JPS6296570A - 耐燃性材料 - Google Patents

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】 本発明は弛い状態の、特に可撓性の不完全に充填れた包
装物の状態の耐燃性材料に関する。

建築法規は沢山の建築材料、例えば壁、屋根−Ｃに軽量
壁に対して最小限の耐火性を要求している。これらの建
築材料に配線配管する為の開口部または穿孔部、例えば
電線、管および換気用導管を貫通させる為のそれらが存
在する場合には、か＼る穿孔部を通って次の建築区分お
よび家屋に火災が波及する危険がある。それ故に以前か
らか＼る開口部または穿孔部を、配線配管作業の終了後
にモルタルで塞いでいる。この処理は、新しい電線、導
管および管を引き込む際に大きな困難をもたらしている
。か＼る困難を排除する為に、緊密でないアスベスト繊
維より成る充填物がアスベスト織物製小袋または一部に
充填された状態の“アスベスト繊維”がある。この小袋
は、アスベスト繊維が健康に悪影響を及ぼすことが知ら
れているので、近年にはあまり用いられていない。

更に、鉱物繊維を充填したポリエチレン製小袋が公知で
ある。この包装物は燃焼し得るし、炎がこれを突破して
貫通し得る。ポリエチレンが炎によってまたは火災の間
に落下する部材によって破壊された場合には、もはや集
合状態にない鉱物繊維が飛び出すことによてまたは欠落
するこつとによって機密性が失われる危険がある。

鉱物繊維が充填されそして断熱被覆を形成する材料で被
覆されたジュート小袋は緊書である。

この場合には、燃焼性被覆材料より成るものであるにも
かかわらず、断熱被覆を形成する材料が火災時に発泡体
防壁を形成することによって火災の延焼を防止できる。

しかしながら断熱被覆を形成するこの耐燃性材料は耐水
性がなく且つ１０〜４８時間の間に水によって崩壊して
しまうので、被覆されたか＼る小袋は湿気のある空間に
おいては、特に雨水または浄化−、モルタル塗布−また
はシンクイ塗布作業によって落下する他の水を常に考慮
しなければならない建築場所でについては使えない。

本発明の課題は、建築上の耐燃性の要求を充分に満足し
そして補足的に実地における厳しい要求に耐えられ、取
扱時に生理学的な問題のない耐燃性材料を用いることに
ある。

本発明の耐燃性材料は、１１００℃までの温度のもとで
断熱性のある少なくとも一種類の材料、１５０　℃以上
、殊に２００℃以上の温度のもとて回復不能の膨張性の
ある少なくとも一種類の材料および少な（とも一種類の
好ましくは微細な結合剤を含存しそして室温から１１０
０℃に加熱した際に少なくとも５容量χの膨張性を有し
そして好ましくは全部の成分が少なくとも未だ加熱され
ていない状態において耐水性でそして耐候性であること
を特徴としている。

好ましくはアスベストを全く含まない本発明の耐燃性材
料は、空隙に弛い状態で詰め込まれるが、しかし好まし
くは可撓性の、特に枕状の殻に包含されており、それに
よって容易に取り扱うことができる。更に、防壁形成の
際の小袋と同様なか−る枕状物、建築用石材のように互
いに重ね合わせることができ、それ故に大きな開口部あ
るいは穿孔部を塞ぐことができる。熱の影響をかけた場
合にはこの耐燃性材料は膨張しそしてそれによってこの
もので塞がれた開口部が気密になり、その結果燃焼の先
頭を阻止するだけでなく、有害なガスが耐燃性材料を貫
通することも防止することができる。本発明の長所は特
に、耐燃性材料が長期間に亙る気候の影響および水の影
響によっても変化せず、中でもｉ５を燃性特性は悪化し
ないことである。断熱性材料は少なくとも７００℃の温
度まで、殊に１１００℃の温度まで耐熱性でありそして
断熱特性を有している。これらの性質は既に通常の温度
でも有利に与えられるが、ある実施形態においては熱の
影響を受ける過程で初めて発揮される。熱の影響下に膨
張する材料は殊に２００〜１０００℃の温度範囲におい
て膨化するかまたは膨張する。これによって上述の気密
化が早い時期から行われ、その結果耐燃性材料によって
囲まれている熱の影響に敏感な材料を良好に保護するこ
とができる。

熱作用に基づく結合材は１００℃以上の温度のもとで接
着力を発揮する。これによって耐燃性材料が取扱時に動
かし得るま＼であることが保証される。しかし火災の場
合、即ち熱の影響下ではもはや流動性でない。

特に、殻材が多孔質である場合には、耐燃性材料は更に
除塵剤を含有しているのが有利である。このものは静電
気的な結合特性を有していてもよいが、節単には液状お
よび／または粘性である。既に０．５〜５重量％、殊に
１〜３重量％の範囲の僅かな量の除塵剤にて、耐燃性材
料から塵埃を飛散させることなく取り扱うことを保証す
るのに充分である。適する除塵剤には例えば鉱油および
／またはシリコーン油がある。

殻材は好ましくは少なくともＭ燃性であり、殊に不燃性
である。このものは、織物、編物または不織布の状態に
ある無機系繊維材料で構成されていてもよく、殊に織物
が有利である。この目的の為には、ガラス繊維が適して
いるが、耐熱性繊維、例えば玄武岩繊維またはセラミッ
ク繊維も適している。原則としてジュートの如き可燃性
材料より成る繊維も可能である。次いで、殻に耐熱性層
を設けるかあるいは含浸させて設けることが必要である
。そうでなくとも該耐熱性層は塵を通さない為にも有利
である。耐水性の耐燃性被覆用を混合物は公知である。

結合材としては、１００℃以上の温度のもとて溶融する
かまたは粘着性物質の形成しながら分解するものが有利
である。か＼る材料としては特に熱可塑性合成樹脂、例
えばポリアミド（ＰＡ）、高圧ポリエチレン（ＬＤＰＥ
）、低圧ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレンビニルア
セテート（ＥＶＡｃ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ
スチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリオ
キシメチレン（ＰＯＭ）がある。６００℃以上の温度の
もとで、結合材の分解によっておよび／または断熱性材
料の一部の焼結によって硬化が行われる。僅かな量の、
一般に０．１〜６重量％、殊に０．５〜３．５重量％の
量の結合剤で既に充分である。

断熱性材料および／または熱の影響下に膨張する材料は
、耐熱性材料中に好ましくは９０重量％より多く、殊に
９５重量％より多く含まれている。この場合、両方の材
料は同一であってもよ（、即ち断熱性材料が、可逆的に
膨張する能力のないものでもよい。しかしながら、有利
な調和を可能とする為に、異なる材料を準備してもよい
。更に、耐燃性材料は少なくとも８０重量％、殊に少な
くとも９５重量％の不燃性物質を含有しているのが有利
である。

本発明の耐燃性材料の膨張性は、非常に重要である。何
故ならば、この膨張性によって穿孔部あるいは開口部の
充填物を自動的にしっかり固定するからである。これに
よって例えばこの小袋は壁の開口部に嵌入され、その結
果振動のある場合でもまたは落下する物質によっても転
がり落ちることがない。この膨張挙動によって、穿孔部
を貫通す物質（電線または管）の消失、溶融またはその
他の体積収縮によって生じる穿孔部の非緊密部分も追加
的に封鎖される。小袋の充填度は耐燃性材料の膨張能力
に従っており、その結果小袋の空所が膨張の為に減少す
る。しかしながら耐燃性小袋は耐燃性材料の強い断熱性
の為に一般にその内容物全部が高温に加熱されることか
なく、燃焼または加熱に直接曝される外側層だけが高温
に加熱されるのであるから、耐燃性材料を充填する際に
小袋で閉められない容積は、耐燃性材料の最大の膨張能
力よりも少なく保つ。耐燃性材料はその組成において、
６００容遣χまでの膨張性を有するように調整すること
ができる。しかしながら一般的な用途目的にとっては、
１０〜８０重量％の膨張度で充分である。熱の影響下で
膨張する材料の量はこれに相応している。この量はその
膨張能力次第で耐燃性材料中に好ましくは１〜５０重量
％、殊に３〜２５重量％の量で含有される。無機系物質
、特に鉱物、例えば膨張していない軽石および／または
バーライトを基礎とするものが特に有利である。

特別な実施形態においては、熱の影響下に膨張する材料
は有機系であってそして膨張および固化しながら分解す
るものでもよく、その際に結合剤の性質も発揮すること
ができ、その結果追加的な結合剤が不必要となり得る。

熱の影響下に膨張する有機系材料としては特定の熱硬化
性樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂またはメラ
ミンホルムアルデヒド樹脂、またメラミン燐酸化合物、
例えばモノメラミンホスフェート、場合によってはこれ
ら相互の混合物が適している。

特に有利なのは無機系および有機系膨張剤を混合状態で
利用することである。この場合には２００〜５００　℃
の範囲において生じる有機系物質の膨張および５００〜
１０００℃で認められる無機系添加物の膨張を利用する
。

熱膨張性材料として有機系材料を用いる場合には、その
重量割合が、耐燃性材料がそれによって燃焼するかある
いは発火し得ることのない程度に小さいのが有利である
。しかしながら、原則として、熱の影響下に炭化したり
あるいはコークス化したりする有機系材料の一定の含有
量が有利である。一般に有機系成分の含有量は０．５〜
２０重量％、殊に１〜１０重量％である。

耐燃性材料中に通例には８０重量％より多量に存在する
断熱性材料は無機系を基礎とするものであることが有利
である。このものは一般に粉末状、粒子状および／また
は繊維状で存在する。

特に適するのは、シリカゲル、エキスパンデツド・クレ
イ（ｅｘｐａｎｄｅｄ　ｃｌａｙ）　、軽石、チョーク
、膨張させたバーライト、膨張させた軽石および無機系
繊維であり、この場合無機系繊維は１〜１５ｍｍの繊維
長さを有しているのが有利である。

しかしながらこれらの繊維は、巻いておりそれ故に弛い
耐燃性材料の動きあるいは流動性に悪影響を及ぼさない
場合には、更に長くともよい。

特に有利な実施形態においては、断熱性材料は、成形可
能な団子状乃至糸だま状構造に形成された繊維より成る
。この場合団子状物は約１〜１７ｍｍの粒度を有してい
る。団子状物あるいは糸だま吻は少なくとも部分的に弾
性を有し、その結果弾力的に回復する性質を有する。こ
れによって、耐燃性材料を数倍使用する場合でもあるい
は該材料の充填された小袋の場合でも失われることのな
い大きな空隙が作られる。即ち、この材料は長期間の後
でも５００ｇ／ｆｆより小さい、殊に４００ｇ／ｌより
小さい嵩密度のままである。このルーズな糸だまは、結
合剤および、熱の影響下に膨張する材料の一部を一緒に
閉じ込めていてもよく、その結果これによって取扱の際
および詰め替えの際に混合物が分離するのを避けること
ができる。繊維は糸だま中で互いに固定されていてもよ
い。これは例えば除塵剤によって行うことができる。耐
燃性材料の個々の成分および被覆はハロゲンを含んでい
ないことが有利である。

本発明を、従属項と関連する特に有利な以下の実施例に
よって更に詳細に説明する。この場合、個々の構成要素
それ自体またはそれら相互の組合せを実施例において実
証する。

実施±」 通例の耐燃性被覆剤で含浸処理された幅２０ｃｍ、長さ
３５ｃｍのガラス繊維織物製小袋に、３０重量％のガラ
ス繊維（繊維長さ１．０〜ｌＱｍｍ）　、５５重量％の
セラミック繊維（繊維長さ１．０〜６．０ｍｍ）、１０
重量％のバーライト、３重量％のホルムアルデヒド尿素
樹脂、１重量％の高圧ポリエチレン（ＬＤＰＥ）　（粉
末）および１重量２の鉱油より成る混合物を、手で良好
に変形できそして充填された沢山の小袋が倒れる危険な
しに互いに平らに積み上げることができる程度に充填す
る。

用いる繊維は、平たい卵型乃至球状の嵩張った糸だまで
あり、その直径は１〜１５ｍｍ、主として２〜６ｍｍで
ある。この糸だま中に結合剤、除塵剤およびバーライト
の一部並びにホルムアルデヒド尿素樹脂を埋め込む。充
填物を製造する為に、固体成分を最初に乾燥状態で予備
混合し、その後に鉱油を混合過程の継続下に配量添加し
、その際に糸だまを形成しそしてそれの安定性を得る。

小袋の一方の面だけを１００℃以上に加熱した場合には
、最初に、結合剤として役立つ高圧ポリエチレン（ＬＤ
ＰＥ）が軟化する。２００℃よりほんの僅かに上の温度
で既に、加熱された場所において小袋内容物の局所的な
膨張が始まる。これが開口部を緊密に封鎖せしめる。更
に温度を上げると、溶融し且つ繊維に付着した高圧ポリ
エチレン（ＬＤＰＥ）が分解する。非常に強い熱の影響
下にガラス織物が溶融される場合には、隠れている耐燃
性材料が、小袋内容物が流れ出すのを防止する程に既に
全面的に硬化される。６００　℃以上に更に強く加熱し
た場合には繊維の焼結が始まり、これは炎あるいは熱線
に曝されている表面部分の造膜および表皮形成に関連し
、深部にある材料の断熱作用に害を及ぼさない。これで
、熱が耐燃性材料中にゆっくりとしか進入できず、その
結果壁の穿孔を火災から守るがあるいは耐燃性材料によ
って保護された物質を危険に曝さない。

実施±」 実施例１に相応するガラス繊維織物より成る小袋に、８
２重量％の鉱物繊維（繊維長さ１．０〜８ｍｍ）、５重
量％の軽石、１０重量％のバーライト、２重量％のエチ
レンビニルアセテートおよび１重量％のシリコーン油よ
り成る混合物を既に述べたように充填する。

鉱物繊維もまた、１〜１７ｍｍの大きさ、主として２〜
７ｍｍの大きさを有する平たい卵型乃至球状の嵩張った
糸だまの形状のものである。結合剤、除塵剤および軽石
の一部並びにバーライトの一部をこの糸だまに埋め込む
。この混合物は製造は実施例１に記した通りである。小
袋の一方の面だけを１００℃以上に加熱した場合には、
最初に、結合剤として役立つエチレンビニルアセテート
が軟化する。２００℃より上の温度で既に、小袋内容物
の膨張が始まる。更に温度を上げると、溶融し且つ繊維
に付着したエチレンビニルアセテートが分解する。約５
００℃ではバーライトの膨張が始まる。鉱物繊維は６０
０℃より高い温度で固定され始め、その結果非常に強い
熱の影響下にガラス繊維織物が溶融することによる小袋
内容物の流れ出しが回避される。

実施例３ 実施例１に相応するガラス繊維織物より成る小袋に、４
５重量％のガラス繊維（繊維長さ１．０〜１０ｍｍ）　
、１５重量２の膨張した軽石、３１重量％のセラミック
繊維（繊維長さ１．０〜６．０ｍｍ）、５ｆｆｉｌχの
軽石、１重量％のホルムアルデヒド尿素樹脂、２重量％
のポリアミド粉末および１重Ｎｚの鉱油より成る混合物
を前述のように充填する。これらの繊維もまた、１〜１
５ｍｍの大きさ、主として２〜６ｍｍの大きさを有する
平たい卵型乃至球状の嵩張った糸だまの形状のものであ
る。

この糸だまに結合剤、除塵剤および膨張性物質の一部を
埋め込む。この混合物の製造は既に記した通りである。

小袋を１００℃以上に加熱した場合には、最初に、結合
剤として役立つポリアミドが軟化する。

２００℃より上の温度で加熱された場所において小袋内
容物の局所的な膨張が始まる。６００℃より高い温度で
焼結が開始されるので、小袋内容物全部が固定され、そ
れによって、ガラス織物への熱の強い影響がありそして
その結果溶融した場合の混合物の流出が回避される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）弛い状態の耐水性で且つ耐候性の耐燃性材料におい
   て、 ａ）１１００℃までの温度のもとで断熱性のある少なく
   とも一種類の材料、 ｂ）１５０℃以上、殊に２００℃以上の温度のもとで回
   復不能の膨張性のある少なくとも一種類の材料、 ｃ）少なくとも一種類の好ましくは微細な結合剤を含有
   しそして室温から１１００℃に加熱した際に少なくとも
   ５容量％の膨張性を有しそして全部の成分が少なくとも
   未だ加熱されていない状態において耐水性でそして耐候
   性であることを特徴とする、上記耐燃性材料 ２）好ましくは液状のおよび／または粘性の除塵剤を含
   有する特許請求の範囲第１項記載の耐燃性材料。 ３）可撓性の、特に枕状の殻に包含されている特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の耐燃性材料。 ４）殻が難燃性乃至不燃性でありそして特に繊維材料で
   、殊に織物の状態で形成されている特許請求の範囲第３
   項記載の耐燃性材料。 ５）殻が塵埃を通さないものでありそして好ましくは耐
   水性の、少なくとも防炎性の被覆を有している特許請求
   の範囲第３項または第４項記載の耐燃性材料。 ６）結合剤が１００〜３００℃のもとで−しかし殻材料
   の軟化域または分解域より下にある温度のもとで−熱の
   作用を受け、他の成分を接合する特許請求の範囲第１〜
   ５項の何れか一つに記載の耐燃性材料。 ７）結合剤が０．１〜６重量％、殊に０．５〜３．５重
   量％の量で含有されておりそしてそれが粉末または顆粒
   状態であり、その際に特に溶融可能で且つ２００℃以上
   の温度で分解する合成樹脂が結合剤として準備されてい
   る特許請求の範囲第１〜６項の何れか一つに記載の耐燃
   性材料。 ８）少なくとも一種類の成分が熱の影響によって特に６
   ００℃以上の温度のもとで予めに粘着性に成った後で分
   解下に硬化し、その結果耐燃性材料が多孔質の固いブロ
   ックに固体化する特許請求の範囲第１〜７項の何れか一
   つに記載の耐燃性材料。 ９）断熱材料および／または膨張性材料が耐燃性材料中
   に９０重量％より多く、殊に９５重量％より多く含有さ
   れている特許請求の範囲第１〜８項の何れか一つに記載
   の耐燃性材料。 １０）２００〜１１００℃の範囲の温度に加熱した際に
   ５〜６００容量％、殊に１０〜８０容量％の膨張性を有
   する特許請求の範囲第１〜９項の何れか一つに記載の耐
   燃性材料。 １１）熱の影響下に膨張する材料を１〜５０重量％、３
   〜２５重量％の量で含有する特許請求の範囲第１〜１０
   項の何れか一つに記載の耐燃性材料。 １２）熱の影響下に膨張する材料として不燃性の無機化
   合物または材料またはこれらの混合物、特にバーライト
   および／または蛭石を準備する特許請求の範囲第１〜１
   １項の何れか一つに記載の耐燃性材料。 １３）熱の影響下に膨張する材料として、高温のもとで
   膨張し特に炭素骨格あるいは炭素発泡体を形成しながら
   分解する無機系化合物を準備する特許請求の範囲第１〜
   １２項の何れ一つに記載の耐燃性材料。 １４）熱の影響下に膨張する材料として、水不溶性また
   は水不溶性に成った状態にある尿素−ホルムアルデヒド
   樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂およびメラミン−
   燐酸化合物、例えばモノメラミンホスフェートを準備す
   る特許請求の範囲第１〜１３項の何れ一つに記載の耐燃
   性材料。 １５）熱の影響下に膨張する無機系−および有機系材料
   の混合物を用いる特許請求の範囲第１〜１４項の何れ一
   つに記載の耐燃性材料。 １６）断熱性材料として不燃性の粉末状、粒状および／
   または繊維状の物質、特にシリカゲル、エキスパンデッ
   ト・クレイ、軽石、チョーク、膨張させたバーライト、
   膨張させた蛭石および／または無機系繊維、特に鉱物繊
   維、鉱さ繊維、ガラス繊維、セラミック繊維を含有する
   特許請求の範囲第１〜１５項の何れ一つに記載の耐燃性
   材料。 １７）断熱性材料が成形可能な団子状乃至糸だま状構造
   を有し、特に繊維が団子状物あるいは糸だま状物に成形
   されているかあるいは巻いている特許請求の範囲第１〜
   １６項の何れ一つに記載の耐燃性材料。 １８）断熱性材料より成る糸だま状物あるいは団子状物
   が、１／１７ｍｍの大きさを有しそして好ましくは結合
   剤が、熱の影響下に膨張する材料の少なくとも一部およ
   び場合によっては除塵剤を含有している特許請求の範囲
   第１〜１６項の何れ一つに記載の耐燃性材料。