JPH09291643A - 建材用耐火パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が単純で加工数が少なく、軽量で作業性
が良好で、小規模な設備で製造でき、しかも製造時や燃
焼時に有害な物質を発生することのない木質系建材用耐
火パネルを提供する。 【解決手段】 接着層３を介して互いに積層・接着され
た複数の木質板材２または木質板材５および他の材質の
板材５から成り、接着層３の少なくとも１層が、接着剤
と無機質フィラーとガラス繊維５との複合体によって構
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、戸、壁や天井など
に用いられる木質系の耐火パネルに関し、さらに詳しく
は、ホテル、マンション、一般住宅、集合住宅や公共施
設などに用いられる木質系の建材用耐火パネルに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ホテル、マンション、一般住宅、集合住
宅や公共施設などに従来から用いられる建材用耐火パネ
ルは、本来的に耐火性に優れた鉄などの金属で構成され
た金属製耐火パネルがほとんどである。しかし、金属製
耐火パネルは冷たく硬い印象を与えるため、これと対照
的な好ましい印象を与える木質系の建材用耐火パネルの
開発が期待されている。この場合、木質材は可燃材であ
るため、これを使用しつつ、所要の耐火性能を確保する
必要がある。

【０００３】従来の木質系建材用耐火パネルとして、
木材、パーティクルボードや合板などの木質板材に、リ
ン系やハロゲン系などの防火薬剤またはケイ素化合物や
ホウ素化合物などの無機物を含浸したもの、あるいはこ
れらを積層したもの、木材、パーティクルボードや合
板などの木質板材で構成された基材の両面に、石膏ボー
ド、ケイ酸カルシウム板や木質セメント板などの無機質
不燃板を積層したもの、などが一般的に用いられてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の建材用耐火パネルには、それぞれ次のような問
題がある。の耐火パネルについては、 (1) 木質板材に防火薬剤や無機物などの薬液を含浸する
ための大規模な設備が必要である。 (2) 木質板材の種類、比重、厚さや繊維方向などによっ
て、含浸率が異なりやすいため、得られる耐火性能にも
ばらつきが生じやすい。 (3) 薬液の乾燥に長い時間と広いスペースが必要であ
り、乾燥後には木質板材に反りやねじれが生じたり、木
質板材から薬液がしみ出すなどの欠点がある。また、得
られた耐火パネルが過度の吸湿性を有するという問題も
ある。 (4) 高性能の防火薬剤として、リン系やハロゲン系など
の薬剤を使用した場合には、製造時または燃焼時に人体
に有害な物質が発生するおそれがある。

【０００５】の耐火パネルについては、 (1) 珪酸カルシウム板などの無機質不燃板が硬質で脆い
ため、その切削加工や切断加工は困難である。 (2) 無機質不燃板にねじ保持力がないため、耐火パネル
に金具を取り付けたり、他の部材を連結したりする場合
には、金属製または含浸により耐火処理を施した木製の
枠組や桟組が必要となり、そのための製造工程が余分に
付加され、生産効率が低下してしまう。 (3) 木質板材と無機質不燃板の間で熱膨張係数や熱収縮
率が異なるため、燃焼時に長時間、火にさらされると、
無機質不燃板自体に破裂や爆裂が起きたり、木質板材と
無機質不燃板との間の接着剤が熱分解することによっ
て、無機質不燃板が脱落するおそれがある。

【０００６】さらに、金属製耐火パネルの場合は、耐火
性能には優れているものの、熱伝導率や熱膨張係数が大
きいため、長時間、火にさらされると、破裂や爆裂が起
こるおそれがある他、重量が大きいため、作業性が悪い
という問題がある。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、構成が単純で加工数が少な
く、軽量で作業性が良好で、小規模な設備で製造でき、
しかも製造時や燃焼時に有害な物質を発生することのな
い木質系建材用耐火パネルを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１の建材用耐火パネルは、接着層を介して互
いに積層・接着された複数の木質板材または木質板材お
よび他の材質の板材から成り、接着層の少なくとも１層
が、接着剤と無機質フィラーとガラス繊維との複合体に
よって構成されていることを特徴とする。

【０００９】この構成によれば、複数の木質板材同士
を、または木質板材と他の材質の板材を互いに接着する
接着層が、接着剤と無機質フィラーとガラス繊維との複
合体で構成されているので、接着剤によって接着が行わ
れるとともに、ガラス繊維と無機質フィラーによって所
要の耐火性能が確保される。また、この建材用耐火パネ
ルは、接着層を介して、板材同士を積層しただけの非常
に単純な構成であり、これらを積層し、使用する接着剤
に応じて加温、加圧などを行うだけで、容易に効率良く
耐火パネルを製造することができる。したがって、薬液
含浸タイプの耐火パネルを製造するのに必要とされる含
浸用の大規模な設備や、乾燥のために必要な長い時間
や、広いスペースは不要になる。また、高性能の防火薬
剤として、リン系やハロゲン系などの薬剤などを使用す
る必要がなくなり、製造時や燃焼時に有害な物質が発生
することがない。

【００１０】また、ねじ保持力のない無機質不燃板は不
要となるので、他の材質の板材をねじ保持力を有するも
のとすることにより、耐火パネルへの金具の取付けや他
の部材との連結をねじ止めだけで行うことが可能とな
る。このため、従来の無機質不燃板を積層したタイプの
耐火パネルで必要とされていた特別な枠組や桟組は不要
になり、耐火パネルの製造がより容易になる。

【００１１】この場合、接着剤と無機質フィラーの配合
割合が１０：１〜５：１であることが、好ましい。この
構成によれば、接着剤が主成分であるため、通常と同様
の方法で接着作業を行えることにより、作業性良く、容
易に且つ効率良く製造できるとともに、無機質フィラー
を含有することにより、高い耐火性能が確保される。

【００１２】この場合、少なくとも２層の接着層が、複
合体で構成されていることが、好ましい。この構成によ
れば、ガラス繊維および無機質フィラーを含んだ接着層
が、少なくとも２層、すなわち多段に配置されるので、
耐火性能が効果的に発揮されるとともに、板材が少なく
とも３枚の多層構成になり、板材の一枚あたりの厚さが
薄くなることにより、燃焼時に発生する板材のひび割れ
が小さくなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の建材用耐火パネルの好適な実施形態を詳細に説明す
る。

【００１４】図１は、本発明の建材用耐火パネル（以
下、単に「耐火パネル」という）を示す斜視図、図２は
その分解図である。両図に示すように、耐火パネル１
は、５枚の木質板材２を４層の接着層３で順次、接着し
た積層板で構成されている。木質板材２の片面または両
面には、接着剤に無機質フィラーを添加することにより
構成された合成接着剤４が塗布されるとともに、隣り合
う各２枚の木質板材２、２間には、ガラス繊維５が介在
している。すなわち、木質板材２、２間の各接着層３
は、合成接着剤４の成分である接着剤および無機質フィ
ラーとガラス繊維５との複合体で構成されている。この
耐火パネル１は、使用する接着剤に応じた加温、加圧条
件下で積層・接着することによって製造される。

【００１５】木質板材２としては、単板、無垢板、パー
ティクルボード、ファイバーボード、合板や集成材など
のあらゆる木質材料が使用可能であり、入手しやすさや
コストなどの観点から選択される。また、５枚の木質板
材２は、すべて同じ種類の材料および同じ厚さとしても
よく、２種類以上の異種の材料を適宜、組み合わせるこ
とや、表層に薄い化粧単板を用いることも可能である。

【００１６】また、木質板材２のうちの何枚かを、他の
材質の板材とすることもできる。この場合、例えば、普
通紙や樹脂含浸紙などの紙類、あるいは布や樹脂含浸布
などの布類などが使用可能であるが、フェノール含浸紙
やフェノールバッカーなどの樹脂含浸紙を用いること
が、それら自身がもつ耐火性によって耐火パネル１の耐
火性能を向上させるという観点から好ましい。

【００１７】合成接着剤４の接着剤としては、レゾルシ
ノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性
樹脂や、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、
水性高分子イソシアネート樹脂などの熱可塑性樹脂や、
でんぷん、大豆グルー、グアーガムなどの天然樹脂や、
水ガラスなどの無機系接着剤が挙げられる。この中でも
特に、耐火性、安全性、作業性や耐久性などの観点か
ら、水性高分子イソシアネート樹脂が好ましい。

【００１８】また、無機質フィラーとしては、炭素粉、
パーライト粉、硼砂、珪砂、コージェライト粉やアルミ
ナ粉末などの使用が可能である。また、無機質フィラー
の粒径については、特に限定されるものではないが、樹
脂とのぬれ性などを考慮すると細かい方が望ましく、
０．１５〜１．０ｍｍ程度が好ましい。

【００１９】ガラス繊維５としては、ガラスクロス、ガ
ラス組布、ガラス三軸組布やガラス不織布などのあらゆ
るガラス繊維の使用が可能である。特に、ガラス組布を
用いた場合、縦横の繊維が接着されているため、取扱い
が容易な上、耐火性能にばらつきの少ない耐火パネル１
を容易に製造できるという利点を有する。また、所要の
耐火性能を確保するためには、ガラス繊維５をある程
度、密にする必要があり、ガラス織布やガラス組布の場
合には、同方向の繊維間相互の間隔を所定値以下、例え
ば５．０ｍｍ以下とすることが好ましい。

【００２０】次に、表１を参照しながら、比較試験１に
ついて説明する。この比較試験１は、図１の材料構成を
基本とする耐火パネル１の試験体を、８種類の実施例１
〜８により作製して、比較例とともに燃焼試験を行った
ものである。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例１〜８の耐火パネル１は、いずれも
５枚の木質板材２からなり、各木質板材２は、いずれも
厚さ２．５ｍｍで含浸の施されていないラワン単板と
し、その木質繊維が互いに直交するように積層した。

【００２３】表１に示すように、接着剤は、すべての実
施例１〜８で水性ビニルウレタンを使用した。また、ガ
ラス繊維５は、すべての実施例１〜８において、各２枚
の木質板材２、２間に、すなわち計４枚、介在させた。
また、ガラス繊維５は、すべての実施例でガラス組布と
した。

【００２４】さらに、接着剤に添加する無機質フィラー
としては、実施例１が炭素粉（ベイツガ木粉を６００℃
で炭化焼成したもの）、実施例２がパーライト粉、実施
例３がコージェライト粉、実施例４がアルミナ粉、実施
例５がガラスＣＳ（チョップドストランド）、実施例６
がガラスＰＦ（ミルドファイバー）、実施例７が珪砂
（粗粉末）、実施例８が珪砂（微粉末）を用いた。ま
た、その配合割合は、接着剤に対して重量比で５％とし
た。

【００２５】これに対して、比較例１は、ガラス繊維を
実施例１〜４と同様に計４枚、介在させ、接着剤に無機
質フィラーを添加しないもの、比較例２は、ガラス繊維
および無機質フィラーのいずれも使用しないで作製した
通常の合板、比較例３は、ガラス繊維を用いず、接着剤
に無機質フィラーとして炭素粉を添加して合板構成とし
たものである。

【００２６】そして、図３に示すように、以上の構成の
実施例１〜８および比較例１〜３の各試験体６の表面中
心部に、ブタンガスバーナーの炎７を当て、試験体６の
表面温度が１２００℃になるように調整しながら、貫通
時間を測定した。なお、この場合の「貫通」は、表面に
亀裂が生じることとして定義した。

【００２７】貫通時間は表１に示されており、この試験
結果から次のことがわかる。 実施例１〜８は、無機質フィラーを含有しない比較
例１と比較して、全体として貫通時間が延びており、木
質板材（ラワン単板）２、２間の接着剤に無機質フィラ
ーを添加し、ガラス繊維５を介在させるという簡単な構
成で優れた耐火性能が得られる。 また、接着剤に無機質フィラーを添加した比較例３
は、添加していない比較例２と比較して、耐火性能が大
幅に向上している。これは、無機質フィラーの添加によ
り、接着層自体が耐火性を有するものとなり、接着層が
火炎を遮断し酸素の供給を減少させるためである。

【００２８】次に、表２および表３を参照しながら、比
較試験２について説明する。この比較試験２は、耐火パ
ネル１として防火戸を想定し、厚さ３６ｍｍの試験体を
１つの実施例９により作製して、燃焼試験を行ったもの
である。

【００２９】

【表２】

【００３０】

【表３】

【００３１】表２から分かるように、実施例９の耐火パ
ネル１は、表裏対称の構成になっており、表裏各半部
が、外側から順に、０．６ｍｍ厚の１枚の化粧単板（オ
ーク単板）、１．２５ｍｍ厚の添芯材としての１枚のラ
ワン単板、および２．０ｍｍ厚の３枚のラワン単板で構
成されている。また、中心の芯材として、２２ｍｍ厚の
パーティクルボード（ＰＢ）を用いている。ガラス繊維
５は、ガラス組布とし、化粧単板と添芯材のラワン単板
との間の接着層３以外の全ての接着層３に複合させた。
その結果、ガラス繊維５の複合枚数は８枚となる。ま
た、接着剤として水性ビニルウレタン樹脂を使用し、そ
の中に無機質フィラーとして炭素粉５％を添加した。

【００３２】これに対して、比較例４の試験体は、ガラ
ス繊維５をまったく用いず、接着剤に無機質フィラーを
添加しないこと以外は、実施例９と同じ構成である。ま
た、比較例５は、接着剤に無機質フィラーを添加しない
こと以外は、実施例９と同じ構成であり、ガラス繊維５
の複合枚数および挿入箇所は実施例９も同様である。

【００３３】そして、これらの試験体について、比較試
験１と同様の方法で貫通時間を測定した。その試験結果
は、表３に示すとおりであり、ガラス繊維５を用い、さ
らに接着剤に無機質フィラーを添加した実施例９は、比
較例４、５と比較して、貫通時間が長くなっており、耐
火性能が大幅に向上していることが分かる。

【００３４】なお、本発明は、前述した実施形態に限定
されるものではない。例えば、板材の枚数や種類や厚さ
などは、実施例に示したものに限らず、耐火パネルの用
途や必要な耐火性能などに応じて、適宜変更できる。

【００３５】また、実施例では、隣接する板材の間にガ
ラス繊維５を介在させるとともに、板材の接着面に無機
質フィラーを添加した接着剤を塗布することによって、
ガラス繊維５をもった接着層を複合体を形成している
が、この複合体の形成方法は任意である。例えば、ガラ
ス織布やガラス組布のようなガラス繊維で、繊維間の間
隔が広いものについては、ガラス繊維を挟む両方の板材
に無機質フィラーを添加した接着剤を塗布する必要はな
く、いずれか一方の板材にそれを塗布するだけで、複合
体を形成することができる。

【００３６】あるいは、ガラス織布やガラス組布のよう
なガラス繊維で、繊維間の間隔が狭いものや、ガラス不
織布のようなものについては、ガラス繊維に無機質フィ
ラーを添加した接着剤を含浸させたプリプレグを板材の
間に挟み込んだ後、含浸させた接着剤に応じて加温、加
圧することによって、接着剤の塗布作業を行うことな
く、接着・積層と複合体の形成を行うようにしてもよ
い。さらには、ガラス繊維の単繊維および無機質フィラ
ーを添加した接着剤を用いることによって、これを塗布
するだけで、複合効果を得るようにしてもよい。その
他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、細部の構成を適
宜、変更することができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次のような効果を有する。すなわち、接着
層の少なくとも１層が、接着剤と無機質フィラーとガラ
ス繊維との複合体によって構成されているため、高い耐
火性を有する。また、接着剤と無機質フィラーの配合割
合を１０：１〜５：１とすることにより、通常と同様の
方法で接着作業を行えるため、作業性良く、容易に且つ
効率良く製造できる。さらに、少なくとも２層の接着層
が前記複合体で構成されることにより、構成が単純で、
小規模な設備で製造でき、しかも製造時や燃焼時に有害
な物質を発生することがないという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の建材用耐火パネルの一実施形態を示す
斜視図である。

【図２】図１の耐火パネルの分解図である。

【図３】比較試験の方法を概略的に示す図である。

【符号の説明】

１ 耐火パネル ２ 木質板材 ３ 接着層 ４ 合成接着剤 ５ ガラス繊維

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接着層を介して互いに積層・接着された
   複数の木質板材または木質板材および他の材質の板材か
   ら成り、前記接着層の少なくとも１層が、接着剤と無機
   質フィラーとガラス繊維との複合体によって構成されて
   いることを特徴とする建材用耐火パネル。
2. 【請求項２】 前記接着剤と前記無機質フィラーの配合
   割合が１０：１〜５：１であることを特徴とする、請求
   項１に記載の建材用耐火パネル。
3. 【請求項３】 少なくとも２層の前記接着層が、前記複
   合体で構成されていることを特徴とする、請求項１また
   は２に記載の建材用耐火パネル。