JP3806780B2

JP3806780B2 - 建築用パネル

Info

Publication number: JP3806780B2
Application number: JP02345497A
Authority: JP
Inventors: 和寛會田; 専一奥山; 英喜滝口
Original assignee: 株式会社アイジー技術研究所
Priority date: 1997-02-06
Filing date: 1997-02-06
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2017-02-06
Also published as: JPH10219874A

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

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。