JPH0260971A - 透湿性を有する難燃性弾性塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は建築物の内外装に使用される透湿性を有する
難燃ゼ［弾性塗料に係わり、詳しくは、難燃性の高分子
樹脂を主体とし、塗膜が透湿性Ｊ３よび難燃性を有しか
つ下地亀裂追従性の有る新規な透湿性・難燃ｆＬの弾性
塗料に係わるものｅある。

（従来の技術） 従来、］ンクリートや−しルタル等の無りａ質素材の下
地亀裂に追従′Ｃきる塗材どしく１よ、防水形複層仕上
塗材（以下、弾性材と呼ぶ）がユｒに用いられている。

この弾性材は無機質素材に発生Ｊるひび割れ（クラック
・亀裂）に追随し、塗膜が伸縮することにより、外部か
らの山水の侵入を防ざ、建物を保護する機能がある。

しかし、この弾性材はド地亀裂に追従し１ｑる性能を発
揮させるため、樹脂量が４０〜７０市１１’ｒ部（以下
、単に部と略記りる）配合され、しかち樹脂成分は可燃
性かつ透湿性に乏しいアクリル酸エステルエマルション
、アクリル酸エステル・スｆレン共重合エマルシｌン等
が使用され、そのｔｐは−・般に透湿性がなく、塗料を
建築物へ塗装した場合、室内で発生した水蒸気が壁の内
部で凝縮し結露して、断熱性能の低下、カビやコケの繁
殖を促進し、さらに塗ｌｌ５ｌ裏面に水分が集中し−で
フクレ、ハガレを発生１°ることがあった。とくに寒冷
地においては凍害となって顕著に表われた。また、その
塗膜は自己燃焼性でＪＩＳＡ１３２１−１９７５　　Ｆ
建築物′の内装材料及び工法の難燃性試験」　（以下、
Ｊ　Ｉ　Ｓ規格ど略記する）の難燃−級には合格せず、
基材同等材料として設定されないケースが多い。このた
め、内装材としては上記事項より施工Ｃき４ｒいのがｌ
ｉ状である。

一方、前記ＪＩＳ規格の難燃−級に合格している材料と
しては、−・般平滑仕上用塗斜（認定材料基月同等第０
００１号）、無機質砂壁状吹角材（認定材１１基材同等
第０００３号）、有ＦｊＭ質砂壁状吹付材（認定材料基
材同等第０００４号）、複合型化粧用仕上材（認定材料
基材同等第０００５号）及び発泡型防火材料、防火薬液
等があるが、これらの塗膜はいずれｂ硬くて下地のひび
割れに追従できないものである。

また、可燃性のアクリル酸エステルエマルション、アク
リル酸エステル・スヂレン共重合エマルシミ】ン等の軟
質樹脂に難燃性を与えるため水酸化アルミニウム等の勤
燃剤を１００−４００部配白した塗材が使用されＣいる
が、その塗膜は伸び率、下地亀裂追従性、耐アルカリＶ
［等の塗膜ゼを能が０（く、しかし燃焼試験で発煙があ
り、難燃−級に合格しないものである。

（発明が解決しようとする課題） そこで、本発明者はコンクリート・等の無機質素材への
塗装に際し、上記した従来欠点を解ｉ１’ｆ　Ｌうる透
湿性を有する新規な難燃性の弾性塗料をωＩ究の結果知
り得て、本発明を達成したｕｔなりも、本発明の目的は
塗膜が弾性を有し、コンクリート等のひび割れの恐れの
ある無償質素材の下地に塗装した際に下地亀裂追従性が
あり、ひび割れを補うことができ、かつ透湿性を有し、
室内の結露やカビ、寒冷地における凍害を防止丈ること
ができ、かつ塗膜が難燃性であって、前記Ｊ［Ｓ規格の
難燃−級に合格する、透湿性を有する難燃性の弾ｆ！ｌ
　？’ｎ上記目的を達成するための第１発明の−ｆ−段
は、難燃性アクリル酸エステルエマルション、塩化ビニ
ル変性率１０〜５０％のエチレン・酢酸ビニル・塩化ビ
ニル共重合エマルション、塩化ビニリデン変性率５〜５
０％の塩化ビニリデン・アクリル酸エステル共重合エマ
ルション、及び塩化ビニリデン変性率５〜５０％の塩化
ごユリ１ン・エチレン・耐酸ビニル共ｍ合エマルション
の群から選択された樹脂エマルションであっ−（、かつ
そのアクリル酸エステル部分または酢酸ビニル部分が末
端ＯＨ２＆をイエするアクリル酸エステルまたはメタク
リル酸１ステルにより、該樹脂エマルシ」ンの樹脂成分
全体に対して５〜５０％変性されていて、かつこの樹脂
分含Ｊｄが３０〜７０％であるｉド合樹脂エマルシ三］
ンよりなりこの一種あるいは複数種が１４〜７０重量部
配合され、無機質の難燃剤が配合されず、かつ塗膜の伸
び率が５０％以上でかつ塗膜の下地亀裂追従性が１ｍｍ
以上である弾性塗料どされる。

第２発明の手段は、難燃性アクリル酸エステルエマルシ
ラン、及び塩化ビニル変性率１０〜５０％のエチレン・
酢酸ビニル・塩化ビニル共重合エマルションの群から選
択された樹脂エマルションであって、かつそのアクリル
酸エステル部分または酢酸ビニル部分が末端０１１１を
有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル
により、該樹脂エマルションの樹脂成分全体に対して５
・−５０％変性されていて、かつこの樹脂分含ａが３０
〜７０％である重合樹脂エマルシ」ンよりなりこの一種
あるいは複数種が１４〜６０部と、無機質の難燃剤が１
〜１４部配合され、塗膜の伸び率が５０％以上でかつ塗
膜の下地亀裂追従性が１　ｍｍ以Ｌｔ’ある弾性塗料と
される。

７＆３発明の手段は、塩化ビニリデン変性率５−・５０
％のエチレン・酢酸ビニル・塩化ビニリデン共重合下マ
ルション、及び塩化ビニリデン変性率５・〜５０％の塩
化ビニリデン・アクリル酸エステル共重合エマルション
の群から選択された樹脂エマルションであって、かつそ
のアクリル酸ニス１ル部分または酢酸ビニル部分が末端
０ト１基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル
酸ニスアルにより、該樹脂エマルションの樹脂成分全体
に対して５〜５０％変性されていて、かつこの樹脂分含
量が３０・〜７０％ｒある重合樹脂エマルションの下地
亀裂追従性が１　ｍｍ以上である塗料どされる。

そして、第７１発明の手段は第１発明の手段、第２発明
の手段、第３発明の手段を用いた塗料に平均粒径０．５
〜５０μｍの樹脂粒子を１〜３０部配合した弾性塗料と
さ゛れる。

第１発明、第２発明、第３発明、第４発明の各弾性塗料
より得られる塗膜は、難燃性でかつ下地のひび割れに追
従できる伸びを有する。

本発明において用いられる高分子樹脂は、スチレンを含
まない難燃性高分子樹脂であり、詳しくは透湿性を有す
る難燃性の高分子樹脂である。この難燃性の高分子樹脂
としては、例えば難燃性アクリル酸エステルエマルショ
ン、塩化ビニル変性率１０□−５０％のエチレン・酢酸
ビニル・塩化ビニル共重合エマルション、塩化ビニリ１
ン変性率５〜５０％の塩化ビニリデン・アクリル酸エス
テル共重合エマルション、及び塩化ビニリデン変性率５
−５０％の塩化ビニリデン・エチレン・酢酸ビニル共重
合エマルシ」ンで、そのアクリル酸エステル部分または
酢酸ビニル部分が末端０１−１　ｕを有するアクリル酸
エステルまたはメタクリル酸エステルにより該樹脂エマ
ルシ」ンの樹脂成分全体に対して５〜５０％変性した重
合エマルシ」ン（塗膜の伸度５０％以上、ガラス転位温
度２０℃以下）が適する。なお、樹脂エマルシ」ンの樹
脂分含量は３０〜７０％、望ましくは４０〜６０％であ
る。

第４発明に発明に用いる樹脂粒子は透湿性能を向上させ
るために混入するもの（”あり、中空、あるいは非中空
あるいは発泡さ「たちのでもＪ：い。

その樹脂組成は、硬質でも、軟質″Ｃ−ｂよい、、樹脂
粒子は塗膜の仕上り性の点から平均粒径が０．５〜５０
μｍのものが最も適しており、粒子径が０．５μｍ未満
の場合におい”Ｃは、入れた場合と入れない場合との透
湿性能の差はほとんどなく効果が認められない。また粒
子径が５０μｍを超えると透湿性能の向上は顕著である
が、粒子が塗膜表面に現われ、仕上りが悪くなり、かつ
伸び、防水性の低下が見られる。

各発明の弾性塗料は透湿性を有する難燃性高分子樹脂を
主体としたクリＡ７−塗料、体質顔料を加えた半透明塗
料、着色顔料を加えた着色塗料となし得る。本名発明の
塗料は成分が水性媒体ににり調整されたエマルション塗
料とされていて、いずれも常温乾燥タイプの仕上げ用の
塗料とされる。

透湿性を右ザる難燃性高分子樹脂の配合用は１４〜７０
部が適し、１４部以下の場合は、１ｑられたＫｌｌ！Ｊ
の柔軟性が劣り、耐アルカリ性、耐候性試験にＪ３いで
黄変等の劣化現象が見られる。７０部以上の場合は得ら
れた塗膜の粘着性が強くなり、塗膜表面が汚れ易く、燃
焼試験において単位面積当りの発煙量及び標準温度曲線
を超える面積が多くなる。エチレン・［ビニル・塩化ビ
ニル共重合エマルションの塩化ビニル変性率は１０〜５
０％が最も適しでおり、変性率１０％以下の場合は、自
己消火性の効果が得られない。また、変性率５０％以上
の場合は塗膜の粘着性が強くなり、塗膜表面が？与れ易
く、下地のアルカリ成分及び紫外線により脱塩酸が生じ
、塗膜が黄変する笠の劣化現象が見られる。

塩化ビニリデン・アクリル酸−［ステル共重合エマルシ
」ン、及び塩化ビニリデン・エチレン・酢酸ビニル共重
合エマルションは、塩化ビニリデン変性率５〜５０％が
最す適（〕でおり、変性率５％以下の場合は自己消火性
の効果が得られず、変性率５０％以上の場合は下地のア
ルカリ成分及び紫外線により脱塩酸が生じ、塗膜が黄変
色する現象が見られる。これら塩化ビニル及び塩化ビニ
リＴンの共重合物は塗膜に自己消火性を与えるために配
合される。

とくに、本発明における樹脂エマルションは末端に○ト
１基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エ
ステルで変性したものを用いる。未Ｅ　Ｏ＋−１基を含
有するアクリル酸のエステルまたはメタクリル酸のエス
テルとしては、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２
−ヒドロ４−シエヂルメタクリレート、ポリエチレング
リ−】−ルモノメタクリレート、２−ヒドロキシプロピ
ルメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタ
クリレート、ポリエチレングリコールポリプロピレング
リコールモノメタクリレート、ポリエヂレングリーＪ−
ルポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート、
グリセロールモノメタクリレート、グリヒ［１−ルジメ
タクリレート、グリセロールメタクリレート・アクリレ
ート、グリセロールメタクリレートアルキレート、２−
ヒドロキシブ１］ピルアクリレ−１〜、ε−カンロラク
トン変性２−ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−メチ
Ｌ１−ルアクリルアミド、などが適し、その変性率は樹
脂全体に対しで５〜５０％が最も適しており、変性率５
％未満の場合は形成塗膜の透湿性に乏しく、変性率５０
％以上の場合は樹脂全体に対して親水性が強くなり、耐
水性が悪くなる。これら末端０ト１基を含有するアクリ
ル酸のエステルまたはメタクリル酸のニスアルは塗膜に
透湿性を与えるために配合される。

前記無機質のガ燃祠は主として水酸化アルミニラ１１あ
るいは水酸化マグネシウムの粉末が用いられる。水酸化
アルミニウムは２００℃、水酸化マグネシウムは３００
　’Ｃて・分解し、多量の水蒸気を放出する。この水蒸
気により塗膜は自己消火性が１ｒ１られ、より難燃性の
塗膜となる。難燃剤は難燃性アクリル酸エスデルエマル
シ５！ンを使用した場合にＧ、＆５〜１４５〜１４部配
自己消火性のあるエチレン・酢酸ビニル・塩化ビニル共
重合エマルション使用の場合には１〜１０部配合でき、
塩化ビニリデン・アクリル酸エステル共重合１マルシ＝
ｌン及び塩化ビニリデン・エチレン・酢酸ビニル共重合
エマルション使用の場合には１〜５０部の範囲内で用い
られる。難燃剤が前記した所定範囲４以−Ｌの場合は塗
膜に柔軟性が少なくなり、下地のひび割れに追従できな
くなる。

各発明の弾性塗料には、必要により体質顔料、着色顔料
、細骨材、繊維を加えることができる。

体質顔料としては炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム
、酸化チタン等を用い得る。前記体質顔料の配合針は５
０部以下量、望ましくは３０〜５０部である。着色顔料
は酸化ブタン、カーボンブラック、クロムバーミリオン
、弁柄、シンカシャレッド、レーキレット、黄土（エロ
ーオーカー）、ハンザエロー、チタン黄、群青、シニア
ンブルー等を配合ｍ約０．５〜３０部の範囲内で用いら
れる。

細骨材は例えば３〜２０部、繊維は例えば１０部程度塗
膜厚を大きくしたい場合等に加えられる。

第１発明、第２発明、第３発明及び第４発明の各弾性塗
料はいずれも塗装作業性が良好なものであり、従来の弾
性塗料と同様にモルタルガン、エアレスによる吹付は塗
装、及び多孔質［１−ラ等によるローラ塗装等の塗装手
段により容易に塗装できる。

塗装は乾燥塗膜で約０．５〜５馴の膜厚とした場合に下
地亀裂追従性がとくに良い。被塗装体はコンクリートや
モルタル等の素材に広く適用ぐきる。

（作　用） 各発明の弾性塗料は、末端ＯＨ基を有するアクリル酸エ
ステルまたはメタクリル酸エステルで変性したエチレン
・酢酸ビニル・塩化ビニル共重合エマルション等の高分
子樹脂エマルションを配合しているので、塗膜は透湿性
であり、かつ下地のひび割れに・追従できる弾性を有す
る３、無ｉ質の難燃剤を配合した場合は塗膜の自己消火
性が高められ、樹脂粒子を配合した場合は透湿性が高め
られる。

（実験例） 次に、本発明の詳細な説明する。

混合機内に第１表に示す各配合成分を実験例毎に順次加
え、充分に撹拌を行ない実験例１〜１７の各塗料を調製
した。

（以下、次頁に続く。） 次いで、実験例１〜１７の１７種類の塗料を用い、無ｍ
質索材の試験板にすみやかに塗装して試蕨体どし各試験
を行／ｊつだ。なお、各試験の対照としては比較例１〜
／Ｉの従来の弾性塗料を用意し、同様に試験板に塗装し
で対照の試験体とし、この対照塗装面と各実験例の塗装
面とを比較した。

試験板の作製は無機質素材に、実験例１〜１７のｑ利及
び比較例１〜４の塗料の一種ずつを１ＴＩｔ当り１４０
０ｇの割合で多孔質ローラーを用いて１回塗りで仕上げ
た。

実験例１〜１７の各試験板及び比較例１〜４の各試験板
は水平に保持して各試験用とした。低温安定性は生塗料
につい（試験した。初期乾燥によるひび割れ抵抗性は塗
装後直ちに試験した。付着強さ、温冷繰返し作用に対す
る抵抗性、透水性、耐衝撃性、耐候性、伸び率、伸び時
の劣化、耐水性、耐アルカリ性、ド地亀裂追従性、単位
面積当りの発煙量、標準温度曲線を越える面積の測定、
透湿度の測定については室内に１４日間放前後試験した
。

なお、各項目の試験はそれぞれ次の方法に準じて行なっ
た。

低温安定性、付着強さ、温冷繰返し作用に対する低抗性
、透水性、耐衝撃性及び耐候性の各試験項目はＪＩＳＡ
−６９１０に従って試験した。

初期乾燥によるひび割れ抵抗性・・・ＪＩＳＡ−６９１
０による。風速３ｍ／秒±１０％に調整した風洞内に試
験板を６時間入れ、表面にひび割れがない場合を合格と
判定した。

伸び率・・・ＪＩＳＡ−６９１０に従った。乾燥塗膜が
１ｍｍＩになるように調整した。試験片をダンベル状２
号形に成形し＋２０℃、−１０℃、水中７目間浸漬侵、
８０±２℃で７日間加熱後の各々について引張り試験機
（試験時の最大荷重がその能力の１５〜８５％の範囲に
なるしのとし、荷重及び伸びの自動記録装置及び一定温
度が一１０±２℃及び２０±２℃に調整できる恒温槽を
備え、引張速度は２００　ｍ＋／ｍｉｎに調節でき、試
験片の標線間距離の８倍引張れるもの）に取付け、約２
００ｒＩｖＲ／１ｎの引張速度で試験片が破断するまで
加工した。

伸び時の劣化・・−ＪＩＳＡ−８９１０による。試験片
の形状をダンベル状１＠形とする。標線開路ｔａ４０ｍ
とした試験片を標線開路１Ｉｌｔ６０ＩｎＩｎになるよ
う伸長し、８０±２℃７日間静置した後、剥離及び反り
、ねじれがなく、主材の破断及びひび割れがない場合を
合格と判定した。

耐水性及び耐アルカリ性・・・ＪＩＳに−５４００に従
った。

下地亀裂追従性・・・７０Ｘ１５０Ｘ５／Ｍのフレキシ
ブルボードに溝切り（深さ２．５５ＩＩＩ＋、幅３．０
ｍ）を行ない、乾燥塗膜で１厘になるように調整し、被
試験面に塗布し、４０±２℃で１２０時間加熱養生した
後、試験片の長手方向の両端を板厚的４ｍのスペーサで
支持して置き、中央部を塗膜を傷つけないよう指で軽く
加圧してフレキシブル板に亀裂を発生させた後、引張試
験機を用い引張り、塗膜に異常が認められた点を終点と
し、下地亀裂追従点とした。

単位面積当りの発煙量・・・ＪｒＳＡ−１３２１による
。３０以下が難燃−級に合格する。

標準温度曲線を超える面積・・・ＪＩＳＡ−１３２１に
よる。

０°Ｃ−ｍ１ｎが難燃−級に合格する。

透湿度・・・ＪＩＳ　７−０２０８による。乾燥塗膜厚
が１間になるように調整して作製した試験片をＪＩＳ　
Ｚ−０２０８に規定された透湿カップに取り付け、湿度
２５℃、湿度９０％の調整した槽内に入れ、２４時間後
に取り出して透湿カップ内の塩化カルシウムに吸収され
た水分を秤量した。その値より単位面積当りの透湿量を
算出した。

第２表の試験結果より明らかなように、本実験例７〜７
７の各塗膜は比較例１〜４の塗膜よりも難燃性、伸び率
、ト地亀裂追従性、透湿性に優れていることがわかる。

比較例１〜４は単位面積当りの発煙量、標準温度曲線を
超える面積においで規格を超え、難燃−級に不合格であ
った。そして、下地のひび割れに対しての１τ地亀裂追
従性、透湿度においても低い数値であった。

本実験例１〜１７の各塗料は、従来塗料である比較例１
〜４の欠点を解消しでいるものである。

（発明の効果） 第１発明、第２発明、第３発明及び第４発明の弾性塗料
は、塗膜を透湿性、１ｊ１燃性かつ弾性にする樹ＩＩ？
エマルションが配合されていることにより、塗装性作業
良好であり、常温で塗膜を形成し、その塗膜は前記ＪＩ
Ｓ規格の難燃−級に合格する難燃性でかつ塗膜の伸び率
が５０％以上で下地亀裂追従性が１　ｉｔｅｍ以上であ
り、下地のひび割れに対して充分に追従できる弾性を有
するものである。

そして、第２発明及び第３発明の弾性塗料は無機質のｎ
燃剤を配合しているので、無機質の難燃剤を配合しない
第１発明の弾性塗料に較べ、より大きい難燃性を有する
。

第４発明の弾性塗料は透湿性を向トする樹脂粒子を配合
しているので、これを配合していない第１発明、第２発
明および第３発明の弾性塗料に較べより大きい透湿性を
有する。

従って、本台発明の弾性塗料は前記ＪＩＳ規格の難燃−
級合格品として扱え、かつ透湿性を兼備しているので商
品価値が高いものである。そして、本台発明の弾性塗料
をコンクリート等の無ｌ！質素材の下地に１装した際は
、塗膜が下地の亀裂に追従できて外部からの雨水の侵入
を防止し得るとともに、高い透湿性により躯体内部の水
分を外部へ放出し結露や寒冷地の凍害を防止し、かつ塗
膜は難燃性であることより火災等に対しても効采を発揮
する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）難燃性アクリル酸エステルエマルシヨン、塩化ビ
   ニル変性率１０〜５０％のエチレン・酢酸ビニル・塩化
   ビニル共重合エマルシヨン、塩化ビニリデン変性率５〜
   ５０％の塩化ビニリデン・アクリル酸エステル共重合エ
   マルシヨン、及び塩化ビニリデン変性率５〜５０％の塩
   化ビニリデン・エチレン・酢酸ビニル共重合エマルショ
   ンの群から選択された樹脂エマルションであつて、かつ
   そのアクリル酸エステル部分または酢酸ビニル部分が末
   端ＯＨ基を有するアクリル酸エステルまたはメタクリル
   酸エステルにより、該樹脂エマルションの樹脂成分全体
   に対して５〜５０％変性されていて、かつこの樹脂分含
   量が３０〜７０％である重合樹脂エマルションよりなり
   この一種あるいは複数種が１４〜７０重量部配合され、
   無機質の難燃剤が配合されず、かつ塗膜の伸び率が５０
   ％以上でかつ塗膜の下地亀裂追従性が１ｍｍ以上である
   ことを特徴とした透湿性を有する難燃性弾性塗料。
2. （２）難燃性アクリル酸エステルエマルション、及び塩
   化ビニル変性率１０〜５０％のエチレン・酢酸ビニル・
   塩化ビニル共重合エマルションの群から選択された樹脂
   エマルションであつて、かつそのアクリル酸エステル部
   分または酢酸ビニル部分が末端ＯＨ基を有するアクリル
   酸エステルまたはメタクリル酸エステルにより、該樹脂
   エマルションの樹脂成分全体に対して５〜５０％変性さ
   れていて、かつこの樹脂分含量が３０〜７０％である重
   合樹脂エマルションよりなりこの一種あるいは複数種が
   １４〜６０重量部と、無機質の難燃剤が１〜１４重量部
   配合され、塗膜の伸び率が５０％以上でかつ塗膜の下地
   亀裂追従性が１ｍｍ以上であることを特徴とした透湿性
   を有する難燃性弾性塗料。
3. （３）塩化ビニリデン変性率５〜５０％のエチレン・酢
   酸ビニル・塩化ビニリデン共重合エマルション、及び塩
   化ビニリデン変性率５〜５０％の塩化ビニリデン・アク
   リル酸エステル共重合エマルションの群から選択された
   樹脂エマルションであって、かつそのアクリル酸エステ
   ル部分または酢酸ビニル部分が末端ＯＨ基を有するアク
   リル酸エステルまたはメタクリル酸エステルにより、該
   樹脂エマルションの樹脂成分全体に対して５〜５０％変
   性されていて、かつこの樹脂分含量が３０〜７０％であ
   る重合樹脂エマルションよりなりこの一種あるいは複数
   が１４〜７０重量部と無機質の難燃剤１〜５０重量部と
   が配合され、塗膜の伸び率が５０％以上でかつ塗膜の下
   地亀裂追従性が１ｍｍ以上であることを特徴とした透湿
   性を有する難燃性弾性塗料。
4. （４）平均粒径０．５〜５０μｍの樹脂粒子が１〜３０
   重量部配合されてなる請求項１または２または３記載の
   透湿性を有する難燃性弾性塗料。