JP3463287B2 - 耐火パネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は建築、構築物の内壁材、
外壁材、屋根材、天井材、床材、間仕切り材、あるいは
防火戸等として使用でき、かつ、製造後に膨れ、反り、
剥離等の変形がなく、しかも強度に優れた耐火パネルに
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】一般に、薄板状の表面材と裏面材にて合
成樹脂発泡体からなる芯材をサンドイッチした複合パネ
ルは数多く発明、考案されて上市されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造の複合パネルは高熱下では、表面材、裏面材が
熱伝導の相違により加熱側へ引っ張られることにより大
きく異なる方向へ変形し、この変形により連結部に隙間
が生じ、この部分から熱、炎が反対側へ漏れたりし、Ｊ
ＩＳ−Ａ−１３０４の耐火構造１時間の試験に合格でき
ない欠点があった。さらに、この種複合パネル、特に芯
材を液状、粒状等で吐出等して製造した複合パネルで
は、下記するような欠点があった。すなわち、フェノー
ルフォーム、ポリウレタンフォーム、ポリイソシアヌレ
ートフォーム等の合成樹脂発泡体は芯材形成時に使用し
た成分の未反応成分、反応により出る余剰ガス成分で複
合パネルの表面が経時的に膨れたり、反ったりする等の
変形があり、化粧面のイメージを大幅に低下させてい
た。 【０００４】さらに、単にフェノールフォームを表面材
と裏面材とでサンドイッチした複合パネルは、合成樹脂
発泡体を芯材とするので強度的に弱く、曲げ強度、耐風
圧強度に劣ると共に、施工の際の躯体への取り付けピッ
チも短くなり、施工性に劣る欠点があった。また、レゾ
ール型フェノールの原液と、硬化剤を混合し、吐出さ
せ、反応発泡して芯材を形成した際には、フェノールフ
ォーム中に、反応の際の縮合水が重量の数１０パーセン
ト位が保持され、製品の養生期間、あるいはパネルの施
工後に、外気温等の変化により、水分が水蒸気化し、逃
げ道が無いために、複合パネルの表面材と芯材の間に残
留し、複合パネル表面が膨れたり、反ったりする等、経
時的に複合パネルに悪影響をおよぼす欠点があった。さ
らには、表面材、裏面材と芯材との接着強度が弱く、ち
ょっとした衝撃で表面材、裏面材と芯材の特に端部が剥
離してしまう欠点があった。 【０００５】 【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、雄、雌型連結部に無機ボードを形成
し、機械強度、耐火性、係合力を大幅に向上することに
よりＪＩＳ−Ａ−１３０４の耐火構造１時間の試験に合
格し、プラスチックフォーム中またはプラスチックフォ
ームと表面材あるいはプラスチックフォームと裏面材間
の境界の少なくとも一つに、極小通気孔を複数個形成す
ると共に、プラスチックフォーム内にアルカリ性物質の
周囲をゼラチンを主成分とする外皮で被覆した中和粒が
複数個混入されている耐火パネルとすることにより、プ
ラスチックフォーム内で発生したガスを極小通気孔から
外部に放出すると共に、ゼラチン質の外皮がフェノール
フォームの縮合水を吸収、保持し、ゲル化して溶融する
と共に、内部のアルカリ性物質がフェノールフォームの
酸性分を中和するので、長年に亘り耐火パネルの化粧面
の膨れ、反り等の変化の無い耐火パネルを提案するもの
である。 【０００６】 【実施例】以下に図面を用いて、本発明に係る耐火パネ
ルの一実施例について詳細に説明する。すなわち、耐火
パネルＡは図１および図２（製造直後の状態を示す）に
その断面を示すように、表面材１と裏面材２で合成樹脂
発泡体からなる芯材３をサンドイッチしたものであり、
その全体形状は、長尺状の薄板からなる表面材１と、幅
方向の一端に形成した雄型連結部４、他端に形成した雌
型連結部５、および化粧面６、無機パッキング材７、防
水パッキング材８、極小通気孔９、中和粒１０とから形
成した、金属パネル、金属サィディング、等よりなる長
尺状のものである。また、図５および図６は施工状態を
示す断面図である。 【０００７】表面材１、裏面材２は金属薄板、例えば
鉄、アルミニウム、銅、ステンレス、チタン、アルミ・
亜鉛合金メッキ鋼板、ホーロー鋼板、クラッド鋼板、ラ
ミネート鋼板（塩ビ鋼板等）、サンドイッチ鋼板（制振
鋼板等）等（勿論、これらを各種色調に塗装したカラー
金属板を含む）の一種をロール成形、プレス成形、押出
成形等によって各種形状に成形したもの、あるいは無機
質材を押出成形、プレス成形、オートクレーブ養生成形
等して各種任意形状に形成したもの、さらには、アルミ
ニウム蒸着紙、アスベスト紙、クラフト紙、アスファル
トフェルト、金属箔（Ａｌ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｃｕ）、合成
樹脂シート、ゴムシート、布シート、石膏紙、水酸化ア
ルミ紙、ガラス繊維不織布等の１種、または２種以上を
ラミネートしたもの、あるいは防水処理、難燃処理され
たシート状物からなるものである。 【０００８】芯材３はプラスチックフォーム３ａと、無
機ボード３ｂを両端部に介在させた構成であり、プラス
チックフォーム３ａは主に断熱材、耐火材、接着剤、補
強材、緩衝材、吸音材、嵩上材、軽量化材等として機能
するものである。 【０００９】プラスチックフォーム３ａとしてはレゾー
ル型のフェノールフォームに、発泡剤、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、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、仕上が
り密度で５０〜３００Ｋｇ／ｍ³ 位に形成したものであ
る。 【００１０】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。 【００１１】発泡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２〜５０重量部混入させるものであり、例えば、メ
チレンクロライド、炭酸塩（粉末）等である。 【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】珪酸カルシウムあるいは炭酸カルシウム等
の無機材は、プラスチックフォーム３０の保形性、耐火
性を向上するために混入したものである。 【００１７】また、無機ボード３ｂは、後記する連結部
の防火性の強化のため用いるもので、例えばケイ酸カル
シウム板、炭酸カルシウム板、石膏ボード、パーライト
セメント板、ロックウール板、スレート板、ＡＬＣ板、
ＰＣ板、その他の無機質軽量体、無機質軽量発泡体、あ
るいはこれらの複合板の１種以上、もしくは超高密度樹
脂（高密度のフェノールフォーム等）を耐火パネル１の
雄型連結部４、雌型連結部５に一体に介在させるもので
ある。 【００１８】無機パッキング材７は、例えばロックウー
ルフェルト、セラミックウール等よりなり、耐火構造試
験時に連結部間に間隙が形成されるのを防止して火炎の
浸入を遮断し、主に耐火材、気密材等の機能として有用
なものである。 【００１９】防水パッキング材８は、例えばポリ塩化ビ
ニル系、クロロプレン系、クロロスルホン化ポリエチレ
ン系、エチレンプロピレン系、アスファルト含浸ポリウ
レタン系、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ等の一般的に市販されてい
るものであり、主に防水材、気密材等の機能として有用
なものである。 【００２０】表面材１の裏面に形成した極小通気孔９
は、耐火パネルＡ製造時にピアノ線等により表面材１の
裏面のプラスチックフォーム３ａに孔を形成したもので
あり、孔径は０．０１〜５ｍｍ位である。この極小通気
孔９はプラスチックフォーム３ａ製造後に、プラスチッ
クフォーム３ａに使用した硬化剤や発泡剤の残留酸成分
の影響により、プラスチックフォーム３ａ内で化学反応
を起こし塩素や二酸化炭素等のガスが発生しても、この
ガスを極小通気孔９により、耐火パネルＡの木口断面部
分から外部に放出することができるものである。勿論、
図示するようにプラスチックフォーム３ａの表面材１側
だけでなく、中間部分、あるいは裏面材２側、もしくは
層状に複数列で形成しても良いものである。 【００２１】さらに、プラスチックフォーム３ａ中には
製造時に中和粒１０を複数個混入するものである。中和
粒１０は例えば図３および図４（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、アルカリ性物質１１を外皮１２で被覆したカプセ
ル状のものである。 【００２２】すなわち、アルカリ性物質１１は例えば水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の一種以上の塩基性
の強い物質を主原料とするものであり、プラスチックフ
ォーム３ａ内に浸透、分散し易いように、図４（ａ）に
示すような紛状、図４（ｂ）に示すような液状（ゲル
状）に形成したものである。 【００２３】さらに外皮１２はゼラチンを主原料とする
薄皮で、アルカリ性物質１１を被覆し、保護するもので
ある。 【００２４】すなわち、外皮１２はプラスチックフォー
ム３ａに使用されるフェノール樹脂が反応の際に発生す
る縮合水により、溶融し、ゲル化すると共に、それに伴
い、内部のアルカリ性物質１１が徐々にプラスチックフ
ォーム３ａ内部に浸透、分散し、プラスチックフォーム
３ａ形成時に用いられた硬化剤の残留酸成分を中和する
作用を有するものである。 【００２５】従って、外皮１２はプラスチックフォーム
３ａ内の縮合水をゲル化することにより保持し、耐火パ
ネルＡに悪影響をおよぼし難くすると共に、万一の火災
時には、保持した水分により燃焼時間を遅らせ、防火性
能、耐火性能を一層向上させるものである。 【００２６】また、アルカリ性物質１１は、プラスチッ
クフォーム３ａ形成時に用いられた硬化剤の残留酸成分
を中和し、表面材１および裏面材２とプラスチックフォ
ーム３ａとの接着境面を保護し、接着強度が弱くなった
り、プラスチックフォーム３ａと表面材１および裏面材
２が剥離し易くなってしまうのを防止するものである。
なお、アルカリ性物質１１は、プラスチックフォーム３
ａの形成時には外皮１２に被覆されているので、プラス
チックフォーム３ａの反応、発泡等の形成過程には中和
剤としての作用をおよぼさず、プラスチックフォーム３
ａの製造過程に支障を来すことが無く、プラスチックフ
ォーム３ａが形成されてできた縮合水により、外皮１２
が溶融してはじめて中和剤としての効果を発揮するもの
である。 【００２７】なお、図３に示すように、中和粒１０の大
きさは縦△ｈ＝３〜１５ｍｍ程度（好ましくは８ｍｍ
位）、長さ△ｌ＝５〜２５ｍｍ程度（好ましくは１３ｍ
ｍ位）の大きさで、外皮１２の厚さ△ｔは、プラスチッ
クフォーム３ａに含まれる縮合水の量により、外皮１２
溶融する時間を調節できるので、プラスチックフォーム
３ａの樹脂システムの違いにより任意に変化できるもの
である。 【００２８】以上のような芯材３の構成により、製造後
の耐火パネルＡの表面、裏面には内部ガスによる膨れ、
反り等の変形がなく、しかも強度、耐火性能に優れた耐
火パネルＡとなる。 【００２９】 【その他の実施例】以上説明したのは本発明に係る耐火
パネルの一実施例であり、図７（ａ）〜（ｈ）〜図１０
（ａ）〜（ｅ）に示すように極小通気孔９を形成するこ
とができる。すなわち、図７（ａ）〜（ｈ）において、
（ａ）図は表面材１側に極小通気孔９を形成した耐火パ
ネルＡ、（ｂ）図は裏面材２側に極小通気孔９を形成し
た耐火パネルＡ、（ｃ）図はプラスチックフォーム３ａ
の中央に極小通気孔９を形成した耐火パネルＡ、（ｄ）
図は表面材１と裏面材２側に極小通気孔９を形成した耐
火パネルＡ、（ｅ）、（ｆ）図はプラスチックフォーム
３ａの中央および表面材１あるいは裏面材２側に極小通
気孔９を形成した耐火パネルＡ、（ｇ）、（ｈ）図は表
面材１と裏面材２側およびプラスチックフォーム３ａ内
に極小通気孔９を形成した耐火パネルＡである。 【００３０】また、図８は格子状に極小通気孔９を形成
した耐火パネルＡであり、図９（ａ）〜（ｊ）、および
図１０（ａ）〜（ｅ）は極小通気孔９の形状のその他の
実施例を示すものである。 【００３１】さらに、図１１（ａ）、（ｂ）は中和粒１
０の形状の変形例であり、（ａ）図は円柱状、（ｂ）図
は球状に形成した例である。また、図１２（ａ）、
（ｂ）は中和粒１０の分布状態を示すものであり、
（ａ）図は耐火パネルＡの略中央部分に配置した例、
（ｂ）図は表面材１と裏面材２側に配置した例である。
勿論、これらを各々組み合わせた耐火パネルＡとするこ
とができる。 【００３２】さらに、図１３（ａ）〜（ｄ）〜図２０
（ａ）、（ｂ）は耐火パネルＡのその他の実施例を示す
ものである。すなわち、図１３（ａ）〜（ｄ）、および
図１４（ａ）〜（ｅ）は極小通気孔９を各々変形した耐
火パネルＡである。また、図１５、図１６（ａ）〜
（ｄ）、および図１７（ａ）〜（ｄ）は極小通気孔９を
図のように形成すると共に、裏面材２側から極小通気孔
９ａを適宜ピッチで複数個形成した耐火パネルＡであ
る。なお、極小通気孔９ａは裏面材２側から形成するた
めに、耐火パネルＡ形成後に穿孔するものである。 【００３３】また、図１８（ａ）〜（ｃ）、および図１
９（ａ）〜（ｃ）は耐火パネルＡのその他の実施例を示
すものであり、極小通気孔９、９ａは省略して示してあ
る。 【００３４】さらに、図２０（ａ）、（ｂ）（（ａ）図
のａ−ａ線断面図）は耐火パネルＡの長手方向の両端
（木口）に端面壁１ａを形成したものであり、縦目地部
の施工性の向上、防水性の強化、納まりの美麗性の向上
に役立つものである。 【００３５】なお、図１２（ａ）、（ｂ）においては極
小通気孔９を省略して示してある。 【００３６】 【発明の効果】以上説明したように本発明に係る耐火パ
ネルよれば、（１）耐火パネルの機械強度が従前より大
幅に向上する。（２）建築構造部分の耐火構造試験（Ｊ
ＩＳ−Ａ−１３０４）、建築用防火戸の防火試験（ＪＩ
Ｓ−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。（３）表面材、
裏面材と芯材間の接着が強固であり、部材間の剥離が全
く無い。（４）変形が無いために係合が確実で係合力が
強化される。（５）無機ボードを耐火パネルの両端に形
成したために、火災時の最弱点部である連結部の耐火性
能を大幅に向上する。（６）芯材に極小通気孔を形成し
たために、芯材内にガスが発生しても極小通気孔がこれ
を効率良く耐火パネルの木口断面より外部に放出し、耐
火パネルの化粧面の膨れや反り等の変形が長年に亘って
起こらない。（７）ゼラチン質の外皮は芯材の縮合水を
吸収、保持し縮合水による耐火パネルの膨れ、反り等の
悪影響を防止できる。（８）吸収した縮合水は万一の火
災の際に、耐火パネルの延焼時間を遅らせることがで
き、耐火パネルの防火性能、耐火性能が向上する。
（９）内部のアルカリ性物質は芯材が形成されてからは
じめて、芯材内部に浸透、分散するので、芯材の形成を
阻害することがない。（１０）硬化剤による残留酸性分
を中和するので、芯材と表面材および裏面材の接着境面
を保護（錆の発生を防止）し、接着強度を長年に亘って
保つことができる。（１１）生産性（歩留まり）が向上
する。（１２）製品となった耐火パネル販売後のクレー
ム件数が大幅に減少する。等の特徴、効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る耐火パネルの代表例を示す断面図
である。 【図２】本発明に係る耐火パネルの代表例を示す一部拡
大断面図である。 【図３】本発明に係る耐火パネルに使用する中和粒の代
表例を示す説明図である。 【図４】本発明に係る耐火パネルに使用する中和粒の代
表例を示す説明図である。 【図５】本発明に係る耐火パネルの施工方法を示す断面
図である。 【図６】本発明に係る耐火パネルの施工方法を示す断面
図である。 【図７】本発明に係る耐火パネルのその他の例を示す説
明図である。 【図８】本発明に係る耐火パネルのその他の例を示す説
明図である。 【図９】本発明に係る耐火パネルのその他の例を示す説
明図である。 【図１０】本発明に係る耐火パネルのその他の例を示す
説明図である。 【図１１】本発明に係る耐火パネルのその他の例を示す
説明図である。 【図１２】本発明に係る耐火パネルのその他の例を示す
説明図である。 【図１３】本発明に係る耐火パネルのその他の例を示す
説明図である。 【図１４】本発明に係る耐火パネルのその他の例を示す
説明図である。 【図１５】本発明に係る耐火パネルのその他の例を示す
説明図である。 【図１６】本発明に係る耐火パネルのその他の例を示す
説明図である。 【図１７】本発明に係る耐火パネルのその他の例を示す
説明図である。 【図１８】本発明に係る耐火パネルのその他の例を示す
説明図である。 【図１９】本発明に係る耐火パネルのその他の例を示す
説明図である。 【図２０】本発明に係る耐火パネルのその他の例を示す
説明図である。 【符号の説明】 Ａ 耐火パネル １ 表面材 １ａ 端面壁 ２ 裏面材 ３ 芯材 ３ａ プラスチックフォーム ３ｂ 無機ボード ４ 雄型連結部 ５ 雌型連結部 ６ 化粧面 ７ 無機パッキング材 ８ 防水パッキング材 ９ 極小通気孔 ９ａ 極小通気孔 １０ 中和粒 １１ アルカリ性物質 １２ 外皮

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 長尺板材からなる表面材、裏面材間に芯
   材を形成し、かつその長手方向の両側面に雄型連結部、
   雌型連結部を設けた長尺状の耐火パネルにおいて、芯材
   は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、珪酸カルシウムあ
   るいは炭酸カルシウム等の無機材が混入されたプラスチ
   ックフォームと、雄型連結部と雌型連結部に形成した無
   機ボードよりなり、該プラスチックフォーム中またはプ
   ラスチックフォームと表面材あるいはプラスチックフォ
   ームと裏面材間の境界の少なくとも一つに、長手方向に
   沿って極小通気孔が複数個形成されていると共に、該プ
   ラスチックフォーム内にアルカリ性物質の周囲をゼラチ
   ンを主成分とする外皮で被覆した中和粒を複数個混入し
   たことを特徴とする耐火パネル。