JP5478263B2 - Endothermic composition, endothermic molded article using the same, and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、吸熱性組成物、それを用いた吸熱性成型体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an endothermic composition, an endothermic molded body using the same, and a method for producing the same.
建築物、土木構築物等の構造物が火災によって高温に晒された場合には、構造物の基材(鉄骨等)の物理的強度が急激に低下するという問題がある。これに対し、無機結合材と金属硫酸塩を混合し硬化させた耐火被覆材;金属硫酸塩を水に溶解してスラリー化した耐火被覆材を基材に塗付し、金属塩の再結晶により硬化させた耐火被覆材;イソシアネート類及び無機化合物を含む水溶液を反応させた耐火被覆材等が知られている。 When a structure such as a building or a civil engineering structure is exposed to a high temperature due to a fire, there is a problem that the physical strength of the base material (steel frame or the like) of the structure is rapidly reduced. In contrast, a fire-resistant coating material obtained by mixing and curing an inorganic binder and metal sulfate; a fire-resistant coating material obtained by dissolving metal sulfate in water and slurried is applied to the substrate, and recrystallization of the metal salt is performed. A cured fire-resistant coating material; a fire-resistant coating material obtained by reacting an aqueous solution containing isocyanates and inorganic compounds is known.
このような耐火被覆材は、被覆対象物である基材の耐火性を向上させて火災時に有効な断熱層を形成する。そして、結晶水の蒸発潜熱を利用して火災時の基材の温度上昇を遅延させて物理的強度の低下を抑制する。 Such a fireproof coating material improves the fire resistance of the base material, which is the object to be coated, and forms an effective heat insulating layer in the event of a fire. And the fall of physical strength is suppressed by delaying the temperature rise of the base material at the time of fire using the latent heat of vaporization of crystal water.
特許文献1には、無機繊維と無機結合材とを主成分とし、硫酸アルミニウム水和物及び水を混合した耐火被覆材組成物が記載されている。特許文献2には、硫酸アルミニウム水和物、アクリル繊維、増粘材、粉末樹脂及び水を混合した組成物が記載されている。特許文献3には、無機化合物、水及びイソシアネート類からなる耐火被覆材が記載されている。
耐火被覆材は、表面の破損、剥離、剥落下等を防止する耐久性、被膜の養生時間短縮等の課題に応える必要がある。 The fireproof coating material needs to meet the problems such as durability to prevent surface breakage, peeling, peeling off, etc., and shortening of the coating curing time.
しかしながら、従来の耐火被覆材では、乾燥工程で内部まで均一な強度を持つ成型体が得られず、また成型体表面に露出した金属硫酸塩が水に容易に溶解するため、耐久性及び耐水性に劣っている。また、金属硫酸塩を水に溶解し結合材として使用する場合、強酸性を示すため塗装、養生中に基材が腐食されるおそれがある。一方、結晶水を含む金属硫酸塩を耐火被覆材として使用する場合、一度水に溶解して再結晶化させるため、結晶水の量が変化して耐火性能にバラツキが生じるおそれがある。 However, the conventional fireproof coating material does not provide a molded body having a uniform strength to the inside in the drying process, and the metal sulfate exposed on the surface of the molded body is easily dissolved in water. It is inferior to. Further, when a metal sulfate is dissolved in water and used as a binder, the base material may be corroded during painting and curing because it shows strong acidity. On the other hand, when a metal sulfate containing crystallization water is used as a fireproof coating, it is once dissolved in water and recrystallized, so that the amount of crystallization water may change and there may be variations in fireproof performance.
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、耐久性、耐水性に優れると共に、火災時には十分な強度を有し、脱水に伴う吸熱作用を利用して基材の温度上昇を効果的に抑制できる吸熱性成型体を提供することを目的とする。また、かかる吸熱性成型体を成型するのに適した吸熱性組成物及びそれを用いた吸熱性成型体の製造方法を提供する。 The present invention has been made in view of the above points, and is excellent in durability and water resistance, has sufficient strength in the event of a fire, and increases the temperature of the substrate by utilizing the endothermic action accompanying dehydration. It aims at providing the endothermic molded object which can be suppressed effectively. Moreover, the endothermic composition suitable for shape | molding this endothermic molded object and the manufacturing method of an endothermic molded object using the same are provided.
本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、特定成分を有する吸熱性組成物を用いる場合には、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventor has found that the above object can be achieved when an endothermic composition having a specific component is used, and has completed the present invention.
即ち、本発明は、下記の吸熱性組成物、それを用いた吸熱性成型体及びその製造方法に関する。
1.有機樹脂成分と金属水和物とを含む吸熱性組成物であって、
(1)前記有機樹脂成分は、活性水素原子を有する官能基が3つ以上のポリエステルポリオール類とイソシアネート類とを組み合わせて得られるウレタン樹脂を含有し、
(2)前記金属水和物は、含水量が6重量%以上であり、且つ、脱水又は分解温度が50〜200℃であり、
(3)前記有機樹脂成分と前記金属水和物との重量比が5:95〜90:10である、
ことを特徴とする吸熱性組成物。
2.(1)前記有機樹脂成分は、可塑剤を含有する、上記項1に記載の吸熱性組成物。
3.(1)前記有機樹脂成分は、ウレタン樹脂硬化触媒を含有する、上記項1又は2に記載の吸熱性組成物。
4.上記項1〜3のいずれかに記載の吸熱性組成物を、密度が0.8〜4g/cm3となるように成型することにより得られる吸熱性成型体。
5.上記項1〜3のいずれかに記載の吸熱性組成物を、密度が0.8〜4g/cm3となるように成型する吸熱性成型体の製造方法。
That is, the present invention relates to the following endothermic composition, an endothermic molded article using the same, and a method for producing the same.
1. An endothermic composition comprising an organic resin component and a metal hydrate,
(1) The organic resin component contains a urethane resin obtained by combining polyester polyols having three or more functional groups having active hydrogen atoms and isocyanates ,
(2) The metal hydrate has a water content of 6% by weight or more and a dehydration or decomposition temperature of 50 to 200 ° C.
(3) The weight ratio of the organic resin component to the metal hydrate is 5:95 to 90:10.
An endothermic composition characterized by the above.
2. (1) The endothermic composition according to Item 1, wherein the organic resin component contains a plasticizer.
3. (1) The endothermic composition according to Item 1 or 2, wherein the organic resin component contains a urethane resin curing catalyst.
4 . The endothermic molded object obtained by shape | molding the endothermic composition in any one of said claim | item 1-3 so that a density may be 0.8-4 g / cm < 3 >.
5 . The manufacturing method of the endothermic molded object which shape | molds the endothermic composition in any one of said claim | item 1 -3 so that a density may be 0.8-4 g / cm < 3 >.
本発明の吸熱性組成物は、有機樹脂成分と金属水和物とを含み、
(1)前記有機樹脂成分は、非水系熱硬化性樹脂を含有し、
(2)前記金属水和物は、含水量が6重量%以上であり、且つ、脱水又は分解温度が50〜200℃であり、
(3)前記有機樹脂成分と前記金属水和物との重量比が5:95〜90:10であるため、耐久性、耐水性、耐火性に優れている。このような吸熱性組成物を、特に密度が0.8〜4g/cm3となるように成型して得られる吸熱性成型体は、耐火被覆材として有用であり、火災時に燃焼熱に晒された際に金属水和物の結晶水が脱水し、蒸発潜熱により被覆対象の基材(鉄骨等)の温度上昇を抑制する。このような吸熱性成型体は、例えば、シート状又はボード状の形態で基材を直接又は間接に被覆することにより用いる。The endothermic composition of the present invention includes an organic resin component and a metal hydrate,
(1) The organic resin component contains a non-aqueous thermosetting resin,
(2) The metal hydrate has a water content of 6% by weight or more and a dehydration or decomposition temperature of 50 to 200 ° C.
(3) Since the weight ratio of the organic resin component to the metal hydrate is 5:95 to 90:10, the durability, water resistance, and fire resistance are excellent. An endothermic molded body obtained by molding such an endothermic composition so as to have a density of 0.8 to 4 g / cm 3 is particularly useful as a fireproof coating material, and is exposed to combustion heat during a fire. In this case, the crystal water of the metal hydrate is dehydrated and the temperature rise of the base material (steel frame or the like) to be coated is suppressed by the latent heat of vaporization. Such an endothermic molded body is used, for example, by directly or indirectly coating a substrate in the form of a sheet or board.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の吸熱性組成物(本明細書では、単に「組成物」とも言う)は、有機樹脂成分と金属水和物とを含み、
(1)前記有機樹脂成分は、非水系熱硬化性樹脂を含有し、
(2)前記金属水和物は、含水量が6重量%以上であり、且つ、脱水又は分解温度が50〜200℃であり、
(3)前記有機樹脂成分と前記金属水和物との重量比が5:95〜90:10である
ことを特徴とする。The endothermic composition of the present invention (also referred to simply as “composition” herein) comprises an organic resin component and a metal hydrate,
(1) The organic resin component contains a non-aqueous thermosetting resin,
(2) The metal hydrate has a water content of 6% by weight or more and a dehydration or decomposition temperature of 50 to 200 ° C.
(3) The weight ratio of the organic resin component to the metal hydrate is 5:95 to 90:10.
上記有機樹脂成分は、本明細書では、有機樹脂単独又は有機樹脂に必要に応じて可塑剤を添加した成分を言う。本発明では、有機樹脂として非水系熱硬化性樹脂を含有することにより、耐火性能等に優れる吸熱性組成物及び吸熱性成型体(本明細書では、単に「成型体」とも言う)が得られる。 In the present specification, the organic resin component is an organic resin alone or a component obtained by adding a plasticizer to an organic resin as necessary. In the present invention, by containing a non-aqueous thermosetting resin as the organic resin, an endothermic composition and an endothermic molded body (also simply referred to as “molded body” in the present specification) having excellent fire resistance and the like are obtained. .
上記非水系熱硬化性樹脂の含有量は、有機樹脂成分中20〜100重量%が好ましく、40〜80重量%がより好ましい。 The content of the non-aqueous thermosetting resin is preferably 20 to 100% by weight and more preferably 40 to 80% by weight in the organic resin component.
上記非水系熱硬化性樹脂としては、公知のプラスチック製品、シート、塗料等の分野でバインダーとして採用されている非水系熱硬化性樹脂を使用する。非水系熱硬化性樹脂は、水に溶解又は分散しない熱硬化性樹脂を意味し、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂等の1種以上が挙げられる。 As said non-aqueous thermosetting resin, the non-aqueous thermosetting resin employ | adopted as a binder in field | areas, such as a well-known plastic product, a sheet | seat, and a coating material, is used. The non-aqueous thermosetting resin means a thermosetting resin that does not dissolve or disperse in water, and examples thereof include one or more of urethane resin, epoxy resin, silicone resin, alkyd resin, melamine resin, and the like.
上記非水系熱硬化性樹脂は、吸熱性組成物を調製する混練時に液状であればよく、常温(5〜35℃)で液状のものが好ましい。この場合、常温(5〜35℃)で金属水和物との混合・混練が可能であり、吸熱性組成物中に金属水和物を均一に分散させ、金属水和物を樹脂成分で覆うことができる。よって、吸熱性組成物及び吸熱性成型体の耐火性能(吸熱性)、耐水性を向上させることができる。 The non-aqueous thermosetting resin may be liquid at the time of kneading to prepare the endothermic composition, and is preferably liquid at normal temperature (5-35 ° C.). In this case, the metal hydrate can be mixed and kneaded at room temperature (5-35 ° C.), the metal hydrate is uniformly dispersed in the endothermic composition, and the metal hydrate is covered with the resin component. be able to. Therefore, it is possible to improve the fire resistance (heat absorption) and water resistance of the endothermic composition and the endothermic molded article.
非水系熱硬化性樹脂としては、上記の中でもウレタン樹脂、エポキシ樹脂が好ましく、特に吸熱性成型体に柔軟性が必要な場合は、ウレタン樹脂が好適である。また、これらの樹脂の付加物や改質樹脂も使用することができる。 Among the above, urethane resin and epoxy resin are preferable as the non-aqueous thermosetting resin, and urethane resin is preferable when the endothermic molded body needs flexibility. Also, adducts or modified resins of these resins can be used.
ウレタン樹脂としては、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等のポリオール類とイソシアネート類とを組み合わせたものが挙げられる。 Examples of the urethane resin include those obtained by combining polyols such as polyether polyol, polyester polyol, acrylic polyol and isocyanates.
ポリエーテルポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、グルコース、ソルビトール、シュークロース等の多価アルコールの1種又は2種以上にプロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等の1種又は2種以上を付加して得られるポリオール類、及び、前記多価アルコールにテトラヒドロフランを開環重合により付加して得られるポリオキシテトラメチレンポリオールが挙げられる。 Polyether polyols include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, glucose, sorbitol, sucrose, and other polyhydric alcohols such as propylene oxide, ethylene oxide, and butylene. Examples thereof include polyols obtained by adding one or more of oxide, styrene oxide and the like, and polyoxytetramethylene polyol obtained by adding tetrahydrofuran to the polyhydric alcohol by ring-opening polymerization.
ポリエステルポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパン又はその他の低分子ポリオールの1種又は2種以上とグルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸又はその他の低分子ジカルボン酸やオリゴマー酸の1種又は2種以上との縮合重合体;及びプロピオラクトン、カプロラクトン、バレロラクトン等の環状エステル類の開環重合体であるポリオール類が挙げられる。また、複数のエポキシ基を含有するエポキシ化合物によってポリオールを変性したエポキシ変性ポリオールも使用できる。 Examples of polyester polyols include ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, cyclohexanedimethanol, glycerin, trimethylolpropane and other low molecular polyols, and glutaric acid, adipic acid, and pimeline. Condensation polymers with one or more of acid, peric acid, sebacic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, dimer acid, hydrogenated dimer acid or other low molecular dicarboxylic acid or oligomeric acid; and propiolactone, caprolactone And polyols which are ring-opening polymers of cyclic esters such as valerolactone. An epoxy-modified polyol obtained by modifying a polyol with an epoxy compound containing a plurality of epoxy groups can also be used.
上記ポリオール類の中では、ポリエステルポリオールが好ましく、活性水素原子を有する官能基が2つ以上のポリエステルポリオール類が好ましい。更に、活性水素原子を有する官能基が3つ以上のポリエステルポリオール類が好ましい。活性水素原子を有する官能基が3つ以上の場合、金属水和物との混合・混練時、及び成型時に気泡が生じ難くなるため、容易に混練することができ、強度の高い均一な厚みの成型体を安定して製造することができる。このため、優れた耐水性を発揮することができる。 Among the polyols, polyester polyols are preferable, and polyester polyols having two or more functional groups having active hydrogen atoms are preferable. Furthermore, polyester polyols having 3 or more functional groups having active hydrogen atoms are preferred. When there are three or more functional groups having an active hydrogen atom, bubbles are less likely to occur during mixing and kneading with metal hydrates and during molding, so they can be easily kneaded and have a high and uniform thickness. A molded object can be manufactured stably. For this reason, the outstanding water resistance can be exhibited.
なお、活性水素原子を有する官能基としては水酸基が挙げられる。また、ポリエステルポリオールの分子量としては、好ましくは500〜10000、より好ましくは1000〜5000である。 In addition, a hydroxyl group is mentioned as a functional group which has an active hydrogen atom. Moreover, as molecular weight of polyester polyol, Preferably it is 500-10000, More preferably, it is 1000-5000.
上記ポリオール類と組み合わせて使用できるイソシアネート類としては、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,4−トリレンジイソシアネート(TDI)、1,3−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)、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)等が挙げられる。また、上記イソシアネート類を水や低級1価又は多価アルコールで変性したもの;イソシアネート類とポリオール類とを反応させた末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー;末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを水や低級1価又は多価アルコールで変性したもの;並びに、末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーとイソシアネート類の一種又は二種以上の混合物が使用可能である。 As isocyanates that can be used in combination with the above polyols, 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4-tolylene diisocyanate (TDI), 1,3-xylylene diisocyanate (XDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI) ), Polymethylene polyphenyl polyisocyanate (polymeric MDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), and the like. Further, the above-mentioned isocyanates modified with water or lower monovalent or polyhydric alcohols; terminal isocyanate group-containing urethane prepolymers obtained by reacting isocyanates with polyols; terminal isocyanate group-containing urethane prepolymers with water or lower 1 Those modified with a hydric or polyhydric alcohol; and a terminal isocyanate group-containing urethane prepolymer and isocyanates, or a mixture of two or more of them can be used.
上記イソシアネート類の中でも、特にヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)が好ましい。この場合、金属水和物との混合・混練時、及び成型時に気泡が生じ難く、圧延性にも優れるため強度の高い均一な厚みの成型体を安定して製造することができる。また、成型体の柔軟性、可撓性にも優れる。 Among the above isocyanates, hexamethylene diisocyanate (HMDI) is particularly preferable. In this case, bubbles are not easily generated during mixing and kneading with the metal hydrate and during molding, and since the rollability is excellent, a molded body having a high strength and a uniform thickness can be stably produced. Moreover, the softness | flexibility of a molded object and the flexibility are also excellent.
ウレタン樹脂を用いる場合には、硬化触媒を併用することができる。硬化触媒は、イソシアネート基が反応して硬化を促進させる物質である。硬化触媒としては、アミン系触媒、有機金属系触媒、無機系触媒等が挙げられる。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、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。また、これらのアミンの誘導体や溶剤との混合物も挙げられる。より具体的には、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、酢酸カリウム等が挙げられる。無機系触媒としては、塩化スズ等が挙げられる。 When using a urethane resin, a curing catalyst can be used in combination. The curing catalyst is a substance that accelerates curing by reaction of isocyanate groups. Examples of the curing catalyst include amine-based catalysts, organometallic catalysts, and inorganic catalysts. Examples of the amine catalyst include ethylenediamine, triethylenediamine, triethylamine, ethanolamine, diethanolamine, hexamethylenediamine, and the like. Further, derivatives of these amines and mixtures with solvents are also included. More specifically, examples of the organometallic catalyst include dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, and potassium acetate. Examples of the inorganic catalyst include tin chloride.
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールAとエピクロルヒドリン等の縮合反応により得られるエピ−ビス型のビスフェノールA型エポキシ樹脂;ビスフェノールF型エポキシ樹脂;ビスフェノールAD型エポキシ樹脂が一般的に用いられる。また、その他にフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。その他、特殊なものとして、β−メチルエピクロ型、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、ポリグリコールエーテル型、グリコールエーテル型、ウレタン変性エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂も使用できる。また、稀釈剤としてn−ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、スチレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、ビニルシクロヘキセンモノエポキサイド、ジグリシジルエーテル等を併用することができる。エポキシ樹脂の分子量は、好ましくは100〜2000、より好ましくは200〜1000である。 As the epoxy resin, epi-bis type bisphenol A type epoxy resin obtained by condensation reaction of bisphenol A and epichlorohydrin, etc .; bisphenol F type epoxy resin; bisphenol AD type epoxy resin are generally used. Other examples include phenol novolac type epoxy resins, bisphenol A novolak type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, diaminodiphenylmethane type epoxy resins, and the like. In addition, as a special one, epoxy resins such as β-methyl epichloro type, glycidyl ether type, glycidyl ester type, polyglycol ether type, glycol ether type, and urethane-modified epoxy resin can also be used. In addition, n-butyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, styrene oxide, phenyl glycidyl ether, cresyl glycidyl ether, glycidyl methacrylate, vinylcyclohexene monoepoxide, diglycidyl ether, etc. may be used as a diluent. it can. The molecular weight of the epoxy resin is preferably 100 to 2000, more preferably 200 to 1000.
エポキシ樹脂は、硬化剤と組み合わせて使用できる。硬化剤としては、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イミノビスプロピルアミン(ジプロピレントリアミン)、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、1,3,6−トリスアミノメチルヘキサン、ポリメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ポリエーテルジアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、アミノエチルエタノールアミン等の脂肪族アミン類;メンセンジアミン、イソホロジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、N−アミノエチルピペラジン、メタキシリレンジアミン等の脂環族ポリアミン;メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ベンジルジメチルアミン、ジメチルアミノメチルベンゼン等の芳香族アミン;ポリアミンエポキシ樹脂アダクト、ポリアミン−エチレンオキシドアダクト、ポリアミン−プロピレンオキシドアダクト、シアノエチル化ポリアミン、ケチミン、芳香族酸無水物、環状脂肪族酸無水物、脂肪族酸無水物、ハロゲン化酸無水物;ダイマー酸とポリアミンの縮合によって生成するポリアミド樹脂が挙げられる。 The epoxy resin can be used in combination with a curing agent. Curing agents include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, iminobispropylamine (dipropylenetriamine), bis (hexamethylene) triamine, 1,3,6-trisaminomethylhexane, polymethylenediamine, Aliphatic amines such as trimethylhexamethylenediamine, polyetherdiamine, dimethylaminopropylamine, diethylaminopropylamine, aminoethylethanolamine; mensendiamine, isophoradiamine, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, Alicyclic polyamines such as N-aminoethylpiperazine and metaxylylenediamine; metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, benzyldi Aromatic amines such as tilamine and dimethylaminomethylbenzene; polyamine epoxy resin adduct, polyamine-ethylene oxide adduct, polyamine-propylene oxide adduct, cyanoethylated polyamine, ketimine, aromatic acid anhydride, cyclic aliphatic acid anhydride, aliphatic acid Examples thereof include anhydrides, halogenated acid anhydrides; polyamide resins formed by condensation of dimer acid and polyamine.
上記可塑剤としては、例えば、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ブチルベンジル等のフタル酸エステル類;アジピン酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、セバシン酸ジブチル、オレイン酸ブチル等の脂肪族カルボン酸エステル類;ペンタエリスリトールエステル等のアルコールエステル類;リン酸トリオクチル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル類;パラフィン、塩素化パラフィン等が挙げられる。これらの可塑剤は、単独又は2種以上で使用することができる。 Examples of the plasticizer include phthalic acid esters such as dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, and butyl benzyl phthalate; aliphatic carboxylic acid esters such as dioctyl adipate, diisodecyl succinate, dibutyl sebacate, and butyl oleate. Alcohol esters such as pentaerythritol ester; phosphate esters such as trioctyl phosphate and tricresyl phosphate; paraffin, chlorinated paraffin and the like. These plasticizers can be used alone or in combination of two or more.
有機樹脂成分に上記可塑剤を含むことにより、有機樹脂成分の粘度を最適化することができる。このため、金属水和物と混練が容易となる。更には、混合・混練時、及び成型時に、気泡が混入及び発生し難くなり、成型体の耐水性を向上させることができる。 By including the plasticizer in the organic resin component, the viscosity of the organic resin component can be optimized. For this reason, kneading with the metal hydrate becomes easy. Furthermore, bubbles are less likely to be mixed and generated during mixing / kneading and molding, and the water resistance of the molded body can be improved.
可塑剤の添加量は、有機樹脂100重量部に対し、通常300重量部以下、好ましくは5重量部〜300重量部、より好ましくは10重量部〜150重量部である。300重量部を超える場合、成型体表面のタック性が高く、強度が低下し易い。 The addition amount of the plasticizer is usually 300 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight to 300 parts by weight, and more preferably 10 parts by weight to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic resin. When it exceeds 300 parts by weight, the tackiness of the surface of the molded body is high and the strength tends to decrease.
上記金属水和物は、含水量が6重量%以上であり、且つ、脱水又は分解温度が50〜200℃であるものを用いる。なお、本発明で用いる金属水和物は、一般式MX・nH2O等で表される無機化合物の水和物である。As the metal hydrate, one having a water content of 6% by weight or more and a dehydration or decomposition temperature of 50 to 200 ° C. is used. The metal hydrate used in the present invention is an inorganic compound hydrate represented by the general formula MX.nH 2 O or the like.
このような化合物MX・nH2Oは、Mが少なくとも1種以上の金属陽イオンを含み、Xが1種又は2種以上の陰イオンからなる化合物である。これらの金属水和物の含水量は、好ましくは10〜70重量%、より好ましくは30〜50重量%である。その含水量は、示差熱分析(TG−DTA)によって求めることができる。含水量が6重量%未満の場合、火災等に必要な吸熱性を発揮することができない。また、含水量が70重量%を超える場合、耐久性、耐水性が低下する場合がある。Such a compound MX · nH 2 O is a compound in which M contains at least one metal cation and X consists of one or more anions. The water content of these metal hydrates is preferably 10 to 70% by weight, more preferably 30 to 50% by weight. The water content can be determined by differential thermal analysis (TG-DTA). When the water content is less than 6% by weight, the endothermic property necessary for a fire or the like cannot be exhibited. Further, when the water content exceeds 70% by weight, durability and water resistance may be lowered.
本発明で用いる金属水和物としては、金属水和物の脱水又は分解温度が50〜200℃であればよいが、80〜150℃が好ましい。脱水温度又は分解温度が50℃未満の場合、常温で脱水するおそれがあり、200℃を超える場合、火災初期の吸熱性が発揮できない。なお、脱水又は分解温度は、「化学便覧 基礎編 改訂5版」(日本化学会編)で規定されている温度である。 The metal hydrate used in the present invention may have a dehydration or decomposition temperature of the metal hydrate of 50 to 200 ° C, but preferably 80 to 150 ° C. When the dehydration temperature or decomposition temperature is less than 50 ° C., there is a risk of dehydration at room temperature, and when it exceeds 200 ° C., the endothermic property at the initial stage of a fire cannot be exhibited. The dehydration or decomposition temperature is a temperature specified in “Chemical Handbook Basic Edition, Revision 5” (Edited by Chemical Society of Japan).
本発明では、特に金属水和物の含水量が30〜50重量%であり、脱水又は分解温度が80〜150℃である場合、火災時に金属水和物の吸熱作用により100℃付近における基材の温度上昇を効果的に抑制することができる。 In the present invention, in particular, when the water content of the metal hydrate is 30 to 50% by weight and the dehydration or decomposition temperature is 80 to 150 ° C., the substrate in the vicinity of 100 ° C. due to the endothermic action of the metal hydrate during a fire. The temperature rise can be effectively suppressed.
上記金属水和物としては、例えば、硫酸アンモニウムアルミニウム12水和物、硫酸ナトリウムアルミニウム12水和物、硫酸アルミニウム27水和物、硫酸アルミニウム18水和物、硫酸アルミニウム16水和物、硫酸アルミニウム10水和物、硫酸アルミニウム6水和物、硫酸カリウムアルミニウム12水和物、硫酸鉄7水和物、硫酸鉄9水和物、硫酸カリウム鉄12水和物、硫酸マグネシウム7水和物、硫酸ナトリウム10水和物、硫酸ニッケル6水和物、硫酸亜鉛7水和物、硫酸ベリリウム4水和物、硫酸ジルコニウム4水和物等の硫酸塩;亜硫酸亜鉛2水和物、亜硫酸ナトリウム7水和物等の亜硫酸塩;リン酸アルミニウム2水和物、リン酸コバルト8水和物、リン酸マグネシウム8水和物、リン酸マグネシウムアンモニウム6水和物、リン酸水素マグネシウム3水和物、リン酸水素マグネシウム7水和物、リン酸亜鉛4水和物、リン酸二水素亜鉛2水和物等のリン酸塩;硝酸アルミニウム9水和物、硝酸亜鉛6水和物、硝酸カルシウム4水和物、硝酸コバルト6水和物、硝酸ビスマス5水和物、硝酸ジルコニウム5水和物、硝酸セリウム6水和物、硝酸鉄6水和物、硝酸鉄9水和物、硝酸ニッケル6水和物、硝酸マグネシウム6水和物等の硝酸塩;酢酸亜鉛2水和物、酢酸コバルト4水和物等の酢酸塩;塩化コバルト6水和物、塩化鉄4水和物等の塩化物塩、ホウ砂(四ホウ酸ナトリウム5水和物、四ホウ酸ナトリウム10水和物)、八ホウ酸二ナトリウム四水物、ホウ酸亜鉛3.5水和物等のホウ酸塩等の金属水和塩等が挙げられる。これらは、単独又は2種以上で使用することができる。 Examples of the metal hydrate include, for example, ammonium aluminum sulfate 12 hydrate, sodium aluminum sulfate 12 hydrate, aluminum sulfate 27 hydrate, aluminum sulfate 18 hydrate, aluminum sulfate 16 hydrate, aluminum sulfate 10 water. Japanese hydrate, Aluminum sulfate hexahydrate, Potassium aluminum sulfate 12 hydrate, Iron sulfate 7 hydrate, Iron sulfate 9 hydrate, Potassium sulfate 12 hydrate, Magnesium sulfate 7 hydrate, Sodium sulfate 10 Sulfates such as hydrate, nickel sulfate hexahydrate, zinc sulfate heptahydrate, beryllium sulfate tetrahydrate, zirconium sulfate tetrahydrate; zinc sulfite dihydrate, sodium sulfite heptahydrate, etc. Sulfite of aluminum phosphate dihydrate, cobalt phosphate octahydrate, magnesium phosphate octahydrate, magnesium ammonium phosphate 6 water , Magnesium hydrogen phosphate trihydrate, magnesium hydrogen phosphate heptahydrate, zinc phosphate tetrahydrate, zinc dihydrogen phosphate dihydrate, etc .; aluminum nitrate nonahydrate, Zinc nitrate hexahydrate, calcium nitrate tetrahydrate, cobalt nitrate hexahydrate, bismuth nitrate pentahydrate, zirconium nitrate pentahydrate, cerium nitrate hexahydrate, iron nitrate hexahydrate, nitric acid Nitrate such as iron 9 hydrate, nickel nitrate hexahydrate, magnesium nitrate hexahydrate; acetate such as zinc acetate dihydrate, cobalt acetate tetrahydrate; cobalt chloride hexahydrate, iron chloride Chloride salts such as tetrahydrate, borax (sodium tetraborate pentahydrate, sodium tetraborate decahydrate), disodium octaborate tetrahydrate, zinc borate 3.5 hydrate Metal hydrate salts such as borates. These can be used alone or in combination of two or more.
上記金属水和物の中では硫酸塩が好ましく、その中でも硫酸アルミニウムの水和物が好ましい。詳細な作用機構は明らかでないが、硫酸アルミニウムの水和物の場合、脱水又は分解反応と同時に硫酸アルミニウムが中空粒子を形成し、更に高温になると粒子どうしが融着し断熱層を形成するため、高温での温度上昇を抑制することができると推察される。 Among the metal hydrates, sulfates are preferable, and aluminum sulfate hydrates are particularly preferable. Although the detailed mechanism of action is not clear, in the case of aluminum sulfate hydrate, aluminum sulfate forms hollow particles simultaneously with the dehydration or decomposition reaction, and at higher temperatures, the particles fuse together to form a heat insulating layer. It is presumed that a temperature rise at a high temperature can be suppressed.
硫酸塩とホウ酸塩を混合して使用することにより、更に成型体の耐水性を向上させることができる。また、ホウ酸化合物は、燃焼時に脱水又は分解反応と同時に溶解し、燃焼残渣がガラス状に固化するため、成型体の割れや脱落の発生を抑制する働きがある。なお、硫酸塩とホウ酸塩の混合比(重量比)は、99:1〜30:70が好ましい。 By mixing and using sulfate and borate, the water resistance of the molded product can be further improved. In addition, the boric acid compound dissolves simultaneously with dehydration or decomposition reaction during combustion, and the combustion residue solidifies into a glassy shape, thereby suppressing the occurrence of cracking and dropping off of the molded body. The mixing ratio (weight ratio) of sulfate and borate is preferably 99: 1 to 30:70.
金属水和物が上記の条件を満たす場合、例えば基材が火災時に燃焼熱に晒されると、吸熱性を有する組成物中の金属水和物が脱水し、その吸熱作用により、基材の温度上昇が抑制される。 When the metal hydrate satisfies the above conditions, for example, when the substrate is exposed to combustion heat during a fire, the metal hydrate in the endothermic composition is dehydrated, and the endothermic action causes the temperature of the substrate. The rise is suppressed.
有機樹脂成分と金属水和物の混合比は、重量比で5:95〜90:10とする。その中でも好ましくは10:90〜60:40である。特に、耐火被覆材として使用する場合、重量比で10:90〜60:40、好ましくは15:85〜50:50、より好ましくは15:85〜40:60、最も好ましくは15:85〜35:65である。重量比で10:90より有機樹脂成分が少ない場合には、充分な耐久性、耐水性が得られない場合がある。重量比で60:40より有機樹脂成分が多い場合は、耐火性能が不十分となる場合がある。 The mixing ratio of the organic resin component and the metal hydrate is 5:95 to 90:10 by weight. Among these, it is preferably 10:90 to 60:40. In particular, when used as a fireproof coating material, the weight ratio is 10:90 to 60:40, preferably 15:85 to 50:50, more preferably 15:85 to 40:60, and most preferably 15:85 to 35. : 65. If the organic resin component is less than 10:90 by weight, sufficient durability and water resistance may not be obtained. When there are more organic resin components than 60:40 by weight ratio, fireproof performance may become inadequate.
これらの成分以外にも、必要に応じて、繊維材料、着色顔料、分散剤、難燃剤、撥水剤、充填材、骨材等を適宜配合できる。これらは、1種又は2種以上で使用できる。 In addition to these components, fiber materials, color pigments, dispersants, flame retardants, water repellents, fillers, aggregates, and the like can be appropriately blended as necessary. These can be used alone or in combination of two or more.
繊維材料としては、ロックウール、ガラス繊維、アルミニウム繊維、ステンレス繊維、シリカ−アルミナ繊維、カーボン繊維等の無機繊維;パルプ繊維、ポリプロピレン繊維、ビニル繊維、アラミド繊維等の有機繊維が挙げられる。繊維材料を配合することにより、成型体を補強するとともに、柔軟性を向上することができる。 Examples of the fiber material include inorganic fibers such as rock wool, glass fiber, aluminum fiber, stainless steel fiber, silica-alumina fiber, and carbon fiber; and organic fibers such as pulp fiber, polypropylene fiber, vinyl fiber, and aramid fiber. By blending the fiber material, the molded body can be reinforced and the flexibility can be improved.
着色顔料としては、一般の塗料用顔料(有機顔料・無機顔料)が使用できる。特に、二酸化チタン、炭化ケイ素、アルミナ、ベンガラ、黄色酸化鉄、チタンイエロー、クロムグリーン、群青、コバルトブルー等の無機顔料が好ましい。更に、耐火性能をより高めるために膨張性黒鉛、未膨張バーミキュライト等を配合してもよい。 As the color pigment, a general paint pigment (organic pigment / inorganic pigment) can be used. In particular, inorganic pigments such as titanium dioxide, silicon carbide, alumina, bengara, yellow iron oxide, titanium yellow, chrome green, ultramarine blue, and cobalt blue are preferable. Furthermore, in order to further improve the fire resistance, expansive graphite, unexpanded vermiculite and the like may be blended.
難燃剤は、一般に、火災時に脱水冷却効果、不燃性ガス発生効果、バインダー炭化促進効果等の少なくとも1つの効果を発揮し、バインダーの燃焼を防止又は抑制する。本発明において、難燃剤としては、公知の耐火塗料及び/又はシートで用いる難燃剤と同じものが使用できる。 The flame retardant generally exhibits at least one effect such as a dehydration cooling effect, an incombustible gas generation effect, and a binder carbonization promoting effect in a fire, and prevents or suppresses the burning of the binder. In the present invention, as the flame retardant, the same flame retardant used in known fire-resistant paints and / or sheets can be used.
難燃剤としては、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、ジフェニルオクチルフォスフェート、トリ(β−クロロエチル)フォスフェート、トリブチルフォスフェート、トリ(ジクロロプロピル)フォスフェート、トリフェニルフォスフェート、トリ(ジブロモプロピル)フォスフェート、クロロフォスフォネート、ブロモフォスフォネート、ジエチル−N, N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノメチルフォスフェート、ジ(ポリオキシエチレン)ヒドロキシメチルフォスフォネ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、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、単独又は2種以上で使用することができる。 Examples of the flame retardant include tricresyl phosphate, diphenyl cresyl phosphate, diphenyl octyl phosphate, tri (β-chloroethyl) phosphate, tributyl phosphate, tri (dichloropropyl) phosphate, triphenyl phosphate, triphenyl Organic phosphorus such as (dibromopropyl) phosphate, chlorophosphonate, bromophosphonate, diethyl-N, N-bis (2-hydroxyethyl) aminomethyl phosphate, di (polyoxyethylene) hydroxymethyl phosphonate Compounds: Chlorinated polyphenyl, chlorinated polyethylene, diphenyl chloride, triphenyl chloride, pentachloride fatty acid ester, perchloropentacyclodecane, chlorinated naphthalene, tetrachlorophthalic anhydride, etc. Elemental compounds; antimony compounds such as antimony trioxide and antimony pentachloride; phosphorus compounds such as phosphorus trichloride, phosphorus pentachloride, ammonium phosphate and ammonium polyphosphate; 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.
分散剤としては、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、高分子タイプのものを使用できるが、特に、酸価が0〜400、アミン価が0〜200であるものが好ましい。特に、本発明では酸価が0〜100、アミン価が0〜100であるものが好ましく、酸価が20〜60、アミン価が20〜60であるものがより好ましく、酸価が30〜50、アミン価が30〜50であるものが最も好ましい(更に好ましくは等量である)。 As the dispersant, anionic, cationic, nonionic, and high molecular types can be used, and those having an acid value of 0 to 400 and an amine value of 0 to 200 are particularly preferable. In particular, in the present invention, those having an acid value of 0 to 100 and an amine value of 0 to 100 are preferred, those having an acid value of 20 to 60 and amine values of 20 to 60 are more preferred, and acid values of 30 to 50. The amine value is most preferably 30 to 50 (more preferably the equivalent amount).
分散剤の作用機構は明確ではないが、有機樹脂成分と金属水和物との混合・混練時の粘度を最適化し、分散性に優れる。このため、金属水和物が均一に分散され、柔軟性、可撓性に優れる組成物及び成型体を製造することができる。 Although the action mechanism of the dispersant is not clear, the viscosity at the time of mixing and kneading the organic resin component and the metal hydrate is optimized, and the dispersibility is excellent. For this reason, a metal hydrate is uniformly disperse | distributed and the composition and molded object which are excellent in a softness | flexibility and flexibility can be manufactured.
分散剤としては、具体的には、長鎖ポリアミノアマイドと酸ポリマーの塩、ポリアミノアマイドのポリカルボン酸塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、酸性基を有するコポリマー、水酸基含有カルボン酸エステル、アルキロールアミノアマイド、顔料に親和性のあるアクリル系共重合物、不飽和ポリカルボン酸ポリアミノアマイド、酸性ポリマーのアルキルアンモニウム塩、顔料に親和性のある共重合物のリン酸エステル塩、顔料に親和性のあるブロック共重合物、酸基を含むブロック共重合物のアルキルアンモニウム塩、変性アクリル系ブロック共重合物、顔料に親和性のあるアクリル系共重合物、不飽和ポリカルボン酸ポリマー又は不飽和ポリカルボン酸ポリマーとポリシロキサン、不飽和ポリカルボン酸ポリマー、高分子共重合体のアルキルアンモニウム塩、顔料親和性基を有する高分子共重合体、不飽和酸性ポリカルボン酸ポリエステルとポリシロキサン、等が挙げられる。以上のような成分は、それぞれ1種又は2種以上で使用することができる。 Specific examples of the dispersant include a salt of a long-chain polyaminoamide and an acid polymer, a polycarboxylate of a polyaminoamide, a salt of a long-chain polyaminoamide and a polar acid ester, a copolymer having an acidic group, and a hydroxyl group-containing carboxylic acid ester , Alkylolaminoamide, acrylic copolymer with affinity for pigment, unsaturated polycarboxylic acid polyaminoamide, alkylammonium salt of acidic polymer, phosphate ester salt of copolymer with affinity for pigment, pigment Affinity block copolymer, alkylammonium salt of block copolymer containing acid group, modified acrylic block copolymer, acrylic copolymer having affinity for pigment, unsaturated polycarboxylic acid polymer Saturated polycarboxylic acid polymer and polysiloxane, unsaturated polycarboxylic acid polymer, high content Alkyl ammonium salt of the copolymer, high molecular copolymers with pigment affinic groups, unsaturated acidic polycarboxylic acid polyester and a polysiloxane, and the like. The above components can be used alone or in combination of two or more.
撥水剤としては、例えば、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、アクリル・エチレン共重合体ワックス等のワックス系撥水剤;シリコーン樹脂、ポリジメチルシロキサン、アルキルアルコキシシラン等のシリコーン系撥水剤;パーフロロアルキルカルボン酸塩、パーフロロアルキルリン酸エステル、パーフロロアルキルトリメチルアンモニウム塩等のフッ素系撥水剤等が挙げられる。 Examples of the water repellent include wax-based water repellents such as paraffin wax, polyethylene wax, and acrylic / ethylene copolymer wax; silicone-based water repellents such as silicone resin, polydimethylsiloxane, and alkylalkoxysilane; and perfluoroalkyl. Examples thereof include fluorine-based water repellents such as carboxylate, perfluoroalkyl phosphate ester, and perfluoroalkyltrimethylammonium salt.
本発明では特に、アルキル基の炭素数が3〜12であるアルキルアルコキシ化合物(以下、単に「アルキルアルコキシシラン化合物」とも言う。)を含むシリコーン系撥水剤を使用することが好ましい。 In the present invention, it is particularly preferable to use a silicone-based water repellent containing an alkylalkoxy compound having an alkyl group having 3 to 12 carbon atoms (hereinafter also simply referred to as “alkylalkoxysilane compound”).
このようなアルキルアルコキシシラン化合物は、珪素原子にアルキル基とアルコキシル基が結合した化合物であり、例えば下記式(1)で示される化合物及び/又はその縮合物を使用することができる。 Such an alkylalkoxysilane compound is a compound in which an alkyl group and an alkoxyl group are bonded to a silicon atom. For example, a compound represented by the following formula (1) and / or a condensate thereof can be used.
R1−Si(OR2)3 (1)
上記式(1)で示される化合物としては、例えば、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ノニルトリメトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ウンデシルトリメトキシシラン、ウンデシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン等が挙げられる。R 1 —Si (OR 2 ) 3 (1)
Examples of the compound represented by the above formula (1) include propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, pentyltrimethoxysilane, pentyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, and hexyl. Triethoxysilane, heptyltrimethoxysilane, heptyltriethoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, nonyltrimethoxysilane, nonyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, decyltriethoxysilane, undecyltrimethoxysilane, Examples include undecyltriethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, and dodecyltriethoxysilane.
アルキルアルコキシシラン化合物としては、アルキル基の炭素数が3〜12(好ましくは5〜8)のものを使用する。アルキル基は、その一部がハロゲン等で置換されたものであってもよい。アルキル基の炭素数が上記範囲内であれば、耐水性において優れた性能を発揮することができる。 As the alkylalkoxysilane compound, those having 3 to 12 (preferably 5 to 8) carbon atoms in the alkyl group are used. The alkyl group may be partially substituted with halogen or the like. If the carbon number of the alkyl group is within the above range, excellent performance in water resistance can be exhibited.
アルキルアルコキシシラン化合物におけるアルコキシル基としては、その炭素数が1〜8(好ましくは1〜4、より好ましくは1〜2)のものが挙げられ、特に炭素数1のメトキシ基が好適である。アルコキシル基の炭素数が上記範囲であれば、耐水性等の性能において有利な効果を得ることができる。 Examples of the alkoxyl group in the alkylalkoxysilane compound include those having 1 to 8 carbon atoms (preferably 1 to 4, more preferably 1 to 2), and a methoxy group having 1 carbon atom is particularly suitable. When the number of carbon atoms of the alkoxyl group is in the above range, advantageous effects in performance such as water resistance can be obtained.
撥水剤は、有機樹脂成分100重量部に対して0.2〜10重量部が好ましく、0.3〜5重量部がより好ましい。0.2重量部よりも少ない場合には、撥水効果が得られ難く、10重量部を超える場合には有機樹脂の硬化を阻害するおそれがある。 The water repellent is preferably 0.2 to 10 parts by weight, more preferably 0.3 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic resin component. If the amount is less than 0.2 parts by weight, it is difficult to obtain a water repellent effect, and if it exceeds 10 parts by weight, the curing of the organic resin may be hindered.
充填剤としては、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、酸化亜鉛、シリカ、粘土、クレー、シラス、珪砂、珪石粉、石英粉、アルミナ、ホウ酸亜鉛、硫酸バリウム、マイカガラス粉末等が挙げられる。 Examples of the filler include talc, calcium carbonate, sodium carbonate, aluminum oxide, zinc oxide, silica, clay, clay, shirasu, quartz sand, quartzite powder, quartz powder, alumina, zinc borate, barium sulfate, mica glass powder, etc. Is mentioned.
骨材としては、天然又は人工のいずれでもよく、着色されていてもよい。骨材として、例えば、パーライト、膨張頁岩、膨張バーミキュライト、軽石、シラスバルーン、ガラスバルーン、中空樹脂ビーズ、ALC粉砕物、アルミノシリケート発泡体等の軽量骨材を使用した場合、成型体の耐熱性、柔軟性を向上させることができる。 The aggregate may be natural or artificial, and may be colored. As the aggregate, for example, when using lightweight aggregates such as perlite, expanded shale, expanded vermiculite, pumice, shirasu balloon, glass balloon, hollow resin beads, ALC pulverized product, aluminosilicate foam, the heat resistance of the molded body, Flexibility can be improved.
本発明の吸熱性組成物は、上記有機樹脂成分と金属水和物とを必須成分とし、これらと必要に応じて添加剤を加えて混練することにより得られる。また、本発明の吸熱性成型体は、上記組成物を成型することにより得られる。 The endothermic composition of the present invention can be obtained by using the organic resin component and the metal hydrate as essential components and kneading them with additives as necessary. Moreover, the endothermic molded object of this invention is obtained by shape | molding the said composition.
吸熱性組成物を調製する際の混練及び成型時の温度は、適宜設定することができるが、通常は常温でよい。但し、加熱する場合は、金属水和物の脱水又は分解温度未満とする。また、本発明では混練時に、必要に応じて溶媒を添加できるが、この場合、非水系溶媒が好ましく、水は使用しない。 Although the temperature at the time of kneading | mixing and shaping | molding at the time of preparing an endothermic composition can be set suitably, it may be normal temperature normally. However, when heating, it is below the dehydration or decomposition temperature of the metal hydrate. In the present invention, a solvent can be added as needed during kneading. In this case, a non-aqueous solvent is preferable and water is not used.
吸熱性成型体を製造するには、例えば、吸熱性組成物を型枠内に流し込み、乾燥後に脱型する方法、吸熱性組成物を塗工機によって離型紙に塗付した後に巻き取る方法、吸熱性組成物をペレット状にした後に押し出し成型機によってシート状に加工する方法、バンバリーミキサー、ミキシングロール等で混練した吸熱性組成物を複数の熱ロールからなるカレンダによって圧延してシート状に加工する方法等が採用できる。 In order to produce an endothermic molded article, for example, a method in which the endothermic composition is poured into a mold and demolded after drying, a method in which the endothermic composition is applied to a release paper by a coating machine and then wound up, A method in which the endothermic composition is formed into a pellet and then processed into a sheet by an extrusion molding machine, and the endothermic composition kneaded by a Banbury mixer, a mixing roll, or the like is rolled into a sheet by processing with a calendar made of a plurality of hot rolls. It is possible to adopt a method to
吸熱性成型体を耐火被覆材として使用する場合の厚みは、耐火性能、適用部位等により適宜設定すれば良いが、通常は1〜20mm程度、好ましくは2〜10mmとする。1mm未満の場合には、充分な耐火性能が得られないことがある。20mmを超える場合は、厚みに相当するだけの耐火性能が十分に得られない場合がある。但し、耐火性能、適用部位等によっては必ずしもこのような厚みに限定されない。 The thickness when the endothermic molded body is used as a fireproof coating material may be appropriately set depending on the fireproof performance, the application site, and the like, but is usually about 1 to 20 mm, preferably 2 to 10 mm. If it is less than 1 mm, sufficient fire resistance may not be obtained. If it exceeds 20 mm, there may be a case where sufficient fire resistance equivalent to the thickness cannot be obtained. However, it is not necessarily limited to such thickness depending on fire resistance, application site, and the like.
また、本発明の吸熱性成型体は、有機樹脂成分中に均一、且つ、緻密に金属水和物が分散した状態となる。このため、火災時の金属水和物の脱水反応が緩やかに進行し、100℃付近の鋼材温度上昇を抑制する効果が高い。本発明では成型体の密度を0.8〜4g/cm3に設定し、好ましくは1〜2.4g/cm3、より好ましくは1.2〜2g/cm3である。かかる密度に設定することにより、高い吸熱性能(耐火性能等)が得られる。The endothermic molded article of the present invention is in a state where the metal hydrate is uniformly and densely dispersed in the organic resin component. For this reason, the dehydration reaction of the metal hydrate at the time of a fire progresses slowly, and the effect which suppresses the steel material temperature rise near 100 degreeC is high. In the present invention, the density of the molded body is set to 0.8 to 4 g / cm 3 , preferably 1 to 2.4 g / cm 3 , more preferably 1.2 to 2 g / cm 3 . By setting to such a density, high endothermic performance (fire resistance performance, etc.) can be obtained.
成型体の密度が0.8g/cm3より小さいフォーム状の成型体のような場合、成型体内部又は外部へ通じる空隙により、火災時に成型体中に含まれる金属水和物の脱水、気化反応が瞬時に起こり、水の蒸発潜熱により得られる吸熱効果が得られ難くなるため、基材の温度上昇抑制を十分に満足できないおそれがある。また、フォーム状の成型体は、空隙により金属水和物の含有量も制限されるため、十分な吸熱性能を得るには成型体の厚みを大きくすることが必要となる。更に、空隙内に容易に水が浸透するため耐水性に劣り、水が接触した場合、金属水和物の溶解、流出、又は他に水溶性の金属塩が共存する場合は、新たな金属塩を生成する可能性があり、著しく吸熱性能を低下させるおそれがある。When the density of the molded body is less than 0.8 g / cm 3, the metal hydrate contained in the molded body is dehydrated and vaporized during a fire due to voids leading to the inside or outside of the molded body. Occurs instantaneously and it becomes difficult to obtain the endothermic effect obtained by the latent heat of vaporization of water, and thus there is a risk that the temperature rise suppression of the substrate cannot be sufficiently satisfied. In addition, since the foam-shaped molded body limits the content of the metal hydrate due to the voids, it is necessary to increase the thickness of the molded body in order to obtain sufficient endothermic performance. Furthermore, since water easily penetrates into the voids, the water resistance is inferior. When water comes into contact with the metal hydrate, the metal hydrate dissolves or flows out. May be generated, and the endothermic performance may be significantly reduced.
成型体の密度が4g/cm3より大きい場合はそれ自身の重量が大きいため、柱等の垂直面又は梁の下面等へ接着した際に脱落が生じる可能性があり、好ましくない。When the density of the molded body is larger than 4 g / cm 3, the weight of the molded body is large, so that there is a possibility of dropping off when the molded body is bonded to a vertical surface such as a column or the lower surface of a beam.
なお、密度は、成型体の重量をその体積で除した値である。 The density is a value obtained by dividing the weight of the molded body by its volume.
本発明では、吸熱性成型体に、必要に応じ、例えば、織布、不織布、ガラス不織布、セラミックペーパー、合成紙、ガラスクロス、メッシュ等の補強層、アルミニウム箔、アルミニウム箔・合成樹脂積層シート、アルミニウム箔・クラフト紙積層シート、アルミニウム箔・ガラス織布積層シート、アルミニウム箔・メッシュ積層シート、アルミニウム板、カラー鋼板、ステンレス鋼板等の熱反射層を積層することができる。積層形態としては、金属水和物の吸熱作用による温度上昇抑制を目的とする、建物の梁、柱、壁、天井、床、電線やケーブル及びそれらを収納したパイプやケース等の基材(以下、単に「基材」とも言う。)と接する面を「成型体裏面」、その反対側を「成型体表面」とすると、
1.成型体裏面に補強層を積層する
2.成型体裏面及び、成型体の内部に補強層を複数積層する
3.成型体表面に熱反射層を積層する
4.上記1.又は2.と上記3.を適宜組み合わせ積層する
等が挙げられる。本発明では特に、上記4.の積層形態が好ましい。In the present invention, if necessary, for example, woven fabric, nonwoven fabric, glass nonwoven fabric, ceramic paper, synthetic paper, glass cloth, mesh and other reinforcing layers, aluminum foil, aluminum foil / synthetic resin laminated sheet, A heat reflecting layer such as an aluminum foil / kraft paper laminate sheet, an aluminum foil / glass woven fabric laminate sheet, an aluminum foil / mesh laminate sheet, an aluminum plate, a color steel plate, or a stainless steel plate can be laminated. The laminated form includes base materials such as building beams, pillars, walls, ceilings, floors, electric wires and cables, and pipes and cases that contain them for the purpose of suppressing temperature rise due to the endothermic action of metal hydrate , Simply referred to as “base material”), the surface in contact with the “molded body back surface” and the opposite side as the “molded body surface”
1. 1. Laminate a reinforcing layer on the back of the molded body. 2. Laminate a plurality of reinforcing layers on the back of the molded body and inside the molded body. 3. Laminate a heat reflecting layer on the surface of the molded body. Above 1. Or 2. And 3. Are appropriately combined and laminated. In the present invention, in particular, the above 4. The laminated form is preferable.
成型体裏面に、ガラス不織布、ガラスメッシュ等の補強層を積層することにより、接着剤を介して基材に成型体を貼り付けた際、基材との密着性が向上し、成型体がズレ落ちるのを防止でき、火災時の耐火性が向上する。更に、成型体表面にアルミニウム箔、アルミニウム箔・ガラス不織布積層シート、アルミニウム箔・メッシュ積層シート、アルミニウム箔・合成樹脂積層シート等の熱反射層を積層することにより、火災時、金属水和物の脱水速度を制御でき、基材温度の上昇を抑制することができる。また、ウレタンフォーム等の断熱層を積層することにより、断熱性を向上させることもできる。 By laminating a reinforcing layer such as a glass nonwoven fabric or glass mesh on the back of the molded body, when the molded body is affixed to the substrate via an adhesive, the adhesion with the substrate is improved and the molded body is displaced. Can prevent falling, improving fire resistance in the event of a fire. Furthermore, by laminating a heat reflective layer such as aluminum foil, aluminum foil / glass nonwoven fabric laminated sheet, aluminum foil / mesh laminated sheet, aluminum foil / synthetic resin laminated sheet, etc. The dehydration rate can be controlled and an increase in the substrate temperature can be suppressed. Moreover, heat insulation can also be improved by laminating | stacking heat insulation layers, such as a urethane foam.
上記の積層体を形成する場合、例えば、吸熱性成型体を加工する際に同時に積層させたり、成型体加工後に接着剤を使用して積層させたりすることができる。 In the case of forming the above laminate, for example, it can be laminated simultaneously when the endothermic molded body is processed, or can be laminated using an adhesive after the molded body is processed.
本発明では、吸熱性成型体表面又は熱反射層に必要に応じ上塗層を積層することもできる。上塗層は、公知の水性型又は溶剤型塗料の塗付、又は、化粧部材のラミネートによって形成することができる。上塗層は、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、フッ素樹脂系等の塗料を塗付することによって形成することができる。これらの塗装は、公知の塗装方法によれば良く、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, an overcoat layer can be laminated on the surface of the endothermic molded body or the heat reflection layer as necessary. The top coat layer can be formed by applying a known water-based or solvent-type paint, or laminating a decorative member. The top coat layer can be formed by applying a paint such as an acrylic resin, a urethane resin, an acrylic silicon resin, or a fluororesin. These coatings may be performed by a known coating method, and a coating tool such as a spray, a roller, or a brush can be used.
本発明の吸熱性成型体は、建築物の柱や壁、天井等の耐火、断熱、防炎用材料、電線やケーブル等の各種基材への被覆材として使用することができ、100℃付近での温度上昇を効果的に抑制することができる。基材へ被覆する際は、本発明の効果を阻害しない限り、有機樹脂等の接着剤を使用して直接又は間接に被覆することができる。 The endothermic molded article of the present invention can be used as a covering material for various base materials such as fireproof, heat insulating and flameproofing materials such as pillars, walls and ceilings of buildings, and around 100 ° C. The temperature rise at can be effectively suppressed. As long as the effect of the present invention is not hindered, the substrate can be coated directly or indirectly using an adhesive such as an organic resin.
以下に試験例を示して本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は以下の試験例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to test examples. However, the present invention is not limited to the following test examples.
(試験例1)
ポリオールA:12.0重量部、パラフィン(可塑剤):8.0重量部、含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):80重量部、分散剤:3.2重量部、イソシアネートA:1.02重量部、ウレタン樹脂硬化触媒:0.1重量部を常温下(25℃)で混合して混練物を得た。混練物を型枠(300mm×300mm)に充填し、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、柔軟性のあるシート状の成型体1を得た。成型体1の厚さは2.5mm、密度は1.50g/cm3であった。(Test Example 1)
Polyol A: 12.0 parts by weight, paraffin (plasticizer): 8.0 parts by weight, aluminum sulfate 18 hydrate having a water content of about 48% by weight (decomposition temperature: 86.5 ° C.): 80 parts by weight, dispersant : 3.2 parts by weight, isocyanate A: 1.02 parts by weight, urethane resin curing catalyst: 0.1 parts by weight were mixed at room temperature (25 ° C.) to obtain a kneaded product. The kneaded product was filled into a mold (300 mm × 300 mm), cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a flexible sheet-like molded body 1. The molded body 1 had a thickness of 2.5 mm and a density of 1.50 g / cm 3 .
また、作製した成型体1について以下の評価を実施した。 Moreover, the following evaluation was implemented about the produced molded object 1. FIG.
(強度試験)
直径10mmの円盤状の軸を取り付けたプッシュプルスケール(株式会社今田製作所製)を用いて、成型体1の上方からストローク長2.0mmで押し込み、圧縮強度を測定した。結果を表1に示す。(Strength test)
Using a push-pull scale (manufactured by Imada Manufacturing Co., Ltd.) to which a disc-shaped shaft having a diameter of 10 mm was attached, the compression strength was measured by pressing the molded body 1 from above with a stroke length of 2.0 mm. The results are shown in Table 1.
(耐水性試験A)
成型体1を75×75mmに切断し、常温下、水に24時間浸漬させ、浸漬前後の外観を目視で評価した。評価は、10:異常なし〜1:形状崩壊として10段階で行った。結果を表1に示す。(Water resistance test A)
The molded body 1 was cut into 75 × 75 mm, immersed in water at room temperature for 24 hours, and the appearance before and after immersion was visually evaluated. Evaluation was performed in 10 stages as 10: no abnormality to 1: shape collapse. The results are shown in Table 1.
(耐水性試験B)
成型体1を75×75mmに切断し、常温下、水に72時間浸漬させ、浸漬前後の外観を目視で評価した。評価は、10:異常なし〜1:形状崩壊として10段階で行った。結果を表1に示す。(Water resistance test B)
The molded body 1 was cut into 75 × 75 mm, immersed in water at room temperature for 72 hours, and the appearance before and after immersion was visually evaluated. Evaluation was performed in 10 stages as 10: no abnormality to 1: shape collapse. The results are shown in Table 1.
(耐火性能試験)
有機系接着剤を用いて成型体1を鋼板(150mm×150mm×6mm)に貼り付けて試験体とした。試験体を用いてISO834の標準加熱曲線に従って60分の加熱試験を行い、60分後の鋼材裏面の温度を熱電対にて測定した。評価は、5段階で行った。
A:500℃未満
B:500℃以上、550℃未満
C:550℃以上、600℃未満
D:600℃以上、650℃未満
E:650℃以上、または試験不可(Fire resistance test)
A molded body 1 was attached to a steel plate (150 mm × 150 mm × 6 mm) using an organic adhesive to obtain a test body. Using the test body, a heating test for 60 minutes was performed according to the standard heating curve of ISO834, and the temperature on the back surface of the steel material after 60 minutes was measured with a thermocouple. Evaluation was performed in five stages.
A: Less than 500 ° C. B: 500 ° C. or more, less than 550 ° C. C: 550 ° C. or more, less than 600 ° C. D: 600 ° C. or more, less than 650 ° C. E: 650 ° C. or more, or untestable
なお、成型体の製造においては、以下の原料を使用した。
・ポリオールA:3官能ポリエステルポリオール(分子量:4600、水酸基価:36)
・ポリオールB:2官能ポリエステルポリオール(分子量:1000、水酸基価:110)
・エポキシ樹脂:ビスフェノールA型(分子量:400、エポキシ当量:190)
・分散剤:酸−塩基化合物(酸価/アミン価=40/40)
・触媒:ジブチルスズジラウレート
・変性脂肪族アミン:イソホロジアミン
・イソシアネートA:ポリメリックMDI(NCO%:30.1%)
・イソシアネートB:ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)(NCO%:20.5%)
・撥水剤:シリコーン系撥水剤In the production of the molded body, the following raw materials were used.
Polyol A: trifunctional polyester polyol (molecular weight: 4600, hydroxyl value: 36)
Polyol B: Bifunctional polyester polyol (molecular weight: 1000, hydroxyl value: 110)
Epoxy resin: bisphenol A type (molecular weight: 400, epoxy equivalent: 190)
Dispersant: acid-base compound (acid value / amine value = 40/40)
・ Catalyst: Dibutyltin dilaurate ・ Modified aliphatic amine: Isophoradiamine ・ Isocyanate A: Polymeric MDI (NCO%: 30.1%)
Isocyanate B: hexamethylene diisocyanate (HMDI) (NCO%: 20.5%)
・ Water repellent: Silicone water repellent
(試験例2)
ポリオールA:9.0重量部、ポリオールB:3.0重量部、パラフィン(可塑剤):8.0重量部、含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):80重量部、分散剤:3.2重量部、イソシアネートA:1.58重量部、ウレタン樹脂硬化触媒:0.1重量部を常温下(25℃)で混合して混練物を得た。混練物を型枠(300mm×300mm)に充填し、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、柔軟性のあるシート状の成型体2を得た。成型体2の厚さは2.5mm、密度は、1.50g/cm3であった。(Test Example 2)
Polyol A: 9.0 parts by weight, Polyol B: 3.0 parts by weight, Paraffin (plasticizer): 8.0 parts by weight, Water content of about 48% by weight Aluminum sulfate 18 hydrate (Decomposition temperature: 86.5) ° C): 80 parts by weight, dispersant: 3.2 parts by weight, isocyanate A: 1.58 parts by weight, urethane resin curing catalyst: 0.1 parts by weight are mixed at room temperature (25 ° C) to obtain a kneaded product. It was. The kneaded product was filled in a mold (300 mm × 300 mm), cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a flexible sheet-like molded body 2. The molded body 2 had a thickness of 2.5 mm and a density of 1.50 g / cm 3 .
作製した成型体2について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 2, the same evaluation as the molded object 1 was implemented.
(試験例3)
ポリオールB:12.0重量部、パラフィン(可塑剤):8.0重量部、含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):80重量部、分散剤:3.2重量部、イソシアネートA:3.3重量部、ウレタン樹脂硬化触媒0.1:重量部を常温下(25℃)で混合して混練物を得た。混練物を型枠(300mm×300mm)に充填し、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、柔軟性のあるシート状の成型体3を得た。成型体3の厚さは2.5mm、密度は、1.45g/cm3であった。(Test Example 3)
Polyol B: 12.0 parts by weight, paraffin (plasticizer): 8.0 parts by weight, aluminum sulfate 18 hydrate having a water content of about 48% by weight (decomposition temperature: 86.5 ° C.): 80 parts by weight, dispersant : 3.2 parts by weight, isocyanate A: 3.3 parts by weight, urethane resin curing catalyst 0.1: parts by weight were mixed at room temperature (25 ° C.) to obtain a kneaded product. The kneaded product was filled into a mold (300 mm × 300 mm), cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a flexible sheet-like molded body 3. The molded body 3 had a thickness of 2.5 mm and a density of 1.45 g / cm 3 .
作製した成型体3について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 3, the same evaluation as the molded object 1 was implemented.
(試験例4)
ポリオールA:20.0重量部、パラフィン(可塑剤):13.0重量部、含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):67重量部、分散剤:2.4重量部、イソシアネートA:1.79重量部、ウレタン樹脂硬化触媒:0.1重量部を常温下(25℃)で混合して混練物を得た。混練物を型枠(300mm×300mm)に充填し、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、柔軟性のあるシート状の成型体4を得た。成型体4の厚さは2.5mm、密度は、1.40g/cm3であった。(Test Example 4)
Polyol A: 20.0 parts by weight, paraffin (plasticizer): 13.0 parts by weight, aluminum sulfate 18 hydrate having a water content of about 48% by weight (decomposition temperature: 86.5 ° C.): 67 parts by weight, dispersant : 2.4 parts by weight, isocyanate A: 1.79 parts by weight, urethane resin curing catalyst: 0.1 parts by weight were mixed at room temperature (25 ° C.) to obtain a kneaded product. The kneaded product was filled in a mold (300 mm × 300 mm), cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a flexible sheet-like molded body 4. The molded body 4 had a thickness of 2.5 mm and a density of 1.40 g / cm 3 .
作製した成型体4について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 4, the same evaluation as the molded object 1 was implemented.
(試験例5)
エポキシ樹脂:10.0重量部、パラフィン(可塑剤):8.0重量部、含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):80重量部、分散剤:3.2重量部、変性脂肪族アミン(エポキシ樹脂硬化剤):3.01重量部を常温下(25℃)で混合して混練物を得た。混練物を型枠(300mm×300mm)に充填し、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、硬質なシート状の成型体5を得た。成型体5の厚さは2.5mm、密度は、1.51g/cm3であった。(Test Example 5)
Epoxy resin: 10.0 parts by weight, paraffin (plasticizer): 8.0 parts by weight, aluminum sulfate 18 hydrate having a water content of about 48% by weight (decomposition temperature: 86.5 ° C.): 80 parts by weight, dispersant : 3.2 parts by weight, modified aliphatic amine (epoxy resin curing agent): 3.01 parts by weight were mixed at room temperature (25 ° C.) to obtain a kneaded product. The kneaded product was filled into a mold (300 mm × 300 mm), cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a hard sheet-like molded body 5. The molded body 5 had a thickness of 2.5 mm and a density of 1.51 g / cm 3 .
作製した成型体5について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 5, the same evaluation as the molded object 1 was implemented.
(試験例6)
ポリオールA:24.0重量部、パラフィン(可塑剤):16.0重量部、含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):60重量部、分散剤:2.4重量部、イソシアネートA:2.15重量部、ウレタン樹脂硬化触媒:0.1重量部を常温下(25℃)で混合して混練物を得た。混練物を型枠(300mm×300mm)に充填し、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、柔軟性のあるシート状の成型体6を得た。成型体6の厚さは2.5mm、密度は、1.36g/cm3であった。(Test Example 6)
Polyol A: 24.0 parts by weight, paraffin (plasticizer): 16.0 parts by weight, aluminum sulfate 18 hydrate having a water content of about 48% by weight (decomposition temperature: 86.5 ° C.): 60 parts by weight, dispersant : 2.4 parts by weight, isocyanate A: 2.15 parts by weight, urethane resin curing catalyst: 0.1 parts by weight were mixed at room temperature (25 ° C.) to obtain a kneaded product. The kneaded product was filled in a mold (300 mm × 300 mm), cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a flexible sheet-like molded body 6. The molded body 6 had a thickness of 2.5 mm and a density of 1.36 g / cm 3 .
作製した成型体6について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 6, the same evaluation as the molded object 1 was implemented.
(試験例7)
ポリオールA:36.0重量部、パラフィン(可塑剤):24.0重量部、含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):40重量部、分散剤:1.6重量部、イソシアネートA:3.23重量部、ウレタン樹脂硬化触媒:0.1重量部を常温下(25℃)で混合して混練物を得た。混練物を型枠(300mm×300mm)に充填し、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、柔軟性のあるシート状の成型体7を得た。成型体7の厚さは2.5mm、密度は、1.22g/cm3であった。(Test Example 7)
Polyol A: 36.0 parts by weight, paraffin (plasticizer): 24.0 parts by weight, aluminum sulfate 18 hydrate having a water content of about 48% by weight (decomposition temperature: 86.5 ° C.): 40 parts by weight, dispersant : 1.6 parts by weight, isocyanate A: 3.23 parts by weight, urethane resin curing catalyst: 0.1 parts by weight were mixed at room temperature (25 ° C.) to obtain a kneaded product. The kneaded product was filled into a mold (300 mm × 300 mm), cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a flexible sheet-like molded body 7. The molded body 7 had a thickness of 2.5 mm and a density of 1.22 g / cm 3 .
作製した成型体7について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 7, the same evaluation as the molded object 1 was implemented.
(試験例8)
ポリオールA:12.0重量部、パラフィン(可塑剤):8.0重量部、含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):80重量部、分散剤3.2重量部、水:5.0重量部、イソシアネートA:1.07重量部、ウレタン樹脂硬化触媒:0.1重量部を常温下(25℃)で混合して混練物を得た。混練物を型枠(300mm×300mm)に充填し、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、フォーム状の成型体8を得た。成型体8の密度は、0.04g/cm3であった。(Test Example 8)
Polyol A: 12.0 parts by weight, paraffin (plasticizer): 8.0 parts by weight, aluminum sulfate 18 hydrate having a water content of about 48% by weight (decomposition temperature: 86.5 ° C.): 80 parts by weight, dispersant 3.2 parts by weight, water: 5.0 parts by weight, isocyanate A: 1.07 parts by weight, urethane resin curing catalyst: 0.1 parts by weight were mixed at room temperature (25 ° C.) to obtain a kneaded product. The kneaded product was filled in a mold (300 mm × 300 mm), cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a foam-like molded body 8. The density of the molded body 8 was 0.04 g / cm 3 .
この成型体8を厚さ2.5mmに切り出し、成型体1と同様の評価を実施した。 This molded body 8 was cut out to a thickness of 2.5 mm, and the same evaluation as that of the molded body 1 was performed.
(試験例9)
含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):80重量部、分散剤:3.2重量部、水:50重量部、イソシアネートA:100重量部、ウレタン樹脂硬化触媒:0.1重量部を常温下(25℃)で混合して混練物を得た。混練物を型枠(300mm×300mm)に充填し、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、フォーム状の成型体9を得た。成型体9の密度は、0.01g/cm3であった。(Test Example 9)
Aluminum sulfate 18 hydrate having a water content of about 48% by weight (decomposition temperature: 86.5 ° C.): 80 parts by weight, dispersant: 3.2 parts by weight, water: 50 parts by weight, isocyanate A: 100 parts by weight, urethane Resin curing catalyst: 0.1 part by weight was mixed at room temperature (25 ° C.) to obtain a kneaded product. The kneaded product was filled in a mold (300 mm × 300 mm), cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a foam-shaped molded body 9. The density of the molded body 9 was 0.01 g / cm 3 .
この成型体9を厚さ2.5mmに切り出し、成型体1と同様の評価を実施した。 This molded body 9 was cut out to a thickness of 2.5 mm, and the same evaluation as that of the molded body 1 was performed.
(試験例10)
ポリオールA:12.0重量部、パラフィン(可塑剤):8.0重量部、含水量約48重量%水酸化アルミニウム(分解温度:300℃):80重量部、分散剤:3.2重量部、イソシアネートA:1.07重量部、ウレタン樹脂硬化触媒:0.1重量部を常温下(25℃)で混合して混練物を得た。混練物を型枠(300mm×300mm)に充填し、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、柔軟性のあるシート状の成型体10を得た。成型体10の厚さは2.5mm、密度は、2.06g/cm3であった。(Test Example 10)
Polyol A: 12.0 parts by weight, paraffin (plasticizer): 8.0 parts by weight, water content: about 48% by weight Aluminum hydroxide (decomposition temperature: 300 ° C.): 80 parts by weight, dispersing agent: 3.2 parts by weight , Isocyanate A: 1.07 parts by weight, urethane resin curing catalyst: 0.1 parts by weight were mixed at room temperature (25 ° C.) to obtain a kneaded product. The kneaded product was filled into a mold (300 mm × 300 mm), cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a flexible sheet-like molded body 10. The molded body 10 had a thickness of 2.5 mm and a density of 2.06 g / cm 3 .
作製した成型体10について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 10, evaluation similar to the molded object 1 was implemented.
(試験例11)
スチレンアクリル樹脂(熱可塑性樹脂):0.8重量部、エチレンアクリル樹脂(熱可塑性樹脂):3.2重量部、パラフィン(可塑剤):16重量部と、含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):80重量部を予め混合し、加圧ニーダーで混練してシート用混練物を調製した。圧延ローラーでシート厚みが2.5mmとなるように上記混練物を圧延してシート化した。この場合、85℃の混練温度が必要であった。成型体11の厚さは2.5mm、密度は、1.52g/cm3であった。(Test Example 11)
Styrene acrylic resin (thermoplastic resin): 0.8 parts by weight, ethylene acrylic resin (thermoplastic resin): 3.2 parts by weight, paraffin (plasticizer): 16 parts by weight, aluminum sulfate having a water content of about 48% by weight 18 hydrate (decomposition temperature: 86.5 ° C.): 80 parts by weight were mixed in advance and kneaded with a pressure kneader to prepare a sheet kneaded product. The kneaded product was rolled into a sheet so that the sheet thickness was 2.5 mm with a rolling roller. In this case, a kneading temperature of 85 ° C. was necessary. The molded body 11 had a thickness of 2.5 mm and a density of 1.52 g / cm 3 .
作製した成型体11について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 11, the same evaluation as the molded object 1 was implemented.
(試験例12)
スチレンアクリル樹脂(熱可塑性樹脂):3.6重量部、エチレンアクリル樹脂(熱可塑性樹脂):14.4重量部、パラフィン(可塑剤):2.0重量部と、含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):80重量部を予め混合し、加圧ニーダーで混練してシート用混練物を調製しようとした。この場合、150℃の混練温度が必要であり、硫酸アルミニウム18水和物中の水分が一気に脱水するため混練が不可能であった。(Test Example 12)
Styrene acrylic resin (thermoplastic resin): 3.6 parts by weight, ethylene acrylic resin (thermoplastic resin): 14.4 parts by weight, paraffin (plasticizer): 2.0 parts by weight, water content of about 48% by weight Aluminum sulfate 18 hydrate (decomposition temperature: 86.5 ° C.): 80 parts by weight were mixed in advance and kneaded with a pressure kneader to prepare a sheet kneaded product. In this case, a kneading temperature of 150 ° C. was necessary, and the water in the aluminum sulfate 18 hydrate was dehydrated all at once, so that kneading was impossible.
次いで、吸熱性を有する成型体の積層体を評価した。 Subsequently, the laminated body of the molded object which has endothermic property was evaluated.
(試験例13)
型枠内に予めガラス不織布(厚さ0.22mm、質量25g/m2)を敷き、試験例1と同様の成型体用混練物を充填し、さらにその上に、前記同様のガラス不織布を積層させ、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、シート状の成型体13を得た。成型体13の厚さは2.5mm、密度は、1.52g/cm3であった。(Test Example 13)
A glass nonwoven fabric (thickness 0.22 mm, mass 25 g / m 2 ) is preliminarily placed in the mold, filled with the same kneaded material for molding as in Test Example 1, and further laminated with the same glass nonwoven fabric as above. And cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a sheet-like molded body 13. The molded body 13 had a thickness of 2.5 mm and a density of 1.52 g / cm 3 .
作製した成型体13について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 13, the same evaluation as the molded object 1 was implemented.
(試験例14)
型枠内に予めガラス不織布(厚さ0.22mm、質量25g/m2)を敷き、試験例1と同様の成型体用混練物を充填し、さらにアルミニウム箔・メッシュ積層シート(厚さ0.15mm、質量230g/m2)を積層させ、25℃で2時間硬化7日間養生・硬化させ、その後脱型し、シート状の成型体14を得た。成型体14の厚さは2.5mm、密度は、1.53g/cm3であった。(Test Example 14)
A glass non-woven fabric (thickness 0.22 mm, mass 25 g / m 2 ) is preliminarily placed in the mold, filled with the same kneaded product for molding as in Test Example 1, and further an aluminum foil / mesh laminated sheet (thickness 0. 15 mm, mass 230 g / m 2 ), cured at 25 ° C. for 2 hours, cured and cured for 7 days, then demolded to obtain a sheet-like molded body 14. The molded body 14 had a thickness of 2.5 mm and a density of 1.53 g / cm 3 .
作製した成型体14について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 14, the same evaluation as the molded object 1 was implemented.
(試験例15)
ポリオールA:15.8重量部、パラフィン(可塑剤):12.0重量部、含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):70重量部、分散剤:2.8重量部、イソシアネートB:2.2重量部、ウレタン樹脂硬化触媒:0.1重量部を常温下(25℃)で混合して混練物を得た。混練物を型枠(300mm×300mm)に充填し、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、柔軟性のあるシート状の成型体15を得た。成型体15の厚さは2.5mm、密度は、1.51g/cm3であった。(Test Example 15)
Polyol A: 15.8 parts by weight, paraffin (plasticizer): 12.0 parts by weight, aluminum sulfate 18 hydrate having a water content of about 48% by weight (decomposition temperature: 86.5 ° C.): 70 parts by weight, dispersant : 2.8 parts by weight, isocyanate B: 2.2 parts by weight, urethane resin curing catalyst: 0.1 parts by weight were mixed at room temperature (25 ° C.) to obtain a kneaded product. The kneaded product was filled into a mold (300 mm × 300 mm), cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a flexible sheet-like molded body 15. The molded body 15 had a thickness of 2.5 mm and a density of 1.51 g / cm 3 .
作製した成型体15について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 15, the same evaluation as the molded object 1 was implemented.
(試験例16)
ポリオールA:15.8重量部、パラフィン(可塑剤):12.0重量部、含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):70重量部、分散剤:2.3重量部、撥水剤:0.5重量部、イソシアネートB:2.2重量部、ウレタン樹脂硬化触媒:0.1重量部を常温下(25℃)で混合して混練物を得た。混練物を型枠(300mm×300mm)に充填し、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、柔軟性のあるシート状の成型体16を得た。成型体16の厚さは2.5mm、密度は、1.50g/cm3であった。(Test Example 16)
Polyol A: 15.8 parts by weight, paraffin (plasticizer): 12.0 parts by weight, aluminum sulfate 18 hydrate having a water content of about 48% by weight (decomposition temperature: 86.5 ° C.): 70 parts by weight, dispersant : 2.3 parts by weight, water repellent: 0.5 parts by weight, isocyanate B: 2.2 parts by weight, urethane resin curing catalyst: 0.1 parts by weight are mixed at room temperature (25 ° C.) to prepare a kneaded product. Obtained. The kneaded product was filled in a mold (300 mm × 300 mm), cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a flexible sheet-like molded body 16. The molded body 16 had a thickness of 2.5 mm and a density of 1.50 g / cm 3 .
作製した成型体16について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 16, the same evaluation as the molded object 1 was implemented.
(試験例17)
ポリオールA:15.8重量部、パラフィン(可塑剤):12.0重量部、含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):70重量部、分散剤:2.0重量部、撥水剤:0.8重量部、イソシアネートB:2.2重量部、ウレタン樹脂硬化触媒:0.1重量部を常温下(25℃)で混合して混練物を得た。混練物を型枠(300mm×300mm)に充填し、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、柔軟性のあるシート状の成型体17を得た。成型体17の厚さは2.5mm、密度は、1.50g/cm3であった。(Test Example 17)
Polyol A: 15.8 parts by weight, paraffin (plasticizer): 12.0 parts by weight, aluminum sulfate 18 hydrate having a water content of about 48% by weight (decomposition temperature: 86.5 ° C.): 70 parts by weight, dispersant : 2.0 parts by weight, water repellent: 0.8 parts by weight, isocyanate B: 2.2 parts by weight, urethane resin curing catalyst: 0.1 parts by weight are mixed at room temperature (25 ° C.) to prepare a kneaded product. Obtained. The kneaded product was filled in a mold (300 mm × 300 mm), cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a flexible sheet-like molded body 17. The molded body 17 had a thickness of 2.5 mm and a density of 1.50 g / cm 3 .
作製した成型体17について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 17, the same evaluation as the molded object 1 was implemented.
(試験例18)
ポリオールA:15.8重量部、パラフィン(可塑剤):12.0重量部、含水量約48重量%の硫酸アルミニウム18水和物(分解温度:86.5℃):35重量部、ホウ砂(四ホウ酸ナトリウム5水和物、脱水温度:150℃):35重量部、分散剤2.8重量部、イソシアネートB:2.2重量部、ウレタン樹脂硬化触媒:0.1重量部を常温下(25℃)で混合して混練物を得た。混練物を型枠(300mm×300mm)に充填し、25℃で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、柔軟性のあるシート状の成型体18を得た。成型体18の厚さは2.5mm、密度は、1.47g/cm3であった。(Test Example 18)
Polyol A: 15.8 parts by weight, paraffin (plasticizer): 12.0 parts by weight, aluminum sulfate 18 hydrate having a water content of about 48% by weight (decomposition temperature: 86.5 ° C.): 35 parts by weight, borax (Sodium tetraborate pentahydrate, dehydration temperature: 150 ° C.): 35 parts by weight, dispersant 2.8 parts by weight, isocyanate B: 2.2 parts by weight, urethane resin curing catalyst: 0.1 parts by weight The mixture was mixed at the bottom (25 ° C.) to obtain a kneaded product. The kneaded product was filled into a mold (300 mm × 300 mm), cured and cured at 25 ° C. for 7 days, and then demolded to obtain a flexible sheet-like molded body 18. The molded body 18 had a thickness of 2.5 mm and a density of 1.47 g / cm 3 .
作製した成型体18について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 18, the same evaluation as the molded object 1 was implemented.
(試験例19)
型枠内に予めガラス不織布(厚さ0.22mm、質量25g/m2)を敷き、試験例15と同様の成型体用混練物を充填し、さらにアルミニウム箔・メッシュ積層シート(厚さ0.15mm、質量230g/m2)を積層させ、25℃で2時間、常温で7日間養生・硬化させ、その後脱型し、シート状の成型体19を得た。成型体19の厚さは2.5mm、密度は、1.49g/cm3であった。(Test Example 19)
A glass non-woven fabric (thickness 0.22 mm, mass 25 g / m 2 ) is preliminarily placed in the mold, filled with the same kneaded product for a molded product as in Test Example 15, and further an aluminum foil / mesh laminated sheet (thickness 0. 15 mm, mass 230 g / m 2 ), and cured and cured at 25 ° C. for 2 hours and at room temperature for 7 days, and then demolded to obtain a sheet-like molded body 19. The thickness of the molded body 19 was 2.5 mm, and the density was 1.49 g / cm 3 .
作製した成型体19について、成型体1と同様の評価を実施した。 About the produced molded object 19, the same evaluation as the molded object 1 was implemented.
試験例1〜19の結果を表1に示す。 The results of Test Examples 1 to 19 are shown in Table 1.
試験例1〜6では、耐火性能試験は概ね良好な結果であった。また、試験例1、2、4、6においては、強度、耐水性に関しても良好な結果であった。試験例7、10では、成型体の強度、耐水性は良好な結果であった。 In Test Examples 1 to 6, the fire resistance performance test was generally good. In Test Examples 1, 2, 4, and 6, good results were obtained with respect to strength and water resistance. In Test Examples 7 and 10, the strength and water resistance of the molded bodies were good results.
一方、試験例8、9では、成型体がフォーム状となり、強度、耐水性、耐火性能が劣る結果であった。試験例11、12は、熱可塑性樹脂を用い成型体の作製を試みたが、試験例11では、硫酸アルミニウム18水和物の分解温度以下の温度で混練することで可塑剤が過剰に必要となり、作製した成型体の耐水性、耐火性に劣る結果であった。また、試験例12では、150℃の混練温度が必要であり、硫酸アルミニウム18水和物中の水分が一気に脱水するため混練が不可能であった。 On the other hand, in Test Examples 8 and 9, the molded body was in the form of foam, resulting in inferior strength, water resistance, and fire resistance. In Test Examples 11 and 12, attempts were made to produce a molded body using a thermoplastic resin, but in Test Example 11, an excessive amount of plasticizer was required by kneading at a temperature lower than the decomposition temperature of aluminum sulfate 18 hydrate. The produced molded body was inferior in water resistance and fire resistance. In Test Example 12, a kneading temperature of 150 ° C. was necessary, and the water in the aluminum sulfate 18 hydrate was dehydrated all at once, so that kneading was impossible.
また、試験例13、14の積層体では、試験例1〜12と比べて強度、耐水性、耐火性能全てにおいて良好な結果であった。 Moreover, in the laminated body of Test Examples 13 and 14, it was a favorable result in all of intensity | strength, water resistance, and fire resistance performance compared with Test Examples 1-12.
試験例15〜19では、耐火性能試験、強度に関して良好な結果であった。また、可撓性、成型性に優れる結果であった。更に、試験例16、17、18、19に関しては、耐水性にも優れる結果であった。 In Test Examples 15 to 19, good results were obtained with respect to the fire resistance performance test and strength. Moreover, it was a result excellent in flexibility and moldability. Further, Test Examples 16, 17, 18, and 19 were results excellent in water resistance.
Claims (5)
(1)前記有機樹脂成分は、活性水素原子を有する官能基が3つ以上のポリエステルポリオール類とイソシアネート類とを組み合わせて得られるウレタン樹脂を含有し、
(2)前記金属水和物は、含水量が6重量%以上であり、且つ、脱水又は分解温度が50〜200℃であり、
(3)前記有機樹脂成分と前記金属水和物との重量比が5:95〜90:10である、
ことを特徴とする吸熱性組成物。 An endothermic composition comprising an organic resin component and a metal hydrate,
(1) The organic resin component contains a urethane resin obtained by combining polyester polyols having three or more functional groups having active hydrogen atoms and isocyanates ,
(2) The metal hydrate has a water content of 6% by weight or more and a dehydration or decomposition temperature of 50 to 200 ° C.
(3) The weight ratio of the organic resin component to the metal hydrate is 5:95 to 90:10.
An endothermic composition characterized by the above.
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