JP3739204B2

JP3739204B2 - Wooden structural members and buildings

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Publication number: JP3739204B2
Application number: JP09947498A
Authority: JP
Inventors: 知香伊理; 克則大西; 正樹戸野
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1998-04-10
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2018-04-10
Also published as: JPH11293807A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐火性を有する木質の構造部材及び建築物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の木造建築物は、「木質構造材の断面がある程度あれば表層が炭化することによる断熱効果で芯まで燃えることがない」と言う考えから、「燃え代」を考慮して設計したり、着火しないように周囲を断熱材や不燃材等で囲ったりして、耐火性を向上させようとしていた。木質の天井小梁を不燃材で囲った例は、実公平１−２５１３４号公報に示されている。
【０００３】
一方、鉄骨には、特公平４−８０１７３号公報に記載されているような、他の鉄骨との接合部を除いて耐火被覆材で予め被覆してなる鉄骨が知られている。しかし、この公報で用いる耐火被覆材は、石膏、セメントなどの水硬性材料を含みモルタル状のものであり、鉄骨への被覆は作業環境の悪い吹き付けで行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、木造建築物を耐火性能の優れたものにするには限界があり、通常の耐火建築物並みの性能を満たすためには、不燃材である石膏ボードや珪酸カルシウム板を二重に重ね張りするなど非常に複雑な構造になっており、作業に手間がかかった。しかも、石膏ボードや珪酸カルシウム板は切断するときに粉塵が発生し、作業環境も悪くなる問題があった。また、板間に隙間があるとそこから火炎が進入し耐火性を損ねる問題もあった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、耐火被覆の作業性がよく、作業環境もよく、耐火性能もよい木質の構造部材及び建築物を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、木質の構造用材料の周囲に柔軟性と可撓性を備え熱膨張性の耐火被覆材を予め被覆したことを特徴とする木質の構造部材である。
【０００７】
ここで、請求項１記載の発明は、上記発明において、前記耐火被覆材が、エポキシ樹脂を含む樹脂成分に、リン化合物、中和処理された熱膨張性黒鉛、及び、炭酸カルシウムを含む無機充てん材を含有してなる耐火性樹脂組成物であり、前記耐火性樹脂組成物は、前記エポキシ樹脂を含む樹脂成分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無機充てん材の合計量が、２００〜６００重量部の範囲内、リン化合物が５０〜１５０重量部の範囲内、中和処理された熱膨張性黒鉛が１５〜４０重量部の範囲内、無機充てん材が３０〜５００重量部の範囲内、中和処理された熱膨張性黒鉛とリン化合物の重量比（熱膨張性黒鉛：リン化合物）が９：１〜１：１００の範囲内を満たし、
前記エポキシ樹脂は、（１）架橋点間分子量を大きくする手法、（２）架橋密度を小さくする手法、（３）軟質分子構造を導入する手法、（４）可塑剤を添加する手法、（５）相互侵入網目構造（ＩＰＮ）とする手法、（６）ゴム状粒子を分散導入する手法、（７）ミクロボイドを導入する手法から選択された少なくとも一つの手法により、柔軟性と可撓性を備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の木質の構造部材で構築されたことを特徴とする建築物である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、木質の構造部材どうしの接合部においてその構造部材に被覆されている耐火被覆材の端部どうしが突き合わせ接合されていることを特徴とする請求項２記載の建築物である。
【００１０】
本発明において、木質の構造用材料としては、木材、合板、パーチクルボード、集成材、ＰＳＬ、ＬＳＬ、ＬＶＬ、ＯＳＢ等のエンジニアリングウッドなどからなる角材や板材等であり、柱や梁、壁等に用いることのできる構造用材料である。
【００１１】
本発明において、柔軟性と可撓性を備え熱膨張性の耐火被覆材としては、柔軟性と可撓性を有しており、しかも加熱時には膨張して断熱層を形成し耐火性能を発揮するものである。この耐火被覆材としては、例えば、樹脂組成物に、熱膨張性黒鉛、蛭石、ケイ酸ナトリウム、硼酸ナトリウム等を配合したもの、請求項２、３の耐火被覆材などを挙げることができ、メジヒカット（三井金属塗料社製）、ダンシール（古河テクノマテリアル社製）、ファイヤーバリア（住友３Ｍ社製）等の商品名で知られているものがある。
【００１２】
本発明において、エポキシ樹脂を含む樹脂成分としては特に限定されるものではないが、基本的にはエポキシ基を持つモノマーと硬化剤を反応させて得られるものである。エポキシ基を持つモノマーとしては、例えば、２官能のグリシジルエーテル型として、ポリエチレングリコール型、ポリプロピレングリコール型、ネオペンチルグリコール型、1,6-ヘキサンジオール型、トリメチロールプロパン型、プロピレンオキサイド−ビスフェノールＡ型、水添ビスフェノールＡ型、等が、グリシジルエステル型として、ヘキサヒドロ無水フタル酸型、テトラヒドロ無水フタル酸型、ダイマー酸型、ｐ−オキシ安息香酸型、等が、多官能のグリシジルエーテル型として、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、ＤＰＰノボラック型、ジシクロペンタジエン・フェノール型、等が挙げられる。これらは、単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１３】
また、硬化剤としては、重付加型として、ポリアミン、酸無水物、ポリフェノール、ポリメルカプタン等が、触媒型として、３級アミン、イミダゾール類、ルイス酸錯体等が挙げられる。これらエポキシ樹脂の硬化方法は、特に限定されず、公知の方法により行うことができる。
【００１４】
本発明において、リン化合物としては特に限定されず、例えば、赤リン；各種リン酸エステル（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）；リン酸金属塩（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）；ポリリン酸アンモニウム類；次式（化１）で表される化合物等が挙げられる。
【化１】
【００１５】
式中、Ｒ1 、Ｒ3 は水素、炭素数１〜１６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、または、炭素数６〜１６のアリール基を表す。Ｒ2 は、水酸基、炭素数１〜１６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数１〜１６の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシル基、炭素数６〜１６のアリール基、または、炭素数６〜１６のアリールオキシ基を表す。
【００１６】
上記式で表される化合物としては、例えば、メチルホスホン酸、メチルホスホン酸ジメチル、エチルホスホン酸、プロピルホスホン酸、ブチルホスホン酸、２−メチルプロピルホスホン酸、ｔ−ブチルホスホン酸、２、３−ジメチル−ブチルホスホン酸、オクチルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ジオクチルフェニルホスホネート、ジメチルホスフィン酸、メチルエチルホスフィン酸、メチルプロピルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、ジオクチルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸、ジエチルフェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸、ビス（４−メトキシフェニル）ホスフィン酸等が挙げられる。
【００１７】
本発明において、リン化合物としては、なかでも、ポリリン酸アンモニウム類が好ましい。上記ポリリン酸アンモニウム類としては、例えば、ポリリン酸アンモニウム、メラミン変成ポリリン酸アンモニウム等が挙げられる。市販品として、ヘキスト社製「ＡＰ４６２」、住友化学工業社製「スミセーフＰ」、チッソ社製「テラージュＣ６０」等が挙げられる。
【００１８】
リン化合物として、市販の赤リンを用いる場合、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が好ましい。上記リン化合物は、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
【００１９】
本発明において、熱膨張性黒鉛は、従来公知の物質であり、天然グラファイト、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してグラファイト層間化合物を生成させたもので、炭素の層状構造を維持したままの結晶化合物である。
【００２０】
本発明では、上記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処理する。上記脂肪族低級アミンとしては、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、アルカリ土類金属化合物としては、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、炭素塩、硫酸塩、有機酸塩等が挙げられる。このように中和処理した熱膨張性黒鉛の具体例としては、例えば、「ＣＡ６０Ｓ」（日本化成社製）、「ＧＲＥＰ−ＥＧ」（東ソー社製）が挙げられる。
【００２１】
本発明で用いられる中和処理された熱膨張性黒鉛の粒度は、２０〜２００メッシュのものが好ましい。粒度が２００メッシュより細かいと、黒鉛の膨張度が小さく、望む耐火断熱層が得られない。粒度が２０メッシュより大きいと、膨張度が大であるが、樹脂と混練する際、分散性が悪く物性の低下が避けられない。
【００２２】
本発明に用いられる無機充てん材としては特に限定されず、例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、フェライト類、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、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーンナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルーン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルーン、木炭粉末、各種金属粉、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム「ＭＯＳ」、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、ホウ酸亜鉛、各種磁性粉、スラグ繊維、フライアッシュ、脱水汚泥等が挙げられる。
【００２３】
上記無機充てん材として、含水無機物は、加熱時に脱水し、吸熱効果のあるため、耐熱性を高めるという点から好ましい。具体的には、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等を用いるのが好ましい。また、周期律表ＩＩ族またはＩＩＩ族に属する金属の金属塩または酸化物は、燃焼時に発泡して発泡焼成物を形成するため、形状保持性を高めるという点から好ましい。具体的には、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等が挙げられる。また、耐火被覆材の表面化粧性のためには、無機充てん材として酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、カーボンブラック、酸化鉄などの無機顔料になるものが、着色性があり好ましい。
ここで、本発明においては、上記無機充てん材として、少なくとも炭酸カルシウムを含むことである。炭酸カルシウムを含むことにより、燃焼時に発泡して発泡焼成物を形成するため、形状保持性を高めるという作用効果を奏する。
【００２４】
また、本発明において、耐火性樹脂組成物の耐火性能は、エポキシ樹脂を含む樹脂成分、リン化合物、中和処理された熱膨張性黒鉛、及び、炭酸カルシウムを含む無機充てん材の４成分がそれぞれの性質を発揮することにより発現する。具体的には、加熱時に熱膨張性黒鉛が膨張断熱層を形成して熱の伝達を阻止する。その際、柔軟性及び可撓性を有するエポキシ樹脂を用いているので、樹脂成分もチャー（炭化層）として膨張断熱層として寄与し、また、架橋構造をとるため膨張後の形状保持性にすぐれる。その際、無機充てん材は熱容量を増大させ、リン化合物は膨張断熱層および充てん材の形状保持能力を有する。
また、この無機充てん材に含まれる炭酸カルシウムは、燃焼時に発泡して発泡焼成物を形成するため、形状保持性を高めるという作用効果を奏する。
【００２５】
本発明におけるエポキシ樹脂を含む樹脂成分は、上述のように、加熱時に形成される炭化層が断熱性と形状保持性とを発揮するが、その効果を妨げない範囲で、他の樹脂を添加してもよい。好ましい範囲としては、エポキシ樹脂（エポキシモノマーと硬化剤）１に対し、それ以外の樹脂が５以内とするのがよい。
【００２８】
また、本発明において、エポキシ樹脂を含む耐火性樹脂組成物である熱膨張性の耐火被覆材本体が、柔軟性と可撓性を備えていることを特徴としている。そこで、エポキシ樹脂の可撓性を発現させるためには、以下の手法を用いることができる。（１）架橋点間分子量を大きくする手法、（２）架橋密度を小さくする手法、（３）軟質分子構造を導入する手法、（４）可塑剤を添加する手法、（５）相互侵入網目構造（ＩＰＮ）とする手法、（６）ゴム状粒子を分散導入する手法、（７）ミクロボイドを導入する手法、等である。
【００２９】
（１）架橋点間分子量を大きくする手法は、予め分子鎖の長いエポキシモノマーおよび／または硬化剤を用いて反応させることで、架橋点の間の距離が長くなり、可撓性を発現する。例えば、硬化剤としてポリプロピレンジアミン等を用いるのがよい。
（２）架橋密度を小さくする手法は、官能基の少ないエポキシモノマーおよび／または硬化剤を用いて反応させることにより、一定領域の架橋密度を小さくして可撓性を発現させる。例えば、硬化剤として２官能アミンを、エポキシモノマーとして１官能エポキシ等を用いる。
（３）軟質分子構造を導入する手法は、軟質分子構造をとるエポキシモノマーおよび／または硬化剤を導入して可撓性を発現させるものである。例えば、硬化剤として複素環状ジアミン、エポキシモノマーとしてアルキレンジグリコールグリシジルエーテル等を用いる。
（４）可塑剤を添加する手法としては、例えば、ＤＯＰ（ジオクチルフタレート）、タール、石油樹脂等を用いる。
（５）相互侵入網目構造（ＩＰＮ）とする手法は、エポキシ樹脂の架橋構造間に別の軟質構造を持つ樹脂を導入し、可撓性を発現させるものである。
（６）ゴム状粒子を分散導入する手法は、エポキシ樹脂マトリクスに液状または粒状のゴム粒子を配合分散させるもので、例えば、ポリエステルエーテル等を用いることができる。
（７）ミクロボイドを導入する手法は、１ミクロン以下のミクロボイドをエポキシ樹脂マトリクスに導入させることで、可撓性を発現させるもので、例えば、分子量１０００〜５０００のポリエーテルを添加する。
【００３０】
本発明において、上記エポキシ樹脂を含む樹脂成分１００重量部に対して、上記リン化合物と上記中和処理された熱膨張性黒鉛と無機充てん材の合計量が、２００〜６００重量部の範囲で用いるのが好ましい。２００重量部未満であると、十分な耐火性能が得られず、６００重量部を越えると、機械的物性の低下が大きくなるためである。
【００３１】
各充てん材の量としては、樹脂成分１００重量部に対して、リン化合物が５０〜１５０重量部、中和処理された熱膨張性黒鉛が１５〜４０重量部、無機充てん材が３０〜５００重量部の範囲で用いるのが好ましい。上記リン化合物が５０重量部未満であると、充分な形状保持性が得られず、１５０重量部を越えると、機械的物性の低下が大きくなるためである。また、熱膨張性黒鉛が１５重量部未満であると、充分な膨張性が得られず、４０重量部を越えると、同様に機械的物性の低下が大きい。無機充てん材も３０重量部未満であると、充分な耐火性が得られず、５００重量部を越えると機械的物性の低下が大きいためである。
【００３２】
本発明において、熱膨張性黒鉛とリン化合物を組み合わせることにより、燃焼時の熱膨張性黒鉛の飛散を抑え、形状保持性を図るものである。そこで、熱膨張性黒鉛が多すぎると、燃焼時に膨張した黒鉛が飛散し、加熱時に充分な膨張断熱層が得られず、逆にリン化合物が多すぎても断熱層が充分でなく、望む効果が得られなくなるため、熱膨張性黒鉛とリン化合物の重量比は、熱膨張性黒鉛：リン化合物＝９：１〜１：１００で用いるのが好ましい。
【００３３】
本発明においては、前記木質の構造用材料に柔軟性と可撓性を備えた耐火被覆材を積層被覆するのである。積層被覆の方法としては、構造用材料にシート状の耐火被覆材を巻き出しながら熱等で接着する方法、液状の耐火被覆材原料をローラーコートする方法、構造用材料の上に流してコートする方法、刷毛で塗布する方法などが採用できる。耐火被覆材はその用途により、構造用材料の表面の場合や表裏両面や周囲にも被覆する場合がある。
【００３４】
耐火被覆された木質の構造部材は、建築物の主要構造部に用いることができる。例えば、柱、梁、床小梁、屋根の小屋組、外壁支持部材、床面下地材、外壁パネル面材、屋根面下地材、天井野縁、バルコニー支持梁等に用いることができる。
【００３５】
本発明の耐火被覆材の厚みとしては、加熱されて膨張したときに充分な断熱層を形成するものが好ましく、厚みを５〜２０倍に膨張させる場合には膨張前の耐火被覆材の厚みは０．３〜６ｍｍが好適であり、更に好ましくは１．５〜４ｍｍである。膨張率が大きすぎると形状保持性が悪くなり耐火断熱性能が悪くなり、膨張率が低すぎると断熱性能が上がらずコストアップにもなる。また厚みが大きすぎるとコストアップになり、厚みが小さすぎると断熱耐火性能が低いものになる。
【００３６】
本発明の木質の構造部材を用い、各構造材をほぞ接合、継手、金物等により接合し組立てて骨組を形成したり、壁構造を形成し、耐火性のある建築物を構築する。この時、各構造部材に被覆してある耐火被覆材は、構造部材の接合部で互いに突き合わすようにするのが好ましい。こうすることにより、各構造部材は耐火被覆材で被覆されたものとなる。尚、使用部位により、耐火被覆材間に隙間が生じる場合は、その隙間を耐火被覆材で被覆し、突き合わせ接合すればよい。
【００３７】
（作用）
本発明の木質の構造部材は、木質の構造用材料の周囲に柔軟性と可撓性を備え熱膨張性の耐火被覆材を予め被覆したものであるから、構造用材料の表面に耐火被覆材がその柔軟性と可撓性により変形密着する。また、耐火被覆材は熱膨張性であるので加熱されたときその寸法を拡大する。この耐火被覆材が膨張することにより、断熱層を形成し、高い耐火性を発揮する。したがって、耐火被覆材を通常のものに比べて薄いものにすることができる。
【００３８】
請求項１記載の木質の構造部材は、耐火被覆材が、エポキシ樹脂を含む樹脂成分に、リン化合物、中和処理された熱膨張性黒鉛、及び、炭酸カルシウムを含む無機充てん材を含有してなる耐火性樹脂組成物であるから、加熱時に膨張断熱層を形成しこの断熱層が形状保持性に優れ、より顕著な耐火性を有する。さらに、燃焼時に発泡して発泡焼成物を形成するため、形状保持性を高めるという作用効果を奏する。
【００３９】
請求項２記載の建築物は、請求項１又は２記載の木質の構造部材で構築されているから、各構造部材を組立てた後の耐火被覆が少なくなり、耐火被覆の作業環境、作業性がよくなり、更に各構造部材が耐火性に優れ、建築物全体として非常に優れた耐火性を有するものとなる。
【００４０】
請求項３記載の建築物は、木質の構造部材どうしの接合部においてその構造部材に被覆されている耐火被覆材の端部どうしが突き合わせ接合されているから、各構造部材を組立てた後の耐火被覆作業がなくなり、耐火被覆の作業環境、作業性がよくなり、しかも耐火性能は耐火被覆材の突き合わせ部においても、火災で加熱されると耐火被覆材が膨張して突き合わせ部を密閉し、耐火性能の高いものにし、更に各構造部材が耐火性に優れ、建築物全体として非常に優れた耐火性を有するものとなる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。そして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く種々の変更が可能である。図１は、本発明の実施例であって木質の構造部材の斜視図を示し、図２は木質の構造部材どうしを接合した状態を示す斜視図である。
【００４２】
符号１は、木質の構造部材であって、耐火被覆材２が構造用材料３の周囲に積層被覆されている。上記構造用材料は１０ｃｍ角の木材からなり、上記耐火被覆材２は、厚さが３ｍｍで柔軟性と可撓性を備えた熱膨張性のものになっている。
【００４３】
次に、本発明の実施例を示す。この実施例は耐火被覆材２としてエポキシ樹脂を含む樹脂成分に、リン化合物、熱膨張性黒鉛、及び無機充てん材を含有するものからなる。
【００４４】
上記耐火被覆材２は、エポキシモノマーとして、ビスフェノールＦ型（油化シェル社製）を、硬化剤としてジアミン系硬化剤（油化シェル社製）を使用し、リン化合物として、ポリリン酸アンモニウム（ＡＰ４２２、ヘキスト社製）を使用し、中和処理された熱膨張性黒鉛として、ＣＡ６０Ｓ（日本化成社製）を使用し、無機充てん材として、水酸化アルミニウム（Ｂ７０３Ｓ、日本軽金属社製）と、炭酸カルシウム（ホワイトンＢＦ−３００、備北粉化社製）を使用した。
【００４５】
上記エポキシ樹脂を含む樹脂成分（エポキシモノマーと硬化剤）、リン化合物、中和処理された熱膨張性黒鉛、及び無機充てん材よりなる耐火性樹脂組成物のそれぞれの含有量が、前記樹脂成分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の合計量が２０〜２００重量部、無機充てん材が５０〜５００重量部、中和処理された熱膨張性黒鉛：リン化合物の重量比が、９：１〜１：９とした配合割合で、各成分をロールを用いて混練し、モノマー混合物を得た。
【００４６】
このモノマー混合物を角形の木材からなる構造用材料３にローラーコートし、１４０℃で加熱し連続硬化させ３ｍｍ厚の耐火被覆材２として積層被覆し、構造部材１を得た。この構造部材１の表裏両面の耐火被覆材２は構造用材料３に密着被覆されていた。
【００４７】
（１）耐火性
上記構造部材１を、コーンカロリーメーター（ＡＴＬＡＳ社製「ＣＯＮＥ２Ａ」）を用いて、３５ｋＷ／ｃｍ²の照射熱量を３０分間与えて燃焼させた後、照射側の構造用材料３の温度を測定したところ２６０℃以下であり、木質材料は２６０℃以上でないと着火しないので、じゅうぶん耐火性を有するものであった。また、実施例の耐火被覆材２が、エポキシ樹脂を含む樹脂成分にリン化合物、中和処理された熱膨張性黒鉛、及び、無機充てん材を含有してなる耐火性樹脂組成物であるから、火災などの加熱時には約３０ｍｍに膨張して断熱層を形成し、高い耐火性を発揮する。
【００４８】
（２）形状保持性
上記耐火性評価後の耐火被覆材２（残渣）に、５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍ厚の金属板を載せ、この金属板上にさらに１０ｇ、５０ｇの分銅を別々に載せて残渣の状態を観察した。１０ｇ、５０ｇともに残渣に崩れ（めりこみ、ひび等）が生ぜずに形状保持性の優れたものであった。
【００４９】
上記の構造部材１を用い建築物の骨組を構築した。この時、各構造部材１Ａ、１Ｂの接合部は互いの耐火被覆材２、２の端部２１、２１どうしが突き合わさるように接合した。このため、この接合部では、耐火被覆作業がなく、吹き付け作業もなく、作業環境がよく、作業時間も構造部材１Ａ、１Ｂの接合時間のみに短縮された。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の木質の構造部材は、木質の構造用材料の周囲に柔軟性と可撓性を備え熱膨張性の耐火被覆材を予め被覆したものであるから、構造用材料の表面に耐火被覆材がその柔軟性と可撓性により変形密着し、耐火被覆材は熱膨張性であるので加熱されたときその寸法を拡大し膨張することにより、断熱層を形成し、高い耐火性を発揮する。したがって、耐火被覆材を通常のものに比べて薄いものにすることができる。
【００５１】
請求項１記載の木質の構造部材は、耐火被覆材が、エポキシ樹脂を含む樹脂成分に、リン化合物、中和処理された熱膨張性黒鉛、及び、無機充てん材を含有してなる耐火性樹脂組成物であるから、加熱時に膨張断熱層を形成しこの断熱層が形状保持性に優れ、より顕著な耐火性を有する。
【００５２】
請求項２記載の建築物は、請求項１記載の木質の構造部材で構築されているから、各構造部材を組立てた後の耐火被覆が少なくなり、耐火被覆の作業環境、作業性がよくなり、更に各構造部材が耐火性に優れ、建築物全体として非常に優れた耐火性を有するものとなる。
【００５３】
請求項３記載の建築物は、木質の構造部材どうしの接合部においてその構造部材に被覆されている耐火被覆材の端部どうしが突き合わせ接合されているから、各構造部材を組立てた後の耐火被覆作業がなくなり、耐火被覆の作業環境、作業性がよくなり、しかも耐火性能は耐火被覆材の突き合わせ部においても、火災で加熱されると耐火被覆材が膨張して突き合わせ部を密閉し、耐火性能の高いものにし、更に各構造部材が耐火性に優れ、建築物全体として非常に優れた耐火性を有するものとなる。
【００５４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の木質の構造部材を示す斜視図である。
【図２】木質の構造部材どうしを接合した状態を示す斜視図である。
【００５５】
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ木質の構造部材
２耐火被覆材
２１耐火被覆材の端部
３木質の構造用材料[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wooden structural member having fire resistance and a building.
[0002]
[Prior art]
Conventional wooden buildings are designed in consideration of the "burning allowance" from the idea that "if the cross section of the wooden structure material has a certain degree, the surface layer does not burn to the core due to the heat insulation effect," In order to prevent ignition, the surroundings were surrounded by a heat insulating material or a non-combustible material to improve the fire resistance. An example in which a wooden ceiling beam is surrounded by a noncombustible material is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 1-25134.
[0003]
On the other hand, a steel frame that is previously coated with a fire-resistant coating material is known as a steel frame, as described in Japanese Patent Publication No. 4-80173, except for joint portions with other steel frames. However, the fireproof coating material used in this publication is a mortar-like material including hydraulic materials such as gypsum and cement, and the steel frame is coated by spraying in a poor working environment.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a limit to making a wooden building superior in fire resistance, and in order to meet the performance of a normal fireproof building, double-ply gypsum boards and calcium silicate boards, which are non-combustible materials, are laminated. It has a very complicated structure such as, and it took time to work. In addition, the gypsum board and the calcium silicate board have a problem that dust is generated when they are cut and the working environment is deteriorated. Further, if there is a gap between the plates, there is a problem that a flame enters from there and impairs the fire resistance.
[0005]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and the object of the present invention is to provide a wooden structural member having good workability of fireproof coating, good working environment, and good fireproof performance, and It is to provide a building.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a wooden structural member, characterized in that a wooden structural material is preliminarily coated with a heat-expandable fireproof covering material having flexibility and flexibility.
[0007]
Here, the invention according to claim 1 is the above-mentioned invention, wherein the fireproof coating material is an inorganic filler containing a phosphorus compound, neutralized thermally expandable graphite, and calcium carbonate in a resin component containing an epoxy resin. A fire-resistant resin composition comprising a material, wherein the fire-resistant resin composition comprises a phosphorus compound, neutralized thermally expandable graphite, and inorganic with respect to 100 parts by weight of the resin component containing the epoxy resin. The total amount of the filler is in the range of 200 to 600 parts by weight, the phosphorus compound is in the range of 50 to 150 parts by weight, the neutralized thermally expandable graphite is in the range of 15 to 40 parts by weight, the inorganic filler Is within the range of 30 to 500 parts by weight, and the weight ratio of the heat-expandable graphite subjected to the neutralization treatment to the phosphorus compound (thermally-expandable graphite: phosphorus compound) satisfies the range of 9: 1 to 1: 100,
The epoxy resin includes (1) a method for increasing the molecular weight between cross-linking points, (2) a method for reducing the cross-linking density, (3) a method for introducing a soft molecular structure, (4) a method for adding a plasticizer, (5 It is provided with flexibility and flexibility by at least one method selected from: a method of interpenetrating network structure (IPN), (6) a method of dispersing and introducing rubber-like particles, and (7) a method of introducing microvoids. It is characterized by.
[0008]
The invention according to claim 2 is a building constructed of the wooden structural member according to claim 1.
[0009]
The invention according to claim 3 is characterized in that the ends of the fireproof covering material covered by the structural members are butt-joined at the joint between the wooden structural members. It is.
[0010]
In the present invention, the wooden structural material is wood, plywood, particle board, laminated wood, square wood or board made of engineering wood such as PSL, LSL, LVL, OSB, etc., and is used for columns, beams, walls, etc. It is a structural material that can be used.
[0011]
In the present invention, the heat-expandable fireproof covering material having flexibility and flexibility has flexibility and flexibility, and expands when heated to form a heat insulating layer to exhibit fireproof performance. Is. Examples of the refractory coating material include a resin composition blended with thermally expandable graphite, meteorite, sodium silicate, sodium borate, etc., and the refractory coating material according to claims 2 and 3. Some of them are known by trade names such as medhi-cut (Mitsui Metals Co., Ltd.), Dunseal (Furukawa Techno Material Co.), Fire Barrier (Sumitomo 3M Co.).
[0012]
In the present invention, the resin component containing an epoxy resin is not particularly limited, but is basically obtained by reacting a monomer having an epoxy group with a curing agent. Examples of the monomer having an epoxy group include a bifunctional glycidyl ether type, a polyethylene glycol type, a polypropylene glycol type, a neopentyl glycol type, a 1,6-hexanediol type, a trimethylolpropane type, and a propylene oxide-bisphenol A type. Hydrogenated bisphenol A type, etc. are glycidyl ester type, hexahydrophthalic anhydride type, tetrahydrophthalic anhydride type, dimer acid type, p-oxybenzoic acid type, etc. are polyfunctional glycidyl ether type, phenol Examples include novolak type, orthocresol novolak type, DPP novolak type, dicyclopentadiene / phenol type, and the like. These may be used alone or in admixture of two or more.
[0013]
Examples of the curing agent include polyamines, acid anhydrides, polyphenols, and polymercaptans as polyaddition types, and tertiary amines, imidazoles, and Lewis acid complexes as catalyst types. The curing method of these epoxy resins is not particularly limited, and can be performed by a known method.
[0014]
In the present invention, the phosphorus compound is not particularly limited. For example, red phosphorus; various phosphate esters (triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, xylenyl diphenyl phosphate, etc.); Examples thereof include metal phosphates (sodium phosphate, potassium phosphate, magnesium phosphate, etc.); ammonium polyphosphates; compounds represented by the following formula (Formula 1), and the like.
[Chemical 1]
[0015]
In the formula, R1 and R3 each represent hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 16 carbon atoms. R2 is a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a linear or branched alkoxyl group having 1 to 16 carbon atoms, an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, or a carbon number Represents 6 to 16 aryloxy groups.
[0016]
Examples of the compound represented by the above formula include methylphosphonic acid, dimethyl methylphosphonate, ethylphosphonic acid, propylphosphonic acid, butylphosphonic acid, 2-methylpropylphosphonic acid, t-butylphosphonic acid, and 2,3-dimethyl- Butylphosphonic acid, octylphosphonic acid, phenylphosphonic acid, dioctylphenylphosphonate, dimethylphosphinic acid, methylethylphosphinic acid, methylpropylphosphinic acid, diethylphosphinic acid, dioctylphosphinic acid, phenylphosphinic acid, diethylphenylphosphinic acid, diphenylphosphinic acid And bis (4-methoxyphenyl) phosphinic acid.
[0017]
In the present invention, the phosphorus compound is preferably ammonium polyphosphate. Examples of the ammonium polyphosphates include ammonium polyphosphate, melamine-modified ammonium polyphosphate, and the like. Examples of commercially available products include “AP462” manufactured by Hoechst, “Sumisafe P” manufactured by Sumitomo Chemical Co., “Terrage C60” manufactured by Chisso.
[0018]
When commercially available red phosphorus is used as the phosphorus compound, it is preferable that the surface of the red phosphorus particles is coated with a resin from the viewpoint of safety such as moisture resistance and non-ignition during kneading. The above phosphorus compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0019]
In the present invention, the thermally expandable graphite is a conventionally known substance, and powders such as natural graphite, pyrolytic graphite, and quiche graphite are mixed with an inorganic acid such as concentrated sulfuric acid, nitric acid, and selenic acid, concentrated nitric acid, perchloric acid, A graphite intercalation compound produced by treatment with a strong oxidant such as perchlorate, permanganate, dichromate, hydrogen peroxide, etc. is there.
[0020]
In the present invention, the thermally expandable graphite obtained by the acid treatment as described above is further neutralized with ammonia, an aliphatic lower amine, an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound, or the like. Examples of the aliphatic lower amine include monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, propylamine, and butylamine. Examples of the alkali metal compound and alkaline earth metal compound include hydroxides such as potassium, sodium, calcium, barium, and magnesium, oxides, carbon salts, sulfates, and organic acid salts. Specific examples of the thermally expandable graphite thus neutralized include “CA60S” (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.) and “GREP-EG” (manufactured by Tosoh Corporation).
[0021]
The particle size of the thermally expanded graphite used in the present invention is preferably 20 to 200 mesh. When the particle size is finer than 200 mesh, the degree of expansion of graphite is small and the desired fireproof heat insulating layer cannot be obtained. When the particle size is larger than 20 mesh, the degree of expansion is large, but when kneading with the resin, the dispersibility is poor and the physical properties are inevitably lowered.
[0022]
The inorganic filler used in the present invention is not particularly limited. For example, silica, diatomaceous earth, alumina, zinc oxide, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, iron oxide, tin oxide, antimony oxide, ferrites, calcium hydroxide , Magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, basic magnesium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, barium carbonate, dawn night, hydrotalcite, calcium sulfate, barium sulfate, gypsum fiber, calcium silicate, talc, clay, Mica, montmorillonite, bentonite, activated clay, sepiolite, imogolite, sericite, glass fiber, glass beads, silica-based balloon, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, carbon black, graphite, carbon fiber, carbon balloon , Charcoal powder, various metal powders, potassium titanate, magnesium sulfate “MOS”, lead zirconate titanate, aluminum borate, molybdenum sulfide, silicon carbide, stainless steel fiber, zinc borate, various magnetic powders, slag fiber, fly ash, Examples include dewatered sludge.
[0023]
As the inorganic filler, a water-containing inorganic substance is preferable because it dehydrates during heating and has an endothermic effect, so that the heat resistance is improved. Specifically, it is preferable to use calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide or the like. In addition, a metal salt or oxide of a metal belonging to Group II or Group III of the Periodic Table is preferable from the viewpoint of enhancing shape retention because it foams during combustion to form a foamed fired product. Specific examples include calcium carbonate and magnesium carbonate. Moreover, for surface cosmetic properties of the fireproof coating material, those which become inorganic pigments such as titanium oxide, zinc oxide, calcium carbonate, carbon black and iron oxide as the inorganic filler are preferable because of their coloring properties.
Here, in this invention, it is containing at least calcium carbonate as said inorganic filler. By containing calcium carbonate, foaming is performed at the time of combustion to form a foamed fired product, so that there is an effect of improving shape retention.
[0024]
Further, in the present invention, the fire resistance performance of the fire resistant resin composition is such that the resin component containing the epoxy resin, the phosphorus compound, the neutralized thermally expandable graphite, and the inorganic filler containing calcium carbonate, respectively. It is expressed by exhibiting the properties of Specifically, the heat-expandable graphite forms an expanded heat insulating layer during heating to prevent heat transfer. At that time, since an epoxy resin having flexibility and flexibility is used, the resin component also contributes as an expanded heat insulating layer as a char (carbonized layer), and also has a shape retention after expansion due to a crosslinked structure. It is. At that time, the inorganic filler increases the heat capacity, and the phosphorus compound has the ability to retain the shape of the expanded heat insulating layer and the filler.
Moreover, since calcium carbonate contained in this inorganic filler foams during combustion to form a foamed fired product, there is an effect of improving shape retention.
[0025]
As described above, the resin component containing the epoxy resin in the present invention has a heat insulating property and a shape retaining property when the carbonized layer formed at the time of heating. May be. As a preferable range, it is preferable that other resins are within 5 with respect to the epoxy resin (epoxy monomer and curing agent) 1.
[0028]
In the present invention, the heat-expandable fireproof covering material body, which is a fireproof resin composition containing an epoxy resin, is characterized by having flexibility and flexibility. Therefore, in order to develop the flexibility of the epoxy resin, the following method can be used. (1) Method of increasing molecular weight between cross-linking points, (2) Method of reducing cross-linking density, (3) Method of introducing soft molecular structure, (4) Method of adding plasticizer, (5) Interpenetrating network structure (IPN), (6) a method of dispersing and introducing rubber-like particles, (7) a method of introducing microvoids, and the like.
[0029]
(1) The method of increasing the molecular weight between cross-linking points is a reaction using an epoxy monomer having a long molecular chain and / or a curing agent in advance, thereby increasing the distance between the cross-linking points and expressing flexibility. For example, polypropylene diamine or the like is preferably used as the curing agent.
(2) In the method of reducing the cross-linking density, the reaction is performed using an epoxy monomer having a small functional group and / or a curing agent, thereby reducing the cross-linking density in a certain region and developing flexibility. For example, a bifunctional amine is used as a curing agent, and a monofunctional epoxy is used as an epoxy monomer.
(3) The technique for introducing a soft molecular structure is to introduce flexibility by introducing an epoxy monomer and / or a curing agent having a soft molecular structure. For example, a heterocyclic diamine is used as a curing agent, and an alkylene diglycol glycidyl ether is used as an epoxy monomer.
(4) As a method for adding a plasticizer, for example, DOP (dioctyl phthalate), tar, petroleum resin or the like is used.
(5) In the interpenetrating network structure (IPN), a resin having another soft structure is introduced between the crosslinked structures of the epoxy resin to develop flexibility.
(6) A method of dispersing and introducing rubber-like particles is a method in which liquid or granular rubber particles are blended and dispersed in an epoxy resin matrix. For example, polyester ether or the like can be used.
(7) The technique for introducing microvoids is to introduce flexibility by introducing microvoids of 1 micron or less into the epoxy resin matrix. For example, a polyether having a molecular weight of 1000 to 5000 is added.
[0030]
In the present invention, the total amount of the phosphorus compound, the neutralized thermally expandable graphite, and the inorganic filler is used in the range of 200 to 600 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component containing the epoxy resin. Is preferred. If the amount is less than 200 parts by weight, sufficient fire resistance cannot be obtained, and if it exceeds 600 parts by weight, the mechanical properties are greatly deteriorated.
[0031]
The amount of each filler is 50 to 150 parts by weight of the phosphorus compound, 15 to 40 parts by weight of the neutralized thermally expandable graphite, and 30 to 500 parts by weight of the inorganic filler with respect to 100 parts by weight of the resin component. It is preferable to use within the range of parts. This is because if the amount of the phosphorus compound is less than 50 parts by weight, sufficient shape retention cannot be obtained, and if it exceeds 150 parts by weight, the mechanical properties decrease greatly. Further, if the heat-expandable graphite is less than 15 parts by weight, sufficient expandability cannot be obtained, and if it exceeds 40 parts by weight, the mechanical properties are similarly greatly deteriorated. If the inorganic filler is less than 30 parts by weight, sufficient fire resistance cannot be obtained, and if it exceeds 500 parts by weight, the mechanical properties are greatly deteriorated.
[0032]
In the present invention, by combining thermally expandable graphite and a phosphorus compound, scattering of thermally expandable graphite during combustion is suppressed, and shape retention is achieved. Therefore, if there is too much heat-expandable graphite, the graphite expanded at the time of combustion will be scattered and a sufficient expansion heat insulation layer will not be obtained at the time of heating. Conversely, if there is too much phosphorus compound, the heat insulation layer will not be sufficient and the desired effect Therefore, the weight ratio of the thermally expandable graphite to the phosphorus compound is preferably used as the thermally expandable graphite: phosphorus compound = 9: 1 to 1: 100.
[0033]
In the present invention, the wooden structural material is laminated and coated with a fireproof covering material having flexibility and flexibility. As a method of laminating and coating, a method of adhering a sheet-shaped fireproof coating material to a structural material with heat or the like, a method of roller coating a liquid fireproof coating material, a flow coating on a structural material and coating The method, the method of apply | coating with a brush, etc. are employable. Depending on the application, the fire-resistant coating material may be coated on the surface of the structural material, on both the front and back surfaces, or the periphery.
[0034]
The fire-coated wooden structural member can be used for a main structural part of a building. For example, it can be used for pillars, beams, floor beams, roof huts, outer wall support members, floor surface base materials, outer wall panel surface materials, roof surface base materials, ceiling edges, balcony support beams, and the like.
[0035]
As the thickness of the fireproof coating material of the present invention, it is preferable to form a sufficient heat insulating layer when heated and expanded, and when the thickness is expanded 5 to 20 times, the thickness of the fireproof coating material before expansion is 0.3-6 mm is suitable, More preferably, it is 1.5-4 mm. If the expansion coefficient is too large, the shape retention property is deteriorated and the fireproof heat insulation performance is deteriorated. If the expansion coefficient is too low, the heat insulation performance is not increased and the cost is increased. On the other hand, if the thickness is too large, the cost increases, and if the thickness is too small, the heat insulation and fire resistance are low.
[0036]
Using the woody structural member of the present invention, each structural material is joined together by mortise joints, joints, hardware, or the like to form a frame or a wall structure to construct a fire-resistant building. At this time, it is preferable that the fireproof coating materials coated on the respective structural members abut each other at the joint portion of the structural members. By doing so, each structural member is coated with a fireproof coating material. In addition, when a clearance gap arises between fireproof coating materials by a use site | part, what is necessary is just to coat | cover the clearance gap with a fireproof coating material, and to butt-join.
[0037]
(Function)
Since the wooden structural member of the present invention is obtained by previously covering a wooden structural material with a heat-expandable fire-resistant coating material having flexibility and flexibility, the surface of the structural material has a fire-resistant coating material. However, it deforms and adheres due to its flexibility and flexibility. Also, since the refractory coating is thermally expandable, its dimensions increase when heated. When this fireproof covering material expands, a heat insulating layer is formed and high fire resistance is exhibited. Therefore, the fireproof coating material can be made thinner than a normal one.
[0038]
The wooden structural member according to claim 1 , wherein the fireproof coating material includes an inorganic filler containing a phosphorus compound, neutralized thermally expandable graphite, and calcium carbonate in a resin component containing an epoxy resin. Since this is a refractory resin composition, an expanded heat insulating layer is formed during heating, and this heat insulating layer has excellent shape retention and more remarkable fire resistance. Furthermore, since it foams at the time of combustion and forms a foamed fired product, there exists an effect of improving shape retainability.
[0039]
Since the building according to claim 2 is constructed of the wooden structural members according to claim 1 or 2, the fireproof coating after assembling each structural member is reduced, and the work environment and workability of the fireproof coating are reduced. Furthermore, each structural member has excellent fire resistance, and the entire building has very good fire resistance.
[0040]
In the building according to claim 3, since the ends of the fire-resistant coating material covered by the structural members are butted and joined at the joint portion between the wooden structural members, the fire resistance after assembling each structural member The work environment and workability of the fire-resistant coating are improved, and the fire-resistant performance of the butt portion of the refractory coating material expands when the fire is heated and the butt portion is sealed and fire-resistant. Further, each structural member has excellent fire resistance, and the entire building has very excellent fire resistance.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples, and various modifications can be made. FIG. 1 is a perspective view of a wooden structural member according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the wooden structural members are joined together.
[0042]
Reference numeral 1 is a wooden structural member, and a fireproof covering material 2 is laminated around the structural material 3. The structural material is made of 10 cm square wood, and the fireproof covering material 2 has a thickness of 3 mm and is thermally expandable with flexibility and flexibility.
[0043]
Next, examples of the present invention will be described. In this embodiment, a resin component containing an epoxy resin as the fireproof covering material 2 contains a phosphorus compound, thermally expandable graphite, and an inorganic filler.
[0044]
The fireproof covering material 2 uses a bisphenol F type (manufactured by Yuka Shell) as an epoxy monomer, a diamine-based curing agent (manufactured by Yuka Shell) as a curing agent, and an ammonium polyphosphate (AP422) as a phosphorus compound. , Manufactured by Hoechst Co., Ltd.), CA60S (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.) is used as the heat-expandable graphite neutralized, and aluminum hydroxide (B703S, manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd.) and carbonic acid are used as the inorganic filler. Calcium (Whiteon BF-300, manufactured by Bihoku Powder Chemical Co., Ltd.) was used.
[0045]
Each content of the refractory resin composition comprising a resin component (epoxy monomer and curing agent) containing the epoxy resin, a phosphorus compound, neutralized thermally expandable graphite, and an inorganic filler is the resin component 100. The total amount of phosphorus compound and neutralized thermally expandable graphite is 20 to 200 parts by weight, the inorganic filler is 50 to 500 parts by weight, and neutralized thermally expandable graphite: phosphorus Each component was kneaded using a roll at a compounding ratio of 9: 1 to 1: 9 of the compound to obtain a monomer mixture.
[0046]
This monomer mixture was roller-coated on a structural material 3 made of square wood, heated at 140 ° C. and continuously cured, and laminated and coated as a 3 mm-thick fireproof coating material 2 to obtain a structural member 1. The fireproof covering material 2 on both the front and back surfaces of the structural member 1 was closely adhered to the structural material 3.
[0047]
(1) Fire resistance After the above structural member 1 was burned using a cone calorimeter (“CONE2A” manufactured by ATLAS) with an irradiation heat of 35 kW / cm ² for 30 minutes, the structural material 3 on the irradiation side As a result of measuring the temperature, the temperature was 260 ° C. or lower, and the wooden material was not ignited unless it was 260 ° C. or higher. Therefore, the wood material had sufficient fire resistance. In addition, since the fireproof coating material 2 of the example is a fireproof resin composition comprising a resin component containing an epoxy resin, a phosphorus compound, neutralized thermally expandable graphite, and an inorganic filler , When heated, such as fire, it expands to about 30 mm to form a heat insulating layer, and exhibits high fire resistance.
[0048]
(2) Shape retention A metal plate of 50 mm × 50 mm × 1 mm thickness is placed on the fireproof coating material 2 (residue) after the above fire resistance evaluation, and 10 g and 50 g weights are separately placed on the metal plate to form a residue. The state of was observed. Both 10 g and 50 g did not collapse into the residue (recessed, cracked, etc.) and had excellent shape retention.
[0049]
A structural framework was constructed using the structural member 1 described above. At this time, the joined portions of the structural members 1A and 1B were joined so that the end portions 21 and 21 of the fireproof coating materials 2 and 2 face each other. For this reason, in this joining part, there was no fireproof covering work, there was no spraying work, the working environment was good, and the working time was shortened only to the joining time of the structural members 1A and 1B.
[0050]
【The invention's effect】
Since the wooden structural member of the present invention is obtained by previously covering a wooden structural material with a heat-expandable fire-resistant coating material having flexibility and flexibility, the surface of the structural material has a fire-resistant coating material. However, since the fireproof coating material is thermally expandable due to its flexibility and flexibility, it expands its dimensions and expands when heated, thereby forming a heat insulating layer and exhibiting high fire resistance. Therefore, the fireproof coating material can be made thinner than a normal one.
[0051]
The woody structural member according to claim 1 , wherein the fireproof coating material comprises a resin component containing an epoxy resin, a phosphorus compound, neutralized thermally expandable graphite, and an inorganic filler. Since it is a composition, an expansion heat insulation layer is formed at the time of heating, and this heat insulation layer is excellent in shape retention, and has more remarkable fire resistance.
[0052]
Since the building according to claim 2 is constructed of the wooden structural members according to claim 1 , the fireproof coating after assembling each structural member is reduced, and the work environment and workability of the fireproof coating are improved. Furthermore, each structural member is excellent in fire resistance, and the entire building has extremely excellent fire resistance.
[0053]
In the building according to claim 3, since the ends of the fire-resistant coating material covered by the structural members are butted and joined at the joint portion between the wooden structural members, the fire resistance after assembling each structural member The work environment and workability of the fire-resistant coating are improved, and the fire-resistant performance of the butt portion of the refractory coating material expands when the fire is heated and the butt portion is sealed and fire-resistant. Further, each structural member has excellent fire resistance, and the entire building has very excellent fire resistance.
[0054]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a wooden structural member of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which wooden structural members are joined together.
[0055]
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B Wooden structural member 2 Fireproof coating material 21 End part of fireproof coating material 3 Wooden structural material

Claims

A structural member pre-coated with a heat-expandable fireproof covering material having flexibility and flexibility around a wooden structural material,
The fireproof coating material is a fireproof resin composition comprising a resin component containing an epoxy resin, a phosphorus compound, neutralized thermally expandable graphite, and an inorganic filler containing calcium carbonate,
The fireproof resin composition has a total amount of phosphorus compound, neutralized thermally expandable graphite, and inorganic filler in the range of 200 to 600 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component containing the epoxy resin. Among these, the phosphorus compound is neutralized within the range of 50 to 150 parts by weight, the neutralized thermally expandable graphite is within the range of 15 to 40 parts by weight, and the inorganic filler is within the range of 30 to 500 parts by weight. And the weight ratio of the thermally expandable graphite to the phosphorus compound (thermally expandable graphite: phosphorus compound) satisfies the range of 9: 1 to 1: 100,
The epoxy resin includes (1) a method for increasing the molecular weight between cross-linking points, (2) a method for reducing the cross-linking density, (3) a method for introducing a soft molecular structure, (4) a method for adding a plasticizer, (5 It is provided with flexibility and flexibility by at least one method selected from: a method of interpenetrating network structure (IPN), (6) a method of dispersing and introducing rubber-like particles, and (7) a method of introducing microvoids. A wooden structural member characterized by

A building constructed of the wooden structural member according to claim 1.

3. The building according to claim 2, wherein the ends of the fireproof coating material covered by the structural members are butt-joined at the joint between the wooden structural members.