JP2001323216A

JP2001323216A - 発泡型耐火塗料組成物、その塗膜およびその塗膜で被覆された基材

Info

Publication number: JP2001323216A
Application number: JP2000143281A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kurata; 田忠志倉; Makoto Saito; 藤誠斎
Original assignee: Chugoku Marine Paints Ltd
Current assignee: Chugoku Marine Paints Ltd
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2000-05-16
Publication date: 2001-11-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【解決手段】（Ａ）（メタ）アクリル樹脂等のバインダ
ー用樹脂と、該樹脂（Ａ）１００重量部に対して、
（Ｂ）ポリリン酸アンモニウム等のリン系難燃剤１００
〜４００重量部、（Ｃ）メラミン等の含窒素化合物系発
泡剤（リン系のものを除く。）５０〜３００重量部、
（Ｄ）多価アルコール系炭素形成剤５０〜３００重量
部、（Ｅ）シリカ等の無機充填剤５〜２５０重量部を含
む塗料組成物であって、該塗料組成物中の固形分の平均
粒度（ＪＩＳＫ５４００４．７．２線条法に準拠し
て測定）が１０〜５０μｍである発泡型耐火塗料組成
物、該組成物から形成された塗膜、該塗膜にて被覆され
た塗膜付き基材。【効果】鋼材に対する付着強度に優れ、均一発泡性に優
れた発泡型耐火塗膜を形成しうる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、発泡型耐火塗料組成物、
その塗膜およびその塗膜で被覆された基材に関し、さら
に詳しくは基材特に鋼材に対する付着強度に優れ、均一
発泡性などに優れた発泡型耐火塗膜を形成しうるような
発泡型耐火塗料組成物、その塗膜およびその塗膜で被覆
された基材に関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】発泡型耐火塗料は、建築物の鋼材
などの表面に塗装され、火災時にはその塗膜が発泡し発
泡断熱層を鋼材表面に形成して、鋼材を火災時の炎・熱
から防護している。例えば、発泡型耐火塗料を、鋼材表
面に塗装し、その硬化膜厚が約１〜数ｍｍ厚の発泡性耐
火塗膜では、加熱により２００〜３００℃位から発泡を
開始し、２０〜５０倍に発泡し、数１０ｍｍ〜１００ｍ
ｍ厚の発泡層を形成し、断熱性を発揮する。

【０００３】このような発泡型耐火塗料組成物として、
例えば、特開平８−２５３７１０号公報には、合成樹脂
バインダー、メラミン被覆ポリリン酸アンモニウムを含
有する発泡型塗料組成物が開示されている。この公報に
は、バインダー用樹脂としてアクリル樹脂が挙げられ、
発泡剤としてメラミン樹脂被覆ポリリン酸アンモニウム
または不溶性ポリリン酸アンモニウムが挙げられ、炭素
形成材としてペンタエリスリトールなどの多価アルコー
ル類が挙げられ、難燃助剤、発煙抑制剤または充填材と
してヒュームドシリカ、沈降性シリカ、アルミナ等が挙
げられている。

【０００４】しかしながら、この公報に記載の発泡型耐
火塗料組成物を基材表面に塗付硬化してなる塗膜は、火
災時などに熱せられると、塗膜がタレ、割れ、剥離・脱
落などを起こすことがあり、基材特火災時の基材に対す
る付着強度、加熱時の均一発泡性などの点でさらなる改
良の余地があった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴う
問題点を解決しようとするものであって、火災時などに
熱せられても、塗膜がタレ、割れ、剥離・脱落などを起
こし難く、火災時などに基材特に鋼材に対する付着強度
に優れ、火災時等に均一発泡性などに優れた発泡型耐火
塗膜を形成しうるような発泡型耐火塗料組成物、その塗
膜およびその塗膜で被覆された基材を提供することを目
的としている。

【０００６】

【発明の概要】本発明に係る発泡型耐火塗料組成物は、
（Ａ）バインダー用樹脂と、該バインダー用樹脂（Ａ）
１００重量部に対して、（Ｂ）リン系難燃剤１００〜４
００重量部、（Ｃ）含窒素化合物系発泡剤（リン系のも
のを除く。）５０〜３００重量部、（Ｄ）多価アルコー
ル系炭素形成剤５０〜３００重量部、（Ｅ）無機充填剤
５〜２５０重量部を含む塗料組成物であって、該塗料組
成物中の固形分の平均粒度（ＪＩＳＫ５４００４．
７．２線条法に準拠して測定）が１０〜５０μｍであ
ることを特徴としている。

【０００７】本発明においては、上記バインダー用樹脂
（Ａ）が（メタ）アクリル樹脂であり、リン系難燃剤
（Ｂ）がポリリン酸アンモニウムであり、含窒素化合物
系発泡剤（Ｃ）がメラミンであり、多価アルコール系炭
素形成剤（Ｄ）が多価アルコールであり、無機充填剤
（Ｅ）がシリカであることが好ましい。

【０００８】本発明に係る発泡型耐火塗膜は、上記の発
泡型耐火塗料組成物から形成されたことを特徴としてい
る。本発明に係る塗膜付き基材は、鉄鋼に代表される基
材の表面が、上記の発泡型耐火塗料組成物から形成され
た塗膜にて被覆されていることを特徴としている。本発
明によれば、塗膜が火災時などに熱せられて発泡して
も、タレ、割れ、剥離・脱落などを起こしにくく、基材
特に鋼材に対する付着強度に優れ、加熱時の均一発泡性
などに優れた塗膜を形成しうるような発泡型耐火塗料組
成物、その塗膜およびその塗膜で被覆された基材が提供
される。

【０００９】

【発明の具体的説明】以下、本発明に係る発泡型耐火塗
料組成物、その塗膜およびその塗膜で被覆された基材に
ついて具体的に説明する。＜発泡型耐火塗料組成物＞本発明に係る発泡型耐火塗料
組成物には、バインダー用樹脂（Ａ）と、リン系難燃剤
（Ｂ）と、含窒素化合物系発泡剤（リン系のものを除
く。）（Ｃ）と、多価アルコール系炭素形成剤（Ｄ）
と、無機充填剤（Ｅ）とが含まれており、かつ、該塗料
組成物中の固形分の平均粒度（ＪＩＳＫ５４００
４．７．２線条法に準拠して測定）は１０〜５０μ
ｍ、好ましくは１５〜４５μｍ、さらに好ましくは２０
〜４０μｍである。この発泡型耐火塗料組成物中の固形
分の粒度、すなわち超微粒子合成シリカ等の合成シリ
カ、ガラスバルーン、酸化チタン等に代表される無機充
填剤やポリリン酸アンモニウム等のリン系難燃剤などあ
るいは顔料、溶剤が配合された該塗料中にあって通常、
溶剤不溶性である固形分の平均粒度が上記範囲にある
と、鋼材、コンクリート等の基材表面に塗装された発泡
型耐火塗料組成物からなる塗膜（発泡型耐火塗膜）が加
熱されて発泡する際に塗膜あるいは発泡体のタレ（垂
れ）が生ぜず、また発泡が膜面の部位によらず均一・一
様に起こり均一発泡性に優れ、その結果、被塗物基材は
部位に依らず一様に断熱保護されるため好ましい。

【００１０】以下、該組成物用の配合成分（Ａ）〜
（Ｅ）について順次説明する。バインダー用樹脂（Ａ）バインダー用樹脂（Ａ）は、硬化して発泡型耐火塗料組
成物中に含まれていた配合成分、すなわち、含窒素化合
物系発泡剤（Ｂ）、多価アルコール系炭素形成剤
（Ｃ）、無機充填剤（Ｄ）を結合する働きを有し、該バ
インダー用樹脂としては、例えば、下記ウレタン樹脂、
エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、アルキド樹脂、
酢酸ビニル系樹脂など、特開平８−２５３７１０号公報
の［００１２］〜［００１９］欄に記載されているもの
と同様のものが挙げられ、これらのバインダー用樹脂の
うちでは、（メタ）アクリル樹脂（アクリル樹脂）、エ
ポキシ樹脂が塗料のハイソリッド化（塗料の高不揮発分
化、塗装の厚膜化）を図ることができ、得られる塗膜は
耐水性、耐候性に優れる点でより好ましい。

【００１１】ウレタン樹脂としては、具体的には、下記
のようなポリオール類とポリイソシアネート類との反応
生成物であって、常温硬化型二液性ウレタン樹脂塗料に
通常用いられるものを使用できる。上記ポリオール類と
しては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、ポリテトラメチレングリコールが挙げ
られる。

【００１２】この他に、例えば、下記のジオール類と、
二塩基酸、そのエステルあるいはそのハライド等との反
応で得られるポリエステルポリオール；多価アルコール
から誘導される単位を含むポリエーテルポリオール；ひ
まし油変性ポリオール、アクリル変性ポリオール、エポ
キシ変性ポリオール、等の変性ポリオール；シリコーン
系ポリオール；などが挙げられる。

【００１３】上記ポリエステルポリオール調製用のジオ
ール類としては、具体的には、例えば、エチレングリコ
ール、１，２−プロピレングリコール、２，３−ブチレ
ングリコール、１，４−ブチレングリコール、２，２’
−ジメチル−１，３−プロパンジオール、ジエチレング
リコール、ヘキサメチレングリコール等が挙げられる。

【００１４】また、上記二塩基酸（ジカルボン酸）とし
ては、脂肪族系、芳香族系の何れであってもよく、具体
的には、例えば、コハク酸、アジピン酸、グルタル酸、
ピメリン酸、セバシン酸、フタル酸、アジピン酸、イソ
フタル酸、テレフタル酸、二量化リノレイン酸等が挙げ
られる。上記ウレタン樹脂製造用のポリイソアネート類
としては、２個以上のイソシアネート基を有する限り、
脂肪族系、芳香族系の何れであってもよく、具体的に
は、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、オクタ
メチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、キシレンジイソシアネー
ト、トルイジンジイソシアネート、２，４−トリレンジ
イソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、
４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ｏ−，
ｍ−，ｐ−フェニレンジイソシアネート、２，２’−ジ
フェニルプロピレン−ｐ、ｐ’−ジイソシアネート、
１，５−ナフチレンジイソシアネート等が挙げられる。

【００１５】エポキシ樹脂としては、脂肪族系、芳香族
系、環式系、非環式系、脂環式系、複素環式系などの何
れであってもよく、多価アルコールから誘導されるポリ
グリシジルエーテル；ポリカルボン酸とエピクロルヒド
リンとの反応生成物であるカルボン酸のポリグリシジル
エーテル等が挙げられる。上記多価アルコールとして
は、具体的には、例えば、エチレングリコール、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プ
ロピレングリコール、１，４−ブチレングリコール、
１，５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリ
オール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ビス
フェノール−Ａ、ビスフェノール−Ｆ等が挙げられる。

【００１６】ポリカルボン酸としては、脂肪族系、芳香
族系などの何れであってもよく、具体的には、例えば、
蓚酸、コハク酸、グルタル酸、テレフタル酸、２，６−
ナフタリンジカルボン酸、二量化リノール酸等が挙げら
れる。（メタ）アクリル樹脂は、（メタ）アクリル酸及
びその誘導体を主成分モノマーとし、これらモノマーを
共重合してなるものであり、このような（メタ）アクリ
ル樹脂形成用モノマーとしては、（メタ）アクリル酸メ
チル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸
ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉ−ブチル、（メタ）
アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチル
ヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アク
リル酸トリデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、
（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸ヒド
ロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロ
ピル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メ
タ）アクリル酸ジエチルアミノエチル、（メタ）アクリ
ル酸グリシジル、スチレンアクリレート等の他、スチレ
ン等の共重合性モノマーが挙げられる。

【００１７】アルキド樹脂は、多塩基酸とポリオールと
の反応生成物あるいはその油（脂肪酸）変性物であっ
て、このようなアルキド樹脂形成用の多塩基酸として
は、飽和系、不飽和系の何れであってもよく、飽和多塩
基酸として、具体的には、例えば、無水フタル酸、テレ
フタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等が挙げ
られ、不飽和多塩基酸としては、具体的には、例えば、
マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等が挙げられ
る。

【００１８】ポリオールとしては、具体的には、例え
ば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチ
レングリコール、テトラメチレングリコール、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、ジグリセロール、トリグ
リセロール、ペンタエリスリトール等が挙げられる。酢
酸ビニル系樹脂としては、ポリ酢酸ビニルの他、酢酸ビ
ニル−エチレンコポリマー、酢酸ビニル−プロピオン酸
ビニルコポリマー、酢酸ビニル−アクリレートコポリマ
ー等が挙げられる。

【００１９】本発明においては、これらバインダー用樹
脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、特に制限されないが、
通常、５００〜１０００００、好ましくは１０００〜８
００００程度である。これらバインダー用樹脂は、本発
明の発泡型耐火塗料組成物調製時には、例えば、酢酸ビ
ニル系樹脂エマルジョンなど、エマルジョンの形態で用
いてもよい。

【００２０】このようなバインダー用樹脂は、発泡型耐
火塗料組成物中の溶剤を除く成分の合計１００重量部中
に、通常１０〜５０重量部、好ましくは１５〜３０重量
部の量で用いられる。この樹脂量が上記範囲にあると、
塗膜に割れが生じにくく、タレが発生しにくい傾向があ
る。リン系難燃剤（Ｂ）リン系難燃剤（Ｂ）は、例えば、火災・加熱時に脱水触
媒として作用し、加熱により塗膜中のバインダー等の有
機物を脱水、炭化して防火炭化層を形成させるととも
に、自らも防火性の無機リン酸膜を形成するなどによ
り、耐火効果を向上させる働きなどを有している。

【００２１】このようなリン系難燃剤としては、リンの
他、五酸化リン、亜リン酸、正リン酸、ポリリン酸、リ
ン酸アンモニウム、リン酸三ナトリウム、トリクレジル
ホスフェート（ＴＣＰ）、トリエチルホスフェート（Ｔ
ＥＰ）、トリス（β-クロロエチル）ホスフェート（Ｔ
ＣＥＰ）、トリスクロロエチルホスフェート（ＣＬ
Ｐ）、トリスジクロロプロピルホスフェート（ＣＲ
Ｐ）、クレジルジフェニルホスフェート（ＣＤＰ）、キ
シレニルジフェニルホスフェート（ＸＤＰ）、酸性リン
酸エステル、メラミンホスフェート、ウレアホスフェー
ト、五塩化リン、オキシ塩化リン、リン酸塩系化合物の
ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウムのア
ンモニウムイオンの一部をメラミンで置換したもの、発
泡性リン・アルミニウム系化合物（太平洋化学社製、商
品名：クラリアント）、リン酸アルミニウムなどが挙げ
られる。これらリン系難燃剤、例えば、ポリリン酸アン
モニウムは、比較的水溶性が高いため、その表面を低水
溶性〜非水溶性の物質（例：樹脂、メラミン）にて被覆
・マイクロカプセル化しその耐水性を向上させ、これに
より発泡型耐火塗膜の耐水性を向上させるようにしても
よい。なお、上記ポリリン酸アンモニウムは、例えば、
オルトリン酸の縮合物であるポリリン酸（例：ピロリン
酸、トリリン酸、トリメタリン酸、テトラメタリン酸な
ど）のアンモニウム塩であり、例えば、３００℃程度以
上の温度に加熱されることによりＨ₂Ｏが脱離して、火
災の消火効果を発揮すると共に、下記含窒素化合物系発
泡剤（Ｃ）と同様に、熱分解して不燃性のアンモニアガ
スを発生させる働きも有している。

【００２２】これらのリン系難燃剤（Ｂ）は１種または
２種以上組み合わせて用いられる。これらのリン系難燃
剤のうちでは、ポリリン酸アンモニウム、マクロカプセ
ル化ポリリン酸アンモニウム、発泡性リン・アルミニウ
ム系化合物が好ましく、低水溶性である点でマクロカプ
セル化ポリリン酸アンモニウムが特に好ましい。このよ
うなリン系難燃剤（Ｂ）は、前記バインダー用樹脂
（Ａ）１００重量部に対して、通常１００〜４００重量
部、好ましくは２００〜３００重量部の量で用いられ、
また該発泡型耐火塗料組成物中の溶剤を除く成分の合計
１００重量部中に、通常２０〜６０重量部、好ましくは
３０〜５０重量部の量で用いられる。このリン系難燃剤
（Ｂ）が、上記範囲にあると、加熱時の発泡倍率に優
れ、気泡の大きさが適度であり、発泡層中に空洞ができ
にくく、鋼板などの基材との密着性に優れる傾向があ
る。

【００２３】含窒素化合物系発泡剤（Ｃ）含窒素化合物系発泡剤（リン系のものを除く。）（Ｃ）
としては、加熱されると例えば、２００〜３００℃程度
の温度で熱分解し、窒素ガスやアンモニアガスを多量に
発生して燃焼を防止できると共に、下記多価アルコール
系炭素形成剤（Ｄ）などと協共して多孔性発泡体を形成
しうるような含窒素化合物系発泡剤が用いられる。

【００２４】このような含窒素化合物系発泡剤として
は、具体的には、例えば、メラミンの他、炭素数４〜９
のメチロールメラミン、シアヌル酸メラミンなどのメラ
ミン誘導体、あるいはメラミン−ホルムアルデヒド樹
脂；（チオ）尿素、炭素数２〜５のメチロール（チオ）
尿素などの尿素誘導体、あるいは（チオ）尿素−ホルム
アルデヒド樹脂；ベンゾグアナミン、フェニルグアナミ
ン、アセトグアナミン、サクシニルグアナミンなどのグ
アナミン類あるいは該グアナミン類とホルムアルデヒド
との反応生成物；ジシアンジアミド、グアニジン、スル
ファミン酸グアニジンなどの窒素含有化合物が挙げられ
る。これらの含窒素化合物系発泡剤は１種または２種以
上組み合わせて用いることができる。

【００２５】これらの含窒素化合物系発泡剤のうちで
は、メラミン、ジシアンジアミドが好ましい。このよう
な含窒素化合物系発泡剤は、前記バインダー用樹脂
（Ａ）１００重量部に対して、通常５０〜１００重量
部、好ましくは６０〜８０重量部の量で用いられ、また
該発泡型耐火塗料組成物中の溶剤を除く成分の合計１０
０重量部中に、通常５〜４０重量部、好ましくは１０〜
２０重量部の量で用いられる。この含窒素化合物系発泡
剤量が上記範囲にあると、発泡層のタレが生じにくく、
気泡が適度の大きさとなり、基材との付着性が良好とな
り、また塗装作業性に優れる傾向がある。

【００２６】多価アルコール系炭素形成剤（Ｄ）多価アルコール系炭素形成剤（Ｄ）は、発泡型耐火塗膜
が加熱され、含窒素化合物系発泡剤（Ｃ）や上記ポリリ
ン酸アンモニウムなどの発泡中に、熱によって炭化し、
気泡を内部に含んだ多孔質の炭化層を形成する。このよ
うな多価アルコール系炭素形成剤（Ｄ）としては、例え
ば、多価アルコール、多糖類、膨張性黒鉛など炭素、酸
素、水素のみにより形成されているものが好ましく使用
でき、具体的には、モノ，ジ，トリ-ペンタエリスリト
ール、ポリペンタエリスリトール、トリス（２−ヒドロ
キシエチル）イソシアネート、トリエチレングリコー
ル、ソルビトール、レゾルシノール、グリセリン、トリ
メチロールプロパン、ジエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ヘキサメチレングリコール、イノシトー
ル等の多価アルコール、澱粉、蔗糖、スターチ等の炭水
化物等を用いてもよい。

【００２７】これらの多価アルコール系炭素形成剤は１
種または２種以上組み合わせて用いることができる。こ
れらの多価アルコール系炭素形成剤のうちでは、ペンタ
エリスリトール、ジペンタエリスリトールが好ましい。
このような多価アルコール系炭素形成剤は、前記バイン
ダー用樹脂（Ａ）１００重量部に対して、通常５０〜２
００重量部、好ましくは６０〜１００重量部の量で用い
られ、また該発泡型耐火塗料組成物中の溶剤を除く成分
の合計１００重量部中に、通常５〜６０重量部、好まし
くは１０〜４０重量部の量で用いられる。この多価アル
コール系炭素形成剤量が上記範囲にあると、発泡倍率が
高く、気泡の大きさも適度であり、耐火性能に優れ、ま
た発泡層中に空洞ができにくく、発泡時のタレが生じに
くく、鉄鋼などの基材との密着性が良好となり、塗装作
業性に優れる傾向がある。

【００２８】無機充填剤（Ｅ）無機充填剤（Ｅ）としては、シリカ、ホウ酸、ホウ酸亜
鉛、ホウ酸鉛、ホウ酸ナトリウム（ホウ砂）、膨張性黒
鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイソウ土、
焼成クレー、クレー、タルク、マイカ、酸化チタン、ベ
ントナイト、カオリン、モンモリナイト、ウォラストナ
イト、ロックウール、ガラス（ガラスバルーン）、シラ
ス（シラスバルーン）、アスベスト、ハイドロタルサイ
ト、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、アルミナ、シリカア
ルミナ、マグネシア、ゼオライト、水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。

【００２９】上記シリカとしては、その原料、製法、性
状、形状、組成などは特に限定されず、天然物あるいは
天然物を加工・処理したものでも合成物（合成シリカ）
でもよく、また例えば、湿式法シリカ（水和シリカ）、
乾式法シリカ（フュームドシリカ、無水シリカ）等の親
水性シリカ（表面未処理シリカ）；熱処理疎水性シリ
カ、疎水性フュームドシリカ等の表面処理された疎水性
シリカ；等であってもよく、また中実でも中空（バルー
ン）でもよく、成分が無水ケイ酸、含水ケイ酸カルシウ
ム、含水ケイ酸アルミニウム等であってもよく、さらに
はこれらの混合物等であってもよい。

【００３０】また、上記の無機充填剤（Ｅ）のうちで、
ホウ酸亜鉛、ホウ酸鉛、ホウ酸ナトリウム（ホウ砂）等
のホウ酸金属塩などは、発泡剤としても機能する。本発
明においては、これらの無機充填剤のうちではシリカを
単独で用いるか、シリカと、他の無機充填剤、好ましく
は発泡性を有する上記ホウ酸金属塩（例：ホウ酸ナトリ
ウム、ホウ酸亜鉛など）あるいはホウ酸、熱膨張性を有
する膨張性黒鉛、ガラスバルーン、シラスバルーンなど
の他の無機充填剤を併用することが好ましく、特にシリ
カ単独で用いるか、シリカと、ホウ酸金属塩（および／
またはホウ酸）、膨張性黒鉛、ガラスバルーンなどとを
併用することが望ましい。このようにシリカと、他の無
機充填剤であるホウ酸金属塩、膨張性黒鉛、ガラスバル
ーンなどとを併用する場合には、シリカ１００重量部に
対して、ホウ酸金属塩、膨張性黒鉛などの他の充填剤
は、５０〜１０００重量部の量で、好ましくは１００〜
８００重量部の量で用いられる。このようにシリカが配
合された発泡型耐火塗料組成物からなる塗膜（発泡型耐
火塗膜）は、火災などで熱せられ発泡した際に、タレが
効果的に防止される。また、シリカと、発泡性のホウ酸
金属塩または膨張性黒鉛等とが配合された発泡型耐火塗
膜では、タレ防止性、均一発泡性の何れにもいっそう優
れる傾向があり、さらにガラスバルーン、シラスバルー
ンなども配合された発泡型耐火塗膜では加熱発泡層の剥
離、脱落、タレ抑制効果がより大きい。

【００３１】このような無機充填剤（Ｅ）は、前記バイ
ンダー用樹脂（Ａ）１００重量部に対して、合計で、通
常５〜２５０重量部、好ましくは１０〜１８０重量部の
量で用いられ、また該発泡型耐火塗料組成物中の溶剤を
除く成分の合計１００重量部中に、通常５〜５０重量
部、好ましくは５〜３０重量部の量で用いられる。この
無機充填剤（Ｅ）量が、上記範囲にあると、（塗膜表面
の突起の発生が少なく、発泡層の剥離もなく、気泡の大
きさが均一化し、耐火性能が良好となり、しかも塗装作
業性にも優れる傾向がある。

【００３２】＜発泡型耐火塗料組成物の製造＞このよう
な発泡型耐火塗料組成物は、従来より公知の方法を適宜
利用することにより製造でき、例えば、バインダー用樹
脂（Ａ）と、リン系難燃剤（Ｂ）と、含窒素化合物系発
泡剤（リン系のものを除く。）（Ｃ）と、多価アルコー
ル系炭素形成剤（Ｄ）と、無機充填剤（Ｅ）と、必要に
より、耐熱性有機繊維、接着性付与剤、塩素化パラフィ
ン等の可塑剤、無機脱水剤（安定剤）、カルボン酸金属
塩、タレ止め沈降防止剤、顔料、チクソトロピー性付与
剤、その他の塗膜形成成分、キシレン等の溶剤、殺菌
剤、防カビ剤、老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、
熱伝導改良剤などとを所定の割合で一度にあるいは任意
の順序で加えて撹拌・混合し、溶剤に溶解・分散等すれ
ばよい。

【００３３】なお、上記のような配合成分の攪拌・混合
の際には、ロスミキサー、プラネタリーミキサー、万能
品川攪拌機など、従来より公知の混合・攪拌装置が適宜
用いられる。＜その他の成分＞本発明に係る発泡型耐火塗料組成物に
は、上記必須成分（Ａ）〜（Ｅ）以外に、上記したよう
に、例えば、耐熱性有機繊維、接着性付与剤、可塑剤
（塩素化パラフィン）、無機脱水剤（安定剤）、カルボ
ン酸の金属塩、タレ止め沈降防止剤、顔料、溶剤などが
配合されていてもよい。

【００３４】耐熱性有機繊維としては、例えば、ポリエ
ステル繊維、ポリアミド繊維、ポリイミド繊維等が挙げ
られる。接着性付与剤としては、ビニルトリメトキシシ
ラン、アミノメトキシシランなどのシランカップリング
剤、フェノール樹脂、ロジン、Ｃ５系石油樹脂、Ｃ９系
石油樹脂、シクロペンタジエン系石油樹脂等が挙げられ
る。

【００３５】＜可塑剤（塩素化パラフィン）＞可塑剤と
しては、ＴＣＰ（トリクレジルフォスフェート）、塩素
化パラフィン、ポリビニルエチルエーテル等が挙げられ
る。これらの可塑剤は、１種または２種以上組み合わせ
て用いることができる。これらの可塑剤は、得られる塗
膜の耐クラック性の向上に寄与する。

【００３６】＜無機脱水剤（安定剤）＞無機脱水剤（安
定剤）は、発泡型耐火塗料組成物の貯蔵安定性を一層向
上させることができ、このような無機脱水剤としては、
無水石膏（ＣａＳＯ₄）、合成ゼオライト系吸着剤（商
品名：モレキュラーシーブ等）、シリケート類等が挙げ
られ、無水石膏、モレキュラーシーブが好ましく用いら
れる。このような無機脱水剤は、１種または２種以上組
み合わせて用いることができる。

【００３７】この無機脱水剤は、本発明の発泡型耐火塗
料組成物中に、通常、０．１〜１０重量％、好ましくは
０．１〜５重量％程度の量で含まれていてもよい。＜カルボン酸の金属塩＞なお、本発明に係る発泡型耐火
塗料組成物には、さらに、カルボン酸の金属塩が含まれ
ていてもよい。

【００３８】カルボン酸の金属塩としては、その分子量
が通常５０〜１０００、好ましくは１００〜６００のも
のが用いられる。このようなカルボン酸の金属塩を構成
するカルボン酸としては、脂環構造を有する酸（例：ナ
フテン酸）、芳香環構造を有するカルボン酸（例：α-
（２-カルボキシフェノキシ）ステアリン酸）、ロジン
系樹脂酸、脂肪酸等が挙げられ、ナフテン酸、ロジン系
樹脂酸、脂肪酸が好ましい。

【００３９】＜タレ止め・沈降防止剤（搖変剤）＞タレ
止め・沈降防止剤（搖変剤）としては、有機粘土系Ａ
ｌ、Ｃａ、Ｚｎのステアレート塩、レシチン塩、アルキ
ルスルホン酸塩などの塩類、ポリエチレンワックス、ア
マイドワックス、水添ヒマシ油ワックス系、ポリアマイ
ドワックス系および両者の混合物、酸化ポリエチレン系
ワックス等が挙げられ、好ましくは、ポリアマイドワッ
クス、酸化ポリエチレン系ワックス、有機粘土系が用い
られる。このようなタレ止め・沈降防止剤としては、楠
本化成（株）製の「ディスパロン6650」、「ディスパロ
ン305」、「ディスパロン4200-20」、「ディスパロンA6
30-20X」等の商品名で上市されているものが挙げられ
る。

【００４０】このようなタレ止め・沈降防止剤は、この
発泡型耐火塗料組成物中に、例えば、０．１〜１０重量
％の量で配合される。＜顔料＞顔料としては、従来公知の有機系、無機系の各
種顔料を用いることができる。有機系顔料としては、カ
ーボンブラック、フタロシアニンブルー、紺青等が挙げ
られる。無機系顔料としては、例えば、前記無機充填剤
（Ｅ）としても用いられる、チタン白、ベンガラ、バラ
イト粉、シリカ、タンカル、タルク、白亜、酸化鉄粉等
のように中性で非反応性のもの；亜鉛華（ＺｎＯ、酸化
亜鉛）、鉛白、鉛丹、亜鉛末、亜酸化鉛粉等のように塩
基性で塗料中の酸性物質と反応性のもの（活性顔料）等
が挙げられる。なお、染料等の各種着色剤も含まれてい
てもよい。このような各種顔料は、発泡型耐火塗料組成
物中に、例えば、合計で０．５〜４５重量％程度の量で
配合される。

【００４１】＜溶剤＞本発明の発泡型耐火塗料組成物で
は、上記のような各種成分は、溶剤に溶解若しくは分散
している。ここで使用される溶剤としては、例えば、脂
肪族系、芳香族系、ケトン系、エステル系、エーテル
系、アルコール系など、通常、発泡型耐火塗料組成物に
配合されるような各種溶剤が用いられる。上記芳香族系
溶剤としては、例えば、キシレン、トルエン等が挙げら
れ、ケトン系溶剤としては、例えば、ＭＩＢＫ、シクロ
ヘキサノン等が挙げられ、エーテル系溶剤としては、例
えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＭ
ＡＣ）等が挙げられ、アルコール系溶剤としては、例え
ば、イソプロピルアルコール等が挙げられる。

【００４２】このような溶剤は、任意の量で使用可能で
あるが、上記成分（Ａ）１００重量部に対して例えば、
１０〜１０００重量部の量で、好ましくは５０〜５００
重量部の量で用いられる。また、本発明の組成物中に１
〜５０重量％、好ましくは５〜３０重量％となるような
量で用いられる。＜塗装方法など＞上記のような発泡型耐火塗料組成物
は、鉄鋼、木材等の被塗物基材の表面に、その乾燥膜厚
が例えば、約１〜数ｍｍとなるように、１〜複数回塗装
される。

【００４３】このような溶剤にて必要により希釈された
発泡型耐火塗料組成物の粘度（２５℃、Ｂ型粘度計、３
号ローター）は、塗装性（タレ性）、１回塗りで得られ
る膜厚などを考慮すると、例えば、０．１〜１００ポイ
ズ/２５℃、好ましくは５〜３０ポイズ／２５℃程度で
ある。換言すれば、０．０１〜１０Ｐａ・ｓ、好ましく
は０．５〜３．０Ｐａ・ｓ程度である。

【００４４】上記のような発泡型耐火塗料組成物は塗装
性に優れ、該発泡型耐火塗料組成物を例えば、鉄鋼、ア
ルミニウム、コンクリート、木材、紙等の被塗物基材、
特に鉄鋼等の表面に、常法に従って、例えば、３０〜１
５０μｍ／回程度の乾燥膜厚となるように、１回〜複数
回塗布すれば、均一発泡性、基材との密着性、発泡層の
タレ防止に優れ、可撓性を有し、耐クラック性に優れた
発泡型耐火塗膜付き基材が得られる。このような塗装の
際には、刷毛、ロール、スプレー、ディップコーター
等、従来より公知の塗装手段が広く用いられる。

【００４５】このような本発明に係る発泡型耐火塗膜
は、鉄鋼、コンクリート、木材等の表面に良好に付着し
ており、仮に火災などで熱せられた際には、２００〜３
００℃から発泡を開始し、２０〜５０倍にまで発泡し、
数十ｍｍ〜１００ｍｍの発泡層を基材表面に形成し、断
熱性を発揮する。特に、塗料粒度が上記範囲にあり、無
機充填剤（Ｅ）としてシリカが上記量で配合された本発
明の発泡型耐火塗料組成物からなる塗膜では、被塗物基
材との付着性に優れ、加熱時の均一発泡性に優れ、発泡
時に垂れ、割れ、剥離が生じにくく、また、発泡不良
（未発泡）による不均一発泡も生じ難く、総合的に耐火
性能が向上する傾向がある。

【００４６】

【発明の効果】本発明に係る発泡型耐火塗料組成物を基
材特に鋼材に塗付すれば、基材に対する付着強度に優
れ、均一発泡性、耐タレ性、耐割れ性、耐脱落・剥離性
などに優れた発泡型耐火塗膜を形成できる。特に、塗料
粒度が上記範囲にあり、無機充填剤としてシリカが上記
量で配合された本発明の発泡型耐火塗料組成物では、被
塗物基材との付着性に優れ、加熱時の均一発泡性に優
れ、発泡時に垂れ、割れ、剥離が生じにくく、また、発
泡不良（未発泡）による不均一発泡も生じ難く、総合的
に耐火性能が向上する傾向がある。

【００４７】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はかかる実施例により何ら制限され
るものではない。なお、以下の実施例、比較例などで用
いた商品名、略号の詳細は以下の通り。＜商品名、略号など＞ (1)「プライオライトＡＣ−８０」：スチレンアクリレ
ート変性アクリル樹脂、比重：１．０６、分子量：７７
４００、グッドイヤーケミカル社製。 (2)「ソルベット１００」：芳香族系石油混合溶剤（原
料ナフサを精密蒸留装置で精製して得られ、重質の芳香
族性物質を９５％以上の量で含有する高沸点溶剤）、比
重：０．８７０、芳香族物質含有量：９８％、昭和シェ
ル石油社製、丸善石油化学社製、三井化学社製、三菱石
油社製。 (3)「テラージュＣ−８０」：リン系難燃剤、ポリリン
酸アンモニウム、白色粉末、平均粒子径：２０．０±
５．０μｍ、高発泡タイプ、リン濃度：２７．０〜３
１．０％、チッソ社製。 (4)「ホスタフラムＡＰＡ４６２」：リン系難燃剤、マ
イクロカプセル化長鎖状ポリリン酸アンモニウム、低水
溶性、比重：１．９、白色粉末、溶解度（Ｗ／Ｗ）：
０．０９以下、クラリアント社製。 (5)「ホスタフラムＡＰＡ４２２」：リン系難燃剤、長
鎖状ポリリン酸アンモニウム、低水溶性、比重：１．
９、白色粉末、溶解度（Ｗ／Ｗ）：０．５以下、クラリ
アント社製。 (6)「ＡＰＡ１００」：発泡性難燃助剤、リン−アルミ
ニウム化合物、水難溶性、アルミニウム含量：１７．０
〜２０．０％、リン含量：２９．０〜３３．０％、平均
粒径：５．０〜１０．０μｍ、太平化学産業社製。 (7)「エロジールＲ９７２」：超微粒子合成シリカ、Ｓ
ｉＯ₂、比表面積：１１０±２０ｍ²／ｇ、一次粒子径：
約１６ｎｍ、見掛比重：５０ｇ／Ｌ（リットル）、真比
重：２．２、日本アエロジル社製。 (8)「ガラスバルーン」：粒径：１００メッシュ（１４
９μ）のふるいで残留率５ｗｔ％以下、平均７０ミクロ
ン以下、重量／体積比（嵩比重）：０．３１〜０．４３
ｇ／ｃｃ、住友スリーエム社製。

【００４８】＜試験方法及び評価基準＞熱間圧延鋼板
（２００×１００×４ｍｍ厚）の一方面に、発泡型耐火
塗料をその乾燥膜厚が２ｍｍとなるように塗布し、１週
間以上乾燥させ試験板を作成した。得られた試験板を電
気炉内に垂直に設置して、ＪＩＳＡ１３０４に規定す
る標準曲線に基づいて電気炉を６００℃まで加熱昇温さ
せ、試験板を６００℃、１時間電気炉で加熱を行った。

【００４９】また、上記加熱後の塗膜面の発泡層の均一
性、気泡の大きさ、発泡層のタレ、表面層の突起、空洞
の有無、発泡層の剥離について下記条件、方法で試験を
行い、下記評価基準で評価した。結果を表１に示す。(1)発泡層の均一性： (イ)評価方法発泡層の気泡が適度な大きさで均一に分散しているかど
うかを目視で観察する。

【００５０】(ロ)評価基準３：気泡が適度な同じ大きさに、均一に分散している。２：気泡の大きさが僅かに不揃いで部分的に均一に分散
していない。１：気泡が不揃いで均一に分散していない。(2)気泡の大きさ： (イ)評価方法発泡層の気泡の大きさを目視で観察する。

【００５１】(ロ)評価基準３：発泡層の気泡が適度な大きさである。２：発泡層に僅かに大きな気泡が認められる。１：発泡層全体に大きな気泡が認められる。(3)発泡層のタレ： (イ)評価方法発泡層が塗装面に平行して形成されているか、又試験板
の下の方に発泡層がズレていないか目視で観察する。

【００５２】(ロ)評価基準３：タレが認められない。２：タレが僅かに認められる。１：全面タレが認められる。(4)表面層の突起： (イ)評価方法発泡層の表面に突起が多く発生しているかを目視で観察
する。

【００５３】(ロ)評価基準３：表面の突起が認められない。２：表面の突起が僅かに認められる。１：表面の突起が顕著である。(5)空洞の有無： (イ)評価方法発泡層の空洞の有無について目視で観察する。

【００５４】(ロ)評価基準１：空洞が断面積の３０％以上ある。２：空洞が断面積の５〜３０％ある。３：空洞が断面積の５％以下である。(6)発泡層の剥離： (イ)評価方法発泡層が基材から剥離していないか目視で観察する。

【００５５】(ロ)評価基準３：発泡層の剥離なし。２：発泡層の剥離が０〜１０％程度認められる。１：発泡層の剥離が１０％以上認められる。

【００５６】

【実施例１〜７、比較例１〜６】試験板を加熱後塗膜面
の発泡層の均一性、気泡の大きさ、発泡層のタレ、表面
層の突起、空洞の有無、発泡層の剥離について下記条
件、方法で試験を行い、下記評価基準で評価した。熱間
圧延鋼板２００×１００×４ｍｍ厚）の一方面に、発泡
型耐火塗料をその乾燥膜厚が２ｍｍとなるように塗布
し、１週間以上乾燥させ試験板を作成した。

【００５７】結果を表１に示す。

【００５８】

【表１】

フロントページの続きＦターム(参考） 4J038 CF021 CG001 DA142 DA162 DB001 DD001 DG001 HA026 HA056 HA166 HA266 HA416 HA426 HA446 HA476 HA526 HA536 JA20 JA21 JB36 JC24 KA06 KA07 KA08 KA20 NA11 NA15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）バインダー用樹脂と、該バインダー用樹脂（Ａ）１００重量部に対して、
（Ｂ）リン系難燃剤１００〜４００重量部、（Ｃ）含窒
素化合物系発泡剤（リン系のものを除く。）５０〜３０
０重量部、（Ｄ）多価アルコール系炭素形成剤５０〜３
００重量部、（Ｅ）無機充填剤５〜２５０重量部を含む
塗料組成物であって、該塗料組成物中の固形分の平均粒
度（ＪＩＳＫ５４００４．７．２線条法に準拠して
測定）が１０〜５０μｍであることを特徴とする発泡型
耐火塗料組成物。
【請求項２】上記バインダー用樹脂（Ａ）が（メタ）ア
クリル樹脂であり、リン系難燃剤（Ｂ）がポリリン酸ア
ンモニウムであり、含窒素化合物系発泡剤（Ｃ）がメラ
ミンであり、多価アルコール系炭素形成剤（Ｄ）が多価アルコールで
あり、無機充填剤（Ｅ）がシリカである請求項１に記載の発泡
型耐火塗料組成物。
【請求項３】請求項１〜２の何れかに記載の発泡型耐火
塗料組成物から形成されたことを特徴とする発泡型耐火
塗膜。
【請求項４】基材の表面が、請求項１〜２の何れかに記
載の発泡型耐火塗料組成物から形成された塗膜にて被覆
されていることを特徴とする塗膜付き基材。