(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主たるマトリックスがゾノトライトによって形成され、針状ワラストナイトを３０〜６０質量％と補強用繊維を３〜８質量％含有し、見掛け密度が０．８〜１．１ｇ／ｃｍ３の範囲内にあり、吸水寸法変化率が０．０５％以下であるけい酸カルシウム板を基材とし、該基材の片面に、視線誘導機能を有する表面材として、見掛け密度が１．４５〜１．７５ｇ／ｃｍ３の硬質けい酸カルシウム板に無機塗料を塗布した表面材を積層してなることを特徴とするトンネル内装用パネル。
【請求項２】
前記表面材が前記基材上に接着剤により接着されているところの請求項１に記載のトンネル内装用パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用道路等のトンネル内装材として使用されるトンネル内装用パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トンネル内壁を火災等から防護するための耐火材としてけい酸カルシウム板のような多孔質無機質板が使用されている。また、トンネル内装材の表面には視線誘導機能が必要とされているが、視線誘導機能を得るためには、耐火材として使用されている多孔質無機質板の表面に視線誘導層を形成する必要がある。この視線誘導層には、緻密且つ平滑で、且つ耐久性（塗膜自体の耐久性の他に、基材と塗膜との密着性の持続性を含む）や汚染洗浄性に優れていることが要求される。しかしながら、トンネル内壁の耐火材として使用される多孔質無機質板は、多孔質であるため、その表面に塗装等を施すことにより上述のような性能を有する視線誘導層を形成することは難しい。そこで、多孔質無機質板に、視線誘導機能を有する表面材を積層してパネルを形成する必要がある。
【０００３】
トンネル内壁に使用される耐火材のけい酸カルシウム板として、例えば、特許文献１には、ケイ酸カルシウム水和物からなるマトリックスと繊維を含有してなるケイ酸カルシウム材において、前記ケイ酸カルシウム水和物が、トバモライトとゾノトライトとからなるとともに、前記ゾノトライトの（００１）面のＸ線回折強度と前記トバモライトの（００２）面のＸ線回折強度との比が、前者／後者として０．３〜５．０であり、前記ケイ酸カルシウム材が、繊維として２０〜６０質量％の範囲の針状ワラストナイトおよび１〜１０質量％の範囲のセルロースパルプを含有することにより、１２００℃における加熱残存収縮率が５％以下であることを特徴とするケイ酸カルシウム材、および、石灰質原料、ケイ酸質原料、繊維原料および水を混合して原料スラリーを形成し、この原料スラリーを加熱養生し加圧脱水成形してケーキを形成し、このケーキをオートクレーブで養生して硬化させる工程を有するケイ酸カルシウム材の製造方法において、前記石灰質原料と前記ケイ酸カルシウム材に占める比率が２０〜６０質量％の範囲の針状ワラストナイトおよび１〜１０質量％の範囲のセルロースパルプを使用し、前記加熱養生の加熱温度を８０〜１００℃、前記加熱脱水成形における圧力を２ＭＰａ〜１０ＭＰａとして、前記オートクレーブ養生の温度は１９０〜２１０℃、かつ養生の時間が５時間〜１５時間であることにより、ケイ酸カルシウム水和物からなるマトリックスと繊維とを含有してなるケイ酸カルシウム材を成形し、ここで前記ケイ酸カルシウム水和物は、トバモライトとゾノトライトとからなるとともに、前記ゾノトライトの（００１）面のＸ線回折強度と前記トバモライトの（００２）面のＸ線回折強度との比が、前者／後者として０．３〜５．０であり、かつ前記ケイ酸カルシウム材は、１２００℃における加熱残存収縮率が５％以下であることを特徴とするケイ酸カルシウム材の製造方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、耐火物中に、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有合計が１０％未満である軽量骨材を８〜３０重量％（質量％）と、繊維長さが５００μｍ〜４μｍである無水無機長繊維を１〜８重量％（質量％）と、繊維長さが５０〜＜５００μｍである無水無機短繊維を４〜３０重量％（質量％）と、残部にアルミナセメントと超微粉非晶質シリカと、補強繊維及びその他の耐火材料等とを含有する無水無機繊維含有断熱性耐火物が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１０４７６９号公報
【特許文献２】特許第３２０６９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、けい酸カルシウム板のような多孔質無機質板の片面に視線誘導機能を有する表面材を積層したパネルにおいては、表面材を積層していない面から、水分（水蒸気を含む）が出入りすることにより、けい酸カルシウム板内の含水率の分布が不均一になり、パネルに「そり」が生ずる原因となる。そして、パネルに「そり」が生じると、視線誘導機能が低下し、パネル同士の接合部に隙間が生じ、パネルによるトンネル内壁の耐火防護機能の低下が生じるので好ましくない。
【０００７】
トンネル内装材のみならず、一般の建築用であっても、多孔質無機質板を基材とし、その片面に、緻密な材料を積層するか、または塗膜を形成したパネルにおいては、同様の現象を生じる。この現象を防ぐために、通常はパネルのもう一方の面に、シーラーや塗料を塗布するか、表面材を両面に積層する等の方法が多く用いられている。しかし、トンネル内装材においては、環境条件が厳しいので、シーラー塗布ではパネルの「そり」を充分に防止することはできず、また、トンネル内装用のけい酸カルシウム板に耐久性の高い塗膜の形成は難しいという問題がある。更に、けい酸カルシウム板の両面に表面材を積層すると、コスト高になると共にパネルの厚さが厚くなるので好ましくない。
【０００８】
従って、本発明の目的は、優れた耐火性を有し、そりを生ずることがなく、視線誘導機能を長期間にわたり維持することができるトンネル内装用パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、視線誘導機能を有する表面材を積層するための基材として用いるけい酸カルシウム板として、高い耐火性を有し、且つ吸水寸法変化率を大幅に低減させたけい酸カルシウム板を使用することにより、トンネルの内装材に適したトンネル内装用パネルを提供するものである。
【００１０】
即ち、本発明のトンネル内装用パネルは、主たるマトリックスがゾノトライトによって形成され、針状ワラストナイトを３０〜６０質量％と補強用繊維を３〜８質量％含有し、見掛け密度が０．８〜１．１ｇ／ｃｍ３の範囲内にあり、吸水寸法変化率が０．０５％以下であるけい酸カルシウム板を基材とし、該基材の片面に、視線誘導機能を有する表面材として、硬質けい酸カルシウム板に無機塗料を塗布した表面材を積層してなることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のトンネル内装用パネルは、視線誘導機能を有する表面材が、見掛け密度が１．４５〜１．７５ｇ／ｃｍ３の硬質けい酸カルシウム板であることを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明のトンネル内装用パネルは、視線誘導機能を有する表面材が、基材上に接着剤により接着されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、視線誘導機能を有する表面材と積層するためのトンネル内装用パネルの基材として特定のけい酸カルシウム板を使用することにより、優れた耐火性を有し、且つ優れた視線誘導機能を長期間にわたり維持することができるという効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のトンネル内装用パネルは、基材と、その片面に積層された視線誘導機能を有する表面材から構成されるものである。本発明のトンネル用パネルに基材として使用されるけい酸カルシウム板は、主たるマトリックスがゾノトライトによって形成され、針状ワラストナイトを３０〜６０質量％、好ましくは４０〜５０質量％と補強用繊維を３〜８質量％、好ましくは４〜７質量％含有してなるものである。ここで、けい酸カルシウム板の針状ワラストナイトの含有量が３０質量％未満の場合には、けい酸カルシウム板の吸水寸法変化率が大きくなるために好ましくなく、また、針状ワラストナイトの含有量が６０質量％を超えると、けい酸カルシウム板の強度が低下するために好ましくない。また、けい酸カルシウム板に補強用繊維を含有させることにより、けい酸カルシウム板に基材として要求される強度を付与することができる。ここで、主たるマトリックスがゾノトライトにより形成されるけい酸カルシウム板の代表的な補強用繊維はセルロースパルプ等である。補強用繊維の含有量が３質量％未満の場合には、基材としての強度が得られないことがあるために好ましくない。また、セルロースパルプのような補強用繊維は、可燃物であるため、その含有量が８質量％を超えると、けい酸カルシウム板の不燃性が不充分となる危険性があるので好ましくない。なお、本明細書において「主たるマトリックスがゾノトライトによって形成され」とは、けい酸カルシウム材を構成するマトリックスに、トバモライトのようなその他の鉱物が若干混入していても許容できることを意味するものである。
【００１５】
更に、基材として使用されるけい酸カルシウム板は、見掛け密度が０．８〜１．１ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．９〜１．０ｇ／ｃｍ３の範囲内にあるものが好ましい。見掛け密度が０．８ｇ／ｃｍ３未満であると、トンネル内装用パネルとして使用した場合の長期耐久性が低下する危険性があるために好ましくない。また、見掛け密度が１．１ｇ／ｃｍ３を超えると、熱伝導率が大きくなり、火災等が発生した時にトンネル内壁面に熱が伝わり易くなり、トンネル内壁を防護するための耐火材としては望ましくない。また、「そり」の発生を防止するためには、含水率が変化した場合の寸法の伸び縮みを小さくする必要があり、具体的には、けい酸カルシウム板の吸水寸法変化率が０．０５％以下、好ましくは０．０４％以下であることが好ましい。
【００１６】
なお、本明細書において、「吸水寸法変化率」は、ＪＩＳ Ａ５４３０：２００１ ６．７項の「吸水による長さ変化率試験」により測定したものである。
【００１７】
ここで、見掛け密度が０．８〜１．１ｇ／ｃｍ３の範囲内にあるけい酸カルシウム板の平衡含水率は、およそ２〜５％程度である。基材であるけい酸カルシウム板が吸水して含水率が高くなる場合、トンネル内装用パネルの裏面側が伸びるので表面が凹状にそることになり、一方、けい酸カルシウム材が乾燥して含水率が低くなる場合、トンネル内装用パネルの裏面側が縮むので表面が凸状となる。いずれの場合であっても、吸水寸法変化率が０．０５％以下であれば、平衡含水率状態からの寸法変化率は、およそその１／２であるので、そりの量はパネル長さ１ｍあたり１５ｍｍ以下となり、実質的にそりの影響はなくなる。なお、基材となるけい酸カルシウム板の厚さは、必要とされる基材の耐火性能にもよるが、２０〜４０ｍｍ、好ましくは２５〜３０ｍｍが好適である。
【００１８】
視線誘導機能を有する表面材としては、硬質けい酸カルシウム板を基材とし、水ガラス系塗料のような無機系塗料を塗布したものを用いる。なお、けい酸カルシウム板を基材とする視線誘導内装板の表面材として使用可能な硬質けい酸カルシウム板は、原料スラリーを抄造し、加圧成形した後、オートクレーブで養生することにより緻密化した硬質けい酸カルシウム系材料（見掛け密度が１．４５〜１．７５ｇ／ｃｍ３、好ましくは約１．６ｇ／ｃｍ３程度）である。なお、硬質けい酸カルシウム系材料の厚さは、３〜１０ｍｍ、好ましくは４〜６ｍｍの範囲内のものを使用することが好ましい。このような硬質けい酸カルシウム系材料は、その表面に、緻密且つ平滑で、耐久性並びに汚染洗浄性に優れた視線誘導機能を有する塗膜を形成することができる。なお、この硬質けい酸カルシウム板への塗膜の厚さは、３０〜８０μｍ、好ましくは４０〜５０μｍ程度が好ましい。
【００１９】
なお、参考として、視線誘導機能を有する表面材として、例えば琺瑯を施釉した金属板を使用する場合には、基材となる金属板の厚さは、０．３〜１ｍｍ、好ましくは０．４〜０．５ｍｍの範囲内のものを使用することが多い。また、琺瑯を施釉することにより形成されるコーティングの厚さは、３０〜８０μｍ、好ましくは４０〜５０μｍ程度のものが多い。
【００２０】
基材であるけい酸カルシウム板と視線誘導機能を有する表面材を積層して一体化するための方法は、特に限定されるものではないが、接着剤を用いて積層することにより一体化することが好ましい。接着剤の種類としては、使用される表面材の種類にもよるが、例えばエポキシ樹脂系接着剤等を使用することができる。
【実施例】
【００２１】
表１に示すけい酸カルシウム基材（厚さ２７ｍｍまたは２５ｍｍ×幅６００ｍｍ×長さ１２００ｍｍ）を用い、その一面にエポキシ系接着剤を１８０ｇ／ｍ２の量で塗布した後、視線誘導機能を有する表面材として無機塗装（厚さ４５μｍ）を施した硬質けい酸カルシウム板［厚さ４ｍｍ、見掛け密度１．６ｇ／ｃｍ３：ＪＩＳ Ａ５４３０ ：２００１  ６．３「見掛け密度」ａ）項の試験に従って測定し、求めたものである］を貼り合わせることにより表面材をけい酸カルシウム基材上に積層して本発明品及び比較品のトンネル内装用パネルを得た。
得られたトンネル内装用パネルの諸特性を表１に併記する。
【００２２】
【表１】
0004344326.tif 000002
【００２３】
表１において、
けい酸カルシウム基材の見掛け密度は、ＪＩＳ Ａ５４３０：２００１ ６．３「見掛け密度」ｂ）項の試験に従って測定し、求めたものである。
吸水寸法変化率は、ＪＩＳ Ａ５４３０：２００１ ６．７「吸水による長さ変化率試験」の項に従って測定し、求めたものである；
耐火性は、けい酸カルシウム基材の供試体（厚さ２７ｍｍまたは２５ｍｍ×幅８０ｍｍ×長さ１５０ｍｍ）を１０００℃の電気炉中で３時間加熱し、次に、水中に浸漬して冷却した後、外観を目視にて観察したものである。○は、けい酸カルシウム基材に変化なし、△は、けい酸カルシウム基材に軽微な亀裂が認められる、×は、けい酸カルシウム基材に亀裂が認められる、をそれぞれ表す；
そり量は、得られたトンネル内装用パネルの表面材を表側にしてパネルの幅方向を横にして横方向に２枚、高さ方向に５枚、合計１０枚のパネルをコンクリート壁に立て掛け、室温に１時間保持し、その間に０．５時間散水を行い（散水量パネル１ｍ２あたり２．５リットル／分）、次に、加熱用ランプを用いて６０℃まで２時間掛けて昇温し、６０℃に１時間保持した後、２時間掛けて室温まで降温する操作を１サイクルとし、この操作を１００サイクル行った後、パネルの長さ方向のそり量（ｍｍ）を測定し、１ｍあたりのそり量（ｍｍ）に換算して表したものである。
長期耐久性は、上記そり量の測定を行った本発明品及び比較品のトンネル内装用パネルのけい酸カルシウム基材の様子を目視にて観察したものである。○は、けい酸カルシウム基材に異常なし、△は、けい酸カルシウム基材に軽微なフクレが認められる、×は、けい酸カルシウム基材にフクレが認められる、をそれぞれ表す。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明のトンネル内装用パネルは、優れた耐火性を有し、そりを生じることがなく、優れた視線誘導機能を有する内装材として、長期間にわたり自動車用道路等のトンネルに好適に使用することができる。