(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダーとして水ガラス２５〜６５質量％と、活性フィラーとしての金属水酸化物である水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、あるいは炭酸カルシウムの１種以上を１０〜４５質量％と、不活性フィラーを１０〜４５質量％とを、合計で１００質量％になるように混合してなるベースパテ組成物１００質量部に対して、
平均粒径が１０〜３００ｎｍで、全固形分が３０〜６０質量％の合成ゴムラテックスを２〜１０質量部添加してなることを特徴とする硬化型耐火性パテ組成物。
【請求項２】
バインダーとして水ガラス２５〜６５質量％と、活性フィラーとしての金属水酸化物である水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、あるいは炭酸カルシウムの１種以上を１０〜４５質量％と、不活性フィラーを１０〜４５質量％とを、合計で１００質量％になるように混合してなるベースパテ組成物１００質量部に対して、
平均粒径が１０〜３００ｎｍの合成ゴムラテックスを、前記合成ゴムラテックスの全固形分が０．６〜６質量部となるように添加してなることを特徴とする硬化型耐火性パテ組成物。
【請求項３】
前記合成ゴムラテックスは、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、メチルメタクリレート−ブタジエンゴム（ＭＢＲ）、２−ビニルピリジン−スチレン−ブタジエンゴム（ＶＰ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）のいずれか１種以上を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の硬化型耐火性パテ組成物。
【請求項４】
前記ベースパテ組成物１００質量部に対して、風解性添加物として硫酸ナトリウムおよび／またはホウ酸塩鉱物を、５〜２０質量部添加することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の硬化型耐火性パテ組成物。
【請求項５】
前記不活性フィラーが、クレー、タルク、ゼオライト、活性白土、ベントナイト、ケイ砂、珪藻土のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の硬化型耐火性パテ組成物。
【請求項６】
有機系・無機系の繊維および／または、発泡ビーズを、前記ベースパテ組成物１００質量部に対して、各０．１〜１０質量部添加し、
前記有機系・無機系の繊維が、ポリアクリロニトリル繊維、ポリエステル繊維、ビニロン繊維、セラミック繊維、セルロースファイバーのいずれか１種以上であり、
前記発泡ビーズが、ポリスチレン発泡ビーズ、ポリエチレン発泡ビーズ、ポリプロピレン発泡ビーズ、ガラスビーズ、シラスバルーンのいずれか１種以上である
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の硬化型耐火性パテ組成物。
【請求項７】
バインダーとして水ガラスと、
活性フィラーとしての金属水酸化物である水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、あるいは炭酸カルシウムの１種以上と、
不活性フィラーとしてクレー、タルク、ゼオライト、活性白土、ベントナイト、ケイ砂、珪藻土のうちの少なくとも１つ含む硬化型耐火性パテ組成物に、
平均粒径が１０〜３００ｎｍの合成ゴムラテックスを添加することを特徴とする硬化型耐火性パテ組成物のジオポリマー反応の遅延方法。
【請求項８】
前記合成ゴムラテックスがブタジエン・スチレン共重合物であることを特徴とする請求項７に記載の硬化型耐火性パテ組成物のジオポリマー反応の遅延方法。
【請求項９】
さらに、風解性添加物として、硫酸ナトリウムおよび／またはホウ酸塩鉱物を加えることを特徴とする請求項７または８に記載の硬化型耐火性パテ組成物のジオポリマー反応の遅延方法。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれか１項に記載の硬化型耐火性パテ組成物のジオポリマー反応の遅延方法を用いた硬化型耐火性パテ組成物の長期保管性向上方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に船舶等における防火壁や床などに設けられたケーブル貫通用の開口部に充填するために用いられる硬化型耐火性パテ組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電線やケーブルは、建造物（建物や船舶など）の電気室などから各設備・各部屋に多数敷設されるが、ケーブル自体は可燃性のシースに覆われているため、ひとたび火災が起こると、その火災はケーブルを伝わって建造物全体に広がり、甚大な被害をもたらす恐れがある。この対策として、建造物は一定の距離、面積毎に防火壁や床で区画される。この防火壁・床はケーブル貫通用の開口を有しているが、この開口部分では、開口内壁と貫通ケーブルとの間の空隙に耐火材を埋めもどすなどの手段により、一定の耐火性能を有する防火処理を施し、これによりケーブルの延焼防止を図っている。また、建物において壁・床の目地、隙間に対しても燃焼防止処置が求められている。
【０００３】
これらの延焼防止処置の部材として、耐火性もしくは不燃性を有するパテが使用される。ここで用いられるパテは、開口内へ充填後も乾燥・硬化しない非硬化性パテと、充填後に時間経過とともに硬化する硬化性パテがある。特に後者は船舶などの振動のある開口部において、すき間をふさぐと同時に硬化することから、船舶の分野では必要とされている。この硬化性パテとしては、主としてバインダーとしてケイ酸のアルカリ性溶液である水ガラスとフィラーとして水酸化アルミニウム、タルク、クレーなどからなる無機充填材を基本組成としているものが使用されている。なお、バインダーで使用される水ガラスは、大気中の二酸化炭素との反応および水分の減少により、ガラス状に硬化する。これは、水ガラスのケイ酸イオン同士の重合が進み、シロキサン結合によるネットワークが形成されることによる硬化である。また、硬化した水ガラスは、熱により膨張する性質があり、耐火材として広く使用されている。一方、無機充填材に使用される水酸化アルミニウムは、熱により水を放出して酸化アルミニウムになるため吸熱効果が得られ、また、タルクやクレーは不燃性であることから、耐火性を有しており、耐火性製品の原料として広く使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０６１９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、水ガラスに無機充填材である水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物を添加すると、前述の硬化機構とは異なるジオポリマー反応という反応硬化により、梱包後の保管中に未開封状態でも徐々に硬化が進む。そのため、１年以上の長期的な保管が困難になっているという問題点があった。
【０００６】
なお、ジオポリマー反応とは、水ガラスなどのケイ酸アルカリ水溶液に活性フィラー粉末を加えることで無機重合させ、硬化体を得る反応である。その一般的な反応機構は、以下の反応式のようにフィラーから溶出した金属イオン（Ｍｍ＋）がケイ酸イオンに接することで、ケイ酸錯体を架橋して室温でポリマー化するものである。なお、このような金属イオンが溶出しやすい活性フィラーとしては、カオリン系フィラー（例えば脱水カオリン、すなわちメタカオリンなど）や、水酸化アルミニウム、カルシウムイオンを溶出する微粉炭燃焼ボイラー灰や加圧型流動床灰が挙げられる。
【０００７】
【化１】
0005888909.tif 000002
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、水ガラスと活性フィラーを用い、硬化性・耐火性を有しつつ、ジオポリマー反応を遅らせて、長期的に保管できるパテ組成物を提供することである。
【０００９】
前述した目的を達成するために、以下の特徴を持つ発明を提供する。
（１）バインダーとして水ガラス２５〜６５質量％と、活性フィラーとしての金属水酸化物である水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、あるいは炭酸カルシウムの１種以上を１０〜４５質量％と、不活性フィラーを１０〜４５質量％とを、合計で１００質量％になるように混合してなるベースパテ組成物１００質量部に対して、少なくとも、平均粒径が１０〜３００ｎｍで、全固形分が３０〜６０質量％の合成ゴムラテックスを２〜１０質量部添加してなることを特徴とする硬化型耐火性パテ組成物。
（２）バインダーとして水ガラス２５〜６５質量％と、活性フィラーとしての金属水酸化物である水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、あるいは炭酸カルシウムの１種以上を１０〜４５質量％と、不活性フィラーを１０〜４５質量％とを、合計で１００質量％になるように混合してなるベースパテ組成物１００質量部に対して、少なくとも、平均粒径が１０〜３００ｎｍの合成ゴムラテックスを前記合成ゴムラテックスの全固形分が０．６〜６質量部となるように添加してなることを特徴とする硬化型耐火性パテ組成物。
（３）前記合成ゴムラテックスは、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、メチルメタクリレート−ブタジエンゴム（ＭＢＲ）、２−ビニルピリジン−スチレン−ブタジエンゴム（ＶＰ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）のいずれか１種以上を含むことを特徴とする（１）または（２）に記載の硬化型耐火性パテ組成物。
（４）前記ベースパテ組成物１００質量部に対して、風解性添加物として硫酸ナトリウムおよび／またはホウ酸塩鉱物を、５〜２０質量部添加することを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の硬化型耐火性パテ組成物。
（５）前記不活性フィラーが、クレー、タルク、ゼオライト、活性白土、ベントナイト、ケイ砂、珪藻土のうちの少なくとも１つであることを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の硬化型耐火性パテ組成物。
（６）有機系・無機系の繊維および／または、発泡ビーズを、前記ベースパテ組成物１００質量部に対して、各０．１〜１０質量部添加し、前記有機系・無機系の繊維が、ポリアクリロニトリル繊維、ポリエステル繊維、ビニロン繊維、セラミック繊維、セルロースファイバーのいずれか１種以上であり、前記発泡ビーズが、ポリスチレン発泡ビーズ、ポリエチレン発泡ビーズ、ポリプロピレン発泡ビーズ、ガラスビーズ、シラスバルーンのいずれか１種以上であることを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の硬化型耐火性パテ組成物。
（７）バインダーとして水ガラスと、活性フィラーとしての金属水酸化物である水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、あるいは炭酸カルシウムの１種以上と、不活性フィラーとしてクレー、タルク、ゼオライト、活性白土、ベントナイト、ケイ砂、珪藻土のうちの少なくとも１つ以上含む硬化型耐火性パテ組成物に、平均粒径が１０〜３００ｎｍの合成ゴムラテックスを添加することを特徴とする硬化型耐火性パテ組成物のジオポリマー反応の遅延方法。
（８）前記合成ゴムラテックスがブタジエン・スチレン共重合物であることを特徴とする（７）に記載の硬化型耐火性パテ組成物のジオポリマー反応の遅延方法。
（９）さらに、風解性添加物として、硫酸ナトリウムおよび／またはホウ酸塩鉱物を加えることを特徴とする（７）または（８）に記載の硬化型耐火性パテ組成物のジオポリマー反応の遅延方法。
（１０）（７）から（９）のいずれかに記載の硬化型耐火性パテ組成物のジオポリマー反応の遅延方法を用いた硬化型耐火性パテ組成物の長期保管性向上方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、水ガラスと活性フィラーを用い、硬化性・耐火性を有しつつ、有機樹脂を含むラテックスを加えて、ジオポリマー反応を遅らせて長期的に保管できるパテ組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施の形態］
（第１の実施の形態にかかるパテ組成物の構成）
第１の実施の形態に係るパテ組成物は、バインダーを２５〜６５質量％と、活性フィラーを１０〜４５質量％と、不活性フィラーを１０〜４５質量％とを合計で１００質量％になるように混合してなるベースパテ組成物に対して、合成ゴムラテックスを添加してなることを特徴とする。
【００１２】
（ベースパテ組成物の構成）
バインダーとしては、水ガラス（ケイ酸アルカリ水溶液）が用いられる。水ガラスは、貫通部などへ施工した後、時間経過とともに硬化するため好ましい。なお、アクリル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体なども硬化型接着材などで広く使用されているが、これらを水ガラスの代わりにバインダーとして用いた場合、鋼製材への錆、乾燥による肉やせ（収縮）が知られており、特に鋼製材で構成される船舶貫通部への耐火処置材としては適切ではない。水ガラスの濃度は、３０〜７０質量％であることが好ましく、４０〜６０質量％であることがより好ましい。例えばＪＩＳ  Ｋ１４０８の１号（Ｎａ２Ｏが１７〜１９質量％、ＳｉＯ２が３５〜３８質量％）または２号（Ｎａ２Ｏが１４〜１５質量％、ＳｉＯ２が３４〜３６質量％）に規定されるものが使用できる。
【００１３】
活性フィラーに用いられる金属水酸化物としては、水酸化アルミニウムおよび／または水酸化マグネシウムが用いられる。金属水酸化物由来の金属イオンにより、水ガラスのジオポリマー反応が進行し、硬化する。また、硬化することで、耐水性を向上させることができる。また、水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物は吸熱性を有し、フィラーとして使用することで耐火性能の向上が図れる。なお、ジオポリマー反応を進行させるための活性フィラーとしては、前記のアルミニウムやマグネシウム水酸化物の他に例えばカルシウムの炭酸塩であっても良く、金属水酸化物による吸熱性ヘの寄与が不要であるならば炭酸カルシウムなども使用することができる。活性フィラーとして、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物と炭酸カルシウムとを混合して用いても良い。
【００１４】
不活性フィラーとしては、クレー、タルク、ゼオライト、活性白土、ベントナイト、ケイ砂、珪藻土のうちの少なくとも１つが用いられる。なお、フィラーとして活性フィラーのみでもパテとして製造は可能である。しかしながら、前述のジオポリマー反応により、未開封状態でも硬化が進んでしまう。そこで、クレー、タルク、ゼオライト、活性白土、ベントナイト、およびケイ砂、珪藻土などの不活性フィラーと呼ばれる水ガラスと反応しない無機物を同時に用いることで硬化を遅延させる。
【００１５】
クレーとは、粘土層から採れるシリカ、マグネシウム、鉄分、カリウム、ナトリウムを主成分とする粘土である。また、タルク（ｔａｌｃ）とは、滑石という鉱石を微粉砕した無機粉末である。化学名称は、含水ケイ酸マグネシウム（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ）であり、工業用の原料や無機充填材として塗料などに広く使用されている物質である。なお、バインダーである水ガラスとタルク、クレーなどの不活性フィラーのみでもパテの製造は可能である。しかし、水ガラスと活性フィラーからなるジオポリマー反応によりパテの耐水性が得られることが分かっており、その耐水性を得るためバインダーとしての水ガラス、活性フィラー、不活性フィラーを同時に用いる。
【００１６】
ベースパテ組成物としては、バインダーを２５〜６５質量％と、活性フィラーを１０〜４５質量％と、不活性フィラーを１０〜４５質量％との割合で、バインダーと活性フィラーと不活性フィラーとを合計して１００質量％になるように混合したものであることが好ましい。
【００１７】
バインダーが２５質量％未満の場合はパテが硬くなりすぎ、６５質量％を超える場合は軟らかすぎ、形状の維持が困難となる。
また、活性フィラーは１０質量％では著しく耐水性が低下し、４５質量％を超えると保管中のジオポリマー反応による硬化を防ぐことができず、長期の保管が難しい。
不活性フィラーは１０質量％未満では保管中のジオポリマー反応による硬化を防ぐことができず、４５質量％を超えた場合は、耐水性が著しく低下する。
【００１８】
（ラテックス）
ラテックスは、樹脂（ゴムを含む）の微粒子が水中に安定して分散した水分散体（エマルション）であり、全固形分が３０〜６０質量％、好ましくは３０〜５０質量％である。全固形分は、乾燥後の固形分の重量を乾燥前のラテックスの重量で割るなどのＪＩＳ  Ｋ  ６３８７−２に記載の方法で測定できる。ブタジエン・スチレン共重合物（スチレン-ブタジエンゴム（ＳＢＲ））を始めとして、ブタジエンゴム（ＢＲ）、メチルメタクリレート−ブタジエンゴム（ＭＢＲ）、２−ビニルピリジン−スチレン−ブタジエンゴム（ＶＰ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）の合成ゴムラテックスを使用できる。
【００１９】
また、ラテックスに分散する樹脂の平均粒径は、１０〜３００ｎｍであることが好ましく、５０〜１５０ｎｍであることがより好ましい。平均粒径１０ｎｍより小さい樹脂が分散したラテックスは製造が困難であり、平均粒径３００ｎｍを超える樹脂の粒子は、パテ組成物中での分散が不均一となり、長期保管性に問題があった。平均粒径は、樹脂の粒子の光学顕微鏡像または電子顕微鏡像を用いて測定できる。
【００２０】
合成ゴムラテックスを使用することで、ジオポリマー反応による硬化を防ぐことができる。
【００２１】
合成ゴムラテックスは、ベースパテ組成物１００質量部に対して、２質量部以上１０質量部以下添加されることが好ましい。２質量部未満であれば、ラテックスが不足し、十分な分散が得られず、保管中のジオポリマー反応による硬化を防ぐことができず、１０質量部を超えると、パテ組成物がゴム状となり、固くて作業性が悪くなる。なお、ラテックスの１質量部とは、固形分換算値でなく、ラテックス（水分散体）の状態での質量である。ラテックスの固形分は、ベースパテ組成物１００質量部に対して、０．６質量部以上６質量部以下添加されることが好ましいこととなる。
【００２２】
（その他の添加物）
通常、パテを作製する際は、適宜、有機系・無機系の繊維や、有機樹脂系の発泡ビーズなどのその他の添加物を添加する。パテのつながり性を良くするため有機系・無機系の繊維を添加する。また、パテの軽量化を目的とし、有機樹脂系の発泡ビーズを添加する。本発明におけるパテへも目的に応じて有機系・無機系の繊維、有機樹脂系の発泡ビーズを適量添加することが可能である。それぞれ、ベースパテ組成物１００質量部に対して、０．１〜１０質量部程度添加することが可能である。有機系・無機系の繊維として、ポリアクリロニトリル繊維、ポリエステル繊維、ビニロン繊維、セラミック繊維、セルロースファイバーなどを用いることが好ましく、発泡ビーズとしては、ポリスチレン発泡ビーズ、ポリエチレン発泡ビーズ、ポリプロピレン発泡ビーズ、ガラスビーズ、シラスバルーンなどを用いることが好ましい。
【００２３】
（第１の実施の形態にかかるパテ組成物の製造方法）
第１の実施の形態にかかるパテ組成物は、バインダー、活性フィラー、不活性フィラー、合成ゴムラテックス、有機系・無機系の繊維、発泡ビーズなどを、オープンニーダーなどで混練することで得られる。パテ組成物を混練するための装置としては、他に、加圧ニーダーなどの一般的な混練機を用いることができる。
【００２４】
（第１の実施形態にかかるパテ組成物の効果）
第１の実施形態によれば、水ガラスと、活性フィラーを有するパテ組成物に、合成ゴムラテックスを加えたことで、梱包開封前の水ガラスのジオポリマー反応が遅延し、パテ組成物の長期保管が可能となる。
【００２５】
また、第１の実施形態によれば、アクリル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体などを含まず、バインダーとして水ガラスを用いるパテ組成物であるため、鋼製材への錆を生じず、船舶用パテ組成物として特に適している。
【００２６】
第１の実施形態によれば、バインダーとして水ガラスを用いているため、施工後は、空気中の二酸化炭素などによりケイ酸イオンの重合が進み、パテ組成物は硬化する。また、水ガラスと活性フィラーを含むため、施工後にジオポリマー反応も進み、パテ組成物は硬化する。パテ組成物が硬化するため、船舶などの振動のある開口部において、隙間が生じることを防ぐことができる。
【００２７】
第１の実施形態によれば、バインダーとして水ガラスを用い、さらに活性フィラーを有するため、施工後にジオポリマー反応が進み、パテ組成物が硬化するため、高い耐水性を獲得する。また、前述のように、合成ゴムラテックスを加えたことで、水ガラスのジオポリマー反応が遅延し、パテ組成物の長期保管が可能となる。
【００２８】
第１の実施形態によれば、発泡ビーズなどを加えることができるため、パテ組成物の軽量化が可能である。
【００２９】
［第２の実施形態］
（第２の実施の形態にかかるパテ組成物の構成）
第２の実施の形態に係るパテ組成物は、第１の実施形態に係るパテ組成物に、さらに風解性添加物を添加することを特徴とする。つまり、第２の実施の形態に係るパテ組成物は、バインダーを２５〜６５質量％と、活性フィラーを１０〜４５質量％と、不活性フィラーを１０〜４５質量％と、を混合してなるベースパテ組成物に対して、合成ゴムラテックスおよび、風解性添加物を添加することを特徴とする。
【００３０】
ベースパテ組成物の構成、バインダー、活性フィラー、不活性フィラー、合成ゴムラテックスについては、第１の実施形態と同様である。
【００３１】
風解性添加物は、硫酸ナトリウムおよび／またはホウ酸塩鉱物である。
硫酸ナトリウムは、結晶水を含むことが好ましく、より好ましくは硫酸ナトリウム・１０水和物を用いることができる。ホウ酸塩鉱物としては、ホウ砂を用いることができる。ホウ砂は四ホウ酸二ナトリウム・十水和物であり、結晶水を含む。風解性添加物により、パテ内の水分を保ち、水ガラスのジオポリマー反応を遅延させることができる。
【００３２】
第２の実施の形態に係るパテ組成物は、ベースパテ組成物１００質量部に対して、ラテックスを２〜１０質量部、風解性添加物を５〜２０質量部添加してなることが好ましい。
【００３３】
風解性添加物は、ベースパテ組成物１００質量部に対して、５質量部を下回ると保管中のジオポリマー反応による硬化を防ぐことができず、２０質量部を超えるとこれらの特性である風解性により、パテが水分を多く含みすぎ、パテとして使用する際に形状維持が困難となる。
【００３４】
（第２の実施の形態にかかるパテ組成物の製造方法）
第２の実施の形態にかかるパテ組成物は、バインダー、活性フィラー、不活性フィラー、合成ゴムラテックス、風解性添加物、有機系・無機系の繊維、発泡ビーズなどを、オープンニーダーなどの混練機で混練することで得られる。
【００３５】
（第２の実施の形態にかかるパテ組成物の効果）
第２の実施形態によれば、第１の実施形態におけるラテックスの硬化反応遅延効果に加えて、水ガラスと、活性フィラーを有するパテ組成物に、風解性添加物を加えたことで、パテ組成物の長期保管が可能となる。これは、風解性添加物の風解性によりパテ内の水分が保たれ、水ガラスのジオポリマー反応が遅延することによる。
【００３６】
［第３の実施形態］
第３の実施形態は、硬化型耐火性パテ組成物のジオポリマー反応の遅延方法と、硬化型耐火性パテ組成物の長期保管性向上方法である。
【００３７】
バインダーとして水ガラスと、活性フィラーとしての金属水酸化物である水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、あるいは炭酸カルシウムの１種以上と、不活性フィラーとしてクレー、タルク、ゼオライト、活性白土、ベントナイト、ケイ砂、珪藻土のうちの少なくとも１つ以上含む硬化型耐火性パテ組成物（ベースパテ組成物）に、合成ゴムラテックスを添加することで、前記硬化型耐火性パテ組成物のジオポリマー反応の進行を遅延させることができる。ベースパテ組成物中の各材料の配合割合は、第１の実施形態と同様である。
【００３８】
第１の実施形態と同様、合成ゴムラテックスは、ベースパテ組成物１００質量部に対して、２質量部以上１０質量部以下添加されることが好ましい。なお、ラテックスの１質量部とは、固形分換算値ではなく、ラテックス（水分散体）の状態での質量である。ラテックスの固形分は、ベースパテ組成物１００質量部に対して、０．６質量部以上６質量部以下添加されるが、好ましくは、０．６質量部以上５質量部以下、さらに好ましくは、０．８質量部以上４質量部以下が望ましい。ラテックスの好ましい全固形分の範囲や、粒径の範囲は、第１の実施形態と同様である。
【００３９】
さらに、硬化型耐火性パテ組成物（ベースパテ組成物）に、風解性添加物として、硫酸ナトリウムおよび／またはホウ酸塩鉱物を加えることで、前記硬化型耐火性パテ組成物のジオポリマー反応の進行を、さらに遅延させることができる。
【００４０】
硫酸ナトリウムは、結晶水を含むことが好ましく、より好ましくは硫酸ナトリウム・１０水和物を用いることができる。ホウ酸塩鉱物としては、ホウ砂を用いることができる。ホウ砂は四ホウ酸二ナトリウム・十水和物であり、結晶水を含む。水に金属イオンが溶出し、水が蒸発してジオポリマー反応が進むが、風解性添加物の風解性により、水が供給され、水ガラスのジオポリマー反応を遅延させることができる。
【００４１】
また、硬化型耐火性パテ組成物に対して、これらの硬化型耐火性パテ組成物のジオポリマー反応の遅延方法を採用することで、硬化型耐火性パテ組成物の長期保管性を向上させることができる。これは、従来の硬化型耐火性パテ組成物は、保管中にジオポリマー反応が進行することで硬化してしまうため、長期間の保管が困難であったところ、ジオポリマー反応の遅延方法を採用することで、保管中の硬化型耐火性パテ組成物の硬化を遅延させることが可能となり、ひいては硬化型耐火性パテ組成物の長期保管性を向上させることが可能となる。
【００４２】
以上、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しえることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明について実施例および比較例を用いて具体的に説明する。
［実施例１〜１５、比較例１〜９、参考例１〜３］
ケイ酸ナトリウムの濃度が５３質量％の水ガラスに、表１〜４に記載の材料を、それぞれ記載の質量部の割合で加え、オープンニーダーで混練し、パテ組成物を得た。なお、バインダーと金属水酸化物と不活性フィラーの合計が１００質量部になるように配合した
【００４４】
それぞれの材料は、以下のとおりである。
バインダー
水ガラス：濃度５３質量％のケイ酸ナトリウム水溶液
金属水酸化物
水酸化アルミニウム：水酸化アルミニウムの粉末
水酸化マグネシウム：水酸化マグネシウムの粉末
不活性フィラー
タルク：タルクの粉末
クレー：クレーの粉末
風解性添加物
硫酸ナトリウム：硫酸ナトリウム１０水和物の粉末
ホウ砂：ホウ砂（四ホウ酸ナトリウム１０水和物）の粉末
ラテックス
ブタジエン・スチレン共重合物１：全固形分４０質量％、平均粒径５０ｎｍのブタジエン・スチレン共重合物のラテックス
ブタジエン・スチレン共重合物２：全固形分４０質量％、平均粒径３００ｎｍのブタジエン・スチレン共重合物のラテックス
ブタジエン・スチレン共重合物３：全固形分４０質量％、平均粒径５００ｎｍのブタジエン・スチレン共重合物のラテックス
ブチルゴム：固形状のブチルゴム
その他の添加物
繊維：ビニロン繊維
発泡ビーズ：発泡ポリスチレンビーズ
【００４５】
［評価方法］
本発明におけるパテは、長期保管性、粘着性、鋼製材への腐食性、乾燥収縮性、耐水性について、下記の方法を用いて評価を行った。
（長期保管性の評価方法）
恒温槽での保管前のパテ組成物の表面の硬さが約２２．５±２.５Ｎであるパテ組成物を、５０℃の恒温槽で７２時間保管した後、プッシュプルスケール（ＩＭＡＤＡ製ＦＢ−１００Ｎ）を用い、直径１２ｍｍの円状の先端を持つアタッチメントを用いて、パテ組成物の表面から５ｍｍまで冶具を押し付けるのに要した力（Ｎ）を表面硬さとして測定し、硬さの増加量を算出した。硬さの増加量が０Ｎ以上２０Ｎ未満：○、２０Ｎ以上４０Ｎ未満：△、４０Ｎ以上：×
【００４６】
（粘着性の評価方法）
２枚の鋼板の間にパテ組成物を挟み、下側の鋼板を固定し、プッシュプルスケール（ＩＭＡＤＡ製ＦＢ−１００Ｎ）を用いて、上側の鋼板を引き剥がすのに要した力（Ｎ）を測定し、粘着面の面積で割り、粘着力として評価した。０．７５以上１．０Ｎ／ｃｍ２未満：○、１．０以上１．２５Ｎ／ｃｍ２未満は△、１．２５Ｎ／ｃｍ２以上ｏｒ０．７５Ｎ／ｃｍ２未満：×
【００４７】
（鋼製材への腐食性の評価方法）
鋼板にパテ組成物を接着し、９６時間養生した。養生後、パテを取り除き、接着部への錆の有無を目視にて評価。錆無：○、錆有：×
【００４８】
（乾燥収縮性の評価方法）
鋼管に施工後、常温下で７２時間養生した。養生後の隙間の有無を目視で確認。隙間発生：×、隙間無：○
【００４９】
（耐水性の評価方法）
６０℃の恒温槽で７２時間養生後、常温下で水に浸漬し、２４時間後の形状の変化およびパテの硬さを目視および感触で評価。原型をとどめない：×、柔らかいが形状は保持している：△、硬さがある程度のこり形状も保持している：○
【００５０】
各実施例、比較例、参考例の組成と評価結果を、表１〜４に示す。
【００５１】
【表１】
0005888909.tif 000003
【００５２】
【表２】
0005888909.tif 000004
【００５３】
【表３】
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【００５４】
【表４】
0005888909.tif 000006
【００５５】
実施例１〜１５では、長期保管性、粘着性、鋼製材への腐食性、乾燥収縮性、耐水性の何れも△以上であった。
【００５６】
実施例２では、ベースパテ組成物中に水ガラスを３０質量％含み、実施例３では５５質量％含むが、これらの実地例では長期保管性などに問題なかった。これに対して、水ガラスを２１質量％含む比較例２では、パテ組成物が硬くて貫通部に合わせた所定の形状に形成することができないことから、パテとして使用するには問題があったうえに、７０質量％含む比較例３では、パテ組成物が柔らかくて形状保持性が悪くパテとして使用するには問題があった。以上より、実施例２、３、比較例２、３より、ベースパテ組成物中に水ガラスを２５〜６５質量％含むことが好ましいことが分かる。
【００５７】
実施例４では、ベースパテ組成物中に金属水酸化物を１４質量％含み、実施例５では３６質量％含むが、これらの実施例では長期保管性などに問題なかった。これに対して、金属水酸化物を６０．６質量％含む比較例１では、長期保管性と粘着性に劣ったうえに、８質量％含む比較例４では、耐水性が悪かった。以上より、実施例４、５、比較例１、４より、ベースパテ組成物中に金属水酸化物を１０〜４５質量％含むことが好ましいことが分かる。
【００５８】
実施例２では、ベースパテ組成物中に不活性フィラーを３８質量％含み、実施例６では１１質量％含むが、これらの実施例では長期保管性などに問題なかった。これに対して、不活性フィラーを５質量％含む比較例５では、長期保管性に劣ったうえに、５０質量％含む比較例６では、耐水性が悪かった。以上より、実施例２、６、比較例５、６より、ベースパテ組成物中に不活性フィラーを１０〜４５質量％含むことが好ましいことが分かる。
【００５９】
実施例８では、ベースパテ組成物１００質量部にラテックスを２質量部加え、実施例９では５．５質量部加え、実施例１０では８．５質量部加えたが、これらの実施例では長期保管性などに問題なかった。これに対して、ラテックスを２０質量部加えた比較例７では、粘着性が悪かった。以上より、実施例８〜１０、比較例７より、ベースパテ組成物１００質量部に対して、ラテックスを２〜１０質量部添加することが好ましいことが分かる。また、本実施例では、ラテックスの全固形分が４０％であることから、ベースパテ組成物１００質量部に対して、ラテックスを固形分換算で０．８〜４質量部添加することが好ましいことが分かる。
【００６０】
なお、ラテックスの平均粒径５０ｎｍのブタジエン・スチレン共重合物１を用いた実施例１〜１４、平均粒径３００ｎｍのブタジエン・スチレン共重合物２を用いた実施例１５では、長期保管性などに問題なかった。これに対して、平均粒径５００ｎｍのブタジエン・スチレン共重合物３を用いた比較例９では、粒径が大きすぎたため、ブタジエン・スチレン共重合物のパテ組成物中での分散が不均一となり、長期保管性に問題があった。以上より、ラテックス中に分散したブタジエン・スチレン共重合物の粒子の平均粒径は、１０〜３００ｎｍであることが好ましいことが分かる。また、表では示していないが、実施例１４の組成のうち、ブタジエン・スチレン共重合物をブタジエンゴム（ＢＲ）、もしくは２-ビニルピリジン-スチレン-ブタジエンゴム（ＶＰ）に変えて、ブタジエン・スチレン共重合物と同量加えたサンプルにおいても、長期保管性などに問題はなく、その他の特性も実施例１４と同様のものが得られた。
【００６１】
実施例７では、ベースパテ組成物１００質量部にラテックスを５質量部と硫酸ナトリウムを７質量部加え、実施例１１ではラテックスを８．５質量部と硫酸ナトリウムを１８質量部加えたが、これらの実施例では長期保管性などに問題なかった。これに対して、ベースパテ組成物１００質量部に硫酸ナトリウムを３０質量部加えた参考例３では、パテ組成物が柔らかくパテとして使用するには問題があった。以上より、実施例７と実施例１１、参考例１〜３より、ベースパテ組成物１００質量部に対して風解性添加物を、５〜２０質量部添加することが好ましいことが分かる。
【００６２】
実施例１２より金属水酸化物として水酸化マグネシウムを添加でき、実施例１３より不活性フィラーとしてクレーを添加でき、実施例１４より風解性添加物としてホウ砂を添加できることが分かる。
【００６３】
比較例１では、ベースパテ組成物に不活性フィラーを含まず、保管中にジオポリマー反応が進み、長期保管性と粘着性に劣った。比較例２では、ベースパテ組成物に水ガラスが２５質量％以下しか含まれないため、パテ組成物が硬く、パテとして使用するには問題があった。比較例３では、ベースパテ組成物に水ガラスが６５質量％以上含むため、パテ組成物がやわらかく、パテとして使用するには問題があった。
【００６４】
比較例４では、ベースパテ組成物に金属水酸化物が１０質量％以下しか含まれないため、耐水性が著しく悪かった。比較例５では、ベースパテ組成物に不活性フィラーが１０質量％以下しか含まれないため、保管中にジオポリマー反応が進み、長期保管性が悪かった。比較例６では、ベースパテ組成物に不活性フィラーが４５質量％以上含むため、耐水性が著しく悪かった。比較例７では、ベースパテ組成物１００質量部に対して、ラテックスを１０質量部以上加えたため、粘着性が悪かった。比較例８では、有機樹脂として固形状のブチルゴムを添加すると、ブチルゴムの分散が不均一となり、長期保管性と粘着性が悪かった。比較例９では、平均粒径５００ｎｍのブタジエン・スチレン共重合物３を用いると、粒径が大きすぎたため、ブタジエン・スチレン共重合物のパテ組成物中での分散が不均一となり、長期保管性に問題があった。
参考例３では、ベースパテ組成物１００質量部に対して、風解性添加物を２０質量部以上加えたため、パテ組成物がやわらかく、パテとして使用するには問題があった。