JPH0957880A - 耐火積層パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた耐火性及び防火性を有し、軽量で、し
かも強度の高い耐火積層パネルを提供する。 【解決手段】 セピオライトを主成分とする不燃紙から
形成されたハニカム構造材からなるコア１と、コア１の
両側の面にそのコア１の先端部分が埋設された状態でそ
れぞれ一体に結合され、シラスバルーン等の無機質中空
体を主材とする無機質フィラと、水ガラスまたはコロイ
ダルシリカ等の無機結合剤とから形成された無機質充填
層２と、その各無機質充填層２の表面にそれぞれ接合さ
れた鋼板３とを具備する。一方の無機質充填層２を省い
て、同様の耐火積層パネルを形成することもできる。無
機質充填層２を備えることにより、高剛性で、強度の高
い耐火積層パネルが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は外壁、扉、間仕切り
等の建材として好適に使用される耐火積層パネルに関す
るもので、特に、完全な不燃性と優れた耐火性を有し、
軽量かつ高強度である耐火積層パネルに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、扉、間仕切り、外壁等の建材
には、軽量化等のために、ハニカム構造材からなるコア
とその両面に接合された鋼板等の表面材とからなる積層
パネル、即ち、サンドイッチパネルが広く使用されてい
る。

【０００３】そして、このような積層パネルとしては、
ハニカム構造材からなるコアをクラフト紙等の紙材から
形成し、表面材として着色亜鉛メッキ鋼板等を用い、こ
れらのコアと表面材とをフェノール樹脂、或いはエポキ
シ樹脂等の接着剤によって接着したものが一般的であ
る。このような積層パネルは、金属のハニカム構造材を
用いたものに比べて、安価で取扱いが容易であり、ま
た、比較的強度も高い利点を有している。しかし、コア
材がパルプ質であるために燃え易いという欠点があり、
したがって、防火性、耐火性が要求される用途または場
所には不適であるという不具合があった。

【０００４】そのため、このような積層パネルを難燃化
し、耐火性を向上するための手段が従来から種々開発さ
れ、提案されている。その一つのよく知られた方法は、
ハニカム構造材からなるコアに無機質フィラを充填する
ことである。そしてこれによれば、遮音性、断熱性、機
械的強度等を高めることもできる。また他方、ハニカム
構造材の形成材料として、水酸化アルミニムとパルプの
混合物から抄造された難燃紙を使用することも、例えば
特開昭６０−２５０９４５号公報、特開昭６３−１７８
０３３号公報等において提案されている。

【０００５】更に、例えば特開平２−５７３２９号公報
には、そのような難燃紙にケイ酸ナトリウムをコートし
たものからハニカム状のコアを形成すると共に、コアの
内部にケイ酸ナトリウムを結合剤とする無機質フィラを
充填し、そして、そのコアの両面に金属板をケイ酸ナト
リウムからなる接着剤によって接着した積層パネルが開
示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、積層パ
ネルに関するこれらの従来技術は、それによって確かに
難燃化の目的は達成されるものの、不燃化及び高温耐久
性という点ではなお不十分なものであった。即ち、パル
プ質のコア材は可燃性があり、また、無機質フィラの結
合剤として用いられるフェノール樹脂等の樹脂バインダ
は、高温下においては燃焼しまたは熱分解する。この
点、先の特開平２−５７３２９号公報に開示されたもの
では、その結合剤として不燃性のケイ酸ナトリウム、即
ち、水ガラスが用いられ、更に、コア材として難燃紙が
用いられ、しかもその表面には水ガラスがコートされて
いる。しかし、これにおいても、その難燃紙には曲げ強
度向上のためにパルプが３０％程度含有されているため
に、高温下ではそれが熱分解し、その保形性が失われる
という問題がある。

【０００７】また、これらの従来の積層パネルの他の重
要な問題点の一つは、曲げに対する強度が比較的弱いこ
とである。即ち、コアを形成するハニカム構造材は、そ
の厚さ方向に対する強度は高いが、それを折曲げる方向
に対する強度は比較的弱い。そのため、大形の積層パネ
ルを形成した場合には、曲げに対する強度が不足する傾
向にあった。もっとも、この曲げに対する強度は、上記
の特開平２−５７３２９号公報に開示のもののように、
コア材の内部に無機質フィラを充填することによって増
強することができる。しかし、このような場合には、高
い強度は得られるものの、積層パネル全体の重量がその
分増加し、軽量であることを特長とするサンドイッチパ
ネルとしての特性が損なわれるものであった。

【０００８】そこで、本発明は、防火性及び耐火性に優
れ、しかも、軽量で、強度の高い耐火積層パネルの提供
を課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかる耐火積
層パネルは、セピオライトを主成分とする不燃紙から形
成されたハニカム構造材からなるコアと、前記コアの両
側の面に、そのコアの先端部分が埋設された状態でそれ
ぞれ一体に結合され、無機質中空体を主材とする無機質
フィラと無機結合剤とから形成された無機質充填層と、
その各無機質充填層の表面にそれぞれ接合された鋼板と
を具備するものである。

【００１０】また、請求項２にかかる耐火積層パネル
は、上記の請求項１にかかる耐火積層パネルにおいて、
一方の無機質充填層を省いたものである。即ち、セピオ
ライトを主成分とする不燃紙から形成されたハニカム構
造材からなるコアと、前記コアの一方側の面に、そのコ
アの先端部分が埋設された状態で一体に結合され、無機
質中空体を主材とする無機質フィラと無機結合剤とから
形成された無機質充填層と、その無機質充填層の表面及
び前記コアの他方側の面にそれぞれ接合された鋼板とを
具備するものである。

【００１１】

【作用】請求項１においては、コアとしてのハニカム構
造材はセピオライトを主成分とする不燃紙から形成さ
れ、また、充填層は無機質フィラと無機結合剤から形成
されているので、表面材としての鋼板を合わせて全体が
実質的に不燃性で、耐熱性の高い無機質の積層体として
形成されている。そのため、優れた防火性及び耐火性が
得られる。また、コアは軽量なハニカム構造材として形
成され、また充填層を形成する無機質フィラは無機質中
空体を主材とするため、全体が軽量に形成される。更
に、ハニカム構造材からなるコアとその両側の面にそれ
ぞれ形成された無機質充填層とは、コアの両面の先端部
分が無機質充填層に埋設された状態で一体に結合されて
いるので、曲げに対する強度が比較的弱いコアは、これ
に対して梁構造を形成する無機質充填層によって強化さ
れると共に、比較的脆い無機質充填層は、ハニカム構造
材からなるコアによって補強される。そのため、各無機
質充填層の表面に更に接合される表面材としての鋼板と
相俟って、高い強度が得られる。こうして、防火性及び
耐火性に優れ、また、軽量で、強度の高い耐火積層パネ
ルを得ることができる。

【００１２】また、請求項２においては、無機質充填層
の一方が省かれている分だけ、防火性及び耐火性と強度
は若干低下するが、請求項１の場合と同様に作用する。
即ち、防火性及び耐火性に優れ、また、軽量で、強度の
高い耐火積層パネルを得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００１４】〔第一の実施の形態〕図１は本発明の第一
の実施の形態の耐火積層パネルを示す断面図である。ま
た、図２はその耐火積層パネルの全体（一部）を、部分
的に切欠いて示す斜視図である。更に、図３はその耐火
積層パネルの製造方法を示す説明図である。更にまた、
図４はこの耐火積層パネルの加熱試験時の温度変化を示
すグラフである。

【００１５】図１及び図２のように、全体を１０で示す
本実施の形態の耐火積層パネルは、積層構造体として形
成され、ハニカム構造材からなるコア１と、このコア１
の両側の面に、そのコア１の先端部分が埋設された状態
でそれぞれ一体に結合された無機質充填層２と、これら
の各無機質充填層２の表面に接合された表面材としての
鋼板３とからなっている。ここで、コア１としてのハニ
カム構造材はセピオライトを主成分とする不燃紙から形
成され、また、無機質充填層２は無機質中空体を主材と
する無機質フィラと無機結合剤とから形成されている。

【００１６】これらの本実施の形態の耐火積層パネル１
０を形成するコア１、無機質充填層２、及び鋼板３につ
いて、更に詳細に説明する。

【００１７】〈コア（ハニカム構造材）〉コア１は、軽
量である割に高い強度を有するハニカム構造材、即ち、
厚さ方向の隔壁によって多数の柱状セルが蜂の巣状に形
成されたハニカム構造材からなる。この柱状セルは、断
面六角形に形成されるのが最も一般的であり、また好ま
しいが、四角形等の他の多角形、或いは円形等の非角形
に形成することもできる。そして、本実施の形態におい
て、このハニカム構造材はセピオライトを主成分とする
不燃紙から形成される。このような不燃紙から形成した
ハニカム構造材自体は、例えば、特開平５−１４７１３
４号公報に開示されたように既に知られているものであ
るが、以下、この不燃紙とこの不燃紙からハニカム構造
材を製造する方法について、簡単に説明する。

【００１８】（不燃紙）不燃紙の主成分であるセピオラ
イトは、マウンテンレザー（山皮）、マウンテンコル
ク、マウンテンウッドと呼ばれている粘土鉱物で、日本
における海泡石もこの一種である。外観はコルク状であ
ったり、レザー状であったり、まっ白な柔かい塊であっ
たりするが、一般には繊維性を持った含水ケイ酸マグネ
シウムの塊である。そして、その表面には反応性に富ん
だ極性基を有し、吸着性、揺変性、固結性等の基本的な
性質がある。

【００１９】そして、この含水ケイ酸マグネシウム鉱物
であるセピオライトは、その水酸基によって固結性等に
優れるだけでなく、水とのなじみ性にも優れ、水中にお
いてカチオンまたはノニオンに帯電して容易に分散す
る。このため、抄造によって容易にシートを形成するこ
とができ、また、形成されたシートは十分な紙力を有す
る。したがって、セピオライトは、不燃紙を形成する成
分として単独で使用することもできる。しかし、形成さ
れる不燃紙のハンドリング強度をより十分に高めるため
に、補強繊維を合わせて使用することが好ましい。

【００２０】この補強繊維としては、ガラス繊維、ロッ
クウール繊維等の鉱物繊維、ステンレス繊維等の金属繊
維、チタン酸カリウム繊維等のセラミック繊維またはウ
ィスカー、石膏繊維等の無機化合物繊維、等を使用する
ことができる。ただし、材料コスト、凝集効果等の点か
らは、これらの中でもガラス繊維が最適である。そし
て、これらの無機質繊維は、不燃性シート全体に対し
て、一般に３〜２０重量％の割合で配合することができ
る。

【００２１】また、補強繊維としては、無機質繊維だけ
でなく、木材パルプ、またはこれを難燃化したリン酸パ
ルプ、アラミド繊維、ビニロン繊維等の織物繊維、等の
有機質繊維も使用することができる。しかし、その配合
量は、不燃性、耐火性、及び熱分解後の保形性を十分な
ものとするために、不燃紙全体に対して１０重量％以下
であることが好ましく、更には、７重量％以下がより好
ましい。

【００２２】更に、これらの補強繊維の他にも、必要に
応じて、各種の無機質フィラを配合することができる。
そのような無機質フィラとしては、水酸化アルミニム、
含水ホウ酸カルシウム（灰硼石）、水酸化マグネシウム
（ブルーサイト）等の自己消火性を有する無機質粉体が
特に好ましい。また、コロイドシリカ等の結合性の無機
質フィラ、バーミキュライト、合成膨潤性雲母または合
成スメクタイト等の板状粒子も、不燃性シートに強度を
与えるために好ましい。ただし、これらの無機質フィラ
は、主材としてのセピオライトの特性を阻害しない程度
に比較的少ない割合で使用される。

【００２３】更にまた、不燃紙には、その紙力を高める
ために高分子化合物からなるバインダを添加することが
できる。このバインダとしては、グアーガム、でんぷん
等の天然高分子化合物も使用可能であるが、好ましく
は、合成物である合成樹脂が使用される。そして、合成
樹脂としては、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂脂のいずれ
も適宜に用いることができ、好ましくは、抄造時に凝集
剤としても作用するカチオン系、アニオン系、またはノ
ニオン系のものが使用される。熱可塑性樹脂は、主に不
燃紙の乾燥時の紙力を高めるもので、例えば、ポリアミ
ド、またはポリアクリルアミド等のアクリル系樹脂、ポ
リエステル樹脂等が代表的である。また、熱硬化性樹樹
脂は、主に不燃紙の湿潤時の紙力を高め、例えば、尿素
−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド
樹脂、エピクロルヒドリン系ポリアミド樹脂、等が代表
的である。そして、これらの高分子化合物からなるバイ
ンダはそれぞれ単独で、または組合わせて使用すること
ができるが、不燃紙全体に対して一般に５重量％までの
割合となるように調整することが好ましい。

【００２４】そして、不燃紙は、これらの材料を分散し
たスラリーから、一般に０．２〜０．５ｍｍ程度の厚さ
のシートとして、抄造によって形成することができる。
その組成の一例を次に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】この不燃紙では、パルプ等の有機成分の合
計量は、全体に対して５重量％である。そのため、この
不燃性シートは、高温加熱（８００〜１０００℃）時に
はそれらの有機成分が炭化するが、炭化後のシートにお
いても強度の劣化は少なく、十分な耐熱保形性を備えて
いる。

【００２７】（ハニカム構造材の製造）上記のセピオラ
イトを主成分とする不燃紙を用いて、ハニカム構造材
は、通常の良く知られた方法によって、例えば、次のよ
うに形成することができる。

【００２８】まず、シート状の不燃紙の表面に、スクリ
ーン転写或いはローラー塗布等により、一定間隔で所定
の幅に接着剤を筋状に塗布する。なお、この接着剤の条
の幅はハニカム構造材の重合部の長さを決定し、この接
着剤の条の幅とピッチを変えることによって、ハニカム
構造材を構成するセルの形状と寸法とを所望に変化させ
ることができる。そして、このように接着剤の条を形成
したシート状の不燃紙の多数枚を、その接着剤の条が隣
接する不燃紙の間で相互に半ピッチだけずれるようにし
て重ね合わせ、上下方向から圧着して相互に接着する。
次いで、この相互に接着された多数枚の不燃紙からなる
ブロックを、接着剤の条とは直角方向に、要求されるハ
ニカム構造材の厚さに応じた所定の幅に截断する。そし
て、この截断物を両側から展張することによって、ハニ
カム構造材が形成される。

【００２９】なお、このハニカム構造材の製造に使用す
る接着剤としては、不燃紙の耐熱性が高いため、酢酸ビ
ニル樹脂等の有機接着剤を使用することができる。しか
し、より優れた耐火性と耐熱性とを得るためには、無機
接着剤の使用が好ましい。そして、そのような無機接着
剤としては、水ガラス（ケイ酸塩）、リン酸アルミニウ
ム、コロイダルシリカ、またはコロイダルアルミナ等の
水溶液または水分散液に硬化剤を適宜配合したものを使
用することができる。その一例としては、固形分組成
で、９０重量％のコロイダルシリカと、１０重量％のケ
イ酸マグネシウムとからなるシリカ系無機接着剤を挙げ
ることができる。

【００３０】また、不燃紙により形成したハニカム構造
材に、更にケイ酸ナトリウムまたはカリウム等の水ガラ
ス組成物を含浸または被覆することは、好ましいことで
ある。これによって、不燃紙の表面に水ガラスの硬化し
た被覆が形成され、ハニカム構造材の物理的強度と耐水
性、更に耐火性及び耐熱性をより高めることができる。
なお、このハニカム構造材の含浸または被覆に使用する
水ガラス組成物は、例えば、固形分で８８重量％のケイ
酸ナトリウムと、１２重量％の酸化マグネシウム（硬化
剤）とからなる変性水ガラス組成物として形成すること
ができる。

【００３１】〈無機質充填層〉無機質充填層２は、無機
質中空体を主材とする無機質フィラと無機結合剤とから
形成される。

【００３２】ここで、無機質フィラの主材である無機質
中空体は、フィラの粒子内部が中実ではなく、完全また
は不完全に中空状になっているものである。具体的に
は、シラスバルーン、シリカバルーン等のガラスバルー
ン、アルミナ−シリカバルーン等のセラミックバルー
ン、焼成バーミキュライト、パーライト等が挙げられ
る。そして、これらの中でもシリカの発泡粒子からなる
シラスバルーンは、一般に、カサ比重が０．１５〜０．
２１と小さく、また、熱伝導率は０．０５〜０．０６Kc
al/mhr℃と低く、更に、軟化開始温度は８００〜１００
０℃、融点は１２００〜１３００℃と高い。そのため、
シラスバルーンは、無機質充填層を形成する無機質フィ
ラの主材として、特に好適に使用することができる。

【００３３】また、無機質フィラとしては、雲母粉、シ
リカ、ケイ酸カルシウム、タルク、ケイソー土等も上記
の無機質中空体に合せて使用することができる。また、
そのような無機質フィラとして、水酸化アルミニウム、
含水ホウ酸カルシウム（灰硼石）、水酸化マグネシウム
（ブルーサイト）等の自己消火性を有する無機質粉体は
特に好ましい。なお、形成される無機質充填層の強度を
高めるために、補強のための繊維を使用することもでき
る。そのような繊維は、ロックウール、アルミナ繊維、
シリカ繊維、チタン酸カリウム繊維、炭化ケイ素等の炭
化物繊維、ガラス繊維、或いはウィスカ等である。これ
らの中でも、安価である点で、ガラス繊維が好適であ
る。また、スチール等の金属繊維、あるいはアラミド繊
維等の有機繊維も必要に応じて用いることができる。し
かし、これらは断熱性または耐火性の点から、最小限度
で使用することが好ましい。

【００３４】この無機質フィラを結合し、無機質充填層
を形成する結合剤としては、耐火性のために、無機結合
剤が使用される。そして、この無機結合剤としては、ポ
ルトランドセメント、石コウ等の水和反応によって硬化
する結合剤、または、水ガラス（ケイ酸塩）、リン酸
塩、コロイダルシリカ等のポリマー化して硬化する結合
剤のいずれも使用することができる。しかしながら、こ
れらの中でも、少ない量で強固な無機質充填層を形成す
ることができ、また、硬化時間が比較的短い点で、水ガ
ラスに硬化剤として、例えば、ホウ酸亜鉛を加えた水ガ
ラス組成物、またはコロイダルシリカが、特に好まし
い。

【００３５】そして、この無機質充填層は、例えば、次
の配合組成から形成することができる。

【００３６】

【表２】

【００３７】この組成によれば、主要成分が無機質中空
体であるシラスバルーンであるため、軽量で、また断熱
性の高い無機質充填層を形成することができる。

【００３８】なお、本実施の形態の耐火積層パネル１０
において、この無機質充填層２の厚さは、要求される強
度、耐火性または断熱性、或いは遮音性等に応じて、任
意に定めることができる。したがって、このパネル１０
が表裏のあるものとして形成される場合には、それに応
じて、表側と裏側の厚さを互いに変えることもできる。
ただし、無機質充填層２は、ハニカム構造材からなるコ
ア１がこれに埋設されることによって結合されることか
ら、コア１を形成する不燃紙に対して十分な厚さを有す
ることが好ましい。そのため、無機質充填層２の厚さ
は、その不燃紙の厚さの少なくとも５倍以上であること
が好ましく、そして一般には、コア１の厚さにもよる
が、４〜１５mm程度が好ましい。

【００３９】〈鋼板（表面材）〉本実施の形態の耐火積
層パネル１０において、表面材または裏面材としては、
表面強度が高く、耐候性、特に、耐水性に優れ、また外
観性も良好な鋼板３が使用される。ただし、この鋼板３
としては、十分な耐蝕性を有するものが使用される。具
体的には、ＪＩＳで規格された各種の鋼板、例えば、溶
融亜鉛めっき鋼板、塗装溶融亜鉛めっき鋼板、溶融アル
ミニウムめっき鋼板、ステンレス鋼板、塗装ステンレス
鋼板、２２Ｃｒフェライト系ステンレス鋼板、等を使用
することができる。

【００４０】また、その厚さは、要求される表面強度、
耐候性等に応じて、任意に定めることができる。しか
し、表面材または裏面材としての鋼板３が余り厚いもの
であると、加工が容易でなくなるだけでなく、パネル１
０の全体の重量も増加する。そのため、鋼板３として
は、一般に１．０ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下
の厚さのものを使用することが好ましい。なお、耐火積
層パネル１０が表裏のあるものとして形成される場合、
その表側の鋼板３、即ち、表面材としての鋼板３と、そ
の裏側の鋼板３、即ち、裏面材としての鋼板３とは、厚
さ及び種類等において異なるものを使用することができ
る。

【００４１】そして、これらの表面材または裏面材とし
ての鋼板３は、一般に接着によって、それぞれの無機質
充填層２の表面に接合することができる。ここで、接着
剤としては、無機接着剤を使用することが耐火性の点か
らは好ましいことになるが、接着力等の点から、むしろ
エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系、酢酸ビニル樹脂
系、或いはホットメルト系等の有機接着剤を使用するこ
とができる。出火時等に、これらの有機接着剤が炭化し
または焼失して接着力が失われたとしても、その接着性
はパネル１０の防火性或いは形状保持性には余り影響が
なく、また、表面材または裏面材としての鋼板３は、目
地部等において下地材にネジ等によって取付けられるか
らである。なお、これらの鋼板３は、接着以外の方法に
よっても、例えば、機械的な取付によって、或いは無機
質充填層２の形成と同時の一体的な接合によって、無機
質充填層２に接合することができる。

【００４２】〈耐火積層パネルの製造〉これらのコア
１、無機質充填層２、及び鋼板３からなる本実施の形態
の耐火積層パネル１０は、次のようにして製造すること
ができる。これを、図３と合わせて説明する。

【００４３】１） まず、無機質中空体を主材とする無
機質フィラと、水ガラスまたはコロイダルシリカ等の無
機結合剤とからなる無機質充填層２を形成するための水
性組成物を調製する。なお、この組成物は高速ブレンダ
等を用いて調製され、また、適度な流動性を有するよう
に水分量が調節される。そして、図３（ａ）のように、
調製したこの組成物を離形性のある平坦な成形型ｍの表
面上に流し込み、また、所定の厚さになるようにその組
成物の表面を均一に均す。こうして、成形型ｍの表面上
に、無機質充填層２を形成するための厚みのある水性組
成物層２a が形成される。

【００４４】２） 次いで、図３（ｂ）のように、その
無機質充填層２の水性組成物層２a が硬化（ゲル化）し
ない間に、不燃紙のハニカム構造材からなるコア１をそ
の層２a 上に載せ、コア１の一方側の面の先端部分をそ
の水性組成物層２a 中に埋め込む。そして、この状態
で、無機質充填層２の水性組成物層２a をゲル化させ、
また乾燥する。これによって、硬化した無機質充填層２
が形成され、また、コア１は、その先端部分が無機質充
填層２に埋設された状態でこれに一体に結合する。な
お、この段階での乾燥は、無機質充填層２が十分に硬化
し、コア１と十分に結合される限りにおいて、必ずしも
完全である必要はない。また、この乾燥は、自然乾燥で
もよいが、強制的な加熱乾燥によって効率的に行うこと
ができる。例えば、ホットプレートによる加熱乾燥の場
合、８０℃×５分間程度の条件で行うことができる。

【００４５】３） 次に、上記１）と同様に、成形型ｍ
の表面上に、他側の無機質充填層２を形成するための同
じ水性組成物を流し込み、その水性組成物の層２b を形
成する。この状態は図３（ｃ）に示される。そして、上
記２）と同様に、その水性組成物層２b が硬化（ゲル
化）しない間に、一方側の面に無機質充填層２が形成さ
れたコア１を載せ、コア１の他方側の面の先端部分をそ
の水性組成物層２b に埋め込み、次いで、その状態でそ
の水性組成物層２b を乾燥し、硬化する。

【００４６】４） これによって、図３（ｄ）のよう
に、コア１の両側の面に、そのコア１の先端部分が埋設
された状態で無機質充填層２が一体に結合されたコアパ
ネルが形成される。そして、このコアパネルを十分に乾
燥し、養生した後、表面板及び裏面板としての鋼板３
を、各無機質充填層２の表面にそれぞれ接合する。な
お、この接合は、例えば、接着によってなされ、各鋼板
３の裏面の全体に接着剤を塗布し、無機質充填層２の表
面に貼付けることによって行なうことができる。

【００４７】こうして、図１及び図２のように、鋼板
３、無機質充填層２、ハニカム構造材からなるコア１、
無機質充填層２、及び鋼板３がこの順に積層され、ま
た、そのコア１の両面の先端部分がそれぞれ無機質充填
層２に埋設された本実施の形態の耐火積層パネル１０が
形成される。

【００４８】〈効果〉このように、本実施の形態の耐火
積層パネル１０は、セピオライトを主成分とする不燃紙
から形成されたハニカム構造材からなるコア１と、前記
コア１の両側の面に、そのコア１の先端部分が埋設され
た状態でそれぞれ一体に結合され、無機質中空体を主材
とする無機質フィラと無機結合剤とから形成された無機
質充填層２と、その各無機質充填層２の表面にそれぞれ
接合された鋼板３とを具備するものであり、これを請求
項１の態様とすることができる。

【００４９】したがって、本実施の形態の耐火積層パネ
ル１０によれば、ハニカム構造材からなるコア１がセピ
オライトを主成分とする不燃紙から形成され、また、こ
のコア１の両側の面に無機質フィラと無機結合剤とから
形成された無機質充填層２が一体に結合され、更に、表
面材または裏面材は鋼板３から形成されているので、全
体が実質的に不燃で、耐熱性の無機質材料から形成さ
れ、優れた耐火性及び防火性が得られる。

【００５０】また、無機質充填層２は断熱層としても機
能するが、ハニカム構造材からなるコア１の先端部分が
埋設された状態でこれに一体に結合されているので、そ
のコア１に対して梁となる構造を形成し、曲げに対する
強度が比較的弱いコア１を強固に補強する。また逆に、
ハニカム構造材からなるコア１は、硬度は高いが強度的
には脆い無機質充填層２に対する補強材となり、これを
強化する。そのため、鋼板３が無機質充填層２の表面に
更に接合されていることとも相俟って、高い剛性と共
に、高い強度を得ることができる。更に、コア１は非常
に軽量な構造材であるハニカム構造材からなっていると
共に、無機質充填層２を形成する無機質フィラは無機質
中空体が主材であるため、全体が軽量に形成される。

【００５１】〈耐火試験例〉なおここで、本実施の形態
の耐火積層パネル１０について、特に、その耐火性能
を、試験結果に基いて具体的に説明する。

【００５２】耐火試験に供した耐火積層パネル１０は、
幅２０８ｃｍ×高さ（縦長さ）２８３ｃｍの大きさから
なり、その厚さは５０ｍｍである。ただし、その幅を３
等分するように縦方向の２列の目地が形成され、その目
地部では両面の鋼板３が互いに結合されている。

【００５３】より詳細には、コア１は、表１の組成から
なる厚さ０．３１ｍｍの不燃紙を、コロイダルシリカ系
接着剤を用いて形成した六角形のセル形状（セルサイズ
２０ｍｍ）のハニカム構造材であり、その厚さは４９ｍ
ｍである。なお、このコア１は、水ガラス組成物による
含浸被覆処理が施されている。また、各無機質充填層２
は表２の組成からなり、また、その厚さは共に８ｍｍで
ある。したがって、コア１は、その両側の面の先端部分
がそれぞれ８ｍｍずつ各無機質充填層２に埋設されてい
る。更に、鋼板３は、一方（表側）が０．５０ｍｍ厚の
塗装溶融亜鉛めっき鋼板からなり、他方（裏側）が０．
３５ｍｍ厚の同じ塗装溶融亜鉛めっき鋼板からなってい
る。そして、これらの鋼板３は、共にエポキシ樹脂系接
着剤によって各無機質充填層２に接合されている。な
お、コア１とその両側の無機質充填層２とからなるコア
パネルの重量は、１平方メートル当り約８ｋｇであり、
非常に軽量である。

【００５４】（加熱試験）図４は、上記の耐火積層パネ
ル１０について、ガスバーナ炉を使用して加熱試験を行
い、その表側を６０分間加熱した時の裏側の表面温度を
測定した結果を示すものである。ここで、温度曲線Ａ
は、加熱側（表側）のパネル表面から３ｃｍ離れた位置
の火炎温度を測定したものである。また、温度曲線Ｂ
は、その裏側（非加熱側）のパネル表面温度を測定した
ものである。ただし、ここでは、この裏側表面温度の測
定位置は、表側の鋼板の熱伝導による影響を最も受け難
い位置が選ばれている。

【００５５】図４のように、加熱側の温度は２０分後に
は８００℃を越え、最大では１０００℃近くになってい
る。しかし、これに対して、耐火積層パネル１０の裏側
（非加熱側）表面温度は時間の経過と共に徐々に上昇し
ているが、１００℃を越えることはなく、最大となるの
は加熱が既に停止された７５分後であり、その時の温度
は９３℃である。この裏側表面温度は、規定値２６０℃
を大きく下回るものである。つまり、この結果は、耐火
積層パネル１０は高い断熱性を有し、耐火性及び防火性
に優れていることを示している。

【００５６】（変形、破壊等）加熱試験開始後１５分
で、非加熱側（裏側）の鋼板には、凸となる３ｍｍ程度
のたわみが生じた。しかし、この加熱時の裏側鋼板のた
わみと、６０分の加熱試験後の表側鋼板の変形（熱によ
る永久変形）以外には、その他の変形、破壊、脱落、割
れ目の発生等は何等見られなかった。このことは、耐火
積層パネル１０が高温加熱時の形状保持性に優れている
ことを示している。

【００５７】（衝撃試験）加熱試験後の耐火積層パネル
１０の強度を評価するために、その加熱側の表面に５ｋ
ｇの錘を１ｍの高さから落下して衝突させる衝撃試験を
行った。その結果、衝撃部に直径２８ｍｍ、深さ３．３
ｍｍの凹みを生じたが、それ以外には何等異状は生じな
かった。この結果は、耐火積層パネル１０が高温度に長
時間加熱されても、その強度低下が少ないことを示して
いる。

【００５８】（その他）なお、加熱試験中、煙等の発生
は全く見られなかった。また、鋼板３の接着にはエポキ
シ樹脂系の有機接着剤が用いられているにもかかわら
ず、その熱分解臭等は感じられなかった。それらの臭成
分等は、コア１を形成する不燃紙のセピオライトによっ
て吸着されたものと思われる。

【００５９】このように、本実施の形態の耐火積層パネ
ル１０は、高い剛性と強度を有し、また軽量であるだけ
でなく、優れた耐火性及び防火性を有している。そのた
め、この耐火積層パネル１０は、工場等の耐火壁材とし
てだけでなく、倉庫、体育館、イベント施設等の大形構
造物の壁材、更には一般住宅または店舗等の壁材、或い
は間仕切り、扉等に好適に利用することができる。そし
て、それらの具体的用途等に応じて、表面材としての鋼
板３には、種々の意匠的表面仕上げ等を施すことができ
る。

【００６０】〔第二の実施の形態〕図５は本発明の第二
の実施の形態の耐火積層パネルを示す断面図である。な
お、同図において、第一の実施の形態の耐火積層パネル
と同一または相当する部分には、同一の符号を使用す
る。また、図６はこの耐火積層パネルの加熱試験時の温
度変化を示すグラフである。

【００６１】図５のように、全体を２０で示す本実施の
形態の耐火積層パネルは、第一の実施の形態の耐火積層
パネル１０において、コア１の両側の面にそれぞれ一体
に結合された無機質充填層２のうちで、使用時に一般に
裏側となる側の無機質充填層２を省き、より簡易に形成
したものである。

【００６２】即ち、本実施の形態の耐火積層パネル２０
は、使用時に一般に表側となる側から順に、鋼板３、無
機質充填層２、ハニカム構造材からなるコア１、及び鋼
板３からなる積層構造体として形成される。そして、無
機質充填層２とハニカム構造材からなるコア１とは、コ
ア１の先端部分が無機質充填層２に埋設された状態で一
体に結合されている。また、表面材及び裏面材としての
鋼板３は、一般に接着剤を用いた接着によって、無機質
充填層２の表面及びコア１の他方側の面にそれぞれ接合
されている。

【００６３】ここで、これらのコア１、無機質充填層
２、及び鋼板３についての技術的詳細は、第一の実施の
形態の場合と同じである。コア１は、セピオライトを主
成分とする不燃紙から形成されたハニカム構造材からな
る。また、無機質充填層２は、シラスバルーン等の無機
質中空体を主材とする無機質フィラと、水ガラス或いは
コロイダルシリカ等の無機結合剤とから形成されたもの
からなる。更に、鋼板３は、適宜着色塗装等が施された
溶融亜鉛めっき鋼板、溶融アルミニウムめっき鋼板、或
いはステンレス鋼板等からなっている。

【００６４】また、本実施の形態の耐火積層パネル２０
の製造方法についても第一の実施の形態の場合と同様で
あり、図３（ｃ）に示される工程が省略される以外は、
第一の実施の形態の耐火積層パネル１０の場合と実質的
に同じ方法で製造することができる。

【００６５】このように、本実施の形態の耐火積層パネ
ル２０は、セピオライトを主成分とする不燃紙から形成
されたハニカム構造材からなるコア１と、前記コア１の
一方側の面に、そのコア１の先端部分が埋設された状態
で一体に結合され、無機質中空体を主材とする無機質フ
ィラと無機結合剤とから形成された無機質充填層２と、
その無機質充填層２の表面及び前記コア１の他方側の面
にそれぞれ接合された鋼板３とを具備するものであり、
請求項２の態様に相当するものである。

【００６６】したがって、コア１の他方側の無機質充填
層が省かれている点以外は、第一の実施の形態の耐火積
層パネル１０と同じであるから、これと同じ効果を得る
ことができる。即ち、本実施の形態の耐火積層パネル２
０によれば、全体が実質的に不燃で、耐熱性の無機質材
料から形成されているので、優れた耐火性及び防火性が
得られる。また、ハニカム構造材からなるコア１と無機
質充填層２とが、コア１の先端部分が無機質充填層２に
埋設された状態で一体に結合されているので、鋼板３が
更に接合されていることとも相俟って、高い剛性と共
に、高い強度を得ることができる。更に、コア１は非常
に軽量な構造材であるハニカム構造材からなっていると
共に、無機質充填層２を形成する無機質フィラは無機質
中空体が主材であるため、全体が軽量に形成される。

【００６７】ただし、他方側の無機質充填層が省かれて
いる分、第一の実施の形態の耐火積層パネル１０より
も、耐火性及び防火性は若干低くなり、また、剛性及び
強度も若干低下する。しかし、その逆に、製造がより簡
易になり、コストを低下できると共に、より軽量となる
利点がある。

【００６８】〈耐火試験例〉なお、第一の実施の形態と
同様に、本実施の形態の耐火積層パネル２０について、
特に、その耐火性能を、試験結果に基いて具体的に説明
する。

【００６９】耐火試験に供した耐火積層パネル２０は、
幅２１１ｃｍ×高さ（縦長さ）２８３ｃｍの大きさから
なり、その厚さは３０ｍｍである。ただし、その幅をほ
ぼ４等分するように縦方向の３列の目地が形成され、そ
の目地部では両面の鋼板３が互いに結合されている。

【００７０】より詳細には、コア１は、表１の組成から
なる厚さ０．３１ｍｍの不燃紙を、コロイダルシリカ系
接着剤を用いて形成した六角形のセル形状（セルサイズ
１５ｍｍ）のハニカム構造材であり、その厚さは２９ｍ
ｍである。なお、このコア１には、水ガラス組成物によ
る含浸被覆処理が施されている。また、無機質充填層２
は表２の組成からなり、また、その厚さは５ｍｍであ
る。したがって、コア１は、その先端部分の５ｍｍが無
機質充填層２に埋設されている。更に、鋼板３は、無機
質充填層２に接着された側（表側）が０．５０ｍｍ厚の
塗装溶融亜鉛めっき鋼板からなり、他方側（裏側）が
０．３５ｍｍ厚の同じ塗装溶融亜鉛めっき鋼板からなっ
ている。そして、これらの鋼板３は、共にエポキシ樹脂
系接着剤による接着によって、無機質充填層２及びコア
１にそれぞれ接合されている。なお、コア１とそれに一
体に結合された無機質充填層２とからなるコアパネルの
重量は、１平方メートル当り約２ｋｇであり、非常に軽
量である。

【００７１】（加熱試験）図６は、上記の耐火積層パネ
ル２０について、ガスバーナ炉を使用して加熱試験（Ｊ
ＩＳ Ａ １３０２）を行い、その表側を３０分間加熱
した時の裏側の表面温度を測定した結果を示すものであ
る。ここで、温度曲線Ａは、加熱側（表側）のパネル表
面から１ｃｍ離れた位置の火炎温度を測定したものであ
る。また、温度曲線Ｂは、その裏側（非加熱側）のパネ
ル表面温度を測定したものである。ただし、この裏側表
面温度の測定位置は、ここでは、表側の鋼板の熱伝導に
よる影響を最も受け難い位置が選ばれている。

【００７２】図６のように、加熱側の温度は約１０分後
に最大の９００℃近くとなり、以後は徐々に２００℃ま
で低下している。これに対して、耐火積層パネル１０の
裏側（非加熱側）表面温度は時間の経過と共に徐々に上
昇しているが、１００℃を越えることはなく、最大とな
るのは加熱が停止された３２分後であり、その時の温度
は８９℃である。この裏側表面温度は、屋外防火２級の
規定値３５０℃を大きく下回っている。このように、こ
の耐火積層パネル２０は高い断熱性を有し、防火性に優
れている。

【００７３】（変形、破壊等）加熱試験開始後１５分
で、非加熱側（裏側）の鋼板には、凹となる８ｍｍ程度
のたわみが生じた。しかし、この加熱時の裏側鋼板のた
わみと、３０分の加熱試験後の表側鋼板の変形（熱によ
る永久変形）以外には、その他の変形、破壊、脱落、割
れ目の発生等は何等見られなかった。このことは、耐火
積層パネル２０が高温加熱時の形状保持性に優れている
ことを示している。

【００７４】（衝撃試験）加熱試験後の耐火積層パネル
２０の強度を評価するために、その加熱側の表面に１ｋ
ｇの錘を１．５ｍの高さから落下して衝突させる衝撃試
験を行った。その結果、衝撃部に直径１６ｍｍ、深さ
０．７ｍｍの凹みを生じたが、それ以外には何等異状は
生じなかった。この結果は、耐火積層パネル１０が高温
度に加熱されても、その強度低下が少ないことを示して
いる。

【００７５】（その他）なお、第一の実施の形態の場合
と同様に、加熱試験中、煙等の発生は全く見られなかっ
た。また、裏面の発煙、着火等はもちろん無く、加熱面
の残炎も無かった。更に、鋼板３の接着にはエポキシ樹
脂系の有機接着剤が用いられているにもかかわらず、そ
の熱分解臭等は感じられなかった。それらの臭成分等
は、前述と同様に、コア１を形成する不燃紙のセピオラ
イトによって吸着されたものと思われる。

【００７６】このように、本実施の形態の耐火積層パネ
ル２０は、高い剛性と強度を有し、また軽量であるだけ
でなく、優れた耐火性及び防火性を有している。そのた
め、この耐火積層パネル１０は、一般住宅、或いは工場
等の防火壁材として、または間仕切り、防火扉等に、有
利に利用することができる。

【００７７】

【発明の効果】以上のように、請求項１にかかる耐火積
層パネルは、セピオライトを主成分とする不燃紙から形
成されたハニカム構造材からなるコアと、前記コアの両
側の面にそのコアの先端部分が埋設された状態でそれぞ
れ一体に結合され、無機質中空体を主材とする無機質フ
ィラと無機結合剤とから形成された無機質充填層と、そ
の各無機質充填層の表面にそれぞれ接合された鋼板とを
具備するものである。

【００７８】したがって、コアとしてのハニカム構造材
はセピオライトを主成分とする不燃紙から形成され、ま
た、充填層は無機質フィラと無機結合剤から形成されて
いるので、断熱性が高く、しかも、表面材としての鋼板
を合わせて全体が実質的に不燃性で、耐熱性の高い無機
質の積層体として形成されている。そのため、この耐火
積層パネルによれば、優れた耐火性及び防火性が得られ
る。また、コアは軽量なハニカム構造材として形成され
ると共に、充填層を形成する無機質フィラは無機質中空
体を主材とするため、全体が軽量に形成される。更に、
無機質充填層は剛性が高く、また、無機質充填層とハニ
カム構造材からなるコアとはコアの両面の先端部分が無
機質充填層に埋設された状態で一体に結合されているの
で、曲げに対する強度が比較的弱いコアは、これに対し
て梁構造を形成する無機質充填層によって強化されると
共に、比較的脆い無機質充填層は、ハニカム構造材から
なるコアによって補強される。そのため、各無機質充填
層の表面に更に接合される表面材としての鋼板と相俟っ
て、高い剛性と共に、高い強度が得られる。

【００７９】即ち、優れた耐火性及び防火性を有し、軽
量で、しかも強度の高い耐火積層パネルを得ることがで
きる効果がある。なお、表面材または裏面材として鋼板
が用いられているので、耐候性がよく、また、適宜の表
面処理等を施すことによって装飾または意匠性に優れた
耐火積層パネルを得ることができる効果もある。

【００８０】また、請求項２にかかる耐火積層パネル
は、セピオライトを主成分とする不燃紙から形成された
ハニカム構造材からなるコアと、前記コアの一方側の面
に、そのコアの先端部分が埋設された状態で一体に結合
され、無機質中空体を主材とする無機質フィラと無機結
合剤とから形成された無機質充填層と、その無機質充填
層の表面及び前記コアの他方側の面にそれぞれ接合され
た鋼板とを具備するものである。即ち、上記の請求項１
にかかる耐火積層パネルにおいて、一方の無機質充填層
を省いたものに相当する。

【００８１】したがって、一方の無機質充填層が省かれ
ているだけであるので、請求項１の耐火積層パネルの場
合と同じ効果を得ることができる。即ち、優れた耐火性
及び防火性を有し、軽量で、しかも強度の高い耐火積層
パネルを得ることができる効果がある。ただし、無機質
充填層の一方が省かれている分、請求項１の耐火積層パ
ネルの場合よりも、耐火性及び防火性は若干低くなり、
また、強度も若干低下する。しかし、その逆に、製造が
より簡易になり、コストを低下できると共に、より軽量
とすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の第一の実施の形態の耐火積層
パネルを示す断面図である。

【図２】 図２は図１の第一の実施の形態の積層パネル
の全体（一部）を、部分的に切欠いて示す斜視図であ
る。

【図３】 図３は第一の実施の形態の耐火積層パネルの
製造方法を示す説明図である。

【図４】 図４は第一の実施の形態の耐火積層パネルの
加熱試験時の温度変化を示すグラフである。

【図５】 図５は本発明の第二の実施の形態の耐火積層
パネルを示す断面図である。

【図６】 図６は第二の実施の形態の耐火積層パネルの
加熱試験時の温度変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１ コア（ハニカム構造材） ２ 無機質充填層 ３ 鋼板 １０，２０ 耐火積層パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 宏三 岐阜県各務原市金属団地65番地 株式会社 常盤電機内 (72)発明者 藤本 恭一 岐阜県各務原市金属団地65番地 株式会社 常盤電機内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セピオライトを主成分とする不燃紙から
   形成されたハニカム構造材からなるコアと、 前記コアの両側の面に、前記コアの先端部分が埋設され
   た状態でそれぞれ一体に結合され、無機質中空体を主材
   とする無機質フィラと無機結合剤とから形成された無機
   質充填層と、前記各無機質充填層の表面にそれぞれ接合
   された鋼板とを具備することを特徴とする耐火積層パネ
   ル。
2. 【請求項２】 セピオライトを主成分とする不燃紙から
   形成されたハニカム構造材からなるコアと、 前記コアの一方側の面に、前記コアの先端部分が埋設さ
   れた状態で一体に結合され、無機質中空体を主材とする
   無機質フィラと無機結合剤とから形成された無機質充填
   層と、前記無機質充填層の表面及び前記コアの他方側の
   面にそれぞれ接合された鋼板とを具備することを特徴と
   する耐火積層パネル。