JP2018070879A - Thermally-expandable refractory sheet - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refractory resin composition that can expand at a lower temperature than before, to exhibit a refractory performance.SOLUTION: A refractory resin composition contains a thermoplastic resin and thermally-expandable graphite with an expansion start temperature of less than 180°C.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は熱膨張性耐火性シートに関する。   The present invention relates to a thermally expandable fireproof sheet.

現在、建築分野において、建具、柱、壁材等の建築材料に耐火性能を付与するために、樹脂に熱膨張性の無機質材料を混入した耐火性シートが用いられている。このような耐火性シートは、加熱により燃焼、膨張して燃焼残渣が耐火断熱層を形成し、耐火断熱性能を発現する。   Currently, in the construction field, in order to impart fire resistance performance to building materials such as joinery, columns, and wall materials, a fire resistant sheet in which a thermally expandable inorganic material is mixed into a resin is used. Such a refractory sheet burns and expands by heating, and the combustion residue forms a refractory heat insulating layer, and exhibits refractory heat insulating performance.

特許文献1は、エポキシ樹脂100重量部、中和処理された熱膨張性黒鉛10〜300重量部及び無機充填剤50〜500重量部からなることを特徴とする耐火性樹脂組成物について記載している。   Patent Document 1 describes a refractory resin composition comprising 100 parts by weight of an epoxy resin, 10 to 300 parts by weight of neutralized thermally expandable graphite and 50 to 500 parts by weight of an inorganic filler. Yes.

特許文献2は、ポリ塩化ビニル系樹脂に、リン化合物、中和処理された熱膨張性黒鉛、及び、無機充填剤を含有してなり、それぞれの含有量が、前記ポリ塩化ビニル系樹脂100重量部に対して、リン化合物と中和処理された熱膨張性黒鉛との合計量が20〜200重量部、無機充填剤が30〜500重量部、中和処理された熱膨張性黒鉛:リン化合物の重量比が、9:1〜1:9であることを特徴とするポリ塩化ビニル系樹脂組成物について記載している。   Patent Document 2 contains a phosphorus compound, neutralized thermally expandable graphite, and an inorganic filler in a polyvinyl chloride resin, each content being 100 wt.% Of the polyvinyl chloride resin. The total amount of the phosphorus compound and neutralized heat-expandable graphite is 20 to 200 parts by weight, the inorganic filler is 30 to 500 parts by weight, and the neutralized heat-expandable graphite: phosphorus compound Is a polyvinyl chloride resin composition characterized by having a weight ratio of 9: 1 to 1: 9.

特開2000-143941JP2000-143941 特開平10-95887JP 10-95887

特許文献1に記載のように、マトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を用いた場合、火災等の熱により樹脂が硬化し、耐火性樹脂組成物より構成された耐火性シートの構造の保持性は良いが、硬化剤を配合しなければならず、環境の面では好ましくない場合がある。また、硬化剤を配合する場合、硬化を早めようとすると、ポットライフの関係上、生産中に硬化が始まる場合があり、バラツキや成形不良の原因となることがある。一方で、硬化を遅くすると、生産性が悪化するという問題があり、生産の面で好ましくなかった。   As described in Patent Document 1, when a thermosetting resin is used as the matrix resin, the resin is cured by heat such as a fire, and the retention of the structure of the refractory sheet composed of the refractory resin composition is good. However, a curing agent must be blended, which may not be preferable in terms of the environment. Moreover, when mix | blending a hardening | curing agent, when it is going to accelerate | stimulate hardening, hardening may start during production on the relationship of a pot life, and it may become a cause of variation and shaping | molding defect. On the other hand, if the curing is delayed, there is a problem that productivity deteriorates, which is not preferable in terms of production.

一方、特許文献2に記載のように、熱可塑性樹脂を含有する耐火性樹脂組成物から耐火性シートを構成する場合、プレス成形や押出成形で耐火性シートを構成していたため、成形時の温度が高温となる。このため、成形時に熱膨張性黒鉛が膨張を開始し始めないように、200℃以上といったような高い膨張開始温度を有する熱膨張性黒鉛を使用しなければならないという制約があった。   On the other hand, as described in Patent Document 2, when the refractory sheet is formed from the refractory resin composition containing the thermoplastic resin, the refractory sheet is formed by press molding or extrusion molding. Becomes hot. For this reason, there has been a restriction that a thermally expandable graphite having a high expansion start temperature such as 200 ° C. or higher must be used so that the thermally expandable graphite does not begin to expand during molding.

熱膨張性黒鉛の膨張開始温度が高いと、耐火性樹脂組成物又は耐火性シートが高温になるまで膨張を開始しないため、耐火性の発現が遅延することとなる。   When the expansion start temperature of the heat-expandable graphite is high, since the expansion does not start until the temperature of the refractory resin composition or the refractory sheet reaches a high temperature, the expression of the fire resistance is delayed.

本発明の目的は、低温でも膨張可能な熱可塑性樹脂を含む耐火性樹脂組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a refractory resin composition containing a thermoplastic resin that can expand even at low temperatures.

本発明者らは、塗工により耐火性樹脂組成物から耐火性シートを構成することで、マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合でも、膨張開始温度の低い熱膨張性黒鉛を配合できることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventors have found that by forming a fireproof sheet from a fireproof resin composition by coating, even when a thermoplastic resin is used as the matrix resin, a thermally expandable graphite having a low expansion start temperature can be blended. The present invention has been completed.

すなわち本発明は、以下の項に記載の主題を包含する。
項1.熱可塑性樹脂及び膨張開始温度が180℃未満の熱膨張性黒鉛を含有する耐火性樹脂組成物。
項2.前記熱可塑性樹脂100質量部に対し、前記熱膨張性黒鉛を10〜350質量部を含有する項1に記載の耐火性樹脂組成物。
項3.前記熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニル系樹脂である項1又は2に記載の耐火性樹脂組成物。
項4.前記熱可塑性樹脂が酢酸ビニル−塩化ビニル系樹脂を含有する項1〜3のいずれか一項に記載の耐火性樹脂組成物。
項5.前記熱可塑性樹脂100質量部に対して、40〜120質量部の可塑剤を含有する項1〜4のいずれか一項に記載の耐火性樹脂組成物。
項6.前記熱可塑性樹脂100質量部に対して、30〜400質量部の無機充填剤をさらに含む項1〜5のいずれか一項に記載の耐火性樹脂組成物。
項7.0.05質量%以下の有機溶剤を含有する項1〜6のいずれか一項に記載の耐火性樹脂組成物。
項8.項1〜7のいずれか一項に記載の耐火性樹脂組成物を塗工して塗工物を形成する工程と、
前記塗工物をゲル化させるか、または前記塗工物を冷却により固化させる工程と、を含む熱膨張性耐火性シートの製造方法。
項9.前記塗工を複数回行い、前記塗工物を重ねてシート形状にする項8に記載の製造方法。
That is, the present invention encompasses the subject matters described in the following sections.
Item 1. A fire resistant resin composition comprising a thermoplastic resin and a thermally expandable graphite having an expansion start temperature of less than 180 ° C.
Item 2. Item 2. The fire-resistant resin composition according to Item 1, comprising 10 to 350 parts by mass of the thermally expandable graphite with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin.
Item 3. Item 3. The fireproof resin composition according to Item 1 or 2, wherein the thermoplastic resin is a polyvinyl chloride resin.
Item 4. Item 4. The fire-resistant resin composition according to any one of Items 1 to 3, wherein the thermoplastic resin contains a vinyl acetate-vinyl chloride resin.
Item 5. Item 5. The fire-resistant resin composition according to any one of Items 1 to 4, comprising 40 to 120 parts by mass of a plasticizer with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin.
Item 6. Item 6. The fire resistant resin composition according to any one of Items 1 to 5, further comprising 30 to 400 parts by mass of an inorganic filler with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin.
Item 7. The fire-resistant resin composition according to any one of Items 1 to 6, comprising an organic solvent of 0.05% by mass or less.
Item 8. The process of applying the fireproof resin composition as described in any one of claim | item 1 -7, and forming a coated material,
The manufacturing method of the thermally expansible fireproof sheet | seat including the process which makes the said coated material gelatinize or solidifies the said coated material by cooling.
Item 9. Item 9. The manufacturing method according to Item 8, wherein the coating is performed a plurality of times and the coated products are stacked to form a sheet shape.

本発明によれば、従来よりも低い膨張開始温度を有する熱膨張性黒鉛を耐火性樹脂組成物に配合できるため、従来よりも低い温度から膨張して耐火性能を発揮する耐火性樹脂組成物及び耐火性樹脂組成物を提供することができる。   According to the present invention, since thermally expandable graphite having a lower expansion start temperature than conventional can be blended in the refractory resin composition, a refractory resin composition that expands from a temperature lower than conventional and exhibits fire resistance performance, and A fire resistant resin composition can be provided.

本発明の耐火性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂及び膨張開始温度が180℃未満の熱膨張性黒鉛を含有する。   The fire resistant resin composition of the present invention contains a thermoplastic resin and a thermally expandable graphite having an expansion start temperature of less than 180 ° C.

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ(1−)ブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂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(ABS)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、ポリイソブチレン等の合成樹脂類が挙げられる。   Examples of the thermoplastic resin include polypropylene resins, polyethylene resins, poly (1-) butene resins, polyolefin resins such as polypentene resins, polystyrene resins, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resins, and polycarbonates. And synthetic resins such as polyresin, polyphenylene ether resin, acrylic resin, polyamide resin, polyvinyl chloride resin, phenol resin, polyurethane resin, and polyisobutylene.

これらの熱可塑性樹脂は、一種もしくは二種以上を使用することができる。   One or two or more of these thermoplastic resins can be used.

これらの熱可塑性樹脂の中でも、樹脂自体の難燃性を上げて耐火性能を向上させるという観点からは、ポリ塩化ビニル系樹脂が好ましい。ポリ塩化ビニル系樹脂には、(1)塩化ビニル単独重合体、或いは、(2)塩化ビニル及び塩化ビニルと共重合可能な不飽和結合を有する単量体の共重合体であって、且つ、塩化ビニルを50質量%以上含有する塩化ビニル系共重合体等が使用できる。また、塩化ビニルは塩素化された塩化ビニルであってもよい。   Among these thermoplastic resins, a polyvinyl chloride resin is preferable from the viewpoint of increasing the flame retardancy of the resin itself and improving the fire resistance. The polyvinyl chloride resin includes (1) a vinyl chloride homopolymer, or (2) a copolymer of monomers having an unsaturated bond copolymerizable with vinyl chloride and vinyl chloride, and A vinyl chloride copolymer containing 50% by mass or more of vinyl chloride can be used. The vinyl chloride may be chlorinated vinyl chloride.

塩化ビニルと共重合可能な不飽和結合を有する単量体としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル;アクリル酸、メタクリル酸;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル;エチレン、プロピレン等のオレフィン;アクリロニトリル;スチレン等の芳香族ビニル;塩化ビニリデン等が挙げられる。本発明で用いるポリ塩化ビニル系樹脂の平均重合度は特に限定されないが、好ましくは、400〜3,000であり、さらに好ましくは、1,000〜2,000である。   Examples of monomers having an unsaturated bond copolymerizable with vinyl chloride include vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; acrylic acid and methacrylic acid; acrylic acid esters such as methyl acrylate and ethyl acrylate; Examples thereof include methacrylic acid esters such as methyl methacrylate and ethyl methacrylate; olefins such as ethylene and propylene; acrylonitrile; aromatic vinyl such as styrene; vinylidene chloride and the like. The average degree of polymerization of the polyvinyl chloride resin used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 400 to 3,000, and more preferably 1,000 to 2,000.

また、熱可塑性樹脂は、塗工性(生産性)という観点から、溶剤溶解性に優れるものが好ましい。特に、一次粒子径が小さく、且つ球状であるとともに、塗工時の温度である常温において可塑剤の吸収が小さいポリ塩化ビニル系樹脂が特に好ましい。   Further, the thermoplastic resin is preferably excellent in solvent solubility from the viewpoint of coatability (productivity). In particular, a polyvinyl chloride resin having a small primary particle size and a spherical shape and a small plasticizer absorption at room temperature, which is a temperature at the time of coating, is particularly preferable.

さらに本発明では、常温における粘度を低下させることができ、加熱することでシート化することができるポリ塩化ビニル系のペースト樹脂を用いることもできる。ポリ塩化ビニル系のペースト樹脂としては、株式会社カネカ製のPSM−176(商品名)、東ソー株式会社製のリューロンペースト(860)等を用いることができる。
また、ポリ塩化ビニル系のペースト樹脂には、必要に応じて、酢酸ビニルと塩化ビニルのコポリマーを添加することが好ましい。ポリ塩化ビニル系のペースト樹脂に酢酸ビニルと塩化ビニルのコポリマーを添加することにより、ゲル化温度を低下させることができ、成型加工時における熱膨張性黒鉛への悪影響を低減することができる。このような塩化ビニルと酢酸ビニルとを単量体として含む樹脂は「酢酸ビニル−塩化ビニル系樹脂」とも称される。
Furthermore, in this invention, the viscosity in normal temperature can be reduced and the polyvinyl chloride paste resin which can be made into a sheet | seat by heating can also be used. As the polyvinyl chloride paste resin, PSM-176 (trade name) manufactured by Kaneka Corporation, Leuron paste (860) manufactured by Tosoh Corporation, or the like can be used.
Moreover, it is preferable to add a copolymer of vinyl acetate and vinyl chloride to the polyvinyl chloride paste resin as necessary. By adding a copolymer of vinyl acetate and vinyl chloride to a polyvinyl chloride paste resin, the gelation temperature can be lowered, and adverse effects on the thermally expandable graphite during molding can be reduced. Such a resin containing vinyl chloride and vinyl acetate as monomers is also referred to as “vinyl acetate-vinyl chloride resin”.

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、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あり、炭素の層状構造を維持したままの結晶化合物の一種である。強酸化剤としては、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、重クロム酸塩、過酸化水素等が挙げられる。   Thermally expandable graphite is a conventionally known substance, and a powder such as natural scaly graphite, pyrolytic graphite, quiche graphite, etc. is treated with an inorganic acid such as concentrated sulfuric acid, nitric acid, selenic acid, and a strong oxidizing agent to produce graphite. An intercalation compound is produced, and is a kind of crystalline compound that maintains the layered structure of carbon. Examples of the strong oxidizing agent include concentrated nitric acid, perchloric acid, perchlorate, permanganate, dichromate, dichromate, hydrogen peroxide, and the like.

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したものを使用するのが好ましい。   The heat-expandable graphite obtained by acid treatment as described above is preferably further neutralized with ammonia, an aliphatic lower amine, an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound, or the like.

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、十分な膨張断熱層が得られず、また粒度が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、樹脂に配合する際に分散性が悪くなり、物性が低下する。   The particle size of the thermally expandable graphite is preferably 20 to 200 mesh. If the particle size is smaller than 200 mesh, the degree of expansion of graphite is small, and a sufficient expanded heat insulating layer cannot be obtained. If the particle size is larger than 20 mesh, there is an advantage that the degree of expansion of graphite is large. At the same time, dispersibility deteriorates and physical properties deteriorate.

本発明の熱膨張性黒鉛の膨張開始温度は180℃未満であり、好ましくは170℃以下、より好ましくは160℃以下である。膨張開始温度が180℃未満の熱膨張性黒鉛は、市販のものを入手可能であり、例えばADT社のADT501が挙げられる。熱膨張性黒鉛の膨張開始温度が180℃未満であるため、耐火性樹脂組成物及び熱膨張性耐火性シートは従来よりも低い温度で膨張を開始することができる。また、プレス成形や押出成形等の高温での成形を要しない塗工等の他の方法により、耐火性樹脂組成物から熱膨張性耐火性シートを製造することができ、熱膨張性耐火性シートの製造のバリエーションを拡張することができる。
なお、熱膨張性黒鉛の膨張開始温度は、温度調整機能及び法線方向の力を計測する装置にて、熱膨張性黒鉛または熱膨張性シートを一定温度で昇温させ、法線方向の力が立ち上がる温度を計測することにより測定可能である。例えば、レオメーター(TAインスツルメント社 Discovery HR−2)を用い、上記測定は可能である。
The expansion temperature of the thermally expandable graphite of the present invention is less than 180 ° C., preferably 170 ° C. or less, more preferably 160 ° C. or less. As the thermally expandable graphite having an expansion start temperature of less than 180 ° C., a commercially available one can be obtained, for example, ADT501 manufactured by ADT. Since the expansion start temperature of the heat-expandable graphite is less than 180 ° C., the fire-resistant resin composition and the heat-expandable fire-resistant sheet can start expansion at a lower temperature than before. In addition, a heat-expandable fire-resistant sheet can be produced from a fire-resistant resin composition by other methods such as coating that does not require high-temperature molding such as press molding and extrusion molding. The manufacturing variations of can be expanded.
The expansion start temperature of the thermally expandable graphite is determined by increasing the temperature of the thermally expandable graphite or the thermally expandable sheet at a constant temperature with a device for measuring the temperature adjustment function and the force in the normal direction. Can be measured by measuring the temperature at which the rises. For example, the above measurement is possible using a rheometer (TA Instruments Discovery HR-2).

熱膨張性黒鉛の含有量は、少ないと十分な熱膨張性が得られず、多いと機械的物性の低下が大きくなり使用に耐えられなくなるため、熱可塑性樹脂100質量部に対し、10〜350質量部であることが好ましい。   If the content of the heat-expandable graphite is small, sufficient thermal expansibility cannot be obtained, and if it is large, the mechanical properties are greatly deteriorated and cannot be used, so 10 to 350 parts per 100 parts by weight of the thermoplastic resin. It is preferable that it is a mass part.

本発明の耐火性樹脂組成物は、無機充填剤をさらに含んでいてもよい。   The refractory resin composition of the present invention may further contain an inorganic filler.

無機充填剤は、膨張断熱層が形成される際、熱容量を増大させ伝熱を抑制するとともに、骨材的に働いて膨張断熱層の強度を向上させる。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金属水酸化物;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等が挙げられる。   When the expanded heat insulating layer is formed, the inorganic filler increases the heat capacity and suppresses heat transfer, and works as an aggregate to improve the strength of the expanded heat insulating layer. The inorganic filler is not particularly limited, and examples thereof include metal oxides such as alumina, zinc oxide, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, iron oxide, tin oxide, antimony oxide, and ferrites; calcium hydroxide, magnesium hydroxide Metal hydroxides such as aluminum hydroxide and hydrotalcite; metal carbonates such as basic magnesium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, strontium carbonate and barium carbonate.

また、無機充填剤としては、これらの他に、硫酸カルシウム、石膏繊維、ケイ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、シリカ系バルーン、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、炭素バルーン、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、炭化ケイ素、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、脱水汚泥等が挙げられる。これらの無機充填剤は単独で用いても、2種以上を併用してもよい。   In addition to these, inorganic fillers include calcium salts such as calcium sulfate, gypsum fiber, calcium silicate; silica, diatomaceous earth, dosonite, barium sulfate, talc, clay, mica, montmorillonite, bentonite, activated clay, sepiolite. , Imogolite, sericite, glass fiber, glass beads, silica-based balloon, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, carbon black, graphite, carbon fiber, carbon balloon, charcoal powder, various metal powders, potassium titanate, magnesium sulfate MOS ”(trade name), lead zirconate titanate, aluminum borate, molybdenum sulfide, silicon carbide, stainless steel fiber, zinc borate, various magnetic powders, slag fiber, fly ash, dehydrated sludge and the like. These inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more.

無機充填剤の粒径としては、0.5〜100μmが好ましく、より好ましくは1〜50μmである。無機充填剤は、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未満になると二次凝集が起こり、分散性が悪くなる。添加量が多いときは、高充填が進むにつれて、樹脂組成物の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、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。   As a particle size of an inorganic filler, 0.5-100 micrometers is preferable, More preferably, it is 1-50 micrometers. When the addition amount of the inorganic filler is small, the dispersibility largely affects the performance, so that the particle size is preferably small. However, when it is less than 0.5 μm, secondary aggregation occurs and the dispersibility deteriorates. When the addition amount is large, the viscosity of the resin composition increases and moldability decreases as the high filling progresses, but the viscosity of the resin composition can be decreased by increasing the particle size. A thing with a large diameter is preferable. When the particle size exceeds 100 μm, the surface properties of the molded body and the mechanical properties of the resin composition are lowered.

無機充填剤としては、例えば、水酸化アルミニウムでは、粒径18μmの「ハイジライトH−31」(昭和電工株式会社製)、粒径25μmの「B325」(ALCOA社製)、炭酸カルシウムでは、粒径1.8μmの「ホワイトンSB赤」(備北粉化工業株式会社製)、粒径8μmの「BF300」(備北粉化工業株式会社製)等が挙げられる。   As an inorganic filler, for example, in the case of aluminum hydroxide, “Heidilite H-31” (manufactured by Showa Denko KK) having a particle size of 18 μm, “B325” (manufactured by ALCOA) having a particle size of 25 μm, Examples thereof include “Whiteon SB red” having a diameter of 1.8 μm (manufactured by Bihoku Powder Chemical Co., Ltd.), “BF300” having a particle diameter of 8 μm (manufactured by Bihoku Powder Chemical Industries, Ltd.)

無機充填剤の含有量は、少ないと十分な耐火性能が得られず、多いと機械的物性の低下が大きくなり使用に耐えられなくなるため、熱可塑性樹脂100質量部に対し、30〜400質量部の範囲で含むものが好ましい。また、上記熱膨張性黒鉛及び上記無機充填剤の合計は、熱可塑性樹脂100質量部に対し、50〜600質量部の範囲が好ましい。   If the content of the inorganic filler is small, sufficient fire resistance performance cannot be obtained, and if it is large, the mechanical properties are greatly deteriorated and cannot be used, so 30 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. What is contained in the range of is preferable. Moreover, the total of the said thermally expansible graphite and the said inorganic filler has the preferable range of 50-600 mass parts with respect to 100 mass parts of thermoplastic resins.

この配合によれば、耐火性樹脂組成物及び耐火性樹脂組成物から形成された熱膨張性耐火性シートは火災等の加熱によって膨張し、必要な体積膨張率を得ることができ、膨張後は所定の断熱性能を有すると共に所定の強度を有する残渣を形成することもでき、安定した防火性能を達成することができる。   According to this composition, the heat-expandable resin composition and the heat-expandable fire-resistant sheet formed from the fire-resistant resin composition can be expanded by heating such as a fire to obtain a necessary volume expansion coefficient. A residue having a predetermined heat insulating performance and a predetermined strength can be formed, and a stable fireproof performance can be achieved.

本発明の耐火性樹脂組成物は、前記の各成分に加えて、さらにリン化合物を含んでもよい。   The fireproof resin composition of the present invention may further contain a phosphorus compound in addition to the above components.

リン化合物は、熱膨張性耐火性シートを構成する熱膨張性樹脂組成物は、膨張断熱層の強度を増加させ防火性能を向上させる。   As for the phosphorus compound, the thermally expandable resin composition constituting the thermally expandable fireproof sheet increases the strength of the expanded heat insulating layer and improves the fireproof performance.

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;下記化学式(1)で表される化合物等が挙げられる。これらのうち、防火性能の観点から、赤リン、ポリリン酸アンモニウム類、及び、下記化学式(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。   The phosphorus compound is not particularly limited. For example, red phosphorus; various phosphate esters such as triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, xylenyl diphenyl phosphate; sodium phosphate, Examples thereof include metal phosphates such as potassium phosphate and magnesium phosphate; ammonium polyphosphates; compounds represented by the following chemical formula (1), and the like. Among these, from the viewpoint of fire prevention performance, red phosphorus, ammonium polyphosphates, and compounds represented by the following chemical formula (1) are preferable, and ammonium phosphates are more preferable in terms of performance, safety, cost, and the like. .

Figure 2018070879
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化学式(1)中、R1及びR3は、同一又は異なって、水素、炭素数1〜16の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、又は、炭素数6〜16のアリール基を示す。R2は、水酸基、炭素数1〜16の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数1〜16の直鎖状あるい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示す。 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。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、取り扱い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、クラリアント社製「AP422」、「AP462」、Budenheim Iberica社製「FR CROS 484」、「FR CROS 487」等が挙げられる。 In the chemical formula (1), R 1 and R 3 are the same or different and each represents hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 16 carbon atoms. R 2 is a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a linear or branched alkoxyl group having 1 to 16 carbon atoms, an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, or carbon. The aryloxy group of Formula 6-16 is shown. As red phosphorus, commercially available red phosphorus can be used, but from the viewpoint of safety such as moisture resistance and not spontaneously igniting during kneading, a material in which the surface of red phosphorus particles is coated with a resin is preferably used. The ammonium polyphosphates are not particularly limited, and examples thereof include ammonium polyphosphate and melamine-modified ammonium polyphosphate. Ammonium polyphosphate is preferably used from the viewpoint of handleability and the like. Examples of commercially available products include “AP422” and “AP462” manufactured by Clariant, “FR CROS 484” and “FR CROS 487” manufactured by Budenheim Iberica.

化学式(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。中でも、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。前記のリン化合物は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。   The compound represented by the chemical formula (1) is not particularly limited. For example, methylphosphonic acid, dimethyl methylphosphonate, diethyl methylphosphonate, ethylphosphonic acid, propylphosphonic acid, butylphosphonic acid, 2-methylpropylphosphonic acid, t- Butylphosphonic acid, 2,3-dimethyl-butylphosphonic acid, octylphosphonic acid, phenylphosphonic acid, dioctylphenylphosphonate, dimethylphosphinic acid, methylethylphosphinic acid, methylpropylphosphinic acid, diethylphosphinic acid, dioctylphosphinic acid, phenylphosphine Examples include acid, diethylphenylphosphinic acid, diphenylphosphinic acid, bis (4-methoxyphenyl) phosphinic acid and the like. Among them, t-butylphosphonic acid is preferable in terms of high flame retardancy although it is expensive. The above phosphorus compounds may be used alone or in combination of two or more.

上記リン化合物と上記熱膨張性黒鉛との合計量が20〜200質量部であることが好ましい。20質量部以上であると充分な耐火性能が得られ、200質量部以下であると機械的物性が良好である。   The total amount of the phosphorus compound and the thermally expandable graphite is preferably 20 to 200 parts by mass. When it is 20 parts by mass or more, sufficient fire resistance is obtained, and when it is 200 parts by mass or less, mechanical properties are good.

本発明の耐火性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニル系樹脂である場合、前記の各成分に加えて、可塑剤を含有することが好ましい。   When the thermoplastic resin is a polyvinyl chloride resin, the refractory resin composition of the present invention preferably contains a plasticizer in addition to the above components.

可塑剤としては、例えば、フタル酸誘導体(特にはフタル酸エステル)、トリメリット酸誘導体(特にはトリメリット酸エステル)、アジピン酸誘導体(特にはアジピン酸エステル)、アゼライン酸誘導体(特にはアゼライン酸エステル)、セバシン酸誘導体(特にはセバシン酸エステル)、スルホン酸誘導体(特にはスルホン酸エステル)、エポキシ誘導体(特にはエポキシ化エステル)等の可塑剤、並びにジカルボン酸と2価アルコールとの重合型エステルであるポリエステル系可塑剤等を使用することができる。ジカルボン酸としてはアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸等が挙げられる。2価アルコールとしては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等が挙げられる。
フタル酸誘導体(特にはフタル酸エステル)としては、ビス(2−エチルヘキシル)フタレート、ジイソノニルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジトリデシルフタレート、高級アルコールの混合フタル酸エステル等が挙げられる。
トリメリット酸誘導体(特にはトリメリット酸エステル)としては、トリス(2−エチルヘキシル)トリメリテート、トリ(n−オクチル)トリメリテート、トリイソオクチルトリメリテート等が挙げられる。
アジピン酸誘導体(特にはアジピン酸エステル)としては、ビス(2−エチルヘキシル)アジペート、ジイソノニルアジペート、ジイソデシルアジペート、高級アルコールの混合アジピン酸エステル等が挙げられる。
アゼライン酸誘導体(特にはアゼライン酸エステル)としては、ビス(2−エチルヘキシル)アゼレート、ジイソオクチルアゼレート、ジ−(n−ヘキシル)アゼレート等が挙げられる。
セバシン酸誘導体(特にはセバシン酸エステル)としては、ビス(2−エチルヘキシル)セバケート、ジイソオクチルセバケート等が挙げられる。
スルホン酸誘導体(特にはスルホン酸エステル)としては、フェノール系アルキルスルホン酸エステル等が挙げられる。
エポキシ誘導体(特にはエポキシ化エステル)としては、エポキシ化大豆油、エポキシ化あまに油等が挙げられる。
これらの可塑剤の中でも、移行性、抽出性、ブリード性等の面から高分子量の可塑剤が好ましい。なお、可塑剤は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
Examples of plasticizers include phthalic acid derivatives (particularly phthalic acid esters), trimellitic acid derivatives (particularly trimellitic acid esters), adipic acid derivatives (particularly adipic acid esters), azelaic acid derivatives (particularly azelaic acid). Esters), sebacic acid derivatives (especially sebacic acid esters), sulfonic acid derivatives (especially sulfonic acid esters), epoxy derivatives (especially epoxidized esters), and the like, and polymerization types of dicarboxylic acids and dihydric alcohols A polyester plasticizer that is an ester can be used. Examples of the dicarboxylic acid include adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, and phthalic acid. Examples of the dihydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol and the like.
Examples of phthalic acid derivatives (particularly phthalic acid esters) include bis (2-ethylhexyl) phthalate, diisononyl phthalate, diisodecyl phthalate, ditridecyl phthalate, mixed phthalic acid esters of higher alcohols, and the like.
Examples of trimellitic acid derivatives (particularly trimellitic ester) include tris (2-ethylhexyl) trimellitate, tri (n-octyl) trimellitate, triisooctyl trimellitate and the like.
Examples of adipic acid derivatives (particularly adipic acid esters) include bis (2-ethylhexyl) adipate, diisononyl adipate, diisodecyl adipate, and mixed adipic acid esters of higher alcohols.
Examples of azelaic acid derivatives (particularly azelaic acid esters) include bis (2-ethylhexyl) azelate, diisooctylazelate, and di- (n-hexyl) azelate.
Examples of sebacic acid derivatives (particularly sebacic acid esters) include bis (2-ethylhexyl) sebacate and diisooctyl sebacate.
Examples of sulfonic acid derivatives (particularly sulfonic acid esters) include phenolic alkyl sulfonic acid esters.
Epoxy derivatives (particularly epoxidized esters) include epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, and the like.
Among these plasticizers, a high molecular weight plasticizer is preferable from the viewpoints of migration, extractability, bleeding, and the like. In addition, a plasticizer may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

可塑剤の含有量は、ポリ塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、10〜100質量部であることが好ましく、20〜80質量部であることがより好ましい。また、可塑剤の含有量は、ポリ塩化ビニル系樹脂100質量部に対して、40〜120質量部であってもよく、60〜105質量部であってもよい。含有量が10質量部以上であると、シート状の製品を形成する場合の成形性が良好な溶融粘度となる。一方、この添加量が120質量部以下であると、耐火性樹脂組成物の難燃性を維持する点で好ましい。   The content of the plasticizer is preferably 10 to 100 parts by mass and more preferably 20 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin. Moreover, 40-120 mass parts may be sufficient with respect to 100 mass parts of polyvinyl chloride resin, and 60-105 mass parts may be sufficient as content of a plasticizer. When the content is 10 parts by mass or more, the moldability when forming a sheet-like product becomes a good melt viscosity. On the other hand, when the addition amount is 120 parts by mass or less, it is preferable from the viewpoint of maintaining the flame retardancy of the fireproof resin composition.

また、本発明の耐火性樹脂組成物には、その物性を損なわない範囲で、さらにリン化合物以外の熱安定剤、加工助剤、熱分解型発泡剤、フェノール系、アミン系、イオウ系等の酸化防止剤、金属害防止剤、帯電防止剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料、粘着付与樹脂等の添加剤、ポリブテン、石油樹脂等の粘着付与剤等が添加されてもよい。   In addition, the fireproof resin composition of the present invention includes a heat stabilizer other than a phosphorus compound, a processing aid, a pyrolytic foaming agent, a phenolic, amine-based, sulfur-based, etc., as long as the physical properties are not impaired. Antioxidants, metal damage inhibitors, antistatic agents, stabilizers, crosslinking agents, lubricants, softeners, pigments, additives such as tackifier resins, tackifiers such as polybutene and petroleum resins, etc. may be added. .

前記耐火性樹脂組成物の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、混練ロール、ライカイ機、遊星式撹拌機等公知の装置を用いて混練することにより、耐火性樹脂組成物を得ることができる。   By kneading each component of the refractory resin composition using a known apparatus such as a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a Banbury mixer, a kneader mixer, a kneading roll, a reiki machine, a planetary stirrer, A resin composition can be obtained.

上記耐火性樹脂組成物から、例えば、塗工方法により、又はプレス成形、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、熱膨張性耐火性シートを製造することができる。好ましくは、熱膨張性耐火性シートの製造方法は、上記の耐火性樹脂組成物をシート形状に塗工して塗工物を形成すること、及び該塗工物を加熱させるか、又は冷却により固化させることを含む。塗工物がポリ塩化ビニル系樹脂を含む場合、加熱により塗工物がゲル化される。任意選択で、加熱又は冷却の後に、塗工物を乾燥させてもよい。乾燥には加熱乾燥、加圧乾燥及び自然乾燥(つまり加熱も加圧も要しない乾燥)が含まれる。塗工は1回行ってもよいし、複数回行ってもよい。また、塗工を複数回行い、前記塗工物を重ねてシート形状にした後、これを乾燥又は冷却により固化させて熱膨張性耐火性シートを製造してもよいし、又は塗工及び固化をそれぞれ交互に複数回行って、熱膨張性耐火性シートを製造してもよい。   A heat-expandable fire-resistant sheet can be produced from the fire-resistant resin composition by, for example, a coating method or a conventionally known molding method such as press molding, extrusion molding, or calendar molding. Preferably, the method for producing a heat-expandable fireproof sheet is formed by coating the fireproof resin composition into a sheet shape to form a coated product, and heating or cooling the coated product. Including solidification. When the coated material contains a polyvinyl chloride resin, the coated material is gelled by heating. Optionally, the coating may be dried after heating or cooling. Drying includes heat drying, pressure drying, and natural drying (that is, drying that does not require heating or pressure). Coating may be performed once or a plurality of times. In addition, the coating may be performed a plurality of times, and the coated product may be stacked into a sheet shape, and then solidified by drying or cooling to produce a thermally expandable refractory sheet, or coating and solidification May be alternately performed a plurality of times to produce a thermally expandable refractory sheet.

耐火性樹脂組成物は被塗物に塗工される。被塗物は金属板又は合成樹脂製シート等の基材であってもよいし、建築物の建材であってもよい。本明細書において、「建築物」には、一戸建住宅、集合住宅、高層住宅、高層ビル、商業施設、公共施設等の建材;客船、輸送船、連絡船等の船舶;車両;等の構造物が含まれるが、これらに限定されない。本明細書において、「建材」は、建築物を作るために使われる任意の材料を指し、壁、床、レンガ、屋根、板材などの構造体;窓(引き違い窓、開き窓、上げ下げ窓等を含む)、障子、扉(すなわちドア)、ふすま、及び欄間などの建具:配線、配管;などを含むがこれらに限定されない。   The refractory resin composition is applied to an object to be coated. The article to be coated may be a base material such as a metal plate or a synthetic resin sheet, or a building material for a building. In this specification, “building” includes a building such as a detached house, an apartment house, a high-rise house, a high-rise building, a commercial facility, a public facility; a ship such as a passenger ship, a transport ship, a ferry; a vehicle; Things are included, but not limited to these. In this specification, “building material” refers to any material used to make a building, such as a structure such as a wall, a floor, a brick, a roof, or a plate; a window (a sliding window, a swing window, a raising / lowering window, etc.) ), Shojis, doors (ie doors), bran, and balustrades: wiring, piping; and the like.

耐火性樹脂組成物は、塗工用に耐火性樹脂組成物中の成分を溶解させる有機溶剤を一種又は二種以上含んでもよいし、含まなくてもよい。有機溶剤を少量加えることで、塗工時の粘度を低下させることができる。このような有機溶剤としては、特に限定されないが、例えば、アルコール系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、エステル系有機溶媒、グリコールエステル系有機溶媒、グリコール系有機溶媒などを用いることが可能であるが、溶解性の観点から、グリコールエステル系有機溶媒やグリコール系有機溶媒が特に好ましい。
このような有機溶剤は、熱可塑性樹脂の種類により選定されるが、具体的には、例えばポリ塩化ビニル樹脂の場合、テトラヒドロフラン(THF、発火点:321℃)、メチルエチルケトン(MEK、発火点:404℃),シクロヘキサノン(発火点:420℃)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF、発火点:445℃)、エチルカルビトール(発火点:204℃)、ブチルカルビトール(発火点:223℃)、アセトン(発火点:465℃)、トルエン(発火点:480℃)、メタノール(発火点:464℃)、ブチルカルビトールアセテート(発火点:290℃)等が挙げられる。
有機溶剤は、熱膨張性耐火性シートの製造中に加熱乾燥、真空乾燥、蒸発等により耐火性樹脂組成物からの蒸発により除去されることが好ましい。耐火性樹脂組成物が有機溶剤を含む場合も、環境の点から有機溶剤の量は少ない方が好ましく、耐火性樹脂組成物中、各有機溶媒の含有量がぞれぞれ0.01質量%以下であることが好ましく、耐火性樹脂組成物中、各有機溶媒の合計の含有量が0.01質量%以下であることがより好ましい。また、かかる耐火性樹脂組成物から形成された熱膨張性耐火性シート中の各有機溶剤の含有量も、それぞれ0.01質量%以下であることが好ましく、各有機溶媒の合計の含有量が0.01質量%以下であることがより好ましい。
The refractory resin composition may or may not contain one or more organic solvents for dissolving the components in the refractory resin composition for coating. By adding a small amount of organic solvent, the viscosity during coating can be reduced. Such an organic solvent is not particularly limited. For example, an alcohol organic solvent, a ketone organic solvent, an ester organic solvent, a glycol ester organic solvent, a glycol organic solvent, and the like can be used. From the viewpoint of solubility, glycol ester organic solvents and glycol organic solvents are particularly preferable.
Such an organic solvent is selected according to the type of thermoplastic resin. Specifically, for example, in the case of a polyvinyl chloride resin, tetrahydrofuran (THF, ignition point: 321 ° C.), methyl ethyl ketone (MEK, ignition point: 404). ° C), cyclohexanone (ignition point: 420 ° C), N, N-dimethylformamide (DMF, ignition point: 445 ° C), ethyl carbitol (ignition point: 204 ° C), butyl carbitol (ignition point: 223 ° C), Acetone (ignition point: 465 ° C.), toluene (ignition point: 480 ° C.), methanol (ignition point: 464 ° C.), butyl carbitol acetate (ignition point: 290 ° C.) and the like.
The organic solvent is preferably removed by evaporation from the refractory resin composition by heat drying, vacuum drying, evaporation or the like during the production of the thermally expandable refractory sheet. When the refractory resin composition contains an organic solvent, it is preferable that the amount of the organic solvent is small from the viewpoint of the environment, and the content of each organic solvent in the refractory resin composition is 0.01% by mass. The total content of each organic solvent in the fireproof resin composition is more preferably 0.01% by mass or less. Further, the content of each organic solvent in the thermally expandable fireproof sheet formed from such a fireproof resin composition is also preferably 0.01% by mass or less, respectively, and the total content of each organic solvent is More preferably, it is 0.01 mass% or less.

好ましくは、本発明の耐火性樹脂組成物及び耐火性樹脂組成物から形成された熱膨張性耐火性シートにおける有機溶剤は、一般的に人間が臭気を感じることができる下限である5×10-6質量%以下である。この場合、耐火性樹脂組成物の原料中に不可避的に存在する有機溶剤や、該組成物を調製する際に非意図的に混入した有機溶剤以外は、ほとんど有機溶剤が含まれない。
また、有機溶剤としては、その発火点が熱膨張性黒鉛の膨張開始温度以上であることが好ましい。発火点が熱膨張性黒鉛の膨張開始温度以上である有機溶剤を用いることにより、膨張後に発火点を迎えることで、他部分への引火延焼リスクを低減することが可能である。
Preferably, the organic solvent in the heat-expandable fireproof sheet formed from the fireproof resin composition and the fireproof resin composition of the present invention is generally the lower limit at which a human can feel an odor of 5 × 10 −. 6 % by mass or less. In this case, there is almost no organic solvent other than the organic solvent unavoidably present in the raw material of the refractory resin composition and the organic solvent unintentionally mixed when the composition is prepared.
Moreover, as an organic solvent, it is preferable that the ignition point is more than the expansion start temperature of thermally expansible graphite. By using an organic solvent whose ignition point is equal to or higher than the expansion start temperature of the thermally expandable graphite, it is possible to reduce the risk of ignition of fire to other parts by reaching the ignition point after expansion.

また、本発明の耐火性樹脂組成物は、50℃における粘度に対する120℃における粘度の比が0.1以下であることが好ましい。かかる粘度比を、無機充填剤の添加量及び粒径、又は他の成分の添加量に調整することにより、当業者には適宜設定することができる。粘度比が0.1以下であると、通常使用時の強度を保ちつつ、塗工製造時の生産性を確保可能である。   Moreover, it is preferable that the ratio of the viscosity in 120 degreeC with respect to the viscosity in 50 degreeC is 0.1 or less. The viscosity ratio can be appropriately set by those skilled in the art by adjusting the addition amount and particle size of the inorganic filler or the addition amount of other components. When the viscosity ratio is 0.1 or less, it is possible to ensure productivity during coating production while maintaining the strength during normal use.

熱膨張性耐火性シートは、火災時などの高温にさらされた際にその膨張層により断熱し、かつその膨張層の強度があるものであれば特に限定されないが、50kW/m2の加熱条件下で30分間加熱した後の体積膨張率(膨張倍率とも言う)が3〜50倍のものであれば好ましい。前記体積膨張率が3倍を下回ると、膨張体積が前記樹脂成分の焼失部分を十分に埋めきれず防火性能が低下することがある。また50倍を超えると、膨張層の強度が下がり、火炎の貫通を防止する効果が低下することがある。より好ましくは、体積膨張率が5〜40倍の範囲であり、さらに好ましくは8〜35倍の範囲である。 The heat-expandable fireproof sheet is not particularly limited as long as it is thermally insulated by the expanded layer when exposed to a high temperature such as a fire, and has the strength of the expanded layer, but the heating condition of 50 kW / m 2 It is preferable that the volume expansion coefficient (also referred to as expansion ratio) after heating for 30 minutes is 3 to 50 times. If the volume expansion rate is less than 3 times, the expansion volume may not be able to fully fill the burned-out portion of the resin component, and fireproof performance may be reduced. On the other hand, if it exceeds 50 times, the strength of the expansion layer is lowered, and the effect of preventing the penetration of the flame may be lowered. More preferably, the volume expansion coefficient is in the range of 5 to 40 times, and more preferably in the range of 8 to 35 times.

熱膨張性耐火性シートの厚みは特に限定されないが、0.5mm〜2.0mmであることが好ましい。   Although the thickness of a thermally expansible fireproof sheet is not specifically limited, It is preferable that it is 0.5 mm-2.0 mm.

本発明の耐火性樹脂組成物及び熱膨張性耐火性シートは、好ましくは180℃未満で膨張を開始し、より好ましくは100℃以上180℃未満で膨張を開始し、より好ましくは100℃以上160℃以下で膨張を開始する。本発明の耐火性樹脂組成物より形成された熱膨張性耐火性シートは、低い温度から膨張して耐火性能を発揮することができる。本発明の耐火性樹脂組成物及び熱膨張性耐火性シートを建築物の建材、特には窓又は扉等の建具の隙間に適用することで、火災等の際に炎が隙間を通過して侵入するのを防止することができる。   The refractory resin composition and the thermally expandable refractory sheet of the present invention preferably start expansion at less than 180 ° C., more preferably start at 100 ° C. or more and less than 180 ° C., more preferably 100 ° C. or more and 160 ° C. Starts expansion below ℃. The heat-expandable fireproof sheet formed from the fireproof resin composition of the present invention can expand from a low temperature and exhibit fireproof performance. By applying the fire-resistant resin composition and the heat-expandable fire-resistant sheet of the present invention to a building material of a building, particularly a gap in a fitting such as a window or a door, a flame penetrates through the gap during a fire or the like. Can be prevented.

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

[実施例1]
ポリ塩化ビニル系樹脂、可塑剤、熱膨張性黒鉛、リン化合物、及び熱安定剤を表1に示す配合(質量部)で混合し、厚さ1.5mmとなる様に塗工し、130℃にてゲル化させ、実施例1の熱膨張性耐火性シートを製造した。各成分として以下のものを使用した。
塩化ビニル樹脂 ポリ塩化ビニル樹脂 平均重合度1,650 東ソー株式会社製、リューロンペースト772A(商品名)
可塑剤 フタル酸ジオクチル 新日本理化株式会社製、サンソサイザーDOP(商品名)
熱膨張性黒鉛 株式会社ADT製 ADT501(商品名)
リン化合物 ポリリン酸アンモニウム系化合物 CBC株式会社製 テラージュC−70(商品名)
熱安定剤 Ca−Zn複合安定剤 水沢化学工業株式会社製 NT−231
[Example 1]
A polyvinyl chloride resin, a plasticizer, a thermally expandable graphite, a phosphorus compound, and a heat stabilizer are mixed in the composition (parts by mass) shown in Table 1, and coated to a thickness of 1.5 mm, 130 ° C. To produce a thermally expandable fireproof sheet of Example 1. The following were used as each component.
Vinyl chloride resin Polyvinyl chloride resin Average polymerization degree 1,650 Tosoh Corporation, Leuron paste 772A (trade name)
Plasticizer Dioctyl phthalate New Nippon Rika Co., Ltd., Sunsocizer DOP (trade name)
Thermally expandable graphite ADT501 made by ADT (trade name)
Phosphorus compound Ammonium polyphosphate compound Terrage C-70 (trade name) manufactured by CBC Corporation
Heat stabilizer Ca-Zn composite stabilizer Mizusawa Chemical Co., Ltd. NT-231

[実施例2〜8、12]
表1に記載の組成に変更した以外は、実施例1と同様の方法で熱膨張性耐火性シートを製造した。なお、酢酸ビニル−ポリ塩化ビニルコポリマーとしては、PCH−843(株式会社カネカ製)を使用した。また、膨張開始温度が160℃の熱膨張性黒鉛としては、富士黒鉛工業株式会社製のEXP50S160(商品名)を使用した。
[Examples 2 to 8, 12]
A thermally expandable refractory sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition shown in Table 1 was changed. PCH-843 (manufactured by Kaneka Corporation) was used as the vinyl acetate-polyvinyl chloride copolymer. Further, EXP50S160 (trade name) manufactured by Fuji Graphite Industry Co., Ltd. was used as the thermally expandable graphite having an expansion start temperature of 160 ° C.

[実施例9〜11]
熱膨張性耐火シートを構成する耐火性樹脂組成物の組成を表1に記載の組成に変更するとともに、有機溶剤としてブチルカルビトールを500ppm添加した以外は、実施例1と同様の方法で熱膨張性耐火性シートを製造した。
[Examples 9 to 11]
Thermal expansion was performed in the same manner as in Example 1 except that the composition of the refractory resin composition constituting the thermally expandable refractory sheet was changed to the composition shown in Table 1 and 500 ppm of butyl carbitol was added as an organic solvent. Fireproof sheet was produced.

[比較例1]
実施例1の熱膨張性黒鉛の代わりに、膨張開始温度が180℃、平均粒径が180μmの三洋貿易株式会社製のSYZR802(商品名)を用い、比較例1の熱膨張性耐火性シートを製造した。
[Comparative Example 1]
Instead of the thermally expandable graphite of Example 1, SYZR802 (trade name) manufactured by Sanyo Trading Co., Ltd. having an expansion start temperature of 180 ° C. and an average particle diameter of 180 μm was used, and the thermally expandable refractory sheet of Comparative Example 1 was used. Manufactured.

(有機溶剤量の測定)
サンプル中の残溶剤を特定するため、以下の条件に従い、熱脱着GC/MSで測定した。
<熱脱着GC/MS測定条件>
熱脱着装置:TurboMatrix 650(パーキンエルマー)
サンプル量:(1)約10mg (2)シート約30mg 精秤
加熱:150℃、5分(20mL/分)
二次脱着:350℃、40分
スプリット:入口20mL/分 出口20mL/分 注入量3.5%
GC/MS装置:JMS Q1000GC(日本電子)
カラム:EQUITY-1(無極性)0.32mm×60m×0.25μm
GC昇温:40℃(4分)→10℃/分→100℃(10分)→40℃/分→300℃(2分)
He流量:1.5mL/分
イオン化電圧:70eV
MS測定範囲:29〜600amu(scan 500ms)
MS温度:イオン源;230℃,インターフェイス;250℃
(Measurement of organic solvent amount)
In order to identify the residual solvent in the sample, it was measured by thermal desorption GC / MS under the following conditions.
<Thermal desorption GC / MS measurement conditions>
Thermal desorption equipment: TurboMatrix 650 (Perkin Elmer)
Sample amount: (1) Approximately 10 mg (2) Sheet approximately 30 mg Precision weighing Heating: 150 ° C, 5 minutes (20 mL / min)
Secondary desorption: 350 ° C, 40 minutes Split: Inlet 20 mL / min Outlet 20 mL / min Injection rate 3.5%
GC / MS system: JMS Q1000GC (JEOL)
Column: EQUITY-1 (Non-polar) 0.32mm x 60m x 0.25μm
GC temperature rise: 40 ° C (4 minutes) → 10 ° C / minute → 100 ° C (10 minutes) → 40 ° C / minute → 300 ° C (2 minutes)
He flow rate: 1.5mL / min Ionization voltage: 70eV
MS measurement range: 29-600amu (scan 500ms)
MS temperature: ion source; 230 ° C, interface; 250 ° C

次に、熱脱着GC/MS測定の結果確認された溶剤の定量のため、まず、確認された溶剤に関して、検量線を作成した。評価するサンプルを約5 wt%クロロホルム溶液に調製し3時間振とう後ろ過し、ろ液を下記条件でGC/MS測定した。また検量線作成用の各標準サンプルの0.1、0.2、0.5、1、5、10 μg/ml クロロホルム溶液について同様にGC/MS測定した。
<GC/MS測定条件>
装置:JMS-Q1500(日本電子)
GCカラム:SLBTM-5ms(微極性)0.25mm×30m×0.25μm
注入口温度:300℃
注入量:1μL
GC昇温:40℃(4分)→10℃/分→300℃(0分)
He流量:1.0 ml/分スプリット比1:50
MS測定範囲:29〜600
イオン化電圧:70eV
MS温度:イオン源;230℃,インターフェイス;250℃
得られた測定データと検量線により、有機溶剤量を測定した。
Next, in order to quantify the solvent confirmed as a result of the thermal desorption GC / MS measurement, a calibration curve was first prepared for the confirmed solvent. A sample to be evaluated was prepared in an approximately 5 wt% chloroform solution, shaken for 3 hours and then filtered, and the filtrate was subjected to GC / MS measurement under the following conditions. Further, GC / MS measurement was similarly performed on 0.1, 0.2, 0.5, 1, 5, and 10 μg / ml chloroform solutions of each standard sample for preparing a calibration curve.
<GC / MS measurement conditions>
Equipment: JMS-Q1500 (JEOL)
GC column: SLBTM-5ms (slight polarity) 0.25mm x 30m x 0.25μm
Inlet temperature: 300 ° C
Injection volume: 1μL
GC temperature rise: 40 ° C (4 minutes) → 10 ° C / minute → 300 ° C (0 minutes)
He flow rate: 1.0 ml / min split ratio 1:50
MS measurement range: 29-600
Ionization voltage: 70eV
MS temperature: ion source; 230 ° C, interface; 250 ° C
The amount of organic solvent was measured from the obtained measurement data and calibration curve.

(加熱試験)
実施例1〜12及び比較例1の熱膨張性耐火性シートを200℃で30分間加熱し、厚みの変化(体積膨張率)を測定した。結果を表1に示す。
(Heating test)
The heat-expandable refractory sheets of Examples 1 to 12 and Comparative Example 1 were heated at 200 ° C. for 30 minutes, and the change in thickness (volume expansion coefficient) was measured. The results are shown in Table 1.

Figure 2018070879
Figure 2018070879

以上、本発明の実施形態及び実施例について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。   Although the embodiments and examples of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible.

また、上述の実施形態の構成、方法、工程、形状、材料及び数値などは、本発明の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。   The configurations, methods, steps, shapes, materials, numerical values, and the like of the above-described embodiments can be combined with each other without departing from the gist of the present invention.

Claims (9)

熱可塑性樹脂及び膨張開始温度が180℃未満の熱膨張性黒鉛を含有する耐火性樹脂組成物。   A fire resistant resin composition comprising a thermoplastic resin and a thermally expandable graphite having an expansion start temperature of less than 180 ° C. 前記熱可塑性樹脂100質量部に対し、前記熱膨張性黒鉛を10〜350質量部を含有する請求項1に記載の耐火性樹脂組成物。   The refractory resin composition according to claim 1, comprising 10 to 350 parts by mass of the thermally expandable graphite with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. 前記熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニル系樹脂である請求項1又は2に記載の耐火性樹脂組成物。   The fireproof resin composition according to claim 1 or 2, wherein the thermoplastic resin is a polyvinyl chloride resin. 前記熱可塑性樹脂が酢酸ビニル−塩化ビニル系樹脂を含有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の耐火性樹脂組成物。   The refractory resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the thermoplastic resin contains a vinyl acetate-vinyl chloride resin. 前記熱可塑性樹脂100質量部に対して、40〜120質量部の可塑剤を含有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の耐火性樹脂組成物。   The refractory resin composition according to any one of claims 1 to 4, comprising 40 to 120 parts by mass of a plasticizer with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. 前記熱可塑性樹脂100質量部に対して、30〜400質量部の無機充填剤をさらに含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の耐火性樹脂組成物。   The refractory resin composition according to any one of claims 1 to 5, further comprising 30 to 400 parts by mass of an inorganic filler with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. 0.05質量%以下の有機溶剤を含有する請求項1〜6のいずれか一項に記載の耐火性樹脂組成物。   The fireproof resin composition according to any one of claims 1 to 6, comprising 0.05% by mass or less of an organic solvent. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の耐火性樹脂組成物を塗工して塗工物を形成する工程と、
前記塗工物をゲル化させるか、または前記塗工物を冷却により固化させる工程と、を含む熱膨張性耐火性シートの製造方法。
Applying the refractory resin composition according to any one of claims 1 to 7 to form a coated product;
The manufacturing method of the thermally expansible fireproof sheet | seat including the process which makes the said coated material gelatinize or solidifies the said coated material by cooling.
前記塗工を複数回行い、前記塗工物を重ねてシート形状にする請求項8に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 8, wherein the coating is performed a plurality of times, and the coated products are stacked to form a sheet shape.
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