JPS5947984B2 - 耐火、耐熱性繊維積層体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は短繊維状に切断した不燃性繊維と新規な防火剤
とを接着剤で一体に形成すると共に、その少なくとも一
面に基材を固着した耐火、耐熱性繊維積層体に関する。

耐火材または断熱材としては、従前からガラス繊維積層
体、ロックウール、アスベスト成形体が使用されている
。

しかしながら、これら成形体は高温下における断熱性能
が低い欠点があつた。これはこの種材料を用いた成形体
が連通気泡組織と同様なためである。また、例えばガラ
ス繊維は６８０℃で溶融し、保形成を失なう不利があつ
た。従つて、最近では、このような欠点を除去するため
、例えばガラス繊維と樹脂と粉末硅酸ソーダなどを混在
させ、一体に形成した断熱材も見られる。しかしながら
、この種断熱材では組織が連通のため外気にさらされた
粉末硅酸ソーダが潮解し、そのアルカリ性によつてガラ
ス繊維を溶解する欠点があつた。さらに、上記のように
変化した断熱材は万一の火災に際し、製造時の耐火、耐
熱性を発揮できない不利があつた。また、建材、断熱材
には粉末硅酸ソーダの代わに硼砂を混在させた成形体も
ある。しかし、この場合はパネル、例えば表面材として
のカラー鉄板の裏面では盛夏において約７５℃以上とな
わ、融点７５℃の硼砂（ｌｏ水塩）が溶融し、上記粉末
硅酸ソーダと同じ結果を招く危険性があつた。

さらに、粉末硅酸ソーダ、硼砂などはそれ自体が外気に
さらされる状態にあると、長期間の間に潮解もしくは風
解などして所期の物性を大幅に変化、所謂変質し、所期
の耐火性能を発揮できない不利があつた。本発明はこの
ような欠点を除去するため、短繊維状の不燃性繊維と高
温下で発泡膨張し、最終的に嵩高の無機質発泡層を形成
する未発泡状態の発泡性無機材を適宜粒径に造粒すると
共にその外表面を外気と直接触れないように、かつ通常
温度で溶解、分解しない樹脂でコーテングした防火剤と
、合成樹脂製の接着剤等とを混在積層した耐火、耐熱性
繊維積層体（以下、単に積層体という）を提案する。

以下に図面を用いて本発明に係る積層体について詳細に
説明する。

第１図は上記積層体の一つの発明を示す説明図であり、
１は不燃性繊維で混合容易に短繊維状に切断したもので
ある。

この素材としてはガラス繊維、アスベスト繊維、ロック
ウール等が最適である。２は防火剤で第２図に拡大して
示すように高温下で発泡膨脹し、最終的に無機質発泡層
を形成する一種以上の未発泡状態の発泡性無機材２ａを
適宜粒径に造粒し、その表面を樹脂３でコーテング（被
覆）したものである。

これは、発泡性無機材２ａの潮，風解性による防火性能
の劣化を阻止すると共に、不燃性繊維のアルカリ（発泡
性無機材の溶解液は強アルカリ性）による溶解を防止す
るためである。また、発泡性無機材２ａの素材としては
、硼砂（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７●１０Ｈ２０）で溶融点７５℃
、メタ硼酸ソーダ（ＮａＢＯ２・４Ｈ２０）で溶融点５
４℃、硅酸ソーダ（粉末でＮａ２Ｏ：ＳｌＯ２が５０〜
５６％：１７〜２３％と水和水２０％位）、メタ硅酸ソ
ーダ（Ｎａ２Ｏ●ＳｉＯ２●９Ｈ２０）で８０℃以下の
温度で溶融するもの等である。４は接着剤で上記不燃性
短繊維１と防火剤２とを結合一体化するものであジ、そ
の素材としては合成樹脂を用いる。

上記合成樹脂の具体例としてはフエノール樹脂，エポキ
シ樹脂，ポリウレタン樹脂，アルキツド樹脂，アミノ樹
脂，ポリアミド樹脂，アクリル樹脂等である。５は面材
で積層体の少なくとも一面に一体に貼着し、積層体の強
度、もしくは耐火性，性能劣化を阻止するものである。

具体的には硬質板５ａとシート状物５ｂ等からな択硬質
板５ａとしては金属板，セメントモルタル板，硅酸カル
シユム板，石膏板等であり、シート状物５ｂとしてはア
ルミニウム箔，アスベスト紙，合成樹脂フイルム等の一
種もしくは二種以上をラミネートしたもの等である。第
３図ａ−ｃはもう一つの発明である積層体の一例を示す
説明図である。この積層体は前記した積層体内に第４図
Ａ，ｂに示すような骨材兼増量材６（以下、単に骨材と
いう）を混在させたものであジ、その他の構成材は前記
と同一物である。すなわち、ａ図は第１図に示す積層体
の組織内に第４図ａに示す骨材６を混在させた積層体を
示し、ｂ図は第１図に示す積層体の組織内に第４図ｂに
示す骨材６ａを混在させた積層体を示す。さらに、第３
図ｃは第１図に示す積層体の組織内に第４図Ａ，ｂに示
す骨材６，６ａを混在させた積層体を示す。そこで、骨
材６，６ａについてさらに詳説すると、骨材６，６ａは
通常状態において積層体の軽量化と嵩の拡大による断熱
性の向上と耐縮性の改善を図ると共に、高温下での無機
質発泡層の増量材および補強材と骨核材として機能する
ものである。骨材５は例えばパーライト粒，バーミキユ
ライト，シラスバルーン，軽石等の無機質多孔粒からな
るものである。また、骨材５ａは骨材５の内部空隙内に
外気に直接さらされると風解する硼砂，メタ硼酸ソーダ
を充填（含有）し、風解を阻止すると共に、万一の火災
に際し、これを核として徐々に無機質発泡層を成長させ
て積層体の連通空隙部分を閉塞するものである。次に実
施例につき説明する。

いま、第５図に示す装置を用いて、第１図に示す積層体
を製造すると仮定する。

そして、不燃性繊維１としてはガラス繊維（太さ５〜２
０ミクロンφ、長さ５ｍ）、防火剤２としてはメタ硼酸
ナトリウム２５０〜１５０メッシユを造粒して５０メツ
シユとした未発泡状態の発泡性無機材２ａをフエノール
樹脂でコーテングした造粒物、また接着剤としては１２
％溶液のフエノール樹脂を準備した。そこで不燃性繊維
散布機３０、防火剤散布機３１および接着剤塗布機３２
から上記原料を面材５ａ（カラー鉄板）上に同時に散布
、その際に混合されながら積層する。次に、この堆積物
上には面材（アルミニウム箔）５ｂが積層されつつ、無
端ベルト３６とローラ３３からなる押圧機３４間の空隙
に供給される。この空隙は加熱装置３５によつて５０℃
に加温されてお勺、この空隙で所定厚さに規定すると共
に、接着剤４を硬化促進して一体化し、その出口から積
層体Ａとして連続的に送出される。このようにして製造
した積層体は、嵩比重が１２０１！Ｃｆ／イであり、各
構成材の配合比（重量比）は１００：４０：１２０であ
つた。この積層体の機械強度は従前の単なるガラス繊維
マツトに比して曲げ、圧縮において数倍すぐれたもので
あつた。さらに、この積層体の耐火，耐熱性試験（表，
裏面材付）を下記の方法より行つた。すなわち、第６図
に示すようにブンゼンバーナＢの先端を９００℃にし、
積層体Ａの面材５ａ面に直交するようにさらした。なお
、積層体Ａの総厚みは２０ｎとする。この試験では、裏
面温度が１０分後で８７℃であジ、防火剤２の結晶水が
冷却に大きく寄与しているものと思われた。また、ガラ
ス繊維間の空隙が不通気性の無機質発泡層によつて充填
され、その結果として断熱性が大きく向上したためであ
る。そこで、試験後に表面材を剥し、観察したところ、
積層体Ａの半分の厚さ程度までが無機質発泡層で覆われ
、それよりも面材５ｂ側では原状のままであつた。次に
、防火剤２の耐候性と防火性能の劣化を試験するために
、メタ硼酸ナトリウムをフエノール樹脂で約２０ミクロ
ン、コーテングした防火剤と車なるメタ硼酸ナトリウム
を３０日間外気にさらした後に、９００℃の火炎に直接
さらし、その発泡倍率（規模）を観察したところ、防火
剤２がメタ硼酸ナトリウム車体に比して約２倍以上大き
かつた。これは防火剤２の変質がメタ硼酸ナトリウム量
体より、それだけ少ないことを示すものである。以上、
説明したように本発明に係る積層体およびその製造方法
によれば、万一の火災に際し、防火性能の劣化が非常に
少ない高耐火性の積層体とした特徴がある。また、不燃
性繊維の特性を有効に利用すると共に、これらの物性を
変化せずに長期間に亘つて維持する特徴がある。さらに
、断熱性，機械強度は従前に比してすぐれた利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図ａ−ｃは本発明に係る耐火，耐熱性
繊維積層体の一例を示す説明図、第２図は本発明の要部
である防火剤を拡大して示す説明図、第４図は本発明に
おいて用いる骨材兼増量材を拡大して示す説明図、第５
図は上記積層体の製造に供する装置を示す説明図、第６
図は耐火，耐熱性の試験方法を示す説明図である。 １ ・・・・・・繊維状物質、２・・・・・・防火剤、
４ ・・・・・・接着剤、６・・・・・・骨材兼増量材
、３０・・・・・・繊維状物散布機、３１・・・・・・
発泡剤散布機、３２・・・・・・接着剤塗布機、５・・
・・・・面材、５ａ・・・・・・面材、３４・・・・・
・押圧機、３５・・・・・・加熱装置、３６・・・・・
・無端ベルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 短繊維状の不燃性繊維と、高温下で無機質発泡層を
   形成する一種以上の未発泡状態の発泡性無機材を適宜粒
   径に造粒し、その表面を樹脂でコーテングした防火剤と
   、合成樹脂からなる接着剤とを混合積層一体化し、その
   少なくとも一面に面材を一体に固着したことを特徴とす
   る耐火、耐熱性繊維積層体。 ２ 骨材兼増量材を積層体組織内に混在せしめたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の耐火、耐熱性繊
   維積層体。