JPH09201814A - ロックウールボードの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸水時の寸法変化が小さく、且つ耐水性強度
の高いロックウールボードを得る。 【解決手段】 ロックウールを抄造してウェットマット
２を形成する。ウエットマット２の表面に熱硬化性樹脂
液４を塗布する。ウェットマット２の裏面側より吸引脱
水することにより熱硬化性樹脂液４をウェットマット２
に含浸させる。ウェットマット２に含まれる水分をウェ
ットマット２の裏面から除去しつつウェットマット２の
表面に塗布された熱硬化性樹脂液４を含浸させることに
よって、ウェットマット２に熱硬化性樹脂を均一に含浸
させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、壁材、天井材、軒
天井材、床材などの建築材料として用いられるロックウ
ールボードの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より建築材料としては、ケイ酸カル
シウム板やインシュレーションボード、パーチクルボー
ドやセメント板等が用いられているが、ロックウールボ
ードもその断熱性や軽量性の観点から有効な建築材料の
一つである。しかしロックウールボードは、上記の他の
建築材料よりも吸水率が高いので、吸水時の寸法変化が
大きく、また耐水性強度（吸水時の曲げ強度）が低下す
るという問題があった。そこで吸水時の寸法変化を低く
抑え、耐水性強度を向上させるために、熱硬化性樹脂を
含有させたロックウールボードが提案されている。

【０００３】この熱硬化性樹脂を含有するロックウール
ボードは、まずロックウールと水とを混合して調製され
たロックウールスラリーを抄造機にて湿式抄造してウェ
ットマットを形成し、次にウエットマットを乾燥させて
乾燥ロックウール板を作成し、この乾燥ロックウール板
の表面に熱硬化性樹脂を塗布して乾燥ロックウール板に
熱硬化性樹脂を含浸させ、この後乾燥ロックウール板を
加熱して熱硬化性樹脂を硬化させることによって製造さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記の熱硬化性
樹脂を含有したロックウールボードは、ウェットマット
を乾燥させて形成した乾燥ロックウール板に熱硬化性樹
脂を含浸させるようにしているので、熱硬化性樹脂が均
一に含浸しておらず、よって熱硬化性樹脂を含有してい
ないロックウールボードに比べて、吸水時の寸法変化を
低く抑えたり耐水性強度を向上させたりすることができ
なかった。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、吸水時の寸法変化が小さく、且つ耐水性強度が高
いロックウールボードを得ることができるロックウール
ボードの製造方法を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の発明は、ロックウールを抄造してウェットマット２を
形成し、ウエットマット２の表面に熱硬化性樹脂液４を
塗布し、ウェットマット２の裏面側より吸引脱水するこ
とにより熱硬化性樹脂液４をウェットマット２に含浸さ
せることを特徴とするものである。

【０００７】また本発明において、ウェットマットに膨
潤剤を含有させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１には実施の形態が示してある。まずロックウ
ールと水とを配合して調製されたロックウールスラリー
中のロックウールを丸網式の抄造機１にて湿式抄造して
ウェットマット２を形成する。抄造後のウェットマット
２の含水率は６０〜２００重量％に設定することができ
る。ウェットマット２の含水率が６０重量％未満であれ
ば、ロックウールボードとしての所定の厚み（建築材料
などとして用いる場合に強度等を確保するために必要な
厚み）を得ることができず、またウェットマット２の含
水率が２００重量％を超えると、ウェットマット２に含
まれる水分が多過ぎてウェットマット２の強度が得られ
ず、いずれの場合でもロックウールボードの製造が困難
で現実的でない。

【０００９】次にウエットマット２を抄造ベルト５で真
空ボックス３の上方にまで搬送し、真空ボックス３に接
続される真空ポンプ１５で真空ボックス３内を減圧する
ことによってウェットマット２の裏面側から吸引脱水し
ながら、ウェットマット２の表面に熱硬化性樹脂液４を
オーバーフローコータ６からオーバーフローさせて塗布
する。オーバーフローコータ６には供給ポンプ３０で熱
硬化性樹脂溶液４が供給される。

【００１０】そしてこのようにウェットマット２の裏面
側から吸引脱水しながら、ウェットマット２の表面に熱
硬化性樹脂液４を塗布することによって、ウェットマッ
ト２に含まれる水分をウェットマット２の裏面側から除
去しつつウェットマット２の表面に塗布された熱硬化性
樹脂液４を真空ポンプ１５で吸引してウェットマット２
に熱硬化性樹脂液４を含浸させることができ、このため
ウェットマット２に熱硬化性樹脂を均一に含浸させるこ
とができる。つまり抄造後のウェットマット２は含水率
が６０〜２００重量％であり、このように含水率が高い
ウェットマット２は保水することができる液量を超えて
いるために、熱硬化性樹脂液４が塗布されても含浸しな
い。しかし上記のようにウェットマット２の裏面側から
吸引脱水しながら、ウェットマット２の表面に熱硬化性
樹脂液４を塗布すると、ウェットマット２に含浸してい
た水分が熱硬化性樹脂液４と入れ替わり、よってウェッ
トマット２に熱硬化性樹脂を均一に含浸させることがで
きる。

【００１１】また熱硬化性樹脂液４としては、フェノー
ル樹脂或いはメラミン樹脂或いはフェノール樹脂とメラ
ミン樹脂の混合物を水に溶解させて濃度を１〜５５重量
％に設定した水溶液を用いることができる。熱硬化性樹
脂液４の濃度が１重量％未満であれば、熱硬化性樹脂の
ウェットマット２への含浸量が少なくなってロックウー
ルボードに熱硬化性樹脂を含浸させることに対する有意
性が無くなり、また熱硬化性樹脂液４の濃度が５５重量
％を超えると、原液以上の濃度となり、粘度が高過ぎて
塗布できなくなったりして現実的でない。

【００１２】また熱硬化性樹脂液４の塗布量は、ウェッ
トマット２の含水率を１００重量％（標準的なウェット
マット２の含水率）とした場合、その含水率（保有水分
量）に対して６０〜２００重量％にするのが好ましい。
これは含水率が１００重量％のウェットマット２にウェ
ットマット２が有する水分量に対して５０重量％の熱硬
化性樹脂液４を塗布し、吸引脱水時の真空度を５００ｍ
ｍＨｇとした場合に、ウェットマット２への熱硬化性樹
脂の均一な含浸性が若干低下する傾向になるためであ
る。

【００１３】よって含水率が１００重量％のウェットマ
ット２にウェットマット２が有する水分量に対して６０
重量％の熱硬化性樹脂液４を塗布し、吸引脱水時の真空
度を４００ｍｍＨｇとしたり、或いは含水率が１００重
量％のウェットマット２にウェットマット２が有する水
分量に対して８０重量％の熱硬化性樹脂液４を塗布し、
吸引脱水時の真空度を２００ｍｍＨｇとしたり、或いは
含水率が１００重量％のウェットマット２にウェットマ
ット２が有する水分量に対して１００重量％の熱硬化性
樹脂液４を塗布し、吸引脱水時の真空度を１００ｍｍＨ
ｇとしたり、或いは含水率が１００重量％のウェットマ
ット２にウェットマット２が有する水分量に対して１５
０重量％の熱硬化性樹脂液４を塗布し、吸引脱水時の真
空度を８０ｍｍＨｇとしたり、或いは含水率が１００重
量％のウェットマット２にウェットマット２が有する水
分量に対して２００重量％の熱硬化性樹脂液４を塗布
し、吸引脱水時の真空度を６０ｍｍＨｇとしたりして、
ウェットマット２への熱硬化性樹脂の均一な含浸性が低
下しないようにするのが好ましい。

【００１４】また吸引脱水後のウェットマット２の含水
率は６０〜２００重量％に設定することができる。ウェ
ットマット２の含水率が６０重量％未満であれば、ロッ
クウールボードとしての所定の厚み（建築材料などとし
て用いる場合に強度等を確保するために必要な厚み）を
得ることができず、またウェットマット２の含水率が２
００重量％を超えると、ウェットマット２に含まれる水
分が多過ぎてウェットマット２の強度が得られず、いず
れの場合でもロックウールボードの製造が困難で現実的
でない。

【００１５】また上記吸引脱水の際の真空度は６０〜７
６０ｍｍＨｇに設定することができる。真空度が６０ｍ
ｍＨｇ未満であれば吸引力不足となって、ウェットマッ
ト２に含まれる水分の脱水及び熱硬化性樹脂液４の含浸
に時間がかかり過ぎる。また真空度７６０ｍｍＨｇは絶
対０気圧で、これ以上はあり得ない。またウェットマッ
ト２への熱硬化性樹脂液４の塗布は、図２（ａ）に示す
ようなオーバーフローコータ６を用いる他に、図２
（ｂ）に示すようなフローコータ１６、或いはスプレー
による散布やロールコータによる塗布などを採用するこ
とができる。

【００１６】そして熱硬化性樹脂を含浸させたウェット
マット２を乾燥機２０内に導入して１６０〜２００℃の
温度で３０〜１２０分間ウェットマット２を加熱して乾
燥させると共にウェットマット２に含まれる熱硬化性樹
脂を硬化させることによって、本発明のロックウールボ
ードを形成することができる。上記の本発明の実施の形
態では、ウェットマット２の裏面側から吸引脱水しなが
ら、ウェットマット２の表面に熱硬化性樹脂液４を塗布
することによって、ウェットマット２に含まれる水分を
ウェットマット２の裏面側から除去しつつウェットマッ
ト２の表面に塗布された熱硬化性樹脂液４を真空ポンプ
１５で吸引してウェットマット２に熱硬化性樹脂液４を
含浸させることができ、このためにウェットマット２に
熱硬化性樹脂液４を均一に含浸させることができる。従
ってこのウエットマット２から形成されるロックウール
ボードには、熱硬化性樹脂が均一に含浸されていること
になって、ロックウールボードの吸水時の寸法変化率を
小さくすることができると共に耐水性強度を向上させる
ことができる。

【００１７】上記実施の形態において、熱硬化性樹脂を
均一に含浸させたウェットマット２を乾燥して熱硬化性
樹脂を硬化させる際の加熱で、ウェットマット２中の水
分がウェットマット２の表裏面側に移動するのに伴って
熱硬化性樹脂も一緒にウェットマット２の表裏面側に移
動することがあり、このためウェットマット２中の熱硬
化性樹脂の均一性が損なわれる恐れがある。

【００１８】そこで請求項２の発明では膨潤剤を含有さ
せたウェットマット２に用いるようにしてある。ウェッ
トマット２に膨潤剤を含有させる方法としては、ロック
ウールスラリーに膨潤剤を配合し、このロックウールと
ともに膨潤剤を抄造してウェットマット２を形成する方
法がある。またウェットマット２に膨潤剤を含有させる
他の方法としては、ウェットマット２に塗布する熱硬化
性樹脂液４に膨潤剤を配合する方法がある。

【００１９】そしてこのように膨潤剤をウェットマット
２に含浸させることによって、膨潤剤によって熱硬化性
樹脂を捕捉することができると共に膨潤剤を水分の移動
を緩やかにすることができ、このためウェットマット２
中の水分がウェットマット２の表裏面側に移動するのに
伴って熱硬化性樹脂が一緒にウェットマット２の表裏面
側に移動しにくくすることができ、ウェットマット２中
の熱硬化性樹脂の均一性が損なわれないようにすること
ができる。

【００２０】膨潤剤としては澱粉やポリビニルアルコー
ルや珪酸リチウムなどを例示することができる。また膨
潤剤の配合量としては全固形分に対して１〜６重量％に
設定することができる。膨潤剤の配合量が全固形分に対
して１重量％未満であれば、熱硬化性樹脂の移動を抑え
ることができず、また膨潤剤の配合量が全固形分に対し
て６重量％を超えるとコスト高になる。

【００２１】尚、膨潤剤を含有させたウェットマット２
を用いて形成されたロックウールボードは、厚み方向の
熱硬化性樹脂の含浸のばらつきが１〜２％になる。この
熱硬化性樹脂の含浸のばらつきは、図３に示すようにロ
ックウールボードＡを厚み方向に均等に三分割（想像線
で示す）して試料片Ｂを作成すると共に各試料片Ｂの灼
熱減量を測定し、各試料片Ｂの灼熱減量の測定値（百分
率で表される）の差で示されるものである。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。 （実施例１）ロックウールを抄造して含水率１００重量
％のウェットマット２を形成し、このウェットマット２
を裏面側から１００ｍｍＨｇの真空度で吸引脱水しなが
ら、ウェットマット２の表面に濃度１０重量％のフェノ
ール樹脂液４をオーバーフローコータ６で塗布し、フェ
ノール樹脂をウェットマット２に含浸させた。フェノー
ル樹脂液４の塗布量はウェットマット２の含水率に対し
て１００重量％に設定した。次にウェットマット２を１
８０℃の温度で７５分間加熱して、ウェットマット２を
乾燥させると共にウェットマット２に含浸させたフェノ
ール樹脂を硬化させてロックウールボードを作成した。

【００２３】（比較例１）ロックウールを抄造して含水
率１００重量％のウェットマット２を形成し、このウェ
ットマット２を裏面側から１００ｍｍＨｇの真空度で吸
引脱水し、次にウェットマット２を乾燥させてロックウ
ールボードを作成した。 （比較例２）ロックウールを抄造して含水率１００重量
％のウェットマット２を形成し、このウェットマット２
を裏面側から１００ｍｍＨｇの真空度で吸引脱水し、次
にウェットマット２を乾燥させて乾燥ロックウール板を
作成した。次に乾燥ロックウール板の表面に濃度１０重
量％のフェノール樹脂液４をオーバーフローコータ６で
塗布し、フェノール樹脂を乾燥ロックウール板に含浸さ
せた。フェノール樹脂液４の塗布量は上記の実施例１と
同量に設定した。次に乾燥ロックウール板を１８０℃の
温度で７５分間加熱して、乾燥ロックウール板を乾燥さ
せると共に乾燥ロックウール板に含浸させたフェノール
樹脂を硬化させてロックウールボードを作成した。

【００２４】上記の実施例１と比較例１、２について吸
水時の寸法変化率を測定した。吸水時の寸法変化率は、
実施例１と比較例１、２から２００ｍｍ×３０ｍｍの大
きさ（気乾状態での大きさ）の試料２５を作成し、この
試料２５を２５℃の水に２４時間浸漬した後、図４
（ａ）（ｂ）に示すように試料２５の短手方向の一端を
基準点２１に当接させた状態で試料２５の短手方向の他
端にダイヤルゲージ２２の針２２ａを当接して湿潤状態
の試料２５の短手方向の寸法変化を測定し、この測定値
を気乾状態での短手方向の長さ（２００ｍｍ）で除し、
１００をかけて表した。

【００２５】また上記の実施例１と比較例１、２につい
て、６０℃の温水に２４時間浸漬した後の吸水率と、２
５℃の水に２４時間浸漬した後の吸水率をそれぞれ測定
した。尚、吸水率は実施例１と比較例１、２のロックウ
ールボードの重量に対するロックウールボードに吸水さ
れた水の重量で示してある。さらに上記の実施例１と比
較例１、２について、気乾状態における曲げ強度と、６
０℃の温水に２４時間浸漬した後の湿潤状態における曲
げ強度をそれぞれ測定した。尚、この試験はＪＩＳ Ａ
１４０８の５号試験体で実施した。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１から判るように、フェノール樹脂をウ
ェットマット２に含浸させた実施例１は、比較例１や比
較例２よりも寸法変化率が小さく寸法安定性が高かっ
た。また実施例１は、タイプＩ合板の寸法変化率（０．
１５％）やタイプＩＩ合板の寸法変化率（０．２１％）
よりも吸水時の寸法変化率が小さく、寸法安定性が高
い。さらに実施例１は比較例１、２よりも気乾状態での
曲げ強度が大きく、且つ湿潤状態での曲げ強度（耐水性
強度）も高かった。

【００２８】（実施例２）ロックウールとその他の材料
（セピオライトやアタパルジャイト等の無機繊維、及び
パルプ等の有機繊維、及びマイクロシリカや珪砂や水酸
化アルミニウムやパーライトやシラスバルーン等の骨
材）と水を含むロックウールスラリーを抄造して含水率
１００重量％のウェットマット２を形成し、このウェッ
トマット２を裏面側から１００ｍｍＨｇの真空度で吸引
脱水しながら、ウェットマット２の表面に濃度１０重量
％のフェノール樹脂液４をオーバーフローコータ６で塗
布し、フェノール樹脂をウェットマット２に含浸させ
た。フェノール樹脂液４の塗布量はウェットマット２の
含水率に対して１００重量％に設定した。次にウェット
マット２を１８０℃の温度で７５分間加熱して、ウェッ
トマット２を乾燥させると共にウェットマット２に含浸
させたフェノール樹脂を硬化させて、各材料の配合量
（単位は重量％）が表２に示すようになったロックウー
ルボードを作成した。

【００２９】（実施例３乃至８）ロックウールとその他
の材料（セピオライトやアタパルジャイト等の無機繊
維、及びパルプ等の有機繊維、及びマイクロシリカや珪
砂や水酸化アルミニウムやパーライトやシラスバルーン
等の骨材）と膨潤剤（澱粉、或いはポリビニルアルコー
ル（ＰＶＡ）、或いは珪酸リチウム（ＬｉＳｉＯ₂ ）と
水を含むロックウールスラリーを抄造して含水率１００
重量％のウェットマット２を形成し、このウェットマッ
ト２を裏面側から１００ｍｍＨｇの真空度で吸引脱水し
ながら、ウェットマット２の表面に濃度１０重量％のフ
ェノール樹脂液４をオーバーフローコータ６で塗布し、
フェノール樹脂をウェットマット２に含浸させた。フェ
ノール樹脂液４の塗布量はウェットマット２の含水率に
対して１００重量％に設定した。次にウェットマット２
を１８０℃の温度で７５分間加熱して、ウェットマット
２を乾燥させると共にウェットマット２に含浸させたフ
ェノール樹脂を硬化させて、各材料の配合量（単位は重
量％）が表２に示すようになったロックウールボードを
作成した。

【００３０】上記の実施例２乃至８について、上述の樹
脂の含浸のばらつき具合を測定する方法によって、フェ
ノール樹脂の含浸の均一性を評価した。結果を表２に示
す。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２に示すように澱粉やポリビニルアルコ
ールや珪酸リチウムの膨潤剤を含む実施例３乃至８の方
が、膨潤剤を含まない実施例２よりもフェノール樹脂の
含浸の均一性が高い。

【００３３】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に記載の
発明は、ロックウールを抄造してウェットマットを形成
し、ウエットマットの表面に熱硬化性樹脂液を塗布し、
ウェットマットの裏面側より吸引脱水することにより熱
硬化性樹脂液をウェットマットに含浸させたので、ウェ
ットマットの表面に塗布された熱硬化性樹脂液中の熱硬
化性樹脂をウェットマットに均一に含浸させることがで
き、このためロックウールボードの熱硬化性樹脂が含浸
されない部分がなくなってロックウールボードの吸水率
が小さくなると共にロックウールボード全体を熱硬化性
樹脂で補強することができ、吸水時の寸法変化が小さ
く、且つ耐水性強度の高いロックウールボードを得るこ
とができるものである。

【００３４】また本発明の請求項２に記載の発明は、ウ
ェットマットに膨潤剤を含有させたので、膨潤剤によっ
てウェットマットに含浸させた熱硬化性樹脂を捕捉する
ことができると共に膨潤剤を水分の移動を緩やかにする
ことができ、このためウェットマット中の水分がウェッ
トマットの表裏面側に移動するのに伴って熱硬化性樹脂
が一緒にウェットマットの表裏面側に移動しにくくする
ことができ、ウェットマット中の熱硬化性樹脂の均一性
が損なわれないようにすることができる。従ってロック
ウールボードの熱硬化性樹脂が均一に含浸されることに
なって、ロックウールボードの吸水率が小さくなると共
にロックウールボード全体を熱硬化性樹脂で補強するこ
とができ、吸水時の寸法変化が小さく、且つ耐水性強度
の高いロックウールボードを得ることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す概略断面図であ
る。

【図２】（ａ）は同上のオーバーフローコータを示す断
面図、（ｂ）は同上のフローコータを示す正面図であ
る。

【図３】同上のロックウールボードへの熱硬化性樹脂の
含浸具合を調べる試験の方法におけるロックウールボー
ドの分割の仕方を示す概略図である。

【図４】（ａ）は同上のロックウールボードの寸法変化
を調べる試験方法を示す平面概略図、（ｂ）は同上の側
面概略図である。

【符号の説明】

２ ウェットマット ４ 熱硬化性樹脂液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 保徳 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロックウールを抄造してウェットマット
   を形成し、ウエットマットの表面に熱硬化性樹脂液を塗
   布し、ウェットマットの裏面側より吸引脱水することに
   より熱硬化性樹脂液をウェットマットに含浸させること
   を特徴とするロックウールボードの製造方法。
2. 【請求項２】 ウェットマットに膨潤剤を含有させるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のロックウールボードの
   製造方法。