JPH03235A - 防火・耐火被覆マット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は主に建築物の主要構造物、例えば鉄骨柱、梁、
床、壁等の耐火被覆材として、あるいはその他の防火材
料として、熱がかかると発泡または膨張する材料を耐熱
性表面シートと裏面シートとで挟み積層してマット状に
した防火・耐火被覆マットに関するものである。

（従来技術） 従来鉄骨等の耐火被覆材には、湿式吹き付は耐火被覆材
として、ロックウール、石綿等の無機質繊維やバーミキ
ユライト、パーライト等の耐熱性軽量骨材等をセメント
や石膏プラスター等の無機系バインダーとともにガン先
で水と一緒に吹きつけるか、あるいは−旦それらをミキ
サーで水と混練して、ペースト状になったものを圧送ポ
ンプにて送り、吹付ける吹付耐火被覆材や、セメントモ
ルタルのように鏝塗りにて塗布する鏝塗り湿式耐火被覆
材等がある。また、特殊な例として、塗布後に発泡硬化
して耐火被覆層を形成する常温発泡耐火断熱被覆材や、
火災時にその熱で発泡膨張して防火・耐火効果をしめず
耐火塗料が使用される場合がある。一方、乾式耐火被覆
工法としては、ケイ酸カルシウム、石綿、ロックウール
、無ａ質繊維よりなる乾式ボードを張りつける工法等が
列挙されよう。

上記の工法のうち湿式吹き付は工法は、作業効率が良い
反面、塗布作業時のミストの飛散による材ｉ４の損失や
作業環境や周辺の汚染の問題、更には水を使用するため
施工後、その乾燥に多くの期間を必要とし、工期の短縮
化という現場の要望に対して対応しかねる欠点等がある
。一方、耐火塗料においては、火災時に発泡はするが表
面発泡皮膜の強度が弱くて風圧によって発泡材が剥離し
、耐火被覆材としての役割を果たさないという場合があ
ったり、材料自体が耐水性に劣り長期の安定性に欠ける
ため、経過年数と共に次第に発泡しにくくなってくると
いう基本的な問題を内包している。また鏝塗り材料にお
いては飛散がないので作業環境を汚染することがない反
面、作業効率が劣るので、実用上使用部位が限定される
。一方、乾式１法においては、切断、貼り付は等の作業
で被覆していくために、Ｈ型鋼材で構成されている梁や
柱のような形状の複雑な部位に対しては特に作業効率が
悪くなり、切断残材が多くなるため材料ロスが大きい。

更には取付は時や切断時において粉塵が発生する等、作
業環境上の問題がある。特に石綿を含有する材料も多く
、昨今取り沙汰されている石綿環境汚染からも大きな社
会問題になっている。

これらを解決するために、特開昭６２−１５６４５９号
にはロンフラールフェルトまたはグラスウールフェルト
を基材とし、そのうえにセラミンク繊維フェルトまたは
表面に金属ラスを重ね合わせたセラミンク繊維フェルト
を積層して一体に形成してなる耐火被覆材を鉄骨に被覆
する鉄骨の耐火被覆工法が示されている。

しかしながら、このようなフェルトを用いた鉄骨の耐火
被覆材料は、耐火被覆性能上厚くせざるをえず、その厚
み分だけ空間が狭くなり、他の建材との取り合いにおい
て支障をきたす場合が出てくる。また、施工後の外観も
悪い。更に、厚みが大きいため取り付は時の作業性に劣
り、鉄骨の入隅、出隅、接合部位等の施工が困難である
。また、繊維を用いているので雨水や結露水にあたると
水を含みやすく、−旦水を含むと下地鋼材等が常に水気
にさらされた状態になり、鉄骨面に錆が生じやす（なる
。また、圧縮等の外圧に対しても潰れやすく、更に復元
力が小さいため、−旦潰れると所定の必要耐火厚みより
薄くなってしまうため、耐火性能上問題が出てくる場合
がある。

また、特開昭６３−１９４０５１号には、無機質繊維を
主材とし、それに無機質バインダーを含浸した湿潤状態
の繊維フェルト材を用い、この湿潤状態の繊維フェルト
材を鉄骨面に取付け、乾燥硬化させそのまま耐火被覆と
する鉄骨の耐火被覆工法が示されている。しかしこれに
就いても実際の作業性となると湿潤した状態の物を扱う
ため取り付は作業においては作業者自体や周辺部位の汚
れは避けようがなく実用上問題が多い。

（本発明が解決しようとする問題点） 以上のように従来の防火・耐火被覆材料においては下記
のような問題点を有していた。

１、吹きつけ、鏝塗り等で行う湿式１法では、粉塵やミ
スト、水による作業環境汚染、乾燥期間の確保による工
期の長期化がある。

２、ボードの張りつけ工法では、作業効率が悪く、粉塵
、石綿公害等がある。

３、一方、無機質繊維によるフェルト状被覆材は厚みが
大きく作業性や空間の点で問題を有しているとともに、
水分を含みやすく圧縮等に弱く潰れやすい。

本発明においては、これらの諸問題を解決する耐火被覆
材料を提供するものである。

（問題点を解決するための方法） 本発明は、第１図および第２図に示すように、熱にさら
された時点で初めて発泡膨張する膨張性材料を、耐熱性
表面シートと裏面シートとの間に、不燃性糸または、不
燃性糸と可燃性糸によって両面から縫い合わせ膨張材料
を積層パッケージングすることによって構成された防火
・耐火被覆マットを用いることでこれらの問題点を解決
しようとするものである。

すなわち、耐熱性表面シートと裏面シートによって膨張
材料を挟み不燃性糸または、不燃性糸と可燃性糸によっ
て縫い合わせた薄いマ・ント状のもので鉄骨、梁、柱、
床、壁等を被覆するため、平常の状態下では薄いままで
あり、−旦火災が発生した時点でその熱により膨張性材
料が発泡または膨張を開始し、それに伴い耐熱性表面シ
ートを突き上げ、厚み方向に膨らませる。一方それは不
燃性糸または、不燃性糸と可燃性糸によって裏面シート
と固定されているので剥離脱落することがなく、また内
部の膨張材料を包みこんだ状態のままで保持し続けるの
で膨張材料が脱落することもなく、安定した耐火被覆の
機能を発揮するものである。

ここで本発明の耐火被覆マントにおいて、耐熱性表面シ
ート材として伸長性を有するものを用いるのがより好ま
しい、すなわち、ストッキングのごとく伸縮するものを
用いることにより、膨張性材料が発泡または膨張すると
ともに追従して厚み方向に伸長する物である。

更に、本発明の別の態様としては、第３図のように折り
重ねておいた耐熱性表面シートを用いても良い。その際
、折重ねの部分を可燃性糸および／または有機系接着剤
であらかしめ固定した状態のものを膨張性材料および耐
熱性裏面シートとともに不燃性糸で縫い合わせても良い
し、あるいはただ単に折重ねただけの状態の耐熱性表面
シートを膨張性材料および耐熱性裏面シートとともに不
燃性糸によって縫い合わせても良い。但しただ単に折り
重ねただけの（折り目を固定していない。

）シートを使う場合には膨張性材料や耐熱性裏面シート
と縫い合わせるときに不燃性糸と共に可燃性糸も併用し
て折り重ね部分が平常時には固定されているようにする
必要がある。また、不燃性糸は折り目と平行に、かつ膨
張性材料が発泡または膨張した時、耐熱性表面シートの
折り目が伸びるのを妨げない位置に縫い合わせる。こう
して出来たマットは火災発生時には熱によって積層マッ
ト中間部の膨張性材料が発泡、膨張すると同時に、可燃
性糸および／または有機系接着材が焼けて、折り重ね状
態にあった耐熱性表面シートはその折重ねがほどけて膨
張性材料の膨張とともに折り目が伸びてくる。この時本
発明の防火・耐火被覆マットは、不燃性糸を縫い合わせ
る位置によって第７図もしくは、第８図のごとき発泡過
程を経る。

また本発明においては表面の化粧性を付与する目的であ
ったり、あるいは表面の保護、例えば、機械的破損を防
ぐこととか、水の害から守るとか、更には例えば内部膨
張性材料が水気等に対して変質しやすいような場合に、
それらを遮断して長期安定性を確保する目的等で耐熱性
表面シートの上に、ポリ塩化ビニルやポリエチレンシー
ト等の表面保護層を積層することも可能である。この場
合にはそれらの表面層は熱がかかった時点ですみやかに
燃えたり溶融したりして耐熱性表面シートが膨張するの
を妨げないような材料を選定する必要がある。

本発明において耐熱性表面シート材としては、ガラス繊
維ペーパー、セラミックペーパー　口・ンクウールペー
パー、炭素繊維ペーパー　セラミ・ンクファイバークロ
ス、セラミックファイバーシート、耐熱ガラス繊維シー
ト、高珪酸ガラス繊維シート、炭化珪素繊維シート、炭
素繊維シート、珪酸カルシウム繊維シート、アルミナフ
ァイバーシート、耐熱金属薄膜、炭素繊維紙等があげら
れる。

裏面シートとしては上述の耐熱性表面シートをそのまま
使用しても良いが、その他に裏面シート部は中間層の膨
張性材料が熱がかかった時点で膨張して断熱してくれる
ため表面シートのようには熱がかからないので条件によ
っては耐熱性を必要としない場合もある。そのときには
存機繊維布等を使用しても良い。

膨張性材料としては、膨張性黒鉛、硼砂、メタ硼酸ソー
ダ、硼酸ソーダ、メタ珪酸ソーダ、オルト珪酸ソーダ、
リン酸ソーダ、第２リン酸ソーダビロリン酸ソーダ、硼
酸カリウム、リン酸塩フリット、未焼成バーミキュライ
ト等があげられ、これらを単独または混合して、粉体も
しくは粒体のまま用いるか、無機質、あるいは有ａ質バ
インダー等と混合して塗布しても良い。あるいはあらか
じめシート状に成形しておいても良い。更には耐火塗料
として市販されている無機系、有機系被熱発泡膨張塗料
をそのまま使用しても構わない。

更に、不燃性糸としては、炭素繊維、ガラス繊維、高純
度シリカ繊維、シリカアルミナ繊維、炭化珪素繊維等の
他に、ステンレス等の耐熱性金属の糸状や針金状のもの
が使用でき、それらは火災時の高温下で燃えないもので
あれば特に限定されるものではない。

また、可燃性糸は火災時の高熱により溶けるか焼けてし
まうものであれば特に限定はされないが例えばナイロン
、ビニロン等があげられる。

このような防火・耐火被覆マットを鉄骨に対して無機バ
インダーで接着するか、ビンによって物理的に固定する
かする。

（作用） 本発明の防火・耐火被覆マットは、火災前は、薄い状態
で鉄骨に直接被覆する。そして、火災が発生して高温に
なると耐熱性表面シートと裏面シートによって挟まれた
膨張性材料が発泡、膨張するとともに表面耐熱シートが
膨れていく、更にこの時、不燃性糸は燃えないので、下
地に固定された裏面シートから膨張材料と表面耐熱シー
トが剥離脱落せず、鉄骨等の防火・耐火を要求されてい
る部位を火災等の熱から守る効果を発揮する。

また、表面耐熱シートに折重ねたものを用いた場合は、
折り重ね部を固定していた可燃性糸や可燃性接着材は熱
で焼は切れるため、膨張材料の発泡膨張とともに折り目
が伸びてマットの厚さ方向に膨張していく、このように
その表面を耐熱シートで保護しながら膨張して行くため
膨張倍率の大きい材料を使用しても十分に耐火被覆性能
を発揮し、膨張追従できる。

（効果） 本発明の防火・耐火被覆マットを防火・耐火被覆材とし
て使用することによる効果は、以下の通りである。

従来の湿式１法と違い、水を使用しないため施工現場を
汚さない。また吹き付は工法のような材料の周辺への飛
散がないため、施工部位以外の箇所をシート等で汚さな
いように養生する必要がない。

その加工に際しては、カッター等で切断するためケイ酸
カルシウム板等ののこぎり切断と異なり、粉塵が立ち難
いため作業環境を汚染しない。

スプレーや刷毛で施工する膨張性耐火塗料と異なり、工
場で一定厚みに加工するので被覆厚さが正確に一定に確
保されるため、耐火性能にばらつきがない。

マット状で柔軟性に富んでいるので、乾式ボードと異な
り複雑な形状の部位にも容易に追従させることができる
ので取り付は作業が容易である。

ロックウール等を用いたフェルト状被覆材と異なり厚さ
が薄くかさばらないため、材料の搬送時や取り付は作業
時等において極めて取り扱いやすい。

被覆平常時は被覆厚さが薄いため、その分、室内空間を
広く使える。

耐火塗料においてはその多（は耐水性に乏しいが本発明
の構成で表面に防湿防水保護層を設けることにより、そ
うした材質の膨張性材料も長期にわたって安定した状態
で使用可能となった。

色付けや模様付は等を施した表面保護層を用いることで
、耐火被覆施工と同時に、これまでの耐火被覆材ではで
きないような化粧性、意匠性に富んだ表面が得られるた
め改めて表面化粧行程を必要としない。

以下に本発明の防火・耐火被覆マットの実施例に付いて
述べるが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（実施例１） まず、耐熱性表面シートとして、日本無機■製セラミッ
クペーパーＰＡＰＩＣＥＲＡＭ　　ＨＭＣタイプを用い
同様に耐熱性裏面シートとして日本無機■製セラミック
ペーパーＰＡＰＩＣＥＲＡ、ＭＨＭＣタイプを用い、こ
れら耐熱性表面シートと耐熱性裏面シートの間に膨張性
材料として、日本黒鉛工業■製膨張黒鉛　ＥＸＰ−ＨＭ
と硼砂を重量比で１対１混合し厚さ約２ミリ程度となる
ように挟み、さらに不燃性糸として、日本無機■製ガラ
ス繊維５ＩＬＩＧＬＡＳＳ　　ＢＹ−８５０で第２図の
ごとく全体を縫い合わせ、さらにナイロン糸で、不燃性
糸と直角方向に縫い合わせた。このようにしてなる防火
・耐火被覆マットの厚みを測定すると約５ミリであった
。さらに、この防火・耐火被覆マットを、鉄骨に無機系
耐熱接着剤をもって第９図のように貼りつけ、電気炉中
１０００°Ｃで１時間加熱後に炉より取り出し、防火・
耐火被覆マットの厚みを測定すると約２０ミリまで膨張
しており、鉄骨には目立った変化は認められなかった。

（実施例２） まず、耐熱性表面シートとして、日本無ｉ■製セラミッ
クベーパーＰＡＰＴＣＥＲＡＭ　　ＨＭＣタイプを用い
て第３図のごとく折りたたみ有機系接着剤で第５図のよ
うに折り目の部分を貼りつけた。次に、耐熱性裏面シー
トとして耐熱性表面シートと同様に日本無機■製セラミ
ックペーパーＰＡＰＩＣＥＲＡＭ　　ＨＭＣタイプを用
い、これら耐熱性表面シートと耐熱性裏面シートの間に
膨張性材料として、白木黒鉛工業■製膨張黒鉛　ＥＸＰ
−ＨＭと硼砂を重量比で１対１混合し厚さ約２ミリ程度
となるように挟み、さらに不燃性糸として、日本無機■
製ガラス繊維５ＩＬＩＧＬＡＳＳＢＹ−８５０で全体を
耐熱製表面シートの折り目にそって縫い合わせ、さらに
ナイロン糸で、折り目と直角方向に縫い合わせた。この
ようにしてなる防火・耐火被覆マットの厚みを測定する
と約５ミリであづた。さらに、この防火・耐火被覆マッ
トを、鉄骨に無機系耐熱接着剤をもって第９図のように
貼りつけ、電気炉中１０００°Ｃで１時間加熱後に炉よ
り取り出し、防火・耐火被覆マットの厚みを測定すると
約４０ミリまで膨張しており、鉄骨には目立った変化は
認められなかった。

（実施例３） 実施例２の有機系接着剤の代わりにナイロン糸によって
第４図のように耐熱性表面シートを縫い合わせる他は実
施例１と同様にして防火・耐火被覆マットの厚みを測定
すると約４ミリであった。

さらに、この防火・耐火被覆マットを、鉄骨に無機系耐
熱接着剤をもって第９図のように貼りつけ、電気炉中１
０００°Ｃで１時間加熱後に炉より取り出し、防火・耐
火被覆マットの厚みを測定すると約３８ミリまで膨張し
ており、鉄骨には目立った変化は認められなかった。

（実施例４） 実施例２の有機系接着剤に加えて耐熱性表面シートをナ
イロン糸によって折り目と直角方向に縫い合わせる他は
、実施例１と同様にして防火・耐火被覆マットの厚みを
測定すると約６ミリであった。さらに、この防火・耐火
被覆マントを、鉄骨に無機系耐熱接着剤をもって第９図
のように貼りつけ、電気炉中１０００°Ｃで１時間加熱
後に炉より取り出し、防火・耐火被覆マットの厚みを測
定すると約４０ミリまで膨張しており、鉄骨には目ケっ
た変化は認められなかった。

（実施例５） 耐熱性表面シートを折り畳んだだけで膨張性材料と耐熱
性裏面シートとともに積層し、これらを第６図のように
、不燃性糸によって折り目と平行に縫い合わせ、さらに
可燃性糸で不燃性糸と直角方向に縫い合わせた。この時
それぞれの材料は、実施例２と同様のものを用いた。こ
の防火・耐火被覆マットの厚みを測定すると約４ミリで
あったさらに防火・耐火被覆マットを、鉄骨に無機系耐
熱接着剤をもって第９図のように貼りつけ、電気炉中ｔ
ｏｏｏ°Ｃで１時間加熱後に炉より取り出し、防火・耐
火被覆マットの厚みを測定すると約４０ミリまで膨張し
ており、鉄骨には目立った変化は認められなかった。

４、田ツ奮％７τ説明 第１図は、本発明の防火・耐火被覆マットのうち不燃性
糸のみを用いたもの、第２図は不燃性糸と可燃性系を用
いたもの、第３図は、耐熱性表面シートを折りたたんだ
ものである。第４図、第５図は第３図の耐熱性表面シー
トの折り目を可燃性糸、有機系接着剤でそれぞれ固定し
たところを断面図によって示したものである。第６図は
本発明の防火・耐火被覆マットのうち表面に折り畳んだ
耐熱性表面シートを用いたものである。第７図、第８図
は、第６図の防火・耐火被覆マットが不燃性糸の位置に
よって耐火布の膨れる過程の異なる様子を第２１のＡ−
Ａ’断面によって示したものである。第９図、第１Ｏ図
は鉄骨に被覆した場合の一例を示す。

ａ　耐熱性表面シート ｂ　膨張性材料 Ｃ耐熱性裏面シート ｄ　不燃性糸 ｅ　可燃性糸 ｆ　鉄骨 ｇ　有機系接着剤

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）熱がかかると発泡または膨張する膨張性材料が、耐
   熱性表面シートと裏面シートの間に不燃性糸、または可
   燃性糸と不燃性糸によって両側より縫い合わされ、積層
   固定されたことを特徴とする防耐火被覆マット。 ２）耐熱性表面シートが折り重ねられ可燃性糸および／
   または有機系接着材によって固定されており、熱がかか
   り膨張性材料が発泡した時、可燃性糸または有機系接着
   材が焼けて折り目が伸び発泡膨張材に追従することがで
   きることを特徴とする請求項第１項に記載の防火・耐火
   被覆マット。