JP2001316165A

JP2001316165A - 建築物の壁構造

Info

Publication number: JP2001316165A
Application number: JP2000368972A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Fujisato; 俊治藤里; Kumiko Osugi; 久美子大杉; Naoaki Yamada; 直明山田
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2001-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】木造戸建てなどの建築物の壁構造、特に外断
熱構造の壁構造として、化粧仕上げ材のひび割れ、反
り、うねり、外壁材のたれおよび外壁目地部の目開き、
コーキングの切れ等のない壁構造を提供する。【解決手段】無機質水硬性材料、珪酸質材料、繊維質
材料および軽量骨材を含有する無機質水硬性組成物に水
を加えて成形した後、養生硬化させることで、含水率が
１０重量％乃至５重量％の間での長さ変化率が０．０１
％以下で、比重が１．１以下の無機質軽量成形体を得
て、外断熱構造の建築物外壁の化粧仕上げ下地材や外装
材として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の壁構造に
関し、さらに詳しくは、例えば木造戸建て住宅などの建
築物における外壁の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築物の外壁は、セメント系、珪
酸質系、合成樹脂エマルション系、合成樹脂溶液系、ポ
リマーセメント系などの化粧仕上げ材を、建築現場でエ
アスプレーやスプレーガンで吹き付けたり、ローラーや
刷毛で塗装することが多く、特に木造戸建て住宅では外
壁の仕上げ方法として重要な位置を占めている。前記の
ように建築物の外壁に化粧仕上げ材を施工して仕上げる
場合の下地材としては、セメントモルタルが最も多く使
用されている。例えば、図５に示す壁構造は、建築物の
室内側に位置する柱１、間柱２の室外側に設けた合板３
上に防水紙４を施工し、その上にラス金網５を入れたモ
ルタル下地６を施工し、該モルタル下地６の上に、前記
のような化粧仕上げ材７を施工したものである。

【０００３】しかし、前記モルタル下地６の施工は、下
塗り、中塗り、上塗り等が必要で、上に重ねて塗る際に
は、下面を十分乾燥させる必要があり、施工時間が非常
に長くかかり、また、下塗り、中塗り、上塗りと施工手
間も多くかかるという問題があった。さらに、化粧仕上
げ材７を施工する場合、下地６は可能なかぎり乾燥して
いることが必要で、施工可能な含水状態は一般的には８
％以下とされており、外気温、湿度等により異なるが、
下地材としてセメントモルタルを用いる場合は、モルタ
ルの乾燥にかなり時間がかかる。

【０００４】また、セメントモルタルは、乾燥によるひ
び割れが入るのが通常であり、そのためラス金網５をモ
ルタル内に入れて下地の施工を行っているが、未だひび
割れを完全に防止することはできていない。このように
下地６のモルタルにひび割れが入ると、化粧仕上げ材７
にまで影響し、化粧仕上げ材７自身にひび割れがおこ
り、ひび割れ部分から水分が侵入して、雨漏りの原因と
なるだけでなく、外壁内部の胴縁や柱などが腐食して建
物の耐久性が低下する危険が生じる。

【０００５】また、最近、戸建て住宅でも外断熱仕様の
ものが増えてきている。戸建て住宅の壁断熱方法として
は、一般的に、断熱材を柱、間柱間に施工する内断熱工
法と、柱、間柱の室外側に施工する外断熱工法とがあ
り、現状では住宅の寿命を長くするために外断熱工法の
採用が増加している。例えば、図６に示す外断熱仕様の
壁工法は、建築物の室内側に位置する柱１、間柱２の室
外側に設けた断熱ボード８の室外側に胴縁９を施工し、
この胴縁９の上に設けた合板３上に防水紙４を施工し、
その上にラス金網５を入れたモルタル下地６を施工し、
該モルタル下地６の上に化粧仕上げ材７を施工したもの
である。このような外断熱工法の場合、化粧仕上げ下地
材としてのモルタル下地６や化粧仕上げ材７などの外壁
材の重量が重いと壁のたれ等が発生する。そのため、外
壁材の軽量化が求められてきている。しかし、モルタル
下地６は、モルタルの比重が約２．０乃至２．４程度と
重量が大きいうえに、ひび割れ防止のためにラス金網５
を入れるとさらに重くなる。従って、モルタル下地６で
は外壁の軽量化に対応できないのが現状である。

【０００６】さらに、一方で、建築物の外壁については
高意匠化および高性能化が進み、それに伴い外壁材の重
量が重くなる傾向を示し、外壁材裏面に設ける断熱材が
外壁材を支えることができなくなり、外壁材のたれが多
発している。このことからも、外断熱工法に使用される
外壁材はできる限り軽量なものが望まれている。

【０００７】また、前記のようなモルタル下地以外の他
の工法として、石綿スレート等のパネルを外壁の化粧仕
上げ下地材として用いることがある。例えば、セメント
系、石膏系、ケイ酸カルシウム系等の無機質水硬性材料
を主原料とする組成物から製造された成形板は、従来か
ら、住宅の外装材、天井、内装材など幅広く利用されて
いる。しかし、従来から用いられているパネルは、空気
中の湿度による吸湿、雨水の侵入による吸水等により成
形板が膨張し、その後、乾燥により成形板の収縮がおこ
る。このように成形板内の含水率が変化することで、成
形板の膨張、収縮が繰り返しおこることにより、成形板
に反りやうねりが発生する。成形板に反りやうねりが発
生すると、見た目が悪くなるだけでなく、成形板どうし
の継ぎ目や、成形板とサッシ等とのおさまり部等にすき
まが空き、成形板上に施工した化粧仕上げ材にひび割れ
がはいり、そのすきま部分からの雨水等の侵入により、
壁内の胴縁や柱が腐食し、構造体強度の低下がおこり、
建物全体の耐久性低下につながる。モルタル塗りの場合
は、壁面全面にひび割れが生じるが、下地材に前記成形
板からなるパネルを用いた場合、目地にひび割れが集中
して、ひび割れの幅が大きくなる。このため、下地材に
成形板からなるパネルを用いる場合は、寸法安定性の優
れたパネルを用いる必要がある。

【０００８】また、外壁パネルのような建築物外壁の外
装材についても、その寸法変化によって、外壁パネルの
たれおよび縦継ぎ手シーリング部および横継ぎ手シーリ
ング部等に隙間が発生し、そこから雨、雪等が侵入して
構造体に悪影響を及ぼしているのが現状である。一般的
に、成形板を外壁材として施工した場合の含水率は約５
重量％乃至１０重量％の間を増減するが、従来、一般的
に窯業系サイディングに用いられていた無機質軽量成形
体の含水率１０重量％乃至５重量％の間での長さ変化率
は０．０２〜０．０３％以上程度が通常である。従っ
て、外壁パネルのような建築物外壁の外装材について
も、寸法安定性の良好な成形体が望まれている。

【０００９】さらに、従来から外壁材として用いられて
いる成形板は、その重量が過大であるが故に加工、運
搬、施工面に大きな問題を有しており、また先にも述べ
たように、外断熱工法の住宅に用いた場合には、特に軽
量な成形体が望まれている。そこで、これら無機質成形
体を軽量化する試みも古くからなされており、水硬性材
料、細骨材、繊維質材料等を添加した配合物に、パーラ
イト、シラスバルーンなどの無機質軽量骨材、ポリスチ
レン発泡粒子等の有機質軽量骨材、吸水性能を有する合
成樹脂等の添加により無機質成形体の軽量化が行われて
きている。

【００１０】しかし、これらの軽量化方法のうちパーラ
イト等の無機物質の発泡体からなる無機質軽量骨材の添
加は、混合および混練、押出成形を行う際に受ける外力
により破壊されやすく、十分な軽量化を達成する事が困
難であった。

【００１１】また、軽量骨材として例えば特公昭６３−
１２７６号の如くこれまで工業的に製造され、従来から
知られている発泡ポリスチレンビーズ等の有機質軽量骨
材を配合して軽量化する方法が提案されている。しかし
ながら所定量以上の有機質軽量骨材を添加した場合、こ
れら有機質軽量骨材は親和性に乏しいために混練物から
遊離しやすい傾向を示すばかりでなく、成形圧力が除去
された時点で発生するスプリングバック現象により、成
形体内部に微細なクラックや欠陥が生じ、強度低下を引
き起こす傾向があるという問題があった。さらに、ポリ
スチレン発泡粒子（ＥＰＳ）等の有機質軽量骨材のみを
混入して軽量化した場合、例えばＥＰＳ、セルロース
質、繊維質等の有機質材料を所定量以上添加すると、成
形板の不燃性が悪化し、不燃材料として用いることが困
難である。

【００１２】また、特公平６−８４２６８号の如く吸水
性樹脂を使用した場合には、混合、混練および押出成形
を行う際に受ける外力により吸水性樹脂自体が破壊され
て吸水性樹脂の粒径分布が広くなることにより、製品中
の空孔範囲が広くなって釘打ち性の悪化、並びに、多量
の水分を混入することから水硬性材料の硬化性の遅延を
きたし、初期強度が低くなってしまう問題があった。初
期強度が低いと、成形後の養生工程中の運搬時に、成形
体に割れや欠けが生じたりする危険がある。さらに、吸
水状態にある樹脂は、混合混練中に凝集しやすく、均一
な分散状態で無機質成形体を製造することが難しいとい
う問題があった。

【００１３】一方、軽量な建築材料として、ＡＬＣと一
般に呼ばれているコンクリート板が製造されている。し
かしながら、ＡＬＣは軽量ではあるものの、吸水性が大
きく耐凍害性が極端に劣るという欠点を有している。

【００１４】また、無機質成形体を製造するに際して
は、従来、繊維質原料として石綿の添加が行われてい
た。石綿は、添加される水を系内に保持する保水力、成
形後の形状を維持する保形力を有しているために、過剰
の水分を添加しても成形性および保形性を損なうことな
く成形体が製造でき、添加した過剰水分の逸散により成
形体を軽量化することが容易であった。しかしながら、
近年、石綿の人体に対する有害性が指摘されたことによ
ってその使用が大幅に削減されており、石綿を添加しな
い配合により軽量な成形体を製造する方法の検討が行わ
れている。

【００１５】前記の如く、従来より、建築物の外壁材と
して使用される成形体の軽量化の試みは種々行われてい
るものの、石綿無添加で、要求される寸法安定性、不燃
性などを満足する軽量な成形体が得られていないのが現
状である。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
の如き従来技術の問題点に鑑み、建築物外壁の化粧仕上
げ下地材や外装材としての外壁パネル等の建築物の外壁
材として、寸法安定性が非常に優れ、軽量で、且つ石綿
無添加で建設省告示１８２８号の基材試験での不燃性を
有する無機質軽量成形体を用いることで、外壁材のたれ
防止、外壁材の収縮、反り、うねり等による建築物外観
性の低下防止、雨水等の侵入による建築物耐久性の低下
を防止しうる壁構造を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、建築物の
外壁材に関して詳細な検討を実施したところ、外壁材と
して、含水率が１０重量％乃至５重量％の間での長さ変
化率が０．０１％以下で、比重が１．１以下の無機質軽
量成形体を用いることで、従来問題であった外壁材のた
れや、建築物の壁に化粧仕上げを行ったのち、下地材の
乾燥による収縮、反り、うねり等が発生したために、壁
の見た目が悪くなるだけでなく、化粧仕上げ材にひび割
れが発生したり、外壁パネル等の外装材のたれおよび目
地コーキング切れ等により雨水等が侵入することによる
胴縁、柱の腐食による建物自身の耐久性の低下といった
問題を解消することができ、本発明を完成するに至っ
た。

【００１８】前記無機質軽量成形体における長さ変化と
は、空気中の湿度による吸湿や雨水の侵入などによる成
形体の膨張およびその後の乾燥により収縮する現象であ
る。そして、本発明では、建築物の外壁材、例えば化粧
仕上げ下地材、あるいは外装材としての外壁パネルなど
として、含水率が１０重量％乃至５重量％の間での長さ
変化率が０．０１％以下の無機質軽量成形体を用いてい
る。この長さ変化率が０．０１％以下、より好ましくは
０．０５％以下であると、通常使用されている成形板の
最も長い規格（３０３０ｍｍ）でも収縮量が０．３ｍｍ
以下、さらには０．１５ｍｍ以下となり、このような成
形体を化粧仕上げ下地材として用いた場合には、どのよ
うな化粧仕上げ材を用いても、下地材の影響により化粧
仕上げ材にひび割れがおこることはなく、またこの成形
体を外装材である外壁パネルとして用いた場合には、成
形体横継ぎ手コーキング部の隙間の発生および縦継ぎ手
コーキング部の目地コーキング切れ等により雨水等が侵
入することによる胴縁、柱の腐食による建物自身の耐久
性の低下問題を解消することができると考えられる。

【００１９】前記のように、長さ変化率が０．０１％よ
り小さい成形体を建築物の外壁材として用いることで、
ひび割れの発生、空気中の湿度による吸湿および雨水の
侵入による膨張、その後の乾燥による収縮が起きにく
く、成形体継ぎ手部の隙間の発生により隙間から雨、雪
の侵入による構造体への悪影響がなくなる。一方、無機
質軽量成形体の前記長さ変化率が０．０１％より大きく
なる成形体の場合は、これを建築物外壁の化粧仕上げ下
地材や外装材としての外壁パネル等の外壁材として用い
た場合、空気中の湿度による吸湿および雨水の侵入によ
る膨張、その後の乾燥による収縮が激しくなり、成形体
横継ぎ手コーキング部の隙間の発生および縦継ぎ手コー
キング部のコーキング切れ等の問題が発生する。さら
に、それらの部分から雨、雪等の侵入により、構造体の
腐食、腐食による構造体強度の低下がおきるおそれがあ
る。

【００２０】さらに、前記無機質軽量成形体の比重が
１．１以下であると、モルタル下地材と比較しても約１
／２の比重で軽く、外断熱仕様の外壁に用いても、壁の
たれが防止できる。

【００２１】従って、本発明に係る建築物の壁構造にお
いては、前記無機質軽量成形体を、例えば建築物外壁の
化粧仕上げ下地材あるいは外装材としての外壁パネル等
の外壁材として用いることができ、さらに、前記無機質
軽量成形体からなる化粧仕上げ下地材や外壁パネル等の
外壁材を、断熱材の室外側に用いて戸建て外断熱工法の
壁構造とすることができる。

【００２２】前記のような特性を有する無機質軽量成形
体としては、無機質水硬性材料、珪酸質材料、繊維質材
料および軽量骨材を含有してなる組成物であって下記
１）および２）の少なくとも一方を満足する無機質水硬
性組成物に水を加えて成形した後、養生してなるものも
のが好適に用いられる。１）珪酸質材料として比表面積５０００ｃｍ²／ｇを超
えて、８０００ｃｍ²／ｇ未満で、かつＳｉＯ₂の含有率
が９０重量％以上である珪石粉を用い、組成物中のＣａ
Ｏ／ＳｉＯ₂のモル比が０．５乃至１．２の範囲内であ
る。２）繊維質材料として石綿以外の吸水性を有する天然鉱
物繊維および／または吸水性を有する無機質人造繊維を
合計５重量％以上５０重量％以下含有する。

【００２３】前記吸水性を有する天然鉱物繊維として
は、ワラストナイト、セピオライトおよびアタパルジャ
イトからなる群から選択された少なくとも１種の繊維を
用いることができ、前記吸水性を有する無機質人造繊維
としてはロックウールを用いることができる。また、前
記軽量骨材としては、発泡倍率が１０倍以上１００倍以
下の熱可塑性樹脂発泡粒子を用いることができる。前記
熱可塑性樹脂発泡粒子としては、粒径が１０μｍ以上１
３００μｍ以下であるものが好ましい。熱可塑性樹脂発
泡粒子としては、アクリロニトリル系樹脂発泡粒子、塩
化ビニリデン系樹脂発泡粒子およびスチレン系樹脂発泡
粒子からなる群から選択される少なくとも１種の発泡粒
子を用いることができる。前記スチレン系樹脂発泡粒子
としては、発泡倍率が２０倍以上５０倍以下、平均粒径
が３００μｍ以上１３００μｍ以下であるものが好適に
用いられ、さらに好ましくは発泡倍率が２０倍以上５０
倍以下であり、平均粒径が３００μｍ以上７００μｍ以
下のものが用いられる。軽量骨材としては、前記熱可塑
性樹脂発泡粒子に加え、さらに平均粒径５０μｍ以上３
００μｍ以下、かさ比重０．１以上０．７以下、耐圧強
度８ＭＰａ以上で、かつ２０重量％以上５０重量％以下
の酸化アルミニウム成分を含有する無機質軽量骨材を含
有することができる。さらに、前記無機質軽量成形体
は、前記無機質水硬性組成物に水を加えて混合し、これ
を成形した後、オートクレーブ養生してなるものである
とより好ましい。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１および図２に、前記無機質軽
量成形体を化粧仕上げ下地材として用いた本発明に係る
建築物の壁構造の例を示す。先ず、図１に示す壁構造
は、建築物の室内側に位置する柱１、間柱２の室外側に
防水紙４を施工し、その上から無機質軽量成形体からな
る化粧仕上げ下地材１０を設け、該化粧仕上げ下地材１
０の上から、例えばセメント系、珪酸質系、合成樹脂エ
マルション系、合成樹脂溶液系、ポリマーセメント系等
の材料からなる化粧仕上げ下地材７を、エアスプレーや
スプレーガンで吹き付けたり、ローラーや刷毛で塗装し
てなるものである。また、図２に示すものは、外断熱工
法を採用した場合の壁構造の例を示すものであり、柱
１、間柱２の室外側に断熱ボード８を設け、その室外側
に胴縁９を施工し、該胴縁９の上に無機質軽量成形体よ
りなる化粧仕上げ下地材１０を設け、該化粧仕上げ下地
材１０の上から前記と同様の化粧仕上げ材７を施工して
なるものである。

【００２５】なお、本発明の壁構造は、前記示した壁構
造のみに限定されるものではない。また、施工される断
熱ボード８は、ポリスチレン系、ウレタン系などが挙げ
られるが、これら以外のボード状断熱材に関しても適用
可能である。また、化粧仕上げ材７としては、特に限定
するものではなく、従来から一般的に用いられているも
のが使用でき、セメント系、珪酸質系、合成樹脂エマル
ション系、合成樹脂溶液系、ポリマーセメント系等の各
種材料があり、その仕様も、薄付け仕上げ、複層仕上
げ、厚付け仕上げ等があるが、どの材料、仕様を用いて
も特に問題はない。化粧仕上げ材の施工法についても、
吹き付け、ローラーによる施工、刷毛による施工等があ
るが、どの施工法を用いても特に問題はない。また、下
地材調整が必要な場合の下地調整材も特に限定されるも
のではなく、合成樹脂系シーラー、合成樹脂パテ、セメ
ント系調整塗材、合成樹脂エマルション系塗材等がある
が、どれを用いても特に問題はない。

【００２６】前記のように、建築物の壁構造における化
粧仕上げ下地材１０として、含水率が１０重量％乃至５
重量％の間での長さ変化率が０．０１％以下で、比重が
１．１以下の無機質軽量成形体を用いることにより、従
来工法における問題点であった、セメントモルタルの乾
燥時間の問題、セメントモルタルの乾燥によるひび割れ
により化粧仕上げ材７にひび割れが発生することによる
雨水等の水分侵入による雨漏りや建築物の耐久性の低
下、さらには外壁材の重量による壁のたれなどの発生を
防止することができる。

【００２７】また、図３は、前記無機質軽量成形体を建
築物外壁の外装材として用いた外断熱工法の例を示すも
のである。この壁構造では、建築物の室内側に位置する
柱１、間柱２の室外側に設けた断熱ボード８の室外側に
防水紙４を施工し、その上に胴縁９を施工する。次に、
外装材として、無機質軽量成形体よりなる外壁パネル１
１を胴縁９の上に施工してある。

【００２８】前記のように、建築物の壁構造における外
装材の外壁パネル１１として、含水率が１０重量％乃至
５重量％の間での長さ変化率が０．０１％以下で、比重
が１．１以下の無機質軽量成形体を用いることで、従来
工法における問題であった外壁パネル１１の重みによる
外壁パネル１１のたれがなくなるとともに、外壁パネル
１１の寸法変化で発生する縦継ぎ手コーキング部１２の
目地割れおよび横継ぎ手コーキング部１３の継ぎ手開き
やコーキング切れ等の問題がなくなり、継ぎ手部からの
雨、雪の侵入を阻止し、水分による柱１や間柱２、胴縁
９、土台１４といった構造体の腐朽を防ぐことが可能に
なる。

【００２９】さらに、本発明の他の実施形態として、外
断熱工法を用いたタイル乾式工法の斜視図を図４に示
す。この壁構造では、外断熱仕様の外壁の胴縁９の上に
前記無機質軽量成形体からなる化粧仕上げ下地材１０を
設け、その上からタイル乾式工法による化粧仕上げを施
したものである。このように、タイル乾式工法の化粧仕
上げ下地材１０として前記無機質軽量成形体を使用する
と、この化粧仕上げ下地材１０の寸法変化によるタイル
１５の剥離、落下およびタイル１５の割れ等の問題がな
く、施工時のタイル状態を長期にわたって保存可能であ
る。また、タイル乾式工法は化粧仕上げ下地材１０を施
工後、タイル１５を化粧仕上げ下地材１０面に施工する
ため、外壁のトータル重量は増大する。このことによ
り、外断熱工法を採用し建築した建築物は、断熱ボード
８にかかる負担が大きくなり、化粧仕上げ下地材１０の
たれまたはずれ等の不具合が生じる。しかし、化粧仕上
げ下地材１０として、含水率が１０重量％乃至５重量％
の間での長さ変化率が０．０１％以下で、比重が１．１
以下の無機質軽量成形体を用いて施工することで、外壁
のたれ、ずれ等の問題を軽減することが可能になる。

【００３０】前記のような本発明に係る建築物の壁構造
における外壁材としての化粧仕上げ下地材１０や外壁パ
ネル１１を構成する含水率が１０重量％乃至５重量％の
間での長さ変化率が０．０１％以下で、比重が１．１以
下の無機質軽量成形体は、無機質水硬性材料、珪酸質材
料、繊維質材料および軽量骨材を含有してなる組成物で
あって下記１）および２）の少なくとも一方を満足する
無機質水硬性組成物に水を加えて成形した後、養生する
ことで製造することができる。１）珪酸質材料として比表面積５０００ｃｍ²／ｇを超
えて、８０００ｃｍ²／ｇ未満で、かつＳｉＯ₂の含有率
が９０重量％以上である珪石粉を用い、組成物中のＣａ
Ｏ／ＳｉＯ₂のモル比が０．５乃至１．２の範囲内であ
る。２）繊維質材料として石綿以外の吸水性を有する天然鉱
物繊維および／または吸水性を有する無機質人造繊維を
合計５重量％以上５０重量％以下含有する。

【００３１】前記無機質水硬性組成物中の無機質水硬性
材料としては、普通ポルトランドセメント、低アルカリ
型ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、
超早強ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセ
メント、フライアッシュセメント、マグネシアセメン
ト、アルミナセメントなどのセメント類、半水または無
水石膏、２水石膏などの石灰質材料があげられる。これ
らは、単独で使用しても、２種以上混合して使用しても
構わない。但し、珪酸質材料と同様、比表面積が大きい
もの、例えば比表面積が３０００ｃｍ²／ｇ以上のもの
が好ましい。

【００３２】即ち、石綿を用いずに高強度の成形品を得
る方法として、従来から、混合した組成物に水を加えて
混合し、これを成形した後、養生硬化させてオートクレ
ーブ養生を行う方法が行われている。これは、オートク
レーブ養生のような高温高圧で養生することにより成形
品内にトベルモライトという非常に安定した結晶が生成
するためで、その成形品内の生成物がすべてこの結晶で
ある場合には、成形品の寸法安定性が最も優れ、かつ強
度が高く、凍結融解抵抗性にも優れる製品が得られるこ
とが知られている。無機質水硬性材料の比表面積が大き
いと、トベルモライトを生成するための反応量が増し、
さらに、無機質水硬性材料中のＣａＯ成分が多いほど、
少ない混入量で多くのトベルモライトを生成することが
できる。よって、無機質水硬性材料としては、ＣａＯ成
分が多く含まれる、普通ポルトランドセメント、早強ポ
ルトランドセメントが適している。

【００３３】この無機質水硬性材料の配合量は、組成物
の固形分重量を１００重量％としたとき、２０重量％以
上９０重量％以下、好ましくは２５重量％以上８０重量
％以下の範囲である。無機質水硬性材料の配合量が２５
重量％未満だと硬化材料の不足から成形体強度が低下す
る傾向を示し、また、９０重量％を超えると硬化材料以
外の成分比率が低くなりすぎ、成形性などに悪影響を及
ぼす傾向を示す。なお、本発明で組成物の固形分とは、
水および増粘剤以外の、無機質水硬性材料、珪酸質材
料、繊維質材料、骨材、混和材、混和剤などのことであ
る。

【００３４】本発明で採用した技術手段の１つは、珪酸
質材料として比表面積５０００ｃｍ ²／ｇを超えて、８
０００ｃｍ²／ｇ未満、かつＳｉＯ₂の含有率が９０重量
％以上である珪石粉を用い、組成物中のＣａＯ／ＳｉＯ
₂のモル比が０．５乃至１．２の範囲内、好ましくは
０．６乃至１．０の範囲内とすることである。

【００３５】無機質水硬性材料と珪酸質材料の混入量を
調節して、組成物中のＣａＯ（酸化カルシウム）／Ｓｉ
Ｏ₂（二酸化珪素）のモル比を０．７乃至１．０の範囲
内に設定することによりトベルモライトを多く生成する
ことができると言われている。しかしながら、無機質水
硬性材料として一般的に用いられている普通ポルトラン
ドセメント、早強ポルトランドセメントなどは、比表面
積が約３０００乃至５０００ｃｍ²／ｇであり種類差に
よる比表面積の差が少ないのに対し、珪酸質材料として
使用されている珪砂、珪石粉、フライアッシュなどは、
ＳｉＯ₂の成分比率、比表面積が種類により大きく異な
っており、組成物中のＣａＯ／ＳｉＯ₂のモル比を上記
範囲に規定しただけでは、曲げ強度や寸法安定性、凍結
融解抵抗性など必要な性能を有する成形体を得ることが
困難であった。

【００３６】即ち、一般に、粒子が反応していく過程
は、表面から内側へ拡がっていき、大きい粒子も小さい
粒子もその生成相の厚さは同じであることから、小さい
粒子ほど表面積が大きいため、反応は早いことになる。
特に、オートクレーブ養生は、水和反応と違って短時間
で行うために、細かい粒子が多いほど反応量が増すこと
になると考えられるのである。一方で、従来から用いら
れてきた珪砂は、粒径が大きく、最も細かい８号珪砂で
も約５０μｍ乃至２００μｍ程度の粒径であり、比表面
積も約１５００ｃｍ²／ｇ程度のものであることから、
珪砂と無機質水硬性材料との反応量が少なく、トベルモ
ライトの生成が不十分で充分な寸法安定性および曲げ強
度を有する成形体が得られないものと思われる。

【００３７】このように、ただ単に組成物中のＣａＯ／
ＳｉＯ₂のモル比を規定するだけでは、充分な物性を有
する成形体を得ることは困難であり、本発明の如く所定
の性状を有する珪石粉を使用し、なおかつ組成物中のＣ
ａＯ／ＳｉＯ₂のモル比を所定範囲とすることにより、
オートクレーブ養生時に成形品内にトベルモライトとい
う非常に安定した結晶を多く生成することにより、成形
品の長さ変化率を低減し、高い曲げ強度が得られるので
ある。軽量骨材を用いて成形品を軽量化した場合には、
比重に比例して曲げ強度が低下し、運搬時や施工時に割
れやかけが生じる危険がある。これに対し、本発明にお
いては、上記の条件で珪石粉を用いることで、骨材以外
のマトリックス部分の強度が高くなるため、成形体にお
ける十分な軽量化を実現することができる。

【００３８】本発明では、珪酸質材料として、比表面積
が５０００ｃｍ²／ｇを超えて、８０００ｃｍ²／ｇ未満
の珪石粉を用いる。これは、比表面積が５０００ｃｍ²
／ｇ以下であると、無機質水硬性材料（石灰質材料）と
の反応量が低減し、充分なトベルモライトが生成されな
いためにオートクレーブ養生の効果があらわれず、成形
品の寸法安定性が低下し、また成形品の曲げ強度、凍結
融解抵抗性も低下するためである。一方、比表面積が８
０００ｃｍ²／ｇ以上になると、水を加えて押出成形す
る場合の流動性が低下し、成形性が悪化するだけでな
く、成形品の組織が緻密になりすぎ、成形品の比重が大
きくなる。また、比表面積が大きい珪石粉を得るには加
工に手間がかかり、材料コストも高くなる。よって、性
能およびコストの面からみると、珪石粉の比表面積とし
ては５０００ｃｍ²／ｇを超えて、８０００ｃｍ²／ｇ未
満の範囲に入るものが適している。

【００３９】なお、珪酸質材料の比表面積の測定は、Ｊ
ＩＳＲ５２０１「セメントの物理試験方法」の比表
面積試験に準拠し、ブレーン空気透過装置を用いて行っ
た。

【００４０】また、前記珪酸質材料としては、ＳｉＯ₂
の含有率が９０重量％以上の珪石粉を用いる。珪石粉の
ＳｉＯ₂の含有率が低いと、多量に混入しなければなら
なくなり、成形品の比重が高くなる。なお、ＳｉＯ₂以
外の成分としては、酸化カルシウム、酸化アルミニウ
ム、酸化鉄、酸化カリウム、酸化ナトリウム、および強
熱減量（Ｉｇ．ｌｏｓｓ．として表示されることもあ
る）等の種々の成分を含みうる。これらの成分は別途混
合したものではなく、珪石粉中に含有されている成分で
ある。

【００４１】前記無機質水硬性組成物における無機質水
硬性材料と珪酸質材料の混合量は、無機質水硬性材料の
ＣａＯ含有量、珪酸質材料のＳｉＯ₂の含有量、さらに
は組成物中のＣａＯ／ＳｉＯ₂のモル比をどう規定する
かによって異なるが、例えば無機質水硬性材料２０〜７
０重量％、珪酸質材料１０〜６０重量％程度が例示され
る。

【００４２】ところで、珪酸質材料としては、従来一般
に用いられてきたフライアッシュがある。しかし、フラ
イアッシュ中のＳｉＯ₂は約５５重量％程度であり、フ
ライアッシュを用いて組成物中のＳｉＯ₂成分を珪石粉
を用いた時と同程度とするためには、珪石粉と比較し
て、多くのフライアッシュを混入する必要があり、また
フライアッシュには若干の未燃炭が含まれており、成形
品の不燃性が低下するため、好ましくない。

【００４３】無機質水硬性組成物中の無機質水硬性材料
と珪石粉の混合量は、組成物中のＣａＯ／ＳｉＯ₂のモ
ル比が０．５乃至１．２、好ましくは０．６乃至１．０
の範囲内に入る混合比とする。上記モル比が１．２より
大きいと、ＣａＯがＳｉＯ₂よりも多くなるため石灰過
剰となり、トベルモライト以外の生成物が生成し、成形
体の強度が低下する。一方、上記モル比が０．５未満で
は、シリカ過剰となり、安定なトベルモライトもできる
が、未反応のシリカがそのまま骨材として残る。上記モ
ル比が０．５乃至１．２、好ましくは０．６乃至１．０
の範囲では、成形体中にトベルモライトのみが生成して
最も好ましい状態になる。

【００４４】また、本発明で採用した他の技術手段は、
石綿代替として、石綿以外の吸水性のある無機繊維を用
いるというものである。即ち、繊維質材料として吸水性
を有する天然鉱物繊維および／または吸水性を有する無
機質人造繊維を組成物中（固形分重量を１００重量％と
したとき）で合計５重量％以上５０重量％以下含有する
というものである。

【００４５】前記天然鉱物繊維としては、例えばワラス
トナイト、セピオライト、アタパルジャイト、ハロイサ
イト、繊維状石膏（ギプサム）、モルデナイト（ゼオラ
イト）などがあげられ、また無機質人造繊維としてはロ
ックウールなどがあげられ、これらは成形体要求物性に
応じて、その特徴が活かされるように適宜選択される。
これらの無機繊維は、表面積が大きく、引張強度が大き
いため、成形体中に混入すると成形体中のペースト部分
が膨張または収縮するのを拘束し、よって成形体の長さ
変化率を低減することができる。また、これらの無機繊
維は多くの針状結晶を有しており、無機繊維を用いた成
形品は曲げ強度、耐衝撃性にも優れている。

【００４６】一方、セルロース系繊維や、軽量化のため
に配合している熱可塑性樹脂、耐衝撃性向上のために配
合している合成繊維は、これらが可燃物であるため配合
量が限られ、軽量化や耐衝撃性を犠牲にする必要があっ
た。これに対し、無機繊維は、混入量を増しても成形体
の不燃性を低下させることがなく、寸法安定性、曲げ強
度、耐衝撃性を改善できるだけの量を混入することがで
きる。

【００４７】これら天然鉱物繊維および無機質人造繊維
は、吸水性を有するものであればよく、種類、材質、性
状等なんら制限を受けるものではないが、３０重量％以
上、好ましくは１００重量％以上の吸水性を有するもの
が好ましい。これら吸水性を有する天然鉱物繊維や吸水
性を有する無機質人造繊維は、組成物中に合計で５重量
％以上５０重量％以下の範囲で含有されてさえいれば、
両者を併用しても、単独で使用しても構わない。

【００４８】前記のような天然鉱物繊維および無機質人
造繊維のなかでも、特に、吸水性を有する天然鉱物繊維
としてはワラストナイト、セピオライトおよびアタパル
ジャイトが、また吸水性を有する無機質人造繊維として
はロックウールが好適に用いられる。

【００４９】ワラストナイトはカルシウムメタシリケー
トで珪灰石とも呼ばれ、形状は針状で、耐熱性に優れ、
熱膨張率が小さいという特徴を有している。ワラストナ
イトには、形状、繊維長、繊維径の違う多くの種類があ
るが、本発明で用いるワラストナイトは特になんら制限
を受けるものではない。

【００５０】セピオライトは含水マグネシウム珪酸塩
で、多孔質で、比表面積が大きく、さらに表面に水酸基
が出ているため、水やアルコールに対する親和性が良
く、また耐熱性が良好で、約１２００℃でも繊維状物質
としての特性を維持するという特徴を有している。

【００５１】アタパルジャイトは含水マグネシウムアル
ミニウム珪酸塩で、結晶構造は中空針状で、陽イオン置
換能力や比表面積が大きいので吸水性に優れ、耐熱性も
良好であるという特徴を有している。

【００５２】ロックウールは、主原料に岩石を用いるも
のと、スラグを用いたものがあるが、両者とも良好な不
燃性を有している。

【００５３】それぞれの無機繊維の特徴は、ワラストナ
イト、ロックウールは比重が２．５乃至２．９と若干高
く、吸水量もセピオライトなどと比較すると小さいが、
補強効果は高く、成形品の寸法安定性、曲げ強度を大き
く向上させることができる。セピオライト、アタパルジ
ャイトは比重が約２乃至２．２で、比表面積が大きいた
めに吸水量が大きく、軽量化の効果が大きい。

【００５４】また、これら吸水性を有する無機繊維は、
保水性を有するため、スラリー中の水分を保持して、押
出時の無機質水硬性組成物に滑性を与え、押出成形性を
良好にし、また、未硬化時の補強性、保型性も得られる
ため、中空形状に押出した時の中空部のたれがなくな
り、設計通りの形状を得ることができる。さらに、これ
らの吸水性を有する無機繊維は、添加した過剰水分の逸
散により成形体を軽量化することも可能となる。

【００５５】無機質水硬性組成物中における吸水性を有
する前記無機繊維の配合量は、組成物の固形分重量を１
００重量％としたとき、５重量％以上５０重量％以下、
より好ましくは１０重量％以上３５重量％以下の範囲で
ある。この無機繊維の配合量が５重量％未満だと保水性
の性能が発揮されず、成形性の向上効果が得られ難い。
また、成形品の寸法安定性や、その他の性能の曲げ強
度、耐衝撃性の改善効果も得られ難い。また５０重量％
を超えると無機繊維以外の成分比率が低くなりすぎ、成
形品の表面性が悪化する。特に無機質水硬性材料の成分
比率が低下すると曲げ強度の低下にもつながる。

【００５６】本発明では、上記のような、１）珪酸質材
料として比表面積５０００ｃｍ²／ｇを超えて、８００
０ｃｍ²／ｇ未満で、かつＳｉＯ₂の含有率が９０重量％
以上である珪石粉を用い、組成物中のＣａＯ／ＳｉＯ₂
のモル比が０．５乃至１．２の範囲内とする、２）繊維
質材料として石綿以外の吸水性を有する天然鉱物繊維お
よび／または吸水性を有する無機質人造繊維を合計５重
量％以上５０重量％以下含有させる、のいずれか一方の
みの技術手段を採用してもよいし、また１）、２）の技
術手段の両方を同時に採用してもよい。１）、２）の手
段の両方を用いた場合には、長さ変化率を良くするのに
好ましい。本発明では、本発明の効果を損ねない範囲で
上記のような吸水性を有する無機繊維以外の繊維質材料
を用いることができる。

【００５７】吸水性を有する無機繊維以外の繊維質材料
としては、セルロース系繊維材料が好適に用いられる。
セルロース系繊維は、その材質、性状に制限を受けるも
のではないが、新聞古紙、パルプ繊維等が好適に用いら
れる。また、セルロース系繊維材料の他に、ガラス繊
維、炭素繊維、鉄線、スラグウール、チタン酸カリウム
などの無機質繊維、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊
維、アクリル繊維、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）繊維などの合成質繊維を添加することも可能であ
る。セルロース系繊維単独でも、さらにセルロース系繊
維と無機質繊維、あるいはセルロース系繊維と有機質繊
維を混合して使用しても構わない。

【００５８】セルロース系繊維は、材料中に存在するこ
とにより補強効果と共に保水効果を有し、成形体の保型
性、軽量化効果に寄与するため好適に添加される。しか
しながら、合成繊維は、単独で使用した場合には、高温
での養生時に繊維の強度低下によると考えられる補強効
果の低下、また吸水性を有する無機繊維以外の無機繊維
を単独で使用すると、比重が大きいために補強効果と相
反して成形体の比重が大きくなるために好ましくない。
これらの繊維材料は、１種類を単独で使用しても、２種
以上を混合して使用しても構わない。

【００５９】上記のような繊維質材料は、本発明の効果
を損なわない範囲の量で添加可能であるが、固形分重量
を１００重量％としたとき、１重量％以上６０重量％以
下、好ましくは１．５重量％以上４０重量％以下の範囲
で添加され、組成物中の繊維質材料の割合をこのような
範囲とすることで、良好な成形体が得られる。

【００６０】また、無機質水硬性組成物中で軽量骨材と
して用いる熱可塑性樹脂発泡粒子としては、発泡倍率が
１０倍以上１００倍以下のものを用いることが好まし
い。発泡倍率が１０倍より小さいと軽量化効果が十分に
発揮できず、１００倍より大きいと成形体の強度が低下
する傾向にあるために好ましくない。

【００６１】前記熱可塑性樹脂発泡粒子としては、平均
粒径が１０μｍ以上１３００μｍ以下のものを用いるの
が好ましい。熱可塑性樹脂発泡粒子の平均粒径が１０μ
ｍより小さいと、成形体を製造する時点において各材料
間の隙間に充填されてしまうことにより成形体比重を増
加させる傾向にあり、また１３００μｍより大きいと、
成形圧力が除去された時点で発生するスプリングバック
現象により、成形体内部に微細なクラックが生じやす
く、成形体の強度低下を引き起こし、また、成形後の成
形体表面の凹凸化を引き起こしてしまう傾向を有する。

【００６２】本発明に用いられる熱可塑性樹脂発泡粒子
としては、上記のような特性を有するものであれば特に
制限はなく、１種の熱可塑性樹脂発泡粒子を添加して
も、２種以上の熱可塑性樹脂発泡粒子を併用しても何ら
問題はないが、特にアクリロニトリル系樹脂発泡粒子、
塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子およびポリスチレン系樹
脂発泡粒子が好適に使用される。

【００６３】前記アクリロニトリル系樹脂発泡粒子およ
び塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子は、高発泡倍率で小粒
径の発泡粒子の製造が容易であり、圧力解放時のスプリ
ングバックが小さいことから好ましい。さらに、アクリ
ロニトリル系樹脂発泡粒子は、気泡壁の軟化点が１４０
℃であり、塩化ビニリデン系樹脂の８０℃と比較して高
温であるために、生成した成形体を蒸気養生により硬化
させる際、樹脂の軟化が起こりにくく、発泡粒子の変形
による成形体内部の超微細クラックの発生を抑制できる
ためにより好適である。これらのアクリロニトリル系樹
脂発泡粒子および塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子は、好
ましくは発泡倍率が１５倍以上８０倍以下、より好まし
くは２０倍以上７０倍以下で、粒径が１０μｍ以上１０
０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以上８０μｍ以下
である。

【００６４】無機質水硬性組成物において軽量骨材とし
て使用されるスチレン系樹脂発泡粒子は、好ましくは発
泡倍率が２０倍以上５０倍以下であり、平均粒径が３０
０μｍ以上１３００μｍ以下のものが好適に使用され、
より好ましくは、発泡倍率が２０倍以上５０倍以下であ
り、平均粒径が３００μｍ以上７００μｍ以下のものが
用いられる。このようなスチレン系樹脂発泡粒子は、ア
クリロニトリル系樹脂発泡粒子および塩化ビニリデン系
樹脂発泡粒子より製造コストも低く、本発明に用いる軽
量化材として特に好ましいものである。

【００６５】スチレン系樹脂発泡粒子の平均粒径として
３００μｍ以上７００μｍ以下のものを用いると、成形
体の表面にはスチレン系樹脂発泡粒子が認められず、極
めて良好な表面性を有する。これに対し、平均粒径が７
００μｍより大きいスチレン系樹脂発泡粒子を用いる
と、成形体の表面性は若干低下するが、その他の性能は
特に問題なく、粒径の小さなものに較べて製造コストも
安価なことから、成形体を安価で市場に提供することが
できる。ただし、スチレン系樹脂発泡粒子の平均粒径が
１３００μｍより大きくなると、成形圧力が除去された
時点で発生するスプリングバック現象により、成形体内
部に微細なクラックや欠陥が生じやすく強度低下を引き
起こし、また、成形後の成形体表面性を悪くする傾向に
あることから好ましくない。

【００６６】このようなスチレン系樹脂発泡粒子の製造
方法は、例えば、単量体および生成ポリマーが実質的に
不溶な連続相（例えば水）を仕込んだ攪拌機を備えた反
応機中で単量体を小滴として分散させ、次いで所定条件
下で連続攪拌して重合させる方法などにより得られる。
具体的な製造法の一例をあげると以下の通りである。攪
拌機、温度検知管を具備した耐圧反応機中にスチレンに
代表されるスチレン系単量体、水、リン酸カルシウム、
ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、およびベンゾイル
パーオキサイド、ターシャルジブチルパーベンゾエート
などの重合開始剤を仕込み、攪拌しながら反応機内の圧
力が所定圧力に達するまで窒素を導入した後、所定温度
に昇温し所定時間重合を行う。次いで、ブタン、ペンタ
ン、ヘキサンなどの発泡剤を添加して所定温度に昇温し
た後、所定時間発泡剤の含浸を行う。これを室温まで冷
却して真球状の発泡性スチレン系樹脂粒子を得る。この
樹脂粒子から乾燥機を用いて水分を除去し乾燥させる。
該樹脂粒子を篩い分けして所定の粒径の粒子を得、次い
で得られた発泡性スチレン系樹脂発泡粒子を水蒸気など
の熱媒により発泡させ、所定の発泡倍率、粒径のスチレ
ン系樹脂発泡粒子を得る。なお、本発明に使用するスチ
レン系樹脂発泡粒子は、製造方法には何ら制限をうける
ことはなく、上記以外の方法も好適に用いられることは
いうまでもない。

【００６７】前記スチレン系樹脂発泡粒子を製造するス
チレン系樹脂としては、スチレン系単量体の単独重合
体、スチレン系単量体と他の共重合可能な単量体との共
重合体のいずれでも良いが、スチレン単量体の単独重合
体および共重合体が好適に用いられ、さらに、スチレン
単量体の単独重合体、ポリスチレン樹脂がより好適に用
いられる。前記スチレン系単量体としては、スチレン、
ビニルナフタレン、アルキル置換スチレン、ハロ置換ス
チレン、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニ
ルキシレン、ジビニルナフタレン、トリビニルベンゼン
などであり、前記共重合可能な単量体としては、炭素数
２〜１２のアルファオレフィン、シクロペンテン、ノル
ボルネンなどの環状オレフィン、１，４−ヘキサジエ
ン、メチル−１，４−ヘキサジエン等のジエン、塩化ビ
ニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、酢酸ビニ
ル、アクリル酸、メタクリル酸等のビニル単量体から選
ばれる１種または２種以上が挙げられる。

【００６８】無機質水硬性組成物中の熱可塑性樹脂発泡
粒子の含有量は、固形分重量を１００重量％としたと
き、０．１重量％以上３重量％以下が好ましい。０．１
重量％より少なくなると軽量化効果が十分に発揮でき
ず、３重量％より多くなると成形圧力が除去された時点
で発生するスプリングバック現象により、成形体内部に
微細なクラックや欠陥が生じやすく強度低下を引き起こ
すおそれがある。

【００６９】本発明では前記熱可塑性樹脂発泡粒子に加
え、さらに、平均粒径５０μｍ以上３００μｍ以下、か
さ比重０．１以上０．７以下、耐圧強度８ＭＰａ以上で
かつ２０重量％以上５０重量％以下の酸化アルミニウム
成分を含有する無機質軽量骨材を用いることがより好ま
しい。

【００７０】従来から無機質成形体の軽量骨材として用
いられている耐圧強度の小さいパーライト、シラスバル
ーンの添加は、混合および混練、押出成形を行う際に受
ける外力により軽量骨材が破壊されやすく、十分な軽量
化を達成することが困難であった。これに対し、前記の
ような特性を有する無機質軽量骨材を用いると、混合お
よび混練、押出成形を行う際に受ける外力によっても破
壊されにくく、その形状を保持して軽量効果を得ること
が出来る。

【００７１】前記無機質軽量骨材の酸化アルミニウム成
分が２０重量％以上５０重量％以下、好ましくは２５重
量％以上５０重量％以下の範囲を外れるか、または耐圧
強度が８ＭＰａより小さい場合には、混合および混練、
押出成形時の外力により無機質軽量骨材の破壊が引き起
こされることから、軽量化効果が十分に発揮され難くな
る。

【００７２】なお、前記無機質軽量骨材の耐圧強度と
は、静水圧下において７５重量％の無機質軽量骨材が破
壊されずに残る時にかかる圧力のことを意味している。
具体的には、前記骨材を水に浸漬して２４時間放置した
後、水面に浮遊している骨材をすくい取り、８０℃、約
２４時間乾燥させて水分を除去し、破壊されていない骨
材を得る。その後、乾燥させた所定量の骨材を水と共に
試験器（例えば耐圧容器）にいれて、圧力をかけていき
（例えば耐圧容器中部を窒素等の気体を加えていく）、
所定圧力で５分間放置する。その後、試験器より骨材と
水を取り出して静置した後、水面に浮遊している骨材を
濾取し、８０℃、２４時間乾燥させて秤量する。試験前
に容器中に入れた骨材の重量を１００重量％とした時
の、試験後に浮遊していた骨材の重量が７５重量％にな
っている時の圧力を耐圧強度と定義している。

【００７３】また、本発明で用いる無機質軽量骨材は、
０．７以下のかさ比重を有していることが必要である。
かさ比重が０．７より大きい場合には、軽量化効果を十
分に発揮することが出来ず、軽量化を行う為には、多量
に添加する必要が生じる。

【００７４】前記無機質軽量骨材の形状および粒径につ
いての制限は特にない。しかしながら、ａ）耐圧強度の
低下を抑制する、ｂ）無機水硬性組成物に水を加えて得
た成形材料の流れ性を向上させる、およびｃ）成形体を
製造する時点において組成物の各成分間の隙間に充填さ
れて成形体比重を増加させない、等の理由により、無機
質軽量骨材は、球状の形状を有することが好ましく、ま
た、５０μｍ以上３００μｍ以下の平均粒径を有するこ
とが好ましい。よって、無機質軽量骨材としては、アル
ミナシリケートバルーン（（株）リボール）、マイクロ
セルズ（秩父小野田（株））等が好適に用いられる。

【００７５】組成物中の前記無機質軽量骨材の含有量と
しては、本発明の効果を損なわない範囲の量で添加可能
であるが、固形分重量を１００重量％としたとき、１重
量％以上５０重量％以下、好ましくは３重量％以上３０
重量％以下の範囲で添加される。

【００７６】さらに、前記無機質水硬性組成物には、本
発明の効果を損ねない範囲で前記特定の無機質軽量骨材
以外の無機質軽量骨材を添加して構わない。

【００７７】また、本発明で用いる無機質水硬性組成物
には、さらに必要に応じて、高炉スラグ等の一般に添加
されている混和材、無機質板粉砕くず、あるいは木質チ
ップ、木質粉末などの木質系素材に由来する材料などを
添加することもできる。

【００７８】さらに、本発明で用いる無機質水硬性組成
物には、成形体の製造方法として押出成形法を選択した
際には組成物に押出流動性を与え、かつ押出後の成形体
の保形性を維持するためのメチルセルロース、ポリエチ
レンオキサイドなどの成形助剤も添加することができ
る。さらに顔料、染料、難燃剤、硬化促進剤、硬化遅延
剤などの添加剤を使用してもよい。

【００７９】また、前記のような無機質水硬性組成物に
水を加えて混合し、これを成形し、養生することにより
得られる無機質軽量成形体は、含水率が１０重量％乃至
５重量％の間での長さ変化率が０．０１％以下で、比重
が１．１以下にすることができる。前記成形体の比重と
は、成形体自身の真比重であり、中空部を有する成形体
である場合は、中空部を無視した値である。先にも述べ
たように、無機質水硬性組成物からなる成形板を外壁材
として施工した場合、空気中の湿度による吸湿、雨水の
進入による吸水などにより成形板の含水率が高くなって
成形板が膨張し、その後の乾燥により含水率が低下して
成形板が収縮する。一般的に成形板を外壁材として施工
した場合の含水率は約５重量％乃至１０重量％の間を増
減し、含水率がこの範囲をはずれることは殆どない。よ
って、含水率が１０重量％乃至５重量％の間での長さ変
化率を把握することが重要となり、その間での長さ変化
率が０．０１％以下、好ましくは０．００５％以下であ
れば、現在最も多く用いられている長さ３０３０ｍｍの
成形板でも、収縮量が約０．３ｍｍ以下、ないしは０．
１５ｍｍ以下と非常に小さく、成形板を外壁に施工した
後に、目地幅が広がることもない。また、寸法変化率が
小さいものは、成形板に反りやうねりの発生も小さく良
好な成形品となる。

【００８０】無機質水硬性組成物から成形体を製造する
方法としては、注型法、プレス成形法、押出成形法が知
られているが、本発明の無機質水硬性組成物は、中空断
面形状の成形体の製造が可能で、かつ、連続生産性に優
れ商業的に有利であるにも関わらず、従来においては無
機質軽量骨材などの軽量化材の破壊により十分な軽量化
効果が得られなかった押出成形法によって特にその効果
が発揮される。

【００８１】無機質水硬性組成物から無機質軽量成形体
を製造するに際しては、無機質水硬性組成物に水を配合
して均一に混合し混練する。水の配合量は、固形分全量
（１００重量部）に対して１５重量部以上１００重量部
以下が好ましい。１５重量部より少ないと混練物の流動
性が悪くなり、押出機への負荷が大きくなるばかりでな
く、成形圧力の上昇に伴って均一な押出成形が出来なく
なり、良好な形状の製品の製造が困難となる傾向があ
り、１００重量部より配合量が多い場合には、押出成形
機内部で無機質水硬性組成物と過剰水分の分離が起こり
押出自体が困難になる傾向があるとともに、吐出してく
る成形体の形状を保持するのに必要な保型性の限界を越
えてしまうために好ましくない。

【００８２】無機質水硬性組成物と水の混合は、均一に
混合および混練可能であれば特にその方法に制限はな
い。このようにして得た成形材料を真空脱気槽を有する
押出機により押出成形した後、養生硬化させて無機質軽
量成形体を製造する。

【００８３】養生硬化の方法に特に限定はなく、水中養
生、自然養生、蒸気養生、高温高圧下でのオートクレー
ブ養生など、通常用いられている養生方法が適用可能で
あるが、良好な寸法安定性、高い曲げ強度の成形体を得
るにはオートクレーブ養生が最も効果的である。

【００８４】オートクレーブ養生の方法には特に限定は
ない。オートクレーブ養生は、１００℃を超える高温高
圧の飽和蒸気による養生のことであり、好ましくは１４
０℃以上、より好ましくは１５０℃以上、更に好ましく
は１６０℃以上の温度で行われる。養生時間について
は、組成物の配合、養生温度および所望の成形体物性に
より適時変更可能である。

【００８５】また、オートクレーブ養生に先だって、水
中養生、自然養生、蒸気養生など、通常用いられている
養生を行ってもかまわない。なお、成形直後にオートク
レーブ養生を行うと、成形品が急激に加熱されて、成形
品内の気泡と水分の著しい膨張が生じ、成形品内または
成形品表面にクラックが生じる傾向を有することから、
この膨張圧に耐えうるだけの初期強度を発現させるため
に、これらの前養生を行うことが好ましい。

【００８６】このようにしてオートクレーブ養生を行っ
て製造される無機質軽量成形体は、比重が１．１以下
で、かつ６．５Ｎ／ｍｍ²以上の曲げ強度を有する。な
お、前記成形体の比重とは、成形体自身の真比重であ
り、中空部を有する成形体である場合は、中空部は無視
した値である。

【００８７】また、本発明に係る壁構造の外壁材として
用いられる前記無機質軽量成形体の形状は、中実形状ま
たは中空形状のどちらでもかまわない。

【００８８】

【実施例】つぎに、建築物の壁構造において外壁材とし
て用いられる成形板を得る時の実施例および比較例に基
づいて本発明を説明するが、本発明はかかる実施例のみ
に限定されるものではない。なお、以下の実施例および
比較例において、成形体の物性などは以下の方法により
測定または評価した。

【００８９】＜真比重＞成形体の重量と水没法により
求められる体積から算出した。中空部は無視し、成形体
自身の比重を記載した。＜曲げ強度＞ＪＩＳＡ１４０８に準拠して測定
した。但し、試験片寸法は、幅５０ｍｍ×長さ１４０ｍ
ｍ、スパン１００ｍｍとした。＜不燃性＞建設省告示１８２８号の基材試験に準拠し
て評価した。＜耐衝撃性＞ＪＩＳＡ１４０８に準拠して測定
した。５３０ｇの鉄球を１１０ｃｍの高さから落下さ
せ、貫通する亀裂がないものを合格とした。但し、試験
片寸法は、２００ｍｍ×１５０ｍｍとした。＜長さ変化率＞寸法幅４０ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試
験片の両端に測定用のピンを取り付け試験体とした。水
中に試験片をこば立てして、重量（Ｗ）と長さ（Ｌ）を
測定しながら恒量になるまで吸水させる。その後、デシ
ケーター内にて静置して、重量（Ｗ）と長さ（Ｌ）を測
定しながら恒量になるまで乾燥させる。その後、１０５
℃の乾燥機内で恒量になるまで乾燥して重量（Ｗ₀）、
長さ（Ｌ₀）を測定して基準とし、以下の式により含水
率と長さ変化率を算出する。なお、長さは、ダイヤルゲ
ージで１／１０００ｍｍまで測定した。含水率（重量％）＝（Ｗ−Ｗ₀）／Ｗ₀×１００長さ変化率（％）＝（Ｌ−Ｌ₀）／Ｌ₀×１００含水率と長さ変化率の値をグラフにプロットし、含水率
が５重量％から１０重量％に増加した時の長さ変化率の
変化量を算出し、その後、含水率が１０重量％から５重
量％まで減少した時の長さ変化率の変化量を算出し、平
均値を記載する。＜押出成形性＞押出成形より吐出される成形品の状態
を目視により観察し、以下の基準で評価した。良：型どおりの成形品が吐出される。不良：型どおりの成形品が吐出されない。＜表面性＞成形品の表面を目視により観察し、以下の
基準で評価した。 ◎：表面には犬歯状のひび割れ、ささくれ、表面の波打
ちがなく、極めて良好な表面性を有する。 ○：表面には犬歯状のひび割れ、ささくれ、表面の波打
ちがない良好な表面性を有する。 ×：表面に犬歯状のひび割れ、ささくれ、表面の波打ち
がある。

【００９０】（実施例１）表１に示した配合割合にされ
た無機質水硬性組成物をミキサー（宮崎鉄工製ＭＨＳ−
１６５型）を用いて、乾式混合した後に表１に示した量
の水を加えて湿式混合を行った。次に、この混合材料を
押出混練機（宮崎鉄工製スクリュー径１００φニーダー
ルーダー）に投入して混練することにより成形材料とし
た。この成形材料を８個の中空部を有する幅１５０ｍ
ｍ、厚み２０ｍｍの中空板状ダイを取り付けたスクリュ
ウ径７５ｍｍの真空押出成形機（本田鉄工製押出機）よ
り押し出した。吐出した成形体を、６０℃で８時間湿潤
蒸気養生を行った後、１６０℃、０．６ＭＰａの圧力下
で４時間オートクレーブ養生して、板状の無機質軽量成
形体を得た。この成形体の比重、曲げ強度、不燃性、長
さ変化率、押出成形性および表面性の評価結果を表１に
示す。

【００９１】（実施例２〜１８）配合量を表１〜表３に
示す通りに変更した他は、実施例１と同様の方法で成形
材料を得た。これらの成形材料から実施例１と同様の方
法で板状の無機質軽量成形体を得た。これらの成形体の
比重、曲げ強度、不燃性、衝撃性、長さ変化率、押出成
形性および表面性を評価した。結果を表１、表２、表３
に併せて示す。

【００９２】

【表１】

【００９３】

【表２】

【００９４】

【表３】

【００９５】（比較例１〜９）配合量を表４、表５に示
す通りに変更した他は、実施例１と同様の方法で成形材
料を得た。これらの成形材料から実施例１と同様の方法
で板状の無機質軽量成形体を得た。この成形体の真比
重、曲げ強度、不燃性、衝撃性、長さ変化率、押出成形
性、表面性を評価した。結果を表４、表５に併せて示
す。

【００９６】

【表４】

【００９７】

【表５】

【００９８】なお、表１、表２、表３、表４、表５中に
注１）〜注７）として示す材料は下記のとおりである。注１）有機繊維：セルロース系繊維、ＰＰ繊維注２）熱可塑性樹脂発泡体：スチレン系樹脂発泡粒子
（発泡倍率３０倍、平均粒径５００μｍ）注３）熱可塑性樹脂発泡体：スチレン系樹脂発泡粒子
（発泡倍率３０倍、平均粒径１１００μｍ）注４）熱可塑性樹脂発泡体：アクリロニトリル系樹脂発
泡粒子（マツモトマイクロスフェアー８０Ｅ）、発泡倍
率５０〜６０倍、粒径３０〜６０μｍ（マツモト油脂製
薬（株）製）注５）熱可塑性樹脂発泡体：塩化ビニリデン系樹脂発泡
粒子（マツモトマイクロスフェアー３０Ｅ）、発泡倍率
５０〜６０倍、粒径３０〜８０μｍ（マツモト油脂製薬
（株）製）注６）無機質軽量骨材：ＡＳＢ（アルミナシリケートバ
ルーン）、粒径１５０〜３００μｍ、かさ比重約０．
４、耐圧強度１３ＭＰａ、酸化アルミニウム成分約３０
重量％含有（（株）リボール）。注７）混和材：酸化アルミニウム系混和材

【００９９】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る建築物の壁
構造によれば、含水率が１０重量％乃至５重量％の間で
の長さ変化率が０．０１％以下で、比重が１．１以下の
無機質軽量成形体を建築物外壁の化粧仕上げ下地材や外
壁パネルとして用いることにより、壁全体および目地部
分での化粧仕上げ材のひび割れ、外壁目地部の目開き、
コーキングの切れ等を防止することができ、外観も良
く、雨水等の壁面内への侵入を防止でき、また、前記無
機質軽量成形体を木造戸建て外断熱工法の外壁に施工す
ることで、外壁材のたれおよび外壁目地部の目開き、コ
ーキングの切れ等の問題を解消することができる。従っ
て、本発明によれば、建物自身の耐久性を向上する壁構
造とすることができ、綺麗な壁面を長期にわたって維持
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】化粧仕上げ下地材に無機質軽量成形体を用い
た壁構造の模式的斜視図。

【図２】化粧仕上げ下地材に無機質軽量成形体を用い
た外断熱仕様の壁構造の模式的斜視図。

【図３】外壁パネルに無機質軽量成形体を用いた外断
熱仕様の壁構造の模式的斜視図。

【図４】仕上げ下地材に無機質軽量成形体を用いた外
断熱仕様のタイル乾式工法の壁構造の模式的斜視図。

【図５】化粧仕上げ下地材にモルタル下地を用いた従
来の壁構造の模式的斜視図。

【図６】化粧仕上げ下地材にモルタル下地を用いた従
来の外断熱仕様の壁構造の模式的斜視図。

【符号の説明】

１：柱、２：間柱、３：合板、４：防水紙、５：ラス金
網、６：モルタル下地、７：化粧仕上げ材、８：断熱ボ
ード、９：胴縁、１０：化粧仕上げ下地材、１１：外壁
パネル、１２：縦継ぎ手コーキング部、１３：横継ぎ手
コーキング部、１４：土台、１５：タイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０４Ｂ 14:38 Ｃ０４Ｂ 14:46 14:46 16:04 16:04 22:06）Ｚ 22:06）Ｂ２８Ｂ 11/00 Ａ (72)発明者山田直明大阪府茨木市沢良宣西２−３−２東田畑ハイツ307 Ｆターム(参考） 2E110 AA02 AA13 AB04 AB22 BA02 GB17Y GB23Y GB42Y 4G012 MA00 PA04 PA18 PA24 PB03 4G055 AA03 AB03 AC01 BA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】含水率が１０重量％乃至５重量％の間で
の長さ変化率が０．０１％以下で、比重が１．１以下の
無機質軽量成形体を外壁材として用いることを特徴とす
る建築物の壁構造。
【請求項２】前記無機質軽量成形体を建築物外壁の化
粧仕上げ下地材として用いる請求項１記載の建築物の壁
構造。
【請求項３】前記無機質軽量成形体を建築物外壁の外
装材として用いる請求項１記載の建築物の壁構造。
【請求項４】前記無機質軽量成形体からなる外壁材
を、戸建て外断熱工法における断熱材の室外側に用いて
なる請求項１〜３のいずれかに記載の建築物の壁構造。
【請求項５】前記無機質軽量成形体が、無機質水硬性
材料、珪酸質材料、繊維質材料および軽量骨材を含有し
てなる組成物であって下記１）および２）の少なくとも
一方を満足する無機質水硬性組成物に水を加えて成形し
た後、養生してなるものである請求項１〜４のいずれか
に記載の建築物の壁構造。１）珪酸質材料として比表面積５０００ｃｍ²／ｇを超
えて、８０００ｃｍ²／ｇ未満で、かつＳｉＯ₂の含有率
が９０重量％以上である珪石粉を用い、組成物中のＣａ
Ｏ／ＳｉＯ₂のモル比が０．５乃至１．２の範囲内であ
る。２）繊維質材料として石綿以外の吸水性を有する天然鉱
物繊維および／または吸水性を有する無機質人造繊維を
合計５重量％以上５０重量％以下含有する。
【請求項６】吸水性を有する天然鉱物繊維がワラスト
ナイト、セピオライトおよびアタパルジャイトからなる
群から選択された少なくとも１種の繊維であり、吸水性
を有する無機質人造繊維がロックウールである請求項５
記載の建築物の壁構造。
【請求項７】軽量骨材が発泡倍率が１０倍以上１００
倍以下の熱可塑性樹脂発泡粒子である請求項５または６
記載の建築物の壁構造。
【請求項８】熱可塑性樹脂発泡粒子の平均粒径が１０
μｍ以上１３００μｍ以下である請求項７記載の建築物
の壁構造。
【請求項９】熱可塑性樹脂発泡粒子がアクリロニトリ
ル系樹脂発泡粒子、塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子およ
びスチレン系樹脂発泡粒子からなる群から選択される少
なくとも１種の発泡粒子である請求項７または８記載の
建築物の壁構造。
【請求項１０】熱可塑性樹脂発泡粒子がスチレン系樹
脂発泡粒子である請求項９記載の建築物の壁構造。
【請求項１１】スチレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率が
２０倍以上５０倍以下であり、平均粒径が３００μｍ以
上１３００μｍ以下である請求項１０記載の建築物の壁
構造。
【請求項１２】スチレン系樹脂発泡粒子の発泡倍率が
２０倍以上５０倍以下であり、平均粒径が３００μｍ以
上７００μｍ以下である請求項１０記載の建築物の壁構
造。
【請求項１３】軽量骨材として、熱可塑性樹脂発泡粒
子に加え、さらに平均粒径５０μｍ以上３００μｍ以
下、かさ比重０．１以上０．７以下、耐圧強度８ＭＰａ
以上で、かつ２０重量％以上５０重量％以下の酸化アル
ミニウム成分を含有する無機質軽量骨材を含有する請求
項７〜１２のいずれかに記載の建築物の壁構造。
【請求項１４】前記無機質軽量成形体が、前記無機質
水硬性組成物に水を加えて混合し、これを成形した後、
オートクレーブ養生してなるものである請求項５〜１３
のいずれかに記載の建築物の壁構造。