JP2974769B2 - セツコウを含有する耐火構造体の繊維板 - Google Patents

セツコウを含有する耐火構造体の繊維板

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、一般に、耐火構造体、より詳しくは、すぐ
れた耐火性および高い強さの構成体を提供するための鉱
物を含有する組成物に関する。
発明の背景 住宅、商業的、および工業的な用途において使用する
耐火性ボードおよびパネルは、典型的には、構造体の異
なるゾーンの間の火災の保護を提供するために、とくに
構造体の残部から建築物の高い火災の区域、例えば、住
居の生活している場所からガレージを隔離するために使
用される。それらは防火ドアの中に組み込むことがで
き、これら防火ドアはしばしば２つの主要な平らな表面
上に表面仕上げ材およびコアを包含し、そしてコアは固
体であるか、あるいは多少の中空の空間を包含すること
ができる。
防火ドアは通常火災の高い温度の条件に無限に耐える
ことができないが、むしろ、制限された時間の間防火壁
の一体性を維持して、火災のコントロール装置が登場す
ることができるまで、建物の居住者が逃げることができ
そして火災の広がりを遅延することができるように設計
される。一部分、所定のドアがある温度に耐えると同時
にその一体性を維持することができる時間のような因子
に基づく防火ドアの信頼性を決定するために、種々の試
験が案出されてきている。１つのこのような試験はASTM
Ｅ−152防火試験であり、これはあるドアが1.5時間ま
での範囲の期間の間その一体性を維持すると同時に954
℃（1750゜F）〜982℃（1800゜F）の範囲内のより高い
温度および火災の暴露の結果の高い圧力の防火ホースの
侵蝕作用に漸進的に耐えることを要求する。
防火ドアの設計の考察は、火災の進行の遅延に加え
て、原料のコストおよび製作のコストを包含する。さら
に、ドアの重量は、取り扱いの容易さおよび輸送コスト
の両者の観点から重要である。ドアの強さは、また、有
意の因子である。なぜなら、防火ドアは従来認められて
いる防火および水流試験に合格しなくてはならず、なら
びに通常の使用および乱用に耐えるために要求される構
造的強さもたなくてはならないからである。最後に、防
火ドアは、ヒンジ、ノブおよびラックが取り付けられて
いる、局存化された区域において支持および分割抵抗性
を提供しなくてはならない。
主な商業的耐火材料、例えば、ハシモトらの米国特許
第4,174,230号、ボーグト（Vogt）の米国特許第4,840,6
88号、ポーター（Poter）ら、米国特許第2,076,349号、
およびレナート（Lehnert）ら、米国特許第4,748,771号
（それらのすべてをここに引用によって加える）に記載
されているものは、防火ドアにおいて許容されうる、あ
る種の機械的および耐火性を有することが知られている
が、それらはそれらの性質を達成するために高価な、重
い、潜在的に危険な添加剤、および比較的複雑な構成成
分をしばしば必要とする。こうして、すぐれた防火ドア
および他の構造的パネルの製作に使用できる、安全かつ
安価な構成成分を包含する組成物および構造体が要求さ
れている。
発明の要約 本発明は、防火ドアの用途における使用に適当な耐火
構造体を提供する。これらの構造体は、少なくとも20分
のASTM Ｅ−152防火試験の等級を有し、そして少なく
とも約0.960g/cm3（60lbs/ft3）の密度、少なくとも約1
3.6kg（30lbs）の曲げ強さ（12.7mm（1/2インチ）の厚
さの材料）、および少なくとも約181kg（400lbs）のね
じ保持能力を有するセッコウの繊維板組成物を有する。
この構造体の組成物は、約65重量％〜約90重量％の固化
したセッコウ２水和物、約７重量％〜約30重量％の紙の
繊維、および約1.5重量％〜約35重量％の無機繊維、粘
土、バーミキュライトおよびバインダーのポリマーから
選択される１種または２種以上の性能ブースターを包含
する固体の実質的に均一な分布を含有する。この組成物
は、セッコウを含有する出発成分を完全に水和するため
に要求される量より実質的に過剰量の水を使用する調製
される。
したがって、きわめてすぐれた耐火特性、ならびに重
要なかつ望ましい環境の利益を有する、実際的かつ経済
的な耐火構造体が提供される。本発明のセッコウの繊維
板は、高い温度に暴露される構造的要素における使用の
ために安全かつ有効である。それは比較的安価に製造す
ることができ、そして過度の重量を付加しないで、防火
ドア、ビームおよびガーダーの断熱および耐火壁の中に
組み込むことができる。本発明のセッコウの繊維板は、
スクラップまたは廃物材料を包含することから、製造業
者にとっては、極めて魅力的な低いコストを提供するこ
とができ、さらに建築の破片および炉のスラグを再循環
するという現在の必要性を満足することができる。
本発明の他の面において、セッコウの繊維板は多数の
防火等級を得るための種々の経済的考察において使用さ
れる。例えば、45分、60分、および90分のASTM Ｅ−15
2防火試験のラベルを得るための防火ドアの設計が提供
される。開示するセッコウの繊維板は、例えば、繊維板
を均一に支持しかつ全体の軽量のコアを生成するため
の、間隔手段、例えば、紙を含有するハネカム様構造体
により分離することができる。したがって、本発明は経
済的防火ドアばかりでなく、かつまた異なる防火等級の
要件のための変化する厚さの好ましい繊維板の配合物の
多数の層を製造することができる、柔軟性のある製造方
法を提供する。
本発明の繊維板構造体は、好ましくは、紙の表面仕上
げ材シート、例えば、通常紙の表面のセッコウの壁ボー
ドとともに使用するものを含まない。通常壁ボードの複
合体で使用される紙表面仕上げ材は、２またはそれ以上
の異なる成分をラミネート状に一緒に接着結合されたも
のである。しかしながら、紙の表面仕上げ材は、ラミネ
ートされた成分に悪影響を及ぼすことがある雰囲気中の
湿度の変化を非常に受け易い。さらに、火災の間に、化
学的に結合したセッコウから追い出される水は、紙を弱
化し、剥離および早期の破壊を引き起こす。紙の表面仕
上げ材は、また、炭化し、複合体部材の層の間の接着結
合を残すとしても、ほんのわずかしか残さない。
本発明の結合された繊維板は、好ましくは、紙の表面
仕上げ材をもたないので、広い範囲の変化する湿度を通
して安定であり、最も湿った用途においてさえそれらを
好適に使用することができる。そのうえ、本発明の組成
物は、紙の繊維と固化したセッコウとの間が緊密に接触
しているので、接着剤により結合された壁ボードのラミ
ネート層が熱による接着剤の劣化により剥がれるよりも
極めて高いで、はじめてセッコウボード層間の結合が劣
化し始めるため、より高い温度に耐えることができる。
本発明の仕上げ面をつけていないセッコウの繊維板
は、また、繊維板の構造体の表面の多孔度が低いことか
ら、より少ない接着剤で繊維板を積み重ねる（ラミネー
トする）ことができるため、プレスしたパーライトのコ
アを越えた独特の利点を有する。添加剤が少ないという
要件は、製作コストを低くし、そして経済的な防火ドア
および他の構造体を提供する。
本発明の他の利点は、先行技術の３部分から成る系お
よび他のラミネートされた系に対して開示された外周部
の枠材（バンディング）を簡素化しかつ構造的に改良す
ることである。本発明のセッコウの繊維板の構造体およ
びドアは外周部のシステムを必要としない。それらは単
独で割れたり欠けたりしにくく、そしてすぐれたねじ保
持能力を提供することができる。これらの繊維板は、ま
た、レリーフのデザイン、例えば、パネルのドアに見い
だされるものを提供するように容易に機械加工すること
ができる。
最後に、本発明の繊維板組成物は、構造体部材、例え
ば、鋼および木材のビームに対してきわめてすぐれた火
災の保護を提供する。本発明は、繊維板内にこのような
ビームを実質的に含有して、それらを火災の間に火災お
よび延焼による損傷から保護する構造体を包含する。外
被枠（ケーシング）の適用が容易であり、そして環境的
に安全であり、それらをアスベストの魅力的な代替物と
する。
図面の簡単な説明 添付図面は、本発明の好ましい実施態様ならびにこの
開示の他の情報例示する。
第１図は、セッコウを含有する繊維板を作る、本発明
の方法を例示するフローダイヤグラムである。
第２図は、本発明の好ましい繊維板組成物中の成分の
１つの加工工程の１つへの効果のグラフの例示である。
第３図は、材料の密度の関数として本発明の繊維板の
曲げ強さのグラフの例示である。
第４図は、材料の密度の関数として本発明の繊維板の
ねじ保持能力のグラフの例示である。
第５図は、本発明の好ましい防火ドアの１つの上面図
である。
第６図は、第５図の防火ドアの線６−６に沿って取っ
た前断面図である。
第７図は、本発明の範囲内の他の防火ドアの前側面図
である。
第８図は、一部分を破壊した第７図の防火ドアの１隅
の等角投影図である。
第９図は、区画を剥がしてその一体的部分を明らかに
した、好ましい鋼のビームの火災保護構造体の等角投影
図である。
発明の詳細な説明 少なくとも0.96g/cm3（60lbs/ft3）の密度、少なくと
も約13.6（30lbs）の曲げ強さ12.7mm（1/2インチ）の厚
さの材料）、および少なくとも約181.2kg（400lbs）
の、下に定義する、ねじ保持能力を有する１または２以
上のセッコウの繊維板を包含する、耐火構造体、例え
ば、防火ドアおよび構造体ビーム断熱体は、本発明によ
り提供される。これらの繊維板は、約65重量％〜約90重
量％の固化したセッコウ２水和物および約７重量％〜約
30重量％の紙の繊維および約1.5重量％〜約35重量％の
性能ブースターを含有する。本発明の繊維板は、構造体
の中に組み込んだとき、それらがパネル、ボード、スキ
ン、コア、または他の構造部材の形態であるかどうかに
かかわらず、少なくとも20分のASTM Ｅ−152防火試験
の等級を提供するように設計される。
本発明のより特定の実施態様において、約75重量％〜
約90重量％の固化したセッコウ２水和物、約10重量％〜
約17重量％の紙の繊維、および約1.5重量％〜約35重量
％の無機繊維、粘土、バーミキュライトおよびバインダ
ーのポリマーから選択される性能ブースターからなる組
成物を含有する表面仕上げ材をもたないセッコウの繊維
板のパネルの少なくとも１対を包含する、20分の防火ド
アが提供される。この実施態様のセッコウの繊維板のパ
ネルは少なくとも約13.6kg（30lbs）（12.7mm（1/2イン
チ）の厚さの材料）の曲げ強さ、約181.2kg（400lbs）
のねじ保持能力、および実質的にコアの上に配置された
木材様ベニヤを有する。少なくとも45、60、および90分
のASTM Ｅ−152防火試験に合格する他の耐火構造体が
本発明により提供される。
繊維板の構成体 本発明のセッコウを含有する繊維板の層は耐火性であ
り、しかも高度の構造の一体性を有すべきである。それ
らは取り付けられたドアのハードウェアーのためにすぐ
れたねじ保持を提供し、そして例外的な全体の強さを有
さなくてはならない。本発明の好ましい繊維板のパネル
は、少なくとも0.960g/cm3（60lbs/ft3）の密度、少な
くとも約13.6kg（30lbs）の曲げ強さ（12.7mm（1/2イン
チ）の厚さの材料）、および少なくとも約181.2kg（400
lbs）のねじ保持能力を有する。繊維板のパネルは紙の
表面仕上げ材を必要とせず、紙の表面仕上げ材は耐火性
および水抵抗性を促進するために存在しないのが望まし
い。好ましい繊維板のパネルの組成物は、固体の均一な
分布であり、約65重量％〜約90重量％の固化したセッコ
ウ２水和物、約７重量％〜約30重量％の紙の繊維、およ
び好ましくは約1.5重量％〜約35重量％の無機繊維、粘
土、バーミキュライトおよびバインダーのポリマーから
選択される１種または２種以上の性能ブースターを包含
する。
本発明の繊維板のパネルを含有する必須成分の１つ
は、硫酸カルシウム２水和物である。この構成成分は任
意の形態の硫酸カルシウムの水和から調製される。ここ
で使用される硫酸カルシウムは好ましくは非繊維の形態
であり、そして水と反応して固化したセッコウ、すなわ
ち、硫酸カルシウム２水和物を形成することができるも
のである。このような硫酸カルシウムは無水の形態また
は半水和物の形態である。硫酸カルシウムの半水和物は
最も広く使用されている形態であると信じられている。
半水和物の「アフルァ」または「ベータ」の形態のうち
で、後者の使用は好ましい。半水和物は、天然に産出す
るセッコウ鉱物から、２水和物を加熱または焼成するこ
とによって製造することができる。
他の多くの用途では、半水和物の結晶を限定すること
は重要ではない。しかしながら、本発明の繊維板のパネ
ルに関しては、結晶形に留意することが必要である。硫
酸カルシウム半水和物は２つの異なる結晶の形態、すな
わち、非繊維の形態および繊維の形態、例えば、細長い
針状結晶、例えば、米国特許第4,239,716号、それをこ
こに引用によって加える、に開示されている繊維状のア
フルァ−硫酸カルシウム半水和物で存在することができ
る。本発明の実施において、水と反応して固化したセッ
コウを形成することができる非繊維の形態の硫酸カルシ
ウムを使用する。しかしながら、少量の繊維の形態のセ
ッコウを任意の構成成分として使用することができるこ
とを理解すべきである。
前述のしたように、本発明の利点の１つは廃物型の材
料を繊維板のパネルの製作において使用できることであ
る。例えば、煙道ガスの脱硫により製造される「脱硫副
生物セッコウ」として知られている材料を硫酸カルシウ
ム源として使用することができる。本発明の実施におい
て使用できる廃物またはスクラップ型の材料の他の例は
スクラップのセッコウの壁ボードであり、これは繊維板
の硫酸カルシウムおよび紙の構成成分の両者の源として
使用することができる。この目的で、スクラップ紙の表
面仕上げ材をもつセッコウの壁ボードを粉砕して適当に
小さい粒子にし、これらの粒子を水中で圧力下に結晶変
性剤の存在下に加工して非繊維の硫酸カルシウム半水和
物を形成する。スクラップのセッコウの壁ボードは、ま
た、それを大気圧下に粉砕および焼成することによっ
て、本発明の実施における使用に適当な材料に転化する
ことができる。十分な水を使用して所望のパルプ型材料
に形成することができ、この材料から製品は便利に作ら
れる。本発明は硫酸カルシウムの上に開示した個々の源
の任意のものを使用することができるが、硫酸カルシウ
ムの異なる源の混合物をまた使用することができる。
セッコウを含有する繊維板のパネルの製作のための水
性分散液の使用において、非繊維の硫酸カルシウムは、
一般に、建築材料の用途によって、約53重量％〜約78重
量％、好ましくは約55重量％〜約70重量％の合計の固体
からなる。例えば、防火ドアにおけるへりのバンディン
グとして使用すべき建築ボードにおいて、分散液の非繊
維の硫酸カルシウムの含量は約54重量％〜約62重量％の
固体の範囲であることができる。他方において、防火ド
ア上の表面仕上げ材としてまたはガーダー断熱パネルと
して使用すべき建築パネルにおいて、分散液の硫酸カル
シウム含量は固形分が約60重量％〜約80重量％であるこ
とができる。
本発明の好ましい繊維板のパネルに含有されるセッコ
ウ２水和物の重量は、組成物の調製に使用される非繊維
の硫酸カルシウムの重量よりほぼ18.5％大きい。この差
は固化したセッコウ２水和物中に添加された水和のため
の水による。すなわち、固化したセッコウは全体の固化
した組成物の約65重量％〜約90重量％、好ましくは約70
重量％〜約85重量％を構成するであろう。防火ドアにお
ける外周部のバンディングとして使用するための建築ボ
ードにおいて、固化したセッコウ２水和物は約68重量％
〜約78重量％を構成することができる。防火ドアの表面
仕上げ材においてまたはガーダーまたはビーム断熱パネ
ルとして使用することを意図する建築パネルにおいて、
固化したセッコウは約75重量％〜約90重量％を構成する
ことができる。
本発明の好ましい繊維板のパネルの組成物に、また、
実質的な量のセルロース繊維を使用する。セルロース繊
維は、植物、例えば、ワタ、リネンおよびアマの繊維成
分を包含する。セルロース繊維の種々の源のうちで、紙
原料が便利に使用される。すなわち、本発明の前述の面
の各々に関係する固体の成分は、約７重量％〜約30重量
％、好ましくは約７重量％〜約24重量％、より好ましく
は約10重量％〜約17重量％の紙の繊維を包含する。出願
人は約24重量％より大きい濃度は繊維板を紙のように
し、そして全体のセッコウの性質を低下させることを決
定した。さらに、紙の濃度が約７％より有意に低いと
き、ねじ保持能力は減少し、ドアの応用において外周部
のバンディングとして使用するために十分なねじ保持能
力の達成に複雑な複合体を必要とすることが認められ
た、参照、レナート（Lehnert）らの米国特許第4,748,7
71号、これは226.5kg（500lbs）のねじ保持能力の達成
のための木材−ポリマー−セッコウの繊維板複合体を開
示しており、ここで繊維板は約1.3重量％までの紙の繊
維を含む。
種々の特定の製品における使用に意図する建築材料
は、多少異なる量の紙の繊維を含有することができる。
例えば、防火ドアにおける外周部のバンディングとして
の使用に意図する建築ボードは約15重量％の紙の繊維を
含有するが、ドアの表面仕上げ材として使用することを
意図するパネルは多少少ない、例えば、約12重量％また
は13重量％の紙の繊維を含有することができる。紙の繊
維の存在はすぐれた物理学的性質、例えば、曲げ強さ、
ねじおよび釘の保持能力、および別の表面形成部材、例
えば、普通のセッコウの壁ボード上の紙の表面仕上げ材
をもたないで、表面の硬さ、を有する建築材料の製造を
可能とする。
紙の繊維は生の紙原料から誘導することができるか、
あるいは前以て使用された、廃物の紙原料を使用するこ
とができる。紙の源は木材、ワタまたはリネンのくず、
麦藁などであることができ、紙の原料またはどのような
経過を経てきたかは重要な因子ではない。紙は亜硫酸塩
法、硫酸塩（クラフト紙）法、または他の方法の生成物
であることができる。首尾よく使用されてきている紙原
料のタイプの例は、生原料および褐色クラフト紙、こと
に新聞紙である。廃物新聞紙は非常に満足すべき結果を
提供し、安価であり、そしてその使用は環境汚染の問題
の克服を促進する。そして、前述したように、紙原料の
源は粉砕した紙の表面仕上げ材をもつセッコウの壁ボー
ドの紙を包含することができる。
本発明の範囲内の繊維板のパネルおよびボードは、望
ましくはかつ好ましくは、１種または２種以上の性能ブ
ースターを包含し、それらの特定の性質はある程度まで
最終生成物の意図する実用性に依存する。ほとんど各場
合において、望ましくは１種または２種以上の泡消剤、
分散剤、および促進剤、この分野においてよく知られて
いる成分を使用し、そして低い濃度レベルで、一般に各
々固体の約１重量％より低いレベルにおいて使用する。
凝集物において、性能ブースターは、一般に、約1.5重
量％〜約35重量％の固体であり、そして好ましくは無機
繊維、粘土、バーミキュライト、およびバインダーのポ
リマーから選択される。
無機繊維は、その用語をここにおいて使用するとき、
ガラスの紡織繊維および鉱物ウールを包含する。これら
の後者の用語は米国特許第4,557,973号において定義さ
れており、そしてそれらの定義をここに引用によって加
える。簡単に述べると、用語「鉱物ウール」は、ガラス
の溶融物、玄武岩、玄武岩の炉のスラグまたはガラス質
の鉱物組成物を加熱した遠心ローターなどから細くする
ことによって調製された、ガラスまたは他の鉱物繊維を
意味する。この方法は、溶融物をオリフィスを通して引
く、紡織繊維を製造するために使用される方法と対照的
である。鉱物ウールのことに有用な容易に入手可能なタ
イプは、ガラスウールの断熱材料における見いだされる
ようなガラスウールである。ガラスの紡織繊維およびガ
ラスウールは、一緒にまたは別々に、「ケイ酸質繊維」
とここにおいて呼ぶ。本発明において使用するとき、ガ
ラスの紡織繊維は、一般に、裁断し、例えば、繊維は約
1/2インチの長さであることができる。
本発明の繊維板は、好ましくは、ケイ酸質繊維を包含
する。ケイ酸質繊維は、明らかに熱衝撃下に割れるセッ
コウの傾向を減少することによって、本発明の建築材料
および他の製品の耐火性を改良する。曲げ強さは、好ま
しくは、約７重量％までを構成しそしてガラスの紡織繊
維を包含しそして、さらに、特定の製品に依存してガラ
スウールを包含することができる。例えば、防火ドアの
バンディングとしての使用に意図する建築ボードは約７
重量％までのガラスの紡織繊維、最も好ましくは約２重
量％までのガラスの紡織繊維を包含し、ガラスウールは
不必要である。しかしながら、防火ドア上の表面仕上げ
材として使用することを意図する建築パネルは、好まし
くは約0.8重量％〜約２重量％のケイ酸質繊維、最も好
ましくは約0.4重量％のチョップドガラスの紡織繊維と
約0.5重量％〜約1.5重量％のガラスウールとの組み合わ
せを包含する。
性能ブースターは、また、ことに意図するパネルまた
はパネルがきわめてすぐれた耐火性を必要とする場合、
粘土またはバーミキュライト、または両者を包含するこ
とができる。これらの両者の材料は固体の約15.0重量％
まで、好ましくは約６重量％まで、最も好ましくは約３
重量％〜約４重量％の量で存在することができる。使用
すべき粘土は、一般に、カオリン粘土、これは極端な熱
の下のセッコウを含有する構成体の収縮を抑制するため
に有効である。例えば、ミネラルス・アンド・ケミカル
ス・フィリップ・コーポレーション（Minerals and C
hemicals Philip Corporation）により販売されてい
るASP70カオリン粘土であろう。バーミキュライトは生
の、または未膨張のバーミキュライトであるべきであ
り、このバーミキュライトは加熱すると膨張し、構成体
の収縮および起こり得る割れを抑制することを促進す
る。これらの材料の存在についての要件は、多少、最終
生成物の意図する用途に依存して、そして、例えば、防
火ドアの表面仕上げ材として使用することを意図したパ
ネルにおいては必要でないことがある。
本発明の好ましい繊維板の組成物、ならびに繊維板を
一緒に接着結合して種々の構造体を形成するための構成
技術は、また、バインダーのポリマーを使用することが
できる。バインダーのポリマーは繊維板の層の物理学的
性質、ことにそれらの曲げ強さに影響を与えそして、ま
た、より低い密度におけるすぐれたより速い保持を可能
とする。さらに、バインダーのポリマーはボード、パネ
ル、ドア、または断熱部材の表面特性、例えば、表面の
平滑化を改良し、そして仕上げをより容易にする。
バインダーのポリマーは、存在するとき、固体の約15
重量％まで、好ましくは約１重量％〜約３重量％を構成
することができる。多数の異なるポリマー材料がバイン
ダーのポリマーとして使用することができ、ホモポリマ
ー、例えば、ポリ（酢酸ビニル）およびポリアクリレー
ト、ならびにコポリマー、例えば、ポリ（エチレン）−
コ−（塩化ビニル）、ポリ（スチレン）−コ−（ブタジ
エン）、およびポリ（塩化ビニル）−コ−（メチルアク
リレート）を包含する。種々のバインダーのポリマーの
可能性の間で、ポリ（ビニルアルコール）のエステルは
ことに有効であり、そしてポリ（酢酸ビニル）ホモポリ
マーは好ましい。また、ほとんどの場合において、バイ
ンダーのポリマーを水性乳濁液として導入ことは便利で
あり、それらの多くは商業的に入手可能である。
バインダーのポリマーの選択において、熱可塑性樹脂
は好ましい。なぜなら、それらは、脆いフィルムではな
く、むしろ、強靭な、寛容性のフィルムを形成するから
である。そして繊維板、回転木戸およびレールの表面の
接合に使用するときは、柔らかくそして非常に低い引張
り強さを有するフィルムが好ましいからである。さらに
熱硬化性樹脂の固化に要求される熱は本発明の好ましい
繊維板組成物中のセッコウを焼成する傾向があるため、
熱可塑性樹脂が好ましい。好ましい繊維板組成物の樹脂
ポリマーとしておよび種々の防火ドアおよび防火パネル
の要素を互いに結合するための接着剤として使用するた
めに適当な、１つのとくに好ましい樹脂エマルジョン
は、ユニオン・カーバイド（Union Carbide）によるUC
AR−1330のポリ（酢酸ビニル）ポリマーである。
本発明の繊維板の層を調製するための組成物は、ま
た、焼成した非繊維のセッコウと反応させかつそれを水
和のために要求される量より大過剰量の水を包含するで
あろう。すなわち、少なくとも約20倍過剰量、好ましく
は約25倍より大きい過剰量の水が存在すべきである。普
通の知識と反対に、過剰量の水は加工の利点を提供し、
そしてすぐれた性質を有する製品に導く。例えば、好ま
しい量より有意に少ない量で導入された水は、パルプの
繊維およびセッコウのスタッコの最適な混合物を提供し
ないスラグ様混合物を生成ことが理解される。約80％の
水の従来の「湿潤した」適用、例えば、ポーター（Port
er）およびウェイ（Wey）、米国特許第2,076,349号（こ
こに引用によって加える）に開示されているものは、固
化した組成物中のより強い、繊維に富んだ領域により取
り囲まれた、比較的弱い、濃縮されたセッコウの縞を生
成することが示された。これらの濃縮したセッコウの領
域は、複合体の最も弱いリンクであり、生成物の全体の
構造的一体性を減少し、そして機械的性質に悪影響を及
ぼす。このような性質は、最近の「乾式方法」を使用す
るとき、なおさらに減少する。参照、木材の複合体（Wo
od Composite）、ケムテク（Chemtech）、p.508（Augs
ut、1988）（ここに引用によって加える）。水およびパ
ルプ化された繊維の本発明の好ましい範囲は、繊維およ
びセッコウ成分の均質性を促進し、引き続いてより高い
曲げ強さおよびねじ保持能力の測定値を生ずる。
本発明の繊維板組成物は種々の方法で配合することが
でき、そしてある数の異なる技術を使用する本発明のパ
ネルおよびボードを生成することができるが、これらの
構造体の製作に好ましい方法を第１図に線図に例示す
る。第１図を参照すると、紙の繊維の成分、例えば、新
聞紙を、水、紙の少なくとも20倍の水と一緒にパルパー
20に添加し、そしてこの混合物をパルプに細かくし、実
質的に均質な懸濁液を生成する。ガラスウールを、この
組成物においてそれが特定されている場合、その重量の
少なくとも約20倍の水中で別々にパルプ化し、そして別
々にパルプ化されたウールおよび紙を一緒にする。ある
いは、紙およびガラスウールを、必要に応じて、それら
の組み合わせた重量の少なくとも20倍の水中で一緒にパ
ルプ化することができる。次いで、要求される任意の紡
織ガラス繊維、粘土およびバーミキュライトをパルパー
に添加し、そしてよく混合し、そして懸濁液に混入す
る。次いで、この懸濁液をタンク21に添加する。
この組成物に必要なかつ要求されるとき、タンク21か
らのパルプ化された懸濁液をミキサー24に添加し、タン
ク22からのバインダーのポリマーを、この組成物に要求
されるとき、ミキサー24に添加し、そして約５％より少
ない水と反応するとき、要求される量の２水和物を生ず
るするために十分な非繊維の硫酸カルシウムをタンク23
からミキサー24に添加し、ここですべての成分を混合
し、そして懸濁液の中に混入してスラリーを生成する。
次いで、湿潤したスラリー25、ここにおいて時々「セ
ッコウのスタッコ」と呼ぶ、を型26の中に注ぎ、そして
このスラリーを液圧プレス27下にプレスして、スラリー
を脱水しそして生の注型品28を生成する。液圧プレス27
において使用する圧力は最終生成物の密度を決定する；
約0.640g/cm3（40lbs/ft3）〜約1.20g/cm3（75lbs/f
t3）の範囲の密度は容易に到達される。本発明の耐火の
用途のために、少なくとも約0.960g/cm3（60lbs/f
t3）、好ましくは1.040g/cm3（65lbs/ft3）以上の密度
は好ましい。
生の注型品を固化させ、次いで炉29の中に運搬し、そ
して固化した注型品を乾燥する。必要に応じて、固化
し、乾燥した注型品30をサンダー仕上げステーション31
において所望の厚さにサンダー仕上げしおよび／または
次いでのこぎり32で所望の大きさに切断することができ
る。前述の工程をバッチ式または連続的方法に適合させ
ることができることは明らかであろう。
本発明の範囲内のボードおよびパネルを製作する好ま
しい連続的方法において、構成成分の前述の水性分散液
を標準の製紙技術の使用により無限の長さのシートに成
形する。例えば、構成成分の水性分散液を製紙機に関連
する型のヘッドボックスから有孔の動くベルトに供給
し、このベルトを通して排出し、このとき固体の塊は凝
固しかつ固化する。生ずる複合体のシートをプレスロー
ルを通過することによって団結する。加熱されたローラ
ーを、また、使用してシートを乾燥することができる。
本発明の方法を使用して、支持されない（仕上げ面を
つけていない）繊維板を製作することができ、この繊維
板はその厚さを通して実質的に均一なかつ均質な組成を
有する。用語「仕上げ面をつけていない」は、ここで使
用するとき、好ましくはシート材料、例えば、セッコウ
の壁ボードのための表面仕上げ材としてしばしば使用さ
れる紙またはガラス繊維のマットで表面仕上げされてい
ないことを意味する。
前述のように、本発明の繊維板の層は少なくとも約0.
960g/cm3（60lbs/ft3）の密度を有することが好ましい
が、この材料はある用途のために0.640g/cm3（40lbs/ft
3）程度に低い密度を有することができることが理解さ
れるであろう。0.960g/cm3（60lbs/ft3）以下の密度を
有する建築材料において前述の値を有する曲げ強さおよ
びねじ保持能力（それぞれ、13.6kg（30lbs）および18
1.2kg（400lbs））を達成するために、建築材料の製作
に使用する組成物の中に、比較的高い量、例えば、固体
の含量に基づいて約25重量％〜約35重量％のバインダー
のポリマーを含めるべきである。このような曲げ強さの
特性およびねじ保持能力が重要であると考えられない用
途のために、このようなバインダーのポリマーは存在し
ないか、あるいはより少ない量で供給することができ
る。繊維板の密度は、製品を形成する圧力の使用および
／または低い密度の材料、例えば、膨張したパーライト
の使用によりコントロールすることができる。
表Ｉは、前述のバッチ式方法および種々のセルロース
繊維を使用する建築材料の製造において得られたデータ
を表す。すべての試料を10.16cm（４インチ）×10.16cm
（４インチ）の型内で21.1kg/cm2（300psi）でプレスし
た。試料をプレス後型から取り出し、水和し、次いで43
℃（110゜F）において乾燥した。乾燥した試料を約7.62
mm（0.3インチ）の厚さにサンダー仕上げし、１インチ
幅×４インチの長さに切断し、そして76.2cm（３イン
チ）の中心において曲げ強さについて試験した。下表Ｉ
に報告するように、繊維板のパネルの形成に使用した種
々のセルロース繊維はパルプ化された木材チップ（比較
例）またはパルプ化された紙原料からなり、前記紙原料
は新聞紙、クラフト紙、亜硫酸塩紙または壁ボードの表
面仕上げに使用されるタイプの紙からなる。木材パルプ
の使用に関して紙原料のパルプを使用することによって
達成される有意の改良は、表Ｉに報告された結果から明
らかである。
セッコウ技術において従来教示されてきているもの、
例えば、米国特許第4,557,973号と対照的に、その使用
前に前述の方法においてガラスウールを粉末化したセッ
コウで前処理することは不必要である。さらに、非常に
過剰量の水の存在はセッコウのスラリーを型の中から流
出させて均一な厚さにさせる。スラリーを存在して生の
注型品を生成するとき、スラリーの流れが大きい力で型
から急激に出る、噴出を防止するために注意が必要であ
る。これは圧力をスラリーにゆっくり加えることによっ
て回避することができる。スラリー中のバインダーのポ
リマーの量は、第２図に示すようにプレス時間に対して
ある効果を有する。第２図に示すデータは、繊維板の実
施例１に記載するように調製した本発明の注型組成物か
ら得られた。
繊維板の実施例１ 次の成分を含有する４つの注型組成物を調製した（重
量部）： 表II:変化するポリマー濃縮をもつ繊維板組成物 成分 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ セッコウ半水和物 113 113 113 1113 新聞紙 20 20 20 20 ポリマーのバインダーａ 0 2.2 4.4 8.7 水 500 500 500 500 ａ ポリ酢酸ビニル（UCAR−130） 新聞紙をワーリングブレンダー内でパルプ化した；セ
ッコウおよびポリマーのバインダーを添加し、そして配
合した混合物を噴出を回避する速度で約19.05mm（3/4イ
ンチ）の厚さのスラブにプレスした。前述の方法により
調製した本発明の範囲内の建築材料を、次の手順により
定義されるように、曲げ強さについて試験した。これら
の試験は、一般に、変更したASTM法C473−86aを使用
し、ここで試験片は約12.7mm（1/2インチ）の厚さ、約2
5.4mm（１インチ）の幅、および約10.16mm（４インチ）
の長さであり、不規則的な向きであった。各場合におい
て、試験片を25.4mm（１インチ）の幅を横切って破壊し
た。繊維板の密度の関数として曲げ強さの評価を実施
し、そして速度を第３図に示す。本発明の範囲内の繊維
板の曲げ強さは、一般に、少なくとも約13.6kg（30lb
s）、好ましくは少なくとも約27.2kg（60lbs）（12.7mm
（1/2インチ）の厚さの材料）であるべきである。
本発明の範囲内の繊維板は、次の手順により定義され
るように、ねじ保持能力について試験した。これらの試
験において、試験すべき材料の試験片を一定重量に乾燥
し、そして12.7mm（1/2インチ）＋／−0.8mm（1/32イン
チ）の厚さ、少なくとも228.6mm（９インチ）の長さ、
および通常39.7mm（1 9/16インチ）の幅を使用した。中
間の幅において、3.97mm（5/32）インチのパイロットの
孔を開けてNo.12の鋼金属のねじを受け入れるようにし
た。試験片を木材のブロックまたは鋼板上に支持しそし
てパイロットの孔を支持体の中に15.9mm（5/8インチ）
の孔の上に中心し、軸全体の厚さが試験片を侵入するま
で、ねじを回した。次いで力をねじの中央に垂直に加
え、ねじを試験片を通して押し込み、そしてその力を記
録した。本発明の範囲内の繊維板のねじ保持能力の評価
を、繊維板の実施例２に記載するように、実施した。結
果を第２図に示す。一般に、本発明の範囲内の建築材料
のねじ保持能力は少なくとも約181.2kg（400lbs）であ
り、防火ドアのへりのバンディングとして使用すべき建
築ボードにおいて、ねじ保持能力は少なくとも約271.8k
g（600lbs）、より好ましくは約317.1kg（700lbs）を越
える。
繊維板の実施例２ 次の成分を含有する注型組成物を調製した（重量
部）： 表III:基礎の注型組成物 成分 量 セッコウ半水和物 113 新聞紙 20 水 500 新聞紙をワーリングブレンダー内でパルプ化した；セ
ッコウを添加し、そして変化量の配合した混合物を型に
添加し、そして12.7mm（1/2インチ）の厚さのスラブに
プレスした。硬化および乾燥後、各々スラブの密度およ
びねじ保持能力を測定した。
本発明の繊維板のねじ保持能力は、繊維板の実施例３
に例示するように、バインダーのポリマーの使用により
増大する。
繊維板の実施例３ 各場合において、注型組成物は113gの焼成した非繊維
のセッコウ、20gの紙、2.2gのガラスの紡織繊維、およ
び5gのバインダーのポリマーを含んでいた。
防火ドアの構成体 今度は第５図〜第８図を参照すると、90分のASTM Ｅ
−152防火試験のラベルを包含する充実の耐火ドア構造
体が示されている。このドアは、「フラッシュ」および
「パネル」の両者の立体配置で示されており、好ましく
は約38.1mm（1.5インチ）の厚さを有するセッコウの繊
維板のコアを含有する。このコアは前に記載した組成物
の繊維板のパネルの１または２以上を含有することがで
きるが、好ましくは接着剤で一緒に接着された３枚の1
2.7mm（1/2インチ）の繊維板のパネルを包含する。
第５図および第６図を参照すると、充実の多区画の繊
維板のコアを使用する充実の防火ドアの構成体40が上お
よび前の断面図で示されている。この防火ドア40は好ま
しくは約121.6cm（４フィート）の幅および243.2cm（８
フィート）の高さであり、そして少なくとも約60lbs/ft
3の密度を有するセッコウの繊維板のコア、および約65
重量％〜約90重量％の固化したセッコウ２水和物および
約７重量％〜約30重量％の紙の繊維を含有する組成物を
含有する。防火ドア40の繊維板のコアはマルチ−プライ
の繊維板の区画43を包含し、これらの区画はそれらの側
面のへりに沿って接着して、他の構造部材をもつ完全な
コアを提供することができる。繊維板組成物は、また、
ラッチメカニズムを支持しかつドアのへり、例えば、第
６図における繊維板の垂直のスタイルおよび水平のレー
ル、に対する構造の支持を提供するために使用されるへ
りのバンディング45（注、レールはそれらの縦方向の長
さに沿って接着された２つの繊維板の部材として描写さ
れている）、ラッチならびにドアのノブおよび他のハー
ドウェアーのためのそれ以上の支持を提供するために使
用されるブロッキング44の両者において使用することが
できる。ドアの表面仕上げ材42は、好ましくは、カバま
たは合板のベニヤ、1/8インチの厚さから作られ、そし
て好ましくは自然のモミのストリップ41をスタイルに接
着結合する。あるいは、本発明は表面仕上げ材内の繊維
板のコアの使用考え、ここでパネルは構造的性質を有意
に損失しないで繊維板の表面に直接切断することができ
る。
第７図および第８図に記載するように、少なくとも20
分のASTM Ｅ−152防火試験の等級を有する軽量の防火
ドアの構成体60をまた製造し、これはハネカム様構造体
60、例えば、カードボードのハネカムまたはプラスチッ
クのフォームのスペーサーのシート、例えば、レナート
（Lehert）およびフォウラー（Fowler）、米国特許第4,
811,438号、第４欄、この特許をここに引用によって加
える、に記載されているものを包含して、１対のセッコ
ウの繊維板のパネル62を支持するための多数の点を提供
する。パネル62は、好ましくは、少なくとも約0.96g/cm
2（60lbs/ft3）、少なくとも約13.6kg（30lbs）、好ま
しうは少なくとも約18.1kg（40lbs）（12.7cm（1/2イン
チ）の厚さの材料）の曲げ強さ、および少なくとも約18
1.2kg（400lbs）のねじ保持能力を有する組成物からな
る。パネル62の組成物は、約65重量％〜約90重量％の固
化したセッコウ２水和物、約７重量％〜約30重量％の紙
の繊維、およびおよび約1.5重量％〜約35重量％の無機
繊維、粘土、バーミキュライトおよびバインダーのポリ
マーから選択される１種または２種以上の性能ブースタ
ーを包含する固体の実質的に均一な分布を含有する。こ
の実施態様において、１対の表面仕上げ材（例示されて
いない）好ましくは3.2mm（1/8インチ）の厚さの合板の
スキンをセッコウの繊維板のパネル62に接着して美的に
訴える表面を形成し、この表面は内部の家具または外部
の表面処理と合致またはブレンドするように染色または
塗装することができる。
好ましい軽量のドア構成体60のハネカム様構造体66
は、望ましくは、その周辺のまわりにおいてセッコウの
繊維板の外周部のバンディング65で取り囲む。外周部の
バンディング65はセッコウの繊維板のパネル62と同一の
組成物を含むことができるが、好ましくは約68重量％〜
約78重量％の固化したセッコウ２水和物、約10重量％〜
約17重量％の紙の繊維、35重量％までのバインダーのポ
リマー、７重量％までの無機繊維、６重量％までの粘
土、および６重量％までのバーミキュライトからなる。
好ましいへりのバンディング65は少なくとも約1.04g/cm
3（65lbs/ft3）の密度および少なくとも約600lbsのねじ
保持能力を包含するが、1.120g/cm3（701bs/ft3）まで
およびそれを越える密度は、また、この目的に適する。
木材様材料は、また、使用する場合「ベニヤ」または
「表面仕上げ材シート」と呼び、好ましくはほぼ3.2mm
（1/8インチ）またはそれより小さい厚さを有する薄い
木材、薄いハードボードまたは合板から作られる。他の
薄い材料、例えば、金属、またはポリマー、ことに繊維
強化したプラスチックのシートは、また、これらの部材
のために使用することができる。繊維板の組成物は、要
求される厚さ（「ｔ」）、表面仕上げおよびそれらの最
終用途により左右される機械的一体性に従い変化するで
あろう。好ましい組成物のいくつかを表Ｖに特定する。
一般に、合板または他のタイプのベニヤを包含しない
パネルは暴露した表面のための擦りきず抵抗を改良する
ことができる追加の樹脂を必要とするであろう。さら
に、機械的性質を改良するためにへりのバンディングの
用途のための組成物に樹脂成分を添加することができ
る。
開示した繊維板の実施態様を見ると、粘土の添加は使
用する繊維板の厚さに依存して変化するであろうことは
理解されるであろう。粘土の添加は、また、繊維板の
「自立する（stand alone）」特性、すなわち、火炎が
ハネカムのコアを焼き尽くしコアが焼失した後繊維板が
自立する能力を得るために重要である。これらの特徴は
約12.7mm（1/2インチ）より小さい繊維板の厚さのため
に重要である。（例えば、より薄いパネル、例えば、3.
2mm（1/8インチ）のスキン、5.7mm（3/16インチ）、お
よび11.4mm（3/8インチ）のパネルのために使用するパ
ネルは、防火試験の間の熱および圧力の変化により部分
的に引き起こされる、構造的割れに対する抵抗のため
に、より多くの粘土を必要とする。）粘土は収縮するこ
とは知られている、参照、グリーン（Green）、米国特
許第3,616,176号、これをここに引用によって加える、
が、また、取り扱いの間の曲げに抵抗する、より剛性の
パネルを提供するように思われる。この曲げ抵抗は、紙
のハネカムが燃焼し去るとき、パネルが約1094mm（36イ
ンチ）の間隔、すなわち、標準大きさのドアの幅で孤立
することを必要とすし、防火ドアの防火試験の間に重要
となる。薄い、例えば、約11.4mm（3/8インチ）より薄
い、パネルについて、繊維板組成物は約５〜15重量％の
粘土、好ましくは約９〜11重量％の粘土を含有すべきで
ある。
比較防火試験実施例 防火ドアにおいて使用するための繊維板組成物の有効
性の他の実証として、３つの異なる防火ドアをASTM Ｅ
−152に従い試験し、選択した時間間隔で暴露しない面
について温度の読みを実施した。
第１の試験ドアは米国特許第4,343,127号、これをこ
こに引用によって加える、に開示されているタイプのジ
ョージア−パシフィック（Georgia−Pacific）鉱物コア
を含有し、木材のスキンでカバーされた圧縮したパーラ
イトからなっていた。第２ドアは同一のパーライトのコ
アを包含したが、木材のスキンを77.88重量％のセッコ
ウのスタッコ、0.7重量％の1/2インチの長さのガラス繊
維、9.0重量％の紙のパルプ化繊維、3.4重量％のUCAR13
0樹脂（湿潤）、および9.02重量％のASP粘土を含有する
1/8インチのセッコウの繊維板で置換した。第３のドア
の構成体において、セッコウの繊維板のコアは80.12重
量％のセッコウのスタッコ、1.6重量％の12.7mm（1/2イ
ンチ）の長さのガラス繊維、14.24重量％の紙のパルプ
化繊維、1.84重量％の非膨張バーミキュライト、および
2.20重量％のパルプ化ガラスウールを含有する、３つの
12.7mm（1/2インチ）のセッコウの繊維板のパネルを使
用して構成した。
表VIは、防火試験の間のこれらのドアの非暴露面の温
度を例示する。この表において使用するとき、記号「△
Ｔ」は、同一の炉温度における、参照ドアの非暴露面と
パーライトのコアの木材スキンのドアの非暴露面との間
の温度差を意味する。
データが実証するように、標準の商業的防火ドアの各
側に適用した3.2mm（1/8インチ）のセッコウの繊維板の
スキンは、標準の１時間の防火試験の間に、木材のスキ
ン−パーライトのコアの商業的ドアに比較したとき、非
暴露面上で93.4℃（200゜F）までのより低い温度となっ
た。この温度差は、セッコウの繊維板のコアをパーライ
トのコアの代わりに使用したとき、さらに増加した；セ
ッコウの繊維板のコアを有するドアの温度は、978℃（1
792゜F）の炉温度において、パーライトの商業的コアに
おけるより、136℃（278゜F）低い温度を有した。
構造的ビームの耐火性繊維板の応用 防火性鋼の建築用形材または木材の柱のために普通の
方法において、軽量の繊維の混合物を柱またはビーム上
に吹き付けるか、あるいは耐火等級のセッコウの壁ボー
ドの多数の層を複雑な構造体で接着した。鋼の区域に吹
き付けノズルが到達困難である場合、吹き付けは時には
扱いにくい。さらに、適切な防火性に要求されるコーテ
ィングの厚さは約19mm（0.75）〜25.4mm（１インチ）で
あるべきであるので、通常工程の間の乾燥を必要とする
多数の適用で吹き付けすることを必要とする。壁ボード
を柱またはビームの回りに適用するとき、壁ボードを所
定位置に固定するために別の金属の取り付け構造体を必
要とする。あるいは、壁ボードの第１層を針金で結び付
け、次いで最後の層をコーナー用の押縁（ビード）およ
びある角度をもって打ち付けることのできる釘で固定す
ることができる。この後者の方法は、一般に、面倒であ
ると思われ、そしてボードの外側層のしっかりした固定
を提供しない。
今度は第９図を参照すると、ビームまたは柱、例え
ば、10W49鋼の柱81をを取り囲む、好ましい耐火構造体8
0が示されている。この実施態様において、セッコウの
繊維板は単一層82で、好ましくは44.5mm（1.75インチ）
のＳ型のねじ86を使用して適用することができる。この
実施態様の繊維板組成物は、好ましくは、約12〜17％の
紙またはセルロース繊維からなり、残部は固化した硫酸
カルシウム２水和物である。少量の成分、例えば、樹
脂、ガラス繊維、鉱物繊維、促進剤、コンシステンシー
調節成分、および前に特定した他の添加剤を添加して、
組成物を改良することができる。生ずるセッコウの繊維
板は、好ましくは、約0.96〜1.200g/cm3（60〜75lbs/ft
3）の密度を有し、そして1093℃（2,000゜F）までの温
度に長く暴露した後でさえ、火炎に抵抗しかつその形状
を保持することができる。繊維板はすぐれた釘保持およ
びねじ保持性質を有するので、それは、第９図に例示す
るように、ボードの個々の区画を隅において取り付ける
ことによって容易に適用することができる。
セッコウの繊維板の層82は12.7mm（0.5インチ）の厚
さの壁ボードの層83の中に取り囲まれており、壁ボード
の層83はセッコウの繊維板の層82に、好ましくは31.8mm
（1.25インチ）のＳ型ねじ87で添付されている。壁ボー
ドの層83の取り付け後、隅のビード84を強さの付加のた
めに壁ボードの層83の隅に接着することができ、そして
接合コンパウンドの層85を表面全体にわたって適用する
ことができる。この構成は防火性鋼ビームなどの従来の
方法と比較して非常に経済的である。また、繊維板を含
有する構造体は例外的な耐火等級を有するであろう。
以上から認識することができるように、本発明は既知
の防火ドア、ビームまたは柱の要素と組み合わせて使用
して、必要に応じて、異なる耐火等級のために最小のコ
ストで種々の構成体を提供することができる、耐火性パ
ネルおよびドアを提供する。本発明の繊維板のパネルは
広い範囲の湿度を通して安定であり、より少ない添加剤
を必要とし、追加のへり系を必要とせず、輪郭をもった
立体配置に機械加工することができ、そしてセッコウの
壁ボードより製作コストが少ない。概説した物理学的性
質および材料の組み合わせは、防火ドアの製作に適用す
ると、ドアのコストおよび構成の設計における機会の新
しいフロンティアを開く。種々の実施態様を例示してき
たが、これは記載を目的とし、そして本発明を限定しな
い。種々の変更は、当業者にとって明らかであり、添付
した請求の範囲に記載される本発明の範囲内に入る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｅ０４Ｂ 1/94 Ｅ０４Ｂ 1/94 Ｕ (72)発明者 フアウラー，ジヨージ・エフ アメリカ合衆国ジヨージア州30093ノー クロス・チツペンデイルレイン940 (72)発明者 レナート，チヤールズ・ダブリユー アメリカ合衆国フロリダ州33919フオー トマイヤース・ナンバー201・ステイー ムボートベンドイースト4100 (56)参考文献 特開 昭60−255658（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−87405（ＪＰ，Ａ) 特公 昭53−27739（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 28/14

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】固化したセッコウ、少なくとも約７重量％
    の実質的に均一に分布したセルロース繊維、および約1.
    5重量％〜約35重量％の実質的にバインダーポリマー、
    無機繊維、粘土、バーミキュライト及びそれらの２種ま
    たはそれ以上の組合せからなる群から選ばれた性能ブー
    スターを含み、少なくとも約0.960g/cm3（60lbs/ft3）
    の密度、少なくとも約18.1kg（40lbs）の曲げ強さ、お
    よび少なくとも181kg（400lbs）のねじ保持能力を有す
    ることを特徴とするセッコウをベースとする繊維板。
  2. 【請求項２】前記セルロース繊維が紙の繊維からなる請
    求項１に記載の繊維板。
  3. 【請求項３】請求項１に記載の繊維板から形成された外
    周部の枠材（バンディング）。
  4. 【請求項４】前記性能ブースターは、繊維板の全重量に
    基づき約７重量％までの量のケイ酸質繊維を含む第１項
    に記載の繊維板。
  5. 【請求項５】前記性能ブースターがバインダーポリマー
    を含む請求項１に記載の繊維板。
  6. 【請求項６】前記性能ブースターが無機繊維を含む請求
    項１に記載の繊維板。
  7. 【請求項７】前記性能ブースターがバーミキュライトを
    含む請求項１に記載の繊維板。
  8. 【請求項８】ほぼ主要部分のセッコウ半水和物に由来す
    る固化したセッコウ、および約７重量％〜約30重量％の
    パルプ紙の繊維を含む請求項１に記載の繊維板。
  9. 【請求項９】少なくとも約1.119g/cm3（70lbs/ft3）の
    密度、及び少なくとも約317kg（700lbs）のねじ保持能
    力を有する請求項１に記載の繊維板。
  10. 【請求項１０】約65重量％〜約90重量％のセッコウ半水
    和物に由来する固化したセッコウ、約７重量％〜約30重
    量％の均一に分布したパルプ紙の繊維を含む請求項１に
    記載の繊維板。
  11. 【請求項１１】前記紙の繊維は廃棄新聞紙に由来し、前
    記性能ブースターは実質的に約２重量％のチョップド織
    物繊維からなる無機繊維を含む請求項10に記載の繊維
    板。
  12. 【請求項１２】前記性能ブースターはバインダーポリマ
    ーを含み、前記バインダーポリマーは約15重量％までの
    ポリ酢酸ビニルを含む請求項11に記載の繊維板。
  13. 【請求項１３】各主要面上の面によって境界づけされた
    コア、および垂直のスタイルおよび水平のレールを含む
    外周部の枠材（バンディング）を有する中実の防火ドア
    において、前記外周部の枠材は請求項１に記載の繊維板
    から形成され、防火ドアはASTM−152に従って試験した
    時1.5時間の耐火等級を達成することを特徴とする防火
    ドア。
  14. 【請求項１４】各主要面上の面によって境界づけされた
    部分的に中空のコア、および垂直のスタイルおよび水平
    のレールを含むヘリのバンディングを有する防火ドアに
    おいて、前記面は請求項１に記載の繊維板から形成さ
    れ、前記ドアはASTM−152に従って試験した時20分の耐
    火等級を達成することを特徴とする防火ドア。
  15. 【請求項１５】請求項１に記載の繊維板に従う繊維坂部
    材を含む防火ドアにおいて、前記繊維板部材が前記ドア
    のコア、面または外周部の枠材バンディングの少なくと
    も１つの部分を含むことを特徴とする防火ドア。
  16. 【請求項１６】請求項１に記載の繊維板に従う繊維板部
    材を含む耐火構造体。
  17. 【請求項１７】前記セルロース繊維が実質的にパルプ紙
    に由来する紙の繊維である請求項16に記載の耐火構造
    体。
  18. 【請求項１８】少なくとも20分のASTM−152による耐火
    等級、少なくとも約13.6kg（301bs）の曲げ強さ（厚さ1
    2.7mm（1/2インチ）材料）、および少なくとも約181.2k
    g（400lbs）のねじ保持能力を有する請求項16に記載の
    耐火構造体。
  19. 【請求項１９】前記繊維板組成物が約７重量％〜約24重
    量％の紙の繊維、および約68重量％〜約78重量％の固化
    したセッコウ二水和物を含む請求項16に記載の耐火構造
    体。
  20. 【請求項２０】前記繊維板が約10重量％〜約17重量％の
    紙の繊維、約0.8重量％〜約２重量％のケイ酸質繊維、
    約６重量％までの粘土、約６重量％までのバーミキュラ
    イト、および約15重量％までのバインダーポリマーを含
    む請求項16に記載の耐火構造体。
  21. 【請求項２１】前記繊維板がその上に実質的に配置され
    た木材様ベニヤを有する仕上げ面をつけていないセッコ
    ウ繊維板パネルを含む請求項16に記載の耐火構造体。
  22. 【請求項２２】前記繊維板が構造用ビーム部材を実質的
    に囲むように配置された繊維板パネルの形である請求項
    16に記載の耐火構造体。
  23. 【請求項２３】前記繊維板が鋼製ビーム部材の一部の周
    りに配置された複数のセッコウ繊維板パネルの形である
    請求項16に記載の耐火構造体。
  24. 【請求項２４】硫酸カルシウム半水和物を完全に水和す
    るために要求されるより過剰量の水中の硫酸カルシウム
    半水和物および紙の繊維の水性分散液を形成し、前記分
    散液を脱水し、脱水した分散液を固化して前記硫酸カル
    シウム半水和物を固化し、次いで乾燥して、少なくとも
    20分のASTM−152耐火試験等級、少なくとも約13.6kg（3
    0lbs）（12.7mm（1/2インチ）の厚さの材料）の曲げ強
    さおよび少なくとも約181.2kg（400lbs）のねじ保持能
    力を有する繊維板を製造することを特徴とする、請求項
    １に記載の繊維板の製造方法。
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