JPH1136473A - 断熱耐火シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 必要な部位の耐火性と断熱性を容易に向上で
きる断熱耐火シートとすること。 【構成】 表面層１と裏面層２にて芯層３をサンドイッ
チして積層したシートであり、表面層１と裏面層２は少
なくとも無機繊維と黒鉛成分とを合成樹脂にてバインド
して形成し、また、芯層３はラテックス樹脂を基剤とし
これに残留モノマー、珪酸塩、真珠塩、酸化亜鉛、エマ
ルジョン樹脂、エチレングリコール、水、アンモニアを
混合したセラミック系断熱塗料層からなる断熱耐火シー
トＡである

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐火構造を必要とする建
築物、構築物に使用される鋼材の外周面を被覆したり、
サンドイッチパネルの断熱性、耐火性の向上のために芯
材中に介在させたり、表面材上に敷設したりする断熱耐
火シートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、耐火構造を必要とする建築物、構
築物に使用される鋼材からなる躯体は、躯体組立形成後
に現場にてロックウールを吹き付けし、耐火構造にする
のが一般的であった。また、サンドイッチパネルの断熱
性や耐火性の向上には防火剤を添加する方法が採用され
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法では、ロックウールの吹き付け作業は危険、
汚い、きついの３Ｋ環境での作業であり、しかも、均一
にロックウール層を形成するにはかなりの熟練を必要と
した。その上、経時的に劣化し、剥離して落下する危険
があった。また、現場で吹き付け用の機器が必要であ
り、運搬コスト等の費用がかかるものであった。さら
に、耐火用のロックウールはシート状でなく、パネル状
等の芯材に層状に正確に形成することができなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明では表面層と裏面層は少なくとも無機繊
維と黒鉛成分とを合成樹脂にてバインドして形成した耐
火シートから形成し、また、芯層はラテックス樹脂を基
剤としこれに残留モノマー、珪酸塩、真珠塩、酸化亜
鉛、エマルジョン樹脂、エチレングリコール、水、アン
モニアを混合したセラミック系断熱塗料層から形成した
断熱耐火シートとしたので、建設現場でのロックウール
に吹き付け作業をなくし、確実、容易に、その上安全に
耐火被覆層を鋼材外周面、あるいはパネルの面材と芯材
間、もしくは内部に一体に形成できると共に、厚みが一
定で安定した断熱耐火層を形成でき、軽量で断熱性、施
工性、耐火性のある断熱耐火シートを提供するものであ
る。

【０００５】

【実施例】以下に図面を用いて、本発明に係る断熱耐火
シートの一実施例について詳細に説明する。すなわち、
断熱耐火シートＡは一部切り欠き断面図である図１
（ａ）、および図１の拡大断面図である図１（ｂ）に示
すように、表面層１と裏面層２とで芯層３をサンドイッ
チして、一体に積層した全厚さ約０．５〜１０ｍｍ位の
長尺のシート状物である。

【０００６】表面層１および裏面層２は、高温下で５〜
３０倍に炭化発泡するものであり、少なくとも黒鉛成分
と無機繊維４とを合成樹脂にてバインドして形成したも
のからなるものである。

【０００７】その黒鉛成分としては例えば、グラファイ
ト（発泡性または非発泡性）、カーボンブラック等の炭
素化合物からなり、熱を受けた際に炭化して断熱層を形
成し、熱の伝導を妨げるものである。なお、黒鉛成分は
表面層１および裏面層２全体の重量比の約５０〜８０％
を占めるものである。

【０００８】無機繊維４の例としては、ガラス繊維、セ
ラミック繊維、岩綿、アスベスト等の耐熱性に強い無機
化合物からなり、しかも、図２（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに無機繊維４を絡み合わせたり、縒り合わせること
で、断熱耐火シートＡにある程度の強度と柔軟性、弾力
性（ハンドリング）を持たせる働きがある。

【０００９】このようにすることで、図３に示すよう
に、断熱耐火シートＡをコイル状に巻き取ることがで
き、運搬や運送、断熱耐火シートＡを用いた２次加工品
の製造も容易で効率的になるものである。なお、無機繊
維４は表面層１および裏面層２の重量比の約５％〜２０
％を占めるものである。

【００１０】フェノール樹脂は上記黒鉛成分と無機繊維
４のバインダーとして機能すると共に、フェノール樹脂
自体が高い防火性、耐火性を有しているものである。ま
た、上記黒鉛成分と無機繊維４を合成樹脂のフェノール
樹脂でバインドすることにより、断熱耐火シートＡに柔
軟性、可塑性、弾性が加味され、巻き取りやコイル状に
形成することができ、非常に扱い易い断熱耐火シートＡ
となる。なお、フェノール樹脂は表面層１および裏面層
２の重量比の約１０％〜３０％を占めるものである。

【００１１】また、この他にも表面層１および裏面層２
には水酸化アルミニウム粉やフェノール樹脂粒粉を含浸
させたり、まぶしたり、混合することもできる。水酸化
アルミニウム粉の大きさは１０〜１０００μ位であり、
高熱下で結晶水を放出し周囲を冷却するものである。フ
ェノール樹脂粒はクッション材、断熱材、耐火材として
機能し、大きさは１０〜１０００μ位であり、高熱下で
は炭化するもので炭化層の骨格として機能するものであ
る。

【００１２】さらに、表面層１および裏面層２は、その
表面が加熱され高温下に曝された際には、与えられた熱
が届くと、その熱を表面層１および裏面層２に沿った水
平方向に熱伝搬させる特性を有するものである。これに
より、熱は断熱耐火シートＡの裏面側に届くのを防止さ
れ、非常に高い耐熱効果を発揮するものである。

【００１３】芯層３はラテックス樹脂を基剤としこれに
残留モノマー、珪酸塩、真珠塩、酸化亜鉛、エマルジョ
ン樹脂、エチレングリコール、水、アンモニアを混合し
たセラミック系の断熱塗料、例えば商品名「テンプコー
ト」からなるものである。

【００１４】また、芯層３は上記の成分構成で、太陽放
射の約７５％を反射する性質を持ち、また、吸収した残
りの２５％の放射線の８５％を放出する性質を合わせ持
ち、断熱性能に富むものである。

【００１５】さらに、芯層３の約８割は極小の中空セラ
ミック球からなるものであり、この中空セラミック球
は、吸収した残りの２５％の放射線のエネルギーを、温
度の上昇に伴って、その８５％を放出するものである。

【００１６】しかも、芯層３は空気が一個一個の中空セ
ラミック球内に取り込まれてしまうので、捕らえた空気
粒子の対流が制限されて、エネルギーの伝達が遅くなる
ものであり、非常に優れた熱エネルギーの非伝導体であ
る。

【００１７】このように、反射、吸収、伝達の進行に伴
って芯層３を通過する熱エネルギーの伝達が著しく少な
くなり、緩やかになることで、薄い塗膜状でも、高い断
熱性能を有するものである。

【００１８】勿論、芯層３は断熱性能の他にも、防音、
防錆、防水、防塩、結露防止等の耐候性に優れるもので
ある。

【００１９】この芯層３は、表面層１もしくは裏面層２
上にスプレーガン、ロールコーター、カーテンフロー、
等の方法を用いて、任意厚さに塗布し、乾燥もしくは焼
き付けして固着させるものである。この際、芯層３の自
己接着性を利用して、表面層１および裏面層２と芯層３
との一体化を行うこともできる。また、この一体化は別
途接着剤を各層間に介在させて行うこともできるもので
ある。

【００２０】図４、図５は本発明に係る断熱耐火シート
の使用例を示す説明図であり、図４は建築用パネルＢに
使用した例である。すなわち、図４に示す建築用パネル
Ｂは不燃性の各種金属薄板からなる表面材５と裏面材６
とで、合成樹脂発泡体からなる芯材７をサンドイッチす
ると共に、一側端部に雄型連結部８を、他側端部に雌型
連結部９をそれぞれ相決り状に形成したものである。

【００２１】また、断熱耐火シートＡは図４に示すよう
に、芯材７の層厚の中間（中央）付近に積層したもので
あり、表面材５側からの加熱でも裏面材６側からの加熱
でも、同じように高い耐熱性の機能を発揮することがで
きるものである。従って、表、裏面の両面側から加熱試
験のある耐火構造試験（ＪＩＳ−Ａ−１３０４）では有
効に作用すると共に、建物の内部火災でも外部火災でも
非常に高い耐火性能を有するものである。勿論、芯材３
の厚みを薄くしても、断熱性に富む建築用パネルＢとな
るものである。

【００２２】なお、図４に示す建築用パネルＢは、雄型
連結部８内には防水性と耐火性を有する耐火性のパッキ
ング材１０を、雌型連結部９内には防水性のシーリング
材１１をそれぞれ介在させて、連結目地部の防水性と耐
火性を向上したものである。なお、シーリング材１１と
パッキング材１０は建築用パネルＢの製造段階で、予め
建築用パネルＢの所定部位に、自己接着性を利用するか
もしくは別途接着剤を介して装着しておき、現場での施
工を容易にするのが好ましいものである。

【００２３】さらに、建築用パネルＢの雄型連結部８、
雌型連結部９の芯材７部分に、不燃部材Ｃを介在させた
ものである。すなわち、不燃部材Ｃは長尺板状物で、そ
の形状は建築用パネルＢの雄型連結部８と雌型連結部９
の形状に合致するように任意に形成するものであり、ケ
イ酸カルシウム板、高密度フェノール樹脂板、木毛セメ
ント板、ロックウール板、水酸化アルミニウム板等の１
種以上の不燃性部材からなるものである。

【００２４】不燃部材Ｃは、建築用パネルＢ同士で形成
される連結目地部の防火性、耐火性を向上するものであ
り、また、雄型連結部８と雌型連結部９の端部に充填す
ることから、建築用パネルＢ端部における芯材７の欠肉
を防止し、芯材７の発泡性や延展性をも向上させるもの
である。

【００２５】図５（ａ）、（ｂ）は、Ｈ型鋼材、Ｃ型鋼
材（リップ溝型鋼材）等の鋼材Ｄの耐火被覆材として断
熱耐火シートＡを使用した例を示すものである。すなわ
ち、鋼材Ｄの外表面に、断熱耐火シートＡを接着剤（図
示せず）等を介して貼着したものであり、現場でのロッ
クウールの吹き付け作業を必要とせず、高い耐火性を付
加するものである。

【００２６】

【その他の実施例】以上説明したのは、本発明に係る断
熱耐火シートの一実施例であり、図６、図７に示すよう
な断熱耐火シートＡとすることもできる。すなわち、図
６（ａ）は表面層１上に、図６（ｂ）は表面層１上と裏
面層２上に不織布１２を一体に積層した例である。不織
布１２としてはポリエステル系、ナイロン系、ボロン
系、炭素系、アルミナ系、炭化ケイ素系、アラミド系の
繊維からなるシート状物であり、断熱耐火シートＡの保
護、保持材として、強度を向上させるものである。

【００２７】図７（ａ）は芯層３にのみ複数の孔１３
を、図７（ｂ）は表面層１から裏面層２に貫通する微少
な孔１３を複数形成した例であり、孔１３を形成するこ
とにより、断熱耐火シートＡにある程度の柔軟性を持た
せるものである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る断熱耐
火シートによれば、断熱耐火シートを構成する芯層が
薄層でも高い断熱性能を持ち、従来に比べて厚さを薄く
しても高い断熱性能を発揮すると共に、従来同等の断熱
性能を持ちながら、シート自体の厚さを薄く形成するこ
とができるので、運搬効率や施工能率が良く、製造コス
トや建築コストも減少させることができる。表面層お
よび裏面層が熱を水平方向に伝搬し、シートの裏面に熱
が伝わるのを防止し、耐熱性を向上する。加熱により
肉痩せした部分を表面層および裏面層が発泡することに
より充填し、高い耐火性能を長時間に亘って維持するこ
とができる。建築用パネルや建築用鋼材等の用途を選
ばず、接着や内部介在させることにより、必要な部位の
断熱性と耐火性を容易に向上することができる。等の特
徴、効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る断熱耐火シートの代表例を示す説
明図である。

【図２】表面層および裏面層を構成する無機繊維の例を
示す説明図である。

【図３】本発明に係る断熱耐火シートの代表例を示す説
明図である。

【図４】本発明に係る断熱耐火シートの使用例を示す説
明図である。

【図５】本発明に係る断熱耐火シートの使用例を示す説
明図である。

【図６】本発明に係る断熱耐火シートのその他の例を示
す説明図である。

【図７】本発明に係る断熱耐火シートのその他の例を示
す説明図である。

【符号の説明】

Ａ 断熱耐火シート Ｂ 建築用パネル Ｃ 不燃部材 Ｄ 鋼材 １ 表面層 ２ 裏面層 ３ 芯層 ４ 無機繊維 ５ 表面材 ６ 裏面材 ７ 芯材 ８ 雄型連結部 ９ 雌型連結部 １０ パッキング材 １１ シーリング材 １２ 不織布 １３ 孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面層と裏面層にて芯層をサンドイッチ
   して積層したシートであり、表面層と裏面層は少なくと
   も無機繊維と黒鉛成分とを合成樹脂にてバインドして形
   成し、また、芯層はラテックス樹脂を基剤としこれに残
   留モノマー、珪酸塩、真珠塩、酸化亜鉛、エマルジョン
   樹脂、エチレングリコール、水、アンモニアを混合した
   セラミック系断熱塗料層からなることを特徴とする断熱
   耐火シート。