JPH07357B2 - 不燃性ハニカム構造材及び不燃性ボード - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐熱性と不燃性を有し、
軽量かつ高強度であって、建材としての間仕切用壁材、
雨戸、扉、床などのパネル用芯材、更に、航空機等の構
造材、鉄道車両の内装パネル等に使用可能な不燃性ハニ
カム構造材及び不燃性ボードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、軽量である程度の強度を有
し、安価で取扱いが容易な構造材として厚紙をハニカム
に形成したペーパーハニカムが広く使用されている。

【０００３】しかし、このペーパーハニカムは紙質のた
め、燃え易く、また、高い剛性強度を要する場所には不
適である。

【０００４】このため、従来は、これらの特性を要する
場合にはアスベストを使用した紙を用いていた。ところ
が、アスベストは健康を害する作用があるため、最近、
使用中止となった。

【０００５】したがって、軽量であってしかも不燃性を
有し、高剛性を必要とする場所には、通常、アルミニウ
ム、ステンレス等の金属箔を積層したハニカムコアを構
造材として使用している。

【０００６】これらの金属箔を用いたハニカム構造材は
軽量にもかかわらずその形状特性からくる高い剛性強度
によって航空機、鉄道車両、建材等の各種構造材に使用
されている。

【０００７】ところが、これらの金属箔を用いたハニカ
ム構造材は、ペーパーハニカムと比較して非常に高価で
ある。

【０００８】このようなことから、特開昭６０−２５０
９４５号公報、特開昭６３−１７８０３３号公報には、
水酸化アルミニウム含む紙を使用して難燃性を向上させ
たハニカム構造材の技術が開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記特開昭
６０−２５０９４５号公報、特開昭６３−１７８０３３
号公報に掲載の技術は、難燃性を有するといっても、曲
げ強度向上のためにパルプを３０％程度混合することが
不可欠であるので、比較的燃え易い。なお、珪藻土、尿
素メラミン等を含浸させることによりある程度難燃性を
向上できるが、熱分解後の保形性がなく、崩れ易い。こ
のため、難燃性といっても使用場所がかなり制限されて
しまうこととなった。

【００１０】また、ハニカムコアの形成に使用される接
着剤が酢酸ビニル等の有機接着剤である場合には、非常
によく燃焼し、熱分解後に接合部分が剥離し、ハニカム
コアが分解してしまうという不具合がある。

【００１１】一方、間仕切用壁材の裏打材として石膏ボ
ードが使用されることがあるが、石膏ボードは重く、割
れ易いという不具合がある。

【００１２】そこで、本発明は、軽量で、不燃性を有
し、高温使用下においても所定の形状を保持でき、しか
も、安価に製造できる不燃性ハニカム構造材及び不燃性
ボードの提供を課題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
不燃性ハニカム構造体は、セピオライトを主成分とした
スラリーを抄造してなる不燃性シートを層間に無機接着
剤を使用してハニカム状に積層したものである。

【００１４】請求項２の発明にかかる不燃性ハニカム構
造体は、セピオライトを主成分としたスラリーを抄造し
てなる不燃性シートを層間に無機接着剤を使用してハニ
カム状に積層し、その表面全体に無機含浸剤を塗布した
ものである。

【００１５】請求項３の発明にかかる不燃性ボードは、
セピオライトを主成分としたスラリーを抄造してなる不
燃性シートを層間に無機接着剤を使用してハニカム状に
積層してなる不燃性ハニカム構造材と、セピオライトを
主成分としたスラリーを抄造してなり、前記不燃性ハニ
カム構造材の両面に無機接着剤を介して貼着された不燃
性板材とからなる。

【００１６】請求項４の発明にかかる不燃性ハニカム
は、セピオライトを主成分としたスラリーを抄造してな
る不燃性シートを層間に無機接着剤を使用してハニカム
状に積層し、その表面全体に無機含浸剤を塗布してなる
不燃性ハニカム構造材と、セピオライトを主成分とした
スラリーを抄造してなり、前記不燃性ハニカム構造材の
両面に無機接着剤を介して貼着された不燃性板材とから
なる。

【００１７】

【作用】請求項１の発明においては、不燃性ハニカム構
造材を柔軟性を有するセピオライトで構成しているの
で、曲げ強度が高く、ハニカムコアの製造が可能であ
る。また、鉱物繊維であるセピオライトの不燃特性によ
り不燃性ハニカム構造体を火炎に接触させても燃焼する
ことがなく、所定の形状を保持する。更に、セピオライ
トが材料的に安価であるため、低コストで不燃性ハニカ
ム構造材を製造できる。そして、無機接着剤で層間を接
合しているので、熱分解することがなく、層間で剥離す
ることがない。

【００１８】請求項２の発明においては、請求項１と同
様に作用するとともに、ハニカムコアを製造後、その表
面全体に無機含浸剤を塗布しているので、引張り強度、
圧縮強度を向上できるとともに、その被膜形成により表
面強度を高めて繊維のけば立ち或いは剥れ落ちを防止で
きる。

【００１９】請求項３の発明においては、不燃性ボード
を全体的にセピオライトで構成しているので、請求項１
と同様に作用するとともに、両面に不燃性板材を貼着し
ているので、横方向からの圧縮荷重に対しても高い強度
を有する。更に、ボードの側面に鋼板等の表面材を貼着
した場合は、不燃性板材の表面全体が接合面となるの
で、前記不燃性ハニカム構造材に直接表面材を接合した
場合より接合強度は大きい。

【００２０】請求項４の発明においては、請求項３と同
様に作用するとともに、ハニカムコアを製造後、その表
面全体に無機含浸剤を塗布しているので、引張り強度、
圧縮強度を向上できるとともに、その被膜形成により表
面強度を高めて繊維のけば立ち或いは剥れ落ちを防止で
きる。

【００２１】

【実施例】

〈第一実施例〉以下、本発明の第一実施例を図１乃至図
３に基づいて説明する。

【００２２】図１は本発明の第一実施例による不燃性ハ
ニカム構造材を示す斜視図である。

【００２３】図において、１はセピオライトを主成分と
した不燃性シート２を、無機接着剤からなるハニカム形
成用無機接着剤３を使用して複数積層し、展張形成して
なる一定巾のハニカムコアである。前記ハニカム形成用
無機接着剤３は、水溶性または水分散タイプを使用して
おり、リン酸アルミニウム溶液、コロイダルシリカ、コ
ロイダルアルミナ等に硬化剤、触媒を混合したものな
ど、耐熱温度、塗布作業性、乾燥速度、接着強度等を勘
案して最適な材質を選定すればよく、本実施例ではケイ
酸カリウムと五酸化アンチモンを合成したものを使用し
た。４はハニカム状に形成した後、浸漬、あるいは、ス
プレーなど公知の手段により不燃性シート２の表面全体
に塗布された無機含浸剤であり、この無機含浸剤４とし
ては各種の無機接着剤を使用可能であるが、前記ハニカ
ム形成用無機接着剤３と同材質が好適である。

【００２４】ここで、不燃性ハニカム構造材の主成分と
なるセピオライトについて説明する。

【００２５】セピオライトは、通称、マウンテンレザー
（山皮）、マウンテンコルク、マウンテンウッドと呼ば
れている粘土鉱物で、日本における海泡石もこの一種で
ある。外観はコルク状であったり、レザー状であった
り、まっ白な柔かい塊であったりするが、一般には繊維
性を持ったケイ酸マグネシウムの塊である。一応、一次
元構造粘土に分類されているものの、見方によってはあ
る方向に削れ易いレンガ積みの結晶性三次元構造とみる
こともでき、ケイ素、マグネシウム、酸素、水酸基、結
晶水からなる晶形群を形成している。物性は吸着性、揺
変性、固結性の基本的な性質がある。そして、安価な材
料として知られている。

【００２６】次に、上記の不燃性シート２からハニカム
コア１を製造する工程を説明する。図２は本発明の第一
実施例による不燃性ハニカム構造材の製造工程を示す説
明図である。

【００２７】まず、（ａ）に示した切断工程で、セピオ
ライトを主成分としたスラリーを抄造してなる不燃性シ
ート２を一定巾に切断し、次いで、（ｂ）の塗布工程に
進んで、この切断した不燃性シート２の表面にスクリー
ン転写或いはローラー塗布により一定間隔で一定の巾に
ハニカム形成用無機接着剤３を線状に塗布する。このと
き、ハニカム形成用無機接着剤３はその塗布量が多い
と、横に流れて線が乱れ、逆に少ないと、接着不良が発
生するので増粘剤、スクリーンのメッシュ等を適宜選択
する必要がある。このハニカム形成用無機接着剤３の塗
布を他の不燃性シート２についても同様に行なう。ここ
で、ハニカム形成用無機接着剤３を線状に塗布する位置
は、複数の不燃性シート２を積層したときに隣接する不
燃性シート２の間で交互に半ピッチずつずらした位置と
なる。なお、線状に塗布するハニカム形成用無機接着剤
３の巾寸法は完成後のハニカムコア１のセルの重合面の
長さ寸法となり、このハニカム形成用無機接着剤３の巾
寸法が変化することによってハニカムコア１のセルサイ
ズは変わってくる。

【００２８】ハニカム形成用無機接着剤３を一定間隔で
塗布した後、（ｃ）の積層圧着工程で、塗布済の複数の
不燃性シート２を積層し、上下方向から圧着して接合
し、線状のハニカム形成用無機接着剤３が交互に半ピッ
チずつずらして塗布されたシートブロック５を形成す
る。

【００２９】この後、（ｄ）の截断工程で、シートブロ
ック５を完成品の巾寸法に截断して截断シートブロック
６を形成する。

【００３０】そして、（ｅ）の展張工程で、前記截断シ
ートブロック６を無機含浸剤４が貯留された液タンク７
内に浸漬した状態で両側から展張し、液タンク７から取
出した後、無機含浸剤４を乾燥固化することによって、
ハニカムコア１が完成する。

【００３１】なお、上記無機含浸剤４は展張作業時に使
用しているが、展張によりハニカム状に形成してからこ
れを液タンク７内に浸漬して塗布してもよい。但し、液
タンク７内に浸漬した状態で展張した方が作業性が良
い。

【００３２】次に、ハニカムコア１を構成する不燃性シ
ート２の製造の一例を図３に基づいて説明する。

【００３３】本実施例における不燃性シート２は、セピ
オライトを主材とし、これに高分子バインダー及びガラ
ス繊維等を加えてスラリー化し、抄造することによって
製造した。

【００３４】図３は本発明の第一実施例の不燃性シート
の製造工程の概略を示す説明図である。

【００３５】図において、解繊工程Ａでは主原料である
セピオライトと、補強材としてのガラス繊維と微量の木
材パルプと合成繊維とを解繊機に入れて、撹拌によって
解繊し、繊維の分散を良くする。なお、ここにおいて、
木材パルプ量は５重量％以下とする。これ以上混合する
と、不燃性に支障をきたすこととなる。

【００３６】次に、原料混合工程Ｂでは解繊された紙
料、高分子バインダー、軟化剤、安定剤等を混合タンク
に入れて混合してスラリーを作製する。ここで使用する
高分子バインダーは、構造強度、耐水性の要求を満たす
ために、熱硬化性樹脂を使用し、更に、熱可塑性樹脂を
使用した。

【００３７】原料混合工程Ｂで混合されたスラリーは、
抄紙に適した凝集処理を行なうため、処理工程Ｃで集束
化反応装置により集束化を行なう。次いで、処理工程Ｃ
で調製されたスラリーをストックタンクに送出し、沈降
分離または調製シートの崩壊等が生じないように、混合
状態が常に均一化されるように維持する蓄積工程Ｄに入
る。

【００３８】そして、蓄積工程Ｄで均一に維持されたス
ラリーを定量ホッパーに定量ポンプでポンプアップし、
抄造工程Ｅに導く。

【００３９】本実施例の抄造工程Ｅでは、丸網式抄紙機
を用いて抄造した。このときのスラリー濃度は０．０５
〜０．５％であり、抄紙機は６０〜８０メッシュの抄網
を使用した。

【００４０】抄造工程Ｅでスラリーを脱水してなる湿シ
ートは、乾燥工程Ｆで、乾燥炉内に搬送し、所要温度で
所定時間乾燥することにより、内部の水分が蒸発し、バ
インダーの反応が促進して乾燥固化する。

【００４１】以上により、板厚が０．１〜１．０ｍｍの
不燃シート２が完成する。この不燃シート２は高い耐熱
性を有し、火を接近させても僅かな発煙と黒色化するだ
けで、所定の形状を維持できる。

【００４２】このように、上記実施例の不燃性ハニカム
構造材であるハニカムコア１は、セピオライトを主成分
としたスラリーを抄造してなる不燃性シート２を層間に
ハニカム形成用無機接着剤３を使用してハニカム状に積
層し、その表面全体に無機含浸剤４を浸漬塗布したもの
である。

【００４３】したがって、上記実施例によれば、ハニカ
ムコア１を柔軟性を有するセピオライトで構成している
ので、曲げ強度が高く、展張によるハニカムコア１の製
造が可能であり、鉱物繊維であるセピオライトの不燃特
性により不燃性ハニカム構造体を火炎に接触させても燃
焼することがなく、所定の形状を保持できる。更に、セ
ピオライトが材料的に安価であるため、低コストでハニ
カムコア１を製造できる。そして、ハニカム形成用無機
接着剤３で層間を接合しているので、これが熱分解する
ことがなく、層間で剥離することがない。

【００４４】そして、ハニカムコア１を製造後、その表
面全体に無機含浸剤４を塗布しているので、引張り強
度、圧縮強度を向上できるとともに、その被膜形成によ
り表面強度を高めて繊維のけば立ち或いは剥れ落ちを防
止できる。

【００４５】なお、この第一実施例は、請求項２の態様
に相当するものであり、また、請求項１の態様に相当す
るということもできる。

【００４６】〈第二実施例〉次に、本発明の第二実施例
による不燃性ボードを図４に基づいて説明する。

【００４７】図４は本発明の第二実施例による不燃性ボ
ードを示す断面図である。なお、図中、図１及び図２と
同一符号は第一実施例の構成部分と同一または相当する
部分である。

【００４８】図において、１は第一実施例と同様にハニ
カム形成用無機接着剤３を使用して第一実施例と同一の
不燃性シート２を複数積層し、展張形成してなる一定巾
のハニカムコアである。なお、このハニカムコア１も第
一実施例と同様に、浸漬等の手段により表面全体に無機
含浸剤４を塗布しておくのが望ましい。

【００４９】１１は前記ハニカムコア１の両側面に不燃
性板材１２を貼着してなる不燃性ボードである。前記不
燃性板材１２はセピオライトを主成分としたスラリーを
抄造したもので、不燃性シート２と同材質のものであっ
て、この不燃性シート２よりは相当厚く抄造されてい
る。１３はハニカムコア１の両側の端面にローラー塗布
などの手段により塗布され、ハニカムコア１と不燃性板
材１２とを接合するボード形成用無機接着剤である。こ
のボード形成用無機接着剤１３には各種の無機接着剤を
使用可能であるが、ハニカムコア形成用無機接着剤３と
同材質が好適である。

【００５０】上記のように構成された第二実施例の不燃
性ボード１１は、材料を全体的にセピオライトで構成し
ているので、第一実施例と同様に作用するとともに、両
面に不燃性板材１２を貼着しているので、横方向からの
圧縮荷重に対しても高い強度を有する。更に、この不燃
性ボード１１の側面に鋼板等の表面材を貼着した場合
は、不燃性板材１２の片面全体が接合面となるので、ハ
ニカムコア１に直接表面材を接合した場合より接合強度
を大きくすることができる。

【００５１】なお、この第二実施例は、請求項３または
請求項４の態様に相当するものである。

【００５２】上記ハニカムコア１または不燃性ボード１
１は、軽量、高強度であり、耐熱性、不燃性に優れた特
性を有することにより、これら単独で、或いは、裏打材
として鋼板等の表面材を貼着することによって、建材と
しての間仕切用壁材、雨戸、扉、床などのパネル用芯
材、更に、航空機等の構造材、鉄道車両の内装パネル等
に巾広く使用することが可能である。

【００５３】特に、建材としての間仕切パネルはその両
面に貼着されている表面材としての鋼板が近年薄肉の傾
向にあるため、裏打材である芯材の強度向上が強く要求
されるようになってきており、上記不燃性ボード１１は
これに有用な芯材として利用価値がある。

【００５４】ところで、上記各実施例の不燃性シート２
は、セピオライトを主成分としたスラリーの凝集剤、バ
インダーとして熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂を使用し
ているが、本発明を実施する場合には、これに限定され
るものでなく、他の凝集剤、バインダーであってもよ
く、要するに、スラリーの工業上の抄造が可能であって
所要の結合強度を付与できるものであればよい。

【００５５】また、上記各実施例のハニカムコア１は、
不燃性シート２にハニカム形成用無機接着剤３を半ピッ
チずつずらして線状に塗布し、複数積層した後展張する
製法により形成しているが、本発明を実施する場合は、
これに限定されるものでなく、例えば、ロールコアの製
法、コルゲートコアの製法により形成してもよい。

【００５６】更に、上記各実施例のハニカムコア１は、
セル空間内に発泡材等の断熱材などを充填してもよく、
この場合、前記効果に加えて断熱効果を高めることがで
き、また、吸音特性を付与することも可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上のように、本発明の不燃性ハニカム
構造材は、セピオライトを主成分としたスラリーを抄造
してなる不燃性シートを層間に無機接着剤を使用してハ
ニカム状に積層したものである。したがって、不燃性ハ
ニカム構造材を柔軟性を有するセピオライトで構成して
いるので、曲げ強度が高く、ハニカムコアの製造が可能
であり、鉱物繊維であるセピオライトの特性により不燃
性を有し、火炎接触後も所定の形状を保持できる。更
に、セピオライトが材料的に安価であるため、低コスト
で不燃性ハニカム構造材を製造できる。そして、無機接
着剤で層間を接合しているので、熱分解することがな
く、層間で剥離することがない。

【００５８】また、本発明の不燃性ボードは、セピオラ
イトを主成分としたスラリーを抄造してなる不燃性シー
トを層間に無機接着剤を使用してハニカム状に積層して
なる不燃性ハニカム構造材と、セピオライトを主成分と
したスラリーを抄造してなり、前記不燃性ハニカム構造
材の両面に無機接着剤を介して貼着された不燃性板材と
からなる。したがって、材料を全体的にセピオライトで
構成しているので、上記不燃性ハニカム構造材と同様の
効果が得られるとともに、両面に不燃性板材を貼着して
いるので、横方向からの圧縮荷重に対しても高い強度を
有する。そして、この不燃性ボードの側面に鋼板等の表
面材を貼着した場合は、不燃性板材の全面が接合面とな
るので、前記不燃性ハニカム構造材に直接表面材を接合
した場合より接合強度を大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第一実施例による不燃性ハニカ
ム構造材を示す斜視図である。

【図２】図２は本発明の第一実施例による不燃性ハニカ
ム構造材の製造工程を示す説明図である。

【図３】図３は本発明の第一実施例の不燃性シートの製
造工程の概略を示す説明図である。

【図４】図４は本発明の第二実施例による不燃性ボード
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ハニカムコア ２ 不燃性シート ３ ハニカム形成用無機接着剤 ４ 無機含浸剤 １１ 不燃性ボード １２ 不燃性板材 １３ ボード形成用無機接着剤

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セピオライトを主成分としたスラリーを
   抄造してなる不燃性シートを、層間に無機接着剤を使用
   してハニカム状に積層してなることを特徴とする不燃性
   ハニカム構造材。
2. 【請求項２】 セピオライトを主成分としたスラリーを
   抄造してなる不燃性シートを層間に無機接着剤を使用し
   てハニカム状に積層し、その表面全体に無機含浸剤を塗
   布してなることを特徴とする不燃性ハニカム構造材。
3. 【請求項３】 セピオライトを主成分としたスラリーを
   抄造してなる不燃性シートを、層間に無機接着剤を使用
   してハニカム状に積層してなる不燃性ハニカム構造材
   と、 セピオライトを主成分としたスラリーを抄造してなり、
   前記不燃性ハニカム構造材の両面に無機接着剤を介して
   貼着された不燃性板材とを具備することを特徴とする不
   燃性ボード。
4. 【請求項４】 セピオライトを主成分としたスラリーを
   抄造してなる不燃性シートを層間に無機接着剤を使用し
   てハニカム状に積層し、その表面全体に無機含浸剤を塗
   布してなる不燃性ハニカム構造材と、 セピオライトを主成分としたスラリーを抄造してなり、
   前記不燃性ハニカム構造材の両面に無機接着剤を介して
   貼着された不燃性板材とを具備することを特徴とする不
   燃性ボード。