JP2019196484A

JP2019196484A - 耐火材料

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Publication number: JP2019196484A
Application number: JP2019088678A
Authority: JP
Inventors: 池内　拓人; Takuto Ikeuchi; 拓人池内; 戸野　正樹; Masaki Tono; 正樹戸野
Original assignee: Sekisui Fuller Co Ltd
Current assignee: Sekisui Fuller Co Ltd
Priority date: 2018-05-08
Filing date: 2019-05-08
Publication date: 2019-11-14
Anticipated expiration: 2039-05-08
Also published as: WO2019216358A1; EP3792313C0; JP7429972B2; JPWO2019216358A1; JP7473118B2; EP3792313A1; EP3792313B1; US20210130659A1; EP3792313A4; JP2024041983A; CN112088189A

Abstract

【課題】本発明は、燃焼により生成された燃焼残渣が強固である耐火材料を提供する。【解決手段】本発明の耐火材料は、合成樹脂と、長石類とを含有することを特徴とするものであるので、燃焼により生成された燃焼残渣が非常に強固であり、燃焼残渣は、例えば、火災時においても壁部表面に貼着一体化させたタイルなどの装飾品を確実に保持して、装飾品が壁部から脱落するのを効果的に防止することができるという優れた効果を奏する。【選択図】なし

Description

本発明は、耐火材料に関する。

建築構造物の壁部を装飾するために、壁部表面に合成樹脂組成物を用いてタイルなどの装飾品を貼着することが行なわれている。そして、建築建造物が火災となった時にあってもタイルの脱落を防止するために耐火材料が通常、用いられる。

しかしながら、上記壁部構造において、耐火材料は有機物であるため、燃焼に対して弱く、火災時に耐火材料の硬化物が壁部から脱落し、タイルなどの装飾品が脱落するという問題点を有する。

そこで、特許文献１には、（Ａ）末端に加水分解によってシラノール基を形成しうるケイ素含有官能基をもつポリアルキレンエーテル、（Ｂ）マイクロカプセル化ポリリン酸アンモニウム粉末、（Ｃ）炭酸カルシウム粉末及び（Ｄ）シラノール縮合触媒からなる防火性シーリング材が開示されている。

特許第３８４８３７９号公報

しかしながら、上記防火性シーリング材は、火災時の熱によって発泡した後、炭化層膜を形成するが、発泡により燃焼残渣が脆くなるため、装飾品が脱落する可能性が高く、避難時において危険を伴うという問題を有する。

本発明は、燃焼により生成された燃焼残渣が強固である耐火材料を提供する。

本発明の耐火材料は、合成樹脂と、長石類とを含有する。

［合成樹脂］
耐火材料は、合成樹脂を含有している。合成樹脂としては、特に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム系樹脂などが挙げられ、熱硬化性樹脂が好ましい。なお、合成樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニルなどのポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられ、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体が好ましく、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体が好ましい。なお、熱可塑性樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

ポリエチレン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状中密度ポリエチレン、直鎖状高密度ポリエチレンなどが挙げられる。

ポリプロピレン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、プロピレン単独重合体、プロピレンと他のオレフィンとの共重合体などが挙げられる。又、プロピレンと他のオレフィンとの共重合体は、ブロック共重合体及びランダム共重合体の何れであってもよい。

なお、プロピレンと共重合されるオレフィンとしては、例えば、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセンなどのα−オレフィンなどが挙げられる。

熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂などが挙げられ、エポキシ樹脂が好ましい。

ゴム系樹脂としては、室温でゴム弾性（rubber elasticity）を有するものであれば、特に限定されず、合成ゴム、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。

上記合成ゴムとしては、例えば、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ウレタンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、シリコーンゴムなどが挙げられ、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）及びブチルゴムが好ましい。

熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。

合成樹脂は、耐火材料の貯蔵安定性が向上するので、加水分解性シリル基を有していないことが好ましい。加水分解性シリル基とは、珪素原子に１〜３個の加水分解性基が結合してなる基である。

加水分解性シリル基の加水分解性基としては、特に限定されず、例えば、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、酸アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基、アルケニルオキシ基などが挙げられる。

アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、フェノキシ基などが挙げられる。

［長石類］
耐火材料は、長石類を含有している。長石類は、長石及び準長石を含有しており、準長石が好ましい。なお、長石類は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

長石としては、例えば、正長石、サニディン、微斜長石、アノーソクレースなどのアルカリ長石；曹長石、灰曹長石、中性長石、曹灰長石、亜灰長石、灰長石などの斜長石などが挙げられる。

準長石としては、例えば、カリ霞石（カルシライト）、灰霞石（カンクリナイト）などの霞石（ネフェリン）、霞石閃長石（ネフェリンサイアナイト）、白榴石（リューサイト）、方ソーダ石（ソーダライト）、藍方石（アウイン）、青金石（ラズライト）、黝方石（ノゼアン）、黄長石（メリライト）などが挙げられ、霞石閃長石（ネフェリンサイアナイト）が好ましい。なお、霞石閃長石は、閃長石と記載されることもある。

長石類の平均粒子径は、０．０１〜１００μｍであり、０．１〜５０μｍが好ましく、１〜２５μｍがより好ましく、２〜１５μｍが特に好ましく、３〜１０μｍが特に好ましい。長石類の平均粒子径が０．０１μｍ以上であると、耐火材料の硬化物の燃焼残渣が優れた強度を有し好ましい。長石類の平均粒子径が１００μｍ以下であると、耐火材料中に均一に分散させることができ、耐火材料の硬化物の燃焼残渣は優れた強度を有する。

なお、長石類の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡による画像解析によって測定された値をいう。具体的には、長石類を透過型電子顕微鏡を用いて倍率１００倍の拡大写真を撮影し、任意の５０個の長石類を抽出し、各長石類の直径を測定し、各長石類の直径の相加平均値を長石類の平均粒子径とする。なお、長石類の直径は、長石類を包囲し得る最小径の真円の直径をいう。

耐火材料中における長石類の含有量は、合成樹脂１００質量部に対して１〜８００質量部が好ましく、３０〜６００質量部が好ましく、５０〜４５０質量部がより好ましく、８０〜３００質量部が特に好ましく、１２０〜２００質量部が最も好ましい。長石類の含有量が上記範囲内であると、耐火材料の硬化物の燃焼残渣が優れた強度を有する。従って、例えば、耐火材料を用いて壁部表面に貼着させたタイルなどの装飾品を火災時においても壁部表面に貼着させた状態に安定的に維持することができる。

［バインダー成分］
耐火材料は、耐火材料の硬化物の燃焼残渣において、長石類同士を結合させるためにバインダー成分を含有していることが好ましい。

バインダー成分としては、特に限定されないが、ガラスフリット（ガラス粉末）及びホウ酸化合物が好ましく、ガラスフリットがより好ましい。なお、バインダー成分は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

［ガラスフリット］
ガラスフリットを構成しているガラスとしては、たとえば、リン酸系ガラス、ホウ酸系ガラス、酸化ビスマス系ガラス、珪酸系ガラス、酸化ナトリウム系ガラスなどが挙げられ、リン酸系ガラス、ホウ酸系ガラスが好ましく、リン酸系ガラスがより好ましい。これらのガラスフリットは、Ｂ₂Ｏ₃、Ｐ₂Ｏ₅、ＺｎＯ、ＳｉＯ₂、Ｂｉ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃、ＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＭｎＯ₂、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、ＣｅＯ₂、ＳｒＯ、Ｖ₂Ｏ₅、ＳｎＯ₂、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、ＣｕＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃などを所定の成分割合で調整して得ることができる。なお、ガラスフリットは、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

ガラスフリットを構成しているガラスの軟化点は３５０〜６５０℃が好ましく、３６０〜５６０℃がより好ましく、３７０〜５４０℃が特に好ましく、３８０〜５２０℃が最も好ましい。なお、ガラスフリットを構成しているガラスの軟化点は、ガラスの粘度が１０７．６ｄＰａ・ｓ（ｌｏｇη＝７．６）となる温度である。

［ホウ酸化合物］
ホウ酸化合物としては、特に限定されず、例えば、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アンモニウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸カルシウムなどが挙げられ、ホウ酸亜鉛が好ましい。

耐火材料中におけるバインダー成分の含有量は、合成樹脂１００質量部に対して２〜１２０質量部が好ましく、５〜１００質量部がより好ましく、８〜９０質量部がより好ましく、２５〜７０質量部が特に好ましく、３０〜６０質量部が最も好ましい。バインダー成分の含有量が上記範囲内にあると、耐火材料の硬化物の燃焼残渣が優れた強度を有する。従って、例えば、耐火材料を用いて壁部表面に貼着させたタイルなどの装飾品を火災時においても壁部表面に貼着された状態に安定的に維持することができる。

耐火材料中において、長石類の含有量とバインダー成分の含有量との比（長石類の含有量／バインダー成分の含有量）は、１〜２０が好ましく、２〜１５がより好ましく、２．５〜１２がより好ましく、３〜１０が特に好ましく、３．５〜７が最も好ましい。長石類の含有量とバインダー成分の含有量との比（長石類の含有量／バインダー成分の含有量）が上記範囲内であると、耐火材料の硬化物の燃焼残渣が優れた強度を有する。従って、例えば、耐火材料を用いて壁部表面に貼着させたタイルなどの装飾品を火災時においても壁部表面に貼着させた状態に安定的に維持することができる。

［膨張剤］
耐火材料は膨張剤を含有していてもよい。耐火材料は、例えば、壁部の表面にタイルなどの装飾品を貼着させるために用いられる。火災時において、装飾品が熱によって膨張することがあり、このような場合にあっても装飾品の膨張に円滑に追従して耐火材料の硬化物も膨張し、装飾品が壁部表面から脱落するのを安定的に防止する。

膨張剤としては、特に限定されないが、炭酸カルシウム、珪酸マグネシウム、膨張黒鉛、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムが好ましく、耐火材料の硬化物の燃焼残渣の強度が高くなるので、炭酸カルシウム及び珪酸マグネシウムがより好ましい。なお、膨張剤は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

［珪酸マグネシウム］
珪酸マグネシウムとしては、特に限定されず、珪酸マグネシウムを含む天然鉱物が挙げられ、例えば、セピオライト、アタパルジャイト、タルク、フォルステライト、ヒューマイト、エンスタタイト、クリノエンスタタイト、クリソタイル等の珪酸マグネシウム鉱物類、オルルマナイト、マグネシアアクシナイト、ディオプサイト、トレモライト等の珪酸マグネシウムカルシウム鉱物類が挙げられ、セピオライト、アタパルジャイト、及びタルクが、燃焼残渣の強度を向上できる点でより好ましく、セピオライトがより好ましい。

［炭酸カルシウム］
炭酸カルシウムとしては、特に限定されず、例えば、コロイダル炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウムなどが挙げられ、コロイダル炭酸カルシウム及び重質炭酸カルシウムが好ましく、コロイダル炭酸カルシウムがより好ましい。

炭酸カルシウムの平均粒子径は、０．０１〜５μｍが好ましく、０．０５〜２．５μｍがより好ましい。このような平均粒子径を有している炭酸カルシウムによれば、耐火材料の硬化物の燃焼残渣が優れた強度を有する。従って、例えば、耐火材料を用いて壁部表面に貼着させたタイルなどの装飾品を火災時においても壁部表面に貼着された状態に安定的に維持させることができる。なお、炭酸カルシウムの平均粒子径は、ＳＥＭによる観察でスケール測定し１０個の平均によって測定された値をいう。

また、炭酸カルシウムは、脂肪酸や脂肪酸エステルなどにより表面処理されているのが好ましい。脂肪酸や脂肪酸エステルなどにより表面処理されている炭酸カルシウムによれば、耐火材料にチキソトロピー性を付与できると共に炭酸カルシウムが凝集することを抑制することができる。

［膨張黒鉛］
膨張黒鉛とは、天然黒鉛又は合成黒鉛を酸、酸化体、ハロゲン化物などのインターカラント材で処理して、層間化合物を作り、その粉体を急速加熱（１０００〜１２００℃）することによって黒鉛のｃ軸方向を約１５０〜７００倍に膨張させて製造されたものである。

インターカラント材としては、硫酸、硝酸、クロム酸、ホウ酸、ＳＯ₃、またはＦｅＣｌ₃、ＺｎＣｌ₂、およびＳｂＣｌ₅などのハロゲン化物が挙げられる。

耐火材料中における膨張材の含有量は、合成樹脂１００質量部に対して２〜１２０質量部が好ましく、５〜１００質量部がより好ましく、８〜９０質量部がより好ましく、２５〜７０質量部がより好ましく、３０〜６０質量部が特に好ましい。膨張材の含有量が上記範囲内にあると、耐火材料の硬化物を燃焼時に膨張させることができる。従って、火災時において、装飾品が熱によって膨張することがあり、このような場合にあっても装飾品の膨張に円滑に追従して耐火材料の硬化物も膨張し、装飾品が壁部表面から脱落するのを安定的に防止することができる。膨張材として珪酸マグネシウムを含有する天然鉱物を用いる場合は、天然鉱物中の珪酸マグネシウムが上記範囲となるように調整すればよい。

耐火材料中において、長石類の含有量と膨張剤の含有量との比（長石類の含有量／膨張剤の含有量）は、１〜２０が好ましく、２〜１５がより好ましく、２．５〜１２がより好ましく、３〜１０が特に好ましく、３．５〜７が最も好ましい。長石類の含有量と膨張剤の含有量との比（長石類の含有量／膨張剤の含有量）が上記範囲内であると、耐火材料の硬化物を燃焼時に円滑に膨張させることができる。従って、火災時において、装飾品が熱によって膨張することがあり、このような場合にあっても装飾品の膨張に円滑に追従して耐火材料の硬化物も膨張し、装飾品が壁部表面から脱落するのを安定的に防止することができる。膨張材として珪酸マグネシウムを含有する天然鉱物を用いる場合は、天然鉱物中の珪酸マグネシウムが上記範囲となるように調整すればよい。

［可塑剤］
耐火材料は可塑剤を含有していることが好ましい。可塑剤としては、例えば、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジノルマルヘキシル、フタル酸ビス（２−エチルヘキシル）、フタル酸ジノルマルオクチル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソウンデシル、及びフタル酸ビスブチルベンジルなどのフタル酸エステル；ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコールが挙げられる。なかでも、ポリアルキレングリコールが好ましく、ポリプロピレングリコールがより好ましい。

ポリアルキレングリコールの数平均分子量は、１０００〜１００００が好ましく、２０００〜５０００がより好ましい。ポリアルキレングリコールの数平均分子量が上記範囲内である場合、耐火材料の硬化物の燃焼残渣が建築構造物の壁部に貼着させた装飾品を安定的に保持することができる。

なお、本発明において、ポリアルキレングリコールの数平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）法によって、ポリスチレン換算されて測定された値である。ＧＰＣ法による測定においては、例えば、ＧＰＣカラムとして東ソー製ＳｈｏｄｅｘＫＦ８００Ｄを用い、溶媒としてクロロホルムなどを用いることができる。

耐火材料中における可塑剤の含有量は、合成樹脂１００質量部に対して１〜５０質量部が好ましく、１０〜４０質量部がより好ましい。

［他の添加剤］
耐火材料は、チキソ性付与剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、沈降防止剤、アミノシランカップリング剤、揺変剤及び溶剤など他の添加剤を含んでいてもよい。なかでも、チキソ性付与剤、紫外線吸収剤、及び酸化防止剤が好ましく挙げられる。

チキソ性付与剤は、耐火材料にチキソトロピー性を発現せることができるものであればよい。チキソ性付与剤としては、水添ひまし油、脂肪酸ビスアマイド、ヒュームドシリカなどが好ましく挙げられる。

耐火材料中におけるチキソ性付与剤の含有量は、合成樹脂１００質量部に対して０．１〜２００質量部が好ましく、１〜１５０質量部がより好ましい。耐火材料中におけるチキソ性付与剤の含有量が０．１質量部以上であると、耐火材料にチキソトロピー性を効果的に付与することができる。また、耐火材料中におけるチキソ性付与剤の含有量が２００質量部以下であると、耐火材料が適度な粘度を有し、耐火材料の取扱性が向上する。

紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤などが挙げられ、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好ましい。耐火材料中における紫外線吸収剤の含有量は、合成樹脂１００質量部に対して０．１〜２０質量部が好ましく、０．１〜１０質量部がより好ましい。

酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、モノフェノール系酸化防止剤、ビスフェノール系酸化防止剤、及びポリフェノール系酸化防止剤などが挙げられ、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましく挙げられる。耐火材料中における酸化防止剤の含有量は、合成樹脂１００質量部に対して０．１〜２０質量部が好ましく、０．３〜１０質量部がより好ましい。

［光安定剤］
耐火材料は、ヒンダードアミン系光安定剤を含んでいることが好ましい。ヒンダードアミン系光安定剤によれば、硬化後に優れたゴム弾性をより長期間に亘って維持することができる耐火材料を提供することができる。

ヒンダードアミン系光安定剤としては、例えば、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート及びメチル１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジルセバケートの混合物、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ジブチルアミン・１，３，５−トリアジン・Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル−１，６−ヘキサメチレンジアミンとＮ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブチルアミンとの重縮合物、ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝］、コハク酸ジメチルと４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジンエタノールとの重縮合物などが挙げられる。

ヒンダードアミン系光安定剤としては、ＮＯＲ型ヒンダードアミン系光安定剤が好ましく挙げられる。ＮＯＲ型ヒンダードアミン系光安定剤によれば、硬化後に経時的なゴム弾性の低下が抑制されている耐火材料を提供することができる。

ＮＯＲ型ヒンダードアミン系光安定剤は、ピペリジン環骨格に含まれている窒素原子（Ｎ）に酸素原子（Ｏ）を介してアルキル基（Ｒ）が結合しているＮＯＲ構造を有している。ＮＯＲ構造におけるアルキル基の炭素数は、１〜２０が好ましく、１〜１８がより好ましく、１８が特に好ましい。アルキル基としては、直鎖状のアルキル基、分岐鎖状のアルキル基、及び、環状のアルキル基（飽和脂環式炭化水素基）が挙げられる。

直鎖状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基などが挙げられる。分岐鎖状のアルキル基としては、例えば、イソプロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチルなどが挙げられる。環状のアルキル基（飽和脂環式炭化水素基）としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などが挙げられる。また、アルキル基を構成している水素原子が、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）又はヒドロキシル基などで置換されていてもよい。

ＮＯＲ型ヒンダードアミン系光安定剤としては、下記式（Ｉ）で示されるヒンダードアミン系光安定剤が挙げられる。

ＮＯＲ型ヒンダードアミン系光安定剤を用いる場合、ＮＯＲ型ヒンダードアミン系光安定剤と、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤又はトリアジン系紫外線吸収剤とを組み合わせて用いることが好ましい。これにより、硬化後に経時的なゴム弾性の低下がより高く抑制されている耐火材料を提供することができる。

耐火材料中におけるヒンダードアミン系光安定剤の含有量は、合成樹脂１００質量部に対して０．０１〜２０質量部が好ましく、０．１〜１０質量部がより好ましい。

上記耐火材料は、合成樹脂と、長石類と、必要に応じて添加される添加剤とを混合することによって製造することができる。

耐火材料の燃焼残渣の強度は、１．０〜１５．０Ｎ／ｍｍ²が好ましく、２．０〜１３．０Ｎ／ｍｍ²がより好ましく、５．０〜１３．０Ｎ／ｍｍ²が特に好ましい。燃焼残渣の強度が１．０Ｎ／ｍｍ²以上であると、耐火材料の硬化物の燃焼残渣が崩壊するのを抑制することができる。更に、例えば、耐火材料を用いて壁部表面に貼着させたタイルなどの装飾品を火災時においても壁部表面に貼着させた状態に安定的に維持することができる。燃焼残渣の強度が１５．０Ｎ／ｍｍ²以下であると、耐火材料の硬化物の燃焼残渣が硬くなり過ぎるのを防止して柔軟性を付与し、火災時において装飾品が膨張した場合にあっても、装飾品の膨張に追従することができ、装飾品を壁部表面に安定的に貼着させた状態に維持することができる。

耐火材料において、８００℃の雰囲気下にて２０分間燃焼させた後の燃焼残渣の強度は下記の要領で測定された値をいう。

耐火材料を溶融状態とした上で亜鉛鉱板上に厚さ１０ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍとなるように塗布し、耐火材料を冷却固化させ又は硬化させて試験体を作製する。なお、耐火材料を冷却固化させる場合、耐火材料を２３℃の環境下にて６０間放置する。耐火材料を硬化させる場合、耐火材料を２３℃及び相対湿度５０％の環境下にて１カ月間養生する。

試験体を８００℃の恒温槽に２０分間放置して燃焼させた後に恒温槽から取り出し、２３℃及び相対湿度５０％の雰囲気下にて３時間放置して燃焼残渣を生成する。

万能試験機を用いて直径が１．５ｍｍであるニードルによって燃焼残渣を５０ｍｍ／分の圧縮スピードで圧縮することによって燃焼残渣の皮膜強度を測定し、皮膜強度を燃焼残渣の強度とする。

耐火材料の使用要領の一例について説明する。具体的には、耐火材料を用いて装飾品であるタイルを壁部表面に貼着一体化させる要領を例に挙げて説明する。

耐火材料を溶融状態とする。次に、溶融状態の耐火材料をタイルの裏面に塗工し、壁部表面の所定場所に耐火材料を介してタイルを貼着させた後、耐火材料を冷却固化させ又は硬化させて、壁面の所定位置に耐火材料によってタイルを貼着一体化する。なお、建築構造物の壁部としては、例えば、外壁、内壁、天井部などが挙げられる。

そして、耐火材料の硬化物は、燃焼によって強固な燃焼残渣を生成し、この燃焼残渣は、火災時においても建築構造物の壁部表面に貼着一体化させたタイルなどの装飾品を強固に保持し、火災時において、装飾品が壁部表面から脱落することを防止する。

本発明の耐火材料は、燃焼により生成された燃焼残渣が非常に強固である。従って、燃焼残渣は、例えば、火災時においても壁部表面に貼着一体化させたタイルなどの装飾品を確実に保持し、装飾品が壁部から脱落するのを効果的に防止することができる。

以下に、本発明を実施例を用いてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されない。

実施例及び比較例の耐火材料の製造において下記の原料を使用した。

［合成樹脂］
・ポリ塩化ビニル（徳山積水工業社製商品名「ＴＳ１０００Ｒ」）
・ポリエチレン系樹脂（直鎖状低密度ポリエチレン、日本ポリエチレン社製商品名「ＵＥ３２０」）
・エチレン−酢酸ビニル共重合体（三井・デュポンポリケミカル社製商品名「エバフレックスＥＶ３６０」）
・ＥＰＤＭ（三井化学社製商品名「ＥＰＴ３０９２Ｍ」）
・ブチルゴム（ＪＳＲ社製商品名「ＢＵＴＹＬ０６５」）
・エポキシ樹脂［主剤（三菱化学社製商品名「Ｅ８０７」）、アミン系硬化剤（三菱化学社製商品名「ＥＫＦＬ０５２」）

［長石類］
・長石（平均粒子径：５μｍ、ネフェリンサイアナイト白石カルシウム社製商品名「ネスパー」）

［バインダー成分］
・ガラスフリット（リン酸系ガラス、日本フリット社製「ＶＹ０１４４」、主成分：Ｐ₂Ｏ₅、ＡＩ₂Ｏ₃及びＲ₂Ｏ、Ｒはアルカリ金属原子、軟化点：４０４℃）

（実施例１〜１０及び比較例１〜５）
合成樹脂、長石類及びバインダー成分を表１〜３に示した配合量となるようにして、プラネタリーミキサーを用いて真空雰囲気下にて６０分間に亘って均一になるまで混合することによって耐火材料を得た。

（実施例１１及び１２、比較例６）
エポキシ樹脂の主剤、長石類及びバインダー成分を表２及び表３に示した配合量となるようにして、プラネタリーミキサーを用いて真空雰囲気下にて６０分間に亘って均一になるまで混合することによって耐火材料の主剤を得た。

耐火材料の主剤に、表２及び表３に示した所定量のアミン系硬化剤を添加して耐火材料として用いた。

耐火材料について、８００℃の雰囲気下にて２０分間燃焼させた後の燃焼残渣の強度を上述した要領で測定し、その結果を表１〜３に示した。

耐火材料について、タイル保持性を下記の要領で測定し、その結果を表１〜３に示した。

（タイル保持性）
一辺が１５ｃｍの平面正方形状で且つ表面が平坦なタイルを４枚用意した。耐火材料を溶融状態とした上で、各タイルの裏面全面に耐火材料を１００ｇ／ｍ²の塗布量で塗工した。

次に、モルタル製の外壁材を用意し、この外壁材の表面に４枚のタイルを耐火材料が外壁材側となるように載置した後、耐火材料を冷却固化させ又は硬化させてタイルを外壁材の表面に貼着一体化させて試験体を作製した。互いに隣接するタイルの間隔を０．５ｃｍとした。

なお、耐火材料を冷却固化させる場合、耐火材料を２３℃の環境下にて６０間放置した。耐火材料を硬化させる場合、耐火材料を２３℃及び相対湿度５０％の環境下にて１カ月間養生した。

得られた試験体を６００℃の恒温槽に３０分間放置して燃焼させた後、試験体を恒温槽から取り出し、２３℃の雰囲気下にて３時間放置した後、外壁材を垂直に起立させた状態において、４枚のタイルの脱落の有無を観察した。
◎・・・４枚のタイルは脱落せず且つ非常に強固に接着している状態であった。
○・・・４枚のタイルは脱落していないが、手で触れると比較的容易に脱落する状態で
あった。
△・・・１〜３枚のタイルが脱落した状態であった。
×・・・４枚のタイルの全てが脱落した状態であった。

Claims

合成樹脂と、長石類とを含有することを特徴とする耐火材料。
バインダー成分を更に含有していることを特徴とする請求項１に記載の耐火材料。
長石類がネフェリンサイアナイトを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐火材料。