JPH11138678A

JPH11138678A - 耐火断熱多層シート

Info

Publication number: JPH11138678A
Application number: JP9313321A
Authority: JP
Inventors: Hitomi Miura; 仁美三浦; Bunji Yamaguchi; 文治山口; Hirofumi Amano; 裕文天野
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-05-25
Anticipated expiration: 2017-11-14
Also published as: JP3691945B2

Abstract

(57)【要約】【課題】施工性及び耐火性に優れた耐火断熱多層シー
トを提供する。【解決手段】燃焼時に発泡膨張して熱伝導率を低下さ
せ断熱性を発揮するシート（Ａ）、及び、加熱時に吸熱
効果をもたらすシート（Ｂ）が積層された多層シートよ
り形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐火断熱多層シート
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
性が重要な性能の一つである。近年、建築材料の用途拡
大に伴って、建築材料に樹脂材料が広く用いられてきて
いるが、さらに耐火性が付与された樹脂材料が求められ
たいる。

【０００３】上記建築材料に耐火性を付与する方法とし
ては、例えば、以下に示す方法が挙げられる。（１）セメント及び含水無機物からなる組成物の微粉を
吹付ける方法（特開平６−８０９０９号公報等）。（２）燃焼時に発泡膨張する耐火性塗料を塗布する方法
（特開平７−２５２４３８号公報等）。（３）難燃性、耐火性を有する無機物又は樹脂組成物か
らなるシートで被覆する方法。

【０００４】（１）の方法では、現場での吹付け作業を
必要とするため、施工性に劣り、厚みが均一にならない
場合は、十分な耐火性を発揮させることが困難であっ
た。さらに、施工する際に微粉が飛散するので、健康面
への悪影響が危惧される。（２）の方法では、現場での
塗布作業を必要とするため、施工性に劣り、薄く均一な
厚みを塗布するのに熟練した技術を必要とする。さらに
は、バインダーが溶剤系の場合には、施工時に溶媒臭が
するという不具合や、乾燥、養生に長時間を要する等の
問題点があった。（３）の方法は、（１）及び（２）に
比べて、施工がより容易であるという利点があり、さら
に、燃焼時に発泡膨張して熱伝導率を低下させ、断熱性
を発揮する材料を使用すれば、無機繊維あるいは無機物
のみからなるシートを使用した場合と比較して、初期の
厚みをより薄くすることが可能であり、建築物の設計
上、非常に大きなメリットになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
に鑑み、施工性及び耐火性に優れた耐火断熱多層シート
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の耐火断熱多層シ
ートは、熱膨張性組成物からなるシート（Ａ）と、吸熱
性組成物からなるシート（Ｂ）とが積層されてなる耐火
断熱多層シートであって、該シート（Ａ）を構成する熱
膨張性組成物は、５０ｋＷ／ｃｍ²の加熱条件下で燃焼
させた場合、加熱前の厚み（Ｄ₀)と加熱後の厚み（Ｄ₁)
との関係が、Ｄ ₁／Ｄ₀＝１．１〜２０を満たし、該シ
ート（Ｂ）を構成する吸熱性組成物は、昇温速度１０℃
／分で２３℃から６００℃に加熱した際に１ｇ当たりの
総吸熱量が４００Ｊ以上であることを特徴とする。

【０００７】本発明の耐火断熱多層シートは、燃焼時に
発泡膨張して熱伝導率を低下させ断熱性を発揮するシー
ト（Ａ）、及び、加熱時に吸熱効果をもたらすシート
（Ｂ）が積層されて形成される。

【０００８】上記耐火断熱多層シートは、少なくともシ
ート（Ａ）とシート（Ｂ）とが積層された積層体（Ａ／
Ｂ）を有するものであれば制限がなく、さらに、シート
（Ａ）がシート（Ｂ）によってサンドイッチされた積層
体（Ｂ／Ａ／Ｂ）；シート（Ｂ）がシート（Ａ）によっ
てサンドイッチされた積層体（Ａ／Ｂ／Ａ）；前記積層
体に無機繊維からなる保持シートが積層されたもの；前
記積層体に保持板として金属板あるいは金網が積層され
たもの等であってもよい。また、シート（Ａ）の膨張代
を確保するために、ハニカム構造体や加熱時に収縮を生
じる発泡体等が積層されたものであってもよい。

【０００９】上記無機繊維からなる保持シートとして
は、特に限定されないが、例えば、ガラス繊維、セルロ
ース繊維、セラミックウール繊維、ロックウール繊維か
らなるシート、織布、不織布等が挙げられる。上記織
布、不織布には、薄いアルミ層が積層されていてもよ
い。

【００１０】上記金属板、金網としては、特に限定され
ないが、例えば、ラス金網、ステンレス板、亜鉛合金メ
ッキ鋼板、アルミ板、チタン板、ホーロー鋼板、フッ素
樹脂塗装鋼板、クラッド鋼板、銅板、表面処理鋼板等が
挙げられる。上記発泡体としては、特に限定されない
が、例えば、フェノールフォーム、イソシアヌレートフ
ォーム、ポリエチレンフォーム等が挙げられる。

【００１１】上記シート（Ａ）は、該シート（Ａ）を５
０ｋＷ／ｃｍ²の加熱条件下で燃焼させた場合、加熱前
の厚み（Ｄ₀)と加熱後の厚み（Ｄ₁)との関係が、Ｄ₁／
Ｄ₀＝１．１〜２０を満足する熱膨張性組成物から構成
される。上記Ｄ₁／Ｄ₀が１．１未満では、十分な断熱
性能を付与するために初期の厚みを大きくする必要があ
り、建築物設計上の拘束を受け、Ｄ₁／Ｄ₀が２０を超
えると、燃焼後の残渣の形状が全く保持されないため、
壁等の垂直に立つ部分に使用すると、残渣が崩れ落ちて
断熱性能が効果的に発揮されなくなる。

【００１２】上記シート（Ｂ）は、昇温速度１０℃／分
で２３℃から６００℃に加熱した際に１ｇ当たりの総吸
熱量が４００Ｊ以上である吸熱性組成物から形成されて
いるものである。上記総吸熱量が４００Ｊ／ｇ以上であ
るシート（Ｂ）が存在することにより、耐火試験による
裏面温度測定において、一定時間の温度上昇の停止ある
いは温度上昇カーブの傾きがゆるやかになる現象が観測
され、加熱面からの伝熱に対して顕著な断熱効果があ
る。

【００１３】本発明者らは、これに着目し、上記総吸熱
量が４００Ｊ／ｇ以上であれば、上記現象による断熱効
果が期待できることを実験的に確認して、本発明を完成
させたものである。尚、上記総吸熱量の上限は特に限定
されないが、シート（Ｂ）を構成する材料に依存し、吸
熱効果の高い材料として知られている水酸化アルミニウ
ムで１９６７Ｊ／ｇ、水酸化マグネシウムで７７０Ｊ／
ｇである。

【００１４】上記シート（Ｂ）は、吸熱性能を有してい
ればよく、シート（Ａ）のように燃焼後残渣の形状を保
持する性質はなくてもよい。また、シート（Ｂ）が燃焼
時に収縮したり、脆くなったりする構成であっても、シ
ート（Ｂ）の厚み分に相当する空間を生じ、シート
（Ａ）の膨張代を確保する働きを兼ねることができる。

【００１５】上記シート（Ａ）の厚みは、０．５〜１０
ｍｍである。厚みが０．５ｍｍ未満では、初期の厚みが
薄くて熱伝達速度が速いため、燃焼時に膨張する前に急
激な温度上昇が観測され、十分な耐火性能が発揮されな
くなる。また、厚みが１０ｍｍを超えると施工性が劣る
上に、建築物設計上から空間の確保が難しくなる。

【００１６】上記シート（Ｂ）の厚みは、０．０１〜５
ｍｍである。厚みが、０．０１ｍｍ未満では十分な吸熱
効果が発揮されず、５ｍｍを超えると吸熱が効果的に観
測されなくなる。

【００１７】上記シート（Ａ）とシート（Ｂ）との厚み
の比〔（Ａ）／（Ｂ）〕は、０．１〜１，０００である
ことが好ましい。

【００１８】上記シート（Ａ）は、熱可塑性樹脂及び／
又はゴム系樹脂、リン化合物、中和処理された熱膨張性
黒鉛及び無機充填材を含有する加熱膨張性組成物から形
成されるものが好ましい。

【００１９】上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹脂と
しては、特に限定されず、例えば、ポリプロピレン系樹
脂、ポリエチレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポ
リ（１−）ブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂、ポリス
チレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレ
ン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンエ
ーテル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポ
リ塩化ビニル系樹脂、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴ
ム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、１，２−ポリブ
タジエンゴム（１，２−ＢＲ）、スチレン−ブタジエン
ゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリル
ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プ
ロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化
ポリエチレン（ＣＳＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮ
Ｍ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ）、多加
硫ゴム（Ｔ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（Ｆ
ＫＭ、ＦＺ）、ウレタンゴム（Ｕ）等が挙げられ、これ
らは、単独で使用されてもよく、２種以上が併用されて
もよい。さらに、樹脂の溶融粘度、柔軟性、粘着性等の
調整のため、２種以上の樹脂をブレンドしたものをベー
ス樹脂として用いてもよい。

【００２０】上記クロロプレン系樹脂、塩素化ブチル系
樹脂等のハロゲン化された樹脂は、それ自体難燃性が高
く、熱による脱ハロゲン化反応により、架橋が起こり、
加熱後の残渣の強度が向上する点において好ましい。上
記熱可塑性樹脂及び／又はゴム成分として例示したもの
は、非常に柔軟でゴム的性質を持っていることから、上
記無機充填材を高充填することが可能であり、得られる
シート（Ａ）が柔軟でフレキシブルなものとなる。より
柔軟でフレキシブルなシート（Ａ）を得るためには、非
加硫ゴムやポリエチレン系樹脂が好適に用いられる。

【００２１】上記ポリエチレン系樹脂としては例えば、
エチレン単独重合体、エチレンを主成分とした共重合
体、これらの混合物、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メ
タクリレート共重合体等が挙げられる。上記エチレンを
主成分とする共重合体としては、例えば、エチレン部を
主成分とするエチレンと他のαオレフィンとの共重合体
等が挙げられ、上記αオレフィンとしては例えば、１−
ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、
１−ブテン、１−ペンテン等が挙げられる。

【００２２】上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹脂に
は、耐火性能を阻害しない範囲で、架橋や変性が施され
てもよい。上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹脂の架
橋や変性を行う時期については特に限定されず、予め架
橋、変性した熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹脂を用い
てもよく、後述のリン化合物や無機充填材等の他の成分
を配合する際同時に架橋や変性してもよいし、又は、熱
可塑性樹脂及び／又はゴム系樹脂に他の成分を配合した
後に架橋や変性してもよく、いずれの段階で行ってもよ
い。

【００２３】上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹脂の
架橋方法については、特に限定されず、熱可塑性樹脂又
はゴム系樹脂について通常行われる架橋方法、例えば、
各種架橋剤、過酸化物等を使用する架橋、電子線照射に
よる架橋方法等が挙げられる。また、非加硫ゴムに関し
ては、リン化合物、中和処理された熱膨張性黒鉛、無機
充填材、その他の添加剤を配合した後に加硫してもよ
い。

【００２４】上記熱可塑性樹脂及びゴム系樹脂には、粘
着付与剤が添加されてもよい。粘着付与剤としては、例
えば、粘着付与樹脂、可塑剤、油脂類、高分子低重合物
等が挙げられる。上記粘着付与樹脂としては、例えば、
ロジン、ロジン誘導体、ダンマル、コーパル、クマロン
・インデン樹脂、ポリテルペン、非反応性フェノール樹
脂、アルキッド樹脂、石油系炭化水素樹脂、キシレン樹
脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。

【００２５】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。

【００２６】

【化１】

【００２７】式中、Ｒ¹、Ｒ³は、水素、炭素数１〜１
６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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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、有機酸塩など
が挙げられる。

【００３６】上記中和処理された熱膨張性黒鉛の粒度
は、２０〜２００メッシュが好ましい。粒度が、２００
メッシュより小さくなると、黒鉛の膨張度が小さく、所
定の耐火断熱層が得られず、また、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、樹脂分と混練する際に分散性が悪くなり、物性の低
下が避けられない。

【００３７】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。

【００３８】上記無機充填材としては特に限定されず、
例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チ
タン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸
化錫、酸化アンチモン、フェライト類、水酸化カルシウ
ム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、塩基性
炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーンナイト、ハイドロ
タルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊
維、ケイ酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、モン
モリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライ
ト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビ
ーズ、シリカ系バルン、窒化アルミニウム、窒化ホウ
素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭
素繊維、炭素バルン、木炭粉末、各種金属粉、チタン酸
カリウム、硫酸マグネシウム「ＭＯＳ」（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。

【００３９】一般的に、上記無機充填材は、骨材的な働
きをすることから、残渣強度の向上や熱容量の増大に寄
与すると考えられる。上記無機充填材は、単独で用いら
れても、２種以上が併用されてもよい。

【００４０】上記無機充填材の粒径としては、０．５〜
１００μｍが好ましく、より好ましくは１〜５０μｍで
ある。無機充填材は、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未満では二次凝集が起こり、分散性が悪
くなる。上記無機充填材の添加量が多いときは、高充填
が進むにつれて、組成物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組成物の粘度を低下させ
ることができる点から、上記範囲のなかでも粒径の大き
いものが好ましい。粒径が１００μｍを超えると、成形
体の表面性、組成物の力学的物性が低下する。

【００４１】上記無機充填材の中で、特に水酸化マグネ
シウム、水酸化アルミニウム等の含水無機物は、加熱時
の脱水反応によって生成した水のために吸熱が起こり、
温度上昇が低減されて高い耐熱性が得られる点、及び、
加熱残渣として酸化物が残存し、これが骨材となって働
くことで残渣強度が向上する点で特に好ましい。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。

【００４２】上記炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、
炭酸ストロンチウム、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、燃焼時に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。

【００４３】上記無機充填材の市販品では、例えば、水
酸化アルミニウムとして、粒径１μｍの「Ｈ−４２Ｍ」
（昭和電工社製）、粒径１８μｍの「Ｈ−３１」（昭和
電工社製）；炭酸カルシウムとして、粒径１．８μｍの
「ホワイトンＳＢ赤」（白石カルシウム社製）、粒径８
μｍの「ＢＦ３００」（白石カルシウム社製）等が挙げ
られる。また、粒径の大きい無機充填材と粒径の小さい
ものを組み合わせて使用することがより好ましく、組み
合わせることによって、さらに高充填化が可能となる。

【００４４】上記熱膨張性組成物において、前記リン化
合物及び中和処理された熱膨張性黒鉛の配合量は、前記
熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹脂１００重量部に対し
て、前記リン化合物及び中和処理された熱膨張性黒鉛の
合計量として２０〜３００重量部が好ましい。配合量
が、２０重量部未満では、加熱後の残渣量が不十分であ
るため十分な耐火性能が得られず、３００重量部を超え
ると機械的物性の低下が大きく、使用に耐えられなくな
る。

【００４５】上記中和処理された熱膨張性黒鉛と前記リ
ン化合物との重量比（中和処理された熱膨張性黒鉛／リ
ン化合物）は、０．０１〜９が好ましい。中和処理され
た熱膨張性黒鉛と前記リン化合物との重量比を上記範囲
とすることによって、燃焼残渣の形状保持性と高い耐火
性能を得ることができる。中和処理された熱膨張性黒鉛
の配合比率が多くなると、燃焼時に膨張した黒鉛が飛散
し、十分な膨張断熱層が得られなくなる。また、リン化
合物の配合比率が多くなると、断熱層の形成が不十分と
なるので、十分な断熱効果が得られなくなる。

【００４６】上記熱膨張性組成物中において、無機充填
材の配合量は、前記熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹脂
１００重量部に対して、５０〜５００重量部が好まし
い。配合量が、５０重量部未満では、十分な耐火性能が
得られず、５００重量部を超えると機械的物性の低下が
大きく使用に耐えられなくなる。

【００４７】上記シート（Ｂ）は、熱可塑性樹脂及び／
又はゴム系樹脂ならびに含水無機物を含有する吸熱性組
成物から形成されるものが好ましい。

【００４８】上記熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹脂
は、上記シート（Ａ）で例示されたものと同様のものが
挙げられる。

【００４９】上記含水無機物としては、水酸化アルミニ
ウム、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイトなどが
挙げられる。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。

【００５０】上記吸熱性組成物において、前記含水無機
物の配合量は、前記熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹脂
１００重量部に対して２０〜８００重量部である。配合
量が、２０重量部未満では、十分な耐火性能が得られ
ず、８００重量部を超えると機械的物性の低下が大きく
使用に耐えられなくなる。

【００５１】上記吸熱性組成物には、上記含水無機物以
外の無機充填材が添加されてもよい。

【００５２】上記含水無機物は、上記吸熱性組成物で使
用されるが、上記熱膨張性樹脂組成物にも使用すると、
燃焼時の脱水による吸熱がシート（Ａ）と（Ｂ）との間
で時間差を生じて起こるため、断熱性がより一層効果的
に発揮されることがある。

【００５３】尚、シート（Ａ）において水酸化アルミニ
ウムを使用する場合は、膨張倍率を低下させる傾向があ
るため、配合量は１５０重量部以下が好ましい。従っ
て、上記熱膨張性組成物に含水無機物を使用する場合に
は、配合量に限界があり、十分な断熱効果を付与できな
い場合は、燃焼時の温度曲線において観測される温度平
坦領域が短くなる。さらに、燃焼時には熱伝達によって
膨張も生じるので、シート（Ａ）に含有される含水無機
物が一気に脱水吸熱し難くなり、脱水による吸熱効果が
温度平坦領域という形で現れ難くなる。

【００５４】上記シート（Ａ）及び（Ｂ）の成形方法
は、特に制限がなく、通常のシートを成形する方法なら
いずれの方法も採用可能であり、例えば、押出成形、カ
レンダー成形、熱プレス成形等が挙げられる。また、上
記シート（Ａ）と（Ｂ）とが積層された耐火断熱多層シ
ートを得るには、一段階で多層シートとして押出し成形
してもよく、シート（Ａ）と（Ｂ）とを別々に成形した
後熱プレスで圧着するか、施工時に貼合わせて積層して
もよい。施工時の貼合わせには、アクリル系の粘着剤や
エポキシ系の接着剤等が用いられる。

【００５５】本発明の耐火断熱多層シートは、用途に応
じて、シート（Ａ）と（Ｂ）とのいずれの側を加熱側に
して用いてもよいが、シート（Ａ）の膨張開始温度とシ
ート（Ｂ）の吸熱開始温度との高低によって得られる効
果は異なってくる。例えば、外壁等に使用する際にシー
ト（Ｂ）を加熱側にして（外壁に密着させて）被覆を行
えば、外壁側から加熱された場合、燃焼初期には吸熱に
より温度上昇が抑制され、次いで、シート（Ａ）に熱が
伝達されて膨張による断熱効果により裏面の温度が低く
保持される。このような積層順の場合には、シート
（Ｂ）の吸熱開始温度をシート（Ａ）の膨張開始温度よ
り低くすることが好ましい。逆に、吸熱開始温度が膨張
開始温度よりも高ければ、シート（Ａ）を加熱側にして
被覆を行う方が好ましい。

【００５６】尚、吸熱開始温度、膨張開始温度の設定
は、それぞれのシートを構成する組成物の配合によって
行うことができる。

【００５７】また、例えば、鉄骨を被覆する際にシート
（Ｂ）を鉄骨に密着させて被覆すると、外側のシート
（Ａ）が先に熱を受けて膨張断熱し、伝達された熱で二
層目のシート（Ｂ）が脱水、吸熱し、鉄骨への伝熱を防
止する。このとき、シート（Ｂ）の脱水時に発生する水
蒸気がシート（Ａ）の存在により、外へ逃げないため、
より吸熱効果が効果的になる。

【００５８】

【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。

【００５９】（実施例１〜９）表１及び２に示した配合
量の、熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹脂、水添石油樹
脂、リン化合物、中和処理された熱膨張性黒鉛、含水無
機物及び無機炭酸塩を、二軸押出機に供給して混練、押
出し成形を行い、シート（Ａ）及び（Ｂ）を得た。得ら
れたシート（Ａ）及び（Ｂ）を、熱プレスにより圧着し
て積層し、表１に示した厚みの耐火断熱多層シートを得
た。

【００６０】（比較例１、２）表３に示した配合量の、
熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹脂、水添石油樹脂、リ
ン化合物、中和処理された熱膨張性黒鉛、含水無機物及
び無機炭酸塩を、二軸押出機に供給して混練、押出し成
形を行い、表１に示した厚みのシート（Ａ）又は（Ｂ）
を得て、これを単層のまま評価した。

【００６１】（比較例３、４）表３に示した配合量の、
熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹脂、水添石油樹脂、リ
ン化合物、中和処理された熱膨張性黒鉛、含水無機物及
び無機炭酸塩を、二軸押出機に供給して混練、押出し成
形を行い、シート（Ａ）又は（Ｂ）を得た。得られたシ
ート（Ａ）及び（Ｂ）を、熱プレスにより圧着して積層
し、表１に示した厚みの耐火断熱多層シートを得た。比
較例３では、シート（Ａ）及び（Ｂ）を熱プレスにより
圧着して積層し、耐火断熱多層シートを得た。また、比
較例４では、シート（Ａ）にブチルゴムの自着性を利用
して、ニチアス社製「セラミックファイバーブランケッ
ト」（４ｍｍ厚に切削したもの）を積層した。

【００６２】上記で得られた、シート（Ａ）、シート
（Ｂ）及び耐火断熱多層シートにつき、下記の性能評価
を行い、その結果を表１に示した。（１）膨張倍率長さ４０ｍｍ、幅４０ｍｍのシート（Ａ）単体を常温の
ホットプレート上に置き、ホットプレートを１０分間で
４５０℃まで上昇させ、この温度で１時間保持した。次
いで、室温まで冷却してからシート（Ａ）の厚みを測定
し、加熱前後の厚みから膨張倍率（加熱後の厚みＤ₁／
初期厚みＤ₀）を算出した。（２）総吸熱量１０ｍｇの試験片を示差熱走査計（セイコー電子工業社
製「ＤＳＣ２２０」）を用いて、１０℃／分で昇温速度
で常温から６００℃まで昇温した際の総吸熱量を測定し
た。

【００６３】（３）耐火性能（１）ＳＵＳ板の裏面に横２０ｃｍ×縦２２ｃｍの試験片を貼
り合わせ垂直に設置した状態で、ＳＵＳ板の非貼着側か
らコーンカロリーメーター（ＡＴＬＡＳ社製「ＣＯＮＥ
２Ａ」）を用いて、８０ｋＷ／ｃｍ²の照射熱量で加熱
しながら裏面の温度曲線をとり、温度の平坦領域の保持
時間を計測した。尚、温度の平坦領域とは、温度上昇速
度が１℃／分以下の領域と定義する。（４）耐火性能（２）ＳＵＳ板の裏面に横２０ｃｍ×縦２２ｃｍの試験片を貼
り合わせ垂直に設置した状態で、ＳＵＳ板の非貼着側か
らコーンカロリーメーター（ＡＴＬＡＳ社製「ＣＯＮＥ
２Ａ」）を用いて、８０ｋＷ／ｃｍ²の照射熱量で加熱
しながら裏面の温度曲線をとり、２６０℃に達するまで
に要した時間を計測した。

【００６４】

【表１】

【００６５】

【表２】

【００６６】

【表３】

【００６７】尚、表中で使用した成分は下記の通りであ
る。〔樹脂分〕・メタロセンＰＥ（ポリエチレン）：ダウケミカル社製
「ＥＧ８２００」・ブチルゴム：エクソン社製「ブチル０６５」・ポリブテン：出光石油化学社製「ポリブテン３００
Ｒ」〔水添石油樹脂〕・エクソン社製「エスコレッツ５３２０」〔リン化合物〕・ポリリン酸アンモニウム：クラリアント社製「ＡＰ４
２２」〔熱膨張性黒鉛〕・東ソー社製「ＧＲＥＰ−ＥＧ」〔含水無機物〕・水酸化アルミニウム：昭和電工社製「Ｈ−４２Ｍ」・水酸化マグネシウム：協和化学社製「キスマ５Ｂ」〔無機炭酸塩〕・炭酸カルシウム：白石カルシウム社製「ホワイトンＢ
Ｆ３００」・炭酸ストロンチウム：堺化学社製

【００６８】上記耐火断熱多層シートにおいて、燃焼時
に膨張し断熱性を発揮する材料と、燃焼時に吸熱効果を
発揮する材料とを組合わせることにより、耐火試験で含
水無機物の吸熱反応によって脱水する温度で、平坦領域
（温度上昇が一時的に止まるか、温度上昇の傾きが緩や
かになる部分）が観測され、この平坦領域が観測される
時間が長い程、一定温度（例えば、外壁の耐火試験で
は、裏面温度２６０℃）に到達する時間が遅くなるた
め、耐火性能が優れることが判明した。

【００６９】

【発明の効果】本発明の耐火断熱多層シートは、上述の
構成であり、燃焼時に発泡膨張して熱伝導率を低下させ
断熱性を発揮するシート（Ａ）、及び、加熱時に吸熱効
果をもたらすシート（Ｂ）が組合わされた積層体より形
成されるので、加熱時に膨張断熱層を形成し、さらにそ
の形状を保持することにより顕著な耐火性能を発現す
る。また、シート状に成形されているので、外壁、鉄骨
等に容易に施工可能である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 (Ｃ０８Ｋ 13/06 9:02 5:49） (Ｃ０８Ｋ 13/06 9:02 3:32）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱膨張性組成物からなるシート（Ａ）
と、吸熱性組成物からなるシート（Ｂ）とが積層されて
なる耐火断熱多層シートであって、該シート（Ａ）を構
成する熱膨張性組成物は、５０ｋＷ／ｃｍ²の加熱条件
下で燃焼させた場合、加熱前の厚み（Ｄ₀)と加熱後の厚
み（Ｄ₁)との関係が、Ｄ₁／Ｄ₀＝１．１〜２０を満た
し、該シート（Ｂ）を構成する吸熱性組成物は、昇温速
度１０℃／分で２３℃から６００℃に加熱した際に１ｇ
当たりの総吸熱量が４００Ｊ以上であることを特徴とす
る耐火断熱多層シート。
【請求項２】前記シート（Ａ）を構成する熱膨張性組
成物が、熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹脂、リン化合
物、中和処理された熱膨張性黒鉛及び無機充填材を含有
するものであり、前記熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹
脂１００重量部に対して、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が２０〜３００重量部、並
びに、無機充填材が５０〜５００重量部となされ、か
つ、前記中和処理された熱膨張性黒鉛と前記リン化合物
との重量比（中和処理された熱膨張性黒鉛／リン化合
物）が、０．０１〜９であり、前記シート（Ｂ）を構成する吸熱性組成物が、熱可塑性
樹脂及び／又はゴム系樹脂、並びに、含水無機物を含有
するものであり、前記熱可塑性樹脂及び／又はゴム系樹
脂１００重量部に対して、前記含水無機物が２０〜８０
０重量部となされていることを特徴とする請求項１記載
の耐火断熱多層シート。
【請求項３】前記シート（Ａ）の厚みが０．５〜１０
ｍｍ、前記シート（Ｂ）の厚みが０．０１〜５ｍｍであ
る請求項１又は２記載の耐火断熱多層シート。