JP5049098B2 - Foam fireproof paint - Google Patents

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本発明は、新規な発泡性耐火塗料に関する。   The present invention relates to a novel foamable refractory paint.

鋼材や、コンクリート、木材、合成樹脂等の基材を火災から保護する材料として、火災時の温度上昇によって発泡層を形成する発泡性耐火塗料が知られている。   As a material for protecting a base material such as steel, concrete, wood, and synthetic resin from a fire, a foamable fireproof paint that forms a foamed layer by a temperature rise at the time of fire is known.

発泡性耐火塗料は、塗料の成分中に、温度上昇により分解して不燃性のガスを発生する成分と、炭素化して多孔質の炭化層を形成する成分を含有しており、不燃性のガスの発生で火災の消火効果を発揮し、炭素化成分による多孔質炭化層の形成により断熱効果を発揮するものである。発泡性耐火塗料の利点としては、従来の耐火被覆材に比較すると薄膜化が可能であり、圧迫感が少なくスッキリとした感じに仕上げられること等が挙げられる。   Foamable fire-resistant paints contain a component that decomposes as the temperature rises to generate a nonflammable gas and a component that carbonizes to form a porous carbonized layer. The fire extinguishing effect is exhibited by the occurrence of fire, and the heat insulating effect is exhibited by the formation of a porous carbonized layer by the carbonized component. Advantages of the foamable fire-resistant paint include that it can be made thinner than conventional fire-resistant coating materials, and can be finished in a refreshing feeling with less pressure.

このような発泡性耐火塗料に関し、耐火性等の諸物性向上を目的とした種々の提案がなされている。例えば、特開平10-7947号公報(特許文献1)においては、難燃剤として、融点150℃以上で臭素含有率が50重量%以上の含臭素リン酸エステルを用いることが記載されている。特開平10-17796号公報(特許文献2)には、多価アルコール、含窒素発泡剤、難燃性脱水剤、合成樹脂に加えて、さらに膨張性黒鉛を配合することが記載されている。特開2000-169853号公報(特許文献3)には、アゾ化合物、ヒドラゾ化合物、ニトロソ化合物及びスルホニルヒドラジド化合物より選ばれる少なくとも1種と、膨張黒鉛等を併せて配合することが記載されている。特開2001-115093号公報(特許文献4)には、酸化チタンとしてアナターゼ型の結晶型を有する酸化チタンを配合することが記載されている。特開2001-323216号公報(特許文献5)においては、無機充填剤、リン系難燃剤等の平均粒度を10〜50μmに調整することが記載されている。   Various proposals have been made with respect to such foamable fire-resistant paints for the purpose of improving various physical properties such as fire resistance. For example, JP-A-10-7947 (Patent Document 1) describes using a bromine-containing phosphate ester having a melting point of 150 ° C. or higher and a bromine content of 50% by weight or more as a flame retardant. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-17796 (Patent Document 2) describes that in addition to polyhydric alcohol, nitrogen-containing foaming agent, flame retardant dehydrating agent, and synthetic resin, expansive graphite is further blended. Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-169853 (Patent Document 3) describes that at least one selected from an azo compound, a hydrazo compound, a nitroso compound, and a sulfonyl hydrazide compound is combined with expanded graphite and the like. Japanese Patent Laid-Open No. 2001-115093 (Patent Document 4) describes blending titanium oxide having anatase crystal form as titanium oxide. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-323216 (Patent Document 5) describes that the average particle size of inorganic fillers, phosphorus-based flame retardants, and the like is adjusted to 10 to 50 μm.

特開平10-7947号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-7947 特開平10-17796号公報JP-A-10-17796 特開2000-169853号公報JP 2000-169853 A 特開2001-115093号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-115093 特開2001-323216号公報JP 2001-323216 A

ところで、近年、塗料分野では、環境に対する負荷低減の動き等を背景に水性化が進んでおり、このような発泡性耐火塗料についても、水性タイプの塗料が要望されている。上記特許文献においても、結合材として合成樹脂エマルション等の樹脂が使用できることを記載したものがある。
しかしながら、合成樹脂エマルションを用いた発泡性耐火塗料では、その配合処方に種々工夫を凝らしても、発泡炭化層の発泡倍率、強度等において実用上満足な性能を得ることは難しいのが現状である。
By the way, in recent years, in the paint field, the water-based process has been promoted against the background of a reduction in environmental load, and a water-type paint is also demanded for such a foam fire-resistant paint. Even in the above-mentioned patent documents, there is one which describes that a resin such as a synthetic resin emulsion can be used as a binder.
However, with foamable fireproof paints using synthetic resin emulsions, it is difficult to obtain practically satisfactory performance in terms of foaming magnification, strength, etc. of the foamed carbonized layer even if various ingenuity is applied to its formulation. .

本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、十分な発泡倍率、強度等を有する発泡炭化層が形成でき、優れた耐火性能を具備する水性タイプの発泡性耐火塗料を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of such problems, and provides a water-based foaming fireproof paint that can form a foamed carbonized layer having sufficient foaming ratio, strength, and the like, and has excellent fireproof performance. It is intended.

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、合成樹脂エマルションを結合材とする発泡性耐火塗料の耐火性能については、その合成樹脂エマルションを構成する樹脂成分の官能基の影響が極めて大きいことを突き止め、本発明を完成させるに到った。
すなわち、本発明は、下記の発泡性耐火塗料に係るものである。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor, as for the fire resistance performance of the foamable fire resistant paint using the synthetic resin emulsion as a binder, the influence of the functional group of the resin component constituting the synthetic resin emulsion As a result, the present invention has been completed.
That is, the present invention relates to the following foamable fireproof paint.

1.合成樹脂エマルション、リン化合物、多価アルコール及び充填剤を含む発泡性耐火塗料において、前記合成樹脂エマルションが官能基として水酸基を有するものであり、樹脂固形分における水酸基価が0.1〜100mgKOH/gであることを特徴とする発泡性耐火塗料。
2.前記合成樹脂エマルションが、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び/または芳香族モノマーを主成分とするモノマー群の乳化重合物であり、該モノマー群において水酸基含有モノマーを0.5〜15重量%の比率で含むものであることを特徴とする1.記載の発泡性耐火塗料。
3.前記合成樹脂エマルションが、モノマー群において対水溶解度1g/100ml以下の疎水性モノマーを50重量%以上含むものであることを特徴とする1.または2.記載の発泡性耐火塗料。
1. In the foamable refractory paint containing a synthetic resin emulsion, a phosphorus compound, a polyhydric alcohol and a filler, the synthetic resin emulsion has a hydroxyl group as a functional group, and the hydroxyl value in the resin solid content is 0.1 to 100 mgKOH / g. A foaming fireproof paint characterized by being.
2. The synthetic resin emulsion is an emulsion polymer of a monomer group mainly composed of (meth) acrylic acid alkyl ester and / or an aromatic monomer, and the ratio of the hydroxyl group-containing monomer in the monomer group is 0.5 to 15% by weight. It is what is included in 1. The foamable fireproof paint described.
3. The synthetic resin emulsion contains 50% by weight or more of a hydrophobic monomer having a water solubility of 1 g / 100 ml or less in the monomer group. Or 2. The foamable fireproof paint described.

本発明の発泡性耐火塗料によれば、火災時において発泡性に優れた緻密な発泡炭化層が形成でき、鋼材等の基材の温度上昇を効果的に抑制することができる。   According to the foamable fire-resistant paint of the present invention, a dense foamed carbonized layer having excellent foamability can be formed at the time of a fire, and the temperature rise of a substrate such as a steel material can be effectively suppressed.

以下、本発明をその実施の形態に基づき詳細に説明する。
本発明の発泡性耐火塗料は、合成樹脂エマルション、リン化合物、多価アルコール及び充填剤を含むものである。このうち、合成樹脂エマルションとしては、官能基として水酸基を有し、樹脂固形分における水酸基価が0.1〜100mgKOH/gである合成樹脂エマルションを用いる。本発明では、このような水酸基を有する合成樹脂エマルションを使用することにより、発泡性に優れるとともに、その発泡状態において緻密さを具備する強度の高い発泡炭化層を形成することが可能となる。水酸基としては、炭素原子に結合したものが好適である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments.
The foamable fire-resistant paint of the present invention includes a synthetic resin emulsion, a phosphorus compound, a polyhydric alcohol, and a filler. Among these, as the synthetic resin emulsion, a synthetic resin emulsion having a hydroxyl group as a functional group and having a hydroxyl value of 0.1 to 100 mgKOH / g in the resin solid content is used. In the present invention, by using such a synthetic resin emulsion having a hydroxyl group, it is possible to form a foamed carbonized layer having excellent foaming properties and having high density in the foamed state. As the hydroxyl group, those bonded to a carbon atom are preferred.

合成樹脂エマルションの樹脂固形分における水酸基価は0.1〜100mgKOH/gであり、好ましくは1〜80mgKOH/g、より好ましくは2〜60mgKOH/gである。合成樹脂エマルションの水酸基価が小さすぎる場合は、発泡炭化層の緻密さを高めることができず、発泡炭化層の強度が不十分となる。逆に水酸基価が大きすぎる場合は、発泡炭化層の発泡倍率が低下し、断熱性において十分な性能が得られ難い。なお、本発明における水酸基価は、樹脂固形分1gに含まれる水酸基と等モルの水酸化カリウムのmg数によって表される値である。   The hydroxyl value in the resin solid content of the synthetic resin emulsion is 0.1 to 100 mgKOH / g, preferably 1 to 80 mgKOH / g, more preferably 2 to 60 mgKOH / g. When the hydroxyl value of the synthetic resin emulsion is too small, the density of the foamed carbonized layer cannot be increased, and the strength of the foamed carbonized layer becomes insufficient. On the contrary, when the hydroxyl value is too large, the expansion ratio of the foamed carbonized layer is lowered, and it is difficult to obtain sufficient performance in heat insulation. The hydroxyl value in the present invention is a value represented by the number of mg of potassium hydroxide equimolar to the hydroxyl group contained in 1 g of resin solid content.

本発明における合成樹脂エマルションとしては、上記条件を満足するものが使用できるが、具体的には、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び/または芳香族モノマーを主成分とするモノマー群の乳化重合物であり、該モノマー群において水酸基含有モノマーを0.5〜15重量%の比率で含むものが好適である。このような合成樹脂エマルションを使用すれば、本発明の効果を安定して得ることができる。また、塗膜の耐水性、耐久性等の諸物性を高めることもできる。なお、本発明では、アクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸アルキルエステルを合わせて、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと表記する。   As the synthetic resin emulsion in the present invention, those satisfying the above conditions can be used. Specifically, the synthetic resin emulsion is an emulsion polymer of a monomer group mainly composed of (meth) acrylic acid alkyl ester and / or aromatic monomer. The monomer group preferably contains a hydroxyl group-containing monomer at a ratio of 0.5 to 15% by weight. If such a synthetic resin emulsion is used, the effect of this invention can be acquired stably. Moreover, various physical properties such as water resistance and durability of the coating film can be enhanced. In the present invention, the acrylic acid alkyl ester and the methacrylic acid alkyl ester are collectively referred to as (meth) acrylic acid alkyl ester.

(メタ)アクリル酸アルキルエステルの具体例としては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n−アミル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。モノマー群における(メタ)アクリル酸アルキルエステルの重量比率は、通常30重量%以上、好ましくは40重量%以上、さらに好ましくは50重量%以上である。上限は特に限定されないが、通常99.5重量%以下(好ましくは99重量%以下)程度である。
芳香族モノマーの具体例としては、例えばスチレン、2−メチルスチレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレン、クロルスチレン、ビニルアニソール、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。モノマー群における芳香族モノマーの重量比率は、通常5〜70重量%、好ましくは10〜50重量%である。
本発明における合成樹脂エマルションでは、そのモノマー組成においてこのような(メタ)アクリル酸アルキルエステル、芳香族モノマーのいずれか一方、または両方を含むものが使用できる。とりわけ(メタ)アクリル酸アルキルエステルと芳香族モノマーの両方を使用すれば、耐水性、耐火性等において有利な効果が得られ好ましい。
Specific examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, n-amyl ( (Meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, Examples include cyclohexyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, and benzyl (meth) acrylate. The weight ratio of the (meth) acrylic acid alkyl ester in the monomer group is usually 30% by weight or more, preferably 40% by weight or more, and more preferably 50% by weight or more. Although an upper limit is not specifically limited, Usually, it is about 99.5 weight% or less (preferably 99 weight% or less) grade.
Specific examples of the aromatic monomer include styrene, 2-methylstyrene, vinyltoluene, t-butylstyrene, chlorostyrene, vinylanisole, vinylnaphthalene, divinylbenzene, and the like. The weight ratio of the aromatic monomer in the monomer group is usually 5 to 70% by weight, preferably 10 to 50% by weight.
In the synthetic resin emulsion in the present invention, one containing either (meth) acrylic acid alkyl ester, aromatic monomer or both in the monomer composition can be used. In particular, if both (meth) acrylic acid alkyl ester and aromatic monomer are used, advantageous effects in water resistance, fire resistance and the like are obtained.

本発明における合成樹脂エマルションでは、水酸基含有モノマーによって水酸基を付与することが望ましい。本発明では、このような水酸基含有モノマーが共重合された合成樹脂エマルションを使用することにより、発泡性に優れるとともに、その発泡状態において緻密さを具備する発泡炭化層を形成することが可能となる。具体的に、水酸基含有モノマーとしては、例えば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
モノマー群における水酸基含有モノマーの比率は、通常0.5〜15重量%、好ましくは1〜10重量%である。水酸基含有モノマーが0.5重量%よりも少ない場合は、発泡炭化層の緻密さを高めることが難しく、発泡炭化層の強度が不十分となりやすい。水酸基含有モノマーが15重量%よりも多い場合は、発泡倍率が不十分となり、耐水性等にも悪影響を及ぼすおそれがある。
In the synthetic resin emulsion in the present invention, it is desirable to impart a hydroxyl group with a hydroxyl group-containing monomer. In the present invention, by using a synthetic resin emulsion in which such a hydroxyl group-containing monomer is copolymerized, it is possible to form a foamed carbonized layer that is excellent in foamability and dense in the foamed state. . Specifically, examples of the hydroxyl group-containing monomer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and the like.
The ratio of the hydroxyl group-containing monomer in the monomer group is usually 0.5 to 15% by weight, preferably 1 to 10% by weight. When the hydroxyl group-containing monomer is less than 0.5% by weight, it is difficult to increase the density of the foamed carbonized layer, and the strength of the foamed carbonized layer tends to be insufficient. When the amount of the hydroxyl group-containing monomer is more than 15% by weight, the expansion ratio becomes insufficient, which may adversely affect water resistance and the like.

本発明における合成樹脂エマルションでは、そのモノマー成分として、カルボニル基含有モノマー、及びニトリル基含有モノマーから選ばれる非イオン性モノマーを含むことが望ましい。このようなモノマーを使用することにより、高温時の発泡性能を保持しつつ、貯蔵安定性、機械攪拌安定性等の塗料安定性を高めることができる。
具体的に、カルボニル基含有モノマーとしては、例えばアクロレイン、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン等が挙げられる。ニトリル基含有モノマーとしては、例えばアクリロニトリル、メタアクリロニトリル等が挙げられる。
モノマー群における上記非イオン性モノマーの比率(合計重量比率)は、通常0.5〜15重量%、好ましくは1〜10重量%とすることが望ましい。このような範囲内であれば、塗料安定性の点において優れた効果を得ることができる。
The synthetic resin emulsion in the present invention preferably contains a nonionic monomer selected from a carbonyl group-containing monomer and a nitrile group-containing monomer as the monomer component. By using such a monomer, coating stability such as storage stability and mechanical stirring stability can be enhanced while maintaining foaming performance at high temperatures.
Specifically, examples of the carbonyl group-containing monomer include acrolein, diacetone (meth) acrylamide, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, and vinyl butyl ketone. Examples of the nitrile group-containing monomer include acrylonitrile and methacrylonitrile.
The ratio (total weight ratio) of the nonionic monomers in the monomer group is usually 0.5 to 15% by weight, preferably 1 to 10% by weight. If it is in such a range, the effect excellent in the point of paint stability can be acquired.

本発明における合成樹脂エマルションでは、必要に応じ上記以外の重合性モノマーを構成成分とするものであってもよい。このような重合性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸またはそのモノアルキルエステル、イタコン酸またはそのモノアルキルエステル、フマル酸またはそのモノアルキルエステル等のカルボキシル基含有モノマー;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのモノリン酸エステル、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートのモノリン酸エステル、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートのモノリン酸エステル等のリン酸基含有モノマー;アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、2-メチルプロパンスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマー;N−メチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチルビニルエーテル等のアミノ基含有モノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル系モノマー;アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸アミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有モノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、ジグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有モノマー;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシリル基含有モノマー;塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン系モノマー;その他、エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、ビニルピロリドン、塩化ビニル、ビニルエーテル、ビニルケトン、ビニルアミド、クロロプレン等が挙げられる。このうち、カルボキシル基含有モノマー、リン酸基含有モノマー及びスルホン酸基含有モノマーから選ばれるイオン性モノマーは、モノマー群において2重量%以下(好ましくは1重量%以下、より好ましくは0.8重量%以下、さらに好ましくは0.5重量%以下)の範囲内で使用することが望ましい。モノマー群においてかかるイオン性モノマーを含まない態様も好適である。   In the synthetic resin emulsion in the present invention, a polymerizable monomer other than the above may be used as a constituent component if necessary. Examples of such polymerizable monomers include carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid or a monoalkyl ester thereof, itaconic acid or a monoalkyl ester thereof, fumaric acid or a monoalkyl ester thereof; Phosphoric group-containing monomers such as monoethyl phosphate of hydroxyethyl (meth) acrylate, monophosphate ester of hydroxypropyl (meth) acrylate, monophosphate ester of hydroxybutyl (meth) acrylate; allyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, vinyl sulfone Acid, 2-methylpropanesulfonic acid and other sulfonic acid group-containing monomers; N-methylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl vinyl ether Amino group-containing monomers such as vinyl ester monomers such as vinyl acetate and vinyl propionate; Amide group-containing monomers such as acrylamide, methacrylamide, maleic acid amide, N-methylol (meth) acrylamide; Glycidyl (meth) acrylate, diglycidyl Epoxy group-containing monomers such as (meth) acrylate and allyl glycidyl ether; alkoxysilyl group-containing monomers such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, and γ- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane; vinylidene chloride and vinylidene fluoride Other vinylidene halide monomers such as ethylene, propylene, isoprene, butadiene, vinyl pyrrolidone, vinyl chloride, vinyl ether, vinyl ketone, vinyl amide, chloropropyl Emissions, and the like. Among these, an ionic monomer selected from a carboxyl group-containing monomer, a phosphate group-containing monomer, and a sulfonic acid group-containing monomer is 2% by weight or less (preferably 1% by weight or less, more preferably 0.8% by weight) in the monomer group. Hereinafter, it is desirable to use within the range of 0.5 wt% or less. An embodiment that does not contain such an ionic monomer in the monomer group is also suitable.

本発明における合成樹脂エマルションとしては、特に、対水溶解度1g/100ml以下の疎水性モノマーを主成分とするモノマー群の乳化重合物であり、該モノマー群において水酸基含有モノマーを0.5〜15重量%の比率で含むものが好適である。一般に、合成樹脂エマルションを結合材とする発泡性耐火塗料では、十分な耐水性が得られず、降雨、結露等の影響により本来の発泡性能が発揮されなくなるおそれがある。これに対し、このような構成成分からなる合成樹脂エマルションを使用すれば、優れた耐水性を具備する塗膜が形成でき、降雨や結露等の影響による発泡性能の低下を抑制し、安定した発泡性能を発揮することが可能となる。なお、ここに言う対水溶解度とは、温度20℃の水100mlに対して溶解するモノマーの重量を示すものである。   The synthetic resin emulsion in the present invention is an emulsion polymer of a monomer group mainly composed of a hydrophobic monomer having a solubility in water of 1 g / 100 ml or less. In the monomer group, 0.5 to 15 wt. What is contained in the ratio of% is suitable. In general, a foamable fire-resistant paint using a synthetic resin emulsion as a binder does not provide sufficient water resistance, and the original foaming performance may not be exhibited due to the influence of rainfall, condensation, and the like. On the other hand, if a synthetic resin emulsion composed of such constituents is used, a coating film having excellent water resistance can be formed, and the foaming performance is prevented from being lowered due to the influence of rainfall, condensation, etc., and stable foaming is achieved. It becomes possible to demonstrate performance. The water solubility mentioned here indicates the weight of the monomer dissolved in 100 ml of water at a temperature of 20 ° C.

このような疎水性モノマーとしては、例えば、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン等が挙げられる。このような疎水性モノマーの対水溶解度は1g/100ml以下であるが、好ましくは0.9g/100ml以下、より好ましくは0.8g/100ml以下である。   Examples of such a hydrophobic monomer include n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) ) Acrylate, dodecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, styrene and the like. Such a hydrophobic monomer has a water solubility of 1 g / 100 ml or less, preferably 0.9 g / 100 ml or less, more preferably 0.8 g / 100 ml or less.

モノマー群における上記疎水性モノマーの重量比率は、好ましくは50重量%以上、さらに好ましくは55重量%以上である。上限は特に限定されないが、通常99.5重量%以下(好ましくは99重量%以下)程度である。   The weight ratio of the hydrophobic monomer in the monomer group is preferably 50% by weight or more, and more preferably 55% by weight or more. Although an upper limit is not specifically limited, Usually, it is about 99.5 weight% or less (preferably 99 weight% or less) grade.

本発明における合成樹脂エマルションは、上記重合性モノマーを適宜混合したモノマー群を乳化重合することにより製造することができる。重合方法としては公知の方法を採用すればよく、通常の乳化重合の他、ソープフリー乳化重合、フィード乳化重合、シード乳化重合等を採用することもできる。重合時には、乳化剤、開始剤、分散剤、重合禁止剤、重合抑制剤、緩衝剤、連鎖移動剤等を使用することもできる。
乳化重合を行う際の乳化剤としては、アニオン性乳化剤、カチオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤、両イオン性乳化剤等を用いることができる。これらは重合性不飽和基を有する反応性タイプ(反応性乳化剤)であってもよい。乳化剤としては、これら乳化剤の1種または2種以上を適宜用いることができるが、通常はアニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤をそれぞれ単独でまたは組み合わせて用いればよい。具体的に乳化剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウムなどのアルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪酸塩、ロジン酸塩、アルキル硫酸エステル、アルキルスルホコハク酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル(アリール)硫酸エステル塩等のアニオン性乳化剤;ラウリルトリアルキルアンモニウム塩、ステアリルトリアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩などの第4級アンモニウム塩、第1級〜第3級アミン塩、ラウリルピリジニウム塩、ベンザルコニウム塩、ベンゼトニウム塩、或は、ラウリルアミンアセテート等のカチオン性乳化剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等のノニオン性乳化剤;カルボキシベタイン型、スルホベタイン型、アミノカルボン酸型、イミダゾリン誘導体型等の両性界面活性剤;エレミノールJS−2(三洋化成工業製)、エレミノールRS−30(三洋化成工業製)、ラテムルS−180A(花王製)、アクアロンHS−05(第一工業製薬製)、ライトエステル041MA(共栄社化学製)、アクアロンKH−10(第一工業製薬製)、アデカリアソープSE−10N(旭電化製)等の反応性乳化剤等が挙げられる。
The synthetic resin emulsion in the present invention can be produced by emulsion polymerization of a monomer group in which the polymerizable monomers are appropriately mixed. As the polymerization method, a known method may be employed, and soap-free emulsion polymerization, feed emulsion polymerization, seed emulsion polymerization, etc. may be employed in addition to ordinary emulsion polymerization. During the polymerization, an emulsifier, an initiator, a dispersant, a polymerization inhibitor, a polymerization inhibitor, a buffer, a chain transfer agent, and the like can be used.
As an emulsifier when performing emulsion polymerization, an anionic emulsifier, a cationic emulsifier, a nonionic emulsifier, an amphoteric emulsifier, and the like can be used. These may be reactive types (reactive emulsifiers) having polymerizable unsaturated groups. As the emulsifier, one or more of these emulsifiers can be used as appropriate. Usually, an anionic emulsifier and a nonionic emulsifier may be used alone or in combination. Specific examples of the emulsifier include alkyl benzene sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate and sodium dodecyl sulfate, fatty acid salts, rosinates, alkyl sulfates, alkyl sulfosuccinates, α-olefin sulfonates, and alkyl naphthalenes. Anionic emulsifiers such as sulfonates and polyoxyethylene alkyl (aryl) sulfates; quaternary ammonium salts such as lauryl trialkyl ammonium salts, stearyl trialkyl ammonium salts, trialkyl benzyl ammonium salts, primary to primary Cationic emulsifiers such as tertiary amine salt, lauryl pyridinium salt, benzalkonium salt, benzethonium salt or lauryl amine acetate; polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl Nonionic emulsifiers such as phenol ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan alkyl ester; amphoteric surfactants such as carboxybetaine type, sulfobetaine type, aminocarboxylic acid type, imidazoline derivative type; Eleminol JS-2 (Sanyo) Kasei Kogyo), Eleminol RS-30 (Sanyo Kasei Kogyo), Latemuru S-180A (Kao), Aqualon HS-05 (Daiichi Kogyo Seiyaku), Light Ester 041MA (Kyoeisha Chemical), Aqualon KH-10 Examples include reactive emulsifiers such as (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and Adeka Soap SE-10N (Asahi Denka).

合成樹脂エマルションのガラス転移温度は、上記重合性モノマーの種類、混合比率等を選定することで調整できる。このガラス転移温度は、最終的な要求性能等を考慮して適宜設定すればよいが、通常は−50〜80℃程度、好ましくは−40〜60℃程度である。本発明では、ガラス転移温度が異なる2種以上の合成樹脂エマルションを使用することもできる。なお、合成樹脂エマルションのガラス転移温度は、Foxの計算式により求めることができる。
合成樹脂エマルションの平均粒子径は、通常50〜500nm、好ましくは100〜300nmである。この平均粒子径は、動的光散乱法により測定できる。
The glass transition temperature of the synthetic resin emulsion can be adjusted by selecting the kind of the polymerizable monomer, the mixing ratio, and the like. The glass transition temperature may be appropriately set in consideration of final required performance and the like, but is usually about −50 to 80 ° C., preferably about −40 to 60 ° C. In the present invention, two or more kinds of synthetic resin emulsions having different glass transition temperatures can also be used. In addition, the glass transition temperature of a synthetic resin emulsion can be calculated | required with the formula of Fox.
The average particle size of the synthetic resin emulsion is usually 50 to 500 nm, preferably 100 to 300 nm. This average particle diameter can be measured by a dynamic light scattering method.

本発明の発泡性耐火塗料では、このような合成樹脂エマルションを結合材として用いるものであるが、本発明の効果が損なわれない限り、その他の結合材を併用することもできる。複数の結合材を使用する場合、上記合成樹脂エマルションの比率は結合材の固形分中50重量%以上(好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上)となるようにすればよい。   In the foamable fireproof paint of the present invention, such a synthetic resin emulsion is used as a binder, but other binders can be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired. When a plurality of binders are used, the ratio of the synthetic resin emulsion may be 50% by weight or more (preferably 70% by weight or more, more preferably 90% by weight or more) in the solid content of the binder.

本発明の発泡性耐火塗料におけるリン化合物は、火災時に脱水冷却効果、不燃性ガス発生効果、結合剤炭化促進効果等の少なくとも1つの効果を発揮し、樹脂の燃焼を抑制する作用を発揮することができる成分である。このようなリン化合物としては、例えばトリクレジルホスフェート、ジフェニルクレジルフォスフェート、ジフェニルオクチルフォスフェート、トリ(β−クロロエチル)フォスフェート、トリブチルフォスフェート、トリ(ジクロロプロピル)フォスフェート、トリフェニルフォスフェート、トリ(ジブロモプロピル)フォスフェート、クロロフォスフォネート、ブロモフォスフォネート、ジエチル−N, N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノメチルフォスフェート、ジ(ポリオキシエチレン)ヒドロキシメチルフォスフォネート、三塩化リン、五塩化リン、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム等のリン化合物等が挙げられる。このうち、本発明では特にポリリン酸アンモニウムが好ましい。これらリン化合物は、表面処理や表面被覆が施されたものであってもよい。リン化合物の混合比率は、合成樹脂エマルションの固形分100重量部に対し、通常50〜2000重量部(好ましくは100〜1000重量部)である。   The phosphorus compound in the foamable fire-resistant paint of the present invention exhibits at least one effect such as dehydration cooling effect, non-combustible gas generation effect, binder carbonization promoting effect, etc. in the event of a fire, and exhibits an effect of suppressing resin combustion. It is a component that can. Examples of such phosphorus compounds include tricresyl phosphate, diphenyl cresyl phosphate, diphenyl octyl phosphate, tri (β-chloroethyl) phosphate, tributyl phosphate, tri (dichloropropyl) phosphate, triphenyl phosphate. , Tri (dibromopropyl) phosphate, chlorophosphonate, bromophosphonate, diethyl-N, N-bis (2-hydroxyethyl) aminomethylphosphate, di (polyoxyethylene) hydroxymethylphosphate, three Examples thereof include phosphorus compounds such as phosphorus chloride, phosphorus pentachloride, ammonium phosphate, and ammonium polyphosphate. Of these, ammonium polyphosphate is particularly preferred in the present invention. These phosphorus compounds may be subjected to surface treatment or surface coating. The mixing ratio of the phosphorus compound is usually 50 to 2000 parts by weight (preferably 100 to 1000 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the solid content of the synthetic resin emulsion.

多価アルコールは、火災による結合剤の炭化とともにそれ自体も脱水炭化していくことにより、断熱性に優れた厚みのある発泡炭化層を形成する作用を有する。多価アルコールとしては、例えば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、ネオペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、イノシトール、マンニトール、グルコースフルクトース、デンプン、セルロース等が挙げられる。多価アルコールの混合比率は、合成樹脂エマルションの固形分100重量部に対し、通常5〜600重量部(好ましくは10〜400重量部)である。   The polyhydric alcohol has a function of forming a thick foamed carbonized layer having excellent heat insulation properties by dehydrating and carbonizing itself together with carbonization of the binder due to fire. Examples of the polyhydric alcohol include pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, neopentaerythritol, trimethylolpropane, sorbitol, inositol, mannitol, glucose fructose, starch, and cellulose. The mixing ratio of the polyhydric alcohol is usually 5 to 600 parts by weight (preferably 10 to 400 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the solid content of the synthetic resin emulsion.

本発明の発泡性耐火塗料には、上述の各成分に加え充填剤を配合する。充填剤としては、例えば、タルク等の珪酸塩;炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム等の炭酸塩;酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物;粘土、クレー、シラス、マイカ、シリカ等の天然鉱物類;ガラスバルーン、中空樹脂ビーズ(樹脂バルーン)、等の中空体等が挙げられる。充填剤の平均粒子径は、通常0.1〜150μm、好ましくは0.2〜100μmである。本発明では、異種の充填剤を適宜組み合わせたり、平均粒子径の異なる充填剤を適宜組み合わせて使用することにより、造膜時ないし造膜後の塗膜物性や塗膜表面状態等を調整することもできる。充填剤の混合比率は、合成樹脂エマルションの固形分100重量部に対し、通常5〜600重量部(好ましくは10〜400重量部、より好ましくは20〜300重量部)である。 In addition to the above-mentioned components, a filler is blended in the foamable fireproof paint of the present invention. Examples of fillers include silicates such as talc; carbonates such as calcium carbonate and sodium carbonate; metal oxides such as aluminum oxide, titanium dioxide, and zinc oxide; natural minerals such as clay, clay, shirasu, mica, and silica. Kinds: hollow bodies such as glass balloons and hollow resin beads (resin balloons). The average particle size of the filler is usually 0.1 to 150 μm , preferably 0.2 to 100 μm . In the present invention, it is possible to adjust the physical properties of the coating film and the coating surface state during film formation or after film formation by appropriately combining different types of fillers or using appropriate combinations of fillers having different average particle sizes. You can also. The mixing ratio of the filler is usually 5 to 600 parts by weight (preferably 10 to 400 parts by weight, more preferably 20 to 300 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the solid content of the synthetic resin emulsion.

本発明における発泡性耐火塗料では、上述の合成樹脂エマルション中に含まれる反応性官能基と反応可能な架橋剤を使用することが好ましい。本発明では、このような成分を用いることで、積層塗膜の耐水性、耐久性、乾燥性が高まり、降雨、結露等による塗膜膨れ・剥れの発生や耐火性能の低下を抑制することが可能となる。   In the foamable fireproof paint according to the present invention, it is preferable to use a cross-linking agent capable of reacting with the reactive functional group contained in the synthetic resin emulsion. In the present invention, by using such a component, the water resistance, durability, and drying property of the laminated coating film are enhanced, and the occurrence of swelling and peeling of the coating film due to rain, condensation, etc. and the reduction in fire resistance are suppressed. Is possible.

架橋剤は、合成樹脂エマルション中に含まれる反応性官能基との組み合わせによって選定すればよい。これら官能基の組み合わせとしては、例えば、エポキシ基−アミノ基、水酸基−イソシアネート基、カルボキシル基−エポキシ基、カルボキシル基−カルボジイミド基、カルボキシル基−オキサゾリン基、カルボニル基−ヒドラジド基、加水分解性シリル基同士等が挙げられる。
このうち、本発明における好適な組み合わせとしては、使用する合成樹脂エマルションがカルボニル基含有合成樹脂エマルションであり、架橋剤がカルボニル基と反応可能な化合物である組み合わせ等が挙げられる。
What is necessary is just to select a crosslinking agent by the combination with the reactive functional group contained in a synthetic resin emulsion. Examples of combinations of these functional groups include, for example, epoxy group-amino group, hydroxyl group-isocyanate group, carboxyl group-epoxy group, carboxyl group-carbodiimide group, carboxyl group-oxazoline group, carbonyl group-hydrazide group, hydrolyzable silyl group. And the like.
Among these, a preferable combination in the present invention includes a combination in which the synthetic resin emulsion to be used is a carbonyl group-containing synthetic resin emulsion and the crosslinking agent is a compound capable of reacting with a carbonyl group.

カルボニル基と反応可能な化合物としては、例えばヒドラジド基含有化合物等が挙げられる。具体的に、ヒドラジド基含有化合物としては、例えば、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド等が挙げられる。   Examples of the compound capable of reacting with a carbonyl group include hydrazide group-containing compounds. Specifically, examples of the hydrazide group-containing compound include malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, maleic acid dihydrazide, and the like.

架橋剤の混合比率は、合成樹脂エマルション100重量部(固形分)に対し、通常0.1〜10重量部(好ましくは1〜5重量部)である。このような範囲内であれば、耐水性、耐久性等において十分な物性向上効果が得られる。架橋剤が少なすぎる場合は、このような物性向上効果が得られ難い。架橋剤が多すぎる場合は、発泡性耐火塗料の安定性、発泡性等に悪影響を及ぼすおそれがある。   The mixing ratio of the crosslinking agent is usually 0.1 to 10 parts by weight (preferably 1 to 5 parts by weight) with respect to 100 parts by weight (solid content) of the synthetic resin emulsion. If it is in such a range, sufficient physical property improvement effects in water resistance, durability and the like can be obtained. When there are too few crosslinking agents, it is difficult to obtain such an effect of improving physical properties. When there are too many crosslinking agents, there exists a possibility of having a bad influence on stability, foamability, etc. of a foamable fireproof paint.

また、本発明の発泡性耐火塗料には、必要に応じ発泡剤を配合することもできる。発泡剤としては、例えば、メラミン及びその誘導体、ジシアンジアミド及びその誘導体、アゾビステトラゾール及びその誘導体、アゾジカーボンアミド、尿素、チオ尿素、エチレン尿素等が挙げられる。また、上記の架橋剤であるヒドラジド含有化合物は、発泡剤としても作用する場合がある。発泡剤の混合比率は、合成樹脂エマルションの固形分100重量部に対し、通常5〜600重量部(好ましくは10〜400重量部)である。   Moreover, a foaming agent can also be mix | blended with the foamable fireproof paint of this invention as needed. Examples of the foaming agent include melamine and derivatives thereof, dicyandiamide and derivatives thereof, azobistetrazole and derivatives thereof, azodicarbonamide, urea, thiourea, and ethylene urea. In addition, the hydrazide-containing compound that is the above-mentioned crosslinking agent may act as a foaming agent. The mixing ratio of the foaming agent is usually 5 to 600 parts by weight (preferably 10 to 400 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the solid content of the synthetic resin emulsion.

本発明の発泡性耐火塗料には、上記以外の成分として、通常塗料に使用可能な各種添加剤等を配合することもできる。このような成分としては、例えば顔料、繊維、増粘剤、造膜助剤、レベリング剤、湿潤剤、可塑剤、凍結防止剤、pH調整剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、抗菌剤、分散剤、消泡剤、吸着剤、架橋剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、触媒等が挙げられる。また、膨張性黒鉛、未膨張バーミキュライト等の膨張性物質を配合することもできる。
本発明組成物は、以上のような成分を常法により均一に混合することで製造することができる。通常は、1液型の形態とすればよい。
本発明組成物の粘度は、通常5〜50Pa・s程度に設定すればよい。なお、ここに言う粘度は、BH型粘度計による20rpmにおける粘度であり、測定温度は23℃である。
The foamable fire-resistant paint of the present invention can be blended with various additives that can be used in ordinary paints as components other than those described above. Examples of such components include pigments, fibers, thickeners, film-forming aids, leveling agents, wetting agents, plasticizers, antifreezing agents, pH adjusters, antiseptics, antifungal agents, antialgae agents, and antibacterial agents. Agents, dispersants, antifoaming agents, adsorbents, crosslinking agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, catalysts and the like. Moreover, expansive substances, such as expansive graphite and unexpanded vermiculite, can also be mix | blended.
The composition of the present invention can be produced by uniformly mixing the above components by a conventional method. Usually, a one-pack type may be used.
What is necessary is just to set the viscosity of this invention composition to about 5-50 Pa.s normally. In addition, the viscosity said here is a viscosity in 20 rpm by a BH type viscometer, and measurement temperature is 23 degreeC.

本発明の発泡性耐火塗料は、耐火性を付与すべき被塗物に塗付積層することによってその効果を発揮することができる。被塗物としては、例えば、壁、柱、床、梁、屋根、階段の各部位が挙げられる。このような被塗物は、コンクリート、鋼材等の基材で形成されており、防錆処理等が施されていてもよい。また、被塗物に、架橋性を有する下塗層を積層することもできる。
本発明の発泡性耐火塗料は、コンクリート、鋼材だけでなく、木質部材、樹脂系部材等への基材に適用することも可能である。本発明の発泡性耐火塗料は、水を媒体としている塗料であるため、旧塗膜を有する被塗物に適用してもリフティング等のおそれがなく、塗り替えに好適である。
The foamable fire-resistant paint of the present invention can exert its effect by being applied and laminated on an object to be imparted with fire resistance. Examples of the object to be coated include a wall, a pillar, a floor, a beam, a roof, and a staircase. Such an object to be coated is formed of a base material such as concrete or steel, and may be subjected to rust prevention treatment or the like. In addition, an undercoat layer having crosslinkability can be laminated on the article to be coated.
The foamable fireproof paint of the present invention can be applied not only to concrete and steel materials but also to base materials for wooden members, resin-based members and the like. Since the foamable fireproof paint of the present invention is a paint using water as a medium, there is no risk of lifting or the like even if it is applied to an article having an old paint film, and it is suitable for repainting.

発泡性耐火塗料を被塗物に塗付する際には、スプレー、ローラー、刷毛、こて、へら等の塗装器具を使用して、一回ないし数回塗り重ねて塗装すれば良い。塗装時には、必要に応じ水等で塗料を希釈することもできる。最終的に形成される発泡性耐火塗料の塗膜厚は、所望の耐火性能、適用部位等により適宜設定すれば良いが、通常は0.2〜5mm程度である。   When applying the fire-resistant fire-resistant paint to the object to be coated, it may be applied once or several times using a coating device such as a spray, a roller, a brush, a trowel or a spatula. At the time of painting, the paint can be diluted with water as necessary. The film thickness of the foamable fireproof paint finally formed may be appropriately set depending on the desired fireproof performance, application site, and the like, but is usually about 0.2 to 5 mm.

本発明では、発泡性耐火塗料により形成される塗膜を保護するために、必要に応じ上塗層を積層することもできる。このような上塗層は、公知の水性型あるいは溶剤型の塗料を塗付することによって形成することができる。上塗層としては、例えば、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、アクリルシリコン樹脂系、フッ素樹脂系等の塗料を用いることができ、これらは発泡性耐火塗料と反応性を有するものが好適である。これらの塗装は、公知の塗装方法によれば良く、スプレー、ローラー、刷毛等の塗装器具を使用することができる。   In this invention, in order to protect the coating film formed with a foamable fireproof coating material, an overcoat layer can also be laminated | stacked as needed. Such an overcoat layer can be formed by applying a known water-based or solvent-type paint. As the overcoat layer, for example, an acrylic resin-based, urethane resin-based, acrylic silicon resin-based, or fluororesin-based paint can be used, and those having reactivity with the foaming fireproof paint are preferable. These coatings may be performed by a known coating method, and a coating tool such as a spray, a roller, or a brush can be used.

以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴をより明確にする。ただし、本発明の範囲は、これら実施例に限定されるものではない。   Examples and Comparative Examples are shown below to clarify the features of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to these examples.

(実施例)
(合成例1)
水145重量部、ドデシル硫酸ナトリウム4重量部、過硫酸アンモニウム0.5重量部と、表1の合成例1に示すモノマー(計100重量部)を混合し、窒素雰囲気下80℃で3時間、乳化重合を行いエマルションを製造した。以上の方法で得られた合成樹脂エマルションは、固形分41重量%であり、平均粒子径は130nmであった。なお、表1に示すモノマーのうち、対水溶解度1g/100ml以下の疎水性モノマーは、スチレン(対水溶解度0.03g/100ml)、シクロヘキシルメタクリレート(対水溶解度0.01g/100ml未満)、n−ブチルアクリレート(対水溶解度0.14g/100ml)である。メタクリル酸メチルの対水溶解度は1.6g/100mlである。
(Example)
(Synthesis Example 1)
145 parts by weight of water, 4 parts by weight of sodium dodecyl sulfate, 0.5 part by weight of ammonium persulfate and the monomers shown in Synthesis Example 1 in Table 1 (total 100 parts by weight) were mixed and emulsified at 80 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere. Polymerization was performed to produce an emulsion. The synthetic resin emulsion obtained by the above method had a solid content of 41% by weight and an average particle size of 130 nm. Among the monomers shown in Table 1, hydrophobic monomers having a water solubility of 1 g / 100 ml or less are styrene (water solubility 0.03 g / 100 ml), cyclohexyl methacrylate (water solubility less than 0.01 g / 100 ml), n -Butyl acrylate (water solubility 0.14 g / 100 ml). The water solubility of methyl methacrylate is 1.6 g / 100 ml.

(合成例2〜4)
表1に示すモノマー配合を用いた以外は、合成例1と同様の方法で合成樹脂エマルションを製造した。得られた合成樹脂エマルションの特性を表1に示した。
(Synthesis Examples 2 to 4)
A synthetic resin emulsion was produced in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the monomer composition shown in Table 1 was used. The properties of the resulting synthetic resin emulsion are shown in Table 1.

(合成例5)
水145重量部、アニオン性反応性乳化剤2重量部、ノニオン性反応性乳化剤2重量部、過硫酸アンモニウム0.5重量部と、表1の合成例5に示すモノマー(計100重量部)を混合し、窒素雰囲気下80℃で3時間、乳化重合を行い合成樹脂エマルションを製造した。得られた合成樹脂エマルションの特性を表1に示した。
(Synthesis Example 5)
145 parts by weight of water, 2 parts by weight of an anionic reactive emulsifier, 2 parts by weight of a nonionic reactive emulsifier, 0.5 parts by weight of ammonium persulfate, and the monomers (total 100 parts by weight) shown in Synthesis Example 5 in Table 1 were mixed. Then, emulsion polymerization was carried out at 80 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere to produce a synthetic resin emulsion. The properties of the resulting synthetic resin emulsion are shown in Table 1.

(合成例6)
表1に示すモノマー配合を用いた以外は、合成例1と同様の方法で合成樹脂エマルションを製造した。得られた合成樹脂エマルションの特性を表1に示した。
(Synthesis Example 6)
A synthetic resin emulsion was produced in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the monomer composition shown in Table 1 was used. The properties of the resulting synthetic resin emulsion are shown in Table 1.

(合成例7)
表1に示すモノマー配合を用いた以外は、合成例5と同様の方法で合成樹脂エマルションを製造した。得られた合成樹脂エマルションの特性を表1に示した。
(Synthesis Example 7)
A synthetic resin emulsion was produced in the same manner as in Synthesis Example 5 except that the monomer composition shown in Table 1 was used. The properties of the resulting synthetic resin emulsion are shown in Table 1.

(合成例8)
表1に示すモノマー配合を用いた以外は、合成例1と同様の方法で合成樹脂エマルションを製造した。得られた合成樹脂エマルションの特性を表1に示した。
(Synthesis Example 8)
A synthetic resin emulsion was produced in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the monomer composition shown in Table 1 was used. The properties of the resulting synthetic resin emulsion are shown in Table 1.

(合成例9)
表1に示すモノマー配合を用いた以外は、合成例5と同様の方法で合成樹脂エマルションを製造した。得られた合成樹脂エマルションの特性を表1に示した。
(Synthesis Example 9)
A synthetic resin emulsion was produced in the same manner as in Synthesis Example 5 except that the monomer composition shown in Table 1 was used. The properties of the resulting synthetic resin emulsion are shown in Table 1.

(合成例10〜12)
表1に示すモノマー配合を用いた以外は、合成例1と同様の方法で合成樹脂エマルションを製造した。得られた合成樹脂エマルションの特性を表1に示した。
(Synthesis Examples 10-12)
A synthetic resin emulsion was produced in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the monomer composition shown in Table 1 was used. The properties of the resulting synthetic resin emulsion are shown in Table 1.

(塗料製造例1)
合成例1の合成樹脂エマルション244重量部(固形分100重量部)に対し、ポリリン酸アンモニウム244重量部、ジペンタエリスリトール50重量部、二酸化チタン63重量部、水70重量部、造膜助剤14重量部、分散剤10重量部、消泡剤2重量部、粘性調整剤1重量部を常法にて均一に混合、攪拌し、発泡性耐火塗料1を製造した。
(塗料製造例2〜20)
表2、3に示す配合を用いた以外は、塗料製造例1と同様の方法で発泡性耐火塗料2〜20を製造した。
(Paint production example 1)
For 244 parts by weight of the synthetic resin emulsion of Synthesis Example 1 (100 parts by weight of solid content), 244 parts by weight of ammonium polyphosphate, 50 parts by weight of dipentaerythritol, 63 parts by weight of titanium dioxide, 70 parts by weight of water, film-forming aid 14 Part by weight, 10 parts by weight of a dispersant, 2 parts by weight of an antifoaming agent, and 1 part by weight of a viscosity modifier were uniformly mixed and stirred by a conventional method to produce a foamable fire-resistant paint 1.
(Paint production examples 2 to 20)
Except for using the formulations shown in Tables 2 and 3, foamable refractory paints 2 to 20 were produced in the same manner as in Paint Production Example 1.

<性能評価1>
(試験例1〜20)
上記発泡性耐火塗料1〜20を用いて、次の各種試験を行った。結果を表4、5に示した。
<Performance evaluation 1>
(Test Examples 1 to 20)
The following various tests were performed using the above-mentioned foamable fireproof coatings 1-20. The results are shown in Tables 4 and 5.

(発泡倍率)
黒皮鋼板に塗料をフィルムアプリケーターにてwet膜厚2mmで塗付し、温度23℃、相対湿度50%雰囲気下(以下「標準状態」という)で7日間養生させ、試験体を得た。この試験体を650℃で15分間加熱し、初期膜厚を基準とした発泡倍率を測定した。なお、この試験における発泡倍率の評価基準は、発泡倍率15倍以上を「◎」、発泡倍率10倍以上〜15倍未満を「○」、発泡倍率5倍以上〜10倍未満を「△」、発泡倍率5倍未満を「×」とした。
(Foaming ratio)
A paint was applied to a black skin steel plate with a wet film thickness of 2 mm using a film applicator, and cured for 7 days in an atmosphere at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% (hereinafter referred to as “standard state”) to obtain a test specimen. This test body was heated at 650 ° C. for 15 minutes, and the expansion ratio based on the initial film thickness was measured. The evaluation criteria for the expansion ratio in this test are “◎” for an expansion ratio of 15 times or more, “O” for an expansion ratio of 10 times to less than 15 times, “△” for an expansion ratio of 5 times to less than 10 times, An expansion ratio of less than 5 was defined as “x”.

(緻密性)
発泡倍率を測定した試験体を切断し、その断面における発泡炭化層の緻密性を目視にて確認した。評価基準は、緻密性が高いものを「◎」、緻密性はやや劣るものを「○」、緻密性が低いものを「×」とした。
(Denseness)
The test body for which the expansion ratio was measured was cut, and the denseness of the foamed carbonized layer in the cross section was visually confirmed. The evaluation criteria were “◎” for high denseness, “◯” for slightly denseness, and “X” for low denseness.

(耐水性)
予めさび止め塗装した黒皮鋼板に塗料をフィルムアプリケーターにてwet膜厚1mmで塗付し、標準状態で7日間養生させ、試験体を得た。この試験体を23℃の水に3日間浸漬した後、その塗膜の表面状態を目視にて確認した。評価基準は、ブリスターの発生が認められなかったものを「◎」、ブリスターの発生面積10%未満のものを「○」、ブリスターの発生面積が10%以上〜20%未満のものを「△」、ブリスターの発生面積が20%以上のものを「×」とした。
(water resistant)
A paint was applied to a black skin steel plate coated with rust prevention in advance with a film applicator at a wet film thickness of 1 mm, and cured for 7 days in a standard state to obtain a test specimen. After this test body was immersed in water at 23 ° C. for 3 days, the surface state of the coating film was visually confirmed. The evaluation criteria are “◎” for the case where no blister was observed, “◯” for the blister generation area of less than 10%, and “△” for the blister generation area of 10% to less than 20%. In addition, the case where the blister generation area was 20% or more was designated as “x”.

(貯蔵安定性)
作製した塗料を、容量300mlのカップに250ml入れて密封した後、50℃の恒温槽で30日間貯蔵し、貯蔵前後の粘度変化を確認した。評価基準は、粘度変化率10%未満を「◎」、粘度変化率10%以上〜20%未満を「○」、粘度変化率20%以上〜50%未満を「△」、粘度変化率50%以上を「×」とした。
(Storage stability)
250 ml of the prepared paint was put into a 300 ml cup and sealed, and then stored in a thermostatic bath at 50 ° C. for 30 days, and a change in viscosity before and after storage was confirmed. The evaluation criteria are “◎” for a viscosity change rate of less than 10%, “◯” for a viscosity change rate of 10% to less than 20%, “Δ” for a viscosity change rate of 20% to less than 50%, and a viscosity change rate of 50%. The above was designated as “x”.

<性能評価2>
(試験例21〜23)
さらに、発泡耐火性塗料16〜18に関して、次の各種試験を行った。結果を表6に示した。
(機械攪拌安定性試験)
作製した塗料の初期粘度を測定した後、毎分1800回転で60分間攪拌を続けた後、攪拌を止め、攪拌後粘度を測定した。このとき初期粘度と攪拌後粘度を比較して、粘度変化を確認した。評価基準は、粘度変化率10%未満を「◎」、粘度変化率10%以上〜20%未満を「○」、粘度変化率20%以上〜50%未満を「△」、粘度変化率50%以上を「×」とした。なお、粘度測定は、BH型粘度計による20rpmにおける粘度であり、測定温度は23℃である。
<Performance evaluation 2>
(Test Examples 21 to 23)
Further, the following various tests were performed on the foamed fire resistant paints 16 to 18. The results are shown in Table 6.
(Mechanical stirring stability test)
After measuring the initial viscosity of the prepared paint, stirring was continued for 60 minutes at 1800 revolutions per minute, stirring was stopped, and the viscosity was measured after stirring. At this time, the viscosity change was confirmed by comparing the initial viscosity and the viscosity after stirring. The evaluation criteria are “◎” for a viscosity change rate of less than 10%, “◯” for a viscosity change rate of 10% to less than 20%, “Δ” for a viscosity change rate of 20% to less than 50%, and a viscosity change rate of 50%. The above was designated as “x”. In addition, a viscosity measurement is a viscosity in 20 rpm by a BH type viscometer, and measurement temperature is 23 degreeC.

(低温耐水性)
予めさび止め塗装した黒皮鋼板に塗料をフィルムアプリケーターにてwet膜厚1mmで塗付し、一定期間5℃で養生させ、試験体を得た。この試験体を23℃の水に1日間浸漬した後、その塗膜の表面状態を目視にて確認した。結果は表6に示す。評価基準は、ブリスターの発生が認められなくなるまでの養生日数を評価した。
(Low temperature water resistance)
A paint was applied to a black skin steel plate coated in advance with rust prevention with a film applicator with a wet film thickness of 1 mm and cured at 5 ° C. for a certain period of time to obtain a test specimen. After this test body was immersed in water at 23 ° C. for 1 day, the surface state of the coating film was visually confirmed. The results are shown in Table 6. Evaluation criteria evaluated the number of days of curing until the occurrence of blisters was not observed.

(付着強度)
予めさび止め塗装した黒皮鋼板に塗料をフィルムアプリケーターにてwet膜厚2mmで塗付し、標準状態で7日間養生させ、試験体を得た。JIS K 5400 8.7付着強さ試験方法に準拠して、上記の試験体に40mm×40mmの鋼製ジグを二液型エポキシ樹脂接着剤にて接着した。24時間後に鋼製ジグに沿って周囲を40mm×40mmの大きさに黒皮鋼板に達するまで切り傷を付け、下部引張用の鋼製ジグ及び鋼製当て板を用いて、試料面に鉛直方向にオートグラフにて引張力を加えて最大引張荷重を求めた。
(Adhesion strength)
A paint was applied to a black skin steel plate coated in advance with rust prevention with a film applicator at a wet film thickness of 2 mm, and cured for 7 days in a standard state to obtain a test specimen. Based on the JIS K 5400 8.7 adhesion strength test method, a steel jig having a size of 40 mm × 40 mm was bonded to the test specimen with a two-pack type epoxy resin adhesive. 24 hours later, along the steel jig, the periphery is cut to a size of 40 mm × 40 mm until it reaches the black skin steel plate, and the sample surface is vertically aligned with the steel jig and steel plate for lower tension. The maximum tensile load was determined by applying a tensile force with an autograph.

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Claims (3)

合成樹脂エマルション、リン化合物、多価アルコール及び充填剤を含む発泡性耐火塗料において、前記合成樹脂エマルションが官能基として水酸基を有するものであり、樹脂固形分における水酸基価が0.1〜100mgKOH/gであることを特徴とする発泡性耐火塗料。   In the foamable refractory paint containing a synthetic resin emulsion, a phosphorus compound, a polyhydric alcohol and a filler, the synthetic resin emulsion has a hydroxyl group as a functional group, and the hydroxyl value in the resin solid content is 0.1 to 100 mgKOH / g. A foaming fireproof paint characterized by being. 前記合成樹脂エマルションが、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び/または芳香族モノマーを主成分とするモノマー群の乳化重合物であり、該モノマー群において水酸基含有モノマーを0.5〜15重量%の比率で含むものであることを特徴とする請求項1記載の発泡性耐火塗料。   The synthetic resin emulsion is an emulsion polymer of a monomer group mainly composed of (meth) acrylic acid alkyl ester and / or an aromatic monomer, and the ratio of the hydroxyl group-containing monomer in the monomer group is 0.5 to 15% by weight. The foamable refractory paint according to claim 1, wherein 前記合成樹脂エマルションが、モノマー群において対水溶解度1g/100ml以下の疎水性モノマーを50重量%以上含むものであることを特徴とする請求項1または請求項2記載の発泡性耐火塗料。   The foamable fire-resistant paint according to claim 1 or 2, wherein the synthetic resin emulsion contains 50% by weight or more of a hydrophobic monomer having a water solubility of 1 g / 100 ml or less in a monomer group.
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