JP2001152081A

JP2001152081A - 耐火性塗料

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Publication number: JP2001152081A
Application number: JP33286599A
Authority: JP
Inventors: Masaki Tono; 正樹戸野; Kazuhiro Okada; 和廣岡田; Hitomi Muraoka; 仁美村岡
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-11-24
Filing date: 1999-11-24
Publication date: 2001-06-05
Anticipated expiration: 2019-11-24
Also published as: JP3975038B2

Abstract

(57)【要約】【課題】格別顕著な耐火性能を発現し、人体に対し安
全で、いかなる部位に対しても被覆塗装を容易に行うこ
とが可能な熱膨張性耐火性塗料を提供すること。【解決手段】エポキシ樹脂と無機充填剤と硬化剤とを
含有する耐火性塗料において、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量１００重量部に対
し、中和処理された熱膨張性黒鉛、金属炭酸塩、及び、含
水無機物からなる群から選ばれる無機充填剤を２００〜
５００重量部含有し、無機充填剤は少なくとも中和処理された熱膨張性黒鉛
を１５〜４００重量部含有し、耐火性塗料の粘度が、Ｂ型粘度計による測定粘度で１
〜１０００ｐｓである耐火性塗料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐火性塗料に関す
る。さらに詳しくは、建築材料の耐火性を被覆により向
上させるために使用される耐火性塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築材料の分野においては、耐火性が重
要な意味を持っている。近年、樹脂材料の用途拡大に伴
って、樹脂材料が建築材料として広く利用され、耐火性
能を有する樹脂材料が求められている。

【０００３】このような耐火性能としては、単に樹脂材
料自体が燃え難いばかりではなく、樹脂材料を建築部材
に耐火性被覆材として用いる場合には、建築部材を火炎
から保護する性質も要求されている。樹脂材料は、本質
的に燃焼又は溶融する性質を有するが、耐火性材料とし
て使用するためには、燃焼したり溶融して脱落しないこ
とが必要である。

【０００４】耐火被覆においては、現場施工の工程を少
なくしたいという要望から、予め、梁、柱などに被覆し
ておく場合があるが、梁−柱の取合部、接合部、外壁等
を取り付ける金具部分には予め被覆することはできな
い。このような部分は現場施行とならざるを得ないが、
現場施行を考えるとシート状または板状の被覆材を被覆
するより、吹き付け等の塗装形態の方が施行しやすい。
さらに複雑な形状の構造体を被覆する場合にも塗装形態
の方が好ましい。

【０００５】吹き付けタイプの耐火被覆としてはロック
ウール吹き付けが一般的であるが、耐火性能を満足する
ためには被覆厚みが厚くなる。被覆厚みを薄くするとい
う点では耐火塗料が広く知られているが、従来の耐火塗
料は加熱膨張後の残渣が脆く、火災の際、膨張残渣が脱
落する危険性があったり、その成分に水への溶解度の高
い多価アルコールを含有しており、耐水性に問題があ
り、塗料表面にトップコート層が必須であるといった問
題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の観点から、現
在、被覆厚みが薄く、膨張後の残渣が強固な耐火性塗料
が求められている。本発明の目的は、燃焼後の残渣が充
分な形状保持能力を有することにより、格別顕著な耐火
性能を発現し、人体に対し安全で、いかなる部位に対し
ても被覆塗装を容易に行うことが出来る熱膨張性耐火性
塗料を提供することにある。

【０００７】以下に、具体的な従来技術を挙げて、本発
明が解決した課題について説明する。

【０００８】特開昭５８−２３５６号公報、特開昭５７
−６７６７３号公報には、防火性のブチルゴム塗料が開
示されている。ブチルゴム塗料においては、塗料風乾後
に他部材との積層を行う場合は、ネジやクギ等のジグで
固定する必要があり、その部分にひび割れや亀裂を生じ
るため、耐火性能が低下するという課題があった。この
課題を改良するため、特開昭５８−２３５６号公報、特
開昭５７−６７６７３号公報では、ブチルゴムを樹脂バ
インダーとして使用した塗料を開示している。しかしな
がら、特開昭５７−６７６７３号公報では三酸化アンチ
モン、特開昭５８−２３５６号公報では、アスベスト、
ハロゲンを含有しなければ、十分な耐火性能が発揮され
ず、これらの物質は、製造時、使用時、燃焼時などに人
体に悪影響を与えるかもしれないという問題があった。
これに対し、本発明の耐火性塗料は、人体に対し安全な
物質を使用し、優れた耐火性能を得ることができる。

【０００９】特公昭６３−７２３８号公報には、熱膨張
性黒鉛とリン化合物から成る発泡性の防火組成物が例示
されている。この組成物はパテ状物質の形態にするため
に低分子量の炭化水素類を用いており、垂直部位に使用
した際には、保持力不足のために加熱時に発泡前にだれ
が生じてしまい、十分な防火性能が発揮されないという
課題がある。これに対し、本発明の耐火性塗料は、樹脂
バインダーを選定することで十分な保持力を確保でき、
垂直部位に使用しても加熱時、発泡前にだれが生じるこ
とがないため、加熱条件に依らず、十分な耐火性能が発
揮できる。

【００１０】特開平５−７０５４０号公報には、ウレタ
ン樹脂をバインダーとして、熱膨張性黒鉛、リン化合
物、多価アルコール、含チッソ化合物系発泡剤を使用し
た塗料が例示されている。しかしながら、水への溶解度
の高い多価アルコールを使用しているため、塗料として
の耐水性に問題があり、トップコートも必須となってい
た。多価アルコールを使用しなければ残渣の強度が不充
分であった。

【００１１】特開平９−２２７７１６号公報、特開平１
０−７８３８号公報には、膨張後の残渣が強固な耐火性
樹脂組成物が提案されているが、粘度的な問題点から被
覆用塗料として用いるのは困難である。

【００１２】ＰＣＴ出願（ＰＣＴ／ＪＰ９７／０２２５
８）の公開公報ＷＯ９８／３１７３０には、熱膨張性の
耐火性シート状成形体が例示されているが、シート状の
成形体であり、建築部材の特殊な部位に被覆することは
難しい。

【００１３】特開平９−１８３９７８号公報には、アク
リル樹脂に低温膨張性黒鉛、リン酸化合物、メラミン、
多価アルコールを含む耐火塗料用発泡性組成物が例示さ
れているが、水への溶解度の高い多価アルコールを使用
しているため、塗料としての耐水性に問題があり、トッ
プコートが必要となり、一方、多価アルコールを使用し
なければ残渣の強度が不充分であるという課題がある。

【００１４】これらに対し、本発明の耐火性塗料は、い
かなる部位にも被覆塗装でき、また、多価アルコールを
用いずとも十分な残渣強度を確保でき、耐水性の点でも
全く問題がない。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、エポキシ樹脂
と硬化剤と無機充填剤とを含有する耐火性塗料におい
て、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量１００重量部に対
し、中和処理された熱膨張性黒鉛、金属炭酸塩、及び、含
水無機物からなる群から選ばれる無機充填剤を２００〜
５００重量部含有し、無機充填剤は少なくとも中和処理された熱膨張性黒鉛
を１５〜４００重量部含有し、耐火性塗料の粘度が、Ｂ型粘度計による測定粘度で１
〜１０００ｐｓである耐火性塗料を提供するものであ
る。

【００１６】また、本発明は、エポキシ樹脂と硬化剤と
無機充填剤とを含有する耐火性塗料において、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量１００重量部に対
し、中和処理された熱膨張性黒鉛及びリン化合物をその合
計量で１５〜４００重量部含有し、中和処理された熱膨張性黒鉛とリン化合物の重量比
が、（熱膨張性黒鉛／リン化合物）＝０．０１〜９であ
り、さらに、金属炭酸塩及び／又は含水無機物を１０〜４
００重量部含有し、中和処理された熱膨張性黒鉛及びリン化合物、金属炭
酸塩及び／又は含水無機物の総合計量が２００〜５００
重量部であって、耐火性塗料の粘度が、Ｂ型粘度計による測定粘度で１
〜１０００ｐｓである耐火性塗料を提供するものであ
る。

【００１７】さらに、本発明は、前記の中和処理された
熱膨張性黒鉛の平均粒度が、２０〜２００メッシュであ
る前記の耐火性塗料を提供するものである。

【００１８】また、本発明は、前記の金属炭酸塩が、炭
酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウ
ム、炭酸バリウム、炭酸亜鉛からなる群から選ばれた一
種または二種以上の金属炭酸塩である前記の耐火性塗料
を提供するものである。

【００１９】さらに、本発明は、前記の含水無機物が、
水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミ
ニウム、ハイドロタルサイトからなる群から選ばれた一
種または二種以上の含水無機物である前記の耐火性塗料
を提供するものである。

【００２０】また、本発明は、前記の耐火性塗料が無溶
剤塗料である前記の耐火性塗料を提供するものである。

【００２１】さらに、本発明は、基材に、前記の耐火性
塗料を塗布し、硬化塗膜により被覆された耐火性塗料被
覆基材を提供するものである。

【００２２】また、本発明は、前記基材が、不織布、織
布、フィルム、プラスチック板、木材板、セラミック
板、ロックウールボード、石膏ボード、金属板のいずれ
かである前記の耐火性塗料被覆基材を提供するものであ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳述する。

【００２４】本発明の耐火性塗料の耐火性能は、エポキ
シ樹脂と、硬化剤と、中和処理された熱膨張性黒鉛を含
有する特定の無機充填剤とを特定の配合量で組み合わせ
ることにより、相乗的に発現する。その作用機構は明ら
かでないが、エポキシ樹脂の架橋構造が耐火性塗膜の強
度に寄与し、火災による加熱時に熱膨張性黒鉛が膨張断
熱層を形成して熱の伝達を阻止する。その際、エポキシ
樹脂が炭化して膨張断熱層として寄与し、エポキシ樹脂
の架橋構造が熱膨張後の形状保持性に対しても有利に働
くと考えられる。無機充填剤は、加熱の際に熱容量を増
大させ、さらにリン化合物を添加すると、膨張断熱層及
び無機充填材の形状保持能力がさらに優れたものにな
る。

【００２５】本発明に用いるエポキシ樹脂は特に限定さ
れず、塗料に用いられる公知のエポキシ樹脂を使用でき
る。例えば、２官能のグリシジルエーテル型として、ポ
リエチレングリコール型、ポリプロピレングリコール
型、ネオペンチルグリコール型、1,6-ヘキサンジオール
型、トリメチロールプロパン型、ビスフェノールＡ型、
プロピレンオキサイドービスフェノールＡ型、水添ビス
フェノールＡ型、ビスフェノールＦ型などが挙げられ
る。グリシジルエステル型として、例えば、ヘキサヒド
ロ無水フタル酸型、テトラヒドロ無水フタル酸型、ダイ
マー酸型、p-オキシ安息香酸型等が挙げられる。多官能
のグリシジルエーテル型として、例えば、フェノールノ
ボラック型、オルソクレゾールノボラック型、DPPノボ
ラック型、ジシクロペンタジエン・フェノール型等が挙
げられる。これらは、単独でも２種以上を混合して用い
てもよい。

【００２６】本発明に用いるエポキシ樹脂は、加熱後の
炭化層の断熱性と形状保持性を発揮するが、その効果を
妨げない範囲で、樹脂成分として他の樹脂を添加しても
構わない。好ましい添加量としてはエポキシ樹脂１に対
して、それ以外の樹脂が重量比で５までである。この範
囲を超えると本発明の効果が現れない場合がある。

【００２７】本発明に用いる硬化剤は、エポキシ樹脂の
硬化剤として一般的に使用されている硬化剤が使用で
き、重付加型として、例えば、ポリアミン、酸無水物、
ポリフェノール、ポリメルカプタン等が挙げられる。触
媒型として、例えば、３級アミン、イミダゾール類、ル
イス酸錯体等が挙げられる。硬化剤の添加量はエポキシ
樹脂が硬化する量的範囲であればよく、一般に、エポキ
シ樹脂２０〜９０重量％に対し、８０〜１０重量％であ
る。

【００２８】次に、本発明に用いる無機充填剤について
説明する。

【００２９】熱膨張性黒鉛は、従来公知の物質であり、
天然鱗状グラファイト、熱分解グラファイト、キッシュ
グラファイト等の粉末を、濃硫酸、硝酸、セレン酸等の
無機酸と、濃硝酸、過塩素酸、過塩素酸塩、過マンガン
酸塩、重クロム酸塩、過酸化水素等の強酸化剤とで処理
してグラファイト層間化合物を生成させたもので、炭素
の層状構造を維持したままの結晶化合物である。

【００３０】本発明においては、上記のように酸処理し
て得られた熱膨張性黒鉛を、更に、アンモニア、脂肪族
低級アミン、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化
合物等で中和する。脂肪族低級アミンとしては、例え
ば、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルア
ミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン等
が挙げられる。アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金
属化合物としては、例えば、カリウム、ナトリウム、カ
ルシウム、バリウム、マグネシウム等の水酸化物、酸化
物、炭酸塩、硫酸塩、有機酸塩等が挙げられる。

【００３１】中和処理された熱膨張性黒鉛の粒度は、２
０〜２００メッシュのものが好ましい。粒度が２００メ
ッシュより細かいと、黒鉛の膨張度が小さくなり、十分
な耐火断熱層が得られない。粒度が２０メッシュより大
きいと、膨張度が大きいという点では効果があるが、樹
脂と混練する際、分散性が悪くなり、物性の低下が避け
られない。

【００３２】上記無機充填剤として用いる金属炭酸塩
は、燃焼時に発泡して発泡焼成物を形成するため、形状
保持性を高めるという点から好ましい。具体的には、炭
酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウ
ム、炭酸バリウム、炭酸亜鉛等が挙げられる。これらは
単独で用いても、２種類以上が併用されても良い。

【００３３】上記無機充填剤として用いる含水無機物
は、加熱時に脱水し、吸熱する効果を有するため、耐熱
性を高めるという点から好ましい。具体的には、水酸化
カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウ
ム、ハイドロタルサイト等が挙げられる。これらは単独
で用いても、２種類以上が併用されても良い。

【００３４】含水無機物及び金属炭酸塩の粒径として
は、０．５〜１００μｍが好ましく、より好ましくは１
〜５０μｍである。

【００３５】含水無機物及び金属炭酸塩は、添加量が少
ないときは、分散性が性能を大きく左右するため、粒径
の小さいものが好ましい。しかしながら、０．５μｍ未
満では二次凝集が起こり、分散性が悪くなる。含水無機
物及び金属炭酸塩の添加量が多いときは、高充填が進む
につれて粘度が高くなる。しかしながら、粒径を大きく
すると、耐火性塗料の粘度の上昇をより低くおさえるこ
とができるため、添加量をさらに増すことが可能とな
る。１００μｍを超えると、塗膜の表面性、塗膜強度が
低下する場合がある。

【００３６】請求項１に記載された本発明においては、
エポキシ樹脂と硬化剤との合計量１００重量部に対し
て、中和処理された熱膨張性黒鉛、金属炭酸塩、及び含
水無機物から選ばれる無機充填材の合計量は２００〜５
００重量部である。これらが２００重量部未満である
と、充分な耐火性能が得られない。また、５００重量部
を超えると、粘度が高くなり塗料形態になりにくい。仮
に塗料として被覆対象物に塗布できたとしても塗膜の機
械的物性の低下が大きく、使用に耐えられない場合があ
る。上記の無機充填剤の合計量のうち、中和処理された
熱膨張性黒鉛は１５〜４００重量部配合されなくてはな
らない。より好ましくは５０〜３５０重量部、さらに好
ましくは１００〜３２０重量部配合される。

【００３７】次に、請求項２に記載された本発明で用い
るリン化合物について説明する。リン化合物としては特
に限定されず、例えば、赤リン；トリフェニルホスフェ
ート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホス
フェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニ
ルジフェニルホスフェート等の各種リン酸エステル；リ
ン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸マグネシウム
等のリン酸金属塩；ポリリン酸アンモニウム類；下記構
造式（１）で表される化合物等が挙げられる。なかで
も、ポリリン酸アンモニウム類が好ましい。上記リン化
合物は、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

【００３８】

【化１】

【００３９】式中、Ｒ¹、Ｒ³は水素、炭素数１〜１６の
直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、または、炭素数６
〜１６のアリール基を表す。Ｒ²は、水酸基、炭素数１
〜１６の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数１
〜１６の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシル基、炭素
数６〜１６のアリール基、または、炭素数６〜１６のア
リールオキシ基を表す。

【００４０】赤リンとしては、市販の赤リンを用いるこ
とができるが、耐湿性、混練時に自然発火しない等の安
全性の点から、赤リン粒子の表面を樹脂でコーティング
したもの等が好ましい。

【００４１】ポリリン酸アンモニウム類としては、例え
ば、ポリリン酸アンモニウム、メラミン変性ポリリン酸
アンモニウム等が挙げられる。これらは市販品を使用で
きる。

【００４２】上記構造式（１）で表される化合物として
は、例えば、メチルホスホン酸、メチルホスホン酸ジメ
チル、メチルホスホン酸ジエチル、エチルホスホン酸、
プロピルホスホン酸、ブチルホスホン酸、２−メチルプ
ロピルホスホン酸、ｔ−ブチルホスホン酸、２，３−ジ
メチル−ブチルホスホン酸、オクチルホスホン酸、フェ
ニルホスホン酸、ジオクチルフェニルホスホネート、ジ
メチルホスフィン酸、メチルエチルホスフィン酸、メチ
ルプロピルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、ジオ
クチルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸、ジエチル
フェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸、ビス
（４−メトキシフェニル）ホスフィン酸等が挙げられ
る。

【００４３】請求項２に記載された本発明においては、
エポキシ樹脂と硬化剤との合計量１００重量部に対し
て、リン化合物と中和処理された熱膨張性黒鉛との合計
量は１５〜４００重量部である。これらが１５重量部未
満であると、充分な耐火性能が得られない。４００重量
部を超えると、塗膜の機械的物性の低下が大きく、使用
に耐えられない場合がある。好ましくは５０〜３５０重
量部、より好ましくは１００〜３２０重量部である。

【００４４】また、中和処理された熱膨張性黒鉛とリン
化合物の重量比は、（熱膨張性黒鉛／リン化合物）＝
０．０１〜９である。また、重量比が０．０１未満であ
れば膨張倍率が不十分で満足する耐火性能が得られず、
９をこえると断熱層の形成が不充分になり、耐火性が低
下する。

【００４５】含水無機物及び／又は金属炭酸塩の配合量
は１０〜４００重量部である。含水無機物の配合量が１
０重量部未満であると上述の含水無機物の吸熱効果が十
分に発揮されない。４００重量部をこえると凝集力が不
足するため、十分な塗膜強度が得られない。また、金属
炭酸塩の配合量が１０重量部未満であると上述のように
残渣強度が不充分となる。４００重量部をこえると凝集
力が不足するため、十分な塗膜強度が得られないと同時
に燃焼時に膨張を阻害し、十分な耐火性が得られなくな
る。

【００４６】さらに、金属炭酸塩及び／又は含水無機物
を、熱膨張性黒鉛とリン化合物に加えたすべての合計量
は、２００〜５００重量部である。合計量が２００重量
部未満は十分な耐火性能を得ることができない。５００
重量部を超えると、粘度が高くなり塗料形態になりにく
く、仮に塗料として被覆対象物に塗布できたとしても塗
膜の機械的物性の低下が大きく、使用に耐えられない場
合がある。

【００４７】上記の組成を有する耐火性塗料は、Ｂ型粘
度計による測定粘度が１〜１０００ｐｓの範囲でなけれ
ばならない。本発明の耐火性塗料は施工性が良好であ
り、溶剤系、エマルジョン系のいずれの形態でも作製す
ることが可能である。使用するエポキシ樹脂、無機充填
剤の添加量、溶剤または水の量により調節することによ
ってこの粘度を確保できる。粘度が１ｐｓ未満である
と、塗布後の塗膜にダレが生じ、１０００ｐｓを超える
と粘度が高すぎて塗布が困難になる。

【００４８】粘度が小さい場合（１〜２００ｐｓ）は、
スプレーガン吹き付け、より粘度が大きい場合（２００
ｐｓ以上）はロール塗り等の多様な塗布方法が可能とな
り、塗布厚みの設定も容易である。

【００４９】本発明の熱膨張性耐火性塗料は、上記のよ
うに溶剤または水等で粘度を調節しても良いが、溶剤若
しくは水を用いず、エポキシ樹脂及び硬化剤の粘度で塗
料の粘度を調節することが好ましい。

【００５０】エポキシ樹脂で塗料の粘度を調節するに
は、粘度の低いエポキシ樹脂及び硬化剤を用いる。粘度
の低いエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂が挙げられる。

【００５１】また、溶剤または水を用いず塗料の粘度を
調節する方法として、塗料を加温し粘度を下げる方法が
ある。この際、エポキシ樹脂に硬化剤を加えた後に加温
すると塗布する前に硬化してしまう恐れがあるため、加
温した本発明の耐火性塗料に、硬化剤を混合して塗布す
ることが好ましい。

【００５２】溶剤または水を用いないで粘度を調節する
場合、無機充填剤の合計量はエポキシ樹脂１００重量部
に対して３００重量部以下が好ましい。無機充填剤の量
が３００重量部を超えると上記手法でも粘度を最適に調
節することが困難となるからである。

【００５３】溶剤を用いて粘度を調節する場合、溶剤は
特に限定されない。例えば、トルエン、キシレン等が挙
げられる。

【００５４】本発明の耐火性塗料は、本発明の効果を損
なわない範囲で、更に、粘度調整剤、フェノール系、ア
ミン系、イオウ系等の酸化防止剤、金属害防止剤、帯電
防止剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料等が添加
されてもよい。

【００５５】本発明の耐火性塗料は、各成分を公知の混
練・攪拌装置を用い製造できる。また、従来公知の塗布
方法により、耐火性を付与したい基材に塗布できる。

【００５６】本発明の耐火性塗料は、塗布する際に、硬
化剤と混合し、耐火性の架橋した硬化塗膜を形成する。

【００５７】エポキシ樹脂の硬化方法は、特に限定され
ず、公知の方法により行うことが出来る。

【００５８】塗料の使用方法としては特に限定はない。
耐火性を付与したい基剤に直接塗布して使用する場合に
は、一般的なプライマーを塗布し、その上に耐火性塗料
を塗布してもよい。また、耐火性塗料の上に、意匠性、
耐候性向上のためにトップコートを施してもよい。

【００５９】また、予め、不織布、織布、フィルム、プ
ラスチック板、木材板、セラミック板、ロックウールボ
ード、石膏ボード、金属板等に耐火性塗料を塗布し、そ
れらを、耐火性を付与したい部材に被覆して使用するこ
とも可能である。

【００６０】

【実施例】次に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明
する。本発明はこれら実施例のみに限定されるものでは
ない。

【００６１】「実施例１〜４、比較例１〜３」エポキシ
樹脂、硬化剤、中和処理された熱膨張性黒鉛、ポリリン
酸アンモニウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム
を、「表１」に示した配合割合で、各成分を混練し、耐
火性塗料を得た。得られた耐火性塗料を0.3mmの離型処
理されたPETフィルムに塗布し、１５０℃のオーブンで1
5分間加熱硬化させ各評価に用いる所定厚みのシート状
の耐火性塗料被覆基材を作製した。

【００６２】＜断熱性評価＞上記で得られたシート状の
耐火性塗料被覆基材を切断して、長さ１００ｍｍ、幅１
００ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの試験片に、コーンカロリー
メータ（ＣＯＮＥ２Ａ、アトラス社製）を用いて、５０
ｋＷ／ｍ²（水平方向）の照射熱量を１５分間与えた
後、試験片の裏面（加熱面が表）の温度が２６０℃以下
のものを○、２６０℃を超えるものを×とした。結果を
「表１」に示す。

【００６３】＜形状保持性評価＞上記耐火性評価後の試
験片（残渣）の破断強度を、フィンガーフィーリングテ
スター（カトーテック社製）を用いて測定した。測定条件圧縮強度：０．１ｃｍ／ｓ圧子：平面、０．２５ｃｍ² 上記測定で破断点荷重が０から１ｋｇ／ｃｍ²未満のも
のを×、１ｋｇ／ｃｍ ²以上２．５ｋｇ／ｃｍ²未満のも
のを△、２．５ｋｇ／ｃｍ²以上のものを○とした。結
果を「表１」に示す。

【００６４】なお、形状保持性評価で△以下であるもの
は非常に脆く、試験片を長手方向にたてるだけで崩れる
ものであり、実際に耐火材料として用いる際には、燃焼
中に脱落するため、耐火性能が発現するのは短時間であ
ると予想される。

【００６５】＜粘度＞調整後の塗料の粘度を、Ｂ型粘度
計（東京計器社製「ＢＢＨ」）を用い、２３℃でロータ
ー５番、１ｒｐｍまたは５ｒｐｍにて測定した。

【００６６】＜塗膜強度＞JIS K6301に準拠し、試験片
を２００mm／minの速度で引張試験を行い、破断する
（クラックが入る）までの伸度を測定し、２０％以上を
○、２０％未満を×とした。この伸度が２０％未満であ
ると塗布後の部材に衝撃が加わったり、歪みが生じた場
合に、容易にクラックが入り、部分的に耐火性能が低下
する。上記で得られた耐火性塗料被覆基材を、２号ダン
ベル（平行部分の幅10mm、平行部分の長さ25mm、厚み2m
m)を打ち抜き、試験片とした。

【００６７】＜酸素指数＞JIS K7201に準拠し、上記で
得られたシート状の耐火性塗料被覆基材を切り抜いて得
た試験片(長さ150mm,幅60mm,厚み1mm)を酸素指数測定器
(キャンドル法燃焼試験機D型、東洋精機社製)で測定し
た。酸素指数が４０以上のものを○、４０未満のものを
×とした。

【００６８】＜耐火試験＞実施例１、４及び比較例２の
み下記の要領でJIS A1304に準拠し耐火試験を実施し
た。試験体；角鋼管柱３００×３００×１２００mm、厚
み１２mm 熱電対位置；各コーナー４点及び各平面部中央４点の計
８点柱に厚みが２mmになるように塗料を塗布し、完全硬化さ
せた後１時間耐火試験を行った。その際熱電対で鋼材温
度を記録し、１時間後の鋼材温度が平均３５０℃、最高
４５０℃以下を○とした。

【００６９】

【表１】＊¹残渣崩壊エポキシ樹脂：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（粘
度３３ｐｓ、油化シェルエポキシ社製、エピコートE80
7）エポキシ樹脂：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（粘
度１．７ｐｓ、油化シェルエポキシ社製、エピコートYL
6795）ジアミン系硬化剤：（粘度２５ｐｓ、油化シェルエポ
キシ社製、エピキュアFL052）ジアミン系硬化剤：（粘度２．７ｐｓ、油化シェルエ
ポキシ社製、エピキュアYLH854）熱膨張性黒鉛：中和処理熱膨張性黒鉛（８０mesh、東ソ
ー社製、フレームカットＧＲＥＰ−ＥＧ）ポリリン酸アンモニウム：（クラリアント社製、ＥＸＯ
ＬＩＴＡＰ４２２）水酸化アルミニウム：（平均粒系１８μｍ、昭和電工社
製、ハイジライトＨ−３１）炭酸カルシウム：（平均粒系８μｍ、備北粉化社製、Ｂ
Ｆ−３００）

【００７０】「表１」より、実施例の耐火性塗料は、優
れた耐火性能、断熱性能、形状保持性を有していること
が分かる。

【００７１】

【発明の効果】本発明の耐火性塗料は、格別顕著な耐火
性を有しており、幅広い用途に提供できるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AA01A AA04A AA08A AA17A AA19 AA40A AB01B AB23A AC10B AD00B AE06B AK53A AP03B AT00B BA02 CA02A CA23A CC00A DG12B DG15B EH46A GB07 JA02A JA06A JJ02 JJ10 JJ10A YY00A 4J038 DB001 HA196 HA206 HA216 HA266 HA286 HA296 KA03 KA08 NA15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エポキシ樹脂と硬化剤と無機充填剤とを
含有する耐火性塗料において、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量１００重量部に対
し、中和処理された熱膨張性黒鉛、金属炭酸塩、及び、含
水無機物からなる群から選ばれる無機充填剤を２００〜
５００重量部含有し、無機充填剤は少なくとも中和処理された熱膨張性黒鉛
を１５〜４００重量部含有し、耐火性塗料の粘度が、Ｂ型粘度計による測定粘度で１
〜１０００ｐｓである耐火性塗料。
【請求項２】エポキシ樹脂と硬化剤と無機充填剤とを
含有する耐火性塗料において、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量１００重量部に対
し、中和処理された熱膨張性黒鉛及びリン化合物をその合
計量で１５〜４００重量部含有し、中和処理された熱膨張性黒鉛とリン化合物の重量比
が、（熱膨張性黒鉛／リン化合物）＝０．０１〜９であ
り、さらに、金属炭酸塩及び／又は含水無機物を１０〜４
００重量部含有し、中和処理された熱膨張性黒鉛及びリン化合物、金属炭
酸塩及び／又は含水無機物の総合計量が２００〜５００
重量部であって、耐火性塗料の粘度が、Ｂ型粘度計による測定粘度で１
〜１０００ｐｓである耐火性塗料。
【請求項３】前記中和処理された熱膨張性黒鉛の平均
粒度が、２０〜２００メッシュである請求項１または２
記載の耐火性塗料。
【請求項４】前記金属炭酸塩が、炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、
炭酸亜鉛からなる群から選ばれた一種または二種以上の
金属炭酸塩である請求項１、２または３記載の耐火性塗
料。
【請求項５】前記含水無機物が、水酸化カルシウム、
水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ハイドロタ
ルサイトからなる群から選ばれた一種または二種以上の
含水無機物である請求項１、２、３または４記載の耐火
性塗料。
【請求項６】前記耐火性塗料が無溶剤塗料である請求
項１、２、３、４または５記載の耐火性塗料。
【請求項７】基材に、請求項１、２、３、４、５また
は６記載の耐火性塗料を塗布し、硬化塗膜により被覆さ
れた耐火性塗料被覆基材。
【請求項８】前記基材が、不織布、織布、フィルム、
プラスチック板、木材板、セラミック板、ロックウール
ボード、石膏ボード、金属板のいずれかである請求項７
記載の耐火性塗料被覆基材。