JP3208176U

JP3208176U - 不燃性積層体

Info

Publication number: JP3208176U
Application number: JP2016004970U
Authority: JP
Inventors: 勇二安宅; 西川　公一; 公一西川
Original assignee: Yoshino Gypsum Co Ltd
Current assignee: Yoshino Gypsum Co Ltd
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2026-10-14

Abstract

【課題】バサルト繊維を有効利用した材料で、特に建築材料として使用した際に、複数の工程を経ることなく、良好な風合いを持つ内装を仕上げることが可能な、防火・耐火性と、利便性にも優れた不燃性積層体を提供する。【解決手段】バサルト繊維シート２又はバサルト繊維マットと、不燃紙４とが、接着剤３を介して積層されてなる、耐火性と可撓性とを併せ持つ複合材料である。【選択図】図１

Description

本考案は、例えば、建築物の内装用或いは外装用の建築材料等として好適に利用される、防火・耐火性に加え、ロール状（巻物）にして搬送や保管をすることができる機能性に優れる複合材料からなる不燃性積層体に関する。

従来、一般住宅や、集合住宅や、会社や施設等の建物において、火災が起きた際に延焼を遅らせるために、耐火性や耐熱性を有する建材が使用されている。中でも、石膏系建材は、防火・耐火性に優れた建材であることがよく知られており、特に石膏ボードは、寸法安定性、施工性、経済性及び居住性等の優れた性能を併せ持つので、建築物の内装用面材として一般住宅やオフィス等のビルの内装下地材として広く使われている（特許文献１）。

しかし、石膏ボードに代表される石膏系建材は、剛性のある板状材料であり、防火・耐火性の壁面の形成用材料としては極めて優れるものの、柱や梁などの凹凸や曲面がある部分に防・耐火性を付与する材料としては可撓性（柔軟性）に劣るため、施工が煩雑になり、この点で好適な材料とは言い難かった。また、壁材等に好適な石膏ボードのような剛性の板状材料は、その搬送や保管において、広い面積が必要になり、この点で利便性に欠けるものであった。

一方、バサルト繊維は、天然素材である玄武岩を、溶解・射出して作られた連続繊維であり、環境安全性に優れており、防火・耐火性、耐熱性等に優れているのみならず、加工性にも優れた材料であり、建材への利用も期待される。

特開２００９-２９９４６０号公報

しかしながら、バサルト繊維は繊維材料であるため、これを用いたシートやマットの表面は平滑ではなく、その表面に直接塗装等をすると、ペンキや壁紙の風合いが変わってきてしまい、特に内装用の建材としては不向きであるという問題があった。例えば、バサルト繊維を壁材として用いた場合、目的とする風合いにするためには、下地加工等を施さなければならず、ペンキ塗装や壁紙仕上げなどで内装を仕上げるには複数の工程を経る必要があり、施工が煩雑になる。

本考案者らは上記した課題に対し、バサルト繊維を用いた製品は、その厚みにもよるが、優良な防火・耐火性材料である石膏ボードに代表される剛性の板状の石膏系建材に比べて可撓性（柔軟性）に優れるため、例えば、製品形態を巻物の状態にすることも可能であると考えられ、この性質を有効に活用できれば、搬送性や保管性を付与したより利便性の高い製品の提供が可能になるとの認識を持つに至った。

従って、本考案の目的は、バサルト繊維を有効利用した材料で、特に建築材料として使用した際に、複数の工程を経ることなく、良好な風合いを持つ内装を仕上げることが可能な、防火・耐火性に優れた材料を提供することにある。また、本考案の目的は、例えば、防火・耐火性に優れるシートを可撓性（柔軟性）に優れた状態にすることで、巻物の状態（ロール状）で提供することを可能にし、搬送性や保管性を向上させ、しかも、使用時に巻き回したことによって生じるシートの反りの問題を生じることがない、利便性に優れる、実用価値の高いバサルト繊維製品を利用した複合材料からなる不燃性積層体を提供することにある。

上記の目的は、以下の本考案によって達成される。
［１］バサルト繊維シート又はバサルト繊維マットと、不燃紙とが、接着剤を介して積層されてなる、耐火性と可撓性とを併せ持つ複合材料であることを特徴とする不燃性積層体。

上記本考案の好ましい形態としては、下記のものが挙げられる。
［２］前記接着剤が、無機系の接着剤である前記［１］に記載の不燃性積層体。
［３］前記無機系の接着剤が、アルカリ金属珪酸塩系の接着剤である前記［２］に記載の不燃性積層体。
［４］前記不燃紙が、珪酸マグネシウムを主成分とする不燃紙である前記［１］〜［３］のいずれかに記載の不燃性積層体。
［５］前記バサルト繊維シートが、バサルト繊維織物であり、且つ、その厚みが、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ未満であり、且つ、巻物の状態で提供される前記［１］〜［４］のいずれかに記載の不燃性積層体。
［６］前記バサルト繊維マットの厚みが、１ｍｍ〜３０ｍｍであり、且つ、巻物の状態で提供される前記［１］〜［４］のいずれかに記載の不燃性積層体。
［７］前記積層が、ウエットラミネーションによりなされている前記［１］〜［６］のいずれかに記載の不燃性積層体。
［８］建築物の内装用或いは外装用の建築材料である前記［１］〜［７］のいずれかに記載の不燃性積層体。

本考案によれば、防火・耐火性に優れるのみならず、複数の工程を経る必要なく内装を仕上げることが可能な、施工が容易な、特に建築材料として有用な複合材料である不燃性積層体が提供される。また、本考案によれば、防火・耐火性と可撓性とを併せ持ち、例えば、巻物の状態の製品にして提供でき、且つ、使用時に巻き戻した際に、巻き回したことによる反りの問題を生じることがない、シート状或いはマット状にできる、搬送性及び保管性を向上させた利便性に極めて優れる、実用価値の高いバサルト繊維製品を利用した複合材料である不燃性積層体が提供される。

本考案の不燃性積層体を模式的に示す断面図である。本考案の不燃性積層体の製品形態の一例を模式的に示す斜視図である。本考案の不燃性積層体の使用例を模式的に説明するための断面図である。本考案の不燃性積層体の別の使用例を模式的に説明するための斜視図である。

以下、本考案の不燃性積層体の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。本考案はこれに限定されるものではない。本考案の不燃性積層体は、例えば、図１に示すように、バサルト繊維シート又はバサルト繊維マットと、不燃紙とが、接着剤を介して積層されてなる、耐火性と可撓性とを併せ持つ複合材料であることを特徴とする。以下、各構成について説明する。

（バサルト繊維）
バサルト繊維は、天然の玄武岩を溶解・射出することで作製される繊維であり、本考案の不燃性積層体においては、シート状又はマット状のバサルト繊維であれば、その仕様は特に限定されず、従来公知のいずれのものも使用することができる。例えば、織物、不織布、メッシュ、フェルト状、ファブリック、ニードルマット、チョップドストランドマット、サーフェイスマット、ブレイドスリーブ＆テープ、断熱ボードなどが挙げられる。中でも、耐熱性、高弾性などの特性を有するため、織物であることが好ましい。具体的な織物としては、例えば、単一方向の織物、二軸や三軸の織物や、平織、斜文織、サテン織、編み上、絡み織などの織り方の織物が挙げられる。

上記バサルト繊維としては、シート状又はマット状のものを使用する。これらの厚さは５０ｍｍ以下であることが好ましく、特に３０ｍｍ以下であることが好ましい。厚さが５０ｍｍ以下、さらに、厚さが３０ｍｍ以下であると、可撓性（柔軟性）に優れるため、シート状又はマット状のものでありながら巻物にできるので、搬送性及び保管性に優れる不燃性積層体となる。また、本考案者らの検討によれば、厚みが０．１ｍｍ〜３０ｍｍ程度のシート状又はマット状のバサルト繊維製品を用いることで、巻物の状態にでき、しかも、使用時に巻き戻した場合に、巻き回したことによって生じるおそれのある反りの問題が起こらない不燃性積層体を得ることができる。

本考案においては、板状又は帯状のものであれば厚さについては特に限定されず、これを「バサルト繊維マット」と呼び、その中でも１.０ｍｍ未満のものを特に「バサルト繊維シート」と呼び、区別している。なお、市場においては、例えば、下記に挙げたＪＣＫ株式会社製のバサルト繊維製品の商品名からもわかる通り、「シート状」や「マット状」の呼び名を、厚みで分類しているわけではない。バサルトＵＤファブリック（０．２８ｍｍ〜０．５５ｍｍ）、バサルト織物（０．１５ｍｍ〜０．６５ｍｍ）、バサルトメッシュ（０．６ｍｍ〜０．９ｍｍ）、バサルトニードルマット（４ｍｍ〜２５ｍｍ）、バサルトチョップドストランドマット（０．１８ｍｍ〜０．６５ｍｍ）、サーフェイスマット（０．１ｍｍ〜０．１８ｍｍ）、バサルト断熱ボード（６ｍｍ〜３０ｍｍ）である。上記したように、本考案では、上記に列挙した製品を、名称によらず、その厚みにより、バサルトＵＤファブリック、バサルト織物、バサルトメッシュ、バサルトチョップドストランドマット、サーフェイスマットはシート状であるとし、バサルトニードルマット、バサルト断熱ボードはマット状であると分類している。

（不燃紙）
不燃紙は、不燃性を有する紙状のものであれば特に限定されず、従来公知のいかなるものも使用することができる。例えば、珪酸マグネシウム紙、水酸化アルミニウム紙、ガラス繊維紙、炭素繊維紙、セラミック繊維紙、ロックウール紙、無機充填紙等が挙げられる。中でも、珪酸マグネシウム紙を用いると、その後に特別な処理を行うことなく、上記不燃紙に直接内装仕上げ（ペンキ塗装や壁紙仕上げ）をすることができるので、特に建築材料に適用する目的である場合に好ましい。

上記不燃紙は、その厚さが、０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であることが好ましい。０．１５ｍｍよりも薄いと不燃紙としての機能を発揮しにくくなる場合がある。一方、０．５ｍｍより厚いと、得られる不燃性積層体の厚みも増してしまい、不燃性積層体の可撓性（柔軟性）に劣る場合がある。

（接着剤）
本考案を構成する接着剤としては、有機系接着剤、無機系接着剤のいずれも使用することができ、その種類に制限はない。しかし、防火・耐火性の観点から、接着剤も不燃性のものであることが要望されることから、無機系接着剤を用いることが好ましい。無機系接着剤としては、例えば、アルカリ金属珪酸塩系、リン酸塩系、シリカゾル系の接着剤が挙げられ、これらのいずれも使用することができる。中でも、アルカリ金属珪酸塩系の接着剤を用いた場合には、可撓性が高い不燃性積層体を得ることができる。このため、例えば、図２に示すような巻物の状態の製品を提供する目的の場合、特に好ましい。本考案者らの検討によれば、アルカリ金属珪酸塩系の接着剤を用いることで、搬送性や保管性が向上した巻物の状態の製品とすることができ、しかも、巻き回した状態で保管等したことによって生じるおそれのある、使用時に、巻き戻して、シート状或いはマット状にした際における反りの問題が起こらない、実用上の利便性に極めて優れる、バサルト繊維製品を利用した複合材料からなる不燃性積層体が提供される。上記した形態の本考案の不燃性積層体は、例えば、図３に示したような梁の凹凸部分への使用や、図４に示したような柱等の曲線的な部分への使用に適している。

無機系接着剤等の接着剤により形成される接着剤層は固形分換算で５０〜１５０ｇ／ｍ²塗布することで形成されることが好ましい。接着剤層を上記範囲内とすることにより、得られる不燃性積層体は、本考案が目的とする適宜な可撓性（巻物にでき、且つ、巻き戻した際に反りが生じない）を実現できるものになるので、好適である。

（積層方法）
本考案の不燃性積層体は、少なくとも、シート状或いはマット状のバサルト繊維と、不燃紙とが、接着剤を介して積層されてなるが、その積層方法は特に限定されない。例えば、接着剤を上記いずれかの材料表面に塗布し、塗布した接着剤が乾かないうちに貼るウエットラミネーションや、塗布した接着剤を乾燥した後に、上記の材料を互いに圧着して貼り合わせるドライラミネーションや、ウェットラミネートとドライラミネートの中間に位置するセミドライラミネーション等の方法が挙げられ、これらの何れの方法も利用できる。本考案者らの検討によれば、特には、先述したような無機系接着剤を用い、且つ、ウエットラミネーションにより、シート状或いはマット状のバサルト繊維と、不燃紙とを積層することで、これらの材料間の密着性に優れるだけでなく、得られる積層体における可撓性（柔軟性）も、より優れたものになる。

（物性）
本考案の不燃性積層体は、不燃材料建築基準法施行令第１０８条の二で定める技術的基準に適合する不燃性を持つことが好ましい。上記要件を満たすことにより、より不燃性に優れた不燃性積層体であるということができる。なお、上記不燃性を認定されるには、（１）不燃性試験、（２）発熱性試験及び（３）ガス有害性試験の３種類が挙げられ、上記（１）、（２）の試験のどちらかに加え、（３）を試験するのが原則である。尚、本願では、物性（不燃性）を評価する試験である上記（１）、（２）のうち（２）を採用し評価を行った。

（形態）
本考案の不燃性積層体は、防火・耐火性に加え、従来より、防火・耐火性に優れた建材として広く使用されている石膏ボードに代表される剛性の板状材料では得られなかった可撓性（柔軟性）を実現できるため、下記の点で、従来の材料では得ることができなかった大きな実用価値がある。まず、大面積を有するシート状やマット状の材料でありながら、図２に示したような巻物の状態にできるので、搬送性や保管性を向上させることができ、その結果、運搬や保管のためにかかる費用を大幅に削減できる。また、搬送性や保管性を向上させるために巻物の状態にしたことによって懸念される、巻き回したシート状やマット状の材料を使用時に巻き戻した際の反りの問題が生じないので、巻き戻して直ぐに使用することができ、この点でも高い実用価値を示す。なお、図２に示したロールは一例を模式的に示したものであり、内側が不燃紙となる仕様であってもよく、本考案者らの検討によれば、いずれの場合でも、使用時に巻き戻した場合に、反りの問題を生じることがない。

（用途）
本考案の不燃性積層体は、巻き回したシート状やマット状の材料を適宜な大きさにカットして、カットしたものを防火・耐火性を付与したい場所にそのまま適用することができる。例えば、図３（ａ）に示すように、施工後の石膏ボードの表面に施工することができ、このように構成することで、施工した部分において、より高い防火・耐火性を実現させることができる。また、本考案の不燃性積層体は、可撓性（柔軟性）に富んでいるため、図３（ｂ）や、図３（ｃ）に示すように、柱や梁などの凹凸部分を含め、梁の周囲や、梁と石膏ボードとの表面を、本考案の不燃性積層体で継ぎ目なく覆うことが可能になるので、施工性・作業性に優れ、施工後の意匠性も満足できるものになる。また、図３（ｄ）、（ｅ）に示すように、柱や梁などの凹凸部分を、先に本考案の不燃性積層体で継ぎ目なく覆った後に、石膏ボードを施工しても、同様に高い防火・耐火性を実現することができる。

また、本考案の不燃性積層体は、可撓性（柔軟性）を有するため、石膏ボードのような剛性の建築材料では達成できなかった、使用目的に合わせて適宜に設置できるという利点がある。その設置方法も特に限定されず、接着剤を用いて固定したり、釘やビスなどで物理的に固定して使用することができる。また、本考案の不燃性積層体は、特にバサルト繊維シート又はバサルト繊維マットの厚みを適宜に選択することで、さらに、必要に応じて不燃紙の厚みを適宜に選択するといった簡易な方法で、多様な形態の製品の提供が可能になる。このため、多様な製品の中から、設置目的や用途に合わせて最適な製品を選択することもできるため、汎用性に優れた建築材料等になり得る。

次に、製造例、実施例及び比較例を挙げて本考案をさらに具体的に説明する。なお、文中「部」とあるのは質量基準である。
［実施例１］
バサルト繊維製品として、厚み０．２５ｍｍの、幅１，１００ｍｍの長尺のシート状のバサルトファイバー綾織クロス（商品名、バサルトアウス社製）を用意した。また、上記と同様の幅の長尺の、厚み０．２２ｍｍの不燃紙ＧＰ１６（商品名、タイガレックス社製）と、無機系接着剤として、ＦＪ５２３（商品名、タイガレックス社製）を準備した。そして、上記した不燃紙の一方の面に、上記の接着剤を固形分換算で９３ｇ／ｍ²となるように塗工し、塗膜が乾燥する前に、上記したバサルト繊維シートを積層した。積層後、１２０℃で０．５時間放置して養生し、本実施例の不燃性積層体−１を得た。

［実施例２〜４］
実施例１で用いた、バサルト繊維シート、不燃紙及び接着剤を、表１に記載のものに変更した以外は実施例１と同様にして、不燃性積層体−２〜４をそれぞれ得た。

上記で得た不燃性積層体−１〜４と、参考例１として、実施例１で使用したバサルト繊維シートを、参考例２として実施例１で使用した不燃紙をそれぞれ用い、以下のようにして、発熱性試験及び可撓性試験を行って、積層体としたことによって得られる効果を評価した。また、実施例１〜４で得た不燃性積層体−１〜４を巻物の状態にして１週間放置し、その後に巻き戻して反りが生じるか否かを目視で確認した。

（発熱性試験）
ＩＳＯ５６６０−１コーンカロリーメータ法により総発熱量と最高発熱速度を測定した。総発熱量１．０ＭＪ／ｍ²以下かつ最高発熱速度２０ｋＷ／ｍ²以下を○と評価し、それ以外を×と評価した。

（可撓性試験）
実施例の不燃性積層体について、ＪＩＳＡ６９０９：２０１０に準拠した方法にて可撓性を評価した。具体的には、実施例の不燃性積層体のバサルト繊維面のほぼ中央に、直径１０ｍｍの鋼棒を当て、９０°折り曲げた後、不燃紙面及び接着剤層のひび割れや剥がれの有無を３個の試験体について目視によって観察し、以下の規準で評価した。また、比較例のバサルト繊維及び不燃紙についても同様に試験し、評価した。◎、○、△を合格とし、×を不合格とした。結果を表２に示した。

＜評価基準＞
◎：３個の試験体のいずれにも、ひび割れや剥がれがない。
○：３個の試験体の１個に、僅かにひび割れや剥がれが認められる。
△：３個の試験体の１〜２個に、ひび割れや剥がれが認められるが実用上問題ない。
×：３個の試験体のいずれにも、明らかにひび割れや剥がれがある。

１：不燃性積層体
２：バサルト繊維
３：接着剤
４：不燃紙
５：石膏ボード
６：柱

Claims

バサルト繊維シート又はバサルト繊維マットと、不燃紙とが、接着剤を介して積層されてなる、耐火性と可撓性とを併せ持つ複合材料であることを特徴とする不燃性積層体。
前記接着剤が、無機系の接着剤である請求項１に記載の不燃性積層体。
前記無機系の接着剤が、アルカリ金属珪酸塩系の接着剤である請求項２に記載の不燃性積層体。
前記不燃紙が、珪酸マグネシウムを主成分とする不燃紙である請求項１〜３のいずれか１項に記載の不燃性積層体。
前記バサルト繊維シートが、バサルト繊維織物であり、且つ、その厚みが、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ未満であり、且つ、巻物の状態で提供される請求項１〜４のいずれか１項に記載の不燃性積層体。
前記バサルト繊維マットの厚みが、１ｍｍ〜３０ｍｍであり、且つ、巻物の状態で提供される請求項１〜４のいずれか１項に記載の不燃性積層体。
前記積層が、ウエットラミネーションによりなされている請求項１〜６のいずれか１項に記載の不燃性積層体。
建築物の内装用或いは外装用の建築材料である請求項１〜７のいずれか１項に記載の不燃性積層体。