JP2012508288A - 熱膨張性組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
A)下記の(i)、(ii)及び(iii)を含む結合剤:
(i)ポリシロキサン鎖又は前記鎖の前駆体を含む樹脂、
(ii)必要に応じて、有機樹脂、及び
(iii)エポキシ基、アミン基、メルカプタン基、カルボン酸基、アクリロイル基、イソシアナート基、アルコキシシリル基及び無水物基からなる群から選択される少なくとも1つのタイプの官能基(この場合、前記官能基は、ポリシロキサン鎖又は前記鎖のための前駆体を含む前記樹脂におけるペンダント基及び/又は末端基として、並びに/或いは、前記有機樹脂におけるペンダント基及び/又は末端基として存在し、但し、前記結合剤がアルコキシシリル基を前記官能基の唯一のタイプとして含有する場合、これらのアルコキシシリル基は前記有機樹脂に存在する);
B)前記官能基と反応し得るか、又は、前記官能基との間における反応を触媒し得る化合物;並びに
C)発泡剤、及びチャー形成添加剤。
(i)上記で定義されるようなポリシロキサン、従って、Si−O骨格を有するポリシロキサン、又は、
(ii)1つ又はそれ以上のペンダントポリシロキサン鎖を有する有機骨格を有する樹脂、すなわち、有機側鎖基が炭素又はヘテロ原子の連結を介してケイ素原子に結合するSi−O骨格を有する鎖を有する樹脂(但し、ケイ素原子の少なくとも一部が、1個、2個又は3個の酸素原子に結合する)。前記鎖は、線状構造、分岐構造、ラダー構造及び/又はケージ構造を含む。
この実施形態において、ポリシロキサン鎖を含む樹脂は、上記で定義されるようなポリシロキサンであり、ポリシロキサンにおける有機側鎖基は前記官能基を含み、かつ、前記樹脂は有機樹脂と予備反応されているか、又は、有機樹脂とブレンド混合されているかのどちらかである。この組成物はさらに、官能基と反応し得るか、又は、官能基との間における反応を触媒し得る化合物を含有する。この化合物はさらに、「硬化剤」として示される。
この実施形態において、ポリシロキサン鎖を含む樹脂は、上記で定義されるようなポリシロキサンであり、ポリシロキサンにおける有機側鎖基は前記官能基を含む。この実施形態による組成物はさらに、前記官能基のための硬化剤を含有する。
この実施形態において、ポリシロキサン鎖を含む樹脂は、1つ又はそれ以上のペンダントポリシロキサン鎖を有する有機骨格を有する;官能基が、有機骨格又はポリシロキサン鎖におけるペンダント基又は末端基として存在する。この組成物はさらに、前記官能基のための硬化剤を含有する。
この主要実施形態によれば、アルコキシシリル基は別にして、官能基が、ポリシロキサン鎖又はその前駆体を含む樹脂に存在しない。その代わり、結合剤がさらに有機樹脂を含み、かつ、官能基が前記有機樹脂に存在する。この組成物はさらに、前記官能基のための硬化剤を含有する。
本発明のすべての実施形態による組成物は1つ又はそれ以上の熱膨張性成分を含有する。1つの必須熱膨張性成分は発泡剤である。発泡剤は、発泡剤が火災の熱で分解する際に膨張ガスをもたらす。発泡剤は、樹脂性結合剤が軟らかくなる温度ではあるが、チャーが形成される温度よりも低い温度でガスを放つことが望ましい。このようにして、形成されるチャーは膨張され、より良好な断熱材である。発泡剤例えばメラミン、メラミンホルムアルデヒド、メチロール化メラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、メラミンモノホスファート、メラミンビホスファート、メラミンポリホスファート、メラミンピロホスファート、ウレア、ジメチルウレア、ジシアンジアミド、グアニルウレアホスファート、グリシン又はアミンホスファート、を使用することが可能である。前記の物質は、熱にさらされて分解するとき、窒素ガスを放出する。熱にさらされて二酸化炭素又は水蒸気を放出する化合物もまた使用することができる。加熱時に分解する際に水を遊離する発泡剤は、化合物例えばホウ酸及びホウ酸誘導体である。膨張性グラファイトもまた、これらの系のための発泡剤として使用し得る。
下記の対照樹脂系を調べた:
i)対照1−ビスフェノールA液状エポキシ(DER331)+ポリアミドアミン硬化剤(INCA380)
ii)対照2−トリメチロールプロパントリアクリラート(Sartomer351)+ポリアミドアミン硬化剤(INCA830)
実施形態A:官能性ポリシロキサン(HP2000)+有機樹脂(Sartomer361)+硬化剤(DER331)。
実施形態Bi:官能性ポリシロキサン(HP2000)+有機硬化剤(DER331)。
実施形態Bii:官能性ポリシロキサン(HP2000)+エポキシ官能性ポリシロキサン(Silikopon EF)。
実施形態C:ペンダントシロキサン基を有する有機樹脂(Silikopon EF)+アミン系硬化剤(Inca380)。
実施形態D:アルコキシシラン官能性を有するシロキサン(3074中間体)+官能性有機樹脂(Eponex1510)+硬化剤(アミノシランSilquest A−1100)+触媒(Fascat4200)。
被覆材を、(BS476に従う)炭化水素加熱曲線のもとで稼動する1.5m3の炉で試験した。破損時間(被覆されたスチールパネルの裏面が400℃に達するとき)を記録した。
炉試験の結果を表1にまとめる。
Claims (12)
- 下記のA)、B)及びC)を含む熱膨張性組成物:
A)下記の(i)、(ii)及び(iii)を含む結合剤:
(i)ポリシロキサン鎖又は前記鎖のための前駆体を含む樹脂、
(ii)必要に応じて、有機樹脂、及び
(iii)エポキシ基、アミン基、メルカプタン基、カルボン酸基、アクリロイル基、イソシアナート基、アルコキシシリル基及び無水物基からなる群から選択される少なくとも1つのタイプの官能基(この場合、前記官能基は、ポリシロキサン鎖又は前記鎖のための前駆体を含む前記樹脂におけるペンダント基及び/又は末端基として、並びに/或いは、前記有機樹脂におけるペンダント基及び/又は末端基として存在し、但し、前記結合剤がアルコキシシリル基を前記官能基の唯一のタイプとして含有する場合、これらのアルコキシシリル基は前記有機樹脂に存在する);
B)前記官能基と反応し得るか、又は、前記官能基との間における反応を触媒し得る化合物;並びに
C)発泡剤、及びチャー形成添加剤。 - 前記結合剤が有機樹脂を含み、ポリシロキサン鎖を含む前記樹脂が、前記官能基を含有する有機側鎖基を有するポリシロキサンであり、かつ、ポリシロキサン鎖を含む前記樹脂が前記有機樹脂と予備反応又はブレンド混合されている、請求項1に記載の熱膨張性組成物。
- ポリシロキサン鎖を含む前記樹脂は、前記官能基を含有する有機側鎖基を有するポリシロキサンである、請求項1に記載の熱膨張性組成物。
- 前記官能基と反応し得るか、又は、前記官能基との間における反応を触媒し得る前記化合物が、有機樹脂及びポリシロキサンから選択される、請求項3に記載の熱膨張性組成物。
- 前記結合剤が前記有機樹脂を含み、かつ、前記官能基が前記有機樹脂に存在する、請求項1に記載の熱膨張性組成物。
- ポリシロキサン鎖を含む前記樹脂が、1つ又はそれ以上のペンダントポリシロキサン鎖を有する有機骨格を有し、かつ、前記官能基が、前記有機骨格又は前記ポリシロキサン鎖におけるペンダント基又は末端基として存在する、請求項1に記載の熱膨張性組成物。
- 前記官能基はエポキシ官能基又はアクリラート官能基である、請求項1から6のいずれか一項に記載の熱膨張性組成物。
- 前記官能基と反応し得るか、又は、前記官能基との間における反応を触媒し得る前記化合物が、アミン官能基を含む、請求項7に記載の熱膨張性組成物。
- 前記発泡剤はまた、チャー形成添加剤である、請求項1から8のいずれか一項に記載の熱膨張性組成物。
- 前記発泡剤はアンモニウムポリホスファートである、請求項9に記載の熱膨張性組成物。
- 構造物を火災から保護するための、請求項1から10のいずれか一項に記載される組成物の使用。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載される組成物を基体の表面に適用し、その後、前記組成物を硬化して層を形成することによって形成される層を含む基体。
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