JP2003342517A

JP2003342517A - 建築物、建築材料用不燃塗料

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Publication number: JP2003342517A
Application number: JP2002155122A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Tomita; 豊冨田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2003-12-03

Abstract

(57)【要約】【課題】建築材料の不燃性の向上を容易、かつ安価に
図り得る建築物、建築材料用の不燃塗料およびそれを用
いた防火工法を提供する。【解決手段】この発明の不燃塗料は、シリカ・けい酸
カルシウムを主成分として構成されている。そして、こ
れに少なくとも炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ア
クリル系樹脂、着色材を混入することを特徴としてい
る。さらに、強化材を混入しても良い。この不燃塗料を
用いることによって耐火性を向上させることができる。
また、可燃性の素材についてはその難燃化を図ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばビルやマ
ンション等の建築物、建築材料用の不燃塗料およびそれ
を用いた防火工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、建築物の密集化、大規模化等が急
速に進み、ひとたび火災が起きると重大な事故につなが
りかねない。このため、建築材料は火災防止のために極
力燃えにくい防火材料で構成することが好ましい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、防火材料が
開発され、また、建築物の築造にあたっては、一部、不
燃材、準不燃材、難燃材等の防火材料の使用が建築基準
法等により義務付けられている。

【０００４】このような防火材料の代表例として、せっ
こうボードがあげられる。すなわち、建造物を構築する
場合、せっこうボードを用いたり、あるいは下地基材と
して、その表面を塗料にて化粧仕上げしたものを用いた
り、これを壁、天井、間仕切り用として用いている。

【０００５】火災事故の発生防止、火災伝播性の低減、
延燃による拡大化、大規模化防止等の観点からすると、
このような材料の防火性能を可能な限りより一層高めて
いく努力をすることが好ましい。

【０００６】この発明は上記のことに鑑み提案されたも
ので、その目的とするところは、建築物や、例えばせっ
こうボードのような建築材料の不燃性の向上を容易、か
つ安価に図り得る建築物、建築材料用の不燃塗料および
それを用いた防火工法を提供することにある。

【０００７】また、本発明の不燃塗料を用いることによ
り、可燃材の難燃化、難燃性向上を図ることも目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、シリカ・け
い酸カルシウムを主成分として構成することにより、上
記目的を達成している。

【０００９】また、これに、少なくとも炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、アクリル系樹脂、着色材を混入
することを特徴とする。

【００１０】さらに、強化材を混入し、この強化材とし
ては、セラミックスの粉末またはカーボンナノチューブ
を用いている。

【００１１】また、準不燃材、可燃材、既存の建造物
に、塗布、注入または含浸させる構成としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って本発明の一実
施例を説明する。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例にかかる不燃塗料は、シリ
カ、けい酸カルシウムを主成分とし、これに少なくとも
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アクリル系樹脂等
を含有してなり、さらにこれに酸化チタンのような着色
材を混入して構成されている。

【００１４】各材料の配合例は次の通りである。シリカ５０質量％けい酸カルシウム２０質量％炭酸カルシウム１５質量％炭酸マグネシウム１０質量％アクリル系樹脂５質量％着色材（酸化チタン）固形量０．０６０ｋｇ／ｍ^２以
下

【００１５】シリカの化学組成はＳｉＯ_２で二酸化ケイ
素、無水素ケイ酸とも呼ばれている。このシリカは無機
物であり、不燃性を有するため、全体の配合比率として
ほぼ５０％としている。

【００１６】けい酸カルシウムは、ＣａＯとＳｉＯ_２の
二成分系複合酸化物であり、ＣａＯ：ＳｉＯ_２のモル比
が、３：１，２：１，３：２，１：１の化合物がある。
本発明では、いずれのものも使用可能である。本発明で
ケイ酸カルシウムを用いたのは、やはり無機物で不燃性
を有していることに基づく。

【００１７】炭酸カルシウムの化学組成はＣａＣＯ
_３で、カルサイト型、アラゴナイト型、バテライト型の
３種の構造変態があり、本発明では、いずれのものも使
用可能である。この炭酸カルシウムは大気中で８５０°
Ｃから熱分解して生石火と二酸化炭素になる。燃焼には
酸素が不可欠であり、二酸化炭素は燃焼を阻止する働き
がある。このため、本発明では不燃塗料の含有素材とし
て、炭酸カルシウムを用いている。これにより燃焼雰囲
気の酸素の分圧を低下させ、燃焼性を低下させる作用を
もたせている。

【００１８】炭酸マグネシウムの化学組成はＭｇＣＯ_３
で、加熱されるとＭｇＯになる。この炭酸マグネシウム
は、やはり無機物のため、不燃性を有している。

【００１９】アクリル系樹脂は、アクリル酸、メタクリ
ル酸およびそのエステルを重合した樹脂で、無色透明
性、耐薬品性、耐候性に優れ塗料材として好適である。
熱可塑性塗料はアクリルラッカーとも呼ばれ、他に熱硬
化型もあり、本発明では後者のものが用いられる。

【００２０】酸化チタンの化合物としては、塩基性Ｔｉ
Ｏ，弱塩基性のＴｉ_２Ｏ_３，両性のＴｉＯ_２，酸性のＴ
ｉＯ_３やＴｉｎＯ_２ｎ−１で表される７相の同族列があ
る。本発明ではいずれも使用可能である。酸化チタンの
粉末は白色のため、この酸化チタンを着色材として混入
すると不燃塗料は白色を呈する。この酸化チタンは、紫
外線を防ぐことから、紫外線による劣化をも防止し得る
利点もある。

【００２１】この実施例では、着色材として酸化チタン
を用いたが、例えば顔料のような他の材料であっても良
いことは勿論である。

【００２２】また、上記材料の配合率は上述の例にのみ
限定されるものでなく本発明の効果を著しく損なわない
範囲で調合可能であることは勿論である。

【００２３】さらに、目的と用途等の必要性に応じその
他として、可塑剤、分散剤、増粘材、たれ防止剤、平坦
化剤、防かび剤、紫外線吸収剤、溶剤等を適宜添加して
構成することも可能である。

【００２４】上述のように、本発明の不燃塗料は基本的
に無機物からなり、有機物は少量のため、もとの基材の
防火性能の低下を防止することができる。

【００２５】建築材料として、壁、天井、間切りに石こ
うボートが多く用いられている。建築基準法第２条第９
号に基づくこのせっこうボードに本発明の不燃塗料を塗
布した性能評価は次の通りである。

【００２６】下地材として、図１に示すように、せっこ
うボード１を用い、このせっこうボード１として具体的
に、次のものを用いた。形状：平板表面の形状：平滑厚さ：０．０７ｍｍ〜０．１ｍｍ質量：０．２０ｋｇ／ｍ^２以下

【００２７】また、このせっこうボード１の面に本発明
の一実施例にかかる不燃塗料２を厚さ０．７ｍｍ〜０．
１ｍｍ、質量０．２０ｋｇ／ｍ^２以下、固形量０．１４
ｋｇ／ｍ^２以下で塗布したものを試験体とした。

【００２８】上記の試験体は、塗料に含まれる有機質量
が７ｇ／ｍ^２であり、下地材に使用したせっこうボード
１のボード用原紙を加味した総有機質量が、いわゆる
「防耐火性能試験・評価業務方法書」に規定されている
有機質量の規定値（４００ｇ／ｍ^２以下）を満足するた
め、ガス有害性試験は実施しなかった。

【００２９】上記の試験体について、方法書に基づき発
熱性試験を実施したところ、以下の良好な結果を得るこ
とができた。

【００３０】〔発熱性試験〕（１）加熱開始後２０分間の総発熱量が、８ＭＪ／ｍ^２
以下であった。（２）加熱開始後２０分間、防火上有害な裏面まで貫通
する亀裂及び穴がなかった。（３）加熱開始後２０分間、最高発熱速度が、１０秒以
上継続して２００ｋＷ／ｍ^２を超えなかった。

【００３１】せっこう原料、無機質充填材、繊維補強材
等を配合してなるせっこうボード１のような準不燃材料
は、その厚みを増すことにより防火性能は高くなる。こ
のため、本発明の不燃塗料を適宜の量塗布することで、
極めて簡単に、容易に防火性能を向上させることができ
る。

【００３２】塗布にあったっては、スプレーガン、不燃
塗料容器、エアホース、コンプレッサ等からなるエアス
プレー装置を用い、不燃料を微粒化し、被塗装面に吹き
付けても良い。この場合、飛散による損失、汚れが生じ
るおそれがあるため、ローラーブラシを用いた塗布工法
を平坦面に対して採用しても良く、更には細かな部分に
対しては刷毛を用いて施工しても良い。

【００３３】エアスプレー装置を用いる場合、被塗装面
に対し遠すぎると塗膜が薄くなり、飛散が生じ易いた
め、被塗装面に対し約２０ｃｍ前後の距離から吹き付け
ることが好ましい。

【００３４】被塗装面に対し一回の塗装膜で所望の効果
が得られない場合、数回塗り重ねることにより、塗膜厚
を順次必要量増加させることができ、簡単に防火性能を
向上させることができる。

【００３５】なお、被塗装材としては、せっこうボード
１のみに限られるものでなく、木毛セメント板、その他
の建築材料に適用可能である。

【００３６】また、建造物の施工にあってボード類を使
用して内外装を行う場合、材と材との間に継目が生じ
る。この継目に必要厚が確保されていれば問題ないが、
一般に継目は厚みが薄くなっている。このため、このよ
うな部分に、本発明の不燃塗料を塗布または注入する防
火工法を採用することによって、防火性能を簡単に確保
することができる。

【００３７】また、既在の適宜の建造物に対し、その表
面に塗布することによって防火性能を持たせることがで
きる。

【００３８】図２はその一例であり、例えば家屋の如き
建造物３の軒下４や外装５、屋根表面等に不燃塗料２を
コーティングすることによって、例えばたき火のような
火６に対する防火性能を持たせるか、向上させることが
できる。コーティングは必要とされる部位のみに施すこ
とも可能である。

【００３９】さらには、例えばタンス等の家具、その他
内装等に対しても塗装可能であり、また、カーテン類に
含浸させるなどして可燃材に難燃性を持たせ燃えにくく
することができる。

【００４０】これによって、防火性能が向上し、出火に
対し着火しにくく、また一部着火しても火災伝播性を低
下させることができ、ひいては火災拡大を防止すること
ができる。また、本発明の不燃塗料の主要成分は無機物
のため、発ガス性も良い。

【００４１】また、不燃塗料の他の実施例として、セラ
ミックスの粉末やカーボンナノチューブ等の強化材を目
的に応じ適量混入したものを塗布し、所定厚の塗膜を形
成することによって、基材の防火性能向上に加え、機械
的強度の向上化、耐久性の向上化等を図ることができ
る。

【００４２】すなわち、セラミックスの粉末は耐火性に
優れ、強度もある。また、近年、カーボンナノチューブ
は、例えば気相法、アーク放電法、プラズマ合成法等に
より比較的容易に製造することができるようになってき
ており、製造コストも次第に下がりつつある。

【００４３】このカーボンナノチューブはｎｍ単位で微
細であるにもかかわらず、軽量であって非常に高剛性を
有し、機械的強度に優れている。また、微細で分散性が
良く、界面接着性も良好であるため、不燃塗料への混入
は容易である。また、空気中で７５０°Ｃまで安定して
おり、耐熱性に優れている。

【００４４】したがって、これを混入してなる不燃塗料
を建造物や建築材料等に塗布することにより、特別重量
増加を招くことなく、防火性能に加え、強度の向上、耐
久性向上等を図ることができ、しかもセラミックスと異
なり弾性をも有するため、ひび割れもなく耐振効果も得
ることができる。

【００４５】混入にあたっては、カーボンナノチューブ
は表面が滑らかなため、他の素材との結合性を良くする
のに金属コーティング等の表面処理を行うと好適であ
る。

【００４６】混入するカーボンナノチューブとしては、
現在の製造技術によれば直径０．４〜５００ｎｍのもの
を用いることが好ましいが、これに限定されるものでは
ない。カーボンナノチューブの長さは任意で良く、電子
線照射によって所望の長さに切断することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、請求項１、２記載の本発
明によれば、準不燃材の防火性能を特にさほどのコスト
アップを招くことなく容易に向上させることができる。

【００４８】請求項３、４記載の本発明によれば、防火
性能向上化に加え、強度、耐久性を向上させることがで
きる。

【００４９】請求項５記載によれば、容易、かつ安価に
防火対策を講じることができ、特に請求項３、４の不燃
塗料を用いると地震の多い我が国において耐振材とする
ことができ、好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる不燃塗料を被塗布
材に塗布した状態を示す説明図である。

【図２】既存の建造物に不燃塗料を塗布し防火性を高
めた説明図を示す。

【符号の説明】

１下地材としてのせっこうボード２不燃塗料３建造物４軒下５外装６火

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリカ・けい酸カルシウムを主成分とし
てなることを特徴とする建築物、建築材料用不燃塗料。
【請求項２】請求項１記載のものに、少なくとも炭酸
カルシウム、炭酸マグネシウム、アクリル系樹脂、着色
材を混入してなることを特徴とする建築物、建築材料用
不燃塗料。
【請求項３】請求項１または2記載のものに、強化材
を混入してなることを特徴とする建築物、建築材料用不
燃塗料。
【請求項４】請求項３記載のものにおいて、強化材は
セラミックスの粉末またはカーボンナノチューブからな
ることを特徴とする建築物、建築材料用不燃塗料。
【請求項５】請求項１から４記載のいずれかの不燃塗
料を準不燃材、可燃材、既存の建造物に、塗布、注入ま
たは含浸させることを特徴とする建築物、建築材料の防
火工法。