特開 2022-95045 耐火部材、耐火構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022095045

(43)【公開日】2022-06-28

(54)【発明の名称】耐火部材、耐火構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/94 20060101AFI20220621BHJP

   A62C 3/16 20060101ALI20220621BHJP

   E04B 1/90 20060101ALI20220621BHJP

   B32B 5/02 20060101ALI20220621BHJP

   B32B 5/26 20060101ALI20220621BHJP

【ＦＩ】

E04B1/94 V

A62C3/16 B

E04B1/90 H

B32B5/02 A

B32B5/26

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020208133

(22)【出願日】2020-12-16

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-01-05

(71)【出願人】

【識別番号】000165996

【氏名又は名称】株式会社古河テクノマテリアル

(71)【出願人】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】関 貴広

(72)【発明者】

【氏名】荒川 大輔

(72)【発明者】

【氏名】柿沼 真幸

(72)【発明者】

【氏名】光宗 将太

【テーマコード（参考）】

2E001

4F100

【Ｆターム（参考）】

2E001DE01

2E001DE04

2E001FA03

2E001GA24

2E001GA32

2E001HA33

2E001HD11

2E001HE01

2E001JB07

4F100AB01C

4F100AB10B

4F100AG00B

4F100AG00C

4F100AK09A

4F100AK28A

4F100AK29A

4F100AK64A

4F100AK73A

4F100AN02A

4F100AR00A

4F100AT00B

4F100BA03

4F100BA04

4F100BA07

4F100BA10B

4F100BA10C

4F100DG01C

4F100DG01D

4F100DG11C

4F100DG12B

4F100GB07

4F100JA02A

4F100JJ07

4F100JJ07C

4F100JL11A

4F100YY00C

(57)【要約】

【課題】 施工性に優れ、安定した品質の耐火構造を得ることが可能な耐火部材等を提供する。
【解決手段】 耐火部材１は、主に熱膨張部材３、面材５、繊維材７等から構成される。熱膨張部材３の一方の面は、面材５によって被覆される。面材５は、耐火部材１の基材として機能する。熱膨張部材３の他方の面（面材５とは逆側の面）には、不燃性又は難燃性の繊維材７が配置される。繊維材７は、格子状のメッシュ材であることが望ましい。繊維材７は、熱膨張部材３の面を完全には覆わずに、繊維同士の間に所定の隙間が存在する。すなわち、繊維材７の繊維同士の間において、熱膨張部材３の一部が露出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

粘着性を有する熱膨張部材を有する耐火部材であって、
前記熱膨張部材の一方の面を被覆する面材と、
前記熱膨張部材の他方の面に配置される不燃性又は難燃性の繊維材と、
を具備し、
少なくとも前記繊維材の繊維同士の間において、前記熱膨張部材の一部が露出することを特徴とする耐火部材。

【請求項2】

前記繊維材は、金属繊維、バサルト繊維又はガラス繊維からなるメッシュ材であることを特徴とする請求項１記載の耐火部材。

【請求項3】

前記メッシュ材のメッシュ格子間隔は、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２記載の耐火部材。

【請求項4】

前記繊維材のサイズは、前記熱膨張部材のサイズ以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の耐火部材。

【請求項5】

前記熱膨張部材の内部に、前記繊維材がさらに積層されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の耐火部材。

【請求項6】

前記熱膨張部材には、有機質バインダーとして、ポリブテン、ポリブタジエン、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴムからなる群より選ばれる１種又は２種以上が含まれることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の耐火部材。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれかに記載の耐火部材が用いられた耐火構造であって、
区画部に形成された貫通孔に長尺体が挿通され、
前記貫通孔の内部において、前記耐火部材が、前記繊維材が配置された面を内面側として、前記長尺体の周りに巻き付けられ、前記繊維材の繊維同士の間において、露出する前記熱膨張部材の一部が前記長尺体の外周面に密着することを特徴とする耐火構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、区画部に配管やケーブルなどが貫通する部位に対して耐火性能を確保するための耐火部材等に関するものである。

【背景技術】

【0002】

建造物等において、区画部で区画された各部屋に配管やケーブル（以下、単に長尺体と称する）が敷設される場合がある。この場合、例えば一方の部屋で火災が発生すると、長尺体を伝って火災が建造物全体に広がり、甚大な被害をもたらすおそれがある。

【0003】

このような区画部を貫通する長尺体の耐火構造では、長尺体と貫通孔との隙間に熱膨張部材を配置し、火災等の際には、熱膨張部材の膨張によって貫通孔を閉塞し、延焼を防ぐ方法が提案されている。

【0004】

例えば、熱膨張性部材の一方の面に基材を配置し、熱膨張性部材の他方の面に粘着層を形成し、粘着層の表面にセパレータを配置した耐火部材が提案されている（特許文献１）。

【0005】

また、常温で粘着性を有するブチルゴムを樹脂成分として含有する熱膨張性シートの一方の面にアルミニウムシートが張り付けられ、アルミニウムシートとは逆側の面には、剥離可能な離型材が張り付けられた長尺体用巻付部材が提案されている（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２０－９００５６号公報

【特許文献2】特開２０１７－１０６５６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献１のように、熱膨張部材の表面に粘着層を形成する方法では、積層構造が複雑となり、製造性が悪い。一方、特許文献２の方法によれば、熱膨張性シートが粘着性を有するため、別途粘着層を形成することなく、長尺体の周囲に巻き付けた際に、熱膨張性シートを長尺体に張り付けることができる。

【0008】

しかし、通常、特許文献１、２ともに、耐火部材は、製造・保管の際には、ボビンに巻き付ける必要がある。この際、そのまま巻き付けると、粘着性によって剥がすことができなくなってしまうため、離型材（離型紙）を張り付ける処置が必要である。このため、使用時には離型紙を剥がす必要があり、作業が増えるとともに、現場で離型紙がごみとなる。

【0009】

また、特許文献２は、前述したように、別途粘着層を形成する必要はないものの、ブチルゴム等からなる熱膨張部材（熱膨張パテ）は、粘着性が強すぎるため、一度施工（離型紙を剥離して長尺体の外周に巻付けて熱膨張部材と長尺体とを接着）してしまうと、その後、耐火部材を剥がすことが困難である。例えば、熱膨張部材が長尺体に強力に粘着した状態で、無理に耐火部材を剥離しようとすると、熱膨張部材が施工前と同様の形状を保持できず、再度施工しなおすことができない。このため、張り付ける位置を確認しながら調整することができず、一度張り付けてしまうと、張り付け位置を調整するためには、再度耐火部材を全て剥がした後、新たな耐火部材を所定の位置に張り付けなおす必要があった。

【0010】

また、従来の耐火部材を長尺体の外周に巻き付けて張り付けた構造では、火災等の際の熱膨張後の形状保持性が悪い場合がある。例えば、長尺体が燃焼した際に生じる貫通孔内部の空間は、熱膨張部材の膨張によって閉塞される。この際に、膨張後の熱膨張部材の形状保持性（＝膨張後の形状を保持する能力）が低い場合には、膨張後に熱膨張部材が崩れやすいため、形成された膨張層が施工箇所に留まることができず、炎や熱を遮断することができなくなる恐れがある。

【0011】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、施工性に優れ、安定した品質の耐火構造を得ることが可能な耐火部材等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】

【0012】

前述した目的を達成するため、第１の発明は、長尺体の周りに巻き付けられて用いられる耐火部材であって、粘着性を有する熱膨張部材と、前記熱膨張部材の一方の面を被覆する面材と、前記熱膨張部材の他方の面に配置される不燃性又は難燃性の繊維材と、を具備し、前記繊維材の繊維同士の間において、前記熱膨張部材の一部が露出することを特徴とする耐火部材である。

【0013】

前記繊維材は、金属繊維、バサルト繊維又はガラス繊維からなるメッシュ材であることが望ましい。

【0014】

前記メッシュ材のメッシュ格子間隔は、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが望ましい。

【0015】

前記繊維材のサイズは、前記熱膨張部材のサイズ以下であってもよい。

【0016】

前記熱膨張部材の内部に、前記繊維材がさらに積層されていてもよい。

【0017】

前記熱膨張部材には、有機質バインダーとして、ポリブテン、ポリブタジエン、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴムからなる群より選ばれる１種又は２種以上が含まれてもよい。

【0018】

第１の発明によれば、熱膨張部材の面材とは逆側の面に、繊維材が配置され、繊維材の繊維同士の間においてのみ、熱膨張部材の一部が露出するため、熱膨張部材の露出面積が少なくなり、粘着力を調整することができる。このため、例えばボビン等に巻き付ける際にも、離型紙などが不要である。

【0019】

また、繊維の厚み分だけ、耐火部材（繊維材）の表面から奥まった位置に熱膨張部材の表面が位置するため、長尺体の周囲に軽く巻き付けた際に、直ちに熱膨張部材と長尺体とが強接着されることが抑制され、耐火部材の張り直しや位置調整が容易である。また、一度軽く張り付けた後に、剥がす際にも、繊維材によって熱膨張部材の形状が保持されるため、繰り返しの使用が可能である。

【0020】

また、耐火部材の位置が確定した段階で、耐火部材を外周から強く押し付けることで、容易に熱膨張部材を長尺体に密着させて、両者を確実に接着することができる。

【0021】

また、熱膨張部材が膨張する際には、繊維材の繊維同士の隙間から、熱膨張部材が漏れ出すことができるため、膨張抵抗は多少増えるものの、繊維材の方向への膨張を許容することができる。また、膨張後は、熱膨張部材と繊維材の繊維とが絡み合い、繊維が膨張層の芯材として機能するため、より強固な膨張層を形成し、形状保持性を向上させることができる。

【0022】

また、繊維材が、金属繊維、バサルト繊維又はガラス繊維からなるメッシュ材であれば、取り扱いや製造が容易である。なお、金属繊維を用いた場合には、熱膨張部材に含まれる可塑剤によるダメージを受ける恐れがある。また、金属繊維は、切断作業が困難となり、また、金属繊維の先端でけがの恐れがある。これに対し、可撓性及び柔軟性のあるバサルト繊維やガラス繊維等を用いることで、可塑剤によるダメージも抑制され、取り扱い性が良好であり、製造性も良好である。一方、金属繊維を用いれば、金属繊維の塑性変形によって、良好な形状保持性を得ることができる。

【0023】

また、メッシュ材の格子間隔が２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であれば、粘着力を効果的に調整することが可能である。例えば、格子間隔が２ｍｍ未満である場合には、繊維同士の隙間が小さすぎるため、熱膨張部材の露出面積が少なくなり、十分な粘着力を確保することが困難である。また、格子間隔が小さすぎると、熱膨張部材の膨張時における膨張抵抗が大きくなるため、十分な膨張量を確保することが困難となる恐れがある。一方、メッシュ材の格子間隔が１０ｍｍを超えると、格子間隔が広すぎるため、熱膨張部材の露出面積が多くなりすぎてしまい、粘着力の調整が困難となる恐れがある。

【0024】

また、熱膨張部材の内部に、不燃性又は難燃性の他の繊維材を積層することで、熱膨張部材の膨張後において、他の繊維材も芯材として機能させることができるため、より高い形状保持性を確保することができる。

【0025】

また、熱膨張部材に含まれる有機質バインダーとして、ポリブテン、ポリブタジエン、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴムからなる群より選ばれる１種又は２種以上が適用される場合には、特に熱膨張部材の粘着力が高くなるため、本発明における粘着力の調整効果が高い。

【0026】

第２の発明は、第１の発明にかかる耐火部材が用いられた耐火構造であって、区画部に形成された貫通孔に長尺体が挿通され、前記貫通孔の内部において、前記耐火部材が、前記繊維材が配置された面を内面側として、前記長尺体の周りに巻き付けられ、前記繊維材の繊維同士の間において、露出する前記熱膨張部材の一部が前記長尺体の外周面に密着することを特徴とする耐火構造である。

【0027】

第２の発明によれば、施工性が良好であり、貫通孔と長尺体との隙間を確実に埋め、火災時には貫通孔を確実に閉塞することが可能である。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、施工性に優れ、安定した品質の耐火構造を得ることが可能な耐火部材等を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】耐火部材１を示す斜視図。

【図2】（ａ）は耐火部材１の拡大断面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ部の拡大平面図。

【図3】耐火構造を施工する工程を示す図。

【図4】耐火構造を施工する工程を示す図。

【図5】（ａ）は、耐火部材１を軽く巻き付けた状態における図４のＣ部の部分拡大図、（ｂ）は、さらに外周から強く押し付けた状態を示す図。

【図6】耐火構造２０を示す図

【図7】熱膨張部材３の膨張状態を示す概念図。

【図8】耐火部材１ａを示す断面図。

【図9】（ａ）は、耐火部材１ｂを示す断面図、（ｂ）は、耐火部材１ｂを丸めた状態を示す図。

【図10】（ａ）は、耐火部材１ｃを示す平面図、（ｂ）は、耐火部材１ｃを丸めた状態を示す図。

【図11】耐火構造２０ａを示す図。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明にかかる耐火部材１を示す斜視図であり、図２（ａ）は、耐火部材１の拡大断面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ部における、拡大平面図である。耐火部材１は、主に熱膨張部材３、面材５、繊維材７等から構成される。耐火部材１は、例えば、後述する長尺体の周りに巻き付けられて用いられる部材である。

【0031】

熱膨張部材３は、例えばシート状やパテ状のものが適用可能である。熱膨張部材３は、主に、熱膨張材、難燃剤及び型崩れ剤、有機質バインダー、無機充填剤等から構成される。熱膨張材は、加熱によって膨張し、体積を増すことで火災の火炎や熱で焼失した箇所を塞ぐために配合するものであり、例えば、熱膨張性黒鉛、ひる石（バーミキュライト）、熱膨張性マイクロカプセルなどを使用可能である。

【0032】

難燃剤および型崩れ防止剤は、難燃性の向上および、膨張後の炭化物のつながりをよくして崩れにくくする目的で使用するものである。難燃剤および型崩れ防止剤としては、例えば、ポリフェニレンエーテル、リン酸エステル、赤燐、及びポリリン酸アンモニウムからなる群より選ばれる１種又は２種以上を使用することができ、ポリフェニレンエーテル、ポリリン酸アンモニウム等の含有量は５．０～３５．０質量％がより好ましく、１０．０～３５．０質量％がさらに好ましい。

【0033】

有機質バインダーは、パテとしてのまとまりと施工性を向上させるためのものである。有機質バインダーとしては、例えば、ポリブテン、ポリブタジエン、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴムからなる群より選ばれる１種又は２種以上を使用することができる。なお、熱膨張部材３に、このような有機質バインダーを含むようにすることで、熱膨張部材３自体に、高い粘着性を付与することができる。なお、本発明は、特に、粘着力が１０Ｎ以上（テクスチャ試験）である場合に、特に効果的である。

【0034】

なお、熱膨張部材の粘着力は、例えば、以下のようにして測定される。熱膨張部材（パテ）の粘着性を普及型デジタルフォースゲージ（型番：ＨＦ－１０ 日本計測システム株式会社）および自動縦型サーボスタンド（型番ＪＳＶ－Ｈ１０００ 日本計測システム株式会社）を使用してテクスチャ試験にて評価を行う。パテ組成物をφ４０ｍｍ×深さ１５ｍｍのジュラコン製容器に充填し、２０℃に設定した恒温槽で３時間静置した後、パテに接する面がφ２０ｍｍとなるステンレス製平型圧子を取り付けて自動縦型サーボスタンドにセットしたデジタルフォースゲージを使用して試験速度１０ｍｍ／ｍｉｎ、圧入深さ５ｍｍで反復往復（２往復）を行い、熱膨張部材の粘着力を測定した。

【0035】

無機充填剤は、難燃性の向上、比重の調整、又はシート硬さの調整等を目的として、必要に応じて使用されるものである。無機充填剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルク、クレー、炭酸カルシウム、無機バルーン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、及びシリカからなる群から選ばれる１種又は２種類以上を使用することができる。

【0036】

熱膨張部材３の一方の面は、面材５によって被覆される。面材５としては、アルミガラスクロス（ＡＬＧＣ）、バサルト繊維、ガラス繊維（ガラスメッシュ、グラスファイバーメッシュ、ガラスクロス、ガラスヤーン、ガラスロービング等）、ポリプロピレン（ＰＰ）不織布、ポリエチレン（ＰＥ）不織布などを使用することができる。面材５は、耐火部材１の基材として機能する。

【0037】

なお、面材５によって、熱膨張部材３の一方の面の略全体が被覆されることが望ましい。すなわち、熱膨張部材３の一部が面材５から露出しないことが望ましい。例えば、完全に熱膨張部材３の面を被覆する方法として、アルミニウムシート、ポリオレフィン樹脂シート、シリコーン樹脂シートなどのシート材や、これらとガラス繊維やバサルト繊維が一体化（積層）したシートであることが望ましい。

【0038】

なお、面材５に用いられるガラス繊維やバサルト繊維などのメッシュ材を使用する際には、メッシュの格子間隔は狭い方が望ましく、例えば２ｍｍ未満（繊維幅よりも小さな間隔）の格子間隔であることが望ましい。このようにすることで、熱膨張部材３が、他の部位に接着してしまうことを抑制することができるとともに、耐火部材１の強度（耐久性）が向上し、さらに熱膨張部材３が面材５側に膨張することを抑制することができる。

【0039】

熱膨張部材３の他方の面（面材５とは逆側の面）には、不燃性又は難燃性の繊維材７が配置される。繊維材７のサイズは、熱膨張部材３のサイズと略同じであり、熱膨張部材３の他方の面は、繊維材７によっておおわれる。繊維材７としては、例えば、金属繊維、バサルト繊維又はガラス繊維（ガラスメッシュ、グラスファイバーメッシュ、ガラスクロス、ガラスヤーン、ガラスロービング等）からなるメッシュ材が望ましい。なお、繊維材７は、メッシュ材でなくてもよく、一方向に所定間隔で併設されたものでもよいが、製造性や取り扱い性などから、図２（ｂ）に示すように、格子状のメッシュ材であることが望ましい。なお、メッシュ材としては、縦糸と横糸とを組み立てた組布であってもよく、縦糸と横糸を織り込んだ織布であってもよい。

【0040】

繊維材７は、熱膨張部材３の面を完全には覆わずに、繊維同士の間に所定の隙間が存在する。すなわち、少なくとも繊維材７の繊維同士の間において、熱膨張部材３の一部が露出する。なお、繊維同士の間において、熱膨張部材３の一部が露出するとは、繊維材７の表面位置と熱膨張部材３の表面位置とが略一致することを意味するものではなく、平面視において、熱膨張部材３の一部が、繊維間で視認できる状態であることを意味する。すなわち、耐火部材１（繊維材７）の表面から、繊維材７の繊維の厚み分だけ奥まった位置に、熱膨張部材３の表面が位置することを含む。

【0041】

なお、メッシュ材のメッシュ格子間隔（図２（ｂ）のＢ）は、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが望ましい。格子間隔が２ｍｍ未満である場合には、繊維同士の隙間が小さすぎるため、熱膨張部材の露出面積が少なくなり、十分な粘着力を確保することが困難である。また、格子間隔が小さすぎると、熱膨張部材の膨張時における膨張抵抗が大きくなるため、十分な膨張量を確保することが困難となる恐れがある。一方、メッシュ材の格子間隔が１０ｍｍを超えると、格子間隔が広すぎるため、熱膨張部材の露出面積が多くなりすぎてしまい、粘着力の調整が困難となる。

【0042】

次に、耐火部材１を用いた耐火構造の施工方法について説明する。図３～図６は、耐火構造の施工工程を示す図である。まず、図３に示すように、防火区画部である区画部９に貫通孔１１を形成する。区画部９は、例えば建築物などの構造物の内部空間を区画する壁である。次に、区画部９に形成された貫通孔１１に長尺体１３を挿通する。長尺体１３は、例えばケーブルや配管である。なお、複数本の長尺体を挿通してもよい。

【0043】

次に、図４に示すように、長尺体１３に耐火部材１を巻き付ける。この際、耐火部材１を強く押さえ過ぎず、耐火部材１は長尺体１３の外周に軽く巻き付けられる。なお、長尺体１３に耐火部材１を巻き付けた際に、耐火部材１の両端部が互いに重なり合い、ラップ部（重ね合わせ部）が形成される。このようにすることで、耐火部材１同士の間に隙間が形成されず、長尺体１３の全周を耐火部材１で覆うことができる。

【0044】

図５（ａ）は、図４のＣ部の拡大図であり、長尺体１３に耐火部材１を巻き付けた状態の部分断面図である。図５（ａ）に示すように、耐火部材１は、面材５が外周側となり、繊維材７が内周面側（長尺体１３の外面との対向面）となるようにして、長尺体１３の周りに巻き付けられる。

【0045】

ここで、熱膨張部材３と長尺体１３との間には、繊維材７が配置される。このため、繊維材７によって、熱膨張部材３の全面が長尺体１３に密着することがない。なお、繊維材７及び熱膨張部材３の変形により、熱膨張部材３の一部が、繊維間において、長尺体１３と接触する可能性もある。しかし、この場合でも、熱膨張部材３の全面の表面積の内、長尺体１３と接触する面積は小さく、また、繊維によって、隙間が維持される。このため、耐火部材１を長尺体１３に軽く巻き付けた状態では、耐火部材１（熱膨張部材３）が、長尺体１３と完全に接着されることがない。

【0046】

このように、耐火部材１を軽く巻き付けた状態は、接着力がほとんどないか、又は接着力が小さい状態の仮固定状態をとすることができる。このため、耐火部材１の張り付け位置を変えたい場合には耐火部材１を剥がして、張りなおすことができる。この際、繊維材７によって、接着力が小さくなっているため、耐火部材１を剥がすのが容易であり、また、耐火部材１を剥がす際に、熱膨張部材３の表面の繊維材７が、熱膨張部材３の形状保持部材として機能するため、剥がす際の熱膨張部材３の変形や破損を抑制することができる。

【0047】

耐火部材１の巻き付け位置が確定した段階で、耐火部材１の外周部を強く押し付けることで、繊維材７及び熱膨張部材３が変形する。このため、図５（ｂ）に示すように、繊維材７の繊維同士の間において、露出する熱膨張部材３の一部が長尺体１３の外周面に密着し、両者が強く接着される。このため、耐火部材１が長尺体１３の所定の位置に固定される。

【0048】

この状態から、図６に示すように、長尺体１３を移動させて、耐火部材１を貫通孔に内部に移動させる。このようにして、貫通孔１１の内部において、耐火部材１が、繊維材７が配置された面を内面側として、長尺体１３の周りに巻き付けられて固定された、耐火構造２０を得ることができる。

【0049】

なお、貫通孔１１のサイズが小さく、貫通孔１１の内面と長尺体１３の外面との隙間が狭い箇所に耐火部材１を施工する場合において、長尺体１３の任意の位置に耐火部材１を軽く巻付け、貫通孔１１まで耐火部材１をスライドさせて施工することもできる。この場合には、貫通孔１１の内部に耐火部材１を移動させた後に、繊維材７の繊維同士の間において、露出する熱膨張部材３の一部が長尺体１３の外周面に密着して、耐火部材１のずれや脱落が抑制される。

【0050】

次に、耐火部材１の火災時における機能について説明する。火災が発生すると、長尺体１３（又は長尺体１３の外被）が焼失する。また、耐火部材１の内周面側から温度が上昇し、膨張温度以上となると、熱膨張部材３が膨張を開始する。

【0051】

図７（ａ）は、熱膨張部材３が熱膨張を開始した直後の状態を示す概念図である。前述したように、繊維材７の繊維同士の間には、所定以上の間隔がある。このため、熱膨張部材３は、この隙間から、貫通孔１１の中心方向に熱膨張可能である。この際、熱膨張部材３の面材５側は、面材５で覆われているため、熱膨張部材３を効率よく貫通孔１１の中心方向へ膨張させることができる。

【0052】

図７（ｂ）は、熱膨張部材３がさらに膨張した後の状態を示す概念図である。熱膨張部材３が完全に膨張すると、貫通孔１１が閉塞され、区画部９の一方の側から他方の側への延焼を抑制することができる。この際、繊維材７は、膨張後の熱膨張部材３の内部に埋まった状態となるため、繊維材７が芯材の役割を発揮し、膨張後の熱膨張部材３の形状保持性を高め、熱膨張部材３の形状崩れ等を抑制することができる。

【0053】

以上説明したように、本実施の形態にかかる耐火部材１によれば、熱膨張部材３の一方の面に配置された面材５が、耐火部材１の基材として機能し、耐火部材１の引張強度や製造性等を高めることができる。また、熱膨張部材３を確実に保護することができる。

【0054】

また、熱膨張部材３の他方の面には、繊維材７が配置されるため、熱膨張部材３の露出面積を繊維によって減少させることで、粘着力を調整することができる。このため、剥離紙等が不要であり、また、仮配置した後で、張り付け位置を変更することも容易に行うことができる。また、一度仮配置した後に剥がす際には、繊維材７が、熱膨張部材３の変形や破損を抑制することができる。

【0055】

また、仮配置後、本固定する際には、耐火部材１を外周面から長尺体１３に対して強く押し付けることで、繊維間に露出する熱膨張部材３を確実に長尺体１３の外周面に密着させて接着することができる。このように、耐火部材１は、剥離紙等を用いることなく、所定の長さに切断するだけで使用することができる。

【0056】

また、繊維材７が、長手方向に対して略垂直な方向の繊維（横糸）を有すれば、切断して使用する際に、繊維を、おおよその長さを把握する際の目安として使用することができる。また、切断時にも、繊維に沿って切断することで、まっすぐに切断することができる。

【0057】

また、熱膨張部材３がパテ状の場合、熱膨張部材３が容易に変形するが、繊維材７が熱膨張部材３の伸縮を抑制するため、寸法精度を高めることができる。

【0058】

また、熱膨張時には、熱膨張部材３は繊維同士の隙間から漏れ出すことができるため、火災等の際には、熱膨張部材３を確実に熱膨張させることができる。また、熱膨張後は、繊維材７が熱膨張部材３の内部に埋まった状態となるため、繊維材７が熱膨張層の芯材として機能し、形状保持性を高めることができる。

【0059】

なお、熱膨張後の形状保持性をより高くするためには、図８に示す耐火部材１ａを用いてもよい。耐火部材１ａは、耐火部材１と略同様の構造であるが、熱膨張部材３の内部に、不燃性又は難燃性の他の繊維材７ａがさらに積層されている点で異なる。すなわち、耐火部材１ａは、一方の面側から、面材５、熱膨張部材３、繊維材７ａ、熱膨張部材３、繊維材７が積層されて構成される。

【0060】

繊維材７ａは、繊維材７と同様の構造とすることができる。なお、繊維材７ａは、粘着力の調整機能は不要であるため、繊維材７よりも格子間隔の広いものを適用してもよい。このようにすることで、熱膨張部材３の膨張時における、膨張抵抗を抑制することができる。なお、繊維材７ａは、膨張後の熱膨張部材の芯材として機能するため、この場合には、繊維材７に代えて、熱膨張部材３の表面に可燃性の多孔ポリフィルムを張り付けてもよく、熱膨張部材３の上に繊維材７を積層させ、さらにその上に可燃性の多孔ポリフィルムを張り付けてもよい。

【0061】

また、丸めて使用した際の形状保持性を高めるために、図９（ａ）に示すような耐火部材１ｂを用いてもよい。耐火部材１ｂは、繊維材７のサイズが、熱膨張部材３のサイズよりも小さい。このため、熱膨張部材３の少なくとも一方の端部近傍において、繊維材７が配置されずに、熱膨張部材３が露出する露出部１５が形成される。

【0062】

耐火部材１ｂは、図９（ｂ）のように、露出部１５側の端部が外側となるように丸めて使用した際に、露出部１５が、内面側に重なり合う耐火部材１ｂの他方の端部近傍の外面と密着する。露出部１５は、繊維材７が配置されているに部位と比較してより強い粘着力を有する。したがって、耐火部材１ｂの端部同士を重ね合わせた際に、当該部位をより強く密着させて、口開きを抑制することができる。なお、露出部１５が広すぎると、本発明の効果が小さくなるため、熱膨張部材３の繊維材７の張り付け面の面積に対する、繊維材７の面積（隙間部分を含む面積）が９０％以上であることが望ましい。このように、繊維材７のサイズは、熱膨張部材３のサイズ以下とすることができる。

【0063】

また、耐火部材を使用する際には、必ずしも端部同士を重ね合わせる必要はない。例えば、端部同士を突き合わせるようにして丸めてもよい。この場合には、図１０（ａ）に示す耐火部材１ｃのように、端部を斜めに形成してもよい。すなわち、長手方向（巻き付け方向）の両端部を略平行に斜めに形成した略平行四辺形としてもよい。

【0064】

端部同士を突き合わせるようにして耐火部材１ｃを丸めると、両端部に露出した熱膨張部材３同士の粘着力によって、形状が保持される。この際、端部を斜めに形成しておくことで、端部同士の密着面積を広くすることができるため、より確実に端部同士が密着した状態を保持することができる。

【0065】

なお、さらに形状保持性を高める方法としては、繊維材７を金属製としてもよい。金属製の繊維材７をシート状の形状から丸めると、塑性変形によって丸めた形状が維持される。このため、耐火部材をシート状ではなく、丸めた形状（周方向の一部が切れた略Ｃ字状の略筒状）で維持することができる。このように、本発明の耐火部材は、シート状には限られず、略筒状等であってもよい。

【0066】

また、本発明の耐火部材の使用方法としては、長尺体の外周に配置される場合には限られない。例えば、長尺体が挿通されるスリーブ等の外周に配置されてもよい。また、前述した耐火構造２０では、貫通孔１１が円形である例を示したがこれには限られない。例えば、図１１に示す耐火構造２０ａのように、略矩形の貫通孔１１ａに配置されてもよい。この場合には、耐火部材１等の他に、ブロック状の他の耐火部材１９を組み合わせることで耐火性能を確保してもよい。

【実施例0067】

各種の耐火部材について評価した。熱膨張部材としては、特開２０１６－１１７８８２号公報で開示された非硬化型熱膨張性パテ組成物を用いた。また、面材としては、アルミニウムガラスクロスを用いた。また、繊維材としては、ガラス繊維材（ガラスヤーン）を用いた。結果を表１に示す。

【0068】

【表1】

【0069】

表層繊維材が「あり」のものは、面材とは逆の面に繊維材を配置したものである。一方、表層繊維材が「なし」のものは、熱膨張部材の全面が露出したものである。また、中間繊維材とは、図８における繊維材７ａの有無である。格子間距離は、表層繊維材の格子間距離である。

【0070】

張り直し性は、配管の外周に一度張り付けて（軽く押圧）、その後耐火部材を剥がした際に、剥がすことができない又は剥がした後の熱膨張部材の変形等により再使用ができないものを「×」とし、剥がすのが困難ではあったが、剥がした後の熱膨張部材の変形等が少なく、再利用が可能であったものを「△」とし、剥がすことも容易であり、再利用も可能であったものを「〇」とした。

【0071】

膨張量は、熱膨張試験において評価した。この際、試験後の膨張倍率が２０倍以上のものを「〇」とし、それ以下のものを「×」とした。形状保持性は、膨張後の熱膨張部材の形態が崩れてしまうものを「×」とし、形状が保持されていたものを「〇」とした。

【0072】

表１に示すように、繊維材を設けないＮｏ．１は、張り直し性が×となった。また、剥離紙がないと、取り扱いが困難であった。また、熱膨張後の熱膨張部材の型崩れが生じた。繊維材が配置されたＮｏ．２は、格子間距離が略０（多少の隙間はあるが、繊維幅と比較して間隔が小さい）であるため、熱膨張部材が繊維間から十分に露出せず、張り直しは可能であるが、仮固定ができなかった。また、膨張量が十分ではなかった。このため、その後の形状保持性の評価ができなかった。

【0073】

これに対し、格子間に適切な隙間があり、熱膨張部材が露出するＮｏ．３～Ｎｏ．７は、張り直しが可能であり、その後の膨張量及び形状保持性が良好であった。特に、格子間距離が２～１０ｍｍであれば、いずれの評価も「○」となった。

【0074】

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0075】

１、１ａ、１ｂ、１ｃ……耐火部材
３………熱膨張部材
５………面材
７、７ａ………繊維材
９………区画部
１１………貫通孔
１３………長尺体
１５………露出部
１９………耐火部材
２０、２０ａ……耐火構造

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【手続補正書】

【提出日】2021-10-21

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

粘着性を有する熱膨張部材を有する耐火部材であって、
前記熱膨張部材の一方の面を被覆する面材と、
前記熱膨張部材の他方の面に配置される不燃性又は難燃性の繊維材と、
を具備し、
少なくとも前記繊維材の繊維同士の間において、前記熱膨張部材の一部が露出し、
前記繊維材は、金属繊維、バサルト繊維又はガラス繊維からなるメッシュ材であり、
前記耐火部材を、前記耐火部材を用いる対象の外周に軽く巻き付け、前記耐火部材の外周部を押し付けない状態では、前記熱膨張部材が前記繊維材の繊維同士の間からは露出してはみ出さずに、前記対象に密着することがなく、前記耐火部材の外周部を強く押し付けると、前記繊維材及び前記熱膨張部材が変形し、前記繊維材の繊維同士の間において、前記熱膨張部材の一部が繊維同士の間から露出して、前記対象と密着可能であり、
火災が発生して前記耐火部材の内側部材の温度が上昇すると、前記熱膨張部材が内側へ膨張し、前記繊維材は、膨張後の前記熱膨張部材の内部に埋まった状態となり、前記繊維材が芯材となって、膨張後の前記熱膨張部材の形状を保持することを特徴とする耐火部材。

【請求項2】

前記メッシュ材のメッシュ格子間隔は、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の耐火部材。

【請求項3】

前記熱膨張部材の内部に、前記繊維材がさらに積層されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の耐火部材。

【請求項4】

前記熱膨張部材には、有機質バインダーとして、ポリブテン、ポリブタジエン、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴムからなる群より選ばれる１種又は２種以上が含まれることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の耐火部材。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれかに記載の耐火部材が用いられた耐火構造であって、
区画部に形成された貫通孔に長尺体が挿通され、
前記貫通孔の内部において、前記耐火部材が、前記繊維材が配置された面を内面側として、前記長尺体の周りに巻き付けられ、前記繊維材の繊維同士の間において、露出する前記熱膨張部材の一部が前記長尺体の外周面に密着することを特徴とする耐火構造。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0012】

前述した目的を達成するため、第１の発明は、粘着性を有する熱膨張部材を有する耐火部材であって、前記熱膨張部材の一方の面を被覆する面材と、前記熱膨張部材の他方の面に配置される不燃性又は難燃性の繊維材と、を具備し、少なくとも前記繊維材の繊維同士の間において、前記熱膨張部材の一部が露出し、前記繊維材は、金属繊維、バサルト繊維又はガラス繊維からなるメッシュ材であり、前記耐火部材を、前記耐火部材を用いる対象の外周に軽く巻き付け、前記耐火部材の外周部を押し付けない状態では、前記熱膨張部材が前記繊維材の繊維同士の間からは露出してはみ出さずに、前記対象に密着することがなく、前記耐火部材の外周部を強く押し付けると、前記繊維材及び前記熱膨張部材が変形し、前記繊維材の繊維同士の間において、前記熱膨張部材の一部が繊維同士の間から露出して、前記対象と密着可能であり、火災が発生して前記耐火部材の内側部材の温度が上昇すると、前記熱膨張部材が内側へ膨張し、前記繊維材は、膨張後の前記熱膨張部材の内部に埋まった状態となり、前記繊維材が芯材となって、膨張後の前記熱膨張部材の形状を保持することを特徴とする耐火部材である。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】削除

【補正の内容】