(57)【要約】【課題】  ７０ｋｇ／ｍ３以下の密度を有し且つガラス綿とほぼ同様の圧縮強度と屈曲強度を発現する、ポリエステル吸音断熱材を主材とする難燃芯材及びその製造方法を提供する。【解決手段】  ポリエステル絹綿を用いて組立式パネル用難燃芯材を製造する方法において、ポリエステル絹綿に発泡性難燃剤を処理し乾燥させる工程と、絹綿の繊維構造の間に固着された難燃剤を加熱によって発泡させる工程とを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
難燃剤がポリエステル絹綿の繊維構造の間に固着された組立式パネル用難燃芯材において、前記難燃剤が、発泡された状態で絹綿の繊維構造の間に固着されていることを特徴とする組立式パネル用ポリエステル難燃芯材。
【請求項２】
前記ポリエステル難燃芯材は、密度が７０ｋｇ／ｍ３以下で圧縮強度が０.０２ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１記載の組立式パネル用ポリエステル難燃芯材。
【請求項３】
前記ポリエステル難燃芯材は、密度が７０ｋｇ／ｍ３以下で屈曲強度が０.０６ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１記載の組立式パネル用ポリエステル難燃芯材。
【請求項４】
前記ポリエステル難燃芯材が下記の数式１及び２を満足することを特徴とする請求項１記載の組立式パネル用ポリエステル難燃芯材。
【数１】
2005053220.tif 000005
【数２】
2005053220.tif 000006
【請求項５】
組立式パネル用ポリエステル難燃芯材の製造において、ポリエステル絹綿に発泡性難燃剤を処理し乾燥させる工程と、絹綿の繊維構造の間に固着された難燃剤を加熱によって発泡させる工程とを含むことを特徴とする組立式パネル用ポリエステル難燃芯材の製造方法。
【請求項６】
固着された難燃剤の発泡のための加熱温度が１００〜２５０℃で、加熱時間が３〜２０分であることを特徴とする請求項５記載の組立式パネル用ポリエステル難燃芯材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業及び商業用建築に適用される組立式パネル（サンドイッチパネル）構造体の内部に用いられるポリエステル難燃芯材に関し、より具体的には、低密度製品でも圧縮強度と屈曲強度に優れた組立式パネル用ポリエステル難燃芯材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、組立式パネルは、約０.５ｍｍ程度の鋼板の間に吸音性又は断熱性の芯材を挟んで接着させることにより作られるが、使用される芯材は構造的な支持性能が必要なので、一定水準以上の圧縮強度と屈曲強度を必要とする。
【０００３】
これまで主に使用される芯材は、ポリウレタンやスチロールフォームなどの有機材料と、ガラス綿や岩綿のなどの無機材料に大別される。有機材料は、充分な圧縮強度が発現されるという利点があるが、燃焼特性によって火災発生時に脆弱であるという欠点のため、活用性が漸次低下している。これに対し、無機材料は、難燃性には優れるが、製造工程上の粉塵発生及び人体有害性によって作業者又は施工者に嫌われるという欠点がある。
【０００４】
最近、建築資材として用いられているポリエステル吸音断熱材に難燃処理を施し、これを組立式パネル内部の構造体として使用するための多くの研究が行われている。ところが、既存の方法で難燃処理しても、適正水準の強度発現のために密度を高くしなければならず、このように密度を高くする場合には、製品のコストが上がる上に、製作及び施工時に取扱上の困難さがあるので、製品の展開に制約要素として作用する。
【０００５】
現在、組立式パネルの内部構造として使用されている無機質材料のガラス綿の場合は、密度４８〜６４ｋｇ／ｍ３程度の製品が適用され、適正の間隔でカットして鋼板に対して直角に立てた後、鋼板と接着して組立式パネルを作っている。
【０００６】
ポリエステル吸音断熱材に難燃剤を処理した従来の製品の場合は、ガラス綿とほぼ同様の圧縮強度と屈曲強度を発現するためには７０〜１００ｋｇ／ｍ３程度の密度が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、７０ｋｇ／ｍ３以下の密度を有し且つガラス綿とほぼ同様の圧縮強度と屈曲強度を発現する、ポリエステル吸音断熱材を主材とする難燃芯材及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明者は、ポリエステル絹綿に発泡性難燃剤を処理し発泡させると、構造体の強度が向上して低密度の製品でも組立式パネル構造体として使用可能な水準の難燃芯材を作ることができる事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
したがって、本発明によれば、難燃剤がポリエステル絹綿の繊維構造の間に固着された組立式パネル用難燃芯材において、前記難燃剤が発泡された状態で絹綿の繊維構造の間に固着されていることを特徴とする組立式パネル用難燃芯材が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、ポリエステル絹綿を用いて組立式パネル用難燃芯材を製造する方法において、ポリエステル絹綿に発泡性難燃剤を処理し乾燥させる工程と、絹綿の繊維構造の間に固着された難燃剤を加熱によって発泡させる工程とを含む、組立式パネル用ポリエステル難燃芯材の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る組立式パネル内部構造体用ポリエステル難燃芯材は、低密度の製品でも使用可能な水準の圧縮強度と屈曲強度を発現させることにより、コスト節減と取扱及び施工上の容易性を提供することができるという利点があり、また発泡特性によって断熱性能又は耐候性の向上も期待することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明をより詳細に説明する。
【００１３】
本発明の方法は、組立式パネルの芯材として使用するポリエステル絹綿の繊維構造の間に発泡性難燃剤を固着させて発泡させることにより、構造体の圧縮強度と屈曲強度を向上させることを主な要旨とする。
【００１４】
ここで、「発泡性難燃剤」は、乾燥状態で加熱によって発泡される性質がある難燃剤を意味するもので、その代表的な例としては、珪酸ナトリウムを主成分とする難燃剤がある。本発明は、珪酸ナトリウムを主成分とする難燃剤に制限されず、乾燥状態で加熱によって発泡される性質を有するものであれば、いずれの難燃剤でも使用することができる。
【００１５】
本発明で加熱によって難燃剤を発泡させる工程において、加熱温度は２５０℃以下にすることが好ましい。その理由は、難燃剤の発泡のための加熱温度が２５０℃を超過する場合、発泡は起こり得るが、ポリエステル絹綿が炭化するおそれがあるためである。勿論、難燃剤の発泡のための加熱温度範囲の下限は発泡が始まる温度であり、発泡度は加熱温度と加熱時間で制御することができる。発泡は全体構造の寸法安定性に問題を起こさない範囲内で充分発泡させることが好ましい。発泡性難燃剤の発泡のための加熱温度は１００〜２５０℃、加熱時間は３〜２０分とすることが好ましい。
【００１６】
特に制限するためのものではないが、ポリエステル絹綿の繊維構造の間に固着された発泡性難燃剤を発泡させるには、絹綿の内部にまで熱浸透が可能なヒータ又は発熱体を使用し、或いは熱風循環の可能なチャンバーを使用することが好ましい。
【００１７】
上述したような本発明によれば、密度約４０〜７０ｋｇ／ｍ３のポリエステル絹綿を用いてガラス綿とほぼ同様の強度を有する難燃芯材を製造することが可能になる。
【００１８】
本発明の組立式パネル用ポリエステル芯材は、密度が７０ｋｇ／ｍ３以下で圧縮強度が０.０２ＭＰａ以上であることが好ましい。その理由は、圧縮強度が０.０２ＭＰａ以上であれば、組立式パネルの施工時の運搬過程と施工後の構造的な支持が可能であることにある。
【００１９】
また、密度が７０ｋｇ／ｍ３以下で屈曲強度が０.０６Ｍｐａ以上であることが好ましい。その理由は、屈曲強度が０.０６ＭＰａ以上であれば、組立式パネルの施工時の運搬過程と施工後の構造的な支持が可能であることにある。
【００２０】
ポリエステル絹綿の繊維構造の間に発泡性難燃剤を固着させて発泡させた本発明の組立式パネル用ポリエステル芯材は下記の数式１及び２を満足することが好ましい。下記の数式は圧縮強度（屈曲強度）と密度の比を示す。
【００２１】
【数１】
2005053220.tif 000002
【００２２】
【数２】
2005053220.tif 000003
以上説明した本発明の特徴及びその他の利点は、下記の実施例からより明確になるであろう。但し、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２３】
下記の実施例及び比較例における圧縮強度と屈曲強度の測定は、ＫＳ Ｍ ３８０８（発泡ポリスチレン保温材の圧縮強度、曲げ強度試験方法）を準用し、測定結果は表１に提示する。
【００２４】
［実施例１〜１２］
密度２４ｋｇ／ｍ３のポリエステル絹綿に対して、液状の珪酸ナトリウム９５％に酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの添加剤を５％含有した難燃剤を処理し、乾燥させて密度４０、５０及び７０ｋｇ／ｍ３の難燃芯材を製造した後、表１に示したように発泡温度及び発泡時間などに変化を与えて加熱室で加熱することにより難燃剤を発泡させた。難燃剤を発泡させた絹綿を所定の間隔でカットして垂直に立てた試片を製造し、この試片の圧縮強度と屈強強度を測定した。その結果は表１に示す。
【００２５】
［比較例１及び２］
表１に示したような密度４８及び６４ｋｇ／ｍ３のガラス綿を実施例と同一の間隔でカットして垂直に立てた試片を製造し、圧縮強度と屈曲強度を測定した。その結果は表１に示す。
【００２６】
［比較例３及び４］
難燃剤を発泡させないことを除いては、前記実施例と同一の方法で試片を製造して圧縮強度及び屈強強度を測定した。その結果は表１に示す。
【００２７】
【表１】
2005053220.tif 000004
【００２８】
上述した実験によって難燃芯材の圧縮強度と屈曲強度は、基本的に難燃芯材の密度によって決定されるが、同じ密度の場合でも発泡条件によって改善できることが確認された。例えば、密度４８ｋｇ／ｍ３のガラス綿は、６０ｋｇ／ｍ３の未発泡ポリエステル難燃芯材及び４０ｋｇ／ｍ３の発泡ポリエステル難燃芯材（２００℃で５分以上発泡）とほぼ同様の強度を示しており、密度６４ｋｇ／ｍ３のガラス綿は、８０〜９０ｋｇ／ｍ３の未発泡ポリエステル難燃芯材及び７０ｋｇ／ｍ３の発泡ポリエステル難燃芯材（２００℃で５分以上発泡）とほぼ同様の強度を示している。