JP2002294078A - 耐水性を有する発泡型防火性組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加熱により膨張、発泡した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、且つ耐水性を有する発泡型防火組成物を提供する。 【解決手段】（Ａ）熱可塑性樹脂および／又はゴム系材
料、（Ｂ）リン化合物、（Ｃ）熱膨張性黒鉛および／又
は（Ｆ）多官能アルコールを含有してなる発泡型防火性
組成物であり、（Ｂ）リン化合物、（Ｃ）熱膨張性黒鉛
および／又は（Ｆ）多官能アルコールが非連続の分散相
を形成し、分散相の表面間距離が０．１μｍ以上である
ことを特徴とする発泡型防火性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐水性を有する発泡
型防火組成物に関する。

【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、作業面の安全面でも
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】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、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はシート
状に成形でき、簡便に耐火被覆できるが、加熱により膨
張、発泡した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。このような熱膨張
性を有する耐火性樹脂組成物では、その発泡炭化層の形
状が保持されないとその防火性は著しく損なわれるた
め、このような樹脂組成物の防火性は耐水性および／ま
たは耐候性の面でも問題があった。

【０００４】一方、耐水性を改善する目的で、特開平７
−１０９３７７号公報では、熱可塑性樹脂に無水リン酸
又はリン酸塩及び必要に応じて炭素系材料及び不燃性ガ
ス発生材料を配合した発泡性耐火被覆用熱可塑性樹脂組
成物が提案されている。しかし、ここで開示されている
組成物では耐水性のレベルが不充分であり、建築材料と
しての要望に答えられるものではなかった。

【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、（１）シート状への成形加工
が容易であり、（２）加熱により膨張、発泡して強固で
安定な炭化層を形成することにより、可燃物を防火し、
（３）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、発泡炭化層の形状も異なることのない発泡型防火組
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、熱可塑性樹脂およ
び又はゴム系材料に、リン化合物、熱膨張性黒鉛および
／又は多官能アルコールを配合した場合に、リン化合
物、熱膨張性黒鉛および／又は多官能アルコールが非連
続の分散相を形成し、その分散相の表面間距離が０．１
μｍ以上になることが、柔軟性、発泡性、強度及び加工
性、耐水性に優れた発泡型防火性組成物を得るために必
要であることを見出し、本発明に至った。

【０００７】すなわち、本発明は、（Ａ）熱可塑性樹脂
および／又はゴム系材料、（Ｂ）リン化合物、（Ｃ）熱
膨張性黒鉛および／又は（Ｆ）多官能アルコールを含有
してなる発泡型防火性組成物であり、（Ｂ）リン化合
物、（Ｃ）熱膨張性黒鉛および／又は（Ｆ）多官能アル
コールが非連続の分散相を形成し、分散相の表面間距離
が０．１μｍ以上であることを特徴とする発泡型防火性
樹脂組成物であり、前記した組成物にさらに（Ｄ）可塑
剤を含有するものも好ましい。

【０００８】また、さらに（Ｅ）無機充填材を含有する
発泡型防火性組成物であり、（Ｂ）リン化合物、（Ｃ）
熱膨張性黒鉛および／又は（Ｆ）多官能アルコール、
（Ｅ）無機充填材が非連続の分散相を形成し、分散相の
表面間距離が０．１μｍ以上であるものも好ましい。

【０００９】さらに（Ｇ）アミノ基含有化合物を含有す
る発泡型防火性組成物であり、（Ｂ）リン化合物、
（Ｃ）熱膨張性黒鉛および／又は（Ｆ）多官能アルコー
ル、（Ｅ）無機充填材、（Ｇ）アミノ基含有化合物が非
連続の分散相を形成し、分散相の表面間距離が０．１μ
ｍ以上であることもできる。

【００１０】（Ａ）の熱可塑性樹脂および／又はゴム系
材料がオレフィン系化合物からなる単量体は重合した重
合体鎖を少なくとも１つ有する重合体であることがで
き、（Ａ）の熱可塑性樹脂は芳香族ビニル系化合物単位
及びオレフィン系化合物単位からなるブロック共重合体
であることもできる。前記のブロック共重合体中のオレ
フィン系化合物単位は、イソブチレンを主体とする化合
物単位であるものが好ましい。

【００１１】一方（Ａ）のゴム系材料はブチルゴムであ
ることもできる。

【００１２】さらに（Ｄ）可塑剤はポリブテン及び／又
はポリαオレフィンであるのが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の熱可塑性樹脂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、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ＭＢＳ、アク
リル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹
脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェ
ニレンエーテル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ
（１−）ブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂、スチレン
−イソプレン−スチレン等のブロック共重合体、等より
なる群から選択される少なくとも１種が使用される。上
記熱可塑性樹脂のうち、特に制限はないが、炭化層形成
力の高いオレフィン系化合物からなる単量体が重合した
重合体鎖を少なくとも１つ有する重合体であることが好
ましい。オレフィン系化合物としてはエチレン、プロピレ
ン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、イソブチ
レン、イソペンテン、ブタジエン、イソプレン等があげ
られる。さらに、加工性、シートの柔軟性の点で、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がより
好ましい。このようなブロック共重合体を用いると、シ
ートが柔軟で容易に変形でき、複雑な形状の被覆も容易
である。芳香族ビニル系化合物よりなるブロックは、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。オレフィン系化合物よりなるブロ
ックは、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。

【００１４】芳香族ビニル系化合物としては特に限定さ
れず、例えば、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。

【００１５】上記オレフィン系化合物としては特に限定
されず、例えば、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
く含むポリイソブチレンブロックが特に好ましい。ポリ
イソブチレンブロックとは、イソブチレンを主体として
なるブロック、すなわち、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。

【００１６】芳香族ビニル系化合物よりなるブロック
と、オレフィン系化合物よりなるブロックとから形成さ
れるブロック共重合体は、いずれの構造を有するものも
使用可能であるが、物性のバランスと合成の簡便さか
ら、（芳香族ビニル系化合物よりなるブロック−オレフ
ィン系化合物よりなるブロック−芳香族ビニル系化合物
よりなるブロック）の構造を有するトリブロック体、
（オレフィン系化合物よりなるブロック−芳香族ビニル
系化合物よりなるブロック）の構造を有するジブロック
体、またはこれらの混合物が好ましい。

【００１７】芳香族ビニル系化合物よりなるブロック
と、オレフィン系化合物よりなるブロックとから形成さ
れるブロック共重合体中の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１０〜４０重量部がより好ましい。

【００１８】芳香族ビニル系化合物よりなるブロック
と、オレフィン系化合物よりなるブロックとから形成さ
れ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、３００００から５０００００が好ましく、５００
００から４０００００が特に好ましい。数平均分子量が
３００００未満の場合、機械的な特性等が十分に発現さ
れず、また、５０００００を超える場合、成形性等の低
下が大きい。

【００１９】本発明のゴム系材料としては特に限定され
ず、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴ
ム、１，２−ポリブタジエンゴム、クロロプレンゴム、
ニトリルゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタジエン
ゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム及び塩素
化ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリ
ルゴム、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム、ウレタ
ンゴム等よりなる群から選択される少なくとも１種が使
用される。これらゴム系材料のうち、特に制限はない
が、炭化層形成力の高いオレフィン系化合物からなる単
量体が重合した重合体鎖を少なくとも１つ有する重合体
であることが好ましく、オレフィン系化合物としてはエチレ
ン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテ
ン、イソブチレン、イソペンテン、ブタジエン、イソプ
レン等があげられる。特にブチルゴムが好ましい。ま
た、ハロゲンを含有し難燃性の高い塩素化ブチルゴム、
クロロプレンゴムが好ましい。これら熱可塑性樹脂及び
／又はゴム系材料は単独で使用してもよく、２種以上を
併用してもよい。

【００２０】発泡型防火性組成物に含まれる（Ａ）成分
の量は、好ましくは５０〜８５重量％であり、更に好ま
しくは５５〜７５重量％、更に好ましくは６０〜７０重
量％である。（Ａ）成分の量が５０重量％以下になる
と、耐水性が低下し、８５重量％以上になると、良好な
発泡状態が実現できず、良好な発泡体が得られない。

【００２１】本発明の（Ｂ）成分としてはリン化合物を
使用する。リン化合物としては、特に制限はないが、赤
リン、リン酸塩化合物、ポリリン酸塩化合物、リン酸エ
ステル、ポリリン酸エステル、リン酸アミドおよびポリ
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２〜５
０００量体が好ましい。これらのリン化合物は、加熱環
境下において、有機物の脱水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
リン酸の塩化合物やリン酸またはポリリン酸のアミド化
合物が好ましい。リン酸またはポリリン酸の塩化合物と
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、リン酸またはポリリン酸のア
ンモニアまたはアミン化合物との塩がより好ましく、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のアミド化合物としては、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
ア等の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、防火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。

【００２２】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
２００℃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、特に限定はないが、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。

【００２３】発泡型防火性組成物に含まれる（Ｂ）成分
は、非連続を形成し、分散相の表面間距離は０．１μｍ
以上であり、好ましくは０．５μｍ以上であり、さらに
好ましくは１μｍ以上である。０．１μｍ以下の場合
は、（Ａ）、（Ｄ）成分による被覆が十分ではなく、耐
水性が低下する傾向にある。

【００２４】発泡型防火性組成物に含まれる（Ｂ）成分
の量は、好ましくは１〜４４重量％であり、好ましくは
５〜４０重量％、更に好ましくは１０〜３０重量％であ
る。（Ａ）成分の量が１重量％以下になると、炭化層の
形成が不十分であり、良好な発泡体が得られない。４４
重量％以上になると、耐水性が不十分となる。

【００２５】本発明で用いられる（Ｃ）熱膨張性黒鉛
は、従来公知の物質であり、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してグラファイト層間化合物を
生成させたもので、炭素の層状構造を維持したままの結
晶化合物である。

【００２６】本発明では上記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。上記脂肪族低級アミンとしては、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、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。このよ
うに中和処理した熱膨張性黒鉛の具体例としては、例え
ば、日本化成社製「ＣＡ−６０Ｓ」、東ソー社製「ＧＲ
ＥＰ−ＥＧ」、巴工業（株）製ＧＲＡＦ ＧＵＡＲＤ２
２０-５０Ｎ等が挙げられる。本発明で用いられる熱膨
張性黒鉛の粒度は、２０〜２００メッシュのものが好ま
しい。粒度が２００メッシュより細かいと、黒鉛の膨張
度が小さく、望む耐火断熱層が得られず、粒度が２０メ
ッシュより大きいと、膨潤度が大きいという点では効果
があるが、樹脂と混練する際、分散性が悪く物性の低下
が避けられない。

【００２７】発泡型防火性組成物に含まれる（Ｃ）成分
は、非連続を形成し、分散相の表面間距離は０．１μｍ
以上であり、好ましくは０．５μｍ以上であり、さらに
好ましくは１μｍ以上である。０．１μｍ以下の場合
は、（Ａ）、（Ｄ）成分による被覆が十分ではなく、耐
水性が低下する傾向にある。

【００２８】発泡型防火性組成物に含まれる（Ｃ）成分
の量は、好ましくは１〜４４重量％であり、さらに好ま
しくは５〜４０重量％、更に好ましくは５〜３０重量％
である。（Ａ）成分の量が１重量％以下になると、発泡
が不十分であり、良好な発泡体が得られない。４４重量
％以上になると、耐水性が不十分となる。

【００２９】本発明は（Ｄ）としては、可塑剤を使用す
ることができる。この成分（Ｃ）は、柔軟性等のゴム特
性や成形流動性を向上する目的で、またシートの耐水性
を向上する目的で、上記発泡型防火組成物に配合しても
良い。可塑剤としては、一般的なものを用いることが出
来るが、成分（Ａ）のポリオレフィン化合物単位からな
る重合体と相溶性が良いものが好ましい。相溶性の良い
可塑剤の具体例としては、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が挙げられるが、その中でも好ま
しくは、ポリブテン、不飽和結合を含まない水添ポリブ
テン、水添液状ポリブタジエン、ポリαオレフィン、パ
ラフィン系オイル、ナフテン系オイル、アタクチックポ
リプロピレン等の炭化水素系化合物類が好ましい。さら
に、好ましくはポリブテンとポリαオレフィンが耐水性
と発泡特性のバランスからあげられる。

【００３０】可塑剤を配合する場合には、発泡型防火性
組成物に含まれる成分（Ａ）と（Ｄ）の合計量が好まし
くは５５〜８５重量％であり、さらに好ましくは５５〜
７５重量％、更に好ましくは６０〜７０重量％である。
（Ａ）成分と（Ｄ）成分の合計量が５５重量％以下にな
ると、耐水性が低下し、８５重量％以上になると、良好
な発泡状態が実現できず、良好な発泡体が得られない。

【００３１】本発明は更に（Ｅ）成分として、無機充填
材を使用することができる。本発明で用いられる（Ｅ）
成分としては特に限定されず、例えば、シリカ、珪藻
土、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、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、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、炭酸バ
リウム、ドーンナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カル
シウム、硫酸バリウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム、
ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、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、窒化ケイ素、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」、
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、炭化ケイ素、水ガラス、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、低融点ガラス等が挙げられる。これらは、単
独でも、２種以上を混合して用いてもよい。上記無機充
填剤のなかでも、含水無機物は、加熱時に脱水し、吸熱
する性質を有するため、耐熱性を高めるうえで有利であ
る。具体的には、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等が挙げられる。また、周期律
表ＩＩ族又はＩＩＩ族に属する金属の金属塩又は酸化物
は、燃焼時に発泡して発泡焼成物を形成する性質を有す
るため、形状保持性を高めるうえで好ましい。具体的に
は、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等が挙げられ
る。また、発泡体の形状安定性および発泡体形成時の発
泡成分となりうる成分として、ケイ酸ナトリウム、ケイ
酸カリウム、水ガラス等が有利である。更に（Ｅ）成分
としては燃焼により、無機高分子を形成するシリコーン
オイル等の化合物も例示できる。

【００３２】発泡型防火性組成物に含まれる（Ｅ）成分
は、非連続を形成し、分散相の表面間距離は０．１μｍ
以上であり、好ましくは０．５μｍ以上であり、さらに
好ましくは１μｍ以上である。０．１μｍ以下の場合
は、（Ａ）、（Ｄ）成分による被覆が十分ではなく、耐
水性が低下する傾向にある。

【００３３】発泡型防火性組成物に含まれる（Ｅ）成分
の量は、好ましくは４０重量％以下である。（Ｅ）成分
の量が４０重量％以上になると、耐水性が不十分となる
とともに良好な発泡体が得られなくなる。本発明は更に
（Ｆ）成分として、多官能アルコールを使用することが
できる。（Ｆ）成分は、リン化合物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２００℃以上、好ましくは３００℃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。発泡型防火性組成物に含
まれる（Ｆ）成分は、非連続を形成し、分散相の表面間
距離は０．１μｍ以上であり、好ましくは０．５μｍ以
上であり、さらに好ましくは１μｍ以上である。０．１
μｍ以下の場合は、（Ａ）、（Ｄ）成分による被覆が十
分ではなく、耐水性が低下する傾向にある。

【００３４】発泡型防火性組成物に含まれる（Ｆ）成分
の量は、特に限定されるわけではないが、４０重量％以
下が好ましい。（Ｆ）成分の量が４０重量％以上になる
と、耐水性が不十分となる。さらに、発泡型防火組成物
には、上記成分以外に、（Ｇ）成分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。発泡型防火性組成物に含まれ
る（Ｇ）成分は、非連続を形成し、分散相の表面間距離
は０．１μｍ以上であり、好ましくは０．５μｍ以上で
あり、さらに好ましくは１μｍ以上である。０．１μｍ
以下の場合は、（Ａ）、（Ｄ）成分による被覆が十分で
はなく、耐水性が低下する傾向にある。

【００３５】発泡型防火性組成物に含まれる（Ｇ）成分
の量は、特に限定されるわけではないが、４０重量％以
下が好ましい。（Ｇ）成分の量が４０重量％以上になる
と、形成される発泡炭化膜の強度が不十分となる。

【００３６】本発明においては（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）
および／又は（Ｆ）成分に対し、（Ｄ）、（Ｅ）、
（Ｇ）の少なくとも一種の成分が添加されても良いが、
（Ｄ），（Ｅ）、（Ｇ）の成分が併用して添加されても
よい。

【００３７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）
成分の好ましい配合量は上記の通りであるが最も好まし
い配合量は、成分（Ａ）１００重量部に対し、成分
（Ｂ）３０〜１００重量部、成分（Ｃ）５〜２００重量
部、成分（Ｄ）１０〜２００重量部、成分（Ｅ）０〜１
００重量部、成分（Ｆ）０〜８０、成分（Ｇ）０〜５０
である。

【００３８】また、本発明の組成物には各用途に合わせ
た要求特性に応じて、上記成分以外に、必要に応じて可
塑剤や補強剤、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、粘着付与剤等を適宜配合す
ることができる。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。得られた成形体中
の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）の各成分が
非連続の分散相を形成し、その表面間距離が０．１μｍ
以上であることが必要である。そのために、適切な混練
条件、成形条件を選択する必要がある。

【００３９】適切な混練条件については、加工機により
異なるため、一概にはいえないが、プラストミル等のバ
ッチ式の溶融混練においては、樹脂が溶融し、初期のト
ルクのピークを越えた後、さらに５〜１０分継続して混
練することが、非連続の分散相を形成し、その表面間距
離が０．１μｍ以上になるために重要である。（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）の各成分はお互いに混
合して分散相を形成してもよいが、その分散相は非連続
であり、表面間距離が０．１μｍ以上であることが重要
である。

【００４０】本発明において、上記のごとく表面間距離
が０．１μｍ以上とするためには、プラストミルにおい
て、１７０℃、５０ｒｐｍで溶融混練する際に、初期の
樹脂の溶融によるトルクのピークから少なくとも５分間
以上混練することが好ましい。

【００４１】また、本発明の発泡型防火性組成物成形体
の用途は特に制限はないが、例えばシート状に成形し、
天井、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、煙、
炎、燃焼により発生するガス等の外部への流出を防ぐた
めに使用することが出来る。また、特に天井裏に耐火性
天井材と張り付け、または積層することにより、火災時
に天井材が火炎にさらされた際に断熱性の発泡炭化層を
形成して、火災による熱が梁に伝わるのを防止し、梁の
熱による強度低下を抑制することに使用することができ
る。この様な使用により、梁への耐火被覆をなくすこと
ができ、施工性、作業性を著しく改善することができ
る。この他、発泡シート、発泡ガスケット、成形体とし
ても利用できる。具体的には、防火扉の上下左右の隙間
部にシート貼りやガスケット固定等によりセットするこ
とにより、火災時の炎や煙の貫通を防止できるといった
使用方法がある。さらには、エアコンや換気ダクトの吹
き出し口や吸気口部分に通常時はそれらの機能を妨げな
いように施工し、火災時に熱によって膨張し、吹き出し
口や吸気口を塞ぎ、それら設備を通して、炎や煙が延
焼、拡散するのを防止できるといった使用方法もある また、この組成物成形体を上記目的で使用する場合の耐
火確認対象物への固定方法としては、汎用の方法が用い
られ、特に制限はないが釘やビス等の物理的方法で固定
しても良いし接着剤、粘着剤等化学的方法を用いてもよ
い。また成形体にあらかじめ粘着性を持たせたり、接着
及び／または粘着剤層を積層しておいてもよい。

【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、本発明はこれらにより何ら制限を受けるも
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】（発泡特性試験）１０×１０×２ｍｍの成
形品を坩堝に入れ、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、発
泡倍率を加熱発泡後の炭化したシートの厚み／加熱発泡
前の厚みの比として求めた。

【００４４】（耐水性試験）１０×１０×２ｍｍのシー
トを、５０℃の温水に２週間浸漬した。そのシートの発
泡状態を上記発泡特性試験と同様な方法で加熱し観察し
た。倍率保持性を浸漬後の発泡倍率／浸漬前の発泡倍率
×１００（％）とした。外観は、温水浸漬後表面にクラ
ックや割れ、変色のないものを○良好とし、クラックや
割れ、変色したものを×不良とした。発泡層の形状保持
性は、発泡特性試験時の発泡後の形状と耐水性試験時の
発泡後の形状が同じものを○良好とし、同じ形状でない
ものを×不良とした。

【００４５】（分散相の表面間距離）得られた成形体か
ら、超薄切片を切り出し、透過型電子顕微鏡にて、分散
状態を観察し、各分散相の表面間距離を実測により求め
た。分散相の７０％以上が非連続であることが必要であ
る。また、表面間距離は平均の表面間距離が０．１μｍ
以上であることが必要である。

【００４６】（実施例１〜２、比較例１）２Ｌ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）４８０ｍＬ及び塩化ブチル（モレキュラーシー
ブスで乾燥したもの）６９０ｍＬ、ｐ− ジクミルクロ
ライド）０．６４７ｇ（２．８ｍｍｏｌ）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、ジメチルアセトアミド１．２２ｇ
（１４．０ｍｍｏｌ）を加えた。次にイソブチレンモノ
マー２３２ｍＬ（２８７２ｍｍｏｌ）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８．７ｍＬ（７９．１ｍｍｏｌ）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１ｍ
Ｌ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７７．９ｇ（７４８ｍｍｏ
ｌ）、ｎ−ヘキサン１４ｍＬおよび塩化ブチル２０ｍＬ
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２００ｍＬのメタノールを加え
て反応を終了させた。

【００４７】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
Ｍｗが６５，０００、Ｍｗ／Ｍｎは１．２であり、スチ
レン重合後のブロック共重合体のＭｗが９５，０００、
Ｍｗ／Ｍｎが１．６であるブロック共重合体が得られ
た。

【００４８】得られたスチレン−イソブチレン−スチレ
ンブロック共重合体１００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）４０重量
部、熱膨張性黒鉛(巴工業（株）製GRAF GUARD220-50N)
１５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、メラミン５重量部、ポリブテン（出光石
化製３００Ｈ）３０重量部を、プラストミル（東洋精
機）において、１７０℃、５０ｒｐｍで溶融混練した
後、１７０℃で２ｍｍ厚にプレス成形した。なお混練度
を溶融混練時間により低、中、高と変化させた。低は初
期の樹脂の溶融によるトルクのピークから１分間、中は
同ピークから５分間、高は同ピークから１０分間、それ
ぞれ混練した。得られた成形体中の分散相の非連続状
態、および、表面間距離を電子顕微鏡観察により調べ
た。結果を表１に示す。（表中のμの表記はμｍを意味
する）得られた成形品の発泡特性及び発泡特性に対する
耐水性を評価した。結果を表２に示す。

【００４９】（実施例３、比較例２〜３）実施例１で得
られたスチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重
合体１００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）８０重量部、熱膨張性黒鉛
(巴工業（株）製GRAF GUARD220-50N)３０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、メ
ラミン１０重量部、ポリブテン（出光石化製３００Ｈ）
３０重量部をプラストミル（東洋精機）において、１７
０℃において、５０ｒｐｍで溶融混練した後、１７０℃
で２ｍｍ厚にプレス成形した。なお混練度を溶融混練時
間により低、中、高と変化させた。ここでの混練度の
低、中、高は実施例１と同様に行った。得られた成形体
中の分散相の非連続状態、および、表面間距離を電子顕
微鏡観察により調べた。結果を表１に示す。得られた成
形品の発泡特性及び発泡特性に対する耐水性を評価し
た。結果を表２に示す。

【００５０】表２に示されるように、実施例１〜３の組
成物は、防火断熱に十分な効果がある不燃性の発泡炭化
層を形成し、耐水性が優れることが確認できた。比較例
１〜３の組成物では温水に浸漬後、発泡評価を行ったと
ころ、発泡体の形状が不定形となり発泡倍率の測定は不
可であった。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【表２】

【００５３】

【発明の効果】このように、本発明の防火性発泡型樹脂
組成物は、発泡性、耐水性に優れている。このような組
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） Ｃ０８Ｌ 23/00 Ｃ０８Ｌ 23/00 53/00 53/00 Ｆターム(参考） 4J002 AC011 AC031 AC032 AC061 AC071 AC081 AC091 AC112 BB002 BB031 BB121 BB122 BB151 BB171 BB172 BB181 BB202 BB241 BB271 BC031 BC081 BC091 BC092 BC111 BD121 BG041 BK001 BP001 BP011 BP021 CH041 CK021 CP031 DA027 DA056 DE079 DE089 DE109 DE119 DE129 DE139 DE149 DG059 DJ009 DJ019 DJ039 DJ049 DL009 EA018 EA038 EW046 EW076 EW156 FA049 FB077 FB087 FD017 FD019 FD022 FD028 FD136 GF00 GL00

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）熱可塑性樹脂および／又はゴム系材
   料、（Ｂ）リン化合物、（Ｃ）熱膨張性黒鉛および／又
   は（Ｆ）多官能アルコールを含有してなる発泡型防火性
   組成物であり、（Ｂ）リン化合物、（Ｃ）熱膨張性黒鉛
   および／又は（Ｆ）多官能アルコールが非連続の分散相
   を形成し、分散相の表面間距離が０．１μｍ以上である
   ことを特徴とする発泡型防火性樹脂組成物。
2. 【請求項２】さらに（Ｄ）可塑剤を含有する請求項１記
   載の発泡型防火性樹脂組成物。
3. 【請求項３】さらに（Ｅ）無機充填材を含有する発泡型
   防火性組成物であり、（Ｂ）リン化合物、（Ｃ）熱膨張
   性黒鉛および／又は（Ｆ）多官能アルコール、（Ｅ）無
   機充填材が非連続の分散相を形成し、分散相の表面間距
   離が０．１μｍ以上であることを特徴とする請求項１又
   は２に記載の発泡型防火性組成物。
4. 【請求項４】さらに（Ｇ）アミノ基含有化合物を含有す
   る発泡型防火性組成物であり、（Ｂ）リン化合物、
   （Ｃ）熱膨張性黒鉛および／又は（Ｆ）多官能アルコー
   ル、（Ｅ）無機充填材、（Ｇ）アミノ基含有化合物が非
   連続の分散相を形成し、分散相の表面間距離が０．１μ
   ｍ以上であることを特徴とする請求項１、２又は３に記
   載の発泡型防火性組成物。
5. 【請求項５】（Ａ）の熱可塑性樹脂および／又はゴム系
   材料がオレフィン系化合物からなる単量体が重合した重
   合体鎖を少なくとも１つ有する重合体である請求項１〜
   ４のいずれかに記載の発泡型防火性組成物。
6. 【請求項６】（Ａ）の熱可塑性樹脂が芳香族ビニル系化
   合物単位及びオレフィン系化合物単位からなるブロック
   共重合体である請求項１〜５のいずれかに記載の発泡型
   防火性組成物。
7. 【請求項７】（Ａ）のブロック共重合体中のオレフィン
   系化合物単位が、イソブチレンを主体とする化合物単位
   である請求項６に記載の発泡型防火性組成物。
8. 【請求項８】（Ａ）のゴム系材料がブチルゴムである請
   求項１〜７のいずれかに記載の発泡型防火性組成物。
9. 【請求項９】（Ｄ）可塑剤がポリブテン及び／又はポリ
   αオレフィンである請求項１〜８に記載の発泡型防火性
   組成物。