JPH0543822A - 耐火断熱塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は主として、有機高分子物質の塗膜形
成要素と、発泡性鉱物の未発泡粉末とからなり、火災時
又は高温時に於いて、耐火断熱性能を発揮することを特
徴とする、耐火断熱塗料に関するものである。 【構成】有機性塗膜形成要素と蛭石の未発泡粉末とから
なり、火災時に、耐火断熱性能を発揮し、建築物等火災
時の金属部材の保護の用に供される、耐火断熱塗料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築物及び建造物の火
災時に於いて、その建築物、建造物の保護のため及び延
焼防止の見地から、耐火３０分構造、耐火１時間〜３時
間構造が義務づけられているか、又は、要求されている
建築物及び建造物に利用されるものである。本発明の耐
火断熱塗料は、火災時に於いて、その火熱により発泡膨
張し、より高い耐火断熱性能が発揮されるもので、それ
故薄く施工ができる。一般の耐火断熱材料より、省エネ
ルギー、省資源的な耐火断熱塗料である。

【０００２】

【従来の技術】現在行われている建築物等の耐火構造の
耐火断熱材料の主原料は、一般的に耐熱性能を有し、夫
れ夫れの役割に従って、次のような材料が用いられてい
る。（イ）無機質繊維、無機質材料、セメント及び石膏
等の耐熱材料。（ロ）無機質繊維及び無機質発泡体等の
断熱材料。（ハ）水酸化アルミ、粘土、セメント及び石
膏等含水性材料又は、吸熱性能を有する材料が用いられ
ている。即ち断熱機能材料としては、セラミックウール
とかロックウール等の繊維材料又は、バーミキライトと
か、バーライト等の既発泡材料が用いられている。此れ
らは工業生産品で相当多くのエネルギー及びコストを要
している。又粘結剤としても、用いられているセメント
及び石膏は、施工現場にて水と混合して使用しなければ
ならなく、塗料のように、工場施工は不可能である。又
塗料に塗膜形成主要素として一般的に用いられている、
有機合成樹脂や天然有機高分子材料は、耐火断熱塗料の
塗膜形成材料としては、それらは耐熱性なく可燃性なる
が故に不適当と考えられてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】建築物の火災時に於け
る構造体の保護の条件として、火災の程度がある。即
ち、火災延焼時間と温度である。それでその程度に従
い、３０分耐火、１時間耐火、２時間耐火、３時間耐火
等に分類されている。又建築物の火災時に於ける構造体
の保護材料の耐火被覆材料は、原則的に火災時に於いて
のみその性能を発揮すればよい。又消火後は、再使用し
ないものである。即ち、火災時に於いての構造体の保護
が目的であり、平常時の問題ではない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】火災時の高温雰囲気にお
いて、蛭石は、その含有水分の蒸発の為、膨張して断熱
性能が向上する事に着目し、本発明の耐火断熱塗料は、
未発泡の発泡性鉱物の粉末を有機高分子塗膜形成要素の
溶液との共用により、耐火断熱性能のある耐火断熱塗料
を作ることに成功した。また火災中における、塗膜形要
素の燃焼による発熱温度上昇は、その使用する量や、火
災雰囲気や、発泡性鉱物の水分蒸発等のため、断熱性能
には大きくは影響しない事が判った。又もう一つの重要
な問題である、塗膜形成要素の燃焼消失による耐火断熱
塗料の有害な脱落、亀裂は、耐火断熱塗料の塗布厚さ、
その応用方法や、耐熱性無機粘結材等を添加することで
解決できた。

【０００５】

【作用と実施例】次に、本発明の実施例とその耐火断熱
性能についての実験結果を例を挙げて説明する。

【０００６】第１例 ８０メッシュ以下の粒度の未発泡蛭石粉末１００重量部
と、蛙目粘土１５重量部を、２０％濃度の酢酸ビニール
樹脂エマルジョン４０重量部に加え、十分良く混合分散
して、耐火断熱塗料を作る。（イ）０．７ミリ厚さの、
１メータ平方の大きさの鉄板の片面に、刷毛を用いて、
上記の耐火断熱塗料を、塗布厚１ミリになるよう、均一
に塗布する。塗布後室内で充分自然乾燥した後、塗布面
を加熱面として、簡易３０分耐火試験を行い、非加熱面
の鉄板表面温度を測定し、鉄板の状態を観察した。
（ロ）上記と同一の規格の鉄板を用いて、同一条件の試
験をして非加熱表面温度の測定をした。（イ）、（ロ）
の試験結果の比較から、耐火断熱塗料の耐火断熱性能の
評価が可能である。 即ち、簡易３０分耐火試験の結果から明らかのごとく、
本発明の耐火断熱塗料の耐火断熱性能の優秀性が証明さ
れた。

【０００７】第２例 ４０メッシュ以下の粒度の未発泡蛭石粉末１００重量部
と、木節粘土２０重量部を、既に糊化した４％濃度の小
麦粉澱粉溶液４０重量部に加え、十分良く混合して、耐
火断熱塗料をつくる。補強材料として、約２ミリ目のガ
ラス繊維布を用いた。上記ガラス繊維布上に、刷毛を用
いて、耐火断熱塗料を均一に４ミリ厚さに塗布した後、
室温で十分自然乾燥した後、耐火断熱試験をおこなっ
た。建築物等の鉄骨耐火構造としては、１，２，３時間
耐火構造があり、それぞれ火災発生時からの、火災継続
時間を意味しており、火災雰囲気温度は、火災発生後３
０分経過で約８４０℃、１時間後で約９２０℃、２時間
後で約１０１０℃、３時間後で約１０５０℃と決められ
ている。現在最も多く鉄骨耐火構造に用いられている耐
火被覆材料は、耐熱断熱性の点、価額の点、使い易さの
点等から，ロックウールである。然し現在一般的に市販
されているロックウールは、７５０℃〜８００℃で、ロ
ックウール繊維の収縮や軟化をおこし、急激に断熱性能
が低下する。本発明の耐火断熱塗料は、そのようなロッ
クウール断熱材等との共用にも用いられる。それで耐火
断熱性能試験は、２時間耐火条件で、上記耐火断熱塗料
が、ロックウール断熱材の収縮や軟化を如何に防止する
かの確認試験をした。試験体として、密度１００キログ
ラム／立方メータのロックウール保温板を用いた。
（イ）ロックウール保温板と、上記のガラス繊維布で補
強した耐火断熱塗料を、布面を外側にして、重ね合わ
せ、その外側に亀甲金網をおき、金網とロックウール保
温板を、鉄線を用いて、固定させた。即ちロックウール
保温板と耐火断熱塗料と亀甲金網とが、固定された。そ
の亀甲金網面を加熱して、簡易耐火２時間の試験を行っ
た。（ロ）ロックウール保温板と、上記規格の亀甲金網
を重ね合わせ、鉄線を用いて同様に両者を固定した。そ
の亀甲金網面を加熱して、同様に簡易耐火２時間試験を
行った。試験結果を以下に示す。 結果より明らかのように、本発明の耐火断熱塗料は、９
２０℃〜１０１０℃で１時間暴露されても、十分その耐
火断熱性能を保持していることが判る。即ちロックウー
ル保温材の軟化熔融がないことは、保温材表面の温度が
７５０℃以下であることの証明であり、耐火断熱塗料が
熱伝達を阻止した結果であり、耐火断熱塗料の耐火断熱
性能の有効性が証明されたことである。

【０００８】

【発明の効果】実施第１例にて明らかの様に、加熱発熱
泡性鉱物の未発泡粉末を塗料の中に添加することによ
り、その塗料の耐熱性及び耐火性が、非常に向上すると
同時に、火災時に於いて（高温時に於いて）、断熱性を
発揮することが、この耐火断熱塗料の特徴である。この
特徴を活かして、建築構造材の耐火断熱塗料としての用
途は広い。例えば、折版屋根の耐火構造３０分等に利用
する鉄板に、耐火断熱塗料を塗布後折版成型加工が可能
となり、工事のスピード化及びコストダウンが図れる。
又ポリエチレンフォーム等との共用が可能で、折版屋根
の３０分耐火構造と断熱、結露防止施工が、工場内で、
同時施工が可能となる。本発明は、塗料の塗膜形成要素
である樹脂の種類と量、添加物の種類と量の組み合わせ
により、種々の特性をもった耐火断熱塗料出現の可能性
をも示している。従来から、発泡性鉱物のバーライト及
びバーミキライトは、断熱材や耐火材として用いられて
いるが、全て殆ど発泡膨張後に利用されており、その発
泡に要するエネルギー費用は多額である。本発明に使用
される鉱物粉末は、全て未発泡材料で、火災時の熱を利
用して発泡膨張するもので、省エネルギー材料である。
実施第２例から判るように、耐火断熱塗料の片側が、多
孔質で柔軟性のある材料（ロックウール保温材）の場
合、発泡膨張をより多く吸収出来るので、耐火断熱塗料
の厚みを増加することが可能であり、その分、耐火断熱
性能をより多く向上させることが出来る。それ故、比較
的に耐熱、耐火性の低い断熱材でも、本発明の耐火断熱
塗料との共用で、火災時に於て、相互に補完しあいるの
で、建築構造体の耐火被覆材料として使用出来、耐火被
覆構造の材料の選択範囲が広くなる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機合成樹脂及び天然有機高分子材料等を
   塗膜形成主要素とする塗料材料と蛭石や真珠岩等の発泡
   性鉱物の未発泡粉末を混合し、その未発泡粉末の重量
   が、全固体重量に対し、５重量％以上含有する事を特徴
   とする耐火断熱塗料。
2. 【請求項２】有機高分子材料を塗膜形成主要素とする塗
   料材料と蛭石や真珠岩等の発泡性鉱物の未発泡粉末を混
   合し製造した塗料で、紙、織物、又は金属製網等で補強
   して使用する事を特徴とする耐火断熱塗料で、その未発
   泡粉末の重量が、全固体重量に対し、５重量％以上含有
   する耐火断熱塗料。