JP3806780B2 - 建築用パネル - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は建築、構築物の内壁材、外壁材、屋根材、天井材、床材、間仕切り材、あるいは防火戸等として使用でき、かつ、製造後に膨れ、反り等の変形がなく、しかも防火性、耐火性、機械強度に優れた建築用パネルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、金属薄板状の表面材と裏面材にてイソシアヌレートフォームからなる芯材をサンドイッチした建築用パネルは数多く発明、考案されて上市されている。また、上記のような芯材として合成樹脂発泡体を使用した建築用パネルにおいて、耐火性、防火性を向上し、建築用パネル単体で耐火構造(JIS−A−1304)を取得するには芯材をフェノールフォームとするのが一般的であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように芯材としてフェノールフォームを用いた建築用パネルでは、確かに防火性、耐火性は向上するが、フェノールフォーム自体が吸水性があり、建築用パネル施工後の雨仕舞が悪いと、雨水が建築用パネルの芯材内部に浸入し、腐食やカビの発生等の不具合を生じる欠点があった。さらに、フェノールフォームは接着性が弱く、表面材や裏面材との一体化に欠点があり、接着性を向上させるため別途接着剤を用いたり、不織布やネット等の接着性向上材を介する必要があり、コスト的にも不利があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような欠点を除去するために、芯材の主成分をイソシアヌレートフォームとすることにより、芯材の吸水性を無くし防水性を向上すると共に、表面材、裏面材との接着強度に優れ、さらに、イソシアヌレートフォームの防火性、耐火性を芯材の中間付近に積層した耐火シートによって補い、また、特に防火性能の弱点部となる建築用パネルの嵌合部分(建築用パネル端部)に、無機材、もしくは高密度合成樹脂材を主原料とする板状基材に、少なくとも1層以上、耐火シートを積層し、耐火シートの一端には板状基材より延長させた延長部を形成してなる不燃目地材を配置することにより補い、イソシアヌレートフォームを用いた建築用パネルでも単体で耐火30分以上の構造(JIS−A−1304)を取得できる建築用パネルを提案するものである。
【0005】
【実施例】
以下に図面を用いて、本発明に係る建築用パネルの一実施例について詳細に説明する。すなわち、建築用パネルAは一部切り欠き斜視図である図1に示すように、表面材1と裏面材2とでイソシアヌレートフォームを主原料とする芯材3をサンドイッチして、芯材3の持つ自己接着性により一体に形成した建築用パネルAであり、建築用パネルAの端部に雄型連結部4と雌型連結部5を形成し、両連結部内に、無機材、もしくは高密度合成樹脂材を主原料とする板状基材Bに、少なくとも1層以上耐火シートDを積層してなる不燃目地材Cを介在させ、さらに、雄型連結部4から雌型連結部5にかけて建築用パネルAの芯材3中に耐火シートDを1層以上配置した長尺板材からなるものである。
【0006】
表面材1、裏面材2は耐火性、防火性に優れる金属薄板、例えば鉄、アルミニウム、銅、ステンレス、チタン、アルミ・亜鉛合金メッキ鋼板、ガルバリウム鋼板、ホーロー鋼板、クラッド鋼板、ラミネート鋼板(塩ビ鋼板等)、サンドイッチ鋼板(制振鋼板等)、(勿論、これらを各種色調に塗装したカラー板を含む)の一種をロール成形、プレス成形して形成したものである。
【0007】
また、防火構造(JIS−A−1301、JIS−A−1302)のみを取得できる建築用パネルAとする際には、防火構造試験は裏面からの加熱試験がないので、裏面材2をアルミニウム蒸着紙、アスベスト紙、クラフト紙、アスファルトフェルト、金属箔(Al、Fe、Pb、Cu)、合成樹脂シート、ゴムシート、布シート、石膏紙、水酸化アルミ紙、ガラス繊維不織布等の1種、または2種以上をラミネートしたもの、あるいは防水処理、難燃処理されたシート状物から形成することもできる。
【0008】
また、芯材3は主に建築用パネルAの嵩上材、断熱材、防火材として機能するものであり、イソシアヌレート樹脂を主原料とし、これに難燃材(水酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ポリリン酸アンモニウム、発泡性グラファイト等)や発泡剤を混入し、加熱、反応、キュア、養生して形成した、密度が20〜200Kg/立方メートル位の発泡体からなるものである。なお、発泡剤とては代替フロン(141b)を使用しても良いが、環境保全の面からしても、炭酸ガスやシクロペンタン等の発泡剤を用いたノンフロン発泡が好ましいものである。なお、建築用パネルAは芯材3の持つ自己接着性により表面材1、裏面材2と芯材3を一体化するものである。
【0009】
さらに、イソシアヌレート樹脂に水酸化アルミニウムやポリリン酸アンモニウム等の難燃剤を一定割合(イソシアヌレート樹脂を100重量部とすると約3〜29重量部位)混合して芯材3を形成することにより、芯材3の防火性、耐火性能を顕著に向上させることもできるものである。
【0010】
雄型連結部4は図1に示すように、建築用パネルAの一端の表面材1側を段差6を設けて突出させた雄実部7と、段差6の途中を凹状に窪ませた固定溝8と、雄実部7の先端を芯材3側に凹状に窪ませた凹部9と、さらに裏面材2側に設けた凸条10とから形成したものである。
【0011】
雌型連結部5は図1に示すように、建築用パネルAの他端の表面材1側を延長して突出させたカバー部11と、カバー部11から芯材3側へ凹状に窪ませた雌実部12と、雌実部12の先端を端部に突出させた凸部13と、さらに裏面材2側に設けたL字状の切り欠き、凹条14とから形成したものである。
【0012】
すなわち、雄型連結部4と雌型連結部5をこのように雄、雌相决状に形成することにより、図4に示すように建築用パネルA同士の連結、固定が非常に簡単なものになるものである。
【0013】
さらに、詳説すると、図4に示すように、建築用パネルA同士の連結は、始めに下段建築用パネルA1の固定溝8から、スクリュウビス、テクス等の固定具βをリップ溝型鋼材等の壁下地αに打ち込み、下段建築用パネルA1を壁下地αに固定するものである。そして、上段建築用パネルA2の雌実部12を下段建築用パネルA1の雄実部7に、さらに、凸部13に凹部9、凹条14に凸条10を上方から落とし込んでそれぞれ嵌合すると共に、固定具βの頭部が外観に表れないようにカバー部11でカバーし、建築用パネルA同士を連結するものである。
【0014】
このように、壁面を形成するには、土台方向から軒方向に向かって順次建築用パネルAを連結、固定すれは良いものである。なお、土台部、軒天部、開口部、出隅部、入隅部には、相当する役物(水切り、スタータ、止縁、出隅材、入隅材等)や、シーリング材を使用するものである。
【0015】
また、雌実部12内には防水性シーリング材Eを、凹部9の底部には防水性と耐火性を有する耐火性パッキング材Fをそれぞれ介在させて、連結目地部の防水性と耐火性を向上するものである。なお、防水性シーリング材Eと耐火性パッキング材Fは建築用パネルAの製造段階で、予め建築用パネルAの所定部位に、自己接着性を利用するか、もしくは別途接着剤を介して装着しておき、現場での施工を容易にするのが好ましいものである。
【0016】
不燃目地材Cは図2(a)、(b)に示すように、板状基材Bに少なくとも1層以上の耐火シートDを積層し、耐火シートの一端には板状基材より延長させた延長部を形成したものからなる。板状基材Bは耐火性を有するものであり、無機材、もしくは高密度合成樹脂材を主原料とした任意厚さの長尺板状物である。すなわち、無機材とする場合の例としては、ケイ酸カルシウム板、炭酸カルシウム板、石膏ボード、パーライトセメント板、ロックウール板、スレート板、ALC板、PC板、その他の無機質軽量体、無機質軽量発泡体、あるいはこれらの複合板の1種以上からなるものである。
【0017】
さらに、高密度合成樹脂材とする場合の例としては、不燃性の高いフェノール樹脂を約250〜350Kg/m3 の高密度に仕上げたものである。勿論これらに、水酸化アルミニウム粉、ポリリン酸アンモニウム粉、炭酸カルシウム粉等の難燃材を混入させることもできる。
【0018】
また、不燃目地材Cは、各任意形状で相决形状に形成した雄型連結部4と雌型連結部5の各連結部の形状に合致するように、任意に掘削、切断等して形状を合わせて、一体に充填するものである。
【0019】
このようにすることで、建築用パネルAの雄型連結部4と雌型連結部5と係合された連結部に、丁度、不燃目地材Cが位置するようになり、防火性能、耐火性能の弱点部である連結部の防火性能、耐火性能を大幅に向上することができ、しかも連結部の機械強度が向上する。しかも、高熱に曝せられ、連結部の芯材3が肉痩せしても、耐火シートDが発泡、炭化してその肉痩せ部分を埋め、断熱層を形成することにより、連結部の防火性能、耐火性能をさらに向上するものである。
【0020】
さらに、不燃目地材Cは雄型連結部4と雌型連結部5の端部に充填することから、建築用パネルA端部における芯材3の欠肉を防止し、芯材3の発泡性や延展性をも向上させるものである。
【0021】
耐火シートDは板状基材Bに1層以上、別途接着剤を介して(図示せず)、もしくはシートの熱融着により、一体に積層するもので、全厚さ約0.5〜10mm位の長尺のシート状物である。
【0022】
また、図に示すように耐火シートDの一端部には板状基材Bより延長させた延長部15を形成したものであり、この延長部15が図1に示すように芯材3側に突出するように配設されることにより、一体化が強化されるものである。
【0023】
耐火シートDは、上述したように板状基材Bに1層以上積層する他にも、芯材3の層厚の中間付近に、雄型連結部4から雌型連結部5にかけて、少なくとも1層積層するものであり、芯材3の形成時に一緒に積層し、建築用パネルAとして一体化されるものである。また、その構成は図3に示すように、全厚さ約0.5〜10mm位の長尺のシート状物で、高温下で5〜30倍に炭化発泡するものであり、不織布から形成した表皮16と裏皮17にて、少なくとも黒鉛成分と無機繊維とを合成樹脂にてバインドして形成した芯部18をサンドイッチしたものからなるものである。
【0024】
表皮16および裏皮17は不織布からなり、不織布としてはポリエステル系、ナイロン系、ボロン系、炭素系、アルミナ系、炭化ケイ素系、アラミド系の繊維からなるシート状物であり、耐火シートDの保護、保持材として、強度を向上させると共に、後記する芯部18の保護層として機能するものである。
【0025】
また、芯部18の組成としては、黒鉛成分と無機繊維とをフェノール樹脂でバインドしたものからなる。その黒鉛成分としては例えば、グラファイト(発泡性または非発泡性)、カーボンブラック等の炭素化合物からなり、熱を受けた際に炭化して断熱層を形成し、熱の伝導を妨げるものである。なお、黒鉛成分は芯部18全体の重量比の約50〜80%を占めるものである。
【0026】
無機繊維の例としては、ガラス繊維、セラミック繊維、岩綿、アスベスト等の耐熱性に強い無機化合物からなり、しかも、繊維状物を絡み合わせることで、耐火シートDにある程度の強度と柔軟性(ハンドリング)を持たせる働きがある。なお、無機繊維は芯部18の重量比の約5%〜20%を占めるものである。
【0027】
フェノール樹脂は上記黒鉛成分と無機繊維のバインダーとして機能すると共に、フェノール樹脂自体が高い防火性、耐火性を有しているものである。また、上記黒鉛成分と無機繊維を合成樹脂のフェノール樹脂でバインドすることにより、耐火シートDに柔軟性、可塑性、弾性が加味され、巻き取りやコイル状に形成することができ、非常に扱い易い耐火シートDとなる。なお、フェノール樹脂は芯部16の重量比の約10%〜30%を占めるものである。
【0028】
また、芯部18にはこの他にも水酸化アルミニウム粉やフェノール樹脂粒を混合することもできる。水酸化アルミニウム粉の大きさは10〜1000μ位であり、高熱下で結晶水を放出し周囲を冷却するものである。フェノール樹脂粒はクッション材、断熱材、耐火材として機能し、大きさは10〜1000μ位であり、高熱下では炭化するもので炭化層の骨格として機能するものである。
【0029】
また、耐火シートDは建築用パネルAの表面が加熱され高温下に曝された際には、与えられた熱が耐火シートDに届くと、耐火シートDはその熱を耐火シートDに沿った水平方向に熱伝搬させる特性を有するものである。これにより、熱は裏面側に届くのを防止され、非常に高い耐熱効果を発揮するものである。
【0030】
さらに耐火シートDは、芯材3の層厚の中間(中央)付近に積層されるので、表面材1側からの加熱でも裏面材2側からの加熱でも、同じように高い耐熱性の機能を発揮することができる。従って、表、裏面の両面側から加熱試験のある耐火構造試験(JIS−A−1304)では有効に作用すると共に、内部火災でも外部火災でも非常に高い耐火性能を有するものである。
【0031】
なお、芯材3内に充填する耐火シートDの両端部は、連結部に充填した不燃目地材Cの延長部15と丁度重なり合うように形成することで、耐火シートDが建築用パネルAの一端部から他端部まで配置されることになり、安定した耐火性能を発揮するものである。また、端部で耐火シートD同士が重なり合うので、特に建築用パネルAの端部分(目地部)の耐火性を向上することができるものである。
【0032】
【その他の実施例】
以上説明したのは、本発明に係る建築用パネルの一実施例であり、図5〜図7に示すような建築用パネルAとしたり、建築用パネルAを構成する部材とすることもできる。特に図5(c)は不燃目地材Cを板状基材Bの上下に1層づつ耐火シートDを積層したものから形成した例、図6(b)は芯材3の中に充填する耐火シートDを2層にした建築用パネルAの例である。
【0033】
図7は耐火シートDの変形例であり、図7(a)、(b)共に芯部18に複数の貫通孔19を形成した例であり、芯部18が高熱で発泡するためのスペースを形成した耐火シートDの例である。勿論、これらを各々組み合わせた建築用パネルAとすることもできる。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る建築用パネルよれば、芯材をイソシアヌレートフォームとしたので、(1)芯材自体の吸水が無く、防水性に優れる。(2)表面材と裏面材との接着強度に優れる。また、芯材の中間付近に耐火シートを積層したので、(3)耐火シートが熱を水平方向に伝搬し、建築用パネルの裏面に熱が伝わるのを防止し、耐熱性を向上する。(4)耐火シート内に空隙が多数存在するので、高い断熱性能を発揮する。(5)表面側からの加熱でも裏面側からの加熱でも耐火シートが同様に機能し、高い、均一した耐火性能を発揮し、耐火30分構造以上の耐火構造を取得できる。(6)加熱により肉痩せした芯材の部分を耐火シートが発泡することにより充填し、高い耐火性能を長時間に亘って維持することができる。(7)無機材、もしくは高密度合成樹脂材を主原料とする板状基材に、少なくとも1層以上、耐火シートを積層し、耐火シートの一端には板状基材より延長させた延長部を形成してなる不燃目地材を雄、雌型連結部に充填したので、連結部の形状に合わせ、隙間無く不燃目地材を装着できると共に、連結部の耐火性能が大幅に向上する。(8)耐火シートDが建築用パネルの一端部から他端部まで配置されることになり、安定した耐火性能を発揮するものである。等の特徴、効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る建築用パネルの代表例を示す説明図である。
【図2】図1で用いられた不燃目地材の例を示す説明図である。
【図3】図1で用いられた耐火シートの例を示す説明図である。
【図4】本発明に係る建築用パネルの連結状態の例を示す説明図である。
【図5】本発明に係る建築用パネルのその他の例を示す説明図である。
【図6】本発明に係る建築用パネルのその他の例を示す説明図である。
【図7】耐火シートのその他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
A 建築用パネル
A1 下段建築用パネル
A2 上段建築用パネル
B 板状基材
C 不燃目地材
D 耐火シート
E 防水性シーリング材
F 耐火性パッキング材
α 壁下地
β 固定具
1 表面材
2 裏面材
3 芯材
4 雄型連結部
5 雌型連結部
6 段差
7 雄実部
8 固定溝
9 凹部
10 凸条
11 カバー部
12 雌実部
13 凸部
14 凹条
15 延長部
16 表皮
17 裏皮
18 芯部
19 貫通孔

Claims (1)

  1. 表面材と裏面材にて芯材をサンドイッチした建築用パネルにおいて、表面材と裏面材は不燃性の薄金属板からなり、芯材はイソシアヌレートフォームからなり、建築用パネルの両側縁に雄型連結部と雌型連結部を形成し、該連結部の芯材中に無機材、もしくは高密度合成樹脂材を主原料とする板状基材に、少なくとも1層以上、耐火シートを積層し、耐火シートの一端には板状基材より延長させた延長部を形成してなる不燃目地材を配置し、さらに、該雄型連結部から雌型連結部にかけて建築用パネルの芯材中に、両端部が連結部に充填した不燃目地材の延長部と丁度重なり合うように形成した耐火シートを1層以上配置し、該耐火シートは不織布から形成した表皮と裏皮にて、少なくとも黒鉛成分と無機繊維とを合成樹脂にてバインドして形成した芯部をサンドイッチしたものからなることを特徴とする建築用パネル。
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