JP6071305B2 - 延焼防止材、目地材及び建具 - Google Patents

Description

本発明は、熱膨張性黒鉛を含む延焼防止材に関するものである。また、前記延焼防止材を用いた目地材並びに建具に関するものである。

火災発生時には高温の火炎によって温度が上昇するため、家屋等を構成する部材のうち耐熱性・耐火性の低い部材（樹脂製部材、木製部材等）が溶融ないし焼失し、家屋等を構成する部材間に空隙が形成される。この空隙は、室外火災においては火炎の進入経路となり、室内火災においては火炎の拡散経路となるため、延焼を発生させる原因となる。

そこで、加熱により膨張する性質を有する熱膨張性黒鉛を利用して前記空隙を塞ぎ、延焼を防止することが行われている。

例えば、コンクリート躯体の開口部と前記開口部に取り付けられる枠体との間に、中和処理された熱膨張性黒鉛等の耐火材を充填する技術が開示されている（特許文献１参照）。また、防火区画を貫通するケーブルに、熱膨張性黒鉛と熱可塑性樹脂の混合物からなる熱膨張性成形品を装着しておき、火災時に防火区画の貫通孔を閉塞する技術が開示されている（特許文献２参照）。更に、樹脂サッシの空洞部分に熱膨張性黒鉛等の熱膨張性耐火材料を充填する技術が開示されている（特許文献３及び４参照）。

特開２００１−２６２９４２号公報 特開２００２−８０６１２号公報 特開２００５−９３０４号公報 特開２００５−９３０５号公報

しかしながら、特許文献１〜４に記載の技術は、一定の延焼防止効果を奏するものの、期待する程の延焼防止効果を得られていないのが現状であった。また、延焼防止効果の持続時間の面でも十分に満足することができるものではなかった。即ち、延焼防止効果及びその持続性の面で未だ解決すべき課題を残すものであった。

本発明は、前記従来技術の課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明は、従前のものよりも延焼防止効果が高く、長時間に渡り延焼防止効果が発揮される延焼防止材、目地材及び建具を提供するものである。

本発明者らは前記課題について鋭意検討を行ったところ、前記従来技術では実使用時の条件（火災による熱風やそれに伴う振動の発生）が考慮されておらず、膨張後に脆化した熱膨張性黒鉛の大半が飛散し、喪失されてしまうために、延焼防止効果及びその持続性が不十分となっていることを見出した。そして、本発明者らは、熱膨張性黒鉛を含む熱膨張層を、難燃材料からなる基材シートと一体化させて前記飛散を防止し、熱膨張性黒鉛が有する本来的な機能を十分発揮させることにより、前記課題を解決可能であることに想到して本発明を完成するに至った。即ち、本発明によれば、以下の延焼防止材、目地材及び建具が提供される。

［１］延焼防止材：
本発明に係る延焼防止材は、熱膨張性黒鉛を含み、火災による温度上昇に伴って前記熱膨張性黒鉛が膨張し、家屋又は建物を構成する部材間の空隙を塞ぐことにより延焼を防止する延焼防止材である。そして、難燃材料からなる基材シートと、前記基材シートの少なくとも一方の面に配置された、前記熱膨張性黒鉛を含む熱膨張層とを有することを特徴とするものである。

本発明の延焼防止材は、前記基材シートとして、難燃繊維からなる織布ないしは不織布を用い、前記熱膨張層は、前記熱膨張性黒鉛と液状樹脂の混合物を前記基材シートの少なくとも一方の面に塗工した後、前記液状樹脂を硬化させることにより形成されたものであることが好ましい。

また、本発明の延焼防止材は、前記基材シートとして、難燃繊維からなる織布ないしは不織布を用い、前記熱膨張層は、前記熱膨張性黒鉛と液状樹脂の混合物を前記基材シートに含浸させた後、前記液状樹脂を硬化させることにより形成されたものであることが好ましい。

更に、本発明の延焼防止材は、前記基材シートとして、少なくとも第１基材シート及び第２基材シートを備え、前記第１基材シートの表面側に前記熱膨張層が配置され、前記熱膨張層の表面側に前記第２基材シートが配置され、前記第１基材シートと前記第２基材シートとの間に、前記熱膨張層が配置されていることが好ましい。

［２］目地材：
本発明に係る目地材は、家屋又は建物を構成する部材間の空隙を埋めるための目地材であって、前記延焼防止材からなることを特徴とするものである。

［３］建具：
本発明に係る建具は、家屋又は建物を構成する建具であって、窓枠と、前記窓枠に固定された板ガラスとを備え、前記窓枠と前記板ガラスとの間に、前記目地材が挿入されているものである。

本発明の延焼防止材、目地材及び建具は、従前のものよりも延焼防止効果が高く、長時間に渡り延焼防止効果が発揮される。

本発明の延焼防止材の一の実施形態を示す図であり、延焼防止材をその厚さ方向に切断した切断端面を模式的に示す概略端面図である。 本発明の延焼防止材の別の実施形態を示す図であり、延焼防止材をその厚さ方向に切断した切断端面を模式的に示す概略端面図である。 本発明の延焼防止材の更に別の実施形態を示す図であり、延焼防止材をその厚さ方向に切断した切断端面を模式的に示す概略端面図である。

以下、本発明について図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明は下記の実施形態に限定されず、その発明特定事項を有する全ての対象を含むものである。

［１］延焼防止材：
図１に示すように、延焼防止材１Ａは、難燃材料からなる基材シート２と、熱膨張性黒鉛を含む熱膨張層８とを有するものである。

従前、延焼防止材の性能評価は、延焼防止材を測定装置内で蒸し焼き状態にし、その膨張率を測定することにより行われてきた。これは熱膨張性黒鉛の膨張率を延焼防止効果の代用特性と考え、膨張率さえ向上させれば延焼防止効果が得られるとされてきた技術的背景による。

しかし、本発明者らは、延焼防止材が前記測定のような静的な条件下ではなく、火災による熱風やそれに伴う振動が発生する条件下で実使用されるものである点に着目した。即ち、本発明者らは、火災による熱風やそれに伴う振動によって、膨張後に脆化した黒鉛の大半が飛散し、喪失されているという現象を見出し、熱膨張性黒鉛の膨張率よりも、膨張後に脆化した黒鉛を当初の配置位置に定着させておく構成が重要であることに想到した。

以上説明したように、本発明は、膨張後に脆化した黒鉛の飛散を防止し、熱膨張性黒鉛が有する本来的な機能を十分発揮させるための対策として、熱膨張性黒鉛を含む熱膨張層を、難燃材料からなる基材シートと一体化させた点に固有の思想がある。

［１−１］基材シート：
基材シート２は、後述する熱膨張層８の支持体となるシート状部材である。基材シート２は、難燃材料からなる。

難燃材料とは、通常の火災による火熱が加えられた場合に、加熱開始後５分間は、燃焼しない材料である（建築基準法施行令第１条第６号）。難燃材料には、材料自体が難燃性のものと、材料自体は難燃性ではないが、難燃剤の添加によって難燃性を付与されているものがある。

材料自体が難燃性のものとしては、難燃アクリル樹脂、ポリビニルポリピロリドン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等を挙げることができる。ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のハロゲンを含む樹脂は自己消火性を有する点において好ましい。

難燃剤の添加によって難燃性を付与されているものとしては、難燃ポリエステル、難燃ポリノジック（セルロース系再生繊維）等を挙げることができる。これらの材料に添加する難燃剤としては、テトラブロモビスフェノールＡ（ＴＢＢＡ）、ビス（テトラブロモフタルイミド）エタン、ヘキサブロモベンゼン（ＨＢＢ）等のハロゲン系難燃剤；トリキシレニルホスフェート、ポリリン酸塩類、芳香族縮合リン酸エステル、非ハロゲン縮合リン酸エステル等のリン系難燃剤；等を挙げることができる。

なお、本発明における「難燃材料」には、難燃材料より耐熱性・耐火性が高い材料も含まれるものとする。例えば、不燃材料や準不燃材料は、いずれも本発明における「難燃材料」に包摂される。

不燃材料とは、通常の火災による火熱が加えられた場合に、加熱開始後２０分間は、燃焼しない材料である（建築基準法第２条第９号、建築基準法施行令第１０８条の２第１号参照）。例えば炭素繊維、金属、ガラス等を挙げることができる。「準不燃材料」とは、通常の火災による火熱が加えられた場合に、加熱開始後１０分間は、燃焼しない材料（建築基準法施行令第１条第５号参照）である。

基材シート２の形態は特に限定されない。例えば、前記材料をシート状又はフィルム状に成形したものを基材シート２として用いることもできる。但し、本発明においては、難燃繊維からなる織布ないしは不織布を用いることが好ましい。多孔性材料である織布、不織布は、熱膨張性黒鉛と液状樹脂の混合物を塗工ないし含浸させる等により、基材シート２と熱膨張層８とを容易に一体化させることができ、その結合も強固なものとすることができる点において好ましい。なお、ここに言う「難燃繊維」は、不燃材料や準不燃材料からなる繊維であってもよい。

難燃繊維としては、前記難燃材料からなる繊維の他、金属繊維、ガラス繊維、炭素繊維等の不燃繊維を挙げることができる。本発明においては、これらの繊維の織布又は不織布を基材シートとして用いることが好ましい。前記織布又は前記不織布としては、ガラス繊維織布、ガラス繊維不織布、炭素繊維織布、炭素繊維不織布等を挙げることができる。

ガラス繊維不織布としては、例えば、坪量２０〜６０ｇ／ｍ²、ＪＩＳ Ｐ８１１３に準拠して測定した厚さが１２０〜３４０μｍのガラス繊維不織布を用いることができる。市販品としては、王子特殊紙社製のガラス繊維不織布（商品名「グラスパー」）等を用いることができる。具体的には、「グラスパー」シリーズの「ＧＨＮ−２０（Ｇ）」、「ＧＨＮ−２５（Ｇ）」、「ＧＨＮ−３０（ＧＣ）Ｌ」、「ＧＨＮ−４０（ＧＣ）Ｌ」、「ＧＨＮ−５０（ＧＣ）Ｌ」、「ＧＨＮ−６０（Ｇ）」等を挙げることができる。

基材シート２の枚数は、特に限定されない。少なくとも１枚備えている必要があるが、図２に示す延焼防止材１Ｂのように、２枚以上の基材シート２（第１基材シート４、第２基材シート６）を備えていてもよい。２枚以上の基材シートは、相互に当接するように配置されていてもよい。但し、図２に示すように、２枚以上の基材シート２（第１基材シート４、第２基材シート６）の層間に、熱膨張層８を配置させることが好ましい。この形態については後述する。

［１−２］熱膨張層：
図１に示すように、熱膨張層８は、火災による温度上昇に伴って熱膨張する成分（熱膨張性黒鉛）を含む層である。

「熱膨張性黒鉛」とは、層状結晶が多数積層された構造を有するグラファイト（黒鉛）において、前記層状結晶の層間に加熱により燃焼又はガス化する物質が挿入されたものである。熱膨張性黒鉛は、火災による温度上昇に伴って前記物質が燃焼等してガスが発生し、前記ガスによって前記層状結晶の間の空間が拡張される。従って、物質全体としては膨張し、見かけの体積が増加する。

熱膨張性黒鉛は、火災による温度上昇に伴って膨張する必要がある。火災温度は最高温度で１１００〜１２００℃にまで達する。但し、延焼を未然に防止するという観点からは、これより低い温度で熱膨張を開始するものが好ましい。具体的には、熱膨張性黒鉛の熱膨張開始温度が１００〜５００℃であることが好ましく、１５０〜４００℃であることが更に好ましく、１５０〜２５０℃であることが特に好ましい。熱膨張開始温度が１００℃以上の熱膨張性黒鉛を用いることで、少々の加熱では黒鉛が熱膨張せず、後述する熱膨張層の形成が容易になる。熱膨張開始温度が５００℃以下の熱膨張性黒鉛を用いることで、火災発生後、早期に黒鉛が膨張するため、確実に延焼防止効果を発揮させることができる。

熱膨張性黒鉛の膨張度は特に限定されない。但し、１０００℃における膨張度が１００〜３００ｃｃ／ｇである熱膨張性黒鉛を用いることが好ましく、１５０〜２５０ｃｃ／ｇである熱膨張性黒鉛を用いることが更に好ましい。１０００℃における膨張度が１００ｃｃ／ｇ以上の熱膨張性黒鉛を用いることで、火災時に家屋等を構成する部材間に形成される空隙を埋める効果を向上させることができ、高い延焼防止効果を得られる。１０００℃における膨張度が３００ｃｃ／ｇ以下の熱膨張性黒鉛を用いることで、膨張後においても黒鉛が脆くなり過ぎず、最低限の強度を維持することができる。

前記のような性能を満たす熱膨張性黒鉛の市販品としては、エア・ウォーター社製の熱膨張性黒鉛等を用いることができる。具体的には、以下全て商品名で、「ＳＳ−３」、「ＣＡ−６０」、「８０９９Ｍ」、「ＳＳ−３Ｎ」、「ＣＡ−６０Ｎ」、「５０ＬＴＥ−ＵＮ」、「モエヘンＺ ＭＺ−２８５」等を挙げることができる。

熱膨張層８は、熱膨張性黒鉛を含むものであれば、その構成は特に限定されない。但し、熱膨張性黒鉛と樹脂の混合物によって形成されていることが好ましい。熱膨張性黒鉛は脆いフレーク状の物質であるため、それのみでは均一かつ耐久性が高い熱膨張層８を形成することが難しい。しかし、熱膨張性黒鉛を樹脂中に混合することで、均一かつ耐久性が高い熱膨張層８を形成することができる。

前記樹脂としては、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。これらの樹脂は、（１）液状の樹脂成分（液状樹脂）に硬化剤を添加する、（２）液状樹脂に空気中の水分（湿気）を反応させる、或いは、（３）液状樹脂を加熱する、等により、液状樹脂の硬化物を形成することができる。従って、熱膨張層の形成が容易であるという利点がある。熱膨張層の具体的な形成方法については後述する。

［１−３］基材シートと熱膨張層の関係：
熱膨張層８は、基材シート２の少なくとも一方の面に配置される。少なくとも一方の面とは、基材シート２の表面及び裏面の一方ないし双方である。

図１に示す延焼防止材１Ａは、１枚の基材シート２と１層の熱膨張層８を備え、１枚の基材シート２の裏面（基材シート２の下面）のみに熱膨張層８が配置された形態である。図２に示す延焼防止材１Ｂは、２枚の基材シート２（第１基材シート４、第２基材シート６）と１層の熱膨張層８を備え、各々の基材シート２を基準として見れば、その表面及び裏面の一方に熱膨張層８が配置された形態となっている。具体的には、第２基材シート６の裏面（下面）、及び第１基材シート４の表面（上面）に熱膨張層８が配置された形態である。図３に示す延焼防止材１Ｃは、１枚の基材シート２と２層の熱膨張層８を備え、基材シート２の表裏両面に熱膨張層８（第１熱膨張層１０、第２熱膨張層１２）が配置されている。

これらの形態の中でも、図２に示すような、基材シート２として、少なくとも第１基材シート４及び第２基材シート６を備え、第１基材シート４の表面側に熱膨張層８が配置され、熱膨張層８の表面側に第２基材シート６が配置され、第１基材シート４と第２基材シート６との間に、熱膨張層８が配置されている形態が好ましい。

このような形態は、膨張後、脆化した黒鉛を第１基材シート４と第２基材シート６との間で確実に保持することができる。従って、膨張後に脆化した黒鉛の飛散・焼失を効果的に抑制することができ、熱膨張性黒鉛が有する延焼抑制効果を更に有効に発揮させることができる。また、黒鉛脆化後に延焼防止材１Ｂが外部から押圧された場合でも、基材シート２の形状復元性によって延焼防止材１Ｂの全体形状が元の形状のまま維持されるという利点がある。

但し、図１に示す形態も熱膨張層８の表面が基材シート２で被覆され、熱膨張層８が表面に露出しない構造となっている。従って、基材シートの表面に熱膨張層が配置された形態（不図示）と比較すると、延焼抑制効果が高い形態と言える。

また、図３に示すように、熱膨張層８として、少なくとも第１熱膨張層１０及び第２熱膨張層１２を備え、第１熱膨張層１０の表面側に基材シート２が配置され、基材シート２の表面側に第２熱膨張層１２が配置され、第１熱膨張層１０と第２熱膨張層１２との間に、基材シート２が配置されている形態も好ましい。このような形態は、第１熱膨張層１０の表面が基材シート２で被覆され、第１熱膨張層１０が表面に露出しない構造となっているため、図１に示す形態と同様に、延焼抑制効果が高い形態と言える。また、図３に示す形態は、第１熱膨張層１０に加えて、基材シート２上面に第２熱膨張層１２を備える。従って、第２熱膨張層１２のうち飛散せず残存した部分と、第１熱膨張層１０とが相俟って延焼防止に寄与する点において好ましい。

なお、熱膨張層８は、基材シート２の少なくとも一方の面に配置されていればよく、必ずしも基材シート２の一方の面全部を被覆するように配置されている必要はない。また、熱膨張層８は、基材シート２と別個独立に存在している必要はなく、基材シート２と渾然一体となっていてもよい。例えば、基材シート２として用いる織布・不織布に対し、熱膨張性黒鉛と液状樹脂の混合物を含浸させたもの等であってもよい。

［１−４］添加剤：
更に、本発明の延焼防止材には、本発明の効果を阻害しない限度において、難燃剤、充填剤等の添加剤が添加されていてもよい。これらの添加剤は、例えば、前記液状樹脂又は前記液状樹脂と熱膨張性黒鉛の混合物に添加すればよい。

難燃剤は、延焼防止材に更に難燃性を付与する目的で添加される添加剤である。例えば、難燃材料の項で既に説明したハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤の他、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機系難燃剤；等を挙げることができる。

難燃剤の添加量は特に限定されない。但し、前記液状樹脂１００質量部に対して３０〜１００質量部を添加することが好ましく、４０〜７０質量部を添加することが更に好ましい。添加量を３０質量部以上とすることにより、難燃性が付与される。添加量を１００質量部以下とすることにより、難燃剤が樹脂からブリードアウトする不具合を抑制することができる。

充填剤は、延焼防止材の機械的強度を向上させる目的で添加される添加剤である。例えば、シリカ、炭酸カルシウム等の無機物を好適に用いることができる。

充填剤の添加量は特に限定されない。但し、前記液状樹脂１００質量部に対して２０〜２００質量部を添加することが好ましく、３０〜１００質量部を添加することが更に好ましく、５０〜１００質量部を添加することが特に好ましい。添加量を２０質量部以上とすることにより、機械的強度向上の効果が発揮され、また、延焼防止にも寄与する点において好ましい。２００質量部以下とすることにより、全体としての脆さという不具合を抑制することができる。

充填剤としては、例えば、粒径（レーザー法で測定した５０％粒子径）が１．５〜５μｍの結晶性石英フィラー等を用いることができる。市販品としては、龍森社製の高純度結晶性石英フィラー（商品名「クリスタライト」）等を用いることができる。具体的には、「クリスタライト」シリーズの「ＶＸ−Ｓ２」（粒径５μｍ）、「ＶＸ−Ｓ」（粒径４μｍ）、「ＶＸ−ＳＲ」（粒径２．５μｍ）、「５Ｘ」（粒径１．５μｍ）等を挙げることができる。

［１−５］粘着層：
延焼防止材１Ａのように、基材シート２及び熱膨張層８の最外に位置する面に粘着層１４が形成されていることも好ましい。粘着層１４は、例えば、延焼防止材１Ａを目地材２０Ａとして使用する場合に、家屋又は建物を構成する部材間に目地材２０Ａを貼着するために用いられる。

基材シート２及び熱膨張層８の最外に位置する面とは、基材シート２と熱膨張層８を一体的な積層体として見た場合に、最も外側に位置している面を指す。例えば、図１に示す延焼防止材１Ａにおいては、熱膨張層８の裏面（下面）に粘着層１４が形成され、図２に示す延焼防止材１Ｂにおいては、基材シート２（第１基材シート４）の裏面（下面）に粘着層１４が形成され、図３に示す延焼防止材１Ｃにおいては、熱膨張層８（第１熱膨張層１０）の裏面（下面）に粘着層１４が形成されている。

粘着層１４を構成する粘着剤の種類は特に限定されない。例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤等を挙げることができる。これらの粘着剤の中では、粘着層にも難燃性を付与し得るシリコーン系粘着剤、特に付加硬化型のシリコーン系粘着剤が好ましい。後述のように、粘着層に剥離ライナーを備える場合には、剥離ライナーに対して軽剥離である粘着剤が好ましい。そのような粘着剤の市販品としては、信越化学工業社製の付加硬化型シリコーン系粘着剤（商品名「ＫＲ−３７００」）等を挙げることができる。

延焼防止材１Ａのように、粘着層１４の粘着面に、剥離ライナー１６を備えていることも好ましい。粘着層１４の粘着面を剥離ライナー１６で被覆しておくことで、使用前に粘着層１４の粘着力が低下する不具合を防止することができる。

剥離ライナー１６の構成は特に限定されない。但し、紙やプラスチックのシートを基材とし、その表面に剥離性を付与するシリコーン樹脂が塗工されたもの等を好適に用いることができる。

［１−６］製造方法：
本発明に係る延焼防止材の製造方法は、特に限定されない。例えば、基材シート２の表面に熱膨張層８を形成する等の方法により製造することができる。所望により粘着層１４を形成し、剥離ライナー１６を付設してもよい。

中でも、基材シート２として、難燃繊維からなる織布ないしは不織布を用い、熱膨張性黒鉛と液状樹脂の混合物を基材シート２の少なくとも一方の面に塗工した後、前記液状樹脂を硬化させることにより熱膨張層８を形成する方法が好ましい（コーティング法）。

また、基材シート２として、難燃繊維からなる織布ないしは不織布を用い、熱膨張性黒鉛と液状樹脂の混合物を基材シート２に含浸させた後、前記液状樹脂を硬化させることにより熱膨張層８を形成する方法も好ましい（浸漬法）。

液状樹脂としては、１液硬化型樹脂、２液硬化型樹脂（主剤、第１液）等を挙げることができる。１液硬化型樹脂は、空気中の水分（湿気）との反応、或いは加熱によって、２液硬化型樹脂の主剤（第１液）は、硬化剤（第２液）との反応によって、硬化物を形成するため、前記熱膨張層の形成に好適に用いることができる。

１液硬化型樹脂としては、湿気硬化型ウレタン樹脂、１液硬化型シリコーン樹脂等を挙げることができる。２液硬化型樹脂としては、２液硬化型ウレタン樹脂、２液硬化型エポキシ樹脂、２液硬化型ポリエステル樹脂、２液付加硬化型シリコーン樹脂等を挙げることができる。加熱により硬化する液状樹脂については、熱膨張性黒鉛の膨張開始温度以下の温度、具体的には１５０℃以下で硬化するものが好ましい。

２液硬化型ウレタン樹脂としては、例えば、第１液としてポリオールを、第２液としてとポリイソシアナートを用いたものを挙げることができる。

［１−７］作用・機能：
前記のように、本発明に係る延焼防止材は、熱膨張性黒鉛を含み、火災による温度上昇に伴って前記熱膨張性黒鉛が膨張し、家屋又は建物を構成する部材間の空隙を塞ぐことにより延焼を防止するものである。

本発明に係る延焼防止材によれば、家屋・建物の外部において火災が発生した際に、その火炎が室内に侵入することを防止することができる。また、本発明に係る延焼防止材によれば、家屋・建物の外部において火災が発生した際に、その火炎が室外に拡散することを防止することができる。

家屋又は建物を構成する部材間の空隙としては、例えばサッシ窓の窓枠と前記窓枠に固定された板ガラスとの間の空隙、窓付きドアの窓枠と前記窓枠に固定された板ガラスとの間の空隙等を挙げることができる。

通常、窓枠と板ガラスとの間にはパッキンが挿入されていて、窓枠と板ガラスの間の空隙を埋めている。しかし、火災時にはパッキンが溶融ないし焼失することによって、当初パッキンが配置されていた部分に空隙が形成される。但し、前記空隙は、窓枠と板ガラスとの間の空隙に限定されない。例えば、丸太を積み重ねた間切における丸太と丸太の間の空隙等も含まれる。これらの空隙は、火災時に火炎が出入りし易い部分である。

また、本発明に係る延焼防止材は、基材シートと、熱膨張性黒鉛を含む熱膨張層が一体化されていることにより、火災による熱風やそれに伴う振動が発生した場合でも、膨張後に脆化した黒鉛の飛散・喪失を最小限に留めることができる。従って、熱膨張性黒鉛が有する本来的な延焼防止機能を十分発揮させることができ、従前のものよりも延焼防止効果が高く、長時間に渡り延焼防止効果が発揮される。

但し、延焼を防止とは、完全に延焼を抑止することまでは必要でなく、一定時間、延焼を抑止し、火災が発生した家屋や建物の内部又は周囲にいる人の退避時間を作ることができればよい。本発明に係る延焼防止材は、延焼防止効果が高いので、従前の延焼防止材と比較して退避時間を長くとることができ、安全性に優れる。

［２］目地材、建具：
本発明の延焼防止材は、家屋又は建物を構成する部材間の空隙を埋めるための目地材として好適に用いることができる。例えば、前記延焼防止材を所望の大きさに切断し、窓ガラスと窓枠の間に配置し、粘着層を利用して固定する等の方法で目地材として利用することができる。

また、前記目地材は、窓枠と、前記窓枠に固定された板ガラスとの間に挿入することによって建具を構成することができる。建具としては、例えば、サッシ窓、窓付きドア等を挙げることができる。

以下、実施例および比較例により、本発明を更に具体的に説明する。但し、本発明は、下記の実施例の構成のみに限定されるものではない。なお、以下の記載における「部」、「％」は特に断らない限り質量基準である。

実施例および比較例の延焼防止材及び建具用目地材については、以下の方法により作製した。

＜実施例１＞
図１に示す延焼防止材１Ａの構成に準じて、延焼防止材を作製した。実施例１では、熱膨張層８の形成に、ポリオールを主剤とし、ポリイソシアナートを架橋剤とする２液硬化型ポリウレタンを用いた。また、充填剤としてシリカ粒子を、難燃剤としてリン系難燃剤を添加した。基材シート２としては、ガラス繊維織布を用いた。

まず、液状樹脂であるポリオール１００部に、熱膨脹性黒鉛８０部、シリカ粒子８０部、及びリン系難燃剤５０部を加え、これらを撹拌・混合することにより、均一な混合物を調製した。

ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール（商品名「アクトコールＴ−３０００」＜三井化学社製＞）を、熱膨張性黒鉛としては、平均粒径２５０μｍ、熱膨張開始温度：２１０〜２２０℃、１０００℃における膨張度：１８０〜２３０ｃｃ／ｇの熱膨張性黒鉛（商品名「ＣＡ−６０Ｎ」＜エア・ウォーター社製＞）を、シリカ粒子としては、平均粒子径が４μｍのシリカ粒子(商品名「クリスタルライトＶＸ−Ｓ」＜龍森社製＞）を、リン系難燃剤としては、非ハロゲン縮合リン酸エステル（商品名「ダイガード８８０」＜大八化学社製＞）を用いた。

前記混合物に、ポリイソシアナート２０部を加え、撹拌・混合することにより、塗工液を調製した。基材シートとなるガラス繊維織布に対し、平均１２００ｇ／ｍ²の塗工量で、前記塗工液を塗工し、１００〜１２０℃で、１０分間加熱することにより、基材シート２の表面に熱膨張層８を形成した。

ポリイソシアナートとしては、トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンのアダクト体溶液（商品名「コロネートＬ−７５」＜日本ポリウレタン社製＞）を、ガラス繊維織布としては、坪量３０ｇ／ｍ²、厚さ１７０μｍのガラス繊維不織布（商品名「グラスパー ＧＨＮ−３０ＧＣＬ−Ｍ」＜王子特殊紙社製＞）を用いた。

更に、基材シート２の裏面（下面）に、平均１５０ｇ／ｍ²の塗工量で、アクリル系の粘着剤を塗工して粘着層１４を形成し、粘着層１４の裏面（下面）にラミネート加工により剥離ライナー１６を付設することにより、実施例１の延焼防止材を得た。

アクリル系の粘着剤としては、一液型のアクリル系エマルジョン粘着剤（商品名「ダイアボンドＤＷ−５７１」＜ノザワケミカル社製＞）を用いた。剥離ライナーとしては、坪量９３．２ｇ／ｍ²、厚さ１１１μｍの剥離ライナー（商品名「ＥＫＷ７８Ｄ１」＜リンテック社製＞）を用いた。

＜比較例１＞
前記塗工液を基材シートに塗工するのではなく、前記塗工液を単独でシート状に成形したことを除いては、実施例１と同様にして、比較例１の延焼防止材を得た。

（評価）
実施例１及び比較例１の延焼防止材については、幅２０ｍｍ×長さ１００ｍｍに切り出して目地材とした。この目地材を炉内温度３００℃に保持した電気炉に入れ、３００℃で３分間加熱することにより、黒鉛を熱膨張させた。その後、前記目地材に対し風速２ｍの風を１分間送風し、残った目地材の質量を当初質量で除した値からその残存度合いを確認した。

その結果、実施例１の目地材は当初質量の７０％が残存していた。一方、比較例１の目地材は当初質量の５０％しか残存していなかった。

＜実施例２＞
図１に示す延焼防止材１Ａの構成に準じて、延焼防止材を作製した。熱膨張層８の形成に、シリコーン液Ａを主剤とし、シリコーン液Ｂを架橋剤とする２液付加硬化型シリコーン樹脂を用いた点、熱膨張性黒鉛の種類を変更した点、難燃剤を添加しなかった点、コーティング法ではなく浸漬法を採用した点、粘着層を形成する粘着剤をシリコーン系粘着剤とした点を除いては、実施例１と同様にして、実施例２の延焼防止材を得た。実施例１と同じ材料については説明を省略する。

まず、液状樹脂であるシリコーン液Ａ（主剤）１００部に、熱膨脹性黒鉛８０部、及びシリカ粒子８０部を加え、これらを撹拌・混合することにより、均一な混合物を調製した。

シリコーン液Ａ（主剤）としては、商品名「ＫＥ−１２９２Ａ」＜信越化学工業社製＞を、熱膨張性黒鉛としては、平均粒径３００μｍ、熱膨張開始温度：１７０〜１８０℃、１０００℃における膨張度：１８０〜２２０ｃｃ／ｇの熱膨張性黒鉛（商品名「５０ＬＴＥ−ＵＮ」＜エア・ウォーター社製＞）を用いた。

前記混合物に、シリコーン液Ｂ（架橋剤）１００部を加え、撹拌・混合することにより、浸漬液を調製した。基材シートとなるガラス繊維織布に対し、平均１３００ｇ／ｍ²が付着するように、前記浸漬液を付着させ、１５０℃で、１０分間加熱することにより、基材シート２に熱膨張層８を形成した。シリコーン液Ｂ（架橋剤）としては、商品名「ＫＥ−１２９２Ｂ」＜信越化学工業社製＞を用いた。

更に、熱膨張層８の裏面（下面）に、平均１００ｇ／ｍ²の塗工量で、シリコーン系の粘着剤を塗工して粘着層１４を形成し、粘着層１４の裏面（下面）にラミネート加工により剥離ライナー１６を付設することにより、実施例２の延焼防止材を得た。シリコーン系の粘着剤としては、付加硬化型の粘着テープ用粘着剤（商品名「ＫＲ−３７００」＜信越化学工業社製＞）を用いた。

＜比較例２＞
前記浸漬液を基材シートに付着させるのではなく、前記浸漬液を単独でシート状に成形したことを除いては、実施例２と同様にして、比較例２の延焼防止材を得た。

（評価）
実施例２及び比較例２の延焼防止材については、幅２０ｍｍ×長さ１００ｍｍに切り出して目地材とした。この目地材を炉内温度４００℃に保持した電気炉に入れ、４００℃で３分間加熱することにより、黒鉛を熱膨張させた。その後、前記目地材に対し風速２ｍの風を１分間送風し、残った目地材の質量を当初質量で除した値からその残存度合いを確認した。

その結果、実施例２の目地材は当初質量の８０％が残存していた。一方、比較例２の目地材は当初質量の４５％しか残存していなかった。

＜実施例３＞
図２に示す延焼防止材１Ｂの構成に準じて、延焼防止材を作製した。基材シート２として第１基材シート４と、第２基材シート６の２枚の基材シートを用いた点、第１基材シート４と第２基材シート６との間に、熱膨張層８を配置した点を除いては、実施例１と同様にして、実施例３の延焼防止材を得た。

具体的には、第１基材シート４となるガラス繊維織布に対し、平均１３００ｇ／ｍ²の塗工量で、前記塗工液を塗工した。次いで、前記塗工液の塗工層の上から、第２基材シート６となる前記ガラス繊維織布を積層した。その後、１００〜１２０℃で、１０分間加熱することにより、第１基材シート４と第２基材シート６との層間に、熱膨張層８を形成した。

（評価）
実施例３の延焼防止材については、実施例１と同様に目地材を形成し、実施例１と同様の評価を行った。その結果、実施例３の目地材は当初質量の９０％以上が残存していた。

＜実施例４＞
図１に示す延焼防止材１Ａの構成に準じて、延焼防止材を作製した。基材シート２として炭素繊維織布を用いた点、熱膨張性黒鉛の種類を変更した点、塗工液を基材シート２に塗工するのではなく、離型紙に塗工し、その塗工層に基材シート２を圧着して一体化させた点を除いては、実施例１と同様にして、実施例４の延焼防止材を得た。

具体的には、熱膨張性黒鉛として、商品名「５０ＬＴＥ−ＵＮ」＜エア・ウォーター社製＞を用い、他の原料については実施例１と同様にして塗工液を調製し、シリコーンコーティングされた離型紙に、平均１２００ｇ／ｍ²の塗工量で、前記塗工液を塗工した。次いで、１００〜１２０℃で、１０分間加熱することにより、熱膨張層８を形成した。更に、熱膨張層８の上から、基材シート２となる炭素繊維織布を積層し、圧着して一体化させた（ラミネート加工）。その後、実施例１と同様にして、粘着層１４を形成し、剥離ライナー１６を付設して、実施例４の延焼防止材を得た。

（評価）
実施例４の延焼防止材については、幅２０ｍｍ×長さ１００ｍｍに切り出して目地材とした。この目地材を炉内温度２００℃に保持した電気炉に入れ、２００℃で３分間加熱することにより、黒鉛を熱膨張させた。その後、前記目地材に対し風速２ｍの風を１分間送風し、残った目地材の質量を当初質量で除した値からその残存度合いを確認した。その結果、実施例４の目地材は当初質量の９０％以上が残存していた。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ：延焼防止材、２：基材シート、４：第１基材シート、６：第２基材シート、８：熱膨張層、１０：第１熱膨張層、１２：第２熱膨張層、１４：粘着層、１６：剥離ライナー、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ：目地材。

Claims (6)

1. 熱膨張性黒鉛を含み、火災による温度上昇に伴って前記熱膨張性黒鉛が膨張し、家屋又は建物を構成する部材間の空隙を塞ぐことにより延焼を防止する延焼防止材であって、
   難燃材料からなる基材シートである、少なくとも第１基材シートと第２基材シートとを備え、
   前記第１基材シートの一方の面に前記熱膨張性黒鉛を含む熱膨張層が配置され、該熱膨張層の表面側に前記第２基材シートが配置され、前記第１基材シートと前記第２基材シートとの間に、前記熱膨張層が配置され、且つ、前記第１基材シートと前記熱膨張層と前記第２基材シートが、圧着して一体化されていることを特徴とする延焼防止材。
2. 前記基材シートのいずれもが、難燃繊維からなる織布ないしは不織布であり、
   前記熱膨張層は、前記第１基材シートの一方の面に塗工された前記熱膨張性黒鉛と液状樹脂とを含む塗工液の硬化物で構成されている請求項１に記載の延焼防止材。
3. 前記熱膨張層は、シート状の、難燃繊維からなる織布ないしは不織布に含浸させた前記熱膨張性黒鉛と液状樹脂の混合物の硬化物と、前記織布ないし前記不織布とが渾然一体となったものである請求項１に記載の延焼防止材。
4. 前記難燃繊維からなる織布ないしは不織布が、その厚さが１２０〜３４０μｍである、ガラス繊維織布、ガラス繊維不織布、炭素繊維織布及び炭素繊維不織布のいずれかである請求項２又は３に記載の延焼防止材。
5. 家屋又は建物を構成する部材間の空隙を埋めるための目地材であって、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の延焼防止材からなることを特徴とする目地材。
6. 家屋又は建物を構成する建具であって、
   窓枠と、前記窓枠に固定された板ガラスとを備え、
   前記窓枠と前記板ガラスとの間に、請求項５に記載の目地材が挿入されている建具。

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