JP2019183151A - Coating material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、新規な被覆材に関する。 The present invention relates to a novel coating material.
鋼材や、コンクリート、木材、合成樹脂等の基材を火災から保護する目的として、火災時の温度上昇によって発泡し、炭化断熱層を形成する発泡性被覆材が種々提案されている。このような発泡性被覆材としては、合成樹脂に、発泡剤、炭化剤、難燃剤等を配合したものが知られている。このような被覆材は、その塗膜厚によって、耐熱保護性能が決定されることが多く、目的の耐熱保護性能を得るためには、所定の塗膜厚で均一になるように塗付することが重要であり、中でも、合成樹脂の選択が重要となる。 For the purpose of protecting base materials such as steel, concrete, wood, and synthetic resin from fire, various foamable coating materials that foam by a temperature rise during a fire to form a carbonized heat insulating layer have been proposed. As such a foamable coating material, a synthetic resin blended with a foaming agent, a carbonizing agent, a flame retardant and the like is known. Such a coating material often has a heat-resistant protective performance that is determined by the coating thickness, and in order to obtain the desired heat-resistant protective performance, it should be applied uniformly at a predetermined coating thickness. In particular, the selection of a synthetic resin is important.
例えば、厚塗り用発泡性被覆材として、ポリオール成分とポリイソシアネート成分からなる組成物に、難燃剤、発泡剤、炭化剤を配合した発泡性被覆材が開発されている(例えば、特許文献1)。 For example, as a foamable coating material for thick coating, a foamable coating material in which a flame retardant, a foaming agent, and a carbonizing agent are blended with a composition composed of a polyol component and a polyisocyanate component has been developed (for example, Patent Document 1). .
しかしながら、上記特許文献1の場合、合成樹脂としてアクリル樹脂やエポキシ樹脂を使用した被覆材と比較すると発泡倍率が低く、所望の耐熱保護性能を得るには、まだ改善の余地があった。 However, in the case of the above-mentioned Patent Document 1, there is still room for improvement in order to obtain a desired heat-resistant protection performance because the expansion ratio is low compared to a covering material using an acrylic resin or an epoxy resin as a synthetic resin.
このような課題を解決するために本発明者らは、特定の被膜形成成分を含む被覆材が、優れた発泡性を有し、基材の耐熱保護性能を維持することができることを見出し、本発明の完成に至った。 In order to solve such problems, the present inventors have found that a coating material containing a specific film-forming component has excellent foamability and can maintain the heat-resistant protection performance of the substrate. The invention has been completed.
すなわち、本発明は以下の特徴を有するものである。
1.その被膜が温度上昇によって炭化断熱層を形成する被覆材であって、
前記被覆材は、被膜形成成分(A)として、ポリオール成分(a1)及びポリイソシアネート成分(a2)を含み、
前記被膜形成成分(A)の硬化被膜は、熱重量測定法における10%熱重量減少温度が300℃未満であることを特徴とする被覆材。
2.前記被膜形成成分(A)が、イソシアヌレート環を有することを特徴とする1.に記載の被覆材。
That is, the present invention has the following characteristics.
1. The coating is a coating material that forms a carbonized thermal insulation layer by increasing the temperature,
The coating material includes a polyol component (a1) and a polyisocyanate component (a2) as a film-forming component (A),
The cured coating of the film-forming component (A) has a 10% thermogravimetric decrease temperature in a thermogravimetric method of less than 300 ° C.
2. The film-forming component (A) has an isocyanurate ring. The coating | covering material as described in.
本発明は、その被膜が温度上昇によって炭化断熱層を形成する被覆材であって、熱重量測定法における10%熱重量減少温度が特定の温度範囲である被膜形成成分を含むことにより、火災等による温度上昇に際し、優れた発泡性を有し、耐熱保護性能を発揮し、基材の耐熱保護性を高めることができる。 The present invention is a coating material in which the coating forms a carbonized thermal insulation layer by increasing the temperature, and includes a coating forming component whose 10% thermogravimetric decrease temperature in a thermogravimetric method is in a specific temperature range. When the temperature rises due to the above, it has excellent foamability, exhibits heat-resistant protection performance, and can enhance the heat-resistant protection of the substrate.
以下、本発明をその実施の形態に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments.
本発明は、その被膜が火災等の温度上昇(加熱)により炭化断熱層を形成する被覆材であり、前記被覆材は、被膜形成成分(A)として、ポリオール成分(a1)及びポリイソシアネート成分(a2)を必須成分として含む。上記ポリオール成分(a1)とポリイソシアネート成分(a2)は、反応して被膜を形成する成分である。 The present invention is a coating material in which the coating forms a carbonized heat insulation layer by a temperature rise (heating) such as a fire, and the coating material includes a polyol component (a1) and a polyisocyanate component (A) as a coating forming component (A). a2) is contained as an essential component. The polyol component (a1) and the polyisocyanate component (a2) are components that react to form a film.
上記被膜形成成分(A)の硬化被膜は、熱重量測定法(TG法)において重量減少を示すものである。ここで、重量減少とは、150℃から800℃に昇温した際に、重量が減少すること(800℃における重量が、150℃における重量よりも小さいこと)をいう。本発明の被膜形成成分(A)の硬化被膜は、熱重量測定法における10%熱重量減少温度(10重量%重量減少時の温度)が300℃未満(好ましくは200〜295℃、さらに好ましくは205〜290℃)であることを特徴とする。このような場合、火災等による温度上昇に際し、発泡性が向上し、優れた炭化断熱層を形成することが可能であり、基材の耐熱保護性能を高めることができる。なお、本発明において「α〜β」は「α以上β以下」と同義である。 The cured film of the film-forming component (A) shows a decrease in weight in the thermogravimetric method (TG method). Here, the weight reduction means that the weight decreases when the temperature is raised from 150 ° C. to 800 ° C. (the weight at 800 ° C. is smaller than the weight at 150 ° C.). The cured film of the film-forming component (A) of the present invention has a 10% thermogravimetric decrease temperature (temperature at the time of 10 wt% weight decrease) in the thermogravimetric method of less than 300 ° C (preferably 200 to 295 ° C, more preferably 205 to 290 ° C.). In such a case, when the temperature rises due to a fire or the like, the foamability is improved, an excellent carbonized heat insulating layer can be formed, and the heat resistance protection performance of the substrate can be enhanced. In the present invention, “α to β” has the same meaning as “α to β”.
その作用機構は、限定されるものではないが、例えば、被膜形成成分(A)の硬化被膜は、熱重量減少開始温度付近から軟化し始め、その後、温度上昇に伴いウレタン結合等の分解反応が進行するものである。被膜形成成分(A)の硬化被膜の熱重量測定法における10%熱重量減少温度が上記温度範囲内である場合、分解があまり進行せずに被膜が適度に軟化した状態で、効率的に発泡、炭化反応が進行することができるため、発泡性が向上し、さらには炭化断熱層を安定して形成することができると考えられる。 Although the action mechanism is not limited, for example, the cured film of the film-forming component (A) starts to soften from around the thermogravimetric decrease starting temperature, and then undergoes a decomposition reaction such as a urethane bond as the temperature rises. It is a progression. When the 10% thermogravimetric decrease temperature in the thermogravimetric measurement method of the cured film of the film forming component (A) is within the above temperature range, the foaming is efficiently performed in a state in which the film is moderately softened without much decomposition. Since the carbonization reaction can proceed, it is considered that the foamability is improved, and further, the carbonized heat insulation layer can be stably formed.
また、本発明の被膜形成成分(A)の硬化被膜は、25%熱重量減少温度(25重量%重量減少時の温度)が、好ましくは230〜350℃(さらに好ましくは235〜345℃)、50%熱重量減少温度(50重量%重量減少時の温度)が、好ましくは250〜400℃(さらに好ましくは255〜380℃)であり、さらには、25%熱重量減少温度と、50%熱重量減少温度との差が好ましくは10℃以上(より好ましくは15℃以上、さらに好ましくは20℃以上)である。これにより、火災等による温度上昇に際し、発泡性が向上するとともに、優れた炭化断熱層を安定して形成、さらには形成した炭化断熱層の脱落等を抑制することが可能であり、基材の耐熱保護性能をいっそう高めることができる。また、25%熱重量減少温度、50%熱重量減少温度がそれぞれ上記下限値以上であることにより、十分な難燃性を発揮し、かつ優れた発泡性を有するとともに、安定して炭化層を形成することができる。また、25%熱重量減少温度、50%熱重量減少温度がそれぞれ上記上限値以下であることにより、十分な発泡性を確保することができる。 The cured film of the film-forming component (A) of the present invention has a 25% thermal weight loss temperature (temperature at 25% weight reduction), preferably 230 to 350 ° C (more preferably 235 to 345 ° C), The 50% thermal weight loss temperature (temperature at the time of 50% weight loss) is preferably 250 to 400 ° C. (more preferably 255 to 380 ° C.), and further, the 25% thermal weight loss temperature and 50% heat The difference from the weight loss temperature is preferably 10 ° C. or higher (more preferably 15 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher). As a result, when the temperature rises due to a fire or the like, the foaming property is improved, it is possible to stably form an excellent carbonized heat insulating layer, and further to prevent the formed carbonized heat insulating layer from falling off. The heat protection performance can be further enhanced. In addition, the 25% thermal weight reduction temperature and the 50% thermal weight reduction temperature are each equal to or higher than the above lower limit value, thereby exhibiting sufficient flame retardancy and excellent foaming properties, and providing a stable carbonized layer. Can be formed. Further, when the 25% thermal weight reduction temperature and the 50% thermal weight reduction temperature are each not more than the above upper limit values, sufficient foamability can be ensured.
その作用機構は、限定されるものではないが、例えば、上記25%熱重量減少温度、または50%熱重量減少温度とは、被膜形成成分(A)に由来するウレタン結合等の分解反応がそれぞれ約25%または約50%(半分)進行した温度であり、この温度が上記範囲である場合、効率的に発泡、炭化することができる。このため、優れた発泡性を示し、さらには炭化断熱層を安定して形成することができると考えられる。 The action mechanism is not limited. For example, the 25% thermal weight reduction temperature or the 50% thermal weight reduction temperature refers to a decomposition reaction such as a urethane bond derived from the film-forming component (A). When the temperature is about 25% or about 50% (half), and this temperature is within the above range, foaming and carbonization can be efficiently performed. For this reason, it is considered that excellent foamability is exhibited, and furthermore, the carbonized heat insulating layer can be stably formed.
さらに、本発明の被膜形成成分(A)の硬化被膜は、示差熱分析法(DTA法)において発熱ピークを有するものである。具体的に、本発明の被膜形成成分(A)は、好ましくは150〜800℃(より好ましくは180〜600℃)の温度範囲に発熱ピークを有するものである。また、その発熱ピークの極大値が好ましくは200〜400℃(より好ましくは250〜380℃)の温度範囲のものである。 Furthermore, the cured film of the film forming component (A) of the present invention has an exothermic peak in the differential thermal analysis method (DTA method). Specifically, the film forming component (A) of the present invention preferably has an exothermic peak in a temperature range of 150 to 800 ° C. (more preferably 180 to 600 ° C.). The maximum value of the exothermic peak is preferably in the temperature range of 200 to 400 ° C. (more preferably 250 to 380 ° C.).
なお、本発明において、被膜形成成分(A)の硬化被膜の熱重量測定法、及び示差熱分析法は、上記ポリオール成分(a1)とポリイソシアネート成分(a2)を含む硬化被膜を試料として測定したものである。熱重量測定法、及び示差熱分析法は、示差熱分析装置(例えば、「示差熱天秤 Thermo
plus EVO2 TG−DTAシリーズ」Rigaku社製、等)を用いて測定したものであり、白金のサンプルパンに試料を3±1mg取り、標準物質としてα−アルミナを使用し、昇温速度20℃/分で、100〜900℃まで変化させて測定したものである。
In the present invention, the thermogravimetric measurement method and differential thermal analysis method of the cured film of the film forming component (A) were measured using the cured film containing the polyol component (a1) and the polyisocyanate component (a2) as a sample. Is. The thermogravimetry method and the differential thermal analysis method may be performed by using a differential thermal analyzer (for example, “Differential Thermobalance Thermo”).
plus EVO2 TG-DTA series ”manufactured by Rigaku Corporation, etc.), 3 ± 1 mg of a sample is taken in a platinum sample pan, α-alumina is used as a standard substance, and the heating rate is 20 ° C. / Measured by changing from 100 to 900 ° C. in minutes.
本発明では、被膜形成成分(A)が、イソシアヌレート環を有することが好ましい。これにより、火災等による温度上昇に際し、安定した炭化断熱層を形成することが可能であり、特に高温時における基材との密着性に優れ、炭化断熱層の脱落等を抑制することができる。 In the present invention, the film forming component (A) preferably has an isocyanurate ring. Thereby, it is possible to form a stable carbonized heat insulation layer when the temperature rises due to a fire or the like, and it is particularly excellent in adhesion to the base material at a high temperature, and the carbonized heat insulation layer can be prevented from falling off.
その作用機構は、限定されるものではないが、被膜形成成分(A)がイソシアヌレート環を有することにより、硬化被膜の50%重量減少温度を高温側にシフトさせる作用を有する。すなわち、被膜形成成分(A)の硬化被膜の難燃性を高め、分解を抑制することができる。さらに、イソシアヌレート環を有する場合であっても、硬化被膜の軟化は阻害されにくいため、被膜を効率的に発泡させ、安定した炭化断熱層を形成することができ、さらには形成した炭化断熱層の脱落等を抑制することができると考えられる。 Although the action mechanism is not limited, it has the effect | action which shifts the 50% weight reduction | decrease temperature of a cured film to the high temperature side because a film formation component (A) has an isocyanurate ring. That is, the flame retardancy of the cured film of the film forming component (A) can be increased and decomposition can be suppressed. Furthermore, even if it has an isocyanurate ring, since the softening of the cured coating is difficult to be inhibited, the coating can be efficiently foamed to form a stable carbonized thermal insulation layer. It is thought that the omission of the can be suppressed.
本発明において、被膜形成成分(A)がイソシアヌレート環を有するには、ポリオール成分(a1)、ポリイソシアネート成分(a2)の少なくとも一方に、イソシアヌレート環を有する化合物を含む態様、あるいは、被膜形成成分(A)として、さらにイソシアヌレート環を有する化合物(a3)を含む(ただし、ポリオール成分(a1)、ポリイソシアネート成分(a2)は除く。)態様等が挙げられる。本発明では、特にポリオール成分(a1)として、イソシアヌレート環を有する化合物を含む態様が好ましい。これにより、本発明の効果を十分に得ることができる。 In the present invention, in order for the film forming component (A) to have an isocyanurate ring, at least one of the polyol component (a1) and the polyisocyanate component (a2) contains a compound having an isocyanurate ring, or a film is formed. Examples of the component (A) include a compound (a3) having an isocyanurate ring (excluding the polyol component (a1) and the polyisocyanate component (a2)). In this invention, the aspect containing the compound which has an isocyanurate ring especially as a polyol component (a1) is preferable. Thereby, the effect of this invention can fully be acquired.
以下、具体的に本発明の被膜形成成分(A)の構成について説明する。
被膜形成成分(A)は、ポリオール成分(a1)及びポリイソシアネート成分(a2)を含むものである。
Hereafter, the structure of the film formation component (A) of this invention is demonstrated concretely.
The film forming component (A) includes a polyol component (a1) and a polyisocyanate component (a2).
本発明のポリオール成分(a1)としては、特に限定されないが、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、エポキシ含有ポリオール、シリコーン含有ポリオール、フッ素含有ポリオール、ひまし油、ひまし油変性ポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリラクトンポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリペンタジエンポリオール等が挙げられ、これから選ばれる1種または2種以上を用いることができる。 The polyol component (a1) of the present invention is not particularly limited. For example, polyether polyol, polyester polyol, acrylic polyol, epoxy-containing polyol, silicone-containing polyol, fluorine-containing polyol, castor oil, castor oil-modified polyol, polycarbonate polyol, Lactone polyols, polybutadiene polyols, polypentadiene polyols and the like can be mentioned, and one or more selected from these can be used.
本発明では、ポリオール成分(a1)として、ポリエーテルポリオールを含むことが好ましい。ポリエーテルポリオールの分子量は、好ましくは1000以上(より好ましくは3000以上20000以下、さらに好ましくは5000以上18000以下、特に好ましくは6000以上15000以下、最も好ましくは6500以上12000以下)である。このようなポリオール成分を含むことにより、熱重量測定法における10%熱重量減少温度が上記範囲を十分に満たすことができ、優れた発泡性を有し、安定した炭化断熱層を形成することが可能であり、基材の耐熱保護性能をいっそう高めることができる。なお、本発明においてポリオール成分(a1)の分子量は、数平均分子量(Mn)であり、ポリスチレン重合体をリファレンスとして用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって求めた、いわゆるポリスチレン換算分子量である。 In the present invention, it is preferable that a polyether polyol is included as the polyol component (a1). The molecular weight of the polyether polyol is preferably 1000 or more (more preferably 3000 to 20000, even more preferably 5000 to 18000, particularly preferably 6000 to 15000, most preferably 6500 to 12000). By including such a polyol component, the 10% thermogravimetric decrease temperature in the thermogravimetric method can sufficiently satisfy the above range, and has an excellent foaming property and can form a stable carbonized heat insulating layer. It is possible, and the heat-resistant protection performance of the substrate can be further enhanced. In the present invention, the molecular weight of the polyol component (a1) is a number average molecular weight (Mn), and is a so-called polystyrene equivalent molecular weight obtained by gel permeation chromatography using a polystyrene polymer as a reference.
上記ポリエーテルポリオールは、例えば、トリメチロールプロパン、グリセリン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール誘導体、ソルビトール、ネオペンチルグリコール等の多価アルコール類と、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドとの付加重合により得られるものである。本発明では、上記多価アルコール類と、エチレンオキサイド及び/またはプロピレンオキサイドとの付加重合により得られる重合体が好適であり、末端にエチレンオキサイド及び/またはプロピレンオキサイドが付加されたものがより好適である。さらに、上記のポリエーテルポリオールとして、活性水素原子を有する官能基が3つ以上(官能基数3以上)のポリエーテルポリオールを含むことが好ましい。この場合、硬化性に優れ、安定して被膜を形成することができるため本発明の効果が得られやすい。活性水素原子を有する官能基としては水酸基が好適である。 The polyether polyol can be obtained, for example, by addition polymerization of polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, glycerin, hexanetriol, pentaerythritol derivatives, sorbitol, and neopentyl glycol, and alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide. Is. In the present invention, a polymer obtained by addition polymerization of the above polyhydric alcohols with ethylene oxide and / or propylene oxide is preferable, and one having ethylene oxide and / or propylene oxide added to the terminal is more preferable. is there. Further, the polyether polyol preferably includes a polyether polyol having three or more functional groups having active hydrogen atoms (functional group number of 3 or more). In this case, since it is excellent in curability and can form a film stably, the effect of this invention is easy to be acquired. A hydroxyl group is suitable as the functional group having an active hydrogen atom.
このようなポリエーテルポリオールとしては、水酸基価が好ましくは3〜150mgKOH/g(より好ましくは5〜100mgKOH/g、さらに好ましくは7〜40mgKOH/g、最も好ましくは10〜30mgKOH/g)である。このようなポリオール成分を使用することにより、優れた発泡性を示し、基材の耐熱保護性能を高めることができる。 Such a polyether polyol preferably has a hydroxyl value of 3 to 150 mgKOH / g (more preferably 5 to 100 mgKOH / g, still more preferably 7 to 40 mgKOH / g, and most preferably 10 to 30 mgKOH / g). By using such a polyol component, it is possible to exhibit excellent foaming properties and to improve the heat resistance protection performance of the substrate.
また、上記ポリエーテルポリオールの含有量は、ポリオール成分(a1)全量に対して、50重量%以上(より好ましくは60重量%以上、さらに好ましくは70重量%以上)であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that content of the said polyether polyol is 50 weight% or more (more preferably 60 weight% or more, more preferably 70 weight% or more) with respect to the polyol component (a1) whole quantity.
また、本発明では、ポリオール成分(a1)として、フッ素含有ポリオールを含むことが好ましい。これにより、火災等による温度上昇に際し、優れた発泡性を発揮するとともに安定して炭化断熱層を形成することが可能であり、炭化断熱層の脱落等を抑制することができる。 Moreover, in this invention, it is preferable that a fluorine-containing polyol is included as a polyol component (a1). As a result, when the temperature rises due to a fire or the like, it is possible to exhibit excellent foamability and to stably form the carbonized heat insulation layer, and to prevent the carbonization heat insulation layer from dropping off.
このようなフッ素含有ポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、フルオロオレフィンモノマー、フルオロアルキル基含有アクリル系モノマー等の含フッ素モノマーと、水酸基含有ビニル系モノマーと、必要に応じて他の重合性モノマーとを共重合することにより得られるものである。フルオロオレフィンモノマーしては、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、等のパーフルオロオレフィン類、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等が挙げられる。フルオロアルキル基含有アクリル系モノマーとしては、例えば、パーフルオロメチルメタクリレート、パーフルオロイソノニルメチルメタクリレート、2−パーフルオロオクチルエチルアクリレート、2−パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、トリフルオロエチルアクリレート等が挙げられる。これらは1種または2種以上で使用できる。本発明では、好ましくはテトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンから選ばれる1種以上、より好ましくはクロロトリフルオロエチレンを使用することが好ましい。 Such a fluorine-containing polyol is not particularly limited. For example, a fluorine-containing monomer such as a fluoroolefin monomer or a fluoroalkyl group-containing acrylic monomer, a hydroxyl group-containing vinyl monomer, and other polymerizable monomers as necessary. Can be obtained by copolymerization. Examples of the fluoroolefin monomer include perfluoroolefins such as tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, and hexafluoropropylene, vinyl fluoride, and vinylidene fluoride. Examples of the fluoroalkyl group-containing acrylic monomer include perfluoromethyl methacrylate, perfluoroisononylmethyl methacrylate, 2-perfluorooctylethyl acrylate, 2-perfluorooctylethyl methacrylate, and trifluoroethyl acrylate. These can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, it is preferable to use at least one selected from tetrafluoroethylene and chlorotrifluoroethylene, more preferably chlorotrifluoroethylene.
水酸基含有ビニル系単量体としては、例えば、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキシペンチルビニルエーテル等のヒドロキシアルキルビニルエーテル;エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル、トリエチレングリコールモノアリルエーテル等のヒドロキシアリルエーテル;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらの1種または2種以上が使用できる。 Examples of the hydroxyl group-containing vinyl monomer include hydroxyalkyl vinyl ethers such as hydroxyethyl vinyl ether, hydroxypropyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, and hydroxypentyl vinyl ether; ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monoallyl ether, triethylene glycol monoallyl ether Hydroxyallyl ethers such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxyl-containing (meth) acrylate such as 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, etc. One or more of these can be used.
その他の重合性モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n−アミル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノ(メタ)アクリレート、アミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有モノマー;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸またはそのモノアルキルエステル、イタコン酸またはそのモノアルキルエステル、フマル酸またはそのモノアルキルエステル等のカルボキシル基含有モノマー;(メタ)アクリルアミド、エチル(メタ)アクリルアミド等のアミド含有モノマー;(メタ)アクリロニトリル等のニトリル基含有モノマー;グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有モノマー;スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニルモノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル等のビニルエステル;エチレン、プロピレン等のオレフィン系モノマー等が挙げられ、必要に応じこれらの1種または2種以上が使用できる。 Examples of other polymerizable monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, n-amyl (meth) acrylate, Isoamyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) (Meth) acrylic acid alkyl esters such as acrylate; dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, dimethylamino (meth) acrylate, aminoethyl (meth) ) Amino group-containing monomers such as acrylate and diethylaminoethyl (meth) acrylate; acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid or its monoalkyl ester, itaconic acid or its monoalkyl ester, fumaric acid or its monoalkyl ester, etc. Carboxyl group-containing monomers; Amide-containing monomers such as (meth) acrylamide and ethyl (meth) acrylamide; Nitrile group-containing monomers such as (meth) acrylonitrile; Epoxy group-containing monomers such as glycidyl (meth) acrylate; Styrene, methylstyrene, chloro Aromatic vinyl monomers such as styrene and vinyltoluene; Vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate and vinyl pivalate; Olefin monomers such as ethylene and propylene Etc., and one or two or more of these can be used if necessary.
このようなフッ素含有ポリオールとしては、フッ素含有量が、15重量%〜50重量%(より好ましくは20〜40重量%)であることが好ましい。また、水酸基価が、5〜100mgKOH/g(より好ましくは10〜80mgKOH/g)であることが好ましい。さらに、分子量[数平均分子量(Mn)]が、5000〜100000(より好ましくは8000〜60000)であることが好ましい。このようなフッ素含有ポリオールを含むことにより、火災等による温度上昇の際には、被膜が優れた発泡性を発揮し炭化断熱層を形成し、高温雰囲気下でも灰化・収縮を抑制することができ、基材の耐熱保護性能を高めることができる。 Such a fluorine-containing polyol preferably has a fluorine content of 15 to 50% by weight (more preferably 20 to 40% by weight). Moreover, it is preferable that a hydroxyl value is 5-100 mgKOH / g (more preferably 10-80 mgKOH / g). Furthermore, it is preferable that molecular weight [number average molecular weight (Mn)] is 5000-100000 (more preferably 8000-60000). By including such a fluorine-containing polyol, when the temperature rises due to a fire or the like, the film exhibits excellent foaming properties to form a carbonized heat insulating layer, and can suppress ashing and shrinkage even in a high-temperature atmosphere. It is possible to improve the heat-resistant protection performance of the substrate.
フッ素含有ポリオールの含有量は、被膜形成成分(A)の硬化被膜において、熱重量測定法における10%熱重量減少温度の範囲を満たす範囲であればよく、ポリオール成分(a1)の全量に対して、固形分換算で好ましくは0.1〜30重量%(より好ましくは1〜10重量%)である。この範囲を満たすことにより、本発明の効果を十分に発揮することができる。 The content of the fluorine-containing polyol may be in a range that satisfies the range of the 10% thermogravimetric decrease temperature in the thermogravimetric method in the cured film of the film forming component (A), and is based on the total amount of the polyol component (a1). The solid content is preferably 0.1 to 30% by weight (more preferably 1 to 10% by weight). By satisfying this range, the effects of the present invention can be sufficiently exerted.
さらに、本発明では、ポリオール成分(a1)としてイソシアヌレート環を有するポリオール化合物(a1’)含むことが好ましい。イソシアヌレート環を有するポリオール化合物(a1’)としては、イソシアヌレート環(式1)と2以上の水酸基を有する化合物が挙げられ、
例えば、イソシアヌル酸トリス(ヒドロキシアルキル)エステル等が使用できる。イソシアヌル酸トリス(ヒドロキシアルキル)エステルとしては、例えば、イソシアヌル酸トリス(2ヒドロキシエチル)、イソシアヌル酸トリス(2ヒドロキシプロピル)、イソシアヌル酸トリス(2ヒドロキシブチル)、イソシアヌル酸トリス(2,3ジヒドロキシプロピル)等のイソシアヌレート環と水酸基を有するアルキルエステルが挙げられる。
Furthermore, in this invention, it is preferable that the polyol compound (a1 ') which has an isocyanurate ring is included as a polyol component (a1). Examples of the polyol compound (a1 ′) having an isocyanurate ring include compounds having an isocyanurate ring (formula 1) and two or more hydroxyl groups,
For example, isocyanuric acid tris (hydroxyalkyl) ester can be used. Examples of the isocyanuric acid tris (hydroxyalkyl) ester include isocyanuric acid tris (2 hydroxyethyl), isocyanuric acid tris (2 hydroxypropyl), isocyanuric acid tris (2 hydroxybutyl), isocyanuric acid tris (2,3 dihydroxypropyl). And alkyl esters having an isocyanurate ring and a hydroxyl group.
また、イソシアヌレート環を有するポリオール化合物(a1’)としては、例えば、イソシアヌレート環を有するアクリルポリオール等も使用できる。このような化合物としては、例えば、アクリルポリオール製造時に、ビニル基、アクリロイル基、チオール基、アルコキシシリル基、カルボキシル基、及びグリシジル基等から選ばれる反応性官能基を有するイソシアヌル酸誘導体を反応させることにより得ることができる。ここでの反応は、例えば、重合性不飽和二重結合とビニル基、アクリロイル基、またはチオール基、アルコキシシリル基どうし、グリシジル基とカルボキシル基、アミノ基とグリシジル基等の組み合わせを用いればよい。 Moreover, as a polyol compound (a1 ') which has an isocyanurate ring, the acrylic polyol etc. which have an isocyanurate ring can also be used, for example. As such a compound, for example, when an acrylic polyol is produced, an isocyanuric acid derivative having a reactive functional group selected from a vinyl group, an acryloyl group, a thiol group, an alkoxysilyl group, a carboxyl group, a glycidyl group, and the like is reacted. Can be obtained. For example, a combination of a polymerizable unsaturated double bond and a vinyl group, an acryloyl group, or a thiol group or an alkoxysilyl group, a glycidyl group and a carboxyl group, an amino group and a glycidyl group, or the like may be used for the reaction here.
イソシアヌレート環を有するポリオール化合物(a1’)は、ポリオール成分(a1)中に、好ましくは0.01〜20重量%(より好ましくは0.05〜15重量%、さらに好ましくは0.1〜10重量%)である。これにより、火災等による温度上昇に際し、安定した炭化断熱層を形成することが可能であり、特に高温時における基材との密着性に優れ、炭化断熱層の脱落等を抑制することができる。 The polyol compound (a1 ′) having an isocyanurate ring is preferably 0.01 to 20% by weight (more preferably 0.05 to 15% by weight, still more preferably 0.1 to 10%) in the polyol component (a1). % By weight). Thereby, it is possible to form a stable carbonized heat insulation layer when the temperature rises due to a fire or the like, and it is particularly excellent in adhesion to the base material at a high temperature, and the carbonized heat insulation layer can be prevented from falling off.
本発明のポリイソシアネート成分(a2)としては、例えば、トルエンジイソシアネート(TDI)、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート(pure−MDI)、ポリメリックMDI、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水添XDI、水添MDI等、あるいはこれらをアロファネート化、ビウレット化、2量化(ウレチジオン化)、3量化(イソシアヌレート化)、アダクト化、カルボジイミド化した誘導体;及び、これらをアルコール類、フェノール類、ε−カプロラクタム、オキシム類、活性メチレン化合物類等でブロックした、ブロックイソシアネート等が挙げられ、これから選ばれる1種または2種以上を用いることができる。 Examples of the polyisocyanate component (a2) of the present invention include toluene diisocyanate (TDI), 4,4-diphenylmethane diisocyanate (pure-MDI), polymeric MDI, xylylene diisocyanate (XDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI), and isophorone. Diisocyanate (IPDI), hydrogenated XDI, hydrogenated MDI, etc., or allophanated, biuretized, dimerized (uretidione), trimerized (isocyanurate), adducted, carbodiimidated derivatives; and Examples include blocked isocyanates blocked with alcohols, phenols, ε-caprolactam, oximes, active methylene compounds, etc., and one or more selected from these can be used. .
本発明では、ポリイソシアネート成分(a2)として、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)及び/またはその誘導体(以下「HMDI類」ともいう。)を含むことが好ましい。上記HMDI類の含有量は、ポリイソシアネート成分(a2)の全量に対して、90重量%以上(より好ましくは95重量%以上)であることが好ましい。また、ポリイソシアネート成分(a2)が、HMDI類のみからなる態様も好適である。 In the present invention, it is preferable that hexamethylene diisocyanate (HMDI) and / or a derivative thereof (hereinafter also referred to as “HMDIs”) is included as the polyisocyanate component (a2). The content of the HMDIs is preferably 90% by weight or more (more preferably 95% by weight or more) with respect to the total amount of the polyisocyanate component (a2). Moreover, the aspect in which a polyisocyanate component (a2) consists only of HMDIs is also suitable.
本発明では、ポリイソシアネート成分(a2)の好ましい誘導体として、ビウレット構造を有する化合物(以下、単に「ビウレット体」ともいう。)、及び/またはイソシアヌレート環を有するポリイソシアネート化合物(以下、単に「イソシアヌレート体」ともいう。)が挙げられる。ビウレット体を含む場合、形成被膜の硬化性に優れ、火災等による温度上昇に際し、より優れた発泡性を発揮し、基材の耐熱保護性を高めることができる。また、イソシアヌレート体を含む場合、火災等による温度上昇に際し、安定した炭化断熱層を形成することが可能であり、特に基材との密着性に優れ、炭化断熱層の脱落等を抑制することができる。これらは併用することもできる。 In the present invention, as a preferred derivative of the polyisocyanate component (a2), a compound having a biuret structure (hereinafter also simply referred to as “biuret body”) and / or a polyisocyanate compound having an isocyanurate ring (hereinafter simply referred to as “isocyanate”). Also referred to as “nurate”. When a biuret body is included, the curability of the formed film is excellent, and when the temperature rises due to a fire or the like, the foaming property is more excellent, and the heat resistance protection of the substrate can be enhanced. In addition, when an isocyanurate body is included, it is possible to form a stable carbonized heat insulation layer when the temperature rises due to a fire or the like, and particularly has excellent adhesion to the substrate, and suppresses falling off of the carbonized heat insulation layer, etc. Can do. These can also be used in combination.
ポリオール成分(a1)とポリイソシアネート成分(a2)の混合は、ポリオール成分(a1)とポリイソシアネート成分(a2)のNCO/OH当量比で好ましくは0.6〜3.5(より好ましくは1.0〜2.5、さらに好ましくは1.1〜1.9)となるような比率で行う。このような場合、硬化性に優れ、所望の厚さで均一な被膜が形成可能であり、発泡性をよりいっそう高め、基材の耐熱保護性能を高めることができる。 The mixing of the polyol component (a1) and the polyisocyanate component (a2) is preferably 0.6 to 3.5 (more preferably 1.) in terms of the NCO / OH equivalent ratio of the polyol component (a1) and the polyisocyanate component (a2). 0 to 2.5, more preferably 1.1 to 1.9). In such a case, it is excellent in sclerosis | hardenability, a uniform film can be formed with desired thickness, foamability can be improved further, and the heat-resistant protection performance of a base material can be improved.
本発明では、被膜形成成分(A)として、上記ポリオール成分(a1)と上記ポリイソシアネート成分(a2)に加えて、イソシアヌレート環を有する化合物(a3)を含むこともできる。イソシアヌレート環を有する化合物(a3)は、上記ポリオール成分(a1)、及び/またはポリイソシアネート成分(a2)と反応して被膜を形成するもが好ましく、例えば、アルコキシシリル基、カルボキシル基、グリシジル基等の反応性官能基を少なくとも1種以上有するイソシアヌル酸誘導体が挙げられる。この場合、上記ポリオール成分(a1)、及び/または上記ポリイソシアネート成分(a2)として、アルコキシシリル基、グリシジル基、カルボキシル基、アミノ基等を有するものを用いればよい。 In the present invention, as the film forming component (A), in addition to the polyol component (a1) and the polyisocyanate component (a2), a compound (a3) having an isocyanurate ring can also be included. The compound (a3) having an isocyanurate ring preferably reacts with the polyol component (a1) and / or the polyisocyanate component (a2) to form a film. For example, an alkoxysilyl group, a carboxyl group, a glycidyl group And isocyanuric acid derivatives having at least one reactive functional group such as In this case, what has an alkoxy silyl group, a glycidyl group, a carboxyl group, an amino group etc. should just be used as the said polyol component (a1) and / or the said polyisocyanate component (a2).
上記イソシアヌレート環を有する化合物(a3)の配合量は、上記ポリオール成分(a1)と上記ポリイソシアネート成分(a2)の固形分100重量部に対して、好ましくは0.1〜30重量部(より好ましくは0.5〜20重量部、さらに好ましくは1〜15重量部)である。このような場合、本発明の効果を十分に発揮することができる。 The compounding amount of the compound (a3) having an isocyanurate ring is preferably 0.1 to 30 parts by weight (more than 100 parts by weight of the solid content of the polyol component (a1) and the polyisocyanate component (a2)). Preferably it is 0.5-20 weight part, More preferably, it is 1-15 weight part. In such a case, the effects of the present invention can be sufficiently exerted.
本発明では、ポリオール成分(a1)とポリイソシアネート成分(a2)の反応を促進する硬化触媒を併用することができる。硬化触媒とはイソシアネート基が反応して硬化するのを促進させる作用を有する物質である。硬化触媒としては、アミン系触媒、有機金属系触媒、及び無機系触媒等各種が挙げられる。例えば、アミン系触媒としては、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、及び、ヘキサメチレンジアミンもしくはこれらの誘導体または溶剤との混合物等が挙げられる。有機金属系触媒としては、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート等の有機金属化合物;酢酸カリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸アルミニウム、オクチル酸錫等の有機金属塩等が挙げられる。無機系触媒としては、塩化スズ等が挙げられる。これらは1種または2種以上で使用でき、溶剤と混合して使用することもできる。本発明では、特に、有機金属系触媒を含むことが好適である。この場合、硬化を促進するとともに、被膜形成成分(A)の硬化性を高めることができ、本発明の効果を高めることができる。 In this invention, the curing catalyst which accelerates | stimulates reaction of a polyol component (a1) and a polyisocyanate component (a2) can be used together. A curing catalyst is a substance having an action of promoting the curing by reaction of isocyanate groups. Examples of the curing catalyst include various amine-based catalysts, organometallic catalysts, inorganic catalysts, and the like. Examples of the amine catalyst include ethylenediamine, triethylenediamine, triethylamine, ethanolamine, diethanolamine, and hexamethylenediamine, a derivative thereof, or a mixture with a solvent. Examples of the organometallic catalyst include organometallic compounds such as dibutyltin dilaurate and dibutyltin diacetate; organometallic salts such as potassium acetate, zinc stearate, calcium stearate, lead stearate, aluminum stearate and tin octylate. Examples of the inorganic catalyst include tin chloride. These can be used by 1 type (s) or 2 or more types, and can also be mixed and used for a solvent. In the present invention, it is particularly preferable to include an organometallic catalyst. In this case, curing can be promoted and the curability of the film-forming component (A) can be enhanced, so that the effect of the present invention can be enhanced.
さらに本発明の被覆材には、例えば、発泡剤(B)、炭化剤(C)、難燃剤(D)、及び充填材(E)等を含むことができる。 Furthermore, the coating material of the present invention can contain, for example, a foaming agent (B), a carbonizing agent (C), a flame retardant (D), a filler (E), and the like.
発泡剤(B)としては、例えば、メラミン及びその誘導体、ジシアンジアミド及びその誘導体、アゾビステトラゾーム及びその誘導体、アゾジカーボンアミド、尿素、チオ尿素等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上で使用することができる。発泡剤(B)の含有量は、上記被膜形成成分(A)の固形分100重量部に対して、好ましくは10〜200重量部(より好ましくは20〜150重量部)である。なお、本発明の発泡剤(B)は、火災時等の温度上昇によって被膜に発泡作用を付与するものであり、具体的には、被膜表面の温度が好ましくは200℃以上となった場合に発泡作用を付与するものである。 Examples of the foaming agent (B) include melamine and derivatives thereof, dicyandiamide and derivatives thereof, azobistetrasome and derivatives thereof, azodicarbonamide, urea and thiourea. These can be used alone or in combination of two or more. The content of the foaming agent (B) is preferably 10 to 200 parts by weight (more preferably 20 to 150 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the solid content of the film forming component (A). In addition, the foaming agent (B) of the present invention imparts a foaming action to the coating by a temperature rise during a fire or the like, and specifically, when the temperature of the coating surface is preferably 200 ° C. or higher. It gives a foaming action.
炭化剤(C)としては、例えば、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、デンプン、カゼイン等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上で使用することができる。本発明では、特にペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールが脱水冷却効果と炭化断熱層形成作用に優れている点で好ましい。炭化剤(C)の含有量は、上記被膜形成成分(A)の固形分100重量部に対して、好ましくは10〜200重量部(より好ましくは20〜120重量部)である。なお、本発明の炭化剤(C)は、火災時等の温度上昇によって、上記被膜形成成分(A)の炭化とともに脱水炭化することにより、炭化断熱層を形成する作用を付与するものである。 Examples of the carbonizing agent (C) include pentaerythritol, dipentaerythritol, trimethylolpropane, starch, and casein. These can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, pentaerythritol and dipentaerythritol are particularly preferable in that they are excellent in dehydration cooling effect and carbonized heat insulation layer forming action. The content of the carbonizing agent (C) is preferably 10 to 200 parts by weight (more preferably 20 to 120 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the solid content of the film forming component (A). In addition, the carbonizing agent (C) of this invention provides the effect | action which forms a carbonization heat insulation layer by carrying out dehydration carbonization with carbonization of the said film formation component (A) by the temperature rise at the time of a fire etc.
難燃剤(D)としては、例えば、トリクレジルホスフェート、ジフェニルクレジルフォスフェート等の有機リン系化合物;塩素化ポリフェニル、塩素化ポリエチレン、塩化ジフェニル、塩化トリフェニル、塩素化パラフィン、五塩化脂肪酸エステル、パークロロペンタシクロデカン、塩素化ナフタレン、テトラクロル無水フタル酸等の塩素化合物;三酸化アンチモン、五塩化アンチモン等のアンチモン化合物;三塩化リン、五塩化リン、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸メラム、ポリリン酸メレム、リン酸ホウ素、ポリリン酸ホウ素、リン酸アルミニウム、ポリリン酸アルミニウム等のリン化合物;その他ホウ酸亜鉛、ホウ酸ソーダ等の無機質化合物等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上で使用することができる。本発明では、難燃剤(D)として、リン化合物を含むことが好ましい。難燃剤(D)の含有量は、上記被膜形成成分(A)固形分100重量部に対して、好ましくは100〜1000重量部(より好ましくは200〜800重量部)である。 Examples of the flame retardant (D) include organic phosphorus compounds such as tricresyl phosphate and diphenyl cresyl phosphate; chlorinated polyphenyl, chlorinated polyethylene, diphenyl chloride, triphenyl chloride, chlorinated paraffin, and pentachloride fatty acid. Chlorine compounds such as esters, perchloropentacyclodecane, chlorinated naphthalene and tetrachlorophthalic anhydride; antimony compounds such as antimony trioxide and antimony pentachloride; phosphorus trichloride, phosphorus pentachloride, ammonium phosphate, ammonium polyphosphate, phosphorus Phosphorus compounds such as melamine acid, melamine polyphosphate, melam polyphosphate, melem polyphosphate, boron phosphate, boron polyphosphate, aluminum phosphate, aluminum aluminum phosphate; and other inorganic compounds such as zinc borate and sodium borate It is done. These can be used alone or in combination of two or more. In this invention, it is preferable that a phosphorus compound is included as a flame retardant (D). The content of the flame retardant (D) is preferably 100 to 1000 parts by weight (more preferably 200 to 800 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the solid content of the film forming component (A).
充填剤(E)としては、例えば、タルク、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、粘土、クレー、シラス、マイカ、珪砂、珪石粉、石英粉、硫酸バリウム等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上で使用することができる。充填剤(E)の含有量は、上記被膜形成成分(A)の固形分100重量部に対して、好ましくは3〜200重量部(より好ましくは5〜150重量部)である。 Examples of the filler (E) include talc, calcium carbonate, sodium carbonate, aluminum oxide (alumina), titanium oxide, zinc oxide, silica, clay, clay, shirasu, mica, quartz sand, quartzite powder, quartz powder, and barium sulfate. Etc. These can be used alone or in combination of two or more. The content of the filler (E) is preferably 3 to 200 parts by weight (more preferably 5 to 150 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the solid content of the film forming component (A).
さらに、本発明では、上記成分に加えて金属水和物(F)、繊維(G)を含むこともできる。金属水和物(F)は、温度上昇時に、脱水反応等による吸熱性を示すものであり、上記充填剤(E)とは異なるものである。このような金属水和物(F)としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。これらは1種または2種以上で使用することができる。また、金属水和物(F)の平均粒子径は、好ましくは0.1〜20μm(より好ましくは0.2〜15μm、さらに好ましくは0.3〜8μm、最も好ましくは0.4〜3μm)である。金属水和物(F)の含有量は、上記被膜形成成分(A)の固形分100重量部に対して、好ましくは1〜200重量部(より好ましくは5〜100重量部、さらに好ましくは8〜80重量部)である。 Furthermore, in this invention, in addition to the said component, a metal hydrate (F) and a fiber (G) can also be included. The metal hydrate (F) exhibits endothermic properties due to a dehydration reaction or the like when the temperature rises, and is different from the filler (E). Examples of such metal hydrate (F) include aluminum hydroxide and magnesium hydroxide. These can be used alone or in combination of two or more. The average particle size of the metal hydrate (F) is preferably 0.1 to 20 μm (more preferably 0.2 to 15 μm, still more preferably 0.3 to 8 μm, most preferably 0.4 to 3 μm). It is. The content of the metal hydrate (F) is preferably 1 to 200 parts by weight (more preferably 5 to 100 parts by weight, further preferably 8 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the solid content of the film forming component (A). ~ 80 parts by weight).
本発明では、充填剤(E)と金属水和物(F)を併用することが好ましく、この場合、充填剤(E)と金属水和物(F)は重量比1:9〜9:1(より好ましくは2:8〜8:2)とすることが好ましい。この場合、発泡性、特に高温下における炭化断熱層の収縮等を抑制し、安定した炭化断熱層を形成することができるため、本発明の効果を高めることができる。なお、平均粒子径は、レーザ回折式粒度分布測定装置によって測定される。 In the present invention, it is preferable to use the filler (E) and the metal hydrate (F) in combination. In this case, the filler (E) and the metal hydrate (F) have a weight ratio of 1: 9 to 9: 1. (More preferably, 2: 8 to 8: 2). In this case, since the foaming property, in particular, the shrinkage of the carbonized heat insulation layer under high temperature can be suppressed and a stable carbonized heat insulation layer can be formed, the effect of the present invention can be enhanced. The average particle diameter is measured by a laser diffraction particle size distribution measuring device.
繊維(G)は、厚塗り性を高め、被膜のひび割れを抑制することができる。また、繊維(G)は、火災等による温度上昇の際には、被膜のタレ等を生じ難くすることができるとともに、被膜内部の熱伝導性を高めることができる。その結果、優れた発泡性を示し、均一な炭化断熱層を形成して、基材の耐熱保護性能を高めることができる。このような繊維(G)としては、例えば、アクリル繊維、アセテート繊維、アラミド繊維、銅アンモニア繊維(キュプラ)、ナイロン繊維、ノボロイド繊維、パルプ繊維、ビスコースレーヨン、ビニリデン繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリクラール繊維、ボリノジック繊維、ポリプロピレン繊維、セルロース繊維等の有機質繊維、炭素繊維、ロックウール繊維、ガラス繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカ−アルミナ繊維、スラグウール繊維、セラミックファイバー、カーボン繊維、炭化珪素繊維等の無機繊維等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上で使用することができる。 A fiber (G) can improve thick coating property and can suppress the crack of a film. In addition, the fiber (G) can make it difficult to cause sagging of the film when the temperature rises due to a fire or the like, and can increase the thermal conductivity inside the film. As a result, excellent foamability is exhibited, a uniform carbonized heat insulating layer can be formed, and the heat resistance protection performance of the substrate can be enhanced. Examples of such fibers (G) include acrylic fibers, acetate fibers, aramid fibers, copper ammonia fibers (cupra), nylon fibers, novoloid fibers, pulp fibers, viscose rayon, vinylidene fibers, polyester fibers, polyethylene fibers, Organic fiber such as polyvinyl chloride fiber, polyclar fiber, vorinic fiber, polypropylene fiber, cellulose fiber, carbon fiber, rock wool fiber, glass fiber, silica fiber, alumina fiber, silica-alumina fiber, slag wool fiber, ceramic fiber, carbon Examples thereof include inorganic fibers such as fibers and silicon carbide fibers. These can be used alone or in combination of two or more.
本発明では、繊維(G)として、無機繊維を含むことが好適であり、中でも、ロックウール繊維、スラグウール繊維、ガラス繊維セラミックファイバー等の人造鉱物繊維が好適である。これにより、被膜のひび割れをよりいっそう抑制することができとともに、火災等による温度上昇の際には、被膜のタレ等を生じ難くすることができるとともに、被膜内部の熱伝導性をいっそう高めることができる。その結果、被膜内部(芯部)まで均一に優れた発泡性を示し、より均一な炭化断熱層を形成し、基材の耐熱保護性能をよりいっそう高めることができる。 In the present invention, the fibers (G) preferably include inorganic fibers, and among them, artificial mineral fibers such as rock wool fibers, slag wool fibers, and glass fiber ceramic fibers are preferable. As a result, cracking of the film can be further suppressed, and when the temperature rises due to a fire or the like, it can be made difficult to cause sagging of the film, and the thermal conductivity inside the film can be further increased. it can. As a result, it is possible to exhibit excellent foaming properties uniformly to the inside (core part) of the coating, to form a more uniform carbonized heat insulating layer, and to further enhance the heat-resistant protection performance of the substrate.
また、繊維(G)の大きさ(繊維長及び繊維径)は、被覆材の性能、適用基材、塗付具等の仕様に応じて設定すればよく、平均繊維長は、好ましくは10〜1000μm(より好ましくは15〜800μm、さらに好ましくは20〜600μm)、平均繊維径は、好ましくは0.5〜10μm(より好ましくは1〜8μm)の範囲内であることが好適である。また、そのアスペクト比(繊維長/繊維径)は、好ましくは3〜300(より好ましくは5〜200)である。上記範囲を満たす場合、厚塗り性が高まり、形成被膜の割れが生じ難くなるとともに、火災等による温度上昇の際には、被膜のタレ等を生じ難くすることができ、安定した炭化断熱層を形成することができる。繊維(G)の含有量は、上記被膜形成成分(A)の固形分100重量部に対して、好ましくは0.5〜30重量部(より好ましくは1〜25重量部、さらに好ましくは2〜20重量部)である。 The size of the fiber (G) (fiber length and fiber diameter) may be set according to the performance of the coating material, the application base material, the application tool, etc., and the average fiber length is preferably 10 to 10%. The average fiber diameter is preferably in the range of 1000 μm (more preferably 15 to 800 μm, more preferably 20 to 600 μm), and preferably 0.5 to 10 μm (more preferably 1 to 8 μm). The aspect ratio (fiber length / fiber diameter) is preferably 3 to 300 (more preferably 5 to 200). When the above range is satisfied, the thick coatability is increased, and it is difficult to cause cracking of the formed film, and when the temperature rises due to a fire or the like, it is difficult to cause sagging of the film. Can be formed. The content of the fiber (G) is preferably 0.5 to 30 parts by weight (more preferably 1 to 25 parts by weight, further preferably 2 to 2 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the solid content of the film forming component (A). 20 parts by weight).
本発明の被覆材は、さらに高沸点化合物(H)を含むことが好ましい。高沸点化合物(H)は、20℃において液体であり、沸点が100℃以上(より好ましくは150℃以上、さらに好ましくは200℃以上)の高沸点液状化合物である。このような高沸点化合物(H)を含むことにより、上記(B)成分〜上記(G)成分等の粉体成分の分散安定性等を高めることができる。また、ポリイソシアネート成分との混合、反応により、密着性にすぐれた良好な被膜を形成、特に被膜の弾性が向上し被膜の割れ等を防止することができる。さらに、その被膜が火災等によって高温に曝された場合には、被膜の適度な軟化に寄与し発泡性をよりいっそう高め、形成した炭化断熱層の脱落(剥離)等を抑制し、基材の耐熱保護性能を高めることができる。 It is preferable that the coating material of the present invention further contains a high boiling point compound (H). The high boiling point compound (H) is a liquid at 20 ° C. and a high boiling point liquid compound having a boiling point of 100 ° C. or higher (more preferably 150 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher). By including such a high boiling point compound (H), the dispersion stability and the like of powder components such as the component (B) to the component (G) can be enhanced. Further, by mixing and reacting with the polyisocyanate component, it is possible to form a good film having excellent adhesion, particularly the elasticity of the film is improved, and the crack of the film can be prevented. In addition, when the coating is exposed to high temperatures due to a fire or the like, it contributes to appropriate softening of the coating and further enhances foaming properties, suppresses the falling (peeling) of the formed carbonized thermal insulation layer, and the like. Heat protection performance can be improved.
高沸点化合物(H)としては、上記を満たすものであれば特に限定されず、例えば、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ブチルベンジル等のフタル酸エステル化合物;アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジヘキシル、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソノニル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ビス(ブチルジグリコール)、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジヘキシル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシル等の脂肪族二塩基酸エステル化合物;アジピン酸−1,3ブチレングリコール系ポリエステル、アジピン酸−1,2プロピレングリコール系ポリエステル等のアジピン酸系ポリエステル;マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ジヘキシル、マレイン酸ジ−2−エチルヘキシル、マレイン酸ジイソノニル、マレイン酸ジイソデシル等のマレイン酸エステル化合物;リン酸トリエチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸トリクレジル、リン酸トリキシレニル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸−2エチルヘキシルジフェニル等のリン酸エステル化合物; The high boiling point compound (H) is not particularly limited as long as it satisfies the above conditions. For example, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, diheptyl phthalate, dihexyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate Phthalate compounds such as diisononyl phthalate, diisodecyl phthalate, diundecyl phthalate, butyl benzyl phthalate; diethyl adipate, dibutyl adipate, diisobutyl adipate, dihexyl adipate, di-2-ethylhexyl adipate, adipic acid Aliphatic dibasic acid esters such as dioctyl, diisononyl adipate, diisodecyl adipate, bis (butyldiglycol) adipate, diethyl sebacate, dibutyl sebacate, dihexyl sebacate, di-2-ethylhexyl sebacate Compound: Adipic acid polyester such as adipic acid-1,3 butylene glycol polyester, adipic acid-1,2 propylene glycol polyester; dimethyl maleate, diethyl maleate, dibutyl maleate, dihexyl maleate, di maleate Maleic ester compounds such as 2-ethylhexyl, diisononyl maleate, diisodecyl maleate; triethyl phosphate, tributyl phosphate, tri-2-ethylhexyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, phosphorus Phosphoric acid ester compounds such as acid-2-ethylhexyldiphenyl;
トリス−2−エチルヘキシルトリメリテート等のトリメット酸エステル化合物;メチルアセチルリジノレート等のリシノール酸エステル化合物;エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ2-エチルヘキシル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジエポキシステアリル、エポキシ化脂肪酸ブチル、エポキシ化脂肪酸2-エチルヘキシル、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油等のエポキシ系エステル化合物;安息香酸グリコールエステル等の安息香酸系エステル化合物;1−フェニル−1−キシリルエタン、1−フェニル−1−エチルフェニルエタン等の芳香族炭化水素化合物、γ−ブチロラクトン等のラクトン類、石油樹脂(炭素原子数が8〜10である芳香族炭化水素留分重合物)とスチリルキシレン等の混合物等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上で使用することができる。 Trimetic acid ester compounds such as tris-2-ethylhexyl trimellitate; ricinoleic acid ester compounds such as methylacetyl lysinolate; di-2-ethylhexyl epoxyhexahydrophthalate, diepoxystearyl epoxyhexahydrophthalate, butyl epoxidized fatty acid, Epoxy ester compounds such as epoxidized fatty acid 2-ethylhexyl, epoxidized soybean oil, and epoxidized linseed oil; benzoic acid ester compounds such as benzoic glycol ester; 1-phenyl-1-xylylethane, 1-phenyl-1-ethyl Examples thereof include aromatic hydrocarbon compounds such as phenylethane, lactones such as γ-butyrolactone, mixtures of petroleum resins (aromatic hydrocarbon fraction polymer having 8 to 10 carbon atoms) and styrylxylene, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
本発明では、高沸点化合物(H)として、フタル酸エステル化合物、脂肪族二塩基酸エステル化合物、リン酸エステル化合物から選ばれる1種以上を含むことが好ましく、さらには、アルキル基の炭素数が4〜11(より好ましくは5〜10、さらに好ましくは6〜9)のフタル酸エステル化合物、脂肪族二塩基酸エステル化合物から選ばれる1種以上を含むことが好ましい。その具体例としては、例えば、フタル酸ジイソノニル、アジピン酸ジイソノニル、等が好適である。 In the present invention, the high-boiling compound (H) preferably contains at least one selected from a phthalate ester compound, an aliphatic dibasic acid ester compound, and a phosphate ester compound. It is preferable to contain 1 or more types chosen from 4-11 (more preferably 5-10, still more preferably 6-9) phthalic acid ester compounds and aliphatic dibasic acid ester compounds. Specific examples thereof include, for example, diisononyl phthalate, diisononyl adipate, and the like.
高沸点化合物(H)の含有量は、上記被膜形成成分(A)の固形分100重量部に対して、好ましくは5〜150重量部(より好ましくは10〜100重量部、さらに好ましくは15〜80重量部)である。上記範囲を満たす場合、上記粉体成分の分散性が高まり、厚塗り性に優れ、火災等による温度上昇の際には、優れた発泡性を有し、基材の耐熱保護性能を維持する効果を十分に発揮することができる。 The content of the high boiling point compound (H) is preferably 5 to 150 parts by weight (more preferably 10 to 100 parts by weight, still more preferably 15 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solid content of the film forming component (A). 80 parts by weight). When the above range is satisfied, the dispersibility of the powder component is enhanced, the coating property is excellent, and the temperature rises due to a fire or the like, the foam has excellent foaming properties and maintains the heat resistance protection performance of the substrate. Can be fully demonstrated.
その他、添加剤としては、本発明の効果を著しく阻害しないものであればよく、例えば、顔料、湿潤剤、可塑剤、滑剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、抗菌剤、増粘剤、レベリング剤、分散剤、消泡剤、架橋剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ハロゲン捕捉剤、希釈溶媒等が挙げられる。 Other additives may be used as long as they do not significantly inhibit the effects of the present invention. For example, pigments, wetting agents, plasticizers, lubricants, preservatives, antifungal agents, antialgae agents, antibacterial agents, and thickeners. , Leveling agents, dispersants, antifoaming agents, crosslinking agents, silane coupling agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, halogen scavengers, diluent solvents and the like.
このうち酸化防止剤としては、例えば、リン系、硫黄系又はヒンダード型フェノール系酸化防止剤等が挙げられる。これらは1種または2種以上で使用することができる。このような酸化防止剤を含むことにより、平常時だけでなく、火災等による温度上昇に際しても被膜の劣化を抑制することができ、温度上昇によって形成される炭化断熱層の性状を高めることができる。 Among these, examples of the antioxidant include phosphorus-based, sulfur-based or hindered phenol-based antioxidants. These can be used alone or in combination of two or more. By including such an antioxidant, it is possible to suppress deterioration of the coating not only during normal times but also during a temperature rise due to a fire or the like, and it is possible to improve the properties of the carbonized heat insulating layer formed by the temperature rise. .
本発明の被覆材は、上記ポリオール成分(a1)を含む主剤、及び上記ポリイソシアネート成分(a2)を含む硬化剤を有する2液型の被覆材であることが好ましい。すなわち、流通時には主剤と、硬化剤とを、それぞれ別のパッケージに保存した状態とし、使用時(塗付時)にこれらを混合すればよい。この場合、上記イソシアヌレート環を有する化合物(a3)、上記発泡剤(B)、上記炭化剤(C)、上記難燃剤(D)、及び上記充填剤(E)(さらには、上記金属水和物(F)、繊維(G)、可塑剤(H)、硬化触媒)はそれぞれ、主剤と硬化剤の少なくとも一方に混合すればよいが、本発明では主剤に混合することが好ましい。また、主剤と硬化剤の混合時に、各成分を添加することもできる。 The coating material of the present invention is preferably a two-pack type coating material having a main agent containing the polyol component (a1) and a curing agent containing the polyisocyanate component (a2). That is, the main agent and the curing agent may be stored in separate packages at the time of distribution, and these may be mixed at the time of use (at the time of application). In this case, the compound (a3) having the isocyanurate ring, the foaming agent (B), the carbonizing agent (C), the flame retardant (D), and the filler (E) (further, the metal hydration The product (F), fiber (G), plasticizer (H), curing catalyst) may be mixed with at least one of the main agent and the curing agent, but in the present invention, it is preferably mixed with the main agent. Moreover, each component can also be added at the time of mixing of a main ingredient and a hardening | curing agent.
本発明の被覆材は、建築物・土木構築物等の構造物の表面被覆に適用する発泡性耐火被覆材として好適なものである。具体的には、壁、柱、床、梁、屋根、階段、天井、戸等の各種基材に施工することができる。適用可能な基材としては、例えば、コンクリート、モルタル、サイディングボード、押出成形板、石膏ボード、パーライト板、煉瓦、プラスチック、木材、金属、鉄骨(鋼材)、ガラス、磁器タイル等が挙げられる。これら基材は、その表面に、既に被膜が形成されたもの、何らかの下地処理(防錆処理、難燃処理等)が施されたもの、壁紙が貼り付けられたもの等であってもよい。 The coating material of the present invention is suitable as a foamable fireproof coating material applied to the surface coating of structures such as buildings and civil engineering structures. Specifically, it can be applied to various base materials such as walls, columns, floors, beams, roofs, stairs, ceilings, doors and the like. Examples of the applicable substrate include concrete, mortar, siding board, extrusion board, gypsum board, perlite board, brick, plastic, wood, metal, steel frame (steel material), glass, porcelain tile and the like. These base materials may be those with a coating already formed on the surface, those with some base treatment (rust prevention treatment, flame retardant treatment, etc.), those with wallpaper attached, and the like.
本発明の被覆材を基材に塗付する際には、例えば、スプレー、ローラー、刷毛、こて等の塗付具を使用して、1工程ないし数工程塗り重ねて塗付すれば良いが、1工程あたりの乾燥膜厚が好ましくは400μm以上(より好ましくは500〜5000μm)となるように塗付する。これにより、少ない塗工工程で、厚膜を形成することができる。最終的に形成される被膜厚は、所望の機能性、適用部位等により適宜設定すれば良いが、好ましくは0.4〜5mm程度である。 When the coating material of the present invention is applied to a substrate, for example, it may be applied in one or several steps using a coating tool such as a spray, a roller, a brush, or a trowel. It is applied so that the dry film thickness per step is preferably 400 μm or more (more preferably 500 to 5000 μm). Thereby, a thick film can be formed with few coating processes. The film thickness finally formed may be appropriately set depending on desired functionality, application site, and the like, but is preferably about 0.4 to 5 mm.
本発明では、上記被覆材により形成される被膜を保護するために、必要に応じてさらに上塗材を塗付することもできる。このような上塗材は、公知の被覆材を塗付することによって形成することができる。上塗材としては、例えばアクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、アクリルシリコン樹脂系、フッ素樹脂系、エポキシ樹脂系、酢酸ビニル樹脂系等の被覆材を用いることができる。これらは1種または2種以上で使用することができ、2種以上の被覆材を積層して塗付することもできる。上塗材の塗付は、公知の塗付方法によれば良く、例えば、スプレー、ローラー、刷毛等の塗装器具を使用することができる。 In this invention, in order to protect the film formed with the said coating | covering material, a top coat material can also be further applied as needed. Such a top coating material can be formed by applying a known coating material. As the top coating material, for example, a coating material such as an acrylic resin type, a urethane resin type, an acrylic silicon resin type, a fluorine resin type, an epoxy resin type, or a vinyl acetate resin type can be used. These can be used alone or in combination of two or more, and two or more coating materials can be laminated and applied. The top coating material may be applied by a known coating method, and for example, a coating instrument such as a spray, a roller, or a brush can be used.
以下に実施例を示して、本発明の特徴をより明確にする。但し、本発明はこの範囲には限定されない。 Examples are given below to clarify the features of the present invention. However, the present invention is not limited to this range.
<被膜形成成分(A1〜A9)>
(a1)成分と(a2)成分について、表1に示すポリオール成分とポリイソシアネート成分のNCO/OH当量比で混合したものを、被膜形成成分(A1)〜(A9)とした。
被膜形成成分(A1)〜(A9)の硬化被膜を、熱重量測定法及び示差熱分析法で測定(150〜800℃)した結果を表1示す。なお、原料としては以下のものを使用した。
<Film forming components (A1 to A9)>
About (a1) component and (a2) component, what mixed the polyol component shown in Table 1 and the polyisocyanate component by NCO / OH equivalent ratio was made into film formation component (A1)-(A9).
Table 1 shows the results of measurement (150 to 800 ° C.) of the cured film of the film forming components (A1) to (A9) by thermogravimetry and differential thermal analysis. In addition, the following were used as a raw material.
・ポリオール成分(a1)
(a1−1):ポリエーテルポリオール(グリセリンを開始剤としたエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドの重合体、数平均分子量10000、官能基数3、水酸基価17mgKOH/g、末端エチレンオキサイド付加)
(a1−2):ポリエーテルポリオール(グリセリンを開始剤としたエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドとの重合体、数平均分子量7000、官能基数3、水酸基価24mgKOH/g、末端エチレンオキサイド付加)
(a1−3):ポリエーテルポリオール(プロピレングリコールを開始剤としたエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドの重合体、数平均分子量5100、官能基数3、水酸基価33mgKOH/g、末端エチレンオキサイド付加)
(a1−4):ポリエーテルポリオール(プロピレングリコールを開始剤としたエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドの重合体、数平均分子量3000、官能基数3、水酸基価56mgKOH/g、末端エチレンオキサイド付加)
(a1−5):ポリエーテルポリオール(グリセリンを開始剤としたプロピレンオキサイドとの重合体、数平均分子量700、官能基数3、水酸基価225mgKOH/g、末端プロピレンオキサイド付加)
(a1−6):3フッ化エチレン共重合体(クロロトリフルオロエチレン−ビニルエーテル−ヒドロキシアルキルビニルテーテル共重合体、水酸基価52mgKOH/g、固形分60重量%、芳香族炭化水素溶媒含有)
・イソシアヌレート環を有するポリオール化合物(a1’)
(a1’−1)イソシアヌル酸トリス(2ヒドロキシエチル)(水酸基価645mgKOH/g)
・ Polyol component (a1)
(A1-1): Polyether polyol (ethylene oxide and propylene oxide polymer using glycerin as an initiator, number average molecular weight 10,000, number of functional groups 3, hydroxyl value 17 mgKOH / g, terminal ethylene oxide addition)
(A1-2): Polyether polyol (polymer of ethylene oxide and propylene oxide using glycerol as an initiator, number average molecular weight 7000, functional group number 3, hydroxyl value 24 mgKOH / g, terminal ethylene oxide addition)
(A1-3): Polyether polyol (ethylene oxide and propylene oxide polymer using propylene glycol as an initiator, number average molecular weight 5,100, functional group number 3, hydroxyl value 33 mgKOH / g, terminal ethylene oxide addition)
(A1-4): Polyether polyol (ethylene oxide and propylene oxide polymer using propylene glycol as an initiator, number average molecular weight 3000, functional group number 3, hydroxyl value 56 mgKOH / g, terminal ethylene oxide addition)
(A1-5): Polyether polyol (polymer with propylene oxide starting from glycerin, number average molecular weight 700, number of functional groups 3, hydroxyl value 225 mgKOH / g, terminal propylene oxide addition)
(A1-6): Ethylene trifluoride copolymer (chlorotrifluoroethylene-vinylether-hydroxyalkylvinyltethel copolymer, hydroxyl value 52 mgKOH / g, solid content 60% by weight, containing aromatic hydrocarbon solvent)
Polyol compound having an isocyanurate ring (a1 ′)
(A1′-1) Isocyanuric acid tris (2hydroxyethyl) (hydroxyl value 645 mgKOH / g)
・ポリイソシアネート成分(a2)
(a2−1)ビウレット型ヘキサメチレンジイソシアネート(NCO含有量23.5%)
(a2−2)イソシアヌレート型ヘキサメチレンジイソシアネート(NCO含有量23.1%)
-Polyisocyanate component (a2)
(A2-1) Biuret type hexamethylene diisocyanate (NCO content 23.5%)
(A2-2) Isocyanurate-type hexamethylene diisocyanate (NCO content 23.1%)
・発泡剤(B):メラミン
・炭化剤(C):ペンタエリスリトール
・難燃剤(D):ポリリン酸アンモニウム
・充填剤(E):酸化チタン
・金属水和物(F):水酸化アルミニウム(平均粒子径1μm)
・繊維(G):ロックウール繊維(平均繊維長125μm、平均繊維径4.5μm)
・高沸点化合物(H):フタル酸ジイソノニル(沸点420℃)
・硬化触媒(I):有機金属系触媒
・添加剤1:分散剤、消泡剤等
・添加剤2:可塑剤、希釈溶剤等
-Foaming agent (B): Melamine-Carbonizing agent (C): Pentaerythritol-Flame retardant (D): Ammonium polyphosphate-Filler (E): Titanium oxide-Metal hydrate (F): Aluminum hydroxide (average Particle size 1μm)
Fiber (G): Rock wool fiber (average fiber length 125 μm, average fiber diameter 4.5 μm)
・ High boiling point compound (H): diisononyl phthalate (boiling point 420 ° C.)
・ Curing catalyst (I): Organometallic catalyst ・ Additive 1: Dispersant, antifoaming agent, etc. ・ Additive 2: Plasticizer, diluent solvent, etc.
(被覆材の製造方法)
表1に示す被膜形成成分、及び表2に示す配合に従い被覆材1〜9を調整した。なお、この際、(a1)成分、(B)成分〜(E)成分、(I)成分及び添加剤を常法により混合し主剤を調製し、次いで、(a2)成分(硬化剤)を混合し被覆材1〜9を得た。
(Manufacturing method of coating material)
Coating materials 1 to 9 were prepared according to the film forming components shown in Table 1 and the formulation shown in Table 2. At this time, (a1) component, (B) component to (E) component, (I) component and additives are mixed by a conventional method to prepare a main agent, and then (a2) component (curing agent) is mixed. Then, coating materials 1 to 9 were obtained.
(実施例1〜8、比較例1)
予めさび止め塗装した鋼板(縦150mm×横70mm×厚さ1.6mm)の全面に被覆材をスプレーで塗付(乾燥膜厚1.5mm)し、常温(25℃)で7日間養生させたものを試験体[I]とし、以下の評価を実施した。
<硬化性評価>
形成被膜の硬化性(タックの有無)を指触試験にて評価した。評価基準は、以下の通りである。
A:タックがなく硬化性良好
B:ややタックが残存
C:かなりタックが残存
D:硬化不良
(Examples 1-8, Comparative Example 1)
A coating material was sprayed on the entire surface of a steel plate (150 mm long x 70 mm wide x 1.6 mm thick) that had been pre-rusted and coated (dry film thickness 1.5 mm) and allowed to cure at room temperature (25 ° C.) for 7 days. The test piece [I] was used, and the following evaluation was performed.
<Curability evaluation>
The curability (presence or absence of tack) of the formed film was evaluated by a finger touch test. The evaluation criteria are as follows.
A: No tack and good curability B: Some tack remains C: Some tack remains D: Hardening
<耐熱保護性評価1>
ISO 5660−1 コーンカロリーメーター法に基づき、電気ヒーター(CONEIII、株式会社東洋精機製)を用いて、試験体表面に50kW/m2の輻射熱を15分間放射したときの発泡倍率、及び鋼板裏面温度を測定した。各評価基準は以下の通りである。また、結果は表1に示す。
(発泡倍率)
AA:発泡倍率35倍超
A:発泡倍率25倍超35倍以下
B:発泡倍率20倍超25倍以下
C:発泡倍率15倍超20倍以下
D:発泡倍率15倍以下
(裏面温度)
AA:430℃未満
A:430℃以上470℃未満
B:470℃以上500℃未満
C:500℃以上550℃未満
D:550℃以上
(緻密性)
発泡倍率を測定した試験体を切断し、その断面における炭化断熱層の緻密性を目視にて確認した。評価基準は、緻密性が高いものを「A」、緻密性が低いものを「D」とする4段階評価(優:A>B>C>D:劣)とした。
<Heat-resistant protection evaluation 1>
Based on the ISO 5660-1 cone calorimeter method, using an electric heater (CONEIII, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), the foaming magnification when the radiant heat of 50 kW / m 2 was radiated to the surface of the test body for 15 minutes, and the steel plate back surface temperature Was measured. Each evaluation standard is as follows. The results are shown in Table 1.
(Foaming ratio)
A: Foaming ratio over 35 times A: Foaming ratio over 25 times over 35 times or less B: Foaming ratio over 20 times over 25 times C: Foaming ratio over 15 times over 20 times D: Foaming ratio over 15 times (back surface temperature)
AA: Less than 430 ° C. A: 430 ° C. or more and less than 470 ° C. B: 470 ° C. or more and less than 500 ° C. C: 500 ° C. or more and less than 550 ° C. D: 550 ° C. or more (dense)
The test body for which the expansion ratio was measured was cut, and the denseness of the carbonized heat insulating layer in the cross section was visually confirmed. The evaluation criteria were a four-step evaluation (excellent: A>B>C> D: inferior) where “A” indicates a high density and “D” indicates a low density.
<耐熱保護性評価2>
(脱落防止性評価)
試験体[I]の被覆材が下側となるように水平に設置し、該試験体の上側25mmの位置にヒーター(ヒーター温度680℃)を設置し、ヒーターにより試験体を加熱し、鋼板から被覆材が脱落したときの鋼板温度を測定した。評価は次の4段階で行った。結果は表3に示す。
A:脱落温度250℃以上
B:脱落温度220℃以上250℃未満
C:脱落温度200℃以上220℃未満
D:脱落温度200℃未満
<Heat resistance protection evaluation 2>
(Evaluation of dropout prevention)
The test specimen [I] is placed horizontally so that the coating material is on the lower side, a heater (heater temperature 680 ° C.) is installed at a position 25 mm above the test specimen, and the test specimen is heated by the heater. The steel plate temperature was measured when the coating material dropped out. Evaluation was performed in the following four stages. The results are shown in Table 3.
A: Drop-off temperature 250 ° C. or higher B: Drop-off temperature 220 ° C. or higher and lower than 250 ° C. C: Drop-off temperature 200 ° C. or higher and lower than 220 ° C. D: Drop-off temperature 200 ° C. or lower
実施例1〜7は、発泡性に優れ裏面温度の上昇も十分に抑制でき、特に実施例4〜6においては形成された炭化断熱層の緻密性においても良好であり、耐熱保護性能を十分に発揮できるものであった。実施例8では、実施例1〜7には劣るものの、発泡性を示し、耐熱保護性能を有するものであった。一方、比較例1は、発泡性が不十分であり、耐熱保護性能を得ることはできなかった。 Examples 1 to 7 are excellent in foaming properties and can sufficiently suppress an increase in the back surface temperature. In particular, in Examples 4 to 6, the formed carbonized heat insulating layer is good in denseness, and has sufficient heat resistance protection performance. It was something that could be demonstrated. In Example 8, although it was inferior to Examples 1-7, it showed foamability and had heat-resistant protective performance. On the other hand, Comparative Example 1 was insufficient in foamability and could not obtain heat-resistant protection performance.
(被覆材10〜15)
表1に示す被膜形成成分、及び表3に示す配合に従い被覆材10〜15を調整した。なお、この際、(a1)成分、(B)成分〜(I)成分、及び添加剤を常法により混合し主剤を調製し、次いで、(a2)成分(硬化剤)を混合し被覆材10〜15を得た。
(Coating materials 10-15)
Coating materials 10 to 15 were prepared according to the film forming components shown in Table 1 and the formulation shown in Table 3. At this time, the component (a1), the component (B) to the component (I), and additives are mixed by a conventional method to prepare a main agent, and then the component (a2) (curing agent) is mixed and the covering material 10 is mixed. ~ 15 was obtained.
(実施例9〜17)
さらに、被覆材4〜6、被覆材10〜17について、以下の評価を実施した。
(Examples 9 to 17)
Furthermore, the following evaluation was implemented about the coating materials 4-6 and the coating materials 10-17.
<耐熱性評価3>
ISO 5660−1 コーンカロリーメーター法に基づき、電気ヒーター(CONEIII、株式会社東洋精機製)を用いて、試験体[I]表面に50kW/m2の輻射熱を30分間放射したときの発泡倍率、及び鋼板裏面温度を測定した。各評価基準は、上記耐熱性評価1と同様である。また、結果は表3に示す。
<Heat resistance evaluation 3>
Based on the ISO 5660-1 corn calorimeter method, using an electric heater (CONEIII, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), the foaming magnification when radiating heat of 50 kW / m 2 to the surface of the specimen [I] for 30 minutes, and The steel plate back surface temperature was measured. Each evaluation standard is the same as the heat resistance evaluation 1 described above. The results are shown in Table 3.
<厚膜化評価1>
予めさび止め塗装した鋼板(縦150mm×横70mm×厚さ1.6mm)の全面に被覆材をフィルムアプリケーターにてwet膜厚3mmで塗付し、常温(25℃)で24時間、その後50℃で24時間養生させて、乾燥膜厚を測定し、膜厚の変化を確認した。評価基準は以下の通りである。結果は表3に示す。
A:膜厚減少率が15%未満
B:膜厚減少率が15%以上30%未満
C:膜厚減少率が30%以上45%未満
D:膜厚減少率が45%以上
<Thickening evaluation 1>
A coating material is applied on the entire surface of a steel plate (150 mm long × 70 mm wide × 1.6 mm thick) coated in advance with a rust preventive film with a wet film thickness of 3 mm using a film applicator, 24 hours at room temperature (25 ° C.), and then 50 ° C. For 24 hours, the dry film thickness was measured, and the change in the film thickness was confirmed. The evaluation criteria are as follows. The results are shown in Table 3.
A: Film thickness reduction rate is less than 15% B: Film thickness reduction rate is 15% or more and less than 30% C: Film thickness reduction rate is 30% or more and less than 45% D: Film thickness reduction rate is 45% or more
<厚膜化評価2>
厚膜化評価1において、形成した被膜の状態を目視にて確認した。評価基準は、均一な被膜を形成したものを「A」、被膜にひび割れが生じたものを「D」とする4段階評価(優:A>B>C>D:劣)とした。結果は表3に示す。
<Thickening evaluation 2>
In the thickening evaluation 1, the state of the formed film was visually confirmed. The evaluation criteria were a four-step evaluation (excellent: A>B>C> D: inferior), in which “A” was formed with a uniform film and “D” was cracked in the film. The results are shown in Table 3.
Claims (2)
前記被覆材は、被膜形成成分(A)として、ポリオール成分(a1)及びポリイソシアネート成分(a2)を含み、
前記被膜形成成分(A)の硬化被膜は、熱重量測定法における10%熱重量減少温度が300℃未満であることを特徴とする被覆材。 The coating is a coating material that forms a carbonized thermal insulation layer by increasing the temperature,
The coating material includes a polyol component (a1) and a polyisocyanate component (a2) as a film-forming component (A),
The cured coating of the film-forming component (A) has a 10% thermogravimetric decrease temperature in a thermogravimetric method of less than 300 ° C.
The coating material according to claim 1, wherein the film-forming component (A) has an isocyanurate ring.
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