JP4326671B2

JP4326671B2 - Exterior wall panel

Info

Publication number: JP4326671B2
Application number: JP2000158416A
Authority: JP
Inventors: 聡柳瀬; 英俊真杉
Original assignee: Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Yukizai Corp
Priority date: 2000-05-29
Filing date: 2000-05-29
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2020-05-29
Also published as: JP2001336273A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の外壁に取り付けられる軽量で頑強な外壁材パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般住宅は木造軸組構造の場合、その外壁面は木やモルタルによって仕上げられ、その表面を吹き付けによる塗装で仕上げられるのが一般的である。この木造軸組構法の場合、モルタルの養生期間や塗料の乾燥のための養生期間が必要であり、そのためこの構法は湿式構法と呼ばれる。一方、間柱に合板やパネルを釘付けし、その外側に窯業系サイディングボードを釘付けしたり、タイル等を横レールに引っかけるなどといった、プレハブ構法、ツーバイフォー構法と呼ばれる構法による住宅も一般的であり、これらの構法は乾式構法と呼ばれている。
【０００３】
前記湿式構法による外壁は、例えば、吹き付けによる塗装を行った場合、近隣家屋への塗料液微粉の飛散や塗料中の有機溶剤の揮散による環境負荷の増大が問題であるばかりでなく、塗装仕上げ面が約１０年で色調や表面樹脂層が劣化して外壁の見栄えが劣るようになる問題があり、そのため再塗装を必要とした。また、レンガ、タイル等をモルタルを介して積み重ねたり、張り付けたりする構法でもやはり、養生のため長い工期を要する点が問題である。
【０００４】
一方、乾式構法においては、例えば特開平05-209454号公報に開示されているような窯業系サイディングボードやタイル等を用いる場合、これらの単位面積当たりの重量は重く、重量が過大である事が多く、設計の段階から大きな重量に耐えうる設計をしなければならなかった。
さらにまた、特に木造軸組構造の家屋のうち、築後１０年以降のいわゆる中古住宅の外壁の改装（リフォーム）を再塗装によらずに実施しようとして窯業系サイディングボードやタイル等を用いようとした場合には、既存の外壁材や柱の設計強度を越えることになり、これらの大きな重量の窯業系サイディングボードやタイル等は使用できない場合が多く、窯業系サイディングボードやタイル等を用いた家屋そのもののリフォームであっても、既存の外壁材や柱の設計荷重を越えないようにするための、既存外壁材の除去や柱の増強等の別工事が発生し、リフォーム工事の施工上極めて不利であった。
【０００５】
また、窯業系サイディング材の施工では、例えば約９０ｃｍ×約１８０ｃｍ板の大平面のパネルを釘打ちで固定していくため、重量物である該パネルの運搬や壁面での位置決め作業の際に施工者にかかる負担も大きいのが現状である。
そのため、近年、例えば特開昭63-125770号公報に開示されているように、軽量外壁材として、金属サイディング等の軽量サイディング材が開発されてきている。これは、表層を構成するアルミニウム等の金属薄板表面にエンボス状凹凸をつけ、その内層をウレタンフォーム等とした構造でありこれを釘打ちによって既存外壁面に取り付ける構法である。しかしながらこの構法は、デザイン面では、該アルミニウム表面の凹凸形状は光沢感が出過ぎるため外観の高級感に欠けることが多い。また、特に、アルミニウム表面では、その融点が６６０℃であるため、火災等によって外壁表面に裸火が激しく接するような場合、表面が溶融破壊され、防火性の面で問題があった。
【０００６】
これらの問題を解決するために、難燃性の樹脂に無機繊維を添加して原料とし、それを加熱プレスして成形、硬化させることによって、軽量で防火性の高い外壁材を得る方法が特許第2965551号公報に開示されている。
一方、このようにして作られる外壁材を既存の外壁面に取り付ける際、外壁材に嵌合部位を設け、この部分を組み合わせることによって、より強固に、より効率的に取り付ける方法が特開平7-217059号公報に開示されている。嵌合部位を設けることにより、外壁材同士が強固に接合されるため、外壁材の内側に雨水が浸入するのを防ぎ、さらには外壁材を長期にわたって使用する際に問題となる材料の「そり」を防止するのにも役立つ。またこの方法によれば、外壁材を既存の外壁面に固定する際の釘、ビスの数を減らすことができ、効率的である。
【０００７】
しかしながら嵌合部位によってお互いを接合するような構造を持った外壁材は、嵌合部位に大きな機械的負荷がかかり、長期使用中に嵌合部位が破損するという問題点を有している。繊維を含有した樹脂成形物は一般に繊維強化プラスティック(Fiber Reinforced Plastics : FRP)と呼ばれ、樹脂単一の成形物に比べて大きな強度を有するが、これを外壁材として屋外で使用する場合には、風雨による影響や日光による劣化など多くのストレスを受けるため、屋内で使用する場合と比べて短い期間で破損部分が発生するようになる。嵌合部位は前述のごとく大きな負荷がかかるためにその傾向が顕著であり、とりわけ鉤状をした嵌合部位はこの傾向が極めて顕著である。また鉤状の嵌合部位はパネルを成形する際に破損しやすく、製品の収率を落とす原因となるため、この点からも特に十分な強度が要求される部分といえる。
【０００８】
この問題を解決するための一策として、パネル中の無機繊維含量を増やすという方法が考えられる。これは一般にFRP中の無機繊維含量を大きくすると、成形物の強度が増加することによる。しかしながらパネルの無機繊維含量をむやみに増やすことは、製造コストの増大につながるため経済的な観点からは好ましくない。また外壁材においては、通常嵌合部位以外の部分は厚みが薄く高度な意匠を有しているケースが多いため、その成形性から必然的に無機繊維含量の上限値は制限されてしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決し、屋外の長期使用に十分耐えうるよう、特に鉤状嵌合部位の機械的強度を高めた、外壁材パネルを提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記、本発明課題を達成するために鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成させるに至った。本発明は、下記の通りである。
(1)無機繊維を含有せしめた樹脂組成物を金型成形して得られる、鉤状嵌合部位を有する無機繊維強化プラスチックパネルであって、
金属、ガラス、プラスチック、セラミックの中から選ばれる１種又は複数種の材質からなる一体構造の成形体からなり、前記鉤状嵌合部位のパネル本体部分から鉤状の突起部分に沿って延びる形状を有する補強材を用い、該補強材を前記金型内の前記鉤状嵌合部位に相当する部分に挿入して、前記樹脂組成物の成形を行なうことによって、かかる補強材を該鉤状嵌合部位の内部に埋設せしめてなることを特徴とする外壁材パネル。
【００１１】
(2)前記補強材が、３００Ｎ以上の引っ張り破断荷重を有している（1）記載の外壁材パネル。
(3)前記樹脂組成物が、無機繊維以外の成分として、少なくともフェノール樹脂、無機フィラーを含有することを特徴とする（1）又は（２）記載の外壁材パネル。本発明の思想は、大きな機械的強度の要求される鉤状嵌合部位の内部に補強材を埋設し、その耐久性を高めるというものである。
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は、無機繊維を含有する外壁材パネルであって、該パネルが鉤状嵌合部位を有した構造であり、鉤状嵌合部位の内部に補強材を含有していることを特徴とする。
本発明おいて無機繊維とはガラス繊維または鉱物繊維あるいはそれらの混合物を示す。特にガラス繊維は強度が大きく形状が均一なので好適である。本発明において、ガラス繊維はＥ−ガラス、Ｃ−ガラス、Ｔ−ガラス、ＡＲ−ガラス、Ｄ−ガラスなどガラスの種類は特に限定されないが、コスト面などから考えるとＥ−ガラスが好ましい。また、ガラス繊維の繊維径は３〜３０μｍ程度の繊維径のものが好ましく、より好ましくは６〜１５μｍである。またガラス繊維の繊維長は０．１〜１００ｍｍであることが好ましく、３〜３０ｍｍであることがより好ましい。ガラス繊維の繊維長が０．１ｍｍ未満の場合、該ガラス繊維による補強効果が十分に発揮されず、結果として成形物の曲げ強度が発現しないので好ましくない。ガラス繊維長が１００ｍｍを超えると、樹脂および無機フィラーとの混合物の流動性が低下し成形性に劣るようになるので好ましくない。無機繊維含量については本発明において特に限定されないが、厚みが薄く高度な意匠を有している場合では、実質的に値として2重量パーセント以上、20重量パーセント以下が推奨される。
【００１３】
本発明において外壁材パネルとは、主に外壁として用いられることを目的として一定の形状に成形されたものを指す。なお外壁とは建築物または塀の側壁である。またここでいう外壁材パネルは、既存の壁の上から張り付けることによって外壁の改装(リフォーム)を行うことを考えて平型のパネル状をしており、鉤状嵌合部位が存在する。ここで鉤状嵌合部位とはコの字型の凹部を有し、別のパネルの凸部をこれにはめ込むことにより複数のパネルを接合できるような構造を指す。鉤状嵌合部位の一例を図1に示す。
【００１４】
鉤状嵌合部位は図1に示される鉤状の突起部分とこの突起部分が接合するパネルの本体部分から成る。パネルの本体部分における鉤状嵌合部位とは、突起部分と本体部分との接合面の中心から半径5センチの接合面内の円により、本体部分を接合面に垂直に切り抜いた部分を指す。この一例を図2に側断面図で示す。また、この鉤状嵌合部位に別のパネルの凸部がはめ込まれた状態を図3に示す。
【００１５】
本発明の外壁材パネルの一例を図4によって説明する。図4は、外壁材パネルの正面図であり、図4のパネルの下部および右部に鉤状嵌合部位が存在する。このうち下部にある鉤状嵌合部位は図4の(ｅ)に示されるように嵌合部位の幅aを小さくとってある。この鉤状嵌合部位の凹部にパネル上部にある凸部をはめ込むことによって2枚のパネルを嵌合によって上下方向につなぎ合わせることができる構造となっているが、幅aを小さくとることによってパネルにそりが発生した場合でも上下方向の嵌合が可能となる。図4の(ｅ)に示される部分はパネルにかかる応力を幅aの構造材で支えることになるため、この部分には大きな強度が要求されるため、本発明が効果的である。
【００１６】
本発明の特徴は鉤状嵌合部位の内部に補強材が埋設されていることにある。補強材の材質としては金属、ガラス、プラスチック、セラミックの中から選ばれる一種または複数の材質の組み合わせが選ばれる。パネルの材質よりも強度の大きい補強材が鉤状嵌合部位内部に存在することによって、大きな負荷にも長期にわたって耐えることができ、また成形の際にこの部分が破損するのを防ぎ製品収率を向上させる。補強材としては鉤状嵌合部位の破損を防ぐために引っ張り破断荷重が100N以上であることが必要である。好ましくは300N以上、更に好ましくは500N以上のものを選択することが推奨される。なおここで引っ張り破断荷重とは、JISプラスチックK7005の方法を参考に測定される値である。補強材は試験片に加工することなくそのままの形状で引っ張り試験機の上側つかみ具および下側つかみ具にしっかりと固定する。この時、補強材の長手方向が引っ張り方向に一致するように固定する。引っ張り速度毎分2mmで試験を開始し、補強材に亀裂が入りチャートに記録される引っ張り荷重が低下したところの荷重の絶対値が引っ張り破断荷重である。
【００１７】
図5に、本発明における補強材の形状の一例を示す。補強材の形状としては、図5の(ａ)〜(ｆ)のような形状のものがあり、金属、ガラス、プラスチック、セラミックの中から選ばれる一種または複数の材質からなる一体構造の成形物を補強材として挿入埋設して、所期の効果が奏される。本発明における外壁材パネルは、０．５〜５ｍｍの板厚であることが好ましく、１．０〜３．０ｍｍであることがより好ましい。外壁材の厚みが０．５ｍｍ未満であると、外壁材として使用した場合、外力によって容易に変形したり、破損したりするので好ましくない。また、５ｍｍより厚い板厚では単位面積あたりの重量が大きくなったり、原材料を多量に使用するのでコスト面でも不利であり好ましくない。
【００１８】
本発明の外壁材パネルの上下側及び左右側の周縁部のうち、少なくとも上下側を含む周縁部分に図4の(ａ)に示したような複数の貫通した円状またはスリット状の穴部があることが好ましい。穴部が無い場合には、施工時にパネルを下地壁面または胴縁に固定するために、釘またはビスを直接パネルに押し当てて貫通させながら下地壁面または胴縁に固定するか、或いは、接着剤等で固定することになるが、釘またはビスを直接パネルに押し当てて貫通させながら下地壁面または胴縁に固定する際、貫通の衝撃によってパネルが破損する可能性があるので好ましくない。
【００１９】
また、接着剤による固定では接着剤が固化するまでの間、別の方法で暫定的にパネルを保持する必要があり、工程が煩雑になり工期が増大して好ましくない。
本発明の外壁材パネル一枚の単位面積当たりの重量は、１ｋｇ／ｍ^２以上、１０ｋｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。パネル一枚の単位面積当たりの重量が１ｋｇ／ｍ^２未満であると、施工後得られる外壁面が風によって振動したり、風圧によって変形が顕著になったりするので好ましくない。
また、外壁材一枚当たりの重量が１０ｋｇ／ｍ^２を越えると施工時の大工職人の運搬時の負荷が大となるばかりでなく、既存の外壁にかかる重量負荷も多大となり、極端な場合、既存の外壁の破損につながるので好ましくない。
【００２０】
本発明の外壁材パネルの製造法としては、目的のパネル形状をなした上下分離可能な金型を準備し、該金型に樹脂、無機フィラー、無機繊維その他の添加物を含んだ成形用樹脂組成物を該パネルに必要な量だけ投入し、加熱加圧し、その後該金型を開き目的のパネルを取り出して得られる。また、金型を射出成型用のインジェクション用樹脂組成物導入口を設けて射出成型しても良い。この時、本発明の外壁材パネルの特徴である鉤状嵌合部位への補強材投入の方法としては、あらかじめ金型の鉤状嵌合部位に相当する部分に補強材を挿入しておく方法が簡便で確実であり推奨される。
【００２１】
本発明によって得られる外壁材用パネルには無機繊維以外の組成物として、少なくともフェノール樹脂、無機フィラーを含有することが好ましい。このようにして得られる樹脂組成物を成形したものは、防火性に優れた外壁材用パネルとなる。
上記フェノール樹脂としては、レゾール系フェノール樹脂であっても、ノボラック系フェノール樹脂であっても良く、また、これらの樹脂に、必要に応じて重合度を高める目的で、レゾール型フェノール樹脂では酸触媒、ノボラック型フェノール樹脂では塩基触媒を添加して用いても良いが、常温で液状を示すレゾール系フェノール樹脂を無触媒で用いることが、成形加工が容易にできる点、生産性が上げられる点から好ましい。
【００２２】
また、フェノール樹脂含量としては、１〜６０重量パーセントであることが好ましい。フェノール樹脂が１重量パーセント未満である場合、混合する無機フィラーと無機繊維を十分な強度で結合させることがむずかしい。また、フェノール樹脂含量が60重量パーセントを越える場合は防火性が低下する。
無機フィラーとしては、炭酸カルシウム、クレー、タルク、マイクロバルーン、硫化バリウム、無水ケイ酸、けい藻土、ガラスパウダー、マイカ、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、ゾノトライト、トバモライト、ワラストナイト、けい砂等が挙げられ、好ましくは炭酸カルシウム、タルク、水酸化アルミニウである。これらは１種のみで用いることもできるし、２種以上の混合物として用いることもできる。
【００２３】
このようにして得られる外壁材用パネルには、フェノール樹脂に増粘性を付与したり、得られたパネルに難燃性、耐候性、離型性等を付与するために難燃剤、紫外線吸収剤、内部離型剤、増粘剤等の添加剤を加えることが好ましく、特に内部離型剤が含まれていることが好ましい。内部離型剤の添加量は、０．１〜５重量パーセントが好ましく、より好ましくは１〜３重量パーセントである。
内部離型剤としては脂肪族炭化水素系のもの、高級脂肪族アルコール系のもの、脂肪酸アマイド系のもの、金属石けん系のもの、リン酸系のものなどが挙げられ、中でもステアリン酸亜鉛、中和性リン酸アルコールが好ましい。特に中和性リン酸アルコールを用いると塗料の定着性が良いので好ましい。内部離型剤を用いないと金型を使用した成形時に、パネルが金型内壁に強固に付着し、金型を開いた際に、パネルが引き裂かれて壊れることがあり、パネルの収率を低下させ易い。
【００２４】
本発明における外壁材用パネルの表面は耐光性塗料で塗装されていることが好ましい。本発明の外壁材は太陽光のもとで暗黒色への色調の変化を起こす性質を有する場合が多く、そのため屋外での長期使用時における外壁面の色調を一定にするために外壁材表面を塗料によって覆い、太陽光による外壁材本体の色調の変化を抑え、なおかつ外壁材本体の色調が外壁表面の色調に影響を与えないように、被塗装面の色調に左右されず、しかも塗料そのものも耐候性の高い塗料を用いて塗装されていることが好ましい。耐候性塗料としては、アクリルシリコン系、ウレタン系、シリコン系、フッ素樹脂系のいずれを用いても良いが、コスト面からアクリルシリコン系が好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００２６】
【実施例１】
レゾール系フェノール樹脂（昭和高分子（株）製ＢＲＬ−２４０）３０．０重量部、増粘剤として水酸化カルシウム（関東化学（株）製試薬特級）０．３重量部、内部離型剤としてステアリン酸亜鉛（関東化学（株）製試薬一級）１重量部、炭酸カルシウム（白石工業（株）製ホワイトンＰ−３０）65重量部、繊維長3mmのガラス繊維(日東紡績株式会社製 CS-3SK)5重量部、をオムニミキサー（千代田技研工業（株）製ＯＭ−５）にて約１分間、混合撹拌して成形用樹脂組成物を得た。
【００２７】
１８０℃に加熱した加圧プレスに装着された表面クロムメッキ仕上げの鋼製金型の鉤状嵌合部位に相当する部分にアルミ製の補強材(引っ張り破断荷重550N)を挿入し、さらに該金型へ該成形用樹脂組成物を素早く所定量セットし、金型を閉めて加熱加圧(1.17×10⁷Pa)したところ、平均厚みは２ｍｍ、単位面積当たりの重量が４ｋｇ／ｍ²で金型内形状と同型のパネルを得た(図4)。
このプレス成形を30回繰り返し、30枚のパネルを製造したさ際の製品収率は100%であった。得られたパネルは、表面にアクリルシリコン系（スズカファイン（株）社製ラフトンセラミック）を用いて塗装を実施した。
【００２８】
得られたパネルの鉤状嵌合部位を図６（ｂ）のごとき形状に切りだして試験片とし、ＪＩＳプラスチックＫ７００５の方法に準じて測定する。図6（ａ）は、測定方法を説明する側面概要図である。図６（ａ）の状態から引っ張り速度毎分2mmで引っ張り破断荷重の測定をしたところ、548Nであり十分な強度を有していた。結果を表１に示す。またこのパネルを難燃性試験に供したところ、ＪＩＳ規格での難燃２級レベルであり、建築基準法での準不燃相当のレベルであった。
【００２９】
【実施例2〜4】
金型の鉤状嵌合部位に挿入する補強材の種類を変えて、実施例1と同様にパネルを作成し、製品収率、鉤状嵌合部位の引っ張り破断荷重を測定した。結果を表1に示す。補強材を入れたものはいずれも製品収率は100%であり、高い強度を有していることがわかる。
【００３０】
【比較例】
実施例1において、鉤状嵌合部位に補強材を挿入することなくパネルを作製した。30回のプレス成形を行ったところ2枚のパネルで鉤状嵌合部位の欠損がみられたため製品収率は93%となった。引っ張り破断荷重を測定したところ235Nであり、補強材を入れたものに比べて小さな強度を示した。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】

【００３２】
【発明の効果】
本発明の外壁材用パネルは、鉤状嵌合部位の強度不足を解消し、実用上十分な耐久性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の鉤状嵌合部位の例（突起部分）を示す斜視図である。
【図2】本発明の鉤状嵌合部位の範囲を示す断面図である。
【図3】本発明の鉤状嵌合部位の凹部に別のパネル７の凸部が嵌合した状態の例を示す断面図である。
【図4】本発明の外壁材パネルの一例を示す図であり、（ａ）はパネルの正面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ’線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢＢ’線断面図、（ｄ）は（ａ）のＣＣ’線断面図、（ｅ）は鉤状嵌合部位の例を示す斜視図である。
【図5】鉤状嵌合部位に埋設される補強材の形状の例を示す図であり、（ａ）〜（ｅ）はその斜視図、（ｆ）は鉤状嵌合部位に埋設された状態での形状を示す断面図である。
【図6】（ａ）は鉤状嵌合部位の引っ張り破断荷重を測定する方法を示す側面図、（ｂ）は鉤状嵌合部位から切り出した試験片の形状の一例を示す斜視図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lightweight and robust outer wall panel that is attached to an outer wall of a building.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a general house has a wooden frame structure, the outer wall surface is generally finished with wood or mortar, and the surface is usually finished by spraying. In the case of this wooden frame construction method, a curing period for mortar and a curing period for drying the paint are necessary, and this construction method is called a wet construction method. On the other hand, houses with a construction method called a prefabricated construction method or a two-by-four construction method such as nailing a plywood or panel to a stud and nailing a ceramic siding board to the outside, or hooking a tile etc. to a horizontal rail are also common. This construction method is called dry construction method.
[0003]
The outer wall by the wet construction method, for example, when painting by spraying, not only is the problem of an increase in environmental load due to scattering of paint liquid fine powder to neighboring houses and volatilization of organic solvent in the paint, However, in about 10 years, there is a problem that the color tone and the surface resin layer deteriorate and the appearance of the outer wall becomes inferior. Therefore, repainting is required. In addition, even in a construction method in which bricks, tiles, and the like are stacked or pasted through mortar, there is a problem that a long construction period is required for curing.
[0004]
On the other hand, in the dry construction method, for example, when using ceramic siding boards or tiles as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 05-209454, the weight per unit area is heavy and the weight may be excessive. Many designs had to be able to withstand a large weight from the design stage.
Furthermore, especially in wooden framed houses, we tried to use ceramic siding boards and tiles to renovate the outer walls of so-called second-hand houses after 10 years of construction without repainting. In this case, the design strength of the existing outer wall materials and pillars will be exceeded, and ceramic heavy siding boards and tiles such as these heavy weights cannot be used in many cases. Houses using ceramic siding boards or tiles are often used. Even if it is remodeling itself, other work such as removal of the existing outer wall material and reinforcement of the column to prevent exceeding the design load of the existing outer wall material and column has occurred, which is extremely disadvantageous in the construction of the remodeling work. Met.
[0005]
In addition, in the construction of ceramic siding materials, for example, a large flat panel of about 90 cm x about 180 cm is fixed by nailing, so it is necessary to carry heavy panels and position them on the wall. The current situation is that the burden on the workers is large.
Therefore, in recent years, as disclosed in, for example, JP-A-63-125770, lightweight siding materials such as metal siding have been developed as lightweight outer wall materials. This is a structure in which embossed irregularities are formed on the surface of a thin metal plate such as aluminum constituting the surface layer, and the inner layer is urethane foam or the like, and this is attached to an existing outer wall surface by nailing. However, this construction method often lacks a high-quality appearance because the uneven shape of the aluminum surface is too glossy in terms of design. In particular, since the melting point of the aluminum surface is 660 ° C., when an open flame is violently in contact with the outer wall surface due to a fire or the like, the surface is melted and destroyed, and there is a problem in terms of fire resistance.
[0006]
In order to solve these problems, a method for obtaining a lightweight and highly fireproof outer wall material by adding inorganic fibers to a flame retardant resin as a raw material, and then heat-pressing it to form and cure is patented This is disclosed in Japanese Patent No. 2965551.
On the other hand, when attaching an outer wall material made in this way to an existing outer wall surface, a method for attaching more firmly and more efficiently by providing a fitting portion on the outer wall material and combining this portion is disclosed in This is disclosed in Japanese Patent No. 217059. By providing the fitting part, the outer wall materials are firmly joined to each other, thus preventing rainwater from entering inside the outer wall material, and further, the `` sledge of the material that becomes a problem when the outer wall material is used over a long period of time. It also helps to prevent. Further, according to this method, the number of nails and screws for fixing the outer wall material to the existing outer wall surface can be reduced, which is efficient.
[0007]
However, the outer wall material having such a structure as to join each other by the fitting part has a problem that a large mechanical load is applied to the fitting part and the fitting part is damaged during long-term use. Resin molded products containing fibers are generally called fiber reinforced plastics (FRP) and have a greater strength than single resin molded products. Since it receives many stresses such as the influence of wind and rain and deterioration due to sunlight, the damaged part is generated in a shorter period of time than when used indoors. As described above, the fitting portion is subjected to a large load, and thus the tendency is remarkable. In particular, this tendency is extremely remarkable in the hook-like fitting portion. In addition, the hook-shaped fitting portion is easily damaged when the panel is formed, and causes a decrease in the yield of the product. Therefore, it can be said that this is a portion that requires particularly sufficient strength.
[0008]
As a measure for solving this problem, a method of increasing the inorganic fiber content in the panel can be considered. This is generally due to the fact that the strength of the molded product increases when the inorganic fiber content in the FRP is increased. However, increasing the inorganic fiber content of the panel unnecessarily leads to an increase in manufacturing cost, which is not preferable from an economic viewpoint. Further, in the outer wall material, since the portion other than the normal fitting portion is often thin and has an advanced design, the upper limit value of the inorganic fiber content is inevitably limited due to its moldability.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems and to provide an outer wall material panel in which the mechanical strength of the hook-shaped fitting portion is particularly increased so as to sufficiently withstand long-term outdoor use.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above-described object of the present invention, the present inventor has completed the present invention. The present invention is as follows.
(1) An inorganic fiber reinforced plastic panel having a hook-like fitting site obtained by molding a resin composition containing inorganic fibers,
Formed from an integral structure formed of one or more materials selected from metal, glass, plastic, and ceramic, and extending from the panel main body portion of the hook-shaped fitting portion along the hook-shaped protrusion. the reinforcing material used having, by inserting the stiffener in a portion corresponding to the hook-shaped engaging portion in the mold, by performing molding of the resin composition, fitting the hook-shaped such reinforcement siding panels, characterized by comprising brought set buried in the interior of the case portion.
[0011]
(2) The outer wall material panel according to (1) , wherein the reinforcing material has a tensile breaking load of 300 N or more .
(3) The outer wall material panel according to (1) or (2), wherein the resin composition contains at least a phenol resin and an inorganic filler as components other than inorganic fibers. The idea of the present invention is to embed a reinforcing material inside a hook-shaped fitting portion that requires a large mechanical strength and to improve its durability.
[0012]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention is an outer wall material panel containing inorganic fibers, wherein the panel has a structure having a hook-like fitting part, and a reinforcing material is contained inside the hook-like fitting part. To do.
In the present invention, inorganic fiber refers to glass fiber, mineral fiber, or a mixture thereof. In particular, glass fiber is suitable because of its high strength and uniform shape. In the present invention, the glass fiber is not particularly limited in the type of glass such as E-glass, C-glass, T-glass, AR-glass, and D-glass, but E-glass is preferable from the viewpoint of cost. Moreover, the fiber diameter of a glass fiber has a preferable fiber diameter of about 3-30 micrometers, More preferably, it is 6-15 micrometers. Moreover, it is preferable that the fiber length of glass fiber is 0.1-100 mm, and it is more preferable that it is 3-30 mm. When the fiber length of the glass fiber is less than 0.1 mm, the reinforcing effect by the glass fiber is not sufficiently exhibited, and as a result, the bending strength of the molded product is not exhibited, which is not preferable. When the glass fiber length exceeds 100 mm, the fluidity of the mixture of the resin and the inorganic filler is lowered and the moldability is deteriorated, which is not preferable. The inorganic fiber content is not particularly limited in the present invention, but in the case where the thickness is thin and the design is high, a practical value of 2 weight percent or more and 20 weight percent or less is recommended.
[0013]
In the present invention, an outer wall material panel refers to a panel molded in a certain shape for the purpose of being mainly used as an outer wall. The outer wall is a side wall of a building or a fence. Further, the outer wall material panel referred to here has a flat panel shape in consideration of remodeling (reforming) of the outer wall by pasting from above the existing wall, and has a hook-like fitting portion. Here, the hook-shaped fitting portion refers to a structure having a U-shaped concave portion, and a plurality of panels can be joined by fitting a convex portion of another panel. An example of the hook-shaped fitting portion is shown in FIG.
[0014]
The hook-shaped fitting portion is composed of a hook-shaped protruding portion shown in FIG. 1 and a main body portion of the panel to which the protruding portion is joined. The hook-shaped fitting part in the main body part of the panel refers to a part obtained by cutting out the main body part perpendicularly to the joint surface by a circle in the joint surface having a radius of 5 cm from the center of the joint surface between the projecting part and the main body part. An example of this is shown in a side sectional view in FIG. Further, FIG. 3 shows a state in which the convex portion of another panel is fitted into this hook-shaped fitting portion.
[0015]
An example of the outer wall material panel of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a front view of the outer wall material panel, and there are hook-shaped fitting portions on the lower and right sides of the panel of FIG. Among these, the hook-shaped fitting part at the lower part has a small width a of the fitting part as shown in FIG. By fitting the convex part at the top of the panel into the concave part of this hook-shaped fitting part, it is structured to be able to connect the two panels vertically by fitting, but by reducing the width a, the panel Even when warpage occurs, vertical fitting is possible. Since the portion shown in FIG. 4 (e) supports the stress applied to the panel with the structural material having the width a, this portion is required to have a high strength, and therefore the present invention is effective.
[0016]
The feature of the present invention resides in that a reinforcing material is embedded inside the hook-shaped fitting portion. As the material of the reinforcing material, one or a combination of a plurality of materials selected from metal, glass, plastic, and ceramic is selected. The presence of a reinforcing material, which is stronger than the panel material, inside the hook-shaped fitting part can withstand a large load for a long period of time, and prevents this part from being damaged during molding. To improve. The reinforcing material needs to have a tensile breaking load of 100 N or more in order to prevent damage to the hook-shaped fitting portion. It is recommended to select one of preferably 300N or more, more preferably 500N or more. Here, the tensile breaking load is a value measured with reference to the method of JIS plastic K7005. The reinforcing material is firmly fixed to the upper gripping tool and the lower gripping tool of the tensile tester as it is without being processed into a test piece. At this time, it fixes so that the longitudinal direction of a reinforcing material may correspond to a pulling direction. The test is started at a pulling speed of 2 mm / min, and the absolute value of the load at which the tensile load recorded on the chart is reduced due to a crack in the reinforcing material is the tensile breaking load.
[0017]
Figure 5 shows an example of the shape of the reinforcing material in the present invention. The shape of the reinforcement, has a shape such as in FIG. 5 (a) ~ (f) , a metal, glass, plastic, molded product of integral structure composed of one or more materials selected from the group consisting of ceramic The desired effect is achieved by inserting and embedding as a reinforcing material . The outer wall material panel in the present invention preferably has a thickness of 0.5 to 5 mm, and more preferably 1.0 to 3.0 mm. When the thickness of the outer wall material is less than 0.5 mm, it is not preferable because it is easily deformed or damaged by an external force when used as an outer wall material. On the other hand, if the plate thickness is thicker than 5 mm, the weight per unit area becomes large, or a large amount of raw materials are used, which is disadvantageous in terms of cost and is not preferable.
[0018]
Among the peripheral portions on the upper and lower sides and the left and right sides of the outer wall material panel of the present invention, a plurality of penetrating circular or slit holes as shown in FIG. Preferably there is. If there is no hole, in order to fix the panel to the base wall or trunk edge during construction, either press the nail or screw directly against the panel and pass through it, or fix it to the base wall or trunk edge, or use an adhesive. However, when the nail or the screw is directly pressed against the panel and fixed to the base wall surface or the trunk edge, the panel may be damaged by the impact of the penetration, which is not preferable.
[0019]
Further, fixing with an adhesive is not preferable because it is necessary to temporarily hold the panel by another method until the adhesive is solidified, which complicates the process and increases the work period.
The weight per unit area of one outer wall material panel of the present invention is preferably 1 kg / m ² or more and 10 kg / m ² or less. When the weight per unit area of one panel is less than 1 kg / m ² , the outer wall surface obtained after the construction is vibrated by the wind, or the deformation becomes remarkable due to the wind pressure, which is not preferable.
In addition, if the weight per outer wall material exceeds 10 kg / m ² , not only the load of carpenter craftsman during transportation will be increased, but also the weight load on the existing outer wall will be great, This is not preferable because it leads to damage of the existing outer wall.
[0020]
As a method for producing an outer wall panel according to the present invention, a mold that can be separated into upper and lower parts having a desired panel shape is prepared, and the mold includes a resin, an inorganic filler, an inorganic fiber, and other additives. A required amount of the composition is charged into the panel, heated and pressurized, and then the mold is opened to obtain the desired panel. Alternatively, the mold may be injection molded by providing an injection resin composition inlet for injection molding. At this time, as a method of introducing the reinforcing material into the hook-shaped fitting portion, which is a feature of the outer wall material panel of the present invention, a method of inserting the reinforcing material into a portion corresponding to the hook-shaped fitting portion of the mold in advance Is convenient, reliable and recommended.
[0021]
The panel for an outer wall material obtained by the present invention preferably contains at least a phenol resin and an inorganic filler as a composition other than inorganic fibers. What molded the resin composition obtained in this way turns into the panel for outer wall materials excellent in fireproofing property.
The phenol resin may be a resol-type phenol resin or a novolac-type phenol resin. In addition, for the purpose of increasing the degree of polymerization as necessary, a resol-type phenol resin is an acid catalyst. In addition, in the novolak type phenol resin, a base catalyst may be added and used. However, the use of a resol-based phenol resin that is liquid at room temperature without a catalyst can facilitate the molding process and increase the productivity. preferable.
[0022]
Further, the phenol resin content is preferably 1 to 60 weight percent. When the phenol resin is less than 1 weight percent, it is difficult to bond the inorganic filler and the inorganic fiber to be mixed with sufficient strength. On the other hand, when the phenol resin content exceeds 60 weight percent, the fire resistance is lowered.
Inorganic fillers include calcium carbonate, clay, talc, microballoon, barium sulfide, silicic anhydride, diatomaceous earth, glass powder, mica, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, antimony trioxide, zonotlite, tobermorite, wollastonite, Examples thereof include silica sand, and calcium carbonate, talc, and aluminum hydroxide are preferable. These can be used alone or as a mixture of two or more.
[0023]
The outer wall panel thus obtained has a flame retardant and an ultraviolet absorber for imparting thickening to the phenolic resin and imparting flame retardancy, weather resistance, releasability, etc. to the resulting panel. It is preferable to add additives such as an internal mold release agent and a thickener, and it is particularly preferable that an internal mold release agent is included. The amount of the internal mold release agent added is preferably 0.1 to 5 weight percent, more preferably 1 to 3 weight percent.
Examples of the internal mold release agent include aliphatic hydrocarbons, higher aliphatic alcohols, fatty acid amides, metal soaps, and phosphates. Among them, zinc stearate, A compatible phosphate alcohol is preferred. In particular, it is preferable to use neutralizing phosphate alcohol because the fixability of the coating is good. If an internal mold release agent is not used, the panel adheres firmly to the inner wall of the mold during molding using the mold, and when the mold is opened, the panel may be torn and broken, reducing the panel yield. Easy to lower.
[0024]
The surface of the panel for an outer wall material in the present invention is preferably coated with a light-resistant paint. The outer wall material of the present invention often has the property of causing a change in color tone to dark black under sunlight, and therefore the outer wall material surface is used to make the color of the outer wall surface constant during long-term outdoor use. Covers with paint, suppresses changes in the color of the exterior wall material due to sunlight, and does not affect the color of the exterior wall so that the color of the exterior wall does not affect the color of the exterior wall surface. It is preferable that the coating is performed using a paint having high weather resistance. As the weather-resistant paint, any of acrylic silicon, urethane, silicon, and fluororesin may be used, but acrylic silicon is preferable from the viewpoint of cost.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on examples.
[0026]
[Example 1]
30.0 parts by weight of a resole phenolic resin (BRL-240 manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.), 0.3 parts by weight of calcium hydroxide (special grade reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) as a thickener, as an internal mold release agent 1 part by weight of zinc stearate (first grade reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), 65 parts by weight of calcium carbonate (Shiraishi Kogyo Co., Ltd. Whiten P-30), 3 mm fiber length glass fiber (manufactured by Nittobo Co., Ltd. CS- 3SK) was mixed and stirred for about 1 minute with an omni mixer (OM-5 manufactured by Chiyoda Giken Co., Ltd.) to obtain a molding resin composition.
[0027]
An aluminum reinforcing material (tensile breaking load 550 N) is inserted into a portion corresponding to the hook-shaped fitting portion of a steel mold with a surface chrome plating finish mounted on a pressure press heated to 180 ° C., and the metal A predetermined amount of the molding resin composition is quickly set on the mold, and the mold is closed and heated and pressurized (1.17 × 10 ⁷ Pa). When the average thickness is 2 mm, the weight per unit area is 4 kg / m ² . A panel of the same shape as the in-mold shape was obtained (Fig. 4).
This press molding was repeated 30 times, and the product yield when 30 panels were produced was 100%. The obtained panel was coated on the surface using an acrylic silicon system (Roughton ceramic manufactured by Suzuka Fine Co., Ltd.).
[0028]
The hook-like fitting part of the obtained panel is cut into a shape as shown in FIG. 6B to obtain a test piece, which is measured according to the method of JIS plastic K7005. FIG. 6A is a schematic side view for explaining the measurement method. When the tensile breaking load was measured at a pulling speed of 2 mm / min from the state of FIG. 6 (a), it was 548N and had a sufficient strength. The results are shown in Table 1. Moreover, when this panel was used for the flame retardance test, it was a flame retardant second grade level according to the JIS standard and a level equivalent to quasi-incombustible under the Building Standard Law.
[0029]
[Examples 2 to 4 ]
A panel was prepared in the same manner as in Example 1 by changing the type of the reinforcing material to be inserted into the hook-like fitting part of the mold, and the product yield and the tensile breaking load at the hook-like fitting part were measured. The results are shown in Table 1. It can be seen that the product with the reinforcing material has a product yield of 100% and high strength.
[0030]
[Comparative example]
In Example 1, a panel was produced without inserting a reinforcing material into the hook-shaped fitting site. When press molding was performed 30 times, the product yield was 93% due to the defect of the hook-shaped fitting site on the two panels. The tensile breaking load was measured and found to be 235N, indicating a lower strength than that with a reinforcing material. The results are shown in Table 1.
[0031]
[Table 1]

[0032]
【The invention's effect】
The panel for an outer wall material of the present invention eliminates the insufficient strength of the hook-shaped fitting portion and has practically sufficient durability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example (projection portion) of a hook-shaped fitting portion of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a range of a hook-shaped fitting portion of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a state in which a convex portion of another panel 7 is fitted to the concave portion of the hook-shaped fitting portion of the present invention.
4A and 4B are diagrams illustrating an example of an outer wall material panel according to the present invention, in which FIG. 4A is a front view of the panel, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 'Line cross-sectional view, (d) is a CC' line cross-sectional view of (a), (e) is a perspective view showing an example of a hook-shaped fitting site.
FIG. 5 is a diagram showing an example of the shape of the reinforcing material embedded in the hook-shaped fitting portion, (a) to (e) are perspective views thereof, and (f ) is embedded in the hook-shaped fitting portion. It is sectional drawing which shows the shape in a state.
6A is a side view showing a method for measuring a tensile breaking load at a hook-like fitting portion, and FIG. 6B is a perspective view showing an example of a shape of a test piece cut out from the hook-like fitting portion. .

Claims

An inorganic fiber reinforced plastic panel having a hook-like fitting site obtained by molding a resin composition containing inorganic fibers ,
Formed from an integral structure formed of one or more materials selected from metal, glass, plastic, and ceramic, and extending from the panel main body portion of the hook-shaped fitting portion along the hook-shaped protrusion. the reinforcing material used having, by inserting the stiffener in a portion corresponding to the hook-shaped engaging portion in the mold, by performing molding of the resin composition, fitting the hook-shaped such reinforcement siding panels, characterized by comprising brought set buried in the interior of the case portion.

2. The outer wall material panel according to claim 1 , wherein the reinforcing material has a tensile breaking load of 300 N or more .

The outer wall material panel according to claim 1 or 2, wherein the resin composition contains at least a phenol resin and an inorganic filler as components other than inorganic fibers.