JPH0932153A

JPH0932153A - 耐火パネル

Info

Publication number: JPH0932153A
Application number: JP18315495A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ishikawa; 堯石川; Hideki Takiguchi; 英喜滝口
Original assignee: IG Technical Research Inc
Current assignee: IG Technical Research Inc
Priority date: 1995-07-20
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1997-02-04

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は建築、構築物の断熱材、防火材、内
装材、外装材、各種パネルの芯材等として有用な耐火パ
ネルに関するものである。【構成】芯材４に耐火材６、および通気口形成部材７
を混在した耐火パネル１である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建築、構築物の内壁材、
外壁材、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、製造後に膨れ、反り、剥離、等
の変形がなく、しかも耐火性および機械強度に優れた耐
火パネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、薄板状の表面材と裏面材にて合
成樹脂発砲体からなる芯材をサンドイッチした複合パネ
ルは数多く発明、考案されて上市されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造の複合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、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。さらに、この種複合パネル、特に芯
材を液状、粒状等で吐出等して製造した複合パネルで
は、下記するような欠点があった。すなわち、レゾール
型フェノールフォームを芯材として用いた場合には、
太陽熱により経時的に、芯材内の遊離水、縮合水、未反
応水分が蒸発するため全体として収縮する。金属から
なる表面材は太陽熱により膨張するのに対し、フェノー
ルフォームよりなる芯材は他のプラスチックフォームよ
り弾力性に欠け脆いため表面材の変形に芯材が追従でき
ず凝集破壊を起こし、表面材がペコついて外観を損ね
る。芯材は吸水性があるため複合パネル施工に際し防
水性を十分に強化しなければならない。表面材、裏面
材と芯材との接着強度が弱く、ちょとした衝撃で表面
材、裏面材と芯材の特に端部が剥離する。特に、余剰ガ
ス発生は真夏の気温の高い時期（表面材が加温される時
期）に発生する。等の不利があった。

【０００４】

【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、プラスチック芯材を通常は接着性、弾
力性があり、高熱下で炭化するポリイソシアヌレートフ
ォームを主材とし、これに細かい無機粉末を大量に混在
させ、芯材の密度を１００〜５００ｋｇ／ｍ³にするこ
とによりＪＩＳ−Ａ−１３０４の耐火構造１時間の試験
に合格し、通常において太陽熱によっても表面材と芯材
とが境面において破壊せず、芯材形成時に発生する不要
ガスの低減、機械強度の向上、塗膜を酸触媒等で劣化さ
せることもなく、その上発泡倍率、断熱性も大幅に改善
された耐火パネルを提案するものである。

【０００５】

【実施例】以下に、図面を用いて本発明に係る耐火パネ
ルの一実施例について詳細に説明する。図１（ａ）〜
（ｄ）は本発明に係る耐火パネルの代表的な例を示す断
面図であり、１は耐火パネル、２は表面材、３は裏面
材、４は芯材で合成樹脂発泡層５とこの合成樹脂発泡層
５の中に混合した耐火材６、または通気口形成部材７、
もしくは通気口補助部材兼防火補強層８を配設した構造
としたものである。

【０００６】さらに説明すると、表面材２、裏面材３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）、ガルバリウム鋼板）等（勿
論、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、押し出し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３のみ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。

【０００７】芯材４は高熱下で炭素骨格を形成し、かつ
通常において弾力性、接着性、断熱性、耐熱性、寸法安
定性があり、フェノールフォームのように胞くなく、し
かも酸触媒のように塗膜の性能を劣化することのない合
成樹脂発泡層５とこの合成樹脂発泡層５中に分散し混在
した無機粉末よりなる耐火材６とから構成し、その密度
を約１００〜５００ｋｇ／ｍ³としてなり、主に耐火
材、芯材、断熱材、接着剤、寸法安定材、補強材として
機能するものである。

【０００８】合成樹脂発泡層５の具体例としてはポリイ
ソシアヌレートフォーム単体、あるいはこれにポリリン
酸アンモニウム、その他の難燃剤を添加したフォーム等
からなり、主にバインダー、接着剤、断熱材、嵩上げ
材、補強材、高熱下における耐火材、緩衝材、防水材と
して機能するものである。

【０００９】耐火材６は通常状態で合成樹脂発泡層５内
に混在すると共に、上記合成樹脂発泡層５によってバイ
ンドされ、かつ高熱下で前記合成樹脂発泡層５が炭化す
る際に、この炭化速度を抑制し、しかも高熱下における
断熱材、不燃材としても機能するものである。具体的に
説明すると、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、アル
ミナ粉、コーテング処理された水酸化アルミニウム、シ
ラスバルーン、チタン粉、未発泡膨張性黒鉛、発泡黒
鉛、ゼオライト、グラファイト、もみ殻、パーライト粒
粉、タルク石、フェノール樹脂で例えば球状で大きさは
直径０．００５〜１．５ｍｍ位、嵩密度は０．０６〜
０．８ｇ／ｃｍ³であって、熱不融型、もしくはこれを
焼成した粒状物等の１種からなるものである。

【００１０】なお、合成樹脂発泡層５への添加量は目的
によって異なるが、少なくとも合成樹脂発泡層５自体が
十分なバインダーとして機能する重量であり、例えば芯
材４の全体としての密度が１００〜５００ｋｇ／ｍ³と
なる量を添加するものである。勿論、耐火材６を界面活
性剤等で表面処理するとその添加量は細密充填構造に近
い量まで可能である。

【００１１】通気口形成部材７は主に合成樹脂発泡層５
の未反応成分、不要ガス成分等を芯材４の外部へ放散さ
せるのにおよび表面材２、芯材４間の熱、体積の変化に
対する緩衝材として役立ち、その素材は材質に関係なく
繊維を紐状にしたもの、または芯材４内に存在する成分
によって溶解、もしくは収縮する物質、例えばデンプ
ン、エチレングリコール、パラフィン、植物繊維、動物
繊維、等を主成分とする糸状物で線状、ネット状に構成
したものである。その分布は図２（ａ）〜（ｅ）に示す
ように形成し、耐火パネル１の長手方向、もしくは直交
する方向に任意ピッチで１層、または複数層で積層しこ
れら構成材と一体に固着するものである。

【００１２】通気口補助部材兼防火補強層８（以下、単
に防火層という）は図１（ｃ）に示すように主に通気口
補助機能と防火補強層として機能するように、例えば表
面材２と芯材４の境界部分に介在するものであり、主に
ガラス繊維、ロックウール、セルロースファイバー、炭
素繊維、高熱下で炭化する繊維等の１種以上からなるシ
ート、ネット状物、マット状物、またはこれら繊維に対
し界面処理、難燃処理、炭化促進処理（ポリリン酸）等
を施したものからなる。

【００１３】なお、セルロースァイバーは長さ１０〜５
０ミクロン位、太さ約０．５〜１０ミクロン位で、芯材
４と表面材２間の境界部分に高密度に分布し、前記した
所定機能を発揮させるものである。また、図３は施工状
態を示す断面図である。

【００１４】（実施例１）ポリイソシアヌレートフォームの場合（ａ）ポリオール６０重量部（ｂ）ポリイソシアネート（ＭＤＩ）１７０重量部（ｃ）発泡剤（代替フロン１４１ｂ）４０重量部（ｄ）製泡剤（東レシリコン１９３Ｈ）２重量部（ｅ）触媒（商品名ダブコ）５重量部（ｆ）炭酸カルシウム（１００メッシュ）２００重量部（ｇ）未発泡膨張性黒鉛（直径０．０５ｍｍφ）１００重量部

【００１５】（実施例２）（ａ）実施例と同じ（ｂ）実施例と同じ（ｃ）実施例と同じ（ｄ）実施例と同じ（ｅ）実施例と同じ（ｆ）実施例と同じ（ｇ）通気口形成部材７（木綿糸を直径５ｍｍφ位によ
った紐状）１０本／１０ｃｍ間隔で耐火パネル１の長手
方向に図１（ｂ）に示すように配設した。

【００１６】（比較例）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、ポリリン酸アンモン等）（ｅ）触媒３重量部また、実施例１、２では表面材２、裏面材３を０．５ｍ
ｍのカラー鋼板とし、芯材４を上記のように混合反応、
発泡させ密度２００ｋｇ／ｍ³を形成し、厚さを５０ｍ
ｍの耐火パネル１を製造した。なお比較例は密度１００
ｋｇ／ｍ³で厚さは５０ｍｍとしたサンドイッチパネル
である。

【００１７】そこで、実施例１〜比較例までの構成の耐
火パネル１に対し、はＪＩＳ−Ａ−１３２１による試
験、はＪＩＳ−Ａ−１３０１による試験、ＪＩＳ−
Ａ−１３０４による試験、は１０％歪における強度、
は投光機にて加熱、表面温度を８５〜９５℃に上昇さ
せ３日間維持する。圧力センサーは（株）クローネル
製、ＡＢ型ＰＳＩ、導管径１．５ｍｍφである。なお、
比較例におけるガス圧は常温において製造後、数時間の
間は０．３ｋｇ／ｃｍ²になった。はＪＩＳ−Ａ−１
６１３に準じて行う（テストピースの大きさは５０×５
０ｍｍ）。

【００１８】その結果は下表１のようになる。

【表１】

【００１９】なお、は図３に示す構造とし、Ａ、Ｂは
ケイ酸カルシウム板１０ｍｍ厚、幅は２０ｍｍ、４０ｍ
ｍ、長さは耐火パネル１の長さとほぼ同じ寸法である。
また、比較例がにおいて不合格の原因は裏面温度が２
６０℃以上となったことである。

【００２０】この場合、フェノール樹脂が分解した際の
ガスの逃げ道がなく、表面材２、裏面材３と芯材４間に
隙間が生じ、この部分から火炎が裏面に漏れたり、芯材
４の組織が破壊されていたりしたことによる。さらに、
実施例１はポリイソシアヌレートフォームのため接着
力、弾力、強度に勝り、しかも添加材による耐火補強と
ポリイソシアヌレートフォームの濡れもよく吸水性もな
い耐火パネル１であった。実施例２についてはフェノー
ルフォームの弱点を最大限に低減させた耐火パネル１で
あった。

【００２１】以上説明したのは本発明に係る耐火パネル
１の実施例にすぎず、図４に示すように少なくとも表面
材２、裏面材３の一面と芯材４間に防火層８を設け、よ
り芯材４と表面材２、裏面材３間の緩衝作用を強化し、
しかも通気口の機能と防火補強層としての機能を発揮す
る。防火層８の素材としては、例えばガラス繊維マッ
ト、束、ロックウールマット（低密度）、炭化する合成
樹脂繊維マット、発泡性被覆を有する耐火シート（ネッ
ト状も含む）、およびこれらのネット状物で厚さが０．
５〜１０ｍｍ位、密度としては低密度で１０〜５０ｋｇ
／ｍ³位である。

【００２２】その他の実施例としては図５に示すように
構成することもできる。この場合、耐火性、補強（強
度、ガス排気、接着、緩衝）を大幅に向上できる。

【００２３】さらに図６（ａ）〜（ｃ）に示すように芯
材４との適宜位置に前記した耐火材６、通気口形成部材
７、防火層８を形成する以外に、その他のシート９（不
繊布、糸、紐、紙、不燃シート、耐火被露シート）を配
設し、さらに防火性、強度、通気等の改善を図った耐火
パネル１とすることもできる。

【００２４】図７（ａ）〜（ｃ）、図８は本発明に係る
耐火パネル１のその他の実施例を示す断面図である。ま
た、Ｃはパッキング材である。

【００２５】

【発明の効果】上述したように本発明に係る耐火パネル
によれば、反応時に生ずる不要ガスを芯材としてポリ
イソシアネレートを使用することにより大幅に低減し、
かつセル膜を通じて外部へ放出するため表面材、裏面材
と芯材の接着強度を長期に亘り低下させない。ポリイ
ソシアヌレートフォームの耐火的な弱点を無機粉体の添
加により強化し、耐火試験に合格し得る性能まで改善で
きる。フェノールフォームを芯材とした耐火パネルに
おいては、無機粉末によりフェノールフォームにおける
酸性度（約ＰＨ２）をＰＨ５位に低く抑え、塗膜の強度
を従前に比し約４倍くらいに強化できる。通気口形成
部材を表面材とプラスチックフォーム間に移設した際
は、さらにガス圧が低減され種々の悪さを大幅に改善で
きる。防火性、耐火性がレゾール型フェノール樹脂粉
末の添加によりさらに確実に向上できる。各種フォー
ムの製造は、無機粉末が微粒のため極めて容易に混合で
き、所望のフォームを形成できる。等の特徴、効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る耐火パネルの実施例を示す説明図
である。

【図２】本発明に係る耐火パネルの実施例を示す説明図
である。

【図３】本発明に係る耐火パネルの連結部の一実施例を
示す説明図である。

【図４】本発明に係る耐火パネルのその他の実施例を示
す説明図である。

【図５】本発明に係る耐火パネルのその他の実施例を示
す説明図である。

【図６】本発明に係る耐火パネルのその他の実施例を示
す説明図である。

【図７】本発明に係る耐火パネルのその他の実施例を示
す説明図である。

【図８】本発明に係る耐火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耐火パネル２表面材３裏面材４芯材５合成樹脂発泡層６耐火材７通気口形成部材８通気口補助部材兼防火補強層９シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面材と裏面材間に高熱下で炭素骨格を
形成するような合成樹脂発泡層からなる芯材を一体に介
在した複合パネルにおいて、耐火性のある有機、あるい
は無機粉末等の耐火材を芯材１００重量部に対し、芯材
密度が約１００〜５００ｋｇ／ｍ³となるように混合し
たことを特徴とする耐火パネル。
【請求項２】耐火材が炭酸カルシウム、未発泡性膨張
黒鉛、膨張黒鉛、ケイ酸カルシウム、炭化粉体、アルミ
ナ粉、水酸化アルミニウム、シラスバルーン、チタン
粉、ゼオライト、パーライト、ケイ砂、バーミキュライ
ト、グラファイト、安定したフェノール樹脂粉末粒状
物、等の１種以上からなる請求項１記載の耐火パネル。
【請求項３】表面材、裏面材と芯材とが接触する部分
の少なくとも一方に通気口形成部材を一体に介在したこ
とを特徴とする請求項１、２記載のいずれかである耐火
パネル。
【請求項４】芯材に炭化する繊維、不燃繊維、レゾー
ル型フェノール樹脂粉末難燃剤、等の１種以上を混在し
たことを特徴とする請求項１〜３項記載のいずれかであ
る耐火パネル。
【請求項５】表面材、裏面材と芯材間に不燃性繊維マ
ット、短繊維層の１種以上からなる通気口補助部材兼防
火補強層を一体に介在したことを特徴とする請求項１、
３、４、項記載のいずれかである耐火パネル。
【請求項６】通気口補助部材兼防火補強層が界面活性
剤で処理されたものである請求項５記載の耐火パネル。