JPS596225B2 - 防火パネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は不燃性の硬質基材からなる表面材と裏面材でサ
ンドイッチされた合成樹脂発泡体からなるパネルにおい
て、その表、裏面材と合成樹脂発泡体間の少なくとも一
方に結晶水の含水率を低減した、所謂加工無機防火剤を
高密度に分布して上記発泡体の発泡組織を従前より荒ら
すことなく防火性、耐熱性を大幅に改善した防火パネル
に関する。

従来、例えば可燃な合成樹脂発泡体を芯材とするパネル
の防火性、耐熱性を改善するために、一般に硼酸塩、硅
酸塩、パーライト粒等を合成樹脂発泡体中に平均に分散
する手段が採られている。

し力化ながら、混合と同時に短時間（約１分間位の間に
）反応→発泡→硬化する合成樹脂原料中に比重、嵩、大
きさの異なる上記物質を平均に混合する混合機が現在の
ところ存在せず、不可能である。従つて樹脂単体、添加
物の粗分布等の所謂、不均一分布となり、樹脂単体部の
弱点部分から徐々に破壊され、耐火性に劣る欠点があつ
た。

しかも、これを克服するには大量の、例えば合成樹脂１
００重量部に対し３００部以上を添加するか、樹脂を単
なるバインダーとして機能させたようなパネルとするし
かなかつた。その結果、合成樹脂発泡体の優れた断熱性
が大幅に低下すると共に大量の樹脂量を必要とし、高価
なパネルとなる不利があつた。さらに、ポリイソシアネ
ートを一成分とする合成樹脂発泡体はその形成時にポリ
イソシアネートが、その強力な脱水作用により結晶水を
脱水すると共にその水と反応する。そのため発泡組織は
ひどく荒らされるので断熱性および機械強度が大きく低
減する。さらに耐火性、耐熱性の改善のために添加した
硼、硅酸塩は、本来の機能が低減され、万一の火災に際
し、殆んど耐火性を発揮しなくなる等の欠点があつた。
また単なる市販の硼、硅酸塩は、高温にさらされると十
分な結晶水によりその溶融物が低粘度となつて流動性を
増し、火炎にさらされた部分から他へ流出あるいは部材
から部外へ逃げて、防火性の発揮に本来添加した量の相
当量が流出等して、耐火性にあまり寄与しない結果とな
る不利があつた。本発明はこのような欠点を除去すると
共に合成樹脂発泡体の断熱性を従前よりもあまり損ねる
ことなしに、かつその可燃な上記発発体を高温下におい
て完全に無機質発泡層を形成することにより保護し、そ
の上、構成材を一挙にバインドしてなる防火パネルを提
案する。

以下に図面を用いて本発明に係る防火パネルの一実施例
について詳細に説明する。

１つの発明は、第１図に示すように表面材と裏面材間に
合成樹脂発泡体を一体に介在させ、かつ上記発泡層には
加工無機防火剤を平均に分布し、その上、前記表面材、
裏面材と合成樹脂発泡層間の少なくとも一方に加工無機
防火剤を高密度に分布した防火パネルである。

さらに詳説すると、１は表面材で不燃性の硬質基材、例
えば金属板、石綿セメント板、セメントモルタル板等で
あり、平板あるいは任意形状に成形した部材である。２
は裏面材でアルミニウム箔板、金属薄板、合成樹脂フイ
ルム等を用いる。

３は下記する加工無機防火剤を均質に分布した合成樹脂
発泡体で、断熱層および芯材として機能するため表、裏
面材１，２間にサンドイツチ状に存在させ、かつ合成樹
脂発泡体の形成問にこれらを一体にバインドするもので
ある。

４は加工無機防火剤で高温下にさらされた際に、結晶水
を放出すると共に次第に溶融し、徐々に発泡膨脹して無
機質発泡層を形成する粉粒状の物質である。

さらに詳しく説明すると加工無機防火剤４とは、水ガラ
ス、結晶性メタ硅酸ソーダあるいは硼酸ソーダ、結晶性
のメタ硼酸ソーダの一種または二種以上の含水率を１０
〜２０％に低減したものを意味する。これは原料が変化
しない状態で例えば下記する工程を経て分子構造を破壊
しない所謂、無機質発泡体になると分子構造が破壊され
るので、発泡を生起しない温度で結晶水の含水率を上記
の範囲に低減する温度で緩加熱し、その結晶水分の含水
率を１０〜２０％（市販品は４７〜４８％）に低減させ
、合成樹脂原料との接触時における悪影響を大幅に防止
すると共に高温下にさらされた際に低粘度により、その
位置で前記した状態の変化に伴つて発泡膨脹し、かつ合
成樹脂発泡体のフオームセル内への上記物質の侵入を図
つて、所期の存在位置を離れることなしに防火性、耐熱
性を発揮するようにしたものである。すなわち、まず粉
粒状物の加工無機防火剤原料を準備し、次にこの原料を
室温から１２５℃の範囲で約８時間に亘つて緩加熱し、
その物質の含水率を１０〜２０％にした。なお、上記製
造方法はあくまでも一つの方法にすぎず、この方法に限
らず、別途の方法により上記原料の含水率を１０〜２０
％に低下することも可能である。この際原料の原形は変
化しない状態で単に含水率を低下したにすぎないもので
ある。また、含水率を１０〜２０％に限定したのは高温
下において、無機質発泡層を形成するに際し、初期冷却
のための水の放出と、溶融物の粘度と発泡規模の総合的
条件から得られた結論である。特に上限については上記
の他に、添加時の合成樹脂原料に対する悪影響を考慮し
たものである。もう一つの発明は、第２図に示すように
第１図に示すような防火パネルにおいて、表面材１、裏
面材２と合成樹脂発泡層３間に高密度で介在させた加工
無機防火剤４のうち表、裏面材１，２の内側と接触して
いる上記防火剤４を接着剤５を介して上記面材１，２の
内側に確実に固着した防火パネルである。この防火パネ
ルは合成樹脂原料が発泡する際に、加工無機防火剤４が
発泡圧および原料の流動によつて大部分が変動しないよ
うにした構造の防火パネルである。上記接着剤としては
水ガラス、酢酸ビニルを用いる。以上、説明したのは本
発明の一実施例にすぎず、裏面材を表面材と同質材料で
形成することもできる。

次に本発明に係る実施例について説明する。

実施例 １配合比 合成樹脂発泡体原料（ポリウレタン樹脂）・・・・・・
１００重量部加工無機防火剤・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・１２０重量部（１００〜２０
０メツシユの硅酸ソーダ加工物）（但し、加工無機防火
剤の２０重量部は合成樹脂発泡体中にやや均質に分布す
る）表面材（０．３ｕ１のカラー鉄板）裏面材（アルミ
ニウム箔） そこで表面材上に加工無機防火剤を敷設、積層し、その
上に上記防火剤を混合したポリウレタン樹脂原料を吐出
し、その上にアルミニウム箔を載せて、加温（７０〜８
０℃で１分間）、加圧して板厚１．３ＣＴｎ１大きさ２
２Ｃ！！Ｌ×２２Ｃ！！Ｌの第１図に示す防火パネル（
テストピース）を製造した。

実施例水ガラス この防火パネルは表面材１の内側に水ガラスを滴状に約
２０９／ＣＴｉｌ塗布し、次にこの水ガラス５上に加工
無機材４を散布し、仮止めする。

その後に、この表面材１の内側に対し、加工無機防火剤
４をやや均質に混合したポリウレタン樹脂原料を吐出し
、一体化して第２図に示すような構造の防火パネルを製
造した。比較例 １ 実施例１と同じ構成材であるが、加工無機防火剤がポリ
ウレタンフオーム内に平均に分布したパネル。

比較例 ２ ポリウレタン樹脂１００重量部のポリウレタンフオーム
内にパーライト粒（平均粒径３１ｍｍφ）を５０重量部
添加し平均に分布したパネル。

この実施例の耐火性の測定の結果を第３図に示す。

なお、耐火、耐熱性は難燃性試験のうちの表面試験（は
じめの３分間は副熱源（電熱）のみによる加熱、その後
の７分間は副熱源と主熱源（都市ガス）により加熱する
。）による。また第３図において４は炉内温度特性線図
、８は実施例１の裏面温度特性線図、Ｏは実施例２の裏
面温度特性線図、［Ｆ］，［Ｆ］は比較例の裏面温度特
性線図を表わす。この図から明らかなように、従前の比
較例Ｅ，Ｆは加熱後１〜４，５分間は低温域にあるが、
この時間を経過すると、耐火性に奇与する結晶水も大部
分蒸発し、合成樹脂発泡体内で加工無機防火材が独立し
てばらばらに小規模で発泡することと、不均一分散部分
からの熱伝導、着火により合成樹脂発泡体が破壊し樹脂
が燃焼する。

従つて、裏面温度が急激に上昇し、炉内温度以上になる
。これに対し、本願に係る防火パネルは図示するように
８分過ぎまで１００℃以下にあり、その後の２分間でも
１５０℃までしか上昇しない。しかも温度上昇は緩徐で
ある。またこの試験の後に表面材を剥離して観察したと
ころ、裏面材側の合成樹脂発泡体層は殆んど本来の発泡
組織のままであつた。さらに表面材側の合成樹脂発泡体
の表面には無機質発泡層が形成され、耐火性ある断熱層
が形成されていた。このことは加熱から８分まではこれ
らの結晶水によつて冷却され、次第にその水分の蒸発量
の低下に従つて温度上昇する。しかし無機質発泡層によ
りある程度以上の熱伝導が阻止される。そのため第３図
に示すような特性を示すものである。また通常における
防火パネルの芯材層のみの断熱性（実施例１の構造の場
合）は約０．０３５Ｋｃａ１／ｍ−ｈ・℃であつた。

なお加工無機防火剤層の厚さを４ｍｍとした。なお、ポ
リウレタンフオーム単体では０．０２２Ｋｃａ１２痛・
ｈ・℃である。またポリウレタン樹脂とパーライト粒を
重量比で１：１で平均に混合、分布した防火パネルにお
いては約０．０５１Ｋｃａ１２痛・ｈ・℃であつた。さ
らに市販の硼砂を合成樹脂発泡体中に平均に分布した際
の耐火性は比較例［Ｆ］よりややよい裏面温度特性線図
を示すが、断熱性においては、約０．０４１ＫｃａＩ／
ｍ−ｈ・℃の熱伝導率であつた。上述したように本発明
に係る防火パネルによれば、合成樹脂発泡体の発泡組織
を荒らすことなく、本来の断熱性を十分に発揮させると
共にその可燃な樹脂層を高温下において結晶水を放出し
ながら冷却し、次第に発泡膨脹して無機質発泡層を火炎
面に対し確実に形成し、防火性を確実に大きく向上した
特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、および第２図は本発明に係る防火パネルの一実
施例を示す縦面図、第３図は上記防火パネルの裏面温度
特性を示す線図である。 １・・・・・・表面材、２・・・・・・裏面材、３・・
・・・・合成樹脂発泡体、４・・・・・・加工無機防火
剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 不燃性の硬質基材からなる表面材と裏面材でサンド
   イッチされた合成樹脂発泡体を有するパネルにおいて、
   表面材と合成樹脂発泡層間に高温下にさらされた際に結
   晶水を放出すると共に溶融し、次第に発泡膨張する硼酸
   ソーダ、珪酸ソーダ等の１種以上を分子構造を破壊しな
   い温度で緩加熱してその含水率を１０〜２０％に低減さ
   せた所謂、加工無機防火剤を高密度に分布すると共に前
   記合成樹脂発泡体中にも、上記加工無機防火剤をやや平
   均に分布し、かつ、前記合成樹脂発泡体形成の際にこれ
   ら構成材を一体にバインドしたことを特徴とする防火パ
   ネル。 ２ 不燃性の硬質基材からなる表面材、裏面材と合成樹
   脂発泡層間に高密度に充填した加工無機防火剤を接着剤
   層を介して前記表、裏面材の内側に固着したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の防火パネル。