JP2020045464A - 接着剤及びそれを用いた積層シート、並びに積層構造体 - Google Patents
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耐熱構造を施す方法の一つとして、主要構造物等の基材に、熱によって発泡(膨張)するシート状の部材(熱発泡性シート)を被覆する方法がある(例えば、特許文献1、特許文献2等)。熱発泡性シートは、平常時は薄くて軽量であり、火災等による温度上昇には、発泡・炭化して断熱層を形成し、耐熱保護性を発揮する効果を有するものである。このような熱発泡性シートは、通常粘着剤や接着剤等で貼着するだけで、比較的簡単に施工でき、余分なスペースを必要とせず、厚みを均一にできるといった特徴を有する。
1.温度上昇によって炭化断熱層を形成する熱発泡性シートに適用する接着剤であって、
前記接着剤が、合成樹脂及び架橋剤を含み、
前記合成樹脂が、水酸基含有アクリル樹脂、及びフッ素樹脂を含むことを特徴とする接着剤。
2.接着剤、及び温度上昇によって炭化断熱層を形成する熱発泡性シートが積層された積層シートであって、
前記接着剤が、合成樹脂及び架橋剤を含み、
前記合成樹脂が、水酸基含有アクリル樹脂、及びフッ素樹脂を含むことを特徴とする積層体。
3.基材面に対し、接着剤、及び温度上昇によって炭化断熱層を形成する熱発泡性シートが積層された積層構造体であって、
前記接着剤が、合成樹脂及び架橋剤を含み、
前記合成樹脂が、水酸基含有アクリル樹脂、及びフッ素樹脂を含むことを特徴とする積層構造体。
2.接着剤
3.離型性シート
4.基材
本発明の接着剤は、熱発泡性シートの積層に適用されるものであり、例えば、
・接着剤、及び温度上昇によって炭化断熱層を形成する熱発泡性シートが積層された積層シート、
・基材面側から順に、粘着剤、熱発泡性シートが積層された積層構造体、
として使用することができる。
2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−クロロ2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の2級水酸基含有(メタ)アクリル系モノマー、
2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル(メタ)アクリレート等の3級水酸基含有(メタ)アクリル系モノマー、
また、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性(メタ)アクリル酸エステル、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド等を挙げることができ、これらのうち1種または2種以上を用いることができる。
(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有モノマー、
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)アクリレート等のアミノ基含有モノマー、
(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基含有モノマー、
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、
γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン等の加水分解性シリル基含有ビニル系モノマー、
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炭化水素系ビニルモノマー、
スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸等のスルホン酸含有ビニルモノマー、
塩化ビニル、塩化ビニリデン、クロロプレン等の塩素含有モノマー、
エチレン、プロピレン、イソブチレン等のα−オレフィン、
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、
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテルなどのビニルエーテル、
エチルアリルエーテル、ブチルアリルエーテル等のアリルエーテル、
等を挙げることができ、これらのうち1種または2種以上を用いることができる。
(i)含フッ素モノマーの単独又は共重合体、
(ii)含フッ素モノマーと、水酸基含有モノマー、その他の重合性モノマーとの共重合体、
等が挙げられる。また、フッ素樹脂の態様としては、溶剤可溶型樹脂、非水分散型樹脂等の溶剤系樹脂、あるいは粉末樹脂であってもよいが、本発明では、溶剤可溶型樹脂が好適である。
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のフルオロアルキル基含有アクリル系モノマー、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。
テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体などの共重合体が挙げられる。
・上記積層シートを基材に貼着する方法、
・基材側及び/または熱発泡性シート側に接着剤を塗付けそのまま接着する方法、
・基材側及び/または熱発泡性シート側に接着剤を塗付け接着剤を乾燥させた後、圧着して接着する方法、
等が挙げられる。接着剤の使用量としては、特に限定されないが、塗付け量(固形分量)が25g/m2以上300g/m2以下程度であればよい。また、離型性シート、接着剤、熱発泡性シートが積層された積層シートを用いる場合は、離型性シートを剥離し、基材に接着すればよく、必要に応じて圧着等を行うこともできる。
表1に示す配合に従って、各原料を常法により混合し、接着剤1〜7として用いた。
なお、原料としては以下のものを使用した。
・水酸基含有アクリル樹脂(固形分54重量%、酢酸エチル、芳香族炭化水素溶媒含有)
・フッ素樹脂:水酸基含有フッ素樹脂(クロロトリフルオロエチレンービニルエーテルーヒドロキシアルキルビニルエーテル、水酸基価52mgKOH/g、固形分60重量%、芳香族炭化水素溶媒含有)
・架橋剤:イソシアネート化合物(トリレンジイソシアネート系化合物、固形分45重量%、酢酸エチル溶媒)
・溶剤:酢酸エチル
・添加剤:可塑剤、酸化防止剤、熱安定剤、触媒
エチレン‐酢酸ビニル樹脂100重量部、メラミン75重量部、ジペンタエリスリトール75重量部、ポリリン酸アンモニウム370重量部及び酸化チタン105重量部を含む原料混合物を、ニーダーを用いて充分に混練後、押出し成形機によってシート状に加工し、膜厚1mmの熱発泡性シートを作製した。
1.接着性試験
熱発泡性シート(25mm×50mm)の片面の半面(25mm×25mm)に接着剤1を200g/m2塗付け、23℃で3時間乾燥させた。同様に鋼板(150mm×70mm×1.6mm)の片面に接着剤1を100g/m2塗付け、23℃で3時間乾燥させた。
次に、熱発泡性シートの接着剤塗付け面と、鋼板の接着剤塗付け面を、圧着して貼り合わせ、試験体を得た。(なお、この試験体は、熱発泡性シートの半面が鋼板に接着していない(非接着部分を有する)態様である。)
接着性試験では、上記試験体を熱発泡性シートが下側となるように水平に設置し、該熱発泡性シート1の非接着部分を90°に折り曲げ、熱発泡性シート折り曲げ部分の先端に200gの重りを吊り下げ、鋼板から熱発泡性シートが剥がれ落ちるまでの時間を測定した。評価は次の5段階で行った。結果は表2に示す。
A:2時間以上
B:1時間以上2時間未満
C:30分以上1時間未満
D:15分以上30分未満
E:15分未満
熱発泡性シート(70mm×70mm)の片面の全面に接着剤1を100g/m2塗付け、23℃で3時間乾燥させた。同様に鋼板(150mm×70mm×1.6mm)の片面に接着剤1を100g/m2塗付け、23℃で3時間乾燥させた。
次に、熱発泡性シートの接着剤塗付け面と、鋼板の接着材塗付け面を、圧着して貼り合わせ、試験体を得た。
脱落試験1では、熱発泡性シート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、鋼板から熱発泡性シートが脱落したときの鋼板と熱発泡性シート境界面温度を測定した。評価は次の4段階で行った。結果は表3に示す。
◎:脱落温度300℃以上
○:脱落温度280℃以上300℃未満
△:脱落温度260以上280℃未満
×:脱落温度260℃未満
脱落試験1と同様の方法で試験体を得た。
脱落試験2では、試験体を垂直に設置し、試験体(熱発泡性シート面側)から横方向に50cmの位置にプロパンガスバーナーを設置した。
脱落試験2では、プロパンガスバーナーにより試験体を1分加熱し、熱発泡性シートの状態を評価した。評価は次の3段階で行った。結果は表3に示す。
○:脱落せず
△:一部脱落した
×:脱落した
表2に示す接着剤を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、試験体を作製し、接着性試験、脱落試験1、脱落試験2を行った。評価は表2に示す。
Claims (3)
- 温度上昇によって炭化断熱層を形成する熱発泡性シートに適用する接着剤であって、
前記接着剤が、合成樹脂及び架橋剤を含み、
前記合成樹脂が、水酸基含有アクリル樹脂、及びフッ素樹脂を含むことを特徴とする接着剤。 - 接着剤、及び温度上昇によって炭化断熱層を形成する熱発泡性シートが積層された積層シートであって、
前記接着剤が、合成樹脂及び架橋剤を含み、
前記合成樹脂が、水酸基含有アクリル樹脂、及びフッ素樹脂を含むことを特徴とする積層シート。 - 基材面に対し、接着剤、及び温度上昇によって炭化断熱層を形成する熱発泡性シートが積層された積層構造体であって、
前記接着剤が、合成樹脂及び架橋剤を含み、
前記合成樹脂が、水酸基含有アクリル樹脂、及びフッ素樹脂を含むことを特徴とする積層構造体。
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