JP4320108B2 - 壁構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は耐火性能を有する壁構造に関する。
【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）については、建築基準法に基づき所定の耐火性能を有する耐火構造とする必要があり、このような耐火構造では、天井材、間仕切り壁、床材等に耐火性を有する材料や構造体が用いられている。
【０００３】
上記間仕切り壁としては、例えば、図７に模式断面図を示したように、天井面１１と床面１２とにそれぞれ取り付けられたランナー１３，１３間にスタッド１４（金属製角パイプ等）を配置し、スタッド１４の両側にタッピンネジ（図示しない）等を用いて防耐火被覆材１５，１５をそれぞれ装着した壁構造が用いられている。ランナー１３は、ランナー固定用金具１６を用いて天井面１１、床面１２にそれぞれ固定されており、スタッド１４は上下の端部をランナー１３のコ字状部に嵌合させて固定される。
【０００４】
上記壁構造では、施工上から天井面１１と防耐火被覆材１５との間に間隙１９が生じることは避けられず、このような隙間１９から火災時に火炎が侵入するのを防止するため、この間隙１９にロックウール１７及びシーリング材１８（アクリル系シールング材）を充填して耐火性能を付与している。
しかしながら、上記ロックウール及びシーリング材を充填することは、施工上から非常に面倒な作業であるばかりでなく、火災時の高温によってランナー部及び間仕切り壁が熱変形して隙間が大きくなると、十分な耐火性能を発現しなくなる恐れがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記に鑑み、天井面又は床面との間隙から火炎が侵入するのを確実に防止可能な耐火性能が付与された壁構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１記載の壁構造は、天井面と床面との間に防耐火被覆材を配設して形成される壁構造において、防耐火被覆材が、天井面と床面とにそれぞれ取り付けられたランナー間に挿着した下地材を介して相互に相対するように装着され、少なくともランナーと天井面との接合部に加熱によって耐火断熱層を形成する熱膨張性耐火シートが挿入されてなることを特徴とする。
【０００７】
本願の請求項２記載の壁構造は、天井面と床面との間に防耐火被覆材を配設して形成される壁構造において、防耐火被覆材が、天井面と床面とにそれぞれ取り付けられたランナー間で相互に相対するように装着され、少なくともランナーと天井面との接合部に加熱によって耐火断熱層を形成する熱膨張性耐火シートが挿入されてなることを特徴とする。
【０００８】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の壁構造は、図１に模式断面図を示したように、天井面１と床面２との間に２枚の防耐火被覆材５，５が相互に相対して配設された構成を有する。
上記壁構造は、天井面１と床面２とにそれぞれ取り付けられたランナー３，３間に下地材（スタッド）４を挿着し、該下地材（スタッド）４の両側で、防耐火被覆材５，５が相互に相対するように装着することにより形成される。
【０００９】
上記ランナー３は、図１に示したように、ランナー固定金具６（例えば、ボルト）によって天井面１及び床面２にそれぞれ取り付けられる。
上記下地材（スタッド）４としては、一般に鋼製の角パイプ、Ｃ型鋼等が用いられ、例えば下地材（スタッド）４の両端を天井面１と床面２の両方のランナー３，３のコ字状部にそれぞれ挿着することによって、ランナー３に固定する。
上記防耐火被覆材５，５は、例えばタッピンねじを使用して（図示しない）下地材（スタッド）４に締着することによって、下地材（スタッド）４の両側に装着される。
【００１０】
本発明の壁構造では、天井面１に取り付けられたランナー３と天井面１との接合部Ｓに熱膨張性耐火シート７が挿入され、さらに、防耐火被覆材５と天井面１との隙間には、シール材（例えばアクリル系のもの）が充填される。
上記熱膨張性耐火シート７は、火災等の加熱によって膨張して燃焼残渣を形成し、この燃焼残渣が耐火断熱層となることで、耐火性能を発現して火炎の侵入を防止する。また、火災時の高温によってランナー３及び防耐火被覆材５が熱変形して隙間が大きくなるようなことがあった場合でも、熱膨張性耐火シート７が膨張して形成した燃焼残渣によってこの間隙を充填されるため、十分な耐火性能を発現する。
【００１１】
上記熱膨張性耐火シート７は、少なくとも天井面１に取り付けられたランナー３と天井面１との接合部Ｓに配置されていればよく、必要に応じて床面２に取り付けられたランナー３と床面２との接合部Ｓにも配置される。
熱膨張性耐火シート７を、天井面１と床面２との両方の接合部Ｓ，Ｓに取り付けることによって、天井面１から床面２への騒音の固体伝搬が低減されるため、遮音性能が向上する。
【００１２】
図２（イ）又は（ロ）に示したように、断面Ｌ字状のランナー３を使用する場合、上記熱膨張性耐火シート７は一枚物又は２分割された物のいずれを使用してもよい。
【００１３】
上記下地材（スタッド）４は、図３（イ）に示したように、２枚の防耐火被覆材５，５と同時に接するように略等間隔で設けられるもの、図３（ロ）に示したように、２枚の防耐火被覆材５，５にそれぞれ別々に接するように相対向して設けられるもの、図３（ハ）に示したように、２枚の防耐火被覆材５，５にそれぞれ別々に接するように千鳥状に設けられるもの等、その配置方法は任意である。
【００１４】
上記防耐火被覆材としては、例えば図４（イ）又は図４（ロ）に断面形状を示したように、片面に防耐火被覆材を補強するためのリブＲが設けられたものを使用する場合は、下地材（スタッド）を使用せずに、天井面と床面とのランナー間に装着することができる。
【００１５】
上記相対する防耐火被覆材間には、耐火性及び遮音性の向上を目的として、無機系断熱材が充填されてもよい。
【００１６】
上記熱膨張性耐火シートとしては、火災等の加熱により耐火断熱層を形成して耐火性能を発現し、５０ｋＷ／ｍ2 の熱量を３０分間照射したときの厚み変化 (照射後の厚みＤ1/照射前の厚みＤ0)が、３〜１００倍の範囲にあるものが好ましい。
【００１７】
上記熱膨張性耐火シートの照射前後における厚み変化（Ｄ1/Ｄ0)が、３倍未満では耐火性能が不十分であり、１００倍を超えると加熱により膨張して形成された耐火断熱層の強度が低下し、崩れ易くなる。
【００１８】
上記熱膨張性耐火シートとしては、熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質並びに熱膨張性無機物を含有する樹脂組成物（Ｉ）、又は、エポキシ樹脂並びに熱膨張性無機物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。熱膨張性無機物としては、例えば、中和処理された熱膨張性黒鉛、バーミキュライト等が挙げられる。
【００１９】
上記樹脂組成物（Ｉ）としては、特に熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質、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好ましい。
【００２０】
上記熱可塑性樹脂及び／又は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。
【００２１】
上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質は単独で用いても、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。
【００２２】
上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質には、更に、本発明における熱膨張性耐火シート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。
上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質の架橋方法については特に限定されず、熱可塑性樹脂又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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、熱可塑性樹脂及び／又は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。
【００２７】
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」、ＵＣＡＲ Ｃａｒｂｏｎ社製「ＧＲＡＦＧＵＡＲＤ」等が挙げられる。
【００２８】
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。
【００２９】
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、残渣強度の向上や熱容量の増大に寄与すると考えられる。
【００３０】
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で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、より効果的な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。
【００３１】
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、有効な骨材として働き、燃焼後に形状保持性の高い残渣を形成する。
【００３２】
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、シート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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
上記樹脂組成物（Ｉ）には、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。
【００３６】
【化１】
【００３７】
式中、Ｒ1 及びＲ3 は、水素、炭素数１〜１６の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、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状のアルキル基、炭素数１〜１６の直鎖状若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、又は、炭素数６〜１６のアリールオキシ基を表す。
【００３８】
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。
【００３９】
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「ＥＸＯＬＩＴ ＡＰ４２２」、「ＥＸＯＬＩＴ 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」、「テラージュＣ７０」、「テラージュＣ８０」等が挙げられる。
【００４０】
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。
【００４１】
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、上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質１００重量部に対して２０〜５００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、２０重量部より少なくなると十分な熱膨張性が得られず、５００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。
【００４２】
上記樹脂組成物（Ｉ）における無機充填剤の配合量は、熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質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を有する耐火膨張性シートが得られず、５００重量部を超えると耐火膨張性シートの機械的物性が低下する。
【００４３】
上記エポキシ樹脂を含有する樹脂組成物（II）としては、特にエポキシ樹脂、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好ましい。
【００４４】
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。
【００４５】
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、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型等のモノマーが例示される。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
これらのエポキシ基をもつモノマーは、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４９】
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、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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が、少なくなると十分な熱膨張性が得られず、多くなると機械的物性の低下が大きくなり、使用に耐えられなくなるので、エポキシ樹脂１００重量部に対して１５〜３００重量部が好ましい。
【００５３】
上記樹脂組成物（II）において、無機充填剤の配合量が、少なくなると十分な耐火性能が得られず、多くなると機械的物性の低下が大きくなり、使用に耐えられなくなるので、エポキシ樹脂１００重量部に対して５０〜５００重量部が好ましい。
【００５４】
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。
【００５５】
上記樹脂組成物（II）において、リン化合物の配合量が、少なくなると燃焼残渣に十分な形状保持性が得られず、多くなると機械的物性の低下が大きくなり、使用に耐えられなくなるので、エポキシ樹脂１００重量部に対して５０〜１５０重量部が好ましい。
【００５６】
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。
【００５７】
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。加熱によりリン化合物は、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、リン化合物は膨張断熱層の形状保持能力を有する。
【００５８】
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。
【００５９】
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。この樹脂組成物を、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、熱膨張性耐火シートに成形することができる。
【００６０】
上記熱膨張性耐火シートの厚みは、０．１〜５ｍｍが好ましい。
厚みが、０．１ｍｍ未満になると熱膨張によって十分な厚みの耐火断熱層が形成されないため、防・耐火性能が不十分となり、５ｍｍを超えると重量が重くなると共に、燃焼時に形成される耐火断熱層の厚みが必要以上に厚くなり過ぎて過剰品質となる。
【００６１】
上記防耐火被覆材としては、例えば、石膏ボード、スレート板、ケイ酸カルシウム板、ＡＬＣ板、ＰＣ板、セラミック板、コンクリート板、含水無機物含有ボード、木片セメント板等が用いられ、これらが複合されたものであってもよい。特にスレート板は、軽量で強度が高いことから好ましい。
【００６２】
上記防耐火被覆材の厚みは、５〜５０ｍｍが好ましい。
厚みが、５ｍｍ未満になると補助断熱効果及び補強効果が不足し、５０ｍｍを超えると、重量が重くなり取扱い性が悪くなる。
【００６３】
上記無機系断熱材としては、例えば、ロックウール、グラスウール、セラミックブランケット、ガラスマット等が用いられる。
【００６４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。
【００６５】
熱膨張性耐火シートの調製
表１に示した配合量の、ブチルゴム、ポリブテン、エポキシ樹脂、水添石油樹脂、中和処理された熱膨張性黒鉛、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム及びポリリン酸アンモニ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シートＡ、Ｂ、Ｃ及びＤを得た。
上記熱膨張性耐火シートに５０ｋＷ／ｍ2 の熱量を３０分間照射したときの厚みを測定し、照射前後における厚み変化 (＝照射後の厚みＤ1/照射前の厚みＤ0)〔倍〕を算出し、表１に示した。
【００６６】
【表１】
【００６７】
尚、表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」
・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
・メタロセンポリエチレン：ダウケミカル社製「ＥＧ８２００」
【００６８】
・ポリリン酸アンモニウム：クラリアント社製「ＥＸＯＬＩＴ ＡＰ４２２」
・中和処理された熱膨張性黒鉛：東ソー社製「ＧＲＥＰ−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」
【００６９】
（実施例１〜４）
防耐火被覆材：石膏ボード（２１ｍｍ厚の石膏ボード＋１２．５ｍｍ厚の石膏ボードの複合品）
熱膨張性耐火シート：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
下地材（スタッド）：４０ｍｍ×４０ｍｍの角パイプ
上記で示した各防耐火被覆材及び各熱膨張性耐火シートを使用して、図１に示した構成の壁構造（総厚み１０７ｍｍ）を得た。
【００７０】
（実施例５〜８）
防耐火被覆材：スレート板（１５ｍｍ厚）
熱膨張性耐火シート：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
下地材（スタッド）：４０ｍｍ×４０ｍｍの角パイプ
上記で示した各防耐火被覆材、各熱膨張性耐火シート及び下地材（スタッド）を使用して、図１に示した構成の壁構造（総厚み７０ｍｍ）を得た。
【００７１】
（実施例９〜12）
防耐火被覆材：石膏ボード（２１ｍｍ厚の石膏ボード＋１２．５ｍｍ厚の石膏ボードの複合品）
熱膨張性耐火シート：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
下地材（スタッド）：３０ｍｍ×４０ｍｍの角パイプ
上記で示した各防耐火被覆材、各熱膨張性耐火シート及び下地材（スタッド）を使用して、図５に示した構成の壁構造（総厚み１０７ｍｍ）を得た。
【００７２】
（実施例13〜16）
防耐火被覆材：スレート板（１５ｍｍ厚）
熱膨張性耐火シート：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
下地材（スタッド）：３０ｍｍ×４０ｍｍの角パイプ
上記で示した各防耐火被覆材、各熱膨張性耐火シート及び下地材（スタッド）を使用して、図５に示した構成の壁構造（総厚み７０ｍｍ）を得た。
【００７３】
（実施例17〜20）
防耐火被覆材：リブ付き石膏ボード（２１ｍｍ厚の石膏ボード＋１２．５ｍｍ厚の石膏ボードの複合品）、リブの高さ２１ｍｍ
熱膨張性耐火シート：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
下地材（スタッド）：なし
上記で示した各防耐火被覆材及び各熱膨張性耐火シートを使用して、図６に示した構成の壁構造（総厚み１０７ｍｍ）を得た。
【００７４】
（実施例21〜24）
防耐火被覆材：リブ付きスレート板（１５ｍｍ厚）、リブの高さ３０ｍｍ
熱膨張性耐火シート：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
下地材（スタッド）：なし
上記で示した各防耐火被覆材及び各熱膨張性耐火シートを使用して、図６に示した構成の壁構造（総厚み１３０ｍｍ）を得た。
【００７５】
（比較例１）
防耐火被覆材：石膏ボード（２１ｍｍ厚の石膏ボード＋１２．５ｍｍ厚の石膏ボードの複合品）
下地材（スタッド）：４０ｍｍ×４０ｍｍの角パイプ
上記で示した各防耐火被覆材及び下地材（スタッド）を使用して、図７に示した構成の壁構造（総厚み１０７ｍｍ）を得た。
【００７６】
（比較例２）
防耐火被覆材：スレート板（１５ｍｍ厚）
下地材（スタッド）：４０ｍｍ×４０ｍｍの角パイプ
上記で示した各防耐火被覆材及び下地材（スタッド）を使用して、図７に示した構成の壁構造（総厚み７０ｍｍ）を得た。
【００７７】
上記壁構造についてＩＳＯ ８３４に準拠して１時間の耐火試験を行い、試験中に火炎の貫通が起こるか否かを観察した。全ての実施例については、火炎の貫通が起こらなかったのに対して、比較例１及び２では天井面と壁構造の隙間から火炎の貫通が起こった。
【００７８】
また、実施例１〜４と比較例１の壁構造について建築物の現場において、ＪＩＳ Ａ １４１７に準拠して音圧レベル差を測定したところ、周波数２０００Ｈｚ及び４０００Ｈｚにおいて、本発明の壁構造である実施例１〜４は従来の壁構造である比較例１に比べて、音圧レベル差で２ｄＢ以上の向上がみられた。
【００７９】
【発明の効果】
本発明の壁構造は、上述の構成であり、天井面又は床面との間隙から火炎が侵入するのを防止可能な耐火性能を有すると共に遮音性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の壁構造の１例を示す模式図である。
【図２】図２（イ）は１枚物の熱膨張性耐火シートの固定方法を示し、図２（ロ）は２枚物の熱膨張性耐火シートの固定方法を示す説明図である。
【図３】図３（イ）、図３（ロ）及び図３（ハ）は、下地材（スタッド）へ防耐火被覆材を装着する方法を示す説明図である。
【図４】図４（イ）及び図４（ロ）は、リブを有する防耐火被覆材を示す説明図である。
【図５】本発明の壁構造の他の１例を示す模式図である。
【図６】本発明の壁構造のさらに他の１例を示す模式図である。
【図７】従来の壁構造を示す模式図である。
【符号の説明】
１，１１ 天井面
２，１２ 床面
３，１３ ランナー
４，１４ 下地材（スタッド）
５，１５ 防耐火性面材
６，１６ ランナー固定用金具
７ 熱膨張性耐火シート
８，１７ シーリング材
１８ ロックウール
Ｒ リブ
Ｓ 接合部
【発明の属する技術分野】
本発明は耐火性能を有する壁構造に関する。
【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）については、建築基準法に基づき所定の耐火性能を有する耐火構造とする必要があり、このような耐火構造では、天井材、間仕切り壁、床材等に耐火性を有する材料や構造体が用いられている。
【０００３】
上記間仕切り壁としては、例えば、図７に模式断面図を示したように、天井面１１と床面１２とにそれぞれ取り付けられたランナー１３，１３間にスタッド１４（金属製角パイプ等）を配置し、スタッド１４の両側にタッピンネジ（図示しない）等を用いて防耐火被覆材１５，１５をそれぞれ装着した壁構造が用いられている。ランナー１３は、ランナー固定用金具１６を用いて天井面１１、床面１２にそれぞれ固定されており、スタッド１４は上下の端部をランナー１３のコ字状部に嵌合させて固定される。
【０００４】
上記壁構造では、施工上から天井面１１と防耐火被覆材１５との間に間隙１９が生じることは避けられず、このような隙間１９から火災時に火炎が侵入するのを防止するため、この間隙１９にロックウール１７及びシーリング材１８（アクリル系シールング材）を充填して耐火性能を付与している。
しかしながら、上記ロックウール及びシーリング材を充填することは、施工上から非常に面倒な作業であるばかりでなく、火災時の高温によってランナー部及び間仕切り壁が熱変形して隙間が大きくなると、十分な耐火性能を発現しなくなる恐れがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記に鑑み、天井面又は床面との間隙から火炎が侵入するのを確実に防止可能な耐火性能が付与された壁構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１記載の壁構造は、天井面と床面との間に防耐火被覆材を配設して形成される壁構造において、防耐火被覆材が、天井面と床面とにそれぞれ取り付けられたランナー間に挿着した下地材を介して相互に相対するように装着され、少なくともランナーと天井面との接合部に加熱によって耐火断熱層を形成する熱膨張性耐火シートが挿入されてなることを特徴とする。
【０００７】
本願の請求項２記載の壁構造は、天井面と床面との間に防耐火被覆材を配設して形成される壁構造において、防耐火被覆材が、天井面と床面とにそれぞれ取り付けられたランナー間で相互に相対するように装着され、少なくともランナーと天井面との接合部に加熱によって耐火断熱層を形成する熱膨張性耐火シートが挿入されてなることを特徴とする。
【０００８】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の壁構造は、図１に模式断面図を示したように、天井面１と床面２との間に２枚の防耐火被覆材５，５が相互に相対して配設された構成を有する。
上記壁構造は、天井面１と床面２とにそれぞれ取り付けられたランナー３，３間に下地材（スタッド）４を挿着し、該下地材（スタッド）４の両側で、防耐火被覆材５，５が相互に相対するように装着することにより形成される。
【０００９】
上記ランナー３は、図１に示したように、ランナー固定金具６（例えば、ボルト）によって天井面１及び床面２にそれぞれ取り付けられる。
上記下地材（スタッド）４としては、一般に鋼製の角パイプ、Ｃ型鋼等が用いられ、例えば下地材（スタッド）４の両端を天井面１と床面２の両方のランナー３，３のコ字状部にそれぞれ挿着することによって、ランナー３に固定する。
上記防耐火被覆材５，５は、例えばタッピンねじを使用して（図示しない）下地材（スタッド）４に締着することによって、下地材（スタッド）４の両側に装着される。
【００１０】
本発明の壁構造では、天井面１に取り付けられたランナー３と天井面１との接合部Ｓに熱膨張性耐火シート７が挿入され、さらに、防耐火被覆材５と天井面１との隙間には、シール材（例えばアクリル系のもの）が充填される。
上記熱膨張性耐火シート７は、火災等の加熱によって膨張して燃焼残渣を形成し、この燃焼残渣が耐火断熱層となることで、耐火性能を発現して火炎の侵入を防止する。また、火災時の高温によってランナー３及び防耐火被覆材５が熱変形して隙間が大きくなるようなことがあった場合でも、熱膨張性耐火シート７が膨張して形成した燃焼残渣によってこの間隙を充填されるため、十分な耐火性能を発現する。
【００１１】
上記熱膨張性耐火シート７は、少なくとも天井面１に取り付けられたランナー３と天井面１との接合部Ｓに配置されていればよく、必要に応じて床面２に取り付けられたランナー３と床面２との接合部Ｓにも配置される。
熱膨張性耐火シート７を、天井面１と床面２との両方の接合部Ｓ，Ｓに取り付けることによって、天井面１から床面２への騒音の固体伝搬が低減されるため、遮音性能が向上する。
【００１２】
図２（イ）又は（ロ）に示したように、断面Ｌ字状のランナー３を使用する場合、上記熱膨張性耐火シート７は一枚物又は２分割された物のいずれを使用してもよい。
【００１３】
上記下地材（スタッド）４は、図３（イ）に示したように、２枚の防耐火被覆材５，５と同時に接するように略等間隔で設けられるもの、図３（ロ）に示したように、２枚の防耐火被覆材５，５にそれぞれ別々に接するように相対向して設けられるもの、図３（ハ）に示したように、２枚の防耐火被覆材５，５にそれぞれ別々に接するように千鳥状に設けられるもの等、その配置方法は任意である。
【００１４】
上記防耐火被覆材としては、例えば図４（イ）又は図４（ロ）に断面形状を示したように、片面に防耐火被覆材を補強するためのリブＲが設けられたものを使用する場合は、下地材（スタッド）を使用せずに、天井面と床面とのランナー間に装着することができる。
【００１５】
上記相対する防耐火被覆材間には、耐火性及び遮音性の向上を目的として、無機系断熱材が充填されてもよい。
【００１６】
上記熱膨張性耐火シートとしては、火災等の加熱により耐火断熱層を形成して耐火性能を発現し、５０ｋＷ／ｍ2 の熱量を３０分間照射したときの厚み変化 (照射後の厚みＤ1/照射前の厚みＤ0)が、３〜１００倍の範囲にあるものが好ましい。
【００１７】
上記熱膨張性耐火シートの照射前後における厚み変化（Ｄ1/Ｄ0)が、３倍未満では耐火性能が不十分であり、１００倍を超えると加熱により膨張して形成された耐火断熱層の強度が低下し、崩れ易くなる。
【００１８】
上記熱膨張性耐火シートとしては、熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質並びに熱膨張性無機物を含有する樹脂組成物（Ｉ）、又は、エポキシ樹脂並びに熱膨張性無機物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。熱膨張性無機物としては、例えば、中和処理された熱膨張性黒鉛、バーミキュライト等が挙げられる。
【００１９】
上記樹脂組成物（Ｉ）としては、特に熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質、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好ましい。
【００２０】
上記熱可塑性樹脂及び／又は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。
【００２１】
上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質は単独で用いても、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。
【００２２】
上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質には、更に、本発明における熱膨張性耐火シート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。
上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質の架橋方法については特に限定されず、熱可塑性樹脂又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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、熱可塑性樹脂及び／又は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。
【００２７】
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」、ＵＣＡＲ Ｃａｒｂｏｎ社製「ＧＲＡＦＧＵＡＲＤ」等が挙げられる。
【００２８】
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。
【００２９】
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、残渣強度の向上や熱容量の増大に寄与すると考えられる。
【００３０】
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で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、より効果的な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。
【００３１】
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、有効な骨材として働き、燃焼後に形状保持性の高い残渣を形成する。
【００３２】
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、シート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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
上記樹脂組成物（Ｉ）には、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。
【００３６】
【化１】
式中、Ｒ1 及びＲ3 は、水素、炭素数１〜１６の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、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状のアルキル基、炭素数１〜１６の直鎖状若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、又は、炭素数６〜１６のアリールオキシ基を表す。
【００３８】
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。
【００３９】
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「ＥＸＯＬＩＴ ＡＰ４２２」、「ＥＸＯＬＩＴ 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」、「テラージュＣ７０」、「テラージュＣ８０」等が挙げられる。
【００４０】
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。
【００４１】
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、上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質１００重量部に対して２０〜５００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、２０重量部より少なくなると十分な熱膨張性が得られず、５００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。
【００４２】
上記樹脂組成物（Ｉ）における無機充填剤の配合量は、熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質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を有する耐火膨張性シートが得られず、５００重量部を超えると耐火膨張性シートの機械的物性が低下する。
【００４３】
上記エポキシ樹脂を含有する樹脂組成物（II）としては、特にエポキシ樹脂、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好ましい。
【００４４】
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。
【００４５】
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、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型等のモノマーが例示される。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
これらのエポキシ基をもつモノマーは、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４９】
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、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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が、少なくなると十分な熱膨張性が得られず、多くなると機械的物性の低下が大きくなり、使用に耐えられなくなるので、エポキシ樹脂１００重量部に対して１５〜３００重量部が好ましい。
【００５３】
上記樹脂組成物（II）において、無機充填剤の配合量が、少なくなると十分な耐火性能が得られず、多くなると機械的物性の低下が大きくなり、使用に耐えられなくなるので、エポキシ樹脂１００重量部に対して５０〜５００重量部が好ましい。
【００５４】
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。
【００５５】
上記樹脂組成物（II）において、リン化合物の配合量が、少なくなると燃焼残渣に十分な形状保持性が得られず、多くなると機械的物性の低下が大きくなり、使用に耐えられなくなるので、エポキシ樹脂１００重量部に対して５０〜１５０重量部が好ましい。
【００５６】
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。
【００５７】
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。加熱によりリン化合物は、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、リン化合物は膨張断熱層の形状保持能力を有する。
【００５８】
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。
【００５９】
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。この樹脂組成物を、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、熱膨張性耐火シートに成形することができる。
【００６０】
上記熱膨張性耐火シートの厚みは、０．１〜５ｍｍが好ましい。
厚みが、０．１ｍｍ未満になると熱膨張によって十分な厚みの耐火断熱層が形成されないため、防・耐火性能が不十分となり、５ｍｍを超えると重量が重くなると共に、燃焼時に形成される耐火断熱層の厚みが必要以上に厚くなり過ぎて過剰品質となる。
【００６１】
上記防耐火被覆材としては、例えば、石膏ボード、スレート板、ケイ酸カルシウム板、ＡＬＣ板、ＰＣ板、セラミック板、コンクリート板、含水無機物含有ボード、木片セメント板等が用いられ、これらが複合されたものであってもよい。特にスレート板は、軽量で強度が高いことから好ましい。
【００６２】
上記防耐火被覆材の厚みは、５〜５０ｍｍが好ましい。
厚みが、５ｍｍ未満になると補助断熱効果及び補強効果が不足し、５０ｍｍを超えると、重量が重くなり取扱い性が悪くなる。
【００６３】
上記無機系断熱材としては、例えば、ロックウール、グラスウール、セラミックブランケット、ガラスマット等が用いられる。
【００６４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。
【００６５】
熱膨張性耐火シートの調製
表１に示した配合量の、ブチルゴム、ポリブテン、エポキシ樹脂、水添石油樹脂、中和処理された熱膨張性黒鉛、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム及びポリリン酸アンモニ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シートＡ、Ｂ、Ｃ及びＤを得た。
上記熱膨張性耐火シートに５０ｋＷ／ｍ2 の熱量を３０分間照射したときの厚みを測定し、照射前後における厚み変化 (＝照射後の厚みＤ1/照射前の厚みＤ0)〔倍〕を算出し、表１に示した。
【００６６】
【表１】
尚、表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」
・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
・メタロセンポリエチレン：ダウケミカル社製「ＥＧ８２００」
【００６８】
・ポリリン酸アンモニウム：クラリアント社製「ＥＸＯＬＩＴ ＡＰ４２２」
・中和処理された熱膨張性黒鉛：東ソー社製「ＧＲＥＰ−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」
【００６９】
（実施例１〜４）
防耐火被覆材：石膏ボード（２１ｍｍ厚の石膏ボード＋１２．５ｍｍ厚の石膏ボードの複合品）
熱膨張性耐火シート：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
下地材（スタッド）：４０ｍｍ×４０ｍｍの角パイプ
上記で示した各防耐火被覆材及び各熱膨張性耐火シートを使用して、図１に示した構成の壁構造（総厚み１０７ｍｍ）を得た。
【００７０】
（実施例５〜８）
防耐火被覆材：スレート板（１５ｍｍ厚）
熱膨張性耐火シート：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
下地材（スタッド）：４０ｍｍ×４０ｍｍの角パイプ
上記で示した各防耐火被覆材、各熱膨張性耐火シート及び下地材（スタッド）を使用して、図１に示した構成の壁構造（総厚み７０ｍｍ）を得た。
【００７１】
（実施例９〜12）
防耐火被覆材：石膏ボード（２１ｍｍ厚の石膏ボード＋１２．５ｍｍ厚の石膏ボードの複合品）
熱膨張性耐火シート：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
下地材（スタッド）：３０ｍｍ×４０ｍｍの角パイプ
上記で示した各防耐火被覆材、各熱膨張性耐火シート及び下地材（スタッド）を使用して、図５に示した構成の壁構造（総厚み１０７ｍｍ）を得た。
【００７２】
（実施例13〜16）
防耐火被覆材：スレート板（１５ｍｍ厚）
熱膨張性耐火シート：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
下地材（スタッド）：３０ｍｍ×４０ｍｍの角パイプ
上記で示した各防耐火被覆材、各熱膨張性耐火シート及び下地材（スタッド）を使用して、図５に示した構成の壁構造（総厚み７０ｍｍ）を得た。
【００７３】
（実施例17〜20）
防耐火被覆材：リブ付き石膏ボード（２１ｍｍ厚の石膏ボード＋１２．５ｍｍ厚の石膏ボードの複合品）、リブの高さ２１ｍｍ
熱膨張性耐火シート：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
下地材（スタッド）：なし
上記で示した各防耐火被覆材及び各熱膨張性耐火シートを使用して、図６に示した構成の壁構造（総厚み１０７ｍｍ）を得た。
【００７４】
（実施例21〜24）
防耐火被覆材：リブ付きスレート板（１５ｍｍ厚）、リブの高さ３０ｍｍ
熱膨張性耐火シート：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
下地材（スタッド）：なし
上記で示した各防耐火被覆材及び各熱膨張性耐火シートを使用して、図６に示した構成の壁構造（総厚み１３０ｍｍ）を得た。
【００７５】
（比較例１）
防耐火被覆材：石膏ボード（２１ｍｍ厚の石膏ボード＋１２．５ｍｍ厚の石膏ボードの複合品）
下地材（スタッド）：４０ｍｍ×４０ｍｍの角パイプ
上記で示した各防耐火被覆材及び下地材（スタッド）を使用して、図７に示した構成の壁構造（総厚み１０７ｍｍ）を得た。
【００７６】
（比較例２）
防耐火被覆材：スレート板（１５ｍｍ厚）
下地材（スタッド）：４０ｍｍ×４０ｍｍの角パイプ
上記で示した各防耐火被覆材及び下地材（スタッド）を使用して、図７に示した構成の壁構造（総厚み７０ｍｍ）を得た。
【００７７】
上記壁構造についてＩＳＯ ８３４に準拠して１時間の耐火試験を行い、試験中に火炎の貫通が起こるか否かを観察した。全ての実施例については、火炎の貫通が起こらなかったのに対して、比較例１及び２では天井面と壁構造の隙間から火炎の貫通が起こった。
【００７８】
また、実施例１〜４と比較例１の壁構造について建築物の現場において、ＪＩＳ Ａ １４１７に準拠して音圧レベル差を測定したところ、周波数２０００Ｈｚ及び４０００Ｈｚにおいて、本発明の壁構造である実施例１〜４は従来の壁構造である比較例１に比べて、音圧レベル差で２ｄＢ以上の向上がみられた。
【００７９】
【発明の効果】
本発明の壁構造は、上述の構成であり、天井面又は床面との間隙から火炎が侵入するのを防止可能な耐火性能を有すると共に遮音性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の壁構造の１例を示す模式図である。
【図２】図２（イ）は１枚物の熱膨張性耐火シートの固定方法を示し、図２（ロ）は２枚物の熱膨張性耐火シートの固定方法を示す説明図である。
【図３】図３（イ）、図３（ロ）及び図３（ハ）は、下地材（スタッド）へ防耐火被覆材を装着する方法を示す説明図である。
【図４】図４（イ）及び図４（ロ）は、リブを有する防耐火被覆材を示す説明図である。
【図５】本発明の壁構造の他の１例を示す模式図である。
【図６】本発明の壁構造のさらに他の１例を示す模式図である。
【図７】従来の壁構造を示す模式図である。
【符号の説明】
１，１１ 天井面
２，１２ 床面
３，１３ ランナー
４，１４ 下地材（スタッド）
５，１５ 防耐火性面材
６，１６ ランナー固定用金具
７ 熱膨張性耐火シート
８，１７ シーリング材
１８ ロックウール
Ｒ リブ
Ｓ 接合部
Claims (7)
- 天井面と床面との間に防耐火被覆材を配設して形成される壁構造において、防耐火被覆材が、天井面と床面とにそれぞれ取り付けられたランナー間に挿着した下地材を介して相互に相対するように装着され、少なくともランナーと天井面との接合部に加熱によって耐火断熱層を形成する熱膨張性耐火シートが挿入されてなることを特徴とする壁構造。
- 天井面と床面との間に防耐火被覆材を配設して形成される壁構造において、防耐火被覆材が、天井面と床面とにそれぞれ取り付けられたランナー間で相互に相対するように装着され、少なくともランナーと天井面との接合部に加熱によって耐火断熱層を形成する熱膨張性耐火シートが挿入されてなることを特徴とする壁構造。
- 上記熱膨張性耐火シートに５０ｋＷ／ｍ2 の熱量を３０分間照射したときの厚み変化 (照射後の厚みＤ1/照射前の厚みＤ0)が、３〜１００倍であることを特徴とする請求項１又は２記載の壁構造。
- 上記熱膨張性耐火シートが、熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質並びに熱膨張性無機物を含有する樹脂組成物（Ｉ）からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の壁構造。
- 上記熱膨張性耐火シートが、エポキシ樹脂及び熱膨張性無機物を含有する樹脂組成物（II）からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の壁構造。
- 上記防耐火被覆材がスレート板であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の壁構造。
- 上記相対する防耐火被覆材間に無機系断熱材が配置されてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の壁構造。
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