CN1247694C - 膨胀型难燃粘著剂及膨胀型阻燃剂组成物 - Google Patents

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Abstract

一种膨胀型难燃粘著剂及膨胀型阻燃剂组成物，其中膨胀型难燃粘著剂是包括(1)粘著剂高分子，以及(2)遇火膨胀型阻燃剂组成物，其中膨胀型阻燃剂组成物包括(a)发泡剂、(b)热膨胀型碳材、(c)碳层形成剂，其中碳层形成剂是为一种或多种选自由多元醇、多糖类组成的群组的化合物、(d)碳层催化剂以及(e)无机填充料，其用量配比如说明书所述。

Description

膨胀型难燃粘著剂及膨胀型阻燃剂组成物
技术领域
本发明是有关于一种遇火膨胀的膨胀型难燃粘著剂及一种膨胀型阻燃剂组成物的发明，其用于建材、家具、车、船等内装的底层与被接合物问的胶合，底层可为塑胶板、木板、金属、泡绵等材质，而被接合物可为木皮、壁纸、壁布等。
背景技术
一般的粘著剂材质多以具有弹性的塑胶类高分子物质为主，因此干燥后的粘著剂本身为可燃。住家或公共场所欲依规定达难燃化，除装潢材料、建材本身需防火外，粘著剂本身亦需难燃化，方可达保障生命财产安全的要求。
一般是将阻燃剂加入粘著剂中以达难燃化的目的，而将阻燃剂加入粘著剂的难燃化种类甚多，常见的如加入含卤素的化合物(特开昭58-31756)、加入氨氧化铝或氢氧化镁的(特开平3-41163、特开平10-237406)、加入磷酸酯或红磷等磷化物的(特开昭62-275138、特开平8-193187)。
然而，添加含卤素的化合物，于加工及燃烧时会产么有毒气体；添加氨氧化铝或氢氧化镁，单独使用时添加量要相当多方有明显的阻燃效果，如此对粘著剂的物性或机械性有不良影响；添加磷酸酯或红磷等磷化物的于粘著剂中通常会出现溢浮现象(migration)，不适合长期保存且成本高。
更重要的是，以上难燃粘著剂仅能达到本身难燃，并不能形成保护层保护被接著之物。因此，被接著之物习惯上亦需要经过防火处理，施工相当费事且成本高。
故针对以上缺点，目前亟需一种物性安定、无卤、遇火膨胀可保护未经过防火处理的被接著物且施工简易的难燃粘著剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种膨胀型阻燃剂组成物。
本发明的另一目的是提供一种膨胀型难燃粘著剂。
本发明的一种膨胀型阻燃剂组成物，其特征在于，是包括(a)10至35重量份发泡剂、(b)0至20重量份热膨胀型碳材、(c)0至30重量份碳层形成剂、(d)25至95重量份碳层催化剂以及(e)0至100重量份无机填充料，其中碳层形成剂是为一种或多种选自由多元醇、多糖类组成的群组的化合物。
本发明一种膨胀型难燃粘著剂组成物，其特征在于，是包括
(1)100重量份高分子粘著剂；以及
(2)15至200重量份膨胀型阻燃剂组成物，其中膨胀型阻燃剂组成物包括(a)10至35重量份发泡剂、(b)0至20重量份热膨胀型碳材、(c)0至30重量份碳层形成剂、(d)25至95重量份碳层催化剂以及(e)0至100重量份无机填充料，其中碳层形成剂是为一种或多种选自由多元醇、多糖类组成的群组的化合物。
其中高分子粘著剂是为一种或多种选自由热可塑性树脂粘著剂，热硬化性树脂粘著剂，弹性体高分子粘著剂组成的群组的高分子。
其中热可塑性树脂粘著剂是为一种或多种选自由醋酸乙烯系乳胶、氯乙烯系乳化液、聚乙烯系乳化液、聚乙烯醇系乳化液、聚醯胺系乳化液、聚石蜡系乳化液组成的群组的树脂。
其中热硬化性树脂粘著剂是为一种或多种选自由尿素系树脂、三聚氰胺系树脂、酚树脂、间苯二酚树脂、环氧树脂、聚胺基甲酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚芳香族系树脂组成的群组的树脂。
其中弹性体高分子粘著剂是为一种或多种选自由CR系树脂、氰橡胶系树脂、丁基橡胶、聚硫化物系橡胶树脂、硅橡胶系树脂组成的群组的树脂。
其中发泡剂是为一种或多种选自由尿素甲醛、乙酸胺、三羟基甲基三聚氰胺、六羟甲基三氰胺、三聚氰胺甲醛、磷酸胺类化合物组成的群组的发泡剂。
其中发泡剂是为一种或多种选自由尿素甲醛、乙酸胺、三羟基甲基三聚氰胺、六羟甲基三氰胺、三聚氰胺甲醛、磷酸胺类化合物组成的群组的发泡剂。
其中磷酸胺类化合物是为一种或多种选自由聚磷酸铵、三聚氰胺焦磷酸、磷酸胍尿素、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、偏磷酸铵、亚磷酸铵组成的群组的化合物。
其中磷酸铵类化合物是为一种或多种选自由聚磷酸铵、三聚氰胺焦磷酸、磷酸胍尿素、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、偏磷酸铵、亚磷酸铵组成的群组的化合物。
其中多元醇是为一种或多种选自由异戊四醇、二异戊四醇、丙三醇、乙二醇、环己二醇、三羟甲基甲烷组成的群组的多元醇。
其中多元醇是为一种或多种选自由异戊四醇、二异戊四醇、丙三醇、乙二醇、环己二醇、三羟甲基甲烷组成的群组的多元醇。
其中多糖类是为一种或多种选自由山梨糖醇、葡萄糖、半乳糖、果糖、阿拉伯糖、蔗糖、淀粉、糊精、果胶、果酸组成的群组的多糖。
其中多糖类是为一种或多种选自由山梨糖醇、葡萄糖、半乳糖、果糖、阿拉伯糖、蔗糖、淀粉、糊精、果胶、果酸组成的群组的多糖。
其中碳层催化剂是为含磷化合物。
其中碳层催化剂是为含磷化合物。
其中含磷化合物是为一种或多种选自由红磷、聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐、磷酸胍尿素、正磷酸、磷酸氢铵、偏磷酸、亚磷酸、六偏磷酸、氯化磷、氯氧化磷、磷酸酐组成的群组的化合物。
其中含磷化合物是为一种或多种选自由红磷、聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐、磷酸胍尿素、正磷酸、磷酸氢铵、偏磷酸、亚磷酸、六偏磷酸、氯化磷、氯氧化磷、磷酸酐组成的群组的化合物。
其中无机填充料是为一种或多种选自由金属氧化物、金属氢氧化物、金属碳酸盐、滑石、粘土、高岭土、硅藻土、云母组成的群组的无机填充料。
其中无机填充料是为一种或多种选自由金属氧化物、金属氢氧化物、金属碳酸盐、滑石、粘土、高岭土、硅藻土、云母组成的群组的无机填充料。
其中膨胀型阻燃剂组成物为45至145重量份。
其中热膨胀型碳材为一种或多种选自由20目至200目的天然鳞片状石墨、石油碳系人工石墨、煤焦碳系的人工石墨、结晶石墨、热分解石墨及经层间插入处理等制程制得具受热大于200℃的膨胀特性的石墨组成的群组。
其中热膨胀型碳材的粒径为100目至200目。
具体实施方式
为方便更进一步说明起见，将列举以下实施例作更具体的说明。
以下实施例为本发明的具体说明，但不会因此而限定本发明的范围。
实施例一
将膨胀型石墨15部、聚磷酸铵75部、季戊四醇25部、三聚氰胺30部、TiO215部Al(OH)325部，利用球磨机将之均匀混合制成膨胀型阻燃剂(A粉)。将阻燃剂(A粉)70克与尿素甲醛树脂150克混合均匀后得膨胀型难燃粘著剂(B胶)。取20cm×20cm×4nm的合板，将B胶涂覆在面板，制成三种试片，第一种试片只有将B胶涂覆在合板上。第二种试片将B胶涂覆在合板上，涂布厚度约0.3m/m，再贴上木皮。第三种试片是将B胶涂覆在合板上，再贴上壁纸。木皮与合板的接著性良好。再依照(CNS6532)的测试方法测试，其表面产生3-5cm不等的膨胀层，且可通过CNS6532耐燃三级的各项测试标准。
实施例二
膨胀型阻燃剂的成分为：
膨胀型石墨 10部
聚磷酸铵   50部
季戊四醇   25部
三聚氰胺   20部
氧化钛     10部
氢氧化铝   10部
利用球磨机将上述各种粉末均匀混合而成膨胀型阻燃剂。再将此膨胀型阻燃剂与聚乙烯醋酸树脂(PVAc)及水以1∶1∶0.5的比例混合，而制得膨胀型难燃粘著剂组成物。如同实施例一制成三种试片。木皮及壁纸与合板的接著情况良好。粘著剂涂布厚度约0.4m/m。
将三种试片依CNS6532的测试方法测试，其结合表面产生约1-1.5cm不等的膨胀层，且可符合CNS6532耐燃三级的各项测试条件。
实施例三
先将聚乙烯醋酸树脂、浆糊及水以7∶3∶4的比例混合配制成复合粘著剂，取此粘著剂110克与实施例二中的膨胀型阻燃剂60克组合成膨胀型难燃粘著剂组成物。如同实施例一制成三种试片，粘著剂涂布厚度约0.3-0.5m/m。木皮或壁纸与合板的接著情况良好。将三种试片依CNS6532的测试方法测试，其结果表面产生约1-3cm不等的膨胀层，且可符合CNS6532耐燃三级的各项测试条件。
实施例四
将尿素甲醛树脂与聚乙烯醋酸树脂(PVAc)以7∶3的比例混合制成一种粘著剂，膨胀型阻燃剂依下列比例配制：
膨胀型石墨 15部
聚磷酸铵   45部
季戊四醇   20部
三聚氰胺   15部
氧化钛     8部
氢氧化铝   16部
利用球磨机将上述各种粉末均匀混合而成膨胀型阻燃剂。将此膨胀型阻燃剂与粘著剂以2.5∶1，而制得膨胀型难燃粘著剂组成物。如同实施例一制成三种试片，贴上木皮及壁纸的试片接著情况良好，粘著剂涂布厚度约0.35m/m的比例混合，将三种试片依CNS6532的测试方法测试，其结果表面产生约2-3cm不等的膨胀层，且可符合CNS6532耐燃三级的各项测试条件。
实施例五
膨胀型阻燃剂的成份为：
膨胀型石墨 10部
聚磷酸铵   45部
三聚氰胺   25部
氧化钛     4部
氢氧化铝   8部
滑石       8部
利用高速混合机，将上述各种粉末均匀混合之。取上述膨胀阻燃剂与酚醛树脂以45∶100的比例混合制成难燃粘著剂物。如同实施例一制成三种试片，粘著剂涂布厚度约0.4m/m，木皮或壁纸与合板的接著情况良好。将三种试片依CNS6532的测试方法测试，其结果表面产生约1.5cm厚的膨胀层，虽未加入碳层形成剂(例如季戊四醇)，但因酚醛树脂本身受热即可产生碳层，所以膨胀碳层仍可形成，且可符合CNS6532耐燃三级的各项测试条件。
实施例六
膨胀型阻燃剂的成份为：
膨胀型石墨 10部
聚磷酸铵   40部
季戊四醇   12部
三聚氰胺   15部
利用高速混合机，将上述各种粉末均匀混合之。取上述膨胀阻燃剂与PVAc树脂以75∶100的比例混合制成难燃粘著剂物。将此一粘著剂涂布在合板上，如同实施例一的方式制成三种试片，粘著剂涂布厚度约0.35m/m，将三种试片依CNS6532的测试方式测试，其结果表面产生约1.5cm厚的膨胀层，且可符合CNS6532耐燃三级的各项要求条件。
实施例七
膨胀型阻燃剂的成份为：
聚磷酸铵  60部
季戊四醇  20部
三聚氰胺  25部
滑石      8部
利用高速混合机，将上述各种粉末均匀混合之。取上述膨胀阻燃剂与PVAc树脂以100∶100的比例混合制成难燃粘著剂物。如同实施例一的方式制成三种试片，粘著剂涂布厚度约0.4m/m，木皮或壁纸与合板的接著情况良好。将三种试片依CNS6532的测试方法测试，其结果表面产生约3cm厚的膨胀层，且可符合CNS6532耐燃三级的各项测试条件。本实施例因未添加膨胀型石墨，故膨胀层稍脆较不具韧性。

Claims (23)

1.一种膨胀型阻燃剂组成物，其特征在于，是包括(a)10至35重量份发泡剂、(b)0至20重量份热膨胀型碳材、(c)0至30重量份碳层形成剂、(d)25至95重量份碳层催化剂以及(e)0至100重量份无机填充料，其中碳层形成剂是为一种或多种选自由多元醇、多糖类组成的群组的化合物。
2.根据权利要求1所述的膨胀型阻燃剂组成物，其特征在于，其中发泡剂是为一种或多种选自由尿素甲醛、乙酸胺、三羟基甲基三聚氰胺、六羟甲基三氰胺、三聚氰胺甲醛、磷酸胺类化合物组成的群组的发泡剂。
3.根据权利要求2所述的膨胀型阻燃剂组成物，其特征在于，其中磷酸胺类化合物是为一种或多种选自由聚磷酸铵、三聚氰胺焦磷酸、磷酸胍尿素、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、偏磷酸铵、亚磷酸铵组成的群组的化合物。
4.根据权利要求1所述的膨胀型阻燃剂组成物，其特征在于，其中多元醇是为一种或多种选自由异戊四醇、二异戊四醇、丙三醇、乙二醇、环己二醇、三羟甲基甲烷组成的群组的多元醇。
5.根据权利要求1所述的膨胀型阻燃剂组成物，其特征在于，其中多糖类是为一种或多种选自由山梨糖醇、葡萄糖、半乳糖、果糖、阿拉伯糖、蔗糖、淀粉、糊精、果胶、果酸组成的群组的多糖。
6.根据权利要求1所述的膨胀型阻燃剂组成物，其特征在于，其中碳层催化剂是为含磷化合物。
7.根据权利要求6所述的膨胀型阻燃剂组成物，其特征在于，其中含磷化合物是为一种或多种选自由红磷、聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐、磷酸胍尿素、正磷酸、磷酸氢铵、偏磷酸、亚磷酸、六偏磷酸、氯化磷、氯氧化磷、磷酸酐组成的群组的化合物。
8.根据权利要求1所述的膨胀型阻燃剂组成物，其特征在于，其中无机填充料是为一种或多种选自由金属氧化物、金属氢氧化物、金属碳酸盐、滑石、粘土、高岭土、硅藻土、云母组成的群组的无机填充料。
9.根据权利要求1所述的膨胀型阻燃剂组成物，其特征在于，其中热膨胀型碳材为一种或多种选自由20目至200目的天然鳞片状石墨、石油碳系人工石墨、煤焦碳系的人工石墨、结晶石墨、热分解石墨及经层间插入处理等制程制得具受热大于200℃的膨胀特性的石墨组成的群组。
10.根据权利要求1所述的膨胀型阻燃剂组成物，其特征在于，其中热膨胀型碳材的粒径为100目至200目。
11.一种膨胀型难燃粘著剂组成物，其特征在于，是包括
(1)100重量份高分子粘著剂；以及
(2)15至200重量份膨胀型阻燃剂组成物，其中膨胀型阻燃剂组成物包括(a)10至35重量份发泡剂、(b)0至20重量份热膨胀型碳材、(c)0至30重量份碳层形成剂、(d)25至95重量份碳层催化剂以及(e)0至100重量份无机填充料，其中碳层形成剂是为一种或多种选自由多元醇、多糖类组成的群组的化合物。
12.根据权利要求11所述的膨胀型难燃粘著剂组成物，其特征在于，其中高分子粘著剂是为一种或多种选自由热可塑性树脂粘著剂，热硬化性树脂粘著剂，弹性体高分子粘著剂组成的群组的高分子。
13.根据权利要求12所述的膨胀型难燃粘著剂组成物，其特征在于，其中热可塑性树脂粘著剂是为一种或多种选自由醋酸乙烯系乳胶、氯乙烯系乳化液、聚乙烯系乳化液、聚乙烯醇系乳化液、聚醯胺系乳化液、聚石蜡系乳化液组成的群组的树脂。
14.根据权利要求12所述的膨胀型难燃粘著剂组成物，其特征在于，其中热硬化性树脂粘著剂是为一种或多种选自由尿素系树脂、三聚氰胺系树脂、酚树脂、间苯二酚树脂、环氧树脂、聚胺基甲酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚芳香族系树脂组成的群组的树脂。
15.根据权利要求12所述的膨胀型难燃粘著剂组成物，其特征在于，其中弹性体高分子粘著剂是为一种或多种选自由CR系树脂、氰橡胶系树脂、丁基橡胶、聚硫化物系橡胶树脂、硅橡胶系树脂组成的群组的树脂。
16.根据权利要求11所述的膨胀型难燃粘著剂组成物，其特征在于，其中发泡剂是为一种或多种选自由尿素甲醛、乙酸胺、三羟基甲基三聚氰胺、六羟甲基三氰胺、三聚氰胺甲醛、磷酸胺类化合物组成的群组的发泡剂。
17.根据权利要求16所述的膨胀型难燃粘著剂组成物，其特征在于，其中磷酸铵类化合物是为一种或多种选自由聚磷酸铵、三聚氰胺焦磷酸、磷酸胍尿素、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、偏磷酸铵、亚磷酸铵组成的群组的化合物。
18.根据权利要求11所述的膨胀型难燃粘著剂组成物，其特征在于，其中多元醇是为一种或多种选自由异戊四醇、二异戊四醇、丙三醇、乙二醇、环己二醇、三羟甲基甲烷组成的群组的多元醇。
19.根据权利要求11所述的膨胀型难燃粘著剂组成物，其特征在于，其中多糖类是为一种或多种选自由山梨糖醇、葡萄糖、半乳糖、果糖、阿拉伯糖、蔗糖、淀粉、糊精、果胶、果酸组成的群组的多糖。
20.根据权利要求11所述的膨胀型难燃粘著剂组成物，其特征在于，其中碳层催化剂是为含磷化合物。
21.根据权利要求20所述的膨胀型难燃粘著剂组成物，其特征在于，其中含磷化合物是为一种或多种选自由红磷、聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐、磷酸胍尿素、正磷酸、磷酸氢铵、偏磷酸、亚磷酸、六偏磷酸、氯化磷、氯氧化磷、磷酸酐组成的群组的化合物。
22.根据权利要求11所述的膨胀型难燃粘著剂组成物，其特征在于，其中无机填充料是为一种或多种选自由金属氧化物、金属氢氧化物、金属碳酸盐、滑石、粘土、高岭土、硅藻土、云母组成的群组的无机填充料。
23.根据权利要求11所述的膨胀型难燃粘著剂组成物，其特征在于，其中膨胀型阻燃剂组成物为45至145重量份。
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