説明

被覆目的、封止目的および保護目的のための耐火性組成物

本発明は、イソシアネート硬化可能ポリマー、ポリマー硬化可能イソシアネート、脂肪族ポリエーテルグリコール、およびゴムを含む、被覆目的、封止目的および保護目的のための耐火性組成物に関し、それによって、それは、ポリリン酸アンモニウム、膨張性グラファイト、およびアルミニウム三水和物をさらに含む。本発明によれば、ゴム粒子、ポリマーベース、脂肪族ポリエーテルグリコールベース、およびイソシアネート硬化剤、ならびにアルミニウム三水和物および粉末状グラファイトを含む被覆組成物が、本発明の範囲内の優れた産物を与え、その産物は、上記で述べたIMO Resolutionの要求を満たす。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(説明)
(技術分野)
本発明は、イソシアネート硬化可能ポリマー、ポリマー硬化可能イソシアネート、脂肪族ポリエーテルグリコールおよびゴムを含む、被覆目的、封止目的および保護目的のための耐火性組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は、特にビークルシャーシの外部さび保護のための腐食耐性被覆組成物を記載し、この組成物は、ポリウレタンポリマー、廃ゴム、水を含まない黒コールタール、ゼオライト乾燥剤からなる。この組成物は、その目的をほぼ満たすが、黒コールタールの強力な臭いによるいくつかの欠点を有しており、これは、それがより制限されたスペースで用いられることを妨げ、そして同様に、良好に換気されたスペースが付与にあたって要求されるという事実に至る。さらに、黒コールタールは、この被覆が黒色を得るという事実に至り、これは、しばじば任意の重要性を有するものではないが、極めてしばしばであることは受容可能ではなく、それに代わって、選択による着色色素を含む色素産物が要求される。
【0003】
特定の審美的性質であるこれらの欠点の他に、しばしば、なおより高い摩耗耐性、特にアルカリ環境における化学物質による攻撃に対する耐性、および温度安定性が要求される。
【0004】
特許文献2は、最大量50重量%の量で存在する最大0.4mmの粒子サイズのゴム、および40〜55重量%の量のポリヒドロキシタイプのイソシアネート硬化可能ポリマーベース、18〜30重量%の量のポリマー硬化性イソシアネート、および1〜5重量%の量の脂肪族ポリエーテルグリコールを含み、そしてさらに、活性揺変性を提供することによって非流動性質を改善するための脂環式アミンをさらに含むことが特徴がある組成物を提示することによりその課題に対する解決を記載している。
【0005】
特許文献3は、織物がバンド形態にあるとき、ケーブルの周りの接着テープとして付与され得る可撓性材料の発泡体で被覆された織物を示す。この目的は、振動阻害材を得ることである。この発泡体は、フルオロカーボン化合物を取り込むことにより難燃性にされ得る。
【0006】
上記特許文献3による産物は、それ故、付与されるとき既に発泡状態で存在しており、これは、本発明の場合とは極めて異なり、本発明では、火災の場合、産物は火災を消して、保護し、隔離する泡を発生する。上記発泡体産物は、このように振動阻害保護を生成し、基本的に発泡体産物ではない、火災に安全な、ゴム含有被覆組成物を生成する課題の解決のためのヒントをいかようにも与えない。
【0007】
本発明の産物は、付与されるとき、そのときは、不完全産物であるとして発泡させられない。
【0008】
それ故、本発明は、利用可能な先行技術によってヒントを与えらず、そして特に、粉ゴムの実在の難燃効果の知識はない。
【0009】
上記の参考文献は、上記硬化可能なプレポリマーが、好ましくは、イソシアネート硬化可能ポリウレタン(DESMODUR−硬化剤;DESMOPHEN1150−プレポリマー)であるが、イソシアネート硬化可能エポキシポリマーもまた用いられ得ることを開示する。
【0010】
イソシアネート活性硬化剤により硬化可能であるポリマータイプの適切な結合剤は、200以上の分子量を有する異なるポリオール類、ポリエステルベース類である。その他のポリマー材料はエポキシ樹脂類であり、これらは、最初ケトンまたはグルコールエーテルに溶解され、そして次いで、イソシアネート活性硬化剤(例えば、DESMODUR)またはアミノ基活性硬化剤を用いて硬化される。適切なエポキシ樹脂は、1000以上の分子量を有する。
【0011】
用いられる脂肪族ポリエーテルグリコールは、DESMOPHEN1150のようなポリエステル、および/または脂肪族グリコール、またはより単純にエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールなどいずれかであり得る。
【0012】
すべてのタイプのゴムがゴム材料として用いられ得、例えば、廃ゴム、廃ゴムタイヤ、生ゴム、およびその他のゴム質がある。
【0013】
特許文献2は、20〜40重量%の0.4mm、好ましくは0.05〜0.2mmの粒子サイズを有する適切には廃ゴムであるゴム粉末、40〜50重量%のポリマーベース、1〜5重量%の脂肪族ポリエーテルグリコールベース、および18〜25重量%のイソシアネート硬化剤が、その発明の範囲内の優れた産物を与えることを開示する。それ故、これらの組成物は、硬化された状態では、非常に高い弾性および摩耗耐性を有する。ポリエステルベースが湿気を含む場合には、ゼオライト乾燥剤、それに代わって活性酸化アルミニウム、または塩基性ケイ酸アルミニウムが添加されるべきである。さらに全体組成物の0.1〜1.0重量%の量の脂環式アミンが添加される。好ましい実施形態では、この脂環式アミンは、全体組成物の0.1〜1.0重量%の量、好ましくは0.3〜0.7重量%の量で存在する3,3−ジメチル−4,4ジアミノジシクロヘキシルメタンからなる。
【0014】
この脂環式アミンは、存在するイソシアネートの一部と反応し、そしてイソシアネートとイソシアネート硬化可能ポリマーとが反応して最終被覆を形成する前に、粘度の急速な増加を提供する。
【0015】
これによって、急速プレ重合が、表面への全体組成物の付与の後数秒以内に得られ、それによって、この組成物の処理される表面からの流動およびしたたりをなくする。
【0016】
貯蔵される組成物の非硬化性質を達成するために、上記組成物は、さらに大豆派生物の添加によって揺変性にされ得る。この大豆派生物は、全体組成物の約0.5重量%で存在する。上記組成物のさらなる実施形態では、この組成物は、ケイ酸アルミニウム、ゼオライトのような吸水剤の添加により、湿気に感受性であるイソシアネート−ポリウレタン系を、非湿気感受性にされ得、それによって、この組成物は、発泡するリスクなくして湿った領域にさえ付与され得、この吸水剤材料は、所望されるとき、例えば、道路および橋梁構築物を封止するとき、コンクリート塊に存在するような湿気状態に依存して、5〜10重量%の量で添加される。
【0017】
特許文献2の明細書には、その組成物が、5〜15重量%の量で添加される亜リン酸化合物のような難燃剤の組成物の添加により耐火性にされ得る。Nowgard V−4が、難燃剤の例である。
【0018】
しかし、耐火性に関する要求がきびしく、そして火災危険で用いられる被覆材料が合致すべき異なる規準によって管理されるとき、それによって、異なる規準が、インドア使用、アウトドア使用に関してそれぞれ設定される。
【0019】
上記で述べたタイプの難燃剤は、提示されたこれらの要求に合致しない。
【0020】
要するに、現在の規準は、炎を捕捉している被覆が、短時間または被覆された試験材料の特定領域または長さ内で自己消化することを要求する。合致されるべき規準は、IMO Resolution A.653(16)およびIMO FTP Code,Annex 1,Part 5である。
【0021】
提示される規準は:IMO FTP Code,Annex 1,Part5に従い、防護壁、壁および天井裏打ちとして用いられる材料は、以下の限界に合致する表面燃焼値を有さなければならない:
IMO Resolution A.653(16)に従って試験されるとき
CFE ≧20.0kW/m
Qsb ≧1.5MJ/m
Qt ≦0.7MJ、および
Qp ≦4.0kW、
そして床被覆として用いられる材料は、以下の限界に合致する表面燃焼値を有さなければならない:
IMO Resolution A.653(16)に従って試験されるとき
CFE ≧7.0kW/m
Qsb ≧0.25MJ/m
Qt ≦2.0MJ、および
Qp ≦10.0kW、
ここで、CFEは、消火の臨界フラックス、Qsbは持続燃焼のための熱、Qtは放出される全体熱、そしてQpはピーク熱放出速度である。
【0022】
IMO FTP Code,Annex 1,Part 5,セクション2.2(ポイント6、付録の通常でない挙動)によれば、床被覆には、10を超えない燃焼低下が受容可能である。
【0023】
IMO FTP Code,Annex 2によれば、IMO Resolution A.653(16)に従って試験されるとき、両者とも、0.2MJを超えない全体熱放出(Qt)および1.0kWを超えないピーク熱放出速度をもつ表面材料および一次デッキ被覆が、さらに試験することなく、annex 1のPart 2(同じ書類に与えられる煙および毒性に対する基準)に合致すると考えられる。
【特許文献1】瑞典国特許出願公開第SE−A−7709649−3号明細書
【特許文献2】国際公開第WO9837145号パンフレット
【特許文献3】国際公開第WO01/85863号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0024】
本発明の組成物の基礎的目的は、腐食、および機械的攻撃をうける表面の被覆として;チューブ接続部、屋根、セラミックタイルの点封止、金属シートなどにおける水およびその他の液体のための封止剤として用いられ得る組成物を得ることであり、そしてこの組成物は、機械的摩耗、および水を含む化学物質による攻撃に非常に耐性であり、ならびに、それらは、インドアおよびアウトドアで耐火性である。
【0025】
さらなる目的は、沖合オイルプラットホーム、タンカーのような船舶、道路および鉄道トンネルのようなトンネルのような、火が有害であり得、そして激しい災害を引き起こし得る場所およびサイトで用いられ得る組成物を得ることである。
【0026】
本発明のさらなる目的は、異なる規格によって決定される高度に設定された要求に合致する耐火性被覆を得ることである。
【0027】
なおさらなる目的は、それが火を捕捉する場合に火を追い払う耐火性被覆組成物を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【0028】
(本発明の要旨)
本発明によれば、ゴム粒子、ポリマーベース、脂肪族ポリエーテルグリコールベース、およびイソシアネート硬化剤、ならびにアルミニウム三水和物および粉末状グラファイトを含む被覆組成物が、本発明の範囲内の優れた産物を与え、その産物は、上記で述べたIMO Resolutionの要求を満たす。
【発明を実施するための最良の形態】
【0029】
(本発明の詳細な説明)
特に、本発明は、被覆すること、充填すること、封止すること、および保護のための、イソシアネート硬化可能ポリマー、ポリマー硬化可能イソシアネート、脂肪族ポリエーテルグリコール、およびゴムを含む耐火組成物に関し、さらにポリリン酸アンモニウム、膨張グラファイト、および金属塩を含む結晶水を含むことを特徴とする。
【0030】
好ましい実施形態によれば、上記金属塩を含む結晶水は、アルミニウム三水和物である。
【0031】
別の好ましい実施形態では、上記組成物は:
4〜55重量%のイソシアネート硬化可能ポリウレタン、
10〜30重量%のポリマー硬化可能イソシアネート、
3〜10重量%の最大0.4mmで、好ましくは0.1mmを超えない微細グラファイトの形態にある粒子サイズを有するゴム、
1〜5%の脂肪族ポリエーテルグリコール、
5〜10重量%の、好ましくは0.080〜0.300mmの粒子サイズを有する膨張グラファイト、
10〜30重量%のポリリン酸アンモニウム、
10〜20重量%の、好ましくは0.050mmを超えない粒子サイズを有する粉末状であるアルミニウム三水和物を含む。
【0032】
さらなる好ましい実施形態では、上記組成物は、必要に応じてさらに、
3〜10重量%の、好ましくは0.10mmを超えない粒子サイズを有するメラミン粉末、
1〜3重量%の、金紅石としての酸化チタン、
5〜10重量%の、ジ−ペンタエリトリトール、スターチのような炭素源、2〜10重量%のガスを提供する発泡体であるジシアノジアミドを含む。
【0033】
さらなる好ましい実施形態では、上記組成物は、ゼオライト乾燥剤、活性酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウムおよびそれらの混合物をさらに含み、上記組成物に湿気非感受性を提供する。
【0034】
別の好ましい実施形態では、上記ゴム粉末が、着色色素をさらに含む。
【0035】
メラミン粉末はまた、層に膨張を与える発泡体を提供する不活性希釈ガス提供物として供される。
【0036】
上記膨張グラファイト、炭素源は、加熱されるとき膨張し、それによって、上記粉末状形態は、長手軸方向に膨張し、上記メラミン、およびジシアノジアミドによって提供されるガス球を隔離するネットワークを生成する。
【0037】
好ましい実施形態では、アルミニウム三水和物(Al×3HO)が、水提供物として用いられる。しかし、その他の結晶水化合物が用いられ得る。しかし、1つの要求は、用いられる塩が水溶性でないか、または少なくとも難溶性であることである。
【実施例】
【0038】
(実施例1)
175重量部のヒマシ油、56部のポリプロピレングリコール(Voranol(登録商標)P400)、50部の、0.1〜0.2mmの粒子サイズを有する廃ゴム、30部の、存在するすべて水を吸収するためのゼオライト、6.2部のレオロジー学的添加物(厚化剤)、Rilanit(登録商標)HT、20部のTiO、80部の膨張グラファイト、100部のポリリン酸アンモニウム、および80部のアルミニウム三水和物を、39.5部のDESMOPHEN 1150の混合物で緊密に混合した。これに、第2の混合物は、18部のイソシアネート活性硬化剤(DESMODUR)を、コンクリートまたは金属の表面のような目的物への合計組成物の付与の際に上記ポリマーの硬化のために添加した。
【0039】
この組成物は、好ましくは、ポリウレタン−イソシアネート反応の加速剤を含み得、それによって、このような加速剤は、6重量部までの量で存在する。
【0040】
被覆される表面の改善された湿潤性を提供するために、上記組成物は、0.50重量部までの量で湿潤剤を含み得る。
【0041】
上記実施例1の組成物は、IMO Resolution(詳細は上記で与えられる)に従って試験され、それによって、被覆が、125kg/mの密度を有する「Foamglass」と呼ばれる50mm厚みの絶縁上に付与された。被覆は、2〜5mmの範囲の厚みに付与された。パイロット炎を、この標本とともに平行して配置した。この発火試験の間で以下の観察がなされた。
【0042】
【表1−1】

【0043】
【表1−2】

派生した炎の特徴
【0044】
【表1−3】

燃焼/熱付与に際し、炎耐性炭発泡体が形成される。この炭発泡体は強力な熱隔離効果を有し、これは、炎の拡散を防ぐか、または遅延することでその主要目的を有する。この隔離効果は、主にこの炭発泡体の高さに起因する。それは、驚くべきことに、上記組成物中に存在する粉末状ゴムが、最終発泡体高さに対して非常に向上する効果を有するようにした。3〜10重量%のゴムを用いるとき、ゴムを用いないとき得られた高さの2〜4倍の発泡体高さが監視された。1つの理論は、それによって、ゴムと化学物質との本発明を組成物を用いて得た効果は、恐らく、ゴム粉末のエネルギー含量が決定的に重要であることである。このゴム含量は、存在する化学物質の継続し、そして効率的な膨張を維持するに十分であるエネルギーの量を提供する。
【0045】
ラッカーのような類似のゴム非含有組成物を用いるとき、膨張は表面層で起こり、次いで減少するとき、その際に得られた発泡体層が熱源から隔離する。炭発泡体と膨張可能でない層との間の界面では、所望されない反応−入ってくる成分の酸化−が起こり、その結果、継続する理論的な膨張は起こらない。
【0046】
本発明の組成物は、ビルディング構築物、列車、トラック、船舶および沖合プラットホームを含むビークルに対するような多くの適用で用いられる。
【0047】
本発明の組成物の調製と組み合わせて、好ましくはこの産物を減圧下に置き、それによって、特に、摩耗耐性、および化学的耐性がさらに改善される。さらに、老化耐性、湿気耐性、および牽引強度が改善される。空気の排除のための減圧ステップにおける圧力は、0.8バールであるが、非常に高粘度組成物の場合には、0.5〜0.6バールまでさらに減少され得る。
【0048】
上記組成物の付与は、単純な手動塗装による、機械的塗装による、および高圧噴霧によるような異なる方法で実施され得る。高圧噴霧では、2成分タイプの改変された従来の高圧噴霧装置が適切に用いられ得、ここで、硬化剤を除く組成物、および硬化剤が、混合チューブ(ミキサー)の出口の前で一緒にされ、そして熱テープで綴じ合わせた高圧ホースを経由して噴霧銃に進んでもたらされる。この組成物に対する圧力は、良好に分散された噴霧塊が得られる(霧状にされる)ように高く、これは、通常見られる組成物の粘度で、160〜200kg/cm、そして40℃、好ましくは40〜80℃、より好ましくは45〜60℃の温度で得られる。
【0049】
通常、上記組成物の粘度は、高圧ポンプが、通常温度のとき装置中に上記組成物を引くようにしないようである。それ故、圧力プレートが、高圧噴霧装置に配置され、首尾良く、このプレートは、ぴったりと容器に適合し、そこで上記組成物は調製され、その際に、この圧力プレートが、機械的、空気により、または水力によるいずれかで調製容器中に下方に押され、その結果、上記組成物は、高圧噴霧装置中に押し上げられる。
【0050】
上記組成物の硬化を増加するために、硬化反応の加速剤が、0.1〜0.5重量%の量で添加され得る。このような加速剤の例は、ジブチルジスタニウムジラウレートまたは対応する鉛化合物である。
【0051】
上記組成物は、適切なゼリー性物質を添加することによって、同様に揺変性にされ得る。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被覆、充填、封止、および保護のための耐火組成物であって、イソシアネート硬化可能ポリマー、ポリマー硬化可能イソシアネート、および脂肪族ポリエーテルグリコール、およびゴムを含み、さらにポリリン酸アンモニウム、膨張グラファイト、および金属塩を含む結晶水を含むことを特徴とする、組成物。
【請求項2】
前記金属塩を含む結晶水が、アルミニウム三水和物である、請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
前記組成物が:
4〜55重量%のイソシアネート硬化可能ポリウレタン、
10〜30重量%のポリマー硬化可能イソシアネート、
3〜10重量%の最大0.4mmで、好ましくは0.1mmを超えない微細グラファイトの形態にある粒子サイズを有するゴム、
1〜5%の脂肪族ポリエーテルグリコール、
5〜10重量%の、好ましくは0.080〜0.300mmの粒子サイズを有する膨張グラファイト、
10〜30重量%のポリリン酸アンモニウム、
10〜20重量%の、好ましくは0.050mmを超えない粒子サイズを有する粉末状であるアルミニウム三水和物を含む、請求項1〜2のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項4】
前記組成物が、必要に応じてさらに、
3〜10重量%の、好ましくは0.10mmを超えない粒子サイズを有するメラミン粉末、
1〜3重量%の、金紅石としての酸化チタン、
5〜10重量%の、ジ−ペンタエリトリトール、スターチのような炭素源、2〜10重量%のガスを提供する発泡体であるジシアノジアミドを含む、請求項5に記載の組成物。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の組成物であって、ゼオライト乾燥剤、ケイ酸アルミニウムおよびそれらの混合物をさらに含み、該組成物に湿気非感受性を提供する、組成物。
【請求項6】
前記ゴム粉末が、着色色素をさらに含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の組成物。

【公表番号】特表2009−513770(P2009−513770A)
【公表日】平成21年4月2日(2009.4.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−537630(P2008−537630)
【出願日】平成17年10月26日(2005.10.26)
【国際出願番号】PCT/SE2005/001615
【国際公開番号】WO2007/050000
【国際公開日】平成19年5月3日(2007.5.3)
【出願人】(508127867)インダストリアル プロパティー オブ スカンジナビア アーベー (1)
【Fターム(参考)】