JPH07276552A - 発泡耐火性積層体とその形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】主材層と保護仕上層とからなり、屋外において
も長期にわたり美観を維持し且つ優れた耐久性および耐
水性を発揮し、火災などの温度上昇時に保護仕上層が主
材層の発泡炭化作用を妨げることなく、所期の優れた耐
火性能を発揮する発泡耐火性積層体を提供することを主
な目的とする。 【構成】火災により周辺温度が所定の発泡温度に達する
と発泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の形成を行う
発泡耐火材料からなる主材層上に、正常時には主材層を
保護し、且つ火災時には主材層の発泡温度以下で熱分解
を起こす保護仕上層を積層したことを特徴とする発泡耐
火性積層体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火災時の加熱により発
泡および炭化して、保護すべき被覆物に断熱性乃至耐火
性を付与する発泡耐火性積層体、長期にわたり優れた耐
火性能を維持し続け、発泡時にその耐火性能を充分に発
揮できる発泡耐火性積層体、およびこの様な発泡耐火性
積層体の形成方法に関する。

【０００２】

【従来技術】建築物、土木構築物などの構造物において
は、火災などの高温により、これら構造物の基材である
鉄骨およびコンクリートの機械的強度が急激に低下する
ので、これを防止するために、耐火性塗材を基材に塗付
し、基材の温度上昇を遅延させることが行われている。
この様な方法の代表的なものとして、セメントなどの無
機質バインダーに、ロックウール、アスベスト、ガラス
繊維などの無機質繊維状物質；パーライト、バーミキュ
ライト等など軽量骨材；結晶水を含有する無機質粉体な
どを適宜選択して混合し、水と混練し、ペースト状或い
はスラリー状になった混合組成物を基材表面に厚付けす
る湿式耐火被覆方法がある。

【０００３】しかしながら、この様な湿式耐火被覆方法
において使用される公知の塗材組成物は、使用する材料
の種類にもよるが、例えば、鉄骨鉄筋コンクリート構造
物の柱、梁などでは、１時間耐火性能（標準加熱曲線に
て１時間加熱した場合、鋼材温度が平均で３５０℃以
下、最高温度で４５０℃以下であること）でみると、２
０〜４０ｍｍ程度の被覆厚みが必要であり、かなりの厚
付けである。従って、建築現場において施工を行う際に
は、重量の大きい塗材を搬入しなければならないので、
運送費用がかさむという問題がある。また、厚付け施工
を行う場合には、施工部が基材から大きく突出し、圧迫
感を与えるため、美的な観点からも、必ずしも満足すべ
きものと言えない。さらに、施工後に剥離、脱落などの
事故が生じる場合もある。

【０００４】基材に対し耐火性を付与する他の方法とし
て、基材に対し、火災などの温度上昇時に塗膜が発泡し
て、基材に耐火性を付与する発泡耐火性塗料を吹付け、
こて塗り、刷毛塗り、ローラー塗りなどの手法によって
塗布しておく方法がある。この塗料は、温度上昇により
分解して不燃性ガスを発生する発泡成分と炭素化して多
孔質の炭化層を形成する成分とを含有しており、不燃性
ガスの発生により火災の消火効果を発揮するとともに、
炭素化成分による多孔質炭化層の形成により断熱効果を
発揮するものである。この様な発泡耐火性塗料は、火災
時の加熱により、数倍〜数十倍の倍率で発泡して断熱層
を形成するため、当初の塗膜は、通常数ｍｍ程度以下の
厚みである。従って、湿式耐火被覆塗材に比して、塗膜
は極端に薄くなり、圧迫感が少なく、スッキリとした感
じに仕上がる。また湿式耐火被覆塗材に比して、使用材
料が少なくて済み、運搬上の問題も解決される。

【０００５】従って、耐火性が必要であり、且つ鉄骨外
観の化粧性が必要とされる建築物の部位に対しては、発
泡耐火性塗料を使用する施工方法が広く採用されつつあ
る。この様な発泡性耐火性塗料とその製造方法の１例
は、特開平５−２２０８７９号公報に開示されている。
この公報は、平面または非平面の被積層物に、（Ａ）り
ん及び／又は硫黄を含有する化合物と合成樹脂と有機性
発泡剤と該りん及び／または硫黄を含有する化合物以外
の無機化合物とからなる含りん・窒素発泡性耐火塗装剤
と、（Ｂ）ガラス繊維のチョップドストランドとを積層
してなる耐火性材料及びその製造方法を開示している。

【０００６】さらに、最近になってこの様な発泡炭化前
の発泡耐火塗料の塗膜に対して、より一層の美観乃至意
匠性、則ち、建築および土木用の一般塗料のような色彩
的な多様性を要求する動きが高まってきた。しかしなが
ら、発泡耐火塗料そのものを着色するために、例えば発
泡耐火性塗料配合中に着色顔料などの着色料を混合する
と、耐火性能を低下させたり、コストを高めたりするこ
とが予想される。そこでこの様な着色による美観の改善
という要望に応えるために、現在では、発泡耐火性塗料
の塗膜を主材層とし、従来から使用されている汎用の着
色塗料を仕上層として積層することにより、耐火効果は
主材層によって達成し、色彩効果は仕上層によって得る
という機能分離の手法が用いられている。例えば、上記
の特開平５−２２０８７９号公報に記載された技術にお
いても、被積層物に積層した耐火性材料表面に化粧合
板、突板、壁紙などを貼り合わせることにより、化粧性
を向上させている。

【０００７】また、発泡耐火性塗料中の発泡耐火能を付
与する各構成成分は、親水性の高いものを多く使用して
いる。従って、発泡耐火性塗料のみを塗布した状態で外
部において使用する場合には、塗布層自体の耐久性乃至
耐水性が劣るので、長期間経過後に火災などにより温度
が上昇した際に、発泡耐火性塗料の塗膜がすでに劣化し
ていることが原因となって、本来行われる筈の均一で良
好な発泡が行われず、所期の耐火性能を発揮することが
できない場合がある。この様な問題も、耐久性乃至耐水
性に優れる保護仕上層をさらに積層することにより解決
できるため、保護仕上層の積層が行われている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、火災発
生による発泡炭化前の発泡耐火塗料塗膜においては、主
材層と保護仕上層とが密着している限り、どの様な保護
仕上層を使用しても良いが、火災などの温度上昇時に
は、保護仕上層を構成する材料の種類によっては、主材
層の発泡炭化が阻害され、所期の耐火効果が得られない
場合があることが判明した。

【０００９】また、個性的な建築様式が好まれる昨今に
おいて、発泡耐火性塗料の塗膜が長期的な耐久性を有し
ていない場合には、膨れ、剥がれ、変色などを生じ、建
築物の外観乃至美観を損ねるという新たな問題を生じる
場合があることも、判明した。

【００１０】従って、本発明は、主材層と保護仕上層と
からなり、屋外においても長期にわたり美観を維持し且
つ優れた耐久性および耐水性を発揮し、火災などの温度
上昇時に保護仕上層が主材層の発泡炭化作用を妨げるこ
となく、所期の優れた耐火性能を発揮する発泡耐火性積
層体を提供することを主な目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な従来技術の問題点に留意しつつ、発泡耐火性塗料の主
材層の発泡機構および保護仕上層の保護機構について鋭
意研究を重ねた結果、保護仕上層として、その熱分解温
度が発泡耐火塗料により形成される主材層の発泡開始温
度より低い材料を主材層上に積層塗付する場合には、正
常時には保護仕上層が長期にわたり主材層を保護するこ
とができ、また火災時には保護仕上層の妨げられること
なく、主材層が均一且つ良好に発泡できることを見出し
た。

【００１２】則ち、本発明は、下記の発泡耐火性積層体
とそれに関連する技術を提供するものである。； １．火災により周辺温度が所定の発泡温度に達すると発
泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の形成を行う発泡
耐火性材料からなる主材層上に、正常時には主材層を保
護し、且つ火災時には主材層の発泡温度以下で熱分解を
起こす保護仕上層を積層したことを特徴とする発泡耐火
性積層体。

【００１３】２．火災により周辺温度が所定の発泡温度
に達すると発泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の形
成を行う発泡耐火性塗料を塗付して主材層を形成した
後、正常時には主材層を保護し、且つ火災時には主材層
の発泡温度以下で熱分解する保護仕上層を主材層上に形
成することを特徴とする発泡耐火性積層体の形成方法。

【００１４】３．発泡耐火性塗料が、固形分換算で、バ
インダー１００重量部に対して、難燃剤２００〜６００
重量部、発泡剤４０〜１５０重量部、炭化剤４０〜１５
０重量部および充填剤５０〜１６０重量部の割合で構成
されていることを特徴とする上記項２に記載の発泡耐火
性積層体の形成方法。

【００１５】４．発泡耐火性塗料が、固形分換算で、バ
インダーとしてビニルトルエン−ブタジエン共重合体お
よび／またはビニルトルエン−アクリル酸エステル共重
合体１００重量部に対して、難燃剤としてポリリン酸ア
ンモニウム２００〜６００重量部、発泡剤としてメラミ
ンを４０〜１５０重量部、炭化剤としてジペンタエリス
リトールを４０〜１５０重量部、充填剤として二酸化チ
タンを５０〜１６０重量部の割合で構成されている上記
項２または３に記載の発泡耐火性積層体の形成方法。

【００１６】５．発泡耐火性塗料が、固形分換算で、バ
インダーとしてビニルトルエン−ブタジエン共重合体お
よび／またはビニルトルエン−アクリル酸エステル共重
合体１００重量部に対して、難燃剤としてポリリン酸ア
ンモニウムを２００〜６００重量部、発泡剤としてメラ
ミンを４０〜１５０重量部、炭化剤としてジペンタエリ
スリトールを４０〜１５０重量部、充填剤として二酸化
チタンを５０〜１６０重量部および可塑剤として塩素化
パラフィン３０〜１６０重量部の割合で構成されている
上記項２乃至４のいずれかに記載の発泡耐火性積層体の
形成方法。

【００１７】６．火災により周辺温度が所定の発泡温度
に達すると発泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の形
成を行う発泡耐火性材料からなる主材層上に、正常時に
は主材層を保護し、且つ火災時には主材層の発泡温度以
下で熱分解を起こす保護仕上層を積層したことを特徴と
する発泡耐火性積層シート。

【００１８】７．発泡耐火性材料が、固形分換算で、バ
インダー１００重量部に対して、難燃剤２００〜６００
重量部、発泡剤４０〜１５０重量部、炭化剤４０〜１５
０重量部および充填剤５０〜１６０重量部の割合で構成
されている上記項６に記載の発泡耐火性積層シート。

【００１９】８．発泡耐火性材料が、固形分換算で、バ
インダーとしてビニルトルエン−ブタジエン共重合体お
よび／またはビニルトルエン−アクリル酸エステル共重
合体１００重量部に対して、難燃剤としてポリリン酸ア
ンモニウムを２００〜６００重量部、発泡剤としてメラ
ミンを４０〜１５０重量部、炭化剤としてジペンタエリ
スリトールを４０〜１５０重量部、充填剤として二酸化
チタンを５０〜１６０重量部の割合で構成されている上
記項６または７に記載の発泡耐火性積層シート。

【００２０】９．発泡耐火性材料が、固形分換算で、バ
インダーとしてビニルトルエン−ブタジエン共重合体お
よび／またはビニルトルエン−アクリル酸エステル共重
合体１００重量部に対して、難燃剤としてポリリン酸ア
ンモニウムと塩素化パラフィンを合計量で２００〜６０
０重量部、発泡剤としてメラミンを４０〜１５０重量
部、炭化剤としてジペンタエリスリトールを４０〜１５
０重量部、充填剤として二酸化チタンを５０〜１６０重
量部および可塑剤として塩素化パラフィン３０〜１６０
重量部の割合で構成されている上記項６乃至８に記載の
発泡耐火性積層シート。

【００２１】１０．常温での引張強さが２０〜３００Ｎ
／ｃｍ² 、耐屈曲性が１０ｍｍ以下である上記項５乃至
９のいずれかに記載の発泡耐火性積層シート。

【００２２】１１．火災により周辺温度が所定の発泡温
度に達すると発泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の
形成を行う発泡耐火性材料からなる主材層の一面上に、
正常時には主材層を保護し、且つ火災時には主材層の発
泡温度以下で熱分解を起こす保護仕上層が積層されてお
り、さらに主材層の他の一面上に粘着剤層および可剥離
性シートが順次積層されていることを特徴とする発泡耐
火性積層粘着シート。

【００２３】１２．発泡耐火性材料が、固形分換算で、
バインダー１００重量部に対して、難燃剤２００〜６０
０重量部、発泡剤４０〜１５０重量部、炭化剤４０〜１
５０重量部および充填剤５０〜１６０重量部の割合で構
成されている上記項１１に記載の発泡耐火性積層粘着シ
ート。

【００２４】１３．発泡耐火性材料が、固形分換算で、
バインダーとしてビニルトルエン−ブタジエン共重合体
および／またはビニルトルエン−アクリル酸エステル共
重合体１００重量部に対して、難燃剤としてポリリン酸
アンモニウムを２００〜６００重量部、発泡剤としてメ
ラミンを４０〜１５０重量部、炭化剤としてジペンタエ
リスリトールを４０〜１５０重量部、充填剤として二酸
化チタンを５０〜１６０重量部の割合で構成されている
上記項１１乃至１２のいずれかに記載の発泡耐火性積層
粘着シート。

【００２５】１４．発泡耐火性材料が、固形分換算で、
バインダーとしてビニルトルエン−ブタジエン共重合体
および／またはビニルトルエン−アクリル酸エステル共
重合体１００重量部に対して、難燃剤としてポリリン酸
アンモニウムを２００〜６００重量部、発泡剤としてメ
ラミンを４０〜１５０重量部、炭化剤としてジペンタエ
リスリトールを４０〜１５０重量部、充填剤として二酸
化チタンを５０〜１６０重量部およびと塩素化パラフィ
ンを３０〜１６０重量部の割合で構成されている上記項
１１乃至１３のいずれかに記載の発泡耐火性積層粘着シ
ート。

【００２６】１５．常温での引張強さが２０〜３００Ｎ
／ｃｍ² 、耐屈曲性が１０ｍｍ以下である上記項１１乃
至１４のいずれかに記載の発泡耐火性積層粘着シート。

【００２７】１６．耐火性を付与すべき躯体に接着剤を
塗付した後、上記項６乃至１０のいずれかに記載の発泡
耐火性積層シートを貼着することを特徴とする耐火被覆
方法。

【００２８】１７．耐火性を付与すべき躯体に上記項１
１乃至１５のいずれかに記載の発泡耐火性積層粘着シー
トを貼着することを特徴とする耐火被覆方法。

【００２９】１８．耐火性を付与すべきる躯体に接着剤
を塗付した後、火災により周辺温度が所定の発泡温度に
達すると発泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の形成
を行う発泡耐火性シートを貼着し、さらに正常時には該
発泡耐火性シートを保護し、且つ火災時には該発泡耐火
性シートの発泡温度以下で熱分解を起こす保護仕上層を
塗付形成することを特徴とする発泡耐火性被覆の形成方
法。

【００３０】１９．火災により周辺温度が所定の発泡温
度に達すると発泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の
形成を行う主材層の一面に可剥離性シートを表面に設け
た粘着剤層を積層してなる発泡耐火性材料粘着シートの
可剥離性シートを剥離した後、該粘着剤層を介して耐火
性を付与すべき躯体に貼着し、さらに正常時には該発泡
耐火性材料シートを保護し、且つ火災時には該発泡耐火
性材料シートの発泡温度以下で熱分解を起こす保護仕上
層を塗付形成することを特徴とする発泡耐火性被覆の形
成方法。

【００３１】２０．上記項１８または１９に記載の方法
であって、複数枚の発泡耐火性材料シートまたは発泡耐
火性材料粘着シートを躯体に貼着した後、複数枚のシー
トの貼り合わせ部分に、火災により周辺温度が所定の発
泡温度に達すると発泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱
層の形成を行う発泡耐火性塗料を充填塗付し、さらに正
常時には該発泡耐火性材料シートまたは発泡耐火性材料
粘着シートを保護し、且つ火災時には該発泡耐火性材料
シートまたは発泡耐火性材料粘着シートの発泡温度以下
で熱分解を起こす保護仕上層を躯体全面に塗付形成する
ことを特徴とする発泡耐火性被覆の形成方法。

【００３２】２１．Ｈ型鋼のエッジ部に接着剤を塗付し
た後、上記項６に記載の発泡耐火性積層体を貼着し、次
いでウェブ、フランジなどの残余の部分およびエッジ部
に、火災により周辺温度が所定の発泡温度に達すると発
泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の形成を行う発泡
耐火性塗料を塗付した後、さらに正常時には該発泡耐火
性積層体を保護し、且つ火災時には該発泡耐火性積層体
の発泡温度以下で熱分解を起こす保護仕上層を全面に塗
付形成することを特徴とするＨ型鋼に対する発泡耐火性
被覆の形成方法。

【００３３】２２．Ｈ型鋼のエッジ部に上記項１１に記
載の発泡耐火性材料粘着シートを貼着し、次いでウェ
ブ、フランジなどの残余の部分に、火災により周辺温度
が所定の発泡温度に達すると発泡し、不燃性ガスの発生
と炭化断熱層の形成を行う発泡耐火性塗料を塗付した
後、さらに正常時には該発泡耐火性積層粘着シートを保
護し、且つ火災時には該発泡耐火性積層粘着シートの発
泡温度以下で熱分解を起こす保護仕上層を全面に塗付形
成することを特徴とするＨ型鋼に対する発泡耐火性被覆
の形成方法。

【００３４】ここに、「保護仕上げ層の熱分解温度」と
は、未発泡時の主材層上に形成された保護仕上層の主構
成成分である高分子バインダーの分子結合が、ほぼ開裂
する温度に相当するものである。この様な保護仕上層の
熱分解温度は、未発泡状態の保護仕上層について、熱重
量分析装置により熱重量曲線を描かせ、その熱重量曲線
の急激な減少部分の発生温度から測定することができ
る。

【００３５】発泡耐火性塗料からなる主材層の発泡温度
は、火災発生による温度上昇と躯体の強度低下との相関
関係から３００〜３５０℃程度に設定されているので、
これより低温の熱分解温度を有する保護仕上層を主材層
上に積層すればよい、但し、保護仕上層の熱分解温度が
１００℃よりも低くなると、未発泡時に発泡耐火性材料
乃至塗料からなる主材層を保護して、長期耐久性を維持
するという所望の機能を果たさなくなるので、保護仕上
層の熱分解温度は、主材層の発泡温度以下でかつ１００
〜３２５℃の範囲とすることが望ましい。

【００３６】本発明の発泡耐火性材料乃至塗料により構
成される主材層は、火災などに際しての温度上昇時に発
泡し且つ炭化して、炭化断熱層を形成し、被塗物に耐火
性を付与するものである。

【００３７】主材層を形成するための発泡耐火性塗料
は、バインダー、難燃剤、発泡剤、炭化剤および充填剤
ならびに塗料を液状とするための溶剤を必須成分とす
る。

【００３８】発泡耐火性塗料中のバインダーは、未発泡
状態での主材層被膜の主要成分の一つであり、火災発生
時には被膜中に含有されている他の成分との複合反応に
より、炭化断熱層の一部となるものである。従って、こ
の様なバインダーとしては、主材層の他の成分と混合可
能であって、被膜を形成し得る合成樹脂および天然樹脂
であればどのようなものでも使用できる。炭化断熱層の
強度、発泡倍率の大きさ、発泡の均一性などの観点から
は、バインダーとしては、ビニルトルエン−ブタジエン
共重合体、ビニルトルエン−（メタ）アクリル酸エステ
ル共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共
重合体、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂；これらの
共重合体を構成する２種のモノマーとアクリル酸モノマ
ー、メタクリル酸モノマーなどとの三元共重合体；一液
硬化型エポキシ樹脂などから選択される重量平均分子量
５００００〜２０００００程度の高分子が好ましい。

【００３９】一液硬化型のエポキシ樹脂としては、ビス
フェノールＡ形、ビスフェノールＦ形、ノボラック形、
レゾルシン形、環状エステル形、脂肪族エステル形など
のエポキシ樹脂であって、熱可塑性を有するものが挙げ
られる。

【００４０】また、（メタ）アクリル酸エステル成分を
含有する共重合体中の（メタ）アクリル酸エステルモノ
マー成分としては、メチルアクリレート、メチルメタク
リレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキ
シルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブ
チルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシ
プロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレ
ート、アクリルアミド、グリシジルアクリレート、グリ
シジルメタクリレート等があげられる。

【００４１】バインダーとしては、上記の高分子を単独
で使用しても良く、或いは２種以上を併用しても良い。

【００４２】上記のバインダーとしての高分子中でも、
ビニルトルエン−ブタジエン共重合体およびビニルトル
エン−アクリル酸エステル共重合体がより好ましい。

【００４３】主材層を形成するための発泡耐火塗料中の
その他の構成成分は、難燃剤、発泡剤、炭化材および充
填材ならびに塗料形態とするための溶剤に大別される。
溶剤以外のこれらの各構成成分は、火災発生時に相互の
複合作用により、主材層の発泡、炭化層形成、不燃性ガ
ス発生という機能に全体として寄与する。

【００４４】具体的には、難燃剤は、火災時に、脱水冷
却効果、不燃性ガス発生効果、バインダーの炭化促進効
果などの少なくとも１つの効果を発揮して、バインダー
の燃焼を防止乃至抑制する。難燃剤としては、トリクレ
ジルホスフェート、ジフェニルクレジルホスフェート、
ジフェニルオクチルホスフェート、トリ（β−クロロエ
チル）ホスフェート、トリブチルホスフェート、トリ
（ジクロロプロピル）ホスフェート、トリフェニルホス
フェート、トリ（ジブロモプロピル）ホスフェート、ク
ロロホスホネート、ブロモホスホネート、ジエチル−
Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノメチルホ
スフェート、ジ（ポリオキシエチレン）ヒドロキシメチ
ルホスフォネートなどの有機リン系化合物；塩素化ポリ
フェニル、塩素化ポリエチレン、塩化ジフェニル、塩化
トリフェニル、五塩化脂肪酸エステル、パークロロペン
タシクロデカン、塩素化ナフタレン、テトラクロル無水
フタル酸などの塩素化合物；三酸化アンチモン、五塩化
アンチモンなどのアンチモン化合物；三塩化リン、五塩
化リン、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム
などのリン化合物；その他ホウ酸亜鉛、ホウ酸ソーダな
どの無機質化合物などが挙げられ、これらの少なくとも
一種を使用する。特に、ポリリン酸アンモニウムを使用
する場合には、脱水冷却効果と不燃性ガス発生効果とを
特に良好に発揮するので、難燃効果が高く、下記の発泡
剤の配合量を削減できる効果もあり、より好ましい。こ
の様な難燃剤を発泡耐火塗料に配合しない場合には、火
災時に溶融したバインダーが燃焼してしまい、充分な断
熱性を有する炭化断熱層を形成することができない。

【００４５】発泡剤は、火災時に不燃性ガスを発生させ
て、炭化していくバインダーおよび下記の炭化剤を発泡
させ、気孔を含有した炭化断熱層を形成させる効果を発
揮する。発泡剤としては、メラミンおよびその誘導体、
ジシアンジアミドおよびその誘導体、アゾジカーボンア
ミド、尿素、チオ尿素などが挙げられ、これらの少なく
とも一種が使用される。これらの中では、メラミン、ジ
シアンジアミド、アゾジカーボンアミドなどが、不燃性
ガスの発生効率に優れているので、より好ましく、メラ
ミンが特に好ましい。この様な発泡剤を配合しない場合
には、炭化層中に断熱性を付与する気孔が形成されない
ので、所期の耐火効果が得られない。

【００４６】炭化剤は、火災によるバインダーの炭化と
ともにそれ自体も脱水炭化していくことにより、断熱性
により優れた厚みのある炭化断熱層を形成する効果を発
揮する。炭化剤としては、ペンタエリスリトール、ジペ
ンタエリスリトール、トリメチロールプロパンなどの多
価アルコール；澱粉、カゼインなどが挙げられ、これら
の少なくとも一種が使用される。特に、ジペンタエリス
リトールは、脱水冷却効果と炭化断熱層形成作用に優れ
ているので、より好ましい。この様な炭化剤を配合しな
い場合には、炭化層はバインダーのみから形成されるこ
とになるので、バインダーの充分な炭化が進むことな
く、燃焼分解を起こし、所期の耐火効果を得ることがで
きない。

【００４７】充填剤は、炭化断熱層の強度を改善し、且
つ耐火性を向上させる効果を発揮する。充填剤として
は、タルクなどの珪酸塩；炭酸カルシウム、炭酸ナトリ
ウムなどの炭酸塩；酸化アルミニウム、二酸化チタン、
酸化亜鉛などの金属酸化物；粘土、クレー、シラス、マ
イカなどの天然鉱物類などが挙げられ、これらの少なく
とも１種が使用される。これらの充填剤中では、二酸化
チタンがより好ましい。この様な充填剤を配合しない場
合には、火災時に形成される炭化層が脆弱で壊れやすい
ため、炭化断熱層の剥離脱落を起こし、所期の耐火効果
を得ることができない。

【００４８】発泡耐火性材料乃至塗料からなる主材層を
構成する各成分の配合比率は、火災発生時に発泡が良好
に行われて、高度の断熱性を有する炭化断熱層を形成し
得る限り、特に限定はされないが、固形分として、通常
バインダー１００重量部に対し、難燃剤２００〜６００
重量部、発泡剤４０〜１５０重量部、炭化剤４０〜１５
０重量部および充填剤５０〜１６０重量部を配合すれば
良い。

【００４９】炭化断熱層の発泡倍率が高いこと、発泡が
均一であること、断熱効果に優れていること、強度が高
いことなどの理由により、主材層を形成すべき発泡耐火
性材料乃至塗料には、固形分換算で、バインダーとして
のビニルトルエン−ブタジエン共重合体および／または
ビニルトルエン−アクリル酸エステル共重合体１００重
量部に対し、難燃剤としてポリリン酸アンモニウムを２
００〜６００重量部程度、発泡剤としてメラミンを４０
〜１５０重量部程度、炭化剤としてジペンタエリスリト
ールを４０〜１５０重量部程度、充填剤として二酸化チ
タンを５０〜１６０重量部程度配合することがより好ま
しい。

【００５０】さらに、難燃材としてポリリン酸アンモニ
ウムを使用する上記の組成においては、後述の様に、可
塑剤として塩素化パラフィンを併用することが特に好ま
しい。この場合、塩素化パラフィンは、バインダー１０
０重量部に対し、３０〜１６０重量部程度配合すること
が好ましい。

【００５１】上記の発泡耐火性材料乃至塗料からなる主
材層には、必要に応じて、補強用繊維、白以外の有彩色
着色用顔料などを配合しておくことができる。補強用繊
維としては、ロックウール、ガラス繊維、シリカ−アル
ミナ繊維などの無機繊維が挙げられる。なお、主材層の
耐火性能を阻害しない範囲で、無機繊維とパルプなどの
有機繊維とを併用してもよい。また、白以外の有彩色着
色顔料としては、塗料用の一般顔料が使用できる。但
し、主材層が火災によって高温に曝される場合を想定す
ると、べんがら、黄鉛、黄色酸化鉄、チタンイエロー、
クロムグリーン、群青、コバルトブルーなどの塗料用無
機系顔料がより好ましい。補強用繊維および白以外の有
彩色着色用顔料の配合量は、火災発生時の主材層の発泡
性を阻害しない範囲であれば、特に限定されない。

【００５２】主材層を形成するための発泡耐火性塗料
は、使用するバインダーがワニス（樹脂の溶剤溶液）と
なっているので、液状となる。塗料中の固形分濃度は、
使用箇所に応じて要求される性能、これに対応して選択
される構成成分、下記に詳述する主材層の使用形態など
により適宜定めれば良く、特に限定されないが、通常５
０〜９８重量％程度、より好ましくは７０〜８５重量％
程度である。

【００５３】主材層を形成するための発泡耐火性塗料の
粘度調整、乾燥性調整、作業性調整などのためには、必
要に応じて希釈用溶剤を配合しても良い。このような溶
剤としては、バインダーを構成する樹脂溶液の溶媒と相
溶性を有し、且つ発泡耐火性塗料の各構成成分と反応を
起こさないものであれば、特に限定されない。この様な
溶剤としては、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶
剤；ケトン類、グリコールエステル類、ミネラルスピリ
ットなどの脂肪族系溶剤などが例示される。これらの希
釈用溶剤は、上記の樹脂溶液の調製に使用する溶剤と実
質的に同じものである。

【００５４】本発明による主材層を形成するための発泡
耐火性材料乃至塗料は、常法により容易に製造すること
ができる。例えば、上記の各構成成分そのものおよび／
またはその溶剤溶液を所定の割合で混合すればよい。よ
り具体的には、例えば、バインダー溶液を混合タンク内
に投入し、ディゾルバーにより撹拌しつつ、その他の構
成成分を順次投入するなどの方法によれば良い。

【００５５】この様にして得られた発泡耐火性塗料を耐
火性を付与すべき躯体に対し、火災発生時において必要
とされる耐火性を発揮するに十分な厚さの発泡炭化断熱
層を形成できる量で塗付する。耐火性を付与すべき躯体
としては、特に限定されるものではないが、例えば、鉄
骨（梁、柱）、間仕切壁、耐火扉内側、耐火金庫内側、
トンネル内壁、燃料タンク、溶剤貯蔵タンク、ガスおよ
び石油パイプラインおよびその支持体；モーター、ポン
プ、発電機などの火花を発生する可能性のある設備の防
護カバー；防火区画の貫通部のシール材、電線などが挙
げられる。塗付は、常法に従って、スプレーガン、エア
レススプレーガン、圧送機などによる吹付塗付、コテ塗
り、ローラー塗り、刷毛塗りなどにより、行えば良い。

【００５６】発泡耐火性塗料が乾燥して、主材層塗膜が
形成された後、該主材層の未発泡時の保護仕上層を形成
させるために、該主材層の発泡温度より低い温度で熱分
解する塗材を、発泡耐火性塗料と同様にして主材層上に
塗付する。

【００５７】この様な塗材から形成される保護仕上層塗
材としては、上記熱分解時の温度条件を満たし、且つ主
材層と密着するとともに、さらに、未発泡時における該
主材層の保護機能の観点から、耐水性、耐光性、耐久
性、耐候性などの各種の塗膜物性、特に耐水性に優れて
いることが必要である。この様な条件を充足する保護仕
上層形成のために使用可能な塗材は、分子結合の開裂の
度合から、バインダー樹脂の主鎖がビニル重合系である
ものが好ましい。特に、高度の耐水性、耐候性などが要
求される構造物の外部などにおいては、側鎖の官能基に
フッ素原子、シリル基などを含有する合成樹脂が好まし
く、また、環境保全の観点からは、低揮発性のターペン
可溶型もしくはＮＡＤ（非水分散系）の合成樹脂が望ま
しい。

【００５８】以下に図面に示す実施態様を参照しつつ、
本発明をさらに詳細に説明する。

【００５９】図１に躯体１に主材層２を付与した後、保
護仕上塗料３を塗布した本発明による発泡耐火性積層体
の１例を模式的な断面図として示す。なお、下記に示す
いずれの図も、本発明による発泡耐火性積層体の模式的
な断面図を示す。

【００６０】本発明による発泡耐火性積層体は、発泡耐
火性塗料を発泡耐火材料として予めシート状に成形して
おき、接着剤を使用して躯体に貼着する方法或いは粘着
剤を積層したシートを介して躯体に貼着する方法で使用
しても良い。

【００６１】図２に示す態様においては、発泡耐火性塗
料により形成した主材層４の表面に保護仕上層５を予め
積層したシートを形成しておく。施工に際しては、図３
に示す様に、躯体（図示せず）と主材層４との間に接着
剤層６を介在させた状態で、躯体上に発泡耐火性積層構
造を形成させる。

【００６２】或いは、図４に示す様に、主材層４のみか
らなる発泡耐火性シートを接着剤層（図示せず）により
躯体（図示せず）に対し貼着した後、その表面に保護仕
上塗料（図示せず）を塗布積層しても良い。

【００６３】さらに、図５に示す様に、主材層４と接着
剤層６とからなる発泡耐火性粘着シートを躯体（図示せ
ず）に対し貼着した後、保護仕上塗料（図示せず）を塗
付積層しても良い。さらにまた、図６に示す様に、躯体
１に対し、接着剤層６を介して主材層４のみからなる発
泡耐火性シートを隣接して複数枚貼着した後、継目部分
２に本発明による発泡耐火性塗料を充填塗付し、次いで
保護仕上塗料３を全面に塗付積層することができる。こ
の場合には、発泡耐火性シートの継目が表面に表われな
いので、美装上望ましいし、また継目部分２の存在によ
る耐火性能への悪影響を防止することも可能となる。

【００６４】また、本発明によれば、図７に示す様にし
て、Ｈ型鋼の保護を行うこともできる。則ち、Ｈ型鋼の
エッジ部分に対し、裏面に粘着剤層６を積層した主材層
４からなる発泡耐火性粘着シートを貼着した後、ウエ
ブ、フランジおよび該シート表面を含む全面に発泡性耐
火塗料２を塗付し、さらに保護仕上層３として、耐候性
に優れた仕上塗材を塗付する。この様な構成とすれば、
発泡耐火性塗料単独で仕上げた際のエッジ部分の塗付量
不足という問題点、火災発生時の発泡耐火性塗料の発泡
による炭化断熱層の形成が、エッジ部においておおきな
歪みを発生し、炭化断熱層の剥離を生ずるという問題な
どを防止することができる。

【００６５】本発明において、シート状物を使用する場
合には、発泡耐火性の主材層および保護仕上層の厚みを
一定とすることができるため、発泡耐火性材料の被耐火
物表面における必要塗付量の管理が、吹付法などの他の
手法により施工する場合に比して、容易であるというメ
リットがある。なおシートにする場合には前記発泡耐火
材料主材層に、シート化を可能とするためのある程度の
可撓性を付与しなければならない場合があり、その時に
は前記発泡耐火性塗料配合に、さらに可塑剤を配合すれ
ば良い。このような場合の可塑剤としては、塩素化パラ
フィン；フタル酸ジブチル、フタル酸ジｎ−オクチルな
どのフタル酸エステル；リン酸トリブチル、リン酸トリ
２−エチルへキシルなどのリン酸エステルなどが使用で
きる。可塑剤は、特に限定されるものではないが、バイ
ンダーの固形分１００重量部に対し、通常３０〜１６０
重量部程度の割合で配合すれば良い。特に塩素化パラフ
ィンは、前記の難燃剤であるポリリン酸アンモニウムと
の共存下に、脱水冷却効果と不燃性ガス発生効果という
相乗的な効果をも発揮するので、特にポリリン酸アンモ
ニウムと併用することが好ましい。両者を併用する場合
の割合は、ポリリン酸アンモニウム１００重量部に対
し、塩素化パラフィン７０重量部程度まで、より好まし
くは２０〜５０重量部程度である。

【００６６】本発明の発泡耐火性塗料のシート化は、シ
ート状物が得られる限り、特定の方法に限定されるもの
ではなく、例えば、発泡耐火性塗料をスプレー法によ
り、或いはフローコーター、ナイフロールコーター、ロ
ールドクターコーター、コンマロールコーター、リバー
スロールコーター、カレンダーロールコーター、ロッド
コーターなどのコーターにより支持体に塗付した後、支
持体を剥離する方法；ロール押し出し法により発泡性耐
火塗料自体を直接シート化する方法；発泡耐火性塗料を
シート状枠体に流し込んだ後、脱型する方法などの任意
の方法により、行うことができる。また、粘着剤層、保
護仕上層などを設ける場合には、発泡耐火性材料のシー
ト自体を支持体として、上記と同様のスプレー法、上記
コーター塗布法などにより、積層することができる。ま
た、粘着剤層を設けたシートは、未使用時の粘着層の保
護のため、剥離剤を積層した可剥離性シートを粘着剤層
表面に積層しておくことが望ましい。

【００６７】粘着剤層または躯体に塗付する接着剤とし
ては、天然ゴムおよび再生ゴムを主体として、これに粘
着付与剤として、ロジン系樹脂、ポリテルペン樹脂など
を用いたゴム系粘着剤；アクリル酸エステルの重合物お
よび酢酸ビニル、塩化ビニリデン、メタアクリル酸エス
テル、アクリル酸、メタアクリル酸などのビニル系モノ
マーとの共重合物からなるアクリル系粘着剤；塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル重合体、ポリビニ
ルブチラール等のビニル系重合体に可塑剤を加えたビニ
ル系粘着剤：主鎖にシロキサン結合を含有するゴム状シ
ロキサンと樹脂状シロキサンから構成されるシリコーン
系粘着剤などの公知の材料が使用可能である。これらの
粘着剤或いは接着剤中では、特に耐熱性が高く、加熱時
に分解ガスなどの発生のないアクリル酸エステル重合
物、シリコン系粘着剤などが好ましい。

【００６８】発泡耐火性塗料シートの物理的な物性は、
シート化可能な範囲であれば、特に限定されないが、引
張強さが２０〜３００Ｎ／ｃｍ² 、耐屈曲性が１０ｍｍ
以下であれば、シートの施工性が良好であり、表面クラ
ックが発生しないので、有利である。なお、シートの主
材層に保護仕上層を積層する場合には、積層したシート
全体としての状態で、前記の物理的な物性を具備してい
る必要がある。このため、保護仕上層としては弾性系の
材料、例えば、ＪＩＳ Ａ ６９１０「複層仕上げ塗材
防水型の上塗り」として使用できるものが好適である。

【００６９】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明確にする。

【００７０】なお、以下の実施例および比較例における
各試験片の性能は、下記に示す方法により判定した。

【００７１】Ｉ．耐火性能および発泡倍率 JIS A 1304「建築構造部分の耐火試験方法」の４．「加
熱等級；付図１」に規定する標準曲線に基づいて、電気
炉にて試験片の一面を加熱昇温し、熱間亜鉛鋼板の裏面
温度が６００℃に達した時点での経過時間（分）を耐火
性能とし、また、その試験片について、乾燥塗膜に対す
る発泡倍率を測定した。

【００７２】ＩＩ．促進劣化後の塗膜状況 各試験片をJIS K 5400「塗料一般試験方法」の９．８；
「促進耐候性」に規定のサンシャインカーボンアーク灯
式耐候性試験機にて、３５０時間促進試験した後、試験
片表面の塗膜の状態を目視にて評価した。評価基準は、
膨れやクラックのまったくないものを「○」とし、わず
かな膨れを認めるものを「△」とし、膨れやクラックが
著しく認められるものを「×」とした。

【００７３】また、以下の実施例および比較例で使用し
た各成分の詳細は、以下の通りである。

【００７４】Ａ．バインダー Ａ−１；一液型変性エポキシ樹脂、固形分４０％、重量
平均分子量３５０００ Ａ−２；ビニルトルエン−ブタジエン共重合体、固形分
４０％、重量平均分子量７８００ Ａ−３；ビニルトルエン−アクリル酸エステル共重合
物、固形分４０％、重合平均分子量８３００ Ａ−４；シリコン変性アクリル樹脂、固形分５０％、重
量平均分子量１５０００ Ｂ．難燃剤 Ｂ−１；ポリリン酸アンモニウム Ｂ−２；塩素化パラフィン Ｃ．発泡剤 Ｃ−１；メラミン Ｃ−２；ジシアンジアミド Ｃ−３；アゾジカルボンアミド Ｄ．炭化剤 Ｄ−１；ペンタエリスリトール Ｄ−２；ジペンタエリスリトール Ｅ．充填剤 Ｅ−１；二酸化チタン Ｅ−２；タルク Ｆ．希釈用溶剤 Ｆ−１；キシレン 実施例１〜８ 上記の材料Ａ〜Ｆから発泡耐火性主材層を構成すべき成
分を選択して、表１に示す組成（数値は、バインダー中
の固形分を１００重量部とする相対量を示す）を有する
発泡耐火性塗料を製造した。

【００７５】

【表１】

【００７６】製造は、まず混合撹拌タンク中にバインダ
ーと希釈用溶剤を投入し、これをディゾルバーにて撹拌
混合しながら、難燃剤、発泡剤、炭化剤および充填剤を
順次投入した。これら構成成分が均一に混合された時点
で、撹拌を終了して、粘度１３０PSの発泡耐火性塗料が
得られた。

【００７７】次いで、この様にして製造した発泡耐火性
塗料を、３００ｍｍ×３００ｍｍ×９ｍｍの熱間圧延鋼
板を基材として、塗付量３kg／ｍ² で吹付塗付した後、
養生乾燥した。得られた発泡耐火性塗料から得られた主
材層の膜厚は、１．５ｍｍであった。

【００７８】次いで、この発泡耐火性塗料の塗膜からな
る主材層表面に、保護仕上層として表２に示す保護仕上
用塗料のいずれかを塗付量０．３０kg／ｍ² にて吹付塗
付し、乾燥養生した。

【００７９】この様にして作製した発泡耐火性積層を有
する熱間圧延鋼板を２週間養生して、試験片とし、これ
について所定の試験を行ったところ、表２に示す結果が
得られた。表３には、主材層と保護仕上げ層との組合せ
を併せて示す。なお、表２には、後記の実施例９および
１０の結果をも併せて示す。

【００８０】なお、保護仕上層形成用塗料の製造者およ
び商品名は、以下の通りである。

【００８１】 １；エスケー化研株式会社製 「ＳＫエコファイン」 ２；エスケー化研株式会社製 「ナックベース」 ３；エスケー化研株式会社製 「弾性カラーエナメル」 ４；エスケー化研株式会社製 「弾性フッソロンエナメ
ル」 ５；エスケー化研株式会社製 「ＳＫマイルドウレタ
ン」 ６；エスケー化研株式会社製 「弾性ウレタンカラー」 ７；エスケー化研株式会社製 「リリカタイトエナメ
ル」 ８；エスケー化研株式会社製 「フッソロンエナメル」 また、熱分解温度は、熱重量分析装置（株式会社リガク
製、「ＴＡＳ−２００」）により、熱重量曲線を描か
せ、最初に発生する重量の急激な減少部分の発生温度と
終局温度との相加平均により、決定した。

【００８２】

【表２】

【００８３】表２に示す結果から、本発明による発泡耐
火性積層体は、耐候性に優れ、且つ高温に曝された場合
の耐熱性にも優れていることが明らかである。

【００８４】実施例９ 表２に示す発泡耐火性材料を使用し、表３に示す配合処
方例９に基づいて、発泡耐火性塗料を製造した。製造に
際しては、まず混合撹拌タンク中にバインダーと希釈用
溶剤を投入し、ディゾルバーにより撹拌混合しながら、
その他の成分である難燃剤、発泡剤、炭化剤および充填
剤を順次投入した後、これら構成成分が均一に混合され
た時点で、撹拌を終了して、粘度１３０PSの発泡耐火性
塗料を得た。

【００８５】この様にして製造した発泡耐火性塗料を剥
離処理した紙シート面にフローコーターを使用して、塗
付量３kg／ｍ² で塗付し、養生乾燥した。形成された発
泡耐火性塗料からなる主材層の膜厚は、１．５ｍｍであ
った。次いで、この発泡耐火性主材層表面に、保護仕上
層として前記に示すビニル重合型フッ素系樹脂を樹脂成
分とする保護仕上層形成用塗料（エスケー化研株式会社
製「弾性フッソロンエナメル」）を塗付量０．３０kg／
ｍ² にて吹付塗付し、乾燥養生した後、紙シートを剥離
した。

【００８６】この様にして作製した発泡耐火性積層シー
トをさらに２週間養生した後、JISK 5400「塗料一般試
験方法」の８．１「耐屈曲性試験」に供したところ、８
ｍｍとなり、また、JIS A 6021「屋根用塗膜防水材」の
５．３「引張性能」に供したところ、引張強度は１１８
Ｎ／ｃｍ² となった。

【００８７】この発泡耐火性積層シートの保護仕上層と
反対の面に、アクリル酸エステル重合物系の粘着剤を厚
み２５０μｍの粘着剤層を形成するように積層すること
により、発泡耐火性積層粘着シートを得た。

【００８８】この発泡耐火性積層粘着シートを３００ｍ
ｍ×３００ｍｍ×９ｍｍの熱間圧延鋼板に貼着して２週
間養生し、試験体とした。この試験体について実施例１
と同様の試験を行ったところ、表２に示す結果が得られ
た。

【００８９】実施例１０ 表２に示した発泡耐火性主材層構成成分を使用し、表３
に示す配合処方例１３に基づいて、実施例１０と同様な
手法により、発泡耐火性塗料を製造した。

【００９０】得られた発泡耐火性塗料を、剥離処理した
紙シート面にフローコーターを使用して、塗付量３kg／
ｍ² で塗付し、養生乾燥した。形成された発泡耐火性塗
料〜なる主材層の膜厚は１．５ｍｍであった。

【００９１】次いで、上記の主材層表面に、保護仕上層
として前記のアクリル系樹脂を樹脂成分とする保護仕上
層形成用塗料（エスケー化研株式会社製「弾性カラーエ
ナメル」）を塗付量０．３０kg／ｍ² にて吹付塗付し、
乾燥養生した後、紙シートを剥離した。

【００９２】この様にして作製した発泡耐火性積層シー
トを２週間養生した後、JIS K 5400「塗料一般試験方
法」の８．１「耐屈曲性試験」に供したところ、３ｍｍ
となり、また、JIS A 6021「屋根用塗膜防水材」の５．
３「引張性能試験」に供したところ、引張強度は７０Ｎ
／ｃｍ² となった。

【００９３】上記で得られた発泡耐火性積層シートを、
酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体エマルジョン
接着剤を塗付量０．２kg／ｍ² で予め吹付塗付した３０
０ｍｍ×３００ｍｍ×９ｍｍの熱間圧延鋼板に貼着し、
２週間養生した後、試験体とした。

【００９４】この試験体について実施例１と同様の試験
を行ったところ、表２に示す結果が得られた。

【００９５】

【表３】

【００９６】前記表２に示す結果から、本発明による発
泡耐火性積層体は、耐候性に優れ、且つ高温に曝された
場合の耐熱性にも優れていることが明らかである。

【００９７】比較例１ 保護仕上層を形成しない以外は実施例１と試験を行っ
た。その結果を表５に示す。

【００９８】比較例２ 実施例２における保護仕上層を前記の仕上材５に代える
以外は実施例２と同様にして試験を行った。その結果を
表４に示す。

【００９９】比較例３ 実施例５における保護仕上層を前記の仕上材６に代える
以外は実施例５と同様にして試験を行った。その結果を
表４に示す。

【０１００】比較例４〜７ 実施例１の主材層配合例および保護仕上層を形成する仕
上材に替えて、それぞれ表１または３に示す配合例およ
び前記の仕上材を使用する以外は実施例１と同様にして
試験体を作製した。

【０１０１】これらの試験体における主材層と保護仕上
層との組合せおよびその性能を表４に示す。

【０１０２】比較例８ 保護仕上層を形成しない外は実施例８と同様にして試験
を行った。結果を表４に示す。

【０１０３】比較例９ 実施例９の発泡耐火性主材層の配合例９を表１の配合例
６に代え、且つ保護仕上層を前記の仕上材６に代える以
外には実施例９と同様にして、発泡耐火性積層シートを
製造して、JIS K 5400「塗料一般試験方法」の８．１
「耐屈曲性試験」を行ったところ２ｍｍとなり、JIS A
6021「屋根用塗膜防水材」の５．３「引張性能」の試験
を行ったところ、引張強度は３９Ｎ／ｃｍ² となった。

【０１０４】この発泡耐火性積層シートの保護仕上層と
反対の面に、アクリル酸エステル重合物系の粘着剤を厚
み２５０μｍの粘着剤層を形成するように積層すること
により、発泡耐火性積層粘着シートを得ることができ
た。

【０１０５】この発泡耐火性積層粘着シートを、３００
ｍｍ×３００ｍｍ×９ｍｍの熱間圧延鋼板に貼着し、２
週間養生した後、試験体とした。この試験体について実
施例１と同様の試験を行ったところ、表４のような結果
となった。

【０１０６】比較例１０ 実施例１０で使用した発泡耐火性主材層配合例１３を表
３の配合例１２に代え、且つ保護仕上層を形成しない以
外は実施例１０と同様にして、発泡耐火性シートを製造
し、JIS K 5400「塗料一般試験方法」の８．１「耐屈曲
性試験」に供したところ、８ｍｍとなり、またJIS A 60
21「屋根用塗膜防水材」の５．３「引張性能」の試験を
行ったところ、引張強度は１１８Ｎ／ｃｍ² となった。

【０１０７】この発泡耐火性シートを、酢酸ビニル−ア
クリル酸エステル共重合体エマルジョン接着剤を塗付量
０．２kg／ｍ² で予め吹付塗付した３００ｍｍ×３００
ｍｍ×９ｍｍの熱間圧延鋼板に貼着し、２週間養生した
後、試験体とした。

【０１０８】この試験体について実施例１と同様の試験
を行ったところ、表４のような結果となった。

【０１０９】

【表４】

【０１１０】表４に示す結果から、本発明による主材層
と保護仕上層との組合せを採用しない場合には、発泡耐
火性主材層が耐候性に劣り、その結果、高温に曝された
場合の耐熱性も、著しく劣っていることが明らかであ
る。

【０１１１】実施例１１ 実施例９で作製した表１の配合例９による発泡耐火性塗
料を剥離処理した紙シート面にフローコーターを使用し
て、塗付量３kg／ｍ² で塗付し、養生乾燥した後、紙シ
ートを剥離した。このようにして製造した発泡耐火性塗
料シートの膜厚は、１．５ｍｍであった。

【０１１２】この発泡耐火性塗料シートの表面に、アク
リル酸エステル重合物系の粘着剤を厚み２５０μｍの粘
着剤層を形成するように積層して、発泡耐火性粘着シー
トを得た。

【０１１３】この様にして得た発泡耐火性粘着シートを
図７に示す様にＨ型鋼のエッジ部分に貼着した後に、ウ
エブ、フランジおよび該シート表面まで含めて全面的
に、表１の配合例３により製造した発泡耐火性塗料を塗
付量３kg／ｍ² で塗付し、さらに保護仕上層として、表
２の仕上材４（エスケー化研株式会社製「弾性フッソロ
ンエナメル」）を塗付量０．３０kg／ｍ² にて吹付塗付
し、２週間養生して、試験体とした。

【０１１４】次いで、JIS A 1304「建築構造部分の耐火
試験方法」の４．「加熱等級 付図１」に規定する標準
曲線に基づいて、加熱炉中で上記の試験体を加熱昇温し
たところ、発泡した炭化断熱層は、エッジ部分において
も均一に発泡しており、歪みによるクラックや剥がれは
発生していなかった。従って、本発明による発泡耐火性
粘着シートを使用する場合には、Ｈ型鋼のエッジ部分の
膜厚を均一とするための特別な注意を要せずして、発泡
耐火層を形成することができる。

【０１１５】

【発明の効果】本発明によれば、耐久性に劣る発泡耐火
性塗料からなる主材層上に耐候性に優れた保護仕上層を
積層することにより、主材層の劣化を防止して、長期経
過後の火災発生時にも、所期の耐火性能を発揮させるこ
とができる。

【０１１６】また、この保護仕上層として着色したもの
を積層することにより、主材層を形成する発泡耐火塗料
自体を着色しなくとも、塗膜全体として各種の色相や模
様を付与することができ、無味乾燥な耐火被覆に比較し
て、構造物の外観に美装性を与えることができる。

【０１１７】さらに、万一火災が発生した場合には、保
護仕上材層が発泡耐火性主材層よりも低い温度で熱分解
するので、発泡耐火性主材層の発泡炭化断熱層の形成を
阻害することはなく、所望の高度の耐火性能を発揮させ
ることができる。

【０１１８】さらにまた、発泡耐火性塗料は、火災時に
主材層から形成される発泡炭化断熱層の厚みによって耐
火性能を発揮するので、従来は、実質的に主材層を形成
する発泡耐火性塗料の吹付塗布量により、火災発生時の
耐火性能が規定されている。そして、吹付塗布を均一且
つ一定量とすることは、熟練作業者によっても極めて困
難であった。これに対し、本発明の発泡耐火性塗料から
なる主材層と保護仕上材との積層体をシート状に予め成
形しておく場合には、主材層の厚さを一定とすることが
可能となるので、従来技術における発泡耐火性塗料を吹
付塗付する際の塗付量管理乃至均一塗布の困難さを解消
することができる。従って、一定厚さのシート状積層体
を所定の被保護部に貼着することにより、簡単な作業に
より、常に所定の耐火性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】被保護物に発泡耐火性塗料からなる主材層を塗
付し、さらに保護仕上層を塗付した積層構造を示す断面
図である。

【図２】発泡耐火性塗料からなる主材層と保護仕上層と
を積層してなる発泡耐火性積層シートを示す断面図であ
る。

【図３】発泡耐火性塗料からなる主材層に保護仕上層お
よび粘着剤層を積層してなる発泡耐火性積層粘着シート
を示す断面図である。

【図４】発泡耐火性材料のみをシート状に成形した発泡
耐火材料シートを示す断面図である。

【図５】発泡耐火性材料からなる主材層に粘着剤層を積
層してシート状に成形した発泡耐火材料粘着シートを示
す断面図である。

【図６】発泡耐火性材料シートを複数枚貼り合わせる際
に隙間に発泡耐火性塗料を充填する工法を示す断面図で
ある。

【図７】発泡耐火材料粘着シートを用いるＨ型鋼のエッ
ジ部の処理工法を示す断面図である。

【符号の説明】

１…被保護物 ２…発泡耐火性塗料 ３…保護仕上塗料 ４…発泡耐火性材料からなる主材層 ５…保護仕上層 ６…粘着剤層 ７…Ｈ型鋼

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年６月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】しかしながら、この様な湿式耐火被覆方法
において使用される公知の塗材組成物は、使用する材料
の種類にもよるが、例えば、鉄骨造の建物の柱、梁など
では、１時間耐火性能（標準加熱曲線にて１時間加熱し
た場合、鋼材温度が平均で３５０℃以下、最高温度で４
５０℃以下であること）でみると、２０〜４０ｍｍ程度
の被覆厚みが必要であり、かなりの厚付けである。従っ
て、建築現場において施工を行う際には、重量の大きい
塗材を搬入しなければならないので、運送費用がかさむ
という問題がある。また、厚付け施工を行う場合には、
施工部が基材から大きく突出し、圧迫感を与えるため、
美的な観点からも、必ずしも満足すべきものとは言えな
い。さらに、施工後に剥離、脱落などの事故が生じる場
合もある。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７８】次いで、この発泡耐火性塗料の塗膜からな
る主材層表面に、保護仕上層として下記に示す保護仕上
層形成用塗料１〜８のいずれかを塗布量０．３０ｋｇ／
ｍ^２にて吹付塗布し、乾燥養生した。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７９】この様にして作製した発泡耐火性積層を有
する熱間圧延鋼板を２週間養生して、試験片とし、これ
について所定の試験を行ったところ、表２に示す結果が
得られた。表２には、主材層と保護仕上げ層との組合せ
を併せて示す。なお、表２には、後記の実施例９および
１０の結果をも併せて示す。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８９】表３に示す配合処方例１３に基づいて、実
施例９と同様な手法により、発泡耐火性塗料を製造し
た。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００９０】得られた発泡性耐火塗料を、剥離処理した
紙シート面にフローコーターを使用して、塗布量３ｋｇ
／ｍ^２で塗布し、養生乾燥した。形成された発泡耐火性
塗料からなる主材層の膜厚は、１．５ｍｍであった。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００９７】比較例１ 保護仕上層を形成しない以外は実施例１と同様にして試
験を行った。その結果を表４に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 武士 大阪府茨木市清水一丁目25番10号 エスケ ー化研株式会社研究所内 (72)発明者 大内 富夫 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 宮本 圭一 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】火災により周辺温度が所定の発泡温度に達
   すると発泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の形成を
   行う発泡耐火性材料からなる主材層上に、正常時には主
   材層を保護し、且つ火災時には主材層の発泡温度以下で
   熱分解を起こす保護仕上層を積層したことを特徴とする
   発泡耐火性積層体。
2. 【請求項２】火災により周辺温度が所定の発泡温度に達
   すると発泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の形成を
   行う発泡耐火性塗料を塗付して主材層を形成した後、正
   常時には主材層を保護し、且つ火災時には主材層の発泡
   温度以下で熱分解する保護仕上層を主材層上に形成する
   ことを特徴とする発泡耐火性積層体の形成方法。
3. 【請求項３】発泡耐火性塗料が、固形分換算で、バイン
   ダー１００重量部に対して、難燃剤２００〜６００重量
   部、発泡剤４０〜１５０重量部、炭化剤４０〜１５０重
   量部および充填剤５０〜１６０重量部の割合で構成され
   ていることを特徴とする請求項２に記載の発泡耐火性積
   層体の形成方法。
4. 【請求項４】発泡耐火性塗料が、固形分換算で、バイン
   ダーとしてビニルトルエン−ブタジエン共重合体および
   ／またはビニルトルエン−アクリル酸エステル共重合体
   １００重量部に対して、難燃剤としてポリリン酸アンモ
   ニウム２００〜６００重量部、発泡剤としてメラミンを
   ４０〜１５０重量部、炭化剤としてジペンタエリスリト
   ールを４０〜１５０重量部、充填剤として二酸化チタン
   を５０〜１６０重量部の割合で構成されている請求項２
   または３に記載の発泡耐火性積層体の形成方法。
5. 【請求項５】発泡耐火性塗料が、固形分換算で、バイン
   ダーとしてビニルトルエン−ブタジエン共重合体および
   ／またはビニルトルエン−アクリル酸エステル共重合体
   １００重量部に対して、難燃剤としてポリリン酸アンモ
   ニウムを２００〜６００重量部、発泡剤としてメラミン
   を４０〜１５０重量部、炭化剤としてジペンタエリスリ
   トールを４０〜１５０重量部、充填剤として二酸化チタ
   ンを５０〜１６０重量部および可塑剤として塩素化パラ
   フィン３０〜１６０重量部の割合で構成されている請求
   項２または３に記載の発泡耐火性積層体の形成方法。
6. 【請求項６】火災により周辺温度が所定の発泡温度に達
   すると発泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の形成を
   行う発泡耐火性材料からなる主材層上に、正常時には主
   材層を保護し、且つ火災時には主材層の発泡温度以下で
   熱分解を起こす保護仕上層を積層したことを特徴とする
   発泡耐火性積層シート。
7. 【請求項７】発泡耐火性材料が、固形分換算で、バイン
   ダー１００重量部に対して、難燃剤２００〜６００重量
   部、発泡剤４０〜１５０重量部、炭化剤４０〜１５０重
   量部および充填剤５０〜１６０重量部の割合で構成され
   ている請求項６に記載の発泡耐火性積層シート。
8. 【請求項８】発泡耐火性材料が、固形分換算で、バイン
   ダーとしてビニルトルエン−ブタジエン共重合体および
   ／またはビニルトルエン−アクリル酸エステル共重合体
   １００重量部に対して、難燃剤としてポリリン酸アンモ
   ニウムを２００〜６００重量部、発泡剤としてメラミン
   を４０〜１５０重量部、炭化剤としてジペンタエリスリ
   トールを４０〜１５０重量部、充填剤として二酸化チタ
   ンを５０〜１６０重量部の割合で構成されている請求項
   ６または７に記載の発泡耐火性積層シート。
9. 【請求項９】発泡耐火性材料が、固形分換算で、バイン
   ダーとしてビニルトルエン−ブタジエン共重合体および
   ／またはビニルトルエン−アクリル酸エステル共重合体
   １００重量部に対して、難燃剤としてポリリン酸アンモ
   ニウムと塩素化パラフィンを合計量で２００〜６００重
   量部、発泡剤としてメラミンを４０〜１５０重量部、炭
   化剤としてジペンタエリスリトールを４０〜１５０重量
   部、充填剤として二酸化チタンを５０〜１６０重量部お
   よび可塑剤として塩素化パラフィン３０〜１６０重量部
   の割合で構成されている請求項６または７に記載の発泡
   耐火性積層シート。
10. 【請求項１０】常温での引張強さが２０〜３００Ｎ／ｃ
    ｍ² 、耐屈曲性が１０ｍｍ以下である請求項５乃至９の
    いずれかに記載の発泡耐火性積層シート。
11. 【請求項１１】火災により周辺温度が所定の発泡温度に
    達すると発泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の形成
    を行う発泡耐火性材料からなる主材層の一面上に、正常
    時には主材層を保護し、且つ火災時には主材層の発泡温
    度以下で熱分解を起こす保護仕上層が積層されており、
    さらに主材層の他の一面上に粘着剤層および可剥離性シ
    ートが順次積層されていることを特徴とする発泡耐火性
    積層粘着シート。
12. 【請求項１２】発泡耐火性材料が、固形分換算で、バイ
    ンダー１００重量部に対して、難燃剤２００〜６００重
    量部、発泡剤４０〜１５０重量部、炭化剤４０〜１５０
    重量部および充填剤５０〜１６０重量部の割合で構成さ
    れている請求項１１に記載の発泡耐火性積層粘着シー
    ト。
13. 【請求項１３】発泡耐火性材料が、固形分換算で、バイ
    ンダーとしてビニルトルエン−ブタジエン共重合体およ
    び／またはビニルトルエン−アクリル酸エステル共重合
    体１００重量部に対して、難燃剤としてポリリン酸アン
    モニウムを２００〜６００重量部、発泡剤としてメラミ
    ンを４０〜１５０重量部、炭化剤としてジペンタエリス
    リトールを４０〜１５０重量部、充填剤として二酸化チ
    タンを５０〜１６０重量部の割合で構成されている請求
    項１１乃至１２のいずれかに記載の発泡耐火性積層粘着
    シート。
14. 【請求項１４】発泡耐火性材料が、固形分換算で、バイ
    ンダーとしてビニルトルエン−ブタジエン共重合体およ
    び／またはビニルトルエン−アクリル酸エステル共重合
    体１００重量部に対して、難燃剤としてポリリン酸アン
    モニウムを２００〜６００重量部、発泡剤としてメラミ
    ンを４０〜１５０重量部、炭化剤としてジペンタエリス
    リトールを４０〜１５０重量部、充填剤として二酸化チ
    タンを５０〜１６０重量部およびと塩素化パラフィンを
    ３０〜１６０重量部の割合で構成されている請求項１１
    乃至１３のいずれかに記載の発泡耐火性積層粘着シー
    ト。
15. 【請求項１５】常温での引張強さが２０〜３００Ｎ／ｃ
    ｍ² 、耐屈曲性が１０ｍｍ以下である請求項１１乃至１
    ４のいずれかに記載の発泡耐火性積層粘着シート。
16. 【請求項１６】耐火性を付与すべき躯体に接着剤を塗付
    した後、請求項６乃至１０のいずれかに記載の発泡耐火
    性積層シートを貼着することを特徴とする耐火被覆方
    法。
17. 【請求項１７】耐火性を付与すべき躯体に請求項１１乃
    至１５のいずれかに記載の発泡耐火性積層粘着シートを
    貼着することを特徴とする耐火被覆方法。
18. 【請求項１８】耐火性を付与すべきる躯体に接着剤を塗
    付した後、火災により周辺温度が所定の発泡温度に達す
    ると発泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の形成を行
    う発泡耐火性シートを貼着し、さらに正常時には該発泡
    耐火性シートを保護し、且つ火災時には該発泡耐火性シ
    ートの発泡温度以下で熱分解を起こす保護仕上層を塗付
    形成することを特徴とする発泡耐火性被覆の形成方法。
19. 【請求項１９】火災により周辺温度が所定の発泡温度に
    達すると発泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の形成
    を行う主材層の一面に可剥離性シートを表面に設けた粘
    着剤層を積層してなる発泡耐火性材料粘着シートの可剥
    離性シートを剥離した後、該粘着剤層を介して耐火性を
    付与すべき躯体に貼着し、さらに正常時には該発泡耐火
    性材料シートを保護し、且つ火災時には該発泡耐火性材
    料シートの発泡温度以下で熱分解を起こす保護仕上層を
    塗付形成することを特徴とする発泡耐火性被覆の形成方
    法。
20. 【請求項２０】請求項１８または１９に記載の方法であ
    って、複数枚の発泡耐火性材料シートまたは発泡耐火性
    材料粘着シートを躯体に貼着した後、複数枚のシートの
    貼り合わせ部分に、火災により周辺温度が所定の発泡温
    度に達すると発泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の
    形成を行う発泡耐火性塗料を充填塗付し、さらに正常時
    には該発泡耐火性材料シートまたは発泡耐火性材料粘着
    シートを保護し、且つ火災時には該発泡耐火性材料シー
    トまたは発泡耐火性材料粘着シートの発泡温度以下で熱
    分解を起こす保護仕上層を躯体全面に塗付形成すること
    を特徴とする発泡耐火性被覆の形成方法。
21. 【請求項２１】Ｈ型鋼のエッジ部に接着剤を塗付した
    後、請求項６に記載の発泡耐火性積層体を貼着し、次い
    でウェブ、フランジなどの残余の部分およびエッジ部
    に、火災により周辺温度が所定の発泡温度に達すると発
    泡し、不燃性ガスの発生と炭化断熱層の形成を行う発泡
    耐火性塗料を塗付した後、さらに正常時には該発泡耐火
    性積層体を保護し、且つ火災時には該発泡耐火性積層体
    の発泡温度以下で熱分解を起こす保護仕上層を全面に塗
    付形成することを特徴とするＨ型鋼に対する発泡耐火性
    被覆の形成方法。
22. 【請求項２２】Ｈ型鋼のエッジ部に請求項１１に記載の
    発泡耐火性材料粘着シートを貼着し、次いでウェブ、フ
    ランジなどの残余の部分に、火災により周辺温度が所定
    の発泡温度に達すると発泡し、不燃性ガスの発生と炭化
    断熱層の形成を行う発泡耐火性塗料を塗付した後、さら
    に正常時には該発泡耐火性積層粘着シートを保護し、且
    つ火災時には該発泡耐火性積層粘着シートの発泡温度以
    下で熱分解を起こす保護仕上層を全面に塗付形成するこ
    とを特徴とするＨ型鋼に対する発泡耐火性被覆の形成方
    法。