JPH0960153A - 耐火パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は建築、構造物の外装材、特に雄雌型
連結部を有するサンドイッチ構造に断熱性、遮音性、耐
火性、美観性、強度を具備した耐火パネルに関するもの
である。 【構成】 長尺状で金属薄板からなる表面材２、裏面材
４間にレゾール型フェノール樹脂６からなるフォームを
主成分とした芯材５を介在し、その側壁に雄型連結部
８、雌型連結部１２を設けたパネルにおいて、レゾール
型フェノール樹脂６のＰＨを４以上とし、かつ表面材２
と芯材５の接触する部分に通気口形成部材１６、接着剤
薄層１７を設けた耐火パネル１である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐火性能を必要とする建
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
軽量で、機械強度のある長尺状の耐火パネルに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に耐火構造用の耐火パネルとして
は、特開平４ー２３７７５６号公報、等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造の耐火パネルは高熱下では、表面材、裏面材が
熱伝導の相違により加熱側へ引っ張られることにより大
きく異なる方向へ変形し、この変形により、連結部に隙
間が生じ、この部分から熱、炎が反対側へ漏れたりして
ＪＩＳ−Ａ−１３０４の耐火構造１時間の試験に合格で
きない欠点があった。さらに芯材がレゾール型のフェノ
ールフォームを主成分とした際には、日中の太陽熱によ
って経時的に未反応水分、遊離水、余剰縮合水が蒸発し
全体として芯材が収縮するのと同時に不要ガスも発生し
芯材と表面材背面との接着部分の芯材が破壊し、表面材
がペコペコになりひどく美観を損ねると共に、機械強度
が低下する不利があった。

【０００４】さらに、詳しく説明すると単にフェノール
フォームを表面材と裏面材とでサンドイッチした耐火パ
ネルは、合成樹脂発泡体を芯材とするので強度的に弱
く、曲げ強度、耐風圧強度に劣ると共に、施工の際の躯
体への取付ピッチも短くなり、施工性に劣る欠点があっ
た。また、レゾール型フェノールの原液と、硬化材を混
合し、吐出させ、反応発泡して芯材を形成した際には、
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％位が保持され、製品の養生期間あるいはパネルの
施工後に、外気温等の変化により、水分が水蒸気化し、
逃げ道がないために、耐火パネルの表面材と芯材の間に
残留し、耐火パネル表面が膨れたり、反ったりする等、
経時的に耐火パネルに悪影響を及ぼす欠点があった。さ
らには、フェノールフォームの脆性のため、表面材、裏
面材と芯材との接着強度が弱く、ちょっとした衝撃で表
面材、裏面材と芯材の特に端部が剥離してしまう欠点が
あった。また、フェノールフォーム樹脂のＰＨが２位で
あったため表面材の背面の塗膜を破壊する欠点もあっ
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、雄型連結部と雌型連結部に無機ボー
ドを形成し、機械強度、耐火性、系合力を大幅に向上す
ることによりＪＩＳ−Ａ−１３０４の耐火構造１時間の
試験に合格し、さらにフェノール樹脂をＰＨ４以上と
し、かつ表面材背面と芯材間の境界部分に通気口形成部
材を配設し、しかも上記表面材背面と芯材間にフェノー
ル樹脂反応時の水分とも反応する接着剤の薄層を、１部
もしくは全面に介在することにより、表面材と芯材の剥
離防止、余剰ガスの外部への導出、塗膜劣化の低減、化
粧面の歪等の発生を阻止した耐火パネルを提案するもの
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
ルの一実施例について詳細に説明する。図１は上記耐火
パネルの代表的な一例を示す一部切り欠き斜視図で、１
は耐火パネルで表面材２と裏面材４間に芯材５を一体に
介在させたサンドイッチ構造体であり、かつ表面材１の
背面２ａと芯材５間に通気口形成部材１６、接着剤薄層
１７を一体に介在させ、しかも上記サンドイッチ構造体
の長手方向の両側縁に雄型連結部８、雌型連結部１２を
設けた構成である。

【０００７】すなわち、表面材２、裏面材４は金属薄
板、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（Ａｌ５５％、５％、
数％含有物を含む）、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
し出し成形等によって各種形状に形成したもの、あるい
は無機質材、もしくは裏面材４のその他の構成としてア
スベスト紙、クラフト紙、アスファルトフェルト、金属
箔（Ａｌ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｃｕ）、合成樹脂シート、ゴム
シート、布シート、石膏紙、水酸化アルミ紙、ガラス繊
維不繊布等の１種、または２種以上をラミネートしたも
の、あるいは防水処理、難燃処理されたシート等の一種
よりなるものである。

【０００８】芯材５はレゾール型フェノールフォーム６
（以下、単にフェノールフォームという）と、無機ボー
ド７を両端部に介在させた構成であり、フェノールフォ
ーム６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。

【０００９】芯材５としては、ＰＨを４以上に酸性を低
下させたフェノールフォーム６に、発泡材、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、硬化材、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８０〜４００ｋｇ／ｍ³ 位に形成し
たものである。

【００１０】フェノールフォーム６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６を金属板にサンドイッチして形成し
た耐火パネル１は、ＪＩＳ−Ａ−１３０４の耐火１時間
の試験に合格できるものである。

【００１１】発泡材はフェノールフォーム６の原液を１
００重量部とすると、このフェノールフォーム６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。

【００１２】水酸化アルミニウムはフェノールフォーム
６の原液を１００重量部とすると、このフェノールフォ
ーム６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％以上位のものであ
る。

【００１３】ポリリン酸アンモニウムはフェノールフォ
ーム６の原液を１００重量部とすると、このフェノール
フォーム６の原液に対して１〜２５重量部混合させるも
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。

【００１４】グラファイトはフェノールフォーム６の原
液を１００重量部とすると、このフェノールフォーム６
の原液に対して必要により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６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。

【００１５】硬化材はフェノールフォーム６の原液を１
００重量部とすると、このフェノールフォーム６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。勿論、フェノールフォーム６の原液としてはＰＨが
４以上に中性方向に改善したものである。

【００１６】珪酸カルシウムあるいは炭酸カルシウム等
の無機材は、フェノールフォーム６の保形性、耐火性を
向上するために混入したものである。

【００１７】また、無機ボード７は図２（ａ）、（ｂ）
に示すようなものであり、後記する連結部の防火性の強
化のため用いるもので、例えば珪酸カルシウム板、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８、
雌型連結部１２に一体に介在させるものである。

【００１８】雄型連結部８は無機ボード７、固定具収納
溝８ａとガイドおよび係合力の強化を図る上突起１０と
嵌挿凹条１１とがフェノールフォーム６によって一体に
固定した側縁部分である。さらに説明すると、雌型連結
部１２のカバー部１３が表面材２の化粧面３から突出せ
ず、ほぼ面一に収納し得る段差部９とから構成したもの
である。

【００１９】雌型連結部１２は耐火強化材としての無機
ボード７、上突起１０と嵌合する挿入溝１４、嵌挿凹条
１１に嵌合する主凸条１５とから構成したものである。

【００２０】通気口形成部材１６は主にフェノールフォ
ーム６形成時の未反応成分、不要ガス等を表面材２と芯
材５間の境界部分から外部へ導出しガス圧を従前の約１
／２０位に低減するのに役立つと共に、表面材２とフェ
ノールフォーム６間のアンカー効果による接着力の強化
と緩衝材としても機能するものである。

【００２１】さらに説明すると、通気口形成部材１６
は、特に材質に関係なく、繊維を撚ったもの、編んだも
の、芯材５内に存在する成分、反応熱等によって溶解、
もしくは収縮する物質、例えばデンプン、エチレングリ
コール、パラフィン、植物繊維、動物繊維、等を主成分
とする糸状物で線状、ネット状等に構成したものであ
る。その分布は図３に示すように代表的な構造としては
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、表面材２と芯材５の
境界部分に耐火パネル１の長手方向、もしくは直交する
方向に任意ピッチで１層、または図３（ｃ）に示すよう
に複数層で積層しこれら構成材と一体に固着するもので
ある。

【００２２】接着剤薄層１７は表面材２の背面２ａに約
５〜１００μ位の厚さに一部分、例えば線状、網状もし
くは全面膜状に形成したものであり、主に通気口形成部
材１６の接着とフェノールフォーム６の余剰水分の吸収
機能を有し、表面材２と芯材５の接着部分の強化、悪影
響の除去を図るのに役立つものである。具体例としては
ポリイソシアネート、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂
等である。

【００２３】１８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、隣
家の火災の際に熱により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。

【００２４】１９はパッキング材であり、定型で弾性の
あるパッキング材１９としては、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。

【００２５】次に施工例について簡単に説明する。いま
図１に示すような耐火パネル１を用いて図５に示すよう
に施工すると仮定する。なお、図示する鉄骨下地よりな
る躯体αの最下端には図示しないが水切り、スタータ等
を固定しておく。そこで、図４に示すように段ｎ段目の
耐火パネル１を固定具収納溝８ａに固定具βを躯体αに
対して打設することにより躯体α上に固定する。

【００２６】次に上段となる第ｎ＋１段目の耐火パネル
１の雌型連結部１２を耐火パネル１の雄型連結部８に装
着する。従って、外壁を形成するには上記のような工程
を順次、土台から軒に向かって行えば良いものである。

【００２７】さらに、この耐火パネル１の防火性を確認
するため、ＪＩＳ−Ａ−１３０４の耐火構造１時間の試
験を実施したところ合格する性能を得た。なお、この際
の仕様は表面材２、裏面材４が０．５ｍｍ厚のカラー鋼
板、芯材５はフェノールフォーム６（密度１６０ｋｇ／
ｍ³ 位）、無機ボード７は１０ｍｍ厚の珪酸カルシウム
板で、耐火パネル１の総厚さが６０ｍｍ位であった。ま
た連結部γにはロックウールフェルトよりなる無機パッ
キング材１８を連続で形成したものである。また、水酸
化アルミニウムはフェノール樹脂１００重量部に約７０
重量部、発泡材としては代替フロン１４１ｂ、硬化材
（６５％パラトルエンスルホン酸水溶液８０重量部）、
通気口形成部材１６、所謂紐（木綿糸を直径５ｍｍφ位
に撚ったもの）をピッチ２０ｃｍとして、長手方向にエ
ンドレスに配列したものである。接着剤薄層１７はポリ
イソシアネートを約０．５ｍｍ厚になるように原液状で
吐出し、その上に未発泡の各成分の混合物のフェノール
フォーム用樹脂を吐出したものである。

【００２８】さらに、フェノールフォーム６には水酸化
アルミニウムの他に珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、
ポリリン酸アンモニウム、グラファイト、膨張性黒鉛等
の無機材、レゾール型フェノール樹脂のビーズ（粒径
０．３〜１ｍｍφ）を添加した際は前記した耐火性以上
の性能を発揮するものである。

【００２９】以上説明したのは未発明に係る耐火パネル
１の一実施例にすぎず、耐火パネル１を図６（ａ）〜
（ｃ）、図７（ａ）、（ｂ）に示すように形成すること
もできる。さらに、表面材２に任意の凹凸模様（深さ
０．２〜３ｍｍ）を形成し、表面材２と芯材５間の境界
部分のガス圧を低減で、かつ接着効果もアンカー効果に
よりさらに強化できる。なお、図６（ａ）〜（ｃ）、お
よび図７（ａ）、（ｂ）においては通気口形成部材１６
は省略して示してある。

【００３０】

【発明の効果】上述したように本発明に係る耐火パネル
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）の耐火試験に合格する性能を有する。表面
材、裏面材と芯材の接着が接着剤薄層の接着力、悪影響
水分の低減、通気口形成部材による余剰ガスの芯材外へ
の放出、等により大幅に強力になり部材間の剥離が全く
ない。化粧面のペコがなく、美観に優れる。表面
材、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。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代表的な一例を示す
斜視図である。

【図２】本発明に係る耐火パネルに用いる無機ボードの
一例を示す斜視図である。

【図３】本発明に係る耐火パネルの要部を示す説明図で
ある。

【図４】本発明に係る耐火パネルを用いて形成した壁の
施工途中の状態を示す縦断面図である。

【図５】本発明に係る耐火パネルを用いて形成した壁の
連結部を示す縦断面図である。

【図６】本発明に係る耐火パネルのその他の実施例を示
す断面図である。

【図７】本発明に係る耐火パネルのその他の実施例を示
す断面図である。

【符号の説明】

α 躯体 β 固定具 γ 連結部 １ 耐火パネル ２ 表面材 ２ａ 背面 ３ 化粧面 ４ 裏面材 ５ 芯材 ６ レゾール型フェノールフォーム ７ 無機ボード ８ 雄型連結部 ８ａ 固定具収納溝 ９ 段差部 １０ 上突起 １１ 嵌挿凹条 １２ 雌型連結部 １３ カバー部 １４ 挿入溝 １５ 主凸条 １６ 通気口形成部材 １７ 接着剤薄層 １８ 無機パッキング材 １９ パッキング材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺板材からなる表面材と裏面材間にレ
   ゾール型フェノールフォーム用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１種以上の無機材が
   混入されたフェノールフォームからなる芯材を一体に形
   成し、かつその長手方向の両側面に雄型連結部と雌型連
   結部を設けた長尺状の耐火パネルにおいて、前記雄型連
   結部は、化粧面の一側縁下端を外方に突出すると共に先
   端上面と下方に傾斜して形成し途中に断面凹状の固定溝
   を形成した上突起と内方に窪んだ嵌挿凹条の順に形成し
   てなり、また雌型連結部は前記固定溝を覆うカバー部
   と、上突起を収納する挿入溝と嵌挿凹条を収納する外方
   に突出した主凸条の順に形成してなり、雄型連結部の上
   突起、雌型連結部の主凸条には無機ボードが一体に形成
   されていると共に、前記レゾール型フェノールフォーム
   用樹脂のＰＨを４以上にし、前記表面材と芯材間に通気
   口形成部材を一体に介在させ、かつ前記表面材背面と芯
   材間に接着剤薄層が設けられていることを特徴とする耐
   火パネル。