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(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】
(24)【登録日】2024-06-28
(45)【発行日】2024-07-08
(54)【発明の名称】耐火被覆材、及び、耐火被覆材の設置構造
(51)【国際特許分類】
A62C 3/16 20060101AFI20240701BHJP
H02G 3/04 20060101ALI20240701BHJP
H01M 50/383 20210101ALN20240701BHJP
E04B 1/94 20060101ALN20240701BHJP
【ＦＩ】
A62C3/16 A
H02G3/04 012
H01M50/383
E04B1/94 A
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2020217552
(22)【出願日】2020-12-25
(65)【公開番号】P2022102680
(43)【公開日】2022-07-07
【審査請求日】2023-06-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000244084
【氏名又は名称】明星工業株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】393011393
【氏名又は名称】株式会社阪和
(73)【特許権者】
【識別番号】000003687
【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100102048
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 光司
(72)【発明者】
【氏名】本間 敏昭
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 貴典
(72)【発明者】
【氏名】山城 博隆
(72)【発明者】
【氏名】河野 哲也
(72)【発明者】
【氏名】落合 秀夫
(72)【発明者】
【氏名】古橋 幸子
(72)【発明者】
【氏名】村山 祐介
(72)【発明者】
【氏名】佐々 大輔
【審査官】神田 泰貴
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－２４３０７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－２０６６０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２２０４３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５７－１４７０９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１３２３６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－０７３４６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－２５２１２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１４７１４１７（ＣＮ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２７３６１８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１０－１５６１２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０６５３６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０１９１５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－００７３２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２４９９７６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６２Ｃ ２／００ － ９９／００
Ｈ０２Ｇ ３／００ － ３／０４
Ｅ０４Ｂ １／６２ － １／９９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
耐火繊維製の布から成る耐火袋内に、１００℃以上で脱水分解を行う無機粉粒体から成り、且つ、昇温に伴う脱水分解により吸熱する吸熱材を多数収容し、前記耐火袋の内部で前記吸熱材の分解により発生する気体を外方に放出可能にするガス放出部を設けて、被保護物を囲繞可能に形成してある耐火被覆材において、
前記吸熱材として水酸化アルミニウムを粉粒体の状態で使用し、
前記耐火袋は、表面にアルミ箔が付設された表布と裏布との間に多数の小収容空間を区画形成して、
前記小収容空間に前記水酸化アルミニウム粉粒体を収容し、
前記多数の小収容空間を区画形成する接合部を耐火糸で縫い付けると共に、その縫い付ける針孔により前記ガス放出部を形成する耐火被覆材。
【請求項2】
請求項１に記載の耐火被覆材の複数枚を、夫々の前記接合部の位置が、互いに布の表面に沿った方向に位置ずれした状態で、重ねて被保護物を囲繞してある耐火被覆材の設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、耐火被覆材、及び、耐火被覆材の設置構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来における耐火被覆材は、火災などに伴う昇温から被保護物を保護するために、その被保護物を囲繞して耐熱性を付与することが行われ、例えば、その耐火被覆材として水をそのまま含侵させたジェル状のシートや、水に溶解して吸熱反応を生じる冷却材、又は、１００℃未満で水が発生して尿素との反応で吸熱反応をさせる含水結晶性化合物などを、１００℃未満で破袋する合成樹脂フィルムから成る袋に封入したものが提供されていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００３－２５９５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した従来の耐火被覆材では、１００℃未満で吸熱反応して被保護物を耐火するものであるために、火災時以外の通常時に、経年による保持水の蒸発や減少で火災時の被保護物に対する耐火保護機能が不安定であったり、長時間の耐火保護機能が不十分であるという問題点がある。
【0005】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、耐火保護機能を長期にわたって安定して維持でき、且つ、長時間の耐火保護が期待できるものを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１の特徴構成は、耐火繊維製の布から成る耐火袋内に、１００℃以上で脱水分解を行う無機粉粒体から成り、且つ、昇温に伴う脱水分解により吸熱する吸熱材を多数収容し、前記耐火袋の内部で前記吸熱材の分解により発生する気体を外方に放出可能にするガス放出部を設けて、被保護物を囲繞可能に形成してある耐火被覆材において、前記吸熱材として水酸化アルミニウムを粉粒体の状態で使用し、前記耐火袋は、表面にアルミ箔が付設された表布と裏布との間に多数の小収容空間を区画形成して、前記小収容空間に前記水酸化アルミニウム粉粒体を収容し、前記多数の小収容空間を区画形成する接合部を耐火糸で縫い付けると共に、その縫い付ける針孔により前記ガス放出部を形成するところにある。
【0007】
本発明の第１の特徴構成によれば、耐火繊維製の布から成る耐火袋内に、１００℃以上で脱水分解を行う無機粉粒体から成り、且つ、昇温に伴う脱水分解により吸熱する吸熱材を多数収容することにより、従来より高温で吸熱反応をして長時間の耐火保護を可能とできるばかりか、吸熱材が無機粉粒体から成るものであるために、水を含侵したものや、１００℃未満で水の発生するものに比べて、火災時以外の通常時に水の蒸発や減少がなく、必要な火災時にのみ吸熱反応を行い、そのために経年によっても耐火保護機能は高く維持される。
そのうえ、吸熱材として無機粉粒体を耐火袋に収容するために、例えば、被保護物を囲繞して保護するのに、樹脂や硬化成型材と共に混合して、板状やシート状に成型するのに比して、吸熱反応を起こす吸熱材の使用割合を最大限に増やして、少ない空間であっても吸熱量をより多くすることができる。
しかも、吸熱材は耐火袋に収容されているために、耐火袋は１００℃以上の高温であっても破袋することなく吸熱材を保持して被保護物を囲繞し続け、耐火保護機能を高温でも維持できる。
また、耐火袋には、吸熱材の分解により発生する気体を外方に放出可能にするガス放出部を設けることにより、耐火袋の破袋を防止して吸熱材による脱水分解に基づく耐火保護機能を維持させることができる。
そのうえ、吸熱材として無機粉粒体を耐火袋に収容するために、例えば、被保護物を囲繞して保護するのに、樹脂や硬化成型材と共に混合して、板状やシート状に成型するのに比して、吸熱反応を起こす吸熱材の使用割合を最大限に増やして、少ない空間であっても吸熱量をより多くすることができる。
しかも、吸熱材は耐火袋に収容されているために、耐火袋は１００℃以上の高温であっても破袋することなく吸熱材を保持して被保護物を囲繞し続け、耐火保護機能を高温でも維持できる。
また、耐火袋には、吸熱材の分解により発生する気体を外方に放出可能にするガス放出部を設けることにより、耐火袋の破袋を防止して吸熱材による脱水分解に基づく耐火保護機能を維持させることができる。
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
水酸化アルミニウム粉粒体から成る吸熱材は、２００℃～３５０℃で脱水分解し、その分解により生じた水の蒸発潜熱により吸熱するもので、ガラスクロスから成る耐火袋内に吸熱材が収容されて被保護物を囲繞することで、一定量の吸熱材が定まった位置で吸熱して確実に耐火保護できる。
そのために、従来より高温の環境下でもより長時間の耐火保護ができる。
そのうえ、表面にアルミ箔が付設された表布と裏布との間に多数の小収容空間を区画形成するように耐火性糸で縫い付けた接合部を設けてあるために、より高温の雰囲気でも破袋せず、しかも、水酸化アルミニウム粉粒体が偏るのを防止すると共に、複雑な形状の被保護物にもその表面に沿って囲繞させることができる。
また、ガス放出部は、前記接合部に形成した針孔により形成してあるために、布同士の接合とガス放出とが共に可能になり、生産性を向上させることができる。
そのために、従来より高温の環境下でもより長時間の耐火保護ができる。
そのうえ、表面にアルミ箔が付設された表布と裏布との間に多数の小収容空間を区画形成するように耐火性糸で縫い付けた接合部を設けてあるために、より高温の雰囲気でも破袋せず、しかも、水酸化アルミニウム粉粒体が偏るのを防止すると共に、複雑な形状の被保護物にもその表面に沿って囲繞させることができる。
また、ガス放出部は、前記接合部に形成した針孔により形成してあるために、布同士の接合とガス放出とが共に可能になり、生産性を向上させることができる。
【0012】
【0013】
【0014】
本発明の第２の特徴構成の耐火被覆材の設置構造は、耐火被覆材の複数枚を、夫々の前記接合部の位置が、互いに布の表面に沿った方向に位置ずれした状態で、重ねて被保護物を囲繞してある。
【0015】
本発明の第２の特徴構成によれば、小収容空間を区画形成するための接合部は、吸熱材の保持量が少なくて断熱性能が低下しがちであるが、耐火被覆材の複数枚を、夫々の前記接合部の位置が、互いに布の表面に沿った方向に位置ずれした状態で、重ねて被保護物を囲繞することにより、断熱性能の低下部分を少なくして、吸熱材による吸熱効果を耐火被覆材の面に沿った方向でより均等にでき、被保護物の耐火保護を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の耐火被覆材の一部断面の斜視図である。
【図2】耐火被覆材の設置構造を示す縦断側面図である。
【図3】別実施例の縦断面図である。
【図4】別実施例の縦断面図である。
【図5】別実施例の縦断面図である。
【図6】別実施例の縦断面図である。
【図7】別実施例の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［耐火被覆材］
図１に示すように、被保護物を囲繞して火災から保護する耐火被覆材１は、耐火繊維製の布から成る耐火袋１０内に、１００℃以上で脱水分解を行う無機粉粒体から成り、且つ、昇温に伴う脱水分解により吸熱する吸熱材９を多数収容し、前記耐火袋１０の内部で前記吸熱材９の分解により発生する気体を外方に放出可能にするガス放出部を設けて、被保護物を囲繞可能に形成してある。
［耐火被覆材］
図１に示すように、被保護物を囲繞して火災から保護する耐火被覆材１は、耐火繊維製の布から成る耐火袋１０内に、１００℃以上で脱水分解を行う無機粉粒体から成り、且つ、昇温に伴う脱水分解により吸熱する吸熱材９を多数収容し、前記耐火袋１０の内部で前記吸熱材９の分解により発生する気体を外方に放出可能にするガス放出部を設けて、被保護物を囲繞可能に形成してある。
【0018】
前記耐火袋１０は、ガラスクロスやセラミッククロス、シリカクロスなどの耐火繊維製の織布から構成してあって、例えば、被保護物として長尺の線材や棒状体、又は、凹凸表面の物などに巻き付けて囲繞しやすいように、ほぼ扁平なマット状にするために、表布１０Ａと裏布１０Ｂとの間に多数の小収容空間Ｓを区画形成するように、ガラス繊維などの耐火性糸２１で縫い付けた接合部２を設け、小収容空間Ｓ夫々に水酸化アルミニウム粉粒体から成る吸熱材９を多数収容してある。
上記形状に形成することで、水酸化アルミニウム粉粒体などの無機粉粒体が袋内で偏るのをできるだけ防止できる。
そして、接合部２に耐火性糸２１の縫い付けで形成した針孔によりガス放出部を形成してある。
上記形状に形成することで、水酸化アルミニウム粉粒体などの無機粉粒体が袋内で偏るのをできるだけ防止できる。
そして、接合部２に耐火性糸２１の縫い付けで形成した針孔によりガス放出部を形成してある。
【0019】
吸熱材９としての水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）3）粉粒体は、中心粒径約１０～１００μｍの白色粉末の結晶で、約２００℃までは安定していて、それ以上の温度になると脱水分解し、６６％のＡｌ2Ｏ3と３４％の水分子に分かれる。
つまり、２００℃～３５０℃で激しく脱水分解し、その際に大きな吸熱を伴う。
つまり、２００℃～３５０℃で激しく脱水分解し、その際に大きな吸熱を伴う。
【0020】
［耐火被覆材の設置構造］
上記耐火被覆材１を被保護物に移譲する際の設置構造は、小収容空間Ｓを区画形成するための接合部２は、吸熱材９の保持量が少なくて吸熱性能が低下しがちであるが、図２に示すように、マット状の耐火被覆材１の複数枚を、夫々の前記接合部２の位置が、互いに布の表面に沿った方向に位置ずれした状態で、重ねて被保護物を囲繞することで、吸熱性能の低下部分を少なくして、吸熱材９による吸熱効果を耐火被覆材１の面に沿った方向でより均等にでき、被保護物の耐火保護を向上させることができる。
上記耐火被覆材１を被保護物に移譲する際の設置構造は、小収容空間Ｓを区画形成するための接合部２は、吸熱材９の保持量が少なくて吸熱性能が低下しがちであるが、図２に示すように、マット状の耐火被覆材１の複数枚を、夫々の前記接合部２の位置が、互いに布の表面に沿った方向に位置ずれした状態で、重ねて被保護物を囲繞することで、吸熱性能の低下部分を少なくして、吸熱材９による吸熱効果を耐火被覆材１の面に沿った方向でより均等にでき、被保護物の耐火保護を向上させることができる。
【0021】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
なお、以下の他の実施形態において、上記実施形態と同様の部材には同一の符号を附してある。
〈１〉 吸熱材９は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム２水和物、及び硫酸マグネシウム７水和物からなる群から選ばれる少なくとも１種であってもよい。尚、水酸化アルミニウム以外の夫々の脱水分解温度は、水酸化マグネシウムで４１５～４３３℃、水酸化カルシウムで５８０℃、及び硫酸マグネシウム７水和物で１５０～２００℃である。
〈２〉 前記耐火袋１０を構成する表布１０Ａと裏布１０Ｂの少なくともいずれか一方の表面には、アルミ箔を付設したり、アルミ溶融・シリコンコートなどによる表面コートをしてあってもよく、この場合、輻射熱に対する遮蔽効果に基づいて耐火性能を更に向上させられるばかりか、耐火袋１０内の粉粒体が、布の織目から外方に流出する発塵に対する防止機能を付与することもできる。
〈３〉 前記耐火袋１０の表布１０Ａ、裏布１０Ｂの少なくとも一方の表面又は、表布１０Ａと裏布１０Ｂのいずれかの縫い目の接合部２には、図３、図４に示すように、ウレタン樹脂を主材として、高熱を受けると発泡して緻密な炭化断熱層を形成して火災から保護する耐火塗料２０を塗布してあってもよい。
尚、耐火塗料２０による塗布部分は、前述の発塵防止効果も有するものであるが、図４においては、裏布１０Ｂにおける表面には、縫い目によって形成されるガス放出部を維持するために、耐火性糸２１の周辺部は耐火塗料２０を塗布しないようにしてある。
上記耐火塗料２０としては、エポキシ、アクリル、塩化ビニル、ウレタン樹脂の中から選択された樹脂材料と、アンモニウム塩又はアミノ化合物からなる発泡剤と、炭水化物又はアルコール類からなる炭化材と、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミンの中から選択された反応触媒を混合したものが例として挙げられる。
〈４〉 耐火被覆材１の設置構造として、被保護物に対して耐火被覆材１を、３枚以上重ねて囲繞するように配置してあってもよい。
〈５〉 前記耐火繊維製の布で形成された耐火袋１０の少なくとも表側面又は裏側面を、図５に示すように、難燃性樹脂シート２３で覆ってあってもよい。この場合、耐火袋１０からの水酸化アルミニウム粉粒体の流出を確実に防止でき、長期にわたるケーブル耐火断熱機能を維持できる。
〈６〉 前記耐火袋１０の外側を、図６に示すように、金属箔ラミネートフィルムで形成した保護袋２４で覆ってあってもよい。この場合、耐火袋１０からの粉粒体の発塵を、保護袋２４により防止できる。
〈７〉 前記耐火袋１０を複数枚連結して囲繞面積を増加させる際には、図７に示すように、連結部には、吸熱材９や耐火塗料２０などの耐火補助部材２５を挟み込んで連結部の耐火性能の弱点を補うようにしてもよい。
以下に他の実施の形態を説明する。
なお、以下の他の実施形態において、上記実施形態と同様の部材には同一の符号を附してある。
〈１〉 吸熱材９は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム２水和物、及び硫酸マグネシウム７水和物からなる群から選ばれる少なくとも１種であってもよい。尚、水酸化アルミニウム以外の夫々の脱水分解温度は、水酸化マグネシウムで４１５～４３３℃、水酸化カルシウムで５８０℃、及び硫酸マグネシウム７水和物で１５０～２００℃である。
〈２〉 前記耐火袋１０を構成する表布１０Ａと裏布１０Ｂの少なくともいずれか一方の表面には、アルミ箔を付設したり、アルミ溶融・シリコンコートなどによる表面コートをしてあってもよく、この場合、輻射熱に対する遮蔽効果に基づいて耐火性能を更に向上させられるばかりか、耐火袋１０内の粉粒体が、布の織目から外方に流出する発塵に対する防止機能を付与することもできる。
〈３〉 前記耐火袋１０の表布１０Ａ、裏布１０Ｂの少なくとも一方の表面又は、表布１０Ａと裏布１０Ｂのいずれかの縫い目の接合部２には、図３、図４に示すように、ウレタン樹脂を主材として、高熱を受けると発泡して緻密な炭化断熱層を形成して火災から保護する耐火塗料２０を塗布してあってもよい。
尚、耐火塗料２０による塗布部分は、前述の発塵防止効果も有するものであるが、図４においては、裏布１０Ｂにおける表面には、縫い目によって形成されるガス放出部を維持するために、耐火性糸２１の周辺部は耐火塗料２０を塗布しないようにしてある。
上記耐火塗料２０としては、エポキシ、アクリル、塩化ビニル、ウレタン樹脂の中から選択された樹脂材料と、アンモニウム塩又はアミノ化合物からなる発泡剤と、炭水化物又はアルコール類からなる炭化材と、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミンの中から選択された反応触媒を混合したものが例として挙げられる。
〈４〉 耐火被覆材１の設置構造として、被保護物に対して耐火被覆材１を、３枚以上重ねて囲繞するように配置してあってもよい。
〈５〉 前記耐火繊維製の布で形成された耐火袋１０の少なくとも表側面又は裏側面を、図５に示すように、難燃性樹脂シート２３で覆ってあってもよい。この場合、耐火袋１０からの水酸化アルミニウム粉粒体の流出を確実に防止でき、長期にわたるケーブル耐火断熱機能を維持できる。
〈６〉 前記耐火袋１０の外側を、図６に示すように、金属箔ラミネートフィルムで形成した保護袋２４で覆ってあってもよい。この場合、耐火袋１０からの粉粒体の発塵を、保護袋２４により防止できる。
〈７〉 前記耐火袋１０を複数枚連結して囲繞面積を増加させる際には、図７に示すように、連結部には、吸熱材９や耐火塗料２０などの耐火補助部材２５を挟み込んで連結部の耐火性能の弱点を補うようにしてもよい。
【0022】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【0023】
９ 吸熱材
１０ 耐火袋
１０Ａ 表布
１０Ｂ 裏布
２０ 耐火塗料
２１ 耐火性糸
Ｓ 小収容空間
１０ 耐火袋
１０Ａ 表布
１０Ｂ 裏布
２０ 耐火塗料
２１ 耐火性糸
Ｓ 小収容空間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】