JPS6320788B2

JPS6320788B2 -

Info

Publication number: JPS6320788B2
Application number: JP6484480A
Authority: JP
Inventors: Rentaro Tada; Hiroshi Ubukawa; Osamu Oohara
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1980-05-15
Filing date: 1980-05-15
Publication date: 1988-04-30
Also published as: JPS56159454A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、可撓性を有するシート状耐火建築材
料に関する。従来より、熱可塑性樹脂をバインダーとし、耐
火を目的とした建築内装材料は、無機質繊維ある
いは、粉体を不織布状あるいは、板状に成形する
などして数多く提供されてきた。しかし、これら
建築用内装材料のうち、例えば不織布、又は、フ
エルト状で提供される石綿では、その発ガン性に
大きな危惧がもたれていたり、又例えば、ガラス
繊維、岩綿では、応用、加工の段階で、しばしば
掻痒性が指摘される等、人体に悪影響を及ぼす所
のものが大である。又、板状で提供される、例え
ば、ロツクウールボードや、石膏ボードでは、柔
軟性を有していないことから、主として、天井材
や、仕切り材のごとく、曲げ加工を必要としない
用途分野に限られる等の問題がある。建築内装材
料には、耐火性や、人体安全性、可撓性、柔軟性
の他にも、例えば耐折曲性、耐水性、防結露性、
耐摩耗性、断熱性、耐衝撃性、接着性、吸音性等
の多くの要求があり、これらのすべての要求を十
分に満足できる材料は末だ提供されていないと
い々のが実状である。そのため、とりわけ可撓性
に優れ、かつ後述する、昭和44年建設省告示第
2999号に規定する第１耐火性能を満足するシート
状物の開発発が熱望されていた。本発明等は、この実状に鑑み、鋭意研究した結
果主成分としての二水石膏、バインダー成分とし
て少割合の熱可塑性樹脂、並びに(A)水溶性熱硬化
性樹脂、(B)アルカリ金属けい酸塩、(C)りん酸塩お
よび(D)硼素化合物の群から選ばれた１種もしくは
２種以上の化合物からなるシート状物であつて、
前記熱可塑性樹脂の割合が６〜40重量％で、前記
(A)、(B)、(C)および(D)の割合が、 (A) 水溶性熱硬化性樹脂にあつては５〜20重量
％、 (B) アルカリ金属けい酸塩にあつては0.1〜15重
量％、 (C) りん酸塩にあつては５〜20重量％、また (D) 硼素化合物にあつては１〜20重量％であることを特徴とする可撓性シート状耐火建築
材料が、耐火性能および可撓性に優れるばかりで
なく、前記した建築内装材料として要求される他
の諸性能をも満足し得ることを見い出し、本発明
に到達した。ここで裏面最高温度とは、前記混合
物から得られた厚さ4.0±0.1mm、比重0.24±0.01
のシート状物と厚さ0.8mmの亜鉛鉄板との複合体
のシート状物側を、電圧調節を有する1.2kwの丸
型電熱器で昭和44年建設省公示第2999号、別記第
１・４に定められている昇温曲線にあわせて30分
間で840℃まで加熱したときに複合体の亜鉛鉄板
側で測定される温度の最高値（以下、シート状物
と鉄板との複合体の前記シート状物側を840℃ま
で30分間加熱した時の裏面最高温度、または単に
裏面最高温度と記すことがある）を意味し、該温
度が600℃以下であると昭和44年建設省告示第
2999号「建築基準法施行令第107条第１号の規定
に基づく耐火構造の指定方法」の別記で規定する
第１耐火性能を満足するものである。本発明で用いられる二水石膏は、難燃性付与効
果、色調、可撓性、耐折曲性等、建築材料として
備えるべき条件を充分満足できるものであり、例
えば、天然産石膏、りん酸副生石膏、チタン副生
石膏、排煙脱硫石膏等のいずれの製造法によつて
得られたもので使用可能である。本発明で用いられる熱可塑性樹脂としては、例
えば、酢酸ビニル系重合体、アクリル系重合体、
塩化ビニル系重合体、塩化ビニリデン系重合体、
ウレタン系、スチレン―ブタジエン系重合体等を
あげることができるが、特に酢酸ビニル系重合体
が好ましい。更に、酢酸ビニル系重合体として
は、酢酸ビニル単独重合体のほかに、例えば、エ
チレン、各種の（メタ）アクリル酸エステル類、
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、マレイ
ン酸エステル類、ビニルバーサチツク酸、ジアセ
トンアクリルアミド、プロピオン酸ビニル、カプ
ロン酸ビニル、塩化ビニル等と酢酸ビニルとの共
重合体をあげることができるが、得られたシート
状物の可撓性や、耐折曲性、耐水性、防結露性等
の点から、エチレンと酢酸ビニルの共重合体を用
いることが最も好ましい。本発明で用いられる、(A)水溶性熱硬化性樹脂、
(B)アルカリ金属けい酸塩、(C)りん酸塩、(D)硼酸化
合物のなかから選ばれる１種もしくは、２種以上
の成分としては、先ず(A)水溶性熱硬化性樹脂とし
ては、例えば、フエノール樹脂、ユリアー樹脂、
メラミン樹脂、グリプタル樹脂等をあげることが
できる。次に、(B)アルカリ金属けい酸塩として
は、例えば、けい酸ナトリウム、けい酸カリウ
ム、けい酸リチウム、けい酸セシウム等をあげる
ことができる。(C)りん酸塩としては、例えば、第
１りん酸アルミニウム、第１りん酸ナトリウム、
第１りん酸マグネシウム等をあげることができ
る。(D)硼素化合物としては、例えば、硼酸、硼酸
ナトリウム、硼酸カリウム、硼酸アンモニウム等
をあげることができるが、得られたシート状物の
可撓性、耐折曲性、耐火性等の点から、(A)水溶性
熱硬化性樹脂としては、フエノール樹脂、(B)アル
カリ金属けい酸塩としては、けい酸ソーダー、(C)
りん酸塩としては、第１りん酸アルミニウム、(D)
硼素化合物としては、硼砂を用いることが最も好
ましい。これらの成分は、１種もしくは、２種以
上を併用して使用することができる。本発明の可撓性を有するシート状耐火建築材料
において、バインダー成分としての熱可塑性樹脂
は、耐火性及び可撓性、耐折曲性などの点から、
シート状物固形分中の約６〜40重量％の範囲内で
用いることが必要である。熱可塑性樹脂が40重量
％以上の場合には本発明でいう耐火性能が充分で
なく、また６重量％以下ではシート状物の可撓性
や耐折曲性が充分でなくなる。さらに、耐水性、
耐候性、耐ブロツキング性を加味するならば、熱
可塑性樹脂を約６〜20重量％含むものが最も好ま
しい。次に、前記した(A)、(B)、(C)、(D)に示す成分の配
合割合は、単独で使用する場合それぞれシート状
物固形分中、(A)水溶性熱硬化性樹脂は、約５〜約
20重量％、(B)アルカリ金属けい酸塩は、約0.1〜
約15重量％、(C)りん酸塩は、約５〜約20重量％、
(D)硼素化合物は、約１〜約20重量％であることが
好ましく、２種以上を併用する場合は、使用する
成分の上限内であれば、その割合は、任意に設定
することができる。上記配合割合を逸脱した領域
では、しばしば該シート状物と、鉄板との複合体
の前記シート状物側を840℃まで30分間加熱した
時の裏面最高温度を600℃以下にとどめることが
困難であつたり、もしくは、可撓性、耐折曲性に
乏しく、脆くなる場合があるので、本願発明が目
的とするシート状物における前述した(A)、(B)、
(C)、(D)の各成分は上述した範囲にあることが好ま
しい。本発明の可撓性シート状耐火建築材料には、本
発明の主旨を損わない範囲で上述の成分の他に、
パーライト、シラスバルーン、中空ガラス球等の
軽量骨材、及び強化材としてビニロンやナイロン
等の有機質繊維、ガラス繊維、石綿、岩綿等の無
機質繊維、雲母等の板状物質、例えば、ガラスペ
ーパー、ガラスマツト、ガラスクロス、アスベス
トペーパー、寒冷紗、不織布、紙等の布状物質を
配合することができ、さらに各種染料、顔料等の
着色剤、防かび剤、発泡剤、空気連行剤、整泡
剤、増粘剤、架橋剤等を配合することもできる。本発明の可撓性を有するシート状耐火建築材料
を具体的に製造する１つの方法は、先ず、適当な
固形分濃度のエマルジヨン状熱可塑性樹脂及び、
成型性から要求される量の水、必要に応じて可塑
剤、顔料、発泡剤、空気連行剤、架橋剤、及び成
型性改良の為の、例えば、ポリビニルアルコール
等の増粘剤等を添加し混合撹拌する。次に、撹拌
を続けながら、適当な粒度及び、粒度分布を持つ
た適量の二水石膏を徐々に添加する。さらに、混
合撹拌を続けながら、前記した成分(A)、(B)、(C)、
(D)のなかから選ばれた１種もしくは、２種以上の
成分を添加していき、原液スラリーを調整する。
必要とあらば、この段階で、各種強化材を添加す
る。脱泡もしくは、整泡後、該スラリーをシート
状に成型する。成型法としては、例えば、押出
法、コート法、浸漬法があり、いずれの方法でも
成型可能である。押出法は、比較的高粘度の上記
スラリーを押出機より口金を通して厚さ0.5〜５
mmのシート状に押出し、回転加熱ドラム等の上に
乗せて必要があれば、更に、熱風を送り乾燥せし
める方法であり、乾燥が容易である。コート法
は、比較的低粘度の上記スラリーを、フイルム又
は、ベルト上に一定間隙を持つたドクターブレー
ド等を通して塗りつけていく方法であり、フイル
ム又は、ベルトに乗せたまま、乾燥機に送られ
る。浸漬法は、連続した布状強化材を上記スラリ
ー中にくぐらせ、布状強化材の両面に該スラリー
を付着させた後、適当なシート厚さになるように
ローラー又は、ヘラ状のブレードで該スラリーを
かき落し乾燥させる方法で、シート状成型物の内
部に、布状強化材を入れることができ、両面乾燥
で、乾燥速度を早くできる。このような方法で成
型されたシートは、十分乾燥された後、熱ローラ
ーもしくは、熱プレート等に送られて熱処理され
る。熱処理温度及び時間は、熱可塑性粒子が互い
に融着し、無機質粉体を保持でき、得られたシー
ト状成型物が十分性能を発揮できるに足る条件が
必要であり、バインダーとして使用する熱可塑性
樹脂の種類によつて異なるが、50〜200℃、３〜
30分が適当である。又、熱処理前又は、後に、ロ
ーラー間を通す方法等によつてシート状物の厚さ
を調節均一化する必要があり、この時点で、必要
に応じて表面にエンボス加工することも可能であ
る。本発明のシート状耐火建築材料は、前にも述べ
た如く、可撓性があつてしなやかであり、引張り
及び、曲げ、引掻きの各強度、耐摩耗性にも優れ
て、加工性にも富み、エンボス加工等も可能で優
れた外観を付与することができる。又、長尺ロー
ル巻きが可能であり、各種の金属板、石膏ボー
ド、合板、しつくい壁等に適当な接着剤もしく
は、粉末状、又は、フイルム状の熱可塑性樹脂を
はさんで、熱圧着する等の方法で接着することが
できる。該シート状物を接着させた複合体は、一
体に切断したり、折曲げ加工することも可能であ
り、多量の二水石膏と、前記した(A)、(B)、(C)、(D)
等の成分を含んでいるが為に、耐火性に優れ、石
綿スレート板、石膏ボード等の不燃性板状材料と
複合化した場合は、不燃材料として合格する性能
を有するばかりでなく、亜鉛鉄板や、カラー鋼板
と複合化した場合は、耐火構造材料としても合格
し得る性能を有するものである。また該シート状
物の表面は平滑であるので、汚れにくく、汚れて
も落ちやすい。また、表面を撥水剤で処理することにより、水
浸透性を防ぎインク等によるしみを付きにくくす
ることもできる。この場合でも、水蒸気は依然と
して通すので防結露性を損うことはない。このよ
うに、本発明のシート状耐火建築材料は、壁、天
井、床等の内装材料として広く要求される種々の
特性を全て満足できる多機能性材料であり、建築
用内装材料の分野ばかりでなく、自動車、船舶等
の内装材としても適したものであり、更には、ル
ームクーラーや、モーター類のハウジングに貼り
合せる防振材や、断熱材としても使用することが
できる。以下、実施例により、本発明を具体的に説明す
るが、これらの実施例により本発明は何等限定さ
れるものではない。又、実施例中特に断わらない
限り、「部」は全て重量部を意味する。実施例１、比較例１ポリビニルアルコール（けん化度80％、重合度
2000）10％水溶液7.2部と、ポリビニルアルコー
ル（けん化度90％、重合度1700）10％水溶液3.9
部に、水20.0部を加えて、ニーダーで撹拌しなが
ら、ロツクウール（新日鉄化学(株)製）7.2部と、
二水石膏（消石灰法排煙脱硫副生物）73.2部を添
加して混合した。このスラリーに、水30.2部とカ
チオン性特殊ポリアミド樹脂（住友化学工業(株)製
スミレーズレジン650−30）2.4部と、エチレン―
酢酸ビニ共重合体エマルジヨン（(株)クラレ製パン
フレツクスOM7000固形分濃度49.5％）27.7部と、
けい酸ソーダー（大阪硅酸曹達(株)製１号硅酸ソー
ダー固形分濃度70％）7.5部を加えて、均一に混
合して発泡させ、スラリー比重を0.5としこれを
キヤリアーシート上に流延して、100℃60分間加
熱乾燥してシート状物を得た。また比較例とし
て、エチレン―酢酸ビニル共重合体エマルジヨン
にかえて、尿素―フオルムアルデヒド系重合体
（大鹿振興(株)製大鹿レジン104）エマルジヨンを用
いて、実施例―１に記載と同様の方法でシート状
物を得た。これらシート状物の各種物性を測定し
て、得られた結果を表―１に示した。

【表】

【表】＊柔軟性：JISL1079カンチレバー法に基く測定
結果を示した。＊折曲加工性：シート状試料を厚さ0.6mmの亜鉛
鉄板にエポキシ樹脂系接着剤で貼り合せた複
合体を角度の鋭い金属製定盤の角にあてて、
90度の角度に、内曲げ及び、外曲げした場合
の鉄板に貼り合せたシート状物のクラツクの
状態を観察した結果を示すもので、クラツク
が入らなかつたものを良好と表現した。＊ブロツキング性：シート状試料の表面と裏面が
接するように重ね合せ、上から、70g／cm²の
重錘を置き、50℃RH90％中に、24時間放置
した後のシートのブロツキング状態を観察し
た結果を示すもので、ブロツキングのないも
のを良好と表現した。＊燃焼性：シート状試料を厚さ0.6mmの亜鉛鉄板
に、エポキシ樹脂系接着剤で貼り合せた複合
体を、建設省告示第1828号、第3417号に準ず
る燃焼性試験法で試験した燃焼性の結果を示
した。＊耐火性：22cm×22cmのシート状試料を厚さ0.8
mm、大きさ22cm×22cmの亜鉛鉄板にクロロプ
レン系ゴム接着剤で貼り合せた複合体を、電
圧調節を有する1.2KWの丸型電熱器上で、
昭和44年建設省告示第2999号、別記第１・四
30分加熱に定める加熱曲線、即ち、30分間に
840℃まで、該シート状物側を加熱する方法
に準じた場合の、鉄板中央部の温度を同告示
の指定する熱電対で測定し、得られた結果
を、裏面最高温度として示した。表―１の結果から、バインダーとしての熱可塑
性樹脂としては、シート状物の柔軟性、折曲加工
性、ブロツキング性の点で熱可塑性樹脂のエチレ
ン―酢酸ビニル系共重合体が適しており、熱硬化
性樹脂の尿素―フオルムアルデヒド重合体は不適
当であることがわかる。実施例２〜３，比較例２〜３実施例１に於ける二水石膏と、バインダーとし
てのエチレン―酢酸ビニル系共重合体の配合割合
を表−２に示す割合いにかえ、実施例１と同様に
してシート状物を得た。これらシート状の各種物
性を測定して、得られた結果を表−２に示した。

【表】

【表】表−２の結果から、バインダーとしてのエチレ
ン―酢酸ビニル系共重合体の配合割合としては、
シート状物の柔軟性、折曲加工性、ブロツキング
性、及び燃焼性等の点から、シート状物固形分中
６〜40重量％含むものが適しているということが
いえる。実施例４〜15，比較例４実施例１に於けるけい酸ソーダーを表−３に示
す成分にかえ、実施例１と同様にしてシート状物
を得た。また比較例として、これら成分を含まな
い場合も実施例１と同様にしてシート状物を得
た。これらシート状物の各種物性を測定して、得
られた結果を表−３に示した。

【表】表−３の結果から、成分(A)、(B)、(C)、(D)のいず
れかを含むことによつて、柔軟性、折曲加工性等
のシート状物としての必須特性を何等損うことな
く、シート状物と鉄板との複合体に於て、前記シ
ート状物側を840℃まで加熱した時の裏面最高温
度を600℃以下にとどめ得る耐火性能が得られ、
可撓性を有しかつ防火性に優れたシート状耐火建
築材料として適しているということがいえる。し
かしながら、前述した成分(A)、(B)、(C)、(D)の好ま
しい範囲を逸脱した領域では、耐火性能、又は折
曲加工性能が低下する傾向にあり、これらの性能
をかろうじて満足している。実施例 16〜21 実施例１に於けるけい酸ソーダーを表−５に示
す成分にかえ、実施例１に同様にして、シート状
物を得た。これらシート状物の各種物性を測定し
て、得られた結果を表−４に示した。

【表】表−５の結果から、成分(A)、(B)、(C)、(D)で示し
た、フエノール樹脂、けい酸ソーダー、りん酸ア
ルミニウム、硼砂の各成分を、任意の組合せによ
る２成分系として用いても、シート状物と、鉄板
との複合体に於て、前記シート状物側を840℃ま
で30分間加熱した時の裏面最高温度を600℃以下
にとどめ得るような耐火性能は、成分(A)、(B)、
(C)、(D)を単独で用いた場合と同等乃至は、同等以
上のものが得られるといえる。

Claims

【特許請求の範囲】１主成分としての二水石膏、バインダー成分と
して少割合の熱可塑性樹脂、並びに(A)水溶性熱硬
化性樹脂、(B)アルカリ金属けい酸塩、(C)りん酸塩
および(D)硼素化合物の群から選ばれた１種もしく
は２種以上の化合物からなるシート状物であつ
て、前記熱可塑性樹脂の割合が６〜40重量％で、
前記(A)、(B)、(C)および(D)の割合が、 (A) 水溶性熱硬化性樹脂にあつては５〜20重量
％、 (B) アルカリ金属けい酸塩にあつては0.1〜15重
量％、 (C) りん酸塩にあつては５〜20重量％、また (D) 硼素化合物にあつては１〜20重量％であることを特徴とする可撓性シート状耐火建築
材料。