JPH0463835B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 本発明は、耐火性能の優れた組成物に関する。 〔従来からの技術〕 耐火性能の優れた物質は、従来から耐火性の要
求される各種分野において広く採用されてきた。
特に、建築用途に使用される場合には耐火被覆材
として次のような性質が要求される。 (1) 不燃性であること。 (2) 加熱されたとき断熱性があり、塗付した組成
物の裏面温度が一定基準以下の温度に保たれる
こと。 (3) 耐熱性があること。 (4) 耐炎性があること。 (5) 耐熱水性があること。 (6) 耐衝撃性があること。 等。更に付加的な要素ではあるが、現実的な課題
として耐火の被覆厚み又は被覆重量を小さくする
こと、プラント等の被覆使用に際しては屋外の厳
しい気候条件に耐えるよう被覆硬化層の耐候性が
良いこと、対象下地への付着性が良いこと、ある
程度の化粧性を有すること等が要求されている。
然るに、従来からの岩綿繊維系の吹付耐火被覆材
やバーミキユライト系の吹付耐火被覆材では係る
目的に合致しないことは既に本発明者等が繰り返
し述べてきた所である。 本発明者等は、上記性質の耐火被覆材を始めと
する耐火性能の優れた組成物については相当以前
から研究しており、既にいくつかの有用な発明を
完成した。それらの内の一つは、水硬性セメン
ト、軽量骨材及び水化度の大きい物質を有効成分
として含まれる組成物を特定の範囲で配合したも
ので、これは特に建築耐火被覆用途に使用される
ときに極めて優秀な耐火性能を発揮するものであ
ることが分かつた。しかしながら、更に係る組成
物を実際に耐火被覆材として適用した場合、なお
次のような問題点があつた。即ち、(1)引き続いて
化粧仕上げをしようとする際に、例えば塗料を化
粧仕上材として使用した場合には比較的短期間内
は接続性を有するが、長期間経ると変色や剥離等
が生じ易く、また接着剤を使用する時には長期間
経ると接着性が所期目的を維持し難い等の欠点、
(2)使用している骨材が吹付時に飛散剥離が生じ
る、(3)比較的低温下、例えば100℃程度の温度で
下地との剥離を生じ易い等である。このような問
題点を解決するためには、コンクリートやモルタ
ルを取扱う分野では、セメントに水溶性のセルロ
ース系混和剤や水分散型の合成樹脂エマルシヨン
液を使用することが屡なされているが、本発明の
ごとき軽量骨剤や水化度の大きい物質を相当多量
に配合する必要のある場合には殆ど使用されるこ
とがなく、上述(1)についてはかなり期待でき実際
に良好な改善がなされ得るが、それでも尚上述(2)
や(3)の問題が解決されるには至らず、加えてそれ
らは水溶液又は水分散液として配合する必要があ
るので、耐火被覆材組成物の梱包形態が分離され
実際の使用に際しては材料の取扱いが面倒であつ
た。 〔発明が解決しようとする手段〕 本発明は、上記問題点を解決しようとするもの
であり、水硬性セメントに対し、水化度の大きい
物質を相当量配合することによりかなりの耐火性
能を発揮し、これに更に軽量骨材を特定量配合す
ることによつて一層耐火性能が向上し、且つ軽量
化が計れ、更に再乳化性合成樹脂エマルシヨン粉
末を特定量配合することを通じて使用している軽
量骨材の飛散を防ぎ、耐火被覆層の比較的低温加
熱下での剥離を防止し、化粧仕上材の仕上安定性
を長期間維持する等、耐火被覆材として要求され
る全ての上記要件をほぼ満足する程度に具備する
ことができるようになり、更にこれらの配合は混
合粉体として僅かに一つの梱包によつて実用に供
することができる（作業現場で単に水を混合すれ
ば良い）ので、実際の作業面でも大いに役立つの
である。 〔発明の構成〕 本発明に使用される水硬性セメントとは、ポル
トランドセメント、アルミナセメントの如き単味
セメント、石灰混合セメント、高炉セメント、シ
リカセメント、フライアツシユセメント、メーソ
ンリーセメント、高硫酸塩スラグセメントのごと
き混合セメントをいい、一般に知られているセメ
ントである。 次に、本発明の再乳化性合成樹脂エマルシヨン
粉末とは、乳化重合によつて得られた合成樹脂エ
マルシヨンを粒子状態で乾燥して得られたもの、
後乳化して得た合成樹脂エマルシヨンを粒子状態
で乾燥して得られたもの等あり、通常はビニル系
の合成樹脂エマルシヨンがこのような形態に調整
され、アクリル酸エステル、スチレン、塩化ビニ
ル、酢酸ビニル等の熱可塑性樹脂が代表的な物質
として例示でき、就中酢酸ビニル系の樹脂は、水
硬性セメントとの混和性、耐火被覆作業性の上か
ら、また実際に入手し易い所から、最も好ましい
エマルシヨン粉末である。これら以外にも、エポ
キシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリ
エステル樹脂等も再乳化性粉末に調整し得る。 また、本発明において使用される水化度の大き
い物質は、従来本発明者等を除いては、耐火性能
の優れた組成物中にかなり大量に使用されたこと
のない物質であり（即ち、水可溶性アルカリ金属
珪酸塩をバインダーとする場合に約20％程度、水
硬性セメントをバインダーとする場合に約30％程
度使用されたことがある）、この物質をこの種の
組成物の一成分として軽量骨材と共に使用する所
に本発明の大きな特徴の一つが存する。しかし
て、該水化度とは100℃で加熱され安定化した物
体がそれ以上の温度に加熱されていつた場合に、
更に多量の水を放出する程度をいい、本発明にお
ける水化度の大きい物質とは、100℃の恒温時点
を100重量部とし、600℃加熱によりその内の約15
重量部以上が脱水、減少する物質をいう。尚、該
物質に含有されている水の形態としては、結晶水
の他吸着水も含み、一般に該物質水和物ともい
う。 これ等水化度の大きい物質としては、次のよう
な物質を例示することができる。 (1) アルミニウム酸化物の水和物質 具体例：水酸化アルミニウム、ギブサイト鉱
物、ベーマイト、ダイアスポア等 (2) 沸石系物質 具体例：チヤバザイト、ヒユーランダイト、モ
ルデナイト等 (3) シリカ−アルミナ系物質 具体例：アロフエン、ハロイサイト、未膨張バ
ーミキユライト等 (4) マグネシア系物質 具体例：ブルーサイト、アタパルジヤイト等 (5) その他 具体例：サチンホワイト、エトリンジヤイト等
などを例示することができる。 これらの水化度の大きい物質の内、アルミニウ
ム酸化物の水和物質は、その理由は明確ではない
が、種々の耐火性能試験において最も良好な性質
を発揮するので、望ましいものと言える。しかし
て、ドロマイトプラスターや水酸化カルシウムの
ようなアルカリ土類金属の水酸化物も水化度の水
化度の大きい物質ではあるが、本発明の目的とす
る断熱性や対象下地への付着性、ある程度の化粧
性等において十分ではないので、補助的成分とし
て少量使用し得るに過ぎない。 更に又、本発明に使用される軽量骨材とは、天
然鉱物の発泡又は膨張した物質である膨張パーラ
イト、膨張頁岩、膨張バーミキユライト、軽石、
シラスバルーン等の他、シリカゲルを発泡させた
物、各種のスラツグを造粒して発泡させた物、ガ
ラス屑を造粒して発泡させた物、粘土粉体を造粒
して発泡させた物等のような人工軽量骨材を含
む。これ等の内、膨張又は発泡した物質が結晶的
にみてさほど「ガラス化」が進んでいないもので
且つかさ比重の小さいものが好ましく、軽石、膨
張バーミキユライト、粘土質系発泡体が望ましい
もので、更に好ましくは、入手の容易さ、より軽
量性の優れた点から膨張バーミキユライトを掲げ
ることができる。膨張パーライトやシラスバルー
ン等は、増量材的な形態で膨張バーミキユライト
と併用する方法が実験結果からみて好ましい。 本発明の耐火性能の優れた組成物は、上記必須
４成分が含有されてなるものであり、これに適宜
適量の水を混合して一旦ペーストを形成するので
あるが、４成分の配合割合は次の通りである。 水硬性セメント 100重量部 再乳化性合成樹脂エマルシヨン粉末３〜50重量％ 軽量骨材 20〜300重量部 水化度の大きい物椎 50〜60重量部 ここに、再乳化性合成樹脂エマルシヨン粉末の配
合量が３重量部未満では、初期の改善目的を達成
し難く、50重量を越えると耐火性能が低下する傾
向となり、また軽量骨材量が20重量部を下回る場
合には、被覆硬化層の重量が大きくなり、同一耐
火性能レベルに比較して単位面積当たりの使用量
が増加する等の欠点、軽量骨材量が300重量部を
越える場合には、被覆硬化層の機械的強度が脆く
なり、付着性低下、化粧性低下の他、耐火性能も
低下する等の欠点、水化度の大きい物質量が50重
量部を下回る場合には、望ましい耐火性能が得難
く、耐炎性低下等の欠点、水化度の大きい物質層
が600重量部を越える場合には、単位面積当たり
の重量が大きくなり、機械的強度・付着性が低下
する欠点等を典型的な形として例示できる。 本発明においては上記４成分の外に、必要に応
じて、増量材として耐火粘土、耐火性酸化物、珪
砂、石灰等の粉体、被覆硬化層の亀裂防止や組成
物の粘性調整材として石綿、ガラス繊維、岩綿繊
維等の繊維状物や界面活性剤などを適量配合でき
る他、組成物のタレ防止材や配合物の分離防止材
や粘度調整材としてセルロース系水可溶性樹脂粉
末等も、耐火性能を阻害せず、機械的強度や付着
性を低下せずに逆に若干良くする形態で適量配合
できる。 〔発明の効果〕 本発明の耐火性能の優れた組成物を使用するに
際しては、使用場所で適宜適量の水と混合し、常
法に従つて、例えばこて、スプレー等の手段によ
り被覆すべき対象下地に被覆すればよい。 本発明によつて、軽量でありながらも頗る優秀
な耐火性能を有する耐火被覆層が得られ、しかも
軽量骨材の飛散を防ぎ、耐火被覆層の比較的低温
加熱下での剥離を防止し、化粧仕上材の仕上安定
性を長期間維持する等、耐火被覆材として要求さ
れる全ての要件をほぼ満足する程度に具備するこ
とができ、しかも僅かに一つの梱包によつて実用
に供することができるので、実際の作業面でも大
いに役立つのである。 〔実施例〕 以下、本発明を実施例により示す。但し、下記
実施例における各種性能は次の試験方法で求め
た。 (1)圧縮強度： JIS Ａ 1161による（単位はKg／
cm²）。 (2)耐火性：本発明組成物によつて得た70mm角の成
形体の中心部に熱電対を設置し、周囲を1000℃
以下の炉内に曝し、その中心温度が350℃にな
るまでの時間（分）を測定する。その時間によ
り耐火性能の度合を判定する。 (3)加熱時の付着強さ：300×300×0.8mmの鋼板表
面に本発明組成物を金ゴテで10mm厚に塗布し、
７日間乾燥する。次に、耐火被覆層表面をガス
バーナーで加熱し、鋼板裏面温度が150℃に到
達した時点で加熱を中止し、その後JIS Ａ
6909に規定される付着強さ試験を行う。 (4)塗料化粧性：試験片の表面にJIS Ｋ 5663に規
定される外部用合成樹脂エマルシヨンペイント
を塗付し、屋外に１年間暴露した後、表面状態
を観察する。 実施例１〜５の及び比較例１〜３ 第１表の配合の耐火性能の優れた組成物を調合

【表】 し、これに水を加えてペースト状にした後、上記
試験方法で供試体を調製し、これを乾燥硬化する
ために放置した。その後、上記試験方法によつて
試験を行い、第１表に示す結果を得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水硬性セメント、再乳化性合成樹脂エマルシ
   ヨン粉末、軽量骨材及び水化度の大きい物質を有
   効成分とし、且つその配合比率が、水硬性セメン
   ト100重量部に対し、再乳化性合成樹脂エマルシ
   ヨン粉末３〜50重量部、軽量骨材20〜300重量部、
   水化度の大きい物質50〜600重量部である耐火性
   能の優れた組成物。 ２ 再乳化性合成樹脂エマルシヨン粉末は、酢酸
   ビニル系樹脂の粉末エマルシヨンである特許請求
   の範囲第１項に記載の耐火性能の優れた組成物。 ３ 軽量骨材が、天然鉱物の発泡又は膨張した物
   質である特許請求の範囲第１項に記載の耐火性能
   の優れた組成物。 ４ 軽量骨材が、膨張バーミキユライトである特
   許請求の範囲第１項又は第３項に記載の耐火性能
   の優れた組成物。 ５ 水化度の大きい物質は、100℃の恒温時点を
   100重量部とし、600℃加熱によりその内の約15重
   量部以上が脱水、減少する物質である特許請求の
   範囲第１項に記載の耐火性能の優れた組成物。 ６ 水化度の大きい物質が、ギブサイト、ベーマ
   イト、ダイアスポア、水酸化アルミニウム、チヤ
   バザイト、ヒユーランダイト、モルデナイト、ア
   ロフエン、ハロイサイト、ブルーサイト、アタパ
   ルジヤイト、サチンホワイト、未膨張バーミキユ
   ライト及びエトリンジヤイトから選ばれる少なく
   とも１種の粉粒物質である特許請求の範囲第１項
   又は第５項に記載の耐火性能の優れた組成物。 ７ 水化度の大きい物質が、結晶水乃至吸着水を
   含有するアルミニウム酸化物である特許請求の範
   囲第１項、第５項又は第６項に記載の耐火性能の
   優れた組成物。