建築用壁材およびその製造方法
【課題】容易にリサイクルできる建築用壁材およびその製造方法を提供する。
【解決手段】建築用壁材を、主材と主材中に分散保持されている補強材と主材および補強材を一体的に結合するバインダとを含む基材層と、基材層の少なくとも一面に一体的に固定されている表皮層とで構成し、主材として珪藻土からなるものを用い、補強材として植物繊維からなるものを用い、バインダとしてポリ乳酸樹脂およびデンプンからなるものを用いる。
【解決手段】建築用壁材を、主材と主材中に分散保持されている補強材と主材および補強材を一体的に結合するバインダとを含む基材層と、基材層の少なくとも一面に一体的に固定されている表皮層とで構成し、主材として珪藻土からなるものを用い、補強材として植物繊維からなるものを用い、バインダとしてポリ乳酸樹脂およびデンプンからなるものを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビルや住居の壁材として使用できる建築用壁材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築用壁材としては、安価であり耐火性に優れる石膏ボードを使用するのが一般的である。石膏ボードは耐火性に優れるため、廃棄された石膏ボードは埋め立て処理する一般的であった。しかし近年では、老朽化したビルや住宅の解体時などに石膏ボードが多量に廃棄されるため、埋め立て処理では対応できなくなっている。
【０００３】
廃棄された石膏ボードをリサイクルする技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）が、石膏ボードはリサイクル性に劣る。すなわち、石膏ボード中の石膏は、焼石膏（硝酸カルシウム半水和物）が水と反応して固まったものである。このため石膏ボード中の石膏は、二水石膏（硝酸カルシウム二水和物）の状態で存在する。二水石膏に水を加えても固まらないため、石膏ボードをリサイクルするためには石膏ボード中の二水石膏を焼成して焼石膏にする必要がある。
【０００４】
ところで、石膏ボードの表皮層としては紙製のものを使用するのが一般的である。このため、通常の石膏ボードをそのまま焼いて二水石膏を焼成する際には、紙製の表皮層が燃焼し、表皮層付近の二水石膏が分解して多量のＳＯＸが発生する問題がある。したがって、石膏ボードをリサイクルするためには、石膏ボード中の二水石膏のみを取り出す必要があった。このように石膏ボードのリサイクルには非常に煩雑な工程を要するため、近年では、容易にリサイクルできる建築用壁材の開発が望まれている。
【特許文献１】特開２０００−３０６４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、容易にリサイクルできる建築用壁材およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の建築用壁材は、主材と該主材中に分散保持されている補強材と該主材および該補強材を一体的に結合するバインダとを含む基材層と、該基材層の少なくとも一面に一体的に固定されている表皮層とを持つ建築用壁材であって、該主材は珪藻土からなり、該補強材は植物繊維からなり、該バインダはポリ乳酸樹脂およびデンプンからなることを特徴とする。
【０００７】
本発明の建築用壁材は、下記の（１）〜（３）の少なくとも一つを備えるのが好ましい。
（１）前記デンプンが、前記ポリ乳酸樹脂１００質量部に対して９０質量部〜７００質量部配合されている。
（２）前記バインダが、前記主材１００質量部に対して３５質量部〜７５質量部配合されている。
（３）前記補強材が、前記主材１００質量部に対して１５質量部〜４５質量部配合されている。
【０００８】
上記課題を解決する本発明の建築用壁材の製造方法は、主材と該主材中に分散保持されている補強材と該主材および該補強材を一体的に結合するバインダとを含む基材層と、該基材層の少なくとも一面に一体的に固定されている表皮層とを持つ建築用壁材であって、該主材は珪藻土からなり、該補強材は植物繊維からなり、該バインダはポリ乳酸樹脂およびデンプンからなる建築用壁材を製造する方法であって、該バインダと水とを混合して液状バインダを得る液状バインダ準備工程と、該液状バインダと該主材と該補強材とを混合して混合物を得る混合工程と、該混合物を該表皮層上に積層して積層物を得る積層工程と、該積層物を加熱し、冷却して、該表皮層と該基材層とを持つ建築用壁材を得る成形工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の建築用壁材の製造方法は、下記の（４）〜（９）の少なくとも一つを備えるのが好ましい。
（４）前記液状バインダ準備工程において、前記水を前記バインダ１００質量部に対して３００質量部〜３５００質量部配合する。
（５）前記混合工程において、前記液状バインダを前記主材１００質量部に対して２００質量部〜２７０質量部配合する。
（６）前記混合工程において、前記補強材を前記主材１００質量部に対して１５質量部〜４０質量部配合する。
（７）前記積層工程で使用する前記混合物は、前記混合工程で前記液状バインダと前記主材と前記補強材との混合を開始した後５分以上経過したものである。
（８）前記液状バインダ準備工程において、前記デンプンとしてα化しているものを用いる。
（９）前記液状バインダ準備工程において、前記デンプンとしてβ化しているものを用い、前記成形工程において、β化している前記デンプンを加熱することでα化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の建築用壁材は、表皮層と基材層とを持つ。このうち基材層は、珪藻土からなる主材と、植物繊維からなる補強材と、ポリ乳酸樹脂およびデンプンからなるバインダとを含む。
【００１１】
珪藻土は耐火性に優れる。このため主材として珪藻土を用いることで、建築用壁材に優れた耐火性を付与できる。
【００１２】
また、本発明の建築用壁材における基材層は、バインダによって固められている。したがって、本発明の建築用壁材における珪藻土は、上述した石膏のように焼成しなくてもリサイクル可能である。
【００１３】
また、バインダとして用いたポリ乳酸樹脂は熱可塑性樹脂であるため、加熱すれば溶融するため、再度バインダとして使用できる。またバインダとして用いたデンプンは、水を加えて加熱すればα化するため、再度バインダとして使用できる。このため、本発明の建築用壁材は、水を加えて加熱するだけでリサイクル可能である。よって、本発明の建築用壁材はリサイクル性に優れる。
【００１４】
さらに本発明の建築用壁材は、バインダとしてポリ乳酸樹脂とデンプンとを併用したことで、安価に製造でき、かつ、基材層からの主材や補強材の脱離を抑制できる。以下、基材層からの主材や補強材の脱離を抑制する性能を形状保持性と呼ぶ。
【００１５】
ポリ乳酸樹脂は接着強さおよび柔軟性に優れるが、比較的高価である。デンプンは安価であり接着強さにも優れるが、ポリ乳酸樹脂に比べると柔軟性に劣る。バインダの一部としてデンプンを使用したことで、建築用壁材の製造コストを低減できる。また、バインダとしてポリ乳酸樹脂とデンプンとを用いたことで、ポリ乳酸樹脂およびデンプンに由来する接着強さを建築用壁材に付与できる。さらに、バインダの一部としてポリ乳酸樹脂を用いたことで、ポリ乳酸樹脂に由来する柔軟性を建築用壁材に付与できる。柔軟性に優れた建築用壁材は外力が加わった時にも破損し難いため、主材や補強材が基材層から脱離し難い。これらの協働によって、本発明の建築用壁材は安価に製造でき、かつ形状保持性に優れる。
【００１６】
さらに、本発明の建築用壁材の材料として用いられている植物繊維、ポリ乳酸樹脂およびデンプンは、生分解性に優れる。このため、本発明の建築用壁材は埋め立て処理する際にも環境に及ぼす影響が小さい。
【００１７】
さらに、珪藻土は多孔質であるため、主材として珪藻土を用いることで建築用壁材に優れた調湿性、消臭性および吸音性を付与できる利点もある。
【００１８】
本発明の建築用壁材は、基材層と表皮層とを含む。表皮層としては、和紙やクラフト紙、再生紙等に代表される紙材や、樹脂材等を使用できる。このうち紙材は生分解性に優れ安価であるため好ましく使用できる。紙材のなかでも和紙は、強度に優れるため特に好ましく使用できる。表皮層は、基材層の一面のみに固定しても良いし、対向する二面に固定しても良い。
【００１９】
基材層は、珪藻土と補強材とバインダとを含む。珪藻土としては、加熱処理や化学処理等をしたものを用いても良いし、未処理のものを用いても良い。また、不純物を含まない珪藻土を用いても良いし、何らかの不純物を含むものを用いても良い。
【００２０】
本発明の建築用壁材における植物繊維としては、安価であり強度に優れるものを用いるのが好ましい。例えば、サトウキビの搾り滓、ケナフ繊維、ヤシ繊維、竹繊維、ジュート繊維、パルプ繊維から選ばれる少なくとも一種を用いるのが好ましい。このうちサトウキビの搾り滓（バガス）は、砂糖やエタノールを製造する際にでる廃棄物であるため非常に安価であり、かつ強度にも優れるため、特に好ましく用いられる。
【００２１】
ポリ乳酸樹脂としては、ポリ乳酸ホモポリマーの他、乳酸モノマーまたはラクチノイドと他の成分とが共重合したもの（ポリ乳酸コポリマー）を用いても良い。ポリ乳酸樹脂の分子量等は特に限定しない。また、他種類のポリ乳酸樹脂を混合して用いても良い。
【００２２】
デンプンとしては、未処理のものを用いても良いし化学処理等を施したものを用いても良い。例えば、酸変性デンプン、酸化デンプン、デンプンエステル、メチルデンプン、カルボキシメチルデンプン、ヒドロキシエチルデンプン、アミノアルキルデンプン、架橋デンプン等を用いても良い。未処理のデンプンとしては、トウモロコシデンプン（コーンスターチ）、ジャガイモデンプン、サツマイモデンプン等の一般的なものを使用できる。
【００２３】
本発明の建築用壁材は、主材の配合量を多くすることで耐火性を高めることができ、補強材の配合量を多くすることで強度を高めることができ、バインダの配合量を多くすることで形状保持性を高めることができる。またバインダ中のポリ乳酸樹脂の配合量を多くすることで形状保持性をさらに高めることができ、バインダ中のデンプンの配合量を多くすることで製造コストを低減できる。
【００２４】
本発明の建築用壁材の製造コストを低減しかつ形状保持性を高めるためには、デンプンをポリ乳酸樹脂１００質量部に対して９０質量部〜７００質量部配合するのが良い。より好ましくは、デンプンをポリ乳酸樹脂１００質量部に対して９２質量部〜６００質量部配合するのが良い。
【００２５】
本発明の建築用壁材の形状保持性と耐火性とをともに高めるためには、主材１００質量部に対してバインダを３５質量部〜７５質量部配合するのが良い。より好ましくは、主材１００質量部に対してバインダを４０質量部〜７０質量部配合するのが良い。
【００２６】
本発明の建築用壁材の強度と耐火性とをともに高めるためには、主材１００質量部に対して補強材を１５質量部〜４５質量部配合するのが良い。より好ましくは、主材１００質量部に対して補強材を２５質量部〜３５質量部配合するのが良い。
【００２７】
なお、本明細書においては、ポリ乳酸樹脂の質量とは固体状での質量を指す。主材、補強材およびデンプンの質量とは、乾燥状態での質量を指す。
【００２８】
さらに、本発明の建築用壁材における基材層は、上述した主材、補強材、バインダ以外の成分を含んでも良い。主材、補強材、バインダ以外の成分としては、難燃材、充填材、不燃材等が挙げられる。
【００２９】
本発明の建築用壁材の製造方法は、液状バインダ準備工程と、混合工程と、積層工程と、成形工程とを持つ。液状バインダ準備工程は、バインダと水とを混合して液状バインダを得る工程である。混合工程は、液状バインダと主材と補強材とを混合して混合物を得る工程である。積層工程は、混合物を表皮層上に積層して積層物を得る工程である。成形工程は、積層物を加熱し、冷却して、表皮層と基材層とを持つ建築用壁材を得る工程である。
【００３０】
本発明の建築用壁材の製造方法によると、本発明の建築用壁材を容易に製造できる。これは、以下の理由による。
【００３１】
本発明の建築用壁材の製造方法では、バインダと水とを混合したもの（すなわち液状バインダ）を、主材および補強材に混合している。バインダをそのまま主材および補強材に混合する場合には、主材、補強材およびバインダを含む混合物中に、バインダが均一に分散しない可能性がある。また、バインダが主材および補強材の表面に充分に付着しない可能性もある。本発明の建築用壁材の製造方法においては、液状バインダを主材および補強材に混合することで、バインダを混合物中に均一または略均一に分散させ、かつ主材および補強材の表面に充分に付着させ得る。
【００３２】
ところで、混合工程において、バインダを主材および補強材の表面に均一に付着させるためには、液状バインダの流動性は高い方が好ましい。一方、積層工程および成形工程において混合物に所望の形状を付与するためには、混合物の流動性は低い方が好ましい。
【００３３】
液状バインダの流動性は、水の含有量によって左右される。すなわち、水の含有量が多ければ液状バインダの流動性は高くなり、水の含有量が少なければ液状バインダの流動性は低くなる。
【００３４】
本発明の建築用壁材における主材は珪藻土からなるため、多孔質であり、水を吸収し易い。したがって、混合物中の水は主として主材に吸収される。このため液状バインダとして流動性の高いものを用いても、混合物の流動性は低くなる。よって、本発明の建築用壁材の製造方法によると、建築用壁材を容易に製造できる。
【００３５】
本発明の建築用壁材の製造方法における液状バインダ準備工程では、ポリ乳酸樹脂としては、溶融しているものを用いても良いし、固体状のものを用いても良い。デンプンとしてはα化（糊化）しているものを用いても良いし、β化（老化）しているものを用いても良い。
【００３６】
溶融したポリ乳酸樹脂は接着力が高くなる。このため、液状バインダ準備工程において溶融したポリ乳酸樹脂を用いる場合には、混合工程において液状バインダを主材および補強材の表面に付着させ易い利点がある。
【００３７】
液状バインダ準備工程において固体状のポリ乳酸樹脂を用いる場合には、液状バインダの流動性を低くできるため、液状バインダを混合物中に均一に分散させ易い利点がある。
【００３８】
α化したデンプンは粘度が高くなる。このため、液状バインダ準備工程においてα化したデンプンを用いる場合には、混合工程において液状バインダを主材および補強材の表面に付着させ易い利点がある。
【００３９】
混合工程においてβ化したデンプンを用いる場合には、液状バインダの流動性を高くできるため、液状バインダを混合物中に均一に分散させ易い利点がある。
【００４０】
上述したように、混合工程においてバインダを主材および補強材の表面に均一に付着させるためには、液状バインダの流動性は高い方が好ましい。一方、積層工程および成形工程において混合物に所望の形状を付与するためには、混合物の流動性は低い方が好ましい。液状バインダの流動性を大きくするためには、液状バインダ準備工程における水の配合量を多くするのが良い。混合物の流動性を大きくするためには、混合工程における液状バインダの配合量を多くするか、混合工程における補強材の配合量を少なくするのが良い。
【００４１】
液状バインダの流動性を高くし、かつ混合物の流動性を低くするためには、液状バインダ準備工程において、バインダ１００質量部に対して水を３００質量部〜３５００質量部配合するのが良い。より好ましくは、液状バインダ準備工程において、バインダ１００質量部に対して水を４５０質量部〜３０００質量部配合するのが良い。
【００４２】
あるいは、液状バインダの流動性を高くし、かつ混合物の流動性を低くするためには、混合工程において、主材１００質量部に対して液状バインダを２００質量部〜２７０質量部配合するのが良い。より好ましくは、混合工程において、主材１００質量部に対して液状バインダを２３０質量部〜２５０質量部配合するのが良い。
【００４３】
あるいは、液状バインダの流動性を高くし、かつ混合物の流動性を低くするためには、混合工程において、主材１００質量部に対して補強材を１５質量部〜４０質量部配合するのが良い。より好ましくは、混合工程において、主材１００質量部に対して補強材を２５質量部〜３０質量部配合するのが良い。
【００４４】
さらに、混合物の流動性を低くするためには、液状バインダ中の水を主材に多く吸収させるのがよい。積層工程で使用する混合物として、混合工程で液状バインダと主材と補強材との混合を開始した後５分以上経過したものを用いる場合には、混合物に含まれる水の多くが主材に吸収されるため、積層工程に供する混合物の流動性が小さくなる。より好ましくは、積層工程で使用する混合物として、混合工程で液状バインダと主材と補強材との混合を開始した後１０分以上経過したものを用いるのが良い。
（発明の効果）
【００４５】
本発明の建築用壁材は、耐火性とリサイクル性とに優れ、安価に製造できる。
【００４６】
上記（１）を備える本発明の建築用壁材は形状保持性に優れる。
【００４７】
上記（２）を備える本発明の建築用壁材は、形状保持性と耐火性とに優れる。
【００４８】
上記（３）を備える本発明の建築用壁材は、強度と耐火性とに優れる。
【００４９】
本発明の建築用壁材の製造方法は、耐火性とリサイクル性とに優れた建築用壁材を、容易かつ安価に製造できる。
【００５０】
上記（４）〜（６）の少なくとも一つを備える本発明の建築用壁材の製造方法は、混合工程においてバインダを主材および補強材の表面に均一に付着させることができ、かつ、積層工程および成形工程において混合物に所望の形状を付与することができる。このため、上記（４）〜（６）の少なくとも一つを備える本発明の建築用壁材の製造方法によると、建築用壁材を容易かつ精度高く製造できる。
【００５１】
上記（７）を備える本発明の建築用壁材の製造方法は、混合物中の水を主材に多く吸収させ得るため、混合工程においてバインダを主材および補強材の表面に均一に付着させることができ、かつ、積層工程および成形工程において混合物に所望の形状を付与することができる。このため、上記（７）を備える本発明の建築用壁材の製造方法によると、建築用壁材を容易かつ精度高く製造できる。
【００５２】
上記（８）を備える本発明の建築用壁材の製造方法は、液状バインダを主材および補強材の表面に付着させ易い。
【００５３】
上記（９）を備える本発明の建築用壁材の製造方法は、液状バインダを混合物中に均一に分散させ易い。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明の建築用壁材を例を挙げて説明する。
【００５５】
（実施例１）
実施例１の建築用壁材は、上記（１）〜（３）を備える。また、実施例１の建築用壁材の製造方法は、上記（４）〜（７）および（９）を備える。実施例１の建築用壁材を模式的に表す断面図を図１に示す。図１の要部拡大図を図２に示す。
【００５６】
図１に示すように、実施例１の建築用壁材１は、基材層２の対向する二面に表皮層３が固定された所謂サンドイッチ構造をなす。
【００５７】
実施例１の建築用壁材１では、表皮層３として厚さ０．２ｍｍの和紙を用いた。基材層２は、珪藻土からなる主材４と、植物繊維の一種であるバガスからなる補強材５と、ポリ乳酸樹脂６およびデンプン７からなるバインダとからなる。基材層２の厚さは１１．１ｍｍであった。
【００５８】
珪藻土としては昭和化学工業（株）製のラジオライトＳＰＦを用いた。この珪藻土は、灰色の細粉体であった。
【００５９】
バガスとしては波照間精糖社製のものを用いた。このバガスは、直径約０．１〜１０ｍｍ、長さ約１０ｍｍ〜５０ｍｍのものであった。
【００６０】
ポリ乳酸樹脂としては、第一工業製薬（株）製のプラセマＬ１１０Ｇを用いた。このポリ乳酸樹脂は、トウモロコシを材料としてなり、乳白色の液状であった。
【００６１】
デンプンとしては、日本コーンスターチ（株）製のコーンスターチ特級を用いた。このデンプンは食品用の細粉体であった。
【００６２】
図２に示すように、実施例１の建築用壁材１における基材層２は、デンプン７およびポリ乳酸樹脂６が主材４および補強材５を一体に結合してなる。
【００６３】
実施例１の建築用壁材は、１８０質量部の主材と、４５質量部の補強材と、４０質量部のポリ乳酸樹脂と、３７質量部のデンプンとを含む。換言すると、デンプンはポリ乳酸樹脂１００質量部に対して９２．５質量部配合されている。また、バインダは主材１００質量部に対して４２．８質量部配合されている。補強材は主材１００質量部に対して２５質量部配合されている。
【００６４】
実施例１の建築用壁材の製造方法を以下に説明する。
【００６５】
（液状バインダ準備工程）
ポリ乳酸樹脂４０質量部と、デンプン３７質量部と、水３７０質量部とを撹拌装置に投入した。この撹拌装置によって、１８００ｒｐｍ、常温で１分間、ポリ乳酸樹脂とデンプンと水を混合して、液状バインダを得た。なお、ポリ乳酸樹脂としては、液体状のものを用いた。デンプンとしては、β化している細粉体を用いた。
【００６６】
（混合工程）
液状バインダ準備工程で得た液状バインダ４４７質量部と、主材１８０質量部と、補強材４５質量部とを撹拌装置に投入した。そして、１８００ｒｐｍ、常温で５分間、液状バインダと主材と補強材を混合して混合物を得た。混合工程終期における混合物の流動性は、混合工程初期における混合物の流動性よりも小さかった。
【００６７】
（積層工程）
混合工程で得た混合物６２７質量部を０．３ｍ×０．３５ｍの表皮層３上に積層し、その上層にさらに０．３ｍ×０．３５ｍの表皮層３を積層して積層物を得た。
【００６８】
（成形工程）
積層工程で得た積層物を加熱装置（最大シリンダ圧力６００ｔの熱プレス機）に入れて、積層物に１５０Ｐａの圧力を加えつつ８０℃で１０分間加熱した。加熱されたポリ乳酸樹脂は溶融した。また、水とともに加熱されたβデンプンはα化した。溶融したポリ乳酸樹脂とα化したデンプンとは、主材同士の間、主材と補強材の間、および補強材同士の間を繋いだ。そして、積層体を冷却すると、ポリ乳酸樹脂が固化しかつデンプンがβ化して、主材同士、主材と補強材、および補強材同士を固めた。
【００６９】
以上の液状バインダ準備工程〜成形工程で、表皮層３と基材層２とを持つ実施例１の建築用壁材を得た。
【００７０】
実施例１の建築用壁材は、主材として珪藻土を含むため、耐火性に優れる。また、実施例１の建築用壁材は、珪藻土と補強材（バガス）とをバインダで固めている。このため、実施例１の建築用壁材は、水を加えて加熱するだけでリサイクルできる。よって、実施例１の建築用壁材はリサイクル性に優れる。なお、本発明の建築用壁材をリサイクルする際には、水を加えて加熱する前に破砕処理することで、リサイクルに要する時間を短縮できる。
【００７１】
実施例１の建築用壁材は、バインダとしてポリ乳酸樹脂とデンプンとを併用したことで、製造コストを低減できた。
【００７２】
なお、実施例１の建築用壁材の端面（表皮層が固定されていない面）に触れても、主材や補強材が基材層２から脱離しなかった。この結果からも、実施例１の建築用壁材が形状保持性に優れることがわかる。これはバインダとしてポリ乳酸樹脂を用いたためであると考えられる。
【００７３】
実施例１の建築用壁材の製造方法によると、液状バインダ中にデンプンと水とがバランス良く配合されている。また、混合物中に液状バインダと主材、補強材がバランス良く配合されている。このため、実施例１の建築用壁材の製造方法は、混合工程においてバインダを主材および補強材の表面に均一に付着させることができ、かつ、積層工程および成形工程において混合物に所望の形状を付与することができる。よって、実施例１の建築用壁材の製造方法によると、建築用壁材を容易かつ精度高く製造できる。
【００７４】
また、実施例１の建築用壁材の製造方法では、珪藻土からなる主材が混合物中の水を吸収するために、混合物の流動性は液状バインダの混合開始直後には大きく、その後小さくなる。したがって、実施例１の建築用壁材の製造方法では、混合工程における混合物の流動性は充分に高く、また、積層工程および成形工程における混合物の流動性は充分に低くなり、実施例１の建築用壁材を容易に製造できる。
【００７５】
また、実施例１の建築用壁材の製造方法における液状バインダ準備工程では、デンプンとしてβ化したものを用いている。このため、液状バインダ中のデンプンを混合物中に均一に分散させることができ、主材や補強材をデンプンによって確実に固定できる利点もある。
【００７６】
（比較例１）
比較例１の建築用壁材は、バインダとしてデンプンのみを用い、ポリ乳酸樹脂を用いなかったことと、デンプンの配合量以外は実施例１の建築用壁材と同じものである。また、比較例１の建築用壁材の製造方法は、液状バインダ準備工程においてデンプンのみを用いポリ乳酸樹脂を用いなかったことと、デンプンの配合量以外は実施例１の建築用壁材の製造方法と同じである。
【００７７】
比較例１の建築用壁材は、１８０質量部の主材と、４５質量部の補強材と、７５質量部のデンプンとを含む。
【００７８】
比較例１の建築用壁材の端面に触れると、主材や補強材が基材層２から脱離した。このため比較例１の建築用壁材は、実施例１の建築用壁材に比べて形状保持性に劣る。これは、比較例１の建築用壁材がポリ乳酸樹脂を含まないためだと考えられる。
【００７９】
（比較例２）
比較例２の建築用壁材は、バインダとしてポリ乳酸樹脂のみを用い、デンプンを用いなかったことと、ポリ乳酸樹脂の配合量以外は実施例１の建築用壁材と同じものである。また、比較例１の建築用壁材の製造方法は、液状バインダ準備工程においてポリ乳酸樹脂のみを用いデンプンを用いなかったことと、ポリ乳酸樹脂の配合量以外は実施例１の建築用壁材の製造方法と同じである。
【００８０】
比較例２の建築用壁材は、１８０質量部の主材と、４５質量部の補強材と、７５質量部のポリ乳酸樹脂とを含む。
【００８１】
比較例２の建築用壁材の製造コストは、実施例１の建築用壁材の製造コストの１６倍程度であった。すなわち比較例２の建築用壁材の製造コストは、実施例１の建築用壁材の製造コストよりも高かった。これは、高価なポリ乳酸樹脂を多く使用したためである。
【００８２】
また、比較例２の建築用壁材は、ポリ乳酸樹脂を多く含みデンプンを含まないために、形状保持性が極めて高い。このため、比較例２の建築用壁材は破砕処理し難く、実施例１の建築用壁材に比べてリサイクル性に劣っていた。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施例１の建築用壁材を模式的に表す断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００８４】
１：建築用壁材 ２：基材層 ３：表皮層
４：主材 ５：補強材 ６：ポリ乳酸樹脂
７：デンプン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビルや住居の壁材として使用できる建築用壁材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築用壁材としては、安価であり耐火性に優れる石膏ボードを使用するのが一般的である。石膏ボードは耐火性に優れるため、廃棄された石膏ボードは埋め立て処理する一般的であった。しかし近年では、老朽化したビルや住宅の解体時などに石膏ボードが多量に廃棄されるため、埋め立て処理では対応できなくなっている。
【０００３】
廃棄された石膏ボードをリサイクルする技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）が、石膏ボードはリサイクル性に劣る。すなわち、石膏ボード中の石膏は、焼石膏（硝酸カルシウム半水和物）が水と反応して固まったものである。このため石膏ボード中の石膏は、二水石膏（硝酸カルシウム二水和物）の状態で存在する。二水石膏に水を加えても固まらないため、石膏ボードをリサイクルするためには石膏ボード中の二水石膏を焼成して焼石膏にする必要がある。
【０００４】
ところで、石膏ボードの表皮層としては紙製のものを使用するのが一般的である。このため、通常の石膏ボードをそのまま焼いて二水石膏を焼成する際には、紙製の表皮層が燃焼し、表皮層付近の二水石膏が分解して多量のＳＯＸが発生する問題がある。したがって、石膏ボードをリサイクルするためには、石膏ボード中の二水石膏のみを取り出す必要があった。このように石膏ボードのリサイクルには非常に煩雑な工程を要するため、近年では、容易にリサイクルできる建築用壁材の開発が望まれている。
【特許文献１】特開２０００−３０６４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、容易にリサイクルできる建築用壁材およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の建築用壁材は、主材と該主材中に分散保持されている補強材と該主材および該補強材を一体的に結合するバインダとを含む基材層と、該基材層の少なくとも一面に一体的に固定されている表皮層とを持つ建築用壁材であって、該主材は珪藻土からなり、該補強材は植物繊維からなり、該バインダはポリ乳酸樹脂およびデンプンからなることを特徴とする。
【０００７】
本発明の建築用壁材は、下記の（１）〜（３）の少なくとも一つを備えるのが好ましい。
（１）前記デンプンが、前記ポリ乳酸樹脂１００質量部に対して９０質量部〜７００質量部配合されている。
（２）前記バインダが、前記主材１００質量部に対して３５質量部〜７５質量部配合されている。
（３）前記補強材が、前記主材１００質量部に対して１５質量部〜４５質量部配合されている。
【０００８】
上記課題を解決する本発明の建築用壁材の製造方法は、主材と該主材中に分散保持されている補強材と該主材および該補強材を一体的に結合するバインダとを含む基材層と、該基材層の少なくとも一面に一体的に固定されている表皮層とを持つ建築用壁材であって、該主材は珪藻土からなり、該補強材は植物繊維からなり、該バインダはポリ乳酸樹脂およびデンプンからなる建築用壁材を製造する方法であって、該バインダと水とを混合して液状バインダを得る液状バインダ準備工程と、該液状バインダと該主材と該補強材とを混合して混合物を得る混合工程と、該混合物を該表皮層上に積層して積層物を得る積層工程と、該積層物を加熱し、冷却して、該表皮層と該基材層とを持つ建築用壁材を得る成形工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の建築用壁材の製造方法は、下記の（４）〜（９）の少なくとも一つを備えるのが好ましい。
（４）前記液状バインダ準備工程において、前記水を前記バインダ１００質量部に対して３００質量部〜３５００質量部配合する。
（５）前記混合工程において、前記液状バインダを前記主材１００質量部に対して２００質量部〜２７０質量部配合する。
（６）前記混合工程において、前記補強材を前記主材１００質量部に対して１５質量部〜４０質量部配合する。
（７）前記積層工程で使用する前記混合物は、前記混合工程で前記液状バインダと前記主材と前記補強材との混合を開始した後５分以上経過したものである。
（８）前記液状バインダ準備工程において、前記デンプンとしてα化しているものを用いる。
（９）前記液状バインダ準備工程において、前記デンプンとしてβ化しているものを用い、前記成形工程において、β化している前記デンプンを加熱することでα化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の建築用壁材は、表皮層と基材層とを持つ。このうち基材層は、珪藻土からなる主材と、植物繊維からなる補強材と、ポリ乳酸樹脂およびデンプンからなるバインダとを含む。
【００１１】
珪藻土は耐火性に優れる。このため主材として珪藻土を用いることで、建築用壁材に優れた耐火性を付与できる。
【００１２】
また、本発明の建築用壁材における基材層は、バインダによって固められている。したがって、本発明の建築用壁材における珪藻土は、上述した石膏のように焼成しなくてもリサイクル可能である。
【００１３】
また、バインダとして用いたポリ乳酸樹脂は熱可塑性樹脂であるため、加熱すれば溶融するため、再度バインダとして使用できる。またバインダとして用いたデンプンは、水を加えて加熱すればα化するため、再度バインダとして使用できる。このため、本発明の建築用壁材は、水を加えて加熱するだけでリサイクル可能である。よって、本発明の建築用壁材はリサイクル性に優れる。
【００１４】
さらに本発明の建築用壁材は、バインダとしてポリ乳酸樹脂とデンプンとを併用したことで、安価に製造でき、かつ、基材層からの主材や補強材の脱離を抑制できる。以下、基材層からの主材や補強材の脱離を抑制する性能を形状保持性と呼ぶ。
【００１５】
ポリ乳酸樹脂は接着強さおよび柔軟性に優れるが、比較的高価である。デンプンは安価であり接着強さにも優れるが、ポリ乳酸樹脂に比べると柔軟性に劣る。バインダの一部としてデンプンを使用したことで、建築用壁材の製造コストを低減できる。また、バインダとしてポリ乳酸樹脂とデンプンとを用いたことで、ポリ乳酸樹脂およびデンプンに由来する接着強さを建築用壁材に付与できる。さらに、バインダの一部としてポリ乳酸樹脂を用いたことで、ポリ乳酸樹脂に由来する柔軟性を建築用壁材に付与できる。柔軟性に優れた建築用壁材は外力が加わった時にも破損し難いため、主材や補強材が基材層から脱離し難い。これらの協働によって、本発明の建築用壁材は安価に製造でき、かつ形状保持性に優れる。
【００１６】
さらに、本発明の建築用壁材の材料として用いられている植物繊維、ポリ乳酸樹脂およびデンプンは、生分解性に優れる。このため、本発明の建築用壁材は埋め立て処理する際にも環境に及ぼす影響が小さい。
【００１７】
さらに、珪藻土は多孔質であるため、主材として珪藻土を用いることで建築用壁材に優れた調湿性、消臭性および吸音性を付与できる利点もある。
【００１８】
本発明の建築用壁材は、基材層と表皮層とを含む。表皮層としては、和紙やクラフト紙、再生紙等に代表される紙材や、樹脂材等を使用できる。このうち紙材は生分解性に優れ安価であるため好ましく使用できる。紙材のなかでも和紙は、強度に優れるため特に好ましく使用できる。表皮層は、基材層の一面のみに固定しても良いし、対向する二面に固定しても良い。
【００１９】
基材層は、珪藻土と補強材とバインダとを含む。珪藻土としては、加熱処理や化学処理等をしたものを用いても良いし、未処理のものを用いても良い。また、不純物を含まない珪藻土を用いても良いし、何らかの不純物を含むものを用いても良い。
【００２０】
本発明の建築用壁材における植物繊維としては、安価であり強度に優れるものを用いるのが好ましい。例えば、サトウキビの搾り滓、ケナフ繊維、ヤシ繊維、竹繊維、ジュート繊維、パルプ繊維から選ばれる少なくとも一種を用いるのが好ましい。このうちサトウキビの搾り滓（バガス）は、砂糖やエタノールを製造する際にでる廃棄物であるため非常に安価であり、かつ強度にも優れるため、特に好ましく用いられる。
【００２１】
ポリ乳酸樹脂としては、ポリ乳酸ホモポリマーの他、乳酸モノマーまたはラクチノイドと他の成分とが共重合したもの（ポリ乳酸コポリマー）を用いても良い。ポリ乳酸樹脂の分子量等は特に限定しない。また、他種類のポリ乳酸樹脂を混合して用いても良い。
【００２２】
デンプンとしては、未処理のものを用いても良いし化学処理等を施したものを用いても良い。例えば、酸変性デンプン、酸化デンプン、デンプンエステル、メチルデンプン、カルボキシメチルデンプン、ヒドロキシエチルデンプン、アミノアルキルデンプン、架橋デンプン等を用いても良い。未処理のデンプンとしては、トウモロコシデンプン（コーンスターチ）、ジャガイモデンプン、サツマイモデンプン等の一般的なものを使用できる。
【００２３】
本発明の建築用壁材は、主材の配合量を多くすることで耐火性を高めることができ、補強材の配合量を多くすることで強度を高めることができ、バインダの配合量を多くすることで形状保持性を高めることができる。またバインダ中のポリ乳酸樹脂の配合量を多くすることで形状保持性をさらに高めることができ、バインダ中のデンプンの配合量を多くすることで製造コストを低減できる。
【００２４】
本発明の建築用壁材の製造コストを低減しかつ形状保持性を高めるためには、デンプンをポリ乳酸樹脂１００質量部に対して９０質量部〜７００質量部配合するのが良い。より好ましくは、デンプンをポリ乳酸樹脂１００質量部に対して９２質量部〜６００質量部配合するのが良い。
【００２５】
本発明の建築用壁材の形状保持性と耐火性とをともに高めるためには、主材１００質量部に対してバインダを３５質量部〜７５質量部配合するのが良い。より好ましくは、主材１００質量部に対してバインダを４０質量部〜７０質量部配合するのが良い。
【００２６】
本発明の建築用壁材の強度と耐火性とをともに高めるためには、主材１００質量部に対して補強材を１５質量部〜４５質量部配合するのが良い。より好ましくは、主材１００質量部に対して補強材を２５質量部〜３５質量部配合するのが良い。
【００２７】
なお、本明細書においては、ポリ乳酸樹脂の質量とは固体状での質量を指す。主材、補強材およびデンプンの質量とは、乾燥状態での質量を指す。
【００２８】
さらに、本発明の建築用壁材における基材層は、上述した主材、補強材、バインダ以外の成分を含んでも良い。主材、補強材、バインダ以外の成分としては、難燃材、充填材、不燃材等が挙げられる。
【００２９】
本発明の建築用壁材の製造方法は、液状バインダ準備工程と、混合工程と、積層工程と、成形工程とを持つ。液状バインダ準備工程は、バインダと水とを混合して液状バインダを得る工程である。混合工程は、液状バインダと主材と補強材とを混合して混合物を得る工程である。積層工程は、混合物を表皮層上に積層して積層物を得る工程である。成形工程は、積層物を加熱し、冷却して、表皮層と基材層とを持つ建築用壁材を得る工程である。
【００３０】
本発明の建築用壁材の製造方法によると、本発明の建築用壁材を容易に製造できる。これは、以下の理由による。
【００３１】
本発明の建築用壁材の製造方法では、バインダと水とを混合したもの（すなわち液状バインダ）を、主材および補強材に混合している。バインダをそのまま主材および補強材に混合する場合には、主材、補強材およびバインダを含む混合物中に、バインダが均一に分散しない可能性がある。また、バインダが主材および補強材の表面に充分に付着しない可能性もある。本発明の建築用壁材の製造方法においては、液状バインダを主材および補強材に混合することで、バインダを混合物中に均一または略均一に分散させ、かつ主材および補強材の表面に充分に付着させ得る。
【００３２】
ところで、混合工程において、バインダを主材および補強材の表面に均一に付着させるためには、液状バインダの流動性は高い方が好ましい。一方、積層工程および成形工程において混合物に所望の形状を付与するためには、混合物の流動性は低い方が好ましい。
【００３３】
液状バインダの流動性は、水の含有量によって左右される。すなわち、水の含有量が多ければ液状バインダの流動性は高くなり、水の含有量が少なければ液状バインダの流動性は低くなる。
【００３４】
本発明の建築用壁材における主材は珪藻土からなるため、多孔質であり、水を吸収し易い。したがって、混合物中の水は主として主材に吸収される。このため液状バインダとして流動性の高いものを用いても、混合物の流動性は低くなる。よって、本発明の建築用壁材の製造方法によると、建築用壁材を容易に製造できる。
【００３５】
本発明の建築用壁材の製造方法における液状バインダ準備工程では、ポリ乳酸樹脂としては、溶融しているものを用いても良いし、固体状のものを用いても良い。デンプンとしてはα化（糊化）しているものを用いても良いし、β化（老化）しているものを用いても良い。
【００３６】
溶融したポリ乳酸樹脂は接着力が高くなる。このため、液状バインダ準備工程において溶融したポリ乳酸樹脂を用いる場合には、混合工程において液状バインダを主材および補強材の表面に付着させ易い利点がある。
【００３７】
液状バインダ準備工程において固体状のポリ乳酸樹脂を用いる場合には、液状バインダの流動性を低くできるため、液状バインダを混合物中に均一に分散させ易い利点がある。
【００３８】
α化したデンプンは粘度が高くなる。このため、液状バインダ準備工程においてα化したデンプンを用いる場合には、混合工程において液状バインダを主材および補強材の表面に付着させ易い利点がある。
【００３９】
混合工程においてβ化したデンプンを用いる場合には、液状バインダの流動性を高くできるため、液状バインダを混合物中に均一に分散させ易い利点がある。
【００４０】
上述したように、混合工程においてバインダを主材および補強材の表面に均一に付着させるためには、液状バインダの流動性は高い方が好ましい。一方、積層工程および成形工程において混合物に所望の形状を付与するためには、混合物の流動性は低い方が好ましい。液状バインダの流動性を大きくするためには、液状バインダ準備工程における水の配合量を多くするのが良い。混合物の流動性を大きくするためには、混合工程における液状バインダの配合量を多くするか、混合工程における補強材の配合量を少なくするのが良い。
【００４１】
液状バインダの流動性を高くし、かつ混合物の流動性を低くするためには、液状バインダ準備工程において、バインダ１００質量部に対して水を３００質量部〜３５００質量部配合するのが良い。より好ましくは、液状バインダ準備工程において、バインダ１００質量部に対して水を４５０質量部〜３０００質量部配合するのが良い。
【００４２】
あるいは、液状バインダの流動性を高くし、かつ混合物の流動性を低くするためには、混合工程において、主材１００質量部に対して液状バインダを２００質量部〜２７０質量部配合するのが良い。より好ましくは、混合工程において、主材１００質量部に対して液状バインダを２３０質量部〜２５０質量部配合するのが良い。
【００４３】
あるいは、液状バインダの流動性を高くし、かつ混合物の流動性を低くするためには、混合工程において、主材１００質量部に対して補強材を１５質量部〜４０質量部配合するのが良い。より好ましくは、混合工程において、主材１００質量部に対して補強材を２５質量部〜３０質量部配合するのが良い。
【００４４】
さらに、混合物の流動性を低くするためには、液状バインダ中の水を主材に多く吸収させるのがよい。積層工程で使用する混合物として、混合工程で液状バインダと主材と補強材との混合を開始した後５分以上経過したものを用いる場合には、混合物に含まれる水の多くが主材に吸収されるため、積層工程に供する混合物の流動性が小さくなる。より好ましくは、積層工程で使用する混合物として、混合工程で液状バインダと主材と補強材との混合を開始した後１０分以上経過したものを用いるのが良い。
（発明の効果）
【００４５】
本発明の建築用壁材は、耐火性とリサイクル性とに優れ、安価に製造できる。
【００４６】
上記（１）を備える本発明の建築用壁材は形状保持性に優れる。
【００４７】
上記（２）を備える本発明の建築用壁材は、形状保持性と耐火性とに優れる。
【００４８】
上記（３）を備える本発明の建築用壁材は、強度と耐火性とに優れる。
【００４９】
本発明の建築用壁材の製造方法は、耐火性とリサイクル性とに優れた建築用壁材を、容易かつ安価に製造できる。
【００５０】
上記（４）〜（６）の少なくとも一つを備える本発明の建築用壁材の製造方法は、混合工程においてバインダを主材および補強材の表面に均一に付着させることができ、かつ、積層工程および成形工程において混合物に所望の形状を付与することができる。このため、上記（４）〜（６）の少なくとも一つを備える本発明の建築用壁材の製造方法によると、建築用壁材を容易かつ精度高く製造できる。
【００５１】
上記（７）を備える本発明の建築用壁材の製造方法は、混合物中の水を主材に多く吸収させ得るため、混合工程においてバインダを主材および補強材の表面に均一に付着させることができ、かつ、積層工程および成形工程において混合物に所望の形状を付与することができる。このため、上記（７）を備える本発明の建築用壁材の製造方法によると、建築用壁材を容易かつ精度高く製造できる。
【００５２】
上記（８）を備える本発明の建築用壁材の製造方法は、液状バインダを主材および補強材の表面に付着させ易い。
【００５３】
上記（９）を備える本発明の建築用壁材の製造方法は、液状バインダを混合物中に均一に分散させ易い。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明の建築用壁材を例を挙げて説明する。
【００５５】
（実施例１）
実施例１の建築用壁材は、上記（１）〜（３）を備える。また、実施例１の建築用壁材の製造方法は、上記（４）〜（７）および（９）を備える。実施例１の建築用壁材を模式的に表す断面図を図１に示す。図１の要部拡大図を図２に示す。
【００５６】
図１に示すように、実施例１の建築用壁材１は、基材層２の対向する二面に表皮層３が固定された所謂サンドイッチ構造をなす。
【００５７】
実施例１の建築用壁材１では、表皮層３として厚さ０．２ｍｍの和紙を用いた。基材層２は、珪藻土からなる主材４と、植物繊維の一種であるバガスからなる補強材５と、ポリ乳酸樹脂６およびデンプン７からなるバインダとからなる。基材層２の厚さは１１．１ｍｍであった。
【００５８】
珪藻土としては昭和化学工業（株）製のラジオライトＳＰＦを用いた。この珪藻土は、灰色の細粉体であった。
【００５９】
バガスとしては波照間精糖社製のものを用いた。このバガスは、直径約０．１〜１０ｍｍ、長さ約１０ｍｍ〜５０ｍｍのものであった。
【００６０】
ポリ乳酸樹脂としては、第一工業製薬（株）製のプラセマＬ１１０Ｇを用いた。このポリ乳酸樹脂は、トウモロコシを材料としてなり、乳白色の液状であった。
【００６１】
デンプンとしては、日本コーンスターチ（株）製のコーンスターチ特級を用いた。このデンプンは食品用の細粉体であった。
【００６２】
図２に示すように、実施例１の建築用壁材１における基材層２は、デンプン７およびポリ乳酸樹脂６が主材４および補強材５を一体に結合してなる。
【００６３】
実施例１の建築用壁材は、１８０質量部の主材と、４５質量部の補強材と、４０質量部のポリ乳酸樹脂と、３７質量部のデンプンとを含む。換言すると、デンプンはポリ乳酸樹脂１００質量部に対して９２．５質量部配合されている。また、バインダは主材１００質量部に対して４２．８質量部配合されている。補強材は主材１００質量部に対して２５質量部配合されている。
【００６４】
実施例１の建築用壁材の製造方法を以下に説明する。
【００６５】
（液状バインダ準備工程）
ポリ乳酸樹脂４０質量部と、デンプン３７質量部と、水３７０質量部とを撹拌装置に投入した。この撹拌装置によって、１８００ｒｐｍ、常温で１分間、ポリ乳酸樹脂とデンプンと水を混合して、液状バインダを得た。なお、ポリ乳酸樹脂としては、液体状のものを用いた。デンプンとしては、β化している細粉体を用いた。
【００６６】
（混合工程）
液状バインダ準備工程で得た液状バインダ４４７質量部と、主材１８０質量部と、補強材４５質量部とを撹拌装置に投入した。そして、１８００ｒｐｍ、常温で５分間、液状バインダと主材と補強材を混合して混合物を得た。混合工程終期における混合物の流動性は、混合工程初期における混合物の流動性よりも小さかった。
【００６７】
（積層工程）
混合工程で得た混合物６２７質量部を０．３ｍ×０．３５ｍの表皮層３上に積層し、その上層にさらに０．３ｍ×０．３５ｍの表皮層３を積層して積層物を得た。
【００６８】
（成形工程）
積層工程で得た積層物を加熱装置（最大シリンダ圧力６００ｔの熱プレス機）に入れて、積層物に１５０Ｐａの圧力を加えつつ８０℃で１０分間加熱した。加熱されたポリ乳酸樹脂は溶融した。また、水とともに加熱されたβデンプンはα化した。溶融したポリ乳酸樹脂とα化したデンプンとは、主材同士の間、主材と補強材の間、および補強材同士の間を繋いだ。そして、積層体を冷却すると、ポリ乳酸樹脂が固化しかつデンプンがβ化して、主材同士、主材と補強材、および補強材同士を固めた。
【００６９】
以上の液状バインダ準備工程〜成形工程で、表皮層３と基材層２とを持つ実施例１の建築用壁材を得た。
【００７０】
実施例１の建築用壁材は、主材として珪藻土を含むため、耐火性に優れる。また、実施例１の建築用壁材は、珪藻土と補強材（バガス）とをバインダで固めている。このため、実施例１の建築用壁材は、水を加えて加熱するだけでリサイクルできる。よって、実施例１の建築用壁材はリサイクル性に優れる。なお、本発明の建築用壁材をリサイクルする際には、水を加えて加熱する前に破砕処理することで、リサイクルに要する時間を短縮できる。
【００７１】
実施例１の建築用壁材は、バインダとしてポリ乳酸樹脂とデンプンとを併用したことで、製造コストを低減できた。
【００７２】
なお、実施例１の建築用壁材の端面（表皮層が固定されていない面）に触れても、主材や補強材が基材層２から脱離しなかった。この結果からも、実施例１の建築用壁材が形状保持性に優れることがわかる。これはバインダとしてポリ乳酸樹脂を用いたためであると考えられる。
【００７３】
実施例１の建築用壁材の製造方法によると、液状バインダ中にデンプンと水とがバランス良く配合されている。また、混合物中に液状バインダと主材、補強材がバランス良く配合されている。このため、実施例１の建築用壁材の製造方法は、混合工程においてバインダを主材および補強材の表面に均一に付着させることができ、かつ、積層工程および成形工程において混合物に所望の形状を付与することができる。よって、実施例１の建築用壁材の製造方法によると、建築用壁材を容易かつ精度高く製造できる。
【００７４】
また、実施例１の建築用壁材の製造方法では、珪藻土からなる主材が混合物中の水を吸収するために、混合物の流動性は液状バインダの混合開始直後には大きく、その後小さくなる。したがって、実施例１の建築用壁材の製造方法では、混合工程における混合物の流動性は充分に高く、また、積層工程および成形工程における混合物の流動性は充分に低くなり、実施例１の建築用壁材を容易に製造できる。
【００７５】
また、実施例１の建築用壁材の製造方法における液状バインダ準備工程では、デンプンとしてβ化したものを用いている。このため、液状バインダ中のデンプンを混合物中に均一に分散させることができ、主材や補強材をデンプンによって確実に固定できる利点もある。
【００７６】
（比較例１）
比較例１の建築用壁材は、バインダとしてデンプンのみを用い、ポリ乳酸樹脂を用いなかったことと、デンプンの配合量以外は実施例１の建築用壁材と同じものである。また、比較例１の建築用壁材の製造方法は、液状バインダ準備工程においてデンプンのみを用いポリ乳酸樹脂を用いなかったことと、デンプンの配合量以外は実施例１の建築用壁材の製造方法と同じである。
【００７７】
比較例１の建築用壁材は、１８０質量部の主材と、４５質量部の補強材と、７５質量部のデンプンとを含む。
【００７８】
比較例１の建築用壁材の端面に触れると、主材や補強材が基材層２から脱離した。このため比較例１の建築用壁材は、実施例１の建築用壁材に比べて形状保持性に劣る。これは、比較例１の建築用壁材がポリ乳酸樹脂を含まないためだと考えられる。
【００７９】
（比較例２）
比較例２の建築用壁材は、バインダとしてポリ乳酸樹脂のみを用い、デンプンを用いなかったことと、ポリ乳酸樹脂の配合量以外は実施例１の建築用壁材と同じものである。また、比較例１の建築用壁材の製造方法は、液状バインダ準備工程においてポリ乳酸樹脂のみを用いデンプンを用いなかったことと、ポリ乳酸樹脂の配合量以外は実施例１の建築用壁材の製造方法と同じである。
【００８０】
比較例２の建築用壁材は、１８０質量部の主材と、４５質量部の補強材と、７５質量部のポリ乳酸樹脂とを含む。
【００８１】
比較例２の建築用壁材の製造コストは、実施例１の建築用壁材の製造コストの１６倍程度であった。すなわち比較例２の建築用壁材の製造コストは、実施例１の建築用壁材の製造コストよりも高かった。これは、高価なポリ乳酸樹脂を多く使用したためである。
【００８２】
また、比較例２の建築用壁材は、ポリ乳酸樹脂を多く含みデンプンを含まないために、形状保持性が極めて高い。このため、比較例２の建築用壁材は破砕処理し難く、実施例１の建築用壁材に比べてリサイクル性に劣っていた。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施例１の建築用壁材を模式的に表す断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００８４】
１：建築用壁材 ２：基材層 ３：表皮層
４：主材 ５：補強材 ６：ポリ乳酸樹脂
７：デンプン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主材と該主材中に分散保持されている補強材と該主材および該補強材を一体的に結合するバインダとを含む基材層と、該基材層の少なくとも一面に一体的に固定されている表皮層とを持つ建築用壁材であって、
該主材は珪藻土からなり、
該補強材は植物繊維からなり、
該バインダはポリ乳酸樹脂およびデンプンからなることを特徴とする建築用壁材。
【請求項２】
前記デンプンが、前記ポリ乳酸樹脂１００質量部に対して９０質量部〜７００質量部配合されている請求項１に記載の建築用壁材。
【請求項３】
前記バインダが、前記主材１００質量部に対して３５質量部〜７５質量部配合されている請求項１または請求項２に記載の建築用壁材。
【請求項４】
前記補強材が、前記主材１００質量部に対して１５質量部〜４５質量部配合されている請求項１〜請求項３の何れか一つに記載の建築用壁材。
【請求項５】
主材と該主材中に分散保持されている補強材と該主材および該補強材を一体的に結合するバインダとを含む基材層と、該基材層の少なくとも一面に一体的に固定されている表皮層とを持つ建築用壁材であって、該主材は珪藻土からなり、該補強材は植物繊維からなり、該バインダはポリ乳酸樹脂およびデンプンからなる建築用壁材を製造する方法であって、
該バインダと水とを混合して液状バインダを得る液状バインダ準備工程と、
該液状バインダと該主材と該補強材とを混合して混合物を得る混合工程と、
該混合物を該表皮層上に積層して積層物を得る積層工程と、
該積層物を加熱し、冷却して、該表皮層と該基材層とを持つ建築用壁材を得る成形工程と、
を含むことを特徴とする建築用壁材の製造方法。
【請求項６】
前記液状バインダ準備工程において、前記水を前記バインダ１００質量部に対して３００質量部〜３５００質量部配合する請求項５に記載の建築用壁材の製造方法。
【請求項７】
前記混合工程において、前記液状バインダを前記主材１００質量部に対して２００質量部〜２７０質量部配合する請求項５または請求項６に記載の建築用壁材の製造方法。
【請求項８】
前記混合工程において、前記補強材を前記主材１００質量部に対して１５質量部〜４０質量部配合する請求項５〜請求項７の何れか一つに記載の建築用壁材の製造方法。
【請求項９】
前記積層工程で使用する前記混合物は、前記混合工程で前記液状バインダと前記主材と前記補強材との混合を開始した後５分以上経過したものである請求項５〜請求項８の何れか一つに記載の建築用内装材の製造方法。
【請求項１０】
前記液状バインダ準備工程において、前記デンプンとしてα化しているものを用いる請求項５〜請求項９の何れか一つに記載の建築用壁材の製造方法。
【請求項１１】
前記液状バインダ準備工程において、前記デンプンとしてβ化しているものを用い、
前記成形工程において、β化している前記デンプンを加熱することでα化する請求項５〜請求項９の何れか一つに記載の建築用壁材の製造方法。
【請求項１】
主材と該主材中に分散保持されている補強材と該主材および該補強材を一体的に結合するバインダとを含む基材層と、該基材層の少なくとも一面に一体的に固定されている表皮層とを持つ建築用壁材であって、
該主材は珪藻土からなり、
該補強材は植物繊維からなり、
該バインダはポリ乳酸樹脂およびデンプンからなることを特徴とする建築用壁材。
【請求項２】
前記デンプンが、前記ポリ乳酸樹脂１００質量部に対して９０質量部〜７００質量部配合されている請求項１に記載の建築用壁材。
【請求項３】
前記バインダが、前記主材１００質量部に対して３５質量部〜７５質量部配合されている請求項１または請求項２に記載の建築用壁材。
【請求項４】
前記補強材が、前記主材１００質量部に対して１５質量部〜４５質量部配合されている請求項１〜請求項３の何れか一つに記載の建築用壁材。
【請求項５】
主材と該主材中に分散保持されている補強材と該主材および該補強材を一体的に結合するバインダとを含む基材層と、該基材層の少なくとも一面に一体的に固定されている表皮層とを持つ建築用壁材であって、該主材は珪藻土からなり、該補強材は植物繊維からなり、該バインダはポリ乳酸樹脂およびデンプンからなる建築用壁材を製造する方法であって、
該バインダと水とを混合して液状バインダを得る液状バインダ準備工程と、
該液状バインダと該主材と該補強材とを混合して混合物を得る混合工程と、
該混合物を該表皮層上に積層して積層物を得る積層工程と、
該積層物を加熱し、冷却して、該表皮層と該基材層とを持つ建築用壁材を得る成形工程と、
を含むことを特徴とする建築用壁材の製造方法。
【請求項６】
前記液状バインダ準備工程において、前記水を前記バインダ１００質量部に対して３００質量部〜３５００質量部配合する請求項５に記載の建築用壁材の製造方法。
【請求項７】
前記混合工程において、前記液状バインダを前記主材１００質量部に対して２００質量部〜２７０質量部配合する請求項５または請求項６に記載の建築用壁材の製造方法。
【請求項８】
前記混合工程において、前記補強材を前記主材１００質量部に対して１５質量部〜４０質量部配合する請求項５〜請求項７の何れか一つに記載の建築用壁材の製造方法。
【請求項９】
前記積層工程で使用する前記混合物は、前記混合工程で前記液状バインダと前記主材と前記補強材との混合を開始した後５分以上経過したものである請求項５〜請求項８の何れか一つに記載の建築用内装材の製造方法。
【請求項１０】
前記液状バインダ準備工程において、前記デンプンとしてα化しているものを用いる請求項５〜請求項９の何れか一つに記載の建築用壁材の製造方法。
【請求項１１】
前記液状バインダ準備工程において、前記デンプンとしてβ化しているものを用い、
前記成形工程において、β化している前記デンプンを加熱することでα化する請求項５〜請求項９の何れか一つに記載の建築用壁材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−１３５８９（Ｐ２００９−１３５８９Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７３１７９（Ｐ２００７−１７３１７９）
【出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（５９２１１５９７３）エーティー技研株式会社 (4)
【出願人】（５０４３０８１９８）株式会社フォーエス (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（５９２１１５９７３）エーティー技研株式会社 (4)
【出願人】（５０４３０８１９８）株式会社フォーエス (2)
【Ｆターム（参考）】
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