JPH11270017A - 耐火断熱積層シート及びそれを用いた鉄骨耐火被覆工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱によって耐火断熱層（燃焼残渣）を形成
し、得られた耐火断熱層が形状保持性に優れる耐火断熱
積層シート、及びそれを用いた鉄骨耐火被覆工法を提供
する。 【解決手段】 不燃性材料からなるシート（Ａ）の片側
に、常温で粘着性を有する断熱膨張材料からなるシート
（Ｂ）が積層され、さらに、該シート（Ｂ）の片面に開
口部を有する基布が積層された耐火断熱積層シートであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐火断熱積層シー
ト及びそれを用いた鉄骨耐火被覆工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物の高層化等に伴い、建築物の構造
材をなす梁、柱等として軽量な鉄骨が用いられるように
なっている。建築物の構造材として用いられる鉄骨に
は、建設省告示第２９９９号やＪＩＳ Ａ １３０４に
より耐火性能基準が定められており、その基準を満たす
ために、鉄骨の表面を耐火性に優れた材料で被覆するこ
とが一般的に行われている。

【０００３】鉄骨に耐火性を付与するための被覆材料と
して、特開平６−３２６６４号公報には、水ガラスや水
硬性セメントにバーミキュライト、ロックウール等の無
機成分を混合したものが開示されている。しかしなが
ら、このような被覆材料は、施工時に現場で鉄骨に対し
て塗布又は吹き付ける必要があるため、施工性が悪かっ
た。また、形成される耐火被覆層の厚さにムラが生じや
すく、ムラが生じた場合は充分な耐火性を発揮すること
ができなかった。また、形成される耐火被覆層にヒビ割
れが発生して耐火性が低下する場合があった。さらに、
上記被覆材料を湿式工法又は半乾式工法により吹き付け
た場合は、硬化するまでに長時間を要するため作業効率
が悪かった。

【０００４】各社から耐火塗料が市販されているが、こ
のような耐火塗料は施工現場において２種類の塗料を混
合するものであるため、塗りムラが発生しやすく、鉄骨
に対して均一な耐火性を付与することが困難であった。
また、珪酸カルシウム板を鉄骨の回りを囲むように設置
する方法もあるが、厚い珪酸カルシウム板を使用し、こ
れを大量の釘、ビス等で固定する必要があるため施工性
が非常に悪く、さらに、珪酸カルシウム板の切削時に多
量の粉塵が発生するという不都合があった。

【０００５】特開平２−１０８７４８号公報には、鉄骨
構造物の周囲に耐火被覆材を取り付けて鉄骨の周囲に耐
火被覆を形成するようにした構造物が開示されている。
この構造物は、金属板の内側に発泡断熱材料、耐火塗料
が塗布された発泡材料等を裏張りしたものであり、施工
性の良好なものであった。しかしながら、当該構造物
は、金属板と断熱材料とのみからなるものであるため、
十分な耐火性能を付与するためには、４０ｍｍ以上の厚
い被覆が必要であった。

【０００６】また、上記耐火被覆材に燃焼中の耐火性能
を付与するためには、燃焼中に灰化するだけでなく炭化
物（燃焼残渣）を形成し、しかも、燃焼後に燃焼残渣が
崩れ落ちることなく残存することが要求されるため、燃
焼残渣の形状保持性が重要な性能になる。

【０００７】上記耐火被覆材に使用される組成物が、例
えば、特公昭６３−７２３８号公報に開示されている。
しかしながら、この組成物を垂直部分に使用した場合に
は、燃焼後に残存する燃焼残渣の形状が脆くなるため、
十分な耐火性能が得られないという問題点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、加熱によって耐火断熱層（燃焼残渣）を形成し、得
られた耐火断熱層が形状保持性に優れる耐火断熱積層シ
ート、及びそれを用いた鉄骨耐火被覆工法を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の耐火断熱積層シ
ートは、不燃性材料からなるシート（Ａ）の片側に、常
温で粘着性を有する断熱膨張材料からなるシート（Ｂ）
が積層され、さらに、該シート（Ｂ）の片面に開口部を
有する基布が積層された耐火断熱積層シートであって、
該基布の前記シート（Ｂ）面における占有面積率が３５
〜９０％となされていることを特徴とする。

【００１０】上記不燃性材料からなるシート（Ａ）とし
ては、不燃性を有するものであれば特に限定されず、例
えば、鋼板、亜鉛メッキ鋼板、ステンレス板、アルミ・
亜鉛合金板、アルミニウム板等の金属板材料；珪酸カル
シウム板、繊維混入珪酸カルシウム板、炭酸カルシウム
板、石膏ボード板、強化石膏板、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、スラグ石膏板等の無機質板；ロックウール保温
板、セラミックウールブランケット、アルミナシリカ繊
維フェルト、セラミック紙、水酸化アルミ紙等のシート
状物が挙げられる。上記シート（Ａ）は、これらのシー
ト状物が複数枚貼り合わされたものであってもよい。

【００１１】上記シート（Ａ）として好ましくは、厚み
の薄い金属板である。厚みの薄い金属板は、断熱膨張材
料からなるシート（Ｂ）が膨張する際に変形や湾曲する
ことによって、破れや切断を起こさずに膨張を吸収す
る。上記金属板の厚みは、０．１〜１ｍｍが好ましい。
厚みが、０．１ｍｍ未満では防炎材料や形状保持材料と
して機能せず、１ｍｍを超えると湾曲による膨張代の確
保が困難になる。

【００１２】上記断熱膨張材料からなるシート（Ｂ）
は、常温で粘着性を有し、加熱によって不燃性の断熱層
を形成するものであれば、特に制限はないが、熱可塑性
樹脂及び／又はゴム物質、リン化合物並びに無機充填剤
を含有する樹脂組成物から形成されるものが好ましい。

【００１３】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等のポリオレフィン系樹脂、ポリ
（１−）ブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂、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、ニトリルゴム、ブチルゴム等が
挙げられる。

【００１４】上記熱可塑性樹脂及びゴム物質の中でも、
クロロプレン系樹脂、塩素化ブチル系樹脂等のハロゲン
化された樹脂は、それ自体難燃性が高く、さらに熱によ
る脱ハロゲン化反応により架橋が起こり、加熱後の残渣
の強度が向上する点において好ましい。これらの樹脂
は、非常に柔軟でゴム的性質を持っていることから、上
記無機充填剤を高充填することが可能であり、得られる
樹脂組成物が柔軟でフレキシブルなものとなる。より柔
軟でフレキシブルな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。

【００１５】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。また、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用いてもよい。

【００１６】上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質に
は、さらに、本発明におけるシート（Ｂ）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や変性を行う場
合は、予め架橋、変性した熱可塑性樹脂及び／又はゴム
物質に、後述のリン化合物や無機充填剤等の他の成分を
配合してもよく、他の成分を配合する際同時に又は配合
した後で架橋や変性が施されてもよい。

【００１７】上記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、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等が挙げられる。

【００１８】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。

【００１９】

【化１】

【００２０】式中、Ｒ¹ 及びＲ³ は、水素原子、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６〜１
６のアリールオキシ基を表す。

【００２１】上記赤リンは、少量の添加で難燃効果が向
上するので好ましい。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。

【００２２】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、ヘキスト社製「ＡＰ
４２２」、「ＡＰ４６２」、住友化学社製「スミセーフ
Ｐ」、チッソ社製「テラージュＣ６０」等が挙げられ
る。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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、けい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、炭化けい素、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。これらの中で
も、含水無機物及び金属炭酸塩が好ましい。

【００２６】上記水酸化マグネシウム、水酸化アルミニ
ウム等の含水無機物は、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ため残渣強度が向上す
る点で特に好ましい。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がり、
より効果的な温度上昇抑制効果が得られることから、両
者を併用することが好ましい。

【００２７】上記炭酸カルシウム、炭酸亜鉛等の金属炭
酸塩は、上記リン化合物との反応で膨張を促進すると考
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。

【００２８】上記金属炭酸塩の中でも、さらに、炭酸ナ
トリウム等のアルカリ金属炭酸塩；炭酸マグネシウム、
炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム等のアルカリ土類
金属炭酸塩；炭酸亜鉛等の周期律表IIｂ族金属の炭酸塩
などが好ましい。

【００２９】一般的に、上記無機充填剤は、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。上記無機充填剤は、単独で用いて
も２種以上を併用してもよい。

【００３０】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１〜５０μ
ｍ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によって、上記シー
ト（Ｂ）の力学的性能を維持したまま高充填化すること
が可能となるためより好ましい。

【００３１】上記樹脂組成物に、熱可塑性樹脂及び／又
はゴム物質、リン化合物並びに無機充填剤の他に、中和
処理された熱膨張性黒鉛、多価アルコール等が添加され
てもよい。

【００３２】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。

【００３３】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、上記中和処理された熱膨張性黒鉛とする。

【００３４】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。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、日本化成社製「Ｃ
Ａ−６０Ｓ」等が挙げられる。

【００３５】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くなるという利点はある
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。

【００３６】上記多価アルコールは、分子中に水酸基を
２つ以上有する炭化水素化合物であり、その炭素数は１
〜５０が好ましい。多価アルコールとしては、例えば、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ブチレングリコール、１，４−ブタンジ
オール、１，６−ヘキサンジオール、モノペンタエリス
リトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリス
リトール、ネオペンタエリスリトール、ソルビトール、
イノシトール、マンニトール、グルコース、フルクトー
ス、デンプン、セルロース等が挙げられる。上記多価ア
ルコールは、単独で用いられてもよく、２種以上が併用
されてもよい。

【００３７】上記多価アルコールとしては、分子中の水
酸基数と炭素数との比〔（水酸基数）／（炭素数）〕
が、０．２〜２であるものが好ましく、より好ましく
は、ペンタエリスリトール類、ソルビトール、マンニト
ール等に代表されるような、比〔（水酸基数）／（炭素
数）〕が、０．７〜１．５のものである。中でも、ペン
タエリスリトール類は、水酸基含有率が高いため炭化促
進効果が高く、最も好ましいものである。

【００３８】上記分子中の水酸基数と炭素数との比
〔（水酸基数）／（炭素数）〕が０．２〜２の範囲にあ
る多価アルコールは、燃焼時に脱水縮合して効果的に炭
化層を形成する。上記比〔（水酸基数）／（炭素数）〕
が、０．２未満であると燃焼時に脱水縮合よりも炭素鎖
の分解が起こり易くなるため、充分な炭化層を形成する
ことができず、２を超えると炭化層の形成には差し支え
ないが、耐水性が大幅に低下する。耐水性が低下する
と、成形直後の樹脂組成物を水冷する際に、上記多価ア
ルコールが溶出したり、成形体の保管中の湿度によっ
て、上記多価アルコールがブリードアウトする等の問題
点がある。

【００３９】本発明において、上記断熱膨張材料からな
るシート（Ｂ）に用いられる好ましい樹脂組成物として
は、以下に説明する樹脂組成物（１）〜（５）が挙げら
れる。

【００４０】上記樹脂組成物（１）は、上記熱可塑性樹
脂及び／又はゴム物質、リン化合物、中和処理された熱
膨張性黒鉛、及び、無機充填剤からなり、リン化合物及
び中和処理された熱膨張性黒鉛の配合量は、熱可塑性樹
脂及び／又はゴム物質１００重量部に対して合計量で２
０〜２００重量部が好ましく、上記中和処理された熱膨
張性黒鉛とリン化合物との重量比〔（中和処理された熱
膨張性黒鉛）／（リン化合物）〕は０．０１〜９が好ま
しい。

【００４１】上記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
重量部が好ましく、上記無機充填剤とリン化合物との重
量比〔（無機充填剤）／（リン化合物）〕は０．６〜
１．５が好ましい。

【００４２】上記樹脂組成物（１）における無機充填剤
としては、上記含水無機物、アルカリ金属、アルカリ土
類金属、及び、周期律表IIｂ族金属の金属炭酸塩が好ま
しく、より好ましくは、含水無機物と金属炭酸塩との混
合物である。

【００４３】また、上記樹脂組成物（１）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断熱
層を形成し、熱の伝達を阻止する。無機充填剤はその際
熱容量の増大に寄与し、リン化合物は膨張断熱層の形状
保持能力を有する。樹脂組成物（１）の配合比は、これ
らの諸機能がバランスよく発現するようになされてい
る。

【００４４】上記樹脂組成物（２）は、上記熱可塑性樹
脂及び／又はゴム物質、リン化合物、並びに、アルカリ
金属、アルカリ土類金属及び周期律表IIｂ族金属の金属
炭酸塩からなり、リン化合物及び金属炭酸塩の合計量
は、熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質１００重量部に対
して５０〜９００重量部が好ましく、上記金属炭酸塩と
リン化合物との重量比〔（金属炭酸塩）／（リン化合
物）〕は０．６〜１．５が好ましい。

【００４５】上記樹脂組成物（２）において、加熱時に
リン化合物より発生するポリリン酸と炭酸塩との化学反
応により、脱炭酸、脱アンモニア反応が促進する。リン
化合物は、ポリリン酸を発生させるとともに、発泡皮膜
のバインダーとして働き、金属炭酸塩は骨材的役割を果
たす。

【００４６】上記樹脂組成物（３）は、上記熱可塑性樹
脂及び／又はゴム物質、リン化合物、含水無機物及び／
又はカルシウム塩、並びに、アルカリ金属、アルカリ土
類金属及び周期律表IIｂ族金属の金属炭酸塩からなり、
上記リン化合物、金属炭酸塩並びに含水無機物及び／又
はカルシウム塩の合計量は、熱可塑性樹脂及び／又はゴ
ム物質１００重量部に対して５０〜９００重量部が好ま
しく、リン化合物に対する、金属炭酸塩並びに含水無機
物及び／又はカルシウム塩の合計量の重量比〔（金属炭
酸塩並びに含水無機物及び／又はカルシウム塩の合計
量）／（リン化合物）〕は０．６〜１．５が好ましい。
上記含水無機物及び／又はカルシウム塩の合計量は、金
属炭酸塩１００重量部に対して１〜７０重量部が好まし
い。

【００４７】上記カルシウム塩としては、例えば、硫酸
カルシウム、石膏、二リン酸カルシウム等が挙げられ
る。

【００４８】上記樹脂組成物（３）において、加熱時に
リン化合物より発生するポリリン酸と炭酸塩との化学反
応により、脱炭酸、脱アンモニア反応が促進する。リン
化合物は、ポリリン酸を発生させるとともに、発泡皮膜
のバインダーとして働き、金属炭酸塩は骨材的役割を果
たす。含水無機物及び／又はカルシウム塩は、金属炭酸
塩と同様に骨材的役割を果たすと考えられる。

【００４９】上記樹脂組成物（４）は、上記熱可塑性樹
脂及び／又はゴム物質、リン化合物、多価アルコール、
並びに、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び周期律表
IIｂ族金属の金属炭酸塩からなり、上記リン化合物、多
価アルコール及び金属炭酸塩の合計量は、熱可塑性樹脂
及び／又はゴム物質１００重量部に対して５０〜９００
重量部が好ましく、上記多価アルコールとリン化合物と
の重量比〔（多価アルコール）／（リン化合物）〕は
０．０５〜２０が好ましい。上記金属炭酸塩とリン化合
物との重量比〔（金属炭酸塩）／（リン化合物）〕は
０．０１〜５０が好ましい。

【００５０】上記樹脂組成物（４）において、リン化合
物、多価アルコール及び金属炭酸塩を組合わせることに
よって、十分な耐熱性を有し、かつ、燃焼後の残渣を強
固なものとし、形状保持を図るものである。また、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。多価アルコールは、リン化合物の触媒
作用を受けて炭化層を形成し、形状保持性の優れた断熱
層を形成する。金属炭酸塩は骨材的役割を果たし、炭化
層をより強固なものとする。

【００５１】上記樹脂組成物（５）は、上記熱可塑性樹
脂及び／又はゴム物質、リン化合物、中和処理された熱
膨張性黒鉛、多価アルコール、並びに、アルカリ金属、
アルカリ土類金属及び周期律表IIｂ族金属の金属炭酸塩
からなり、上記リン化合物、中和処理された熱膨張性黒
鉛、多価アルコール及び金属炭酸塩の合計量は、熱可塑
性樹脂及び／又はゴム物質１００重量部に対して５０〜
９００重量部が好ましい。

【００５２】上記多価アルコールとリン化合物との重量
比〔（多価アルコール）／（リン化合物）〕は０．０５
〜２０、上記中和処理された熱膨張性黒鉛とリン化合物
との重量比〔（中和処理された熱膨張性黒鉛）／（リン
化合物）〕は０．０１〜９、上記金属炭酸塩とリン化合
物との重量比〔（金属炭酸塩）／（リン化合物）〕は
０．０１〜５０が、それぞれ好ましい。

【００５３】上記樹脂組成物（５）において、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。多価アルコールは、リン化合物の触媒作用を
受けて炭化層を形成し、形状保持性の優れた断熱層を形
成する。金属炭酸塩は骨材的役割を果たし、炭化層をよ
り強固なものとする。中和処理された熱膨張性黒鉛は、
その際に膨張して断熱層を形成し、熱の伝達を阻止する
ためにより有効に作用する。

【００５４】上記樹脂組成物からなるシート（Ｂ）は、
２５℃での初期のかさ密度が０．８〜２ｇ／ｃｍ³ であ
るものが好ましく、より好ましくは、１〜１．８ｇ／ｃ
ｍ³である。２５℃での初期のかさ密度を０．８〜２ｇ
／ｃｍ³ の範囲内とすることによって、上記シート
（Ｂ）に要求される断熱性、耐火性等の物性を損なわ
ず、しかも、作業性に優れたものとすることができる。

【００５５】２５℃における初期のかさ密度が、０．８
ｇ／ｃｍ³ 未満であると、樹脂組成物中に充分な量の膨
張剤、炭化剤、不燃性充填剤等を添加することができ
ず、加熱後の膨張倍率、残渣量が不充分となり、耐火断
熱層を形成することができなくなる。２５℃における初
期のかさ密度が、２ｇ／ｃｍ³ を超えると、上記樹脂組
成物の重量が大きくなりすぎるために、大面積の樹脂組
成物の張り付け作業等における作業性が低下する。

【００５６】上記シート（Ｂ）は、５０ＫＷ／ｍ² の条
件下で３０分間加熱したときのかさ密度が０．０５〜
０．５ｇ／ｃｍ³ であるものが好ましく、より好ましく
は、０．１〜０．３ｇ／ｃｍ³ である。上記かさ密度
が、０．０５ｇ／ｃｍ³ 未満であると、隙間が多すぎる
ため、膨張時の崩れにより耐火断熱層を層として形成す
ることができなくなり、０．５ｇ／ｃｍ³ を超えると、
膨張倍率が不充分となり、耐火性能を充分に発揮するこ
とができず、耐火断熱層を形成することができなくな
る。

【００５７】上記シート（Ｂ）は、５０ｋＷ／ｃｍ² の
加熱条件下で３０分間体積膨張させた後の熱伝導率が、
０．０１〜０．３ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であることが好
ましい。５０ｋＷ／ｃｍ² の加熱条件下で３０分間体積
膨張させた後の熱伝導率が、０．３ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・
℃を超えると、断熱性能が不充分であるため充分な耐火
性能を発揮させることができず、０．０１ｋｃａｌ／ｍ
・ｈ・℃未満であるものは、有機物及び無機物の混合物
では作ることができない。

【００５８】上記シート（Ｂ）は、示差走査熱量計（Ｄ
ＳＣ）により測定される、１０℃／分の昇温速度で６０
０℃まで昇温した場合の総吸熱量が、１００Ｊ／ｇ以上
であることが好ましい。総吸熱量が１００Ｊ／ｇ以上で
あると、温度上昇が遅くなるため断熱性能がより良好と
なる。

【００５９】上記シート（Ｂ）は、常温で粘着性を有す
るものであり、好ましくはシート（Ｂ）を構成する断熱
膨張材料自身が粘着性組成物からなることである。粘着
性を有するとは、上記不燃性材料からなるシート（Ａ）
に仮止め固定が可能となるような性質を有することを意
味し、広く粘着性及び／又は接着性を有することをい
う。上記シート（Ｂ）が粘着性を有するものとすること
により、シート（Ａ）や基布に簡単に接着して耐火断熱
積層シートが得られるのみならず、基布の開口部を介し
て施工面に簡単に接着することができるため、鉄骨の耐
火被覆作業時の施工性が向上する。

【００６０】上記シート（Ｂ）に粘着性を付与するため
に、上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質に粘着付与剤
を添加してもよい。上記粘着付与剤としては特に限定さ
れず、例えば、粘着付与樹脂、可塑剤、油脂類、高分子
低重合物等が挙げられる。

【００６１】本発明においては、上記シート（Ｂ）を構
成する樹脂組成物に、樹脂組成物の物性を損なわない範
囲で、難燃剤、酸化防止剤、金属害防止剤、帯電防止
剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料等が添加され
てもよい。

【００６２】上記樹脂組成物は、上記各成分を単軸押出
機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダーミキサ
ー、二本ロール等従来公知の混練装置を用いて溶融混練
することにより得ることができる。得られた樹脂組成物
は、例えば、プレス成形、押出成形、カレンダー成形
等、従来公知の成形方法により、上記シート（Ｂ）に成
形することができる。

【００６３】上記シート（Ｂ）の厚みは、０．３〜１０
ｍｍであることが好ましい。０．３ｍｍ未満であると燃
焼後の耐火断熱層の厚みが薄いため、必要な耐火性能を
付与できず、１０ｍｍを超えると耐火断熱積層シートが
重すぎたり、かさばたっりして施工性に劣ったものとな
る。

【００６４】上記シート（Ｂ）の片面には、開口部を有
する基布が積層される。開口部を有する基布としては、
特に限定されないが、例えば、不織布、孔開きフィル
ム、割布、粗布等が用いられる。粗布は、スリットヤー
ンを碁盤目状に配置し、その交点を接着剤等で固定した
ものであり、強度、開口部の面積等を自由に調節するこ
とができる。

【００６５】上記基布はシート（Ｂ）の燃焼残渣によっ
て形成される耐火断熱層を補強して形状保持性を高める
ために用いられる。また、基布が開口部を有することに
よって、シート（Ｂ）に基布を積層した状態でシート
（Ｂ）の粘着性を利用することが可能となり、施工性の
向上を図ることができる。さらに、この開口部からシー
ト（Ｂ）の加熱の初期に発生する分解ガスが揮散するた
め、閉じ込められた分解ガスによる耐火断熱層の崩壊等
が起こらず耐火断熱層の形状保持性に優れる。

【００６６】上記基布のシート（Ｂ）表面における占有
面積率は、３５〜９０％である。占有面積率が、３５％
未満では十分な補強効果が得られず、９０％を超えると
シート（Ｂ）の開口部の面積が小さくなって粘着性が不
足するため施工性が低下し、ガス抜き効果も不十分とな
る。

【００６７】上記基布の厚みは２０〜１００μｍが好ま
しく、坪量は１５〜５０ｇ／ｍ² が好ましい。

【００６８】本発明の耐火断熱積層シートは、鉄骨の形
状に合わせて、上記シート（Ａ）と（Ｂ）とが積層され
た状態で予め予備成形されていてもよい。このような予
備成形体を使用することによって、鉄骨への装着が容易
になり現場での作業時間を短縮することができる。ま
た、予備成形体の形状は、特に制限がなく、一体成形物
であってもよく、Ｌ字状、コ字状等の断面形状を有する
複数のユニット部材から構成されていてもよい。

【００６９】上記予備成形体が、複数のユニット部材か
ら構成される場合は、各ユニット部材全体の装着によっ
て鉄骨の全周が被覆されるような構造であればよい。ま
た、各ユニット部材同士は、各ユニット部材の両端部に
設けられた、止め代を接続することによって鉄骨の全周
に装着する。止め代としては、例えばフランジ状のもの
が挙げられる。

【００７０】上記シート（Ｂ）は、例えば、火災の際に
熱を受けて膨張することにより耐火断熱層を形成し、こ
の断熱層によって鉄骨へ熱が伝わるのを防止する。従っ
て、この耐火断熱層は、鉄骨の全周で隙間なく形成され
ることが好ましい。また、上記シート（Ａ）としては、
上記シート（Ｂ）の膨張によって形成される耐火断熱層
に追随して変形し、耐火断熱層の形状が崩れないように
保持し得る材料が好ましい。

【００７１】上記耐火断熱積層シートは、通常、基布側
が鉄骨と接するように施工するが、基布の開口部から上
記シート（Ｂ）が露出して粘着性を有するため、使用時
まで離型紙等で被覆しておくことが好ましい。上記耐火
断熱積層シートの施工に際して、耐火断熱積層シートと
Ｈ型鋼との間隙に、断熱性をより一層向上させるために
断熱材料が配置されてもよい。上記断熱材料としては、
例えば、ロックウール、ガラスウール、耐熱ガラスウー
ル、セラミックウール等が挙げられる。

【００７２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の耐火断熱積層シ
ートの実施例について説明する。

【００７３】（実施例１〜３、比較例１，２）表１に示
した配合量の樹脂組成物を押出機で溶融混練して得られ
た、常温で粘着性を有する断熱膨張材料からなるシート
（Ｂ）の片面に、表１に示した開口部を有する基布粗布
（積水化工社製）を積層した。さらに、上記シート
（Ｂ）の粗布非積層面に不燃性材料からなるシート
（Ａ）として亜鉛鉄板を積層して、耐火断熱積層シート
を得た。次いで、上記耐火断熱積層シートを、図２に斜
視図を示したように、Ｌ状の断面形状を有する二つのユ
ニット部材に折り曲げ加工した後、ユニット部材（３６
０×３８０×１２００）の端部に設けられたフランジ部
を介してボルト固定し、Ｈ型鋼の全周を被覆して試験体
を得た。尚、耐火断熱積層シートとＨ型鋼との間には、
断熱材料として図１に示したようにロックウールボード
を配置した。

【００７４】（比較例３）基布粗布を全く用いなかった
こと以外は、実施例１と同様にしてＨ型鋼の全周を被覆
して試験体を得た。

【００７５】上記試験体を台（１５ｔ×３６０×３８
０）の上に載せ、ＪＩＳ Ａ １３０２（防火２級加熱
試験）に準拠して、標準加熱曲線に沿って３０分間加熱
した後、シート（Ｂ）の加熱によって形成される耐火断
熱層を目視観察して、次の基準で耐火断熱層の補強効果
を評価した。 ・耐火断熱層にひび割れ、部分脱離等が異常が認められ
なかったもの：○ ・耐火断熱層にひび割れ、部分脱離等が認められたもの
：×

【００７６】

【表１】

【００７７】

【表２】

【００７８】

【発明の効果】本発明の耐火断熱積層シートは、上述の
構成であり、断熱膨張材料からなるシート（Ｂ）の片面
に開口部を有する基布を積層することによって、加熱に
よって形成される耐火断熱層が補強されて形状保持性が
向上するので、建築物の構造材として使用されている軽
量鉄骨等に十分な耐火性能を付与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の耐火断熱積層シートをＨ型鋼の全周に
被覆した状態を模式的に示した断面図である。

【図２】本発明の耐火断熱積層シートの試験体を模式的
に示した斜視図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不燃性材料からなるシート（Ａ）の片側
   に、常温で粘着性を有する断熱膨張材料からなるシート
   （Ｂ）が積層され、さらに、該シート（Ｂ）の片面に開
   口部を有する基布が積層された耐火断熱積層シートであ
   って、該基布の前記シート（Ｂ）面における占有面積率
   が３５〜９０％となされていることを特徴とする耐火断
   熱積層シート。
2. 【請求項２】 断熱膨張材料からなるシート（Ｂ）が、
   熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質、リン化合物並びに無
   機充填剤を含有する樹脂組成物からなることを特徴とす
   る請求項１記載の耐火断熱積層シート。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の耐火断熱積層シー
   トを、不燃性材料からなるシート（Ａ）が外側となるよ
   うにＨ型鋼の全周に被覆することを特徴とする鉄骨耐火
   被覆工法。