(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱膨張性を有する積層体であって、
前記積層体は、少なくとも熱膨張層Ａ及び熱膨張層Ｂが積層されており、
前記熱膨張層Ａは、結合材、難燃剤、発泡剤及び炭化剤を含有し、
前記熱膨張層Ｂは、結合材、難燃剤、発泡剤、及びシラン化合物を含有し、
前記熱膨張層Ｂの膨張温度は、前記熱膨張層Ａの膨張温度よりも低く、
耐熱性を付与すべき構造物の基材に、前記熱膨張層Ａ及び前記熱膨張層Ｂが積層されていることを特徴とする積層体。
【請求項２】
耐熱性を付与すべき構造物の基材に、前記熱膨張層Ｂ及び前記熱膨張層Ａが当該順に積層されているか、または前記熱膨張層Ａ及び前記熱膨張層Ｂが当該順に積層されていることを特徴とする請求項１記載の積層体。
【請求項３】
前記熱膨張層Ｂは、発泡剤として熱膨張性黒鉛を含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた耐熱保護性を有する積層体に関するものである。本発明の積層体は、建築構造物における各種基材を高温から保護する目的で使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
建築構造物が火災によって高温に晒された場合には、柱、梁、床、屋根、壁等の各種基材の物理的強度が急激に低下するおそれがある。これに対して、建築構造物の各種基材を耐熱保護材で被覆して耐熱性を高める方法が種々提案されている。
【０００３】
耐熱保護材としては、例えば、ロックウール、パーライト、バーミュキュライト等の無機質軽量骨材とセメントとを含む材料がよく知られている。しかしながら、かかる材料の耐熱保護材を使用する場合、十分な耐熱性能を得るためには、２０〜５０ｍｍ程度の厚い被膜を施工しなければならない。そのため、施工時に多量の材料を必要とし、作業上の負担が大きい上、乾燥に時間を要するという問題もある。更に、被膜が厚いため、空間の有効利用が妨げられるおそれや、外観上圧迫感を与えるおそれがある。
【０００４】
近年、これらの欠点を改良した耐熱保護材として、熱膨張性材料を用いた耐熱保護材が注目されている。熱膨張性材料は、火災時の温度上昇によって熱膨張性材料の被膜が膨張することにより炭化断熱層を形成することができるため、初期段階（施工段階）の被膜を薄膜化することが可能である。
【０００５】
かかる熱膨張性材料としては、例えば、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂等の結合材と、ポリリン酸アンモニウム等のリン化合物と、多糖類、多価アルコール等の炭化剤と、メラミン、ジシアンジアミド等の含窒素発泡剤とを主要成分とする熱膨張性材料が挙げられる（特許文献１、特許文献２等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表平４−５０４１３５号公報
【特許文献２】特開平７−３３１１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、高度な耐熱保護性が要求される場合、上記特許文献１、２等に記載の熱膨張性材料では、その厚みを大きくする手段を採用することができる。しかし、上記特許文献１、２等に記載の熱膨張性材料では、厚みに応じた耐熱保護性が得られにくい場合があり、十分な耐熱保護性を満たすには、相当な厚みが必要となる場合がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みて完成されたものであり、熱膨張性材料を用いた積層体（耐熱保護材）であって、薄膜性、熱膨張性及び耐熱保護性において優れた性能を発揮することができる、新たな積層体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記目的を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定の熱膨張層Ａ及び熱膨張層Ｂが少なくとも積層されている積層体を採用する場合には、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明は、下記の積層体に関する。
１．熱膨張性を有する積層体であって、
前記積層体は、少なくとも熱膨張層Ａ及び熱膨張層Ｂが積層されており、
前記熱膨張層Ａは、結合材、難燃剤、発泡剤及び炭化剤を含有し、
前記熱膨張層Ｂは、結合材、難燃剤、発泡剤、及びシラン化合物を含有し、
前記熱膨張層Ｂの膨張温度は、前記熱膨張層Ａの膨張温度よりも低く、
耐熱性を付与すべき構造物の基材に、前記熱膨張層Ａ及び前記熱膨張層Ｂが積層されていることを特徴とする積層体。
２．耐熱性を付与すべき構造物の基材に、前記熱膨張層Ｂ及び前記熱膨張層Ａが当該順に積層されているか、または前記熱膨張層Ａ及び前記熱膨張層Ｂが当該順に積層されていることを特徴とする１．記載の積層体。
３．前記熱膨張層Ｂは、発泡剤として熱膨張性黒鉛を含むことを特徴とする１．または２．記載の積層体。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の積層体は、熱膨張性材料を用いた積層体であって、薄膜性、熱膨張性及び耐熱保護性において優れた性能を発揮することができるものである。本発明の積層体は、建築構造物における各種基材を高温から保護する目的で使用する耐熱保護材として有用である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の積層体は、熱膨張性を有する積層体であって、
熱膨張性を有する積層体であって、
前記積層体は、少なくとも熱膨張層Ａ及び熱膨張層Ｂが積層されており、
前記熱膨張層Ｂの膨張温度は、前記熱膨張層Ａの膨張温度よりも低く、
耐熱性を付与すべき構造物の基材に、前記熱膨張層Ａ及び前記熱膨張層Ｂが積層されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明積層体の好ましい態様としては、例えば、以下の態様が挙げられる。
即ち、本発明積層体における第１の態様は、耐熱性を付与すべき構造物の基材に、前記熱膨張層Ｂ及び前記熱膨張層Ａが当該順に積層されている態様であり、第２の態様は、耐熱性を付与すべき構造物の基材に、前記熱膨張層Ａ及び前記熱膨張層Ｂが当該順に積層されている態様である。
【００１４】
上記第１の態様では、耐熱性を付与すべき構造物の基材に、熱膨張層Ｂ及び熱膨張性Ａが当該順に積層されるように施工される。即ち、熱膨張層Ｂが構造物の基材に近い側に施工され、熱膨張層Ａが構造物の基材から遠い側に施工される。
上記第２の態様では、耐熱性を付与すべき構造物の基材に、熱膨張層Ａ及び熱膨張性Ｂが当該順に積層されるように施工される。即ち、熱膨張層Ａが構造物の基材に近い側に施工され、熱膨張層Ｂが構造物の基材から遠い側に施工される。
これらの点を踏まえ、本発明の積層体において、基材に近い方を「基材側」、基材から遠い方を「表側」とも言う。なお、耐熱性を付与すべき構造物の基材としては限定的ではないが、例えば、建築構造物の柱、梁、床、屋根、壁等が挙げられる。
【００１５】
本発明の積層体では、熱膨張層Ｂの膨張温度が、熱膨張層Ａの膨張温度よりも低く設定されている。本発明では、このような熱膨張層Ａ及び熱膨張層Ｂを積層することにより、比較的薄膜で、優れた熱膨張性を有し、優れた耐熱保護性を発揮することができる。なお、本発明における膨張温度とは、熱膨張層を加熱した場合に、膨張が開始する温度のことである。
【００１６】
熱膨張層Ａの膨張温度は、好ましくは１８０℃以上、より好ましくは２００℃以上、さらに好ましくは２５０℃以上４００℃以下である。熱膨張層Ｂの膨張温度は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは８０℃以上、さらに好ましくは１００℃以上２４０℃以下である。
【００１７】
熱膨張層Ａ
熱膨張層Ａは、結合材、難燃剤、発泡剤及び炭化剤を含有することが望ましい。
【００１８】
結合材としては、公知の熱膨張性材料で採用されているものを使用することができる。結合材としては、例えば、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル−アクリル共重合樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル−スチレン共重合樹脂、酢酸ビニル−エチレン共重合樹脂、ポリエステル樹脂、酢酸ビニル−バーサチック酸ビニルエステル共重合樹脂、酢酸ビニル−バーサチック酸ビニルエステル−アクリル共重合樹脂、フェノール樹脂、石油樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、プロピレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、イソブチレンゴム等の有機質結合材が挙げられる。これらの結合材は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。また、必要に応じて、セメント、石膏、水ガラス、シリコーン樹脂等の無機質結合材を併用することも可能である。
【００１９】
難燃剤は、火災時に脱水冷却効果、不燃性ガス発生効果、結合材炭化促進効果等の少なくとも１つの効果を発揮し、結合材の燃焼を抑制する作用を有するものである。難燃剤としては、上記作用を有する限り特に制限されず、公知の熱膨張性材料で使用する難燃剤と同様のものが使用できる。
【００２０】
難燃剤としては、例えば、トリクレジルホスフェート、ジフェニルクレジルフォスフェート、ジフェニルオクチルフォスフェート、トリ（β−クロロエチル）フォスフェート、トリブチルフォスフェート、トリ（ジクロロプロピル）フォスフェート、トリフェニルフォスフェート、トリ（ジブロモプロピル）フォスフェート、クロロフォスフォネート、ブロモフォスフォネート、ジエチル−Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノメチルフォスフェート、ジ（ポリオキシエチレン）ヒドロキシメチルフォスフォネート、三塩化リン、五塩化リン、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム等のリン化合物；塩素化ポリフェニル、塩素化ポリエチレン、塩化ジフェニル、塩化トリフェニル、塩素化パラフィン、五塩化脂肪酸エステル、パークロロペンタシクロデカン、塩素化ナフタレン、テトラクロル無水フタル酸等の塩素化合物；三酸化アンチモン、五塩化アンチモン等のアンチモン化合物；ホウ酸亜鉛、ホウ酸ソーダ、ホウ砂、ホウ酸等のホウ素化合物等が挙げられる。これらの難燃剤は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００２１】
本発明では、難燃剤として、リン化合物、塩素化合物、ホウ素化合物から選ばれる１種又は２種以上を含むことが好ましい。リン化合物と、塩素化合物及び／又はホウ素化合物とを組み合わせることも好適である。このような組み合わせによれば、耐熱保護性向上の点で好ましく、炭化断熱層の強度等を高めることもできる。
【００２２】
本発明では、難燃剤として、特にポリリン酸アンモニウムを含むことが好ましい。ポリリン酸アンモニウムを使用する場合には、脱水冷却効果及び不燃性ガス発生効果をより効果的に発揮することができる。
【００２３】
発泡剤は、火災時に不燃性ガスを発生させて、炭化していく結合材、後記の炭化剤、あるいは発泡剤自身を膨張させて気孔を有する炭化断熱層を形成させる役割を有する。発泡剤は、かかる作用を有する限り特に制限されず、公知の熱膨張性材料における発泡剤と同様のものを使用することができる。
【００２４】
発泡剤としては、例えば、含窒素発泡剤、膨張性黒鉛等が挙げられる。このうち、含窒素発泡剤としては、例えば、メラミン及びその誘導体、ジシアンジアミド及びその誘導体、アゾジカーボンアミド、尿素、チオ尿素等が挙げられる。これらの発泡剤は、単独で又は２種以上で使用することができる。これらの発泡剤のうち、熱膨張層Ａでは、含窒素発泡剤が含まれることが好ましく、メラミン、ジシアンジアミド、アゾジカーボンアミド等が不燃性ガスの発生効率に優れている点でより好ましく、特にメラミンが好適である。本発明では、熱膨張層Ａにおける発泡剤が、膨張性黒鉛を含まず、含窒素発泡剤のみからなることも好適である。このような場合、本発明に適した高い膨張温度の層が得られやすく、炭化断熱層の強度向上化等の点でも好適である。
【００２５】
炭化剤は、火災時に結合材の炭化とともにそれ自体も脱水炭化していくことにより、断熱性に優れた厚みのある炭化断熱層を形成する作用を有する。炭化剤としては、このような作用を有する限り特に制限されず、公知の熱膨張性材料で使用する炭化剤と同様のものが使用できる。
【００２６】
炭化剤としては、例えば、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の多価アルコール；デンプン、カゼイン等が挙げられる。これらの炭化剤は、単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。本発明では、炭化剤として、特にペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が脱水冷却効果と炭化断熱層形成作用に優れている点で好ましい。
【００２７】
熱膨張層Ａにおける各成分の配合比率は、火災発生時に十分な断熱性を有する炭化断熱層が形成可能である限り限定されないが、各成分の種類などに応じて適宜設定できる。
【００２８】
難燃剤の配合比率は、結合材の固形分１００重量部に対して、好ましくは５０〜１０００重量部、より好ましくは１００〜８００重量部、更に好ましくは１５０〜６００重量部である。また、発泡剤の配合比率は、結合材の固形分１００重量部に対して、好ましくは５〜５００重量部、より好ましくは３０〜２００重量部である。また、炭化剤の配合比率は、結合材の固形分１００重量部に対して、好ましくは５〜６００重量部、より好ましくは１０〜４００重量部である。
【００２９】
上記各成分の配合比率が、上記範囲内であれば、特に炭化断熱層の熱膨張性に優れ、熱膨張度合いが均一であり、優れた断熱効果、強度等が得られ易い。
【００３０】
熱膨張層Ａには、上述の成分以外にも、必要に応じて、充填剤、着色顔料、繊維、可塑剤、分散剤、増粘剤、消泡剤、滑剤等を配合することもできる。
【００３１】
充填剤としては、例えば、タルク等の珪酸塩；炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム等の炭酸塩；酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等の金属酸化物；粘土、クレー、シリカ等の天然鉱物類等が挙げられる。
充填剤の配合比率は、結合材の固形分１００重量部に対して、好ましくは１０〜３００重量部、より好ましくは２０〜２５０重量部である。
【００３２】
熱膨張層Ｂ
熱膨張層Ｂは、結合材、難燃剤、及び発泡剤を含有することが望ましく、これらに加え、さらに炭化剤を含有することがより望ましい。
【００３３】
熱膨張層Ｂで用いる結合材、難燃剤、発泡剤、及び炭化剤は、熱膨張層Ａの項目で例示した成分から適宜選定して、使用することができる。
【００３４】
本発明では、熱膨張層Ｂにおける難燃剤として、リン化合物、塩素化合物、ホウ素化合物から選ばれる１種又は２種以上を含むことが好ましい。リン化合物と、塩素化合物及び／又はホウ素化合物とを組み合わせることも好適である。このような組み合わせによれば、耐熱保護性向上の点で好ましく、炭化断熱層の強度等を高めることもできる。
【００３５】
本発明では、熱膨張層Ｂにおける発泡剤として、熱膨張性黒鉛を含むことが好ましい。熱膨張層Ｂが熱膨張性黒鉛を含む場合、本発明に適した低い膨張温度の層が得られやすい。
【００３６】
本発明では、熱膨張層Ｂにおける発泡剤が、膨張性黒鉛と含窒素発泡剤とを含むことも好適である。このような場合、本発明に適した低い膨張温度の層が得られやすく、炭化断熱層の強度向上化等の点でも好適である。熱膨張層Ｂにおける膨張性黒鉛と含窒素発泡剤との重量比（膨張性黒鉛：含窒素発泡剤）は、好ましくは９５：５〜５：９５、より好ましくは９０：１０〜２０：８０、さらに好ましくは８０：２０〜４０：６０である。
【００３７】
熱膨張層Ｂにおける各成分の配合比率は、火災発生時に十分な断熱性を有する炭化断熱層が形成可能である限り特に限定はされないが、各成分の種類などに応じて適宜設定することができる。
【００３８】
熱膨張層Ｂにおける難燃剤の配合比率は、結合材の固形分１００重量部に対して、好ましくは５０〜１０００重量部、より好ましくは６０〜８００重量部、更に好ましくは７０〜６００重量部である。また、発泡剤の配合比率は、結合材の固形分１００重量部に対して、好ましくは５〜５００重量部、より好ましくは３０〜２００重量部である。また、炭化剤の配合比率は、結合材の固形分１００重量部に対して、好ましくは５〜６００重量部、より好ましくは１０〜４００重量部である。
【００３９】
熱膨張層Ｂにおける上記各成分の配合比率が、上記範囲内であれば、特に炭化断熱層の熱膨張性に優れ、熱膨張度合いが均一であり、優れた断熱効果、強度等が得られ易い。
【００４０】
熱膨張層Ｂには、上記以外にも、必要に応じて、充填剤、着色顔料、繊維、可塑剤、分散剤、増粘剤、消泡剤、滑剤等を配合することもできる。
【００４１】
熱膨張層Ｂにおける充填剤の配合比率は、結合材の固形分１００重量部に対して、好ましくは１０〜３００重量部、より好ましくは２０〜２５０重量部である。
【００４２】
本発明における熱膨張層Ｂは、シラン化合物を含むことが望ましい。このようなシラン化合物は、炭化断熱層の強度向上化等の点で有利に作用する。
【００４３】
シラン化合物としては、アルコキシシリル基を有する化合物が使用でき、例えば、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシシラン、ビニルトリメトキシシシシラン、ビニルトリエトキシシシラン等の不飽和結合含有シラン化合物；
３−グリドキシメタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリドキシメタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリドキシメタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリドキシメタクリロキシプロピルメチルジエトキシシシラン、２−（３、４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のグリシジル含有シラン化合物；
Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ含有シラン化合物；
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基含有シラン化合物；
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−ｉ−ブトキシシラン、テトラ−ｔ−ブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン化合物；
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン等のアルキルシラン化合物等が挙げられる。これらは１種または２種以上で使用できる。このうち、本発明では、アミノ基含有シラン化合物が好ましく、特に１分子中に窒素原子を２以上有するアミノ基含有シラン化合物がより好ましい。
【００４４】
シラン化合物の配合比率は、結合材の固形分１００重量部に対して、好ましくは０．１〜５０重量部、より好ましくは１〜３０重量部である。
【００４５】
本発明の積層体は、建築物・土木構築物等の構造物において耐熱構造とすべき部分に適用することができる。具体的には、壁、柱、床、梁、屋根、階段、天井、戸等の各種基材に施工することができる。適用可能な材質としては、例えば、金属、コンクリート、木質材、樹脂等が挙げられる。これら基材は、何らかの下地処理（防錆処理、難燃処理等）が施されたものであってもよい。
【００４６】
本発明の積層体は、前記の通り、耐熱性を付与すべき構造物の基材に、各熱膨張層が積層されるように施工する。そして、基材と基材側熱膨張層との間、及び／又は、基材側熱膨張層と表側熱膨張層との間には、必要に応じて、補強層、接着層等を更に設けることができる。
【００４７】
熱膨張層Ａ及び熱膨張層Ｂとしては、予めシート化されたシート材を用いてもよいし、これらは、コーティングによって形成してもよい。コーティングによって形成する場合には、上記各成分に必要に応じて溶剤等を配合し、公知の方法に従って均一に混合し、熱膨張層用組成物（コーティング材）を用意すればよい。
【００４８】
コーティング材を用いて各熱膨張層を形成する場合は、適用部位に対して、スプレー、ローラー、刷毛等の塗装器具を使用してコーティングすればよい。
また、シート材を用いる場合には、接着剤等を使用してシート材を適用部位に貼り付けることによって、熱膨張層を形成すればよい。
【００４９】
積層体の厚み（塗装後又はシート化した際の乾燥膜厚）は、所望の耐熱性能、適用部位等により適宜設定すればよいが、熱膨張層Ａの厚みは、好ましくは０．２〜６ｍｍ、より好ましくは０．３〜５ｍｍである。熱膨張層Ｂの厚みは、好ましくは０．１〜５ｍｍ、より好ましくは０．２〜３ｍｍである。このような厚み設定は、耐熱性の向上化等に有利である。
また、積層体表面には、必要に応じて化粧層、保護層等を形成させることもできる。
【実施例】
【００５０】
以下に実施例及び比較例を示して、本発明の特徴をより明確にする。但し、本発明はこの範囲には限定されない。
【００５１】
○熱膨張用組成物の製造
各成分は以下の通りである。
・結合材Ａ：アクリルスチレン共重合樹脂溶液（固形分５０重量％）
・難燃剤Ａ：ポリリン酸アンモニウム
・難燃剤Ｂ：塩素化パラフィン
・発泡剤Ａ：メラミン
・発泡剤Ｂ：熱膨張性黒鉛
・炭化剤Ａ：ジペンタエリスリトール
・充填剤Ａ：酸化チタン
・充填剤Ｂ：炭酸カルシウム
【００５２】
（熱膨張用組成物１）
結合材Ａ２００重量部（固形分１００重量部）、難燃剤Ａ３８０重量部、発泡剤Ａ７５重量部、炭化剤Ａ７５重量部、充填剤Ａ９０重量部、さらに溶剤を加えて均一に混合し、熱膨張用組成物１を製造した。この熱膨張用組成物１によって形成される熱膨張層１の膨張温度は３３０℃である。
【００５３】
（熱膨張用組成物２）
結合材Ａ２００重量部（固形分１００重量部）、発泡剤Ｂ１４０重量部、充填剤Ｂ２５０重量部、さらに溶剤を加えて均一に混合し、熱膨張用組成物２を製造した。この熱膨張用組成物２によって形成される熱膨張層２の膨張温度は１７０℃である。
【００５４】
（熱膨張用組成物３）
結合材Ａ２００重量部（固形分１００重量部）、難燃剤Ａ１４０重量部、発泡剤Ｂ７０重量部、充填剤Ｂ２５０重量部、さらに溶剤を加えて均一に混合し、熱膨張用組成物３を製造した。この熱膨張用組成物３によって形成される熱膨張層３の膨張温度は１８０℃である。
【００５５】
（熱膨張用組成物４）
結合材Ａ２００重量部（固形分１００重量部）、難燃剤Ａ１４０重量部、発泡剤Ｂ７０重量部、充填剤Ｂ２５０重量部、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン７重量部、さらに溶剤を加えて均一に混合し、熱膨張用組成物４を製造した。この熱膨張用組成物４によって形成される熱膨張層４の膨張温度は１８０℃である。
【００５６】
（熱膨張用組成物５）
結合材Ａ２００重量部（固形分１００重量部）、難燃剤Ａ１４０重量部、発泡剤Ａ１５重量部、発泡剤Ｂ８５重量部、炭化剤Ａ２０重量部、充填剤Ａ３０重量部、充填剤Ｂ７０重量部、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン７重量部、さらに溶剤を加えて均一に混合し、熱膨張用組成物５を製造した。この熱膨張用組成物５によって形成される熱膨張層５の膨張温度は１９０℃である。
【００５７】
（熱膨張用組成物６）
結合材Ａ２００重量部（固形分１００重量部）、難燃剤Ａ１４０重量部、難燃剤Ｂ３０重量部、発泡剤Ａ１５重量部、発泡剤Ｂ８５重量部、炭化剤Ａ２０重量部、充填剤Ａ３０重量部、充填剤Ｂ７０重量部、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン７重量部、さらに溶剤を加えて均一に混合し、熱膨張用組成物６を製造した。この熱膨張用組成物６によって形成される熱膨張層６の膨張温度は１８５℃である。
【００５８】
（熱膨張用組成物７）
結合材Ａ２００重量部（固形分１００重量部）、難燃剤Ａ１４０重量部、難燃剤Ｂ３０重量部、発泡剤Ａ３０重量部、発泡剤Ｂ７０重量部、炭化剤Ａ２０重量部、充填剤Ａ３０重量部、充填剤Ｂ７０重量部、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン７重量部、さらに溶剤を加えて均一に混合し、熱膨張用組成物７を製造した。この熱膨張用組成物７によって形成される熱膨張層７の膨張温度は１９０℃である。
【００５９】
○試験１
（実施例１−１）
鋼板（厚み８ｍｍ）に対し、乾燥厚みが０．４ｍｍとなるように熱膨張用組成物２を塗付け、乾燥後、その上に、乾燥厚みが０．４ｍｍとなるように熱膨張組成物１を塗付けた。以上の方法によって、実施例１−１の試験体を得た。
【００６０】
（実施例１−２）
鋼板（厚み８ｍｍ）に対し、乾燥厚みが０．４ｍｍとなるように熱膨張用組成物３を塗付け、乾燥後、その上に、乾燥厚みが０．４ｍｍとなるように熱膨張組成物１を塗付けた。以上の方法によって、実施例１−２の試験体を得た。
【００６１】
（実施例１−３）
鋼板（厚み８ｍｍ）に対し、乾燥厚みが０．４ｍｍとなるように熱膨張用組成物４を塗付け、乾燥後、その上に、乾燥厚みが０．４ｍｍとなるように熱膨張組成物１を塗付けた。以上の方法によって、実施例１−３の試験体を得た。
【００６２】
（比較例１−１）
鋼板（厚み８ｍｍ）に対し、乾燥厚みが０．４ｍｍとなるように熱膨張用組成物１を塗付け、乾燥後、その上に、乾燥厚みが０．４ｍｍとなるように、再度、熱膨張組成物１を塗付けた。以上の方法によって、比較例１−１の試験体を得た。
【００６３】
（特性評価１）
得られた試験体の裏面に熱電対を設置し、試験体の表面側からヒーター温度７００℃にて加熱し、１０分後の鋼板裏面温度を測定した。その結果、実施例１−１、１−２、及び１−３が２３０〜２６０℃の範囲内であったのに対し、比較例１−１では３００℃を超えた。
実施例１−１〜１−３の炭化層強度は、実施例１−１よりも実施例１−２のほうが高く、実施例１−２よりも実施例１−３のほうが高かった。
【００６４】
○試験２
（実施例２−１）
鋼板（厚み８ｍｍ）に対し、乾燥厚みが０．４ｍｍとなるように熱膨張用組成物１を塗付け、乾燥後、その上に、乾燥厚みが０．４ｍｍとなるように熱膨張組成物５を塗付けた。以上の方法によって、実施例２−１の試験体を得た。
【００６５】
（実施例２−２）
鋼板（厚み８ｍｍ）に対し、乾燥厚みが０．４ｍｍとなるように熱膨張用組成物１を塗付け、乾燥後、その上に、乾燥厚みが０．４ｍｍとなるように熱膨張組成物６を塗付けた。以上の方法によって、実施例２−２の試験体を得た。
【００６６】
（実施例２−３）
鋼板（厚み８ｍｍ）に対し、乾燥厚みが０．４ｍｍとなるように熱膨張用組成物１を塗付け、乾燥後、その上に、乾燥厚みが０．４ｍｍとなるように熱膨張組成物７を塗付けた。以上の方法によって、実施例２−３の試験体を得た。
【００６７】
（比較例２−１）
上記比較例１−１と同様の方法によって、比較例２−１の試験体を得た。
【００６８】
（特性評価２）
得られた試験体の裏面に熱電対を設置し、試験体の表面側からヒーター温度７００℃にて加熱し、１０分後の鋼板裏面温度を測定した。その結果、実施例２−１、２−２、及び２−３が２３０〜２６０℃の範囲内であったのに対し、比較例２−１では３００℃を超えた。
実施例２−１〜２−３の炭化層強度は、実施例２−１よりも実施例２−２のほうが高く、実施例２−２よりも実施例２−３のほうが高かった。