JP6917341B2 - Covering material - Google Patents

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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被覆材が種々提案されている。このような被覆材としては、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、その被覆膜厚によって、耐熱保護性能が決定されることが多く、塗膜厚の違いによって、耐熱保護性能が大きく影響する場合がある。したがって、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 a base material such as a steel material, concrete, wood, or synthetic resin from a fire, various coating materials that foam due to a temperature rise at the time of a fire to form a carbonized heat insulating layer have been proposed. As such a coating material, a synthetic resin mixed with a foaming agent, a carbonizing agent, a flame retardant, or the like is known. The heat-resistant protection performance of such a coating material is often determined by the coating film thickness, and the heat-resistant protection performance may be significantly affected by the difference in the coating thickness. Therefore, in order to obtain the desired heat-resistant protective performance, it is important to apply the coating so as to have a predetermined coating thickness and uniform, and above all, the selection of the synthetic resin is important.

例えば、厚塗り用の被覆材として、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 coating material for thick coating, a foaming coating material in which a flame retardant, a foaming agent, and a carbonizing agent are mixed with a composition composed of a polyol component and a polyisocyanate component has been developed (for example, Patent Document 1).

特開平5−70540号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-70540

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温度上昇時における被膜の発泡倍率が低く、さらには炭化断熱層(発泡層)の灰化や収縮等の問題が生じる場合があり、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。
本発明は、このような課題に鑑みなされたもので、温度上昇時に、安定した炭化断熱層を形成することができ、優れた耐熱保護性能を確保することができる被覆材を提供することを目的とする。
However, in the case of Patent Document 1, the expansion ratio of the film when the temperature rises is lower than that of the coating material using an acrylic resin or an epoxy resin as the synthetic resin, and further, the carbonized heat insulating layer (foamed layer) is incinerated or shrunk. Such problems may occur, and there is still room for improvement in order to obtain the desired heat-resistant protective performance.
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a coating material capable of forming a stable carbonized heat insulating layer when the temperature rises and ensuring excellent heat resistance protection performance. And.

このような課題を解決するために本発明者らは、その被膜が火災時の温度上昇によって炭化断熱層を形成する被覆材について、樹脂成分として、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分を含み、特定のリン化合物を含むことによって、上記問題を解決し、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 a problem, the present inventors include a polyol component and a polyisocyanate component as resin components in a coating material whose coating material forms a carbonized heat insulating layer due to a temperature rise in the event of a fire, and specify specific phosphorus. It has been found that the above-mentioned problems can be solved and the heat-resistant protective performance of the base material can be maintained by containing the compound, and the present 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、結合材(A)、及び少なくとも2種のリン化合物(B)を含み、
前記結合材(A)は、ポリオール成分(a1)、及びポリイソシアネート成分(a2)を含み、
前記結合材(A)は、示差熱分析法において発熱ピークを有し、
前記リン化合物(B)は、示差熱分析法において前記結合材(A)の発熱ピークの極大値を示す温度+65℃より低い温度領域(X)に少なくとも1つの吸熱ピークを有するリン化合物(b1)、及び前記温度領域(X)より高い温度領域(Y)に少なくとも1つの吸熱ピークを有するリン化合物(b2)を含み、
さらに、発泡剤(C)、及び炭化剤(D)を含むことを特徴とする被覆材。
2.前記リン化合物(B)は、吸熱反応とともに重量減少を示すことを特徴とする1.に記載の被覆材。
3.前記結合材(A)の発熱ピークの極大値が、200〜400℃の温度範囲にあることを特徴とする1.または2.に記載の被覆材。
4.さらに難燃剤(E)、充填剤(F)から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の被覆材。

That is, the present invention has the following features.
1. 1. The coating material is a coating material that forms a carbonized heat insulating layer as the temperature rises.
The coating material contains a binder (A) and at least two phosphorus compounds (B).
The binder (A) contains a polyol component (a1) and a polyisocyanate component (a2).
The binder (A) has an exothermic peak in the differential thermal analysis method.
The phosphorus compound (B) has at least one endothermic peak in a temperature region (X) lower than the temperature + 65 ° C., which indicates the maximum value of the exothermic peak of the binder (A) in the differential thermal analysis method. and look-containing phosphorus compound (b2) having at least one endothermic peak in the temperature region (X) higher than the temperature range (Y),
Further, a coating material containing a foaming agent (C) and a carbonizing agent (D).
2. The phosphorus compound (B) is characterized in that it exhibits a weight loss with an endothermic reaction. The covering material described in.
3. 3. 1. The maximum value of the exothermic peak of the binder (A) is in the temperature range of 200 to 400 ° C. Or 2. The covering material described in.
4. The coating material according to any one of claims 1 to 3, further comprising at least one selected from a flame retardant (E) and a filler (F).

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、上記被覆材は、結合材(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、さらに特定のリン化合物(B)を含むことにより、火災時等による温度上昇に際し、優れた発泡性を有するとともに、炭化断熱層の灰化・収縮を抑制して安定した炭化断熱層を形成し、基材の耐熱保護性を高めることができる。本発明は、特に、高温下に曝された際に、十分な耐熱保護性を発揮できるものである。 The present invention is a coating material whose coating material forms a carbonized heat insulating layer by increasing the temperature, and the coating material contains a polyol component (a1) and a polyisocyanate component (a2) as a binder (A), and further. By containing a specific phosphorus compound (B), it has excellent foaming properties when the temperature rises due to a fire or the like, and suppresses ashing and shrinkage of the carbonized heat insulating layer to form a stable carbonized heat insulating layer. The heat resistance of the material can be improved. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can exhibit sufficient heat-resistant protection, particularly when exposed to a high temperature.

本発明で用いる結合材(A)の発熱ピークを示す図である。It is a figure which shows the exothermic peak of the binder (A) used in this invention. 本発明で用いるリン化合物(B)の吸熱ピークを示す図である。It is a figure which shows the endothermic peak of the phosphorus compound (B) used in this invention. 本発明で用いる結合材(A)の発熱ピーク、とリン化合物(B)の吸熱ピークの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the exothermic peak of the binder (A) and the endothermic peak of a phosphorus compound (B) used in this invention. 本発明で用いるリン化合物(B)の吸熱ピークを示す図である。It is a figure which shows the endothermic peak of the phosphorus compound (B) used in this invention.

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 thereof.

本発明の被覆材は、その被膜が火災等による温度上昇(加熱)により炭化断熱層を形成するものであり、前記被覆材は、結合材(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)と上記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 coating material of the present invention forms a carbonized heat insulating layer due to a temperature rise (heating) due to a fire or the like, and the coating material contains a polyol component (a1) and a polyisocyanate as a binder (A). The component (a2) is included as an essential component. The polyol component (a1) and the polyisocyanate component (a2) are components that react to form a film.

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, but for example, a polyether polyol, a polyester polyol, an acrylic polyol, an epoxy-containing polyol, a silicone-containing polyol, a fluorine-containing polyol, a castor oil, a castor oil-modified polyol, a polycarbonate polyol, and a poly. Examples thereof include lactone polyols, polybutadiene polyols, polypentadiene polyols, 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、被膜の温度上昇(好ましくは被膜表面温度が200℃以上、さらに好ましくは250℃以上)によって、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 to include a polyether polyol as the polyol component (a1). The molecular weight of the polyether polyol is preferably 1000 or more (more preferably 3000 or more and 20000 or less, further preferably 5000 or more and 18000 or less, particularly preferably 6000 or more and 15000 or less, and most preferably 6500 or more and 12000 or less). By including such a polyol component, the foamability is improved by increasing the temperature of the coating film (preferably the coating film surface temperature is 200 ° C. or higher, more preferably 250 ° C. or higher), and an excellent carbonized heat insulating layer can be formed. This is possible, and the heat-resistant protection performance of the base material can be further enhanced. In the present invention, the molecular weight of the polyol component (a1) is a number average molecular weight (Mn), which is a so-called polystyrene-equivalent molecular weight determined 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 above-mentioned polyether polyol can be obtained by addition polymerization of polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, glycerin, hexanetriol, pentaerythritol derivative, sorbitol and neopentyl glycol and alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide. It is a thing. 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 end is more preferable. be. Further, the above-mentioned polyether polyol preferably contains a polyether polyol having 3 or more functional groups (3 or more functional groups) having an active hydrogen atom. In this case, the curability is excellent and the film can be stably formed, so that the effect of the present invention can be easily obtained. 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、優れた発泡性を有し、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 hydroxyl value of such a polyether polyol is preferably 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 has excellent foamability and can enhance the heat-resistant protection performance of the base material. In the present invention, "α to β" is synonymous with "α or more and β or less".

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、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。ポリオール成分(a1)が、上記ポリエーテルポリオールのみからなる態様も好適である。 The content of the polyether polyol is preferably 90% by weight or more (more preferably 95% by weight or more) with respect to the total amount of the polyol component (a1). It is also preferable that the polyol component (a1) is composed only of the above-mentioned polyether polyol.

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等;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), polypeptide 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, etc.; and these. Examples thereof include blocked isocyanate obtained by blocking diisocyanate with alcohols, phenols, ε-caprolactam, oximes, active methylene compounds and the like, 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、誘導体としては、ビウレット体、及び/またはイソシアヌレート体が好適である。このような場合、形成被膜の硬化性に優れ、温度上昇時には、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。 In the present invention, it is preferable that the polyisocyanate component (a2) contains hexamethylene diisocyanate (HMDI) and / or a derivative thereof (hereinafter, also referred to as “HMDIs”). 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). Further, as the derivative, a biuret form and / or an isocyanurate form is suitable. In such a case, the curability of the formed film is excellent, and when the temperature rises, more excellent foamability can be exhibited, and the heat resistance of the base material can be enhanced.

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1〜2.5、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、火災等による温度上昇時等には、より優れた発泡性を示し、安定した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。 The mixing of the polyol component (a1) and the polyisocyanate component (a2) is preferably 0.6 to 3.5 (more preferably 1 to 1) in terms of the NCO / OH equivalent ratio of the polyol component (a1) and the polyisocyanate component (a2). The ratio is 2.5, more preferably 1.1 to 1.9). In such a case, it is excellent in curability, a uniform film with a desired thickness can be formed, and when the temperature rises due to a fire or the like, it exhibits more excellent foamability and forms a stable carbonized heat insulating layer. The heat-resistant protection performance of the base material can be improved.

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、例えば、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 the present invention, a curing catalyst that promotes the reaction between the polyol component (a1) and the polyisocyanate component (a2) can be used in combination. The curing catalyst is a substance having an action of accelerating the reaction of isocyanate groups to cure. Examples of the curing catalyst include various types such as an amine-based catalyst, an organometallic catalyst, and an inorganic-based catalyst. For example, examples of amine-based catalysts include ethylenediamine, triethylenediamine, triethylamine, ethanolamine, diethanolamine, hexamethylenediamine, derivatives thereof, and mixtures with solvents thereof. Examples of the organometallic catalyst include organometallic compounds such as dibutyltin dilaurate and dibutyltin diacetate; organometallic salts such as potassium acetate, zinc stearate, lead stearate, aluminum stearate, and tin octylate. Examples of the inorganic catalyst include tin chloride and the like. These can be used alone or in combination of two or more, and can also be mixed with a solvent. In the present invention, it is particularly preferable to include an organometallic catalyst. In this case, the curing property of the film-forming component (A) can be enhanced as well as the curing can be promoted, and the effect of the present invention can be enhanced.

本発明の結合材(A)は、示差熱分析法(DTA法)において発熱ピークを有することを特徴とする。具体的に、本発明の結合材(A)としては、例えば150〜800℃(好ましくは200〜600℃)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250〜350℃)の温度範囲のものである。さらに、結合材(A)は熱重量測定法(TG法)において重量減少を示すものが好適である。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℃における重量がよりも小さいこと)をいう。
なお、本発明において、結合材(A)の示差熱分析法、及び熱重量測定法は、上記ポリオール成分(a1)とポリイソシアネート成分(a2)の硬化被膜を試料として測定したものである。示差熱分析法、及び熱重量測定法は、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。
The binder (A) of the present invention is characterized by having an exothermic peak in a differential thermal analysis method (DTA method). Specifically, the binder (A) of the present invention has an exothermic peak in a temperature range of, for example, 150 to 800 ° C. (preferably 200 to 600 ° C.). Further, the maximum value of the exothermic peak is preferably in the temperature range of 200 to 400 ° C. (more preferably 250 to 350 ° C.). Further, the binder (A) preferably shows a weight loss in the thermogravimetric analysis method (TG method). Here, the weight loss means that the weight is reduced when the temperature is raised from 150 ° C. to 800 ° C. (the weight at 800 ° C. is smaller than the weight at 150 ° C.).
In the present invention, the differential thermal analysis method and the thermogravimetric analysis method of the binder (A) are measured by using the cured film of the polyol component (a1) and the polyisocyanate component (a2) as a sample. The differential thermal analysis method and the thermogravimetric analysis method are performed by a differential thermal analyzer (for example, "differential thermal balance Thermo".
It was measured using "plus EVO2 TG-DTA series" manufactured by Rigaku, etc.), and 3 ± 1 mg of the sample was taken in a platinum sample pan, α-alumina was used as the standard substance, and the heating rate was 20 ° C./. It was measured by changing the temperature from 100 to 900 ° C. in minutes.

本発明のリン化合物(B)としては、火災時に不燃性ガスを発生させる成分が使用できる。このようなリン化合物(B)は、炭化していく被膜に難燃性を付与しつつ、炭化断熱層を形成させる役割を有する。特に、本発明のリン化合物(B)としては、前記結合材(A)の発熱ピークの極大値を示す温度+65℃より低い温度領域(X)に少なくとも1つの吸熱ピークを有するリン化合物(b1)、及び前記温度領域(X)より高い温度領域(Y)に少なくとも1つの吸熱ピークを有するリン化合物(b2)を含む。このように本発明では、上記結合材(A)の発熱ピーク付近にリン化合物(b1)、さらにその高温側にリン化合物(b2)がそれぞれ吸熱ピークを有することにより、温度上昇時に、安定した炭化断熱層を形成することができ、優れた耐熱保護性能を確保することができる。 As the phosphorus compound (B) of the present invention, a component that generates a nonflammable gas in the event of a fire can be used. Such a phosphorus compound (B) has a role of forming a carbonized heat insulating layer while imparting flame retardancy to the carbonized film. In particular, as the phosphorus compound (B) of the present invention, the phosphorus compound (b1) having at least one endothermic peak in a temperature region (X) lower than the temperature + 65 ° C. showing the maximum value of the exothermic peak of the binder (A). , And a phosphorus compound (b2) having at least one endothermic peak in a temperature region (Y) higher than the temperature region (X). As described above, in the present invention, the phosphorus compound (b1) has an endothermic peak near the exothermic peak of the binder (A), and the phosphorus compound (b2) has an endothermic peak on the high temperature side thereof, so that stable carbonization occurs when the temperature rises. A heat insulating layer can be formed, and excellent heat resistant protection performance can be ensured.

その作用機構は、これに限定されるものではないが、リン化合物(b1)は、上記結合材(A)の分解反応中に、不燃性ガスを発生させるとともに自身を膨張させ、結合材(A)の燃焼を抑制しつつ、炭化断熱層を形成させることができる。一方、リン化合物(b2)は、リン化合物(b1)の作用により形成された、結合材(A)の炭化断熱層の分解を抑制、さらに炭化断熱層を形成させることができる。その結果、本発明では、炭化断熱層の灰化・収縮を抑制して安定した炭化断熱層を形成し、基材の耐熱保護性を高めることができ、特に、高温下に曝された際に、十分な耐熱保護性を発揮できると推察される。 The mechanism of action is not limited to this, but the phosphorus compound (b1) generates a nonflammable gas and expands itself during the decomposition reaction of the binder (A), and the binder (A). ) Can be suppressed while forming a carbonized heat insulating layer. On the other hand, the phosphorus compound (b2) can suppress the decomposition of the carbonized heat insulating layer of the binder (A) formed by the action of the phosphorus compound (b1), and can further form the carbonized heat insulating layer. As a result, in the present invention, it is possible to suppress ashing and shrinkage of the carbonized heat insulating layer to form a stable carbonized heat insulating layer and enhance the heat resistance of the base material, especially when exposed to a high temperature. , It is presumed that sufficient heat resistance can be exhibited.

ここで、本発明における結合材(A)の発熱ピークと、リン化合物(B)の吸熱ピークについて具体的に説明する。本発明において結合材(A)の発熱ピークとは、図1に示すように、発熱ピーク開始温度[TA1]から、極大値を示す温度[TA−Max]、発熱ピーク終了温度[TA2]までの温度領域におけるピーク(S)を示す。また、本発明においてリン化合物(B)の吸熱ピークとは、図2に示すように、吸熱ピーク開始温度[TB1]から、極小値を示す温度[TB−Min]、吸熱ピーク終了温度[TB2]までの温度領域におけるピーク(S)を示す。(以下、上記結合材(A)の発熱ピークの各温度を単に[TA1]、[TA−Max]、[TA2]、リン化合物(B)の吸熱ピークの各温度を単に[TB1]、[TB−Min]、[TB2]ともいう。) Here, the exothermic peak of the binder (A) and the endothermic peak of the phosphorus compound (B) in the present invention will be specifically described. The exothermic peak of the binder in the present invention (A), as shown in FIG. 1, the exothermic peak starting temperature [T A1], the temperature showing the maximum value [T A-Max], the exothermic peak end temperature [T A2 a peak (S a) in the temperature region up. Further, in the present invention, the endothermic peak of the phosphorus compound (B) is, as shown in FIG. 2, from the endothermic peak start temperature [ TB1 ] to the temperature [TB -Min ] indicating the minimum value, and the endothermic peak end temperature [ a peak (S B) in the temperature range up to T B2]. (Hereinafter, each temperature of the exothermic peak of the binder (A) is simply [ TA1 ], [TA -Max ], [ TA2 ], and each temperature of the endothermic peak of the phosphorus compound (B) is simply [ TB1]. ], [T B-Min] , also referred to as [T B2].)

次に、本発明における結合材(A)の発熱ピークと、リン化合物(B)の吸熱ピークの関係を図3に示す。本発明のリン化合物(b1)は、結合材(A)の[TA−Max]+65℃(好ましくは+60℃)より低い温度領域(X)に少なくとも1つの吸熱ピークを有するものである。さらに、リン化合物(b1)は、上記温度領域(X)に少なくとも1つの[TB−Min]を有することが好ましく、結合材(A)の[TA1]から、[TA−Max]+65℃までの温度領域(A)に少なくとも1つの[TB−Min]を有することがより好ましい。また、リン化合物(b1)は、結合材(A)の[TA−Max]よりも、低温領域に[TB1]を有することが好ましい。さらに、[TA−Max]と[TB−Min]の差の絶対値が好ましくは65℃以下(より好ましくは60℃以下、さらに好ましくは55℃以下である。このように、上記結合材(A)の発熱ピーク(S)の温度範囲と重なるように、リン化合物(b1)が吸熱ピーク(S)を有することにより、温度上昇時に、安定した炭化断熱層を形成することができ、優れた耐熱保護性能を確保することができる。このような場合、上記効果を十分に発揮できる。このようなリン化合物(b1)としては、例えば、ポリリン酸アンモニウム、等が好適である。 Next, FIG. 3 shows the relationship between the exothermic peak of the binder (A) and the endothermic peak of the phosphorus compound (B) in the present invention. The phosphorus compound (b1) of the present invention has at least one endothermic peak in a temperature region (X) lower than [TA-Max] + 65 ° C. (preferably + 60 ° C.) of the binder (A). Moreover, phosphorus compounds (b1) preferably has at least one [T B-Min] to the temperature region (X), binder (A) from [T A1], [T A -Max] +65 It is more preferable to have at least one [TB -Min ] in the temperature range ( AX) up to ° C. Further, the phosphorus compound (b1) preferably has [TB1 ] in a low temperature region rather than [TA-Max] of the binder (A). Further, the absolute value of the difference between [TA-Max ] and [TB -Min ] is preferably 65 ° C. or lower (more preferably 60 ° C. or lower, still more preferably 55 ° C. or lower. As described above, the binder. so as to overlap the temperature range of the exothermic peak (S a) of (a), by a phosphorus compound (b1) has an endothermic peak (S B), when the temperature rises, it is possible to form a stable carbide heat insulating layer In such a case, the above-mentioned effect can be sufficiently exhibited. As such a phosphorus compound (b1), for example, ammonium polyphosphate and the like are suitable.

一方、リン化合物(b2)は、結合材(A)における上記温度領域(X)より高い温度領域(Y)に少なくとも1つの吸熱ピークを有するものである。さらに、リン化合物(b2)は、上記温度領域(Y)に少なくとも1つの[TB−Min]を有することが好ましく、さらには結合材(A)の[TA2]より高温側の温度領域に少なくとも1つの[TB−Min]を有することがより好ましい。また、リン化合物(b2)は、結合材(A)の[TA2]よりも、高温領域に[TB1]を有することが好ましい。さらに[TA−Max]と[TB−Min]の差の絶対値が好ましくは65℃超200℃以下(より好ましくは70℃以上150℃以下)である。このように、上記結合材(A)の発熱ピーク(S)の高温側にリン化合物(b2)が吸熱ピーク(S)を有することにより、上記効果を十分に発揮できる。具体的に、リン化合物(b2)としては、例えば、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸メラム、ポリリン酸メラミン・メラム・メレム複塩、またはポリリン酸メラミン・メラム・メレム複塩とピロ硫酸ジメラムとの複合化合物、等が好適である。これらは1種または2種以上で使用できる。 On the other hand, the phosphorus compound (b2) has at least one endothermic peak in the temperature region (Y) higher than the temperature region (X) in the binder (A). Further, the phosphorus compound (b2) preferably has at least one [TB-Min ] in the temperature region (Y), and further, in the temperature region on the higher temperature side than [TA2 ] of the binder (A). It is more preferable to have at least one [TB -Min]. Further, the phosphorus compound (b2) preferably has [TB1 ] in a high temperature region rather than [TA2] of the binder (A). Further, the absolute value of the difference between [TA-Max ] and [TB -Min ] is preferably more than 65 ° C. and 200 ° C. or lower (more preferably 70 ° C. or higher and 150 ° C. or lower). Thus, by the phosphorus compound to the high temperature side of the exothermic peak (S A) of the binder (A) (b2) has an endothermic peak (S B), it can be sufficiently exhibited the effect. Specifically, the phosphorus compound (b2) includes, for example, melamine polyphosphate, melam polyphosphate, melamine polyphosphate / melam / melem double salt, or a composite compound of melamine polyphosphate / melam / melem compound salt and dimerum pyrosulfate. , Etc. are suitable. These can be used alone or in combination of two or more.

さらに、上記リン化合物(b2)の[TB−min]と、上記リン化合物(b1)の[TB−min]の温度差{(b2)の[TB−min]−(b1)の[TB−min]}が、好ましくは40℃以上(より好ましくは50℃以上)である。これにより、耐熱保護性能を一層高めることができる。 Further, the temperature difference between [TB-min ] of the phosphorus compound (b2) and [TB -min ] of the phosphorus compound (b1) {(b2) [TB -min ]-(b1) [ TB -min ]} is preferably 40 ° C. or higher (more preferably 50 ° C. or higher). Thereby, the heat resistance protection performance can be further improved.

なお、本発明では、図4のようにリン化合物(B)の吸熱ピークが、上記温度領域(X)と(Y)に跨る場合、上記温度領域(X)に[TB−min]を有するものはリン化合物(b1)、上記温度領域(Y)に[TB−min]を有するものをリン化合物(b2)とする。また、本発明では、リン化合物(B)が2つ以上の吸熱ピークを有するものも使用でき、上記温度領域(X)と(Y)にそれぞれに[TB−min]を有する場合には、温度領域(X)の[TB−min]を主の吸熱ピークとして規定し、リン化合物(b1)とする。 In the present invention, when the endothermic peak of the phosphorus compound (B) straddles the temperature regions (X) and (Y) as shown in FIG. 4, it has [TB -min ] in the temperature region (X). A phosphorus compound (b1) is used, and a phosphorus compound (b2) has [TB-min] in the temperature range (Y). Further, in the present invention, a phosphorus compound (B) having two or more endothermic peaks can also be used, and when the temperature regions (X) and (Y) each have [TB -min ], the phosphorus compound (B) has [TB-min]. [TB-min ] in the temperature region (X) is defined as the main endothermic peak, and is designated as the phosphorus compound (b1).

さらに、本発明のリン化合物(B)は、吸熱反応とともに重量減少を示すことが好適である。具体的には、上記吸熱ピークを有する温度範囲([TB1]〜[TB2])に重量減少を示すことが好適である。これにより、発泡炭化層の収縮や灰化等をよりいっそう抑制することができる。ここで、重量減少とは、150℃から800℃に昇温した際に、少なくとも[TB1]〜[TB2]の温度範囲で、重量が減少すること([TB2]における重量が、[TB1]における重量がよりも小さいこと)をいう。 Further, it is preferable that the phosphorus compound (B) of the present invention exhibits a weight loss together with an endothermic reaction. Specifically, it is preferable to show weight loss in the temperature range ([ TB1 ] to [ TB2]) having the endothermic peak. As a result, shrinkage and ashing of the foamed carbonized layer can be further suppressed. Here, the weight loss means that when the temperature is raised from 150 ° C. to 800 ° C., the weight is reduced at least in the temperature range of [TB1 ] to [ TB2 ] (the weight in [TB2] is [TB2]. The weight in TB1 ] is smaller than that).

リン化合物(B)の含有量は、上記結合材(A)の固形分100重量部に対して、
上記リン化合物(b1)を好ましくは100〜1000重量部(より好ましくは200〜800重量部、さらに好ましくは250〜500重量部)、上記リン化合物(b2)を好ましくは5〜300重量部(より好ましくは10〜200重量部、さらに好ましくは15〜150重量部)である。このような場合、上記効果を十分に発揮することができる。
The content of the phosphorus compound (B) is based on 100 parts by weight of the solid content of the binder (A).
The phosphorus compound (b1) is preferably 100 to 1000 parts by weight (more preferably 200 to 800 parts by weight, further preferably 250 to 500 parts by weight), and the phosphorus compound (b2) is preferably 5 to 300 parts by weight (more preferably). It is preferably 10 to 200 parts by weight, more preferably 15 to 150 parts by weight). In such a case, the above effect can be fully exerted.

また、上記リン化合物(b1)と上記リン化合物(b2)の混合比率(重量比)は、好ましくは(b1):(b2)=99:1〜50:50(より好ましくは98:2〜60:40、さらに好ましくは95:5〜70:30)である。このような場合、優れた発泡性を有するとともに、炭化断熱層の灰化・収縮を抑制することができ、本発明の効果をいっそう高めることができる。 The mixing ratio (weight ratio) of the phosphorus compound (b1) and the phosphorus compound (b2) is preferably (b1) :( b2) = 99: 1 to 50:50 (more preferably 98: 2 to 60). : 40, more preferably 95: 5 to 70:30). In such a case, it has excellent foamability and can suppress ashing and shrinkage of the carbonized heat insulating layer, and the effect of the present invention can be further enhanced.

さらに本発明の被覆材には、例えば、発泡剤(C)、炭化剤(D)、難燃剤(E)、充填剤(F)等を使用することができる。 Further, as the coating material of the present invention, for example, a foaming agent (C), a carbonizing agent (D), a flame retardant (E), a filler (F) and the like can be used.

発泡剤(C)としては、上記リン化合物(B)を除くものであり、例えば、メラミン、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(C)の含有量は、上記結合材(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(C)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。 The foaming agent (C) excludes the phosphorus compound (B), and examples thereof include melamine, dicyandiamide and its derivatives, azobistetrasome and its derivatives, azodicarbonamide, urea, and thiourea. .. These can be used alone or in combination of two or more. The content of the foaming agent (C) 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 binder (A). The foaming agent (C) of the present invention imparts a foaming action to the coating film due to a temperature rise in the event of a fire or the like. Specifically, when the temperature of the coating film surface is preferably 200 ° C. or higher. It imparts a foaming action.

炭化剤(D)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(D)の含有量は、上記結合材(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(D)は、火災時等の温度上昇によって、上記結合材(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 (D) include pentaerythritol, dipentaerythritol, trimethylolpropane, starch, casein and the like. These can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, pentaerythritol and dipentaerythritol are particularly preferable because they are excellent in dehydration cooling effect and carbonized heat insulating layer forming effect. The content of the carbonizing agent (D) 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 binder (A). The carbonizing agent (D) of the present invention imparts an action of forming a carbonized heat insulating layer by dehydrating and carbonizing the binder (A) together with carbonization due to a temperature rise in the event of a fire or the like.

難燃剤(E)としては、上記リン化合物(B)を除くものであり、例えば、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;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。難燃剤(E)の含有量は、上記結合材(A)の固形分100重量部に対して、好ましくは1〜500重量部(より好ましくは5〜300重量部)である。 The flame retardant (E) excludes the phosphorus compound (B). For example, chlorinated polyphenyl, chlorinated polyethylene, diphenyl chloride, triphenyl chloride, chlorinated paraffin, pentachloride fatty acid ester, and perchloropenta. Chlorinated compounds such as cyclodecane, chlorinated naphthalene and tetrachlorophthalic anhydride; antimony compounds such as antimony trioxide and antimony trichloride; and other inorganic compounds such as zinc borate and sodium borate can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more . The content of the flame retardant (E) is preferably 1 to 500 parts by weight (more preferably 5 to 300 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the solid content of the binder (A).

充填剤(F)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(F)の含有量は、上記結合材(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 (F) include talc, calcium carbonate, sodium carbonate, aluminum oxide (alumina), titanium oxide, zinc oxide, silica, clay, clay, silas, mica, silica sand, silica stone powder, quartz powder, and barium sulfate. And so on. These can be used alone or in combination of two or more. The content of the filler (F) 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 binder (A).

さらに、本発明では、上記成分に加えて金属水和物(G)を含むこともできる。金属水和物(G)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(F)とは異なるものである。このような金属水和物(G)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(G)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(G)の含有量は、上記結合材(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。 Further, in the present invention, a metal hydrate (G) can be contained in addition to the above components. The metal hydrate (G) exhibits endothermic properties due to a dehydration reaction or the like when the temperature rises, and is different from the filler (F). Examples of such a metal hydrate (G) 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 (G) is preferably 0.1 to 20 μm (more preferably 0.2 to 15 μm, further preferably 0.3 to 8 μm, and most preferably 0.4 to 3 μm). Is. The content of the metal hydrate (G) is preferably 1 to 200 parts by weight (more preferably 5 to 100 parts by weight, still more preferably 8 to 8 to 100 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the solid content of the binder (A). 80 parts by weight).

本発明では、充填剤(F)と金属水和物(G)を併用することが好ましく、この場合、充填剤(F)と金属水和物(G)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 (F) and the metal hydrate (G) in combination. In this case, the filler (F) and the metal hydrate (G) have a weight ratio of 1: 9 to 9: 1. (More preferably 2: 8 to 8: 2). In this case, foamability, particularly shrinkage of the carbonized heat insulating layer under high temperature can be suppressed, and a stable carbonized heat insulating layer can be formed, so that the effect of the present invention can be enhanced. The average particle size is measured by a laser diffraction type particle size distribution measuring device.

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、繊維、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。 In addition, the additive may be any additive that does not significantly impair the effects of the present invention, for example, pigments, fibers, wetting agents, plasticizers, lubricants, preservatives, fungicides, algae-proofing agents, antibacterial agents, and diluents. Examples thereof include thickeners, leveling agents, dispersants, antifoaming agents, cross-linking agents, silane coupling agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, halogen trapping agents, diluting 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, and hindered-type phenol-based antioxidants. These can be used alone or in combination of two or more. By including such an antioxidant, deterioration of the coating film can be suppressed not only in normal times but also when the temperature rises due to a fire or the like, and the properties of the carbonized heat insulating layer formed by the temperature rise can be improved. ..

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、上記リン化合物(B)、上記発泡剤(C)、上記炭化剤(D)、上記難燃剤(E)、及び上記充填剤(F)(さらには上記金属水和物(G)、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-component 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 phosphorus compound (B), the foaming agent (C), the carbonizing agent (D), the flame retardant (E), and the filler (F) (furthermore, the metal hydrate (G), The curing catalyst) may be mixed with at least one of the main agent and the curing agent, respectively, but in the present invention, it is preferable to mix with the main agent. In addition, each component can be added when the main agent and the curing agent are mixed.

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, and doors. Applicable base materials include, for example, concrete, mortar, siding board, extruded board, gypsum board, pearlite board, brick, plastic, wood, metal, steel frame (steel material), glass, porcelain tile and the like. These base materials may be those on which a film has already been formed, those on which some kind of base treatment (rust prevention treatment, flame retardant treatment, etc.) has been applied, those on which wallpaper is 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とが好ましい。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 base material, for example, a coating tool such as a spray, a roller, a brush, or a trowel may be used to apply the coating material in one or several steps. It is preferable to apply the coating so that the dry film thickness per step is preferably 400 μm or more (more preferably 500 to 5000 μm). As a result, a thick film can be formed with a small number of coating steps. The film thickness to be finally formed may be appropriately set according to the desired functionality, application site, etc., 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、フッ素樹脂系等の被覆材を用いることができる。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 the present invention, in order to protect the coating film formed by the above-mentioned coating material, a topcoat material may be further applied if necessary. Such a topcoat material can be formed by applying a known coating material. As the topcoat material, for example, a coating material such as an acrylic resin-based material, a urethane resin-based material, an acrylic silicon resin-based material, or a fluororesin-based material can be used. The topcoat material may be applied by a known application method, and for example, a coating tool 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 shown below to further clarify the features of the present invention. However, the present invention is not limited to this range.

<結合材(A1〜A3)>
(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(NCO/OH当量比=1.2)で混合したものを、結合材(A1)〜(A3)とした。
結合材(A1)〜(A3)の硬化被膜を、示差熱分析法及び熱重量測定法で測定(150〜800℃)した。示差熱分析法の結果を表1示す。また、熱重量測定法の結果、いずれも150℃から800℃の範囲において重量減少を示した。なお、原料としては以下のものを使用した。
<Binder (A1 to A3)>
The components (a1) and (a2) mixed with the polyol component and the polyisocyanate component (NCO / OH equivalent ratio = 1.2) shown in Table 1 were designated as binders (A1) to (A3).
The cured coatings of the binders (A1) to (A3) were measured (150 to 800 ° C.) by a differential thermal analysis method and a thermogravimetric analysis method. Table 1 shows the results of the differential thermal analysis method. Moreover, as a result of the thermogravimetric analysis method, the weight was reduced in the range of 150 ° C. to 800 ° C. The following raw materials were used.

Figure 0006917341
Figure 0006917341



・結合材(A)
・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)
(a1−2):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)
(a1−3):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)
・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
・ Binder (A)
・ Polyol component (a1)
(A1-1): Polyether polyol (polymer of ethylene oxide and propylene oxide using glycerin as an initiator, number average molecular weight 7000, number of functional groups 3, hydroxyl value 24 mgKOH / g, addition of terminal ethylene oxide)
(A1-2): Polyether polyol (polymer of ethylene oxide and propylene oxide using glycerin as an initiator, number average molecular weight 5100, number of functional groups 3, hydroxyl value 33 mgKOH / g, addition of terminal ethylene oxide)
(A1-3): Polyether polyol (polymer with propylene oxide using glycerin as an initiator, number average molecular weight 700, number of functional groups 3, hydroxyl value 225 mgKOH / g, addition of terminal propylene oxide)
-Polyisocyanate component (a2)
(A2-1) Biuret-type hexamethylene diisocyanate

・リン化合物(B)
(b1):ポリリン酸アンモニウム
第1吸熱ピークの各温度[TB1]/[TB−Min]/[TB2]=275℃/327℃/345℃
第2吸熱ピークの各温度[TB1]/[TB−Min]/[TB2]=345℃/370℃/450℃
(b2):ポリリン酸メラミン・メラム・メレムの複塩
第1吸熱ピークの各温度[TB1]/[TB−Min]/[TB2]=365℃/395℃/420℃
上記リン化合物は、[TB1]〜[TB2]の温度範囲でいずれも重量減少を示す。
-Phosphorus compound (B)
(B1 ): Each temperature of the first endothermic peak of ammonium polyphosphate [TB1] / [TB -Min ] / [ TB2 ] = 275 ° C./327 ° C./345 ° C.
Each temperature of the second endothermic peak [ TB1 ] / [TB -Min ] / [ TB2 ] = 345 ° C / 370 ° C / 450 ° C
(B2): Each temperature of the first endothermic peak of the double salt of melamine polyphosphate, melamine, and melem [ TB1 ] / [TB -Min ] / [ TB2 ] = 365 ° C./395 ° C./420 ° C.
All of the above phosphorus compounds show weight loss in the temperature range of [TB1 ] to [ TB2].

・発泡剤(C):メラミン
・炭化剤(D):ジペンタエリスリトール
・充填剤():酸化チタン
・金属水和物():水酸化アルミニウム(平均粒子径:1μm)
・硬化触媒有機金属系触媒
・添加剤1:分散剤、消泡剤等
・添加剤2:可塑剤、希釈溶剤
・ Foaming agent (C): Melamine ・ Carbonized agent (D): Dipentaerythritol ・ Filling agent ( F ): Titanium oxide ・ Metal hydrate ( G ): Aluminum hydroxide (average particle size: 1 μm)
・ Curing catalyst : Organic metal catalyst ・ Additive 1: Dispersant, defoamer, etc. ・ Additive 2: Plasticizer, diluting solvent

(被覆材の製造方法)
表1に示す結合材、及び表2に示す配合に従い被覆材1〜11を調整した。なお、この際、(a1)成分、(B)成分〜(G)成分、及び添加剤を常法により混合して主剤を調製し、次いで、(a2)成分(硬化剤)を混合し被覆材1〜11を得た。
(Manufacturing method of covering material)
The dressings 1 to 11 were adjusted according to the binders shown in Table 1 and the formulations shown in Table 2. At this time, the component (a1), the components (B) to (G), and the additive are mixed by a conventional method to prepare a main agent, and then the component (a2) (curing agent) is mixed to prepare a coating material. 1 to 11 were obtained.

(実施例1〜8、比較例1〜3)
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 to 8 and Comparative Examples 1 to 3)
A coating material was spray-coated (dry film thickness 1.5 mm) on the entire surface of a pre-rust-prevented steel sheet (length 150 mm x width 70 mm x thickness 1.6 mm) and cured at room temperature (25 ° C.) for 7 days. The following evaluations were carried out using the test specimens.
<Evaluation of curability>
The curability (presence or absence of tack) of the formed film was evaluated by a touch test. The evaluation criteria are as follows.
A: No tack and good curability B: Slightly residual tack C: Slightly residual tack D: Poor curing

<耐熱性評価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/m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℃超
<Heat resistance evaluation 1>
Based on the ISO 5660-1 cone calorimeter method, the foaming ratio when radiant heat of 50 kW / m 2 is radiated to the surface of the test piece for 15 minutes using an electric heater (CONEIII, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), and the temperature of the back surface of the steel sheet. Was measured. Each evaluation standard is as follows. The results are shown in Table 1.
(Effervescence magnification)
AA: Foaming ratio over 35 times A: Foaming ratio over 25 times over 35 times B: Foaming ratio over 20 times over 25 times C: Foaming ratio over 15 times over 20 times D: Foaming ratio 15 times or less (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: More than 550 ° C

<耐熱性評価2>
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/m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、さらに緻密性、灰化性を評価した。発泡倍率、及び鋼板裏面温度の評価基準は上記耐熱性評価1と同様である。緻密性評価、灰化性評価基準は以下の通りである。また、結果は表1に示す
<Heat resistance evaluation 2>
Based on the ISO 5660-1 cone calorimeter method, the foaming ratio when radiant heat of 50 kW / m 2 is radiated to the surface of the test piece for 30 minutes using an electric heater (CONEIII, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), and the temperature of the back surface of the steel sheet. Was measured, and the denseness and incineration property were further evaluated. The evaluation criteria for the foaming ratio and the temperature on the back surface of the steel sheet are the same as those for the heat resistance evaluation 1. The criteria for evaluating the density and incineration are as follows. The results are shown in Table 1.

(緻密性評価)
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。
(灰化性評価)
上記耐熱性評価2において、輻射熱を30分間放射後に形成された炭化断熱層の断面を確認し、灰化(白色)部分の割合を算出した。評価基準は、灰化の少ないものを「A」、灰化が進行したものを「D」とする4段階評価(優:A>B>C>D:劣)とした。
(Evaluation of precision)
The test piece whose foaming 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 four-grade evaluation (excellent: A>B>C> D: inferior), with high precision being "A" and low precision being "D".
(Evaluation of incineration)
In the above heat resistance evaluation 2, the cross section of the carbonized heat insulating layer formed after radiating radiant heat for 30 minutes was confirmed, and the ratio of the ashed (white) portion was calculated. The evaluation criteria were a four-stage evaluation (excellent: A>B>C> D: inferior), with less ashing being "A" and more ashing being "D".

Figure 0006917341
Figure 0006917341

実施例1〜8は、耐熱性評価1、耐熱性評価2(加熱試験を延長した高温下)のいずれにおいても、発泡性に優れ、安定して炭化断熱層を形成し、さらには炭化断熱層の収縮を抑制することが可能であり、十分な耐熱保護性能を発揮できるものであった。特に、実施例1〜3、及び6、7では、加熱試験を延長した場合において、炭化断熱層の収縮が十分に抑制(発泡倍率の変化が少ない)され、よりいっそう優れた耐熱保護性能を発揮できるものであった。一方、比較例1、2では、加熱試験を延長した場合において、十分な結果が得られなかった。 In Examples 1 to 8, in both the heat resistance evaluation 1 and the heat resistance evaluation 2 (under a high temperature in which the heating test is extended), the foaming property is excellent, a carbonized heat insulating layer is stably formed, and further, the carbonized heat insulating layer is formed. It was possible to suppress the shrinkage of, and it was possible to exhibit sufficient heat resistance protection performance. In particular, in Examples 1 to 3 and 6 and 7, when the heating test is extended, the shrinkage of the carbonized heat insulating layer is sufficiently suppressed (the change in the foaming ratio is small), and even more excellent heat protection performance is exhibited. It was possible. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, sufficient results were not obtained when the heating test was extended.

Claims (4)

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、結合材(A)、及び少なくとも2種のリン化合物(B)を含み、
前記結合材(A)は、ポリオール成分(a1)、及びポリイソシアネート成分(a2)を含み、
前記結合材(A)は、示差熱分析法において発熱ピークを有し、
前記リン化合物(B)は、示差熱分析法において前記結合材(A)の発熱ピークの極大値を示す温度+65℃より低い温度領域(X)に少なくとも1つの吸熱ピークを有するリン化合物(b1)、及び前記温度領域(X)より高い温度領域(Y)に少なくとも1つの吸熱ピークを有するリン化合物(b2)を含み、
さらに、発泡剤(C)、及び炭化剤(D)を含むことを特徴とする被覆材。
The coating material is a coating material that forms a carbonized heat insulating layer as the temperature rises.
The coating material contains a binder (A) and at least two phosphorus compounds (B).
The binder (A) contains a polyol component (a1) and a polyisocyanate component (a2).
The binder (A) has an exothermic peak in the differential thermal analysis method.
The phosphorus compound (B) has at least one endothermic peak in a temperature region (X) lower than the temperature + 65 ° C., which indicates the maximum value of the exothermic peak of the binder (A) in the differential thermal analysis method. and look-containing phosphorus compound (b2) having at least one endothermic peak in the temperature region (X) higher than the temperature range (Y),
Further, a coating material containing a foaming agent (C) and a carbonizing agent (D).
前記リン化合物(B)は、吸熱反応とともに重量減少を示すことを特徴とする請求項1に記載の被覆材。 The coating material according to claim 1, wherein the phosphorus compound (B) exhibits a weight loss with an endothermic reaction. 前記結合材(A)の発熱ピークの極大値が、200〜400℃の温度範囲にあることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の被覆材。 The coating material according to claim 1 or 2, wherein the maximum value of the exothermic peak of the binder (A) is in the temperature range of 200 to 400 ° C. さらに難燃剤(E)、充填剤(F)から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の被覆材。

The coating material according to any one of claims 1 to 3, further comprising at least one selected from a flame retardant (E) and a filler (F).

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