JP2000038785A - 粘着性耐火シ―ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱時に優れた耐火性能を発現すると共に粘
着性を有しているので施工性がよく、離型紙を介在させ
ることなく巻物の状態で保管しても、使用時に容易に巻
物から展開が可能な粘着性耐火シートを提供する。 【解決手段】 加熱によって膨張して耐火断熱層を形成
する熱膨張性シートの片面に基材層が積層され、該基材
層の非積層面に離型処理が施されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般の建築物の
柱、梁等に被覆して使用される粘着性耐火シートに関
し、さらに詳しくは、Ｈ型鋼や角形鋼管等の鉄骨に被覆
して使用され、加熱によって膨張して耐火性能を発現す
る粘着性耐火シートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、集合住宅や個建て住宅等において
建築物の構造材をなす梁、柱等として軽量な鉄骨が用い
られるようになっている。このような建築物の構造材と
して用いられる鉄骨には、建設省告示第２９９９号やＪ
ＩＳ Ａ １３０４により耐火性能基準が定められてお
り、その基準を満たすために、鉄骨の表面を耐火性能に
優れた材料（耐火被覆材）で被覆する方法が一般的に実
施されている。

【０００３】鉄骨に耐火性を付与するための被覆材料と
して、例えば特開平６−３２６６４号公報には、水ガラ
スや水硬性セメントにバーミキュライト、ロックウール
等の無機成分を混合したものが開示されている。しかし
ながら、この被覆材料は、施工時に現場で鉄骨に対して
塗布又は吹き付ける必要があるため施工性に問題があっ
た。また、鉄骨に形成される耐火被覆層の厚さにむらが
生じ易く、むらが生じた場合は十分な耐火性を発現させ
ることができなかった。また、上記耐火被覆層にひび割
れが発生して耐火性が低下する場合があった。さらに、
湿式又は半乾式により吹き付けた場合は硬化するまでに
長時間を必要とするため、作業効率が悪かった。

【０００４】また、特開平９−４８０８３号公報には、
実質的にハロゲンを含有しない熱可塑性樹脂からなる表
面層と裏面層を有し、裏面層に水和金属化合物及び／又
はリン化合物と、膨張性黒鉛とからなる難燃剤が添加さ
れた難燃性装飾材が提案されている。しかしながら、こ
の難燃性装飾材は粘着性がないため、鉄骨の耐火被覆材
として使用する場合は施工性に問題があった。

【０００５】鉄骨に耐火性を付与するための被覆材料と
しては、適度の粘着性を付与することによって、鉄骨の
周囲に被覆する作業が容易となり作業能率を向上させる
ができる。しかしながら、粘着性を有するシート状の被
覆材料を巻物の状態で保存すると、シート同士が接着し
て施工時に展開することが困難となるため、シート間に
離型紙を介在させる必要があった。このような離型紙の
使用は、コスト上昇を招くと共に不要な廃棄物が発生す
るという問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、加熱時に優れた耐火性能を発現すると共に粘着性を
有しているので施工性がよく、離型紙を介在させること
なく巻物の状態で保管しても、使用時に容易に巻物から
展開が可能な粘着性耐火シートを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の粘着性耐火シー
トは、ブチルゴムを樹脂成分として含有し、加熱によっ
て膨張して耐火断熱層を形成する、常温で粘着性を有す
る熱膨張性シートの片面に、熱溶融性フィルム、金属箔
ラミネートフィルム、金属蒸着フィルム又は金属箔から
選ばれる基材層が積層され、該基材層の非積層面に離型
処理が施されていることを特徴とする。

【０００８】上記粘着性耐火シートは、熱膨張性シート
の片面に基材層が積層され、該基材層の非積層面に離型
処理が施されたものである。

【０００９】上記基材層には、熱溶融性フィルム、金属
箔ラミネートフィルム、金属蒸着フィルム又は金属箔か
ら選ばれるいずれか１種が用いられる。

【００１０】上記熱溶融性フィルムとしては、例えば、
低密度ポリエチレンフィルム、高密度ポリエチレンフィ
ルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）フィルム等が用いられる。これらのフ
ィルムの端材等をリサイクル使用する場合は、融点１６
０℃以下の低密度ポリエチレンフィルム、ポリプロピレ
ンフィルム等の使用が好ましい。

【００１１】上記金属箔ラミネートフィルムとしては、
例えば、アルミ箔／ＰＥ（ポリエチレン）、アルミ箔／
ＯＰＰ（２軸延伸ポリプロピレン）、アルミ箔／ＰＥ
Ｔ、アルミ箔／紙、アルミ箔／ＰＥ割布、アルミ箔／Ｏ
ＰＰ割布、アルミ箔／ＰＥＴ割布等の構成を有するラミ
ネートフィルムが挙げられる。上記金属箔としては、ア
ルミ箔以外にステンレス箔等が使用される。

【００１２】上記金属箔ラミネートフィルムは、金属箔
の少なくとも片面に樹脂フィルムがラミネートされてい
ればよく、両面に異なる樹脂フィルムがラミネートされ
ていてもよい。また、上記金属箔の片面にのみ樹脂フィ
ルムがラミネートされた金属箔ラミネートフィルムの場
合は、金属箔側に熱膨張性シートを貼り付け、樹脂フィ
ルム側に離型処理を施すことが好ましい。

【００１３】上記金属蒸着フィルムとしては、例えば、
ＰＥ、ＯＰＰ、ＰＥＴ等の樹脂フィルムにアルミ蒸着し
たものが用いられる。

【００１４】また、上記基材層が金属箔単体、金属蒸着
フィルム又は金属箔ラミネートフィルムの場合、金属層
の厚みが厚くなると防炎効果は高くなるが、本発明の粘
着性耐火シートを巻物の状態で保管する場合は剛性が大
きくなり、巻物にするのが困難となる場合がある。その
うえ、重量も増すため取扱い性が悪くなる。

【００１５】上記基材層のクリープ特性は、１０ｍｍ幅
の基材層試験片に８０℃において５００ｇの荷重を３分
間かけた場合に２％未満であることが好ましく、より好
ましくは１％未満であり、さらに好ましくは０．５％未
満である。上記クリープ特性が２％以上になると、例え
ばカレンダー塗工法等によって熱膨張性シートを基材層
上に直接塗工して粘着性耐火シートを成形する場合に、
基材層にかかるテンションによって伸長して残留応力が
生じるため、粘着性耐火シートを巻物として保管する際
に寸法変化を起こすことがある。

【００１６】上記基材層に施される離型処理としては、
特に制限がなく、例えばシリコーン離型処理等の一般的
な方法が用いられる。上記基材層に離型処理が施される
ことによって、本発明の粘着性耐火シートを巻物の状態
で保管してもシート同士の接着が起こらず、使用時に容
易に展開することができる。

【００１７】上記基材層離型処理面側の熱膨張性シート
に対する展開力としては、基材層離型処理面側と熱膨張
性シートとを貼り付けた幅２５ｍｍの試験片を２３℃で
１時間養生した後３００ｍｍ／分の速度で９０度方向に
剥離した場合に、３０ｇｆ／２５ｍｍ以上１５０ｇｆ／
２５ｍｍ未満であることが好ましく、より好ましくは５
０ｇｆ／２５ｍｍ以上１００ｇｆ／２５ｍｍ未満であ
る。上記展開力が、３０ｇｆ／２５ｍｍ未満では巻物と
して保管、輸送する際に巻物にゆるみを生じることがあ
り、１５０ｇｆ／２５ｍｍ以上になると巻物の展開が困
難となり作業性が低下する。

【００１８】上記粘着性耐火シートは、上記基材層にシ
リコーン離型処理が施されることによって巻物として保
管されても、該粘着性耐火シート同士の接着が起こら
ず、使用時に容易に展開が可能となる。また、上記熱膨
張性シートの片面に基材層を積層することによって、加
熱後に形成される耐火断熱層を補強することができる。

【００１９】上記熱膨張性シートは、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ことによって
粘着性が付与される。また、上記ブチルゴムには粘着性
が損なわれない範囲で他の熱可塑性樹脂及び／又はゴム
物質が併用されてもよい。

【００２０】上記他の熱可塑性樹脂及びゴム物質として
は、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹
脂、ポリブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂、エチレン
−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂；ポリ
スチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチ
レン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレン
エーテル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、
ポリ塩化ビニル系樹脂、フェノール系樹脂、ポリウレタ
ン系樹脂、クロロプレン系樹脂、ポリブタジエン、ポリ
イソブチレン、ニトリルゴム等が挙げられる。

【００２１】上記熱可塑性樹脂及びゴム物質は、単独で
用いても、２種以上を併用してもよい。ブチルゴムの溶
融粘度、柔軟性、粘着性等の調整のため、２種以上をブ
レンドしたものを用いてもよい。

【００２２】上記熱可塑性樹脂及びゴム物質の中でも、
クロロプレン系樹脂、塩素化ブチル系樹脂等のハロゲン
化された樹脂は、それ自体難燃性が高く、さらに熱によ
る脱ハロゲン化反応によって架橋が起こり、加熱後の燃
焼残渣の強度が向上する点において好ましい。

【００２３】上記熱可塑性樹脂及びゴム物質として例示
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、上記ブチルゴムと同様に無機充填剤を高充填する
ことが可能であり、後述する樹脂組成物の柔軟性とフレ
キシビリティが損なわれることはない。より柔軟でフレ
キシブルな樹脂組成物を得るためには、ブチルゴムと併
用する樹脂成分としては非加硫ゴムやポリエチレン系樹
脂が好ましい。

【００２４】上記ブチルゴムを含有する樹脂成分には、
更に、本発明の粘着性耐火シートの耐火性能を阻害しな
い範囲で、架橋や変性が施されてもよい。上記樹脂成分
の架橋や変性を行う場合は、予め架橋、変性した樹脂成
分に、後述のリン化合物や無機充填剤等の他の成分を配
合してもよく、他の成分の配合と同時又は配合した後で
架橋や変性が施されてもよい。

【００２５】上記架橋方法については、特に限定され
ず、ブチルゴム、熱可塑性樹脂又はゴム物質について通
常行われる架橋方法、例えば、各種架橋剤、過酸化物等
を使用する架橋方法、電子線照射による架橋方法等が挙
げられる。

【００２６】上記熱膨張性シートとしては、ブチルゴ
ム、リン化合物並びに無機充填剤を含有する樹脂組成物
から形成されるものが好ましい。

【００２７】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、費用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。

【００２８】

【化１】

【００２９】式中、Ｒ¹ 及びＲ³ は、水素原子、炭素数
１〜１６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６〜１
６のアリールオキシ基を表す。

【００３０】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。

【００３１】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、取
扱性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「ＡＰ４
２２」、「ＡＰ４６２」、住友化学社製「スミセーフ
Ｐ」；チッソ社製「テラージュＣ６０」、「テラージュ
Ｃ７０」、「テラージュＣ８０」等が挙げられる。

【００３２】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は好ましい。上
記リン化合物は、単独で用いても、２種以上を併用して
もよい。

【００３３】上記無機充填剤としては特に限定されず、
例えば、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシ
ウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチ
モン、フェライト類等の金属酸化物；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
ロタルサイト等の含水無機物；塩基性炭酸マグネシウ
ム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭
酸ストロンチウム、炭酸バリウム等の金属炭酸塩；硫酸
カルシウム、石膏繊維、けい酸カルシウム等のカルシウ
ム塩；シリカ、珪藻土、ドーソナイト、硫酸バリウム、
タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナ
イト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサ
イト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルン、窒
化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化けい素、カーボンブ
ラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルン、木炭粉
末、各種金属粉、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム
「ＭＯＳ」（商品名）、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミ
ニウムボレート、硫化モリブデン、炭化けい素、ステン
レス繊維、ホウ酸亜鉛、各種磁性粉、スラグ繊維、フラ
イアッシュ、脱水汚泥などが挙げられる。これらの中で
も、含水無機物及び金属炭酸塩が好ましい。

【００３４】上記水酸化マグネシウム、水酸化アルミニ
ウム等の含水無機物は、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燃焼残渣の強度
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。

【００３５】上記炭酸カルシウム、炭酸亜鉛等の金属炭
酸塩は、上記リン化合物との反応で膨張を促すと考えら
れ、特に、リン化合物として、ポリリン酸アンモニウム
を使用した場合に、高い膨張効果が得られる。また、上
記金属炭酸塩は有効な骨材として働き、燃焼後に形状保
持性の高い燃焼残渣を形成する。

【００３６】上記金属炭酸塩の中でも、さらに、炭酸ナ
トリウム等のアルカリ金属炭酸塩；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
金属炭酸塩；炭酸亜鉛等の周期律表IIｂ族金属の炭酸塩
などが好ましい。

【００３７】一般的に、上記無機充填剤は、骨材的な働
きをすることから、燃焼残渣の強度向上や熱容量の増大
に寄与すると考えられる。上記無機充填剤は、単独で用
いてもよく２種以上を併用してもよい。

【００３８】上記無機充填剤の粒径としては、０．５〜
１００μｍのものが好ましく、より好ましくは、約１〜
５０μｍである。また、粒径の大きい無機充填剤と粒径
の小さいものを組み合わせて使用することがより好まし
く、組み合わせて用いることによって、熱膨張性シート
の力学的性能を維持したまま、高充填化することが可能
となる。

【００３９】上記樹脂組成物には、ブチルゴム、リン化
合物並びに無機充填剤の他に、中和処理された熱膨張性
黒鉛及び多価アルコールが添加されてもよい。

【００４０】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。

【００４１】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とする。

【００４２】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。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。

【００４３】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」、ＵＣＡＲ Ｃａｒｂｏｎ
社製「ＧＲＡＦＧＵＡＲＤ＃１６０」、「ＧＲＡＦＧＵ
ＡＲＤ＃２２０」等が挙げられる。

【００４４】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、
樹脂成分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。

【００４５】上記多価アルコールは、分子中に水酸基を
２つ以上有する炭化水素化合物であり、その炭素数は１
〜５０が好ましい。多価アルコールとしては、例えば、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ブチレングリコール、１，４−ブタンジ
オール、１，６−ヘキサンジオール、モノペンタエリス
リトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリス
リトール、ネオペンタエリスリトール、ソルビトール、
イノシトール、マンニトール、グルコース、フルクトー
ス、デンプン、セルロース等が挙げられる。上記多価ア
ルコールは、単独で用いられてもよく、２種以上が併用
されてもよい。

【００４６】上記多価アルコールとしては、分子中の水
酸基数と炭素数との比〔（水酸基数）／（炭素数）〕
が、０．２〜２であるものが好ましく、より好ましく
は、ペンタエリスリトール類、ソルビトール、マンニト
ール等に代表されるような、〔（水酸基数）／（炭素
数）〕が、０．７〜１．５のものである。中でも、ペン
タエリスリトール類は、水酸基含有率が高いため炭化促
進効果が高く、最も好ましいものである。

【００４７】上記分子中の水酸基数と炭素数との比
〔（水酸基数）／（炭素数）〕が０．２〜２の範囲にあ
る多価アルコールは、燃焼時に脱水縮合して効果的に炭
化層を形成する。上記比〔（水酸基数）／（炭素数）〕
が、０．２未満であると燃焼時には脱水縮合よりも炭素
鎖の分解が起こり易くなるため、充分な炭化層を形成す
ることができず、２を超えると炭化層の形成には差し支
えないが、耐水性が大幅に低下する。耐水性が低下する
と、成形直後の樹脂組成物を水冷する際に、上記多価ア
ルコールが溶出したり、成形体の保管中の湿度によっ
て、上記多価アルコールがブリードアウトする等の問題
点がある。

【００４８】本発明の熱膨張性シートに用いられる好ま
しい樹脂組成物としては、以下に説明する樹脂組成物
（１）〜（５）が挙げられる。

【００４９】上記樹脂組成物（１）は、上記ブチルゴム
を含有する樹脂成分、リン化合物、中和処理された熱膨
張性黒鉛並びに無機充填剤からなり、リン化合物及び中
和処理された熱膨張性黒鉛の配合量は、ブチルゴムを含
有する樹脂成分１００重量部に対して合計量で２０〜２
００重量部が好ましく、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）〕は０．０１〜９が好ましい。

【００５０】上記無機充填剤の配合量は、上記ブチルゴ
ムを含有する樹脂成分１００重量部に対して５０〜５０
０重量部が好ましく、上記無機充填剤とリン化合物との
重量比〔（無機充填剤）／（リン化合物）〕は０．６〜
１．５が好ましい。

【００５１】上記樹脂組成物（１）における無機充填剤
としては、上記含水無機物；アルカリ金属、アルカリ土
類金属及び周期律表IIｂ族金属から選ばれる金属の炭酸
塩が好ましく、より好ましくは、含水無機物と金属炭酸
塩との混合物である。

【００５２】また、上記樹脂組成物（１）において、中
和処理された熱膨張性黒鉛は、加熱により膨張して耐火
断熱層を形成し、熱の伝達を阻止する。無機充填剤は、
その際熱容量の増大に寄与し、リン化合物は、耐火断熱
層の形状保持能力を有する。樹脂組成物（１）の配合比
は、これらの諸機能がバランスよく発現するようになさ
れている。

【００５３】上記樹脂組成物（２）は、上記ブチルゴム
を含有する樹脂成分、リン化合物、並びに、アルカリ金
属、アルカリ土類金属及び周期律表IIｂ族金属から選ば
れる金属の炭酸塩からなり、リン化合物及び金属炭酸塩
の合計量は、ブチルゴムを含有する樹脂成分１００重量
部に対して５０〜９００重量部が好ましく、上記金属炭
酸塩とリン化合物との重量比〔（金属炭酸塩）／（リン
化合物）〕は０．６〜１．５が好ましい。

【００５４】上記樹脂組成物（２）において、加熱時に
リン化合物より発生するポリリン酸と炭酸塩との化学反
応により、脱炭酸、脱アンモニア反応が促進する。リン
化合物は、ポリリン酸を発生させるとともに、発泡皮膜
のバインダーとして働き、金属炭酸塩は骨材的役割を果
たす。

【００５５】上記樹脂組成物（３）は、上記ブチルゴム
を含有する樹脂成分、リン化合物、含水無機物及び／又
はカルシウム塩、並びに、アルカリ金属、アルカリ土類
金属及び周期律表IIｂ族金属から選ばれる金属の炭酸塩
からなり、上記リン化合物、金属炭酸塩並びに含水無機
物及び／又はカルシウム塩の合計量は、ブチルゴムを含
有する樹脂成分１００重量部に対して５０〜９００重量
部が好ましく、リン化合物に対する、金属炭酸塩並びに
含水無機物及び／又はカルシウム塩の合計量の重量比
〔（金属炭酸塩並びに含水無機物及び／又はカルシウム
塩の合計量）／（リン化合物）〕は０．６〜１．５が好
ましい。上記含水無機物及び／又はカルシウム塩の合計
量は、金属炭酸塩１００重量部に対して１〜７０重量部
が好ましい。

【００５６】上記カルシウム塩としては、例えば、硫酸
カルシウム、石膏、二リン酸カルシウム等が挙げられ
る。

【００５７】上記樹脂組成物（３）において、加熱時に
リン化合物より発生するポリリン酸と炭酸塩との化学反
応により、脱炭酸、脱アンモニア反応が促進する。リン
化合物は、ポリリン酸を発生させるとともに、発泡皮膜
のバインダーとして働き、金属炭酸塩は骨材的役割を果
たす。含水無機物及び／又はカルシウム塩は、金属炭酸
塩と同様に骨材的役割を果たすと考えられる。

【００５８】上記樹脂組成物（４）は、上記ブチルゴム
を含有する樹脂成分、リン化合物、多価アルコール、並
びに、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び周期律表II
ｂ族金属から選ばれる金属の炭酸塩からなり、上記リン
化合物、多価アルコール及び金属炭酸塩の合計量は、ブ
チルゴムを含有する樹脂成分１００重量部に対して５０
〜９００重量部が好ましく、上記多価アルコールとリン
化合物との重量比〔（多価アルコール）／（リン化合
物）〕は０．０５〜２０が好ましい。上記金属炭酸塩と
リン化合物との重量比〔（金属炭酸塩）／（リン化合
物）〕は０．０１〜５０が好ましい。

【００５９】上記樹脂組成物（４）において、リン化合
物、多価アルコール及び金属炭酸塩を組合わせることに
よって、十分な耐熱性を有し、かつ、燃焼後の残渣を強
固なものとし、形状保持を図るものである。また、加熱
により、リン化合物は脱水、発泡すると共に、炭化触媒
として作用する。多価アルコールは、リン化合物の触媒
作用を受けて炭化層を形成し、形状保持性の優れた断熱
層を形成する。金属炭酸塩は骨材的役割を果たし、炭化
層をより強固なものとする。

【００６０】上記樹脂組成物（５）は、上記ブチルゴム
を含有する樹脂成分、リン化合物、中和処理された熱膨
張性黒鉛、多価アルコール、並びに、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属及び周期律表IIｂ族金属から選ばれる金
属の炭酸塩からなり、上記リン化合物、中和処理された
熱膨張性黒鉛、多価アルコール及び金属炭酸塩の合計量
は、ブチルゴムを含有する樹脂成分１００重量部に対し
て５０〜９００重量部が好ましい。

【００６１】上記多価アルコールとリン化合物との重量
比〔（多価アルコール）／（リン化合物）〕は０．０５
〜２０、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）〕は０．０１〜９、上記金属炭酸塩とリン化合
物との重量比〔（金属炭酸塩）／（リン化合物）〕は
０．０１〜５０が、それぞれ好ましい。

【００６２】上記樹脂組成物（５）において、加熱によ
りリン化合物は脱水、発泡すると共に炭化触媒として作
用する。多価アルコールは、リン化合物の触媒作用を受
けて炭化層を形成し、形状保持性の優れた断熱層を形成
する。金属炭酸塩は骨材的役割を果たし、炭化層をより
強固なものとする。中和処理された熱膨張性黒鉛は、そ
の際に膨張して耐火断熱層を形成し、熱の伝達を阻止す
るためにより有効に作用する。

【００６３】上記熱膨張性シートの粘着性を向上させる
ために、例えば、上記ブチルゴムを含有する樹脂成分に
粘着付与剤を添加することができる。上記粘着付与剤と
しては特に限定されず、例えば、粘着付与樹脂、可塑
剤、油脂類、高分子低重合物等が挙げられる。市販品と
しては、例えば、トーネックス社製「エスコレッツ５３
２０」、出光石油化学社製「アイマーブＰ１２５」等が
例示される。

【００６４】本発明においては、上記熱膨張性シートを
構成する樹脂組成物に、樹脂組成物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、顔料等が添加され
てもよい。

【００６５】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、二本ロール等従来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る。得られた樹脂組成物
は、例えば、プレス成形、押出成形、カレンダー成形
等、従来公知の成形方法によって、上記熱膨張性シート
に成形することができる。

【００６６】上記熱膨張性シートは、２５℃における初
期のかさ密度が０．８〜２ｇ／ｃｍ ³ であるものが好ま
しく、より好ましくは、１〜１．８ｇ／ｃｍ³ である。
２５℃での初期のかさ密度を０．８〜２ｇ／ｃｍ³ の範
囲内とすることによって、上記熱膨張性シートに要求さ
れる断熱性、耐火性等の物性を損なわず、しかも、作業
性に優れたものとすることができる。

【００６７】２５℃における初期のかさ密度が、０．８
ｇ／ｃｍ³ 未満であると、樹脂組成物中に充分な量の膨
張剤、炭化剤、不燃性充填剤等を添加することができ
ず、加熱後の膨張倍率、残渣量が不充分となり、十分な
耐火断熱層を形成することができない。２５℃における
初期のかさ密度が、２ｇ／ｃｍ³ を超えると、上記シー
トの重量が大きくなり過ぎるために、大面積の熱膨張性
シートの張り付け作業等における作業性が低下する。

【００６８】上記熱膨張性シートは、５００℃で１時間
加熱したときのかさ密度が０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ³
であるものが好ましく、より好ましくは、０．１〜０．
３ｇ／ｃｍ³ である。５００℃で１時間加熱したときの
かさ密度が、０．０５ｇ／ｃｍ³ 未満であると、隙間が
多すぎるため、膨張時の崩れにより耐火断熱層を層とし
て形成することができなくなり、０．５ｇ／ｃｍ³ を超
えると、膨張倍率が不充分となり、耐火性能を充分に発
揮することができず、耐火断熱層を形成することができ
なくなる。

【００６９】上記熱膨張性シートは、５０ｋＷ／ｍ² の
加熱条件下で３０分間体積膨張させた後の熱伝導率が、
０．０１〜０．３ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であることが好
ましい。５０ｋＷ／ｍ² の加熱条件下で３０分間体積膨
張させた後の熱伝導率が、０．３ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃
を超えると、断熱性能が不充分であるため充分な耐火性
能を発揮することができず、０．０１ｋｃａｌ／ｍ・ｈ
・℃未満であるものは、有機物及び無機物の混合物では
作ることができない。

【００７０】上記熱膨張性シートは、示差走査熱量計
（ＤＳＣ）により測定される、１０℃／分の昇温速度で
６００℃まで昇温した場合の総吸熱量が、１００Ｊ／ｇ
以上であることが好ましい。総吸熱量が１００Ｊ／ｇ以
上であると温度上昇が遅くなるため、断熱性能がより良
好となる。

【００７１】上記熱膨張性シートの片面に基材層を積層
する方法としては、共押出法によって熱膨張性シート及
び基材層の成形すると同時に積層する方法；熱膨張性シ
ートと基材層とを別々に成形した後加熱プレス等で積層
する方法；基材層に熱膨張性シート用樹脂組成物をカレ
ンダー塗工して積層する方法等、従来公知の方法が用い
られる。

【００７２】上記熱膨張性シートの厚みは０．２〜１０
ｍｍが好ましく、より好ましくは０．３〜５ｍｍであ
る。熱膨張性シートの厚みが、０．２ｍｍ未満では膨張
しても十分な断熱性が発現せず、１０ｍｍを超えると重
量が重くなり取扱い性が悪くなる。

【００７３】上記基材層の厚みは０．０２〜０．３ｍｍ
が好ましい。基材層の厚みが、０．０２ｍｍ未満では取
扱い時に破れを起こすおそれがあり、０．３ｍｍを超え
ると可燃物の量が増加するため耐火性が低下するおそれ
がある。

【００７４】さらに、上記熱膨張性シートの厚みＤａと
基材層の厚みＤｂとの比が、Ｄａ／Ｄｂ＝１〜１００の
範囲であることが好ましい。Ｄａ／Ｄｂが、１未満にな
ると可燃物の量が増加するため耐火性が低下するおそれ
があり、１００を超えると重量も増すため取扱い性が悪
くなる。

【００７５】本発明の粘着性耐火シートを使用する場合
は、不燃性材料からなるシートと積層した後該不燃性材
料からなるシート側が外側となるように配置してＨ型鋼
などの鉄骨に被覆するのが好ましいが、熱膨張性シート
が常温で粘着性を有することによって、不燃性材料から
なるシートに簡単に接着したり、鉄骨に仮止めしたりす
ることができるので、鉄骨の耐火被覆作業時において施
工性が向上する。上記熱膨張性シートが粘着性を有する
とは、不燃性材料からなるシートや鉄骨に仮止め固定が
可能となるような性質を有することを意味し、広く粘着
性及び／又は接着性を有することをいう。

【００７６】本発明の粘着性耐火シートは、例えば、火
災等において加熱されると燃焼膨張して耐火断熱層を形
成し、この耐火断熱層によって鉄骨等へ熱が伝わるのを
防止する。従って、この耐火断熱層は、鉄骨等の全周で
隙間なく形成されることが好ましい。

【００７７】上記不燃性材料からなるシートとしては、
不燃性を有するものであれば特に限定されないが、上記
粘着性耐火シートの膨張によって形成される耐火断熱層
に追随してある程度変形し、耐火断熱層の形状が崩れな
いように保持し得る材料が好ましい。このような不燃性
材料からなるシートとしては、例えば、鋼板、亜鉛メッ
キ鋼板、ステンレス板、アルミ・亜鉛合金板、アルミニ
ウム板等の金属板材料；珪酸カルシウム板、繊維混入珪
酸カルシウム板、炭酸カルシウム板、石膏ボード板、強
化石膏板、パーライトセメント板、繊維強化セメント
板、木片セメント板、木粉セメント板、スラグ石膏板等
の無機質板；ロックウール保温板、セラミックウールブ
ランケット、アルミナシリカ繊維フェルト、セラミック
紙、水酸化アルミ紙等のシート状物が挙げられる。

【００７８】上記不燃性材料からなるシートとして好ま
しくは、厚みの薄い金属板（箔）である。厚みの薄い金
属板は、熱膨張性シートが膨張する際に変形や湾曲する
ことによって、破れや切断を起こさずに膨張を吸収す
る。上記金属板の厚みは、０．１〜１ｍｍが好ましい。
厚みが、０．１ｍｍ未満では防炎材料や形状保持材とし
て機能せず、１ｍｍを超えると耐火断熱層の形成時に変
形し難くなり、十分な耐火断熱層が形成されなくなる恐
れがある。

【００７９】また、施工時に被覆部材（例えばＨ型鋼）
と粘着性耐火シートの間、不燃性性材料からなるシート
と粘着性耐火シートの間に適当な断熱材料を配置しても
よい。上記断熱材料としては、耐熱性を有するのであれ
ば特に限定されず、例えば、ロックウール、ガラスウー
ル、耐熱ガラスウール、セラミックウール等、公知の断
熱材料が用いられる。

【００８０】上記断熱材料の厚みは、５〜３０ｍｍが好
ましい。厚みが、５ｍｍ未満では断熱効果が不十分であ
り、３０ｍｍを超えると重量が重くなるため施工性が低
下する。

【００８１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を説明す
る。

【００８２】（実施例１〜４、比較例１，２）表１に示
した配合量のブチルゴム（エクソン化学社製「ブチルゴ
ム０６５」）、ポリブテン（出光石油化学社製「１００
Ｒ」）、粘着付与剤（トーネックス社製「エスコレッツ
５３２０」）、ポリリン酸アンモニウム（クラリアント
社製「ＡＰ４２２」、平均粒径１５μｍ）、中和処理さ
れた熱膨張性黒鉛（東ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」、５
０メッシュ）、水酸化アルミニウム（昭和電工社製「ハ
イジライトＨ−３１」、平均粒径１８μｍ）、及び、炭
酸カルシウム（白石カルシウム社製「ホワイトンＢＦ−
３００」、平均粒径８μｍ）を、二軸押出機に供給して
押出成形を行い、一定厚みの熱膨張性シートを得た。こ
の熱膨張性シートを、表１に示した片面シリコーン離型
処理した基材層の非離型処理面に対向させて熱プレスを
行い、粘着性耐火シートを得た。

【００８３】（実施例５〜７）表２に示した配合量のブ
チルゴム、粘着付与剤、ポリリン酸アンモニウム、中和
処理された熱膨張性黒鉛、水酸化アルミニウム及び炭酸
カルシウム（いずれも実施例１と同様のものを使用）か
らなる樹脂組成物を混練後、表２に示した片面シリコー
ン離型処理した基材層の非離型処理面に、該樹脂組成物
をカレンダー塗工機を使用して一定厚みで塗工し、熱膨
張性シートと基材層とが積層された粘着性耐火シートを
得た。尚、実施例５において基材としてアルミ／紙のラ
ミネートフィルムを使用し、紙側に離型処理を施し、ア
ルミ側に熱膨張性シートを積層した。

【００８４】上記粘着性耐火シート、基材層及び熱膨張
性シートについて下記の性能評価を行い、その結果を表
１及び２に示した。 （１）粘着性耐火シートの展開性 粘着性耐火シートを巻物にした状態で常温で５日間放置
した後展開し、容易に展開できたものを○、容易に展開
できなかったものを×と表示した。さらに、２５ｍｍ幅
の粘着性耐火シート試験片の離型処理面側を熱膨張性シ
ートに貼り付けて２３℃で１時間養生した後、３００ｍ
／分の速度で９０度方向に剥離した場合の展開力を測定
した。

【００８５】（２）耐火断熱層の補強状態 上記粘着性耐火シートをＪＩＳ Ａ １３０４に準拠し
た耐火試験を行った後、粘着性耐火シートの燃焼によっ
て形成される耐火断熱層を目視観察し、耐火断熱層に崩
れ等が認められなかったものを○、耐火断熱層が崩れ等
によって十分に形成されなかったものを×で表示した。

【００８６】（３）粘着性耐火シートの残留応力評価 粘着性耐火シートの熱膨張性シート側を０．３ｍｍ厚の
鉄板に貼り付けた後８０℃のオーブンに入れ、残留応力
により収縮を生じたものを×、収縮を生じなかったもの
を○で表示した。

【００８７】（４）基材層のクリープ特性評価 １０ｍｍ幅の基材層試験片を２５ｍｍのチャック間に取
り付けた後、夏場を想定した８０℃の試験槽内に入れ、
温度が安定したから５００ｇの一定荷重を３分間かけた
後の試験片の伸度（％）をクリープ特性として評価し
た。この荷重は製造工程で基材層にかかる荷重を想定し
たものである。

【００８８】（５）熱膨張性シートの粘着力評価 ＪＩＳ Ｚ ０２０３に準拠して、幅２５ｍｍ、厚み２
ｍｍの熱膨張性シート試験片をＳＵＳ板に貼り付けて２
３℃で１時間養生した後、３００ｍ／分の速度で９０度
方向に剥離した場合の剥離力を測定した。

【００８９】

【表１】

【００９０】

【表２】

【００９１】

【発明の効果】本発明の粘着性耐火シートは、上述の構
成であり、巻物の状態で保管しても使用時に容易に展開
することができ、離型紙を使用する必要がないので、コ
ストアップを招かず、しかも不要なゴミも発生しない。
さらに、基材層が積層されていることによって、燃焼時
に形成される燃焼残渣（耐火断熱層）を補強する効果が
あるため、燃焼残渣の崩壊が防止され優れた耐火断熱性
を発現する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｊ 7/02 Ｃ０９Ｊ 7/02 Ａ // Ｂ３２Ｂ 25/04 Ｂ３２Ｂ 25/04 (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

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブチルゴムを樹脂成分として含有し、加
   熱によって膨張して耐火断熱層を形成する、常温で粘着
   性を有する熱膨張性シートの片面に、熱溶融性フィル
   ム、金属箔ラミネートフィルム、金属蒸着フィルム又は
   金属箔から選ばれる基材層が積層され、該基材層の非積
   層面に離型処理が施されていることを特徴とする粘着性
   耐火シート。
2. 【請求項２】 熱膨張性シートが、ブチルゴム、リン化
   合物及び無機充填剤を含有する樹脂組成物からなること
   を特徴とする請求項１記載の粘着性耐火シート。
3. 【請求項３】 基材層の離型処理面側の熱膨張性シート
   に対する展開力が、幅２５ｍｍの試験片を３００ｍｍ／
   分の速度で９０度方向に剥離した場合に３０ｇｆ／２５
   ｍｍ以上１５０ｇｆ／２５ｍｍ未満であることを特徴と
   する請求項１又は請求項２記載の粘着性耐火シート。
4. 【請求項４】 基材層のクリープ特性が、１０ｍｍ幅の
   試験片に８０℃で５００ｇの荷重を３分間かけた場合に
   ２％未満であることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   か１項に記載の粘着性耐火シート。
5. 【請求項５】 熱膨張性シートの厚みが０．２〜１０ｍ
   ｍであり、かつ基材層の厚みが０．０２〜０．３ｍｍで
   あることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記
   載の粘着性耐火シート。
6. 【請求項６】 熱膨張性シートの厚みＤａと基材層の厚
   みＤｂとの比が、Ｄａ／Ｄｂ＝１〜１００の範囲にある
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の
   粘着性耐火シート。