ラワン属の樹脂から採取される天然由来樹脂であり、ダンマラジエノール、ダンマレンジオール等を主成分とするものである。
本発明では、このようなダンマルを、結合材全量に対し、２０重量％以上、好ましくは２５重量％以上８０重量％以下、さらに好ましくは３０重量％以上７０重量％以下含有することによって、脱石油化を図ることができるとともに、建材シートの柔軟性、耐衝撃性等の物性にも優れたものを得ることができる。

本発明で用いる結合材としては、ダンマルが２０重量％以上含まれていれば特に限定されず、ダンマルの他に、その他の樹脂として、ダンマル以外の天然由来樹脂、合成樹脂等を用いることもできる。

ダンマル以外の天然由来樹脂としては、例えば、ロジン、セラック、マスチック、コーパル、アンバー、グッタペルカ、バラタ、天然ゴム等が挙げられる。

また、合成樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、エチレン樹脂、フッ素樹脂、ブタジエン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル・酢酸ビニル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、シリコン樹脂、アクリル・シリコン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース樹脂及びその誘導体等の有機樹脂、水ガラス系その他金属アルコキシド化合物などの無機樹脂等が挙げられる。

本発明では、結合材として、特に、合成樹脂を併用することが好ましく、合成樹脂を併用することによって、シート建材の強度、柔軟性、耐衝撃性等の諸物性をより向上させることができる。本発明では、合成樹脂の中でも特に、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、エチレン樹脂、フッ素樹脂、ブタジエン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル・酢酸ビニル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等の熱可塑性を有する樹脂を用いることが好ましい。

合成樹脂を併用する場合、ダンマルとの混合比率は、ダンマル２０重量％以上８０重量％以下（さらに好ましくは３０重量％以上７０重量％以下）、合成樹脂８０重量％以下２０重量％以上（さらに好ましくは７０重量％以下３０重量％以上）とすることが好ましい。

粉粒体の含有量としては、結合材の固形分１００重量部に対し、粉粒体３０重量部〜１５００重量部、好ましくは５０重量部〜１０００重量部、さらに好ましくは１００重量部〜８００重量部である。
このような範囲で粉粒体を含むことにより、柔軟性、耐衝撃性に加えて、難燃性、耐候性等にも優れた建材シートを得ることができる。粉粒体の含有量が多すぎる場合は、柔軟性、耐衝撃性、耐候性等のシート物性を高めることができない。

粉粒体としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、黒色酸化鉄、銅クロムブラック、コバルトブラック、銅マンガン鉄ブラック、酸化第二鉄（ベんがら）、クロム酸鉛、モリブデードオレンジ、チタンイエロー、黄鉛、黄色酸化鉄、オーカー、クロムグリーン、コバルトグリーン、群青、紺青、コバルトブルー等の無機系顔料、アゾ系、ナフトール系、ピラゾロン系、アントラキノン系、ペリレン系、キナクリドン系、ジスアゾ系、イソインドリノン系、ベンツイミダゾール系、フタロシアニン系、キノフタロン系等の有機顔料、アルミニウム、ニッケル、ステンレスなどの金属粉顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料などの特殊顔料等の着色顔料、
重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、クレー、カオリン、チャイナクレー、タルク、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、ホワイトカーボン、珪藻土、陶土、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、バライト粉、ガラスビーズ、樹脂ビーズ、金属粒等あるいは、珪砂、砂利、砕石、寒水石、御影石、大理石、石灰岩、石英、岩石、ガラス、陶磁器、焼結体、コンクリート、モルタル、プラスチック、ゴム、貝殻等の粉砕物等の骨材、またはこれらに着色を施した着色骨材等が挙げられる。
本発明ではこのような粉粒体のうち、１種または２種以上が含まれていてもよい。
また、粉粒体の平均粒子径は、特に限定されず、幅広い範囲で用いることができ、３０ｎｍ〜５ｍｍ、さらには３００ｎｍ〜１ｍｍ、さらには１μｍ〜５００μｍ程度であればよい。
本発明の建材シートにおいては、粉粒体として、着色顔料等を使用することにより、建材シート自体を着色することもできる。

本発明の建材シートの形成成分としては、上記成分のほかに、上記効果を妨げない程度に、滑剤、繊維、発泡剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、難燃剤、帯電防止剤、粘性調整剤、界面活性剤、可塑剤、分散剤、レベリング剤、消泡剤、沈降防止剤、たれ防止剤、湿潤剤、凍結防止剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、抗菌剤、吸着剤、紫外線吸収剤、触媒、架橋剤等のうち、１種または２種以上が含まれていてもよい。

本発明では、特に滑剤が含まれていることが好ましい。
滑剤を含有することによって、柔軟性、対衝撃性等のシート物性を高めることができるとともに、簡便にシート成形を行うことができる。また、ダンマルとその他の樹脂を併用する場合は、ダンマルとその他の樹脂の相溶性を向上させる効果があり、より簡便にシート成形を行うことができるとともに、よりシート物性の高いシート建材を得ることができる。

滑剤としては、例えば、メチルヒドロジエンポリシロキサン、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ポリオキシアルキレン・ジメチルポリシロキサン、ポリエーテル変性ジメチルシリコーンオイルなどのシリコーン油、流動パラフィン、白色ワセリン、石油系ワックス、マイクロクリスタリンワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス、炭素数が８〜２２の高級脂肪酸や、高級脂肪酸アルミニウム、高級脂肪酸カルシウム、高級脂肪酸マグネシウム、高級脂肪酸亜鉛、高級脂肪酸リチウムなどの高級脂肪酸の金属塩あるいは、炭素数が８〜１８の直鎖脂肪族１価アルコールや、グリセリン、ソルビトール、プロピレングリコール、ペンタエリスリトール、トリエチレングリコールなどの脂肪族アルコールと、炭素数が４〜２２の高級脂肪酸と炭素数が８〜１８の直鎖脂肪族１価アルコールとのエステルがあり、また、アセチルクエン酸トリブチル、アジピン酸ジー２エチルーヘキシル、アゼライン酸ーｎーヘキシル、エタンジオールモンタン酸エステル、ポリ（１，３ブタンジオールアジピン酸）エステル、アセチルリシノール酸メチル、ポリ（１，３ーブチレングリコール、１，４ーブチレングリコール、アジピン酸オクチルアルコール）エステル、糠ろうなどのアルコールと脂肪酸とのエステル、水添食用油脂、ひまし油、スパームアセチワックス、アセチル化モノグリセライドなどのグリセライドがあり、炭素数が１６〜１８の例えばエチレンビスオレイルアマイドに代表されるエチレンビス脂肪酸アマイド、炭素数が８〜２２の高級脂肪酸アマイド、ステアリルエルカアマイド、エルカ酸アマイド、オレイルパルミトアマイドなどの高級脂肪酸アマイドがあり、マレイン酸変性ロジンのグリセリンエステル、フッ素樹脂エラストマー等がある。

本発明では、ダンマルとその他の樹脂を併用する場合、ＨＬＢ値が１０以上１８以下、粘度が５ｍｍ^２／ｓ〜３００ｍｍ^２／ｓ（さらに好ましくは１０ｍｍ^２／ｓ〜２００ｍｍ^２／ｓ、さらに好ましくは１５ｍｍ^２／ｓ〜１００ｍｍ^２／ｓ）である滑剤を使用することが好ましい。
特に、本発明では、滑剤として、シリコーン油（特に、ポリエーテル変性ジメチルシリコーンオイル等）を使用することが好ましく、このような滑剤を使用することにより、ダンマルとその他の樹脂の相溶性をより向上させることができるため、より簡便にシート成形を行うことができるとともに、よりシート物性の高いシート建材を得ることができる。

なお、粘度は、ＪＩＳＫ２２８３−２０００に基づき、温度２５℃、相対湿度５５％ＲＨで、ガラス製毛管式粘度計を用い動粘度試験方法により算出される値（動粘度（ｍｍ^２／ｓ））である。

このような滑剤の含有量は、結合材１００重量部に対し、５重量部〜３０重量部、さらには８重量部〜２５重量部であることが好ましい。

また、本発明では、繊維が含まれていることが好ましい。
繊維としては、パルプ繊維、麻繊維、ケナフ繊維等の天然繊維、ガラス繊維等の無機質繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、炭素繊維等の有機質繊維等が挙げられ、特にガラス繊維を含有することが好ましい。このような繊維を含有することにより、シート建材の強度、柔軟性等の諸物性をより向上させることができる。

このような繊維の含有量は、結合材１００重量部に対し、５重量部〜１００重量部、さらには１０重量部〜５０重量部であることが好ましい。

発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジアミノベンゼン、アゾシクロヘキシルニトリル、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、Ｎ,Ｎ'−ジメチル−Ｎ,Ｎ'−ジニトロソテレフタルアミド、パラトルエンスルホニトリルヒドラジン、ｐ,ｐ'−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン−３，３´−ジスルフォニルヒドラジドｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド等の有機系発泡剤、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、無水クエン酸モノソーダ、亜硝酸アンモニウム、カルシウムアジド等の無機系発泡剤等の熱分解型の発泡剤を好適に用いることができる。具体的には、「セルマイク」（三協化成株式会社製）、「セルトン」（三協化成株式会社製）、「ビニホール」（永和化成工業株式会社製）、「セルラー」（永和化成工業株式会社製）、「ネオセルボン」（永和化成工業株式会社製）、「エクセラー」（永和化成工業株式会社製）、「スパンセル」（永和化成工業株式会社製）、「セルボン」（永和化成工業株式会社製）、「ユニフォームＡＺ」（大塚化学株式会社製）、「ユニファインＰ」（大塚化学株式会社製）等が挙げられる。
このような発泡剤を含有することにより、シート建材製造時またはシート建材製造後に発泡させシート建材に厚みを付与することができ、柔軟性、耐衝撃性、難燃性、耐候性とともに、防火性、耐火性、断熱性等の性能を付与することができる。
特に、有機系発泡剤を使用した場合は、石油由来樹脂や天然由来樹脂との相溶性、発泡性等の性能に有利であり、無機系発泡剤を使用した場合は、防火性、耐火性、無臭性等の性能に有利であるため、これら発泡剤のうち１種または２種以上を使用用途に合わせて適宜選定し用いればよい。

また本発明では、熱分解型発泡剤の熱分解温度（発泡温度）が、６０℃〜２５０℃程度であることが好ましい。

このような発泡剤の含有量は、結合材１００重量部に対し、２５重量部〜５００重量部、さらには５０重量部〜３００重量部であることが好ましい。

＜製造方法＞
本発明の建材シートの製造は、特に限定されず、公知の方法で製造することができる。
例えば、上述した建材シート形成成分を型枠内に流し込み、硬化後に脱型する方法、建材シート形成成分を加温塗工機によって離型紙に塗付した後に巻き取る方法、ニーダー等によって混練した建材シート形成成分を押し出し成型機によってシート状に加工する方法、ニーダー等によって混練した建材シート形成成分を対ロールの間に供給してシート状に加工する方法、建材シート形成成分をペレット状にした後に押し出し成型機によってシート状に加工する方法、バンバリーミキサー又はミキシングロールで混練した建材シート形成成分を複数の熱ロールからなるカレンダによって圧延してシート状に加工する方法等が可能である。
また、建材シート製造の際は、必要に応じ離型シートや補強シート等、また化粧シート、保護シート等を積層して製造することもできるし、予め型枠やローラーに凹凸を形成させておき、建材シート表面に凹凸模様を形成させることもできる。
また、建材シートに発泡剤を配合する場合は、建材シートの製造過程、または建材シートの製造後において、加熱させ発泡させればよい。加熱温度は、発泡剤の熱分解温度に合わせて適宜設定すればよいが、通常６０℃〜２５０℃であることが好ましい。

本発明では、例えば、圧延ローラー等を用いて圧延することにより、建材シートを製造することができる。このような方法では、例えば、建材シートの形成成分の混練物、圧延ローラーのギャップに投入する際に、建材シートの形成成分の混練物を離型シートで挟みながら圧延すればよい。またローラー表面に所望の凹凸を形成させておくことによって、建材シートの表面に該凹凸模様を転写することができる。

建材シートの厚みは、適用部位用等に応じて適宜設定すれば良いが、通常は０．５〜１０ｍｍ程度、好ましくは１〜８ｍｍ程度であればよい。

また、得られた建材シートに、化粧塗料や化粧シート、保護塗料や保護シートを積層することもできる。

本発明建材シートは、建築物の内外装用として適用することができ、特に内装用として好適に用いることができるものである。
例えば、住宅、マンション、学校、病院、店舗、事務所、工場、倉庫、食堂等における壁、間仕切り、扉、天井等に適用できる。適用可能な基材としては、例えば、石膏ボード、合板、コンクリート、モルタル、磁器タイル、繊維混入セメント板、セメント珪酸カルシウム板、スラグセメントパーライト板、石綿セメント板、ＡＬＣ板、サイディング板、押出成形板、鋼板、プラスチック板等が挙げられる。これら基材の表面は、何らかの表面処理（例えば、シーラー、サーフェーサー、フィラー、パテ等）が施されたものでもよく、既に塗膜が形成されたものや、既に壁紙が貼り付けられたもの等であってもよい。

本発明建材シートは、このような部位に対し通常、接着剤、粘着剤、粘着テープ、釘、鋲等を用いて基材に貼着すればよい。また、必要に応じ、パテ材やシーリング材を使用してもよい。本発明では、接着剤、粘着剤、粘着テープの素材として、通常用いられる合成樹脂のほかに、でんぷん等の天然素材を用いてもよい。

（試験例１）
表１に示す原料を用い、表２に示す混合比率で原料を混合し、ニーダー内に投入し、温度１３０℃で５分間混練した。次に該混練物を温度９０℃で圧延ローラーで圧延し、厚さ１．５ｍｍの建材シート（９００ｍｍ×５００ｍｍ）を製造した。
製造の際、シートの延伸性、シートのローラーへの付着性について以下のような評価を行った。

＜シート製造時の延伸性＞
ローラーでシートをけん引した際のシートの状態を目視にて評価した。評価は以下のとおりである。結果は表２に示す。
◎：シートの亀裂なし
○：シートの亀裂ほとんどなし
△：シートの亀裂が一部みられた
×：シートの亀裂がみられた

＜シート製造時におけるシートのローラーへの付着性＞
ローラーでシートをけん引した際のシートのローラーへの付着性を目視にて評価した。評価は以下のとおりである。結果は表２に示す。
◎：付着部分なし
○：付着部分ほとんどなし
△：付着部分が一部みられた
×：大部分が付着してしまった

また、得られた建材シートを用いて、次の試験を行った。

＜柔軟性試験＞
ＪＩＳＡ６９０９−２００３７．２７「可とう性試験」に準じ、温度２３℃、相対湿度５０％、得られた建材シートの中央に直径１０ｍｍの鋼棒を当て、建材シートを折り曲げた。柔軟性試験では、折り曲げの際、建材シート表面にひび割れが確認される角度を測定し、評価した。
評価は、次に示すとおりである。結果は表２に示す。
５：６０°以上折り曲げてもひび割れが確認されなかった。
４：４０°以上６０°未満でひび割れが確認された。
３：２０°以上４０°未満でひび割れが確認された。
２：５°以上２０°未満でひび割れが確認された。
１：５°未満でひび割れが確認された。

＜耐衝撃性試験１＞
温度２３℃、相対湿度５０％で、得られた建材シートの１５ｃｍ上方からおもり（５００ｇ）を落下させ、建材シートの表面状態を目視にて評価した。
評価は、次に示すとおりである。結果は表２に示す。
５：変化なし
４：割れ、へこみ、キズがほとんどみられなかった。
３：割れ、キズがほとんどみられなかった。
２：へこみ、キズが一部みられた。
１：割れがみられた

＜耐衝撃性試験２＞
温度２３℃、相対湿度５０％で、得られた建材シートの３０ｃｍ上方からおもり（５００ｇ）を落下させ、建材シートの表面状態を目視にて評価した。
評価は、次に示すとおりである。結果は表２に示す。
５：変化なし
４：割れ、へこみ、キズがほとんどみられなかった。
３：割れ、キズがほとんどみられなかった。
２：へこみ、キズが一部みられた。
１：割れがみられた

（試験例２〜１５）
表１に示す原料、表２に示す混合比率以外は、実施例１と同様の方法でシート建材を作製した。得られた建材シートを用いて、試験例１と同じ試験を行った。結果は表２に示す。

（試験例１６）
表１に示す原料を用い、表２に示す混合比率で原料を混合し、ニーダー内に投入し、温度１３０℃で５分間混練した。次に該混練物を温度９０℃で圧延ローラーで圧延し、厚さ１．５ｍｍの建材シート（９００ｍｍ×５００ｍｍ）を製造した。
次いで、建材シートを１７０℃まで加熱させ、１０分間加熱発泡させることにより、厚さ２．０ｍｍの建材シート（９００ｍｍ×５００ｍｍ）を製造した。
得られた建材シートを用いて、試験例１と同じ試験を行った。結果は表２に示す。

Claims

結合材１００重量部に対し、粉粒体を３０重量部〜１５００重量部含む建材シートであって、
結合材として、ダンマルを２０重量％以上含有し、
さらに結合材１００重量部に対し、滑剤を５重量部〜３０重量部含み、
該滑剤のＨＬＢ値が１０以上１８以下、粘度が５ｍｍ ^２／ｓ〜３００ｍｍ ^２／ｓである
ことを特徴とする建材シート。
結合材として、ダンマル２０重量％〜８０重量％、合成樹脂８０重量％〜２０重量％を含むことを特徴とする請求項１に記載の建材シート。