JP2560108B2 - 建築用パネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、建築物の床や壁等に設けられる建築用パネ
ルに関する。

［従来の技術］ 建築構造物の外壁、内壁及び／又は床等に大理石、石
材又はタイル等の装飾表面部材が敷設されたものがあ
る。その敷設工法は一般的には所定の大きさに分割切断
されたタイル等をセメントや接着剤で壁に一枚づつ貼付
けるという方法である。すなわち、先ず建築構造物自体
をセメントや木材により平面状に仕上げた上に、接着剤
やセメントモルタルを塗布し、それが乾かないうちにタ
イル等を貼付けて固定し、養生して仕上げられる。しか
し、特に立壁面へのタイル貼着作業は、例えば、高さ数
十メートルにも及ぶ吹抜け空間を造成するための立壁面
の場合、容易ではない。すなわち、基本となる壁面体の
前位置に大掛りな足場を組み、原壁面に接着剤を塗布し
又はモルタルを付着させ、タイル等を一枚づつ縦横に配
列貼着させ、更に押圧板でその上から押圧して乾燥固着
するまで放置し、固着後に押圧板や足場を取り除くとい
うものである。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の工法ではタイル等の装飾表面部材を、一枚づつ
壁に貼着する方法であるため、施工期間が長く必要とな
り、更にタイル貼着後に押圧板でタイルの上から押圧し
て平面（垂直面）を保持する作業工程が必要となるた
め、作業工程数が多くかかり、またそれに伴って作業の
安全性が低下するという問題があった。

本発明の目的は、施工期間及び工程数を短縮化するこ
とができ、さらに作業の安全性を向上することができ、
美麗にして均一性のある壁面及び床面を容易に製造する
ことのできる建築用パネルの製造方法を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、底面に装飾表面
部材が配設された鋳型の下型に鋳型の上型を合わせる工
程と、前記下型及び上型により構成される鋳型の内部に
液状材料を注入し、当該液剤材料を固化及び発泡反応さ
せる工程と、前記液状材料の固化後の収縮が始まる直前
に前記上型と下型とを離間する工程と、を備えた建築パ
ネルの製造方法を提供するものである。

ここで、装飾表面部材としては、大理石、石材、タイ
ルなどの硬質且つ不燃性の材料がよい。また、液状材料
としては、ポリマーコンクリートや発泡合成樹脂等が挙
げられ、特に、発泡合成樹脂としてはポリウレタン樹脂
やホリエステル等が挙げられる。

［作用］ 本発明によれば、液状材料の固化後の収縮が始まる直
前に前記上型と下型とを離間するため、液状材料の固化
及び発泡反応による鋳型内部の圧力及びガス圧力が大気
中に放出されるため発泡状態が均一で良好な基板が得ら
れる。

本発明に係る建築用パネルを使用すれば、タイル等の
装飾表面部材が予め多数貼着されているため建築構造物
の取付部位にこのパネルを取付けることにより、施工は
完了する。よってタイルを壁面に一枚づつ貼り付ける作
業は不要である。また、本発明に係る建築用パネルに
て、建築構造物の壁面等を造成する際には、当該壁面の
形状に合わせて前記パネルを複数枚組み合わせるが、こ
の時、隣接したパネルの取付部同士を連結させることが
できるため、隣接したパネル同士を簡単に連結させるこ
とができる。このため、壁面の造成がさらに容易とな
る。また、基板部材の裏面はバッキング材により保護さ
れるため、パネルの寿命が向上される。さらにパネル
は、補強リブによりその強度を強化することができる。
また、押圧板による押圧作業工程も不要となり全体とし
て作業時間及び労力が低減する。

上記建築用パネルの製造方法としては、例えば鋳型内
に装飾表面部材を多数配列する工程と、その鋳型内の装
飾表面部材の裏面にポリエステルやポリウレタン等の合
成樹脂等の液状材料を注入し凝固させる工程と、を含む
ものが挙げられる。

［実施例］ 第１図乃至第３図に基いて本発明の一実施例を説明す
る。第１図に示す完成されたパネルにおいて、大理石１
がポリウレタンフォームから成る基板表面に多数配列さ
れている。本実施例においては、大理石の寸法は100（m
m）×100（mm）×７（mm）、基板２（第２図）の厚さは
15（mm）、パネル全体の大きさは800（mm）×2000（m
m）である。大理石１の大きさやパネル全体の大きさ及
び形状は、パネルの使用目的に対応させて適宜変更して
よい。大理石１は基板２に固着されているが、その固着
構造は限定されない。製法の容易性からは基板を液状材
料から成形する時に大理石１の裏面側が同時に埋込み一
体化される構造のものがよい。基板２の裏面（周縁部）
に他の同様なパネルへの取付部３が突設されている（第
２図）。この取付部３などに、このパネルを固定するた
めの金具類やボルト等（図示省略）を成形時に同時に埋
込み一体化してもよい。

また、基板２の裏面全体にバッキング材４が設けられ
ている。バッキング材４は石綿圧縮板、グラスファイバ
ーウール圧縮板や石膏ボート等により形成され、製造時
に基板２の裏面に一体化されている。５は補強リブを示
し、随所に設けられている。

次に上記建築用パネルにて建築構造物の四角形の壁面
を造成するには、原壁面の形状に合せ前記パネルを複数
板組合せ、裏面の取付部３を介して互いに連結し、これ
を建築構造物の所定位置に溶接あるいは、螺着等により
固定する。以上で施工は終了する。

一例として、延100m²（5m×20m）の壁面を従来工法に
てモルタル接着により、大理石板（１個の大きさ100×1
00×10）を施工する場合、足場組立、3.5日、モルタル
接着および大理石施工16日、乾燥仕上げその他で更に４
日間、足場解体で2.5日、延べ26日間の施工工数を要し
た。これに対し、本発明による建築用パネルを用いた場
合では、足場組立（移動式足場）２日間、パネル定着７
日間、仕上げ３日間、足場解体1.5日と合計13.5日とな
り、従来工法の約1/2と画期的な成果を得た。

このパネルのポリウレタン部分の重量は、800×2000
×15のパネルにおいて13.5Kg、見掛け密度は500Kg/m³で
あった。他の素材の木材や、石材と比較しても、軽量で
且つ強靭であり、これに大理石100×100×７を160枚即
ち重量にして33Kgを一体成型固着させたので、パネル一
枚の総重量は46.5Kgとなった。

なお、第４図に示す本発明の他の実施例のように、前
述のパネルの一部に更に大きな装飾表面部材１′、１′
（例えば300×800）を貼着してもよい。このように、建
築物のモジュールに応じて種々の寸法（第４図の例では
2000×800）のユニットパネルを提供でき、これらを壁
面に組合せることにより、プレハブ工法で短時間に簡便
に強固な壁面が構築できる。

次に、建築用パネルの製造方法の一実施例を第５図に
基づいて説明する。本実施例は、基板２として低発泡性
ポリウレタン樹脂を用いた場合である。図において、６
はTDI又はMDIなどの主剤タンク、７はポリオールなどの
副剤タンク、３は有機触媒や水、シリコーンなどの第２
副剤タンクを示し、各タンク６、７、８は配管９、10、
11により圧力印加吐出機12に接続されている。この吐出
機12はミキシングヘッド13に各配管９′、10′、11′を
介して接続されており、原料となる主剤、副剤及び第２
副剤が加圧送出されるようになっている。ミキシングヘ
ッド13は鋳型14のフランジ部15に緊結されている。この
鋳型14は金属製であり、上型と下型に分割されていると
ともに、原料注入時は内部が閉鎮されるように加圧装置
16により上型が下型に加圧される。

先ず、前記鋳型14の下型底面に予め所定の寸法（本実
施例では100×100×10）に切断された大理石１を、下型
に設けられた仕切り枠の中に配列し、上型と下型を合
せ、加圧装置16で予備加圧する。この時の圧力は3Kg/cm
²である。次に吐出機12を作動させて各タンク６、７、
８より各原料を吸引させ、圧力印加してミキシングヘッ
ド13より鋳型14内に噴吐出させる。この時の噴吐出圧力
は70〜100Kg/cm²である。ミキシングヘッド13より高圧
かつ高速で噴出された各原料は噴出後の圧力低下による
乱流下で混合撹拌作用を受ける。混合された原料は直ち
に反応を起こし、鋳型14内に溜る。所定量の吐出が終了
すると、吐出機12は停止する。その直後より加圧装置16
が作動し、鋳型14に加わる圧力を12Kg/cm²にまで高め、
鋳型14のフランジ隙間をなくす。鋳型14の空間を充満す
る原料ポリウレタン樹脂は、ウレタン反応を起こしつ
つ、鋳型外周部は固定化し、中央コア部は低発泡して微
細な気泡を残したまま固化する。大理石１は、その発泡
直前の原料が未だゲル化の状態の時にその裏面を覆い、
固化と同時に大理石と強力な接着硬化をなす作用を利用
して一体化し、ポリウレンタン樹脂の中へ、その裏面側
が埋込まれて固着された状態となる。この発泡固化時の
内部温度は約150℃である。固化後の収縮（2/1000）が
始まる直前に加圧装置16を作動させ、鋳型14の上型を下
型と少し離間させる。この時の加圧装置の印加圧力は5K
g/cm²である。これにより、内部の固化及び発泡反応に
よる内部圧力及びガス圧力は容易に大気中へ放出され
る。次に上型を更に上昇させてから、ノックピン装置17
を作動させて製品となったパネルを下型の中から突き上
げて脱型させる。以上の全工程時間は約５分間である。
脱型された建築用パネルは、99％がそのまま製品として
使用できる品質であるが、一応空気洗浄した後、端部仕
上げを少し行ない完成品とする。

なお、ポリウレタン樹脂と大理石１とを一体化する際
には、前述したように、ポリウレタン樹脂の固化後の収
縮が始まる直前に前記上型と下型とを離間して、当該固
化及び発泡反応による鋳型14内部の圧力及びガス圧力が
大気中に放出する方法をとっている。このため、ポリウ
レタン樹脂は、発泡状態が均一で良好となり、高品質な
基板２を得ることができる。

尚、基板２の材料としてポリエステルを用いた場合の
製造方法につき概略説明する。加圧状態で液状のポリエ
ステルを大理石が配列されている鋳型内に注入させる。
ここで、主剤にはポリエステル樹脂、副剤にファイバー
グラスチョップや硬化剤を用い、安定剤、触媒と同時に
鋳型内に注入させる。そしてポリエステル樹脂を固化さ
せると同時に大理石をその中に埋込み固着させる。

次に、第６図に基いて建築用パネルの製造方法の他の
実施例を説明する。本実施例は基板２の材料としてポリ
マーコンクリートを用いた場合である。その主成分とし
ては硅砂や炭酸カルシウム、大理石粉などのフィラーを
用い、バインダーとしてポリエステル、エポキシ、フェ
ノールなどの反応性樹脂を用いることができる。

主材料ストレージタンク18に主材料の硅砂を貯蔵し、
副材料ストレージタンク19に反応性ポリエステル樹脂を
貯蔵し、触媒タンク20に硬化剤などを貯蔵する。前記材
料タンク18、19は配管21、22によってサブタンク23、24
に接続されている。各原料の最適容量による混合は、計
量機25により行なわれる。本実施例では、主材料の硅砂
を90重量％、ポリエステル樹脂を9.5重量％、触媒及び
硬化剤を合せて0.5％とした。これらの割合の各原料は
ミキシングユニット26により混合され、吐出ヘッド27よ
り鋳型28の中へ注入される。ここで、鋳型28は下型29と
上型30とに分割されており、原料注入前に下型29の底面
に大理石１（100×100×７）が枠取りされた所定位置に
配列されている。注入される原料は総注入量にして28.5
Kg（厚さ15mmのパネルとして）で、それにより製造され
た基板の比重は2.2g/cm³である。原料の注入が終了した
らコンベア31の上を下型29は移動し、上型30と組合され
て原料の硬化が始まる。この硬化を始める直前に加振動
装置32によって原料が鋳型28内に一様に行きわたらせ
る。硬化開始後、真空脱泡装置33を作動させて製品中に
エア溜りが残るのを防止する。固化終了後に脱型する。
この実施例では脱型に約20分間を要する。しかし、その
間の製品の収縮率は0.15％と非常に低率である。製品の
圧縮強度、引張り強度、曲げ強さ及び耐摩耗性は、一般
の人造大理石と同程度に優れていたことが実際の実験で
判明している。

［効果］ 以上説明したように、本発明によれば、装飾表面を施
した壁面や床面の施工にあたり、施工時間、工数を大幅
に低減でき、作業の安全性を向上し、美麗にして均一性
のある壁面や床面を簡単に構築できるという優れた効果
がある。また、バッキング材および補強リブにより、パ
ネルの強度を向上することができる結果、長寿命なパネ
ルを提供することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る建築用パネルの平面図、第２図は
第１図のII−II線断面図、第３図は第２図の一部拡大
図、第４図は本発明の異なる実施例の平面図、第５図及
び第６図は本発明に係る建築用パネルのそれぞれ異なる
製造方法を説明する模式図である。 １……大理石 ２……基板 ３……取付部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底面に装飾表面部材が配設された鋳型の下
   型に鋳型の上型を合わせる工程と、前記下型及び上型に
   より構成される鋳型の内部に液状材料を注入し、当該液
   状材料を固化及び発泡反応させる工程と、前記液状材料
   の固化後の収縮が始まる直前に前記上型と下型とを離間
   する工程と、を備えた建築用パネルの製造方法。
2. 【請求項２】前記液状材料が発泡合成樹脂である請求項
   １記載の建築パネルの製造方法。