JP2000034365A - 耐火性樹脂組成物及びそれを用いたシート成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形性が優れると共に十分な耐火性能を有す
る耐火性樹脂組成物及びそれを用いたシート成形体を提
供する。 【解決手段】 粘着性を有するゴム組成物、リン化合
物、中和処理された熱膨張性黒鉛、含水無機物及び金属
炭酸塩を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐火壁、耐火鉄骨
等に使用される耐火性樹脂組成物及びそれを用いたシー
ト成形体に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築材料には、耐火性、すなわち、それ
自体が燃えにくく断熱性に優れ、更には火炎を裏面に回
すことがない性質が要求される。耐火性の試験方法とし
ては、表面を１０００℃程度に加熱した場合の裏面の温
度を測定する方法があり、建築材料においては、この場
合における裏面の温度が２６０℃程度よりも低くなるこ
とが要求されている。

【０００３】このような耐火性に優れた建築材料として
は、石膏、パーライト、ＡＬＣ等からなる耐火壁が広く
用いられている。しかしながら、これらのものに充分な
耐火性を発揮させるためには、厚みを増す必要があり、
施工性に問題があった。

【０００４】特開昭６１−１７５３号公報には、耐火壁
の周縁に加熱膨張層を付設したものが開示されている。
しかしながら、このものは、耐火壁の収縮による目地部
の隙間発生を抑制することにより火炎が裏面に回るのを
防止することを主目的とするものであり、断熱性に劣る
ものであった。

【０００５】また、特開平６−８０９０９号公報には、
セメント、含水無機物等からなる組成物の微粉を吹きつ
ける方法が開示されている。しかしながら、この方法
は、現場での吹きつけ施工を必要とするため施工性に劣
り、また、厚みが均一にならない場合は充分な耐火性を
発揮することができなかった。更には、施工する際に微
粉が飛散するために、作業環境悪化による健康面への影
響が大きかった。

【０００６】そのため、施工性を向上するため、２枚の
金属板の間に、不燃性の無機質材料又は樹脂からなる板
を挟み込んだ建築パネルも開発されているが、１０００
℃で加熱した場合には、裏面温度が基準値２６０℃より
も高くなり、耐火性能という点では不充分であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
に鑑み、成形性が優れると共に十分な耐火性能を有する
耐火性樹脂組成物及びそれを用いたシート成形体を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の耐火性樹脂組成
物は、粘着性を有するゴム組成物、リン化合物、中和処
理された熱膨張性黒鉛、含水無機物及び金属炭酸塩を含
有する耐火性樹脂組成物であって、それぞれの含有量
が、前記ゴム組成物１００重量部に対して、リン化合物
５０〜１５０重量部、中和処理された熱膨張性黒鉛１５
〜５０重量部、含水無機物３０〜１００重量部及び金属
炭酸塩５０〜１５０重量部であり、前記リン化合物、中
和処理された熱膨張性黒鉛、含水無機物及び金属炭酸塩
の合計量が２００〜３５０重量部であることを特徴とす
る。

【０００９】本発明の耐火性樹脂組成物は、粘着性を有
するゴム組成物、リン化合物、中和処理された熱膨張性
黒鉛、含水無機物及び金属炭酸塩を含有する。

【００１０】上記粘着性を有するゴム組成物とは、ゴム
系樹脂に粘着付与剤等が添加されて粘着性が付与された
ものである。上記ゴム系樹脂としては、例えば、天然ゴ
ム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム
（ＢＲ）、１，２−ポリブタジエンゴム（１，２−Ｂ
Ｒ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプ
レンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴ
ム（ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム、エチレン−プロピレ
ンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエ
チレン（ＣＳＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、
エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ）、多加硫ゴム
（Ｔ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ、
ＦＺ）、ウレタンゴム（Ｕ）等が挙げられる。ゴム系樹
脂の溶融温度、柔軟性、粘着性等を調節するために、二
種以上が併用されてもよい。

【００１１】上記粘着付与剤としては、特に限定され
ず、例えば、ロジン、ロジン誘導体、ダンマル、コーパ
ル、クマロン−インデン樹脂、ポリテルペン、非反応性
フェノール樹脂、アルキッド樹脂、石油系炭化水素樹
脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。さら
に、上記ゴム系樹脂の低分子重合体も粘着付与剤として
使用可能である。これらの低分子重合体は、粘着性の付
与以外に、耐寒性の向上、流動性の調節等の作用があ
る。

【００１２】上記ゴム系樹脂は、高温時の接着保持力を
向上させるために、以下の方法が採用されてもよい。 （イ）ゴム系樹脂の粘度を上昇させる。この目的のため
に、(1)〜(3)の方法が行われる。 (1)高粘度のゴム系樹脂を添加するか、高粘度のゴム系
樹脂に置き換える。ブチルゴムとして、例えば、ムーニ
ー粘度：４５（１００℃）のものに代えて、ムーニー粘
度：５１（１２５℃）のものを使用する。 (2)ゴム系樹脂を架橋する。架橋方法としては、一般的
にゴムの架橋に用いられる方法、例えば、イオウ加硫、
キノイド加硫、樹脂加硫等の加硫による架橋；電子線架
橋；過酸化物によるラジカル架橋などが採用される。 (3)架橋されたゴム系樹脂を添加するか、高粘度のゴム
系樹脂に置き換える。ブチルゴムとして、例えば、ムー
ニー粘度：４５（１００℃）のものに代えて、ムーニー
粘度：３５〜５５（１２１℃）のものを使用する。

【００１３】（ロ）高粘度（高分子量）の高分子低重合
物を使用する。例えば、ポリブテンとして、分子量９４
０のものに代えて、分子量１４５０のものを使用する。 （ハ）高軟化点の粘着付与樹脂を用いる。例えば、軟化
点１２５℃のものに代えて、軟化点１４０℃のものを使
用する。

【００１４】上記ゴム系樹脂として例示したものは、非
常に柔軟でゴム的性質を持っていることから、後述の無
機充填剤を高充填することが可能であり上記ゴム系樹脂
の中でも、クロロプレンゴムや塩素化ブチル等のハロゲ
ン化されたゴム系樹脂は、それ自体難燃性が高く、しか
も熱による脱ハロゲン化反応により架橋が起こるため、
加熱後の残渣の強度が向上する点において好ましい。

【００１５】上記ゴム系樹脂の架橋を行う時期について
は特に限定されず、予め架橋されたゴム物質を用いても
よく、後述のリン化合物や無機充填剤等の他の成分を配
合する際同時に架橋してもよく、さらにゴム系樹脂に他
の成分を配合した後で架橋してもよい。

【００１６】上記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
スフェート等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等のリン酸金
属塩；ポリリン酸アンモニウム類；下記一般式（１）で
表される化合物等が挙げられる。これらのうち、耐火性
の観点から、赤リン、ポリリン酸アンモニウム類、及
び、下記一般式（１）で表される化合物が好ましく、性
能、安全性、コスト等の点において、ポリリン酸アンモ
ニウム類がより好ましい。

【００１７】

【化１】

【００１８】式中、Ｒ1 、Ｒ3 は、水素、炭素数１〜１
６の直鎖状若しく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の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、炭素数
１〜１６の直鎖状若しく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。

【００１９】上記赤リンは、少量の添加で難燃効果が向
上する。上記赤リンとしては、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等の安
全性の点から、赤リン粒子の表面を樹脂でコーティング
したもの等が好適に用いられる。

【００２０】上記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等が挙げられるが、
難燃性、安全性、コスト等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、ヘ
キスト社製「ＡＰ４２２」、「ＡＰ４６２」；住友化学
社製「スミセーフＰ」；チッソ社製「テラージュＣ６
０」、「テラージュＣ７０」、「テラージュＣ８０」等
が挙げられる。

【００２１】上記一般式（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
酸等が挙げられる。なかでも、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。

【００２２】上記リン化合物は、これらは単独で用いら
れてもよく、２種以上が併用されてもよい。

【００２３】上記中和処理された熱膨張性黒鉛とは、従
来公知の物質である熱膨張性黒鉛を中和処理したもので
ある。上記熱膨張性黒鉛は、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等の粉末を、
濃硫酸、硝酸、セレン酸等の無機酸と、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、過酸
化水素等の強酸化剤とで処理することにより生成するグ
ラファイト層間化合物であり、炭素の層状構造を維持し
たままの結晶化合物である。

【００２４】上述のように酸処理して得られた熱膨張性
黒鉛は、更にアンモニア、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等で中和すること
により、上記中和処理された熱膨張性黒鉛が得られる。

【００２５】上記脂肪族低級アミンとしては特に限定さ
れず、例えば、モノメチルアミン、ジメチルアミン、ト
リメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチ
ルアミン等が挙げられる。

【００２６】上記アルカリ金属化合物及びアルカリ土類
金属化合物としては、特に限定されず、例えば、カリウ
ム、ナトリウム、カルシウム、バリウム、マグネシウム
等の水酸化物、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、有機酸塩等が
挙げられる。

【００２７】上記中和処理された熱膨張性黒鉛の市販品
としては、例えば、日本化成社製「ＣＡ−６０Ｓ」、東
ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」、巴工業社製「ＧＲＡＦ−
ＧＵＡＲＤ」等が挙げられる。

【００２８】上記中和処理された熱膨張性黒鉛の粒度
は、２０〜２００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、所定
の耐火断熱層が得られず、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、
ゴム系樹脂と混練する際に分散性が悪くなり、物性の低
下が避けられない。

【００２９】上記含水無機物としては、例えば、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等が挙げられる。上記含水無機
物の市販品としては、例えば、水酸化アルミニウムとし
て、粒径１μｍの「Ｈ−４２Ｍ」（昭和電工社製）、粒
径１８μｍの「Ｈ−３１」（昭和電工社製）が挙げられ
る。

【００３０】上記含水無機物は、加熱時の脱水反応によ
って生成した水のために吸熱が起こり、温度上昇が低減
されて高い耐熱性が得られる点、及び、加熱残渣として
酸化物が残存し、これが骨材となって働くことで残渣強
度が向上する点で特に好ましい。水酸化マグネシウムと
水酸化アルミニウムは、脱水効果を発揮する温度領域が
異なるため、併用すると脱水効果を発揮する温度領域が
広がり、より効果的な温度上昇抑制効果が得られること
から、併用することが好ましい。

【００３１】上記金属炭酸塩としては、例えば、炭酸カ
ルシウム、炭酸亜鉛等が挙げられる。金属炭酸塩は、上
記リン化合物としてポリリン酸アンモニウムを使用した
場合、ポリリン酸アンモニウムとの反応で膨張を促進す
ると考えられる。また、有効な骨材として働き、燃焼後
に形状保持性の高い残渣を形成する。

【００３２】上記含水無機物及び金属炭酸塩は、骨材的
な働きをすることから、残渣強度の向上や熱容量の増大
に寄与すると考えられる。上記含水無機物及び金属炭酸
塩としては、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属の炭酸
塩；炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロン
チウム等のアルカリ土類金属の炭酸塩；炭酸亜鉛等の周
期表IIb 族の炭酸塩などが挙げられる。本発明において
は、上記含水無機物及び金属炭酸塩以外に、無機充填剤
が添加されてもよい。

【００３３】上記炭酸カルシウムの市販品としては、例
えば、粒径１．８μｍの「ホワイトンＳＢ赤」（白石カ
ルシウム社製）、粒径８μｍの「ＢＦ３００」（白石カ
ルシウム社製）等が挙げられる。

【００３４】上記含水無機物及び金属炭酸塩の粒径とし
ては、０．５〜１００μｍが好ましく、より好ましくは
１〜５０μｍである。

【００３５】上記含水無機物及び金属炭酸塩は、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未満では二次
凝集が起こり、分散性が悪くなる。上記含水無機物及び
金属炭酸塩の添加量が多いときは、高充填が進むにつれ
て、樹脂組成物粘度が高くなり成形性が低下するが、粒
径を大きくすることで樹脂組成物の粘度を低下させるこ
とができる点から、上記範囲のなかでも粒径の大きいも
のが好ましい。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。

【００３６】上記含水無機物及び金属炭酸塩の粒径は、
小さくなると嵩が大きくなって高充填化が困難となるの
で、脱水効果を高めるために高充填するには粒径の大き
なものが好ましい。具体的には、粒径が１８μｍでは、
１．５μｍの粒径に比べて充填限界量が約１．５倍程度
向上することが知られている。さらに、粒径の大きいも
のと小さいものとを組合わせることによって、より高充
填化が可能となる。

【００３７】上記リン化合物の配合量は、上記ゴム系樹
脂１００重量部に対して５０〜１５０重量部である。リ
ン化合物の配合量が、５０重量部より少なくなると酸素
指数が低下すると共に、燃焼残渣を固める無機バインダ
ーが不足するため十分な残渣強度が得られなくなる。ま
た、リン化合物の配合量が、１５０重量部を超えると伸
び等のゴム物性が低下し成形性が大幅に低下するため、
良好な表面を有する成形体が得られなる。

【００３８】上記中和処理された熱膨張性黒鉛の配合量
は、上記ゴム系樹脂１００重量部に対して１５〜５０重
量部である。中和処理された熱膨張性黒鉛の配合量が、
１５重量部より少なくなると膨張倍率が５倍未満とな
り、十分な断熱性能を発揮できなくなる。また、中和処
理された熱膨張性黒鉛の配合量が、５０重量部を超える
と耐火性樹脂組成物の伸び特性が著しく低下する。

【００３９】上記含水無機物の配合量は、上記ゴム系樹
脂１００重量部に対して３０〜１００重量部である。含
水無機物の配合量が、３０重量部より少なくなると酸素
指数の低下、骨材量の不足から十分な残渣強度を示さ
ず、１００重量部を超えると耐火性樹脂組成物の伸び特
性が著しく低下する。

【００４０】上記金属炭酸塩の配合量は、上記ゴム系樹
脂１００重量部に対して５０〜１５０重量部である。金
属炭酸塩の配合量が、５０重量部より少なくなると骨材
量の不足から十分な残渣強度を示さず、１５０重量部を
超えると耐火性樹脂組成物の伸び特性が著しく低下す
る。

【００４１】上記リン化合物、中和処理された熱膨張性
黒鉛、含水無機物及び金属炭酸塩の合計量は、上記ゴム
系樹脂１００重量部に対して２００〜３５０重量部であ
る。上記４成分の合計量が２００重量部未満であると、
加熱後の残渣量が不充分となり、耐火断熱層を形成する
ことができず、３５０重量部を超えると、耐火性樹脂組
成物の機械的物性が低下する。

【００４２】上記中和処理された熱膨張性黒鉛と上記リ
ン化合物との重量比〔（中和処理された熱膨張性黒鉛）
／（リン化合物）〕は、０．０１〜９が好ましい。中和
処理された熱膨張性黒鉛とリン化合物との重量比を、
０．０１〜９とすることによって、燃焼残渣の形状保持
性と高い耐火性能を得ることができる。中和処理された
熱膨張性黒鉛の配合比率が多すぎると、燃焼時に膨張し
た黒鉛が飛散し、充分な膨張断熱層が得られない。一
方、リン化合物の配合比率が多すぎると、断熱層の形成
が充分ではなくなるので、充分な断熱効果が得られな
い。

【００４３】上記中和処理された熱膨張性黒鉛とリン化
合物との重量比〔（中和処理された熱膨張性黒鉛）／
（リン化合物）〕が、０．０１〜９の上記範囲内におい
て、さらに高い形状保持性を得るためには、中和処理さ
れた熱膨張性黒鉛とリン化合物との重量比は、１／１０
０〜２が好ましく、より好ましくは、１／６０〜１／３
であり、更に好ましくは、１／４０〜１／５である。

【００４４】上記含水無機物及び金属炭酸塩の合計量と
上記リン化合物との重量比〔（含水無機物＋金属炭酸
塩）／（リン化合物）〕は、耐火性能と残渣の形状保持
性を向上させる観点から、１／１００〜５０が好まし
く、より好ましくは３／１０〜１５であり、更に好まし
くは５／１０〜７である。重量比が１／１００未満であ
ると、発泡焼成層が脆くなる。リン化合物は無機充填剤
のバインダー的役割を果たしているので、上記重量比が
５０を超えると、リン化合物がバインダーとして機能せ
ず、成形が困難となるだけでなく、加熱時の発泡膨張が
不充分となるため、充分な耐火性能が得られない。

【００４５】本発明の耐火性樹脂組成物の耐火性能は、
必ずしも明らかではないが、以下のように発現するもの
と考えられる。即ち、中和処理された熱膨張性黒鉛は、
加熱により膨張して断熱層を形成し、熱の伝達を阻止す
る。含水無機物及び金属炭酸塩は、リン化合物と共に断
熱層の骨材となり、含水無機物は加熱時の熱容量の増大
に寄与し、金属炭酸塩は、リン化合物と共に働き、膨張
断熱を促進して強固な残渣を形成する。

【００４６】本発明においては、特定の配合をとること
により、これらの成分がバランスよく働き、優れた耐火
性能を発現する。

【００４７】また、上記シート成形体が水に浸漬された
場合又は高湿度下におかれた場合には、水分の介在によ
ってリン化合物と金属炭酸塩とが反応して塩を生成する
ことにより、燃焼時の相互作用が阻害され、燃焼残渣の
形状保持性が低下する場合がある。さらに、塩の存在に
よって、リン化合物及び金属炭酸塩が水分中へ溶出する
ことが促進される恐れもある。

【００４８】従って、本発明においては、リン化合物及
び金属炭酸塩のいずれか一方又は両方の表面が被覆処理
されたものを使用することが好ましい。リン化合物に関
してはメラミン樹脂によって表面を被覆処理したものが
好ましく、金属炭酸塩に関しては、上記ゴム系樹脂との
相溶性を向上させるため、脂肪酸、変性脂肪酸、シリカ
処理等によって表面を被覆処理したものが好ましい。特
に、リン化合物としてポリリン酸アンモニウム、金属炭
酸塩として炭酸カルシウムが使用される場合には、両者
の反応によって塩が生成され易いため、いずれか一方又
は両方の表面を被覆処理して用いた方がよい。

【００４９】上記耐火性樹脂組成物に、その物性を損な
わない範囲で、難燃剤、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、粘着
付与樹脂等が添加されてもよい。

【００５０】上記樹脂組成物は、上記各成分を単軸押出
機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダーミキサ
ー、二本ロール等公知の混練装置を用いて溶融混練する
ことにより得ることができ、得られた樹脂組成物は、例
えば、プレス成形、押出し成形、カレンダー成形等の従
来公知の成形方法により、シート成形体に成形すること
ができる。

【００５１】上記で得られたシート成形体は、耐火壁、
耐火鉄骨等の用途に好適に使用することができる。耐火
壁の場合は、例えば、シート成形体自体の粘着力により
壁材に貼り付けた後、該シート成形体の外側から、不織
布、金網、セラミック材料（板、ブランケット等）等の
面材をピン、釘、ネジ等によって固定する。上記面材は
シート成形体を壁材に貼りつけた後で固定してもよく、
シート成形体と面材とが予め一体化されていてもよい。
いずれの方法においても、シート成形体自体に粘着性が
あるので、壁材に貼り付ける際に接着剤等の必要がなく
施工が容易である。シート成形体自体の粘着性が弱い場
合でも、面材をピン、釘、ネジ等によって固定すること
により、容易に施工することができる。

【００５２】上記耐火鉄骨の場合は、Ｈ型鋼の表面をシ
ート成形体によって被覆する。被覆方法としては、例え
ば、Ｈ型鋼の表面にはわせるように被覆する方法；断面
コ型の枠体の内側にシート成形体を配置し、この枠体を
Ｈ型鋼にはめ込む方法等が挙げられる。上記シート成形
体には、直接火が当たらない方が好ましいので、枠体に
は直火を遮断するための防炎材（セラミックブランケッ
ト、金属板、ガラスクロス等）から形成されたものが用
いられる。上記金属板としては、亜鉛鉄板、ステンレス
板等が用いられる。上記枠体は、シート成形体をＨ型鋼
の表面に被覆した後で配置してもよく、予めシート成形
体と一体化したものを用いてもよい。

【００５３】上記耐火鉄骨において、Ｈ型鋼の全周にシ
ート成形体を被覆する場合は、例えば図１に示したよう
に、面材として断面コ型の枠体と平板とを組合わせたも
のが用いられる。この面材の内側に予めシート成形体を
配置したものを用いることが好ましい。さらに、火災時
におけるＨ型鋼の温度上昇を抑える目的で、Ｈ型鋼とシ
ート成形体との間に断熱材が配置されてもよい。

【００５４】上記断熱材としては、例えば、プレキャス
トコンクリート板、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）
板、石膏ボード、強化石膏ボード、ケイ酸カルシウム
板、繊維強化ケイ酸カルシウム板、デッキプレート、セ
ラミックブランケット、ロックウールフェルト等が挙げ
られる。これらの材料は２種以上が積層されて用いられ
てもよい。

【００５５】上記耐火鉄骨が住宅の鉄骨に適応される場
合は、例えば図２に示したように、上下の面材間隔をで
きるだけ小さくするために、シート成形体は上下の面材
の内側に配置され、左右の面材の内側には断熱材が配置
される。この例では面材として、断面コ型の二つの枠体
を上下方向からはめ込んで組み合わせたものが用いられ
る。二つの枠体は、例えば、その端部を折り曲げた「は
ぜ折り」にて固定される。

【００５６】また、Ｈ型鋼の周囲四辺のうち一辺が、例
えば軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）等の耐火材料で被
覆される場合は、図３に示したように、周囲四辺のうち
他の三辺に面材とシート成形体とが配置され、さらにシ
ート成形体とＨ型鋼との間に断熱材が配置される。この
際、面材は断面コ型の枠体として、その内側にシート成
形体が配置されたものが用いられる。

【００５７】また、Ｈ型鋼の周囲四辺のうち二辺が、例
えば軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）等の耐火材料で被
覆される場合は、図４に示したように、周囲四辺のうち
他の二辺に面材とシート成形体とが配置され、さらにシ
ート成形体とＨ型鋼との間に断熱材が配置される。この
際、面材は断面Ｌ型の枠体として、その内側にシート成
形体が配置されたものが用いられる。

【００５８】

【発明の実施の形態】以下に実施例を掲げて本発明を更
に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定
されるものではない。

【００５９】（実施例１〜６、比較例１〜１０）表１〜
３に示した各種配合組成に従って、二本ロール又はニー
ダーミキサーを用いて溶融混練を行い、耐火性樹脂組成
物を得た。

【００６０】上記で得られた耐火性樹脂組成物につき、
以下の（１）〜（５）の性能評価を行い、その結果を表
１〜３に示した。 （１）膨張倍率（断熱性） 各成分を二本ロールにより混練して耐火性樹脂組成物を
調製した後、該樹脂組成物をプレス成形して３ｍｍ厚の
シート成形体を得た。このシート成形体を１００ｍｍ×
１００ｍｍ×３ｍｍ厚のサイズに切断した試験片を作製
した。この試験片を水平に設置した状態でコーンカロリ
ーメーター（ＡＴＬＡＳ社製「ＣＯＮＥ２Ａ」）を用い
て、５０ｋＷ／ｃｍ² の照射熱量を３０分間与えて燃焼
させた後、試験片の燃焼残渣の厚みを測定し、下式から
膨張倍率を算出した。膨張倍率＝燃焼残渣の厚み（ｍ
ｍ）／燃焼前の試験片の厚み（ｍｍ）表中、算出された
膨張倍率が５以上のものを○、５未満のものを×と表示
した。尚、膨張倍率が５以上のものは、十分な断熱性能
及び耐火性能を発現する。

【００６１】（２）燃焼残渣の硬さ（形状保持性） （１）の燃焼残渣の破断強度を微小圧縮試験機（カトー
テック社製「フィンガーフィーリングテスター」）を用
いて測定した。表中、測定された破断強度が０．５ｋｇ
／ｃｍ² 以上のものを○、０．５ｋｇ／ｃｍ² 未満のも
のを×と表示した。尚、破断強度が０．５ｋｇ／ｃｍ²
以上のものは、加熱燃焼後の試験片の形状保持性が高
く、試験片を垂直に立てた場合でも崩れることがなく断
熱層が保持されので、十分な耐火性能を発現する。

【００６２】（３）酸素指数（燃焼性） （１）と同様にして得られたシート成形体から、ＪＩＳ
Ｋ７２０１に準拠してＢ−１号試験片（１５０ｍｍ×
６０ｍｍ×１ｍｍ厚）を作製し酸素指数の測定を行っ
た。表中、酸素指数が３５以上のものを○、３５未満の
ものを×と表示した。尚、酸素指数が３５以上のものは
空気中で燃焼を継続できず自己消火することから、延焼
による火災の拡大を引き起こすことがないものと判断さ
れる。

【００６３】（４）シート成形性 （１）と同様の耐火性樹脂組成物を押出成形した際に、
ひび割れすることなくシート状に成形できたものを○、
ひび割れを生じたもの、あるいはシート状に成形できな
かったものを×と表示した。

【００６４】（５）耐火性 各成分をニーダーミキサーを用いて溶融混練して得られ
た耐火性樹脂組成物をプレス成形した４ｍｍ厚のシート
成形体を得た。このシート成形体を２００ｍｍ×４００
ｍｍ×１６００ｍｍのＨ型重量鉄骨に被覆し、さらに、
その上に６ｍｍ厚のセラミックブランケットをＨ型重量
鉄骨の面にはわせるように被覆し、ダクトピンで溶接固
定して試験片を作製した。次いで、この試験片を耐火炉
に入れ、ＪＩＳ Ａ１３０４に準拠して、耐火炉の炉内
温度を１時間で９２５℃まで昇温した後、Ｈ型重量鉄骨
の温度を測定した結果平均３４０℃であり、耐火１時間
の規格値を満足するものであった。また、本シート成形
体の取付け作業は、従来の無機断熱板による被覆、耐火
塗料、ロックウール等の吹付け作業に比べて、粉塵、有
機溶剤等の飛散がなく、作業環境を悪化させることはな
かった。

【００６５】

【表１】

【００６６】

【表２】

【００６７】

【表３】

【００６８】尚、表１〜３において、下記の性状の成分
を使用した。 〔ゴム系樹脂〕 ・ブチルゴム：エクソン社製「＃０６５」〔ムーニー粘
度４７（１００℃）、不飽和度２．０のイソブチレン・
イソプレンゴム〕 ・スチレン−ブタジエンゴム：〔ムーニー粘度５２（１
００℃）、結合スチレン２３．５重量％〕 ・ブタジエンゴム：〔ムーニー粘度４３（１００℃）、
シス１．４含有量９４重量％〕 ・クロロプレンゴム：東ソー社製「スカイプレンＢ−１
１」 ・塩素化ブチルゴム：エクソンケミカル社製〔ムーニー
粘度３８（１２５℃）塩素化度１．２重量％〕 ・ポリブテン：出光製油化学社製「ポリブテン１００
Ｒ」 ・液状クロロプレンゴム：電気化学社製「ＨＯ５０」

【００６９】〔水添石油樹脂〕エクソン社製「エスコレ
ッツ＃５３２０」

【００７０】〔充填剤〕 ・ポリリン酸アンモニウム：クリアラント社製「ＡＰ−
４２２」 ・ｔ−ブチルホスホン酸：和光純薬社製 ・赤リン：ヘキスト社製 ・中和処理された熱膨張性黒鉛：東ソー社製「ＧＲＥＰ
−ＥＧ」 ・水酸化アルミニウム：昭和電工社製「Ｈ−３１」 ・水酸化マグネシウム：協和化学社製「キスマ５Ｂ」 ・炭酸カルシウム：備北粉化社製「ホワイトンＢＦ−３
００」 ・炭酸亜鉛：堺化学社製

【００７１】（実施例７〜１０、参考例）表４に示した
各種配合組成に従って、二本ロールを用いて溶融混練を
行い、耐火性樹脂組成物を得た。

【００７２】上記実施例７〜１０及び参考例で得られた
耐火性樹脂組成物につき、上述の（１）〜（４）の性能
評価に加えて下記（６）の耐水性評価を行い、その結果
を表４に示した。 （６）耐水性評価 上記で得られた耐火性樹脂組成物をプレス成形して２ｍ
ｍ厚のシート成形体を得た。次いで、１００×１００ｍ
ｍのサイズに切断したシート成形体を、同サイズのステ
ンレス板に貼り付けた試験片（Ａ）と、試験片（Ａ）を
２３℃に設定した水槽中に浸漬して１週間後に取り出し
た試験片（Ｂ）とを準備した。上記試験片（Ａ）及び
（Ｂ）のステンレス板非積層側を上面にして水平に設置
した状態でコーンカロリーメーター（ＡＴＬＡＳ社製
「ＣＯＮＥ２Ａ」）を用いて、５０ｋＷ／ｃｍ2 の照射
熱量を３０分間与えて燃焼させた。

【００７３】得られた燃焼残渣の硬さを、上記（２）と
同様の方法で測定し、測定された破断強度において、試
験片（Ａ）及び（Ｂ）の差が５％以上であるものを×、
５％未満であるものを○、と表示した。得られた燃焼残
差の膨張倍率を、上記（１）と同様の方法で測定し、測
定された膨張倍率において、試験片（Ａ）及び（Ｂ）の
差が５％以上であるものを×、５％未満であるものを
○、と表示した。

【００７４】

【表４】

【００７５】表４から、ポリリン酸アンモニウム、炭酸
カルシウムの一方又は両方の表面を被覆処理したものを
用いた場合は、耐水性も満足することが分かる。

【００７６】尚、表４において、下記の性状の成分を使
用した。 ・ブチルゴム、ポリブテン、水添石油樹脂：上記表１〜
３で用いられたものと同様のものを使用した。 ・ポリリン酸アンモニウム ：クラリアント社製「ＡＰ−４２２」（表面無処理
品） ：クラリアント社製「ＡＰ−４６２」（表面処理品） ：チッソ社製「テラージュＣ８０」 （表面処理品） ：チッソ社製「テラージュＣ７０」 （表面処理品） ・熱膨張製黒鉛、水酸化アルミニウム：上記表１〜３で
用いられたものと同様のものを使用した。 ・炭酸カルシウム ：白石カルシウム社製「ホワイトンＢＦ−３００」
（表面無処理品） ：白石カルシウム社製「ライトンＡ」（脂肪酸表面処
理品） ：白石カルシウム社製「ホワイトンＢＦ−３００」
（シリカ表面処理品）

【００７７】

【発明の効果】本発明の耐火性樹脂組成物は、上述の構
成であり、優れた成形性を有するので通常の成形方法に
よって容易にシート成形体を得ることができる。得られ
たシート成形体は、自己消火性を有すると共に優れた耐
火性能を発揮し、充填剤を多量に含有していても柔軟性
を有するので容易に施工することができるので、壁耐火
や鉄骨耐火用途に好適に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】面材として断面コ型の枠体と平板とを組合わせ
たものが使用された耐火鉄骨の一例を示す模式断面図で
ある。

【図２】面材として断面コ型の二つの枠体を上下方向か
らはめ込んで組み合わせたものが使用された耐火鉄骨の
一例を示す模式断面図である。

【図３】面材として断面コ型の枠体が使用された一例を
示す模式断面図である。

【図４】面材として断面Ｌ型の枠体が使用された一例を
示す模式断面図である。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１月１４日（１９９９．１．１
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】削除

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４８】リン化合物及び金属炭酸塩のいずれか一方
又は両方の表面が被覆処理されたものを使用することが
好ましい。リン化合物に関してはメラミン樹脂によって
表面を被覆処理したものが好ましく、金属炭酸塩に関し
ては、上記ゴム系樹脂との相溶性を向上させるため、脂
肪酸、変性脂肪酸、シリカ処理等によって表面を被覆処
理したものが好ましい。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７２】上記実施例７〜１０及び参考例で得られた
耐火性樹脂組成物につき、上述の（１）〜（４）の性能
評価を行い、その結果を表４に示した。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７４】

【表４】

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７５

【補正方法】削除

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 和廣 大阪府三島郡島本町百山２−１ 積水化学 工業株式会社内 (72)発明者 戸野 正樹 大阪府三島郡島本町百山２−１ 積水化学 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4F071 AA10 AA12 AA13 AB01 AB03 AB21 AB25 AE07 AE17 AF47 AH02 BA01 BB06 BC01 4J002 AC011 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 AF022 AF032 BA002 BA012 BB151 BB181 BB241 BB271 BD121 BG041 CC042 CC122 CD002 CF012 CH041 CK021 CP031 DA027 DA056 DE078 DE088 DE148 DE238 DE248 DE288 DH026 DH056 EW046 EW126 EW136 EW176 FB077 FB087 FD136 FD137 FD138 GM00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘着性を有するゴム組成物、リン化合
   物、中和処理された熱膨張性黒鉛、含水無機物及び金属
   炭酸塩を含有する耐火性樹脂組成物であって、それぞれ
   の含有量が、該ゴム組成物１００重量部に対して、リン
   化合物５０〜１５０重量部、中和処理された熱膨張性黒
   鉛１５〜５０重量部、含水無機物３０〜１００重量部及
   び金属炭酸塩５０〜１５０重量部であり、前記リン化合
   物、中和処理された熱膨張性黒鉛、含水無機物及び金属
   炭酸塩の合計量が２００〜３５０重量部であることを特
   徴とする耐火性樹脂組成物。
2. 【請求項２】 上記リン化合物及び／又は金属炭酸塩の
   表面が被覆処理されていることを特徴とする請求項１記
   載の耐火性樹脂組成物。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の耐火性樹脂組成物
   がシート状に成形されてなるシート成形体。