(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築用パネルの端面間に形成された目地に配置される複合耐火目地材であって、
無機繊維及び発泡性材料を含む耐火目地材と、その外面に被覆されるガスケット材とにより構成され、前記耐火目地材は発泡セラミックシートが積層されて形成されるとともに、各発泡セラミックシートは位置をずらして積層されていることを特徴とする複合耐火目地材。
【請求項２】
前記耐火目地材は、建築用パネルの端面に向って発泡するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の複合耐火目地材。
【請求項３】
前記耐火目地材は板状に形成され、各板材が建築用パネルの端面に向って発泡するように積層されて構成されていることを特徴とする請求項２に記載の複合耐火目地材。
【請求項４】
前記耐火目地材の発泡倍率は、２〜８倍であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の複合耐火目地材。
【請求項５】
前記ガスケット材はゴムで形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の複合耐火目地材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建築物の外壁材として用いられる建築用パネルの端面間に形成された目地に配置されて使用される複合耐火目地材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築物の外壁には、例えばケイ酸カルシウム板、木毛セメント板、ＡＬＣ板（軽量気泡コンクリート板）、ロックウール板等の建築用パネル（耐火パネル）が用いられ、この建築用パネルが取付具によってコンクリート製床材等の構造躯体に取付けられている。該建築用パネルの端面間に形成される目地には、そこを埋める目地材が配置されている。この目地材には建築用パネルと同様に厳しい耐火性能、具体的には６０分の耐火試験において最高温度が１８０℃以下で、その平均値が１４０℃以下という耐火性能が要求されている。
【０００３】
このため、そのような耐火性能を満たすことができる耐火被覆材が検討されている（例えば、特許文献１を参照）。すなわち、該耐火被覆材は、無機繊維材料と膨張性材料とを主成分としてそれらが混和されたスラリーを抄いて形成され、鉄骨梁等の対象物の耐火性を確保するために該対象物を被覆するシート状のものである。前記無機繊維材料には、耐熱性の異なる２種類以上の無機繊維材料が含まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６５４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に記載されている耐火被覆材は薄層（従来の無機シートに比べて１／３から１／２の厚さ）に形成され、鉄骨梁の周りに該鉄骨梁を囲うように設置され、鉄骨梁の耐火性を確保するように構成されている。かかる耐火被覆材を建築用パネルの端面間に形成された目地に適用する場合には、建築用パネル端面間の目地の幅（隙間）が広い（例えば３０ｍｍ）ことから、そのまま耐火被覆材を使用することはできない。
【０００６】
このため、耐火被覆材を折り畳んで積層し、建築用パネル端面間の目地幅に合わせて調整しなければならず、そのような作業は煩雑であることから耐火目地材としては適していない。しかも、その場合には耐火被覆材の幅や厚みを目地として適切な寸法に設定することは難しく、耐火被覆材が高温に達して発泡したとき目地の部分を十分に塞ぐことはできず、耐火性能の向上を図ることはできないという問題があった。
【０００７】
加えて、建築用パネル端面間の目地に前記耐火被覆材を適用した場合、耐火被覆材には水や空気に対するシール性能がないことから、該耐火被覆材と建築用パネルの端面との間の水密性や気密性を保持することはできなかった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、耐火性能を向上させることができるとともに、優れたシール性能を発揮することができる複合耐火目地材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る複合耐火目地材は、建築用パネルの端面間に形成された目地に配置される複合耐火目地材であって、無機繊維及び発泡性材料を含む耐火目地材と、その外面に被覆されるガスケット材とにより構成され、前記耐火目地材は発泡セラミックシートが積層されて形成されるとともに、各発泡セラミックシートは位置をずらして積層されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る複合耐火目地材は、請求項１に係る発明において、前記耐火目地材は、建築用パネルの端面に向って発泡するように構成されていることを特徴とする。
請求項３に係る複合耐火目地材は、請求項２に係る発明において、前記耐火目地材は板状に形成され、各板材が建築用パネルの端面に向って発泡するように積層されて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る複合耐火目地材は、請求項１から請求項３のいずれか１項に係る発明において、前記耐火目地材の発泡倍率は、２〜８倍であることを特徴とする。
請求項５に係る複合耐火目地材は、請求項１から請求項４のいずれか１項に係る発明において、前記ガスケット材はゴムで形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項１に係る発明の複合耐火目地材は、無機繊維及び発泡性材料を含む耐火目地材と、その外面に被覆されるガスケット材とにより構成されている。このため、耐火目地材が高温に達したとき無機繊維が耐熱性を発揮することができるとともに、発泡性材料が発泡して建築用パネルの端面に圧接して目地を塞ぐことができる。さらに、ガスケット材が耐火目地材と建築用パネルの端面との間を水密状態又は気密状態に保持することができる。
また、、前記耐火目地材は発泡セラミックシートが積層されて形成されるとともに、各発泡セラミックシートは位置をずらして積層されている。このため、発泡時に各発泡セラミックシートが突き合わせ面で離れないようにして一体的に発泡させることができる。
【００１３】
従って、本発明の複合耐火目地材によれば、耐火性能を向上させることができるとともに、優れたシール性能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態において建築用パネル端面間の目地に複合耐火目地材を配置した状態を示す断面図。
【図２】耐火目地材を構成する発泡セラミックシートを積層した状態を示す斜視図。
【図３】複合耐火目地材の耐火試験における目地近傍の断面図であって、（ａ）は目地の幅が３０ｍｍの場合の幅広目地に複合耐火目地材を配置した状態を示す断面図、（ｂ）は目地の幅が２０ｍｍの場合の幅狭目地に複合耐火目地材を配置した状態を示す断面図。
【図４】上下方向に延びる幅広目地及び幅狭目地を有する建築用パネルの内面を示す正面図。
【図５】建築用パネルの内面側における温度と経過時間との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図１及び図２に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、複合耐火目地材１１は、隣接する建築用パネル１２の端面１２ａ間に形成された目地１３に配置される。建築用パネル１２は、パネル本体２０の端面に石膏ボード１４が接合され、その状態で外面側（図１の上側）及び内面側（図１の下側）が鋼板２１により被覆されて構成されている。各鋼板２１の端部は直角に折曲げ形成されている。パネル本体２０としては、ロックウール、グラスウール、スラグウール等で形成される耐火パネル、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）パネル等のコンクリートパネルが用いられる。
【００１６】
複合耐火目地材１１は目地１３の内端部に配置され、無機繊維及び発泡性材料を含む耐火目地材１５と、その外周面に被覆されるガスケット材１６とにより構成されている。図２に示すように、耐火目地材１５は、断面矩形状をなす発泡セラミックシート（板材）１７が３枚積層されて構成されている。図１に示すように、発泡セラミックシート１７の積層方向は、建築用パネル１２の端面１２ａ方向になるように設定され、発泡セラミックシート１７が高温に達して発泡したとき建築用パネル１２の端面１２ａに直交する方向（建築用パネル１２の延びる図１の矢印方向）に向かって発泡されるようになっている。
【００１７】
発泡セラミックシート１７は、無機繊維及び発泡性材料を含む発泡用原料が混合されたスラリーを抄紙法に準じた方法で形成される。無機繊維としては、アルミナ及びシリカを主成分とするセラミックファイバーのほか、グラスファイバー、ロックウール、アルミナファイバー等が用いられる。発泡性材料は高温に加熱されると発泡（膨張）する材料であり、好ましくは天然鱗状黒鉛、熱分解黒鉛、キッシュ黒鉛等の粉末を濃硫酸、濃硝酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩等の強酸化剤で処理して黒鉛（グラファイト）層間化合物を生成させたもので、炭素の層状構造を維持した状態の結晶化合物である。膨張黒鉛は、この層間化合物を経由して作製される。すなわち、化学反応を利用して層間に物質を挿入した黒鉛層間化合物を急熱すると、層間に挿入された物質が燃焼してガス化し、そのガスの放出が層と層との間を押し広げるため、黒鉛が層の積層方向に膨張する。
【００１８】
発泡用原料には有機バインダーが配合される。この有機バインダーとしては、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）等のゴムラテックス、アクリル樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。さらに、発泡用原料には、凝集剤としての硫酸アルミニウム（硫酸バンド）、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）等を用いることもできる。
【００１９】
そして、無機繊維、有機バインダー等を水に混合してスラリー化し、そこへ発泡性材料を加えて混和する。このスラリーを抄紙法の常法に従ってシート状に形成することにより発泡セラミックシート１７が得られる。この発泡セラミックシート１７は、例えば３００℃以上の高温に晒されたとき発泡性材料によって発泡する。この発泡セラミックシート１７の発泡方向は、シートの厚み方向（図１の矢印で示す方向）である。
【００２０】
前記耐火目地材１５の発泡倍率は、２〜８倍であることが好ましく、３〜５倍であることがさらに好ましい。この発泡倍率が２倍を下回る場合には、耐火目地材１５が高温に晒されて発泡したとき、発泡量が不足して目地１３における耐火性能を十分に発揮することができなくなる。その一方、発泡倍率が８倍を上回る場合には、耐火目地材１５の発泡が過剰になって目地１３からはみ出したりし、かえって耐火性能が低下する。
【００２１】
前記ガスケット材１６は厚みが５ｍｍ程度のシート状のゴムで形成され、耐火目地材１５の外周面に巻かれて接着剤で接合されている。このように、耐火目地材１５の外周面を弾力性のあるガスケット材１６で被覆することにより、複合耐火目地材１１と建築用パネル１２の端面１２ａとの間のシール性能を高めるとともに、耐火目地材１５の割れを防止し、複合耐火目地材１１の耐震性を向上させることができる。ゴムとしては、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム等が使用される。
【００２２】
図１に示すように、目地１３の外端部にはゴム製のシール材１８が配置され、外部から目地１３内に水が入り込まないようになっているとともに、目地１３の外観が良好に保持されるようになっている。このシール材１８は両側面が鋼板２１に接着剤で接合されている。なお、このシール材１８と前記複合耐火目地材１１との間には空間部１９が形成されて水がそこから落ちるようになっているが、シール材１８等で埋めて空間部１９を省略するように構成することもできる。
【００２３】
次に、上記のように構成された複合耐火目地材１１についてその作用を説明する。
さて、建築用パネル１２間の目地１３に複合耐火目地材１１を設置する場合には、まず図２に示すように、３枚の発泡セラミックシート１７をその厚み方向に積層して接着剤で接合し、耐火目地材１５を製作する。このとき、積層される各発泡セラミックシート１７の位置をずらすことにより、発泡時に各発泡セラミックシート１７が突き合わせ面で離れないようにして一体的に発泡させることができる。
【００２４】
続いて、図１に示すように、耐火目地材１５の外周面にガスケット材１６を巻き付けて接着剤で接合し、複合耐火目地材１１を調製する。得られた複合耐火目地材１１を目地１３の内端部に配置し、建築用パネル１２端面１２ａの鋼板２１に接着剤で接合する。その後、目地１３の外端部にシール材１８を配置し、その両側面を接着剤で鋼板２１に接着する。このようにして、建築用パネル１２間の目地１３に複合耐火目地材１１及びシール材１８が設置される。目地１３に複合耐火目地材１１が設置された状態では、発泡セラミックシート１７の外周面がガスケット材１６で被覆され、そのガスケット材１６が鋼板２１に密着されていることから、目地１３における水密性及び気密性を発現することができる。
【００２５】
そして、火災の発生によって建築用パネル１２及び目地１３の外面側が高温になったとき、目地１３の部分においてはシール材１８が変形し、さらに消失して複合耐火目地材１１が高温に晒される。このとき、ガスケット材１６が変形乃至は消失する一方、耐火目地材１５を構成する発泡セラミックシート１７は積層方向つまり建築用パネル１２の端面１２ａと直交方向（図１の矢印方向）へ発泡し、鋼板２１に圧接される。従って、目地１３の部分には隙間が形成されることなく、遮蔽状態が維持され、耐火性能が保持される。
【００２６】
以上の実施形態によって発揮される効果を以下にまとめて記載する。
（１）本実施形態の複合耐火目地材１１は、発泡セラミックシート１７が積層された耐火目地材１５と、その外面に被覆されるガスケット材１６とにより構成されている。このため、耐火目地材１５が高温に到ったとき無機繊維が耐熱性を発揮すると同時に、発泡性材料が発泡して目地１３内で膨らみ、目地１３の閉鎖状態を維持することができる。加えて、ガスケット材１６が耐火目地材１５と建築用パネル１２の端面１２ａとの間を水密及び気密に保持することができる。
【００２７】
従って、本実施形態の複合耐火目地材１１によれば、火災時における耐火性能を向上させることができるとともに、常には優れたシール性能を発揮することができる。
（２）耐火目地材１５を構成する発泡セラミックシート１７は、建築用パネル１２の端面１２ａに向って発泡するように構成されている。このため、耐火目地材１５が建築用パネル１２の端面１２ａに圧接され、複合耐火目地材１１の耐火性能を一層向上させることができる。
（３）耐火目地材１５は発泡セラミックシート１７で形成され、各発泡セラミックシート１７が建築用パネル１２の端面１２ａに向って発泡するように積層されて構成されている。このため、建築用パネル１２の端面１２ａへの発泡が一層有効に行われ、耐火性能をより一層向上させることができる。
（４）耐火目地材１５の発泡倍率は２〜８倍に設定されていることから、目地１３における発泡を適切な範囲で行うことができ、優れた耐火性能を発現することができる。
（５）ガスケット材１６は柔軟性を有するゴムで形成されていることから、耐火目地材１５や建築用パネル１２の端面１２ａの形状に良好に追従することができ、シール性能を高めることができる。
【実施例】
【００２８】
以下に、実施例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
建築用パネル１２の端面１２ａ間に形成されている目地１３に複合耐火目地材１１を配置した状態で耐火試験を行った。すなわち、図４は建築用パネル１２を内面側から見た正面図であり、同図に示すように、３枚の建築用パネル１２間には、上下方向に延びる２本の目地１３が形成されている。図中右側の幅広目地１３ａは幅３０ｍｍに形成され、左側の幅狭目地１３ｂは幅２０ｍｍに形成されている。そして、温度測定箇所として、幅狭目地１３ｂにおいて３箇所〔（１）、（２）及び（３）〕、幅広目地１３ａにおいて３箇所〔（５）、（６）及び（７）〕、幅狭目地１３ｂと幅広目地１３ａの間における建築用パネル１２において１箇所〔（４）〕設定した。なお、図４においては、石膏ボード１４が省略されている。
【００２９】
図３（ａ）に示すように、建築用パネル１２の端面１２ａ間の幅広目地１３ａにおける前後中央位置には、複合耐火目地材１１がそのガスケット材１６を建築用パネル１２の端面１２ａに接着して配設されている。この場合、耐火目地材１５は３枚の発泡セラミックシート１７が積層されて構成されている。また、図３（ｂ）に示すように、建築用パネル１２の端面１２ａ間の幅狭目地１３ｂにおける前後中央位置には、前述した複合耐火目地材１１がそのガスケット材１６を建築用パネル１２の端面１２ａに接着して配設されている。この場合、耐火目地材１５は２枚の発泡セラミックシート１７が積層されて構成されている。
【００３０】
上記発泡セラミックシート１７を形成する発泡用原料の組成は、セラミックファイバー７９．０質量％、グラスファイバー４．９質量％、硫酸で処理した黒鉛１０．８質量％、ＮＢＲのラテックス３．９質量％及び硫酸アルミニウム１．４質量％である。そして、セラミックファイバー、グラスファイバー、ラテックス及び硫酸アルミニウムを水に混合してスラリー化し、そこへ黒鉛を加えて混和した。このスラリーを通常の抄紙法に従ってシート状に成形することにより発泡セラミックシート１７を得た。この発泡セラミックシート１７は、加熱されて３００℃以上に達すると発泡し、発泡倍率は４倍であった。
【００３１】
耐火試験では、建築用パネル１２の外面側を加熱炉で、６０分後に９２５℃に到るように加熱し、経過時間１分毎に前記温度測定箇所（１）〜（７）にて温度を測定した。その結果を表１及び図５に示した。表１においては、経過時間１０分毎の温度変化を示し、６０分経過したその後の欄には最高温度を示した。また、図５において、曲線αは建築用パネル１２の外面側における加熱炉の温度変化を示す。
【００３２】
【表１】
0005530871.tif 000002
表１及び図５に示すように、各温度測定箇所における最高温度は、温度測定箇所（６）での１５５．５℃であった。また、６箇所の温度測定箇所における最高温度からそれぞれの初期温度（経過時間０分の温度）を差し引いた温度の平均値は、１１３．９℃であった。従って、最高温度が１８０℃以下で、前記平均値が１４０℃以下という耐火基準が満たされており、目地１３に配置されている複合耐火目地材１１の耐火性能は非常に高いことが示された。
（実施例２）
前記実施例１において、発泡用原料の組成として、黒鉛を５．０質量％、セラミックファイバーを７３．２質量％に変更した以外は実施例１と同じ組成とした。この発泡用原料から発泡セラミックシート１７を得た。該発泡セラミックシート１７の発泡倍率は２倍であった。この発泡セラミックシート１７を使用して複合耐火目地材１１を形成し、実施例１と同様の耐火試験を行った。その結果、各温度測定箇所における最高温度とその平均値は、実施例１とほぼ同等であった。
（実施例３）
前記実施例１において、発泡用原料の組成として、黒鉛を２０．０質量％、セラミックファイバーを６９．８質量％に変更した以外は実施例１と同じ組成とした。この発泡用原料から発泡セラミックシート１７を得た。該発泡セラミックシート１７の発泡倍率は８倍であった。この発泡セラミックシート１７を使用して複合耐火目地材１１を形成し、実施例１と同様の耐火試験を行った。その結果、各温度測定箇所における最高温度とその平均値は、実施例１に近い値であった。
【００３３】
なお、前記各実施形態を次のように変更して具体化することも可能である。
【００３４】
・  前記耐火目地材１５の発泡方向は、建築用パネル１２の端面１２ａに対して直交方向でなくともよく、斜め方向であっても差し支えない。
・  複合耐火目地材１１を目地１３の外端部に配置することができ、或いは目地１３の前後中間部のいずれかの位置に配置することも可能である。
【００３５】
・  建築用パネル１２の端面に接合された石膏ボード１４を省略することも可能である。
・  ガスケット材１６を四角筒状に形成し、その内側に耐火目地材１５を収容するように構成することも可能である。
【００３６】
・  建築用パネル１２を構成する鋼板２１をアルミニウム板等の他の金属板に変更することもできる。
次に、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
（イ）前記ガスケット材は、耐火目地材の外周面に接着剤で接合されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の複合耐火目地材。このように構成した場合、請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加えて、ガスケット材を耐火目地材に強固に一体化することができ、耐火性能を向上させ、複合耐火目地材の施工性等の取扱性を向上させることができる。
（ロ）前記目地の内端側に複合耐火目地材が配置されるとともに、外端側にはゴム製のシール材が配置されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の複合耐火目地材。このように構成した場合、請求項１から請求項５のいずれか１項に係る発明の効果に加えて、目地におけるシール性能を一層向上させることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１１…複合耐火目地材、１２…建築用パネル、１２ａ…端面、１３…目地、１５…耐火目地材、１６…ガスケット材、１７…耐火目地材を構成する発泡セラミックシート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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