JPH0579635B2

JPH0579635B2 -

Info

Publication number: JPH0579635B2
Application number: JP27012885A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Terashi; Katsushi Usami; Hirotsuyo Takizawa; Mitsuo Nakajima; Tadashi Fujisaki; Teruo Origasa; Toshio Ooyama; Kazutaka Ookawara; Yoshitaka Amano
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1985-11-30
Filing date: 1985-11-30
Publication date: 1993-11-04
Also published as: JPS62128981A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、耐火、断熱性、遮音性等に優れ、靭
性を有する建材パネルに関する。（従来の技術）建材パネルは、コンクリート製、ALC製、プ
ラスター製、石綿板製等、種々の材料で製造され
ていて、外壁、内壁、戸境壁、天井材等として広
く使用されている。そして、耐熱性、遮音性、耐震性、耐候性、耐
湿性等の多くの要求を満たさなければならない。（発明が解決しようとする問題点）しかしながら前記従来製品においては、未だそ
れら多くの要求に答えられるものは見当たらな
い。特に、遮音性が良く、高耐火性で、かつ靭性の
ある軽量建材パネルは存在しない。遮音性については、従来のALC板、プラスタ
ーボード、石綿板等の単板では、第３図に示すよ
うに、固有振動数（₀）付近とコインシデンス効
果の限界周波数c以上で、質量則（ML）に従わ
ず、遮音性能が低下するという現象があり、かつ
これらの現象は遮音性能評価の周波数範囲内
（125Hz〜4KHz）で生じるという欠点がある。（問題点を解決するための手段）本発明者は上記現状に鑑み鋭意研究の結果、高
遮音性、高耐火性でかつ、靭性のある建材パネル
を開発した。その建材パネルを用いて建築施工す
ることにより、従前のものに比し、より優れた建
造物を容易に提供することができるのである。すなわち本発明は、靭性を有する高遮音、耐火
性建材パネルであつて、その配合組成が、セメン
ト20〜65重量％及び骨材80〜35重量％よりなる混
合物の総量100重量％に対し、生コークス4.5〜14
重量％、鱗片状マイカ4.5〜９重量％、硼砂５〜
15重量％、釉薬５〜30重量％及び有機発泡性接着
剤20〜45重量％とが配合されてなるものであるこ
とを特徴とする靭性を有する高遮音、耐火性建材
パネルである。次ぎに本発明の建材パネルについて詳細に説明
する。遮音性については、第３図に示すように、本発
明建材パネル（破線ａ）においては、₀は低周波
数域に、cは従来品より高周波数域へ移行してお
り、同一質量の他の建材パネル（実曲線ｂ）より
も遮音性能が大いに向上している。すなわち本発
明の建材パネルは、遮音性における質量則（直線
ML）に一致する範囲が一層拡大したものとなつ
ている。その理由の解明は明確ではないが、

【式】

【式】ただし、ｍ：面密度、Ｂ：板の曲げ剛性であるから、剛性のみを低下させた場合（Ｂ→
小）、₀は→小、cは→大、となることによるも
のと考えられる。建材パネルの配合組成においては、セメントと
しては市販のアルミナセメント、ポルトランドセ
メント等種々のセメントが用いられ、骨材として
は、珪砂、方解石、大理石、フライアツシユ等
を、生コークスには250℃以上の高温時に熱分解
重縮合が起きて光学的異方性の液晶メソフエース
を生成するピツチコークス、タールピツチ、直留
残渣油等を、鱗片状マイカには黒雲母、白雲母等
の偏平な雲母を、ほう砂には５水和物、10水和物
等の結晶粉末を、有機発泡性接着剤にはイソシア
ネート系、ウレタン系等のもの（自己発泡性のも
のがよい）等を、そして釉薬には比較的高熔融点
の釉薬、普通の熔融点の釉薬、及びほう酸鉛系、
タリウムほう酸鉛系、リン酸塩系等の熔融温度の
低いものが用いられる。上記配合物を建材パネルとするには、適当量の
水を添加、混練すればよいのであるが、水の添加
量は通常上記配合物100重量％に対し16〜30重量
％添加する。上記配合物において、セメントは結合材として
高強度化に寄与するほか、火炎加熱を受けた際に
耐火材として作用する。そして、特にセメントと
してアルミナセメントを使用すると、流し込み成
形体の均一、微細な発泡化が増進され、可撓性が
あり強度の高い建材パネルが得られ、そしてその
耐火性が上昇する。さらに生コークス（ピツチコークス）は250℃
以上の非酸化性雰囲気において、耐火性で高温強
度の高いメソフエース結晶構造の炭素質物を生成
し、配合物組織中へ浸透してパネル全体を耐火性
で高強度のものとする働きがある。鱗片状マイカは本来その厚さ方向には伝熱性が
低いものであるため、パネル面外部より急激な加
熱を受けても、パネル面に沿つて層状に配列され
た鱗片状マイカがその熱をパネル内部へ多くは伝
熱せず、パネル内部を保護するものである。ほう砂の添加は、ほう砂が５あるいは10水和物
を形成して多量の結晶水を保有していることか
ら、温度が100℃以上になるとその結晶水の放出
による、吸熱反応と放出水とによりパネルの燃焼
を阻止し、さらに高温度上昇時にはアルミナ、珪
石、石灰、鱗片状マイカ等の無機質成分と反応し
てガラス組成物を生成し、結合剤あるいは高熱遮
断材を形成する。骨材として石灰石を用いると、昇温環境下にお
かれた場合、熱分解してCO₂ガスを発生し、気泡
内のO₂含有率を低下させるのでパネル中に残留
して難燃性向上に寄与するとともに生コークスが
メソフエースとなるのを助長する。有機発泡性接着剤としては、イソシアネート
系、ウレタン系、エポキシ系のものなどが用いら
れ、パネルを多孔質軽量化する役割と製品を可撓
化して靭性のあるものとする役割を果たす。これ
らはまた該パネル製造時及び通常温度において、
各配合組成物成分相互の接着、形状保持剤として
作用する。さらに発泡剤として例えばポリシロサ
ン系の自己発泡性のものを用いてもよい。本発明で使用される前記イソシアネート系のも
のの具体例を挙げると、それらは、トリレンジイ
ソシアネート、ジフエニルジイソシアネート、フ
エニレンジイソシアネート、ジフエニールメタン
ジイソシアネート、水添加トリレンジイソシアネ
ート、水添加ジフエニルメタンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレ
ンジイソシアネートなどのジイソシアネート化合
物や上記ジイソシアネート化合物とポリエステル
ポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリル
ポリオール、エポキシポリオール、ひまし油など
のポリオールをNCO基がOH基に対して過剰な割
合で反応させて得られる末端にNCO基を有する
ポリイソシアネート化合物、である。釉薬としては、１種類のものを使用するのでは
なく、比較的高熔融点のもの、普通熔融点のも
の、普通熔融点のもの及び低熔融点のものという
ように、数種の熔融点のものを組み合わせ使用す
ることが好ましい。低熔融点のものとしては例え
ば、PbO−B₂O₃系、B₂O₃−PbO−Tl₂O系、
NaO−P₂O₅系、P₂O₅−PbO系、NaO−P₂O₅−
SiO₂系のものあるいはゼーゲル錐組成の各種融
点のもの等のものを選択、使用することができ
る。この低熔融点釉薬は、建材パネルが火災等によ
り加熱された際に、まず前記ほう砂が100〜200℃
ではその結晶水を放出して耐火（防火）作用を発
揮した後、200℃以上になつたときに耐火作用を
果たすことになるものである。なお、他の配合成
分の中にも釉薬として作用させることのできるも
のもあり、例えばほう砂は無水物が740℃付近で
熔融してガラスとなるのでその温度での耐火釉薬
として作用させることができる。普通熔融点、高熔融点の釉薬としては、周知の
ほうろう釉薬、陶磁器釉薬等の中から適宜に選
択、使用すればよい。釉薬の使用は、各種熔融点の釉薬粉末、例え
ば、400、600、800℃のものを用意し、これらを
同時に建材用配合物中に混和して行う。この場
合、外部からの加熱に対しては、例えば400℃程
度の加熱に対しては熔融点400℃の釉薬が熔融し
てガラス膜を形成し、600℃程度の加熱に対して
は熔融点600℃の釉薬によりガラス膜を形成する
ことによつて、外熱から内部を保護する。このため、該パネルは外部高温熱から内部を保
護する効果が非常に大きく、火炎等により加熱さ
れたときにパネル内に釉薬の加熱、熔融によりガ
ラス層を形成して外界からの加熱をシヤツトアウ
トする作用をするので、耐火、断熱性の優れた建
材パネル構築物を提供することができる。（実施例１）アルミナセメント200Kg、石灰岩粉砕物400Kg、
生コークス（軟化点約430℃、固定炭素88.8％、
揮発分10.7％、灰分0.5％）25Kg、鱗片状雲母25
Kg、ほう砂（10水和物）70Kg、PbO−B₂O₃−
Tl₂O系釉薬15Kg、PbO−B₂O₃−SiO₂系釉薬15
Kg、イソシアネート系発泡性接着剤（水溶性ウレ
タンプレポリマー）250Kgとからなる粉末混合物
に水250Kgを添加混合して得られた餅状のものを、
24時間、室温で乾燥し、長さ1.8m、幅0.9m、厚
さ40mmのパネルを製造した。このパネルの物理特性は以下のとおりである。抗折強度：22.3Kg／cm²、圧縮強度：28.2Kg／cm²、カサ比重：1.09、遮音性：１級合格（「日本建築学会」、建築物の
遮音性能基準、１級D50に相当）次に以上のごとくして厚さ100mmのパネルを製
作しその内に、第６図図示のごとく表面部から裏
面にかけて、深さ（厚さ）15mmの位置（第１地
点）、深さ32.5mmの位置（第２地点）、深さ50.0mm
の位置（第３地点）、深さ67.5mmの位置（第４地
点）及び深さ85.0mmの位置（第５地点）に、それ
ぞれ温度センサーを埋設したものに対し、その表
面部に火炎を当てて、耐火、断熱性を測定した。その結果を第１図に示す。図中、線１は第１地
点、線２は第２地点、線３は第３地点、線４は第
４地点、線５は第５地点における時間−温度曲線
であり、線Ｐはパネル表面温度曲線、線Ｊは日本
工業規格（JIS）に定められたパネルの耐火試験
加熱温度曲線である。このグラフから、加熱面が1000℃程度になつて
も、その反対側付近の第５地点における本発明の
パネルの温度は殆ど上昇せず、耐火断熱性が非常
に優れていることが判る。（実施例２）ポルトランドセメント240Kg、石灰岩粉末90Kg、
生コークス（軟化点約430℃、固定炭素88.8％、
揮発分10.7％、灰分0.5％）35Kg、鱗片状雲母29
Kg、ほう砂（10水和物）40Kg、イソシアネート系
発泡性接着剤（水溶性ウレタンプレポリマー）90
Kg、熔融点300℃のB₂O₃−PbO−Tl₂O系釉薬45
Kg、熔融点480℃のPbO−B₂O₃−SiO₂系釉薬40Kg
とからなる粉末混合物に水250Kgを添加混合して、
24時間放置し、長さ1.8m、幅0.9m、厚さ40mmの
パネルを製造した。その物理特性は以下のとおりであつた。抗折強度：21.0Kg／cm²、圧縮強度：27.0Kg／cm²、カサ比重：1.10、遮音性：１級合格（「日本建築学会」、建築物の
遮音性能基準、１級D50に相当）以上のように、本発明パネルは、耐火、断熱性
の点においても非常に優良でJIS規格品（日本工
業規格A1304、（２時間耐火）をはるかに凌駕す
るものであり、抗折強度も充分であり、遮音性も
周波数125Hz〜4KHz域で平均音響透過損失57.4dB
（１級合格）程度で良好であり、比重も低いもの
である。そして、耐震性では1/125の変形にも堪えられ
る。また、耐薬品性も極めて高く、耐水性、気密
性にも優れている。（発明の効果）以上詳述したごとく、本発明の建材パネルは、
遮音性、耐火性等に優れ、かつ可撓性に依拠する
靭性を有するものであり、従来品に比し新規で優
れたものである。また、接着性も非常によいので、現場施工も容
易であるという利点がある。そして、パネル中の、配合成分の各種熔融点釉
薬や鱗片状マイカ、有機発泡性接着剤等の作用に
より耐火（JIS ２時間耐火）、断熱性
（（3.0Kcal／m²・ｈ・℃）、熱伝導率0.03〜0.035
は、ロツクウールの0.027、発泡ウレタンの
0.021、ALCの0.09に比べ可なり優良である）、耐
衝撃性（３Kg−ｍの衝撃に耐える）、遮音性、耐
水性、可撓性、層間変位性（地震等による建材の
２層間の変形性）等に優れ、亀裂を生じることが
なく、かつ軽量（比重0.3〜1.6）である。したがつて本発明の建材パネルは、ビル、一般
家屋等の各種壁材、天井材等として非常に優れた
ものである。また、本発明の配合物を成形型内に流し込み充
填した際には、自己発泡して隅々まで充填される
ため、成形型内面に凹凸のリリーフ模様等を設け
ておけば、それら模様を再現性良く、製品建材パ
ネル表面に形成することができるので、形状美観
に優れた外観の形状パネルとなるのである。そして、本発明の建材パネルは人造木材と類似
の物性を有し、ALC板では不可能とされる、カ
ンナかけ、ノコギリかけ、ビヨウ止め、くぎ打ち
等ができ、仕上げ作業時における研磨加工も容易
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の建材パネルの耐火、断
熱性テストのグラフ、第２図は同パネルの耐火、
断熱試験における温度センサー埋設状態を示し、
第３図は本発明建材パネルと従来品パネルの遮音
性についての比較グラフである。 ₀…建材パネルの固有振動数付近の遮音性低下
点、c…建材パネルのコインシデンス効果の限界
周波数付近での遮音性低下点、ML…質量則遮音
特性直線、ａ…本発明実施例建材パネル遮音特性
曲線、ｂ…他の建材パネル遮音特性曲線。

Claims

【特許請求の範囲】

１靭性を有する高遮音、耐火性建材パネルであ
つて、その配合組成が、セメント20〜65重量％及
び骨材80〜35重量％よりなる混合物の総量100重
量％に対し、生コークス4.5〜14重量％、鱗片状
マイカ4.5〜９重量％、硼砂５〜15重量％、釉薬
５〜30重量％及び有機発泡性接着剤20〜45重量％
とが配合されてなるものであることを特徴とする
靭性を有する高遮音、耐火性建材パネル。