JPH08197642A

JPH08197642A - 耐火パネルの製造装置

Info

Publication number: JPH08197642A
Application number: JP7009432A
Authority: JP
Inventors: Fumio Takahashi; 文男高橋; Toshizo Sanao; 利三佐直; Minoru Saito; 実斉藤; Yoshihiko Sugano; 良彦菅野
Original assignee: IG Technical Research Inc
Current assignee: IG Technical Research Inc
Priority date: 1995-01-25
Filing date: 1995-01-25
Publication date: 1996-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は製造後に膨れ、反り等の変形がな
く、しかも強度に優れた耐火パネルを製造するための耐
火パネルの製造装置に関するものである。【構成】金属製表面材１を供給する金属製表面材供給
機Ａと、金属製表面材１を成形する成型機Ｂと、金属製
表面材１の樋状部に合成樹脂発泡体原料よりなる芯材３
を充填する吐出機Ｃと、金属製裏面材２を供給する金属
製裏面材供給機Ｄと、金属製裏面材２を成形する成型機
Ｅと、芯材３を発泡させ硬化させる上下型よりなるキュ
アオーブンＩと、キュアオーブンＩから送り出される連
続体を切断する切断機Ｊとからなり、かつ芯材３吐出後
に芯材３内に流れ方向と平行に複数本の線状の線材Ｈが
キュアオーブンＩの途中まで形成されていると共に、芯
材３はフェノールフォーム樹脂に水酸化アルミニウム、
ポリリン酸アンモニウム、グラファイト、珪酸カルシウ
ムあるいは炭酸カルシウム等の無機材が混入されたプラ
スチックフォームである耐火パネルＰの製造装置であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建築、構築物の内壁材、
外壁材、屋根材、天井材、床材、間仕切り材、あるいは
防火戸等として使用でき、かつ、製造後に膨れ、反り等
の変形がなく、しかも強度に優れた耐火パネルを製造す
るための耐火パネルの製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、薄板状の金属製表面材と金属製
裏面材にて合成樹脂発泡体からなる芯材をサンドイッチ
した複合パネルを製造する装置は、数多く発明、考案さ
れて上市されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
装置により製造された複合パネル、特に芯材を液状、粒
状等で吐出等して製造した複合パネルでは、下記するよ
うな欠点があった。すなわち、フェノールフォーム、ポ
リウレタンフォーム、ポリイソシアヌレートフォームは
芯材形成時に使用した成分の未反応成分、反応により出
る余剰ガス成分で複合パネルの表面が経時的に膨れた
り、反ったりする等の変形があり、化粧面のイメージを
大幅に低下させていた。

【０００４】特に、例えばフェノール樹脂原液と酸硬化
剤と発泡剤とを混合吐出し、反応発泡して形成したフェ
ノールフォーム用原料（レゾール型）を芯材とした場合
は、フェノールフォーム中に、反応の際の縮合水が重量
の数１０パーセント位が保持され、製品の養生期間、あ
るいは複合パネルの施工後に、外気温等の変化により、
水分が水蒸気化し、同じく逃げ道が無いために、複合パ
ネルの金属製表面材もしくは金属製裏面材と芯材の間に
残留し、複合パネルの金属製表面材、金属製裏面材と芯
材間にガス膨れが発生したり、反ったり、機械強度を低
下する等して、経時的に複合パネルの外観、複合パネル
の強度に悪影響を与える欠点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような欠点
を除去するために、金属製表面材を供給する金属製表面
材供給機と、金属製表面材を成形する成型機と、金属製
表面材の樋状部に合成樹脂発泡体原料よりなる芯材を充
填する吐出機と、金属製裏面材を供給する金属製裏面材
供給機と、芯材を発泡させ硬化させる上下型よりなるキ
ュアオーブンと、キュアオーブンから送り出される連続
体を切断する切断機とからなり、かつ芯材吐出後に芯材
内に流れ方向と平行に複数本の線状の線材がキュアオー
ブンの途中まで形成されていると共に、芯材にはフェノ
ールフォーム樹脂に水酸化アルミニウム、ポリリン酸ア
ンモニウム、グラファイト、珪酸カルシウムあるいは炭
酸カルシウム等の無機材が混入されたプラスチックフォ
ームを使用した耐火パネルの製造装置であり、製造され
た耐火パネルは、芯材中または芯材と金属製表面材ある
いは芯材と金属製裏面材間の境界の少なくとも一つに、
極小通気孔が複数個形成されており、芯材内で発生した
ガスを極小通気孔から外部に放出するので、長年に亘り
化粧面の膨れ、反り等の変化の無い耐火パネルを製造で
きる耐火パネルの製造装置を提案するものである。

【０００６】

【実施例】以下に図面を用いて、本発明に係る耐火パネ
ルの製造装置の一実施例について詳細に説明する。すな
わち、本発明に係る耐火パネルの製造装置は図１および
図２（ａ）、（ｂ）にその構成を概略して示すように、
金属製表面材供給機Ａ、成型機Ｂ、吐出機Ｃ、金属製裏
面材供給機Ｄ、成型機Ｅ、孔形成具Ｆ、固定部Ｇ、線材
Ｈ、キュアオーブンＩ、切断機Ｊ、の基本構成よりなる
ものである。また、耐火パネルＰは図３に示すようなも
のである。

【０００７】さらに詳説すると、金属製表面材供給機Ａ
はアンコイラ、ピンチローラ、簡易カッタ等からなり、
コイル状に巻回された平板状の金属薄板よりなる金属製
表面材１を装着し、次工程の成型機Ｂに無理なく供給す
るものである。

【０００８】成型機Ｂは金属製表面材供給機Ａより供給
された金属製表面材１を所定形状に成形するロール成型
機であり、例えば図３に示すように金属製表面材１を成
形するものである。なお、金属製表面材１としては例え
ば鉄、アルミニウム、銅、ステンレス、チタン、アルミ
・亜鉛合金メッキ鋼板、ホーロー鋼板、クラッド鋼板、
ラミネート鋼板（塩ビ鋼板等）、サンドイッチ鋼板（制
振鋼板等）等（勿論、これらを各種色調に塗装したカラ
ー金属板を含む）の一種をロール成形、プレス成形、押
出成形等によって各種形状に成形したものである。ま
た、２は金属製裏面材、３は芯材、４は雄型連結部、５
は雌型連結部、６は化粧面である。

【０００９】吐出機Ｃは自己接着性を有する合成樹脂発
泡体を、成形された金属製表面材１の裏面に、例えばス
プレーガン方式（エア、エアレス）、または注入方式、
もしくは回転羽根を設けた吐出機、等のいづれかにより
供給するものである。

【００１０】芯材３はプラスチックフォーム３ａと、無
機ボード３ｂを両端部に介在させた構成であり、プラス
チックフォーム３ａは主に断熱材、耐火材、接着剤、補
強材、緩衝材、吸音材、嵩上材、軽量化材等として機能
するものである。

【００１１】プラスチックフォーム３ａとしてはレゾー
ル型のフェノールフォームに、発泡剤、水酸化アルミニ
ウム（Ａｌ（ＯＨ）₃）、ポリリン酸アンモニウム、グ
ラファイト、硬化剤、珪酸カルシウムあるいは炭酸カル
シウム等の無機材等を混入し、発泡、硬化させ、仕上が
り密度で５０〜３００Ｋｇ／ｍ³位に形成したものであ
る。

【００１２】レゾール型のフェノールフォーム（以下、
単にフェノールフォームという）は、主に連続式の発泡
成形方法により製造されるものであり、他の合成樹脂発
泡体（プラスチックフォーム）に比べて不燃性、低発煙
性、低毒性の性能を有するものである。また、このフェ
ノールフォームを金属板にサンドイッチして形成された
金属サイディング材は、単体でＪＩＳ−Ａ−１３０１
（建築物の木造部分の防火試験方法）、ＪＩＳ−Ａ−１
３０２（建築物の不燃構造部分の防火試験方法）の防火
構造試験に合格する防火性能を有するものである。

【００１３】発泡剤はフェノールフォームの原液を１０
０重量部とすると、このフェノールフォームの原液に対
して２〜５０重量部混入させるものであり、例えば、メ
チレンクロライド、炭酸塩（粉末）等である。

【００１４】水酸化アルミニウムはフェノールフォーム
の原液を１００重量部とすると、このフェノールフォー
ムの原液に対して５０〜３００重量部混入させるもので
あり、難燃材、耐火材、耐熱材として有用なものであ
る。例えば、その組成としては水分率が０〜３０％、粒
度が１０〜１００μ、純度９０％以上のものである。

【００１５】ポリリン酸アンモニウムはフェノールフォ
ームの原液を１００重量部とすると、このフェノールフ
ォームの原液に対して１〜２５重量部混入させるもので
あり、反応調整材、難燃化材として有用なもので粒度は
３０〜１００μである。

【００１６】グラファイトはフェノールフォームの原液
を１００重量部とすると、このフェノールフォームの原
液に対して２〜３０重量部混入させるものである。その
効果としては、火災時にフェノールフォームが炭化し空
隙が形成されるが、この空隙を加熱により膨張したグラ
ファイトにより塞ぎ、肉痩せによる耐火性能の低下を防
止するものである。

【００１７】硬化剤はフェノールフォームの原液を１０
０重量部とすると、このフェノールフォームの原液に対
して１０〜５０重量部混入させるものであり、有機リン
酸系、あるいはリン酸系とＰＳＡ系の混合物である。

【００１８】珪酸カルシウムあるいは炭酸カルシウム等
の無機材は、プラスチックフォームの保形性、耐火性を
向上するために混入したものである。

【００１９】また、無機ボード３ｂは、後記する連結部
の防火性の強化のため用いるもので、例えばケイ酸カル
シウム板、炭酸カルシウム板、石膏ボード、パーライト
セメント板、ロックウール板、スレート板、ＡＬＣ板、
ＰＣ板、その他の無機質軽量体、無機質軽量発泡体、あ
るいはこれらの複合板の１種以上、もしくは超高密度樹
脂（高密度のフェノールフォーム等）を耐火パネル１の
雄型連結部４、雌型連結部５に一体に介在させるもので
ある。

【００２０】７は無機パッキング材であり、例えばロッ
クウールフェルト、セラミックウール等よりなり、耐火
構造試験時に連結部間に間隙が形成されるのを防止して
火炎の浸入を遮断し、主に耐火材、気密材等の機能とし
て有用なものである。

【００２１】８は防水パッキング材であり、例えばポリ
塩化ビニル系、クロロプレン系、クロロスルホン化ポリ
エチレン系、エチレンプロピレン系、アスファルト含浸
ポリウレタン系、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ等の一般的に市販さ
れているものであり、主に防水材、気密材等の機能とし
て有用なものである。

【００２２】金属製表面材１の裏面に形成した極小通気
孔９は、耐火パネルＰ製造時にピアノ線等により金属製
表面材１の裏面に孔を形成したものであり、孔径は０．
０１〜５ｍｍ位である。この極小通気孔９は芯材３製造
後に、芯材３に使用した硬化剤や発泡剤の残留酸成分の
影響により、芯材３内で化学反応を起こし塩素や二酸化
炭素等のガスが発生しても、このガスを極小通気孔９に
より、耐火パネルＰの木口断面部分から外部に放出する
ことができるものである。

【００２３】以上のような芯材３の構成により、製造後
の耐火パネルＰの表面、裏面には内部ガスによる膨れ、
反り等の変形がなく、しかも強度、耐火性能に優れた耐
火パネルＰとなる。

【００２４】金属製裏面材供給機Ｄは金属製裏面材２を
吐出機Ｃにより形成されたプラスチックフォーム３ａ上
に積層するためのものである。また、成型機Ｅは金属製
裏面材供給機Ｄより供給された金属製裏面材２を所定形
状に成形するロール成型機であり、例えば図３に示すよ
うに金属製裏面材２を成形するものである。なお、金属
製裏面材２としては例えば鉄、アルミニウム、銅、ステ
ンレス、チタン、アルミ・亜鉛合金メッキ鋼板、ホーロ
ー鋼板、クラッド鋼板、ラミネート鋼板（塩ビ鋼板
等）、サンドイッチ鋼板（制振鋼板等）等（勿論、これ
らを各種色調に塗装したカラー金属板を含む）の一種を
ロール成形、プレス成形、押出成形等によって各種形状
に成形したものである。

【００２５】孔形成具Ｆは図２（ｂ）に拡大して示すよ
うに、固定部Ｇと線材Ｈとからなり、後記する次工程の
キュアオーブンＩの途中まで線材Ｈを形成したものであ
る。なお、線材Ｈは芯材３に極小通気孔９を形成するた
めに芯材３内に存在する。このために線材Ｈが引っ張ら
れるが、固定部Ｇにより線材Ｈが異動せず、芯材３固化
後に芯材３内に線材Ｈによる極小通気孔９が形成される
ものである。

【００２６】また、芯材３の硬化挙動は、目視では液状
の樹脂（吐出時）−ゲルタイム−ライズタイム（通常の
合成樹脂発泡体の硬化挙動は、液状の樹脂（吐出時）−
クリームタイム−ゲルタイム−タックフリータイム−ラ
イズタイムである。）を、キュアオーブンＩ内で経て固
化する。したがって、完全に固化してしまうライズタイ
ムまで線材Ｈを延ばしていたのでは線材Ｈが切れてしま
う危険性があるし、短ければ極小通気孔９が形成されず
閉塞してしまう。このため、線材Ｈの長さはプラスチッ
クフォーム３ａの硬化挙動を観察しながら決定するもの
である。

【００２７】固定部Ｇは線材Ｈを固定するものであり、
キュアオーブンＩ内を移動する芯材３と線材Ｈの接着力
による線材Ｈの引っ張り力に耐え得るものであれば良
く、例えば金属材である。

【００２８】線材Ｈは、キュアオーブンＩによる線材Ｈ
の引っ張り力に耐え得るものであれば良いが、例えばピ
アノ線、ナイロン繊維、カーボン繊維、ＦＲＰ、ボロン
繊維で強化したＦＲＰ（ＢＦＲＰ）、アラミド繊維（ケ
ブラー）で強化したＦＲＰ、ＧＦＲＰ、ＣＦＲＰ等より
なる線である。勿論、線材Ｈは離型性のあるものにす
る。このため、線材Ｈには離型剤を塗布することもでき
る。また、線材Ｈの線の太さ、硬度、離型性、本数等
は、芯材３の樹脂の物性により異なるものであり、目的
に応じて決定するものである。

【００２９】キュアオーブンＩはプラスチックフォーム
３ａを硬化させると共に、金属製表面材１と金属製裏面
材２と芯材３を強固に接着するためのものであり、上型
と下型間で狭持してサンドイッチ構造の耐火パネルＰを
形成するものである。勿論、キュアオーブンＩ内は所望
温度に加温されているものである。

【００３０】切断機ＪはキュアオーブンＩから送り出さ
れるサンドイッチ板を所定寸法、例えば３０３０ｍｍ、
３６３６ｍｍ、等の長さに切断するものである。

【００３１】さらに、本発明に係る耐火パネルの製造装
置により製造された耐火パネルＰについて詳細に説明す
ると、芯材３に形成した極小通気孔９の孔径は０．０１
〜５ｍｍ位であり、この極小通気孔９は芯材３製造後
に、芯材３に使用した硬化剤や発泡剤の残留酸成分の影
響により、芯材３内で化学反応を起こし塩素や二酸化炭
素等のガスが発生しても、このガスを極小通気孔９によ
り、耐火パネルＰの木口断面部分から外部に放出するこ
とができるものである。

【００３２】このため、製造後の耐火パネルＰの表面、
裏面には内部ガスによる膨れ、反り等の変形がなく、し
かも強度に優れた耐火パネルＰとなる。

【００３３】

【その他の実施例】以上説明したのは本発明に係る耐火
パネルの製造装置の一実施例であり、図４（ａ）〜
（ｈ）〜図７（ａ）〜（ｅ）に示すように極小通気孔９
を形成することができる。すなわち、図４（ａ）〜
（ｈ）において、（ａ）図は金属製表面材１側に極小通
気孔９を形成した耐火パネルＰ、（ｂ）図は金属製裏面
材２側に極小通気孔９を形成した耐火パネルＰ、（ｃ）
図は芯材３の中央に極小通気孔９を形成した耐火パネル
Ｐ、（ｄ）図は金属製表面材１と金属製裏面材２側に極
小通気孔９を形成した耐火パネルＰ、（ｅ）、（ｆ）図
は芯材３の中央および金属製表面材１あるいは金属製裏
面材２側に極小通気孔９を形成した耐火パネルＰ、
（ｇ）、（ｈ）図は金属製表面材１と金属製裏面材２側
および芯材３内に極小通気孔９を形成した耐火パネルＰ
である。

【００３４】また、図５は格子状に極小通気孔９を形成
した耐火パネルＰであり、図６（ａ）〜（ｊ）、および
図７（ａ）〜（ｅ）は極小通気孔９の形状のその他の実
施例を示すものである。

【００３５】さらに、図８（ａ）〜（ｅ）〜図１４
（ａ）〜（ｃ）は耐火パネルＰのその他の実施例を示す
ものである。すなわち、図８（ａ）〜（ｅ）、および図
９（ａ）〜（ｅ）は極小通気孔９を各々変形した耐火パ
ネルＰである。また、図１０は切断機Ｊの次工程に孔形
成具Ｋを設け、図１１に示すように金属製裏面材２に極
小通気孔９ａを形成したものであり、図１２（ａ）〜
（ｄ）および図１３（ａ）〜（ｄ）はその変形例を示す
もので、極小通気孔９を図のように形成すると共に、金
属製裏面材２側から極小通気孔９ａを適宜ピッチで複数
個形成した耐火パネルＰである。なお、極小通気孔９ａ
は耐火パネルＰがサンドイッチ構造に形成された後（キ
ュアオーブンＩ排出後）に穿孔するものである。

【００３６】また、図１４（ａ）〜（ｃ）は耐火パネル
Ｐのその他の実施例を示すものであり、極小通気孔９、
９ａは省略して示してある。なお、図において８は無機
系パッキング材、９は無機系板材、１０はパッキング材
であり、耐火性、防水性を向上するためのものである。

【００３７】また、図１５〜図１７に示すように、ルー
プ部Ｌ、切断機Ｍ、エンボス加工機Ｎを形成することも
できる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る耐火パ
ネルの製造装置により製造した耐火パネルによれば、
耐火パネルの機械強度が従前より大幅に向上する。建
築構造部分の耐火構造試験（ＪＩＳ−Ａ−１３０４）、
建築用防火戸の防火試験（ＪＩＳ−Ａ−１３１１）、耐
火庫（ＪＩＳ−Ｓ−１０３７）等の耐火試験に合格する
性能を有する。金属製表面材、金属製裏面材と芯材間
の接着が強固であり、部材間の剥離が全くない。金属
製表面材、金属製裏面材に膨れ、反り等の変形が表れな
い。係合力が強化される。無機ボードを耐火パネル
の両端に形成したために、火災時の最弱点部である連結
部の耐火性能を大幅に向上する。芯材に極小通気孔を
形成したので芯材内にガスが発生しても、極小通気孔が
これを効率良く耐火パネルの木口断面より外部に放出す
るので、耐火パネルの化粧面の膨れや反り等の変形が長
年に亘って起こらない。生産性（歩留まり）の向上。
クレーム件数の減少。等の特徴、効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る耐火パネルの製造装置の代表例を
示す説明図である。

【図２】本発明に係る耐火パネルの製造装置の代表例を
示す説明図である。

【図３】本発明に係る耐火パネルの製造装置で製造した
耐火パネルを示す説明図である。

【図４】本発明に係る耐火パネルの製造装置で製造した
耐火パネルのその他の実施例を示す説明図である。

【図５】本発明に係る耐火パネルの製造装置で製造した
耐火パネルのその他の実施例を示す説明図である。

【図６】本発明に係る耐火パネルの製造装置で製造した
耐火パネルの極小通気孔のその他の実施例を示す説明図
である。

【図７】本発明に係る耐火パネルの製造装置で製造した
耐火パネルの極小通気孔のその他の実施例を示す説明図
である。

【図８】本発明に係る耐火パネルの製造装置で製造した
耐火パネルのその他の実施例を示す説明図である。

【図９】本発明に係る耐火パネルの製造装置で製造した
耐火パネルのその他の実施例を示す説明図である。

【図１０】本発明に係る耐火パネルの製造装置のその他
の実施例を示す説明図である。

【図１１】本発明に係る耐火パネルの製造装置で製造し
た耐火パネルのその他の実施例を示す説明図である。

【図１２】本発明に係る耐火パネルの製造装置で製造し
た耐火パネルのその他の実施例を示す説明図である。

【図１３】本発明に係る耐火パネルの製造装置で製造し
た耐火パネルのその他の実施例を示す説明図である。

【図１４】本発明に係る耐火パネルの製造装置で製造し
た耐火パネルのその他の実施例を示す説明図である。

【図１５】本発明に係る耐火パネルの製造装置のその他
の実施例を示す説明図である。

【図１６】本発明に係る耐火パネルの製造装置のその他
の実施例を示す説明図である。

【図１７】本発明に係る耐火パネルの製造装置のその他
の実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

Ａ金属製表面材供給機Ｂ成型機Ｃ吐出機Ｄ金属製裏面材供給機Ｅ成型機Ｆ孔形成具Ｇ固定部Ｈ線材ＩキュアオーブンＪ切断機Ｋ孔形成具Ｌループ部Ｍ切断機Ｎエンボス加工機Ｐ耐火パネル１金属製表面材２金属製裏面材３芯材３ａプラスチックフォーム３ｂ無機ボード４雄型連結部５雌型連結部６化粧面７無機パッキング材８防水パッキング材９極小通気孔９ａ極小通気孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ３２Ｂ 15/08 １０５Ｚ 7148−4Ｆ 27/20 Ｚ 27/42 １０１Ｅ０４Ｂ 1/80 Ｚ 1/94 // Ｃ０８Ｊ 9/04 ＣＦＢＢ２９Ｋ 61:04 105:04 Ｂ２９Ｌ 31:10 Ｃ０８Ｌ 61:06 (72)発明者菅野良彦山形県東根市大字蟹沢字上縄目1816番地の 12 株式会社アイジー技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製表面材と金属製裏面材間に合成樹
脂発泡体からなる芯材を一体にサンドイッチした耐火パ
ネルを製造する装置において、金属製表面材を供給する
金属製表面材供給機と、金属製表面材を成形する成型機
と、金属製表面材の樋状部に合成樹脂発泡体原料よりな
る芯材を充填する吐出機と、金属製裏面材を供給する金
属製裏面材供給機と、金属製裏面材を成形する成型機
と、芯材を発泡させ硬化させる上下型よりなるキュアオ
ーブンと、該キュアオーブンから送り出される連続体を
切断する切断機とからなり、かつ芯材吐出後に芯材内に
流れ方向と平行に複数本の線状の線材がキュアオーブン
の途中まで形成されていると共に、芯材はフェノールフ
ォーム樹脂に水酸化アルミニウム、ポリリン酸アンモニ
ウム、グラファイト、珪酸カルシウムあるいは炭酸カル
シウム等の無機材が混入されたプラスチックフォームで
あることを特徴とする耐火パネルの製造装置。