JP3809918B2

JP3809918B2 - 木製防火断熱ドア

Info

Publication number: JP3809918B2
Application number: JP09776496A
Authority: JP
Inventors: 厚弘住田; 雄一渡辺
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 1996-03-26
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2016-03-26
Also published as: JPH09256746A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は甲種防火戸の基準を満たし、かつ木造住宅工事共通仕様書の断熱Ｓ型に適合する木製防火断熱ドアに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
平成２年の建設省告示第１１２５号の公布以来、木製防火戸の開発、認可が進んでいる。中でも、木質系甲種防火戸は石膏系やケイ酸カルシウム系の不燃板と木材を複合化したもの、厚みが３０〜５０ｍｍのパ−ティクルボ−ドと不燃板との複合材を芯材としたもの、及び難燃処理を施した難燃処理木材と不燃材との複合材を芯材として用いたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、無機不燃板と木材と複合化したものは加工する場合、不燃板の粉末が飛散し易く作業環境が劣悪となり、刃物の耐久性が劣る等の問題があり重量的にもかなり重く廃棄物処理の問題もあった。
【０００４】
また、パ−ティクルボ−ド、ＭＤＦ（中密度繊維板）などの厚物を芯材として用いたものは、重量が５０〜７０ｋｇと重く取扱いにくく施工性が悪かった。
【０００５】
更にまた、難燃処理木材と不燃板との複合材を芯材としたものは処理工程や処理剤を必要とするため、加工に時間を要するばかりか処理剤の費用もかかりコスト的にも得策ではなかった。
【０００６】
加えて断熱性を付与しようとするとドア本体の厚みが厚くなり重量的にも重くなりやすかった。
【０００７】
本発明はかかる状況に鑑み検討されたもので、軽量でドアの厚みが薄くても甲種防火戸としての性能を有し、断熱性にも優れ、加工時の作業環境にも充分配慮した木製防火断熱ドアを得ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、芯材としての桐積層材（４）の両側端に、加熱発泡材（２）が埋設された補強枠（１）が接合され、その表裏には、耐火シ−ト（７）、化粧材（９ａ）が順次接着され、その側面には化粧材（９ｂ）が加熱発泡材（２）埋設面に接するように接着された木製防火断熱ドア（１０）であって、該補強枠（１）は加熱発泡材埋設面を外側にして芯材に接合され、該耐火シ−ト（７）としては発泡黒鉛とガラス繊維の複合シートが用いられ、該桐積層材（４）は、桐集成材（３）を３〜５枚繊維方向が交差するように積層接着されたものであることを特徴とする木製防火断熱ドア（１０）である。以下本発明を図面に基づき説明する。
【０００９】
図１は比較例１の木製防火断熱ドア（１０）の正面図を示す。図２は図１中の線Ａ−Ａに沿う破断構成断面図であって、補強枠（１）と桐集成材（３）が接合され、表裏に耐火シ−ト（７）が接着されてドア本体が形成されている。該ドア本体の表裏及び側面には化粧材（９ａ、９ｂ）が接着されている。
【００１０】
補強枠（１）は芯材としての桐集成材（３）や桐積層材（４）のネジ保持力を補い、木製防火断熱ドア（１０）の反りを防止するためのもので、例えば、ＬＶＬ（ＬａｍｉｎａｔｅｄＶｅｎｅｅｒＬｕｍｂｅｒ）、合板、無垢材、集成材、配向性ボ−ドなどが挙げられるが、とりわけ比重が０．４以上のＬＶＬが好ましい。
【００１１】
補強枠（１）には水ガラス系の加熱発泡材、グラファイト系の加熱発泡材など加熱発泡材（２）が両面テ−プや通常の接着剤、例えばエポキシ樹脂系接着剤やアクリル樹脂系接着剤にて埋設固定されている。加熱発泡材（２）は温度が１５０〜２００℃になると発泡して木製防火断熱ドア（１０）の開口部、すなわち木製防火断熱ドア（１０）とドア枠との隙間を封止することにより内部又は外部の炎や煙を遮断する効果を有する。
【００１２】
補強枠（１）の厚みは甲種防火戸の性能が得られるよう２３〜５５ｍｍとするのが望ましく、下限に満たないと燃焼時の反りが大きく木製防火断熱ドア（１０）と枠との間に隙間が発生しやすくなり、甲種防火戸としての耐火性能が得られない。
【００１３】
ドア本体の芯材については、ドア本体の強度を保持するとともに燃焼後の反りを３〜６ｍｍ程度に抑制し、寸法安定性の向上を図り、炭化層の収縮による亀裂を接着剤層で抑制し防火性に優れたものにするという観点から桐集成材（３）１枚よりもむしろ図６の破断構成断面図に示されるように桐集成材（３）を３〜５枚、しかも桐集成材（３）の繊維方向が交差するように水性ビニ−ルウレタン系接着剤、フェノ−ル系又はレゾルシノ−ル系樹脂接着剤を用いて積層接着した桐積層材（４）を使用するのが好ましい。中でもフェノ−ル系又はレゾルシノ−ル系樹脂接着剤を用いることにより炭化層の脱落を防止することができ、防火性の指標となる遮炎性能を５〜８分程度向上させることができる。
【００１４】
桐集成材（３）を積層接着する条件は、室温〜１２０℃、圧力５〜１０ｋｇ/ｃｍ²、時間２０〜３６０分とするのが望ましい。温度、圧力、時間が下限に満たないと層間強度が弱くなりやすく、上限を超えると材劣化しやすくなる。
【００１５】
桐集成材（３）を積層接着した桐積層材（４）の厚みとして２３〜５５ｍｍが望ましく、厚みが下限に満たないと燃焼試験後の衝撃試験で良好な結果が得られないため甲種防火戸の基準に適合できず、上限を越えると開口部や周囲に取り付ける金具が大きなものとなってしまい実用上好ましくない。
【００１６】
桐集成材（３）や桐積層材（４）と補強枠（１）が接合されたものの表裏に接着される耐火シ−ト（７）としては、水ガラス系の加熱発泡シ−ト、グラファイト系の加熱発泡シ−ト、金属シ−ト、発泡黒鉛とガラス繊維との複合シ−トなどが例示されるが、加熱発泡シ−トでは層間剥離を生じやすく、金属シ−トでは加工上余り得策ではないことより、とりわけ発泡黒鉛とガラス繊維との複合シ−トを用いるのが好ましい。
【００１７】
耐火シ−ト（７）の表裏に接着される化粧材（９ａ）としては広く一般に用いられているメラミン樹脂化粧板、ジアリルフタレ−ト樹脂化粧板、ポリエステル化粧板や、合板、繊維板、チップボ−ドなどの木質基材に塗装突板シ−ト、塩ビシ−ト、塗装印刷シ−トなどを接着した化粧ボ−ドが適用できる。
【００１８】
ドア本体の側面には上記の如き化粧材（９ｂ）が接着されているが、仕上り外観及び作業性を考慮すれば塗装突板シ−ト貼り合板、ジアリルフタレ−ト樹脂化粧板、塩ビシ−トが好ましい。
【００１９】
図３は比較例２の木製防火断熱ドア（１１）の正面図を示す。図４は図３中の線Ａ−Ａに沿う破断構成断面図であって、補強枠（１）と桐集成材（３）が接合され、表裏に耐火シ−ト（７）が接着されてドア本体が形成された後、表裏に化粧材（９ａ）が接着され、反りを抑制するために補強枠（１）と桐集成材（３）の接合部を股いで化粧材（９ｃ）として厚み１５ｍｍの塗装突板シ−ト貼り合板が接着され、該塗装突板シ−ト貼り合板の側面の地肌を隠し見栄えをよくするため額縁（５）が取り付けられている。
【００２０】
図６は本発明の木製防火断熱ドア（１２）の破断構成断面図であって、桐集成材（３）を３枚繊維方向が交差するように積層接着した桐積層材（４）が芯材として用いられている。
【００２１】
【作用】
桐は木材の中でも水分の吸脱が少なく、平均収縮率が接線方向で０．２３％、放射方向で０．０９％と特に寸法安定性に優れた材であるためドアとしての寸法安定性が優れ、更に桐集成材（３）を３〜５枚繊維方向が交差するように積層した桐積層材（４）を用いると寸法安定性がより優れたものとなる。
【００２２】
また、耐火性については、一般に材の比重により左右されるが、桐は比重が小さいにもかかわらず耐火性に優れるため、加熱発泡材（２）と耐火シ−ト（７）と併用することにより甲種木製防火戸としての基準（遮炎性能６０分以上、衝撃試験良好）を満たすものとなる。
【００２３】
また、断熱性については木材の比重が小さい程優れるため低比重の桐集成材（３）や桐積層材（４）をドア本体の芯材としてを用いることにより、軽量化はもちろんのこと断熱性に優れ、断熱Ｓ型の基準（熱貫流率が２．０Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下）を満たすものとなる。
【００２４】
以下、実施例及び比較例を示し、より詳細に説明する。
【実施例】
実施例１
厚み８ｍｍの桐集成材３枚にレゾルシノ−ル系樹脂接着剤を３００ｇ/ｍ²塗布し、常温、圧力７ｋｇ/ｃｍ²、時間１８０分の条件で繊維方向が交差するように積層接着した厚み２４ｍｍの桐積層材（４）を芯材として用い、両側端にグラファイト系の加熱発泡材（２）が埋設されたラワンＬＶＬからなる補強枠（１）を加熱発泡材埋設面を外側にして接合した後、表裏に耐火シ−ト（７）として厚み１ｍｍの発泡黒鉛とガラス繊維の複合シ−ト（商品名ディックフリスＳ大日本インキ化学工業株式会社製）を、更にこの耐火シ−ト（７）の表裏に化粧材（９ａ）として厚み２．５ｍｍのナラツキ板化粧合板を水性ビニ−ルウレタン系接着剤を用いて積層し、常温、圧力７ｋｇ/ｃｍ²、時間１８０分の条件で成型し、側面に化粧材（９ｂ）として厚み０．６ｍｍのナラツキ板を接合した。しかる後、補強枠（１）と桐積層材（４）の接合部を股ぐように化粧材（９ｃ）として厚み１５ｍｍのナラツキ板化粧合板を接着した後、額縁（５）、ドアノブを取り付け、実施例１の木製防火断熱ドア（１２）を得た。
【００２５】
比較例１
芯材としての厚み２３ｍｍの桐集成材（３）の側面にグラファイト系の加熱発泡材（２）が埋設されたラワンＬＶＬからなる補強枠（１）を加熱発泡材埋設面を外側にして接合した後、表裏に耐火シ−ト（７）として厚み１ｍｍの発泡黒鉛とガラス繊維の複合シ−ト（商品名ディックフリスＳ大日本インキ化学工業株式会社製）を、更にこの耐火シ−ト（７）の表裏に化粧材（９ａ）として厚み２．５ｍｍのナラツキ板化粧合板を水性ビニ−ルウレタン系接着剤を用いて積層し、常温、圧力７ｋｇ/ｃｍ²、時間１８０分の条件で成型した。しかる後、補強枠（１）の側面に化粧材（９ｂ）として厚み０．６ｍｍのナラツキ板を接合し、ドアノブを取り付け比較例１の木製防火断熱ドア（１０）を得た。
【００２６】
比較例２
芯材としての厚み２３ｍｍの桐集成材（３）の側面にグラファイト系の加熱発泡材（２）が埋設されたラワンＬＶＬからなる補強枠（１）を加熱発泡材埋設面を外側にして接合した後、表裏に耐火シ−ト（７）として厚み１ｍｍの発泡黒鉛とガラス繊維の複合シ−ト（商品名ディックフリスＳ大日本インキ化学工業株式会社製）を、更にこの耐火シ−ト（７）の表裏に化粧材（９ａ）として厚み２．５ｍｍのナラツキ板化粧合板を水性ビニ−ルウレタン系接着剤を用いて積層し、常温、圧力７ｋｇ/ｃｍ²、時間１８０分の条件で成型した。しかる後、補強枠（１）と桐集成材（３）の接合部を股ぐように化粧材（９ｃ）として厚み１５ｍｍのナラツキ板化粧合板を接着した後、側面に化粧材（９ｂ）として厚み０．６ｍｍのナラツキ板を接合し、額縁（５）、ドアノブを取り付け比較例２の木製防火断熱ドア（１１）を得た。
【００２７】
比較例３
比較例２において、グラファイト系加熱発泡材を使用しなかった以外は同様にして加工し、比較例３の木製ドアとした。比較例３の木製ドアは遮炎性能が１５分で甲種防火戸の基準を満たさなかった。
【００２８】
比較例４
比較例２において、発泡黒鉛とガラス繊維の複合シ−トを使用しなかった以外は同様にして加工し、比較例４の木製ドアとした。比較例４の木製ドアは遮炎性能が３０分で甲種防火戸の基準を満たさなかった。
【００２９】
比較例５
比較例２において、桐集成材の代わりに厚み２３ｍｍのパ−ティクルボ−ドを芯材として用いたものを比較例５の木製ドアとした。比較例５の木製ドアは本体の重量が５８ｋｇと重く、また、熱貫流率２．１４Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃と高く断熱Ｓ型に適合しなかった。
【００３０】
比較例６
比較例２において、桐集成材の代わりに厚み２３ｍｍのファルカタ集成材を芯材として用いたものを比較例６の木製ドアとした。比較例６の木製ドアは燃焼試験開始後４５分で亀裂を生じ、甲種防火戸の基準を満たさなかった。
【００３１】
比較例７
比較例２において、桐集成材の代わりに厚み２３ｍｍのゴム集成材を芯材として用いたものを比較例７の木製ドアとした。比較例７の木製ドアは甲種防火戸の基準を満たすものの重量が５９ｋｇと重く、熱貫流率が２．１４Ｋｃａｌ/ｍ²・ｈ・℃と高く断熱Ｓ型に適合しなかった。
【００３２】
比較例８
比較例２において、発泡黒鉛とガラス繊維の複合シ−トの代わりに厚み５ｍｍの石膏ボ−ドを用いた以外は同様に加工して比較例８の木製ドアとした。比較例８の木製ドアは甲種防火戸の基準を満たしたが重量も５５ｋｇと重く、加工時に石膏ボ−ドの粉末が飛散し易く作業環境が悪かった。
【００３３】
試験結果を表１に示す。
【表１】

【００３４】
試験方法については以下の通りとした。
遮炎性能：建設省告示１１２５号に規定する甲種防火戸に基づき実施した。
衝撃試験：建設省告示１１２５号に規定する甲種防火戸に基づき実施し、破損、亀裂なきを〇、破損、亀裂有りを×とした。
熱貫流率：住宅金融公庫融資住宅木造住宅工事共通仕様書（平成４年版）に準じて求めた。
熱貫流率の計算方法については数１を用いた。ここで断熱Ｓ型適合とは熱貫流率が２．０Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下のものである。
作業環境：加工時に不燃材の粉末の飛散なきを〇、飛散有りを×とした。
【００３５】
【数１】

Ｋ：熱貫流率［Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃］
Ｒ₀：木製玄関ドア熱伝達抵抗［ｍ²・ｈ・℃／Ｋｃａｌ］
Ｒ₁：室内側熱伝達抵抗０．１３［ｍ²・ｈ・℃／Ｋｃａｌ］
Ｒ₂：室外側熱伝達抵抗０．０５［ｍ²・ｈ・℃／Ｋｃａｌ］
Ｒ₀はドアを構成する各材料（ドア本体＋化粧材）をそれらの材料の熱
伝導度で除したものの総和である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の木製防火断熱ドアのドア本体は桐集成材を積層した桐積層材を芯材とし、耐火シ−トと加熱発泡材を組み合わせてなるためＪＩＳＡ１３０４（建築構造部分の耐火試験方法）に準ずる平成２年建設省告示１１２５号の試験法による甲種防火ドアに合格する性能（遮炎性能６０分以上、衝撃試験良好）を有し、内部、もしくは外部の炎を遮断して、延焼を防止することができる。
【００３７】
また、比重の小さい桐材を用いているため断熱性優れ、木造住宅工事共通仕様書の断熱Ｓ型（熱貫流率が２．０Ｋｃａｌ／ｍ²・ｈ・℃以下）に適合する。
【００３８】
さらに、従来の石膏系等の不燃板やパ−ティクルボ−ド等を内部に介在させた防火ドアにおいては重量が５０〜７０ｋｇと重いが、本発明の木製防火断熱ドアは表１に示されるが如く３３〜４０ｋｇと軽く施工性に優れるばかりか、加工環境の問題や廃棄処理の問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】比較例１の木製防火断熱ドア（１０）の正面図。
【図２】図１中の線Ａ−Ａに沿う破断構成断面図。
【図３】比較例２の木製防火断熱ドア（１１）の正面図。
【図４】図３中の線Ａ−Ａに沿う破断構成断面図。
【図５】本発明の木製防火断熱ドア（１２）の正面図。
【図６】図５中の線Ａ−Ａに沿う破断構成断面図。
【図７】比較例４の木製ドアの破断構成断面図。
【符号の説明】
１補強枠
２加熱発泡材
３桐集成材
４桐積層材
５額縁
７耐火シ−ト
９ａ化粧材
９ｂ化粧材
９ｃ化粧材
１０木製防火断熱ドア
１１木製防火断熱ドア
１２木製防火断熱ドア

Claims

芯材としての桐積層材（４）の両側端に、加熱発泡材（２）が埋設された補強枠（１）が接合され、その表裏には、耐火シ−ト（７）、化粧材（９ａ）が順次接着され、その側面には化粧材（９ｂ）が加熱発泡材（２）埋設面に接するように接着された木製防火断熱ドア（１０）であって、該補強枠（１）は加熱発泡材埋設面を外側にして芯材に接合され、該耐火シ−ト（７）としては発泡黒鉛とガラス繊維の複合シートが用いられ、該桐積層材（４）は、桐集成材（３）を３〜５枚繊維方向が交差するように積層接着されたものであることを特徴とする木製防火断熱ドア（１０）。