JP3749605B2 - Fireproof insulation sheet - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は耐火断熱シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、建築材料の分野において耐火性能は重要な性能の一つである。
中でも建築材料に断熱被覆を施すことによって、耐火性能を付与する方法が一般に採用されている。このような耐火性能としては、単に材料自体が燃え難いばかりでなく、火炎を材料の裏面に回すことがない性質等も要求されている。
セラミックブランケットに代表される不燃繊維からなる不織布、ＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）、ＰＣ（プレキャストコンクリート）板、ケイカル（ケイ酸カルシウム）板等に代表される無機材料は、これらの性能を併せ持つ材料として使用されている。
【０００３】
しかしながら、これらが耐火性能を発現するためには、断熱性の観点から被覆材の厚みを厚くする必要があった。例えば、ケイカル板の鉄骨被覆では耐火１時間の基準値を満足するには、２５ｍｍ以上の厚みが必要であった。
【０００４】
一方、ＥＰ０５０８７５１号出願明細書には、樹脂バインダーを介した不織布中に、熱膨張性黒鉛とケイ酸ナトリウムとを分散させた発泡防炎材が提案されている。 この発泡防炎材は、薄い初期厚みを有し、加熱・燃焼時にのみ体積膨張することによって形成される断熱膨張層により防炎効果を発現する。
しかしながら、この材料では、断熱膨張層を保持するものが不織布を構成する繊維のみであるため保持力が十分でなく、断熱膨張層が被覆体から崩れて脱落する恐れがあった。従って、用途としては、目地部から炎が進入するのを防止する耐火目地材に限られていた。
【０００５】
また、上記発泡防炎材は、建築部材の耐火被覆材として使用するには、平坦な壁面等への施工のみならず、曲面や角部への施工が容易であり、かつ短時間で行えることが要求される。しかしながら、この発泡防炎材は、一旦施工する曲面や角部の形状に変形させても、その直後に元の平坦な形状に戻ろうとする力が働く上に、表面に粘着性がないため、何らかの仮止め作業が必要であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、１０ｍｍ以下の初期厚みであっても、加熱・燃焼時に体積膨張することによって、強固な断熱膨張層を形成して耐火性能を発現すると共に、施工時の作業性を向上させた耐火断熱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】
本発明の請求項１記載の発明（以下、本発明１という）である耐火断熱シートは、セラミック繊維、ロックウール繊維及び繊維状金属よりなる群から選ばれる少なくとも１種の不燃性繊維からなる厚み０．５〜１０ｍｍの織布又は不織布の繊維間に、リン化合物及び中和処理された熱膨張性黒鉛を担持する耐火断熱シートであって、それぞれの担持量は、前記リン化合物が織布又は不織布１ｃｍ３当たり５００〜１,０００ｍｇであり、前記中和処理された熱膨張性黒鉛が織布又は不織布 １ｃｍ３当たり５〜２００ｍｇであり、前記リン化合物および前記中和処理された熱膨張性黒鉛の合計量が織布又は不織布１ｃｍ３当たり６５０〜１，１００ｍｇであることを特徴とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項２記載の発明（以下、本発明２という）である耐火断熱シートは、セラミック繊維、ロックウール繊維及び繊維状金属よりなる群から選ばれる少なくとも１種の不燃性繊維からなる厚み０．５〜１０ｍｍの織布又は不織布の繊維間に、リン化合物、中和処理された熱膨張性黒鉛、並びに、含水無機物及び／又は無機炭酸塩を担持する耐火断熱シートであって、前記リン化合物の含有量は織布又は不織布１ｃｍ３当たり５００〜１，０００ｍｇであり、前記中和処理された熱膨張性黒鉛の含有量は織布又は不織布１ｃｍ３当たり５〜２００ｍｇであり、前記リン化合物および前記中和処理された熱膨張性黒鉛の合計量は織布又は不織布１ｃｍ３当たり６５０〜１，１００ｍｇであり、かつ、含水無機物及び／又は無機炭酸塩の担持量は、重量比で前記リン化合物及び中和処理された熱膨張性黒鉛の合計量の０．５〜２倍であることを特徴とする。
【０００９】
本発明１の耐火断熱シート（１）は、不燃性繊維からなるシート状の織布又は不織布の繊維間に、リン化合物及び中和処理された熱膨張性黒鉛を担持する。
【００１０】
上記不燃性繊維としては、セラミック繊維、ロックウール繊維及び繊維状金属よりなる群から選ばれる少なくとも１種に限定される。不燃性繊維の繊維長、繊維径については、特に限定されないが、繊維長が長くなると繊維間の絡み合いが強くなり、形状保持性が強固になり、繊維長が短くなると膨張抑制が軽減された膨張倍率の高いシートが得られる。また、繊維径は、大きくなると織布又は不織布が硬くなって板状の不織布となり、小さくなると柔軟になる。
【００１１】
以上のように、繊維の形状によってシート性能を自由に選択できるが、例えば、セラミック繊維では、人体への影響（呼吸器官への吸入）から繊維径３μｍ以上のものが、一般的に使用されている。
【００１２】
上記不燃性繊維からなる織布又は不織布は汎用のものが利用できる。
上記不織布の製造方法としては、特に限定されず、有機系又は無機系バインダーを使用してシート化する方法；不燃性繊維の両面を樹脂フィルムでラミネートし圧着するようにシート化する方法等が挙げられる。
【００１３】
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、さらに、性能、安全性、コスト等の面から、ポリリン酸アンモニウム類がより好ましい。
【００１４】
【化１】
式中、Ｒ1 、Ｒ3 は、水素、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６〜１６のアリールオキシ基を表す。
【００１６】
上記赤リンは、少量の添加で難燃効果が向上する。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。
【００１７】
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、特に難燃性、安全性、コスト等の点からポリリン酸アンモニウムが好適に用いられる。市販品としては、例えば、ヘキスト社製「ＡＰ４２２」、「ＡＰ４６２」；住友化学社製「スミセーフＰ」；チッソ社製「テラージュＣ６０」等が挙げられる。
【００１８】
上記一般式（１）で表される化合物としては特に限定されず、例えば、メチルホスホン酸、メチルホスホン酸ジメチル、メチルホスホン酸ジエチル、エチルホスホン酸、プロピルホスホン酸、ブチルホスホン酸、２−メチルプロピルホスホン酸、ｔ−ブチルホスホン酸、２，３−ジメチル−ブチルホスホン酸、オクチルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ジオクチルフェニルホスホネート、ジメチルホスフィン酸、メチルエチルホスフィン酸、メチルプロピルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、ジオクチルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸、ジエチルフェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸、ビス（４−メトキシフェニル）ホスフィン酸等が挙げられる。なかでも、ｔ−ブチルホスホン酸は、高価ではあるが、高難燃性の点において好ましい。
【００１９】
上記リン化合物は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００２０】
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。
【００２１】
上述のように酸処理して得られた熱膨張性黒鉛は、更にアンモニア、脂肪族低級アミン、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物等で中和することにより、上記中和処理された熱膨張性黒鉛が得られる。
中和処理する理由は、酸性よりでは前述の無機物からなる不燃性繊維を腐食する恐れがあり、アルカリ性よりでは前述のリン化合物と反応の可能性があることから長期的安定性に欠けることが挙げられる。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
上記中和処理された熱膨張性黒鉛の粒度は、小さくなると膨張倍率が低くなるため、８０メッシュ以上が好ましい。
【００２５】
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」等が挙げられる。
【００２６】
上記リン化合物の不織布中における担持量は、少なくなると膨張した際の断熱層の強度（形状保持性）が十分でないため断熱層が破壊・脱落し、多くなると不織布に担持させることが困難になるので、不織布１ｃｍ3 当たり５０〜１，５００ｍｇである。
【００２７】
上記中和処理された熱膨張性黒鉛の不織布中における担持量は、少なくなると膨張が十分ないため断熱性能が発揮されず、多くなると不織布に担持させることが困難になるので、不織布１ｃｍ3 当たり５〜２００ｍｇである。
【００２８】
次に、本発明２の耐火断熱シートについて説明する。
本発明２の耐火断熱シート（２）は、セラミック繊維、ロックウール繊維及び繊維状金属よりなる群から選ばれる少なくとも１種の不燃性繊維からなる不織布の繊維間に、リン化合物、中和処理された熱膨張性黒鉛、並びに、含水無機物及び／又は無機炭酸塩を担持する。
【００２９】
上記不燃性繊維からなる不織布、リン化合物及び中和処理された熱膨張性黒鉛は、本発明１と同様のものが用いられる。また、不織布中におけるリン化合物及び中和処理された熱膨張性黒鉛の担持量は、本発明１と同様である。
【００３０】
本発明２で用いられる含水無機物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。上記含水無機物は、加熱時に脱水反応が起こり生成した水の吸熱作用によって、温度上昇が低減されて高い耐熱性が得られる点、及び、加熱残渣として酸化物が残存し、これが骨材となって働くことで残渣強度が向上する点で特に好ましい。
【００３１】
また、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。
【００３２】
上記含水無機物の粒径は、小さくなると嵩が大きくなって高充填化が困難となるので、脱水効果を高めるために高充填するには粒径の大きなものが好ましい。具体的には、粒径が１８μｍでは、１．５μｍの粒径に比べて充填限界量が約１．５倍程度向上することが知られている。さらに、粒径の大きいものと小さいものとを組合わせることによって、より高充填化が可能となる。
【００３３】
上記水酸化アルミニウムの市販品としては、例えば、粒径１μｍの「Ｈ−４２Ｍ」（昭和電工社製）、粒径１８μｍの「Ｈ−３１」（昭和電工社製）等が挙げられる。
【００３４】
本発明２で用いられる無機炭酸塩としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、炭酸ストロンチウム等が挙げられる。上記リン化合物としてポリリン酸アンモニウムを使用した場合、無機炭酸塩はポリリン酸アンモニウムとの反応で膨張を促進すると考えられる。また、加熱残渣は有効な骨材として働き、断熱膨張層の強度を向上させる。
【００３５】
上記炭酸カルシウム、炭酸亜鉛等の金属炭酸塩は、上記リン化合物としてポリリン酸アンモニウムを使用した場合、ポリリン酸アンモニウムとの反応で膨張を促進すると考えられる。また、有効な骨材として働き、燃焼後に形状保持性の高い残渣を形成する。
【００３６】
上記炭酸カルシウムの市販品としては、例えば、粒径１．８μｍの「ホワイトンＳＢ赤」（白石カルシウム社製）、粒径８μｍの「ＢＦ３００」（白石カルシウム社製）等が挙げられる。
【００３７】
上記含水無機物及び／又は無機炭酸塩の不織布中における担持量は、少なくなると膨張が十分ないため断熱性能が発揮されず、多くなると不織布に担持させることが困難になるので、重量比で前記リン化合物及び中和処理された熱膨張性黒鉛の合計量の０．５〜２倍である。
【００３８】
本発明の耐火断熱シート（１）及び（２）を得る際に、必要に応じて、有機系又は無機系のバインダーが用いられてもよい。バインダー量としては、特に限定されないが、添加量が少なくなると、不燃性繊維を固定できず、ばらけた状態の不織布しか得られず、多くなると燃焼性が高くなる。従って、バインダー量は、不燃性繊維や添加物を担持させるための最低量が好ましい。
【００３９】
上記無機系のバインダーとしては、例えば、ケイ酸ナトリウム、水ガラス等が用いられる。また、上記有機系のバインダーとしては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン−ブタジエンゴム、ポリ塩化ビニリデン、ポバール等が用いられる。
【００４０】
上記耐火断熱シート（１）及び（２）の製造方法としては、以下の方法が挙げられる。
（１）不燃性繊維及び、リン化合物、熱膨張性黒鉛、含水無機物、無機炭酸塩等の充填剤を水又は有機溶剤中で混合し、得られたスラリーをシート状に広げて乾燥させる。
（２）不燃性繊維及び、リン化合物、熱膨張性黒鉛、含水無機物、無機炭酸塩等の充填剤を水又は有機溶剤中で混合し、懸濁状態になったものを抄紙する要領でシート化した後乾燥させる。
（３）不燃性繊維及び、リン化合物、熱膨張性黒鉛、含水無機物、無機炭酸塩等の充填剤を織り込みながら織布又は不織布を形成する。
（４）上記不燃性繊維からなる織布又は不織布を層状に重ね、その層間に、リン化合物、熱膨張性黒鉛、含水無機物、無機炭酸塩等の充填剤を敷き詰め、液状バインダーを含浸・乾燥するか、層間にバインダーを混在させておき、プレス等で一体化してシート化する。
【００４１】
上記製造方法では、必要に応じて、さらにバインダー成分が添加されてもよい。上記で得られたシート状の織布又は不織布をプレスして、密度を高くしてもよい。さらに、シートを何枚か重ねてバインダーし、プレス等の手段により一体化して用いてもよい。
【００４２】
上記織布又は不織布の嵩密度は、特に限定されないが、低くなると加熱初期の断熱効果が高くなり、高くなると大きく膨張しても繊維の絡み合いが完全に解けることがなく、形状が保持されるため、後述の膨張成分を多量に添加することができる。例えば、セラミック繊維単体の嵩密度としては、０．０５〜０．３ｇ／ｃｍ3 程度のものが一般的である。
【００４３】
上記織布又は不織布の厚みは、薄くなると十分な断熱性能が発現されず、厚くなると被覆・断熱用途に用いる際に被覆に要する体積が大きくなり有効空間が狭くなるので、０．５〜１０ｍｍに制限される。
【００４４】
本発明の耐火断熱シートは、金網が積層された状態であってもよい。
金網を介在させることによって、本発明の耐火断熱シートを施工部位の曲面や角部に沿わせて施工する際に、変形を保持させることができるので施工が容易になり、作業性が向上する。また、施工部位の曲面や角部の形状に合わせて予め変形させたものを使用してもよい。
【００４５】
上記金網の厚さは、０．４〜４ｍｍが好ましい。厚さが、０．４ｍｍ未満では耐火断熱シートを施工する際に、耐火断熱シートの復元力に抗して変形を保持することができず、４ｍｍを超えると耐火断熱シートそのものを変形させるのが困難になる。
【００４６】
本発明の耐火断熱シートの片面又は両面に、アクリル系粘着剤層が設けられてもよい。アクリル系粘着剤層は、直接耐火断熱シートに塗布して形成するよりも、アクリル系粘着剤を予め離型紙上に塗布・乾燥して粘着剤層を形成した後、耐火断熱シート上に積層することが好ましい。
【００４７】
上記アクリル系粘着剤は、（メタ）アクリル系モノマー１００重量部に対して、該（メタ）アクリル系モノマーと共重合可能なシランカップリング剤０．２〜１０重量部を含有する組成物を重合することにより得られるものが好ましい。
【００４８】
上記（メタ）アクリル系モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等が挙げられる。また、上記シランカップリング剤としては、例えば、メタクリロイルシラン、ビニルシラン、アクリロイルシランなどが挙げられる。
【００４９】
上記アクリル系粘着剤は、上記（メタ）アクリル系モノマー及びシランカップリング剤を含有する組成物を、重合開始剤の存在下、通常の重合法によって重合することにより得られる。上記アクリル系粘着剤層の厚さは、１０〜２００μｍが好ましい。
【００５０】
上記アクリル系粘着剤層によって、耐火断熱シートの鉄骨への仮止めや、耐火断熱シート面への外壁の仮止めを容易に行うことができ、作業性を向上させることができる。
【００５１】
本発明の耐火断熱シートは、壁耐火用途、鉄骨耐火用途等に好適に用いられる。 壁耐火用途に用いる場合は、まず、耐火断熱シートを接着剤等で外壁に接着した後、耐火断熱シートの外側から金網、金属板、セラミック材料（板、ブランケット等）等の固定用面材で押さえる。この面材は、耐火断熱シートを貼付けた後施工してもよく、予め面材と耐火断熱シートとを一体化したのを使用してもよい。上記面材は、例えば、その外側からピン、釘、ネジ等で固定される。
【００５２】
また、鉄骨耐火用途に用いる場合は、耐火断熱シートをＨ鋼の外面にはわせるようにして、接着剤等で取付けてもよく、予め箱型の枠の内側に耐火断熱シートを取付け、箱型の枠ごとＨ鋼にはめ込んでもよい。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００５４】
（実施例１，３，４，５，６、比較例１〜５）
表１及び２に示した配合量の、アルミナ−シリカ系セラミック繊維（繊維径２〜４μｍ）、ロックウール繊維（ニチアス社製「ＭＧウール」）、ポリビニルアルコール（クラレ社製「ＰＶＡ−１１７」）、ケイ酸ナトリウム（和光純薬社製）、ポリリン酸アンモニウム（ヘキスト社製「ＡＰ−４２２」）、赤リン（ヘキスト社製）、中和処理された熱膨張性黒鉛（東ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」）、水酸化アルミニウム（昭和電工社製「Ｈ−３１」）、水酸化マグネシウム（協和化学社製「キスマ５Ｂ」）、炭酸カルシウム（備北粉化社製「ホワイトンＢＦ−３００」）、及び、炭酸亜鉛（堺化学社製）を、撹拌しながら水中に分散させてスラリーとした。得られたスラリーをシート状に広げた後、乾燥、プレスして厚み５ｍｍの耐火断熱シートを作製した。
【００５５】
上記で得られた耐火断熱シートにつき、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）膨張倍率
上記耐火断熱シートを１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズに切断して試験片を作製した。この試験片をコーンカロリーメーター（ＡＴＬＡＳ社製「ＣＯＮＥ２Ａ」）を用いて、５０ｋＷ／ｍ 2 の照射熱量を与えて燃焼させた後、燃焼残渣の厚みを測定し、次式より膨張倍率を算出した。
膨張倍率＝燃焼残渣厚み／耐火断熱シート初期厚み
表中、膨張倍率が３以上のものを○、膨張倍率が３未満のものを×、で示した。尚、膨張倍率が５以上のものは高い断熱性能を発現し、十分な耐火性能を示す。
【００５６】
（２）燃焼残渣硬さ（形状保持性）
燃焼残渣の破断強度を微小圧縮試験機（カトーテック社製「フィンガーフィリングテスター」）を用いて測定した。
表中、破断強度が極大値として観測されるものを○、破断強度が極大値として観測されないものを×で、示した。極大値が観測されるものでは加熱後の形状保持性が高いため、膨張断熱層を垂直に立てた場合にも、該断熱層が崩れることなく保持され、優れた耐火性能を発現する。
【００５７】
（３）充填剤担持状態
耐火断熱シートを、Ｒ＝１０ｍｍで９０度に折り曲げた際に、不織布内部から充填剤がこぼれなかったものを○、こぼれたものを×、で示した。
【００５８】
【表１】
【表２】
（実施例７，８、比較例６）
表３に示した配合量の、アルミナ−シリカ系セラミック繊維（繊維系２〜４μｍ）、ポリビニルアルコール（クラレ社製「ＰＶＡ−１１７」）、ポリリン酸アンモニウム（ヘキスト社製「ＡＰ−４２２」）、赤リン（ヘキスト社製）、中和処理された熱膨張性黒鉛（東ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」）、及び、炭酸カルシウム〔備北粉化社製「ホワイトンＢＦ−３００」）を撹拌しながら水中に分散させ、スラリーとした。得られたスラリーを金網に含浸させるように、シート状に広げて所定の厚みにした後、乾燥、プレスして、金網層が挿入された耐火断熱シートを作製した。尚、比較例６については、金網を使用せずに耐火断熱シートを作製した。
【００６１】
上記で得られた耐火断熱シートにつき、下記の性能評価を行い、その結果を表３に示した。
（１）膨張倍率 実施例１と同様にして行った。
（２）燃焼残渣硬さ（形状保持性） 実施例１と同様にして行った。
（３）充填剤担持状態 実施例１と同様にして行った。
【００６２】
（４）作業性
断面サイズ２００ｍｍ×４００ｍｍ×長さ１６００ｍｍのＨ鋼の外周面に、幅４００ｍｍで成形された耐火断熱シートを巻き付けて仮止めする作業を１０回繰り返して行い、１０回の作業に要する時間を測定した。
尚、仮止め方法としては、Ｈ鋼の外周面に沿って耐火断熱シートを置き、角部で折り曲げ加工を行い、仮止め用の粘着テープや接着剤等を使用することなく、Ｈ鋼の外周面に固定した。
尚、比較例６については、Ｈ鋼の外周面の数箇所に仮止め用の両面粘着テープを貼付した後、Ｈ鋼面に沿わせて耐火断熱シートを配置し、粘着テープ部分に圧着してＨ鋼上に仮止めした。
【００６３】
【表３】
（実施例９、比較例７，８）
アクリル系粘着剤（Ａ）の調製
２−エチルヘキシルアクリレート８５重量部、アクリル酸１５重量部、シランカップリング剤（信越シリコーン社製「ＫＢＭ５０３」、成分：γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）２重量部、光ラジカル重合開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー６５１」）１重量部、及び、架橋剤（ヘキサンジオールジクリレート）０．０５重量部からなる組成物液を十分に撹拌した後、窒素ガスでバブリングを行い、組成物液中の溶存酸素を除去した。
次いで、上記組成物離型処理した２枚のポリエチレンテレフタレートフィルム間に、５０μｍ厚みとなるように挟み込んだ後、波長３６０ｎｍの紫外線を１ｍｗ／ｃｍ2 の強度で１５分間照射し、アクリル系粘着剤層を調製した。
【００６５】
アクリル系粘着剤（Ｂ）の調製
シランカップリング剤を全く使用しなかったこと以外は、アクリル系粘着剤（Ａ）と同様にして、アクリル系粘着剤層を調製した。
【００６６】
アルミナ−シリカ系セラミック繊維（繊維系２〜４μｍ）１００重量部、ポリリン酸アンモニウム（ヘキスト社製「ＡＰ−４２２」）７００重量部及び中和処理された熱膨張性黒鉛（東ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」）を撹拌しながら水中に分散させ、スラリーとした。得られたスラリーをシート状に広げて所定の厚みにした後、乾燥、プレスして、耐火断熱シートを作製した。
次いで、上記耐火断熱シートの片面に、上記で調製したアクリル系粘着剤層を、常温下で気泡の巻き込みがないように、１０ｋｇ／１０００ｍｍの圧力で圧着、積層して粘着剤層を有する耐火断熱シートを得た。
【００６７】
上記で得られた耐火断熱シートにつき、下記の性能評価を行い、その結果を表４に示した。
（１）膨張倍率 実施例１と同様にして行った。
（２）作業性 実施例７と同様にして行った。
【００６８】
（３）アンカー性
粘着剤層を有する耐火断熱シートを、２０ｍｍ×１００ｍｍのサイズに切断し、エタノールで十分に洗浄したＳＵＳ３０４板上に、貼付面が２０ｍｍ×２０ｍｍとなるように、耐火断熱シートの粘着剤層を貼付けた後、２ｋｇローラーを２往復させて圧着し、試験用サンプルを得た。この試験用サンプルを２３℃、相対湿度６０％の環境下で養生した後５０℃で１時間放置し、さらに５０℃の環境下で、図１に示すように、試験用サンプルの貼付していない部分に４００ｇの重りをぶら下げて１時間後における落下の有無を観察した。尚、落下した場合は剥離状況を観察した。
【００６９】
（４）耐火性
断面サイズ２００ｍｍ×４００ｍｍ×長さ１６００ｍｍのＨ鋼の外周面に、５ｍｍ厚の耐火断熱シートをはわせるように被覆し、ダクトピンで溶接固定した試験サンプルについて、ＪＩＳ Ａ１３０４に準拠して、炉内温度を１時間で９２５℃まで昇温した後Ｈ鋼の温度を測定し、１時間後の平均温度が３５０℃以下であるものを○と表示した。
【００７０】
【表４】
アンカー性評価結果より、シランカップリング剤の添加により、耐火断熱シートと粘着剤層とのアンカー性が大きく向上した。また、耐火性の評価から、耐火断熱シートの性能が発揮され、１時間耐火の性能評価でＨ鋼の温度が３５０℃以下であった。
【００７２】
【発明の効果】
本発明の耐火断熱シートは、上述の構成であり、加熱・燃焼時に体積膨張することによって強固な断熱膨張層を形成し、優れた耐火性能を発現する。
特に、耐火断熱シート中に金網の層や、耐火断熱シートの片面又は両面に粘着剤層を設けることによって作業性が向上するので、曲面や角部への施工が容易になる。従って、壁耐火用途、鉄骨耐火用途Ｈ鋼の表面被覆等の用途に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 アンカー性の評価方法を示す模式図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fireproof heat insulating sheet.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, fire resistance is one of the important performances in the field of building materials.
In particular, a method of imparting fire resistance performance by applying a heat insulating coating to a building material is generally employed. Such fire resistance is required not only to make the material itself difficult to burn but also to prevent the flame from turning to the back of the material.
Inorganic materials such as non-combustible fibers such as ceramic blankets, ALC (lightweight aerated concrete), PC (precast concrete) boards, and calcium (calcium silicate) boards are used as materials that combine these capabilities. Has been.
[0003]
However, in order for these to exhibit fireproof performance, it was necessary to increase the thickness of the covering material from the viewpoint of heat insulation. For example, with a steel plate coating of a calcium plate, a thickness of 25 mm or more is required to satisfy the standard value of 1 hour of fire resistance.
[0004]
On the other hand, the EP 0 087 551 application specification proposes a foamed flameproof material in which thermally expandable graphite and sodium silicate are dispersed in a nonwoven fabric via a resin binder. This foam flameproofing material has a thin initial thickness and exhibits a flameproofing effect by a heat insulating expansion layer formed by volume expansion only during heating and combustion.
However, in this material, since only the fibers constituting the nonwoven fabric hold the heat-insulating and expanding layer, the holding force is not sufficient, and the heat-insulating and expanding layer may collapse from the covering and fall off. Therefore, the use has been limited to the fireproof joint material that prevents the flame from entering from the joint part.
[0005]
In addition, in order to use the above-mentioned foam flameproof material as a fireproof coating material for building members, it is easy to install not only on flat wall surfaces, but also on curved surfaces and corners, and in a short time. Is required. However, since this foam flameproof material is deformed to the shape of the curved surface or corner part once applied, the force to return to the original flat shape immediately after that works, and the surface is not sticky, Some temporary fixing work was necessary.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to expand the volume at the time of heating / combustion even at an initial thickness of 10 mm or less, thereby forming a strong adiabatic expansion layer and exhibiting fire resistance and improving workability during construction. Another object is to provide a fireproof insulation sheet.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The fireproof heat insulating sheet according to the first aspect of the present invention (hereinafter referred to as the present invention 1) is a thickness composed of at least one nonflammable fiber selected from the group consisting of ceramic fibers, rock wool fibers, and fibrous metals. A fireproof heat insulating sheet supporting a phosphorus compound and neutralized thermally expandable graphite between fibers of a woven or non-woven fabric of 0.5 to 10 mm, each of which is supported by the phosphorus compound being woven or Non-woven fabric 1cm3Hit500˜1,000 mg, and the neutralized thermally expandable graphite is 1 cm of woven or non-woven fabric.35 to 200 mg per unit, and the total amount of the phosphorus compound and the neutralized thermally expandable graphite is 1 cm of woven or non-woven fabric3It is characterized by being 650 to 1,100 mg per unit.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The fireproof heat insulating sheet according to the second aspect of the present invention (hereinafter referred to as the present invention 2) is a thickness composed of at least one incombustible fiber selected from the group consisting of ceramic fiber, rock wool fiber and fibrous metal. A fireproof and heat insulating sheet carrying a phosphorus compound, neutralized thermally expandable graphite, and a hydrated inorganic substance and / or an inorganic carbonate between fibers of a woven or non-woven fabric of 0.5 to 10 mm, wherein the phosphorus Compound content is 1cm woven or non-woven3Hit500˜1,000 mg, and the neutralized heat-expandable graphite content is 1 cm of woven fabric or non-woven fabric.3The total amount of the phosphorus compound and the neutralized heat-expandable graphite is 1 cm of woven fabric or non-woven fabric.3The amount of the hydrated inorganic substance and / or inorganic carbonate is 0.5 to 2 times the total amount of the phosphorus compound and the neutralized thermally expandable graphite by weight ratio. It is characterized by being.
[0009]
The fireproof heat insulating sheet (1) of the present invention 1 carries a phosphorus compound and neutralized thermally expandable graphite between the fibers of a sheet-like woven fabric or nonwoven fabric made of noncombustible fibers.
[0010]
As the above non-combustible fiber,Lamic fiber, BWoolen fiberas well asFibrous metalLimited to at least one selected from the group consisting ofIt is. The fiber length and fiber diameter of the non-combustible fiber are not particularly limited, but as the fiber length becomes longer, the entanglement between the fibers becomes stronger, the shape retention becomes stronger, and when the fiber length becomes shorter, the expansion is suppressed by suppressing the expansion. A sheet with a high magnification is obtained. Further, when the fiber diameter is increased, the woven fabric or the nonwoven fabric is hardened to become a plate-shaped nonwoven fabric, and when the fiber diameter is decreased, the fabric becomes flexible.
[0011]
As described above, the sheet performance can be freely selected depending on the shape of the fiber. For example, ceramic fibers having a fiber diameter of 3 μm or more are generally used due to the influence on the human body (inhalation into the respiratory organs). Yes.
[0012]
A general-purpose woven fabric or non-woven fabric made of the non-combustible fiber can be used.
The method for producing the nonwoven fabric is not particularly limited, and includes a method of forming a sheet using an organic or inorganic binder; a method of forming a sheet by laminating both surfaces of a non-combustible fiber with a resin film, and the like. It is done.
[0013]
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 general formula (1), and the like. Among these, from the viewpoint of fire resistance, red phosphorus, ammonium polyphosphates, and a compound represented by the following general formula (1) are preferable. Further, from the aspects of performance, safety, cost, etc., ammonium polyphosphate Are more preferred.
[0014]
[Chemical 1]
Where R1, RThreeRepresents hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 16 carbon atoms. R2Is 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 a carbon number of 6 Represents an aryloxy group of ˜16.
[0016]
The flame retardant effect of the red phosphorus is improved by adding a small amount. 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.
[0017]
The ammonium polyphosphates are not particularly limited and include, for example, ammonium polyphosphate, melamine-modified ammonium polyphosphate, and the like. Particularly, ammonium polyphosphate is preferably used in terms of flame retardancy, safety, cost, and the like. It is done. Examples of commercially available products include “AP422” and “AP462” manufactured by Hoechst, “Sumisafe P” manufactured by Sumitomo Chemical, and “Terrage C60” manufactured by Chisso.
[0018]
The compound represented by the general 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, Examples thereof include phenylphosphinic acid, diethylphenylphosphinic acid, diphenylphosphinic acid, and bis (4-methoxyphenyl) phosphinic acid. Of these, t-butylphosphonic acid is preferable in terms of high flame retardancy although it is expensive.
[0019]
The said phosphorus compound may be used independently and 2 or more types may be used together.
[0020]
The heat-expandable graphite subjected to the neutralization treatment is obtained by neutralizing heat-expandable graphite, which is a conventionally known substance. The above heat-expandable graphite is composed of natural scale-like graphite, pyrolytic graphite, quiche graphite and other inorganic acids such as concentrated sulfuric acid, nitric acid and selenic acid, concentrated nitric acid, perchloric acid, perchlorate and permanganic acid. It is a graphite intercalation compound produced by treatment with a strong oxidizing agent such as salt, dichromate, hydrogen peroxide, etc., and is a crystalline compound that maintains the layered structure of carbon.
[0021]
The heat-expandable graphite obtained by acid treatment as described above is further neutralized with ammonia, aliphatic lower amine, alkali metal compound, alkaline earth metal compound, etc. Is obtained.
The reason for the neutralization treatment is that there is a possibility that the non-combustible fiber made of the above-mentioned inorganic material may be corroded from the acidity, and that the long-term stability is lacking because there is a possibility of reaction with the above-mentioned phosphorus compound from the alkaline. It is done.
[0022]
The aliphatic lower amine is not particularly limited, and examples thereof include monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, propylamine, and butylamine.
[0023]
The alkali metal compound and alkaline earth metal compound are not particularly limited, and examples thereof include hydroxides such as potassium, sodium, calcium, barium, and magnesium, oxides, carbonates, sulfates, and organic acid salts. It is done.
[0024]
The particle size of the heat-expandable graphite subjected to the neutralization treatment is preferably 80 mesh or more because the expansion ratio decreases as the particle size decreases.
[0025]
As a commercial item of the said heat-expandable graphite by which the neutralization process was carried out, Nippon Kasei Co., Ltd. "CA-60S", Tosoh Corporation "GREP-EG", etc. are mentioned, for example.
[0026]
If the amount of the phosphorous compound supported in the nonwoven fabric decreases, the strength (shape retention) of the heat insulating layer when expanded will be insufficient, so the heat insulating layer will break down and drop off. , Nonwoven fabric 1cmThree50 to 1,500 mg per unit.
[0027]
The amount of the heat-expandable graphite that has been subjected to the neutralization treatment in the nonwoven fabric is not sufficiently expanded when the amount is reduced, so that the heat insulation performance is not exhibited.Three5 to 200 mg per unit.
[0028]
Next, the fireproof heat insulating sheet of the present invention 2 will be described.
The fireproof insulation sheet (2) of the present invention 2 isAt least one selected from the group consisting of ceramic fibers, rock wool fibers and fibrous metalsA phosphorus compound, neutralized thermally expandable graphite, and a hydrated inorganic substance and / or an inorganic carbonate are supported between fibers of a non-combustible fiber.
[0029]
The same nonwoven fabric as the present invention 1 is used as the non-combustible fiber, the phosphorus compound, and the neutralized thermally expandable graphite. In addition, the carrying amount of the phosphorus compound and neutralized thermally expandable graphite in the nonwoven fabric is the same as that of the first invention.
[0030]
Examples of the water-containing inorganic substance used in the present invention 2 include aluminum hydroxide and magnesium hydroxide. The water-containing inorganic substance has a dehydration reaction during heating, and the endothermic action of the generated water reduces the temperature rise and provides high heat resistance, and an oxide remains as a heating residue, which serves as an aggregate. It is particularly preferable in that the residual strength is improved by working.
[0031]
In addition, since magnesium hydroxide and aluminum hydroxide have different temperature ranges in which the dehydration effect is exerted, the temperature range in which the dehydration effect is exhibited widens when used in combination, and a more effective temperature rise suppressing effect is obtained. It is preferable.
[0032]
When the particle size of the hydrated inorganic substance is small, the bulk increases and it becomes difficult to achieve high filling. Therefore, in order to increase the dehydration effect, a large particle size is preferable. Specifically, it is known that when the particle size is 18 μm, the filling limit amount is improved by about 1.5 times compared to the particle size of 1.5 μm. Further, by combining a large particle size and a small particle size, higher packing can be achieved.
[0033]
As a commercial item of the said aluminum hydroxide, "H-42M" (made by Showa Denko KK) with a particle size of 1 micrometer, "H-31" (made by Showa Denko KK) with a particle size of 18 micrometers, etc. are mentioned, for example.
[0034]
Examples of the inorganic carbonate used in the present invention 2 include calcium carbonate, zinc carbonate, strontium carbonate and the like. When ammonium polyphosphate is used as the phosphorus compound, the inorganic carbonate is considered to promote expansion by reaction with ammonium polyphosphate. In addition, the heated residue acts as an effective aggregate and improves the strength of the heat insulating expansion layer.
[0035]
The metal carbonates such as calcium carbonate and zinc carbonate are considered to promote expansion by reaction with ammonium polyphosphate when ammonium polyphosphate is used as the phosphorus compound. It also acts as an effective aggregate and forms a highly shape-retaining residue after combustion.
[0036]
Examples of the commercially available calcium carbonate include “Whiteon SB Red” (manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.) having a particle size of 1.8 μm, “BF300” (manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.) having a particle size of 8 μm, and the like.
[0037]
When the amount of the above-mentioned water-containing inorganic substance and / or inorganic carbonate in the nonwoven fabric is decreased, the thermal expansion performance is not exhibited because the expansion is insufficient, and if it is increased, it becomes difficult to support the nonwoven fabric. And 0.5 to 2 times the total amount of the heat-expandable graphite that has been neutralized.
[0038]
When obtaining the fireproof heat insulating sheets (1) and (2) of the present invention, an organic or inorganic binder may be used as necessary. The amount of the binder is not particularly limited. However, if the amount added is small, the non-combustible fibers cannot be fixed, and only a non-woven fabric in a loose state can be obtained. Accordingly, the binder amount is preferably the minimum amount for supporting the nonflammable fibers and additives.
[0039]
Examples of the inorganic binder include sodium silicate and water glass. Examples of the organic binder include acrylic resin, styrene-butadiene rubber, polyvinylidene chloride, and poval.
[0040]
The following method is mentioned as a manufacturing method of the said fireproof heat insulation sheets (1) and (2).
(1)A nonflammable fiber and a filler such as a phosphorus compound, thermally expandable graphite, a hydrated inorganic substance, and an inorganic carbonate are mixed in water or an organic solvent, and the resulting slurry is spread into a sheet and dried.
(2)Mixing non-combustible fibers and fillers such as phosphorus compounds, thermally expandable graphite, hydrated inorganic substances, inorganic carbonates in water or organic solvents, and forming a suspended sheet into a sheet and then drying Let
(3)A woven fabric or a nonwoven fabric is formed while weaving fillers such as non-combustible fibers and phosphorus compounds, thermally expandable graphite, hydrated inorganic substances, inorganic carbonates and the like.
(4)A woven or non-woven fabric composed of the above non-combustible fibers is layered in layers, and a filler such as phosphorus compound, thermally expandable graphite, hydrous inorganic substance, inorganic carbonate is spread between the layers, and a liquid binder is impregnated and dried. A binder is mixed in a sheet and integrated into a sheet by a press or the like.
[0041]
In the said manufacturing method, a binder component may be further added as needed. The sheet-like woven or non-woven fabric obtained above may be pressed to increase the density. Further, some sheets may be stacked and bonded, and may be integrated by means such as a press.
[0042]
The bulk density of the woven fabric or the nonwoven fabric is not particularly limited. However, if it is low, the heat insulation effect at the initial stage of heating is high, and if it is high, the fiber is not entangled even if it is greatly expanded, and the shape is maintained. A large amount of the later-described expansion component can be added. For example, the bulk density of the ceramic fiber alone is 0.05 to 0.3 g / cm.ThreeA degree is common.
[0043]
When the thickness of the woven fabric or the nonwoven fabric is reduced, sufficient heat insulating performance is not exhibited. When the thickness is increased, the volume required for coating is increased and the effective space is reduced when used for coating and heat insulation. Limited.
[0044]
The fireproof heat insulating sheet of the present invention may be in a state where wire meshes are laminated.
By interposing a wire mesh, deformation can be maintained when the fireproof heat insulating sheet of the present invention is applied along the curved surface or corner of the application site, so that the installation becomes easy and the workability is improved. Moreover, you may use what was deform | transformed previously according to the shape of the curved surface and corner | angular part of a construction site | part.
[0045]
The thickness of the wire mesh is preferably 0.4 to 4 mm. When the thickness is less than 0.4 mm, it is impossible to hold the deformation against the restoring force of the fireproof heat insulating sheet when constructing the fireproof heat insulating sheet, and when the thickness exceeds 4 mm, the fireproof heat insulating sheet itself may be deformed. It becomes difficult.
[0046]
An acrylic pressure-sensitive adhesive layer may be provided on one side or both sides of the fireproof heat insulating sheet of the present invention. Rather than apply the acrylic pressure-sensitive adhesive layer directly to the refractory heat insulating sheet, the acrylic pressure-sensitive adhesive is applied and dried on the release paper in advance to form the pressure-sensitive adhesive layer, and then laminated on the refractory heat insulating sheet. It is preferable.
[0047]
The acrylic pressure-sensitive adhesive polymerizes a composition containing 0.2 to 10 parts by weight of a silane coupling agent copolymerizable with the (meth) acrylic monomer with respect to 100 parts by weight of the (meth) acrylic monomer. What is obtained by doing is preferable.
[0048]
Examples of the (meth) acrylic monomer include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate. Examples of the silane coupling agent include methacryloyl silane, vinyl silane, acryloyl silane, and the like.
[0049]
The acrylic pressure-sensitive adhesive is obtained by polymerizing a composition containing the (meth) acrylic monomer and a silane coupling agent in the presence of a polymerization initiator by a normal polymerization method. As for the thickness of the said acrylic adhesive layer, 10-200 micrometers is preferable.
[0050]
With the acrylic pressure-sensitive adhesive layer, temporary fixing of the fireproof heat insulating sheet to the steel frame and temporary fixing of the outer wall to the fireproof heat insulating sheet surface can be easily performed, and workability can be improved.
[0051]
The fireproof heat insulating sheet of the present invention is suitably used for wall fireproofing, steel fireproofing and the like. When used for wall fireproofing applications, first attach the fireproof insulation sheet to the outer wall with an adhesive, etc., then use a fixing face material such as a wire mesh, metal plate, ceramic material (plate, blanket, etc.) from the outside of the fireproof insulation sheet Hold down. This face material may be applied after the fireproof heat insulating sheet is pasted, or a face material and a fireproof heat insulating sheet may be integrated in advance. The face material is fixed with pins, nails, screws or the like from the outside, for example.
[0052]
In addition, when used for steel frame fireproofing applications, the fireproof heat insulating sheet may be attached to the outer surface of the H steel, and may be attached with an adhesive or the like. The entire frame of the mold may be fitted into the H steel.
[0053]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
[0054]
Example 1, 3,4,56, Comparative Examples 1-5)
Alumina-silica ceramic fibers (fiber diameter 2 to 4 μm), rock wool fibers (“MG wool” manufactured by Nichias), polyvinyl alcohol (“PVA-117” manufactured by Kuraray Co., Ltd.) in the blending amounts shown in Tables 1 and 2 Sodium silicate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), ammonium polyphosphate (Hoechst "AP-422"),RedPhosphorus (manufactured by Hoechst), neutralized thermally expandable graphite (“GREP-EG” manufactured by Tosoh Corporation), aluminum hydroxide (“H-31” manufactured by Showa Denko KK), magnesium hydroxide (manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.) "Kisuma 5B"), calcium carbonate ("Whiten BF-300" manufactured by Bihoku Flour & Chemical Co., Ltd.), and zinc carbonate (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) were dispersed in water to obtain a slurry. The obtained slurry was spread into a sheet, and then dried and pressed to prepare a fire resistant heat insulating sheet having a thickness of 5 mm.
[0055]
The following performance evaluation was performed on the fireproof heat insulating sheet obtained above, and the results are shown in Tables 1 and 2.
(1) Expansion ratio
The said fireproof heat insulation sheet was cut | disconnected to the size of 100 mm x 100 mm, and the test piece was produced. This test piece was 50 kW using a cone calorimeter (“CONE2A” manufactured by ATLAS)./ M 2Then, the combustion residue was measured for thickness, and the expansion ratio was calculated from the following equation.
Expansion ratio = combustion residue thickness / fireproof insulation sheet initial thickness
In the table, those having an expansion ratio of 3 or more are indicated by ◯, and those having an expansion ratio of less than 3 are indicated by ×. In addition, a thing with an expansion ratio of 5 or more expresses high heat insulation performance, and shows sufficient fireproof performance.
[0056]
(2) Combustion residue hardness (shape retention)
The breaking strength of the combustion residue was measured using a micro compression tester (“Finger Filling Tester” manufactured by Kato Tech).
In the table, the case where the breaking strength is observed as a maximum value is indicated by ◯, and the case where the breaking strength is not observed as a maximum value is indicated by ×. In the case where the maximum value is observed, the shape retention after heating is high, so that even when the expanded heat insulating layer is erected vertically, the heat insulating layer is maintained without breaking down and exhibits excellent fire resistance performance.
[0057]
(3) Filler carrying state
When the fireproof heat insulating sheet was bent at 90 degrees with R = 10 mm, the filler was not spilled from the inside of the nonwoven fabric, and the spilled one was indicated by ×.
[0058]
[Table 1]
[Table 2]
(Examples 7 and 8, Comparative Example 6)
Alumina-silica ceramic fibers (fiber system 2-4 μm), polyvinyl alcohol (“PVA-117” manufactured by Kuraray Co., Ltd.), ammonium polyphosphate (“AP-422” manufactured by Hoechst) of the blending amounts shown in Table 3. While stirring red phosphorus (Hoechst), neutralized thermally expandable graphite (“GREP-EG” manufactured by Tosoh Corporation), and calcium carbonate (“Whiteon BF-300” manufactured by Bihoku Flour & Chemical Co., Ltd.) Dispersed in water to form a slurry. The resulting slurry was spread into a sheet shape so as to be impregnated into a wire mesh, and then a predetermined thickness was obtained. Then, the slurry was dried and pressed to produce a refractory heat insulating sheet in which the wire mesh layer was inserted. In Comparative Example 6, a fireproof heat insulating sheet was produced without using a wire mesh.
[0061]
The following performance evaluation was performed on the fireproof heat insulating sheet obtained above, and the results are shown in Table 3.
(1) Expansion ratio It carried out similarly to Example 1.
(2) Combustion residue hardness (shape retention) It carried out similarly to Example 1. FIG.
(3) Filler carrying state It carried out similarly to Example 1. FIG.
[0062]
(4) Workability
The work of wrapping a refractory heat insulation sheet formed with a width of 400 mm around the outer peripheral surface of H steel having a cross-sectional size of 200 mm × 400 mm × length of 1600 mm and temporarily fixing it was repeated 10 times, and the time required for 10 operations was measured. .
As a temporary fixing method, a refractory heat insulating sheet is placed along the outer peripheral surface of the H steel, bent at the corners, and without using an adhesive tape or adhesive for temporary fixing. Fixed to the surface.
For Comparative Example 6, after sticking a double-sided adhesive tape for temporary fixing to several locations on the outer peripheral surface of the H steel, a refractory heat insulating sheet is placed along the H steel surface, and crimped to the adhesive tape portion. Temporarily secured on H steel.
[0063]
[Table 3]
(Example 9, Comparative Examples 7 and 8)
Preparation of acrylic adhesive (A)
85 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 15 parts by weight of acrylic acid, silane coupling agent (“KBM503” manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.), 2 parts by weight, radical photopolymerization initiator (Ciba Geigy) “Irgacure 651” manufactured by Iruga Cure 651)) and 0.05 part by weight of a cross-linking agent (hexanediol diacrylate) were sufficiently stirred and then bubbled with nitrogen gas. Dissolved oxygen was removed.
Next, the film was sandwiched between two polyethylene terephthalate films subjected to the mold release treatment so as to have a thickness of 50 μm, and then ultraviolet rays having a wavelength of 360 nm were applied at 1 mw / cm.2An acrylic pressure-sensitive adhesive layer was prepared by irradiating with an intensity of 15 minutes.
[0065]
Preparation of acrylic adhesive (B)
An acrylic pressure-sensitive adhesive layer was prepared in the same manner as the acrylic pressure-sensitive adhesive (A) except that no silane coupling agent was used.
[0066]
100 parts by weight of alumina-silica ceramic fiber (fiber type 2 to 4 μm), 700 parts by weight of ammonium polyphosphate (“AP-422” manufactured by Hoechst) and neutralized heat-expandable graphite (“GREP-” manufactured by Tosoh Corporation) EG ") was dispersed in water with stirring to form a slurry. The obtained slurry was spread into a sheet shape to a predetermined thickness, and then dried and pressed to prepare a fireproof heat insulating sheet.
Next, on one side of the fireproof heat insulating sheet, the acrylic pressure-sensitive adhesive layer prepared above is pressure-bonded and laminated at a pressure of 10 kg / 1000 mm so as not to entrain bubbles at room temperature, and has a pressure-sensitive adhesive layer. A sheet was obtained.
[0067]
The following performance evaluation was performed on the fireproof heat insulating sheet obtained above, and the results are shown in Table 4.
(1) Expansion ratio It carried out similarly to Example 1.
(2) Workability Performed in the same manner as in Example 7.
[0068]
(3) Anchor property
A fire-resistant and heat-insulating sheet having a pressure-sensitive adhesive layer is cut into a size of 20 mm × 100 mm, and the pressure-sensitive adhesive layer of the fire-resistant and heat-insulating sheet is pasted on a SUS304 plate that has been thoroughly washed with ethanol so that the sticking surface is 20 mm × 20 mm. After that, a 2 kg roller was reciprocated twice and pressed to obtain a test sample. This test sample was cured in an environment of 23 ° C. and a relative humidity of 60%, and then left at 50 ° C. for 1 hour, and in the environment of 50 ° C., as shown in FIG. A 400-g weight was hung on the part, and the presence or absence of the fall after 1 hour was observed. When dropped, the peeling state was observed.
[0069]
(4) Fire resistance
A test sample in which the outer peripheral surface of H steel having a cross-sectional size of 200 mm × 400 mm × length of 1600 mm is covered with a 5 mm-thick refractory heat insulating sheet and fixed by welding with a duct pin is compliant with JIS A1304. After the temperature was raised to 925 ° C. in 1 hour, the temperature of the H steel was measured, and one having an average temperature after 1 hour of 350 ° C. or less was indicated as “◯”.
[0070]
[Table 4]
From the anchor property evaluation results, the anchor property between the fireproof heat insulating sheet and the pressure-sensitive adhesive layer was greatly improved by the addition of the silane coupling agent. Moreover, from the fire resistance evaluation, the performance of the fireproof heat insulating sheet was exhibited, and the temperature of the H steel was 350 ° C. or less in the 1 hour fireproof performance evaluation.
[0072]
【The invention's effect】
The fireproof heat insulating sheet of the present invention has the above-described configuration, and forms a strong heat insulating expansion layer by volume expansion during heating and combustion, and exhibits excellent fireproof performance.
In particular, workability is improved by providing a wire mesh layer in the fireproof heat insulating sheet or an adhesive layer on one or both sides of the fireproof heat insulating sheet, so that the work on curved surfaces and corners is facilitated. Therefore, it can be suitably used for applications such as wall fire resistance and steel frame fire resistance H steel surface coating.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an anchoring evaluation method.
Claims (4)
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