JPH04331784A

JPH04331784A - 熱追随性耐火被覆組成物

Info

Publication number: JPH04331784A
Application number: JP19753291A
Authority: JP
Inventors: Noritoshi Tokimoto; 時本　徳寿; Masao Toyama; 遠山　昌夫
Original assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK
Priority date: 1991-05-07
Filing date: 1991-05-07
Publication date: 1992-11-19
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: JP2610551B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、建築物の屋根耐火構
造用及び床耐火構造用の耐火被覆組成物に関するもので
ある。従って、利用は建築分野である。

【０００２】

【従来の技術】近年、建築物の構築において工期の短縮
，職人の不足という面からＲＣ造より鉄骨造の建築物が
増加している。建築基準法第２７条の定めるところによ
ると所定の規模と用途の建築物では耐火建築物としなけ
ればならない。このなかで所定の建築物の屋根について
は建築物のたわみをなどを防ぐために、所定の耐火構造
としなければならない。また同様に所定の鉄骨造の床の
部位に対しては、火災時の建築物の倒壊を防ぐために、
所定の耐火構造として温度上昇を一定の限度内に押えな
ければならない。日本においては昭和５０年以前は石綿
の吹き付けが行われていたが、石綿を扱うことによる健
康障害や、石綿の飛散による環境汚染、しいては人体へ
の害のため、昭和５０年以降はロックウールの吹き付け
などが行われている。ロックウールの吹き付けは、経済
性の面では優れているが、最近では、ロックウール繊維
の飛散から作業環境が悪いとか、付着強さが弱いとか、
外観が美しくないとか、表面強度が弱いという問題によ
り敬遠されている。

【０００３】また、上記以外の耐火被覆材に水ガラスを
結合材とするものがあるが、耐水性あるいは付着性に問
題があリ、実用性には欠けるものであった。

【０００４】これらを改良するものとして、特開昭６２
−２７３５９号に開示されるような、水硬性セメントと
軟化点が６００゜Ｃ以下の低融点無機質物質，水化度の
大きい物質を特定の割合により組み合わせたものがあっ
た。しかしこれも常温時の付着性が不十分で剥がれる危
険性があったり、加熱時の歪み追随性が小さく水平な施
工面などで剥がれるという問題や、価格的が高価になり
汎用性がないという欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】この発明では、起泡
化と軽量骨材の粒径の選定により、建築分野の耐火被覆
材における断熱性の向上と加熱時の反りや、割れが起こ
りにくいようにしている。さらに低増粘性増粘剤で付着
強さを向上させると共に、より泡沫を安定化して、実用
性のあるものにしている。

【０００６】

【問題を解決するための手段】この発明に用いられる組
成物は、概要として、■水硬性セメントを１５〜６０重
量％，■無機質軽量骨材を１０、６８重量％，■低増粘
性増粘剤を１〜１４重量％，さらに■気泡化剤を０．０
５〜３重量％配合してなるものである。水硬性セメント
により常温時，加熱時の強度を持たせ、粒径の選定した
無機質軽量骨材により加熱時の反りや、割れが起こりに
くいようにしている。また、低増粘性増粘剤で付着強さ
を向上させると共に気泡を安定化している。更に、特定
した起泡化剤を使用することにより気泡による容量増加
を行い経済性を付与している。

【０００７】これらの組成物を更に以下詳しく説明する
。まず水硬性セメントとは、ＪＩＳ−Ｒ５２１０で規定
する各種ポルトランドセメント，白色ポルトランドセメ
ント，ＪＩＳ−Ｒ５２１１で規定する各種高炉セメント
，ＪＩＳ−Ｒ５２１２で規定する各種シリカセメント，
ＪＩＳ−Ｒ５２１３で規定する各種フライアッシュセメ
ントのような混合セメントのいずれかあるいはこれらを
組み合わせたものである。このような水硬性セメント使
用量は１５〜６０重量％の範囲で使用する。この水硬性
セメントの使用量が１５重量％未満の場合は、被覆組成
物の強度が弱くなる。また、６０重量％を越える場合に
は、加熱時に熱歪みにより剥がれ易くなる。

【０００８】次に、無機質軽量骨材とは、天然または工
業的に産出するシラス，ガラス屑，真珠岩，黒曜石，雲
母状鉱物を加熱加工して中空発泡体としたシラスバルー
ン，ガラスバルーン，パーライト，焼成ヒルイシ、また
は　　天然軽石を例示することができる。これらの不燃
性を有する無機質の軽量骨材を単独あるいは複数組み合
わせて用いることができるが、その無機質軽量骨材は粗
骨材（粒径０．３〜３．３ｍｍにあるもの）率が５０重
量％以上である必要がある。粗骨材率が５０重量％未満
のものは、加熱時の歪み追随性が小さく熱変形の大きな
部位である屋根や床の耐火被覆の素材として好ましくな
い。また、粒径が３．３ｍｍを超えるものは断熱層を構
成するうえで好ましくない。さらに、見かけ比重につい
ては０．０５〜０．８の範囲であることが好ましい。こ
のような無機質軽量骨材の使用量は１０〜６８重量％の
範囲で使用する。この軽量骨材の使用量が、１０重量％
未満の場合は軽量性がなく耐火被覆材としては好ましく
ない。また、６８重量％を超える場合には、強度が不足
するので好ましくない。

【０００９】また、低増粘性増粘剤とはその２％水溶液
の粘度が２０℃の溶液温度下で測定したときＢＭ型粘度
計の３０ｒｐｍの時の値で１，０００ｃｐｓ以下となる
メチルセルロース，ポリビニルアルコール，ヒドロキシ
エチルセルロースなどの合成高分子系増粘剤またはグア
ーガム，アルギン酸誘導体などの天然高分子系増粘剤の
いずれかまたは組み合わせたものであり、その使用量は
１〜１４重量％としたとき有効である。ここで特に低増
粘性増粘剤を使用するのは、高増粘性増粘剤に比べて使
用割合を多くしても極度に粘くならず使用に支障がない
ため、その使用量を多くして泡沫安定化効果を高めると
同時に付着強さを強くできるからである。

【００１０】更に、本発明において用いられる起泡化剤
とは、気泡力が所定条件下における気泡力の測定におい
て、０．１％起泡化剤水溶液使用条件下直後で２０ｍｍ
以上および５分後で直後の値の７５％以上である非イオ
ン，非イオン・陰イオン，陰イオン，両性イオン活性剤
などのいずれかまたは混合物である。

【００１１】非イオン性の起泡化剤としてはＨＬＢ（Ｈ
ｙｄｒｏｐｈｉｌｃ−Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ　　Ｂａｌａ
ｎｃｅ）で９〜２０の範囲にあるポリオキシエチレンノ
ニルフェニルエーテル，ポリオキシエチレンオクチルフ
ェニルエーテル，ポリオキシエチレンドデシルフェニル
エーテル，ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル
，ポリオキシエチレンオレイルエーテル，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ラウリル
エーテル，ポリオキシエチレンオレイルエーテル，ポリ
オキシエチレンオレイン酸エステル，ポリオキシエチレ
ンソルビタンモノラウレート，ポリオキシエチレンラノ
リンアルコールエーテル，ポリオキシエチレンラノリン
脂肪酸エステル，アルキルアルキロールアミド，ラウリ
ン酸ジエタノールアミド，ヤシ油脂肪酸モノ（またはジ
）エタノールアミド，オレイン酸ジエタノールアミド，
ラウリン酸イソプロパノールアミド，ステアリン酸モノ
エタノールアミド，ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ア
ミドなどがある。

【００１２】非イオン・陰イオン性の起泡化剤としては
ボリオキシエチレンアルキル（またはアルキルアリル）
エーテルのリン酸エステルがある。

【００１３】陰イオン性の起泡化剤としてはポリオキシ
エチレンラウリル硫酸ナトリウム，ポリオキシエチレン
ラウリル硫酸トリエタノールアミン，ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル硫酸ナトリウム，ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミン，アルキ
ル硫酸ナトリウム，アルキルエーテル硫酸ナトリウム，
ソジウムラウリルエーテル硫酸ナトリウム，アルキル硫
酸トリエタノールアミン，脂肪酸ソーダ（カリ）石鹸，
ヒマシ油カリ石鹸，ラウリル硫酸ナトリウム，ラウリル
硫酸トリエタノールアミン，ラウリル硫酸アンモニウム
，２エチルヘキシルアルキル硫酸エステルナトリウム，
ノルマルドデシルベンゼン硫酸ナトリウム，アシルメチ
ルタウリン酸ナトリウム，ラウロイルメチルタウリン酸
ナトリウム，ジアルキルスルホ琥珀酸エステルナトリウ
ム，ドバノールエトキシ硫酸ナトリウム，Ｎヤシ油脂肪
酸アシルＬグルタミン酸ナトリウムなどがある。

【００１４】両性イオンの起泡化剤とＬては、２ウンデ
シルＮカルボキシメチルＮヒドロキシエチルイミダゾリ
ニウムベタイン，２アルキルＮカルボキシメチルＮヒド
ロキシエチルイミダゾリニウムベタイン，ラウリルカル
ボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイ
ン，ラウリルアミノプロピオネートなどがある。

【００１５】これらの使用量０．０５〜３重量％の範囲
で使用されるが、特に泡沫の長時間安定性を得るために
はロスマイルス法の起泡力の測定で泡沫安定性の指標と
なる５分後の値が直後の起泡力の値の７５％以上である
起泡化剤を使用する必要がある。なお、使用量が３重量
％を超える場合は、効率が悪くなる。

【００１６】このほか補助的にパルプ繊維やアクリル繊
維や耐アルカリ性のガラス繊維や炭素繊維や粒状岩綿等
の繊維で折り曲げ強度を高めたり、さらに、炭酸カルシ
ウム，タルク，クレー，アルミナ等の体質顔料や酸化チ
タン，ベンガラ，カーボンブラック，フタロシアニンブ
ル一等の各種着色顔料や粉末再乳化性合成樹脂や防錆剤
や粉塵防止剤を必要に応じて添加することもできる。こ
れらの補助的な添加はその総計で３０重量％程度まで本
願の目的を損わない範囲において水硬性セメントや無機
質軽量骨材から置き替えて使用する。

【００１７】本発明の組成物は適量の水と混練攪拌して
所定の容量の微小気泡含有のペーストとし、ポンプ圧送
して吹き付けガンにより被塗物に吹き付けて使用する。

【００１８】

【作　　用】この発明の組成物では、水硬性セメントの
使用量を限定することにより，耐火被覆材としての常温
時と加熱時に必要な強度をだし、粒径の大きい無機質軽
量骨材を用いることにより，割れにくい耐火被覆材を得
るようにし、低増粘性増粘剤により，気泡の安定化と付
着性を高め、起泡剤の働きにより耐火被覆材を多孔質の
断熱性に優れたものとしている。また、起泡化による容
量増加によりコストダウンを可能とし経済的に有効とな
る。

【００１９】

【実施例】以下、この発明を実施例により説明する。実
施例１以下実施例８および比較例１ないし比較例４まで
の配合を下記表１，表２に、それらの性能を表３に記す
。表中、割合を示す数値は重量％である。成分Ａ１はポ
ルトランドセメント、Ｂ１は無機軽量骨材であるシラス
バルーン（かさ比重で０．２０）で粒径が２５〜２５０
μの間にあるもの，Ｂ２・はパーライト（かさ比重で０
．４０）で粒径が０．３〜１．５ｍｍの間にあるもの，
Ｂ３は焼成ヒル石（かさ比重で０．０８）で粒径が１．
６〜３．３ｍｍ間にあるもの、Ｃ１は低増粘性増粘剤の
ヒドロキシエチルセルロースのＨＥＣ−ユニセルＱＰ−
３Ｌ（２％水溶液の粘度で５０ｃｐｓ，ダイセル化学工
業（株）製）を、Ｄ１は気泡化剤としてのＨＬＢが１４
であるポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（所
定条件下における起泡力の測定では直後１６０ｍｍ，５
分後１３５ｍｍ），Ｄ２は起泡化剤としてのポリオキシ
エチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム（所定条件下
における起泡力の測定では直後１９０ｍｍ，５分後１６
０ｍｍ），Ｄ３は起泡化剤としてのラウリルカルボキシ
メチルヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン（所
定条件下における起泡力測定では直後１７０ｍｍ，５分
後１４５ｍｍ），Ｄ４はＨＬＢが８にある界面活性剤の
ソルビタンモノラウレート（所定条件下における起泡力
測定では直後１５ｍｍ，５分後１０ｍｍ）を示している
。補助的な添加物としてＥ１はチョップドストランド状
炭素繊維，Ｅ２はクレー，Ｅ３は酸化チタンを示してい
る。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】これらの配合による組成物１００重量部に
８０重量部程度の適量の水を加えて攪拌し、泡沫含有状
態の耐火被覆組成物のスラリーとなした。また、そのと
きの起泡化による容量増加割合を調べた。そしてこれを
各種試験に供する為に鉄板等に１０ｍｍ（熱伝導率の供
試体は５０ｍｍの厚さの成型体とする）の厚さで吹き付
けて、２０℃，６０％の恒温室で１カ月間養生してさら
に５０℃下で恒量とした後、各試験に供した。

【００２３】

【試験項目および試験方法】

■起泡化割合組成物１００重量部を適量の水で泡沫スラリーと成した
ときの容量をａとし、それを完全に真空脱泡したときの
容量をｂとし、次の式で起泡化による容量増加割合ｃ％
を算出する。

【００２４】

【数式１】

【００２５】■耐火性能試験厚さ１ｍｍで３０ｃｍ角の鉄板に各泡沫スラリー組成物
を厚さ１０ｍｍ吹き付けて所定の養生をした試験体を、
ＪＩＳ−Ａ−１３０４標準加熱曲線に沿って３０分間加
熱し、歪みと被覆材の剥離の有無を確認し、最大歪みが
１５ｍｍ以下でかつ剥離のない場合を良とする。 ■熱伝導率試験京都電子工業（株）製の熱伝導率計ＴＣ−３２を使用し
、熱線法により測定する。 ■比重成型体を恒量とした後、重量／容量を算出する。 ■付着強さ試験鉄板に吹き付けて所定の養生をした７ｃｍ角の試験体を
使用して、ＪＩＳ−Ａ−６９１０に規定した付着強さ試
験をする。 ■耐久性能試験所定の養生の終了した鉄板に吹き付けた試験体を使用し
て、−２０℃気中に８時間、６０℃気中に１６時間を１
サイクルとして、２０サイクルさらして異常の有無を見
る。

【００２６】

【表３】記号＊１はｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃、記号＊２はｇ／ｃ
ｍ２とする。

【００２７】

【発明の効果】この発明によれば、吹き付けロックウー
ルの欠点とする繊維の飛散による劣悪作業環境の改善が
できる。また、水硬性セメントの使用範囲を限定してい
ることにより，常温時と加熱時の耐火被覆材としての強
度を適度にだすことができる。また、粒径の大きい無機
質軽量骨材を用いることにより、割れにくい耐火被覆材
を得ることができ、鉄板，鋼材の熱変形時にも剥離せず
効果的な耐火被覆材として機能することができる。また
、無機質軽量骨材により断熱性と軽量性も付与できる。また、低増粘性増粘剤により鉄板、鋼材に対する付着力
を高くすることができる。また、特定した起泡化剤によ
り、微小気泡を発生し易くかつ安定化させることができ
、その容量増加による経済的効果をだすことができる。この他、水硬性セメントに白色ポルトランドセメントを
使用した場合には、着色顔料を添加することにより化粧
性も得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　組成物全体を１００重量％としたとき
、結合材としての■水硬性セメントを１５〜６０重量％
、シラスバルーン，焼成ヒル石，ガラスバルーン，パー
ライト，天然軽石などの中から選ばれた無機質軽量骨材
で比重が０．０５〜０．８の範囲にあり、粗骨材（粒径
範囲０．３〜３．３ｍｍにあるもの）率が全無機質軽量
骨材に対して５０重量％以上である■無機質軽量骨材を
１０〜６８重量％、さらに、２％水溶液（２０℃）の粘
度がＢＭ型粘度計の３０ｒｐｍの時の粘度の値で１，０
００ｃｐｓ以下となるメチルセルロース，ポリビニルア
ルコール，ヒドロキシエチルセルロースなどの合成高分
子系増粘剤またはグアーガム，アルギン酸誘導体などの
天然高分子系増粘剤のいずれかまたはそれらを組み合わ
せたものである■低増粘性増粘剤をを１〜１４重量％、
および、起泡力が２５℃下のロスマイルス法による測定
において、０．１％起泡化剤水溶液使用の条件下（以下
単に、所定条件下における起泡力の測定という）で、直
後の値で２０ｍｍ以上および５分後で直後の値の７５％
以上である■起泡化剤を０．０５〜３重量％配合してな
ることを特徴とする耐火被覆組成物。