【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
この発明は天井材、壁材等の建築用として使用
される耐火断熱性積層ボードに関するものであ
る。
〔従来の技術〕
従来よりフエノールフオームは最も燃え難い有
機系断熱材として利用されているが、あくまで有
機材料であることから、酸素存在下では燃焼反応
を惹起するもので、自ずと適用範囲は限られたも
のであつた。そこでこの燃焼反応を抑制するた
め、炎の当る表面に特殊配合の無機質層を設け、
耐火性能を向上させたフエノールフオームボード
が近時開発されている。例えば実開昭55−126412
号、実開昭57−136733号及び実開昭60−127921号
記載の技術である。
すなわち実開昭55−126412号は、フエノールフ
オームに石膏層、表面材を順に積層する技術を開
示し、実開昭57−136733号は、合成樹脂発泡層に
不織布と水ガラスからなる表面層を積層する技術
を開示している。また実開昭60−127921号は、フ
エノールフオームに表面板、無機質層（リン酸系
化合物）の順で積層する技術を開示している。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら実開昭55−126412号記載の技術で
は、石膏を使用していることから強度がなく、脆
い欠点がある。特に薄くなるとその傾向は顕著と
なり、実用上好ましくない。しかも表面材をどう
しても積層しなければならず、３層構造を採らざ
るを得ない難点がある。また実開昭57−136733号
記載の技術では、水ガラス系の表面層を採用して
いることから耐水性が不良となる欠点を有し、ま
た水ガラスのみでは強度不足のため補強材として
どうしても不織布が必要となり耐火断熱性の点で
好ましくない。また実開昭60−127921号記載の技
術では、リン酸塩系無機質層を採用しているので
比較的高価とならざるを得ず経済性の点で好まし
くなく、また強度面においても弱い。
一方水硬性セメントを結合材とする無機質塗料
はこれまでにもモルタルの補修等に用いられてい
るが、この塗料を用いたとしても、耐火性には一
定の限界があり、特に耐火性をシビアーに要求す
る用途には今一歩適用できない現状にある。
この発明の目的は、塗膜強度が良好であると同
時に、耐火性において飛躍的に優れ、建設省の公
示1372号（1984年９月29日）に記された準不燃規
制の基準に適合させることができ、しかも施工
性、価格等の面でも良好である耐火断熱性積層ボ
ードを提供する点にある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するため鋭意検討した結果、
耐火性能をさらに向上させるには無機質塗料に含
有されている有機系のバインダーの燃焼時におけ
る発熱を可及的に抑制することが好適な効果を得
ることを発見した。すなわちこの種の有機バイン
ダーは、元来無機物のみの薄膜では塗膜強度が弱
く、脆いため、強度及び施工性の向上をも兼ねて
併用しているのであるが、しかしながら元来これ
ら有機物を含有する無機質塗料は、一見燃えない
ようにみえるが、あくまで有機物であることから
燃焼時は発熱するもので、従つてこれを含有する
塗膜は、特に厳しく耐火性を要求される用途にな
ればなる程、耐火性能の阻害因子として働くこと
を見出したものである。
この発明は、有機系バインダーの燃焼時におけ
る発熱を可及的に抑制させるため、難燃剤をセメ
ント成分に対し10〜100％含む水硬性セメント系
無機質塗料を採用し、これを断熱フエノールボー
ドの表面に塗布積層して耐火断熱性積層ボードと
したことを特徴とする。
なおここで難燃剤としては、混合する有機物の
燃焼を可及的に抑制するに適した難燃剤が好まし
く、通常硼酸塩、リン酸化合物、有機リン化合
物、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、ハ
ロゲン化合物等一般に市販されいる難燃剤を用い
ることができ、またこれらを混合使用しても良
い。しかしながらこれらのうち特に好ましいの
は、セメントとの混合性のよい無機化合物、たと
えば三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、硼
酸塩、リン酸塩等である。
難燃剤の添加量は、多ければ多い程耐火性能が
向上するが、塗膜強度、価格の点からセメント成
分に対し10〜100％が好ましい。添加時期はセメ
ントの粉体に前もつて混合しておいても良く、水
を混合する際、同時添加しても良い。
また水硬性セメントとしては通常のポルトラン
ドセメントの他、白色ポルトランドセメント、ア
ルミナセメントその他の混合セメント等SiO2、
Al2O3、CaOを主成分とする組成のものが採用で
きる。ところでこれらは水の存在下で硬化する
が、厚さが約５mm以上の場合は強度は出るが、５
mm以下の厚みになると強度が弱くなり、また脆く
なるので、これを防止する見地から各種有機系バ
インダーを混合するもので、厚みが薄くなつても
強靱な層が得られる。なおここで使用される有機
系バインダーとしてはアクリル樹脂、酢酸ビニル
樹脂、ポリビニルアルコール、塩化ビニル樹脂等
のビニル系樹脂、SBR，NBR，BR等のゴム樹
脂、さらには澱粉、セルロース系化合物等の天然
又はそれに近い化合物、その他フエノール樹脂、
レゾルシノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、
フタル酸系樹脂等の比較的難燃性のある樹脂が使
用できる。通常、エマルジヨンや水溶液の状態で
使用するが、有機の溶剤の場合もある。また粉体
状で、セメントに混ぜて使用することも採用でき
る。
混合する量としてはセメントに対し１〜20％使
用し、20％を越えると耐火性能が悪くなり、１％
以下であると薄い層に仕上げた時の強度が極度に
低下する。
これら以外の混合物として、砂、スラグ砕石、
鉱石、珪砂等の骨材やマイカ、タルク、クレー等
のフイラー、その他補強効果のあるガラス繊維、
カーボン繊維、チタン酸カリ繊維等を用いること
ができる。ただし膜厚を薄くする必要からできる
だけ微粒子が好ましい。
ところで無機質層の膜厚は0.5〜５mmが適当で
ある。0.5mmより薄すぎると耐火性能が低下し、
一方５mmより厚すぎると、耐火性能は向上する
が、フエノールフオームボードに塗布した積層ボ
ードの重量が重くなつて取り扱い難くなり、また
ボード価格も高価になるからである。
また塗布する方法としては、水と混合したスラ
リー状のものをコテ又は吹き付けにより塗布する
方法が採用できるが、ロールコーター等の装置を
用いても差し支えない。塗布すべき対象として
は、まずフエノールフオームのボードに表面材が
ない場合はボードに直接塗布し、表面材がある場
合はそのまま表面材の上に塗布するか、もしくは
前もつて塗布した表面材を用い、フエノール樹脂
を発泡させてボードに仕上げるか、または前もつ
て塗布した表面材を難燃性の接着剤等を用いてボ
ードに貼り付ける方法が適宜採用できる。なお積
層はフオームボードの片面でもよく、また両面で
も良いのはもち論である。
次にフエノールフオームボードについてである
が、使用するフエノール樹脂原料としてはフエノ
ールとホルマリンから合成された既成の原料を用
いればよいが、また必要に応じてそれらの誘導体
を一部又は全部使用する場合も採用できる。すな
わちフエノール樹脂原料としてはレゾール型、ベ
ンジリツクエーテル型の液状のもの及びノボラツ
ク型の固形のものが使用できる。フエノールフオ
ームボードを製造するにはまず、このフエノール
樹脂原料に炭化水素、ハロゲン化炭化水素等の低
沸点の有機溶媒又は熱によりCO2、N2等の分解
ガスを生じる発泡剤と、無機もしくは有機の酸又
はヘキサミン等の硬化剤を加え、更に整泡剤等を
混合し、更に充填剤や、難燃剤を加える。次にこ
の混合液を発泡装置に注入し、常温又は加温下で
発泡させる。
発泡方法はブロツク発泡又はラミネーターによ
る連続発泡により行なう。そして得られたブロツ
ク品についてはボード状に裁断する。他方ラミネ
ーターによる連続発泡体では、通常、表面材を発
泡と同時に一体的に積層する。なおここで表面材
としては特に難燃性能のあるものが好ましく、ガ
ラス不織布、アスベスト紙、炭酸カルシウム処理
紙、水酸化アルミ処理紙、リン酸塩処理紙等の不
燃紙、金属箔その他これらの積層面材が一般に用
いられる。
フエノールボードの厚さは、５〜50mmが適切
で、これより薄くなると断熱性能が低下し、厚く
すると断熱性能は良くなるが、ボードとしての価
格が高くなる。従つて５〜50mmが好ましい範囲で
ある。
〔作用〕
この発明は既述の通り、有機系バインダーを含
有する水硬性セメント系無機質塗料をフエノール
ボード表面に塗布積層したので、塗膜強度、施工
性、価格等の点で良好であり、また特にこの無機
質塗料の組成に難燃剤を一成分として混入し、こ
れを塗布する構成を採用したので、得られた無機
質層は従来の耐火限界を克服して高度な耐火性能
を発揮するため、この耐火無機質層とフエノール
フオームとの積層ボードは断熱性を発揮しかつ準
不燃材料としての性能を有する程度にまで耐火性
を向上させることができる。
〔実施例〕
レゾール型フエノール樹脂（東洋ゴム工業株式
会社製、ソフランフエノールPR−2011）100重量
部に、整泡剤Ｌ−5420（日本ユニカー製）３部及
び発泡剤フレオン１１３を15部各添加混合し、ア
スベスト面材（目付量150g／m2）を両面に、ラ
ミネーター装置を用いて一体的に積層し同時に発
泡させ、密度45g／m2、厚さ20mmのフエノールフ
オームのラミネートボードを得た。
このボードに第１表に示した組成の無機質塗料
を片表面に塗布乾燥し、建設省告示第1372号記載
の方法に準じて15分間の燃焼テストを行なつた。
その結果は第１表に併記した通りであつた。な
お、無機質塗料の水含量は、コテでボード表面に
塗布するに適した状態になる量とした。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a fire-resistant and heat-insulating laminate board used for architectural purposes such as ceiling materials and wall materials. [Prior art] Phenol foam has traditionally been used as the most combustible organic heat insulating material, but since it is an organic material, it causes a combustion reaction in the presence of oxygen, so its range of application is naturally limited. It was warm. Therefore, in order to suppress this combustion reaction, a specially formulated inorganic layer is placed on the surface that is exposed to the flame.
Phenol foam boards with improved fire resistance have recently been developed. For example, Utsukai Showa 55-126412
This is the technique described in Japanese Utility Model Application No. 57-136733 and Utility Model Application Publication No. 60-127921. In other words, Utility Model Application Publication No. 55-126412 discloses a technique in which a gypsum layer and a surface material are laminated in order on phenol foam, and Utility Model Application Publication No. 57-136733 discloses a technology in which a surface layer made of nonwoven fabric and water glass is layered on a synthetic resin foam layer. Discloses a layering technology. Further, Japanese Utility Model Application Publication No. 127921/1983 discloses a technique in which a surface plate and an inorganic layer (phosphoric acid compound) are laminated in this order on a phenol foam. (Problems to be Solved by the Invention) However, the technique described in Japanese Utility Model Application Publication No. 55-126412 has the disadvantage that it lacks strength and is brittle because it uses gypsum. This tendency becomes particularly noticeable as the thickness becomes thinner, which is not preferred in practice. Moreover, the surface material must be laminated, and a three-layer structure has to be adopted. Furthermore, the technology described in Japanese Utility Model Application Publication No. 57-136733 has the disadvantage of poor water resistance because it employs a water glass-based surface layer, and water glass alone is not strong enough to be used as a reinforcing material. Non-woven fabric is required, which is unfavorable in terms of fire resistance and heat insulation properties. Furthermore, the technique described in Japanese Utility Model Application Publication No. 127921/1983 employs a phosphate-based inorganic layer, which makes it relatively expensive, which is unfavorable from an economic point of view, and is also weak in terms of strength. On the other hand, inorganic paints that use hydraulic cement as a binding material have been used to repair mortar, etc., but even if this paint is used, there are certain limits to its fire resistance, and in particular, it is necessary to Currently, it is not possible to apply it to the applications that require it. The purpose of this invention is to have good coating film strength, dramatically superior fire resistance, and meet the quasi-noncombustibility regulations stipulated in Public Notice No. 1372 (September 29, 1984) of the Ministry of Construction. The object of the present invention is to provide a fire-resistant and heat-insulating laminate board that can be used in a variety of applications, and is also good in terms of workability, price, etc. [Means to solve the problem] As a result of intensive study to solve the above problem,
It has been discovered that in order to further improve the fire resistance performance, a suitable effect can be obtained by suppressing the heat generation as much as possible during combustion of the organic binder contained in the inorganic paint. In other words, this type of organic binder is originally used in combination to improve strength and workability because thin films containing only inorganic substances have weak coating strength and are brittle. At first glance, inorganic paints appear to be non-flammable, but since they are organic substances, they generate heat when burned. Therefore, coatings containing them are used for applications that require particularly strict fire resistance. , which was found to act as an inhibitor of fire resistance performance. This invention uses a hydraulic cement-based inorganic paint containing 10 to 100% flame retardant relative to the cement component in order to suppress heat generation as much as possible during combustion of the organic binder, and applies this to the surface of the heat-insulating phenol board. It is characterized by being coated and laminated to form a fire-resistant and heat-insulating laminated board. It should be noted that the flame retardant here is preferably a flame retardant suitable for suppressing the combustion of organic substances to be mixed as much as possible, and usually includes borates, phosphoric acid compounds, organic phosphorus compounds, aluminum hydroxide, antimony trioxide, and halogen compounds. Generally commercially available flame retardants such as the above may be used, or a mixture of these may be used. However, particularly preferred among these are inorganic compounds that have good miscibility with cement, such as antimony trioxide, aluminum hydroxide, borates, and phosphates. The greater the amount of flame retardant added, the better the fire resistance will be, but from the viewpoint of coating film strength and cost, it is preferably 10 to 100% of the cement component. It may be added beforehand to the cement powder, or it may be added at the same time as water is mixed. Hydraulic cements include ordinary Portland cement, white Portland cement, alumina cement, and other mixed cements such as SiO 2 ,
A composition mainly composed of Al 2 O 3 and CaO can be used. By the way, these harden in the presence of water, but if the thickness is about 5 mm or more, they will be strong, but
When the thickness is less than mm, the strength becomes weak and it becomes brittle, so in order to prevent this, various organic binders are mixed, and a strong layer can be obtained even when the thickness is reduced. The organic binders used here include vinyl resins such as acrylic resin, vinyl acetate resin, polyvinyl alcohol, and vinyl chloride resin, rubber resins such as SBR, NBR, and BR, and natural materials such as starch and cellulose compounds. or similar compounds, other phenolic resins,
resorcinol resin, urea resin, melamine resin,
Relatively flame-retardant resins such as phthalic acid resins can be used. It is usually used in the form of an emulsion or aqueous solution, but may also be an organic solvent. It is also in powder form and can be used by mixing it with cement. The amount to be mixed should be 1 to 20% of the cement, and if it exceeds 20%, the fire resistance will deteriorate, so 1%
If it is less than that, the strength when finished into a thin layer will be extremely reduced. Mixtures other than these include sand, crushed slag,
Aggregates such as ore and silica sand, fillers such as mica, talc, and clay, and other reinforcing glass fibers,
Carbon fiber, potassium titanate fiber, etc. can be used. However, since it is necessary to reduce the film thickness, it is preferable to use fine particles as much as possible. Incidentally, the appropriate thickness of the inorganic layer is 0.5 to 5 mm. If it is too thin than 0.5mm, the fire resistance will decrease,
On the other hand, if it is thicker than 5 mm, the fire resistance will improve, but the weight of the laminated board coated on the phenol foam board will become heavy and difficult to handle, and the board will also become expensive. Further, as a coating method, a method of coating a slurry mixed with water using a trowel or spraying may be employed, but a device such as a roll coater may also be used. First, if the phenol foam board does not have a surface material, apply it directly to the board, if there is a surface material, apply it directly on top of the surface material, or use the previously applied surface material. The board can be finished by foaming the phenolic resin, or a previously applied surface material can be attached to the board using a flame-retardant adhesive or the like, as appropriate. It goes without saying that the lamination can be done on one side or both sides of the foam board. Next, regarding phenol foam board, as the phenol resin raw material to be used, existing raw materials synthesized from phenol and formalin can be used, but some or all of their derivatives may also be used as necessary. Can be adopted. That is, as the phenol resin raw material, resol type, benzyl ether type liquid ones, and novolak type solid ones can be used. To manufacture phenolic foam board, first, the phenolic resin raw material is mixed with a low boiling point organic solvent such as a hydrocarbon or halogenated hydrocarbon, or a blowing agent that generates decomposed gases such as CO 2 and N 2 when heated, and an inorganic or organic A curing agent such as acid or hexamine is added, a foam stabilizer etc. are further mixed, and a filler and a flame retardant are further added. Next, this liquid mixture is poured into a foaming device and foamed at room temperature or under heating. The foaming method is carried out by block foaming or continuous foaming using a laminator. The obtained block product is then cut into board shapes. On the other hand, in the case of open foam produced using a laminator, the surface material is usually integrally laminated at the same time as the foaming. In this case, it is particularly preferable that the surface material has flame retardant properties, such as non-flammable paper such as glass non-woven fabric, asbestos paper, calcium carbonate treated paper, aluminum hydroxide treated paper, phosphate treated paper, metal foil and other laminated layers thereof. A facing material is commonly used. The appropriate thickness of the phenol board is 5 to 50 mm; if it is thinner than this, the insulation performance will decrease, and if it is thicker, the insulation performance will be better, but the price of the board will be higher. Therefore, the preferred range is 5 to 50 mm. [Function] As mentioned above, this invention has a hydraulic cement-based inorganic paint containing an organic binder coated and laminated on the surface of a phenol board, which is good in terms of film strength, workability, cost, etc. In particular, we adopted a structure in which a flame retardant is mixed as one component into the composition of this inorganic paint and applied, so the resulting inorganic layer overcomes the conventional fire resistance limit and exhibits advanced fire resistance. A laminated board of a fire-resistant inorganic layer and phenol foam exhibits heat insulation properties and can improve fire resistance to the extent that it has the performance as a quasi-noncombustible material. [Example] 3 parts of foam stabilizer L-5420 (manufactured by Nippon Unicar) and 15 parts of foaming agent Freon 113 were added to 100 parts by weight of resol type phenol resin (manufactured by Toyo Rubber Industries, Ltd., Soflanphenol PR-2011). They were mixed, and asbestos surface material (basis weight 150 g/m 2 ) was integrally laminated on both sides using a laminator and foamed at the same time to obtain a phenol foam laminate board with a density of 45 g/m 2 and a thickness of 20 mm. . An inorganic paint having the composition shown in Table 1 was applied to one surface of this board and dried, and a 15-minute combustion test was conducted in accordance with the method described in Ministry of Construction Notification No. 1372.
The results were as shown in Table 1. The water content of the inorganic paint was determined to be suitable for application to the board surface with a trowel.
【表】【table】
〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕
以上の様にこの発明は、有機系バインダーを含
有する水硬性セメント系無機質塗料をフエノール
ボード表面に塗布積層した耐火断熱性積層ボード
においては、含有有機系バインダーの発熱を可及
的に抑制することが更なる耐火性向上の点で優れ
たものとなるとの着眼にもとづき、難燃剤を上記
無機質塗料に含有させたことから、この種ボード
においてのいわば耐火限界を克服したもので、き
わめて苛酷な耐火条件にも適合する格別顕著な効
果を発揮した。しかも塗膜強度においても優れ、
施工性、コスト面等においても良好で、当該技術
分野に資するところ大きな耐火断熱性積層ボード
を提供することができた。
As described above, the present invention aims to suppress the heat generation of the organic binder as much as possible in a fire-resistant and heat-insulating laminate board in which a hydraulic cement-based inorganic paint containing an organic binder is coated and laminated on the surface of a phenol board. Based on the idea that this would further improve fire resistance, we added a flame retardant to the inorganic paint, which overcomes the fire resistance limit of this type of board, making it extremely fire resistant. It demonstrated a particularly remarkable effect that met the conditions. Moreover, it has excellent coating strength,
We were able to provide a fire-resistant and heat-insulating laminate board that was good in terms of workability and cost, and greatly contributed to the technical field.