JP3809508B2

JP3809508B2 - 耐火複合パネル

Info

Publication number: JP3809508B2
Application number: JP03680097A
Authority: JP
Inventors: 雅彦鈴木; 英喜滝口
Original assignee: 株式会社アイジー技術研究所
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: JPH10231568A

Description

【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、反り等の変形が全くなく、しかも強度と耐火性に優れた耐火複合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、ＪＩＳ−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（塩素、二酸化炭素、塩化メチレン、ホルムアルデヒド、水蒸気、水素）等のガス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生じ、化粧面のイメージを大幅に低下させていた。
【０００４】
特に、例えばフェノール樹脂原液と酸硬化剤と発泡剤とを混合吐出し、反応発泡して形成したフェノールフォーム用原料（レゾール型）を芯材とした場合は、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、あるいは複合パネルの施工後に、外気温等の変化により、水分が水蒸気化し、同じく逃げ道が無いために、複合パネルの表面材もしくは裏面材と芯材の間に残留し、複合パネルの表面材、裏面材と芯材間にガス膨れが発生したり、反ったり、機械強度を低下する等して、経時的に複合パネルの外観、複合パネルの強度に悪影響を与える欠点があった。
【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に、表面材と裏面材間にハニカム芯材を特殊接着剤層を介して一体に固着し、かつハニカム芯材の表面材、裏面材と接触する端部に断熱層、接着層、防火層の機能を有する難燃フォームを充填し、その上に水酸化アルミニウム粉を含有したフェノールバルーンを、バインダーとしてレゾール型フェノール樹脂を用いた組成の不燃未発泡層を一体に充填し、芯材内で発生する不要ガスの悪さ防止と、ハニカム芯材の寸法安定性と、不燃未発泡層の耐火性を相剰的に組み合わせた耐火複合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複合パネルの一実施例について詳細に説明する。すなわち、耐火複合パネルＡは図１（ａ）、図２に示すように表面材１と裏面材２間に接着剤層３を介してハニカム芯材４を一体に固着し、かつ表面材１、裏面材２の背面とハニカム芯材４間で包囲された端部に難燃フォーム５、不燃未発泡層６の順に積層一体化した構成である。また、芯材Ｐは接着剤層３、ハニカム芯材４、難燃フォーム５、不燃未発泡層６よりなるものである。
【０００７】
さらに説明すると、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、ガラス繊維不繊布等の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。なお、金属板を面材として用いる際は、接着剤層３と対面する表面を脱脂、または脱脂をコロナ放電処理すると接着性の強化とボイドの発生が低減できた。
【０００８】
接着剤層３は表面材１、裏面材２の裏面（内側）に均一に、もしくはハニカム芯材４の端面に塗布し、表面材１、裏面材２とハニカム芯材４の一体化を図るものである。その構成はシート材に接着剤を含浸した構成であり、その総厚みは約０．５〜２ｍｍ程度である。シート材は各種材料からなる不繊布、編布、紙等で接着剤をコーティング、含浸できるもので、厚さは０．３〜２ｍｍ位とする。接着剤層３の原料としてはポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂等およびその変性物である。
【０００９】
ハニカム芯材４は図１（ｂ）に平面図を示すようにハニカム構造（図では６角形）に形成したもので、主に骨格材、補強材、嵩上材として機能するものである。その素材としては、例えばクラフト紙、不燃紙（ケイ酸カルシウム紙、水酸化アルミニウム紙、炭酸カルシウム紙）およびガラス繊維不繊布、炭素繊維混入フェノール樹脂シート（厚さ０．５ｍｍ）、等をハニカム構造に形成したものである。
【００１０】
ハニカム芯材４の断面形状は４角形、５角形、６角形、８角形、等の多角形であり、高さは目的に応じて任意に選定できるが、耐火試験等からみて２５〜５０ｍｍ位が好ましい。なお、ハニカム芯材４の原紙の少なくとも片面には電磁シールドと防火性の改善を図るために、発泡性カーボンブラックが含浸、コーティング、等されているものである。
【００１１】
難燃フォーム５は、ポリイソシアヌレートフォーム、難燃化されたポリウレタンフォーム、変性フェノールフォーム単体、もしくは発泡性カーボンブラック粉末、ポリリン酸を混合したものの１種からなり、その密度は３０〜１００ｋｇ／ｍ³、厚さ１０〜２０ｍｍ位であり、接着剤、断熱材、防火剤、気密材として機能するものである。
【００１２】
なお、レゾール型のフェノールフォームでは発泡剤、例えばメチレンクロライド、炭酸塩、代替フロン（１４１ｂ）を用い、難燃化剤として水酸化アルミニウムをフェノールフォームの原料を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】
グラファイトの場合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料を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】
不燃未発泡層６は、水酸化アルミニウム粉を含有したフェノールバルーン７を、バインダーとしてレゾール型フェノール樹脂を用いた組成であり、配合比（重量比）は５：１位とし、バサバサした状態でハニカム芯材４の空間８に充填するものである。その層厚は５〜１０ｍｍ位で、高熱下では不燃ガスを放出し、周囲を冷却しながら発泡して無機質発泡層を形成するものである。
【００１７】
以上説明したのは本発明に係る耐火複合パネルの一実施例にすぎず、図３に示すように耐火複合パネルＡの長手方向の左右側面に、雄型連結部と雌型連結部を形成し、その端部に無機不燃体、例えばケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム体をその形状に合致、もしくは正方形、長方形等で間隔ｔ₁、ｔ₂だけを有する部材９、部材１０を一体に設けることもできる。また、図４（ａ）〜（ｄ）、図５（ａ）、（ｂ）は嵌合構造のその他の実施例を示す断面図である。なお、Ｂは防水兼耐火パッキング材である。
【００１８】
さらに、図６に示すようにハニカム芯材４の適宜位置を紐状物１１、例えばポリエステル、ナイロン、ビニロン、炭素、アルミナ、アラミド、ガラス等の繊維の紐（約１〜５ｍｍφ）が貫通するように設け、余剰ガスを芯材Ｐ外へ放散させたり、金属粉、導電繊維を編み込んだものはシールド材として作用するものである。
【００１９】
また、紐状物１１にはセルシン（蚕の成分）の粉末化したものを含浸させれば抗菌性と有毒ガスを吸収する機能も具備せしめることができる。
【００２０】
図７（ａ）〜（ｄ）、図８（ａ）〜（ｃ）は耐火複合パネルＡのその他の実施例を示す断面図である。なお、図３〜図５、図７、および図８においては芯材Ｐを省略して示して有るものである。
【００２１】
【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、（１）ハニカム芯材を芯材としたため軽量で強度があり、しかも寸法精度が高い。（２）ハニカム芯材の芯材は表面材に反り等を全く生じさせない。（３）水酸化アルミニウム粉を含有したフェノールバルーンを、バインダーとしてレゾール型フェノール樹脂を用いた組成の不燃未発泡層は耐火１時間の性能を確実にする。（４）生産性（歩留まり）はハニカム芯材−接着剤層−面材と接着性もある難燃フォームの使用によって大きく向上する。（５）紐を通して余剰ガスが芯材外へ放散でき、表面材の変形が少ない。（６）セルシンを用いた紐、ハニカム芯材の原紙では、有毒ガス成分が低減化される。（７）図３〜図５、図７、および図８に示す構造の耐火複合パネルではＪＩＳ−Ａ−１３０４の耐火構造試験（１時間）に合格できる。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パネルの代表例を示す説斜視である。
【図２】本発明に係る耐火複合パネルの一部を示す拡大断面図である。
【図３】本発明に係る耐火複合パネルのその他の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る耐火複合パネルのその他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明に係る耐火複合パネルのその他の実施例を示す断面図である。
【図６】本発明に係る耐火複合パネルのその他の実施例を示す拡大断面図である。
【図７】本発明に係る耐火複合パネルのその他の実施例を示す断面図である。
【図８】本発明に係る耐火複合パネルのその他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ耐火複合パネル
Ｂ防水兼耐火パッキング材
Ｐ芯材
１表面材
２裏面材
３接着剤層
４ハニカム芯材
５難燃フォーム
６不燃未発泡層
７フェノールバルーン
８空間
９部材
１０部材
１１紐状物

Claims

表面材と裏面材間に接着剤層を介してハニカム芯材を一体に介在したパネルにおいて、ハニカム芯材を不燃化すると共に、前記接着剤層をシート材に含浸した構造とし、また、前記ハニカム芯材の少なくとも両面材端部側の一方に難燃フォーム、高熱下で発泡炭化層を形成する水酸化アルミニウム粉を含有したフェノールバルーンを、バインダーとしてレゾール型フェノール樹脂を用いた組成の不燃未発泡層の順に積層一体化したことを特徴とする耐火複合パネル。