JPH05319942A - 断熱・耐火性吹き付け材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パイプ輸送中の流動性が良好であり、鉄骨と
の付着性にすぐれた断熱・耐火性吹き付け材を提供する
こと。 【構成】 バーミキュライト、セメントおよび分散剤を
主成分とする吹き付け材であって、増粘剤としてアルカ
リゲネスが産出する微生物醗酵多糖類を含有したことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、断熱・耐火性吹き付け
材に関する。さらに詳しくは、施工時における鉄骨との
付着性およびパイプ輸送時における流動性にすぐれた断
熱・耐火性吹き付け材に関する。

【０００２】

【従来の技術】断熱・耐火性吹き付け材とは、ビル火災
時の高温による鉄骨の力学的強度の低下や曲がりを一定
時間防止する目的で鉄骨の表面に吹き付け塗布されるも
のである。

【０００３】従来、この目的にはアスベストを主な耐火
成分とした吹き付け材が広く適用されていたが、アスベ
ストの発癌性が問題となり、現在はアスベストをロック
ウールで代替した製品が多く使用されている。かかる吹
き付け材は、一般にセメントスラリーとロックウールと
を高圧吹き付けガンの先端ノズル部で混合することによ
りえられ、鉄骨表面に吹き付けられるものであるが、セ
メントスラリーとロックウールとの混合は先端ノズル部
で完全に行なえず、しかも現場雰囲気中に微細なロック
ウールが常に飛散して漂った状態となり、とくにアレル
ギー体質の作業者の皮膚や粘膜に付着して炎症を起こす
ことがあり、また鉄骨との接着が完全でないため、施行
後に脱離して落下するなどの問題があった。

【０００４】そこで、近年、作業現場環境を改善し、施
工後も鉄骨と完全に接着しうる吹き付け材として、焼成
したバーミキュライトを主な耐火成分として含有した湿
式の断熱・耐火性吹き付け材が開発されている。かかる
湿式断熱・耐火性吹き付け材は、ロックウールなどの繊
維質の原料を使用しないため、皮膚アレルギーに関する
問題がなく、断熱性もきわめて良好であり、またあらか
じめ水およびセメントとよく混練してから施工されるた
め、常に均一な被覆面がえられるという利点がある。

【０００５】しかしながら、前記バーミキュライト系湿
式断熱・耐火性吹き付け材は、前記利点を有する反面、
その耐火成分であるバーミキュライトがその産地や品位
などによっては焼成後も充分に膨張せず、比重の大きな
粒子が存在し、この比重の大きな粒子が輸送パイプのジ
ョイント部やノズル部で沈降し、徐々に堆積して詰まり
を生じたり、またロックウールのような繊維状でないた
め、吹き付け材として必要なねばりがなく、単にセメン
ト、バーミキュライト水および分散剤だけの混合物では
鉄骨との付着性が不良となり、施工中に脱離するなどの
欠点がある。

【０００６】これらの欠点は、かかる吹き付け材を商品
化するうえでの最大の問題点となっており、比重の大き
な粒子を懸濁安定化して輸送パイプのジョイント部やノ
ズル部での詰まりを防止し、鉄骨との付着性を向上させ
ることができる増粘剤が含有された断熱・耐火性吹き付
け材の開発が強く望まれている。

【０００７】ところで、一般に系に増粘性を与え、懸濁
安定効果を付与するためには、水溶性高分子化合物や無
機系増粘剤を配合すればよいことは周知の事実である
が、これら水溶性高分子化合物および無機系増粘剤は、
懸濁安定効果を与えるのに充分な量で系に添加すると、
系の粘度の増加にともなってえられる吹き付け材の流動
性が低下し、ポンプ圧送が不可能になるなどの問題を生
じ、またえられる吹き付け材と鉄骨との付着性も完全と
はいえなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らは、
前記問題を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、増粘剤
として特定の微生物が産出する微生物醗酵多糖類を少量
添加したばあいには、詰まりを生じることなくパイプ輸
送することができ、鉄骨面との付着性も良好な断熱・耐
火性吹き付け材がえられることをようやく見出し、本発
明を完成するにいたった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はバー
ミキュライト、セメントおよび分散剤を主成分とする吹
き付け材であって、増粘剤としてアルカリゲネスが産出
する微生物醗酵多糖類を含有したことを特徴とする断熱
・耐火性吹き付け材に関する。

【００１０】

【作用および実施例】本発明の断熱・耐火性吹き付け材
は、前記したように、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
産出する微生物醗酵多糖類を含有したものである。

【００１１】本発明において増粘剤として用いられる前
記微生物醗酵多糖類は、グルコースを醗酵させて前記菌
体（微生物）外に蓄積した多糖類を精製し、粉末にした
天然ガム質のものである。その化学構造は、式 (I)：

【００１２】

【化１】

【００１３】または式(II)：

【００１４】

【化２】

【００１５】で表わされるように、主鎖はグルコース２
個とグルクロン酸およびラムノース各１個とから構成さ
れ、側鎖はラムノース１個（式 (I)）またはマンノース
１個（式(II)）から構成されたものである。かかる粉末
状の微生物醗酵多糖類の平均粒子径は１〜1000μｍ、な
かんづく10〜100 μｍであることが好ましい。

【００１６】前記微生物醗酵多糖類は、断熱・耐火性吹
き付け材中に少量添加するだけで、いちじるしいシュー
ドプラスチック性を示して懸濁安定効果を発現し、パイ
プ輸送中にさほど増粘せずに断熱・耐火性吹き付け材の
流動性を向上せしめ、該吹き付け材を鉄骨に吹き付けた
ときには、鉄骨面で急速に増粘して鉄骨との付着性を大
幅に向上せしめる働きを有する。該微生物醗酵多糖類の
添加量は、断熱・耐火性吹き付け材中に0.05〜２％（重
量％、以下同様）、なかんづく0.10〜１％となるように
調整されることが好ましい。かかる添加量が0.05％未満
であるばあいには、充分な懸濁安定効果が発現されなく
なる傾向があり、また２％をこえるばあいには、吹き付
け材の粘度が急上昇して流動性が低下し、パイプ輸送す
ることが困難となる傾向がある。

【００１７】前記微生物醗酵多糖類を産出する微生物
は、アルカリゲネス（Alcaligenes ）（寄託番号：ATCC
31555）（アルカリゲネス ATCC 31555）で、かかる微
生物はアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション
（American Type Culture Collection）に寄託されてお
り、該機関から容易に入手することができる。

【００１８】前記アルカリゲネスは公知の培養条件にし
たがって増殖させることができる。培地としては、たと
えばグルコースを含有せしめたものが好適であり、デン
プンを含有せしめたものなどを用いることもできる。培
養方法としては、たとえばかかる培地を用いて25〜33℃
の範囲の培養温度で、１〜５日間培養を行なう方法など
があげられる。本発明においては、前記微生物によって
産出される微生物醗酵多糖類を、たとえば前記培地から
精製して用いることが好ましく、かかる精製にあたって
は、たとえばイソプロピルアルコールなどのアルコール
でアルコール沈殿とし、該沈殿を回収する方法を採用す
ることができる。

【００１９】本発明においては、増粘剤として前記微生
物醗酵多糖類を単独で用いてもよいが、従来の増粘剤を
併用することもできる。

【００２０】前記併用される増粘剤としては、たとえば
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒド
ロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチル
セルロース、アラビヤガム、トラガカントガム、カラヤ
ガム、デキストリンカルボキシメチルセルロース、ヒド
ロキシプロピルグアーガム、四級アンモニウム塩化グア
ーガム、カルボキシメチルグアーガム、カルボキシメチ
ルヒドロキシプロピルグアーガム、ポリエチレンオキサ
イド、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルピロリドン、可溶性デンプン、ポリアク
リル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、無水マレイン酸-
スチレン共重合体、無水マレイン酸- イソブチレン共重
合体などの水溶性高分子化合物；アタパルジャイト、精
製ベントナイト、ビーガム、アエロジルなどの無機系増
粘剤などがあげられるが、これらのなかでは後述するセ
メントによるアルカリ条件下での増粘性および経済性の
点でメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
ヒドロキシプロピルグアーガム、精製ベントナイトが好
ましく用いられる。かかる増粘剤は単独でまたは２種以
上を混合して用いることができ、その配合量は前記微生
物醗酵多糖類 100部（重量部、以下同様）に対して通常
1000部以下、なかんづく400 部以下となるように調整さ
れることが好ましい。かかる配合量が1000部をこえるば
あいには、えられる吹き付け材のパイプ輸送中の流動性
が不良となる傾向がある。

【００２１】本発明に用いられるバーミキュライトは、
断熱・耐火性吹き付け材に断熱性、耐火性などを付与す
るものであり、該バーミキュライトの平均粒子径は、通
常100 〜10000 μｍ、なかんづく1000〜5000μｍである
ことが好ましい。また該バーミキュライトの配合量は、
断熱・耐火性吹き付け材中に20〜80％、なかんづく25〜
60％含有されるように調整することが好ましい。かかる
配合量が20％未満であるばあいには、充分な断熱効果が
えられなくなる傾向があり、また80％をこえるばあいに
は、乾燥、硬化後の吹き付け材の強度が不足する傾向が
ある。

【００２２】本発明に用いられるセメントは、断熱・耐
火性吹き付け材の耐火性などを向上させるものであり、
たとえば普通ポルトランドセメント、早強ポルトランド
セメント、低熱ポルトランドセメントなどのポルトラン
ドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライア
ッシュセメントなどがあげられるが、本発明はかかる例
示のみに限定されるものではない。該セメントの配合量
は、断熱・耐火性吹き付け材中に20〜75％、なかんづく
40〜70％含有されるように調整することが好ましい。か
かる配合量が20％未満であるばあいには、硬化後の吹き
付け材の強度が不足する傾向があり、また75％をこえる
ばあいには、充分な断熱効果がえられなくなる傾向があ
る。

【００２３】本発明に用いられる分散剤としては、たと
えばポリアクリル酸ソーダなどのポリカルボン酸系分散
剤、ナフタリンスルホン酸ソーダ、ナフタリンスルホン
酸ソーダとホルムアルデヒドの縮合物、メラミンスルホ
ン化物などをあげることができるが、本発明はかかる例
示のみに限定されるものではない。該分散剤の配合量
は、断熱・耐火性吹き付け材中に0.3 〜20％、なかんづ
く0.5 〜10％含有されるように調整することが好まし
い。

【００２４】本発明の断熱・耐火性吹き付け材は、前記
のごとく、増粘剤として微生物醗酵多糖類および必要に
応じてその他の増粘剤を含有し、主成分としてバーミキ
ュライト、セメントおよび分散剤を含有したものである
が、該断熱・耐火性吹き付け材には、これらのほかにも
たとえば水、水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物、
マイカ、セピオライト、フィライト、ガラスファイバー
などを必要に応じて適宜配合することができる。

【００２５】なお、前記水としては、たとえば一般に用
いられている水道水、精製水などがあげられるが、その
使用の簡便さの面から水道水が好ましい。かかる水の配
合量はセメントおよびバーミキュライトの種類およびそ
の配合量などによって異なるので一概には決定すること
ができないが、通常断熱・耐火性吹き付け材中に35〜65
％程度である。

【００２６】本発明の断熱・耐火性吹き付け材の製法に
はとくに限定がなく、通常の方法を採用することができ
る。その一例として、たとえば前記各成分をコンクリー
トミキサーなどに所定量投入し、約５〜35℃で約５〜10
分間混練する方法などがあげられる。

【００２７】かくして本発明の断熱・耐火性吹き付け材
がえられるが、該断熱・耐火性吹き付け材を吹き付ける
方法としては、たとえば鉄骨面などに塗布するばあいに
は、該吹き付け材をたとえば湿式吹き付け機などに投入
してパイプを用いてノズル先端まで圧力輸送し、吹き付
ける方法などがある。かかる断熱・耐火性吹き付け材の
塗布量は、とくに限定がないが、通常塗膜の厚さが30〜
65mm程度となる量である。

【００２８】本発明の断熱・耐火性吹き付け材は、増粘
剤として前記微生物醗酵多糖類を含有したものであるた
め、いちじるしいシュードプラスチック性および懸濁安
定効果により、パイプ輸送中にはさほど増粘せずに流動
性がよく、鉄骨表面などに吹き付けたときには該表面で
急速に増粘して強固に付着するというすぐれた性質を発
現する。

【００２９】つぎに、本発明の断熱・耐火性吹き付け材
を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は
かかる実施例のみに限定されるものではない。

【００３０】製造例 グルコース２％、リン酸水素二カリウム0.5 ％、硫酸マ
グネシウム0.025 ％、尿素0.04％および残量を水からな
るｐＨ７の培地を調整し、該培地100 mlにアルカリゲネ
ス ATCC 31555を植菌したのち、30℃で３日間培養し
た。前記培地に蓄積した多糖類をイソプロピルアルコー
ルで沈殿させて該沈殿を回収し、ミキサーで粉末状にし
て平均粒子径が約50μｍの微生物醗酵多糖類（以下、単
に多糖類という）をえた。

【００３１】実施例１ バーミキュライト、ポルトランドセメント、水酸化アル
ミニウム、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ、増粘剤
として多糖類および水を以下に示す割合で配合し、この
配合物 200kgをコンクリートミキサーに入れて20℃で７
分間混練して断熱・耐火性吹き付け材をえた。

【００３２】 つぎに、えられた断熱・耐火性吹き付け材を最大押し出
し圧力が 250kg／cm²の湿式吹き付け機（ヤマトボーリ
ング（株）製）に移し、長さ 100ｍ、内径５cmのパイプ
を用いてノズル先端まで圧力輸送して該吹き付け材を吹
き付け、該吹き付け材のパイプ輸送中の詰まり防止効果
および鉄骨表面への付着性を調べた。その結果を表１に
示す。なお、パイプ輸送中の詰まり防止効果および鉄骨
表面への付着性はそれぞれ以下に示す方法で評価した。

【００３３】（詰まり防止効果）吹き付け材を15kg／ｍ
² の量で５分間吹き付け、２時間休止した。これを１サ
イクルとしてパイプ中に詰まりを生じることなく吹き付
けることができたサイクル数によって評価した。なお、
かかるサイクルは10サイクルまで行なった。

【００３４】（付着性）垂直に立てたＨ型鋼表面に１回
あたりの塗膜の厚さが５mmとなるように重ねて吹き付
け、自重によって垂れるか脱落する直前の厚さで評価し
た。

【００３５】実施例２〜５および比較例１〜12 実施例１において、増粘剤およびその配合量を表１に示
すようにかえたほかは実施例１と同様にして断熱・耐火
性吹き付け材をえた。

【００３６】えられた断熱・耐火性吹き付け材のパイプ
輸送中の詰まり防止効果および鉄骨表面への付着性を実
施例１と同様にして調べて評価した。その結果を表１に
示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１の結果から明らかなように、実施例１
〜５の断熱・耐火性吹き付け材は、流動性が良好でパイ
プ中長い距離を輸送しても詰まりを生じることがなく、
かつＨ型鋼表面への付着性も良好で硬化するまで垂れた
り脱落することがないことがわかる。

【００３９】

【発明の効果】本発明の断熱・耐火性吹き付け材は、パ
イプ輸送中にはさほど増粘せず粒子が沈降して詰まりを
生じることがないが、鉄骨表面に吹き付けたのちは急速
に増粘して硬化するまで垂れたり脱落することがなく、
パイプ輸送中の流動性かつ鉄骨との付着性にすぐれると
いう効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉崎 政人 大阪府豊能郡豊能町光風台三丁目21番２− 909

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーミキュライト、セメントおよび分散
   剤を主成分とする吹き付け材であって、増粘剤としてア
   ルカリゲネスが産出する微生物醗酵多糖類を含有したこ
   とを特徴とする断熱・耐火性吹き付け材。
2. 【請求項２】 微生物醗酵多糖類をその他の増粘剤と併
   用してなる請求項１記載の断熱・耐火性吹き付け材。