(57)【要約】【課題】発泡型防炎被覆材の使用方法を提供する。【解決手段】発泡型防炎被覆材を火災発生時の火炎侵入部分に適用するに当り、発泡型防炎被覆材の発泡充填作用が２４０℃未満に達成されること。火炎侵入部分が板状壁構成部材の板間あるいは連結部、ドアの通気部、ドアとドア枠との空隙、窓と窓枠との空隙、通気口、換気口、吸気口、排気口、ケーブル管路の内側空隙部分であるり、発泡型防炎被覆材の火炎侵入部分への適用が塗り付けによるもの又は、シート化されたものの貼り付けによるものである。【効果】発泡型防炎被覆材を火炎侵入部分への適用することにより、開口部隙間部分からの火炎侵入を確実に無くすことができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡型防炎被覆材を火災発生時の火炎侵入部分に適用するに当り、発泡型防炎被覆材の発泡充填作用が２４０℃未満に達成されることを特徴とする発泡型防炎被覆材の使用方法。
【請求項２】
請求項１記載の火炎侵入部分が板状壁構成部材の板間あるいは連結部、ドアの通気部、ドアとドア枠との空隙、窓と窓枠との空隙、通気口、換気口、吸気口、排気口、ケーブル管路の内側空隙部分、であることを特徴とする発泡型防炎被覆材の使用方法。
【請求項３】
発泡型防炎被覆材の火炎侵入部分への適用が塗り付けによるものであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の発泡型防炎被覆材の使用方法。
【請求項４】
発泡型防炎被覆材の火炎侵入部分への適用がシート化されたものの貼り付けによるものであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の発泡型防炎被覆材の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発泡型防炎被覆材を用い、防炎性あるいは防火性を確保するための手法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建築基準法では、市街地における火災が発生した場合、その延焼を防ぐために、延焼のおそれのある部分の特定とその制限を設けている。防火構造についての規定では、建築物の周囲において発生する通常の火災による延焼を抑制するために当該外壁又は軒裏に必要とされる性能、防火性能を外壁又は軒裏あるいは屋根について求めている。
あるいは、防火地域、準防火地域内にある建築物については、外壁の開口部の制限を設け、防火設備の必要を示している。
【０００３】
一方、最初から防火を目的とするドアの内、特に木質防火ドアについては、ドアとドア枠の隙間を閉鎖するための手段が、特開平５−７９２５６、特開平５−２８０２５９、特開平７−２５９４４５、特開平８−１４３８５６、特開平１０−３７６１８等において開示されている。
【０００４】
そこには、特開平５−７９２５６では不燃性部材がドア枠本体及び／又はドア枠体の内周面に設けた凹条溝に収容され、火災時に不燃性部材が押し出されるようにしてある。特開平５−２８０２５９では定規縁のあるドアの定規縁に熱発泡体を埋設するようにしている。特開平７−２５９４４５ではドア枠材に加熱発泡体を埋設したものとしている。特開平８−１４３８５６では、膨張材、耐熱補強材、耐熱結合材、有機結合材からなる混合物によるシート状成形物をドア本体中に組み込んで、火災時には熱膨張性を示すシート状成形物がドア本体の枠部分である被覆板を押し広げるように作用し、隙間を埋めるようにしている。特開平１０−３７６１８では、ドアの周縁及び／又は心材周囲端部に、無機粉状体、無機繊維と結合材よりなる耐火シートを設けたものとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、実際に火災が生じたとき開口部分とか、その他の隙間部分より炎が侵入し、壁・軒裏・屋根が燃えないものの、室内側に火が回ってしまうことが有った。
【０００６】
また、上記従来技術における発明では、発泡する成分については、無機膨張黒鉛を主成分とするものであり、無機膨張黒鉛は３００℃あるいは５００℃までは安定であるため、発泡するのは比較的高温域であった。
これらの従来技術文献には、発泡倍率について殆ど何等説明が無く、発泡の開始温度あるいは隙間の閉鎖と言う技術が火炎侵入に対して有効であるかどうかが不明瞭となっていた。
【０００７】
耐火塗料の場合、建物の構造耐力上主要な部分が鋼材であるとき、この鋼材を保護するため、所定試験温度条件において鋼材の表面温度が一定温度以下にあれば問題ないものとなるが、この発明では発泡被覆材による発泡体が室内側可燃物の引火点以下において形成され、隙間部分の充填が行われることを求める。
【０００８】
この発明は、上記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る。その目的とするところは、発泡型防炎被覆材の使用方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発泡型防炎被覆材の使用方法は、発泡型防炎被覆材を火災発生時の火炎侵入部分に適用するに当り、発泡型防炎被覆材の発泡充填作用が２４０℃未満に達成されることを要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発泡型防炎被覆材の使用方法は、請求項１に記載の発明において、請求項１記載の火炎侵入部分が板状壁構成部材の板間あるいは連結部、ドアの通気部、ドアとドア枠との空隙、窓と窓枠との空隙、通気口、換気口、吸気口、排気口、ケーブル管路の内側空隙部分、であることを要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発泡型防炎被覆材の使用方法は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、発泡型防炎被覆材の火炎侵入部分への適用が塗り付けによるものであることを要旨とする。
【００１２】
請求項４に記載の発泡型防炎被覆材の使用方法は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、発泡型防炎被覆材の火炎侵入部分への適用がシート化されたものの貼り付けによるものであることを要旨とする。
【００１３】
以下、この発明の構成要素について説明する。
この発明における発泡型防炎被覆材は、火炎侵入部分として可能性のある板状壁構成部材の板間あるいは連結部、ドアの通気部、ドアとドア枠との空隙、窓と窓枠との空隙、通気口、換気口、吸気口、排気口、ケーブル管路の内側空隙部分において、火災時に発泡反応を起こし、隙間部分を塞ぎ、炎の侵入を阻止する機能を持ったものである。
【００１４】
火炎侵入部分には、上記した代表的な隙間部分以外であっても同一建築部材間あるいは異種の建築部材が組み合わされて隙間の生じる場合は、この発明の利用の範囲であり、火炎侵入部分として捉えることができる。例えば、屋根材の重ね代部分、軒裏と梁とのつなぎ部分、天窓と天窓窓枠、シャッターとその枠との隙間がある。
【００１５】
この発明において、発泡型防炎被覆材は２４０℃未満において、発泡し火炎侵入部分を充填しないといけない。２４０℃を温度条件に定めた理由は、後述する室内側可燃物として代表的な木材の一種である、杉材が２４０℃の引火点を有するからである。室内側可燃物で最低の引火点を持つものが、２４０℃より高温の引火点であればより安全になることは、言うまでもない。
【００１６】
一般的に、発泡型被覆材は雰囲気が高温状態となって発泡を生じるが、空気温度と被覆材表面あるいは被覆材の下地である基材側表面では、温度上昇に時間差を生じる。その温度上昇の違いによる発泡倍率の違いを模式的に示したものが図４のグラフとなる。図４では横軸に温度、縦軸に発泡型被覆材の発泡倍率を表している。図に示される曲線の一つは発泡型被覆材の表面側の発泡倍率を示し、もう一つは被覆材の裏面側、即ち基材表面側の発泡倍率を示すものである。このグラフに示すように発泡型被覆材は表面側が先に発泡を開始し、順次被覆材内部も発泡が進行する。
【００１７】
発泡型防炎被覆材をこの発明の利用部位である隙間部分に適用するに当たっては、この被覆材を適用部位に塗付したり、適用部位に組み込まれる前の部材に塗装を行なったり、二次製品となるシート化されたものを貼り付けたりすることにより、火災への準備とすることができる。
【００１８】
発泡型防炎被覆材が所望する機能を有するかどうかを判断するに当たっては、発泡型防炎被覆材の被覆厚をｔとした時、ＪＩＳ  Ａ１３０４「建築構造部材の耐火試験方法」にある１時間の加熱試験を行い、試験体表面温度が２４０℃条件となったとき、防炎被覆材は発泡が有る程度進行し、発泡前の厚みｔが発泡後に厚みＴとなったか、および、加熱ピークとなる１時間の加熱試験を行った後の厚みＴ′を測定した。最初から試験体表面温度２４０℃における発泡後厚みＴは計測できないので、２回の加熱試験を行った。一回目は通常の１時間加熱試験を行い、２回目に、一回目の計測データである試験体表面温度２４０℃となる時間で加熱を止め、その試験体の発泡後厚みＴを求めた。発泡型防炎被覆材は、この発明における隙間部分の充填が、室内側の可燃物質の引火点以前に行われることを設定するが、加熱試験ではその引火点以上の温度範囲に於いて試験を行い、試験体表面温度が２４０℃を超えた後も発泡が更に進行し、Ｔ′がＴより大きくなることがある。被覆厚ｔは、実際に被覆材をノギス、厚みゲージ等を用いて、計測することができる。
【００１９】
発泡型防炎被覆材は、火炎侵入部分に対してその隙間の一方の側だけあるいは両方の側に、塗り付けあるいは貼り付けて使用される。従って、発泡型防炎被覆材は火炎侵入部分の空隙に対して、ｔあるいは２ｔの厚みにより適用される。一方の側だけにするか、両方の側にするかは、隙間部分の形状・大きさ、適用の容易さを考慮の上、決定すれば良い。
【００２０】
室内に存在する可燃物には種々のものがあり得るが、その例と引火点を例示すると、杉：２４０℃、桧：２５３℃、栂：２５３℃、松：２６５℃、綿：４２０℃、ナイロン繊維：４８５℃、ポリエステル繊維：４８５℃、アクリル繊維：３９０℃となる。従って、安全を見た場合は引火点の低いものを選択し、２４０℃にて所定の充填能力を有することが望ましい。
【００２１】
発泡型防炎被覆材の組成として、主たる成分に▲１▼合成樹脂、▲２▼含窒素発泡剤を主成分とするものが利用される。
▲１▼成分の合成樹脂は、常温時における防炎被覆材の付着性、耐候性を与える役目、シートを成形する際の形状維持の役目を持っている。その合成樹脂には、メラミン樹脂、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などが例示できる。これらの樹脂は単独に用いても良く、あるいは共重合したものにして、またこれらを混合して用いることもできる。さらに、これらの樹脂の形態として、有機溶媒に溶解させたもの、あるいはエマルションとして水に分散させたもの、そのどちらも利用できる。
【００２２】
▲２▼成分の含窒素発泡剤は、この発明では発泡温度が２４０℃未満のものを言い、例えばジシアンジアミド（発泡温度、１５０〜３２０℃、以下カッコ内の温度は発泡温度）、アゾジカルボンアミド（１３９〜２０８℃）、メラミンおよびその誘導体、Ｎ，Ｎ´−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（１２３〜２０７℃）、４，４´−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（１５６〜１５９℃）、尿素（１１２〜２３０℃）、グアニジン、アセトアニリド（１０５〜２３０℃）、ジエタノールアミン（１１０〜２３０℃）、炭酸水素アンモニウム（１００〜２３０℃）、硫酸アルミニウムアンモニウム（１００〜２３０℃）、トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミンなどから任意に使用できる。
含窒素発泡剤以外の発泡剤として、炭酸水素ナトリウム（発泡温度１５０℃）があり、これも利用することができる。
【００２３】
これら２つの主成分以外には、▲３▼炭化剤として、多価アルコールあるいは多糖類、▲４▼難燃性発泡剤、▲５▼酸化チタンがある。
【００２４】
炭化剤は、加熱により炭化し、後述する難燃性発泡剤と脱水縮合によって、炭化層となり、難燃性発泡剤及び含窒素発泡剤の分解ガスによって断熱性に優れた多孔質の炭化層を形成する。
【００２５】
多価アルコールの例として、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール、トリメチロールプロパンから任意に選択される１種類以上が使用され。これらのうち前者４種類の物質は、分解温度が２６０℃にあり、いずれを使用しても同様の効果が期待できる。多糖類の例としては、澱粉、デキストリン、カゼインなどがある。
【００２６】
単純に、上記多価アルコールの分解温度と室内可燃物の引火点との比較では、分解温度の方が高く、発泡型防炎被覆材が有効に機能しない心配があるが、加熱雰囲気の温度は経過時間５分にして５４０℃となっているため、防炎被覆材の表面側はより高温となり、表面側から発泡は徐々に進行し、発泡による充填効果を発揮している。
【００２７】
▲４▼成分の難燃性発泡剤には、リン酸アンモニウム（発泡温度２３０〜２７０℃）、ポリリン酸アンモニウムが例示される。なお、表面をメラミンなどでマイクロカプセル被覆した物も同様に使用可能である。これらの難燃性発泡剤は、加熱によって、両者とも２７５℃において分解し、アンモニアガスを発生させると同時に、吸熱反応によって材料温度を引き下げる。
【００２８】
▲５▼成分の酸化チタンは、酸化チタンには触媒効果があり防炎被覆材の塗膜が火炎に暴された時に、多価アルコールあるいは炭化剤，合成樹脂が分解し、脱水・縮合反応し、炭化層を形成することに促進，補強効果がある。その結晶型にはアナターゼ型とルチル型とがあるが、アナターゼ型の方がその効果は大きく、炭化層形成そして断熱性能に良好な結果が得られる。ルチル型およびアナターゼ型両者の酸化チタンを併用した時には、ルチル型酸化チタン単独使用の場合に比べれば、発泡被覆層形成に効果を見ることができる
【００２９】
この発明に用いられる発泡型防炎被覆材の組成のうち、上記成分の配合量について説明すると、合成樹脂固形分の配合量を１００重量部としたとき、含窒素発泡剤の配合量は１０〜１００重量部とするのが良い。含窒素発泡剤の配合量が１０重量部未満の場合には、十分な発泡、吸熱が行われず、隙間部分の充填性能が劣る。１００重量部を越える場合、発泡被覆層の強度が弱くなり発泡被覆層の脱落、クラックが生じ易く、隙間部分の充填機能を果たさない可能性がある。
【００３０】
合成樹脂固形分の配合量を１００重量部としたとき、炭化剤の配合量は１０〜１００重量部とするのが良い。この合成樹脂固形分を基準にした炭化剤の割合が１０重量部未満の時は発泡被覆層の強度保持への効果が期待できない。逆に、１００重量部を越えると発泡反応が遅れ充填機能が発揮されないことへと繋がる。
【００３１】
合成樹脂固形分の配合量を１００重量部としたとき、難燃性発泡剤の配合量は３０〜３００重量部とするのが良い。この合成樹脂固形分を基準にした難燃性発泡剤の割合が、３０重量部未満の時は発泡被覆層の強度保持への効果が期待できず、また吸熱の効果も小さい。逆に、３００重量部を越えると発泡反応を阻害する。
【００３２】
合成樹脂固形分の配合量を１００重量部としたとき、難燃性発泡剤の配合量は３０〜３００重量部とするのが良い。この合成樹脂固形分を基準にした難燃性発泡剤の割合が、３０重量部未満の時は発泡被覆層の強度保持への効果が期待できず、また吸熱の効果も小さい。逆に、３００重量部を越えると発泡反応を阻害する。
【００３３】
合成樹脂固形分の配合量を１００重量部としたとき、酸化チタンの配合量は２０〜１５０重量部とするのが良い。この合成樹脂固形分を基準にした酸化チタンの割合が、３０重量部未満の時は触媒効果が小さく、発泡被覆層の強度アップの効果が見られず、逆に、１５０重量部を越えると発泡反応を阻害する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１には、実施例によるドアの一部透視図を含む外観斜視図をを示している。
図中符号１が発泡型防炎被覆材を示し、符号２がドア本体、符号３がドア枠を示している。図２は図１のＡ−Ａ′線断面図を示している。符号４が隙間、符号５が丁番を示している。この実施例では、隙間４は最大４ｍｍ有った。
【００３５】
図１に用いた発泡型防炎被覆材では、その組成として下記に示す配合組成にあるものを作成し、注射器状の充填器具により、被覆材を直径２ｍｍの棒状になるよう隙間部分に塗り付けた。
【００３６】
配合１
アゾジカルボンアミド                    １００重量部
ポリリン酸アンモニウム                  １００重量部
ペンタエリスリトール                      ５０重量部
合成樹脂（酢酸ビニル樹脂エマルション）  ２００重量部
二酸化チタン                              ５０重量部
水                                      ２００重量部
なお、合成樹脂は固形分濃度５０％のものを使用した。
【００３７】
配合１による発泡型防炎被覆材では、常温における厚み２ｍｍとしたものは、ＪＩＳ  Ａ１３０４「建築構造部材の耐火試験方法」にある１時間の加熱試験に準拠して、耐火塗料裏面温度２４０℃までの昇温により１２ｍｍとなり、１時間の加熱試験終了時には２５ｍｍとなった。
【００３８】
また、発泡後の被覆材が形状を保てるかどうかについては、風洞試験を行い、発泡後の被覆材が形状を保てるかどうかにより判断した。試験条件は秒速５ｍの風を試験体に直角に３０分当て、風により飛散するかを確認した。配合１の発泡型防炎被覆材では、発泡後の形状を保持することが確認された。
【００３９】
図３では、別の実施例による吸気口部分に適用した場合の正面図を示す。図中符号１が発泡型防炎被覆材、符号６が吸気フィン、符号７が吸気フィン支持部、符号８が吸気スリーブ、符号９が取付菅を示している。図３に示された実施例では、吸気フィン６が閉鎖位置における吸気スリーブ８の内側に発泡型防炎被覆材１のシート化されたものを幅３ｃｍ厚み約２ｍｍにして貼り付けたものとなっている。
【００４０】
シート化された被覆材を作成するには、下記配合２からなる被覆材を離型紙上に厚み２ｍｍとなるように塗り付け、これを乾燥させた。乾燥させた後、幅３ｃｍに切り取って、目的とする用途部位に利用するようにしている。この実施例では、エポキシ樹脂系接着剤により吸気スリーブの所定位置に貼り付けた。
【００４１】
配合２
尿素                  １００重量部
合成樹脂              １００重量部
【００４２】
配合２による発泡型防炎被覆材では、常温における厚み１．８ｍｍとしたものは、ＪＩＳ  Ａ１３０４「建築構造部材の耐火試験方法」にある１時間の加熱試験に準拠して、耐火塗料裏面温度２４０℃までの昇温により１５ｍｍとなり、１時間の加熱試験終了時には２０ｍｍとなった。
【００４３】
上記した実施例に構成された発泡型防炎被覆材の使用方法による作用を説明する。
この発明では、発泡型防炎被覆材の適用厚みを、空隙部分の隙間の大きさと発泡倍率を考慮したものとしている。隙間部分が４ｍｍであり、所定温度の発泡倍率が２倍であれば、２ｍｍであれば隙間の充填が行われるものとなる。
【００４４】
また、火炎侵入部分として、従来あまり検討が無かった、種々の隙間部分の充填を行うようにし、実施例ではドア周り、吸気口を例としている。
さらに、火炎侵入部分への適用に当たっても塗り付けの他、シート化された発泡型防炎被覆材を貼り付けて使用するようにしている。
【００４５】
発泡型防炎被覆材の目的を満たす発泡が室内側可燃物の引火点未満において行われるようにしているため、火炎侵入部分の空隙部分閉鎖が上記温度に達する前に行われる。
【００４６】
以上のように、この実施形態によれば次のような効果が発揮される。
・  発泡型防炎被覆材の被覆厚を必要最小量とすることとなる。
・  従来、火炎侵入部分として普段は密閉不可能な部分への適用を図るものとなっている。
・  発泡型防炎被覆材を塗り付けにより行えば、建物が完成している物件であっても、適用可能となる。
【００４７】
・  発泡型防炎被覆材をシート化されたものによって貼り付けて適用すれば、前もって火炎侵入部分の機材の組み立て時に組み込むことができる。また、既に建物が完成している場合であっても、塗装に比べ周りの部分を汚したり、塗装にかかる種々の器具を必要としない。
【００４８】
・  発泡型防炎被覆材の発泡による火炎侵入部分の閉鎖が、火炎が侵入すると困る部分の可燃物の引火点より低くしている為、効果的に火災の拡大を防ぐことができる。
【００４９】
なお、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・  発泡型防炎被覆材の適用をサイディングの合决り部分及び／又は木口、小端部分に行うことができる。
このことにより、サイディングの熱変形あるいは防水用シーリング材の熱変形、熱溶融があった際にも火炎の侵入を防ぐことができる。
【００５０】
・  発泡型防炎被覆材の適用をドアの通気部、窓と窓枠との空隙、通気口、換気口、排気口、ケーブル管路の内側空隙部分においても行うことができる。
これらの箇所全てに適用することで、構造部材が炎上してしまう場合を除き、隙間部分から火炎の侵入を防ぐことができる。
【００５１】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発泡型防炎被覆材の使用方法によれば、発泡型防炎被覆材を火炎侵入部分への適用することにより、開口部隙間部分の充填が室内側可燃物の引火点以下において行われるので、開口部隙間部分からの火炎侵入を確実に無くすことができる。
【００５２】
請求項２に記載の発泡型防炎被覆材の使用方法によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、火炎侵入部分として法律の定めの無い部分においても、火炎侵入を効果的に防ぐことができる。
【００５３】
請求項３に記載の発泡型防炎被覆材の使用方法によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加え、火炎侵入部分に対し、効果を理解した時から任意時期に適用することが可能となる。
【００５４】
請求項４に記載の発泡型防炎被覆材の使用方法によれば、請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加え、火炎の侵入防止効果をより簡便な方法とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明をドア部分に適用した実施例による一部透視図を含む外観斜視図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ′線断面図である。
【図３】この発明を吸気口部分に適用した実施例における正面図である。
【図４】発泡型被覆材が発泡する時の、温度上昇の違いによる表面側、裏面側の発泡倍率の差を模式的に示す曲線のグラフである。
【符号の説明】
１  発泡型防炎被覆材
２  ドア本体
３  ドア枠
４  隙間
５  丁番
６  吸気フィン
７  吸気フィン支持部
８  吸気スリーブ
９  取付管
【図１】
2004176490.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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