專利名稱:防火性樹脂窗框的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及用于住宅等建筑物的開口部的合成樹脂制窗框,特別是可以用于防火地區(qū)等的開口部的具有防火性的樹脂窗框。
背景技術:
代替以往的主體由鋁形成的鋁制窗框,以寒冷地區(qū)為中心,正在普及隔熱性、隔音性優(yōu)異的樹脂窗框。該樹脂窗框由于隔熱性優(yōu)異,難以結露,可以提高居住性。
可是,由于防火性能低,存在不能使用于防火地區(qū)或準防火地區(qū)等的防火門或窗這樣的問題。
因此,發(fā)明了下述專利文獻1記載的窗內框材料。
該窗框材料構成如下,具備具有橫截面形狀為近似矩形的至少2個空洞,空洞排列在內外方向并且相鄰的2個空洞至少一半或一半以上的區(qū)域相互重合的合成樹脂制主體、和裝填在各個空洞中的型鋼部件、和裝填在各個空洞中的耐火性材料,其中,各型鋼部件具有將空洞的內外方向大致中央部沿著空洞延展的中央壁部和從該中央壁部的兩側邊緣沿著內外兩方向延伸出的凸緣壁部,耐火性材料存在于型鋼部件的中央壁部的內外兩側。
專利文獻1日本專利局專利公報,特公平6-89622號公報可是,上述專利文獻1中記載的窗框材料為了防止由于樹脂部分燒毀導致的耐火性能的降低,必須將裝填型鋼部件和耐火性材料的空洞的至少一半或一半以上的區(qū)域作成互相重合的構造,以成為作為防火用的特別構造的窗內框材料料。另外,由于在所有的空洞中填充填充型鋼部件以及耐火性材料,不僅窗框變重,制造和施工時操作困難,而且可動式窗框的場合,在開閉之時有重量感這樣的問題。另外,由于必須在所有的空洞中安裝型鋼部件,并且在型鋼部件的內外兩側的兩方都安裝耐火性材料,因此,在制造窗框時存在操作煩雜,需要花費時間這樣的問題。而且,裝填在空洞內的型鋼部件由于是以已乎沒有空隙的狀態(tài)填充,還存在通過熱橋在樹脂窗框的內部產生結露,型鋼部件容易腐蝕的問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題而作成的,作為其目的在于提供一種不改變通常的樹脂窗框的結構而可以簡單地賦予防火性能,可以在防火區(qū)域等使用的防火性樹脂窗框。另外,還在于提供一種輕量并容易操作,還可以使制造工序簡單化,并可以達到降低成本的防火性樹脂窗框。而且,還在于提供一種在發(fā)生火災時可防止空洞的貫通,可迅速發(fā)揮防火性能的防火性樹脂窗框。另外,在于提供一種即使是在使用型鋼部件時,也可以防止其腐蝕的防火性樹脂窗框。
發(fā)明內容
本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述課題,進行了深刻的研究和實驗的結果發(fā)現(xiàn),通過在不是防火方式的通常的樹脂窗框的空洞部分中插入熱膨脹性耐火材料,可以呈現(xiàn)優(yōu)異的防火性能,從而完成了本發(fā)明。另外還發(fā)現(xiàn),通過在空洞部分插入熱膨脹性耐火材料、金屬制部件和/或木制部件,表現(xiàn)出更加優(yōu)異的防火性能。
即,本發(fā)明涉及的防火性樹脂窗框是含有具有多個沿著長度方向的空洞的合成樹脂制部件,并且支撐具有耐火性的板材的防火性樹脂窗框,其特征在于,在從上述空洞中選擇的空洞內沿著其長度方向插入熱膨脹性耐火材料,以使在沿著上述板材的面的方向形成耐火面。合成樹脂制部件的橫截面形狀是沿著長度方向形成多個空洞,并且在從這些空洞中選擇的空洞內插入熱膨脹性耐火材料。另外,也可以在同一空洞中插入多個熱膨脹性耐火材料。作為熱膨脹性耐火材料,優(yōu)選可以容易地插入到空洞內的形態(tài)的成型體。
所說的耐火面,是在加熱熱膨脹性耐火材料時,進行體積膨脹而無間隙地形成耐火隔熱層,并且是連續(xù)地形成的面。例如,優(yōu)選從正面方向看防火性樹脂窗框時,幾乎將合成樹脂制部件的正面埋盡地形成無間隙配置的熱膨脹性耐火材料,并優(yōu)選形成幾乎連續(xù)的面。即,含有熱膨脹性耐火材料的耐火面除了劃分多個空洞的樹脂的厚壁,形成幾乎連續(xù)的面。構成耐火面的多個熱膨脹性耐火材料,即使是偏離進深方向配置,在功能上也沒有問題。
作為本發(fā)明涉及的防火性樹脂窗框的優(yōu)選的具體方案,其特征在于,上述熱膨脹性耐火材料,是將上述防火性樹脂,從與沿著上述板材的面的方向成直角的方向看,無間隙地配置。即,上述耐火面以無間隙的狀態(tài)幾乎連續(xù)地形成。
如上述構成的本發(fā)明的防火性樹脂窗框,由于將熱膨脹性耐火材料選擇性地插入到合成樹脂制部件的空洞內,形成耐火面,因此,因火災等被加熱時,熱膨脹性耐火材料熱膨脹,合成樹脂部件燃燒并埋入燒毀的部分,從而無間隙地形成耐火隔熱層,可以防止火焰的貫穿,發(fā)揮防火性能。另外,熱膨脹性耐火材料在大面積加熱時,迅速膨脹,合成樹脂部件燃燒并埋入燒毀的部分,從而防止火焰的貫穿,表現(xiàn)出防火性能。因此,可以簡便地制造防火性樹脂窗框,并可以防止如金屬制窗框那樣的結露現(xiàn)象。
上述防火性樹脂窗框,優(yōu)選上述熱膨脹性耐火材料形成長方形(短冊狀)形狀或帶狀,并且其寬幅面配置在沿著上述板材的面的方向上那樣地插入。所說的寬幅面是指在長方形形狀或帶狀的熱膨脹性耐火材料的斷面中,相當于長邊的面。按照該構成,熱膨脹性耐火材料由于在其寬幅面上迅速被加熱,瞬時形成耐火隔熱層,用少量的熱膨脹性耐火材料可以在防火性樹脂窗框的開口部的幾乎全面積上形成連續(xù)的耐火面,可以削減材料費,并使防火性能提高。
上述熱膨脹性耐火材料,優(yōu)選留有空間地插入到上述空洞內。如果這樣地構成,在維持防火性樹脂窗框的防火性能的同時,還可以達成輕量化。其結果,可以使防火性樹脂窗框的施工性提高。
上述熱膨脹性耐火材料優(yōu)選粘著支撐在上述空洞內面上。既可以對熱膨脹性耐火材料本身具有粘合性,也可以在熱膨脹性耐火材料的單面形成粘著層。粘著層的形成可以涂布粘合劑使之具有粘合性。按照該構成,在將熱膨脹性耐火材料插入合成樹脂制部件的空洞中時,由于可以粘著在空洞的內壁面,使施工變得容易。
作為本發(fā)明涉及的防火性樹脂窗框的另外的方案,其特征在于,還將金屬制部件和/或木制部件沿著長度方向插入到上述空洞中。作為金屬制部件,可以使用各種形狀的型鋼部件,并且熱膨脹性耐火材料和金屬制部件一起或分別插入到空洞的一部分或全部中。金屬制部件輔助地發(fā)揮提高防火性能的效果,可以使用于抑制熱膨脹性耐火材料的厚度以降低成本的場合或作為防火性弱點的個別地方。
作為木制部件,可以使用各種形狀的,并且熱膨脹性耐火材料和木制部件一起或分別插入到空洞的一部分或全部中。另外,也可以將多個熱膨脹性耐火材料或多個木制部件插入到同一空洞內。
如果將金屬制部件插入到合成樹脂制部件的空洞內,由于火災等防火性樹脂窗框被加熱,即使合成樹脂部件燒毀,由于金屬制部件,也可以確實地防止火焰的貫穿。因此,即使減小熱膨脹性耐火材料的厚度,也可以確保希望的防火性能,并可以達成降低成本。通過使用該金屬制部件,可以減少插入到空洞內的熱膨脹性耐火材料,并可以謀求輕量化和低成本化。
如果將木制部件插入到合成樹脂制部件的空洞內,由于火災等被加熱時,熱膨脹性耐火材料膨脹,合成樹脂部件燃燒并埋入燒毀的部分,防止火焰的貫穿,表現(xiàn)出防火性能。另外,木制部件由于火災時的熱風,部件難以振動,同時難以向外彎曲和向內彎曲,在防火性能上起到有利的作用,通過同時使用熱膨脹性耐火材料,可以協(xié)同地發(fā)揮提高防火性能的效果。通過使用該木制部件,可以減少插入到空洞內的熱膨脹性耐火材料,并可以謀求輕量化和低成本化。
另外,作為本發(fā)明涉及的防火性樹脂窗框的優(yōu)選的具體的方案,其特征在于,上述熱膨脹性耐火材料是用50kW/m2的加熱條件下加熱30分鐘后的體積膨脹率為3~50倍,并且用壓縮試驗器使用0.25cm2的壓頭在0.1m/s的壓縮速度下測定的體積膨脹后的斷裂點應力為0.05kgf/cm2或0.05kgf/cm2以上的材料形成的。
按照該構成,由于樹脂窗框的合成樹脂制部件在火災時燃燒并埋入燒毀的部分地進行熱膨脹性耐火材料的體積膨脹,而且,體積膨脹后具有規(guī)定的斷裂點應力,因此,熱膨脹性耐火材料不會被火災等的熱風吹飛,另外,由于加熱膨脹的隔熱層獨立自發(fā)地產生,可以防止火焰的貫穿。
另外,作為本發(fā)明涉及的防火性樹脂窗框的優(yōu)選的具體的其他的方案,其特征在于,上述熱膨脹性耐火材料是用相對于樹脂成分100重量份,含有10~300重量份的熱膨脹性無機物,30~400重量份的無機填充材料,并且含有上述熱膨脹性無機物以及無機填充材料的總量40~500重量份的樹脂組合物的材料形成,優(yōu)選上述樹脂組合物的成型體。按照該構成,熱膨脹性耐火材料由于火災等的加熱而膨脹,可以得到必要的體積膨脹率,并且在膨脹后,可以形成具有規(guī)定的隔熱性能同時具有規(guī)定的強度的殘渣,從而可以達成穩(wěn)定的防火性能。
附圖的簡單說明
圖1是本發(fā)明涉及的防火性樹脂窗框的第1種實施方案的正視圖。
圖2是沿著圖1的A-A線的主要部分斷面圖(實施例1)。
圖3是本發(fā)明涉及的防火性樹脂窗框的第2種實施方案(實施例2)的主要部分斷面圖。
圖4是本發(fā)明涉及的防火性樹脂窗框的第2種實施方案(實施例3)的主要部分斷面圖。
圖5是本發(fā)明涉及的防火性樹脂窗框的第3種實施方案(實施例4以及實施例6)的主要部分斷面圖。
圖6是本發(fā)明涉及的防火性樹脂窗框的第3種實施方案(實施例5)的主要部分斷面圖。
圖7是比較例的合成樹脂窗框的主要部分斷面圖。
圖8是示出實施例1~3的配合量(重量部)和比較例1的防火性能的表圖。
圖9是示出實施例4~7的配合量(重量部)和比較例1的防火性能的表圖。
實施發(fā)明的最佳方案以下,基于附圖詳細地說明本發(fā)明涉及的防火性樹脂窗框的第1種實施方案。圖1是作為本實施方案涉及的防火性樹脂窗框的雙槽推拉窗框的正視圖,圖2是沿著圖1的A-A線的主要部分斷面圖。在圖1、2中,防火性樹脂窗框1是固定在住宅等建筑物中形成的矩形的開口部上的窗框,具有外周的開口外框體10和2個在其內部可以沿水平方向移動的雙槽推拉的拉窗20、20。
開口外框體10由左右的縱向外框材料11、12和上下的橫向外框材料13、14構成,被各外框材料11~14包圍的內部為開口部。而且,2個拉窗20是閉塞上述開口部的,在構造上是大體相同的構造,并由左右的縱向內框材料21、22和上下的橫向內框材料23、24形成矩形,在中央側的縱向內框材料前后重合作為拉合(召し合わせ)部。開口外框體10以及拉窗20、20組合由縱橫向的外框材料11~14和縱橫向的內框材料21~24構成的合成樹脂制部件而構成。
防火性樹脂窗框1是如上所述,在開口外框體10上可以滑動地支撐2個拉窗20、20的窗框,拉窗20、20通過構成外周外框體的縱橫的內框材料21~24支撐由位于內周側的鐵制嵌網玻璃構成的窗玻璃25。窗玻璃25是構成耐火性板材的物質,并且構成隔開防火性樹脂窗框1的室內和室外的隔離面。另外,作為隔離面不僅限于具有透光性的窗玻璃,也可以是金屬板材或輕質碳酸鈣板等具有遮光性的材料。
本實施方案的防火性樹脂窗框1的構成,沒有特別的限定,只要是構成窗框的上下左右的各外框材料11~14、各內框材料21~24由合成樹脂擠出材料形成,并且具有沿著長度方向貫通的空洞,與長度方向成直角的橫截面的形狀具有一個或多個空洞的空間這樣的構成,則可以是已知的任何的方式。另外,用于構成窗框的各外框材料、用于各內框材料的合成樹脂雖然可以是硬質聚氯乙烯或ABS樹脂等任意一種,但從對防火性能有利的觀點看,優(yōu)選硬質聚氯乙烯。可以使用這些樹脂通過擠壓成型或注塑成型等成型各外框材料、各內框材料。
首先,從構成開口外框體10的縱向外框材料11、12開始詳細地進行說明??v向外框材料11、12是將擠壓成型硬質聚氯乙烯等合成樹脂的長尺寸材料切斷而形成的,并沿長度方向具有貫通的空洞,橫截面形狀為具有2個大的矩形的空洞11a、12a和從形成該空洞的內外的壁面的端部延伸到開口側的2個寬度小的空洞11b、12b。另外,構成開口外框體10的橫向外框材料13、14雖然沒有圖示,但同樣地也形成多個貫通于長度方向的空洞。
構成拉窗20的左右的縱向內框材料21、22同樣地,是將擠壓成型合成樹脂的長尺寸材料切斷而形成的,在橫截面上具有6個貫通于長度方向的空洞21a、22a。另外,構成拉窗20的橫向內框材料23、24雖然沒有圖示,但同樣地也形成多個貫通于長度方向的空洞。而且,在縱橫的內框材料的內部空間嵌入由嵌網玻璃構成的窗玻璃25。窗玻璃25位于縱向內框材料21、22的臺階部,并用橡膠密封材料或密封劑26固定。
本實施方案所示的防火性樹脂窗框1,其特征在于,在作為構成開口外框體10、以及拉窗20的合成樹脂制部件的各外框材料11~14、以及各內框材料21~24的空洞中插入含有熱膨脹性耐火材料的耐火片。即,在縱向外框材料11的大的空洞11a、12a中選擇性地插入了將熱膨脹性耐火材料切割成長方形形狀的耐火片15。耐火片15在單側具有粘接層,可以分別插入到縱向外框材料的2個大的空洞中,在除了2個大的空洞之間的中央壁面以外的3個面上,通過粘接層而被固定。另外,雖然沒有圖示,橫向外框材料13、14也在貫通于長度方向的空洞內同樣地插入了耐火片。
另外,拉窗20的縱向內框材料21、22的空洞21a、22a,將熱膨脹性耐火材料片切割成長方形的耐火片15A也插入到所有的6個空洞中。耐火片15A為平板狀,并以各空洞的與玻璃面平行的壁面對接的狀態(tài)插入。而且,拉窗20的上下的橫向內框材料23、24雖然沒有圖示,但也在貫通于長度方向的空洞中插入了耐火片。
這樣,在開口外框體10的空洞和拉窗20、20的空洞中,沿著窗玻璃25的面的方向插入多個耐火片15,在空洞的內壁面用粘接層密合,這些耐火片15沿著構成耐火性板材的窗玻璃25的面并列為平行的狀態(tài)而形成耐火面。這樣形成的耐火面,沿著除了與玻璃面垂直的方向的各外框體和各內框材料的厚壁部分的窗玻璃無間隙地埋盡幾乎整個面。
即,如果從室外側或室內側的正面,即,與沿著玻璃面的方向成直角的方向看防火性樹脂窗框1時,耐火片15位于包圍中央的窗玻璃25、25的外周的縱向內框材料21、22以及橫向內框材料23、24的空洞的正面,耐火片15還位于支撐拉窗20、20的開口外框體10的縱向外框材料11、12以及橫向外框材料13、14的空洞的正面,所有的耐火片的寬幅面沿著窗玻璃25的面平行地并列而形成耐火面。
耐火片15、15A是將熱膨脹性耐火材料的厚度為數(shù)mm的片材切割成長方形形狀,并將該耐火片沿著空洞的與窗玻璃25的面平行的壁面插入。為了插入到合成樹脂制部件的空洞內,熱膨脹性耐火材料可以是與該空洞的形狀尺寸符合的成型體,從與空洞的形狀和尺寸無關,均可以插入的觀點看,優(yōu)選長方形形狀或帶狀的成型體。另外,對于構成耐火片15、15A的熱膨脹性耐火材料的詳細(組成等),在后面敘述。
所說的構成本實施方案中使用的耐火片15、15A的熱膨脹性耐火材料是一經暴露在火災時等的高溫時,就發(fā)生體積膨脹而形成膨脹隔熱層的材料,在火災時,各外框材料11~14和各內框材料21~24等合成樹脂制部件燃燒而燒毀的部分被熱膨脹性耐火材料的膨脹隔熱層埋入,從而防止火焰的貫通的材料,則沒有特別的限定。作為熱膨脹性耐火材料,可以舉出在后述的樹脂成分中含有熱膨脹性無機物等的樹脂組合物,或者由防火涂料制造的成型體等,但從制造的容易程度看,優(yōu)選由樹脂組合物形成的成型體。
構成耐火片15、15A的熱膨脹性耐火材料,如上所述,只要是上述那樣的合成樹脂制部件燃燒但燒毀的部分被膨脹成分埋入的材料,則沒有特別的限定,但優(yōu)選在50kW/m2的加熱條件下加熱30分鐘后的體積膨脹率為3~50倍的材料。如果體積膨脹率低于3倍,由于膨脹成分不能將合成樹脂的燒毀部分充分地埋入,防火性能降低,而超過50倍,膨脹隔熱層的強度下降,防止火焰的貫通的效果降低,因此,優(yōu)選上述的范圍。更加優(yōu)選體積膨脹率為5~40倍,特別優(yōu)選8~35倍。
另外,熱膨脹性耐火材料的膨脹隔熱層優(yōu)選在火災時獨立的材料,但合成樹脂部分的壁厚厚時、或樹脂為硬質氯乙烯制的場合,膨脹隔熱層由于合成樹脂部分的炭化成分增加,也有炭化成分和膨脹成分復合化而獨立的情況,未必一定要膨脹隔熱層單獨獨立。
熱膨脹性耐火材料,如上所述,膨脹隔熱層由于合成樹脂部分的炭化成分增加,也有炭化成分和膨脹成分復合化而獨立的情況,未必一定要膨脹隔熱層單獨獨立,但合成樹脂部件的壁厚薄時或ABS樹脂等炭化成分少時,優(yōu)選獨立的材料。為了膨脹隔熱層獨立,膨脹隔熱層的強度是必要的,作為其強度,用壓縮試驗器使用0.25cm2的壓頭以0.1m/s的壓縮速度測定上述體積膨脹后的試樣時的斷裂點應力必須在0.05kgf/cm2或0.05kgf/cm2以上。如果斷裂點應力低于0.05kgf/cm2,隔熱膨脹層不能獨立,或防火性能降低。更加優(yōu)選0.1kgf/cm2或0.1kgf/cm2以上。
熱膨脹性耐火材料為長方形形狀或帶狀的成型體時,只要是其寬度滿足防火性能的,比插入的空洞的寬度短或長或一致均可,在過長時,還可以也折曲或弄圓的狀態(tài)插入。另外,成型體的厚度只要是滿足防火性能的,或薄或厚均可,但如上述變形時,必須比可以插入的厚度薄。
熱膨脹性耐火材料的插入長度,必須是構成合成樹脂窗框的各外框材料、各內框材料的全長,但空洞部分窄并且熱膨脹性耐火材料的膨脹成分埋入空洞部的全長時,也可以比其全長短。另外,插入的空洞的位置,只要是熱膨脹性耐火材料的膨脹成分和合成樹脂的炭化成分與合成樹脂窗框的玻璃面平行地連續(xù)埋入的位置,則可以是任意的位置。即,如果不連續(xù)地埋入地配置耐火片,則導致沒有埋入的空洞部因火災而貫通,不能有效地起到防火功能。
耐火片在空洞內的固定,在長方形形狀或帶狀的成型體的場合,可以舉出使用膠粘劑或粘合劑的方法、用螺釘固定的方法、在空洞和片的空間插入圓形等的發(fā)泡體等的方法、或注入發(fā)泡體原料后使之發(fā)泡而固定的方法等。使用膠粘劑或粘合劑來固定時,可以插入預先在成型體上涂布了膠粘劑或粘合劑的成型體,也可以在即將插入之前在成型體上涂布。另外,還可以在成型體上疊層具有膠粘劑或粘合劑層的基材,另外,也可以是成型體本身具有粘合性。另外,符合空洞的形狀和尺寸的成型體時,即可以直接插入,也可以使用上述的固定方法。只要是沿著空洞插入耐火片,就可以容易地制成防火性樹脂窗框。
熱膨脹性耐火材料,從向空洞內的插入或固定的容易程度看,優(yōu)選具有剛性的材料。例如,形成熱膨脹性耐火材料的材料的杜羅回跳式硬度計硬度,基于JISK7215以型號A測定時,優(yōu)選65或65以上。更加優(yōu)選75或75以上,特別優(yōu)選80或80以上。杜羅回跳式硬度計硬度越大,不僅熱膨脹性耐火材料的剛性增加,向空洞內的插入更加簡便,對空洞內的固定也可以變得容易,并可以使防火性樹脂窗框的制造簡單化。
接著,對構成上述耐火片15、15A的熱膨脹性耐火材料詳細地進行說明。
作為構成插入防火性樹脂窗框1的空洞內的熱膨脹性耐火材料的樹脂組合物的樹脂成分,沒有特別的限定,可以使用,例如,聚丙烯類樹脂、聚乙烯類樹脂、聚丁烯類樹脂、聚戊烯類樹脂等聚烯烴類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯類樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯醚類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚氯乙烯類樹脂等熱塑性樹脂。
另外,還可以使用天然橡膠(NR)、聚異戊二烯橡膠(IR)、丁二烯橡膠(BR)、1,2-聚丁二烯橡膠(1,2-BR)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、氯丁二烯橡膠(CR)、丁腈橡膠(NBR)、丁基橡膠(IIR)、乙-丙橡膠(EPR、EPDM)、氯磺化聚乙烯(CSM)、丙烯酸類橡膠(ACM、ANM)、環(huán)氧氯丙烷橡膠(CO、ECO)、多硫化橡膠(T)、硅橡膠(Q)、氟橡膠(FKM、FZ)、聚氨酯橡膠(U)等橡膠物質代替上述的熱塑性樹脂。另外,也可以使用聚氨酯、聚異氰酸酯、聚異氰尿酸酯、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚酰亞胺等熱固性樹脂。
這些樹脂中,在配合后述的熱膨脹性無機物,特別是熱膨脹性石墨時,從可以在其膨脹溫度或膨脹溫度以下成型的觀點看,優(yōu)選聚烯烴類樹脂或橡膠物質,其中,優(yōu)選聚乙烯類樹脂。作為聚乙烯類樹脂,可以舉出,例如,乙烯均聚物、以乙烯為主要成分的共聚物、它們的混合物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等。
作為上述以乙烯為主要成分的共聚物,可以舉出,例如,以乙烯部分為主要成分的乙烯-α-烯烴共聚物等,作為α-烯烴,可以舉出,例如,1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-丁烯、1-戊烯等。作為乙烯-α-烯烴共聚物的具體的商品,可以舉出デコポンダウ社制造的「CGCT」、エクソンモ一ビルケミカル社制造的「EXACT」等市售品。這些聚烯烴類樹脂可以單獨使用,也可以2種或2種以上同時使用。另外,為了使防火性能更加提高,從可以大量地配合填充劑的觀點看,優(yōu)選上述的橡膠物質。
另外,如上所述,為了將含有熱膨脹性耐火材料的耐熱片15、15A固定在合成樹脂制部件的空洞內,或可以與后述的型鋼部件貼合,優(yōu)選對樹脂組合物本身具有粘合性的,作為其方法,可以舉出,例如,在橡膠物質中添加增粘樹脂、增塑劑、油脂類、低分子量化合物等。作為增粘樹脂,沒有特別的限定,可以舉出,例如,松香、松香衍生物、達瑪樹脂、樹脂、香豆酮-茚樹脂、多萜樹脂、非反應性酚醛樹脂、醇酸樹脂、石油類烴樹脂、二甲苯樹脂、環(huán)氧樹脂等。
賦予粘合性的增塑劑,難以單獨表現(xiàn)出粘合性,但可以與上述增粘樹脂同時使用來提高粘合性。例如,可以舉出鄰苯二甲酸酯類增塑劑、磷酸酯類增塑劑、己二酸酯類增塑劑、癸二酸酯類增塑劑、蓖麻酸酯類增塑劑、聚酯類增塑劑、環(huán)氧類增塑劑、氯化石蠟等。
作為賦予粘合性的油脂類,由于具有與增塑劑相同的作用,可以使用于賦予增塑性和粘著調節(jié)劑的目的。作為油脂類,沒有特別的限定,可以舉出,例如,動物性油脂、植物性油脂、礦物油、硅油等。另外,賦予粘合性的低分子量化合物,除了賦予粘合性以外,還可以兼用于提高耐寒性、調節(jié)流動的目的。作為低分子量化合物,沒有特別的限定,可以舉出,例如。低分子量丁基橡膠、聚丁烯類化合物等。
另外,從提高樹脂本身的阻燃性來提高防火性能的觀點看,優(yōu)選酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂。特別是,從分子結構的選擇范圍寬,并且容易調節(jié)樹脂組合物的防火性能和力學物性能來看,優(yōu)選環(huán)氧樹脂。作為環(huán)氧樹脂,沒有特別的限定,基本上是具有環(huán)氧基團的單體和固化劑反應得到的樹脂。作為具有環(huán)氧基團的單體,可以舉出2官能的縮水甘油醚型、2官能的縮水甘油酯型、多官能的縮水甘油醚型。
作為2官能的縮水甘油醚型單體,可以舉出,例如,聚乙二醇型、聚丙二醇型、新戊二醇型、1,6-己二醇型、三羥甲基丙烷型、雙酚A型、雙酚F型、環(huán)氧丙烷-雙酚A型、加氫雙酚A型等。另外,作為2官能的縮水甘油酯型單體,可以舉出,例如,六氫化鄰苯二甲酸酐型、四氫化鄰苯二甲酸酐型、二聚酸型、對羥基苯甲酸型等。
另外,作為多官能的縮水甘油醚型,可以舉出,例如,苯酚酚醛清漆型、鄰甲苯酚型、DPP酚醛清漆型、二環(huán)戊二烯·苯酚型等。這些可以單獨使用,也可以2種或2種以上混合使用。另外,上述具有環(huán)氧基團的單體,既可以單獨使用,也可以2種或2種以上同時使用。
作為用于與具有環(huán)氧基團的單體反應而得到環(huán)氧樹脂的固化劑,可以舉出加成聚合型、催化型的物質。作為加成聚合型固化劑,可以舉出脂肪族多胺或其改性胺、芳香族多胺、酸酐、多酚、聚硫醇等。另外,作為催化型的固化劑,可以舉出,例如叔胺、咪唑類、路易斯酸、路易斯堿等。另外,上述固化劑,可以單獨使用,也可以2種或2種以上同時使用。
另外,也可以在環(huán)氧樹脂中添加其他的樹脂。由于其他的樹脂的添加量如果過多,則不能表現(xiàn)出環(huán)氧樹脂的效果,因此,優(yōu)選相對于環(huán)氧樹脂1,其他樹脂的添加量為5(重量比)或5以下。為了能夠插入到各種形狀或尺寸的空洞內,可以對環(huán)氧樹脂賦予可撓性,作為賦予可撓性的方法,可以舉出下面的方法。
(1)增大交聯(lián)點間的分子量。
(2)減小交聯(lián)密度。
(3)導入軟質分子結構。
(4)添加增塑劑。
(5)導入互穿網絡(IPN)構造。
(6)分散導入橡膠狀粒子。
(7)導入微孔。
上述(1)的方法是預先通過使用分子鏈長的環(huán)氧單體和/或固化劑使之反應,從而加長交聯(lián)點間的距離而表現(xiàn)出可撓性的方法。作為固化劑,例如,可以使用聚丙烯二胺等。上述(2)的方法是通過使用官能團少的環(huán)氧單體和/或固化劑使之反應,從而減小一定區(qū)域的交聯(lián)密度而表現(xiàn)出可撓性的方法。作為固化劑,可以使用例如2官能胺,作為環(huán)氧單體,可以使用例如單官能環(huán)氧樹脂等。
上述(3)的方法是導入采取軟質分子結構的環(huán)氧單體和/或固化劑而表現(xiàn)出可撓性的方法。作為固化劑,可以使用例如雜環(huán)二胺,作為環(huán)氧單體,可以使用例如亞烷基二醇二縮水甘油醚等。上述(4)的方法是添加作為增塑劑的非反應性稀釋劑,例如DOP、焦油、石油樹脂等的方法。
上述(5)的方法是以在環(huán)氧樹脂的交聯(lián)結構中導入具有其他的軟質結構的樹脂的互穿網絡(IPN)結構表現(xiàn)出可撓性的方法。上述(6)的方法是在環(huán)氧樹脂基體中配合分散液體狀或粒狀的橡膠粒子的方法。作為環(huán)氧樹脂基體可以使用聚酯醚等。上述(7)的方法是通過將1μm或1μm以下的微孔導入到環(huán)氧樹脂基體中來表現(xiàn)出可撓性的方法。作為環(huán)氧樹脂基體,可以添加分子量1000~5000的聚醚。
通過調節(jié)上述環(huán)氧樹脂的剛性、可撓性,可以從硬的板狀物得到具有柔軟性的成型體,對應于各種空洞的形狀以及尺寸,可以插入耐火片15、15A。上述樹脂既可以每種都單獨使用,也可以使用混合了用于調節(jié)樹脂的熔融粘度、柔軟性、粘合性等的2種或2種以上的樹脂的物質。另外,在不損害樹脂組合物的防火性能的范圍內,也可以實施樹脂的交聯(lián)或改性。作為交聯(lián)或改性的方法,沒有特別的限定,可以按照已知的方法進行。交聯(lián)或改性,可以在配合了本發(fā)明使用的各種填充劑之后進行、或與配合同時進行,或者也可以使用預先交聯(lián)或改性的樹脂。
作為構成耐火片15、15A的熱膨脹性耐火材料中含有的熱膨脹性無機物,只要是加熱膨脹的熱膨脹性無機物即可,沒有特別的限定,例如,可以舉出蛭石、陶土、云母、熱膨脹性石墨、硅酸金屬鹽、硼酸鹽等。這些當中,從膨脹開始溫度低并且膨脹度高方面看,優(yōu)選熱膨脹性石墨。
所謂熱膨脹性石墨是原本已知的物質,是將天然鱗狀石墨、熱分解石墨、集結石墨等粉末用濃硫酸、硝酸、硒酸等無機酸與濃硝酸、高氯酸、高氯酸鹽、高錳酸鹽、重鉻酸鹽、過氧化氫等強氧化劑處理,生成石墨層間化合物的物質,是維持了碳的層狀結構的結晶化合物。這樣經酸處理而得到的熱膨脹性石墨,還優(yōu)選使用用氨、脂肪族低級胺、堿金屬化合物、堿土金屬類金屬化合物中和的物質。
作為脂肪族低級胺,可以舉出,例如,單甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、丙胺、丁胺等。作為堿金屬化合物以及堿土類金屬化合物,可以舉出,例如,鉀、鈉、鈣、鋇、鎂等的氫氧化物、氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、有機酸鹽等。
熱膨脹性石墨的粒度優(yōu)選20~200目。如果粒度比200目小,石墨的膨脹度小,不能得到充分的膨脹隔熱層,另外,如果粒度比20目大,雖然具有石墨的膨脹度大這樣的優(yōu)點,但在樹脂中配合之際,分散性變差,不能避免物理性能的降低。作為熱膨脹性石墨的市售品,可以舉出,例如,東ソ一社制造的「GREP-EG」、GRAFTECH社制造的「GRAFGUARD」等。
在構成熱膨脹性耐火材料的樹脂組合物中,優(yōu)選進一步配合無機填充劑。無機填充劑,在形成膨脹隔熱層時,使熱容量增大而抑制傳熱,同時在骨材中起作用,使膨脹隔熱層的強度提高。作為無機填充劑,沒有特別的限定,可以舉出,例如,氧化鋁、氧化鋅、氧化鈦、氧化鈣、氧化鎂、氧化鐵、氧化錫、氧化銻、鐵氧體類等金屬氧化物;氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁、水滑石等含水無機物;堿性碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、碳酸鍶、碳酸鋇等金屬碳酸鹽等。
另外,作為無機填充劑,除這些以外,還可以舉出硫酸鈣、石膏纖維、硅酸鈣等鈣鹽;二氧化硅、硅藻土、天然無機填料、硫酸鋇、滑石、粘土、云母、蒙脫石、膨潤土、活性白土、海泡石、水泡石(イモゴライト)、絹云母、玻璃纖維、玻璃珠、二氧化硅類球、氮化鋁、氮化硼、氮化硅、炭黑、石墨、碳纖維、炭球、木炭粉末、各種金屬粉、鈦酸鉀、硫酸鎂「MOS」(商品名)、鈦酸鋯酸鉛、硼酸鋁、硫化鉬、碳化硅、不銹鋼纖維、硼酸鋅、各種磁性粉、礦渣棉、煙灰、脫水污泥等。這些無機填充劑可以單獨使用,也可以2種或2種以上同時使用。無機填充劑中,優(yōu)選含水無機物和/或金屬碳酸鹽。
上述含水無機物在通過加熱時的脫水反應生成的水而引起吸熱,溫度上升降低而使防火性能提高這點,以及在加熱后氧化物殘存,并且通過該氧化物作為骨材起作用,從而使膨脹層的強度提高這點看,是優(yōu)選的。含水無機物中,氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁等金屬氫氧化物,由于生成的水的量多,更能發(fā)揮防火性能,因此,特別優(yōu)選。另外,氫氧化鎂和氫氧化鋁由于發(fā)揮脫水效果的溫度區(qū)域不同,如果同時使用,發(fā)揮脫水效果的溫度區(qū)域寬,可以得到有效的溫度上升抑制效果,因此,優(yōu)選同時使用。
上述的金屬碳酸鹽,在加熱中由于脫碳酸反應產生二氧化碳氣體從而促進膨脹層的形成這點,以及在加熱后氧化物殘存,并且通過該氧化物作為骨材起作用,從而使膨脹層的強度提高這點看,是優(yōu)選的。金屬碳酸鹽中,屬于周期表II族的金屬碳酸鹽,例如碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、碳酸鍶由于容易產生碳酸反應,故特別優(yōu)選。
作為無機填充劑的粒徑,優(yōu)選0.5~100μm,更加優(yōu)選1~50μm。無機添加劑,由于添加量少時,分散性嚴重左右性能,因此雖然優(yōu)選粒徑小的,但如果不足0.5μm時,會引起二次凝聚,分散性變差。添加量多時,隨著進入高填充,樹脂組合物的粘度變高,成型性降低,但由于通過加大粒徑可以降低樹脂組合物的粘度,因此,優(yōu)選粒徑大的。如果粒徑超過100μm。成型體的表面性、樹脂組合物的力學物性降低。
另外,無機填充劑更加優(yōu)選將粒徑大的無機填充劑和粒徑小的組合使用,通過組合使用,可以維持膨脹隔熱層的力學性能并達到高填充化。做為無機填充劑,可以舉出,例如,粒徑18μm的「ハイジライト-H31」(昭和電工社制造)、粒徑25μm的「B325」(ALCOA社制)等氫氧化鋁,粒徑1.8μm的「ホワイトンSB紅」(備北粉化工業(yè)社制造)、粒徑8μm的「BF300」(備北粉化工業(yè)社制造)等碳酸鈣等。
在構成熱膨脹性耐火材料的樹脂組合物中,為了增加膨脹隔熱層的強度而提高防火性能,除了上述各成分以外,還可以進一步添加磷化合物。作為磷化合物,沒有特別的限制,可以舉出,例如,紅磷;磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯基)酯、磷酸甲苯基二苯基酯、磷酸(二甲苯基)二苯基酯等各種磷酸酯;磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸鎂等磷酸金屬鹽;多磷酸銨類;下述化學式(1)表示的化合物等。這些當中,從方或性能的觀點看,優(yōu)選紅磷、多磷酸銨類以及下述化學式(1)表示的化合物,在性能、安全性、成本等方面,更加優(yōu)選多磷酸銨類。
化學式(1)中,R1以及R3表示氫原子、碳原子數(shù)為1~16的直鏈或支鏈烷基、或碳原子數(shù)為6~16的芳基。R2表示羥基、碳原子數(shù)為1~16的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為1~16的直鏈或支鏈烷氧基、碳原子數(shù)為6~16的芳基、或碳原子數(shù)為6~16的芳氧基。
作為紅磷,可以使用市售的紅磷,但從耐濕性、混煉時不發(fā)生自然發(fā)火等安全性看,優(yōu)選使用在紅磷粒子的表面用樹脂涂覆的紅磷等。作為磷酸銨類,沒有特別的限定,可以舉出,例如,多磷酸銨、三聚氰胺改性多磷酸銨等,但從操作性等方面看,優(yōu)選使用多磷酸銨。作為市售品,可以舉出,例如クラリアント社制造的「AP422」、「AP462」、Budenheim Iberica社制造的「FR CROS 484」、「FR CROS 487」等。
作為化學式(1)表示的化合物,沒有特別的限定,可以舉出,例如,甲基膦酸、甲基膦酸二甲酯、甲基膦酸二乙酯、乙基膦酸、丙基膦酸、丁基膦酸、2-甲基丙基膦酸、叔丁基膦酸、2,3-二甲基丁基膦酸、辛基膦酸、苯基膦酸、二辛基苯基膦酸酯、二甲基次膦酸、甲基乙基次膦酸、甲基丙基次膦酸、二乙基次膦酸、二辛基次膦酸、苯基次膦酸、二乙基苯基次膦酸、二苯基次膦酸、雙(4-甲氧苯基)次膦酸等。其中,叔丁基膦酸雖然價格高,但在高阻燃性上是優(yōu)選的。上述磷化合物既可以單獨使用,也可以2種或2種以上同時使用。
上述磷化合物,如果暴露于火災等高溫時,轉化為多磷酸類化合物,該多磷酸類化合物作為無機膠粘劑起作用,發(fā)揮提高膨脹隔熱層的強度的效果。另外,上述的金屬碳酸鹽中,由于屬于周期表II族的金屬碳酸鹽、例如碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、碳酸鍶與上述磷化合物、特別是多磷酸銨同時使用時,金屬碳酸鹽的脫碳酸反應的溫度降低,促進膨脹隔熱層的形成。另外。通過與上述化合物并用,促進磷化合物向多磷酸類化合物的轉化,發(fā)揮使膨脹隔熱層的強度進一步提高的效果。特別是,當多磷酸銨與碳酸鈣同時使用時,由于最能發(fā)揮上述兩種效果,故優(yōu)選。
在構成熱膨脹性耐火材料的樹脂組合物中,相對于樹脂成分100重量份,熱膨脹性無機物的配合量優(yōu)選10~300重量份。配合量不足10重量份,由于體積膨脹率低,不能將構成樹脂窗框的合成樹脂制部件燒毀的部分充分埋盡,因此防火性能降低,而當超過300重量份時,機械強度降低嚴重,變得不能耐受使用。更加優(yōu)選20~250重量份。在樹脂組合物中,相對于樹脂成分100重量份,無機填充劑的配合量優(yōu)選30~400重量份。配合量不足30重量份,伴隨著熱容量的降低,不能得到充分的防火性能,而當超過400重量份時,機械強度降低嚴重,變得不能耐受使用。更加優(yōu)選40~350重量份。
在樹脂組合物中,添加磷化合物時,相對于樹脂成分100重量份,磷化合物的配合量為30~300重量份。如果配合量低于30重量份,提高膨脹隔熱層的強度的效果變得不充分,如果超過300重量份,機械強度降低嚴重,變得不能耐受使用。更加優(yōu)選40~250重量份。
熱膨脹性無機物和無機填充劑的總量,相對于樹脂成分100重量份,優(yōu)選40~500重量份。如果總量不足40重量份,不能得到充分的膨脹隔熱層,如果超過500重量份,機械強度降低嚴重,變得不能耐受使用。更加優(yōu)選70~400重量份。
另外,添加磷化合物時,磷化合物、熱膨脹性無機物以及無機填充劑的總量,相對于樹脂成分100重量份,優(yōu)選70~500重量份。如果總量不足70重量份,不能得到充分的膨脹隔熱層,如果超過500重量份,機械強度降低嚴重,變得不能耐受使用。更加優(yōu)選100~400重量份。
另外,在樹脂組合物中,還可以在不損害其物性的范圍內,近一步添加酚類、胺類、硫類等抗氧劑、金屬侵害防止劑、抗靜電劑、穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、潤滑劑、軟化劑、顏料等。另外,也可以添加一般的阻燃劑,通過由阻燃劑引起的燃燒抑制效果,可以提高防火性能。
構成熱膨脹性耐火材料的樹脂組合物的成型體,可以通過在制作上述的樹脂組合物的混煉物之后成型,并通過將符合孔穴形狀以及尺寸的成型體再制成或片狀或圓筒狀的成型體后切斷,可以得到長方形狀或帶狀的成型體。另外,也可以在混煉時添加溶劑后再成型,然后使溶劑揮發(fā)的方法。
樹脂組合物的混煉物,可以通過將上述的各成分通過擠出機、班伯里混合器、捏合混合器、混煉輥等,另外,環(huán)氧樹脂等固化性樹脂時,還可以使用混砂機、行星式攪拌機等已知的混煉裝置而獲得。另外,雙液性的熱固性樹脂,特別是環(huán)氧樹脂的場合,還可以將兩種液體分別與填充劑的混煉物按上述混煉方法分別制作,然后用柱塞泵、蛇形泵、齒輪泵等供給各自的混煉物,再用靜態(tài)混合器、動態(tài)混合器等進行混合來制造混煉物。
作為樹脂組合物的成型方法,可以使用例如模壓成型、壓延加工、擠出成型、注塑成型等已知的方法成型上述混煉物。另外,作為雙液性熱固化樹脂、特別是環(huán)氧樹脂的成型方法,還可以對應于適宜形狀使用由SMC(片材成型復合物(Sheet Molding Compound))等的通過輥軋成型、涂膠輥或刮板涂布機的涂布成型等已知的方法。
熱固性樹脂、特別是環(huán)氧樹脂的固化方法,沒有特別的限定,可以通過由上述壓力機或輥的加熱、或成型線中的加熱爐等成型和固化連續(xù)進行的方法、或成型后投入到加熱爐中的方法等已知的方法進行。另外,使用溶劑成型時,可以用與上述同樣的方法揮發(fā)溶劑。
作為將按照上述方法成型的片狀或圓筒狀的成型體成型為長方形狀或帶狀的方法,可以使用切斷加工、切縫加工、切成圓片加工等已知的方法。樹脂組合物的成型體為長方形性狀或帶狀的場合的厚度,優(yōu)選0.1~6mm。如果厚度不到0.1mm,通過加熱形成的膨脹隔熱層的厚度變薄,不能發(fā)揮充分的防火性能。另外,如果超過6mm,則存在不能插入到空洞內的可能性。更加優(yōu)選0.3~4mm。
為了使膨脹隔熱層的強度進一步提高,樹脂組合物還可以疊層含有不燃性纖維狀材料的網或柵網。作為含有不燃性纖維狀材料的網或柵網,優(yōu)選含有無機纖維或金屬纖維狀材料的物質,例如,可以優(yōu)選使用含有玻璃纖維織布(玻璃纖維布、粗紗布、連續(xù)絞合墊(コンテイニユアスストランドマツト)等)或不織布(光絲墊子等)、陶瓷纖維的織布(陶瓷纖維布等)或不織布(陶瓷墊等)、碳纖維的織布或不織布、由板條或金屬網的網或柵網。
這些網或柵網中,從制造熱膨脹性耐火材料時的容易程度和成本的觀點看,優(yōu)選玻璃纖維的織布或不織布,由于在制造時玻璃的飛散變少,更加優(yōu)選玻璃纖維布。另外,提高操作性以及與樹脂的粘合性變好的觀點看,還可以將玻璃纖維布用三聚氰胺樹脂或丙烯酸類樹脂進行處理。另外,熱固性樹脂、特別是環(huán)氧樹脂的場合,上述網或墊子還可以含浸在樹脂組合物中。
每1m2含有不燃性纖維狀材料的網或墊子的重量為5~2000g。如果每1m2的重量不足5g,提高膨脹隔熱層的形狀保持性的效果降低,而當超過2000g時,片變重,施工變得困難。更加優(yōu)選10~1000g。該含有不燃性纖維狀材料的網或墊子的厚度,優(yōu)選0.05~6mm。如果厚度為0.05mm或0.05mm以下,在熱膨脹性耐火材料膨脹之際不能耐受膨脹壓。另外,如果厚度超過6mm,將熱膨脹性耐火材料以折曲或弄圓的狀態(tài)插入變得困難。更加優(yōu)選0.1~4mm。
在含有不燃性纖維狀材料的網時,其開孔優(yōu)選0.1~50mm。如果開孔不足0.1mm,熱膨脹性耐火材料在膨脹時不能耐受其膨脹壓。另外,如果超過50mm,提高膨脹隔熱層的形狀保持性的效果變低。更加優(yōu)選0.2~30mm。將含有該不燃性纖維狀材料的網或墊子含浸在熱固性樹脂組合物中時,網或墊子的位置可以是在熱膨脹性耐火材料的厚度方向的任意的位置,但從更加提高膨脹層的形狀保持性來看,優(yōu)選暴露于火焰的表面?zhèn)取?br>
出于改善施工性和膨脹層的強度的目的,熱膨脹性耐火材料也可以在樹脂組合物成型體的單面或兩面疊層基材層。作為可以用于基材層的材料,可以舉出,例如,布、含有聚酯或聚丙烯等的不織布、紙、塑料膜、呢片布、玻璃纖維布、鋁玻璃纖維布、鋁箔、鋁蒸鍍膜、鋁箔疊層紙以及這些材料的疊層體等。這些基材層中,從膠粘劑或粘合劑的涂工或涂布容易進行來看,優(yōu)選聚乙烯疊層聚酯的不織布,從在防火性能上有效地起作用這點看,優(yōu)選鋁箔疊層紙、鋁玻璃纖維布。另外,基材層的厚度雖然只要不影響防火性能或施工即可,但優(yōu)選0.25mm或0.25mm以下。
另外,熱膨脹性耐火材料也可以是將含有不燃性纖維狀材料的網或墊子與基材層的疊層體疊層在含有樹脂組合物的片表面上而形成的。作為疊層體,可以舉出,例如,鋁玻璃纖維布或多層膜與玻璃纖維布的疊層體。作為使基材層或含有不燃性纖維狀材料的網或墊子疊層或含浸的方法,可以舉出在成型樹脂組合物的階段進行一體化的方法。
在涂覆時或施工時預先涂布膠粘劑或粘合劑在熱膨脹性耐火材料上,并固定在合成樹脂制部件的空洞內時,作為使用的膠粘劑或粘合劑只要是粘接或粘合在合成樹脂制部件的樹脂上的即可,可以舉出,例如,丙烯酸類、環(huán)氧類、橡膠類等。另外,預先在成型體上疊層具有膠粘劑或粘合劑層的基材時,可以在成型時疊層,也可以將兩面具有膠粘劑或粘合劑的基材疊層在成型體上。
熱膨脹性耐火材料,如上所述,由于防火性能優(yōu)異,可以減少必要的熱膨脹性材料來表現(xiàn)出防火性能,因此,可以謀求防火性樹脂窗框的輕量化和低成本化。另外,如上所述,使用已知的技術可以簡單地制造長方形形狀或帶狀成型體,并且不管空洞內的形狀以及尺寸均可以容易地插入,從而可以簡便地制造防火性樹脂窗框。
如上述構成的本實施方案的防火性樹脂窗框1,通過將含熱膨脹耐火材料的耐火片15、15A選擇性地插入到含有合成樹脂的樹脂制部件的空洞內,以使在沿著窗玻璃等的面的方向形成耐火面,這樣,在火災時,合成樹脂制部件的樹脂部分燃燒并且燒毀的部分埋入耐火片的膨脹隔熱層,從而可以防止火焰的貫通或熱的進入。
如果在防火性樹脂窗框1的室內側或室外側發(fā)生火災?;馂臅r的熱加熱插入到合成樹脂制部件的空洞內的耐火片15、15A。耐火片由于所有的面沿著窗玻璃25平行地配置,并且在例如從正面看時,將防火性樹脂窗框1幾乎整個面埋盡,所以,在幾乎整個面上無間隙地形成由于熱膨脹而形成的耐火隔熱層,沒有部分的弱點,防火性能穩(wěn)定。
另外,耐火片15、15A由于與火災的熱源在寬度面上對面,熱效率良好地傳遞而迅速膨脹。因此,發(fā)生火災時,可以迅速地發(fā)揮防火性能。即,如果耐火片與間隔面垂直地配置,火災等的熱只從耐火片的端面?zhèn)鬟f,熱膨脹變慢,不能迅速發(fā)揮防火性能,但在本發(fā)明中,可以迅速熱膨脹。
另外,用作為熱膨脹性耐火材料的耐火片15、15A與作為耐火性板材的含有鐵制嵌網玻璃的窗玻璃25覆蓋地構成防火性樹脂窗框1的開口部,由于開口部被耐火面覆蓋,可以除去火災時的局部弱點,從而可以提高防火性能。如果耐火片15本身具有粘合性、或單面涂布了粘合劑,再插入到合成樹脂制部件的空洞中時,可以粘接在空洞的內壁面上,施工變得容易。
而且,通過使用體積膨脹率高并具有隔熱爆騰層強度的熱膨脹性耐火材料,可以減少插入的熱膨脹性耐火材料,從而可以謀求更加降低成本。另外,通過使用含有樹脂組合物的成型體的耐火片,使用已知的技術可以簡便地制造長方形形狀或帶狀成型體,并且不管空洞內的形狀以及尺寸均可以容易地插入,從而可以簡便地制造防火性樹脂窗框。
基于圖3詳細地說明本發(fā)明的第2種實施方案。圖3是本發(fā)明涉及的防火性樹脂窗框的第2種實施方案的主要部分斷面圖。另外,該實施方案與上述的實施方案不同,其特征在于,與熱膨脹性耐火材料的耐火片一起,將作為金屬制部件的型鋼部件插入到空洞內。型鋼部件可以插入到空洞的一部分或多個當中,也可以插入到全部空洞中。而且,對其他的實質上相同的結構標記相同的符號,其詳細的說明省略。另外,該實施方案相當于后述的實施例2。
在圖3中,在作為防火性樹脂窗框1A的合成樹脂部件的縱向外框材料的11、12的空洞11a、12a內,插入了在作為金屬制部件的型鋼部件16上以L字狀貼合了具有粘合性的耐火片15B并一體化的材料。該型鋼部件16斷面形狀呈コ狀,并且為沿著除了夾持中央壁部的面的另外3個面的形狀。而且,雖然沒有圖示,但在橫向外框材料13、14的空洞中,也同樣地插入耐火片和型鋼部件。其結果,縱向外框材料11、12的空洞中,為除了二個空洞的中央壁以外的所有的外周面均被型鋼部件增強了的結構。
另外,在構成拉窗20的縱向內框材料21、22的6個空洞中的4個中插入帶狀的耐火片15C,由于耐火片的粘合性固定為與玻璃面平行的壁面。這樣,通過在沿著玻璃面而鄰接的空洞內連續(xù)地插入耐火片,在火災時膨脹的隔熱層不間斷,可以具有有效的防火性能。而且,在6個空洞中的1個中,插入了在斷面形狀折曲成大致L狀的型鋼部件16A上貼合了耐火片15C并一體化的材料。另外,在橫向內框材料23、24的空洞內,雖然沒有圖示,但也插入耐火片和型鋼部件。
型鋼部件16、16A等金屬制部件雖然插入到合成樹脂制部件的空洞的一部分或全部中,但也可以是熱膨脹性耐火材料沒有插入的空洞,還可以是有其插入的空洞。另外,也可以在同一個空洞中插入多個型鋼部件。在同一空洞中插入熱膨脹性耐火材料的耐火片15B、15C和型鋼部件16、16A時,也可以插入通過上述的粘合層或粘接劑層貼合在型鋼部件上并一體化的材料。
型鋼部件16、16A在空洞內的固定,不僅可以直接插入符合空洞內形狀和尺寸的材料,另外,也可以使用與上述熱膨脹性耐火材料同樣的固定方法。使用作為金屬制部件的型鋼部件16、16A時,其形狀只要是能夠插入到空洞中即可,沒有特別的限定,可以舉出平板形、溝狀、方形、L型、山型、I型、T型等。另外,作為型鋼部件16、16A的材質,沒有特別的限定,可以舉出鐵、不銹鋼、鋁等。
該實施方案的防火性樹脂窗框1A,具有與上述實施方案同樣的效果,同時,插入到合成樹脂制部件的各外框材料11~14以及各內框材料21~24的空洞中的金屬制部件的型鋼部件16、16A,合成樹脂制部件在火災中燒毀時,可輔助地發(fā)揮提高防火性能的效果。另外,通過同時使用型鋼部件,可以抑制熱膨脹性耐火材料的厚度,從而降低成本,適于使用在作為防火性弱點的個別地方。
圖4示出了本發(fā)明的第2種實施方案的變形例,示出了后述的實施例3。該實施例中所示的防火性樹脂窗框1B,在沿著合成樹脂制部件的長度方向的空洞內插入耐火片和金屬制部件,與在圖3中所示的防火性樹脂窗框1A比較,使用了薄的耐火片。
即,在構成開口外框體10的縱向外框材料的空洞11a、12a內,在金屬制方管狀的型鋼部件16B的垂直相交的2個面上貼合薄的耐火片15D并插入,并且1個面沿著構成間隔面的窗玻璃25的面配置成平行狀態(tài)。另外,雖然沒有圖示,但在橫向外框體上也同樣地插入薄的耐火片,并與窗玻璃平行地配置。而且,在拉窗20、20的縱向內框材料的空洞21a、22a內插入耐火片15E,并在一個空洞中,貼合在金屬制方管狀的型鋼部件16C上并插入,沿著窗玻璃25的面幾乎無間隙地平行配置。在沒有圖示的橫向內框材料的空洞內也同樣地插入薄的耐火片而配置。該防火性樹脂窗框1B具有與上述的各實施方案同等的效果。
基于圖5詳細地說明本發(fā)明的第3實施方案。圖5是本發(fā)明涉及的防火性樹脂窗框的第3種實施方案的主要部分斷面圖。另外,本實施方案所示的防火性樹脂窗框1C的特征在于,在開口外框體10、以及構成拉窗20的合成樹脂制部件的各外框材料11~14、以及各內框材料21~24的空洞中插入了含有熱膨脹性耐火材料的耐火片以及木質部件。
即,在縱向外框材料11的大的空洞11a、12a中,插入了將熱膨脹性耐火材料的片切割成長方形的耐火片35和木制部件36。耐火片35在單面具有粘合層并貼合在木制部件36的對向的2個面上而一體化,并將這樣一體化的材料插入,以使耐火片配置在面向于縱向外框材料11的室內側以及室外側的內壁面。另外,雖然沒有圖示,但在橫向外框材料13、14中,也同樣地,耐火片以及木制部件插入到貫通長度方向的空洞內。這樣,耐火片35沿著構成間隔面的窗玻璃25的面平行地配置,并且平行于玻璃面以無間隙的狀態(tài)形成耐火面。
另外,在拉窗20的縱向內框材料21、22的空洞21a、22a中,也插入將熱膨脹性耐火材料的片切割成長方形的耐火片35A和木制部件36A,在4個空洞中插入耐火片35A,在1個空洞中插入將耐火片35A貼合在木制部件36A上并一體化的材料。耐火片35A為平板狀,以對接于與各個空洞的玻璃面平行的壁面的狀態(tài)插入。而且,在拉窗20的上下的橫向內框材料23、24中,雖然沒有圖示,但耐火片以及木制部件也插入到貫通于長度方向的空洞內。這樣,耐火片35A沿著構成間隔面的窗玻璃25面平行地配置,并且平行于玻璃面以無間隙的狀態(tài)形成耐火面。
在該實施方案中使用的耐火片35、35A,使用與上述各實施方案中使用的耐火片15~15E同樣的切割為長方形的形狀的材料。該耐火片由熱膨脹性耐火材料形成,如果暴露于火災時的高溫,具有體積膨脹形成耐火隔熱層的功能。另外,該耐火片與上述的實施方案同樣地插入到空洞中并被固定。特別是,如果在耐火片上具有粘合性,并且在空洞內能夠粘接支撐,則優(yōu)選。
耐火片35、35A以及木制部件36、36A既可以一起插入到作為合成樹脂部件的各外框材料、各內框材料的部分空洞中,也可以分別插入。另外,也可以在同一空洞中插入多個耐火片或多個木質部件。將耐火片和木質部件插入到同一空洞中時,也可以插入預先一體化的材料。作為一體化的方法,可以舉出用螺釘或填充塞(タツカ一)等固定在木質部件上、或通過上述膠粘劑或粘合劑層貼合、或同時使用這兩種的方法。
插入、配置在合成樹脂制部件的各外框材料11~14以及各內框材料21~24的空洞內的耐火片35、35A,全部與玻璃25平行地配置,與作為耐火性板材的嵌入鐵網的窗玻璃25一起,形成耐火面。即,通過所有的耐火片35、35A與窗玻璃25,埋盡防火性樹脂窗框1C的開口部的大致整個面兒形成耐火面。
另外,所說的上述插入到空洞內的本實施方案使用的木質部件,是插入到合成樹脂制部件的各外框材料11~14的空洞內的木質部件36、以及插入到各內框材料21~24的空洞內的木質部件36A的細長形狀的木材。該木質部件36、36A,由于在遇到火災時的熱風時,部件難以振動,同時難以變形,因此,通過同時使用耐火片35、35A,可以發(fā)揮協(xié)同地提高防火性能的作用。
插入到空洞內的木質部件36、36A,為了提高防火性能,優(yōu)選火災時炭化成分多的材料,即,比重0.3或0.3以上的材料。作為木制部件的材質,可以舉出絲柏、松木、日本鐵杉、梣木、楓木、枹木、ニヤト一、マコレ、モアビ、光葉櫸木、山毛櫸木、柳安木、柚木、アトピン、橡木、マカンバ、楓木、ブビンカ等的無垢材料等。另外,還可以使用LVL等的集成材料、與這些無垢材料組合使用。
木質部件36、36A,為了插入到合成樹脂制部件的各外框材料11~14、各內框材料21~24的空洞內,可以是符合該空洞的形狀和尺寸的形狀,或者,也可以是符合空洞的一邊的寬度的形狀。木質部件36、36A單獨插入到空洞中時,插入的長度必須是各外框材料、各內框材料的全長。另外,與耐火片35、35A插入同一空洞中時,作為耐火片35的膨脹后的成分的膨脹隔熱層埋入空洞部的全長時,也可以比其全長短。另外,插入空洞的位置,只要是木質部件36、36A和各外框材料、各內框材料的合成樹脂的炭化成分、和耐火片35、35A的膨脹隔熱層與作為合成樹脂制部件的各外框材料、各內框材料的玻璃面平行地連續(xù)埋入的位置即可。
構成耐火片35、35A的熱膨脹性耐火材料只要是如上所述,合成樹脂制部件燃燒,并且膨脹成分埋入燒毀的部分的材料,則沒有特別的限定,可以使用與上述實施方案同樣的材料。另外,熱膨脹耐火材料的膨脹隔熱層優(yōu)選在火災時獨立的材料,但炭化成分多的木質部件或合成樹脂制部件的厚壁厚的場合、或樹脂為硬質氯乙烯制的場合,由于膨脹隔熱層使木質部件以及合成樹脂制部件的炭化成分增加,所以也有兩者的炭化成分和膨脹成份復合化而獨立的情況,沒有必要必須是膨脹隔熱層單獨獨立。
如上述構成的第3種實施方案的防火性樹脂窗框1C,在含有合成樹脂的樹脂制部件的空洞中,通過插入含有熱膨脹性耐火材料的耐火片35、35A,并沿著窗玻璃25的面平行地配置,在火災時,合成樹脂制部件的樹脂部分燃燒并且耐火片的膨脹隔熱層迅速地埋入燒毀的部分,從而可以防止火焰的貫通。另外,木質部件36、36A,在火災時的熱風下難以振動,同時難以向外彎曲和向內彎曲,防火性樹脂窗框1的外形不發(fā)生變形,因此,在防火性能上起到有利的作用,通過同時使用耐火片,可以協(xié)同地發(fā)揮效果,得到優(yōu)異的防火性能。而且,通過增強在防火強度上成為弱點的部分,可以輔助提高防火性能,并可以謀求低成本化。
另外,插入到開口外框體10中的耐火片35、和插入到構成拉窗20、20的外周外框體的各內框體中的耐火片35A、和作為位于外周外框體的內周側的耐火板材的窗玻璃25,由于形成將與玻璃面平行的大約整個面用耐火材料埋盡的耐火面,防火性樹脂窗框1C在火災時局部的弱點消失,從而可以提高防火性能。
另外,通過使用體積膨脹率高,并且隔熱膨脹后具有強度的熱膨脹性耐火材料,可以減少插入的熱膨脹性耐火材料,從而可以謀求進一步的低成本。另外,通過使用含有樹脂組合物的成型體的耐火片,使用已知的技術可以簡單地制造長方形形狀或帶狀成型體,并且不管空洞內的形狀以及尺寸均可以容易地插入,從而可以簡便地制造防火性樹脂窗框。
基于圖6詳細地說明本發(fā)明的第3種實施方案的變形例。圖6是本發(fā)明涉及的防火性樹脂窗框的第3種實施方案的變形例主要部分斷面圖。另外,該實施方案與上述的實施方案不同,其特征在于,與熱膨脹性耐火材料的耐火片一起插入到空洞中的木質部件,具有空隙地插入。而且,對其他的實質上相同的結構標記相同的符號,其詳細的說明省略。另外,該實施方案相當于后述的實施例5。
在圖6中,帶狀的耐火片35B組合2個片并使斷面呈L字狀地插入在作為防火性樹脂窗框1D的合成樹脂部件的縱向外框材料的11、12的空洞11a、12a內,同時在空洞11a、12a內,還以空出空隙的狀態(tài)插入木質部件36B。在構成拉窗20的縱向內框材料21、22的6個空洞中的3個中,插入帶狀的耐火片35C,通過耐火片的粘合性固定在與玻璃面平行的壁面上。而且,在一個空洞中無間隙地插入將耐火片35C貼合在木質部件36C上并一體化的部件。通過這樣的構成,由于可以與上述的實施方案同樣地減少熱膨脹性耐火材料,因此,在達到降低成本的同時,還可以制作更加輕量的防火性樹脂窗框1D。
在該實施方案所示的防火性樹脂窗框1D中,插入、配置在各外框材料和各內框材料的空洞內的耐火片35B、35C,由于是以沿著窗玻璃25的面平行并且無間隙地形成耐火面地配置,如果發(fā)生火災,寬幅面被加熱,可以迅速地熱膨脹,同時無間隙地形成耐火隔熱層。由此,可以迅速地發(fā)揮穩(wěn)定的防火性能,并可以確實地防止火災蔓延等。
另外,插入到開口外框體10中的耐火片35B、和插入到構成拉窗20、20的外周外框體的各內框體中的耐火片35C、和作為位于外周外框體的內周側的耐火板材的窗玻璃25,由于形成將與間隔面平行的大約整個面用耐火材料埋盡的耐火面,在火災時局部的弱點消失,可以成為防火性能穩(wěn)定的防火結構。
在合成樹脂部件的空洞中如上所述插入熱膨脹性耐火材料、型鋼部件或木質部件,這些可以將三個一起插入、或將二個一起插入,也可以分別插入。通過同時使用型鋼部件和木質部件,可以協(xié)同地表現(xiàn)出各自的防火性效果,另外,還可以提高防火性能。
另外,還可以將插入到合成樹脂制部件的空洞中的型鋼部件的一部分用木質部件置換。如果將型鋼部件用木質部件置換,可以使防火性樹脂窗框變輕而優(yōu)選。這樣構成的防火性樹脂窗框通過同時使用木質部件和熱膨脹性耐火材料,可以連續(xù)地形成耐火面,發(fā)揮協(xié)同地提高防火性能的效果,同時金屬制部件還可以輔助地發(fā)揮提高防火性能的效果,從而可以綜合地進一步提高防火性樹脂窗框的防火性能。
為了更加提高加熱時的樹脂窗框的各部件、各種框材料的合成樹脂的抑制變形和隔熱性,還可以同時將合成樹脂、發(fā)泡體、金屬以外的無機類材料等插入到空洞內。
作為這樣可同時插入的合成樹脂,沒有特別的限定,可以舉出,例如硬質聚氯乙烯或ABS樹脂等。另外,作為可同時插入到空洞內的發(fā)泡體,沒有特別的限定,可以使用,例如酚樹脂泡沫、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚丙烯泡沫、聚苯乙烯泡沫等、另外,還可以使用在這些泡沫材料中填充了氫氧化鋁等無機粉末的物質。另外,還可以舉出無機類的發(fā)泡體等。
作為可同時插入到空洞內的金屬以外的無機類材料,沒有特別的限定,可以舉出石膏板、硅酸鈣板、纖維強化石膏板、輕量氣泡混凝土(ALC)板、擠出成型水泥板、PC板、陶器等。
實施例接著,對使用本發(fā)明的實施例和與通常的合成樹脂制窗框的比較實驗進行說明。
(實施例1~7)將圖8、9所示的配合量(重量份)的環(huán)氧單體(日本環(huán)氧樹脂(ジヤパンエポキシレジン)社制「E807」)、環(huán)氧用固化劑(日本環(huán)氧樹脂(ジヤパンエポキシレジン)社制「FL052」)、丁基橡膠(エクソンモ一ビルケミカル社制「丁基橡膠065」)、聚丁烯(出光石油化學社制「聚丁烯100R」)、加氫石油樹脂(ト一ネツクス社制「エスコレッツ5320」)、多磷酸銨(Clariant社制「Exolit AP422」)、熱膨脹性石墨(東ソ一社制「GREP-EG」)、氫氧化鋁(ALCOA社制「B325」)、碳酸鈣(備北粉化工業(yè)社制「BF300」)用捏合機混煉,得到樹脂組合物。
(實施例1)
將由上述方法得到的樹脂組合物一邊用輥涂機在單面上疊層聚乙烯疊層聚酯不織布,一邊成型為片狀后,在加熱爐中固化,得到厚度1mm的片狀成型體。在得到的片狀成型體上,涂布丙烯酸樹脂類粘合劑,并對應于插入的空洞寬度用切斷機進行切斷,制作單面具有粘合層的長方形形狀的成型體。
在圖1、2所示的雙槽推拉窗框的開口外框體10以及拉窗20的空洞中,插入制作的長方形形狀成型體的耐火片15、15A,并通過粘合層固定在如圖2所示的位置。另外,圖2中雖然沒有圖示,但在2個拉窗的拉合部,也與內框材料同樣的方式,插入耐火片,制作硬質氯乙烯制樹脂窗框1。
(實施例2)將由上述方法得到的樹脂組合物通過壓延加工成型疊層在鋁箔剝離紙的鋁箔一側,制作厚度3mm的圓筒狀成型體后,對應于插入的空洞的寬度用圓片切割機進行圓片切割,得到耐火片15B、15C。利用該耐火片15B、15C的樹脂組合物本身的粘合性,貼合在溝狀或L型的型鋼部件16A上并一體化,如圖3所示,插入到開口外框體10以及拉窗20的空洞中。另外,將耐火片15C插入到拉窗20的空洞中,并通過片的粘合性進行固定。另外,圖3中雖然沒有圖示,但在2個拉窗的拉合部,也插入與內框材料同樣的樣式的耐火片以及型鋼部件,制作硬質氯乙烯制樹脂窗框1A。
(實施例3)一邊用SMC將玻璃纖維布含浸一邊將由上述方法得到的樹脂組合物成型為片狀后,用加熱爐使之固化,得到厚度1mm的片狀成型體。在得到的片狀成型體的單面上粘貼丙烯酸樹脂類的雙面帶后,對應于插入的空洞的寬度,用切斷機制造在單面具有粘合層的長方形形狀成型體,得到耐火片15D、15E。將該耐火片15D、15E貼合在方形的型鋼部件16B、16C上并一體化,如圖4所示,插入到開口外框體10以及拉窗20的空洞中。將耐火片15E插入到拉窗20的空洞中,由片的膠粘性固定。另外,圖4中雖然沒有圖示,但在拉合部、2個拉窗的拉合部,均插入與內框材料同樣樣式的耐火片以及型鋼部件,制作硬質氯乙烯制樹脂窗框1B。
(實施例4)將由上述方法得到的樹脂組合物一邊用輥涂機在單面上疊層聚乙烯疊層聚酯不織布,一邊成型為片狀后,用加熱爐使之固化,得到厚度1mm的片狀成型體。在得到的片狀成型體上,涂布丙烯酸樹脂類粘合劑,并對應于插入的空洞的寬度用切斷機進行切斷,制作單面具有粘合層的長方形形狀的成型體。
在圖5所示的雙槽推拉窗框的開口外框體10以及拉窗20的空洞中,并將制作的長方形形狀成型體的耐火片35、35A、和符合空洞尺寸的日本鐵杉的木質部件36、36A貼合,然后用敲平頭釘器固定、一體化并插入。而且,將耐火片單獨插入到空洞中,通過粘合層固定在空洞內。另外,圖5中雖然沒有圖示,但在2個拉窗的拉合部,也插入與內框材料同樣樣式的耐火片,制作硬質氯乙烯制樹脂窗框1C。
(實施例5)將由上述方法得到的樹脂組合物通過壓延加工成型疊層在鋁箔剝離紙的鋁箔一側,制作厚度1.5mm的圓筒狀成型體后,對應于插入的空洞的寬度用圓片切割機切成圓片,得到帶狀成型體的耐火片35B。將該耐火片35B插入到空洞內,并利用樹脂組合物本身的粘合性固定在空洞內。另外,將符合插入的空間的寬度進深小的日本鐵杉的木質部件36B,如圖6所示,以具有縫隙的狀態(tài)插入到空洞內。另外,圖6中雖然沒有圖示,但在2個拉窗的拉合部,也插入與內框材料同樣的樣式的耐火片,制作硬質氯乙烯制樹脂窗框1D。
(實施例6)除了在木制部件36A中使用梣木的集成材料以外,與實施例4同樣地進行,制作硬質氯乙烯制樹脂窗框1D。
(實施例7)將實施例5使用的樹脂組合物貼合在L型的型鋼部件上并一體化,并且用插入的開口外框體和插入了實施例4使用的樹脂組合物和日本鐵杉部件的拉窗制作硬質氯乙烯制樹脂窗框。
(比較例1)如圖7所示,不插入熱膨脹性耐火材料、型鋼部件以及木制部件,制作硬質氯乙烯制樹脂窗框1E。
然后,用以下所示的方法,對上述實施例1~7和比較例1進行評價,結果示于圖8、9中。
(1)體積膨脹率使用錐體熱量計(コ一ンカロリ一メ一タ一)(アトラス社制「CONE2A」,對長100mm、寬100mm、圖8、9記載的厚度的試樣,測定在50kW/m2的照射熱量下加熱30分鐘時的試樣的尺寸,用下述式子計算出體積膨脹率。
體積膨脹率={加熱后的長度(mm)×加熱后的寬度(mm)×加熱后的厚度(mm)}/{100×100×加熱前的厚度(mm)}(2)斷裂點應力使用壓縮試驗機(カト一テツク社制「フインガ一フイ一リングテスタ一」),用0.25cm2的壓頭以0.1m/s的壓縮速度對上述體積膨脹后的試樣測定斷裂點應力。
(3)防火性能按照ISO834基準進行20分鐘耐火試驗,將20分鐘內側沒有發(fā)生火焰以及火焰的貫通的作為○、20分鐘以內產生發(fā)火焰或有火焰的貫通的作為×。實驗的結果如圖8、9所示,實施例1~7的任意一個,其防火性能的評價均為O,而比較例的場合為×,確認了本實施方案的防火性樹脂窗框的確實的防火性能。
以上,對本發(fā)明的一個實施方案進行了詳細的敘述,但本發(fā)明并不受上述實施方案的限定,在不脫離權利要求的范圍記載的本發(fā)明的精神的范圍內,可以進行各種設計變更。例如,作為插入到空洞中的金屬制部件,雖然示出了型鋼的例子,但也可以是鋁或鋁合金等金屬材料。縱橫的外框材料以及縱橫的內框材料的空洞也可以一部分開口,并且用型鋼部件堵塞該開口部。
另外,作為防火性樹脂窗框的例子,雖然示出了拉合的玻璃門的拉窗的例子,但并不限定也這些,也可以使用上下移動式的玻璃門、固定玻璃門或金屬門、旋轉式的開關門和固定門、滑動門等適當?shù)氖綐印?br>
另外,作為在防火性樹脂窗框上支撐的耐火性板材,雖然示出了包含嵌入鐵網的玻璃的窗玻璃的例子,但也可以使用金屬制的板材作為平坦的鑲板。即,構成防火性樹脂窗框的拉窗部分,具有包圍外周的框狀的框體和該框體內側的耐火性板材,作為耐火性板材,可以使用金屬制的鑲板。
工業(yè)實用性由以上說明可以明確,本發(fā)明的防火性樹脂窗框,通過在構成樹脂窗框的各部件的空洞內插入熱膨脹性耐火材料,可以簡單地對不是防火樣式的一般的樹脂窗框賦予防火性能,因此,可以使用于防火區(qū)域。而且,可以謀求防火性樹脂窗框的輕量化,并可以容易地進行開關操作。另外,通過將金屬制部件和/或木制部件插入到空洞內,可以提高防火性能。將熱膨脹性耐火材料與間隔面平行地配置,如果發(fā)生火災,熱膨脹性耐火材料迅速地膨脹,從而可以迅速地發(fā)揮防火性能。熱膨脹性耐火材料由于粘著支撐在空洞內面,因此施工變得容易。
權利要求
1.一種防火性樹脂窗框,該樹脂窗框是包含沿著長度方向具有多個空洞的合成樹脂制部件,并支撐具有耐火性的板材的防火性樹脂窗框,其特征在于,在上述空洞中選擇的空洞內沿著其長度方向插入熱膨脹性耐火材料,以使之在沿著上述板材的面的方向形成耐火面。
2.按照權利要求1記載的防火性樹脂窗框,其特征在于,上述熱膨脹性耐火材料,使上述防火性樹脂窗框從與沿著上述板材的面的方向成直角的方向看,無間隙地配置。
3.按照權利要求1或2記載的防火性樹脂窗框,其特征在于,上述熱膨脹性耐火材料形成為長方形形狀或帶狀,并且以其寬幅面沿著上述板材的面的方向配置的方式插入。
4.按照權利要求1~3中的任一項記載的防火性樹脂窗框,其特征在于,上述熱膨脹性耐火材料留有空間地插入到上述空洞中。
5.按照權利要求1~4中的任一項記載的防火性樹脂窗框,其特征在于,上述熱膨脹性耐火材料粘著支撐在上述空洞內面上。
6.按照權利要求1~5中的任一項記載的防火性樹脂窗框,其特征在于,還將金屬制部件和/或木制部件沿著長度方向插入到上述空洞中。
7.按照權利要求1~6中的任一項記載的防火性樹脂窗框,其特征在于,上述熱膨脹性耐火材料是用50kW/m2的加熱條件下加熱30分鐘后的體積膨脹率為3~50倍,并且用壓縮試驗器使用0.25cm2的壓頭測定的體積膨脹后的斷裂點應力為0.05kgf/cm2或0.05kgf/cm2以上的材料形成的。
8.按照權利要求1~7中的任一項記載的防火性樹脂窗框,其特征在于,上述熱膨脹性耐火材料是用相對于樹脂成分100重量份,含有10~300重量份的熱膨脹性無機物,30~400重量份的無機填充材料,并且含有上述熱膨脹性無機物以及無機填充材料的總量40~500重量份的樹脂組合物的材料形成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不改變非防火型的通常樹脂窗框結構而可簡單地賦予防火性,可在防火區(qū)域等使用的防火樹脂窗框。防火樹脂窗框1,組合縱向外框材11、12和橫向外框材13、14作為有沿長方向多空洞的合成樹脂制部件構成開口外框體10,同時組合縱向內框材21、22和橫向內框材23、24而構成拉窗20,拉窗20支撐窗玻璃25。從各部件的空洞中選擇的空洞內插入熱膨脹性耐火材料的耐火片15、15A,以使在沿著上述板材面的方向形成耐火面。熱膨脹性耐火材料優(yōu)選用在50kW/m
文檔編號E06B3/22GK1795316SQ200480014460
公開日2006年6月28日 申請日期2004年5月26日 優(yōu)先權日2003年5月26日
發(fā)明者上田明良, 岡田和廣, 戶野正樹, 橋本幸登志 申請人:積水化學工業(yè)株式會社, 株式會社德山, 株式會社協(xié)能