JP4268338B2

JP4268338B2 - 埋込型ボックスの防耐火構造

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Publication number: JP4268338B2
Application number: JP2001002754A
Authority: JP
Inventors: 健二大塚; 正樹戸野
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-01-10
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2021-01-10
Also published as: JP2002209321A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、埋込型ボックスの防耐火構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、３階建以上の建築物（共同住宅、病院、ホテル、下宿等）では、建築基準法により、所定の耐火性能を有する耐火構造が義務付けられている。
【０００３】
上記耐火構造では、天井材、間仕切壁、床材などに、耐火性を有する材料や構造体が用いられる。
【０００４】
例えば、耐火性を有する間仕切壁としては、１５ｍｍのガラス繊維入りの強化石膏ボードを２枚張りしたものを鋼製スタッドに両面張りしたものなどが挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば、上記の間仕切壁にコンセントや、照明スイッチなどを取り付けるためにはその部分を繰り抜いて埋込まなければならない。
【０００６】
これら埋込部に関しては、火災が発生した際にその部分より火炎が進入し防耐火性能が低下するという問題が発生する。
【０００７】
このため、準耐火建築物のコンセント部に関しては、１００平方ｃｍ未満の開口部には鋼製のコンセントボックスを使い、１００〜２００平方ｃｍの開口部には鋼製のコンセントボックスを不燃材の断熱材（例えば厚さ３０ｍｍ以上のロックウール（密度４０ｋｇ／立方ｃｍ）で被覆したり、２００平方ｃｍ以上の開口部には防火被覆が必要とされてきた。
【０００８】
しかしながら、これらの被覆方法は煩雑であり施工に手間がかかるという問題や、繰り抜いた部分を通して音が伝達しやすくなるため、遮音性能が低下するという問題があった。
【０００９】
また、電源用のブレーカーボックスや、防火ベルなども埋込型にした場合は、特にその埋込部分の面積が拡大するため、防耐火上非常に問題となる可能性がある。このため、上記のように、埋込型ボックスを防耐火被覆するためにロックウールで被覆したり、ケイカル板で被覆する方法があるが、これらの材料は施工性に劣る上に被覆厚みが厚いという欠点があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記の問題点を解消し、十分な耐火性能を有し、施工性が良く、被覆厚みが薄く、しかも、必要な遮音性能も確保することができる埋込型ボックスの防耐火構造を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明では、建築物の壁面に形成された開口部の壁裏側に取付けられる埋込型ボックスに対し、該埋込型ボックスの裏面および側面を覆い且つ前記開口部を塞ぐように加熱によって膨張可能な熱膨張性耐火材を設けたことを特徴としている。
【００１２】
このように構成された請求項１にかかる発明によれば、前記熱膨張性耐火材は火災時に膨張するため、埋込型ボックスに貫通している電線部分の隙間や火災により電線が焼失した場合でも、膨張した熱膨張性耐火材が隙間部分を充填することとなるので、火炎の貫通が起こらず、十分な耐火性能を得ることができる。
【００１３】
また、埋込型ボックスの裏面などを熱膨張性耐火材で覆うように取付けるだけの構造なので、施工性が良く、被覆厚みが薄くなり、しかも、必要な遮音性能も確保することができる。
【００１４】
請求項２に記載された発明では、前記熱膨張性耐火材が、前記埋込型ボックスの裏面および側面を覆うと共に前記開口部の壁裏側の周縁部に取付けられたことを特徴としている。
【００１５】
このように構成された請求項２にかかる発明によれば、開口部の壁裏側に埋込型ボックスを取付けた後に熱膨張性耐火材を貼付けるだけなので、良好な施工性を得ることができる。
【００１６】
請求項３に記載された発明では、前記熱膨張性耐火材が、前記埋込型ボックスの裏面および側面に被覆されて前記埋込型ボックスごと前記開口部へ差込まれたことを特徴としている。
【００１７】
このように構成された請求項３にかかる発明によれば、予め熱膨張性耐火材を被覆した埋込型ボックスを開口部の壁裏側に取付けるだけなので、良好な施工性を得ることができる。
【００１８】
請求項４に記載された発明では、前記熱膨張性耐火材の少なくとも片面に、金属板、金属箔、並びに、断熱材の少なくとも一つが積層されたことを特徴としている。
【００１９】
このように構成された請求項４にかかる発明によれば、熱膨張性耐火材の少なくとも片面に、金属板、金属箔、並びに、断熱材の少なくとも一つを積層することにより、防耐火性能をより一層向上することができる。
【００２０】
請求項５に記載された発明では、前記熱膨張性耐火材が、５０ｋＷ／平方ｍの加熱条件下で３０分加熱した後の体積膨張倍率が３〜１００倍となって耐火断熱層を形成し得る、厚み０．１〜５ｍｍの材料であることを特徴としている。
【００２１】
このように構成された請求項５にかかる発明によれば、熱膨張性耐火材の厚さを、０．１〜５ｍｍとすることにより、好適な結果が得られる。厚みが０．１ｍｍより薄くなると耐火性能が低下し、５ｍｍより厚くなると施工性が低下することとなる。
【００２２】
請求項６に記載された発明では、前記熱膨張性耐火材が、熱可塑性樹脂とゴム物質の少なくとも一方、または、エポキシ樹脂１００重量部に対し、無機充填剤を５０〜５００重量部含有し、そのうち少なくとも加熱時に膨張する層状無機物を１０〜３５０重量部含有することを特徴としている。
【００２３】
このように構成された請求項６にかかる発明によれば、熱膨張性耐火材を上記所要の組成とすることにより、好適な結果を得ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の具体的な実施の形態１について、図示例と共に説明する。
【００２５】
図１〜図４は、この発明の実施の形態１を示すものである。
【００２６】
まず、構成を説明すると、図１の建築物の壁面１、例えば、耐火性を有する間仕切壁２は、１５ｍｍのガラス繊維入りの強化石膏ボード３を２枚張りしたものを鋼製スタッド４に両面張りして構成されている。
【００２７】
そして、この間仕切壁２に、電気・ガスなどのコンセント５や照明などのスイッチやブレーカーやアンテナ線や電話線や通信線などの設備機器６を設ける場合、間仕切壁２に開口部７が形成され、開口部７の壁裏側に埋込型ボックス８が取付けられる。例えば、照明などのスイッチ９の場合、図２、図３に示すように、埋込型ボックス８（照明スイッチボックス１０）に対し、表側からスイッチ９を取付ける取付枠１１がネジ止めされ、その上から意匠面となるプレート１２がネジ止めやはめ込みなどによって取付けられる。
【００２８】
埋込型ボックス８としては、鋼製、樹脂製、ＦＲＰ等の複合材料製、ケイ酸カルシウム板、石膏ボード、スレート板などの無機系の不燃材料や準不燃材料、有機材料と無機系の材料の複合材料などが用いられる。
【００２９】
この実施の形態１では、開口部７の壁裏側に取付けられた埋込型ボックス８に対し、埋込型ボックス８の裏面および側面を覆い且つ開口部７を塞ぐように、加熱によって膨張可能な熱膨張性耐火材１５を取付ける。
【００３０】
具体的には、図４に示すように、開口部７の壁裏側に埋込型ボックス８を取付けた後、埋込型ボックス８の裏面および側面を覆うように熱膨張性耐火材１５を貼付け、且つ、この熱膨張性耐火材１５の縁部を開口部７の壁裏側の周縁部に取付け（貼付け）るようにする。
【００３１】
この熱膨張性耐火材１５には、５０ｋＷ／平方ｍの加熱条件下で３０分加熱した後の体積膨張倍率が３〜１００倍となって耐火断熱層を形成し得る、厚み０．１〜５ｍｍの材料であることが好ましい。
【００３２】
具体的には、熱膨張性耐火材１５は、熱可塑性樹脂とゴム物質の少なくとも一方、または、エポキシ樹脂１００重量部に対し、無機充填剤を５０〜５００重量部含有し、そのうち少なくとも加熱時に膨張する層状無機物を１０〜３５０重量部含有するものとする。
【００３３】
埋込型ボックス８と熱膨張性耐火材１５との取付方法は、特に限定されないが、熱膨張性耐火材１５が粘着性を有する場合は、その粘着力を利用して積層固定してもよい。熱膨張性耐火材１５が熱可塑性樹脂やゴム物質の少なくとも一方からなる材料を含有する場合は可撓性に優れているので、埋込型ボックス８の形状に合わせて被覆することができるので特に好適に用いられる。また、これらの材料を用いて被覆した場合、埋込部分の遮音性能の低下を防止することができるので特に好適に用いられる。
【００３４】
熱膨張性耐火材１５に粘着力がない場合は、接着剤を使用して接着することができる。特に樹脂成分が後述するエポキシ樹脂の場合は、エポキシ樹脂の硬化前に積層すれば硬化時に接着することができる。
【００３５】
この熱膨張性耐火材１５は、少なくとも片面に、金属板、金属箔、並びに、断熱材の少なくとも一つの補助層１６を積層したものとするのが好ましい。
【００３６】
金属板もしくは、金属箔としては、例えば、鉄板、ステンレス板、亜鉛メッキ鋼板、アルミ亜鉛合金メッキ鋼板、アルミニウム板等の金属板やとアルミ箔、アルミガラスクロス、アルミクラフト,銅箔、金箔等の金属箔が挙げられる。金属板の厚みは、０．１〜５ｍｍが好ましく０．１ｍｍ以下の金属箔も用いることができる。中でも、アルミ箔と、ガラスクロス、ガラスマット、炭素繊維などを積層した材料はアルミの熱反射性に優れる点から耐火上有利であり、ガラスクロス、ガラスマット、炭素繊維の耐熱性により、熱膨張性耐火材１５の保護を行うことができ、特に好適に用いることができる。上記アルミガラスクロスのアルミ箔の厚みは、取扱いを考慮すると５μｍ以上が好ましい。また、ガラスクロス、ガラスマット、炭素繊維などは単位面積当たりの重量が５ｇ／平方ｍが好ましく、５ｇ／平方ｍをきると熱膨張性耐火材１５の保護という点で劣る。上記アルミ箔と、ガラスクロス、ガラスマット、炭素繊維はポリエチレンなどで熱ラミネートするか、不燃性のアクリル系接着剤等の接着剤を用いて積層される。
【００３７】
防耐火性能をより一層向上させるために、上記熱膨張性耐火材１５に断熱材などの補助層１６を積層して使用してもよい。上記、断熱材としてはケイ酸カルシウム板、繊維混入珪酸カルシウム板、炭酸カルシウム板、石膏ボード、強化石膏ボード、パーライトセメント板、繊維強化セメント板、木片セメント板、木粉セメント板、スラグ石膏板、スレート板、ＡＬＣ板、窯業系板、モルタル、ＰＣ板、ガラス繊維強化コンクリート板、ロックウール保温板、グラスウール、セラミックブランケット、アルミナシリカ繊維フェルト等の無機質板、金網、ラスなどが挙げられる。これらは単独で使用してもよく複数枚貼り合わせて使用してもよい。
【００３８】
上記断熱材の厚さは、特に限定されないが施工性を考慮すると０．２〜５０ｍｍが好ましい。上記熱膨張性耐火材１５と断熱材を併用する場合は、その積層順序は特に限定されないが、施工性等を考慮すると、断熱材を外側に配置することが好ましい。上記熱膨張性耐火材１５と断熱材料とを併用する場合は、両者を予め積層したパネル状態で施工してもよく、順次別々に施工してもよい。
【００３９】
より詳細に説明すれば、この実施の形態１の耐火断熱性能を満足する熱膨張性耐火材１５として、特に、熱可塑性樹脂とゴム物質の少なくとも一方、中和処理された熱膨張性黒鉛並びに無機充填剤を含有する樹脂組成物（Ｉ）、又は、エポキシ樹脂、中和処理された熱膨張性黒鉛及び無機充填剤を含有する樹脂組成物（ＩＩ）から形成されるものを使用することが好ましい。
【００４０】
以下、樹脂組成物（Ｉ）について説明する。
【００４１】
上記樹脂組成物（Ｉ）としては、熱可塑性樹脂とゴム物質の少なくとも一方、中和処理された熱膨張性黒鉛並びに無機充填剤からなるものが用いられる。
【００４２】
上記熱可塑性樹脂とゴム物質としては、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、ポリ（１−）ブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂；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、ポリクロロプレン、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ブチルゴム、ニトリルゴム等が挙げられ、これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４３】
上記熱可塑性樹脂とゴム物質とは、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。樹脂の溶融粘度、柔軟性、粘着性等の調整のため、２種以上の樹脂をブレンドしたものをベース樹脂として用いてもよい。
【００４４】
上記熟可塑性樹脂やゴム物質には、更に、耐火性材料の耐火性能を阻害しない範囲で、架橋や変性が施されてもよい。
【００４５】
上記熱可塑性樹脂やゴム物質の架橋方法については、特に限定されず、熱可塑性樹脂もしくはゴム物質について通常行われる架橋方法、例えば、各種架橋剤や過酸化物等を使用する架橋方法、電子線照射による架橋方法などが挙げられる。
【００４６】
上記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。
【００４７】
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、中和処理された熱膨張性黒鉛とする。
【００４８】
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。
【００４９】
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く、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、熱可塑性樹脂・ゴム物質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。
【００５０】
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「フレームカットＧＲＥＰ−ＥＧ」、ＵＣＡＲＣａｒｂｏｎ社製「ＧＲＡＦＧＵＡＲＤ」等が挙げられる。
【００５１】
上記無機充填剤としては特に限定されず、例えば、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、フェライト類等の金属酸化物；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の含水無機物；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、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム等の金属炭酸塩；硫酸カルシウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム等のカルシウム塩；シリカ、珪藻土、ドーソナイト、硫酸バリウム、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、シリカ系バルン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化けい素、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルン、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」（商品名）、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、脱水汚泥などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよく２種以上が併用されてもよい。
【００５２】
上記無機充填剤としては、特に含水無機物と金属炭酸塩との併用が好ましい。上記含水無機物及び金属炭酸塩は、骨材的な働きをすることから、加熱残渣によって形成される耐火断熱層の強度向上や熱容量増大に寄与すると考えられる。
【００５３】
さらに、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により残渣強度が向上する点で特に好ましい。中でも、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くなり、より優れた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。
【００５４】
さらに、上記炭酸カルシウム、炭酸亜鉛等の金属炭酸塩は、後述するリン化合物が併用されると、リン化合物との反応で膨張を促すと考えられ、特に、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に、高い膨張効果が得られる。また、金属炭酸塩は有効な骨材として働き、燃焼後に形状保持性の高い加熱残渣を形成する。
【００５５】
上記無機充填剤の粒径としては、０．５〜１００μｍが好ましく、より好ましくは、約１〜５０μｍである。また、粒径の大きい無機充填剤と粒径の小さいものを組み合わせて使用することがより好ましく、組み合わせて用いることによって、樹脂組成物（Ｉ）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。
【００５６】
上記含水無機物の市販品としては、例えば、水酸化アルミニウムとして、粒径１μｍの「ハイジライトＨ−４２Ｍ」（昭和電工社製）、粒径１８μｍの「ハイジライトＨ−３１」（昭和電工社製）が挙げられる。
【００５７】
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「ホワイトンＢＦ３００」（備北粉化社製）等が挙げられる。
【００５８】
上記樹脂組成物（Ｉ）には、さらに必要に応じてリン化合物が配合されてもよい。上記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；下記一般式（１）で表される化合物等が挙げられる。これらのうち、耐火性能の観点から、赤リン、ポリリン酸アンモニウム類、及び、下記一般式（１）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。
【００５９】
【化１】

【００６０】
式中、Ｒ１及びＲ３は、水素、炭素数１〜１６の直鎖状若しくは分岐伏のアルキル基、又は、炭素数６〜１６のアリール基を表す。Ｒ２は、水酸基、炭素数１〜１６の直鎖状若しくは分岐伏のアルキル基、炭素数１〜１６の直鎖状若しくは分岐伏のアルコキシル基、炭素数６〜１６のアリール基、又は、炭素数６〜１６のアリールオキシ基を表す。
【００６１】
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。
【００６２】
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、クラリアント社製「ＥＸＯＬｌＴＡＰ４２２」、「ＥＸＯＬｌＴＡＰ４６２」、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」、「テラージュＣ７０」、「テラージュＣ８０」等が挙げられる。
【００６３】
上記一般式（１）で表される化合物としては特に限定されず、例えば、メチルホスホン酸、メチルホスホン酸ジメチル、メチルホスホン酸ジエチル、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。中でも、ｔ−ブチルホスホン酸は高価ではあるが、高難燃性の点において好ましい。上記リン化合物は単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００６４】
上記樹脂組成物（Ｉ）における中和処理された熱膨張性黒鉛との配合量は、上記熱可塑性樹脂・ゴム物質１００重量部に対して１０〜３５０重量部が好ましい。中和処理された熱膨張性黒鉛の配合量が、１０重量部より少なくなると十分な熱膨張性が得られず、３５０重量部を超えると均一な分散が困難となるため、均一な厚みに成形することが困難となる。
【００６５】
上記樹脂組成物（Ｉ）における無機充填剤の配合量は、熱可塑性樹脂・ゴム物質１００重量部に対して５０〜５００重量部が好ましい。配合量が、５０重量部未満では十分な耐火性能を有する樹脂組成物が得られず、５００重量部を超えると樹脂組成物の機械的物性が低下する。
【００６６】
上記樹脂組成物（Ｉ）において、中和処理された熱膨張性黒鉛は、加熱により膨張して耐火断熱層を形成し、火炎や熱の伝達を阻止する。リン化合物は、加熱により脱水、発泡すると共に炭化触媒として作用する。無機充填剤は、その際に熱容量の増大に寄与し、また、リン化合物は耐火断熱層に形状保持能力を付与する。
【００６７】
次に、上記樹脂組成物（ＩＩ）について説明する。
【００６８】
上記樹脂組成物（ＩＩ）としては、エポキシ樹脂、中和処理された熱膨張性黒鉛及び無機充填剤からなるものが用いられる。
【００６９】
上記エポキシ樹脂は、特に限定されないが、基本的にはエポキシ基をもつモノマーと硬化剤とを反応させることにより得られる。上記エポキシ基をも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、グリシジルエステル型、多官能のグリシジルエーテル型等のモノマーが例示される。
【００７０】
上記２官能のグリシジルエーテル型のモノマーとしては、例えば、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、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、プロピレンオキサイドービスフェノールＡ型、水添ビスフェノールＡ型等のモノマーが例示される。
【００７１】
上記グリシジルエステル型のモノマーとしては、例えば、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のモノマーが例示される。
【００７２】
上記多官能のグリシジルエーテル型のモノマーとしては、例えば、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・フェノール型等のモノマーが例示される。
【００７３】
これらのエポキシ基を持つモノマーは、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００７４】
上記硬化剤としては、重付加型又は触媒型のものが用いられる。重付加型の硬化剤としては、例えば、アミン類、酸無水物、ポリフェノール、ポリメルカプタン等が例示される。また、上記触媒型の硬化剤としては、例えば、３級アミン、イミダゾール類、ルイス酸錯体等が例示される。
【００７５】
上記エポキシ樹脂の硬化方法は、特に限定されず、公知の方法によって行うことができる。
【００７６】
上記樹脂組成物（ＩＩ）において使用される中和処理された熱膨張性黒鉛及び無機充填剤としては、樹脂組成物（Ｉ）で使用されるものと同様の成分が用いられる。
【００７７】
上記樹脂組成物（ＩＩ）において、中和処理された熱膨張性黒鉛の配合量は、樹脂組成物（Ｉ）と同様の理由で、エポキシ樹脂１００重量部に対して１０〜３５０重量部が好ましい。また、無機充填剤の配合量は、樹脂組成物（Ｉ）と同様の理由で、エポキシ樹脂１００重量部に対して５０〜５００重量部が好ましい。
【００７８】
上記樹脂組成物（ＩＩ）には、樹脂組成物（Ｉ）で使用されるものと同様のリン化合物が配合されてもよい。リン化合物の配合量は、樹脂組成物（Ｉ）と同様の理由で、エポキシ樹脂１００重量部に対して５０〜２００重量部が好ましい。
【００７９】
上記樹脂組成物（ＩＩ）において、中和処理された熱膨張性黒鉛と無機充填剤の合計量は、エポキシ樹脂１００重量部に対して２００〜６００重量部が好ましい。また、中和処理された熱膨張性黒鉛、無機充填剤及びリン化合物の合計量は、エポキシ樹脂１００重量部に対して２００〜６００重量部が好ましい。
上記樹脂組成物（ＩＩ）では、樹脂としてエポキシ樹脂を使用することによって、樹脂自身が燃焼時にチャー（炭化）層を形成し、形状を保持するのに十分強固な耐火断熱層を形成する。
【００８０】
上記樹脂組成物（Ｉ）及び（ＩＩ）において、中和処理された熱膨張性黒鉛は、加熱により膨張して耐火断熱層を形成し、火炎や熱の伝達を阻止する。リン化合物は、加熱により脱水、発泡すると共に炭化触媒として作用する。無機充填剤は、その際に熱容量の増大に寄与し、また、リン化合物は耐火断熱層に形状保持能力を付与する。
【００８１】
上記樹脂組成物（Ｉ）及び（ＩＩ）には、その物性を損なわない範囲で、フェノール系、アミン系、イオウ系等の酸化防止剤の他、金属害防止剤、帯電防止剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料などが添加されてもよい。
【００８２】
上記樹脂組成物（Ｉ）及び（ＩＩ）は、上記各成分を、バンバリーミキサー、ニーダーミキサー、二本ロール等公知の混練装置を用いて混練することにより得ることができる。上記熱膨張性耐火材１５は、コンクリート構造体への施工性を考慮すると、シート状物として使用することが好ましく、得られた樹脂組成物（Ｉ）及び（ＩＩ）を、例えば、プレス成形、押出成形、カレンダー成形等の従来公知の成形方法により、シート状物に成形することができる。
【００８３】
次に、この実施の形態１の作用について説明する。
【００８４】
熱膨張性耐火材１５は火災時に膨張するため、埋込型ボックス８に貫通している電線部分の隙間や火災により電線が焼失した場合でも、膨張した熱膨張性耐火材１５が隙間部分を充填することとなるので、火炎の貫通が起こらず、十分な耐火性能を得ることができる。
【００８５】
また、埋込型ボックス８の裏面などを熱膨張性耐火材１５で覆うように取付けるだけの構造なので、施工性が良く、被覆厚みが薄くなり、しかも、必要な遮音性能も確保することができる。
【００８６】
実施の形態１の場合には、開口部７の壁裏側に埋込型ボックス８を取付けた後に熱膨張性耐火材１５を貼付けるだけなので、良好な施工性を得ることができる。
【００８７】
更に、熱膨張性耐火材１５の少なくとも片面に、金属板、金属箔、並びに、断熱材の少なくとも一つを積層することにより、防耐火性能をより一層向上することができる。
【００８８】
電気・ガスなどのコンセント５や、照明などのスイッチ９や、ブレーカーや、アンテナ線や電話線や通信線などの設備機器６の埋込型ボックス８に対して適用することが可能である。
【００８９】
熱膨張性耐火材１５の厚さは、０．１〜５ｍｍが好ましい。厚みが０．１ｍｍより薄くなると耐火性能が低下し、５ｍｍより厚くなると施工性が低下する。
【００９０】
【発明の実施の形態２】
図５は、この発明の実施の形態２を示すものである。なお、実施の形態１と同一ないし均等な部分については、同一の符号を付して説明する。
【００９１】
この実施の形態２のものでは、予め熱膨張性耐火材１５などで埋込型ボックス８の裏面および側面を被覆し、この埋込型ボックス８の先端部を熱膨張性耐火材１５ごと開口部７へ差込むようにして取付けている。
【００９２】
この実施の形態２によれば、予め熱膨張性耐火材１５を被覆した埋込型ボックス８を開口部７の壁裏側に取付けるだけなので、良好な施工性を得ることができる。
【００９３】
上記以外の部分については、実施の形態１と同様の構成を備えており、同様の作用・効果を得ることができる。
【００９４】
【実施例】
熱膨張性耐火材１５の調製
表１に示した配合量の、ブチルゴム、ポリブテン、水添石油樹脂、メタロセンポリエチレン樹脂、中和処理された熱膨張性黒鉛、ポリリン酸アンモニウム、水酸化アルミニウム及び炭酸カルシウムからなる樹脂組成物を二本ロールで溶融混練して、所定厚みの熱膨張性耐火材Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ、Ｅを得た。
【００９５】
【表１】

【００９６】
尚、表１中で使用した各成分は下記の通りである。
・ブチルゴム：エクソン化学社製「ブチルゴム＃065」
・メタロセンＰＥ（ポリエチレン）：ダウケミカル社製「ＥＧ８２００」
・ポリブテン：出光石油化学社製「ポリブテン１００Ｒ」
・水添石油樹脂：トーネックス社製「エスコレッツ５３２０」
・エポキシ樹脂：油化シェルエポキシ社製
・ポリリン酸アンモニウム：クラリアント社製「ＡＰ４２２」
・中和処理された熱膨張性黒鉛：東ソー社製「ＧＲＥＰ一ＥＧ」
・水酸アルミニウム：昭和電工社製「ハイジライトＨ−３１」
・炭酸カルシウム：備北粉化社製「ホワイトンＢＦ３００」
＜実施例１＞
図６に示すように、１５ｍｍのガラス繊維入りの強化石膏ボード３を２枚張りしたものを鋼製スタッド４（Ｃ型、６５×４０×０．６ｔ）にビスで止め付けた。これに、７×１２ｃｍ開口部７（開口部面積８４平方ｃｍ）をあけ、鋼製のコンセントボックス２１（７×１２×３．５ｃｍ）を取り付けた。コンセントボックス２１に鋼製スタッド４側より熱膨張性耐火材Ａ（２ｍｍ厚）のアルミガラスクロス基材付きのものを貼付けた。さらに１５ｍｍのガラス繊維入りの強化石膏ボード３を２枚張りしたものを鋼製スタッド４に取り付けて間仕切壁２とした。得られた間仕切壁２をＩＳＯ８３４に従い加熱試験を１時間行ったが、コンセントボックス２１部分の火炎の貫通もなく耐火性能を満足した。なお、図中、符号２２は温度測定部である。
＜実施例２＞
実施例１同様の構成で、コンセントボックス２１に予め被覆したものを埋め込んだこと以外は実施例１と同様にした。得られた間仕切壁２をＩＳＯ８３４に従い加熱試験を１時間行ったが、コンセントボックス２１部分の火炎の貫通もなく耐火性能を満足した。
＜実施例３＞
図７に示すように、実施例１と同様の間仕切壁２に、７×１２ｃｍの開口部７（開口部面積８４平方ｃｍ）をあけた。鋼製のコンセントボックス２１に予め、熱膨張性耐火材Ｂ（１ｍｍ厚）のアルミガラスクロス基材付きのものを貼付けた。上記熱膨張性耐火材付きのコンセントボックス２１を取付けた。さらに、１５ｍｍのガラス繊維入りの強化石膏ボード３を２枚張りしたものを鋼製スタッド４に取り付けて間仕切壁２とした。得られた間仕切壁２をＩＳＯ８３４に従い加熱試験を１時間行ったが、コンセントボックス２１部分の火炎の貫通もなく耐火性能を満足した。
＜比較例１＞
図８に示すように、実施例１においてアルミガラスクロス基材付きの熱膨張性耐火材Ａ（２ｍｍ厚）を使用しなかったこと以外は同様に間仕切壁２を形成した。得られた間仕切壁２をＩＳＯ８３４に従い加熱試験を１時間行ったが、コンセントボックス２１部分より火炎の貫通が発生し、コンセントボックス２１裏側の表面温度は２２０℃となり、耐火性能が不良となった。
＜実施例４＞
図９に示すように、実施例１と同様の間仕切壁２に、１０×１５ｃｍの開口部７（開口部面積１５０平方ｃｍ）をあけ、鋼製の照明スイッチボックス１０（１０×１５×５ｃｍ）を取付けた。照明スイッチボックス１０に鋼製スタッド４側より熱膨張性耐火材Ｄ（１．５ｍｍ厚）のアルミガラスクロス基材付きのものを貼付けた。さらに１５ｍｍのガラス繊維入りの強化石膏ボード３を２枚張りしたものを鋼製スタッド４に取り付けて間仕切壁２とした。得られた間仕切壁２をＩＳＯ８３４に従い加熱試験を１時間行ったが、コンセントボックス２１部分の火炎の貫通もなく耐火性能を満足した。
＜比較例２＞
図１０に示すように、実施例３の壁構成における照明スイッチボックス１０部分に２５ｍｍ厚のロックウール２３（４０Ｋ）を被覆したこと以外は実施例２と同様にした。得られた間仕切壁２をＩＳＯ８３４に従い加熱試験を１時間行ったが、照明スイッチボックス１０部分より火炎の貫通が発生し、照明スイッチボックス１０裏側の表面温度は２２０℃となり、耐火性能が不良となった。
＜比較例３＞
図１１に示すように、実施例４の壁構成における照明スイッチ部分に５０ｍｍ厚のロックウール２３（４０Ｋ）を被覆し間仕切壁２に取り付けたが、間仕切壁２から照明スイッチボックス１０がはみ出してしまい不良であった。
＜実施例５＞
図１２に示すように、実施例１と同様の間仕切壁２に、２０×４０ｃｍの開口部７（開口部面積８００平方ｃｍ）をあけ、鋼製のブレーカーボックス２４を取り付けた。ブレーカーボックス２４に鋼製スタッド４側より熱膨張性耐火材Ａ（２ｍｍ厚）のアルミガラスクロス基材付きのロックウール２３（４０Ｋ、２５ｍｍ厚）を貼付けた。さらに１５ｍｍのガラス繊維入りの強化石膏ボード３を２枚張りしたものを鋼製スタッド４に取り付けて間仕切壁２とした。得られた間仕切壁２をＩＳＯ８３４に従い加熱試験を１時間行ったが、ブレーカーボックス２４部分の火炎の貫通もなく耐火性能を満足した。
【００９７】
実施例１と比較例１の間仕切壁２について遮音性能を測定したところ、実施例１の方がＴＬ_D値で２ｄＢ優れていた。
＜実施例６，７＞
実施例３と同様の構成にて、それぞれ熱膨張性耐火材Ｃ（１．５ｍｍ厚）、熱膨張性耐火材Ｅ（０．７ｍｍ厚）を使用したこと以外は実施例２と同様にした。得られた間仕切壁２をＩＳＯ８３４に従い加熱試験を１時間行ったが、コンセントボックス２１部分の大炎の貫通もなく耐火性能を満足した。
【００９８】
以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【００９９】
例えば、熱膨張性耐火材１５は、シート状物に限ることなく、塗装によって埋込型ボックス８を被覆してもよい。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１の発明によれば、熱膨張性耐火材は火災時に膨張するため、埋込型ボックスに貫通している電線部分の隙間や火災により電線が焼失した場合でも、膨張した熱膨張性耐火材が隙間部分を充填することとなるので、火炎の貫通が起こらず、十分な耐火性能を得ることができる。また、埋込型ボックスの裏面などを熱膨張性耐火材で覆うように取付けるだけの構造なので、施工性が良く、被覆厚みが薄くなり、しかも、必要な遮音性能も確保することができる。
【０１０１】
請求項２の発明によれば、開口部の壁裏側に埋込型ボックスを取付けた後に熱膨張性耐火材を貼付けるだけなので、良好な施工性を得ることができる。
【０１０２】
請求項３の発明によれば、予め熱膨張性耐火材を被覆した埋込型ボックスを開口部の壁裏側に取付けるだけなので、良好な施工性を得ることができる。
【０１０３】
請求項４の発明によれば、熱膨張性耐火材の少なくとも片面に、金属板、金属箔、並びに、断熱材の少なくとも一つを積層することにより、防耐火性能をより一層向上することができる。
【０１０４】
請求項５の発明によれば、熱膨張性耐火材の厚さを、０．１〜５ｍｍとすることにより、好適な結果が得られる。厚みが０．１ｍｍより薄くなると耐火性能が低下し、５ｍｍより厚くなると施工性が低下することとなる。
【０１０５】
請求項６の発明によれば、熱膨張性耐火材を所要の組成とすることにより、好適な結果を得ることができる、という実用上有益な効果を発揮し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる壁面の斜視図である。
【図２】照明スイッチボックス部分の分解斜視図である。
【図３】照明スイッチボックスの断面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は実施の形態１の実施手順を示す部分図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態２の実施手順を示す部分図である。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）は実施例１の実施手順を示す断面図である。
【図７】実施例３の部分断面図である。
【図８】比較例１の部分断面図である。
【図９】実施例４の部分断面図である。
【図１０】比較例２の部分断面図である。
【図１１】比較例３の部分断面図である。
【図１２】実施例５の部分断面図である。
【符号の説明】
１壁面
７開口部
８埋込型ボックス
１５熱膨張性耐火材

Claims

建築物の壁面に形成された開口部の壁裏側に取付けられる埋込型ボックスに対し、加熱によって膨張可能な熱膨張性耐火材が、前記埋込型ボックスの裏面および側面を覆うと共に、前記熱膨張性耐火材の縁部が前記開口部の壁裏側の周縁に貼付され、外部からの炎および音が前記開口部から進入しないよう開口が隙間無く塞がれていることを特徴とする埋込型ボックスの防耐火構造。
前記熱膨張性耐火材の粘着力により、前記熱膨張性耐火材の縁部が前記周縁に自己貼付していることを特徴とする請求項１記載の埋込型ボックスの防耐火構造。
前記埋込型ボックスを覆う前記熱膨張性耐火材の全面にロックウールが積層されていることを特徴とする請求項２記載の埋込型ボックスの防耐火構造。