JP5001635B2 - 耐火目地材 - Google Patents
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Description
一方、建物の外壁等に設けられた目地部の幅は、実際は施工前後で一定ではなく変化する場合がある。
例えば、ロッキング機構を有する外壁では地震等により外壁が揺れることにより目地部の幅が変動する。あるいは経年変化により外壁が収縮することによっても目地部の幅が変動する。
この様に目地部の幅が変動した場合には、前記耐火目地材が前記目地部からずれる等の理由により本来の耐火性能が発揮できなくなったり、前記耐火目地材と前記目地部との間に隙間が生じる結果、外部からの雨水等が建物内部へ侵入したりする場合がある。
このような目地部の幅の変動から生じる問題に対応すべく、建物の外壁等に設けられた目地部に対し、まずロックウールやセラミックブランケット等の耐火材料を充填した後に、ポリエチレン発泡体等の伸縮性のあるバックアップ材を充填し、耐火目地とすることが一般的である。
この施工をより簡便にするために、図39に示される様なシールリップ16を備えた耐火目地材400が提案されている(特許文献1)。
この耐火目地材400の内部には発泡性耐火材17が充填されていて、火災の際には内部の発泡性耐火材17が膨張して前記火災による延焼を防止することが可能とされている。
この耐火目地材400であれば、外壁等の目地部の幅が、その施工前後で変動した場合であっても、前記シールリップ16が前記変動に追随して変動するため、前記耐火目地材400が前記目地部からずれることもなく、外部からの雨水等が建物内部へ侵入することも防止することができる。
本発明の目的は、建物の外壁等に設けられた目地部の幅が変動した場合であっても前記目地部の変動を吸収することができ、耐火性、施工性に優れる耐火目地材を提供することにある。
[1]熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む芯材と、熱膨張性耐火シートと、を備えた耐火目地材であって、
前記熱膨張性耐火シートは、前記芯材と接している部分からなる熱膨張性耐火被覆部と、前記芯材と接していない残りの部分からそれぞれなる二つの熱膨張性耐火シールリップと、からなり、
前記熱膨張性耐火被覆部は、前記芯材の周囲の全部または一部に設けられ、
前記二つの熱膨張性耐火シールリップは、前記芯材に対してそれぞれ反対方向に突設されていること、
を特徴とする耐火目地材を提供するものであり、
[2]前記熱膨張性耐火シートは、金属箔を備えたことを特徴とする上記[1]に記載の耐火目地材を提供するものであり、
[3]前記二つのシールリップは、離型性フィルムを備えたことを特徴とする上記[1]または[2]のいずれかに記載の耐火目地材を提供するものであり、
[4]前記二つの熱膨張性耐火シールリップのそれぞれを外壁の目地部に密着させるための、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の耐火目地材を提供するものであり、
[5]上記[1]〜[4]のいずれかに記載の耐火目地材のいずれかに記載の耐火目地材を、外壁の目地部に挿入してなる、外壁の目地部の耐火構造を提供するものである。
図1は、本発明の耐火目地材の一実施態様について例示する模式断面図である。
本発明の耐火目地材は、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む芯材1を備えるものである。
天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、1,2−ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多加硫ゴム、非加硫ゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等のゴム物質等が挙げられる。
前記エポキシ系樹脂としては、特に限定はないが、例えば、エポキシ基を持つモノマーと硬化剤とを反応させて得られる樹脂等を挙げることができる。
これらの補助芯材は一種もしくは二種以上を使用することができる。
本発明に使用する前記熱膨張性耐火シートは、火災等の熱により膨張する熱膨張性耐火材からなるものであれば特に限定はないが、この様な熱膨張性耐火材としては、例えば、具体的には熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂成分、熱膨張性層状無機物、無機充填材等を含む樹脂組成物(I)からなるもの、
無機繊維、熱膨張性層状無機物、焼結性無機質材等に対し前記樹脂成分をバインダーとして含むバインダー樹脂組成物(II)からなるもの等を挙げることができる。
前記熱可塑性樹脂としては、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(ABS)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、ポリイソブチレン等の合成樹脂類、
天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、1,2−ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多加硫ゴム、非加硫ゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等のゴム物質等が挙げられる。
より柔軟で扱い易い樹脂組成物を得るためには、非加硫ゴムやポリエチレン系樹脂が好適に用いられる。
また、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のモノマーが挙げられる。
更に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、オルトクレゾール型、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挙げられる。
前記重付加型硬化剤としては、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挙げられる。
前記触媒型硬化剤としては、例えば三級アミン類、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。
前記熱膨張性層状無機物は加熱時に膨張するものであるが、かかる熱膨張性層状無機物に特に限定はなく、例えば、バーミキュライト、カオリン、マイカ、熱膨張性黒鉛等を挙げることができる。
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、充分な耐火断熱層が得られず、また、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、前記熱可塑性樹脂又はエポキシ樹脂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。
前記無機充填材としては、特に限定されないが、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、ドーソナイト、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、ケイ酸カルシウム等のカリウム塩、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、セビオライト、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、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、無機系リン化合物、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ジルコニア繊維等が挙げられる。
前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;化学式1で表される化合物等が挙げられる。
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。
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。
無機充填材の添加量が少ないときは、分散性が性能を大きく左右するため、粒径の小さいものが好ましいが、粒径0.5μm未満では二次凝集が起こり、分散性が悪くなる。
また、無機充填材の添加量が多いときは、高充填が進むにつれて、樹脂組成物の粘度が高くなり成形性が低下するが、粒径を大きくすることによって樹脂組成物の粘度を低下させることができる点から、上記範囲の中でも粒径の大きいものが好ましい。
この一方、粒径が200μmを超えると、成形体の表面性、樹脂組成物の力学的物性が低下する。
具体的には、粒径が18μmでは、1.5μmの粒径に比べて充填限界量が約1.5倍程度向上することが知られている。
さらに、粒径の大きいものと小さいものとを組み合わせることによって、より高充填化が可能となる。
本発明に使用する無機繊維としては、例えば、具体的にはシリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ジルコニア繊維等のセラミック繊維等が挙げられる。
前記焼結性無機質材は、650〜1000℃の範囲の融点を有するものであれば好ましい。これにより、本発明の熱膨張性無機質材料が火災等の熱により膨張した後であっても前記熱膨張性無機質材料に含まれる無機繊維等を一体のまとまりのある形状に保つことができることに加え、長時間高温にさらされた場合であってもその形状保持性が維持される。
無機繊維、熱膨張性層状無機物、焼結性無機質材等に対し前記樹脂成分をバインダーとして含むバインダー樹脂組成物(II)からなるもの等を挙げることができるが、次にこれらの配合について説明する。
一方、前記熱膨張性層状無機物の量が350重量部を越えると、凝集力が不足するため、成形品としての強度が得られないことがある。
さらに可燃物の比率が増加するため、難燃性が低下することがある。
一方、無機充填材の量が400重量部を越えると樹脂成分の配合比率が減少するため、凝集力が不足して成形品としての強度を得られにくいことがある。
前記バインダー樹脂組成物(II)に含まれる前記無機繊維の量が55重量%未満の場合には前記熱膨張性耐火シートの形状保持性が低下することがあり、85重量%を超える場合には前記熱膨張性耐火シートを製造する際の作業性が低下することがある。
前記無機繊維の量は、60〜80重量%の範囲であれば好ましい。
前記熱膨張性層状無機物の量は、10〜25重量%の範囲であれば好ましい。
前記焼結性無機質材の量は、10〜15重量%の範囲であれば好ましい。
前記樹脂成分の量は、5〜10重量%の範囲であればさらに好ましい。
前記樹脂組成物(I)および前記バインダー樹脂組成物(II)の製造方法に特に限定はないが、例えば、前記樹脂組成物(I)や前記バインダー樹脂組成物(II)に含まれる前記樹脂成分が熱可塑性樹脂である場合は、前記樹脂組成物(I)または前記バインダー樹脂組成物(II)の各成分を押出機、バンバリーミキサー、ニーダーミキサー等公知の混練装置に供給して溶融混練する方法や、前記樹脂組成物の各成分を有機溶剤に懸濁さたり、加温して溶融させたりして塗料状したり、溶剤に分散してスラリーを調整する等の方法により、前記樹脂組成物(I)または前記バインダー樹脂組成物(II)を得ることができる。
また、エポキシ基をもつモノマーと硬化剤とに別々に充填剤を混練しておき、シート成形直前にスタティックミキサー、ダイナミックミキサー等で混練して得ることもできる。
また必要に応じて有機溶剤と共に加温撹拌することにより得ることもできる。
前記熱膨張性耐火シートは、上記で説明した樹脂組成物(I)または前記バインダー樹脂組成物(II)を用いて得ることができる。
例えば、前記樹脂組成物(I)に含まれる前記樹脂成分が前記熱可塑性樹脂である場合には、前記樹脂組成物をプレス成形、押出成形、カレンダー成形等の従来公知の成形方法によってシート状に成形する方法や、前記樹脂組成物を塗料状に調整しておき、金属箔等に塗布することにより、前記熱膨張性耐火シートを得ることができる。
また例えば、前記バインダー樹脂組成物(II)に含まれる前記樹脂成分が前記熱可塑性樹脂である場合には、前記バインダー樹脂組成物(II)の各成分を溶剤に懸濁させておき、この懸濁液を用いて抄紙することによりシート状に成形しておき、金属箔等とプレス成形することにより前記熱膨張性耐火シートを得ることができる。
同様に前記バインダー樹脂組成物(II)に含まれる前記樹脂成分が前記エポキシ樹脂である場合は、前記バインダー樹脂組成物(II)の各成分を溶剤に懸濁させておき、この懸濁液を用いて抄紙することによりシート状に成形しておき、金属箔等と加熱硬化することにより前記熱膨張性耐火シートを得ることができる。
前記金属箔としては、例えば、具体的にはアルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔、錫箔、鉛箔、錫鉛合金箔、クラッド箔、鉛アンチ箔等、これらにガラスクロスを積層したアルミガラスクロス等が挙げられる。
前記金属箔はアルミニウム箔、アルミガラスクロスが好ましい。
前記金属箔は、一種もしくは二種以上を使用することができる。
この熱膨張性耐火被覆部2は、例えば図1に例示される様に、先に説明した熱膨張性耐火シート300のうち前記芯材1と接している部分からなるものである。
前記熱膨張性耐火被覆部2としては、例えば図15に例示される様に、前記芯材1の周囲の一部と接しているもの、図16に例示される様に、前記芯材1の周囲のほとんど全部と接しているもの、図17に例示される様に、前記芯材1の周囲全部と接しているもの等を挙げることができる。
前記熱膨張性耐火被覆部は、前記芯材に接している部分の全部が前記芯材に対して貼着されていることが好ましい。
前記熱膨張性耐火被覆部と前記芯材とを貼着する方法としては、例えば、両者を熱により融着する方法、接着剤を用いて接着する方法、両面粘着テープを用いて接着する方法、前記熱膨張性耐火シート自体に粘着性を持たせその粘着性を利用する方法等を挙げることができる。
本発明の耐火目地材は二つの熱膨張性耐火シールリップを備えるものである。
例えば図1に示される様に、この熱膨張性耐火シールリップ3a,3bは、前記熱膨張性耐火シート300のうち、前記芯材と接していない残りの部分からそれぞれなるものである。
前記熱膨張性耐火シールリップ3a,3bにより、建物の外壁等に設けられた目地部の幅が変動した場合であっても前記目地部の変動を吸収することができる。
図18に例示される様に、本発明の耐火目地材110は先の耐火目地材100の構成に加えて、さらに金属箔5を備えるものである。
図19に例示される様に、本発明の耐火目地材120は離型性フィルム6を備えることができる。
前記離型性フィルム6は、例えば、図19に例示した様に、前記芯材1および前記二つのシールリップ3a,3bに設けることもできるし、前記芯材1に設けないで前記二つのシールリップ3a,3bのみに設けることもできる。
前記離型性フィルムとしては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の樹脂フィルムを使用することができる。
前記離型性フィルムを本発明の耐火目地材に設けることにより、前記耐火目地材が建物の外壁等に設けられた目地部以外と接着等することを防止することができ、例えば地震等が発生した場合等でも、前記耐火目地材と前記目地部との隙間の発生を防止することができる。
図20に例示した様に、本発明の耐火目地材130は、前記金属箔5と前記離型性フィルム6とを備えることも可能である。
図21は、建物の外壁等の目地部に前記耐火目地材を設置する工程を例示した模式要部斜視図である。
図21に例示される様に、建物の外壁7a,7bの建物外部側から、前記目地部8に前記耐火目地材100が挿入される。
前記耐火目地材100には、前記熱膨張性耐火シールリップ3a,3bが設けられていて、この熱膨張性耐火シールリップ3a,3bがそれぞれ前記建物の目地部8を構成する外壁7a,7bに密着して設けられている。
前記熱膨張性耐火シールリップ3a,3bには柔軟性があるため、前記建物の外壁等を施工する過程で膨張、収縮等により前記目地部に変動幅が生じることがあってもその変動幅を吸収することができる。
前記外壁7a,7bの建物内部側には固定用治具9が設けられていて、前記耐火目地材100を前記建物の外壁7a,7bの建物内部側から挿入したときに、所定の位置に前記耐火目地材100を固定することができる。
図24に例示される様に、前記目地部8に対する前記耐火目地材100の挿入する方向を、図21の場合は反対の方向に設定することも可能である。
図25に示される様に、前記耐火目地材140は、直径6mmの塩化ビニル樹脂からなる芯材10を備えるものである。
また、前記耐火目地材140は、熱膨張性耐火被覆部2、熱膨張性耐火シールリップ3a,3bを備えるものである。
前記熱膨張性耐火被覆部2と、熱膨張性耐火シールリップ3a,3bとは、熱膨張性耐火シート300からなるものであり、前記熱膨張性耐火被覆部2は前記芯材10と貼着されている。
前記熱膨張性耐火シート300は、ポリエチレンテレフタレート基材フィルムに積水化学工業社製の商品名フィブロック(ブチルゴムタイプ)をシート状に押出成形して得られたものを使用した。
前記熱膨張性耐火シート300の厚みは1mmであり、その幅、すなわち、図25において前記熱膨張性耐火被覆部2と、熱膨張性耐火シールリップ3a,3bとの長さを合計した長さは17mmであった。
実施例1の前記熱膨張性耐火シート300に替えて、アルミ箔とガラスクロスとを積層したアルミガラスクロス基材50に積水化学工業社製の商品名フィブロック(ブチルゴムタイプ)をシート状に押出成形して得られたものを使用した。
得られた熱膨張性耐火シート310は、その厚みが0.5mmであり、その幅、すなわち、図27において前記熱膨張性耐火被覆部2と、熱膨張性耐火シールリップ3a,3bとの長さを合計した長さは17mmであった。
前記熱膨張性耐火シート310以外は実施例1の場合と同様にして、図27に示される耐火目地材150を得た。
この耐火構造も実施例1の場合と同様、優れた形状保持性、耐火性を示した。
実施例2の耐火目地材150に加えて、図29に示される様に、前記熱膨張性耐火シールリップ3a,3bに対し、離型性フィルム6を貼着して、耐火目地材160を得た。
前記離型性フィルム6はポリプロピレンテープからなるものであり、その幅、すなわち前記熱膨張性耐火シールリップ3aの端部と前記熱膨張性耐火シールリップ3bの反対側の端部までの長さは16mmであり、前記ポリプロピレンテープの厚みは60μmであった。
前記離型性フィルム6を使用した以外は全く実施例2の場合と同様にして、図29に示される前記耐火目地材160を得た。
この耐火構造も実施例1の場合と同様、優れた形状保持性、耐火性を示した。
実施例4では、実施例3に使用した前記芯材11に替えて、その断面形状が6mm×6mmの正方形である塩化ビニル樹脂からなる芯材12を使用した以外は全く実施例3の場合と同様にして、図31に示す耐火目地材170を得た。
この耐火構造も実施例1の場合と同様、優れた形状保持性、耐火性を示した。
実施例5では、実施例3に使用した前記芯材11に替えて、その断面形状の外周が6mm×6mmの正方形であり、内部にその断面が2mm×2mmの正方形状の中空構造を備えた塩化ビニル樹脂からなる芯材13を使用した以外は全く実施例3の場合と同様にして、図33に示す耐火目地材180を得た。
この耐火構造も実施例1の場合と同様、優れた形状保持性、耐火性を示した。
実施例6では、実施例3に使用した前記芯材11に替えて、その断面形状がH字形状であり、その厚みが1.5mmの塩化ビニル樹脂からなる芯材14を使用した以外は全く実施例3の場合と同様にして、図35に示す耐火目地材190を得た。
この耐火構造も実施例1の場合と同様、優れた形状保持性、耐火性を示した。
実施例7では、実施例2に使用した前記芯材10に替えて、芯材15を使用した。
また、実施例2に使用した前記熱膨張性耐火シート310に替えて、厚みが0.5mmであり、その幅、すなわち、図37において前記熱膨張性耐火被覆部2と、熱膨張性耐火シールリップ3a,3bとの長さを合計した長さは42mmであり、かつ、アルミ箔とガラスクロスとを積層したアルミガラスクロス基材50に積水化学工業社製の商品名フィブロック(ブチルゴムタイプ)をシート状に押出成形して得られた熱膨張性耐火シート320を使用して、図37に示す耐火目地材200を得た。
この耐火構造も実施例1の場合と同様、優れた形状保持性、耐火性を示した。
15 芯材
2 熱膨張性耐火被覆部
3a、3b 熱膨張性耐火シールリップ
4 中空部分
5 金属箔
6 離型性フィルム
7a、7b 建物の外壁
8 目地部
9 固定用治具
16 シールリップ
17 発泡性耐火材
50 アルミガラスクロス基材
100、110、120、130、140、150、160、170、180、
190、200、400 耐火目地材
300、310、320 熱膨張性耐火シート
Claims (5)
- 熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む芯材と、熱膨張性耐火シートと、を備えた耐火目地材であって、
前記熱膨張性耐火シートは、前記芯材と接している部分からなる熱膨張性耐火被覆部と、前記芯材と接していない残りの部分からそれぞれなる二つの熱膨張性耐火シールリップと、からなり、
前記熱膨張性耐火被覆部は、前記芯材の周囲の全部または一部に設けられ、
前記二つの熱膨張性耐火シールリップは、前記芯材に対してそれぞれ反対方向に突設されていること、
を特徴とする耐火目地材。 - 前記熱膨張性耐火シートは、金属箔を備えたことを特徴とする請求項1に記載の耐火目地材。
- 前記熱膨張性耐火シールリップは、離型性フィルムを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の耐火目地材。
- 前記二つの熱膨張性耐火シールリップのそれぞれを外壁の目地部に密着させるための、請求項1〜3のいずれかに記載の耐火目地材。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の耐火目地材を、外壁の目地部に挿入してなる、外壁の目地部の耐火構造。
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