JPH0264176A - 難燃性弾性塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は建築物の内外装に使用される難燃性弾性塗料
に係わり、詳しくは、難燃性の高分子樹脂を主体とし、
塗膜が難燃性を有しかつ下地亀裂追従性の有る新規な難
燃性の弾性塗料に係わるものである。

（従来の技＃ｉ） 従来、コンクリートやモルタル等の無機質素材の下地亀
裂に追従できる塗材としては、防水形複層仕土塗材（以
下、弾性材と呼ぶ）が主に用いられている。この弾性材
は無機質素材に発生するひび割れ（クラック・亀裂）に
追随し、塗膜が伸縮ηることにより、外部からの雨水の
浸入を防ぎ、建物を保護する礪能がある。

しかし、この弾性材は下地亀裂に追従し得る性能を発揮
させるため、樹脂間が４０〜７０ｍｍ部（以下、単に部
と略記する）配合され、しかも樹脂成分は可燃性のアク
リル酸エステルエマルション、アクリル酸エステル・ス
ブレン共重合エマルション等が使用♂°れ、その塗膜は
自己燃焼性でＪＩＳＡ１３２１−１９７５　１１［物（
１）内Ｂｔ１１１−’ｌヒＩ法の難燃性試験−１（以下
、ＪＩＳ規格と略記りる）の難燃−級には合格せず、基
材同等材料どして設定されないケースが多い。このため
、内装材と１ノでは上記事項よりｆｌ［ｊＩできないの
が現状である。

一方、前記ＪＩＳＪＪＪ格の難燃−級に合格している材
料としては、一般平滑仕上用塗料（認定材料基材同等第
０００１号）、無機質砂壁状吹付材（認定材料基祠同等
第０００３号）、有機質砂壁状塗料（認定材料基材同等
第０００４号）、複合型化粧用件り材（認定材料基材同
等第０００１号号）及び発泡型防火材料、防火薬液等が
あるが、これらの塗１ｆ（Ｊはいずれも硬くて下地のひ
び割れに追従でさないものである。

また、可燃性のアクリル酸エステルエマルション、アク
リル酸エステル・スヂレン共重合エマルション等の軟質
樹脂に欠ａ燃性を与えるため水酸化アルミニウム等の難
燃剤を１００〜４００部配合した塗材が使用されている
が、その塗膜は伸び率、下地亀裂追従性、耐アルカリ性
等の塗膜性能が低く、しかも燃焼試験′Ｃ−発煙があり
、難燃−級に合格しないものである。

（発明が解決しようとＪる課題） そこで本発明省は」ンクリート等の無機質素材への塗装
に際し、上記した従来欠点を解消し得る新規な難燃性の
弾性塗料を研究の結果知り得て、本発明を達成したのぐ
ある。すなわら、本発明の目的は塗膜が弾性を有し、コ
ンクリート等のびび〃１れの恐れのある無機質素材の下
地に塗装した際に下地亀裂追従性があり、ひび割れを被
うことができ、かつ塗膜が難燃性でかつ発煙はを少くし
得て、前記ＪＩＳ規格の難燃−級に合格する難燃性の弾
性塗料を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための第１発明の手段は、Ｈ燃性ア
クリル酸エステルエマルシミン、塩化ビニル変性率１０
〜５０％のエチレン・酢酸ビニル・塩化ビニル共重合エ
マルシ」ン、塩化ビニリデン変性率５〜５０％の塩化ビ
ニリｆン・アクリル酸エステル共重合エマルション、及
び塩化ビニリデン変性率５〜５０％の塩化ビニリデン・
エチレン・酢酸ビニル共重合エマルションの群から選択
された樹脂分含量３０〜７０％の樹脂エマルションの一
種あるいは複数種が１４〜７０部とリン系有機難燃剤、
ハロゲン系有機難燃剤、及び窒索糸有ｌｌｌ燃剤からな
るδＹから選択されたー・種以トが１〜３０部配合され
、かつ塗膜の伸び率が５０％以上でかつ塗膜の下地亀裂
追従性が１１Ｍ以りである弾性塗料とされる。

そして、第２発明の手段は、難燃性アクリル酸エステル
エマルシ４ン、及び塩化ビニル変性率１０〜５０％のエ
チレン・酢酸ビニル・塩化ビニル共重合エマルションの
群から選択された樹脂分含量３０〜７０％の樹脂エマル
シうンの−・種あるいは複数種が１４〜７０部と、リン
系有機難燃剤、ハロゲン系有！ｌ難燃剤、及び窒素系有
機難燃剤からなる群から選択された一種以上が１〜３０
部と、無機質の難燃剤１〜１４部とが配合され、塗膜の
伸び率が５０％以上でかつ塗膜の下地亀裂追従性がｌａ
ｍ以上である弾性塗料とされる。

第３発明の手段は、塩化ビニリデン変性率５〜５０％の
エチレン・酢酸ビニル・塩化ビニリデン共重合エマルシ
ョン、及び塩化ビニリアン変性率５〜５０％の塩化ビニ
リデン・アクリル酸エステル共重合エマルションの群か
ら選択された樹脂分合ｋｊ１３０〜７０％の樹脂エマル
ションの一種あるいは複数種が１４〜７０部と、リン系
有機難燃剤、ハＬｌゲン泉有機難燃剤、及び窒素系有機
難燃剤からなる群から選択されたー・種以上が１〜３０
部と、無機質の難燃剤１〜５０部とが配合され、塗膜の
伸び率が５０％以上でかつ塗膜の下地亀裂追従性が１ｍ
ｌ以−Ｆである弾性塗料とされる。

第１発明、第２発明及び第３発明の各弾性塗料より得ら
れる塗膜は、難燃性でかつ下地のひび割れに追従（”き
る伸びを右ηる。

本発明において用いられる難燃性高分子樹脂は、スヂレ
ンを含まない難燃性高分子樹脂、例えば難燃性アクリル
酸エステルエマルション（塗膜の伸度５０％以上）、塩
化ビニル変性率１０〜５０％のエチレン・酢酸ビニル・
塩化ビニル共重合エマルシ」ン、塩化ビニリデン変性率
５〜５０％の塩化ビニリデン・アクリル酸エステル共重
合エマルション、及び塩化ビニリデン変性率５　・−５
０％の塩化ビニリデン・エチレン・酢酸ビニル共重合エ
マルシロン（塗膜の伸度５０％以上、ガラス転移点２０
℃以下）が適する。なＪ３、樹脂エマルションの樹脂分
含量は３０〜７０％、望ましくは４０〜６０％である。

各発明の弾性塗料は難燃性高分子樹脂を１一体としたク
リヤー塗料、体質顔料を加えた半透明塗料、着色顔料を
加えた着色塗料となし得る。本名発明の塗料は成分が水
性媒体により調整されたエマルション塗料とされていて
、いずれも常温乾燥タイプの仕上げ用の塗料とされる。

難燃性高分子樹脂の配合化は１４〜７０部が適し、１４
部以Ｆの場合は、得られた塗膜の柔軟性が劣り、耐アル
カリ性、耐候性試験において黄変等の劣化現象が見られ
る。７０部以十の場合は得られた塗膜の粘着性が強くな
り、塗膜表面が汚れ易く、燃焼試験において単位面積当
りの発煙部及び標準温度曲線を超える面積が多くなる。

エチレン・酢酸ビニル・塩化ビニル共重合エマルシ」ン
の塩化ビニル変性率は１０〜５０％が最も適しており、
変性率１０％以下の場合は、自己消火性の効果が得られ
ない。また、変性率５０％以上の場合は塗膜の粘着性が
強くなり、塗膜表面が汚れ易く、下地のアルカリ成分及
び紫外線により脱塩酸が生じ、塗膜が黄変する等の劣化
現象が見られる。

塩化ビニリデン・アクリル酸エステル共重合エマルショ
ン、及び塩化ビニリデン・エチレン・酢酸ビニル共重合
エマルションは、塩化ビニリデン変性率５〜５０％が最
も適しており、変性率５％以下の場合は自己消火性の効
果が得られず、変性率５０％以、ヒの場合は下地のアル
カリ成分及び紫外線により脱ｊ！Ａ酸が生じ、塗膜が黄
変色する現象が見られる。これら塩化ビニル及び塩化ビ
ニリデンの共重合物は塗膜に自己消火性を与えるために
配合される。

前記無ｉ買の難燃剤は主として水酸化アルミニウムある
いは水酸化マグネシウムの粉末が用いられる。水酸化ア
ルミニウムは２００℃、水酸化マグネシウムは３００℃
で分解し、多ｂｌの水蒸気を放出する。この水蒸気によ
り塗膜は自己消火性が得られ、より難燃性の塗膜と７７
る。無機質の難燃剤は難燃性アクリル酸エステルエマル
シと１ンを使用した場合には５〜１４部配合でき、自己
消火性のあるエチレン・酢酸ビニル・塩化ビニル共重合
エマルション使用の場合には１〜１０部配合でき、塩化
ビニリデン・アクリル酸エステル共重合エマルション及
び塩化ビニリデン・エチレン・酢酸ビニル共重合エマル
ション塗料の場合には１〜５０部の範囲内で用いられる
。無機買弁燃剤が前記した所定範囲聞以１−の場合は塗
膜に柔軟性が少なくなり、下地のひび割れに追従できな
くなる。

前記リン系有ＩＩＩ難燃剤、ハ［１グン系有機難燃剤及
び窒素県有！１Ｍ燃剤は主としで着火性を押さえ、消火
性を向上するため用いられる。これらの有機難燃剤は配
合中に１〜３０部が最も適しており３０部以上の場合は
耐水性、耐アルカリ性等塗膜性能が低下する。

リン系有機難燃剤は加熱によって熱分解し゛Ｃリン酸を
生成し、燃焼Ｊる塗膜の溶解層面に不揮発性のリン酸ポ
リマーの被膜を形成する。またリン酸の脱水作用によつ
Ｃ塗膜表面を炭化させ、空気を遮断し燃焼を抑制Ｊる。

リン系有機難燃剤どしではトリメチルホスフェート、ト
リエチルホスフｊ−ト、トリクレジルホスフｌ−ト、ト
リス（βクロロエチル）ボスフェート等が用いられる。

ハ【コグン系右１１１ｆｌ燃剤は火炎によりハロゲン化
水素を発生し、塗膜の熱分解によって発生する可燃性ガ
スを希釈し、燃焼を中高、停止させる抑制効果がある。

ハロゲン系有機Ｈ１１Ｍ剤としては塩素化パラフィン、
塩素化ポリエチレン、バラク［１【コシクロペンタデカ
ンなどの塩素系のもの、およびナトラブ１コムエタン、
テトラゾ【」ムブタン、テトラブロムビスフェノール△
、ヘキサブロムベンゼンなどの臭素系の６の等が用いら
れる１゜窒糸系有１ｉ１！！ｌ燃剤は火炎により窒素ガ
スが発タトし、この窒素ガスにより塗膜表層のＭＡ淵度
が低下し不燃料不燃化する効果がある。窒素系五機烈燃
剤としではイソシアネート化合物、ＴＨＩ）Ｃ−メチロ
ールメラミン（なお、丁１−Ｉ　Ｐ　Ｃはテトラキス（
ヒドロキシメチル）フＡスフＡニウムク［１ライドの略
称である）等が用いられる。

各発明の弾性塗料には、必要により体質顔料、着色顔料
、細骨材、繊維を加えることができる。

体質顔料としては炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム
等を用い得る。前ｆｉ＋４体質Ｆ！ｔ４１４の配合量は
７０部以下酎耐望ましくは３０〜５５０部である。着色
顔料は酸化チタン、カーボンブラック、り１］ムバーミ
リオン、弁柄、シンカシャレッド、レー、ルレット、黄
土（工０−　Ａ’−カー）　、ハ＞ｒｆ■ｎ　−チタン
黄、群青、シニアンブルー等を配合量的０５〜３０部の
範囲内で用いられる。細骨材は例えば３〜２０部、繊維
は例えば１０部程度塗膜厚を大きくしたい場合等に加え
られる。

第１発明、第２発明及び第３発明の各弾性塗料はいずれ
も塗装作業性が良好なものであり、従来の弾Ｕ塗料と同
様にモルタルガンエアレスによる吹付は塗装及び多孔質
［１−ラ等によるローラ塗装等の塗装手段により容易に
塗装できる。塗装は乾燥塗膜で約０，５〜５Ｍの膜厚と
した場合にＦ地亀裂追従性がとくに良い。被塗装体はコ
ンクリートやモルタル等の素材に広く適用できる。

（作　用） 各発明の弾性塗料は、エチレン・酢酸ビニル・塩化ビニ
ル共重合エマルション等の難燃性の高分子樹脂を配合し
ているので、塗膜は難燃性があり、かつ下地のひび割れ
に追従ぐきる弾性を有する。

無機質の難燃剤は塗膜を自己消火性になす。

有機難燃剤は着火を防ぎ、塗膜を消火性になり。

（実験例） 次に、本発明の詳細な説明する。

混合機内に第１表に示す各配合成分を実験例毎に順次加
え、充分に撹拌を行ない実験例１〜１３の各塗料を調製
した。

次いで、実験例１〜１３の１３種類の塗料を用い、無機
質素材の試験板にすみやかに塗装して試験体とし各試験
を行なった。なお、各試験の対照としては比較例１〜４
の従来の弾性塗料を用意し、同様に試験板に塗装して対
照の試験体とし、この対照塗装面と各実験例の塗装面と
を比較した。

試験板の作製は無機質素材に、実験例１〜１３の塗料及
び比較例１〜４の塗料の一種ずつを１−当り１４００９
の割合で多孔質ローラーを用いて１回塗りで仕上げた。

実験例１〜１３の各試験板及び比較例１〜４の各試験板
は水平に保持して各試験用とした。低温安定性は生塗料
について試験した。初期乾燥によるひび割れ抵抗性は塗
装後直ちに試験した。付着強さ、温冷繰返し作用に対す
る抵抗性、透水性、耐衝撃性、耐候性、伸び率、伸び時
の劣化、耐水性、耐アルカリ性、下地亀裂追従性、単位
面積当りの発煙量、標準温度曲線を越える面積の測定に
ついては室内に１４日間放置後試験した。

なお、各項目の試験はそれぞれ次の方法に準じて行なっ
た。

低温安定性、付着強さ、温冷繰返し作用に対する抵抗性
、透水性、耐衝撃性及び耐候性の各試験項目はＪＩＳＡ
−６９１０に従って試験した。

初期乾燥によるひび割れ抵抗性・・・Ｊ［５Ａ−６９１
０による。風速３ｍ／秒±１０％に調整した１１洞内に
試験板を６時間入れ、表面にひび割れがない場合を合格
と判定した。

伸び率・・・ＪＩＳＡ−６９１０に従った。乾燥塗膜が
１Ｍになるように調整した。試験片をダンベル状２号形
に成形し＋２０℃、−１０℃、水中７日間浸漬後、８０
±２℃で７日間加熱侵の各々について弓張り試験Ｉｎ（
試験時の最大筒！トがその能力の１５〜８５％の範囲に
なるしのとし、荷重及び伸びの自動記録装置及び一定温
度が一１０±２℃及び２０±２℃に調整できる恒温槽を
備え、引張速度は２００ａｍ＋／ｓｉｎに調節でき、試
験片の標線間距離の８倍引張れるもの）に取付け、約２
００　ｍ＃Ｎｎの引張速度で試験片が破断するまで試験
した。

伸び時の劣化・・・ＪＩＳＡ−６９１０による。試験片
の形状をダンベル状１号形とする。標線間距離４ＯＮＲ
とした試験片を標線間距離６０ｍ＋になるよう伸長し、
８０±２℃７日間静置した後、剥離及び反り、ねじれが
なく、主材の破断及びひび割れがない場合を合格と判定
した。

耐水性及び耐アルカリ性・・・ＪＩＳに−５４００に従
った。

下地亀裂追従性・・・７０Ｘ１５０Ｘ５ｓ＋＋のフレキ
シブルボードに溝切り（深さ　２．５ＩＩＩＭ１幅３．
０馴）を行ない、乾燥塗膜厚が１Ｍにイするように調整
し、被試験面に塗布し、４０：ｉ２℃で１２０時間加熱
養生した後、試験片の長手方向の両端を板厚約４順のス
ペーナで支持して置き、中央部を塗膜を（具つけないよ
う指で軽く加圧Ｉ）でフレキシブル板に亀裂を発生させ
た後、引張試験機を用い引張り、塗膜に異常が認められ
た点を終点とし、下地亀裂追従点とした。

単位面積当りの発煙量・・・月５Ａ−１３２１による。

３０以下が難燃−級に合格する。

標準温度曲線を超える面積・・・ＪＩＳＡ−１３２１に
よる。

０℃・１ｎが難燃−級に合格する。

第２表の試験結果より明らかなように、本実験例１〜１
３の各塗膜は比較例１〜４の？Ｐ膜よりも難燃性、伸び
率、下地亀裂追従性に優れていることがわかる。

比較例１〜／Ｉは単位面積当りの発煙量、標準温度曲線
を超える面積にｄ３いＣ規格を超え、難燃−級に不合格
であフだ。そし−Ｃ１下地のひび割れに対しての下地亀
裂追従性においても低い数値であった。

本実験例１〜１３の各塗料は、従来塗料である比較例１
〜４の欠点を解消しているしのである。

（発明の効果） 第１発明、第２発明及び第３発明の弾性塗料は、難燃性
の高分子樹脂の樹脂分含量３０・〜７０％の樹脂エマル
ションが配合されていることにより、塗装性作業良好で
あり、常温で塗膜を形成し、イの塗膜は前記ＪＩＳ規格
のガ燃−級に合格する難燃性でかつ塗膜の伸び率が５０
％以上で下地亀裂追従性が１＃１以上であり、下地のひ
び割れに対して充分に追従できる弾性を有するものであ
る。

そして、第１発明、第２発明、第３発明の弾性塗料は、
リン系有機難燃剤、ハロゲン系有ｉ￥Ｌ燃剤、及び窒素
系有機難燃剤の群中から選択した１種以Ｆを配合してい
るので、塗膜は着火しにくく、かつ消火性を有し、燃焼
の際の発煙量も少ない。

また、第２発明及び第３発明の弾性塗料は無機質の難燃
剤を配合ｌノているのぐ、無機質の難燃剤を配合しない
第１発明の弾性塗料に較べ、より大きい難燃性を有りる
。

従って、本番発明の弾性塗料は前記、」ＩＳ規格の難燃
−級合格品として扱えるので商品価値が高いものである
。そして、本番発明の弾性塗料をコンクリート等の無機
質木材のＦ地に塗装した際は塗膜が下地の亀裂に追従で
きて外部からの雨水の浸入を防止し得るとともに、塗膜
は難燃性であることより火災等に対しＣも効果を発揮す
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）難燃性アクリル酸エステルエマルション、塩化ビ
   ニル変性率１０〜５０％のエチレン・酢酸ビニル・塩化
   ビニル共重合エマルション、塩化ビニリデン変性率５〜
   ５０％の塩化ビニリデン・アクリル酸エステル共重合エ
   マルション、及び塩化ビニリデン変性率５〜５０％の塩
   化ビニリデン・エチレン・酢酸ビニル共重合エマルショ
   ンの群から選択された樹脂分含量３０〜７０％の樹脂エ
   マルションの一種あるいは複数種が１４〜７０重量部と
   、リン系有機難燃剤、ハロゲン系有機難燃剤、及び窒素
   系有機難燃剤からなる群から選択された一種以上が１〜
   ３０重量部配合され、かつ塗膜の伸び率が５０％以上で
   かつ塗膜の下地亀裂追従性が１ｍｍ以上であることを特
   徴とした難燃性弾性塗料。
2. （２）難燃性アクリル酸エステルエマルション、及び塩
   化ビニル変性率１０〜５０％のエチレン・酢酸ビニル・
   塩化ビニル共重合エマルションの群から選択された樹脂
   分含量３０〜７０％の樹脂エマルションの一種あるいは
   複数種が１４〜７０重量部と、リン系有機難燃剤、ハロ
   ゲン系有機難燃剤、及び窒素系有機難燃剤からなる群か
   ら選択された一種以上が１〜３０重量部と、無機質の難
   燃剤１〜１４重量部とが配合され、塗膜の伸び率が５０
   ％以上でかつ塗膜の下地亀裂追従性が１ｍｍ以上である
   ことを特徴とした難燃性弾性塗料。
3. （３）塩化ビニリデン変性率５〜５０％のエチレン・酢
   酸ビニル・塩化ビニリデン共重合エマルション、及び塩
   化ビニリデン変性率５〜５０％の塩化ビニリデン・アク
   リル酸エステル共重合エマルションの群から選択された
   樹脂分含量３０〜７０％の樹脂エマルションの一種ある
   いは複数種が１４〜７０重量部と、リン系有機難燃剤、
   ハロゲン系有機難燃剤、及び窒素系有機難燃剤からなる
   群から選択された一種以上が１〜３０重量部と、無機質
   の難燃剤１〜５０重量部とが配合され、塗膜の伸び率が
   ５０％以上でかつ塗膜の下地亀裂追従性が１ｍｍ以上で
   あることを特徴とした難燃性弾性塗料。