(57)【要約】【課題】吹付けた後のかさ比重が小さく、且つ一度に厚く吹付けても垂れを生じない不燃性吹付け材を提供すること、更に、断熱性能及び吸音材としての性能も持ち合わせる前記不燃性吹付け材を提供すること。【解決手段】本発明は、以下の（１）〜（３）で表す不燃性吹付け材である。（１）結合成分、軽量骨材、気泡剤及び発泡剤を含む不燃性吹付け材。（２）発泡剤が、発泡時期の異なる２種以上の発泡剤からなることを特徴とする前記（１）の不燃性吹付け材。（３）水を除いた不燃性吹付け材１００重量部に対し、結合成分として２０〜７０重量部のセメントと固形分換算で０．１〜４．５重量部の樹脂結合材、軽量骨材１０〜６０重量部、起泡剤０．１〜１重量部、発泡剤０．１〜１重量部、繊維０．５〜５重量部、粘度調整剤０．１〜１．５重量部を含む不燃性吹付け材。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
結合成分、軽量骨材、気泡剤及び発泡剤を含む不燃性吹付け材。
【請求項２】
発泡剤が、発泡時期の異なる２種以上の発泡剤からなることを特徴とする請求項１記載の不燃性吹付け材。
【請求項３】
水を除いた不燃性吹付け材１００重量部に対し、結合成分として２０〜７０重量部のセメントと固形分換算で０．１〜４．５重量部の樹脂結合材、軽量骨材１０〜６０重量部、起泡剤０．１〜１重量部、発泡剤０．１〜１重量部、繊維０．５〜５重量部、粘度調整剤０．１〜１．５重量部を含む不燃性吹付け材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、構造物の壁面や天井面等に施工される不燃性吹付け材に係り、特に、断熱性能及び防音性能を有する不燃性吹付け材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、構造物の壁面や天井面等に施工される断熱性を有する不燃性吹付け材として、セメントと軽量骨材を含む不燃性吹付け材がある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。また、セメントと軽量骨材に更に起泡剤を含むことにより気泡モルタルにする不燃性吹付け材が、提案されている（例えば、特許文献３参照。）。しかし、これらの不燃性吹付け材は、吹付けた後の不燃性吹付け材のかさ比重が大きいために、５０ｍｍ以上の吹付け厚さになるように一度に吹付けると垂れを生じてしまうので、５０ｍｍ以上の吹付け厚さになるように一度に吹付けることができない。５０ｍｍ以上の吹付け厚さが要求される場合は、二層以上に重ねて吹付けて厚みを出さねばならず、多大な手間と時間がかかると共に、層間剥離を起こし易く一体化し難いという問題があった。特に、建築基準法第２条第９号で云う不燃性能を有する従来の不燃性吹付け材では、一度に吹付けられる厚さは、せいぜい１０ｍｍ程度であった。また、起泡剤により気泡モルタルとした不燃性吹付け材でも、モルタルポンプ等による圧送や吹付けノズルにおいて使用される圧縮空気により、相当量の気泡が消失するため吹付け後の不燃性吹付け材のかさ比重が増大し、５０ｍｍ以上の吹付け厚さになるように一度に吹付けることができない。また、吸音材としての性能も持ち合わせる不燃性吹付け材は、知られていない。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３１９９４２号公報
【特許文献２】
特開平４−３４２９８号公報
【特許文献３】
特開平７−４８１８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、吹付けた後のかさ比重が小さく、且つ一度に例えば５０ｍｍ以上の吹付け厚さになるように厚く吹付けても垂れを生じない不燃性吹付け材を提供すること、更に、断熱性能を有し、且つ吸音材としての性能も持ち合わせる前記不燃性吹付け材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、以下の（１）〜（３）で表す不燃性吹付け材である。
（１）結合成分、軽量骨材、気泡剤及び発泡剤を含む不燃性吹付け材。（２）発泡剤が、発泡時期の異なる２種以上の発泡剤からなることを特徴とする前記（１）の不燃性吹付け材。（３）水を除いた不燃性吹付け材１００重量部に対し、結合成分として２０〜７０重量部のセメントと固形分換算で０．１〜４．５重量部の樹脂結合材、軽量骨材１０〜６０重量部、起泡剤０．１〜１重量部、発泡剤０．１〜１重量部、繊維０．５〜５重量部、粘度調整剤０．１〜１．５重量部を含む不燃性吹付け材。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明でいう不燃性とは、建築基準法第２条第９号で云う不燃性能のことを云う。
【０００７】
本発明の不燃性吹付け材に必須に含有される結合成分とは、少なくともセメントを含むもので、更に結合・接着能を有する樹脂（以下、樹脂結合材と称す。）を含むものでも良い。本発明で用いるセメントは、水硬性セメントであれば特に何れのものでも用いることができ、例えば、ポルトランドセメント、混合セメント、アルミナセメント、石膏等が挙げられ、これらを併用しても良い。また、本発明で用いる樹脂結合材は、天然ゴム，スチレン・ブタジエン共重合体，クロロプレンゴム，アクリロニトリル・ブタジエン共重合体及びメチルメタクリレート・ブタジエン共重合体等のゴムラテックス、ポリプロピレン，ポリクロロピレン，ポリ酢酸ビニル，ポリアクリル酸エステル，スチレン・アクリル共重合体，酢酸ビニル・アクリル共重合体，エチレン・酢酸ビニル共重合体，エチレン・酢酸ビニル・塩化ビニル共重合体，酢酸ビニルビニルバーサテート共重合体，不飽和ポリエステル樹脂，ポリウレタン樹脂，アルキド樹脂及びエポキシ樹脂等の合成樹脂のエマルション、アスファルト，ゴムアスファルト等の瀝青質等の樹脂エマルションが挙げられ、これらの２種以上を混合して用いることもできる。また、粉末状にした再乳化型粉末樹脂であってもよい。結合成分の量は、水を除いた不燃性吹付け材１００重量部に対し、２０〜７５重量部とすることが好ましく、セメント２０〜７０重量部且つ固形分換算で樹脂結合材０．１〜４．５重量部であると、硬化後の不燃性吹付け材の強度が高く、硬化後の不燃性吹付け材にひび割れが発生し難いので、更に好ましい。
【０００８】
本発明の不燃性吹付け材に必須に含有される軽量骨材は、無機質軽量骨材や有機質軽量骨材の何れでも良く、併用することもできる。無機質軽量骨材は、例えば天然鉱物の発泡又は膨張した物質である膨張バーミキュライト，パーライト，膨張頁岩，軽石，シラスバルーン等の他、シリカゲルを発泡させた物，各種のスラグを造粒して発泡させた物，ガラス屑を造粒して発泡させた物，粘土粉体を造粒して発泡させた物等のような人工軽量骨材が使用できる。これらの内、膨張又は発泡した物質が結晶的にみてさほどガラス化が進んでいないもので且つかさ比重の小さいものが好ましく、例えば膨張バーミキュライト，パーライト，軽石，シラスバルーンが良い。有機質軽量骨材は、合成樹脂又はゴム等のかさ比重２以下である固形の有機質が使用でき、その例としてはポリスチレン，ポリエチレン，ポリエチレン−酢酸ビニル共重合物，ポリプロピレン，ポリウレタン，ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン，天然ゴム，合成ゴム等がある。また、これらのうち、ポリスチレン，ポリエチレン，ポリエチレン−酢酸ビニル共重合物，ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂が、加熱された時の硬化体の温度上昇を抑制するので好ましい。その形状は、粒状物、発泡体などが使用できる。尚、発泡体でなくとも、かさ比重が２以下の固形物であれば使用可能であり、例えば繊維状や不織布状の有機質も使用できる。軽量骨材の量は、水を除いた不燃性吹付け材１００重量部に対し、１０〜６０重量部とすることが好ましい。１０重量部未満であると不燃性吹付け材の硬化体の強度が小さいので好ましくなく、６０重量部を超えると圧送ホース等の圧送経路内で材料分離を起こし易く、圧送経路内で材料が閉塞することがあるので好ましくない。
【０００９】
本発明の不燃性吹付け材に必須に含有される起泡剤とは、界面活性作用を有し、攪拌等の物理的作用により水を加えて練り混ぜた不燃性吹付け材中に安定な気泡を多量に混入するための混和剤で、例えば、ポリオキシエチレン系界面活性剤等のノニオン系合成界面活性剤、アルキルスルホン酸系界面活性剤等のアニオン系合成界面活性剤、ロジンセッケン等の樹脂セッケン系起泡剤、加水分解タンパク系起泡剤等が挙げられる。また、市販のセメント用起泡剤及びＡＥ剤も、本発明で云う起泡剤として用いることができる。これらの起泡剤の多くは液体であるが、多孔質の鉱物に吸着させることで、粉末状にして用いることもできる。また、液体で用いる場合は、水にこれらの起泡剤を希釈して用いると、計量誤差が小さくなるので好ましい。
【００１０】
本発明の不燃性吹付け材に必須に含有される発泡剤とは、不燃性吹付け材中の物質と反応し気体を発生することにより不燃性吹付け材の体積を膨張させる物質をであれば特に限定されず、例えば、アゾ化合物、スルフォニルヒドラジド、イソシアネート化合物、金属アルミニウム等が挙げられ、発泡時期を自在に調整し易いことから金属アルミニウム粉末が好ましい。金属アルミニウム粉末は、粉末度、表面を被覆している成分の種類や量により、発泡時期を自在に調整することが容易である。金属アルミニウム粉末を細かくすることで発泡時期が早まり、金属アルミニウム粉末の表面を例えば水溶性高分子やオレイン酸等で被覆することで発泡時期が遅くなる。本発明で使用する発泡剤が、発泡時期の異なる２種以上の発泡剤からなる発泡剤であると、不燃性吹付け材を練り混ぜてから吹付けまでの時間を長くした場合においても、垂れが生じ難いので好ましい。
【００１１】
本発明の不燃性吹付け材は、前記起泡剤と前記発泡剤を必須に含有する。起泡剤のみでは、モルタルポンプ等による圧送や吹付けノズルにおいて使用される圧縮空気により、相当量の気泡が消失して吹付け後の不燃性吹付け材のかさ比重が増大し、５０ｍｍ以上の吹付け厚さになるように一度に吹付けることができない。圧送等により消失する容量の気泡を圧送前の不燃性吹付け材に多く混入するように起泡剤の配合量を増やすと、作業効率が低下するばかりでなく、場合によっては圧送して吹付けることができなくなることもあるので好ましくない。また、発泡剤のみでは、吹付けを行う時点の不燃性吹付け材のかさ比重が大きいため、硬化後の吹付け厚さが５０ｍｍ以上になるように吹付けると垂れを生じるので、硬化後の吹付け厚さが５０ｍｍ以上になるように吹付けることができない。その上、発泡剤による発泡機構が化学反応によるものであるために、吹付け時の不燃性吹付け材のかさ比重が小さくなるように発泡剤の配合量を増やすと、使用温度の影響が大きくなり、硬化後の不燃性吹付け材のかさ比重が安定せず、硬化後の強度も小さくなる。起泡剤と発泡剤の量は、水を除いた不燃性吹付け材１００重量部に対し、起泡剤０．１〜１重量部及び発泡剤０．１〜１重量部が好ましい。ここで、起泡剤の量は、水や多孔質鉱物を除いた、ポリオキシエチレン系界面活性剤等の有効成分の量である。
【００１２】
本発明の不燃性吹付け材には、結合成分、軽量骨材、起泡剤及び発泡剤以外に、砕砂，陸砂，川砂，石粉等の軽量骨材以外の細骨材、流動化剤、収縮低減剤、防錆剤、硬化促進剤、遅延剤、膨張材、流動性調整剤、吸熱物質、繊維、防水材、フライアッシュ、スラグ粉末、シリカフューム、保水剤等の各種混和剤（材）を適宜含むものであっても良い。ここで、吸熱物質とは、加熱された時に、熱分解することにより吸熱する物質を云い、水酸化アルミニウム，ギブザイトミネラル，ボーマイト，ジアスポールなどの酸化アルミニウムの水和物や、斜方沸石，ヒューランダイト，モルデナイトなどのゼオライト物質や、アロファン，ハロイサイト，非発泡ひる石などのシリカ−アルミナ物質や、ブルサイト及びアタパルジャイトなどのマグネシア物質や、サテンホワイト，エトリンガイト，及び硼酸などの熱分解する物質が例示される。
【００１３】
本発明で使用する繊維は、ガラス繊維，炭素繊維，炭化ケイ素繊維，マイカ等の無機繊維、ナイロン繊維，ポリエステル繊維，ポリプロピレン繊維，ポリエチレン繊維，ビニロン繊維等の有機繊維、ステンレス鋼繊維，アモルファス合金繊維，鋼繊維等の金属繊維が挙げられる。耐熱性が高いことから、無機繊維又は金属繊維を用いることが好ましい。繊維の量は、水を除いた不燃性吹付け材１００重量部に対し、０．５〜５重量部であることが好ましい。
【００１４】
本発明で使用する流動性調整剤とは、練り混ぜた不燃性吹付け材の流動性を増大又は減少させる作用をもたらすもので、例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロ−ス系、ポリエチレングリコ−ル系、エチレンオキサイド系、ポリアクリルアマイド等のアクリル系、ポリビニルアルコ−ル系、ウェランガム等の微生物醗酵多糖類系等の水溶性高分子の増粘剤、ナフタリン系、メラミン系、ポリカルボン酸系、アミノスルホン酸系等の減水剤等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を組み合わせたものが使用できる。流動性調整剤の量は、水を除いた不燃性吹付け材１００重量部に対し、０．１〜２重量部であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の不燃性吹付け材は、水を除いた不燃性吹付け材１００重量部に対し、結合成分として２０〜７０重量部のセメントと固形分換算で０．１〜４．５重量部の樹脂結合材、軽量骨材１０〜６０重量部、起泡剤０．１〜１重量部、発泡剤０．１〜１重量部、繊維０．５〜５重量部、流動性調整剤０．１〜１．５重量部を含むものからなる。このような成分を含有してなる不燃性吹付け材は、吹付け厚さが５０ｍｍ以上になるように吹付けても垂れを生じず、硬化後のかさ比重が０．６未満となり、断熱性能及び防音性能を有する不燃性吹付け材となる。
【００１６】
本発明の不燃性吹付け材に用いる水は特に限定されないが、例えば水道水、起泡剤等の混和剤中の水分、樹脂エマルション等の樹脂結合材中の水分等を単独で、又は組み合わして用いることができる。水の量は、セメント１００重量部に対し、５０〜２００重量部であることが好ましい。５０重量部より少ないと、練り混ぜた不燃性吹付け材の流動性が悪いので吹付け作業が行い難く、２００重量部より多いと不燃性吹付け材の硬化体の強度が低いので、それぞれ好ましくない。更に、吹付け時の作業性と硬化体の強度を勘案すると、８０〜１８０重量部であることが好ましい。
【００１７】
次に、本発明の不燃性吹付け材の製造方法を説明する。本発明の不燃性吹付け材は主に建築工事現場や土木工事現場で使用されるため、これらの工事現場で各材料を計量することは、作業が煩雑となるので好ましくない。水を含まない材料を予め工場で乾式混合したプレミックス粉体を製造し、工事現場でこのプレミックス粉体に水及び水を含む材料を加え、ミキサにより機械混合する方法が好ましい。ミキサは通常のセメント組成物を練り混ぜる時に用いられるものが使用でき、例えばグラウトミキサ、ハンドミキサ、左官ミキサ、コンクリートミキサ等が挙げられる。起泡剤として多孔質の鉱物に液体の起泡剤を吸着させた粉末状起泡剤を用い、且つ結合材としてセメント又はセメントと再乳化型粉末樹脂を用いた場合は、水以外の材料を予め工場で乾式混合したプレミックス粉体を製造できるので、工事現場ではこのプレミックス粉体に水を加えて混合するだけで本発明の不燃性吹付け材を製造できるので、より好ましい。
【００１８】
本発明の不燃性吹付け材の吹付けは、セメントモルタルや耐火被覆材等を吹付ける方法により、行うことができる。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。表１に示す配合の不燃性吹付け材を製造した。なお、表１中の各成分は、以下に示す材料を使用した。
＜使用材料＞
セメントＡ：太平洋セメント株式会社製普通ポルトランドセメント。
セメントＢ：吉野石膏株式会社製無水石膏（平均粒径１５０μｍ）。
セメントＣ：吉野石膏株式会社製半水石膏（平均粒径３０μｍ）。
樹脂結合材Ａ：日本エヌエスシー株式会社製酢酸ビニル・アクリル樹脂系再乳化型粉末樹脂（商品名「エロッテクス」）。
樹脂結合材Ｂ：ガンツ化成株式会社製アクリル樹脂変性ＳＢＲ系ゴムラテックス（商品名「クロスレン」、固形分５０重量％）。
軽量骨材Ａ：日商岩井ケミカル株式会社製焼成バーミュキライト（商品名「バーミュキライト焼成品（２号品）」）。
軽量骨材Ｂ：発泡性ポリスチレンビーズ発泡成形品をリサイクル回収し粉砕したもの（粒径１〜２ｍｍ、かさ比重０．０３）。
軽量骨材Ｃ：太平洋マテリアル株式会社製パーライト（商品名「太平洋パーライト」）。
起泡剤Ａ：第一工業製薬株式会社製ポリエチレンオキサイド系ノニオン界面活性剤（有効成分２０重量％、水８０重量％）。
起泡剤Ｂ：起泡剤Ａ  １００重量部を、多孔質鉱物であるセピオライト粉末１００重量部に添加混合後、低温で乾燥させ、更に市販の粉砕機により粉砕した粉末。
発泡剤Ａ：東洋アルミニウム株式会社製アルミニウム粉末（商品名「アルペースト」（無処理タイプ））。
発泡剤Ｂ：発泡剤Ａ  １００重量部に８重量部のオレイン酸を添加し、ヘンシェルミキサで混合することで、表面をオレイン酸で被覆したアルミニウム粉末。
流動性調整剤Ａ：信越化学工業株式会社製ヒドロキシプロピルメチルセルロース（商品名「ｈｉメトローズ９０ＳＨ−１５０００」）。
流動性調整剤Ｂ：太平洋セメント株式会社製ポリカルボン酸系粉末高性能ＡＥ減水剤（商品名「コアフローＮＦ−１００」）。
繊維Ａ：日本電気硝子株式会社製ガラス繊維（繊維長３ｍｍ）。
繊維Ｂ：日本電気硝子株式会社製ガラス繊維（繊維長６ｍｍ）。
水：水道水。
シリカフューム：ＳＫＷカナダ社製シリカフューム。
【００２０】
【表１】
2004210585.tif 000002
【００２１】
＜吹付け試験＞
モルタルミキサで各配合の不燃性吹付け材を練り混ぜた。製造した不燃性吹付け材をスネーク式モルタルポンプにより吹付けノズルまで圧送し、別経路より吹付けノズルに送られた圧縮空気（５ｋｇｆ／ｃｍ２）を用いて、垂直に立てたベニヤ板（厚さ１３ｍｍ）に吹付け厚さが５０ｍｍになるように吹付けて、垂れが起こるか否かを確認した。吹付け厚さが５０ｍｍになるように吹付けて垂れが生じなかったものを○、吹付け厚さが５０ｍｍになるように吹付けて垂れが生じたもの又は吹付け厚さが５０ｍｍになる前に垂れが生じたものを×と判断した。
【００２２】
＜かさ比重測定＞
モルタルミキサから製造した不燃性吹付け材を採取し、容積４００ｍｌの容器に詰め、この時の不燃性吹付け材の重量をグラム単位で測定し、不燃性吹付け材の重量（グラム単位の値）を４００で除した値を、圧送前のかさ比重とした。吹付けノズルから吐出した不燃性吹付け材を前記容積４００ｍｌの容器に詰め、同様に、不燃性吹付け材の重量（グラム単位の値）を４００で除した値を求め、吹付け直後のかさ比重とした。また、コンクリートの圧縮強度試験用金属製簡易型枠（内径１００ｍｍ×高さ２００ｍｍ）に吹付けノズルから吐出した不燃性吹付け材を詰め、発泡剤による体積膨張で前記簡易型枠の上部から盛り上がった分の不燃性吹付け材を定木により擦り切った。翌日脱型した後７日間気中養生し、硬化した不燃性吹付け材の体積と重量から比重を求め、硬化後のかさ比重とした。
【００２３】
吹付け試験及びかさ比重測定の試験結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】
2004210585.tif 000003
【００２５】
＜不燃性試験及び熱伝導率試験＞
実施例１の不燃性吹付け材を型枠に吹付けて成形し、１００ｍｍ×２００ｍｍ×５１．５ｍｍの不燃性吹付け材硬化体の板を作製した。この不燃性吹付け材硬化体の板を７日間気中養生した後、１００ｍｍ×２００ｍｍの面の一方に火炎を当て、加熱側の不燃性吹付け材硬化体の板表面の温度が８３０℃になるように加熱して１２時間保持した。この時、熱伝導率を測定したところ、０．１２Ｗ／ｍ・Ｋ（試験体温度５０℃）、０．１１Ｗ／ｍ・Ｋ（試験体温度９６℃）、０．２２Ｗ／ｍ・Ｋ（試験体温度８３０℃）であったので、この不燃性吹付け材硬化体が断熱性能を有していることが確認できた。試験後、幅１ｍｍのクラックが数本入ったが形状は保持していたので、この不燃性吹付け材硬化体が不燃性の被覆材としての性能を有していることが確認できた。
【００２６】
＜吸音率測定試験＞
実施例１の不燃性吹付け材を型枠に吹付けて成形し、２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２０ｍｍの不燃性吹付け材硬化体の板を作製した。この不燃性吹付け材硬化体の板を７日間気中養生した後、ＪＩＳ  Ａ  １４０５に準じた方法で、６３Ｈｚ、１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、及び２０００Ｈｚについて吸音率を測定した。比較として、大建工業株式会社製吸音用壁材（商品名「オトカベＳ−１」）及びフジ化成工業株式会社製断熱・防音パネル（商品名「ＥＭパネル」）も同様に吸音率を測定した。その結果を図１に示す。
【００２７】
吸音率測定試験の結果から、本発明の不燃性吹付け材の硬化体は、市販品の吸音用壁材と略同等の吸音性能を有していることがわかる。したがって、本発明の不燃性吹付け材の硬化体は、吸音材としての性能も持ち合わせる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、吹付けた後のかさ比重が小さく、且つ一度に例えば５０ｍｍ以上の吹付け厚さになるように厚く吹付けても垂れを生じない不燃性吹付け材が得られる。更に、この不燃性吹付け材は、優れた断熱性能及び吸音性能を有するため、断熱用及び／又は吸音用の不燃性吹付け材として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸音率測定試験の試験結果を示すグラフである。
【図１】
2004210585.tif 000004