JPH05295351A - 加熱膨張性断熱シール材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、良好な可撓性を有し、膨張
倍率が高く、かつ形状保持性の良好な加熱膨張性断熱シ
ール材を提供することにある。 【構成】 本発明に係る加熱膨張性断熱シール材は、無
機質繊維４５〜６０重量％、アラミド繊維５〜１０重量
％、ゴム１０〜２０重量％及び膨張性黒鉛１０〜２５重
量％を含有してなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、膨張性黒鉛を膨張材と
した可撓性のある加熱膨張性断熱シール材で、火災に際
して建造物の空隙、例えば戸と戸枠との隙間、壁の開口
部(ケーブル管通部、換気孔)や内壁と外壁の間で断熱シ
ール層を形成して延焼を防ぐと同時に煙の拡散をも防止
できるシール材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術・課題】従来、防火の目的に使用される加
熱膨張材には、膨張性黒鉛を主成分にするもの、珪酸ア
ルカリ(水ガラス)を主成分にするもの、難燃化エラスト
マーに有機発泡剤を添加したものが公知であるが、珪酸
アルカリを用いたものは膨張開始温度が１５０℃と低い
ものの、膨張倍率は５〜６倍と小さい上に、空気中の二
酸化炭素を吸収し、膨張性能が低下する欠点が有った。
また、有機発泡剤を用いた難燃化エラストマーも初期膨
張倍率は発泡剤の添加量で大きくできるものの、やはり
発泡剤の長期安定性に問題があり、また、難燃化性を向
上させるため無機フィラーを多量に添加すると、発泡ガ
スがリークするため期待する発泡が得られない欠点が有
った。更に、膨張性黒鉛を用いた場合、膨張開始温度は
約２００℃と高いが、膨張倍率が１０〜２０倍と高く、
また、膨張性能は長期間経過しても比較的保持される傾
向にある。しかしながら、膨張性黒鉛を多量に使用した
場合、脆弱になり易く、その混合物のみでは可撓性の良
好な成形体は得られ難い。また、膨張した黒鉛が飛散し
易いため、膨張後の形状保持性は珪酸アルカリ系のそれ
よりも悪いのが一般的であった。

【０００３】従って、本発明の目的は、良好な可撓性を
有し、膨張倍率が高く、かつ形状保持性の良好な加熱膨
張性断熱シール材を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明に係る加熱
膨張性断熱シール材は、無機質繊維４５〜６０重量％、
アラミド繊維５〜１０重量％、ゴム１０〜２０重量％及
び膨張性黒鉛１０〜２５重量％を含有してなることを特
徴とする。

【０００５】

【作用】本発明の加熱膨張性断熱シール材は、火災等の
発生により膨張材に熱が伝わると、初期の２００℃付近
で膨張性黒鉛が膨張を開始すると共に、バインダーであ
るゴムが流動し始める。この際、温度上昇が急激である
と、膨張性黒鉛が爆発的に膨張し、飛散してしまうが、
ゴムとの絡みの良いアラミド繊維を添加することにより
それを抑制しながら膨張させることができる。また、ア
ラミド繊維はこの過程で自己燃焼することなく炭化し、
形状保持に寄与する。更に、温度が上昇していくと、バ
インダーであるゴム及び膨張性黒鉛が燃焼する段階で、
無機質繊維が断熱シール層を形成し、延焼を防止するこ
とができる。

【０００６】本発明の加熱膨張性断熱シール材は、無機
質繊維４５〜７０重量％、アラミド繊維５〜１０重量
％、ゴム１０〜２０重量％及び膨張性黒鉛１０〜２５重
量％を含有してなる。無機質繊維としては、例えばガラ
ス繊維、岩綿、セラミック繊維等の人造繊維あるいはセ
ピオライト、ワラストナイト等の天然鉱物繊維が使用で
きる。無機質繊維の配合量が４５重量％未満であると、
ゴム、アラミド繊維、膨張性黒鉛が燃焼消失した後の断
熱層の形状保持が困難となり、また、７０重量％を超え
ると、該シール材をシート状またはロープ状に成形した
場合に、可撓性が損なわれるために好ましくない。

【０００７】また、アラミド繊維の配合量が５重量％未
満では、シート状またはロープ状に成形した場合に可撓
性が得られず、また、ゴム、膨張性黒鉛及び無機質繊維
への充分な絡み性が得られない。また、１０重量％を超
えると、アラミド繊維同志の絡みが多くなり、膨張抑制
が働き過ぎて有効性を失うために好ましくない。

【０００８】更に、ゴムとしては、例えばＮＢＲ、ＳＢ
Ｒ、ＩＲ、アクリルゴム、シリコンゴム等が使用でき、
また、これらのゴムのラテックスも使用できる。ゴムの
配合量が１０重量％未満では充分なバインダー効果が得
られず、また、２０重量％を超えるとゴム焼失後の形状
保持が困難となるために好ましくない。

【０００９】また、膨張性黒鉛としては、天然に得られ
る結晶性の鱗片状黒鉛を酸処理して熱膨張性能をもたせ
たものが使われ、中でも特に１０〜６０メッシュの大き
さの粒径をもつものが好ましい。これは一般に粒径の大
きなものほど膨張比率が大きく、従って、加熱膨張性断
熱シール材に用いた際に、膨張効果を得易いからであ
る。膨張性黒鉛の配合量は１０重量％未満では充分な膨
張効果が得られず、２５重量％を超えると膨張後の形状
保持が困難となるために好ましくない。

【００１０】本発明の加熱膨張性断熱シール材には、上
記成分に加えてゴムの老化防止剤やゴムの難燃化剤を添
加することができる。ゴムの老化防止剤としては例えば
アミン・ケトン系老化防止剤(ＴＭＤＱ)を使用すること
ができ、その配合量は上記成分の合計量当たり外割で
０.５〜３重量％の範囲内である。また、ゴムの難燃化
剤としては塩化パラフィン等を使用することができ、そ
の配合量は老化防止剤を除く上記成分の合計量当たり外
割で３〜７重量％程度である。

【００１１】上述のような成分配合を有する加熱膨張性
断熱シール材はシート状またはロープ状の形態に成形し
て使用することができる。シート状またはロープ状のシ
ール材は例えば次のようにして製造することができる。
まず、トルエン、アセトン、ＭＥＫ等の有機溶剤にてゴ
ムを溶解したゴム糊またはラテックスへ、無機質繊維、
アラミド繊維、膨張性黒鉛等を湿式混合して粘土状混合
物とする。これを押出成形機にてシート状またはロープ
状に押出し、その後乾燥炉にて有機溶剤または蒸発除去
して可撓性のあるシートまたはロープを得ることができ
る。また、上記粘土状混合物をロール成板機にてシート
状に成板し、その後同様に乾燥してシートを得るか、熱
成板ロールにて成板と乾燥を同時に行い、シートを得る
こともできる。

【００１２】

【実施例】

実施例 以下の表１に示す繊維原料(無機質繊維、アラミド繊
維)、膨張性黒鉛及びトロールに溶解調成したゴム糊(Ｎ
ＢＲ)及び老化防止剤をニーダー型撹拌機を用いて混合
撹拌して粘土状混合物を調製し、この粘土状混合物を押
出成形機を用いてシート状(２ｍｍ)に押出した後、熱風
乾燥炉で溶剤を飛散乾燥し、供試試料とした。得られた
本発明品、比較品及び従来品の諸特性を表１に併記す
る。なお、従来品は５０ｇ／Ｍ²のガラス繊維フリース
を担体として表１の従来品配合組成と同等重量のトルエ
ンを溶媒とした混合物を塗布後、乾燥してシート状成形
物としたものである。

【００１３】

【表１】

【００１４】上述のようにして得られた本発明品２及び
従来品それぞれ４.３ｍｇを用いて示差熱分析を行っ
た。その結果を図１に示す。図１の結果からわかるよう
に、従来品は４８０℃までに有機系バインダーが焼失し
てしまうのに対し、本発明品２では６０５℃までアラミ
ド繊維がバインダーの代わりとなり形状を保つ。また、
図２〜５は従来品及び本発明品２の常態品及び１０００
℃加熱品の断面状態を示す写真である。図５からも明ら
かなように、本発明品２では、１０００℃で加熱処理し
たものでも無機質繊維による膨張層が崩れることなく強
固なシール層を形成していることが確認できる。

【００１５】

【発明の効果】本発明に係る加熱膨張性断熱シール材
は、無機質繊維４５〜６０重量％、アラミド繊維５〜１
０重量％、ゴム１０〜２０重量％及び膨張性黒鉛１０〜
２５重量％を含有してなり、膨張性黒鉛を膨張材とした
可撓性のあるシール材で、火災に際して建造物の空隙、
例えば戸と戸枠との隙間、壁の開口部(ケーブル管通
部、換気孔)や内壁と外壁の間で断熱シール層を形成し
て延焼を防ぐと同時に煙の拡散をも防止できるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来品及び本発明品２の示唆熱分析の結果を示
すものであり、破線は従来品、実線は本発明品２であ
る。

【図２】従来品の常態品の断面状態を示す写真である。

【図３】従来品の加熱処理品の断面状態を示す写真であ
る。

【図４】本発明品の常態品の断面状態を示す写真であ
る。

【図５】本発明品の加熱処理品の断面状態を示す写真で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機質繊維４５〜６０重量％、アラミド
   繊維５〜１０重量％、ゴム１０〜２０重量％及び膨張性
   黒鉛１０〜２５重量％を含有してなることを特徴とする
   加熱膨張性断熱シール材。