JP2000054752A - 耐火扉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、火災時に膨張倍率の高い耐
火膨張体を用いての簡便な耐火扉装置を提供するもので
ある。 【解決手段】 熱可塑性樹脂あるいはゴム状物質１００
重量部に対して、リン化合物と中和処理された熱膨張性
黒鉛と含水無機物と無機炭酸塩の合計量が１５０〜７０
０重量部である耐火膨張体２０を扉枠１１又は扉体１２
の縁部に貼付けてなり、火災時に耐火膨張体２０を膨張
させて扉体１２と扉枠１１との間隙部を閉塞することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火災時に耐火膨張
体を膨張させてなる耐火扉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、耐火扉装置に関し、火災時におけ
る扉体周りのシール性能の確保としては、特開平８−２
３２５５３号公報記載のように、加熱時に発泡難燃体を
生成する発泡原材を扉枠または扉体の収納凹部に収納し
て、火災時に発泡原材を発泡させて扉体と扉枠との間隙
部を閉塞する耐火扉装置が提供されている。上記扉枠ま
たは扉体に保持された発泡原材は火災時の熱や炎により
発泡して容積を増加させ、扉枠と扉体の間隙を閉塞す
る。発泡体は難燃性を有するから、扉枠と扉体の間隙か
らの隣室への煙や炎の伝達が阻止されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のような、発泡原材では火災時の発泡で容積を増加さ
せる時に発泡原材の膨張倍率が低い。そのために、扉枠
または扉体に収納凹部を設けて発泡原材を多く収納凹部
に充填しなければならないと言った問題がある。

【０００４】更に、上記発泡原材を扉枠または扉体の収
納凹部に固定するためには、収納凹部に接着層を設ける
必要がある。

【０００５】本発明は、上記のこのような問題点に着眼
してなされたものであり、その目的とするところは、こ
れらの問題点を解消し、火災時に膨張倍率の高い耐火膨
張体を用いての簡便な耐火扉装置を提供するものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
耐火扉装置は、熱可塑性樹脂あるいはゴム状物質１００
重量部に対して、リン化合物と中和処理された熱膨張性
黒鉛と含水無機物と無機炭酸塩の合計量が１５０〜７０
０重量部である耐火膨張体を扉枠又は扉体の縁部に貼付
けてなり、火災時に耐火膨張体を膨張させて扉体と扉枠
との間隙部を閉塞するものである。

【０００７】請求項２記載の本発明の耐火扉装置は、扉
枠及び扉体への取り付け部品に耐火膨張体を貼付けてな
り、火災時に耐火膨張体を膨張させて扉枠及び扉体と取
り付け部品との間隙部を閉塞するものである。

【０００８】

【作用】請求項１記載の本発明の耐火扉装置は、火災時
での耐火膨張体の膨張倍率が高いので、耐火膨張体を扉
枠又は扉体の縁部に貼付けるだけで、扉体と扉枠との間
隙部を閉塞することができ、火災時の扉体と扉枠との間
隙部からの煙あるいは炎の隣室への伝達を阻止すること
ができる。

【０００９】請求項２記載の本発明の耐火扉装置は、火
災時での耐火膨張体の膨張倍率が高いので、耐火膨張体
を扉枠又は扉体の取付け部品に貼付けるだけで、扉枠及
び扉体と取付け部品の間隙部を閉塞でき、煙あるいは炎
の隣室への伝達を阻止することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の実施例を示す耐
火扉装置の立面図である。

【００１１】図１に示すように、本実施例の耐火扉装置
１０は、扉枠１１の丁番１５を介して扉体１２が回動自
在になされている。扉体１２は把手１３で丁番１５を回
転軸にして開閉されている。扉体１２には厚みを有して
いるので、扉体１２の開閉時の回転を可能にする為に、
扉枠１１と扉体１２の間には、間隙が設けられている。
扉枠１１は鋼板からなる枠材で矩形に形成されて、充分
な耐火性を有している。扉体は鋼板からなる枠材に耐火
性を有する面材で形成されている。

【００１２】扉枠と扉体の間隙部に間隙を埋める様に耐
火膨張体が取り付けられている。本実施例では、耐火膨
張体はシート状に成形されて、耐火膨張シートを扉枠又
は扉体に貼り付けることにより耐火扉装置は形成されて
いる。耐火膨張体は、熱可塑性樹脂あるいはゴム状物質
１００重量部に対して、リン化合物と中和処理された熱
膨張性黒鉛と含水無機物と無機炭酸塩の合計量が１５０
〜７００重量部で組成されている。

【００１３】上記耐火膨張体を形成する熱可塑性樹脂あ
るいはゴム状物質からなる樹脂としては特に限定され
ず、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹
脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリ
ペンテン系樹脂、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、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、フェノ
ール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリブテン、ブチル
ゴム、ポリクロロプレン、ポリブタジエン、ポリイソブ
チレン、ニトリルゴム等が挙げられる。

【００１４】これらの中でも、ポリブテン樹脂は特に粘
着性が良く、又、クロロプレン系樹脂、塩素化ブチル系
樹脂等のハロゲン化された樹脂は、それ自体難燃性が高
く、さらに熱による脱ハロゲン化反応により、架橋が起
こり、加熱後の残渣の強度が向上する点において好まし
い。上記樹脂として例示したものは、非常に柔軟でゴム
的性質を持っていることから、上記無機充填剤を高充填
することが可能であり、得られる樹脂組成物が柔軟でフ
レキシブルなものとなる。より柔軟でフレキシブルな樹
脂組成物を得るためには、非加硫ゴムやポリエチレン系
樹脂が好適に用いられる。

【００１５】上記樹脂は、単独で用いても、２種以上を
併用してもよい。樹脂分の溶融粘度、柔軟性、粘着性等
の調整のため、２種以上の樹脂分をブレンドしたものを
ベース樹脂として用いてもよい。又、上記樹脂の溶融、
軟化温度は、後述する中和処理された熱膨張性黒鉛の膨
張開始温度以下であることが好ましい。

【００１６】又、耐火膨張体を形成するリン化合物とし
ては特に限定されず、例えば、赤リン；トリフェニルホ
スフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニ
ルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キ
シレニルジフェニルホスフェート等の各種リン酸エステ
ル；リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸マグネ
シウム等のリン酸金属塩；ポリリン酸アンモニウム類；
で表される化合物等が挙げられる。これらのうち、耐火
性の観点から、赤リン、ポリリン酸アンモニウム類、で
表される化合物が好ましく、性能、安全性、費用等の点
においてポリリン酸アンモニウム類がより好ましい。

【００１７】上記赤リンは、少量の添加で難燃効果が向
上する。上記赤リンとしては、市販の赤リンを用いるこ
とができるが、耐湿性、混練時に自然発火しない等の安
全性の点から、赤リン粒子の表面を樹脂でコーティング
したもの等が好適に用いられる。

【００１８】上記ポリリン酸アンモニウム類としては特
に限定されず、例えば、ポリリン酸アンモニウム、メラ
ミン変性ポリリン酸アンモニウム等が挙げられるが、取
扱い性等の点からポリリン酸アンモニウムが好適に用い
られる。市販品としては、例えば、ヘキスト社製「ＡＰ
４２２」、「ＡＰ４６２」、住友化学社製「スミセーフ
Ｐ」、チッソ社製「テラージュＣ６０」、「テラージュ
Ｃ７０」、「テラージュＣ８０」等が挙げられる。

【００１９】又、耐火膨張体を形成する中和処理された
熱膨張性黒鉛とは、従来公知の物質である熱膨張性黒鉛
を中和処理したものである。上記熱膨張性黒鉛は、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するこ
とにより生成するグラファイト層間化合物であり、炭素
の層状構造を維持したままの結晶化合物である。

【００２０】上述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すること
により、上記中和処理された熱膨張性黒鉛とする。

【００２１】上記脂肪族低級アミンとしては、特に限定
されず、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。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、特に限定されず、
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。上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、東ソー社製「ＧＲ
ＥＰ−ＥＧ」、ＵＣＡＲ Ｃａｒｂｏｎ社製「ＧＲＡＦ
ＧＵＡＲＤ＃１６０」、「ＧＲＡＦＧＵＡＲＤ＃２２
０」等が挙げられる。

【００２２】上記中和処理された熱膨張性黒鉛の粒度
は、２０〜２００メッシュが好ましい。粒度が２００メ
ッシュより小さくなると、黒鉛の膨張度が小さいため、
所定の耐火断熱層が得られず、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、樹脂分と混練する際に分散性が悪くなり、物性の低
下が避けられない。

【００２３】上記含水無機物としては、例えば、水酸化
カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウ
ム、ハイドロタルサイト等が挙げられる。これらは、単
独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【００２４】上記水酸化アルミニウムとしては、粒径１
μｍの「Ｈ−４２Ｍ」（昭和電工社製）、粒径１８μｍ
の「Ｈ−３１」（昭和電工社製）が挙げられる。

【００２５】上記無機炭酸塩としては、例えば、炭酸ナ
トリウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸マグネシウ
ム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウ
ム、炭酸亜鉛などが挙げられる。これらは、単独で用い
てもよく、２種以上を併用してもよい。

【００２６】上記炭酸カルシウムの市販品としては、例
えば、粒径１．８μｍの「ホワイトンＳＢ赤」（白石カ
ルシウム社製）、粒径８μｍの「ＢＦ３００」（白石カ
ルシウム社製）等が挙げられる。

【００２７】上記含水無機物は、加熱時の脱水反応によ
って生成した水のために吸熱が起こり、温度上昇が低減
されて高い耐熱性が得られる点、及び、加熱残渣として
酸化物が残存し、これが骨材となって働くことで残渣強
度が向上する点で特に好ましい。水酸化マグネシウムと
水酸化アルミニウムは、脱水効果を発揮する温度領域が
異なるため、併用すると脱水効果を発揮する温度領域が
広がり、より効果的な温度上昇抑制効果が得られること
から、併用することが好ましい。

【００２８】上記無機炭酸塩は、上記リン化合物として
ポリリン酸アンモニウムを使用した場合、ポリリン酸ア
ンモニウムとの反応で膨張を促進すると考えられる。ま
た、有効な骨材として働き、燃焼後に形状保持性の高い
燃焼残渣を形成する。

【００２９】上記含水無機物及び無機炭酸塩は、骨材的
な働きをすることから、燃焼残渣の強度の向上や熱容量
の増大に寄与すると考えられる。

【００３０】上記含水無機物及び無機炭酸塩の粒径とし
ては、０．５〜１００μｍが好ましく、より好ましくは
１〜５０μｍである。また、粒径の大きいものと粒径の
小さいものとを組み合わせて使用することがより好まし
く、このような組み合わせによって、シート状成形体の
力学的性能を維持したまま、高充填化することが可能と
なる。

【００３１】上記含水無機物及び無機炭酸塩は、添加量
が少ないときは、分散性が性能を大きく左右するため粒
径の小さいものが好ましいが、０．５μｍ未満では二次
凝集が起こり、分散性が悪くなる。上記含水無機物及び
無機炭酸塩の添加量が多いときは、高充填が進むにつれ
て樹脂組成物の粘度が高くなり成形性が低下するが、粒
径を大きくすることで樹脂組成物の粘度を低下させるこ
とができる点から、上記範囲のなかでも粒径の大きいも
のが好ましい。また、粒径が１００μｍを超えると、成
形体の表面性や樹脂組成物の力学的性質が低下する。

【００３２】上記含水無機物及び無機炭酸塩の粒径は、
小さくなると嵩が大きくなって高充填化が困難となるの
で、脱水効果を高めるために高充填するには粒径の大き
なものが好ましい。具体的には、粒径が１８μｍでは、
１．５μｍの粒径に比べて充填限界量が約１．５倍程度
向上することが知られている。さらに、粒径の大きいも
のと小さいものとを組合わせることによって、より高充
填化が可能となる。

【００３３】上記樹脂組成物において、リン化合物及び
中和処理された熱膨張性黒鉛の配合量は、樹脂分１００
重量部に対して１５０〜７００重量部である。配合量
が、１５０重量部未満では加熱後の燃焼残渣量が不十分
となり、７００重量部を超えると樹脂組成物の伸び等の
物性が低下し、成形性が大幅に低下するため、良好な表
面の成形体が得られなくなる。

【００３４】上記中和処理された熱膨張性黒鉛とリン化
合物との重量比（熱膨張性黒鉛／リン化合物）は０．０
１〜９である。中和処理された熱膨張性黒鉛の配合比率
が多くなると、燃焼時に膨張した黒鉛が飛散し、十分な
耐火断熱層が形成されず、リン化合物との配合比率が多
くなると、十分な耐火断熱層が形成されないため、十分
な耐火断熱性が得られない。

【００３５】上記樹脂組成物は、樹脂組成物を構成する
各成分を単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサ
ー、ニーダーミキサー、二本ロール等従来公知の混練装
置に供給して溶融混練することにより得ることができ
る。 得られた樹脂組成物を、例えば、押出成形、カレ
ンダー成形等、従来公知の成形方法によってシート状物
に成形することにより、耐火膨張シートを得ることがで
きる。

【００３６】上記耐火膨張シートの厚みは０．５〜１０
ｍｍが好ましい。厚みが、０．５ｍｍ未満では燃焼後に
十分な厚みの耐火断熱層が形成されず、１０ｍｍを超え
ると施工性が低下する。

【００３７】図２は、耐火扉装置の扉枠、扉体に耐火膨
張シートを貼り付けた一例を説明する断面図である。図
２に示す様に、耐火膨張シート２０を、扉体１２の片面
の一縁部１２ａと扉枠１１の片面の一内側面１１ａに貼
り付けて耐火扉装置１０が形成されている。耐火膨張シ
ート２０は厚み１．５ミリが貼り付けている。火災時に
は耐火膨張シート２０が高い膨張倍率で膨張して扉枠と
扉の間隙３０ａ、３０ｂが閉塞される。そのために煙や
炎の隣室への伝達が防止される。

【００３８】図３は、耐火扉装置の扉枠、扉体に耐火膨
張体を貼り付けた別の例を説明する断面図である。図３
に示す示すように、耐火膨張シート２０を、扉体１２の
両面の一縁部１２ａと扉枠１１の両面の一内側面１１ａ
にを貼り付けて耐火扉装置１０が形成されている。耐火
膨張シート２０は厚み１ミリが用いられている。火災時
には耐火膨張シート２０が高い膨張倍率で膨張して扉枠
と扉の間隙３０ｃ、３０ｄが閉塞されて、煙や炎の隣室
への伝達が防止される。

【００３９】図４は、耐火扉装置の扉枠、扉体に耐火膨
張体を貼り付けた別の例を説明する断面図である。図４
に示す様に、耐火膨張シート２０を、扉体１２の両面の
一縁部１２ａと扉枠１１の両面の一内側面１１ａに貼
り、その表面に被覆フイルム２１を被覆して耐火扉装置
１０が形成されている。耐火膨張シート２０は厚み１ミ
リが用いられている。被覆フイルム２１にはポリエチレ
ンフイルムが用いられて外気のゴミ付着を防止してい
る。火災時には耐火膨張シート２０が高い膨張倍率で膨
張して扉枠と扉の間隙３０ｃ、３０ｄが閉塞されて、煙
や炎の隣室への伝達が防止される。

【００４０】図５は、耐火扉装置の扉体の取付け部品に
耐火膨張体を貼り付けた別の説明図である。図５に示す
様に、耐火膨張シート２０を、扉体１２の把手１３等の
取付け部品の間隙部に貼りつけられて耐火扉装置１０が
形成されている。耐火膨張シート２０は厚み２ミリが用
いられている。図５に示す以外にも取付け部品を扉枠及
び扉体に貼り付けて用いる事もできる。火災時には耐火
膨張シート２０が高い膨張倍率で膨張して取付け部品の
把手１３等と扉体１２の間隙部が閉塞されて、煙や炎の
隣室への伝達が防止される。以上の様に、耐火膨張シー
ト２０には高い膨張倍率で膨張するので、扉枠と扉体の
間隙部に耐火膨張シート２０を貼り付けるだけで、別途
収納凹部を設けることなく簡易な耐火扉装置とすること
ができる。又、耐火膨張シート２０自身は、ポリブテン
樹脂などの粘着性のある樹脂が含まれているので、容易
に扉枠や扉体に貼り付けることができる。

【００４１】

【発明の効果】請求項１記載の本発明の耐火扉装置は、
火災時での耐火膨張体の膨張倍率が高いので、耐火膨張
体を扉枠又は扉体の縁部に貼付けるだけで、扉体と扉枠
との間隙部を閉塞することができ、火災時の扉体と扉枠
との間隙部からの煙あるいは炎の隣室への伝達を阻止す
ることができる。

【００４２】請求項２記載の本発明の耐火扉装置は、火
災時での耐火膨張体の膨張倍率が高いので、耐火膨張体
を扉枠又は扉体の取付け部品に貼付けるだけで、扉枠及
び扉体と取付け部品の間隙部を閉塞でき、煙あるいは炎
の隣室への伝達を阻止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す耐火扉装置の立面図であ
る。

【図２】耐火扉装置の扉枠、扉体に耐火膨張シートを貼
り付けた一例を説明する断面図である。

【図３】耐火扉装置の扉枠、扉体に耐火膨張シートを貼
り付けた別の例を説明する断面図である。

【図４】耐火扉装置の扉枠、扉体に耐火膨張シートを貼
り付けた別の例を説明する断面図である。

【図５】耐火扉装置の扉体の取付け部品に耐火膨張シー
トを貼り付けた別の例を説明する断面図である。

【符号の説明】

１０ 耐火扉装置 １１ 扉枠 １１ａ 枠内側面 １２ 扉体 １２ 扉縁部 １３ 把手 １５ 丁番 ２０ 耐火膨張体（耐火膨張シート） ２１ 被覆フイルム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂あるいはゴム状物質１００
   重量部に対して、リン化合物と中和処理された熱膨張性
   黒鉛と含水無機物と無機炭酸塩の合計量が１５０〜７０
   ０重量部である耐火膨張体を扉枠又は扉体の縁部に貼付
   けてなり、火災時に耐火膨張体を膨張させて扉体と扉枠
   との間隙部を閉塞することを特徴とする耐火扉装置。
2. 【請求項２】 扉枠及び扉体への取り付け部品に耐火膨
   張体を貼付けてなり、火災時に耐火膨張体を膨張させて
   扉枠及び扉体と取り付け部品との間隙部を閉塞すること
   を特徴とする請求項１記載の耐火扉装置。