(57)【要約】【課題】建築物や建造物の屋根や外壁等の外装面に用いて好適な、耐火性と耐水性とを兼ね備えるだけでなく、弾性特性に優れて、耐ひび割れ性や耐屈曲性及び耐衝撃性が高い、高強度で高耐久性の外装用塗布材を提供する。【解決手段】石灰質を含んだ粉体成分と、骨材と、火熱により不燃性ガスを発生する発泡剤と、火熱下の発泡で炭化層を形成する炭化層形成物質と、耐水性のある樹脂で薄く被覆されてマイクロカプセル化された被覆型炭化層形成触媒とを配合した固形成分を、耐アルカリ性の弾性樹脂溶剤を硬化液とする液体成分で混練して外装用塗布材を得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
石灰質を含んだ粉体成分と、骨材と、火熱により不燃性ガスを発生する発泡剤と、火熱下の発泡で炭化層を形成する炭化層形成物質と、耐水性のある樹脂で薄く被覆されてマイクロカプセル化された被覆型炭化層形成触媒とを配合した固形成分を、耐アルカリ性の弾性樹脂溶剤を硬化液とする液体成分で混練して得られることを特徴とする外装用塗布材。
【請求項２】
前記請求項１において、固形成分として、さらに耐アルカリ性の繊維チョップを配合したことを特徴とする外装用塗布材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物や建造物の外装面に用いて好適な、耐火性と耐水性とを兼ね備えて弾性特性に優れた外装用塗布材に関する。
【背景技術】
【０００２】
可燃物を基材とする軽量な難燃性ないし不燃性の複合耐火建材を得るために、建材の本体部分を構成する可燃性基材、例えば、発泡ポリスチレンボード、木材、ＦＲＰ等の基材の表面に、防火性接着剤を介して防火性ポルトランドセメントをコーティングし、かつ当該防火性ポルトランドセメントは、石灰質骨材を含んだ粉体成分に、樹脂溶剤と、火熱により不燃性ガスを発生する発泡剤と、火熱下の発泡で炭化層を形成する炭化層形成物質と、耐水性のある樹脂で薄く被覆されてマイクロカプセル化された被覆型炭化層形成触媒とを配合した液体成分を混練して作成するようにした技術が、特開２００５−１２０６４６号公報によって開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１２０６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１に示される技術は、本願発明者によって開発されたものであるが、その後の研究開発を進めて行った結果、次のような改善の余地があることを知見するに至った。
【０００４】
即ち、上記特許文献１に示した防火性ポルトランドセメントでは、耐火性と耐水性とに付いては十分に満足のいくものではあるが、下地となる可燃性基材の強度が低い場合に、その強度を十分に増強し得る程の弾性特性を有してはいなかった。つまり、強度の低い可燃性基材としては、具体的には、特に発泡ポリスチレンボードが顕著であるが、このような強度の低い可燃性基材では、その曲げ強度や引っ張り強度の点から、適用しうる対称の範囲が狭められてしまうという問題があった。また、既設の建築物や構造物の建屋の主に屋根や壁等の外装材として使用されて、その経年変化により劣化してしまった建材の修復に上記防火性ポルトランドセメントを適用しようとした場合にも、耐火性と耐水性とに付いては十分な補修が行えても、その劣化した建材の基材自体の強度が低下してしまっていると、その補強面で十分な強度回復を期待し難く、屋根材や壁材を取り壊すことなく、そのまま下地層として残したまま再生補修することが困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は以上のような問題を解決するために創案されたものであり、その目的は、耐火性と耐水性とを兼ね備えるだけでなく、弾性特性にも優れて、耐ひび割れ性や耐屈曲性及び耐衝撃性が高く、新築あるいは既設を問わずに建築物や建造物の屋根や外壁等の外装面に用いて好適な、高強度で高耐久性を有した外装用塗布材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明に係る外装用塗布材は、石灰質を含んだ粉体成分と、骨材と、火熱により不燃性ガスを発生する発泡剤と、火熱下の発泡で炭化層を形成する炭化層形成物質と、耐水性のある樹脂で薄く被覆されてマイクロカプセル化された被覆型炭化層形成触媒とを配合した固形成分を、耐アルカリ性の弾性樹脂溶剤を硬化液とする液体成分で混練して得られることを特徴とする。
【０００７】
また、固形成分として、さらに耐アルカリ性の繊維チョップを配合する構成ともなし得る。
【０００８】
ここで、上記硬化液として用いる液体成分の耐アルカリ性の弾性樹脂溶剤としては、水性の弾性アクリル樹脂またはラテックス系、水性アルキド、メラミン、尿素フェノール樹脂系、塩化ビニール系等が採用できる。
【０００９】
一方、固形成分にあっては、上記石灰質を含んだ粉体成分としては、ポルトランドセメント、ホワイトセメント、石膏等を採用できる。また、骨材としては、珪砂（３号〜７号）、パーライト、微細な砕石が使用可能であるが、粒度と性状の安定性を考慮すると珪砂を用いるのが好ましい。
【００１０】
また、上記発泡剤としては、ジンアンジアミド、メラミン、グリシン、グアニジン、尿素、塩化パラフィン等のような、火熱により不燃性のアンモニア、二酸化炭素、水、塩化水素等を発生するものを採用できる。
【００１１】
上記熱発泡により炭化層を形成させる物質としては、膨張黒鉛、あるいはグルコースやマルトース等の糖類、ペンタエリスリトール、アラビトール等の多価アルコール、酢酸ビニル、アミド樹脂等を採用できる。
【００１２】
炭化層形成触媒としては、リン酸やリン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム等を採用できる。上記ポリリン酸アンモニウム等は、炭化層形成触媒としてだけではなく不燃ガス発泡剤としても用いられるが、長時間放置しておくと塗布材内で分解が起こりアンモニアガスを発生して経時劣化してしまい、初期性能に比して発泡炭化層が薄くなって防火性能の低下を起こしてしまう。そこで、この経時変化を防ぐために、上記炭化層形成触媒には耐水性のある樹脂で薄く被覆してマイクロカプセル化した製品を用いる。このマイクロカプセル化した炭化層形成触媒を配合した防火塗布材は、経時変化が殆どなく良好な耐久性を発揮する。特にアンモニウム塩は、その塗布後にアンモニアガスとして揮発してしまうので、マイクロカプセル化した被覆型にすると性状変化がなく、製品として防火性能を長期に亘って維持できる。
【００１３】
また、上記各組成の配合比は重量パーセントで、石灰質を含んだ粉体成分が２５〜４５％、骨材が２５〜４０％、火熱により不燃性ガスを発生する発泡剤が５〜１５％、火熱下の発泡で炭化層を形成する炭化層形成物質が２〜１０％、被覆型炭化層形成触媒が５〜２０％、弾性アクリル樹脂が５〜２０％、耐アルカリ性の弾性樹脂溶剤が５〜２０％の各範囲内となるようにすることが望ましい。
【００１４】
また、固形成分として、さらに耐アルカリ性の繊維チョップを配合する場合には、当該繊維チョップの長さは５〜１５mm程度として、重量配合比で３〜５％含ませることが望ましい。繊維としては、ガラス繊維やケブラー繊維、ビニロン繊維等を使用し得る。
【発明の効果】
【００１５】
建築物や建造物の屋根や外壁等の外装面に用いて好適な、耐火性と耐水性とを兼ね備えるだけでなく、弾性特性に優れて、耐ひび割れ性や耐屈曲性及び耐衝撃性が高い、高強度で高耐久性の外装用塗布材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の好適な一実施の形態例について詳述する。  
本発明に係る外装用塗布材は、石灰質を含んだ粉体成分と、骨材と、火熱により不燃性ガスを発生する発泡剤と、火熱下の発泡で炭化層を形成する炭化層形成物質と、耐水性のある樹脂で薄く被覆されてマイクロカプセル化された被覆型炭化層形成触媒とを配合した固形成分を、耐アルカリ性の弾性樹脂溶剤を硬化液とする液体成分で混練して得られるものである。
【００１７】
ここで、本実施形態では、上記耐アルカリ性の弾性樹脂溶剤としては、弾性アクリル樹脂（水性エマルジョン樹脂）を用いた。
【００１８】
また、上記弾性アクリル樹脂の難燃剤として、水酸化アルミニウム、マイクロカプセル化された被覆型燐酸アンモニウム、膨張黒鉛を配合した。即ち、上記被覆型燐酸アンモニウムは火熱により不燃性のアンモニアや二酸化炭素等のガスを発生する発泡剤として機能するものである。また、上記膨張黒鉛は炭火層形成物質として機能し、上記被覆型リン酸アンモニウムは炭化層形成触媒として機能する。なお、当該被覆型リン酸アンモニウムはさらに不燃ガス発泡剤としても機能する。また、上記水酸化アルミニウムは増量材でもある。
【００１９】
また、石灰質を含んだ粉体成分にはホワイトセメントを使用し、骨材には珪石粉と硅砂とを使用した。
【００２０】
なお、ホワイトセメント、珪石粉、硅砂、水酸化アルミニウム、被覆型リン酸アンモニウム、膨張黒鉛とからなる固形成分は、下記の表１に示すような重量比で配合した。即ち、ホワイトセメント４０％、珪石粉３５％、硅砂１０％、水酸化アルミニウム１５％、被覆型リン酸アンモニウム５％、膨張黒鉛２％である。
【００２１】
そして、上記組成比でなる固形成分と上記弾性アクリル樹脂（水性エマルジョン樹脂）でなる液体成分とを４：１の重量比で混合攪拌して外装用塗布材を形成した。この混合攪拌に際して、粘性の調整は水で行った。
【００２２】
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【００２３】
そして、上記の様にして作製した本実施形態の外装用塗布材にあっては、その塗布に際して、コテ、ローラ、吹き付けのいずれ作業で行っても、塗布むら等の支障を生じることなく良好に塗布することができた。また、乾燥後の塗膜の外観も、流れや割れ、凹凸の差異等が少なく非常に良好であり、各種試験においても良好な結果を示した。
【００２４】
即ち、JIS A 6916−1995 6.8による軟度変化試験においては、−２０〜２０％の範囲内という品質基準に対し、１２．０％を確保して基準を満たしていた。
【００２５】
JIS K 5400−1990 4.9による可使時間の試験においても、２０℃、６５％ＲＨで１時間以上という品質基準に対し、１．５時間を確保して基準を満たしていた。
【００２６】
JIS K 5400−1990 6.5による硬化乾燥時間試験においても、２０℃、６５％ＲＨで８時間以内という品質基準に対し、６時間を確保して基準を満たしていた。
【００２７】
JIS A 6916−2000 7.8による耐ひび割れ性試験においても、塗膜厚２ｍｍでひび割れを生じないことという品質基準に対し、全く異常は生じなかった。
【００２８】
JIS A 6916−2000 7.10による耐衝撃性試験も、ひび割れ及びはがれがないことという品質基準に対し、全くひび割れは生ずることがなく異常はなかった。
【００２９】
JIS A 6916−2000 7.13によるモルタル下地への付着強さ試験も、標準養生で0.7Ｎ/mm２以上{7.1kgf/cm２以上}という品質基準に対し、1.５Ｎ/mm２{18.6kgf/cm2}を確保しており、基準を満たしている。また、低温養生においても、0.5Ｎ/mm２以上{5.1kgf/cm2以上}という品質基準に対し、1.６Ｎ/mm２{18.6kgf/cm2}を確保しており、基準を満たしている。
【００３０】
JIS A 6916−2000 7.14による吸水量試験も、2.0ｇ以下という品質基準に対し、0.３gを確保しており、基準を満たしている。
【００３１】
JIS K 5400−1990 8.19による耐水性試験も、水中に１０００時間浸漬して塗膜に以上が認められないことという品質基準に対し、異常は全く認められなかった。
【００３２】
JIS A 6909によるサンシャインウエザオメーターの１,０００時間照射という促進耐候性試験においても、著しい変色、ひび割れ、ピンホール、浮き、剥がれが認められないことという品質基準に対し、全く異常は認められなかった。
【００３３】
また、直径１０ｍｍ芯棒を使用した耐屈曲性の社内試験法においても、３０度折り曲げてもひび割れおよび剥がれがないことと定めた品質基準に対し、全くひび割れは生ずることがなく異常は認められなかった。
【００３４】
耐火性に付いても、1.0 kg/ｍ２塗布して３日間の標準状態での養生後、ガスバーナー（600〜700℃）を当て、発煙・発火状態を観察するという社内試験を行ったが、発煙までの時間が３０秒以上で発煙後に更にバーナーを当てても発火がみられないことと定めた品質基準に対し、これを満足して異常は全く認められなかった。
【００３５】
即ち、以上の各種の試験結果から明白なように、本実施形態の外装用塗布材は、耐火性と耐水性とを兼ね備えるだけでなく、弾性特性に優れて耐ひび割れ性や耐屈曲性及び耐衝撃性が高く、高強度で高耐久性に富んでいることが判る。
【００３６】
従って、本実施形態の外装用塗布材は、建築物や建造物の屋根や外壁等の外装面に施工する被覆材に用いて極めて有用である。
【００３７】
即ち、従来の樹脂モルタルでは、樹脂成分が燃焼してしまうという問題や、塗布厚が薄いと火災時には熱による膨張や変形により亀裂や爆裂を起こし易いという問題があって、火災時における耐火性、難燃性には全く期待をもてるものでは無かったが、本実施形態の外装用塗布材であれば、火災時の熱により亀裂や爆裂が生じてしまうとことを可及的に防止できて、剥離面や亀裂面から火災が入り込んでしまうことを防止できる。しかも、耐水性にも優れており、良好な防水効果も得られる。さらに、引っ張り強度や曲げ強度が高いので、下地材の強度を効果的に補強することができて、当該下地材の変形に対する追従性にも優れる。
【００３８】
よって、木質系ボードや繊維強化樹脂ボード、発泡ポリスチレンボード等の可燃性基材の表面に本実施形態の外装用塗布材を塗布すれば、耐水性、耐火性に富み、かつ軽量で高強度な複合耐火建材を得ることができる。また、既設の建築物や構築物等の建屋の劣化が生じた屋根や外壁に塗布して補修すれば、その耐火性と防水性とを確保しつつ、屋根や外壁の補強も行えるので、屋根材や壁材を取り壊すことなく、そのまま下地層となして残したまま再生補修することもできる。
【００３９】
また、上記実施形態において、固形成分として、さらに耐アルカリ性の繊維チョップを含ませる様にしても良い。当該繊維としては、ガラス繊維やケブラー繊維、ビニロン繊維等を採用し得る。当該繊維チョップの長さは５〜１５mm程度として、配合比は重量パーセントで３〜５％含ませると良い。このような、繊維材を含ませることにより、曲げ強度や引っ張り強度を更に向上させることができる。
【００４０】
また、上記実施形態において、固形成分の増量材として閉鎖型中空セラミックフィラーを含ませる様にしても良い。この閉鎖型中空セラミックフィラーとしては、例えば太平洋セメント株式会社製のイースフィアーズ（Ｅ−ＳＰＨＥＲＥＳ）等が採用できる。この閉鎖型中空セラミックフィラーの配合割合は４０重量％以下とするのが望ましい。即ち、４０重量％を超えると付着性、耐水性、強度が低下し始め、その含有量が多すぎると防火性能も低下する。このため、４０重量％が配合割合のほぼ上限といえる。
【００４１】
そして、このような閉鎖型中空セラミックフィラーを含ませれば、軽量化と断熱性の向上が図れるとともに、硬化の際の収縮を減じて、ひび割れや亀裂の発生の防止をより一層効果的に図れるようになる。