JPS6021373Y2 - 耐火断熱材 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本発明はパーライト粒のような多数の気孔を有する無機
質多孔粒の殻壁内の内部空隙に高温下において水分を放
出すると共に次第に発泡膨張する発泡性物質の中で、特
に１００°Ｃ以下程度で液状化する発泡性無機材および
常温で硬化したゲル状となる接着剤を硬化（固化）した
状態で存在させた防火剤を相互に接触させ、その防火剤
間の空隙を結合剤で結合し板状に形成すると共にその両
面に剛性基材を一体に固着した耐火断熱材に関する。

従来、この種の断熱材の構成としては可燃である合成樹
脂に難燃化処理を施したもの、あるいは単なるパーライ
ト粒などの無機質多孔粒を既知のバインダーで結合して
成形したものなどである。

これらは非常に軽量であるが、特に単なるパーライト粒
を水ガラスでバインドした場合においては加熱温度が非
常に高温（９００℃）であったり、加熱時間が長くなる
と、結果的に断熱層が破壊してしまうものであった。

これは、パーライト粒は１０００〜１２００℃の耐熱性
があるが、結合剤の水ガラスの使用量が僅少で、かつ高
温下において発泡するが、その無機質発泡体がソフトで
あり、火力等で簡単に破壊されるものであった。

しかも、接着のためにのみ水ガラスを使用しているため
、その潮解性によりその接着が破壊する等の不利があっ
た。

さらに耐候性が、上記のような性能のため悪く、長期間
の住宅等の断熱材としては使用できにくかった。

本考案はこのような点に鑑みなされたものであり、まず
パーライト粒の全空隙あるいは殻内の空隙の一部分に発
泡性無機材などを存在（充填）せしめた防火剤を相互に
接触させ、その空隙を有機質系バインダーで一体に板体
状に結合し、かつその外表面を剛性の不通気性基材で覆
って上記板体の脆性と耐候性を改善すると共に防火性を
大きく向上した断熱材を提供するものである。

以下に図面を用いて、本考案に係る耐火断熱材の一実施
例について詳細に説明する。

第１図は上記断熱材の一実施例を示す縦断面図であり、
１は防火剤、２は結合剤、３は不燃性の剛性基材である
。

これら構成材が一体にかつ板状に形威する。さらに説明
すると、防火剤１は第２図に拡大して示すようにパーラ
イト粒等のような無機質多孔粒４の内部空隙４ｂに、水
溶性でその上常温で硬化したゲル状となる接着剤５およ
び高温下において水分を放出し、溶融し次第に発泡膨張
する発泡性無機材６を液状化して上記内部空隙の少なく
とも一部分をこれらで満たし、これを該空隙内で固化せ
しめたものである。

すなわち、無機質多孔粒４は主に不燃性と高温下におい
て発泡膨張する発泡性無機材、およびゲル状物を安定に
、かつ耐候性よく、しかも徐々に長期に亘って水分を放
出すると共に硬さ、圧縮性を強化するために機能するも
のである。

この多孔粒４の構造としては、外殻またはこれに類似し
た壁体が気孔構造４ａに形威され、その内側が粗あるい
は中空の内部空隙構造の不燃性の粒子体である。

具体的にはパーライト粒、シラスバルーン、シリカゲル
等で粒径が約１〜５ＴＩｒ！ｎφが適当である。

なお、この無機質多孔粒は防火剤が高温にさらされた際
、その気孔から熱伝導に応じて発泡性無機材の水分を放
出しながら徐々に流出させ、この殻体を心（核）にして
周囲を長期に亘って冷却すると共に発泡膨張して大規模
な無機質発泡層を形威せしめるための土台ともなる。

また、発泡性無機材６は、約４０〜１００℃程度で液状
化するか、あるいは水に溶解する物質であり、しかも常
温では固化し塊状となるものである。

さらに発泡性無機材は高温にさらされた際に、結晶水等
の水分を放出しつつ周囲を冷却し、次第に溶融すると共
にこの溶液の粘度と気体（水蒸気）の蒸発の関係で発泡
膨張し、断熱性に富む無機質発泡層を形威しうる物質で
ある。

具体的には、硼砂、メタ硼酸ソーダ、硅酸ソーダ、メタ
硅酸ソーダと硼砂の混合物である。

さらに接着剤は無機質多孔粒の気孔から充填物質が漏洩
するのを防止すると共に発泡性無機材などの充填物を使
用条件に応じて量および存在状態をコントロールするの
に役立つものである。

すなわち、常温で硬化したゲル状となる接着剤とは、前
記粒子の空隙に存在し、発泡性無機材の水分の外気への
放出の阻止および粒子の多孔構造の塞閉球体化、高温下
における発泡性無機材への水分の補給として作用する。

その具体例を挙げると、デンプン、ニカワ、ＣＭＣ１Ｐ
ＶＡ１ゼラチン等である。

また、防火剤１を結合する結合剤（バインダー）３とし
ては、有機質系の結合剤、例えば合成ン樹脂系の結合剤
を用いる。

これは接着力にすぐれ、かつ反応、硬化が短時間であり
、しかも耐水性、耐アルカリ性および不通気性に近い膜
状となるため、防火剤を耐候的に十分に保護できるし、
結合剤のアルカリ性による劣化もない。

その上、１接着力が強力であるため構造体としての機械
強度が大きく向上する。

この結合剤３としては、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹
脂が最適である。

また、防火剤１と結合剤３の配合比は重量比で、防火剤
の量を１とした場合に０．０５〜０．５位の範囲で−あ
る。

さらに、不燃性の剛性基材３は断熱芯材の脆性を補強す
ると共に耐候性、防火性を向上させるものであり、具体
的には、成形性のよい金属板である。

なお、基材３は平面に限らず、第３図に示すように樋状
に形成することもできる。

１ 以上、説明したように大量の発泡性無機材とゲル状
物を充填せしめた防火剤を不燃性の剛性基材にバインダ
ーを介して付着せしめると共に、板状に成形し、断熱性
はもとより軽量化と耐火性能の持続延長化を促した大き
な特徴がある。

すなわ；ち、この断熱材が高温下におかれた場合、多孔
粒内部から充填物が加熱温度によって漏洩、流出し、各
パーライト粒間を橋絡する。

その無機発泡層は従前に比し数倍の嵩と緻密な層を有し
、かつパーライト粒が該層の骨材となり、機械的強度を
１増加せしめ、火炎の侵入を妨げる厚い壁を形成する。

この無機発泡層は９００℃の火炎で１０分程度では何等
の変化も見られず耐火断熱材として最適である。

しかも、このような耐火性が不燃性の剛性基材の内側で
生起するため、より防火性、耐火性が強化せしめられ、
かつ不燃性の剛性基材も十分に冷却されるため殆んど変
化なく、その上結合剤も破壊することなしに存在する特
徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図は断熱材の一実施例を示す説明図、
第２図は本考案に係る耐火断熱材の主原料である防火剤
の一部を断面し、かつ拡大して示す説明図である。 １・・・・・・防火剤、２・・・・・・結合剤、３・・
・・・・不燃性の剛性基材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 粒径１〜５ｒＩｒ！ｎφのパーライト粒等のような無機
   質多孔粒の内部空隙に、水溶性でその上常温で硬化した
   ゲル状となる接着剤および高温下において水分を放出し
   、溶融し次第に発泡膨張する発泡性無機材を液状化して
   上記内部空隙の少なくとも一部分をこれらで満たし、こ
   れを該空隙内で固化せしめた防火剤を相互に接触せしめ
   、該防火剤間の空隙を有機質系の結合剤で一体に板体状
   に結合すると共に、該板体の両面に不燃性剛性基材を一
   体に設けたことを特徴とする耐火断熱材。