JPH07189360A

JPH07189360A - 耐火、防音パネル

Info

Publication number: JPH07189360A
Application number: JP34846193A
Authority: JP
Inventors: Sue Koseki; 寿衛小関; Hideki Takiguchi; 英喜滝口
Original assignee: IG Technical Research Inc
Current assignee: IG Technical Research Inc
Priority date: 1993-12-26
Filing date: 1993-12-26
Publication date: 1995-07-28

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は耐火性能を必要とする建築、構築物
の内壁材、外壁材、屋根材、天井材、床材、間仕切り
材、あるいは防火戸等として使用でき、かつ軽量で、機
械強度のある長尺状の耐火、防音パネルに関するもので
ある。【構成】長尺板材からなる表面材２、裏面材２２間に
フェノールフォーム樹脂に水酸化アルミニウム、ポリリ
ン酸アンモニウム、グラファイト、珪酸カルシウムある
いは炭酸カルシウム等の無機材が混入されたプラスチッ
クフーォム３０を一体に形成し、かつその長手方向の両
側面に雄型連結部３３、雌型連結部３７を設けた長尺状
の耐火パネル１において、雄型連結部３３、雌型連結部
３７には不燃材３１が空間ａを有して形成されていると
共に、上記プラスチックフォーム３０に帯状防音材３２
を一体に配設した耐火、防音パネル１である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐火性能を必要とする建
築、構築物の内壁材、外壁材、屋根材、天井材、床材、
間仕切り材、あるいは防火戸等として使用でき、かつ軽
量で、機械強度のある長尺状の耐火、防音パネルに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、耐火構造用の耐火パネルとして
は、特開平４−２３７７５６号公報がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造の耐火パネルは高熱下では、表面材、裏面材が
熱伝導の相違により加熱側へ引っ張られることにより大
きく異なる方向へ変形し、この変形により連結部に隙間
が生じ、この部分から熱、炎が反対側へ漏れたりしてＪ
ＩＳ−Ａ−１３０４の耐火構造１時間の試験に合格でき
ない欠点があった。また、固定具の打設により、打設部
分から雨水等が芯材内部に浸入し、芯材を腐食し、さら
には内部の躯体までも腐食してしまうことが懸念され
た。勿論、連結部間には、防水パッキング材は不可欠で
あった。

【０００４】さらに、単にフェノールフォームを表面材
と裏面材とでサンドイッチした耐火パネルは、合成樹脂
発泡体を芯材とするので強度的に弱く、曲げ強度、耐風
圧強度に劣ると共に、施工の際の躯体への取り付けピッ
チも短くなり、施工性に劣る欠点があった。また、芯材
が単体の場合は防音特性、特に遮音特性が低く、かつ吸
音特性も５００Ｈｚ近傍までが良好であり、それより高
周波数音域にはほとんど機能しないものであった。

【０００５】また、レゾール型フェノールの原液と、硬
化剤を混合し、吐出させ、反応発泡して芯材を形成した
際には、フェノールフォーム中に、反応の際の縮合水が
重量の数１０パーセント位が保持され、製品の養生期
間、あるいはパネルの施工後に、外気温等の変化によ
り、水分が水蒸気化し、逃げ道が無いために、耐火パネ
ルの表面材と芯材の間に残留し、耐火パネル表面が膨れ
たり、反ったりする等、経時的に耐火パネルに悪影響を
及ぼす欠点があった。さらには、表面材、裏面材と芯材
との接着強度が弱く、ちょっとした衝撃で表面材、裏面
材と芯材の特に端部が剥離してしまう欠点があった。そ
の他、万一漏水などで芯材に吸水した水は蒸発、撥水す
ることに長時間を要し構成材間の剥離、無機材の破壊等
の好ましくない悪影響が多々あった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような欠点
を除去するため、雄、雌型連結部に吸、排水機能を具備
する不燃材を一部、もしくは総型的に植設すると共に、
芯材自体にも水酸化アルミニウム等の耐火材を混合して
機械強度、耐火性、係合力および連結部の防火性、木口
の防錆機能を大幅に向上することによりＪＩＳ−Ａ−１
３０４の耐火構造１時間に合格し、さらに、芯材自体に
特殊な防音材を混在することにより、防音特性、無機材
崩壊防止（水による）を大幅に向上した耐火、防音パネ
ルを提案するものである。

【０００７】

【実施例】以下に、図面を用いて本発明に係る耐火、防
音パネル（以下、単に耐火パネルという）の一実施例に
ついて詳細に説明する。図１は上記耐火パネルの代表的
な一例を示す一部切り欠き斜視図であり、１は耐火パネ
ルで表面材２と裏面材２２間に芯材２９を一体に介在さ
せたサンドイッチ構造体であり、かつその長手方向の両
側縁に雄型連結部３３、雌型連結部３７を設けた構成で
ある。

【０００８】すなわち、表面材２、裏面材２２は金属薄
板、例えば鉄、アルミニウム、銅、ステンレス、チタ
ン、アルミ・亜鉛合金メッキ鋼板、ホーロー鋼板、クラ
ッド鋼板、ラミネート鋼板（塩ビ鋼板等）、サンドイッ
チ鋼板（防音性に富む制振鋼板等）等（勿論、これらを
各種色調に塗装したカラー金属板を含む）の一種をロー
ル成形、プレス成形、押出成形等によって各種形状に成
形したもの、あるいは無機質材、もしくは裏面材２と
してアスベスト紙、クラフト紙、アスファルトフェル
ト、金属箔（Ａｌ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｃｕ）、合成樹脂シー
ト、ゴムシート、布シート、石膏紙、水酸化アルミ紙、
ガラス繊維不織布等の１種、または２種以上をラミネー
トしたもの、あるいは防水処理、難燃処理されたシート
等の一種よりなるものである。

【０００９】また、表面材２の形状は例えば図２（ａ）
に示すように横長状の化粧面部３は水平面状の化粧面４
と、化粧面４の長手方向の両側縁を内方に屈曲した側縁
５、６と側縁５の下端を外側方へ延長した目地底面７と
からなり、表面材１の一端には目地底面７の先端をさら
に外方に突出した上面８と上面８の先端を略３角形状に
突出した傾斜面９、側面１０と、上面８に形成した断面
凹状の固定溝１１と、側面１０の下端を内方に突出した
下面１２とからなる固定凸条１３と、下面１２の先端を
下方に垂下したガイド片１４を形成したものである。

【００１０】さらに、表面材１の他端には側縁６の下端
を内側方へ延長した下縁１５と、下縁１５の先端を下方
に傾斜して屈曲した当て傾斜面１６、１７と、当て傾斜
面１７の先端を外方に突出した下面１８とから内方に断
面略コ字状に形成した嵌合溝１９と、下面１８の先端を
内方にコ字状に屈曲して形成した嵌挿凸条２０と、嵌挿
凸条２０の下縁となる断面略Ｌ字状のガイド片２１を形
成したものである。

【００１１】裏面材２２は例えば図２（ｂ）に示すよう
に化粧面部３と対面する横長状の底面２３と、底面２３
の一端には内方にコ字状に屈曲した当て片２４と当て片
２４の先端を内方に屈曲した内片２５と内片２５の先端
を外方に突出したガイド片２６を形成し、他端には内方
に突出したガイド片２７とその先端に舌片２８を形成し
たものである。

【００１２】また、ガイド片１４、２１、２６、２７は
図２（ａ）、（ｂ）に示す表面材２と裏面材２２を図１
に示すように積層する際に、積層位置がずれないように
し、耐火パネル１の寸法精度の向上を図るためのもので
ある。なお、後記するように総型の不燃材３１を用いる
ときは、ガイド片１４、２１、２６、２７を除去する
か、形状を後記する図のように形成するものである。

【００１３】芯材２９は例えばノボラック型、あるいは
レゾール型のフェノールフォーム、もしくはイソシアヌ
レートフォーム等からなるプラスチックフォーム３０と
不燃材３１と帯状防音材３２とを一体に構成し、プラス
チックフォーム３０は主に断熱材、耐火材、接着剤、補
強材、緩衝材、吸音材、嵩上材、軽量化材等として機能
するものである。

【００１４】プラスチックフォーム３０としてはノボラ
ック型、あるいはレゾール型のフェノールフォーム、も
しくはイソシアヌレートフォーム等のフォームに、発泡
剤、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）₃）、ポリリン
酸アンモニウム、グラファイト、硬化剤、珪酸カルシウ
ム、ガラス繊維、炭素繊維あるいは炭酸カルシウム等の
無機材等の１種以上を混入し、発泡、硬化させ、仕上が
り密度で５０〜３００Ｋｇ／ｍ³位に形成したものであ
る。

【００１５】例えば、レゾール型のフェノールフォーム
（以下、単にフェノールフォームという）は、主に連続
式の発泡成形方法により製造されるものであり、他の合
成樹脂発泡体（プラスチックフォーム）に比べて不燃
性、低発煙性、低毒性の性能を有するものである。ま
た、このフェノールフォームを金属板にサンドイッチし
て形成された金属サイディング材は、縮合水の好作用等
も含めて単体でＪＩＳ−Ａ−１３０１（建築物の木造部
分の防火試験方法）、ＪＩＳ−Ａ−１３０２（建築物の
不燃構造部分の防火試験方法）の防火構造試験に合格す
る防火性能を有するものである。

【００１６】発泡剤はフェノールフォームの原液を１０
０重量部とすると、このフェノールフォームの原液に対
して２〜５０重量部混入させるものであり、例えば、メ
チレンクロライド、炭酸塩（粉末）等である。

【００１７】水酸化アルミニウムはフェノールフォーム
の原液を１００重量部とすると、このフェノールフォー
ムの原液に対して２０〜３００重量部混入させるもので
あり、難燃剤、耐火材、耐熱材として有用なものであ
る。また、水酸化アルミニウムには防錆効果もあり、表
面材２および裏面材２２として金属板を用いた際でも、
フェノールフォームに含まれる酸性分によって表面材２
および裏面材２２が発錆するのを防止するものである。
例えば、その組成としては水分率が０〜３０％、粒度が
１０〜１００μ、純度９０％以上のものである。

【００１８】ポリリン酸アンモニウムはフェノールフォ
ームの原液を１００重量部とすると、このフェノールフ
ォームの原液に対して１〜２５重量部混入させるもので
あり、反応調整剤、難燃化剤として有用なもので粒度は
３０〜１００μである。

【００１９】グラファイトはフェノールフォームの原液
を１００重量部とすると、このフェノールフォームの原
液に対して２〜３０重量部混入させるものである。その
効果としては、火災時にフェノールフォームが炭化し空
隙が形成されるが、この空隙を加熱により膨張したグラ
ファイトにより塞ぎ、肉痩せによる耐火性能の低下を防
止するものである。

【００２０】硬化剤はフェノールフォームの原液を１０
０重量部とすると、このフェノールフォームの原液に対
して１０〜５０重量部混入させるものであり、有機リン
酸系、あるいはリン酸系とＰＳＡ系の混合物である。

【００２１】珪酸カルシウムあるいは炭酸カルシウム等
の無機材は、プラスチックフォーム３０の保形性、耐火
性を向上すると共に、防音材としても混入したものであ
る。

【００２２】また、不燃材３１は図３（ａ）、（ｂ）に
示すようなものであり、その働きとしては後記する連
結部γの防火性の強化、殊にフェノールフォームを用
いた際の水分の吸水、蒸発等の水分調整機能によってプ
ラスチックフォーム３０と表、裏面材２、２２との剥離
阻止、フェノールフォーム縮合水の吸、排気、万一
の漏水した際にそれを吸水し、表、裏面材２、２２の木
口が錆びるのを抑制すること、耐火パネル１固設時の
圧縮強度の強化を図ること、等である。

【００２３】さらに、不燃材３１の具体例としては、例
えばケイ酸カルシウム板、炭酸カルシウム板、石膏ボー
ド、パーライトセメント板、ロックウール板、スレート
板、ＡＬＣ板、ＰＣ板、その他の無機質軽量体、無機質
軽量発泡体、あるいはこれらの複合板の１種以上、もし
くは超高密度樹脂（高密度のフェノールフォーム等）を
耐火パネル１の雄型連結部３３、雌型連結部３７に一体
に介在させるものである。

【００２４】帯状防音材３２はプラスチックフォーム３
０と一体に固着するものであり、その分布は図４に線図
で概略して示すように目的に応じた位置、形状で配設す
るものである。すなわち、（ａ）図はプラスチックフォ
ーム３０の中央部分に、（ｂ）図はその上層に、（ｃ）
図はその下層に、（ｄ）〜（ｆ）図は配置位置は上記図
（ａ）〜（ｃ）と同じであるが、帯状防音材３２の形状
が波状、角波状、段ボール状のように成形して配設した
ものである。

【００２５】さらに、帯状防音材３２は図５に示すよう
に防音素材３２ａとこれを収納する容器３２ｂからな
り、その断面は例えば図（ａ）〜（ｅ）図に示すような
構造である。すなわち、防音素材３２ａは樹脂系のゲル
状物（吸水樹脂も含む）、セメント、炭カル、ケイ酸カ
ルシウム、Ｓｉ、Ｍｇ等の無機粉体、Ｐｂ、Ｚｍ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ａｌ等の金属粉，リン片体、砂、岩石
粉の１種以上を細密充填、もしくは３０〜８０％充填等
したものである。勿論、防音素材３２ａの充填は周波数
帯域によって粗、密を任意に配列することもできる。

【００２６】容器３２ｂはプラスチックフォーム、木
質、紙、金属箔の１種以上からなり、山、丸、角、楕円
断面の線状、島状、メロン状、平板状等であり、総厚ｔ
は３〜１０ｍｍ位、幅Ｗ₁は３〜３０ｍｍ位、全長は約
１〜５ｍ位、コイル状に巻回されている時は１００〜５
００ｍ位、全幅は１０〜１０００ｍｍ位である。

【００２７】雄型連結部３３は固定凸条１３、ガイド片
１４、当て片２４、内片２５により形成され芯材２９に
より一体に形成された側端部分であり、化粧面部３の一
側縁を上記化粧面部３より一段と低く、すなわち、雌型
連結部３７のカバー部３８が化粧面部３から突出せず、
ほぼ面一に収納し得るように形成した段差部３４と、ガ
イドおよび係合力の強化となる上突起３５と、嵌挿凸条
２０と嵌挿する嵌挿凹条３６とから構成したものであ
る。また、通気孔３５ａは図７に示すように一定ピッチ
で複数個形成し、フェノールフォーム形成時の縮合水を
外部に放出するために必要に応じて形成したものであ
り、通気孔３５ａ形成により耐火パネル１の表、裏面材
２、２２の木口、プラスチックフォーム３０が水分によ
り錆などの劣化するのを防止するものである。

【００２８】雌型連結部３７は嵌合溝１９、嵌挿凸条２
０、ガイド片２７と芯材２９により一体に形成された側
端部分であり、段差部３４を覆うカバー部３８と、断面
コ字状の挿入溝３９と、嵌挿凹条３６と嵌挿する主凸条
４０とから構成したものである。

【００２９】４１は無機パッキング材であり、例えばロ
ックウールフェルト、セラミックウール等よりなり、耐
火構造試験時に連結部γ間に間隙が形成されるのを防止
して火炎の浸入を遮断し、主に耐火材、気密材等の機能
として有用なものである。

【００３０】また、４２は防水パッキング材であり、例
えばポリ塩化ビニル系、クロロプレン系、クロロスルホ
ン化ポリエチレン系、エチレンプロピレン系、アスファ
ルト含浸ポリウレタン系等の一般的に市販されているも
のであり、主に防水材、気密材等の機能として有用なも
のである。さらに、傾斜面９および当て傾斜面１６は、
図６に示すように上段の耐火パネル１を下段の耐火パネ
ル１に落とし込んで施工する際に、下端となる側縁６が
固定凸条１３にぶつかっても、施工が簡単にできるよう
に形成したものであり、施工性を大幅に向上するための
ものである。

【００３１】また、固定凸条１３に形成された３角形状
の空間ａは必要に応じて不燃材３１が吸水したプラスチ
ックフォーム３０の縮合水等を耐火パネル１の両端部に
形成される縦目地等の部分において外部に放出するため
のものであり、不燃材３１の劣化を防止すると共に、耐
火パネル１内に水分が残留するのを防止し、耐火パネル
１自体の強度低下を防止するものである。

【００３２】次に施工例について簡単に説明する。いま
図１に示すような耐火パネル１を用いて図６に示すよう
に施工すると仮定する。なお、図示する鉄骨下地よりな
る躯体αの最下端には図示しないが水切り、スタータ等
を固定しておく。そこで、図示するように第ｎ段目の耐
火パネル１を固定溝１１に固定具βを躯体αに対して打
設することにより躯体α上に固定する。この場合、上突
起３５と挿入溝３９、嵌挿凹条３６と主凸条４０の２重
嵌合構造となる。

【００３３】次に上段となる第ｎ＋１段目の耐火パネル
１の雌型連結部３７を耐火パネル１の雄型連結部３３に
装着する。従って、外壁を形成するには上記のような工
程を順次、土台から軒に向かって行えば良いものであ
る。

【００３４】そこで、この耐火パネル１の耐火性を確認
するため、ＪＩＳ−Ａ−１３０４の耐火構造試験の耐火
構造１時間の試験を実施したところ合格する性能を得
た。なお、この際の仕様は表、裏面材２、２２が０．５
ｍｍ厚のカラー鋼板、芯材２９はフェノールフォーム
（密度１６０Ｋｇ／ｍ³位）、不燃材３１は１０ｍｍ厚
のケイ酸カルシウム板で、総厚さが６０ｍｍ位であっ
た。また連結部γにはロックウールフェルトよりなる無
機パッキング材４１（厚さ４ｍｍ）を連続して植設した
ものである。

【００３５】次に、この耐火パネル１を用いて防音特性
を測定したところ、図８のような特性を得た。なお、帯
状防音材３２は図５（ｄ）に示す幅６００ｍｍを図４
（ｄ）に示す位置に配設した。さらに、防音素材３２ａ
はポリビニールアルコールのゲル状物をクラフト紙（１
９０ｇ／ｍ²）とアルミニウム箔７μからなる密封体
（ｔ＝６ｍｍ、Ｗ₁＝１０ｍｍ）とした。しかもゲル状
物は約８０％の充填率であり、比重は１．８位であっ
た。

【００３６】さらに説明すると、図８において黒丸印は
帯状防音材３２を用いない耐火パネルの特性であり、白
丸印は上記した耐火パネル１の特性である。図８からも
明らかなように防音特性は大きく改善された。

【００３７】以上説明したのは本発明に係る耐火パネル
１の一実施例にすぎず、容器３２ｂを無機、有機繊維か
らなるネット状物、もしくはマット状物、あるいは紙に
小孔を１〜２ｍｍφの多数個穿設して防音素材３２ａを
充填することもできる。

【００３８】さらに、図９〜図１３はその他の実施例で
あり、帯状防音材３２、無機パッキング材４１、防水パ
ッキング材４２、および主要部以外は省略して示してあ
る。また、図９、図１０に示すように固定溝１１に形成
した止水材１１ａは、固定具β部分からの雨水等の浸入
防止と、連結部γ間から雨水等が浸入するのを防止する
ために形成したものである。

【００３９】

【発明の効果】上述したように本発明に係る耐火、防音
パネルによれば、耐火、防音パネルの機械強度が従前
より大幅に向上する。建築構造部分の耐火構造試験
（ＪＩＳ−Ａ−１３０４）、建築用防火戸の防火試験
（ＪＩＳ−Ａ−１３１１）、耐火庫（ＪＩＳ−Ｓ−１０
３７）等の耐火試験に合格する性能を有する。表面
材、裏面材と芯材間の接着が強固であり、部材間の剥離
が全くない。表面材、裏面材に膨れ、反り等の変形が
表れない。無機材を耐火、防音パネルの少なくとも一
端に形成したために、火災時の最弱点部である連結部の
耐火性能を大幅に向上する。上突起に通気孔を形成し
た場合はフェノールフォーム形成時の縮合水を外部人に
放出することができ、耐火、防音パネルの劣化を防止
し、長期に亘って、上記作用、効果を維持できる。芯
材に混入した水酸化アルミニウムの防錆効果により、芯
材の成分に酸性分が含まれていても表面材、裏面材は発
錆することがない。無機材は防火性能の他に吸水、排
水機能としてフェノールフォームによる悪影響を低減で
き、かつ吸水することにより表、裏面材の木口の防錆機
能としても役立つ。防音特性が従前に比し大幅に向上
した。等の特徴、効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る耐火、防音パネルの代表的な一例
を示す一部切り欠き斜視図である。

【図２】本発明に係る耐火、防音パネルに用いる表面
材、裏面材の一例を示す断面図である。

【図３】本発明に係る耐火、防音パネルに用いる無機材
の一例を示す一部切り欠き斜視図である。

【図４】本発明に係る耐火、防音パネルに使用する帯状
防音材の配設位置の一例を示す概略説明図である。

【図５】上記帯状防音材のその他の例を示す説明図であ
る。

【図６】本発明に係る耐火、防音パネルを用いて形成し
た壁の連結部を示す縦断面図である。

【図７】本発明に係る耐火、防音パネルに形成した通気
孔の一例を示す概略図である。

【図８】本発明に係る耐火、防音パネルの音響特性を示
す説明図である。

【図９】本発明に係る耐火、防音パネルのその他の実施
例を示す説明図である。

【図１０】本発明に係る耐火、防音パネルのその他の実
施例を示す説明図である。

【図１１】本発明に係る耐火、防音パネルのその他の実
施例を示す説明図である。

【図１２】本発明に係る耐火、防音パネルのその他の実
施例を示す説明図である。

【図１３】本発明に係る耐火、防音パネルのその他の実
施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１耐火、防音パネル２表面材３化粧面部４化粧面５側縁６側縁７目地底面８上面９傾斜面１０側面１１固定溝１１ａ止水材１２下面１３固定凸条１４ガイド片１５下縁１６当て傾斜面１７当て傾斜面１８下面１９嵌合溝２０嵌挿凸条２１ガイド片２２裏面材２３底面２４当て片２５内片２６ガイド片２７ガイド片２８舌片２９芯材３０プラスチックフォーム３１不燃材３２帯状防音材３２ａ防音素材３２ｂ容器３３雄型連結部３４段差部３５上突起３６ａ通気孔３６嵌挿凹条３７雌型連結部３８カバー部３９挿入溝４０主凸条４１無機パッキング材４２防水パッキング材 α 躯体 β 固定具 γ 連結部ａ空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ３２Ｂ 13/00 27/18 Ｚ 8413−4Ｆ 27/42 7421−4ＦＥ０４Ｂ 1/86 Ｔ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺板材からなる表面材、裏面材間にフ
ェノールフォーム樹脂に水酸化アルミニウム、ポリリン
酸アンモニウム、グラファイト、珪酸カルシウムあるい
は炭酸カルシウム等の無機材が混入されたプラスチック
フォーム３０を一体に形成し、かつその長手方向の両側
面に雄型連結部３３、雌型連結部３７を設けた長尺状の
耐火、防音パネル１において、上記雄、雌型連結部３
３、３７を２重嵌合構造とすると共に、その少なくとも
一方に吸水、放出する機能を有する不燃材３１を一体に
介在させ、かつ上記嵌合構造の少なくとも１つに無機パ
ッキング材４１を植設し、また、前記プラスチックフォ
ーム３０を主体とする芯材２９に帯状防音材３２を植設
したことを特徴とする耐火、防音パネル。
【請求項２】上記プラスチックフォーム３０がレゾー
ル型フェノール樹脂、あるいはノボラック型フェノール
樹脂である請求項１記載の耐火、防音パネル。
【請求項３】帯状防音材３２が固様体であり、水、
鉛、無機粉末等が粗、密に分布している請求項１、２記
載の耐火、防音パネル。