JPS60161380A - 耐火性断熱材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐火性に侵れ断熱性の良好な耐火性断熱材に関
し、さらには複合建祠の表面材としての使用に好適な耐
火性断熱材に関する。

近時、建築物に耐火性への要求が厳しくなる一万、省エ
ネルギー化等より断熱性への要求も強く。

これらの要求をともに満し、しかも安価である建材が強
くめられている。

木材５石利、コンクリート材、石こう材、金属材、プラ
スチック材等種々の建祠が上布されているが、前記の性
質を同時に満し、しかも火炎に接しても形態保持性を有
する実用的な建材は殆んどないという実状にある。

例えばプラスチック発泡体は断熱性にはすぐれているが
、耐火性に劣るため建築材として使用する場合、多くの
制約を受け、また、グラスウールやロックウール等の無
機質繊維材又は珪酸カルシウム系発泡体の如き無機質断
熱材は結露にともなう断熱性の低下という問題を有し、
さらに薄層として表面材に使用するには耐火性が不適で
あり、燃焼に際しての形態保持性が悪いという問題があ
る。

発泡コンクリートの如き耐火性の良好な無＠建材におい
ても、数量程度の厚みとして使用することができず、そ
の為複合建材用途には適さないという問題がある。

本発明はこれらの要求に応えた建材であって、１〜４龍
程度の薄層としても耐火性、断熱性、燻焼による形態保
持性にすぐれたものであり、そのため、他の建材と複合
し、その表面材としての使用に好適なものでろって、そ
の要旨は、水溶性珪酸塩１００重に部に、無機質硬化剤
５〜１００重量部、無機系アルミニウム化合物５〜５０
重量部、無機系微小中空体１０〜３００重量部、マイカ
５〜３０！ｉ部、アスベスト０〜５０重量部を混合し、
成形して得られた耐火性断熱材に係るものである。

本発明に係る耐火性断熱材は無機系材料及び無機質バイ
ンダーからなることより、耐火性に優れることは勿論で
あるが、数關程度の薄層としても断熱性に優れ、しかも
燃焼によっても形態保持性にすぐれている。このことは
他の無機系断熱材にはない大きな特徴である。

すなわち、本発明に係る耐火性断熱材においてはシラス
バルーンの如き無機系微小中空体を用いることにより配
合物中で微細な独立気泡を形造り、そのため良好な断熱
性を得ることが出来、また。

マイカの使用により燃焼に際してもクラックやそり等の
形態変形を来さず、しかも１　ｍｒｎ〜４聰程度の薄い
状態においても好適に用いることが出来るものである。

本発明の難燃性断熱材に使用される水溶性珪酸塩として
は、ソーダ水ガラス、カリ水ガラス等が使用できるが１
．コスト的にソーダ水ガラスが好ましく、特にモル比（
５ｉＯｔ／Ｎａｔｏ　）が２．１〜＆５で比重が３０〜
５９ボーメ＜２０Ｃ）のものが好ましい。

無機質硬化剤としては、前記水溶性珪酸塩を硬化させる
無機系のものが用いられるが、硬化性状、コスト等から
し酸化亜鉛、珪酸カルシウムが好適である。このような
硬化剤を用いることにより本発明の耐火性断熱材の耐水
性、硬度、耐候性を向上させることができる。硬化剤の
使用範囲は水溶性珪酸塩１００重宛１部に対し、５〜１
００重Ｂ：部である。５１景部以下では前記した効果に
劣ることとなり、一方１００重量部以上としても効果の
期待は望めず、コスト上不利となり、また加工性にも問
題を生じ不適となる〇 無機系アルミニウム化合物は水酸化アルミニウム、アル
ミナ、水利アルミナ等が好ましく用いられ、硬化時の収
縮率の低下、クラック防止等の効果を有する。使用量は
５〜５０重景部で用いられる。５Ｍ量部以下では前記し
た効果が得られず、５０重量部以上ではコスト上不利と
なり、いずれも好ましくない。

無機系微小中空体はクラス又はシラス類似の軽石礫およ
び軽石細片を焼成し製造したバルーン状のものやマイク
ロバルーン（エマーソ・カミンク社製）、カナマイト（
マクロ−リン社製）等が用いられるが、コスト、強度、
吸湿性等よりシラスバルーンカ好マシく用いられる。シ
ラスバルーンは前記した如く無機質バインダーと配合す
ると。

配合物中で微細な独立気泡を形造り、断熱性の効果をも
たらす。この無機系微小中空体の使用量は１０〜３００
重量部で、１０重量部以下では断熱性に劣ることとなり
、３００重量部以上では混合物の成形がしにくくなり不
適となる。

マイカは本発明に係る耐火性断熱材の強度及び形態保持
性の効果を付与する。無機質建材にあっても火焔に接し
た場合、経時とともにクラックを生じたり、そりが出来
て、Ｍ形を保持できず５強度的にももろくなり、耐火性
に問題がある。

本発明はこの問題をも改良したものである。マイカの使
用により、耐焔件の向上に伴なう強度、形態保持性の改
良は勿論、さらにガス・バリアー性。

振動吸収特性、耐薬品性等の改善の効果も有する〇マイ
カの種類は、白雲母、金雲母、ベニ雲母等いずれも用い
ることができる。使用量は５〜３０重量部の範囲で用い
られる。５重量部以下では前記特性の効果を有しなくな
り、３０重量部以上では成形品がかたくなりすき゛て加
工性に劣ることとなり好ましくない。またマイカの粒度
は１００ｍｅｓｈ（Ｔｙ１８ｒ、）以下が好ましく、殊
に６０ｍ８１！ｈ〜２０ｍｅｅｈの範囲のものがよい。

すなわち１００ｍｅ＠ｈ以上にすると粒度が細かすぎて
混合物内でのアンカー効果に乏しくなり形態保持性に劣
り、燃焼により、そりやクラックを生じ易くなって好ま
しくない。

アスベストは本発明に係る耐火性断熱材の強度向上及び
燃焼時のクラック防止等の効果を有することより混合す
ることが好ましい。

その他、用途に応じて適宜公知の充填剤、硬化剤等を添
加することができる。

本発明に係る耐火性断熱材の製造法としては、所定量の
水溶性珪酸塩、酸化亜鉛及び／又は珪酸カルシウム等の
無機質硬化剤、マイカ及びアスベスト等を容器内に入れ
て攪拌混合した後、所定量のシラスバルーン等の無機系
微小中空体を加えて再度攪拌混合し、混合物を金型内に
注型し、硬化させる。硬化は常温で行ってもよく、５０
°〜１００Ｃ程度に加温し硬化時間を短縮するように行
ってもよい。

このようにして得られた本発明に係る耐火性断熱材は、
パネル又は板として壁材、天井材等に用いられるほか、
１朋〜４ｎ程度の厚みとして用いても前記した如く耐火
性、断熱性は勿論、燃焼によるクラック、そり等が全く
みられない等の諸特性をそのまま有するため、他の建材
と積層して形成する複合建材の表面材として用い、多機
能の複合建材として好適に用いることができる。

例、ｔばポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル
、ポリウレタン等のプラスチック発泡体に積層して、断
熱性等にさらにすぐれた、難燃性断熱複合建材として、
また、グラスウール、ロックウール等の吸音材及び軟質
遮音シートからなる防音材に表面材として積層し、断熱
性、難燃性及び防音性にすぐれた複合建材として用いる
こともできる０ 以下、本発明を実施例にもとづき、さらに説明する。

実施例１ Ｊ工８３号珪酸ソーダ水溶液（ｓｉｏ、／Ｎａ、Ｏモル
比五〇〜６２固形分４０％）１００ｙ−に酸化亜鉛（亜
鉛華１号）１０ｐ、水酸化アルミニウム（ハイシライト
Ｈ−３１）１０ｉ、アスベスト（タリンタイル型、６Ｄ
−５）１０７．金雲母１５ｙ−（４０ｍｅｓｈ）を各ビ
ーカー内に入れ、水を添加しながら約３０分間攪拌し、
混合した。この混合物にシラスバルーンを５０９−添加
し、さらに約３０分間攪拌混合した。得られた組成物を
２５ｃｍ×２５歯の金型内に注型し、常温で１昼夜乾燥
して硬化させ、２５０ＴＲｍＸ２５０ｍｍＸ２鰭の本発
明に係る耐火性断熱材を得た。この耐火性断熱材をＪＩ
ＳＡ１４１２に準じて熱伝導率の測定を行ない、更に燃
焼温度特性及び燃焼変形の各実験を行なった。実験方法
は支持体上に本耐火性断熱材を載置し、下面部にガスバ
ーナの炎を１０分間あて、経時の上面部の温度変化、及
び１０分間照射後の変形状態を各々詞べた。熱伝導率及
び燃焼変形については第１表に、燃焼温度については第
１図（ム印）に各示す。

実施例２ シラスバルーンを６０１．金雲母を１０ｙ−に変えた以
外は実施例１と同様にして１本発明に係る耐火性断熱材
を得た。木材に関しても実施例１と同様に熱伝導率、燃
焼温度特性及び燃焼変形の各テストを行なった。結果を
第１表及び第１図（○印）に示す。

実施例３ シラスバルーンを２００ｆ、金雲母を２５９−に各増量
した以外は実施例１と同様にして５本発明に係る耐火性
断熱材を得た。木材についても実施例１と同様に熱伝導
率、燃焼温度特性及び燃焼変形の各テストを行なった。

結果を第１表及び第１図（Φ印）に示す。

比較例１ 実施例１中、シラスバルーンを添加しない以外は配合組
成、製造条件とも同様にして２５０Ｘ２５０×２順の試
験片を得た。本試験片についても実施例１と同様に熱伝
導率、燃焼温度特性及び燃焼変形の各テストを行なった
。結果を第１表及び第１図（・印）に示す。

比較例２ 実施例１において、金雲母を添加しない以外は同条件に
て、２５０Ｘ２５０Ｘ２ｍｌの試験片を得た。

本試験片についても実施例１と同様にテストヲ行なった
。結果を＠１表及び第１図（△印）に示す。

比較例３ 実施例１の配合組成において、クラスバルーン。

金雲母をともに添加せず、他は同様にして２５０Ｘ２５
０Ｘ２ｍｌの試験片を得た。本試験片についても実施例
１と同様にテストを行なった０結果を第１表及び紀１図
（×印）に示す。

比較例４ 市販の厚み９關の石こうボードｆ：２５０Ｘ２５０×９
關の試験片とし、実施例１と同様に熱伝導率、燃焼温度
特性及び燃焼変形の各テストを行なった。

結果を第１表及び第１図（０印）に示す。

第１表及び第１図に見られる如く、本発明に係る耐火性
断熱材は実施例１　、２．３とも、熱伝導率は断熱性の
実用性能として要求される０、　０８　ｋｃａｌ！／ｍ
−ｈ−℃以下であり、燃焼による形態の変形は全く認め
られなかった。また、耐火性断熱材について燃焼中の炎
の接していない面における経時に伴なう温度特性も、第
１図に示す如く、６実施例とも４５０Ｃ未満である。こ
のことはプラスチック材等の有機系建材の自然発火温度
が４５０°〜５００Ｃであることからし、４５０Ｃ以下
にすることが表面材として用いるとき強く要求されてい
たもので、本発明品はその条件ｆ２ｍＴＡという薄層で
あっても満１″ことができるもので、このことにより。

準不燃建材用の表面材として好適に用いることができる
。

これに反し、比較例１の試験片は燃焼後の形態変形は良
好であったが、断熱性が悪く、温度特性も悪い〇 比較例２の試験片は燃焼後の形態変形がクラック、そり
とも大きく認められ、比較例３の試験片はさらに断熱性
も悪く、ともに温度特性も４５０Ｃ’ｉ超えていて、準
不燃建築材用には不適である。

比較例４は一般的建材として用いられるせつこう板（９
聰）であり、断熱性も悪く燃焼により６分経過した頃よ
りクラックが生じ、経時とともにクラックが増大してゆ
き、耐火性、断熱性ともに不満足であった□

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１〜５、比較例１〜４の燃焼による時間
と温度変化を示したグラフである。 特許出願人　日本七オン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　水溶性珪酸塩１００重景部に 無機質硬化剤　５〜１００重量部 無重量部屋ミニウム化合物　５〜５０重量部無機系微小
   中空体　１０〜３００重量部マ　イ　カ　５〜　３０　
   重量部 および アスベスト　０〜５０重量部 を混合し、成形して得られた耐火性断熱材。