防火性树脂窗框的制作方法

专利名称：防火性树脂窗框的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于住宅等建筑物的开口部的合成树脂制窗框，特别是可以用于防火地区等的开口部的具有防火性的树脂窗框。
背景技术：
代替以往的主体由铝形成的铝制窗框，以寒冷地区为中心，正在普及隔热性、隔音性优异的树脂窗框。该树脂窗框由于隔热性优异，难以结露，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区或准防火地区等的防火门或窗这样的问题。
因此，发明了下述专利文献1记载的窗内框材料。
该窗框材料构成如下，具备具有横截面形状为近似矩形的至少2个空洞，空洞排列在内外方向并且相邻的2个空洞至少一半或一半以上的区域相互重合的合成树脂制主体、和装填在各个空洞中的型钢部件、和装填在各个空洞中的耐火性材料，其中，各型钢部件具有将空洞的内外方向大致中央部沿着空洞延展的中央壁部和从该中央壁部的两侧边缘沿着内外两方向延伸出的凸缘壁部，耐火性材料存在于型钢部件的中央壁部的内外两侧。
专利文献1日本专利局专利公报，特公平6-89622号公报可是，上述专利文献1中记载的窗框材料为了防止由于树脂部分烧毁导致的耐火性能的降低，必须将装填型钢部件和耐火性材料的空洞的至少一半或一半以上的区域作成互相重合的构造，以成为作为防火用的特别构造的窗内框材料料。另外，由于在所有的空洞中填充填充型钢部件以及耐火性材料，不仅窗框变重，制造和施工时操作困难，而且可动式窗框的场合，在开闭之时有重量感这样的问题。另外，由于必须在所有的空洞中安装型钢部件，并且在型钢部件的内外两侧的两方都安装耐火性材料，因此，在制造窗框时存在操作烦杂，需要花费时间这样的问题。而且，装填在空洞内的型钢部件由于是以已乎没有空隙的状态填充，还存在通过热桥在树脂窗框的内部产生结露，型钢部件容易腐蚀的问题。
本发明是鉴于上述问题而作成的，作为其目的在于提供一种不改变通常的树脂窗框的结构而可以简单地赋予防火性能，可以在防火区域等使用的防火性树脂窗框。另外，还在于提供一种轻量并容易操作，还可以使制造工序简单化，并可以达到降低成本的防火性树脂窗框。而且，还在于提供一种在发生火灾时可防止空洞的贯通，可迅速发挥防火性能的防火性树脂窗框。另外，在于提供一种即使是在使用型钢部件时，也可以防止其腐蚀的防火性树脂窗框。

发明内容
本发明者们为了解决上述课题，进行了深刻的研究和实验的结果发现，通过在不是防火方式的通常的树脂窗框的空洞部分中插入热膨胀性耐火材料，可以呈现优异的防火性能，从而完成了本发明。另外还发现，通过在空洞部分插入热膨胀性耐火材料、金属制部件和/或木制部件，表现出更加优异的防火性能。
即，本发明涉及的防火性树脂窗框是含有具有多个沿着长度方向的空洞的合成树脂制部件，并且支撑具有耐火性的板材的防火性树脂窗框，其特征在于，在从上述空洞中选择的空洞内沿着其长度方向插入热膨胀性耐火材料，以使在沿着上述板材的面的方向形成耐火面。合成树脂制部件的横截面形状是沿着长度方向形成多个空洞，并且在从这些空洞中选择的空洞内插入热膨胀性耐火材料。另外，也可以在同一空洞中插入多个热膨胀性耐火材料。作为热膨胀性耐火材料，优选可以容易地插入到空洞内的形态的成型体。
所说的耐火面，是在加热热膨胀性耐火材料时，进行体积膨胀而无间隙地形成耐火隔热层，并且是连续地形成的面。例如，优选从正面方向看防火性树脂窗框时，几乎将合成树脂制部件的正面埋尽地形成无间隙配置的热膨胀性耐火材料，并优选形成几乎连续的面。即，含有热膨胀性耐火材料的耐火面除了划分多个空洞的树脂的厚壁，形成几乎连续的面。构成耐火面的多个热膨胀性耐火材料，即使是偏离进深方向配置，在功能上也没有问题。
作为本发明涉及的防火性树脂窗框的优选的具体方案，其特征在于，上述热膨胀性耐火材料，是将上述防火性树脂，从与沿着上述板材的面的方向成直角的方向看，无间隙地配置。即，上述耐火面以无间隙的状态几乎连续地形成。
如上述构成的本发明的防火性树脂窗框，由于将热膨胀性耐火材料选择性地插入到合成树脂制部件的空洞内，形成耐火面，因此，因火灾等被加热时，热膨胀性耐火材料热膨胀，合成树脂部件燃烧并埋入烧毁的部分，从而无间隙地形成耐火隔热层，可以防止火焰的贯穿，发挥防火性能。另外，热膨胀性耐火材料在大面积加热时，迅速膨胀，合成树脂部件燃烧并埋入烧毁的部分，从而防止火焰的贯穿，表现出防火性能。因此，可以简便地制造防火性树脂窗框，并可以防止如金属制窗框那样的结露现象。
上述防火性树脂窗框，优选上述热膨胀性耐火材料形成长方形(短册状)形状或带状，并且其宽幅面配置在沿着上述板材的面的方向上那样地插入。所说的宽幅面是指在长方形形状或带状的热膨胀性耐火材料的断面中，相当于长边的面。按照该构成，热膨胀性耐火材料由于在其宽幅面上迅速被加热，瞬时形成耐火隔热层，用少量的热膨胀性耐火材料可以在防火性树脂窗框的开口部的几乎全面积上形成连续的耐火面，可以削减材料费，并使防火性能提高。
上述热膨胀性耐火材料，优选留有空间地插入到上述空洞内。如果这样地构成，在维持防火性树脂窗框的防火性能的同时，还可以达成轻量化。其结果，可以使防火性树脂窗框的施工性提高。
上述热膨胀性耐火材料优选粘着支撑在上述空洞内面上。既可以对热膨胀性耐火材料本身具有粘合性，也可以在热膨胀性耐火材料的单面形成粘着层。粘着层的形成可以涂布粘合剂使之具有粘合性。按照该构成，在将热膨胀性耐火材料插入合成树脂制部件的空洞中时，由于可以粘着在空洞的内壁面，使施工变得容易。
作为本发明涉及的防火性树脂窗框的另外的方案，其特征在于，还将金属制部件和/或木制部件沿着长度方向插入到上述空洞中。作为金属制部件，可以使用各种形状的型钢部件，并且热膨胀性耐火材料和金属制部件一起或分别插入到空洞的一部分或全部中。金属制部件辅助地发挥提高防火性能的效果，可以使用于抑制热膨胀性耐火材料的厚度以降低成本的场合或作为防火性弱点的个别地方。
作为木制部件，可以使用各种形状的，并且热膨胀性耐火材料和木制部件一起或分别插入到空洞的一部分或全部中。另外，也可以将多个热膨胀性耐火材料或多个木制部件插入到同一空洞内。
如果将金属制部件插入到合成树脂制部件的空洞内，由于火灾等防火性树脂窗框被加热，即使合成树脂部件烧毁，由于金属制部件，也可以确实地防止火焰的贯穿。因此，即使减小热膨胀性耐火材料的厚度，也可以确保希望的防火性能，并可以达成降低成本。通过使用该金属制部件，可以减少插入到空洞内的热膨胀性耐火材料，并可以谋求轻量化和低成本化。
如果将木制部件插入到合成树脂制部件的空洞内，由于火灾等被加热时，热膨胀性耐火材料膨胀，合成树脂部件燃烧并埋入烧毁的部分，防止火焰的贯穿，表现出防火性能。另外，木制部件由于火灾时的热风，部件难以振动，同时难以向外弯曲和向内弯曲，在防火性能上起到有利的作用，通过同时使用热膨胀性耐火材料，可以协同地发挥提高防火性能的效果。通过使用该木制部件，可以减少插入到空洞内的热膨胀性耐火材料，并可以谋求轻量化和低成本化。
另外，作为本发明涉及的防火性树脂窗框的优选的具体的方案，其特征在于，上述热膨胀性耐火材料是用50kW/m2的加热条件下加热30分钟后的体积膨胀率为3～50倍，并且用压缩试验器使用0.25cm2的压头在0.1m/s的压缩速度下测定的体积膨胀后的断裂点应力为0.05kgf/cm2或0.05kgf/cm2以上的材料形成的。
按照该构成，由于树脂窗框的合成树脂制部件在火灾时燃烧并埋入烧毁的部分地进行热膨胀性耐火材料的体积膨胀，而且，体积膨胀后具有规定的断裂点应力，因此，热膨胀性耐火材料不会被火灾等的热风吹飞，另外，由于加热膨胀的隔热层独立自发地产生，可以防止火焰的贯穿。
另外，作为本发明涉及的防火性树脂窗框的优选的具体的其他的方案，其特征在于，上述热膨胀性耐火材料是用相对于树脂成分100重量份，含有10～300重量份的热膨胀性无机物，30～400重量份的无机填充材料，并且含有上述热膨胀性无机物以及无机填充材料的总量40～500重量份的树脂组合物的材料形成，优选上述树脂组合物的成型体。按照该构成，热膨胀性耐火材料由于火灾等的加热而膨胀，可以得到必要的体积膨胀率，并且在膨胀后，可以形成具有规定的隔热性能同时具有规定的强度的残渣，从而可以达成稳定的防火性能。
附图的简单说明

图1是本发明涉及的防火性树脂窗框的第1种实施方案的正视图。
图2是沿着图1的A-A线的主要部分断面图(实施例1)。
图3是本发明涉及的防火性树脂窗框的第2种实施方案(实施例2)的主要部分断面图。
图4是本发明涉及的防火性树脂窗框的第2种实施方案(实施例3)的主要部分断面图。
图5是本发明涉及的防火性树脂窗框的第3种实施方案(实施例4以及实施例6)的主要部分断面图。
图6是本发明涉及的防火性树脂窗框的第3种实施方案(实施例5)的主要部分断面图。
图7是比较例的合成树脂窗框的主要部分断面图。
图8是示出实施例1～3的配合量(重量部)和比较例1的防火性能的表图。
图9是示出实施例4～7的配合量(重量部)和比较例1的防火性能的表图。
实施发明的最佳方案以下，基于附图详细地说明本发明涉及的防火性树脂窗框的第1种实施方案。图1是作为本实施方案涉及的防火性树脂窗框的双槽推拉窗框的正视图，图2是沿着图1的A-A线的主要部分断面图。在图1、2中，防火性树脂窗框1是固定在住宅等建筑物中形成的矩形的开口部上的窗框，具有外周的开口外框体10和2个在其内部可以沿水平方向移动的双槽推拉的拉窗20、20。
开口外框体10由左右的纵向外框材料11、12和上下的横向外框材料13、14构成，被各外框材料11～14包围的内部为开口部。而且，2个拉窗20是闭塞上述开口部的，在构造上是大体相同的构造，并由左右的纵向内框材料21、22和上下的横向内框材料23、24形成矩形，在中央侧的纵向内框材料前后重合作为拉合(召し合わせ)部。开口外框体10以及拉窗20、20组合由纵横向的外框材料11～14和纵横向的内框材料21～24构成的合成树脂制部件而构成。
防火性树脂窗框1是如上所述，在开口外框体10上可以滑动地支撑2个拉窗20、20的窗框，拉窗20、20通过构成外周外框体的纵横的内框材料21～24支撑由位于内周侧的铁制嵌网玻璃构成的窗玻璃25。窗玻璃25是构成耐火性板材的物质，并且构成隔开防火性树脂窗框1的室内和室外的隔离面。另外，作为隔离面不仅限于具有透光性的窗玻璃，也可以是金属板材或轻质碳酸钙板等具有遮光性的材料。
本实施方案的防火性树脂窗框1的构成，没有特别的限定，只要是构成窗框的上下左右的各外框材料11～14、各内框材料21～24由合成树脂挤出材料形成，并且具有沿着长度方向贯通的空洞，与长度方向成直角的横截面的形状具有一个或多个空洞的空间这样的构成，则可以是已知的任何的方式。另外，用于构成窗框的各外框材料、用于各内框材料的合成树脂虽然可以是硬质聚氯乙烯或ABS树脂等任意一种，但从对防火性能有利的观点看，优选硬质聚氯乙烯。可以使用这些树脂通过挤压成型或注塑成型等成型各外框材料、各内框材料。
首先，从构成开口外框体10的纵向外框材料11、12开始详细地进行说明。纵向外框材料11、12是将挤压成型硬质聚氯乙烯等合成树脂的长尺寸材料切断而形成的，并沿长度方向具有贯通的空洞，横截面形状为具有2个大的矩形的空洞11a、12a和从形成该空洞的内外的壁面的端部延伸到开口侧的2个宽度小的空洞11b、12b。另外，构成开口外框体10的横向外框材料13、14虽然没有图示，但同样地也形成多个贯通于长度方向的空洞。
构成拉窗20的左右的纵向内框材料21、22同样地，是将挤压成型合成树脂的长尺寸材料切断而形成的，在横截面上具有6个贯通于长度方向的空洞21a、22a。另外，构成拉窗20的横向内框材料23、24虽然没有图示，但同样地也形成多个贯通于长度方向的空洞。而且，在纵横的内框材料的内部空间嵌入由嵌网玻璃构成的窗玻璃25。窗玻璃25位于纵向内框材料21、22的台阶部，并用橡胶密封材料或密封剂26固定。
本实施方案所示的防火性树脂窗框1，其特征在于，在作为构成开口外框体10、以及拉窗20的合成树脂制部件的各外框材料11～14、以及各内框材料21～24的空洞中插入含有热膨胀性耐火材料的耐火片。即，在纵向外框材料11的大的空洞11a、12a中选择性地插入了将热膨胀性耐火材料切割成长方形形状的耐火片15。耐火片15在单侧具有粘接层，可以分别插入到纵向外框材料的2个大的空洞中，在除了2个大的空洞之间的中央壁面以外的3个面上，通过粘接层而被固定。另外，虽然没有图示，横向外框材料13、14也在贯通于长度方向的空洞内同样地插入了耐火片。
另外，拉窗20的纵向内框材料21、22的空洞21a、22a，将热膨胀性耐火材料片切割成长方形的耐火片15A也插入到所有的6个空洞中。耐火片15A为平板状，并以各空洞的与玻璃面平行的壁面对接的状态插入。而且，拉窗20的上下的横向内框材料23、24虽然没有图示，但也在贯通于长度方向的空洞中插入了耐火片。
这样，在开口外框体10的空洞和拉窗20、20的空洞中，沿着窗玻璃25的面的方向插入多个耐火片15，在空洞的内壁面用粘接层密合，这些耐火片15沿着构成耐火性板材的窗玻璃25的面并列为平行的状态而形成耐火面。这样形成的耐火面，沿着除了与玻璃面垂直的方向的各外框体和各内框材料的厚壁部分的窗玻璃无间隙地埋尽几乎整个面。
即，如果从室外侧或室内侧的正面，即，与沿着玻璃面的方向成直角的方向看防火性树脂窗框1时，耐火片15位于包围中央的窗玻璃25、25的外周的纵向内框材料21、22以及横向内框材料23、24的空洞的正面，耐火片15还位于支撑拉窗20、20的开口外框体10的纵向外框材料11、12以及横向外框材料13、14的空洞的正面，所有的耐火片的宽幅面沿着窗玻璃25的面平行地并列而形成耐火面。
耐火片15、15A是将热膨胀性耐火材料的厚度为数mm的片材切割成长方形形状，并将该耐火片沿着空洞的与窗玻璃25的面平行的壁面插入。为了插入到合成树脂制部件的空洞内，热膨胀性耐火材料可以是与该空洞的形状尺寸符合的成型体，从与空洞的形状和尺寸无关，均可以插入的观点看，优选长方形形状或带状的成型体。另外，对于构成耐火片15、15A的热膨胀性耐火材料的详细(组成等)，在后面叙述。
所说的构成本实施方案中使用的耐火片15、15A的热膨胀性耐火材料是一经暴露在火灾时等的高温时，就发生体积膨胀而形成膨胀隔热层的材料，在火灾时，各外框材料11～14和各内框材料21～24等合成树脂制部件燃烧而烧毁的部分被热膨胀性耐火材料的膨胀隔热层埋入，从而防止火焰的贯通的材料，则没有特别的限定。作为热膨胀性耐火材料，可以举出在后述的树脂成分中含有热膨胀性无机物等的树脂组合物，或者由防火涂料制造的成型体等，但从制造的容易程度看，优选由树脂组合物形成的成型体。
构成耐火片15、15A的热膨胀性耐火材料，如上所述，只要是上述那样的合成树脂制部件燃烧但烧毁的部分被膨胀成分埋入的材料，则没有特别的限定，但优选在50kW/m2的加热条件下加热30分钟后的体积膨胀率为3～50倍的材料。如果体积膨胀率低于3倍，由于膨胀成分不能将合成树脂的烧毁部分充分地埋入，防火性能降低，而超过50倍，膨胀隔热层的强度下降，防止火焰的贯通的效果降低，因此，优选上述的范围。更加优选体积膨胀率为5～40倍，特别优选8～35倍。
另外，热膨胀性耐火材料的膨胀隔热层优选在火灾时独立的材料，但合成树脂部分的壁厚厚时、或树脂为硬质氯乙烯制的场合，膨胀隔热层由于合成树脂部分的炭化成分增加，也有炭化成分和膨胀成分复合化而独立的情况，未必一定要膨胀隔热层单独独立。
热膨胀性耐火材料，如上所述，膨胀隔热层由于合成树脂部分的炭化成分增加，也有炭化成分和膨胀成分复合化而独立的情况，未必一定要膨胀隔热层单独独立，但合成树脂部件的壁厚薄时或ABS树脂等炭化成分少时，优选独立的材料。为了膨胀隔热层独立，膨胀隔热层的强度是必要的，作为其强度，用压缩试验器使用0.25cm2的压头以0.1m/s的压缩速度测定上述体积膨胀后的试样时的断裂点应力必须在0.05kgf/cm2或0.05kgf/cm2以上。如果断裂点应力低于0.05kgf/cm2，隔热膨胀层不能独立，或防火性能降低。更加优选0.1kgf/cm2或0.1kgf/cm2以上。
热膨胀性耐火材料为长方形形状或带状的成型体时，只要是其宽度满足防火性能的，比插入的空洞的宽度短或长或一致均可，在过长时，还可以也折曲或弄圆的状态插入。另外，成型体的厚度只要是满足防火性能的，或薄或厚均可，但如上述变形时，必须比可以插入的厚度薄。
热膨胀性耐火材料的插入长度，必须是构成合成树脂窗框的各外框材料、各内框材料的全长，但空洞部分窄并且热膨胀性耐火材料的膨胀成分埋入空洞部的全长时，也可以比其全长短。另外，插入的空洞的位置，只要是热膨胀性耐火材料的膨胀成分和合成树脂的炭化成分与合成树脂窗框的玻璃面平行地连续埋入的位置，则可以是任意的位置。即，如果不连续地埋入地配置耐火片，则导致没有埋入的空洞部因火灾而贯通，不能有效地起到防火功能。
耐火片在空洞内的固定，在长方形形状或带状的成型体的场合，可以举出使用胶粘剂或粘合剂的方法、用螺钉固定的方法、在空洞和片的空间插入圆形等的发泡体等的方法、或注入发泡体原料后使之发泡而固定的方法等。使用胶粘剂或粘合剂来固定时，可以插入预先在成型体上涂布了胶粘剂或粘合剂的成型体，也可以在即将插入之前在成型体上涂布。另外，还可以在成型体上叠层具有胶粘剂或粘合剂层的基材，另外，也可以是成型体本身具有粘合性。另外，符合空洞的形状和尺寸的成型体时，即可以直接插入，也可以使用上述的固定方法。只要是沿着空洞插入耐火片，就可以容易地制成防火性树脂窗框。
热膨胀性耐火材料，从向空洞内的插入或固定的容易程度看，优选具有刚性的材料。例如，形成热膨胀性耐火材料的材料的杜罗回跳式硬度计硬度，基于JISK7215以型号A测定时，优选65或65以上。更加优选75或75以上，特别优选80或80以上。杜罗回跳式硬度计硬度越大，不仅热膨胀性耐火材料的刚性增加，向空洞内的插入更加简便，对空洞内的固定也可以变得容易，并可以使防火性树脂窗框的制造简单化。
接着，对构成上述耐火片15、15A的热膨胀性耐火材料详细地进行说明。
作为构成插入防火性树脂窗框1的空洞内的热膨胀性耐火材料的树脂组合物的树脂成分，没有特别的限定，可以使用，例如，聚丙烯类树脂、聚乙烯类树脂、聚丁烯类树脂、聚戊烯类树脂等聚烯烃类树脂、聚苯乙烯类树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯类树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚类树脂、丙烯酸类树脂、聚酰胺类树脂、聚氯乙烯类树脂等热塑性树脂。
另外，还可以使用天然橡胶(NR)、聚异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、1，2-聚丁二烯橡胶(1，2-BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、丁基橡胶(IIR)、乙-丙橡胶(EPR、EPDM)、氯磺化聚乙烯(CSM)、丙烯酸类橡胶(ACM、ANM)、环氧氯丙烷橡胶(CO、ECO)、多硫化橡胶(T)、硅橡胶(Q)、氟橡胶(FKM、FZ)、聚氨酯橡胶(U)等橡胶物质代替上述的热塑性树脂。另外，也可以使用聚氨酯、聚异氰酸酯、聚异氰尿酸酯、酚醛树脂、环氧树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰亚胺等热固性树脂。
这些树脂中，在配合后述的热膨胀性无机物，特别是热膨胀性石墨时，从可以在其膨胀温度或膨胀温度以下成型的观点看，优选聚烯烃类树脂或橡胶物质，其中，优选聚乙烯类树脂。作为聚乙烯类树脂，可以举出，例如，乙烯均聚物、以乙烯为主要成分的共聚物、它们的混合物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等。
作为上述以乙烯为主要成分的共聚物，可以举出，例如，以乙烯部分为主要成分的乙烯-α-烯烃共聚物等，作为α-烯烃，可以举出，例如，1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-丁烯、1-戊烯等。作为乙烯-α-烯烃共聚物的具体的商品，可以举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。这些聚烯烃类树脂可以单独使用，也可以2种或2种以上同时使用。另外，为了使防火性能更加提高，从可以大量地配合填充剂的观点看，优选上述的橡胶物质。
另外，如上所述，为了将含有热膨胀性耐火材料的耐热片15、15A固定在合成树脂制部件的空洞内，或可以与后述的型钢部件贴合，优选对树脂组合物本身具有粘合性的，作为其方法，可以举出，例如，在橡胶物质中添加增粘树脂、增塑剂、油脂类、低分子量化合物等。作为增粘树脂，没有特别的限定，可以举出，例如，松香、松香衍生物、达玛树脂、树脂、香豆酮-茚树脂、多萜树脂、非反应性酚醛树脂、醇酸树脂、石油类烃树脂、二甲苯树脂、环氧树脂等。
赋予粘合性的增塑剂，难以单独表现出粘合性，但可以与上述增粘树脂同时使用来提高粘合性。例如，可以举出邻苯二甲酸酯类增塑剂、磷酸酯类增塑剂、己二酸酯类增塑剂、癸二酸酯类增塑剂、蓖麻酸酯类增塑剂、聚酯类增塑剂、环氧类增塑剂、氯化石蜡等。
作为赋予粘合性的油脂类，由于具有与增塑剂相同的作用，可以使用于赋予增塑性和粘着调节剂的目的。作为油脂类，没有特别的限定，可以举出，例如，动物性油脂、植物性油脂、矿物油、硅油等。另外，赋予粘合性的低分子量化合物，除了赋予粘合性以外，还可以兼用于提高耐寒性、调节流动的目的。作为低分子量化合物，没有特别的限定，可以举出，例如。低分子量丁基橡胶、聚丁烯类化合物等。
另外，从提高树脂本身的阻燃性来提高防火性能的观点看，优选酚醛树脂、环氧树脂。特别是，从分子结构的选择范围宽，并且容易调节树脂组合物的防火性能和力学物性能来看，优选环氧树脂。作为环氧树脂，没有特别的限定，基本上是具有环氧基团的单体和固化剂反应得到的树脂。作为具有环氧基团的单体，可以举出2官能的缩水甘油醚型、2官能的缩水甘油酯型、多官能的缩水甘油醚型。
作为2官能的缩水甘油醚型单体，可以举出，例如，聚乙二醇型、聚丙二醇型、新戊二醇型、1，6-己二醇型、三羟甲基丙烷型、双酚A型、双酚F型、环氧丙烷-双酚A型、加氢双酚A型等。另外，作为2官能的缩水甘油酯型单体，可以举出，例如，六氢化邻苯二甲酸酐型、四氢化邻苯二甲酸酐型、二聚酸型、对羟基苯甲酸型等。
另外，作为多官能的缩水甘油醚型，可以举出，例如，苯酚酚醛清漆型、邻甲苯酚型、DPP酚醛清漆型、二环戊二烯·苯酚型等。这些可以单独使用，也可以2种或2种以上混合使用。另外，上述具有环氧基团的单体，既可以单独使用，也可以2种或2种以上同时使用。
作为用于与具有环氧基团的单体反应而得到环氧树脂的固化剂，可以举出加成聚合型、催化型的物质。作为加成聚合型固化剂，可以举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，作为催化型的固化剂，可以举出，例如叔胺、咪唑类、路易斯酸、路易斯碱等。另外，上述固化剂，可以单独使用，也可以2种或2种以上同时使用。
另外，也可以在环氧树脂中添加其他的树脂。由于其他的树脂的添加量如果过多，则不能表现出环氧树脂的效果，因此，优选相对于环氧树脂1，其他树脂的添加量为5(重量比)或5以下。为了能够插入到各种形状或尺寸的空洞内，可以对环氧树脂赋予可挠性，作为赋予可挠性的方法，可以举出下面的方法。
(1)增大交联点间的分子量。
(2)减小交联密度。
(3)导入软质分子结构。
(4)添加增塑剂。
(5)导入互穿网络(IPN)构造。
(6)分散导入橡胶状粒子。
(7)导入微孔。
上述(1)的方法是预先通过使用分子链长的环氧单体和/或固化剂使之反应，从而加长交联点间的距离而表现出可挠性的方法。作为固化剂，例如，可以使用聚丙烯二胺等。上述(2)的方法是通过使用官能团少的环氧单体和/或固化剂使之反应，从而减小一定区域的交联密度而表现出可挠性的方法。作为固化剂，可以使用例如2官能胺，作为环氧单体，可以使用例如单官能环氧树脂等。
上述(3)的方法是导入采取软质分子结构的环氧单体和/或固化剂而表现出可挠性的方法。作为固化剂，可以使用例如杂环二胺，作为环氧单体，可以使用例如亚烷基二醇二缩水甘油醚等。上述(4)的方法是添加作为增塑剂的非反应性稀释剂，例如DOP、焦油、石油树脂等的方法。
上述(5)的方法是以在环氧树脂的交联结构中导入具有其他的软质结构的树脂的互穿网络(IPN)结构表现出可挠性的方法。上述(6)的方法是在环氧树脂基体中配合分散液体状或粒状的橡胶粒子的方法。作为环氧树脂基体可以使用聚酯醚等。上述(7)的方法是通过将1μm或1μm以下的微孔导入到环氧树脂基体中来表现出可挠性的方法。作为环氧树脂基体，可以添加分子量1000～5000的聚醚。
通过调节上述环氧树脂的刚性、可挠性，可以从硬的板状物得到具有柔软性的成型体，对应于各种空洞的形状以及尺寸，可以插入耐火片15、15A。上述树脂既可以每种都单独使用，也可以使用混合了用于调节树脂的熔融粘度、柔软性、粘合性等的2种或2种以上的树脂的物质。另外，在不损害树脂组合物的防火性能的范围内，也可以实施树脂的交联或改性。作为交联或改性的方法，没有特别的限定，可以按照已知的方法进行。交联或改性，可以在配合了本发明使用的各种填充剂之后进行、或与配合同时进行，或者也可以使用预先交联或改性的树脂。
作为构成耐火片15、15A的热膨胀性耐火材料中含有的热膨胀性无机物，只要是加热膨胀的热膨胀性无机物即可，没有特别的限定，例如，可以举出蛭石、陶土、云母、热膨胀性石墨、硅酸金属盐、硼酸盐等。这些当中，从膨胀开始温度低并且膨胀度高方面看，优选热膨胀性石墨。
所谓热膨胀性石墨是原本已知的物质，是将天然鳞状石墨、热分解石墨、集结石墨等粉末用浓硫酸、硝酸、硒酸等无机酸与浓硝酸、高氯酸、高氯酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐、过氧化氢等强氧化剂处理，生成石墨层间化合物的物质，是维持了碳的层状结构的结晶化合物。这样经酸处理而得到的热膨胀性石墨，还优选使用用氨、脂肪族低级胺、碱金属化合物、碱土金属类金属化合物中和的物质。
作为脂肪族低级胺，可以举出，例如，单甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、丙胺、丁胺等。作为碱金属化合物以及碱土类金属化合物，可以举出，例如，钾、钠、钙、钡、镁等的氢氧化物、氧化物、碳酸盐、硫酸盐、有机酸盐等。
热膨胀性石墨的粒度优选20～200目。如果粒度比200目小，石墨的膨胀度小，不能得到充分的膨胀隔热层，另外，如果粒度比20目大，虽然具有石墨的膨胀度大这样的优点，但在树脂中配合之际，分散性变差，不能避免物理性能的降低。作为热膨胀性石墨的市售品，可以举出，例如，東ソ一社制造的「GREP-EG」、GRAFTECH社制造的「GRAFGUARD」等。
在构成热膨胀性耐火材料的树脂组合物中，优选进一步配合无机填充剂。无机填充剂，在形成膨胀隔热层时，使热容量增大而抑制传热，同时在骨材中起作用，使膨胀隔热层的强度提高。作为无机填充剂，没有特别的限定，可以举出，例如，氧化铝、氧化锌、氧化钛、氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化锡、氧化锑、铁氧体类等金属氧化物；氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、水滑石等含水无机物；碱性碳酸镁、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌、碳酸锶、碳酸钡等金属碳酸盐等。
另外，作为无机填充剂，除这些以外，还可以举出硫酸钙、石膏纤维、硅酸钙等钙盐；二氧化硅、硅藻土、天然无机填料、硫酸钡、滑石、粘土、云母、蒙脱石、膨润土、活性白土、海泡石、水泡石(イモゴライト)、绢云母、玻璃纤维、玻璃珠、二氧化硅类球、氮化铝、氮化硼、氮化硅、炭黑、石墨、碳纤维、炭球、木炭粉末、各种金属粉、钛酸钾、硫酸镁「MOS」(商品名)、钛酸锆酸铅、硼酸铝、硫化钼、碳化硅、不锈钢纤维、硼酸锌、各种磁性粉、矿渣棉、烟灰、脱水污泥等。这些无机填充剂可以单独使用，也可以2种或2种以上同时使用。无机填充剂中，优选含水无机物和/或金属碳酸盐。
上述含水无机物在通过加热时的脱水反应生成的水而引起吸热，温度上升降低而使防火性能提高这点，以及在加热后氧化物残存，并且通过该氧化物作为骨材起作用，从而使膨胀层的强度提高这点看，是优选的。含水无机物中，氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝等金属氢氧化物，由于生成的水的量多，更能发挥防火性能，因此，特别优选。另外，氢氧化镁和氢氧化铝由于发挥脱水效果的温度区域不同，如果同时使用，发挥脱水效果的温度区域宽，可以得到有效的温度上升抑制效果，因此，优选同时使用。
上述的金属碳酸盐，在加热中由于脱碳酸反应产生二氧化碳气体从而促进膨胀层的形成这点，以及在加热后氧化物残存，并且通过该氧化物作为骨材起作用，从而使膨胀层的强度提高这点看，是优选的。金属碳酸盐中，属于周期表II族的金属碳酸盐，例如碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌、碳酸锶由于容易产生碳酸反应，故特别优选。
作为无机填充剂的粒径，优选0.5～100μm，更加优选1～50μm。无机添加剂，由于添加量少时，分散性严重左右性能，因此虽然优选粒径小的，但如果不足0.5μm时，会引起二次凝聚，分散性变差。添加量多时，随着进入高填充，树脂组合物的粘度变高，成型性降低，但由于通过加大粒径可以降低树脂组合物的粘度，因此，优选粒径大的。如果粒径超过100μm。成型体的表面性、树脂组合物的力学物性降低。
另外，无机填充剂更加优选将粒径大的无机填充剂和粒径小的组合使用，通过组合使用，可以维持膨胀隔热层的力学性能并达到高填充化。做为无机填充剂，可以举出，例如，粒径18μm的「ハイジライト-H31」(昭和电工社制造)、粒径25μm的「B325」(ALCOA社制)等氢氧化铝，粒径1.8μm的「ホワイトンSB红」(备北粉化工业社制造)、粒径8μm的「BF300」(备北粉化工业社制造)等碳酸钙等。
在构成热膨胀性耐火材料的树脂组合物中，为了增加膨胀隔热层的强度而提高防火性能，除了上述各成分以外，还可以进一步添加磷化合物。作为磷化合物，没有特别的限制，可以举出，例如，红磷；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)二苯基酯等各种磷酸酯；磷酸钠、磷酸钾、磷酸镁等磷酸金属盐；多磷酸铵类；下述化学式(1)表示的化合物等。这些当中，从方或性能的观点看，优选红磷、多磷酸铵类以及下述化学式(1)表示的化合物，在性能、安全性、成本等方面，更加优选多磷酸铵类。

化学式(1)中，R1以及R3表示氢原子、碳原子数为1～16的直链或支链烷基、或碳原子数为6～16的芳基。R2表示羟基、碳原子数为1～16的直链或支链烷基、碳原子数为1～16的直链或支链烷氧基、碳原子数为6～16的芳基、或碳原子数为6～16的芳氧基。
作为红磷，可以使用市售的红磷，但从耐湿性、混炼时不发生自然发火等安全性看，优选使用在红磷粒子的表面用树脂涂覆的红磷等。作为磷酸铵类，没有特别的限定，可以举出，例如，多磷酸铵、三聚氰胺改性多磷酸铵等，但从操作性等方面看，优选使用多磷酸铵。作为市售品，可以举出，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。
作为化学式(1)表示的化合物，没有特别的限定，可以举出，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、双(4-甲氧苯基)次膦酸等。其中，叔丁基膦酸虽然价格高，但在高阻燃性上是优选的。上述磷化合物既可以单独使用，也可以2种或2种以上同时使用。
上述磷化合物，如果暴露于火灾等高温时，转化为多磷酸类化合物，该多磷酸类化合物作为无机胶粘剂起作用，发挥提高膨胀隔热层的强度的效果。另外，上述的金属碳酸盐中，由于属于周期表II族的金属碳酸盐、例如碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌、碳酸锶与上述磷化合物、特别是多磷酸铵同时使用时，金属碳酸盐的脱碳酸反应的温度降低，促进膨胀隔热层的形成。另外。通过与上述化合物并用，促进磷化合物向多磷酸类化合物的转化，发挥使膨胀隔热层的强度进一步提高的效果。特别是，当多磷酸铵与碳酸钙同时使用时，由于最能发挥上述两种效果，故优选。
在构成热膨胀性耐火材料的树脂组合物中，相对于树脂成分100重量份，热膨胀性无机物的配合量优选10～300重量份。配合量不足10重量份，由于体积膨胀率低，不能将构成树脂窗框的合成树脂制部件烧毁的部分充分埋尽，因此防火性能降低，而当超过300重量份时，机械强度降低严重，变得不能耐受使用。更加优选20～250重量份。在树脂组合物中，相对于树脂成分100重量份，无机填充剂的配合量优选30～400重量份。配合量不足30重量份，伴随着热容量的降低，不能得到充分的防火性能，而当超过400重量份时，机械强度降低严重，变得不能耐受使用。更加优选40～350重量份。
在树脂组合物中，添加磷化合物时，相对于树脂成分100重量份，磷化合物的配合量为30～300重量份。如果配合量低于30重量份，提高膨胀隔热层的强度的效果变得不充分，如果超过300重量份，机械强度降低严重，变得不能耐受使用。更加优选40～250重量份。
热膨胀性无机物和无机填充剂的总量，相对于树脂成分100重量份，优选40～500重量份。如果总量不足40重量份，不能得到充分的膨胀隔热层，如果超过500重量份，机械强度降低严重，变得不能耐受使用。更加优选70～400重量份。
另外，添加磷化合物时，磷化合物、热膨胀性无机物以及无机填充剂的总量，相对于树脂成分100重量份，优选70～500重量份。如果总量不足70重量份，不能得到充分的膨胀隔热层，如果超过500重量份，机械强度降低严重，变得不能耐受使用。更加优选100～400重量份。
另外，在树脂组合物中，还可以在不损害其物性的范围内，近一步添加酚类、胺类、硫类等抗氧剂、金属侵害防止剂、抗静电剂、稳定剂、交联剂、润滑剂、软化剂、颜料等。另外，也可以添加一般的阻燃剂，通过由阻燃剂引起的燃烧抑制效果，可以提高防火性能。
构成热膨胀性耐火材料的树脂组合物的成型体，可以通过在制作上述的树脂组合物的混炼物之后成型，并通过将符合孔穴形状以及尺寸的成型体再制成或片状或圆筒状的成型体后切断，可以得到长方形状或带状的成型体。另外，也可以在混炼时添加溶剂后再成型，然后使溶剂挥发的方法。
树脂组合物的混炼物，可以通过将上述的各成分通过挤出机、班伯里混合器、捏合混合器、混炼辊等，另外，环氧树脂等固化性树脂时，还可以使用混砂机、行星式搅拌机等已知的混炼装置而获得。另外，双液性的热固性树脂，特别是环氧树脂的场合，还可以将两种液体分别与填充剂的混炼物按上述混炼方法分别制作，然后用柱塞泵、蛇形泵、齿轮泵等供给各自的混炼物，再用静态混合器、动态混合器等进行混合来制造混炼物。
作为树脂组合物的成型方法，可以使用例如模压成型、压延加工、挤出成型、注塑成型等已知的方法成型上述混炼物。另外，作为双液性热固化树脂、特别是环氧树脂的成型方法，还可以对应于适宜形状使用由SMC(片材成型复合物(Sheet Molding Compound))等的通过辊轧成型、涂胶辊或刮板涂布机的涂布成型等已知的方法。
热固性树脂、特别是环氧树脂的固化方法，没有特别的限定，可以通过由上述压力机或辊的加热、或成型线中的加热炉等成型和固化连续进行的方法、或成型后投入到加热炉中的方法等已知的方法进行。另外，使用溶剂成型时，可以用与上述同样的方法挥发溶剂。
作为将按照上述方法成型的片状或圆筒状的成型体成型为长方形状或带状的方法，可以使用切断加工、切缝加工、切成圆片加工等已知的方法。树脂组合物的成型体为长方形性状或带状的场合的厚度，优选0.1～6mm。如果厚度不到0.1mm，通过加热形成的膨胀隔热层的厚度变薄，不能发挥充分的防火性能。另外，如果超过6mm，则存在不能插入到空洞内的可能性。更加优选0.3～4mm。
为了使膨胀隔热层的强度进一步提高，树脂组合物还可以叠层含有不燃性纤维状材料的网或栅网。作为含有不燃性纤维状材料的网或栅网，优选含有无机纤维或金属纤维状材料的物质，例如，可以优选使用含有玻璃纤维织布(玻璃纤维布、粗纱布、连续绞合垫(コンテイニユアスストランドマツト)等)或不织布(光丝垫子等)、陶瓷纤维的织布(陶瓷纤维布等)或不织布(陶瓷垫等)、碳纤维的织布或不织布、由板条或金属网的网或栅网。
这些网或栅网中，从制造热膨胀性耐火材料时的容易程度和成本的观点看，优选玻璃纤维的织布或不织布，由于在制造时玻璃的飞散变少，更加优选玻璃纤维布。另外，提高操作性以及与树脂的粘合性变好的观点看，还可以将玻璃纤维布用三聚氰胺树脂或丙烯酸类树脂进行处理。另外，热固性树脂、特别是环氧树脂的场合，上述网或垫子还可以含浸在树脂组合物中。
每1m2含有不燃性纤维状材料的网或垫子的重量为5～2000g。如果每1m2的重量不足5g，提高膨胀隔热层的形状保持性的效果降低，而当超过2000g时，片变重，施工变得困难。更加优选10～1000g。该含有不燃性纤维状材料的网或垫子的厚度，优选0.05～6mm。如果厚度为0.05mm或0.05mm以下，在热膨胀性耐火材料膨胀之际不能耐受膨胀压。另外，如果厚度超过6mm，将热膨胀性耐火材料以折曲或弄圆的状态插入变得困难。更加优选0.1～4mm。
在含有不燃性纤维状材料的网时，其开孔优选0.1～50mm。如果开孔不足0.1mm，热膨胀性耐火材料在膨胀时不能耐受其膨胀压。另外，如果超过50mm，提高膨胀隔热层的形状保持性的效果变低。更加优选0.2～30mm。将含有该不燃性纤维状材料的网或垫子含浸在热固性树脂组合物中时，网或垫子的位置可以是在热膨胀性耐火材料的厚度方向的任意的位置，但从更加提高膨胀层的形状保持性来看，优选暴露于火焰的表面侧。
出于改善施工性和膨胀层的强度的目的，热膨胀性耐火材料也可以在树脂组合物成型体的单面或两面叠层基材层。作为可以用于基材层的材料，可以举出，例如，布、含有聚酯或聚丙烯等的不织布、纸、塑料膜、呢片布、玻璃纤维布、铝玻璃纤维布、铝箔、铝蒸镀膜、铝箔叠层纸以及这些材料的叠层体等。这些基材层中，从胶粘剂或粘合剂的涂工或涂布容易进行来看，优选聚乙烯叠层聚酯的不织布，从在防火性能上有效地起作用这点看，优选铝箔叠层纸、铝玻璃纤维布。另外，基材层的厚度虽然只要不影响防火性能或施工即可，但优选0.25mm或0.25mm以下。
另外，热膨胀性耐火材料也可以是将含有不燃性纤维状材料的网或垫子与基材层的叠层体叠层在含有树脂组合物的片表面上而形成的。作为叠层体，可以举出，例如，铝玻璃纤维布或多层膜与玻璃纤维布的叠层体。作为使基材层或含有不燃性纤维状材料的网或垫子叠层或含浸的方法，可以举出在成型树脂组合物的阶段进行一体化的方法。
在涂覆时或施工时预先涂布胶粘剂或粘合剂在热膨胀性耐火材料上，并固定在合成树脂制部件的空洞内时，作为使用的胶粘剂或粘合剂只要是粘接或粘合在合成树脂制部件的树脂上的即可，可以举出，例如，丙烯酸类、环氧类、橡胶类等。另外，预先在成型体上叠层具有胶粘剂或粘合剂层的基材时，可以在成型时叠层，也可以将两面具有胶粘剂或粘合剂的基材叠层在成型体上。
热膨胀性耐火材料，如上所述，由于防火性能优异，可以减少必要的热膨胀性材料来表现出防火性能，因此，可以谋求防火性树脂窗框的轻量化和低成本化。另外，如上所述，使用已知的技术可以简单地制造长方形形状或带状成型体，并且不管空洞内的形状以及尺寸均可以容易地插入，从而可以简便地制造防火性树脂窗框。
如上述构成的本实施方案的防火性树脂窗框1，通过将含热膨胀耐火材料的耐火片15、15A选择性地插入到含有合成树脂的树脂制部件的空洞内，以使在沿着窗玻璃等的面的方向形成耐火面，这样，在火灾时，合成树脂制部件的树脂部分燃烧并且烧毁的部分埋入耐火片的膨胀隔热层，从而可以防止火焰的贯通或热的进入。
如果在防火性树脂窗框1的室内侧或室外侧发生火灾。火灾时的热加热插入到合成树脂制部件的空洞内的耐火片15、15A。耐火片由于所有的面沿着窗玻璃25平行地配置，并且在例如从正面看时，将防火性树脂窗框1几乎整个面埋尽，所以，在几乎整个面上无间隙地形成由于热膨胀而形成的耐火隔热层，没有部分的弱点，防火性能稳定。
另外，耐火片15、15A由于与火灾的热源在宽度面上对面，热效率良好地传递而迅速膨胀。因此，发生火灾时，可以迅速地发挥防火性能。即，如果耐火片与间隔面垂直地配置，火灾等的热只从耐火片的端面传递，热膨胀变慢，不能迅速发挥防火性能，但在本发明中，可以迅速热膨胀。
另外，用作为热膨胀性耐火材料的耐火片15、15A与作为耐火性板材的含有铁制嵌网玻璃的窗玻璃25覆盖地构成防火性树脂窗框1的开口部，由于开口部被耐火面覆盖，可以除去火灾时的局部弱点，从而可以提高防火性能。如果耐火片15本身具有粘合性、或单面涂布了粘合剂，再插入到合成树脂制部件的空洞中时，可以粘接在空洞的内壁面上，施工变得容易。
而且，通过使用体积膨胀率高并具有隔热爆腾层强度的热膨胀性耐火材料，可以减少插入的热膨胀性耐火材料，从而可以谋求更加降低成本。另外，通过使用含有树脂组合物的成型体的耐火片，使用已知的技术可以简便地制造长方形形状或带状成型体，并且不管空洞内的形状以及尺寸均可以容易地插入，从而可以简便地制造防火性树脂窗框。
基于图3详细地说明本发明的第2种实施方案。图3是本发明涉及的防火性树脂窗框的第2种实施方案的主要部分断面图。另外，该实施方案与上述的实施方案不同，其特征在于，与热膨胀性耐火材料的耐火片一起，将作为金属制部件的型钢部件插入到空洞内。型钢部件可以插入到空洞的一部分或多个当中，也可以插入到全部空洞中。而且，对其他的实质上相同的结构标记相同的符号，其详细的说明省略。另外，该实施方案相当于后述的实施例2。
在图3中，在作为防火性树脂窗框1A的合成树脂部件的纵向外框材料的11、12的空洞11a、12a内，插入了在作为金属制部件的型钢部件16上以L字状贴合了具有粘合性的耐火片15B并一体化的材料。该型钢部件16断面形状呈コ状，并且为沿着除了夹持中央壁部的面的另外3个面的形状。而且，虽然没有图示，但在横向外框材料13、14的空洞中，也同样地插入耐火片和型钢部件。其结果，纵向外框材料11、12的空洞中，为除了二个空洞的中央壁以外的所有的外周面均被型钢部件增强了的结构。
另外，在构成拉窗20的纵向内框材料21、22的6个空洞中的4个中插入带状的耐火片15C，由于耐火片的粘合性固定为与玻璃面平行的壁面。这样，通过在沿着玻璃面而邻接的空洞内连续地插入耐火片，在火灾时膨胀的隔热层不间断，可以具有有效的防火性能。而且，在6个空洞中的1个中，插入了在断面形状折曲成大致L状的型钢部件16A上贴合了耐火片15C并一体化的材料。另外，在横向内框材料23、24的空洞内，虽然没有图示，但也插入耐火片和型钢部件。
型钢部件16、16A等金属制部件虽然插入到合成树脂制部件的空洞的一部分或全部中，但也可以是热膨胀性耐火材料没有插入的空洞，还可以是有其插入的空洞。另外，也可以在同一个空洞中插入多个型钢部件。在同一空洞中插入热膨胀性耐火材料的耐火片15B、15C和型钢部件16、16A时，也可以插入通过上述的粘合层或粘接剂层贴合在型钢部件上并一体化的材料。
型钢部件16、16A在空洞内的固定，不仅可以直接插入符合空洞内形状和尺寸的材料，另外，也可以使用与上述热膨胀性耐火材料同样的固定方法。使用作为金属制部件的型钢部件16、16A时，其形状只要是能够插入到空洞中即可，没有特别的限定，可以举出平板形、沟状、方形、L型、山型、I型、T型等。另外，作为型钢部件16、16A的材质，没有特别的限定，可以举出铁、不锈钢、铝等。
该实施方案的防火性树脂窗框1A，具有与上述实施方案同样的效果，同时，插入到合成树脂制部件的各外框材料11～14以及各内框材料21～24的空洞中的金属制部件的型钢部件16、16A，合成树脂制部件在火灾中烧毁时，可辅助地发挥提高防火性能的效果。另外，通过同时使用型钢部件，可以抑制热膨胀性耐火材料的厚度，从而降低成本，适于使用在作为防火性弱点的个别地方。
图4示出了本发明的第2种实施方案的变形例，示出了后述的实施例3。该实施例中所示的防火性树脂窗框1B，在沿着合成树脂制部件的长度方向的空洞内插入耐火片和金属制部件，与在图3中所示的防火性树脂窗框1A比较，使用了薄的耐火片。
即，在构成开口外框体10的纵向外框材料的空洞11a、12a内，在金属制方管状的型钢部件16B的垂直相交的2个面上贴合薄的耐火片15D并插入，并且1个面沿着构成间隔面的窗玻璃25的面配置成平行状态。另外，虽然没有图示，但在横向外框体上也同样地插入薄的耐火片，并与窗玻璃平行地配置。而且，在拉窗20、20的纵向内框材料的空洞21a、22a内插入耐火片15E，并在一个空洞中，贴合在金属制方管状的型钢部件16C上并插入，沿着窗玻璃25的面几乎无间隙地平行配置。在没有图示的横向内框材料的空洞内也同样地插入薄的耐火片而配置。该防火性树脂窗框1B具有与上述的各实施方案同等的效果。
基于图5详细地说明本发明的第3实施方案。图5是本发明涉及的防火性树脂窗框的第3种实施方案的主要部分断面图。另外，本实施方案所示的防火性树脂窗框1C的特征在于，在开口外框体10、以及构成拉窗20的合成树脂制部件的各外框材料11～14、以及各内框材料21～24的空洞中插入了含有热膨胀性耐火材料的耐火片以及木质部件。
即，在纵向外框材料11的大的空洞11a、12a中，插入了将热膨胀性耐火材料的片切割成长方形的耐火片35和木制部件36。耐火片35在单面具有粘合层并贴合在木制部件36的对向的2个面上而一体化，并将这样一体化的材料插入，以使耐火片配置在面向于纵向外框材料11的室内侧以及室外侧的内壁面。另外，虽然没有图示，但在横向外框材料13、14中，也同样地，耐火片以及木制部件插入到贯通长度方向的空洞内。这样，耐火片35沿着构成间隔面的窗玻璃25的面平行地配置，并且平行于玻璃面以无间隙的状态形成耐火面。
另外，在拉窗20的纵向内框材料21、22的空洞21a、22a中，也插入将热膨胀性耐火材料的片切割成长方形的耐火片35A和木制部件36A，在4个空洞中插入耐火片35A，在1个空洞中插入将耐火片35A贴合在木制部件36A上并一体化的材料。耐火片35A为平板状，以对接于与各个空洞的玻璃面平行的壁面的状态插入。而且，在拉窗20的上下的横向内框材料23、24中，虽然没有图示，但耐火片以及木制部件也插入到贯通于长度方向的空洞内。这样，耐火片35A沿着构成间隔面的窗玻璃25面平行地配置，并且平行于玻璃面以无间隙的状态形成耐火面。
在该实施方案中使用的耐火片35、35A，使用与上述各实施方案中使用的耐火片15～15E同样的切割为长方形的形状的材料。该耐火片由热膨胀性耐火材料形成，如果暴露于火灾时的高温，具有体积膨胀形成耐火隔热层的功能。另外，该耐火片与上述的实施方案同样地插入到空洞中并被固定。特别是，如果在耐火片上具有粘合性，并且在空洞内能够粘接支撑，则优选。
耐火片35、35A以及木制部件36、36A既可以一起插入到作为合成树脂部件的各外框材料、各内框材料的部分空洞中，也可以分别插入。另外，也可以在同一空洞中插入多个耐火片或多个木质部件。将耐火片和木质部件插入到同一空洞中时，也可以插入预先一体化的材料。作为一体化的方法，可以举出用螺钉或填充塞(タツカ一)等固定在木质部件上、或通过上述胶粘剂或粘合剂层贴合、或同时使用这两种的方法。
插入、配置在合成树脂制部件的各外框材料11～14以及各内框材料21～24的空洞内的耐火片35、35A，全部与玻璃25平行地配置，与作为耐火性板材的嵌入铁网的窗玻璃25一起，形成耐火面。即，通过所有的耐火片35、35A与窗玻璃25，埋尽防火性树脂窗框1C的开口部的大致整个面儿形成耐火面。
另外，所说的上述插入到空洞内的本实施方案使用的木质部件，是插入到合成树脂制部件的各外框材料11～14的空洞内的木质部件36、以及插入到各内框材料21～24的空洞内的木质部件36A的细长形状的木材。该木质部件36、36A，由于在遇到火灾时的热风时，部件难以振动，同时难以变形，因此，通过同时使用耐火片35、35A，可以发挥协同地提高防火性能的作用。
插入到空洞内的木质部件36、36A，为了提高防火性能，优选火灾时炭化成分多的材料，即，比重0.3或0.3以上的材料。作为木制部件的材质，可以举出丝柏、松木、日本铁杉、梣木、枫木、枹木、ニヤト一、マコレ、モアビ、光叶榉木、山毛榉木、柳安木、柚木、アトピン、橡木、マカンバ、枫木、ブビンカ等的无垢材料等。另外，还可以使用LVL等的集成材料、与这些无垢材料组合使用。
木质部件36、36A，为了插入到合成树脂制部件的各外框材料11～14、各内框材料21～24的空洞内，可以是符合该空洞的形状和尺寸的形状，或者，也可以是符合空洞的一边的宽度的形状。木质部件36、36A单独插入到空洞中时，插入的长度必须是各外框材料、各内框材料的全长。另外，与耐火片35、35A插入同一空洞中时，作为耐火片35的膨胀后的成分的膨胀隔热层埋入空洞部的全长时，也可以比其全长短。另外，插入空洞的位置，只要是木质部件36、36A和各外框材料、各内框材料的合成树脂的炭化成分、和耐火片35、35A的膨胀隔热层与作为合成树脂制部件的各外框材料、各内框材料的玻璃面平行地连续埋入的位置即可。
构成耐火片35、35A的热膨胀性耐火材料只要是如上所述，合成树脂制部件燃烧，并且膨胀成分埋入烧毁的部分的材料，则没有特别的限定，可以使用与上述实施方案同样的材料。另外，热膨胀耐火材料的膨胀隔热层优选在火灾时独立的材料，但炭化成分多的木质部件或合成树脂制部件的厚壁厚的场合、或树脂为硬质氯乙烯制的场合，由于膨胀隔热层使木质部件以及合成树脂制部件的炭化成分增加，所以也有两者的炭化成分和膨胀成份复合化而独立的情况，没有必要必须是膨胀隔热层单独独立。
如上述构成的第3种实施方案的防火性树脂窗框1C，在含有合成树脂的树脂制部件的空洞中，通过插入含有热膨胀性耐火材料的耐火片35、35A，并沿着窗玻璃25的面平行地配置，在火灾时，合成树脂制部件的树脂部分燃烧并且耐火片的膨胀隔热层迅速地埋入烧毁的部分，从而可以防止火焰的贯通。另外，木质部件36、36A，在火灾时的热风下难以振动，同时难以向外弯曲和向内弯曲，防火性树脂窗框1的外形不发生变形，因此，在防火性能上起到有利的作用，通过同时使用耐火片，可以协同地发挥效果，得到优异的防火性能。而且，通过增强在防火强度上成为弱点的部分，可以辅助提高防火性能，并可以谋求低成本化。
另外，插入到开口外框体10中的耐火片35、和插入到构成拉窗20、20的外周外框体的各内框体中的耐火片35A、和作为位于外周外框体的内周侧的耐火板材的窗玻璃25，由于形成将与玻璃面平行的大约整个面用耐火材料埋尽的耐火面，防火性树脂窗框1C在火灾时局部的弱点消失，从而可以提高防火性能。
另外，通过使用体积膨胀率高，并且隔热膨胀后具有强度的热膨胀性耐火材料，可以减少插入的热膨胀性耐火材料，从而可以谋求进一步的低成本。另外，通过使用含有树脂组合物的成型体的耐火片，使用已知的技术可以简单地制造长方形形状或带状成型体，并且不管空洞内的形状以及尺寸均可以容易地插入，从而可以简便地制造防火性树脂窗框。
基于图6详细地说明本发明的第3种实施方案的变形例。图6是本发明涉及的防火性树脂窗框的第3种实施方案的变形例主要部分断面图。另外，该实施方案与上述的实施方案不同，其特征在于，与热膨胀性耐火材料的耐火片一起插入到空洞中的木质部件，具有空隙地插入。而且，对其他的实质上相同的结构标记相同的符号，其详细的说明省略。另外，该实施方案相当于后述的实施例5。
在图6中，带状的耐火片35B组合2个片并使断面呈L字状地插入在作为防火性树脂窗框1D的合成树脂部件的纵向外框材料的11、12的空洞11a、12a内，同时在空洞11a、12a内，还以空出空隙的状态插入木质部件36B。在构成拉窗20的纵向内框材料21、22的6个空洞中的3个中，插入带状的耐火片35C，通过耐火片的粘合性固定在与玻璃面平行的壁面上。而且，在一个空洞中无间隙地插入将耐火片35C贴合在木质部件36C上并一体化的部件。通过这样的构成，由于可以与上述的实施方案同样地减少热膨胀性耐火材料，因此，在达到降低成本的同时，还可以制作更加轻量的防火性树脂窗框1D。
在该实施方案所示的防火性树脂窗框1D中，插入、配置在各外框材料和各内框材料的空洞内的耐火片35B、35C，由于是以沿着窗玻璃25的面平行并且无间隙地形成耐火面地配置，如果发生火灾，宽幅面被加热，可以迅速地热膨胀，同时无间隙地形成耐火隔热层。由此，可以迅速地发挥稳定的防火性能，并可以确实地防止火灾蔓延等。
另外，插入到开口外框体10中的耐火片35B、和插入到构成拉窗20、20的外周外框体的各内框体中的耐火片35C、和作为位于外周外框体的内周侧的耐火板材的窗玻璃25，由于形成将与间隔面平行的大约整个面用耐火材料埋尽的耐火面，在火灾时局部的弱点消失，可以成为防火性能稳定的防火结构。
在合成树脂部件的空洞中如上所述插入热膨胀性耐火材料、型钢部件或木质部件，这些可以将三个一起插入、或将二个一起插入，也可以分别插入。通过同时使用型钢部件和木质部件，可以协同地表现出各自的防火性效果，另外，还可以提高防火性能。
另外，还可以将插入到合成树脂制部件的空洞中的型钢部件的一部分用木质部件置换。如果将型钢部件用木质部件置换，可以使防火性树脂窗框变轻而优选。这样构成的防火性树脂窗框通过同时使用木质部件和热膨胀性耐火材料，可以连续地形成耐火面，发挥协同地提高防火性能的效果，同时金属制部件还可以辅助地发挥提高防火性能的效果，从而可以综合地进一步提高防火性树脂窗框的防火性能。
为了更加提高加热时的树脂窗框的各部件、各种框材料的合成树脂的抑制变形和隔热性，还可以同时将合成树脂、发泡体、金属以外的无机类材料等插入到空洞内。
作为这样可同时插入的合成树脂，没有特别的限定，可以举出，例如硬质聚氯乙烯或ABS树脂等。另外，作为可同时插入到空洞内的发泡体，没有特别的限定，可以使用，例如酚树脂泡沫、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚丙烯泡沫、聚苯乙烯泡沫等、另外，还可以使用在这些泡沫材料中填充了氢氧化铝等无机粉末的物质。另外，还可以举出无机类的发泡体等。
作为可同时插入到空洞内的金属以外的无机类材料，没有特别的限定，可以举出石膏板、硅酸钙板、纤维强化石膏板、轻量气泡混凝土(ALC)板、挤出成型水泥板、PC板、陶器等。
实施例接着，对使用本发明的实施例和与通常的合成树脂制窗框的比较实验进行说明。
(实施例1～7)将图8、9所示的配合量(重量份)的环氧单体(日本环氧树脂(ジヤパンエポキシレジン)社制「E807」)、环氧用固化剂(日本环氧树脂(ジヤパンエポキシレジン)社制「FL052」)、丁基橡胶(エクソンモ一ビルケミカル社制「丁基橡胶065」)、聚丁烯(出光石油化学社制「聚丁烯100R」)、加氢石油树脂(ト一ネツクス社制「エスコレッツ5320」)、多磷酸铵(Clariant社制「Exolit AP422」)、热膨胀性石墨(東ソ一社制「GREP-EG」)、氢氧化铝(ALCOA社制「B325」)、碳酸钙(备北粉化工业社制「BF300」)用捏合机混炼，得到树脂组合物。
(实施例1)
将由上述方法得到的树脂组合物一边用辊涂机在单面上叠层聚乙烯叠层聚酯不织布，一边成型为片状后，在加热炉中固化，得到厚度1mm的片状成型体。在得到的片状成型体上，涂布丙烯酸树脂类粘合剂，并对应于插入的空洞宽度用切断机进行切断，制作单面具有粘合层的长方形形状的成型体。
在图1、2所示的双槽推拉窗框的开口外框体10以及拉窗20的空洞中，插入制作的长方形形状成型体的耐火片15、15A，并通过粘合层固定在如图2所示的位置。另外，图2中虽然没有图示，但在2个拉窗的拉合部，也与内框材料同样的方式，插入耐火片，制作硬质氯乙烯制树脂窗框1。
(实施例2)将由上述方法得到的树脂组合物通过压延加工成型叠层在铝箔剥离纸的铝箔一侧，制作厚度3mm的圆筒状成型体后，对应于插入的空洞的宽度用圆片切割机进行圆片切割，得到耐火片15B、15C。利用该耐火片15B、15C的树脂组合物本身的粘合性，贴合在沟状或L型的型钢部件16A上并一体化，如图3所示，插入到开口外框体10以及拉窗20的空洞中。另外，将耐火片15C插入到拉窗20的空洞中，并通过片的粘合性进行固定。另外，图3中虽然没有图示，但在2个拉窗的拉合部，也插入与内框材料同样的样式的耐火片以及型钢部件，制作硬质氯乙烯制树脂窗框1A。
(实施例3)一边用SMC将玻璃纤维布含浸一边将由上述方法得到的树脂组合物成型为片状后，用加热炉使之固化，得到厚度1mm的片状成型体。在得到的片状成型体的单面上粘贴丙烯酸树脂类的双面带后，对应于插入的空洞的宽度，用切断机制造在单面具有粘合层的长方形形状成型体，得到耐火片15D、15E。将该耐火片15D、15E贴合在方形的型钢部件16B、16C上并一体化，如图4所示，插入到开口外框体10以及拉窗20的空洞中。将耐火片15E插入到拉窗20的空洞中，由片的胶粘性固定。另外，图4中虽然没有图示，但在拉合部、2个拉窗的拉合部，均插入与内框材料同样样式的耐火片以及型钢部件，制作硬质氯乙烯制树脂窗框1B。
(实施例4)将由上述方法得到的树脂组合物一边用辊涂机在单面上叠层聚乙烯叠层聚酯不织布，一边成型为片状后，用加热炉使之固化，得到厚度1mm的片状成型体。在得到的片状成型体上，涂布丙烯酸树脂类粘合剂，并对应于插入的空洞的宽度用切断机进行切断，制作单面具有粘合层的长方形形状的成型体。
在图5所示的双槽推拉窗框的开口外框体10以及拉窗20的空洞中，并将制作的长方形形状成型体的耐火片35、35A、和符合空洞尺寸的日本铁杉的木质部件36、36A贴合，然后用敲平头钉器固定、一体化并插入。而且，将耐火片单独插入到空洞中，通过粘合层固定在空洞内。另外，图5中虽然没有图示，但在2个拉窗的拉合部，也插入与内框材料同样样式的耐火片，制作硬质氯乙烯制树脂窗框1C。
(实施例5)将由上述方法得到的树脂组合物通过压延加工成型叠层在铝箔剥离纸的铝箔一侧，制作厚度1.5mm的圆筒状成型体后，对应于插入的空洞的宽度用圆片切割机切成圆片，得到带状成型体的耐火片35B。将该耐火片35B插入到空洞内，并利用树脂组合物本身的粘合性固定在空洞内。另外，将符合插入的空间的宽度进深小的日本铁杉的木质部件36B，如图6所示，以具有缝隙的状态插入到空洞内。另外，图6中虽然没有图示，但在2个拉窗的拉合部，也插入与内框材料同样的样式的耐火片，制作硬质氯乙烯制树脂窗框1D。
(实施例6)除了在木制部件36A中使用梣木的集成材料以外，与实施例4同样地进行，制作硬质氯乙烯制树脂窗框1D。
(实施例7)将实施例5使用的树脂组合物贴合在L型的型钢部件上并一体化，并且用插入的开口外框体和插入了实施例4使用的树脂组合物和日本铁杉部件的拉窗制作硬质氯乙烯制树脂窗框。
(比较例1)如图7所示，不插入热膨胀性耐火材料、型钢部件以及木制部件，制作硬质氯乙烯制树脂窗框1E。
然后，用以下所示的方法，对上述实施例1～7和比较例1进行评价，结果示于图8、9中。
(1)体积膨胀率使用锥体热量计(コ一ンカロリ一メ一タ一)(アトラス社制「CONE2A」，对长100mm、宽100mm、图8、9记载的厚度的试样，测定在50kW/m2的照射热量下加热30分钟时的试样的尺寸，用下述式子计算出体积膨胀率。
体积膨胀率＝{加热后的长度(mm)×加热后的宽度(mm)×加热后的厚度(mm)}/{100×100×加热前的厚度(mm)}(2)断裂点应力使用压缩试验机(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的压头以0.1m/s的压缩速度对上述体积膨胀后的试样测定断裂点应力。
(3)防火性能按照ISO834基准进行20分钟耐火试验，将20分钟内侧没有发生火焰以及火焰的贯通的作为○、20分钟以内产生发火焰或有火焰的贯通的作为×。实验的结果如图8、9所示，实施例1～7的任意一个，其防火性能的评价均为O，而比较例的场合为×，确认了本实施方案的防火性树脂窗框的确实的防火性能。
以上，对本发明的一个实施方案进行了详细的叙述，但本发明并不受上述实施方案的限定，在不脱离权利要求的范围记载的本发明的精神的范围内，可以进行各种设计变更。例如，作为插入到空洞中的金属制部件，虽然示出了型钢的例子，但也可以是铝或铝合金等金属材料。纵横的外框材料以及纵横的内框材料的空洞也可以一部分开口，并且用型钢部件堵塞该开口部。
另外，作为防火性树脂窗框的例子，虽然示出了拉合的玻璃门的拉窗的例子，但并不限定也这些，也可以使用上下移动式的玻璃门、固定玻璃门或金属门、旋转式的开关门和固定门、滑动门等适当的式样。
另外，作为在防火性树脂窗框上支撑的耐火性板材，虽然示出了包含嵌入铁网的玻璃的窗玻璃的例子，但也可以使用金属制的板材作为平坦的镶板。即，构成防火性树脂窗框的拉窗部分，具有包围外周的框状的框体和该框体内侧的耐火性板材，作为耐火性板材，可以使用金属制的镶板。
工业实用性由以上说明可以明确，本发明的防火性树脂窗框，通过在构成树脂窗框的各部件的空洞内插入热膨胀性耐火材料，可以简单地对不是防火样式的一般的树脂窗框赋予防火性能，因此，可以使用于防火区域。而且，可以谋求防火性树脂窗框的轻量化，并可以容易地进行开关操作。另外，通过将金属制部件和/或木制部件插入到空洞内，可以提高防火性能。将热膨胀性耐火材料与间隔面平行地配置，如果发生火灾，热膨胀性耐火材料迅速地膨胀，从而可以迅速地发挥防火性能。热膨胀性耐火材料由于粘着支撑在空洞内面，因此施工变得容易。
权利要求
1.一种防火性树脂窗框，该树脂窗框是包含沿着长度方向具有多个空洞的合成树脂制部件，并支撑具有耐火性的板材的防火性树脂窗框，其特征在于，在上述空洞中选择的空洞内沿着其长度方向插入热膨胀性耐火材料，以使之在沿着上述板材的面的方向形成耐火面。
2.按照权利要求1记载的防火性树脂窗框，其特征在于，上述热膨胀性耐火材料，使上述防火性树脂窗框从与沿着上述板材的面的方向成直角的方向看，无间隙地配置。
3.按照权利要求1或2记载的防火性树脂窗框，其特征在于，上述热膨胀性耐火材料形成为长方形形状或带状，并且以其宽幅面沿着上述板材的面的方向配置的方式插入。
4.按照权利要求1～3中的任一项记载的防火性树脂窗框，其特征在于，上述热膨胀性耐火材料留有空间地插入到上述空洞中。
5.按照权利要求1～4中的任一项记载的防火性树脂窗框，其特征在于，上述热膨胀性耐火材料粘着支撑在上述空洞内面上。
6.按照权利要求1～5中的任一项记载的防火性树脂窗框，其特征在于，还将金属制部件和/或木制部件沿着长度方向插入到上述空洞中。
7.按照权利要求1～6中的任一项记载的防火性树脂窗框，其特征在于，上述热膨胀性耐火材料是用50kW/m2的加热条件下加热30分钟后的体积膨胀率为3～50倍，并且用压缩试验器使用0.25cm2的压头测定的体积膨胀后的断裂点应力为0.05kgf/cm2或0.05kgf/cm2以上的材料形成的。
8.按照权利要求1～7中的任一项记载的防火性树脂窗框，其特征在于，上述热膨胀性耐火材料是用相对于树脂成分100重量份，含有10～300重量份的热膨胀性无机物，30～400重量份的无机填充材料，并且含有上述热膨胀性无机物以及无机填充材料的总量40～500重量份的树脂组合物的材料形成的。
全文摘要
本发明提供一种不改变非防火型的通常树脂窗框结构而可简单地赋予防火性，可在防火区域等使用的防火树脂窗框。防火树脂窗框1，组合纵向外框材11、12和横向外框材13、14作为有沿长方向多空洞的合成树脂制部件构成开口外框体10，同时组合纵向内框材21、22和横向内框材23、24而构成拉窗20，拉窗20支撑窗玻璃25。从各部件的空洞中选择的空洞内插入热膨胀性耐火材料的耐火片15、15A，以使在沿着上述板材面的方向形成耐火面。热膨胀性耐火材料优选用在50kW/m
文档编号E06B3/22GK1795316SQ200480014460
公开日2006年6月28日 申请日期2004年5月26日 优先权日2003年5月26日
发明者上田明良, 冈田和广, 户野正树, 桥本幸登志 申请人:积水化学工业株式会社, 株式会社德山, 株式会社协能