JP6888909B2

JP6888909B2 - 発泡樹脂系断熱材用吹付不燃材、不燃性断熱構造及びその構築方法

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Publication number: JP6888909B2
Application number: JP2016004903A
Authority: JP
Inventors: 亮太鎌田; 谷辺　徹; 徹谷辺
Original assignee: Taiheiyo Materials Corp
Current assignee: Taiheiyo Materials Corp
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2036-01-14
Also published as: JP2017125341A

Description

本発明は、発泡樹脂系断熱材用の吹付不燃材に関する。詳しくは、発泡樹脂系断熱材の表面に被覆すると、不燃性を有し、且つ火炎に曝されても断熱性の低下が少ない発泡樹脂系断熱材用の吹付不燃材に関する。より詳しくは、壁面又は天井面の発泡樹脂系断熱材に吹付けても垂れを生じ難い発泡樹脂系断熱材用の吹付不燃材に関する。また、本発明は、不燃性断熱構造に関する。詳しくは、不燃性を有し、且つ火炎に曝されても断熱性の低下が少ない発泡樹脂系断熱材を用いた不燃性断熱構造に関する。また、本発明は、不燃性断熱構造の構築方法に関する。詳しくは、不燃性を有し、且つ火炎に曝されても断熱性の低下が少なく発泡樹脂系断熱材を用いた不燃性断熱構造の構築方法に関する。

建築構造物又は土木構造物は、鋼材、コンクリート、モルタル、石材、煉瓦、木材、タイル、漆喰、ガラス、土等の材料により構築されている。しかし、これらの材料のみで構築された構造物は、熱伝導率が大きく熱が逃げ易いため、冷暖房の効率が悪い。このため、断熱材が用いられている。この断熱材として、ビーズ法ポリスチレンフォーム、押出法ポリスチレンフォーム、硬質ウレタンフォーム等の発泡樹脂系断熱材が広く用いられている。しかし、これらの多くは可燃性で、国内、国外を問わず、発泡樹脂系断熱材への引火が原因で火災も起こっている。

ところで、セメント、軽量骨材、混和材料及び水を混練した耐火被覆モルタルがある（例えば特許文献１参照。）。しかし、耐火被覆モルタルは発泡樹脂系断熱材に比べて硬く、或いは熱や乾燥等による長さ変化の挙動が異なるため、発泡樹脂系断熱材を耐火被覆モルタルで被覆すると、耐火被覆モルタルと発泡樹脂系断熱材との界面で剥離が起こる虞がある。また、ロックウール、セメント及び水からなる吹付けロックウールも耐火性があり、鋼材等の耐火被覆材として広く使用されている。

特許第３２４０３０８号公報

本願発明者等は、ロックウール、セメント及び水からなる吹付けロックウールが発泡樹脂系断熱材用の吹付不燃材として適用できるか検討を行った。その検討の結果、ＪＩＳＡ５４３０に規定される発熱性試験（以下、単に「試験」又は「発熱性試験」ということがある。）における総発熱量は大きな値であり、発泡樹脂系断熱材の厚みが試験により大きく減少してしまった。断熱材の厚みが大きく減少してしまうと、断熱性が大きく低下するため、断熱性を維持するには断熱材の補修が必要になる。そこで、火炎に曝されても断熱性の低下が少ない、即ち発泡樹脂系断熱材の厚みの減少量が小さい発泡樹脂系断熱材用の吹付不燃材が望まれている。吹付不燃材は、（Ａ）ロックウールとセメントを主成分として含有するセメント含有ロックウールと、（Ｂ）水とセメントを主成分として含有するセメントスラリーとを、吹付け装置で合流させることで得られることを、本願発明者等は見出した。

また、本願発明者等は、実験の結果、発泡樹脂系断熱材を火炎から保護するためには発泡樹脂系断熱材用吹付不燃材の遮熱性を高くする必要があることに気がついた。発泡樹脂系断熱材用吹付不燃材の遮熱性を高くするには、セメント含有ロックウール量に対するセメント含有スラリー量の割合を高め、即ち、吹付不燃材の密度を高くすることで解決できることにも本願発明者等は気がついた。しかし、高密度化した吹付不燃材を天井面の発泡樹脂系断熱材に吹付けると、吹付不燃材が自重により落下してしまい不燃性断熱構造が得られないことがあるという問題に気がついた。本発明は、天井面においても自重により落下し難く、発泡樹脂系断熱材の表面に被覆すると不燃性を有し、火炎に曝されても断熱性の低下が少なく、且つ発泡樹脂系断熱材が変形しても不燃性が保ち易い、即ち、ＪＩＳＡ５４３０に規定される発熱性試験における総発熱量が小さく、試験後の発泡樹脂系断熱材の焼損および収縮がなく、且つ発泡樹脂系断熱材の変形に追従し易い発泡樹脂系断熱材用の吹付不燃材を提供することを目的とする。

また、本発明は、天井面においても自重により落下し難く、不燃性を有し、火炎に曝されても断熱性の低下が少なく、且つ発泡樹脂系断熱材が変形しても不燃性が保ち易い、即ち、ＪＩＳＡ５４３０に規定される発熱性試験における総発熱量が小さく、試験後の発泡樹脂系断熱材の焼損および収縮がなく、且つ発泡樹脂系断熱材の変形に該発泡樹脂系断熱材を被覆している吹付不燃材が追従し不燃性及び断熱性を維持できる不燃性断熱構造を提供することを目的とする。

また、本発明は、天井面においても自重により落下し難く、不燃性を有し、火炎に曝されても断熱性の低下が少なく、且つ発泡樹脂系断熱材が変形しても不燃性が保ち易い、即ち、ＪＩＳＡ５４３０に規定される発熱性試験における総発熱量が小さく、試験後の発泡樹脂系断熱材の焼損および収縮がなく、且つ発泡樹脂系断熱材の変形に該発泡樹脂系断熱材を被覆している吹付不燃材が追従し不燃性及び断熱性を維持できる不燃性断熱構造が得られる不燃性断熱構造の構築方法を提供することを目的とする。

本発明者は、前記課題解決のため鋭意検討した結果、ロックウールとセメントを主成分として含有するセメント含有ロックウール（Ａ成分）と水とセメントを主成分として含有するセメントスラリー（Ｂ成分）との合流物からなる特定の見掛け密度である基材層と、該基材層の表面を特定の固形分量で覆っているセメントスラリーからなる仕上げ層とすることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は、以下の（１）で表す発泡樹脂系断熱材用の吹付不燃材、（２）で表す不燃性断熱構造、並びに、（３）又は（４）で表す不燃性断熱構造の構築方法である。
（１）（Ａ）ロックウールとセメントを主成分として含有するセメント含有ロックウールと、（Ｂ）水とセメントを主成分として含有する水セメント比が５０〜３００％のセメントスラリーとの合流物からなる、見掛け密度が０．６〜１．１ｇ／ｃｍ^３である基材層と、該基材層の表面を固形分量０．３〜５．０ｋｇ／ｍ^２で覆っている前記（Ｂ）のセメントスラリーと同じ水セメント比が５０〜３００％のセメントスラリーからなる仕上げ層からなり、発泡樹脂系断熱材表面に上記基材層の厚み１５〜６０ｍｍで被覆されていることを特徴とする発泡樹脂系断熱材用の吹付不燃材。
（２）発泡樹脂系断熱材表面に、上記（１）の吹付不燃材が厚み６０ｍｍ以下で被覆されていることを特徴とする不燃性断熱構造。
（３）構造物表面に発泡樹脂系断熱材を配置し、次に、該発泡樹脂系断熱材の表面に吹付け工法により上記基材層の厚み１５〜６０ｍｍで該基材層を形成し、この基材層表面にセメントスラリーを吹付けることにより、上記発泡樹脂系断熱材の表面を上記（１）に記載の吹付不燃材で被覆することを特徴とする不燃性断熱構造の構築方法。
（４）上記発泡樹脂系断熱材の表面に、合成樹脂及び瀝青質から選ばれる１種又は２種以上のエマルション、或いは更にセメント、セメントスラリー、モルタルから選ばれる１種又は２種以上を混合したセメントペースト又はモルタルからなるプライマーを塗布した上で、上記吹付不燃材を被覆することを特徴とする上記（３）の不燃性断熱構造の構築方法。

本発明によれば、天井面においても自重により落下し難く、発泡樹脂系断熱材の表面に被覆すると、不燃性を有し、火炎に曝されても断熱性の低下が少なく、且つ発泡樹脂系断熱材が変形しても不燃性が保ち易い、即ち、ＪＩＳＡ５４３０に規定される発熱性試験における総発熱量が小さく、試験後の発泡樹脂系断熱材の焼損および収縮がなく、且つ発泡樹脂系断熱材の変形に追従し易い発泡樹脂系断熱材用の吹付不燃材が得られる。また、本発明によれば、天井面においても自重により落下し難く、不燃性を有し、火炎に曝されても断熱性の低下が少なく、且つ発泡樹脂系断熱材が変形しても不燃性が保ち易い、即ち、ＪＩＳＡ５４３０に規定される発熱性試験における総発熱量が小さく、試験後の発泡樹脂系断熱材の焼損および収縮がなく、且つ発泡樹脂系断熱材の変形に該発泡樹脂系断熱材を被覆している吹付不燃材が追従し不燃性及び断熱性を維持できる不燃性断熱構造が得られる。また、本発明によれば、天井面においても自重により落下し難く、発泡樹脂系断熱材の表面に被覆すると不燃性を有し、火炎に曝されても断熱性の低下が少なく、且つ発泡樹脂系断熱材が変形しても不燃性が保ち易い、即ち、ＪＩＳＡ５４３０に規定される発熱性試験における総発熱量が小さく、試験後の発泡樹脂系断熱材の焼損および収縮がなく、且つ発泡樹脂系断熱材の変形に該発泡樹脂系断熱材を被覆している吹付不燃材が追従し不燃性及び断熱性を維持できる不燃性断熱構造の構築方法が得られる。本発明によれば、断熱性に優れ且つ不燃性の構造物が得られる。また、火炎に曝されても、断熱材の補修が不要である。

本発明の発泡樹脂系断熱材用の吹付不燃材は、（Ａ）ロックウールとセメントを主成分として含有するセメント含有ロックウール（Ａ成分）と、（Ｂ）水とセメントを主成分として含有するセメントスラリー（Ｂ成分）との合流物とからなる、見掛け密度が０．６〜１．１ｇ／ｃｍ^３基材層と、該基材層の表面を固形分量０．３〜５．０ｋｇ／ｍ^２で覆っているセメントスラリーからなる仕上げ層からなることを特徴とする。Ａ成分とＢ成分とを合流させた後の合流物（基材層）の見掛け密度が０．６ｇ／ｃｍ^３未満の場合、発熱性試験後の発泡樹脂系断熱材の厚みの減少量が大きい。また、Ａ成分とＢ成分との合流物（基材層）の見掛け密度が１．１ｇ／ｃｍ^３を超えると天井面への吹付け施工により形成後に自重で落下する虞が高い。試験後の発泡樹脂系断熱材の厚みの減少量が小さく且つ吹付け施工後の自重による落下が起き難いことから、基材層の見掛け密度が０．７〜１．０ｇ／ｃｍ^３とすることが好ましく、０．７５〜１．０ｇ／ｃｍ^３とすることが更に好ましい。上記合流物（基材層）は、Ａ成分とＢ成分とを、吹付け装置で合流させることで製造できる。尚、本発明が適用できる発泡樹脂系断熱材は特に限定されず、ビーズ法ポリスチレンフォーム、押出法ポリスチレンフォーム、硬質ウレタンフォーム等の発泡樹脂系断熱材に用いることができ、施工現場で発泡させたものでも、工場で発泡させたものでもよい。

Ａ成分とＢ成分との合流物（基材層）の見掛け密度を０．６〜１．１ｇ／ｃｍ^３とするには、例えば軽装嵩密度が０．１５〜０．２５ｇ／ｃｍ^３のＡ成分を用い、Ａ成分とＢ成分との合流物（基材層）におけるセメントとロックウールの割合が、Ａ成分のセメントとロックウールの合計１００質量部に対し、Ｂ成分におけるセメントと水との質量比率をセメントの質量に対し２倍の質量の水を用いたＢ成分（水セメント比（Ｗ／Ｃ）２００％としたＢ成分）を１２０質量部〜３１０質量部に調整すればよい。また、Ａ成分とＢ成分との合流物（基材層）の見掛け密度を０．６８〜１．０ｇ／ｃｍ^３或いは０．７５〜１．０ｇ／ｃｍ^３とするには、例えば軽装嵩密度が０．１５〜０．２５ｇ／ｃｍ^３のＡ成分を用い、Ａ成分とＢ成分との合流物（基材層）材におけるセメントとロックウールの割合が、Ａ成分のセメントとロックウールの合計１００質量部に対し、Ｗ／Ｃ２００％としたＢ成分をそれぞれ１５５質量部〜２７５質量部、１８０質量部〜２７５質量部に調整すればよい。

本発明におけるセメント含有ロックウール（Ａ成分）は、粒状又は粉状のロックウールと、セメントを混合したもの（混合物）である。用いるロックウールは、粒状のロックウールを主体としたものが、熱を発泡樹脂系断熱材に伝え難いことから好ましい。ロックウールを粒状とするには、ロックウールを解砕、解綿、切断、篩い分け等による分級、造粒等の工程の一種又は二種以上の組み合わせにより製造することができる。
本発明に使用するセメントは、水硬性セメントであればよく、例えば例えば普通、早強、超早強、低熱、白色及び中庸熱の各種ポルトランドセメント、エコセメント、並びにこれらのポルトランドセメント又はエコセメントに、フライアッシュ、高炉スラグ、シリカフューム又は石灰石微粉末等を混合した各種混合セメント、太平洋セメント社製「スーパージェットセメント」（商品名）や住友大阪セメント社製「ジェットセメント」（商品名）等の超速硬セメント、アルミナセメント等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を使用することができる。本発明に使用するセメントとして、好ましくはポルトランドセメント、エコセメント又は混合セメント等の珪酸カルシウム鉱物を主成分とするセメントであり、より好ましくはポルトランドセメントである。ここで珪酸カルシウム鉱物を主成分とするとは、含まれるセメントクリンカ粉砕物中において珪酸カルシウム鉱物（Ｃ_３Ｓ、Ｃ_２Ｓ）を５０質量％以上含むことをいい、好ましくは６０質量％以上含むことをいい、より好ましくは７０質量％以上含むことをいう。

本発明におけるセメント含有ロックウール（Ａ成分）には、ロックウール及びセメント以外に、混和材料、骨材、水から選ばれる一種又は二種以上を本発明の効果を実質損なわない範囲で併用することができる。この混和材料としては、例えばセメント用ポリマー、膨張材、石膏、セメント分散剤（減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、高性能減水剤、流動化剤を含む。）、防水材、防錆剤、収縮低減剤、増粘剤、保水剤、顔料、繊維、撥水剤、白華防止剤、急結剤（材）、急硬剤（材）、凝結遅延剤、消泡剤、発泡剤、高炉スラグ微粉末、石粉、シリカフューム、火山灰、空気連行剤、表面硬化剤等が挙げられる。また、骨材としては、例えば、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、川砂利、陸砂利、砕石、パーライトや発泡ガラス粒（ガラスバルーン）等の人工骨材、スラグ骨材等が挙げられる。

ロックウールとセメント、或いは必要により更に添加される材料を混合しセメント含有ロックウールを製造する方法及び装置は特に限定されない。例えば、Ｖ型混合機や可傾式コンクリートミキサ等の重力式ミキサ、ヘンシェル式ミキサ、リボンミキサ、パン型コンクリートミキサ、パグミル型コンクリートミキサ、重力式コンクリートミキサ、グラウトミキサ、ハンドミキサ、左官ミキサ等のミキサに、上記各材料を投入し混合することで製造することができる。また、ロックウールとセメントを別々の輸送管を通して別経路で圧送し、圧送途中でＹ字管等にて合流混合することで製造することもできる。また、圧送管やベルトコンベア等の輸送装置で輸送中のロックウールに、セメントを塗すように添加した後に圧送することで製造することもできる。ロックウールとセメント以外の材料は、ロックウール又はセメントと同様に材料の輸送経路中で添加しても良いし、予め、ロックウール及び／又はセメントと混合しても良い。

セメント含有ロックウール（Ａ成分）におけるセメントとロックウールの配合割合は、セメントとロックウールの合計１００質量部に対し、セメントを２０〜６０質量部、ロックウールを４０〜８０質量部とすることが好ましい。セメントが２０質量部より少ない、即ちロックウールが８０質量部より多いと、試験後の発泡樹脂系断熱材の厚みの減少量が大きい或いは発泡樹脂系断熱材と吹付不燃材との界面における付着が悪い。また、セメントが６０質量部より多い、即ちロックウールが４０質量部より少ないと、吹付け施工時の粉塵発生量が多い。

セメント含有ロックウール（Ａ成分）における軽装嵩密度は０．０６〜０．７０ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。軽装嵩密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３未満であると試験後の発泡樹脂系断熱材の厚みの減少量が大きい。また、軽装嵩密度が０．７０ｇ／ｃｍ^３を超えると吹付不燃材の断熱効果が低減し、発泡樹脂系断熱材に熱が伝わり易くなる。本発明における軽装嵩密度は、内容積（Ｖｘ）が判っている鋼製容器に試料（セメント含有ロックウール）を落差がつかないよう、静かに、溢れるまで充填し、容器上面より溢れた試料を定規ですり切ることで取り除いた後の、鋼製容器内の試料（セメント含有ロックウール）の質量（Ｗｒ）より、次式（１）により算出した値（Ｍｒ）を云う。
Ｍｒ＝Ｗｒ／Ｖｘ・・・・（１）

次に、水とセメントを主成分として含有するセメントスラリー（Ｂ成分）は、水とセメントを混合したものである。更に、他の混和材料又は骨材から選ばれる一種又は二種以上を、本発明の効果を実質損なわない範囲で併用することができる。この混和材料としては、上記のＡ成分に添加可能なものを用いることができる。また、骨材としては、例えば、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、パーライトや発泡ガラス粒（ガラスバルーン）等の人工細骨材、スラグ細骨材等が挙げられ、粒径２ｍｍ以下のものが材料分離し難い、即ちセメントスラリー（Ｂ成分）中において沈降し難いことから好ましい。また、セメントスラリー（Ｂ成分）に使用するセメントは、セメント含有ロックウール（Ａ成分）に使用可能な上記の水硬性セメントの一種又は二種以上を使用することができる。

セメントスラリー（Ｂ成分）におけるセメントと水の配合割合は、水セメント比で５０〜３００％が好ましい。５０％より小さいと、セメントスラリーの粘性が高く、Ａ成分と混合し難い。３００％を超えると、発泡樹脂系断熱材と吹付不燃材との界面における付着が悪い。セメントスラリー（Ｂ成分）において、より好ましい水の配合割合は、水セメント比で１００〜２５０％とする。

セメント含有ロックウール（Ａ成分）とセメントスラリー（Ｂ成分）との合流物は、吹付け装置により製造することができ、その吹付け装置としては、吹付けロックウール、吹付けモルタル又は吹付けコンクリート或いは吹付け塗装等に用いられる吹付け装置を用いることができる。つまり、本発明の発泡樹脂系断熱材用の吹付不燃材における基材層は、セメント含有ロックウール（Ａ成分）とセメントスラリー（Ｂ成分）とを、吹付けロックウール、吹付けモルタル又は吹付けコンクリート或いは吹付け塗装等に用いられる吹付け装置、或いはその他の吹付け装置で合流させた合流物で、吹付けにより形成した合流物である。セメント含有ロックウール（Ａ成分）とセメントスラリー（Ｂ成分）の合流する方法は、Ａ成分の圧送経路内にＢ成分を添加する方法、Ｂ成分の圧送経路内にＡ成分を添加する方法、吹付け装置の一部を形成する混合装置にＡ成分とＢ成分を別々に送りその混合装置で混合した後吐出口より吐き出し吹付ける方法、Ａ成分を吹付け装置の一部を形成するノズルから吐き出しそのときＢ成分を噴霧することで混合する方法等が好適な例として挙げられる。このとき、Ｂ成分を吐き出し霧状に霧化させる噴霧ノズルの数は、１個でも複数でもよい。Ｂ成分用の噴霧ノズルが１個の場合は、Ａ成分の吐出口の中央にＢ成分用噴霧ノズルを配置してもよく、Ａ成分の吐出口から３０ｃｍ以内の位置に配置し、吐出口から吐き出されるＡ成分に目掛けて霧化したＢ成分を合流させることができる位置にＢ成分用噴霧ノズルを配置してもよい。また、Ｂ成分用の噴霧ノズルが複数の場合は、吐出口から吐き出されるＡ成分に目掛けて霧化したＢ成分を合流させることができる位置に、Ａ成分の吐出口を取り囲む用に各Ｂ成分用噴霧ノズルを配置することが好ましく、更にＢ成分用の噴霧ノズルの一部をＡ成分の吐出口の中央に配置してもよい。

セメント含有ロックウール（Ａ成分）１００質量部に対し、セメントスラリー（Ｂ成分）が５０〜３１０質量部とすることが好ましい。Ｂ成分が５０質量部よりも少ないと、試験後の発泡樹脂系断熱材の厚みの減少量が大きい。３１０質量部を超えると、発泡樹脂系断熱材と吹付不燃材との界面における付着が悪い。試験後の発泡樹脂系断熱材の厚みの減少量がより小さく且つ発泡樹脂系断熱材と吹付不燃材との界面における付着が良いことから、Ａ成分１００質量部に対し、Ｂ成分１００〜３００質量部とする。更に好ましくは、１２０〜２７０質量部とする。

Ａ成分とＢ成分とを合流させた後の合流物（基材層）におけるセメントとロックウールの割合が、セメントとロックウールの合計１００質量部に対し、セメントを４５質量部〜８５質量部且つロックウールを１５質量部〜５５質量部することが、発熱性試験後の発泡樹脂系断熱材の厚みの減少量が小さく且つ発泡樹脂系断熱材と基材層との界面における付着強度が高いことから好ましい。セメントが４５質量部より少ない、即ちロックウールが５５質量部より多いと、発熱性試験後の発泡樹脂系断熱材の厚みの減少量が大きい或いは発泡樹脂系断熱材と吹付不燃材との界面における付着が悪い虞がある。また、セメントが８５質量部より多い、即ちロックウールが１５質量部より少ないと、発泡樹脂系断熱材に対する変形追従性が悪く、発泡樹脂系断熱材と基材層がその界面で剥離又は基材層が破損し発熱性試験後の発泡樹脂系断熱材の厚みの減少量が大きい。より発熱性試験後の発泡樹脂系断熱材の厚みの減少量が小さく且つ発泡樹脂系断熱材と基材層との界面における付着強度が高いことから、セメントとロックウールの合計１００質量部に対し、セメントを５５質量部〜７５質量部、ロックウールを４５質量部〜２５質量部とすることが更に好ましい。最も好ましくは、セメントとロックウールの合計１００質量部に対し、セメントを５７質量部〜７０質量部、ロックウールを４３質量部〜３０質量部とする。

発泡樹脂系断熱材表面を被覆する基材層の厚みは１５〜６０ｍｍとすることが、試験後の発泡樹脂系断熱材の厚みの減少量が小さく且つ吹付け施工後に自重による落下が起き難いことから好ましい。基材層の厚みが１５ｍｍより薄いと試験後の発泡樹脂系断熱材の厚みの減少量が大きい。また、基材層の厚みが６０ｍｍより大きいと、施工後において自重により落下する虞がある。より好ましくは、基材層の厚みを２０〜５０ｍｍとする。

本発明において、仕上げ層はセメントスラリーからなり、上記基材層の表面を覆っている。仕上げ層は基材層を構成するセメントスラリー（Ｂ成分）と同じものでもよく、水とセメントを混合したものである。更に、他の混和材料又は骨材から選ばれる一種又は二種以上を、本発明の効果を実質損なわない範囲で併用することができる。この混和材料としては、上記のＡ成分又はＢ成分に添加可能なものを用いることができる。仕上げ層を形成するときに作業が容易なことから、仕上げ層は基材層を構成するセメントスラリー（Ｂ成分）と同じもので形成されていることが好ましい。Ａ成分とＢ成分とを合流させた基材層を形成後、直ちにＡ成分の圧送を止めることで、Ｂ成分のみを基材層表面に吹き付け仕上げ層を形成することが、好ましい仕上げ層の形成方法である。

また、本発明における仕上げ層の固形分量は、０．３〜５．０ｋｇ／ｍ^２とする。０．３ｋｇ／ｍ^２未満の場合、遮熱性が不充分で発泡樹脂系断熱材が熱で収縮する虞がある。また、５．０ｋｇ／ｍ^２を超えると変形追従性が悪く、仕上げ層が発泡樹脂系断熱材の膨張・収縮、或いは構造物の振動により変形したときにひび割れる虞又は剥落する虞がある。仕上げ層が割れ又は剥落により損傷すると、受熱（火災）後の発泡樹脂系断熱材に熱損又は収縮が起き易く、断熱性が不充分となる虞がある。

また、本発明の不燃性断熱構造は、発泡樹脂系断熱材の表面に、上記の吹付不燃材が基材層部分の厚み１５〜６０ｍｍで被覆されていることを特徴とする。つまり、本発明の不燃性断熱構造は、発泡樹脂系断熱材層と、当該発泡樹脂系断熱材層を覆う厚み１５〜６０ｍｍの上記基材層と、当該基材層を覆う上記仕上げ層とからなる。本発明の不燃性断熱構造は、セメント含有ロックウール（Ａ成分）とセメントスラリー（Ｂ成分）とを吹付け装置で合流させ、発泡樹脂系断熱材の表面に吹付け基材層を形成後に、当該基材層表面に上記のセメントスラリーを固形分量が０．３〜５．０ｋｇ／ｍ^２となるように吹付け形成する。上記吹付不燃材を発泡樹脂系断熱材表面に、基材層部分の厚みが１５〜６０ｍｍとなるように被覆することで、本発明の不燃性断熱構造を形成する。本発明において、発泡樹脂系断熱材は特に限定されず、ビーズ法ポリスチレンフォーム、押出法ポリスチレンフォーム、硬質ウレタンフォーム等の発泡樹脂系断熱材を用いることができ、施工現場で発泡させたものでも、工場で発泡させたものでもよい。

発泡樹脂系断熱材の表面に吹付不燃材を被覆するとき、即ち、発泡樹脂系断熱材の表面に吹付不燃材を構成するＡ成分とＢ成分との合流物を被覆するときに、発泡樹脂系断熱材と吹付不燃材との接着強度を高めるために所謂プライマー即ち接着剤が塗布され、発泡樹脂系断熱材層と吹付不燃材層との間に、プライマー層（接着剤層）が形成されていてもよく、またその方が好ましい。プライマーとしては、例えば、スチレン・ブタジエン共重合体，クロロプレンゴム，アクリロニトリル・ブタジエン共重合体又はメチルメタクリレート・ブタジエン共重合体等の合成ゴム、天然ゴム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリクロロピレン、ポリアクリル酸エステル、スチレン・アクリル共重合体、オールアクリル共重合体、ポリ酢酸ビニル，酢酸ビニル・アクリル共重合体，酢酸ビニル・アクリル酸エステル共重合体，変性酢酸ビニル，エチレン・酢酸ビニル共重合体，エチレン・酢酸ビニル・塩化ビニル共重合体，酢酸ビニルビニルバーサテート共重合体，アクリル・酢酸ビニル・ベオバ（t-デカン酸ビニルの商品名）共重合体等の酢酸ビニル系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂及びエポキシ樹脂等の合成樹脂、アスファルト及びゴムアスファルト等の瀝青質等が好ましい例として挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。また、プライマーとしては、合成樹脂及び瀝青質から選ばれる１種又は２種以上と、セメント、セメントスラリー、モルタルから選ばれる１種又は２種以上とを混合したセメントペースト又はモルタルをプライマーとして用いることも好ましい。発泡樹脂系断熱材の表面に吹付不燃材を被覆するときに、合成樹脂及び瀝青質から選ばれる１種又は２種以上のエマルション、或いは更にセメント、セメントスラリー、モルタルから選ばれる１種又は２種以上を混合したセメントペースト又はモルタルからなるプライマーを発泡樹脂系断熱材の表面に塗布した上で吹付不燃材を被覆することで、発泡樹脂系断熱材層と吹付不燃材層との間にプライマー層を設けると、発泡樹脂系断熱材層と吹付不燃材層との接着力がますことから好ましい。また、上記同様に、発泡樹脂系断熱材表面に被覆する吹付不燃材を構成する基材層部分の厚みは１５〜６０ｍｍとすることが好ましい。

また、本発明の不燃性断熱構造の構築方法は、構造物表面に発泡樹脂系断熱材を配置し、次に、該発泡樹脂系断熱材の表面に上記の吹付不燃材を吹付け工法により被覆することを特徴とする。つまり、構造物表面に発泡樹脂系断熱材を配置し、その発泡樹脂系断熱材表面に、セメント含有ロックウール（Ａ成分）とセメントスラリー（Ｂ成分）との合流物を吹付け被覆することで基材層を形成し、この基材層表面にセメントスラリーを吹付け被覆することを特徴とする。構造物表面に発泡樹脂系断熱材を配置する方法は特に限定されない。例えば、構造物表面に発泡樹脂系断熱材を刷毛、ローラー、吹付け装置等を用いて塗布する方法、構造物表面に発泡樹脂系断熱材を接着剤を用いて接着する方法、構造物表面に発泡樹脂系断熱材を螺子、ボルト、ナット、釘又は取付け具等を用いて取り付ける方法、発泡樹脂系断熱材を塗布又は接着したシート、板又はブロックを構造物表面に接着剤を用いて貼り付ける方法、発泡樹脂系断熱材を塗布又は接着したシート、板又はブロックを構造物表面に螺子、ボルト、ナット、釘又は取付け具等を用いて取り付ける方法、発泡樹脂系断熱材を塗布又は接着したシート、板又はブロックを構造物表面を覆うように、構造物又はその空隙に嵌め込む方法等が挙げられ、これらを併用してもよい。また、発泡樹脂系断熱材の表面に上記の吹付不燃材を吹付け工法により被覆する前に、該発泡樹脂系断熱材の表面にプライマー（接着剤）を塗布してもよい。プライマーとしては、上記のプライマー、特に合成樹脂及び瀝青質から選ばれる１種又は２種以上のエマルション、或いは更にセメント、セメントスラリー、モルタルから選ばれる１種又は２種以上を混合したセメントペースト又はモルタルからなるプライマーを用いることが好ましい。また、上記同様に、発泡樹脂系断熱材表面に被覆する吹付不燃材を構成する基材層部分の厚みは１５〜６０ｍｍとすることが好ましい。

［実施例１］
フレキシブルボード（９１０×９１０×５ｍｍ）の一平面に、硬質ウレタンを吹付け、厚み２５ｍｍの硬質ウレタンフォームからなる発泡樹脂系断熱材層を形成した。１週間室内で養生後、半乾式吹付けロックウールの吹付けに使用されている吹付け装置を用いて、表１に示す配合割合でセメント含有ロックウール（Ａ成分）とセメントスラリー（Ｂ成分）との合流物を、発泡樹脂系断熱材の表面に表２に示す所定厚みとなるように吹付けた。当該合流物を発泡樹脂系断熱材の表面に吹付ける前に、プライマーとして、プライマーＡ；４１．４ｇを発泡樹脂系断熱材の表面に塗布した。

また、当該合流物は、解綿機及び定量供給機が備わり且つブロアが接続された吹付け機で定量圧送されたＡ成分（予めミキサで粒状ロックウールとセメントを乾式混合により製造したセメント含有ロックウール）と、ポンプで定量圧送されたＢ成分（水とセメントをミキサで混合して製造したセメントスラリー）を、ノズル先端から別々に吐出させた上で合流させ製造した。当該合流物を製造すると同時に発泡樹脂系断熱材の表面に吹付けた。また、仕上げ層は、Ａ成分の圧送を止め、ポンプで定量圧送されたＢ成分のみ（水セメント比２００％のセメントスラリー）を基材層の表面に吹付け形成した。吹付材の使用材料及び使用したプライマーを以下に示した。
［吹付材の使用材料］
・セメント：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製、珪酸カルシウム鉱物を７０質量％以上含有）
・粒状ロックウール：ロックウール粒状綿（太平洋マテリアル社製）
・水：水道水（千葉県佐倉市上水道水）
［使用したプライマー］
・プライマーＡ：太平洋マテリアル社製「太平洋スプレーボンド」（商品名、アクリル系共重合体エマルジョン、固形分６０質量％）、記号：Ａ

作製したＡ成分（セメント含有ロックウール）、基材層、吹付不燃材又は不燃性断熱構造の品質試験として、以下に示す通り、軽装嵩密度の測定、見掛け密度の測定、変形追従性試験、発熱性試験及び天井面付着性試験を行った。Ａ成分の軽装嵩密度の測定結果については表１に、その他の試験結果については表２にそれぞれ示した。
＜軽装嵩密度の測定＞
以下の手順により、作製したＡ成分（セメント含有ロックウール）の軽装嵩密度を求めた。
・内容積（Ｖｘ）が判っている鋼製容器に（本試験においては２Ｌとした。）の質量（Ｗｘ）を測定した。
・セメント含有ロックウールを鋼製容器に、落差がつかないよう、静かに、鋼製容器から溢れるまでＡ成分の試料を充填した。
・次に、容器上面に盛られた状態のＡ成分の試料（容器上面より溢れた試料）を、定規ですり切ることで取り除いた。
・Ａ成分の試料で満たした容器の質量（試料と鋼製容器の合計質量）（Ｗｙ）を測定し、以下の（２）式より鋼製容器内の試料（セメント含有ロックウール）の質量（Ｗｒ）を算出した。
Ｗｒ＝Ｗｙ−Ｗｘ・・・・（２）
・次式（３）により、Ａ成分（セメント含有ロックウール）の軽装嵩密度（Ｍｒ）を算出した。
Ｍｒ＝Ｗｒ／Ｖｘ・・・・（３）

＜見掛け密度の測定＞
以下の手順により、作製した基材層の見掛け密度を求めた。
・上記で作製したフレキシブルボードの上に硬質ウレタンフォームからなる発泡樹脂系断熱材と基材層が積層した上記試験体を、作製後１ヶ月間室内で養生した。
・厚みゲージにより、不燃性断熱構造の基材層と発泡樹脂系断熱材を合わせた厚み（Ｘａ）を測定した。
・内径８０ｍｍの吹付けロックウール専用切抜き器により、基材層のみ切抜きを行った。
・基材層のみ切抜いた箇所の、発泡樹脂系断熱材の厚み（Ｘｂ）を、厚みゲージを用いて測定し、ＸａからＸｂを差し引き、基材層の厚み（Ｘｃ）を求めた。
・次式（４）により、切り抜いた基材層の体積を算出した。
Ｖ（ｃｍ^３）＝４×４×π×（Ｘａ−Ｘｂ）・・・・（４）
・切り抜いた基材層を、乾燥器を用いて１０５℃において質量が恒量となるまで乾燥させた。
・次式（５）により、質量が恒量となったときの質量ｗ（ｇ）を用いて、基材層の見掛け密度ρを求めた。
ρ（ｇ／ｃｍ^３）＝ｗ（ｇ）÷Ｖ（ｃｍ^３）・・・・・（５）

＜発熱性試験＞
・ＪＩＳＡ５４３０の発熱性試験を行い、加熱開始後２０分間の総発熱量を求めた。このとき、試験体は、フレキシブルボード（１００×１００×５ｍｍ）の上に厚み２５ｍｍ硬質ウレタンフォームからなる発泡樹脂系断熱材と、所定厚みの基材層と、仕上げ層とが積層した試験体とした。作製した試験体を、作製後１ヶ月間室内で養生した後に試験に供した。
・２０分間加熱後に試験体のフレキシブルボードと発泡樹脂系断熱材との界面を切断し、発泡樹脂系断熱材の裏面状況（熱による発泡樹脂系断熱材の収縮の有無）を確認した。
・不燃性の評価として、加熱開始後２０分間の総発熱量が８．０ＭＪ／ｍ^２以下、且つ加熱後の発泡樹脂系断熱材に焼損（燃焼跡）及び収縮が生じなかった場合を、不燃性最良（記号；◎）と判断し、加熱開始後２０分間の総発熱量が８．０ＭＪ／ｍ^２以下、且つ加熱後の発泡樹脂系断熱材に焼損（燃焼跡）が生じた場合を、不燃性良好（記号；○）と判断し、加熱開始後２０分間の総発熱量が８．０ＭＪ／ｍ^２を超えた場合を不良（記号；×）と判断した。

＜変形追従性試験＞
以下の手順により、作製した吹付材（吹付不燃材）の変形追従性能を確認した。
・折板（長さ：２２００ｍｍ、山高さ：１５０ｍｍ、働き幅：５００ｍｍ、板厚：０．６ｍｍ）の上に厚み２５ｍｍ硬質ウレタンフォームからなる発泡樹脂系断熱材と、厚み２０ｍｍの基材層および仕上げ層が積層した試験体とした。作製した試験体を、作製後１ヶ月間室内で養生した後に試験に供した。
・上記試験体において、スパン２０００ｍｍ、変位量３３ｍｍの条件でアムスラー試験機による中央一線載荷を行った。
・試験後の仕上げ層を確認し、仕上げ層にひび割れが生じなかった場合を変形追従性良好（記号；○）と判断し、それ以外を不良（記号；×）と判断した。

＜天井面付着性試験＞
以下の手順により、作製した吹付材（吹付不燃材）の天井面への吹付け施工時の付着性能を確認した。
・硬質ウレタンフォームからなる発泡樹脂系断熱材を天井面に設置し、吹付けノズルを上方に向けた状態で吹付材を設置した発泡樹脂系断熱材の下面に吹付けた。
・所定の厚みまで吹付け際の吹付材の落下の有無を確認した。
・天井面付着性の評価として、所定の厚みまで吹付材を吹付けた際に吹付材が落下しなかった場合を天井面付着性良好（記号；○）と判断し、それ以外を不良（記号；×）と判断した。

本発明の実施例に当たる吹付材（配合Ｎｏ．１〜７）は、何れも加熱開始後２０分間の総発熱量が８．０ＭＪ／ｍ^２以下、且つ加熱後の発泡樹脂系断熱材に焼損及び収縮が見られず、不燃性の評価が最良（◎）であった。また、これらの吹付材（配合Ｎｏ．１〜７）は、天井面付着性の評価および変形追従性の評価も何れも良好（○）であった。これらに対し、吹付材（吹付不燃材）の基材層の見掛け密度が０．６０ｇ／ｃｍ^３の吹付材（Ｎｏ．１１）は不燃性の評価が不良(×)であり、吹付材（吹付不燃材）の基材層の見掛け密度が１．２５ｇ／ｃｍ^３の吹付材（Ｎｏ．１２）は天井面付着性の評価が不良（×）であった。また、仕上げ層の固形分量（塗布量）が０．１ｋｇ／ｍ^２の吹付材（Ｎｏ．９）および仕上げ層の無い吹付材（Ｎｏ．８）は、加熱開始後２０分間の総発熱量が８．０ＭＪ／ｍ^２以下であったが、加熱後の発泡樹脂系断熱材に焼損又は収縮が見られ、不燃性の評価が最良（◎）ではなく良好（○）にとどまった。また、仕上げ層の塗布量（固形分量）が７．０ｋｇ／ｍ^２と多い吹付材（Ｎｏ．１０）は、変形追従性が不良であった。

本発明は、発泡樹脂系断熱材を不燃性にすることができることから、ビル、マンション、倉庫、工場又は戸建住宅等の建設工事に好適に使用することができる。

Claims

（Ａ）ロックウールとセメントを主成分として含有するセメント含有ロックウールと、（Ｂ）水とセメントを主成分として含有する水セメント比が５０〜３００％のセメントスラリーとの合流物からなる、見掛け密度が０．６〜１．１ｇ／ｃｍ^３である基材層と、該基材層の表面を固形分量０．３〜５．０ｋｇ／ｍ^２で覆っている前記（Ｂ）のセメントスラリーと同じ水セメント比が５０〜３００％のセメントスラリーからなる仕上げ層からなり、発泡樹脂系断熱材表面に上記基材層の厚み１５〜６０ｍｍで被覆されていることを特徴とする発泡樹脂系断熱材用の吹付不燃材。
発泡樹脂系断熱材表面に、請求項１に記載の吹付不燃材が厚み６０ｍｍ以下で被覆されていることを特徴とする不燃性断熱構造。
構造物表面に発泡樹脂系断熱材を配置し、次に、該発泡樹脂系断熱材の表面に吹付け工法により上記基材層の厚み１５〜６０ｍｍで該基材層を形成し、この基材層表面にセメントスラリーを吹付けることにより、上記発泡樹脂系断熱材の表面を請求項１に記載の吹付不燃材で被覆することを特徴とする不燃性断熱構造の構築方法。
上記発泡樹脂系断熱材の表面に、合成樹脂及び瀝青質から選ばれる１種又は２種以上のエマルション、或いは更にセメント、セメントスラリー、モルタルから選ばれる１種又は２種以上を混合したセメントペースト又はモルタルからなるプライマーを塗布した上で、上記吹付不燃材を被覆することを特徴とする請求項３記載の不燃性断熱構造の構築方法。