JP2016117810A - 不燃塗料組成物、それを用いた不燃性板材及び耐火性構造 - Google Patents

Abstract

【課題】建築用基材１の表面に塗装膜が形成された不燃性板材Ａにおいて、塗膜層５に均一な不燃膜を生成してガスバリア性や不燃性に関し十分な性能を得るようにし、塗装の回数を減らして作業性の向上及び乾燥負荷の低減を図る。【解決手段】建築用基材１の表面にシーラー層３を介して、不燃塗料組成物からなる塗膜層５を形成する。この不燃塗料組成物は、モンモリロナイト含有率が８５重量％以上の高純度の精製ベントナイトの微粉末と、ソープフリーのエマルジョン樹脂とが含有されているものとする。塗膜層５は、モンモリロナイトの量が３．３ｇ／ｍ２以上になるように形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、不燃塗料組成物、それを塗膜層として用いた不燃性板材及び耐火性構造に関する。

従来、塗料組成物を難燃化するための難燃剤としてハロゲン系難燃剤が広く使われているが、このハロゲン系難燃剤から発生するダイオキシンやフロンの問題があり、環境保護上好ましいとはいえない。

また、水酸化アルミニウム等の無機系難燃剤も使われているが、水酸化アルミニウムは塗料及びそれを塗布した基材の物理的性質や耐水性等の低下等が問題となっている。

また、建築用無機質板に塗布して難燃層を形成するために、膨潤性無機化合物を必須成分とした難燃化剤も検討されているものの、水溶性高分子等の他の成分との作用により粘度が高くなり過ぎて塗工性が低下するという問題がある。

そこで、本出願人は、先に、特許文献１に示すように、ベントナイト等の鱗片状の膨潤性無機化合物と、水膨潤性物質と、ソープフリーのエマルジョン接着剤とが含有されている難燃性塗料組成物を提案している。

この引用文献１の難燃性塗料組成物によると、鱗片状の膨潤性無機化合物とソープフリーのエマルジョン接着剤とが含有されているので、被塗装物（例えば建築用基材）の物理的性質や耐水性等の低下を招くことなく、また、環境にも配慮された高い難燃性能を発揮することができる。しかも、塗料組成物に水膨潤性物質が添加されているので、難燃性塗料組成物としての密着性が向上し、難燃性及び断熱性が安定化する。また、被塗装物表面に難燃性塗料組成物を塗布して、その乾燥硬化により塗膜層を形成した場合においても、小クラックが入り難くなり、外観上好ましいだけでなく、塗膜としてのガスバリア性や難燃性が安定化するという効果が得られる。

特開２０１１−６８８５３号公報

ところで、上記特許文献１の難燃性塗料組成物は、ベントナイトが湿式で粉砕された粗製ベントナイトであるので、そのベントナイト中に（モンモリロナイト以外の）不純物が多く含まれており、この不純物に起因して塗膜層に均一な不燃膜が生成されない。

そのため、ガスバリア性や不燃性に関し十分な性能を得るには、基材への塗料組成物の塗布量を増やして、塗膜層中のベントナイトの量を増加させる必要がある。

しかし、このようなベントナイトの塗布量の増加に伴って塗装の回数が増え、作業性が悪くなるだけでなく、塗布後の乾燥時間の長くなって乾燥負荷が増大するのも避けられず、改良の余地がある。

本発明の目的は、塗料組成物の組成に改良を加えることにより、塗膜層として均一な不燃膜を生成して、薄い塗膜層でもガスバリア性や不燃性に関し十分な性能が得られるようにし、塗装の回数を減らして作業性の向上及び乾燥負荷の低減を図ることにある。

上記の目的の達成のため、この発明では、塗料組成物に含まれるベントナイトとして、粗製ベントナイトを水に分散させ、遠心分離により精製及び乾燥することで得られる精製ベントナイト微粉末で構成するようにした。高純度の精製ベントナイトの指標としては、ベントナイトの純度（モンモリロナイト含有率）に着目し、その精製ベントナイトを所定以上の高純度で微粉末のもので構成するようにした。

具体的には、第１の発明に係る不燃塗料組成物は、所定値以上の純度を有する高純度の精製ベントナイトの微粉末と、ソープフリーのエマルジョン樹脂とが含有されていることを特徴とする。ここで、高純度の精製ベントナイトの所定値以上の純度とは、その主成分であるモンモリロナイト含有率が８０重量％以上であるものをいうこととする。

この第１の発明では、不燃塗料組成物においてソープフリーのエマルジョン樹脂が含有されているので、これにより塗膜強度を高めることができる。そして、不燃塗料組成物に含有されているベントナイトは、精製された高純度の微粉末であるので、その高純度の精製ベントナイトの微粉末によって不燃塗料組成物による塗膜層に均一な不燃膜が生成され、ガスバリア性や不燃性を向上させることができる。そのため、不燃塗料組成物の塗布量が極めて少なくなって最小限の塗布量で済むようになり、塗装回数が少なくなるとともに、短い乾燥時間で塗膜層を形成することができる。

第２の発明は、第１の発明において、高純度の精製ベントナイトの微粉末は、粗製ベントナイトが水に分散した粗製液を遠心分離により精製した高純度の精製ベントナイト固形分の乾燥によって形成されたものであることを特徴とする。

この第２の発明では、粗製ベントナイトの水分散液から遠心分離により精製されて得られる分離精製ベントナイト固形分が乾燥されて高純度の精製ベントナイト微粉末が形成される。こうすれば、上記高純度の精製ベントナイトの微粉末を容易にかつ確実に得ることができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、高純度の精製ベントナイトの微粉末は、モンモリロナイト含有率が８５重量％以上であることを特徴とする。

この第３の発明では、ベントナイトのモンモリロナイト含有率が８５重量％以上であるので、ベントナイトの微粉末は確実に高純度となり、不燃塗料組成物による塗膜層に均一な不燃膜が確実に生成され、ガスバリア性や不燃性を安定して確実に向上させることができ、例えば不燃塗料組成物による塗膜層を形成した場合、コーンカロリーメータによる発熱試験では、不燃性能を向上させることができ、基材の条件によっては２０分の総発熱量で７．２ＭＪ／ｍ^２以下の安定した不燃性能を得ることができる。

第４の発明に係る不燃性板材は、建築用基材の片面又は両面に、第１〜第３の発明のいずれか１つの不燃塗料組成物からなる塗膜層が形成されていることを特徴とする。

尚、「不燃性板材」とは、建築基準法の基準を満たした規格上の不燃材ではなく、建築基準法の規格上の難燃材、準不燃材、不燃材を含んでいて「燃え難い」という意味で用いる。

この第４の発明では、不燃性板材は、建築用基材の片面又は両面に、上記不燃塗料組成物からなる塗膜層が形成されたものであるので、不燃性の高い不燃性板材が得られる。しかも、建築用基材の片面又は両面に塗布される不燃塗料組成物の塗装回数が少なくかつ乾燥時間も短いので、不燃性板材の製造工程が簡易になり、製造コストも下げることができる。

第５の発明は、第４の発明において、不燃性板材の塗膜層は、モンモリロナイトの量が３．３ｇ／ｍ^２以上になるように形成されていることを特徴とする。

この第５の発明では、不燃性板材の塗膜層におけるモンモリロナイト量が３．３ｇ／ｍ^２以上であるので、ガスバリア性や不燃性を安定して確実に向上させることができ、例えば不燃性板材のコーンカロリーメータによる発熱試験では、基材の条件によっては２０分の総発熱量で７．２ＭＪ／ｍ^２以下の安定した不燃性能にまで向上させることができる。

第６の発明は、第４又は第５の発明において、建築用基材の片面又は両面にシーラー層が設けられ、このシーラー層の上に不燃塗料組成物からなる不燃塗膜層が形成されていることを特徴とする。

この第６の発明では、建築用基材の片面又は両面にシーラー層を介して不燃塗料組成物からなる不燃塗膜層が形成されているので、シーラー層により建築用基材の片面又は両面が平滑面になる。この平滑面上に塗膜層が形成されることで、その塗膜層を均一で綺麗な不燃塗膜層とすることができ、その塗膜層による不燃性を安定して得ることができる。また、建築用基材の片面又は両面に不燃塗料組成物を直接に塗布する場合のように、その不燃塗料組成物が建築用基材に染み込むのをシーラー層によって阻止することができる。よって、シーラー層により不燃塗料組成物の塗布面の平滑化と染み込み防止による均一塗膜層の形成との双方を併せて図ることができる。

第７の発明は、第４〜第６の発明のいずれか１つにおいて、不燃塗膜層の上に樹脂コート層が形成されていることを特徴とする。

第７の発明では、不燃塗膜層の上に樹脂コート層が形成されているので、不燃塗膜層の耐水性をさらに向上させることができる。また、その樹脂コート層は不燃塗膜層による不燃性を損なわない程度の塗布量で形成されていれば、不燃性と耐水性との双方を併せて図ることができる。

第８の発明は、第４〜第７の発明のいずれか１つにおいて、建築用基材は、建築基準法に定める難燃性、準不燃性又は不燃性のものであることを特徴とする。

この第８の発明では、建築用基材の片面又は両面に形成された不燃塗料組成物からなる塗膜層により、その建築用基材をさらに燃え難くすることができ、難燃性の建築用基材にあってはその難燃性を、また準不燃性の建築用基材にあってはその準不燃性を、さらに不燃性の建築用基材にあってはその不燃性をそれぞれさらに確実に安定して維持しないしは高めることができる。

第９の発明は、第４〜第８の発明のいずれか１つにおいて、建築用基材は、輻射熱量で５０ｋＷ／ｍ^２の条件で加熱されたときに不燃塗膜層が破壊される程度まで変形しないものであることを特徴とする。

この第９の発明では、建築用基材が輻射熱量で５０ｋＷ／ｍ^２の条件で加熱されて例えば収縮変形したとしても、その片面又は両面に形成された不燃塗膜層が破壊される程度までは変形しない。このため、建築用基材が変形しても不燃塗膜層自体は破壊されず、その不燃塗膜層によって不燃性を維持することができるようになり、不燃性板材の不燃性を安定して確実に維持することができる。

第１０の発明に係る耐火性構造は、第４〜第９の発明のいずれか１つの不燃性板材が用いられたことを特徴とする。

この第１０の発明では、燃え難さが安定して確実に維持された耐火性構造が得られる。このとき、「耐火性構造」とは、建築基準法上の基準を満たした規格上の耐火構造ではなく、建築基準法の規格上では防火構造、準耐火構造、耐火構造を含んでいて「燃え難い構造」という意味で用いる。

以上説明した如く、本発明によると、不燃塗料組成物は、精製された高純度の精製ベントナイトの微粉末と、ソープフリーのエマルジョン樹脂とが含有されているものとしたことにより、高純度の精製ベントナイトの微粉末によって不燃塗料組成物による塗膜層に均一な不燃膜を生成して、ガスバリア性や不燃性を向上させることができる。しかも、不燃塗料組成物の塗布量が極めて少なくなって最小限の塗布量で済むようになり、塗装回数が少なくなるとともに、短い乾燥時間で不燃塗膜層を形成することができる。

第２の発明によると、高純度の精製ベントナイトの微粉末は、粗製ベントナイトが水に分散した粗製液を遠心分離により精製した分離精製ベントナイト固形分の乾燥によって形成されたものとしたことにより、高純度の精製ベントナイトの微粉末を容易にかつ確実に得ることができる。

第３の発明によると、高純度の精製ベントナイトの微粉末は、モンモリロナイト含有率が８５重量％以上であるものとしたことにより、不燃塗料組成物による塗膜層に均一な不燃膜を確実に生成して、ガスバリア性や不燃性を安定して確実に向上させることができ、例えばコーンカロリーメータによる発熱試験で不燃性能を向上させることができ、基材の条件によっては２０分の総発熱量７．２ＭＪ／ｍ^２以下の安定した不燃性能を得ることができる。

第４の発明によると、不燃性板材は、建築用基材の片面又は両面に、不燃塗料組成物からなる塗膜層が形成されているものとしたことにより、不燃性の高い不燃性板材が得られるとともに、その製造工程が簡易になり、製造コストも下げることができる。

第５の発明によると、不燃性板材の塗膜層を、モンモリロナイトの量が３．３ｇ／ｍ^２以上になるように形成したことにより、不燃性板材のコーンカロリーメータによる発熱試験で不燃性能を向上させることができ、基材の条件によっては２０分の総発熱量７．２ＭＪ／ｍ^２以下の安定した不燃性能を得ることができる。

第６の発明によると、建築用基材の片面又は両面にシーラー層を設け、このシーラー層の上に不燃塗料組成物からなる不燃塗膜層を形成したことにより、シーラー層により不燃塗料組成物の塗布面の平滑化と基材への染み込み防止による均一塗膜層の形成との双方を併せて図ることができる。

第７の発明によると、不燃塗膜層の上に樹脂コート層を形成したことにより、塗膜層の耐水性をさらに向上させることができる。

第８の発明によると、建築用基材は、建築基準法に定める難燃性、準不燃性又は不燃性のものとしたことにより、その建築用基材を不燃塗料組成物からなる塗膜層によってさらに燃え難くすることができる。

第９の発明によると、建築用基材は、輻射熱量で５０ｋＷ／ｍ^２の条件で加熱されたときに不燃塗膜層が破壊される程度まで変形しないものとしたことにより、建築用基材が加熱されて例えば収縮変形したとしても不燃塗膜層によって不燃性を維持して、不燃性板材の不燃性を安定して確実に維持することができる。

第１０の発明の耐火性構造によると、上記不燃性板材を用いたことにより、燃え難さが安定して確実に維持された耐火性構造が得られる。

図１は、本発明の実施形態に係る不燃性板材の概略断面図である。 図２は、ベントナイト純度の試験において塗膜層を形成する不燃塗料組成物の組成を示す図である。 図３は、ベントナイトの純度を変えたときの２０分の総発熱量との関係を示す図である。 図４は、ベントナイトの純度を変えたときの２０分の総発熱量との関係を示す図である。 図５は、塗膜層のモンモリロナイトの量についての試験において塗膜層を形成する不燃塗料組成物の組成を示す図である。 図６は、塗膜層のモンモリロナイトの量を変えたときの２０分の総発熱量との関係を示す図である。 図７は、塗膜層のモンモリロナイトの量を変えたときの２０分の総発熱量との関係を示す図である。 図８は、厚さ９ｍｍの準不燃ケイカル板に不燃塗料組成物による塗膜層を形成したときの２０分の総発熱量を示す図である。 図９は、厚さ６ｍｍの不燃ケイカル板に不燃塗料組成物による塗膜層を形成したときの２０分の総発熱量を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

図１は、本発明の実施形態に係る不燃塗料組成物が用いられた不燃性板材Ａを示し、この不燃性板材Ａは、建物の壁材等の不燃性建築材として用いられて耐火性構造をなすものである。不燃性板材Ａは例えば矩形板状の建築用基材１を備え、この建築用基材１の片面である表面にはシーラー層３が下塗り塗料によって形成され、そのシーラー層３の上に塗膜層５が上塗り塗料により形成され、さらにその塗膜層５の上に樹脂コート層７が形成されている。なお、この塗膜層５は不燃塗料組成物を有している。

尚、本実施形態において、不燃性板材Ａとは、建築基準法の基準を満たした規格上の不燃材ではなく、建築基準法の規格上の難燃材、準不燃材、不燃材を含んでいて「燃え難い」という意味で用いる。また、「耐火性構造」とは、建築基準法上の基準を満たした規格上の耐火構造ではなく、建築基準法の規格上では防火構造、準耐火構造、耐火構造を含んでいて「燃え難い構造」という意味で用いる。

（建築用基材）
上記建築用基材１は、建築基準法に定める難燃性、準不燃性又は不燃性を有する板材が用いられ、例えば火山性ガラス質複層板、ケイカル板、石膏ボード等の無機系のものや、金属板、樹脂板等が適宜選択できる。そして、これら材料は本来燃え難い特性（難燃性や不燃性）を有しているが、その表面に、不燃塗料組成物を有する塗膜層５が形成される（不燃性板材Ａとなる）ことで、本来の特性に加え、その塗膜層５による相乗効果によって燃え難さの程度がさらに高くなる。

特に、建築用基材１は、所定の加熱条件、例えば輻射熱量で５０ｋＷ／ｍ^２の条件で加熱されて収縮や伸張等の変形が生じたときに、その変形の程度が、表面の塗膜層５が破壊される程度までにならないものであることが望ましい。そのような変形が生じると、塗膜層５が破れることとなって、塗膜層５による不燃性の機能や効果が低下するためである。このような建築用基材１としては、例えば、厚さ６ｍｍ〜１２ｍｍの火山性ガラス質複層板（ＪＩＳ Ａ ５４４０）（大建工業（株）の商品名「ダイライト」）、厚さ９ｍｍの準不燃ケイカル板（ニチハ社（株）の商品名「あんしん」）や厚さ６ｍｍの不燃ケイカル板（（株）エーアンドエーマテリアル社の商品名「ハイラック」）等が好適に用いられる。

（シーラー層）
上記シーラー層３は、建築用基材１の表面への下塗り塗料の塗布によって形成されている。このシーラー層３は、建築用基材１の表面を平滑面とすることと、塗膜層５となる不燃塗料組成物が建築用基材１に不均一に染み込むのを阻止することとを併せて達成するために形成されるものであり、シーラー層３によって建築用基材１の表面を平滑面とすることにより、その上の塗膜層５を均一で綺麗な不燃塗膜層に形成できるようにしている。

尚、シーラー層３の形成は必須でなく、必要に応じて適宜行えばよく、他に建築用基材１の表面を平滑面にする平滑処理ができれば、それを採用することもできる。また、建築用基材１の表面が元々平滑な面であれば、シーラー層３を形成することなく、その表面に直接不燃塗料組成物を塗布して塗膜層５を形成することができる。しかし、建築用基材１の表面の平滑化と、不燃塗料組成物の不均一な染込み阻止、不燃塗料組成物層及び建築用基材１の密着性とを併せ図り得ることを考慮すると、シーラー層３を形成することが望ましい。

シーラー層３の種類は特に指定されるものではなく、アクリル樹脂やウレタン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂等の各種合成樹脂、これらの混合物が用いられる。また、シーラー層３には必要に応じて各種の無機顔料、助剤等を添加することができる。

シーラー層３の塗布量は例えば１０〜１００ｇ／ｍ^２が好ましい。また、シーラー層３の塗布方法は特に指定されるものでなく、ロールコーター、フローコーター、スプレー等公知の方法で構わない。また、乾燥固化方法は、熱風ドライヤ等公知の方法で行うことができる。

（塗膜層）
上記塗膜層５は不燃塗料組成物を有する。この不燃塗料組成物は、所定値以上の純度（モンモリロナイト含有率）を有する高純度の精製ベントナイトの微粉末と、ソープフリーのエマルジョン樹脂とが含有されているものである。

上記高純度の精製ベントナイト微粉末の純度は、モンモリロナイト含有率が８０重量％以上であり、８５重量％以上が好ましく、９５重量％以上が最も好ましい。

このベントナイトの純度を特定するには、例えばＪＢＡＳ−１０７−９１に準拠されるメチレンブルーの比色定量法、すなわち試料をピロリン酸ナトリウム溶液及びメチレンブルー溶液に加え、その液を濾紙に滴下してハローの出限の有無を観察する方法を利用する。そして、純度の不明なベントナイトのメチレンブルー吸着量を、モンモリロナイト含有量１００重量％のメチレンブルー吸着量で割り算することで、純度を求めるようにする。例えば純度が判らないベントナイトのメチレンブルー吸着量が１３６ｍｍｏｌ／１００ｇであった場合、モンモリロナイト含有量１００重量％のメチレンブルー吸着量を１４０ｍｍｏｌ／１００ｇと定義すると、ベントナイトの純度は、（１３６／１４０）×１００＝９７重量％として算出する。

このような高純度の精製ベントナイトの微粉末を作製する場合、鉱石を粉砕した粗製ベントナイトを水に加えて膨潤及び分散させて粗製液とし、この粗製液に対し複数段階（例えば３段階）の遠心分離の処理を行って精製液を得（不純物は沈降する）、その精製液を乾燥することで、高純度の精製ベントナイトの微粉末を得るようにすればよい。こうすると、高純度の精製ベントナイトの微粉末を容易にかつ確実に得ることができる。

ベントナイトの微粉末の粒径は、湿式で４５μｍ以下（３２５ｍｅｓｈ湿式で１００％通過）であることが望ましい。また、ベントナイトの膨潤力は、例えば４５ｍｌ／２ｇ以上であることが望ましい。

上記高純度の精製ベントナイト微粉末の不燃塗料組成物中における濃度は、均一に塗布しやすいように例えば３重量％以上に設定されており、塗膜層５は例えばそのモンモリロナイトの量が３．３ｇ／ｍ^２以上になるように形成されている。

ソープフリーのエマルジョン樹脂とは、エマルジョン重合時に用いる界面活性剤を反応性界面活性剤としたエマルジョン樹脂である。これにより、塗膜強度や耐水性を上げることができる。

ソープフリーのエマルジョン樹脂としては、例えばアクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂等の各種合成樹脂、これらの混合物が用いられる。特に、アクリル樹脂は造膜性と硬度、ガス透過性、フィラーの分散安定性のバランスに優れていて好ましい。

エマルジョン樹脂の濃度は、固形分で３〜３０重量％であることが望ましい。３重量％未満であると、建築用基材１との密着性が不十分となって、塗膜に十分な強度が得られず、３０重量％を超えると、塗膜層５中の樹脂の成分が多くなって、その樹脂（塗膜層５）自体が燃え易くなるためである。

不燃塗料組成物を作製する場合、例えばベントナイト微粉末を水に投入して攪拌機等で撹拌し、さらにエマルジョン樹脂を撹拌しながら添加して調合すればよく、或いは水に樹脂を添加した後にベントナイトを分散させるようにしてもよい。

その他の添加物として、消泡剤、分散剤、濡れ剤、防カビ剤等の助剤を添加してもよく、用途によって顔料を添加することもできる。

塗膜層５を形成するための上塗り塗料の塗布量は、塗料中のベントナイト含有率、当該ベントナイト中のモンモリロナイト含有率により、モンモリロナイトが例えば３．３ｇ／ｍ^２以上になるようにすればよく、均一に塗布できるとともに、乾燥しやすいように適宜設計すればよい。また、上塗り塗料の塗布方法も特に指定されるものでなく、フローコーター、ロールコーター、スプレー等公知の方法を採用でき、乾燥固化方法も、熱風ドライヤ等公知の方法で行うことができる。

（樹脂コート層）
樹脂コート層７は、建築用基材１の塗膜層５への樹脂液の塗布によって形成され、塗膜層５の耐水性をさらに向上させるために設けられる。

尚、樹脂コート層７の形成は必須ではなく、必要に応じて適宜行えばよく、不燃塗膜層５の耐水性が元々十分であれば樹脂コート層７を形成する必要はない。しかし、不燃塗膜層の不燃性、耐水性を併せて図りうることを考慮すると、樹脂コート層７を形成することが好ましい。

樹脂コート層７の種類は特に指定されるものではなく、アクリル樹脂やウレタン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂等の各種合成樹脂、これらの混合物が用いられる。また、樹脂コート層７には必要に応じて各種の無機顔料、助剤等を添加することができる。

樹脂コート層７の塗布量は、不燃塗膜層５の不燃性を損なわない程度でなければならず、例えば１０〜１００ｇ／ｍ^２が好ましい。また、樹脂コート層７の塗布方法は特に指定されるものでなく、ロールコーター、フローコーター、スプレー等公知の方法で構わない。また、乾燥固化方法は、熱風ドライヤ等公知の方法で行うことができる。

（不燃性板材の製造方法）
上記建築用基材１の表面にシーラー層３及び塗膜層５及び樹脂コート層７を形成して不燃性板材Ａを製造する場合、例えばシーラー塗装工程、第１乾燥固化工程、不燃塗料塗装工程、第２乾燥固化工程、樹脂コート塗装工程及び第３乾燥固化工程の順に行う。シーラー塗装工程では、建築用基材１の表面に例えばロールコーター等でシーラー塗装を行ってシーラー層３を形成する。そのシーラー層３の塗布量は例えば１０〜１００ｇ／ｍ^２とするのが好ましい。

次の第１乾燥固化工程では、ドライヤ等で適宜乾燥を行う。

その後の不燃塗料塗装工程では、乾燥後の建築用基材１の表面に例えばフローコーター等で不燃塗料組成物により上塗り塗装を行って塗膜層５を形成する。その上塗り塗料の塗布量は例えば固形分で１０〜２００ｇ／ｍ^２とする。塗布方法は特に指定されるものではない。

次の第２乾燥固化工程で乾燥を行い、溶媒を揮発させて成膜化させる。

その後の樹脂コート塗装工程では、乾燥後の建築用基材１の表面に例えばスプレー等で樹脂コート塗装を行って樹脂コート層７を形成する。その樹脂コート層７の塗布量は、不燃性を損なわない程度で、例えば１０〜１００ｇ／ｍ^２とするのが好ましい。

最後の第３乾燥固化工程で乾燥を行い、溶媒を揮発させて成膜させる。

したがって、上記実施形態においては、不燃性板材Ａは、建築用基材１の表面にシーラー層３を介して、不燃塗料組成物からなる塗膜層５が形成されたものであり、この塗膜層５の不燃塗料組成物は、モンモリロナイト含有率が例えば８０重量％以上の高純度ベントナイトの微粉末と、ソープフリーのエマルジョン樹脂とが含有されている組成物であるので、その高純度ベントナイトの微粉末によって塗膜層５に薄くて均一な不純物の少ない不燃膜が生成され、塗膜層５のガスバリア性や不燃性を向上させることができる。このように塗膜層５のガスバリア性や不燃性が高くなることで、建築用基材１に対する不燃塗料組成物の塗布量が極めて少なくなって最小限の塗布量で済むようになり、その分、塗装回数が少なくなるとともに、短い乾燥時間で塗膜層５を形成して乾燥負荷を低減することができる。

特に、上記高純度の精製ベントナイトの微粉末を、モンモリロナイト含有率が８５重量％以上、より好ましくは９５重量％以上とすることで、不燃塗料組成物による塗膜層５に均一な不燃膜が確実に生成され、ガスバリア性や不燃性を安定して確実に向上させることができ、例えば不燃性板材Ａのコーンカロリーメータによる２０分の発熱試験で総発熱量７．２ＭＪ／ｍ^２以下の安定した不燃性能を得ることができる。この２０分の総発熱量７．２ＭＪ／ｍ^２以下という数値は、発熱性試験において、難燃材料、準不燃材料及び不燃材料として建築基準法の規格上要求されている性能である総発熱量８．０ＭＪ／ｍ^２以下よりも低い数値であり、本発明の実施形態では、この数値をより燃え難い性能の基準として設定している。

すなわち、このようなガスバリア性や不燃性の高い不燃塗料組成物からなる塗膜層５が建築用基材１の表面に形成された不燃性板材Ａの不燃性が高くなり、しかも、建築用基材１に塗布される不燃塗料組成物の塗装回数が少なくかつ乾燥時間も短いので、不燃性板材Ａの製造工程が簡易になり、製造コストも下げることができる。

また、上記不燃性板材Ａの塗膜層５は、モンモリロナイトの量が３．３ｇ／ｍ^２以上になるように形成されているので、このことによって、コーンカロリーメータによる発熱試験で、総発熱量７．２ＭＪ／ｍ^２以下の安定した不燃性能を得ることができる。

また、不燃性板材Ａにおける建築用基材１の表面にシーラー層３が形成されて、このシーラー層３により建築用基材１の表面が平滑面になり、この平滑面上に塗膜層５が形成されているので、その塗膜層５を均一で綺麗な不燃塗膜層とすることができ、その塗膜層５による不燃性を安定して得ることができる。また、建築用基材１の表面に不燃塗料組成物を直接に塗布する場合と比べ、その不燃塗料組成物が建築用基材１に染み込むのをシーラー層３によって阻止することができる。よって、シーラー層３により不燃塗料組成物の塗布面の平滑化と染み込み防止による均一塗膜層の形成との双方を併せて図ることができる。

また、不燃性板材Ａにおける建築用基材１の塗膜層５の上に樹脂コート層７が形成されて、この樹脂コート層７を設けることで塗膜層５の耐水性をさらに向上させることができる。その樹脂コート層７は、不燃性を損なわない程度に塗布されているので、塗膜層５による不燃性と耐水性との双方を併せて図ることができる。

また、上記建築用基材１は、難燃性、準不燃性又は不燃性のものであり、その表面に形成された不燃塗料組成物からなる塗膜層５により、その建築用基材１をさらに燃え難くすることができる。そのため、難燃性の建築用基材１にあってはその難燃性を、また準不燃性の建築用基材１にあってはその準不燃性を、さらに不燃性の建築用基材１にあってはその不燃性をそれぞれさらに確実に安定して維持しないしは高めることができる。

そして、上記建築用基材１は、輻射熱量で５０ｋＷ／ｍ^２の条件で加熱されたときに塗膜層５が破壊される程度まで変形しないものであるので、仮に、輻射熱量で５０ｋＷ／ｍ^２の条件で建築用基材１が加熱されて例えば収縮変形したとしても、その表面に形成された塗膜層５が破壊される程度までは変形しないこととなり、建築用基材１が変形しても塗膜層５自体は破壊されず、その塗膜層５によって不燃性を維持することができるようになる。よって、不燃性板材Ａの不燃性をより一層安定して確実に維持することができる。

そして、このようにして得られた不燃性板材Ａが例えば壁材として用いられて耐火性構造が施工されると、その耐火性構造は、燃え難さが安定して確実に維持された耐火性構造となる。このとき、「耐火性構造」とは、建築基準法上の基準を満たした規格上の耐火構造ではなく、建築基準法の規格上では防火構造、準耐火構造、耐火構造を含んでいて「燃え難い構造」という意味で用いる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、建築用基材１の表面（片面）に、不燃塗料組成物からなる塗膜層５が形成されている不燃性板材Ａを説明しているが、建築用基材１の裏面（片面）に、同様の不燃塗料組成物からなる塗膜層５を形成してもよい。また、建築用基材１の表面に加え裏面（表裏両面）にも、同様の不燃塗料組成物からなる塗膜層５を形成して不燃性板材Ａを構成してもよく、その不燃性板材Ａの不燃性をさらに向上させることができる。

次に、具体的に実施した例について説明する。

（1）ベントナイト純度についての試験
ベントナイト純度（モンモリロナイト含有率）と不燃性との関係について試験した。ベントナイト微粉末を水に投入して攪拌機で撹拌し、さらにアクリル樹脂を撹拌しながら添加して不燃塗料組成物を調合した。その組成を図２に示す。アクリル樹脂は固形分の濃度である。

そのとき、図３に示すように、ベントナイトは純度（モンモリロナイト含有率）を異ならせた複数種類のものを用意した。このベントナイトの純度を異ならせるのは、モンモリロナイト含有率９８．５重量％以上のクニピアＦと、同４６〜４９重量％のクニゲルＶ１（いずれもクニミネ工業（株）の商品名）との混合比率を変えることで行い、その純度はメチレンブルーの比色定量法で求めた。

建築用基材として、表面をサンディングして平滑面とした、火山性ガラス質複層板（ＪＩＳ Ａ ５４４０）の準不燃組成に準じた６ｍｍ試作品に対して、その表面に下塗り塗料組成物を８０ｇ／ｍ^２塗布してシーラー層を形成し、適宜乾燥した後、シーラー層の上に不燃塗料組成物をベントナイトのモンモリロナイト量が４．０ｇ／ｍ^２になるように塗布量１００ｇ／ｍ^２程度で塗布して不燃性の塗膜層を形成し、適宜乾燥して溶媒を揮発させて成膜化させた。

こうして得られた不燃性板材のサンプルについてコーンカロリーメータによる発熱試験を行い、その２０分の総発熱量を測定した。その結果を図３及び図４に示す。これらの図によると、発熱性試験での２０分の総発熱量を、難燃材料、準不燃材料及び不燃材料として建築基準法の規格上要求されている性能要求内容の８．０ＭＪ／ｍ^２以下よりも低い例えば７．２ＭＪ／ｍ^２以下として、安定した不燃性を得るために、ベントナイト中のモンモリロナイト含有率を８５重量％以上とすることが必要であることが裏付けられた。

（2）塗膜層のモンモリロナイトの量についての試験
次に、塗膜層のモンモリロナイトの量と不燃性との関係について試験した。上記試験と同様にベントナイト微粉末を水に投入して攪拌機で撹拌し、さらにアクリル樹脂を撹拌しながら添加して不燃塗料組成物を調合した。そのとき、ベントナイトは、モンモリロナイト含有率が９８．５重量％以上のクニピアＦ（クニミネ工業（株）の商品名）を用い、その濃度を２〜４重量％に異ならせた複数種類のものを用意した。その組成を図５に示す。アクリル樹脂は固形分の濃度である。

建築用基材として、表面をサンディングして平滑面とした、火山性ガラス質複層板（ＪＩＳ Ａ ５４４０）の準不燃組成に準じた６ｍｍ試作品に対して、その表面に下塗り塗料組成物を８０ｇ／ｍ^２塗布してシーラー層を形成し、適宜乾燥した後、シーラー層の上に不燃塗料組成物をベントナイトのモンモリロナイト量が２．４〜４．４ｇ／ｍ^２になるように塗布量１００ｇ／ｍ^２程度で塗布して不燃性の塗膜層を形成し、適宜乾燥して溶媒を揮発させて成膜化させた。

図６に示すように、塗膜層の塗布量が一定の１００ｇ／ｍ^２程度であってもモンモリロナイト量が２．４〜４．４ｇ／ｍ^２と異なるのは、上塗り不燃塗料組成物中のベントナイトの濃度の違いによるものであり、ベントナイトの濃度が高くなるほど塗膜層のモンモリロナイト量が増加している。

尚、表面をサンディングして平滑面とした、火山性ガラス質複層板（ＪＩＳ Ａ ５４４０）の準不燃組成に準じた６ｍｍ試作品の表面にシーラー層のみを形成し、その上に不燃塗料組成物による塗膜層を形成していないサンプルも作製した。このサンプルのモンモリロナイトの量は０ｇ／ｍ^２である。

こうして得られた不燃性板材のサンプルについてコーンカロリーメータによる発熱試験を行い、その総発熱量を測定した。その結果を図６及び図７に示す。これらの図によると、総発熱量を例えば７．２ＭＪ／ｍ^２以下として安定した不燃性を得るためには、塗膜層中のモンモリロナイトの量を３．３ｇ／ｍ^２以上とすることが必要であることが裏付けられた。

（3）他の建築用基材に対する塗膜層の形成
また、上記のような火山性ガラス質複層板（ＪＩＳ Ａ ５４４０）の準不燃組成に準じた６ｍｍ試作品に代えて、厚さ９ｍｍの準不燃ケイカル板（ニチハ社（株）の商品名「あんしん」）と、厚さ６ｍｍの不燃ケイカル板（（株）エーアンドエーマテリアル社の商品名「ハイラック」）との２種類を用意し、それらに対する塗膜層による不燃性について試験した。

上記試験と同様にベントナイト微粉末を水に投入して攪拌機で撹拌し、さらにアクリル樹脂を撹拌しながら添加して不燃塗料組成物を調合した。そのとき、ベントナイトは、モンモリロナイト含有率が９８．５重量％以上のクニピアＦ（クニミネ工業（株）の商品名）を用い、その濃度を２〜４重量％に異ならせた複数種類のものを用意した（図５参照）。アクリル樹脂は固形分の濃度である。

建築用基材として、表面をサンディングして平滑面とした上記厚さ９ｍｍの準不燃ケイカル板及び厚さ６ｍｍの不燃ケイカル板の２種類に対して、その表面に下塗り塗料組成物を８０ｇ／ｍ^２塗布してシーラー層を形成し、適宜乾燥した後、シーラー層の上に不燃塗料組成物をベントナイトのモンモリロナイト量が３．７ｇ／ｍ^２になるように塗布量１００ｇ／ｍ^２程度で塗布して不燃性の塗膜層を形成し、適宜乾燥して溶媒を揮発させて成膜化させた。

また、表面をサンディングして平滑面とした上記２種類の準不燃ケイカル板及び不燃ケイカル板の表面にシーラー層のみを形成し、その上に不燃塗料組成物による塗膜層を形成していないサンプルも作製した。このサンプルのモンモリロナイトの量は０ｇ／ｍ^２である。

こうして得られた不燃性板材のサンプルについてコーンカロリーメータによる発熱試験を行い、その総発熱量を測定した。その厚さ９ｍｍの準不燃ケイカル板についての結果を図８に、また厚さ６ｍｍの不燃ケイカル板についての結果を図９にそれぞれ示す。これらの図によると、準不燃ケイカル板及び不燃ケイカル板のいずれにおいても、その表面に不燃塗料組成物による不燃性の塗膜層が形成されることで、不燃性の塗膜層がない場合に比べ、発熱性試験での２０分の総発熱量が下がっており、不燃塗料組成物による不燃性塗膜層を有する不燃性板材のガスバリア性や不燃性を向上できることが判る。

本発明は、塗膜層に均一な不燃膜を生成してガスバリア性や不燃性を向上させるための不燃塗料組成物の塗布量が極めて少なく、塗装回数の低減及び乾燥時間の短縮が達成できるので極めて有用である。

Ａ 不燃性板材
１ 建築用基材
３ シーラー層
５ 塗膜層
７ 樹脂コート層

Claims (10)

1. 所定値以上の純度を有する高純度の精製ベントナイトの微粉末と、ソープフリーのエマルジョン樹脂とが含有されていることを特徴とする不燃塗料組成物。
2. 請求項１において、
   高純度の精製ベントナイトの微粉末は、粗製ベントナイトが水に分散した粗製液を遠心分離により精製した精製ベントナイト固形分の乾燥によって形成されたものであることを特徴とする不燃塗料組成物。
3. 請求項１又は２において、
   高純度の精製ベントナイトの微粉末は、モンモリロナイト含有率が８５重量％以上であることを特徴とする不燃塗料組成物。
4. 建築用基材の片面又は両面に、請求項１〜３のいずれか１つの不燃塗料組成物からなる塗膜層が形成されていることを特徴とする不燃性板材。
5. 請求項４において、
   塗膜層は、モンモリロナイトの量が３．３ｇ／ｍ^２以上になるように形成されていることを特徴とする不燃性板材。
6. 請求項４又は５において、
   建築用基材の片面又は両面にシーラー層が設けられ、
   上記シーラー層の上に不燃塗料組成物からなる不燃塗膜層が形成されていることを特徴とする不燃性板材。
7. 請求項４〜６のいずれか１つにおいて、
   不燃塗膜層の上に樹脂コート層が形成されていることを特徴とする不燃性板材。
8. 請求項４〜７のいずれか１つにおいて、
   建築用基材は、建築基準法に定める難燃性、準不燃性又は不燃性のものであることを特徴とする不燃性板材。
9. 請求項４〜８のいずれか１つにおいて、
   建築用基材は、輻射熱量で５０ｋＷ／ｍ^２の条件で加熱されたときに不燃塗膜層が破壊される程度まで変形しないものであることを特徴とする不燃性板材。
10. 請求項４〜９のいずれか１つの不燃性板材が用いられたことを特徴とする耐火性構造。

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