JP3033950B2 - 耐火液及びその製造方法並びに耐火液を用いた耐火建材と耐火性接着剤 - Google Patents
耐火液及びその製造方法並びに耐火液を用いた耐火建材と耐火性接着剤Info
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Description
あって、耐火性に富む耐火液及びその製造方法並びにこ
の耐火液を用いた耐火建材と耐火性接着剤に関するもの
であって、耐火性のみならず遮音性、断熱性にも優れた
建材と耐火性の優れた接着剤を提供する事を目的とした
ものである。
が知られている(特公平7−365号)。また、従来
は、建造物の内装あるいは外装における耐火性の優れた
材料として、タイル、アスベスト、石綿、岩綿などが知
られている。また、遮音性の優れた材料としては、発泡
合成樹脂、繊維板、石綿、岩綿などが知られ、耐火性接
着剤としては水ガラスが知られている。
は、使用材料が複雑多岐にわたると共に、生成するため
の反応時に有害ガスを生成することがあった。
に劣り、その一方、遮音性に優れた材料は耐火性に劣る
という問題点があった。また耐火性、遮音性共に優れた
石綿や岩綿はその粉塵が健康上悪影響があるとして使用
に制限があった。更に、従来、建材用の積層材を成形す
る為に用いられる耐火性を有する有用な接着剤は知られ
ていなかった。
合成樹脂は耐火性が極めて小さいのみならず、燃焼して
有毒ガスを発生する為に住宅建設材料として不適当であ
った。
ているコンクリート、鉄筋、鉄骨などは、火災に際し、
急速に強度を低下する問題点があった。また、従来の各
種接着剤又は目地等の気密剤は耐火性に劣るという問題
点があった。
化カリウムと炭酸ナトリウムとメタルシリコンと水とを
反応させることにより水溶性の耐火液を得て、前記従来
の問題点を解決したのである。
ウム、炭酸ナトリウム、メタルシリコン及び水とを反応
させて生成した耐火液である。ここで、水酸化カリウム
は粒状、炭酸ナトリウムは粉末状のものを用い、メタル
シリコンはその塊を反応に供している。この耐火液は、
反応槽内に粒状の水酸化カリウムを投入し、次に粉末状
の炭酸ナトリウムを投入した後、メタルシリコンの塊を
投入し、最後に水を投入すれば、反応槽内で自然に反応
が開始され、生成される物である。生成反応には、2時
間〜10時間を要する。反応に供する水酸化カリウムな
どの量が少なければ、反応時間は短くなり、逆に水酸化
カリウムなどの量が多くなれば耐火液生成に要する反応
時間は長くなる。ただし、反応に供する水をあらかじめ
40℃乃至50℃に暖めてから加えれば反応時間を短縮
させることができる。
炭酸ナトリウムの無水塩(俗称「ソーダ灰」)を用いる
事が好ましい。前記の粒状の水酸化カリウム、粉末状の
炭酸ナトリウムの無水塩(ソーダ灰)、塊状のメタリシ
リコンは、いずれもこの状態で市販されているものを使
用する事ができる。
水酸化カリウム、粉末状の炭酸ナトリウム、メタルシリ
コンの塊および水を、2〜10時間反応させることによ
って生成される。この反応の際の温度は60℃〜90℃
になる。
応に供する水の量を増減させることにより生成される耐
火液の濃度を自由に調節することができる。
火層を形成させる場合には、耐火液の濃度を比較的大き
くすべく、反応に供する水の量(重量)は、例えば、水
酸化カリウムと炭酸ナトリウムの重量の総和の4倍程度
にすることが好ましい。水の量をこれより少なくして、
例えば、2.5倍程度にして非常に濃度の濃い耐火液を
生成することも可能である。ただし、これよりも水の量
(重量)が少なくなると耐火液生成反応が順調に進まな
くなるため好ましくない。
着ける場合には、耐火液の濃度を比較的小さくすべく、
反応に供する水の量(重量)は、例えば、水酸化カリウ
ムと炭酸ナトリウムの重量の総和の4.4倍程度にする
ことがが好ましい。これ以上に水の量を増やす事も可能
であり、生成した耐火液をペンキなどの塗布材料と混合
して用いる場合には、反応に供する水の量(重量)を、
水酸化カリウムと炭酸ナトリウムの重量の総和の4.7
倍程度にすることもできる。ただし、耐火液の濃度が小
さくなり過ぎると耐火性が低下するので、反応に供する
水の量(重量)は、水酸化カリウムと炭酸ナトリウムの
重量の総和の4.7倍程度に抑えることが好ましい。
度)を入れると、塗布乾燥した際に艶のよい皮膜が生成
される。
%)を入れると前記の耐火液は、水に溶けにくくなる。
また、コークス10重量%前後と弗素10重量%前後を
添加すると、前記の耐火液は、水に溶けにくくなる。
とを混合し、加圧成形、好ましくは180℃乃至200
℃の温プレスにより加圧成形したことを特徴とする耐火
建材および、前記耐火液にベントナイトと繊維とを混合
した粘稠液を木板、紙板、金属板、合成板の一面又は両
面に層着して成形したことを特徴とする耐火建材を提案
する。このように本発明による耐火液を用いて、例えば
ベニア板を製造すれば、従来ベニア板製造に使用してい
たホルマリンなどは不用になり、無害ベニア板の製造が
可能になる。
を、木板、合成木板、集成材又は紙板(例えば加圧成形
紙板)又は金属板などの一面又は両面に塗布することに
よって当該木板等を耐火建材にする事ができる。例え
ば、厚さ5〜10mmの木板の表面へこの発明の耐火液を
1〜3mmの厚さに塗布し、2〜10時間乾燥した後、塗
布面へガスバーナー炎(1000℃)を近付けて加熱し
たところ、1〜3分間燃焼しないことが認められた。試
験対照としてこの発明の耐火液を塗布しない同質の木板
(5〜10mm厚)をガスバーナー(1000℃)で加熱
したところ、2〜5秒で燃焼した。
を用いて、優れた耐火性、優れた遮音性、優れた断熱性
とを兼ね備えた耐火性建材を提案し、また前述した本発
明の耐火液を用いた耐火性の優れた接着剤を提案するも
のである。
ントナイトと中国綿を加えて混合物を生成し、当該混合
物を介して、ベース板に不燃綿板(ブランケット)を接
着することにより、耐火性及び遮音性に優れた耐火性建
材を提供する事ができる。ここで、ベース板としては紙
板、木板、硝子板、金属板又はコンクリート板を用いる
事ができ、不燃綿板としては、ステンレス綿又はセラミ
ックス綿を用いる事ができる。ようするに、ベース板と
しては、可燃材(例えば紙板、木板、合成板、硝子
板)、不燃材(コンクリート、金属材、セラミックス成
形板)の何れでも使用することができる。また、不燃綿
としては、金属綿、岩綿、石綿又は硝子綿などを使用す
ることができる。これら以外でも、火災などの高温でも
燃焼することなく、形状を保つことができる繊維からな
る不燃綿は、いずれも使用することができる。
ナイト、中国綿及びベンゲル31を加えて撹拌し、均一
に混合させれば、耐火性の優れた接着剤を生成すること
ができる。
いて耐火性の優れた接着剤を生成する場合には、耐火液
に、当該耐火液の50重量%〜70重量%のベントナイ
トと、当該耐火液の0.5重量%〜1.5重量%の中国
綿と、当該耐火液の1重量%〜2.5重量%のベンゲル
31とを加えて攪拌することにより、耐火性に優れた接
着剤を提供する事ができる。
火液の50重量%〜70重量%のベントナイトと、当該
耐火液の0.5重量%〜1.5重量%の中国綿と、当該
耐火液の1重量%〜2.5重量%のベンゲル31と、当
該耐火液の0.1%〜0.3重量%の黒鉛と、当該耐火
液の0.05%〜0.1重量%の炭素繊維とを混入させ
て攪拌することにより耐火性に優れた接着剤を提供する
事もできる。
性の優れた接着剤を利用して鋸屑、おがくず、籾殻、コ
ルク屑、紙屑、合成樹脂粉砕物(廃物再生)などを板状
成形することもできる。鋸屑、おがくず、籾殻などをこ
のように板状成形したものは遮音性に優れると共に不燃
性にも優れている。
よる耐火性の優れた接着剤をベニア板製造時の接着剤と
して使用すれば、従来使用したホルマリンなどは不用に
なり、無害ベニア板の製造が可能になる。
よる耐火性の優れた接着剤を用いて、遮音性の大きい
紙、繊維、鋸屑などを接着して紙板、繊維板、鋸屑板な
どに成型することにより、遮音性に優れ、なおかつ耐火
性にも優れた建材を提供する事ができる。
耐火液と同様に建材に使用することもできるが、可燃建
材、不燃建材を問わず各種材料の間の強力な接着に用い
る事ができる。
1に代えて黒鉛及び炭素繊維を混入して得たこの発明の
耐火性接着剤は、耐火性パテ又は目地材として使用する
ことができる。この目地材は火災に際してもひび割れ又
は収縮を生じないので、火の延焼を防ぐことができると
いう利点を有する。
末状の炭酸ナトリウム(ソーダ灰)(株式会社旭硝子
製)7kg、メタルシリコンの塊30kgを順次、投入す
る。次に水60リットルを投入する。
水酸化カリウムから激しく反応し始め、反応槽内で下側
から上側への対流が生じることが確認された。反応温度
は自然に上昇し、80℃乃至90℃の範囲の反応温度の
時が最も活発な反応状態を呈する。反応温度は、最高で
も92℃を越えることはなかった。
形物を分離して本発明の耐火液約48リットル(約70
kg)を生成することができた。
り、水で洗浄すると、約22kg前後のメタルシリコンの
塊が残った。この残存したメタルシリコンの塊に、約8
kg程度のメタルシリコンの塊を追加し、合計30kgのメ
タルシリコンとして2度目の反応に供することができ
る。
状の水酸化カリウム8kg、粉末状の炭酸ナトリウム(ソ
ーダ灰)(株式会社旭硝子製)7kgを投入し、次に、1
回目の生成反応で残存したメタルシリコンの塊22kg
と、新たなメタルシリコンの塊8kgとを、順次、投入
し、次に水60リットルを投入する事により、2回目の
耐火液生成反応が開始される。
カリウムを投入し、その上に粉末状の炭酸ナトリウム
(ソーダ灰)を投入し、更にその上にメタルシリコンの
塊を置いてから水を投入するという投入順序にすること
が本発明の耐火液の生成にとって、最も好ましかった。
最下層の水酸化カリウムが最初に反応し始めるため、上
下の活発な対流を生じさせることができるためと考えら
れる。
比較的濃度の濃いものであって、これを可燃性のプレー
ト、例えば木板に層着すれば耐火性の層で被覆された耐
火材を得る事ができる。この耐火材にガスバーナー(1
000℃)を近接させたところ、30分経過後も燃焼し
なかった。
ム、粉末状の炭酸ナトリウム(ソーダ灰)、メタルシリ
コンの塊の量をこの実施例と同様にしたまま、投入する
水の量を70リットル程度にまで増加させることも可能
である。投入する水の量を70リットルにまで増加させ
た場合、生成される耐火液の濃度は比較的小さいものと
なる。この耐火液70重量%と市販のペンキ20重量%
及び中国綿10重量%を混合すれば、建造物の内装用耐
火塗料が出来る。前記耐火塗料は、建造物の内装用とし
て3〜5回塗布して用いれば(厚さ2〜3mm)、下地が
可燃性材の場合でも耐火壁を形成する出来る。
るほど、耐火液生成反応の終了時に残存するメタルシリ
コンの量も増加する。反応に供する粒状の水酸化カリウ
ム、粉末状の炭酸ナトリウム(ソーダ灰)、メタルシリ
コンの塊の量をこの実施例と同様にしたまま、投入する
水の量を70リットルにまで増加させた時には、25kg
のメタルシリコンの塊が残存した。
ナトリウム(ソーダ灰)2kg、メタルシリコンの塊15
kgに水20kgを入れて反応を生じさせた。反応温度は8
0℃〜90℃に上昇し、2〜5時間で反応が終了し、こ
の発明の耐火液22kg乃至26kgが生成された。
の全てが反応に用いられるのでなく、反応後も残存する
ので、残存したメタルシリコンを洗浄し、これに追加の
メタルシリコンを投入してメタルシリコンの量を合計1
5kgとして、2回目の生成反応に供することができる。
12の水溶液である。
重量%及び中国綿10重量%を混合すれば、建造物の内
装用耐火塗料ができる。ここで、中国綿を混合しなくて
も耐火塗料を生成できるが、耐火性を強めるためには、
中国綿をも加える事が好ましい。
〜5回塗布して用いれば(厚さ2〜3mm)、下地が可燃
性材の場合でも耐火壁を形成する出来る。
と生成される耐火液の粘稠性が増す。一方、水量を多く
すると生成される耐火液が淡くなって塗布に便利であ
る。
カリウム、炭酸ナトリウム(ソーダ灰)、メタルシリコ
ンの量をこの実施例の場合と同一にしておいて、投入す
る水の量を24kgに増やすと、ペンキなどの塗布材料と
混合するのに丁度よい位の濃度の耐火液を生成すること
ができる。
ナトリウム(ソーダ灰)3kg、メタルシリコンの塊8kg
に水32リットルを加えて反応を開始させる。反応温度
は、60℃〜90℃に上昇し、4時間で反応が終了し
た。反応終了後、固形物を分離すると、この発明の耐火
液18リットル乃至25リットル(約32kg)ができ
る。
メタルシリコンの残りである。残存したメタルシリコン
を洗浄し、これに追加のメタルシリコンを投入してメタ
ルシリコンの量を合計8kgとして、2回目の生成反応に
供することができる。
ルを加え均一に撹拌してベース板に塗布すれば耐火層を
有する耐火建材ができる。
量%に、実施例2で得た耐火液50重量%を投入し、均
一に混合した後、温プレスを用いて180℃乃至200
℃で加圧成形して、厚さ10mmの耐火板を得た。この耐
火板にガスバーナー炎(1000℃)を近接して30分
間加熱したが燃焼しなかった。前記において、もみがら
を混入(又は単独)したものは、加熱により耐火板の表
面の硝子化が認められた。
た耐火液40重量%に、ベントナイト45重量%と中国
綿15重量%を混入し、均一に撹拌して得た粘稠液を、
厚さ2.5mmに塗布した後、自然乾燥し、耐火板を得
た。この耐火板の処理側にガスバーナー炎(1000
℃)を近接した所、5分経過後も燃焼しなかった。
をペンキと混合した後、厚さ10mmの木板1の上下両面
へ塗布し、厚さ2〜3mmの塗布層2、2aを設けて耐火
建材3を構成した(図1)。
(1000℃)の炎を吹きつけたところ、3分間は燃焼
しなかった。
い厚さ10mmの木板にガスバーナー(1000℃)の炎
を吹きつけたところ、3秒で燃焼した。
を用い、当該耐火液60(重量)%、中国綿1.0(重
量)%、ベントナイト30(重量)%、9重量%のベン
ゲル31とを混合、撹拌して耐火性接着剤を生成した。
この耐火性接着剤を、厚さ10mmの木板1の上面に、厚
さ2.5mmに塗布して耐火層4とし、その上面に厚さ1
0mmの金属綿板(ブランケット)5(市販品、製造:新
日鉄株式会社あるいはイソライト株式会社)を重ねて固
着し、この発明の耐火建材6を構成した(図2)。
℃)を近接し、炎を吹きつけた所、2分で金属綿が赤熱
したが、30分経過後も木板は燃焼しなかった。
4リットルに、ベントナイト2.5kg、中国綿40gと
増粘剤として80gのベンゲル31を加えて均一に混合
すれば、この発明の耐火性接着剤が8kg乃至10kgでき
た。
4リットルに、2.5kgのベントナイト、40gの中国
綿、80gのベンゲル31、4gの黒鉛及び2gの炭素
繊維を加えて均一に混合すると、この発明の耐火性目地
材8kg乃至8.5kgを生成する事ができた。
よって、多量生産できると共に、原材料は低廉かつ容易
に調達できるので、耐火液の製造コストを極めて低く抑
える事ができる。この発明の耐火液を用いて、木板又は
紙板などの可燃材の一面又は両面に塗布すれば、難燃性
又はもとより不燃性に処理することができる。
て、反応に供する水の量を調整することにより、生成さ
れる反応液の濃度を自由に調節することができる。更に
若干の処理をすれば、艶出し液ともなり、その上、加熱
しても有毒ガスを生じないなどの特質がある。
の厚さに塗布して乾燥することにより、あるいはこの発
明の耐火液を含むペンキ類を所定の厚さに塗布して乾燥
することにより、可燃材を不燃建材に変えることができ
る。更に、金属綿などの耐火材料を層着すれば、耐火
性、遮音性の優れた耐火建材を得ることができる。
高温加熱しても有毒ガスを発生するおそれがなく、人命
保護、財産の保全に有効である。その一方、鋸などによ
り自由に切断できるので成形性も良好であって耐火建材
として優れている。
耐火性接着剤は、各種材料の接着に優れ、建築等のパテ
又は目地に使用し得るなどの諸効果がある。
Claims (12)
- 【請求項1】 水酸化カリウム、炭酸ナトリウム(ソー
ダ灰)、メタルシリコンと水とを反応させて生成したこ
とを特徴とする耐火液。 - 【請求項2】 水酸化カリウム、炭酸ナトリウム(ソー
ダ灰)、メタルシリコンと水とを反応させて生成するこ
とを特徴とした耐火液の製造方法。 - 【請求項3】 水酸化カリウム、炭酸ナトリウム(ソー
ダ灰)、メタルシリコンと水とを反応させて得た耐火液
と、植物粒子とを混合し、加圧成形したことを特徴とす
る耐火建材。 - 【請求項4】 水酸化カリウム、炭酸ナトリウム(ソー
ダ灰)、メタルシリコンと水とを反応させて得た耐火液
にベントナイトと繊維とを混合した粘稠液を木板、紙
板、金属板、合成板の一面又は両面に層着したことを特
徴とする耐火建材。 - 【請求項5】 水酸化カリウム、炭酸ナトリウム(ソー
ダ灰)、メタルシリコンと水とを反応させて得た耐火液
をベース板の一面又は両面に層着したことを特徴とする
耐火建材。 - 【請求項6】 ベース板を紙板、木板、硝子板、金属板
又はコンクリート板としたことを特徴とする請求項5記
載の耐火建材。 - 【請求項7】 水酸化カリウム、炭酸ナトリウム(ソー
ダ灰)、メタルシリコンと水とを反応させて得た耐火液
にベントナイトと中国綿とを加えて混合物を生成し、当
該混合物を介してベース板に不燃綿板を接着して得たこ
とを特徴とする耐火建材。 - 【請求項8】 ベース板を紙板、木板、硝子板、金属板
又はコンクリート板としたことを特徴とする請求項7記
載の耐火建材。 - 【請求項9】 不燃綿板は、ステンレス綿板、セラミッ
クス綿板としたことを特徴とする請求項7記載の耐火建
材。 - 【請求項10】 水酸化カリウム、炭酸ナトリウム(ソ
ーダ灰)、メタルシリコンと水とを反応させて得た耐火
液にベントナイト、中国綿及びベンゲル31を加え、撹
拌、混合して生成したことを特徴とする耐火性接着剤。 - 【請求項11】 水酸化カリウム、炭酸ナトリウム(ソ
ーダ灰)、メタルシリコンと水とを反応させて得た耐火
液に、当該耐火液の50重量%〜70重量%のベントナ
イトと、当該耐火液の0.5重量%〜1.5重量%の中
国綿と、当該耐火液の1重量%〜2.5重量%のベンゲ
ル31とを加え、撹拌、混合して生成したことを特徴と
する耐火性接着剤。 - 【請求項12】 水酸化カリウム、炭酸ナトリウム(ソ
ーダ灰)、メタルシリコンと水とを反応させて得た耐火
液に、当該耐火液の50重量%〜70重量%のベントナ
イトと、当該耐火液の0.5重量%〜1.5重量%の中
国綿と、当該耐火液の1重量%〜2.5重量%のベンゲ
ル31と、当該耐火液の0.1重量%〜0.3重量%の
黒鉛と、当該耐火液の0.05重量%〜0.1重量%の
炭素繊維とを混入して生成したことを特徴とする耐火性
接着剤。
Priority Applications (2)
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JP9242296 | 1996-04-15 | ||
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JP8-92422 | 1997-03-04 | ||
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- 1997-04-15 JP JP9097697A patent/JP3033950B2/ja not_active Expired - Fee Related
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