JP2857453B2

JP2857453B2 - 防火塗料

Info

Publication number: JP2857453B2
Application number: JP2042221A
Authority: JP
Inventors: 一巳伊藤; 二三夫会田; 悦雄細川
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1990-02-22
Filing date: 1990-02-22
Publication date: 1999-02-17
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: JPH03244674A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、建築物や布設ケーブルの表面などに塗布し
て、火災時の延焼を防止する防火塗料の改良に関する。

（従来の技術）従来、建築物の壁や床、またトンネル内や地中に布設
されたケーブルなどにおいては、火災発生時の延焼をく
いとめる目的で防火性の塗料をその表面や内部に塗布し
防火塗膜を形成することが行われている。

このような防火塗料としては、エチレン−酢酸ビニル
共重合体（EVA）やエチレン−エチルアクリレート（EE
A）、ポリクロロプレンなど各種樹脂のエマルジョンや
ゴムラテックスをベースとして、これに水和金属化合物
やリン系、ハロゲン系難燃剤とその他の添加剤を添加し
て粘度調整したものが使用されてきた。

しかしながら、これらの防火塗料により形成された塗
膜は、鼠、もぐら、白蟻などの有害動物により損傷を受
けて剥離してしまうという問題があった。また、湿度の
高い環境においては、塗膜表面にかびが発生するという
問題もあった。

そこで、例えば防かび剤として有機ひ素化合物、防鼠
剤としてシクロヘキシミド、防蟻剤として有機ピリフォ
ス化合物といった公知の有害生物忌避剤を防火塗料に添
加して使用することが行われている。しかし、このよう
な有害生物忌避剤は、特定の１種類の生物に対しての忌
避効果しか有しいないため、例えば鼠ともぐらと白蟻と
いうように複数の生物による被害が発生する場合に対応
できないという欠点がある。また、これらの有害生物忌
避剤による忌避効果は長期間に亘って持続しないという
問題も生じている。さらに、塗料の塗布作業時における
人体への影響や環境汚染の問題も懸念されている。

（発明が解決しようとする課題）以上の点に鑑みて、本発明は鼠や白蟻など複数の有害
生物に対する忌避効果に優れ、しかも効果の持続期間を
大幅に長期化し、また人畜に無害であり、環境を汚染す
ることのない防火塗料を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明は即ち、樹脂エマルジョンを固形分で10〜40重
量％と、難燃剤30〜70重量％と、テルペノイドモノマー
とテルペノイド低重合体の混和物、あるいは、テルペノ
イドモノマーまたはテルペノイド低重合体から選ばれた
１種または２種を封入したマイクロカプセルからなるテ
ルペノイド系動物忌避剤0.1〜20重量％とを混合してな
ることを特徴とする防火塗料に関する。

本発明における樹脂エマルジョンとしては、EVAやEE
A、エチレン−メチルアクリレート（EMA）、クロロプレ
ン共重合体などの公知の樹脂エマルジョンやゴムラテッ
クスが使用できる。特にEEAやEMAなどのアクリル系のも
のは耐水性に優れていて好ましい。アクリル系エマルジ
ョンとしては、例えばポリトロンZ130（旭化成株式会社
製商品名）などがある。これらの樹脂エマルジョンに
おける樹脂分濃度はおよそ40重量％以上が望ましく、樹
脂分がこれより少ないと、塗料が乾燥固化するまでの間
にだれ落ちてしまうことがある。また、樹脂エマルジョ
ンは水分散系のものと有機溶剤分散系のもののいずれも
使用できるが、トンネル内などの密閉空間においては作
業安全の点などから水分散系の方が好ましい。

本発明における難燃剤は、デカブロモジフェニルエー
テルを初めとするハロゲン系難燃剤、水酸化アルミニウ
ムなどの水和金属化合物、赤りん、その他ほう酸亜鉛や
三酸化アンチモンなどの難燃助剤など特に制限なく使用
することができる。

さらに、本発明においては、テルペノイド系動物忌避
剤を使用することにより長期に亘って鼠や白蟻など複数
の有害生物に対する優れた有害生物忌避効果を発揮し、
また安全性も大幅に向上させることができる。ここで、
テルペノイド系動物忌避剤とは、テルペノイドモノマー
とテルペノイド低重合体の混和物、あるいは、テルペノ
イドモノマーまたはテルペノイド低重合体またはテルペ
ノイドモノマーとテルペノイド低重合体の混和物を無機
多孔質基体に封入したマイクロカプセルなどを意味す
る。ここでテルペノイド低重合体とは、テルペノイドモ
ノマーとテルペノイド化合物以外のものとの低共重合体
をも含む。

テルペノイドモノマーとは、植物の水蒸気蒸留によっ
て得られる植物精油または樹脂ゴム質に含まれる一群の
化合物であり、その本質はイソプレン２個またはそれ以
上を含むもので炭素数10個（C₅×２）のモノテルペノイ
ド、炭素数15個（C₅×３）のセスキテルペノイド、炭素
数20個（C₅×４）のジテルペノイド、炭素数30個（C₅×
６）のトリテルペノイドはいずれも使用可能である。こ
れらのテルペノイドモノマーは植物の芳香、精油成分で
あり、自然サイクルにまったく影響を与えない物質であ
り、従って人畜無害である。

本発明に使用可能なテルペノイドモノマーの具体例と
しては、β−ミルセン（C₁₀H₁₆）、アロオシメン（C₁₀H
₁₆）、シトラール（C₁₀H₁₆O）、リナロール（C₁₀H
₁₆O）、リモネン（C₁₀H₁₆）、ジペンテン（C₁₀H₁₆）、
テルピネン（C₁₀H₁₆）、テルピネオール（C₁₀H₁₈O）、
アネトール（C₁₀H₁₂O）、ピネン（C₁₀H₁₆）、ノポール
（C₁₀H₁₉O）、カンフェン（C₁₀H₁₆）、ノピルアセテー
ト（C₁₃H₂₁O₂）、イソボルニルアセテート（C₁₂H₂₀O₂）
等がある。

また、本発明においてはこれらのテルペノイドモノマ
ーの重量平均分子量1000以下、重合度２〜７量体程度の
低重合体または低共重合体も使用できる。これらの低重
合体または低共重合体はモノマーに比べて忌避効果がよ
り長期にわたって持続するので、モノマーと併用して使
用すればモノマーのみを使用するのに比べてより効果的
である。

また、本発明においてはこれらのテルペノイド系動物
忌避剤の他に、忌避効果の持続性をさらに高める目的で
保留剤を併用することができる。保留剤としては、多価
アルコール（グリセリン、プロピレンアルコール、ソル
ビトール、ポリエチレングリコールなど）、糖類（ショ
糖、乳糖、ブドウ糖など）、フタル酸ジエチル、安息香
酸ベンジルなどがある。

本発明においては上述のテルペノイド系動物忌避剤
（または必要に応じて上記保留剤を混合したもの）を、
そのまま塗料に添加することもできるが、シリカ粉、炭
酸カルシウム、ゼオライト等の無機多孔質基体に封入し
て粒径0.1〜500μｍ程度のマイクロカプセルとしてから
塗料に添加することもできる。無機多孔質基体として使
用できる無機材料を例示すると、アルカリ土類金属炭酸
塩（炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム
など）、アルカリ土類金属珪酸塩（珪酸カルシウム、珪
酸バリウム、珪酸マグネシウムなど）、金属酸化物（シ
リカ、酸化コバルト、酸化ニッケル）、金属炭酸塩（炭
酸コバルト、炭酸ニッケル、塩基性炭酸銅など）、金属
（コバルト、ニッケル、銅など）などがあげられる。マ
イクロカプセルは、例えば界面反応法により形成された
中空球状で20〜1000オングストロームの微細孔を有する
無機多孔質壁材と、テルペノイドモノマーおよび／また
はその低重合体とを混合した後に減圧し、あるいは減圧
しながら混合し、その後常圧に戻す方法で製造すること
ができる。また、多孔質化された中実球状の無機多孔質
基体に、上記テルペノイドを封入することにより製造す
ることもできる。あるいはこれらの無機多孔質基体とテ
ルペノイド成分とを混合放置して、成分を基体に含浸さ
せることによっても製造できる。なお、テルペノイド成
分は酢酸エチルやアセトンなどの低沸点溶剤で希釈して
使用しても良い。この場合は、テルペノイド成分を封入
後に温度かけて溶剤を除去するようにする。

このようにしてマイクロカプセル化を行えば、外気へ
の忌避剤の溶出時間は大幅に延長され、忌避効果は長期
に亘って持続される。また、上記テルペノイド成分のう
ちモノマーのみを使用する場合には、マイクロカプセル
化によってその効果の持続は大幅に改善される。

本発明の防火塗料は、これらの各成分を、樹脂エマル
ジョンを固形分で10〜40重量％と、難燃剤30〜70重量％
と、テルペノイド系動物忌避剤0.1〜20重量％の割合で
添加混合して得られる。各成分の配合量がこの範囲を外
れると、得られる塗膜の機械的強度、難燃性、有害生物
忌避効果の低下などが生じるので望ましくない。

なお、本発明においては上述の各成分のほかに有機系
難燃繊維の一種であるカイノール（登録商標）繊維、セ
ラミック繊維、有機カーボン繊維（例えば、東邦レーヨ
ン株式会社製の商品名パイロメックス）などの繊維を少
量添加すれば塗料のだれ落ちを大幅に改善することがで
きる。また、塗料の粘度調整剤として水や澱粉を、塗膜
の低温特性の改善のためにエチレングリコールなどを適
宜添加しても良い。

このようにして得られた本発明の防火塗料は、建築構
造物や布設ケーブルなどに常温で1mm厚さ程度に塗布
し、自然乾燥により固化して防火塗膜を形成することが
できる。

（作用）本発明の防火塗料は、植物などから抽出されるテルペ
ノイドモノマーとテルペノイド低重合体の混合物を有害
生物忌避剤として用いているので、鼠や蟻やかびに対し
て優れた忌避効果を有するが、人畜無害で安全性は極め
て高く、周辺環境を汚染する恐れもない。

さらに、テルペノイドモノマーの低重合体は効果の持
続性が高く、これを使用すれば、より長期に亘って忌避
効果が発揮される。

またテルペノイドモノマーとテルペノイド低重合体の
混和物を封入してマイクロカプセルとすれば、さらに効
果は持続され、この場合にはテルペノイドモノマーのみ
を用いても効果は充分に長期に亘って発揮される。

（実施例）本発明の実施例について説明する。

まず、次の４種類のマイクロカプセルを作成した。

［MC−A1］シリカよりなる中実球状の多孔質基体に、テルペノイ
ドモノマーとしてアロオシメン：α−テルピネオール：
セスキテルペンを4:1:5の割合で封入した。なお、テル
ペノイド成分はマイクロカプセル全体の75重量％であっ
た。

［MC−A2］シリカよりなる中実球状の多孔質基体に、テルペノイ
ドモノマー：テルペノイド低重合体を7:3の割合で混合
したテルペノイド成分をマイクロカプセル全体の75重量
％封入した。なお、テルペノイドモノマーはアロオシメ
ン：α−テルピネオール：セスキテルペンを4:1:5の割
合で、またテルペノイド低重合体はアロオシメンダイマ
ーとアロオシメントリマーを1:1の割合で用いた。

［MC−B1］シリカよりなる中空球状で20〜1000オングストローム
の微細孔を有する多孔質壁材の内部にMC−A1と同様のテ
ルペノイド成分を75重量％封入した。

［MC−B2］シリカよりなる中空球状で20〜1000オングストローム
の微細孔を有する多孔質壁材の内部にMC−A2と同様のテ
ルペノイド成分を75重量％封入した。

これらのマイクロカプセルを表に示す配合で塗料に添
加混合して水中生物忌避塗料を得た。

実施例１〜12 表に示す配合で、各成分を10のニーダーで混合し20
分撹拌して防火塗料を製造した。なお、テルペノイド低
重合体としてはアロオシメンの２量体（ダイマー）と３
量体（トリマー）を用いた。

次に、得られた塗料を30cm×30cm×0.05mm厚さのポリ
エステルフィルムの片面に塗布し、60℃で３日間乾燥固
化して約1mm厚さの塗膜を形成して試験体を得た。これ
を用いて酸素指数の測定および次の試験を行った。

発煙量…ASTM Ｅ 662に準拠した。

耐水性…試験体を70℃で５日間水中に浸漬した後の状態
を調べた。

耐かび試験…シャーレに寒天培地を敷き詰め、その上に
試験体を置いて混合菌を均一に散布してその発育状況を
４週間観察し、かびが生え始めるまでの日数を測定し
た。なお、混合菌は、アルペルギルスニゲル、ペニシリ
ウムシトリナム、リゾープスストロニフェル、クラド
スポリウムクラドスポリオイデス、ケトミウムグロボ
スムの５種の混合菌を用いた。

防鼠試験…ケージ内にドブネズミ１匹と餌と試験体を入
れて１週間観察し、試験体に鼠のかじり跡が着くまでの
日数を測定した。

防蟻試験…容器内に白蟻100匹と餌（黒松）と試験体を
入れて４週間観察し、次のＡ〜Ｅの５段階評価を行っ
た。

Ａ…試験体には蟻土が付くのみで食害無し。

Ｂ…試験体のエッジ部分にわずかに食害の跡が見られ
る。

Ｃ…試験体のエッジ部分を基点として食害が進行して
いる。

Ｄ…試験体の中央付近にも食害の跡が見られる。

Ｅ…試験体のほぼ全域にわたって食害の跡が見られ
る。

これらの結果を表に示す。

比較例１〜６比較として、テルペノイドモノマーのみを配合した例
（比較例１）、難燃剤の配合量が過少の例（比較例２、
３）、テルペノイド系動物忌避剤を添加しない例（比較
例４）、テルペノイド系動物忌避剤の代わりに公知の防
蟻剤、防鼠剤、防かび剤を配合した例（比較例５、６）
について、実施例１と同様に試験した。結果を表に示
す。

（発明の効果）以上、本発明の防火塗料は、優れた難燃性を有しなが
ら、人畜無害で安全性が高く、また鼠や蟻など複数の有
害生物に対して高い忌避効果を長期に亘って発揮し、効
果の持続性を大幅に向上させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０９Ｄ 133/04 Ｃ０９Ｄ 133/04 Ｈ０１Ｂ 7/28 Ｈ０１Ｂ 7/28 Ｄ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂エマルジョンを固形分で10〜40重量％
と、難燃剤30〜70重量％と、テルペノイドモノマーとテ
ルペノイド低重合体の混和物からなるテルペノイド系動
物忌避剤0.1〜20重量％とを混合してなることを特徴と
する防火塗料。
【請求項２】樹脂エマルジョンを固形分で10〜40重量％
と、難燃剤30〜70重量％と、テルペノイドモノマーまた
はテルペノイド低重合体から選ばれた１種または２種を
封入したマイクロカプセルからなるテルペノイド系動物
忌避剤0.1〜20重量％とを混合してなることを特徴とす
る防火塗料。