JP2002129022A

JP2002129022A - 発泡型防火性組成物

Info

Publication number: JP2002129022A
Application number: JP2000322561A
Authority: JP
Inventors: Toru Nakajima; 亨中島; Ryuji Fukuda; 竜司福田; Taizo Aoyama; 泰三青山
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2002-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱及び／又は火炎により膨張、発泡した形状
保持性の高い炭化層を形成することにより、可燃物を防
火したり、煙、炎、燃焼により発生するガス等の外部へ
の流出を防いだりする効果を有し、その効果が水や湿気
によって低下しない耐水性及び／又は耐湿性の高い発泡
型防火性組成物を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂（Ａ）、ケイ素化合物
（Ｂ）、リン化合物（Ｃ）、及び（Ｄ）として多官能ア
ルコール及び／または膨張性黒鉛を含有してなる発泡型
防火性組成物により達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐水性に優れた発
泡型防火性組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、建造物の防火性能を高める目
的で、建造物の梁、鉄骨柱、仕切壁等を耐火性材料で被
覆することが行われてきた。現在の耐火被覆は半湿式の
耐火材（ロックウール等）を吹き付けるのが主流であ
る。しかし、この方法は作業時に材料が発散し易く、そ
の防止のために養生が必要であり、作業の安全性の面で
も高所作業などの課題が残されていた。また、これらの
課題を解決する手段としてセラミック等の無機化合物と
不織布等による耐火・防火シートも各種提案されてい
る。しかし、扉等の開口部周辺の運動性を有する部位に
は、これら耐火・防火シートは伸縮性が乏しく変位追従
性が著しく劣るため、使用に適していなかった。

【０００３】一方、シート状に加工でき、伸縮性を有し
た耐火性ゴム組成物が提案されている。例えば、特開平
１０−１９５２５０にはゴム系材料、リン化合物及び分
子中に水酸基を有する炭化水素化合物を含有する耐火性
ゴム組成物が提案されている。この様な耐火性ゴム組成
物の耐火性は、火炎や加熱によってリン化合物が有機物
の脱水触媒として作用し、特に水酸基を有する炭化水素
化合物を脱水させ炭化させる結果、耐火断熱性の炭化層
を形成することによる。しかし、この様な炭化層は強度
が一般的に弱く、風などによって崩れ易いため断熱層と
しての機能性に劣り、火災時の耐火性能が低かった。

【０００４】また特開平９−２２７７１６号公報には、
熱可塑性樹脂とリン化合物、中和処理された熱膨張性黒
鉛、及び無機充填材よりなる熱膨張性を有する耐火性樹
脂組成物が提案されている。このような樹脂組成物から
なるシートは加熱により膨張、発泡し、断熱性の炭化層
を形成することにより、耐火性能を発揮する。この炭化
層の強度、すなわち形状保持性は高く、耐火性能に優れ
ているものであった。しかし、炭化層の形状を保持する
ために添加されている多量の無機充填材が徐々に吸湿
し、その湿気や水によって形状保持性が徐々に低下す
る。すなわち、このような樹脂組成物の防火及び／又は
耐火性は耐水及び／又は耐湿性の面に問題があり、長期
間空気雰囲気下に曝しておくと、その耐火性能が低下す
るといった問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の従来技術の課題に鑑み、シート状への成形加工性が容
易であり、加熱により膨張、発泡した形状保持性（強
度）の高い炭化層を形成することにより可燃物を防火
し、水に浸漬したり湿雰囲気下にさらした後に発泡した
場合でも、水に浸漬したり湿雰囲気下にさらしていない
ものと比べて、発泡倍率が低下することはなく、かつ、
発泡炭化層の形状保持性（強度）も劣ることない防火性
組成物を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ケイ素化合物とリ
ン化合物を併用することにより、加熱及び／又は火炎に
より膨張、発泡した断熱性の高い炭化層を形成し、特に
耐水性及び／又は耐湿性に優れ、伸縮性、強度及び加工
性にも優れた発泡型防火性組成物を得るに至った。

【０００７】すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂
（Ａ）、ケイ素化合物（Ｂ）、リン化合物（Ｃ）、及び
（Ｄ）として多官能アルコール及び／または膨張性黒鉛
を含有してなる発泡型防火性組成物であり、前記組成物
に、更に可塑剤（Ｅ）を含有することができ、更にアミ
ノ基含有化合物（Ｆ）を含有することもできる。

【０００８】ケイ素化合物（Ｂ）としては、ケイ素基含
有高分子化合物であるのが好ましく、さらには、シリコ
ーンオイルであるのが好ましい。

【０００９】熱可塑性樹脂（Ａ）としては、ブロック共
重合体であるのが好ましく、前記ブロック共重合体は、
芳香族ビニル系化合物よりなるブロック及びオレフィン
系化合物よりなるブロックからなるものがより好まし
い。更に、ブロック共重合体中のオレフィン系化合物よ
りなるブロックは、イソブチレンを主体とするブロック
であるのが好ましい。

【００１０】リン化合物（Ｃ）としては、リン酸塩、ポ
リリン酸塩、リン酸アミド、及びポリリン酸アミドより
なる群から選択される少なくとも一種であるのが好まし
い。

【００１１】（Ｄ）の多官能アルコールとしては、モノ
ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、及び
トリペンタエリスリトールより選択される少なくとも一
種であるのが好ましい。

【００１２】可塑剤（Ｅ）としては、ポリαオレフィン
及びポリブテンより選択される少なくとも一種であるの
が好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の発泡型防火性組成物は、
熱可塑性樹脂（Ａ）、ケイ素化合物（Ｂ）、リン化合物
（Ｃ）、及び（Ｄ）として多官能アルコール及び／また
は膨張性黒鉛を含有してなるが、このような発泡型防火
性組成物の加熱及び／又は火炎による発泡炭化機構は、
不明確な部分はあるものの、化学的に分解、反応し、安
定で強度の高い断熱性を有した炭化層を形成できるもの
である。

【００１４】熱可塑性樹脂（Ａ）としては特に限定され
ず、例えば、ポリプロピレン及びポリエチレン等のポリ
オレフィン類、ポリスチレン、ＡＢＳ、ＭＢＳ、アクリ
ル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポ
リアミド、ポリエーテル、ポリブタジエン、スチレン−
イソプレン−スチレン等のブロック共重合体、ブチルゴ
ム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム等の
生ゴム類等よりなる群から選択される少なくとも１種が
使用できる。

【００１５】上記熱可塑性樹脂のうち、加工性、シート
の強度の点で、ブロック共重合体が好ましく、特に芳香
族ビニル系化合物よりなるブロック及びオレフィン系化
合物よりなるブロックからなるものが好ましい。このよ
うなブロック共重合体を用いると、シートが他の熱可塑
性樹脂に比べ柔軟で容易に加工でき、複雑な形状の被覆
も容易である。前記芳香族ビニル系化合物よりなるブロ
ックとは、芳香族ビニル系化合物が５０重量％以上、好
ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以
上を占めるブロックのことをいう。前記オレフィン系化
合物よりなるブロックとは、オレフィン系化合物が５０
重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましく
は９０重量％以上を占めるブロックのことをいう。

【００１６】芳香族ビニル化合物としては、スチレン、
α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ｐ−メチル
スチレン、ｔ−ブチルスチレン、モノクロロスチレン、
ジクロロスチレン、メトキシスチレン、インデン等が挙
げられる。上記化合物の中でもコストと物性及び生産性
のバランスからスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メ
チルスチレン、インデンが好ましく、その中から２種以
上選んでもよい。

【００１７】上記オレフィン系化合物としては、エチレ
ン、プロピレン、１−ブチレン、イソブチレン、ブタジ
エン、イソプレン等の炭素数１〜６のオレフィン系化
合物が挙げられ、その中から２種以上選んでもよい。更
に上記化合物から得られるオレフィン系化合物よりなる
ブロックの具体例としては、ポリブタジエンブロック、
ポリイソプレンブロック、及びそれらの水添物であるポ
リエチレン・ブチレンブロック、ポリエチレン・プロピ
レンブロック、並びにポリイソブチレンブロックが挙げ
られる。これらのうち、安定で強固な炭化層を形成する
ために必要な３級炭素を多く含み、水蒸気バリアー性の
高いポリイソブチレンブロックが特に好ましい。

【００１８】ポリイソブチレンブロックとは、イソブチ
レンが５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、よ
り好ましくは９０重量％以上を占めるブロックのことを
いう。

【００１９】芳香族ビニル系化合物よりなるブロック及
びオレフィン系化合物よりなるブロックからなるブロッ
ク共重合体の数平均分子量にも特に制限はないが、３
０，０００から５００，０００が好ましく、４０，００
０から４００，０００が特に好まい。数平均分子量が３
０，０００未満の場合、機械的な特性等が十分に発現さ
れず、また、５００，０００を超える場合、成形性等の
低下が大きい。オレフィン系化合物と芳香族ビニル系化
合物との割合に特に制限はないが、物性のバランスか
ら、オレフィン系化合物９５〜２０重量部と芳香族ビニ
ル系化合物５〜８０重量部が好ましく、さらにオレフィ
ン系化合物９０〜６０重量部と芳香族ビニル系化合物１
０〜４０重量部がより好ましい。

【００２０】ケイ素化合物（Ｂ）は、加熱または火炎に
より不燃性のケイ素含有被膜、もしくは不燃性の酸化ケ
イ素化合物を形成し、この不燃性のケイ素含有被膜、も
しくは不燃性の酸化ケイ素化合物が炭化層を効果的に補
強すると考えられる。ケイ素化合物（Ｂ）としては特に
限定されず、例えば、シリカゲル、ゼオライト、溶融シ
リカ、結晶シリカ、水ガラス、ケイ酸アルミニウム、シ
リコーンオイル、シリコーン樹脂、シリコーンレジン等
よりなる群から選択される少なくとも一種が使用され
る。

【００２１】上記ケイ素化合物のうち、撥水性の点でシ
リコーンオイルやシリコーン樹脂等のケイ素基含有高分
子化合物が好ましく、特にシリコーンオイルが好まし
い。

【００２２】シリコーンオイルとしてはジメチル、メチ
ルフェニル、メチルハイドロジェン等のストレートシリ
コーンオイル；エポキシ変性、アミノ変性、カルボキシ
ル変性等の反応性シリコーンオイル；ポリエーテル変
性、アルキル変性等の非反応性シリコーンオイルなどが
挙げられるが、特に限定されず、これらよりなる群から
選択される少なくとも１種を使用することができる。こ
の様なシリコーンオイルを用いると、耐水性が他のケイ
素化合物よりも向上し、液状であるため分散性がよく、
少量の使用で加熱または火炎により形成される炭化層全
体を効率的に補強することができる。

【００２３】ケイ素化合物（Ｂ）の配合量は、特に限定
されるわけではないが、熱可塑性樹脂（Ａ）１００重量
部に対して０．１〜３０重量部であり、好ましくは１〜
１５重量部である。ケイ素化合物（Ｂ）の配合量が３０
重量部以上であると、ブリードアウトを生じたり組成物
全体の粘度が上がるなど成形性に問題が生じ、また、炭
化層の発泡倍率を低下させ、断熱性の高い炭化層が得ら
れないといった問題も生じる。

【００２４】リン化合物（Ｃ）としては特に制限はない
が、赤リン；トリフェニルホスフェート、トリクレジル
ホスフェート等のリン酸エステル類；リン酸ナトリウ
ム、リン酸マグネシウム等のリン酸金属塩；リン酸アン
モニウム；リン酸のメラミン等の有機塩基との塩類また
はアミド；ポリリン酸アンモニウム；ポリリン酸のメラ
ミン等の有機塩基との塩類またはアミド等よりなる群か
ら選択される少なくとも１種を使用する。また、前記ポ
リリン酸はリン酸が縮合しているものであれば、特に制
限はないが、リン酸の２〜５０００量体が好ましい。

【００２５】これらのリン化合物（Ｃ）は、加熱環境下
において、有機物の脱水及び／又は炭化触媒として作用
するほか、自らも不燃性の無機質リン酸被膜を形成する
働きをもつものである。上記リン化合物のうち、リン酸
またはポリリン酸の塩やリン酸またはポリリン酸アミド
が好ましい。リン酸またはポリリン酸の塩としては、リ
ン酸またはポリリン酸のアンモニアまたは有機塩基との
塩が好ましく、特にポリリン酸アンモニウムまたはその
誘導体が更に好ましい。また、前記塩を形成するアミン
化合物としては、メチルアミン、エチルアミン及びメラ
ミン等が挙げられるが、特にポリリン酸のメラミン塩が
好ましい。またリン酸またはポリリン酸アミドとして
は、特にリン酸またはポリリン酸メラミンアミドが好ま
しい。リン酸またはポリリン酸アンモニウムまたはアミ
ンとの塩やアミドは加熱により分解温度に達すると、脱
アンモニア等脱アミンによりリン酸及び縮合リン酸を生
じる。この酸が有機物の脱水触媒として作用し、有機物
を炭化させる結果、炭化層の形成につながる。また、こ
の際発生するアンモニアガス及び窒素ガス等は、発泡剤
として作用し、組成物全体を膨張させることになり、ま
た酸素濃度を減少し燃焼を抑えることになる。本発明に
使用するリン化合物は、リン含有量１０重量％以上、窒
素含有量９重量％以上、分解温度１８０℃以上のものが
適している。このようなリン酸またはポリリン酸アンモ
ニウムまたはアミンとの塩やアミドとしては、特に制限
はないが、例えば、ポリリン酸アンモニウムからなる住
友化学工業株式会社製の不溶化高分子リン化合物（商品
名「スミセーフＰＭ」）、チッソ株式会社製の被覆ポリ
リン酸アンモニウム（商品名「テラージュＣ６０」）等
が挙げられる。

【００２６】リン化合物（Ｃ）の配合量は、特に限定さ
れるわけではないが、熱可塑性樹脂（Ａ）１００重量部
に対して、１０〜１００重量部配合するのが好ましい。
リン化合物の配合量がこの範囲を下回ると、組成物全体
を効果的に炭化、発泡させることが期待できなくなる。
一方、リン化合物の配合量がこの範囲を上回ると、配合
物の粘度が高くなり成形性が低下することから好ましく
ない。

【００２７】（Ｄ）成分としての多官能アルコールは、
リン化合物（Ｃ）により脱水され炭化膜を形成するもの
である。加熱により炭化する分解温度が１８０℃以上、
好ましくは２２０℃以上のものが使用できる。このよう
な多官能アルコールとしては、モノ、ジ、トリペンタエ
リスリトール等の多価アルコールや、でんぷんやセルロ
ース等の多糖類、グルコース、フルクトース等の少糖類
等が例示され、特に制限はないが、発泡特性の点で、特
にモノ、ジ、トリペンタエリスリトールが特に好まし
い。また、これらは単独で使用するほか、２種以上併用
してもよい。

【００２８】（Ｄ）成分として多官能アルコールを用い
た場合の発泡炭化機構は、加熱や火炎によりリン化合物
（Ｃ）が有機物の脱水触媒として作用し、特に水酸基を
有する炭化水素化合物を脱水させ炭化発泡させ、断熱性
の炭化層を形成るものと考えられる。ケイ素化合物
（Ｂ）は、加熱や火炎により分解、反応し、不燃性の被
膜もしくは酸化ケイ素化合物を形成し、この不燃性のケ
イ素被膜もしくは酸化ケイ素化合物が、上記リン化合物
（Ｃ）と有機物、特に多官能アルコールにより形成され
る炭化層を骨材的に補強するため、安定で強度の高い炭
化層を形成すると考えらる。

【００２９】（Ｄ）の多官能アルコール類の配合量は、
特に限定されるわけではないが、熱可塑性樹脂（Ａ）１
００重量部に対して、に対して５〜７０重量部であるこ
とが好ましい。（Ｄ）の多官能アルコール成分の配合量
がこの範囲を下回ると膨張が不十分となり、逆に、
（Ｄ）多官能アルコール成分の配合量がこの範囲を上回
ると発泡炭化膜の形成が不十分となり、また、吸湿性を
高め耐水性を低下させる。

【００３０】（Ｄ）成分としての膨張性黒鉛としては、
従来から公知であり、特に制限はないが、例えば、東ソ
ー社製の「ＧＲＥＰ−ＥＧ」、巴工業社の「ＧＲＡＦ
ＧＵＡＲＤ２２０−５０Ｎ」等の加熱または火炎によ
り膨張する黒鉛でる。（Ｄ）成分として膨張性黒煙を用
いた場合の発泡炭化機構は次のように考えられる。鱗片
状の膨張性黒鉛の一つ一つが加熱や火炎により膨張し黒
鉛柱を形成し、それらの黒鉛柱をつなぎあわす骨材とし
て、（Ｃ）リン化合物と有機物から形成される炭化物や
（Ｂ）ケイ素化合物から形成される不燃性被膜もしくは
酸化ケイ素化合物が作用し、全体として強固な炭化層が
形成される。

【００３１】（Ｄ）の膨張性黒鉛の配合量は、特に限定
されるわけではないが、熱可塑性樹脂（Ａ）１００重量
部に対して、５〜７０重量部であることが好ましい。
（Ｄ）の膨張性黒鉛の配合量がこの範囲を下回ると、防
火、耐火に必要な量の炭化層が形成されず、逆に、
（Ｄ）の膨張性黒鉛の配合量がこの範囲を上回ると、炭
化層の形状保持性が低下し、また、耐水性も低下する。

【００３２】本発明の発泡型防火性組成物は、熱可塑性
樹脂（Ａ）、ケイ素化合物（Ｂ）、リン化合物（Ｃ）、
及び（Ｄ）として多官能アルコール及び／または膨張性
黒鉛を含有してなるが、さらに可塑剤（Ｅ）を含有する
組成物が好ましい。可塑剤（Ｅ）を含有させることによ
り、発泡炭化に必須である（Ｂ）ケイ素化合物、（Ｃ）
リン化合物、及び（Ｄ）として多官能アルコール及び／
または膨張性黒鉛をより多量に含有させることができ、
より耐火性能に優れた発泡型防火性組成物を得ることが
できる。さらに、可塑剤（Ｅ）は、組成物の粘度を適度
に下げ破泡等を防ぐため高発泡倍率をもたらし、また、
炭化層の形状保持性（強度）が湿気や水によって低下す
ることを防ぐ役割も合わせ持っている。

【００３３】可塑剤（Ｅ）としては特に限定されず、一
般的なものを用いることが出来るが、成分（Ａ）と相溶
性が良いものが好ましい。例えば、ポリブテン、水添ポ
リブテン、液状ポリブタジエン、水添液状ポリブタジエ
ン、ポリαオレフィン類、パラフィン系オイル、ナフテ
ン系オイル、α−メチルスチレンオリゴマー、アタクチ
ックポリプロピレン等よりなる群から選択される少なく
とも一種が使用される。上記可塑剤のうち、発泡炭化を
阻害しないポリαオレフィン及びポリブテンより選択さ
れる少なくとも一種が好ましい。

【００３４】可塑剤（Ｅ）の配合量は、熱可塑性樹脂
（Ａ）１００重量部に対し、１〜１００重量部であるこ
とが好ましい。可塑剤（Ｅ）の配合量が１００重量部を
越えるとブリードアウトが発生しやすく、成形性に問題
が生じ、また組成物の粘度が下がり過ぎるために、加熱
または火炎により組成物が流れ出し、炭化層の発泡倍率
が低下するといった問題が生じやすくなる。

【００３５】さらに、本発明の発泡型防火性組成物に
は、上記成分以外に、さらなる添加成分（Ｆ）としてア
ミノ基含有化合物を使用してもよい。アミノ基含有化合
物（Ｆ）は、膨張剤として作用し、加熱による分解に伴
い、窒素やアンモニア等の不燃性ガスを発生し、組成物
全体を適度の大きさに膨張させるものである。具体的に
はジシアンジアミド、メラミン、グアナミン、グアニジ
ン、尿素、アゾジカルボンアミンやメラミン樹脂、グア
ナミン樹脂、尿素樹脂等のアミノ樹脂等が例示される
が、これに限定されるものではない。また、これらは単
独で使用するほか、２種以上併用してもよい。

【００３６】このアミノ基含有化合物の配合量は、特に
限定されるわけではないが、（Ａ）熱可塑性樹脂１００
重量部に対して０．１〜２０重量部であることが好まし
い。アミノ基含有化合物の配合量がこの範囲を上回る
と、形成される発泡炭化膜の強度が不十分となるので好
ましくない。

【００３７】本発明の発泡型防火性組成物には、熱可塑
性樹脂（Ａ）、ケイ素化合物（Ｂ）、リン化合物
（Ｃ）、及び（Ｄ）として多官能アルコール及び／また
は膨張性黒鉛以外に、可塑剤（Ｅ）や、アミノ基含有化
合物（Ｆ）、さらには、各用途に合わせた要求特性に応
じて、発泡助剤、補強剤、充填剤のほか、ヒンダードフ
ェノール系やヒンダードアミン系の酸化防止剤や紫外線
吸収剤、光安定剤、顔料、界面活性剤等を適宜配合する
ことができる。

【００３８】発泡助剤としては、膨張性パーミキュライ
ト、アゾジカルボンアミドや炭酸水素ナトリウム−クエ
ン酸等の化学発泡剤などが挙げられる。

【００３９】本発明の発泡型防火性組成物の最も好まし
い組成物としては、熱可塑性樹脂（Ａ）１００重量部に
対し、ケイ素化合物（Ｂ）１〜１５重量部、リン化合物
（Ｃ）１０〜７０重量部、（Ｄ）として多官能アルコー
ル及び／または膨張性黒鉛５〜５０重量部である。さら
に可塑剤（Ｅ）を含有してなる場合は、熱可塑性樹脂
（Ａ）１００重量部に対し、可塑剤（Ｅ）１〜１００重
量部添加することが好ましく、熱可塑性樹脂（Ａ）と可
塑剤（Ｅ）の合計１００重量部に対し、ケイ素化合物
（Ｂ）１〜１５重量部、リン化合物（Ｃ）１０〜１００
重量部、（Ｄ）として多官能アルコール及び／または膨
張性黒鉛５〜７０重量部であるのが最も好ましい。

【００４０】本発明の発泡型防火性組成物の調製法には
特に制限はなく、例えば、上記各成分を配合し、ミキサ
ーやロール、ニーダーや押出機等を用いて常温または加
熱下において混練したり、適量の溶剤に成分を溶解させ
た後混合するなど、通常の方法を採用することができ
る。得られた発泡型防火性組成物は、射出成形，押出成
形，カレンダー成形等通常熱可塑性樹脂で用いられる成
型法により成形することができる。

【００４１】本発明の発泡型防火性組成物の用途は特に
制限はないが、例えば、壁、柱、梁、扉等に張り付けま
たは積層し、火炎にさらされた際に断熱性の発泡炭化層
を形成して、対象物を防火、耐火する目的で使用するこ
とができる。

【００４２】

【実施例】以下に、実施例に基づき本発明を更に詳細に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。尚、実施例に先立ち各種測定法、評価法について説
明する。

【００４３】（発泡倍率）２５×２５×２ｍｍのシート
状成形品を、坩堝底面上にて坩堝下部からのガスバーナ
ーにより、坩堝下面の３分後の到達温度が約６００℃と
なるような炎で加熱した。加熱を開始して３分が経過し
た後、残渣である発泡炭化層を坩堝内から取り出し、そ
の発泡倍率を、加熱発泡後の炭化したシート（発泡炭化
層）の厚み／加熱発泡前の厚みの比として求めた。

【００４４】（形状保持性）２５×２５×２ｍｍのシー
ト状成形品を、坩堝底面上にて坩堝下部からのガスバー
ナーにより、坩堝下面の３分後の到達温度が約６００℃
となるような炎で加熱した。加熱を開始して３分が経過
した後、残渣である発泡炭化層を坩堝内から取り出し、
平滑な水平面上に置き、その発泡炭化層の上に重量が
０．９ｇである２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．８ｍｍ厚の金
属板を乗せ、この金属板上にさらに１０ｇ、３０ｇの分
銅を別々に乗せて発泡炭化層の状態を観察した。分銅を
乗せ３０秒の間に、１０ｇ、３０ｇともに発泡炭化層に
崩れ（めりこみ、ひび等）が生じなかったものを○、３
０ｇでは崩れが生じたが１０ｇでは崩れが生じなかった
ものを△、１０ｇで崩れが生じたものを×、金属板を乗
せる以前から形状を保っていないものを××と判定し
た。なお、この発泡炭化層の形状保持性評価には、坩堝
内から取り出して１０分以内の発泡炭化層を用いた。

【００４５】（耐水性試験）２５×２５×２ｍｍのシー
トを、５０℃の温水に２週間浸漬した後、温水中からそ
のシートを取り出し、その発泡倍率及び形状保持性を、
それぞれ上記と同様な方法で評価した。

【００４６】（倍率保持率）倍率保持率は、（５０℃の
温水に２週間浸漬した後の発泡倍率／５０℃の温水に浸
漬していない時の発泡倍率）×１００として求めた。

【００４７】（製造例１）［スチレン−イソブチレン−
スチレンブロック共重合体（ＳＩＢＳ）の製造］５００ｍＬのセパラブルフラスコの重合容器内を窒素置
換した後、注射器を用いて、ｎ−ヘキサン（モレキュラ
ーシーブスで乾燥したもの）１００ｍＬ及び塩化ブチル
（モレキュラーシーブスで乾燥したもの）１００ｍＬ、
ｐ− ジクミルクロライド）０．０８７６ｇ（０．３８
ｍｍｏｌ）を加えた。重合容器を−７０℃のドライアイ
ス／メタノールバス中につけて冷却した後、２−メチル
ピリジン０．０３６ｇ（０．３９ｍｍｏｌ）を加えた。
次にイソブチレンモノマー３３．９ｍＬ（４１９．９ｍ
ｍｏｌ）が入っている三方コック付耐圧ガラス製液化採
取管にテフロン（登録商標）製の送液チューブを接続
し、重合容器内にイソブチレンモノマーを窒素圧により
送液した。さらに四塩化チタン１．５０ｍＬ（１３．７
ｍｍｏｌ）を加えて重合を開始した。重合開始から１時
間同じ温度で撹拌を行った後、重合溶液からサンプリン
グ用として重合溶液約１ｍＬを抜き取った。続いて、あ
らかじめ−７０℃に冷却しておいたスチレンモノマー１
２．１５ｇ（１１６．７ｍｍｏｌ）、ｎ−ヘキサン１０
ｍＬおよび塩化ブチル１０ｍＬの混合溶液を重合容器内
に添加した。該混合溶液を添加してから１０分後に、約
１０ｍＬのメタノールを加えて反応を終了させた。

【００４８】反応溶液から溶剤等を留去した後、トルエ
ンに溶解し２回水洗を行った。さらにトルエン溶液を多
量のメタノールに加えて重合体を沈殿させ、得られた重
合体を６０℃で２４時間真空乾燥することにより目的の
ブロック共重合体を得た。ゲルパーミエーションクロマ
トグラフィー（ＧＰＣ）法により得られた重合体の分子
量を測定した。スチレン添加前のイソブチレン重合体の
Ｍｎが６９，０００、Ｍｗ／Ｍｎは１．１７であり、ス
チレン重合後のブロック共重合体のＭｎが９９，００
０、Ｍｗ／Ｍｎが１．４２であるブロック共重合体が得
られた。

【００４９】（実施例１）製造例で得られたＳＩＢＳ１
００重量部、ポリリン酸アンモニウム（住友化学（株）
社製スミセーフＰＭ）５０重量部、多価アルコールとし
てペンタエリスリトール２０重量部、シリコーンオイル
（ジメチルシリコーンオイル：２５℃における粘度＝１
００００ｍｍ２／ｓ；東芝シリコーン社製ＴＳＦ４５１
−１Ｍ）５重量部を１７０℃においてラボプラストミル
で溶融混練した後、１７０℃で２ｍｍ厚のシート状に容
易にプレス成形できた。得られた成型品の発泡倍率及び
形状保持性を、５０℃温水に浸漬する前と後で評価し
た。結果を表１に示す。

【００５０】（実施例２）製造例で得られたＳＩＢＳ１
００重量部、ポリブテン（出光石油化学（株）社製ポリ
ブテン３００Ｈ）３０重量部、ポリリン酸アンモニウム
（住友化学（株）社製スミセーフＰＭ）５０重量部、多
価アルコールとしてペンタエリスリトール２０重量部、
シリコーンオイル（東芝シリコーン社製ＴＳＦ４５１−
１Ｍ:実施例１記載と同じもの）５重量部を１７０℃に
おいてラボプラストミルで溶融混練した後、１７０℃で
２ｍｍ厚のシート状に容易にプレス成形できた。得られ
た成型品の発泡倍率及び形状保持性を、５０℃温水に浸
漬する前と後で評価した。結果を表１に示す。

【００５１】（実施例３）製造例で得られたＳＩＢＳ１
００重量部、ポリブテン（出光石油化学（株）社製ポリ
ブテン３００Ｈ）３０重量部、ポリリン酸アンモニウム
（住友化学（株）社製スミセーフＰＭ）５０重量部、多
価アルコールとしてペンタエリスリトール２０重量部、
シリコーンオイル（東芝シリコーン社製ＴＳＦ４５１−
１Ｍ）５重量部、メラミン７．５重量部を１７０℃にお
いてラボプラストミルで溶融混練した後、１７０℃で２
ｍｍ厚のシート状に容易にプレス成形できた。得られた
成型品の発泡倍率及び形状保持性を、５０℃温水に浸漬
する前と後で評価した。結果を表１に示す。

【００５２】（実施例４）製造例で得られたＳＩＢＳ１
００重量部、ポリリン酸アンモニウム（住友化学（株）
社製スミセーフＰＭ）５０重量部、膨張性黒鉛（東ソー
社製ＧＲＥＰ−ＥＧ）２０重量部、シリコーンオイル
（東芝シリコーン社製ＴＳＦ−４５１−１Ｍ）５重量部
を１７０℃においてラボプラストミルで溶融混練した
後、１７０℃で２ｍｍ厚のシート状に容易にプレス成形
できた。得られた成型品の発泡倍率及び形状保持性を、
５０℃温水に浸漬する前と後で評価した。結果を表１に
示す。

【００５３】（実施例５）製造例で得られたＳＩＢＳ１
００重量部、ポリブテン（出光石油化学（株）社製ポリ
ブテン３００Ｈ）３０重量部、ポリリン酸アンモニウム
（住友化学（株）社製スミセーフＰＭ）５０重量部、膨
張性黒鉛（東ソー社製ＧＲＥＰ−ＥＧ）２０重量部、シ
リコーンオイル（東芝シリコーン社製ＴＳＦ−４５１−
１Ｍ）５重量部を１７０℃においてラボプラストミルで
溶融混練した後、１７０℃で２ｍｍ厚のシート状に容易
にプレス成形できた。得られた成型品の発泡倍率及び形
状保持性を、５０℃温水に浸漬する前と後で評価した。
結果を表１に示す。

【００５４】（実施例６）製造例で得られたＳＩＢＳ１
００重量部、ポリブテン（出光石油化学（株）社製ポリ
ブテン３００Ｈ）３０重量部、ポリリン酸アンモニウム
（住友化学（株）社製スミセーフＰＭ）５０重量部、多
価アルコールとしてペンタエリスリトール１０重量部、
膨張性黒鉛（東ソー社製ＧＲＥＰ−ＥＧ）１０重量部、
シリコーンオイル（東芝シリコーン社製ＴＳＦ−４５１
−１Ｍ）５重量部を１７０℃においてラボプラストミル
で溶融混練した後、１７０℃で２ｍｍ厚のシート状に容
易にプレス成形できた。得られた成型品の発泡倍率及び
形状保持性を、５０℃温水に浸漬する前と後で評価し
た。結果を表１に示す。

【００５５】（比較例１）製造例で得られたＳＩＢＳ１
００重量部、ポリリン酸アンモニウム（住友化学（株）
社製スミセーフＰＭ）５０重量部、多価アルコールとし
てペンタエリスリトール２０重量部を１７０℃において
ラボプラストミルで溶融混練した後、１７０℃で２ｍｍ
厚のシート状に容易にプレス成形できた。得られた成型
品の発泡倍率及び形状保持性を、５０℃温水に浸漬する
前と後で評価した。結果を表１に示す。

【００５６】（比較例２）製造例で得られたＳＩＢＳ１
００重量部、ポリブテン（出光石油化学（株）社製ポリ
ブテン３００Ｈ）３０重量部、ポリリン酸アンモニウム
（住友化学（株）社製スミセーフＰＭ）５０重量部、多
価アルコールとしてペンタエリスリトール２０重量部を
１７０℃においてラボプラストミルで溶融混練した後、
１７０℃で２ｍｍ厚のシート状に容易にプレス成形でき
た。得られた成型品の発泡倍率及び形状保持性を、５０
℃温水に浸漬する前と後で評価した。結果を表１に示
す。

【００５７】（比較例３）製造例で得られたＳＩＢＳ１
００重量部、ポリリン酸アンモニウム（住友化学（株）
社製スミセーフＰＭ）５０重量部、膨張性黒鉛（東ソー
社製ＧＲＥＰ−ＥＧ）２０重量部を１７０℃においてラ
ボプラストミルで溶融混練した後、１７０℃で２ｍｍ厚
のシート状に容易にプレス成形できた。得られた成型品
の発泡倍率及び形状保持性を、５０℃温水に浸漬する前
と後で評価した。結果を表１に示す。この場合、５０℃
温水に２週間浸漬後の炭化層は、坩堝内で既に形状を保
っておらず、発泡倍率及び形状保持性の評価が不可能で
あった。

【００５８】（比較例４）製造例で得られたＳＩＢＳ１
００重量部、ポリブテン（出光石油化学（株）社製ポリ
ブテン３００Ｈ）３０重量部、ポリリン酸アンモニウム
（住友化学（株）社製スミセーフＰＭ）５０重量部、多
価アルコールとしてペンタエリスリトール１０重量部、
膨張性黒鉛（東ソー社製ＧＲＥＰ−ＥＧ）１０重量部を
１７０℃においてラボプラストミルで溶融混練した後、
１７０℃で２ｍｍ厚のシート状に容易にプレス成形でき
た。得られた成型品の発泡倍率及び形状保持性を、５０
℃温水に浸漬する前と後で評価した。結果を表１に示
す。

【００５９】

【表１】

【００６０】

【表２】表１及び２に示されるように、ケイ素化合物であるシリ
コーンオイルを使用しない比較例１〜４の発泡型防火性
組成物が、形状保持性に劣ったり、また、５０℃温水に
２週間浸漬後に発泡倍率、形状保持性の低下を示したの
に対し、ケイ素化合物であるシリコーンオイルを添加し
た実施例１〜６の発泡型防火性組成物は、発泡炭化層の
形状保持性に優れ、この形状保持性が浸漬試験後に劣る
ことが無く、さらに倍率保持率が９０％以上と耐水性に
優れた組成物であり、防火断熱に十分な効果がある不燃
性の強固な発泡炭化層を形成し、耐火性能を示すことが
確認できた。このケイ素化合物による形状保持性、耐水
性の向上は、炭化層源が多官能アルコール及び／または
膨張性黒鉛であっても効果的であった。

【００６１】

【発明の効果】このように、本発明の発泡型防火性組成
物は、シート状への成形加工が容易となるものであり、
特に形状保持性（強度）の高い発泡炭化層を形成し、耐
湿及び耐水性に優れているため長期にわたる使用が可能
であり、定期的な張り替え等の必要が無くなるものであ
る。このような発泡型防火性組成物は、一般建築物にお
いて防火・耐火性能が要求される場所に広範囲に適用可
能となる優れたものである。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｃ０８Ｋ 5/06 Ｃ０８Ｋ 5/06 5/5399 5/5399 Ｃ０８Ｌ 23/02 Ｃ０８Ｌ 23/02 23/20 23/20 53/00 53/00 83/04 83/04 Ｆターム(参考） 4J002 AB014 AB044 AC031 AC033 AC091 AC113 AE053 BB013 BB021 BB111 BB133 BB151 BB173 BB181 BB203 BC021 BC093 BD031 BG001 BN151 BN161 BP011 BP031 CC165 CC185 CC195 CF001 CH001 CK021 CL001 CP032 CP052 CP092 CP182 DA028 DA057 DH047 DH057 DJ006 DJ016 EC058 ED028 EL068 EQ019 ER029 ET019 EU189 EW047 EW157 FA018 FD023 FD132 FD134 FD135 FD136 FD137 FD138 FD139 GF00 GL00 4J026 HA06 HA08 HA20 HB02 HB03 HB04 HB15 HB16 HB20 HB50 HE01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂（Ａ）、ケイ素化合物
（Ｂ）、リン化合物（Ｃ）、及び（Ｄ）として多官能ア
ルコール及び／または膨張性黒鉛を含有してなる発泡型
防火性組成物。
【請求項２】さらに可塑剤（Ｅ）を含有する請求項１に
記載の発泡型防火性組成物。
【請求項３】さらにアミノ基含有化合物（Ｆ）を含有す
る請求項１又は２に記載の発泡型防火性組成物。
【請求項４】ケイ素化合物（Ｂ）がケイ素基含有高分子
化合物である請求項１〜３のいずれかに記載の発泡型防
火性組成物。
【請求項５】ケイ素基含有高分子化合物がシリコーンオ
イルである請求項４に記載の発泡型防火性組成物。
【請求項６】熱可塑性樹脂（Ａ）がブロック共重合体で
ある請求項１記載の発泡型防火性組成物。
【請求項７】ブロック共重合体が芳香族ビニル系化合物
よりなるブロック及びオレフィン系化合物よりなるブロ
ックからなるものである請求項６に記載の発泡型防火性
組成物。
【請求項８】ブロック共重合体中のオレフィン系化合物
よりなるブロックが、イソブチレンを主体とするブロッ
クである請求項７に記載の発泡型防火性組成物。
【請求項９】リン化合物（Ｃ）がリン酸塩、ポリリン酸
塩、リン酸アミド、及びポリリン酸アミドよりなる群か
ら選択される少なくとも一種である請求項1記載の発泡
型防火性組成物。
【請求項１０】（Ｄ）の多官能アルコールがモノペンタ
エリスリトール、ジペンタエリスリトール、及びトリペ
ンタエリスリトールより選択される少なくとも一種であ
る請求項１記載の発泡型防火性組成物。
【請求項１１】可塑剤（Ｅ）がポリαオレフィン及びポ
リブテンより選択される少なくとも一種である請求項２
に記載の発泡型防火性組成物。