(57)【要約】【課題】高温環境下に置かれた場合でも強度が高く、軽量であり、断熱性能に優れると共に、異形成形可能な樹脂製部材を提供することを目的とする。【解決手段】熱伝導率が３Ｗ／ｍ・Ｋ以下、室温での曲げ弾性率が１．５ＧＰａ以上、比重が２．０以下であり、６００℃で３０分加熱した後の圧縮強度が０．１ＭＰａ以上である建具に用いられる樹脂製部材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導率が３Ｗ／ｍ・Ｋ以下、室温での曲げ弾性率が１．５ＧＰａ以上、比重が２．０以下であり、６００℃で３０分加熱した後の圧縮強度が０．１ＭＰａ以上である建具に用いられる樹脂製部材。
【請求項２】
建具の内周部、外周部、見付面、見込面、若しくは空間部、又は建具構成部材の連結に用いられる、請求項1に記載の樹脂製部材。
【請求項３】
樹脂製部材の形状が異形である、請求項１又は２に記載の樹脂製部材。
【請求項４】
熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂の少なくともいずれかから選択される樹脂１００質量部、無機フィラー５〜２００質量部、及びリンの金属塩５〜２００質量部を含有する、請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂製部材。
【請求項５】
前記樹脂がポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン系樹脂、及び塩素化ポリ塩化ビニルからなる群から選択される少なくとも１種以上である、請求項４に記載の樹脂製部材。
【請求項６】
前記樹脂がポリブチレンテレフタレートである、請求項４又は５に記載の樹脂製部材。
【請求項７】
前記無機フィラーが短繊維フィラーである、請求項４〜６のいずれかに記載の樹脂製部材。
【請求項８】
前記リンの金属塩が亜リン酸アルミニウムである、請求項４〜７のいずれかに記載の樹脂製部材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の樹脂製部材と、熱膨張性材料とを備えた複合樹脂製部材。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかに記載の樹脂製部材が使用されている建具。
【請求項１１】
請求項９に記載の複合樹脂製部材が使用されている建具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製部材、複合樹脂製部材及び樹脂製部材を備える建具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築物の開口部に設けられる窓・ドアなどの強度を高めるために、ガラス周りの枠材、例えば、窓枠、框の中空部内や、窓枠、框の外側に金属製の部材が用いられている。また、ドアでは表面材の間に金属製の部材が用いられている。特に、防火窓及び防火ドアでは、火災時の強度を高めて防火性能を向上させる観点から、金属製の部材が多用されることが一般的である。
例えば、特許文献１では、窓枠及び框の中空部に金属製の補強部材を設け、かつ熱により膨張する耐火材を併用することにより、防火性能を向上させている。
また、特許文献２では、樹脂製の縦框に、中空部の内周面に沿う形状に形成された金属製の補強材を設け、かつ左右の縦框と上下框を連結する特定の連結ブロックを使用することで、強度を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１４２０２５号公報
【特許文献２】特開２００９−２２８３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、火災が生じた場合において、延焼を防止する性能が高い防火窓及び防火ドアなどの防火建具では、ガラス等の脱落防止の観点から、高温環境下でも高い強度を有することが求められる。そのため、金属製部材の使用量が多くなる傾向があり、断熱性能の低下及び重量増加によるハンドリング性の低下という課題があった。
また、窓、ドアなどの建具の補強をするために各種部材を用いる場合は、該部材を種々の形状に加工できる異形成形性も要求される。
そこで、本発明の課題は、軽量でありながらも、常温環境下のみならず高温環境下においても高強度であり、断熱性能に優れ、かつ異形成形可能な樹脂製部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、鋭意検討した結果、熱伝導率が３Ｗ／ｍ・Ｋ以下、常温での曲げ弾性率が１．５ＧＰａ以上、比重が２．０以下であり、６００℃で３０分加熱した後の圧縮強度が０．１ＭＰａ以上である建具に用いられる樹脂製部材により、上記課題が解決できることを見出し、以下の本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［１１］を提供するものである。
［１］熱伝導率が３Ｗ／ｍ・Ｋ以下、室温での曲げ弾性率が１．５ＧＰａ以上、比重が２．０以下であり、６００℃で３０分加熱した後の圧縮強度が０．１ＭＰａ以上である建具に用いられる樹脂製部材。
［２］建具の内周部、外周部、見付面、見込面、若しくは空間部、又は建具構成部材の連結に用いられる、請求項１に記載の樹脂製部材。
［３］樹脂製部材の形状が異形である、上記［１］又は［２］に記載の樹脂製部材。
［４］熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂の少なくともいずれかから選択される樹脂１００質量部、無機フィラー５〜２００質量部、及びリンの金属塩５〜２００質量部を含有する、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の樹脂製部材。
［５］前記樹脂がポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン系樹脂、塩素化ポリ塩化ビニルからなる群から選択される少なくとも１種以上である、上記［４］に記載の樹脂製部材。
［６］前記樹脂がポリブチレンテレフタレートである、上記［４］又は［５］に記載の樹脂製部材。
［７］前記無機フィラーが短繊維フィラーである、上記［４］〜［６］のいずれかに記載の樹脂製部材。
［８］前記リンの金属塩が亜リン酸アルミニウムである、上記［４］〜［７］のいずれかに記載の樹脂製部材。
［９］上記［１］〜［８］のいずれかに記載の樹脂製部材と、熱膨張性材料とを備えた複合樹脂製部材。
［１０］上記［１］〜［８］のいずれかに記載の樹脂製部材が使用されている建具。
［１１］上記［９］に記載の複合樹脂製部材が使用されている建具。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、軽量でありながらも、常温環境下のみならず高温環境下においても高強度であり、断熱性能に優れ、かつ異形成形可能な樹脂製部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】枠材に挿入された本発明の樹脂製部材の一例を示す断面模式図である。
【図２】枠材に挿入された本発明の複合樹脂製部材の一例を示す断面模式図である。
【図３】本発明の樹脂製部材を用いた防火窓の斜視断面図である。
【図４】異形成形性を評価した形状の断面模式図である。
【図５】本発明の樹脂製部材を用いた防火ドアの断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[樹脂製部材]
本発明の樹脂製部材は、建具に用いられるものである。建具は、建物の開口部に設けられる仕切りの機能を有し、例えば、窓、ドアなどが挙げられる。本発明の樹脂製部材は、建具の少なくとも一部として使用され、例えば、建具を補強する補強材として使用することができる。
本発明の樹脂製部材は、例えば、建具の内周部、外周部、見付面、見込面、若しくは空間部、又は建具構成部材の連結に用いることができる。建具のガラス周りの枠材には、断熱性、防音性等の観点から中空部材が多く使用されており、本発明の樹脂製部材は、窓又はドアのガラス周りの枠材の中空部に挿入して用いることが好ましい。窓のガラス周りの枠材としては、例えば、建物の開口部に取り付けられ、窓ガラスを支持する窓枠、窓ガラスの板ガラスの外周に取り付けられる框などが挙げられ、ドアのガラス周りの枠材としては、例えば、採光窓付ドアにおける、採光窓を支持するための枠などが挙げられる。また、本発明の樹脂製部材は、ガラスが無い建具にも用いることができる。例えば、ドアの表面材を連結する補強材として用いることができる。
本発明の樹脂製部材は樹脂製であることにより、熱伝導率及び比重が低く、かつ異形成形性を有している。ここで異形成形性とは、シート状の材料を、少なくとも一部を曲げた形状とすることができる特性を意味する。
なお、樹脂製とは、樹脂製部材全量基準で、樹脂の成分の割合が２０質量％以上、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは５０質量％以上であることを意味する。
【０００９】
また、一般に、樹脂製の部材の場合は、加熱後の強度に劣る傾向にあるが、本発明の樹脂製部材は、加熱後の圧縮強度が高い。そのため、本発明の樹脂製部材は、高温環境下に置かれた場合でもガラス保持性が高く、ガラスの脱落を防止できる。また常温下の使用状態において、軽量であり、断熱性能が優れると共に、異形成形が可能である。
【００１０】
（熱伝導率）
本発明の樹脂製部材の熱伝導率は３Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。熱伝導率が３Ｗ／ｍ・Ｋを超えると、樹脂製部材を建具の一部として使用した場合の建具の断熱性が悪くなる。断熱性を良好とする観点から、樹脂製部材の熱伝導率は、好ましくは１Ｗ／ｍ・Ｋ以下であり、より好ましくは０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以下であり、更に好ましくは０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。熱伝導率は、低ければ低いほうがよいが、実用上は０．０２Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。
なお、熱伝導率は、実施例に記載の方法で測定することができる。
【００１１】
（曲げ弾性率）
本発明の樹脂製部材の室温での曲げ弾性率は１．５ＧＰａ以上である。ここで、室温とは具体的には２３℃を意味する。曲げ弾性率が１．５ＧＰａ未満であると、樹脂製部材の室温付近での剛性が低くなる傾向がある。より剛性を高める観点から、樹脂製部材の室温での曲げ弾性率は、好ましくは２ＧＰａ以上、より好ましくは３ＧＰａ以上、更に好ましくは４ＧＰａ以上である。室温での曲げ弾性率は、高ければ高いほうがよいが、実用上は４５０ＧＰａ以下である。
なお、曲げ弾性率は、実施例に記載の方法で測定することができる。
【００１２】
（比重）
本発明の樹脂製部材の比重は２．０以下である。樹脂製部材の比重が２．０を超える場合は、建具が重くなり、例えば、窓、ドアなどの開閉の作業性が悪くなる。樹脂製部材の比重は好ましくは１．９以下であり、より好ましくは１．８以下であり、更に好ましくは１．７以下である。比重は、低ければ低いほうがよいが、実用上は０．０３以上である。
【００１３】
（６００℃で３０分加熱後の圧縮強度）
本発明の樹脂製部材の６００℃で３０分加熱後の圧縮強度は０．１ＭＰａ以上である。該圧縮強度が０．１ＭＰａ未満であると、樹脂製部材を備える建具が高温環境下に置かれた場合の強度が低く例えば窓の場合、ガラス保持性も低くなり、防火性能に劣る傾向がある。樹脂製部材の６００℃で３０分加熱後の圧縮強度は、好ましくは０．３ＭＰａ以上であり、より好ましくは０．４ＭＰａ以上である。該圧縮強度は、高ければ高いほうがよいが、実用上は２００ＭＰａ以下である。
６００℃で３０分加熱後の圧縮強度は、実施例に記載の方法で測定することができる。
【００１４】
（樹脂製部材の形状）
本発明の樹脂製部材の形状は特に限定されないが、建具、特に建具の枠材の中空部の形状に適合させるため、異形であることが好ましい。ここで異形とは、シート状のものの少なくとも一部を曲げたあらゆる形状を意味する。異形の樹脂製部材は、具体的には、断面形状が、円状、楕円状、多角形状などの全周が閉じた形状となる樹脂製部材でよいし、コの字、Ｕ字など、全周のうち一部が開口された形状となるように折り曲げられた断面形状となってもよい。また、Ｌ字状、Ｊ字状などでもよい。さらには、上記各形状に近似した形状、及び前記形状を複数組み合わせた断面形状を有する樹脂製部材でもよい。
これらの中でも、断面形状は、全周のうち一部が開口された形状、特にコの字又はそれに近似する形状など、一部が開口された多角形となるように折り曲げられた形状であることが好ましい。また、樹脂製部材は、枠材の中空部の形状に合わせて細長であることが好ましい。
【００１５】
（樹脂製部材の材料）
本発明の樹脂製部材は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂の少なくともいずれかから選択される樹脂１００質量部、無機フィラー５〜２００質量部、及びリンの金属塩５〜２００質量部を含有することが好ましい。このような組成により、上述した熱伝導率、曲げ弾性率、比重、６００℃で３０分後の圧縮強度等の各種物性を所期の値に制御しやすくなる。
【００１６】
（樹脂）
本発明の樹脂製部材は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂の少なくともいずれかから選択される樹脂を含有することが好ましい。このような樹脂を含有することにより、樹脂製部材が軽量化され、かつ断熱性が高まる。樹脂の中でも、異形成形性を良好とする観点から、熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としては、耐熱性及び強度が高い樹脂が好ましく、このような観点から、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン系樹脂及び塩素化ポリ塩化ビニルからなる群から選択される少なくとも１種以上であることが好ましい。これらの中でも、熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル及び塩素化ポリ塩化ビニルから選択される少なくとも１種以上がより好ましく、ポリブチレンテレフタレートが更に好ましい。
ポリブチレンテレフタレートの市販品の例としては、東レ製「トレコン」、ポリプラスチックス製「ジュラネックス」などが挙げられる。
塩素化ポリ塩化ビニルはポリ塩化ビニルを塩素化させたものであり、耐熱性を向上させる観点から塩素含有量は６４〜６８質量％の範囲であることが好ましい。
【００１７】
（無機フィラー）
本発明の樹脂製部材は、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラー含有させることにより、樹脂製部材の強度が向上する。無機フィラーとしては特に限定されず、粒状フィラー、針状フィラー、板状フィラー、繊維状フィラー等を用いることができる。これらの中でも、樹脂製部材の強度を効果的に向上させる観点から、繊維状フィラーが好ましく、短繊維フィラーがより好ましい。
短繊維フィラーとしては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、チラノ繊維、玄武岩繊維、セラミックス繊維等が挙げられ、これらの中でも、ガラス繊維が好ましい。
短繊維の径は、樹脂製部材の強度をより効果的に向上させる観点から、５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。また、同様の観点から、短繊維の長さは、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。
樹脂製部材に含まれる無機フィラーの含有量は、樹脂１００質量部に対して５〜２００質量部であることが好ましく、１０〜１００質量部であることがより好ましく、２０〜６０質量部であることが更に好ましい。無機フィラーをこのような範囲の含有量とすることで、樹脂製部材を軽量化させつつ、強度を高めることができる。
【００１８】
（リンの金属塩）
本発明の樹脂製部材は、リンの金属塩を含有することが好ましい。樹脂製部材がリンの金属塩を含有することにより、高温環境に置かれた場合であっても強度が高く、樹脂製部材を備えた枠材を有する窓又はドアなどの防火性能が向上する。
リンの金属塩の中でもリン酸の金属塩、亜リン酸の金属塩、次亜リン酸の金属塩が好ましく、中でも亜リン酸の金属塩がより好ましい。亜リン酸の金属塩としては、亜リン酸ナトリウム、亜リン酸カリウム、亜リン酸マグネシウム、亜リン酸カルシウム、亜リン酸アルミニウム、亜リン酸亜鉛等が好ましく、亜リン酸アルミニウムがより好ましい。
リンの金属塩を含有した樹脂製部材が、高温環境下で強度が高くなり理由は定かではないが、樹脂製部材の温度上昇とともに、樹脂製部材中に存在するリンの金属塩の縮合が進行し、樹脂製部材の機械的強度が高まるものと推定され、特に亜リン酸アルミニウムはこのような効果が高いと考えられる。
樹脂製部材に含まれるリンの金属塩の含有量は、樹脂１００質量部に対して５〜２００質量部であることが好ましく、１０〜１００質量部であることがより好ましく、２０〜６０質量部であることが更に好ましい。リンの金属塩をこのような範囲の含有量とすることで、樹脂製部材を軽量化させつつ、高温での強度を高めることができる。
【００１９】
本発明の樹脂製部材には、その物性を損なわない範囲で、上記したリン酸の金属塩以外の難燃剤、熱安定剤、滑剤、加工助剤、酸化防止剤、帯電防止剤、顔料等の添加剤を含有させてもよい。
【００２０】
本発明の樹脂製部材は、例えば、上記した樹脂、無機フィラー、リン酸の金属塩、及び必要に応じて添加剤を混合し混合物とし、該混合物を、プレス成形、押出成形、射出成型などの公知の成形方法により成形加工することで得ることができる。
【００２１】
図１は、枠材に挿入された樹脂製部材の一例を示す断面模式図である。図１に示す例では、枠材１１の中空部に、中空部の内周面に沿って樹脂製部材１２が挿入される。樹脂製部材１２は、一部が開口された断面多角形状となるように折り曲げた、コの字状に近似する形状であり、一部が枠材１１の中空部内面に当接している。樹脂製部材１２により、通常使用時の枠材１１が補強され、枠材の外部応力などによる変形が抑制されて、長期間安定的に使用することが可能となる。また、樹脂製部材１２が樹脂製であることにより、枠材１１は軽量であるとともに、断熱性能が高い。さらに、火災時などの高温状態においても、樹脂製部材１２の強度が高いため、枠材１１はガラス保持性が高い。そのため、枠材１１に固定されたガラスは、高温時においても脱落し難く、その結果、防火性能を向上させることができる。
【００２２】
[複合樹脂製部材]
本発明において、建具の防火性能をより高める観点から、樹脂製部材と、熱膨張性材料とを備えた複合樹脂製部材を用いることが好ましい。
熱膨張性材料は、火災時などの高温にさらされた際に膨張することで、断熱層を形成させることができる材料であれば特に制限されない。熱膨張性材料としては、５０ｋＷ／ｍ２の加熱条件下で３０分加熱した後の膨張率が３〜５０倍のものが好ましい。
【００２３】
熱膨張性材料は、バインダー樹脂と、バーミキュライト、カオリン、マイカ、熱膨張性黒鉛などの熱膨張性層状無機物とを含有することが好ましく、バインダー樹脂と熱膨張性黒鉛とを含有することがより好ましい。バインダー樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム物質、およびこれらの組み合わせが挙げられる。柔軟で扱い易い熱膨張性材料を得る観点から、バインダー樹脂としては、ブチル等の非加硫ゴムおよびポリエチレン系樹脂が好適に用いられる。また、樹脂自体の難燃性を上げて防火性能を向上させるという観点からは、バインダー樹脂として、エポキシ樹脂が好ましい。
熱膨張性黒鉛とは、加熱時に膨張する物質であり、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る。該熱膨張性黒鉛は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。
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さらに中和してもよい。熱膨張性黒鉛の粒度は、２０〜２００メッシュが好ましい。粒度が２００メッシュかそれより小さいと、黒鉛の膨張度が膨張断熱層を得るのに十分であり、また粒度が２０メッシュかそれより大きいと、樹脂に配合する際の分散性が良く、物性が良好である。熱膨張性黒鉛の市販品としては、例えば、東ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」、ＧＲＡＦＴＥＣＨ社製「ＧＲＡＦＧＵＡＲＤ」等が挙げられる。
【００２４】
また、熱膨張性材料は、バインダー樹脂、熱膨張性層状無機物以外にも、膨張断熱層の強度を向上させる観点から、無機充填材を含有させてもよい。
無機充填材の種類は特に限定されない。例えば、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、フェライト類等の金属酸化物、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、ハイドロタルサイト等の含水無機物、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、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム等の金属炭酸塩等が挙げられる。なお、これら以外の公知の無機充填材を用いてもよい。無機充填材は単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００２５】
熱膨張性材料は、バインダー樹脂１００質量部に対して、熱膨張性層状無機物を１０〜３５０質量部及び無機充填材を５〜４００質量部の範囲で含むものが好ましい。
【００２６】
熱膨張性材料は、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、帯電防止剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料、粘着付与樹脂、成型補助材等の添加剤、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。
【００２７】
本発明の複合樹脂製部材は、樹脂製部材の表面の少なくとも一部に熱膨張性材料が備えられていればよい。また、複合樹脂製部材としては、樹脂製部材の表面のうち、枠材の中空部に挿入された際に、枠材の中空部の内面に対向する面の少なくとも一部に熱膨張性材料が積層されているものが好ましい。この場合、火災時などの高温環境下となった場合には、熱膨張性材料が膨張し断熱層を形成し、これにより樹脂製部材が高温にさらされ難くなり、高温時の樹脂製部材の強度が高く維持される。また、高温環境下で生じる隙間を塞ぎ、火炎の貫通を抑制することができる。その結果、防火性能が極めて良好なものとなる。
熱膨張性材料は市販品として入手可能であり、例えば、住友スリーエム社製のファイアバリア（クロロプレンゴムとバーミキュライトとを含有する樹脂組成物からなる熱膨張性材料、膨張率：３倍、熱伝導率：０．２０ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃）、三井金属塗料社のメジヒカット（ポリウレタン樹脂と熱膨張性黒鉛とを含有する樹脂組成物からなる熱膨張性材料、膨張率：４倍、熱伝導率：０．２１ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃）、積水化学工業社製フィブロック等の熱膨張性材料等が挙げられる。
【００２８】
図２は、枠材に挿入された複合樹脂製部材の一例を示す断面模式図である。図２に示す例では、枠材２１の中空部に、中空部の内周面に沿って複合樹脂製部材２２が挿入される。複合樹脂製部材２２は、樹脂製部材２４と該樹脂製部材の中空部の内面に対向する面に積層された２つの熱膨張性材料２３とを備えており、樹脂製部材２４の一部は、枠材２１の内周面と当接している。熱膨張性材料２３は、火災時の高温状態においては、主として厚み方向に膨張して断熱層を形成させることで、防火性能を向上させることができる。樹脂製部材２４は、図１で説明した樹脂製部材と同様の機能を有しているため、樹脂製部材２４及び熱膨張性材料２３の両者を備える複合樹脂製部材２２を用いることで、防火性能をより向上させることが可能となる。
【００２９】
[建具]
本発明の樹脂製部材又は複合樹脂製部材は、窓、ドア等の建具の補強に用いることができる。このような建具は、本発明の樹脂製部材又は複合樹脂製部材を有することで、常温時は、高強度で、軽量で、断熱性に優れ、かつ火災時の高温状態においても、一定の強度を保つことができ、延焼を抑制することができる。建具としては、好ましくは防火窓、防火ドア等の防火建具である。なお、防火とは、片側から一定温度で加熱した場合に、反対側から一定時間発火しないという建築基準法及びＪＩＳの規格に規定された基準を満たすことを意味する。
本発明の樹脂製部材又は複合樹脂製部材は、建具の一部として使用され、その使用部位は特に限定されない。本発明の樹脂製部材又は複合樹脂製部材は、例えば、窓、ドア等の建具の内周部、外周部、見付面、見込面、若しくは空間部（中空部）、又は建具構成部材の連結に用いることができる。前記した建具構成部材の連結とは、例えば、ガラス板、框、窓枠などの複数の建具構成部材を、本発明の樹脂製部材又は複合樹脂製部材を介して接合することを意味する。なお、本発明の樹脂製部材又は複合樹脂製部材を建具、又は建具構成部材の連結に用いる場合は、ボルト、ビス等の公知の固定手段を併用することができる。
また、本発明の建具としては、好ましくは、ガラスと、該ガラス周りに設けられ、かつ中空部を有する枠材とを備える建具であって、樹脂製部材又は複合樹脂製部材が枠材の中空部に挿入されている建具である。以下、図面によって具体的に説明するが、本発明は図面の内容に何ら限定されるものではない。
【００３０】
図３には一例として、本発明の樹脂製部材を用いた防火窓の斜視断面図を示している。防火窓３０は、建物の開口部に固定される窓枠３４と、窓枠３４の内部に取り付けられる窓ガラス３１とを備える。窓ガラス３１は、ガラス板３２と、ガラス板３２の外周に設けられる框３３を備える。框３３と窓枠３４は、内部に中空部を有し、ガラス周りに設けられる枠材である。
框３３と窓枠３４それぞれには、その長手方向に沿って複数の中空部が設けられており、少なくとも一部の中空部内に、中空部の内周面に沿う形状に異形成形された樹脂製部材３５及び３６がそれぞれ挿入されている。なお、図３では、樹脂製部材３５、３６の断面形状は、一部が開口された多角形となるように折り曲げられた形状、具体的には、コの字状、又はそれに近似する形状となるが、形状は特に限定されない。また、樹脂製部材３５、３６は、それぞれ細長の部材であり、中空部全長に渡って挿入されていてもよいし、中空部の全長の一部に渡って挿入されていてもよい。
【００３１】
樹脂製部材３５、３６は、図示しないビスにより、框３３及び窓枠３４にそれぞれ連結されている。なお、ビス以外の公知の連結手段を用いてもよい。また、本発明の樹脂製部材又は複合樹脂製部材３５、３６は、それぞれ、その一部が框３３及び窓枠３４の中空部内面にそれぞれ当接している。
本発明の樹脂製部材又は複合樹脂製部材３５、３６により、框３３及び窓枠３４の強度が高まるとともに、これら本発明の樹脂製部材又は複合樹脂製部材は樹脂製であるため、防火窓全体が軽く、窓の開閉時の操作性に優れている。さらに、これら樹脂製部材は、熱伝導率が低いため防火窓の断熱性が向上する。加えて、これらの樹脂製部材は、加熱後の強度が高いため、火災時の高温状態においても、一定の強度を保つことができ、防火窓の防火性能を向上させることができる。
【００３２】
本発明の樹脂製部材は、ガラスを有していない建具に対しても使用することが可能である。図５は、本発明の樹脂製部材を使用した防火ドアの断面模式図を示している。防火ドア５０は、一対の対向する表面材５２と、これらの表面材５２の間に配置された断熱材５３と、断熱材５３の両端に位置し、かつ表面材５２の内面に当接するように配置された樹脂製部材５１とを備えている。樹脂製部材５１により対向する表面材５２が連結されており、防火ドア５０全体が補強されている。樹脂製部材５１は、図５では、断面形状がコの字状に形成されているが、形状は特に限定されるものではない。
樹脂製部材５１は、樹脂製であるため、防火ドア全体が軽く、防火ドアの開閉時の操作性に優れている。さらに、これら樹脂製部材５１は、熱伝導率が低いため防火ドアの断熱性が向上する。加えて、これらの樹脂製部材５１は、加熱後の強度が高いため、火災時の高温状態においても、一定の強度を保つことができ、防火ドアの防火性能を向上させることができる。
【実施例】
【００３３】
本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、本発明における各物性の測定方法、評価方法は以下のとおりである。
【００３４】
［熱伝導率］
樹脂製部材の熱伝導率は、以下の方法にて行った。サンプルを０．３０ｍｍ程度の厚さに熱プレスし、その表面を黒化処理した。作成したサンプルをレーザーフラッシュ法（フラッシュアナライザー  ＬＦＡ４４７、ＮＥＴＺＳＣＨ社製）にて、２３℃で測定した。
得られた熱伝導率について、以下の基準で評価した。
Ａ：３Ｗ／ｍ・Ｋ以下
Ｂ：３Ｗ／ｍ・Ｋ超
【００３５】
[曲げ弾性率]
樹脂製部材の曲げ弾性率は、ＪＩＳＫ７１７１に基づいて、テンシロンＲＴＣ１３１０Ａ装置（オリエンテック社製）を用いて、２３℃で測定した。
得られた曲げ弾性率について、以下の基準で評価した。
Ａ：１．５ＧＰａ以上
Ｂ：１．５ＧＰａ未満
【００３６】
［比重］
樹脂製部材の比重は、電子比重計（ＭＤＳ−３００、ＡＬＦＡ  ＭＩＲＡＧＥ社製）を用いて、２３℃で測定した。
得られた比重について、以下の基準で評価した。
Ａ：２．０以下
Ｂ：２．０超
【００３７】
［６００℃で３０分加熱後の圧縮強度]
樹脂製部材を、電気炉にて６００℃で３０分間加熱した。その後、樹脂製部材を取り出して、２３℃条件下、１２時間放置冷却してから、圧縮強度を測定した。
圧縮強度は、テンシロンＲＴＣ１３１０Ａ（オリエンテック社製）を用いて、２３℃で測定した。得られた応力-歪曲線において、初期に現れる平衡点又は降伏点を圧縮強度と定義し、評価した。
Ａ：０．１ＭＰａ以上
Ｂ：０．１ＭＰａ未満
【００３８】
[異形成形性]
樹脂製部材の異形成形性は、図４に示すコの字状の断面形状を有する形状に異形押出成形可能か否かにより評価した。結果を、下記の基準に基づいて評価した。
Ａ：異形押出成形可能
Ｂ：異形押出成形不可能
【００３９】
[総合評価]
熱伝導率、曲げ弾性率、比重、６００℃で３０分加熱後の圧縮強度、及び異形成形性の全てがＡ評価の場合を総合評価Ａとした。また、熱伝導率、曲げ弾性率、比重、６００℃で３０分加熱後の圧縮強度、及び異形成形性の少なくともいずれかがＢ評価の場合を総合評価Ｂとした。
【００４０】
［実施例１］
ポリブチレンテレフタレート（東レ製「トレコン」）１００質量部に対して、ガラス繊維（日東紡製「ＣＳ３Ｊ−４５１」径１０μｍ、長さ３ｍｍ）を４３質量部、亜リン酸アルミニウム（太平化学産業製「ＡＰＡ１００」）４３質量部を加えた後、混練して混合物を作製した。該混合物を２６０℃にて、プレス機でプレスして、縦横の長さが１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ３ｍｍのシート状の樹脂製部材を作製した。該シート状の樹脂製部材について、各種測定、評価を行った。結果を表１に示す。
【００４１】
［比較例１］
樹脂製部材の代わりに、縦横の長さが３０ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミニウム板（日本テストパネル製）を用いて、各種測定、評価を行った。結果を表１に示す。
【００４２】
［比較例２］
樹脂製部材の代わりに、縦横の長さが３０ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ０．６ｍｍの鋼板（日本テストパネル製）を用いて、各種測定、評価を行った。結果を表１に示す。
【００４３】
［比較例３］
樹脂製部材の代わりに、縦横の長さが３０ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ５ｍｍの発泡ケイ酸カルシウム板（チヨダウーテ製「チヨダセラボード」）を用いて、各種測定、評価を行った。結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2019138038.tif 000002
【００４５】
表１の結果より、本発明の樹脂製部材は、本発明で規定する熱伝導率、曲げ弾性率、比重、及び６００℃で３０分間加熱後の圧縮強度を有しており、かつ異形成形性も良好であった。よって、本発明の樹脂製部材を備えた建具は、高温環境下に置かれた場合でも強度が高く、軽量であり、断熱性能に優れることが分かった。
【符号の説明】
【００４６】
１１  枠材
１２  樹脂製部材
２１  枠材
２２  複合樹脂製部材
２３  熱膨張性材料
２４  樹脂製部材
３０  防火窓
３１  窓ガラス
３２  ガラス板
３３  框
３４  窓枠
３５，３６  樹脂製部材
５０  防火ドア
５１  樹脂製部材
５２  表面材
５３  断熱材
【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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