JPH0885189A

JPH0885189A - 耐火被覆材料

Info

Publication number: JPH0885189A
Application number: JP22143094A
Authority: JP
Inventors: Shiro Shoda; 四郎正田; Yoshinori Shimane; 義憲島根; Hisafumi Sekiguchi; 尚史関口
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【構成】木材等の基材シート（Ａ）と二液混合型架橋性
水性エマルジョン系樹脂接着剤層（Ｂ）と不飽和ポリエ
ステル樹脂等のラジカル重合性樹脂とラジカル重合性モ
ノマーと熱膨張性黒鉛と繊維長１〜２００ｍｍの耐熱性
繊維とを含む組成物からなる耐火被覆層（Ｃ）とから構
成されてなる板状の耐火被覆材料に関する。【効果】加熱発泡性があり、内部の基材シートを火炎、
高温や空気から継続的に遮断する性能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加熱発泡法を利用した防
・耐火性に優れた材料に関するもので、詳細には保護す
る基材シート表面に加熱発泡型シートを、ある種の接着
剤で接着被覆した耐火被覆材料に関するものであり、火
災等による火炎や熱により耐火被覆層自身が速やかに発
泡し、かつ発泡層の形状保持が継続し、その発泡層が保
護する基材から剥離欠落しない耐火性材料に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】木材や合成樹脂等の可燃性材料を難燃化
する手段としては、耐火材料（例えば石膏ボードや珪酸
カルシウム板、ロックウール等）で表面を被覆する方法
や、可燃性材料に難燃剤を含浸させたり、さらには可燃
性材料製作時にあらかじめ難燃剤を配合する方法、加熱
発泡法を利用した耐火被覆法等が知られている。

【０００３】加熱発泡法による耐火被覆法としては、難
燃塗料、例えば熱膨張性黒鉛と粘着性ポリクロロプレ
ン、塩素ゴムおよび／または塩素化ポリオレフィン及び
ある種の熱可塑性を有するフェノール樹脂からなる塗料
（特公昭５２ー４２１７５号公報）やリンー窒素系難燃
剤などの難燃剤を使用した塗料を可燃性材料に塗布する
技術が代表的である。

【０００４】またこれら難燃成分を主成分として、シー
ト化した耐火被覆シートが知られている。さらに珪酸ソ
ーダをエポキシ樹脂等でマイクロカプセル化したものを
主成分にシート化した耐火シート等も知られている。

【０００５】その他、熱により悪影響を受ける材料、例
えば鉄は熱で軟化し、機械的強度の劣化をおこすため
に、耐火被覆層として公知の無機繊維（ロックウール
等）や熱膨張性黒鉛を主成分とする材料等の使用が知ら
れている。

【０００６】さらに特開昭５５ー４８２７５号公報で開
示されているように、火災時に隙間充填材として働く熱
膨張性黒鉛を主成分とする耐火被覆層を、木材の表面に
接着した材料等が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の加熱発泡法によ
る耐火被覆法で被覆したシートは、甲種防火戸の耐火試
験のように過酷な燃焼条件では、火災時に発泡層が飛散
したり、発泡層がバラバラになって落ちたり、接着層か
ら剥がれやすい等のため、耐火被覆効果が持続せず、内
部の基材シートの保護性に劣るという問題がある。

【０００８】窒素ーリン系難燃剤を主成分とする防火シ
ートでは、火災時の耐火被覆効果の持続性は良好である
が、常態でアミン臭が発生するという問題があり、また
珪酸ソーダをエポキシ樹脂等でマイクロカプセル化した
ものを主成分としたシート材料は発泡倍率が低く、かつ
該シートを切断加工した場合や長期間の経過によって、
マイクロカプセルの機械的破壊や自然の拡散等に起因し
て、水や二酸化炭素が珪酸ソーダと反応するため、発泡
性能がさらに低下する等の欠点がある。

【０００９】特開昭５５ー４８２７５号公報で開示され
た技術は、接着剤層がなく、黒鉛の使用量も樹脂に対し
１００重量％以上と多いため、耐火性材料として用いた
場合には、発泡層が飛散、又はずり落ちるという欠点を
有する。

【００１０】本発明は、常態で機械的強度や耐久性にす
ぐれ、加熱時に発泡し、その発泡層の形状保持が継続さ
れ、基材シートから剥離や欠落等が発生しない耐火性被
覆材料を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これら課
題を改善すべく鋭意研究した結果、不飽和ポリエステル
樹脂に代表されるラジカル重合性樹脂、ラジカル重合性
モノマー、耐熱性繊維と熱膨張性黒鉛とを必須成分とし
て、これに水酸化アルミニウムや特定のリン系難燃剤を
配合した組成物からなる耐火被覆層と、保護される基材
シート、すなわち合板、各種木質ボードやプラスチック
板等の可燃性材料、または鉄、珪酸カルシウム等の不燃
性無機材料に、接着剤として特に二液混合型架橋性水性
エマルジョン系樹脂接着剤を用いることにより、上記課
題が解決されることを見いだし、本発明を完成するに至
った。

【００１２】すなわち本発明は、基材シート（Ａ）と二
液混合架橋性水性エマルジョン樹脂接着剤層（Ｂ）とラ
ジカル重合性樹脂とラジカル重合性モノマーと熱膨張性
黒鉛と耐熱性繊維とを含む組成物からなる耐火被覆層
（Ｃ）とから構成されてなる耐火被覆材料に関するもの
である。

【００１３】本発明は、基材シートに圧締接着すること
により、常態で機械的強度や耐久性にすぐれ、加熱時に
発泡し、「その内部に行きわたった耐熱性繊維で補強さ
れた発泡層」が形成され、発泡層の形状保持が継続され
ること、さらには、「甲種防火戸のような厳しい耐火試
験下でも発泡した耐火被覆層が保護する基材シートから
剥離や欠落等が発生しない」ことを特徴とするものであ
る。

【００１４】本発明に使用される基材シートは、本発明
の主旨に沿ったものであれば、いずれも使用可能である
が、耐火被覆層によって高温、火炎、空気から遮断、保
護されるものである。

【００１５】基材シートとしては、例えば天然木材、合
板、平行合板、パーティクルボード、ファイバーボー
ド、木片セメトボード、木毛セメントボード等の木質材
料、鉄、アルミニウム、亜鉛等の金属、パーライト、珪
酸カルシウム、石膏、各種セメントやその発泡体、塩化
ビニル樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリスチ
レン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等の樹脂材料やその発泡
体、ガラス繊維やロックウール等の無機断熱材、綿、絹
や麻等の天然繊維などを挙げることができる。これらの
単独構造あるいは２種以上の構造の複合材料等が挙げら
れる。

【００１６】これらの基材シートは、目的により２つに
分類される。すなわち第１には、火災等により発泡した
耐火被覆材料によって、自身が高温火炎と空気から遮断
され、基材シート自身の燃焼が抑制されることを期待さ
れるものである。このような材料としては、上記に記載
した可燃性材料単独、または一部に可燃性材料を含む２
種以上の材料からなる複合材料が挙げられる。

【００１７】また、第２番目のものとして火災等により
発泡した耐火被覆層による断熱作用で、自身が高温にな
ることを遅らせる効果を期待されるものである。このよ
うな材料としては、熱により軟化溶融しやすい鉄等の金
属類や建設における耐火構造や防火構造等に用いられ、
裏側の温度上昇を遅延させたい各種複合パネルや石膏ボ
ード等の無機材料などがその代表例として挙げられる。

【００１８】このように基本的には上記の各種材料が基
材シートとして使用できるが、より一般的には木質系材
料単独、この木質系材料と他材料と複合化したものが、
本発明の基材シートに最も好適な材料である。

【００１９】本発明の耐火被覆層で使用するラジカル重
合性樹脂としては、分子中にラジカル重合性基を有する
樹脂であればどのような樹脂であってもよいが、例えば
不飽和ポリエステル樹脂、エポキシビニルエステル系樹
脂、アリル系樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド系樹
脂、スチレン系樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂等を単独
または複数からなる樹脂を主成分とする樹脂が挙げられ
る。これらのうち成形性経済性等の点から不飽和ポリエ
ステル樹脂、エポキシビニルエステル系樹脂、アリル系
樹脂が好ましい。

【００２０】不飽和ポリエステル系樹脂としては、例え
ばα，βー不飽和二塩基酸又はその酸無水物と芳香族飽
和二塩基酸叉はその酸無水物とグリコール類の重縮合に
よって製造されるものであり、場合によって酸成分とし
て脂肪族あるいは脂環族飽和二塩基酸を併用して製造さ
れたものである。

【００２１】この不飽和ポリエステル樹脂をラジカル重
合モノマーとしてのα,βー不飽和単量体に溶解して使
用される。この場合不飽和ポリエステル樹脂３０〜８０
重量部に対してラジカル重合性モノマーを７０〜２０重
量部使用される。

【００２２】またビニルエステル樹脂としては、不飽和
ポリエステルの末端をビニル変性したものと重合モノマ
ーからなるもの、ビニル変性したエポキシビニルエステ
ル樹脂と重合性モノマーからなるもの等が挙げられる。
このビニルエステル樹脂をラジカル重合性モノマーに溶
解して用いられる。

【００２３】アリル系樹脂は、広義には通常不飽和ポリ
エステル樹脂に含まれるが、ジエチレングリコールビス
アリルカルボナートとＭＭＡ、ジアリルフェニルフォス
フェートとＭＭＡ、アリルデンプン等が挙げられる。こ
のアリル系樹脂をラジカル重合性モノマーに溶解して用
いられる。

【００２４】上記α、βー不飽和二塩基酸又はその酸無
水物としては、例えばマレイン酸、無水マレイン酸、フ
マル酸、イタオン酸、シトラコン酸、クロルマレイン
酸、及びこれらのエステル等が挙げられ、芳香族飽和二
塩基酸又はその酸無水物としては、例えばフタル酸、無
水フタルイソフタル酸、テレフタル酸、ニトロフタル
酸、テトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラ
ヒドロ無水フタル酸、ハロゲン化無水フタル酸及びこれ
らのエステル等が挙げられ、これらを単独又は混合して
用いられる。また脂環族飽和二塩基酸としては、例えば
シュウ酸、モロン酸、セバシン酸、アゼライン酸、グル
タル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸及びこれらのエステ
ル等が挙げられ、それぞれ単独あるいは併用して使用さ
れる。

【００２５】グリコール類としては、例えばエチレング
リコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、１，３ーブタンジオー
ル、１，４ーブタンジオール、２ーメチルプロパンー
１，３ージオール、ネオペンチルグリコール、トリエチ
レングリコール、テトラエチレングリコール、１，５ペ
ンタンジオール、１，６ーヘキサンジオール、ビスフェ
ノールＡ、水添ビスフェノールＡ、エチレングリコール
カーボネート、２，２ージー（４ーヒドロキシプロポキ
シジフェニル）プロパン等が挙げられ、これらを単独或
いは併用して使用される。その他にエチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド等の酸化物も上記化合物と同
様にグリコール類として使用できる。

【００２６】また、グリコール類と酸成分の一部とし
て、ポリエチレンテレフタレート等の重縮合物も使用で
きる。各反応成分は、不飽和ポリエステルと重縮合でき
るものであれば特に上記化合物に限定されない。

【００２７】またグリコール類として、不飽和ポリエス
テルの末端カルボキシル基とグリシジル基を有する反応
性モノマーを反応させて得られる樹脂も使用できる。グ
リシジル基を有する反応性モノマーの代表的なものとし
ては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレ
ート等が挙げられる。

【００２８】上記したエポキシビニルエステル樹脂は、
詳細には、ビスフェノールタイプのエポキシ樹脂単独又
はビスフェノールタイプのエポキシ樹脂とノボラックタ
イプのエポキシ樹脂とを混合した樹脂である。この樹脂
は、平均エポキシ当量が、２５０から４５０の範囲にあ
るエポキシ樹脂と不飽和一塩基酸とをエステル化触媒の
存在下で反応して得られるエポキシビニルエステルを、
重合禁止剤とともに重合性ビニルモノマーに溶解して得
られたものである。

【００２９】ここで、上記ビスフェノールタイプのエポ
キシ樹脂として、代表的なものを挙げれば、エピクロル
ヒドリンとビスフェノールＡ若しくはビスフェノールＦ
との反応により得られる実質的に１分子中に２個以上の
エポキシ基を有するグリシジルエーテル型のエポキシ樹
脂、メチルエピクロルヒドリンとビスフェノールＡ若し
くはビスフェノールＦとの反応により得られる、ジメチ
ルグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂、ビスフェノー
ルＡのアルキレンオキサイド付加物とエピクロルヒドリ
ン若しくはメチルエピクロルヒドリンとから得られるエ
ポキシ樹脂などがある。

【００３０】また、前記ノボラックタイプのエポキシ樹
脂として、代表的なものには、フェノールノボラック又
はクレゾールノボラックとエピクロルヒドリン又はメチ
ルエピクロルヒドリンとの反応により得られるエポキシ
樹脂などが挙げられる。

【００３１】上記不飽和一塩基酸として代表的なものに
は、アクリル酸、メタクリル酸、桂皮酸、クロトン酸、
モノメチルマレート、モノプロピルマレート、モノブチ
ルマレート、モノプロピルマレート、ソルビン酸あるい
はモノ（２ーエチルヘキシル）マレートなどが挙げられ
る。

【００３２】これらの一塩基酸は単独でも、２種以上の
混合においてでも使用できる。これらのエポキシ樹脂と
不飽和一塩基酸との反応は、６０〜１４０℃、好ましく
は８０〜１２０℃の温度において、エステル化触媒を用
いて行われる。

【００３３】エステル化触媒としては、例えばトリエチ
ルアミン、Ｎ，Ｎージメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎー
ジメチルアニリン若しくはジアザビシクロオクタンなど
の如き三級アミン；あるいはジエチルアミン塩酸塩、ジ
メチル酢酸塩、若しくはジメチルアミン硫酸塩などの如
き、公知の触媒が挙げられる。

【００３４】さらに、上記エポキシビニルエステル樹脂
組成物を製造する際には、ゲル化を防止し、生成樹脂の
保存安定性あるいは硬化性を調整するため、重合禁止剤
を使用することが好ましい。

【００３５】ここで使用される上記重合禁止剤として代
表的なものを挙げれば、ハイドロキノン、ｐ−ｔ−ブチ
ルカテコール若しくはモノーｔーブチルハイドロキノン
などのハイドロキノン類、ハイドロキノンモノメチルエ
ーテル若しくはジーｔ−ブチルーｐ−クレゾールなどの
フェノール類、ｐーベンゾキノン、ナフトキノン若しく
はｐ−トルキノンなどのキノン類あるいはナフテン酸銅
の如き銅塩などである。

【００３６】本発明のラジカル重合性モノマーとして
は、スチレン、ビニルトルエン、αーメチルスチレン、
クロルスチレン、メチルメタクリレートなどの上記ラジ
カル重合性樹脂と架橋可能なビニルモノマーあるいは、
ビニルオリゴマーを挙げることができる。これらを単独
あるいは併用して用いることができる。これらのうち、
成形性、経済性、汎用性等の点からＭＭＡ、スチレンが
好ましい。

【００３７】また、これらのラジカル重合性モノマーの
濃度は、特に制限を設けるものではないが、作業性や含
浸性及び硬化物の性能上からは、５〜６０重量パーセン
トが好ましい。

【００３８】本発明の耐熱性繊維としては、耐熱性に優
れ、本用途に適するものであれば、特に制約されない
が、例えば各種ガラスから製造されるガラス繊維、ロッ
クウール、炭素繊維、グラファイト繊維、シルドファイ
バー等の無機繊維や、フェノール樹脂繊維等に代表され
る耐熱性有機繊維などが挙げられるが、これらを単独ま
たは併用して使用できる。耐熱性繊維は、２００℃、好
ましくは３００℃での形状の変化が軽微で発泡層の補強
効果を持続できるものが好ましい。

【００３９】また耐熱性繊維の繊維長は、耐熱性繊維の
種類によって若干異なるが、一般的には１〜２００ｍｍ
好ましくは５〜１００ｍｍである。すなわち１ｍｍ未満
では加熱後の発泡層の補強効果が十分発現せず、その結
果、発泡層の強度が弱いので好ましくない。また、２０
０ｍｍを超えると、発泡時に耐熱繊維が一体となって発
泡しないため、発泡層の下部に耐熱繊維が偏在し、発泡
層の補強効果が十分発現せず、その結果発泡層の強度が
弱くなり、いずれも本発明の目的とする効果が得られな
い。

【００４０】耐熱性繊維の幅や厚さ等の形状は、加熱発
泡時に耐熱性繊維が一体となって発泡しその結果、発泡
層の全域に耐熱性繊維が存在するようになるものであれ
ば、特に制約を受けないが、通常は、幅が０．１〜４０
ｍｍで、好ましくは０．５〜３ｍｍである。また、厚さ
は０．０１〜２ｍｍ、好ましくは０．０２〜１ｍｍであ
る。

【００４１】また本発明の主旨から、耐熱性繊維は加熱
発泡時に１本１本の繊維が物理的束縛を受けずに移動で
きることが重要であり、その観点から織物、耐熱性バイ
ンダー等でマット化したもの（ガラスマット等）や、そ
の他方法で切断された個々の繊維が機械的束縛を受ける
ものは好ましくない。

【００４２】耐熱性繊維の添加量は、本発明の目的を達
成するものであれば、特に制約を受けないが通常は、耐
熱性繊維を含む成形材料の全重量の５〜７０重量％が一
般的で、好ましくは１０〜４０重量％である。

【００４３】本発明の熱膨張性黒鉛は、本発明の主旨に
沿うものであればいずれも使用可能である。熱膨張性黒
鉛とは、一般的には、天然の鱗片状グラファイトの層間
に水や硫酸等の酸成分を挿入したものをいう。一般に黒
鉛は平坦な六員環重合体層が重なりあった六方晶系結晶
であって、各層間の結合力は非常に弱い。従って、この
黒鉛の六員環重合面の層間に種々の異原子を挿入し、黒
鉛層間化合物を生成することが出来、ある種のものは、
加熱することにより、活性化されて流体圧を生じ黒鉛の
前記層間を膨張させ伸長するものである。

【００４４】また、熱膨張性黒鉛に含まれる酸成分によ
る腐食性防止を目的とした、リン酸処理やアルカリ金属
塩で処理したものや樹脂等で黒鉛を被覆したもの等はい
ずれも使用可能である。熱膨張性黒鉛の粒度は、通常２
０〜１００メッシュで好ましくは４０〜８０メッシュで
あるが本発明を実現するものであれば特に制約は無く、
いずれも使用できる。

【００４５】この熱膨張性黒鉛は、ラジカル重合性樹脂
に対し５〜３０重量％、好ましくは１０〜２５重量％で
ある。５重量％未満では火災時の耐火被覆層の発泡が不
十分で基材シートを十分耐火被覆できず、また３０重量
％を超えると、火災時の発泡は十分するが、熱膨張性黒
鉛の発泡物が多くなり、その結果、発泡層の潤滑性が高
まり、被覆層の発泡層が基材シートから剥離、欠落等が
発生しやすくなり、好ましくない。

【００４６】また、熱膨張性黒鉛は、層間に硫酸等の強
酸を有するものの、製品のｐＨは４〜７が多く、層間か
ら出ることは無いと云われているが、本発明に使用され
る樹脂は、一般的に耐酸性に優れる不飽和ポリエステル
樹脂やビニルエステル樹脂であり、万一酸性分が流出し
た場合も他の樹脂に比較し、優れた抵抗性を示すことも
予想される。

【００４７】本発明の耐火被覆層には、さらに難燃剤を
含ませることができる。本発明の難燃剤は、本発明の目
的にあったものであればいずれも使用可能であり、例え
ばハロゲン系、リン系、ホウ素系、ジルコニウム系、窒
素系の難燃剤等を挙げることができる。これらを単独ま
たは２種以上の化合物や混合物はいずれも使用すること
ができる。これらの中、燃焼時の発生ガスの毒性と難燃
性の両方を実現するものとして、リン系の難燃剤が好ま
しい。リン系の難燃剤としては、例えば赤リン、トリ
フェニルフォスフェート、ジメチルメチルフォスフェー
ト、トリクレジルフォスフェート等を単独または併用し
て使用できる。また、リン酸アンモニウム等ラジカル重
合性樹脂やラジカル重合性モノマーとの混和性に劣る難
燃剤をエポキシ樹脂等でマイクロカプセル化したものも
当然使用できる。さらに難燃剤はいずれも単独もしくは
２種以上で使用できる。またその他ホウ素、アンチモン
等公知の難燃剤も併用できる。

【００４８】水酸化アルミニウムは、難燃性充填剤とし
て、本発明の目的を達成するものであれば、いずれの形
態でも使用可能であるが、通常粉体で使用される。また
その粒度、表面処理の方法等により様々な種類がある
が、成形物の充填剤として使用する場合には、一般的に
粒度は２０〜８００メッシュが好ましく、これらの中４
０〜６００メッシュがより好ましい。２０メッシュ未満
の場合、均一に分散しにくく、シート化する際に表面が
不均一になったり、表面積の低下による難燃性の低下等
が予想されるので好ましくない。また、８００メッシュ
を超えると、粉体の飛散、配合した場合の塗料樹脂の粘
度上昇が大きい等の問題があり、好ましくない。またそ
の添加量は樹脂に対し１〜５００重量％、好ましくは５
〜３００重量％である。

【００４９】本発明の耐火被覆層（Ｃ）には、さらに必
要により、硬化剤、硬化促進剤、低収縮剤、充填剤等を
添加するが、特に硬化剤、硬化促進剤の添加は硬化を速
くする点で好ましい。

【００５０】硬化剤としては、有機過酸化物が挙げられ
る。有機過酸化物としては、具体的には、ジアシルパー
オキサイド系、パーオキシエステル系、ハイドロパーオ
キサイド系、パーオキシケタール系、アルキルパーエス
テル系、パーカーボネート系等公知のものを挙げること
ができる。硬化剤の種類は、混練条件、熟成条件等によ
り適宜選択して使用される。これらは１種又は２種以上
を混合して用いられる。

【００５１】硬化剤の添加量は、通常使用されている量
でよいが、好ましくは、ラジカル重合性樹脂組成物１０
０重量部に対して０．０４〜４重量部である。硬化促進
剤とは、硬化剤の有機過酸化物をレドックス反応によっ
て分解し活性ラジカルの発生を容易にする作用のある物
質であり、例えばコバルト系、バナジウム系マンガン系
等の金属石鹸類、第３級アミン類、第４級アンモニウム
塩、メルカプタン類等のアルカリ土類金属の酸化物又
は、水酸化物の如き無機増粘剤のほか、トリレンジイソ
シアネート（ＴＤＩ）、４，４’ージフェニルメタンジ
イソシアネート（ＭＤＩ）及びクルードのＭＤＩの如き
ポリイソシアネートタイプの有機増粘剤などを挙げるこ
とができる。これらを単独又は併用して用いることがで
きる。

【００５２】上記硬化促進剤の使用量は、ラジカル重合
性樹脂組成物の増粘後の粘度により適宜その種類、添加
量が決定されるが、通常ラジカル重合性樹脂組成物１０
０重量部に対し０．０５〜２０重量部、好ましくは０．
１〜１０重量部が用いるのが良い。

【００５３】低収縮剤としては、例えばポリスチレン、
ポリエチレン、ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル、飽
和ポリエステルなどの熱可塑性樹脂が単独あるいは、併
用して用いられる。

【００５４】充填剤としては、例えば炭酸カルシウム、
カオリン、硫酸バリウムなどの他最終成形物の密度を減
少させるために、中空セラミックス、中空ガラスまたは
中空グラファイト球体なども用いることができる。

【００５５】また、上記以外に内部離型剤、骨剤、顔
料、着色剤、染料等も従来と同様に使用できる。内部離
型剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸
カルシウムなどを挙げることができる。

【００５６】その他が、従来のＳＭＣやＢＭＣのよう
な、成形材料用樹脂組成物に用いられるものを同様に用
いることができる。これら添加剤量は、従来使用されて
いる量をもちいれば良い。

【００５７】本発明の耐火被覆層（Ｃ）は、熱膨張性黒
鉛の発泡開始温度以下で、圧縮成形、トランスファー成
形、射出成形、連続成形などにより成形され、板状成形
物として使用される。

【００５８】本発明の接着剤層（Ｂ）に使用される接着
剤は、耐火試験時の接着性、接着作業環境性、安全性、
経済性等の点から二液混合型架橋性水性エマルジョン系
樹脂接着剤であることが必要である。

【００５９】２液混合型架橋性水性エマルジョン系樹脂
接着剤は、各種基材との接着性に優れ、水溶性で作業性
が良く、溶剤系接着剤と異なり環境への負荷も少ないな
どの優れた特徴を持ち、一般的に汎用使用されている接
着剤であるが、一般的には高温下での接着性に劣るとい
われている。しかし、本発明の用途では、甲種防火戸の
ような１時間耐火レベルでの耐火試験でも剥離が認めら
れないことを見いだした。

【００６０】この二液混合型架橋性水性エマルジョン系
樹脂接着剤としては、水性ビニルウレタン系樹脂や架橋
性ポリ酢酸ビニル樹脂等のエマルジョン系接着剤が一般
的であり、水性ビニルウレタン樹脂がさらに好ましい。
これら接着剤は、一般的には熱可塑性の樹脂であり、高
温での接着性にやや劣るが、本発明に使用される幅広い
材料との接着性に優れ、しかも水溶性であり、取扱が容
易で、溶剤系と違い環境への影響も少ないなどの優れた
特徴を有する。

【００６１】二液混合型架橋性水性エマルジョン系接着
剤は、主剤と架橋剤との２液を使用前に混合して使用す
るのが一般的であり、本発明の効果を実現するものであ
ればいずれも使用可能である。

【００６２】主剤の水性ビニルウレタン樹脂としては、
水酸基を分子内に持つポリビニルアルコール水溶液、ま
たはポリビニルアルコールを含む水性エマルジョン系樹
脂、分子内にカルボキシル基を持つアクリル系樹脂に代
表される水性エマルジョン系樹脂、水性ウレタン樹脂
等、イソシアネートと反応性のある官能基を有する樹脂
等を挙げることができる。これらの樹脂を単独又は２種
以上混合して用いることができる。

【００６３】水性エマルジョン系樹脂としては、本発明
を実現するものであれば、いずれも使用可能であるが、
代表的なものを挙げると、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ
エチレンー酢酸ビニル系樹脂、スチレンーブタジエンラ
テックス系樹脂、部分鹸化ポリ酢酸ビニル系樹脂、ブタ
ジエンーアクリロニトリル系樹脂、ポリアクリル酸エス
テル系樹脂、ブチルゴムラテックス系樹脂、ポリブタジ
エンラッテクス系樹脂などを挙げることができる。これ
らを単独または２種以上使用することができる。

【００６４】また架橋剤としては、イソシアネート系化
合物を挙げることができる。イソシアネート系化合物と
は、分子中に少なくとも２個以上のイソシアネート基を
有する化合物、あるいはイソシアネート系重合物をいう
ものであり、それらのうちで代表的なものを例示すれ
ば、４，４’ジフェニルメタンジイソシアネート、トリ
レンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、水
素化４，４’ジフェニルメタンジイソシアネート、４，
４’トリレンジイソシアネート、もしくは４，４’ージ
シクロヘキシルメタンジイソシアネートの如きイソシア
ネート化合物；トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）ーＴ
ＤＩアダクトもしくは水ーヘキサメチレンジイソシアネ
ート付加物の如きイソシアネート変性体；ポリイソシア
ネートとポリオールとの混合方式、含水酸基ポリエステ
ルおよび／またポリエーテルの如きポリオールにポリイ
ソシアネートを過剰に加えて反応させて得られるもの、
予め該ポリオールと過剰のポリイソシアネートとをポリ
マー化して得られるイソシアネート末端プレポリマー、
もしくは予め過剰のポリオールでポリマー化されたヒド
ロキシ基末端プレポリマーに対してポリイソシアネート
化合物を過剰に添加して得られるものの如きイソシアネ
ート系重合物であり、あるいは上記した各種のイソシア
ネート化合物またはそれらの変性物もしくは重合物に含
まれる遊離イソシアネート基をメタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ブタノール、乳酸エチルもしく
はεーカプロラクタムなどのいわゆるブロック化剤でブ
ロック化した、熱作用によりイソシアネート基を遊離す
るような化合物である。

【００６５】そして、当該イソシアネート系化合物の添
加割合は、通常前記した主剤成分の固形分を基準にして
１〜２００重量％が好ましい。これら上記したイソシア
ネート系化合物には、疎水性溶剤あるいは界面活性剤を
添加しても差し支えない。

【００６６】これら接着剤組成物にはその用途に応じ
て、充填剤、増量剤、分散剤、防腐剤または界面活性剤
等を添加することもできる。充填剤、増量剤としては、
例えば小麦粉、木粉、クルミ粉、でんぷん類、脱脂大豆
粉もしくは血粉などの有機物、あるいはクレー、カオリ
ン、タルクもしくは炭酸カルシウムの如き無機物などが
挙げられ、これらはそれぞれ単独でまたは２種以上の混
合物として用いられる。また分散剤としては、ピロリン
酸ソーダまたはエチレングリコール等の如き公知慣用の
ものを用いられる。

【００６７】上記充填剤、増量剤の配合割合は、それぞ
れの接着剤によって異なるが、通常主剤の固形分に対し
て０〜３００重量％が、好ましい。また、本発明は当然
ながら基材シートの片側だけでなく、表裏両面に耐火被
覆層を張り合わせて使用するのが一般的であるが、さら
に、その耐火被覆層の表面に各種化粧材料を張り合わ
せ、より幅広い用途にも使用できる。

【００６８】化粧材料としては、特に厚さ等に制約はな
いが、例えば高級感、自然感等から天然木突き板、天然
木化粧合板や塩ビ化粧合板などの各種化粧合板等を利用
することができる。また、同様の考え方で塗装やマーキ
ングフィルム、化粧紙、塩ビフィルムや金属泊等を使用
することもできる。これら、化粧材料は用途によっては
特に難燃性でなくとも良く、その場合は火災時には表面
は燃えるが、その後、耐火被覆層に至って本発明の効果
が発現し、内部の基材シートを保護することになるの
で、優れた耐火性能を示すことができる。

【００６９】表面の化粧材料が難燃合板に代表される難
燃処理された木質材料や、塩ビ等の難燃性の材料の場合
は、さらに優れた難燃性と耐火被覆効果がでることは容
易に推察される。

【００７０】本発明の耐火性材料は、発泡層が剥離欠落
しないため、高温、火炎、空気等を、基材シートから遮
断保護する効果が長く継続するものであり、木製防火戸
や、耐火構造、防火構造、難燃内装材料等の建築分野、
電線や各種ケーブル等の被覆等に有用である。

【００７１】

【実施例】以下実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説
明するが、文中「部」及び「％」は重量基準であるもの
とする。

【００７２】実施例１〜８、比較例１〜８下記（Ａ）〜（Ｄ）の材料を、上から（Ｄ）、（Ｃ）、
（Ｂ）、（Ｃ）、（Ａ）、（Ｃ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）の順番に積層接着し、パネルを作成した。このパ
ネルを、ＪＩＳーＡ１３０４に準じた試験法でプロパ
ンガスバーナーが１２本ある直火用の炉内部にセット
し、２０分間燃焼させ、内部保護効果を基材シート
（Ａ）の厚さ方向の中心部温度と、重量減少率、耐火被
覆層の剥離、落下で評価した。結果を表１及び表２に示
す。

【００７３】

【表１】

【００７４】

【表２】＜基材シート（Ａ）＞Ａ−１．厚さ３８ｍｍで比重０．５０のパーティクルボ
ードＡ−２．厚さ２０ｍｍで比重０．７５のパーティクルボ
ードＡ−３．厚さ２０ｍｍで比重０．４５のタイプ２普通合
板Ａ−４．厚さ２０ｍｍで比重０．７０の中比重ファイバ
ーボード＜接着剤（Ｂ）＞Ｂ−１．水性ビニルウレタン樹脂ディックボンドＶー
５０５／Ｍ−４＝１００／１０Ｂ−２．２液型エポキシ樹脂エピコンＲー１１
４Ａ／Ｂ＝１００／１００Ｂ−３．レゾルシノール系樹脂フェノライト６０
００／ＴＤ−４７３＝１００／１５ディックボンド、エピコン、フェノライトはいずれも大
日本インキ化学工業製であり、商品名である。

【００７５】各接着剤はそれぞれ、メーカー推奨の接着
条件で、圧締接着した。＜耐火被覆層（Ｃ）＞Ｃ−１．不飽和ポリエステル樹脂１００重量部、スチレ
ンモノマー１０重量部、熱膨張性黒鉛２０重量部、水酸
化アルミニウム２００重量部、炭酸カルシウム５０重量
部、酸化マグネシウム５重量部、ジメチルメチルフォス
フェート２０重量部を均一に混合塗料化した。さらに繊
維長１インチにカットされたガラス繊維を１７０重量部
とり、先にあらかじめ混合した塗料を、通常の方法でガ
ラス繊維に均一に塗布含浸後、プレス装置で金具を用い
て熱成形した。

【００７６】単位面積当たりの重量が２kg/m²、厚さ約１
mmの板状の耐火被覆層を作製した。Ｃ−２．ビニルエステル樹脂１００重量部、メタクリル
酸メチルモノマー２０重量部、熱膨張性黒鉛１０重量
部、水酸化アルミニウム２５０重量部、トリフェニルフ
ォスフェート３０重量部、酸化マグネシウム２重量部を
均一に混合塗料化した。さらに繊維長２インチにカット
されたガラス繊維を１６０部とり、先にあらかじめ混合
した塗料を、通常の方法でガラス繊維に塗布含浸後連続
成型法で熱硬化させて、単位面積当たりの重量が２kg/m
²、厚さ約１mmの板状の耐火被覆層を作製した。

【００７７】Ｃ−３．熱膨張性黒鉛、可塑化フェノール
樹脂と塩化ゴム等を主成分とする特開昭５５ー４８２７
５号公報に記載される方法で製造、市販されている加熱
発泡性防火シートＣ−４．メラミン樹脂ーリン系難燃剤を主成分とする市
販の発泡性塗料（大日本インキ化学工業製リューコッ
カ商品名）Ｃ−５．市販のリンー窒素系加熱発泡性防火シート（大
日本インキ化学工業製ディックフリス商品名）Ｃ−６．熱膨張性黒鉛を配合しない以外はＣ−１と同じ
条件で作られた耐火被覆層。

【００７８】Ｃ−７．ガラス繊維を配合しない以外はＣ
−１と同じ条件で作られた耐火被覆層。＜表面化粧材料（Ｄ）＞Ｄ−１．３ｍｍ厚さの天然木難燃化粧合板Ｄ−２．３ｍｍ厚さの天然木普通化粧合板

【００７９】

【発明の効果】本発明の耐火被覆材料は以下のような優
れた効果を奏する。 (1)加熱発泡性があり、内部の基材シートを火炎、高温
や空気から遮断する性能を有する。 (2)火災や高温で発泡した耐火被覆層の欠落や落下がな
く、内部基材シートを火炎、高温や空気から遮断する効
果が、長時間継続する。 (3)木質材料やプラスチック等の可燃性材料に難燃剤を
配合・含浸等行わないで耐火被覆層を接着することで、
簡単に幅広い防・耐火材料が得られる。 (4)基本的に耐火被覆層は非ハロゲンであり、有害ガス
の発生が少ない。 (5)用途によっては、表面に各種化粧材料を張り合わせ
ることができる。 (6)木質材料やプラスチック等の可燃性材料に難燃剤を
配合・含浸等行わないことと、さらに耐火被覆層がラジ
カル重合性樹脂等を硬化させてなるため、耐久性、加工
性、吸湿性や機械的強度等の性能に優れる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ３２Ｂ 27/38 9349−4ＦＥ０４Ｂ 1/94 Ｔ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材シート（Ａ）と二液混合型架橋性水性
エマルジョン系樹脂接着剤層（Ｂ）とラジカル重合性樹
脂（ａ）とラジカル重合性モノマー（ｂ）と熱膨張性黒
鉛（ｃ）と耐熱性繊維（ｄ）とを含む組成物からなる耐
火被覆層（Ｃ）とから構成されてなる耐火被覆材料。
【請求項２】ラジカル重合性樹脂（ａ）が、不飽和ポリ
エステル樹脂、アリル樹脂及びエポキシビニルエステル
樹脂からなる群から選ばれる１種又は２種以上であるこ
とを特徴とする請求項１記載の耐火被覆材料。
【請求項３】二液混合型架橋性水性エマルジョン系樹脂
が、分子中に親水基を有するビニルウレタン樹脂系エマ
ルジョンであることを特徴とする請求項１又は２記載の
耐火被覆材料。
【請求項４】耐熱性繊維（ｄ）が、繊維長１〜２００ｍ
ｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
記載の耐火被覆材料。
【請求項５】耐火被覆層（Ｃ）の組成物として、さらに
水酸化アルミニウムを併用してなる請求項１〜４のいず
れか１項記載の耐火被覆材料。
【請求項６】熱膨張性黒鉛（ｃ）が、不飽和ポリエステ
ル樹脂１００重量部に対し５〜３０重量部使用すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の耐火被
覆材料。
【請求項７】耐火被覆層（Ｃ）の組成物として、さらに
リン系難燃剤を併用してなる請求項１〜６のいずれか１
項記載の耐火被覆材料。
【請求項８】耐火被覆層（Ｃ）が、前記組成物を熱圧成
形してなる板状成形物であることを特徴とする請求項１
〜７のいずれか１項記載の耐火被覆材料。
【請求項９】基材シート（Ａ）の材質が、木質であるこ
とを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の耐火
被覆材料。