JP5615389B2 - 建築構造体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、並列される複数の長尺材間にパネルを嵌める建築構造体及びその製造方法に関する。

従来、建築構造体として、互いの長手方向が平行となるように、幅方向で並列される複数の長尺材（例えば、柱等）と、長尺材間に嵌められる硬質のパネルとを備える建築構造体が知られている（例えば、特許文献１）。例えば、パネルは、合成樹脂からなる断熱材である。

斯かる建築構造体において、パネルの寸法の高い精度が要求される。具体的には、パネルの寸法が僅かでも小さい場合、パネルと長尺材との間に隙間が発生し、反対に、パネルの寸法が僅かでも大きい場合、パネルが長尺材間に嵌められなかったり、無理に嵌められたパネルが損傷したりする。

特開２００３−２７８２９０号公報

よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、パネルを長尺材間に容易に嵌められると共に、パネルと長尺材との間に隙間が発生することを防止できる建築構造体及びその製造方法を提供することを課題とする。

本発明に係る建築構造体は、互いの長手方向が第１の方向で平行となるように、前記第１の方向と直交する第２の方向で並列される複数の長尺材と、前記長尺材間に嵌められるパネルとを備え、前記パネルは、前記第２の方向で弾性を有するように、前記第２の方向と直交する方向に沿って長尺に形成される複数のセルを有する発泡体である。

本発明に係る建築構造体によれば、複数の長尺材は、互いの長手方向が第１の方向で平行となるように、第１の方向と直交する第２の方向で並列されている。パネルは、第２の方向と直交する方向に沿って長尺に形成される複数のセルを有する発泡体であるため、第２の方向で弾性を有する。したがって、第２方向で圧縮されたパネルが長尺材間でその圧縮を解除されて復元する（又は、パネルが第２の方向で圧縮されながら長尺材間に嵌められる）ことにより、パネルは、長尺材と密着し且つ長尺材を押圧した状態で長尺材間に嵌められる。

また、本発明に係る建築構造体においては、前記複数のセルは、前記パネルの前記第２の方向における弾性率が前記パネルの前記第１の方向における弾性率よりも小さくなるように、前記第１の方向に沿って長尺に形成される、という構成でもよい。

斯かる構成によれば、複数のセルが第２の方向と直交する方向に沿って長尺に形成されるため、パネルの第２の方向における弾性率が小さくなる。これにより、パネルが第２の方向で弾性を有するため、パネルは、第２の方向で圧縮され易い。さらに、該複数のセルが、第２の方向と直交する方向のうち、第１の方向に沿って長尺に形成されるため、パネルの第１の方向における弾性率が大きくなる。これにより、パネルが第１の方向で剛性を有するため、長尺材間に嵌められたパネルは、長尺材間に安定して保持される。

また、本発明に係る建築構造体の製造方法は、互いの長手方向が第１の方向で平行となるように、前記第１の方向と直交する第２の方向で並列される複数の長尺材に対し、前記第２の方向で弾性を有するように、前記第２の方向と直交する方向に沿って長尺に形成される複数のセルを有する発泡体であるパネルを、前記長尺材間に嵌める。

以上の如く、本発明は、パネルを長尺材間に容易に嵌められると共に、パネルと長尺材との間に隙間が発生することを防止できるという優れた効果を奏する。

図１は、本発明の一実施形態に係る建築構造体の要部正面図を示す。 図２は、図１のII−II線における断面図を示す。 図３は、同実施形態に係るパネルの全体斜視図を示す。 図４は、図３のIV−IV線における要部拡大断面図を示す。 図５は、同実施形態に係るパネルの製造方法を説明する要部斜視図を示す。 図６は、同実施形態に係る建築構造体の製造方法を説明する要部横断面図を示す。 図７は、本発明の他の実施形態に係る建築構造体の要部正面図を示す。 図８は、本発明のさらに他の実施形態に係る建築構造体の要部横断面図を示す。 図９は、本発明のさらに他の実施形態に係る建築構造体の要部横断面図を示す。 図１０は、本発明のさらに他の実施形態に係る建築構造体の要部横断面図を示す。 図１１は、本発明に係る実施例の評価表を示す。

本発明に係る建築構造体における一実施形態が、図１〜図６を参酌して、以下に説明される。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る建築構造体１は、互いの長手方向が平行となるように、幅方向で並列される複数（図１及び図２において、２つ図示している）の長尺材２と、長尺材２，２間に嵌められるパネル３とを備えている。建築構造体１は、長尺材２の端部に固定される枠材４，４と、長尺材２の側部に固定される板材５とを備えている。本実施形態において、建築構造体１は、壁である。

長尺材２は、パネル３を支持する支持面２１，２１を幅方向の両側に備えている。具体的には、長尺材２の断面形状は、矩形状である。複数の長尺材２は、支持面２１を互いに対面するようにして配置されている。本実施形態において、長尺材２は、柱であって、長手方向が高さ方向と平行となるように配置されている。

パネル３は、直方体状に形成されている。パネル３が長尺材２，２間に嵌められた状態においては、パネル３の長手方向と長尺材２の長手方向とが平行であり、パネル３の幅方向と長尺材２の幅方向とが平行である。

本発明において、長尺材２の長手方向と平行な方向は、建築構造体１、長尺材２及びパネル３のそれぞれ第１の方向Ｄ１といい、長尺材２が並列される方向と平行な方向は、建築構造体１、長尺材２及びパネル３のそれぞれ第２の方向Ｄ２といい、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２と直交する方向は、建築構造体１、長尺材２及びパネル３のそれぞれ第３の方向Ｄ３という。

即ち、本実施形態において、パネル３の第１の方向Ｄ１は、パネル３の長手方向（縦方向）であり、パネル３の第２の方向Ｄ２は、パネル３の幅方向であり、パネル３の第３の方向Ｄ３は、パネル３の厚み方向である。以下、第１〜３の方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に相当する方向は、それぞれＤ１，Ｄ２，Ｄ３の符号を付ける。

パネル３は、図３及び図４に示すように、合成樹脂（例えば、ウレタン系樹脂、スチレン系樹脂、フェノール系樹脂等）で形成され、弾性を有する発泡体である。具体的には、パネル３は、幅方向Ｄ２で弾性を有するように、幅方向Ｄ２と直交する方向に沿って長尺に形成される複数のセル３１を有する発泡体である。

なお、本発明においては、全てのセル３１が第２の方向Ｄ２と直交する方向に沿って長尺に形成されている必要はなく、パネル３が第２の方向Ｄ２で弾性を有するように、例えば半数以上のセル３１が第２の方向Ｄ２と直交する方向に沿って長尺に形成されていればよい。即ち、本発明においては、パネル３が第２の方向Ｄ２で弾性を有するのであれば、第２の方向Ｄ２と平行な方向に沿って長尺に形成されるセル３１が設けられていてもよい。

パネル３は、幅方向Ｄ２の弾性率が長手方向Ｄ１の弾性率よりも小さくなるように、形成されている。そして、パネル３は、幅方向Ｄ２の弾性率と厚み方向Ｄ３の弾性率とが略同じとなるように、形成されている。

具体的には、パネル３は、複数のセル３１が幅方向Ｄ２と直交する方向のうち長手方向Ｄ１に沿って長尺に形成されていることで、幅方向Ｄ２の弾性率が長手方向Ｄ１の弾性率よりも小さくなるように、形成されている。より具体的には、複数のセル３１が、一番長い寸法の方向を長手方向Ｄ１に沿って配置されていることで、パネル３における幅方向Ｄ２及び厚み方向Ｄ３の弾性率が、長手方向Ｄ１の弾性率よりも小さくなっている。

なお、弾性率は、パネル３に外力を加えて変形させた場合における弾性範囲内での応力と歪み（変形量）との比率である。換言すると、弾性率が小さいほど、同じ応力（圧力）で変形する量が大きくなる。

弾性変形していないパネル３の幅方向Ｄ２の寸法Ｗ２が、長尺材２，２の離間距離Ｗ１よりも大きいため、パネル３は、幅方向Ｄ２に圧縮変形した状態で、長尺材２，２間に嵌められている。弾性変形していないパネル３の幅方向Ｄ２の寸法Ｗ２は、長尺材２，２の離間距離Ｗ１の１０１％〜１１５％であることが好ましく、１０５％〜１１０％であることがより好ましい。

本実施形態において、パネル３は、ポリウレタンフォームパネルである。パネル３の構成が以下に詳細に説明される。

パネル３は、ポリオール化合物と発泡剤である水とを含有するポリオール組成物と、ポリイソシアネート成分とを混合、反応させて得られ、縦方向（長手方向）Ｄ１、幅方向Ｄ２及び厚み方向Ｄ３を有するポリウレタンフォームパネルであって、フォーム密度が１５ｋｇ／ｍ^３以下で且つ縦方向Ｄ１の１０％圧縮強度Ｓ_Ｄ１と幅方向Ｄ２の１０％圧縮強度Ｓ_Ｄ２との比（Ｓ_Ｄ１／Ｓ_Ｄ２）が２以上となるように、設定されている。

パネル３のフォーム密度（コア密度）は、１５ｋｇ／ｍ^３以下であることが好ましく、１３ｋｇ／ｍ^３以下であることがより好ましく、１１ｋｇ／ｍ^３以下であることがさらに好ましい。斯かるフォーム密度は、例えば、発泡剤としての水の量を、２０〜１００重量部（対ポリオール化合物１００重量部）に調整することにより、上記範囲内に設定される。ここで、フォーム密度は、ＪＩＳ Ｋ７２２２に準拠して測定される値である。

パネル３のフォーム密度は、１５ｋｇ／ｍ^３以下であるため、非常に低く、パネル３の発泡倍率は、高い。そのため、セル３１は、縦方向Ｄ１に引き伸ばされ、楕円体状に形成されている。楕円体状のセル３１の長径方向がパネル３の縦方向Ｄ１と平行になることにより、パネル３の縦方向Ｄ１におけるフォーム強度が高くなる一方、パネル３の幅方向Ｄ２及び厚み方向Ｄ３におけるフォーム強度が低くなり、パネル３の幅方向Ｄ２及び厚み方向Ｄ３が弾性（柔軟性）を備える。

パネル３は、縦方向Ｄ１の１０％圧縮強度Ｓ_Ｄ１と幅方向Ｄ２の１０％圧縮強度Ｓ_Ｄ２との比（Ｓ_Ｄ１／Ｓ_Ｄ２）が２以上となるように、形成されている。長尺材２，２間にパネル３を嵌める作業性と、嵌められたパネル３の自立性とを両立するために、縦方向Ｄ１の１０％圧縮強度Ｓ_Ｄ１と幅方向Ｄ２の１０％圧縮強度Ｓ_Ｄ２との比（Ｓ_Ｄ１／Ｓ_Ｄ２）が３以上であることが好ましく、５以上であることがより好ましい。該比（Ｓ_Ｄ１／Ｓ_Ｄ２）の上限は、特に限定されないが、例えば、７程度である。なお、Ｘ％圧縮強度は、パネル３をＸ％の量だけ圧縮変形させるために必要な応力である。

長尺材２，２間にパネル３を嵌める作業性を向上させるためには、パネル３を幅方向Ｄ２で容易に圧縮できる必要がある。したがって、パネル３の幅方向Ｄ２の１０％圧縮強度Ｓ_Ｄ２は、３Ｎ／ｃｍ^２以下であることが好ましく、１Ｎ／ｃｍ^２以下であることがより好ましく、０．５Ｎ／ｃｍ^２以下であることが特に好ましい。

また、長尺材２，２間にパネル３を嵌める作業性を向上させるためには、圧縮されたパネル３が速やかに復元することも必要である。したがって、パネル３は、幅方向Ｄ２に２０％圧縮されても損傷及び破壊することなく、しかも、幅方向Ｄ２に２０％圧縮された後に開放された場合、圧縮前の幅方向Ｄ２の寸法の９０％以上に復元することが好ましい。

パネル３は、セル３１の発泡方向が幅方向Ｄ２及び厚み方向Ｄ３とそれぞれ略垂直であることが好ましい。「略垂直」とは、具体的には、９０°±１５°を意味し、特には９０°±１０°を意味するものとする。「セルの発泡方向」とは、個々のセル３１の形状を楕円体状とみなしたときの長径方向を意味し、特には、パネル３の幅方向Ｄ２の中央部分（縦方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２中心から、縦方向Ｄ１の寸法及び幅方向Ｄ２の寸法の両側１０％程度の部分）で測定したときの方向を指すものとする。

パネル３が断熱材として使用されるため、パネル３の熱伝導率λは、０．０４Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。これにより、低密度化されたパネル３であっても、十分な断熱性能を発揮することができる。なお、熱伝導率は、ＪＩＳ Ａ１４１２−２に準拠して測定される値である。

パネル３の独立気泡率は、１５％以下であることが好ましく、０〜１０％であることがより好ましい。このように、連通化率を高くすることにより、優れた寸法安定性を確保することができる。ここで、独立気泡率は、ＡＳＴＭ Ｄ２８５６に準拠して測定される値である。

上記したように、パネル３は、ポリオール化合物と発泡剤である水とを含有するポリオール組成物と、ポリイソシアネート成分とを混合、反応させて得られる。

上記ポリオール化合物は、平均官能基数が２〜４で且つ重量平均分子量が３０００〜８０００であって、アルキレンオキサイドの重合体であるポリエーテルポリオール（Ａ）と、分子量が２５０未満であるショートグリコール（Ｂ）と、を含有する、ことが好ましい。

ポリエーテルポリオール（Ａ）は、２〜４個の活性水素原子を有する開始剤に、アルキレンオキサイドを開環付加重合させて得られたポリオキシアルキレンポリオールである。

開始剤としては、例えば、脂肪族多価アルコール（例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキシレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等のグリコール類、トリメチロールプロパン、グリセリン等のトリオール類、ペンタエリスリトール等の４官能アルコール類）、脂肪族アミン（例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ネオペンチルジアミン等のアルキレンジアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアルカノールアミン）、芳香族アミン（例えば、２，４−トルエンジアミン、２，６−トルエンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、ｐ−フェニレンジアミン、ｏ−フェニレンジアミン、ナフタレンジアミン等）等が挙げられる。これらは、それぞれ１種単独で用いてもよく、また、２種以上併用してもよい。開始剤として、脂肪族アルコールを用いることが好ましく、トリオール類を用いることがより好ましく、グリセリンを用いることが特に好ましい。

ポリエーテルポリオール（Ａ）は、平均官能基数が２〜４であって、２．５〜３．５であることがより好ましい。さらに、ポリエーテルポリオール（Ａ）は、重量平均分子量が３０００〜５０００であることがより好ましい。

アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、１，２−ブチレンオキサイド、２，３−ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド等が挙げられる。これらの中でも、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを併用して、前記開始剤に開環付加重合させることが好ましい。その際、エチレンオキサイドの比率（（エチレンオキサイド）／（エチレンオキサイド＋プロピレンオキサイド））を５％〜３０％とすることが好ましい。

ポリエーテルポリオール（Ａ）の水酸基価は、２０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、３０〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましい。該水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満である場合、ポリイソシアネート成分に対するポリオール組成物の粘度比が高くなり、混合時の撹拌不良が生じる。反対に、１００ｍｇＫＯＨ／ｇを超える場合、得られたポリウレタンフォームに適度な靱性を付与することが難しくなる。水酸基価は、ＪＩＳ Ｋ１５５７−１：２００７に準拠して測定される値である。

分子量が２５０未満であるショートグリコール（Ｂ）は、例えば、エチレングリコール（分子量６２）、プロピレングリコール（分子量７６）、ジエチレングリコール（分子量１０６）、ジプロピレングリコール（分子量１３４）、１，４−ブタンジオール（分子量９０）、１，３−ブタンジオール（分子量９０）、１，６−ヘキサンジオール（分子量１１８）、グリセリン（分子量９２）、トリプロピレングリコール（分子量１９２）等が挙げられる。これらの中でも、フォームの樹脂強度をより確実に高めるためには、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール及びグリセリンが好ましく、ジエチレングリコールが特に好ましい。ショートグリコール（Ｂ）の分子量は、６２〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、９０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましい。

原料として使用するポリオール組成物においては、ポリオール化合物として、さらに平均官能基数が２〜４、重量平均分子量が３０００〜５０００であって、プロピレンオキサイドの重合体であるポリエーテルポリオール（Ｃ）を含有することが好ましい。ポリエーテルポリオール（Ｃ）は、２〜４個の活性水素原子を有する開始剤に、プロピレンオキサイドのみを開環付加重合させて得られたポリオキシアルキレンポリオールである。開始剤としては、上述した脂肪族多価アルコール、脂肪族アミン、芳香族アミン等が挙げられ、特に限定されない。開始剤として、グリセリンが特に好ましい。

原料として使用するポリオール組成物では、低密度化しつつ断熱性能に優れたポリウレタンフォームパネル３を製造するために、ポリオール化合物１００重量部中、ポリエーテルポリオール（Ａ）を１０〜８０重量部含有し、ショートグリコール（Ｂ）を１０〜６０重量部含有することが好ましく、ポリエーテルポリオール（Ａ）を１５〜７０重量部含有し、ショートグリコール（Ｂ）を１０〜５０重量部含有することがより好ましい。また、ポリエーテルポリオール（Ｃ）を含有する場合、ポリエーテルポリオール（Ａ）を１０〜３０重量部含有し、ショートグリコール（Ｂ）を１０〜６０重量部含有し、且つポリエーテルポリオール（Ｃ）を３０〜７０重量部含有することが好ましく、さらに、ポリエーテルポリオール（Ａ）を１５〜２５重量部含有し、ショートグリコール（Ｂ）を１０〜５０重量部含有し、且つポリエーテルポリオール（Ｃ）を４０〜６０重量部含有することがより好ましい。

上記ポリオール組成物には、発泡剤として水が配合される。発泡剤は、水単独であることが好ましく、その配合量は、ポリオール化合物１００重量部に対して２０〜１００重量部であることが好ましく、３０〜９０重量部であることがより好ましく、４０〜８０重量部であることがさらに好ましい。このように水を多量に配合することで、パネル３の低密度化を図ることができる。

上記ポリオール組成物には、通常、難燃剤、触媒及び整泡剤がさらに配合される。また、上記ポリオール組成物には、着色剤及び酸化防止剤等の各種添加剤がさらに配合されてもよい。

難燃剤としては、有機リン酸エステル類、ハロゲン含有化合物、水酸化アルミニウム等の金属化合物が挙げられ、特に、有機リン酸エステル類がポリオール組成物の粘度低下効果を有するので好ましい。有機リン酸エステルとしては、リン酸のハロゲン化アルキルエステル、アルキルリン酸エステル、アリールリン酸エステル、ホスホン酸エステル等が挙げられる。具体的には、トリス（クロロプロピル）ホスフェート（ＴＭＣＰＰ、大八化学製）、トリブトキシエチルホスフェート（ＴＢＥＰ）、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリメチルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート等が挙げられる。難燃剤の配合量は、ポリオール化合物１００重量部に対して１０〜５０重量部であることが好ましく、１５〜４０重量部であることがより好ましい。特に、フォームの脆性悪化を防止するために、ポリオール組成物中、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）及び前記ショートグリコール（Ｂ）に加えて、ポリオール化合物１００重量部に対して、難燃剤を２０重量部以上含有することが好ましい。

触媒としては、ウレタン化反応を促進する触媒であれば特に限定されないが、ポリイソシアネート成分のイソシアネート基と反応することができる反応性のアミン触媒を用いることが好ましい。そのような反応性のアミン触媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシエタノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−２−ヒドロキシプロピレンジアミン、Ｎ−ヒドロキシエチルモルホリン、Ｎ−メチル−Ｎ−ヒドロキシエチルピペラジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピレンジアミン等が挙げられる。

なお、通常の第３級アミン触媒を用いることもでき、そのような第３級アミン触媒としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、ジアザビシクロウンデセン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリン等が挙げられる。

触媒の配合量は、ポリオール化合物１００重量部に対して２〜１０重量部であることが好ましく、３〜８重量部であることがより好ましい。

整泡剤としては、公知のポリウレタンフォーム用の整泡剤の中から、例えば、エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドの重合体であるポリオキシアルキレングリコールとポリジメチルシロキサンとのグラフト共重合体が挙げられ、ポリオキシアルキレン中のオキシエチレン基含有率が７０〜１００モル％のシリコーン整泡剤が好ましく用いられ、具体的には、ＳＨ−１９３、ＳＦ−２９３７Ｆ、ＳＦ−２９３８Ｆ（東レダウコーニングシリコーン社製）、Ｂ−８４６５、Ｂ−８４６７、Ｂ−８４８１（エボニックデグサジャパン社製）、Ｌ−６９００（モメンティブ社製）等が挙げられる。整泡剤の配合量は、ポリオール化合物１００重量部に対して１〜１０重量部であることが好ましい。

上記ポリオール組成物と混合、反応させてポリウレタンフォームパネル３を形成するポリイソシアネート成分としては、イソシアネート基を２個以上有する芳香族系、脂環族系、脂肪族系等の各種ポリイソシアネート化合物を用いることができる。取扱の容易さ、反応の速さ、得られるポリウレタンフォームの物理特性が優れていること、及び低コストであること等から、液状ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を用いることが好ましい。液状ＭＤＩとしては、クルードＭＤＩ（ｃ−ＭＤＩ）（４４Ｖ−１０，４４Ｖ−２０等（住化バイエルウレタン社製）、ミリオネートＭＲ−２００（日本ポリウレタン工業））、ウレトンイミン含有ＭＤＩ（ミリオネートＭＴＬ：日本ポリウレタン工業製）等が挙げられる。液状ＭＤＩに加えて、他のポリイソシアネート化合物を併用してもよく、併用するポリイソシアネート化合物としては、ポリウレタンの技術分野において公知のポリイソシアネート化合物が限定なく使用可能である。

パネル３は、ポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを混合、反応させる際のイソシアネート指数（ＮＣＯ Ｉｎｄｅｘ）を３０以下に設定することが好ましく、３０未満に設定することがより好ましい。イソシアネート指数の下限としては、例えば２０が挙げられる。イソシアネート指数を前記範囲内とすることにより、低密度であって、且つ優れた弾性及び断熱性能を備えたポリウレタンフォームパネル３とすることができる。ここで、イソシアネート指数とは、ポリオール組成物に含まれる全ての活性水素基（発泡剤としての水を２官能活性水素化合物として計算）に対するポリイソシアネート成分のイソシアネート基の当量比を百分率で表したもの（活性水素基１００当量に対するイソシアネート基の当量比）を意味する。

パネル３の製造方法は、ポリオール化合物と発泡剤である水とを含有するポリオール組成物と、ポリイソシアネート成分と、を含有する発泡原液組成物を原料として得られるポリウレタンフォームパネル３の製造方法であって、斯かるポリオール化合物は、例えば、ポリオール組成物が、平均官能基数が２〜４、重量平均分子量が３０００〜８０００であって、アルキレンオキサイドの重合体であるポリエーテルポリオール（Ａ）と、分子量が２５０未満であるショートグリコール（Ｂ）と、を含有するポリオール化合物を含有し、ポリオール化合物１００重量部に対して、水を２０〜１００重量部含有するものであり、ポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを混合、反応させる際のイソシアネート指数が３０未満であることが好ましい。そして、パネル３が幅方向Ｄ２で弾性を有するように、複数のセル３１がパネル３の縦方向Ｄ１に沿って長尺に形成されるためには、図５に示すように、縦方向Ｄ１、幅方向Ｄ２及び厚み方向Ｄ３を有するモールド７に対し、幅方向Ｄ２及び厚み方向Ｄ３に沿って延びる面を底面７１として、発泡原液組成物を注入する注入工程と、注入工程後に前記発泡原液組成物を反応させる反応工程と、を備えることが好ましい。

具体的には、パネル３の製造方法では、縦方向Ｄ１、幅方向Ｄ２及び厚み方向Ｄ３を有するモールド７に対し、幅方向Ｄ２及び厚み方向Ｄ３に沿って延びる面を底面７１として、ミキシングヘッド８から、ポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを含有する発泡原液組成物を注入する（注入工程）。注入後、発泡原液組成物は、反応しつつ、縦方向Ｄ１に発泡しながら（膨らみながら）、フォームを形成する（反応工程）。上記反応工程では、必要に応じて、モールド７を全体的に、あるいは局所的に、加温してもよい。

本実施形態に係る建築構造体１の構成は、以上の通りであり、次に、本実施形態に係る建築構造体１の製造方法が、図６を参酌して以下に説明される。

図６に示すように、複数の長尺材２，２は、長手方向Ｄ１が平行となるように、幅方向Ｄ２で並列されている。外力がパネル３に加えられることにより、パネル３が幅方向Ｄ２で圧縮される。これにより、長尺材２，２の離間距離Ｗ１より大きいパネル３の幅方向Ｄ２における寸法Ｗ２は、長尺材２，２の離間距離Ｗ１より小さくなる。

幅方向Ｄ２で圧縮されたパネル３が長尺材２，２間に位置された後、加えられた外力が解除されることにより、パネル３が復元する。パネル３は、長尺材２の支持面２１に当接した後も、弾性力によりさらに復元しようとするため、長尺材２と密着し且つ長尺材２を押圧する状態で長尺材２，２間に嵌まる。

以上より、本実施形態に係る建築構造体１によれば、複数の長尺材２は、互いの長手方向が第１の方向Ｄ１で平行となるように、第１の方向Ｄ１と直交する第２の方向Ｄ２で並列されている。パネル３は、第２の方向Ｄ２と直交する方向に沿って長尺に形成される複数のセル３１を有する発泡体であるため、第２の方向Ｄ２で弾性を有する。

したがって、第２の方向Ｄ２で圧縮されたパネル３が長尺材２，２間でその圧縮を解除されて復元することにより、パネル３は、長尺材２と密着し且つ長尺材２を押圧した状態で長尺材２，２間に嵌められる。このように、本実施形態に係る建築構造体１は、パネル３を長尺材２，２間に容易に嵌められると共に、パネル３と長尺材２との間に隙間が発生することを防止できる。

また、本実施形態に係る建築構造体１によれば、複数のセル３１が第２の方向Ｄ２と直交する方向に沿って長尺に形成されるため、パネル３の第２の方向Ｄ２における弾性率が小さくなる。これにより、パネル３が第２の方向Ｄ２で弾性を有するため、パネル３は、第２の方向Ｄ２で圧縮され易い。

さらに、該複数のセル３１が、第２の方向Ｄ２と直交する方向のうち、第１の方向Ｄ１に沿って長尺に形成されるため、パネル３の第１の方向Ｄ１における弾性率が大きくなる。これにより、パネル３が第１の方向Ｄ１で剛性を有するため、長尺材２，２間に嵌められたパネル３は、長尺材２，２間に安定して保持される。結果、パネル３は、自立できる。

しかも、該複数のセル３１が、第２の方向Ｄ２と直交する方向のうち、第１の方向Ｄ１に沿って長尺に形成されるため、パネル３の第３の方向Ｄ３における断熱性能を向上させることもできる。

なお、本発明は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

上記実施形態に係る建築構造体１においては、パネル３は、長尺材２，２間に１つ嵌められる、という構成である。しかしながら、本発明は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明においては、図７に示すように、パネル３は、第１の方向Ｄ１に複数並列されて、長尺材２，２間に嵌められる、という構成でもよく、また、図８に示すように、パネル３は、第２の方向Ｄ２に複数並列されて、長尺材２，２間に嵌められる、という構成でもよい。

図７に示す建築構造体１においては、第１の方向Ｄ１が高さ方向となるように構成された場合、パネル３は、複数のセル３１が第１の方向Ｄ１に沿って長尺に形成されることで、幅方向Ｄ２の弾性率が長手方向Ｄ１の弾性率よりも小さくなるように、形成されることが好ましい。これにより、パネル３が第１の方向Ｄ１で剛性を有するため、長尺材２，２間に嵌められたパネル３は、自立できるだけでなく、上に配置されるパネル３を下から安定して支持できる。

図８に示す建築構造体１においては、隣接するパネル端部３２，３２は、長尺材２，２間から外れた位置で当接し、該反対側のパネル端部３３，３３は、それぞれ長尺材２，２間に位置し、長尺材２及び板材５に当接している。そして、隣接するパネル端部３２，３２が長尺材２，２間に位置するように、パネル３が外力を受けることにより、パネル３が第２の方向Ｄ２で圧縮されながら長尺材２，２間に嵌められる。

また、上記実施形態に係る建築構造体１においては、パネル３は、第１の方向Ｄ１の寸法が第２の方向Ｄ２の寸法よりも大きくなるように、形成されている、という構成である。しかしながら、本発明は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明においては、図７に示すように、パネル３は、第１の方向Ｄ１の寸法が第２の方向Ｄ２の寸法よりも小さくなるように、形成されている、という構成でもよい。

また、上記実施形態においては、長尺材２は、柱であって、建築構造体１は、壁である、という構成である。しかしながら、本発明は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明においては、長尺材２は、第１の方向（長手方向）Ｄ１が水平方向である床根太であって、建築構造体１は、床である、という構成でもよく、また、長尺材２は、第１の方向（長手方向）Ｄ１が水平方向である天井根太であって、建築構造体１は、天井である、という構成でもよく、さらに、長尺材２は、第１の方向（長手方向）Ｄ１が鉛直方向及び水平方向に対して傾斜する方向である垂木であって、建築構造体１は、屋根である、という構成でもよい。要するに、本発明においては、第１〜第３の方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、特定の方向に限定されない。

また、上記実施形態においては、パネル３は、モールド７を用いて製造される、という構成である。しかしながら、本発明は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明においては、コンベア上に発泡原液組成物を散布し、鉛直方向が第１の方向Ｄ１となるようにパネル３が直方体状に裁断される、という構成でもよい。

また、本発明においては、図９に示すように、パネル３は、第２の方向Ｄ２における端部に、第３の方向Ｄ３に対して傾斜するテーパ部３４を備える、という構成でもよい。斯かるパネル３は、テーパ部３４により、第２の方向Ｄ２における寸法が次第に大きくなるように、形成されている。斯かるパネル３は、第３の方向Ｄ３で押されることにより、第２の方向Ｄ２で圧縮されながら長尺材２，２間に嵌められる。なお、テーパ部３４は、パネル３の一方の端部のみに設けられてもよい。

また、本発明においては、図１０に示すように、長尺材２から第２の方向Ｄ２に突出し且つ長尺材２，２間に嵌められたパネル３を止める止め部６が設けられる、という構成でもよい。止め部６は、長尺材２，２間に嵌められたパネル３を第２の方向Ｄ２で係止する係止部６１と、第３の方向Ｄ３に対して傾斜する傾斜部６２とを備えている。

斯かる構成によれば、パネル３は、第３の方向Ｄ３で押圧されることで、止め部６の傾斜部６２により、第２の方向Ｄ２で圧縮される。パネル３は、止め部６を乗り越えることで、長尺材２，２間に嵌められる。長尺材２，２間に嵌められたパネル３は、止め部６に係止されるため、長尺材２，２間から抜け出ることを防止される。

また、本発明においては、パネル３は、表面にフィルム（例えば、ビニールからなるシュリンクフィルム等）で覆われる、という構成でもよい。斯かる構成によれば、パネル３が作業者に持たれる際、又は、複数のパネル３が積まれている際に、パネル３の取り扱いが容易になる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

＜ポリオール組成物の調製＞
ウレタンフォームパネル３の原料として、図１１に示すような配合にてポリオール組成物を調製した。図１１に示す各成分の詳細は、以下の通りである。

（１）ポリオール化合物
ポリエーテルポリオール（Ａ）−１：商品名「エクセノール−８２０」（旭硝子社製）、開始剤をグリセリンとして、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを付加重合して得られたポリエーテルポリオール（重量平均分子量４９００、水酸基価（ＯＨＶ）＝３４ｍｇＫＯＨ／ｇ）
ポリエーテルポリオール（Ａ）−２：商品名「エクセノール−８５０」（旭硝子社製）、開始剤をグリセリンとして、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを付加重合して得られたポリエーテルポリオール（重量平均分子量７０００、水酸基価（ＯＨＶ）＝２５ｍｇＫＯＨ／ｇ）
ショートグリコール（Ｂ）−１：ジエチレングリコール（ＤＥＧ）（分子量１０６、水酸基価（ＯＨＶ）＝１０５８ｍｇＫＯＨ／ｇ、ナカライテスク社製）
ポリエーテルポリオール（Ｃ）：商品名「Ｔ−３０００Ｓ」（三井化学社製）、開始剤をグリセリンとして、プロピレンオキサイドのみを付加重合して得られたポリエーテルポリオール（重量平均分子量３０００、水酸基価＝５６ｍｇＫＯＨ／ｇ）

（２）難燃剤
商品名「ＴＭＣＰＰ」（大八化学社製）
（３）整泡剤
整泡剤−１：シリコーン系ノニオン界面活性剤、商品名「ＳＦ−２９３８Ｆ」（東レダウコーニングシリコーン社製）
（４）触媒
触媒−１：第３級アミン触媒、商品名「ＴＯＹＯＣＡＴ−ＥＴ」（東ソー社製）
触媒−２：Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシエタノール、商品名「カオーＮｏ．２６」（花王社製）

＜パネル評価＞
実施例１〜３
図１１に示す配合で調整したポリオール組成物とポリイソシアネート成分（ｃ−ＭＤＩ（住化バイエルウレタン社製「スミジュール４４Ｖ−１０」、ＮＣＯ％：３１％）を用い、イソシアネート指数（ＮＣＯ Ｉｎｄｅｘ）は図１１に記載）に調整した発泡原液組成物を、図５に示すモールド７（縦方向Ｄ１の寸法：９００ｍｍ、幅方向Ｄ２の寸法：５００ｍｍ、厚み方向Ｄ３の寸法：５００ｍｍ）の底面７１にミキシングヘッド８から注入した。その後、発泡原液組成物を反応させて得られたポリウレタンフォームパネル３を縦方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に沿う切断面で裁断し、パネル３の厚み方向Ｄ３とセル３１の発泡方向とが略垂直（９０°）であるパネル３（縦方向Ｄ１の寸法：７００ｍｍ、幅方向Ｄ２の寸法：４００ｍｍ、厚み方向Ｄ３の寸法：６０ｍｍ）を製造した。結果を図１１に示す。

＜重量平均分子量＞
重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ）にて測定し、標準ポリスチレンにより換算した。
ＧＰＣ装置：島津製作所製、ＬＣ−１０Ａ
カラム：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製、（ＰＬｇｅｌ、５μｍ、５００Å）、（ＰＬｇｅｌ、５μｍ、１００Å）、及び（ＰＬｇｅｌ、５μｍ、５０Å）の３つのカラムを連結して使用
流量：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
濃度：１．０ｇ／ｌ
注入量：４０μｌ
カラム温度：４０℃
溶離液：テトラヒドロフラン

＜フォーム密度＞
フォーム密度については、ＪＩＳ Ｋ ７２２２に準拠し求めた。

＜熱伝導率＞
ＪＩＳ Ａ９５２６（建築物断熱用吹付け硬質ウレタンフォーム）に基づき、ＪＩＳ Ａ１４１２−２（熱絶縁材の熱抵抗及び熱伝導率の測定方法−第２部：熱流計法）（ＨＦＭ法）に準拠して、パネル３の厚み方向Ｄ３での熱伝導率を測定した。

＜１０％圧縮強度＞
上記方法にて製造したポリウレタンフォームパネル３（縦方向Ｄ１の寸法：７００ｍｍ、幅方向Ｄ２の寸法：４００ｍｍ、厚み方向Ｄ３の寸法：６０ｍｍ）の中央部分（縦方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２中心から、縦方向Ｄ１の寸法及び幅方向Ｄ２の寸法の両側１０％程度の部分）から、５０ｍｍ角の立方体をフォーム試料として切り出し、ＡＵＴＯＧＲＡＰＨ ＡＧ−Ｘ ｐｌｕｓ（島津製作所社製）を使用して、圧縮速度５ｍｍ／ｍｉｎの条件で１０％圧縮強度を測定した。

＜所定形状へポリウレタンフォームパネルの嵌め込み作業性＞
幅方向Ｄ２の寸法が４００ｍｍであるパネル３で、幅方向Ｄ２に５％圧縮して、離間距離が３８０ｍｍの長尺材２，２間に容易に嵌めることが可能であれば、所定幅に対して融通ありということでパネル３の嵌め込み作業性が良好（図１１においては「○」）と判断した。

図１１の結果から、実施例１〜３のパネル３は、低密度であって、脆性が小さく、且つ厚み方向Ｄ３にて、優れた断熱性能を備えることが分かる。また、縦方向Ｄ１と横方向Ｄ２との間で圧縮強度に差があり、且つ幅方向Ｄ２に弾性を有するため、嵌め込み作業性にも優れることが分かる。

１…建築構造体、２…長尺材、３…パネル、４…枠材、５…板材、６…止め部、７…モールド、８…ミキシングヘッド、２１…支持面、３１…セル、３２…パネル端部、３３…パネル端部、３４…テーパ部、６１…係止部、６２…傾斜部、７１…底面、Ｄ１…第１の方向、Ｄ２…第２の方向、Ｄ３…第３の方向

Claims (3)

1. 互いの長手方向が第１の方向で平行となるように、前記第１の方向と直交する第２の方向で並列される複数の長尺材と、
   前記長尺材間に嵌められるパネルとを備え、
   前記パネルは、前記第２の方向で弾性を有するように、前記第２の方向と直交する方向に沿って長尺に形成される複数のセルを有する発泡体である建築構造体。
2. 前記複数のセルは、前記パネルの前記第２の方向における弾性率が前記パネルの前記第１の方向における弾性率よりも小さくなるように、前記第１の方向に沿って長尺に形成される請求項１に記載の建築構造体。
3. 互いの長手方向が第１の方向で平行となるように、前記第１の方向と直交する第２の方向で並列される複数の長尺材に対し、
   前記第２の方向で弾性を有するように、前記第２の方向と直交する方向に沿って長尺に形成される複数のセルを有する発泡体であるパネルを、前記長尺材間に嵌める建築構造体の製造方法。

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