(57)【要約】      （修正有）【課題】できるだけ簡単な構造で非常に優れた防火性能を発揮できると共にコストを大幅に低減できる防火扉及び防火扉構造を提供する。【解決手段】桐製の芯材１０と、表面に設けられた化粧層３０とを有する木製防火扉において、前記芯材１０の表面には、発泡剤、炭化剤及び樹脂を含む耐火断熱剤又は耐火断熱シートからなる耐火断熱被覆層２０を具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
桐製の芯材と、表面に設けられた化粧層とを有する防火扉において、前記芯材の表面には、発泡剤、炭化剤及び樹脂を含む耐火断熱剤又は耐火断熱シートからなる耐火断熱被覆層を具備することを特徴とする防火扉。
【請求項２】
請求項１において、前記芯材が、桐集成材の積層板であることを特徴とする防火扉。
【請求項３】
請求項２において、前記芯材が、前記桐集成材の３層クロス張りの積層板であることを特徴とする防火扉。
【請求項４】
スチール製の芯材と、表面に設けられた化粧層とを有する防火扉において、前記芯材の表面には、発泡剤、炭化剤及び樹脂を含む耐火断熱剤又は耐火断熱シートからなる耐火断熱被覆層を具備することを特徴とする防火扉。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項において、前記耐火断熱剤が、耐火断熱塗料であることを特徴とする防火扉。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項において、前記化粧層が、化粧シート又は化粧塗料であることを特徴とする防火扉。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項において、前記芯材のドアノブのシリンダーの収納部に加熱発泡剤が設けられていることを特徴とする防火扉。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項において、前記芯材の表及び裏の表面には、少なくとも左右方向に延びる溝が形成され、前記耐火断熱被覆層が前記溝内にも設けられていることを特徴とする防火扉。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項において、前記芯材の面方向下端の端面には、左右方向に延びる遮音溝が設けられていることを特徴とする防火扉。
【請求項１０】
扉取付枠と、前記扉取付枠に取り付けられた防火扉とからなる防火扉構造であって、前記防火扉は、請求項１〜９の何れか１項に記載の防火扉であることを特徴とする防火扉構造。
【請求項１１】
請求項１０において、前記扉取付枠の前記防火扉の表裏面の周縁部と当接部に、ゴム部材と、ゴム部材の前記防火扉とは反対側に設けられた加熱発泡剤からなる加熱発泡層とが設けられていることを特徴とする防火扉構造。
【請求項１２】
請求項１０又は１１において、前記扉取付枠が、内部にモルタルを充填したスチール材からなることを特徴とする防火扉構造。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、住宅や会社等の扉として用いられ、火災発生時に火や熱をトラップするという防火性能を有する防火扉に関する。特に、無機材料からなる燃焼遅延剤を含浸させた木材を芯材として用いた防火扉及び防火扉構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特定防火設備６０としてはスチール製しか認められなかったので、防火扉は一般的にはスチール製である。スチール製の防火扉は頑丈であるが、重く、高熱で反ってしまい、また、輻射熱が大きい（木の５〜８倍）などの欠点を有する。
【０００３】
そこで、平成２年に甲種防火扉及び乙種防火扉の試験方法が改正され、一定条件を満たせば木製戸であっても特定防火設備６０若しくは特定防火設備２０として認可されるようになったことを契機として桐材を用いた木製防火扉が開発されている。
【０００４】
そして、桐の集成材を積層した桐積層板を用いたもの（特許文献１参照）、桐集成材と熱硬化性樹脂積層板とを積層したもの（特許文献２参照）、桐材と不燃紙とを組み合わせたもの（特許文献３参照）、桐材とフェノールフォームとを組み合わせたもの（特許文献４参照）、桐集成材に耐火シートを組み合わせたもの（特許文献５参照）、桐材と火山性ガラス繊維板とを組み合わせたもの（特許文献６参照）等が開発されている。また、桐材の反りを防止する構造（特許文献７参照）、災害時の脱出を容易にする構造（特許文献８参照）等が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２０８０３３号公報  （特許請求の範囲、第２図）
【特許文献２】特開平７−２５９４４５号公報  （特許請求の範囲、第２図）
【特許文献３】特開平７−２９３１２７号公報  （特許請求の範囲、第１図）
【特許文献４】特開平７−３２４５６１号公報  （特許請求の範囲、第１図）
【特許文献５】特開平９−２５６７４６号公報  （特許請求の範囲、第２図）
【特許文献６】特開２０００−１７９２４５号公報  （特許請求の範囲、第２図）
【特許文献７】特開２０００−３１００９０号公報  （特許請求の範囲、第１図）
【特許文献８】特開２００１−１７５６０号公報  （特許請求の範囲、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の木製防火扉は、例えば、経年変化の中での性能低下やコスト、或いは、火災発生時等の防火性能の点で問題があり、十分に満足できる製品は得られていない。すなわち、ＩＳＯ基準に基づく平均約９００℃の燃焼試験において６０分の防火性能を得ることができない。
【０００７】
また、木製防火扉の防火性能を高めるためには、上述したように、フェノールフォームや火山性ガラス繊維板等を用いるため、製造コストが増大してしまい、最終的には、製品コストが高くなるという問題がある。
【０００８】
さらに、スチール製の防火ドアに関しては、ＩＳＯ基準に基づく平均約９００℃の燃焼試験において６０分の防火性能を得ることができないという結果が得られている。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、できるだけ簡単な構造で非常に優れた防火性能を発揮できると共にコストを大幅に低減できる防火扉及び防火扉構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、桐製の芯材と、表面に設けられた化粧層とを有する防火扉において、前記芯材の表面には、発泡剤、炭化剤及び樹脂を含む耐火断熱剤又は耐火断熱シートからなる耐火断熱被覆層を具備することを特徴とする防火扉にある。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記芯材が、桐集成材の積層板であることを特徴とする防火扉にある。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記芯材が、前記桐集成材の３層クロス張りの積層板であることを特徴とする防火扉にある。
【００１３】
本発明の第４の態様は、スチール製の芯材と、表面に設けられた化粧層とを有する防火扉において、前記芯材の表面には、発泡剤、炭化剤及び樹脂を含む耐火断熱剤又は耐火断熱シートからなる耐火断熱被覆層を具備することを特徴とする防火扉にある。
【００１４】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記耐火断熱剤が、耐火断熱塗料であることを特徴とする防火扉にある。
【００１５】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記化粧層が、化粧シート又は化粧塗料であることを特徴とする防火扉にある。
【００１６】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記芯材のドアノブのシリンダーの収納部に加熱発泡剤が設けられていることを特徴とする防火扉にある。
【００１７】
本発明の第８の態様は、第１〜７の何れかの態様において、前記芯材の表及び裏の表面には、少なくとも左右方向に延びる溝が形成され、前記耐火断熱被覆層が前記溝内にも設けられていることを特徴とする防火扉にある。
【００１８】
本発明の第９の態様は、第１〜８の何れかの態様において、前記芯材の面方向下端の端面には、左右方向に延びる遮音溝が設けられていることを特徴とする防火扉にある。
【００１９】
本発明の第１０の態様は、扉取付枠と、前記扉取付枠に取り付けられた防火扉とからなる防火扉構造であって、前記防火扉は、第１〜第９の何れかの態様の防火扉であることを特徴とする防火扉構造にある。
【００２０】
本発明の第１１の態様は、第１０の態様において、前記扉取付枠の前記防火扉の表裏面の周縁部と当接部に、ゴム部材と、ゴム部材の前記防火扉とは反対側に設けられた加熱発泡剤からなる加熱発泡層とが設けられていることを特徴とする防火扉構造にある。
【００２１】
本発明の第１２の態様は、第１０又は１１の態様において、前記扉取付枠が、内部にモルタルを充填したスチール材からなることを特徴とする防火扉構造にある。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、火災発生時には、耐火断熱被覆層が発泡して防火扉を包み込むので、扉への熱の伝達が著しく低減し、芯材に反りが発生せず、且つ桐製の芯材が優れた耐火性能を具備するので、全体として非常に優れた防火性能を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る木製防火扉構造の概略正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ′線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ′線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の木製防火扉及び木製防火扉構造を説明するが、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２５】
図１〜図３には、本発明の木製防火扉を含む本発明の木製防火扉構造を示す。
【００２６】
図１には木製防火扉構造の概略正面を示し、図２及び図３には、そのＡ−Ａ′線断面及びＢ−Ｂ′線断面を示す。
【００２７】
図示するように、木製防火扉構造は、木製防火扉１と、この木製防火扉１の四方を囲む扉取付枠１００とを具備する。
【００２８】
木製防火扉１は、桐製の芯材１０と、芯材１０の表面に設けられた、発泡剤、炭化剤及び樹脂を含む耐火断熱剤又は耐火断熱シートからなる耐火断熱被覆層２０と、化粧層３０とを具備する。
【００２９】
かかる本発明の木製防火扉１は、芯材１０の表面に、発泡剤、炭化剤及び樹脂を含む耐火断熱剤又は耐火断熱シートからなる耐火断熱被覆層２０を設けることにより、ＩＳＯ基準に基づく平均約９００℃の燃焼試験において６０分以上の防火性能が得られ、「特定防火設備」の国土交通大臣認定を受けることができるものである。
【００３０】
ここで、芯材１０の表面に設けられた耐火断熱被覆層２０は、発泡剤、炭化剤及び樹脂を含む耐火断熱剤を塗布して又は耐火断熱シートを貼付して形成したものである。
【００３１】
発泡剤としては、ポリリン酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、リン酸メラミン、メラミン、尿素などを挙げることができる。
【００３２】
炭化剤としては、多価アルコール、デキストリン、糖類等を挙げることができる。
【００３３】
樹脂としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂等を挙げることができる。
【００３４】
耐火断熱剤は、発泡剤、炭化剤及び樹脂の他、顔料、溶剤などを含んでもよい。顔料としては、酸化チタン等の着色顔料や体質顔料を挙げることができる。また、溶剤としては、キシレン、アルコールなどの有機溶剤又は水を挙げることができる。
【００３５】
このような耐火断熱剤は、発泡剤、炭化剤及び樹脂を含むものであり、一般的には、耐火断熱塗料として販売され、各種鋼構造物の主要構造部への耐火塗料として用いられている。例えば、ナリファイア（登録商標；東邦レオ株式会社製）、ＳＫタイカコート（登録商標；エスケー化研株式会社製）、ＧＣ耐火塗料（商品名；株式会社グローケミカル製）などを用いることができる。また、耐火断熱シートは、発泡剤、炭化剤及び樹脂を含むものであり、例えば、グラスファイバー製のシート状のネットに発泡剤、炭化剤及び樹脂を含む耐火断熱塗料を保持して硬化させたもので、例えば、バルサシート（商品名；株式会社グローケミカル製）などを挙げることができる。
【００３６】
市販の耐火断熱塗料は、耐火断熱被覆層を複数層で形成するものがあるが、この場合には、本発明の耐火断熱被覆層は、複数層の全てを含む。例えば、ナリファイア（登録商標）では下塗り、中塗り、及び上塗りの三層構成となる。又は、バルサシート（商品名）を貼付して設けてもよい。
【００３７】
耐火断熱被覆層２０の厚さは、０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度、好ましくは、１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度とするのが望ましい。
【００３８】
耐火断熱被覆層２０は、芯材１０の表面全体、すなわち、表裏の二面の他、上下左右の端面に設ければよい。
【００３９】
本実施形態の木製防火扉１は、下端面に遮音効果を有する遮音溝１１を幅方向に亘って有するが、耐火断熱被覆層２０は、遮音溝１１内にも設けられている。
【００４０】
また、木製防火扉１は、レバーハンドル２を具備する。芯材１０にはレバーハンドル２に連結するシリンダー３を収納するために取付凹部１２が設けられているが、取付凹部１２の内面にも耐火断熱被覆層２０が設けられている。
【００４１】
一方、本実施形態の木製防火扉１の芯材１０は、防火性能や軽量化の点で、桐材を主体とするものであり、特に、桐集成材の積層板、あるいは、この桐集成材の３層クロス張りの積層板を用いるのが好ましい。
【００４２】
具体的には、桐材として反りが出難いとされている品質の材料を用いるのが好ましい。また、芯材は、天然の桐から切り出した桐材又は桐の集成材の何れを用いてもよく、１枚物でも積層材でもよいが、積層する場合には奇数枚用いるのが好ましい。何れにしても、要求される防火性能や、コスト等を考慮して、芯材を形成する木種を適宜決定すればよい。一般的には桐の集成材を用いて複数枚積層して用いるのが好ましく、さらに、木目（繊維方向）を略直交するようにクロスさせて３層構造とした積層材が特に好ましい。このように、芯材を積層材により構成する場合には、燃焼遅延剤を含浸させた集成材を３層クロス張りしてもよく、積層材とした後に燃焼遅延剤を含浸させてもよい。さらに、このようにして３層クロス張りする場合には、それぞれの積層材を上述した耐火接着剤を介して接合するようにしてもよい。
【００４３】
本発明で用いられる桐製の芯材１０は、熱による反りを防止するために、必要に応じて、面方向の四方、すなわち、扉の四辺を、桐材より堅く、反りにくい木材からなる補強部材（框材）で覆うようにしてもよいが、本実施形態では設けてない。このような補強部材を設ける場合には、補強部材としては、比重０．５以上の天然木集成材であるのが好ましく、人工合板、Ｌ．Ｖ．Ｌ（天然目平行合板集成材）などの框材を挙げることができる。また、補強部材は、防火性能を高める点で、上述した耐火接着剤を介して積層材等に接合するのが好ましい。勿論、桐材であっても、その桐材を用いて桐集成材とすれば、強度は確保できるので、補強部材として用いてもよい。また、本発明では、補強部材として天然木集成材を３層クロス張りしたものを用いてもよい。この場合には、各天然木集成材を耐火接着剤により接合することで、防火性能をさらに高めることができる。そして、積層材と補強部材とは、凹凸部を介して相互に嵌合する構造により接合してもよく、このような場合にも、耐火接着剤を介して接合するのが防火性能の点で好ましい。なお、本発明では、このような補強部材を積層材に含めて芯材という。
【００４４】
また、本発明の木製防火扉の最外表面には化粧シート又は化粧塗料からなる化粧層３０を具備する。
【００４５】
化粧層３０に化粧シートを用いる場合、材質は、難燃性の樹脂シートで形成されていれば特に限定されない。このような芯材の表面に設けられた化粧シートには、防火薬剤を少なくとも含有する燃焼遅延剤を塗布又は含浸すれば、さらに防火性能が向上するという効果がある。勿論、化粧シートには、燃焼遅延剤を含浸しなくてもよい。
【００４６】
化粧層３０に化粧塗料を用いる場合には、一般的な化粧塗料の他、耐熱性の化粧塗料を用いればよいが、あくまでも化粧目的であるので、一般的な化粧塗料を用いればよい。本実施形態では、ウレタン系化粧塗料を用いて化粧層３０とした。
【００４７】
以上説明した木製防火扉１は、全体に耐火断熱被覆層２０を具備する。このような耐火断熱被覆層２０は、火災の際の熱、例えば、２００℃〜２５０℃程度で発泡を開始し、炭化しながら緻密な発泡層を形成し、結果的に２０〜４０倍の体積に膨脹し、断熱層となる。
【００４８】
本発明は、このような耐火断熱被覆層２０を桐製の芯材１０に設けることにより、ＩＳＯ基準に基づく平均約９００℃の燃焼試験において６０分以上の防火性能を実現したものである。
【００４９】
なお、本実施形態の木製防火扉１は、上述した通り、遮音溝１１を具備するので、通常使用時においては、防音性能を発揮する。
【００５０】
この遮音溝１１は、芯材１０の下端面の厚さ方向中央に、芯材１０の表裏面の左右方向に亘って延設されており、その開口部の形状は長方形である。この場合、遮音溝１１の開口部の短手方向の距離である溝幅Ｗは１０ｍｍ、凹部である遮音溝１１の深さＨが約１００ｍｍである。従って、アスペクト比（凹部の深さ／凹部の開口部の短手方向の距離）は、１０となっている。このように、アスペクト比が４以上であるように凹部である遮音溝１１が形成されたことで、木製防火扉１の下端面と床面との間に入射した音波は、遮音溝１１に入射されて遮音溝１１の内壁で何回も反射されて分散された後に、遮音溝１１から反対側に出射させることが可能である。これにより、音波の強さを１／３〜１／４に低減することができ、大きな遮音性能を得ることができる。他方で、アスペクト比が４未満であると、所望の遮音効果を得ることができない。アスペクト比は、好ましくは、４．５〜１０である。この範囲であれば、より高い遮音性能を得ることができる。
【００５１】
図１に示す木製防火扉構造は、以上説明した木製防火扉１を、扉取付枠１００に取り付けることで構成される。
【００５２】
扉取付枠１００は、図２及び図３に示すように、扉の上端を支える上部取付枠１１０と、木製防火扉１の下端面と相対向する面を構成する靴ずり１２０と、木製防火扉１の左右の側部を支える側部取付枠１３０とからなる。
【００５３】
木製防火扉１は、側部取付枠１３０に蝶番４を介して取り付けられて設置されるが、上部取付枠１１０及び側部取付枠１３０の木製防火扉１の周縁部と当接する部分には、ゴム部材としてエアタイトゴム１５０が設けられ、エアタイトゴム１５０の木製防火扉１との当接側とは反対側に加熱発泡剤からなる加熱発泡層１６０が設けられている。
【００５４】
この加熱発泡層１６０は、本実施形態では、約２５０℃に加熱されると約３０倍の体積に発泡するグラファイト系加熱発泡剤によって形成した。また、ゴムチューブからなるエアタイトゴム１５０は、加熱発泡層１６０側とは反対側が木製防火扉１側の縁部と当接し、密閉するようになっている。
【００５５】
このような構造とすることにより、火災時には、加熱発泡層１６０が、例えば、約２５０℃に加熱されると約３０倍の体積に発泡する。これにより、エアタイトゴム１５０が液状化して変形（熱劣化）したとしても、木製防火扉１と上部取付枠１１０、及び側部取付枠１３０との間の隙間は発泡した加熱発泡剤によって封止される。これによって、木製防火扉１と上部取付枠１１０及び側部取付枠１３０との隙間を完全に密閉する。
【００５６】
なお、上部取付枠１１０及び側部取付枠１３０は、本実施形態では、スチール材１１１、１３１からなり、内部にはモルタル１１２、１３２が充填されている。また、スチール材１１１、１３１の表面には、ウレタン系の化粧塗料で形成した図示しない化粧層が設けられている。なお、本実施形態では設けていないが、上部取付枠１１０、及び側部取付枠１３０の化粧層の下側に耐火断熱被覆層を設けてもよい。
【００５７】
以上説明したように、本発明に係る木製防火扉構造は、桐製の芯材１０の表面に耐火断熱被覆層２０を設けた木製防火扉１を用いているので、ＩＳＯ基準に基づく平均約９００℃の燃焼試験において６０分以上の防火性能が得られ、「特定防火設備」の国土交通大臣認定を受けることができるものである。
【００５８】
また、本発明に係る木製防火扉は、耐火シートやケミカル板等を用いなくても、比較的簡単な構造で、優れた防火性能を発揮するため、製造コストを低減することができ、芯材を構成する木材に間伐材を用いれば、製造コストを大幅に低減することができる。さらに、芯材に少なくとも桐材を用いることで、従来品と比べて、木製防火扉の扉重量の軽量化を図ることができるという効果も奏する。
【００５９】
（その他）
本発明の木製防火扉１において、桐製の芯材１０と耐火断熱被覆層２０との密着性は良好であり、加熱により発泡層となっても、容易には脱落しないが、必要に応じて芯材１０の表面を粗面化したり、表面に溝を形成したりしてもよい。この場合、粗面化された凹凸面の凹部内や溝の中にも耐火断熱被覆層２０が入り込む。しかしながら、溝内の耐火断熱被覆層２０は、桐の断熱性が高いので、大きくは発泡せず、芯材１０との密着性を有効に高めることができるようになる。
【００６０】
また、上述した木製防火扉１は、全体に耐火断熱被覆層２０を具備するものであるが、従来のスチール製の防火扉の表面に、上述したものと同様な耐火断熱被覆層を設けることにより、ＩＳＯ基準に基づく平均約９００℃の燃焼試験において６０分以上の防火性能を実現することができる。このような耐火断熱被覆層は、火災の際の熱、例えば、２００℃〜２５０℃程度で発泡を開始し、炭化しながら緻密な発泡層を形成し、結果的に２０〜４０倍の体積に膨脹し、断熱層となるものであり、スチール製の芯材に設けた場合にも同様な効果を発揮する。
【００６１】
なお、耐火断熱被覆層は、桐製の芯材との相性は上述したとおり良好であり、桐製の芯材に耐火断熱被覆層を設けた上述した木製防火扉は、防火性能は顕著に優れたものである。
【符号の説明】
【００６２】
１  木製防火扉
１０  芯材
２０  耐火断熱被覆層
３０  化粧層
【図１】
2017201125.tif 000003
【図２】
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【図３】
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