(57)【要約】【課題】耐水性に優れた防火コート剤を提供する。【解決手段】石膏と水とを含有する防火コート剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
石膏と水とを含有することを特徴とする防火コート剤。
【請求項２】
前記石膏は、半水石膏であることを特徴とする請求項１に記載の防火コート剤。
【請求項３】
前記石膏は、廃石膏であることを特徴とする請求項１または２に記載の防火コート剤。
【請求項４】
さらに珪酸塩を含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の防火コート剤。
【請求項５】
前記珪酸塩と前記石膏との合計１００質量部に対して、前記珪酸塩を３５質量部以下含有することを特徴とする請求項４に記載の防火コート剤。
【請求項６】
前記珪酸塩は、珪酸ナトリウムであることを特徴とする請求項４または５に記載の防火コート剤。
【請求項７】
前記珪酸ナトリウムの酸化ナトリウム含有量は、９質量％以下であることを特徴とする請求項６に記載の防火コート剤。
【請求項８】
合成樹脂発泡体の少なくとも一面に防火コート層を有する防火性発泡体であって、前記防火コート層は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の防火コート剤の塗膜であり、前記塗膜の目付量は３０ｇ／ｍ2以上であることを特徴とする防火性発泡体。
【請求項９】
前記防火コート層を有する面は、前記合成樹脂発泡体の切断面であることを特徴とする請求項８に記載の防火性発泡体。
【請求項１０】
前記合成樹脂発泡体は、スチレン系樹脂発泡体であることを特徴とする請求項８または９に記載の防火性発泡体。
【請求項１１】
板状であることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の防火性発泡体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防火コート剤及び防火性発泡体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マンション等の集合住宅建設現場で、鋼材の溶接・溶断作業により発生する火花や溶融塊が硬質ポリウレタンフォーム断熱層の表面に接触して着火し、火災の原因となることが問題視されている。
合成樹脂発泡体は熱伝導率が低いため、断熱材として建築用途などに広く用いられている。しかし、合成樹脂発泡体の原料はナフサであるため、非常に燃えやすく、難燃剤を添加することにより難燃性は付与されるものの、溶接火花等が発泡体表面に落ちると延焼する可能性がある。
そこで、特許文献１には、吹き付けウレタンフォーム断熱層の表面に、水ガラスを主成分とした防火コート剤を付着させる工法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２９８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の防火コート剤は、主成分が水ガラスであるため、耐水性に劣る。そのため、合成樹脂発泡体表面に特許文献１の防火コート剤を塗布した断熱材を現場で施工し、雨等にさらされると防火コート剤が溶出して流れ落ち、当初の目的を果たさないという問題がある。また、合成樹脂発泡体の表面に特許文献１の防火コート剤を塗布し、長時間養生しても完全には乾燥しないため、積み重ねると合成樹脂発泡体同士が粘着し、積層保管することができないという問題もある。
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、耐水性に優れた防火コート剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の防火コート剤は、石膏と水とを含有することを特徴とする。
本発明の防火コート剤は、「前記石膏は、半水石膏であること」、「前記石膏は、廃石膏であること」、「さらに珪酸塩を含有すること」、「前記珪酸塩と前記石膏との合計１００質量部に対して、前記珪酸塩を３５質量部以下含有すること」、「前記珪酸塩は、珪酸ナトリウムであること」、「前記珪酸ナトリウムの酸化ナトリウム含有量は、９質量％以下であること」を好ましい態様として含む。
また、本発明の防火性発泡体は、合成樹脂発泡体の少なくとも一面に防火コート層を有する防火性発泡体であって、前記防火コート層は、上記本発明の防火コート剤の塗膜であり、前記塗膜の目付量は３０ｇ／ｍ2以上であることを特徴とする。
本発明の防火性発泡体は、「前記防火コート層を有する面は、前記合成樹脂発泡体の切断面であること」、「前記合成樹脂発泡体は、スチレン系樹脂発泡体であること」、「板状であること」を好ましい態様として含む。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、耐水性に優れた防火コート剤及び耐水性に優れた防火コート層を有する防火性発泡体を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
≪防火コート剤≫
本発明の防火コート剤は、石膏と水とを含有し、さらに珪酸塩を含有することが好ましい。
【０００８】
石膏としては、特に限定されないが、例えば半水石膏、二水石膏、無水石膏等が挙げられる。これらのうちでも、半水石膏は、二水化して硬化する際に矢じり形に固まり、コート基材表面への活着性が良くなるため好ましい。また、石膏は、廃石膏であることが、地球環境上及びコスト的にも優れるため好ましい。廃石膏ボードを構成する石膏成分を焼成して半水石膏とし、得られた半水石膏から晶析により再生二水石膏とすることができる。石膏は一種を用いてもよいし、複数種を用いてもよい。
【０００９】
本発明の防火コート剤は、珪酸塩を含有することが好ましい。珪酸塩としては、特に限定されないが、例えば珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム等の珪酸のアルカリ金属塩等が挙げられる。これらのうちでも、珪酸ナトリウム、珪酸カリウムが好ましく、珪酸ナトリウムがコスト及び防火性の点からより好ましい。珪酸ナトリウムの酸化ナトリウム含有量は、耐水性の点から、好ましくは９質量％以下、より好ましくは８質量％以下である。珪酸塩は一種用いてもよいし、複数種用いてもよい。珪酸塩の含有量は、特に限定されないが、防火性及び耐水性の点より、珪酸塩と石膏との合計１００質量部に対して、好ましくは３５質量部以下、より好ましくは３０質量部以下、さらに好ましくは２０質量部以下である。
【００１０】
本発明の防火コート剤は、界面活性剤、石膏以外の鉱物を含有することが好ましい。また、耐摩耗性、耐水性および吹付性能を向上させるため、シリコーン等の撥水剤を含有することが好ましい。
【００１１】
界面活性剤としては、特に限定されないが、アニオン性界面活性剤が好ましい。アニオン性界面活性剤としては、例えば、ナフタレンスルホン酸塩、ラウリルベンゼンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等の硫酸エステル塩等が挙げられる。これらのうちでも、水溶性及び分散性の点で、ナフタレンスルホン酸塩、ラウリルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩が好ましい。界面活性剤は一種を用いてもよいし、複数種を用いてもよい。界面活性剤の含有量は特に限定されないが、珪酸塩と石膏との合計１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上２０質量部以下、より好ましくは２質量部以上１５質量部以下である。
【００１２】
また、石膏以外の鉱物としては、特に限定されないが、例えば、タルク、炭酸カルシウム等が挙げられる。これらのうちでも、石膏の分散性の点で、タルクが好ましい。石膏以外の鉱物は一種を用いてもよいし、複数種を用いてもよい。石膏以外の鉱物の含有量は特に限定されなないが、珪酸塩と石膏との合計１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上２０質量部以下、より好ましくは３質量部以上１５質量部以下である。
【００１３】
撥水剤としては、特に限定されないが、例えばシリコーンオイル、流動パラフィン等が挙げられる。これらのうちでも、撥水性の点で、メチルハイドロジェンシリコーンオイルが好ましい。撥水剤は一種を用いてもよいし、複数種を用いてもよい。撥水剤の含有量は特に限定されないが、耐火性の観点から、珪酸塩と石膏との合計１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部以上１．０質量部以下、より好ましくは０．０２質量部以上０．０５質量部以下である。
【００１４】
水の含有量は特に限定されないが、塗布に適した粘度を得るために、珪酸塩と石膏との合計１００質量部に対して、好ましくは５０質量部以上３００質量部以下、より好ましくは１００質量部以上２００質量部以下である。
【００１５】
本発明の防火コート剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば、顔料等の他の添加剤を含有してもよい。他の添加剤の含有量は特に限定されないが、珪酸塩と石膏との合計１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部以上０．５質量部以下、より好ましくは０．１質量部以上０．３質量部以下である。
【００１６】
本発明の防火コート剤は、例えば、石膏の微粉砕物と、石膏以外の鉱物の微粉砕物と、界面活性剤と、水とを混合し、石膏を水に分散させた石膏懸濁液として得ることができる。また、珪酸塩を含有する場合には、例えば、石膏懸濁液と、珪酸塩水溶液とを混合して得ることができる。珪酸塩水溶液としては、特に限定されないが、水ガラスが好ましい。水ガラスとしては、ＪＩＳ  Ｋ  １４０８で定められた酸化ナトリウム分が少ない３号品（酸化ナトリウム分９〜１０質量％）が好ましく、より好ましくは酸化ナトリウム分が９質量％以下の水ガラス、さらに好ましくは酸化ナトリウム分８質量％以下の水ガラスである。
【００１７】
本発明の防火コート剤は、合成樹脂発泡体等の樹脂成形体、壁材、木材等の防火コート剤として用いることができ、特に、建造物の壁、柱、天井、床、その他の構造体に断熱材として施工される合成樹脂発泡体の防火コート剤として好適に用いることができる。
【００１８】
≪防火性発泡体≫
本発明の防火性発泡体は、合成樹脂発泡体の少なくとも一面に防火コート層を有する。本発明の防火性発泡体は、防火コート層を被覆するトップコート層を有してもよい。
【００１９】
＜合成樹脂発泡体＞
本発明で用いる合成樹脂発泡体としては特に限定されないが、スチレン系樹脂を発泡させて得られるスチレン系樹脂発泡体が好ましい。また、合成樹脂発泡体は板状であることが好ましい。以下、スチレン系樹脂発泡体を例にとり、詳細に説明する。
【００２０】
スチレン系樹脂押出発泡体には、スリットダイや成形装置の内面に接して形成されたスキン層を有するスキンボード、或いはスキン層をスライサーなどで除去したカットボードの２種類がある。これらのカッティング加工及び又はスライス加工された発泡体は、いずれも本発明に採用される。
【００２１】
［スチレン系樹脂］
スチレン系樹脂としては、特に限定されるものではなく、スチレン単量体のみから得られるポリスチレンホモポリマー、メチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレンン、ジメチルスチレン、クロルスチレンなどのスチレン系単量体から得られる単独重合体（ホモポリマー）、スチレン単量体とスチレンと共重合可能な単量体あるいはその誘導体から得られるランダム、ブロックあるいはグラフト共重合体、臭素化ポリスチレン、ゴム強化ポリスチレンなどの変性ポリスチレンなどが挙げられる。
【００２２】
スチレンと共重合可能な単量体としては、メチルスチレン、ジメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、トリブロモスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、トリクロロスチレンなどのスチレン誘導体、ビニルトルエン、ビニルキシレン、ジビニルベンゼンなどのビニル化合物、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、ブタジエン、アクリロニトリルなどの不飽和化合物あるいはその誘導体、無水マレイン酸、無水イタコン酸などが挙げられる。これらは単独あるいは２種以上混合して使用することができる。本発明においては、上述するスチレン系樹脂の中では、経済性、成形加工性の点からポリスチレンホモポリマーが特に好適に使用することができる。
【００２３】
スチレン系樹脂の質量平均分子量は、１０万〜３５万であり、好ましくは１５万〜３０万、より好ましくは１８万〜２５万である。
【００２４】
［発泡剤］
本発明において使用される発泡剤としては、物理発泡剤および熱分解型化学発泡剤がある。物理発泡剤としては、特に限定されないが、二酸化炭素、窒素、アルゴン、ヘリウム、空気、水などの無機ガス、メタン、エタン、プロパン、ブタン（ノルマルブタン、イソブタン）、ペンタン（ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン）、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノールなどの脂肪族アルコール、ジメチルエーテルなどのエーテル系、塩化メチル、塩化エチルなどの塩化アルキル炭化水素などが挙げられる。この他にフロン系の発泡剤も使用可能ではあるが、オゾン層を破壊し地球温暖化を招来するおそれがあるため、環境に配慮する意味ではできる限り使用を控えることが好ましい。その代替物として開発されたオゾン破壊係数が０で、地球温暖化係数が低いハイドロフルオロオレフィン及びハイドロクロロフルオロオレフィン系の発泡剤も用いることができる。
【００２５】
スチレン系樹脂に添加する発泡剤の量としては、スチレン系樹脂１００質量部に対して３〜３０質量部、好ましくは５〜１５質量部、さらに好ましくは５〜１０質量部である。
【００２６】
［その他の添加剤］
難燃性を付与するために、ハロゲン系難燃剤を添加してもよく、熱可塑性樹脂に通常使用される難燃剤を特別に限定することなく使用することができる。また、必要に応じて気泡の大きさを調整するためにタルク、ケイ酸カルシウムなどの気泡調整剤、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウムなどの押出助剤、酸化マグネシウム、ピロリン酸テトラナトリウムなどの脱酸剤などを添加することが望ましい。更に、放射低減剤として、グラファイト、カーボンブラック、二酸化チタン等を添加しても良い。
【００２７】
［スチレン系樹脂発泡体の製造方法］
本発明で用いるスチレン系樹脂発泡体は、例えば、押出発泡法スチレン系樹脂発泡体は、スチレン系樹脂を加熱溶融し、高温高圧下で、発泡剤を該溶融樹脂に圧入して混練した後、押出発泡に適する温度にまで冷却し、ダイを通じて低圧下に押出発泡して製造する公知の方法と同様であることができる。
【００２８】
また、ビーズ法スチレン系樹脂発泡体は、発泡剤（ブタン、ペンタン）を含んだ直径０．３〜２ｍｍほどの半透明の小さな原料ビーズに、蒸気をあて加熱膨張して予備発泡を行う。この発泡ビーズを金型に入れ、もう一度蒸気をかけることでさらに膨らんだビーズ同士が熱でくっつき金型どおりの形になった製品とする公知の方法と同様であることができる。
【００２９】
＜防火コート層＞
防火コート層は、本発明の防火コート剤の塗膜であることが好ましい。塗膜の目付量は３０ｇ／ｍ2以上であり、好ましくは５０ｇ／ｍ2以上、更に好ましくは１００ｇ／ｍ2以上である。目付量の上限は特に限定されないが、５００ｇ／ｍ2以下であれば、コンクリート等を打設した場合に防火コート層の剥がれが発生せず、好ましい。ここで、目付量とは、塗膜乾燥後の、防火コート剤の固形分を主成分とする層の単位面積当たりの付着量をいう。
【００３０】
防火コート層は、合成樹脂発泡体の少なくとも一面に有すればよいが、複数面に、例えば合成樹脂発泡板の両面に、防火コート層を有すると、耐火性が向上し、延焼をより効果的に抑制することができ、好ましい。また、防火性発泡体とコンクリート等との接着強度を向上するため、防火コート層を有する面は凹凸を有する面であることが、アンカー効果が期待でき好ましい。ここで、防火コート層を有する面は、切断面、表面カットされ気泡開口面等であることが、活着性の点で好ましい。
【００３１】
防火コート層が珪酸塩を含有しない場合、防火性、合成樹脂発泡体表面への活着性の観点から、防火コート層の下地層として珪酸塩を含有する層を設けることが好ましい。珪酸塩を含有する層は、例えば水ガラス等の珪酸塩水溶液を塗布することで形成することができる。
【００３２】
＜製造方法＞
防火コート層の形成方法は、刷毛塗り、コテ塗り、ヘラ塗り、ロール塗り、スプレー塗布等、いかなる方法でもかまわないが、生産性を考慮すると、スプレー装置を使用して塗布するスプレー塗布が好ましい。
【００３３】
防火コート剤の塗布量（乾燥前の付着量）は、目付量（乾燥後の付着量）が上記範囲となるように適宜設定すればよいが、好ましくは３０ｇ／ｍ2以上３００ｇ／ｍ2以下、より好ましくは５０ｇ／ｍ2以上２００ｇ／ｍ2以下である。
【００３４】
塗膜を乾燥する場合、合成樹脂発泡体が変形する温度未満で乾燥することが好ましい。例えば、ポリスチレン樹脂押出発泡板の場合には、６０℃以下のトンネルを通すことにより乾燥することが生産効率上好ましい。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３６】
実施例で用いた各成分、合成樹脂発泡体は以下の通りである。
（１）石膏
廃石膏を焼成した半水石膏
（２）石膏以外の鉱物
タルク（日本タルク（株）「Ｐ−６」）
（３）珪酸塩水溶液
水ガラス１：１号珪酸ソーダ（固形分４７．８０質量％、酸化ナトリウム含有量１５．５４質量％、富士化学（株）製）
水ガラス２：２号珪酸ソーダ（固形分３８．５２質量％、酸化ナトリウム含有量９．４５質量％、富士化学（株）製）
水ガラス３：５号珪酸ソーダ（固形分３２．６５質量％、酸化ナトリウム含有量７．０２質量％、富士化学（株）製）
（４）撥水剤
メチルハイドロジェンシリコーンオイル（信越化学工業（株）「ＫＦ−９９」）
（５）界面活性剤
界面活性剤１：ラウリルベンゼンスルホン酸ナトリウム（林純薬工業（株）製）
界面活性剤２：ポリオキシエチレントリデシルエーテル硫酸エステルナトリウム塩（第一工業製薬（株）製「ハイテノール３３０Ｔ」）
（６）合成樹脂発泡体
押出法スチレン系樹脂発泡板（ダウ化工（株）製「スタイロエース」（商品名）、厚み３０ｍｍ、密度３０Ｋｇ／ｍ3）
【００３７】
実施例における評価方法は以下の通りである。
（１）溶接火花試験
ＪＩＳ  Ａ  １３２３に準じ、以下の条件で溶接火花試験を実施し、以下の基準で評価した。
［条件］
試験体寸法：約３０ｍｍ×３００×３００ｍｍ。
火口先穴から試験体上面までの距離：１０ｃｍ。
照射時間：２０秒。
［基準］
○：火花消火。
△：発泡体が若干延焼するも消火。
×：発泡体延焼。
【００３８】
（２）耐水性試験
２３℃に調整された部屋に置かれた水槽に１０ｃｍ角の試験サンプルを一日間沈めて、水没前後の重量を測定し、コート剤の溶出量を求め、以下の基準で評価した。
○：塗布量減少率が３０質量％以下。
△：塗布量減少率が３０質量％を超えて５０質量％以下。
×：塗布量減少率が５０質量％を超える。
【００３９】
（３）ベタつき
乾燥後常温で２４時間放置後のベタつきの有無を判定し、以下の基準で評価した。
○：ベタつきなし。
×：ベタつきあり。
【００４０】
（４）活着性（接着強度）
ＪＩＳ  Ａ  ９５２６に準拠して、引張試験により塗膜の活着性（接着強度）を測定し、以下の基準で評価した。
○：発泡体材破。
△：発泡体の部分材破。
×：塗膜と発泡体の界面で剥離。
【００４１】
＜実施例１＞
石膏４０質量部と、石膏以外の鉱物５質量部と、５質量部の界面活性剤１と、水５０質量部と、０．５質量部の界面活性剤２を混合し、石膏が水に分散した防火コート剤を得た。この防火コート剤をスプレーガンを用いて合成樹脂発泡体の一面に吹き付け塗布後に乾燥し、試験サンプルを得た。防火コート剤の組成、目付量及び評価結果を表１に示す。
【００４２】
＜実施例２〜１４＞
石膏４０質量部と、石膏以外の鉱物５質量部と、５質量部の界面活性剤１と、水５０質量部を混合し、石膏懸濁液を得た。この石膏懸濁液と、珪酸塩水溶液と、撥水剤と、界面活性剤２を、表１に示す混合比で混合し、防火コート剤を得、実施例１と同様に評価した。防火コート剤の組成、目付量及び評価結果を表１に示す。
【００４３】
＜比較例１＞
水ガラス３を用いて実施例１と同様に評価した。防火コート剤の組成、目付量及び評価結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2020132734.tif 000002