(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱により膨張して断熱性能を発揮する耐火膨張材料を貫通して締結されるリベットの首下部周囲に、加熱によって溶解する環状部材が配設されてなることを特徴とする熱溶解性リベット締結部材。
【請求項２】
環状部材の融点が３００℃以下であることを特徴とする請求項１記載の熱溶解性リベット締結部材。
【請求項３】
加熱により膨張して断熱性能を発揮する耐火膨張材料を、該耐火膨張材料を貫通するリベットによって締結する際に、請求項１又は２記載の熱溶解性リベット締結部材を用いることを特徴とする締結方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は耐火膨張材料を締結するためのリベットとの周囲に配設される熱溶解性リベット締結部材及びそれを用いた締結方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、集合住宅や戸建て住宅等において建築物の構造材をなす梁、柱等として軽量な鉄骨が用いられるようになっている。このような建築物の構造材として用いられる鉄骨には、建設省告示第２９９９号やＪＩＳ  Ａ  １３０４により耐火性能基準が定められており、その基準を満たすために、鉄骨の表面を耐火性に優れた材料（耐火被覆材）で被覆する方法が一般的に実施されている。
【０００３】
鉄骨に耐火性を付与するための被覆材料として、特開平６−３２６６４号公報には、水ガラスや水硬性セメントにバーミキュライト、ロックウール等の無機成分を混合したものが開示されている。しかしながら、この被覆材料は、施工時に現場で鉄骨に対して塗布又は吹きつけが必要であるため、施工性が悪いという問題点があった。また、形成される耐火被覆層の厚さにむらが生じ易く、むらが生じた場合は十分な耐火性を発揮することができなかった。また、形成される耐火被覆層にひび割れが発生して耐火性能が低下することがあった。
さらに、湿式又は半乾式により吹きつけられた場合は硬化するまでに長時間を要するため、作業効率が悪かった。
【０００４】
また、鉄骨に耐火性を付与するために、樹脂分、リン化合物、熱膨張性黒鉛及び無機充填剤を含有する樹脂組成物からなる熱膨張性の耐火性シートが提案されている。この耐火性シートは、鉄骨等の周囲  施工され、加熱によって膨張して燃焼残渣からなる耐火断熱層を形成することにより、耐火性能を発揮する。
上記耐火性シートは、取り扱い性や施工性等を向上させるために、通常、表面に金属板や無機質ボード等が積層された耐火性積層体として使用される。
【０００５】
しかしながら、上記耐火性積層体同士の締結には一般にリベットが用いられるが、耐火性積層体が加熱によって膨張すると、図３に示したように、ブラインドリベットの近傍では耐火性積層体の膨張が抑制されて耐火断熱層が十分に形成されないため、耐火性能が低下するという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、加熱によって膨張して耐火断熱層を形成する耐火性積層体を締結する際にリベットを使用しても、加熱によって膨張が抑制されることなく、耐火断熱層が十分に形成されるため優れた耐火性能を発現する熱溶解性リベット締結部材及びそれを用いた締結方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱溶解性リベット締結部材は、加熱により膨張して断熱性能を発揮する耐火膨張材料を貫通して締結されるリベットの首下部周囲に、加熱によって溶解する環状部材が配設されてなることを特徴とする。
【０００８】
本発明で用いられる環状部材としては、例えば図１（イ）で示したように、上部に鍔部を有する円筒状のものが用いられる。
耐火膨張材料を締結する場合は、円筒状の熱溶解性材料からなる環状部材中にリベット首下部が挿通された状態で耐火膨張材料を貫通させ、耐火膨張材料から下方に突出した首下部を押しつぶすことによって固定する。
首下部を押しつぶす際に、上部が変形して鍔部が形成され、図１（イ）で示した形状の環状部材ができあがる。
【０００９】
上記環状部材は、融点以上の温度で加熱されることによって溶解、消失し、図１（ロ）で示したように、リベット頭部と耐火膨張材料との間、リベット首下部の周囲に膨張代が形成されるため、耐火膨張材料が加熱によって膨張する際の厚み、幅及び長さ方向における寸法変化を吸収することができる。
【００１０】
従って、締結部品の寸法は、耐火膨張材料の膨張代によって適宜決定される。また、リベット頭部は締結部品より広幅となるように設け、リベット首下部は耐火膨張材料の下方から突出する程度の長さとすることが好ましい。
【００１１】
上記環状部材としては、例えば図２（イ）で示したように、リベット頭部と耐火膨張材料との間に挿入される、スペーサ状のものであってもよい。
耐火膨張材料を締結する場合は、この環状部材にリベットを挿通して耐火膨張材料を貫通させ、耐火膨張材料の下方から突出したリベット首下部を押しつぶすことによって固定する。このような方法によって、上記スペーサ状の環状部材をリベット頭部と耐火膨張材料との間に配設することができる。
【００１２】
上記環状部材は、融点以上の温度で加熱されることによって熱溶解、消失し、図２（ロ）で示したように、耐火膨張材料の厚み方向の膨張を吸収することができる。従って、環状部材の厚みは、耐火膨張材料の膨張代によって適宜決定される。
【００１３】
上記リベット頭部とリベット首下部とが、ネジによって螺合する構造（図示せず）となされていてもよい。このような螺合構造によって、耐火膨張材料を貫通したリベット首下部に、リベット頭部を螺合することにより固定することができるので、最初からリベット首下部の先端を押しつぶしたリベットが使用可能となる。また、螺合構造によって耐火膨張材料の厚み方向における膨張代を調節することができる。
【００１４】
上記リベットは、耐火用途では融点１０００℃以上のものが好ましく、一般に鉄製（融点１５３５℃）のものが用いられる。また、環状部材にはアルミ製（融点６６０℃）のものが用いられる。
しかしながら、環状部材の融点は３００℃以下が好ましく、例えば鉄製リベットの表面に樹脂層を被覆したものが用いられる。
【００１５】
本発明で用いられる耐火膨張材料は、加熱により膨張して燃焼残渣による耐火断熱層を形成し、耐火性能を発揮するものであれば、特に制限はなく、例えば、熱膨張性黒鉛、バーミキュライト、ホウ砂、発泡剤等の熱膨張性材料が充填された耐火膨張性の樹脂シートなどが挙げられる。この樹脂シートの両面には遮炎材が積層されていてもよい。
【００１６】
上記耐火膨張性の樹脂シートは、５０ｋｗ／ｃｍ2 の加熱条件で３０分間体積膨張させた場合の膨張倍率が２〜２０倍であることが好ましく、その厚みは、０．３〜５ｍｍが好ましい。厚みが、０．３ｍｍ未満では膨張しても十分な断熱性を発揮することができず、５ｍｍを超えると重くなるため取り扱いが困難となる。
【００１７】
上記耐火膨張性の樹脂シートは、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樹脂組成物からなるものが好ましい。
上記樹脂組成物は、熱膨張によって十分な断熱性を発揮し、かつシート状に成形でき、取り扱い性に優れている。
上記無機充填剤としては、特に限定されないが、水酸化アルミニウム等の含水物、炭酸カルシウム等の金属炭酸塩を用いることが好ましい。
【００１８】
また、上記耐火膨張性の樹脂シートには、熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質、リン化合物並びに無機充填剤の他に、中和処理された熱膨張性黒鉛、多価アルコール等が添加されてもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００２０】
（実施例１）
ブチルゴム（エクソンケミカル社製「＃０５２」）４０重量部、ポリブテン（出光石油化学社製「１００Ｒ」）５０重量部、水添石油樹脂（トーネックス社製「エスコレッツ５３２０」）１０重量部、中和処理された熱膨張性黒鉛（東ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」）３０重量部、ポリリン酸アンモニウム（チッソ社製「テラージュＣ８０」）１００重量部、水酸化アルミニウム（昭和電工社製「Ｈ−３１」）５０重量部、及び、炭酸カルシウム（備北粉化社製「ホワイトンＢＦ−３００」）１００重量部を２本の混練ロールに供給して混練し、耐火膨張性の樹脂シートを得た。
【００２１】
上記耐火膨張性の樹脂シートの片面に鉄板、もう一方の面に亜鉛メッキ鋼板を積層して、耐火膨張性の樹脂シートの両面に面材を有する耐火膨張材料を作製した。この耐火膨張材料を締結する際に、その厚み方向に図１（イ）に示した円筒状のアルミ製熱溶解性環状部材を挿通させた後、該締結部品の中空部にリベット首下部を挿入し、耐火膨張材料から突出したリベット首下部を押しつぶして固定し、耐火試験用サンプルを得た。この際、締結部品の上端部が折り曲げられた鍔部が形成された。次いで、上記耐火試験用サンプルを８００℃で３０分間加熱したところ締結部品は熱によって溶解して消失すると共に、耐火膨張材料が図１（ロ）に示した膨張代の方向に向けて膨張し、十分な耐火断熱層が形成されていた。
【００２２】
（実施例２）
実施例１と同様にして作製された耐火膨張材料のリベット首下部に、図１（イ）に示した厚板状のアルミ製熱溶解性環状部材を挿入し、耐火膨張材料から突出したリベット首下部を押しつぶして固定し、耐火試験用サンプルを得た。この耐火試験用サンプルを、実施例１と同様の条件で加熱したところ、締結部品は熱によって溶解して消失すると共に、耐火膨張材料が図２（ロ）に示したように厚み方向に向けて膨張し、十分な耐火断熱層が形成されていた。
【００２３】
（比較例１）
実施例１と同様にして作製された耐火膨張材料を、従来の方法に従ってブラインドリベットにより締結して耐火試験用サンプルを得た。
この耐火試験用サンプルを、実施例１と同様の条件で加熱したところ、締結部品は熱によって溶解して消失すると共に、耐火膨張材料が図３に示したように厚み方向に向けて膨張したが、ブラインドリベットの近傍の膨張が抑制されて十分な耐火断熱層が形成されなかった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の熱溶解性リベット締結部材及び締結方法は、上述の構成であり、加熱によって膨張して耐火断熱層を形成する耐火膨張材料を締結する際にリベットを使用しても、加熱によって膨張が抑制されることなく、十分な耐火断熱層が形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（イ）は環状部材の１実施例を示す模式断面図であり、図１（ロ）は環状部材が熱溶解した後の膨張代を示す模式断面図である。
【図２】図２（イ）は環状部材の他の実施例を示す模式断面図であり、図２（ロ）は環状部材が熱溶解により消失した後へ耐火断熱層が膨張した状態を示す模式断面図である。
【図３】従来のリベット締結方法を示す模式断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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