(57)【要約】【課題】長時間高温にさらされた場合であってもその形状保持性に優れる耐火構造体を提供すること。【解決手段】  厚み５〜１００ｍｍの範囲の不燃性材料からなるボード（ａ）の少なくとも一方の面に、厚み０．５〜４０ｍｍの範囲の熱膨張性無機材料シート（ｂ）を備えてなる構造体であって、  前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）は、無機繊維５５〜８５重量％、熱膨張性無機物５〜３０重量％、無機質バインダー５〜２５重量％および有機質バインダー５〜１５重量％を含む熱膨張性無機材料からなり、  前記熱膨張性無機材料に含まれる無機質バインダーは、融点が６５０〜１０００℃の範囲である焼結性無機質材からなることを特徴とする耐火構造体。【選択図】図２
2008031795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不燃性材料からなるボード（ａ）の少なくとも一方の面に、熱膨張性無機材料シート（
ｂ）を備えてなる構造体であって、
前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）は、無機繊維５５〜８５重量％、熱膨張性無機物５
〜３０重量％、無機質バインダー５〜２５重量％および有機質バインダー５〜１５重量％
を含む熱膨張性無機材料からなり、
前記熱膨張性無機材料に含まれる無機質バインダーは、融点が６５０〜１０００℃の範
囲である焼結性無機質材からなることを特徴とする耐火構造体。
【請求項２】
前記熱膨張性無機材料に含まれる無機質バインダーは、二酸化ケイ素５０〜６０重量％
、酸化アルミニウム１０〜２０重量％、酸化カルシウム１０〜２０重量％、酸化マグネシ
ウム１〜１０重量％および酸化ホウ素８〜１３重量％からなる焼結性無機質材からなるこ
とを特徴とする、請求項１に記載の耐火構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井材、床材、内外壁、間仕切り壁等の建築材料に使用される耐火性及び施
工性に優れた耐火構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築材料には、耐火性、即ち、それ自体が燃えにくく断熱性に優れ、更には火炎を裏面
に回すことがない性質が要求される。耐火性の試験方法としては、表面を１０００℃程度
に加熱した場合の裏面の温度を測定する方法があり、建築材料においては、この場合にお
ける裏面の温度を２００℃程度よりも低くすることが要求されている。
【０００３】
この様な建築材料として、厚み５〜１００ｍｍの不燃性材料からなるボードに、厚み０．５ 〜４０ｍｍの耐火膨張シートを設置した耐火構造体が提案されている。
前記耐火膨張シートは熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質、リン化合物及び無機充填剤を
含有する脂組成物からなるものであり、前記耐火構造体が火災等の熱にさらされた場合に
は、前記耐火膨張シートがその厚み方向に１．１〜２０倍膨張するため、前記耐火膨張シ
ートを有する耐火構造体は優れた耐火性を示すとされる（特許文献１）。
この一方、耐火膨張シートの一種としてロックウール５０〜９０重量％、熱膨張性無機
粉末５〜２５重量％、焼結性無機質材５〜１０重量％および有機質バインダー２〜１０重
量％の組成物の水分スラリーを湿式抄造して得られる熱膨張性無機質繊維フェルトが提案
されている（特許文献２）。
この熱膨張性無機質繊維フェルトは火災等による熱を受ける前と受けた後ではその形状
が大きく変化する。このため火災等の熱により前記熱膨張性無機質繊維フェルトが膨張し
た後であっても、膨張後の前記熱膨張性無機質繊維フェルトが容易に崩れ落ちたりしない
様に、前記熱膨張性無機質繊維フェルトには焼結性無機質材が必須の構成要素とされてい
る。
この焼結性無機質材は、前記ロックウールと火災等の熱により焼結一体化する。この焼
結一体化により膨張後の前記熱膨張性無機質繊維フェルトが短時間の間に崩れ落ちたりす
ることを防止することができる。
このことから前記熱膨張性無機質繊維フェルトを耐火性シール材等に応用することがで
きるとされる（特許文献２）。
【特許文献１】特開平１０−１５２９１３号公報
【特許文献２】特開２０００−１９９１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記に説明した耐火構造体が有する熱可塑性樹脂等からなる耐火膨張シ
ートに替えて、単に前記熱膨張性無機質繊維フェルトを使用すると問題が生じた。
すなわち、前記熱膨張性無機質繊維フェルトの場合の様に、融点が７５℃のホウ砂等や、あるいは融点が１３００℃を超えるセピオライト等の焼結性無機質材を前記熱膨張性無機質繊維フェルトに使用した場合には、火災等の熱により前記熱膨張性無機質材料が十分に膨張する前に前記焼結性無機質材と前記無機繊維とが焼結一体化してしまったり、逆に前記熱膨張性無機質材料が十分に膨張した後になっても、前記焼結性無機質材と前記無機繊維とが十分に焼結一体化しないことがあり、長時間高温にさらされた場合の形状保持性が未だ十分ではないとの問題があった。
本発明の目的は、長時間高温にさらされた場合であってもその形状保持性に優れる耐火
構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は前記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、融点が６５０〜１０００℃
の範囲であるという、特定の融点を有する焼結性無機質材を含む熱膨張性無機材料シート
を使用した耐火構造体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］不燃性材料からなるボード（ａ）の少なくとも一方の面に、熱膨張性無機材料シー
ト（ｂ）を備えてなる構造体であって、
前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）は、無機繊維５５〜８５重量％、熱膨張性無機物５
〜３０重量％、無機質バインダー５〜２５重量％および有機質バインダー５〜１５重量％
を含む熱膨張性無機材料からなり、
前記熱膨張性無機材料に含まれる無機質バインダーは、融点が６５０〜１０００℃の範
囲である焼結性無機質材からなることを特徴とする耐火構造体を提供するものであり、
［２］前記熱膨張性無機材料に含まれる無機質バインダーは、二酸化ケイ素５０〜６０重
量％、酸化アルミニウム１０〜２０重量％、酸化カルシウム１０〜２０重量％、酸化マグ
ネシウム１〜１０重量％および酸化ホウ素８〜１３重量％からなる焼結性無機質材からな
ることを特徴とする、上記［１］に記載の耐火構造体を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、長時間高温にさらされた場合であってもその形状保持性に優れる耐火
構造体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】
本発明の耐火構造体は、不燃材料からなるボード（ａ）の少なくとも一方の面に熱膨張
性無機材料シート（ｂ）を備えてなるものである。
まず前記不燃材料からなるボード（ａ）について説明する。
前記不燃材料からなるボード（ａ）としては特に限定されず、例えば 、けい酸カルシ
ウム板、炭酸カルシウム板、石膏ボード、パーライトセメント板、ロックウール板、スレ
ート板、ＡＬＣ板、窯業系板、モルタル、プレキャストコンクリート板、ガラス繊維強
化コンクリート板 、中空押し出しセメント板、セメントと木片との複合体等に代表され
る無機系ボード、
鉄板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、アルミニウム・亜鉛合金メッキ鋼板、表面処
理鋼板、チタン板、ホーロー鋼板、フッ素樹脂塗装鋼板、クラッド鋼板、銅板等に代表さ
れる金属板等が挙げられる。
前記不燃材料からなるボードは一種もしくは二種以上を使用することができる。
【０００９】
上記不燃材料からなるボード（ａ）として、無機系ボードを使用する場合、前記無機系
ボードの厚みの範囲は、５〜１００ｍｍ、好ましくは５〜５０ｍｍである。この範囲が５
ｍｍ未満であると、充分な耐火性を発揮することができないことがあり、１００ｍｍを超
えると施工性が劣ることがある。
【００１０】
前記無機系ボード（ａ）の密度は、０．２〜２．５ｇｆ／ｃｍ３の範囲であることが好
ましい。０．２ｇｆ／ｃｍ３未満であると、耐熱性が低下し火炎が貫通することがあり、
２．５ｇｆ／ｃｍ３を超えると、施工性に劣ることがある。
より好ましくは、０．３〜２．２ｇｆ／ｃｍ３の範囲である。
【００１１】
前記不燃材料からなるボード（ａ）として、前記無機系ボード及び金属系ボードを合わ
せた複合ボードもしくは金属系ボードのみから構成されるものを使用することができる。
上記金属ボードの厚みは、０．１〜５ｍｍの範囲であることが好ましい。
前記金属ボードの厚みの範囲が０．１ｍｍ未満の場合は、使用する金属系ボードの耐火
性強化の効果が得られないことがあり、又、５ｍｍを超えると施工性が低下することがあ
る。
【００１２】
次に本発明に使用する熱膨張性無機材料シート（ｂ）について説明する。
前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）は、火災時の熱によって膨張することにより耐火断
熱層を形成するものである。このため、上記不燃材料からなるボード（ａ）の裏面へ熱が
伝わるのを防止し、更には、上記不燃材料からなるボード（ａ）が熱により収縮して亀裂
が発生したり、上記不燃材料からなるボード（ａ）同士の間に隙間が発生したりした場合
にも、炎が上記不燃材料からなるボード（ａ）の裏面に回り込むことを防止するものであ
る。
【００１３】
この様な熱膨張性無機材料シート（ｂ）は無機繊維、熱膨張性無機物、無機質バインダ
ーおよび有機質バインダーを含む熱膨張性無機材料からなるものであるが、まず本発明に
使用する無機繊維について説明する。
本発明に使用する無機繊維としては、例えば、セラミック繊維等を挙げることができる。
この様なセラミック繊維としては、例えば、具体的には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。
かかるセラミック繊維は、耐熱性の観点から融点が１３００℃以上のものが好ましく、
１５００℃以上のものであればさらに好ましい。
なお本発明において融点という場合、純物質等の様にその融点を明確に示す物質につい
てはその融点を意味し、混合物等の様にその融点を明確に示さないものについては、ＪＩ
Ｓ  Ｒ３１０３−１に準じて測定された軟化点を意味するものとする。
前記無機繊維は、一種もしくは二種以上を使用することができる。
【００１４】
本発明に使用する無機繊維の配合量は、本発明に使用する熱膨張性無機材料の重量を基
準として、５５〜８５重量％の範囲である。
前記無機繊維の配合量が５５重量％未満の場合には断熱層の形状保持性が低下し、また
８５重量％を超える場合には前記熱膨張性無機材料の製造作業性が低下する。
本発明に使用する無機繊維の配合量は、６０〜８０重量％の範囲であれば好ましい。
【００１５】
前記無機繊維の直径は、通常０．０１〜１００μｍの範囲であり、好ましくは０．１〜
３０μｍの範囲である。また前記無機繊維はシランカップリング剤等の集束剤により複数
の繊維を一本にまとめたものを使用することができる。
【００１６】
前記無機繊維を得るための製造方法に限定はないが、例えば、この無機繊維の原料を軟
化させて線引きして得られた繊維を巻き取るロッド法、溶融させた前記原料をノズルから
排出し、得られた繊維を巻き取るポット法、有機溶剤に溶かした前記原料の前駆体を繊維
状にし、これをプレカーサーとして焼結して得られた繊維を巻き取る前駆ポリマー法等の
方法等を挙げることができる。これらの方法により得られたもの等を市販品として入手す
ることができる。
【００１７】
本発明に使用する無機繊維は、例えば、直線状のセラミック繊維を切断して得られたも
の、直線状のセラミック繊維を粉砕して得られたもの等を挙げることができる。
上記の直線状のセラミック繊維を切断して得られたものはチョップド無機繊維として市
販品を入手することができ、上記の直線状のセラミック繊維を粉砕して得られたものはミ
ルド無機繊維として市場品を入手することができる。
これらの無機繊維は一種もしくは二種以上を使用することができる。
【００１８】
次に本発明に使用する熱膨張性無機物について説明する。
本発明に使用する熱膨張性無機化合物としては、加熱時に膨張するものであれば特に限
定はないが、例えば、バーミキュライト、カオリン、マイカ、熱膨張性黒鉛等が挙げられ
る。これらの中でも、発泡開始温度が低いことから熱膨張性黒鉛が好ましい。
【００１９】
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、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、炭素の層状構造を維持したままの結晶化合物である。
【００２０】
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。
【００２１】
上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。
【００２２】
上記アルカリ金属化合物及び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。
【００２３】
前記熱膨張性黒鉛の粒度は、２０〜２００メッシュの範囲のものが好ましい。粒度が２
００メッシュより小さくなると、黒鉛の膨張度が小さく、十分な耐火断熱層が得られない
いことがあり、また、粒度が２０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、熱膨張性無機材料に保持されにくくなることがある。
【００２４】
前記中和処理された熱膨張性黒鉛の市販品としては、例えば、ＵＣＡＲ ＣＡＲＢＯＮ
社製「ＧＲＡＦ ＧＵＡＲＤ」、東ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」等が挙げられる。
【００２５】
前記熱膨張性無機物は一種もしくは二種以上を使用することができる。
【００２６】
本発明に使用する熱膨張性無機物の配合量は、本発明に使用する熱膨張性無機材料の重
量を基準として、５〜３０重量％の範囲である。
前記熱膨張性無機物の配合量が５重量％未満の場合には燃焼後の膨張体積が少なく、十
分な耐火断熱層が得られない。また３０重量％を超える場合には膨張後の熱膨張性無機質
材料の強度が低下する。
本発明に使用する熱膨張性無機物の配合量は、１０〜２５重量％の範囲であれば好まし
い。
【００２７】
次に本発明に使用する無機質バインダーについて説明する。
本発明に使用する無機質バインダーとしては、例えば、焼結性無機質材等を挙げること
ができる。
この焼結性無機質材の具体例としては、例えば、電気絶縁性ガラス等を例示することが
できる。
【００２８】
前記電気絶縁性ガラスとしては、具体的には二酸化ケイ素が５０〜６０重量％、酸化ア
ルミニウムが１０〜２０重量％、酸化カルシウムが１０〜２０重量％、酸化マグネシウム
が１〜１０重量％、酸化ホウ素が８〜１３重量％等の範囲で含まれるＥガラスと呼ばれる
もの等を挙げることができる。
【００２９】
本発明に使用する焼結性無機質材は、鉛金属塩およびアルカリ金属酸化物含有量が前記
焼結性無機質材の重量に対してそれぞれ１重量％未満のものであれば好ましい。
前記鉛金属塩としては、例えば、ＰｂＯ、ＰｂＯ２、Ｐｂ３Ｏ４等を挙げることができ
る。
また前記アルカリ金属酸化物としては、例えば、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等を挙げることがで
きる。
【００３０】
本発明に使用する焼結性無機質材の中でも前記Ｅガラスは、アルカリ金属酸化物含有量
が少なく、建築構造材に対する影響が少ないことから好ましい。
【００３１】
本発明に使用する焼結性無機質材は、６５０〜１０００℃の範囲の融点を有するもので
ある。
これにより、本発明に使用する熱膨張性無機材料シートが火災等の熱により膨張した後
であっても前記熱膨張性無機材料シートに含まれる無機繊維等を一体のまとまりのある形
状に保つことができることに加え、長時間高温にさらされた場合であってもその形状保持
性が維持される。
【００３２】
前記融点が６５０℃未満の場合には、火災等の熱により、本発明に使用する熱膨張性無
機材料が十分に膨張する前に前記焼結性無機質材と前記無機繊維とが焼結一体化するため、長時間高温にさらされた場合の形状保持性に劣る。
また前記融点が１０００℃を超える場合には、前記熱膨張性無機材料が十分に膨張した
後になっても、前記焼結性無機質材と前記無機繊維とが十分焼結一体化しないことがあり、同様に長時間高温にさらされた場合の形状保持性に劣る。
前記融点の範囲は７００〜９００℃であれば好ましく、７５０〜８５０℃の範囲であれ
ばさらに好ましい。
【００３３】
所望の融点を有する前記焼結性無機質材は、前記焼結性無機質材に含まれる成分の調整
を行なうことにより得ることができる。
例えば、具体的には前記Ｅガラスの場合であれば、二酸化ケイ素が５５重量％、酸化ア
ルミニウムが１５重量％、酸化カルシウムが１５重量％、酸化マグネシウムが５重量％、
酸化ホウ素が１０重量％等含まれる場合、その融点は７００℃である。
このＥガラスに対し、その中に含まれる酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の量を増
加させることにより、このＥガラスに含まれる二酸化ケイ素等の共有結合の割合を減少さ
せることができることから、前記Ｅガラスの融点を７００℃以下に下げることができる。
逆に、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の量を減少させることにより、このＥガラ
スに含まれる二酸化ケイ素等の共有結合の割合を増加させることができることから、前記
Ｅガラスの融点を７００℃以上に上げることが可能となる。
【００３４】
本発明に使用する焼結性無機質材の配合量は、本発明に使用する熱膨張性無機材料の重
量を基準として、５〜２５重量％の範囲である。
前記焼結性無機質材の配合量が５重量％未満の場合または２５重量％を超える場合には、前記熱膨張性無機材料シートが長時間高温にさらされた場合、その形状保持性が低下する。
本発明に使用する焼結性無機質材の配合量は、１０〜１５重量％の範囲であれば好まし
い。
【００３５】
前記焼結性無機質材の形状には特に限定はないが、例えば、繊維形状体、繊維形状体が
絡み合ったウール形状体、粉体形状体等を挙げることができる。
前記焼結性無機質材として繊維形状体を使用する場合には、前記繊維の直径は、通常０．０１〜１００μｍの範囲であり、好ましくは０．１〜３０μｍの範囲である。この場合、前記繊維形状体はシランカップリング剤等の集束剤により複数の繊維を一本にまとめたものを使用することができる。
【００３６】
この様な繊維形状体を得る方法としては特に限定はないが、例えば、この焼結性無機質
材の原料を軟化させて線引きして得られた繊維を巻き取るロッド法、溶融させた前記原料
をノズルから排出し、得られた繊維を巻き取るポット法等の方法を挙げることができる。
これらの方法により得られたもの等を市販品として入手することができる。
【００３７】
また、前記焼結性無機質材として粉体形状体を使用する場合には、前記粉体状体の平均
粒径は、通常５〜５００μｍの範囲である。前記粉体状体は通常市販品として入手するこ
とができる。
【００３８】
前記焼結性無機質材は一種もしくは二種以上を使用することができる。
【００３９】
次に本発明に使用する有機質バインダーについて説明する。
本発明に使用する有機質バインダーに特に限定はないが、例えば、具体的にはポリプロ
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
ン系樹脂、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹
脂、エチレン−プロピレン樹脂、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等の熱可塑性樹脂類、
天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、１，２−ポリ
ブタジエンゴム（１，２−ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレン
ゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレン
ゴム（ＥＰＲ、ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アクリルゴム（
ＡＣＭ、ＡＮＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ）、多加硫ゴム（Ｔ）、シリ
コーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ、ＦＺ）、ウレタンゴム（Ｕ）等のゴム類、
ポリウレタン樹脂、ポリイソシアネート樹脂、ポリイソシアヌレート樹脂、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂類、
上記熱可塑性樹脂類、ゴム類等のラテックス類、
上記熱可塑性樹脂類、ゴム類等のエマルション類等を挙げることができる。
【００４０】
中でも取り扱い性の面等から、ゴム類のラテックス類、エチレン−酢酸ビニル樹脂、ア
クリル系樹脂エマルション等が好ましい。
【００４１】
前記有機質バインダーは一種もしくは二種以上を使用することができる。
【００４２】
本発明に使用する有機質バインダーの配合量は、本発明に使用する熱膨張性無機材料の
重量を基準として、５〜１５重量％の範囲である。
有機質バインダーの配合量が５重量％未満の場合、前記熱膨張性無機材料を製造する作
業性が低下する。また１５重量％を超える場合には、前記熱膨張性無機材料が長時間高温
にさらされた場合、その形状保持性が低下する。
本発明に使用する有機質バインダーの配合量は、５〜１０重量％の範囲であれば好まし
い。
【００４３】
また本発明の熱膨張性無機材料に対しては、本発明の目的を損なわない範囲で、着色剤、酸化防止剤、難燃剤、無機充填材、粘着剤等の各種添加剤を使用することができる。
前記粘着付与樹脂としては特に限定されず、例えば、ロジン、ロジン誘導体、ダンマル、コーパル、クマロン、インデン樹脂、ポリテルペン、非反応性フェノール樹脂、アルキッド樹脂、石油系炭化水素樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【００４４】
次に本発明に使用する前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）を製造する方法について説明
する。
【００４５】
本発明に使用する前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の製造方法については特に限定は
ないが、例えば、本発明に使用する前記熱膨張性無機材料の各成分を抄造法によりシート
形状とする方法、本発明に使用する前記熱膨張性無機材料の各成分と有機溶剤との混合物
を成形した後、有機溶剤を除去することによりシート形状とする方法等が挙げられる。
【００４６】
中でも、均質な前記熱膨張性無機材料シートを製造する観点から、抄造法による製造方
法が好ましく、この抄造法による製造方法の中でも吸着成形法がさらに好ましい。
【００４７】
代表的な抄造法による前記熱膨張性無機材料シートの製造方法としては、例えば、次の
工程による製造方法を挙げることができる。
（１）先に説明した本発明に使用する前記熱膨張性無機材料の各成分を、ミキサーやミル
等の装置を用いて溶剤に分散し、前記熱膨張性無機材料の溶剤スラリーを調製する。
（２）前記溶剤スラリーをロートフォーマー等の抄造機により抄造し、所望の形状に成形
する。
（３）必要に応じて前記溶剤スラリーを吸引、圧縮、遠心、加熱、送風等の手段により溶
剤分を除去する。
以上の工程により、本発明に使用する前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）を得ることが
できる。
【００４８】
次に吸着成形法による前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の製造方法について説明する。
この吸着成形法の一実施態様について、図１を参照しつつ具体的な工程を挙げて例示す
ると次の通りである。
（１）例えば、前記熱膨張性無機材料の各構成成分を溶解しない溶剤を準備しておき、か
かる溶剤中に前記熱膨張性無機材料の各構成成分を懸濁させたスラリー１を準備しておく。
（２）前記スラリー１を吸入するための枠体吸入口２と、前記枠体吸引口２の一方の側に
備えられた前記スラリー１から前記熱膨張性無機材料の各構成成分を分離するための濾過
部材３と、前記濾過部材３を通して前記スラリー１から前記溶剤を回収するための吸引装
置４とを備えた吸着成形装置５により前記スラリーを吸引する。
（３）前記吸着成形装置５の前記枠体吸入口２から前記濾過手段３との間には、例えば、
スラリー１に含まれる無機繊維を一方向に配向させるための仕切りを設けることができる
（図示せず。）。この仕切りは各区画の一辺が他辺に比べて十分に長く設けられているた
め、吸引成形装置５の内部においてこの長い辺の方向に沿って無機繊維６が順次前記濾過
部材３側から堆積する。
なお説明の便宜上、図１においては無機繊維の長さは実際よりも長く描かれている。
前記仕切りは吸引操作終了後、もしくは吸引操作を行いながら前記枠体吸引口２から抜
き取ることにより、前記吸着成形装置５の内部には前記無機繊維が一定方向に略配向した
濾過物が形成される。
（４）吸引後、得られた濾過物に含まれる溶剤を吸引、圧縮、遠心、加熱、送風等の手段
により除去する。
（５）続いて切断等の手段を用いて、所望の形状に成形することができる。
【００４９】
以上の工程により、本発明に使用する前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）を得ることが
できる。
【００５０】
前記濾過部材としては、例えば、濾紙、濾布、フィルター、金属メッシュ等を有するも
の等を挙げることができる。
前記濾過部材は一種もしくは二種以上を使用することができる。
【００５１】
前記枠体吸入口の形状を適宜選択することにより、所望の形状の前記熱膨張性無機材料
シート（ｂ）を得ることができる。
【００５２】
上記の操作により前記スラリーを吸引する際に、吸引方向に無機繊維の配向方向を揃え
ることができ、前記熱膨張性無機材料中に含まれる無機繊維を、前記熱膨張性無機材料シ
ート（ｂ）の表面に対する法線方向に略配向させることができる。
【００５３】
なお前記溶剤は、前記熱膨張性無機材料の各種成分を溶解しないものが好ましく、例
えば、水、メタノール等を挙げることができる。これらの中でも取り扱い性の面から、前
記溶剤は水であることが好ましい。
【００５４】
前記無機繊維が前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の表面に対する法線方向に略配向す
ることにより、本発明に使用する前記熱膨張性無機材料シートは、前記熱膨張性無機材料
シートの厚み方向に比べて、前記熱膨張性無機材料シートの表面方向に大きく膨張する。
これにより、本発明に使用する前記熱膨張性無機材料シートの一部に開口部や、不燃性
材料からなるボード（ａ）の一部分に前記熱膨張性無機材料シートにより覆われていない
部分があったとしても、これらの開口部や覆われていない部分を火災等の熱に基づく膨張
により閉塞させることができる。
【００５５】
また、前記有機溶剤との混合物を成形する方法の具体例としては、例えば、有機質バイ
ンダーが溶解する有機溶剤に、無機繊維、熱膨張性無機物、焼結性無機質材および有機質
バインダーを混合してパテ状混合物を作製し、成形機にて各種形状に成形した後、有機溶
剤を除去する方法が挙げられる。この方法によっても本発明に使用する前記鉄骨被覆用シ
ートを得ることができる。
【００５６】
前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の厚みは、０．５〜４０ｍｍの範囲であることが好
ましく、１〜１５ｍｍの範囲であればさらに好ましい。
前記範囲が０．５ｍｍ未満であると膨張しても充分な断熱性を発揮しないことがあり、
４０ｍｍを超えると重量が重くなり、施工性に問題が生じることがある。
【００５７】
本発明においては、前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）は、粘着性を有するものである
ことが好ましい。前記熱膨張性無機材料シートに粘着成分を添加する方法、あるいは前記
熱膨張性無機材料シートに粘着層を積層する方法により、前記熱膨張性無機材料シートに
粘着性を付与することができる。この様に粘着性を付与することにより、前記熱膨張性無
機材料シート（ｂ）を上記不燃材料からなるボード（ａ）に簡便に設置することができ、
施工性が向上する。
【００５８】
次に本発明の耐火構造体を耐火壁に用いる場合について説明する。
前記耐火壁の施工方法としては、例えば、壁材の少なくとも一方の面に、前記熱膨張性
無機材料シート（ｂ）を設置する方法、あるいは更にその上に、前記熱膨張性無機材料シ
ート（ｂ）の膨張を妨げずに前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の形状を保持することが
できる部材（ｃ）を設置する方法等を挙げることができる。
【００５９】
前記施工方法においては、先ず、壁材の少なくとも一方の面に、前記熱膨張性無機材料
シート（ｂ）を設置する。
前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の設置は、壁材の一方の面のみに行ってもよく、両
方の面に行ってもよい。
外壁等として用いる場合は、一方の面のみに設置し、間仕切り壁等として用いる場合は、両面に設置することが好ましい。
【００６０】
前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）を設置する方法に特に限定はなく、例えば、クギ、
ビス、ボルト等によって固定する方法等を採用することができる。
また、前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）として粘着性を有するものを用いることによ
り、上記に説明した固定方法を実施することなく、前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）を
壁材に固定することができ、一人でも簡便に施工することが可能となる。
【００６１】
また壁材に設置された前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の上に、前記部材（ｃ）を設
置する。前記部材（ｃ）の設置の方法に特に限定はなく、例えば、クギ、ビス、ボルト等
によって固定する方法等を採用することができる。
また前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の上に前記部材（ｃ）を設置した上に、更 に、前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）を設置することもできる。
【００６２】
前記耐火壁の施工方法は、工場等における耐火壁の製造工程において実施してもよく、
又、既存の壁に対して適用することにより、既存の壁に耐火処理を施すことによっても実
施することができる。
【００６３】
次に本発明の耐火構造体の一実施態様について、図面を参照しつつさらに詳細に説明す
る。
前記不燃性材料からなるボード（ａ）９の一方の面に前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）１０を設けた耐火構造体の概略を図２（イ）に例示する。
前記不燃性材料からなるボード（ａ）９が、無機系ボード２０と金属ボード２１が積層
された複合ボード（Ａ）である耐火構造体の概略を図２（ロ）に例示する。
また、不燃性材料からなるボード（ａ）１の両方の面に前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）２を設けた耐火構造体の概略を図３に例示する。
前記不燃性材料からなるボード（ａ）９と前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）１０との
固定は、クギ、ビス、ボルト等によって行う。
前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）１０として粘着性を有するものを用いることにより、クギ、ビス、ボルト等による固定を不要とすることも可能である。
【００６４】
前記不燃性材料からなるボード（ａ）９の一方の面に前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）１０及び部材（ｃ）１２を設けた耐火構造体の概略を図４に例示する。
前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）１０及び部材（ｃ）１２は前記不燃性材料からなる
ボード（ａ）９に対して共に共通のクギ１１により固定されている。
なお、前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）１０として粘着性を有するものを用いること
により、前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）１０を一時的に不燃性材料からなるボード（ａ）９に固定することができるので、その後に行う部材（ｃ）１２の設置及びクギ１１による固定が行い易くなり、施工性を向上させることができる。また、予め耐火膨張シート（ｂ）に上記の部材（ｃ）が積層されたものを用いて施工することも可能である。
【００６５】
前記不燃性材料からなるボード（ａ）９の両方の面に前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）１０及び部材（ｃ）１２を設けた耐火構造体の概略を図５に例示する。
前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）１０及び部材（ｃ）１２は前記不燃性材料からなる
ボード（ａ）９に対して共に共通のクギ１１により固定されている。
このような構造においては、部材（ｃ）としてセラミックシート、アルミガラスクロス
等を用いることが好ましい。
【００６６】
前記不燃性材料からなるボード（ａ）９の片面に耐火膨張シート（ｂ）１０及び部材（ｃ）１２を設け、更に、前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）１０を設けた耐火構造体の概略を図６に例示する。
図６では部材（ｃ）１２は前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）１０に挟まれた構造とな
っている。
【００６７】
本発明の耐火構造体を実際に間仕切り壁等として使用する場合には、本発明の耐火構造
体を２組以上組み合わせて用いることにより、より優れた効果を発揮させることもできる。
例えば、図７に例示する様に、本発明の耐火構造体を部材（ｃ）１２を内側として向き
合わせ、間に空隙を設けることにより、より優れた耐火性を発揮させることが可能である。
【００６８】
次に本発明の耐火構造体の一実施態様について、前記部材（ｃ）を用いた場合を中心に
詳細に説明する。
本発明の耐火構造体の一実施態様としては、例えば、前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の上に、更に前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の膨張を妨げずに前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の形状を保持することができる部材（ｃ）の層を設けてなる壁用耐火構造体を挙げることができる。
【００６９】
前記部材（ｃ）は、加熱時に膨張する前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の壁に沿った
形状を保持するためのものである。
前記部材（ｃ）としては、２００℃において形状を保持することができるものであれば
特に限定されず、例えば、セラミックシート、アルミガラスクロス、ガラスクロス；鉄、
ステンレス、アルミ等の金属板、金属箔、金属網又は金属ラス；紙等が挙げられる。
これらのうち、前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）が膨張する際に網の目を抜けて膨張
することができるため、金属網が好適に用いられる。
また前記部材（ｃ）を設けた後、更にその層上に、前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）
の層を設けることにより、上記部材（ｃ）が前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の層内に
存在するようにしてもよい。
【００７０】
前記部材（ｃ）の厚みは、前記部材（ｃ）の機能である膨張を妨げずに形状保持を行え
る程度であればよく、好ましくは、前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の加熱前の厚み（Ｄ）の０．０５〜１０倍の範囲である。
この範囲が０．０５倍未満であると、前記熱膨張性無機材料シート（ｂ）の形状を充分
に保持することができないことがあり、１０倍を超えると、前記熱膨張性無機材料シート
（ｂ）の膨張を妨げ、耐火性を低下させることがある。
【００７１】
本発明の耐火構造体は、例えば、天井材、床材、外壁、間仕切り壁等の内壁等の建築材
料として好適に用いることができる。
【００７２】
以下、実施例により本発明の実施態様をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。
・参考例１〜３
表１に示した配合比のセラミック繊維（新日化サーマルセラミックス社製「ＳＣバルク
」）、熱膨張性黒鉛（東ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」）、ガラス繊維（旭ファイバーグラ
ス社製「グラスロンチョップドストランド」、Ｅガラス長繊維、繊維径：約１０μｍ、繊
維長：約３ｍｍ）、ガラスウール（旭ファイバーグラス社製「グラスロンウール」、繊維
径：約４〜７μｍ）、アクリル樹脂系ラテックス（日本ゼオン社製「ＬＸ８７４」）の水
分散液を調整し、抄造法にて表１に記載のかさ密度、厚みの熱膨張性無機材料シートを作
製した。
作製した熱膨張性無機材料シートについて、下記の性能評価を行った。参考例２および
３についても、表１に示した配合比にて実施例１の場合と同様に実施した。結果を表１に
まとめた。
【００７３】
［膨張倍率・破断点応力の測定］
参考例１〜３により得られた熱膨張性無機材料シートを用いて、電気炉にて１０００℃
の温度にて一時間加熱し、膨張倍率を加熱後の厚みの、加熱前の厚みに対する比（加熱後
の厚み／加熱前の厚み）としてそれぞれ算出した。
【００７４】
また加熱膨張後の本発明の熱膨張性無機材料の形状保持性の指標として、加熱後のサン
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、
０．２５ｃｍ２の圧子で０．１ｃｍ／ｓの圧縮速度にて破断点応力を測定した。
結果を表１に示す。
【００７５】
なお、前記サンプルの破断点応力が、０．０５ｋｇｆ／ｃｍ２以上であると、垂直に保
持させた状態において耐火試験を行ったとしても、加熱膨張後の熱膨張性無機材料シート
の形状が崩れることなく耐火性能を十分に発揮することができる。
【００７６】
【表１】
2008031795.tif 000003
【００７７】
・参考例４〜５
熱膨張性無機材料シートの作製
セラミック繊維（新日化サーマルセラミックス社製「ＳＣバルク」）、熱膨張性黒鉛（
東ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」）、ガラス繊維（旭ファイバーグラス社製「グラスロンチ
ョップドストランド」、Ｅガラス長繊維、繊維径：約１０μｍ、繊維長：約３ｍｍ）、ガ
ラスウール（旭ファイバーグラス社製「グラスロンウール」、繊維径：約４〜７μｍ）、
アクリル樹脂系ラテックス（日本ゼオン社製「ＬＸ８７４」）を、表２に示した配合比に
て水に分散させスラリーを調製した。幅３００ｍｍ×長さ４５０ｍｍ×厚み３０ｍｍの金
型を用い、抄造法にて厚み方向から吸引(吸着成形法)して、無機繊維が略一定方向に配向
した所定のかさ密度の鉄骨被覆用シートを作製した後、無機繊維の配向方法と垂直方向に
スライスして、所定厚みの熱膨張性無機材料シートを得た。
［得られたサンプルの評価］
作製した熱膨張性無機材料シートについて、体積膨張倍率の評価を行った。
【００７８】
５０ｍｍ角の上記鉄骨被覆用シートを電気炉にて１０００℃の温度にて一時間加熱し、
幅・長さ・厚みを測定して、体積膨張倍率を加熱後の体積の、加熱前の体積に対する比（
加熱後の体積／加熱前の体積）として算出した。
【００７９】
加熱後のサンプルは、主として繊維方向と平行になる方向に優先的に膨張するが、繊維
方向、すなわち厚み方向にも膨張が見られた。
【００８０】
【表２】
2008031795.tif 000004
【実施例１】
【００８１】
セメントと木片との複合体である無機系ボード（１４ｍｍ厚）に対し、表１および表２
に示した配合により作製した各熱膨張性無機材料シートを積層し、ビスで固定することに
より耐火構造体が得られる。
参考例１〜５に示される様に、これらの耐火構造体は加熱試験において優れた形状保持
性を示す。
【実施例２】
【００８２】
２枚の厚さ１ｍｍのアルミ板の間にセメントと木片との複合体である無機系ボード（１
０ｍｍ厚）をサンドイッチ状に積層した複合ボードに、表１および表２に示した配合によ
り作製した各熱膨張性無機材料シートを積層する以外、実施例１と同様の操作により耐火
構造体が得られる。
参考例１〜５に示される様に、これらの耐火構造体は加熱試験において優れた形状保持
性を示す。
【実施例３】
【００８３】
図１（ロ）に示されるように、厚み０．５ｍｍステンレス鋼板／厚み ２０ｍｍけい酸
カルシウム板からなる複合ボード（Ａ）を作製し、この複合ボード（Ａ）のけい酸カルシ
ウム板側に、表１および表２に示した配合により作製した各熱膨張性無機材料シートを積
層し、アルミガラスクロスを耐火膨張シート層に積層しビスで固定することにより耐火構
造体が得られる。
参考例１〜５に示される様に、これらの耐火構造体は加熱試験において優れた形状保持
性を示す。
【実施例４】
【００８４】
実施例３のけい酸カルシウム板に替えて、厚み１２．５ｍｍの石膏ボードを用いること
以外、実施例３と同様にして耐火構造体を得ることができる。
参考例１〜５に示される様に、これらの耐火構造体は加熱試験において優れた形状保持
性を示す。
【実施例５】
【００８５】
実施例３のけい酸カルシウム板に替えて、厚み１４ｍｍのセメントと木片 との複合体
を用いたこと以外、実施例３と同様にして耐火構造体を得ることができる。
参考例１〜５に示される様に、これらの耐火構造体は加熱試験において優れた形状保持
性を示す。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】吸着成形法による熱膨張性無機材料を製造するための装置の概略を示す模式要部断面図である。
【図２】（イ）は本発明の耐火構造体の第一の実施の形態を示す断面概略図である。（ロ）は本発明の耐火構造体の第二の実施の形態を示す断面概略図である。
【図３】本発明の耐火構造体の第三の実施の形態を示す断面概略図である。
【図４】本発明の耐火構造体の第四の実施の形態を示す断面概略図である。
【図５】本発明の耐火構造体の第五の実施の形態を示す断面概略図である。
【図６】本発明の耐火構造体の第六の実施の形態を示す断面概略図である。
【図７】本発明の耐火構造体の第七の実施の形態を示す断面概略図である。
【符号の説明】
【００８７】
１      スラリー
２      枠体吸引口
３      樹脂
４      吸引装置
５      吸着成形装置
６      無機繊維
７      配管
８      スラリー槽
９      不燃性材料からなるボード（ａ）
１０    耐火膨張シート（ｂ）
１１    クギ
１２    部材（ｃ）
１３    耐火炉
２０    無機系ボード
２１    金属ボード
【図１】
2008031795.tif 000005
【図２】
2008031795.tif 000006
【図３】
2008031795.tif 000007
【図４】
2008031795.tif 000008
【図５】
2008031795.tif 000009
【図６】
2008031795.tif 000010
【図７】
2008031795.tif 000011