JPH0518042A - 複合パネル材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 実用上好適な重量および機械的強度にすぐれ
た断熱性と遮音性の両方を具備し、建築用材料として有
用な複合パネル材料を提供する。 【構成】 水硬性無機材料、例えばセメントと、補強繊
維材料とを含む水硬性混和物の押出成形・水硬化体から
なる緻密質基体層１と、0.６以下の比重を有する多孔質
充填層２とが積層合体されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複合パネル材料に関す
るものである。更に詳しく述べるならば、本発明は、断
熱性および遮音性にすぐれ、かつ、実用上十分な機械的
強度を有し、建築材料として有用な複合パネル材料に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、壁材、床材、および天井材として
使用されている押出成形無機パネル材料は、その内部に
中空部、又は気孔部を有していない場合、断熱性能が不
十分であり、高い断熱性能を必要とする場合には、この
パネル材料に、別個の断熱材料を併合しなければならな
かった。

【０００３】一方、押出成形無機パネル材料内部に、中
空部を設け、又はこれを気孔質化すると、断熱性能は向
上するが機械的強度が低下し、しかも向上した断熱性能
も、実用上十分とは云えるものではなかった。

【０００４】従来、多孔性パネル材料としては、軽量気
泡コンクリートパネル材料（ＡＬＣパネル材料）が知ら
れているが、その機械的強度が比較的低く、これに実用
上十分な機械的強度を持たせるためには、その厚さをか
なり大きくしなければならないという問題点がある。ま
たＡＬＣパネル材料が直接雨などの水に接触すると、そ
れがパネル材料中に浸透しやすいという問題点がある。
すなわち、寒冷地において水がパネル材料内に浸透し、
これが外気温の変化に応じて凍結・融解を繰り返えす
と、ＡＬＣパネル材料が破壊してしまうのである。更
に、ＡＬＣパネル材料の遮音性は、通常の押出成形（非
多孔質）パネル材料のそれにくらべて劣っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、断熱性およ
び遮音性にすぐれ、かつ実用上十分な強度を有し、しか
も外観、および触感がよく、安価であって建築用材料な
どとして有用な複合パネル材料を提供しようとするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、水硬性無機材
料と補強繊維とを含む水性混和物押出成形水硬化体から
なる緻密質基体層に、多孔質充填層を積層合体させるこ
とによって、上記課題を解決した複合パネル材料の提供
に成功したものである。

【０００７】本発明に係る複合パネル材料は、水硬化性
無機材料と、補強繊維材料とを含む水性混和物の押出成
形・水硬化体からなる緻密質基体層と、前記緻密質基体
層の１面上に積層合体されており、かつ0.６以下の比重
を有する多孔質充填層とを有することを特徴とするもの
である。

【０００８】

【作用】本発明に係る複合パネル材料の種々の実施態様
が図１〜５に示されている。図１の複合パネル材料は、
平板状緻密質基体層１の上に多孔質充填層２が積層合体
されている。

【０００９】図２の複合パネル材料においては、緻密質
基体層１は、平板状基体部１ａと、その両側縁端部にお
いて、多孔質充填層２側に伸び出ている側壁部１ｂとに
より構成されており、この平板状基体部１ａと側壁部１
ｂにより形成される溝状空間に多孔質充填層２が充填合
体されている。すなわち、緻密質基体層１の側壁部１ｂ
は、多孔質充填層２の両側縁端を被覆する側壁を形成
し、それによって、破損し易い多孔質充填層２の両側縁
端部を保護している。

【００１０】図３の複合パネル材料において、平板状の
緻密質基体層１の上に多孔質充填層２が積層合体してお
り、この緻密質基体層１の内部に１個以上の空孔部３が
形成されている。この空孔部３は、複合パネル材料の断
熱性能を向上させるのに有効である。勿論図２に示され
ているような側壁部１ｂを有する緻密質基体層１の平板
状基体部１ａ中に、図３に示されているような空孔部３
が形成されていてもよい。

【００１１】図４の複合パネル材料において、緻密質基
体層１は、図２のものと同様に、平板状基体部１ａと側
壁部１ｂとを有し、更に、この平板状基体部１ａおよび
側壁部１ｂから、多孔質充填層２内に伸び出ている１個
以上の補強リブ部１ｃを有するものである。この補強リ
ブ部１ｃは、パネル材料の長手方向（押出成形方向）に
沿って所定間隔をおいて設けられ、複合パネル材料の機
械的強度を向上させ、かつ緻密質基体層１と、多孔質充
填層２との接合を強化するために有効なものである。図
４の複合パネル材料の緻密質基体層１は側壁部１ｂを有
するものであるが、側壁部１ｂがなく、補強リブ部１ｃ
が平板状基体部１ａからのみ伸び出ているものであって
もよい。

【００１２】図５の複合パネル材料において、緻密質基
体層１は、それから多孔質充填層２内に伸び出ている１
個以上、好ましくは多数のフック部１ｄを有している。
このフック部１ｄは、緻密質基体層１と、多孔質充填層
２との接合面積を大きくし、両層の結着を強化するため
に有効なものである。勿論、緻密質基体層１が側壁部を
有し、この側壁部内側面から多孔質充填層内にフック部
が伸び出ていてもよい。

【００１３】本発明に用いられる水硬性無機材料は一般
にセメント材料、例えば普通ポルトランドセメント、早
強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメン
ト、白色セメント、高炉セメント、シリカセメント、ジ
ェットセメント、フライアッシュセメント、およびアル
ミナセメントなどから選ばれた少なくとも１種を含むも
のであることが好ましい。本発明に用いられる水硬性無
機材料は水硬性石こうを含んでいてもよく、必要に応じ
て、微粉砕珪石を含んでいてもよい。

【００１４】本発明に用いられる補強繊維材料は、ポリ
ビニルアルコール系繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリ
アミド繊維、麻、およびパルプ繊維などのような有機繊
維、およびガラス繊維、および炭素繊維のような無機繊
維から選ばれた少なくとも１種からなるものである。

【００１５】本発明に用いられる補強繊維の太さおよび
長さに格別の限定はないが、一般に10〜 100μｍの直
径、および５〜15mmの長さを有するものが好ましい。

【００１６】本発明において、緻密質基体層中に含まれ
る水硬性無機材料および補強繊維材料の配合比率につい
ても格別の限定はないが一般に、水硬質無機材料の補強
繊維材料に対する混合重比は 100：１〜 100：20である
ことが好ましい。

【００１７】本発明の複合パネル材料は、いかなる寸法
（縦、横、厚さ）のものであってもよいが、一般には建
築材料として用いられる場合、全体として30〜 200mmの
厚さを有することが好ましく、この場合、その中の緻密
質基体層の厚さは５〜25mmであることが好ましい。すな
わち緻密質基体層の厚さは、複合パネル材料の厚さの10
〜20％の範囲内にあることが好ましい。この緻密質基体
層は一般に 200kg／cm ² 以上の曲げ強さを有し、かつ 5
00Hzの音に対して、40dB以上の透過損失を示すものであ
ることが好ましい。このような緻密質基体層は、複合パ
ネル材料の遮音性を高め、その機械的強度を向上させる
ために有効なものである。

【００１８】本発明の複合パネル材料の多孔質充填層
は、緻密質基体層上に積層合体されているものであっ
て、かつ、その比重は0.６以下である。このような多孔
質充填層は、好ましくは水硬性無機材料を主成分として
含む水性混和物を、発泡剤の存在下において、又はこれ
に気泡を含有する状態で硬化させて形成された水硬化多
孔質無機材料、多孔質プラスチック材料、天然高分子多
孔質材料、多孔質ガラス材料、多孔質セラミック材料、
および繊維集合体から選ばれた少なくとも１種によって
形成されていることが好ましい。

【００１９】本発明の複合パネル材料中の多孔質充填層
は、0.６以下の比重を有する多孔質体であって、内部に
多数の気孔を有し、それによって、すぐれた断熱効果を
示すものである。その比重が0.６より大きい場合は、得
られる複合パネル材料の断熱性能が不満足なものとな
る。この多孔質充填層の厚さには、格別の制限はないが
一般に、複合パネル材料の全厚さの75〜90％を占めてい
ることが好ましい。

【００２０】多孔質充填層の形成に用いられる水硬性無
機材料は、前述の緻密質基体層の形成に用いられる水硬
性無機材料から選ぶことができる。また、それとともに
用いられる気孔剤の種類や量には格別の制限はないが例
えば、0.５〜３μｍの平均粒径を有する金属アルミニウ
ム粉末、および炭酸水素ナトリウムなどの少なくとも１
種を含んでなる発泡剤を0.05〜0.３重量％の添加量で用
いることができる。多孔性無機水硬化体の形成には、慣
用方法を用いればよい。

【００２１】多孔質充填層の形成に用いられる多孔質プ
ラスチック材料は、例えば多孔質ポリウレタン樹脂材
料、多孔質ポリスチレン樹脂材料、多孔質、ポリオレフ
ィン樹脂材料、および多孔質ポリプロピレン樹脂材料な
どから選ぶことができる。また天然高分子多孔質材料と
しては、コルクなどから選ぶことができる。

【００２２】多孔質充填層の形成に用いられる多孔質ガ
ラス材料としては、発泡ガラスなどを用いることがで
き、また多孔質セラミック材料としては、多孔質レンガ
などを用いることができる。

【００２３】多孔質充填層の形成に用いられる繊維集合
体としては、ロックウール、および木毛などから選ばれ
た少なくとも１種の繊維からなる不織布、織布、編布、
およびこれらの複合布帛などがある。

【００２４】本発明の複合パネル材料を製造するには先
ず水硬性無機材料、例えばセメントと、補強繊維材料と
を含む水硬性混和物を調製し、この水硬性混和物を押出
成形法により所定のスリット形状および寸法を有する押
出ダイを通して押し出し、これを水硬化させて緻密質基
体層を形成する。この押出成形に際し、成形体に、80℃
〜 100℃の温度における常圧蒸気養生、又は 100〜 190
℃の温度におけるオートクレーブ加圧養生を施すことが
好ましい。

【００２５】上記緻密質基体層の一面上に所要の多孔質
充填層を積層合体する。この多孔質充填層が多孔質水硬
性無機材料から形成されるときは、緻密質基体層の一面
上に水硬性無機材料と、発泡剤、又は空気気泡を含む水
性混和物を所定の厚さに押出して積層し、これを上記方
法により養生硬化させ、必要により発泡させればよい。

【００２６】多孔質充填層が、上記多孔質水硬性無機材
料以外のものにより形成されるときは当該多孔質材料を
緻密質基体層上に積層し、これを結着すればよい。この
結着には接着剤接着、又は樹脂融着などの慣用方法を利
用することができる。

【００２７】本発明の複合パネル材料は、その多孔質充
填層の表面に所望の模様、又は表示（着色、又は凹凸に
よる）を設けてもよい。また、その緻密質基体層の裏面
上にも、所望の模様、又は表示が着色、又は凹凸により
形成されていてもよく、或は他の建築用材料との係合、
又は嵌合のための突起、又は溝が形成されていてもよ
い。

【００２８】

【実施例】本発明を下記実施例により更に説明する。

【００２９】実施例１〜10 実施例１〜10の各々において、図２に示されている断面
形状を有する複合パネル材料が製造された。先ず緻密質
基体層形成のために、表１に記載の種類のセメントと、
粗い珪石粉（平均粒径： 500μｍ）、水、粘度調整剤
（商標：ハイメトローズ、信越化学社製）、ポリビニル
アルコール系繊維（直径：14μｍ、長さ：６mm）、およ
び減水剤（リグニンスルホン酸−ホルムアルデヒド接合
物）とを表１に記載の量（重量部）で混合して第１セメ
ント水硬性混和物を調製した。

【００３０】別に、多孔質充填層形成のために、第１表
記載の種類のセメントと、細かい珪石粉（平均粒径：1.
５μｍ）、水、および発泡剤（平均粒径：２μｍの金属
アルミニウム粉末）とを、表１に記載の量（重量部）で
混合して第２セメント水硬性混和物を調製した。

【００３１】前記第１セメント水性混和物から、図２記
載の形状を有する緻密質基体層（平板状基体部の幅： 6
00mm、同長さ３ｍ、同厚さ10mm、側壁部の厚さ：５mm、
同高さ：55mm）を押出形成し、また第２セメント水性混
和物から、図２記載の形状を有する多孔質充填層（厚
さ：55mm）を押出充填してこれを緻密質基体層に合体
し、 100℃の温度で蒸気養生した。

【００３２】

【表１】

【００３３】得られた複合パネル材料（長さ：３ｍ、幅
600mm、厚さ65mm）の重量、曲げ強さ、音(500Hz）の透
過損失および熱伝導率を測定した。その結果を表２に示
す。

【００３４】比較例１〜５ 比較例１〜３において、市販ＡＬＣパネル（１),（２),
（３）について、上記と同じテストを行った。比較例４
および５において、市販外壁用中空押出成形セメントパ
ネル（１）および（２）について同じテストを行った。
テスト結果を表２に示す。

【００３５】

【表２】

【００３６】表２から明らかなように、本発明に係る実
施例１〜10の複合パネル材料は、従来のＡＬＣパネル材
料とほゞ同一の重量（kg／ｍ²)および断熱性を有してい
るが、従来のＡＬＣパネル材料よりもすぐれた機械的強
度と遮音性を有している。また、本発明の複合パネル材
料は従来の中空押出成形セメントパネル材料に比し、遮
音性においてほゞ同等であるが、より軽量であり、機械
的強度においてやゝすぐれ、熱伝導率のはるかに低いも
のであった。

【００３７】

【発明の効果】本発明の複合パネル材料は、従来のＡＬ
Ｃパネル材料とほゞ同一の重量でありながら、すぐれた
機械的強度と遮音性と、断熱性とを併せ具有するもので
あって、建築用遮音断熱材としてきわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合パネル材料の一実施態様の構成を
示す断面説明図である。

【図２】本発明の複合パネル材料の他の実施態様の構成
を示す断面説明図である。

【図３】本発明の複合パネル材料の更に他の実施態様の
構成を示す断面説明図である。

【図４】本発明の複合パネル材料の更に他の実施態様の
構成を示す断面説明図である。

【図５】本発明の複合パネル材料の更に他の実施態様の
構成を示す断面説明図である。

【符号の説明】

１…緻密質基体層 １ａ…平板状基体部 １ｂ…側壁部 １ｃ…補強リブ部 １ｄ…ループ部 ２…多孔質充填層 ３…空孔部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 正芳 千葉県船橋市豊富町585番地 住友セメン ト株式会社建材開発室内 (72)発明者 川畑 三彦 千葉県船橋市豊富町585番地 住友セメン ト株式会社建材開発室内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水硬性無機材料と、補強繊維材料とを含
   む水硬性混和物の押出成形・水硬化体からなる緻密質基
   体層と、 前記緻密質基体層の１面上に積層合体されており、かつ
   0.６以下の比重を有する多孔質充填層とを有する複合パ
   ネル材料。
2. 【請求項２】 前記水硬性無機材料が、普通ポルトラン
   ドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルト
   ランドセメント、白色セメント、高炉セメント、シリカ
   セメント、ジェットセメント、フライアッシュセメン
   ト、およびアルミナセメントから選ばれた少なくとも１
   種からなる、請求項１に記載の複合パネル材料。
3. 【請求項３】 前記補強繊維材料が、ポリビニルアルコ
   ール系繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリアミド系繊
   維、麻、ガラス繊維、炭素繊維、およびパルプ繊維から
   選ばれた少なくとも１種からなる、請求項１に記載の複
   合パネル材料。
4. 【請求項４】 前記水硬性無機材料と、前記補強繊維材
   料との混合重量比が100：１〜 100：20である、請求項
   １に記載の複合パネル材料。
5. 【請求項５】 前記多孔質充填層が、水硬性無機材料を
   主成分として含む水硬性混和物を、発泡剤の存在下に、
   又は空気気泡を含む状態で硬化させて形成された水硬化
   多孔質無機材料、多孔質プラスチックス材料、天然高分
   子多孔質材料、多孔質ガラス材料、多孔質セラミック材
   料および繊維集合体から選ばれた少なくとも１種よりな
   る、請求項１に記載の複合パネル材料。
6. 【請求項６】 前記緻密質基体層の両側縁端部が、前記
   多孔質充填層側に伸び出して、前記多孔質充填層の両側
   縁端面を被覆する側壁を形成している、請求項１に記載
   の複合パネル材料。
7. 【請求項７】 前記緻密質基体層が、前記多孔質充填層
   側に伸び出ている補強用リブを有する、請求項１に記載
   の複合パネル材料。
8. 【請求項８】 前記緻密質基体層が、前記多孔質充填層
   との結着を強化するために、前記多孔質充填層側に伸び
   出ているフックを有している、請求項１に記載の複合パ
   ネル材料。
9. 【請求項９】 前記緻密質基体層がその内部に形成され
   た中空部を有している、請求項１に記載の複合パネル材
   料。