JPH10266404A - 螺旋状金属線材で補強した耐火パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂製発泡体の内部に螺旋状金属線材を挿入
して芯材を補強し、外観，強度，軽量性及び耐火性に優
れた耐火パネルを得る。 【解決手段】 この耐火パネルは、無機質難燃剤を配合
した樹脂製発泡体１の内部に螺旋状金属線材４を挿入し
ており、樹脂製発泡体１の両面に金属製面板２，３が貼
り合わされている。 【効果】 螺旋状金属線材４で補強することにより、火
災時等の加熱で炭化した芯材に大きなクラックが発生す
ることが抑制され、長時間の耐火性を呈する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属製面板の間に発泡
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とし
ては、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、Ｎ
ａ₂ 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（特開昭
５３−２７２２３号公報），合成樹脂発泡層を芯材とし
ネット状耐火物，無機質耐火層，不燃性板等を積層した
サンドイッチパネル（特開昭５５−９０３５２号公
報），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（特開平６−１３６８５１号公報）等
が知られている。

【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、かなりの重量物
であるため、施工に大型の機材を必要とする。また、コ
ンクリートが表面に露出しているので、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
泡合成樹脂製の芯材をサンドイッチした金属パネルは、
軽量であるが、耐熱性及び耐火性に劣る。すなわち、火
炎で加熱されたときに金属板が膨らんで変形し、芯材に
割れが発生し、熱膨張で変形した金属板と樹脂との間の
隙間に割れた芯材が落ち込み易い欠点がある。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。しか
も、耐火パネル製造時にネットをパネル内の所定高さに
挿入しようとすると、ネットの位置を規制するスペーサ
を別途挿入する必要があり、作業が煩雑になる。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、螺旋状に成形加工した金属線材を挿入することによ
り、芯材の大きな割れを抑制し、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、無機質難燃剤を配合した樹脂
製発泡体と、樹脂製発泡体の内部に挿入された螺旋状金
属線材と、樹脂製発泡体の両面に貼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、たとえば
図１に示すように樹脂製発泡体１を金属製面板２と３と
の間に挟み込んだ構造をもっている。金属製面板２，３
には、板厚０．２〜２．０ｍｍの金属板が使用される。
具体的には、各種表面処理鋼板，Ｚｎめっき鋼板，Ｚｎ
−Ａｌめっき鋼板，Ａｌめっき鋼板，Ｃｕめっき鋼板，
Ａｌ板，塗装Ａｌ板等がある。一般的には平坦な金属板
であるが、ロール成形機等でエンボス加工や曲げ加工を
施すことにより意匠性や強度を向上させた金属板を使用
することもできる。樹脂製発泡体１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
れたフェノールフォーム樹脂発泡体が好ましい。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、耐火パネル用の樹脂製発泡体１としては
レゾール樹脂系が好ましい。

【０００６】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メタン等の低
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
ル，ポリオキシエチレンソル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界面活性剤等の
製泡剤が適宜添加される。レゾール樹脂系フォームは、
フェノール及びホルムアルデヒド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，製泡剤等を
添加してレゾール樹脂コンパウンドを調製し、前掲した
硬化剤でレゾール樹脂コンパウンドを発泡硬化させるこ
とにより製造される。

【０００７】樹脂製発泡体１の製造に際し、結晶水を持
った粉末状の無機質難燃剤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，ホウ酸，ゼオラ
イト，リン酸アルミニウム等が使用される。添加された
難燃剤は、樹脂の熱分解温度近傍での熱分解に起因する
吸熱作用を呈し、また分解時に発生する多量の水蒸気等
の不燃性ガスによる希釈作用を発現させ、樹脂の燃焼を
抑制する。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に樹脂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。難燃剤の配
合量が５重量部未満では耐火性が劣る。しかし、１５０
重量部を超える多量の難燃剤が配合されると、レゾール
樹脂コンパウンドの液粘度が著しく上昇する。その結
果、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。

【０００８】樹脂製発泡体１は、螺旋状金属線材４が挿
入されて耐火芯材となる。螺旋状金属線材４は、耐火芯
材の曲げ強度を向上させると共に、加熱された樹脂製発
泡体１が分解収縮するときに発生し易い樹脂製発泡体１
の割れを抑制する。螺旋状金属線材４としては、太さが
０．４〜４ｍｍの範囲に線材が使用される。加工性，重
量，剛性等を考慮すると、０．８〜１．５ｍｍの太さを
もつ線材が好ましく、螺旋直径Ｄはパネル芯材の厚みの
半分から等厚までの範囲に調整される。螺旋直径Ｄがパ
ネル芯材より厚くなると、上板を施して所定の厚みに設
置するとき、螺旋状金属線材４を潰したり、設置に大き
な力が必要とされる。他方、螺旋直径Ｄがパネル芯材の
半分以下の厚みになると、加熱により発生する耐火芯材
の割れを防止する作用が低下する。

【０００９】金属線材４の螺旋ピッチＰは、使用するパ
ネルの厚みより短いピッチで、５ｍｍ以上が好ましい。
螺旋ピッチＰがパネル厚みよりも長くなると、加熱によ
り発生する耐火芯材の割れを防止する作用が低下する。
他方、螺旋ピッチＰが５ｍｍより小さくなると、発泡性
樹脂の発泡が阻害される傾向が見られる。螺旋状金属線
材４の挿入方向は、耐火パネルの幅方向でも良いが、連
続的な生産を考慮するとき耐火パネルの長手方向にする
ことが好ましい。螺旋状金属線材４は、螺旋状という形
状から挿入高さ規制用のスペーサ等を必要とすることな
く、樹脂製発泡体１の内部に挿入することができる。螺
旋状金属線材４の挿入本数は耐火パネルの内側を十分満
たす量が好ましい。また、耐火パネルを図１と直交する
方向から見た図２にみられるように、複数の螺旋状金属
線材４を相互に４分の１程度重ねるように挿入すること
が好適である。

【００１０】

【実施例】

実施例：芯材として、レゾール樹脂（昭和高分子株式会
社製 ＢＲＬ２５７Ｚ）を使用した。レゾール樹脂１０
０重量部に対し硬化剤（昭和高分子株式会社製 ＡＲＬ
０１３）２３重量部，水酸化アルミニウム６０重量部，
硼酸６０重量部をそれぞれ添加し、混合撹拌することに
より発泡性樹脂コンパウンドを調製した。螺旋状金属線
材４としては、径１ｍｍのＺｎめっき線を螺旋直径Ｄ＝
６８ｍｍ，螺旋ピッチＰ＝１０ｍｍの螺旋状に成形した
ものを使用した。底板となる一方の金属製面板２の内部
に螺旋状金属線材４を配置し、発泡性樹脂コンパウンド
を充填し、他方の金属製面板３で蓋をした。そして、６
０℃に１５分加熱することにより、充填した樹脂を発泡
させ、長さ５００ｍｍ，幅５００ｍｍ，厚み３５ｍｍの
耐火パネルを作製した。 比較例：螺旋状金属線材を挿入することなく、実施例と
同じ条件下で耐火パネルを作製した。

【００１１】得られた各耐火パネル数枚をＪＩＳ Ａ１
３０４「建築構造物の耐火試験法」に準拠して耐火試験
し、木材の炭化開始温度２６０℃を評価温度としてパネ
ル裏面側への到達温度を測定した。図３の測定結果にみ
られるように、螺旋状金属線材４を挿入していない比較
例の耐火パネルでは、５８分程度で裏面温度が２６０℃
を超えた。これに対して、螺旋状金属線材４を挿入した
実施例の耐火パネルでは、７５分で裏面温度が２６０℃
に到達しており、耐火性に優れていることが判る。耐火
試験後の各パネルを解体し、芯材として使用したフェノ
ールフォームの変質を調査した。比較例の耐火パネル
は、図４に示すように芯材に大きなクラック５が発生し
ており、これにより耐火時間が低下したものと考えられ
る。これに対し、実施例の耐火パネルは、図５に示すよ
うにクラック５は発生したものの、何れも小さく、大き
なクラックが検出されなかった。このことからも、本発
明の耐火パネルが優れた耐火性を示すことが判る。

【００１２】

【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、螺旋状金属線材を樹脂製発泡体の内部に挿入
し、芯材を補強しているので、加熱により炭化した芯材
に大きなクラックが発生することが抑制される。その結
果、耐火時間が長くなり、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することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に従った耐火パネルを螺旋状金属線材
の横方向からみた断面図

【図２】 本発明に従った耐火パネルを螺旋状金属線材
の長手方向からみた断面図

【図３】 螺旋状金属線材の挿入が耐火性の向上に及ぼ
す影響を示したグラフ

【図４】 螺旋状金属線材を挿入していない耐火パネル
を耐火試験した後で芯材に大きなクラックが発生したこ
とを示す断面図

【図５】 螺旋状金属線材を挿入している耐火パネルを
耐火試験した後で芯材に大きなクラックが発生していな
いことを示す断面図

【符号の説明】

１：樹脂製発泡体 ２，３：金属製面板 ４：
螺旋状金属線材 ５：クラック Ｄ：螺旋直径 Ｐ：螺旋ピッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機質難燃剤を配合した樹脂製発泡体
   と、樹脂製発泡体の内部に挿入された螺旋状金属線材
   と、樹脂製発泡体の両面に貼り合わされた金属製面板と
   を備えている螺旋状金属線材で補強した耐火パネル。