JPH0932155A

JPH0932155A - 耐火パネル

Info

Publication number: JPH0932155A
Application number: JP18759395A
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: 1995-07-25
Filing date: 1995-07-25
Publication date: 1997-02-04

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は建築、構築物の外装材、特に雄雌型
連結部を有するサンドイッチ構造に断熱性、遮音性、耐
火性、美観性、強度を具備した耐火パネルに関するもの
である。【構成】長尺状で金属薄板からなる表面材２、裏面材
３で合成樹脂からなる芯材４をサンドイッチした構造
で、その側壁に雄型連結部９、雌型連結部１４を設けた
耐火パネル１において、耐火性能を具備する有機、無機
粉粒物の１種以上からなる耐火材６を合成樹脂成分１０
０重量部に対し芯材４自体の密度が約８０〜４００ｋｇ
／ｍ³位となる量を添加し、かつ前記表面材２に深さ
０．１〜３ｍｍ位の凹凸状の凹凸模様２ｂを設けると共
に、表面材２の裏面２ａと芯材４間に通気口形成部材７
を一体に介在した耐火パネル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、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、製造後に膨れ、反り、
剥離等の変形がなく、しかも耐水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、金属薄板材よりなる表面材と裏
面材にて合成樹脂発泡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。

【０００４】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、芯材が太陽熱により経
時的に遊離水、縮合水、未反応水分が蒸発するため全体
として収縮する。しかも、この成分が１２〜２０％位含
有し、この水分が経時的に塗膜、フォーム自体を劣化す
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、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、ちょっとした衝撃によって表面材、裏面材
と芯材との接触部分の芯材の境界部分が剥離する。芯
材内の余剰ガス（水分を含む）は夏期に膨張し、表面材
と芯材との剥離、擬集破壊を起こさせる。耐火的にパ
ネル同士の連結部が最弱点部であり、その部分に特殊な
ボードを一体に介在した構成にしなければならない。
レゾール型フェノール樹脂は水分を組織内に約２割程度
含有するため外部からの熱によって蒸発等し、フェノー
ルフォームの寸法変化を招く。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、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、または約２０〜４０％のフェノール成分とイソ
シアネート成分からなるフォーム等を主材とし、これに
細かい耐火材を大量に混在し、芯材の密度を８０〜４０
０ｋｇ／ｍ³位とすることによりＪＩＳ−Ａ−１３０４
の耐火構造１時間の試験に合格でき、かつ余剰ガスの発
生を芯材自体の改質と無機粉物の添加で低減し、さらに
表面材に約０．１〜５ｍｍ程度の凹凸模様を方向性、も
しくは無方向性に形成すると共に、芯材と表面材の裏面
間に通気口形成部材を一体に介在させることによって上
記凹凸模様との空間の相乗効果等によって芯材内ガス圧
を従前の約１／２０〜１／４０位に低減させ、しかも凹
凸模様の形成による機械強度の向上、および塗膜を酸触
媒等で劣化させることを最小限に抑え、これらの相乗効
果によって表面材と芯材間の接着強度および通気口形成
部材等による緩衝効果による境界部分の破壊の防止と発
泡倍率、断熱性をも大幅に改善した耐火パネルを提案す
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パネ
ルの一実施例について詳細に説明する。図１、および図
２（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る耐火パネルの代表的な
一例を示す斜視図と平面図であり、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と表面材
２の裏面２ａと芯材４の境界部に一体に配設した通気口
形成部材７と、雄型連結部９、雌型連結部１４の所定位
置に介在した無機ボード８とを一体に構成したものであ
る。また、図２（ａ）〜（ｃ）は耐火パネル１の化粧面
の平面図を示すものであり、表面材２にはこのような各
種任意模様のエンボス（凹凸）加工を施すものである。

【０００７】さらに説明すると、表面材２、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
鋼板、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、Ｐ
ｂ、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からなるものであ
る。

【０００８】また、表面材２には深さ０．２〜３ｍｍ位
で方向性、無方向性のいずれかであり、図２（ａ）〜
（ｃ）、および図３に示すような凹凸模様２ｂを形成
し、表面材２と芯材４の接着強度と表面材２自体の機械
強度および表面意匠性の向上を図り、かつ通気口形成部
材７と表面材２の裏面の凹凸模様２ｂとの当接部におけ
る空隙２ｃを形成することでガス抜きの促進を図る等の
相乗効果が得られるものである。

【０００９】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脆くなく、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
在した耐火材６、例えば無機粉末よりなる耐火材６等と
から構成し、その密度を約８０〜４００ｋｇ／ｍ³と
し、主に耐火材、防火材、芯材、断熱材、接着剤、嵩上
げ材、寸法安定材、軽量化材、補強材として機能するも
のである。

【００１０】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、レゾール型フェノール樹
脂とポリイソシアヌレートを主成分としたフォーム、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。

【００１１】耐火材６は合成樹脂発泡層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、高熱下で３〜３０倍位に発泡する未発
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０．０５〜１．５ｍｍφ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。

【００１２】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８０〜４００ｋｇ／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。

【００１３】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、不要ガス等を外部に抜くため表面材２の
裏面と芯材４の境界部分に植設し表面材２の変形と表面
材２と芯材４との剥離を抑制する緩衝層、アンカー材、
通気口形成と表面材２の凹凸模様２ｂとの相乗効果によ
る高ガス抜き効果を発揮するのに役立つものである。

【００１４】さらに説明すると、通気口形成部材７は材
質に関係なく、繊維を紐状に撚ったもの、または芯材４
内に存在する成分反応熱等によって溶解、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、ネット状等に構成したものである。その分布の
代表的な構造としては図４（ａ）、（ｂ）に示すように
表面材２と芯材４の境界部分に耐火パネル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
図４（ｃ）に示すように複数層で緩衝しこれら構成材と
一体に固着するものである。特に、図４（ｂ）は接着剤
イによって表面材２の裏面を通気口形成部材７とを一体
に点、または線状に固着した場合を示す。

【００１５】また、通気口形成部材７は表面材２の裏面
に所定ピッチ、例えば１０〜２００ｍｍ位のピッチで耐
火パネル１の長手方向と平行、もしくは直交するように
敷設し、その太さは０．５〜１０ｍｍφ位で多数の繊維
を撚ったもの、もしくはそれをさらに編んだもの、等で
ある。

【００１６】無機ボード８は図１に示すように雄型連結
部９、雌型連結部１４の側面の断面形状に対応した長方
形、一端を傾斜面とした長さ１〜２ｍの板材であり、主
に図５に示す連結部αの防火性の強化のため用いるもの
で、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９、雌型連結部１４
に一体に介在させるものである。

【００１７】雄型連結部９は無機ボード８、固定具収納
溝１０とガイドおよび係合力に強化を図る上突起１１と
後記する主凸条を嵌挿する嵌挿凹条１２とが合成樹脂発
泡層５によって一体に固着された側端部分である。さら
に説明すると、雌型連結部１４のカバー部１５が表面材
２の化粧面２ｄから突出せず、ほぼ面一に収納され得る
ように形成した段差部１３とから構成したものである。

【００１８】雌型連結部１４は耐火強化材としての無機
ボード８、上突起１１と嵌合する挿入溝１６、嵌挿凹条
１２に嵌挿する主凸条１７とから構成したものである。
また、カバー部１５にはパッキング材１５ａを形成した
ものであり、パッキング材１５ａとしては、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、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ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。勿論、耐火性の有るパッキング材
１５ａとしてはロックウールフェルト、セラミックウー
ル等である。

【００１９】（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）整泡剤（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（２００メッシュ）１００重量部（ｇ）水酸化アルミニウム（塗膜コーテング）１００重量部（ｈ）通気口形成部材７１０重量部ただし、通気口形成部材７は木綿糸を直径５ｍｍφ位に
撚った紐状物で６０ｍｍ間隔で６００ｍｍ幅（耐火パネ
ル１の化粧面２ｄの有効幅）に長手方向と平行に敷設
し、図４（ａ）に示すように直接に固着した。また、
（ｇ）はスプレーガン、ドブ付け等で最小限の樹脂、デ
ンプン等の膜厚でコーテングした。

【００２０】（実施例２）フェノールフォームの場合（ａ）ポリオール１００重量部（ｂ）ポリイソシアネート（ＭＤＩ）１４４重量部（ｃ）発泡剤実施例１と同じ（ｄ）整泡剤実施例１と同じ（ｅ）炭酸カルシウム（２００メッシュ）１００重量部（ｆ）未発泡の膨張性黒鉛５０重量部（ｇ）水酸化アルミニウム１００重量部（ｈ）通気口形成部材７実施例１と同じただし、（ｈ）は図４（ｃ）に示す構造とした。また、
（ａ）のポリオールは約３０％がフェノール基が結合状
態で含有されたポリオールである。

【００２１】（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）なお、構造は通気口形成部材７が埋設されていない耐火
パネル１である。

【００２２】さらに、実施例１、実施例２では表面材
２、裏面材３は０．５ｍｍ厚のカラー鋼板とし、合成樹
脂発泡層５の原料を混合、反応、発泡させ密度を１５０
ｋｇ／ｍ³（実施例１）、１８０ｋｇ／ｍ³（実施例
２）とした厚さ５０ｍｍの耐火パネル１を製造した。な
お、比較例は密度１００ｋｇ／ｍ³で厚さは５０ｍｍと
したサンドイッチパネルである。また、無機ボード８は
ケイ酸カルシウム板（不燃第１０６１号）で厚さ１０ｍ
ｍ、幅３０ｍｍと４０ｍｍ、長さ１８００ｍｍの板体を
接続したものである。

【００２３】そこで、実施例１〜比較例までを図１に示
すような基本構成の耐火パネル１に構成した。次に、こ
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、はＪ
ＩＳ−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５０ＰＳＩ、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になり、後に加温
により下表１のようになった。はＪＩＳ−Ａ−１６１
３に準じて行う（テストピースの大きさは５０ｍｍ×５
０ｍｍ）。

【００２４】その結果は下表１のようになる。

【表１】

【００２５】なお、比較例がにおいて不合格の原因は
裏面温度が２６０℃以上となったことである。

【００２６】この場合、フェノール樹脂が分散した際の
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、しかも添加剤による耐火補強と
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
ルフォームの脆性を完全に克服した耐火パネル１であっ
た。

【００２７】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６（ａ）〜（ｃ）に示すように
形成することもできる。すなわち、（ａ）図は通気口形
成部材７を空隙２ｃに埋設し、その上に通気口形成補助
部材兼防火補強層１８（以下、単に防火層という）を設
けたものであり、防火層１８としては合成樹脂発泡層５
と表面材２間の緩衝機能、通気機能、および防火補強機
能を発揮する、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、約１０〜５０ｋｇ／ｍ³位であ
る。

【００２８】また、図６（ｂ）は防火層１８を通気口形
成部材７とし機能させた場合の耐火パネル１である。さ
らに、（ｃ）図は裏面材３から芯材４に向かって約０．
５〜２ｍｍφ位の口径の貫通口１９を複数個、表面材２
の裏面２ａ近傍まで穴あけし、ガス抜きを強化させた耐
火パネル１である。

【００２９】また、図７（ａ）、（ｂ）は耐火パネル１
のその他の実施例を示す断面図である。

【００３０】

【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がポリイソシアヌ
レート等では大幅に低減し、かつセル膜を通じて外部へ
漏洩するため表面材、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等の防火材の添加により強化
し、耐火試験に合格し得る性能とした。通気口形成部
材と表面材の凹凸模様の相乗効果によりガス膨れを除去
し、かつ表面材と芯材の剥離も防止し、美しい外観を長
期に亘って維持できる。表面材の裏面の塗膜の破壊も
ない。芯材密度を８０〜４００ｋｇ／ｍ³まで高くし
たにも拘らず、表面材と芯材間の剥離、膨れ等も防止で
きる。通気口形成部材を表面材とプラスチックフォー
ム間に植設した際は、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、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耐火材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一実施例を示す説明
図である。

【図２】本発明に係る耐火パネルの化粧面の実施例を示
す平面図である。

【図３】本発明に係る耐火パネルの要部を拡大して示す
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連結部の一実施例を
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。

【符号の説明】

α 連結部イ接着剤１耐火パネル２表面材２ａ裏面２ｂ凹凸模様２ｃ空隙２ｄ化粧面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無機ボード９雄型連結部１０固定具収納溝１１上突起１２嵌挿凹条１３段差部１４雌型連結部１５カバー部１５ａパッキング材１６挿入溝１７主凸条１８通気口形成補助部材兼防火補強層１９貫通口

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【手続補正書】

【提出日】平成７年８月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】（実施例２）フェノール変性ポリウレタンフォームの場合（ａ）ポリオール１００重量部（ｂ）ポリイソシアネート（ＭＤＩ）１４４重量部（ｃ）発泡剤実施例１と同じ（ｄ）整泡剤実施例１と同じ（ｅ）炭酸カルシウム（２００メッシュ）１００重量部（ｆ）未発泡の膨張性黒鉛５０重量部（ｇ）水酸化アルミニウム１００重量部（ｈ）通気口形成部材７実施例１と同じただし、（ｈ）は図４（ｃ）に示す構造とした。また、
（ａ）のポリオールは約３０％がフェノール基が結合状
態で含有されたポリオールである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺板材からなる表面材、裏面材間に芯
材を形成し、かつその長手方向の両側面に雄型連結部、
雌型連結部を設けた長尺状の耐火パネルにおいて、芯材
は高熱下で炭素骨格を形成する合成樹脂発泡層内に耐火
性能を発揮する有機、無機粉粒状物の１種以上からなる
耐火材を合成樹脂成分１００重量部に対し芯材自体の密
度が約８０〜４００ｋｇ／ｍ³位となる量を配合し、か
つ前記表面材に深さが０．１／３ｍｍ位の凹凸模様を施
すと共に、表面材の裏面と芯材間に通気口形成部材を一
体に介在させたことを特徴とする耐火パネル。
【請求項２】少なくとも雄型連結部、雌型連結部の側
面に短尺幅で長尺状の無機ボードを側壁に沿って配設し
た請求項１記載の耐火パネル。