(57)【要約】【課題】  耐火性能を有する建築資材を提供すること。【解決手段】  鉄、木、布などの基材に、接着剤に少なくとも膨張黒鉛を含有させた耐火剤を担持させた。前記耐火剤として、バーミキュライトをさらに含むこととした。また、前記接着剤は、アクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョン若しくはポリマーセメントモルタルとした。【選択図】    図１
2007113243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄、木、布などの基材に、接着剤に少なくとも膨張黒鉛を含有させた耐火剤を担持させたことを特徴とする建築資材。
【請求項２】
前記耐火剤として、バーミキュライトをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の建築資材。
【請求項３】
前記接着剤は、アクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョン若しくはポリマーセメントモルタルであることを特徴とする請求項１又は２に記載の建築資材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火性を有する建築資材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築資材には耐火性を有するものがあり、かかる建築資材としては、耐熱性に優れるアスベスト（石綿）を使用したものが知られている。かかるアスベストを利用した耐火性を有する建築資材は、例えば、建築物の屋根、壁材、内装材用に適用されている。
【０００３】
しかし、アスベストは人体に極めて有害であることが判明して社会問題となっており、上述した建築物を解体した場合等は、その有害なアスベストが飛散するおそれがある。
【０００４】
そこで、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル樹脂、変性アクリル樹脂から選択された１種以上の合成樹脂及び水を主成分とする組成物で、アスベストの内部浸透処理を行い、次に主成分が合成樹脂、無機質難燃材、無機質充填材及び水からなる表面固化処理剤で、アスベストの表面処理を行うことが提案された（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
かかる工法によれば、石綿を封じ込めることができるとともに、準不燃材としての基準を満たし、かつ火災時などにおいて有毒ガスや多量の煙を発生しない、という効果が生じるとされている。
【特許文献１】特開平６−０４９３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述した従来の処理方法は、あくまでもアスベストを用いることが前提となっており、今後、アスベスト使用が全面的に禁止されたりした場合、上記特許文献１の技術は無駄になるおそれがある。
【０００７】
市場では、アスベストを用いる必要のない、無害でかつ汎用性に富む耐火性、不燃性を有する建築資材が求められている。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決することのできる建築資材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）請求項１記載の本発明に係る建築資材は、鉄、木、布などの基材に、接着剤に少なくとも膨張黒鉛を含有させた耐火剤を担持させたものとしている。
【００１０】
（２）請求項２記載の本発明では、請求項１記載の建築資材において、前記耐火剤として、バーミキュライトをさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
（３）請求項３記載の本発明では、請求項１又は２に記載の建築資材において、前記接着剤は、アクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョン若しくはポリマーセメントモルタルであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、有害なアスベストのような材料を用いることなく容易に耐火性、不燃性を有する建築資材を提供することができる。また、本発明に係る建築資材は、建築物の構造体、さらには外装材、内装材として使用できることから、本建築資材を用いた建築物にあっては、火災などの際に延焼などを防止できて安全性が高く、しかも無害なので建築物を解体しても人体に影響を与えることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本実施形態に係る建築資材は、鉄、木、布などの基材に、接着剤に少なくとも膨張黒鉛を含有させた耐火剤を担持させたものとしている。
【００１４】
すなわち、２００〜３００℃の熱で発泡し、５〜３０倍に膨張して耐火層を形成することが知られている膨張黒鉛を、接着剤に混入して耐火剤を生成し、これを鉄、木、布などの基材に担持させたものであり、アスベストなどと異なり無害である。
【００１５】
また、前記膨張黒鉛に加え、バーミキュライトをさらに含ませた耐火剤を用いることもできる。
【００１６】
バーミキュライトは、雲母の性質を有する天然の層状鉱物であり、これも発泡性を有し、かつ優れた耐火性を有するので、前記膨張黒鉛とともに、耐火性能をより向上させることができる。なお、バーミキュライトに加え、さらに炭酸カルシウムを加えてもよい。
【００１７】
また、上記接着剤としては、アクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョン若しくはポリマーセメントモルタルを好適に用いることができる。
【００１８】
さらに、アクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョン若しくはポリマーセメントモルタル以外にも、例えば、アクリル樹脂エマルジョン、エポキシ樹脂、ＳＢＲなどのエマルジョンなどを用いてもよい。
【００１９】
これらは強力な接着力を有し、かかる接着剤に上記耐火剤を混入して前記各基材に担持させた建築資材は、この建築資材を複数層強固に積層して厚みを増すことも可能である。特に、単位基材が１〜３ｍｍ程度の鉄板や木板の場合、耐火剤の厚みを１ｍｍ程度とすると、単位基材を積層して８〜１２ｍｍ程度までの厚みにすると、不燃材として用いることができる。
【００２０】
さらに、強力な接着力によって、建築資材を面方向に配設していく施工時や、建築資材の端面同士の接着も容易となる。
【００２１】
以上説明した建築資材を用いることにより、有害なアスベストを用いることなく容易に耐火性、不燃性を有する建築物が実現できる。
【００２２】
また、本実施形態に係る建築資材は、建築物の構造体や外装材として使用する他、内装材として使用できる。しかも、基材を布とした場合は、たとえ着火した場合でも、炎が離れると自己消火する難燃性のカーテンやクロスを製造することができる。
【００２３】
すなわち、鉄、木、布などの基材に、接着剤に少なくとも膨張黒鉛を含有させた耐火剤を担持させた建築資材を用いて構築した建築物とするものである。
【００２４】
したがって、本建築資材を用いた建築物にあっては、火災などが発生しても、全焼したり延焼したりすることを防止でき、極めて安全性の高い建築物となる。しかも、本建築資材は前述したように無害なので、当該建築物を後に解体しても有害物質が飛散するなどして人体に影響を与えるおそれもない。
【００２５】
ところで、基材に耐火剤を担持させるというのは、塗布、吹き付け、被覆（コーティング）、含浸などを指す。
【００２６】
例えば、鉄骨の表面を、アクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョン若しくはポリマーセメントモルタルに膨張黒鉛とバーミキュライトを添加した耐火剤により被覆した建築資材を柱や梁などに用い、木材の表面にアクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョン若しくはポリマーセメントモルタルに膨張黒鉛とバーミキュライトを添加した耐火剤を塗布した建築資材を床材や外壁材、あるいは内壁材となし、さらに、布にアクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョン若しくはポリマーセメントモルタルに膨張黒鉛とバーミキュライトを添加した耐火剤を含浸させた建築資材を内張りクロスなどの内装材として用いることにより、きわめて耐火性の高い建築物となすことができる。
【００２７】
さらに、布にアクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョンに膨張黒鉛とバーミキュライトを添加した耐火剤を含浸させた建築資材をカーテンに用いると、火災などに対してより安全性の高い建築物となすことができる。
【００２８】
なお、耐火材には、着色顔料などを添加することができ、所望の色合いを有する建築資材となすことができる。
【００２９】
ところで、接着剤として使用する前記ポリマーセメントモルタルは、カルボキシ変性スチレンブタジエン共重合体、アクリル酸エステル共重合体、及び乳化剤を主成分とし、単独でも接着剤として使用可能なアクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョン中に、酸化珪素、酸化カルシウムを主成分とする主剤を混合して生成したものを用いており、かかる成分からなるポリマーセメントモルタルとすることにより基材表面への固着を容易かつ確実にしている。
【００３０】
また、ポリマーセメントモルタルとしては、上述したようにカルボキシ変性スチレンブタジエン共重合体、アクリル酸エステル共重合体、及び乳化剤を主成分とするもののほか、さらに、スチレン共重合体を主成分として含有する複合ポリマーエマルジョン中に、前記の主剤を混入して生成したものも好適に用いることもできる。
【００３１】
上記各複合ポリマーエマルジョン中に含有される乳化剤としては、脂肪酸ソーダ石鹸が好適に用いられ、かかる脂肪酸ソーダ石鹸は、エマルジョンの安定化に寄与する。
【００３２】
また、主剤中には亜鉛華及びグリシンを混入することができる。すなわち、亜鉛華（Ｚｎ０）は各種重合体に対して架橋反応を起こして、基材と耐火層とを固着する材料としての強度を増大させることができ、また、グリシンは、各種重合体に対して硬化性を付与することができる。
【００３３】
ここで、上記したポリマーセメントモルタルを構成する上記アクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョン、及び主剤の生成手順は以下の通りである。
【００３４】
[アクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョン]
例１：まず、水に脂肪酸ソーダ石鹸を入れて溶解し、次に、カルボキシ変性スチレンブタジエン共重合体ラテックスを徐々に加えて攪拌・混合し、次に、アクリル酸エステル−スチレン共重合体として、メタクリル酸シクロヘキシル−スチレン共重合体ラテックスを徐々に加えて攪拌・混合して各ポリマーの水中分散液とする。
【００３５】
例２：まず、水に脂肪酸ソーダ石鹸を入れて溶解し、次に、カルボキシ変性スチレンブタジエン共重合体ラテックスを徐々に加えて攪拌・混合し、次に、スチレン共重合体ラテックスを徐々に加えて攪拌・混合し、次に、アクリル酸エステル共重合体としてメタクリル酸シクロヘキシル共重合体ラテックスを徐々に加えて攪拌・混合して各ポリマーの水中分散液とする。
【００３６】
なお、上記２例で用いた水は、蒸留水若しくは軟水とすることが好ましい。
【００３７】
[主剤]
まず、珪砂を加熱処理して有機物を取り除き、粒度が５０〜１５０ ミクロンのものを分取し、この珪砂をミキサに投入し、白色セメントを徐々に加えて混合し、さらに、鉄粉（Ｆｅ3Ｏ4）、亜鉛華（ＺｎＯ）、チタン白（ＴｉＯ2）、グリシンの順で加えながら均一になるように混合する。
【００３８】
以下、本実施形態に係る建築資材について、図面を参照しながらより具体的に説明する。図１は本実施形態に係る建築資材を用いて構築した家屋の一部を示す説明図である。
【００３９】
本実施形態に係る建築資材を、図示する家屋に適用したものとして説明する。
【００４０】
図中、１は軽量鉄骨あるいは重量鉄骨からなる主構造体、２は基礎梁、３は根太、４は柱、５は壁部及び天井部の内壁材、６は床材、３０は大引である。また、窓７にはカーテン８を取付けている。
【００４１】
本実施例では、接着剤に少なくとも膨張黒鉛を含有させた耐火剤Ａを、主構造体を構成する断面矩形形状の鉄骨１０の表面にコーティングし、木製の土台２には含浸させる一方、木製の根太３、大引３０、及び柱４はその表面を耐火剤Ａにより被覆している。
【００４２】
また、内壁材５の表面には内張りクロス９が貼着されており、この内張りクロス９の表面には耐火剤Ａが塗布され、布製のカーテン８には耐火剤Ａが含浸されている。８’はカーテン８の繊維束である。
【００４３】
ここで、上記耐火剤Ａの成分構成について説明する。
【００４４】
本実施形態では、耐火剤Ａとして、アクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョン若しくはポリマーセメントモルタルを主成分とした接着剤に、前記膨張黒鉛とバーミキュライトを混入したものを用いている。
【００４５】
すなわち、カルボキシ変性スチレンブタジエン共重合体、アクリル酸エステル共重合体、及び乳化剤を主成分とし、単独でも接着剤として使用可能なアクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョン中に、あるいは、かかるアクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョン中に、酸化珪素、酸化カルシウムを主成分とする主剤を混合して生成したポリマーセメントモルタル中に、前記膨張黒鉛とバーミキュライトを混成している。
【００４６】
かかる耐火剤Ａを生成する場合、先ず、前述した成分構成のポリマーセメントモルタルを用意する。このポリマーセメントモルタル２は、１９０ｇの複合ポリマーエマルジョンを容器に入れ、次に、１Ｋｇの主剤を徐々に加えながら３〜５分間攪拌して生成し、さらに軟水を加えて攪拌して所望する施工粘度を確保している。
【００４７】
また、前記アクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョンの組成は次の通りである。
【００４８】
成分                                              割合（重量％）
カルボキシ変性スチレンブタジエン共重合体                  ３６．０
メタクリル酸シクロヘキシル−スチレン共重合体              ３６．０
脂肪酸ソーダ石けん                                          １．０
水（軟水）                                                ２７．０
また、主剤の組成は次の通りである。
【００４９】
成分                                              割合（重量％）
白色セメント                                              ２７．８
珪砂（ＳｉＯ2）                                           ７１．０
鉄粉（Ｆｅ3Ｏ4）                                           ０．３
亜鉛華（ＺｎＯ）                                            ０．３
チタン白（ＴｉＯ4）                                         ０．３
グリシン他                                                  ０．３
なお、上記白色セメントの成分比は次の通りであった。
【００５０】
成分                                              割合（重量％）
ＣａＯ                                                  ６５．４
ＳｉＯ2    ２３．１
Ｆｅ2Ｏ3        ０．２
ｉｇｌｏｓｓ                                   ２．７
ｉｎｓｏｌ                                                  ０．２
Ａｌ2Ｏ3                                                     ４．３
ＭｇＯ                                                      ０．６
ＳＯ3                                                        ２．８
その他                                                   ０．７
耐火剤Ａは、上記アクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョンやポリマーセメントモルタルに対して、重量比で５〜２０％の範囲となるように、膨張黒鉛とバーミキュライトとの混合物を混入して生成するとよい。
【００５１】
このようにして得られた耐火剤Ａを、対象となる主構造体１（鉄）や、土台２、根太３、柱４、床材６、大引３０（木）５や内壁材５に貼着された内張りクロス９、カーテン８（布）に担持させる。主構造体１の鉄骨１０にはコーティング、土台２、根太３、柱４、床材６、大引３０などの木材には含浸、あるいは表面塗布、吹き付け、コーティングなど、さらに内張りクロス９やカーテン８などの布材には含浸、吹き付けなどの担持方法が考えられる。
【００５２】
なお、上記鉄骨１０をなす鉄材や、土台２、根太３、大引３０をなす木材や、内張りクロス９、カーテン８をなす布などが基材となるが、各基材に対する耐火剤Ａの担持方法としては、当然ながら一方法に限定されるものではなく、塗布、吹き付け、被覆（コーティング）、含浸の中から適宜選択して構わない。
【００５３】
また、本実施形態に係るカーテン８は、接着剤Ａ中に着色顔料を適量混入して所望の色に着色したものとしている。
【００５４】
また、本実施形態では、上記床材６を、例えば合板からなる単位基材６１を複数層強固に積層して所定厚みを有するものとしている。かかる所定厚みを有する床材６は不燃材となり、火災などで焼失するおそれがない。
【００５５】
なお、不燃材として用いることのできる床材６は、単位基材６１が１〜３ｍｍ程度の板材であれば、耐火剤Ａの厚みを１ｍｍ程度として、１０ｍｍ程度の厚みとすればよい。
【００５６】
このように、単位基材６１を複数枚積層して不燃材となすのは、積層する分だけ耐火剤Ａの厚みが増すことによるものであり、単位基材６１の積層数を減らして、各単位基材６１に担持させた（この場合は塗布、コーティングなど）耐火剤Ａの厚み自体を増すことで不燃化することもできる。なお、当然ではあるが、単位基材６１としては鉄板や布であってもよい。
【００５７】
また、特に本実施形態では、最上層と最下層とに位置する単位基材６１についても表裏面それぞれに耐火剤Ａを担持させている。したがって、火の元が室内にあっても、あるいは床下にあったとしても耐火力によって火災による甚大な被害を未然に防止することができる。
【００５８】
ところで、本実施形態では、接着剤としてポリマーセメントモルタルを用いたが、主剤となるモルタル成分を取り除いたアクリル酸エステル系複合ポリマーエマルジョンを接着剤として使用してもよい。これらは優れた接着性能を有し、鉄板や木板や布などをからなる基材に強固に接着するとともに、この接着剤を介して複数の基材を積層して固化することもできる。したがって、かかる接着剤中に膨張黒鉛やバーミキュライトが混入された耐火剤Ａは、容易に剥離したりすることがないので、建築資材として恒久的に耐火性能を発揮することができる。
【００５９】
また、耐火剤Ａを生成するに際し、バーミキュライトは必須ではなく、特にこれを含まなくてもよい。また、さらに選択的に炭酸カルシウムを含有させることもできる。
【００６０】
以上、本実施形態では、鉄、木、布などの基材に、接着剤に少なくとも膨張黒鉛を含有させた耐火剤Ａを担持させた建築資材を用いて構築した家屋としたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、住居となる家屋に代えて、オフィスビルやその他商業ビル、あるいは工場、事務所などにも本発明に係る建築資材を好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態に係る建築資材を用いた家屋の説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
Ａ  耐火剤
１  主構造体
２  基礎梁
３  根太
４  柱
５  内壁材
６  床材
７  窓
８  カーテン
１０  鉄骨
３０  大引
６１  単位基材
【図１】
2007113243.tif 000003