JPH01224251A - 断熱耐火複合板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可撓性に潰れた断熱耐火複合板の製造方法に
関し、特に製造操作が容易であシ、工場での製造に限ら
ず、該断熱耐火複合板使用現場での製造上可能にした上
記断熱耐火複合板の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、建築材料等として使用される断熱耐火複合板は、
セメント板、未配セメント板、木製合板、石膏ボード、
金属板等の基板上に、石綿、ロックウール、グラスファ
イバ等の無機質の繊維質断熱材を適宜の接着剤にて積層
したり、ウレタン７オーム、スチロフオーム等のプラス
チック７オーム材を農打ちして製造していた。

しかし、上記°の断熱材のうち、ロックウールは可撓性
に乏しく、振動等で剥離や脱落等を生じ、グラスファイ
バやプラスチックフオーム材は耐火性に乏しく、特にプ
ラスチックフオーム材は可燃性で、かつ燃焼時に有害ガ
ス発生の危険性がある。

また、ロックウールや石綿が剥雑し、居住空間に浮遊し
た場合、この浮遊無機質繊維を吸い込んだ人間が各種の
障害を引起すと）つた公害上の問題がある。

この公害上の問題を回避するために、セルローズファイ
バー等の有機質の繊維質断熱材を使用することが考えら
れるが、有機質の場合は耐燃性が劣９、防火上好ましく
ない。

しかも、繊維質断熱材を固着する接着剤の過剰水分を蒸
発させるのに相当の時間を要し、乾燥炉等の煩雑で長大
な生産設備が必要である。

以上の諸点に鑑み、本発明者等は、先に耐水紙又は金属
板からなる基板上に、有機質の繊維質断熱材と半水又は
無水石１ｆｔ（水硬性のもの）との混合物を熱可塑性樹
脂エマルジョンを接着剤として積層し、断熱覆合板を製
造する方法を提案した（特開昭５９−６９４８４号公報
参照晃すなわち、有機質の繊維質断熱材は、可４性に浸
れ、半水又は無水石膏は水を結晶水として取込んで硬化
し、このとき生長する針状結晶が有機質の繊維質断熱材
を包み、この有機質の繊維質断熱材に耐燃性を付与する
と共に、熱可塑性樹脂エマルジョンの過剰水分を吸収し
て、断熱複合板を急速に乾燥固化する。しかも、接着剤
としての熱可塑性樹脂に、熱硬化性樹脂や無機接着剤に
比し接涜性十可虜性が格段に優れる。

従って、上記方法によれば、接着性、可撓性、耐燃性に
潰れ、かつ無公害の断熱複合板を、煩雑で長大な生産膜
ｍを要することなく、短時間で提供することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記の先提案の方法においては、熱可塑性樹脂
エマルジョンｔＳ成する水と半水又は水硬性無水石膏と
が急速に反応するため、熱可塑性樹脂エマルジョンと半
水又は水硬性無水石膏との混合時期に制約があり、有機
質の、誠維質断熱材を基板上に吹付ける直前又は吹付は
時に限られていた。

一方、熱可塑性樹脂エマルジョンと半水又は水硬性無水
石膏の使用量は、製品断熱性複合板の接層性、耐燃性、
可撓性あるいは半水又は水硬性無水石膏の該エマルジョ
ン中の水との反応による硬化速度等との関係から、無制
限にすることができず、一定の範囲内に調整する必要か
める。

従って、熱可塑性樹脂エマルジョンと半水又は水硬性無
水石膏との混合時期が制限される前記の先提案の方法で
は、これらの使用量の調整が困難となシ、製造作業上高
置の熟練度が要求されたシ、あるいは煩雑な設備の自動
制御系が要求される等の問題が６９、断熱複合板使用現
場での該複合板の製造を実質上不可能にしている。

本発明は、以上の問題点を解決するためになされたもの
で、熱可塑性樹脂エマルジョンと半水又は無水石膏との
混合時期を無制限にし、使用現場での製造を容易に行う
ことのできる断熱耐火複合板の製造方法を提案すること
を目的とするものである。

〔課＠を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成する丸めに、リターダを使用し
、該リターダの使用により新たに生じる乾燥・固化時間
上の問題を急結剤の使用、めるいは該時間を更に速める
ための言わば促進剤の併用により解決するものである。

すなわち本発明は、接着剤として熱可塑性樹脂エマルジ
ョンを用い、有機質の繊維質断熱材を紙、耐水紙、石膏
ボード、木材又は金属からなる基板上に積層して可撓性
を有する断熱耐火複合板を製造する方法において、前記
熱可塑性樹脂エマルジョンにリターダ、半水又は水硬性
無水石膏及び水を加えてスラリとなし、前記断熱材を圧
縮空気により前記基板上に吹付ける際に、該スラリと急
結剤とを該断熱材に混合することを特徴とする断熱耐火
複合板の製造方法に関する。

また、本発明では、断熱材等の乾燥固化を促進するため
に、（ａｏ　ｆ言わば促進剤として急結剤と共に使用す
ることができる。

〔作用〕

接着剤としての熱可塑性樹脂エマルジョンと、半水又は
水硬性無水石膏と、水とを混合しスラリ化しようとする
と、半水又は水硬性無水石膏框、熱可塑性樹脂エマルジ
ョン中の水分やスラリ化のための水と、列えば Ｃａ８０．＋２１１！Ｏ−＋　　０ａ８０．−２４００
　ａ　８０．・’ｌｌ　Ｈ２Ｏ＋　’１５Ｈｔ　Ｑ　→
Ｏ＆　８０６　”　２１１１！　０のように反応し、三
水石膏の結晶を生成し、急速に固化してしまう。

本発明は、この急速固化をリターダの使用により防止す
る。すなわち、上記のスラリ化の際にリターダを介在さ
せておくと、上記の反応が阻害され、半水又は水硬性無
水石膏の固化は生じず、スラリ状態が一定時間安定して
維持される。

しかし、このスラリは、有機質の繊維質断熱材が圧縮空
気により基板上に吹付けられる際に、この断熱材に混合
されるのであるが、リターダの作用により半水又は水硬
性無水石膏は、断熱材と共に基板上に吹付けられ九後に
も急速固化することはない。

本発明は、この弊害を急結剤の使用にょシ解決する。す
なわち、上記の吹付けの際に、急結剤をも混合し、リタ
ーダの作用を解除して、半水又は水硬性無水石膏の急速
固化を生じさせる。

このとき生成する三水石膏の結晶（針状結晶）が有機質
の繊維質断熱材金力バーし、かつこの結晶の分解温度が
該断熱材の発火温度よシも低く、該断熱材の発火前に分
解し、結晶水を放出することと合俟って、有機質の繊維
質断熱材に耐燃性を付与する。

一方、熱可塑性樹脂エマルジョンは水分を奪われて固化
し、上記の断熱材を結合すると共に、基板と断熱材とを
固着する。固化した熱可塑性樹脂は上記の三水石膏の針
状結晶によりカバーされ、耐燃性となる。

本発明におけるリターダは、一般に、市販の熱可塑性樹
脂エマルジョンからなる接着剤、あるいはこれを水で薄
めた接着剤に添加して使用される。

リターダの使用量は、少な過ぎれば上記のリターダの作
用が発現せず、逆に多過ぎれば半水又は水硬性無水石膏
の同化反応を運込し過ぎ生産性が低減するため、上記の
接着剤に対し１〜２０　ｗｔ％程度添加するのが好まし
い。なお、５〜１０　ｗｔｓ程度の添加では、１〜５時
間程度の硬化遅延とな）、２０　ｗｔ％程度の添加では
６時間程度の硬化遅延となる。

リターダが添加されている熱可塑性樹脂エマルジョンと
、半水又は水硬性無水石膏と、水とからなるスラリのこ
れら各成分の混合割合は、−概には特定できないが、工
場生産においては、上記エマルジョン：上記石膏：水＝
１：１〜２０：１〜８０（重量比）程度とするのが一般
的である。

半水又は水硬性無水石膏が上記量よシ少ないと、相対的
に水分量が多くなシ過ぎ、急速固化・乾燥作用が発現し
なくなる。上記量よシ多くなると相対的に熱可塑性樹脂
分が少なくなシ、可撓性を喪失する。

また、水は、基板上に基板の上方から下向きで吹付けて
複合板を生産する場合は、上記範囲の量（乾燥速度を高
める上では、上記比において１〜４程鼠が好ましい）で
よいが、例えば現場等にて上向きある゛いは横向きで吹
付けて複合板の生産を行う場合、上記の範囲に限定され
ない。

何故なら、水の量は製品複合板の密度に密接な関係が６
９、水の量が多ければ基板上に吹付けられた有機質の繊
維質断熱材が石膏や樹脂と共に沈降し、高密匿の複合板
となるが、水の量が少なければ斯る沈降現象は生ぜず、
低密匿の複合板となる。しかし、このよりな水の麓によ
る沈降・非沈降の現象は下向き吹付けの場合にのみ生じ
、上向きあるいは横向き吹付けでは生じない。従って、
現場等で上向きあるいは横向きで吹付ける場合は、作業
性、乾燥速度、その他の要因により、水の量は適宜選定
される。

また、上記のスラリと有機質の繊維質断熱材との割合は
、一般に、この断熱材ニスラリ＝１：３〜５０（重量比
）程度が適している。スラリかこれより少な過ぎれば耐
燃性、回漕性等に欠け、これよシ多過ぎれば可撓性等に
欠ける。

このスラリと共に混合される急結剤は、少な過ぎればリ
ターダの作用を解除することができず、多量に使用して
もこの解除効果は飽和してしまい、一般にはリターダの
使用量に対し１〜２０倍量程度とする。

更に、本発明では、上記の急結剤と共に、乾燥固化の促
進剤としてＣｅｈＯを使用することができる。

ＯａＯはスラリ中の水分等と ＣａＯ＋　ＨＩＯ−＋Ｃａ（ＯＲ）。

の水和反応を生起する。この水和反応は発熱反応であシ
、多量の熱を放出し、この熱にょ夛前述の半水又は水硬
性無水石膏と水との反応や水分の蒸発を促進し、乾燥・
固化速度を加速する。

ＣａＯの使用量は、スラリ中の水分量、あるいは作業環
境温度等により異なるため、作業状況に厄じ適宜最適の
童が選定されるが、一般には半水又は水硬性無水石膏の
１０重１鳴以下が好ましい。

また、必要に応じてスラリ供給手段をヒータ等で加熱し
たり、ｂるいは基板に吹付けられた断熱材、スラリ等に
赤外線照射を行い、前述の半水又は水硬性無水石膏と水
との反応を促進し、乾燥・固化速度を加速することもで
きる。

次に、本発明で使用できる具体的な材料を説明する。

リターダとしては、糖密、多糖類、ペプトン、クエン酸
ソーダ等があげられ、急結剤としては明パン、硫酸カリ
ウム、その他の中性ないし弱酸性硫酸塩類があげられる
。なお、急結剤は一般に水溶液の形で使用される。

熱可塑性樹脂エマルジョンとしては、この種分野におい
て接着剤として用いられている通常のものが使用され、
半水又は水硬性無水石膏も市販品がそのまま使用される
。

有機質の繊維質断熱材としては、無公害で、可撓性がろ
シ、しかも低コスト等の点から各種のセルロース系７ア
イパ、例えば故紙、各、ｉのプラスチック繊維、列えば
屑ナイロン、屑ウレタン、炭素繊維等が使用できる。

また、基板としては、可撓性を有する通常の紙、耐水紙
、石膏ボードの他に、アルミニウム、トタン、ステンレ
ススチール、鋼等の金属板、木製合板等の木材からなる
板等が使用できる。

し実施例〕 （１）　　スラリの調製 ■　市販の耐熱断熱用アクリル樹脂エマルジョン６１Ｌ
２重量部に、リターダとしてのペグ１フ５４重を部と、
水３２．４恵１部とを混合して接着剤ｆｔ調製した。

この接着剤ｔ７に９と、半水石膏２５時と水２２ｔ、３
２Ｊ！、４２１とを混合し、スラリー１〜３を調製した
。

■　市販のビニル樹脂エマルジョン（清水化学社製）に
対し、該エマルジョンの１２５重濾囁のペプトンをリタ
ーダとして加え、このリターダ添加のエマルジョン（接
着剤）と水と半水石膏とを下表の童で混合し、スラリー
４〜７ｔ−調製した。

（２）スラリの性状 上記のスラリー１〜７のいずれも、調製からｔ５〜２．
５時間経過後に目視したところ、調製初期の性状を維持
していた。

（３）断熱耐火複合板の製造 ■　ベルトコンベア等で供送されている長尺のアルミニ
ウム板の表面に、故紙（市販品で、商品名がジェットフ
ァイバＬＰＧ　）’ｉ５〜ｂｔ／分の量で下向きで吹付
け、同時に上記の（１１−■でｖ４製したスラリー６と
、急結剤としての明パン水（明パン１ゆを水２０　ｔｒ
ｃ溶かしたもの）とＣａＱとを各々ノズルで、繊維ニス
ラリ：急結剤：　ＯａＯ＝　２：１５：４：α５（重量
比）となるように下向きで噴射し、赤外線灯で照射加熱
し九。

アルミニウム板表面のこれら混合物は １０分程度で乾燥・固化した。

このようにして得られた断熱耐火複合板の比重に約（１
１であった。

また、この断熱耐火複合板について、２゜の曲げ試験を
行った結果、混合物層のひび割れ、剥離等は見られなか
った。

また、大気中で８００℃に加熱しても、変質せず、発火
もしなかった。

更に、試験片を切シ取り、ウエザオメータにより耐久性
をテストした結果、長時間の使用に耐えることが確認さ
れた。

■　ビルの建築現場の壁面に設置された石膏ボードの表
面に、（３）−■で使用したものと同じジェットファイ
バラ（３）−■と同じ量で慣向きで吹付け、同時に上記
（１）−■で調整したスラリー１と、急結剤として（３
）−■で使用したものと同じ明パン水とを各々ノズルで
、繊維ニスラリ：急結剤＝２　：　１５　：４（重量比
）となるように横向きで噴射した。

このとき、ｍ１図（Ａ）＋２）概略側面図と第１図（Ｂ
）のは略正面図に示すノズルを使用した。

すなわち、中央孔１からジェットファイバを圧縮空気で
吹付け、この中央孔１を囲繞して設けられた複数の孔２
の一部からスラリー１を、残りの孔２から急結剤を各々
ポンプにて噴射したが、これらの吹付け、噴射に先立ち
複数の孔２の間に４１園（等間隔で）設けられた孔３か
ら接着剤（上述のスラリー１に使用している接着剤と同
一のもの）を噴射し、壁面に設置された石膏ボード面４
に予め接着剤の薄膜５ｔ−形成し、その直後に上記の中
央孔１及び複数孔２からジェット７アイパ及びスラリー
１を噴射した。

なお、スラリーと急結剤とに中央孔１の中にパイプ（図
示省略）を通し、このパイプから噴射させ、接着剤は中
央孔１の周囲から噴射させるよりにしてもよい。

石膏ボード表面のこれら混合物は、吹付けるそばから乾
燥・固化し、吹付後約３０分で完全に乾燥・固化し、乾
燥・固化のだめのｒｐｌ別の工程は不要であった。

このようにして得られた断熱耐火複合板の比重は約［１
Ｌ０４であった。

また、この壁面にバーナ火炎を５分間接触させたが、変
質も、発火もしなかった。

■　ベルトコンベヤ等で供給される合板の表面に、（３
）−■で使用したものと同じジェットファイバを（３）
−■と同一量で下向きで吹付け、同時に上記（１）−■
で調製したスラリー４〜７と、急結剤としての明パン水
（明パン３に９を水６０匈に溶かしたもの）とを各々ノ
ズルで繊維ニスラリ：急結剤＝１：４：Ｌ７（重量比）
となるよりに下向きで噴射し、赤外線灯で照射加熱した
。

合板表面の上記混合物は約２ｄ分で乾燥・固化した。

これらの断熱耐火複合板について２°の曲げ試験を行っ
たが、混合物層のひび割れ、剥離は勿論、混合物層と合
板との剥離も生じなかった。

また、大気中８００℃に加熱したが、いずれの断熱耐火
、複合板も、変質や発火は見られなかった。

更に上記（３）−■と同様の耐久性テストの結果を示し
た。

■　ビルの建築現物の屋根に設置された折曲げトタン板
の天井面に、上記（３）−■と同じジェットファイバを
（３）−■と同じ量で上向きで吹付け、同時に上記（１
）−■で調製したスラリー６と、急結剤としての明パン
水（上記（３）−〇で使用したものと同じもの）とを各
々ノズルで、繊維ニスラリ：急結剤＝１：４：１．７（
重量比）となるように上向きで噴射した。

このとき、上記（３）−■で使用した第１図（４）、　
ＣＢ）に示すノズルを使用し、上記のジェットファイバ
、スラリー６及び急結剤の噴射に先立って、速乾性の接
着剤（ボスチックジャパン社製の市販品）を天井面に噴
射した。

この混合物層も吹付けるそばから乾燥・“固化し、噴付
後約３０分で完全に乾燥・固化し、乾燥・固化のための
特別の工程は不要であった。

この天井面にバーナ火炎を１０分間接触させたが、変質
も、発火もしなかった。

■　上記（３）−■の断熱耐火複合板の製造を一１０℃
の環境で行った。

このときスラリー４〜７は、噴射直前に投げ込みヒータ
で約５０℃に加熱しておき、また明パン水は、同じく噴
射直前に投げ込みヒータで約８０℃に加熱しておき、こ
れらの加熱されたスラリー４〜７と明パン水とを加熱さ
れたパイプを用いてノズルまで送シ噴射した。

この結果、上記（３）−■で得られた断熱耐火複合板と
同様の物性を有するものが得られた。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明方法によれば、予め熱可塑
性樹脂エマルジョンと半水又は無水石膏とを混合してお
くことができるため、製造現場においての製造材料配合
量の厳密なコントロールは不要となシ、ビルの壁材や天
井材等として使用する場合、ビル建築現場においても容
易に断熱耐火複合板の製造ができる。

しかも、本発明方法によれば、断熱層の乾燥・固化速度
が速いため、別途乾燥・固化工程を設ける必要がなく、
従来法のような長大な生産設備が不要となる。

また、本発明方法で得られる断熱耐火複合板は、公害の
問題がなく、更に可撓性、耐燃性、接着性、耐久性に愛
れ、建築材料として優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図体）、（至））は本発明の実施列で使用したノズ
ルの説明図で、第１図体）が概略側面図、ｍ１図中）が
概略正面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）接着剤として熱可塑性樹脂エマルジョンを用い、
   有機質の繊維質断熱材を紙、耐水紙、石膏ボード、木材
   又は金属からなる基板上に積層して可撓性を有する断熱
   耐火複合板を製造する方法において、前記熱可塑性樹脂
   エマルジョンにリターダ、半水又は水硬性無水石膏及び
   水を加えてスラリとなし、前記断熱材を圧縮空気により
   前記基板上に吹付ける際に、該スラリと急結剤とを該断
   熱材に混合することを特徴とする断熱耐火複合板の製造
   方法。
2. （２）急結剤と共にＣａＯを使用する特許請求の範囲第
   １項記載の方法。