JP2000052463A

JP2000052463A - 防炎シャッタ

Info

Publication number: JP2000052463A
Application number: JP10236453A
Authority: JP
Inventors: Koji Koura; 孝次小浦
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2000-02-22

Abstract

(57)【要約】【課題】平常時には通気層を確実に開放でき、火災発
生時には通気層を確実に遮断できる防炎シャッタをを提
供する。【解決手段】建築物の通気層（Ａ）に設置される防炎
シャッタ（１）であって、加熱により膨張する発泡性耐
火樹脂組成物（２）が金属箔（３）で包まれた断面構造
を有する扁平な帯状に形成されて成る。そして、通気層
（Ａ）の幅方向に沿って固定されることにより、常温条
件下では通気層（Ａ）を開放し、高温条件下では柱状に
膨張して通気層（Ａ）を遮断可能に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防炎シャッタに関
し、詳しくは、建築物の通気層に設置される防炎シャッ
タであって、通気層の温度変化に応じ、平常時には通気
層を確実に開放でき、火災発生時には通気層を確実に遮
断できる防炎シャッタに関する。

【０００２】

【従来の技術】木造住宅等の建築物においては、快適な
居住空間を確保し且つ冷暖房の省エネルギ化を達成する
ため、高断熱・高気密化が普及している。また、その一
環として、建築物の外壁部には、躯体の内部に湿気が滞
留するのを防止するため、外壁材の内側に外気を流通さ
せる通気層が設けられる（特開平３−１３７３３５号、
特開平７−２５９２０３号、実公平７−１２４８８号の
各公報参照）。

【０００３】しかしながら、通気層構造の建築物におい
ては、火災発生時に火炎が通気層を介して急速に広が
り、階上や隣室への延焼を助長する虞がある。そこで、
木造住宅などにおいては、通気層に通気役物（ファイヤ
ーストップ）を設置する耐火構造が推奨されている。こ
の通気役物は、例えば、複数の通気孔を有する上下２段
の仕切片が通気層を横断する状態で且つ通気層に沿って
水平に架設されて成る。

【０００４】一方、建築物の耐火構造としては、火災発
生時の高温条件下において発泡する耐火性塗料（発泡性
耐火樹脂組成物）が塗布された耐火テープを鉄骨の表面
に貼着する構造が特開平９−１７６５７９号公報、特開
平８−３０２８５２号公報、特開平６−５５６８０号公
報などに開示されている。この種の耐火テープは、簡単
な施工で鉄骨の耐熱性を高めることが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の通気
役物（ファイヤーストップ）は、上下２段の仕切片が通
気層を横断する状態で架設されるため、平常時には通気
層の通風の障害となり、通気層の機能を大幅に損うとい
う問題がある。また、各仕切片に設けられた複数の通気
孔が常時開口した構造であるため、火災発生時には火炎
を確実に遮断することが出来ないという問題がある。

【０００６】そこで、本発明者等は、平常時には通気層
を確実に開放でき、火災発生時には通気層を確実に遮断
できる構造を種々検討した結果、前記公報に記載の耐火
性塗料（発泡性耐火樹脂組成物）の特性を利用し、火災
発生時の高温条件下で発泡性耐火樹脂組成物を発泡さ
せ、かつ、その発泡形状を通気層の隙間間隔以上の厚み
の断面形状に保持できるならば、通気層を効果的に遮断
し得ることを見出し、本発明を完成した。

【０００７】本発明の目的は、平常時には通気層を確実
に開放でき、火災発生時には通気層を確実に遮断できる
防炎シャッタを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る防炎シャッタは、建築物の通気層に設
置される防炎シャッタであって、加熱により膨張する発
泡性耐火樹脂組成物が金属箔で包まれた断面構造を有す
る扁平な帯状に形成されて成り、通気層の幅方向に沿っ
て固定されることにより、常温条件下では通気層を開放
し、高温条件下では断面方向に膨張して通気層を遮断可
能に構成されていることを特徴とする。斯かる防炎シャ
ッタは、常温条件下では発泡性耐火樹脂組成物が金属箔
と共に扁平な断面形状を保持しているため、通気層を開
放する。そして、高温条件下では、発泡性耐火樹脂組成
物が発泡し、金属箔と共に断面方向に膨張することによ
り、通気層を遮断する。

【０００９】本発明において、前記金属箔は、薄すぎる
と火災発生時の高温条件下で溶融してしまい、厚すぎる
と発泡性耐火樹脂組成物の発泡による膨張を妨げる。こ
のため、前記金属箔は、厚みが１０〜１００μｍ、好ま
しくは２０〜５０μｍのアルミニウム箔とされる。

【００１０】また、本発明において、前記発泡性耐火樹
脂組成物は、炭化促進剤１００重量部に対し、炭化成分
１５〜７０重量部、発泡剤１５〜１１０重量部およびバ
インダ１００〜３００重量部が配合された組成物であっ
て、前記バインダは、１００％引張りモジュラスが２Ｍ
Ｐａ以下、破断伸度が６００％以上とされる。斯かる組
成の発泡性耐火樹脂組成物は、優れた発泡性および耐火
性を発揮し、かつ、金属箔に対する優れた密着性および
柔軟性を発揮する。

【００１１】さらに、本発明において、前記発泡性耐火
樹脂組成物は、防炎シャッタの自己保形性を維持するた
め、１ｍｍ角に分割された１００個の試験片にセロハン
テープを貼って引き剥がすＪＩＳＫ５４００の試験方
法に準ずる試験において、１００個の試験片の全てが金
属箔に密着した状態を保持する密着強度を有しているの
が好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明に係
る防炎シャッタを説明する。図１は本発明の防炎シャッ
タの構造を示す垂直断面図である。図２は防炎シャッタ
の作用を示す垂直断面図である。図３は防炎シャッタが
設置される通気層を備えた建築物の外壁部の垂直断面図
である。図４は防炎シャッタの固定状態を示す斜視図で
ある。なお、以下の説明において、「発泡性耐火樹脂組
成物」は、適宜、「樹脂組成物」と略称する。

【００１３】本発明に係る防炎シャッタは、図１及び図
２に符号（１）で示すように、建築物の通気層（Ａ）に
設置される防炎シャッタであって、加熱により膨張する
発泡性耐火樹脂組成物（２）が金属箔（３）で包まれた
断面構造を有する扁平な帯状に形成されて成る。この防
炎シャッタ（１）は、通気層（Ａ）の幅方向に沿って固
定されることにより、常温条件下では通気層（Ａ）を開
放し（図１参照）、火災発生時の高温条件下では断面方
向に膨張して通気層（Ａ）を遮断可能に構成されている
（図２参照）。

【００１４】通気層（Ａ）は、図３に示す様に、建築物
の外壁部を構成する外壁材（Ｂ）とその内側の構造用面
材（Ｃ）との間に２０ｍｍ程度の隙間間隔で形成される
空間であり、左右の縦胴縁（図示省略）で仕切られた幅
４００〜２０００ｍｍ程度の空間として外壁部の幅方向
に多数形成されている。そして、各通気層（Ａ）は、外
壁材（Ｂ）の下端側の水切開口部（Ｄ）及び上端側の軒
天開口部（Ｅ）を介して外気に連通している。また、構
造用面材（Ｃ）とその内側の内装材（Ｆ）との間には、
断熱材（Ｇ）が介設されている。

【００１５】発泡性耐火樹脂組成物（２）は、炭化促進
剤１００重量部に対し、炭化成分１５〜７０重量部、発
泡剤１５〜１１０重量部およびバインダ１００〜３００
重量部が配合された組成物である。この配合量を満足す
る限り、適当な充填剤や可塑剤を配合してもよい。この
場合、配合量は、例えば、炭化促進剤１００重量部に対
し、炭化成分１５〜３５重量部、発泡剤１５〜３５重量
部、充填剤０〜８０重量部、可塑剤０〜５０重量部およ
びバインダ１００〜３００重量部とすることが出来る。

【００１６】炭化促進剤は、炭化成分のカーボン化を促
進する成分である。炭化促進剤としては、炭化物をより
低温で生成させるという理由から、ポリ燐酸アンモニウ
ムが好適に使用される。

【００１７】炭化成分は、カーボンを生成させる主成分
である。炭化成分としては、ジペンタエリスリトール、
ウレア樹脂、フェノール樹脂、でんぷん、石油樹脂また
はコールタール等が使用される。ジペンタエリスリトー
ルは、炭化収率が高いため、炭化成分として好適であ
る。炭化成分の配合量は、列挙した炭化成分が１５〜３
５重量部、その他の炭化成分が０〜３５重量部である。

【００１８】発泡剤としては、ジシアンジアミド、メラ
ミン樹脂、尿素、グアニジン等の発泡剤が使用される。
ジシアンジアミドは、不活性な発泡ガスを大量に発生す
るため、発泡剤として好適である。発泡剤の配合量は、
列挙した発泡剤が１５〜３５重量部、その他の発泡剤が
０〜７７重量部である。また、バインダとしては、柔軟
性が高いウレタン樹脂が好適である。

【００１９】前記のバインダは、１００％引張りモジュ
ラスが２ＭＰａ以下であり且つ破断伸度が６００％以上
であって、炭化促進剤１００重量部に対し１００〜３０
０重量部配合される。

【００２０】バインダの１００％引張りモジュラス及び
破断伸度（ＪＩＳＫ６３０１の測定方法に準じて測定
される。）は、耐熱性樹脂組成物の物性に大きく影響す
る。１００％引張りモジュラスが２ＭＰａより大きい場
合は、耐熱性樹脂組成物を急に曲げた際にひび割れが生
じ、破断伸度が６００％に満たない場合は、耐熱性樹脂
組成物を曲げた際にひび割れが生じる。

【００２１】また、バインダの配合量も耐熱性樹脂組成
物の物性に大きく影響する。配合量が１００重量部より
少ない場合は、耐熱性樹脂組成物を曲げた際ににひび割
れが生じ、３００重量部より多い場合は、耐熱性樹脂組
成物の自己消火性が低下し、着火性が発現する。

【００２２】前記の樹脂組成物（２）には、前述の様に
充填剤や可塑剤が添加されていてもよい。充填剤は、不
燃性を高め且つ発泡体強度を高める機能を有する。充填
剤としては、酸化チタン等の金属酸化物、水酸化アルミ
ニウム等の金属水酸化物、膨張性黒鉛などが使用され
る。また、可塑剤は、柔軟性を付与して塗膜の形成性を
高める機能を有する。可塑剤としては、ジブチルフタレ
ート、エチレングリコール、グリセリン等が使用され
る。

【００２３】また、樹脂組成物（２）には、前述のバイ
ンダ以外のバインダ、すなわち、１００％引張りモジュ
ラスが２ＭＰａより大きい第２のバインダ、あるいは、
破断伸度が６００％より小さい第３のバインダを炭化促
進剤１００重量部に対して０〜１００重量部配合するこ
とが出来る。この種のバインダとしては、エチレン酢酸
ビニル共重合体、アクリル樹脂、ゴム、塩化パラフィ
ン、ポリ塩化ビニリデン、ポリオレフィン等が挙げられ
る。

【００２４】本発明の防炎シャッタ（１）に使用される
樹脂組成物（２）は、前述の様に、１００％引張りモジ
ュラスが２ＭＰａ以下であり且つ破断伸度が６００％以
上と言う前記バインダの特定の物性により、金属箔
（３）等の基材に対する優れた密着性および柔軟性を発
揮することが出来る。例えば、金属箔（３）に２ｍｍの
厚みで塗布された樹脂組成物（２）は、１ｍｍ角に分割
された１００個の試験片にセロハンテープを貼って引き
剥がすＪＩＳＫ５４００の試験方法に準ずる試験にお
いて、１００個の試験片の全てが金属箔（３）に密着し
た状態を保持する密着強度を有している。

【００２５】金属箔（３）は、図１および図４に示す様
に、帯状に２枚に折り返されることにより、その内面に
塗布された樹脂組成物（２）の外装材として機能する。
樹脂組成物（２）の塗布は、酢酸エチル等の溶媒により
樹脂組成物（２）を溶融状態に混練して行う。

【００２６】前記金属箔（３）としては、各種の材料を
使用することが出来、例えば、アルミニウム箔が使用さ
れる。アルミニウム箔は、薄すぎると火災発生時の高温
条件下で溶融してしまい、厚すぎると樹脂組成物（２）
の発泡による膨張を妨げるため、その厚みは適度の範
囲、すなわち、１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜５
０μｍ程度とされる。

【００２７】本発明の防炎シャッタ（１）は、通気層に
設置された際、通気層（Ａ）の機能を損なわない様に、
通気層（Ａ）の隙間間隔を勘案して厚みが設定される。
例えば、通気層（Ａ）の隙間間隔が２０ｍｍの場合、防
炎シャッタ（１）の厚みは、１〜３ｍｍ程度に設定され
る。また、防炎シャッタ（１）の幅は、火災発生時に防
炎シャッタ（１）が断面方向に膨張する際の周長を十分
確保して通気層（Ａ）を確実に遮断できる様に、通常、
４０〜１００ｍｍ程度に設定される。

【００２８】前述の様に厚み及び幅が設定された帯状の
防炎シャッタ（１）は、金属箔（３）の折返し端部（３
Ａ）を上側にし、その折返し端部（３Ａ）をステープル
（タッカー針）（４）等で構造用面材（Ｃ）に固定する
ことにより、通気層（Ａ）の幅方向に沿って固定され
る。この場合、防炎シャッタ（１）は、樹脂組成物
（２）と金属箔（３）との密着性および柔軟性に優れて
いるため、切断や折り曲げによって樹脂組成物（２）が
金属箔（３）から剥離、脱落することがなく、通気層
（Ａ）の所定個所に確実に設置することが出来る。

【００２９】本発明の防炎シャッタ（１）は、図３に示
す次の部位の少なくとも１個所に設置される。例えば、
火の粉が土台側から通気層（Ａ）内に浸入して上昇する
のを防止するため、通気層（Ａ）の水切開口部（Ｄ）の
近傍に設置される。また、火の粉が軒裏から通気層
（Ａ）内へ吸引されるのを防止するため、通気層（Ａ）
の軒天開口部（Ｅ）の近傍に設置される。さらに、上階
と下階の間の延焼を防止するため、通気層（Ａ）の上下
階の境界部（Ｈ）の近傍に設置される。

【００３０】通気層（Ａ）内に設置された防炎シャッタ
（１）は、平常時の常温条件下では、図１に示す様に、
構造用面材（Ｃ）に沿って固定された扁平な帯状の断面
形状を維持している。このため、防炎シャッタ（１）
は、通気層（Ａ）を確実に開放してその通風を確実に維
持することが出来る。

【００３１】一方、火災発生によって通気層（Ａ）内の
防炎シャッタ（１）付近の温度が１００〜２００℃の高
温条件下となると、図２に示す様に、耐火性に優れた樹
脂組成物（２）が６０秒以内の短時間のうちに３０〜５
０倍程度の高倍率で発泡する。

【００３２】すなわち、樹脂組成物（２）においては、
先ず、炭化促進剤であるポリ燐酸アンモニウムが分解
し、バインダであるウレタン樹脂および炭化成分である
ジペンタエリスリトールと反応することにより、燐酸融
塩の炭化物が生成される。一方、発泡剤であるジシアン
ジアミドが分解してアンモニア及び窒素ガスを発生す
る。そして、窒素ガスにより燐酸融塩の炭化物がスポン
ジ状に発泡する。その結果、防炎シャッタ（１）が断面
方向に膨張して通気層（Ａ）を上下方向に確実に遮断す
る。従って、火炎が通気層（Ａ）を介して急速に広がる
事態を回避することが出来、建築物の延焼を抑制するこ
とが出来る。

【００３３】

【実施例】本発明の防炎シャッタ（１）に使用される発
泡性耐火樹脂組成物（２）の物性を評価するため、実施
例１，２および比較例１〜５としての数種の発泡性耐火
樹脂組成物を製造し、各樹脂組成物を塗布した耐火テー
プ（Ｔ１）〜（Ｔ７）を作製し、各耐火テープ（Ｔ１）
〜（Ｔ７）について耐曲げ性能、密着性能、耐火性能を
テストした。なお、耐火テープ（Ｔ３），（Ｔ４）にお
ける樹脂組成物は実施例１，２であり、耐火テープ（Ｔ
１），（Ｔ２），（Ｔ５）〜（Ｔ７）における樹脂組成
物は比較例１〜５である。

【００３４】各耐火テープ（Ｔ１）〜（Ｔ７）の樹脂組
成物は、炭化促進剤としてのポリ燐酸アンモニウム１０
０重量部、炭化成分としてのジペンタエリスリトール２
０重量部、発泡剤としてのジシアンジアミド３３重量部
から成る組成物（Ａ）に対し、物性の異なるバインダと
してウレタン樹脂（Ｂ）〜（Ｄ）を表２に示す重量比で
配合し、これらを塩化メチレンの溶媒中で混練すること
により製造した。前記ウレタン樹脂（Ｂ）〜（Ｄ）の物
性は、表１の通りである。

【００３５】

【表１】

【００３６】また、各耐火テープ（Ｔ１）〜（Ｔ７）
は、製造した各樹脂組成物をガラス繊維の織布から成る
厚さ０．２ｍｍのテープ基材に１．５ｍｍの厚みで塗
布、乾燥させることにより作製した。

【００３７】樹脂組成物の耐曲げ性能に関するテストで
は、各耐火テープ（Ｔ１）〜（Ｔ７）を直径８φの円柱
および直径１５φの円柱に巻き付け、この状態で樹脂組
成物の表面に亀裂が生じるか否かを観察した。また、密
着性能に関するテストでは、各耐火テープ（Ｔ１）〜
（Ｔ７）を長さ５ｍｍに切断し、その際に樹脂組成物が
テープ基材から剥離するか否かを観察した。さらに、耐
火性能に関するテストでは、各耐火テープ（Ｔ１）〜
（Ｔ７）をガスバーナで１５秒間加熱し、加熱終了後に
着火するか否かを確認した。テストの結果は表２の通り
であり、耐火テープ（Ｔ３），（Ｔ４）において良好な
結果が得られた。

【００３８】

【表２】

【００３９】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の防炎シャッ
タは、平常時の常温条件下では、発泡性耐火樹脂組成物
が金属箔と共に通気層の幅方向に沿う扁平な帯状の断面
形状を維持しているため、通気層を確実に開放する。一
方、火災発生時の高温条件下では、発泡性耐火樹脂組成
物が高倍率で発泡し、金属箔と共に断面方向に膨張する
ことにより、通気層を上下方向に確実に遮断する。従っ
て、平常時には、通気層の通風を確実に維持することが
出来、火災発生時には、火炎が通気層を介して急速に広
がる事態を回避することが出来、建築物の延焼を抑制す
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る防炎シャッタの構造を示す垂直断
面図である。

【図２】防炎シャッタの作用を示す垂直断面図である。

【図３】防炎シャッタが設置される通気層を備えた建築
物の外壁部の垂直断面図である。

【図４】防炎シャッタの固定状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１：防炎シャッタ２：発泡性耐火樹脂組成物３：金属箔４：ステープル（タッカー針）Ａ：通気層Ｂ：外壁材Ｃ：構造用面材Ｄ：水切開口部Ｅ：軒天開口部Ｆ：内装材Ｇ：断熱材Ｈ：境界部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2E129 AA16 CB11 CD01 4F100 AA04 AB01A AB10A AB33A AG00 AK01B AK51 AL05B BA02 BA26 CA01B CA30B DA12 DD32 DG01 DG11 DJ01B EC15B GB07 JA20A JJ03B JJ07 JJ07B JK06B JL00 YY00A YY00B

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建築物の通気層に設置される防炎シャッ
タであって、加熱により膨張する発泡性耐火樹脂組成物
が金属箔で包まれた断面構造を有する扁平な帯状に形成
されて成り、通気層の幅方向に沿って固定されることに
より、常温条件下では通気層を開放し、高温条件下では
断面方向に膨張して通気層を遮断可能に構成されている
ことを特徴とする防炎シャッタ。
【請求項２】金属箔は、１０〜１００μｍの厚みのア
ルミニウム箔である請求項１に記載の防炎シャッタ。
【請求項３】発泡性耐火樹脂組成物は、炭化促進剤１
００重量部に対し、炭化成分１５〜７０重量部、発泡剤
１５〜１１０重量部およびバインダ１００〜３００重量
部が配合された組成物であって、前記バインダは、１０
０％引張りモジュラスが２ＭＰａ以下であり且つ破断伸
度が６００％以上である請求項１又は２に記載の防炎シ
ャッタ。
【請求項４】発泡性耐火樹脂組成物は、１ｍｍ角に分
割された１００個の試験片にセロハンテープを貼って引
き剥がすＪＩＳＫ５４００の試験方法に準ずる試験に
おいて、１００個の試験片の全てが金属箔に密着した状
態を保持する密着強度を有している請求項３に記載の防
炎シャッタ。