JPH03223597A - 耐火断熱材および耐火断熱容器 - 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】

［産業上の利用分野］ 本発明は、軽量かつ可撓性であって良好な耐火断熱性を
もつ耐火断熱材と、それを使用した耐火断熱容器、とく
に袋および箱に関する。 ［従来の技術１ 諸官庁、会社あるいは各家庭で、重要な出題や紙幣を火
災から守るために、耐火金庫や耐火キレビネットが使用
されている。　それらは耐熱鋼と断熱レンガを組み合わ
せてつくったものであるから、きわめて重く、嵩高であ
って大きさのわりに収容力は小さく、しかも高価である
。 貴重品を保管するにしても、耐火金庫はど高性能でなく
ても、ある程度の耐火性能があればＪ：い場合が少なく
ない。　このような場合には、無機質の軽量耐火材を板
状に成形したもの、あるいは無機繊維を不織布やフェル
ト状に成形したものか役に立つが、十分な断熱効果を発
揮させようとすればやはり相当の厚さが必要であって、
高張ることは避けられない。 一方、ナイロン織布にアルミニウムの蒸着を施したもの
が消防服の材料として使用され、よい評価を冑ているの
で、これを袋にして利用することが提案された（実開昭
６２−１４１３３０号）。 しかし、この材料は輻射熱を反射する効果は高いか、高
温に持続的にざらされた場合には耐えられない。　ナイ
ロンは４００℃で軟化するし、アルミニウムも６６０℃
で溶融するからである。 また、金属箔とプラスチックフィルムとの間に、流動性
のない高含水物、たとえば塩化カルシウムのような多量
の結晶水を含むものやポリアクリル酸共重合体架橋樹脂
の水和物を介在させたもので構成した耐火袋が提案され
ている（特開平２−４７０４９号）。　この耐火袋の断
熱性は、上記のアルミ蒸着ナイロンの袋にくらべれば向
上しているものの、金属箔とプラスチックフィルムとの
間に存在する物質の含水量が少ないため、十分とはいえ
ない。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、簡易に構成でき、軽量かつ可撓性であ
って対象物に合わせた加工が容易でありながら、ある程
度実用できる耐火性、具体的にはＪＩＳ−３１０３７に
定める耐火試験法の１時間耐火の規格に合格する耐火性
をもった耐火断熱材と、それを使用した耐火断熱容器、
とくに袋および箱を提供することにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明の耐火断熱材は、第１図に基本的な態様を示すよ
うに、水または吸水した吸水性高分子材料（１１）を水
不透過性フィルム（１２）で包んで板状にした吸熱構造
体（１）と、無機材料の耐火断熱シート（２）とを積層
してなる。 水をそのまま用いた場合はもらろん、ゲル化した吸水性
高分子材料も多量の水を含んでいれば流動性があるため
、耐火断熱材を縦置きに使用すると、第２図に示すよう
に、吸熱構造体（１）の内容物が重力により次第に垂れ
下がり、そのふん上部の断熱性が低下してしまうことが
ある。　このような問題を未然に防ぐには、第３図およ
び第４図に示すように、板状の吸熱構造体（１）が、向
い合った水不透過性フィルム（１２）どうしを部分的に
接合した接合部（１４）により形成された複数の小室か
うなるものとし、水や吸水した吸水性高分子材料（１１
）が偏在しないようにすればよい。 小室の人きざは、吸熱構造体の厚さやその内容物の流動
しやすさに応じて決定する。　厚さ１　ｃｍのものの側
では、−辺が３〜２０ｃｍの正方形、長方形そのほか、
これに等価な大きざである。 小室に分けた態様においては、たとえば第５図Ａに示す
ような形状をもった吸熱構造体を第５図Ｂにみるように
２枚組み合わせ、ひとつの吸熱構造体（１Ａ）の接合部
（１４Ａ＞と他の吸熱構造体（１Ｂ）の接合部（１４Ｂ
＞とが互いに重ならないようにすることが好ましい。　
このような構造にすると、吸熱構造体の接合部は断熱性
が低いという弱点をカバーできる。 吸水性高分子材料は、たとえばポリアクリル酸す］・リ
ウム架橋体のようなものである。　近年その用途は拡大
しつつあり、それに伴って種々の性能、グレードのもの
が市販されている。　吸水量も、容積にして１０倍以上
５００倍に及ぶものがあり、それらを任意に選択使用で
きるが、極度まで吸水させずに（１０〜２００侶）使用
するのが、シートの取扱い上適当である。 水不透過性フィルムは、ナイロンやポリエチレンのよう
な常用のプラスチックのフィルムでよく、もちろん積層
材も使用できる。　熱的性質は、むしろあまり耐熱性は
高くなくて、適宜の温度たとえば１００〜１５０’Ｃで
軟化する一ｂのが好ましい。 第３図および第４図に示した態様においては、接合部が
熱で簡単に損われないように、水不透過性フィルムとし
て、プラスチックフィルムにアルミ箔およびヒートシー
ル性を有するプラスチックフィルムを順に積層した積層
フィルムを使用することが好ましい。 無機材料の耐火断熱シートしては、シリカやアルミナの
繊維を少量の６機バインダーたとえば有機質の糊材で固
めた不織布やニードルパンチ加工によりフェルト化した
もの、あるいは超微粒子シリカを圧縮成形した微細多孔
構造の板などが市販されており、それらを使用すればよ
い。　この発明の耐火断熱材がＪ　ｌ５−３１０３７の
１時間耐火試験に合格するためには、耐火断熱シートの
耐火温度が９２５℃以上であることを要する。 本発明の耐火断熱材は、第１図、第３図または第５図へ
に示したような、吸熱構造体（１）の片側に耐火断熱シ
ート（２）を貼り合わせただけのものでも有用であるが
、用途によっては、第６図に示したように、吸熱構造体
（１）の両側に耐火断熱＋Ａ（２）を貼り合わせ、ザン
ドイツチ構造にしたものの方がよいこともある。　もら
ろん、吸熱ＪｆｉＳ造体（１）と耐火断熱シート（２）
とを交互に何層か重ねでもよい。 好ましい態様においては、第６図に示したように、任意
の層の間に金属箔（３）を挟んだり、表面に金属箔を置
いた構成をとる。　図示した例では耐火断熱シート（２
）を各４枚重ねてそれらの間に３枚はさんである。　こ
の金属箔は、とくに高温の雰囲気に近い側に使用するも
のはそれに応じた耐熱性をもつことが望ましく、ステン
レスや鋼の箔が好適である。　用途によっては、アルミ
ニウムや銅の箔でもよく、外に近い側はステンレス、内
部は銅やアルミニウムと使い分けることもできる。　好
適な厚さは、材質によっても異なるか、一般に１０〜１
００μＴｒＬの範囲にある。　あまり薄くては火焔が当
ったとき孔があくし、厚すぎては製品の可撓性を乏しく
する。 本発明の耐火断熱容器は、上記の耐火断熱材を、無機材
料の耐火断熱シートの側が表に出るようにして、適宜の
接着剤や縁金具を用いて袋状や箱状に成形することによ
って１ｑられる。　袋状にする場合、耐火断熱材のブラ
ンクはなるべく接合部が少なくなるよう、たとえば第７
図および第８図にみるように、表面（４１）、裏面（４
２）おにび惹の折り返しく４３）を連続したシートで用
意し、両方の縁部分（４４Ａ、４４Ｂ）を接合して耐火
断熱袋（４）とするようなつくり方が好ましい。 ［作　用１ 本発明の耐火断熱材は、耐火断熱シー１〜（２）の側か
表に出るようにして、火災から保護すべき対象物に適用
りる。　耐火断熱容器は、前記のように、これと同じ層
配置となっている。 火災のため雰囲気の温度が高くなったとき、その初期に
は表面の耐火断熱シートが内外温度差を保持り−るが、
それでも時間の経過に伴って熱は内部に伝わる。　する
と、吸水性高分子材料に吸収されていた水分が少しずつ
放出され、水蒸気となる。　よく知られているとおりこ
の気化潜熱は大きいから、吸熱構造体のところで温度の
上昇が相当長時間にわたって食い止められる。 吸熱Ｍ４構造の温度が上昇し、それにつれて水蒸気か多
量に蓄積するようになるころには、水不透過性のプラス
チックのフィルムが軟化して孔があき、水蒸気を逃１゜ 吸熱構造体を複数の小室に細分化した態様のものは、水
や多量の水を含んで低粘度のゲルになっている吸水性高
分子材料など、断熱性の高いしのを充填しても、それら
の垂れ下がりよる吸熱構造体の変形が実質上問題になら
ず、均一な耐火断熱効果が１ｑられる。　吸熱構造体を
２層以上、フィルムの接合部分が互いちがいになるよう
に積層することにより、接合部分番こお（）る断熱性の
低下は防止できる。 金属箔を層間に挟んだり表面に置いたりした態様におい
ては、金属箔が輻射熱を反射するとともに熱い空気の移
動を防いで昇温を遅らせ、熱を全体に拡散させて局部的
な温度上昇を防ぐという機構により、いっそう高い耐火
断熱効果が１ｑられる。

【実施例１１ 吸水性高分子材料「ダイパノウエット」　（三菱油化製
）のシートに水を容量で５０倍吸収させたものを、表裏
からナイロンフィルム（東し製）で包み、第２図に示す
ような、１個が縦１０ｃｍ×横１５ｃｍＸ厚さ１　ｃｍ
の単位が連続した吸熱構造体をつくった。 シリカ：アルミナ−５１：４９　（ｆｆｌ！＞の成分を
もつ無機ｌ＆雑の不織布［）Ｉインフレックスペパー１
３００Ｊ　（厚さ１Ｍ、ニチアス製）を１０枚重ね、上
記の吸熱構造体と積層して高密度ポリエチレンシートで
包み一体化することにより、本発明の耐火断熱材を得た
。 この耐火断熱材を使用し、吸熱構造体が内側になるよう
にして箱をつくった。　箱の内部に新聞紙を入れ、箱ご
とＪ　ｌ５−３１０３７の耐火試験を行なった。　加熱
炉に入れて１時間後、雰囲気の温度は９２５℃に達した
が、内部は１６０℃以下に保たれていて、新聞紙に変色
などの変化は生じていなかった。 ［実施例２１ 実施例１と同じ吸水性高分子材料とプラスチックフィル
ムで、厚さ３Ｍの吸熱構造体を用意した。 やはり実施例１で用いた無機繊維の不織１５５枚（従っ
て淳さ５履）をひとまとめとし、上記吸熱構造体とも３
層ずつ交互に重ね、全体を高密度ポリエチレンのフィル
ムで包んで、厚さ２４＃の耐火断熱材をｊｑた。 この耐火断熱材を用いて実施例１と同様な箱をつくり、
同じ耐火試験を行なった。　箱の内部の温度は、１時間
の後も１００℃を超えていなかつた。 ［実施例３］ 実施例１の耐火断熱材を用い、第４図および第５図に示
す形状の袋（縦５０ｃｍ×横３０ｃＩＩｔ）を製作した
。　両側縁は、鋼製の金具でとじ合わせた。 この袋に対してＪＩＳ−３１０３７の耐火試験を行なっ
たところ、十分に１時間耐火の性能を示した。 【実施例４１ 超微粒子シリカを圧縮成形して１４た微多孔性材料の板
をガラス繊維の布で被覆した「マイクロサーム」　（日
本アエロジル製、厚さ５　ｍｍ　）を耐火断熱シートと
して使用し、実施例１の吸熱構造体と積層し、フッ素樹
脂のフィルムで包み一体化することにより、本発明の耐
火断熱材を１９だ。 この耐火断熱材を使用し、実施例１と同様に箱をつくっ
て耐火試験を行なったところ、実施例１と同程度の耐火
性能を示した。 【実施例５】 ポリエチレン１５μ／Ａ１９μ／未延伸ポリプロピレン
７０μのドライラミネートシートを真空成形し、正方形
の凹みが等間隔で並んだ成形品とした。　成形品は一辺
３１Ｃ＋＋正方形で、６×６−３６個の凹みがある。　
凹みは未延伸ポリプロピレンが内側で、−辺が４ｃｍ、
深さが１．５ｃｍで、間隔は１　ｃｍである。 吸水性高分子［ダイＡ７ウエツ１〜５−ＩＩＪ　　（三
菱油化製）に水を３０重量倍吸収させたものを、上記の
成形品の凹みに２４３ずつ充填し、上記のトライラミネ
ートシー１〜と同じ−ｂのを重ね、ヒトシールを行なっ
て、多数の小室をもつ吸熱構造体とした。 シリカ：アルミナ−５１：４９　（Ｉ量）の割合でつく
った無機繊維不織布「ファインフレックスペーパー１３
００Ｊ　　にチアス製、厚さ２　ｍｍ　＞を３枚重ねた
６Ｍ厚のシートと１枚のシー１〜の間にはさみ、高密度
のポリエチレンで包み込んで耐火断熱材を得た。 この耐火断熱材で、外」が−辺３２ｃｍの立方体形の箱
をつくった。　ＪＩＳ−３１０３７に定める１時間耐火
試験を行なったところ、外側のポリエチレン層は溶けた
が内部は最高温度１４０℃に止まり、入れておいた新聞
紙が変色しなかった。 比較のため、真空成形による正方形の凹みを設りず、従
って小学がなく、−辺３０ｃｍの正方形の板状で内部に
１３００ｇの吸水した吸水性高分子を充填した吸熱構造
体を用い、同様に耐火断熱材を得て粕をつくった。　こ
の箱の１時間耐火試験の結束では、新聞紙の変色はみら
れなかったか、内部温度が１６０℃に達した。　これは
、吸水性高分子が重力で垂れ下がって側面上部の耐熱性
能が低下°りるためと考えられる。 【実施例６１ 実施例５と同じ材料を用い同様な工程で成形品をつくっ
たが、凹みを、−辺が３．７５ｃｍ、ｆｉさ１．５ｃｍ
で間隔を３．７５ｃｍずつとしたしのを成形し、凹みに
吸水した吸水性高分子を充填し、ヒトシールして吸熱構
造体をつくり、第５図Ａに示１ような耐火断熱材とした
。 これを第５図Ｂのように２枚凹凸を組み合わＵて一体に
し、７ペての部分に吸水した吸水性高分子の層が存在す
るものにした。 この耐火断熱材で箱をつくり、１時間耐火試験を行なっ
た。　内部の新聞紙に変色はみられず、内部温度も１０
０℃以下に保たれた。 ［発明の効果１ 本発明の耐火断熱材は、無機材料製のシートがもつ耐火
断熱作用に対して、吸水性高分子材料に吸収されている
水分の放出と気化によって雰囲気の熱を奪うという機構
を組み合わせたことにより、過大な厚さを要することな
く、かなりの耐火性能を発揮することができる。　全体
が薄くできるから軽量である。　また、構成材料として
可撓性のあるものをえらぺるので、製品もまた可撓性を
もっていて、火災から保護すべき対象物の表面形状に合
わせて変形させ、適用することができる。 この耐火断熱材でつくった袋や箱は、耐火キャビネット
に代って重要書類を火災から守ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の耐火断熱材の基本的な態様を説明す
るための断面図である。 第２図は、流動性の高い吸水した吸水性高分子材料を使
用した基本的態様の耐火断熱材を、縦置きにしたときに
生じる変形を示覆、第１図と同様な図である。 第３図ａ３よび第４図は、本発明の耐火断熱材の第二の
態様を説明するための図であって、第３図は断面図、第
４図は平面図である。 第５図は、本発明の耐火断熱材の第二の態様にＪ５Ｇプ
る好ましい態様を説明り−るだめの、第３図と同様な図
である。 第６図は、本発明の耐火断熱材の別の態様を説明するた
めの、第１図と同様な図である。 第７図および第８図は、本発明の耐火断熱容器の一例で
ある袋についてその全体を示すものであって、第７図は
断面図、第８図は平面図でおる。 １．１Ａ、１Ｂ・・・吸熱構造体 １１・・・吸水した吸水性高分子材料 １２・・・水不透過性フィルム １４．１４Ａ・・・接合部 ２・・・耐火断熱シー１〜 ３・・・金属箔 ４・・・耐火断熱袋

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）水または吸水した吸水性高分子材料を水不透過性
   フィルムで包んで板状にした吸熱構造体と、無機材料の
   耐火断熱シートとを積層してなる耐火断熱材。
2. （２）板状の吸熱構造体が、向い合った水不透過性フィ
   ルムどうしの部分的接合により形成された複数の小室か
   らなる請求項１の耐火断熱材。
3. （３）吸熱構造体を２層以上、フィルムの接合部が互い
   に重ならないように積層した請求項２の耐火断熱材。
4. （４）吸熱構造体と耐火断熱シートの一方または両方を
   ２層以上積層した請求項１の耐火断熱材。
5. （５）吸熱構造体と耐火断熱シートの間、およびそれら
   の一方または両方を２層以上積層した場合はそれらの問
   を含む任意の層間に金属箔を挟んだ請求項１または３の
   耐火断熱材。
6. （６）水不透過性フィルムとして、プラスチックフィル
   ムにアルミ箔およびヒートシール性を有するプラスチッ
   クフィルムを順に積層した積層フィルムを使用した請求
   項２の耐火断熱材。
7. （７）耐火断熱シートとして、耐熱温度９２５℃以上の
   ものを使用した請求項１ないし５のいずれかの耐火断熱
   材。
8. （８）請求項１ないし７のいずれかの耐火断熱材を袋状
   または箱状に加工してなる耐火断熱容器。