JPH09317052A

JPH09317052A - 耐火断熱パネル

Info

Publication number: JPH09317052A
Application number: JP13403896A
Authority: JP
Inventors: Hideki Takiguchi; 英喜滝口
Original assignee: IG Technical Research Inc
Current assignee: IG Technical Research Inc
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 1997-12-09

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は建築、構築物の外装材、間仕切り
材、防火戸等として使用でき、かつ施工後に膨れ、反
り、表面材の剥離等の不都合がなく、しかも耐火性、機
械強度に優れた耐火断熱パネルに関するものである。【構成】金属製の表面材１、裏面材３間に高熱下で炭
化する合成樹脂発泡体からなる芯材４を一体に設けた耐
火断熱パネルＡにおいて、少なくとも表面材１の背面１
ａに合成樹脂からなる保護フィルム２を熱融着により一
体に形成し、この保護フィルム２に芯材４を一体に形成
したもの、また、上記芯材４を厚さ方向で分割する耐火
シート５を一体に介在させた耐火断熱パネルＡである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建築、構築物の外壁材、
間仕切り材、防火戸等として使用でき、かつ施工後に膨
れ、反り、芯材成分による塗膜の破壊による表面材の剥
離等の不都合がなく、しかも耐火性、機械強度に優れた
耐火断熱パネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のサンドイッチパネルとし
ては、（ａ）不燃性の表面材、裏面材間に合成樹脂発泡
層のみを介在させたパネル、（ｂ）合成樹脂発泡層中に
無機物質を混在させたパネル、（ｃ）合成樹脂発泡層の
代わりに無機発泡層のみで形成したパネル、等が知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
パネルは種々の不都合を有し、例えば（ａ）のパネルに
おいては軽量であるが耐熱性、耐火性に劣り、（ｂ）の
パネルの場合は合成樹脂発泡層に介在した無機物質が、
表面材、裏面材と合成樹脂発泡層との接着強度を低下さ
せる問題があり、しかも日射により伸縮により表面材と
合成樹脂発泡層が剥離し、外観をひどく損ね、その上無
機物質の量が大量となり、熱伝導率の低下、コストアッ
プ、生産性のダウン等が避けられず、（ｃ）の場合は、
耐火性に優れているが、高熱下における断熱性に劣ると
共に、機械強度（曲げ、切断、衝撃）等に欠けると共
に、パネル自体の重量が増し、扱いにくく、施工性に欠
ける欠点があった。勿論、ＪＩＳ−Ａ−１３０４には合
格できなかった。

【０００４】さらに、芯材としてレーゾール型フェノー
ルフォーム樹脂からなるフォームを用いた際には、残留
酸硬化剤が表、裏面材の背面の塗膜、さらに亜鉛メッキ
を腐食し、表、裏面材が芯材から剥離する等の不利があ
った。

【０００５】

【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、芯材として高熱下で炭化する合成樹脂
からなる芯材を、不燃材、金属材からなる表面材と裏面
材でサンドイッチして一体に形成し、かつ上記表、裏面
材の背面に保護フィルムを熱融着して芯材成分による塗
膜破壊、亜鉛メッキ層の破壊を防止して芯材と上記面材
との接着力の向上と腐食防止を図り、また芯材を分割す
るごとく高熱下で炭化層を形成する耐火シートを一体に
介在させ、しかも、必要により表面材と裏面材の背面の
１つに高熱下で断熱層となる耐火被覆層を一体に設け
て、ＪＩＳ−Ａ−１３０４の耐火３０分〜耐火２時間の
試験に合格でき、軽量で断熱性、機械強度に富む耐火断
熱パネルを提案するものである。

【０００６】

【実施例】以下に、図面を用いて本発明に係る耐火断熱
パネルの一実施例について詳細に説明する。図１〜図３
は、本発明に係る代表的な耐火断熱パネルの一例を示す
説明図であり、図において、Ａは本発明に係る耐火断熱
パネルで表面材１と裏面材３間に芯材４を一体に介在
し、かつ、表、裏面材１、３の少なくとも表面材１の背
面１ａに保護フィルム２を熱融着により一体化した耐火
断熱パネルＡ、芯材４を分割するように耐火シート５を
形成した耐火断熱パネルＡ、表面材１と裏面材３の少な
くとも一つの背面３ａに塗膜状、フィルム状の耐火被覆
層１０を一体に固着耐火断熱パネルＡ、等である。

【０００７】さらに説明すると、表面材１、裏面材３と
しては、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（制振鋼板等）、ガルバリウム
鋼鈑、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形成したもの、あるいは無機質
材、もしくは裏面材３のその他の材質として炭酸カルシ
ウム紙、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、ガラス繊維不繊布等の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。

【０００８】保護フィルム２は表面材１の背面１ａ、３
ａの塗膜１ｂ、３ｂに熱融着により一体化し、芯材４に
含有される有害なガス、液体による表面材１および塗膜
１ｂ、３ｂの破壊、素材自体の腐食を防止するためのも
のであり、熱融着可能で、しかも芯材４の酸、ホルマリ
ン、その他の有害化学成分（腐食、溶解等する成分）に
よって破壊されない材質からなり、防湿、防液体に優
れ、厚さは２００ミクロン以下で可撓性がある、例えば
アクリルフィルム、エポキシフィルム、ポリエステルフ
ィルム、ポリウレタンフィルム、フェノールフィルム、
酢ビフィルム、ＥＶＡフィルム、塩化ビニールフィル
ム、ポリカーボネートフィルム、フッ素フィルム等の１
種以上の素材からなるものである。

【０００９】なお、保護フィルム２の断面は図４（ａ）
〜（ｄ）に示すように形成するもので、単なるフラット
の他にエンボス等で凹凸２ａを部分的に、あるいは全体
に形成するものである。その高低差は１〜０．１ｍｍ位
とし、物理的なアンカー効果も大とするものである。

【００１０】芯材４は少なくとも高熱下で炭素骨格を形
成し、かつ通常状態においても断熱性、耐熱性、寸法安
定性、自己接着性を有する合成樹脂発泡体の単体、もし
くは耐火材９を混合した組成であり、主に補強材、耐火
材、断熱材、接着剤、緩衝材、寸法安定材、嵩上材とし
て機能するものである。

【００１１】芯材４の具体例としては、ポリイソシアヌ
レートフォーム、レゾール型フェノールフォーム、フェ
ノール変性ポリウレタンフォーム、またはこれら合成樹
脂発泡層にポリリン酸アンモニウム、触媒、製泡剤、酸
硬化剤等を添加したものである。

【００１２】耐火シート５は芯材４を少なくとも２分割
するように一層、例えば厚さの半分くらいに一体に介在
させ、芯材４の耐熱性、耐火性、機械強度、遮音性、耐
薬品性、通気性、等を強化するものであり、図５に示す
ようにその厚さは約０．３〜１０ｍｍ位のシート状物、
もしくはネット状、不織布状である。

【００１３】耐火シート５の構成としては、例えば図５
に示すように基材６と防火材７、被覆材８等からなり、
基材６としては、例えば不織布、ネット状物、フィルム
状物、シート状物、等であり、材質としては合成樹脂
（フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹
脂、ポリウレタン樹脂、等）、紙（炭酸カルシウム紙、
水酸化アルミニウム紙、ロックウール紙、等）、パル
プ、ロックウール、グラファイト、炭素繊維、等の一種
以上で、単体、２層、もしくは３層に形成した構造であ
る。

【００１４】防火材７としてはグラファイト（発泡性、
非発泡性）、カーボンブラック等の炭素化合物、水酸化
アルミニウム、ガラスビーズ、もみ殻、レゾール型フェ
ノール樹脂粒、膨張性グラファイトを樹脂コーティング
した大きさ約１０〜１００μの水酸化アルミニウム等の
一種以上から構成したものである。

【００１５】被覆材８は基材６の表面等に芯材４との濡
れを助長したり、防火材７が芯材４形成時に悪影響を受
けないように保護するのに役立つものであり、例えば合
成樹脂の一種以上を塗布（３〜１０μ）、もしくは１５
〜５０μ厚位のフィルム状でラミネートしたもの、等で
ある。

【００１６】特に、耐火シート５は高熱下において熱を
水平方向に伝導したり、発泡膨張して約３〜３０ｍｍ位
の炭化層を形成したり、不燃ガス、水蒸気等を発生して
初期的に周辺を冷却し、芯材４の温度上昇を遅延するの
に役立つものである。

【００１７】耐火材９は芯材４に分散、もしくは高密度
に分布し、芯材４自体の耐火性、耐熱性を強化するもの
であり、例えばカーボンブラック、グラファイト、炭素
繊維、ロックウール、水酸化アルミニウム、パーライト
粒、ガラスビーズ、もみ殻、レゾール型フェノール樹脂
粉、膨脹性グラファイト、樹脂コーティングした大きさ
約１０〜１００ミクロン位の水酸化アルミニウム、等の
１種以上であり、高熱下で発泡膨張して無機炭化層を形
成し、また水酸化アルミニウムは水分を放出し、温度を
冷却する機能等を有するものである。

【００１８】耐火被覆層１０は裏面材３の背面３ａに下
記の２つの機能を具備するように形成したものである。
すなわち、通常状態においては接着層、クッション層
（緩衝性）、耐薬品性（耐酸、耐アルカリ性）、断熱薄
層として機能し、高熱下では不燃ガス、例えばＣＯ₂、
水蒸気、ＣＨ₄等を発生し、次に約３〜５０倍位に発泡
し、かつ炭化層となって断熱性を発揮するものである。
なお、耐火被覆層１０がフィルム状等の際は、接着剤を
介して裏面材３と一体化するものである。

【００１９】さらに、耐火被覆層１０の具体例としては
バインダーとして合成樹脂（フェノール樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、クロロプ
レン、アミノアルコール、等）と高熱下で発泡炭化する
膨張性グラファイト、カーボンブラック（黒鉛）、耐火
材となる三酸化Ｓｂ、リン酸アンモニウム、補助剤とし
ての水酸化アンモニウム、炭素繊維、ロックウール、等
を添加し、約０．５〜３ｍｍ程度に一体に接着したもの
である。なお、バインダーとしての合成樹脂はホットメ
ルト状、ゼリー状、液状、等である。

【００２０】１１は排気材で、図６に示すように表面材
１の保護フィルム２と、芯材４間に必要により接着剤
（図示せず）を介して一体に介在させるものであり、主
に芯材４との接着強化補助材、緩衝材、クッション材と
芯材４内の余剰気体、液体を芯材４外へ排気する機能を
有する連通空隙を形成したものであり、具体的にはガラ
ス繊維、綿、膨脹性グラファイト、非膨脹性グラファイ
ト、合成樹脂繊維、カーボンブラック等の１種以上から
なる紐状物、シート状物、ネット状物である。なお、紐
状物は１〜１０ｍｍφ位、シート状物（不繊布も含む）
は０．５〜１０ｍｍ厚位、ネット状物は任意寸法であ
る。なお、排気能力は綿（５ｍｍφ）で芯材４の内部ガ
ス圧を約１／１０以下に低減できる。

【００２１】さらに、雄型連結部Ｂ、雌型連結部Ｃを設
けた耐火断熱パネルＡとしては図７（ａ）〜（ｃ）に示
すように形成し、石膏ボード、炭酸カルシウム板、ケイ
酸カルシウム板等の不燃軽量材Ｄ、ロックウールフェル
ト等の防火パッキング材Ｅ、パッキング材Ｆを設け、連
結部の耐火性、防水性を強化した構造とすることもでき
る。

【００２２】（実施例１）フェノールフォームの場合（ａ）レゾール型フェノール樹脂（一般品でＰＨ２〜３）１００重量部（不揮発分８０％、粘度２０００ＣＰＳ／２０℃）（ｂ）硬化剤２０重量部（６５％パラトルエンスルホン酸水溶液）（ｃ）発泡剤１３重量部（代替フロン１４１ｂ）（ｄ）添加剤５重量部（シリコーン、ポリリン酸アンモニウム）（実施例２）フェノールフォームの場合（ａ）レゾール型フェノール樹脂（低吸水品でＰＨ４〜５）１００重量部（不揮発分８０％、粘度２０００ＣＰＳ／２０℃）（ｂ）硬化剤１０重量部（６５％パラトルエンスルホン酸水溶液）（ｃ）発泡剤１５重量部（代替フロン１４１ｂ）（ｄ）添加剤１０重量部（シリコーン、ポリリン酸アンモニウム）（実施例３）フェノールフォームの場合（ａ）レゾール型フェノール樹脂（一般品でＰＨ２〜３）１００重量部（不揮発分８０％、粘度１５００ＣＰＳ／２０℃）（ｂ）硬化剤２０重量部（６５％パラトルエンスルホン酸水溶液）（ｃ）発泡剤１３重量部（代替フロン１４１ｂ）（ｄ）添加剤５重量部（シリコーン、ポリリン酸アンモニウム）（ｅ）耐火シート５１ｍｍ厚（ｆ）耐火材９９０重量部（イ）水酸化アルミニウム約２０〜３０μをレゾール型フェノール樹脂でコーティングしたもの（ロ）グラファイト（０．５ｍｍ位の粉粒状としたもの）５重量部（ハ）ガス吸着剤（活性炭）３重量部

【００２３】さらに、実施例１〜３では表面材１、裏面
材３を厚さ０．５ｍｍのカラー鋼板とし、実施例３では
表面材１と裏面材３に深さ０．５ｍｍのスタッコ調のエ
ンボス加工を施したものである。芯材４のトータル密度
は図８のように設定し、耐火断熱パネルＡの総厚さを５
０ｍｍとした。また、保護フィルム２は３０ミクロンの
厚さでアクリルフィルムを用いた。なお、比較例として
実施例１において保護フィルム２を使用しない場合であ
る。

【００２４】は１０％歪における強度、はＪＩＳ−
Ａ−１６１３に準じて行う（テストピースの大きさは５
０ｍｍ×５０ｍｍ）。は９０℃〜−３０℃で湿度は外
気と同じとし、１２時間のサイクルで６０日間行った。

【００２５】また、実施例２において構造を図２に示す
ように構成した際はＪＩＳ−Ａ−１３０４に合格した。
なお、耐火シート５は熱を水平方向に伝導する炭素繊維
の不繊布間に水酸化アルミニウム粒（２０μ位）、レゾ
ール型フェノールフォーム樹脂粒（５〜３０μ位）、グ
ラファイト粒、ポリイソシアヌレートでバインドし、こ
れらを一体に形成したものである。さらに、比較例では
表面材１と芯材４の接着は長期では剥離し、かつ亜鉛鉄
板の表面材１の背面１ａはプライマー層が酸によって破
壊され、亜鉛被膜が腐食されていた。

【００２６】また、図２に示す構造の耐火断熱パネルＡ
においては、芯材４をいずれも分割した構造としたため
一層当たりの樹脂量が少なく、薄物を製造する方法とな
り、余剰ガス等の悪さが付加されることがない。

【００２７】

【発明の効果】上述したように、本発明に係る耐火断熱
パネルによれば、表面材の背面に熱融着により保護フ
ィルムを一体に貼着したため、芯材と保護フィルムの樹
脂同士の接着となり、接着力が大幅に強化でき、芯材の
剥離現象が生じないし、芯材の成分によって表面材の塗
膜の劣化がない。保護フィルムは密実体であり、表面
材の塗膜、亜鉛被膜を破壊することがない。温度変化
によって表面材が伸縮しても、保護フィルムが芯材の接
着部分の緩衝材として役立ち、さらに芯材の剥離を防止
する。耐火シートは芯材を分割すると共に、表面材と
裏面材間との間で熱反射を行い、熱の伝播を抑制し、し
かも、耐火シートは熱を水平方向に伝導し、垂直方向の
熱伝導を大幅に低減でき、耐火３０分〜２時間の試験に
合格できる。芯材に混入した耐火材は高熱下で結晶水
の放出による周囲の冷却、グラファイトによる炭化層の
形成等で耐火断熱層が形成できる。排気材を表面材と
芯材間に介在したため、施工後に日射等で表面材が加熱
され、芯材の余剰ガスが膨脹し、表面材と芯材の剥離、
それに伴う表面材の凹凸の変形と美観の低下をガス抜き
により防止できる。表面材の裏面に直接保護フィルム
を熱融着できるためプライマー、サービスコートを排除
することもでき、コストダウンが図れる。保護フィル
ムが合成樹脂のため、芯材との接着は分子間引力により
さらに接着一体化し、より強力な接着力となる。等の特
徴、効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る耐火断熱パネルの代表的一例を示
す説明図である。

【図２】本発明に係る耐火断熱パネルのその他の例を示
す説明図である。

【図３】本発明に係る耐火断熱パネルのその他の例を示
す説明図である。

【図４】本発明に係る耐火断熱パネルの保護フィルムの
一例を示す説明図である。

【図５】本発明に係る耐火断熱パネルの耐火シートの例
を示す説明図である。

【図６】本発明に係る耐火断熱パネルのその他の例を示
す説明図である。

【図７】本発明に係る耐火断熱パネルのその他の例を示
す説明図である。

【図８】本発明に係る耐火断熱パネルの試験結果を示す
表である。

【符号の説明】

Ａ耐火断熱パネルＢ雄型連結部Ｃ雌型連結部Ｄ不燃軽量材Ｅ防火パッキング材Ｆパッキング材１表面材１ａ背面１ｂ塗膜２保護フィルム２ａ凹凸３裏面材３ａ背面３ｂ塗膜４芯材５耐火シート６基材７防火材８被覆材９耐火材１０耐火被覆層１１排気材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製の表面材と裏面材間に高熱下で炭
化する合成樹脂発泡体からなる芯材を一体に設けた耐火
断熱パネルにおいて、表、裏面材の少なくとも一方の裏
面に、熱融着により保護フィルムを一体に接着したこと
を特徴とする耐火断熱パネル。
【請求項２】保護フィルムが合成樹脂フィルムとカー
ボン繊維を骨格材として機能する複合シートからなるフ
ィルムである請求項１記載の耐火断熱パネル。
【請求項３】芯材を厚さ方向で分割する耐火シートを
一体に介在させ、かつ前記表、裏面材の少なくとも１つ
の背面に耐火被覆層を一体に介在した請求項１、２記載
の耐火断熱パネル。
【請求項４】芯材にグラファイト、カーボンブラッ
ク、水酸化アルミニウム、短繊維、ポリリン酸アンモニ
ウム、等の一種以上を添加した請求項１〜３記載の耐火
断熱パネル。
【請求項５】表面材の背面と芯材間に保護フィルム、
排気材の順に一体に積層した請求項１〜４記載の耐火断
熱パネル。