特許 6985456 建築部材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6985456

(24)【登録日】2021年11月29日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】建築部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   E06B 5/16 20060101AFI20211213BHJP

   E06B 1/16 20060101ALI20211213BHJP

   E06B 1/28 20060101ALI20211213BHJP

   E06B 3/22 20060101ALI20211213BHJP

   E06B 3/16 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   E06B5/16

   E06B1/16 Z

   E06B1/28

   E06B3/22

   E06B3/16

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2020-89919(P2020-89919)

(22)【出願日】2020年5月22日

(62)【分割の表示】特願2015-230404(P2015-230404)の分割

【原出願日】2015年11月26日

(65)【公開番号】特開2020-125684(P2020-125684A)

(43)【公開日】2020年8月20日

【審査請求日】2020年5月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】特許業務法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】矢野 秀明

(72)【発明者】

【氏名】島本 倫男

【審査官】 藤脇 昌也

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４６９１３２４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１５−０９８７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１６９０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１４１８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３９４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４６６３２０４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０６Ｂ ５／００ − ５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物の開口部に設置されかつ内部に長手方向に延びる中空部を有する建築部材の製造方法であって、
前記建築部材は金属製の補強材を備え、
前記金属製の補強材の少なくとも一部に、熱膨張性樹脂組成物を供給する工程と、
前記熱膨張性樹脂組成物を硬化又は固化させて熱膨張性樹脂組成物層を形成する工程と、
前記熱膨張性樹脂組成物層が形成された金属製の補強材を、前記長手方向に延びる中空部に挿入する工程と、
を備え、
前記熱膨張性樹脂組成物が、樹脂成分と、熱膨張性黒鉛と、無機充填材と、を含む、
建築部材の製造方法。

【請求項2】

前記建築部材は、前記補強材を支持する防火サッシであり、
前記防火サッシの各辺には、前記辺を長手方向に延びる前記中空部を有し、
前記中空部内に、前記補強材を設置する、
請求項１に記載の建築部材の製造方法。

【請求項3】

前記建築部材は、防火扉であり、
前記防火扉は、表面材及び背面材を含み、前記表面材及び前記背面材の間に前記中空部を有し、前記中空部内に、前記補強材を設置する、
請求項１に記載の建築部材の製造方法。

【請求項4】

前記表面材及び前記背面材には、鍵シリンダー及び／又は取っ手を取り付けるための取付孔が形成されており、
前記補強材は、前記表面材に対向配置される第１平板部及び前記背面材に対向配置される第２平板部を有し、
前記第１平板部及び前記第２平板部には、前記取付孔に対向する位置に貫通孔が形成され、
前記熱膨張性樹脂組成物を、前記貫通孔を挟むようにして前記補強材に形成する、
請求項３に記載の建築部材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば建築物などの構造物の開口部に設置される防火サッシや防火扉などの建築部材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

住宅などの建築物の開口部に使用する窓、障子、扉、戸、ふすま及び欄間などの建具に要求される性能の一つに防火性能があり、防火性能を高めるために防火構造が施されている。例えば、建築物の開口部に設置される建具の枠体（サッシ）には、火炎が貫通しないように、熱膨張性耐火材が装着されており、特許文献１では、サッシの内部の複数の中空部に、シート状の熱膨張性耐火材が粘着テープなどで貼り付けられた金属製の補強材が挿入されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４６９１３２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、熱膨張性耐火材による十分な防火性能を確保するためには、大きさや形状などが異なる補強材の種類ごとに、それに応じた厚み・長さ・熱膨張性などを有する熱膨張性耐火材を補強材に装着する必要がある。しかし、シート状の熱膨張性耐火材を補強材に貼り付ける作業では、本来貼り付けるべきではない異なる厚み・長さ・熱膨張性などを有する熱膨張性耐火材を間違えて補強材に貼り付けるおそれがある。加えて、シート状の熱膨張性耐火材を補強材に貼り付けるのでは、コストが掛かるという課題もある。

【0005】

本発明は、上記課題に着目してなされたもので、確実な防火性能を発現できるうえ、コストの低減が可能な建築部材の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の上記目的は、構造物の開口部に設置されかつ内部に長手方向に延びる中空部を有する建築部材の製造方法であって、前記建築部材は金属製の部材を備え、前記金属製の補強材の少なくとも一部に、熱膨張性樹脂組成物を供給する工程と、前記熱膨張性樹脂組成物を硬化又は固化させて熱膨張性樹脂組成物層を形成する工程と、前記熱膨張性樹脂組成物層が形成された金属製の補強材を、前記長手方向に延びる中空部に挿入する工程と、を備え、前記熱膨張性樹脂組成物が、樹脂成分と、熱膨張性黒鉛と、無機充填材と、を含むことによって達成される。

【0007】

上記構成の建築部材は、例えば板材を支持する防火サッシとすることができ、この場合、前記防火サッシの各辺に、前記辺を長手方向に延びる前記中空部を有し、前記中空部に、前記補強材が挿入される。

【0008】

また、上記構成の建築部材は、例えば防火扉とすることができ、この場合、前記防火扉は、表面材及び背面材を含み、前記表面材及び前記背面材の間に前記中空部を有し、前記中空部に、前記補強材が挿入される。前記建築部材が防火扉の場合には、前記表面材及び前記背面材には、鍵シリンダー及び／又は取っ手を取り付けるための取付孔が形成されており、前記補強材は、前記表面材に対向配置される第１平板部及び前記背面材に対向配置される第２平板部を有し、前記第１平板部及び前記第２平板部には、前記取付孔に対向する位置に貫通孔が形成され、前記熱膨張性樹脂組成物層は、前記貫通孔を挟むようにして前記補強材に形成されていることが好ましい。

【0009】

また、上記構成のいずれの建築部材においても、前記熱膨張性樹脂組成物層を、熱硬化性樹脂と、熱膨張性黒鉛と、無機充填材とを含むパテ状の樹脂組成物を硬化させて形成することが好ましい。この場合、前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であることが好ましい。

【0010】

また、上記構成のいずれの建築部材においても、前記熱膨張性樹脂組成物層を、熱可塑性樹脂と、熱膨張性黒鉛と、無機充填材とを含む樹脂組成物を成型させて形成することもできる。

【発明の効果】

【0011】

本発明の建築部材の製造方法によれば、確実な防火性能を発現できるうえ、コストの低減を図ることができる建築部材を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る建築部材（防火サッシ）の正面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ線に沿う要部の断面図である。

【図3】変形例の防火サッシの要部の断面図である。

【図4】本発明の他の実施形態に係る建築部材（防火扉）の正面図である。

【図5】図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図6】表面材の正面図である。

【図7】熱膨張性樹脂組成物層が形成された補強材の正面図である。

【図8】防火扉の要部の分解斜視図である（断熱材、鍵シリンダー及び取っ手は図示を省略している）。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の建築部材は、例えば、一戸建住宅、集合住宅、高層住宅、高層ビル、商業施設、公共施設などの建築物、客船、輸送船、連絡船などの船舶などの構造物の開口部に設置されるものである。建築部材としては、例えば、サッシや扉などを例示することができる。サッシは、構造物の開口部に固定される窓枠や扉枠などの開口枠体の他、窓や扉などの建具の外周縁部を補強する外周枠体も、サッシとして含まれる。なお、サッシが外周枠体の場合には、窓や扉などの建具自体が板材となり、防火サッシが開口枠体の場合には、窓や扉などの建具に外周枠体が固定されたもの（枠体も含めた建具）が板材となる。

【0014】

図１は、本発明の一実施形態としての引き違い窓の正面図を示し、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う要部の断面図を示している。この例では、建築部材が防火サッシであり、防火サッシとして、建築物の矩形状の開口部に固定される開口枠体１に加え、窓や扉などの建具３の外周縁部を補強する外周枠体２が示されている。本実施形態では、２枚の建具３が、開口枠体１にスライド可能に取り付けられ、外周枠体２の中央側の縦框材２２，２１が前後に重なって召し合わせ部となっている。

【0015】

開口枠体１は、平面視矩形状であり、左右の縦枠材１０，１１と、上下の横枠材１２，１３とにより構成され、各枠材１０〜１３に囲まれた内部が開口部となっている。左右の縦枠材１０，１１及び上下の横枠材１２，１３が、開口枠体１の４つの辺を形成している。開口枠体１の材質は、ポリ塩化ビニルなどの塩素含有樹脂、ポリエチレン・ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート・ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂などの合成樹脂製の他、アルミニウム、ステンレス、鋼、合金などの金属製、アルミニウム及び合成樹脂の複合製などを挙げることができ、その材質は限定されるものではない。

【0016】

開口枠体１を構成する各枠材１０〜１３は、建具３が突き当たる長尺の本体部１５の両
端から一対の側壁部１６が突き出る断面視コ字形状であり、本体部１５の幅は、２つの建具３を並列配置できる大きさに形成されている。本体部１５内には、長手方向に延びる２つの中空部１４Ａが仕切られた状態で設けられている。また、側壁部１６内にも、長手方向に延びる中空部１４Ｂが設けられている。なお、横枠材１２，１３の図示を省略しているが、縦枠材１０，１１と同様の形状である。また、開口枠体１の構成は、特に限定されるものではなく、開口枠体１を構成する上下左右の各枠材１０〜１３が、長手方向に沿って延びる中空部であって、長手方向と直交する横断面において１つ又は複数の中空部を有するものであれば、周知のいずれの形態であってもよい。

【0017】

外周枠体２は、平面視矩形状であり、左右の縦框材２０，２１と、上下の横框材２２，２３とにより構成されている。左右の縦框材２０，２１及び上下の横框材２２，２３が、外周枠体２の４つの辺を形成している。外周枠体２の材質は、ポリ塩化ビニルなどの塩素含有樹脂、ポリエチレン・ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート・ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂などの合成樹脂製の他、アルミニウム、ステンレス、鋼、合金などの金属製、アルミニウム及び合成樹脂の複合製などを挙げることができ、その材質が限定されるものではない。

【0018】

外周枠体２を構成する各框材２０〜２３も長尺であり、長手方向に延びる中空部１４Ｃを有している。なお、中空部１４Ｃは、複数の中空部に区分けされていてもよい。建具３は、各框材２０〜２３の段差部に位置しており、ゴムシール材やシーリング材２４で固定されている。なお、横框材２２，２３の図示を省略しているが、縦框材２０，２１と同様の形状である。また、外周枠体２の構成は、特に限定されるものではなく、外周枠体２を構成する上下左右の各框材２０〜２３が、長手方向に沿って延びる中空部であって、長手方向と直交する横断面において１つ又は複数の中空部を有するものであれば、周知のいずれの形態であってもよい。

【0019】

上述した開口枠体１の各枠材１０〜１３及び外周枠体２の各框材２０〜２３は、例えば押出成形や射出成形などによって成形することができる。

【0020】

建具３は、開口枠体１の開口部を閉塞するものであり、外周縁部に外周枠体２が固定されている。建具３は、窓や扉などを例示することができるが、ガラス、石膏、セラミック、セメント、ケイ酸カルシウム、パーライト、アルミニウム、ステンレス、鋼、合金、合成樹脂など、任意の材料から形成されていてよい。

【0021】

開口枠体１を構成する各枠材１０〜１３の中空部１４Ａ，１４Ｂ及び／又は外周枠体２を構成する各框材２０〜２３の中空部１４Ｃには、長手方向に沿って、金属製の補強材４が挿入されている。補強材４は、中空部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに大きな空間を有した状態で挿入される。

【0022】

補強材４は、中空部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの一部又は全部に挿入される。補強材４は、中空部１４，１４Ｂ，１４Ｃの形状及び寸法に合ったものをそのまま中空部１４，１４Ｂ，１４Ｃに挿入するだけでもよいし、粘着テープなどを用いて中空部１４，１４Ｂ，１４Ｃの内面（中空部１４Ａ,１４Ｂ,１４Ｃを画定する各部材１０〜１３，２０〜２３の壁面）に貼り付けてもよい。補強材４の形状は、中空部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに挿入可能であれば特に限定されず、例えば平板型、２枚の平板を直角に連ねたＬ字型、３枚の平板を直角に連ねたコ字型、４枚の平板を筒状に連ねた角パイプ型の他、山型、Ｔ型など、種々の形状が挙げられる。また、補強材４の材質としては、特に限定されず、鉄、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金などが挙げられる。

【0023】

補強材４の表面には、直に熱膨張性樹脂組成物層５が形成されている。なお、「直に」
とは、補強材４の表面に、粘着テープや粘着剤、接着剤などが用いられることなく、熱膨張性樹脂組成物層５が積層されていることを指す。

【0024】

熱膨張性組成物層５の寸法、すなわち長さ、幅、厚みは、特に限定されず、補強材４の寸法に応じて適宜設定される。熱膨張性樹脂組成物層５は、補強材４の表面において、その全部に形成されている必要はなく、一部にだけ形成されていてもよい。つまり、例えば図２に示すように、補強材４がコ字型の場合には、３枚の平板のうち、１枚、２枚又は全ての平板の表面に形成されていてもよい。また、例えば、図３に示すように、補強材４が角パイプ字型の場合には、４枚の平板のうち、１枚、複数枚又は全ての平板の表面に形成されていてもよい。なお、熱膨張性樹脂組成物層５は、補強材４の室内又は室外に向く面（建具３と平行な面）に形成されることが好ましい。また、熱膨張性樹脂組成物層５は、補強材４を構成する各平板において、平板の表面の全部に形成されている必要はなく、平板の表面の一部（一箇所及び複数箇所を含む）にだけ形成されていてもよい。また、熱膨張性樹脂組成物層５は、補強材４の中空部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの内面（中空部１４Ａ,１４Ｂ,１４Ｃを画定する各部材１０〜１３，２０〜２３の壁面）と対向する側の面に形成されることが好ましい。

【0025】

上述した熱膨張性樹脂組成物層５が積層された補強材４が、開口枠体１を構成する各枠材１０〜１３の中空部１４Ａ，１４Ｂ及び／又は外周枠体２を構成する各框材２０〜２３の中空部１４Ｃに挿入されていると、火災などにより防火サッシが加熱され、その一部が焼失しても、熱膨張性樹脂組成物層５が熱膨張し、防火サッシが燃焼して焼失した部分を埋めるので、火炎が侵入するのを防止することができる。また、補強材４によっても、火炎の侵入を防止することができるので、良好な防火性能を発揮できる。加えて、熱膨張性樹脂組成物層５の厚さを減少させても、防火性能を確保できるので、コストダウンを達成することができるうえ、軽量化を図ることができる。

【0026】

次に、上記した熱膨張性樹脂組成物層５を形成する熱膨張性樹脂組成物について説明する。熱膨張性樹脂組成物は、樹脂成分に、熱膨張性層状無機物と無機充填剤とを含有させたものである。

【0027】

樹脂成分としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム物質、及びそれらの組み合わせが挙げられる。

【0028】

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など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、ポリイソブチレンなどの合成樹脂類が挙げられる。

【0029】

熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリウレタン、ポリイソシアネート、ポリイソシアヌレート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミドなどが挙げられる。

【0030】

ゴム物質としては、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、ウレタンゴムなどのゴム物質などが挙げられる。

【0031】

これらの合成樹脂類及び／又はゴム物質は、一種もしくは二種以上を使用することができる。これらの合成樹脂類及び／又はゴム物質の中でも、柔軟でゴム的性質を持っているものが好ましい。このような性質を持つものは無機充填剤を高充填することが可能であり、得られる熱膨張性樹脂組成物が柔軟で扱い易いものとなる。より柔軟で扱い易い熱膨張性樹脂組成物を得るためには、ブチルなどの非加硫ゴムやポリエチレン系樹脂が好適に用いられる。さらに、樹脂自体の難燃性を上げて防火性能を向上させるという観点からは、エポキシ樹脂が好ましい。

【0032】

次に、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は特に限定されるものではなく、例えば、バーミキュライト、カオリン、マイカ、熱膨張性黒鉛などを挙げることができる。熱膨張性黒鉛は、従来から公知の物質であり、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などの粉末を、濃硫酸、硝酸、セレン酸などの無機酸と、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、重クロム酸塩、過酸化水素などの強酸化剤とで処理してグラファイト層間化合物を生成させたものであり、炭素の層状構造を維持したままの結晶化合物の一種である。

【0033】

上記のように酸処理して得られた熱膨張性黒鉛は、さらにアンモニア、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などで中和したものを使用するのが好ましい。

【0034】

熱膨張性黒鉛の粒度は、２０メッシュ〜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、十分な膨張断熱層が得られず、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、樹脂に配合する際に分散性が悪くなり、物性が低下する。熱膨張性黒鉛の市販品としては、例えば、東ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」、ＧＲＡＦＴＥＣＨ社製「ＧＲＡＦＧＵＡＲＤ」などが挙げられる。

【0035】

次に、無機充填剤は、膨張断熱層が形成される際、熱容量を増大させ伝熱を抑制するとともに、骨材的に働いて膨張断熱層の強度を向上させるものである。かかる無機充填剤としては特に限定されるものではなく、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、フェライト類などの金属酸化物；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などの含水無機物；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、炭酸バリウムなどの金属炭酸塩などが挙げられる。

【0036】

また、無機充填剤としては、上記した他に、硫酸カルシウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウムなどのカルシウム塩；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「ＭＯＳ」（商品名）、チタン酸ジルコン酸鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、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、脱水汚泥などが挙げられる。これらの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。

【0037】

無機充填剤の粒径としては、０．５μｍ〜１００μｍが好ましく、より好ましくは１μｍ〜５０μｍであるが、特に限定されるものではない。無機充填剤は、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、０．５μｍ
未満になると二次凝集が起こり、分散性が悪くなる。粒径が１００μｍ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。

【0038】

なお、無機充填剤としては、例えば、水酸化アルミニウムでは、粒径１８μｍの「ハイジライトＨ−３１」（昭和電工社製）、粒径２５μｍの「Ｂ３２５」（ＡＬＣＯＡ社製）、炭酸カルシウムでは、粒径１．８μｍの「ホワイトンＳＢ赤」（備北粉化工業社製）、粒径８μｍの「ＢＦ３００」（備北粉化工業社製）などが挙げられる。

【0039】

さらに、熱膨張性樹脂組成物は、膨張断熱層の強度を増加させて防火性能を向上させるために、上述した各成分に加えて、さらにリン化合物を含んでもよい。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など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などのリン酸金属塩；ポリリン酸アンモニウム類；下記化学式（１）で表される化合物などが挙げられる。これらのうち、防火性能の観点から、赤リン、ポリリン酸アンモニウム類、及び、下記化学式（１）で表される化合物が好ましく、性能、安全性、コストなど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。

【0040】

【化1】

【0041】

化学式（１）中、Ｒ１及びＲ３は、水素、炭素数１〜１６の直鎖状あるい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の直鎖状あるいは分岐状のアルキル基、炭素数１〜１６の直鎖状あるい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。

【0042】

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などの安全性の点から、赤リン粒子の表面を樹脂でコーティングしたものなどが好適に用いられる。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などが挙げられるが、取り扱い性など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、クラリアント社製「ＡＰ４２２」、「ＡＰ４６２」、Ｂｕｄｅｎｈｅｉｍ Ｉｂｅｒｉｃａ社製「ＦＲ ＣＲＯＳ ４８４」、「ＦＲ ＣＲＯＳ ４８７」などが挙げられる。

【0043】

化学式（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）ホスフィン酸などが挙げられる。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。前記のリン化合物は、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

【0044】

また、熱膨張性樹脂組成物には、その物性を損なわない範囲で、さらにフェノール系、アミン系、イオウ系などの酸化防止剤、金属害防止剤、帯電防止剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料などが添加されてもよい。また、一般的な難燃剤を添加してもよく、難燃剤による燃焼抑制効果により防火性能を向上させることができる。

【0045】

熱膨張樹脂組成物は、熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂などの樹脂成分１００重量部に対し、熱膨張性層状無機物を１０〜３５０重量部及び無機充填材を５〜４００重量部の範囲で含むものが好ましい。

【0046】

また、熱膨張性層状無機物及び無機充填剤の合計は、樹脂成分１００重量部に対し、２５重量部〜６００重量部の範囲が好ましい。

【0047】

かかる熱膨張性樹脂組成物は、加熱によって膨張して耐火性の膨張断熱層を形成する。この配合によれば、熱膨張性樹脂組成物層は火災などの加熱によって膨張し、必要な体積膨張率を得ることができ、膨張後は所定の断熱性能を有するとともに所定の強度を有する残渣を形成することもでき、安定した防火性能を達成することができる。

【0048】

熱膨張性樹脂組成物における熱膨張性層状無機物及び無機充填材の合計量は、５０重量部以上では燃焼後の残渣量を満足して十分な耐火性能が得られ、６００重量部以下であると機械的物性が維持される。

【0049】

さらに、熱膨張性樹脂組成物は、必要に応じて、フェノール系、アミン系、イオウ系などの酸化防止剤の他、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、成型補助材などの添加剤、ポリブテン、石油樹脂などの粘着付与剤を含むことができる。

【0050】

上記した熱膨張性樹脂組成物の各成分を、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、混練ロール、ライカイ機、遊星式撹拌機、ディスパーなど公知の装置を用いて混練することにより、熱膨張性樹脂組成物を得ることができる。

【0051】

熱膨張性樹脂組成物は、火災時などの高温にさらされた際に、その膨張断熱層により断熱し、かつその膨張断熱層の強度があるものであれば特に限定されないが、好ましくは、５０ｋＷ／ｍ^２の加熱条件下で３０分間加熱した後の体積膨張率が３倍〜５０倍の範囲であり、より好ましくは、体積膨張率が５倍〜４０倍の範囲であり、さらに好ましくは８倍〜３５倍の範囲である。

【0052】

熱膨張性樹脂組成物層５は、例えば、パテ状の２液熱硬化性樹脂組成物（パテ材）を用い、このパテ材を補強材４の所望の表面に塗布し、硬化させて補強材４と一体化することで、補強材４の表面に直に形成することができる。

【0053】

パテ材は、熱硬化性樹脂に膨張性黒鉛及び無機充填剤を少なくとも配合してなる樹脂組成物を用いることができ、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂を好適に用いることができる。

【0054】

エポキシ樹脂としては、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
られる樹脂を挙げることができる。エポキシ基を持つモノマーとしては、例えば、２官能のグリシジルエーテル型として、ポリエチレングリコール型、ポリプロピレングリコール型、ネオペンチルグリコール型、１，６−ヘキサンジオール型、トリメチロールプロパン型、プロピレンオキサイド−ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡ型、ビスフェノー
ルＡ型、ビスフェノールＦ型などのモノマーが挙げられる。

【0055】

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−オキシ安息香酸型などのモノマーが挙げられる。

【0056】

さら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、フェノール型などのモノマーが挙げられる。

【0057】

これらは、一種もしくは二種以上を使用することができる。

【0058】

また、硬化剤としては、例えば、重付加型硬化剤、触媒型硬化剤などを挙げることができる。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、ポリメルカプタンなどを挙げることができる。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、ルイス酸錯体などを挙げることができる。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。

【0059】

また、熱膨張性樹脂組成物層５は、例えば、熱可塑性樹脂をバインダーとして熱膨張性黒鉛及び無機充填剤を少なくとも配合してなる樹脂組成物を、溶融して液状とした後、所定の金型を用いた射出成形により補強材４の所望の表面に供給し、これを固化して補強材４と一体化することで、補強材４の所望の表面に直に形成することができる。

【0060】

上述した防火サッシ（開口枠体１や外周枠体２）では、防火サッシを構成する部材の中空部１４Ａ〜１４Ｃに熱膨張性樹脂組成物層５を有する補強材４が挿入されていることにより、防火仕様でない一般の防火サッシに簡便に防火性能を付与することができる。よって、防火地域などで使用することができる。また、防火サッシを構成する部材の中空部内に熱膨張性耐火材のみを挿入する場合と比べて、防火サッシの軽量化及び低コスト化を図ることができる。また、補強材５に熱膨張性樹脂組成物層５を、パテ状の２液熱硬化性樹脂組成物を塗布したり、熱可塑性樹脂組成物を射出成形により供給したりすることで、直に形成しているので、シート状の熱膨張性耐火材を粘着テープなどを用いて補強材５に貼り付ける場合と比べて、正確に熱膨張性樹脂組成物層５を補強材４に形成することができるので、防火サッシに確実な防火性能を具備させることができるうえ、低コスト化を図ることができる。

【0061】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、防火サッシの例として、引き違い窓の例を示したが、これに限られるものでなく、上下移動式のガラス戸、はめ殺しのガラス戸や金属製の扉、回転式の開閉戸とはめ殺し戸、スライド式扉など、適宜のものに適用することができる。

【0062】

また、防火サッシを構成する部材には、補強材４だけ挿入されている中空部が存在していてもよいし、熱膨張性耐火材だけが挿入されている中空部が存在してもよいし、何も挿入されていない中空部が存在していてもよい。

【0063】

また、上記実施形態では、建築部材として防火サッシを例に挙げて説明したが、建築部材の他の例として例えば防火扉を挙げることができる。図４は、本発明の他の実施形態としての防火扉の正面図を示し、図５は図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図を示している。また、図６は表面材の正面図を、図７は補強材の正面図を、図８は防火扉６の要部の分解図を、それぞれ示している。

【0064】

防火扉６は、住宅などの構造物の出入口に形成された開口部にヒンジなどにより開閉可能に固定されるものであって、例えば、矩形状の鋼製又はアルミニウム製の枠材（上下の端面材（図示せず）及び左右の側面材６０，６１）の表裏面に一対の鋼製又はアルミニウム製の化粧材（表面材６２及び背面材６３）が貼り合わされている。そして、一対の表面材６２及び背面材６３の間に形成される中空部６５に、長手方向に沿って金属製の補強材４が挿入されている。また、一対の表面材６２及び背面材６３の間には断熱材６４が設けられている。なお、防火扉６の構造は、内部に中空部を有していれば特に限定されるものではない。

【0065】

表面材６２及び背面材６３には、鍵シリンダー７及び取っ手８を取り付けるための取付孔６５，６６がそれぞれ形成されている。図示例では、鍵シリンダー７用の取付孔６５及び取っ手８用の取付孔６６がそれぞれ２つずつ形成されている。なお、貫通孔６５，６６の数は、鍵シリンダー７の数及び取っ手８の形状により適宜変更できる。鍵シリンダー７は、取付孔６５を通って防火扉６の外側に露出している。また、取っ手８は、連結部８０が取付孔６６を通って防火扉６の外側に露出しており、防火扉６の外側で持ち手部８１が各連結部８０に連結されている。なお、鍵シリンダー７の本体（図示せず）及び取っ手８の本体（図示せず）は、表面材６２及び背面材６３の間の中空部に内蔵される。

【0066】

補強材４は、粘着テープや接着剤などを用いて中空部６５の内面（中空部６５を画定する表面材６２及び背面材６３の内側面）に貼り付けられる。補強材４の形状は、中空部６５に挿入可能であり、かつ、表面材６２に対向配置される第１平板部４２及び背面材６３に対向配置される第２平板部４３を有していれば、特に限定されず、３枚の平板を直角に連ねたコ字型、４枚の平板を筒状に連ねた角パイプ型などとすることができる。また、補強材４の材質としては、特に限定されず、鉄、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金などが挙げられる。なお、補強材４は、表面材６２及び背面材６３に接している必要はなく、間に断熱材などを挟んでいてもよい。

【0067】

補強材４の第１平板部４２及び第２平板部４３には、幅方向の中央に、各取付孔６５，６６に対向するようにして、貫通孔４０，４１が形成されている。貫通孔４０は鍵シリンダー７を、貫通孔４１は取っ手８の連結部８０を、それぞれ挿通可能な大きさに形成されており、補強材４の第１平板部４２及び第２平板部４３の間に鍵シリンダー７の本体（図示せず）及び取っ手８の本体（図示せず）が内蔵されている。

【0068】

補強材４の第１平板部４２及び第２平板部４３の外側面及び内側面には、直に熱膨張性樹脂組成物層５が形成されている。なお、「直に」とは、補強材４の表面に、粘着テープや粘着剤、接着剤などが用いられることなく、熱膨張性樹脂組成物層５が積層されていることを指す。

【0069】

熱膨張性樹脂組成物層５は、例えば図５及び図８に示すように、第１平板部４２及び第２平板部４３の幅方向の左右の側縁に長手方向に沿って延びるようにして設けることができる。この場合、各貫通孔４０，４１は、一対の熱膨張性樹脂組成物層５で挟まれる。熱膨張性樹脂組成物層５の幅方向の長さ（横幅）としては、特に限定されるものではない。

【0070】

なお、各貫通孔４０，４１の左右に設けられる熱膨張性樹脂組成物層５は、第１平板部４２及び第２平板部４３を長手方向に連続的に延びていてもよいし、断続的に延びる、すなわち、第１平板部４２及び第２平板部４３の長手方向に沿って間隔をあけて複数設けられていてもよい。なお、この場合、各貫通孔４０，４１の近傍、すなわち、各貫通孔４０，４１の長手方向の長さ（縦幅）を十分にカバーできる程度にだけ熱膨張性樹脂組成物層５が設けられていてもよい。

【0071】

また、熱膨張性樹脂組成物層５を、第１平板部４２及び第２平板部４３の長手方向においても、各貫通孔４０，４１を挟むようにして設けてもよい。つまり、各貫通孔４０，４１を囲むようにして熱膨張性樹脂組成物層５を設けることができる。

【0072】

なお、図示例では、熱膨張性樹脂組成物層５が第１平板部４２及び第２平板部４３の内側面及び外側面に設けられているが、第１平板部４２及び第２平板部４３の内側面及び外側面の少なくとも一方だけに設けられていてもよい。

【0073】

熱膨張性樹脂組成物層５は、上記実施形態と同様に、パテ状の２液熱硬化性樹脂組成物（パテ材）を用い、このパテ材を補強材４の所望の表面に塗布し、硬化させて補強材４と一体化することで、補強材４の表面に直に形成することができる。

【0074】

また、熱膨張性樹脂組成物層５は、熱可塑性樹脂をバインダーとして熱膨張性黒鉛及び無機充填剤を少なくとも配合してなる樹脂組成物を、溶融して液状とした後、所定の金型を用いた射出成形により補強材４の所望の表面に供給し、これを固化して補強材４と一体化することで、補強材４の所望の表面に直に形成することができる。

【0075】

上述した防火扉６では、中空部６５に熱膨張性樹脂組成物層５を有する補強材４が挿入されていることにより、防火仕様でない一般の防火扉に簡便に防火性能を付与することができる。つまりは、火災などにより防火扉６が加熱されると、熱膨張性樹脂組成物層５が熱膨張して、各貫通孔４０，４１や各取付孔６５，６６を埋めるので、中空部６５に火炎が侵入するのを防止することができる。また、中空部６５も熱膨張した熱膨張性樹脂組成物層５により埋められるので、火炎の延焼を防止することができるので、良好な防火性能を発揮できる。加えて、上記実施形態と同様に、防火扉６のコストダウンを達成することができるうえ、軽量化を図ることができる。

【符号の説明】

【0076】

１ 開口枠体（防火サッシ）
２ 外周枠体（防火サッシ）
４ 補強材
５ 熱膨張性樹脂組成物層
６ 防火扉
７ 鍵シリンダー
８ 取っ手
１４Ａ〜１４Ｃ 中空部
４０，４１ 貫通孔
４２ 第１平板部
４３ 第２平板部
６０，６１ 取付孔
６２ 表面材
６３ 背面材
６５ 中空部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】