JP2603311B2 - 耐燃化法 - Google Patents

耐燃化法

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JP2603311B2 JP63239117A JP23911788A JP2603311B2 JP 2603311 B2 JP2603311 B2 JP 2603311B2 JP 63239117 A JP63239117 A JP 63239117A JP 23911788 A JP23911788 A JP 23911788A JP 2603311 B2 JP2603311 B2 JP 2603311B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、迅速な固化する吹き付け（spray）可能な
耐燃性組成物及びこれの、耐燃化すべき基材への吹き付
けによる適用法に関する。
耐燃性コーテイングを付与するために、水硬セメント
（hydraulic cement）に基づくスラリーを金属構造体に
適用することは良く知られている。この分野で特に有用
な種類の生成物は、石こう結合剤のほかに軽量無機集合
体（aggregate）例えばバーミキユライト、繊維質物質
例えばセルロース、及び気泡随伴（air entraining）剤
を含む石こうに基づく組成物である。そのような組成物
は例えば米国特許第3,719,513号及び第3,839,059号に教
示されている。スラリーは一般に地上レベルで準備さ
れ、高層構造ではしばしば20〜30階を越える適用時点ま
でポンプで持ち上げ、次いで吹き付けノズルから適用さ
れる。
スラリーは、そのような用途に適当ならしめるために
多くの重要な性質を有さねばならない。それは、ポンプ
で容易に且つ高い場所まで輸送しうるべく十分に流体で
あるというように比較的多量の水を保持できねばならな
い。しかしそれは成分の分離又は沈降を防止するのに十
分な粘稠性を保持し、そして乾燥混合物の重量当りに適
用される耐燃剤は適当な「収量（yield）」又は容量を
付与しなければならない。更にコーテイングスラリーは
明らかにスラリー状態において及び固化後の双方におい
てスチールの表面に付着しなければならない。またスラ
リーはコーテイングの断熱値を悪化させる亀裂の生成を
もたらしうる不適当な膨張又は収縮なしに固化しなけれ
ばならない。
水硬セメントに基づく組成物の組成に影響する更なる
因子は固化時間である。耐燃性混合物例えばW.R.グレー
ス・アンド・カンパニー（Grace＆Co.）の商品名モノコ
ート（Monokote）材料は乾燥混合物として建築現場まで
輸送され、そこで適当量の水を添加してスラリーとす
る。このスラリーはポンプによつて一時的保持装置から
適用地点まで運ばれる。この準備及び適用過程は数時間
またがり、従つて混合物の固化時間は受け入れ現場での
ポツトライフ（pot life）を付与すべく、一般にひどく
遅延せしめられている。
遅延剤の添加は長い時間にわたりポンプで輸送できる
混合物を与えるが、組成物を一度基材に適用した時の長
い固化時間は望ましくない。固化してない組成物は金属
基材への接着の程度が低く、斯くして基材から落下する
傾向が大きい。熱い乾燥条件下に適用するならば、混合
物は固化する前に脱水し、最適でない最終生成物を与え
る。冷温では混合物が固化する前に凍結する。好適な順
序は凍結前に固化である。耐燃剤を多層で適用する場合
には、第１層を次の層に適用に先立つて少くとも部分的
に固化させねばならない。斯くして長い固化時間は、吹
き付け作業員が構造体の他の場所へ移動し、次の層を適
用するために数時間後にそこへ再び戻つてくることを必
要とする。これは入力の効率の悪い利用に帰結する。
本発明は、上述した長い固化時間を排除し、そして更
に適用した耐熱剤組成物の収量を増加させる吹き付けう
る耐燃剤組成物とその吹き付け適用法を提供する。本発
明の方法は実質的に短縮された固化時間を与えるが、適
用系を通して運搬する目的のために許容しうるポツトラ
インを維持しうる。本方法は水硬セメント結合剤、固化
遅延剤及び少くとも約0.5％の塩基性物質を含んでなる
水硬セメントに基づく耐燃性組成物のスラリーを吹き付
けノズルに輸送し；酸化固化促進剤を、該ノズルへのご
く近傍において該スラリー中に導入し；そして該スラリ
ーを基材上に吹き付ける、工程を含んでなる。固化促進
材は、スラリーを基材上に微霧状化し且つ吹き付けるた
めに用いられる加圧空気中に該促進剤を注入することに
よつてスラリー中に導入することができる。
固化時間の短縮のほかに、酸性固化促進剤は、スラリ
ー中の塩基性物質とも反応する。この塩基性物質は促進
剤と反応した時に気体例えば二酸化炭素を発生するもの
である。この気体の発生は、促進された固化時間によつ
て課せられた時間の制約以内において組成物を実質的に
膨張又は発泡させるのに十分な程度で起こり、従つて固
化後のスラリーの実質的な収量は増加させることが発見
された。また塩基性物質と酸性促進剤の反応は組成物の
最初のpHを上昇させる助けとなり、斯くして適用した組
成物の、金属基材に対する腐食性を低減させる。
更に本発明は本発明の方法に由来する耐燃性の組成物
にも関する。従つて本組成物は水硬セメント結合剤、酸
性固化促進剤、及び促進剤と反応した時に気体を発生し
うる少くとも0.5重量％の塩基性物質を含んでなる。
第１図は本発明の耐燃剤適用系の線図である。
第２図は第１図に示した系で使用しうる吹き付けノズ
ムの線図である。
本明細書に用いる如き「水硬セメントに基づく耐燃性
組成物」とは、水硬セメント結合剤を含んでなり、且つ
スラリー系において金属構造体に適用することができ且
つ火焔及び熱からの断熱的保護を与えることのできる組
成物を意味する。金属構造体の保護は、金属の湾曲又は
たわみ傾向の実質的な減少により、普通の高熱条件下に
明らかにされる。
「収量」とは、耐燃性組成物スラリーを製造するため
に使用される乾燥混合物の与えられた重量当りの、適用
した耐燃剤組成物の固化後の体積を意味する。
「塩基性物質」とは、本発明の組成物又は方法におい
て使用される酸性固化促進剤と反応し、結果として耐燃
性スラリーの気体発生と体積膨張をもたらすいずれかの
物質を意味する。「添加された塩基性物質」とは、耐燃
性組成物に添加され、そして水硬セメント結合剤中に天
然に依存しない塩基性物質に関する。
他に言及しないならば、本明細書に示すすべてのパー
セント及び割合は、耐燃性スラリーを製造するために用
いる乾燥混合物の全重量に基づく重量によるものであ
る。
上述したように、本発明の方法は酸性固化促進剤を吹
きつけノズルのごく近傍において耐燃性スラリー中に導
入することを含む。斯くして、促進剤は、スラリーを保
持し且つポンプで取り扱える所望の遅い固化時間を変化
させないような十分吹き付けノズルに近い場所に導入さ
れる。本方法を用いる場合、促進剤の導入、これとスラ
リーの混合、及び吹き付けによる適用は迅速に連続して
行なわれる。しかしながら、この順序の時間的制約内に
おいて促進剤は迅速に且つ均一にスラリー中に混合する
ことができ、且つ適用したスラリーの固化時間の実質的
な促進がそこに存在する遅延剤の高濃度にも拘らず達成
できることが発見された。またこの順序の時間的制約及
び促進された固化時間によつて課せられた更なる制約の
中で、促進剤は実質的な収量増加を与えるのに十分な程
度までスラリー中において塩基性物質と反応することが
発見された。即ち促進剤及び塩基性物質は、スラリーを
迅速に固化せしめるけれど、固化に先立つてスラリーを
体積膨張させるのに十分反応し斯くして実質的な収量の
増加をもたらす。
ノズル近くへの促進剤の導入は、ポンプ輸送中の供給
導管における促進された混合物の硬化の可能性を最小に
し、更にポンプ輸送を中断し且つそのような硬化が起こ
つた場合にも導管の清浄を容易にする。即ち吹き付け工
程を中断すべき場合には、導管の先端部において混合物
の非常に少量だけが硬化し、これを簡単に除去すること
ができる。この立場から、促進剤をノズル開口のできる
だけ近くに導入することは好適である。しかしながらこ
の好ましさは促進剤及びスラリーを満足裏に混合するこ
との必要性とのバランスの上に立つ。従つて促進剤とス
ラリーの親和性及び混合工程の効率は促進剤を導入する
地点を決定することの因子となる。促進剤を吹き付けに
用いられる霧状化空気で混合する場合のように高効率の
混合を用いるならば、例えば第２図に示すようにノズル
開口のすぐ近くに促進剤を導入してもよい。しかしなが
ら、それより効率の低い混合を行なうためには、より離
れた地点に促進剤を導入することができる。促進剤を導
入するノズル開口からの適当な距離は例えば２フイート
程度であつてよいが、好ましくは約６インチ以下であ
る。
促進剤は一般に液体促進剤を用いることにより或いは
固体促進剤物質の溶液として、流体状態でスラリー中に
導入される。促進剤流体は耐燃性スラリーを霧状にし且
つ吹き付けるために用いられる加圧空気流中に注入して
もよい。この方法は促進剤流体の霧滴物を効果的に与
え、この霧滴物を高圧力でスラリー中に導入する。この
導入法は促進剤のスラリー中への迅速且つ均一な分布を
もたらし、斯くしてコーテイングの基材表面での均一な
固化を与えることが発見された。通常約５〜100psiの範
囲の霧状化空気圧が用いれられる。
この好適な系は第１及び第２図に例示される、第１図
において、スチール製の骨格構造は10で示され、複数の
床を含んでいる。この床のいくつかはすでに耐燃性の組
成物の一層又はそれ以上で処置されている。そしてプラ
スター・ポンプ14と関連する耐燃剤供給導管16を含むポ
ンプ系が示されている。貯留器18も設置され、その中で
乾燥耐燃剤組成物と好適な量の水を混合してスラリーを
生成させる。スラリーはプラスター・ポンプ14によつ
て、供給導管から、第２図において更に詳細に示される
吹き付けノズルに送られる。スラリーは空気導管22を通
して供給される加圧空気流により、ノズル20でばらばら
にされる。固化促進添加剤はノズル20の上流の導管24を
通して空気供給物中に導入される。バルブ26は空気流の
調節に使用される。また第２のバルブ28は促進剤の調節
に使用される。再び第１図に戻ると、促進剤の水溶液を
含む貯蔵タンク30が設置されている。促進剤溶液はポン
プ32により、導管24を通してノズル30に送られる。
促進剤溶液は導管22において空気流と合流し、小滴に
分離し、そして結果としてその霧滴物が、スラリーが吹
き付けノズルから出る直前において誘導桿34を通してス
ラリー中に注入される。空気誘導桿（stem）34はノズル
20内に動くことができ、空気誘導桿の先端とノズル開口
の間の距離が調節しうる。固定スクリユー36は空気誘導
桿をその場に固定するのに使用される。第２図に示すよ
うに、空気誘導桿の先端は、吹き付け前の促進剤とスラ
リーの接触時間が非常に短くなるようにノズル開口の近
くに位置している。比較的高い加圧空気力下における促
進剤の霧滴形での導入は効果的な混合と促進剤のスラリ
ー中への均一な分布の迅速な達成とを付与するのに十分
である。斯くして適用された層全体にわたつて均一な固
化が達成され、更に以下に議論するように収量の最適化
及び改良された物理性が得られる。
スラリーの遅い固化を満足裏に相殺し且つ塩基性物質
と十分速く反応しうるいずれかの酸性固化促進剤が本発
明において使用しうる。多くの商業的な適用に対して、
促進剤の種類及び量は固化時間を約４〜12時間から約15
分以下までにするようなものである。そのような固化時
間を与えるのに必要とされる量は促進剤並びに遅延剤、
結合剤及び塩基性物質の種類と量に依存して変化するで
あろう。一般に約0.1〜20重量％の範囲の量が使用され
る。典型的な石こうに基づく組成物の場合、普通約0.5
〜10.0％が好適である。
本発明に使用しうる酸性促進剤には、硫酸アルミニウ
ム、硫酸アルミニウム、硝酸第二鉄、硫酸第二鉄、塩化
第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸カリウム、硫酸及び酢酸であ
る。硫酸アルミニウムは好適な促進剤である。
酸性促進剤と塩基性物質の反応に由来する気体の発生
は、組成物の固化前の比較的短い時間内において耐燃性
混合物の膨張をもたらすことが発見された。即ち固化組
成物の収量のかなりの増加を誘導する十分な膨張を起こ
させることができる。例えば石こうに基づく組成物にお
いて約５〜30％の収量増加が観察された。
スラリーの固化遅延を相殺する場合、酸性促進剤は一
般に消費され、斯くして塩基性物質と反応するものが存
在しない。従つて促進剤は塩基性物質と反応するための
物質を与えるべく十分過剰量で添加される。上述した約
0.1〜20％の範囲の促進剤濃度は一般に所望の過剰量を
提供しよう。石こうに基づく組成物の場合、約0.5〜10.
0％の範囲の量が一般に有用である。促進剤の最適量は
一般に実験的に決定される。
上述したように、通常液体である促進剤はそのままス
ラリー中に導入することができる。しかしながら典型的
には、促進剤は通常固体の物質であり、この場合にはこ
れを適当な溶媒、好ましくは水に溶解し、この溶液をス
ラリー中に導入する。上述した酸性促進剤はこの点に関
して有利であり、その殆んどが所望の濃度で水に溶解す
ることができる。一般に溶液の重量に基づいて約10〜50
重量％の範囲の濃度が用いられる。
酸性促進剤と反応する塩基性物質は酸と反応した時に
気体、普通二酸化炭素を発生しうる炭酸塩、炭酸水素塩
又は他の塩基性物質でありうる。この塩基性物質は促進
剤と十分速く反応して、スラリーの固化前に所望の程度
の気体を発生し、体積を膨張させなければならない。塩
基性物質として使用しうる化合物は炭酸カルシウム、炭
酸ナトリウム及び炭酸水素ナトリウムを含む。
本発明によれば、少くとも約0.5重量％の塩基性物質
がスラリー中に使用される。一般に約２〜25重量％の範
囲の量が好適である。少くとも約４重量％の塩基性物質
を用いることは更に好適であり、より好適な範囲は約４
〜20％である。塩基性物質はセメント結合剤中に天然に
存在する物質として、例えば石こう中に天然にある炭酸
カルシウムして付与することができ、或いは添加される
塩基性物質を用いることができる。添加される塩基性物
質の量は、結合剤中に天然に存在する塩基性物質の量に
依存して変化しよう。一般に添加量は約0.1〜10％、更
に典型的には約0.5〜５％の範囲である。
収量の増加を提供することに加えて、塩基性物質の反
応はスラリーの中和を促進し、酸性促進剤によつて付与
された低pHを相殺し、斯くして適用した組成物の金属基
材に対するいずれかの腐食の可能性を減ずる。これは特
に石こうに基づく組成物において好ましい。この場合に
は、酸性促進剤が、例えばより塩基性のポルトランドセ
メントに基づく組成物の場合よりpHに影響する傾向が大
きいからである。典型的には、塩基性物質の全量、即ち
天然に依存する物質と添加される物質の量は固化組成物
の最終のpHが約6.5以上となるようなものである。
強度及び耐燃性に影響する固化耐燃剤組成物の密度は
好ましくは約12ポンド／立方フイート（pcf）以上であ
り、一般に約12〜25pcfの範囲である。更に好適な最小
密度の限界は約15pcfである。上述した気体発生は固化
組成物の密度を減少させるから、耐燃性組成物中の酸性
促進剤及び塩基性物質の全量は少くとも最小の必要密度
を与える量に効果的に限定される。
本発明の方法に従い輸送のために製造される耐燃剤組
成物の固化遅延剤を含有する。一般に強力な遅延剤が４
〜12時間の範囲の固化時間を与える十分な量で使用され
る。斯くして組成物は多量に製造され且つ数時間にわた
つて吹き付け使用される典型的な商業的用途で製造・使
用に適当となる。遅延剤は作業現場で添加してもよい
が、一般にスラリーを製造するために用いる乾燥水硬セ
メント混合物中に存在する。
水硬セメント結合剤は耐燃剤組成物に用いることが従
来知られているもの、例えば石こう、ポルトランドセメ
ント、アルミニウム系セメント、又はポツゾランセメン
トであつてよい。石こうは有利な耐燃性があるから、こ
れを用いることは一般に好適である。ここに用いる如き
「石こう」とは、例えば水の添加前の乾燥混合物中に存
在するようなプラスター・オブ・パリス（Plaster of P
aris）（無水和）並びに石こうなど（水和したプラスタ
ー・オブ・パリス）を含む。結合剤は比較的低量で、例
えば40重量％程度の少量で使用しうるが、一般に少くと
も約55重量％、更に好ましくは少くとも約60重量％の量
で存在する。
本組成物は技術的には従来公知の他の添加剤及び成
分、例えば空気随伴剤、繊維物質、及び集合体物質も含
有しうる。本発明に用いるのに好適な組成物は、石こう
結合剤、軽量集合体、空気随伴剤、及び繊維質成分を含
んでなる。軽量集合体は例えば膨張した又は膨張してな
いバーミキユライト、パーライト、ガラスビーズ、又は
切断したポリスチレンであつてよい。集合体の量は集合
体の密度、組成物中に存在する他の物質、及び所望の物
理性に依存して広い限界内で変えることができるけれ
ど、それは１％程度の少量から50％程度の多量までの量
で存在しうる。
一般に本発明の方法は、集合体物質とは無関係に耐燃
剤組成物において改良された性質を提供する。しかしな
がら、本方法は切断したポリスチレン集合体を含有する
組成物を用いることが特に有利である。収量及び金属基
材への接着の特に有利な向上は本発明の方法を用いるこ
とにより、そのような組成物で得られる。
切断したポリスチレン集合体は、ゆるく膨張せしめた
ポリスチレンビーズ、成形したポリスチレンのビーズボ
ート、又は押出したポリスチレンを切断することによつ
て製造される。切断した発泡ポリスチレンビーズに対す
る方法及び装置は、本明細書に参考文献として引用され
る米国特許第3,627,211号及び第3,686,068号に開示され
ている。これらの特許に開示されているように、切断し
た粒子は不規則な形の外表面、引き裂き部分、及びぎざ
ぎざの端部を有する。この切断工程は発泡ビーズの表面
上に実質的な数の気泡を開口させ、これによつてセメン
ト質結合剤の気泡構造への浸入を可能にし、そして結合
剤と粒子間により合一的な混合を付与しうる。
発泡粒子を切断し且つ切断した粒子を、セメント粒
子、砂、石こう粒子などを含んでなつていてより粒状ス
ラリーと混合することは公知である。例えば米国特許第
3,630,820号及び第4,100,242号に議論するように、十分
な数の気泡にスラリーが侵入するならば、粒子の浮力は
減じ、斯くしてスラリーの高粘度が粒子の浮力を妨害す
る。
切断したポリスチレン粒子は好ましくは約１〜約５重
量％の濃度で使用される。これらの濃度は優秀な火炎保
護を与えるポンプ輸送可能な非集合性の均一スラリーに
対して好適である。切断したポリスチレンの密度は好ま
しくは約0.2〜0.6ポンド／立方フイート、更に好ましく
は約0.3〜0.5pcfの範囲である。好ましくは粒子寸法は
最大寸法において1/4インチ以下である。
石こう結合剤を、切断したポリスチレン集合体と共に
用いることは一般に好適である。石こうは比較的低量で
例えば60重量％の少量で使用しうるけれど、組成物の全
重量に基づいて少くとも75重量％で用いることが一般に
好適であり、更に好ましくは少くとも85重量％である。
耐燃性組成物の繊維成分は有機又は無機のいずれであ
つてもよい。好ましくは繊維成分は、米国特許第3,719,
513号及び第3,839,059号に記述されている如き高湿潤か
さ高さの有機繊維好ましくはセルロース及び強化材とな
る無機繊維好ましくはガラス繊維の混合物である。組成
物中の繊維成分の全量は、好ましくは約４〜20重量％の
範囲である。特に好適な組成物は、高湿潤かさ高さのセ
ルロース繊維約２〜10重量％及びガラス繊維約0.1〜２
重量％を含んでなる。これらの特に好適な繊維装填物は
分離しないで容易にポンプ輸送しうる且つ高収量で配置
しうる最適な組成物を提供する。
本発明の組成物に使用しうる発泡剤又は空気随伴剤は
技術的に良く知られている。スルホン化モノグリセリ
ド、アルキルアリールスルホン酸ナトリウム、ラルリル
硫酸ナトリウム及びα−オレフインスルホン酸ナトリウ
ムのような良く知られた物質は、所望の密度及びポンプ
輸送性のスラリーを提供するのに適当な量で使用するこ
とができる。乾燥発泡剤は水の添加前に乾燥組成物中に
混入することができ、一方乾燥及び液体剤はスラリー化
した組成物に添加しうる。空気随伴剤の好適な量は約0.
1〜0.5重量％である。
上述した固化の促進及び収量の増加のほかに、本発明
の方法はいくつかほかの利点を提供する： 1.迅速な固化は多層を短時間で連続して適用することを
可能にし、斯くして適用工程に実質的に増大した効率を
提供する。
2.組成物が基材から落下する傾向がかなり減少する。こ
れは混合物を調製する際により多くの水を使用すること
を可能にし、更なる収量の増大をもたらす。更にある用
途では、より厚い層が適用でき、多層の必要性が減ぜら
れ、或いはなくなる。
3.固化組成物は、促進されていない組成物と対比しうる
密度において、それよりも高強度及び耐摩耗性を有する
ことが発見された。
4.固化組成物の与えられた密度において、より高い熱効
果が得られる。
5.本方法によつて与えられる迅速な固化又は収量増加は
混合物の他の成分の種類及び量に関してかなりの柔軟性
を与えうる。１つの例として、切断したポリスチレン集
合体を含む組成物の収量又は接着にある用途において完
全には満足しえないかも知れない。本方法によつて提供
される収量の増加及び接着は従つてこの特別な集合体の
より満足しうる利用を提供する。
次の実施例は本発明を更に例示するが、それは単なる
例示であり、本発明を限定するものと見なすべきでな
い。
実施例１ 次の成分を乾式混合することによつて、ポンプで輸送
しうる石こうに基づく耐燃性組成物を製造した。 成 分 重量％ 石こう 89.8 切断した膨張ポリスチレン （密度0.8ポンド／立方フイート） 2.7 セルロース繊維 6.7 ガラス繊維 0.5 空気随伴剤 0.2 混合物に用いた石こうは、強力な蛋白質性固化遅延剤
及び１％より多い炭酸カルシウムを含有した。乾燥組成
物を1.4:1の水：乾燥混合物の比において水と混合し、
約８時間の固化時間を有するスラリーとした。
このスラリーを約150立方フイート／時の速度で、加
圧空気入口を備えた吹き付けノズルにポンプで輸送し
た。ノズルから約15フイートの地点に、促進剤供給導管
を、該輸送導管に分岐させた。硫酸アルミニウム（ミヨ
ウバン）の30％団体水溶液を、この供給導管を通してポ
ンプで輸送し、空気流中に導入した。次いで得られた空
気／促進剤混合物を空気導入口を通してスラリー中に導
入し、スラリーを霧状にし且つ吹きつけた。ミヨウバン
溶液の流速を変えて0.75〜1.25％の濃度とした。このミ
ヨウバンの添加速度は約７〜９分の固化時間をもたらし
た。
スラリーを約3/4インチの厚さまでスチール製Ｉ字ビ
ーム上に吹き付けた。全コーテイングは基材に完全に付
着し、一方ミヨウバンを含まない組成物の従来法による
3/4インチの厚さのコーテイング部分は時に基材から落
下した。次いでコーテイングの厚さはを1 1/2インチま
で増したが、いずれの落下も起こらなかつた。ミヨウバ
ンの注入を停止した時、厚さ1 1/2インチのコーテイン
グの大部分は基材から落下した。
ミヨウバンで促進した組成物の乾燥密度は、ミヨウバ
ンを含まない組成物の25.2ポンド／立方フイート（pc
f）に比べて23.6pcfであつた。ミヨウバンの注入によつ
て7.4％の収量増加が達成された、即ちミヨウバンを含
む固化及び乾燥した組成物の収量は、ミヨウバンを含ま
ない組成物の0.54ボード・フイート／ポンド（bd.ft./l
b）に比して0.58bd.ft./lbであつた。
更なる試験において、水：乾燥混合物の比を1:5に増
加させ、この組成物を１インチ以上の厚さまで吹き付け
た。ミヨウバンを上述の濃度で含有する適用した組成物
は完全に付着したままであつた。ミヨウバンの添加を停
止した時、適用した耐燃性物の大きな部分がスチールか
ら落下した。この高い水：石こう比での密度は22.4pcf
であり、収量は更に0.6bd.ft./lbまで増大した。
実施例２ 実施例１に記述した如き乾燥混合物から製造した固化
遅延のポンプで輸送しうるスラリーを用い且つ炭酸カル
シウムを添加し又は添加しないで種々の量のミヨウバン
を用いることにより一連の試験を行なつた。ミヨウバン
を霧状化空気で耐燃性スラリー中に導入し、スチール基
材上に吹きつけた。固化時間、密度、及び収量を決定
し、第１表に呈示する。固化時間は混合物の温度を監視
し、そして石こうの結晶化と固化を明示する鋭い温度上
昇が起こる温度を測定することによつて決定した。
第１表の結果は、炭酸カルシウムの添加によつて得ら
れる増大した収量を例示する。促進された固化時間は炭
酸カルシウムの添加によつて影響されなかつた。
実施例３ 実施例１に記述したような乾燥混合物から製造したポ
ンプ輸送しうるスラリーへのミヨウバン及び炭酸カルシ
ウムの添加量を変えて、pHに及ぼす影響を決定した。ミ
ヨウバンの添加直後（初期pH）及びミヨウバンの添加か
ら24及び72時間後のpHを決定した。試験結果を第２表に
示す。
第２表の結果は、添加した炭酸カルシウムがpHの上昇
速度を促進することができ且つ高いpH値を与えるという
ことを示す。炭酸カルシウムの添加は、より高いミヨウ
バン濃度において特に有利である。
実施例４ 実施例１に記述したような乾燥混合物を用いてポンプ
で輸送しうる耐燃性スラリーを製造した。このスラリー
に、第３表に示す濃度でミヨウバン及び炭酸カルシウム
を添加した。水：石こうの比及びスラリーを吹き付ける
ために用いる霧状化空気圧を第３表に示すように変え
て、各種の組成物に対して比較的「高い」及び「低い」
密度を与えた。水の添加前に炭酸カルシウムを乾燥混合
物に添加した。ミヨウバンを霧状化空気流中に導入し、
そして実施例１に記述したものと同様の方法により吹き
付けノズルにおいてスラリー中に注入した。各組成物を
熱い回いたスチール板状に吹き付け、固化させ、次いで
室温で４日間乾燥し、そして更に120゜Fの炉内で24時間
乾燥した。
次いでコーテイングを、耐摩耗性、硬度、及び結合強
度に間して試験した。耐摩耗性はガードナー（Gardne
r）塗料摩耗試験機を用いて125回のサイクルで測定し
た。各コーテイングから失なわれるグラム単位での量を
第４表に表わす。硬度はソイル・テスト社（Soil Test
Inc.）CT−421型ペネトロメータ（penetrometer）を用
い、1/4インチの侵入深さに対して決定した。硬度のポ
ンド／平方インチの単位での測定結果も第４表に表わ
す。結合強度はコーテイングした板から直径2 1/2イン
チの円板を切りとり、同様の寸法の木の円板を前者の円
板の表と裏（耐燃性及び金属）の表面にエポキシ接着剤
でくつつけ、この木の円板をインストロン（Instron）
試験機にとりつけ、そして耐燃性物の接着又は付着降伏
に必要とされる力を測定することにより決定した。（一
般には、接着及び付着降伏の組合せを観察した）。ポン
ド／平方フイートの単位での結合強度（力）の測定値も
第４表に示す。
実施例５ 次の成分を乾燥混合することによりポンプで輸送しう
る耐燃性組成物を製造した： 成 分 重量％ 石こう 68.4 膨張したバーミキユライト 26.3 セルロース繊維 4.8 ガラス繊維 0.4 空気随伴剤 0.1 混合物に用いた石こうは強力な蛋白質の固化遅延剤及
び約6.5％の炭酸カルシウムを含有した。乾燥混合物
を、1.9:1の水：乾燥混合物比において水と混合した。
このスラリーを実施例１に記述した種類に吹き付けノズ
ルへポンプ輸送した。ミヨウバンの40％固化水溶液は、
ノズルの約２フイート上流の地点において霧状化空気供
給導管中に導入した。次いで空気／促進剤混合物を用い
て実施例１における如く吹き付けを行なつた。ミヨウバ
ン溶液の流速を調和させてスラリー中のミヨウバン濃度
を約1.8％にし、約８〜10分の固化時間を付与した。
このスラリーを、約10分間の間隔で３回通過させるこ
とにより、全厚さ約２インチまでスチール製Ｉ字ビーム
上に吹きつけた。比較のために、吹きつけ操作の一部
を、ミヨウバンの注入なしに行なつた。ミヨウバンを含
む及び含まない各組成物の約25の試料を、ある日数間に
わたつていろいろな場所から取り、実験室炉内で約120
゜F下に乾燥し、そして密度及び収量の測定のために用
いた。ミヨウバンを含まない組成物の平均密度は22.8pc
fであり、一方ミヨウバンで促進された組成物は19.9pcf
の平均密度を有した。ミヨウバンで促進された耐燃剤の
平均収量は、ミヨウバンを含まない耐燃剤試料の0.58b
d.ft/lbに比べて0.66bd.ft/lbであつた。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の耐燃剤適用系の線図であり；そして 第２図は第１図に示した系で使用しうる吹き付けノズル
の線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 22:14 24:04 22:10） 111:28 (72)発明者 スーザン・エム・コンロイ アメリカ合衆国マサチユセツツ州02174 アーリントン・ウオルドロード 32 (56)参考文献 特開 昭57−183339（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−146959（ＪＰ，Ａ)

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】プラスター・オブ・パリス、石こう、ポル
    トランドセメント、アルミニウム系セメント及びポツゾ
    ランセメントより成る群から選ばれる水硬セメント結合
    剤、固化遅延剤並びに少くとも約0.5％の塩基性物質を
    含んでなる水硬セメントに基づく耐燃性組成物のスラリ
    ーを吹き付けノズルに輸送し； 酸性固化促進剤を、該ノズルへのごく近傍において該ス
    ラリー中に導入し；そして 該スラリーを基材上に吹き付ける、 工程を含んでなり、斯くして、（ａ）該スラリーの固化
    が促進され、（ｂ）該塩基性物質と該固化促進剤とが該
    スラリーの促進された固化の前に反応して収量の増加及
    び12〜25ポンド／立方フィートなる組成物固化後の密度
    がもたらされる、ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】加圧空気を該スラリー中に導入して、その
    霧状化及び吹き付けを行なうことを更に含んでなる特許
    請求の範囲第１項記載の方法。
  3. 【請求項３】該加圧空気が固化促進剤を含む特許請求の
    範囲第２項記載の方法。
  4. 【請求項４】該固化促進剤を液体として又は溶液形で該
    スラリー中に導入し且つその該スラリーへの導入前に霧
    状にする特許請求の範囲第１項記載の方法。
  5. 【請求項５】該固化促進剤を、該スラリーの固化時間を
    約15分以下まで減ずるような量でそれに導入する特許請
    求の範囲第１項記載の方法。
  6. 【請求項６】該固化促進剤が硫酸アルミニウムである特
    許請求の範囲第１項記載の方法。
  7. 【請求項７】該固化促進剤を、約0.1〜20％の該固化促
    進剤濃度を与える速度で該スラリー中に導入する特許請
    求の範囲第１項記載の方法。
  8. 【請求項８】該難燃性組成物が塩基性物質を約２〜25％
    含有する特許請求の範囲第１項記載の方法。
  9. 【請求項９】該結合剤が石こうであり且つ該塩基性物質
    が炭酸塩又は炭酸水素塩である特許請求の範囲第１項記
    載の方法。
  10. 【請求項１０】該塩基性物質を、炭酸カルシウム、炭酸
    ナトリウム、又は炭酸水素ナトリウムからなる群から選
    択する特許請求の範囲第１項記載の方法。
  11. 【請求項１１】該組成物が添加された塩基性物質を含有
    する特許請求の範囲第１項記載の方法。
  12. 【請求項１２】該組成物が該添加された塩基性物質を約
    0.1〜10％含有する特許請求の範囲第11項記載の方法。
  13. 【請求項１３】該塩基性物質を、炭酸カルシウム、炭酸
    ナトリウム、又は炭酸水素ナトリウムからなる群から選
    択する特許請求の範囲第11項記載の方法。
  14. 【請求項１４】該収量の増加が約５〜30％である特許請
    求の範囲第１項記載の方法。
  15. 【請求項１５】該スラリーが切断したポリスチレン集合
    体を更に含有する特許請求の範囲第１項記載の方法。
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