JP2009041199A - 耐火建材とその製造方法、及び耐火扉 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】耐火建材1は、芯板110と、芯板110の表裏両面に配置された中間板120a,120bと、各中間板120a,120bの表側に配置されたマイカ板130a,130bと、マイカ板130a,130bの表側に配置された化粧板140a,140bからなる積層構造である。マイカ板130a,130bは、厚みは0.2mmの板状体であって、表裏両面が防湿部材により被覆してある。該防湿部材としては紙基材を含んだ防湿シート131が使用されており、防湿シート131は各マイカ板130a,130bの表裏両面を被覆及びプレス接着し、一体として形成している。上記各層を構成する部材は、それぞれ耐熱性を有する接着剤により接着している。
【選択図】図1
Description
平成2年には、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材を利用したものであっても特定防火設備として認可されることになったため、近年は金属製の防火建材及び防火扉のみならず、構成材の一部又は全部として木材を使用した耐火建材(以下「木質耐火建材」という。)及び耐火扉(以下「木質耐火扉」という。)も多く流通している。
特に、木質耐火扉は、鉄製防火扉と比べて、火災時において炎の接する面と反対側の面に熱が伝わりにくいという特性があるため、救助活動や避難の際に救助者又は避難者が扉へ接触しても熱傷を負いにくいという長所がある。
本発明の目的は、芯板の表裏両側それぞれにマイカの層又は板状物を設けて耐火機能を持たせると共に、重量及び厚みの低減を図った耐火建材とその製造方法、及び耐火扉を提供することにある。
本発明は、
耐火層を備えた積層構造の耐火建材であって、
上記耐火建材は、芯材の表裏両面のそれぞれに、耐火層及び表面層が設けられており、
上記表面層及び芯材は可燃性材料により形成され、上記耐火層はマイカを含むものである、
耐火建材である。
耐火層又は耐火板を備えた積層構造の耐火建材であって、
上記耐火建材は、芯板の表裏両面のそれぞれに、耐火層又は耐火板、及び表面板がこの順序で設けてあり、
上記耐火層又は耐火板は、マイカを含むものであり、
上記芯板と耐火層若しくは耐火板の間、又は、耐火層若しくは耐火板と上記表面板の間には、一又は二以上の防湿層又は防湿部材が設けられている、
耐火建材である。
耐火板を備えた積層構造の耐火建材であって、
上記耐火建材は、芯板の表裏両面のそれぞれに、耐火板及び表面板がこの順序で設けてあり、
上記耐火板は、マイカを含むシート又は板状体であって、表裏両面が防湿層又は防湿部材で被覆されたものである、
耐火建材である。
マイカの耐火性を利用した積層構造の耐火建材の製造方法であって、芯板と表面板との間にマイカを含むシート又は板状体を配置する工程を含む、耐火建材の製造方法である。
防湿層は、防湿性を備えた合成樹脂の塗剤等により形成してもよい。
また、マイカ層は、例えば、マイカを含む塗剤を芯材又は芯板(以下「芯板等」という)に塗布して形成する等してもよい。
例えば、芯板等がフラッシュ構造等の場合は内部強度が劣るので火災時に芯材等が歪んで割れることがあるが、マイカ板等の厚さが0.03mm未満であると、その割れた鋭利な箇所がマイカ板等を裂き、その裂け目から炎が進入することもあるので好ましくない。
しかし、上記各素材についてそれぞれ同じ厚みにおける強度を比較した場合、石膏ボード及びケイカル板は割れやすいため、従来の木質系耐火又は防火ドアにおいて不燃性無機質板として使用される石膏ボードについては3〜12mm、ケイカル板については9.5mm〜12.5mmの厚みが必要とされていた。
更に、前述の集成マイカを板状又はシート状に成形したものは、比重が1.7〜1.8であり、石膏等よりも比重が軽い。
上記事情を勘案すると、マイカを含む耐火層又は耐火板を使用した木製防火建材は、石膏ボードやケイカル板を使用した木製耐火建材と同等の耐火性を有しながらも、これらの建材より、軽く且つ薄いものを提供できる。
また、防湿部材としては、紙基材を含む防湿シートが接着性の面から好適であり、その態様としては、例えば、紙基材の片面又は両面に、上述のフィルム又は防湿性を備える塗剤を、積層又は被覆したものが挙げられる。
なお、多層構造の防湿素材のみならず、例えば、合成樹脂等のバインダーに紙等の繊維を混合してなる防湿部材等も使用できる。
上記複層板の態様としては、例えば、木製薄板を表面に貼り付けた合板又は合成樹脂板、メラミン等の合成樹脂塗剤を表面に塗布した合板又は紙質繊維板などが挙げられる。
木質材は、パーティクルボードや集成材、または、積層材等であってもよい。更に、表面板には、必要に応じて燃焼遅延剤を含浸させる等してもよい。
また、芯板等は、耐火性能の点で問題がなければ、他の木材を利用してもよく、例えば、杉、唐松、及び栂等の木材を用いることができる。特に、扉の強度を高める点では、杉材及び唐松等を用いるのが好ましく、コストを安価にするには、杉及び唐松等の間伐材を使用するのが好ましい。
なお、自然木を芯板等にする場合には、無垢の一枚ものを使用してもよいし、集成材や積層材を使用してもよい。積層材の場合は、奇数枚積層させたものを使用するのが好ましく、更に、木繊維の方向が各層で交差するようにして、例えば三層構造(三層クロス張り構造)とした積層材が特に好ましい。
また、各構成部材を積層したものの周縁に補強用の枠体を設け、該枠体により構成部材を挟持又は固定したものであってもよく、この場合、吸湿時又は燃焼時における耐火建材全体の捩れを防止しうる。
本発明に係る耐火建材の作用を説明する。
耐火建材は、芯板等と、芯板等の表裏両面に配置された耐火層又は耐火板であるマイカ板等と、マイカ板等の表側に配置された表面板等がこの順序で設けてある積層構造である。
上記耐火建材は、少なくとも、芯板等の表裏両面にマイカ板等を設ける工程、マイカ板等の表側に表面板等を設ける工程、を含む方法によって積層して形成している。
本発明に係る耐火建材が火災の炎に晒された場合、表面板等は燃焼するものの、マイカ板等が炎を遮断し、熱の伝達を弱める。また、マイカ板等自体は燃えず、また、熱で割れるなど破損しない。
この結果、マイカ板等の次の層(芯板又は中間板、芯板及び中間板)は、炎によって発火せず、基本的に炭化するので、耐火建材全体が炎上しないまたは炎上しにくい。
また、加熱発泡材が設けられているものについては、火災時の熱により周縁に配された加熱発泡材が溶け、溶けた加熱発泡材が周縁を覆う。この結果、周縁からの熱又は空気の流入が遮断される。
(1)耐火建材に関する各種基準を満たすものであって、従来の石膏ボードやケイカル板等が使用された耐火建材及び耐火扉と同様に法定の耐火基準を満たすものでありながら、より薄く且つ軽い耐火建材及び該建材を使用した耐火扉を提供できる。
また、上記耐火扉であれば、薄く且つ軽いという特徴によって、屋内用耐火扉として特に好適である。例えば施工時の持ち運びや設置の際の作業者の労力が軽減され、使用時にはドアの開閉音が低減される。
(2)マイカ板等の表裏両面に防湿部材を配置することにより、マイカ板等の持つ特性(湿度・水分に弱い)が改善された耐火建材を提供できる。また、上記防湿部材の配置により、MDFやダンボール等吸湿性を有する部材を芯板として利用することができる。更に、防湿部材として紙基材を含む防湿シートを配置することにより、マイカ板等と木質の芯板等・表面板等を直接接着したときよりも、マイカ板等と芯板等・表面板等との接着性が向上する。
(3)また、上記耐火建材等の周縁の一部又は全部に加熱発泡材が取着されたものにあっては、火災時に当該加熱発泡材が周縁部を覆うように断熱層を形成する。この結果、周縁部から芯板等の耐火建材へ直接炎が接することが無く、また、当該部分から酸素が流入しない。この結果、芯板等の内部部材は発火せずに炭化するので、ドア全体は発火しない又は発火しにくい。
(4)マイカ板等を耐火層又は耐火板として使用した場合、石膏ボード等と比較して耐火建材に使用する分量が少なくて済む(板厚が薄くて済む)。この結果、建物の取り壊し時に発生する不燃性廃材の減量化に貢献できる。
図1は本発明に係る耐火建材の断面拡大説明図である。
耐火建材1は、芯板110と、芯板110の表裏両面に配置された中間板120a,120bと、各中間板120a,120bの表側に配置されたマイカ板130a,130bと、マイカ板130a,130bの表側に配置された化粧板140a,140bからなる積層構造である。なお、本実施の形態では、表面板等として化粧板140a,140bを使用している。
上記各層を構成する部材は、それぞれ耐熱性を有する接着剤により接着している。
また、上記芯板、中間板、化粧板は、それぞれ上記の厚みに限定するものではなく適宜状況に応じて好適な厚みの板材を使用しても良い。
耐火建材1の作用を説明する。
耐火建材1は、芯板110の表裏両面にそれぞれ、中間板120a,120b、マイカ板130a,130b、化粧板140a,140bの順序に接着等して積層構造と成す。
また、当該防湿シート131の配置により、マイカ板の持つ特性(湿度・水分に弱い)が改善され、更に、MDFやダンボール等湿度に弱い部材を芯板として利用することができる。
図2乃至図8に示す写真は、耐火建材1の耐火試験の様子である。なお、試験は出願人による簡易試験であり、国土交通省の定める試験規格とは異なる(試験に用いるガスバーナーの温度は、国土交通省の規格では945℃であるのに対し、出願人は1,000℃にて試験を行った。但し、出願人による自社試験においては、過熱点が一点であり、圧力差はなかった。)。
図2乃至図8を参照して、耐火建材1の耐熱性を説明する。
図2を参照する。この後、60分にわたって耐火建材1にガスバーナーの炎(約1,000℃)を当て、耐火性の試験を行う。
図3を参照する。耐火建材1は、ガスバーナーの炎により表面側の化粧板140aが炎を上げて燃えている。
図4を参照する。耐火建材1は、ガスバーナーの炎によって、表面側の化粧板140aが燃えて無くなっており、マイカ板130aが露出している。
図5を参照する。耐火建材1は、ガスバーナーの炎により、表面側の化粧板140aの燃焼面積が拡大しているが、露出したマイカ板130aにより延焼が止まっている。マイカ板130aの次の層である中間板120aの炭化が始まりつつあり、マイカ板130aとの間に隙間が生じつつある。
図6を参照する。耐火建材1は、マイカ板130aと中間板120aの間に生じた隙間数カ所から上方へ向かって炎が出てきており、中間板120aが延焼している様子が見て取れる。
図7を参照する。試験が終了した直後の写真である。ガスバーナーを当てていた側の化粧板140aはすっかり焼けており、マイカ板130aが露出している。マイカ板130aは破損しておらず、マイカ板130aにて延焼が止まり、芯板110は露出していない。
図8を参照する。耐火建材1は、露出したマイカ板130aにより延焼が止まっており、芯板110は露出していない。マイカ板130aを剥がしてみたところ、芯板110は炭化していた。
また、芯板110を挟んで反対側の化粧板140b及び中間板120bを確認したが、炭化は確認されなかった。
また、上記結果は、建築基準法に基づく簡易的な耐火性扉の基準(20分の耐火時間)を満たすので、MDFやダンボール、フラッシュ構造等の耐火性の劣る部材であっても、芯板として利用することができる。
また、上記耐火扉であれば、薄く且つ軽くすることができるため、例えば施工時の持ち運びや設置の際の作業者の労力が軽減し、使用時にはドアの開閉音が低減する。
110 芯板
120a,120b 中間板
130a,130b マイカ板
131 防湿シート
140a,140b 化粧板
Claims (8)
- 耐火層を備えた積層構造の耐火建材であって、
上記耐火建材は、芯材の表裏両面のそれぞれに、耐火層及び表面層が設けられており、
上記表面層及び芯材は可燃性材料により形成され、上記耐火層はマイカを含むものである、
耐火建材。 - 耐火層又は耐火板を備えた積層構造の耐火建材であって、
上記耐火建材は、芯板の表裏両面のそれぞれに、耐火層又は耐火板、及び表面板がこの順序で設けてあり、
上記耐火層又は耐火板は、マイカを含むものであり、
上記芯板と耐火層若しくは耐火板の間、又は、耐火層若しくは耐火板と上記表面板の間には、一又は二以上の防湿層又は防湿部材が設けられている、
耐火建材。 - 耐火板を備えた積層構造の耐火建材であって、
上記耐火建材は、芯板の表裏両面のそれぞれに、耐火板及び表面板がこの順序で設けてあり、
上記耐火板は、マイカを含むシート又は板状体であって、表裏両面が防湿層又は防湿部材で被覆されたものである、
耐火建材。 - 耐火板は、可撓性又は準剛性を備えている、
請求項2または3記載の耐火建材。 - 防湿部材は、紙基材を含む防湿シートである、
請求項2または3記載の耐火建材。 - 耐火建材の周縁の一部又は全部に、加熱発泡材が取着されている、
請求項1,2または3記載の耐火建材。 - 請求項1乃至3記載のいずれかの耐火建材により形成された、
耐火扉。 - マイカの耐火性を利用した積層構造の耐火建材の製造方法であって、芯板と表面板との間にマイカを含むシート又は板状体を配置する工程を含む、耐火建材の製造方法。
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