JPH11117425A

JPH11117425A - 耐火積層体及び耐火鉄骨被覆材

Info

Publication number: JPH11117425A
Application number: JP27727897A
Authority: JP
Inventors: Norio Numata; 憲男沼田; Hirofumi Amano; 裕文天野
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】施工性及び耐火性に優れた耐火鉄骨被覆材を
提供する。【解決手段】鉄骨の周囲を被覆する不燃材料からなる
板材（Ａ）の鉄骨に面する側に、耐火膨張シート（Ｂ）
及びハニカム構造体層（Ｃ）を積層してなる耐火鉄骨被
覆材であって、前記耐火膨張シート（Ｂ）は、熱可塑性
樹脂及び／又はゴム物質、リン化合物及び無機充填剤を
含有する樹脂組成物からなる耐火鉄骨被覆材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、柱、はり（梁）、
壁等の鉄骨に用いる耐火積層体及び耐火鉄骨被覆材であ
って、簡便に設置することができ、かつ、優れた耐火性
能を有する耐火積層体及び耐火鉄骨被覆材に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物の高層化等にともない、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ＪＩＳＡ１３０４
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、このものは、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り、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。更には、湿式又は半乾
式により吹き付けた場合は硬化するまで長時間必要であ
り、作業効率が悪かった。

【０００４】三井金属塗料社等からは耐火塗料が市販さ
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必要があるため、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、また、珪酸カルシウム
板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】実開昭６２−１６３２０６号公報には、ロ
ックウールフェルト等からなる基材と、セラミック繊維
フェルトと、網状物とが重ね合わされ、線材で縫合され
て一体化され、一方の突き付け端部に耳部が形成された
耐火被覆材が開示されている。しかし、この耐火被覆材
を用いて鉄骨を被覆するには、耐火被覆材を鉄骨に当て
付けた後、耳部の部分を互い違いに重ね合わせて金属網
状物を重ね折りする必要があり、また、耐火被覆材を鉄
骨に固定するために溶接ガンを用いて溶接ピン等を立
て、多数の箇所で掛け止めする必要があり、やはり施工
性に問題があった。

【０００６】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り、その
耐火性能に限度があり、４０ｍｍ以上の厚い被覆が必要
であった。

【０００７】特開平７−１３３６４０号公報には、吸水
性ゲルをアルミ蒸着ポリエチレンでパックし、更に、セ
ラミックマットで包んだ被覆材料が開示されている。し
かしながら、このものは、施工時にゲル部分を切断して
しまったり、釘を打ちつけると内部の吸水性ゲルが漏れ
だして使用不能になったりする欠点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、施工性及び耐火性に優れた耐火積層体及び耐火鉄骨
被覆材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】本発明の耐火積層体は、
耐火膨張シート（Ｂ）及びハニカム構造体（Ｃ）を積層
してなるものである。また、本発明の耐火鉄骨被覆材
は、鉄骨の周囲を被覆する不燃材料からなる板材（Ａ）
の鉄骨に面する側に、耐火膨張シート（Ｂ）及びハニカ
ム構造体層（Ｃ）を積層してなる耐火鉄骨被覆材であっ
て、上記耐火膨張シート（Ｂ）は、熱可塑性樹脂及び／
又はゴム物質、リン化合物及び無機充填剤を含有する樹
脂組成物からなるものであることを特徴とするものであ
る。本発明の耐火鉄骨被覆材を構成する不燃材料からな
る板材（Ａ）は、鉄骨の周囲に容易に装着可能となるよ
うな止めしろを有するものであることが好ましい。ま
た、本発明の耐火鉄骨被覆材を構成する不燃材料からな
る板材（Ａ）は、鉄骨の周囲に、長手方向に連続させて
装着可能となるような重ねしろを有するものであること
が好ましい。以下に本発明を詳述する。

【００１０】本発明の耐火鉄骨被覆材は、不燃材料から
なる板材（Ａ）の鉄骨に面する側に、耐火膨張シート
（Ｂ）及びハニカム構造体層（Ｃ）を積層してなる。上
記耐火膨張シート（Ｂ）及び上記ハニカム構造体層
（Ｃ）の積層される順は特に限定されず、不燃材料から
なる板材（Ａ）の鉄骨に面する側に、（Ｂ）及び（Ｃ）
をこの順に積層してもよいし、（Ｃ）及び（Ｂ）の順に
積層してもよい。また、（Ｂ）が（Ｃ）に埋め込まれた
構成であってもよい。

【００１１】上記不燃材料からなる板材（Ａ）としては
特に限定されず、例えば、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、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、水酸化アルミ等が挙げられる。
上記不燃性材料からなる板材（Ａ）は、上記材質の板材
が複数枚貼り合わされたものであってもよい。

【００１２】上記ハニカム構造体層（Ｃ）とは、図１、
図２又は図３に示したように、同じ長さの中空状の多角
柱、円柱等がお互いに側面を接するように、多数集合し
た形状の中芯材（中空構造体）１３ａ、１３ｂ、１３ｃ
の構造体又はこの中芯材構造体の両面又は片面に板状体
が貼り付けられたものをいう。これら中空構造体は、通
常、所定の形状に屈曲処理されたテープを貼り合わせる
ことにより、又は、上記屈曲処理されたテープと屈曲処
理されていないテープとを貼り合わせることにより作製
される。

【００１３】上記ハニカム構造体層（Ｃ）を構成する材
料としては特に限定されず、例えば、ダンボール等に用
いられる通常の紙、水酸化アルミ紙、塩化ビニル樹脂、
繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、アルミニウム、ステ
ンレス等が挙げられる。

【００１４】ハニカム構造体層（Ｃ）は、機械的強度が
高く、壊れにくく、かつ、軽量である。従って、耐火鉄
骨被覆材を作製する際に、取り扱い易いという利点を有
すると共に、耐火膨張シート（Ｂ）をハニカム構造体層
（Ｃ）に接着することにより、耐火膨張シート（Ｂ）の
シート状の形状を維持することができ、他に金網のよう
な構造維持シートを特に必要としない。また、ハニカム
構造体層（Ｃ）は、樹脂等からなる発泡体層を膨らみ代
として使用した場合と比べ、その構造が均一で、厚さも
均一であるので、火災時に耐火膨張シート（Ｂ）が良好
に、かつ、均一な厚さに膨張し、火災時の断熱性に優れ
た耐火鉄骨被覆材となる。

【００１５】上記耐火膨張シート（Ｂ）は、熱可塑性樹
脂及び／又はゴム物質、リン化合物及び無機充填剤を含
有する樹脂組成物からなる。上記樹脂組成物としては、
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を含有する樹脂組
成物（以下、「樹脂組成物１」ともいう。）が挙げられ
る。

【００１６】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、ニトリルゴム等が挙げられる。

【００１７】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、
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。上記熱
可塑性樹脂及び／又はゴム物質として例示したものは、
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１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１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。

【００１８】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。

【００１９】上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質に
は、更に、本発明における耐火膨張シート（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
を行う時期については特に限定されず、予め架橋、変性
した熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質を用いてもよく、
後述のリン化合物や無機充填剤等の他の成分を配合する
際同時に架橋や変性してもよいし、又は、熱可塑性樹脂
及び／又はゴム物質に他の成分を配合した後に架橋や変
性してもよく、いずれの段階で行ってもよい。

【００２０】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、過酸化物等を使用する架橋、電子線照射による架
橋方法等が挙げられる。

【００２１】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。

【００２２】

【化１】

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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「ＡＰ４
２２」、「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。

【００２６】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。なかでも、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は好まし
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。

【００２７】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、脱水汚泥等が挙げられる。なかでも、含水
無機物及び金属炭酸塩が好ましい。

【００２８】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ことで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、併用す
ることが好ましい。

【００２９】炭酸カルシウム、炭酸亜鉛等の金属炭酸塩
は、上記リン化合物としてポリリン酸アンモニウムを使
用した場合、ポリリン酸アンモニウムとの反応で膨張を
促すと考えられる。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。一般的に、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のものが使用でき、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。

【００３１】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。

【００３２】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。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「ＣＡ−６０Ｓ」等が挙げら
れる。

【００３３】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。

【００３４】上記リン化合物及び上記中和処理された熱
膨張性黒鉛の配合量は、上記熱可塑性樹脂及び／又はゴ
ム物質１００重量部に対して、合計量で２０〜３００重
量部が好ましい。２０重量部未満であると、充分な耐火
性が得られず、３００重量部を超えると、機械的物性の
低下が大きく、使用に耐えない。より好ましくは、２０
〜２００重量部である。

【００３５】上記無機充填剤の配合量は、上記熱可塑性
樹脂及び／又はゴム物質１００重量部に対して、５０〜
５００重量部が好ましい。５０重量部未満であると、充
分な耐火性が得られず、５００重量部を超えると、機械
的物性の低下が大きく、使用に耐えない。より好ましく
は、６０〜３００重量部である。上記無機充填剤と上記
リン化合物との重量比は、約１：１が特に好ましい。

【００３６】上記中和処理された熱膨張性黒鉛と上記リ
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。中和
処理された熱膨張性黒鉛とリン化合物との重量比を、
０．０１〜９とすることによって、燃焼残渣の形状保持
性と高い耐火性能を得ることができる。中和処理された
熱膨張性黒鉛の配合比率が多すぎると、燃焼時に膨張し
た黒鉛が飛散し、充分な膨張断熱層が得られない。一
方、リン化合物の配合比率が多すぎると、断熱層の形成
が充分ではなくなるので、充分な断熱効果が得られな
い。

【００３７】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）〕が、０．０１〜９の上記範囲内におい
ても、中和処理された熱膨張性黒鉛の配合比率が多い
と、高い膨張倍率は得られるが形状保持性が充分ではな
くなる。この場合、燃焼時の形状保持性の観点から、中
和処理された熱膨張性黒鉛とリン化合物との重量比は、
０．０１〜２が好ましい。より好ましくは、１／６０〜
１／３であり、更に好ましくは、１／４０〜１／５であ
る。上記中和処理された熱膨張性黒鉛の配合量が１０重
量部以下のときは、形状保持性が比較的良好で、加熱残
渣が崩れ落ちることがない。

【００３８】上記樹脂組成物１の耐火の機構は、必ずし
も明らかではないが、以下のように発現するものと考え
られる。即ち、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する。リン化合
物は、膨張断熱層の形状保持能力を有する。

【００３９】また、上記耐火膨張シート（Ｂ）を構成す
る樹脂組成物としては、熱可塑性樹脂及び／又はゴム物
質、リン化合物、水酸基含有炭化水素化合物及び無機充
填剤を含有してなる樹脂組成物（「樹脂組成物２」とも
いう。）が挙げられる。上記熱可塑性樹脂及び／又はゴ
ム物質、並びに、上記リン化合物としては特に限定され
ず、例えば、上記樹脂組成物１で例示したものを挙げる
ことができる。

【００４０】上記無機充填剤としては特に限定されず、
例えば、上記樹脂組成物１で例示したものを挙げること
ができる。樹脂組成物２においては、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等の
金属炭酸塩、石膏等のカルシウム塩等が、膨張倍率が大
きく好ましい。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、樹脂組成物２においては、膨張倍
率が小さくなる傾向がある。

【００４１】上記水酸基含有炭化水素化合物としては、
分子中に水酸基を含有する炭化水素化合物であれば特に
限定されないが、炭素数１〜５０であるものが好まし
く、なかでも、分子中に水酸基を２つ以上有する多価ア
ルコールが好ましい。但し、デンプンのような重合体に
関しては、モノマーユニット中の炭素数がこの範囲内に
あるものをいう。

【００４２】上記分子中に水酸基を２つ以上有する多価
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。上記水酸基含有炭化水素化合物は、
単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよ
い。

【００４３】上記水酸基含有炭化水素化合物としては、
分子中に少なくとも２つの水酸基を有し、分子中の水酸
基数と炭素数との比〔（水酸基数）／（炭素数）〕が、
０．２〜２．０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、〔（水酸基数）／（炭素
数）〕が、０．７〜１．５のものである。なかでも、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。

【００４４】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０．２〜２．０の範囲
にある水酸基含有炭化水素化合物は、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、燃焼時には脱水
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、２．０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２を水
冷する際に、上記水酸基含有炭化水素化合物が溶出した
り、成形体の保管中の湿度によって、上記水酸基含有炭
化水素化合物がブリードアウトする等の問題点がある。

【００４５】上記リン化合物、水酸基含有炭化水素化合
物及び無機充填剤の配合量としては、熱可塑性樹脂及び
／又はゴム物質１００重量部に対して、その３成分の合
計量が５０〜９００重量部となるように配合することが
好ましい。上記３成分の合計量が５０重量部未満である
と、加熱後の残渣量が不充分となり、耐火断熱層を形成
することができず、９００重量部を超えると、樹脂組成
物２の機械的物性が低下する。より好ましくは、１００
〜７００重量部であり、更に好ましくは、２００〜５０
０重量部である。

【００４６】上記水酸基含有炭化水素化合物と上記リン
化合物との重量比〔（水酸基含有炭化水素化合物）／
（リン化合物）〕は、より高い耐火性能と残渣の形状保
持性を発揮する観点から、０．０５〜２０が好ましい。
上記重量比が０．０５未満であると、発泡断熱層が脆く
なるため使用に耐えられなくなり、２０を超えると、発
泡膨張せず、充分な耐火性能が得られない。より好まし
くは、０．３〜１０であり、更に好ましくは、０．４〜
５である。

【００４７】上記無機充填剤と上記リン化合物との重量
比〔（無機充填剤）／（リン化合物）〕は、耐火性能と
残渣の形状保持性を向上させる観点から、０．０１〜５
０が好ましく、より好ましくは０．３〜１５であり、更
に好ましくは０．５〜７である。上記重量比が０．０１
未満であると、発泡断熱層が脆くなる。リン化合物は無
機充填剤のバインダー的役割を果たしているので、上記
重量比が５０を超えると、リン化合物がバインダーとし
て機能せず、成形が困難となるだけでなく、加熱時の発
泡膨張が不充分となるため、充分な耐火性能が得られな
い。

【００４８】上記樹脂組成物２においては、リン化合
物、水酸基含有炭化水素化合物及び無機充填剤とを組み
合わせることによって、充分な耐熱性を有し、かつ、燃
焼後の残渣を強固なものにし、形状保持を図るものであ
る。水酸基含有炭化水素化合物と無機充填剤に対するリ
ン化合物の配合割合が大きすぎると、燃焼時に大きく膨
張するため、断熱層が脆くなり、材料を垂直において燃
焼させた後も崩れない程度に充分に強固な燃焼残渣が得
られなくなる。上記無機充填剤の配合量が多すぎたり、
粒径が小さいと、吸油量が大きくなって、発泡時のマト
リックス粘度が大きくなるために、発泡が抑制され、断
熱効果が充分ではなくなる。無機充填剤の配合量が少な
いと、粘度が低すぎて発泡せずに流れてしまう。

【００４９】上記樹脂組成物２の耐火の機構は、必ずし
も明らかではないが、以下のように発現するものと考え
られる。即ち、加熱によりリン化合物は脱水、発泡する
と共に、炭化触媒としても作用する。水酸基含有炭化水
素化合物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。無機充填剤
は骨材的役割を果たし、炭化層をより強固なものとす
る。

【００５０】更に、上記樹脂組成物としては、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、水酸基含有炭化水素化合物及び無機充填
剤を含有してなる樹脂組成物（「樹脂組成物３」ともい
う。）を挙げることができる。上記熱可塑性樹脂及び／
又はゴム物質、上記リン化合物、上記中和処理された熱
膨張性黒鉛、及び、上記無機充填剤としては特に限定さ
れず、例えば、上記樹脂組成物１で例示したものを挙げ
ることができる。なかでも、上記無機充填剤としては含
水無機物が好ましい。上記水酸基含有炭化水素化合物と
しては特に限定されず、例えば、上記樹脂組成物２で例
示したものを挙げることができる。

【００５１】上記リン化合物、上記中和処理された熱膨
張性黒鉛、上記水酸基含有炭化水素化合物及び上記無機
充填剤の配合割合としては、上記熱可塑性樹脂及び／又
はゴム物質１００重量部に対して、それらの合計量が５
０〜９００重量部であることが好ましい。上記３成分の
合計量が５０重量部未満であると、加熱後の残渣量が不
充分となり、耐火断熱層を形成することができず、９０
０重量部を超えると、樹脂組成物３の機械的物性が低下
する。より好ましくは、１００〜７００重量部であり、
更に好ましくは、２００〜５００重量部である。

【００５２】上記中和処理された熱膨張性黒鉛と上記リ
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であることが好ま
しい。上記中和処理された熱膨張性黒鉛とリン化合物と
の重量比を、０．０１〜９とすることによって、燃焼残
渣の形状保持性と高い耐火性能を得ることができる。中
和処理された熱膨張性黒鉛の配合比率が多すぎると、燃
焼時に膨張した黒鉛が飛散し、充分な膨張断熱層が得ら
れない。一方、リン化合物の配合比率が多すぎると、断
熱層の形成が充分ではないために、充分な断熱効果が得
られない。

【００５３】燃焼時の形状保持性という点からは、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
は、０．０１〜５であることがより好ましい。樹脂組成
物３自体が難燃性であっても、形状保持性が不充分であ
ると脆くなった残渣が崩れ落ち、火炎を貫通させてしま
う可能性もあるため、適用される用途において形状保持
性が必要であるか否かによって、中和処理された熱膨張
性黒鉛の配合比率を選択することができる。更に好まし
くは、上記範囲は、０．０１〜２である。

【００５４】上記水酸基含有炭化水素化合物と上記リン
化合物との重量比〔（水酸基含有炭化水素化合物）／
（リン化合物）〕は、より高い耐火性能と残渣の形状保
持性を発揮する観点から、０．０５〜２０であることが
好ましい。重量比が０．０５未満であると、発泡焼成層
が脆くなるため使用に耐えられなくなり、２０を超える
と、発泡膨張せず、充分な耐火性能が得られない。より
好ましくは、０．３〜１０であり、更に好ましくは、
０．４〜５である。

【００５５】上記無機充填剤と上記リン化合物との重量
比〔（無機充填剤）／（リン化合物）〕は、耐火性能と
残渣の形状保持性を向上させる観点から、０．０１〜５
０が好ましく、より好ましくは０．３〜１５であり、更
に好ましくは０．５〜７である。重量比が０．０１未満
であると、発泡焼成層が脆くなる。リン化合物は無機充
填剤のバインダー的役割を果たしているので、上記重量
比が５０を超えると、リン化合物がバインダーとして機
能せず、成形が困難となるだけでなく、加熱時の発泡膨
張が不充分となるため、充分な耐火性能が得られない。

【００５６】上記樹脂組成物３の耐火の機構は、必ずし
も明らかではないが、以下のように発現するものと考え
られる。即ち、加熱によりリン化合物は脱水、発泡する
と共に、炭化触媒としても作用する。水酸基含有炭化水
素化合物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。無機充填剤
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。

【００５７】更に、本発明における樹脂組成物として
は、熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質、リン化合物、及
び、金属炭酸塩を含有してなる樹脂組成物（「樹脂組成
物４」ともいう。）を挙げることができる。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、上記樹脂組成物１で例示したものを挙げることが
できる。上記リン化合物としては、加熱条件下でリン酸
を発生するリン化合物であれば特に限定されず、例え
ば、上記樹脂組成物１で例示したものを挙げることがで
きる。

【００５８】上記金属炭酸塩としては特に限定されず、
アルカリ金属、アルカリ土類金属又は周期律表ＩＩｂ族
金属の炭酸塩が挙げられ、炭酸カルシウム、炭酸ストロ
ンチウム、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸ナトリウ
ム等が例示できる。なかでも、炭酸カルシウム、炭酸ス
トロンチウム及び炭酸亜鉛が好ましい。

【００５９】上記樹脂組成物４は、更に、含水無機物及
び／又はカルシウム塩を含有してもよい。上記含水無機
物としては特に限定されず、例えば、水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト等が挙げ
られる。上記カルシウム塩としては特に限定されず、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。

【００６０】上記リン化合物及び金属炭酸塩の合計量と
しては、熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質１００重量部
に対して、５０〜９００重量部を配合することが好まし
い。含水無機物及び／又はカルシウム塩を含有する場合
は、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としては、熱可塑性樹脂及
び／又はゴム物質１００重量部に対して、５０〜９００
重量部を配合することが好ましい。５０重量部未満であ
ると、加熱後の残渣量が不充分となり、耐火断熱層を形
成することができず、９００重量部を超えると、樹脂組
成物４の機械的物性が低下する。上記含水無機物及び／
又はカルシウム塩を含有する場合は、含水無機物及び／
又はカルシウム塩の合計量としては、上記金属炭酸塩１
００重量部に対して、１〜７０重量部を配合することが
好ましい。７０重量部を超えると、良好な形状保持性が
発揮できない。

【００６１】上記金属炭酸塩と上記リン化合物との重量
比（金属炭酸塩：リン化合物）は、６：４〜４：６が好
ましい。上記金属炭酸塩とリン化合物との重量比を６：
４〜４：６とすることによって、発泡膨張し、かつ、強
固な皮膜を形成することができる。上記金属炭酸塩が多
すぎると、充分な膨張倍率が得られず、上記リン化合物
が多すぎると、破断強度が低下し、樹脂組成物４の機械
的物性が低下する。上記含水無機物及び／又はカルシウ
ム塩を含有する場合は、上記リン化合物に対する上記金
属炭酸塩並びに上記含水無機物及び／又はカルシウム塩
の合計量との重量比（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、６：４
〜４：６が好ましい。

【００６２】上記樹脂組成物４の耐火の機構は、必ずし
も明らかではないが、以下のように発現するものと考え
られる。即ち、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く。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、上記金属炭酸塩と同様に骨材的役割を果た
すと考えられる。

【００６３】更に、本発明における樹脂組成物として
は、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、含水無機物、及び、金属炭
酸塩を含有してなる樹脂組成物（「樹脂組成物５」とも
いう。）を挙げることができる。上記熱可塑性樹脂及び
／又はゴム物質、リン化合物、及び、中和処理された熱
膨張性黒鉛としては特に限定されず、例えば、上記樹脂
組成物１で例示したものを挙げることができる。上記含
水無機物、及び、金属炭酸塩としては特に限定されず、
例えば、上記樹脂組成物４で例示したものを挙げること
ができる。

【００６４】上記樹脂組成物５においては、上記熱可塑
性樹脂及び／又はゴム物質１００重量部に対して、リン
化合物及び上記中和処理された熱膨張性黒鉛の合計量を
２０〜３００重量部、上記金属炭酸塩を１０〜５００重
量部、及び、上記含水無機物を１０〜５００重量部配合
することが好ましい。上記中和処理された熱膨張性黒鉛
と上記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であるものが好ま
しい。上記樹脂組成物５は、上記樹脂組成物１中の無機
充填剤として、含水無機物及び金属炭酸塩を含有し、そ
れらの配合量を規定することによって、形状保持性、難
燃性及び耐火性を更に向上することができる点に特徴が
ある。

【００６５】上記樹脂組成物からなる耐火膨張シート
（Ｂ）は、２５℃での初期のかさ密度が０．８〜２．０
ｇ／ｃｍ³であるものが好ましい。２５℃での初期のか
さ密度を０．８〜２．０ｇ／ｃｍ³の範囲内とすること
によって、上記耐火膨張シート（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。２５℃における初期のかさ
密度が、０．８ｇ／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い。２５℃に
おける初期のかさ密度が、２．０ｇ／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。より好ましくは、１．０〜１．８ｇ／ｃｍ³
である。

【００６６】上記耐火膨張シート（Ｂ）は、５００℃で
１時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い。５００℃で１時間加熱し
たときのかさ密度が、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。より好ましくは、０．１〜０．３
ｇ／ｃｍ³である。

【００６７】上記樹脂組成物からなる耐火膨張シート
（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、０．０１〜０．３ｋｃａ
ｌ／ｍ・ｈ・℃であることが好ましい。５０ｋＷ／ｃｍ
²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することがで
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。

【００６８】上記樹脂組成物からなる耐火膨張シート
（Ｂ）は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により、１０℃／
分で６００℃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。１００Ｊ／ｇ以上であ
ると、温度上昇が遅くなり、断熱性能がより良好とな
る。

【００６９】本発明においては、上記樹脂組成物からな
る耐火膨張シート（Ｂ）は、粘着性を有するものである
ことが好ましい。粘着性を有するとは、不燃材料からな
る板材（Ａ）又はハニカム構造体層（Ｃ）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。上記耐火膨
張シート（Ｂ）が粘着性を有するものとすることによ
り、不燃材料からなる板材（Ａ）又はハニカム構造体層
（Ｃ）に簡単に接着することができ、耐火鉄骨被覆材作
製時の施工性が向上する。

【００７０】上記耐火膨張シート（Ｂ）に粘着性を付与
するためには、例えば、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することにより行うことがで
きる。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。

【００７１】上記粘着付与樹脂としては特に限定され
ず、例えば、ロジン、ロジン誘導体、クマロン、インデ
ン樹脂、ポリテルペン、非反応性フェノール樹脂、アル
キッド樹脂、石油系炭化水素樹脂、キシレン樹脂、エポ
キシ樹脂等が挙げられる。

【００７２】上記可塑剤は、単独では上記耐火膨張シー
ト（Ｂ）に粘着性を付与することは難しいが、上記粘着
付与樹脂と併用することにより粘着性をより向上させる
ことができる。上記可塑剤としては特に限定されず、例
えば、フタル酸系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、ア
ジピン酸エステル系可塑剤、サバチン酸エステル系可塑
剤、リシノール酸エステル系可塑剤、ポリエステル系可
塑剤、エポキシ系可塑剤、塩化パラフィン等が挙げられ
る。上記油脂類は、上記可塑剤と同様の作用を有し、可
塑性付与と粘着調整剤の目的で用いることができる。上
記油脂類としては特に限定されず、例えば、動物性油
脂、植物性油脂、鉱物油、シリコーン油等が挙げられ
る。

【００７３】上記高分子低重合物は、粘着性付与以外に
耐寒性向上、流動調整の目的で用いることができる。上
記高分子低重合物としては特に限定されず、例えば、天
然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエン
ゴム（ＢＲ）、１，２−ポリブタジエンゴム（１，２−
ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロ
プレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチル
ゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ、
ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳ
Ｍ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、エピクロルヒ
ドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ）、多加硫ゴム（Ｔ）、シリ
コーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ，ＦＺ）、ウレ
タンゴム（Ｕ）等の低重合体等が挙げられる。

【００７４】本発明においては、耐火膨張シート（Ｂ）
を構成する上記樹脂組成物に、上記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、粘着付与樹脂等が添加されてもよい。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。上記樹脂組成物は、例えば、プレス成型、押出し成
型、カレンダー成型等の従来公知の方法により、上記耐
火膨張シート（Ｂ）に成型することができる。

【００７５】本発明の耐火鉄骨被覆材には、種々の機能
を有する機能層が積層されていてもよい。例えば、耐火
膨張シート（Ｂ）のクリープ性を高めるために、機能層
として、補強基材が耐火膨張シート（Ｂ）に隣接して積
層されていてもよい。上記補強基材を積層する場合に
は、ハニカム構造体層（Ｃ）と隣り合わないように配置
する必要がある。上記補強基材としては、加熱時におい
て耐火性シート状成形体の粘着保持力を補強できるもの
であれば特に限定されず、例えば、紙、織布、不織布、
フィルム、金網等が挙げられる。

【００７６】上記紙としては、クラフト紙、和紙、Ｋラ
イナー紙等の公知のものを適宜使用することができる。
水酸化アルミニウムや炭酸カルシウムを高充填した不燃
紙や、難燃剤を配合又は表面に塗布した難燃紙や、ロッ
クウール、セラミックウール、ガラス繊維を用いた無機
繊維、炭素繊維紙を用いると耐火性を更に向上できる。
上記不織布としては、ポリプロピレン、ポリエステル、
ナイロン、セルロース繊維等からなる湿式不織布や、長
繊維不織布を用いることができる。秤量が７ｇ／ｍ²未
満の不織布を用いると、成形体の厚みによっては破断し
やすくなることがあるので、８〜５００ｇ／ｍ²のもの
が好ましい。より好ましくは、１０〜４００ｇ／ｍ²の
ものである。上記フィルムとしては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ナイロン、
アクリル等のプラスチックフィルム等を適宜用いること
ができる。上記金網としては、通常使用される金網等の
他に金属ラス等を用いることができる。

【００７７】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら、本発
明の耐火鉄骨被覆材の実施形態について説明する。

【００７８】図４は、本発明の耐火鉄骨被覆材の第一の
実施の形態を模式的に示した斜視図である。また、図５
は、上記耐火鉄骨被覆材を模式的に示した断面図であ
り、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は（ａ）図におけるｂ
−ｂ線断面図である。この耐火鉄骨被覆材１０は、ほぼ
矩形状の積層体を折り曲げることにより形成したもので
あり、最外層には断面矩形構造を有する不燃材料からな
る板材（Ａ）１１が配置され、この不燃材料からなる板
材（Ａ）１１の内側に、耐火膨張シート（Ｂ）１２、ハ
ニカム構造体層（Ｃ）１３が順次積層されている。上記
積層体を折り曲げ易いように、ハニカム構造体層（Ｃ）
は、折り曲げられる部分がＶ字形状の断面になるように
カットされている。従って、折り曲げ加工を容易に行う
ことができる。

【００７９】不燃材料からなる板材（Ａ）１１の一端部
には、Ｈ形鋼１４等への装着を容易にするために止めし
ろ１１ａが延設されており、また、止めしろ１１ａの部
分で、不燃材料からなる板材（Ａ）１１が完全に重なっ
ているため、火災等の際に、不連続部分の隙間から熱が
侵入してくるのを防止することができる。

【００８０】耐火鉄骨被覆材１０の内側上部には、不燃
材料からなる板材（Ａ）１１よりなる重ねしろとしての
挿入部１１ｃが延設されており、耐火鉄骨被覆材１０の
内側下部には、同じく不燃材料からなる板材（Ａ）１１
が屈曲されて形成された重ねしろとしての係止部１１ｂ
が延設されており、両者は耐火鉄骨被覆材１０を重ねた
ときに、一の耐火鉄骨被覆材１０の係止部１１ｂに他の
耐火鉄骨被覆材１０の挿入部１１ｃが挿入されるように
なっている。従って、複数の耐火鉄骨被覆材１０を重ね
合わせることにより、鉄骨等の長手方向に耐火鉄骨被覆
材１０を連続させて装着することが可能となる。また、
長さの異なる耐火鉄骨被覆材１０を組み合わせて重ねる
ことにより、様々な長さの鉄骨等への耐火鉄骨被覆材１
０の装着が可能となる。耐火鉄骨被覆材１０を２個以上
重ねた場合には、一の耐火鉄骨被覆材１０の係止部１１
ｂに他の耐火鉄骨被覆材１０の挿入部１１ｃが挿入され
た状態となり、お互いが拘束されるので、端部同士が重
ならないように重ね合わせれば、耐火鉄骨被覆材１０の
端部（不連続部）が開くことはなく、単に重ね合わせる
ことにより装着が完了する。従って、鉄骨等への装着が
極めて簡単である。また、耐火膨張シート（Ｂ）の膨張
時に隣に接する耐火鉄骨被覆材１０のいずれかが大きく
膨張して段差ができることによる火焔の侵入を防ぐこと
もできる。

【００８１】１個のみの耐火鉄骨被覆材１０を鉄骨等の
周囲に装着する場合、又は、確実に端部を固定したい場
合には、鉄骨等の周囲に耐火鉄骨被覆材１０を装着した
後、この止めしろ１１ａに耐熱性の接着剤を塗布するこ
とにより、又は、ビス等を用いることにより、端部を簡
単に固定することができる。

【００８２】図６は、本発明の耐火鉄骨被覆材の第二の
実施の形態を模式的に示した断面図であり、（ａ）は水
平断面図、（ｂ）は（ａ）図におけるｂ−ｂ線断面図で
ある。図５に示した耐火鉄骨被覆材１０においては、係
止部１１ｂが下部内側のほぼ全面に形成されているが、
図６に示したように、第二の実施の形態に係る耐火鉄骨
被覆材２０では、係止部２１ｂが、下部内側の一部に形
成されている。また、図６においては、係止部２１ｂが
下部内側の４箇所に形成されているが、別の実施の形態
では、係止部が下部内側の対抗する２箇所のみに形成さ
れていてもよい。

【００８３】不燃材料からなる板材（Ａ）１１の厚み
は、０．３〜２ｍｍが好ましい。０．３ｍｍ未満である
と、加熱された際にその形状を維持するのが難しくな
り、２ｍｍを超えると、使用量が多くなるため、経済的
でない。

【００８４】耐火膨張シート（Ｂ）１２の初期厚みは、
０．５〜１０ｍｍが好ましい。０．５ｍｍ未満である
と、膨張しても充分な断熱性を発揮することができず、
１０ｍｍを超えると、重量が重くなり、施工性に問題が
生じる。さらに好ましくは、１〜８ｍｍである。上記初
期厚みとは、２５℃における加熱膨張前の耐火膨張シー
ト（Ｂ）１２の厚み（ｍｍ）をいう。

【００８５】ハニカム構造体層（Ｃ）１３は火災等が発
生し、耐火鉄骨被覆材の温度が上昇してくると炭化又は
熱分解して消失し、他方、耐火膨張シート（Ｂ）１２は
熱により膨張し、ハニカム構造体層（Ｃ）１３の消失等
により生じたスペースを完全に充填する。すなわち、ハ
ニカム構造体層（Ｃ）１３は、耐火膨張シート（Ｂ）１
２が火災時等に膨張する際の膨らみ代を確保するために
積層されている。耐火膨張シート（Ｂ）１２とハニカム
構造体層（Ｃ）１３との厚みの比（ハニカム構造体層
（Ｃ）１３／耐火膨張シート（Ｂ）１２）は、１〜４０
が好ましい。１未満であると、膨らみ代としてのスペー
スが小さすぎるため、耐火膨張シート（Ｂ）１２が充分
に膨張することができず、耐火鉄骨被覆材としての断熱
効果が発揮されず、４０を超えると、上記スペースが大
きくなりすぎ、最外層となる不燃材料からなる板材
（Ａ）１１等の使用量も多くなり、経済的でない。ま
た、ハニカム構造体層（Ｃ）１３の厚みは、２〜４０ｍ
ｍが好ましい。

【００８６】通常、建物の柱等に使用される鉄骨（Ｈ形
鋼）の周囲の寸法は、３００ｍｍ×３００ｍｍであり、
その長さは、各建物の一階につき、２４０ｃｍ程度であ
る。従って、耐火鉄骨被覆材１０、２０の内側は、上記
鉄骨の周囲を被覆することができる寸法であればよい。
また、耐火鉄骨被覆材１０、２０の長さは特に限定され
るものではないが、耐火鉄骨被覆材１０を一人で取り扱
うことができる長さであるのが好ましく、かつ、耐火鉄
骨被覆材１０を３〜５個程度重ねることにより、完全に
被覆できる長さであるのが好ましい。従って、耐火鉄骨
被覆材１０、２０の長さは、３００〜１０００ｍｍ程度
であるのが好ましい。

【００８７】不燃材料からなる板材（Ａ）１１の内側
に、ハニカム構造体層（Ｃ）１３、耐火膨張シート
（Ｂ）１２が順次積層されていてもよく、ハニカム構造
体層（Ｃ）を挟んで、その両側に耐火膨張シート（Ｂ）
１２を配置してもよい。

【００８８】図７は、本発明の耐火鉄骨被覆材の第三の
実施の形態を模式的に示した断面図である。この耐火鉄
骨被覆材３０は、天井梁として設置されたＨ形鋼３４等
に装着するためのものである。そのため、この耐火鉄骨
被覆材３０の一面は完全に開放されており、天井に固定
するための固定部３１ａが不燃材料からなる板材（Ａ）
１１の両端部に形成されている。また、耐火鉄骨被覆材
３０に止めしろは形成されていないが、その他の構成は
図４及び図５に示した耐火鉄骨被覆材１０とほぼ同様で
ある。

【００８９】天井梁の鉄骨に装着する際には、図４に示
した耐火鉄骨被覆材１０の場合と同様に、一の耐火鉄骨
被覆材３０の係止部に他の耐火鉄骨被覆材３０の挿入部
が挿入されるように、長手方向に連続的に装着し、リベ
ット、ボルト等を用いて、固定部３１ａを天井に固定す
る。耐火鉄骨被覆材３０の長さも特に限定されず、約３
００〜１０００ｍｍ程度であるのが好ましい。

【００９０】これら耐火鉄骨被覆材１０、２０、３０が
装着された建物に火災等が発生して、周囲の温度が上昇
した際には、ハニカム構造体層（Ｃ）１３、３３が炭
化、又は、熱分解して消失し、耐火膨張シート（Ｂ）１
２、３２がハニカム構造体層（Ｃ）１３、３３が存在し
ていたスペースにまで膨張し、これにより断熱層が形成
されるため、内部の鉄骨等の温度の上昇を防止すること
ができる。

【００９１】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００９２】実施例１〜４表１に示した各種配合組成に従って、二軸押出機にて混
練、押出を行い、樹脂組成物からなる耐火膨張シート
（Ｂ）を得た。次に、止めしろ及び重ねしろを形成する
部分が確保された不燃材料からなる板材（Ａ）上に、耐
火膨張シート（Ｂ）、及び、折り曲げ部分の断面がＶ字
形状にカットされたハニカム構造体層（Ｃ）を順次積層
し、これらを不燃材料からなる板材（Ａ）が最外層にな
るように折り曲げ、続いて、止めしろ及び重ねしろを形
成することにより、図４及び図５に示す形状の耐火鉄骨
被覆材を作製した。不燃材料からなる板材（Ａ）及びハ
ニカム構造体層（Ｃ）の材料及び厚さ等を表１に示す。
次に、３００×３００×１２００ｍｍのＨ形鋼鉄骨柱を
上記被覆材を用いて被覆し、ＪＩＳＡ１３０４に準
拠した耐火試験を行い、このときの鉄骨表面温度を測定
して表１に示した。なお、鉄骨表面温度が３５０℃以下
のものを○、３５０℃を超えるものを×とした。

【００９３】

【表１】

【００９４】比較例１〜２表２に示した各種配合組成に従って耐火鉄骨被覆材を作
製したこと以外は、実施例１〜４と同様にして評価サン
プルを作製し、評価した。結果を表２に示した。なお、
鉄骨表面温度が３５０℃以下のものを○、３５０℃を超
えるものを×とした。

【００９５】

【表２】

【００９６】

【発明の効果】本発明の耐火積層体は、上述の構成から
なるので、耐火性能に優れると共に、極めて簡単に鉄骨
等に装着することができ、施工性に優れるものである。
また、本発明の耐火鉄骨被覆材は、上述の構成からなる
ので、耐火性能に優れると共に、極めて簡単に鉄骨等に
装着することができ、施工性に優れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のハニカム構造体層（Ｃ）を構成する中
芯材（中空構造体）の形状を模式的に示した斜視図であ
る。

【図２】本発明のハニカム構造体層（Ｃ）を構成する中
芯材（中空構造体）の別の形状を模式的に示した斜視図
である。

【図３】本発明のハニカム構造体層（Ｃ）を構成する中
芯材（中空構造体）の更に別の形状を模式的に示した斜
視図である。

【図４】本発明の耐火鉄骨被覆材の第一の実施の形態を
模式的に示した斜視図である。

【図５】本発明の耐火鉄骨被覆材の第一の実施の形態を
模式的に示した断面図であり、（ａ）は水平断面図、
（ｂ）は（ａ）図におけるｂ−ｂ線断面図である。

【図６】本発明の耐火鉄骨被覆材の第二の実施の形態を
模式的に示した断面図であり、（ａ）は水平断面図、
（ｂ）は（ａ）図におけるｂ−ｂ線断面図である。

【図７】本発明の耐火鉄骨被覆材の第三の実施の形態を
模式的に示した断面図である。

【符号の説明】

１０、２０、３０耐火鉄骨被覆材１１、２１、３１不燃材料からなる板材（Ａ）１１ａ止めしろ１１ｂ、２１ｂ係止部１１ｃ挿入部１２、３２耐火膨張シート（Ｂ）１３、３３ハニカム構造体層（Ｃ）１３ａ、１３ｂ、１３ｃ中芯材１４、３４Ｈ形鋼

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐火膨張シート（Ｂ）及びハニカム構造
体（Ｃ）を積層してなる耐火積層体。
【請求項２】鉄骨の周囲を被覆する不燃材料からなる
板材（Ａ）の鉄骨に面する側に、耐火膨張シート（Ｂ）
及びハニカム構造体層（Ｃ）を積層してなる耐火鉄骨被
覆材であって、前記耐火膨張シート（Ｂ）は、熱可塑性
樹脂及び／又はゴム物質、リン化合物及び無機充填剤を
含有する樹脂組成物からなるものであることを特徴とす
る耐火鉄骨被覆材。
【請求項３】不燃材料からなる板材（Ａ）は、鉄骨の
周囲に容易に装着可能となるような止めしろを有するも
のである請求項１記載の耐火鉄骨被覆材。
【請求項４】不燃材料からなる板材（Ａ）は、鉄骨の
周囲に、長手方向に連続させて装着可能となるような重
ねしろを有するものである請求項１又は２記載の耐火鉄
骨被覆材。
【請求項５】樹脂組成物は、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
び無機充填剤を含有するものであって、前記熱可塑性樹
脂及び／又はゴム物質１００重量部に対して、前記リン
化合物と前記中和処理された熱膨張性黒鉛の合計量を２
０〜３００重量部、及び、前記無機充填剤を５０〜５０
０重量部配合してなり、前記中和処理された熱膨張性黒
鉛と前記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）が、０．０１〜９である請求項
１、２又は３記載の耐火鉄骨被覆材。
【請求項６】樹脂組成物は、熱可塑性樹脂及び／又は
ゴム物質、リン化合物、水酸基含有炭化水素化合物及び
無機充填剤を含有するものであって、前記熱可塑性樹脂
及び／又はゴム物質１００重量部に対して、前記リン化
合物、前記水酸基含有炭化水素化合物及び前記無機充填
剤の合計量を５０〜９００重量部配合してなり、前記水
酸基含有炭化水素化合物と前記リン化合物との重量比
（水酸基含有炭化水素化合物／リン化合物）が、０．０
５〜２０である請求項１、２又は３記載の耐火鉄骨被覆
材。
【請求項７】樹脂組成物は、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、
水酸基含有炭化水素化合物及び無機充填剤を含有するも
のであって、前記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質１０
０重量部に対して、前記リン化合物、前記中和処理され
た熱膨張性黒鉛、前記水酸基含有炭化水素化合物及び前
記無機充填剤の合計量を５０〜９００重量部配合してな
り、前記中和処理された熱膨張性黒鉛と前記リン化合物
との重量比（中和処理された熱膨張性黒鉛／リン化合
物）が、０．０１〜９であり、前記水酸基含有炭化水素
化合物と前記リン化合物との重量比（水酸基含有炭化水
素化合物／リン化合物）が、０．０５〜２０である請求
項１、２又は３記載の耐火鉄骨被覆材。
【請求項８】樹脂組成物は、熱可塑性樹脂及び／又は
ゴム物質、リン化合物及び金属炭酸塩を含有するもので
あって、前記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質１００重
量部に対して、前記リン化合物及び前記金属炭酸塩の合
計量を５０〜９００重量部配合してなり、前記金属炭酸
塩と前記リン化合物との重量比（金属炭酸塩：リン化合
物）が、６：４〜４：６である請求項１、２又は３記載
の耐火鉄骨被覆材。
【請求項９】樹脂組成物は、熱可塑性樹脂及び／又は
ゴム物質、リン化合物及び金属炭酸塩を含有し、更に、
含水無機物及び／又はカルシウム塩を含むものであっ
て、前記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質１００重量部
に対して、前記リン化合物、前記金属炭酸塩並びに前記
含水無機物及び／又はカルシウム塩の合計量を５０〜９
００重量部、前記金属炭酸塩１００重量部に対して、前
記含水無機物及び／又はカルシウム塩の合計量を１〜７
０重量部配合してなり、前記リン化合物に対する前記金
属炭酸塩並びに前記含水無機物及び／又はカルシウム塩
の合計量との重量比（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）が、６：４
〜４：６である請求項１、２又は３記載の耐火鉄骨被覆
材。
【請求項１０】樹脂組成物は、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、含水無機物及び金属炭酸塩を含有するものであっ
て、前記熱可塑性樹脂及び／又はゴム物質１００重量部
に対して、前記リン化合物及び前記中和処理された熱膨
張性黒鉛の合計量を２０〜３００重量部、前記金属炭酸
塩を１０〜５００重量部、及び、前記含水無機物を１０
〜５００重量部配合してなり、前記中和処理された熱膨
張性黒鉛と前記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）が、０．０１〜９である請
求項１、２又は３記載の耐火鉄骨被覆材。
【請求項１１】耐火膨張シート（Ｂ）は、２５℃での
初期のかさ密度が０．８〜２．０ｇ／ｃｍ³であって、
かつ、５００℃で１時間加熱したときのかさ密度が０．
０５〜０．５ｇ／ｃｍ³である請求項１、２、３、４、
５、６、７、８又は９記載の耐火鉄骨被覆材。