JP2011094350A - 耐火壁構造、及びこの耐火壁構造に用いる発泡性耐火シート - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、厚みが薄く、耐火性能に優れる耐火壁構造を提供することを目的とする。また、その耐火壁構造に用いられる発泡性耐火シートを提供する。
【解決手段】 壁の片側から順に、板材からなる基材層（Ａ）、該基材層に固定された発泡性耐火シートからなる発泡性耐火シート層（Ｂ）、及び発泡性耐火シート層から１０ｍｍ以上の隙間を設けて設置された板材からなる保護層（Ｃ）を有する耐火壁構造である。なお、発泡性耐火シートは、軟化温度が８０〜２００℃の熱可塑性樹脂、多価アルコール、及び難燃性発泡剤を含有し、基材層（Ａ）となる板材に金属製接合具よって固定されていることが好ましい。
【選択図】図４

Description

本発明は、建築物の壁の構造であって、耐火性能や準耐火性能や防火性能を有する耐火壁構造に関する。また、この壁構造に用いる発泡性耐火シートに関する。

なお、以下の説明では、本発明の耐火壁構造は、建築物の外壁としても建築物内部に設置する壁としても用いることもできる。

また、本明細書に記載の軟化温度とは、ＪＩＳ Ｋ−２２０７：１９９６に準拠した環球法により測定した軟化温度のことをいう。

また、本明細書に記載の不燃材とは、建築基準法第２条第９号の規定に基づく不燃材料に適合する材料で作られた部材を指す。また、準不燃材とは、同法施行令第１条第５号の規定に基づく準不燃材料に適合する材料で作られた部材を指す。

建築物は、建築基準法により、その用途、階数、規模または立地に応じて、耐火建築物又は準耐火建築物としなければならない場合がある。この耐火建築物或いは準耐火建築物では、建物の柱、梁、壁、床、屋根等の主要構造部の構造仕様を耐火構造或いは準耐火構造としなければならない。

そして、例えば、建物の壁を準耐火構造とするために、壁に石膏ボード、木片セメント板等を取り付けることが行われている。
しかし、石膏ボード、木片セメント板等は準耐火仕様を満たすものではあるが、それらを用いて準耐火構造の条件を満たすためには、それらの厚みを厚くする必要、又はそれらを２枚以上重ねて使用する必要があった。

前記問題点を解決したものとして、特許文献１には、厚みが薄く軽量で耐火性に優れる耐火パネル壁の発明、その耐火パネル壁を利用した耐火壁構造の発明が記載されている。この耐火パネル壁は、石膏ボードの少なくとも片面に熱膨張性耐火材を設けたものである。

しかし、この耐火パネル壁は予め石膏ボードと熱膨張性耐火材とを接着して一体化したものであった。

特開２００１−３５５２９８（「特許請求の範囲」等）

本発明は、前記耐火パネル壁のように予め石膏ボード等と熱膨張性耐火材を一体化することなく、耐火性能に優れた耐火壁構造を得るものである。

本発明は、厚みが薄く、耐火性能に優れる耐火壁構造を提供することを目的とする。また、その耐火壁構造に用いられる発泡性耐火シートを提供する。

前記目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、壁の片側から順に、板材からなる基材層（Ａ）、該基材層に固定された発泡性耐火シートからなる発泡性耐火シート層（Ｂ）、及び発泡性耐火シート層から５ｍｍ以上の隙間を設けて設置された板材からなる保護層（Ｃ）を有する耐火壁構造である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の耐火壁構造において、前記発泡性耐火シートが、軟化温度が８０〜２００℃の熱可塑性樹脂、多価アルコール、及び難燃性発泡剤を含有し、該発泡性耐火シートが前記基材層（Ａ）を形成する板材に金属製接合具よって固定されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の耐火壁構造において、前記基材層（Ａ）を形成する板材が、不燃材又は準不燃材であることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の耐火壁構造において、前記発泡性耐火シートが、保護層（Ｃ）側に防水層を有することを特徴とする。

請求項５の発明は、軟化温度が６０〜２２０℃の範囲である熱可塑性樹脂、多価アルコール、及び難燃性発泡剤を含有する発泡性耐火シートである。

請求項６の発明は、請求項５に記載の発泡性耐火シートにおいて、発泡性耐火シートが片面に防水層を有することを特徴とする。

請求項１に記載の耐火壁構造は、耐火性能に優れる。また、薄い厚みの耐火壁構造によって耐火性を得ることができる。

請求項２に記載の耐火壁構造は、請求項１の発明の効果に加え、火災時における基材層（Ａ）と発泡性耐火シート層（Ｂ）との密着に優れたものとなる。更に、金属製接合具によって、発泡性耐火シートが発泡して形成される断熱層のズレ、脱落等を防止することができる。

請求項３に記載の耐火壁構造は、請求項１又は２の発明の効果に加え、耐火性能がより優れたものとなる。

請求項４に記載の耐火壁構造は、請求項１〜３のいずれかの発明の効果に加え、発泡性耐火シート層（Ｂ）の耐久性に優れたものとなる。

請求項５に記載の発泡性耐火シートは、火災時における基材層（Ａ）との密着性に優れる。

請求項６に記載の発泡性耐火シートは、請求項５の発明の効果に加え、耐久性に優れたものとなる。

以下に本発明の詳細を説明する。
なお、以下の説明では、本発明の耐火壁構造を建築物の外壁として用いる場合を中心に説明するが、本発明の耐火壁構造は外壁の構造に限定されるものではない。例えば、建築物の内部に設置される壁など、外壁以外の壁の構造としても用いることができる。

本発明の耐火壁構造は、複数の板材及びシート材等が積層された壁構造であって、その積層構造中に、屋外側若しくは屋内側から順に、板材からなる基材層（Ａ）、該基材層に接して固定された発泡性耐火シートからなる発泡性耐火シート層（Ｂ）、及び発泡性耐火シート層から５ｍｍ以上の隙間を設けて設置された板材からなる保護層（Ｃ）を有する。

なお、耐火壁構造の断面構造中には、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）以外の層、例えば、板材、シート材、塗料等によって形成された層が存在してもかまわない。

この耐火壁構造によれば、耐火性能に優れる壁を得ることができる。また、薄い厚みの耐火壁構造によって耐火性を得ることができる。

以下に（Ａ）〜（Ｃ）の詳細を説明する。

（Ａ）基材層
基材層（Ａ）は、板材によって形成される層であって、火災時には後述する発泡性耐火シートが発泡して形成される断熱層と一体となって、断熱層の形状を保持する。

なお、基材層（Ａ）を形成する板材は、耐火壁構造の積層構造中の最も屋外側に積層されて外装化粧材を兼ねてもよい。また、耐火壁構造の積層構造中の最も屋内側に積層されて内装化粧材を兼ねてもよい。

基材層（Ａ）を形成する板材としては、本発明の耐火壁構造を持つ壁において基材層（Ａ）が加熱側にない場合には、発泡性耐火シートの発泡開始温度（例えば、発泡性耐火シートに含まれる発泡剤の分解温度）で燃焼、分解、又は溶融しない板材を用いればよい。このような板材としては、例えば、珪酸カルシウム板、石膏ボード、押出成形板、スレート板、ＰＣ板、ＡＬＣ板、繊維強化セメント板、窯業系サイディング板、セラミック板、硬質木片セメント板、金属板、木板、パーティクルボード、合板集成材、合成樹脂板、発泡合成樹脂板等や、これらにコーティング等の加工をしたもの、これらから選択される複数の材料を接着剤で張り合わせるなどして組み合わせたもの等が挙げられる。
なお、「加熱側」とは、火災時に熱が加わると想定される側である。例えば、外壁であれば、その外壁が屋外側からの加熱に耐えられるものとする必要がある場合には屋外側、屋内側からの加熱に耐えられるものとする必要がある場合には屋内側を加熱側とする。また、外壁が屋外側及び屋内側の両側からの加熱に耐えられるものとする必要がある場合には、屋外側及び屋内側の両方を加熱側とする。

前記板材を用いれば、板材が燃焼、分解、又は溶融する前に断熱層が形成されて、断熱層によって板材の温度上昇が抑えられ、断熱層が形成された後も断熱層の形状を保持することができる。なお、前記板材には、基材層（Ａ）が加熱側にない場合であっても、金属板、珪酸カルシウム板、石膏ボード等の不燃材又は準不燃材など、火災の火炎によって加熱されても形状を保てる材料を用いることが好ましい。このような材料を用いれば、前記断熱層が形成された後に更に加熱されて板材の温度が前記発泡開始温度以上に上昇しても、板材が燃焼、分解、又は溶融することなく、断熱層の形状をより長時間保持することができる。

また、本発明の耐火壁構造を持つ壁において基材層（Ａ）が加熱側にある場合には、基材層（Ａ）を形成する板材は、金属板、珪酸カルシウム板、石膏ボード等の不燃材又は準不燃材など、火災の火炎等によって加熱されても形状を保てる材料を用いる。基材層（Ａ）が加熱側にある場合には、不燃材又は準不燃材の板材を用いないと、火災の火炎等に基材層（Ａ）が直接曝されることで、板材が燃焼、分解、又は溶融されてしまい、基材層（Ａ）によって断熱層の形状を保持できない場合がある。基材層（Ａ）に不燃材又は準不燃材の板材を用いれば、火災時において発泡性耐火シートが発泡して形成される断熱層の形状を保持することができ、耐火性の優れた壁を得ることができる。

なお、基材層（Ａ）の厚みは、火災時に形状を維持できるものであればよい。適切な厚みは板材の材質によって変わるため、一概には言えないが、不燃材料又は準不燃材料の板を用いる場合は、国土交通大臣の認定を受けた板材を用いればよい。

ただし、厚みが薄い耐火壁構造を提供するとの本発明の課題を達成するためには、基材層（Ａ）の厚みは３０ｍｍ以下であることが好ましく、２０ｍｍ以下であることがより好ましい。また、基材層（Ａ）として、セメント、石膏、プラスター等の無機結合材を結合材とする板材を用いる場合には、火災時に十分な形状保持性能を発揮するためには５ｍｍ以上の厚みのものを用いることが好ましい。

（Ｂ）発泡性耐火シート層
発泡性耐火シート層（Ｂ）は、火災時に加熱されることによって、発泡して不燃性の多孔質な断熱層を形成する発泡性耐火シートの層である。

前記断熱層は、発泡性耐火シートの発泡を妨げるものがない場合においては、発泡性耐火シートの厚みの数倍から数十倍の厚みになる。この倍率（発泡完了後の断熱層の厚み／発泡性耐火シートの厚み）を発泡倍率という。

前記発泡性耐火シートの厚みは、本発明の耐火壁構造においては、０．５〜８ｍｍであることが好ましく、１〜５ｍｍであることがより好ましい。厚みがこの範囲であれば、十分な断熱性を有する断熱層を形成することができる。
発泡性耐火シートの厚みが薄すぎると断熱層の厚みも薄くなるため、十分な断熱性を得られない場合がある。
逆に、前記厚みが厚すぎると、基材層（Ａ）の板材と保護層（Ｃ）の板材との間に挟まれていることで、板材が障害になって発泡倍率を抑えられることで、断熱層中に十分な気孔が形成されず、十分な断熱性が得られない場合がある。前記の範囲の厚みの発泡性耐火シートを用いれば、耐火壁構造中で適度な倍率に発泡でき、十分な断熱性を有する断熱層を形成することができる。また、前記厚みが厚すぎると、薄い厚みの耐火壁構造が得がたくなる。また、発泡性耐火シートの重量が大きくなりすぎるために、施工時の扱いが困難になり、また、重量を支えるためにシート固定用の部材の数を増やさなければならないために、施工に手間がかかる。

この発泡性耐火シートは、接着剤や粘着剤等を用いて基材層（Ａ）の板材に貼り付けてもよいが、シート固定用の部材を用いて基材層（Ａ）に固定することが好ましい。また、シート固定用の部材としては、金属製接合具を用いることがより好ましい。

前記金属製接合具とは、発泡性耐火シートを貫通させて下地（板材、柱材等）に取り付けてシートを固定する金属製の部材であって、例えば、釘、ネジ、ビス、ボルト、タッカーなどが挙げられる。また、これらの部材にワッシャー、ナット、金属プレートなどの金属製の部材を組み合わせてもよい。
また、発泡性耐火シートの片側に胴縁などの部材を取り付ける場合には、胴縁などの部材を固定する金属製接合具が、発泡性耐火シートを固定する金属製接合具を兼ねてもよい。このような取り付け方法の例としては、発泡性耐火シートと胴縁を設置した後に、金属製接合具を胴縁と発泡性耐火シートとを貫通させて下地に取り付けた場合などがある。

金属製接合具によって発泡性耐火シートを固定することで、シートを基材層（Ａ）となる板材に接着剤や粘着剤等によって貼り付ける場合に比べて、容易に発泡性耐火シートを設置することができる。また、金属製接合具は、基材層（Ａ）から突起していることによって、火災時に発泡性耐火シートが発泡して形成される断熱層のズレ、脱落等を防ぐことができる。即ち、図１（ａ）に示すように、発泡性耐火シート２１を基材層（Ａ）となる板材１１に固定していた金属製接合具３１は、発泡性耐火シート２１が発泡して断熱層となったときには、図１（ｂ）に示すように、板材１１から突起しており、断熱層２２に食い込んだように存在するため、断熱層２２がこの金属製接合具３１に引っかかることによって、断熱層２２が自重によって板材の下方向にズレたり、脱落するのを防ぐことができる。

前記発泡性耐火シートを基材層（Ａ）となる板材に固定するために使用する、金属製接合具の使用数は、１ｍ^２当たり４本以上であることが好ましく、６本以上であることがより好ましく、８本以上であることが特に好ましい。接着剤や粘着剤等による貼り付けを行わずに、発泡性耐火シートを金属製接合具によって固定する場合には、金属製接合具の使用数が少なすぎると、金属製接合具１箇所当たりにかかる発泡性耐火シートの重量が大きくなるため、金属製接合具周辺において発泡性耐火シートが自重によって下方向に引っ張られることで変形してしまう場合がある。金属製接合具の使用数が１ｍ^２当たり４本以上であれば、このような変形を起こし難く、８本以上であればより変形し難くなる。

前記発泡性耐火シートとしては、例えば、合成樹脂を基材とし、火炎に晒されたときの加熱により多孔質炭化層（断熱層）を形成する炭化剤及び難燃性発泡剤を含有するものが挙げられる。

前記合成樹脂は、発泡性耐火シートが火災に晒されて、発泡が開始するまでの間、発泡性耐火シートの形状を保持できるものであれば、特に限定はされない。

前記合成樹脂としては、例えば、メラミン樹脂、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン／酢ビ樹脂、酢酸ビニル／バーサチック酸ビニルエステル共重合樹脂、酢酸ビニル／エチレン樹脂、酢酸ビニル／バーサチック酸／アクリル樹脂、酢酸ビニル／アクリル共重合樹脂、アクリル／スチレン共重合樹脂、ポリブタジエン樹脂等を挙げることができる。これらの樹脂は単独にて用いられてもよくあるいは共重合したものにして、またこれらを混合して用いてもよい。

なお、これらの合成樹脂は、ガラス転移点（以下、Ｔｇと言う。）が、−３０℃〜５０℃であることが、−２０℃〜４０℃であることがより好ましいく、−１０℃〜３０℃であることが最も好ましい。Ｔｇが前記の範囲にある合成樹脂を用いることによって、発泡性耐火シートに可撓性を付与することができる。発泡性耐火シートに可撓性を有するものであれば、発泡性耐火シートが壁面の僅かな動きに追従できることによって、耐火壁構造に施工した後に発泡性耐火シートがひび割れ等の不具合を起こし難いものとなる。また、前記金属製接合具によって発泡性耐火シートを固定する際に、金属製接合具を発泡性耐火シートに打ち付けてもひび割れ、欠けが発生し難くなる。また、運搬時等の発泡性耐火シートの取り扱いが容易となる。
前記Ｔｇが低すぎる場合には、発泡性耐火シートに柔軟性があり過ぎることによって、発泡性耐火シートを金属製接合具のみによって基材層（Ａ）に固定した場合に、発泡性耐火シートの自重によって、発泡性耐火シートが伸びて変形してしまう場合がある。また、発泡性耐火シートが、発泡性耐火シートの自重によって下方に引っ張られることによって、金属製接合具近辺において、発泡性耐火シートが変形してしまう場合がある。また、発泡性耐火シートに粘着性が発現することがあり、シートの保管時、貼り付け作業時にシート同士が接着されていまい、扱いが困難な場合が生じる。逆に、前記Ｔｇが大きすぎる場合には、発泡性耐火シートに十分な可撓性がなく、前記したような発泡性耐火シートが可撓性を有することによる効果が得られない。

また、発泡性耐火シートの可撓性は、可塑剤の添加によりコントロールすることもできる。この可塑剤の添加量は、必要とされる可撓性、添加剤の種類、添加される合成樹脂の種類、Ｔｇなどにより変化するので、用いる合成樹脂と必要とされる可撓性によって適宜設定すればよい。

前記炭化剤は、加熱されることによって炭化して、分解発泡性耐火シートが火災に晒されて形成される多孔質炭化層の多孔質構造の骨格を形成する成分である。

炭化剤としては、例えば、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール等の多価アルコール、多糖類、膨張性黒鉛等の炭素、酸素、水素のみによって形成される物質を用いることができる。

前記難燃性発泡剤は、加熱されることによって分解されて不燃性ガスを発生し、その不燃性ガスによって前記炭化剤が形成する炭化層を発泡させて、炭化層を
多孔質なものとするための成分である。また、炭化剤として多価アルコールを使用した場合には、多価アルコールが難燃性発泡剤と反応して、耐火炎性を有する炭化質骨格層が形成されることが期待できる。

難燃性発泡剤としては、例えば、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アルミニウム、ポリリン酸マグネシウムリン酸塩等のリン酸塩が好適に用いられるが、スルファミン酸塩（スルファミンアンモニウム等）、ホウ酸塩（ホウ酸アンモニウム等）等も用いることができる。

さらに、発泡性耐火シートには、前記難燃性発泡剤以外の発泡剤として、含窒素発泡剤を含有させることができる。含窒素発泡剤としては、例えば、ジシアンジアミド、アゾジカルボンアミド、メラミンおよびトリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミンを例とするその誘導体、尿素、ブチルウレア、ジメチルウレア、グアニルウレアフォスフェート、アミノグアニルウレア、尿素ホルムアルデヒド、アミノ酢酸、グアニジンなどが挙げられる。

また、発泡性耐火シートには、火災時における多孔質炭化層と基材層（Ａ）との密着性を高めるために、無機接着剤を含有さることが好ましい。無機接着剤は、発泡性耐火シートが加熱されることによって、前記合成樹脂成分が溶融あるいは焼失した後も、基材層（Ａ）に対して多孔質炭化層を密着させ、発泡後の多孔質炭化層全体の形態を保持する効果がある。

無機接着剤としては、水ガラス、シリカゾル（コロイダルシリカを含む）、アルミナゾル、ジルコニアゾル、アルカリ金属塩、酸性金属リン酸塩、重クロム酸リン酸、有機シリケート、有機チタネート等を挙げることができる。

なお、前記発泡性耐火シートは、前記した成分以外にも、耐火性能を損なわない範囲において、その他の副資材を配合することができる。副資材には、通常、塗料（特には耐火塗料及び発泡型耐火塗料）、シート材（特には耐火シート及び発泡型耐火シート）に用いられる充填材、添加材、添加剤等を適宜用いればよい。

副資材としては、例えば、アンモニア、炭酸ガス等の不燃性（消火性）ガスを発生する熱分解形の有機・無機発泡剤、酸化チタン、べんがら、黄鉛、鉄黄、チタン黄、ファストイエロー、アントラキノンイエロー、ベンジジンイエロー、フタロシアニングリーン、紺青、群青、フタロンシアニンブルー、カーボンブラック等の無機・有機顔料、炭酸カルシウム、アルミニウム粉末、水酸化アルミニウム、無機繊維、アルミナ、シリカ、珪藻土、シラスバルーン、パーライト、バーミキュライト、カオリナイトなどの充填剤、可塑剤、界面活性剤、増粘剤、消泡剤、造膜助剤等の添加剤などが挙げられる。

前記した発泡性耐火シートの中でも、合成樹脂、炭化剤としての多価アルコール、難燃性発泡剤を含有する発泡性耐火シートを用いることが好ましい。これらの成分を含有する発泡性耐火シートは、形状保持性能に優れ、加熱されることで形成される断熱層が基材層（Ａ）から脱落し難いことによって、十分な耐火性能がある。

また、発泡性耐火シートにおける合成樹脂、多価アルコール、難燃性発泡剤の含有比率は、合成樹脂１００質量部に対して、多価アルコールが１０〜５０質量部、難燃性発泡剤が５０〜２００質量部であることが好ましい。前記含有比率がこの範囲にあるとき、形状保持性能が特に優れ、また十分な発泡倍率が得られることで、耐火性能が特に優れた発泡性耐火シートを得ることができる。

更に、発泡性耐火シートが、合成樹脂、多価アルコール、難燃性発泡剤に加えて、含窒素発泡剤及び酸化チタンを含有し、これらの含有比率が、合成樹脂１００質量部に対して、多価アルコールが１０〜５０質量部、難燃性発泡剤が５０〜２００質量部、含窒素発泡剤が１０〜５０質量部、酸化チタンが２０〜１００質量部であることが特に好ましい。前記含有比率がこの範囲にあるとき、酸化チタンの触媒効果によって多価アルコールと難燃性発泡剤との反応が促進され、形状保持性能の高い断熱層を形成することができ、耐火性能が特に優れた発泡性耐火シートを得ることができる。また、含窒素発泡剤が多孔質断熱層を発泡させることで、断熱層を断熱性を得るのに十分な厚みまで速やかに発泡させやすくなる。

また、発泡性耐火シートが含有する多価アルコール及び難燃性発泡剤の分解温度が２３０℃〜３３０℃の範囲である場合においては、発泡性耐火シートが含有する合成樹脂は、熱可塑性樹脂であって、軟化温度が６０〜２２０℃であることが好ましく、８０℃〜２００℃であることがより好ましく、１００℃〜１８０℃であることが特に好ましい。

なお、分解温度が前記範囲にある多価アルコールとしては、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール等が挙げられる。また分解温度が前記範囲にある難燃性発泡剤としては、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム等が挙げられる。

発泡性耐火シートが含有する合成樹脂が熱可塑性樹脂であって、軟化温度が前記範囲にあることによって、火災時における基材層（Ａ）と発泡性耐火シート層（Ｂ）によって形成される断熱層との密着が優れた耐火壁構造を得ることができる。

即ち、発泡性耐火シートを基材層（Ａ）となる板材に接着剤等を用いずに、金属製接合具よって固定した場合においても、軟化温度が前記範囲にある熱可塑性樹脂を用いれば、発泡性耐火シートが断熱層となる前にシートが軟化して板材に融着することによって、発泡性耐火シートが発泡して形成された断熱層が板材に接着されて一体化されたものとなる。そのため、発泡性耐火シートを基材層（Ａ）となる板材に金属製接合具よって固定しておくだけだ、基材層（Ａ）となる板材と断熱層とを十分に密着させることができる。

前記軟化温度が高すぎる場合には、断熱層と板材が一体化されず、密着が十分でない場合がある。軟化温度は、２２０℃以下であれば、断熱層と板材とを一体化することができるが、より確実に一体化させるためには、２００℃以下がより好ましく、１８０℃以下が特に好ましい。

前記軟化温度が低すぎる場合には、本発明の耐火壁構造による壁を設置した場合に、設置された場所の環境の要因によって壁面の温度が上昇した際に、発泡性耐火シートが温まるって軟化することによって、発泡性耐火シートが自重によって下方に引っ張られて変形してしまう恐れがある。例えば、夏場に壁に直射日光があった場合には、壁の色や材質等にもよるが、壁の外表面の温度が６０〜８０℃になることもある。発泡性耐火シートは耐火壁構造の外表面には設置されないので、外表面ほどの高温にはならないが、前記したような発泡性耐火シートの自重による変形を起こさないためには、合成樹脂の軟化温度は６０℃以上であることが好ましく、８０℃以上であることがより好ましく、１００℃以上であることが特に好ましい。
また、前記軟化温度が低すぎる場合には、火災時に発泡性耐火シートが加熱された場合に、発泡性耐火シートが温まるって軟化することによって、発泡を開始する前に、発泡性耐火シートが自重によって下方に引っ張られて変形してしまう恐れがある。

発泡性耐火シートは以下のような構成を加えることによって、より優れたものとすることができる。

・ 発泡性耐火シートには防水層を積層することができる。
発泡性耐火シート層は耐火壁構造の積層構造中に配置されるため、合成樹脂の劣化要因となる紫外線が照射されることはほとんどないが、合成樹脂の劣化要因となる水や湿気にさらされる場合がある。そのようなときに、発泡性耐火シートに防水層が積層されていることによって、発泡性耐火シートを水や湿気から保護することができる。そのため、防水層を積層することで、発泡性耐火シートは耐久性に優れたものとなる。

防水層は、発泡性耐火シート内部への水の浸入を防ぐことができ、且つ発泡性耐火シートの発泡を妨げないものが好ましい。発泡性耐火シートの発泡を妨げないためには、発泡性耐火シートの発泡開始温度より低い温度において、分解又は溶融される合成樹脂を結合材として形成された層であることが好ましい。

また、防水層は、発泡性耐火シートの発泡による圧力によって破断される程度の強度の材料を用いてもよい。例えば、厚みが薄い金属箔でコーティングしておけば、発泡性耐火シートの発泡圧力によって金属箔が破断されて、発泡性耐火シートは発泡することができる。金属箔に厚みについては、使用する発泡性耐火シートの発泡圧力に合うように適宜決定すればよい。

なお、発泡性耐火シートが基材層（Ａ）の板材と接する面に防水層を設けた場合には、防水層が、加熱されることによって発泡性耐火シートが軟化して板材と一体化する作用の妨げになる場合があるので、発泡性耐火シートが基材層（Ａ）の板材と接する面には防水層を設けないことが好ましい。
板材と接する面に防水層を設ける場合は、発泡性耐火シートに使用した合成樹脂の軟化温度より低い温度において、軟化、分解又は溶融される合成樹脂を結合材とした防水層であれば、防水層が発泡性耐火シートと板材との一体化の妨げになることはない。

・ 発泡耐火シートには補強材を積層又は含浸させることができる。
補強材とは、無機繊維や金属繊維等の不燃性繊維状材料からなるネット又は織布、不織布等のシート状物である。

発泡耐火シートには補強材を積層又は含浸させることによって、発泡耐火シートの形状保持性能が向上し、発泡耐火シートが施工後に変形を起こし難くなる。また、発泡耐火シートが加熱されて発泡した場合においても、多孔質断熱層中に不燃性の補強材が存在することで、多孔質断熱層が形状保持性能に優れたものとなる。

（Ｃ）保護層
保護層（Ｃ）は、前記発泡性耐火シートを施工した後に、発泡性耐火シート層（Ｂ）を保護するために設置される板材である。発泡耐火シートは可撓性を有しており、表層の強度は高くないため、物の衝突や引掻きなどの外的要因によって施工後に傷がついてしまい、耐火性能が損なわれることがある。そして、壁として設置される以上、そのような外的要因を完全に排除することは難しい。そこで、保護層（Ｃ）を設けることによって、施工後に発泡性耐火シート層（Ｂ）を前記したような外的要因から保護する。また、保護層を設けることで、発泡性耐火シートに含有される合成樹脂の劣化要因となる紫外線が、発泡性耐火シートに照射されるのを防ぐことができ、発泡性耐火シートの劣化を抑制することもできる。また、保護層のシール性を高めれば、合成樹脂の劣化要因となる水・湿気が発泡性耐火シート側に浸入するのを防ぐことができるため、発泡性耐火シートの劣化をより抑制することができる。

なお、保護層（Ｃ）を形成する板材は、耐火壁構造の積層構造中の最も屋外側に積層されて外装化粧材を兼ねてもよい。また、耐火壁構造の積層構造中の最も屋内側に積層されて内装化粧材を兼ねてもよい。

保護層（Ｃ）を形成する板材は、前記外的要因から発泡耐火シート層（Ｂ）を保護でき、紫外線の照射を防げるものであれば特に限定されず、例えば、基材層（Ａ）の板材としても使用可能な、珪酸カルシウム板、石膏ボード、押出成形板、スレート板、ＰＣ板、ＡＬＣ板、繊維強化セメント板、窯業系サイディング板、セラミック板、硬質木片セメント板、金属板、木板、パーティクルボード、合板集成材、合成樹脂板、発泡合成樹脂板等や、これらにコーティング等の加工をしたもの、これらから選択される複数の材料を接着剤で張り合わせるなどして組み合わせたもの等が挙げられる。
また、それ以外にも、金属サイディング等のように、前記した材料とそれ以外の複数の素材とを組み合わせた板材を用いてもよい。

また、板材の厚みは、外的要因によって発泡耐火シート層（Ｂ）に傷が入るのを防げ、紫外線の照射を防げるものであれば特には限定されない。厚みは、使用する板材の強度等を考慮して適宜決定すればよい。ただし、厚みが薄い耐火壁構造を提供するとの本発明の課題を達成するためには、保護層（Ｃ）の厚みは２０ｍｍ以下であることが好ましく、１５ｍｍ以下であることがより好ましい。

なお、保護層（Ｃ）と発泡性耐火シート層（Ｂ）の間には、５ｍｍ以上の隙間を設けることが好ましく、１０ｍｍ以上の隙間を設けることがより好ましく、１５ｍｍ以上の隙間を設けることが特に好ましい。
保護層（Ｃ）と発泡性耐火シート層（Ｂ）の間に前記隙間があることによって、発泡性耐火シートが発泡して断熱層を形成するための発泡空間が確保できる。前記隙間が狭すぎると、保護層（Ｃ）が断熱層の発泡を妨げ、十分な厚みの断熱層が形成できないことによって、十分な断熱性をもつ断熱層が得られない場合がある。前記隙間が５ｍｍ以上あれば、十分な断熱性をもつ断熱層を得ることができる。また、前記隙間が１５ｍｍ以上であれば、より優れた断熱性をもつ断熱層を得ることができる。

前記隙間を設ける方法は特に限定はされない。一例としては、基材層となる板材に発泡性耐火シートを貼り付けた後に、発泡性耐火シート上に、形成したい隙間の厚みと同じ厚みの胴縁を取り付けて、その胴縁に保護層（Ｃ）となる板材を取り付ける方法がある。

また、この隙間には、発泡性耐火シート層の発泡を妨げない範囲で、他の材料を介在させてもよい。発泡性耐火シート層の発泡を妨げない材料としては、発泡性耐火シートの発泡開始温度より低い温度において燃焼、分解又は溶融される材料、例えば、紙製、合成樹脂製の材料などが挙げられる。また、発泡性耐火シートの発泡による圧力によって破断したり伸張したりする程度の強度の材料であってもよい。

以下に本発明の具体的な実施例を記す。ただし、本発明は、特許請求の範囲に記載した要件を満たすものであればよく、実施例に限定されるものではない。

図２〜５に、本発明の耐火壁構造の断面の概略を示す。これらの図は、耐火壁構造を木造建築に利用した場合の一例であり、壁面を地面と水平な面で切断した断面を上方から観察した場合の断面図である。
なお、図２〜５では、接合具である釘、タッカー等は図面から省略して図示していない。

なお、実施例では、発泡性耐火シートとして、合成樹脂１００質量部に対して、多価アルコールが３０質量部、難燃性発泡剤が１００質量部、含窒素発泡剤が３０質量部、酸化チタンが５０質量部の割合で含有されているものを用いた。
また、図示していないが、発泡性耐火シートの基材層（Ａ）と接しない面には防水層が積層されている。

（実施例１）
図２に示す耐火壁構造は、木製の間柱５１（断面寸法１２０ｍｍ×４５ｍｍ）の片側に、基材層（Ａ）となる板材１１（ケイカル板：厚み８ｍｍ）を間柱５１に釘で固定した後、その板材１１に発泡性耐火シート層（Ｂ）となる発泡性耐火シート２１（厚み３ｍｍ）をタッカーで固定し、更に、木製の胴縁５２（断面寸法１８ｍｍ×４５ｍｍ）を間柱５１に釘で固定して、その上から保護層（Ｃ）となる板材１２（窯業系サイディング：厚み１５ｍｍ）を胴縁５２に釘で固定したものである。更に、間柱のもう片側に、石膏ボード１５（厚み１５ｍｍ）を取り付けた。
この耐火壁構造では、発泡性耐火シート層（Ｂ）と保護層（Ｃ）の間には、胴縁５２の厚みと同じ１８ｍｍの隙間がある。

（実施例２）
図３に示す耐火壁構造は、木製の間柱５１（断面寸法１２０ｍｍ×４５ｍｍ）の片側に、保護層（Ｃ）となる板材１２（ケイカル板：厚み８ｍｍ）を間柱５１に釘で固定した後、木製の胴縁５２（断面寸法１８ｍｍ×４５ｍｍ）を間柱５１に釘で固定して、更にその上から、裏面に発泡性耐火シート層（Ｂ）となる発泡性耐火シート２１（厚み３ｍｍ）をタッカーで固定した基材層（Ａ）となる板材１２（窯業系サイディング：厚み１５ｍｍ）を胴縁５２に釘で固定したものである。更に、間柱のもう片側に、石膏ボード１５を取り付けた。
この耐火壁構造では、発泡性耐火シート層（Ｂ）と保護層（Ｃ）の間には、胴縁５２の厚みと同じ１８ｍｍの隙間がある。

（実施例３）
図４に示す耐火壁構造は、木製の間柱５１（断面寸法１０５ｍｍ×４０ｍｍ）の片側に、裏面に発泡性耐火シート層（Ｂ）となる発泡性耐火シート２１（厚み３ｍｍ）をタッカーで固定した基材層（Ａ）となる板材１２（石膏ボード：厚み１５ｍｍ）を釘で固定し、もう片側には保護層（Ｃ）となる板材１２（石膏ボード：厚み１５ｍｍ）を釘で固定したものである。
この耐火壁構造では、発泡性耐火シート層（Ｂ）と保護層（Ｃ）の間には、間柱５１の厚みと同じ１０５ｍｍの隙間がある。

（ａ）金属製接合具によって板材に固定された発泡性耐火シートの断面模式図、及び（ｂ）金属製接合具によって板材に固定された発泡性耐火シートが形成した断熱層の断面模式図 本発明の耐火壁構造の一例を示す断面模式図 本発明の耐火壁構造の一例を示す断面模式図 本発明の耐火壁構造の一例を示す断面模式図

１０ 耐火壁構造
１１ 基材層となる板材
１２ 保護層となる板材
１５ 石膏ボード
２１ 発泡性耐火シート
２２ 断熱層（発泡後の発泡性耐火シート）
３１ 金属製接合具
５１ 間柱
５２ 胴縁

Claims (6)

1. 壁の片側から順に、板材からなる基材層（Ａ）、該基材層に固定された発泡性耐火シートからなる発泡性耐火シート層（Ｂ）、及び発泡性耐火シート層から５ｍｍ以上の隙間を設けて設置された板材からなる保護層（Ｃ）を有する耐火壁構造。
2. 前記発泡性耐火シートが、軟化温度が８０〜２００℃の熱可塑性樹脂、多価アルコール、及び難燃性発泡剤を含有し、該発泡性耐火シートが前記基材層（Ａ）を形成する板材に金属製接合具よって固定されていることを特徴とする請求項１に記載の耐火壁構造。
3. 前記基材層（Ａ）を形成する板材が、不燃材又は準不燃材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐火壁構造。
4. 前記発泡性耐火シートが、保護層（Ｃ）側に防水層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の耐火壁構造。
5. 軟化温度が８０〜２００℃の範囲である熱可塑性樹脂、多価アルコール、及び難燃性発泡剤を含有する発泡性耐火シート。
6. 片面又は両面に防水層を有することを特徴とする請求項５に記載の発泡性耐火シート。
   

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