TW499469B - Flame-retardant coating - Google Patents

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Description

499469 A7 B7 五、發明說明(1 ) 本發明係有關防火塗料其形成一絕緣層且係以在火災 事件中會碳化形成一泡沫層的物質,膜形成性黏合劑、發 泡劑和習用輔助劑與添加劑爲基質。 形成絕緣層的防火塗料也稱爲膨脹塗料,在暴露於火 災事件中普及的溫度時會發泡’且上述防火塗料的發泡會 過止,或至少阻礙,熱量通過到鋼構造元件、天花板、牆 壁、電纜、管件和類似者。 美國專利4,965,296 A1述及一種防火材 料其包括一防火塗料和導電材料。此防火塗料包括會碳化 且形成泡末的物質,會產生氣體的物質,膜形成性黏合劑 與恰當溶劑。合意時可含有常用的其它成分。 美國專利第4,8 7 9,3 2 0號述及一種類似的防 火組成物,不過加入陶瓷纖維材料取代導電材料。 美國專利第5,2 2 5,4 6 4號述及一種水性膨脹 調配物,其係以磷酸、三聚氰胺和磷酸銨的反應產物爲基 質,其加上季戊四醇,加上氯化烴類和其它化合物時,特 別是聚乙酸乙烯酯,預期得到改良的膨脹塗料。 有非常廣多種膨脹調配物可能'' Fire Retardants Formulations Handbook 〃 (防火調配物手冊)(作者:
Vij ay Mohan Bhatnagar,1972 )得知。 D E 4 2 1 8 1 8 4 A 1述及一種水性黏合 劑混合物其包括下列所成組合的水溶液及/或分散液:a )至少一種N C 0預聚物其具有胺基甲酸酯基及經封阻的 異氰酸基且其可在b )的存在中溶於及/或分散於水中, (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 訂---------% 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -4- 499469 附件二:第89102861號專利申請案中文說明書修正頁 具胤91年2 q修π: 五、發明説明(2) |平"Η補充_ 及b )多元胺成分,其包括至少一種具有至少兩個第一及 /或第二胺基之(環)脂族多元胺。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 最後,DE 43 43 668述及可發泡的防火 塗料組成物,其包括至少4至2 5重量%的膜形成性黏合 劑,1 0至4重量%的多聚磷酸銨,8至4 0重量%的至 少一種在暴露於熱下會碳化之物質,6至2 5重量%的發 泡劑,0至2 5重量%的分散劑,及0至2 5重量%的塡 料。 前述防火塗料的一項共同缺點爲彼等皆含有鹵素及/ 或在乾燥後具有不足的抗水性。 使用三聚氰胺作爲發泡劑係經視爲特別不利者,因其 在水漿液中係以鹼形式反應之故。所以,若一會形成絕緣 層的防火塗料具有一可在水溶液以酸形式反應的成分時, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 三聚氰胺即會用爲該成分的反應偶體(reaction partner)。 已知者,三聚氰胺會與多聚磷酸銨在水溶液中反應釋出氨 (N Η 3 )。於增高的溫度和增高的溫度下,也會在乾燥的 形成絕緣層之防火塗料中發生此種反應,因而減低該塗料 的防火性質。 本發明的目的因而爲提出一種防火塗料,其可形成絕 緣層且其不用三聚氰胺,於乾燥後具有抗水性,且在增高 的溫度和增高的溫度下只釋出極少量的Ν Η 3。 此目的係經由開頭所述類型的防火塗料所達成,其可 形成一絕緣層,其中所會發泡劑包括三聚氰酸多聚磷酸鹽 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21〇Χ:297公釐) -5- 499469 ] /f m , ' 五、發明説明(3) 1 ---------- 該三聚氰胺多聚磷酸鹽較佳者具有式(HMPO 3) η ,其中Μ爲三聚胺且η^2,特別者2至10,00〇。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 三聚氰胺多聚磷酸鹽爲一種由三聚氰胺單位與磷酸根 單位所構成的聚合物,彼等係鍵聯成相當短或相當長的鏈 。三聚氰胺單位與磷酸根單位的分佈可爲規則或不規則者 ,且於合意時,彼等也在其本身內聚合。也可以含有三聚 氰胺的衍生物,例如蜜勒胺(melem )、蜜白胺(melam ) 和它者。 三聚氰胺多聚磷酸鹽的性質可能在某些限値內變異, 係因其所具有同的鏈長度及三聚氰胺單位與磷酸根單位的 分布及/或頻率所致。 三聚氰胺多聚磷酸鹽在例如P c T / W 0 9 8 / 4 5 3 6 4中有更詳細的說明,於其中也稱 之爲多聚磷酸的三聚氰胺鹽。於此的聚合物鏈包括( HMP〇3)單位〔此處Μ爲三聚氰胺〕且η^2,特別者 5 至 1 0,0 0 0。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 三聚氰胺多聚磷酸鹽通常係經由將三聚氰胺焦磷酸鹽 置於氮氣下在2 9 0 °C及更高的溫度下加熱到恆重而得( P C T / W 0 98/08898)。 可形成一絕緣層的防火塗料較佳者包括: 5至3 0重量%的膜形成性黏合劑, 1〇至5 0重量%的泡沬層形成性物質, 5至2 5重量%的含碳化之物質, 5至5 0重量%三聚氰胺多聚磷酸鹽,及 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -6 - 499469 A7 B7 五、發明說明(4 ) 1 0至5 0重量%的習用輔助劑與添加劑。 可形成絕緣層的肪火塗料特別較佳地包括: 1 0至2 0重量%的膜形成性黏合劑, 1 5至4 0重量%的泡沬層形成性物質, 7至1 5重量%的含碳化的物質, 7至4 0重量%三聚氰胺多聚磷酸鹽,及 2 0至4 0重量%的習用輔助劑與添加劑。 在會形成絕緣層的防火塗料中所含的膜形成性黏合劑 較佳地包括: 以乙酸乙烯酯爲基的同元聚合物, 以乙酸乙烯酯,乙烯和氯乙烯爲基的共聚物, 以乙酸乙烯酯與長鏈分枝型羧酸乙烯酯爲基的共聚物 以乙酸乙烯酯與順丁烯二酸二正丁酯爲基的共聚物, 以乙酸乙烯酯和丙烯酸酯爲基的共聚物, 以苯乙烯和丙烯酸酯爲基的共聚物,及/或 以丙烯酸酯爲基的共聚物, 乙烯基甲苯一丙烯酸酯共聚物, 苯乙烯-丙烯酸酯共聚物, 乙烯基-丙烯酸酯共聚物, 自交聯性聚胺基甲酸酯分散液。 可形成絕緣層的防火塗料中所含泡沬形成性物質較佳 者包括磷酸及/或多聚磷酸的銨鹽。 可碳化且包含在可形成絕緣層的防火塗料中之物質較 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---;---,--訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499469 Α7 _ Β7 五、發明說明(5 ) 佳者包括醣類。 所用醣類較佳者包括季戊四醇、二季戊四醇、三季戊 四醇、及/或季戊四醇的聚縮合物。 在可形成絕緣層的防火塗料中所含輔助劑或添加劑較 佳者包括玻璃纖維、礦物纖維、高嶺土、滑石、氧化鋁、 氫氧化鋁、氫氧化鎂、沈澱型氧化矽、矽酸鹽及/或粉化 纖維素。 該可形成絕緣層的新穎防火塗料較佳者爲不含鹵素者 〇 該可形成絕緣層而新穎的防火塗料在貯存於增高的( 大氣壓)溫度(高達1 0 0 %相對濕度)及在增高的溫度 (約7 5 °C )之下時釋出少於2 0 0 p p m的N Η 3。 呈可散佈,噴佈或可碾軋型塗劑形式的該新穎防火塗 料(膨脹塗料)可用來保護廣多種基材,較佳者鋼、木材 、電纜或管件。 於下面諸實施例中,製備膨脹塗料並將其施加於標準 鋼板上,再測定其效用性。絕緣性質係根據D I Ν 4 1 1 2,Part 8 ( 1 9 8 6 )而檢驗的。抗水性係經 由將經塗覆的標準鋼片貯存在4 0 °C並9 5 %大氣濕度的 調理室內4週後施以絕緣性質檢驗而測試的。 要測定Ν Η 3釋出時係將乾燥後的樣品片置於一密封的 玻璃系統內,該系統包括一 5 0 0毫升玻璃燒瓶與一有2 個龍頭的玻璃蓋。爲模擬大氣濕度(約1 〇 〇 %相對濕度 ),該玻璃系統具有一玻璃水槽內裝1 〇毫升自來水。將 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---,------訂---------線逢 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8- 499469 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(6 ) 玻璃系統放置在7 5 °C循環空氣乾燥室內以其中一龍頭關 閉著。在該乾燥室內1 〇分鐘後同樣將第二龍頭關閉著。 ;燒瓶:在該乾燥室內的停留時間爲自該時起1 2 0分鐘,然 後從該乾燥室取出該燒瓶並使用一應接器將一 Drsger管裝 到一龍頭上。將氮氣以5升/時的速率供給到第二龍頭。 將燒瓶沖滌3 0分鐘並直接從Drsger管直接讀出釋出的氨 量。 諸實施例中用到的產物爲下面所列者: ® Pliolite (固體)(Goodyear,France ) 此爲以乙烯基甲苯-丙烯酸酯共聚物爲基的牛頓型熱塑性 樹脂。 ® Exolit AP 462 ( Clariant GmbH, Frankfurt am Main, Germany )
此爲一種經微包囊的多聚磷酸銨,其係以根據 ΕΡ — Β — 0 180 795 的方法製成之 ® Exolit AP 422爲基質且包括約1 0重量%的由經硬化的三聚氰胺-甲 醛樹脂所構成之膠囊物質。 ® Exolit AP 422 ( Clariant GmbH, Frankfurt am Main,
Germany ) 爲一種自由流動性的粉化型低水溶度多聚磷酸銨其式子爲 (ΝΗ4Ρ〇3) η, n = 2 ◦至1〇〇〇,特別者5〇〇 至1 0 0 0。粒度小於4 5微米的粒子之比例大於9 9 % (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -1 J---*--訂—-------. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -9 - ^^469 ^^469 A7
五、發明說明(7 ) 實施例1 (比較例) 將下列物質依序混合後恰當地施加到檢驗片上: 3 8重量份數的® Exolit AP 462 1 0重量份數的® Pliolite (固體) 8重量份數的三聚氰胺 8重量份數的二季戊四醇 8重量份數的二氧化鈦 及至1 〇 〇重量份數的增稠劑、增塑劑和溶劑。 對經塗覆片的所施D I N 4 1 0 2燃燒檢驗得到燃 燒分類F 3 0。 在調理室內的貯存期之後其燃燒分類同樣爲F 3 0。 N Η 3釋出經測得爲4 6 5 2 p p m N Η 3。 實施例2 (本發明) 將下列物質依序混合後恰當地塗佈在檢驗片上: 3 2重量份數的® Exolit ΑΡ 462 1〇重量份數的® Pliolite (固體) 1 3重量份數的三聚氰胺多聚磷酸鹽 8重量份數的二季戊四醇 8重量份數的二氧化鈦 及至1 0 0重量份數的增稠劑、增塑劑和溶劑。 對經塗覆片的所施D I N 4 1 0 2燃燒檢驗得到燃 燒分類F 6 0。 在調理室內的貯存期後所得燃燒分類同樣爲F 6〇。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —,---·—訂---------線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -10- 499469 A7 _ B7 五、發明說明(8 ) N Η 3釋出經測得爲8 0 p p m Ν ϋ 3。 實施例3 (比較例) 將下列物質依序混合後恰當地塗佈到檢驗片上: 3 0重量份數的® Exolit ΑΡ 422 2 2重量份數聚乙酸乙烯酯共聚物(5 〇 %強度) 1 9重量份數的三聚氰胺 1 3重量份數的季戊四醇 5重量份數的二氧化鈦 及至1 0 0重量份數的增稠劑、塡料、水、分散劑和防腐 劑。 對塗覆片施以D I N 4 1 0 2燃燒檢驗得到燃燒分 類 F 3 Q。 在調理室內的貯存期後不再能達到燃燒分類F 3〇。 N Η 3釋出經測得爲5 2〇〇p P m N Η 3。 實施例4 (本發明) 將下列物質依序混合後恰當地塗佈到檢驗片上: 1 8重量份數的® Exolit ΑΡ 422 2 2重量份數聚乙酸乙烯酯共聚物(5 0 %強度) 3 0重量份數的三聚氰胺多聚磷鹽 1 3重量份數的季戊四醇 5重量份數的二氧化鈦 及至1 0 0重量份數的增稠劑、塡料、水、分散劑和防腐 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 訂---------線遽 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 11 - 499469 A7 B7 五、發明說明(9 ) 劑。 對塗覆片施以D I N 4 1 0 2燃燒檢驗得到燃燒分 類F 3〇。 在調理室內的貯存期後所得燃燒分類爲F 3 0。 N Η 3釋出經測得爲1 8 0 p p m N Η 3。 實施例5 (比較例) 將下列物質依序混合後恰當地施加到檢驗片上: 3〇重量份數的® Exolit ΑΡ 422 2 2重量份數的脂族胺基甲酸酯-丙烯酸系摻合體分 散液(3 0 %強度) 1 7重量份數的三聚氰胺 1 2重量份數的二季戊四醇 5重量份數的二氧化鈦 及至1 0 0重量份數的增稠劑、塡料、水、分散劑和防腐 劑。 對塗覆片施以D I N 4 1 0 2燃燒檢驗得到燃燒分 類 F 6 0。 在調理室內的貯存期後其燃燒分類仍爲F 3 0。 N Η 3釋出經測得爲4 8 5 0 ρ p m N Η 3。 實施例6 (本發明) 將下列物質依序混合後恰當地塗佈到檢驗片上: 1 9重量份數的® Exolit ΑΡ 422 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -—I---^--訂----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) -12 -
五、發明說明(1〇 ) 2 2重量份數的脂族胺基甲酸酯-丙嫌酸系慘合體分 散:液(3 Q %強度) 2 7重量份數的三聚氰胺多聚磷酸鹽 1 2重量份數的二季戊四醇 5重量份數的二氧化鈦 及至1 0 0重量份數的增稠劑、塡料、水、分散劑和防腐 劑。 對塗覆片施以D I N 4 1 0 2燃燒檢驗得到燃燒分 類 F 6 〇。 在調理室內的貯存期後其燃燒分類仍爲F 6 0 ° N Η 3釋出經測得爲1 3 0 P P m N Η 3。 從諸實施例可顯然得知三聚氰胺多聚磷酸鹽的使用可 將Ν Η 3釋出較使用三聚氰胺時減低至少2 5倍。 「—I-----—,—·—訂---------線. (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -13-

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  1. 499469
    告 •、申哥專4範圍 第89102861號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國91年> 月修正 1 . 一種形成絕緣層的防火塗料,其包括 5至3 0重量份的膜形成性黏合劑, 1 0至5 0重量份的在火災事件中形成泡沬層之物質 5至2 5重量份的在火災事件中碳化之物質, 5至5 0重量份之發泡劑,及 1 0至5 0重量份的習知輔助劑與添加劑, 其中該發泡劑含有三聚氰胺聚磷酸。 2 .根據申請專利範圍第1項之形成絕緣層的防火塗 料,其中該三聚氰胺聚磷酸具有式(HMP〇3) n,此處 Μ爲三聚氰胺且η$2,特別爲2至10,〇〇〇。 3 .根據申請專利範圍第1或2項之形成絕緣層的防 火塗料,其包括 Γ 0至2 0重量份的膜形成性黏合劑, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 5至4 0重量份的泡沬層形成性物質, 7至15重量份會碳化之物質, 7至4 0重量份之三聚氰胺聚磷酸,與 . 2 0至4 0重量份的習知輔助劑與添加劑。 4 ·根據申請專利範圍第1或2項之形成絕緣層的防 火塗料,其中該膜形成性黏合劑包括 以乙酸乙烯酯爲基的同元聚合物, 本紙張尺度逋用中國國家梂準(CNS ) Α4规格(210Χ297公嫠) 499469 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 以乙酸乙烯酯,乙烯和氯乙烯爲基的共聚物, 以乙酸乙烯酯與長鏈分枝型羧酸乙烯酯爲基的共 7 以乙酸乙烯酯與順丁烯二酸二正丁酯爲基的共聚物’ 以乙酸乙烯酯和丙烯酸酯爲基的共聚物, 以苯乙烯和丙烯酸酯爲基的共聚物,及/或 以丙烯酸酯爲基的共聚物, 乙烯基甲苯-丙烯酸酯共聚物, 笨乙烯-丙烯酸酯共聚物, _ 乙烯基-丙烯酸酯共聚物, 自交聯性胺聚基甲酸酯分散液。 5 .根據申請專利範圍第1或2項之形成絕緣層的防 火塗料,其中所含之該膜形成性物質含有磷酸之銨鹽及/ 或聚磷酸之銨鹽。 6 .根據申請專利範圍第1或2項之形成絕緣層的防 火塗料,其中所含之該碳化的物質含有碳水化合物。 7 .根據申請專利範圍第6項之形成絕緣層的防火塗 料,其中所用之該碳水化合物包括異戊四醇,二異戊四醇 ,三異戊四醇,及/或異戊四醇的聚縮合物。 8 .根據申請專利範圍第1或2項之形成絕緣層的防 火塗料,其中所含之該輔助劑或添加劑包括玻璃纖維,礦 物纖維,高嶺土,滑石,氧化鋁,氫氧化鋁,.氫氧化鎂, 沉澱型氧化矽,矽酸鹽及/或粉化纖維素。 9 ·根據申請專利範圍第1或2項之形成絕緣層的防 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4规格(210X297公釐) 々· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) >裝- 、言 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499469 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 火塗料,其係不含鹵素者。 1 ◦.根據申請專利範圍第1或2項之形成絕緣層的 防火塗料,其在貯存於高達1 0 0 %相對濕度的高濕度條 件及增高的溫度(約7 5 t.)之下,釋出少於2 0 0 p p m 之 N Η 3 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -3- 本紙浪尺度適用中國國家梂準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐)
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