JPH046183A

JPH046183A - 断熱材

Info

Publication number: JPH046183A
Application number: JP2109547A
Authority: JP
Inventors: Masao Shinozaki; 篠崎　征夫
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1992-01-10
Anticipated expiration: 2014-03-10
Also published as: JP2868579B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、断熱材およびこの断熱材を使用した〔従来の
技術〕従来、建築物の無機質系断熱材としては、例えば、発泡
モルタル、パーライトモルタル等の主にセメントをマト
リックスとした断熱材が用いられている。

このような発泡モルタル、パーライトモルタル等は、吹
き付けやコテ塗り等の湿式施工の他に、断熱材成形板と
して乾式施工されることもある。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような発泡モルタル、パーライトモルタル等の断熱
材は、無機質系の断熱材であり、また、セメントをマト
リックスとしているため燃え難く、強度もある程度期待
できるという性質を有するが、熱伝導率が０．２〜０．
３（ｋｃａｌ／ｍｈｒ　’Ｃ）であり、スタイロワオー
ム１発泡ウレタン等の有機系断熱材の熱伝導率０．０２
〜０．０３（ｋｃａｌ／ｍｈｒ　”ｃ　）と比較すると
非常に大きいため、断熱性能が劣るという問題があった
。

このため、目的とする断熱性能を確保することは困難で
あるばかりでなく、その性能を確保するためにはかなり
の厚さを要求されることになる。

一方、現場施工される発泡ウレタンやスタイロフォーム
等の有機系断熱材は、熱伝導率が０．０２〜０．０３（
ｋｃａｌ／ｍｈｒ″Ｃ）であり、非常に小さいため、優
れた断熱性能を示すが、有機質系であるため、燃え易い
という問題があった。

このため、防火上の法的な制約や強度的な問題から、例
えば、有機質系断熱材の上に、石膏ボード等の難燃性の
材料を貼着し、これを下地として化粧仕上げをする必要
があり、建築物を断熱構造とするためには、施工工程が
多く、手間がかかるという問題があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、成形板として使用する乾式施工の他に湿式施工
ができるとともに、断熱性能としては有機質系断熱材に
近い性能を有し、かつ、難燃性という観点からは、従来
の無機質系断熱材の性能を有し、なおかつ、従来のもの
に比べ高強度という特徴を有する断熱材およびこの断熱
材を使用した構造体を提供することを目的とする。

［課題を解決するだめの手段］請求項１記載の断熱材は、セメント１００重量部に対し
、合成樹脂エマルションの固形分換算３〜５０重量部と
、有機マイクロバルーン１〜２０重量部と、炭素繊維０
．３〜５重量部とを混合してなるものである。

ここで、セメント１００重量部に対し、合成樹脂エマル
ションの固形分換算３〜５０重量部としたのは、３重量
部以下では接着性能が低下し、５０重量部以上では耐火
性能が低下する一方、コスト高になるからである。

また、セメント１００重量部に対し、有機マイクロバル
ーン１〜２０重量部としたのは、１重量部以下では断熱
性能が低下し、２０重量部以上では耐火性能や強度が低
下する一方、コスト高となるからである。

さらに、セメント１００重量部に対し、炭素繊維０．３
〜５重量部としたのは、０．３重量部以下ではマトリ・
ンクスの補強効果並びに収縮に伴うひび割れ防止効果が
低くなるためであり、５重量部以上では繊維がかさばり
作業性が悪くなる一方、コスト高となり、その割りには
補強効果はそれ程向上しないからである。

請求項２記載の構造体は、構造体本体に、セメント１０
０重量部に対し、合成樹脂エマルションの固形分換算３
〜５０重量部と、有機マイクロバルーン１〜２０重量部
と、炭素繊維０．３〜５重量部とを混合した断熱材を湿
式施工することにより、断熱層を形成してなるものであ
る。

ここで、断熱材の湿式施工とは、粘性流動体である断熱
材を、吹き付け、コテ塗り等で構造体本体の表面に付着
させて断熱層を形成することをい〔作　用〕請求項１記載の断熱材は、例えば、合成樹脂エマルショ
ン、炭素繊維、有機マイクロバルーンおよび必要な場合
には水溶性樹脂や消泡剤、防黴剤等を予め混合混練した
ペースト状の混合物に、セメントを混合混練して製造さ
れる。

請求項２記載の構造体は、構造体本体に、請求項１記載
の断熱材を湿式施工することにより、シームレスな断熱
層が形成されるので、構造体の内外の熱伝導が有効に阻
止されるとともに、難燃性が向上される。

湿式施工による断熱層の形成は、粘性流動体である断熱
材を、例えば、現場でコンクリート面に所定の厚さに吹
き付け、または、コテ等で塗布し、断熱材を構造体本体
に付着させることにより行なわれる。

このような断熱層が形成された構造体は、断熱層自体が
透湿係数は小さいにもかかわらず適度の吸水率を有する
ので、室内で湿度が高くなると断熱層が湿分を吸収し、
この断熱層内に溜め、室内の湿度が低くなると、断熱層
から湿分を放出し、室内の湿度の自動調整が行なわれる
。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を図面に示す実施例について説明す
る。

第１図は、本発明の構造体の一実施例を示すもので、図
において、符号３１は、構造体本体３３である屋根スラ
ブを示している。

この屋根スラブ３１は、構造体本体３３である梁３５に
より支持されている。

そして、梁３５の内面および屋根スラブ３１の下面には
、断熱層３７が形成されている。屋根スラブ３１の下面
に形成される断熱層３７は、梁３５の内側側面から、例
えば、５０〜６０ｃｍ程度形成されている。これは、ヒ
ートブリッジ、即ち、外部からの熱が天井面を回り込ん
で伝導されることを防止するためである。

この断熱層３７は、梁３５の内面や屋根スラブ３１の下
面に、粘性流動体である断熱材を付着させることにより
形成されている。

この断熱材は、セメント合成樹脂エマルション、炭素繊
維、有機マイクロバルーン、水、水溶性樹脂である増粘
剤やダレ防止剤、消泡剤、防黴剤から構成されている。

セメントは、早強ポルトランドセメントが使用“されて
いる。

また、合成樹脂エマルションは、例えば、アクリル系、
酢酸ビニール系１合成ゴム系、塩化ビニリデン系、塩化
ビニル系またはこれらの混合系とされている。

炭素繊維は、例えば、繊維長さ約６ｍｍとされている。

さらに、有機マイクロバルーンは、その粒径が例えば、
１０〜１００μｍとされ、比重が０．０４以下とされて
いる。

また、増粘剤は、例えば、メチルセルローズ。

ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルローズ等
の水溶性高分子化合物とされている。

このような断熱材は、合成樹脂エマルション（固形分濃
度４５％）６２重量部（固形分換算２７．９重量部）、
炭素繊維２．６重量部、有機マイクロバルーン１０゜４
重量部、水１２５重量部、それに少量の増粘剤、消泡剤
、防黴剤から構成される半液体状混合物１００重量部に
対し、早強ポルトランドセメント１００重量部を混合混
練して製造される。

このようにして製造された断熱材は、次表に示すような
性質を有する。

即ち、熱伝導率が０　、　０５　（ｋｃａｌ／ｍｈｒ″
Ｃ）、生比重が０．　５２．気乾比重が０．３０．曲げ
強度１４、　１　（ｋｇｆ／ｃｉｌｌ）　、圧縮強度１
６．５　（ｋｇｆ／ｃｆｆｌ）　。

付着強度６．　８　（ｋｇｆ／ｃＪ）　、透湿係数が０
．１２７　（ｇ／ｒｒｆｈｍｍＨｇ　）　、吸水率が２
０．５（％）である。

以上のように構成された構造体は、構造体本体３３の表
面に、粘性流動体である断熱材を吹き付け、コテ塗り、
空隙への充填等の湿式施工により、例えば、厚さ１０〜
１５ａｎの断熱層３７を形成して構成される。

しかして、以上のように構成された構造体は、構造体本
体３３に、セメントと、合成樹脂エマルションと、有機
マイクロバルーンと、炭素繊維と。

水と、少量の増粘剤、消泡剤、防黴剤を混合した断熱材
を湿式施工することにより、シームレスな断熱層３７を
形成したので、構造体の内外の熱伝導を有効に阻止する
ことができるとともに、難燃性を向上することができる
。また、構造体本体３３に形成される断熱層３７は断熱
性能が大きく、構造体本体３３への付着が良好であり、
断熱層３７自体の強度が大きく、難燃性を有しているの
で、断熱層３７自体をそのまま仕上げ面として使用し、
或いは、断熱層３７を下地として、この上に直接塗装、
吹き付け、クロス貼り、タイル貼り等の化粧仕上げを施
すことができる。このため、どのような形状の部位にも
容易に施工することができ、施工工程を大幅に低減する
ことができ、手間やコストを大幅に削減することができ
る。

さらに、断熱性能を向上することができるので、結露の
発生を確実に防止することができる。

また、以上のように形成された断熱材では、熱伝導率が
０　、　０５　（ｋｃａｌ／ｍｈｒ″Ｃ）であり、有機
質系の断熱材の熱伝導率（０，０２〜０．　０３ｋｃａ
ｌ／ｍｈｒ’ｃ）と比較して、それほど大きくないため
、有機質系断熱材とほぼ同様の断熱性能を有することが
できる。これは、有機マイクロバルーンを含有している
ため、モルタル中に空気溜まりを形成することになるか
らである。また、このように、モルタル中に空気溜まり
が形成されているため、生比重が０．５４．気乾比重が
０．３１となり、非常に軽い断熱材を形成することがで
きる。

さらに、このような断熱材はセメントをマトリックスと
する断熱材であるため、有機系断熱材と比較して難燃性
を大幅に向上することができる。

また、断熱材は、モルタル中に合成樹脂エマルション、
炭素繊維を含有しているので、内部結合が強固となり、
従来の硬質ウレタンフオームの圧縮強度（１，４〜２．
　　Ｏｋｇｆ／ｃ＋ｆｌ）や、ポリスチレンフオームの
圧縮強度（２，５〜３．　０ｋｇｆ／ｃボ）に対して、
本発明の断熱材の圧縮強度が１６．５ｋｇ　ｆ　／　ｃ
ｉ　、曲げ強度が１４．１ｋｇｆ／ｃイとなり、従来よ
りも強度を大幅に向上することができる。

さらに、合成樹脂エマルションを含有しているため、断
熱材のコンクリート面に対する付着強度が６．８ｋｇｆ
／ｃＩＩＩとなり、断熱材のコンクリート面への一体化
を促進することができ、断熱材の剥離を確実に防止する
ことができる。このため、断熱材を湿式施工することが
でき、従来工法の発泡ウレタン吹付け、ボード貼りゃ断
熱ボード類による乾式施工等においては施工が困難であ
った天井面への施工や、染型等を含む場合の出隅、入隅
等の多い建物１円形状の建物等への断熱材の施工も、容
易に行なうことができる。従って、建築物を断熱構造と
するための施工工程を大幅に低減することができ、シー
ムレスな施工ができるため断熱性能の向上と併せて、手
間やコストを大幅に削減することができる。

また、断熱材を呼吸性の断熱材とすることもでき、室内
湿度の自動調整を行なうことができる。

即ち、断熱材の透湿係数が０．１２７　（ｇ／ｒＩｆｈ
ｍｍＨｇ）と小さい一方、吸水率が２０．５（％）と適
度の吸水性能を有するため、室内で湿度が高くなると断
熱層３７が湿分を吸収し、この断熱層３７内に湿分を溜
め、室内の湿度が低くなると断熱層３７から湿分を放出
し、室内の湿度の自動調整を行なうことができる。

上述した表の右側には、合成樹脂エマルション２８重量
部（固形分換算６，３重量部）、炭素繊維２．６重量部
、有機マイクロバルーン２４重量部、水１３７重量部、
それに少量の増粘剤、消泡剤、防黴剤とから構成される
半液体状混合物１００重量部に、粉体１００重量部を混
合混練して製造した断熱材の性質を、比較例として記載
した。

ここで、粉体は、早強ポルトランドセメント１００重量
部に対し、無機マイクロバルーン１６重量部から構成さ
れている。

この断熱材の性質は、熱伝導率が０．０６（ｋｃａｌ）
ｍｈｒ　’Ｃ）　、生比重が０．５４．気乾比重が０゜
３１、曲げ強度１２．　８　（ｋｇｆ／ｃｆｆｌ）　、
圧縮強度１４．８　（ｋｇｆ／ＣＴ１）　、付着強度６
．　２　（）ｃｇｆ／ｃｍ）　、透湿係数が０．　３１
５　（ｇ／ｎｆｈｍｍ）Ｉｇ　）　、吸水率が３１．４
（％）であった。

本実施例と比較例とを比較すると、比較例は無機マイク
ロバルーンを含有しており、また、合成樹脂エマルショ
ンの含有量が少量であるため、本実施例は比較例よりも
曲げ強度や圧縮強度が向上するとともに付着強度が向上
することが分かる。

また、セメントをマトリックスとする従来の断熱材と比
較すると、例えば、発泡モルタル、パーライトモルタル
等を断熱材として使用する場合の１例として、市販され
ている発泡断熱モルタルの性能を示せば、熱伝導率は、
０．０９〜０．１２（ｋｃａ　１／ｍｈｒ　’Ｃ）　、
圧縮強度３〜５（ｋｇｆ／ｃＩＩＩ）１モルタル板への
付着強度１．　１　（ｋｇｆ／ａｆｌ）であり、これを
本実施例と比較すると、強度的にも、断熱性能の面でも
本実施例が遥かに優れていることが分かる。

尚、上記実施例では、第１図に示したような構造体本体
３３に本発明の断熱材を湿式施工した例について説明し
たが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
第２図に示すように梁４１の内面と床スラブ４３下面に
断熱層４５を形成しても良く、第３図に示すように外壁
４７の内面と仕切壁４９の両面に断熱層５１を形成して
も良く、第４図に示すように外壁５３の内面と柱５５の
両面に断熱層５７を形成しても良く、さらに第５図に示
すように外壁５９の内面と柱６１に断熱層６３を形成し
ても、良いことは勿論である。

また、セメント１００重量部に対し、合成樹脂エマルシ
ョンの固形分換算３〜５０重量部、有機マイクロバルー
ン１〜２０重量部、炭素繊維０．３〜５重量部の範囲内
で各材料の使用量を変更しても、上記実施例とほぼ同様
の効果を得ることができる。この場合に、各種材料の割
合を変更することにより、強度や比重、断熱性能、耐火
性能等を変化させることができ、目的に対応した断熱性
能。

耐火性能や強度等を備えた断熱材を得ることができる。

さらに、上記実施例では、構造体本体３３の内面に断熱
層３７を形成した例について説明したが、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、構造体本体の外面に
断熱層を形成しても、上記実施例とほぼ同様の効果を得
ることができる。

また、上記実施例では、断熱材に少量の増粘剤、消泡剤
、防黴剤を混合した例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、増粘剤、消泡剤、
防黴剤等を混合しなくても、また、必要に応じて他の材
料も混合しても、上記実施例とほぼ同様の効果を得るこ
とができる。

〔発明の効果〕

請求項１記載の断熱材は、セメント１ｏｏ重量部に対し
、合成樹脂エマルションの固形分換算３〜５０重量部と
、有機マイクロバルーン１〜２０重量部と、炭素繊維０
．３〜５重量部とを混合したので、湿式施工できるとと
もに、難燃性および断熱性能を大幅に向上することがで
きる即ち、モルタル中に合成樹脂エマルション、炭素繊
維を含有しているので、内部結合が強固となり、ひび割
れ防止効果の他に、圧縮強度２曲げ強度等の強度を向上
することができる。

また、合成樹脂エマルションを含有しているため、断熱
材のコンクリート面への付着強度を向上することができ
る。

さらに、有機マイクロバルーンを含有しているため、モ
ルタル中に空気溜まりを形成することになり、熱伝導率
を低減することができ、断熱性能を向上することができ
る。

また、このような断熱材はセメントをマトリックスとし
ているため、難燃性を向上することができる。

請求項２記載の構造体では、構造体本体に、セメント１
００重量部に対し、合成樹脂エマルションの固形分−換
算３〜５０重量部と、有機マイクロバルーン１〜２０重
量部と、炭素繊維０．３〜５重量部とを混合した断熱材
を湿式施工することにより、シームレスな断熱層を形成
したので、構造体の内外の熱伝導を有効に阻止すること
ができるとともに、難燃性を向上することができる。ま
た、構造体本体に形成される断熱層は断熱性能が大きく
、構造体本体への付着が良好であり、断熱層自体の強度
が大きく、難燃性を有しているので、断熱層自体をその
まま仕上げ面として使用し、或いは、断熱層を下地とし
て、この上に直接塗装、吹き付け、クロス貼り、タイル
貼り等の化粧仕上げを施すことができる。このため、施
工工程を大幅に低減することができ、従来のものに比べ
、有効空間を広く確保でき、手間やコストを大幅に削減
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の断熱材が使用された構造体の一実施例
を示す縦断面図である。第２図は本発明の断熱材を構造体に使用した他の例を示
す縦断面図である。第３図乃至第５図は本発明の断熱材を構造体に使用した
他の例を示す横断面図である。〔主要な部分の符号の説明〕３３・・・構造体本体３７．４５，５１，５７．６３・・・断熱層。特許出願人　　株式会社竹中工務店

Claims

【特許請求の範囲】

（１）セメント１００重量部に対し、合成樹脂エマルシ
ョンの固形分換算３〜５０重量部と、有機マイクロバル
ーン１〜２０重量部と、炭素繊維０．３〜５重量部とを
混合してなることを特徴とする断熱材。
（２）構造体本体に、セメント１００重量部に対し、合
成樹脂エマルションの固形分換算３〜５０重量部と、有
機マイクロバルーン１〜２０重量部と、炭素繊維０．３
〜５重量部とを混合した断熱材を湿式施工することによ
り、断熱層を形成してなることを特徴とする構造体。