JPS63233826A - 防火性複合体 - Google Patents

防火性複合体

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JPS63233826A
JPS63233826A JP62069800A JP6980087A JPS63233826A JP S63233826 A JPS63233826 A JP S63233826A JP 62069800 A JP62069800 A JP 62069800A JP 6980087 A JP6980087 A JP 6980087A JP S63233826 A JPS63233826 A JP S63233826A
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島津 久夫
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は塩素化塩化ビニル樹脂(以下、cpvcという
)発泡体と無機物含有面材からなる複合体に関する。さ
らに詳しくは、本発明は燃焼時の発熱量および発煙量が
小さく断熱性能に優れるなどの特性を有するCPVC発
泡体と無機物含有面材とを複合することにより、火災時
の火や高温下に暴露されたばあいであっても優れた形状
保持性によって収縮がきわめて小さく、しかも発熱量お
よび発煙量が小さいcpvc発泡体と無機物含有面材か
らなる複合体に関する。
[従来の技術およびその問題点コ cpvcの発泡体は塩素含有率が大きく、燃焼時の発熱
量および発煙量が小さいので、従来より防火性能の高い
断熱材として利用することが期待されている。しかしな
がら、cpvc発泡体の基材樹脂として用いられている
cpvcは熱可塑性樹脂であるため、火災時などのよう
に高温下にさらされたばあいには大きく収縮するので、
不充分な防火性能しか示さないという問題がある。
cpvc発泡体に無機充填剤を含有させたばあい、高温
下での形状保持性が向上することが本発明者らによって
見出されている。とくに体積1cm3あたりに無機充填
剤を0.01g以上含有させた無機充填剤含有cpvc
発泡体は、200℃で1時間加熱したときの体積保持率
が40%以上であり、実用上有用な発泡体である。
かかる無機充填剤含有cpvc発泡体には、火災時の高
温下における形状保持性の向上や燃焼時の発熱量および
発煙量の抑制などの防火性能をより一層向上させること
が期待されており、また防火性能の向上とコンクリート
打込み性の両立、発泡体単体では実現困難な曲げを中心
とする機械強度の向上、表面材を現場で施工する工程の
省略、コンクリート打込み型枠の省略、長尺物の提供な
どが嘱望されている。
また、約68%(Iff%、以下同様)以上の塩素含有
率を有するcpvcを用いた発泡体は、無機充填剤含有
の有無にかかわらず、燃焼時に樹脂部分が灰化して発泡
体の形状を維持することが困難となり、はなはだしいと
きには発泡体が崩壊するということも起りつる。そこで
本発明者らは、かかる欠点を改善すべく先にリン酸エス
テル、とくに正リン酸エステルを含有させる発明をなし
たが、更に研究を重ねた結果、本発明に到達した。
[問題点を解決するための手段] すなわち、本発明はcpvc発泡体と無機物含有面材と
を積層してなるcpvc発泡体と無機物含有面材からな
る複合体に関する。
[作 用] 本発明の複合体はcpvc発泡体に無機物含有面材が積
層されているので、該無機物含有面材を有しないcpv
c発泡体に比べ形状保持性に優れており、燃焼時の発熱
量および発煙量が少ないのである。すなわち、無機物含
有面材の優れた形状保持性により本発明の複合体の形状
が保持されることおよびcpvc発泡体と空気との接触
が抑制されること(以下、空気との接触抑制効果という
)に起因するものと考えられる。また、無機物含有面材
は大きな熱容量をもつためにCPVC発泡体の温度上昇
が抑制されるので、cpvc発泡体の燃焼が抑制される
(以下、燃焼抑制効果という)ものと考えられる。
約88%以上の塩素含有率のcpvcを用い無機物含有
面材を積層しないcpvc発泡体は、燃焼時に樹脂部分
が灰化することもあるが、無機物含有面材を積層するこ
とにより灰化が防止される。
この作用機構は未解明であるが、無機物含有面材による
燃焼抑制効果または空気との接触抑制効果によりcpv
cの分解反応機構が変化するためであると考えられる。
〔実施例〕
本発明のCPVC発泡体と無機物含有面材からなる複合
体は、JIS A 1321に準じて表面試験を行なっ
ても、試験体の脱落、崩壊、全体にわたる溶融がなく、
さらに試験体の裏面に達する亀裂で該裏面の亀裂の幅が
試験体の厚さ10分の1以上であるものがないという形
状保持性を有する。
本発明に用いるcpvcとは、塩化ビニル系樹脂を塩素
化した樹脂のみならず、この樹脂との相溶性を有するブ
レンド用樹脂、たとえば塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエ
チレン樹脂などの少なくとも1種との混合物で、該混合
物中のブレンド用樹脂の量が50%以下であるものを含
む概念である。
塩素化される塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニル樹
脂のほか、塩化ビニルを50%以上含有する共重合体を
使用することもできる。
前記共重合体の塩化ビニル以外の成分としては、たとえ
ば酢酸ビニル、塩化ビニリデン、エチレンなどがあげら
れる。
塩素化の方法は従来公知のいずれの方法によってもよく
、たとえば紫外線照射下での光塩素化法などが好適に用
いられる。
CPVCは、平均重合度が低すぎるとえられる発泡体の
物性が低いことがあり、いっぽう平均重合度があまりに
大きいものは工業的に製造することが困難となるので、
平均重合度が300〜5000のもの、好ましくは10
00〜3000のものが適当である。また、塩素含有率
は、57〜75%のものが適当であり、好ましくは60
〜70%のものが適当である。発泡体のcpvciを一
定としたばあい、塩素含有率が大きくなるほど燃焼時の
発熱量および発煙量が低下し、燃焼時の発熱量および発
煙量を一定値以下とするばあい、塩素含有量が大きくな
るほど発泡体中のcpvczを増やす゛ことができ、発
泡体の物性が向上するため塩素含有率が57%以上のも
のを用いるのが好ましい1一方、塩素含有率が75%を
こえるものは工業的に製造することが困難である。
本発明に用いられるcpvc発泡体には、高温下での形
状保持性を向上させるために無機充填剤を含有させるの
が好ましい。本発明に用いる無機充填剤としては、平均
粒子径0.01〜300gn程度の粒状物や、平均繊維
長1燗〜50mm程度の繊維状物が用いられる。
これらの無機充填剤はその種類においてはと(に制限は
ないが、価格および入手のしやすさなどの点から、無機
粒状物であるタルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニ
ウム、水酸化マグネシウムなど、また無機繊維状物であ
る石綿、岩綿、ガラス繊維、セラミック繊維などが好ま
しい。また、シラスバルーンなどの中空体を用いること
もできる。これらの無機充填剤は単独で用いてもよく、
2種以上を併用してもよい。
無機充填剤の配合量は、無機物含有面材の種類や厚さに
応じて広い範囲で選択でき、配合を、 省略することも
可能であるが、cpvc発泡体の体積1c1113あた
りに0.01〜0.5gの範囲で含有されるのが好まし
い。体積ICll3あたりに無機充填剤を0.01 f
以上含有させた無機充填剤含有CPVC発泡体は、20
0℃で1時間加熱したときの体積保持率が40%以上で
あり、実用上青用な発泡体であるため、無機物含有面材
選択の範囲がきわめて広くなる。一方、体積1cI11
3あたりに0.5gをこえる無機充填剤を含有させたば
あい、無機充填剤含有CPVC発泡体の製造が困難とな
る。
本発明においてビーズ法によってcpvc発泡体をつる
ばあいには、用いる溶剤としてはCPVCと相溶性を有
するものであれば、基本的にいずれのものをも用いうる
。相溶性の尺度はいくつかあるが、たとえばCPVC(
平均重合度: 2500、塩素含有率:87重量%)1
00重量部、溶剤100重量部、安定剤[ビス(ジノル
マルブチル錫モノラウレート)マレニー636重量部の
混合物を、ブラベンダーブラストグラフで混練したばあ
い、最大トルクを示すときの温度が170℃以下である
ような溶剤であれば好ましい。その具体例としては、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、ジエチルベンゼンなどの
芳香族炭化水素、1,2.4−トリクロロベンゼンなど
のハロゲン化炭化水素、ブチルセロソルブなどの多価ア
ルコール誘導体、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノ
ンなどのケトン、酢酸イソオクチルなどのエステル、炭
酸ジエチルなどの炭酸誘導体、トリスクロロエチルホス
ヘートなどのリン化合物などがあげられ、これらのもの
は単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
予備発°泡粒子中に残留する応力または歪を小さくする
ためにCPVC組成物ベレット中の溶剤量はcpvcと
の溶剤の相溶性の大小にもよるが、一般i、:cPVc
100重量部に対しテlO〜2000重量部、好ましく
は50〜500重量部がよい。
本発明においてビーズ法によってcpvc発泡体をうる
ばあいには、発泡剤としては基本的にはいずれのものを
も使用しうるが、発泡時の発泡ガスの透過逸散による発
泡剤効率の低下を防ぐため、溶剤と発泡剤との親和性が
小さいことが好ましく、このような観点から、使用する
溶剤に適した発泡剤が適宜選択使用される。たとえばト
リクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、
ジクロロテトラフルオロエタンなどのフッ化炭化水素や
、プロパン、ブタン、ペンタンなどの炭“化水索が溶剤
の細順に応じて、好適に使用される。
発泡剤の含浸量は所望の発泡倍率に応じて適宜選択すれ
ばよく、含浸量に応じて温度、時間などの含浸条件も適
宜設定すればよい。
本発明においてビーズ法によってcpvc発泡体をうる
ばあいには、安定剤としてはcpvcの分解劣化を阻止
する能力を育するものであればいずれのものをも用いう
るが、ブチル錫ラウレート系、ブチル錫マレエート系あ
るいはジブチル錫ラウレートマレエート系の安定剤がと
くに好適であり、その添加量は、CPVC100重量部
に対して1〜6重量部であるのが好ましい。
なお、本発明においては、さらにたとえば酸化チタン、
群青などの顔料;第三級アミン、アルキルスルホン酸塩
などの帯電防止剤など、通常プラスチック添加剤として
用いられているものを必要に応じて適宜調整して使用し
うることはもちろんである。
本発明に用いられるCPVC発泡体は特願昭81−18
4885号明細書や特願昭81−289588号明細書
などに開示されているプレス発泡法、特開昭57−18
5430号公報などに開示されている押出発泡法および
特願昭82−281176号明細書に開示された溶剤を
ビーズ中に存在させて諸特性を大幅に改善させるビーズ
発泡法などによって製造される。
発泡体の密度は製造が可能であればいかなるものでもよ
いが、通常発泡体1 cm”中にしめるcpvcの重量
が0.01g未満であるばあい、正常な高発泡体を製造
することは困難である。また建築用断熱材として用いる
ためには熱伝導率などの物性および妥当なコストを維持
するためには発泡体1 cmj中にしめるcpvcの重
量が0.3g以下の高発泡体であることが好ましい。
無機物含有面材は燃焼時の発熱量および発煙量が小さく
防火性能の高いものが用いられる。
一般的には有機物の含有量が50%以下なかんづく 0
〜40%のものを用いるのが好ましいが、複合体全体の
燃焼時の発熱量および発煙量におよぼす影響が小さい厚
さが約2■以下のフィルム、シート、紙状物などの無機
物含有面材を防火性能の大きい前記無機充填剤含有cp
vc発泡体に積層するばあいにあっては有機物の含有量
が80%以下なかんづく、0〜60%の無機物含有面材
を用いるのが好ましい。また板状材や紙状材のようにあ
らかじめ形状の与えられた面材のほかにもモルタルなど
のように複合体製造時に形状を決定することができるも
のを用いてもよい。本発明に用いられる無機物含有面材
の具体例としては、たとえば石綿スレート、石膏ボード
、ロックウール、グラスウール、鉄やアルミニウムなど
からなる金属板または金属箔、木毛セメント、木片セメ
ント、パルプセメント、ガラスベーパーやアスベスト紙
などに代表される無機質繊維紙、ALC(Autocl
aved light−weightconcrete
) 、プレキャストコンクリート、モルタル、GRC(
ガラス繊維混入セメント)吹付石綿、吹付岩綿などがあ
げられるが、本発明はこれらの例示された無機物含有面
材のみに限定されるものではない。これらのなかではガ
ラスベーパーやアスベスト紙などに代表される無機質繊
維紙をcpvc発泡体に積層したばあい、打込みコンク
リートとの接着性がよくコンクリート打  。
込み用断熱材として使用しうるという特徴を有する。
cpvc発泡体と無機物含有面材を積層し、複合体とな
すには通常下記のような方法が用いられる。
すなわち、無機物含有面材が石膏ボードやガラスベーパ
ーのように板状や紙状などにすでに成形されているもの
であるばあい、接着剤を介してcpvc発泡体と無機物
含有面材が接着され複合体かえられる。このとき用いら
れる接着剤は使用される無機物含有面材に応じて適宜選
択されるが、その具体例としては、たとえば水ガラス接
着剤、エポキシ系接着剤、酢酸ビニル系溶剤形接管剤、
酢酸ビニル系エマルジョン形接着剤などがあげられる。
無機物含有面材がGRCのような湿式材料であるばあい
には、発泡体の表面上に該湿式材料を直接塗付、コテ塗
りまたは類似の方法で施工することによって複合体かえ
られる。また吹付岩綿のような吹付材料を用いるばあい
には、発泡体表面に該吹付材料を直接吹付けることによ
り複合体をうろことができる。
かくしてえられた複合体はJIS A 1321に規定
された表面試験方法に基づき、加熱時間を10分間に設
定して試験を行なったばあい、試験体の脱落、全厚さに
わたる溶融がなく、試験体の裏面に達する亀裂であって
、当該裏面の亀裂の幅が全厚さの10%以下と優れた防
火性能を満足するものである。なお、本発明においてか
かる規定が要求されるのは、かかる規定を複合体が満足
したばあい、複合体の火災時における形状保持性能や火
炎の貫通防止性能が優れたものとなるからである。
第1図〜第4図に示されるように、無機物含有面材(2
)はえられる複合体の用途に応じてCPVC発泡体(1
)の−刃表面あるいは両表面に必要に応じて接着剤(3
)を介して積層される。またえられる複合体の防火性能
をさらに向上させるために第5図〜第7図に示されるよ
うにCPVC発泡体(1)の全面を無機物含有面材(2
)でおおってもよい。
以下、本発明の複合体を実施例にもとづきさらに詳細に
説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるも
のではない。
実施例1および比較例1 第3図は実施例1でえられた複合体の外観を示す斜視図
である。すなわちcpvc発泡体(1)の両表面に接着
剤(3)である水ガラスを介して無機物含有面材(2)
であるガラスペーパーが圧着されたものである。
第1表に示す原料を第2表に示す割合で混合して総量が
2500gになるように調整し、ビーズ発泡法によりc
pvc発泡体を作製した。
すなわちCPVCと無機充填剤をlog容のヘンシェル
ミキサーに投入し30分間混合し、混合した粉体原料を
溶剤および安定剤とともに3g容の加圧ニーダ−に投入
し、100−130℃で30分間混練した。この混合物
をプランジャー押出機に供給し、165℃で35分間保
持したのち、70〜80℃に冷却し、内径5mmのダイ
スからストランドを押出した。押出されたストランドを
カッター(ペレタイザー)で長さ4〜6111こ細断し
てベレットをえた。
内容積8gのオートクレーブにえられたベレット約10
00gを投入し、さらに蒸発型発泡剤を。
注入し、ベレットが蒸発型発泡剤で浸漬された状態で室
温下2.5時間保持した。
つぎにベレットをオートクレーブから取出し、ステンレ
ス製フタ付き網カゴに入れ、60℃で45秒間、熱湯中
に浸漬して予備発泡させた。
えられた予備発泡粒子をポリプロピレン製網カゴに入れ
室温下で風乾して溶剤量を調整したのち、内容積8ON
のオートクレーブに前記蒸発型発泡剤とともに封入した
。室温下で2時間保持することにより発泡剤で再含浸を
行なったのち内寸250mmX  250ma+X 2
5++vの水蒸気通過孔を存するアルミ合金製金型を用
い、通常の型内発泡成形機により約113℃でCPVC
発泡体を成形した。
以上のようにビーズ発泡法を用いてえられたcpvc発
泡体から220imX  22hiX 25mu7)試
験片を切り出した。実施例1においては第1表に示され
たガラスペーパー(2)の−刃表面およびcpvc発泡
体(1)の両表面に300〜400g/ dの割合で接
着剤として水ガラスを塗布し、cpvc発泡体の両表面
にガラスペーパーを積層したのち圧着してCPVC発泡
体および無機物含有面材からなる複合体をえた。また比
較例1として無機物含有面材がcpvc発泡体に設けら
れていないcpvc発泡体のみを用いた。えられた複合
体およびcpvc発泡体を室温で24時間以上養生させ
た後、JIS A 1321「建築物の内装材料および
工法の難燃性試験方法」に記載された表面試験方法にも
とづき加熱時間の合計を10分間として試験を行なった
。試験後、試験体の崩壊または脱落、全厚さにわたる溶
融、亀裂および灰化現象を目視により観察し、また温度
時間面積および発煙係数を測定することにより形状保持
機能を評価した。その結果を第2表に示す。
実施例1および比較例1の結果から、実施例1でえられ
た無機充填剤含有CPVC発泡体に無機物含有面材を積
層したものは、比較例1でえられた無機物含有面材を積
層しない無機充填剤含有cpvc発泡体に比べて温度時
間面積および発煙係数が顕著に小さくなっていることが
わかる。
すなわち、実施例1でえられた複合体の燃焼時の発熱量
および発煙量が顕著に抑制されていることがわかる。
実施例2〜6および比較例2〜5 第1図は実施例4〜6でえられた複合体の外観を示す斜
視図である。すなわちcpvc発泡体(1)の−刃表面
に接着剤(3)である水ガラスを介して無機物含有面材
(2である石膏ボードが圧着されたものである。また第
3図は実施例2および3でえられた複合体の外観を示す
斜視図である。
すなわちcpvc発泡体(1)の両表面に接着材(3)
である水ガラスを介して無機物含有面材(2)であるガ
ラスベーパーが圧着されたものである。
総量が500gになるように第3表に示した原料を第4
表に示した割合で混合して調整し、CPVC発泡体を作
製した。
すなわちcpvcと無機充填剤と発泡剤を1oΩ容のヘ
ンシェルミキサーに投入し10分間混合し、混合した粉
体原料を溶剤および安定剤とともに1g容の密閉式双腕
型ニーダ−に投入し、20〜80℃で30分間混練して
、塊状の組成物をえた。
そののち、該組成物を金型に充填し、温度165〜18
5℃、金型にかかる圧力的180kg/ cシ、35分
間の条件で加圧加熱し、ついで20℃まで冷却後、金型
を型開きし、金型内容物を大気圧下に解放し、 cpv
c発泡体をえた。
以上のようにプレス発泡法を用いてえられたcpvc発
泡体から 220a+mX  220mmX 25in
+の試験片を切り出した。実施例2〜6においては第3
表に°示された無機物含有面材の一方表面および無機物
含有面材が積層されるcpvc発泡体の表面に、300
〜400g/rfの割合で水ガラスを塗布したのち無機
物含有面材とcpvc発泡体を圧着してcpvc発泡体
および無機物含有面材からなる複合体をえた。無機物含
有面材としてガラスペーパーを用いるばあいはcpvc
発泡体の両表面に、石膏ボードを用いるばあいはcpv
c発泡体の一方表面のみに積層した。また比較例2〜5
として無機物含有面材がCPVC発泡体に設けられてい
ないcpvc発泡体のみを用いた。えられた複合体およ
びcpvc発泡体を室温で24時間以上養生させた後、
実施例1と同様にJIS A 1321の表面試験に準
じて、加熱時間の合計を10分間として試験し、燃焼時
の形状保持性を評価した。なお石膏ボード積層複合体は
、石膏ボード面から加熱した。その結果を第4表に示す
比較例2および3でえられた塩素含有率68%、以上の
CPVCを用いた試験体は表面試験を行なうと灰化し、
試験中に脱落するかまたは多数の小亀裂が発生している
ため加熱炉から取出す際に崩壊した。比較例4および5
でえられた塩素含有率88%未満のcpvcを使用して
も無機充填剤を含有しないかまたは少量しか含有せず、
無機物含有面材も積層しないcpvc発泡体は、表面試
験の際に大きく収縮および変形し、加熱炉内で脱落した
。このため灰化現象は発生しなかったが、溶融および亀
裂の評価をすることができなかった。これらに対し、実
施例2〜6でえられた無機物含有面材が積層された複合
体は、表面試験において試験体の脱落、崩壊および全厚
さにわたる溶融がなく、また試験体の裏面に達する亀裂
で該表面の亀裂の幅が試験体の厚さの10分の1以上で
あるものがないという、満足すべき形状保持性を示した
[以下余白] [発明の効果] 本発明は、無機充填剤をまったく含有しないかまたは少
量しか含をしていないCPVC発泡体であっても無機物
含有面材と積層され複合体としたばあいには、火災時に
形状を保持する断熱材として好適に使用しうるちのであ
る。
更に、体積1 cm3あたり無機充填剤を0.01g以
上含存含有なる無機充填剤含有cpvc発泡体に無機物
含有面材を積層し複合体としたばあい、火災時などの高
温下における形状保持性がとくに優れており、燃焼時の
発熱量および発煙量の抑制など防火性能がより一層向上
する。また無機物含有面材に打込みコンクリートとの接
着性のよい無機質繊維紙を用いたものは、防火性能の向
上とコンクリート打込み性の両立した断熱材として使用
しうる。
またCPVC発泡体は無機物含有面材と積層され複合体
となっているので、防火性能の一層の向上に加え、機械
強度の向上、表面材現場施工の省略、コンクリート打込
み型枠の省略、長尺物の提供などが実現される。
さらに、塩素含を率が約68%以上のCPVCを基材と
する発泡体を用いたばあいも、強制燃焼させたばあいの
灰化現象を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例4〜6でえられた無機物含有面
材を接着剤を介しCPVC発泡体の一方表面のみに積層
した複合体の外観を示す斜視図、第2図は本発明の無機
物含有面材を接着剤を介することなく CPVC発泡体
の一方表面のみに積層した複合体の外観を示す斜視図、
第3図は本発明の実施例1〜3でえられた無機含有面材
を接着剤を介しcpvc発泡体の両表面に積層した複合
体の外観を示す斜視図、第4図は本発明の無機物含有面
材を接着剤を介することなく CPVC発泡体の両表面
に積層した複合体の外観を示す斜視図、第5図は本発明
の無機物含有面材で CPVC発泡体の全面をおおった
複合体の外観を示す斜視図、第6図は第5図のA−A線
断面図、第7図は第5図のB−B線断面図である。 (図面の主要符号) (1) : CPVC発泡体 (2):無機物含有面材 (3):接着剤 i : C!PVC発泡体 2:無機物含有面材 才3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 塩素化塩化ビニル樹脂発泡体と無機物含有面材とを
    積層してなる塩素化塩化ビニル樹脂発泡体と無機物含有
    面材からなる複合体。 2 塩素化塩化ビニル樹脂発泡体が無機充填剤を含有す
    るものである特許請求の範囲第1項記載の複合体。 3 無機充填剤が塩素化塩化ビニル樹脂発泡体の体積1
    cm^3あたりに0.01g以上含有されたものである
    特許請求の範囲第2項記載の複合体。 4 無機物含有面材が無機質繊維紙である特許請求の範
    囲第1項記載の複合体。 5 JISA1321に規定された表面試験(但し、加
    熱時間の合計を10分間とする)に基づいて、試験体の
    脱落、崩壊、全厚にわたる溶融がなく、さらに試験体の
    裏面に達する亀裂で当該裏面の亀裂の幅が全厚の10分
    の1以下である特許請求の範囲第1項、第2項、第3項
    または第4項記載の複合体。
JP62069800A 1987-03-24 1987-03-24 防火性複合体 Granted JPS63233826A (ja)

Priority Applications (1)

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JP62069800A JPS63233826A (ja) 1987-03-24 1987-03-24 防火性複合体

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