JP3376401B2 - 耐火複合板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は耐火性能を必要とする建
築、構築物の内壁材、外壁材、屋根材、天井材、床材、
下地材、間仕切り材、防火戸、あるいは耐火金庫等とし
て使用でき、かつ軽量で、機械強度のある耐火複合板に
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】一般に耐熱性のある軽量な複合板として
は、芯材としてフェノールフォームを使用するものであ
り、主に連続式の発泡成形方法により製造され、他の複
合板（プラスチックフォーム）に比べて不燃性、低発煙
性、低毒性の性能を有するものである。また、発泡剤と
してはフロン１１（ＣＣｌ₃ Ｆ）、フロン１１３（Ｃ₂
Ｃｌ ₃Ｆ₃ ）等のオゾン層を破壊する特定フロンが使用
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、従来の
フェノールフォームにおいては下記するような諸点にお
いて大きな欠点があった。すなわち、脆い。強度が
弱い。接着性が弱い。酸性分が強く、金属が腐食さ
れる。建築構造部分の耐火構造試験（ＪＩＳ−Ａ−１
３０４）、建築用防火戸の防火試験（ＪＩＳ−Ａ−１３
１１）、耐火庫（ＪＩＳ−Ｓ−１０３７）等の耐火試験
に合格するまでの性能が無い。規制により特定フロン
の使用ができなくなった。等であった。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明はこのような欠点
を除去するため、面材間にフェノールフォーム樹脂に水
酸化アルミニウム、ポリリン酸アンモニウム、グラファ
イトが混入されて、セルロース粉末を発泡剤として発泡
硬化された芯材が、一体に形成されている耐火複合板を
提案するものである。 【０００５】 【実施例】以下に、図面を用いて本発明に係る耐火複合
板の一実施例について詳細に説明する。すなわち、図１
および図２は本発明に係る耐火複合板の代表的な一例を
示す断面図と斜視図であり、αは耐火複合板、１、２は
面材、３は芯材であり、芯材３はレゾール型のフェノー
ルフォームに、発泡剤としてセルロース粉末、水酸化ア
ルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）₃ ）、ポリリン酸アンモニウ
ム、グラファイト、硬化剤等を混入し、発泡、硬化さ
せ、仕上がり密度で５０〜３００Ｋｇ／ｍ³ 位に、特に
好ましくは２００Ｋｇ／ｍ³ 位に形成したものである。 【０００６】さらに説明すると、面材１、２としては例
えば、表面処理鋼板、ステンレス板、アルミ・亜鉛合金
メッキ鋼板、アルミニウム板、チタン板、ホーロー鋼
板、フッ素樹脂塗装鋼板、クラッド鋼板、銅板等、ある
いはこれらのカラー金属板の一種、またはクラフト紙、
アルミ蒸着紙、アルミニウム箔、プラスチックシート、
不織布等、あるいは石膏ボード等の無機質板等の１種以
上よりなるものであり、これをロール成形、プレス成
形、押出成形等して、例えば図３（ａ）〜（ｆ）に示す
ような任意形状に成形したものでも良い。なお、図３
（ｆ）において、ａ、ｂはケイ酸カルシウム板であり、
雄、雌連結部にはめ込み、特に目地部の耐火性能を更に
向上した例である。 【０００７】芯材３はレゾール型のフェノールフォーム
の樹脂原料に発泡剤としてセルロース粉末、水酸化アル
ミニウム、ポリリン酸アンモニウム、グラファイト、硬
化剤、珪酸カルシウムあるいは炭酸カルシウム等の無機
材等を混入し、発泡硬化させると共に、レゾール型のフ
ェノールフォームの樹脂の発泡硬化時の自己接着性によ
り面材１、２と一体化するものである。 【０００８】レゾール型のフェノールフォーム（以下、
単にフェノールフォームという）は、主に連続式の発泡
成形方法により製造されるものであり、他の合成樹脂発
泡体（プラスチックフォーム）に比べて不燃性、低発煙
性、低毒性の性能を有するものである。また、このフェ
ノールフォームを金属板にサンドイッチして形成された
金属サイディング材は、単体でＪＩＳ−Ａ−１３０１
（建築物の木造部分の防火試験方法）、ＪＩＳ−Ａ−１
３０２（建築物の不燃構造部分の防火試験方法）の防火
構造試験に合格する防火性能を有するものである。 【０００９】発泡剤となるセルロース粉末はフェノール
フォームの原液を１００重量部とすると、このフェノー
ルフォームの原液に対して２〜３０重量部、特に好まし
くは５重量部前後混入させるものであり、例えば、天然
セルロース、セルロース水和物、アルキルセルロース、
ニトロセルロース、アセチルセルロース、セルロースキ
サンドゲン酸塩、各種イオン交換セルロース等の１種以
上からなるものである。また、粒度は１０〜１００μ、
純度９０％以上のもので、粒状、針状の形状をなすもの
である。 【００１０】セルロース粉末は、フェノールフォームの
形成段階において、キュアオーブンの熱により加熱さ
れ、フェノールフォーム原料と化学反応を起こし、大量
の二酸化炭素（ＣＯ₂ ）を発生し、フェノールフォーム
原料を発泡させるものであり、独立発泡率に優れ、断熱
性能が向上するとともに、フォーム自体の強度も向上さ
せるものである。 【００１１】また、発泡剤としてセルロース粉末に木炭
粉、もしくは代替フロン等を混入して用いても良いもの
である。代替フロンとは例えば、Ｒ１４１Ｂ（ＣＨ₃ Ｃ
Ｃｌ ₂ Ｆ）、塩化メチレン等であり、これらをセルロー
ス粉末に混入することにより、発泡（化学反応）の起爆
剤として機能し、発泡過程がスムーズに行える共に、発
泡により形成されるセルが均一となるものである。 【００１２】水酸化アルミニウムはフェノールフォーム
の原液を１００重量部とすると、このフェノールフォー
ムの原液に対して５０〜３００重量部混入させるもので
あり、難燃材、耐火材、耐熱材として有用なものであ
る。例えば、その組成としては水分率が０〜３０％、粒
度が１０〜１００μ、純度９０％以上のものである。 【００１３】ポリリン酸アンモニウムはフェノールフォ
ームの原液を１００重量部とすると、このフェノールフ
ォームの原液に対して１〜２５重量部混入させるもので
あり、反応調整材、難燃化材として有用なもので粒度は
３０〜１００μである。 【００１４】グラファイトはフェノールフォームの原液
を１００重量部とすると、このフェノールフォームの原
液に対して２〜３０重量部混入させるものである。その
効果としては、火災時にフェノールフォームが炭化し空
隙が形成されるが、この空隙を加熱により膨張したグラ
ファイトにより塞ぎ、肉痩せによる耐火性能の低下を防
止するものである。 【００１５】硬化剤はフェノールフォームの原液を１０
０重量部とすると、このフェノールフォームの原液に対
して１０〜５０重量部混入させるものであり、有機リン
酸系、あるいはリン酸系とＰＳＡ系の混合物である。 【００１６】次に本発明に係る耐火複合板の製造法の一
例を示すと図４のようになる。まず、面材１、例えばカ
ラー鋼板（厚さ０．３５ｍｍ）が送給工程Ａ（アンコイ
ラ、リフター等）から原料吐出工程Ｂに送給され、未発
泡のレゾール型フェノールフォームの原液１００重量部
に対し、上記配合比でセルロース粉末、水酸化アルミニ
ウム、ポリリン酸アンモニウム、グラファイト、硬化剤
を混入させ、均一に攪拌した芯材３の原液３ａを吐出機
Ｃからカラー鋼板（厚さ０．５ｍｍ）よりなる面材１の
裏面１ａ上に吐出し、その上にカラー鋼板（厚さ０．５
ｍｍ）よりなる面材２を送給工程Ｄ（アンコイラ、リフ
ター等）を介して積層して所定型のキュアオーブンＥに
送給し、連続発泡法で約７〜１５分間、３０〜１００℃
で養生し発泡、硬化させ、次にカッタＦで所定寸法に切
断した後に梱包工程Ｇに送給するものである。 【００１７】また、点線で示すＡ₁ 、Ｄ₁ は、面材１、
２の成形機であり、面材１、２を図３（ａ）〜（ｆ）に
示すような所定形状に成形するためのものである。 【００１８】さらに耐火複合板αの芯材３を図５（ａ）
〜（ｅ）に示すように形成してさらに耐火性のある耐火
複合板αとすることもできる。すなわち、図５（ａ）〜
（ｅ）は面材１、面材２と芯材３間に、不織布４、５を
接着剤６を介して介在させたり、軽量骨材７を細密充填
したものである。 【００１９】不織布４、５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、耐
火複合板αの機械的強度の向上、面材１、面材２と芯材
３の接着性の強化、面材１、面材２のフラット性を向上
させる機能を持つものである。 【００２０】接着剤６の一例としてはエラストマー型エ
ポキシ樹脂、イソシアネート、例えばメチレンジイソシ
アネート（略称ＭＤＩ）等のエマルジョンタイプ、ホッ
トメルトタイプおよび、その変性イソシアネート、例え
ばウレタン変性、ビュレット変性イソシアネート、イソ
シアヌレート変性イソシアネート等の１種を用いるもの
である。 【００２１】軽量骨材７としては、パーライト粒、ガラ
スビーズ、石膏スラグ、タルク石、シラスバルーン等か
らなり、図５（ｃ）〜（ｅ）では直径５〜２０ｍｍ程度
のパーライト粒を用いており、芯材３に対し防火性、耐
火性を向上させると共に、耐火複合板αの機械的強度を
も向上させるものである。 【００２２】 【発明の効果】上述したように本発明に係る耐火複合板
によれば、他のプラスチックフォームを使用した複合
板に比べて不燃性、低発煙性、低毒性の性能を有する耐
火複合板となる。建築構造部分の耐火構造試験（ＪＩ
Ｓ−Ａ−１３０４）、建築用防火戸の防火試験（ＪＩＳ
−Ａ−１３１１）、耐火庫（ＪＩＳ−Ｓ−１０３７）等
の耐火試験に合格する性能を有する。建築基準法をク
リアできる耐火性能を有するために、使用不可能な地域
がなく、どこの規制部分にでも使用することができる。
無機質系の耐火板に比較して非常に軽く、施工性が向
上する。芯材の各構成材の重量比を特定することによ
り、プラスチックフォームを芯材とする複合板でありな
がら、耐火性を有する。面材によりサンドイッチして
いるために強度が向上する。発泡剤としてセルロース
粉末を使用しているので、特定フロンを使用せず発泡す
ることができ、しかも、独立発泡のセルが均一に形成で
き、断熱性、機械強度が向上する。等の特徴、効果があ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る耐火複合板の一例を示す断面図で
ある。 【図２】本発明に係る耐火複合板の一例を示す斜視図で
ある。 【図３】耐火複合板のその他の例を示す断面図である。 【図４】本発明に係る耐火複合板を製造するための工程
の一例を示す説明図である。 【図５】本発明に係る耐火複合板のその他の例を示す断
面図である。 【符号の説明】 α 耐火複合板 １ 面材 １ａ 裏面 ２ 面材 ３ 芯材 ３ａ 原液 ４ 不織布 ５ 不織布 ６ 接着剤 ７ 軽量骨材 ａ ケイ酸カルシウム板 ｂ ケイ酸カルシウム板

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｊ 9/08 ＣＦＢ Ｃ０８Ｊ 9/08 ＣＦＢ Ｅ０４Ｂ 1/94 Ｅ０４Ｂ 1/94 Ｕ // Ｃ０８Ｌ 61:00 Ｃ０８Ｌ 61:00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 C08J 9/00 - 9/42

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 面材間にフェノールフォーム樹脂に水酸
   化アルミニウム、ポリリン酸アンモニウム、グラファイ
   トが混入され、セルロース粉末を発泡剤として発泡硬化
   された芯材が一体に形成されていることを特徴とする耐
   火複合板。