JP3819837B2

JP3819837B2 - 断熱パネルの製造方法、断熱パネル、および断熱パネルの施工方法

Info

Publication number: JP3819837B2
Application number: JP2002355847A
Authority: JP
Inventors: 昌泰新留
Original assignee: 株式会社高千穂
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP2004188615A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅やビルなどの建物に施工する断熱パネルの製造方法、該製造方法により得られる断熱パネル、および該断熱パネルを施工する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
火山噴出物の１種であるボラは、鹿児島地方に広く堆積、分布している降下軽石のことであるが、その土地を畑とする場合にはボラ層を除去しなければならず、また、しばしばボラすべりと呼ばれる土砂災害を引き起こすことなどから、厄介者、困り者という鹿児島地方の方言に由来してつけられた名称である。このボラはこれまで主に園芸用として有効に活用されていたが、特許文献１にあるように、その構造が多孔質であるボラが有する断熱、不燃、吸音等の機能を利用した建築用内装仕上材パネルが製造されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−５８７５８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１は、パネル製造過程において、パネル切断後にセメントを吹き付けて空隙をつぶす工程やセメントを吹き付けたパネル表面を研磨する工程があるため、１度にたくさんのパネルを製造するのに手間と時間がかかる。さらに、合成樹脂系の塗料をパネル表面に塗布する工程があるため環境への負荷がかかるという問題もある。
【０００５】
上記を鑑みて、本発明は、ボラを主原料とし、天然の素材のみを用いて断熱パネルを容易に製造する方法、該製造方法により得られる断熱パネル、および該断熱パネルの施工方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、ボラ材７０〜８０ｗｔ％、セメント１５〜２５ｗｔ％、および石灰３〜６ｗｔ％に適宜の量の水を加えて混練してパネル材原料を作製する工程、パネル材原料を型枠に流し込む工程、型枠に振動を加えてパネル材原料内部の空隙を無くした後、養生して硬化させる工程、およびパネル材原料硬化後に型枠を外し任意に切断する工程、を少なくとも有することを特徴とする断熱パネルの製造方法を提供する。
【０００７】
また、本発明は、上記に記載の製造方法により製造されたことを特徴とする断熱パネルを提供する。
【０００８】
また、本発明は、上記に記載の断熱パネルを乾式工法により施工することを特徴とする断熱パネルの施工方法を提供する。
【０００９】
したがって、本発明によれば、ボラを主原料とし、天然の素材のみを用いて断熱パネルを容易に製造する方法、該製造方法により得られる断熱パネル、および該断熱パネルの施工方法を提供することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の製造方法を詳細に説明する。
【００１１】
まず、本発明において必須の成分である、ボラ材７０〜８０ｗｔ％、セメント１５〜２５ｗｔ％、および石灰３〜６ｗｔ％を適宜の量の水と共に混練し、パネル材原料を作製する。
【００１２】
上記ボラ材としては、その産地、色、粒径など特に限定されない。好ましくは、ボラ材の粒径として０．５ｍｍ以上２．４ｍｍ未満、２．４ｍｍ以上〜３．０ｍｍ未満、３．０ｍｍ以上６．０ｍｍ未満、６ｍｍ以上１１ｍｍ未満、および１１ｍｍ以上２０ｍｍ未満の５種類が少なくともパネル材原料に配合され、より好ましくは５種類の粒径のそれぞれが２０ｗｔ％前後づつ配合される。このように５種類の粒径を混入させることでパネル材原料内部の空隙を減少させ、断熱効果および強度を高めることができる。
【００１３】
また、配合する水の量は、適宜実験により決定すればよいが、ボラ材、セメント、および石灰の総重量に対して３０〜４０ｗｔ％添加することが好ましい。水の配合量が３０ｗｔ％未満であると、パネル材原料の流動性や硬化後の断熱パネルの強度が低下する傾向があり、４０ｗｔ％を超えるとパネル材原料の硬化に時間がかかるか、もしくは硬化しない恐れがある。
【００１４】
また、上記パネル材原料に顔料を１〜４ｗｔ％添加することで断熱パネルを着色してもよい。ボラ材の色は通常黄茶色を帯びているが、着色する上ではその色が薄く、白に近いものであることが好ましい。用いることのできる顔料としては、特に限定されないが、無機系顔料であることが好ましく、例えば、酸化チタン、酸化クロム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、カーボンブラック、カオリン、タルク、ベントナイト、ベンガラ、黄酸化鉄、黒酸化鉄、酸化第二鉄、群青、コバルトブルー、ジンクロメート等が挙げられる。
【００１５】
また、上記パネル材原料にシラスを任意量添加してもよい。シラスとは南九州に広く分布する火山噴出物の一種であり、マグマの主成分であるSiO₂、Ai₂O₃、Fe₂O₃、FeO、MgO、CaO、Na₂O、K₂O等が互いに集まり鉱物として晶出し、その後ほどなく爆発的に噴出して形成されたものである。好ましくは、比重が０．５〜０．８のシラスを使用する。
【００１６】
次に、作製したパネル材原料を型枠に流し込む。
【００１７】
パネル材原料を流し込む型枠としては、どのような大きさ、形状を有していても良く、その材質も特に限定されない。初めから所望の断熱パネル形状、大きさを有する型枠に流し込めば、脱型後、切断する必要はなくなる。また、パネル材原料がブロック形状に硬化するようなの型枠を使用した場合には、脱型後、スライス状に切断するだけで多量の断熱パネルを一度に生産することが可能となる（図２参照）。さらに、パネル材原料が大きなパネル形状に硬化するような型枠を使用した場合にも、脱型後、碁盤目状に切断するだけで多量の断熱パネルを一度に生産することが可能であり、なおかつ断熱パネル表面のテクスチャーを養生時に調整することが可能である（図３参照）。
【００１８】
また、上記のような型枠の内面にはあらかじめ離型剤を塗布しておくことで、後の脱型を容易に行うことができ、好ましい。
【００１９】
次いで、型枠に振動を加えることでパネル材原料内部の空隙を除去した後、養生して硬化させる。
【００２０】
振動は、例えば、バイブレーター、超音波発生器など振動を発生する機器を型枠に接触させる、木槌などにより型枠を叩く、または型枠そのものを左右に揺する等の方法により与えることができ、これらの方法を組み合わせてもよい。振動を加える時間としては製造するパネルの大きさ、厚み等を考慮して適宜実験により決定すればよく、限定されない。このように振動を加えパネル材原料内部に存在しうる気泡等の空隙を除去することで、断熱パネルの強度を向上させることができる。
【００２１】
また、養生して硬化する期間としては、製造するパネルの大きさ、厚み等を考慮して、適宜決定すれば良いが、好ましくは１４〜２８日間養生する。また、硬化時の温度としては、高温であればあるほど早く硬化するため好ましいが、室温でもよく、特に限定されない。
【００２２】
また、養生硬化時にパネル材原料上部から加重をかけてもよく、その場合、１００〜１０００ｋｇの範囲であることが好ましい。これによれば、パネル材原料内部の空隙をさらに除去し、より密な構造とすることができるため、断熱パネルの強度を向上させることが可能となる。さらに、図３のような型枠を使用する場合には、加重をかける機器の下面であって、パネル材原料と接する部分に所望のテクスチャーを形成しておくことで、断熱パネル表面に所望のデザインを与えることができる。
【００２３】
最後に、パネル材原料が硬化したら型枠を外し、任意に切断することで、本発明の断熱パネルを得ることができる。
【００２４】
脱型後のパネル材を切断する方法としては、その切断加工性の良さゆえ、特に限定されず、鋸、チェーンソー、ダイヤモンドカッター等、木材や石材などを切断加工するのに一般的に使用されている道具もしくは機器を用いることができる。
【００２５】
また、切断後の形状は、図面では正方形または長方形となるように切断しているが、これらに限定されるものではなく、用途や施工場所に合わせて適当な形に切断することができる。
【００２６】
また、上記のようにして得られる断熱パネルの厚みとしては、施工場所や施工性等を考慮して適宜決定すれば良く、限定されないが、１０〜３００ｍｍの範囲であることが好ましい。厚みが１０未満であると、強度が低下し割れやすくなり、３００ｍｍを超えると施工性が悪くなる。また、同様の理由でその一辺あたりの長さを５０〜１８００ｍｍとすることが好ましく、１００〜９００ｍｍとすることがより好ましい。
【００２７】
本発明の断熱パネルを住宅やビルなどの壁内に施工する方法としては、接着剤等を用いる湿式工法でも、ビスや押し縁などで固定する乾式工法でもよく特に限定されないが、施工の容易さ、環境への負荷等を考慮すると乾式工法で行うことが好ましく、ビスにより固定することがより好ましい。ボラ自体の強度は低いが、本発明により製造された断熱パネルはこれを主原料としているにもかかわらず強度が優れており、さらには軽量であるためビスによる固定を行うことができる。したがって、本発明の断熱パネルは、ビルや住宅などの建築物の壁、床、天井など、あらゆる箇所に容易に施工することができ、それゆえ工期を短縮することも可能である。
【００２８】
また、本発明の断熱パネルは、断熱はもちろんのこと、無機素材のみからなるため害虫を寄せ付けにくく、劣化し難く、かつ火災の危険性が少ないこと、湿気を制御してカビ等の繁殖を抑制する調湿機能を有すること、それ自体無害無臭でありかつシックハウスの原因である有機揮発性物質やペット・たばこ臭を除去する消臭機能を有すること、外部の騒音等を遮断する吸音機能を有すること等、多数の効果を併せ持つ。したがって、本発明の断熱パネルは、断熱目的以外の、調湿、消臭、吸音等の他の効果のみを目的として施工しても良い。
【００２９】
また、本発明の断熱パネルは、断熱材であるため基本的には外壁と内壁の壁内に施工するものであるが、近年では、天然の風合いを生かしたデザインが好ましく受け入れられていることから、特別な表面処理を施さずにこれを壁面に施工する内装仕上げ材としても良い。この場合には断熱はもちろん、調湿、消臭等の効果をより一層顕著に感じることができる。
【００３０】
また、本発明の断熱パネルは、製造過程において大きなエネルギーを必要としないこと、およびリサイクルが容易であることから環境への負荷が大変少ないパネルであるといえる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、ボラを主原料とし、天然の素材のみを用いて断熱パネルを容易に製造する方法、該製造方法により得られる断熱パネル、および該断熱パネルの施工方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の断熱パネル表面の一例を表す模式図である。
【図２】ブロック形状のパネル材原料をスライス状に切断する様子を示した斜視図。
【図３】パネル形状のパネル材原料を碁盤目状に切断する様子を示した上面図。
【符号の説明】
１ボラ材

Claims

ボラ材７０〜８０ｗｔ％、セメント１５〜２５ｗｔ％、および石灰３〜６ｗｔ％に適宜の量の水を加えて混練してパネル材原料を作製する工程、前記パネル材原料を型枠に流し込む工程、前記型枠に振動を加えて前記パネル材原料内部の空隙を無くした後、養生して硬化させる工程、および前記パネル材原料硬化後に前記型枠を外し任意に切断する工程、を少なくとも有し、前記ボラ材の粒径として、０．５ｍｍ以上２．４ｍｍ未満、２．４ｍｍ以上〜３．０ｍｍ未満、３．０ｍｍ以上６．０ｍｍ未満、６．０ｍｍ以上１１ｍｍ未満、および１１ｍｍ以上２０ｍｍ未満の５種類が少なくとも配合されることを特徴とする断熱パネルの製造方法。
前記ボラ材の５種類の粒径がそれぞれ２０ｗｔ％づつ配合されることを特徴とする請求項１記載の断熱パネルの製造方法。
養生硬化時に上部から加重をかけることを特徴とする請求項１または２記載の断熱パネルの製造方法。
前記パネル材原料としてさらに顔料を１〜４ｗｔ％添加することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の断熱パネルの製造方法。
前記パネル材原料としてさらにシラスを任意量添加することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の断熱パネルの製造方法。
請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする断熱パネル。
請求項６に記載の断熱パネルを乾式工法により施工することを特徴とする断熱パネルの施工方法。
前記乾式工法がビスによる固定であることを特徴とする請求項７記載の断熱パネルの施工方法。