WO2000032707A1 - Materiau de revetement resistant au feu - Google Patents
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- C09D123/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
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Definitions
- the present invention relates to fire resistant paints. More specifically, the present invention relates to a fire-resistant paint used to improve the fire resistance of building materials by coating. Background art
- resin materials are widely used as building materials, and resin materials having fire resistance are required.
- Spray-type fire-resistant coatings are generally sprayed by mouth wool, but the coating thickness is large to satisfy the fire resistance performance. Coating thickness Although fire-resistant paints are widely known in terms of making them thinner, conventional fire-resistant paints have a fragile residue after heat expansion, and there is a danger that the expanded residue will fall off during a fire. Since it contained a polyhydric alcohol having high solubility, there was a problem with water resistance, and there was a problem that a topcoat layer was essential on the surface of the paint.
- JP-A-58-23656 and JP-A-57-67673 disclose fire-resistant butyl rubber paints.
- butyl rubber paint when laminating with other members after the paint is air-dried, it is necessary to fix it with a jig such as a screwdriver, and cracks and cracks occur in that part, resulting in a problem that the fire resistance performance decreases. there were.
- JP-A-58-23556 and JP-A-57-76673 disclose paints using butyl rubber as a resin binder.
- antimony trioxide is disclosed, and in Japanese Patent Application Laid-Open No.
- the fire-resistant paint of the present invention can use a substance safe for the human body and obtain excellent fire-resistance performance.
- Japanese Patent Publication No. 63-732238 discloses that thermal expansion graphite and phosphorus compounds are used. Examples of such effervescent fire retardant compositions are illustrated.
- This composition uses low-molecular-weight hydrocarbons in the form of a putty-like substance, and when used in a vertical portion, due to lack of holding power, drooling occurs before foaming during heating, There is a problem that sufficient fire prevention performance is not exhibited.
- the fire-resistant paint of the present invention can secure sufficient holding power by selecting a resin binder, so that even when used in a vertical part, no droop occurs before heating and before foaming. Sufficient fire resistance can be exhibited regardless of heating conditions.
- JP-A-5-75040 discloses a coating material using a foaming agent based on a heat-expandable graphite, a phosphorus compound, a polyhydric alcohol, and a nitrogen-containing compound using a urethane resin as a binder. ing.
- a foaming agent based on a heat-expandable graphite, a phosphorus compound, a polyhydric alcohol, and a nitrogen-containing compound using a urethane resin as a binder.
- polyhydric alcohols with high solubility in water were used, there was a problem with the water resistance of the paint, and a top coat was also essential. Unless polyhydric alcohol was used, the strength of the residue was insufficient.
- 6Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-183978 exemplifies a foamable composition for fire-resistant paint containing an acrylic resin containing low-temperature expandable graphite, a phosphate compound, melamine, and a polyhydric alcohol.
- polyhydric alcohol with high solubility in water causes a problem in water resistance as a paint, and requires a top coat.
- polyhydric alcohol is not used, the strength of the residue will increase. There is a problem that it is not enough.
- the fire-resistant paint of the present invention can be applied to any part by coating, can secure sufficient residue strength without using a polyhydric alcohol, and has no problem in terms of water resistance. Disclosure of the invention
- the first invention provides a fire-resistant paint containing an epoxy resin, a curing agent, and an inorganic filler,
- an inorganic filler selected from the group consisting of neutralized heat-expandable graphite, metal carbonate, and hydrous inorganic material
- the inorganic filler contains at least 15 to 400 parts by weight of neutralized heat-expandable graphite,
- the fire-resistant paint has a viscosity of 1 to 1000 ps as measured by a B-type viscometer.
- the second invention provides a fire-resistant paint containing an epoxy resin, a curing agent and an inorganic filler,
- 4Furthermore it contains 10 to 400 parts by weight of a metal carbonate and / or a hydrated inorganic substance,
- the total weight of the neutralized heat-expandable graphite and phosphorus compound, metal carbonate and / or hydrated inorganic substance is 200 to 500 parts by weight, and
- the viscosity of the fire-resistant paint is 1 to 1000 ps as measured by a B-type viscometer. Is a refractory paint.
- the third present invention relates to a fire-resistant paint containing butyl rubber or isobutylene rubber and an inorganic filler
- the viscosity average molecular weight of the butyl rubber or isobutylene rubber is 5,000 to 4,000, 000,
- an inorganic filler selected from the group consisting of neutralized thermally expandable graphite, metal carbonate, and hydrous inorganic material
- the inorganic filler contains at least 15 to 400 parts by weight of neutralized heat-expandable graphite,
- the fire-resistant paint has a viscosity of 1 to 1000 ps as measured by a B-type viscometer.
- the fourth invention provides a fire-resistant paint containing butyl rubber or isobutylene rubber and an inorganic filler
- the viscosity average molecular weight of the petroleum rubber or isobutylene rubber is 5,000 to 4,000,000
- 5Furthermore it contains 10 to 400 parts by weight of metal carbonate and Z or hydrated inorganic substance,
- the total weight of the neutralized heat-expandable graphite and the phosphorus compound, the metal carbonate and the metal or hydrated inorganic substance is 200 to 500 parts by weight, and —
- the viscosity of the fire-resistant paint is 1 to 1000 ps as measured by a B-type viscometer. Is a refractory paint.
- the present invention provides the following fire-resistant paint derived from any of the above first to fourth inventions, and a substrate coated with the fire-resistant paint.
- metal carbonate is one or more metal carbonates selected from the group consisting of calcium carbonate, magnesium carbonate, strontium carbonate, barium carbonate, and zinc carbonate.
- hydrated inorganic substance is one or more hydrated inorganic substances selected from the group consisting of calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, and talcite at a mouth.
- the base material is any one of a nonwoven fabric, a woven fabric, a film, a plastic plate, a wood plate, a ceramic plate, a rock wool board, a gypsum board, and a metal plate.
- the base material is any one of a nonwoven fabric, a woven fabric, a film, a plastic plate, a wood plate, a ceramic plate, a rock wool board, a gypsum board, and a metal plate.
- Base material BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
- the fire-resistant performance of the fire-resistant paint of the present invention is based on a specific blending amount of an epoxy resin, a curing agent, and a specific inorganic filler containing a mono-treated thermally expandable graphite. By synthesizing, they are synergistically expressed. The mechanism of action is not clear, but the crosslinked structure of the epoxy resin contributes to the strength of the refractory coating, and when heated by fire, the heat-expandable graphite forms an expanded heat-insulating layer and blocks the transfer of heat. At that time, it is considered that the epoxy resin is carbonized and contributes as an expanded heat insulating layer, and the crosslinked structure of the epoxy resin also has an advantageous effect on shape retention after thermal expansion.
- the inorganic filler increases the heat capacity during heating, and the addition of a phosphorus compound further enhances the shape retention ability of the expanded heat insulating layer and the inorganic filler.
- the epoxy resin used in the present invention is not particularly limited, and known epoxy resins used for paints can be used.
- known epoxy resins used for paints can be used.
- bifunctional glycidyl ether types polyethylene glycol type, polypropylene glycol type, neopentyl glycol type, 1,6-hexanediol type, trimethylolpropane type, bisphenol A type, propylene oxide dobisphenol A type And hydrogenated bisphenol A type, bisphenol F type and the like.
- the glycidyl ester type include a hexahydrophthalic anhydride type, a tetrahydrophthalic anhydride type, a dimer acid type and a P-oxybenzoic acid type.
- polyfunctional glycidyl ether type examples include a phenol novolak type, an orthocresol novolak type, a DPP novolak type, and a dicyclopentadiene phenol type. These may be used alone or in combination of two or more.
- the curing agent used in the present invention is commonly used as a curing agent for epoxy resins.
- polyamines, acid anhydrides, polyphenols, and polymercaptans can be used as the polyaddition type.
- the catalyst type include tertiary amines, imidazoles, Lewis acid complexes and the like.
- the addition amount of the curing agent may be within a quantitative range in which the epoxy resin is cured, and is generally 80 to 10% by weight based on 20 to 90% by weight of the epoxy resin.
- the fire resistance performance of the fire-resistant paint of the present invention is synergistic by combining butyl rubber or isobutylene rubber having a specific molecular weight and a specific inorganic filler containing neutralized heat-expandable graphite in a specific compounding amount. It appears in a typical way. The mechanism of action is unclear, but butyl rubber or isobutylene rubber having a specific molecular weight contributes to the properties of the fire-resistant coating film, and when heated by a fire, the heat-expandable graphite forms an expansion heat-insulating layer to prevent heat transfer. I do.
- butyl rubber or isobutylene having a specific molecular weight is carbonized and contributes as an expanded heat insulating layer, which also has an advantageous effect on shape retention after thermal expansion.
- the inorganic filler increases the heat capacity at the time of heating, and when the phosphorus compound is further added, the expanded heat insulating layer and the shape retention ability of the inorganic filler are further improved.
- butyl rubber and isobutylene rubber used in the present invention will be described.
- butyl rubber and isobutylene rubber are used as the binder resin.
- adhesive butyl rubber or isobutylene rubber as the binder resin, lamination and temporary fixing with a waterproof sheet, metal, etc. can be easily performed even after the coating film is dried, reducing the number of mounting members or Construction is possible without mounting members, improving workability. Even if nailing, screwing, etc. are performed, it is flexible and does not crack around it and has good sealing properties, so the uniformity of coating film thickness is impaired. Not done.
- Butyl rubber and isobutylene rubber must have a Flory viscosity average molecular weight of 50,000 to 4,000,000. More preferably, it is 100,000 to 1,00,000, and still more preferably 200,000 to 500,000. If the viscosity average molecular weight of Flori is less than 5,000, the cohesive strength is insufficient, and if the viscosity average molecular weight is less than 50,000, the cohesive strength is insufficient, and sufficient coating strength is obtained. In addition to this, the fluidity at room temperature is large, and there is a possibility that who will develop over time during vertical surface coating.
- the viscosity average molecular weight of Flori exceeds 4.0000, the dissolution rate in the solvent will be slow, productivity will decrease, and the viscosity will be too high, resulting in poor workability as a paint. There is also. Further, if the viscosity average molecular weight of Flory is 200,000 or more, chipping is easy, so that productivity is further improved. If the viscosity average molecular weight of Flory is 500,000 or less, binder is used. An appropriate range of tackiness described below can be ensured by one resin alone.
- the peeling force when peeled from the galvanized sheet at a speed of 300 mm / min in the 0 degree direction is 500 gf / 25 mn! 6600 000 g f / 25 mm. If the peeling force is less than 500 gf / 25 mm, there is no problem with temporary fixing, but it is difficult to hold another member. If the peeling force is greater than e O O O g f Z S S mm, it will not be possible to change or correct it when laminating by mistake during lamination, resulting in lower production efficiency.
- the tackiness can also be adjusted by adding polybutene, a tackifier and the like.
- butyl rubber and the isobutylene rubber one of the above-mentioned viscosity average molecular weight ranges may be used alone, or two or more types may be used in combination. ⁇ Further, crosslinking or vulcanization may be performed as long as the fire resistance and the solubility in the solvent are not impaired.
- the method for crosslinking or vulcanizing the butyl rubber is not particularly limited, but a method using a crosslinking agent is generally used.
- the crosslinking agent include a combination of sulfur, dimethylcarbamate, and thiazole; Combination of morpholine disulfide and dithiocarbamate; quinone dioxime and the like.
- Thermal expansive graphite is a conventionally known substance, and powders such as natural scale graphite, pyrolysis graphite, and Kish graphite are mixed with inorganic acids such as concentrated sulfuric acid, nitric acid, and selenic acid, and concentrated nitric acid. , Perchloric acid, perchlorate, permanganate, dichromate, hydrogen peroxide and other strong oxidizing agents to produce graphite intercalation compounds. It is a crystalline compound that is maintained.
- the heat-expandable graphite obtained by the above-described acid treatment is further neutralized with ammonia, an aliphatic lower amine, an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound, or the like.
- the aliphatic lower amine include monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, propylamine, butylamine and the like.
- the alkali metal compound and the alkaline earth metal compound include hydroxides, oxides, carbonates, sulfates, and organic salts of potassium, sodium, calcium, barium, and magnesium.
- Can be 1-1 Particle size of neutralized heat-expandable graphite is 20 to 200 mesh Is preferred.
- the particle size is smaller than 200 mesh, the degree of expansion of the graphite becomes small, and a sufficient refractory heat insulating layer cannot be obtained. If the particle size is larger than 20 mesh, there is an effect in that the degree of expansion is large, but when kneading with the resin, the dispersibility deteriorates, and a decrease in physical properties is inevitable.
- the metal carbonate used as the inorganic filler is foamed during combustion to form a foamed fired product, which is preferable from the viewpoint of enhancing shape retention.
- Specific examples include calcium carbonate, magnesium carbonate, strontium carbonate, barium carbonate, zinc carbonate and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
- the water-containing inorganic substance used as the above-mentioned inorganic filler has the effect of dehydrating and absorbing heat when heated, and is therefore preferable from the viewpoint of improving heat resistance.
- Specific examples include calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, and talcite at the mouth. These may be used alone or in combination of two or more.
- the particle size of the hydrated inorganic substance and the metal carbonate is preferably 0.5 to 100 / im, more preferably:! 550 ⁇ m.
- the amount of the hydrated inorganic substance and the metal carbonate is small, since the dispersibility greatly affects the performance, those having a small particle size are preferable. However, when the diameter is less than 0.5 m, secondary aggregation occurs and dispersibility deteriorates.
- the amount of the hydrated inorganic substance and the metal carbonate is large, the viscosity increases as the filling rate increases.
- the particle size is increased, the increase in the viscosity of the refractory paint can be suppressed lower, so that the addition amount can be further increased. If it exceeds ⁇ ⁇ ⁇ , the surface properties of the coating film and the strength of the coating film may be reduced.
- the phosphorus compound is not particularly restricted but includes, for example, red phosphorus; various types such as triphenyl phosphate, triglycerinolephosphate, trixyleninolephosphate, cresyldiphenylinophosphate, xylendiphenyl phosphate and the like. Phosphate esters; metal phosphates such as sodium phosphate, potassium phosphate, and magnesium phosphate; polyammonium polyphosphate; and compounds represented by the following structural formula (1). Among them, ammonium polyphosphates are preferred.
- the above phosphorus compounds may be used alone or in combination of two or more.
- R 1 and R 3 represent hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 16 carbon atoms.
- R 2 is a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a linear or branched alkoxyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a carbon atom having 6 to 16 carbon atoms. Represents a reel group or an aryloxy group having 6 to 16 carbon atoms.
- red phosphorus can be used as the red phosphorus, but those obtained by coating the surface of red phosphorus particles with a resin are preferred from the viewpoints of moisture resistance and safety such as not spontaneously igniting during kneading.
- polyphosphate ammonium examples include ammonium polyphosphate, melamine-modified ammonium phosphate, and the like. These can be used for sale.
- Examples of the compound represented by the above structural formula (1) include methyl phosphonate, dimethyl methylphosphonate, getyl methylphosphonate, and ethyl.
- Phosphonic acid Propylphosphonic acid, Butylphosphonic acid, 2-Methyl / Repropinolephosphonic acid, T-Butylphosphonic acid, 2,3-Dimethyl-butylphosphonic acid, Octylphosphonic acid, Phenylphosphonic acid, Dioctylpheninolephosphonate, Dimethinolephos Finic acid, Methynoretinolephosphinic acid, Methylpropylphosphinic acid, Getylphosphinic acid, Dioctylphosphinic acid, Phenylphosphinic acid, Getinolefeninolephosphinic acid, Diphenylphosphinic acid, Bis (4-me Toxiphenyl) phosphinic acid and the like.
- the inorganic material selected from neutralized heat-expandable graphite, metal carbonate, and water-containing inorganic material is added to 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin and the curing agent.
- the total amount of filler is between 200 and 500 parts by weight. If these are less than 200 parts by weight, sufficient fire resistance cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 500 parts by weight, the viscosity becomes high and it becomes difficult to form a paint. Even if the coating can be applied to the object to be coated, the mechanical properties of the coating film are greatly reduced and may not be usable.
- 15 to 400 parts by weight of the neutralized heat-expandable graphite must be blended. The amount is more preferably 50 to 350 parts by weight, and even more preferably 100 to 320 parts by weight.
- the total amount of the phosphorus compound and the neutralized heat-expandable graphite is 15 to 400 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin and the curing agent. Parts by weight. If these are less than 15 parts by weight, sufficient fire resistance cannot be obtained. If the amount exceeds 400 parts by weight, the mechanical properties of the coating film are greatly reduced, and may not be usable. It is preferably from 50 to 350 parts by weight, more preferably from 100 to 320 parts by weight.
- the compounding amount of the hydrated inorganic substance and / or the metal carbonate is 10 to 400 parts by weight. If the amount of the hydrated inorganic material is less than 10 parts by weight, the above-mentioned endothermic effect of the hydrated inorganic material cannot be sufficiently exhibited. If the amount exceeds 400 parts by weight, the cohesive strength becomes insufficient, so that sufficient coating film strength cannot be obtained. If the amount of the metal carbonate is less than 10 parts by weight, the strength of the residue is insufficient as described above. If the amount is more than 400 parts by weight, the cohesive strength becomes insufficient, so that sufficient coating film strength cannot be obtained, and at the same time, expansion during combustion is hindered, and sufficient fire resistance cannot be obtained.
- the total amount of the metal carbonate and Z or the hydrated inorganic substance added to the thermally expandable graphite and the phosphorus compound is 200 to 500 parts by weight. If the total amount is less than 200 parts by weight, sufficient fire resistance cannot be obtained. If the amount is more than 500 parts by weight, the viscosity increases and it is difficult to form a paint. May not be.
- the total amount of inorganic filler selected from neutralized heat-expandable graphite, metal carbonate, and water-containing inorganic material is based on 100 parts by weight of butyl rubber or isobutylene rubber. Is from 2000 to 500 parts by weight. If these are less than 200 parts by weight, sufficient fire resistance cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 500 parts by weight, the viscosity becomes high and it becomes difficult to form a paint. Even if the coating can be applied to the object to be coated, the mechanical properties of the coating film are greatly reduced and may not be usable.
- 15 to 400 parts by weight of the neutralized heat-expandable graphite must be blended.
- the total amount of the phosphorus compound and the neutralized thermally expandable graphite is 100 parts by weight of butyl rubber or isobutylene rubber.
- the compounding amount of the hydrated inorganic substance and / or the metal carbonate is 10 to 400 parts by weight. If the amount of the hydrated inorganic material is less than 10 parts by weight, the above-mentioned endothermic effect of the hydrated inorganic material cannot be sufficiently exhibited. If the amount exceeds 400 parts by weight, the cohesive strength becomes insufficient, so that sufficient coating film strength cannot be obtained. If the amount of the metal carbonate is less than 10 parts by weight, the strength of the residue is insufficient as described above. If the amount is more than 400 parts by weight, the cohesive strength becomes insufficient, so that sufficient coating film strength cannot be obtained, and at the same time, expansion during combustion is hindered, and sufficient fire resistance cannot be obtained.
- the total amount of the metal carbonate and Z or the hydrated inorganic substance added to the heat-expandable graphite and the phosphorus compound is 200 to 500 parts by weight. If the total amount is less than 200 parts by weight, sufficient fire resistance cannot be obtained. If the amount is more than 500 parts by weight, the viscosity becomes high and it is difficult to form a paint. May not be possible.
- the fire-resistant paint having the above composition is the viscosity measured by a B-type viscometer-force ' ⁇ ! Must be in the range of 1 to 100 ps.
- Fire resistance of the present invention-paint is applied It has good properties, and can be produced in any form of solvent-based or emulsion-based.
- This viscosity can be secured by adjusting the viscosity average molecular weight of the epoxy resin used, the butyl rubber or isobutylene rubber used, the amount of inorganic filler added, the amount of solvent or water. If the viscosity is less than 1 ps, dripping will occur in the coated film, and if it exceeds l OOO ps, the viscosity will be too high and coating will be difficult.
- the viscosity of the paint is adjusted by the viscosity of the epoxy resin and the curing agent without using a solvent or water.
- the epoxy resin having a low viscosity include a bisphenol F-type epoxy resin.
- the viscosity of the coating without using a solvent or water there is a method of lowering the viscosity by heating the coating. At this time, if the epoxy resin is heated after the curing agent is added, the epoxy resin may be cured before application. Therefore, it is preferable to mix and apply the curing agent to the heated refractory paint of the present invention.
- the total amount of the inorganic filler is preferably 300 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the epoxy resin. If the amount of the inorganic filler exceeds 300 parts by weight, it is difficult to optimally adjust the viscosity even by the above method.
- the solvent is not particularly limited.
- toluene, xylene and the like can be mentioned.
- the suitable solid content concentration of the refractory paint of the present invention varies depending on the structure and viscosity molecular weight of the resin, but is preferably from 10 to 80 wt%, more preferably from 20 to 70 wt%.
- the fire-resistant paint of the present invention further comprises a viscosity modifier, a phenol-based, an amine-based, an io-based antioxidant, a metal damage inhibitor, an antistatic agent, and a stabilizer as long as the effects of the present invention are not impaired.
- a crosslinking agent, a lubricant, a softening agent, a pigment and the like may be added.
- the refractory paint of the present invention can be produced by using a known kneading / stirring device for each component.
- the fire-resistant paints of the first and second inventions when applied, they are mixed with a curing agent to form a fire-resistant crosslinked cured coating film.
- the method for curing the epoxy resin is not particularly limited, and can be performed by a known method.
- the refractory paint of the present invention forms a refractory coating when applied to a substrate. It can be applied to a substrate to which fire resistance is to be imparted by a conventionally known application method. -There is no particular limitation on the method of using the paint. With fire resistance, directly on the substrate When using by applying, a general primer may be applied, and then a fire-resistant paint may be applied thereon. Also, a top coat may be applied on the fire-resistant paint to improve design and weather resistance.
- non-woven fabric, woven fabric, film, plastic board, wood board, ceramic board, rock board, gypsum board, metal board, etc. are coated with fire-resistant paint in advance, and those members to which fire resistance is to be applied It is also possible to use it after coating.
- the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
- the compounding quantity in an Example is weight%.
- Epoxy resin, curing agent, neutralized heat-expandable graphite, ammonium polyphosphate, aluminum hydroxide, and calcium carbonate are kneaded with each component in the proportions shown in Table 1 to form a fire-resistant paint.
- I got The obtained fire-resistant paint is applied to a 0.3 mm release-treated PET film, and is heated and cured in an oven at 150 ° C for 15 minutes to form a sheet-like fire-resistant paint of a predetermined thickness used for each evaluation. Materials were produced.
- the sheet-like refractory paint-coated base material obtained above was cut into a test piece having a length of 100 mm, a width of 100 mm and a thickness of 2. mm, and a cone calorie meter (CONE 2 A, manufactured by Atlas Co., Ltd.), and given an irradiation heat of 50 kWZm 2 (horizontal direction) for 15 minutes. The following were rated as ⁇ , and those exceeding 260 ° C were rated X. Conclusion The results are shown in Table 1.
- the breaking strength of the test piece (residue) after the above fire resistance evaluation was measured using a finger filling tester (manufactured by Kato Tech Co., Ltd.).
- the viscosity of the adjusted paint was measured using a B-type viscometer (“BBH” manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.) at 23 ° C. with a rotor No. 5, 1 rpm or 5 rpm. Coating film strength>
- a tensile test is performed on the test piece at a speed of 20 Omm / min, and the elongation to break (crack) is measured. did. If the elongation is less than 20%, cracks easily occur when the applied member is subjected to impact or distortion, and the fire resistance is partially reduced.
- the fire-resistant paint-coated substrate obtained above was punched out from a No. 2 dumbbell (parallel part width 10 mm, parallel part length 25 thickness 2 mm) to obtain a test piece.
- Epoxy resin Bisphenol F type epoxy resin (viscosity 33 ps, Chemical Epoxy Co., Ltd., Epikote E807)- Epoxy resin: Bisphenol F type epoxy resin (viscosity 1.7 ps, Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., Epicoat YL6795)
- Diamine-based curing agent 1 (viscosity 25 ps, Yuka Shell Epoxy Co., Epicure FL052)
- Diamine-based curing agent II (viscosity 2.7 ps, manufactured by Yuka Seal Epoxy, Epicure YLH854)
- Thermal expansive graphite Neutralized heat-expandable graphite (80mesh, Tosoichi Co., Ltd., frame cut GRE P—EG)
- Aluminum hydroxide (average grain size 18 im, manufactured by Showa Denko KK, Hygilite H-31)
- the prepared paint (A) is applied to a zinc-plated steel sheet with an area of 10 x 10 cm and a thickness of 0.3 mm so that the coating thickness required for each evaluation is obtained, and dried in an oven at 80 ° C.
- the evaluation of 2, 3, 6, 8, and 9 was performed by four.
- the prepared paint (A) was applied to a 0.3 mm thick PET film that had been release treated to the required film thickness for each evaluation, and dried in an oven at 80 ° C. 4, 5, and 10 were evaluated using the test piece (C) from which the film was peeled off.
- the prepared paint (A) was spray-coated to a thickness of 2 mm on a 0.3 mm-thick iron plate, and the test piece (D) was dried in an oven at 80 ° C. Was done.
- the viscosity of the prepared paint at 23 ° C. was measured using a B-type viscometer (“B BH” manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.) using a rotor No. 4 at l rpm.
- the irradiation amount of heat Place 5 0 k WZM a thickness 2 to set corn force Lori meter (AT L AS Ltd. "CONE IIA") 2. trial having a coating of Omm Kenhen (B), complete a horizontal state The residue residue after burning was taken out, and the hardness of the residue after expansion was measured with a finger feeling tester (manufactured by Kato Tech).
- the sample was cut into a piece of 60 mm and a thickness of l mm, and measured with an oxygen index meter (Candle method combustion tester D, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.).
- the irradiation heat of SO kW / Zm 2 (horizontal direction) was applied to a test piece (B) having a 2.0 mm thick coating film. After 15 minutes, the temperature of the back side of the test piece (heated surface is front) was designated as ⁇ when the temperature was 260 ° C or lower, and X when the temperature exceeded 260 ° C.
- a fire resistance test was performed according to JIS 1304 in the following manner. Specimen; square copper column 300 x 300 x 1200 dragon, thickness 12 mm Thermocouple position: 4 points at each corner and 4 points at the center of each plane, for a total of 8 points
- test piece (D) with a 2 mm thick coating on the column was coated
- test piece (B) having a 2.0 mm-thick coating film was nailed, and the presence or absence of cracks around the nail head was observed.
- Thermal expandable graphite Thermal expandable graphite1 150 30 30 80 300 50 Lead Thermal expandable graphite2
- Solids concentration (wt%) 33 29 29 49 18 50 Viscosity (ps) 300 250 200 600 100 400 Evaluation item Expansion ratio (times) 25.0 10.2 10.0 13.0 48.0 11.0
- Butyl rubber Viscosity average molecular weight of Flory 450, 000 Trade name "Exoxon butyl 165" (manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd.)
- Isobutylene rubber1 Flory viscosity average molecular weight 11,000
- VISTANEX LM-MHJ Exxon Chemical Co., Ltd.
- Isobutylene rubber II Flory viscosity average molecular weight 2, 100,000 Brand name "VISTANEX MML-140" (manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd.)
- Acrylic resin I Product name “Priolite AC80” (Goodyear Chemical)
- Acrylic resin Product name “Priolite AC4” (Goodyear Chemical Co., Ltd.)
- Polybutene trade name "H-1900” (manufactured by AMOCO), weight average molecular weight 2270 Tackifier: trade name “Escolets 1 102B” (manufactured by Tonex Corporation)
- Ammonium polyphosphate trade name "EX0LIT AP422" ( Clariant) Average particle size 15 ⁇
- Ammonium polyphosphate Product name “TERAGE C80” (manufactured by Chisso) Average particle size 15 to 25 m
- Ammonium polyphosphate 3 Product name “EX0LIT AP462” (manufactured by Clariant) Average particle size 15 z m
- Red phosphorus Product name “EX0LIT RP 605” (manufactured by Clariant) Average particle size 30-40 m
- Vermi-kiuraito Product name "Ba-mi-kiuraito" 60mesh (manufactured by Kinsematic)
- Aluminum hydroxide Trade name “Hygirite H-31” (Showa Denko KK) 11 ⁇ m ⁇
- Magnesium hydroxide Trade name “Kisuma 5B” (manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd.) Average particle size 1.9 m
- Dipentaerythritol Product name "Dipentarit 300M” (manufactured by Koei Chemical Co., Ltd.) 300mesh, average particle size 5 / xm
- Titanium dioxide Product name "Taipeta CR95” (Ishihara Sangyo Co., Ltd.)
- the fire-resistant paint of the present invention has particularly remarkable fire resistance and can be provided for a wide range of applications.
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Description
明細書 耐火性塗料 技術分野
本発明は耐火性塗料に関する。 さらに詳しくは、 建築材料の耐火性を 被覆により向上させるために使用される耐火性塗料に関する。 背景技術
建築材料の分野においては、 耐火性が重要な意味を持っている。 近年
、 樹脂材料の用途拡大に伴って、 樹脂材料が建築材料として広く利用さ れ、 耐火性能を有する樹脂材料が求められている。
このような耐火性能としては、 単に樹脂材料自体が燃え難いばかりで はなく、 樹脂材料を建築部材に耐火性被覆材として用いる場合には、 建 築部材を火炎から保護する性質も要求されている。 樹脂材料は、 本質的 に燃焼又は溶融する性質を有するが、 耐火性材料として使用するために は、 燃焼したり溶融して脱落しないことが必要である。
耐火被覆においては、 現場施工の工程を少なく したいという要望から 、 予め、 梁、 柱などに被覆しておく場合があるが、 梁一柱の取合部、 接 合部、 外壁等を取り付ける金具部分には予め被覆することはできない。 このような部分は現場施行とならざるを得ないが、 現場施行を考えると シート状または板状の被覆材を被覆するより、 吹き付け等の塗装形態の 方が施行しやすい。 さらに複雑な形状の構造体を被覆する場合にも塗装 形態の方が好ましい。
吹き付けタイプの耐火被覆としては口ックウール吹き付けが一般 で一 あるが、 耐火性能を満足するためには被覆厚みが厚くなる。 被覆厚みを
薄くするという点では耐火塗料が広く知られているが、 従来の耐火塗料 は加熱膨張後の残渣が脆く、 火災の際、 膨張残渣が脱落する危険性があ つたり、 その成分に水への溶解度の高い多価アルコールを含有しており 、 耐水性に問題があり、 塗料表面にトップコート層が必須であるといつ た問題があった。
上述の観点から、 現在、 被覆厚みが薄く、 膨張後の残渣が強固な耐火 性塗料が求められている。 本発明の目的は、 燃焼後の残渣が充分な形状 保持能力を有することにより、 格別顕著な耐火性能を発現し、 人体に対 し安全で、 いかなる部位に対しても被覆塗装を容易に行うことが出来る 熱膨張性耐火性塗料を提供することにある。
以下に、 具体的な従来技術を挙げて、 本発明が解決した課題について 説明する。
①特開昭 5 8— 2 3 5 6号公報、 特開昭 5 7— 6 7 6 7 3号公報には 、 防火性のブチルゴム塗料が開示されている。 ブチルゴム塗料において は、 塗料風乾後に他部材との積層を行う場合は、 ネジゃクギ等のジグで 固定する必要があり、 その部分にひび割れや亀裂を生じるため、 耐火性 能が低下するという課題があった。 この課題を改良するため、 特開昭 5 8 - 2 3 5 6号公報、 特開昭 5 7— 6 7 6 7 3号公報では、 ブチルゴム を樹脂バインダ一として使用した塗料を開示している。 しかしながら、 特開昭 5 7— 6 7 6 7 3号公報では三酸化アンチモン、 特開昭 5 8— 2 3 5 6号公報では、 アスベス ト、 ハロゲンを含有しなければ、 十分な耐 火性能が発揮されず、 これらの物質は、 製造時、 使用時、 燃焼時などに 人体に悪影響を与えるかもしれないという問題があった。 これに対し、 本発明の耐火性塗料は、 人体に対し安全な物質を使用し、 優れた耐火性 能を得ることができる。 一—. —
②特公昭 6 3— 7 2 3 8号公報には、 熱膨張性黒鉛とリン—化合物から
成る発泡性の防火組成物が例示されている。 この組成物はパテ状物質の 形態にするために低分子量の炭化水素類を用いており、 垂直部位に使用 した際には、 保持力不足のために加熱時に発泡前にだれが生じてしまい 、 十分な防火性能が発揮されないという課題がある。 これに対し、 本発 明の耐火性塗料は、 榭脂バインダーを選定することで十分な保持力を確 保でき、 垂直部位に使用しても加熱時、 発泡前にだれが生じることがな いため、 加熱条件に依らず、 十分な耐火性能が発揮できる。
③特開平 5 - 7 0 5 4 0号公報には、 ゥレタン樹脂をバインダ一とし て、 熱膨張性黒鉛、 リ ン化合物、 多価アルコール、 含チッソ化合物系発 泡剤を使用した塗料が例示されている。 しかしながら、 水への溶解度の 高い多価アルコールを使用しているため、 塗料としての耐水性に問題が あり、 トップコートも必須となっていた。 多価アルコールを使用しなけ れば残渣の強度が不充分であった。
④特開平 9 - 2 2 7 7 1 6号公報、 特開平 1 0— 7 8 3 8号公報には 、 膨張後の残渣が強固な耐火性樹脂組成物が提案されているが、 粘度的 な問題点から被覆用塗料として用いるのは困難である。
⑤ P C T出願 （P C T / J P 9 7ノ 0 2 2 5 8 ) の公開公報 W O 9 8 / 3 1 7 3 0には、 熱膨張性の耐火性シート状成形体が例示されている 力 シート状の成形体であり、 建築部材の特殊な部位に被覆することは 難しい。
⑥特開平 9— 1 8 3 9 7 8号公報には、 ァク リル樹脂に低温膨張性黒 鉛、 リン酸化合物、 メラミン、 多価アルコールを含む耐火塗料用発泡性 組成物が例示されているが、 水への溶解度の高い多価アルコールを使用 しているため、 塗料と しての耐水性に問題があり、 トップコートが必要 となり、 一方、 多価アルコールを使用しなければ残渣の強度が不充分で一 あるという課題がある。 ―
これらに対し、 本発明の耐火性塗料は、 いかなる部位にも被覆塗装で き、 また、 多価アルコールを用いずとも十分な残渣強度を確保でき、 耐 水性の点でも全く問題がない。 発明の開示
( 1 ) 第一の本発明は、 エポキシ樹脂と硬化剤と無機充填剤とを含有 する耐火性塗料において、
①エポキシ樹脂と硬化剤との合計量 1 0 0重量部に対し、
②中和処理された熱膨張性黒鉛、 金属炭酸塩、 及び、 含水無機物からな る群から選ばれる無機充填剤を 2 0 0〜 5 0 0重量部含有し、
③無機充填剤は少なく とも中和処理された熱膨張性黒鉛を 1 5〜 4 0 0 重量部含有し、
④耐火性塗料の粘度が、 B型粘度計による測定粘度で 1〜 1 0 0 0 p s である耐火性塗料である。
( 2 ) 第二の本発明は、 エポキシ樹脂と硬化剤と無機充填剤とを含有 する耐火性塗料において、
①エポキシ樹脂と硬化剤との合計量 1 0 0重量部に対し、
②中和処理された熱膨張性黒鉛及びリ ン化合物をその合計量で 1 5〜 4 0 0重量部含有し、
③中和処理された熱膨張性黒鉛と リン化合物の重量比が、 （熱膨張性黒 鉛ノリ ン化合物） = 0 . 0 1〜 9であり、
④さらに、 金属炭酸塩及び 又は含水無機物を 1 0〜4 0 0重量部含有 し、
⑤中和処理された熱膨張性黒鉛及びリン化合物、 金属炭酸塩及び/又は 含水無機物の総合計量が 2 0 0〜 5 0 0重量部であって、 一—: -- ー
⑥耐火性塗料の粘度が、 B型粘度計による測定粘度で 1〜 0 0 0 p s
である耐火性塗料である。
( 3) 第三の本発明は、 ブチルゴム又はイソプチレンゴムと、 無機充 填剤とを含有する耐火性塗料において、
①ブチルゴム又はィ ソブチレンゴムのフローリ一の粘度平均分子量が 5 , 0 0 0〜 4, 000， 00 0であって、
②ブチルゴム又はィソブチレンゴム 1 00重量部に対して、
③中和処理された熱膨張性黒鉛、 金属炭酸塩、 及び、 含水無機物からな る群から選ばれる無機充填剤を 2 0 0〜 5 00重量部含有し、
④無機充填剤は少なく とも中和処理された熱膨張性黒鉛を 1 5〜4 00 重量部含有し、
⑤耐火性塗料の粘度が、 B型粘度計による測定粘度で 1〜 1 00 0 p s である耐火性塗料である。
(4) 第四の本発明は、 ブチルゴム又はイソプチレンゴムと、 無機充 填剤とを含有する耐火性塗料において、
①プチルゴム又はィソブチレンゴムのフローリ一の粘度平均分子量が 5 , 000〜 4, 000， 00 0であって、
②ブチルゴム又はィ ソブチレンゴム 1 0 0重量部に対して、
③中和処理された熱膨張性黒鉛及びリン化合物をその合計量で 1 5〜4 00重量部含有し、
④中和処理された熱膨張性黒鉛と リン化合物の重量比が、 （熱膨張性黒 鉛 リ ン化合物） = 0. 0 1〜 9であり、
⑤さらに、 金属炭酸塩及び Z又は含水無機物を 1 0〜4 0 0重量部含有 し、
⑥中和処理された熱膨張性黒鉛及びリン化合物、 金属炭酸塩及びノ又は 含水無機物の総合計量が 2 00〜 5 0 0重量部であって、 —
⑦耐火性塗料の粘度が、 B型粘度計による測定粘度で 1〜 1—00 0 p s
である耐火性塗料である。
また、 本発明は、 上記の第一乃至第四のいずれかの発明から導かれる 以下の耐火性塗料と、 耐火性塗料で被覆された基材である。
(5) 前記中和処理された熱膨張性黒鉛の平均粒度が、 2 0〜2 00 メ ッシュである前記の耐火性塗料。
(6) 前記金属炭酸塩が、 炭酸カルシウム、 炭酸マグネシウム、 炭酸 ス トロンチウム、 炭酸バリ ウム、 炭酸亜鉛からなる群から選ばれた一種 または二種以上の金属炭酸塩である前記の耐火性塗料。
( 7) 前記含水無機物が、 水酸化カルシウム、 水酸化マグネシウム、 水酸化アルミニウム、 ハイ ド口タルサイ トからなる群から選ばれた一種 または二種以上の含水無機物である前記の耐火性塗料。
( 8 ) 前記耐火性塗料が無溶剤塗料である上記第一又は第二の発明の 耐火性塗料。
(9) 前記耐火性塗料が有機溶剤または水を含有する、 溶剤系あるい はェマルジョン系の塗料である上記第三又は第四の発明の耐火性塗料。
( 1 0) 基材に、 上記の耐火性塗料を塗布し、 塗膜により被覆された 耐火性塗料被覆基材。
( 1 1 ) 前記基材が、 不織布、 織布、 フィルム、 プラスチック板、 木 材板、 セラミ ック板、 ロックウールボード、 石膏ボード、 金属板のいず れかである前記の耐火性塗料被覆基材。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の構成について詳述する。
( 1 ) 第一及び第二の発明
本発明の耐火性塗料の耐火性能は、 エポキシ榭脂と、 硬化剤と、一- 和— 処理された熱膨張性黒鉛を含有する特定の無機充填剤とを特―定の配合量
で組み合わせることにより、 相乗的に発現する。 その作用機構は明らか でないが、 エポキシ樹脂の架橋構造が耐火性塗膜の強度に寄与し、 火災 による加熱時に熱膨張性黒鉛が膨張断熱層を形成して熱の伝達を阻止す る。 その際、 エポキシ樹脂が炭化して膨張断熱層として寄与し、 ェポキ シ樹脂の架橋構造が熱膨張後の形状保持性に対しても有利に働く と考え られる。 無機充填剤は、 加熱の際に熱容量を増大させ、 さらにリ ン化合 物を添加すると、 膨張断熱層及び無機充填材の形状保持能力がさらに優 れたものになる。
本発明に用いるエポキシ樹脂は特に限定されず、 塗料に用いられる公 知のエポキシ樹脂を使用できる。 例えば、 2官能のグリシジルエーテル 型として、 ポリエチレングリコール型、 ポリプロピレングリコール型、 ネオペンチルグリコール型、 1 , 6-へキサンジオール型、 トリメチロール プロパン型、 ビスフエノール A型、 プロピレンオキサイ ドービスフエノ ール A型、 水添ビスフエノール A型、 ビスフヱノール F型などが挙げら れる。 グリシジルエステル型として、 例えば、 へキサヒ ドロ無水フタル 酸型、 テ トラヒ ドロ無水フタル酸型、 ダイマー酸型、 P-ォキシ安息香酸 型等が挙げられる。 多官能のグリシジルエーテル型として、 例えば、 フ エノ一ルノボラック型、 オルソク レゾールノボラック型、 DPPノボラッ ク型、 ジシクロペンタジェン . フエノール型等が挙げられる。 これらは 、 単独でも 2種以上を混合して用いてもよい。
本発明に用いるエポキシ榭脂は、 加熱後の炭化層の断熱性と形状保持 性を発揮するが、 その効果を妨げない範囲で、 樹脂成分として他の樹脂 を添加しても構わない。 好ましい添加量としてはエポキシ樹脂 1に対し て、 それ以外の樹脂が重量比で 5までである。 この範囲を超えると本発 明の効果が現れない場合がある。 一— " 本発明に用いる硬化剤は、 エポキシ樹脂の硬化剤と して一般的に使用
されている硬化剤が使用でき、 重付加型として、 例えば、 ポリアミン、 酸無水物、 ポリフエノール、 ポリメルカプタン等が挙げられる。 触媒型 として、 例えば、 3級ァミン、 イ ミダゾール類、 ルイス酸錯体等が挙げ られる。 硬化剤の添加量はエポキシ樹脂が硬化する量的範囲であればよ く、 一般に、 エポキシ樹脂 2 0〜 9 0重量％に対し、 8 0〜 1 0重量％ である。
( 2 ) 第三及び第四の発明
本発明の耐火性塗料の耐火性能は、 特定の分子量を有するブチルゴム 又はィソブチレンゴムと、 中和処理された熱膨張性黒鉛を含有する特定 の無機充填剤とを特定の配合量で組み合わせることにより、 相乗的に発 現する。 その作用機構は明らかでないが、 特定の分子量を有するブチル ゴム又はィソブチレンゴムが耐火性塗膜の性状に寄与し、 火災による加 熱時に熱膨張性黒鉛が膨張断熱層を形成して熱の伝達を阻止する。 その 際、 特定の分子量を有するブチルゴム又はィソブチレンが炭化して膨張 断熱層として寄与し、 熱膨張後の形状保持性に対しても有利に働く と考 えられる。 無機充填剤は、 加熱の際に熱容量を増大させ、 さらにリン化 合物を添加すると、 膨張断熱層及び無機充填材の形状保持能力がさらに 優れたものになる。
本発明に用いるブチルゴム、 イソブチレンゴムについて説明する。 本 発明の耐火性塗料において、 バインダー樹脂と して、 ブチルゴム、 イソ プチレンゴムを使用する。 バインダ一樹脂として粘着性を有するブチル ゴム、 イソブチレンゴムを使用することで、 塗膜乾燥後にも防水シート や金属等の別部材との積層、 仮止めが容易に行えるため、 取付部材数を 削減あるいは取付部材無しで施工が可能となり、 施工性が向上する。 釘 打ち、 ビス止め等の加工を施しても、 柔軟であるためその周囲にひ-び割— れを発生せず、 かつシール性が良好であるため、 塗膜厚みの—均一性も損
なわれない。
ブチルゴム、 イソブチレンゴムは、 フローリーの粘度平均分子量が 5 , 0 0 0〜4， 0 0 0， 0 0 0でなけれなならない。 より好ましくは 1 0 , 0 0 0〜 1 , 0 0 0， 0 0 0、 さらに好ましくは 2 0 0 , 0 0 0〜 5 0 0， 0 0 0である。 フローリ一の粘度平均分子量が 5 , 0 0 0未満 であると、 凝集力が不足し、 十分な粘度平均分子量が 5 0 0 0より小さ くなると凝集力が不足し、 十分な塗膜強度が得られないとともに、 常温 での流動性が大きいため、 垂直面塗工時に、 経時でだれが生じる可能性 がある。 フローリ一の粘度平均分子量が 4， 0 0 0， 0 0 0より大きく なると溶剤への溶解速度が遅くなり、 生産性が低下し、 粘度が高くなり すぎて、 塗料としての施工性が悪くなる場合もある。 さらにフローリー の粘度平均分子量 2 0 0 , 0 0 0以上であれば、 チッビングしやすいた め、 より生産性が向上し、 フローリーの粘度平均分子量が 5 0 0 , 0 0 0以下であれば、 バインダ一樹脂単独で後述する適当な範囲の粘着性が 確保できる。
乾燥後の塗膜と別部材との積層を考えた場合に、 適当な粘着性の範囲 は、 J I S Z 0 2 3 7に準拠し、 亜鉛鉄板に作製した塗膜を貼り付 け 1時間経過後に 9 0度方向へ速度 3 0 0 mm/m i nで亜鉛鉄板から 剥離した場合の剥離力が 5 0 0 g f / 2 5 mn！〜 6 0 0 0 g f / 2 5 m mである。 5 0 0 g f / 2 5 mm未満の剥離力であれば、 仮止めには問 題ないが、 別部材の保持は困難である。 e O O O g f Z S S mmより大 きい剥離力であれば、 積層時にあやまって貼り合わせた場合に変更 ·修 正がきかず、 製造効率が低下する。 なお、 粘着性は、 ポリブテン、 粘着 付与剤等の添加によっても調整できる。
ブチルゴム、 イソブチレンゴムは上記した粘度平均分子量範囲の-も-の一 を単独で用いても、 2種以上を併用してもよい。 ―
さらに、 耐火性能、 溶剤に对する溶解性を阻害しない範囲で、 架橋又 は加硫を施してもよい。
上記ブチルゴムに対する、 架橋又は加硫の方法としては、 特に限定は ないが、 架橋剤を用いる方法が一般的であり、 架橋剤と しては、 例えば 、 硫黄、 ジメチルカルバメー ト、 チアゾールの組み合わせ ； モルフオリ ンジスルフィ ドとジチォカルバメ一トとの組み合わせ ； キノンジォキシ ム等が挙げられる。 架橋をほどこすことにより、 ゴム性が向上するため 、 塗布後の部材にひずみが生じた場合でも追従性が良好になり、 加熱時 の保持力も向上する。
( 3 ) 次に、 第一から第四の本発明に用いる無機充填剤について説明す る。
①熱膨張性黒鉛は、 従来公知の物質であり、 天然鱗状グラフアイ ト、 熱分解グラフアイ ト、 キッシュグラフアイ ト等の粉末を、 濃硫酸、 硝酸 、 セレン酸等の無機酸と、 濃硝酸、 過塩素酸、 過塩素酸塩、 過マンガン 酸塩、 重クロム酸塩、 過酸化水素等の強酸化剤とで処理してグラフアイ ト層間化合物を生成させたもので、 炭素の層状構造を維持したままの結 晶化合物である。
本発明においては、 上記のように酸処理して得られた熱膨張性黒鉛を 、 更に、 アンモニア、 脂肪族低級ァミン、 アルカリ金属化合物、 アル力 リ土類金属化合物等で中和する。 脂肪族低級ァミンとしては、 例えば、 モノメチルァミン、 ジメチルァミン、 ト リ メチルァミン、 ェチルァミン 、 プロピルァミン、 プチルァミン等が挙げられる。 アルカ リ金属化合物 及びアル力リ土類金属化合物としては、 例えば、 カリ ウム、 ナトリ ウム 、 カルシウム、 バリ ウム、 マグネシウム等の水酸化物、 酸化物、 炭酸塩 、 硫酸塩、 有機酸塩等が挙げられる。 一 --一 中和処理された熱膨張性黒鉛の粒度は、 2 0〜 2 0 0メ ッシュのもの
が好ましい。 粒度が 2 0 0メ ッシュより細かいと、 黒鉛の膨張度が小さ くなり、 十分な耐火断熱層が得られない。 粒度が 2 0メ ッシュより大き いと、 膨張度が大きいという点では効果があるが、 樹脂と混練する際、 分散性が悪くなり、 物性の低下が避けられない。
②上記無機充填剤として用いる金属炭酸塩は、 燃焼時に発泡して発泡 焼成物を形成するため、 形状保持性を高めるという点から好ましい。 具 体的には、 炭酸カルシウム、 炭酸マグネシウム、 炭酸ス トロンチウム、 炭酸バリ ウム、 炭酸亜鉛等が挙げられる。 これらは単独で用いても、 2 種類以上が併用されても良い。
③上記無機充填剤として用いる含水無機物は、 加熱時に脱水し、 吸熱 する効果を有するため、 耐熱性を高めるという点から好ましい。 具体的 には、 水酸化カルシウム、 水酸化マグネシウム、 水酸化アルミニウム、 ハイ ド口タルサイ ト等が挙げられる。 これらは単独で用いても、 2種類 以上が併用されても良い。
含水無機物及び金属炭酸塩の粒径としては、 0 . 5〜 1 0 0 /i mが好 ましく、 より好ましくは：！〜 5 0 μ mである。
含水無機物及び金属炭酸塩は、 添加量が少ないときは、 分散性が性能 を大きく左右するため、 粒径の小さいものが好ましい。 しかしながら、 0 . 5 m未満では二次凝集が起こり、 分散性が悪くなる。 含水無機物 及び金属炭酸塩の添加量が多いときは、 高充填が進むにつれて粘度が高 くなる。 しかしながら、 粒径を大きくすると、 耐火性塗料の粘度の上昇 をより低くおさえることができるため、 添加量をさらに増すことが可能 となる。 Ι Ο Ο μ πιを超えると、 塗膜の表面性、 塗膜強度が低下する場 合がある。
( 4 ) 次に、 第二及び第四の本発明で用いるリ ン化合物について説明す— る。 ―
リ ン化合物としては特に限定されず、 例えば、 赤リ ン ； トリフエニル ホスフェー ト、 ト リ ク レジノレホスフエ一 ト、 ト リキシレニノレホスフエ一 ト、 ク レジルジフエ二ノレホスフェー ト、 キシレニルジフエ-ルホスフエ ート等の各種リン酸エステル ； リ ン酸ナトリ ウム、 リン酸カリ ウム、 リ ン酸マグネシウム等のリン酸金属塩 ； ポリ リン酸アンモニゥム類； 下記 構造式 （ 1 ) で表される化合物等が挙げられる。 なかでも、 ポリ リン酸 アンモニゥム類が好ましい。 上記リ ン化合物は、 単独で用いても、 2種 以上を併用してもよい。
R2
3一 P— 0— R1 (1)
II
0 式中、 R 1 、 R 3 は水素、 炭素数 1〜 1 6の直鎖状もしくは分岐状の アルキル基、 または、 炭素数 6〜 1 6のァリ一ル基を表す。 R 2 は、 水 酸基、 炭素数 1〜 1 6の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、 炭素数 1 〜 1 6の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシル基、 炭素数 6〜 1 6のァ リール基、 または、 炭素数 6〜 1 6のァリールォキシ基を表す。
赤リンとしては、 市販の赤リンを用いることができるが、 耐湿性、 混 練時に自然発火しない等の安全性の点から、 赤リン粒子の表面を樹脂で コ一ティングしたもの等が好ましい。
ポリ リン酸アンモニゥム類と しては、 例えば、 ポリ リン酸アンモニゥ ム、 メラミン変性ポリ リン酸アンモ-ゥム等が挙げられる。 これらは巿 販品を使用できる。
上記構造式 （ 1 ) で表される化合物としては、 例えば、 メチ^ホ-ズホ ン酸、 メチルホスホン酸ジメチル、 メチルホスホン酸ジェチル、 ェチル
ホスホン酸、 プロピルホスホン酸、 ブチルホスホン酸、 2—メチ /レプロ ピノレホスホン酸、 t—ブチルホスホン酸、 2 , 3—ジメチル一プチルホ スホン酸、 ォクチルホスホン酸、 フエニルホスホン酸、 ジォクチルフエ 二ノレホスホネ一ト、 ジメチノレホスフィ ン酸、 メチノレエチノレホスフィ ン酸 、 メチルプロピルホスフィン酸、 ジェチルホスフィン酸、 ジォクチルホ スフイ ン酸、 フエ二ノレホスフィ ン酸、 ジェチノレフエ二ノレホスフィ ン酸、 ジフエ二ルホスフィン酸、 ビス （4ーメ トキシフエ二ル） ホスフィ ン酸 等が挙げられる。
( 5 ) 配合量
①第一の発明においては、 エポキシ樹脂と硬化剤との合計量 1 0 0重 量部に対して、 中和処理された熱膨張性黒鉛、 金属炭酸塩、 及び含水無 機物から選ばれる無機充填材の合計量は 2 0 0〜 5 0 0重量部である。 これらが 2 0 0重量部未満であると、 充分な耐火性能が得られない。 ま た、 5 0 0重量部を超えると、 粘度が高くなり塗料形態になりにくレ、。 仮に塗料と して被覆対象物に塗布できたとしても塗膜の機械的物性の低 下が大きく、 使用に耐えられない場合がある。 上記の無機充填剤の合計 量のうち、 中和処理された熱膨張性黒鉛は 1 5〜4 0 0重量部配合され なくてはならない。 より好ましくは 5 0〜 3 5 0重量部、 さらに好まし くは 1 0 0〜 3 2 0重量部配合される。
②第二の発明においては、 エポキシ樹脂と硬化剤との合計量 1 0 0重 量部に対して、 リン化合物と中和処理された熱膨張性黒鉛との合計量は 1 5〜4 0 0重量部である。 これらが 1 5重量部未満であると、 充分な 耐火性能が得られない。 4 0 0重量部を超えると、 塗膜の機械的物性の 低下が大きく、 使用に耐えられない場合がある。 好ましくは 5 0〜 3 5 0重量部、 より好ましくは 1 0 0〜 3 2 0重量部である。 — 一 — また、 中和処理された熱膨張性黒鉛と リ ン化合物の重量比は、 （熱膨
張性黒鉛 リン化合物） = 0 . 0 1〜 9である。 また、 重量比が 0 . 0 1未満であれば膨張倍率が不十分で満足する耐火性能が得られず、 9を こえると断熱層の形成が不充分になり、 耐火性が低下する。
含水無機物及び 又は金属炭酸塩の配合量は 1 0〜 4 0 0重量部であ る。 含水無機物の配合量が 1 0重量部未満であると上述の含水無機物の 吸熱効果が十分に発揮されない。 4 0 0重量部をこえると凝集力が不足 するため、 十分な塗膜強度が得られない。 また、 金属炭酸塩の配合量が 1 0重量部未満であると上述のように残渣強度が不充分となる。 4 0 0 重量部をこえると凝集力が不足するため、 十分な塗膜強度が得られない と同時に燃焼時に膨張を阻害し、 十分な耐火性が得られなくなる。
さらに、 金属炭酸塩及び Z又は含水無機物を、 熱膨張性黒鉛とリ ン化 合物に加えたすべての合計量は、 2 0 0〜 5 0 0重量部である。 合計量 が 2 0 0重量部未満は十分な耐火性能を得ることができない。 5 0 0重 量部を超えると、 粘度が高くなり塗料形態になりにく く、 仮に塗料とし て被覆対象物に塗布できたとしても塗膜の機械的物性の低下が大きく、 使用に耐えられない場合がある。
③第三の発明においては、 ブチルゴム又はィ ソブチレンゴム 1 0 0重 量部に対して、 中和処理された熱膨張性黒鉛、 金属炭酸塩、 及び含水無 機物から選ばれる無機充填材の合計量は 2 0 0〜 5 0 0重量部である。 これらが 2 0 0重量部未満であると、 充分な耐火性能が得られない。 ま た、 5 0 0重量部を超えると、 粘度が高くなり塗料形態になりにくレ、。 仮に塗料として被覆対象物に塗布できたとしても塗膜の機械的物性の低 下が大きく、 使用に耐えられない場合がある。 上記の無機充填剤の合計 量のうち、 中和処理された熱膨張性黒鉛は 1 5〜4 0 0重量部配合され なくてはならない。 より好ましくは 5 0〜 3 5 0重量部、 さらに 子ま！^ くは 1 0 0〜 3 2 0重量部配合される。 一
④第四の発明においては、 ブチルゴム又はィ ソブチレンゴム 1 0 0重 量部に対して、 リン化合物と中和処理された熱膨張性黒鉛との合計量は
1 5〜4 0 0重量部である。 これらが 1 5重量部未満であると、 充分な 耐火性能が得られない。 4 0 0重量部を超えると、 塗膜の機械的物性の 低下が大きく、 使用に耐えられない場合がある。 好ましくは 5 0〜 3 5 0重量部、 より好ましくは 1 0 0〜 3 2 0重量部である。
また、 中和処理された熱膨張性黒鉛と リン化合物の重量比は、 （熱膨 張性黒鉛 リン化合物） = 0'. 0 1〜 9である。 また、 重量比が 0 . 0 1未満であれば膨張倍率が不十分で満足する耐火性能が得られず、 9を こえると断熱層の形成が不充分になり、 耐火性が低下する。
含水無機物及び 又は金属炭酸塩の配合量は 1 0〜4 0 0重量部であ る。 含水無機物の配合量が 1 0重量部未満であると上述の含水無機物の 吸熱効果が十分に発揮されない。 4 0 0重量部をこえると凝集力が不足 するため、 十分な塗膜強度が得られない。 また、 金属炭酸塩の配合量が 1 0重量部未満であると上述のように残渣強度が不充分となる。 4 0 0 重量部をこえると凝集力が不足するため、 十分な塗膜強度が得られない と同時に燃焼時に膨張を阻害し、 十分な耐火性が得られなくなる。
さらに、 金属炭酸塩及び Z又は含水無機物を、 熱膨張性黒鉛と リン化 合物に加えたすべての合計量は、 2 0 0 ~ 5 0 0重量部である。 合計量 が 2 0 0重量部未満は十分な耐火性能を得ることができない。 5 0 0重 量部を超えると、 粘度が高くなり塗料形態になりにく く、 仮に塗料とし て被覆対象物に塗布できたと しても塗膜の機械的物性の低下が大きく、 使用に耐えられない場合がある。
( 6 ) 粘度
①上記の組成を有する耐火性塗料は、 B型粘度計による測定粘度-力'^！一 〜 1 0 0 0 p sの範囲でなければならない。 本発明の耐火性—塗料は施工
性が良好であり、 溶剤系、 ェマルジヨ ン系のいずれの形態でも作製する ことが可能である。 使用するエポキシ樹脂、 使用するブチルゴム又はィ ソブチレンゴムの粘度平均分子量、 無機充填剤の添加量、 溶剤または水 の量により調節することによってこの粘度を確保できる。 粘度が 1 p s 未満であると、 塗布後の塗膜にダレが生じ、 l O O O p sを超えると粘 度が高すぎて塗布が困難になる。
②第一及び第二の発明においては、 溶剤若しくは水を用いず、 ェポキ シ榭脂及び硬化剤の粘度で塗料の粘度を調節することが好ましい。
ェポキシ樹脂で塗料の粘度を調節するには、 粘度の低いェポキシ樹脂 及び硬化剤を用いる。 粘度の低いエポキシ樹脂としては、 例えば、 ビス フエノ一ル F型エポキシ樹脂が挙げられる。
また、 溶剤または水を用いず塗料の粘度を調節する方法として、 塗料 を加温し粘度を下げる方法がある。 この際、 エポキシ樹脂に硬化剤を加 えた後に加温すると塗布する前に硬化してしまう恐れがあるため、 加温 した本発明の耐火性塗料に、 硬化剤を混合して塗布することが好ましい 溶剤または水を用いないで粘度を調節する場合、 無機充填剤の合計量 はエポキシ樹脂 1 0 0重量部に対して 3 0 0重量部以下が好ましい。 無 機充填剤の量が 3 0 0重量部を超えると上記手法でも粘度を最適に調節 することが困難となるからである。
③溶剤を用いて粘度を調節する場合、 溶剤は特に限定されない。 例え ば、 トルエン、 キシレン等が挙げられる。
本発明の耐火性塗料の適する固形分濃度は、 樹脂の構造、 粘度分子量 によっても異なるが、 好ましくは 1 0〜 8 0 w t %、 より好ましくは 2 0〜 7 0 w t %である。 一—一 '，
④粘度が小さい場合 （ l〜 2 0 0 p s ) は、 スプレーガン吹き付け、
より粘度が大きい場合 （ 2 0 0 p s以上） はロール塗り等の多様な塗布 方法が可能となり、 塗布厚みの設定も容易である。 塗布厚みを変えるこ とにより、 鉄骨部材等の塗布物の耐火性能を自由に設計することができ る。
( 7 ) その他
本発明の耐火性塗料は、 本発明の効果を損なわない範囲で、 更に、 粘 度調整剤、 フエノール系、 アミン系、 ィォゥ系等の酸化防止剤、 金属害 防止剤、 帯電防止剤、 安定剤、 架橋剤、 滑剤、 軟化剤、 顔料等が添加さ れてもよレ、。
本発明の耐火性塗料は、 各成分を公知の混練 ·攪拌装置を用い製造で きる。
第一及び第二の発明の耐火性塗料においては、 塗布する際に、 硬化剤 と混合し、 耐火性の架橋した硬化塗膜を形成する。 エポキシ樹脂の硬化 方法は、 特に限定されず、 公知の方法により行うことが出来る。
第一及び第二の発明の耐火性塗料において、 溶剤系塗料の場合は、 ブ チルゴムあるいはィソブチレンゴムを溶剤に溶解させ、 粘度調整を行つ たものをそのまま使用可能である。 ェマルジョン系塗料の場合も一般的 な製造方法が用いられるが、 例えば、 溶剤に溶解させたブチルゴムある いはイ ソブチレンゴムをノエルフエノキシポリエ トキシェタノ一ルーサ ノレフエ一卜 (Nonylphenoxypo l yethoxyethano l— sulfate) 等のタナ適な?し 化剤により、 水中分散させ、 粗粒子ェマルジヨンを得た後、 せん断をか け 1 μ m以下の粒子に細かく分散させてから、 溶剤と過剰の水を除去し て調製する方法がある。
本発明の耐火性塗料は、 基材に塗布すると耐火性の塗膜を形成する。 従来公知の塗布方法により、 耐火性を付与したい基材に塗布できる-。 -塗—— 料の使用方法と しては特に限定はない。 耐火性を付与したレ、—基材に直接
塗布して使用する場合には、 一般的なプライマーを塗布し、 その上に耐 火性塗料を塗布してもよい。 また、 耐火性塗料の上に、 意匠性、 耐候性 向上のためにトップコートを施してもよレ、。
また、 予め、 不織布、 織布、 フィルム、 プラスチック板、 木材板、 セ ラミック板、 ロックゥ一ルボード、 石膏ボ一ド、 金属板等に耐火性塗料 を塗布し、 それらを、 耐火性を付与したい部材に被覆して使用すること も可能である。 実施例
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、 本発明はこれら の実施例のみに限定されるものではない。 なお、 実施例における配合量 は重量％である。
( 1 ) 第一及び第二の発明に関する実施例
「実施例 1〜4、 比較例 1〜3」
エポキシ樹脂、 硬化剤、 中和処理された熱膨張性黒鉛、 ポリ リン酸ァ ンモニゥム、 水酸化アルミニウム、 炭酸カルシウムを、 「表 1」 に示し た配合割合で、 各成分を混練し、 耐火性塗料を得た。 得られた耐火性塗 料を 0.3mmの離型処理された PETフィルムに塗布し、 1 5 0°Cのオーブン で 15分間加熱硬化させ各評価に用いる所定厚みのシート状の耐火性塗料 被覆基材を作製した。
<断熱性評価〉
上記で得られたシ一ト状の耐火性塗料被覆基材を切断して、 長さ 1 0 Omm、 幅 1 0 0mm、 厚さ 2. Ommの試験片に、 コーンカロリーメ ータ （CONE 2 A、 ア トラス社製） を用いて、 5 0 kWZm2 (水平 方向） の照射熱量を 1 5分間与えた後、 試験片の裏面 （加熱面が表-)一の一 温度が 26 0°C以下のものを〇、 2 6 0°Cを超えるものを Xとした。 結
果を 「第 1表」 に示す。
く形状保持性評価 >
上記耐火性評価後の試験片 （残渣） の破断強度を、 フィンガーフィ一 リングテスタ一 （カ トーテック社製） を用いて測定した。
測定条件
圧縮強度 ： 0. 1 c m/ s
圧子 ： 平面、 0. 2 5 c m2
上記測定で破断点荷重が 0から 1 k g / c m 2未満のものを X 1 k g Z c m2以上 2. 5 k g Z c m2未満のものを△、 2. 5 k g / c m 2以上のものを〇とした。 結果を 「表 1」 に示す。
なお、 形状保持性評価で△以下であるものは非常に脆く、 試験片を長 手方向にたてるだけで崩れるものであり、 実際に耐火材料として用いる 際には、 燃焼中に脱落するため、 耐火性能が発現するのは短時間である と予想される。
<粘度 >
調整後の塗料の粘度を、 B型粘度計 （東京計器社製 「B B H」 ） を用 い、 2 3 °Cでローター 5番、 1 r p mまたは 5 r p mにて測定した。 く塗膜強度 >
JIS K6301に準拠し、 試験片を 2 0 Omm/minの速度で引張試験を行い 、 破断する （クラックが入る） までの伸度を測定し、 2 0 %以上を〇、 2 0 %未満を とした。 この伸度が 2 0 %未満であると塗布後の部材に 衝撃が加わったり、 歪みが生じた場合に、 容易にクラックが入り、 部分 的に耐火性能が低下する。 上記で得られた耐火性塗料被覆基材を、 2号 ダンベル （平行部分の幅 10mm、 平行部分の長さ 25 厚み 2mm)を打ち抜 き、 試験片とした。 ——一 一 ぐ酸素指数 > ―
JIS K7201に準拠し、 上記で得られたシート状の耐火性塗料被覆基材 を切り抜いて得た試験片（長さ 150mm，幅 60mm,厚み lmm)を酸素指数測定器 (キャン ドル法燃焼試験機 D型、 東洋精機社製）で測定した。 酸素指数が 40以上のものを〇、 40未満のものを Xとした。
<耐火試験〉
実施例 1、 4及び比較例 2のみ下記の要領で JIS A1304に準拠し耐火 試験を実施した。
試験体； 角鋼管柱 3 0 0 X 3 0 0 X 1 2 0 0 mm、 厚み 1 2 mm 熱電対位置 ； 各コーナー 4点及び各平面部中央 4点の計 8点 柱に厚みが 2mm になるように塗料を塗布し、 完全硬化させた後 1時 間耐火試験を行った。 その際熱電対で鋼材温度を記録し、 1時間後の鋼 材温度が平均 3 50°C、 最高 4 5 0°C以下を〇とした。
1 ¾
* 1残渣崩壊
エポキシ樹脂①： ビスフヱノール F型エポキシ樹脂 （粘度 3 3 p s、 化シヱルエポキシ社製、 ェピコ一ト E807) -
エポキシ樹脂②： ビスフエノール F型エポキシ樹脂 （粘度 1. 7 p s、 油化シェルエポキシ社製、 ェピコー ト YL6795)
ジァミ ン系硬化剤①： （粘度 2 5 p s、 油化シェルエポキシ社製、 ェピ キュア FL052)
ジァミン系硬化剤②： （粘度 2. 7 p s、 油化シヱルエポキシ社製、 ェ ピキュア YLH854)
熱膨張性黒鉛： 中和処理熱膨張性黒鉛 （8 0mesh、 東ソ一社製、 フレー ムカツ ト GRE P— EG)
ポリ リ ン酸アンモニゥム ： （クラ リ アン ト社製、 E XO L I T A P 4 2 2 )
水酸化アルミニウム ： （平均粒系 1 8 i m、 昭和電工社製、 ハイジライ ト H— 3 1 )
炭酸カルシウム ： （平均粒系 8 μ m、 備北粉化社製、 B F— 3 00) 「第 1表」 より、 実施例の耐火性塗料は、 優れた耐火性能、 断熱性能、 形状保持性を有していることが分かる。
(2) 第三及び第四の発明に関する実施例
「実施例 5〜； L 0、 比較例 4〜 8」
「第 2表」 及び 「第 3表」 に示した各成分を、 溶剤に添加し、 無機充 填剤をミキサーを用いて攪拌し、 溶解、 分散して耐火性塗料を調製した 調製した塗料 （A) をそのまま使用して、 1の評価を行った。
調製した塗料 （A) を面積 1 0 X 1 0 c m、 0. 3 mm厚の亜鉛メッ キ鋼板に各評価で必要な塗膜厚みになるよう塗布し、 8 0°Cのオーブン 中で乾燥させた試験片 （B) を使用して 2、 3、 6、 8、 9の評価-を 4 一 つた。 ―
調製した塗料 （A) を 0. 3 mm厚の離型処理を施した P ETフィル ムに各評価で必要な塗膜厚みになるよう塗布し、 8 0°Cのオーブン中で 乾燥させた後、 フィルムを剥離した試験片 （C) を使用して 4、 5、 1 0の評価を行った。
調製した塗料 （A) を 0. 3 mm厚の鉄板に 2 mm厚になるようスプ レー塗工し、 8 0°Cのオーブン中で乾燥させた試験片 （D) を使用して 耐火試験 7を行った。
1. 粘度
調製後の塗料の 2 3°Cでの粘度を、 B型粘度計 （東京計器社製 「B BH」 ） を用いてローター 4番、 l r pmにて測定した。
2. 膨張倍率
照射熱量を 5 0 k WZm2に設定したコーン力口 リメ一ター （AT L AS社製 「CONE 2 A」 ） に厚さ 2. Ommの塗膜を有する試験 片 （B) を置き、 水平状態で完全燃焼させた後の残渣を取り出して、 膨 張後の残渣の膨張倍率を測定した。 膨張倍率は下式にもとづき算出した 膨張倍率 （倍） =加熱後の残渣の厚み / /加熱前のシートの厚み
3. 残渣かたさ
照射熱量を 5 0 k WZm2に設定したコーン力ロリメーター （AT L AS社製 「CONE I I A」 ） に厚さ 2. Ommの塗膜を有する試 験片 （B) を置き、 水平状態で完全燃焼させた後の残渣残渣を取り出し て、 膨張後の残渣のかたさをフィ ンガーフィーリ ングテスター （カ トー テック社製） により測定した。
2 5 c m2の圧子を用いて 0. 1 c mZ s e cの速度で残渣を圧縮し 、 変位一荷重曲線の最初に現れる最大点をと り、 残渣が破断する強 — =残渣かたさ） とした。 ―
4. 酸素指数
J I S K 720 1に準拠し、 試験片 （C) を長さ 1 5 0 mm, 幅
6 0 mm, 厚み l mmに切断し、 酸素指数測定器（キャン ドル法燃焼試 験機 D型、 東洋精機社製）で測定した。
5. 塗膜強度
J I S K 6 3 0 1に準拠し、 （C) を打ち抜いた 2号ダンベル形状 試験片 （平行部分の幅 1 0mm、 平行部分の長さ 2 5 mm、 厚み 2 mm )を用いて、 2 0 0 mmZm i nの速度で引っ張り試験を行い、 破断す る （クラックが入る） までの伸度と弾性率を求めた。
この伸度が小さいと塗布後の部材に衝撃が加わったり、 ひずみが生じ た場合に、 容易にクラックが入り、 部分的に耐火性能が低下する。
6. 断熱性試験
厚さ 2. 0 mmの塗膜を有する試験片 （B) に、 コーンカロリーメー タ （CONE 2 A、 ア トラス社製） を用いて、 S O kW/Zm2 (水平方 向） の照射熱量を 1 5分間与えた後、 試験片の裏面 （加熱面が表） の温 度が 2 6 0°C以下のものを〇、 2 6 0°C超えるものを Xとした。
7. 耐火試験
下記の要領で J I S A 1 3 04に準拠し、 耐火試験を実施した。 試験体；角銅管柱 3 0 0 X 3 0 0 X 1 2 0 0龍、 厚み 1 2 mm 熱電対位置；各コーナー 4点及び各平面部中央 4点の計 8点
柱に 2 mm厚の塗膜を有する試験片 （D) を被覆し、
鋼材の平均温度、 最高温度を記録した。
鋼材の平均温度が 3 5 0°C以下、 最高温度が 4 5 0°C以下のものが J I S A 1 3 04合格レベルであり、 〇と した。
8. 水への溶出試験 ―:一 一 厚さ 2. 0 mmの塗膜を有する試験片 （B) を 2 3°C水に 1時間後浸
せきし、 1 0 0°Cで乾燥後の重量減少率を測定し、 溶出度を算出した。 溶出度 （％) = (浸せき前のシート重量一浸せき後のシート重量） / 浸せき前のシート重量
9. 釘打ち時のひび割れの有無
厚さ 2. 0 mmの塗膜を有する試験片 （B) の中心部に釘打ちを行い 、 釘頭の周囲に生じる亀裂の有無を観察した。
1 0. 塗膜の接着性
J I S Z 0 2 3 7に準拠し、 厚さ 2. Ommの塗膜を有する試験 片 （C) を 2. 5 c m幅に切断し、 亜鉛鉄板に貼り付け、 1時間経過後 に 9 0度方向へ速度 3 0 0 mm/m i nで亜鉛鉄板から剥離したときの 剥離強度を測定した。
第 2表
実お 例
5 6 7 8 9 10 樹脂 ブチルゴム 100 100 100
ィソブチレンゴム① 100 100 ィソブチレンゴム② 100
ァクリル樹脂①
ァクリル樹脂②
熱膨張性黒 熱膨張性黒鉛① 150 30 30 80 300 50 鉛 熱膨張性黒鉛②
熱膨張性黒鉛③
リン化合物 ポリ リン酸アンモニゥム① 100 90 150
ポリ リン酸アンモニゥム② 50 ポリ リン酸アンモニゥム③
赤リン 10
含水無機物 水酸化アルミニウム 50 50 100 100 50 20
水酸化マグネシウム 20
金属炭酸塩 崁酸カルシウム 100 100 100 130 30
K酸ス ト口ンチウム 20
その他 ポリブ亍ン 10
粘着付与剤 45
パーミキユラィ ト 20
メラミン
ジペンタエリスリ トール
二酸化チタン
溶剤 トルエン 800 1000 650 600 2000 250
キシレン 500
固形分濃度（wt%) 33 29 29 49 18 50 粘度（ps) 300 250 200 600 100 400 評価項目 膨張倍率（倍） 25.0 10.2 10.0 13.0 48.0 11.0
残渣かたさ（kg/cm2) 0.04 1.70 1.10 0.80 0.01 0.70 耐火性 O O o O O O 耐火試験での最高温度（°c) 335 350 355 340 330 340 耐火試験での平均温度（°c) 315 330 330 330 310 320 断熱性 O O O O O O 酸素 数 45 44 48 50 40 40 塗膜強度（伸度 ）） 250 300 220 110 220 280 弾性率（kgf/mm2) 1.6 1.0 1.5 1.8 1.5 1.2 水への溶出度（％) 0.05 0.1 0.1 0.1 0.05 0.08 釘打ち時のひび割れの有無 無し 無し 無し 無し 無し 無し 剥離強度（gf/25mm) 650 600 700 500 650 700
第 3表
ブチルゴム ： フローリ一の粘度平均分子量 450, 000 商品名 「ェクソ ンブチル 165」 （ェク ソン化学社製）
ィソブチレンゴム① ： フローリーの粘度平均分子量 11, 000 商品名 に
VISTANEX LM-MHJ (ェクソン化学社製） ― ―
イソブチレンゴム② ： フローリーの粘度平均分子量 2, 100, 000 商品 名 「VISTANEX MML- 140」 （ェク ソン化学社製）
アク リル樹脂①： 商品名 「プライオライ ト AC80」 （グッ ドイヤーケミ カル社製）
アク リル樹脂②： 商品名 「プライオライ ト AC4」 （グッ ドイヤーケミカ ル社製）
ポリブテン ： 商品名 「H-1900」 （AMOCO社製） 、 重量平均分子量 2270 粘着付与剤 ： 商品名 「エスコレッツ 1 102B」 (ト一ネックス社製） ポリ リン酸アンモニゥム①： 商品名 「EX0LIT AP422」 （クラリアント社 製） 平均粒径 15 μ πι
ポリ リン酸アンモニゥム②： 商品名 「テラージュ C80」 （チッソ社製） 平均粒径 15〜25 m
ポリ リン酸アンモニゥム③： 商品名 「EX0LIT AP462」 （クラリアント社 製） 平均粒径 15 z m
赤リン ： 商品名 「EX0LIT RP 605」 （クラリアント社製） 平均粒径 30〜 40 m
熱膨張性黒鉛①： 商品名 「フレームカッ ト GREP-EG」 （東ソ一社製） （ 膨張開始温度 = 200°C ) 80mesh
熱膨張性黒鉛②： 商品名 「エキスパンダブルグラフアイ ト No. 8099」 （ 中央化成社製） （膨張開始温度 = 500°C ) 60mesh
熱膨張性黒鉛③：商品名 「エキスパンダブルグラフアイ ト No. 8099- LTE-uj (中央化成社製） （膨張開始温度 = 200°C ) eOraesh
バーミキユラィ ト ：商品名 「バ一ミキユラィ ト」 60mesh (キンセィマテ ック社製）
水酸化アルミニウム ： 商品名 「ハイジライ ト H- 31」 （昭和電工社製)一 一 18 μ m ~
水酸化マグネシウム ： 商品名 「キスマ 5B」 （協和化学社製） 平均粒径 1. 9 m
炭酸カルシウム ： 商品名 「BF300j (備北粉化工社製） 平均粒径 8 m 炭酸ス トロンチウム ： （堺化学社製） 平均粒径 1. 2 / m
メラミン ： 和光純薬社製
ジペンタエリスリ トール ： 商品名 「ジペンタリ ッ ト 300M」 （広栄化学 社製） 300mesh、 平均粒径 5 /x m
二酸化チタン ： 商品名 「タイペータ CR95」 （石原産業社製）
表中の *印部分の注釈
比較例 4
* 1 ) 酸素指数測定ジグに取付けると、 だれが生じて正確な試験が行え なかった。
比較例 5
* 2 ) 粘ちよ うなものではなく、 パサパサしており、 粘度測定を行うこ とが不可能であった。
* 3 ) 酸素指数測定ジグに取付けると端から崩れてしまい、 正確な試験 が行えなかった。
* 3 ' ) 均一な厚みの塗料が得られないために、 試験実施せず。
比較例 6
* 4 ) 膨張はするのだが、 表面の薄皮一枚の膨張なので、 何かが接触す るとしぼんでしまうため、 残渣かたさを測定することができなかった。 比較例 7
* 5 ) 膨張倍率が十分でないため、 断熱性不充分、 耐火試験不合格レべ ルであり、 塗膜の溶出性が大きく耐水性に劣るため、 トップコートが必 須となる。 一一 - ' - 比較例 8 ―
* 6 ) 多価アルコールを配合していないため、 耐水性は良好であるが、 残渣が脆く、 膨張倍率不足のため、 耐火試験は不合格レベルとなった。
「第 2表」 より、 実施例の耐火性塗料は、 優れた耐火性能、 断熱性能 、 形状保持性を有していることが分かる。 産業上の利用可能性
本発明の耐火性塗料は、 格別顕著な耐火性を有しており、 幅広い用途 に提供できるものである。
Claims
1 . エポキシ樹脂と硬化剤と無機充填剤とを含有する耐火性塗料におい て、
①エポキシ樹脂と硬化剤との合計量 1 0 0重量部に对し、
②中和処理された熱膨張性黒鉛、 金属炭酸塩、 及び、 含水無機物からな る群から選ばれる無機充填剤を 2 0 0〜 5 0 0重量部含有し、
③無機充填剤は少なく とも中和処理された熱膨張性黒鉛を 1 5〜4 0 0 重量部含有し、
④耐火性塗料の粘度が、 B型粘度計による測定粘度で 1〜 1 0 0 0 p s である耐火性塗料。
2 . エポキシ樹脂と硬化剤と無機充填剤とを含有する耐火性塗料におい て、
①エポキシ樹脂と硬化剤との合計量 1 0 0重量部に対し、
②中和処理された熱膨張性黒鉛及びリ ン化合物をその合計量で 1 5〜4 0 0重量部含有し、
③中和処理された熱膨張性黒鉛と リ ン化合物の重量比が、 （熱膨張性黒 鉛 リン化合物） = 0 . 0 1〜 9であり、
④さらに、 金属炭酸塩及び 又は含水無機物を 1 0〜 4 0 0重量部含有 し、
⑤中和処理された熱膨張性黒鉛及びリ ン化合物、 金属炭酸塩及び 又は 含水無機物の総合計量が 2 0 0〜 5 0 0重量部であって、
⑥耐火性塗料の粘度が、 B型粘度計による測定粘度で 1〜 1 0 0 0 p s である耐火性塗料。
3 . ブチルゴム又はイソプチレンゴムと、 無機充填剤とを含有する:耐火- 性塗料において、 ―
①ブチルゴム又はィ ソブチレンゴムのフローリ一の粘度平均分子量が 5 ， 0 00〜 4, 000， 000であって、
②プチルゴム又はィソブチレンゴム 1 0 0重量部に対して、
③中和処理された熱膨張性黒鉛、 金属炭酸塩、 及び、 含水無機物からな る群から選ばれる無機充填剤を 2 ◦ 0〜 5 0 0重量部含有し、
④無機充填剤は少なく とも中和処理された熱膨張性黒鉛を 1 5〜4 00 重量部含有し、
⑤耐火性塗料の粘度が、 B型粘度計による測定粘度で 1〜 1 00 0 p s である耐火性塗料。
4. プチルゴム又はイ ソブチレンゴムと、 無機充填剤とを含有する耐火 性塗料において、
①ブチルゴム又はィ ソブチレンゴムのフローリ一の粘度平均分子量が 5 ， 000〜 4, 000, 00 0であって、
②ブチルゴム又はィ ソブチレンゴム 1 00重量部に対して、
③中和処理された熱膨張性黒鉛及びリン化合物をその合計量で 1 5〜4 00重量部含有し、
④中和処理された熱膨張性黒鉛と リン化合物の重量比が、 （熱膨張性黒 鉛ノリ ン化合物） = 0. 0 1〜9であり、
⑤さらに、 金属炭酸塩及びノ又は含水無機物を 1 0〜4 0 0重量部含有 し、
⑥中和処理された熱膨張性黒鉛及びリン化合物、 金属炭酸塩及び/又は 含水無機物の総合計量が 200〜 5 00重量部であって、
⑦耐火性塗料の粘度が、 B型粘度計による測定粘度で 1〜 1 00 0 p s である耐火性塗料。
5. 前記中和処理された熱膨張性黒鉛の平均粒度が、 20〜20 CLメ-ッ— シュである請求項 1、 2、 3または 4記載の耐火性塗料。 ―
6 . 前記金属炭酸塩が、 炭酸カルシウム、 炭酸マグネシウム、 炭酸スト ロンチウム、 炭酸バリ ウム、 炭酸亜鉛からなる群から選ばれた一種また は二種以上の金属炭酸塩である請求項 1 、 2、 3、 4または 5記載の耐 火性塗料。
7 . 前記含水無機物が、 水酸化カルシウム、 水酸化マグネシウム、 水酸 化アルミニウム、 ハイ ドロタルサイ トからなる群から選ばれた一種また は二種以上の含水無機物である請求項 1、 2、 3、 4、 5または 6記載 の耐火性塗料。
8 . 前記耐火性塗料が無溶剤塗料である請求項 1または 2記載の耐火性 塗料。
9 . 前記耐火性塗料が有機溶剤または水を含有する、 溶剤系あるいはェ マルジョン系の塗料である請求項 3または 4記載の耐火性塗料。
1 0 . 基材に、 請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8または 9記載の の耐火性塗料を塗布し、 塗膜により被覆された耐火性塗料被覆基材。
1 1 . 前記基材が、 不織布、 織布、 フィルム、 プラスチック板、 木材板 、 セラミック板、 ロックウールボード、 石膏ボード、 金属板のいずれか である請求項 1 0記載の耐火性塗料被覆基材。
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