JPS5852491B2 - 耐火性積層体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウレタン変性ポリイソシアヌレートフオームを
芯材とする新規な耐火性積層体に関するものである。

さらに詳しくは、限定された密度の芯材と、その少くと
も一方の側の面材として金属箔で裏打ちされたアスベス
ト紙とを該芯材のウレタン変性ポリイソシアヌレートフ
オームの自己接着により一体化させてなり、かつ限定さ
れた厚さの範囲内で優れた耐火性および低発煙性を保持
する耐火性積層体に関するものである。

さらに、本発明にかかわる耐火性積層体は日本工業規格
ＪＩＳ−Ａ−１３２１の建築内装材に関する規格に従っ
て試験して難燃２級（準不燃材料）に合格する防火性能
を有することを特徴とする。

近年、建築物の高層化、集合化に伴い、建築部材の軽量
化、施工の容易さ、断熱性等の要求が急速に高まりつつ
あり、さらに火災時の危険性が増大するにつれて建築部
材に対する難燃化規制の強化がなされつつある。

また、準不燃材料に関しても、戸建住宅、集合住宅の一
定区画について、建築法規によりその使用が義務づけら
れているのみでなく、他の区画についても急激にその使
用量が増加してきている。

従来天井材、壁材その他の建築部材としては、木質、石
膏等を芯材とし、その一面に紙等の化粧紙、鉄板、ある
いはその他の表面材を接着剤を介して積層一体化したも
のが通常使用されていた。

しかし、かかる建築部材は準不燃材料である場合でも比
重が大きい、即ち重く、施工性が悪く、かつ低断熱性、
吸湿性が犬、寸法変化による経時変化が大きい等の欠点
を有している。

また近年、断熱性、軽量性等の点で有利な硬質ポリウレ
タンフォームあるいはポリイソシアヌレートフオーム等
の発泡性樹脂を基材とし、その発泡層中に多量の耐炎剤
、減煙剤あるいは無機粒状物等を混合充填したフオーム
を芯材として、カラー鉄板等の比較的厚く、重量の大き
い鋼板を表面材として積層一体化させた建築用部材が、
所謂難燃性建築パネルとして二、三知られている。

これらパネル類についても軽量性、施工性の容易さとい
う点で不適当と言わざるを得ない一方、最近我国の建築
法規の法改正により、日本工業規格ＪＩＳＡ−１３２１
ｒ建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」におい
て、例えば天井材、壁材等の如く、芯材と表面材とより
成る積層体が難燃２級（準不燃材料）に合格するために
は、従来の表面試験の他に、穿孔試験、ガス有毒性試験
を課す等過酷な条件で、テストが行われるようになり、
これらパネルの場合でも穿孔試験に合格するために極端
な厚さの制限が必要となるケースが生じてきており、断
熱性を有する建築部材という見地からも好ましい部材と
は言い難い。

本発明者等は、前記の状況を踏まえて軽量で断熱性能の
良好な難燃２級（準不燃材料）の防火性能を有する建築
用部材を開発することを目的として研究を行なった結果
、先に難燃２級の防火性能を有する変性ポリイソシアヌ
レートの製造方法について提案した（特願昭５２−３９
９７０号、特公昭５２−３５４００号）。

しかし、該方法によって得た変性ポリイソシアヌレート
フオーム基材そのものは軽量で断熱性に優れているが、
直接建築用部材として用いるには外観、強度、吸湿、寸
法安定性という点で十分とはいい難い。

そこで、本発明者等は上記変性ポリイソシアヌレートフ
オームを芯材とし、面材として軽量の紙等の化粧紙、塩
化ビニル等のプラスチックシート、フィルム、アスベス
ト紙等の鉱物紙、アルミニウム箔を使用し変性インシア
ヌレートフオームの自己接着性により一体接着させた積
層体について検討を行なったが、紙等の化粧紙、塩化ビ
ニル等のプラスチックシートフィルムを面材として使用
した場合は面材の防火性能が著しく低いことから準不燃
材には不合格であるばかりでなく、面材と芯材の接着性
、寸法安定性という点でも不十分なものしか得られなか
った。

また、アスベスト紙の場合、該面材自身は準不燃級塩上
であるにもかかわらず、上記変性イソシアヌレートフオ
ーム芯材と積層した際、燃焼試験時に変性ポリイソシア
ヌレートフオームの分解ガスによりアスベスト紙に著し
い亀裂を生じ、その結果芯材表面が直接火源にさらされ
て発煙量の増大、残炎の拡大等の現象が起り、難燃２級
（準不燃材）には不合格となるケースが大半であった。

さらにアスベスト紙は耐吸湿性、平滑性が不足するので
、面材と芯材との自己接着性が悪く、一体成型時の芯材
原料流れ性の低下に伴う密度の増大、吸湿寸法変化が大
きく、断熱性が低下する。

その上、面材の剛性不足による積層体の変形等の現象が
生じ、これらの特性の点でも不十分なものしか得られな
かった。

一方、アルミニウム箔を面材として使用する場合、本発
明者等が特願昭５２−１３５６１４号にて開示した如く
、アルミニウム箔の厚さをｏ、ｉｍ以上にすると、満足
し得る建築部材用積層体が得られるが、内装材としての
美観等の点で十分なものでなく、ナたアルミニウム箔の
厚さヲ０．１７１ｇ１１未満にすると、炎が面材中を容
易に貫通するため積層体は難燃２級には合格し得ない。

本発明者等は上記知見に基づきさらに鋭意研究を行なっ
た結果本発明に到達したものである。

すなわち本発明は内装材等としての美観にすぐれ、軽量
で、断熱性が良好で、施工性に富みしかも日本工業規格
ＪＩＳ−Ａ−１３２１に定める難燃２級（準不燃材料）
の防火性能を有する建築用部材としての耐火性積層体を
提供することにある。

以下本発明について詳述する。

本発明は、ウレタン変性ポリイソシアヌレートフオーム
を芯材とし、該芯材の両面を面材で被覆してなる耐火性
積層体において、 （１）芯材として、有機ポリイソシアネートと、■ヒド
ロキシル基当量が１００〜１０００のポリオールを有機
ポリイソシアネートに対しＯＨ／ＮＣＯ比で０．０１０
−０．０９８の範囲で、かつ、■ジエチレングリコール
又はジプロピレングリコールを有機ポリイソシアネート
に対しＯＨ／ＮＣＯ比で０．０４１〜０．２４４の範囲
で使用し、■と■の総和がＯＨ／ＮＣＯ比で０．０５１
〜０、３４２の範囲であるポリヒドロキシル化合物とを
、Ｃ２〜Ｃ１□のカルボン酸のアルカリ金属塩単独ある
いは第３級アミン化合物との併用系から成るイソシアネ
ート基重合触媒の存在下で反応させて得たウレタン変性
ポリイソシアヌレートフオームを単独層で用い、 （２）芯材の表面材として厚さ０．１ Ｗ未満の金属箔
を裏打ちしたアスベスト紙を用い、該表面材はその金属
箔面を介して芯材の自己接着により一体化されており、 （３）芯材の裏面材として厚さ０．１Ｗ以下のアルミニ
ウム箔を用い、 （４）芯材の密度が０．０２〜０．０４ｇ／ｆｆｌの範
囲にあり、 （５）全厚が３０藺以下である ことを特徴とする耐火性積層体を提供する。

また、本発明はウレタン変性ポリイソシアヌレートフオ
ームを芯材とし、該芯材の両面を面材で被覆してなる耐
火性積層体において、 （１）芯材として、有機ポリイソシアネートと、■ヒド
ロキシル基当量が１００〜１０００のポリオールを有機
ポリイソシアネートに対しＯＨ／ＮＣＯ比で０．０１０
〜０．０９８の範囲で、かつ、■ジエチレングリコール
又はジプロピレングリコールを有機ポリイソシアネート
に対しＯＨ／ＮＣＯ比で０．０４１〜０．２４４の範囲
で使用し、■と■の総和がＯＨ／ＮＣＯ比で０．０５１
〜０．３４２の範囲であるポリヒドロキシル化合物とを
、Ｃ２〜Ｃ１□のカルボン酸のアルカリ金属塩単独ある
いは第３級アミノ化合物との併用系から成るイソシアネ
ート基重合触媒の存在下で反応させて得たウレタン変性
ポリイソシアヌレートフオームを単独層で用い、 （２）芯材の表面材として厚さ０．１７１ａ未満の金属
箔を裏打ちしたアスベスト紙を用い、該表面材はその金
属箔面を介して芯材の自己接着により一体化されており
、 （３）芯材と表面材の界面付近にマット状ないしは織物
状の繊維類を介在させ、 （４）芯材の裏面材として厚さ０．１Ｗ以下のアルミニ
ウム箔を用い、 （５）芯材の密度が０．０２〜ｏ、ｏ４ｇ７ｃｔｒｌの
範囲にあり、 （６）全厚が３０Ｍ以下である ことを特徴とする耐火性積層体も提供する。

本発明によれば、芯材として低密度で断熱性に優れるウ
レタン変性ポリイソシアスレートフオームを用い、面材
として鋼板の如き重量の犬なる板材と比較して著しく軽
量である厚さＱ、１藺未満の金属箔で裏打されたアスベ
スト紙を使用することにより、極めて軽量で、断熱性、
施工性、美観等に優れた建築部材用耐火性積層体を提供
しうる。

さらに、アスベスト紙を金属箔で裏打ちすることにより
、面材自身の剛性が向上して耐変形性が著しく改善され
る一力、金属箔を介して面材を芯材と接着一体化させる
ことにより、アスベスト紙のみの面材で大きな欠点であ
った面材と芯材との接着性の低下、芯材原料の流れ性低
下に伴う芯材の密度増加、アスベスト吸湿による積層体
の寸法変化、断熱性の低下等の現象が全て解決され、さ
らにはＪＩＳ−Ａ−１３２１燃焼試験における発煙性、
残炎等の燃焼特性が著しく改善され、限定された厚さと
はいえ断熱性を十分保持可能な範囲において、難燃２級
（準不燃材料）に合格する積層体が得られたことは、従
来技術からは到底想起できないまさに画期的なことと言
わさるを得ない。

さらに第２の発明について言及すれば、マット状ないし
は織物状の繊維類を芯材と表面材の界面付近に介在させ
ることにより、アスベスト紙の亀裂現象が防止可能とな
り、ＪＩＳ−Ａ−１３２１燃焼試験における表面試験で
の燃焼性が著しく改善され、極めてレベルの高い難燃２
級（準不燃材料）に合格する積層体が提供可能となった
ものである。

本発明において、芯材として用いるウレタン変性ポリイ
ソシアヌレートフォームノ密度ハ０１０２〜０．Ｏｉ／
、−の範囲であることが不可欠である。

密度が０．０２．！ｉ’／ｃＩｆｔ未満の場合、芯材の
脆性が犬となり、面材との自己接着性の低下、寸法安定
性、強度の低下を生じ、実用に供することは不可能とな
る。

一方、密度が０．０４．９／ｄ以上の場合、ＪＩＳ−Ａ
−１３２１燃焼試験における穿孔試験において、燃焼量
が増加し、発煙性が難燃２級合格の基準値に達すること
が不可能となる。

さらに、本発明における積層体の全厚は３０７ｉａ以下
であることが必須要件であり、これ以上の厚さにおいて
は発煙量が増加、残炎の拡大等によりＪＩＳ−Ａ−１３
２１燃焼試験における難燃２級（準不燃材料）に合格す
ることが不可能である。

芯材として用いるウレタン変性ポリイソシアヌレートフ
オームは、有機ポリイソシアネート、ポリオール、発泡
剤およびインシアネート基型゛合触媒ならびに必要に応
じて界面活性剤、変性剤、およびその他の添加剤を用い
重合、発泡させて得られる。

有機ポリイソシアネートとは２個以上のイソシアネート
基を同一分子中に結合した有機化合物であって、脂肪族
系および芳香族系ポリイソシアネート単量体混合物およ
びそれらの変性物が包含される。

脂肪族系ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、インホロンジイソシアネート、ジシ
クロヘキシルメタンジイソシアネート、メチルシクロヘ
キサンジイソシアネート等がある。

芳香族系ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソ
シアネート（２，４−および／または２，６−異性体）
、ジフェニルメタンジイソシアネート、ビトリレンジイ
ソシアネート、ナフタレンジイソシアネート（例えば１
，５−ナフタレンジイソシアネート）、トリフェニルメ
タントリイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、トリス（イソシアネ
ートフェニル）チオフォスフェート、アニリンとホルム
アルデヒドとの低重縮合物とホスゲンとの反応によって
得られる次式 ％式％ で表わされる多核ポリイソシアネート（所謂クルードＭ
ＤＩまたはポリメリックイソシアネート）、未蒸留のト
リレンジイソシアネート等がある。

その他従来公知の方法で製造される２個以上のインシア
ネート基を有するプレポリマー、例えばウレタン基、ビ
ユレット基、インシアヌレート基、カルボジイミド基、
オキサゾリドン基を含有するプレポリマー等を挙げるこ
とができる。

これらは単独でも２種あるいはそれ以上の混合物として
でも使用することができる。

有機ポリイソシアネートとしては、耐炎性、耐熱性の点
から考慮すると、芳香族ポリイソシアネートが好ましく
、多核の芳香族ポリイソシアネートがさらに好ましい。

ポリオールとしては２個以上の水酸基を末端に有する化
合物であって、単独または２種以上の混合物として使用
される。

例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレ
ンクリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、
ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、トリメチ
ロールプロパン、メチルグルコシド、ソルビトール、シ
ュークローズ等の多価アルコールおよび／またはこれら
のアルキレンオキシド付加物；アンモニア、エチレンジ
アミン、ジエチレントリアミン、トリレンジアミン等の
ポリアミンのアルキレンオキシド付加物；燐酸のアルキ
レンオキシド付加物の如き燐を含有するポリオール；ビ
スフェノールＡで代表されるフェノール類のアルキレン
オキシド付加物；フェノール性水酸基を有するノボラッ
ク樹脂、レゾール樹脂の中間物のアルキレンオキシド付
加物等を挙げることができる。

ポリオールおよびジエチレングリコール又はプロピレン
グリコールを含むポリヒドロキシル化合物の有機ポリイ
ソシアネートに対してＯＨ／ＮＣＯで表されるウレタン
変性比の総和がいかなるものも本発明の目的を達し得る
が、次に述べる範囲のものを使用する場合より良く本発
明の効果を発揮する。

すなわち、ポリオールの分子量はヒドロキシル基当量３
０〜２，０００のものを使用し、かつウレタン変性比の
総和が使用する有機ポリイソシアネートのイソシアネー
ト基に対してＯＨ／ＮＣＯ比で０．０５〜０．５当量の
範囲で使用することが、防火性および面材との自己接着
性の点で好ましく、より好ましくはヒドロキシル基当量
５０〜１０００゜ウレタン変性比の総和が使用する有機
ポリイソシアネートのインシアネート基に対してＯＨ／
ＮＣＯ比で０．０５１〜０．３４２の範囲である。

この範囲外の条件で使用する場合、すなわち分子量がヒ
ドロキシル基当量として３０以下のものを使用する場合
には、得られるウレタン変性ポリイソシアヌレートフオ
ームの脆性が悪化する傾向となる。

また、ヒドロキシル基当量が２０００以上のものを使用
する場合には、同−変性比の場合でもポリオールの使用
量が増大し、耐炎性が悪化する傾向となる。

同様に、ポリオールの変性比についても前述した範囲を
越えると、脆性あるいは耐炎性が悪くなる傾向を示す。

芯材の形成に使用するインシアネート基重合触媒はいず
れも公知のものが使用可能であり、具体例を挙げると次
の通りである。

（１）第３級アミノ化合物、たとえばジアルキルアミノ
アルキルフェノール類（２，４，６−トリス（ジメチル
アミノメチル）フェノールなど）、トリエチルアミン、
Ｎ 、 Ｎ’ 、 Ｎ“−トリス（ジメチルアミノアル
キル）へキサヒドロトリアジン、テトラアルキルアルキ
レンジアミン、ジメチルエタノールアミン、ジアザビシ
クロオクタン及びその低級アルキル置換体など； （２）第３級アミンおよび共触媒、たとえば共触媒の例
としてエチルアルコール、モノ置換カルバミン酸エステ
ル、アルデヒド、アルキレンオキシド、アルキレンイミ
ン、エチレンカーボネート、２，３−ブタンジオンなど
； （３）第３級アルキルホスフィン類； （４）イミドのアルカリ金属塩、たとえばフタルイミド
・カリウム； （５）オニウム化合物類、たとえばＮ 、 Ｐ 、 Ａ
ｓ又はｓｂの第４級オニウムヒドロキシル化合物、Ｓ又
はＳｅのオニウムヒドロキシル化合物；（６）アルキル
置換エチレンイミン類、たとえばＮ−メチルエチレンイ
ミン、フェニル−Ｎ、Ｎエチレン尿素など； （７）カルボン酸の金属塩、たとえば酢酸カリウム、２
−エチルヘキサン酸カリウム、２−エチルヘキサン酸鉛
、安息香酸ナトリウム、ナフテン酸カリウム、カプリル
酸カリウムなど； （８）アルカリ金属およびアルカリ土類金属の酸化物、
水酸化物、炭酸塩、エノル性化合物およびフェノールの
金属塩； （９）エポキシ化合物； （１０）エポキシ化合物と共触媒、共触媒の例としては
第３級アミン類、芳香族第２級アミンの金属塩、たとえ
ばジフェニルアミンのナトリウム塩；（１１）各種金属
塩類、たとえばオクタン酸スズ、チタンテトラブチレー
ト、トリブチルアンチモン酸化物； （■フリーデルクラフッ触媒、たとえば塩化アルミニウ
ム、三フッ化ホウ素など； （１３）アルカリ金属のキレート化合物、たとえばサリ
チルアルデヒドナトリウムなど。

これら触媒は単独使用、混合使用のいずれも可能である
が、触媒活性、ポリオールとの相溶性等を考慮すると、
Ｃ３〜”１２のカルボン酸のアルカリ金属塩単独あるい
は第３級アミノ化合物との併用系が好ましい。

これらインシアネート基重合触媒の使用量は、触媒活性
の点を考慮すると、有機ポリイソシアネートに対して０
．５〜１０重量％が好ましい。

発泡剤としては、ポリウレタンフォームおよびポリイソ
シアヌレートフオームの製造に用いる全ての発泡剤が使
用可能であり、反応混合物に水を添加することによって
生成される炭酸ガス、または外部から加えられる炭酸ガ
ス、窒素ガス、これらの混合物等のガス状物も包含され
るが、好ましい発泡剤としては、フオーム生成時に生ず
る反応熱によって蒸発する低沸点の不活性溶剤である。

かかる溶剤としては、弗素化およびまたは塩素化された
炭化水素が相溶性の良好なものとして挙げられる。

具体的には、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロ
ジフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン、モノ
クロロジフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタ
ン、１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオ
ロエタン、メチレンクロリド、トリクロロエタン等であ
る。

この外にベンゼン、トルエン、ペンタン、ヘキサン等も
用いることが可能であり、これら全ての発泡剤は単独ま
たは混合して使用することができる。

発泡剤としては、フオーム物性、発泡の容易性等を考慮
すると、トリクロロモノフルオロメタンが最適である。

発泡剤の添加量は、芯材となるウレタン変性ポリイソシ
アヌレートフオームの密度が本発明の限定範囲である０
、０２〜０．０４．！７／ｄになるように制御する必要
があり、有機ポリイソシアネート、ポリオールの種類、
ウレタン変性比等で若干変化はするが、はぼフオーム原
料に対して１０〜４０重量％である。

本発明においては、上記した各取分の外に、必要に応じ
て界面活性剤、変性剤およびその他の添加剤を加えるこ
とができる。

界面活性剤としては、ポリウレタンフォームの製造に一
般に用いられている界面活性剤を使用することができる
。

例えば、オルガノポリシロキサン−ポリオキシアルキレ
ン共重合体、ポリオキシアルキレン側鎖を有するポリア
ルケニルシロキサン等の有機珪素系界面活性剤が挙げら
れる。

また、オキシエチル化されたアルキルフェノール、オキ
シエチル化された脂肪族アルコールならびにエチレンプ
ロピレンオキシドのブロック共重合体等も界面活性剤と
して有効である。

界面活性剤の添加量は、通常有機ポリイソシアネー）１
００重量部に対して約０．０１〜５重量部である。

その他の添加剤としては、無機質中空粒子、造粒耐火剤
、繊維状物、無機充填剤等があり、フオームの物性、例
えば硬さ等を改善するために使用される。

無機充填剤としてはマイカ粉、微細粉末クレー、アスベ
スト、炭酸カルシウム、シリカゲル、水酸化アルミニウ
ム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、石膏、珪
酸ソーダ等である。

さらに本発明の効果を逸脱しない限り、難燃剤を添加す
ることもできる。

かかる難燃剤としては通常のポリウレタンフォーム、ウ
レタン変性ポリイソシアヌレートフオーム等に用いるも
のが有効で、たとえばトリス（クロルエチル）ホスフェ
ート、トリス（ジクロルプロピル）ホスフェート、トリ
ス（ジクロルプロピル）ホスフェート等ノハロゲン化有
機燐化合物類、酸化アンチモン等の無機系難燃化剤があ
る。

芯材としてのウレタン変性ポリイソシアヌレートフオー
ムに積層させる表面側の面材としては、美観上の点から
厚さ０．１９未満の金属箔で裏打ちされたアスベスト紙
を用いる必要があり、該金属箔側を介して芯材と面材と
を接着一体化させることが必須要件である。

アスベスト紙単体を面材として用いた積層体は、前述し
たように、建築部材として物性上大きな欠点を有するの
みでなく、防火性に関しても難燃２級（準不燃材料）に
は合格しない。

また、本発明に於ける如き金属箔とアスベスト紙とから
なる表面材を用い、金属箔面でなくアスベスト紙面を介
して芯材と接着一体化させた積層体は、前述したように
美観が十分でなく、アスベスト紙単体面材を使用した場
合とほぼ同一の物性および防火性しか示さない。

本発明に用いるアスベスト紙としては市販されているい
かなるアスベスト紙をも用いることが可能であり、通常
これらのアスベスト紙はアスベスト繊維をパルプ、澱粉
、合成樹脂等のバインダーを使用して結合させ、プレス
等により紙状にしたものである。

アスベスト紙の厚さは０．１ ｍ以上のものが市販され
ているが、本発明においては経済性、軽量化の見地から
０．１〜０．５ｍの範囲のものを用いることが好ましい
。

裏打ち材として用いる金属箔は鉄箔、銅箔、アルミニウ
ム箔、錫箔等の市販されている如何なるものも使用可能
であり、軽量の建築部材の提供という点を考慮すると厚
さ０．１ｍ未満のものが好ましく、又この厚さにおいて
も十分な防火性能を発揮し得る。

これら金属箔のなかでも、軽量化、経済性、施工の容易
さ等の点から、特に厚さ０．１ｆｉ未満の鉄箔およびア
ルミニウム箔が好ましい。

この金属箔は、小量の接着剤を用いてアスベスト紙に裏
打ちされる。

接着剤の使用量は厚さにして０．００２〜０．００３ｗ
１程度と極めて少なく、防火性に与える影響はほとんど
ないので、いかなる種類の接着剤も使用可能であり、例
えばポリエステル樹脂、エポキシ樹脂またはウレタン樹
脂等からなる接着剤が用いられる。

本発明においては、表面材のアスベスト紙側の表面上に
防火性を損わない範囲で必要に応じて各種塗装、印刷等
の化粧を施すことが可能であるし、また予め塗装や化粧
を施した二次加工品を使用することもできる。

さらに、金属箔の芯材と接着する面側に防火性を損わな
い範囲で芯材との接着性をさらに向上させるため、ブラ
イマー等を用いることもできる。

本発明の第２の例においては、芯材と表面材との界面付
近にマット状ないしは織物状の繊維類を介在させる。

繊維類としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、寒
冷紗等の有機繊維；アスベスト繊維、石膏繊維、シラス
繊維、ガラス繊維等の無機繊維等が使用可能であるが、
なかでもマット状ないしは織物状のガラス繊維および難
燃性の寒冷紗等が好ましく、これらの繊維類は厚さ２１
１ｇｌ１以下で十分効果を発揮する。

２１１ｇＩｔ以上の厚さにするとフオーム原液が繊維類
に浸透し難くなり、芯材と表面材の自己接着性が劣化す
るので好ましくない。

本発明において、かかる繊維類を芯材と表面材との界面
に入れて積層体を製造する場合、繊維類は芯材原液が発
泡する際多少芯材側に広がるため積層体における繊維層
は最初に用いる繊維類の厚さより多少厚くなる。

本発明の積層体に用いる裏面材は経済性、施工の容易さ
から特に厚さ０．１Ｗ以下のアルミニウム箔が好ましく
、これ以上の厚さにおいては防火性能の低下がみられる
。

この現象は裏面材をこれ以上の厚さにすると、裏面材の
剛性が高くなるため、表面材に炎が当った場合に、芯材
の分解ガスが裏面材側に膨張できず、表面材側に膨張し
て表面材が破れるためと推察される。

また、裏面材を使用しないと、吸湿寸法安定性および熱
伝導率が低下し、建築部材としての性能が劣るため、０
．１′Ｉ１ｇＩｔ以下のアルミニウム箔を裏面材として
使用することが必要である。

本発明の積層体が建築部材を考えた場合の物性上の緒特
性に優れ、さらに難燃２級（準不燃材料）の如き優れた
耐火性および低発煙性を発揮することは次の理由による
ものと推論される。

すなわち、物性を考慮した場合、アスベスト紙に金属箔
を裏打ちすることにより、アスベスト紙による吸湿を完
全に遮断でき、芯材の吸湿による寸法安定性および断熱
性の低下が防止できる、方金属箔の剛性により物理的に
も寸法変化を防止できるものとなったと推定される。

さらに、金属箔を芯材と接着一体化させることで面材と
芯材との自己接着性が著しく改善され、また金属箔の平
滑性が良好であることにより、芯材であるウレタン変性
ポリイソシアヌレートフオームの原液流れ性が改善され
、芯材が低密度化するという付随効果をも得られたもの
である。

防火性能に関して言及すれば、前述したように、アスベ
スト紙単独面材の場合には、ＪＩＳ−Ａ−１３２１燃焼
試験における表面試験では芯材の分解ガスによりアスベ
スト紙に著しい亀裂を生じ、その結果芯材表面が直接炎
にさらされるため発煙量の増大、残炎の拡大等の現象に
より難燃２級（準不燃材料）に合格し難い。

これに反し、本発明の金属箔で裏打ちされたアスベスト
紙を表面材として使用し、金属箔側で芯材と一体化させ
た積層体の場合には、ＪＩＳ−Ａ−１３２１燃焼試験に
おける表面試験ではアスベスト紙に亀裂が発生しても芯
材の表面は金属箔に覆われているので、発煙量および残
炎が少なく難燃２級（準不燃材料）に合格するものとな
ると推察される。

また、芯材と表面材との界面付近にマット状ないしは織
物状の繊維類を介在させることにより、ＪＩＳ−Ａ−１
３２１燃焼試験における表面試験で発生する芯材の分解
ガスがこの繊維類を通じて外部へ放散される。

従って、分解ガスによる表面材の変形が抑えられ、表面
材の亀裂防止に顕著な効果が発揮され、その上繊維類で
芯材表面を覆っているため、熱の芯材内部への浸透が抑
制されることから一層高水準の防火性能を有する積層体
となると考えられる。

なお、芯材フオームの中央部にマット状ないし織物状の
繊維類を入れた場合には、炎が当った時前記した効果を
奏せず、十分な防火性能を示さない。

このことから、繊維類は芯材と表面材との界面付近に介
在させることが重要であることが分る。

本発明の積層体の製造方法としては、公知の如何なる方
法をも使用できる。

例えば、ウレタン変性剤としてのポリオール、触媒、発
泡剤、必要に応じて整泡剤その他の添加剤を添加して攪
拌し、均−液としたものにさらに有機ポリイソシアネー
トを加えて攪拌し、反応混合物を予め所定の積層体の厚
さを与えるべく設定されている２枚の金属板の表面に設
置された面材と一体化させ、ポリイソシアヌレートフオ
ームの自己接着を介して成型することにより製造される
。

また、本発明の特徴である防火性能を損なわない範囲で
、ポリイソシアヌレートフオームと面材とを接着剤を介
して成型してもよい。

ただし接着剤の選択には十分注意を必要とする。

本発明の耐火性積層体の特徴を列挙すると次の通りであ
り、従来の積層体にない特徴を有することが判る。

（イ）表面材として薄い金属箔で裏打ちされたアスベス
ト紙を使用し、芯材として断熱性に優れるウレタン変性
ポリイソシアヌレートフオームを用いているため、軽量
で、施工性に優れ、さらに極めて断熱性に優れている積
層体である。

（ロ）上記表面材を使用し、芯材と金属箔面を介して接
着一体化させることにより、吸湿寸法変化、断熱性の低
下等の経時変化が著しく改善され、さらに芯材と表面材
との接着性が向上し、長期使用にも十分針えうる積層体
が得られる。

（／→ 上記表面材と芯材の組み合せにより、芯材の密
度０．０２〜０．０１／７、積層体厚す３０ｗ１ｌ以下
の範囲において、ＪＩＳ−Ａ−１３２１燃焼試験におけ
る難燃２級（準不燃材料）に合格する優れた防火性を有
する積層体が得られる。

に）表面材として印刷、塗装等の表面処理が可能なアス
ベスト紙を表面に使用するため、意匠性に富む建築部材
用積層体が得られる。

（ホ）表面材価格が従来の塗装鋼板などにくらべ廉価で
あり、経済性に優れている。

（ハ）芯材となるウレタン変性ポリイソシアヌレートフ
オームから難燃剤、無機充填剤等の添加剤を側ら加える
ことなく防火性に優れた積層体が得られ、原料の貯蔵安
定性、製造プロセスの点からも有利である。

（ト）表面材と芯材の界面付近にガラス繊維等のマット
状、織物状の繊維類を介在させることにより、防火性能
のさらに優れた積層体となり、又この場合にはより寸法
安定性に優れた積層体が得られる。

次に本発明を実施例および比較例につき説明するが、こ
れら実施例に限定せんとするものではない。

実施例中のすべての「部」および「％」は「重量部」お
よび「重量％」である。

なお、本発明の効果を判定するのに、日本工業規格ＪＩ
Ｓ−Ａ−１３２１に定める難燃２級の防火性（準不燃材
料）に合格するか否かを基準とした。

すなわち、表面試験には、縦、横それぞれ２７ｃＩｒＬ
１厚さ１５〜３０７１ｇＩｌノ試験体を加熱炉ニ入れ、
試験体の一方の表面を副熱源であるプロパンガスまたは
都市ガスおよび主熱源である電熱ヒーターを併用して所
定の時間加熱し、試験体の亀裂変形の有無およびその程
度、加熱終了後の残炎時間、排気温度曲線を測定し、標
準としてパーライト板を同様の条件下で測定して得た標
準曲線との差による発熱量（温度時間面積二℃×分）、
最高発煙値より算出した発煙係数等について各々の項目
を測定し、下記第１表の合格基準値より材料の防火性能
を判定するものである。

また、積層体の穿孔試験としては、試験体の表面の所定
位置に直径２．５（ｍの穴を３個穿孔したものを上記と
同様の条件下で試験がなされる。

この場合、亀裂変形の評価項目は除外される。

実、施例１．比較例１〜３ 第２表に示す配合よりなるウレタン変性ポリイソシアヌ
レートフオームを芯材とする積層体を製造した。

ウレタン変性ポリイソシアヌレートフオームを芯材とす
る積層体を次の方法により製造した。

即ち、縦横各々４０ｃｒｒＬのアルミニウム製下型の上
に同じ寸法と裁断した面材を敷き固定して置き、型を予
めオーブンで約３８℃に加温しておく。

別に、粗製ジフェニルメタンジイソシアネート３００．
９を内容積０．５リツトルのステンレスビーカーに秤量
し、一方その他の成分を内容積１１のポリエチレンビー
カーに秤量し、予め十分混合して均一溶液にし、この溶
液に前記ポリイソシアネート溶液を加え、直ちに約６秒
間高速攪拌した後上記面材を固定したアルミニウム製型
上に注入する。

（この際、型は２面用意し、２つの型に同一混合液を順
次注入する。

）続いて、他方の面材を敷いたアルミニウム製の上蓋を
２５７１ｍ厚のスペーサーを挾んで下型上に載せ、上蓋
下型をクランプ等で固定した後、約５０℃のオーブン中
で１５分間硬化させ、硬化後脱型して積層体を得た。

次の第３表にこの方法で製造し、本発明の面材を使用し
た積層体および比較例として従来からある面材を使用し
た積層体について日本工業規格Ｊ Ｉ Ｓ−Ａ −１３
２１に定める難燃２級（準不燃材料）の防火性能に関す
る評価の結果を示す。

第１図に断面で示すように、実施例１の積層体はアルミ
ニウム箔３を接着剤層２を介してアスベスト紙１に裏打
ちしてなる表面材と、ウレタン変性ポリイソシアヌレー
トフオームの芯材４と、アルミニウム箔の裏面材５とか
らなる。

なお、積層体の評価は表面試験および穿孔試験により行
った。

実施例および比較例より明らかな如く、本発明の面材を
使用した積層体は表面試験、穿孔試験のいずれにも合格
するのに対し、従来からある面材を使用した積層体は表
面試験および／または穿孔試験に不合格となり、難燃２
級材料（準不燃材料）とはなり得ない。

※〈実施例２〜４、比較例４ 表面材として実施例１に使用した０、０１５９厚のアル
ミニウム箔で裏打ちされたアスパールＷ −３３１０（
０，２７ｍ厚）を用い、芯材となるウレタン変性ポリイ
ソシアヌレートフオームの配合として実施例１の第２表
のものを使用し、Ｆ−１１の量を変化させることにより
芯材の密度を変化させて実施例１と同様の方法で約２５
ｗ１厚の積層体を製造した。

次の第４表に、Ｆ−１１の添加量、芯材密度及び難燃２
級（準不燃材料）としての防火性能評価の結果を示す。

第４表の結果から、芯材密度がｏ、ｏ４ｇ７ｃｎｔ以上
になると、防火性が低下し、難燃２級（準不燃材料）に
合格し得ないことが分る。

実施例５〜７、比較例５ 表面材として実施例１〜４に使用した０、０１５種厚０
アルミニウム箔で裏打ちされたアスパールＷ−３３１０
（０，２７［厚）を用い、芯材トナルウレタン変性ポリ
イソシアヌレートフオームの配合として次の第５表に示
すものを用い、実施例１におけるスペーサーの厚さを変
えること以外は実施例１と同一の方法により厚さの異な
る積層体を製造した。

次の第６表に、得られた積層体の厚さ、芯材密度及び難
燃２級（準不燃材料）としての防火性能評価の結果を示
す。

（インシアネート基に対するウレタン変性比は０．１４
３である） 注：１）三洋貿易社製 以下ＤＭＰ−３０と略す ２）日本ユニカー社製、オルガノポリシ ロキサン−ポリオキシアルキレン共 重合体 第６表の結果から、積層体の厚さが３０Ｗ以上になると
著しく防火性能が低下し、難燃２級（準不燃材料）に合
格しないことが分る。

実施例 ８〜１１ 実施例１の配合（但しＦ−１１は２６重量部）により、
表面材として０．０１５ａ厚のアルミニウム箔で裏打ち
された各種のアスベスト紙を用い、実施例１と同一の方
法により厚さ約２５１１ｇ１の積層体を製造した。

次の第７表に使用した面材、芯材の密度及び難燃２級（
準不燃材料）としての防火性能評価の結果を示す 実施例１２〜１３、比較例６ 実施例５〜７の配合（但しＦ−１１２６重量部）により
、アスベスト紙の種類および裏打ちすべきアルミニウム
箔の厚さを変え、実施例１と同一の方法により厚さ約２
５７１ｇｌ１の積層体を製造した。

次の第８表に、使用した面材（裏打ち材）、芯材の密度
及び難燃２級（準不燃材料）としての防火性能評価の結
果を示す。

なお比較のためこの配合径においてのＷ−３３１０（０
，２７７１ｍ）単独面材の防火性能を載せた。

実施例１４〜１６、比較例７ 芯材となるウレタン変性ポリイソシアヌレートフオーム
の配合として第９表に示すものを使用し、表面材として
０．０１５ｍ厚のアルミニウム箔で裏打ちされたアスパ
ールＷ−３３１０（０，２７８厚）を用い、裏面材の厚
さを変えて型の温度を約６０℃に設定した以外は実施例
１と同様の方法により厚さ約２５１５の積層体を製造し
た。

次の第１０表に使用した表面材、裏面材、芯材の密度及
び難燃２級（準不燃材料）としての防火性能評価の結果
を示す。

※（イソシアネート基に対する
ウレタン変性比は、０．２５４である） 注＝１）以下Ａｃ０Ｋ／ＤＥＧと略す。

実施例 １７〜２６ 表面材として０．０１５ｍ厚のアルミニウム箔で裏打ち
されたアスパールＷ−３３１０（０，２７ｍ厚）を用い
、芯材となるウレタン変性ポリイソシアヌレートフオー
ムの配合を各種変化させて実施１と同一の方法により積
層体を製造した。

次の第１１表に芯材の配合、インシアネート基に対する
ウレタン変性比、芯材の密度、積層体の全厚及び難燃２
級（準不燃材料）としての防火性能評価の結果を示す。

実施例 ２７〜３１ 芯材となるウレタン変性ポリイソシアヌレートフオーム
の配合として実施例５〜７の配合を用い、表面材として
０．０１５７１ｍ厚のアルミニウム箔で裏打ちされたア
スパールＷ−３３１０（０，２７ｍ厚）に各種表面処理
を施したものを使用し、実施例１と同一の方法により約
２０７１ｍ厚の積層体を製造した。

次の第１２表に表面処理の内容、芯材密度及び難燃２級
（準不燃材料）としての防火性能評価の結果を示す。

第１２表の結果から、これらの積層体はいずれも難燃２
級（準不燃材料）に合格する性能を有していることが分
る。

実施例 ３２〜３７ 実施例１の配合により次の方法で、芯材と表面材との界
面付近に繊維類を介在させた積層体を製造した。

即ち、縦横各々４０（１ｍのアルミニウム製下型の上に
同じ寸法に裁断した面材を敷き、その上に同じ大きさに
裁断した繊維類を載せ、面材および繊維類を固定しこの
状態で型を予めオーブンで約３８℃に加温しておく。

別に、粗製ジフェニルメタンジイソシアネート３００ｇ
を内容積０．５リツトルのステンレスビーカーに秤量し
、一方その他の成分を内容積１１のポリエチレンビーカ
ーに秤量し予め十分混合して均一溶液にし、この溶液に
前記ポリイソシアネート溶液を加え、直ちに約６秒間高
速攪拌した後、上記面材を固定したアルミニウム製型上
に注入する。

（この際型は２面用意し２つの型に同一混合液を順次注
入する。

）次に、他方の面材を敷いたアルミニウム製の上蓋を２
５板厚さのスペーサーを挾んで下型上に載せ、上蓋、下
型をクランプで固定した後、約５０℃のオーブン中で１
５分間硬化させ、硬化後脱型して積層体を得た。

次の第１３表に、使用した面材、使用した繊維類、芯材
密度及び難燃２級（準不燃材料）としての防火性能評価
の結果を示す。

第２図に断面で示す如く、たとえば実施例３３の積層体
はアルミニウム箔３で接着剤層２を介して裏打ちされた
アスベスト紙１よりなる表面材と、ウレタン変性ポリイ
ソシアヌレートフオームの芯材４と、該表面材と芯材と
の間に介在させたマット状ガラス繊維６と、アルミニウ
ム箔の裏面材５とからなる。

第１３表から、これら各実施例の積層体はいずれも難燃
２級（準不燃材料）に合格する性能を有していることが
分る。

実施例 ３８〜４２ スペーサーの厚さを２５藺から２０ｍに変エタ以外は芯
材となるウレタン変性ポリイソシアヌレートフオームの
配合、面材、製造法は実施例３２〜３７と全く同一の方
法により厚さ約２０ｍの積層体を製造した。

次の第１４表に、使用した繊維類、芯材密度及び難燃２
級（準不燃材料）としての防火性能評価の結果を示す。

実施例 ４３〜４４ 実施例５〜７の配合（但しＦ−１１は２６重量部）によ
り、アスベスト紙の種類およびアスベスト紙に裏打ちす
べきアルミニウム箔を鉄箔に変え※※た以外は、実施例
１と同一の方法により厚さ約２５ｗ１の積層体を製造し
た。

次の第１５表に、使用した面材、芯材の密度及び難燃２
級（準不燃材料）としての防火性能評価の結果を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の耐火性積層体の
一例を示す部分断面図である。 １・・・・・・アスベスト紙、２・・・・・・接着剤層
、３・・・・・・金属箔、４・・・・・・芯材、５：・
・・・・アルミニウム箔、６・・・・・・繊維層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ウレタン変性ポリイソシアヌレートフオームを芯材
   とし、該芯材の両面を面材で被覆してなる耐火性積層体
   において、 （１）芯材として、有機ポリイソシアネートと、■ヒド
   ロキシル基当量が１００〜１ｏｏｏのポリオールを有機
   ポリイソシアネートに対しＯＨ／ＮＣＯ比でｏ、ｏｉｏ
   〜０．０９８の範囲で、かつ、■ジエチレングリコール
   又はジプロピレングリコールを有機ポリイソシアネート
   に対しＯＨ／ＮＣＯ比で０．０４１〜０．２４４の範囲
   で使用し、■と■の総和がＯＨ／ＮＣＯ比で０．０５１
   〜０．３４２の範囲であるポリヒドロキシル化合物とを
   、 Ｃ２〜Ｃ１２のカルボン酸のアルカリ金属塩単独あるい
   は第３級アミノ化合物との併用系から戒るイソシアネー
   ト基重合触媒の存在下で反応させて得たウレタン変性ポ
   リイソシアヌレートフオームを単独層で用い、 （２）芯材の表面材として厚さ０．１Ｍ未満の金属箔を
   裏打ちアスベスト紙を用い、該表面材はその金属箔面を
   介して芯材の自己接着により一体化されており、 （３）芯材の裏面材として厚さ０．１Ｗ以下のアルミニ
   ウム箔を用い、 （４）芯材の密度が０．０２〜０．０４９／ｃｒＡの範
   囲にあり、 （５）全厚が３０ａ以下である ことを特徴とする耐火性積層体。 ２ アスベスト紙の裏打ちに用いる金属箔がアルミニウ
   ム箔である特許請求の範囲第１項記載の耐火性積層体。 ３ ウレタン変性ポリイソシアヌレートフオームを芯材
   とし該芯材の両面を面材で被覆してなる耐火性積層体に
   おいて、 （１） 芯材として、 有機ポリイソシアネートと、 ■ヒドロキシル基当量が１００〜１０００のポリオール
   を有機ポリイソシアネートに対しＯＨ／ＮＣＯ比で０．
   ０１０〜０．０９８の範囲で、かつ、■ジエチレングリ
   コール又はジプロピレングリコールを有機ポリイソシア
   ネートに対しＯＨ／ＮＣＯ比で０．０４１〜０．２４４
   の範囲で使用し、■と■の総和がＯＨ／ＮＣＯ比で０．
   ０５１〜０．３４２の範囲であるポリヒドロキシル化合
   物とを、 Ｃ２〜Ｃ１２のカルボン酸のアルカリ金属塩単独あるい
   は第３級アミノ化合物との併用系から成るインシアネー
   ト基重合触媒の存在下で反応させて得たウレタン変性ポ
   リイソシアヌレートフオームを単独層で用い、 （２）芯材の表面材として厚さ０．１ｗ＋２未満の金属
   箔を裏打ちしたアスベスト紙を用い、該表面材はその金
   属箔面を介して芯材の自己接着により一体化されており
   、 （３）芯材と表面材の界面付近にマット状ないしは織物
   状の繊維類を介在させ、 （４）芯材の裏面材として厚さ０．１ａ以下のアルミニ
   ウム箔を用い、 （５）芯材の密度が０．０２〜０．０４ ＆ ／ｃＩ！
   の範囲にあり、 （６）全厚が３０Ｗ以下である ことを特徴とする耐火性積層体。 ４ アスベスト紙の裏打ちに用いる金属箔がアルミニウ
   ム箔である特許請求の範囲第３項記載の耐火性積層体。 ５ 繊維類がガラス繊維または寒冷紗である特許請求の
   範囲第３項記載の耐火性積層体。