JP5007038B2

JP5007038B2 - 建築用パネル

Info

Publication number: JP5007038B2
Application number: JP2005342364A
Authority: JP
Inventors: 茂樹金尾
Original assignee: Kanaflex Corp Co Ltd
Current assignee: Kanaflex Corp Co Ltd
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2025-11-28
Also published as: JP2007146484A

Description

本発明は、建築用パネルに関し、更に詳しくは、コンクリート型枠用パネルあるいは建築物の壁、床又は天井などに使用される建築用パネルに関する。

従来からコンクリート型枠用パネルとしては、木質合板が多用されてきた。しかし、木質合板は使用回数が３〜７回程度と少ないため、建築廃材が多量に発生するだけでなく、熱帯林から得られる木材資源を多量に消費することから使用削減が求められている。また、木質合板は、通常６枚程度の単板を積層し、酢酸ビニル系接着剤にて接着しているため、廃材の焼却時には、ダイオキシン等の有害ガスが発生し、環境汚染の原因となる。更に、木質合板はコンクリート打設時の余剰水や保管時の降雨により吸水して重量が増大するだけでなく強度が低下するといった問題がある。また、前記のように、合板の場合は酢酸ビニル系接着剤が使用されていることから、住宅建築用等として使用した場合にはシックハウスの問題があり、特にクリーンルーム等には使用することができない。

上記のような木質合板からなるコンクリート型枠用パネルの問題点に鑑み、合成樹脂製の型枠用パネルが種々提案されている（例えば、特許文献１〜４等参照。）。これらの合成樹脂製のパネルは、使用回数が２０〜３０回と多いものもあり、また木材資源の消費も減少でき、しかも吸水による重量増加や強度の低下といった問題もない。しかしながら、合成樹脂製パネルの場合には、気温の変化により強度、特にヤング率が変動しやすく、気温の高い夏場のコンクリート打設時においてはヤング率が低下して打設コンクリート圧により変形するおそれがある。また、構造によっては、釘打ち可能な範囲が限られるものもあり、木質合板と比べて加工性も必ずしも充分とは言い難い。
特開平６−６６０２１号公報特開平８−２０７１９０号公報特開平１１−１８２０２９号公報特開２００３−１６１０３７号公報

本発明は、前記のような木質合板や合成樹脂製のコンクリート型枠用パネルの問題点に鑑み、軽量、高強度で耐久性にも優れ、かつ吸水や気温変動などによっても強度の低下や変形がなく、また釘打ち等の加工性も良好で建築物の床、壁、天井などにも使用可能な建築用パネルを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る建築用パネルは、セメントと水と起泡剤とを練り合わせ、板状に成形して養生固化してなり、成形体中に、ガラスチョップを分散状態で含有するとともに厚さ方向の中間部に多数の通孔を有する補強シート、マット又はマット（以下、これらを「補強シート」という。）を１枚又は２枚以上埋設してなり、比重が１．０ｇ／ｃｍ³以下の多孔質成形体からなることを特徴とするものである。

本発明の建築用パネルにおいては、前記ガラスチョップをセメントと水との混練物に対して３〜１５容量％含有することが好ましい。

また、本発明の建築用パネルにおける前記補強シートはガラス繊維製であることが好ましく、例えばガラスチョップドストランドマット（ガラスチョップスチランドマットともいう、以下「ストランドマット」と略記する。）、ガラスネット又はガラスクロス等を使用することが好ましい。

本発明の建築用パネルには、砂、砂利またはその他の骨材を適宜含有してもよい。

本発明の建築用パネル表面には、耐水層を設けることもでき、この耐水層は合成樹脂フィルムをコートした耐水紙を積層して設けることができる。

本発明に係る建築用パネルは、セメントを主材料とし、木質合板のように木材資源を使用しないことから、熱帯林からの木材資源の使用を削減でき、環境保全に寄与することができる。また、木質合板に比べて耐久性が高く使用回数が多いため、建築廃材を削減できるうえ、施工費用の低減も可能となる。また、合板のように酢酸ビニル系接着剤は使用しないことから廃材処理に際しても木質合板のように焼却時の有毒ガスが発生するという問題はなく、更にシックハウスの問題もなく、クリーンルームにも使用できる。また、起泡剤により形成された多数の独立気泡を有する多孔質成形体からなることから比重が１．０ｇ／ｃｍ³以下と軽く、施工性に優れるとともに、吸水による重量の増大も少なく強度低下の問題もない。更には、前記多孔質成形体が、分散状態で含有するガラスチョップ及び厚さ方向の中間に埋設された補強シートにより補強された構造を有することから、少なくともヤング率が２０００ＭＰａ以上という高い強度を有しながら、釘打ち等の加工性にも優れ、且つ成形体内に含有されるガラスチョップと補強シートにより、打ち込まれた釘等がしっかりと保持され、コンクリート型枠用のみでなく、建築物の壁、床、天井等にも好適に使用することができる。また、前記補強シートは、多数の通孔を有することから、セメントが固化した多孔質成形体部分と補強シートとの接着強度が高く、層間剥離の恐れもない。

本発明の建築用パネルにおいては、ガラスチョップをセメントと水との混練物に対して３〜１５容量％含有することで、打設コンクリート圧に対する十分な強度を確保することができる。

本発明の建築用パネルにおいて、補強シートとしてガラス繊維製のもの、好ましくはストランドマット、ガラスネット又はガラスクロスを使用することで、高強度のパネルとすることができる。

本発明の建築用パネルは、砂を含有したモルタルとしたり、更に砂利を含有したコンクリートとしたり、また、その他の骨材を適宜配合することで、より高強度とすることができる。

本発明の建築用パネル表面に耐水層を設けることで、コンクリート型枠として使用する場合にコンクリート打設時の余剰水や降雨による吸水が更に低減され、吸水による重量の増加を防止できる、またコンクリート打設面の仕上がりが綺麗になるとともに打設したコンクリートからの離型性も向上する。

前記耐水層を、合成樹脂フィルムをコートした耐水紙をパネル表面に積層して設けることで、吸水を確実に防止でき、また平滑で綺麗なコンクリート打設面が得られるとともに打設したコンクリートからの離型性も良好なものとなる。

図１は、本発明に係る建築用パネル１の１実施形態を示す断面図である。建築用パネル１は、ガラスチョップを含有し、多数の独立気泡を有する多孔質の発泡セメント固化物３内にガラス製の補強シート３を埋設してパネル本体２を構成し、その両面に、接着剤８により、表面に合成樹脂フィルム７がコートされた耐水紙６を積層して耐水層５を形成してある。

本発明に使用するセメントとしては特に限定されるものではなく、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント等、各種セメントを使用できる。生産性、強度の点からは早強ポルトランドセメントを使用することは好ましい。また、起泡剤も特に限定されるものではなく、タンパク質系、界面活性剤系、樹脂系等の公知の各種起泡剤を使用することができる。更に、ガラス短繊維であるガラスチョップの繊維長も特に限定されるものではないが、３〜２０ｍｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５〜１５ｍｍである。繊維長が３ｍｍ未満のガラスチョップでは補強効果が不足する傾向にあり、また２０ｍｍを超えると分散性が低下する傾向にある。また、本発明に使用する補強シート４としては、ガラス製、カーボン製、合成繊維製、天然繊維製等、各種のものを使用できるが、これらの中でも、補強効果、コスト、セメントとの馴染みなどの観点から、ガラスチョップドストランドマット、ガラスネット又はガラスクロス等のガラス製が好ましい。補強シートの質量（坪量）や厚さは特に限定されるものでないが、補強効果の観点からは、１００〜５００ｇ／ｃｍ²の範囲が好ましく、更に好ましくは１５０〜３００ｇ／ｃｍ²の範囲である。ガラスチョップドストランドマット、ガラスネットなどの補強シートの質量が１００ｇ／ｍ²未満では、枚数にもよるが、補強効果が不足する傾向にあり、また５００ｇ／ｍ²を超えるとコストアップになるうえに、セメントミルクの浸透性が悪くなり、セメント固化物との間の接着力が低下して層間接着強度が低下する傾向にあり、また補強シートとしてのガラス層が厚くなることで、むしろその部分で強度が低下する傾向にある。

また、ガラスチョップや、ストランドマット、ガラスネット又はガラスクロスのようなガラス繊維材料とセメント固化物との接着性を向上させ、より高強度のパネルとするために、前記ガラスチョップや、ストランドマット、ガラスネット又はガラスクロスのようなガラス繊維材料として、エポキシ系、スチレン系等のバインダーを吹き付け又は含浸したものを用いることも好ましい。

建築用パネル１は、上記のようなセメント、起泡剤、ガラスチョップ、更にはガラスチョップドストランドマット、ガラスネット等の補強シート４及び水を用い、成形型に入れて、例えば６０ｃｍ×１８０ｃｍ×１２ｍｍの板状に成形し、養生することで、起泡剤を含んだセメントミルクが、セメントと水との水和反応により硬化して、多数の独立気泡を有する軽量な多孔質成形体からなるセメント固化物３が得られる。具体的には、セメント、起泡剤、ガラスチップ及び水を混練したセメントミルクを型に流し込み、その表面にガラスチョップドストランドマット、ガラスネット等の補強シート４を載置積層し、この補強シート４の上から更に前記と同様のセメントミルクを流し込む。このようなセメントミルクの流し込みと補強シート４を載置積層する工程を所定の回数繰り返すことで（但し、補強シートが１枚のみ場合には１回のみ）、厚さ方向の中間部にガラスチョップドストランドマット、ガラスネット等の補強シート４が埋設された状態とし、これを養生、固化させることで、セメントが固化した多孔質成形体からなる本発明の建築用パネルが得られる。

前記の場合、セメントと水との配合割合は、重量比で、セメント：水＝１：１〜１：０．２の範囲内とすることが好ましい。水が多すぎると強度が低下する傾向にあり、水が少なすぎると成形時にセメントミルクの流動性が低下して成形性を阻害する傾向にある。また、ガラスチョップの添加量は、セメントと水との混練物（セメントミルク）に対して３〜１５容量％とすることが好ましい。ガラスチョップが３容量％未満の場合には、得られるパネルの強度が不足する傾向がある。またガラスチョップが１５容量％を超えるとセメントミルクに対する分散性が悪くなり、パネルの強度が不均一になる傾向がある。更に、起泡剤の添加量は特に限定されるものではないが、通常はセメントに対して０．５〜５重量％の範囲で、得られるパネルの比重が１．０ｇ／ｃｍ³以下の目的とする値となるように適宜調整すればよい。パネルの比重としては、好ましくは０．５〜１．０ｇ／ｃｍ³であり、更に好ましくは０．６〜０．９ｇ／ｃｍ³の範囲であり、補強シート４を含めても木質合板と同じ０．７ｇ／ｃｍ³程度の重さにすることができる。また、パネル中に埋設されるガラスチョップドストランドマット、ガラスネット等の補強シート４の枚数にも特に限定はなく、要求される強度やパネルの厚さにより増減すればよいが、建築用パネルの一般的な厚み、例えばパネルの厚さを９．５〜１２ｍｍとすると、通常は１〜３枚程度である。また、これら補強シート等の埋設位置にも特に限定はないが、パネル本体（セメント固化物３）の表面からの深さが１〜１０ｍｍ、即ち、ガラスチョップドストランドマット、ガラスネット等からなる補強シート４の表面に、セメント固化物３が１〜１０ｍｍ程度の厚さで被るようにすることが好ましい。更に、ガラスチョップドストランドマット、ガラスネット等が、パネルの厚さ方向に均等な間隔で埋設されることが好ましく、例えば、図１に示すように補強シート４を２枚埋設したパネルにあっては、補強シート４によりパネル本体２が厚さ方向に３等分されるような位置に埋設することが好ましい。このような均等位置に埋設することで、パネルが表裏でバランスよく補強されるとともに、釘打ち性や釘の保持性の観点からも好ましい。

本発明の建築用パネルでは、前記セメントミルクに骨材として砂を入れてモルタルとしたり、更に砂利を入れてコンクリートとすることができ、更にその他の骨材や公知のセメント添加剤等を必要に応じて適宜添加することができる。前記砂や砂利等の骨材の配合量は特に限定されるものではないが、砂や砂利等の骨材の配合量が多すぎると釘打ち性が低下したり、ノコギリでの切断が困難になり成形加工性等が低下する傾向にあるので、本発明の目的を阻害しない範囲に留めることが好ましい。

本発明の建築パネルには、図１に示すように、パネル本体２の表面に耐水層５を設けておくことが好ましく、コンクリート型枠用として使用する場合には特に好ましい。耐水層としては、パネル本体２の表面に耐水塗料を塗布したり、合成樹脂フィルムを積層接着してもよい。また、図例の如く、表面に合成樹脂フィルム７を積層した耐水紙６を積層接着して耐水層５を設けてもよい。前記耐水層５や耐水紙６の厚さには特に限定はなく、例えば、表面にポリエチレン又はポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ＰＥＴ等のポリエステル系樹脂等の合成樹脂フィルム７をコートした厚さ０．１〜０．９ｍｍ程度の耐水紙６を、ゴム系、エポキシ系等の接着剤８により接着して耐水層５を設けることができる。耐水層５は、パネル本体２の表裏両面に設けてもよいし、用途によっては片面のみでもよいし、表裏いずれの面にも耐水層を設けないで使用することもできる。

上記のような本発明の建築用パネル１は、コンクリート型枠用、建築物の壁、床、天井等、建築用途に広範に使用することができる。例えば、図２に示すものは、コンクリート型枠用パネルとした例を示すものである。このコンクリート型枠１０は、堰板となる建築用パネル１の裏面の周囲および中間の所定の位置に、桟木９を釘ｎにより打ち付けたものであり、堰板となる建築用パネル１が、少なくともヤング率２０００ＭＰａ（３点曲げ）以上の高強度を有し、打設コンクリート圧に耐えうる十分な強度を有する。

セメント、水、起泡剤およびガラスチョップを混合してセメントミルクを混練し、成形型にてストランドマットを２枚埋設した板状に成形し、３日間養生して固化させ、厚さ１２ｍｍで、多数の独立気泡を有する多孔質成形体からなるパネルを製造した。得られたパネルは、比重が０．８ｇ／ｃｍ³、ヤング率（３点曲げ）が２５００ＭＰａであった。また、このパネルは釘打ち性に優れ、かつ打ち込まれた釘の保持性も良好であった。更に、ノコギリでの切断も容易であった。

実施例１と同じセメントミルクに、ガラスネットを２枚埋設し、３日間養生して固化させ、厚さ１２ｍｍで、多数の独立気泡を有する多孔質成形体からなるパネルを製造した。得られたパネルは、比重が０．８ｇ／ｃｍ³、ヤング率が３０００ＭＰａであった。また、このパネルも釘打ち性に優れ、かつ打ち込まれた釘の保持性も良好であった。更に、ノコギリでの切断も容易であった。

本発明の建築用パネルの１実施形態を示す拡大断面図である。本発明の建築用パネルを用いたコンクリート型枠の斜視図であり、（ａ）は表面側、（ｂ）は裏面側である。

符号の説明

１建築用パネル
２パネル本体
３セメント固化物
４補強シート
５耐水層
６耐水紙
７合成樹脂フィルム
８接着剤
９桟木
ｎ釘

Claims

セメントと水と起泡剤とを練り合わせ、板状に成形して養生固化してなり、成形体中に、ガラスチョップを分散状態で含有するとともに厚さ方向の中間部に多数の通孔を有する１００〜５００ｇ／ｍ ^２の補強シート、マット又はネットを１枚又は２枚以上埋設してなり、該補強シート、マット又はネットは前記成形体の厚さ方向に均等な間隔で埋設され、比重が０．６〜０．９ｇ／ｃｍ ³の多孔質成形体からなり、両面に合成樹脂フィルムをコートした耐水紙を積層してなることを特徴とする建築用パネル。
セメントと水との混練物に対してガラスチョップを３〜１５容量％含有する請求項１記載の建築用パネル。
補強シート、マット又はネットがガラス繊維製である請求項１又は２に記載の建築用パネル。
補強シート、マット又はネットがガラスチョップドストランドマット、ガラスネット又はガラスクロスである請求項３記載の建築用パネル。
砂、砂利またはその他の骨材を含有してなる請求項１〜４のいずれかに記載の建築用パネル。