JP2018162397A

JP2018162397A - 熱膨張性耐火シート用樹脂組成物およびこれを用いた熱膨張性耐火シート

Info

Publication number: JP2018162397A
Application number: JP2017060900A
Authority: JP
Inventors: 顕士坂本; Kenji Sakamoto; 貴也丹生; Takaya Niu; ティン田; Tin Jeon
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2018-10-18

Abstract

【課題】、優れた耐火性を有し、しかも高温多湿条件下および凍結融解を繰り返す条件下においても長期耐久性を確保することができる熱膨張性耐火シート用樹脂組成物を提供する。【解決手段】酢酸ビニル含有量が１５％以上３５％以下かつメルトマスフローレート（ＭＦＲ）１０ｇ/１０ｍｉｎ以上４０ｇ/１０ｍｉｎ以下のエチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）、含窒素発泡剤（Ｂ）、リン系難燃剤（Ｃ）、炭化剤（Ｄ）および二酸化チタン（Ｅ）を含有する。【選択図】なし

Description

本発明は、熱膨張性耐火シート用樹脂組成物およびこれを用いた熱膨張性耐火シートに関する。

建築物において耐火構造が必要とされる梁、柱、床、壁、屋根や階段などの施工部位は、主にＨ鋼および鉄骨などの金属やコンクリートで形成されている。従来より、これらの施工部位において、耐火性能を高める目的で、鉄骨柱や梁を耐火被覆材で被覆することが行われてきた。このような耐火被覆材としては、吹付けロックウールが広く用いられており、その施工方法としては、現場での湿式吹付け工法が主流である。しかしながら、湿式のロックウールの現場吹付けは、作業時における粉塵が発生することや、吹付け後の養生が必要であることから衛生面や工程面に課題があった。

一方、建築物の屋内の壁や天井などの施工部位では、耐火性能を高めるためにけい酸カルシウム板、石膏ボード等を主原料とした耐火性能を有する板状建材が使用される場合もある。ただ、これらの板状建材は脆く、重量物であるため、運搬時に割れやヒビといった破損が生じたり、施工現場での置き場所を確保する必要があるなど、可搬性や施工性に課題があった。

そこで、近年、これらの課題を解決する手段として、シート状に加工することができ、しかも軽量で伸縮性を有する熱膨張性耐火シートが提案されている。熱膨張性耐火シートは、加熱により燃焼、膨張して燃焼残渣が断熱層を形成することで、耐火断熱性能を発現することができる。

例えば、特許文献１には、樹脂成分、難燃剤、発泡剤、炭化剤および充填材を含有し、ビカット軟化点が７５℃以下の熱可塑性樹脂を用いた熱膨張性耐火シートが提案されている。この熱可塑性樹脂およびこれを用いた熱膨張性耐火シートでは、優れた耐衝撃性を有し、欠落、割れ等の発生が抑制可能とされている。

また、特許文献２には、（Ａ）多価アルコール、（Ｂ）含窒素発泡剤、（Ｃ）ゴム物質、（Ｄ）難燃性発泡剤および（Ｅ）二酸化チタンを含む高耐火ゴム組成物を形成してなる高耐性ゴム組成物シートが提案されている。この高耐火ゴム組成物および高耐性ゴム組成物シートでは、火炎により形成された燃焼残渣の形状保持性が優れているとされている。

さらにまた、特許文献３には、（Ａ）熱可塑性樹脂、（Ｂ）リン化合物、（Ｃ）多官能アルコール、および（Ｄ）金属酸化物を含有してなる発泡型防火性組成物およびこれを用いた発泡型防火性シート状成形体が提案されている。この発泡型防火性組成物およびこれを用いた発泡型防火性シート状成形体では、耐水性および／または耐湿性に優れているとともに、室温から１０００℃という広範囲の温度域で垂れ落ちが改善するとされている。

特開２０００−１９２５７０号公報ＷＯ２０１２/１３２４７５号公報特開２００３−６４２６１号公報

しかしながら、特許文献１の熱膨張性耐火シートでは、壁下地材の垂直部位に釘やタッカー等の固定具で固定する場合に、固定具近傍では問題ないが、固定具から離れた箇所では、燃焼により形成された断熱層の燃焼残渣が壁下地材から崩れ落ちることがあった。そのため、壁下地材の裏面への火炎の回り込みや突き抜けが必ずしも防げないという問題があった。

また、特許文献２の耐火ゴム組成物からなる耐火シートは、壁下地材の入隅、出隅に対し、耐火ゴム組成物からなる耐火シートを鋭角に曲げにくく、位置決めが難しいなど追随性、シート納まり性に改善の余地があった。

特許文献３の発泡型防火性組成物およびこれを用いた発泡型防火性シート状成形体では、可塑剤やプロセスオイルのように分子運動性が大きいものを含有していることから、耐火性が必ずしも十分ではないという問題があった。また、高温多湿条件下および凍結融解を繰り返す条件下では、長期に渡って十分な耐火発泡性を確保することが難しいという問題があった。

さらにまた、特許文献１−３に例示される、従来の熱膨張性耐火シートは、いずれもシート単独での使用は想定しておらず、例えば屋外に露出して用いられる場合、熱膨張性耐火シートを耐水性、耐候性および防錆性を有する材料や保護カバーで覆うなどの対応が必要であった。このため、特許文献１−３の従来の熱膨張性耐火シートは、通常、経年劣化に対して、保護カバーの張替えや塗り替え等による定期的なメンテナンス対応が不可欠であった。

本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐火性を有し、しかも高温多湿条件下および凍結融解を繰り返す条件下においても長期耐久性を確保することができる熱膨張性耐火シート用樹脂組成物を提供することを課題としている。また、上記の課題に加えて、追随性やシート収まり性に優れ、位置決めや納まりが良好な熱膨張性耐火シートを提供することを課題としている。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。

すなわち、本発明の熱膨張性耐火シート用樹脂組成物は、酢酸ビニル含有量が１５％以上３５％以下かつメルトマスフローレート（ＭＦＲ）１０ｇ/１０ｍｉｎ以上４０ｇ/１０ｍｉｎ以下のエチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）、含窒素発泡剤（Ｂ）、リン系難燃剤（Ｃ）、炭化剤（Ｄ）および二酸化チタン（Ｅ）を含有することを特徴とする。

また、本発明の熱膨張性耐火シートは、上記熱膨張性耐火シート用樹脂組成物をシート状に成形してなることを特徴とする。

本発明によれば、優れた耐火性を有し、しかも高温多湿条件下および凍結融解を繰り返す条件下においても長期耐久性を確保することができる熱膨張性耐火シート用樹脂組成物を提供することができる。また、上記の効果に加えて、追随性やシート収まり性に優れ、位置決めや納まりが良好な熱膨張性耐火シートを提供することができる。

本発明に係る熱膨張性耐火シート用樹脂組成物は、酢酸ビニル含有量１５％以上３５％以下かつメルトマスフローレート（ＭＦＲ）１０ｇ/１０ｍｉｎ以上４０ｇ/１０ｍｉｎ以下のエチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）（以下、単に、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）と表記する）、含窒素発泡剤（Ｂ）、リン系難燃剤（Ｃ）、炭化剤（Ｄ）および二酸化チタン（Ｅ）を含有することを特徴としている。

以下に、本発明の熱膨張性耐火シート用樹脂組成物の各成分について、具体的に説明する。

１．エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）は、可塑剤やプロセスオイルのように分子運動性が大きい材料を含有せずに、壁下地材に適した追随性と耐火性を付与することができるとともに、加熱により優れた発泡断熱層を形成する目的で用いられる。

エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）に含まれる酢酸ビニルの含有率は、１５〜３５質量％であり、好ましくは、２５〜３０質量％である。酢酸ビニルの含有率が１５質量％未満であると、熱膨張性耐火シートの壁下地材に対する追随性が損なわれ、しかも凍結融解時に、塗膜が脆くなってしまい、長期耐久性を確保することが難しくなる。また、酢酸ビニルの含有率が３５質量％超であると、火炎により形成された燃焼残渣の形状維持性や、耐火性が低下し、高温多湿雰囲気下での長期耐久性を損ねてしまう。なお、酢酸ビニル含有量は、ＪＩＳＫ６９２４−１に準拠した方法で測定することができる。

エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）のメルトマスフローレート（以下、ＭＦＲと表記する）は、１０〜４０ｇ/１０ｍｉｎであり、好ましくは、１５〜３５ｇ/１０ｍｉｎである。ＭＦＲが１０ｇ/１０ｍｉｎ未満であると、熱膨張性耐火シートの壁下地材に対する追随性が損なわれ、しかも凍結融解時に、塗膜が脆くなってしまい、長期耐久性を確保することが難しくなる。また、ＭＦＲが４０ｇ/１０ｍｉｎ超であると、火炎により形成された燃焼残渣の形状維持性が低下し、しかも、耐火性が低下して高温多湿雰囲気下での長期耐久性を損ねてしまう。なお、ＭＦＲは、ＪＩＳＫ６９２４−１に準拠した方法で測定することができる。

エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）の含有量は、熱膨張性耐火樹脂組成物の固形分１００質量部に対して、１５〜４０質量部であることが好ましく考慮される。エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）の含有量が１５質量部未満の場合、成形後のシートの靭性が著しく損なわれてしまい、しかも耐火性が低下し、高温高湿雰囲気下での長期耐久性を確保することが難しくなる。一方、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）が４０質量部超の場合、火災等の熱にさらされた際に、発泡断熱層の燃焼残渣の形状維持性が損なわれてしまうおそれがある。
２．含窒素発泡剤（Ｂ）
含窒素発泡剤（Ｂ）は、加熱による分解により、窒素やアンモニアなど不燃性ガスを発生させ、炭化していくバインダー及び炭化剤を膨張、発泡させ、発泡断熱層を形成する役割を果たす。また、熱膨張性耐火シートに靭性を付与し、壁下地材への追随性を発揮させることを目的として用いられる。

含窒素発泡剤（Ｂ）としては、例えば、メラミン、メラミン誘導体等、ジシアンジアミド、アゾジカルボンアミド、尿素、グアニジンなどが例示される。なかでも、不燃性ガスの発生効率、下地材への追随性、耐火性の観点から、メラミン、ジシアンジアミドが好ましく、メラミンがさらに好ましい。これらは１種単独または２種以上を併用することが例示される。

含窒素発泡剤（Ｂ）の含有量は、熱膨張性耐火樹脂組成物の固形分１００質量部に対して、５〜２５質量部であることが好ましく考慮される。含窒素発泡剤（Ｂ）の含有量が５質量部未満の場合、火災等の熱にさらされた際、十分な発泡断熱層を形成することが難しく、しかも成形後のシートの靭性が著しく損なわれてしまうおそれがある。一方、含窒素発泡剤（Ｂ）の含有量が２５質量部超の場合、火災等の熱にさらされた際、発泡断熱層の燃焼残渣の形状維持性が損なわれる。しかも、凍結融解の繰り返しによりシートが硬くなるなどして、耐火性が損なわれてしまうおそれがある。
３．リン系難燃剤（Ｃ）
リン系難燃剤（Ｃ）は、加熱により後述の炭化剤（Ｄ）の脱水及びチャーと呼ばれる薄膜の形成時の触媒として作用するほか、６００℃以上の高温で加熱された際に、後述の二酸化チタン（Ｅ）と反応し、ピロリン酸チタニウムを形成する。ピロリン酸チタニウムは、灰化成分として耐火発泡層に残存することで、耐火発泡層の形状維持性を向上させることができる。

リン系難燃剤（Ｃ）としては、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などのリン酸エステル類、リン酸ナトリウム、リン酸マグネシウムなどのリン酸金属塩などが例示される。また、リン酸アンモニウム、リン酸のメラミンなどの有機塩基との塩類またはアミド、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などのポリリン酸アンモニウム類などが例示される。これらのうち、特に、耐火発泡性の形成および形状維持性、長期耐久性の観点から、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などのポリリン酸アンモニウム類が好ましい。これらは１種単独または２種以上を併用することが例示される。

ポリリン酸アンモニウム類は、加熱により分解温度に達すると、脱アンモニアなど脱アミンによりリン酸および縮合リン酸を生じる。これらのリン酸および縮合リン酸が、有機物の脱水触媒として作用し、有機物を炭化させる結果、チャー形成につながる。また、その際に発生するアンモニアガスおよび窒素ガスなどは、発泡剤として作用し、熱膨張性耐火組成物全体を膨張させることになり、また酸素濃度を減少し燃焼を抑えることができる。さらにまた、ポリリン酸アンモニウム類は、６００℃以上の高温で加熱された際に分解して、後述の二酸化チタン（Ｅ）と反応し、ピロリン酸チタニウムを形成する。ピロリン酸チタニウムは、灰化成分として耐火発泡層に残存することで、耐火発泡層の形状維持性を向上させることができる。

リン系難燃剤（Ｃ）の配合量は、熱膨張性耐火樹脂組成物の固形分１００質量部に対して、２０〜５０質量部であることが好ましく考慮される。リン系難燃剤（Ｃ）の配合量が２０質量部未満の場合、熱膨張性耐火樹脂組成物を効果的に炭化、発泡させるとともに、燃焼残渣の形状保持性を確保すること難しくなる。一方、リン系難燃剤（Ｃ）の配合量が５０重量部超の場合、高温多湿時の耐火性を確保することが難しくなる。
４．炭化剤（Ｄ）
炭化剤（Ｄ）は、リン系難燃剤（Ｃ）に含有されるリン化合物により脱水炭化され、発泡断熱層を形成するものである。

炭化剤（Ｄ）としては、加熱により炭化する分解温度が１８０℃以上、好ましくは２２０℃以上のものが使用できる。このような炭化剤（Ｄ）としては、例えば、モノペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールおよびトリペンタエリスリトール等の多価アルコールや、デンプン、セルロース等の多糖類、グルコース、フルクトース等の少糖類等が例示される。なかでも、発泡特性の観点から、モノペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールおよびトリペンタエリスリトールを用いるのが特に好ましい。これらは、１種単独または２種以上を併用することが例示される。

炭化剤（Ｄ）の配合量は、熱膨張性耐火性樹脂組成物１００質量部に対して、５〜２５質量部であることが好ましく考慮される。炭化剤（Ｄ）の配合量が５質量部未満の場合、炭化発泡層の形成が不十分となり、燃焼残渣の形状保持性を確保することが難しくなる。一方、炭化剤（Ｄ）の配合量が２５重量部超の場合、高温高湿時の耐火性が損なわれてしまうおそれがある。さらにまた、壁下地材に対する熱膨張性耐火シートの追随性を確保することが難しくなる。

なお、含窒素発泡剤（Ｂ）と炭化剤（Ｄ）との質量比〔（Ｂ）/（Ｄ）〕の値が、０．２以上４．０未満の範囲であることが好ましく考慮される。〔（Ｂ）/（Ｄ）〕の値が上記の範囲内である場合、耐火性と下地に対する追随性を確保したまま、形状保持性に優れた耐火断熱層を形成することができる。そのため、耐火断熱層が、火炎により膨張、発泡しても脱落しにくく、火炎による建物の延焼・崩落を抑制することができる。
５．二酸化チタン（Ｅ）
二酸化チタンは、６００℃以上の高温で加熱された際に、リン系難燃剤（Ｃ）と反応し、ピロリン酸チタニウムを形成し、灰化成分として耐火発泡層に残存することで、耐火発泡層の形状維持性を向上させる目的で用いられる。

二酸化チタン（Ｅ）としては、アナターゼ型、ルチル型のいずれであってもよく、特に制限されない。平均粒径としては、０．０１〜２００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．１〜１００μｍの範囲である。

二酸化チタン（Ｅ）の配合量は、熱膨張性耐火性樹脂組成物１００質量部に対して、５〜３０質量部であることが好ましく考慮される。二酸化チタン（Ｅ）の配合量が５質量部未満の場合、６００℃以上の高温で加熱された際に、灰化成分として耐火発泡層に残存するピロリン酸チタニウム量が減少し、高温域での燃焼残渣の形状維持性が不十分となるおそれがある。一方、二酸化チタン（Ｅ）の配合量が３０重量部超の場合、発泡倍率の低下が起こったり、凍結融解時の耐火性が損なわれるおそれがある。また、壁下地材に対する追随性を確保することが難しくなる。
６．ポリマー（Ｆ）
本実施形態の熱膨張性耐火樹脂組成物には、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）に加えて、樹脂成分として、水蒸気透過度が１００ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下のポリマー（Ｆ）（以下、単に、ポリマー（Ｆ）と記載する）を含有することが好ましく考慮される。ポリマー（Ｆ）は、火炎により膨張、発泡して形成された燃焼残渣の形状保持性を維持したまま、壁下地材に適した追随性と耐火性を更に高めることができる。なお、水蒸気透過度が１００ｇ／ｍ^２・２４ｈを超える場合、耐火性を確保することが難しくなる。水蒸気透過度は、ＪＩＳＫ７１２９に規定されている方法で測定することができる。

ポリマー（Ｆ）の配合量は、熱膨張性耐火シート用樹脂組成物の固形分１００質量部に対して、３〜１０質量部であることが好ましく考慮される。

また、ポリマー（Ｆ）の配合量は、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）とポリマー（Ｆ）との重量比（Ａ）/（Ｆ）の値が、１．０以上の範囲であることが好ましく考慮される。〔（Ａ）/（Ｆ）〕の値が、１．０未満の場合、壁下地材に適した追随性と耐火性を満足させることが難しくなる。

ポリマー（Ｆ）としては、例えば、ブチルゴム（ＩＩＲ）、多硫化ゴム、エピクロロヒドリンゴム、高ニトリルゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ、ＥＰＤＭなどのゴム材料や、ポリオレフィン類、熱可塑性エラストマー等が例示される。シリコーンゴムのような水蒸気透過度が１００ｇ／ｍ^２・２４ｈを超えるものを熱膨張性耐火樹脂組成物に配合すると、凍結融解耐久性および高温多湿耐久性が低下する場合がある。

熱膨張性耐火樹脂組成物には、その他の成分として、本発明の効果を損なわない範囲で必要に応じて、可塑剤、粘着付与剤、無機充填剤、酸化防止剤、滑剤や加工助剤などを添加することができる。

可塑剤としては、特に限定はないが、例えば、炭化水素類、フタル酸類、リン酸エステル類、アジピン酸エステル類、サバチン酸エステル類、リシノール酸エステル類、ポリエステル類、エポキシ類、塩化パラフィン類などが例示される。

粘着付与剤としては、特に限定はないが、例えば、ロジン樹脂、ロジン誘導体、ダンマル、ポリテルペン樹脂、テルペン変性体、脂肪族系炭化水素樹脂、シクロペンタジエン樹脂などが例示される。また、芳香族系石油樹脂、フェノール樹脂、アルキルフェノール−アセチレン樹脂、スチレン樹脂、キシレン樹脂、クマロン−インデン樹脂、ビニルトルエン−αメチルスチレン共重合体等が例示される。

無機充填材としては、例えば、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、カオリン、クレー、ベントナイト、タルクなどの無機塩類、ガラスフレーク、ワストナイトなどの酸化無機物などが例示される。また、ロックウール、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維などの無機繊維類、カーボン、ヒュームドシリカなどの微粒無機物などが例示される。

酸化防止剤としては、例えば、フェノール化合物を含む抗酸化剤、硫黄原子を含む抗酸化剤、ホスファイト化合物を含む抗酸化剤などが例示される。

滑剤としては、例えば、ポリエチレン、パラフィン、モンタン酸などのワックス類、トール油、サブ油、蜜ロウ、カルナウバロウ、ラノリンなどのロウ類、エステルワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、リシノール酸等の有機酸類などが例示される。また、ステアリルアルコールなどの有機アルコール類、ジメチルビスアミドなどのアミド系化合物などが例示される。

加工助剤としては、例えば、塩素化ポリエチレン、メチルメタクリレートーエチルアクリレート共重合体、高分子量のポリメチルメタクリレートなどが例示される。

これらの（Ａ）〜（Ｅ）の各成分や、ポリマー（Ｆ）およびその他の成分を、押出機、バンバリーミキサー、ニーダーミキサーなどの従来公知の混練装置にて混練する方法や、有機溶剤や可塑剤に懸濁させたり、加熱溶融させて塗料状にする方法などにより、熱膨張性耐火樹脂組成物を得ることができる。

次に、本発明の熱膨張性耐火樹脂組成物を用いた熱膨張性耐火シートについて説明する。

本発明の熱膨張性耐火樹脂組成物を用いた熱膨張性耐火シートは、熱膨張性耐火シート用樹脂組成物をシート状に成形してなることを特徴とする。さらに、熱膨張性耐火シートは、少なくとも一方の面に、無機層、有機層および金属層からなる群より選択される少なくとも一層を有することが好ましく考慮される。

熱膨張性耐火シートの成形方法は、特に限定されないが、従来公知の成形方法を適用することができる。例えば、熱プレス成形、押出成形、カレンダー成形などの方法が例示される。

熱膨張性耐火シートの厚みは、特に限定はないが、壁下地材への追随性の観点から、０．１〜５．０ｍｍの範囲であれば好ましく、０．３〜３．０ｍｍの範囲がさらに好ましい。

また、本発明の熱膨張性耐火樹脂組成物をシート状に成形する際には、熱膨張性耐火樹脂組成物の少なくとも一方の面に、無機層、有機層および金属層からなる群より選択される少なくとも一層を同時に積層することができる。また、熱膨張性耐火樹脂組成物を単独でシート状に成形した後に、その少なくとも一方の面に、無機層、有機層および金属層からなる群より選択される少なくとも一層を積層することもできる。

有機層、無機層および金属層を積層する順番、各層の厚みなどに限定はなく、建築物の施工部位、目的等に応じて適宜選択することができる。

本実施形態では、無機層としては、例えば、ロックウール、グラスウール、セラミックウールなどの無機繊維を使用することができる。特にガラス繊維シートを用いることが好ましい。

熱膨張性耐火樹脂組成物の一方の面に、ガラス繊維シートの層を備えることで、壁下地材に対し、大面積を有する熱膨張性耐火シートをタッカーなどの固定具で固定した際、火炎により膨張、発泡し、形成された耐火断熱層の脱落防止性を向上させることができる。

ガラス繊維としては、ガラスペーパーを用いることが好ましく、その目付け量としては、例えば、１０〜１００ｇ/ｍ^２であることが例示され、好ましくは、３０〜６０ｇ/ｍ^２であることが例示される。

有機層としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂類、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂類、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂類などのエーテル系樹脂類が例示される。また、不飽和エステル樹脂類、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体などの共重合樹脂類等が例示される。

このような有機層の形状としては、例えば、フィルム、不織布等を例示することができる。

金属層としては、例えば、鉄、鋼、ステンレス、亜鉛メッキ鋼、アルミ亜鉛合金メッキ鋼、アルミニウム等が例示される。なかでも、取り扱い性の面からアルミニウム箔を好適に用いることができる。

これらの有機層、無機層および金属層は、シート状の成形体に対し、バッチ式で供給、積層してもよいし、連続供給してもよい。

熱膨張性耐火樹脂組成物を単独でシート状に成形したものに、有機層、無機層または金属層を積層して一体化する方法としては、樹脂成形体を成形する通常の方法、条件であれば、特に制限されない。例えば、温度１００〜１８０℃、加圧圧力０．１〜３．０ＭＰａに設定したプレス機や熱板などを用いることが例示される。

このようにして得られる熱膨張性耐火シートが適用される壁下地材としては、それ自身が面材として一定の強度を備えるものであれば、特に限定されない。例えば、スレート板、セラミック板、ＡＬＣ、コンクリート板、各種セメント板、けい酸カルシウム板、含水無機物含有ボード、石膏ボード、木片セメント板などが例示される。また、合板、ＯＳＢ、パーティクルボード、ＣＬＴ、集成材などの木質板などが例示される。

熱膨張性耐火シートの使用方法としては、熱膨張性耐火シートが、壁下地材に、固定具により固定されて用いられることが好ましく考慮される。固定具としては、例えば、タッピンネジや、タッカーなどが例示される。また、必要に応じて、粘着剤、接着剤などを用いてもよい。また、壁下地材に固定された熱膨張性耐火シートの表面に、さらに、けい酸カルシウム板や石膏ボードなどの耐火ボードなどを取り付けることも可能である。

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、実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）として、エバフレックスＥＶ１５０（ＶＡ３３％、ＭＦＲ３０ｇ/１０ｍｉｎ、三井・デュポンポリケミカル社製）２４質量部、含窒素発泡剤（Ｂ）として、メラミン（日産化学社製）１０質量部、リン系難燃剤（Ｃ）としてポリリン酸アンモニウム（ＡＰ４２２、クラリアントジャパン社製）３０質量部、炭化剤（Ｄ）としてペンタエリスリトール（ジペンタリット、広栄化学社製）２０質量部、二酸化チタン（Ｅ）としてＴＲ９２（平均粒径０．２４μｍ、ハンツマン社製）１５質量部、加工助剤として、メタブレンＡ３０００（三菱化学社製）を１質量部の割合で配合し、これを加熱ロールにて混練し、熱膨張性耐火樹脂組成物を得た。なお、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）におけるＶＡの値は、酢酸ビニル含有量を示している。

次に、混練した熱膨張性耐火樹脂組成物の片面に目付５０ｇ/ｍ^２のガラスペーパー（王子エフテック社製）を積層し、１００℃に設定した加熱プレス機を用いて成形し、熱膨張性耐火シートを得た。得られたシートの樹脂部分の厚みは１．０ｍｍであった。

壁下地材として、厚さ１０ｍｍのけい酸カルシウム板２枚重ねた上に、ガラスペーパー側をけい酸カルシウム板面に熱膨張性耐火シートを置き、タッカーで固定した。更に、２０ｍｍの空隙ができるように間柱を置き、表面材として厚さ１２ｍｍのけい酸カルシウム板を取り付け、試験体を作製した。

（実施例２）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）を２８質量部、含窒素発泡剤（Ｂ）を２０質量部、炭化剤（Ｄ）を５質量部、加工助剤を２質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（実施例３）
含窒素発泡剤（Ｂ）をメラミンからジシアンジアミド（ＤＩＣＹ７、三菱化学社製）２０質量部、炭化剤（Ｄ）を１０質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（実施例４）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）を２０質量部、含窒素発泡剤（Ｂ）を１５質量部、リン系難燃剤（Ｃ）をポリリン酸アンモニウム（ＡＰ４２２）１０質量部および亜リン酸アルミニウム（ＡＰＡ１００、太平化学社産業社製）２０質量部の併用、炭化剤（Ｄ）を２４質量部、二酸化チタン（Ｅ）を１０質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（実施例５）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）を２０質量部に変更し、さらにポリマー（Ｆ）として、ブチルゴム（ＪＳＲ０６５、水蒸気透過度５８ｇ/ｍ^２・２４ｈ、ＪＳＲ社製）４質量部を配合したこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（実施例６）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）を１５質量部、リン系難燃剤（Ｃ）を３４質量部、炭化剤（Ｄ）を１５質量部、二酸化チタン（Ｅ）を１６質量部に変更し、さらにポリマー（Ｆ）として、ブチルゴム（ＪＳＲ０６５）９質量部を配合したこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（実施例７）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）を２０質量部に変更し、さらにポリマー（Ｆ）として、ポリエチレン（スミカセンＧＨ０３０、水蒸気透過度３．５ｇ/ｍ^２・２４ｈ、住友化学社製）４質量部を配合したこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（実施例８）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）を２０質量部に変更し、さらにポリマー（Ｆ）として、エチレンオレフィン共重合体（カーネル２６０Ｆ、水蒸気透過度０．９ｇ/ｍ^２・２４ｈ、日本ポリエチレン社製）４質量部を配合したこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（実施例９）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）を２０質量部に変更し、さらにポリマー（Ｆ）として、ＰＶＣ（ＰＳＬ−６７５、水蒸気透過度７．３ｇ/ｍ^２、カネカ社製）４質量部を配合したこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（比較例１）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）を１２質量部、含窒素発泡剤（Ｂ）を１２質量部、リン系難燃剤（Ｃ）を４０質量部、二酸化チタン（Ｅ）を２０質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（比較例２）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）を４５質量部、リン系難燃剤（Ｃ）を２４質量部、炭化剤（Ｄ）を１０質量部、二酸化チタン（Ｅ）を１０質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（比較例３）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）をエバフレックスＥＶ１７０（ＶＡ３３％、ＭＦＲ１ｇ/１０ｍｉｎ、三井・デュポンポリケミカル社製）２４質量部、リン系難燃剤（Ｃ）を２４質量部、炭化剤（Ｄ）を１０質量部、二酸化チタン（Ｅ）を１０質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（比較例４）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）をエバフレックスＰ１００７（ＶＡ１０％、ＭＦＲ９ｇ/１０ｍｉｎ、三井・デュポンポリケミカル社製）２４質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（比較例５）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）をエバフレックスＥＶ４５ＬＸ（ＶＡ４６％、ＭＦＲ２ｇ/１０ｍｉｎ、三井・デュポンポリケミカル社製）２４質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（比較例６）
含窒素発泡剤（Ｂ）の代わりに無機系発泡剤としてＰ-５（大塚化学社製）１０質量部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（比較例７）
二酸化チタン（Ｅ）の代わりに炭酸カルシウム（ＢＦ３００、白石工業社製）１５質量部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

（比較例８）
エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）を９質量部に変更し、さらにポリマー（Ｆ）として、ブチルゴム（ＪＳＲ０６５）１５質量部を配合したこと以外は、実施例１と同様にして試験体を作製した。

実施例１〜９および比較例１〜８の試験体について、耐火性、形状保持性、追随性、凍結融解耐久性および高温多湿耐久性を評価した。評価の基準は下記の通りである。
＜耐火性＞
ＪＩＳＡ１３０４の標準加熱曲線に準拠して、電気炉にて試験体の一面を加熱し、試験1時間後の加熱面とは反対側の表面の温度を熱電対により測定した。以下に評価基準を示す。

good：加熱面とは反対側の表面の温度が、加熱初期から１時間後まで１６２℃以下の範囲内である。

not good：加熱面とは反対側の表面の温度が、加熱初期から１６２℃超である。
＜形状保持性＞
ＪＩＳＡ１３０４に準拠した耐火試験１時間後の熱膨張性耐火シートの燃焼残渣の状態を目視判定した。以下に評価基準を示す。

good：燃焼残渣が脱落しない。

not good：燃焼残渣が一部または全脱落した。
＜追随性＞
ＪＩＳＫ５６００-５-１（耐屈曲性＜円筒形マンドレル＞）に準拠し、試験体を屈曲させたときのクラック状態を目視判定した。以下に評価基準を示す。

good：マンドレル直径５未満で軽微なクラックが発生する。

fair：マンドレル直径５未満で大きなクラックが発生する。

not good：マンドレル直径５以上で大きなクラックが発生する。
＜凍結融解耐久性＞
ＪＩＳＡ１４３５（建築用外装材料の凍結融解試験）に準拠した気中凍結気中融解法を５０サイクル実施後、耐火性と追随性の評価を実施した。以下に評価基準を示す。

good：耐火性が良好であり、かつ追随性が良好である。

fair：耐火性は良好であるが、追随性が可もしくは不可である。

not good：耐火性が不可であり、かつ追随性が不可である。
＜高温多湿耐久性＞
温度４０℃、湿度９５％を１８時間、温度６０℃、６時間を１サイクルとするプログラムを５０サイクル実施後、耐火性と追随性の評価を実施した。以下に評価基準を示す。

good：耐火性が良好であり、かつ追随性が良好である。

not good：耐火性が不可であり、かつ追随性が不可である。

結果を表１に示す。

表１に示したように、実施例１〜９の試験体においては、耐火性、形状保持性、追随性、凍結融解耐久性および高温多湿耐久性のいずれの点においても良好であることが確認された。

一方、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）の配合割合が１５質量部未満である比較例１では、追随性、凍結融解耐久性および高温多湿耐久性が実施例に劣ることが確認された。また、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）の配合割合が４０質量部超である比較例２では、凍結融解耐久性および高温多湿耐久性に加えて、耐火性と形状保持性についても実施例に劣ることが確認された。

また、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）として、ＭＦＲが１０ｇ/１０ｍｉｎ未満のものを配合した比較例３、４では、ＭＦＲが小さいほど追随性、凍結融解耐久性および高温多湿耐久性が低下することが確認された。一方、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）として、ＭＦＲが４０ｇ/１０ｍｉｎ超のものを配合した比較例５では、耐火性、形状保持性、凍結融解耐久性および高温多湿耐久性が実施例に劣ることが確認された。

さらに、含窒素発泡剤（Ｂ）を配合しなかった比較例６では、全ての評価項目について実施例に劣ることが確認された。

また、二酸化チタン（Ｅ）を配合しなかった比較例７では、耐火性、形状保持性、凍結融解耐久性および高温多湿耐久性が実施例に劣ることが確認された。

そしてまた、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）の配合割合が１５質量部未満であり、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）の不足分をポリマー（Ｆ）に一つであるブチルゴムにより補った比較例８では、耐火性および形状保持性は良好であるが、追随性、凍結融解耐久性および高温多湿耐久性が実施例と比較してやや劣ることが確認された。

Claims

酢酸ビニル含有量が１５％以上３５％以下かつメルトマスフローレート（ＭＦＲ）１０ｇ/１０ｍｉｎ以上４０ｇ/１０ｍｉｎ以下のエチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）、含窒素発泡剤（Ｂ）、リン系難燃剤（Ｃ）、炭化剤（Ｄ）および二酸化チタン（Ｅ）を含有することを特徴とする熱膨張性耐火シート用樹脂組成物。
請求項１に記載の各成分に加えて、水蒸気透過度が１００ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下のポリマー（Ｆ）をさらに含有することを特徴とする熱膨張性耐火シート用樹脂組成物。
前記熱膨張性耐火シート用樹脂組成物の固形分１００質量部に対して、エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）の配合割合が１５〜４０質量部、含窒素発泡剤（Ｂ）の配合割合が５〜２５質量部、リン系難燃剤（Ｃ）の配合割合が２０〜５０質量部、炭化剤（Ｄ）の配合割合が５〜２５質量部、および二酸化チタン（Ｅ）の配合割合が５〜３０質量部であることを特徴とする請求項１または２に記載の熱膨張性耐火シート用樹脂組成物。
前記熱膨張性耐火シート用樹脂組成物の固形分１００質量部に対して、前記ポリマー（Ｆ）の配合割合が３〜１０質量部であることを特徴とする請求項２から３のいずれか一項に記載の熱膨張性耐火シート用樹脂組成物。
前記含窒素発泡剤（Ｂ）と前記炭化剤（Ｄ）との質量比〔（Ｂ）/（Ｄ）〕が、０．２以上４．０未満の範囲であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の熱膨張性耐火シート用樹脂組成物。
前記エチレン酢酸ビニル共重合体（Ａ）と前記ポリマー（Ｆ）との重量比〔（Ａ）/（Ｆ）〕が、１．０以上の範囲であることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の熱膨張性耐火シート用樹脂組成物。
請求項１から６のいずれか一項に記載の熱膨張性耐火シート用樹脂組成物をシート状に成形してなることを特徴とする熱膨張性耐火シート。
少なくとも一方の面に、無機層、有機層および金属層からなる群より選択される少なくとも一層を有することを特徴とする請求項８に記載の熱膨張性耐火シート。
請求項７または８に記載の熱膨張性耐火シートが、壁下地材に、固定具により固定されて用いられることを特徴とする熱膨張性耐火シートの使用方法。