JPH0126440Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、無機質繊維と主成分とする無機質繊
維製フエルトと、該無機質繊維製フエルトの少な
くとも片側表面に形成されている耐熱性塗料層と
で構成されている柔軟性を具備する耐火シートに
関するものであり、柔軟特性、切断や切り込み等
の機械加工特性、施工特性、運搬などの取扱い作
業性、公害防止性等に於いて優れた性質を有する
耐火シートを提供するものである。

高熱を発する機器の周囲を熱保護するためのシ
ート状材料としては、結合剤を利用して無機質繊
維を低密度に成形したシート、無機質物質の剛直
板、あるいはアスベスト系シート等が利用されて
いるが、これらのシート状材料は、いずれも、柔
軟性、機械加工性、施工性、取扱い作業性、公害
防止性等において満足され得るものではないのが
実情である。また、特に耐火特性を有する無機質
繊維製フエルトとしては、ロツクウール製フエル
トやガラス繊維製フエルト等が利用されている
が、前者のロツクウール製フエルトは、これを湿
式抄造法を利用して製造する場合に、抄造脱水後
のウエツトフエルトの湿潤強度が弱いために抄造
が極めて困難であり、また、乾式製造法による場
合には、得られるフエルトにおける繊維の分散状
態が悪く、外観、強度、圧縮回復率等に満足する
ものが得られない等の欠点がある。また、後者の
ガラス繊維製フエルトは、これを湿式抄造法を利
用して製造する場合には、ガラス繊維自体が剛直
であるため、湿式抄造工程での水性が大きく、
有機質結合剤のリテンシヨン、固着作用が悪く不
経済であるばかりか、或る程度の機械的強度を具
備するフエルトとするには多量の有機質結合剤を
必要とするため、機械的強度と耐火性とをバラン
ス良く具備するフエルトを得ることが出来なく、
更に、湿式製造法による場合には前述の乾式製造
法によるロツクウール製フエルトと同様の弊害が
現出する。

本考案は、ロツクウール20〜97重量％、ガラス
繊維１〜50重量％、有機質樹脂または有機質樹脂
とポリオレフイン系熱溶融性繊維との混合物から
なる有機質結合剤１〜30重量％、結合助剤１〜２
重量％とが必須の固形成分とされている湿式抄造
体からなる無機質繊維製フエルトの少なくとも片
側表面が、少なくとも繊維状チタン酸カリウムを
含有するシリコーン樹脂による耐熱性塗料層で被
覆された構成からなる耐火シートとすることによ
り、すなわち、製造業者や施工業者等の健康に悪
影響を及ぼすアスベストを全く使用することなし
に得られる無機質繊維製フエルトで、しかも耐火
性、断熱性、引張強度、圧縮回復率、外観等に優
れた性質を有する無機質繊維製フエルトを使用
し、該フエルトの表面に耐熱性塗料層を具備せし
めた構成とすることにより、柔軟特性、切断や切
り込み等の機械加工特性、施工特性、運搬などの
取扱い作業性、公害防止性等に於いて優れた性質
を有する耐火シートを提供し得たものである。

以下本考案の柔軟性を具備する耐火シートの構
成を図面実施例に基いて説明する。

第１図に示される本考案の一実施例品たる耐火
シート１は、符号２で表示される無機質繊維製フ
エルト、即ち、20〜97重量％のロツクウールと、
１〜50重量％のガラス繊維と、１〜30重量％の有
機質樹脂または有機質樹脂とポリオレフイン系熱
溶融性繊維との混合物からなる有機質結合剤と、
１〜２重量％の結合助剤とを必須の固形成分とし
て構成されている湿式抄造法による無機質繊維製
フエルト２と、該無機質繊維製フエルト２の片側
表面に形成されている耐熱性塗料層３、即ち、少
なくとも繊維状チタン酸カリウムを含有するシリ
コーン樹脂による耐熱性塗料層３との構成から成
るものである。

次に本考案の柔軟性を具備する耐火シートにお
ける湿式抄造法による無機質繊維製フエルトを構
成する各固形成分の個々について説明する。

無機質繊維製フエルトを構成する固形成分中の
ロツクウールはもう一方の無機質繊維成分たるガ
ラス繊維と共に耐火成分をなすもので、この無機
質繊維製フエルトを構成する必須の固形成分中の
20〜97重量％、好ましくは45〜80重量％がロツク
ウールで構成されていることが必要である。これ
は、ロツクウールが無機質繊維製フエルトを構成
する必須の固形成分中の20重量％未満になると、
得られる無機質繊維製フエルトに耐火性と機械的
強度とをバランス良く具備させることが出来なく
なるためである。本考案で使用する湿式抄造法に
よる無機質繊維製フエルトを構成するもう一方の
無機質繊維たるガラス繊維は、この無機質繊維製
フエルトを構成する必須の固形成分中の１〜50重
量％の範囲内で含まれていることが必要である。
これは、ガラス繊維が無機質繊維製フエルトを構
成する必須の固形成分中の１重量％未満になる
と、無機質繊維製フエルトを製造する際の抄造脱
水後の湿潤強度が低下し、製造効率が悪くなると
いう欠点を生じ、また、ガラス繊維が無機質繊維
製フエルトを構成する必須の固形成分中の50重量
％を超える場合には、耐火性と機械的強度とをバ
ランス良く備えた無機質繊維製フエルトを得るこ
とが出来なくなるためである。

前記無機質繊維製フエルトは、必須の固形成分
中の１〜30重量％の有機質樹脂または有機質樹脂
とポリオレフイン系熱融着性繊維との混合物から
なる有機質結合剤により、前記ロツクウールとガ
ラス繊維とからなる無機質繊維が絡合、結合せし
められて構成されているものであるが、これは、
前記無機質繊維製フエルトにおいて、前記有機質
結合剤が前記無機質繊維製フエルトを構成する必
須の固形成分中の１重量％未満になると、無機質
繊維製フエルトの乾燥強度と湿潤強度との両強度
が低下するためであり、また30重量％を超えると
無機質繊維製フエルトの耐火性が十分ではなくな
り、いずれも、具備せしめられる物性の面で満足
され得る無機質繊維製フエルトを得ることが出来
なくなるためである。

本考案で利用されるこの無機質繊維製フエルト
において有機質結合剤として利用される有機質樹
脂としては、アクリル樹脂、変性アクリル樹脂、
ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合樹
脂、スチレン−ブタジエン共重合樹脂、ニトリル
−ブタジエン共重合樹脂、ポリ塩化ビニリデン、
変性ポリ塩化ビニリデン等の各樹脂が、また、ポ
リオレフイン系熱融着性繊維としては、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン複
合繊維等が好適である。本考案で利用される前記
無機質繊維製フエルトにおいては、前述の通り有
機質樹脂または有機質樹脂とポリオレフイン系熱
融着性繊維との混合物からなる有機質結合剤が利
用されるが、この有機質結合剤としてポリオレフ
イン系熱融着性繊維が併用される場合には、無機
質繊維製フエルトを得る際の抄造工程で前記ポリ
オレフイン系熱融着性繊維がその抄造性を向上さ
せる作用を奏し、かつフエルトの乾燥工程で該ポ
リオレフイン系熱融着性繊維が部分的に熱融着
し、フエルトの結合剤としての作用を奏するの
で、製造効率を良くするうえに、得られる無機質
繊維製フエルトの強度が更に高められる等の効果
が得られる。この有機質結合剤は、前記した通
り、有機質樹脂単体、あるいは該有機質樹脂とポ
リオレフイン系熱融着性繊維との混合物が利用さ
れているものであり、無機質繊維製フエルトを構
成する必須の固形成分中の１〜30重量％が前記有
機質結合剤で構成されていれば十分であるが、実
用面からみて、有機質樹脂は、これの単体が有機
質結合剤として使用される場合でも、あるいはポ
リオレフイン系熱融着性繊維と併用される場合で
も、いずれにおいても無機質繊維製フエルトを構
成する必須の固形成分中の５〜15重量％程度が好
ましく、また、有機質樹脂に併用されるポリオレ
フイン系熱融着性繊維は３〜10重量％程度が好ま
しい。尚、結合剤たる有機質樹脂は、無機質繊維
製フエルトの製造の際には有機質樹脂エマルジヨ
ンの状態で使用されるものである。

本考案で利用される無機質繊維製フエルトを構
成する固形成分中の結合助剤は、無機質繊維製フ
エルトを湿式抄造法で得る場合の抄造工程におい
て、バインダーたる前述の有機質樹脂をウエツト
フエルトに効果的にリテンシヨン、固着せしめる
作用を果すもので、通常、アニオン系又はカチオ
ン系の高分子凝集剤が使用される。これら高分子
凝集剤の使用に際しては、その含有量が0.05重量
％程度で凝集効果が十分に発現され、0.1〜0.5重
量％程度でその凝集効果が最良となるが、1.0重
量％以上になると一旦凝集したブロツクが再分散
する現象が発生するので、約1.0重量％までに抑
えておくことが好ましい。更に、結合助剤として
アニオン系凝集剤を利用する場合には、該凝集剤
による凝集効果を高めるために硫酸バンドを併用
するのが好ましく、例えば、アニオン系凝集剤た
るポリアクリルアミドを必須の固形成分中の0.05
〜0.5重量％にし、硫酸バンドを0.1〜1.5重量％程
度使用し、抄造原料たるスラリーのPHを4.5〜6.8
程度に抑えておくのが好ましい。これは、硫酸バ
ンドを多量に添加すると、無機質繊維として使用
されているロツクウールに酸加水分解反応が起
り、得られる無機質繊維製フエルトの強度が低下
するという弊害が発生するためである。

以上の通りの固形成分を必須の固形成分とする
本考案で利用される無機質繊維製フエルトは、前
記必須の固形成分を全固形成分として構成される
か、あるいは、前記必須の固形成分と若干量の着
色剤成分とを全固形成分として構成されるもので
あり、これらの各固形成分が略均一に分散、絡合
され、フエルト状構造をなすものである。この場
合、無機質繊維製フエルトは、その比重が0.5を
超える高比重のものになると、熱伝導率が大きく
なるために優れた断熱性能を具備することが困難
となるので、0.5以下の軽比重にされるのが好ま
しい。この無機質繊維製フエルトは、通常の湿式
抄造法、即ち、20〜97重量％のロツクウールと、
１〜50重量％のガラス繊維と、１〜30重量％の有
機質結合剤と、１〜２重量％の結合助剤とから成
る固形成分混合物、あるいは該固形成分混合物に
若干量の着色剤等を添加した全固形成分を、全固
形成分の約100倍量の水中に分散させ、全固形成
分約１重量％の分散液からなる水性スラリーを形
成する第１工程と、該第１工程で得られた水性ス
ラリーを長網式（フオードリニヤタイプ）の抄造
機を使用して抄造、脱水し、抄造フエルトを得る
第２工程と、該第２工程で得られた抄造フエルト
を乾燥し、成形を完了せしめる第３工程とからな
る湿式抄造法によつて容易に得ることが出来る
が、有機質結合剤たる有機質樹脂の１部を、抄造
後のウエツトフエルトまたは抄造、乾燥後のフエ
ルトに有機質樹脂エマルジヨンのかたちにしてス
プレーするか、あるいは含浸処理するかして含浸
させ、続いて乾燥処理を行うことによつても得る
ことの出来るものである。

本考案の柔軟性を具備する耐火シートにおいて
前記無機質繊維製フエルトの少なくとも片側表面
に形成されている耐熱性塗料層は、該無機質繊維
製フエルトの少なくとも片側表面にコーテイング
された耐熱性塗料が硬化せしめられることによつ
て形成されているもので、少なくとも繊維状チタ
ン酸カリウムを含有するシリコーン樹脂で構成さ
れているものである。この耐熱性塗料層の形成に
利用される耐熱性塗料は、少なくとも繊維状チタ
ン酸カリウムを含有するシリコーン樹脂ワニスで
あり、所望により有機質充填剤や難燃剤等が添
加、含有せしめられているものである。

本考案の耐熱性塗料層の形成に使用される前記
耐熱性塗料の構成成分たるシリコーン樹脂ワニス
は、該ワニス中のシリコーン樹脂が本考案のシー
トに十分な撥水性能を具備せしめるもので、一般
的には、水素原子、ビニル基、アリル基、アリー
ル基、ヒドロキシル基、炭素数１〜４のアルコキ
シル基、アミノ基、メルカプト基などの置換基が
少なくとも１個以上含まれているたとえばポリジ
メチルシロキサン系シリコーン樹脂、ポリジフエ
ニルシロキサン系シリコーン樹脂、ポリメチルフ
エニルシロキサン系シリコーン樹脂およびこれら
を他の樹脂で変性したエポキシ変性シリコーン樹
脂、ポリエステル変性シリコーン樹脂、脂肪酸変
性シリコーン樹脂、アルキツド変性シリコーン樹
脂、アミノ樹脂変性シリコーン樹脂などのオルガ
ノポリシロキサン系シリコーン樹脂をはじめ、ポ
リアクリルオキシアルキルアルコキシシラン系シ
リコーン樹脂やポリビニル系シリコーン樹脂など
を使用して得られるシリコーン樹脂ワニスが使用
される。シリコーン樹脂ワニス中に配合される繊
維状チタン酸カリウムは、本考案の耐火シートに
十分な耐火特性を与えるもので、繊維状チタン酸
カリウムは、その成分が一般式K₂O・mTiO₂・
nH₂O（式中ｍは８以下の正の整数、ｎは０また
は４以下の正の整数を表わす）で示される一般に
繊維径0.1〜0.7μｍ、繊維ト長10〜50μｍのウイス
カーであり、酸化チタンと炭酸カリウムとを原料
として焼成法、水熱法、フラツクス法等で製造さ
れるものである。繊維状チタン酸カリウムは、前
記のものをそのまま使用することも出来るが、こ
れによるより優れた補強効果を発現させるために
は、繊維状チタン酸カリウムに対して0.05〜1.0
重量％程度のシランカツプリング剤、例えばγ・
アミノプロピルトリエトキシシラン、γ・グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン等のシランカ
ツプリング剤で繊維表面が処理されているものを
利用するのが好ましい。シリコーン樹脂ワニス中
に所望に応じて配合される無機質充填剤は、該シ
リコーン樹脂ワニスで形成される耐熱性塗料層の
補強作用を果すもので、例えば、酸化チタン、マ
イカ、アルミナ、タルク、ガラス繊維粉末、岩綿
微細繊維、シリカ粉末、クレイ等の各種無機物が
挙げられるが、得られるシートに表面平滑性を具
備せしめたい場合には、シートの表面平滑性を損
うことのないように、一般に50μｍ以下の微粉末
状のものを使用するのが好ましい。また、より優
れた防炎特性を有する耐火シートとする場合にシ
リコーン樹脂ワニス中に所望に応じて配合される
難燃剤としては、例えば、リン酸エステル型、有
機ハロゲン化合物型、ホスフアゼン化合物型など
の有機難燃剤、焼石膏、明ばん、炭酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト系
ケイ酸アルミニウムなどの結晶水放出型、炭酸ガ
ス放出型、分解吸熱型および相転換型などの無機
化合物からなる吸熱分解型無機化合物やアンチモ
ン化合物等の無機難燃剤等が利用される。

本考案における耐熱性塗料層の形成に使用され
るシリコーン樹脂ワニスは、前記した通り、繊維
状チタン酸カリウムを必須の成分として含有し、
必要に応じて繊維状チタン酸カリウムのほかに無
機質充填剤や難燃剤等を含有するシリコーン樹脂
ワニスであるが、このほか更に当業者間に於いて
周知の硬化剤や硬化促進剤、たとえば金属カルボ
ン酸塩、有機スズ化合物、チタンキレート化合
物、三級アミン化合物、過酸化物および白金系触
媒などや着色剤等が適宜含有せしめられているシ
リコーン樹脂ワニスが使用され得ることは勿論で
ある。この耐熱性塗料層の形成に使用される前述
のシリコーン樹脂ワニス中に含有せしめられる繊
維状チタン酸カリウムの量は、シリコーン樹脂に
よる撥水作用と、繊維状チタン酸カリウムによる
防炎作用及び補強作用とがバランスするように、
シリコーン樹脂100重量部に対して繊維状チタン
酸カリウム５〜400重量部程度を含有するものが
好ましい。また前記繊維状チタン酸カリウムの10
〜90重量％を無機質充填剤で置き換えて併用して
も良い。

本考案の耐火シートにおける耐熱性塗料層は、
ロツクウール20〜97重量％、ガラス繊維１〜50重
量％、有機質樹脂または有機質樹脂とポリオレフ
イン系熱溶融性繊維との混合物からなる有機質結
合剤１〜30重量％、結合助剤１〜２重量％とを必
須の固形成分として構成されている湿式抄造法に
よる無機質繊維製フエルトの少なくとも片側表面
に、前述の耐熱性塗料層の形成成分たるシリコー
ン樹脂ワニスが、噴露法、ロールコート法、リバ
ースロール法、ナイフコート法等のコーテイング
手段で、固形成分付着量50〜500ｇ／m²程度にコ
ーテイングされ、次いでシリコーン樹脂ワニス中
のシリコーン樹脂が乾燥、硬化せしめられて形成
されるものである。この無機質繊維製フエルトに
コーテイングされたシリコーン樹脂ワニスを硬化
させる硬化手段としては、室温硬化、加熱硬化、
紫外線硬化、電子線硬化等の方法があるが、加熱
硬化の場合には150〜200℃程度で１〜30分間程度
の処理を行うことによつて、耐熱性塗料層を形成
するのが良い。

次に、本考案の耐火シートの耐火性を確認する
ために、第２図に示されるように室温28℃の床上
に置かれているガスコンロ〔2000Kca／Hr〕
に、水1.6を張つた直径160mmの鍋をかけ、鍋の
周囲から100mm離れた位置にてその全周面を床か
ら高さ400mmに耐火シートにおける耐熱性塗料層
側が熱源側に向くようにして取り巻き、水が沸騰
後１時間経過した時点で各シートの表、裏両面の
状態を観察し、その耐火性を確認した結果、本考
案の実施例品たる耐熱性塗料層を有するシートに
は焦げ目の発生は全く無かつたが、耐熱性塗料層
の無い無機質繊維製フエルトの場合には、該フエ
ルトの熱源側に面した表面に有機質結合剤に原因
する焦げ目の発生が多数確認された。

尚、参考のために利用した無機質繊維製フエル
トは、 (1) ロツクウール（繊維長１〜20mm） 20.0重量％ (2) ガラス繊維（繊維長６mm） 50.0 〃 (3) アクリル樹脂エマルジヨン〔AP−5950：東
亜合成(株)製〕 18.5 〃 （固形成分換算） (4) エチレン−プロピレン複合繊維（繊維長10
mm、３デニール）〔ES繊維：チツソ(株)製〕
10.0 〃 (5) 硫酸バンド 1.35 〃 (6) アニオン系高分子凝集剤〔Ａ−102：東亜合
成(株)製〕 0.15 〃 を用いて、固形成分濃度１重量％の水性スラリー
を調製し、次いで、得られた水性スラリーを長網
式抄造機にて抄造し、吸引脱水後140℃で10分間
乾燥して得てマツトを厚さ２mmに載断したもので
ある。

また、本考案の実施例品として利用した耐熱性
塗料層を有する無機質繊維製フエルトは、前述の
厚さ２mmの無機質繊維製フエルトの片側表面に、 (1) シリコン樹脂ワニス …42.2重量部 (2) 繊維状チタン酸カリウム …25.7重量部 (3) 水酸化アルミニウム …14.7重量部 (4) 亜鉛華 …3.4重量部 (5) キシレン …23.3重量部 (6) 硬化剤 …5.0重量部 からなる組成の塗料をドクターブレードで262
ｇ／m²の割合で塗布した後、トンネルオーブンに
て180℃，３分間の熱処理を施し、塗料を乾燥し、
厚さ0.2mmの耐熱性塗料層を形成したものである。

本考案の柔軟性を具備する耐火シートは叙上の
通りの構成から成るものであり、特定の構成の無
機質繊維製フエルトと、該無機質繊維製フエルト
の少なくとも片側表面に形成されている特定の構
成の耐熱性塗料層とで構成されているので、柔軟
性に優れ、切断や切り込み等の機械加工特性もあ
り、施工特性、運搬などの取扱い作業性、公害防
止性等に優れた作用を有し、かつ、無機質繊維製
フエルトが有機質結合剤で結合、絡合せしめられ
ているにも拘らず、優れた耐火性をも具備すると
いう作用、効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の柔軟性を具備する耐火シート
の１例を示す縦断面図、第２図は本考案の耐火シ
ートの耐火性を観察するために行つた実験方法を
示す縦断面略図である。 １：柔軟性を具備する耐火シート、２：無機質
繊維製フエルト、３：耐熱性塗料層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 湿式抄造法で得られた無機質繊維製フエルトの
   少なくとも片側表面が耐熱性塗料でコーテイング
   され、該耐熱性塗料が硬化せしめられることによ
   つて形成されている耐熱性塗料層を有する無機質
   繊維製フエルトにおいて、前記湿式抄造法で得ら
   れた無機質繊維製フエルトが、ロツクウール20〜
   97重量％、ガラス繊維１〜50重量％、有機質樹脂
   または有機質樹脂とポリオレフイン系熱溶融性繊
   維との混合物からなる有機質結合剤１〜30重量
   ％、結合助剤１〜２重量％とを必須の固形成分と
   して構成されており、且つ前記耐熱性塗料層が、
   少なくとも繊維状チタン酸カリウムを含有するシ
   リコーン樹脂で形成されていることを特徴とする
   柔軟性を具備する耐火シート。