JPS6223024B2

JPS6223024B2 -

Info

Publication number: JPS6223024B2
Application number: JP8451281A
Authority: JP
Inventors: Sharuru Dosan Jan; Dosan Jeraaru; Dosan Andore
Original assignee: DOSAN E CO
Current assignee: DOSAN E CO
Priority date: 1980-06-04
Filing date: 1981-06-03
Publication date: 1987-05-21
Also published as: JPS5755971A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、構造物を、とくに熱および火に対し
て、保護する被膜に関する。「被膜」という語は、ここではその最も厳密な
意味において使用し、それゆえ、主要な構造物の
製作に使用するための十分な強度を有する、れん
がおよび突き抜け石のような、すべての固体材料
を排除する。「構造物」という語は、住居、工業建築物また
は農業建築物の壁、天井、屋根、ドアおよび骨
組、金属の梁、根太および柱で作つたガレージお
よびハンガー、充実、有孔または格子の形のトラ
ス、仕切、プラスチツクまたは発泡材料から作つ
たパネル、吊り天井およびその吊り区画、耐火シ
ールド、通風シヤフト、煙および火の導管、パイ
プライン、とくに石油製品などの燃焼性材料のパ
イプラインを主として示すために以後使用する。以後の説明において、また、「構造物」という
語は、浮く構造物、たとえば、船、石油のような
燃焼性製品および化学製品の貯蔵槽、水力または
原子力のタービンのケーシング、原子炉などを包
含するために使用する。前記構造物を火および熱の影響から保護する目
的で、アスベスト製品、セラミツク繊維製品、岩
綿およびガラス繊維の製品が、すでに一般に使用
されてきている。前述の繊維などを被覆するために最も普通に使
用されている結合材のうちで、特別に次のものを
述べることができる：「ポルトランド」型の通常
のセメント、マグネシアセメント、プラスター、
アルミニウムホノホスフエートおよびクロロホス
フエート、およびリン酸塩の結合材。これらの繊維抵抗性製品の密度は0.3〜1.2の間
である。密度が0.3〜0.4の間である軽量製品は、
鉱物繊維、たとえば、岩綿、玄武岩綿、または溶
鉱炉スラグ綿の基材を有し、これは40〜50％のセ
メント対50〜70％の繊維の比で通常の「ポルトラ
ンド」型セメントと混合されている。これらの製
品の耐熱性は普通であり、そしてそれらは断熱性
が比較的低い。それらは、約0.9までの密度に圧
縮され、保護厚さが30mm以上でないかぎり、60分
または90分より長く火に耐えることはめつたにな
い。密度がさらに大きい、すなわち、約0.9〜1.2の
間の耐火製品は、一般に、プラスター、通常のセ
メントまたはマグネシアセメントの基材を有し、
耐火性の粒子および繊維を含有する投射可能な泥
状物の形である。これらの後者の製品は、すぐれた耐火性を有
し、また前述の低密度の製品よりもすぐれた断熱
係数を有する。しかしながら、耐火製品に関して前述したもの
はいずれも800〜900℃よりも高い温度に耐えな
い。事実、それらは無機結合剤が崩壊して粉末に
なるので、これらの温度において凝着性を失な
う。この結果、耐火製品はそれを適用した表面か
らはがれ、火および熱の影響に対して保護されな
い表面を残すようになる。また、既知の製品は、熱に暴露されると急速に
加熱され、こうして、それらの保護機能をもはや
はたすことができない熱限界に急速に到達すると
いう欠点を有する。本発明の主目的は、前述の欠点を克服すること
である。構造物を、とくに火および熱に対して、保護す
る被膜はセメント、耐火粒子及び少なくとも1.8
重量％のアルカリリン酸塩からなる。本発明によれば、前記被膜は、アルカリリン酸
塩を含むことを特徴とする。無機結合剤、ことにセメントは、凝結すると、
結晶水の分子を形成する。前述のアルカリリン酸
塩が被膜中に存在するおかげで、前記結晶水の分
子は硬化した被膜中でかなり増加する。実験による、前述のアルカリリン酸塩は被膜を
用いて得られた火に対する保護をかなり増加する
という、驚ろくべき結果が明らかにされた。この種の被膜は、熱または火に暴露されると、
既知の被膜よりも非常に遅く加熱され、被膜中に
含有される結晶水の数が大きくなればなるほど、
温度増加の平均速度は低くなることが、実際にわ
かつた。本発明はこの説明に限定されないが、この特性
は結晶水の解放がかなりの量の加熱を要するとい
う事実のためであり、その効果は結晶水が解放さ
れてしまわないかぎり、被膜の温度を100℃〜200
℃の間の低い値に保持することであると信じられ
る。その上、前述の被膜の割れおよび崩壊は、水の
存在で無機結合剤の凝結の間形成した結晶水のこ
の解放に正確に原因する。この分野の専門家は、被膜の割れおよび崩壊の
促進または増加の恐れから、本発明により提案さ
れるように、被膜中の結晶水の量を増加しようと
してこなかつた。本発明の他の特徴および利点は、以下の説明か
ら明らかとなるのであろう。使用する無機結合剤がマグネシアセメントであ
るとき、本発明による被膜の重量組成は好ましく
次の通りである： ● マグネシアセメント（添加したマグネシアを
含むマグネシアの塩化物および／または硫酸
塩）： 20〜80％ ● パーライトおよび／またはパーキユライトお
よび／またはフイライト（fillite）： 10〜０％ ● ホウ酸カルシウム：０〜10％ ● 合成繊維： 60〜０％ ● 炭素質材料（木粉）：０〜４％ ● 鉄酸化物：０〜2.2％ ● ホタル石：０〜４％ ● アルカリリン酸塩（たとえば、PO₄Na₃）：
10〜1.8％マグネシアセメント基材を有する被覆配合物の
いくつかの実施例を、下に記載する。

【表】この種の被膜は、熱または火に暴露すると、次
のように挙動する：例およびに従う被膜の内部温度は、連続的
に生長する曲線の形で増加する代わりに、期待さ
れるように、一般に数時間、100℃〜200℃の間の
温度にとどまるこれは、本発明による被膜に、き
わめて有利な耐火性および耐熱性を付与する。前記温度レベルは多分被膜の成分によつて提供
された断熱性に帰することはできない。それは、
被膜内に、かなりな量の結晶水が存在するためで
あると信じられる。この結晶水の解放には、事実、水分子の結合エ
ネルギーに相当する量の熱およびこの遊離水を水
蒸気に変えるための540kcal／Kgを加えることが
必要である。さらに、水蒸気の形で解放された水
は大気中に湿分を加え、これは消火を助ける。この水の解放が起こる温度レベルは、すべての
結晶水が蒸発してしまうまで、続く。こうして温
度がこのレベルにとどまる時間は、被膜中の結晶
化水の量に比例する。無機結合材の崩壊による、被膜の割れは、結晶
水のすべてが解放されてしまう前に始まる。この
段階において、ここで結合材の物理的性質のすべ
てを失なつた無機結合剤は、被膜の凝着力をもは
や提供することができない。これは耐火粒子の焼
結が起こる時であり、そしてある量の凝着を保証
し、被膜がダストとなるのを防ぐ。融剤（ホウ酸カルシウムおよびホタル石）のお
かげで、焼結は実質的に850〜900℃の温度で始ま
り、結局本発明による被膜は一般に1200℃を超え
る温度まで熱および火に対する保護を提供する。例に従う組成物を用いて得られた被膜は、非
常にかたく、ガラスを含むすべての支持体に対し
て非常によく続着する。しかしながら、それは屋
外に暴露すべきはない。火に暴露するとき、これ
らの被膜の温度は、被膜が含有する結晶水のた
め、30分ないし６時間（被膜の厚さに依存して）
の間で約100℃の一定にとどまる。その上、融剤
（ホウ酸カルシウムおよびホタル石）が生ずる無
機粒子の焼結により、被膜は1000℃よりかなり上
の温度まで凝着状態にとどまることができる。例による被膜は、好ましくは現存する被膜、
たとえば、鉱物またはアスベストのシートに施こ
した仕上げ層に、機械的性質を改良する目的で使
用する。また、マグネシアセメントを用いると、組成を
次のように変更することにより、実質的に耐火性
を有する、すぐれた防音性を有する被膜を得るこ
とができる： ● 添加したマグネシアを含む、マグネシアの塩
化物および／または硫酸塩： 26〜60％ ● ５mmより小さい直径の粒子のパーライトおよ
び／またはバーミキユライト： 15〜38％ ● ホウ酸カルシウムおよび／または炭酸カルシ
ウム：３〜０％ ● 合成繊維： 28〜０％ ● 木粉：４〜０％ ● ホタル石：４〜0.5％ ● PO₄Na₃： 20〜1.5％使用する無機結合剤がポルトランド型のアルミ
ニウムセメント（通常のセメントまたはNF45R
白色セメント）であるとき、添加に従う被膜の重
量組成は次の通りである。：アルミニウムセメントおよび／またはポルトランド： 30〜62％ ● 無機粒子（たとえば、パーライト、バーミキ
ユライト）： 25〜10％ ● 炭素質材料：０〜２％ ● セメント凝結の遅延剤または促進剤：
０〜２％ ● 融剤：０〜3.5％ ● 鉱物繊維および／または有機繊維：
40〜0.5％ ● PO₄Na₃：５〜20％アルミニウムセメントまたはポルトランドセメ
ントの基材を有する被覆配合物のいくつかの実施
例は、次の通りである：

【表】

【表】例〜XIIに従う組成物を用いて得られた被膜
は、例〜に従う組成物を用いて得られた被膜
ほどかたくない。それらはプラスター、セメント
および鉄へよく接着する。火への暴露後、それら
はマグネシア―セメント基材を用いる被膜ほど非
常によく接着しないが、無機粒子間できわめてよ
く焼結するため、耐火性にすぐれる。これに関して、例XIに従う被膜は最良の性能を
有する。例〜XIIに従う被膜は、屋外に暴露することが
できる。例〜およびXIに従う被膜は、凝結の間、最
大量の結晶水を保持するので、火災の間温度の増
加を最もよく遅延する。通常のポルトランド型セメント、スラグセメン
ト、溶融アルミン酸―カルシウムセメント、人工
シリケートトリおよびボロ―カルシウムセメン
ト、および高いアルミナ含量を有する耐火セメン
トの場合において、結晶水を提供する化合物を添
加すると、これらのセメントの凝結を感知しうる
程度に促進する。これは被膜が適用されていると
き不利である。本発明によれば、この不利は、ホウ砂（四ホウ
酸ナトリウム）またはホウ酸から成る凝結遅延剤
を被覆組成物へ加えることによつて、克服できる
ことがわかつた。これに関して、例は次の通りである： ● 上に特定したセメント： 57％ ● 粉末供給物（パーライト、バーミキユライ
ト、膨張ガラス球およびそれらの混合物）：
15％ ● 融剤（カイホウ鉱および／またはホタル
石）：５％ ● PO₄Na₃： 20％ ● ホウ砂および／またはホウ酸：３％この種の25mmの厚さの被膜を1050℃（その表面
の１つ上で測定）の温度に暴露するとき、60分
後、他の表面上の温度は170℃にめつたに到達し
ない。この組成物は、成分を混合後10分においてはじ
めて凝結しはじめる。マグネシアセメントの場合において、凝結時間
はその中に使用するマグネシアの火損失に依存す
る。凝結時間は、マグネシアの火損失が約12〜13
％であるとき、最適である。そうでないと、凝結
は遅過ぎることがしばしばある。本発明によれば、この欠点は、凝結促進剤とし
てマグネシア、生石灰および／または消石灰のい
ずれかを含有するマグネシアセメントを、組成物
に加えることによつて克服できることがわかつ
た。これは下の例に表わす：マグネシアセメント（添加したマグネシアを含
む、マグネシアの塩化物および硫酸塩）： 72％ ● パーライトおよび／またはバーミキユライト
および／または膨張ガラス球および／または膨
張ポリスチレン： 15％ ● 炭素質材料（木粉など）：３％ ● 融剤（ホタル石および／またはカイホウ
鉱）：５％ ● 生石灰および／または消石灰：５％比較実験回転容器を有するミキサー内で以下の第１表に
示す種々の固体と粒子の配合物を混合することに
より種々の組成のプレートを調製した。第１表の
配合物５Kgを一緒にして20分間混合し、次いで水
900mlを添加し、そして更に２分間混合した。

【表】第１表の組成のプレートを300×300×25mmの寸
法の平行六面体型中で成型した。この型の一つの
開放面を厚さ２mmの鋼製プレートで蓋した。次い
でこのプレートを室温で２日間乾燥し、引き続い
てプレートの乾燥を促進及び完了させる為に50℃
でもう一日乾燥した。かくして成型し乾燥したプレートを、SiC製の
グランドプレートを有する炉上に配置した。炉内
の温度をサーモカツプルで測定し、そして1000℃
一定に保持した。型を閉じる為に用いた鋼製プレ
ートは試験すべきプレートの上面を構成した。そ
れ故試験プレートを通過す熱フラツクスは前記上
部鋼製プレートにより周囲空気の方へ拡散した。
温度を防火性プレート／鋼製プレートの界面にお
いてサーモカツプルにより連続的に測定した。こ
のサーモカツプルのフリーの端は、鋼製プレート
の中央の穴中に導入した。かくして各プレートに付き経時的に温度を求め
温度（℃）一時間カーブより経時的にプレート温
度が変化しない部分（フロント）の持続時間及び
その温度並びに前記フロントの開始点からプレー
ト温度が140℃に達するまでの時間を測定した。
結果は第２表に示す通りであつた。

【表】上表の結果から、プレートが５％以上のリン酸
アルカリを含む場合にフロントの持続時間が驚く
程増大することを示す。特に10〜20％のリン酸ア
ルカリを含む場合にその効果は極めて顕著である
ことが明らかで、かかるプレートは最もすぐれた
防火性を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

１セメント、耐火粒子及びアルカリリン酸塩を
含んでなり、前記粒子はセメントの崩壊温度に近
い温度において焼結可能である、構造物を火およ
び熱に対して保護する被膜において、被膜が少な
くとも1.8重量％のアルカリリン酸塩を含むこと
を特徴とする被膜。