TW449632B - Fiber-cement/gypsum laminate composite building material - Google Patents

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fiber cement
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James A Gleeson
Mark T Fisher
Donald J Merkley
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James Hardie Res Pty Ltd
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Description

A7 449632 _ B7 ----------1------------ 五、發明說明（） 發明領垃： 本發明係有關於一種抗破壞、抗撞擊及防火之建築材 料。特別是有關於一種單一層壓板合成之纖維水泥與石膏 建築材料。 發明背景： 多年以來，在内牆板（wall board)的商業市場上主要係 由石膏牆板之產品所主導。石膏牆板通常包含包覆在石膏 核心之周圍的薄紙層。例如’ 一紙層覆蓋在牆板之表面及 長邊緣’而另一紙層通常用於覆蓋牆板的背面。核心主要 係由石膏所組成，並可加入如破璃纖維、經石 (vermiculite) '及雲母石等添加物而提异其防火性質。 對於牆板而言，除了防火之外’抵抗破壞損傷為另一 項應具備的特性。和其它牆板材料（如木材及石造材料等） 比較起來，石膏的抗破壞性較差。石膏牆板的紙質表面很 容易受到硬質或軟質物體的破壞，例如遭受傢俱、推車、 玩具、運動器材、以及其它工業或居家設備等所造成的磨 損、凹陷、撞擊或穿透等破壞。如上之破壞通常係發生在 來往較頻繁的區域，例如走廊通道、家庭起居室、運動場 或更衣間。 石膏牆板的製造商己針對其石膏牆板進行改良，以提 昇其抵抗破壞之能力。其中一種方法係將塑膠薄廣黏合於 牆面板的背面，以防止造成撞擊之物體穿過中空的墙肩士 構。另一種方法係利用形成於石膏核心上的纖維石膏外層 第3頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) » --------訂---It!--< I . 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 49 63 2 at Γ^ 一 B7 五、發明說明（） 而製成纖維石膏牆面板。此等產品在表面的抗破壞性方 面’通常可改善—般石膏牆板之紙質表面的抗破壞性質。 類似的石膏或水泥為主的合成材料已揭露於美國專利第 5,817,262 號及第 5,7 1 8,759 號。 纖維水泥係一種具有顯著的抗破壞性質的材料。以抵 抗表面破壞而言，纖維水泥在抵抗磨損及凹痕等方面優於 石膏面板。以做為牆面板之纖維水泥本身而言，其缺點之 一係在於其防火等級低於具有相同厚度之石膏牆面板。以 纖維水泥本身而言，其另一缺點係在於其重量大於具有相 同厚度之石#牆面板。舉例而言，根據美國試驗材料學會 (American Society f〇r Testing Material, ASTM)之 ASTM E -1 1 9規格進行試驗，具有纖維水泥之一小時防火等級的 牆板系統在牆的中空或防火等級石膏牆面板的次層中必 須有無機物絕緣’以達到一小時的防火等級。 一種位於5/8”X型防火等級之石膏牆板上的1/4”纖維 水泥的雙層系統已用於達到防火及抗破壞性質。此種系統 記載於石膏協會-防火設計手冊-GA FILE NO. WP 1295-石 膏牆板、鋼骨、纖維水泥板專用系統3此種兩部件型系統 的缺點係在於其重量大於單層的石膏牆板。此外，此種雙 層牆板需要幾乎兩倍的勞力來安裝，因為必須安裝兩個別 的牆面板而非單一面板β再者，此種雙層牆板所多出的厚 度（5/8’’+1/4’’ = 7/ 8”）並不適於大部分的門窗邊框寬度。 菸明目的及概述： 第4頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公楚） ----------i--f . ---- [ III 訂---------( < (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 449632 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（） 综上所述，吾人實1紮i ^ οβ ,, I而要一種早一邵件的建築材料，其 具有良好的抗破壞性、抗墙教认w &丨， ' 仇撞擊性及防火性。此種建築材料 亦應具備重量te 4易製造、以及適用於標準的建築材料 尺寸等特性。在防火效果方面，此種建築材料特別有助於 達到ASTMEU9所測得至少一小時的防火等級。 、 間而α之上述需求可利用_種由纖維水泥層壓於石 膏而形成4單件層壓合成材料而得以滿足。此單件層壓合 成材料可展現經過改良的防火特性以及表面的抗破壞： 質，卻不會超過兩部件系統的重量及厚度。再者，由於厚 度已經降低，本發明之較佳的層壓建築材料較易於進行切 割，並且在安裝上比兩部件系統更快速且更容易進行。此 外，將纖維水泥與石膏形成單件的層壓板，即不需要安裝 兩個別的建築材料，因而可簡化安装的程序。 本發明之一目的係提供一種建築板產品，其適用於需 要抵抗表面破壞、經過•改良的抗撞擊性 '以及一小時防火 等級（例如以ASTM Ε，119規格進行試驗）的應用場合，而 不ft要在牆結構的每一邊安裝面板厚度5/8”的中空絕 緣。抵抗表面破壞的特性係利用如ASTM D4977-98b規格 (用於細粒附著於無機表面化蓋頂材料之標準測試方法）進 行磨損試驗，並利用如ASTM D5420規格（藉由下降重物 揸擊平坦的剛體塑膠樣品（Gardner撞擊）的抗撞擊試驗）進 行凹疾試驗。面板的抗撞擊性通常係利用如 ASTM E695(測量牆、地板、屋頂等結構相對於撞擊承載的抗性） 及ISO 7892(垂直建築元件-抗撞擊試驗·撞擊體及一般性 第5頁 本紙張尺度適用中國囷家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ ί —卜----裝'-------訂 ----I!線，I f靖先閱讀背面之注意事項再填窝本頁} 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 449632 A7 B7 五、發明說明（） 試驗程序）進行試驗’或其它合適的撞擊或磨損試驗。 圖式簡箪 第1圖為纖維水泥層壓於石膏所組成之單件層壓合成材料 旳立體圖。 第2圖為第1圖所示之單件層壓合成材料的刦面圖，其顯 示利用黏著劑黏合的纖維水泥與石膏。 圖號#照說 10 纖維水泥層（板） 20 石膏層（板） 30 黏著劑 40 牆板（合成材料） 崧日3 _缸說明 以下所例示之本發明的較佳實施例係說明一種單件 的層壓合成牆板系統°然而，值得一提的是’本發明並非 僅限於應用在牆板’其可應用於任何需要抗破壞、抗撞 擊、以及防火等性質之建築材料的場合。 如第1圖所示，較佳的建築材料40包含_層壓於石 膏層2 0之纖維水泥層1 〇 ’以構成一單件層壓合成材料。 第2圖例示纖維水泥層1 0可利用黏著劑3 0而層壓於石膏 層20之上，第2圖中的厚度已被放大以便於圖示’並於 下文再加以詳述。值得一提的是，纖維水泥及石膏結構可 採用所需的型態，其中包括面板、薄板、薄層、厚板或與 上述相似者。在一實施例中’纖維水泥板10的厚度約介
第6T 本紙張尺度適用申國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公« ) (請先閲璜背面之沒t事項再填寫本頁) . I------訂---I-----t 449632 A7 _______B7 五、發明說明（） (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 於⑴2”與H4”之間。在較佳的情；兄下，纖維水龙板丨〇的 厚度約為1/8’’’並加減約1/16”。石膏板2〇的厚度通常介 於1/4”與3/4”之間，並以約1/r，更佳。值得一提的是纖 維水泥板10及石膏板20的厚度可為其它尺寸。較佳的重 量約為2.5至3磅/平方英呎，且對於厚度5/8„的合成牆板 而言’其重量最好約2.77磅/平方英叹。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印數 本發明之一實施例為一種合成面板，其係由紙質表面 化1/2”Χ型石膏牆板與厚度丨/8”的纖維水泥面板進行黏合 而組成° ASTM C36描述一種防火等級高於45分鐘的 1/2’’X型石膏板，其以平靠的方式鋪在2”χ4”之木質壁骨 重量承載的每一邊上’並以6D膠釘使其在中心間隔ι6，，， 且在長度卜7/8”且直徑0.095”的柄上，而直徑1/4’，之頂端 以7 ”間隔在中心與隔牆每一邊上的1 6，’石膏交錯接合，並 依照ASTM Ε119規格進行試驗。一種較佳的ι/2’，χ型石 膏板為厚度1/2”的HARDIROC1C® MAX “C”™，其規格如 下表所示°此石膏板具有改良的X型防火等級的核心，且 為因應商業計劃而製造，其中建築法規要求防火及隔音效 果必須達到特定的標準。厚度5 / 8 ”的面板已被設計用於提 供比標準的Fire X™板更佳的防火效果，並在重量較輕的 條件下達到防火及隔音的等級。實作的相關資訊可從石膏 協會防火設計手冊 GA-600 取得 Laboratories, Inc, Fire Resistance Directory) ^ 第7貫 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） 449632 A7 B7 經濟邾智慧財產局具工消费合作社印製 五、發明說明（） HARDIROCK ® MAX MC,，TM 厚度 英吋（公釐） l/2”（12.7mm) 寬度 英呎（公釐） 4 ’（ 1 2 1 9mm) 標準長度 英呎 8, 、 9, 、 10， 標準邊緣 錐形或方形 約略重量 lbs/sq ft(kg/m2) 1.81bs/sq ft (8.8kg/m2) ASTM規格 C36 A·的接 值得一提的是，石膏板2 0與纖維水泥板1 0勒θ A A於纖 面並非一定要是紙質面，而且石膏板20可直接勒15 _A-端 維水泥板10a較佳的石青板20亦可包含玻璃、&占’ 墊或編織網結合於面板的前面或背面，且位於牆纸的外部 或内部。如此做的理由有二：第一，其可用於改善石膏板 20本身的抗撞擊特性。第二，其可提昇做為合成牆板40 之一部分的石骨板的抗撞擊性。 較佳的合成牆板40可應用於大部分的内牆板安裝。 較佳的合成牆板4 0的安裝方式係使得牆板4 0的纖維水泥 面朝向外部而提供抵抗運輸所造成的磨損及凹陷，同時牆 板40的石膏面係設置在支撐結構上，並利用纖維水泥及 石膏牆板的有效結合而提供防火等級及面板的強度。具有 第8頁 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公爱) -----------r--'.装--------訂-------! (請先sglf背面之注意事項存琪寫本頁) 449632 A7 _ B7 五、發明說明（） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 較佳之1/2”厚度的石膏板2〇及具有較佳之1/8”厚度的纖 維水泥板1 0皆無法提供一小時的防火等級隔離，但兩種 材料結合而成的層壓合成材料4〇在對稱的牆板系統中進 行試驗時’其可在商業化建築隔牆的典型鋼骨結構上達到 一小時的防火等級。在此種合成面板上所進行之防火等級 试驗的結果如下所述β 支撐架構係標準規格2 0或2 5的鋼骨結構或木材結 構’如2”x4”Douglas Fir軟木材。牆板40可利用合適的 螺釘固定於鋼骨結構，如標準規格6x1-1/8”S型的Bugle Head石牆或自身鑽孔螺釘。牆板4〇可利用合適的釘子或 螺釘而固定於木材壁骨’如長度1-3/4”之杯狀頂端石膏牆 板釘或標準規格6x1-1/8”S型的Bugle Head石牆螺釘。較 佳的牆板4 0係被設計使用在牆板裝配組件，用以抵抗表 面破壞及穿透《此種牆板組件通常存在於學校、公共場 所、公共建築物、車庫内牆、走廊通道、運動場、更衣間、 以及監獄與保健場所^此種材料可藉由碳化尖端刻痕及快 切刀、電動剪切機或圓盤鋸進行切割，並可附加塵埃控 制。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印敦 纖維水泥 應用於纖維水泥板（或薄板）1 0之纖維質強化水泥的 製造技術已揭露於澳洲專利 AU5 1 5 I 5 1及美國專利第 6,030,447號當中，在此併入以做為參考。纖維水泥的特 性包括：耐久性、抗潮濕破壞、低保養成本、防治白蟻、 第9頁 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 4 49 6 3 2 Α7 Β7 五、發明說明（） 不可燃性、以及抵抗破裂、腐壞或分層化等。因此，纖維 水泥層1 0可避免長時間暴露於潮濕 '雨水、刺激性空氣 及白蟻所造成的破壞。此種層在空間尺度上很穩定，1在 一般情況下將不會發生破裂、腐壞或分層化等現象 較佳的纖維水泥板1 〇的基本組成為：約2 0 %至6 0 % 的波特蘭（Portland)水泥、約20%至70%的硬土沙粒、約 5%至1 2%的纖維 '以及約0%至6%的選擇添加物，如無機 氧化物、無機氫氧化物及水。此外，亦可添加如矽礦石、 雲母石、玻璃纖維或無機纖維等小片或纖維組成的添加 物，以提昇纖維水泥的熱穩定性。 較佳的纖維水泥板1 〇的典型乾燥密度約為1 · 3至 1.4g/cm3，但藉由擠壓即可改變材料的乾燥密度而達到 2.0g/cm3，或藉由添加密度改性劑而改變其密度，如未膨 脹或已膨脹之經石、珍珠岩（perlite)、黏土、泥板岩（shale) 或低容積密度（約0.06至0.7g/cm3)氫氧矽酸鈣。 根據ASTM的試驗方法C 1 1 85 1在平衡狀態之溼度含 量下，較佳的纖維水泥板1 0的彎曲強度在面板邊約為 185〇碎/平方英对（psi)，而在面板上約為2500 psie 經濟部智慧財產局3工消費合作社印製 當依照AST Μ的方法E 1 36進行試驗時，較佳的纖維 水泥板10具有不可燃的表層，並且不會呈現助燃或喪失 完整性。當依照ASTM的方法Ε84進行試驗時，較佳的纖 維水泥板1 0展現下列的表面燃燒耐受力： 火焰傳布：〇 燃料貢獻：0 第10頁 本紙張尺度適用争國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公t ) 449632 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消费合作杜印製 五、發明說明（） 煙霧成長：5。 層壓過程 較佳的面板係由一標稱厚度1 / 8 ”的纖維水泥板層壓 於一厚度1/2，，X型防火石膏板而組成11石膏板以製造成方 形邊緣為最佳。如第1圖及第2圖所示·之黏著劑3 〇 ,如聚 醋酸乙烯酯（polyvinyl acetate, PVA) ’散佈於石膏板的表 面上，且厚度1 / 8 ”的纖維水泥放置在該表面上，並以約3 8 ps丨的壓力在堆疊結構上按壓約30分鐘。Patdck工業公司 之一部門- Sun Adhesives所提供的PVA·黏著劑#54-3500 為較佳的黏著劍之一。雖然黏著劑係以價格低廉的pvA 黏著劑為最佳，但亦可使用其它有機或無機黏著劑，例如 以水為主的聚合黏著劑、以溶劑為主的黏著劑 '熱固性黏 著劑、更改性質之澱粉等天然聚合物、聚氨酯等液態濕氣 固化或反應性熱溶黏著劑、以及耐熱或防火黏著劑。 黏著劑3 0最好係藉由滾動式塗敷器進行施用，並且 在塗敷石膏板20上整個乎坦的表面之前，最好先將石膏 板20上的灰塵及碎片清除乾淨。黏著劑30最好能夠均勻 地散佈在石膏板20的整個表面。當以標準的「濕薄膜厚 度規」進行測量時，黏著劑3 0的濕薄膜厚度最好不小於 約4.5密爾（mil -千分之一英叶）’且不超過約6 mil。纖維 水泥板I 0係放置在石膏板20上塗有黏著劑3 0的上層， 同時對齊石膏板2 0的邊緣’而後再加以疊合。完成後的 堆疊最好係在約37.5±2.5 psi的負荷之下進行固化處理， 第11頁 本紙張尺度適用中國國家標半（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 iillfi 訂·!------線 449632 A7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印盟 _____B7___五、發明說明（） 並持續不短於約3 0分鐘。而後，面板最好具有砂磨過的 纖維水泥表面，且長邊緣係以如罐石砂之研磨輪進行機械 處理，以形成一尖錐狀的邊緣。機械磨砂最好利用三個磨 砂頭。磨砂帶的等級最好介於40至220粒度。長邊緣係 以機械的方式使其成為角錐狀，以便在齊平接合的安裝過 程當中能夠固定合成材料、接合處強化膠帶以及最後修整 的合成物。此產品的表面最好係以壓克力（丙烯酸系）乳膝 加以密封，以減少表面的水分吸收，並使其較容易進行塗 漆及提昇漆料的附著性。 合成牆板4 〇的纖維水泥表面可隨意選擇一種丙烯酸 系密封膠（如UCAR 70 1)’以有助於最終的修整工作。完 成此項工作的方法可利用適當的乳膠漆，並以噴塗、滾整 或塗刷的方式塗敷於壁纸或材料結構的面漆之上。值得一 提的是’纖維水泥板1 0的磨光工作為選擇性的’其目的 係為了改善纖維水泥表面的最後加工。再者，磨光處理可 在纖維水泥板10層壓於石膏板20之前或之後來進行。此 外，亦可使用對壓力敏感的黏著劑而利用滾動式層壓的處 理方法》 試驗 抗破壞性試驗係在一較佳的層壓合成面板上進行，較 佳的面板和一般的X型防火石膏牆板比較之下，其具有較 優的抗破壞特性較佳面板的抗摩擦性亦優於一般的X型 防火石膏掩板及以石膏為主的抗破壞面板β 第 12 頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297 ---- 1111 - - — — —— — —1 -—— — — — — (II — — — — — Γ凊先閱項背面之沒帝？事項再填寫本頁) ^49632
五、發明說明（ 本發明之較佳實施例中 r的新續技街特徵係在於：厚度 1/2的石膏踏板或丨/ 8，，的端换^ 纖‘准水泥板本身無法共同提供一 小時的防火等級、赶类 破壞、以及抵抗撞擊；然而，將 兩種材料層壓在—起之德， 曼即可在ASTM E1 19規格之試 驗下並在對稱牆系絲去由〇 ’田中王現一小時的防火等級，以及提 昇表面的抗破壞性與抗撞擊性。 °人認為’較佳的面板亦具有提昇彎曲強度及釘子拉 拔強度的優點。在和本發明的個別零件或典型@ X型石膏 播板以相同的厚彦f 5 / R ”Α Α & (S/8 )進行比較時，本發明較佳的層壓 面板較不容易產生潮濕化撓曲現象。 較佳的合成材料在單一牆板或單件系統中，其在防火 及抗破壞的特性上具有新賴的技術特徵。習知的防火等級 及k破壞系統在使用纖維水泥時，其必須在支撐架構上使 用雙層系統。在和雙層系統比較下，本發明較佳的單件合 成材料可減少材料的使用量，並可以較快速的方式進行安 裝。雙層系統必須安裝5/8，’X型石膏牆板，並於其上接著 安裝厚度1 的纖維水泥。此雙層系統的總厚度將高達 7/8”，而本發明較佳之層壓合成材料的厚度則為5/8”。 ---------------‘攻--- (請先¾讀背面之注意事項再填寫本頁) .線 缓濟部智慧財產局員工消费合作社印製 其較的 β 此 ， 相 板少而 統統牆減， 系系呎 以割 件層英得切 單雙方將行 。 種和平量進法 i 。每作機方 供性低工切割 提壞降的剪切 例破、需動的 施抗間所電便 實及時板用簡 佳級的面利且 較等裝裝地速 一 火安安易快 之防短定容種 明的縮固很 一 發時可牆以為 本小即面可實 ’ 一此每料式 此少如且材方 因至， ， ，割 有 下 量 切 具之質此種 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公 449632 A7 B7 五、發明說明（） 本發明所揭露之合成材料亦具有抗磨損、抗凹、 及抗揸擊（軟物或硬物）等特性，即如下列各表所示者。 抵抗表面破壞及抗撞擊的特性可利用下糾 — — — — — — — fill — * . — I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 74万冼加以 測定’如ASTMD4977-98b試驗（用於細粒附著於 Γΐ興職表面 -線- 化蓋頂材料之標準測試方法）、A S T M D 5 4 2 0規格（声由下 降重物撞擊平坦的剛體塑膠樣品（Gardner撞擊）的抗撞擊 試驗）、ASTM E695(測量牆、地板、屋頂等結構相對於撞 擊承載的抗性），以及ISO 7892(垂直建築元件-抗揸擊試驗 -撞擊體及一般性試驗程序），或其它合適的撞擊或磨損試 驗"防火特性可藉由下列方法進行試驗，例如 ASTM E 1 1 9 (用於建築結構及材料之防火試驗的標準試驗法）、 UL263、UBC7-1、NFPA251、ANSIA2.1 等，或其它適當 的防火試驗方法。一種厚度5/8”之層壓合成材料實施例， 其至少包含厚度1/8”的纖維水泥層壓於〗/2”Hardirock Max “C”石膏板之上方，並達到較佳的抗磨損及抗撞擊效 果，即如下列各表所示者。 表一 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 ASTM D4977 - Wire刷表面摩擦試驗 (刷上的總負載已更改為25磅） JL品 摩擦深度 (公厘） 摩擦深度 (英吋） 5/8”層壓合成材料 0.000 0.000 5/8”X型石膏板 0.016 0.001
第UT 本紙張尺度適用中國a家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 449632 A7 B7 五、發明說明（ ISO 7892之第4.3項-硬物/抗揸擊試驗 產品 、又v犬，八·刀 L 凹陷直徑 4央呎-磅） 凹陷深度 (英吋） (英吋） 5/8”層壓合成材料 1.270 0.275 5/8”X型石膏板 1.788 0.275 _ _______义 i I <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 硬物撞擊試驗係以1公斤球體負載進行測試’即如 ISO 7892第4.3.1至4,3.5項所描述者。 接受試驗的面板係固定在規格2 〇的鋼骨結構，且壁 骨位於中心1 6”處。厚度1 /4”的纖維水泥板係以間隔8，，的 標準規格6x1-1/4 C-缵孔螺釘加以固定^ 5/8” X型石膏牆 板係以間隔8的標单規格6 X1 -丨/ 8 ” S型B u n g 1 e頭螺I了加以 固定’而層壓於1/2” Hardirock Max “C”石膏牆板上方的 1/8”纖維水泥係以間隔12”的標準規格6xl-l/8’’S型 B u n g丨e頭螺釘加以固定= 表三 ASTM D5420 -凹陷試驗/Gardner撞擊試驗 產品 凹陷深度（英吋） 5/8”層壓合成材料 0.101 5/8’’X型石膏板 0.149
第15T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -SJ. 線· 449632 A7 B7 五、發明說明（ 在凹陷試驗方面，所遵循的測試方法為AS丁 D)420-96万& GC ’其指定一直徑0,625公厘的撞擊體g 孔，並具有一接近撞擊體直徑的支撐板孔’同時—〕磅1 的重物下降一段36英吋的距離而給予72±1·8英呎-磅之^ 一能量的撞擊。每個產品皆取十個樣本進行試驗，且表— 所列之數值已針對十個樣本加以平均， Γ 1 Γ ------!·襄 i — (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 表四 產品 累計撞擊力 (英呎-磅） 5/8”層壓合成材料 180 5/8’’Χ型石膏板 60 1/4”纖維水泥板 60 軟物撞擊體係依照ASTM E695之5.2 1 s -線 經濟部智慧財產局員工消费合作杜印製 至5.2.4項巧 要求的規格而製成’並填充至淨重60磅^ 負裁袋係以- 單擺來支擇’並以6 ”的增量而在壁骨與則设灿 %鳞的中間高 之間撞擊面板的中段α 累計撞擊係定義為達到「失效狀態阱 J听需的能量，其 中失效狀態係指由「架構偏斜」、表面/昔； ' 印面破裂與/或大 於0.25”的壁骨形變等所造成者，在接近 吒到以上所定j 的任一失效狀態時，負載袋的高度會增加 矢吋’以獲擇 第16頁 本紙張尺度適用中國囷家標丰（CNS)A4現格（210 X 297公爱> 449632 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 達到失效狀態所需的「單_揸聲能量」。 面板的尺寸為4’χ8,，並在中心24”處固定於標準規格 2 〇的鋼骨結構。厚度1 /4’，的纖維水泥板係以間隔8’’的標 準規格7x1-1/4 C-鑽孔螺釘加以固定。5/8”χ型石膏牆板 係以間隔8 ’的標準規格6 X 1 -1 / 8，，S型B u n g 1 e頭螺釘加以固 定’而層壓於1/2” Hardirock Max “C”石膏牆板上方的1/8” 纖維水泥係以間隔12”的標準規格6x1-1/8，，S型Bungle頭 螺釘加以固定。 表中所列的結果係以每一受試材料的三個面板加以 平均所得β 防火試驗 本發明之一實施例係依照ASTM Ε I I 9-98標準進行防 火試驗。此實施例係以雙面牆組件進行試驗，其包含冷的 一面以及熱的一面。每一受試組件皆包含一 1 0英呎X 1 0 英呎且間隔24”o.c.之20Gax3-5/8,，鋼骨的非負載牆》在冷 的一面，一層厚度1/8”且層壓於厚度1/2”之HarcHrock® “Max C’’™石膏板的Hardiboard®纖維水泥面係垂直（水平） 架於GA20x3-5/8”鋼骨24”〇.c.，並在地板、天花板滑槽及 壁骨中間設有長度至少1”之S型石牆螺釘12 ”o.c.。固定 件係從面板的角落放入約3”，並從面板的邊緣放入約 3/8”。而在著火的一面，一層厚度1/8”且層壓於厚度1/2’， 之Hardirock® “Max C”™石膏板的Hardiboard®織維水泥面 係垂直（水平）架於GA20x3-5/8”鋼骨24”o.c.，並在地板、 第17頁 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公蹵） IV i Φ a f— 1— i·· I ^^^^1 <諝先閱讀背面之注4事項再填寫本頁) 449632 A7 B7 五、發明說明（） 天花板滑槽及壁骨中間設有長度至少1，，之s型石牆螺釘 a’o.c.]火面之水平面板接合端係以6卜面之水平面 板接合端偏移24”。固定件係從面板的架構角落放入約 3 ” ’並從面板的邊緣放入約3 / 8 ”。 在防火等級牆组件中的框架構件被切割3/4，，而短於 播板的整體高度，藉以建造-浮置的牆結構…將此等 牆從防火試驗設施運送至隔音試驗設施，固定件將穿過牆 面板而至位於地板的框架構件，同時天花板滑槽可滑動而 避免因樣品搬動所造成的破壞。此項變動並不會改變牆組 件的聲音傳遞特性》 接合處係以化學接合粉末石膏接合化合物（USG® Durabond® 90)進行處理，其符合ASTM規格c 475，用於 面板邊緣之齊平接合。接合芻態的化合物係按照製造音的 書面操作說明進行混合。化合物係施用於固定間接頻’及 接合的凹處係由鄰接的薄板形成。具排孔紙的強化膠帶在 <請先閱讚背面之注意事項再填寫本頁) id -ΤΓ. 經濟郤智慧財產局員工消費合作社印製 中夬緊接著封藏於接合處。此外，具排孔紙的強化 接著以額外的化合物加以封藏並任其乾燥。 在開始進行試驗時，週遭的溫度為8 〇下，而相 為84。/。。在整個防火試驗的過程當中，火爐内部與實驗立 之室内空氣間的壓力差係維持在—〇.〇3英吋水柱’使得又 試物體的上方處於中性壓力的狀態。 試驗過程當中所觀察到的結果如下· 時間（分：秒） 觀察結果 0:00 火爐在8:52a.m.被點燃 膠帶緊 對溼度 -線- 笫13頁 ‘紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐 449632 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 __B7_五、發明說明（） 1:43 申請人的層壓合成板在著火面之上 水平接合處產生平面外的分離 2:20 申請人之層壓合成板的表面破裂，JL轉 變為黑色 3:25 層墼板脫落，並從暴露的表面上掉落 4:15 大部分的層壓板已脫落；暴露的石膏紙 著火 7:13 石膏紙變黑/灰，並飄落在著火的一面 10:30 所有的層壓板脫離暴露的表面 3 2:30 在暴露面之底部水平接合處形成約 1/8”的裂口 3 9:00 在暴露面接近牆面中心之底部水平接 合處形成約1 /2 ”的平面外分離 60:00 火焰熄滅，且受試物體被移開並暴露於 標準的水龍帶水流試驗中 水龍帶水流 牆面暴露於標準的水龍帶水流試驗 中，並在距離暴露面2 0英呎外以3 0 p s i 的壓力持績6 0秒鐘。1 9秒鐘之後，水 龍帶水流穿透牆面，而受試物體沒有通 過水龍帶水流試驗。 在防火試驗中，沿著牆板中線的三點進行撓曲測量， 此三點從牆板的左面依次位於 30”（位置#1)、60”（位置 #2)、以及90”（位置#3)。在每一位置上係以拉緊的線至牆 第19T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格〈210*297公釐) ---I — I f I — I — I 訂 --- - - - --- <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 449632 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（) 板表面而進行測量。 時間 位置 位置 位置 (分鐘） #1(英吋） #2(英吋） #3(英吋） 0 5-3/8 5-3/8 5-1/2 10 5-5/8 5-5/8 5-7/8 20 6-1/4 6-1/2 6-1/2 30 6-3/4 6-3/4 6-7/8 40 6-1/2 6-1/4 6-1/2 50 6-1/4 5-7/8 6-1/4 60 6-1/4 6 6-1/2 水龍帶水流重新試驗 根據標準方法，複製的樣品承受相同的火焰暴露試 驗，且持續的時間等於耐火試驗指出耐受期間的一半，其 係緊接著水龍帶水流試驗之後進行。 在此試驗中所觀察到的結果如下： 時間（分：秒） 觀察結果 0:00 火爐在1:3 7 p. m.被點燃 〇：5 3 申請人之層壓合成板在暴露面產生破 裂 1:20 申請人之層壓合成板轉變為黑色 2:40 石膏紙變為棕色*且層壓板脫落 3:00 暴露的石膏紙著火 第20頁 ^^1 ^^1 If n ^^1 ^^1 n I ^^1 n ^^1 n n ^^1 I ^^1 n It ^^1 tet ^^1 I .1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用少國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 44963 2 A7 B7 五、發明說明（ 4:25 11:00 30:00 水龍帶水流 大部分的層壓板已消失，且石青紙變白 火培熄滅’且受試物體被移開龙暴露於 標準的水龍帶水流試驗中 穑面暴露於標準的水龍帶水流試驗 中，並在距離暴露面2〇英呎外以30 psi 的壓力持續60秒鐘。水龍帶水流無法 穿透牆面’因而受試物體通過水龍帶水 流試驗。 請 先 閲 讀 f & Z. 意 事 項I農 t 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由防火試驗所得到的結論 在2〇Ga.)_5/8’’鍍鋅鋼骨牆板的兩表面上具有本案申 請人之層壓合成板（厚度1/8”且層壓於厚度1/2，，之 Hardirock® “Max C”TM石膏板的 Hardib〇ard® 纖維水泥 面）’其依照以上所描述的方法建構及進行試驗後，其可 在對稱牆板组件上符合ASTM E 1 1 9所要求的60分鐘非負 載防火等級。 優點之總結 本發明之較佳實施例係以預製的單一構件將至少一 小時的防火等級與顯著的抗破壞及抗撞擊效能結合在一 起，此單件層壓合成板包含纖維水泥層壓於石膏。此等性 質係由一層壓合成板實現’此種層壓板在一實施例中的厚 度只有5/8”且不會超重*並且較易於造行切割及進行快速 第21頁 本紙張尺度適用中固國家標準 (CNS)A4規格（210 X 297公爱） 訂 線 449632 A7 B7 五、發明說明（） 安裝。 習知技術之雙層系統的缺點之一係在於：個別的纖維 水泥及石膏部件必須以自身支撐的方式進行個別的安 裝。因此，為了維持自身的支撐，纖維水泥及石膏屠的厚 度將盡可能地縮小。然而，本發明之較佳實施例係將纖維 水泥及石膏層結合成為預製的單一構件層壓合成板而用 於安裝3如此’纖維水泥及石膏的個別層即不需要自身支 撐，且纖維水泥層的厚度可大大地減低。和雙層系統比較 之下’本發明之單件層壓合成板的整體厚度即可降低。簡 言之，本發明之一實施例將一 1/8”纖維水泥層與一丨/2，， 石膏層合併而構成一厚度約5/8”的單件廣壓合成板，其可 同時達到一小時的防火等級以及抗破壞和抗撞擊的效 果。 以上所例示及描述的實施例獲為本發明之特定較佳 實施例。凡熟習此項技術之人士皆可針對本發明之内容進 行更改及修飾，但仍不脫離本發明之精神及範圍。 — — — — — — — — —I-— II ' — — — — —I— ^ ---I--ί!線 1 <請先閲讀背面之注意事項再填茑本頁) 經濟邨智慧財產局8工消费合作社印製 第22育 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公Μ )

Claims (1)

  1. 449632 站880808 六、申請專利範圍 1，一種建築材料’其至少包含： —纖維水泥板；以及 一石膏板’其中該纖維水泥板係層壓於該石膏板而 構成一翠件層壓合成板，且具有符合ASTM E119規格 之至少一小時的防火等級。 2.如申專利範圍第1項所述之建築材料，其中上述之單 件層壓合成板的厚度约為5/8英吋。 3 .如申請專利範圍第2項所述之建築材料，其中上述之纖 維水泥板的厚度约為1/8英吋》 4_如申請專利範圍第2項所述之建築材枓，其中上述之石 膏板的厚度約為丨/ 2英对》 5. 如申請專利範圍第1項所述之建築材料，其中上述之纖 維水泥板係以一厚度介於4.5密爾至6密爾之黏著劑層 黏合於該石膏板。 6. 如申請專利範圍第1項所述之建築材料，其中上述之纖 維水泥板係以聚乙烯醋酸纖維（p〇Iyvinyl acetate)黏著 劑黏合於該石膏板》 7. 如申請專利範圍第1項所述之建築材料，其中上述之單 第23頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印制衣 ^--ί----I ^ --------I-------1---,!1111 — ！1_ 44963 2 Α珍 BS C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 件層麼合成板係以滾動按壓的方式處理。 8. 如申請專利範圍第I項所述之建築材料，其中上述之單 件層壓合成板係在一單一或堆疊结構中進行按壓》 9. 如申請專利範圍第1項所述之建築材料，其中上述之單 件層壓合成板之至少一表面係使用以水為沖淡劑的聚 合乳勝或以溶劑為沖淡劍的密封劑加以密封。 10. 如申請專利範圍第1項所述之建築材料，其中上述之單 件層壓合成板之至少一表面係使用以水為沖淡劑或以 溶劑為沖淡劑的漆料進行塗漆。 11. 一種建築材料，其至少包含： 一纖維水泥層；以及 一石膏層，其中該纖維水泥層係層壓於該石膏層而 構成一單件層壓合成板。 1 2.如申請專利範圍第1 1項所述之建築材料，其中上述之 單件層壓合成板所擁有的防火等級係分別高於該纖維 水泥層及該石膏層的防火等級。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項所述之建築材料，其中上述之 單件層壓合成板的厚度約為5/8英吋。 本紙張疋度適用中國國家標準（CNS ) A4^格（釐） ~ --------_—------訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 449 6 3 2 8 8 8 8 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印敦 六、申請專利範圍 14.如申請專利範圍第13項所述之建築材料，其中上述之 纖維水泥層的厚度約為1 /8英吋。 1 5.如申請專利範圍第1 3項所述之建築材料，其中上述之 石膏層的厚度約為1/2英吋。 1 6.如申請專利範圍第1 I項所述之建築材料，其中上述之 纖維水泥層係以一厚度介於4.5密爾至6密爾之黏著劑 層黏合於該石膏層. 1 7.如申請專利範圍第丨1項所述之建築材料，其中上述之 纖維水泥層之厚度係使得該纖維水泥層並非單獨地自 身支撐。 1 8. —種製備一建築材料而用於安裝的方法，該方法至少包 含將一纖維水泥層層壓於一石膏板而形成一單件層壓 合成板。 1 9 ·如申請專利範圍第I 8項所述之方法，其中上述之纖維 水泥層係使用聚乙烯醋酸纖維黏著劑而層壓於一石膏 板。 2 0.如申請專利範圍第1 8項所述之方法，其中將該纖維水 -—_as，a5~g- 本紙浪尺度適用申國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） | 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填穸各頁) 449632 Λ8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍泥層層壓於該石膏板包含以至少38磅/平方英吋的壓力 將該纖維水泥層按恩於該石膏板。 ---------Γ1,裝------訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -- 本紙張尺度逋用中®國家揉準（CNS Μ4規格（210Χ297公釐）
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