JPH09302805A - ガラスネットで補強した耐火パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量性，耐火性に優れ、面板に対する芯材の
接着性が高い耐火パネルを得る。 【構成】 結晶水をもった粉末状無機質難燃剤及び粉末
状ほう酸を配合した樹脂を芯材３と、芯材３の内部に挿
入された網目のピッチが３ｍｍ×３ｍｍ〜３０ｍｍ×３
０ｍｍのガラスネット４と、芯材３の表裏両面に張り合
わされた金属製面板１，２とを備えている。発泡性樹脂
芯材３としては、樹脂１００重量部に対し５重量部以上
の粉末状無機質難燃剤及び５重量％以上の粉末状ほう酸
を合計１００重量％以下の割合で配合した樹脂コンパウ
ンドから製造される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属板を面材とし、内
部に発泡体を充填した外観，強度，軽量性及び耐火性に
優れた耐火パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から使用されている耐火パネルに
は、発泡コンクリート製の軽量パネル，発泡合成樹脂製
の芯材を金属板でサンドイッチしたパネル，パーライト
等の発泡軽量骨材を配合した発泡合成樹脂製芯材を金属
板でサンドイッチしたパネル等がある。たとえば、特開
昭５３−２７２２３号公報では、Ｎａ₂ Ｏ，Ｂ₂ Ｏ₃ 等
を内面に施した金属板でポリイソシアヌレートフォーム
をサンドイッチしたパネルが紹介されている。特開昭５
５−９０３５１号公報，特開昭５５−９０３５２号公報
等では、ネット状耐火物，無機質耐火層，不燃性板材等
を積層した合成樹脂発泡層を芯材としたサンドイッチパ
ネルが紹介されている。また、特開平６−１３６８５１
号公報では、リン酸セメントフォームを面材の間に注入
したサンドイッチパネルが紹介されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】発泡コンクリート製の
パネルは、耐火性に優れているものの、かなりの重量が
あり、施工に大型機材を必要とする。また、コンクリー
トが表面に露出しているため、施工後に仕上げ塗装が必
要とされること等から、施工期間が長くなる。発泡合成
樹脂製芯材をサンドイッチした金属パネルは、軽量であ
るが、加熱されたときに芯材に割れが発生し易く、耐熱
性，耐火性に劣る。また、発泡軽量骨材を配合した芯材
では、面材に対する接着強度が局部的に低下し、パネル
の曲げ強度が低下する等の問題があった。本発明は、こ
のような問題を解消すべく案出されたものであり、結晶
水をもった粉末状の無機質難燃剤及びほう酸を配合した
樹脂を耐火芯材とし、ガラスネットを挿入して耐火芯材
の割れを防止することにより、外観，強度，軽量性及び
耐火性に優れた耐火パネルを提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の耐火パネルは、
その目的を達成するため、樹脂１００重量部に対し結晶
水をもった粉末状無機質難燃剤５重量部以上及び粉末状
ほう酸５重量部以上を、合計配合量１００重量部以下で
配合した発泡樹脂を芯材と、該芯材の内部に挿入された
網目のピッチが３ｍｍ×３ｍｍ〜３０ｍｍ×３０ｍｍの
ガラスネットと、前記芯材の表裏両面に張り合わされた
金属製面板とを備えていることを特徴とする。

【０００５】

【実施の形態】本発明に従った耐火パネルは、図１に示
すように金属製面板１，２の間に樹脂発泡体３を芯材と
して挟み込んでいる。金属製面板１，２としては、板厚
０．２〜２ｍｍの金属板が使用される。具体的には、各
種表面処理鋼板，ガルバリウム鋼板，Ｃｕめっき鋼板，
アルミニウムめっき鋼板等がある。平坦な金属板が一般
的であるが、ロール成形機等でエンボス加工や曲げ加工
を施すことにより美観及び強度を向上させた金属板を使
用することもできる。樹脂発泡体３としては、ウレタン
フォーム，イソシアヌレートフォーム，フェノールフォ
ーム等の発泡樹脂が使用される。なかでも、難燃性に優
れたフェノール樹脂発泡体が好ましい。

【０００６】フェノールフォームは、レゾール樹脂系と
ノボラック樹脂系に分類されるが、本発明で使用される
フォームにはレゾール樹脂系が好ましい。発泡性樹脂に
は、フェノールスルホン酸，パラトルエンスルホン酸，
キシレンスルホン酸，ベンゼンスルホン酸等の有機スル
ホン酸等の硬化剤、石油エーテル，ナフサ，ペンタン，
ヘキサン等の揮発性石油類、塩化メチレン，四塩化炭
素，トリクロルエタン，フロロトリクロロメタン，トリ
フロロトリクロロエタン等の低沸点炭化水素等の発泡
剤、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル，ポリ
オキシエチレンラウリルエーテツ，ポリオキシエチレン
ソリビタンステアレート，ポリオキシエチレンヒマシ油
脂肪酸エステル，ポリオキシエチレンジメチルシリコン
等の非イオン性活性剤等の整泡剤が適宜添加される。レ
ゾール樹脂系フォームは、フェノールとホルマリンをア
ルカリ触媒の下で反応させて得られたレゾール樹脂に発
泡剤，整泡剤等を添加してレゾール樹脂コンパウンドを
調製し、このレゾール樹脂コンパウンドを発泡硬化反応
させることにより製造される。強酸としてフェノールス
ルホン酸，パラトルエンスルホン酸，キシレンスルホン
酸等が使用され、不溶不融の硬化樹脂フォームが得られ
る。

【０００７】樹脂発泡体３の製造に際し、結晶水をもっ
た粉末状の無機質難燃剤及びほう酸を樹脂コンパウンド
に配合する。無機質難燃剤としては、水酸化アルミニウ
ム，水酸化マグネシウム，二水和石膏，ホウ砂，ゼオラ
イト，リン酸アルミニウム等が使用される。難燃剤を添
加することにより、樹脂の熱分解温度近傍で生じる難燃
剤の熱分解による吸熱作用及び分解時に発生する多量の
水蒸気等の不燃ガスによる希釈作用が発現し、樹脂の燃
焼が抑制される。ほう酸も、結晶水を持った無機質難燃
剤の１種であり、同様な吸熱作用及び希釈作用により樹
脂の燃焼を抑制する外、５００℃近傍で溶融し、溶融時
の吸熱反応で発泡樹脂自体の熱分解を抑制する。また、
溶融したほう酸が発泡樹脂の表面を覆い、外部からの酸
素供給を遮断することによって、発泡樹脂の耐火性を向
上させる作用も呈する。すなわち、調査した無機質難燃
材のなかでほう酸のみが５００℃近傍で溶融し、溶融時
の吸熱反応で樹脂自体の熱分解を抑制し且つ溶融したほ
う酸が発泡樹脂の表面を覆い、外部から酸素供給を遮断
する作用を呈することが研究の結果から判明した。

【０００８】結晶水を持った粉末状無機質難燃剤は、所
定の耐火作用を得るため、樹脂１００重量部に対して５
重量部以上の割合で配合することが好ましい。配合量が
５重量％を下回ると、耐火性が劣る。ほう酸は、樹脂の
燃焼や熱分解を抑制するため、樹脂１００重量部に対し
て５重量部以上の割合で配合することが好ましい。配合
量が５重量％を下回ると、樹脂の燃焼や分解を抑制する
ほう酸の作用が十分に発揮されない。しかし、無機質難
燃剤及びほう酸の合計配合量が１００重量部を超える
と、レゾール樹脂コンパウンドの液粘度が著しく高くな
り、発泡挙動に悪影響を及ぼし、樹脂が発泡しなくなる
虞れがある。

【０００９】樹脂発泡体３には、ガラスネット４が挿入
されている。ガラスネット４は、耐火芯材の曲げ強度を
向上させると共に、加熱時に熱分解しながら収縮する耐
火芯材の割れ発生を抑制する。使用するガラスネット
は、好ましくは５ｍｍ×５ｍｍ〜３０ｍｍ×３０ｍｍの
ピッチの織り目をもつことが必要である。ピッチが５ｍ
ｍ×５ｍｍ以下になると、パネルのハンドリング時（持
上げ，切断等）に樹脂発泡体３の間に挿入されたガラス
ネット４を境にフォームが上下に割れ、パネルの強度が
低下する。逆に、３０ｍｍ×３０ｍｍ以上のピッチにな
ると、加熱により発生する耐火芯材３の割れを防止する
作用が低下する。

【００１０】

【実施例】表１に示す配合割合でレゾール樹脂混合物を
硬化剤（フェノールスルホン酸とパラトルエンスルホン
酸の混合物），水酸化アルミニウム，ほう酸と混合した
後、ガラスネットを挿入したカラー鋼板製のパネル底板
内に投入し、上板で蓋をした。なお、ガラスネットは、
表裏の面板に接触しないように調整した。そして、６０
℃で５分間加熱することにより、充填された樹脂を発泡
させ、厚み３５ｍｍの耐火パネルを作製した。また、比
較例３〜６では、発泡後の樹脂にガラスネットを挿入
し、表裏の面板に接触しないようにガラスネットを調整
した。

【００１１】

【００１２】得られた各パネルについて、耐火芯材とカ
ラー鋼板との接着強度及び耐火芯材の密度を測定した。
表２の測定結果にみられるように、本発明に従った耐火
パネルでは、十分な接着強度で耐火芯材がカラー鋼板に
接着されていた。これは、充填した粉状の水酸化アルミ
ニウム及びほう酸が微粉末であるため。フォームの凝集
力に悪影響を与えなかったこと、粉末自体が破壊しなか
ったことに由来するものと考えられる。これに対し、比
較例８では、カラー鋼板への接着力が低下している。こ
れは、フォーム内に充填した軽量発泡骨材のフォームへ
の接着不足及び軽量発泡骨材自体の破壊のため、低い接
着強度を呈したものと考えられる。なお、網目のピッチ
が３ｍｍ×３ｍｍと小さいガラスネットを挿入した比較
例５の耐火パネルでは、ネット付近に割れが発生し、接
着試験，耐火試験に供することができなかった。また、
比較例７では、水酸化アルミニウム及びほう酸の合計配
合量が多すぎ、樹脂の発泡がみられなかった。密着度に
関しては、発泡コンクリートパネルと比較して本発明に
従った耐火パネルは大幅に小さくなっている。

【００１３】

【００１４】更に、ＪＩＳ Ａ１３０４「建築構造物の
耐火試験方法」に準拠して各耐火パネルを耐火試験し、
木材系の炭化が始まる温度２６０℃を評価温度として耐
火パネル裏面側への到達温度を測定した。図２の測定結
果にみられるように、水酸化アルミニウム，ほう酸を配
合せず、ガラスネットも挿入していない比較例１の耐火
パネルは、３０分程度で裏面温度が２６０℃を超えた。
ガラスネットを挿入していない比較例２の耐火パネルで
は、裏面温度が２６０℃に到達する時間が６０分まで延
長したが、火災発生等における初期活動に必要な時間と
しては不十分である。水酸化アルミニウム，ほう酸を配
合せず、ガラスネットも挿入した比較例３の耐火パネル
は、４５分程度で裏面温度が２６０℃を超えた。少量の
水酸化アルミニウム，ほう酸を添加し、ガラスネットを
挿入した比較例４の耐火パネルは、比較例３と同様に４
５分程度で裏面温度が２６０℃を超えた。網目のピッチ
が５０ｍｍ×５０ｍｍと大きいガラスネットを挿入した
比較例６の耐火パネルでは、加熱時に発生する耐火芯材
の割れを防止する効果が小さく、また６０分程度で裏面
温度が２６０℃を超えた。これに対し、本発明に規定し
た配合量で水酸化アルミニウム及びほう酸を配合した発
泡樹脂を芯材とし、ガラスネットを挿入した本発明例
１，２の耐火パネルでは、６０分を経過した時点におい
ても２６０℃よりも十分低い温度に裏面側が保たれてい
た。また、試験後の耐火芯材を観察しても、燃焼による
耐火芯材の割れがガラスネットで抑制されていることが
確認された。

【００１５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の耐火パ
ネルは、特定された配合割合で粉末状無機質難燃剤及び
ほう酸を発泡性製樹脂にガラスネットを挿入したものを
芯材とし、金属製の面板でサンドイッチした構造をもっ
ている。この構造のため、軽量性，耐火性に優れ、面板
に対する芯材の接着性が高いため、耐火性が要求される
各種建築物，構造物等の建材として使用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に従った耐火パネルの断面構造

【図２】 各耐火パネルを耐火試験したときの裏面側昇
温状況

【符号の説明】

１，２：金属製面板 ３：樹脂発泡体（芯材）
４：ガラスネット

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｅ０４Ｃ 2/26 Ｅ０４Ｃ 2/26 Ｖ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂１００重量部に対し結晶水をもった
   粉末状無機質難燃剤５重量部以上及び粉末状ほう酸５重
   量部以上を、合計配合量１００重量部以下で配合した発
   泡樹脂を芯材と、該芯材の内部に挿入された網目のピッ
   チが３ｍｍ×３ｍｍ〜３０ｍｍ×３０ｍｍのガラスネッ
   トと、前記芯材の表裏両面に張り合わされた金属製面板
   とを備えているガラスネットで補強した耐火パネル。