JP6262928B2 - Insulated fireproof panel - Google Patents
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Description
本発明は、壁材や屋根材として用いられる断熱耐火パネルに関する。 The present invention relates to a heat insulating fireproof panel used as a wall material or a roof material.
従来より、図3(a)に示すような、2枚の金属板1,2で芯材3を挟んだ断熱耐火パネルBが提案されている(特許文献1等参照)。
Conventionally, as shown in FIG. 3A, a heat-insulating fire-resistant panel B in which a
この断熱耐火パネルBは、2枚の金属板1,2がそれぞれ芯材3の表面と裏面とに接着剤9を介して接着されている。芯材3としては、繊維状のロックウールをバインダー樹脂で固めて全体形状が板状となったものが用いられている。なお、芯材3としては、特許文献2に示すように、ウレタン等の発泡樹脂を板状に形成したものを用いることもできる。
In this heat-insulating fire-resistant panel B, two
上述した断熱耐火パネルBにおいては、火災等の際、一方の金属板1の表面が長時間に亘って炎に曝され続けると、その金属板1と芯材3とを接着する接着剤9が蒸発する。すると、図3(b)に示すように、芯材3への接着性を失った金属板1が熱伸びして曲がり、この金属板1と芯材3との間に隙間ができる。この隙間に炎が入り込むと、芯材3が高温で加熱されて熱収縮を起こし、断熱耐火パネルBの断熱性及び耐火性が低下してしまう。
In the above-described heat-insulating fire-resistant panel B, when the surface of one
そこで、上記事情を鑑みて、本発明は、火災等の際、長時間に亘って炎に曝されても、断熱性及び耐火性の低下を抑制することができる断熱耐火パネルを提案することを課題とする。 Therefore, in view of the above circumstances, the present invention proposes a heat-insulating fire-resistant panel that can suppress a decrease in heat insulation and fire resistance even when exposed to a flame for a long time in the event of a fire or the like. Let it be an issue.
上記課題を解決するための本発明の断熱耐火パネルは、2枚の金属板で芯材を挟んだ断熱耐火パネルにおいて、前記2枚の前記金属板と前記芯材の表面と裏面とはそれぞれ接着剤を介して接着され、少なくとも前記金属板と前記芯材の表面側との間の前記接着剤は、接着性を有する樹脂と、熱によって膨張して遮炎層を形成する多数の熱膨張性粒子を含有し、前記熱膨張性粒子は、熱によって膨張する熱膨張性黒鉛であり、高温下において、前記金属板が前記樹脂による前記芯材への接着性を失い、熱伸びして曲がった前記金属板と前記芯材との間に形成される隙間が、前記金属板と前記芯材とを接着させる前記接着剤に含有される多数の前記熱膨張性黒鉛が膨張することで埋められるように設けたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the heat-insulating fire-resistant panel of the present invention is a heat-insulating fire-resistant panel in which a core material is sandwiched between two metal plates. The adhesive between the metal plate and the surface side of the core material is bonded via an agent, and the adhesive has a resin having adhesiveness and a number of thermal expansibility that expands by heat to form a flame barrier layer. The heat-expandable particles containing particles are heat-expandable graphite that expands by heat, and at high temperatures, the metal plate loses its adhesiveness to the core material by the resin, and is bent due to thermal expansion. The gap formed between the metal plate and the core material is filled by the expansion of a large number of the thermally expandable graphite contained in the adhesive that bonds the metal plate and the core material. It is characterized by being provided in.
また、前記芯材は、繊維系断熱材であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said core material is a fiber-type heat insulating material.
また、前記芯材は、発泡樹脂であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said core material is a foamed resin.
本発明の断熱耐火パネルは、火災等の際、長時間に亘って炎に曝されても、断熱性及び耐火性の低下を抑制することができる。 In the case of a fire or the like, the heat-insulating and fire-resistant panel of the present invention can suppress a decrease in heat insulation and fire resistance even when exposed to flame for a long time.
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態の断熱耐火パネルAは、図1に示すように、2枚の金属板1,2で芯材3を挟んだ所謂サンドイッチパネルである。断熱耐火パネルAは、芯材3の表面に金属板1(以下「表面側金属板1」という)が接着剤4で接着され、芯材3の裏面に金属板2(以下「裏面側金属板2」という)が接着剤4で接着されて形成されている。断熱耐火パネルAの長さ方向の一方の端部には凸部7が設けられており、断熱耐火パネルAの長さ方向の他方の端部には凸部7と嵌合可能な凹部8が設けられている。隣接する断熱耐火パネルA,Aは、互いに凸部7と凹部8とを嵌合させることで接続させることができる。断熱耐火パネルAは、例えば外壁材や屋根材や内壁材として用いられる。
As shown in FIG. 1, the heat insulation fireproof panel A of this embodiment is a so-called sandwich panel in which a
金属板1、2としては、亜鉛鉄板、アルミニウム板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム亜鉛合金めっき鋼板、ステンレス鋼板、チタン鋼板等を用いることができる。あるいは、これらの金属板を、一般の塗料で着色したものや、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂などで被覆したものを用いることができる。金属板1、2は、例えば0.27〜1mmの厚みで形成され、両端部ではロール加工や曲げ加工するなどして凸部7と凹部8の外皮を構成する。
As the
芯材3は、繊維系断熱材であり、ロックウールやグラスウール等の無機質繊維材をバインダー樹脂でブロック状や棒状や層状や短冊状に成形したものを複数個並べて組み合わせ、全体形状を板状としたものである。芯材3は、繊維方向が、断熱耐火パネルAの金属板1、2の面方向と直角(直交する方向)になるように形成されている。バインダー樹脂としては、例えば、フェノール樹脂や無機系のシリコン等を用いることができる。芯材3は、例えば25〜60mmの厚みで形成される。芯材3は、その両端部がそれぞれ凸部7と凹部8の内部を構成する。なお、芯材3として、ポリイソシアヌレートフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリウレタンフォーム、フェノールフォームなどの発泡樹脂を板状に成形した発泡樹脂ボードを用いてもよい。上記の発泡樹脂は既知の方法で形成されるものであって、例えば、ポリイソシアヌレートフォームの場合は、粗トリレンジイソシアネートなどのポリイソシアネートと、エチレングリコールなどのポリオールと、2−エチルヘキサン酸カリウムなどの三量化触媒と、n−ペンタンや水などの発泡剤とを混合して調製される原料液を加熱発泡する方法などを採用することができる。
The
接着剤4は、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコン等の接着性を有する樹脂に、粘度や引張強度等を調整するフィラーと、熱によって膨張する多数の熱膨張性粒子5を混ぜたものが用いられる。例えば、主剤としてポリオールを用い、硬化剤としてイソシアネートを用い、それに無機系の炭酸カルシウムを混ぜたものに多数の熱膨張性粒子5を混ぜて、接着剤4を形成する。熱膨張性粒子5は、接着剤4の接着性能を低下させない程度の割合で接着剤4中に含有される。詳しくは、本実施形態では、熱膨張性粒子5は、常温状態の重量が接着剤4の全重量に対して20%程度となるように接着剤4に含有されており、そして、接着性を有する樹脂は、その重量が接着剤4の全重量に対して50%程度となるように接着剤4に含有されている。接着剤4は、塗布前にミキシングする等して、多数の熱膨張性粒子5が均一に分散した状態で使用する。
熱膨張性粒子5は、黒鉛と、濃硫酸、濃硝酸、濃硫酸、塩素酸カリウム、濃硫酸等とからなる組成の熱膨張性黒鉛である。この熱膨張性黒鉛からなる熱膨張性粒子5として、例えば、伊藤黒鉛工業(株)製9280170を使用することができる。この熱膨張性黒鉛は、常温状態(非加熱状態)で粒径が1〜500μmのものであり、200℃以上に加熱されると20倍〜600倍に膨張するものである。なお、熱膨張性粒子5としては、熱膨張性パーライト(粒径が5〜500μm)等も使用することができる。
The thermally
上述した金属板1,2と芯材3とが接着剤4によって接着されて断熱耐火パネルAが製造される(図2(a)参照)。ここで、接着剤4は、金属板1,2それぞれと芯材3との間に、例えば150〜600g/m2となるように塗布される。
The above-described
以上のようにして製造された断熱耐火パネルAは、火災等が起こって表面側金属板1の表面が長時間高温(例えば200℃以上)の炎に曝された場合、図2(b)に示すように、接着剤4中の接着性を有する樹脂が蒸発して、芯材3への接着性を失った表面側金属板1が折れ曲がる。このとき、表面側金属板1と芯材3との間の接着剤4中の多数の熱膨張性粒子5が熱によって膨張し、隣り合う熱膨張性粒子5同士が結合して、表面側金属板1と芯材3との間に、10〜40mmの厚さの遮炎層6が形成される。この遮炎層6によって芯材3の表面側金属板1側の面略全体が覆われることにより、芯材3が直接炎に曝されることを抑制できる。そのため、芯材3は熱収縮を起こし難く、これによって断熱耐火パネルAの断熱性及び耐火性の低下を抑制できる。なお、表面側金属板1の表面がさらに長時間高温の炎に曝されて、芯材3が熱収縮を起こした場合には、図2(c)に示すように、芯材3の熱収縮に追従して、遮炎層6が拡がり、遮炎層6と芯材3との間に隙間ができないようになっている。
The heat-insulated fireproof panel A manufactured as described above is shown in FIG. 2B when a fire or the like occurs and the surface of the surface-
さらに、本実施形態では、熱膨張性黒鉛からなる熱膨張性粒子5によって形成される遮炎層6は、断熱性と耐火性とを備えた防火に効果的な炭化層となる。これにより断熱耐火パネルAの被加熱時(高温の炎に曝された際)の断熱性及び耐火性を高めることができる。なお、熱膨張性黒鉛は安価であり、低コストで断熱耐火パネルAの被加熱時の断熱性及び耐火性を高めることができる。また、熱膨張性黒鉛は不活性であるため、接着剤の接着性能を発揮するための化学反応を阻害し難いので、熱膨張性粒子5として好適に用いることができる。本実施形態では、遮炎層6が10〜40mmの厚さで形成されるようにしたことで、熱伸びして曲がった金属板1と芯材3との間の体積よりも、遮炎層6の体積のほうが大きくなってしまって、遮炎層6が金属板1を無理やり押し曲げてしまうことを抑制できる。
Furthermore, in this embodiment, the flame barrier layer 6 formed by the thermally
また、火災等が起こって裏面側金属板2の表面が長時間炎に曝された場合も上述と同様に、裏面側金属板2と芯材3との間に遮炎層6が形成され、これによって芯材3の熱収縮が抑制されて、断熱耐火パネルAの断熱性及び耐火性の低下を抑制できる。
Further, when a fire or the like occurs and the surface of the back
以上まとめると、本実施形態の断熱耐火パネルAは、2枚の金属板1,2で芯材3を挟んだ断熱耐火パネルAにおいて、2枚の金属板1,2と芯材3の表面と裏面とがそれぞれ接着剤4を介して接着されるものである。そして、少なくとも金属板1と芯材3の表面側との間の接着剤4は、熱によって膨張して遮炎層6を形成する多数の熱膨張性粒子5を含有することを特徴とする。
In summary, the heat-insulating and fire-resistant panel A of the present embodiment includes the two
このような構成とすることで、本実施形態の断熱耐火パネルAでは、一方の金属板1側の表面が長時間に亘って炎に曝された際に、接着剤4に含有されている多数の熱膨張性粒子5が熱によって膨張して、芯材3と金属板1との間に遮炎層6が形成される。この遮炎層6によって芯材3の炎側の表面が覆われることとなり、金属板1が熱伸びで曲がってしまっても、芯材3が炎に直接曝されることを抑制できる。よって、本実施形態の断熱耐火パネルAは、火災等の際、長時間に亘って炎に曝されても、芯材3が熱収縮を起こし難く、断熱性及び耐火性の低下を抑制できるものとなっている。
By adopting such a configuration, in the heat insulating fireproof panel A of the present embodiment, when the surface on the one
また、本実施形態の断熱耐火パネルAにおいては、熱膨張性粒子5は、熱によって膨張する熱膨張性黒鉛であることを特徴とする。
Moreover, in the heat insulation fireproof panel A of this embodiment, the heat-
このような構成とすることで、遮炎層6として、断熱性及び耐火性に優れた炭化層が形成される。よって、本実施形態の断熱耐火パネルAでは、この炭化層からなる遮炎層6によって、断熱耐火パネルAの被加熱時の断熱性及び耐火性を高めることができる。 By setting it as such a structure, the carbonization layer excellent in heat insulation and fire resistance is formed as the flame barrier layer 6. Therefore, in the heat insulation fireproof panel A of this embodiment, the heat insulation property and fire resistance at the time of the heating of the heat insulation fireproof panel A can be improved by the flame barrier layer 6 made of the carbonized layer.
また、本実施形態の断熱耐火パネルAにおいては、芯材3は、繊維系断熱材であることを特徴とする。
Moreover, in the heat insulation fireproof panel A of this embodiment, the
このような構成とすることで、芯材3自体の耐熱性が高くなるので、断熱耐火パネルAの被加熱時の不燃性及び耐火性を高めることができる。
By setting it as such a structure, since the heat resistance of
また、本実施形態の断熱耐火パネルAにおいては、芯材3は、発泡樹脂であることを特徴とする。
Moreover, in the heat insulation fireproof panel A of this embodiment, the
このような構成とすることで、芯材3自体の断熱性が高くなるので、断熱耐火パネルAの被加熱時の断熱性を高めることができる。
By setting it as such a structure, since the heat insulation of
以上、本実施形態の断熱耐火パネルAについて説明したが、熱膨張性粒子5の成分や、接着剤4中の熱膨張性粒子5の割合や、接着剤4の塗布量は、接着剤4の接着性能を確保でき、被加熱時に遮炎層6を十分な厚み及び広さで形成可能な範囲で、適宜設定できる。
The heat insulating fireproof panel A of the present embodiment has been described above. However, the components of the thermally
なお、熱膨張性粒子5は、粒径が小さすぎると膨張率が小さく、粒径が大きすぎると接着剤4に配合した際に沈殿が起こりやすくなるため、粒径が5〜100μmのものを使用することが好適である。
In addition, since the
以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更が可能である。 Although the present invention has been described based on the embodiments shown in the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate design changes can be made within the intended scope of the present invention. Is possible.
1 金属板(表面側金属板)
2 金属板(裏面側金属板)
3 芯材
4 接着剤
5 熱膨張性粒子
6 遮炎層
A 断熱耐火パネル
1 Metal plate (surface side metal plate)
2 Metal plate (Back side metal plate)
3
Claims (3)
前記熱膨張性粒子は、熱によって膨張する熱膨張性黒鉛であり、
高温下において、前記金属板が前記樹脂による前記芯材への接着性を失い、熱伸びして曲がった前記金属板と前記芯材との間に形成される隙間が、前記金属板と前記芯材とを接着させる前記接着剤に含有される多数の前記熱膨張性黒鉛が膨張することで埋められるように設けたことを特徴とする断熱耐火パネル。 In a heat-resistant fireproof panel in which a core material is sandwiched between two metal plates, the two metal plates and the front surface and the back surface of the core material are bonded to each other with an adhesive, and at least the metal plate and the core material The adhesive between the surface side of the resin contains an adhesive resin and a number of thermally expandable particles that expand by heat to form a flame barrier layer,
The thermally expandable particles are thermally expandable graphite that expands by heat,
Under high temperature, the metal plate loses adhesiveness to the core material due to the resin, and a gap formed between the metal plate and the core material that is bent due to thermal expansion is formed between the metal plate and the core. A heat-insulating refractory panel provided so as to be filled by expansion of a large number of the thermally expandable graphite contained in the adhesive for adhering a material.
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