JP4116695B2

JP4116695B2 - Fireproof spray material

Info

Publication number: JP4116695B2
Application number: JP14683198A
Authority: JP
Inventors: 幸治西牟田; 浩丸井; 敏二池島; 泰正田中
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2018-05-28
Also published as: JPH11335180A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物の壁面や天井面等に施工される防火吹付け材に係り、特に施工時には高い流動性が得られ、また施工後は、種々の下地材に対して良好な付着性を有するとともに、高い揺変性により垂れを防止することができる厚塗りの防火吹付け材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、構造物の壁面や天井面等の仕上げ塗材として、バーミキュライトやパーライトを用いることにより断熱性，防火性および吸音性等を持たせるようにした吹付け材は一般に知られている。例えば、特開平４−３４２９８号公報には、セメント３０〜５０重量％と、パーライト１０〜４０重量％と、バーミキュライト２０〜３０重量％と、残部が増粘剤とからなる混合物に水を加えて混練した断熱吹付け材が示されており、また特開平５−３１９９４２号公報には、バーミキュライト，セメントおよび分散剤を主成分とし、増粘剤としてアルカリゲネスが産出する微生物発酵多糖類を含有させた断熱・耐火性吹付け材が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の防火吹付け材においては、前述のように断熱性および防火性等を向上させるためにパーライトあるいはバーミキュライトを骨材として使用しているが、バーミキュライトを多量に使用すると、吹付け時の骨材の跳ね返りが多く作業性が悪くなるという問題があり、またパーライトは、均一に混練する過程で微粉化して粘度を上昇させ、流動抵抗が大きくなって流動性が悪くなり、モルタルポンプ等を用いて圧送する際に３０ｍ程度しか圧送できないとともに、固形成分の分離が生じて均一な塗布物を得ることができないという問題がある。
【０００４】
そこで、流動性を向上させるため従来は、前述のように、微生物発酵多糖類等の分散性解膠化剤を添加したり、あるいは防火吹付け材に多量の水を添加するようにしているが、分散性解膠化剤を用いる前者は、固形成分の分離防止効果が必ずしも充分に得られるとは云えない等の問題があり、また多量の水を添加する後者は、下地材への付着性が悪くなるとともに、下地材に塗布された塗布物が垂れ易くなり、また塗布物が硬化した際に充分な強度が得られない等の問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる現況に鑑みなされたもので、流動性を高めて低圧での長距離圧送を可能とし、作業性を大幅に向上させることができるとともに、固形成分の分離を防止して均一な塗布物を得ることができる低コストの防火吹付け材を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の他の目的は、高い揺変性を確保して塗布物の垂れを防止できるとともに、塗布物が硬化した際に充分な強度が得られる防火吹付け材を提供するにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、厚塗りが可能となるとともに、従来付着性の点で問題があったウレタンフォーム等に対しても、プライマを用いることなく充分な付着力を確保することができる防火吹付け材を提供するにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、仕上げ塗材としての塗り上がり外観性を大幅に向上させることができる防火吹付け材を提供するにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、流動性，揺変性および付着性等の性能を維持しつつ水性エマルションの使用量を低減させ、経済性を向上させることができる防火吹付け材を提供するにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、使用目的に合わせて自由に着色することができる防火吹付け材を提供することにより、意匠性に富んだ塗布面が得られるようにするにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記目的を達成できる防火吹付け材につき種々の検討を重ねた結果、無機弾性粒状骨材および無機発泡粒に加えて、これらとは性能を異にする軽量球状骨材を水性エマルションおよび増粘剤とともに特定の配合割合でセメントに配合したプレミックス材を用いればよいことを見出し、防火吹付け材に関する本発明を完成させた。
【００１２】
すなわち本発明は、セメントと３種類の軽量骨材と増粘剤とからなるプレミックス材に水性エマルションを添加してなる防火吹付け材であって、前記プレミックス材は、セメントが２０〜７０重量％であり、３種類の軽量骨材は、粒径５ｍｍ以下で嵩比重０．０８〜０．２の無機弾性粒状骨材が５〜３５重量％、粒径０．３〜５ｍｍで嵩比重０．３〜０．８の軽量球状骨材が３〜２０重量％、粒径０．０１〜０．５ｍｍで嵩比重０．０４〜０．２の無機発泡粒が５〜３０重量％であり、増粘剤が０．５〜２．４重量％からなることを特徴とする。
【００１３】
本発明はまた、前記水性エマルションの添加量は、固形分濃度４５％の水性エマルションとして、５〜１０重量％であることを特徴とする。
【００１４】
本発明はまた、水性エマルションとして、アクリル系樹脂またはゴムラテックス系有機高分子の水性エマルションを用いるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
本発明はまた、無機弾性粒状骨材として、バーミキュライトを用いるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
本発明はまた、無機発泡粒として、パーライトを用いるようにしたことを特徴とする。
【００１７】
本発明はまた、軽量球状骨材として、発泡ガラスビーズを用いるようにしたことを特徴とする。
【００１８】
本発明はまた、セメントとして白色セメントを用いるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
本発明はまた、増粘剤として、セルロース系増粘剤，微生物発酵多糖類，またはこれらの組合わせを用いるようにしたことを特徴とする。
【００２０】
本発明はまた、プレミックス材に顔料その他の着色剤を添加するようにしたことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して説明する。
本発明に係る防火吹付け材は、セメント，無機弾性粒状骨材，軽量球状骨材，無機発泡粒，および増粘剤を有するプレミックス材に、水性エマルションおよび必要に応じて適量の水を添加し混練して構成されるものである。
【００２４】
この防火吹付け材で使用可能なセメントとしては、普通ポルトランドセメント，早強ポルトランドセメント等のポルトランドセメント、ジェットセメント等の急硬セメント、あるいは白色セメント等が挙げられるが、短期強度が早強ポルトランドセメントに匹敵し、また優れた耐摩消耗を有し、さらに顔料等の着色剤の添加により好みの色に着色できることから、白色セメントが好ましい。このセメントの配合割合は、プレミックス材に対して、２０〜７０重量％の範囲が好ましい。なお、着色剤としては、例えば酸化鉄系の顔料としての日本ケミタック社製のＮＣカラー（商品名）が用いられる。
【００２５】
また、無機弾性粒状骨材としては、重量が軽く耐熱性，保温性，防音・吸音性，吸水性および通気性に優れたバーミキュライト、ロックウール粒等が挙げられる。この無機弾性粒状骨材は、その粒径が５ｍｍ以下であることが好ましく、また嵩比重は０．０８〜０．２の範囲であることが好ましい。これは、粒径が５ｍｍを超えると、スラリー中での分離が起こり易く、また固化物の強度が部分的に弱くなるからであり、また嵩比重が０．０８を下廻ると、スラリー混合中に分離浮上するからであるとともに、嵩比重が０．２を上廻ると、固化物が固くクラックが発生し易くなり、また特長である断熱性能も落ちるからである。
【００２６】
この無機弾性骨材は、プレミツクス材に対して、１５〜３５重量％の範囲で配合することが好ましい。これは、１５重量％を下廻ると、硬化物が硬くなり易く、断熱性能も低下するからであり、一方３５重量％を上廻ると、骨材の分離が起こり易く、極めて脆い部分のある硬化物となるからである。
【００２７】
また、軽量球状骨材は、流動性の向上およびダレ防止のために添加されるもので、この軽量球状骨材としては、発泡ガラスビーズ，プラスチック発泡体およびセラミックス等が挙げられるが、防火吹付け材をモルタルポンプ等を用いて圧送する際の流動性を向上させることができるとともに、下地材に塗布した際の塗布物の付着性や揺変性を向上させることもできる発泡ガラスビーズが好ましい。この軽量球状骨材は、その粒径が０．３〜５．０ｍｍの範囲であることが好ましく、また嵩比重は０．３〜０．８の範囲であることが好ましい。これは、粒径が０，３ｍｍを下廻ると、スラリーの流動性改善に貢献せず、一方粒径が５．０ｍｍを上廻ると、機械的な剪断に弱く、比重の低下に貢献しないからであり、また嵩比重が０．３を下廻ると、スラリー中での分離が起こり易くなるとともに、嵩比重が０．８を上廻ると、固くなるとともに、軽量化および断熱性の向上に貢献しないからである。
【００２８】
この軽量球状骨材は、プレミックス材に対して、３〜２０重量％の範囲で配合することが好ましい。これは、３重量％を下廻ると流動性改善に貢献せず、モルタルポンプ等を用いた長距離圧送が困難となり、一方２０重量％を上廻ると、脆くなり易いからである。
【００２９】
また、無機発泡粒は、主として断熱性を持たせるために添加される骨材であり、この無機発泡粒としてはパーライト、シラスバルーン等が挙げられる。この無機発泡粒は、その粒径が０．０１〜０．５ｍｍの範囲であることが好ましく、また嵩比重は、０．０４〜０．２の範囲であることが好ましい。これは、粒径が０．０１ｍｍを下廻ると、流動抵抗が拡大するとともに、粒径が０．５ｍｍを上廻ると、混合撹拌に際し粉末化し易いからであり、また嵩比重が０．０４を下廻ると、スラリー中で分離し易く、そのようなものは粒子が弱く崩れ易いからであるとともに、嵩比重が０．２を上廻ると、軽量化に役立たずコストばかりが高くなるからである。
【００３０】
この無機発泡粒は、プレミックス材に対して、５〜３０重量％の範囲で配合することが好ましい。これは、５重量％を下廻ると軽量化に役立たず、一方３０重量％を上廻ると、スラリー中で分離し易く強度上の問題が生じるからである。
【００３１】
この無機発泡粒は、前記軽量球状骨材のプレミックス材への添加により、その破砕，微粉化が防止され、防火吹付け材としての品質および流動性能が維持される。
【００３２】
また、増粘剤は、防火吹付け材の材料分離を防止するとともに、セメントの水和反応を若干遅延させ、また経時の粘度上昇を防止するために添加されるものであり、この増粘剤としては、セルロース系増粘剤，微生物発酵多糖類，あるいはこれらを組合わせたもの等が挙げられ、微生物発酵多糖類としては、例えば武田薬品工業社製のビオポリー（商品名）が用いられる。この増粘剤の添加量は、プレミックス材に対して、０．５〜２．４重量％の範囲となるようにすることが好ましい。これは、０．５重量％未満では添加した効果が得られず、また２．４重量％を超えて添加しても、コストに見合う効果の改善が認められないからである。
【００３３】
さらに、水性エマルションは、ウレタンフォーム，金属，コンクリートあるいはモルタル等からなる下地材との密着性，接着性の向上、および単にモルタル製品の強度向上だけだなく固化物の水分保持，強度増強維持効果の向上を目的として添加されるものであり、この水性エマルションとしては、アクリル系樹脂またはゴムラテックス系有機高分子の水性エマルション等が挙げられ、その添加量は、固形分濃度４５％の水性エマルションとして、５〜１０重量％の範囲とすることが好ましい。これは、５重量％を下廻ると強度上の効果が認められず、また１０重量％を上廻ると不燃材料ではなくなるからである。
【００３４】
以上説明したセメント，無機弾性粒状骨材，軽量球状骨材，無機発泡粒，および増粘剤の各材料は、所定の配合割合で混合されてプレミックス材が製造され、このプレミックス材にはさらに、水性エマルション，水および必要に応じ顔料が添加されてスラリーが製造される。そしてこのスラリーは、モルタル吹付けガン等を用いて下地材表面に吹付けられることになる。
【００３５】
ところで、前記プレミックス材およびスラリーを製造する際の各材料の混合順序あるいは混合方法は、使用するミキサの種類，形状等によっても変わるため、特定することは困難であるが、可及的材料破砕が少なくなる順序，方法を選択することが好ましい。これは、スラリーの吹付けの際にも同様である。
【００３６】
【第１実施例】
本発明者等は、以下の方法により表１および表２に示す各吹付け材を製造し、その品質，性能確認を行なった。そして、表３に示す結果を得た。
【００３７】
なお、表２において、各材料の粒径は、各材料メーカーからの提供資料に拠るものである。
【００３８】
また、表３において、Ｖｉｓ５０ｒｐｍ，Ｖｉｓ５ｒｐｍとは、スラリーの固形分濃度を５０％とした場合の粘度を、Ｂ型回転粘度計を使用し、６号ロータ５０回転／分と５回転／分とでそれぞれ測定した値である。
また、揺変度とは、前記５回転／分の値を５０回転／分の値で除して得られた値である。
また、ハンドガン流動性とは、約２リットルの標準スラリーを調整し、容量５リットルのホッパーを有し直径８ｍｍのノズルチップを装着したハンドガンの中に約１リットルの標準スラリーを入れ、空気圧２ｋｇ／ｃｍ2 で吹付ける。そして、１リットルの標準スラリーを４５秒以内でスプレーできれば「良」、４５秒を上廻れば「不良」として評価したものである。
また、厚３ｍｍ垂れとは、下地材上に標準スラリーを３ｍｍ厚で吹付け、その垂れの状態を目視確認したものである。
また、輸送時分離性とは、内径４０ｍｍ，長さ４０ｍのホースに、水道配管用４０ｍｍ／２５ｍｍのレジューサと内径２５ｍｍ，長さ２０ｍのホースとを接続し、スネークポンプを用いて毎分６リットルの流量で２時間循環させた後に運転を停止させ、レジューサ部分に堆積した固形分の量を測定し、材料分離の有無を評価したものである。
さらに、２時間後流動性とは、調整後のスラリーをそのまま２時間放置した後、Ｂ型回転粘度計６号ロータ５０回転／分で粘度を測定する。そして、その値が３００００ｍＰａ・ｓｅｃ未満であれば「良」、３００００ｍＰａ・ｓｅｃ以上であれば「不良」として評価したものである。
【００３９】
【表１】

【００４０】
【表２】

【００４１】
【表３】

【００４２】

【００４３】
（２）配合割合
表１に示す。
【００４４】
（３）吹付け材の製造
（プレミックス材の製造）
図１に示すように、縦型のリボンブレンダ１に、原料サイロ２から白色セメント３を供給して３０ｒｐｍで撹拌しながら、このリボンブレンダ１に、原料サイロ４からバーミキュライト５を供給して５分間混合した。一方、ヒドロキシプロピルメチルセルロース６，カルボキシメチルセルロース７，および分散性解膠化剤８の内から選択した増粘剤と、発泡ガラスビーズ９とを、原料サイロ２からの白色セメント３とともに予備ブレンダ１０に投入して予め混合しておく。そしてこの混合材１１を、タンク１２からのパーライト１３とともにリボンブレンダ１に投入して１０分間撹拌混合し、数箇所からサンプリングして比重が均一化していることを確認した後、撹拌を継続しながら、防湿加工した紙袋１４にプレミックス材１５を小分けした。
（スラリーの製造）
このようにして製造されたプレミックス材１５を、図２に示すように、必要な水性エマルション１６および水１７とともにモルタルミキサ１８に投入し、約３分間撹拌して均一化したスラリー１９を得た。
【００４５】
（４）施工方法
このようにして得たスラリー１９を、図２に示すように、圧送ポンプ２１，輸送ホース２２およびモルタル吹付けガン２３からなる吹付け設備２０を用いて吹付けた。
なお、圧送ポンプ２１としては、プッツマイスター社製のモルタルスラリー輸送用ポンプ（吐出量６〜１０リットル／分）を用いた。この圧送ポンプ２１は、吐出側にダイアフラム付きの圧力計（フルスケール５０ｋｇ／ｃｍ2 ）２４および圧力リミットスイッチ（図示せず）を備え、圧力が設定値を超えた場合には、ポンプ運転を自動停止し、圧送ポンプ２１および輸送ホース２２を保護するようになっている。
また、輸送ホース２２は、内径が４０ｍｍの第１次ホース（耐圧２５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ）と、内径が２５ｍｍの第２次ホース（耐圧１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ）と、吹付けガン手前数メートルに使用する手元ホース（耐圧１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ）とで構成され、その全長は１００ｍにも達する。
さらに、モルタル吹付けガン２３には輸送ホース２５が接続され、スラリーを霧状にするための圧縮空気（ゲージ圧：５〜７ｋｇ／ｃｍ2 ）が供給されるようになっている。
【００４６】
（５）品質・性能評価
表３からも明らかなように、輸送時の分離防止性能を与えるのに、発泡ガラスビーズの添加が極めて有効であることが確認された。
【００４７】
ここで、表１に示す各実施例の吹付け材が、各比較例の吹付け材に比較して顕著な効果得られたのは、以下の理由によるものと考えられる。
【００４８】
すなわち、ここで使用されている発泡ガラスビーズ９は、中空の独立気泡発泡体で球状をなして充分な強度を有しており、混練中でもまた長距離の輸送を行なっても破損せず、形状並びにその比重を一定に保持している。この発泡ガラスビーズ９は、図３に示すように、その表面がいわゆるガラス状の平滑なものではなく、微妙な凹凸と云うよりは微小な羽毛様の突起９ａを全表面に有している。したがって輸送中には、図４に示すように、層流状態の輸送であっても、発泡ガラスビーズ９がスラリー１９の中で回転運動したり上下動し、スラリー１９を構成する白色セメント３，バーミキュライト５およびパーライト１３等の各成分の混合を援ける働きをし、一方静止状態にあっては、図５に示すように、発泡ガラスビーズ９相互，あるいは他の各構成要素３，５，１３と絡み合ってこれらの沈降を防ぐと同時に、揺変性を向上させる働きを持つからであると考えられる。
【００４９】
【第２実施例】
本発明者等はまた、前記表１の実施例４，実施例５，および実施例６に、日本ケミタック社製の顔料「ＮＣカラー」（商品名）を添加して、表４に示す各吹付け材を製造し、この吹付け材を、下地材表面に吹付けるとともに、吹付けられた吹付け材表面の着色状態を観察した。
【００５０】
【表４】

【００５１】
その結果、実施例１４では鮮やかな赤色の表面が、また実施例１５では濃い目の美しいピンク色の表面が、さらに実施例１６では美麗なクリーム色の表面がそれぞれ得られ、美麗な着色壁面が得られることが確認された。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、無機弾性粒状骨材および無機発泡粒に加え、これらとは性能等を異にする軽量球状骨材を、増粘剤とともに特定の配合割合でセメントに配合してプレミックス材を構成するようにしているので、防火吹付け材の流動性を高めて低圧での長距離圧送を可能とし、作業性を大幅に向上させることができるとともに、固形成分の分離を防止して均一な塗布物を得ることができる。
また、前記プレミックス材に、水性エマルションを添加するようにしているので、下地材との密着性および接着性を向上させることができるとともに、固化物の水分保持および強度増強維持を図り、厚塗りの防火吹付け材を得ることができる。
また、骨材の粒径を、無機弾性粒状骨材が５ｍｍ以下、軽量球状骨材が０．３〜５．０ｍｍ、無機発泡粒が０．０１〜０．５ｍｍとなるようにしているので、高い揺変性を確保して塗布物の垂れを防止できるとともに、塗布物が硬化した際に充分な強度を得ることができる。
さらに、骨材の嵩比重を、無機弾性粒状骨材が０．０８〜０．２、軽量球状骨材が０．３〜０．８、無機発泡粒が０．０４〜０．２となるようにしているので、スラリー中での骨材の分離浮上を抑えつつ、軽量化，断熱性および強度の向上を図ることができる。
【００５４】
本発明はまた、水性エマルションとして、アクリル系樹脂またはゴムラテックス系有機高分子の水性エマルションを用いるようにしているので、下地材がウレタンフォームや金属等であっても、充分な密着性および接着性を確保することができる。
【００５５】
本発明はまた、無機弾性粒状骨材として、バーミキュライトを用いるようにしているので、重量を軽くして塗布物の下地材への付着性を向上させることができるとともに、耐熱性，保温性，防音・吸音性，吸水性および通気性を向上させることができる。
【００５６】
本発明はまた、無機発泡粒として、パーライトを用いるようにしているので、断熱性を向上させることができる。
【００５７】
本発明はまた、軽量球状骨材として、発泡ガラスビーズを用いるようにしているての、防火吹付け材をモルタルポンプ等を用いて圧送する際の流動性を向上させることができるとともに、下地材に塗布した際の塗布物の付着性や揺変性を向上させることができ、また均一な塗布物を得ることができる。また、無機発泡粒の破砕，微粉化を防止して、防火吹付け材としての品質および流動性能を向上させることもできる。
【００５８】
本発明はまた、セメントとして白色セメントを用いるようにしているのでせ、短期強度および耐摩耗性を向上させることができるとともに、自由な着色が可能な白い素地を得ることができる。
【００５９】
本発明はまた、増粘剤として、セルロース系増粘剤，微生物発酵多糖類またはこれらを組合わせたものを用いるようにしているので、防火吹付け材の材料分離を防止することができるとともに、セメントの水和反応を遅延させ、また経時の粘度上昇を防止することができる。
【００６０】
本発明はまた、プレミックス材に顔料その他の着色剤を添加するようにしているので、使用目的に合わせて自由に着色することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプレミックス材の製造方法を示す説明図である。
【図２】図１のプレミックス材を用いたスラリーの製造方法およびこのスラリーを用いた吹付け材の施工方法を示す説明図である。
【図３】発泡ガラスビーズの構造を示す模式図である。
【図４】輸送中における発泡ガラスビーズの働きを示す説明図である。
【図５】静止状態における発泡ガラスビーズの働きを示す説明図である。
【符号の説明】
３白色セメント
５バーミキュライト
９発泡ガラスビーズ
１３パーライト
１９スラリー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fireproof spraying material applied to the wall surface, ceiling surface, etc. of a structure. Particularly, high fluidity is obtained at the time of construction, and good adhesion to various base materials after construction. The present invention relates to a thick fireproof spraying material that can be prevented from sagging due to high thixotropic properties.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, spraying materials that have heat insulation properties, fire resistance properties, sound absorption properties, and the like by using vermiculite or pearlite as a finish coating material for a wall surface or a ceiling surface of a structure are generally known. For example, in JP-A-4-34298, water is added to a mixture composed of 30 to 50% by weight of cement, 10 to 40% by weight of pearlite, 20 to 30% by weight of vermiculite, and the balance being a thickener. A kneaded heat insulating spray material is shown, and JP-A-5-319942 contains vermiculite, cement and a dispersing agent as main components, and a microbially fermented polysaccharide from which alkaligenes is produced as a thickener. Insulation and fireproof spray material is shown.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional fireproof spraying material, as described above, pearlite or vermiculite is used as an aggregate in order to improve heat insulation and fireproofing properties. However, if a large amount of vermiculite is used, the bone at the time of spraying is used. There is a problem that workability worsens due to many rebounds of the material, and pearlite is pulverized in the process of uniformly kneading to increase viscosity, flow resistance increases and fluidity deteriorates, using a mortar pump etc. In addition, there is a problem that only about 30 m can be pumped and the solid component is separated and a uniform coated product cannot be obtained.
[0004]
Therefore, in order to improve fluidity, conventionally, as described above, a dispersible peptizer such as a microbial fermentation polysaccharide is added, or a large amount of water is added to a fireproof spray. However, the former using a dispersible peptizer has a problem that the effect of preventing separation of solid components cannot always be obtained sufficiently, and the latter, in which a large amount of water is added, adheres to the base material. However, there are problems such that the coated material applied to the base material tends to sag and sufficient strength cannot be obtained when the coated material is cured.
[0005]
The present invention has been made in view of the present situation, and can improve the fluidity and enable long-distance pumping at a low pressure, greatly improve the workability, and prevent the separation of the solid components and make it uniform. An object of the present invention is to provide a low-cost fireproof spraying material capable of obtaining a coating.
[0006]
Another object of the present invention is to provide a fireproof spraying material that can ensure high thixotropy and prevent dripping of the coated material, and can obtain sufficient strength when the coated material is cured.
[0007]
Another object of the present invention is to provide a fireproof coating that can be thickly coated and can secure sufficient adhesion without using a primer even for urethane foam or the like that has been problematic in terms of adhesion. To provide spraying material.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a fireproof spraying material that can greatly improve the appearance of the finish as a finish coating material.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a fireproof spraying material capable of reducing the amount of aqueous emulsion used while maintaining performance such as fluidity, thixotropic property and adhesion, and improving the economic efficiency.
[0010]
Still another object of the present invention is to provide a fire-resistant spraying material that can be freely colored according to the purpose of use, so that a coated surface with a rich design can be obtained.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As a result of repeated investigations on fireproof spraying materials that can achieve the above object, the present inventors, in addition to inorganic elastic granular aggregates and inorganic foamed grains, have light weight spherical aggregates that differ in performance from these. It has been found that a premix material blended in cement at a specific blending ratio together with an aqueous emulsion and a thickener may be used, and the present invention relating to a fireproof spraying material has been completed.
[0012]
That is, the present invention is a fire spraying material obtained by adding an aqueous emulsion to a premix material composed of cement, three kinds of lightweight aggregates, and a thickener, and the premix material is made of 20 to 70 cement. percent by weight, 3 types of lightweight aggregate, inorganic elastic particulate aggregate 5 to 35 wt% of the bulk density from 0.08 to 0.2 in particle size 5mm or less, a bulk specific gravity in a particle size 0.3~5mm 3 to 20% by weight of lightweight spherical aggregate of 0.3 to 0.8, 5 to 30% by weight of inorganic foam particles having a particle size of 0.01 to 0.5 mm and a bulk specific gravity of 0.04 to 0.2 The thickener comprises 0.5 to 2.4% by weight .
[0013]
The present invention is also characterized in that the addition amount of the aqueous emulsion is 5 to 10% by weight as an aqueous emulsion having a solid content concentration of 45% .
[0014]
The present invention is also characterized in that an aqueous emulsion of an acrylic resin or rubber latex organic polymer is used as the aqueous emulsion.
[0015]
The present invention is also characterized in that vermiculite is used as the inorganic elastic granular aggregate.
[0016]
The present invention is also characterized in that pearlite is used as the inorganic foamed particles.
[0017]
The present invention is also characterized in that foam glass beads are used as the lightweight spherical aggregate.
[0018]
The present invention is also characterized in that white cement is used as the cement.
[0019]
The present invention is also characterized in that a cellulosic thickener, a microbial fermentation polysaccharide, or a combination thereof is used as the thickener.
[0020]
The present invention is also characterized in that pigments and other colorants are added to the premix material.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the drawings.
The fireproof spraying material according to the present invention is a premix material having cement, inorganic elastic granular aggregate, light-weight spherical aggregate, inorganic foamed grain, and thickener, and an aqueous emulsion and an appropriate amount of water as required. And kneaded.
[0024]
Examples of cement that can be used in this fireproofing spray include normal Portland cement, early-strength Portland cement and other Portland cement, jet cement and other rapid-hardening cements, and white cement. White cement is preferred because it has excellent wear resistance and can be colored to a desired color by adding a colorant such as a pigment. The blending ratio of the cement is preferably in the range of 20 to 70% by weight with respect to the premix material. As the colorant, for example, NC color (trade name) manufactured by Nippon Chemitac Co., Ltd. as an iron oxide pigment is used.
[0025]
Examples of the inorganic elastic granular aggregate include vermiculite and rock wool particles which are light in weight, excellent in heat resistance, heat retention, soundproofing / sound absorption, water absorption and air permeability. The inorganic elastic granular aggregate preferably has a particle size of 5 mm or less and a bulk specific gravity of 0.08 to 0.2. This is because if the particle size exceeds 5 mm, separation in the slurry is likely to occur, and the strength of the solidified product is partially weakened. If the bulk specific gravity is less than 0.08, the slurry is being mixed. This is because when the bulk specific gravity exceeds 0.2, the solidified product is hard and cracks are easily generated, and the heat insulation performance, which is a feature, is also deteriorated.
[0026]
The inorganic elastic aggregate is preferably blended in the range of 15 to 35% by weight with respect to the premix material. This is because if the amount is less than 15% by weight, the cured product tends to be hard and the heat insulating performance is deteriorated. On the other hand, if the amount exceeds 35% by weight, the aggregate is likely to be separated and the hardening is extremely brittle. Because it becomes a thing.
[0027]
The lightweight spherical aggregate is added to improve fluidity and prevent sagging. Examples of the lightweight spherical aggregate include foamed glass beads, plastic foam and ceramics. Foamed glass beads that can improve the fluidity when the material is pumped using a mortar pump or the like and can also improve the adhesion and thixotropy of the applied material when applied to the base material are preferred. The lightweight spherical aggregate preferably has a particle size in the range of 0.3 to 5.0 mm and a bulk specific gravity in the range of 0.3 to 0.8. This is because when the particle size is less than 0.3 mm, it does not contribute to improvement of the fluidity of the slurry, whereas when the particle size exceeds 5.0 mm, it is weak against mechanical shearing and does not contribute to lowering the specific gravity. In addition, when the bulk specific gravity is less than 0.3, separation in the slurry tends to occur, and when the bulk specific gravity exceeds 0.8, it becomes hard and contributes to weight reduction and improvement of heat insulation. Because it does not.
[0028]
This lightweight spherical aggregate is preferably blended in the range of 3 to 20% by weight with respect to the premix material. This is because if it is less than 3% by weight, it does not contribute to improvement of fluidity, and long-distance pumping using a mortar pump or the like becomes difficult, whereas if it exceeds 20% by weight, it tends to become brittle.
[0029]
Further, the inorganic foamed particles are aggregates added mainly to give heat insulation, and examples of the inorganic foamed particles include pearlite and shirasu balloons. The inorganic foamed particles preferably have a particle size in the range of 0.01 to 0.5 mm, and the bulk specific gravity is preferably in the range of 0.04 to 0.2. This is because when the particle size is less than 0.01 mm, the flow resistance is increased, and when the particle size is more than 0.5 mm, the powder is easily powdered during mixing and stirring, and the bulk specific gravity is 0.04. This is because if it falls below, it is easy to separate in the slurry, and such particles are weak and easy to collapse, and if the bulk specific gravity exceeds 0.2, it will not be useful for weight reduction and only the cost will increase. .
[0030]
The inorganic foamed particles are preferably blended in the range of 5 to 30% by weight with respect to the premix material. This is because if it is less than 5% by weight, it does not contribute to weight reduction, while if it exceeds 30% by weight, it is easy to separate in the slurry, causing a problem in strength.
[0031]
By adding the lightweight spherical aggregate to the premix material, the inorganic foamed particles are prevented from being crushed and pulverized, and the quality and flow performance as a fireproof spraying material are maintained.
[0032]
In addition, the thickener is added to prevent material separation of the fireproof spraying material, to slightly delay the hydration reaction of the cement, and to prevent increase in viscosity over time. Examples thereof include cellulosic thickeners, microbial fermentation polysaccharides, or combinations thereof. As the microbial fermentation polysaccharides, for example, Biopoly (trade name) manufactured by Takeda Pharmaceutical Company Limited is used. The addition amount of the thickener is preferably in the range of 0.5 to 2.4% by weight with respect to the premix material. This is because if the amount is less than 0.5% by weight, the added effect cannot be obtained, and even if the amount added exceeds 2.4% by weight, the improvement of the effect corresponding to the cost is not recognized.
[0033]
In addition, water-based emulsions not only improve adhesion and adhesion to base materials made of urethane foam, metal, concrete, mortar, etc., but also not only improve the strength of mortar products, but also retain moisture in solidified products and maintain strength enhancement. This aqueous emulsion is added for the purpose of improvement, and examples of the aqueous emulsion include an aqueous emulsion of an acrylic resin or a rubber latex organic polymer, and the addition amount thereof is an aqueous emulsion having a solid content concentration of 45%. A range of 5 to 10% by weight is preferable. This is because when the amount is less than 5% by weight, no effect on strength is recognized, and when the amount exceeds 10% by weight, it is not a nonflammable material.
[0034]
The above-described cement, inorganic elastic granular aggregate, lightweight spherical aggregate, inorganic foam particles, and thickener are mixed at a predetermined blending ratio to produce a premix material. Furthermore, a slurry is produced by adding an aqueous emulsion, water and, if necessary, a pigment. This slurry is sprayed on the surface of the base material using a mortar spray gun or the like.
[0035]
By the way, the mixing order or mixing method of each material when manufacturing the premix material and the slurry varies depending on the type, shape, etc. of the mixer to be used. It is preferable to select an order and a method in which the number of items decreases. The same applies to the spraying of the slurry.
[0036]
[First embodiment]
The present inventors manufactured each spraying material shown in Table 1 and Table 2 by the following method, and confirmed the quality and performance. And the result shown in Table 3 was obtained.
[0037]
In Table 2, the particle size of each material is based on materials provided by each material manufacturer.
[0038]
In Table 3, Vis 50 rpm and Vis 5 rpm are viscosities when the solid content concentration of the slurry is 50%, using a B-type rotational viscometer, with a No. 6 rotor at 50 rpm and 5 rpm. Each is a measured value.
The fluctuation degree is a value obtained by dividing the value of 5 revolutions / minute by a value of 50 revolutions / minute.
Hand gun fluidity is about 2 liters of standard slurry, about 1 liter of standard slurry is put in a hand gun equipped with a 5 liter capacity hopper and a nozzle tip with a diameter of 8 mm. Spray with cm2. It was evaluated as “good” if 1 liter of standard slurry could be sprayed within 45 seconds, and “bad” if it exceeded 45 seconds.
Moreover, 3 mm thick dripping means that a standard slurry is sprayed with a thickness of 3 mm on a base material, and the sagging state is visually confirmed.
In addition, separation during transportation means that a 40 mm / 25 mm reducer for water pipes and a hose with an inner diameter of 25 mm and a length of 20 m are connected to a hose with an inner diameter of 40 mm and a length of 40 m and a snake pump is used for 6 liters per minute The operation was stopped after circulating at a flow rate of 2 hours, and the amount of solid content deposited on the reducer portion was measured to evaluate the presence or absence of material separation.
Further, the fluidity after 2 hours means that the adjusted slurry is allowed to stand for 2 hours as it is, and then the viscosity is measured at a B-type rotational viscometer No. 6 rotor at 50 rpm. If the value is less than 30000 mPa · sec, it is evaluated as “good”, and if it is 30000 mPa · sec or more, it is evaluated as “bad”.
[0039]
[Table 1]

[0040]
[Table 2]

[0041]
[Table 3]

[0042]

[0043]
(2) Mixing ratio It shows in Table 1.
[0044]
(3) Manufacture of spray material (manufacture of premix material)
As shown in FIG. 1, while supplying white cement 3 from the raw material silo 2 to the vertical ribbon blender 1 and stirring at 30 rpm, the vermiculite 5 is supplied from the raw material silo 4 to the ribbon blender 1 for 5 minutes. Mixed. On the other hand, a thickener selected from hydroxypropylmethylcellulose 6, carboxymethylcellulose 7, and dispersible peptizer 8 and foamed glass beads 9 are added to the spare blender 10 together with the white cement 3 from the raw material silo 2. And mix in advance. Then, the mixed material 11 is put into the ribbon blender 1 together with the pearlite 13 from the tank 12 and stirred and mixed for 10 minutes. After confirming that the specific gravity is uniformed by sampling from several places, the stirring is continued. The premix material 15 was subdivided into a moisture-proof paper bag 14.
(Manufacture of slurry)
As shown in FIG. 2, the premix material 15 produced in this way was put into a mortar mixer 18 together with the necessary aqueous emulsion 16 and water 17 and stirred for about 3 minutes to obtain a uniform slurry 19. .
[0045]
(4) Construction Method As shown in FIG. 2, the slurry 19 obtained in this way was sprayed using a spraying equipment 20 including a pressure pump 21, a transport hose 22, and a mortar spray gun 23.
In addition, as the pressure feed pump 21, a mortar slurry transport pump (discharge amount: 6 to 10 liters / minute) manufactured by Putzmeister was used. This pressure pump 21 is equipped with a pressure gauge (full scale 50 kg / cm 2) 24 and a pressure limit switch (not shown) on the discharge side, and automatically stops the pump operation when the pressure exceeds a set value. Thus, the pressure pump 21 and the transport hose 22 are protected.
Further, the transport hose 22 is used for a primary hose (withstand pressure of 25 kg / cm @ 2 G) having an inner diameter of 40 mm, a secondary hose with an inner diameter of 25 mm (withstand pressure of 10 kg / cm @ 2 G), and several meters before the spray gun. It consists of a hand hose (withstand pressure of 10 kg / cm @ 2 G), and its total length reaches 100 m.
Further, a transport hose 25 is connected to the mortar spray gun 23 so as to supply compressed air (gauge pressure: 5 to 7 kg / cm @ 2) for making the slurry mist.
[0046]
(5) Quality / Performance Evaluation As is clear from Table 3, it was confirmed that the addition of foamed glass beads was extremely effective in providing separation prevention performance during transportation.
[0047]
Here, it is conceivable that the spraying material of each example shown in Table 1 obtained a remarkable effect as compared with the spraying material of each comparative example because of the following reason.
[0048]
That is, the foamed glass beads 9 used here have a spherical shape with a hollow closed-cell foam and have sufficient strength, and are not damaged even during kneading or transporting over long distances. In addition, the specific gravity is kept constant. As shown in FIG. 3, the foamed glass beads 9 have a so-called glass-like smooth surface, and have fine feather-like protrusions 9a on the entire surface rather than subtle irregularities. Accordingly, during transportation, as shown in FIG. 4, even in laminar transportation, the foamed glass beads 9 rotate and move up and down in the slurry 19, and the white cement 3 constituting the slurry 19. In the stationary state, as shown in FIG. 5, each of the foam glass beads 9 or each of the

other components

3, 5, 13 serves to assist mixing of the components such as vermiculite 5 and pearlite 13. This is thought to be because it has the function of improving thixotropy at the same time as preventing the sedimentation by entangled with each other.
[0049]
[Second embodiment]
The present inventors also added a pigment “NC color” (trade name) manufactured by Nippon Chemi-Tac Co., Ltd. to Example 4, Example 5 and Example 6 in Table 1 above. An adhesive material was manufactured, and this spraying material was sprayed on the surface of the base material, and the colored state of the sprayed spraying material surface was observed.
[0050]
[Table 4]

[0051]
As a result, a bright red surface was obtained in Example 14, a beautiful dark pink surface was obtained in Example 15, and a beautiful cream-colored surface was obtained in Example 16, resulting in a beautiful colored wall surface. It was confirmed that it was obtained.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, in addition to inorganic elastic granular aggregates and inorganic foam particles, lightweight spherical aggregates having different performance from these are blended with cement at a specific blending ratio together with a thickener. Since the premix material is configured, the fluidity of the fireproof spraying material can be increased to enable long-distance pumping at low pressure, greatly improving workability and preventing separation of solid components. Thus, a uniform coated product can be obtained.
In addition, since an aqueous emulsion is added to the premix material, the adhesion and adhesion to the base material can be improved, and the moisture content of the solidified product and the strength enhancement can be maintained. The fireproof spray material can be obtained.
In addition, the particle size of the aggregate is set so that the inorganic elastic granular aggregate is 5 mm or less, the lightweight spherical aggregate is 0.3 to 5.0 mm, and the inorganic foamed particles are 0.01 to 0.5 mm. A high thixotropic property can be secured to prevent dripping of the coated material, and sufficient strength can be obtained when the coated material is cured.
Further, the bulk specific gravity of the aggregate is 0.08 to 0.2 for the inorganic elastic granular aggregate, 0.3 to 0.8 for the light spherical aggregate, and 0.04 to 0.2 for the inorganic foamed particle. Therefore, it is possible to reduce weight, improve heat insulation, and improve strength while suppressing separation and floating of the aggregate in the slurry.
[0054]
In the present invention, since an aqueous emulsion of an acrylic resin or rubber latex organic polymer is used as the aqueous emulsion, even if the base material is urethane foam or metal, sufficient adhesion and adhesiveness Can be secured.
[0055]
In the present invention, since vermiculite is used as the inorganic elastic granular aggregate, the weight can be reduced to improve the adhesion of the coated material to the base material, and the heat resistance, heat retention, and sound insulation can be improved. -Sound absorption, water absorption and breathability can be improved.
[0056]
In the present invention, since pearlite is used as the inorganic foamed particles, the heat insulating property can be improved.
[0057]
The present invention is also capable of improving the fluidity when the fireproof spraying material is pumped by using a mortar pump or the like as the lightweight spherical aggregate, and using the foamed glass beads, and the base material. It is possible to improve the adhesion and thixotropic properties of the coated product when it is applied to the film, and to obtain a uniform coated product. In addition, the inorganic foam particles can be prevented from being crushed and pulverized, and the quality and flow performance as a fireproof spray can be improved.
[0058]
In addition, since the present invention uses white cement as the cement, it is possible to improve short-term strength and wear resistance, and to obtain a white base that can be freely colored.
[0059]
Since the present invention uses a cellulose-based thickener, a microbial fermentation polysaccharide, or a combination of these as a thickener, it is possible to prevent material separation of the fireproof spray material, It is possible to delay the hydration reaction of the cement and prevent an increase in viscosity over time.
[0060]
In the present invention, since a pigment or other colorant is added to the premix material, it can be colored freely according to the purpose of use.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a method for producing a premix material according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a slurry production method using the premix material of FIG. 1 and a spraying material construction method using the slurry.
FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of expanded glass beads.
FIG. 4 is an explanatory view showing the function of foamed glass beads during transportation.
FIG. 5 is an explanatory view showing the function of foamed glass beads in a stationary state.
[Explanation of symbols]
3 White Cement 5 Vermiculite 9 Foamed Glass Beads 13 Perlite 19 Slurry

Claims

A fire spraying material obtained by adding an aqueous emulsion to a premix material consisting of cement, three kinds of lightweight aggregates and a thickener, wherein the premix material is 20 to 70% by weight of cement, The three types of lightweight aggregates are 5 to 35% by weight of inorganic elastic granular aggregates having a particle size of 5 mm or less and a bulk specific gravity of 0.08 to 0.2, and a particle size of 0.3 to 5 mm and a bulk specific gravity of 0.3 to 0. .8 lightweight spherical aggregate is 3 to 20% by weight, inorganic foam particles having a particle size of 0.01 to 0.5 mm and a bulk specific gravity of 0.04 to 0.2 are 5 to 30% by weight , and the thickener is A fireproof spraying material comprising 0.5 to 2.4% by weight .

The amount of the aqueous emulsion, as a solid content of 45% aqueous emulsion, fire spraying material according to claim 1, characterized in that 5 to 10% by weight.

The fireproof spraying material according to claim 1 or 2, wherein the aqueous emulsion is an aqueous emulsion of an acrylic resin or a rubber latex organic polymer.

Inorganic elastic particulate aggregate, fire spraying material according to any one of claims 1, 2 or 3, characterized in that a vermiculite.

Inorganic blowing grains, fire spraying material according to any one of claims 1, 2, 3 or 4, characterized in that pearlite.

The fireproof spraying material according to any one of claims 1, 2, 3, 4 and 5 , wherein the lightweight spherical aggregate is a foamed glass bead.

The fireproof spraying material according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5 and 6, wherein the cement is white cement.

The fireproof blower according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7 , wherein the thickener is a cellulosic thickener, a microbial fermentation polysaccharide, or a combination thereof. Attached material.

The fire-spraying material according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8, wherein the premix material contains a pigment or other colorant.