特許 7190683 熱膨張性耐火シート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-08

(45)【発行日】2022-12-16

(54)【発明の名称】熱膨張性耐火シート

(51)【国際特許分類】

   B32B 27/12 20060101AFI20221209BHJP

   B32B 5/02 20060101ALI20221209BHJP

   B32B 5/18 20060101ALI20221209BHJP

   B32B 17/10 20060101ALI20221209BHJP

   B32B 27/18 20060101ALI20221209BHJP

   E04B 1/94 20060101ALI20221209BHJP

   C08J 9/02 20060101ALN20221209BHJP

【ＦＩ】

B32B27/12

B32B5/02 B

B32B5/18

B32B17/10

B32B27/18 B

E04B1/94 V

C08J9/02 CER

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021561175

(86)(22)【出願日】2020-09-09

(86)【国際出願番号】 JP2020034064

(87)【国際公開番号】W WO2021106313

(87)【国際公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-05-18

(31)【優先権主張番号】P 2019216862

(32)【優先日】2019-11-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】守屋 覚

(72)【発明者】

【氏名】坂本 顕士

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 浩一

【審査官】大村 博一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－００７３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１４８１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１２１６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１９８７０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－０９６９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５１－０８６２９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３４４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２１５７２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００

Ｂ２９Ｃ ４４／００－４４／６０

Ｂ２９Ｃ ６７／２０

Ｃ０８Ｊ ９／００－９／４２

Ｄ２１Ｈ １１／００－２７／００

Ｄ０４Ｈ １／００－１８／０４

Ｅ０４Ｂ １／６２－１／９９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱発泡性を有する樹脂層と、前記樹脂層の両面に接着されたガラス繊維紙と、を備え、
前記ガラス繊維紙の第１方向の引張強度、及び前記第１方向に直交する第２方向の引張強度が、５０Ｎ／５０ｍｍ以上３５０Ｎ／５０ｍｍ以下の範囲内である、
熱膨張性耐火シート。

【請求項2】

前記ガラス繊維紙の目付量が、２０ｇ／ｍ^２以上６０ｇ／ｍ^２以下の範囲内である、
請求項１に記載の熱膨張性耐火シート。

【請求項3】

前記樹脂層の発泡倍率が、８倍以上３０倍以下の範囲内である、
請求項１又は２に記載の熱膨張性耐火シート。

【請求項4】

前記樹脂層が、ビニル樹脂と、含窒素発泡剤と、リン系難燃剤と、多価アルコールと、二酸化チタンと、を含有する、
請求項１～３のいずれか１項に記載の熱膨張性耐火シート。

【請求項5】

前記ガラス繊維紙に接着されたラミネートフィルムを更に備える、
請求項１～４のいずれか１項に記載の熱膨張性耐火シート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に熱膨張性耐火シートに関し、より詳細には加熱発泡性を有する樹脂層を備える熱膨張性耐火シートに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、耐火被覆シートが開示されている。この耐火被覆シートは、耐火被覆材上に保護膜を一体に積層して形成されている。耐火被覆材は、不燃性シート材である芯材に含浸又は積層されている。

【0003】

一方、特許文献２には、発泡性耐火シートが開示されている。この発泡性耐火シートは、軟化温度が８０～２００℃の範囲である熱可塑性樹脂、多価アルコール、及び難燃性発泡剤を含有する。さらにこの発泡性耐火シートは、片面又は両面に防水層を有する。

【0004】

特許文献１の耐火被覆シートでは、芯材の不燃性シート材が、耐火被覆材の発泡を抑制するおそれがあり、耐火発泡性及び形状保持性に問題がある。さらに上記の耐火被覆シートで建築物等の躯体の垂直面を被覆する場合、上記の耐火被覆シートは、保護膜の強度が低いため自重で垂れ下がるおそれがあり、長期保持性にも問題がある。

【0005】

一方、特許文献２の発泡性耐火シートでは、火災時において、発泡した発泡性耐火シートを防水層等で保持できないおそれがあり、耐火発泡性及び形状保持性に問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平９－２２６０４５号公報

【文献】特開２０１１－０９４３５０号公報

【発明の概要】

【0007】

本開示の目的は、耐火発泡性、形状保持性、及び長期保持性を向上させることができる熱膨張性耐火シートを提供することにある。

【0008】

本開示の一態様に係る熱膨張性耐火シートは、加熱発泡性を有する樹脂層と、前記樹脂層の両面に接着されたガラス繊維紙と、を備える。前記ガラス繊維紙の第１方向の引張強度、及び前記第１方向に直交する第２方向の引張強度が、５０Ｎ／５０ｍｍ以上３５０Ｎ／５０ｍｍ以下の範囲内である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１Ａは、本実施形態に係る熱膨張性耐火シートを示す概略断面図である。図１Ｂは、同上の熱膨張性耐火シートの使用例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（１）概要
図１Ａに本実施形態に係る熱膨張性耐火シート１を示す。熱膨張性耐火シート１は、樹脂層２と、ガラス繊維紙３と、を備える。

【0011】

樹脂層２は、加熱発泡性を有する。すなわち、樹脂層２は、火災加熱等の熱を受けると、発泡を開始し、発泡断熱層を形成する。発泡断熱層は、多くの微小な気泡を含む。これにより、熱膨張性耐火シート１は、耐火性能を発揮し得る。なお、火災加熱の温度は、例えば６００℃以上である。

【0012】

ガラス繊維紙３は、樹脂層２の両面に接着されている。ガラス繊維紙３は、樹脂層２を支持する役割を担う。火災時等において、ガラス繊維紙３は、樹脂層２の発泡による膨張を阻害しないように伸びる。しかし、ガラス繊維紙３は、樹脂層２が必要以上に膨張しないように、ある程度までしか伸びない。すなわち、ガラス繊維紙３の第１方向及び第２方向の引張強度が、５０Ｎ／５０ｍｍ以上３５０Ｎ／５０ｍｍ以下の範囲内である。第２方向は、第１方向に直交する。

【0013】

ガラス繊維紙３の第１方向及び第２方向の引張強度が５０Ｎ／５０ｍｍ以上であることで、火災時等において、樹脂層２が必要以上に膨張しないようにすることができる。

【0014】

一方、ガラス繊維紙３の第１方向及び第２方向の引張強度が３５０Ｎ／５０ｍｍ以下であることで、火災時等において、樹脂層２の発泡による膨張を阻害しないようにすることができる。

【0015】

このように、本実施形態によれば、耐火発泡性、形状保持性、及び長期保持性を向上させることができる。

【0016】

（２）詳細
［熱膨張性耐火シート］
図１Ａに本実施形態に係る熱膨張性耐火シート１を示す。熱膨張性耐火シート１は、樹脂層２と、ガラス繊維紙３と、を備える。好ましくは、熱膨張性耐火シート１は、ラミネートフィルム４を更に備える。

【0017】

（樹脂層）
樹脂層２は、加熱発泡性を有する。すなわち、樹脂層２は、火災加熱等の熱を受けると、発泡を開始し、発泡断熱層を形成する。発泡断熱層は、多くの微小な気泡を含む。これにより、熱膨張性耐火シート１は、耐火性能を発揮し得る。なお、火災加熱の温度は、例えば６００℃以上である。

【0018】

樹脂層２の発泡倍率は、８倍以上３０倍以下の範囲内である。樹脂層２の発泡倍率が８倍以上であることで、熱膨張性耐火シート１は、十分な耐火性を有し得る。樹脂層２の発泡倍率が３０倍以下であることで、発泡後の樹脂層２（発泡断熱層）の形状の崩壊を抑制することができる。このようにして、耐火発泡性、及び形状保持性を更に向上させることができる。なお、発泡倍率は、例えば、発泡前の樹脂層２（ソリッド）の密度に対する、発泡後の発泡断熱層の見掛け密度の割合として求められる。また、発泡前の樹脂層２の厚さに対する、発泡後の樹脂層２（発泡断熱層）の厚さの割合として発泡倍率を求めてもよい。

【0019】

樹脂層２の厚さは、特に限定されないが、例えば下地材等の建築構造部分へ施工する際の、建築構造部分への追随性の観点から、好ましくは０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下、より好ましくは０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内である。

【0020】

好ましくは、樹脂層２は、以下の熱膨張性耐火樹脂組成物から形成される。

【0021】

＜熱膨張性耐火樹脂組成物＞
熱膨張性耐火樹脂組成物は、ビニル樹脂と、含窒素発泡剤と、リン系難燃剤と、多価アルコールと、二酸化チタンと、を含有する。すなわち、好ましくは、樹脂層２が、ビニル樹脂と、含窒素発泡剤と、リン系難燃剤と、多価アルコールと、二酸化チタンと、を含有する。これにより、熱膨張性耐火シート１の耐火発泡性を更に向上させることができる。以下、熱膨張性耐火樹脂組成物に含有される各成分について説明する。

【0022】

≪ビニル樹脂≫
ビニル樹脂は、ポリビニル化合物である。ポリビニル化合物は、ビニル基をもつモノマーが重合した樹脂である。好ましくは、ビニル樹脂は、特に限定されないが、好ましくはＥＶＡ樹脂及び／又はポリオレフィン樹脂を含む。これにより、熱膨張性耐火シート１の耐火発泡性を更に向上させることができる。

【0023】

〔ＥＶＡ樹脂〕
ＥＶＡ樹脂は、エチレン酢酸ビニル共重合体である。ＥＶＡ樹脂は、高圧重合法により製造される。ＥＶＡ樹脂は、ゴム弾性と、優れた低温特性及び耐候性とをもつ樹脂である。ＥＶＡ樹脂において、酢酸ビニル含有率は、特に限定されないが、例えば５％以上３５％以下の範囲内である。酢酸ビニル含有率を変えることで、柔軟性、接着性、及びヒートシール性などを広い範囲でコントロールすることができる。なお、酢酸ビニル含有率は、ＪＩＳ Ｋ６９２４－１に準拠した方法で測定することができる。

【0024】

ＥＶＡ樹脂は、熱膨張性耐火シート１の樹脂層２が加熱された際に、樹脂層２を優れた発泡断熱層とすることができる。また、熱膨張性耐火シート１を下地材等の建築構造部分へ固定するにあたって、熱膨張性耐火シート１に追随性を付与できる。

【0025】

上述のように、ＥＶＡ樹脂は、ゴム弾性と、優れた低温特性及び耐候性とをもつ樹脂である。そのため、これらの特性を熱膨張性耐火シート１の樹脂層２に付与することができる。

【0026】

ＥＶＡ樹脂の具体的な製品の例としては、三井・ダウポリケミカル株式会社製のエバフレックス（登録商標）、及び東ソー株式会社製のウルトラセン（登録商標）等が挙げられる。

【0027】

ＥＶＡ樹脂のメルトマスフローレイト（ＭＦＲ：Meltmass-Flow Rate）は、０．４ｇ／１０ｍｉｎ以上７５ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲内であることが好ましい。メルトマスフローレイトが０．４ｇ／１０ｍｉｎ以上であれば、熱膨張性耐火シート１を下地材等の建築構造部分に配置した場合の追随性を良好に維持することができる。また、凍結融解時に、熱膨張性耐火シート１の樹脂層２が脆くなりにくく、凍結融解に対する長期耐久性を良好に確保することができる。また、メルトマスフローレイトが７５ｇ／１０ｍｉｎ以下であれば、火炎等により形成される発泡断熱層の形状保持性を良好に維持することができる。なお、メルトマスフローレイトは、ＪＩＳ Ｋ６９２４－１に準拠した方法で測定することができる。

【0028】

熱膨張性耐火樹脂組成物１００質量部に対する、ＥＶＡ樹脂の含有量は、好ましくは１５質量部以上４０質量部以下、より好ましくは１５質量部以上３０質量部以下の範囲内である。ＥＶＡ樹脂の含有量が１５質量部以上であると、熱膨張性耐火樹脂組成物から樹脂層２を形成した際の、熱膨張性耐火シート１の靱性を向上させることができる。一方、ＥＶＡ樹脂の含有量が４０質量部以下であると、熱膨張性耐火シート１が火災加熱を受けた際の発泡断熱層の形状を良好に保持することができる。

【0029】

〔ポリオレフィン樹脂〕
ポリオレフィン樹脂は、オレフィンの重合体である。ポリオレフィン樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、及びポリブタジエンなどが挙げられる。好ましくは、ポリオレフィン樹脂は、メタロセンプラストマーを含む。これにより、熱膨張性耐火シート１の耐火発泡性を更に向上させることができる。

【0030】

メタロセンプラストマーは、熱膨張性耐火シート１の樹脂層２が加熱された際に、樹脂層２を優れた発泡断熱層とすることができる。また、熱膨張性耐火シート１にガスバリア性を付与できる。さらに、熱膨張性耐火シート１を下地材等の建築構造部分へ固定するにあたって、熱膨張性耐火シート１に追随性を付与できる。なお、「プラストマー」とは、加熱により容易に流動変形し、かつ冷却により変形された形状に固化できるという性質を有する高分子体を意味する。プラストマーは、エラストマー（外力を加えたときに、その外力に応じて変形し、かつ外力を除いたときに、短時間で元の形状を回復する性質を有するもの）に対する用語であり、エラストマーのような弾性変形を示さず、容易に塑性変形する特性を有する。本実施形態では、メタロセンプラストマーは、エチレン及びαーオレフィン等のオレフィンを、メタロセンを触媒とする触媒存在下で重合させた重合物である。

【0031】

メタロセンプラストマーは、高い透明性、柔軟性、及び耐熱性、並びに優れた衝撃強度を有する。そのため、熱膨張性耐火シート１の樹脂層２に耐衝撃性及び柔軟性を付与することができる。

【0032】

メタロセンプラストマーの製造方法は、特に限定されないが、上記のとおり、メタロセン触媒の存在下でエチレン及びα－オレフィン等のオレフィンを適宜の方法で、重合させることで得られる。メタロセンプラストマーの具体的な製品の例としては、住友化学株式会社製のエクセレン（登録商標）ＦＸシリーズのＣ６系エクセレンＦＸ（ＦＸ２０１、ＦＸ３０１、ＦＸ３０７、及びＦＸ４０２）、Ｃ４系エクセレンＦＸ（ＦＸ３５２，ＦＸ５５５、ＦＸ５５１、及びＦＸ５５８）、及び日本ポリエチレン株式会社製のカーネル（ＫＦ２６０Ｔ）等が挙げられる。もちろん、メタロセンプラストマーは、上記の具体的な例に限られず、既に述べたとおり、オレフィンをメタロセン触媒存在下で重合して得られる共重合物であればよい。

【0033】

メタロセンプラストマーのメルトマスフローレイトは、２ｇ／１０ｍｉｎ以上４０ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲内であることが好ましい。メルトマスフローレイトが２ｇ／１０ｍｉｎ以上であれば、熱膨張性耐火シート１を下地材等の建築構造部分に配置した場合の追随性を良好に維持することができる。また、凍結融解時に、熱膨張性耐火シート１の樹脂層２が脆くなりにくく、凍結融解に対する長期耐久性を良好に確保することができる。また、メルトマスフローレイトが４０ｇ／１０ｍｉｎ以下であれば、火炎等により形成される発泡断熱層の形状保持性を良好に維持することができる。さらに、この場合、熱膨張性耐火シート１のガスバリア性をより低下しにくくすることができ、高温多湿雰囲気下での長期耐久性を良好に確保することができる。メルトマスフローレイトは、４ｇ／１０ｍｉｎ以上３０ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲内であることがより好ましい。

【0034】

熱膨張性耐火樹脂組成物１００質量部に対する、メタロセンプラストマーの含有量は、１５質量部以上４０質量部以下の範囲内であることが好ましい。メタロセンプラストマーの含有量が１５質量部以上であると、熱膨張性耐火樹脂組成物から樹脂層２を形成した際の、熱膨張性耐火シート１の靱性を向上させることができる。また、この場合、熱膨張性耐火シート１の良好なガスバリア性を確保することができ、高温多湿条件下での長期耐久性を良好に維持することができる。一方、メタロセンプラストマーの含有量が４０質量部以下であると、熱膨張性耐火シート１が火災加熱を受けた際の発泡断熱層の形状を良好に保持することができる。熱膨張性耐火樹脂組成物１００質量部に対する、メタロセンプラストマーの含有量は、１８質量部超３５質量部未満の範囲内であればより好ましく、１８質量部超２８質量部未満の範囲内であれば更に好ましい。

【0035】

≪含窒素発泡剤≫
含窒素発泡剤は、窒素原子を含む発泡剤である。含窒素発泡剤は、火災加熱を受けて分解し、窒素及びアンモニアといった不燃性ガスを発生する。また、火災加熱により炭化していくビニル樹脂及び多価アルコールを膨張、発泡させ、発泡断熱層を形成する役割を有する。さらに、含窒素発泡剤は、熱膨張性耐火シート１に靱性を付与することができる。これにより、熱膨張性耐火シート１の、建築構造部分への良好な追随性を発揮させることができる。

【0036】

含窒素発泡剤は、特に限定されないが、例えばメラミン、メラミン誘導体、ジシアンジアミド、アゾジカルボンアミド、尿素、及びグアニジン等が挙げられる。すなわち、含窒素発泡剤は、これらからなる群から選択される少なくとも一種を含む。不燃性ガスの発生効率、建築構造部分への追随性、及び耐火性の観点から、含窒素発泡剤は、少なくともメラミンとジシアンジアミドとのうちいずれかを含むことが好ましく、少なくともメラミンを含むことがより好ましい。

【0037】

熱膨張性耐火樹脂組成物１００質量部に対する含窒素発泡剤の含有量は、５質量部以上２５質量部以下の範囲内であることが好ましい。含窒素発泡剤の含有量が５質量部以上であることで、火災加熱を受けた場合に十分な発泡断熱層を形成することができる。しかも、熱膨張性耐火シート１の靱性も確保することができる。一方、含窒素発泡剤の含有量が２５質量部以下であることで、火災加熱を受けて形成された発泡断熱層の形状保持性を確保することができる。しかも、凍結融解を繰り返しても、熱膨張性耐火シート１は硬くなりにくくなり、耐火性が損なわれるのを抑制することもできる。熱膨張性耐火樹脂組成物１００質量部に対する含窒素発泡剤の含有量は、８質量部以上２３質量部以下であることがより好ましい。

【0038】

≪リン系難燃剤≫
リン系難燃剤は、リン単体及びリン化合物の少なくともいずれかを含む難燃剤である。リン系難燃剤は、火災加熱を受けたときに多価アルコールを脱水し、チャーと呼ばれる薄膜を、発泡断面層の表面に形成する作用を有する。さらに、リン系難燃剤は、６００℃以上の高温で加熱された際に、二酸化チタンと反応しピロリン酸チタニウムを生成する、ピロリン酸チタニウムは、灰化成分として発泡断熱層に残存することで発泡断熱層の形状保持性を向上させることができる。

【0039】

リン系難燃剤としては、特に限定されないが、例えば赤リン、リン酸エステル、リン酸金属塩、リン酸アンモニウム、リン酸メラミン、リン酸アミド及びポリリン酸アンモニウム類が挙げられる。リン酸エステルには、トリフェニルホスフェート及びトリクレジルホスフェート等が含まれる。リン酸金属塩には、リン酸ナトリウム及びリン酸マグネシウム等が含まれる。ポリリン酸アンモニウム類には、ポリリン酸アンモニウム、及びメラミン変性ポリリン酸アンモニウム等が含まれる。これらのうち、特に、発泡断熱層の十分な形成、発泡断熱層の形状保持性及び長期耐久性の観点から、リン系難燃剤は、ポリリン酸アンモニウム類を含むことが好ましい。リン系難燃剤は、上記からなる群の一種のみであってもよく、二種以上であってもよい。ポリリン酸アンモニウム類は、火災加熱を受けて分解温度に達すると、アンモニアを脱離して、リン酸及び縮合リン酸を生成する。このリン酸及び縮合リン酸が多価アルコールを脱水させ、炭化させると、チャーの形成につながる。また、ポリリン酸アンモニウム類が分解して発生するアンモニアガス、含窒素発泡剤が分解して発生するアンモニアガス及び窒素ガスなどは、樹脂層２の全体を膨張、発泡させることになる。アンモニアガス及び窒素ガスなどの不燃性ガスが発生することで、酸素濃度が減少し、更なる燃焼を抑えることができる。さらに、ポリリン酸アンモニウム類も、６００℃以上の高温で加熱された際に分解して、二酸化チタンと反応し、ピロリン酸チタニウムを生成する。このピロリン酸チタニウムは、灰化成分として発泡断熱層に残存することで、発泡断熱層の形状保持性を向上させることができる。

【0040】

熱膨張性耐火樹脂組成物１００質量部に対する、リン系難燃剤の含有量は、２０質量部以上５０質量部以下の範囲内であることが好ましい。リン系難燃剤の含有量が２０質量部以上であることで、熱膨張性耐火シート１の樹脂層２を効果的に炭化、発泡させることができる。さらに形成された発泡断熱層の形状保持性を確保することができる。一方、リン系難燃剤の含有量が５０質量部以下であることで、高温多湿時の耐火性を確保することができる。熱膨張性耐火樹脂組成物１００質量部に対する、リン系難燃剤の含有量は、３０質量部以上５０質量部以下であればより好ましい。

【0041】

≪多価アルコール≫
多価アルコールは、火災加熱を受けたときに、リン系難燃剤により脱水して炭化され、樹脂層２から発泡断熱層が形成されるのに寄与する。多価アルコールの分解温度は、１８０℃以上であることが好ましく、２２０℃以上であることがより好ましい。多価アルコールとしては、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及びトリペンタエリスルトール、でんぷん及びセルロース等の多糖類、並びにグルコース及びフルクトース等の少糖類が挙げられる。多価アルコールは、上記の成分のうち、単独であってもよく、二種以上の組み合わせであってもよい。特に、多価アルコールは、モノペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール及びトリペンタエリスルトールからなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。この場合、熱膨張性耐火シート１の樹脂層２の発泡性が特に向上しうる。

【0042】

熱膨張性耐火樹脂組成物１００質量部に対する多価アルコールの含有量は、５質量部以上２５質量部以下の範囲内であることが好ましい。多価アルコールの含有量が５質量部以上であることで、樹脂層２から発泡断熱層を十分に形成することができる。さらに、発泡断熱層の形状保持性を確保することもできる。一方、多価アルコールの含有量が２５質量部以下であると、高温多湿条件下であっても、熱膨張性耐火シート１の樹脂層２のガスバリア性を維持することができ、良好な耐火性を維持することができる。さらに、建築構造部分に対する熱膨張性耐火シート１の追随性を確保することもできる。

【0043】

ここで、多価アルコールに対する含窒素発泡剤の質量比が０．２以上４．０未満の範囲内であることが好ましい。これにより、高温多湿条件下及び凍結融解条件下でのガスバリア性を確保することができ、かつ火災時においては、耐火性と、建築構造部分に対する追随性を確保することができる。すなわち、この場合、熱膨張性耐火シート１は、耐火性及び追随性を確保したまま、形状保持性に優れた発泡断熱層を形成することができる。そのため、火炎により、樹脂層２から形成された発泡断熱層は建築構造部分から脱落しにくく、火炎による建築物の延焼、及び崩落を抑制することができる。なお、凍結融解条件とは、凍結融解を繰り返す条件を意味する。

【0044】

≪二酸化チタン≫
二酸化チタンは、６００℃以上の高温で加熱された際に、リン系難燃剤と反応し、ピロリン酸チタニウムを生成する。ピロリン酸チタニウムは、灰化成分として発泡断熱層に残存することで、発泡断熱層の形状保持性を向上させることができる。

【0045】

二酸化チタンの結晶構造は、アナターゼ型であってもよく、ルチル型であってもよく、これに限定されない。二酸化チタンの平均粒径は、０．０１μｍ以上２００μｍ以下の範囲内であることが好ましく、０．１μｍ以上１００μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。なお、平均粒径は、体積基準で求めた粒度分布の、全体積を１００％とした累積体積分布曲線において５０％となる点の粒子径、すなわち体積基準累積５０％径（Ｄ５０）を意味する、平均粒径は、例えばレーザー回折式粒度分布測定装置により測定して得られる。

【0046】

熱膨張性耐火樹脂組成物１００質量部に対する二酸化チタンの含有量は、５質量部以上３０質量部以下の範囲内であることが好ましい。二酸化チタンの含有量が、５質量部以上であることで、６００℃以上の高温で加熱された際に、十分なピロリン酸チタニウムを生成させることができる。これにより、灰化成分としてのピロリン酸チタニウムが発泡断熱層に十分に残存するので、発泡断熱層の形状保持性を更に向上させることができる。一方、二酸化チタンの含有量が、３０質量部以下であることで、発泡倍率の低下を抑制し、凍結融解時の耐火性及び建築構造部分に対する追随性を更に向上させることができる。

【0047】

≪樹脂層の形成方法≫
樹脂層２は、例えば次のようにして形成することができる。

【0048】

まず上述のビニル樹脂、含窒素発泡剤、リン系難燃剤、多価アルコール、及び二酸化チタンを適宜の混練装置で混練することにより、混合物を調製する。混練装置としては、特に限定されないが、加熱ロール、加圧式ニーダ、押出機、バンバリーミキサー、ニーダミキサー及び二本ロール等が挙げられる。混練温度は、熱膨張性耐火樹脂組成物が適度に溶融する温度であり、かつ、多価アルコールが分解しない温度であればよく、例えば８０℃以上２００℃以下の範囲内である。混練等によって調製した混合物を、熱プレス成形、押出成形、カレンダー成形等の成形方法によりシート状に成形することで、樹脂層２が形成される。このように、シート状に形成された樹脂層２は、熱膨張性耐火シート１の製造に用いることができる。

【0049】

（ガラス繊維紙）
図１Ａに示すように、ガラス繊維紙３は、樹脂層２の両面に接着されている。本実施形態では、２枚のガラス繊維紙３の一方は、樹脂層２の一方の面の全面を被覆し、２枚のガラス繊維紙３の他方は、樹脂層２の他方の面の全面を被覆している。２枚のガラス繊維紙３は、樹脂層２を支持する役割を担う。

【0050】

ガラス繊維紙３は、シート状をなす不織布であり、ガラス繊維間がバインダー（結合剤）によって結合されたものである。ガラス繊維は、チョップドストランドと呼ばれる。ガラス繊維紙３の製造方法は、ウェブ製造工程と、ウェブ間結合工程と、を含む。ウェブ製造工程では、例えば、湿式法によりウェブを製造する。湿式法では、ガラス繊維紙３の目付量を調整しやすい。ウェブ間結合工程では、例えば、ケミカルボンド法によりウェブのガラス繊維間をバインダーによって結合する。このようにして、ガラス繊維紙３を製造することができる。なお、バインダーとしては、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、及び酢酸ビニル等が挙げられる。

【0051】

本実施形態では、ガラス繊維紙３の第１方向及び第２方向の引張強度が、５０Ｎ／５０ｍｍ以上３５０Ｎ／５０ｍｍ以下の範囲内である。これにより、熱膨張性耐火シート１の耐火発泡性、形状保持性、及び長期保持性を向上させることができる。

【0052】

ここで、第１方向は、より厳密には、ガラス繊維紙３の厚み方向に垂直な方向である。すなわち、第１方向は、ガラス繊維紙３の面に沿う方向である。例えば、第１方向は、ガラス繊維紙３の縦方向（機械方向、流れ方向）である。

【0053】

一方、第２方向は、より厳密には、ガラス繊維紙３の厚み方向及び第１方向の両方に垂直な方向である。すなわち、第２方向は、ガラス繊維紙３の面に沿う方向であり、第１方向に直交する方向である。例えば、第２方向は、ガラス繊維紙３の横方向（幅方向）である。

【0054】

引張強度は、例えば、ＪＩＳ Ｌ１９１３、及びＩＳＯ ９０７３－３に準拠した引張試験により測定することができる。

【0055】

上述のように、本実施形態では、ガラス繊維紙３の第１方向及び第２方向の引張強度が５０Ｎ／５０ｍｍ以上であることで、火災時等において、樹脂層２が必要以上に膨張しないようにすることができる。逆に言えば、ガラス繊維紙３の第１方向及び第２方向の少なくともいずれかの引張強度が５０Ｎ／５０ｍｍ未満であると、ガラス繊維がほどけやすい。特に熱膨張性耐火シート１を鉛直方向（上下方向）に設置したり、鉛直方向に対して傾斜させて設置すると、熱膨張性耐火シート１の自重により、ガラス繊維がほどけるなどして、垂れたり弛んだりするおそれがある。火災時等になると、樹脂層２が必要以上に膨張し得る。樹脂層２が膨張し過ぎると、この膨張によってガラス繊維紙３のガラス繊維が更にほどけやすくなる。ガラス繊維がほどけると、そのほどけた箇所を起点として、熱膨張性耐火シート１が裂けて分離し、厚みが薄くなることで耐火性が低下する。このように、ガラス繊維紙３の第１方向及び第２方向の少なくともいずれかの引張強度が５０Ｎ／５０ｍｍ未満であると、非火災時でも火災時でも、熱膨張性耐火シート１の形状保持性、及び長期保持性を向上させることが難しい。

【0056】

一方、本実施形態では、ガラス繊維紙３の第１方向及び第２方向の引張強度が３５０Ｎ／５０ｍｍ以下であることで、火災時等において、樹脂層２の発泡による膨張を阻害しないようにすることができる。逆に言えば、ガラス繊維紙３の第１方向及び第２方向の少なくともいずれかの引張強度が３５０Ｎ／５０ｍｍを超えると、ガラス繊維の絡み合いが強すぎて、火災時等において、樹脂層２の発泡による膨張が阻害されやすくなる。そのため、耐火性能を発揮し得る程度にまで樹脂層２の発泡倍率を上げることができなくなるおそれがある。このように、ガラス繊維紙３の第１方向及び第２方向の少なくともいずれかの引張強度が３５０Ｎ／５０ｍｍを超えると、熱膨張性耐火シート１の耐火発泡性を向上させることが難しい。

【0057】

好ましくは、ガラス繊維紙３の目付量は、２０ｇ／ｍ^２以上６０ｇ／ｍ^２以下の範囲内である。これにより、以下のようにして、耐火発泡性、形状保持性、及び長期保持性を更に向上させることができる。なお、目付量は、単位面積当たりの質量を表す。

【0058】

ガラス繊維紙３の目付量が２０ｇ／ｍ^２以上であることで、ガラス繊維紙３の引張強度を低くなり過ぎないようにすることができる。これにより、火災時等において、樹脂層２が必要以上に膨張しないようにすることができる。

【0059】

一方、ガラス繊維紙３の目付量が６０ｇ／ｍ^２以下であることで、ガラス繊維紙３の引張強度を高くなり過ぎないようにすることができる。火災時等において、樹脂層２の発泡による膨張を阻害しないようにすることができる。

【0060】

ガラス繊維紙３の厚さは、特に限定されないが、例えば０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲内である。

【0061】

（ラミネートフィルム）
図１Ａに示すように、ラミネートフィルム４は、ガラス繊維紙３に接着されている。本実施形態では、２枚のガラス繊維紙３の各々の表面全体にラミネートフィルム４が接着されている。好ましくは、ラミネートフィルム４は、防水防湿性を有する。

【0062】

ラミネートフィルム４は、ベースフィルム（基材）と、接着層と、を備える。ベースフィルムは、特に限定されないが、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のフィルム、及びＰＰ（ポリプロピレン）のフィルムである。接着層は、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂系接着剤の層、及びＰＥ（ポリエチレン）の層である。接着層は、ベースフィルムをガラス繊維紙３に接着する層である。

【0063】

熱膨張性耐火シート１がラミネートフィルム４を更に備えることで、樹脂層２の劣化を抑制することができる。例えば、ラミネートフィルム４が防水性を有する場合には、熱膨張性耐火シート１の外部から水分が樹脂層２へ浸入することをラミネートフィルム４で抑制することができる。これにより、水分による樹脂層２の劣化を抑制することができる。

【0064】

ラミネートフィルムの厚さは、特に限定されないが、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内である。

【0065】

［熱膨張性耐火シートの製造方法］
本実施形態に係る熱膨張性耐火シート１は、特に限定されないが、例えば、連続プレス法及び平板プレス法により製造することができる。

【0066】

連続プレス法の場合には、シート状に形成した樹脂層２の両面にガラス繊維紙３を重ねて積層シートとし、加熱した一対のロール間に上記積層シートを通過させ、樹脂層２とガラス繊維紙３とを圧着して一体化することによって、熱膨張性耐火シート１を製造することができる。

【0067】

一方、平板プレス法の場合には、シート状に形成した樹脂層２の両面にガラス繊維紙３を重ねて積層シートとし、この積層シートを平板プレスにより加圧し、樹脂層２とガラス繊維紙３とを圧着して一体化することによって、熱膨張性耐火シート１を製造することができる。

【0068】

ラミネートフィルム４は、樹脂層２及びガラス繊維紙３と共に、連続プレス法及び平板プレス法などにより、圧着して一体化させることができる。ラミネートフィルム４は、先にガラス繊維紙３と一体化されていてもよい。

【0069】

この場合、熱膨張性耐火シート１は、樹脂層２と、樹脂層２の両面に接着された２枚のガラス繊維紙３とからなる３層構造のシートである。

【0070】

［熱膨張性耐火シートの使用例］
図１Ｂに本実施形態に係る熱膨張性耐火シート１の使用例を示す。熱膨張性耐火シート１は、タッカーの針６で建築構造部分の壁面５に固定される。壁面５は、鉛直方向に平行な面である。壁面５は、鉛直方向に平行な面に対して傾斜した面でもよい。なお、熱膨張性耐火シート１は、天井面に固定されてもよく、柱に巻き付けられて固定されてもよい。

【0071】

本実施形態では、ガラス繊維紙３の第１方向及び第２方向の引張強度が５０Ｎ／５０ｍｍ以上であることで、ガラス繊維がほどけにくい。したがって、図１Ｂに示すように、熱膨張性耐火シート１を鉛直方向に設置したり、鉛直方向に対して傾斜させて設置したりしても、熱膨張性耐火シート１は、垂れたり弛んだりしにくくなる。また火災時等においても、樹脂層２は必要以上に膨張しない。このように、本実施形態では、非火災時でも火災時でも、熱膨張性耐火シート１の形状保持性、及び長期保持性を向上させることができる。

【0072】

一方、本実施形態では、ガラス繊維紙３の第１方向及び第２方向の引張強度が３５０Ｎ／５０ｍｍ以下であることで、ガラス繊維の絡み合いは強すぎないので、火災時等において、樹脂層２の発泡による膨張が阻害されにくい。そのため、耐火性能を発揮し得る程度にまで樹脂層２の発泡倍率を上げることができる。このように、本実施形態では、熱膨張性耐火シート１の耐火発泡性を向上させることができる。

【0073】

（３）態様
第１の態様は、熱膨張性耐火シート（１）であって、加熱発泡性を有する樹脂層（２）と、前記樹脂層（２）の両面に接着されたガラス繊維紙（３）と、を備える。前記ガラス繊維紙（３）の第１方向の引張強度、及び前記第１方向に直交する第２方向の引張強度が、５０Ｎ／５０ｍｍ以上３５０Ｎ／５０ｍｍ以下の範囲内である。

【0074】

この態様によれば、耐火発泡性、形状保持性、及び長期保持性を向上させることができる。

【0075】

第２の態様は、第１の態様に基づく熱膨張性耐火シート（１）である。第２の態様では、前記ガラス繊維紙（３）の目付量が、２０ｇ／ｍ^２以上６０ｇ／ｍ^２以下の範囲内である。

【0076】

この態様によれば、耐火発泡性、形状保持性、及び長期保持性を更に向上させることができる。

【0077】

第３の態様は、第１又は第２の態様に基づく熱膨張性耐火シート（１）である。第３の態様では、前記樹脂層（２）の発泡倍率が、８倍以上３０倍以下の範囲内である。

【0078】

この態様によれば、耐火発泡性、及び形状保持性を更に向上させることができる。

【0079】

第４の態様は、第１～第３の態様のいずれか一つに基づく熱膨張性耐火シート（１）である。第４の態様では、前記樹脂層（２）が、ビニル樹脂と、含窒素発泡剤と、リン系難燃剤と、多価アルコールと、二酸化チタンと、を含有する。

【0080】

この態様によれば、耐火発泡性を更に向上させることができる。

【0081】

第５の態様は、第１～第４の態様のいずれか一つに基づく熱膨張性耐火シート（１）である。第５の態様では、前記ガラス繊維紙（３）に接着されたラミネートフィルム（４）を更に備える。

【0082】

この態様によれば、樹脂層（２）の劣化を抑制することができる。

【実施例】

【0083】

以下、本開示を実施例によって具体的に説明する。ただし、本開示は、実施例に限定されない。本開示の目的を達成できれば設計に応じて種々の変更が可能である。

【0084】

（１）熱膨張性耐火シートの製造
まず、表１及び表２に示す含有量となるように、ビニル樹脂、含窒素発泡剤、リン系難燃剤、多価アルコール、及び二酸化チタンを、加熱ロールを用いて、１３０℃で混練することにより、熱膨張性耐火樹脂組成物を調製した。

【0085】

次に、上記の熱膨張性耐火樹脂組成物をシート状に形成して樹脂層（厚さ０．６ｍｍ）を得、この樹脂層に、表３に示すガラス繊維紙（オリベスト株式会社製、及び阿波製紙株式会社製）を、１００℃に設定した加熱プレス機で積層することにより、熱膨張性耐火シートを得た。

【0086】

表１及び表２に示す各成分の詳細は、次のとおりである。

【0087】

・メタロセンプラストマー：Ｃ６系、ＭＦＲ：８．０ｇ／１０ｍｉｎ（住友化学株式会社製品名：エクセレンＦＸ４０２）
・ＥＶＡ樹脂：エチレン酢酸ビニル共重合体、ＭＦＲ：３０ｇ／１０ｍｉｎ、密度９６０ｋｇ／ｍ^３、酢酸ビニル含有率３３％（三井・ダウポリケミカル株式会社製品名：エバフレックスＥＶ１５０）
・含窒素発泡剤：メラミン（日産化学株式会社製）
・リン系難燃剤：ポリリン酸アンモニウム（クラリアントジャパン株式会社製品名：ＡＰ４２２）
・多価アルコール：ペンタエリスリトール（広栄化学株式会社製品名：ジペンタリット）
・二酸化チタン：平均粒径０．２４μｍ（ハンツマン株式会社製品名ＴＲ９２）。

【0088】

（２）評価試験
（２．１）耐火発泡性
ＪＩＳ Ａ１３０４の標準加熱曲線に準拠して、ケイカル板にタッカーで固定した熱膨張性耐火シートを電気炉にて加熱し、発泡倍率を測定した。発泡倍率は、発泡前の樹脂層の厚さに対する発泡後の発泡断熱層の厚さの割合として求めた。

【0089】

Ａ：発泡倍率が１０倍以上
Ｂ：発泡倍率が５倍以上１０倍未満
Ｃ：発泡倍率が１倍以上５倍未満。

【0090】

（２．２）形状保持性
ＪＩＳ Ａ１３０４に準拠した耐火試験を１時間行った後の熱膨張性耐火シートの燃焼残渣の状態を目視により観察した。

【0091】

Ａ：燃焼残渣がケイカル板から脱落せず形状が保持される
Ｂ：燃焼残渣の一部がケイカル板から脱落又は形状崩壊
Ｃ：燃焼残渣の全てがケイカル板から脱落又は形状崩壊。

【0092】

（２．３）長期保持性
熱膨張性耐火シートをタッカーで壁面に固定し、（ａ）温度４０℃、湿度９０％の雰囲気に６０日間放置した場合、及び（ｂ）温度７０℃の雰囲気に６０日間放置した場合の熱膨張性耐火シートの自重による垂れの有無を観察した。

【0093】

Ａ：（ａ）及び（ｂ）のいずれの場合においても自重による垂れが生じない
Ｂ：（ａ）及び（ｂ）の少なくとも一方の場合に自重による垂れが生じる。

【0094】

【表1】

【0095】

【表2】

【0096】

【表3】

【0097】

表３に示すように、比較例１、２では、耐火発泡性、形状保持性、及び長期保持性の少なくとも一つの特性について、満足な結果が得られなかった。比較例１では、ガラス繊維紙の横方向の引張強度が弱すぎるため、形状保持性、及び長期保持性が悪くなったと考えられる。比較例２では、ガラス繊維紙の縦方向の引張強度が強すぎるため、耐火発泡性が悪くなったと考えられる。

【0098】

これに対して、実施例１～５では、耐火発泡性、形状保持性、及び長期保持性の全てについて、満足な結果が得られた。なお、実施例５の形状保持性は、許容範囲内の結果である。

【符号の説明】

【0099】

１ 熱膨張性耐火シート
２ 樹脂層
３ ガラス繊維紙
４ ラミネートフィルム

【図1】