JPS62128981A - 靭性を有する高遮音、耐火性建材パネル - 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】 （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＜ｒ、＞ｒ＝を近とコインシデンス効果の限界周波数
ｆｃ以上て、質量間（ＭＬ）に従わず。

遮音性能が低下するという現象があり、かっこれらの現
象は遮音性能評価の周波数範囲内（１２５Ｈｚ〜４ＫＨ
ｚ＞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な。　
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
ネルであって、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１
００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
分有する高遮音、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、ｒｏは低周波数域にＪｃ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」ニ
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だ
らのとなっている。

その理由の解明は明確ではないが、 ただし、ｒＩｌ：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）。

ｒｏは一層、ｒｅ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Ｉ・とじては
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、フライアンシュ等を、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
晶メンフェースを生成するピッチコークス、タールピッ
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、はう砂には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ンシアネート系
、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、タリウムはう酸鉛系、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Ｉ％添加する。

上記配合物において、セメンＩ・は結合材として高強度
「ヒに寄与するほか、火炎加熱と受けた際に耐火材とし
て作用する。そ１．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１ヒが増進され、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（ピッチコークス）は２５０℃以上の
非酸（ヒ性雰囲気において、耐火性で高温強度の高いメ
ソフェース結晶構造の炭素買物を生成し、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、
パネル面に沿っ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。

はう砂の添加は、はう砂が５あるいは１０水７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１
００℃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
串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ンフェースとなるのを助
長する。

有機発泡性接着剤としては、イソシアネ−１・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１ヒして靭性のあるも
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、
ジフェニルジイソシアネート、フエニレンジイソシアネ
ー１−、ジフェ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１−　、水添加ジフェニルメタ
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
ＮａＯ基が○ＩＩ基に対して過剰な割合で反応させて得
られる末端にＮａＯ基を有するボリイソシアネー１−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
、ｐｂ〇−Ｂ　２０　：ｌ系、Ｂ　ｚ　０３　　Ｐ　ｌ
）ＯＴ　Ｉ　２０系、ＮａＯ−Ｐ２Ｏ５系、Ｐ２Ｏ５−
ＰｂＯ系、ＮａＯＰ２Ｏ５’Ｓ＋０２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。

この低溶融点釉薬は、建材パネルが火災等により加熱さ
れた際に、まず前記はう砂が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、２０
０℃以上になっ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、例えばはう砂は無水物
が７４０°Ｃ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、’Ｃ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って、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
からの加熱をシャッ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２００Ｔ（ｇ、石灰岩粉砕物４００Ｋ
ｉｒ、生コークス（軟化魚釣４３０　’Ｃ５固定炭素８
８．８％、揮発分１０．７’Ｘ　、ＦＥ分０．５％　＞
２５１（９旙片！！　Ｍ　１１２５Ｋａはう砂（１０水
和物）７０Ｋｇ、　ＰｂＯ−８，０，−ＴＩ２０系釉薬
１５Ｋｇ、ＰｂＯ−８２０３−Ｓ：０２系釉薬１５Ｋｇ
、イン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２５０
Ｋｇを添加混き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４０ｍ
ｍ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：２８．２ＫＢ／ｃｎ２、 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０５０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２図図示のごとく表面部から裏面にかけて
、深さく厚さ）１５ｍｍの位置（第１地点）、深さ３２
．５ｎ＋ｍの位置（第２地点）、深さ５０．０＋ｎイ□
の位置く第３地点）、深さ６７、’Ｅｚｎｍ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地点における時間一温度曲線であり、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１ｏｏｏ℃程度になっても、
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９０１（
８、生コークス（軟化点的４３０℃、固定炭素８８．８
％、揮発分１０．７％、灰分０．５％）３５Ｋｇ、鱗片
状雲母２９Ｋｇ、はう砂（１０水相物）４０ＫＦｉ、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）９０Ｋｇ、熔融点３００℃のＢ２０．−ＰｂＯ−
ＴＩ２０系釉薬４５に、、熔融点４８０℃のｐｂ〇−Ｂ
２０＝−３ｉ０２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０．９ｍＪ！Ｊさ４０　＋ｎ　ｍのパネ
ルと製造した。

その鞠埋持性は以下のとおりてあった。

抗折強度＋２１．０Ｋｇ／ｃｎ＋２、 圧縮強度：２７．ＯＫｇ／ａｍ２、 カザ比重：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０５０に相当） 以上のように、本発明パネルは、耐火、１ｉ７ｉ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１２５
ｔｌｚ〜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、かつ可視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、配合成分の各種溶融点釉薬や鱗片
状マイカ、有機発泡性接着剤等の作用により耐火（ＪＩ
Ｓ２時間耐火）、断熱性（（３，０Ｋｃａｌ／　ｍ２・
ｌ＋　−’Ｃ）、熱伝導率０．０３〜０．０３５は、ｏ
　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−１１の衝撃に耐える）、遮音性、耐水性、
可視性、眉間変位性（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。

したがっ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２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
ギリひき、ビョウ止め、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君を示し、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。 ｆｏ：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′１１１
寸近で０遮音性低下点。 ＭＬ：質量則遮音特性直線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）靭性を有する高遮音、耐火性建材パネルであって
   、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。