專利名稱：復(fù)合建材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高性能低成本且有助于環(huán)保的復(fù)合建材。
背景技術(shù)：
用于安裝計算機等所謂OA地板的地面構(gòu)件要求能耐受計算機的重量，即使因地震等導(dǎo)致計算機等落下也不會撞壞。此外，要求有極好的阻燃性以耐受電纜著火，因為所述地面下布置有電纜。
關(guān)于重量輕且阻燃性和可加工性極好的建材，JP-A-7-329236提出一種不燃性材料，通過將熱塑性樹脂的預(yù)浸漬體粘附于石膏板上形成。然而，在JP-A-7-329236所述技術(shù)中，使用熱塑性樹脂預(yù)浸漬體和石膏板，存在強度不足的問題。而且，不能釘入釘子等，即使被迫釘入釘子，也有導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫的缺點。
而且，由于強度不足，耐沖擊性必然差。例如，在這種建材上形成裝飾板時，所述建材受到?jīng)_擊如撞擊等時導(dǎo)致所述裝飾層的圖案受損。
此外，安裝OA設(shè)備如計算機等的房間和醫(yī)院的特護病房等利于覆蓋有電磁波屏蔽層的墻壁構(gòu)件和地面構(gòu)件，以使房間中的設(shè)備不受電磁波的干擾影響。給JP-A-7-329236的建材加電磁波屏蔽層時，由于強度低，所述建材不能充分地保護所述屏蔽層，因而所述屏蔽層破裂，導(dǎo)致例如因電磁波的干擾而出現(xiàn)計算機操作錯誤。特別是所述地面構(gòu)件易于破裂，因而需要開發(fā)耐沖擊性極好的材料。
發(fā)明公開因此，本發(fā)明第一個目的是解決上述問題，提供一種強度和受釘性極好的復(fù)合建材。
本發(fā)明第二個目的是提供一種復(fù)合建材，即使有裝飾層，所述裝飾層的圖案也不因沖擊等受損。
本發(fā)明第三個目的是提供一種復(fù)合建材，通過充分地提高阻燃性和可加工性極好的輕質(zhì)建材的強度，能有利地利用電磁波屏蔽層。
本發(fā)明第四個目的是提供一種阻燃性進一步改善的復(fù)合建材。
本發(fā)明的要點和構(gòu)造是以下第1至25項。
1.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的由纖維基材和樹脂組成的復(fù)合層，特征在于所述芯件包含無機非晶形體，所述無機非晶形體中包含纖維材料。
2.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的由纖維基材和樹脂組成的復(fù)合層，特征在于所述芯件是由無機非晶形體制成的無機非晶形粉末通過粘合劑加工成形的。
3.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的由纖維基材和樹脂組成的復(fù)合層，特征在于所述芯件包括由多糖組成的有機纖維材料。
4.根據(jù)第1至3項之任一的復(fù)合建材，其中所述復(fù)合層中樹脂的含量為20-200重量份/100重量份纖維基材。
5.根據(jù)第1至3項之任一的復(fù)合建材，其中所述復(fù)合層的厚度為0.1-3.5mm。
6.根據(jù)第1至3項之任一的復(fù)合建材，其中所述復(fù)合層的比重為0.5-3.9。
7.根據(jù)第1至3項之任一的復(fù)合建材，其中所述復(fù)合層含有彈性高聚物。
8.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的裝飾層，特征在于所述芯件包含無機非晶形體，所述無機非晶形體中包含纖維材料。
9.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的裝飾層，特征在于所述芯件是由無機非晶形體制成的無機非晶形粉末通過粘合劑加工成形的。
10.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的裝飾層，特征在于所述芯件包括由多糖組成的有機纖維材料。
11.根據(jù)第8至11項之任一的復(fù)合建材，其中在所述芯件和所述裝飾層之間形成增強層。
12.根據(jù)第8至11項之任一的復(fù)合建材，其中所述裝飾層的厚度為0.1-10mm。
13.根據(jù)第11項的復(fù)合建材，其中所述增強層包含彈性高聚物。
14.根據(jù)第8或10項的復(fù)合建材，其中所述纖維材料沿特定方向取向。
15.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的電磁波屏蔽層，特征在于所述芯件包含無機非晶形體，所述無機非晶形體中包含纖維材料。
16.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的電磁波屏蔽層，特征在于所述芯件是由無機非晶形體制成的無機非晶形粉末通過粘合劑加工成形的。
17.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的電磁波屏蔽層，特征在于所述芯件包括由多糖組成的有機纖維材料。
18.根據(jù)第15或17項的復(fù)合建材，其中所述纖維材料沿特定方向取向。
19.根據(jù)第15至18項之任一的復(fù)合建材，其中所述電磁波屏蔽層是金屬箔。
20.根據(jù)第15至18項之任一的復(fù)合建材，其中所述電磁波屏蔽層是由導(dǎo)電填料和樹脂組成的復(fù)合板。
21.一種復(fù)合建材，包括粘附在芯件至少一個表面上的紙，特征在于所述芯件包含無機非晶形體，所述無機非晶形體中包含纖維材料。
22.一種復(fù)合建材，包括粘附在芯件至少一個表面上的紙，特征在于所述芯件是由無機非晶形體制成的無機非晶形粉末通過粘合劑加工成形的。
23.一種復(fù)合建材，包括粘附在芯件至少一個表面上的紙，特征在于所述芯件包括由多糖組成的有機纖維材料。
24.根據(jù)第21至23項之任一的復(fù)合建材，其中所述紙為防水紙。
25.根據(jù)第21或23項的復(fù)合建材，其中所述纖維材料沿特定方向取向。
構(gòu)成本發(fā)明復(fù)合建材中芯材的典型實施方案的復(fù)合硬化體的結(jié)構(gòu)示于

圖1中。所述復(fù)合硬化體1根本上包括無機非晶形體2，其中所述無機非晶形體2中包含纖維材料3。此外，所述無機非晶形體無特殊限制，但優(yōu)選為由兩或多種氧化物體系組成的非晶形體。本文所用術(shù)語“由兩或多種氧化物體系組成的非晶形體”意指氧化物(1)-氧化物(2)…-氧化物(n)體系的非晶形體(其中n為自然數(shù)，氧化物(1)、氧化物(2)…氧化物(n)是不同的氧化物)。
這種無機非晶形體很難恰當(dāng)?shù)囟x，但認為它是使兩或多種氧化物經(jīng)歷固體溶解、水合反應(yīng)等產(chǎn)生的非晶形化合物。
這種無機非晶形化合物中，構(gòu)成所述氧化物的元素(至少兩種選自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素)通過熒光X-射線分析確定，通過X-射線衍射分析圖中在2θ15°-40°的范圍內(nèi)觀察到耙(harrow)。此耙是X-射線強度的輕度波動，在X-射線圖中為寬隆起。此外，所述耙的半寬值為2θ不小于2°。
所述復(fù)合硬化體1的彎曲強度和耐沖擊性可得到改善，因為所述無機非晶形體2是是產(chǎn)生強度的物質(zhì)，纖維材料3分散于無機非晶形粉末2中使斷裂韌度值得到改善。而且所述強度沒有各向異性，因而可獲得均勻硬化體。此外，由于它是非晶形體，具有在低密度下獲得充足強度的優(yōu)點。
另外，所述非晶形體2變成產(chǎn)生強度的物質(zhì)的原因尚不清楚，但據(jù)推測與結(jié)晶結(jié)構(gòu)相比可阻礙裂縫生長。此外，與結(jié)晶體相比所述纖維材料易于均勻分散在非晶形體中，從而使斷裂韌度值得到改善。因此，即使釘入釘子或形成通孔，也不產(chǎn)生裂縫，因而所述復(fù)合硬化體作為建材等工作所需材料是最佳的。
作為所述氧化物可使用金屬和/或非金屬的氧化物，要求選自Al2O3、SiO2、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO。特別地，Al2O3-SiO2-CaO體系或Al2O3-SiO2-CaO-氧化物體系的無機非晶形體或這些無機非晶形體的復(fù)合物是最佳的。此外，后一無機非晶形體中的氧化物是一或多種除Al2O3、SiO2和CaO之外的金屬和/或非金屬氧化物。
首先，所述Al2O3-SiO2-CaO體系的非晶形體是使Al2O3、SiO2和CaO之全部或一部分經(jīng)固體溶解、水合反應(yīng)等產(chǎn)生的有非晶形結(jié)構(gòu)的化合物。即，包括使Al2O3和SiO2，SiO2和CaO，Al2O3和CaO，或Al2O3、SiO2和CaO的混合物經(jīng)固體溶解、水合反應(yīng)等產(chǎn)生的各種化合物。
所述無機非晶形化合物中，Al、Si和Ca通過熒光-射線分析確定，通過X-射線衍生分析圖中在2θ15°-40°的范圍內(nèi)觀察到耙。此耙是X-射線強度的輕度波動，在X-射線圖中為寬隆起。此外，所述耙的半寬值為2θ不小于2°。
除Al2O3、SiO2和CaO之外還加有至少一種氧化物的體系即Al2O3-SiO2-CaO-氧化物體系的非晶形體包括除Al2O3-SiO2-CaO體系的上述組合之外還使Al2O3和氧化物，SiO2和氧化物，CaO和氧化物，Al2O3、SiO2和氧化物，SiO2、CaO和氧化物，Al2O3、CaO和氧化物，或Al2O3、SiO2、CaO和氧化物的混合物經(jīng)固體溶解、水合反應(yīng)等產(chǎn)生的各種化合物。
此外，在兩或多種氧化物或Al2O3-SiO2-CaO-氧化物(1)…-氧化物(n)(n為不小于2的自然數(shù))的非晶形體的情況下，認為它包括使這些氧化物的混合物例如選自氧化物(1)、氧化物(2)…氧化物(n)(其中n為不小于2的自然數(shù)，n值不同時氧化物(n)意指不同的氧化物，不包括Al2O3、SiO2和CaO)的至少兩種氧化物經(jīng)固體溶解、水合反應(yīng)等產(chǎn)生的各種化合物，使選自Al2O3、SiO2和CaO的至少兩種的混合物經(jīng)固體溶解、水合反應(yīng)等產(chǎn)生的化合物，以及還包括使選自氧化物(1)、氧化物(2)…氧化物(n)(n為不小于2的自然數(shù))的至少一種氧化物和選自Al2O3、SiO2和CaO的至少一種氧化物的混合物經(jīng)固體溶解、水合反應(yīng)等產(chǎn)生的化合物。
所述無機非晶形化合物中，構(gòu)成所述氧化物的Al、Si、Ca和其它元素(兩或多種選自Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的元素)通過熒光X-射線分析確定，通過X-射線衍射分析圖中在2θ15°-40°的范圍內(nèi)觀察到耙。此耙是X-射線強度的輕度波動，在X-射線圖中為寬隆起。此外，所述耙的半寬值為2θ不小于2°。
在此情況下，與Al2O3、SiO2和CaO組合的氧化物可以是一或多種，可使用除Al2O3、SiO2和CaO以外的金屬和/或非金屬氧化物。例如可選自Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO。可基所述芯件及所述建材的預(yù)期性能進行選擇。
例如，可用堿等除去Na2O或K2O，電鍍處理之前進行所述去除處理時，可使欲電鍍的芯件表面變粗糙起錨定作用。
MgO作為與Al2O3、SiO2和CaO的固溶液有助于提高強度使彎曲強度和耐沖擊性顯著改善。
P2O5可改善與金屬的粘合性，金屬層直接粘附于所述芯件時特別適用。
SO3適用作抗菌建材，因為它有抗菌性。
TiO2是白色顏料，起光氧化催化劑的作用，從而可僅通過光照迫使粘附的有機污染物氧化而凈化。因此，它具有能用作可自凈建材的特殊作用。
MnO適合用作淺黑色顏料，F(xiàn)e2O3適合用作增亮顏料，ZnO為白色顏料。
此外，這些氧化物可單獨存在于所述非晶形體中。
上述非晶形體的組成換算成Al2O3、SiO2和CaO優(yōu)選為Al2O3占所述復(fù)合硬化體總重的3-51％(重量)，SiO2占所述復(fù)合硬化體總重的5-53％(重量)，CaO占所述復(fù)合硬化體總重的6-63％(重量)，三種氧化物之和不超過100％(重量)。
因為Al2O3的含量低于3％(重量)或超過51％(重量)時，所述芯件的強度降低，而SiO2的含量低于5％(重量)或超過53％(重量)時，所述芯件的強度降低。CaO的含量低于6％(重量)或超過63％(重量)時，所述芯件的強度也降低。
進一步地，為獲得有更高強度的芯件，有利的是分別將CaO/SiO2之比調(diào)至0.2-7.9，CaO/Al2O3之比調(diào)至0.2-12.5(按氧化物計)。
包含Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3和ZnO之一或多種作為除Al2O3、SiO2和CaO之外的氧化物時，每種氧化物的含量優(yōu)選如下。不必說，這些氧化物的總含量不超過100％(重量)。
Na2O占所述芯件總重的0.1-2.4％(重量)MgO占所述芯件總重的0.3-22.0％(重量)P2O5占所述芯件總重的0.1-14.6％(重量)SO3占所述芯件總重的0.l-7.0％(重量)K2O占所述芯件總重的0.1-2.4％(重量)TiO2占所述芯件總重的0.1-17.4％(重量)MnO占所述芯件總重的0.1-3.0％(重量)Fe2O3占所述芯件總重的0.2-35.6％(重量)ZnO占所述芯件總重的0.1-3.6％(重量)這些氧化物的含量限于上述范圍的原因在于它們超出上述范圍時，所述芯件的強度降低。
所述化合物是否有非晶形結(jié)構(gòu)可通過X-射線衍射確定。即，當(dāng)X-射線衍射在2θ15°-40°的區(qū)域內(nèi)觀察到耙時，可確定所述化合物有非晶形結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，除完全非晶形結(jié)構(gòu)之外，所述非晶形結(jié)構(gòu)中可包含結(jié)晶體。具體地，可包含硅酸氫鋁、高嶺石、沸石、鈣黃長石、syn、鈣長石、黃長巖、合成鈣黃長石、tobermorite、硬硅鈣石或鈣礬石；或氧化物如SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、MgO、P2O5、SO3、K2O、TiO2、MnO、Fe2O3、ZnO等；CaCO3(方解石)等。
雖然據(jù)信這些結(jié)晶體本身不是產(chǎn)生強度的物質(zhì)，但相信它們具有提高硬度和密度以改善壓縮強度或控制裂縫生長等作用。此外，要求所述結(jié)晶體的含量占所述芯件總重的0.1-50％(重量)。因為所述結(jié)晶體太少時，不能獲得上述作用，而太多時，強度降低。
順便提及，所述Al2O3-SiO2體系的晶體化合物為硅酸氫鋁、高嶺石或沸石，Al2O3-CaO體系的晶體化合物為鋁酸鈣，CaO-SiO2體系的晶體化合物為硅酸鈣，Al2O3-SiO2-CaO體系的晶體化合物為鈣黃長石、syn或鈣長石，Al2O3-SiO2-CaO-MgO體系的晶體化合物為黃長巖或合成鈣黃長石。
此外，希望所述結(jié)晶體含Ca，可包含鈣黃長石、syn(Ca2Al2O7)、合成黃長石(Ca2(Mg0.5Al0.5)(Si1.5Al0.5O7))、合成鈣黃長石(Ca2(Mg0.25Al0.75)(Si1.25Al0.75O7))、有序的鈣長石(Anorthite，ordered)(Ca2Al2Si2O8)、或碳酸鈣(方解石)。
本發(fā)明芯件中，所述非晶形體中可加入鹵素。此鹵素在形成固溶液或水合物的反應(yīng)中起催化劑的作用，也可作為控制燃燒的物質(zhì)。要求含量為所述非晶形體總重的0.1-1.2％(重量)。因為此含量低于0.1％(重量)時，強度較低，而超過1.2％(重量)時，燃燒產(chǎn)生有害物質(zhì)。作為所述鹵素，氯、溴和氟是理想的。
類似地，可加入碳酸鈣(方解石)。碳酸鈣本身不是產(chǎn)生強度的物質(zhì)，但據(jù)信由于碳酸鈣被非晶形體包圍防止裂縫生長等從而有助于提高強度。要求碳酸鈣含量不大于所述芯件總重的48％(重量)，因為超過48％(重量)時，彎曲強度降低。還希望不低于0.1％(重量)。此含量低于0.1％(重量)時，不能起提高強度的作用。
此外，添加粘合劑有利于進一步提高強度，改善耐水性、耐化學(xué)性和阻燃性。作為粘合劑，理想地為熱固性樹脂或無機粘合劑或兩者。作為所述熱固性樹脂，至少一種選自酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂和脲醛樹脂的樹脂是理想的。作為所述無機粘合劑，至少一種選自硅酸鈉、硅膠和鋁溶膠的無機粘合劑是理想的。
此外，可將熱固性樹脂例如選自酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、脲醛樹脂和聚氨酯樹脂的至少一種熱固性樹脂涂于所述表面。
所述無機非晶形體中所含纖維材料可以是有機或無機的。作為有機纖維材料，可使用選自化學(xué)纖維如維尼綸、聚丙烯和聚乙烯等和由多糖組成的有機纖維材料至少之一，但由多糖組成的有機纖維材料是理想的。因為所述多糖有OH基，容易通過氫鍵與各種化合物如Al2O3、SiO2、CaO等鍵合。
所述多糖優(yōu)選為選自氨基糖、糖醛酸、淀粉、糖原、旋復(fù)花粉、地衣淀粉、纖維素、殼多糖、脫乙酰殼多糖、半纖維素和果膠的至少一種化合物。作為由這些多糖組成的有機纖維材料，適合采用紙漿、紙漿糟粕、廢紙如報紙或雜志等的粉碎物。
除纖維素之外，所述紙漿還包含約10-30％(重量)的木質(zhì)素。
可用選自氧化鋁須晶、SiC須晶、氧化硅-氧化鋁基陶瓷纖維、玻璃纖維、碳纖維和金屬纖維至少之一作為無機纖維材料。
此外，所述纖維材料的含量優(yōu)選為所述復(fù)合硬化體總重的2-75％(重量)。此含量低于2％(重量)時，復(fù)合硬化體的強度降低，而超過75％(重量)時，有防火性、耐水性、尺寸穩(wěn)定性等下降的危險。
另外，所述纖維材料的平均長度優(yōu)選為10-3000μm。平均長度太短時，不導(dǎo)致纏結(jié)，而太長時，易產(chǎn)生間隙使所述無機硬化體的強度降低。
作為所述芯件，推薦使工業(yè)廢料干燥、聚集-固化得到的，特別優(yōu)選使造紙淤泥(糟粕)干燥、聚集-固化得到的。即所述造紙淤泥是含無機物的紙漿糟粕，用工業(yè)廢料作為起始原料成本很低，有助于解決環(huán)境問題。而且，造紙淤泥本身有粘合劑的作用，具有能與其它工業(yè)廢料捏合制成要求形狀的優(yōu)點。特別地，所述高級紙的廢紙包含大量鈣基晶體如高嶺土或碳酸鈣等，因而包含大量所述廢紙的淤泥適合用作所述造紙淤泥。
所述造紙淤泥(糟粕)除紙漿之外還包含水和選自Al、Si、Ca、Na、Mg、P、S、K、Ti、Mn、Fe和Zn的氧化物或氫氧化物或作為其前體的溶膠或其復(fù)合物、鹵素和碳酸鈣中的至少一種。所述鹵素優(yōu)選為氯、溴和氟。
而且，所述造紙淤泥的水含量優(yōu)選為20-80％(重量)。此水含量低于20％(重量)時，所述淤泥太硬而難以成形，超過80％(重量)時，所述淤泥變成泥漿而難以成形。
本發(fā)明中，作為所述芯件的復(fù)合硬化體的比重優(yōu)選為0.2-2.2。比重低于0.2時，孔太多，復(fù)合硬化體的強度降低，比重超過2.2時，無機非晶形體本身對強度的影響太大，纖維材料的增強作用相對降低，因而強度降低。即當(dāng)比重在0.2至2.2的范圍內(nèi)時，獲得實用的壓縮強度和彎曲強度，因而可以說此范圍是獲得所述強度的特有范圍。
如圖2所示，所述復(fù)合硬化體1中包含無機粉末4有利于改善阻燃性并通過與非晶形體反應(yīng)生成產(chǎn)生強度的物質(zhì)提高強度。通過調(diào)節(jié)無機粉末的量，可調(diào)節(jié)復(fù)合硬化體的比重。
構(gòu)成本發(fā)明復(fù)合建材中芯件的另一實施方案的復(fù)合硬化體1是通過粘合劑(類似于第一實施方案中所用粘合劑)使無機非晶形粉末加工成形得到的，所述無機非晶形粉末有至少兩種氧化物體系制成的無機非晶形體。一般地，所述無機非晶形體比結(jié)晶體的強度和韌度高，因而用粘合劑粘合有此無機非晶形體的粉末可獲得壓縮強度和彎曲強度極好的復(fù)合硬化體和芯件。此外，所述非晶形體的密度比結(jié)晶體低，因而通過用粘合劑粘合可獲得輕質(zhì)芯件。
所述非晶形體如前面所定義，有利地適合作為平均粒度1-100μm的粉末。平均粒度太小或太大時，不能獲得足以用作芯件的強度。
所述無機粉末無特殊限制，但優(yōu)選由兩或多種氧化物體系組成的無機非晶形體，特別推薦通過燃燒工業(yè)廢料得到的，尤其是通過燃燒造紙淤泥(糟粕)得到的最佳。所述造紙淤泥是含無機物的紙漿糟粕，用工業(yè)廢料作原料成本低，有助于解決環(huán)境問題。
優(yōu)選在不低于300℃但低于800℃下燃燒所述造紙淤泥。高于800℃時易變成結(jié)晶體，而低于300℃時紙漿碳化而不能得到所述粉末。在300-1500℃下燃燒造紙淤泥然后驟冷也可獲得所述非晶形結(jié)構(gòu)。
利用造紙淤泥的技術(shù)有許多，但與本發(fā)明不同。例如，JP-A-49-86438公開了將紙漿糟粕(纖維素組分)與石灰渣混合和熱壓的技術(shù)，但所述紙漿糟粕意指纖維素，與利用本發(fā)明所定義的造紙淤泥中的無機組分和使纖維分散在無機非晶形體中不一致。因而在石灰渣顆粒邊界產(chǎn)生裂口或不能防止裂縫生長，彎曲強度和壓縮強度方面存在問題。而且所述石灰渣是燃燒造紙漿液得到的結(jié)晶體(氧化鈣)，與本發(fā)明非晶形體明顯不同。
JP-A-7-47537、JP-A-7-69701、JP-A-6-293546和JP-A-5-270872是水泥和無機增強纖維的復(fù)合技術(shù)，JP-A-10-15923是使紙漿糟粕與結(jié)晶石膏混合的技術(shù)，JP-A-49-2880是針對所述廢紙漿中纖維的技術(shù)，JP-A-53-81388公開使紙漿糟粕中的纖維(纖維15％，土和沙子0.01％)與木屑混合成形，均與本發(fā)明定義的使纖維材料分散于無機非晶形體中不同。
JP-A-51-30088是使廢紙漿和輕質(zhì)無機材料的燃燒灰成形的技術(shù)，但未描述燃燒條件等，不能獲得非晶形燃燒灰。JP-A-8-246400是用廢紙漿本身代替造紙淤泥的技術(shù)。JP-A-48-44349是使含有機物和無機物的廢紙漿與高聚物乳液等混合的技術(shù)，但所述無機物意指氧化硅、氧化鋁和氧化鐵，基本上指每種的金屬氧化物，與本發(fā)明定義兩或多種金屬氧化物的復(fù)雜非晶形體系不同。JP-A-49-99524是陶瓷形成物(多晶體)，與本發(fā)明所定義的非晶形體系不同。
另一方面，所述粘合劑理想地為熱固性樹脂或無機粘合劑或兩者。作為所述熱固性樹脂，至少一種選自酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂和脲醛樹脂的樹脂是理想的。作為所述無機粘合劑，至少一種選自硅酸鈉、硅膠和鋁溶膠的無機粘合劑是理想的。
此外，構(gòu)成本發(fā)明復(fù)合建材中芯件的另一實施方案的復(fù)合硬化體包括多糖的有機纖維材料。具體地，是由無機粉末和多糖制成的有機纖維材料組成的復(fù)合硬化體，或包含由多糖制成的有機纖維材料的無機非晶形體的復(fù)合硬化體。
這些復(fù)合硬化體中，在無機粉末的表面上、無機非晶形體中或多糖中存在OH基，因而在無機粉末和/或無機非晶形體與有機纖維材料之間或在有機纖維材料之間形成氫鍵，因而所述無機粉末和/或無機非晶形體與有機纖維材料復(fù)雜地纏結(jié)而合為一體。從而可在不使用水泥或使用加固板如鐵板的情況下確保所述強度，獲得可加工性和生產(chǎn)能力極好的芯件。
在此情況下，所述無機粉末優(yōu)選為工業(yè)廢料的粉末。可使用造紙淤泥(糟粕)的燃燒產(chǎn)物。所述造紙淤泥是含無機物的紙漿糟粕，通過在300-1500℃下加熱得到無機粉末。此外，可用玻璃拋光灰塵和硅砂粉碎灰塵等作為所述無機粉末。
所述無機粉末中所含無機物優(yōu)選為選自氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀、氧化鈉和五氧化二磷至少之一。它們是化學(xué)穩(wěn)定的，耐侯性極好，具有建材所要求的性能。
由于無機粉末太小或太大時不能獲得足夠的強度，所以有利的是使用平均粒度為1-100μm的粉末。而且優(yōu)選所述無機粉末的含量為芯件總重的10-90％(重量)。此含量太高時，芯件變脆，而含量太低時，強度降低，兩種情況下強度都降低。此外，上述粉末可用作所述無機非晶形體。
另一方面，所述多糖優(yōu)選為選自氨基糖、糖醛酸、淀粉、糖原、旋復(fù)花粉、地衣淀粉、纖維素、殼多糖、脫乙酰殼多糖、半纖維素和果膠的至少一種化合物。由這些化合物組成的有機纖維材料有OH基，易與無機粉末形成氫鍵，提供纖維形狀。由多糖組成的有機纖維材料可以是通過粉碎松樹或闊葉樹得到的木屑、漿或漿糟。
由多糖組成的有機纖維材料的含量優(yōu)選為所述芯件總重的10-90％(重量)。所述有機纖維材料太多時，強度降低，而太少時，芯件變脆，強度降低。由多糖組成的有機纖維材料的平均長度有利地為10-1000μm。平均長度太短時，不導(dǎo)致纖維材料纏結(jié)，而太長時，所述纖維材料不能均勻地與無機工業(yè)廢料混合，而不能獲得足夠的強度。
作為由多糖組成的有機纖維材料，有利地是使用紙漿或紙漿糟粕，特別是工業(yè)廢料，因為它們成本很低，有助于解決環(huán)境問題。作為工業(yè)廢料有造紙淤泥(糟粕)的未燃燒產(chǎn)物。所述未燃燒造紙淤泥本身有粘合劑的作用，可與無機粉末一起捏合制成要求的形狀。此外，所述造紙淤泥的未燃燒產(chǎn)物中有機纖維材料的含量可在占總固含量5-85％(重量)的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
此外，除無機粉末和由多糖組成的有機纖維材料之外，還可加入粘合劑，因為粘合劑可改善耐水性和斷裂韌度值。所述粘合劑可使用上述熱固性樹脂或無機粘合劑，其含量優(yōu)選為3-20％(重量)。
圖2的實施方案中，所述無機非晶形體2起粘合劑的作用。
圖3所示本發(fā)明復(fù)合建材是包括在芯件5至少一個表面上(所示實施方案中在其兩個表面上)形成的增強層6的復(fù)合建材，其中增強層6是由樹脂6a和纖維材料6b組成的復(fù)合層，特征在于前面所述的任何復(fù)合硬化體1用于所述芯件5。即當(dāng)所述芯件5由任何復(fù)合硬化體1制成時，即使向所述復(fù)合建材施加拉力，也不易導(dǎo)致破裂，因為所述芯件5本身的彎曲強度極好。而且即使向所述表面局部施壓，也不產(chǎn)生凹痕或凹陷。
此外，在所述芯件5的表面上設(shè)置復(fù)合層形式的增強層6可控制應(yīng)力集中部分破裂，進一步提高彎曲強度值，進一步改善壓縮強度。
使用本發(fā)明復(fù)合建材中，通過上漆或通過裝飾板、飾面板等在所述增強層6上形成裝飾層，從而改善耐沖擊性，不易形成瑕疵如凹痕等，不因所述瑕疵損傷導(dǎo)致裝飾面的設(shè)計低劣。
作為構(gòu)成所述增強層的復(fù)合層中的樹脂6a，優(yōu)選使用熱固性樹脂。因為與熱塑性樹脂不同，熱固性樹脂的耐火性極好，甚至在更高的溫度下也不軟化，從而不損失作為增強層的作用。
此外，所述芯件5中包含有機纖維材料時，構(gòu)成增強層6的熱固性樹脂與構(gòu)成芯件5的有機纖維材料化學(xué)鍵合，因而復(fù)合層與芯件之間的粘性優(yōu)于所述復(fù)合層設(shè)置在無機物如石膏板表面的情況。
作為樹脂6a中所用熱固性樹脂，酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、脲醛樹脂等是適用的。所述增強層6中熱固性樹脂的含量優(yōu)選在20-200重量份/100重量份纖維基材的范圍內(nèi)。在此范圍內(nèi)，可獲得足夠的硬度和耐沖擊性并可保持高耐火性。
所述熱固性樹脂的含量更優(yōu)選在40-120重量份/100重量份纖維基材的范圍內(nèi)。此含量太高時，增強層6變得較重，而太低時，增強作用較小。
另一方面，優(yōu)選用無機纖維作為所述增強層6的纖維基材6b。因為無機纖維可提高增強層6的強度，降低其熱膨脹系數(shù)。作為所述無機纖維，從成本低和耐熱性和強度極好方面考慮可使用玻璃纖維、礦物纖維、陶瓷纖維、玻璃纖維短切纖維氈片、玻璃纖維粗紗布、長玻璃纖維氈片和玻璃纖維紙。
所述纖維基材6b可以是不連續(xù)纖維的氈片、將連續(xù)的長纖維切成3-7cm形成的氈片(所謂短切纖維氈片)、將水分散相制成片狀所得物質(zhì)、螺旋形層壓連續(xù)長纖維所得氈片、或連續(xù)長纖維的織品。
此外，所述增強層6的厚度優(yōu)選為0.1-3.5mm。設(shè)置在上述范圍內(nèi)時，獲得足夠的硬度和耐沖擊性，并可保持很高的可加工性。
此外，所述增強層6中可加入阻燃劑如氫氧化鋁、氫氧化鎂等和常用的無機粘合劑如硅溶膠、鋁溶膠、水玻璃等。
所述增強層6優(yōu)選包含彈性高聚物。如果包含彈性高聚物，則甚至在釘釘時，在釘子周圍也不產(chǎn)生開裂，所述彈性高聚物還可確保釘子表面的摩擦力以改善釘子的固著力。
為獲得固釘力優(yōu)選用由熱固性樹脂和彈性高聚物組成的樹脂組合物作為構(gòu)成所述增強層6的樹脂。它是使彈性高聚物的乳液分散于未固化的熱固性樹脂溶液中所得分散相。該樹脂固化時，所述彈性高聚物的“島”分散在熱固性樹脂基體的“?！敝校瑥亩_保所述樹脂的強度，提供所述韌性。
所述彈性高聚物優(yōu)選為橡膠膠乳、丙烯酸乳膠、丙烯酸酯膠乳或聚氨酯膠乳。這些乳膠可以液體形式分散于未固化的熱固性樹脂溶液中。由于所述熱固性樹脂和彈性高聚物為液體，所以易滲入多孔基質(zhì)中。
作為所述橡膠膠乳，適合使用丁腈橡膠(NBR)和丁苯橡膠(SBR)。
熱固性樹脂與彈性高聚物之重量比(固含量)優(yōu)選為95/5-65/35。熱固性樹脂含量太高時，韌性降低，易產(chǎn)生裂縫，固釘力降低；而彈性高聚物含量太高時，樹脂強度下降，固釘力下降。因此，為獲得足夠的固釘力，熱固性樹脂與彈性高聚物之重量比(固含量)最優(yōu)選為95/5-65/35。
下面描述本發(fā)明復(fù)合建材的生產(chǎn)方法。
首先，如下生產(chǎn)芯件5。
1.第一種生產(chǎn)方法使未燃燒造紙淤泥(糟粕)聚集-固化生產(chǎn)作為芯件5的復(fù)合硬化體。此聚集-固化與形成由纖維基材和樹脂組成的增強層6同時進行。
作為所述造紙淤泥，優(yōu)選使用新聞印刷紙、牛皮紙、鈦紙、面巾紙、棉紙、手紙、衛(wèi)生紙、餐巾紙、各種工業(yè)用紙或各種民用紙的造紙過程中排放的造紙淤泥。作為可商購的造紙淤泥，可使用MarutoYozai-sha出售的“Cyclone ash”和“Green sludge”等。
2.第二種生產(chǎn)方法通過在不低于300℃但低于800℃下燃燒所述造紙淤泥或在300-1500℃下燃燒然后驟冷得到有非晶形結(jié)構(gòu)的無機非晶形粉末。然后，通過用粘合劑粘合將所述無機非晶形粉末制成板材。所用粘合劑優(yōu)選為熱固性樹脂和/或無機粘合劑。
所述熱固性樹脂優(yōu)選為選自酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂和脲醛樹脂的至少一種樹脂。所述無機粘合劑優(yōu)選為選自硅酸鈉、硅膠和鋁溶膠的至少一種。
此外，也可用未燃燒造紙淤泥作粘合劑。
用粘合劑粘合所述無機非晶形粉末形成作為芯件5的復(fù)合硬化體1時，此形成過程與增強層6的形成同時進行。
3.第三種生產(chǎn)方法使所述無機粉末與有機纖維材料干混或濕混。需要時，在此混合過程中可加入上述粘合劑。
用所述未燃燒造紙淤泥作為由多糖組成的有機纖維材料時，它起粘合劑的作用，由于它有水合性而容易濕混。
通過傳統(tǒng)方法如滾筒造紙法、改良型長網(wǎng)造紙法、壓榨脫水法、或擠壓成形法等將此混合物制成板材然后干燥；或在通過傳送帶傳送的同時輥壓形成板狀體。然后將所述板狀體加熱干燥和壓緊形成芯件5。加熱溫度為80-160℃，壓力為1-20kgf/cm2。
術(shù)語“壓緊”意指保持在壓力下。通過此壓緊，使所述纖維材料沿垂直于所述加壓方向的方向取向。由于施加壓力可除去水，可防止因捕獲水導(dǎo)致結(jié)晶過度發(fā)展，從而可適當(dāng)?shù)匦纬煞蔷误w。而且，所述取向可提高彎曲強度。
然后，例如如下生產(chǎn)所述復(fù)合建材。
如芯件5的生產(chǎn)方法中所述，首先通過第一種生產(chǎn)方法將造紙淤泥制成板材、或通過第二種生產(chǎn)方法用粘合劑粘合無機非晶形粉末制成板材、或通過第三種生產(chǎn)方法將所述混合物制成板材，得到板狀體。
另一方面，使樹脂浸入纖維基材中，在25-70℃下加熱干燥形成增強板。
然后，將所述板狀體和增強板層疊，壓緊同時加熱形成由芯件5和增強層6組成的復(fù)合建材。所述加熱溫度為80-200℃，壓力為1-20kgf/cm2。
此外，代替上述生產(chǎn)方法，也可采用以下方法使樹脂組合物浸入無機纖維氈片中，干燥，通過熱壓使熱固性樹脂固化制成增強層6，用粘合劑使增強層6粘附于預(yù)固化的芯件5。
還可采用以下方法在分開的步驟中將熱固性樹脂如酚醛樹脂等涂于纖維如玻璃纖維、礦物纖維或陶瓷纖維的表面上，將由這些纖維組成的纖維材料層壓在板狀體上，然后熱壓。在分開的步驟中將熱固性樹脂涂于纖維表面的方法中，與浸漬樹脂的粘合性改善，而且所述纖維容易相互粘合，可有利地改善樹脂的浸漬率。
所述涂布方法包括使未固化的熱固性樹脂浸入纖維基材中然后干燥；使玻璃纖維、礦物纖維或陶瓷纖維的初熔體通過噴嘴排出，通過吹制法或離心法纖化，同時噴入熱固性樹脂如酚醛樹脂等的溶液使所述纖維等聚集。
用玻璃纖維、礦物纖維或陶瓷纖維作為構(gòu)成所述纖維材料的物質(zhì)時，可以用硅烷偶聯(lián)劑涂布。
可在所得復(fù)合建材的正反面上漆，或者可通過粘合劑與裝飾板或飾面板粘結(jié)。
所述上漆通過刷涂或噴涂各種顏料或油墨等進行。作為所述裝飾板，可使用由酚醛樹脂浸漬的芯層、三聚氰胺樹脂浸漬的圖案層和三聚氰胺樹脂浸漬的覆蓋層組成的三層結(jié)構(gòu)的裝飾板，和由三聚氰胺樹脂浸漬的背襯層、酚醛樹脂浸漬的芯層、三聚氰胺樹脂浸漬的圖案層和三聚氰胺樹脂浸漬的覆蓋層組成的四層結(jié)構(gòu)的裝飾板。特別地，有酚醛樹脂浸漬的芯層作為芯層的裝飾板因表面強度相當(dāng)高可用于地面構(gòu)件等。
作為所述飾面板，可使用日本柳杉和柏樹等高級木材。
圖4和5示出本發(fā)明另一復(fù)合建材。
圖4所示復(fù)合建材包括芯件1、設(shè)置在芯件5的正反兩面由飾面板制成的裝飾層7、和置于芯件5和裝飾層7之間的增強層6。
芯件5包括非晶形體2，所述非晶形體2中包含有機纖維材料3和無機粉末4，而增強層6由用樹脂6a浸漬的纖維材料6b制成。
圖5所示復(fù)合建材包括芯件5和類似于上一情況設(shè)置在芯件1的正反兩面的裝飾層7，裝飾層7由背襯層7a、芯層7b、圖案層7c和覆蓋層7d組成。
這些復(fù)合建材中，所述非晶形體2、纖維材料3和無機粉末4及增強層6均與前面所述相同。
用于上述復(fù)合建材的裝飾層7可使用選自三聚氰胺樹脂漆、三聚氰胺樹脂浸漬紙、氯乙烯樹脂膜、聚氨酯樹脂漆、聚丙烯酰氨基甲酸酯、氟乙烯樹脂膜的至少一種樹脂基裝飾層及其裝飾板；天然木板(玫瑰、柚木、松木、擱板、日本橡木、日本柳杉)、天然石材、人造石材、地毯、氯乙烯瓷磚、布地毯、裝飾膠合板、榻榻米墊等。
作為所述裝飾板，可使用由酚醛樹脂浸漬的芯層、三聚氰胺樹脂浸漬的圖案層和三聚氰胺樹脂浸漬的覆蓋層組成的三層結(jié)構(gòu)的裝飾板，由三聚氰胺樹脂浸漬的背襯層、酚醛樹脂浸漬的芯層、三聚氰胺樹脂浸漬的圖案層和三聚氰胺樹脂浸漬的覆蓋層組成的四層結(jié)構(gòu)的裝飾板。特別地，用酚醛樹脂浸漬的芯層作為芯層的裝飾板可用于地面構(gòu)件等，因為表面強度相當(dāng)高。
所述裝飾板的厚度優(yōu)選為0.1-10mm。低于0.1mm時，所述裝飾板易損壞，而超過10mm時，所述材料太重。
本發(fā)明復(fù)合建材中，優(yōu)選在所述芯材和所述裝飾層之間形成增強層，特別優(yōu)選形成由樹脂和纖維基材組成的增強層。形成增強層可進一步改善所述復(fù)合建材的耐沖擊性，從而可用于對耐用性要求更嚴格的地面構(gòu)件。
下面描述上述復(fù)合建材的生產(chǎn)方法。
首先，通過上述第一種方法、第二種方法和第三種方法生產(chǎn)芯件。
然后，將裝飾層置于所述芯件上。作為形成所述裝飾層的方法，有以下方法上漆所述上漆通過刷涂或噴涂各種顏料、油墨、樹脂等進行。
層壓所述層壓這樣進行將用未固化樹脂浸漬牛皮紙等得到的B-級樹脂浸漬紙疊放在芯件或后面所述板狀體上，然后熱壓。
粘結(jié)用粘合劑使地毯、榻榻米墊或裝飾膠合板等粘附于芯件。所述粘合劑優(yōu)選使用熱固性樹脂如環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂等或乙酸乙烯酯。
所述增強層置于芯件和裝飾層之間時，如下生產(chǎn)。
首先，如芯件生產(chǎn)方法中所述，通過第一種生產(chǎn)方法將造紙淤泥制成板材、或通過第二種生產(chǎn)方法用粘合劑粘合無機非晶形粉末制成板材、或通過第三種生產(chǎn)方法將所述混合物制成板材，得到板狀體。
另一方面，通過例如將樹脂浸漬的纖維基材在25-70℃下加熱干燥形成增強板。
然后，將所述板狀體和增強板層疊，壓緊同時加熱形成由芯件和增強層組成的復(fù)合建材。所述加熱溫度為80-200℃，壓力適合為1-20kgf/cm2。術(shù)語“壓緊”意指保持在壓力下。
此外，代替上述生產(chǎn)方法，也可采用以下方法使樹脂組合物浸入無機纖維氈片中，干燥，熱壓使熱固性樹脂固化形成增強層，用粘合劑使增強層粘附于預(yù)先硬化的芯件。
還可采用以下方法分開地將熱固性樹脂如酚醛樹脂等涂于纖維如玻璃纖維、礦物纖維或陶瓷纖維的表面上，將由這些纖維組成的纖維材料層壓在板狀體上，然后熱壓。在分開的步驟中將熱固性樹脂涂于纖維表面的方法中，與浸漬樹脂的粘合性改善，而且所述纖維容易相互粘合，可有利地改善樹脂的浸漬率。
所述涂布方法包括使未固化的熱固性樹脂浸入纖維基材中然后干燥；使玻璃纖維、礦物纖維或陶瓷纖維的初熔體通過噴嘴排出，通過吹制法或離心法纖化，同時噴入熱固性樹脂如酚醛樹脂等的溶液使所述纖維等聚集。
用玻璃纖維、礦物纖維或陶瓷纖維作為構(gòu)成所述纖維材料的物質(zhì)時，有利的是用硅烷偶聯(lián)劑涂布。
可在所得復(fù)合建材的正反面上漆，或者可通過粘合劑與裝飾板、飾面板等粘結(jié)。
圖6示出本發(fā)明另一復(fù)合建材。
圖6所示復(fù)合建材包括芯件5和在芯件5的至少一個表面或板狀體的正反表面之一(因為所示實施方案中芯件5為板)上形成的電磁波屏蔽層8，所述芯件5包含無機非晶形體2，其中所述非晶形體2中包含纖維材料3。所示實施方案具有這樣的結(jié)構(gòu)使樹脂6a浸入纖維基材6b中形成的增強層6置于芯件5的正反兩面上，在增強層6上形成電磁波屏蔽層8，但此增強層6可省去。
此復(fù)合建材中，非晶形體2、纖維材料3和無機粉末4及增強層6與前面所述相同。
上述復(fù)合建材中，在芯件的至少一個表面上形成電磁波屏蔽層是必不可少的。作為所述電磁波屏蔽層，有利的是采用金屬箔。金屬箔可有效地吸收電磁波，而且強度高、重量輕、可加工性好。具體地，有利的是使用一或多種鋁箔、銅箔、鋅箔、不銹鋼箔、金箔和銀箔。它們具有有效吸收電磁波的特性。考慮到屏蔽性，所述金屬箔的厚度有利地為約10-500μm。
導(dǎo)電填料和樹脂組成的復(fù)合片材也可用作電磁波屏蔽層。這種復(fù)合片材可有效地吸收電磁波，而且重量輕、可加工性好、可吸收聲音和震動。該復(fù)合片材中所含導(dǎo)電填料為一或多種選自鐵、銅、鋁、不銹鋼、黃銅、鋅、碳等的粉末。另一方面，酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、脲醛樹脂、聚酯、聚丙烯和聚乙烯均可用作所述樹脂。從屏蔽性考慮，所述復(fù)合片材的厚度有利的是0.5-5mm。
除所述片狀產(chǎn)品如金屬箔、由導(dǎo)電填料和樹脂組成的復(fù)合片材等之外，還可通過涂布導(dǎo)電漆等形成所述電磁波屏蔽層。
所述電磁波屏蔽層可置于所述芯件的至少一個表面上，所述芯件為板狀體時置于正面和反面至少之一。在建材中，一般在正面設(shè)置裝飾層，因而有利的是在反面形成電磁波屏蔽層。
如圖7所示，所述電磁波屏蔽層8還可包埋在芯件5內(nèi)。具體地，所述電磁波屏蔽層8可夾在兩個芯件5之間。甚至在此情況下，可省去設(shè)置在芯件5正反表面的增強層6。
此外，與芯件(或增強層)接觸的電磁波屏蔽層表面可經(jīng)糙化處理以改善與芯件(或增強層)的粘性。在此糙化處理中，數(shù)均粗糙度(Ra)理想地為例如約0.1-100μm。
下面描述上述復(fù)合建材的生產(chǎn)方法。
首先，通過上述第一種生產(chǎn)方法、第二種生產(chǎn)方法或第三種生產(chǎn)方法生產(chǎn)所述芯件。然后通過以下步驟將所生產(chǎn)的芯件變成復(fù)合建材。
即，當(dāng)增強層置于上面所得芯件之上時，用樹脂浸漬纖維基材，在25-70℃下進行干燥形成增強板，將所述增強板和所述板狀芯件疊置，加熱的同時壓緊。所述加熱溫度為80-150℃，壓力為1-15kgf/cm2。
此外，用樹脂組合物浸漬無機纖維氈片，通過熱壓使熱固性樹脂干燥和固化得至成形體，用作增強板，可用粘合劑使此板粘附于上述成形芯件。
也可采用以下方法分開地將熱固性樹脂如酚醛樹脂等涂于玻璃纖維、礦物纖維或陶瓷纖維的表面上，將由這些纖維組成的纖維材料層壓在板狀芯件上進行熱壓。在分開的步驟中將熱固性樹脂涂于纖維表面的方法中，與浸漬樹脂的粘合性改善，而且所述纖維容易相互粘合，可有利地改善樹脂的浸漬率。所述涂布方法意指使玻璃纖維、礦物纖維或陶瓷纖維的初熔體通過噴嘴排出，通過吹制法或離心法纖化，同時將熱固性樹脂如酚醛樹脂等的溶液噴于其中。此外，用玻璃纖維、礦物纖維或陶瓷纖維作為構(gòu)成所述纖維材料的物質(zhì)時，有利地用硅烷偶聯(lián)劑涂布。
最后，將電磁波屏蔽層置于所得層壓板的至少一面或置于所述芯件的正反兩面。形成所述電磁波屏蔽層的方法有將選自酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、間苯二酚樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂和乙酸乙烯酯樹脂的一或多種粘合劑涂布在構(gòu)成所述電磁波屏蔽層的片材(金屬箔或復(fù)合片材)上和/或要設(shè)置所述電磁波屏蔽層的表面上，使之靠緊，并使粘合劑固化的方法；涂布導(dǎo)電填料和樹脂的混合物的方法等(它們的原料不同)。
順便提及，可在所述表面上漆或用粘合劑等粘附裝飾板或飾面板作為所述復(fù)合建材。所述上漆通過刷涂或噴涂各種顏料或油墨等進行。作為所述裝飾板，可使用由酚醛樹脂浸漬的芯層、三聚氰胺樹脂浸漬的圖案層和三聚氰胺樹脂浸漬的覆蓋層組成的三層結(jié)構(gòu)的裝飾板，和由三聚氰胺樹脂浸漬的背襯層、酚醛樹脂浸漬的芯層、三聚氰胺樹脂浸漬的圖案層和三聚氰胺樹脂浸漬的覆蓋層組成的四層結(jié)構(gòu)的裝飾板。特別地，有酚醛樹脂浸漬的芯層作為芯層的裝飾板因表面強度相當(dāng)高可用于地面構(gòu)件等。作為所述飾面板，可使用日本柳杉和柏樹等高級木材。
此外，圖8和9中示出本發(fā)明其它復(fù)合建材。
即，圖8所示復(fù)合建材包芯件5、置于所述芯件5正反兩面的防水紙層5、和介于芯件1和紙層9之間的增強層6。在此情況下，所述芯件5包含非晶形體2，其中所述非晶形體2中包含有機纖維材料3和無機粉末4，所述增強層6由樹脂6a浸漬的纖維基材6b制成。
圖9所示復(fù)合建材包括芯件5和置于芯件5正反兩面的紙層9。在此情況下，所述芯件5包含非晶形體2，所述非晶形體2中包含有機纖維材料3和無機粉末4，所述紙層由背襯層9a、芯層9b、圖案層9c和覆蓋層9d組成。
這些復(fù)合建材中，非晶形體2、纖維材料3和無機粉末4及增強層6與前面所述相同。
這些復(fù)合建材中，紙粘附于芯件的至少一個表面上。設(shè)置此紙層可進一步改善復(fù)合建材的耐沖擊性，從而可用于對耐用性要求更嚴格的地面構(gòu)件。
作為粘附于芯件至少一個表面的紙，除置于有裝飾層或樹脂浸漬紙表面的上述紙之外，還可使用牛皮紙、鈦紙、日本紙等。
特別地，使用樹脂浸漬紙，因表面強度變得相當(dāng)高，可提高對地面構(gòu)件等的適應(yīng)性。
所述紙的厚度理想地為0.01-0.5mm。低于0.1mm時，紙易破裂，而超過0.5mm時，太重。
此外，所述紙優(yōu)選為防水紙。使用防水紙可改善本發(fā)明復(fù)合建材的耐水性。一般地，通過上膠使紙表面或內(nèi)部的空隙被耐水膠(膠粘劑)封堵得到所述防水紙。所述膠粘劑可使用硅氧烷、脂肪酸、石蠟等。
這些復(fù)合建材中，還可在芯件和紙之間形成增強層。在此情況下，特別優(yōu)選形成由樹脂和纖維基材組成的增強層。設(shè)置增強層可進一步改善復(fù)合建材的耐沖擊性，從而可用于對耐用性的要求更嚴格的地面構(gòu)件。
下面描述上述復(fù)合建材的生產(chǎn)方法。
首先，通過上述第一種生產(chǎn)方法、第二種生產(chǎn)方法和第三種生產(chǎn)方法生產(chǎn)芯件。然后，使紙粘于芯件的一個或兩個表面上。作為所述紙的粘附方法，有以下方法(1)層壓將用未固化樹脂浸漬牛皮紙等得到的B-級樹脂浸漬紙疊放在芯件或后面所述板狀體上，然后通過在加壓下加熱進行層壓。
(2)粘結(jié)用粘合劑使防水紙等粘附于芯件。所述粘合劑優(yōu)選使用熱固性樹脂如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等以及乙酸乙烯酯。
在芯件和紙之間形成增強層如下進行。
首先，如芯件生產(chǎn)方法中所述，通過第一種生產(chǎn)方法將造紙淤泥制成板材、或通過第二種生產(chǎn)方法用粘合劑粘合無機非晶形粉末制成板材、或通過第三種生產(chǎn)方法將所述混合物制成板材，得到板狀體。
另一方面，通過例如將樹脂浸漬的纖維基材在25-70℃下加熱干燥形成增強板。
然后，將所述板狀體和增強板層疊，壓緊同時加熱形成由芯件和增強層組成的復(fù)合建材。所述加熱溫度為80-200℃，壓力適合為1-20kgf/cm2。術(shù)語“壓緊”意指保持在壓力下。
此外，代替上述生產(chǎn)方法，也可采用以下方法使樹脂組合物浸入無機纖維氈片中，干燥，熱壓使熱固性樹脂固化形成增強層，用粘合劑使增強層粘附于預(yù)先硬化的芯件。
還可采用以下方法分開地將熱固性樹脂如酚醛樹脂等涂于纖維如玻璃纖維、礦物纖維或陶瓷纖維的表面上，將由這些纖維組成的纖維基材層壓在板狀體上，然后熱壓。在分開的步驟中將熱固性樹脂涂于纖維表面的方法中，與浸漬樹脂的粘合性改善，而且所述纖維容易相互粘合，可有利地改善樹脂的浸漬率。
所述涂布方法有使未固化的熱固性樹脂浸入纖維基材中然后干燥的方法；使玻璃纖維、礦物纖維或陶瓷纖維的初熔體通過噴嘴排出，通過吹制法或離心法纖化，同時噴入熱固性樹脂如酚醛樹脂等的溶液使所述纖維等聚集的方法。
用玻璃纖維、礦物纖維或陶瓷纖維作為構(gòu)成所述纖維基材的物質(zhì)時，有利地用硅烷偶聯(lián)劑涂布。
如上所述用粘合劑等將所述紙層壓或粘附于所得復(fù)合建材的正面和/或反面上。
此外，需要時，本發(fā)明復(fù)合建材可經(jīng)過加工而在側(cè)面形成通孔或形成槽。
附圖簡述圖1為本發(fā)明復(fù)合建材一實施方案的剖面示意圖；圖2為本發(fā)明復(fù)合建材一實施方案的剖面示意圖；
圖3為本發(fā)明復(fù)合建材一實施方案的剖面示意圖；圖4為本發(fā)明復(fù)合建材一實施方案的剖面示意圖；圖5為本發(fā)明復(fù)合建材一實施方案的剖面示意圖；圖6為本發(fā)明復(fù)合建材一實施方案的剖面示意圖；圖7為本發(fā)明復(fù)合建材一實施方案的剖面示意圖；圖8為本發(fā)明復(fù)合建材一實施方案的剖面示意圖；圖9為本發(fā)明復(fù)合建材一實施方案的剖面示意圖；圖10為實施例1-2、2-2、3-2和4-2的無機非晶形粉末的X-射線衍射圖。
最佳實施方式[實施例1](實施例1-1)提供1512g未燃燒的造紙淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。所述造紙淤泥通過傳送帶傳送并施加3kgf/cm2的壓力的同時在100℃下干燥形成厚10mm的板狀復(fù)合硬化體。
用熒光X-射線分析儀(RIX2100，Rigaku制造)分析確定所得復(fù)合硬化體有以下組成(按氧化物計)。此外，紙漿量由在1100℃下燃燒后的重量減少量測量。
測得紙漿51.4wt％SO30.5wt％SiO2 24.2wt％P2O50.2wt％Al2O3 14.0wt％Cl 0.2wt％CaO 8.0wt％ ZnO 0.1wt％MgO 1.4wt％ 其它微量TiO2 1.0wt％另一方面，使80％(重量)商購酚醛樹脂溶液和20％(重量)作為彈性高聚物的膠乳乳液(SBR膠乳的固含量為49wt％)在室溫下混合得到用于提供固釘力的液態(tài)樹脂組合物。用Nippon Zeon Co.，Ltd.生產(chǎn)的Nipol LX-436作為SBR膠乳。
然后，用加有固化劑的上述樹脂組合物浸漬片狀玻璃纖維(浸漬量按固含量計為45％)，在80℃的溫度下干燥20分鐘得到增強板。
將上述酚醛樹脂溶液涂于上述復(fù)合硬化體的正反兩面，在80℃的溫度下干燥20分鐘。
最后，將上述增強板放于所述復(fù)合硬化體的正反兩面，在110℃的溫度和7kgf/cm2的壓力下熱壓20分鐘，得到由厚10mm的芯件5和置于其正反兩面的厚1mm的增強層6組成的復(fù)合建材。
(實施例1-2)提供1512重量份未燃燒的造紙淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Green sludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。然后，將所述造紙淤泥在攪拌下于80℃干燥，干燥后的物質(zhì)在780℃下燃燒5小時，立即驟冷至室溫。然后將所述燃燒產(chǎn)物在球磨機中研磨，得到248重量份無機非晶形粉末。
用熒光X-射線分析儀(RIX2100，Rigaku制造)分析確定所得非晶形粉末有以下組成(按氧化物計)。
測得SiO2 34.1wt％TiO2 1.0wt％CaO 21.3wt％ SO3 0.5wt％Al2O3 20.7wt％ Cl 0.2wt％Fe2O3 12.4wt％ ZnO 0.1wt％MgO 5.9wt％ 其它 微量P2O5 2.8wt％然后，將248重量份所述燃燒產(chǎn)物(無機非晶形粉末)與1512重量份上述未燃燒造紙淤泥一起捏合，通過傳送帶傳送所述捏合物的同時施加3kgf/cm2的壓力，在100℃下加熱干燥形成厚10mm的板狀體。將所述板狀體在100℃下加熱形成板狀復(fù)合硬化體。
對所述復(fù)合硬化體，通過X-射線衍射確定晶體結(jié)構(gòu)。所述X-射線衍射圖示于圖10中。所述X-射線衍射用Rigaku制造的MiniFlex和Cu作為目標進行。發(fā)現(xiàn)所述非晶形結(jié)構(gòu)中包含晶體結(jié)構(gòu)，因為在2θ22°附近觀察到輕度波動(耙)，還觀察到指示晶體結(jié)構(gòu)的峰。由這些峰確定為鈣黃長石、syn、合成黃長石、合成鈣黃長石、有序鈣長石、CaCO3(方解石)、高嶺石、SiO2。
另一方面，使80％(重量)商購酚醛樹脂溶液和20％(重量)作為彈性高聚物的膠乳乳液(SBR膠乳的固含量為49wt％)在室溫下混合得到用于提供固釘力的液態(tài)樹脂組合物。用Nippon Zeon Co..Ltd.生產(chǎn)的Nipol LX-436作為SBR膠乳。
然后，用加有固化劑的上述樹脂組合物浸漬片狀玻璃纖維(浸漬量按固含量計為45％)，在80℃的溫度下干燥20分鐘得到增強板。
將上述增強板放于所述復(fù)合硬化體的正反兩面，在110℃的溫度和7kgf/cm2的壓力下熱壓20分鐘，得到由厚10mm的芯件5和置于其正反兩面的厚1mm的增強層6組成的復(fù)合建材。
(實施例1-3)該實施例與實施例1-1基本相同，但將248重量份所述造紙淤泥的燃燒產(chǎn)物與1800重量份未燃燒造紙淤和5500重量份水一起捏合，施加50kgf/cm2(4.9MPa)壓力的情況下通過壓榨脫水法將所得漿液制成厚15mm的板狀體。然后在100℃下加熱使所述板狀體干燥得到板狀復(fù)合硬化體。
(實施例1-4)該實施例與實施例1-2基本相同，但將248重量份所述造紙淤泥的燃燒產(chǎn)物(包括無機非晶形體和無機結(jié)晶體)與1600重量份未燃燒造紙淤泥和5000重量份水一起捏合，施加75kgf/cm2(7.35MPa)壓力的情況下通過壓榨脫水法使所述漿液成形，然后在100℃下加熱使干燥得到厚20mm的復(fù)合硬化體。
(對比例1-1)將與實施例1-1和1-2相同的增強層置于芯件的各表面，但代替所述復(fù)合硬化體，用厚12mm的石膏板作為芯件。
對以上實施例和對比例所得復(fù)合建材進行試驗，測量彎曲強度、壓縮強度、可加工性和受釘性。結(jié)果示于表1中。
此外，所述彎曲強度按JIS A6901中規(guī)定的方法測量，所述壓縮強度按JIS A5416中規(guī)定的方法測量。所述受釘性通過釘入直徑4mm、長50mm的釘子測量是否存在裂縫評價。
表1
(實施例2-1)提供1512g未燃燒的造紙淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。所述造紙淤泥通過傳送帶傳送并施加3kgf/cm2的壓力的同時在100℃下干燥形成厚10mm的板狀復(fù)合硬化體。
用熒光X-射線分析儀(RIX2100，Rigaku制造)分析確定所得復(fù)合硬化體有以下組成(按氧化物計)。此外，紙漿量由在1100℃下燃燒后的重量減少量測量。
測得紙漿51.4wt％ SO3: 0.5wt％SiO2 24.2wt％ P2O50.2wt％Al2O314.0wt％ Cl 0.2wt％CaO 8.0wt％ ZnO0.1wt％MgO 1.4wt％ 其它 微量TiO2 1.0wt％另一方面，使80％(重量)商購酚醛樹脂溶液和20％(重量)作為彈性高聚物的膠乳乳液(SBR膠乳的固含量為49wt％)在室溫下混合得到用于提供固釘力的液態(tài)樹脂組合物。用Nippon Zeon Co.，Ltd.生產(chǎn)的Nipol LX-436作為SBR膠乳。
然后，用加有固化劑的上述樹脂組合物浸漬片狀玻璃纖維(浸漬量按固含量計為45％)，在80℃的溫度下干燥20分鐘得到增強板。
將上述酚醛樹脂溶液涂于上述復(fù)合硬化體的正反兩面，在80℃的溫度下干燥20分鐘。
然后，將上述增強板放于所述復(fù)合硬化體的正反兩面，在110℃的溫度和7kgf/cm2的壓力下熱壓20分鐘，得到由厚10mm的芯件和置于其正反兩面的厚1mm的增強層組成的復(fù)合體。
最后，用乙酸乙烯酯粘合劑使厚1mm的飾面板(日本柳杉板)粘于所述復(fù)合體的一面得到復(fù)合建材。實施例2-1的復(fù)合建材有圖4所示結(jié)構(gòu)。
(實施例2-2)提供1512重量份未燃燒的造紙淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Green sludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。然后，將所述造紙淤泥在攪拌下于80℃干燥，干燥后的物質(zhì)在780℃下燃燒5小時，立即驟冷至室溫。然后將所述燃燒產(chǎn)物在球磨機中研磨，得到248重量份無機非晶形粉末。
用熒光X-射線分析儀(RIX2100，Rigaku制造)分析確定所得非晶形粉末有以下組成(按氧化物計)。
測得SiO2 34.1wt％TiO2 1.0wt％CaO21.3wt％SO3 0.5wt％Al2O320.7wt％Cl0.2wt％Fe2O312.4wt％ZnO 0.1wt％MgO5.9wt％ 其它 微量P2O5: 2.8wt％然后，將248g所述燃燒產(chǎn)物(無機非晶形粉末)與1512g上述未燃燒造紙淤泥一起捏合，通過傳送帶傳送所述捏合物的同時施加3kgf/cm2的壓力，在100℃下加熱干燥形成厚10mm的板狀復(fù)合硬化體。
對所述復(fù)合硬化體，通過X-射線衍射確定晶體結(jié)構(gòu)。所述X-射線衍射圖示于圖10中。所述X-射線衍射用Rigaku制造的MiniFlex和Cu作為目標進行。發(fā)現(xiàn)所述非晶形結(jié)構(gòu)中包含晶體結(jié)構(gòu)，因為在2θ22°附近觀察到輕度波動(耙)，還觀察到指示晶體結(jié)構(gòu)的峰。由這些峰確定為鈣黃長石、syn、合成黃長石、合成鈣黃長石、有序鈣長石。
另一方面，提供漂白牛皮紙(基重25g/m2)用于印有紋理圖案的覆蓋層、漂白牛皮紙(基重80g/m2)用于印有圖案和顏色的圖案層、漂白牛皮紙(基重80g/m2)用于背襯層和漂白牛皮紙(基重120g/m2)用于芯層，其中使三聚氰胺樹脂分別以250％、80％和80％的浸漬率浸入用于覆蓋層的漂白牛皮紙、用于圖案層的漂白牛皮紙和用于背襯層的漂白牛皮紙，使酚醛樹脂以100％的浸漬率浸入用于芯層的漂白牛皮紙。所述浸漬率意指通過下式確定的值(％)(浸漬樹脂的重量/牛皮紙的重量)×100。
最后，相繼將用于背襯層的漂白牛皮紙、用于芯層的漂白牛皮紙、用于圖案層的漂白牛皮紙和用于覆蓋層的漂白牛皮紙依次放在上述板狀復(fù)合硬化體的正反兩面，在150℃的溫度下加熱5分鐘同時施加40kgf/cm2的壓力使之合為一體，得到在芯件兩面有裝飾層的復(fù)合建材。
實施例2-2的復(fù)合建材具有圖5所示結(jié)構(gòu)。
(實施例2-3)該實施例與實施例2-1基本相同，但向未燃燒造紙淤泥(固含量34wt％，水含量66wt％)中加水形成固含量為10％的漿液，然后通過長網(wǎng)造紙法將5000kg此漿液制成片材，在100℃下加熱干燥形成厚10mm的板狀體(硬化體)。
然后將酚醛樹脂溶液涂于所述硬化體的正反兩面，在80℃的溫度下干燥20分鐘得到類似于實施例2-1的復(fù)合硬化體。
(實施例2-4)該實施例與實施例2-2基本相同，但將1512kg未燃燒造紙淤泥(固含量34wt％，水含量66wt％)在攪拌下于80℃干燥，干燥后的物質(zhì)在780℃下燃燒5小時，立即驟冷至室溫，然后在球磨機中研磨得到248kg無機非晶形粉末。
然后，將200重量份上述無機非晶形體與2300重量份未燃燒造紙淤泥一起捏合，通過傳送帶傳送所述捏合物的同時施加15kgf/cm2(1.47MPa)的壓力，在100℃下加熱干燥形成厚10mm的板狀復(fù)合硬化體。
(對比例2-1)將與實施例2-2相同的裝飾層置于芯件的各表面，但代替所述板狀體，用厚12mm的石膏板作為芯件。
對以上實施例和對比例所得復(fù)合建材進行試驗，測量彎曲強度、壓縮強度和耐沖擊性。結(jié)果示于表2中。
此外，所述彎曲強度按JIS A6901中規(guī)定的方法測量，所述壓縮強度按JIS A5416中規(guī)定的方法測量。所述耐沖擊性通過從1m高落下530kg的鐵球測量撞擊深度評價。
表2
(實施例3-1)將1512g未燃燒的造紙淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)通過傳送帶傳送的同時，施加3kgf/cm2的壓力形成厚10mm的板狀體。在100℃下加熱使所述板狀體干燥形成板狀硬化體。
用熒光X-射線分析儀(RIX2100，Rigaku制造)分析確定所得復(fù)合硬化體有以下組成(按氧化物計)。此外，紙漿量由在1100℃下燃燒后的重量減少量測量。
測得紙漿51.4wt％TiO2 1.0wt％SiO2 24.2wt％SO3 0.5wt％Al2O3 14.0wt％P2O50.2wt％CaO 8.0wt％ Cl0.2wt％MgO 1.4wt％ ZnO 0.1wt％其它 微量利用光學(xué)顯微鏡(50倍)觀察所述復(fù)合硬化體的側(cè)面時，所述纖維沿垂直于施壓方向的方向取向。
然后，使80％(重量)商購酚醛樹脂溶液和20％(重量)作為彈性高聚物的膠乳乳液(SBR膠乳的固含量為49wt％)在室溫下混合得到用于提供固釘力的液態(tài)樹脂組合物。用Nippon Zeon Co.，Ltd.生產(chǎn)的Nipol LX-436作為SBR膠乳。然后，用加有固化劑的上述樹脂組合物浸漬片狀玻璃纖維(浸漬量按固含量計為45％)，在80℃的溫度下干燥20分鐘得到增強板。
另一方面，將酚醛樹脂涂于所述硬化體的正反兩面，在80℃的溫度下干燥20分鐘。然后，將上述增強板放于所述復(fù)合硬化體的正反兩面，在110℃的溫度和7kgf/cm2的壓力下熱壓20分鐘，得到其正反兩面有厚1mm的增強層的厚10mm的芯件。
此外，用乙酸乙烯酯粘合劑使厚2mm的復(fù)合片材粘附于置于芯件表面的增強層上形成復(fù)合建材。將20重量份酚醛樹脂和300重量份銅粉的捏合物涂于聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上，在120℃下加熱1小時，然后從PET膜上剝離，制備所述復(fù)合片材。
(實施例3-2)將1512g未燃燒的造紙淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Greensludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)在攪拌下于80℃干燥，干燥后的物質(zhì)在780℃下燃燒5小時，立即驟冷至室溫。然后將所述燃燒產(chǎn)物在球磨機中研磨，得到248g無機非晶形粉末。
用熒光X-射線分析儀(RIX2100，Rigaku制造)分析確定所得非晶形粉末有以下組成(按氧化物計)。
測得SiO2 34.1wt％P2O52.8wt％Al2O320.7wt％TiO2 1.0wt％Fe2O312.4wt％SO3 0.5wt％CaO21.3wt％Cl 0.2wt％MgO5.9wt％ ZnO0.1wt％其它 微量然后，將248g所述無機非晶形粉末與1512g上述未燃燒造紙淤泥一起捏合，通過傳送帶傳送所述捏合物的同時施加3kgf/cm2的壓力，形成厚10mm的板狀體。將厚1mm的鋁箔層壓在所述板狀體上，在150℃的溫度和40kgf/cm2的壓力下加熱5分鐘使之合為一體，形成在芯件的正反兩面形成鋁層的復(fù)合建材。
對所述芯件，通過X-射線衍射確定晶體結(jié)構(gòu)。所述X-射線衍射圖示于圖10中。所述X-射線衍射用Rigaku制造的MiniFlex和Cu作為目標進行。發(fā)現(xiàn)所述非晶形結(jié)構(gòu)中包含晶體結(jié)構(gòu)，因為在2θ22°附近觀察到輕度波動(耙)，還觀察到指示晶體結(jié)構(gòu)的峰。由這些峰確定為除鈣黃長石、黃長石和鈣長石的晶體之外還有CaCO3(方解石)、高嶺石和SiO2的晶體。按換算值計CaCO3的含量占芯件總重的9.8％(重量)。
(實施例3-3)該實施例與實施例3-1基本相同，但向所述造紙淤泥(固含量48wt％，水含量52wt％)中加水形成固含量為15％(重量)的漿液，通過公知造紙法將9000kg該漿液制成厚10mm的板狀體。然后，在100℃下加熱使所述板狀體干燥得到厚20mm的板狀體。
(實施例3-4)該實施例與實施例3-2基本相同，但將200重量份上述無機非晶形體與1800重量份未燃燒造紙淤泥和2300重量份水一起捏合，施加30kgf/cm2(2.94MPa)壓力的情況下通過壓榨脫水法使所得漿液成形，得到厚25mm的板狀體。
(對比例3-1)在實施例3-1的復(fù)合建材中，用厚12mm的石膏板制備有類似結(jié)構(gòu)的建材。
對以上實施例和對比例所得復(fù)合建材進行試驗，測量彎曲強度、壓縮強度、可加工性和受釘性。結(jié)果示于表3中。此外，所述彎曲強度按JIS A6901中規(guī)定的方法測量，所述壓縮強度按JIS A5416中規(guī)定的方法測量。使530g的鐵球從1m高下落至復(fù)合建材上測量撞擊深度評價評價耐沖擊性。
表3
(實施例4-1)提供1512重量份未燃燒的造紙淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Green sludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。所述造紙淤泥通過傳送帶傳送并施加3kgf/cm2的壓力的同時在100℃下加熱干燥得到厚10mm的板狀復(fù)合硬化體。
用熒光X-射線分析儀(RIX2100，Rigaku制造)分析確定所得復(fù)合硬化體有以下組成(按氧化物計)。此外，紙漿量由在1100℃下燃燒后的重量減少量測量。
測得紙漿51.4wt％SO3 0.5wt％SiO2 24.2wt％P2O5 0.2wt％Al2O314.0wt％C1 0.2wt％CaO8.0wt％ ZnO 0.1wt％MgO1.4wt％ 其它微量TiO2 1.0wt％另一方面，使80％(重量)商購酚醛樹脂溶液和20％(重量)作為彈性高聚物的膠乳乳液(SBR膠乳的固含量為49wt％)在室溫下混合得到用于提供固釘力的液態(tài)樹脂組合物。用Nippon Zeon Co.，Ltd.生產(chǎn)的Nipol LX-436作為SBR膠乳。
然后，用加有固化劑的上述樹脂組合物浸漬片狀玻璃纖維(浸漬量按固含量計為45％)，在80℃的溫度下干燥20分鐘得到增強板。
將上述酚醛樹脂溶液涂于上述復(fù)合硬化體的正反兩面，在80℃的溫度下干燥20分鐘。
然后，將上述增強板放于所述復(fù)合硬化體的正反兩面，在110℃的溫度和7kgf/cm2的壓力下熱壓20分鐘，得到由厚10mm的芯件和置于其正反兩面的厚1mm的增強層組成的復(fù)合體。
最后，用乙酸乙烯酯粘合劑使厚0.3mm的防水紙粘于所述復(fù)合體的各面得到復(fù)合建材。
實施例4-1的復(fù)合建材有圖8所示結(jié)構(gòu)。
(實施例4-2)提供1512重量份未燃燒的造紙淤泥(Maruto Yozai-sha出售的“Green sludge”，固含量34wt％，水含量66wt％)。然后，將所述造紙淤泥在攪拌下于80℃干燥，干燥后的物質(zhì)在780℃下燃燒5小時，立即驟冷至室溫。然后將所述燃燒體在球磨機中研磨，得到248重量份無機非晶形粉末。
用熒光X-射線分析儀(RIX2100，Rigaku制造)分析確定所得非晶形粉末有以下組成(按氧化物計)。
測得SiO2 34.1wt％TiO2 1.0wt％CaO 21.3wt％SO3 0.5wt％Al2O3 20.7wt％Cl0.2wt％Fe2O3 12.4wt％ZnO 0.1wt％MgO 5.9wt％ 其它 微量P2O5: 2.8wt％然后，將248重量份所述燃燒產(chǎn)物(無機非晶形粉末)與1512重量份上述未燃燒造紙淤泥一起捏合，通過傳送帶傳送所述捏合物的同時施加3kgf/cm2的壓力，在100℃下加熱干燥形成厚10mm的板狀復(fù)合硬化體。
對所述復(fù)合硬化體，通過X-射線衍射確定晶體結(jié)構(gòu)。所述X-射線衍射圖示于圖10中。所述X-射線衍射用Rigaku制造的MiniFlex和Cu作為目標進行。發(fā)現(xiàn)所述非晶形結(jié)構(gòu)中包含晶體結(jié)構(gòu)，因為在2θ22°附近觀察到輕度波動(耙)，還觀察到指示晶體結(jié)構(gòu)的峰。由這些峰確定為鈣黃長石、syn、合成黃長石、合成鈣黃長石、有序鈣長石。
另一方面，提供漂白牛皮紙(基重25g/m2)用于印有紋理圖案的覆蓋層、漂白牛皮紙(基重80g/m2)用于印有圖案和顏色的圖案層、漂白牛皮紙(基重80g/m2)用于背襯層和漂白牛皮紙(基重120g/m2)用于芯層，其中使三聚氰胺樹脂分別以250％、80％、和80％的浸漬率浸入用于覆蓋層的漂白牛皮紙、用于圖案層的漂白牛皮紙和用于背襯層的漂白牛皮紙，使酚醛樹脂以100％的浸漬率浸入用于芯層的漂白牛皮紙。所述浸漬率意指通過下式確定的值(％)(浸漬樹脂的重量/牛皮紙的重量)×100。
最后，相繼將用于背襯層的漂白牛皮紙、用于芯層的漂白牛皮紙、用于圖案層的漂白牛皮紙和用于覆蓋層的漂白牛皮紙依次放在上述板狀復(fù)合硬化體的正反兩面，在150℃的溫度下加熱5分鐘同時施加40kgf/cm2的壓力使之合為一體，得到在芯件兩面有裝飾板的復(fù)合建材。
實施例4-2的復(fù)合建材具有圖9所示結(jié)構(gòu)。
(對比例4-1)將與實施例4-2相同的裝飾層置于芯件的各表面，但代替所述板狀體，用厚12mm的石膏板作為芯件。
對以上實施例和對比例所得復(fù)合建材進行試驗，測量彎曲強度、壓縮強度和耐水性。結(jié)果示于表4中。
此外，所述彎曲強度按JIS A6901中規(guī)定的方法測量，所述壓縮強度按JIS A5416中規(guī)定的方法測量。所述耐水性在按JIS A1437吸水后按JIS A6901中規(guī)定的方法評價。
表4

工業(yè)實用性本發(fā)明復(fù)合硬化體不僅生產(chǎn)能力極好，而且彎曲強度高和壓縮強度極好，可加工性和生產(chǎn)能力好且有很高的彎曲強度，可低成本地提供能釘釘而不產(chǎn)生裂縫的建材。
此外，本發(fā)明不限于以上實施例的結(jié)構(gòu)，包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)本領(lǐng)域技術(shù)人員適當(dāng)?shù)匦薷牡姆秶＠?，本發(fā)明復(fù)合建材中的芯件可包含除上述復(fù)合硬化體之外的材料。
而且，本發(fā)明可低成本地提供即使受到?jīng)_擊也不使設(shè)計變差的建材。
本發(fā)明有電磁波屏蔽層的復(fù)合建材耐火性和彎曲加工性極好、壓縮強度高、而且耐沖擊性極好，因而所述電磁波屏蔽層不因受到?jīng)_擊而破裂。因此可提供適合用作安裝OA設(shè)備的房間和醫(yī)院的特護病房等的墻壁構(gòu)件和地面構(gòu)件的復(fù)合建材。
此外，特別是防水紙粘附于芯件時，本發(fā)明有紙層的復(fù)合建材可提供耐水性極好的建材。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的由纖維基材和樹脂組成的復(fù)合層，特征在于所述芯件包含無機非晶形體，所述無機非晶形體中包含纖維材料。
2.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的由纖維基材和樹脂組成的復(fù)合層，特征在于所述芯件是由無機非晶形體制成的無機非晶形粉末通過粘合劑加工成形的。
3.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的由纖維基材和樹脂組成的復(fù)合層，特征在于所述芯件包括由多糖組成的有機纖維材料。
4.權(quán)利要求1至3之任一的復(fù)合建材，其中所述復(fù)合層中樹脂的含量為20-200重量份/100重量份纖維基材。
5.權(quán)利要求1至3之任一的復(fù)合建材，其中所述復(fù)合層的厚度為0.1-3.5mm。
6.權(quán)利要求1至3之任一的復(fù)合建材，其中所述復(fù)合層的比重為0.5-3.9。
7.權(quán)利要求1至3之任一的復(fù)合建材，其中所述復(fù)合層含有彈性高聚物。
8.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的裝飾層，特征在于所述芯件包含無機非晶形體，所述無機非晶形體中包含纖維材料。
9.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的裝飾層，特征在于所述芯件是由無機非晶形體制成的無機非晶形粉末通過粘合劑加工成形的。
10.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的裝飾層，特征在于所述芯件包括由多糖組成的有機纖維材料。
11.權(quán)利要求8至11之任一的復(fù)合建材，其中在所述芯件和所述裝飾層之間形成增強層。
12.權(quán)利要求8至11之任一的復(fù)合建材，其中所述裝飾層的厚度為0.1-10mm。
13.權(quán)利要求11的復(fù)合建材，其中所述增強層包含彈性高聚物。
14.權(quán)利要求8或10的復(fù)合建材，其中所述纖維材料沿特定方向取向。
15.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的電磁波屏蔽層，特征在于所述芯件包含無機非晶形體，所述無機非晶形體中包含纖維材料。
16.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的電磁波屏蔽層，特征在于所述芯件是由無機非晶形體制成的無機非晶形粉末通過粘合劑加工成形的。
17.一種復(fù)合建材，包括在芯件至少一個表面上形成的電磁波屏蔽層，特征在于所述芯件包括由多糖組成的有機纖維材料。
18.權(quán)利要求15或17的復(fù)合建材，其中所述纖維材料沿特定方向取向。
19.權(quán)利要求15至18之任一的復(fù)合建材，其中所述電磁波屏蔽層是金屬箔。
20.權(quán)利要求15至18之任一的復(fù)合建材，其中所述電磁波屏蔽層是由導(dǎo)電填料和樹脂組成的復(fù)合板。
21.一種復(fù)合建材，包括粘附在芯件至少一個表面上的紙，特征在于所述芯件包含無機非晶形體，所述無機非晶形體中包含纖維材料。
22.一種復(fù)合建材，包括粘附在芯件至少一個表面上的紙，特征在于所述芯件是由無機非晶形體制成的無機非晶形粉末通過粘合劑加工成形的。
23.一種復(fù)合建材，包括粘附在芯件至少一個表面上的紙，特征在于所述芯件包括由多糖組成的有機纖維材料。
24.權(quán)利要求21至23之任一的復(fù)合建材，其中所述紙為防水紙。
25.權(quán)利要求21或23的復(fù)合建材，其中所述纖維材料沿特定方向取向。
全文摘要
一種復(fù)合建材,包括芯件和在其至少一個表面上形成的由纖維基材和樹脂組成的復(fù)合層,特征在于所述芯件包含無機非晶形體,所述無機非晶形體中包含纖維材料。所述復(fù)合建材有極好的強度,可釘釘而不出現(xiàn)裂縫。
文檔編號B32B5/16GK1338020SQ99816150
公開日2002年2月27日 申請日期1999年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月11日
發(fā)明者松野吉彌, 小川哲司, 佐藤健司, 野村敏弘 申請人:揖斐電株式會社