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発明の名称 バックアップ材
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−198030(P2007−198030A)
公開日 平成19年8月9日(2007.8.9)
出願番号 特願2006−18563(P2006−18563)
出願日 平成18年1月27日(2006.1.27)
代理人 【識別番号】100127579
【弁理士】
【氏名又は名称】平野 泰弘
発明者 上田 明良 / 大塚 健二 / 岡田 和廣
要約 課題
建物の外壁等に設けられた目地部の幅に変動があった場合でも容易に前記目地部
に挿入することができ、施工性、耐火性に優れるバックアップ材を提供すること。

解決手段
特許請求の範囲
【請求項1】
樹脂発泡体と、熱膨張性耐火材とを含むバックアップ材であって、
前記樹脂発泡体は、その内部に空隙を内包し、
前記熱膨張性耐火材は、前記樹脂発泡体内部の空隙の一部または全部に含有されること
を特徴とするバックアップ材。
【請求項2】
建物の二つの壁の間に設けられた目地部と、
前記目地部に設けられた請求項1に記載のバックアップ材と、
を備えた目地部の耐火構造であって、
前記バックアップ材の断面に含まれる空隙の面積に対する、前記熱膨張性耐火材の占め
る面積の割合が、前記バックアップ材が前記目地部に設けられた状態を基準として、1〜
50%の範囲であるバックアップ材を備えたことを特徴とする、目地部の耐火構造。
【請求項3】
樹脂発泡体に対し、熱膨張性耐火材を含浸させることを特徴とする、請求項1に記載の
バックアップ材の製造方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、建物の外壁や内壁等の、二つの壁の間に設けられた目地部に装着されるバッ
クアップ材に関する。
【背景技術】
【0002】
建物の外壁や内壁等の二つの壁の間に設けられた目地部の耐火構造は、一方の側にロッ
クウールなどの耐火材が配置され、その反対側にコーキング等のシール材、さらに前記耐
火材と前記シール材との間にバックアップ材が配置されているものが通常である。
この様な用途に使用されるバックアップ材は、前記シール材を固定する土台としての機
能等を果たすものである。
ところで上記の耐火構造を施工するためには、前記耐火材、前記バックアップ材、前記
シール材等をそれぞれ装着する工程が必要となる。このため、その施工が煩雑であるとの
問題があった。
この様な問題を解決すべく、前記バックアップ材に耐火発泡材からなる芯材を内包させ
一体化させたものが提案されている(特許文献1)。
前記一体化させたものを前記目地部に挿入することにより、簡便に前記目地部に対する
耐火構造を施工することができる。
【特許文献1】特開2002−327504号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、前記バックアップ材に耐火発泡材からなる芯材を内包させ一体化させた
ものの場合、耐火性能の見地から前記耐火発泡材からなる芯材の体積を一定量確保しなけ
ればならないため、結果として前記芯材を内包するバックアップ材は全体として大きくな
らざるを得ない。
この一方、前記目地部は施工不良等の影響によりその幅が設計値より狭くなっている場
合があり、前記芯材を内包するバックアップ材では、そのバックアップ材を前記目地部に
挿入することが極めて困難になる場合があった。
【0004】
本発明の目的は、建物の外壁や内壁等の二つの壁の間に設けられた目地部の幅に変動が
あった場合でも容易に前記目地部に挿入することができ、施工性、耐火性に優れるバック
アップ材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、熱膨張性耐火材を含浸させた樹
脂発泡体を含むバックアップ材が本発明の目的に適うことを見出し、本発明を完成するに
至った。
【0006】
すなわち本発明は、
[1]樹脂発泡体と、熱膨張性耐火材とを含むバックアップ材であって、
前記樹脂発泡体は、その内部に空隙を内包し、
前記熱膨張性耐火材は、前記樹脂発泡体内部の空隙の一部または全部に含有されること
を特徴とするバックアップ材を提供するものであり、
[2]建物の二つの壁の間に設けられた目地部と、
前記目地部に設けられた上記[1]に記載のバックアップ材と、
を備えた目地部の耐火構造であって、
前記バックアップ材の断面に含まれる空隙の面積に対する、前記熱膨張性耐火材の占め
る面積の割合が、前記バックアップ材が前記目地部に設けられた状態を基準として、1〜
50%の範囲であるバックアップ材を備えたことを特徴とする、目地部の耐火構造を提供
するものであり、
[3]樹脂発泡体に対し、熱膨張性耐火材を含浸させることを特徴とする上記[1]に記
載のバックアップ材の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、建物の外壁や内壁等の二つの壁の間に設けられた目地部の幅に変動が
あった場合でも容易に前記目地部に挿入することができ、施工性、耐火性に優れるバック
アップ材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
最初に本発明に使用する樹脂発泡体について説明する。
本発明に使用する樹脂発泡体としては、例えば、具体的にはポリエチレン系発泡体、ポ
リプロピレン系発泡体、ポリスチレン系発泡体、ポリウレタン系発泡体、フェノール樹脂
系発泡体、イソシアヌレート系発泡体等を挙げることができる。
前記樹脂発泡体は、ポリウレタン系発泡体であれば、前記建物の外壁等に設けられた目
地部に対しコーキング処理を施したときにそのコーキングに水泡ができることを防ぐこと
ができることから好ましい。
前記樹脂発泡体は、一種もしくは二種以上を使用することができる。
【0009】
前記樹脂発泡体は、難燃処理されているものを使用することが好ましい。
かかる難燃処理の方法としては、例えば、臭素系難燃剤、アンチモン系難燃剤等の難燃
剤を前記樹脂発泡体に含有させる方法等を挙げることができる。
前記難燃剤については特に限定はなく、市販されているもの等を適宜選択して使用する
ことができる。
【0010】
本発明に使用する樹脂発泡体の形状は、建物の外壁や内壁等の二つの壁の間に設けられ
た目地部に挿入することのできる形状であれば特に限定はないが、例えば、前記樹脂発泡
体の長手方向に垂直に切断した断面形状が円である円柱状、その断面形状が楕円である楕
円柱状、その断面形状が三角形、正方形、長方形等の多角柱状等の柱状形状のものを挙げ
ることができる。
【0011】
前記樹脂発泡体の大きさは、前記目地部の幅や長さ等に応じて適宜選択することができ
る。
また前記目地幅に対して、前記樹脂発泡体の断面径は100〜300%の範囲であるこ
とが好ましい。
ここで前記断面径とは、例えば、円柱状であればその断面の直径、四角柱であればその
断面形状の幅を意味する。
前記樹脂発泡体の断面径が前記目地幅の100%未満のものは、挿入しても固定しにく
く、また前記断面形が前記目地幅の300%を超えると、前記目地部に充填する際の施工
性が低下することがある。
【0012】
また、本発明に使用する樹脂発泡体は、その内部に空隙を内包するものである。
ここで図1は、本発明に使用する樹脂発泡体の断面を例示した模式断面図である。
図1に例示される様に、前記樹脂発泡体1はその内部に空隙2を内包するものである。
前記空隙2は連立気泡であることが好ましい。
【0013】
前記樹脂発泡体の発泡倍率は5〜100倍の範囲であることが好ましい。発泡倍率が小
さい場合は前記空隙が小さくなるため、前記空隙内に入る熱膨張性耐火材量が減少し耐火
性能が低下することがある。
【0014】
前記空隙を設ける方法に限定はないが、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン
系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フェノール樹脂、イソシアヌレート
系樹脂等の樹脂類と、発泡成分とを溶融混練し発泡させる方法、前記樹脂類と、塩化ナト
リウム等の水溶性無機塩等とを溶融混練した後、水洗等の操作によりその水溶性無機塩等
を除去する方法等により形成することができる。
前記空隙を備えた樹脂発泡体は公知であり、市販品等を適宜選択して使用することが可
能である。
【0015】
次に本発明に使用する熱膨張性耐火材について説明する。
この様な熱膨張性耐火材としては、例えば、具体的には熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂等
の樹脂成分、熱膨張性層状無機物、無機充填材等を含む樹脂組成物からなるもの等を挙げ
ることができる。
【0016】
前記樹脂組成物の各成分のうち、まず前記樹脂成分について説明する。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポ
リ(1−)ブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン
系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)系樹脂、ポリカーボネート
系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化
ビニル系樹脂、フェノール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイソブチレン等の合成樹脂
類、
天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、1,2−ポリブタジエンゴム、スチレン
−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、
エチレン−プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロル
ヒドリンゴム、多加硫ゴム、非加硫ゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等の
ゴム物質等が挙げられる。
【0017】
これらの合成樹脂類及び/又はゴム物質は、一種もしくは二種以上を使用することがで
きる。
【0018】
前記合成樹脂類及び/又はゴム物質の中でも、ハロゲン化されたものは、それ自体難燃
性が高く、熱による脱ハロゲン化反応により、架橋が起こり、加熱後の残渣の強度が向上
する点において好ましい。
【0019】
また、これらの合成樹脂類及び/又はゴム物質の中でも、柔軟でゴム的性質を持ってい
るものが好ましい。この様な性質を持つものは得られる樹脂組成物が柔軟で扱い易いもの
となる。
【0020】
より柔軟で扱い易い樹脂組成物を得るためには、非加硫ゴムやポリエチレン系樹脂が好
適に用いられる。
【0021】
前記ポリエチレン系樹脂としては、例えば、エチレン単独重合体、エチレンを主成分と
するエチレンと他のα−オレフィンとの共重合体、エチレンとα−オレフィン以外のモノ
マーとの共重合体及びこれらの共重合体や重合体の混合物等が挙げられる。
【0022】
前記エチレンを主成分とするエチレンと他のα−オレフィンとの共重合体におけるα−
オレフィンとしては、例えば、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン
、1−ブテン、1−ペンテン等が挙げられる。
【0023】
また、前記エチレンとα−オレフィン以外のモノマーとの共重合体としては、例えば、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メ
タクリレート共重合体等が挙げられる。
【0024】
前記エチレン単独重合体又はエチレンと他のα−オレフィンとの共重合体としては、例
えば、チーグラー・ナッタ触媒、バナジウム触媒、4価の遷移金属を含むメタロセン化合
物等を重合触媒として重合されたものが挙げられるが、中でも、4価の遷移金属を含むメ
タロセン化合物等を触媒として得られるポリエチレン系樹脂が好ましい。
【0025】
前記合成樹脂類及び/又はゴム物質には、更に、本発明における熱膨張性断熱材の耐火
性能を阻害しない範囲で、架橋や変性が施されてもよい。
【0026】
前記合成樹脂類及び/又はゴム物質の架橋や変性を行う時期については、特に限定され
ず、予め架橋、変性した前記合成樹脂類及び/又はゴム物質を用いてもよく、後述するリ
ン化合物や無機充填材等の他の成分を配合する際に同時に架橋や変性を行ってもよい。
【0027】
また、前記合成樹脂類及び/又はゴム物質に他の成分を配合した後に架橋や変性しても
よく、上記架橋や変性は、いずれの段階で行ってもよい。
【0028】
前記の架橋方法については特に限定されず、前記合成樹脂類及び/又はゴム物質につい
て通常行われる架橋方法により実施することができる。例えば、各種架橋剤、過酸化物等
を使用する架橋方法、電子線照射による架橋方法が挙げられる。
【0029】
また、本発明に使用する樹脂成分のうち、先に示したエポキシ樹脂としては、特に限定
はないが、例えば、エポキシ基を持つモノマーと硬化剤とを反応させて得られる樹脂等を
挙げることができる。
【0030】
前記エポキシ基を持つモノマーとしては、例えば、2官能のグリシジルエーテル型とし
て、ポリエチレングリコール型、ポリプロピレングリコール型、ネオペンチルグリコール
型、1,6−ヘキサンジオール型、トリメチロールプロパン型、プロピレンオキサイド−
ビスフェノールA型、水添ビスフェノールA型、ビスフェノールA型、ビスフェノールF
型等のモノマーが挙げられる。
【0031】
そして、グリシジルエステル型として、ヘキサヒドロ無水フタル酸型、テトラヒドロ無
水フタル酸型、ダイマー酸型、p−オキシ安息香酸型等のモノマーが挙げられる。
【0032】
更に、多官能のグリシジルエーテル型として、フェノールノボラック型、オルトクレゾ
ール型、DPPノボラック型、ジシクロペンタジエン、フェノール型等のモノマーが挙げ
られる。
【0033】
これらは、一種もしくは二種以上を使用することができる。
【0034】
また、前記硬化剤としては、例えば、重付加型硬化剤、触媒型硬化剤等が挙げられる。
前記重付加型硬化剤としては、例えば、ポリアミン、酸無水物、ポリフェノール、ポリ
メルカプタン等が挙げられる。
前記触媒型硬化剤としては、例えば三級アミン類、イミダゾール類、ルイス酸錯体等が
挙げられる。
これらエポキシ樹脂の硬化方法は特に限定されず、公知の方法により行うことができる

【0035】
なお、前記樹脂成分の溶融粘度、柔軟性、粘着性等の調整のため、二種以上の樹脂成分
をブレンドしたものを使用することができる。
【0036】
次に先の樹脂組成物の各成分のうち、前記熱膨張性層状無機物について説明する。
前記熱膨張性層状無機物は加熱時に膨張するものであるが、かかる熱膨張性層状無機物
に特に限定はなく、例えば、バーミキュライト、カオリン、マイカ、熱膨張性黒鉛等を挙
げることができる。
【0037】
前記熱膨張性黒鉛とは、従来公知の物質であり、天然鱗状グラファイト、熱分解グラフ
ァイト、キッシュグラファイト等の粉末を、濃硫酸、硝酸、セレン酸等の無機酸と、濃硝
酸、過塩素酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、重クロム酸塩、過酸化水素
等の強酸化剤とで処理してグラファイト層間化合物を生成させたものであり、炭素の層状
構造を維持したままの結晶化合物の一種である。
【0038】
上記のように酸処理して得られた熱膨張性黒鉛は、更にアンモニア、脂肪族低級アミン
、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物等で中和したものを使用するのが好まし
い。
【0039】
前記脂肪族低級アミンとしては、例えば、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメ
チルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン等が挙げられる。
【0040】
前記アルカリ金属化合物および前記アルカリ土類金属化合物としては、例えば、カリウ
ム、ナトリウム、カルシウム、バリウム、マグネシウム等の水酸化物、酸化物、炭酸塩、
硫酸塩、有機酸塩等が挙げられる。
【0041】
前記熱膨張性亜鉛の粒度は、20〜200メッシュの範囲のものが好ましい。
粒度が20メッシュより小さくなると、黒鉛の膨張度が小さく、充分な耐火断熱層が得
られにくく、また、粒度が200メッシュより大きくなると、黒鉛の膨張度が大きいとい
う利点はあるが、前記熱可塑性樹脂又はエポキシ樹脂と混練する際に分散性が悪くなり、
物性が低下することがある。
【0042】
上記中和された熱膨張性黒鉛の市販品としては、例えば、UCAR CARBON社製
の「GRAFGUARD#160」、「GRAFGUARD#220」、東ソー社製の「
GREP−EG」等が挙げられる。
【0043】
次に先の樹脂組成物の各成分のうち、前記無機充填材について説明する。
前記無機充填材としては、特に限定されないが、例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、
酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アン
チモン、フェライト類、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、
塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム
、ドーソナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊維、ケイ
酸カルシウム等のカリウム塩、タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイ
ト、活性白土、セビオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、
シリカ系バルン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラ
ファイト、炭素繊維、炭素バルン、木炭粉末、各種金属粉、チタン酸カリウム、硫酸マグ
ネシウム、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素
、ステンレス繊維、ホウ酸亜鉛、各種磁性粉、スラグ繊維、フライアッシュ、無機系リン
化合物、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ジルコニア繊維等が挙げられ
る。
【0044】
これらは、一種もしくは二種以上を使用することができる。
【0045】
前記無機充填材は骨材的役割を果たして、加熱後に生成する膨張断熱層強度の向上や熱
容量の増大に寄与する。
【0046】
このため、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛で代表される金属炭酸塩、骨材的役割の他に加熱
時に吸熱効果も付与する水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムで代表される含水無機
物が好ましく、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び周期律表IIbの金属炭酸塩又は
これらと前記含水無機物との混合物が好ましい。
【0047】
また、リン化合物は、難燃性を向上させる為に用いられる。
前記リン化合物としては、特に限定されず、例えば、赤リン;トリフェニルホスフェー
ト、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホス
フェート、キシレニルジフェニルホスフェート等の各種リン酸エステル;リン酸ナトリウ
ム、リン酸カリウム、リン酸マグネシウム等のリン酸金属塩;ポリリン酸アンモニウム類
;化学式1で表される化合物等が挙げられる。
【0048】
これらのリン化合物は、一種もしくは二種以上を使用することができる。
【0049】
これらのうち、耐火性の観点から、赤リン、下記の化学式で表される化合物、及び、ポ
リリン酸アンモニウム類が好ましく、性能、安全性、費用等の点においてポリリン酸アン
モニウム類がより好ましい。
【0050】
【化1】


上記化学式中、Rl及びR3は、水素、炭素数1〜16の直鎖状若しくは分岐状のアルキ
ル基、又は、炭素数6〜16のアリール基を表す。
2は、水酸基、炭素数1〜16の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜1
6の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシル基、炭素数6〜16のアリール基、又は、炭素
数6〜16のアリールオキシ基を表す。
【0051】
前記化学式で表される化合物としては、例えば、メチルホスホン酸、メチルホスホン酸
ジメチル、メチルホスホン酸ジエチル、エチルホスホン酸、プロピルホスホン酸、ブチル
ホスホン酸、2−メチルプロピルホスホン酸、t−ブチルホスホン酸、2,3−ジメチル
−ブチルホスホン酸、オクチルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ジオクチルフェニルホ
スホネート、ジメチルホスフィン酸、メチルエチルホスフィン酸、メチルプロピルホスフ
ィン酸、ジエチルホスフィン酸、ジオクチルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸、ジエ
チルフェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸、ビス(4−メトキシフェニル)ホ
スフィン酸等が挙げられる。
【0052】
中でも、t−ブチルホスホン酸は、高価ではあるが、高難燃性の点において好ましい。
【0053】
ポリリン酸アンモニウム類としては、特に限定されず、例えば、ポリリン酸アンモニウ
ム、メラミン変性ポリリン酸アンモニウム等が挙げられるが、難燃性、安全性、コスト、
取扱性等の点からポリリン酸アンモニウムが好適に用いられる。
【0054】
市販品としては、例えば、クラリアント社の「EXOLIT AP422」及び「E
XOLIT AP462」等が挙げられる。
【0055】
前記リン化合物は、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛等の金属炭酸塩と反応して、金属炭酸塩
の膨張を促すと考えられ、特に、リン化合物として、ポリリン酸アンモニウムを使用した
場合に、高い膨張効果が得られる。
また、有効な骨材として働き、燃焼後に形状保持性の高い残渣を形成する。
【0056】
本発明に使用する無機充填材が粒状の場合には、その粒径としては、0.5〜200μ
mの範囲のものが好ましく、より好ましくは、1〜50μmの範囲のものである。
無機充填材の添加量が少ないときは、分散性が性能を大きく左右するため、粒径の小さ
いものが好ましいが、粒径0.5μm未満では二次凝集が起こり、分散性が悪くなること
がある。
【0057】
また、無機充填材の添加量が多いときは、樹脂組成物の粘度が高くなり成形性が低下す
るが、粒径を大きくすることによって樹脂組成物の粘度を低下させることができる点から
、上記範囲の中でも粒径の大きいものが好ましい。
なお、粒径が200μmを超えると、成形体の表面性、樹脂組成物の力学的物性が低下
することがある。
【0058】
前記無機充填材の中でも、特に骨材的役割を果たす炭酸カルシウム、炭酸亜鉛等の金属
炭酸塩;骨材的役割の他に加熱時に吸熱効果を付与する水酸化アルミニウム、水酸化マグ
ネシウム等の含水無機物が好ましい。
【0059】
前記含水無機物及び金属炭酸塩を併用することは、燃焼残渣の強度向上や熱容量増大に
大きく寄与すると考えられる。
【0060】
前記無機充填材の中で、特に水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の含水無機物
は、加熱時の脱水反応によって生成した水のために吸熱が起こり、温度上昇が低減されて
高い耐熱性が得られる点、及び、燃焼残渣として酸化物が残存し、これが骨材となって働
くことで燃焼残渣の強度が向上する点で好ましい。
【0061】
また、水酸化マグネシウムと水酸化アルミニウムは、脱水効果を発揮する温度領域が異
なるため、併用すると脱水効果を発揮する温度領域が広くなり、より効果的な温度上昇抑
制効果が得られることから、併用することが好ましい。
【0062】
前記含水無機物の粒径は、小さくなると嵩が大きくなって高充填化が困難となるので、
脱水効果を高めるために高充填するには粒径の大きなものが好ましい。
【0063】
具体的には、粒径が18μmでは、1.5μmの粒径に比べて充填限界量が約1.5倍
程度向上することが知られている。
さらに、粒径の大きいものと小さいものとを組み合わせることによって、より高充填化
が可能となる。
【0064】
前記含水無機物の市販品としては、例えば、水酸化アルミニウムとして、粒径1μmの
「商品名:ハイジライトH−42M」(昭和電工社製)、粒径18μmの「商品名:ハイ
ジライトH−31」(昭和電工社製)等が挙げられる。
【0065】
前記炭酸カルシウムの市販品としては、例えば、粒径1.8μmの「商品名:ホワイト
ンSB赤」(白石カルシウム社製)、粒径8μmの「商品名:BF300」(備北粉化社
製)等が挙げられる。
【0066】
冒頭に説明したとおり、本発明に使用する熱膨張性耐火材としては、上記に説明した熱
可塑性樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂成分、前記熱膨張性層状無機物、前記無機充填材等を
含む樹脂組成物を含むもの等を挙げることができるが、次にこの樹脂組成物について説明
する。
【0067】
前記樹脂組成物は、前記熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂成分100重量部に対す
る前記熱膨張性層状無機物の使用量が20〜350重量部の範囲であれば好ましい。
【0068】
前記熱膨張性層状無機物の量が20重量部未満であると、膨張倍率が不足し充分な耐火
、防火性能が得られないことがある。
一方、層状無機物の量が350重量部を超えると擬集力が不足するため、成形品として
の強度が低下することがある。
【0069】
また前記無機充填材の使用量は、前記熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂成分100
重量部に対して5〜400重量部の範囲であれば好ましく、10〜200重量部の範囲で
あればより好ましい。
前記無機充填材の量が5重量部未満であると、燃焼後の残体積量が減少するため充分な
耐火断熱層が得られないことがある。また、可燃物の比率が増加するため、難燃性が低下
することがある。
一方、前記無機充填材の量が400重量部を超えると樹脂成分の配合比率が減少するた
め、凝集力が不足して成形品としての強度が低下することがある。
【0070】
また前記熱膨張性層状無機物および前記無機充填材の合計使用量は、前記熱可塑性樹脂
やエポキシ樹脂等の樹脂成分100重量部に対して、25〜600重量部の範囲であれば
好ましい。
前記合計使用量が25重量部未満の場合には燃焼後の残渣量が不足して耐火性能が低下
することがあり、前記合計使用量が600重量部を超えると凝集力が低下するため、成形
品としての強度が低下することがある。
【0071】
かかる樹脂組成物は加熱によって膨張し耐火断熱層を形成する。この配合によれば、発
泡断熱材は火災等の加熱によって膨張し、必要な体積膨張率を得ることができ、膨張後は
所定の断熱性能を有すると共に所定の強度を有する残渣を形成することができ、安定した
防火性能を達成することができる。
【0072】
さらに本発明に使用する前記樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に
応じて、フェノール系、アミン系、イオウ系等の酸化防止剤の他、金属害防止剤、耐電防
止剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料、粘着付与樹脂等の添加剤、ポリブテン、石
油樹脂等の粘着付与剤を含むことができる。
【0073】
次に前記樹脂組成物の製造方法について説明する。
前記樹脂組成物の製造方法に特に限定はないが、例えば、前記樹脂組成物に含まれる前
記樹脂分が熱可塑性樹脂である場合は、前記樹脂組成物の各成分を押出機、バンバリーミ
キサー、ニーダーミキサー等公知の混練装置に供給して溶融混練する方法や、前記樹脂組
成物の各成分を有機溶剤に懸濁さたり、加温して溶融させたりして塗料状とする等の方法
により、前記樹脂組成物を得ることができる。
【0074】
また、前記樹脂組成物に含まれる前記樹脂分が前記エポキシ樹脂である場合は、例えば
、前記樹脂組成物を有機溶剤に懸濁させたり、加温して溶融させたりして塗料状とする方
法や、前記樹脂組成物を加熱下に溶融させる等の方法により前記樹脂組成物を得ることが
できる。
【0075】
例えば、前記樹脂組成物に含まれる前記樹脂分が前記熱可塑性樹脂である場合には、前
記樹脂組成物を塗料状に調整することにより、前記熱膨張性耐火材を得ることができる。
【0076】
本発明に使用する前記熱膨張性耐火材は、従来公知の耐火塗料を使用することもでき、
更に、一種もしくは二種以上を使用することもできる。
【0077】
次に本発明のバックアップ材について説明する。
本発明のバックアップ材は前記樹脂発泡体と前記熱膨張性耐火材とを含むものであるが
、前記樹脂発泡体内部の空隙の一部または全部に前記熱膨張性耐火材が含有されているも
のである。
【0078】
ここで図2は、前記樹脂発泡体1内部の空隙2の一部に前記熱膨張性耐火材3が含有さ
れる状態を例示した模式断面図である。
図3は、前記樹脂発泡体1内部の空隙2の全部に前記熱膨張性耐火材3が含有される状
態を例示した模式断面図である。
【0079】
前記樹脂発泡体1内部の空隙2に前記熱膨張性耐火材3を含有させる方法としては、例
えば、塗料状に調整した前記熱膨張性耐火材を、前記樹脂発泡体に含浸させる方法等を挙
げることができる。
【0080】
具体的には、例えば、塗料状に調整した前記熱膨張性耐火材に対して前記樹脂発泡体を
浸す方法、塗料状に調整した前記熱膨張性耐火材に対して前記樹脂発泡体の全体を浸した
後、前記樹脂発泡体に対し圧縮操作と伸張操作とを繰り返し行なう方法、前記樹脂発泡体
に対し圧縮操作と圧縮解除操作とを繰り返し行なう方法、前記樹脂発泡体に対し微振動を
加える方法、塗料状に調整した前記熱膨張性耐火材と前記樹脂発泡体とを容器内で撹拌す
る方法等を挙げることができる。
【0081】
これらの温度、加圧条件等は、塗料状に調整した前記熱膨張性耐火材の粘度等に応じて
適宜選択することができる。
【0082】
これらの操作後、得られた塗料状の前記熱膨張性耐火材を含む前記樹脂発泡体を乾燥さ
せることにより、本発明のバックアップ材を得ることができる。
【0083】
前記樹脂発泡体内部の空隙に含まれる前記熱膨張性耐火材の量は次の方法により確認す
ることができる。
例えば、塗料状に調整した前記熱膨張性耐火材を前記樹脂発泡体に含浸させる時間を変
化させて作製したバックアップ材を複数準備し、これらのバックアップ材の長手方向に対
して垂直な断面を観察する。そして前記断面に含まれる空隙のうち、前記熱膨張性耐火材
を含む部分の面積と、前記熱膨張性耐火材を含まない部分の面積とを対比することにより
、前記含浸させる操作に関連し、単位時間当たりの前記操作に対する前記樹脂発泡体内部
の空隙に含まれる前記熱膨張性耐火材の増加割合を知ることができる。
この知見を利用して、前記樹脂発泡体に前記熱膨張性耐火材を含浸させる時間を適宜変
化させることにより、前記樹脂発泡体内部の空隙に含まれる前記熱膨張性耐火材の量を調
整することができる。
【0084】
さらには、実際に使用する前記熱膨張性耐火材の種類毎に前記バックアップ材の比重と
、前記樹脂発泡体内部の空隙に含まれる前記熱膨張性耐火材の量との関係を前もって測定
し、その対応関係を調べる。
そしてこの対応関係を利用することにより、本発明のバックアップ材の比重を測定すれ
ば、前記樹脂発泡体内部の空隙に含まれる前記熱膨張性耐火材の割合を算出することが可
能となる。
【0085】
上記の方法により、所望量の前記熱膨張性耐火材を内包する前記樹脂発泡体を製造する
ことができ、本発明のバックアップ材を得ることができる。
【0086】
次に本発明のバックアップ材の応用例として、前記バックアップ材を使用した前記目地
部の耐火構造について、図面を参照しつつ一実施態様を例に挙げて説明する。
図4は、本発明のバックアップ材を使用した前記目地部の耐火構造について、一つの実
施態様を例示した模式要部斜視図である。
図4に例示される様に、建物の二つの壁4、4に目地部5が設けられていて、その目地
部5に前記バックアップ材6が設けられている。
【0087】
さらに前記壁4、4の外側にはコーキング7が設けられていて、前記壁4、4の外側か
ら雨水等が前記建物内部に侵入しない様に処理がなされている。
【0088】
前記目地部の耐火構造に使用する前記バックアップ材6は、その断面に含まれる空隙の
面積に対する、前記熱膨張性耐火材の占める面積の割合が、前記バックアップ材6が前記
目地部5に設けられた状態を基準として、1〜50%の範囲であることが好ましい。
【0089】
前記範囲が1%未満の場合には、得られた耐火構造の耐火性が十分得られないことがあ
り、前記範囲が50%を超える場合には、前記バックアップ材の可撓性が低下することが
ある。
【0090】
図5は、熱膨張性耐火材を芯材8とし、その周囲に樹脂発泡体1が設けられた従来型の
バックアップ材60を示す模式断面図である。
図6は、前記従来型バックアップ材60が火災に晒された場合の状態を示した模式断面
図である。
前記従来型バックアップ材60は、前記樹脂発泡体1aによる断熱効果により、前記芯
材8に熱が伝わり難く、実際に膨張するのに時間が掛かる。
【0091】
図7は、本発明のバックアップ材6を例示する模式断面図である。
図7に例示する様に、前記樹脂発泡体1の空隙2に前記熱膨張性耐火材3を備えた前記
バックアップ材6の場合は、図8に例示されるように、前記熱膨張性耐火材3が速やかに
膨張することから十分にその耐火性能を発揮することができる。
【0092】
なお、本発明は、コーキング等のバックアップ材として使用することが主たる用途であ
るが、特にコーキング等のシール材の施工が不要な場合でも、耐火材料として使用するこ
とができる。
【0093】
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に
より何ら限定されるものではない。
【実施例1】
【0094】
直径40mmの断面を有する円柱状のポリウレタン系発泡体に熱膨張性耐火材を含浸さ
せることによりバックアップ材Aを得た。
【0095】
前記熱膨張性耐火材は表1に示した配合により調製した。
【0096】
【表1】


【0097】
図9は前記バックアップ材Aを使用した目地部の耐火構造を表した模式斜視図である。
【0098】
まず、2枚のALC板40を準備した。2枚の前記ALC板40の目地部の間隔は20
mmとした。また前記ALC板40の大きさは、縦1200mm、横600mm、厚さ7
5mmであった。Lアングル9を溶接した角形鋼管10を準備し、この角形鋼管10を、
イナズマプレート11を介して前記ALC板40に固定した。
この目地部5に前記バックアップ材Aを挿入し、さらに外側からアクリル系コーキング
70でシールし、図7に示す耐火構造を得た。
前記耐火構造について下記の試験を実施した。結果は表2にまとめた。
【0099】
(1)遮熱性について
前記耐火構造についてISO834に準拠して1時間加熱した際の裏面温度を測定し、
試験開始から最高温度180℃以下のものを○、最高温度が180℃を超えたものを×と
した。
【0100】
(2)遮炎性について
下記判定項目を満たすものを○とした。
・判定項目1:非加熱側で10秒以上火炎の噴出なきこと
・判定項目2:非加熱側で10秒以上の発炎なきこと
・判定項目3:火炎の噴出等のおそれのある亀裂および損傷のなきこと
【実施例2】
【0101】
実施例1に使用した直径40mmの断面を有する円柱状のポリウレタン系発泡体に替え
て、断面が縦40mm、横40mmの四角柱状のポリウレタン系発泡体を使用した他は、
実施例1の場合と全く同様の操作を実施し、バックアップ材Bを得た。
このバックアップ材Bを用いて実施例1の場合と同様の耐火構造を使用して試験を実施
した。結果を表2にまとめた。
【実施例3】
【0102】
実施例1に使用した直径40mmの断面を有する円柱状のポリウレタン系発泡体に替え
て、断面が縦20mm、横80mmの四角柱状のポリウレタン系発泡体を使用した他は、
実施例1の場合と全く同様の操作を実施し、バックアップ材Cを得た。
図10に示す様に、このバックアップ材Cを二つ折にして目地部5に挿入することによ
り、実施例1の場合と同様の耐火構造を得た。この耐火構造を使用して試験を実施した。
結果を表2にまとめた。
なお、前記バックアップ材Cを用いた表1における各試験項目の試験方法は次の通りで
ある。
・体積膨張率:コーンカロリーメーター(東洋精機社製「CONE III」)を用いて、
長さ80mm、幅80mmm、厚み20mmのサンプルに、50kW/mの照射熱量下
で30分間加熱した時のサンプルの寸法を測定し、下記式にて体積膨張率を算出した。
体積膨張率={加熱後の長さ(mm)×加熱後の幅(mm)×加熱後の厚み(mm)}/
{100×100×加熱前の厚み(mm)}
・破断点荷重:前記体積膨張後のサンプルを、圧縮試験機(カトーテック社製「フィンガ
ーフィーリングテスター」)を用いて、0.25cmの圧子で0.1m/sの圧縮速度
にて、破断点荷重を測定した。
【比較例】
【0103】
実施例1に使用したバックアップ材Aに替えて、熱膨張性耐火材を含まない直径40m
mの断面を有する円柱状のポリウレタン系発泡体を使用した他は実施例1の場合と全く同
様の操作を行った。この結果を比較例1として表2にまとめた。
【0104】
【表2】


【図面の簡単な説明】
【0105】
【図1】本発明に使用する樹脂発泡体の断面を例示した模式断面図である。
【図2】前記樹脂発泡体内部の空隙の一部に前記熱膨張性耐火材が含有される状態を例示した模式断面図である。
【図3】前記樹脂発泡体内部の空隙の全部に前記熱膨張性耐火材が含有される状態を例示した模式断面図である。
【図4】本発明のバックアップ材を使用した目地部の耐火構造を例示した模式要部斜視図である。
【図5】熱膨張性耐火材を芯材とし、その周囲に樹脂発泡体が設けられた従来型のバックアップ材を示す模式断面図である。
【図6】前記従来型バックアップ材が火災に晒された場合の状態を示した模式断面図である。
【図7】本発明のバックアップ材を例示する模式断面図である。
【図8】本発明のバックアップ材が火災に晒された場合の状態を示した模式断面図である。
【図9】実施例1に記載のバックアップ材を使用した目地部の耐火構造を表した模式斜視図である。
【図10】実施例3に記載のバックアップ材を使用した目地部の耐火構造を表した模式斜視図である。
【符号の説明】
【0106】
1 樹脂発泡体
1a 熱により溶融した樹脂発泡体
2 空隙
3 熱膨張性耐火材
3a、8a 熱により膨張しつつある熱膨張性耐火材
4 壁
5 目地部
6 バックアップ材
7、70 コーキング
8 芯材
9 Lアングル
10 角形鋼管
11 イナズマプレート
40 ALC板
60 従来型バックアップ材




 

 


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