JP2002309183A - 発泡形耐火塗料及び発泡形耐火シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バランスのとれた発泡のコントロールによ
り、脱落しにくい発泡層の形成を実現し、優れた耐火性
能を得ることができる発泡形耐火塗料及び発泡形耐火シ
ートを提供する。 【解決手段】 主成分として合成樹脂、多価アルコー
ル、難燃性発泡剤を含有する発泡形耐火塗料において、
配合される合成樹脂が、下記規定の残炭面積において１
０００〜７０００重量％・℃の範囲内にあるものであ
る。また、含窒素発泡剤、酸化チタン、膨張性黒鉛のい
ずれか１種以上を含むものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鉄骨造の柱、梁
に使用される鋼材を火災から保護する為に使用される耐
火被覆材のうち、火災にさらされたときに発泡して、断
熱層を形成する耐火塗料に関する。従って、利用分野は
建築分野である。

【０００２】

【従来の技術】従来、発泡形耐火塗料は、２ｍｍ程度の
薄膜で塗布し耐火性能を得るものがあり、鉄骨造の柱、
梁に使用される鋼材に塗布される。その塗布された鋼材
が火災にさらされたときに発泡して、断熱層を形成する
ものである。この発泡し形成された断熱層により、火災
等の急激な温度上昇による鋼材の座屈等を防止するもの
である。

【０００３】一般に、合成樹脂を用いた発泡形耐火塗料
は、火災に曝され表面温度が約２００℃に達すると発泡
がはじまり、常温時の乾燥膜厚の数十倍にもなる多孔質
断熱層を形成するものである。この発泡のメカニズム
は、熱を受けた難燃性発泡剤から放出される無機酸と炭
化層形成材が結合して炭化層を形成する。一方、塗料の
バインダーである合成樹脂が溶け、ほぼ同時進行或い
は、これに続く形で発泡剤は分解を起こし、炭酸ガス、
アンモニア、水蒸気などのガスを発生し、バインダーを
フォーム状にして炭化層を膨らませ、初期の乾燥膜厚の
何十倍にもなる気相含有断熱層を形成するようにしてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の発泡
形耐火塗料による塗膜は、発泡のコントロールが困難
で、発泡のさせすぎによる発泡層の脱落や、発泡の不均
一さによる発泡層のクラック、また発泡層の鉄骨下地に
対する密着の脆弱性、発泡層そのものの強度不足などに
より、十分な耐火性能を発揮できない場合がある。

【０００５】この発明は、上記のような従来技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、バランスのとれた発泡のコントロールに
より、脱落しにくい発泡層の形成を実現し、優れた耐火
性能を得ることができる発泡形耐火塗料及び発泡形耐火
シートを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明の発泡形耐火塗料は、主成
分として合成樹脂、多価アルコール、難燃性発泡剤を含
有する発泡形耐火塗料において、配合される合成樹脂
が、残炭面積において１０００〜７０００重量％・℃の
範囲内にあるものである。

【０００７】請求項２に記載の発明の発泡形耐火塗料
は、請求項１に記載の発明において、含窒素発泡、酸化
チタン、膨張性黒鉛のいずれか１種以上をを含むもので
ある。

【０００８】請求項３に記載の発明の発泡形耐火シート
は、主成分として合成樹脂、多価アルコール、難燃性発
泡剤を含有する発泡形耐火塗料において、配合される合
成樹脂が、残炭面積において１０００〜７０００重量％
・℃の範囲内にあるものである。

【０００９】請求項４に記載の発明の発泡形耐火シート
は、請求項３に記載の発明において、含窒素発泡、酸化
チタン、膨張性黒鉛のいずれか１種以上をを含むもので
ある。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を詳細
に説明する。この発明の発泡形耐火塗料及び発泡形耐火
シートは、主成分として合成樹脂、多価アルコール、難
燃性発泡剤を含有する発泡形耐火塗料において、配合さ
れる合成樹脂が、後述される残炭面積において１０００
〜７０００重量％・℃の範囲内にあるものである。

【００１１】この発明に使用される合成樹脂は、発泡形
耐火塗料及び発泡形耐火シートの主成分であり、発泡形
耐火塗料では、常温時において塗膜の付着性、耐候性を
与え、各主成分同士を結合させる役目をするものであ
り、発泡形耐火シートにおいては、各主成分同士を結合
させ、シートの形状を保持するためのものである。ま
た、この合成樹脂の残炭面積が１０００〜７０００重量
％・℃の範囲内のにあることによって目的とする発泡耐
火塗料被膜及び発泡形耐火シートが得られることにな
る。

【００１２】この合成樹脂の種類は、どのような種類の
ものも使用できる。例として、メラミン樹脂、アクリル
樹脂、アルキッド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹
脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポ
リエステル樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は単独
に用いても良く、あるいは共重合したものにして、ま
た、これらを混合して用いることもできる。

【００１３】さらに、これらの樹脂の形態として、有機
溶媒に溶解させたもの、あるいはエマルションとして水
に分散させたものも利用できる。前記合成樹脂は、環境
汚染の観点からエマルションとして水に分散させたもの
が好ましく用いられる。合成樹脂エマルションは、発泡
形耐火塗料の塗装作業時及び乾燥時に水が蒸発するもの
であり、大気などを汚染することがなく、入手が容易で
あるため、好ましく用いられる。

【００１４】また、発泡形耐火シートの場合では、その
シートの乾燥の際に、水が蒸発するものであり、大気な
どを汚染することがない。そのため、有機溶剤に溶解さ
せた合成樹脂と比較して、蒸発した溶媒を回収するため
の設備が不要であり、火気に対する設備も少なくて済む
ものである。さらに、合成樹脂エマルションにより構成
された発泡形耐火シートは、そのシートの成型前には、
液状であるため、自由な形状に加工することができ、任
意の形状の発泡形耐火シートを得ることができる。

【００１５】また、前記合成樹脂は、その分解開始温度
が２５０℃以下であって、３００℃までに全固形分の５
０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下が分解するものが好まし
い。分解開始温度が２５０℃以上のもの及び３００℃ま
でに全固形分の５０ｗｔ％以下しか分解しないものは、
後述される難燃性発泡剤及び多価アルコールの脱水縮合
を妨げ、十分な発泡層が形成できない。また、３００℃
までに全固形分の９０ｗｔ％以上が分解してしまうもの
は、発泡のしすぎによって発泡層が脆弱になり、脱落が
生じやすい。

【００１６】さらに、後述される難燃性発泡剤として、
好ましく用いられるリン酸アンモニウム、ポリリン酸ア
ンモニウムの分解温度は、２７５℃であり、また、多価
アルコールとして、好ましく用いられるペンタエリスリ
トール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリ
トール、ポリペンタエリスリトールの多価アルコールの
分解温度は約２６０℃であるため、合成樹脂の分解開始
温度が２５０℃以上のものであり、３００℃までに全固
形分の５０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下が分解するもの
が、十分な発泡層が形成することができる。また、発泡
のしすぎによって発泡層が脆弱になり脱落が生じにく
い、バランスのとれたものとなる。

【００１７】多価アルコールとは、後述する難燃性発泡
剤と脱水縮合し、難燃性発泡剤及び含窒素発泡剤の分解
ガスによって発泡層を形成する。その多価アルコールの
例として、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリト
ール、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、トリメチロールメタン、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などが例示さ
れる。

【００１８】これらの中でもペンタエリスリトール、ジ
ペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポ
リペンタエリスリトールから任意に選択される１種類以
上が好ましい。これらの４種類の物質は、分解温度が２
６０℃近辺にあり、難燃性発泡剤との相乗効果を得やす
く、より安定した発泡層を形成することができる。さら
に、ジペンタエリスリトールは耐水性に優れているため
より好ましく用いられる。

【００１９】難燃性発泡剤とは、発泡形耐火塗料を塗布
し、乾燥させた塗膜又は発泡形耐火シートを加熱したと
きにアンモニアガスなどのガスを発生させ、同時に吸熱
反応により塗装面の温度を引き下げるものである。この
難燃性発泡剤は、リン酸アンモニウム及び／又はポリリ
ン酸アンモニウムを使用するのが好ましい。尚、表面を
メラミンなどでマイクロカプセル被覆した物も同様に使
用可能である。リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモ
ニウムの分解温度は２７５℃にあり、２５０℃より３０
０℃の温度範囲中における多価アルコールとの脱水、縮
合反応が効率的に進むようになる。また、多価アルコー
ルや合成樹脂との結合により難燃効果をもたらし、編み
目構造の発泡層を形成する。

【００２０】次に、この発明の残炭面積について説明す
る。残炭面積とは、合成樹脂を酸化雰囲気にて加熱した
時、常温の重量をｘ_１、３５０℃以上、かつ、試験終了
時までの時間である７０分後の重量をｘ_２として計測
し、残炭率ｘ：ｘ＝（ｘ_２／ｘ_１）×１００を求め、３
５０℃以上の温度範囲における温度と残炭率ｘ（重量
％）の積分値を表したものであり、具体的には、表１に
示されるようなＴＧ（熱重量分析）の曲線を用いること
により求めることができる。また、表１の中に残炭面積
を計算する部分、つまり、３５０℃以上の温度範囲で、
残炭率がほぼ０になる範囲を斜線により示した。

【００２１】残炭面積の計算では、加熱後６０分におい
て、残炭率が０とならないケースが発生するため、ま
た、金属が炭の中に残る場合がある。そのため、３５０
℃以上の温度範囲、かつ、加熱後７０分までの範囲での
残炭面積を求めた。下記に表１を示す。

【表１】

【００２２】前記ＴＧ（熱重量分析）の曲線を求めるた
めの昇温条件は、鉄板に発泡形耐火塗料を塗布した試験
体又は発泡形耐火シートを接着剤により貼り付けた試験
体をＪＩＳ Ａ１３０４の標準曲線下で、７０分間加熱
した際の鉄板の裏面温度を基に設定した。このＪＩＳ
Ａ１３０４の標準加熱曲線に基づいて加熱する昇温条件
は、発泡形耐火塗料の加熱試験に用いられるものであ
る。

【００２３】この温度設定により、実際の発泡形耐火塗
料により形成された発泡形耐火塗料層又は発泡形耐火シ
ートを用いた発泡形耐火塗料層を加熱した時の発泡形耐
火塗料層の内部温度に近い昇温条件を得ることができ
る。表２には、その標準加熱曲線により加熱された発泡
形耐火塗料の試験体の裏面温度を表す曲線の一例を示
し、残炭面積の測定は、この昇温曲線の条件下で行っ
た。

【００２４】この昇温曲線は、前述した昇温曲線に限定
されるものではなく、一般的には、ＴＧ測定は一定の昇
温速度で行われることもある。また、発泡形耐火塗料又
は発泡形耐火シートの成分中にある有機物が熱分解する
約５００℃を越える最終温度であれば、どのような昇温
曲線であっても良いが、昇温速度が急激なものの場合に
は、雰囲気温度に対する試験片の内部温度にかなりの遅
れが生じる場合などがあり、好ましくない。

【００２５】また、緩やかなものの場合には、実際の耐
火試験における発泡形耐火塗料層又は発泡形耐火シート
の内部温度から大きくずれてしまうことがあり好ましく
ない。５〜２０℃／分の直線の範囲内にある昇温曲線を
用いることが好ましい。この範囲のものを用いることに
より、雰囲気温度に対する試験片の内部温度にあまり遅
れの無いものであり、実際の耐火試験における発泡形耐
火塗料塗料層又は発泡形耐火シートの内部温度に近い昇
温が得られる。

【００２６】下記に表２を示す。

【表２】 ＴＧ（熱重量分析）の測定は、１時間耐火を想定し、さ
らに、１０分間の余裕をみて、合計７０分間で終了させ
た。

【００２７】前記残炭面積が適当である範囲を超えたと
き、例えば残炭面積が１０００重量％・℃未満の場合
は、合成樹脂の軟化・分解が難燃性発泡剤及び多価アル
コールの分解・発泡よりも早く起こるため、ガスの発生
による膨張圧に塗膜が耐えられない。このため、発泡倍
率が高くなりすぎて、発泡層脆弱になり、脱落してしま
う。

【００２８】逆に７０００重量％・℃を超える場合は、
合成樹脂の軟化・分解のタイミングが遅すぎ、難燃性発
泡剤及び多価アルコールが分解・発泡してガスを発生し
ても塗膜が強靱であるために、発泡層の形成そのものを
阻害してしまい、十分な耐火性能が得られない。また、
前記残炭面積が１０００重量％・℃〜４０００重量％・
℃の範囲が好ましい。この範囲の場合には、よりバラン
スの取れた発泡層が形成される。

【００２９】さらに、この発明の発泡形耐火塗料又は発
泡形耐火シートは、含窒素発泡、酸化チタン、膨張性黒
鉛のいずれか１種以上を含むことができる。これらのい
ずれか１種以上を含むことにより、発泡層の発泡効率を
高めることができ、形状維持性の高い発泡層が形成され
ることができるため、より発泡層の断熱性能を向上させ
ることができるものを得ることができる。

【００３０】この含窒素発泡剤には、例えばジシアンジ
アミド、アゾジカルボンアミド、メラミンおよびトリメ
チロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサ
メトキシメチルメラミンを例とするその誘導体、尿素、
ブチルウレア、ジメチルウレア、グアニルウレアフォス
フェート、アミノグアニルウレア、尿素ホルムアルデヒ
ド、アミノ酢酸、グアニジン、トリメチロールメラミ
ン、ヘキサメチルロールメラミンなどが使用できる。こ
れらのうち、難燃性発泡剤の分解温度と異なる温度にて
再び発泡倍率を増加させる二段階発泡のコントロールか
らすると、分解温度が３７０℃にあるメラミン及びその
誘導体を使用するのが好ましい。

【００３１】酸化チタンは、その触媒効果によって、多
価アルコール、合成樹脂及び難燃性発泡剤の結合を促進
するため、発泡層の結合が促進されることになり、形状
維持性の高い発泡層が形成される。酸化チタンの結晶型
には、アナターゼ型とルチル型があり、アナターゼ型の
酸化チタンが好ましく用いられる。アナターゼ型の酸化
チタンにより、その触媒効果がより促進される。

【００３２】膨張性黒鉛は、加熱すると黒鉛層間に存在
する化合物が熱分解して、全体が膨張する性質を持つも
のであり、膨張性黒鉛を加えることにより、より薄膜で
耐火性能の高い発泡形耐火塗料又は発泡形耐火シートを
得られることができる。膨張性黒鉛を添加された塗膜
は、火災時などの加熱により、急激に膨張することで、
発泡層の断熱性能を向上させるものである。

【００３３】このような膨張性黒鉛としては、黒鉛酸性
硫酸塩、ナトリウム黒鉛、カリウム黒鉛、ハロゲン化黒
鉛、黒鉛酸化物、塩化アルミニウム黒鉛化合物、塩化第
二鉄黒鉛などが挙げられる。この発明の発泡形耐火塗料
には、上述の主成分の他、従来から耐火塗料に配合され
る下記の成分が、この発明の効果を損なわない範囲内に
おいて添加される。また。このような発泡耐火形塗料を
用いて発泡耐火シートを作成することができる。

【００３４】その成分としては、炭酸カルシウム、水酸
化アルミニウム、アルミナ、シリカ、無機繊維、ロック
ウールなどの充填剤、ハロゲン系、リン系、三酸化アン
チモン系などの難燃剤、および消泡剤、分散剤、湿潤剤
などの界面活性剤、造膜助剤、防凍剤などの溶剤、着色
顔料、体質顔料、金属石鹸、安定剤、粘度・粘性調整の
ための増粘剤、防腐剤、防黴剤など、通常の耐火塗料な
どの塗料に使用される成分がある。

【００３５】さて、前記のように構成されたものをミキ
サーなどの混合装置を用いて、定法により混合し、この
発明の発泡形耐火塗料を得ることができる。次に、前記
のように構成された発泡形耐火塗料の作用を説明する。
この発明の発泡形耐火塗料は、刷毛、スプレーなど通常
の塗料に用いられる塗装手段により、塗装することがで
きるほか、コテ、ローラーなどによる施工も可能であ
る。

【００３６】また、前記のような構成により得られた発
泡形耐火塗料を塗膜として乾燥させて、発泡形耐火シー
トを得ることができる。この発泡形耐火シートは、接着
剤などを用いて貼り付けることも可能である。また、前
記接着剤に、発泡形耐火塗料又は発泡形耐火シートの加
工前のものと同成分のものを用いることにより、発泡形
耐火シートと接着剤が一体化し、より耐火性能を向上さ
せることができる。

【００３７】発泡形耐火シートの作成方法は、前記のよ
うに構成された発泡形耐火塗料を離型紙の上に必要とす
る厚みに塗布し、乾燥させることにより得ることができ
る。また、離型紙を用いて発泡形耐火シートを得た場合
には、被覆物に貼り付る側とは反対側に離型紙面にし
て、貼り付けた後にその離型紙を剥がすことができる。

【００３８】また、離型紙の他にも離型性のある平面の
ものであれば、使うことができる。その他にも、アルミ
箔や不燃性の不織布、織布等の布状物に発泡耐火塗料を
塗布又は含浸させ、硬化乾燥させた発泡形耐火シートで
も良い。この得られた発泡形耐火シートは、必要な大き
さに切断し、鉄骨などの被覆物に貼り付けることができ
る。

【００３９】発泡形耐火塗料を塗布する方法は、スプレ
ー、ローラーなどの塗装方法やフローコーター、ナイフ
コーターなどの塗付装置を用いる方法が挙げられる。こ
の塗布する方法は、特に制限されることは無く、一般的
な方法により行うことができる。また、発泡形耐火シー
トの形状によっては、成型用の型を用いることも可能で
ある。

【００４０】成形型を用いることにより、発泡形耐火シ
ートに岩石の割れ肌模様などの凹凸模様を容易に付ける
ことができる。また、乾燥させる方法としては、常温で
自然乾燥させる方法や加熱させ乾燥させる方法などが挙
げられる。特に乾燥させる方法は制限されるものではな
く、一般的な方法により行うことができる。しかし、加
熱して乾燥させる場合には、その加熱温度は、発泡形耐
火シートの発泡する温度より低くなければならない。

【００４１】このような発泡形耐火シートを用いた場合
には、発泡形耐火塗料を塗装する場合に比べ、塗装の際
に発生するミストや塗料ロスをなくすことができ、さら
に、塗装ブース等の塗装施設を用いる必要がなくなる。
また、均一な厚みの塗膜を得ることができ、安定的な耐
火性能を得ることができる。

【００４２】この発明の発泡形耐火塗料又は発泡形耐火
シートは、鉄骨だけでなく、アルミニウム、亜鉛鉄板及
び石綿セメント板などを対象とする下地にも使用され
る。また、木材、合板、紙、繊維などの可燃性物質の準
不燃化もしくは難燃化にも有用である。それ以外には電
線ケーブルの被覆にも有効である。

【００４３】プライマー処理（例、鉄骨の場合は防錆塗
料など）による下塗りを施した上に発泡形耐火塗料又は
発泡形耐火シートを施工することも可能である。この発
明の発泡形耐火塗料を塗装した後又は発泡形耐火シート
を貼り付けた後に、中塗り塗料、上塗り塗料を塗装する
ことも可能である。このような場合には、発泡形耐火塗
料により塗装された鉄骨又は発泡形耐火シートを貼り付
けた鉄骨などの塗装物の外観や耐久性を向上させること
ができる。

【００４４】以上のように、この実施形態によれば次の
ような効果が発揮される。 ・ 主成分として合成樹脂、多価アルコール、難燃性発
泡剤を含有する発泡形耐火塗料において、配合される合
成樹脂が、残炭面積において１０００〜７０００重量％
・℃の範囲内にあることにより、バランスのとれた発泡
のコントロールにより、脱落しにくい発泡層の形成を実
現し、優れた耐火性能を得ることができるものである。

【００４５】・ 含窒素発泡、酸化チタン、膨張性黒鉛
のいずれか１種以上をを含むことにより、発泡層の発泡
効率を高めることができ、形状維持性の高い発泡層が形
成されることができるため、より発泡層の断熱性能を向
上させることができるものを得ることができる。

【００４６】・ 主成分として合成樹脂、多価アルコー
ル、難燃性発泡剤を含有する発泡形耐火シートにおい
て、配合される合成樹脂が、残炭面積において１０００
〜７０００重量％・℃の範囲内にあるものであることに
より、バランスのとれた発泡のコントロールにより、脱
落しにくい発泡層の形成を実現し、優れた耐火性能を得
ることができるものである。

【００４７】さらに、発泡形耐火塗料を塗装する場合に
比べ、塗装の際に発生するミストや塗料ロスをなくすこ
とができ、さらに、塗装ブース等の塗装施設を用いる必
要がなくなる。また、均一な厚みの塗膜を得ることがで
き、安定的な耐火性能を得ることができる。

【００４８】・ 含窒素発泡、酸化チタン、膨張性黒鉛
のいずれか１種以上をを含むものであることにより、発
泡層の発泡効率を高めることができ、形状維持性の高い
発泡層が形成されることができるため、より発泡層の断
熱性能を向上させることができるものを得ることができ
る。

【００４９】・ 前記合成樹脂が合成樹脂エマルション
であることにより、塗装作業時及び乾燥時に水が蒸発す
るものであり、大気などを汚染することがなく、入手が
容易なものである。

【００５０】・ 前記合成樹脂の分解開始温度が２５０
℃以下であって、３００℃までに全固形分の５０ｗｔ％
以上９０ｗｔ％以下が分解するものであることにより、
難燃性発泡剤及び多価アルコールの脱水縮合を妨げるこ
とがなく、十分な発泡層が形成することができ、また、
発泡のしすぎによって発泡層が脆弱になることがなく、
脱落が生じにくいものである。

【００５１】また、リン酸アンモニウム、ポリリン酸ア
ンモニウム、さらに、ペンタエリスリトール、ジペンタ
エリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリペン
タエリスリトールをもちいることにより、十分な発泡層
が形成することができる。また、発泡のしすぎによって
発泡層が脆弱になり脱落が生じにくい、バランスのとれ
たものとなる。

【００５２】・ 前記多価アルコールがペンタエリスリ
トール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリ
トール、ポリペンタエリスリトールから任意に選択され
る１種類以上でることにより、難燃性発泡剤との相乗効
果を得やすく、より安定した発泡層を形成することがで
きる。さらに、ジペンタエリスリトールであることによ
り、耐水性に優れているものである。

【００５３】・ 前記難燃性発泡剤がリン酸アンモニウ
ム及び／又はポリリン酸アンモニウムであることによ
り、多価アルコールとの脱水、縮合反応が効率的に進む
ようになり、多価アルコールや合成樹脂との結合により
難燃効果をもたらし、編み目構造の発泡層を形成するも
のである。

【００５４】・ 前記含窒素発泡剤がメラミン及びその
誘導体であることにより、難燃性発泡剤の分解温度と異
なる温度にて再び発泡倍率を増加させる二段階発泡のコ
ントロールができるものである。 ・ 前記酸化チタンがアナターゼ型であることにより、
その触媒効果がより促進されるものである。

【００５５】・ 発泡形耐火塗料を塗装した後又は発泡
形耐火シートを貼り付けた後に、中塗り、上塗り塗装を
することにより、発泡耐火塗料により塗装された鉄骨な
どの塗装物の外観や耐久性を向上させることができる。

【００５６】

【実施例】以下、実施例及び比較例の配合を表３に示
し、本発明の発泡形耐火塗料を説明する。

【００５７】下記に表３を示す。

【表３】

【００５８】実施例及び比較例に用いられる各合成樹脂
のＴＧ（熱重量分析）の曲線を表４〜表８に示す。さら
に、表９に各合成樹脂の組成、残炭面積、ガラス点移転
及び粘度を示す。これら合成樹脂の形態としては、エマ
ルションであった。また、各発泡形耐火塗料には、合成
樹脂の他に、多価アルコールして、ペンタエリスリトー
ル、難燃性発泡剤には、ポリリン酸アンモニウムを用い
た。

【００５９】さらに、実施例１及び比較例１には、アナ
ターゼ型の酸化チタンと、含窒素発泡剤としてのメラミ
ンを含有させ、実施例２には、含窒素発泡剤としてのメ
ラミンを含有させた。また、実施例３には、アナターゼ
型の酸化チタンを含有させ、実施例４には、含窒素発泡
剤としてのメラミンと、三酸化アンチモン系の難燃剤を
含有させた。

【００６０】下記に表４〜表９を示す。

【表４】

【表５】

【表６】

【表７】

【表８】

【表９】

【００６１】実施例１〜実施例５及び比較例１、比較例
２より得られた発泡形耐火塗料をブラスト処理したＪＩ
Ｓ Ｇ３４６６に規定するＳＴＫＲ４００正方形一般構
造用角形鋼管（３００ｍｍ×３００ｍｍ×厚み９ｍｍ）
長さ１０００ｍｍの角形鋼管に発泡形耐火塗料をスプレ
ーで２ｍｍ厚に塗装し、２１日間養生して試験体を作成
した。発泡形耐火塗料を塗装するに当たっては、それぞ
れの塗料について水希釈により、粘度３０〜３５ｄＰａ
・ｓに入るように調整した。この試験体をＪＩＳ Ａ
１３０４の標準加熱曲線に従って加熱試験を行い、Ｋ熱
電対によって鋼材の裏面温度を測定した。評価は、鋼材
の裏面温度が５００℃に達した時間（分）と加熱終了後
の試験体の外観を観察することによって行った。

【００６２】試験体の外観観察については、発泡層のひ
び割れの有無、発泡層の脱落を目視確認した。発泡層の
ひび割れは、全くひび割れのないもの・・・、ひび割れが
発生し、ひび割れの幅が１ｍｍ未満のもの・・・△、ひび
割れの幅が１ｍｍ以上のもの・・・× 発泡層の脱落は、全く脱落がないもの・・・、全体の２０
％未満が脱落しているもの・・・△、全体の２０％以上が
脱落しているもの・・・×

【００６３】下記に試験結果を表１０を用いて示す。

【表１０】 表１０の結果より、実施例１〜実施例５より得られた発
泡形耐火塗料は、十分な発泡であり、その発泡層のひび
われ、脱落がないため、十分な耐火時間を得ることがで
きるものであった。

【００６４】また、実施例１〜実施例５より得られた発
泡形耐火塗料により、１．５ｍｍ厚の発泡耐火シートを
作成した。この発泡形耐火シートは、発泡形耐火塗料を
離型紙の上にナイフコーターにより塗布し、乾燥させ、
その後離型紙を剥がし得られたものである。得られた発
泡形耐火シートを前記試験体と同様に、ブラスト処理し
たＪＩＳＧ３４６６に規定するＳＴＫＲ４００正方形一
般構造用角形鋼管（３００ｍｍ×３００ｍｍ×厚み９ｍ
ｍ）長さ１０００ｍｍの角形鋼管に発泡形耐火塗料と同
成分の接着剤を用いて貼り付け、試験体を得た。

【００６５】この試験体を前記試験と同様にＪＩＳ Ａ
１３０４の標準加熱曲線に従って加熱試験を行い、Ｋ
熱電対によって鋼材の裏面温度を測定し、試験体の外観
を観察した。この接着剤は、乾燥硬化した後に、厚みが
０．５ｍｍ厚になるように塗布した。その結果、発泡形
耐火シートと接着剤を合わせた発泡耐火層の厚みは、２
ｍｍとなった。その試験結果は、実施例１〜実施例５よ
り得られた結果と同じものが得られた。

【００６６】次に、前記実施形態から把握できる技術的
思想について以下に記載する。 ・ 前記合成樹脂が合成樹脂エマルションであることを
特徴とする請求項１記載の発泡形耐火塗料又は請求項３
記載の発泡形耐火シート。このことにより、塗装作業時
及び乾燥時に水が蒸発するものであり、大気などを汚染
することがなく、入手が容易なものである。

【００６７】・ 前記合成樹脂がその分解開始温度が２
５０℃以下であって、３００℃までに全固形分の５０ｗ
ｔ％以上９０ｗｔ％以下が分解するものであることを特
徴とする請求項１記載の発泡形耐火塗料又は請求項３記
載の発泡形耐火シート。このことにより、難燃性発泡剤
及び多価アルコールの脱水縮合を妨げることがなく、十
分な発泡層が形成することができ、また、発泡のしすぎ
によって発泡層が脆弱になることがなく、脱落が生じに
くいものである。

【００６８】また、リン酸アンモニウム、ポリリン酸ア
ンモニウム、さらに、ペンタエリスリトール、ジペンタ
エリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリペン
タエリスリトールをもちいることにより、十分な発泡層
が形成することができる。また、発泡のしすぎによって
発泡層が脆弱になり脱落が生じにくい、バランスのとれ
たものとなる。

【００６９】・ 前記多価アルコールがペンタエリスリ
トール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリ
トール、ポリペンタエリスリトールから任意に選択され
る１種類以上でることを特徴とする請求項１記載の発泡
形耐火塗料又は請求項３記載の発泡形耐火シート。この
ことにより、難燃性発泡剤との相乗効果を得やすく、よ
り安定した発泡層を形成することができる。

【００７０】・ 前記難燃性発泡剤がリン酸アンモニウ
ム及び／又はポリリン酸アンモニウムであることを特徴
とする請求項１記載の発泡形耐火塗料又は請求項３記載
の発泡形耐火シート。このことにより、多価アルコール
との脱水、縮合反応が効率的に進むようになり、多価ア
ルコールや合成樹脂との結合により難燃効果をもたら
し、編み目構造の発泡層を形成するものである。

【００７１】・ 前記含窒素発泡剤がメラミン及びその
誘導体であることを特徴とする請求項２記載の発泡形耐
火塗料又は請求項３記載の発泡形耐火シート。このこと
により、難燃性発泡剤の分解温度と異なる温度にて再び
発泡倍率を増加させる二段階発泡のコントロールができ
るものである。

【００７２】・ 前記酸化チタンがアナターゼ型である
ことを特徴とする請求項２記載の発泡形耐火塗料又は請
求項３記載の発泡形耐火シート。このことにより、その
触媒効果がより促進されるものである。

【００７３】・ 発泡形耐火塗料を塗装した後又は発泡
形耐火シートを貼り付けた後、中塗り塗料、上塗り塗料
を塗装をすることを特徴とするの発泡形耐火被覆構造。
このことにより、発泡耐火塗料により塗装された鉄骨な
どの塗装物の外観や耐久性を向上させることができる。

【００７４】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発
明の発泡形耐火塗料によれば、バランスのとれた発泡の
コントロールにより、脱落しにくい発泡層の形成を実現
し、優れた耐火性能を得ることができるものである。

【００７５】請求項２に記載の発明の発泡形耐火塗料に
よれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、発泡層の
発泡効率を高めることができ、形状維持性の高い発泡層
が形成されることができるため、より発泡層の断熱性能
を向上させることができるものである。

【００７６】請求項３に記載の発明の発泡形耐火塗料に
よれば、バランスのとれた発泡のコントロールにより、
脱落しにくい発泡層の形成を実現し、優れた耐火性能を
得ることができるものである。さらに、発泡形耐火塗料
を塗装する場合に比べ、塗装の際に発生するミストや塗
料ロスをなくすことができ、さらに、塗装ブース等の塗
装施設を用いる必要がなくなる。また、均一な厚みの塗
膜を得ることができ、安定的な耐火性能を得ることがで
きる。

【００７７】請求項４に記載の発明の発泡形耐火塗料に
よれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、発泡層の
発泡効率を高めることができ、形状維持性の高い発泡層
が形成されることができるため、より発泡層の断熱性能
を向上させることができるものを得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E001 DD01 DE01 FA01 FA02 GA06 GA24 HD11 HD13 HE00 HE09 JA18 KA01 LA04 4J038 EA011 HA036 HA216 HA406 JA20 JA21 KA07 KA08 NA15 PB05 PC02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主成分として合成樹脂、多価アルコー
   ル、難燃性発泡剤を含有する発泡形耐火塗料において、
   配合される合成樹脂が、下記規定の残炭面積において１
   ０００〜７０００重量％・℃の範囲内にあることを特徴
   とする発泡形耐火塗料。残炭面積とは、合成樹脂を酸化
   雰囲気にて加熱した時、常温の重量をｘ_１、３５０℃下
   の重量をｘ_２として計測し、残炭率ｘ：ｘ＝（ｘ_２／ｘ
   _１）×１００を求め、３５０℃以上の温度範囲における
   温度と残炭率ｘ（重量％）の積分値を表したものであ
   る。
2. 【請求項２】 含窒素発泡剤、酸化チタン、膨張性黒鉛
   のいずれか１種以上を含むことを特徴とする請求項１記
   載の発泡形耐火塗料。
3. 【請求項３】 主成分として合成樹脂、多価アルコー
   ル、難燃性発泡剤を含有する発泡形耐火塗料において、
   配合される合成樹脂が、請求項１に記載の残炭面積にお
   いて１０００〜７０００重量％・℃の範囲内にあること
   を特徴とする発泡形耐火シート。
4. 【請求項４】 含窒素発泡剤、酸化チタン、膨張性黒鉛
   のいずれか１種以上を含むことを特徴とする請求項３記
   載の発泡形耐火シート。