JPS61120872A

JPS61120872A - 難燃性塗料組成物

Info

Publication number: JPS61120872A
Application number: JP24302084A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Hayashi; 宏明林; Osami Uegakito; 上垣外　修己; Ryusuke Tsuji; 龍介辻; Koji Sakano; 幸次坂野
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1984-11-17
Filing date: 1984-11-17
Publication date: 1986-06-07

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〕本発明は、難燃性を有する塗料組成物に関し。

更に詳しくは、水性エマルジョン樹脂と水ガラスと山皮
とを主成分として成る難燃性塗料組成物に関するもので
ある。

〔従来の技術および問題点〕

従来より水ガラスは不燃性材料として広く利用されてお
り１例えば、被覆材として、この水ガラスに無機質また
は有機質の硬化剤を添加し、硬化させたものが開発され
ていた。

しかし、この様に硬化剤を用いて硬化させた被覆材は、
可視性がないために少々の曲げや衝撃によってひび１劃
れ等が発生してしまい、実用的な被覆材とはなり難いな
どの問題点を有していた。

これら従来の問題点を解決する方法として、水　“ガラ
スとエマルジョン樹脂とから成る被覆材が提案されてい
る。その１つに、水ガラスと鉱化剤からなる組成物中に
ジアクリルフタレート乳化ｆｆｉ舎物を混介せしめたも
のがある（特公昭５１−４１８８５号公報）。また、水
ガラスとポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステルまた
はゴムラテックス等とからなるものがある。

しかしながら、これら組成物は、基本的に水ガラスと合
成樹脂とから成るので相溶性に乏しく。

水ガラスと樹脂が相分離し易く、また・硬化後も水に溶
は易く（耐水性が悪い）、更には水ガラスとエマルジョ
ン樹脂との組合せでは該混合物の揺変性が乏しく塗装す
る場合の作業性が悪いという問題があった。

そこで１本発明者等は、これら従来の問題点を１ＩＩ７
Ｉ８決すべく鋭意研究し、各種の系統的実験の結果。

本発明を成すに至ったものである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、塗布作業性がよく乾燥後の塗膜が優れ
た耐火性および可焼性を有する難燃性塗料組成物を提供
するにある。

〔発明の構成〕本発明の難燃性塗料組成物は、水性エマルジョン樹脂と
水ガラスと山皮とを主成分として含有して成ることを特
徴とするものである。

以下・本発明の構成をより詳細に説明する。

本発明における水性エマルジョン樹脂は・従来の水性エ
マルジョン樹脂に用いられている樹脂として使用されて
いるもので、膜状に形成され易く。

しかも山皮とよく混合し、適度に分散し得るものであれ
ばよく、その使用目的や条件等を考慮して適当なものを
選択する。

具体的に例示すれば、カルボキン変性スチレンブタジェ
ン、スチレンブタジェン、アクリロニトリフレブタジェ
ン。酢酸ビニルエチレンコポリマ。

ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニルプロピオン酸ビニルコポリ
マ、酢酸ビニ）Ｖ塩化ビニルコポリマ、酢酸ビニルアク
リレートコポリマ、アクリル酸エステル等のエマルジョ
ン樹脂があり、これらを用いるのが望ましいっまた。この水性エマルジョン樹脂は、塗装膜の　′結合
剤であるが、可燃物であるので、必要最小限の使用が好
ましい。従って、この水性エマルジョン樹脂の含有量は
、山皮１００重量部に対して固Ｊｌ”２分で５０〜２０
０重量部であることが好ましい。

これは、核樹脂の含有量が２００重量部を越えると・可
焼性と一式着性は向上するが耐火性・難燃性が低下し、
゛まだ、５０重量部未満である場合、難燃性は向上する
が１．結合剤としての機能が低下し塗装膜の可焼性が悪
くなるからである。

次に・水ガラスは・アルカリ金属珪酸塩の水溶液であり
、一般式Ｍ２０・ＸＸＳ１０７（はアルカリ金属または
アンモニウム、Ｘば１．０〜４．５）ｆｉ＆［を示す）
で表わされるアルカリ金属珪酸塩と水分との組成から成
る液状含水水ガラスまたは粉末状含水水ガラスである、ここで、アルカリ金属珪酸塩のアルカリ元素としては・
例えば、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎｎ、）、カ
リウム（Ｋ）、ルビジウム（且１〕）等のアルカリ金属
およびアンモニ・タム（ＮＨ，）等を用いる。特に、ナ
トリウム、カリウム等の場合には、安価で人手し易い。

本発明においては、固形分即ち（Ｍ２Ｏ・ＸＳｉ　０２
　）の重量が１０〜７０ｗｔ％のものを用いることが望
−４−一ましい。この場合、液状含水水ガラスや粉末状含水水ガ
ラスをそれぞれ単独で用いてもよく、また。

液状含水水ガラスと粉末状含水水ガラスとを適宜量混合
して水ガラス中の固形分が１０〜７０ωｔ％となる様に
してもよい。その中でも、特に、３０〜６０ω賜のもの
がより好ましい。この範囲の水ガラスを用いた場合１作
業性に優れており、また。

この範囲の水ガラスの入手が容易である。

次に、山皮は、含水珪酸マグネシウムを主成分とし、そ
の表面に反応性に富む水酸基を有する粘土鉱物である。

尚、マグネシウムの一部は、アルミニウム（Ａｇ　）　
、鉄（Ｆｅ）、ナトリウム（Ｎα）。

ニッケル（Ｎｉ）等に置換されている場合もある。

具体的には・含水マグネシウムシリケートを主成分とす
るセピオライト（５ｅｐｉｏｌｉｔｅ　）　、　含水マ
グネシウムアｌレミニウムシリヶートを主成分とするア
タパルジャイト（ＡｔｔｑｐＪｇｉｔｅ　）　、更には
、パリゴルスカイト（Ｐｉｌｙｇｏｒｓｋｉｔｅ　）　
、　ａグリナイ）　（Ｌｏｕｇｈｌ　１ｎｉｔｅ　）等
があり、これらの一種または二種以上の混合物を用いる
。また。

これらのものを仮焼したものを用いてもよい。

ｉｒｃ−ｍｎで、マウンテンコルク（Ｍｏｕｎｔ＋ｚｉ
ｎｃｏｒｋ　）、　マウンテンコルク（Ｍｏｕｎｔａｉ
ｎ　ｗｏｏｄ　）。

マウンテ、／Ｌ／ザー（Ｍｏｕｔａｉｎ　１ｅａｔｈｅ
ｒ　）　、海泡石（Ｍ’、ｅｅｒｓ　−、ｃｌ＋ａｕｍ
　）等と呼ばｈるに物ｕｉｃｈに当る。

これら粘土鉱物は、−辺が００１〜０．１　ｐｍ程度の
四辺形断面を有する長繊維の集合体で、該集合体内には
、繊維状の長さ方向に多数の孔を有している。′？ｆ、
だ、この粘土鉱物は、それ自身多量の水を吸収・吸着す
る性質を有する、また、この粘土鉱物は、不燃性で炎に
接しても有害なガスを発生せず安全上有用である。

ここで、山皮の含有量は、水ガラスの固形分１００重量
部に対して８〜１２５重量部の範囲内であることが好ま
しい。これは、山皮の含有量ががあるからである。また
、８重量部未満の場合には、耐水性が不足し、十分な耐
水性が得られない童れがあるからである。

本発明にがかる難燃性塗料組成物は、上述の水性エマル
シラン樹脂と水ガラスと山皮とを主要構成成分とし、適
宜水を加え、更に必要に応じて適宜添加剤を加えて得ら
れる。

これら添加剤としては、酸化チタン、カーボンブラック
等の耐アルカリ性の着色類ｎ　、炭ｅｌ　カルシウム、
シリカ、バーミキュライト等の充填材。

ｉＸ化パラフィン・ポリブロモビスフェニル等ノハロゲ
ン化合物や三酸化アンチモン等の難燃性付与剤、水分散
性の良い各種顔料、可塑剤、殺菌剤１消泡剤等が挙げら
れる。

本発明の難燃性塗料組成物の代表的な調製方法を示すと
以下の様である。

先ず、粉末状態にした山皮を核山皮重量の５〜１０倍の
量の水に分散し山皮の水層湯液を得る。

該分散に際しては・ボールミル・サンドグラインダ、自
動乳鉢、ディスパーミル等を用いて、該山皮が水中に１
６１な繊維形状になって均一に分散する様にするとよい
。

次に、山皮の水懸濁液をホモディスパー等により静かに
攪拌しながら水ガラスと水性エマルジョン樹脂をその手
順で加え、十分に混合して本発明にかかる塗料組成物を
得る。尚、充填材、顔料等の添加剤を添加する場合には
、山皮を水に混合・分散せしめる工程において添加・混
合することができる。

本発明の難燃性め料組成物は、被塗装物に１周知の塗装
作業によって２例えば、はけ塗りの様な手作業やローラ
による転写方法、スプレーガンによるスプレー塗装方法
等により塗装し、その後乾燥させて被塗装物に難燃性お
よび可塑性を付与することができる。

〔発明の作用および効果〕

本発明の難燃性塗料組成物は、塗布作業性がよく、また
塗装・乾燥後の塗膜は優れた耐火性および１ｆ撓性を有
する。

この様に１本発明の難燃性塗料組成物が、かかる効果を
発揮するメカニズムについては、未り必ずしも明らかで
はないが１次の様に考えられる。

即ち１本発明の難燃性塗料組成物は、その主要成分であ
る山皮が揺変性向上に付与し、塗装の作業性に極めて有
益な作用をする。−１だ・核山反は・水ガラスおよび水
性エマルション樹脂に対して親和性があり、塗料組成物
を放置・貯蔵しても水ガラスと水性エマルジョン樹脂の
相分離の低減に寄与する。更に、該山皮は、水ガラス中
の水可溶性成分であるアルカリ金属珪酸塩の一部を吸収
する性質を有するので、乾燥後の塗膜の耐水性向上に寄
与する。また、乾燥後の塗膜中には、該山皮が均一に分
散しており、その繊維形状により該塗膜の補強に寄与す
る。また、該塗膜は、炎に接する等高温度環境下におか
れると、水ガラスの発泡作用によＶ断熱層が形成され、
耐火効果・断熱効果をもたらす。これは・塗膜の表面が
、ガラス質で覆われた繊維形状により三次元方向に網目
構造を構築して、該塗膜の補強と酸素や炎、熱等の遮蔽
に寄与しているためと思われる。

〔実施例〕

以下９本発明の詳細な説明する。

実施例　１１００メツシユ以「の粒度を持っセピオライト粉本と水
とを第１表に示す量を混合・分散し、ディスパーミルを
用いてセピオライト粉末が微ｆｌ（ｌな繊維形状となる
まで粉砕し、混合・分散させて揺変性を有するセピオラ
イトの水懸濁液を得た。

次に・得られた水懸濁液からそれぞれ６０ｆｌを分取し
一］てモディスパーにて静かに攪拌しながら。

水ガラス（水ガラス３号、固形分４０ｃｕｊ％）を第１
表に示す量混合して、セピオライト粉本が分散した懸濁
液を得た。

更に、該懸濁液をホモディスパーにて静かに攪拌しなが
ら酢酸ビニルエチレンコポリマエマルジョン（固形分５
５％、ＰＨ６，ｓ、粘度２００ｃｐｓ　）を第１表に示
す量添加し・十分に混合して本発明にかかる塗料組成物
を得た。

次に、得られた塗料組成物の性能評価試験を行なった。

先ず、この塗料組成物を石油ベンジンで１１ＱｇｋＬ；
＆ＦＩＰＯＯｄ＋ｉ板（７ｏ　ｘ　１ｓ　ｒ３　ｘ　ｏ
、　ａ°朋）ノ表面全体にバーコータを用いて塗布した
。また・厚紙（板目表紙；２０Ｘ１５０Ｘ０．８朋）の
両面にへヶ塗りで塗布した。次いで、得られた塗布物を
、１５分間セツティングした後、１１０’Ｃの温度で６
０分間乾燥した。鋼板に塗布したものの塗膜の膜厚は３
０μＴｎであり、これを試料グイプＡとした。また、厚
紙に塗布したものの塗膜の膜厚は１２０μｍであり、こ
れを更に２０Ｘ１０朋のサイズに切って試料タイプＢと
した。

ここで、性能評価試験のうち、折り曲げ試験および付着
性試験は試料タイプＡを用いて、また。

燃焼試験および燃焼試験中の黒煙発生の観察は試料タイ
プＢを用いてそれぞれ行なった。その結果を、第１表に
それぞれ示す。

尚、「折り曲げ試験」は１曲率半径１０Ｍに曲げた時の
塗膜の状態を目視で観察することにより行なった。壕だ
、「付着性試験」は、塗装膜に１朋間隔でゴパン目を１
００個つくり、該部に幅２４朋の接着テープを接着し、
その後該テープを引きはがして行ない、残存したマス目
の数により評価した。更に、「燃焼試験」は・先ずブン
ゼンバーナーでるつぼを加熱し、該るつぼの底部におけ
る温度を４８０°Ｃに（呆った。次いで、この中に試料
を投入し、試料の着火の有無、黒煙発生の有無を目視で
観察した。また、「作業性試験」は。

イ史。

可昇時間において作業性をチェックすることにより行な
い２表中の「◎」は「非常によい」、「○」は「良好Ｊ
、ｒＸｊは不良をそれぞれ示す。（以下、１司じ）比較のために、山皮を添加しない比較用塗料組成物（試
料番号Ｃ１）および山皮、水性エマルジョン樹脂の混合
量が過少または過多量である比較用塗料組成物（試料番
号０２−ｃ４）を作製し。

上述と同様の性能評価試験をそれぞれ行なった。

得られた結果を、第１表に併わせで示す。

汝１表から明らかの如く１本発明にかかる塗料組成物は
、塗布作業性がよく、壕だ、乾燥後の塗膜は優れた耐火
性・可（粘性および密着性を有していることが分る。

実施例　２゜第２表に示す量の１００〜２００メツシユの粒度を持つ
セピオフィト粉末および水ガラス（水ガラ１３号、固形
分４０　ｗＬ％）、カルボキン変性スチレンブグジエン
エマルジョン（固形分５０％。

ＰＨａ　２　、粘度１６５ＣｐＳ）−ｉ用い、実施例１
と同様の手順、方法にて混合・分散し１本発明にかかる
塗料組成物を調製した。

得られた該塗料組成物の性能評価試験を、実施例１と同
様の方法で行なった。その結果を第２表に示す。

また、比較のために、比較用塗料組成物を実施例１と同
様に作成し、同様の性能評価試験を行なった。得られた
結果を、第２表に併わせで示す。

第２表から明らかの如く１本発明にかかる塗料組成物は
、比較用塗料組成物に比して・塗布作業性がよく、また
、乾燥後の塗膜は優れた耐火性。

可撓性および密着性を有していることが分る。

′実施例　３゜１００メツシユ以下の粒度を持つアタパルジャイト粉末
および水ガラス（水ガラス６号、固形分４０ωｔ％）、
アクリロニトリルブグジエン系エマ／ｌ／ジョン（固形
分４０（Ｉｌｊ％、ＰＨ８，粘度１２ｃｐｓ　＞を用い
、第５表に示す量を混合し・実施例１と同様の方法１手
順にて本発明にかかる塗料組成物を得た。

得られた該塗料組成物の性能評価試験を、実施例１と同
様の方法で行なった。その結果を、第３表に示す。

また、比較のために。山皮を添加しない（試料番号ａ９
）および山皮、水性エマ／Ｌ／ジョン樹脂の混合量が過
少または過多量（試料番号０１０〜Ｃｌ２）である比較
用塗料組成物を作製し、上述と同様の性能評価試験をそ
れぞれ行なった。得られた結果を、第３表に併わせて示
す。

第３表より明らかの如く１本発明にかかる塗料組成物は
、塗布作瑛性がよく、まだ、乾藻後の塗膜は優れた耐火
性、可焼性および密着性を有していることが分る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水性エマルジョン樹脂と水ガラスと山皮とを主成
分として含有して成ることを特徴とする難燃性塗料組成
物。
（２）水性エマルジョン樹脂の含有量は、山皮１００重
量部に対して固形分で５０ないし２００重量部であることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の難燃性塗料組成物。
（３）山皮の含有量は、水ガラスの固形分１００重量部
に対して８ないし１２５重量部であることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載の難燃性塗料組成物。
（４）山皮は、セピオライト、アタパルジャイト、パリ
ゴルスカイトであることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の難燃性塗料組成物。