(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂固形分１００重量部に対して、発泡剤１５０〜１１００重量部、炭素供給剤２５〜３００重量部、無機粉末２０〜２００重量部、及び難燃剤５〜１００重量部を含む塗料であって、該樹脂としてスチレンアクリル樹脂を用い、難燃剤としてトリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェート及び／又はこの縮合物を用い、発泡剤として、ポリリン酸アンモニウム塩、メラミン、及び塩素化パラフィンを併用し、樹脂固形分１００重量部に対して、ポリリン酸アンモニウムを１００〜５００重量部、メラミンを２５〜３００重量部、及び塩素化パラフィンを２５〜３００重量部の範囲内で含有することを特徴とする発泡形耐火塗料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建造物の鉄骨やコンクリ−トなどに塗装される耐火塗料に関し、詳しくは、火災発生時の加熱下で均一に発泡層を形成するだけでなく、該発泡層中に良好に炭化層を保持して効果的に断熱し得る発泡形耐火塗料に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】
建造物の鉄骨は、不燃建材であるが、火災発生時の加熱下ではその強度が著しく低下し、建造物全体の倒壊につながる恐れがあるため、従来より、該鉄骨表面を耐火被覆材などによって保護し急激な強度低下を防止してきた。
【０００３】
この耐火被覆材としては、従来、セメント系の無機バインダ−にスラグウ−ル等の軽量骨材を混合し水と混練してペ−スト状とした吹付材が使用されていた。
しかしながら該被覆材では、鉄骨に対し３０ｍｍ以上の厚付けを要するため、工法上制約があるだけでなく、被覆面の凹凸が激しく、鉄骨自体のデザインを活かした美観を要求される部位には不適当であった。
【０００４】
そこで、美観を要求される部位に好適な耐火被覆材として、有機バインダ−に発泡剤や炭素生成材などを混合した発泡性耐火塗料が種々提案されている（例えば、特開昭４９−１３２８２１号、特開平５−８６３１０号公報など）。該塗料による塗膜は、火災時の熱により分解し不燃ガスを発生して発泡し、多孔質の炭化層を形成する。これが断熱層となり鉄骨の温度上昇を抑制するものである。該塗料によれば鉄骨表面に薄膜形成が可能で意匠面で有利である。
【０００５】
しかしながら従来の塗料では、加熱時の発泡形状が不均一であり、この中に占める炭化層の割合が低いために、断熱効果が不十分であったり、さらに、加熱が進むと炭化層の下地との付着性が悪くなり炭化層自体が脱落・崩壊して素地が露出し断熱層としての機能が発揮できないことがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の難燃剤を含有せしめることにより、発泡層中に良好に炭化層を保持して効果的に断熱し得ることを見出だし本発明に到達した。
【０００７】
即ち本発明は、樹脂固形分１００重量部に対して、発泡剤１５０〜１１００重量部、炭素供給剤２５〜３００重量部、無機粉末２０〜２００重量部、及び難燃剤５〜１００重量部を含む塗料であって、該樹脂としてスチレンアクリル樹脂を用い、難燃剤としてトリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェート及び／又はこの縮合物を用いることを特徴とする発泡形耐火塗料を提供するものである。
【０００８】
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００９】
本発明に用いる樹脂は、塗膜形成成分であり、例えば、アクリル樹脂、オレフィンアクリル樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられ、このうちスチレンアクリル樹脂が塗装作業性、顔料分散性等の点から好適である。
【００１０】
本発明に用いる発泡剤としては、例えばジシアンジアミド、アゾジカルボンアミド；メラミン、尿素、グアニジン；ポリリン酸アンモニウムなどのリン酸塩；ポリオ−ル、塩素化パラフィン、炭酸水素カリウム、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、バリウムアゾジカルボキシレ−トなどが挙げられ、これらは１種又は２種以上混合して使用できる。このうちポリリン酸アンモニウムなどのリン酸塩、メラミン、及び塩素化パラフィンを併用するのが発泡倍率と発泡層の強度等のバランスの点から好適である。
【００１１】
該発泡剤の含有量は、上記樹脂固形分１００重量部に対して、１５０〜１１００重量部、好ましくは３００〜８００重量部の範囲内が適当である。特に、樹脂固形分１００重量部に対して、ポリリン酸アンモニウムを１００〜５００重量部、好ましくは２００〜４００重量部、メラミンを２５〜３００重量部、好ましくは５０〜２００重量部、及び塩素化パラフィンを２５〜３００重量部、好ましくは５０〜２００重量部の範囲内で含有させるのが好適である。該ポリリン酸アンモニウムの含有量が１００重量部未満では発泡倍率が低くなり炭化層が形成しにくくなり、一方５００重量部を越えると発泡層の気泡が粗大となり下地との付着性が低下するので望ましくない。またメラミンの含有量が２５重量部未満では発泡層が柔らかく崩壊しやすくなり、一方３００重量部を越えると発泡倍率が低くなるので望ましくない。さらに塩素化パラフィンの含有量が２５重量部未満では発泡倍率が低くなり、一方３００重量部を越えると発泡層の気泡が粗大となり空洞化して崩壊しやすくなるので望ましくない。
【００１２】
炭素供給剤としては、例えば多糖類、多価アルコ−ル、グラファイトなどが使用できるが、モノ、ジ、トリペンタエリスリト−ルなどの多価アルコ−ルが好適である。
【００１３】
該炭素供給剤の含有量は、上記樹脂固形分１００重量部に対して、２５〜３００重量部、好ましくは５０〜２００重量部の範囲内が適当である。該炭素供給剤の含有量が２５重量部未満では発泡倍率が低くなり炭化層が形成しにくくなり、一方３００重量部を越えると発泡層の気泡が粗大となり発泡層自体のタレやワレが生じやすくなるので望ましくない。
【００１４】
無機粉末としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、マイカ、シリカ、クレ−、粘土、ケイ酸塩、炭酸塩などが挙げられ、これらは１種又は２種以上混合して使用できる。
【００１５】
該無機粉末の含有量は、上記樹脂固形分１００重量部に対して、２０〜２００重量部、好ましくは３０〜１５０重量部の範囲内が適当である。該無機粉末の含有量が２０重量部未満では発泡層の気泡が不均一となり下地との付着性が低下し、一方２００重量部を越えると塗装作業性に悪影響を及ぼし塗膜にワレが生じる恐れがあるので望ましくない。
【００１６】
本発明では難燃剤として、融点１５０℃以上、好ましくは１７０〜２５０℃で、臭素含有率が５０重量％以上、好ましくは５０〜８０重量％の含臭素リン酸エステル及び／又はこの縮合物を用いる。該難燃剤の融点が１５０℃未満では、前記発泡剤より早く分解してしまうため、発泡層中に炭化層の形成に効果が得られず、また臭素含有率が５０重量％未満でも、炭化層の形成に効果が得られないので好ましくない。
【００１７】
該含臭素リン酸エステルとしては、例えば炭素数５以上の分岐アルキル基を有するトリス（トリブロモアルキル）ホスフェ−ト及びこれらの縮合物等が挙げられ、このうちトリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェ−ト及び／又はこの縮合物が好適である。
【００１８】
該難燃剤の含有量は、樹脂固形分１００重量部に対して、５〜１００重量部、好ましくは２０〜８０重量部の範囲内が適当である。該難燃剤の含有量が５重量部未満では、炭化層の形成に効果が得られず、一方１００重量部を越えると経時で塗膜にワレが生じる恐れがあるので望ましくない。
【００１９】
本発明塗料には、上記成分以外にさらに必要に応じて、劣化防止剤、着色剤、分散剤、有機溶剤や水などの通常の塗料用添加剤を配合してもよい。
【００２０】
本発明塗料は、ハケ、スプレ−など通常の塗装方法により、鉄骨、コンクリ−トなどの各種基材に塗布することができる。
【００２１】
特に鉄骨に対しては、ブラスト処理などで除錆後、ショッププライマ−や下塗り塗料により下塗り塗装した上に本発明塗料を塗装するのが望ましい。形成される耐火塗膜面には、さらに必要に応じて中塗り塗装、上塗り塗装を順次行うことができる。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
【００２３】
実施例及び比較例
表１に示す配合量で各配合成分を混合し、各発泡形耐火塗料を作成した。表中の（＊１）〜（＊７）は下記の通りである。
【００２４】
（＊１）樹脂：「プリオライト」、グッドイヤ−社製、スチレンアクリル樹脂、固形分１００％
（＊２）トリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェ−ト：融点約１８１℃、臭素含有率７０重量％
（＊３）テトラブロモフタレ−トエステル：液体、臭素含有率４５重量％
（＊４）テトラブロモビスフェノ−ルＡ：融点約１８０℃、臭素含有率５９重量％（＊５）ドデカンブロモジフェニ−ルオキサイド：融点約３００℃、臭素含有率８３重量％
（＊６）トリス（ジブロモプロピル）ホスフェ−ト：液体、臭素含有率６９重量％
（＊７）希釈剤：ミネラルスピリットとキシレンの混合物
性能試験
グリットブラスト処理した３００×３００×３．２ｍｍの鋼板を基材とし、この上に上記で得た各発泡形耐火塗料をスプレ−塗装により乾燥膜厚で約２ｍｍの膜厚になるように塗装し、約２週間養生して各試験塗板を作成した。
【００２５】
得られた試験塗板を電気炉に設置し、ＪＩＳ−Ａ−１３０４に示される標準加熱曲線に沿うように経過時間に対し所定温度に加熱する耐火試験に供した。１時間後、加熱温度９２５℃に到達した時点で試験を終了し、試験塗板の耐火塗膜の発泡状態を下記項目について観察し夫々評価した。評価結果を表１に示す。
【００２６】
（発泡層の均一性）
○：全面が均一に発泡し良好
△：一部に不均一な部分があり、やや不良
×：全面が不均一で不良
（発泡層の垂れ割れ）
○：全く垂れ割れがなく良好
△：一部垂れ割れがあり、やや不良
×：全面に垂れ割れがあり不良
（発泡層の空洞）
発泡層を切り取り、その断面を観察した。
【００２７】
○：全く空洞がなく良好
△：小さな空洞がみられ、やや不良
×：大きな空洞がみられ不良
（発泡倍率）
塗装膜厚に対する発泡層の厚みから発泡倍率を調べた。
【００２８】
○：３５倍以上
△：２５倍以上〜３５倍未満
×：２５倍未満
このうち発泡層に占める炭化層の割合を調べた。
【００２９】
○：８０％以上
△：５０〜８０％
×：５０％未満
（発泡層の強度）
発泡層を上から指で押して圧迫し、その硬さや靭性を調べた。
【００３０】
○：硬さがあり簡単には壊れず、良好
△：硬さ、靭性ともやや不良
×：もろくてすぐに壊れ、不良
（基材との付着性）
発泡層を切り取る際に基材との付着性を調べた。
【００３１】
○：良好
△：基材と付着はしているが、簡単に剥離できる
×：空洞があるため基材と付着していないところがある
【００３２】
【発明の効果】
本発明の発泡形耐火塗料は、特定の難燃剤を含有することにより、該難燃剤が炭素供給剤の脱水〜炭化を促進するとともに塗膜表面に浮き酸素の遮断及び発泡剤の分解から発生するアンモニアや塩素ガスなどの不燃ガスの揮散を抑制するため、発泡層中に良好に炭化層を保持して効果的に断熱でき優れた耐火性能が得られるものである。
【００３３】
【表１】
0004569936.tif 000002