JPH05229042A - 不燃性ハニカム構造材及び不燃性ボード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量で、不燃性を有し、高温使用下において
も所定の形状を保持できる不燃性ハニカム構造材及び不
燃性ボードを安価に製造する。 【構成】 セピオライトを主成分としたスラリーを抄造
してなる不燃性シート２を層間に酢酸ビニル系接着剤３
を使用してハニカム状に積層し、その表面全体に無機含
浸剤４を浸漬塗布した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐熱性と不燃性を有し、
軽量かつ高強度であって、建材としての間仕切用壁材、
雨戸、扉、床などのパネル用芯材、更に、航空機等の構
造材、鉄道車両の内装パネル等に使用可能な不燃性ハニ
カム構造材及び不燃性ボードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、軽量である程度の強度を有
し、安価で取扱いが容易な構造材として厚紙をハニカム
に形成したペーパーハニカムが広く使用されている。

【０００３】しかし、このペーパーハニカムは紙質のた
め、燃え易く、また、高い剛性強度を要する場所には不
適である。

【０００４】このため、従来は、これらの特性を要する
場合にはアスベストを使用した紙を用いていた。ところ
が、アスベストは健康を害する作用があるため、最近、
使用中止となった。

【０００５】したがって、軽量であってしかも不燃性を
有し、高剛性を必要とする場所には、通常、アルミニウ
ム、ステンレス等の金属箔を積層したハニカムコアを構
造材として使用している。

【０００６】これらの金属箔を用いたハニカム構造材は
軽量にもかかわらずその形状特性からくる高い剛性強度
によって航空機、鉄道車両、建材等の各種構造材に使用
されている。

【０００７】ところが、これらの金属箔を用いたハニカ
ム構造材は、ペーパーハニカムと比較して非常に高価で
ある。

【０００８】このようなことから、特開昭６０−２５０
９４５号公報、特開昭６３−１７８０３３号公報には、
水酸化アルミニウム含む紙を使用して難燃性を向上させ
たハニカム構造材の技術が開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記特開昭
６０−２５０９４５号公報、特開昭６３−１７８０３３
号公報に掲載の技術は、難燃性を有するといっても、曲
げ強度向上のためにパルプを３０％程度混合することが
不可欠であるので、比較的燃え易い。なお、珪藻土、尿
素メラミン等を含浸させることによりある程度難燃性を
向上できるが、熱分解後の保形性がなく、崩れ易い。こ
のため、難燃性といっても使用場所がかなり制限されて
しまうこととなった。

【００１０】一方、間仕切用壁材の裏打材として石膏ボ
ードが使用されることがあるが、石膏ボードは重く、割
れ易いという不具合がある。

【００１１】そこで、本発明は、軽量で、不燃性を有
し、高温使用下においても所定の形状を保持でき、しか
も、安価に製造できる不燃性ハニカム構造材及び不燃性
ボードの提供を課題とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
不燃性ハニカム構造体は、セピオライトを主成分とした
スラリーを抄造してなる不燃性シートを層間に酢酸ビニ
ル系接着剤を使用してハニカム状に積層したものであ
る。

【００１３】請求項２の発明にかかる不燃性ハニカム構
造体は、セピオライトを主成分としたスラリーを抄造し
てなる不燃性シートを層間に酢酸ビニル系接着剤を使用
してハニカム状に積層し、その表面全体に無機含浸剤を
塗布したものである。

【００１４】請求項３の発明にかかる不燃性ボードは、
セピオライトを主成分としたスラリーを抄造してなる不
燃性シートを層間に酢酸ビニル系接着剤を使用してハニ
カム状に積層してなる不燃性ハニカム構造材と、セピオ
ライトを主成分としたスラリーを抄造してなり、前記不
燃性ハニカム構造材の両面に酢酸ビニル系接着剤を介し
て貼着された不燃性板材とからなる。

【００１５】請求項４の発明にかかる不燃性ハニカム
は、セピオライトを主成分としたスラリーを抄造してな
る不燃性シートを層間に酢酸ビニル系接着剤を使用して
ハニカム状に積層し、その表面全体に無機含浸剤を塗布
してなる不燃性ハニカム構造材と、セピオライトを主成
分としたスラリーを抄造してなり、前記不燃性ハニカム
構造材の両面に酢酸ビニル系接着剤を介して貼着された
不燃性板材とからなる。

【００１６】

【作用】請求項１の発明においては、不燃性ハニカム構
造材を柔軟性を有するセピオライトで構成しているの
で、曲げ強度が高く、ハニカムコアの製造が可能であ
る。また、鉱物繊維であるセピオライトの不燃特性によ
り不燃性ハニカム構造体は不燃性を有し、火炎を接触後
も所定の形状を保持することが可能である。更に、セピ
オライトが材料的に安価であるため、低コストで不燃性
ハニカム構造材を製造できる。

【００１７】請求項２の発明においては、請求項１と同
様に作用するとともに、ハニカムコアを製造後、その表
面全体に無機含浸剤を塗布しているので、引張り強度、
圧縮強度を向上できるとともに、その被膜形成により表
面強度を高めて繊維のけば立ち或いは剥れ落ちを防止で
きる。更に、酢酸ビニル系接着剤への着火を抑制でき
る。

【００１８】請求項３の発明においては、不燃性ボード
を全体的にセピオライトで構成しているので、請求項１
と同様に作用するとともに、両面に不燃性板材を貼着し
ているので、横方向からの圧縮荷重に対しても高い強度
を有する。更に、ボードの側面に鋼板等の表面材を貼着
した場合は、不燃性板材の表面全体が接合面となるの
で、前記不燃性ハニカム構造材に直接表面材を接合した
場合より接合強度は大きい。

【００１９】請求項４の発明においては、請求項３と同
様に作用するとともに、ハニカムコアを製造後、その表
面全体に無機含浸剤を塗布しているので、引張り強度、
圧縮強度を向上できるとともに、その被膜形成により表
面強度を高めて繊維のけば立ち或いは剥れ落ちを防止で
きる。更に、酢酸ビニル系接着剤への着火を抑制でき
る。

【００２０】

【実施例】

〈第一実施例〉以下、本発明の第一実施例を図１乃至図
３に基づいて説明する。

【００２１】図１は本発明の第一実施例による不燃性ハ
ニカム構造材を示す斜視図である。図において、１はセ
ピオライトを主成分とした不燃性シート２を、酢酸ビニ
ル系接着剤３を使用して複数積層し、展張形成してなる
一定巾のハニカムコアである。前記酢酸ビニル系接着剤
３の固形分は通常３０〜５０％である。４はハニカム状
に形成した後、浸漬、あるいは、スプレーなど公知の手
段により不燃性シート２の表面全体に塗布された無機含
浸剤であり、この無機含浸剤４としては各種の水溶性ま
たは水分散タイプの無機剤が使用可能であり、水ガラ
ス、或いは、リン酸アルミニウム溶液、コロイダルシリ
カ、コロイダルアルミナ等に硬化剤、触媒を混合したも
のなど、耐熱温度、塗布作業性、乾燥速度等を勘案して
最適な材質を選定すればよく、本実施例では水ガラスを
使用した。なお、前記酢酸ビニル系接着剤３は不燃性を
確保するために溶剤分を除いた固形の有機成分量で５％
以下とした。

【００２２】ここで、不燃性ハニカム構造材の主成分と
なるセピオライトについて説明する。

【００２３】セピオライトは、通称、マウンテンレザー
（山皮）、マウンテンコルク、マウンテンウッドと呼ば
れている粘土鉱物で、日本における海泡石もこの一種で
ある。外観はコルク状であったり、レザー状であった
り、まっ白な柔かい塊であったりするが、一般には繊維
性を持ったケイ酸マグネシウムの塊である。一応、一次
元構造粘土に分類されているものの、見方によってはあ
る方向に削れ易いレンガ積みの結晶性三次元構造とみる
こともでき、ケイ素、マグネシウム、酸素、水酸基、結
晶水からなる晶形群を形成している。物性は吸着性、揺
変性、固結性の基本的な性質がある。そして、安価な材
料として知られている。

【００２４】次に、不燃性シート２からハニカムコア１
を製造する工程を説明する。

【００２５】図２は本発明の第一実施例による不燃性ハ
ニカム構造材の製造工程を示す説明図である。

【００２６】まず、（ａ）に示した切断工程で、セピオ
ライトを主成分としたスラリーを抄造してなる不燃性シ
ート２を一定巾に切断し、次いで、（ｂ）の塗布工程に
進んで、この切断した不燃性シート２の表面にスクリー
ン転写或いはローラー塗布により一定間隔で一定の巾に
酢酸ビニル系接着剤３を線状に塗布する。このとき、酢
酸ビニル系接着剤３はその塗布量が多いと横に流れて線
が乱れ、逆に少ないと、接着不良が発生するので増粘
剤、スクリーンのメッシュ等を適宜選択する必要があ
る。本実施例においては、酢酸ビニル系接着剤３の塗布
量を約１０ｇ／ｍ²とした。続いて、この酢酸ビニル系
接着剤３の塗布を他の不燃性シート２についても同様に
行なう。ここで、酢酸ビニル系接着剤３を線状に塗布す
る位置は、複数の不燃性シート２を積層したときに隣接
する不燃性シート２の間で交互に半ピッチずつずらした
位置となる。なお、線状に塗布する酢酸ビニル系接着剤
３の巾寸法は完成後のハニカムコア１のセルの重合面の
長さ寸法となり、この酢酸ビニル系接着剤３の巾寸法が
変化することによってハニカムコア１のセルサイズは変
わってくる。

【００２７】酢酸ビニル系接着剤３を一定間隔で塗布し
た後、（ｃ）の積層圧着工程で、塗布済の複数の不燃性
シート２を積層し、上下方向から圧着して接合し、線状
の酢酸ビニル系接着剤３が交互に半ピッチずつずらして
塗布されたシートブロック５を形成する。

【００２８】この後、（ｄ）の截断工程で、シートブロ
ック５を完成品の巾寸法に截断して截断シートブロック
６を形成する。

【００２９】そして、（ｅ）の展張工程で、前記截断シ
ートブロック６を無機含浸剤４が貯留された液タンク７
内に浸漬した状態で両側から展張し、液タンク７から取
出した後、無機含浸剤４を乾燥固化することによって、
ハニカムコア１が完成する。なお、上記無機含浸剤４は
展張作業時に使用しているが、展張によりハニカム状に
形成してからこれを液タンク７内に浸漬して塗布しても
よい。但し、液タンク７内に浸漬した状態で展張した方
が作業性が良い。

【００３０】次に、ハニカムコア１を構成する不燃性シ
ート２の製造の一例を図３に基づいて説明する。

【００３１】本実施例における不燃性シート２は、セピ
オライトを主材とし、これに高分子バインダー及びガラ
ス繊維等を加えてスラリー化し、抄造することによって
製造した。

【００３２】図３は本発明の第一実施例の不燃性シート
の製造工程の概略を示す説明図である。

【００３３】図において、解繊工程Ａでは主原料である
セピオライトと、補強材としてのガラス繊維と微量の木
材パルプと合成繊維とを解繊機に入れて、撹拌によって
解繊し、繊維の分散を良くする。なお、ここにおいて、
木材パルプ量は５重量％以下とする。これ以上混合する
と、不燃性に支障をきたすこととなる。

【００３４】次に、原料混合工程Ｂでは解繊された紙
料、高分子バインダー、軟化剤、安定剤等を混合タンク
に入れて混合してスラリーを作製する。ここで使用する
高分子バインダーは、構造強度、耐水性の要求を満たす
ために、熱硬化性樹脂を使用し、更に、熱可塑性樹脂を
使用した。

【００３５】原料混合工程Ｂで混合されたスラリーは、
抄紙に適した凝集処理を行なうため、処理工程Ｃで集束
化反応装置により集束化を行なう。次いで、処理工程Ｃ
で調製されたスラリーをストックタンクに送出し、沈降
分離または調製シートの崩壊等が生じないように、混合
状態が常に均一化されるように維持する蓄積工程Ｄに入
る。

【００３６】そして、蓄積工程Ｄで均一に維持されたス
ラリーを定量ホッパーに定量ポンプでポンプアップし、
抄造工程Ｅに導く。

【００３７】本実施例の抄造工程Ｅでは、丸網式抄紙機
を用いて抄造した。このときのスラリー濃度は０．０５
〜０．５％であり、抄紙機は６０〜８０メッシュの抄網
を使用した。

【００３８】抄造工程Ｅでスラリーを脱水してなる湿シ
ートは、乾燥工程Ｆで、乾燥炉内に搬送し、所要温度で
所定時間乾燥することにより、内部の水分が蒸発し、バ
インダーの反応が促進して乾燥固化する。

【００３９】以上により、板厚が０．１〜１．０ｍｍの
不燃シート２が完成する。この不燃シート２は高い耐熱
性を有し、火を接近させても僅かな発煙と黒色化するだ
けで、所定の形状を維持できる。

【００４０】このように、上記実施例の不燃性ハニカム
構造材であるハニカムコア１は、セピオライトを主成分
としたスラリーを抄造してなる不燃性シート２を層間に
酢酸ビニル系接着剤３を使用してハニカム状に積層し、
その表面全体に無機含浸剤４を浸漬塗布したものであ
る。

【００４１】したがって、上記実施例によれば、ハニカ
ムコア１を柔軟性を有するセピオライトで構成している
ので、曲げ強度が高く、展張によるハニカムコア１の製
造が可能であり、鉱物繊維であるセピオライトの不燃特
性と酢酸ビニル系接着剤の塗布量を固形有機成分で５％
以下としていることにより不燃性ハニカム構造体を火炎
に接触させてもほとんど燃焼することがなく、所定の形
状を保持できる。更に、セピオライトが材料的に安価で
あるため、低コストでハニカムコア１を製造できる。そ
して、有機溶剤で溶解した酢酸ビニル系接着剤３を使用
して層間を接合しているので、塗布作業性がよく、か
つ、乾燥性に優れている。

【００４２】そして、ハニカムコア１を製造後、その表
面全体に無機含浸剤４を塗布しているので、引張り強
度、圧縮強度を向上できるとともに、その被膜形成によ
り表面強度を高めて繊維のけば立ち或いは剥れ落ちを防
止できる。更に、接着層を無機含浸剤４で被覆している
ので、酢酸ビニル系接着剤３の着火を著しく抑制するこ
とができる。

【００４３】加えて、不燃性シート２は表面が微視的に
は凹凸状に形成されているので、そのアンカー効果によ
って従来の水酸化アルミニウム紙と比較して酢酸ビニル
系接着剤の浸透性が高く、接着強度の高いものを得るこ
とができる。

【００４４】なお、この第一実施例は、請求項２の態様
に相当するものであり、また、請求項１の態様に相当す
るということもできる。

【００４５】〈第二実施例〉次に、本発明の第二実施例
による不燃性ボードを図４に基づいて説明する。

【００４６】図４は本発明の第二実施例による不燃性ボ
ードを示す断面図である。なお、図中、図１及び図２と
同一符号は第一実施例の構成部分と同一または相当する
部分である。

【００４７】図において、１は第一実施例と同様に酢酸
ビニル系接着剤３を使用して第一実施例と同一の不燃性
シート２を複数積層し、展張形成してなる一定巾のハニ
カムコアである。なお、このハニカムコア１も第一実施
例と同様に、浸漬等の手段により表面全体に無機含浸剤
４を塗布しておくのが望ましい。

【００４８】１１は前記ハニカムコア１の両側面に不燃
性板材１２を貼着してなる不燃性ボードである。前記不
燃性板材１２はセピオライトを主成分としたスラリーを
抄造したもので、不燃性シート２と同材質のものであっ
て、この不燃性シート２よりは相当厚く抄造されてい
る。１３はハニカムコア１の両側の端面にローラー塗布
などの手段により塗布され、ハニカムコア１と不燃性板
材１２とを接合する酢酸ビニル系接着剤である。

【００４９】上記のように構成された第二実施例の不燃
性ボード１１は、材料を全体的にセピオライトで構成し
ているので、第一実施例と同様に作用するとともに、両
面に不燃性板材１２を貼着しているので、横方向からの
圧縮荷重に対しても高い強度を有する。更に、この不燃
性ボード１１の側面に鋼板等の表面材を貼着した場合
は、不燃性板材１２の片面全体が接合面となるので、ハ
ニカムコア１に直接表面材を接合した場合より接合強度
を大きくすることができる。

【００５０】なお、この第二実施例は、請求項３または
請求項４の態様に相当するものである。

【００５１】上記ハニカムコア１または不燃性ボード１
１は、軽量、高強度であり、耐熱性、不燃性に優れた特
性を有することにより、これら単独で、或いは、裏打材
として鋼板等の表面材を貼着することによって、建材と
しての間仕切用壁材、雨戸、扉、床などのパネル用芯
材、更に、航空機等の構造材、鉄道車両の内装パネル等
に巾広く使用することが可能である。

【００５２】特に、建材としての間仕切パネルはその両
面に貼着されている表面材としての鋼板が近年薄肉の傾
向にあるため、裏打材である芯材の強度向上が強く要求
されるようになってきており、上記不燃性ボード１１は
これに有用な芯材として利用価値がある。

【００５３】ところで、上記各実施例の不燃性シート２
は、セピオライトを主成分としたスラリーの凝集剤、バ
インダーとして熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂を使用し
ているが、本発明を実施する場合には、これに限定され
るものでなく、他の凝集剤、バインダーであってもよ
く、要するに、スラリーの工業上の抄造が可能であって
所要の結合強度を付与できるものであればよい。

【００５４】また、上記各実施例のハニカムコア１は、
不燃性シート２に酢酸ビニル系接着剤３を半ピッチずつ
ずらして線状に塗布し、複数積層した後展張する製法に
より形成しているが、本発明を実施する場合は、これに
限定されるものでなく、例えば、ロールコアの製法、コ
ルゲートコアの製法により形成してもよい。

【００５５】更に、上記各実施例のハニカムコア１は、
セル空間内に発泡材等の断熱材などを充填してもよく、
この場合、前記効果に加えて断熱効果を高めることがで
き、また、吸音特性を付与することも可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、本発明の不燃性ハニカム
構造材は、セピオライトを主成分としたスラリーを抄造
してなる不燃性シートを層間に酢酸ビニル系接着剤を使
用してハニカム状に積層したものである。したがって、
不燃性ハニカム構造材を柔軟性を有するセピオライトで
構成しているので、曲げ強度が高く、ハニカムコアの製
造が可能であるとともに、鉱物繊維であるセピオライト
の特性と酢酸ビニル系接着剤の塗布量を所定量以下に制
限することにより不燃性を有し、火炎接触後も所定の形
状を保持させることが可能である。更に、セピオライト
が材料的に安価であるため、低コストで不燃性ハニカム
構造材を製造できる。そして、酢酸ビニル系接着剤で層
間を接合しているので、塗布作業性及び乾燥性がよい。

【００５７】また、本発明の不燃性ボードは、セピオラ
イトを主成分としたスラリーを抄造してなる不燃性シー
トを層間に酢酸ビニル系接着剤を使用してハニカム状に
積層してなる不燃性ハニカム構造材と、セピオライトを
主成分としたスラリーを抄造してなり、前記不燃性ハニ
カム構造材の両面に酢酸ビニル系接着剤を介して貼着さ
れた不燃性板材とからなる。したがって、材料を全体的
にセピオライトで構成しているので、上記不燃性ハニカ
ム構造材と同様の効果が得られるとともに、両面に不燃
性板材を貼着しているので、横方向からの圧縮荷重に対
しても高い強度を有する。そして、この不燃性ボードの
側面に鋼板等の表面材を貼着した場合は、不燃性板材の
全面が接合面となるので、前記不燃性ハニカム構造材に
直接表面材を接合した場合より接合強度を大きくするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第一実施例による不燃性ハニカ
ム構造材を示す斜視図である。

【図２】図２は本発明の第一実施例による不燃性ハニカ
ム構造材の製造工程を示す説明図である。

【図３】図３は本発明の第一実施例の不燃性シートの製
造工程の概略を示す説明図である。

【図４】図４は本発明の第二実施例による不燃性ボード
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ハニカムコア ２ 不燃性シート ３，１３ 酢酸ビニル系接着剤 ４ 無機含浸剤 １１ 不燃性ボード １２ 不燃性板材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セピオライトを主成分としたスラリーを
   抄造してなる不燃性シートを、層間に酢酸ビニル系接着
   剤を使用してハニカム状に積層してなることを特徴とす
   る不燃性ハニカム構造材。
2. 【請求項２】 セピオライトを主成分としたスラリーを
   抄造してなる不燃性シートを層間に酢酸ビニル系接着剤
   を使用してハニカム状に積層し、その表面全体に無機含
   浸剤を塗布してなることを特徴とする不燃性ハニカム構
   造材。
3. 【請求項３】 セピオライトを主成分としたスラリーを
   抄造してなる不燃性シートを、層間に酢酸ビニル系接着
   剤を使用してハニカム状に積層してなる不燃性ハニカム
   構造材と、 セピオライトを主成分としたスラリーを抄造してなり、
   前記不燃性ハニカム構造材の両面に酢酸ビニル系接着剤
   を介して貼着された不燃性板材とを具備することを特徴
   とする不燃性ボード。
4. 【請求項４】 セピオライトを主成分としたスラリーを
   抄造してなる不燃性シートを層間に酢酸ビニル系接着剤
   を使用してハニカム状に積層し、その表面全体に無機含
   浸剤を塗布してなる不燃性ハニカム構造材と、 セピオライトを主成分としたスラリーを抄造してなり、
   前記不燃性ハニカム構造材の両面に酢酸ビニル系接着剤
   を介して貼着された不燃性板材とを具備することを特徴
   とする不燃性ボード。