JPH06504102A - 建築部材 - Google Patents

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】 １１星材 本発明は、例えばプレハブ建築物用の構造要素として、圧縮鉱物繊維板材（ｓｔ ｒｉｐ）を使用することに関する。

プレハブ建築物用の壁パネルは、断熱性を有し、経済的であり、また、特に上階 用または屋根用の支持材として作用する場合に、適切な引張および圧縮強度特性 を有することが要求される。通常、これらの強度特性は、木材または金属製であ る壁パネルの別個のビームまたは要素によってもたらされる。

鉱物繊維、例えば岩綿またはガラスウールは、周知の絶縁材である。例えば、５ ０　ｋ　ｇ／ｍ３まで、通常は約２０　ｋ　ｇ／ｍ３までの低密度バットが、プ レハブまたは他の建築物用の壁ユニット等の種々の建築用パネル内に取り付けら れた。高密度の鉱物繊維バットが、ある種の用途に使用されている。通常、バッ トは、支持せねばならない鉛直荷重を支える耐力部材と組合せて使用される。従 って、バットは、例えばコンクリート、レンガ、木または金属柱間の、または、 例えば木材の耐力骨組み内の嵌込み材として使用することができる。

大きな荷重が（例えば、屋根ふきまたは天井パネルとして）バットの長手方向に 付与されない場合、それらは単独で、即ち長手方向の耐力部材なしに使用されて きた。

ＣＨ−Ａ−６４９８０３には、繊維材料からなっていてもよい繊維材料からなっ ていてもよい絶縁材の部分を囲む比較的圧縮された繊維材の骨組みから成るシー ト状絶縁要素が開示されている。骨組みに使用される材料の繊維は、シートの平 面に垂直に配列されている。この要素は、繊維骨組みと骨組み内部の絶縁材とか らだけで構成されている。骨組みは、ソートに鉛直に向かう荷重を支えることが できると言っている。

ＵＳ−Ａ−４４９０９５５には、成形繊維材とパネルの一面全体を覆うように形 成されたバインダーとから成り、また、縦対辺に沿って木材または金属構造要素 を受け入れる長手方向のくぼみが成形されている骨組み成分を有する構造壁パネ ルが開示されている。縦方向の繊維骨組み要素間には、絶縁材が充填されてもよ く、また、一枚の石膏板または乾燥壁を成形繊維材によって覆われた面と反対の 面のパネル全体に、木または金属板材に取り付けられた釘またはネジを用いて取 り付けてもよい。化粧層を成形繊維層全体に取り付け、木または金属板材に固定 されたネジまたは釘によってしっかりと固定することもできる。繊維材は、約１ ００〜３００　ｋ　ｇ／ｍ３の範囲の密度を有している。

ＥＰ−Ａ−０３９６３０６には、シート状表材にはさまれ、それらに結合された ミネラルウール心材から成るサンドウィッチパネル要素が開示されている。ミネ ラルウール心材は、並列に配列されたミネラルウールの細長い板材から成る。パ ネルを使用している時に、板材の長手方向は水平である。ミネラルウールの繊維 は、一般にシート状表材の平面に対し横方向に延び、これによって心材のシート に対する接着性が改善されると言っている。パネルは、別個の支持構造に取り付 けるための固定要素を備えることができる。

Ｗ○−Ａ−８７０６９６６には、接着剤によって部分的に固定されてもよい一束 の鉱物繊維を取り囲む繊維強化無機バインダー（セメントまたはケイ酸カルシウ ム等）の骨組みから成る防音断熱パネルが開示されている。パネルは、強化無機 バインダーの薄層、金属シート類および化粧シート類から成るものでもよく、そ して、これらの成分は、耐火性接着剤を用いて一緒に接合されている。

本発明の建築部材は、パネル、角部材、柱および筋交いから選択され、ミネラル ウールを含み、そして、この部材が少な（とも５０ｋｇ／ｍ’の密度を有する圧 縮ミネラルウールの板材から成る耐力要素を有していることを特徴とする。

本発明は、少なくとも５０　ｋ　ｇ／ｍ’、好ましくは少なくとも１００ｋｇ／ ｍ’の密度を有する圧縮ミネラルウール要素を構造要素として新規に使用するこ とを包含する。構造要素として使用するとは、要素が使用中に荷重に耐え、通常 は、実質的に鉛直の位置の荷重に耐えることを意味する。

鉱物繊維要素は、少なくとも５０　ｋ　ｇ／ｍ’、好ましくは少なくとも１００ 　ｋ　ｇ／ｍ３、多くは少なくとも１２０　ｋ　ｇ／ｍ”の密度を有するべきで ある。通常、密度は、２００　ｋ　ｇ／ｍ”未満である。この要素に関し、最も 好ましい密度範囲は、１２０〜１８０　ｋ　ｇ／ｍ”である。

ミネラルウールは、岩綿または鉱滓綿でありうるが、ガラスウールであるのが好 ましい。ガラスウール繊維は、岩綿の繊維より長（なり易く、それから製造した 要素は、同じ密度またはバインダーの配合度ではそれに応じて強くなる傾向にあ る。繊維は、板材の厚さ方向を横切って主として配列されるのが好ましい。

本発明で使用する鉱物繊維要素は、例えば、概して長方形の断面を有し、かつ、 細長い板材から成るのが好ましい。板材は、耐力にしばしば使用されるので、実 質的に鉛直の方向に延びる。通常、板材は、各方向に少なくとも２０ｍｍ、好ま しくは少な（とも２５または３０ｍｍの寸法の断面を有している。少なくとも５ ０ｍｍ、多（は少なくとも６０または７０ｍｍ、例えば約８０ｍｍの、より大き な寸法の断面であるのが好ましい。しかしながら、例えば、１００　ｍｍ。

あるいは１５０ｍｍもの大きさであることもできる。板材は、短い方の寸法がｌ 　Ｏ＝１００ｍｍであり、そして、長い方の寸法が５０〜１５０ｍｍである長方 形断面をしばしば有している。

板材は、圧縮ミネラルウール繊維から主として構成されるべきであるが、いくら かの結合剤を含む必要があり、そして代表的には、ウールと結合剤の合計量に基 づいて７０重量％より多いミネラルウール繊維および３０重量％までの結合剤を 含み、最も好ましくは８０〜９５重量％のミネラルウール繊維および５〜２０重 量％の結合剤を含んでいる。一般に、結合剤は、ウール自体の製造中およびウー ルから構造要素の製造中、例えば建築部材にそれを組み入れている間の両方でウ ールに付与される。製造中に配合される結合剤の量は、通常、予備成形ウールの 全重量に基づいて３〜３０重量％の範囲、多くは５〜２０重量％の範囲、例えば ８〜１５重量％である。

例えば、さらに追加の結合剤を、一般に板材の１またはそれ以上の外面に付与し て、そして、中心方向に結合剤を移動させることによって（い（らかの結合剤を 全体的に含んでいる）予備成形ミネラルウール板材に付与することができる。従 って、結合剤を付与する面に隣接する領域における結合剤の量は、板材の中心部 に置ける結合剤の量より著しく多い。

板材は、シート材の層にはさまれ、かつ、それらに結合されるのが好ましい。板 材のシート材への結合および板材内の結合剤の分布は、シート材と隣接する板材 の面との間に液状結合剤を付与し、次いで、シート材と板材とのサンドウィッチ を圧縮し、そして、結合剤を硬化することによって、最も良好に達成される。こ の圧縮によって、板材の密度が所望の最終値に高められる。高周波溶接技術が液 状結合剤の板材の中心部への移動を促進するので、硬化は、これらの技術を用い て行うのが好ましい。

建築部材は、プレハブ建築の部材として、例えば壁パネル、天井パネルまたは屋 根パネルとして特に有効である。建築部材は、パネルであるのが好ましいが、本 発明は、筋交い、柱または角部材である建築部材も包含しうる。本発明は、実質 的に鉛直な荷重を支えることが必要な場合の壁パネルに特に有効である。

パネルに使用する場合、要素は、一般に、例えばパネルの縁のいずれかまたは全 てに沿って延びる、またはパネルの縁に隣接して置かれる予備成形した板材の形 状である。例えば壁パネルにおいて、圧縮鉱物繊維の板材は、長手方向の縁、即 ち使用に際し実質的に鉛直な位置に立つ縁に沿って延びているのが好ましい。板 材は、実質的に水平な縁に沿っても延びつる。壁パネルを用いている場合の実質 的に鉛直な位置に延びるさらに別の板材を、例えば２鉛直縁間の中間に設けて強 度をさらに強くすることもできる。

板材は、通常、パネルの化粧要素であるか、または筋交いまたは角部材の化粧要 素のいずれかでありうる一対のシート要素間にはさまれ、そして、これらの部材 を圧縮している間に、結合剤を硬化することによってシート要素に接合されるの が好ましい。結合剤は、一般に有機系であるけれど、いくらかの無機物質を含ん でいてもよい。結合剤は、硬化性液の形態で本発明の建築部材の製造に使用され るのが好ましい。結合剤は、それらを−緒に結合する前に建築部材の隣接面に付 与される。結合剤は、−面または両面に連続フィルムとして供給することができ るが、通常は、例えば条片として不連続に付与する。最も多くは、結合剤は、ミ ネラルウール板材自体にではなく、ミネラルウール板材に隣接する面に付与され る。

部材を圧縮中に振動させる場合に、この振動によって液状接着剤が鉱物繊維要素 中に分散されるので、特に有利な特性が達成される。

液状の硬化性結合剤が発泡性であり、そして、圧縮および振動を行っている間に 発泡させる場合に、結合剤の分散がなおさらに改善される。結合剤および硬化工 程は、結合剤を少なくとも１ｍｍそして１０ｍｍまで、例えば２〜５ｍｍ１ミネ ラルウール中に浸透させるようなものであるのが好ましい。

例えば、追加の結合剤は、隣接表面に１〜５０ｇ／ｍ”の範囲、好ましくは２〜 ２０ｇ／ｍ”の範囲、より好ましくは２〜ｌｏｇ／ｍ２の範囲の割合で付与され る。

適切な結合剤は、水と接触すると発泡する液状ポリウレタン接着剤である。結合 剤は、ミネラルウール板材に接合すべき要素の表面にストライブとして付与し、 それから、加熱振動プレス中で組立、圧縮する前に、水を噴霧するのが便利であ る。

硬化は、例えば少なくとも４０℃、好ましくは少なくとも５０°Ｃ１例えば７０ または８０°Ｃまでの高温で行うことができる。圧縮、振動および／または加熱 による硬化は、数分から数時間までの期間行うことができる。通常、１時間より 短い硬化時間が適当であり、しばしば３０または２０分より短い時間で、接着剤 の十分な硬化および移動がなされる。

例えば、本発明のパネルを形成するために化粧要素として使用されるシート材は 、例えば木材、通常は合板、プラスチック、石膏ボードまたは金属でありうる。

一対のシート材の空間は、一般に緻密な鉱物繊維要素によって完全には満たされ ていない。なぜならば、これらはパネルの縁に隣接する板材を形成することだけ に必要であるからである。最適な断熱および防音を行うために、その空間は、例 えば１枚または数枚の低密度鉱物繊維シートから成る絶縁材によって満たすこと ができる。

そのような材料の密度は、例えば４０または３０ｋｇ／ｍ３未満である。防音の ためにそれらの間に空隙を有する一対のそのようなシートが特に実用的である。

これらの絶縁要素は、例えば構造繊維要素の組立および結合剤の硬化前に、対面 間に液状結合剤を付与することによって、パネルの他の要素のどれかに接合する ことができる。

しかしながら、通常、絶縁材をパネル内に接合する必要はない。

パネルの緻密な鉱物繊維板材は、パネルの成るあるいは全ての縁に延びることが できる。パネルは、板材が一方または両方のシートの縁を越えて延びるように、 鉱物繊維から成る１枚または数枚の板材を一対のシート部材にはさみ、引き続き 板材を所望の大きさにトリムすることによって形成される。トリム作業は、パネ ルのその後の使用に便利であるように、鉱物繊維板材の縁に機械加工異形材を設 ける工程を含んでいる。例えば、異形材は、土台、角ユニット、ドアまたは窓ユ ニット、天井または屋根ユニット等のプレハブ建築の他の部材と協同するための ものでありうる。

所望ならば、木材またはプラスチックの縁どり要素を圧縮ミネラルウール繊維の 板材の外側に挿入して、建築部材に耐候性縁を設けることができる。しかしなが ら、一般にこれは不必要であり、そして、通常、結合剤を含む圧縮ミネラルウー ルの板材によって、建築部材に精密に機械加工された外縁が提供される。

本発明の建築部材は、本出願人の現在出願継続中の、その内容を参照として本明 細書に組み入れる国際特許出願公開第　ＷＯ−Ａ−９０１０３４７７号および第 　ＷＯ−Ａ−９０１０３４７５号に記載されている一般型のプレハブ建築物を建 てる際に、特に価値がある。従って、本発明の建築部材は、これらの２公報に記 載されているプレハブ建築物の部材と協同する壁パネルの構成要素となるのが好 ましい。他の好ましい態様において、本発明の建築部材は、圧縮ミネラルウール の板材だけから成る、または化粧パネルまたは他の適切な材料の角部材によって 相互に連結された２枚の立て材から成ってもよい角部材である。

本発明の隣接する建築部材間の耐候性シールを行うために、マスチックの条片で 隣接する建築部材の隣接する縁の間（多（は圧縮ミネラルウールの隣接板材の隣 接縁の間）を目張りすることができる。

マスチックの代わりに、またはそれに加えて、さねはぎ形状を、一枚の板材との 各隣接縁の溝をそれぞれの隣接する溝にうずめさせるか、あるいは一方の縁の突 起を隣接する縁の溝に嵌合させるかのいずれかによって隣接縁間に設けることも できる。

本発明の一実施態様を添付図面でさらに説明する。添付図面において、 図１は、前面の一側面から見た壁パネルの一角部の等角投影略図であり、 図２は、図１の線Ｉ　Ｉ−Ｉ　Ｉに沿う断面図であり、そして、図３は、図１の 線■−■に沿う断面図である。

壁ユニット１は、例えば石膏ポートまたは合板から成り、本実施例においては、 それぞれそれらの材料のいずれかから成る一対のシート２．３を含んでいる。シ ートの間には、パネルの底部水平縁に沿って延びている鉱物繊維材の板材４が固 定されている。同様な板材がパネルの上部水平縁に沿って延びている。板材４に は、例えば建築物の基礎梁に設けられたビームと、あるいは板材がパネルの上部 縁にある場合には屋根部材と協同して使用されるａ５が機械加工されている。板 材は、１２５　ｋ　ｇ／ｍ３の密度を有するガラス繊維から成っている。

シート間には、パネルの鉛直縁に隣接する鉱物繊維材の板材６も、設けられてい る。パネルの他方の鉛直縁におけるシート間に延びる、および同様にこれらの縁 間の中間に延びる同様な板材がある。これらの鉛直板材は、例えば１２５　ｋ　 ｇ／ｍ３の密度のガラスウールである水平板材４と同じ材料から成るものである 。

鉱物繊維の板材が最適の強度を有するためには、繊維が板材の断・　面の長い方 の寸法に沿って延びる方向にあるようにそれらを切断するのが好ましい。この好 ましい実施態様における板材は約４０Ｘ８０ｍｍの断面を有している。鉛直板材 は、極めて好ましい耐力を有している。

パネルのまさしくその縁におけるシート材間には、木材の鉛直板材７が設けられ ている。この板材は、その外側の面に機械加工された溝８を有しており、この溝 は、７１＄５と同じく建築物の他の部材と協同する。

高密度鉱物繊維板材によってふさがれていないシート材間の空間には、音および ／または熱の伝導を絶縁するように作用する絶縁材９が設けられている。好まし いパネルにおいて、絶縁材は低密度（例えば、約２０ｋｇ／ｍ”）のミネラルウ ールのシートから成る。最適に防音するためには、低密度ミネラルウールの一対 のシートを用いて、その間に空隙を設ける。

パネルにおいて、ソート材２．３および板材４．６．７は、それらの隣接面に接 着剤を付与することによって一緒に保持される。パネルは、各部材を液状硬化性 接着剤を用いて組み立てることによって製造される。好ましい実施態様において 、液状接着剤は、発泡性ポリウレタンから成る。接着剤は、シート２．３が板材 ４．６および７と接触する領域だけに、ストライプ状に、石膏ボードおよび合板 ２．３に付与される。接着剤は、表面積場たり約２〜３ｇ／ｍ”の全割合で付与 される。ポリウレタンは、水を噴霧することによって発泡させ、その後各成分を 組み立て、そして、高周波振動プレスに入れる。この工程は、例えば木製部材の 高周波溶接に通常使用される公知のタイプの加熱プレス中で行うことができる。

ポリウレタン系接着剤に関し、５０〜６０°Ｃの温度に材料を加熱しながら、例 えば１０〜２０分、例えば約１７分の期間にわたって圧力をかけるのが適してい ることを見出した。

第１図 第２図　第３図 補正書の翻訳文の提出書（特許法第１８４条の８）平成５年６月１１日

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも５０ｋｇ／ｍ３の密度を有する圧縮ミネラルウールの板材から成 る耐力要素を含んでいるミネラルウールを含有する建築部材。
2. ２．圧縮ミネラルウールが、１００〜２００ｋｇ／ｍ３、好ましくは１２０〜１ ８０ｋｇ／ｍ３の密度を有する請求項１記載の部材。
3. ３．ミネラルウールの繊維が、荷重を支える方向を横切って主として配列されて いる請求項１記載の部材。
4. ４．板材が、２０〜１００ｍｍ×５０〜１５０ｍｍの横断面積を有している前記 請求項のいずれかに記載の部材。
5. ５．板材が、７０〜１００重量％のミネラルウール繊維および３０〜０重量％の 結合剤、好ましくは８０〜９５重量％の鉱物繊維および２０〜５重量％の結合剤 から形成されている前記請求項のいずれかに記載の部材。
6. ６．板材が、シート材の化粧層にはさまれ、かつ結合剤によってそれらに接合さ れており、そして、前記繊維が前記シート材層間の板材の厚さ方向を横切って延 びるように主として配列されている請求項５記載の部材。
7. ７．板材が、ウールの製造中に付与され、かつ、板材全体に分散されている結合 剤、および板材を接合するシート材の表面に隣接して主として設けられる追加の 結合剤とを含んでいる請求項６記載の部材。
8. ８．接合を、シート−板材−シートのサンドウィッチを組み立てる各シートと板 材の隣接する面との間に液状結合剤を付与し、次に、サンドウィッチを圧縮し、 そして、結合剤を硬化させることによって達成した請求項７記載の部材。
9. ９．硬化が、高周波硬化によるものである請求項８記載の部材。
10. １０．組立中の板材の密度が、建築部材中の最終密度より低い請求項８または９ 記載の部材。
11. １１．結合剤を、板材に隣接する前記シート材の表面に付与し、各成分を組み立 ててサンドウィッチを形成し、そして、結合剤を圧縮下に硬化させる請求項６〜 １０のいずれかに記載の部材を製造する方法。
12. １２．圧縮を、サンドウィッチを加熱しながら、および／または高周波振動にか けながら行う請求項１１記載の方法。
13. １３．結合剤が、液状の、必要に応じて発泡可能な接着剤である請求項１１また は１２記載の方法。
14. １４．それぞれパネルの長手方向の縁に沿って延びる少なくとも２個の前記耐力 要素を含み、およびパネルの化粧面が前記板材に接合されるパネルの化粧材から 成る前記請求項のいずれかに記載の建築用パネル。
15. １５．壁パネルまたは角部材または筋交いまたは支柱として、前記請求項のいず れかに記載の１種またはそれ以上の建築部材から形成されたプレハブ建築物。
16. １６．少なくとも５０ｋｇ／ｍ３、好ましくは１００〜２００ｋｇ／ｍ３の密度 を有する圧縮ミネラルウール板材のプレハブ建築物の耐力要素としての使用。