特許 7413865 吊天井システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-05

(45)【発行日】2024-01-16

(54)【発明の名称】吊天井システム

(51)【国際特許分類】

   E04B 9/18 20060101AFI20240109BHJP

   B32B 17/00 20060101ALI20240109BHJP

   E04B 9/04 20060101ALI20240109BHJP

【ＦＩ】

E04B9/18 R

B32B17/00

E04B9/04 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020048954

(22)【出願日】2020-03-19

(65)【公開番号】P2021147877

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-02-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100116012

【弁理士】

【氏名又は名称】宮坂 徹

(72)【発明者】

【氏名】高橋 良介

(72)【発明者】

【氏名】木下 俊貴

【審査官】家田 政明

(56)【参考文献】

【文献】特開平８－９３１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭４９－３５１２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１３－２５３３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－４００３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－７０４５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ ９／００－９／３６

Ｂ３２Ｂ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吊具によって吊支されて水平方向へ沿ってフランジ部を設けられた支持金具と、
前記支持金具の前記フランジ部の下面に取り付けられて第一の係合部を有する取付具と、
前記取付具の前記第一の係合部に係合する第二の係合部を有して、前記第二の係合部が前記取付具の前記第一の係合部に係合することにより、前記支持金具の前記フランジ部の下面及び前記取付具を覆うように前記取付具に取り付けられる天井材と、
を備え、
前記天井材は、
不燃性を有する基材と、
前記基材の下面に布設されて三軸織物を有する表面材と、
を有し、
前記表面材は、樹脂により硬化されて周縁端に前記第二の係合部が形成されたものである
ことを特徴とする吊天井システム。

【請求項2】

前記取付具は、磁力によって前記支持金具に着脱可能に取り付けられるものである
ことを特徴とする請求項１に記載の吊天井システム。

【請求項3】

前記基材は、グラスウール，ガラスクロス，ガラス不織布，ガラスペーパ，無機系接着剤で固められたフェルト材のうちの少なくとも一種を含んでいる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吊天井システム。

【請求項4】

前記基材は、ＩＳＯ５６６０－１に準拠し、建築基準法第２条第９号及び建築基準法施工令第１０８条の２に基づく防耐火試験方法と性能評価規格に従うコーンカロリーメーター試験機による発熱性試験において（１）加熱開始後２０分間の総発熱量（ＭＪ／ｍ^２）が４ＭＪ／ｍ^２以下であり、（２）加熱開始後２０分間の最大発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋＷ／ｍ^２を超えず、（３）加熱開始後２０分間、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴がないという条件を満たす不燃性を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の吊天井システム。

【請求項5】

前記三軸織物は、ガラス繊維を含んでいる
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の吊天井システム。

【請求項6】

前記基材と前記表面材との間に接着層が介在している
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の吊天井システム。

【請求項7】

前記接着層は、固形分１００％のホットメルト接着剤，固形分１００％の湿気硬化型接着剤，高粘度のゴム系接着剤，高粘度のウレタン樹脂系接着剤のうちの少なくとも一種を含んでいる
ことを特徴とする請求項６に記載の吊天井システム。

【請求項8】

前記表面材の下面に加飾層が設けられている
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の吊天井システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、天井材を吊支する吊天井システムに関する。

【背景技術】

【0002】

天井材を吊支する吊天井システムにおいては、従来、天井材に石膏ボードやロックウール等が使用されていたが、近年、軽量性が重視され、天井材にグラスウールやガラスクロス等を使用したものが主流となっている。

【0003】

このような従来の吊天井システムは、図４に示すように、吊ボルト等の吊具１の先端に取り付けられたＴバー等の支持金具２のフランジ部２ａ上にグラスウール等からなる板形状の天井材１０の表面（図４中、下面）の周縁寄りを載せることにより、天井材１０を吊支するようになっている（例えば、下記特許文献１等参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－０２８１７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前述したような従来の吊天井システムにおいては、天井を見上げると、支持金具２が露出しているため、見栄えが悪くなってしまっていた。

【0006】

このようなことから、本発明は、天井材を見栄えよく吊支することができる吊天井システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前述した課題を解決するための、本発明に係る吊天井システムは、吊具によって吊支されて水平方向へ沿ってフランジ部を設けられた支持金具と、前記支持金具の前記フランジ部の下面に取り付けられて第一の係合部を有する取付具と、前記取付具の前記第一の係合部に係合する第二の係合部を有して、前記第二の係合部が前記取付具の前記第一の係合部に係合することにより、前記支持金具の前記フランジ部の下面及び前記取付具を覆うように前記取付具に取り付けられる天井材と、を備え、前記天井材は、不燃性を有する基材と、前記基材の下面に布設されて三軸織物を有する表面材と、を有し、前記表面材は、樹脂により硬化されて周縁端に前記第二の係合部が形成されたものであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る吊天井システムによれば、取付具の第一の係合部に天井材の第二の係合部を係合させることにより、天井材が支持金具のフランジ部の下面及び取付具を覆い隠すので、天井を見上げても、支持金具や取付具が見えないので、天井材を見栄えよく吊支することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る吊天井システムの主な実施形態の要部の概略構成を表す断面図である。

【図2】図１の天井材の概略構成を表す断面図である。

【図3】本発明に係る吊天井システムの他の実施形態の天井材の概略構成を表す断面図である。

【図4】従来の吊天井システムの一例の要部の概略構成を表す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明に係る吊天井システムの実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。

【0011】

〈主な実施形態〉
本発明に係る吊天井システムの主な実施形態を図１，２に基づいて説明する。

【0012】

図１に示すように、本実施形態に係る吊天井システム１００は、吊ボルト等の吊具１０１によって吊支されて水平方向へ沿ってフランジ部１０２ａを設けられたＴバー等の支持金具１０２と、支持金具１０２のフランジ部１０２ａの下面に取り付けられて第一の係合部１０３ａを有する取付具１０３と、取付具１０３の第一の係合部１０３ａに係合する第二の係合部１１２ａを有して、第二の係合部１１２ａが取付具１０３の第一の係合部１０３ａに係合することにより、支持金具１０２のフランジ部１０２ａの下面及び取付具１０３を覆うように取付具１０３に取り付けられる天井材１１０と、を備えている。

【0013】

図２に示すように、天井材１１０は、不燃性を有する基材１１１と、基材１１１の下面に布設されて三軸織物を有する表面材１１２と、基材１１１と表面材１１２との間に設けられた接着層１１３と、を有している。

【0014】

基材１１１は、シート（板）形状をなし、例えば、グラスウール，ガラスクロス，ガラス不織布，ガラスペーパ，無機系接着剤で固められたフェルト材等を挙げることができる。基材１１１は、グラスウール等を含むことにより、多孔質となり、軽量性及び吸音性を大きく発現できる。

【0015】

特に、グラスウール（約２ｋｇ／ｍ^２程度）は、厚みによって若干異なってくるが、単体で残響室法において平均吸音率０．５％～１．０％程度の吸音性能を有しているため、非常に好ましい。

【0016】

また、基材１１１は、グラスウール（約２ｋｇ／ｍ^２程度）である場合、厚さが８ｍｍ以上２４ｍｍ以下であると好ましい。厚さが８ｍｍよりも小さいと、吸音性能（残響室法において平均吸音率が５％以上）を十分に発現し難くなってしまい、好ましくない。他方、厚さが２４ｍｍよりも大きいと、軽量性及び不燃性に難点を生じ易くなってしまい、好ましくない。

【0017】

なお、ガラスクロスの場合、開口率が０．５％以上１．０％以下で厚さが１００μｍ以上１ｍｍ以下となるように、ガラス繊維の経糸及び緯糸により織られていると好ましい。他方、ガラス不織布の場合、厚さが５０μｍ以上１５０μｍ以下であると好ましい。無機系接着剤としては、例えば、シリカを主成分とするシリカ系接着剤、セラミックを主成分とするセラミック系接着剤、セメントを主成分とするセメント系接着剤等を挙げることができる。

【0018】

また、基材１１１は、ＩＳＯ５６６０－１に準拠し、建築基準法第２条第９号及び建築基準法施工令第１０８条の２に基づく防耐火試験方法と性能評価規格に従うコーンカロリーメーター試験機による発熱性試験において（１）加熱開始後２０分間の総発熱量（ＭＪ／ｍ^２）が４ＭＪ／ｍ^２以下であり、（２）加熱開始後２０分間の最大発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋＷ／ｍ^２を超えず、（３）加熱開始後２０分間、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴がないという条件を満たす不燃性を有していると好ましい。

【0019】

表面材１１２は、ガラス繊維を含む三軸織物を有して、厚さが１００μｍ以上１ｍｍ以下となっており、質量が５００ｇ／ｍ^２以下であると、軽量化を図ることができるので好ましい。また、表面材１１２は、三軸織物を有することにより、多孔質となり、軽量化を確実に図ることができると共に、吸音性も向上させることができる。また、表面材１１２は、ガラス繊維を含むことにより、不燃性を有することができる。

【0020】

表面材１１２は、基材１１１及び接着層１１３よりも四辺の長さが長くなっており（例えば２０ｍｍ以上）、三軸織物の糸条のガラス繊維間に樹脂が含浸して硬化成型されることにより、Ｌ字型をなす第二の係合部１１２ａが周縁端に形成されると共に、剛性が高くなっている。含浸樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂，熱硬化性樹脂，紫外線硬化性樹脂等を挙げることができる。

【0021】

上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂，ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂，ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）樹脂，ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂，液晶ポリエステル樹脂等のポリエステル樹脂や、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂，ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂，ポリブチレン樹脂等のポリオレフィン樹脂や、スチレン系樹脂や、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）樹脂，ポリアミド（ＰＡ）樹脂，ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂，ポリメチレンメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂，ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂，ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂，ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂，変性ＰＰＥ樹脂，熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）樹脂，ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂，ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂，ポリスルホン（ＰＳＵ）樹脂，変性ＰＳＵ樹脂，ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂，ポリケトン（ＰＫ）樹脂，ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）樹脂，ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂，ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）樹脂，ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂，ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）樹脂，熱可塑性フェノール系樹脂，フェノキシ樹脂，ポリテトラフルオロエチレン樹脂等のフッ素系樹脂、更に、ポリスチレン系樹脂，ポリオレフィン系樹脂，ポリウレタン系樹脂，ポリエステル系樹脂，ポリアミド系樹脂，ポリブタジエン系樹脂，ポリイソプレン系樹脂，フッ素系樹脂等の熱可塑エラストマーや、これらの共重合体，変性体，２種類以上ブレンドした樹脂等が挙げられる。

【0022】

上記熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂（ＰＦ），エポキシ樹脂（ＥＰ），メラミン樹脂（ＭＦ），ユリア樹脂（ＵＦ），不飽和ポリエステル樹脂（ＵＰ），アルキド樹脂，ポリウレタン（ＰＵＲ），熱硬化性ポリイミド（ＰＩ）等が挙げられる。

【0023】

上記紫外線硬化性樹脂としては、例えば、アクリル系，エポキシ系等が挙げられる。

【0024】

接着層１１３は、基材１１１と表面材１１２とを接合するものであり、例えば、固形分１００％のホットメルト接着剤，固形分１００％の湿気硬化型（例えばポリウレタン（ＰＵＲ）系樹脂）接着剤，高粘度のゴム系接着剤，高粘度のウレタン樹脂系接着剤等を挙げることができる。ホットメルト接着剤としては、例えば、エチレン－酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ樹脂），ポリアミド系樹脂等が挙げられる。

【0025】

接着層１１３に上述した接着剤を適用すると、基材１１１や表面材１１２の細孔内に接着剤が入り込んでしまうことを抑制して、基材１１１と表面材１１２との接着強度の低下を抑制できるので、非常に好ましい。なお、高粘度のゴム系接着剤や高粘度のウレタン樹脂系接着剤としては、例えば、粘度４０Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは５０Ｐａ・ｓ以上のものを適用すると好ましい。

【0026】

このような天井材１１０を製造するには、まず、上述した樹脂（例えば熱硬化性樹脂）を水等の溶媒に溶解又は分散させて含浸液を作成し、表面材１１２を含浸液中に浸漬して、表面材１１２の織物の糸条のガラス繊維間に樹脂を含浸させる。樹脂の含浸方法としては、例えば、容器内の含浸液中に枚葉状の表面材１１２をそのまま浸漬する方法や、含浸液を付着させた対をなすロール間にウエブ状の表面材を走行させて含浸液を表面材に含浸させた後、ウエブを裁断する方法等が挙げられる。

【0027】

続いて、表面材１１２の周縁に第二の係合部１１２ａを形成するように、その形状に対応した金型内に表面材１１２を配置して押圧しながら加熱（例えば１００℃前後×３０秒前後）する。これにより、三軸織物の空隙部分の形状を崩すことなく樹脂を硬化させて、表面材１１２の周縁に第二の係合部１１２ａを成型することができると共に、剛性を発現し得るようになる。

【0028】

次に、表面材１１２の内側に、シート状又は網目状に形成した接着層（例えばホットメルト接着剤）１１３と、基材１１１とを順次積層し、金型で押圧しながら加熱（例えば１００℃前後×３０秒前後）する。これにより、接着剤が溶融し、基材１１１と表面材１１２とが接着層１１３により接合して、天井材１１０を得ることができる。

【0029】

図１に示すように、支持金具１０２は、Ｔ字型をなし、垂設部１０２ｂの下端にフランジ部１０２ａが設けられると共に、垂設部１０２ｂの上端が吊具１０１に連結されて吊支されている。

【0030】

取付具１０３は、Ｌ字型をなし、少なくとも基端（上端）側が磁力を有し、先端（下端）側の第一の係合部１０３ａを支持金具１０２の垂設部１０２ｂ側へ向けるように、基端（上端）側が支持金具１０２のフランジ部１０２ａの下面の縁端に沿って着脱可能に取り付けられている。

【0031】

このような本実施形態に係る吊天井システム１００においては、吊具１０１に吊支された支持金具１０２のフランジ部１０２ａの下面の縁端に沿って取付具１０３の基端（上端）を磁力により取り付けると共に、天井材１１０で支持金具１０２のフランジ部１０２ａの下面及び取付具１０３を覆い隠すように天井材１１０の第二の係合部１１２ａを取付具１０３の第一の係合部１０３ａに引っ掛けるように係合させることにより、天井材１１０を周縁の四辺で吊支することができる。

【0032】

このとき、天井材１１０の第二の係合部１１２ａは、外部応力で一時的に変形しても元の形状に戻る復元性を有しているので、取付具１０３の第一の係合部１０３ａとの係合を容易に行うことができる。

【0033】

このようにして天井材１１０を吊支した吊天井システム１００においては、天井材１１０が支持金具１０２のフランジ部１０２ａの下面及び取付具１０３を覆い隠しているので、天井を見上げても、支持金具１０２が見えなくなる。

【0034】

したがって、本実施形態に係る吊天井システム１００によれば、天井材１１０を見栄えよく吊支することができる。

【0035】

また、取付具１０３の第一の係合部１０３ａに天井材１１０の第二の係合部１１２ａを引っ掛けるように係合させるだけで天井材１１０を取り付けできるので、施工時の取り付け作業の省力化を図ることができると共に、保守点検時の取り外し作業の容易化を図ることができる。

【0036】

また、天井材１１０の表面材１１２が三軸（軸糸，右上がりバイアス糸，左上がりバイアス糸）織物からなるので、方向性が斜め方向となり、樹脂を含浸させて硬化させたときの剛性を保つことができる。ちなみに、表面材が二軸（縦糸，横糸）織物からなると、方向性が縦方向及び横方向となり、樹脂を含浸させて硬化させたときに、縦方向又は横方向に撓み易くなってしまう。

【0037】

また、表面材１１２を樹脂で硬化させることによって天井材１１０に剛性を付与するようにしたことから、基材１１１が剛性を有さずに済むようになるので、基材１１１を薄くて（１ｍｍ以下）軽く（５００ｇ／ｍ^２以下）することができる。

【0038】

このため、天井材１１０を大判（例えば、１ｍ×１．５ｍ）にした吊天井システム１００として施工することができるので、例えば、吊天井システム１００の天井材１１０が、万が一、地震等で脱落してしまったとしても、人に重大な危害が加わることを防止できる。さらに、国土交通省が定める「構造耐力上安全な天井の構造方法」による特定天井、つまり、複数のルートでの検証が必要な天井と異なるものとすることができる。すなわち、検証が必要のない天井とすることができるので、検証のための複雑な計算等を省略することができる。

【0039】

〈他の実施形態〉
なお、前述した実施形態においては、基材１１１と表面材１１２と接着層１１３とからなる天井材１１０を備えた吊天井システム１００の場合について説明したが、本発明はこれに限らない。他の実施形態として、例えば、図３に示すように、表面材１１２の下面にさらに加飾層２１４を設けた天井材２１０を適用することも可能である。

【0040】

加飾層２１４は、印刷インキが塗布されて形成される層である。印刷インキとしては、例えば、無機系インキ，有機系インキ等を挙げることができる。印刷方法としては、例えば、インクジェット印刷法，ドブ漬け法，シルク印刷法等を挙げることができる。例えば、多彩なグラデーションの表現を行う場合、インクジェット印刷法が好適である。また、単色の表現を行う場合、ドブ漬け法が好適である。印刷インキの硬化方法としては、例えば、ＵＶ硬化法，熱硬化法等を挙げることができる。

【0041】

このような加飾層２１４を設けた天井材２１０は、例えば、印刷時のインキの裏抜けを防止するために、表面材１１２の裏面（図３中、上面）にバックシートを張り合わせてから、インクジェット印刷等によって、表面材１１２の表面（図３中、下面）にインクを塗布して加飾層２１４を形成した後、表面材１１２からバックシートを剥がす。その後、先に説明したように、表面材１１２に樹脂を含浸して、樹脂硬化させて成型し、基材１１１と表面材１１２とを接着層１１３により接合することで得ることができる。

【0042】

なお、バックシートは、接着力が２．５Ｎ／２５ｍｍ以上３．５Ｎ／２５ｍｍ以下であると好ましい。接着力が２．５Ｎ／２５ｍｍ未満であると、接着力が小さ過ぎるため、バックシートが剥がれ易くなってしまうので、好ましくない。他方、接着力が３．５Ｎ／２５ｍｍを超えると、印刷終了後にバックシートを剥がすときに表面材１１２の端部がほつれてしまうおそれがあるため、好ましくない。

【0043】

このようにして得られる天井材２１０は、基材１１１を薄くしていることから、天井材２１０全体の発熱量に余裕をもたせることができるので、不燃性能を満足しながらも、加飾層２１４を有することができ、意匠性を向上させることができる。

【0044】

また、前述した実施形態において、表面材の表面に凹凸形状（模様）をさらに設けた天井材とすることも可能である。このような天井材は、前述した実施形態で使用した表面材の成型時の金型の内面にさらに凹凸形状を設けておくことにより、容易に製造することができると共に、意匠性を高めることができると同時に、さらなる吸音特性も発現することができる。

【実施例】

【0045】

本発明に係る吊天井システムの効果を確認するために行った試験について以下に説明するが、本発明は以下に説明する試験に限定されるものではない。

【0046】

〈試験Ａ〉
下記の表１に示した材料からなる３００ｍｍ角の試験体Ａ１～Ａ３を用意した。これら試験体Ａ１～Ａ３の四辺をそれぞれ支承して、中央部分（対角線の交点位置）に１ｋｇの錘を置いたときの中央部分の撓み量（下降量）をそれぞれ計測した。その結果を下記の表１に示す。

【0047】

〈試験Ｂ〉
下記の表１に示した材料からなる１ｍ×１．５ｍの大判サイズの試験体Ｂ１～Ｂ３を用意した。これら試験体Ｂ１～Ｂ３を吊天井システムにそれぞれ適用して、そのときの中央部分（対角線の交点位置）の撓み量（下降量）をそれぞれ計測した。その結果を下記の表１に示す。

【0048】

【表1】

【0049】

表１からわかるように、試験体Ａ１，Ｂ１は、支承されずに落下し、計測することができなかった。試験体Ａ２，Ｂ２は、厚さ（１０ｍｍ）を有し、ある程度の剛性を有していることから、支承されるものの、撓み量が大きく、実用になり得るものではなかった。

【0050】

これに対し、試験体Ａ３，Ｂ３は、撓み量が試験体Ａ２，Ｂ２（基材のみ）よりも大きく減少し、実用可能であることが確認できた。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明に係る吊天井システムは、天井材を見栄えよく吊支することができるので、建設産業等において、極めて有益に利用することができる。

【符号の説明】

【0052】

１００ 吊天井システム
１０１ 吊具
１０２ 支持金具
１０２ａ フランジ部
１０２ｂ 垂設部
１０３ 取付具
１０３ａ 第一の係合部
１１０ 天井材
１１１ 基材
１１２ 表面材
１１２ａ 第二の係合部
１１３ 接着層
２１０ 天井材
２１４ 加飾層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】