JP5479690B2 - Fireproof metal folded plate roof laminated structure - Google Patents
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本発明は、金属折板屋根積層構造体に関し、さらに詳述すると、屋根耐火30分認定試験に合格する優れた耐火性を有する耐火性金属折板屋根積層構造体に関する。
The present invention relates to a metal folded plate roof laminated structure, and more specifically, to a fire resistant metal folded plate roof laminated structure having excellent fire resistance that passes the
従来、断熱性を有する金属折板屋根積層構造として、金属屋根に接着剤で樹脂系層および無機質繊維系層を貼合したものを成形加工したものが使用されている。また、雨音等による騒音低減機能付与を目的としたものには、特許文献1、2のものが提案されている。特許文献1の金属折板屋根積層構造体は、全体に折り曲げ加工が施された断熱金属屋根材であって、金属板と、ブチルアクリレートと2−エチルヘキシルアクリレートとから成るアクリル酸エステルを主成分とするアクリル酸エステル系共重合体の樹脂層と、金属シートと、発泡体シートとがこの順序で積層されて一体化した断熱構造を有するものである。特許文献2の金属折板屋根積層構造体は、全体に折り曲げ加工が施されている断熱金属屋根材であって、金属板と、少なくともアクリル酸エステル系重合体と含ハロゲンリン酸エステルと無機系難燃剤とを含有する難燃性制振樹脂組成物から成る樹脂層と、金属シートと、発泡体シートとがこの順序で積層されて一体化した断熱構造を有しているものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a metal folded plate roof laminated structure having heat insulation, a metal roof obtained by molding a resin roof and an inorganic fiber layer bonded with an adhesive is used. Patent Documents 1 and 2 have been proposed for the purpose of providing a noise reduction function due to rain sound or the like. The metal folded plate roof laminated structure of Patent Document 1 is a heat-insulated metal roof material that has been subjected to bending processing as a whole, and the main component is a metal plate and an acrylate ester composed of butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate. The resin layer of the acrylic ester copolymer, the metal sheet, and the foam sheet are laminated in this order to have a heat insulating structure integrated. The metal folded plate roof laminated structure of Patent Document 2 is a heat insulating metal roof material that is entirely bent, and includes a metal plate, at least an acrylate polymer, a halogen-containing phosphate, and an inorganic material. It has a heat insulating structure in which a resin layer made of a flame-retardant vibration-damping resin composition containing a flame retardant, a metal sheet, and a foam sheet are laminated and integrated in this order.
金属折板屋根積層構造体において、発泡体シートとしては、通常、ポリオレフィン系樹脂発泡体からなるものが使用される。ポリオレフィン系樹脂発泡体は、その優れた軽量性、断熱性、耐水性、耐薬品性のため、建材、家電、自動車、エネルギー、玩具等の広い分野で使用されている。ポリオレフィン系樹脂自体は易焼性であるため、難燃性を要求される分野では、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機系難燃剤を配合して難燃性を付与することが行われている。 In a metal folded plate roof laminated structure, as a foam sheet, what consists of polyolefin resin foam is normally used. Polyolefin resin foams are used in a wide range of fields such as building materials, home appliances, automobiles, energy, and toys because of their excellent light weight, heat insulation, water resistance, and chemical resistance. Since polyolefin-based resins themselves are easily flammable, in an area where flame retardancy is required, inorganic flame retardants such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide are blended to impart flame retardancy. Yes.
しかし、建材分野等の耐火性を要求される分野においては、上述した樹脂発泡体は鋼板の強度劣化を招く鋼板の温度上昇を抑制する効果は小さく、その耐火性向上に対する影響は軽微である。 However, in the field where fire resistance is required, such as the building material field, the above-described resin foam has a small effect of suppressing the temperature rise of the steel sheet that causes strength deterioration of the steel sheet, and its influence on the improvement of fire resistance is negligible.
金属折板屋根積層構造体は、その鋼板種、厚み、形状、梁間の大きさ等によってその耐火性能が異なる。また、金属折板屋根積層構造体においては、結露防止のために、樹脂発泡体や無機質繊維系断熱材が室内側に貼合されているが、樹脂発泡体については、前記のように耐火性能の向上に与える影響は軽微であるため、金属折板屋根積層構造体の設計によっては適用できなかった。 The metal folded plate roof laminated structure has different fire resistance depending on the type of steel plate, thickness, shape, size between beams, and the like. In addition, in the metal folded plate roof laminated structure, a resin foam and an inorganic fiber-based heat insulating material are bonded to the indoor side in order to prevent condensation, but the resin foam has a fireproof performance as described above. Since the effect on the improvement of the structure is slight, it could not be applied depending on the design of the metal folded plate roof laminated structure.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、樹脂発泡体を用いた金属折板屋根積層構造体であって、優れた耐火性を有し、屋根耐火30分認定試験に合格することが可能な耐火性金属折板屋根積層構造体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a metal folded plate roof laminated structure using a resin foam, has excellent fire resistance, and passes the roof fire resistance 30-minute certification test. An object of the present invention is to provide a fire-resistant metal folded plate roof laminated structure capable of performing the above.
本発明者らは、前記目的を達成するために種々検討を行った結果、金属折板屋根積層構造体を、鋼板/金属箔/樹脂発泡体または鋼板/樹脂発泡体/金属箔の積層構造とした場合、その耐火性能を飛躍的に向上させることができることを見出した。 As a result of various investigations to achieve the above object, the present inventors have determined that a metal folded plate roof laminated structure is a steel plate / metal foil / resin foam or a steel plate / resin foam / metal foil laminate structure. It has been found that the fire resistance can be drastically improved.
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、下記(1)〜(4)の耐火性金属折板屋根積層構造体を提供する。
(1)鋼板、金属箔および樹脂発泡体により構成される耐火性金属折板屋根積層構造体であり、前記鋼板の片面に前記金属箔が接着され、前記金属箔の厚さが6〜30μmであり、前記金属箔に前記樹脂発泡体が接着されていることを特徴とする耐火性金属折板屋根積層構造体(第1発明)。
(2)鋼板、樹脂発泡体および金属箔により構成される耐火性金属折板屋根積層構造体であり、前記鋼板の片面に前記樹脂発泡体が接着され、前記樹脂発泡体に前記金属箔が接着され、前記金属箔の厚さが6〜30μmであることを特徴とする耐火性金属折板屋根積層構造体(第2発明)。
(3)前記金属箔がアルミニウム箔であることを特徴とする(1)または(2)の耐火性金属折板屋根積層構造体。
(4)前記樹脂発泡体が難燃性を有することを特徴とする(1)〜(3)の耐火性金属折板屋根積層構造体。
This invention is made | formed based on the said knowledge, and provides the fireproof metal folded-plate roof laminated structure of following (1)-( 4 ).
(1) A fireproof metal folded plate roof laminated structure composed of a steel plate, a metal foil and a resin foam, wherein the metal foil is bonded to one side of the steel plate, and the thickness of the metal foil is 6 to 30 μm. And a fire-resistant metal folded plate roof laminated structure (first invention), wherein the resin foam is bonded to the metal foil.
(2) A fireproof metal folded plate roof laminated structure composed of a steel plate, a resin foam and a metal foil, wherein the resin foam is bonded to one side of the steel plate, and the metal foil is bonded to the resin foam And the thickness of the said metal foil is 6-30 micrometers, The fireproof metal folded-plate roof laminated structure (2nd invention) characterized by the above-mentioned .
(3) The fire-resistant metal folded plate roof laminated structure according to (1) or (2), wherein the metal foil is an aluminum foil.
(4) The fire-resistant metal folded plate roof laminated structure according to any one of (1) to (3), wherein the resin foam has flame retardancy .
屋根耐火30分認定試験は、炉内をISO834の加熱曲線に準じて加熱し、炉上部に設置した屋根試験体の撓み量および撓み速度を測定するもので、試験に合格するためには、上記撓み量および撓み速度を一定基準内におさめる必要がある。本発明の耐火性金属折板屋根積層構造体は、上記構成としたことにより、加熱時の屋根の撓み(強度)に影響する屋根鋼板自体の温度上昇を効果的に抑制することができるため、屋根耐火30分認定試験に合格する優れた耐火性を得ることができる。本発明において、上記のように屋根鋼板自体の温度上昇を抑制することができるのは、耐火試験時の加熱源であるバーナー炎からの輻射熱が放射率の小さい金属箔により反射され、金属折板屋根自体の温度上昇が抑制されるという理由からである。
The
本発明の耐火性金属折板屋根積層構造体は、屋根耐火30分認定試験に合格する優れた耐火性を有する。また、鋼板/金属箔/樹脂発泡体の積層構造を有する第1発明の積層構造体は、副次効果として、鋼板と金属箔との接着剤および金属箔の種類と厚さによる強度により制振性向上効果を期待することができる。また、鋼板/樹脂発泡体/金属箔の積層構造を有する第2発明の積層構造体は、副次的効果として、金属箔の光反射による屋内照度向上、金属箔の導電性による汚れ付着性の改善、金属箔で紫外線をカットすることによる樹脂発泡体の耐久性の改善等を期待することができる。 The fire-resistant metal folded-plate roof laminated structure of this invention has the outstanding fire resistance which passes a roof fire-proof 30 minute certification test. In addition, the laminated structure of the first invention having a laminated structure of steel plate / metal foil / resin foam, as a secondary effect, is damped by the strength of the adhesive between the steel plate and the metal foil and the type and thickness of the metal foil. It can be expected to improve the performance. In addition, the laminated structure of the second invention having a laminated structure of steel plate / resin foam / metal foil has, as a secondary effect, improved indoor illuminance by light reflection of the metal foil and dirt adhesion due to the conductivity of the metal foil. Improvement, improvement of durability of the resin foam by cutting ultraviolet rays with a metal foil, and the like can be expected.
以下、本発明につきさらに詳しく説明する。第1発明の金属折板屋根積層構造体は、図1に示すように、鋼板10、金属箔12および樹脂発泡体14により構成され、鋼板10の上に金属箔12が接着され、金属箔12の上に樹脂発泡体14が接着されている。第2発明の金属折板屋根積層構造体は、図2に示すように、鋼板10、樹脂発泡体14および金属箔12により構成され、鋼板10の上に樹脂発泡体14が接着され、樹脂発泡体14の上に金属箔12が接着されている。第1発明および第2発明の金属折板屋根積層構造体は、全体として折り曲げ加工が施されていて、図中の左右方向には山部と谷部が交互に形成されている。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. As shown in FIG. 1, the metal folded plate roof laminated structure of the first invention is composed of a
本発明において、鋼板としては、厚さが0.3〜1.5mm程度のものを好適に使用することができる。 In the present invention, a steel sheet having a thickness of about 0.3 to 1.5 mm can be suitably used.
本発明において、金属箔は、その優れた放射率のため加熱源からの輻射熱を反射させるという役割を果たす。また、金属箔は表面の粗度は小さく、光沢が強いほど輻射熱を反射することができる。金属箔としては、アルミニウム箔、銅箔、銀箔、金箔等を用いることができるが、アルミニウム箔が特に好ましい。また、金属箔の厚さは6〜30μmとすることが適当である。 In the present invention, the metal foil plays a role of reflecting radiant heat from the heating source because of its excellent emissivity. Further, the metal foil has a smaller surface roughness and can reflect radiant heat as the gloss becomes stronger. As the metal foil, aluminum foil, copper foil, silver foil, gold foil or the like can be used, and aluminum foil is particularly preferable. The thickness of the metal foil is suitable to be 6 30 .mu.m.
本発明において、樹脂発泡体は、断熱材として機能すると同時に結露防止効果も発揮する。樹脂発泡体としては、ポリオレフィン系樹脂発泡体を好適に使用することができ、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体等の1種単独または2種以上の混合物からなる発泡体を用いることができる。これらの中では、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体からなる発泡体が特に好ましい。また、樹脂発泡体としては、独立気泡構造の発泡体、特に独立気泡構造の架橋発泡体が好ましい。 In the present invention, the resin foam functions as a heat insulating material and at the same time exhibits a dew condensation preventing effect. As the resin foam, a polyolefin resin foam can be suitably used. For example, low density polyethylene, linear low density polyethylene, high density polyethylene, ethylene-α-olefin copolymer, ethylene-propylene copolymer are used. A single polymer or a mixture of two or more of a polymer, an ethylene-vinyl acetate copolymer, an ethylene-ethyl acrylate copolymer, an ethylene-vinyl acetate-vinyl chloride copolymer, an ethylene-acrylic acid copolymer, etc. Foam can be used. In these, the foam which consists of a low density polyethylene, a linear low density polyethylene, a high density polyethylene, and an ethylene-vinyl acetate copolymer is especially preferable. Further, as the resin foam, a foam having a closed cell structure, particularly a crosslinked foam having a closed cell structure is preferable.
本発明において、樹脂発泡体の密度は0.02〜0.2g/cm3であることが好ましく、特に0.02〜0.06g/cm3であることが好ましい。密度が0.02g/cm3より小さい樹脂発泡体の場合には、ロールフォーミング装置を用いた折り曲げ加工時に気泡の破壊が生じやすくなり、所定の厚みを有する断熱層を形成することが困難になり、また0.2g/cm3より大きい樹脂発泡体の場合には、断熱効果の低下傾向が現れはじめることがある。 In the present invention, the density of the resin foam is preferably 0.02 to 0.2 g / cm 3 , and particularly preferably 0.02 to 0.06 g / cm 3 . In the case of a resin foam having a density of less than 0.02 g / cm 3 , bubbles are likely to be broken during bending using a roll forming apparatus, and it becomes difficult to form a heat insulating layer having a predetermined thickness. Moreover, in the case of a resin foam larger than 0.2 g / cm 3, a tendency of decreasing the heat insulation effect may begin to appear.
また、樹脂発泡体の厚みが薄すぎると、断熱効果や結露防止効果の低下傾向が現れはじめ、逆に厚すぎると、ロールフォーミング装置を用いたときの折り曲げ加工が困難になるので、その厚みは2〜30mmであることが好ましく、特に3〜15mmであることが好ましい。 In addition, if the thickness of the resin foam is too thin, a tendency to decrease the heat insulation effect and the anti-condensation effect starts to appear, and conversely, if it is too thick, it becomes difficult to bend when using a roll forming device, so the thickness is It is preferable that it is 2-30 mm, and it is especially preferable that it is 3-15 mm.
本発明において、樹脂発泡体としては、難燃性を有するものが好ましい。樹脂発泡体に難燃性を付与する手段としては、樹脂発泡体に難燃剤を添加する手段を挙げることができる。難燃剤の種類に特に限定はないが、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミ、炭酸カルシウム、炭酸リチウム、炭酸マグネシウム、タルク、マイカ、カオリン、シラスバルーン、中空セラミック等の無機系難燃剤を用いることができる。これらの中では、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモンが特に好ましい。また、難燃剤として、トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート、ビス(2,3−ジブロモプロピル)2,3−ジクロロプロピルホスフェート、トリス(2,3−ジブロモプロピル)ホスフェート、ビス(クロロプロピル)モノフェニルホスフェート、ビス(クロロプロピル)モノオクチルホスフェート、トリス(ブロモクロロプロピル)ホスフェート等の有機系難燃剤を用いてもよい。難燃剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。 In the present invention, the resin foam preferably has flame retardancy. Examples of means for imparting flame retardancy to the resin foam include means for adding a flame retardant to the resin foam. There are no particular restrictions on the type of flame retardant, but examples include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony trioxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, calcium carbonate, lithium carbonate, magnesium carbonate, talc, mica, kaolin, and shirasu. Inorganic flame retardants such as balloons and hollow ceramics can be used. Among these, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and antimony trioxide are particularly preferable. Further, as flame retardants, tris (chloroethyl) phosphate, tris (dichloropropyl) phosphate, bis (2,3-dibromopropyl) 2,3-dichloropropyl phosphate, tris (2,3-dibromopropyl) phosphate, bis (chloro) Organic flame retardants such as propyl) monophenyl phosphate, bis (chloropropyl) monooctyl phosphate, tris (bromochloropropyl) phosphate may be used. A flame retardant may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.
また、本発明に用いる樹脂発泡体には、上記成分に加え、結晶化核剤、結晶化促進剤、気泡化核剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線防止剤、光安定剤、蛍光増白剤、顔料、染料、相溶化剤、滑剤、強化剤、架橋剤、架橋助剤、可塑剤、増粘剤、減粘剤などの各種添加剤を配合してもよい。 In addition to the above components, the resin foam used in the present invention includes a crystallization nucleating agent, a crystallization accelerator, a bubble nucleating agent, an antioxidant, an antistatic agent, an ultraviolet light inhibitor, a light stabilizer, a fluorescent enhancement agent. Various additives such as whitening agents, pigments, dyes, compatibilizers, lubricants, reinforcing agents, cross-linking agents, cross-linking aids, plasticizers, thickeners and thickeners may be blended.
本発明において、鋼板と金属箔、および金属箔と樹脂発泡体とを接着する接着剤としては、例えばアクリルウレタン系、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、SBR系、アイオノマー系接着剤等を用いることができる。 In the present invention, for example, an acrylic urethane-based, acrylic-based, urethane-based, polyester-based, SBR-based, ionomer-based adhesive, or the like is used as an adhesive for bonding a steel plate and a metal foil, and a metal foil and a resin foam. Can do.
以下、本発明を実施例および比較例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものでない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to the following Example.
下記表1に示す構成を有する参考例1〜3、実施例1〜3、比較例1、2の積層構造体を作製した。この場合、参考例1〜3、実施例1〜3および比較例1における難燃性樹脂発泡体としては、古河電気工業株式会社製フネンエース(密度43kg/m3、厚み4mm)、比較例2における無機質繊維系断熱材としては、積水化学工業株式会社製ジーフネン(密度:140kg/m2、厚み5mm)を用いた。各種アルミニウム箔については、日本製箔株式会社製の純アルミニウム系である合金番号A1N30−O材を使用した。 The laminated structures of Reference Examples 1 to 3 , Examples 1 to 3 , and Comparative Examples 1 and 2 having the configurations shown in Table 1 below were produced. In this case, as the flame-retardant resin foams in Reference Examples 1 to 3, Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, Furukawa Electric Co., Ltd. Funenace (density 43 kg / m 3 , thickness 4 mm), Comparative Example 2 the inorganic fiber-based insulation, Sekisui Chemical Co., Ltd. Jifunen (density: 140 kg / m 2, thickness 5mm) was used. About various aluminum foil, the alloy number A1N30-O material which is the pure aluminum type by Nippon Foil Co., Ltd. was used.
また、参考例1〜3、実施例1〜3の評価サンプルは、300mm角サイズの第1層(平板鋼板10)に250mm角サイズの第2層(アルミニウム箔12または難燃性樹脂発泡体14)および第3層(樹脂発泡体14またはアルミニウム箔12)を断熱材用スプレー糊を使用して積層したものを用いた。比較例1、2の評価サンプルは、300mm角サイズの第1層(平板鋼板)に250mm角サイズの第2層(難燃性樹脂発泡体または無機質繊維系断熱材)をスプレー糊を使用して積層したものを用いた。また、アルミニウム箔を使用した全ての評価サンプルについて、艶面側が加熱側となるように積層した。
Moreover, the evaluation samples of Reference Examples 1 to 3 and Examples 1 to 3 include a 300 mm square first layer (flat steel plate 10) and a 250 mm square second layer (
実験は、図3に示すように行った。すなわち、小型水平耐火炉20の上面に250mm角サイズの貫通部22を設けたALC板(軽量気泡コンクリート板)24を設置し、上記ALC板24の下面に、評価サンプル26を第3層または第2層が炉内側になるように四隅をボルトにて固定することにより取り付け、炉内側には、200mm角サイズの貫通部28を有するセラミックブランケット30を貫通部28中央部とサンプル26中央部とが一致するように設置した。炉20内をLPガスを燃料とするバーナー30にてISO834標準曲線に準拠した形で加熱し、評価サンプル26の鋼板10側に設置した熱伝対により鋼板10の温度上昇を確認した。耐火性の評価は下記項目1、2によって行った。
1.500℃到達時間:鋼板温度が500℃に到達する時間(500℃は鋼板強度の低下が大きくなると考えられる時間)により耐熱性を判定した。
2.最終温度:30分加熱後の鋼板温度により耐熱性を判定した。
The experiment was performed as shown in FIG. That is, an ALC plate (lightweight cellular concrete plate) 24 having a 250 mm square penetrating
1. 500 ° C. arrival time: Heat resistance was determined based on the time required for the steel plate temperature to reach 500 ° C. (500 ° C. is the time when the decrease in steel plate strength is considered to be large).
2. Final temperature: was determined by Ri耐 heat to the steel plate temperature of 30 minutes after heating.
結果を表1に示す。表1より、本発明の金属折板屋根積層構造体は、優れた耐火性を有することが確認された。 The results are shown in Table 1. From Table 1, it was confirmed that the metal folded-plate roof laminated structure of this invention has the outstanding fire resistance.
10 鋼板
12 金属箔
14 樹脂発泡体
10
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