バインダーシーラント

接着剤・シーリング剤・接着用難燃剤塗布

建設分野:防火扉、防火壁、防火板の設置

電子および電気分野:回路基板、電子部品

自動車産業:シート、ダッシュボード、ドアパネル

航空宇宙分野:航空機器、宇宙船構造物

家庭用品：家具、床、壁紙

難燃性粘着転写テープ:金属、発泡体、ポリエチレンなどのプラスチックに優れています。

難燃剤の働き

難燃剤は、炎内の化学反応を抑制したり、材料の表面に保護層を形成したりすることにより、火災の延焼を抑制または遅らせます。

これらは、基材と混合したり（添加剤難燃剤）、化学的に結合させたり（反応性難燃剤）することができます。鉱物系難燃剤は一般に添加剤ですが、有機化合物は反応性または添加剤のいずれかになります。

難燃性接着剤の設計

火災には実質的に 4 つの段階があります。

イニシエーション

成長

定常状態、および

減衰

一般的な熱硬化性接着剤の劣化温度の比較
火災のさまざまな段階に到達した人々とともに

図に示すように、各状態には対応する分解温度があります。難燃性接着剤を設計する際、配合者は、用途に応じた適切な耐火段階での耐熱性を実現することに全力を注ぐ必要があります。

● たとえば電子製造では、接着剤は、故障による温度上昇が発生した場合に、電子部品が発火する、または発火する傾向を抑制する必要があります。

● タイルやパネルを接着する場合、接着剤は炎に直接接触しても、成長段階および定常状態の段階で剥がれにくいことが必要です。

● 有毒ガスや煙の発生も最小限に抑える必要があります。耐荷重構造物は火災の 4 つの段階すべてに遭遇する可能性があります。

燃焼サイクルの制限

燃焼サイクルを制限するには、次のいずれかの方法で火災の原因となる 1 つまたは複数のプロセスを除去する必要があります。

● 冷却などによる揮発性燃料の除去

● 炭化などによる遮熱層の生成により、熱伝達を低減して燃料を除去する、または

● 適切なラジカル捕捉剤を添加するなどして、炎中の連鎖反応を停止します。

難燃性添加剤は、凝縮 (固体) 相または気相で化学的および/または物理的に作用し、次のいずれかの機能を提供します。

●チャー形成者:通常はリン化合物で、炭素燃料源を除去し、火災の熱に対する断熱層を提供します。文字生成メカニズムは 2 つあります。
分解に関与する化学反応の方向を変更し、CO や CO2 ではなく炭素を生成する反応を優先します。
保護炭の表面層の形成

●熱吸収材:通常はアルミニウム三水和物や水酸化マグネシウムなどの金属水和物で、難燃剤の構造から水が蒸発して熱を奪います。

●消炎剤:通常は臭素または塩素ベースのハロゲン系で、炎内の反応を妨げます。

● 相乗効果:通常はアンチモン化合物で、消炎器の性能を向上させます。

防火における難燃剤の重要性

難燃剤は、火災の発生のリスクだけでなく延焼のリスクも軽減するため、防火の重要な部分です。これにより逃走時間が増加し、人間、財産、環境が保護されます。

接着剤を難燃剤として確立するには多くの方法があります。難燃剤の分類を詳しく理解しましょう。

難燃性接着剤の需要は高まっており、その使用は航空宇宙、建設、エレクトロニクス、公共交通機関 (特に電車) など、さまざまな産業分野に拡大しています。

1: したがって、明らかな重要な基準の 1 つは、難燃性/不燃性であること、あるいはさらに良いことに炎を抑制すること、つまり適切な難燃性であることです。

2: 接着剤は過剰な煙や有毒な煙を発生させてはなりません。

3: 接着剤は高温でも構造的完全性を維持する必要があります (可能な限り優れた耐熱性を備えている)。

4: 分解された接着剤には有毒な副生成物が含まれていてはなりません。

これらの要件を満たす接着剤を考え出すのは至難の業のように見えますが、現段階では、粘度、色、硬化速度、推奨される硬化方法、隙間充填、強度性能、熱伝導率、およびパッケージングさえも確立されていません。考慮された。しかし、開発化学者たちは良い挑戦を楽しんでいますので、ぜひ挑戦してください!

環境規制は業界や地域に特有の傾向がある

研究された難燃剤の大規模なグループは、環境と健康に優れたプロファイルを持っていることがわかっています。これらは：

●ポリリン酸アンモニウム

●ジエチルホスフィン酸アルミニウム

●水酸化アルミニウム

●水酸化マグネシウム

●ポリリン酸メラミン

●ジヒドロオキサホスファフェナントレン

●スズ酸亜鉛

●ヒドロキシスズ酸亜鉛

難燃性

接着剤は、難燃性のスライディングスケールに適合するように開発できます。ここでは、保険会社の臨床試験分類の詳細を示します。接着剤メーカーとしては、主にUL94 V-0、場合によってはHBの要望もいただいております。

UL94

● HB: 水平試験片上でゆっくりと燃焼します。厚さ <3mm の場合、燃焼速度 <76mm/分、または 100mm より前に燃焼が停止
● V-2: (垂直) 燃焼は 30 秒未満で停止し、滴下が燃え上がる可能性があります。
● V-1: (垂直) 燃焼は 30 秒未満で停止し、点滴は許可されます (ただし、必ず行う必要があります)。ない燃えている）
● V-0 (垂直) 燃焼は 10 秒未満で停止し、点滴は許可されます (ただし、必ず行う必要があります)。ない燃えている）
● 5VB (垂直プラーク標本) の燃焼は 60 秒未満で停止し、滴下はありません。試料に穴が開く可能性があります。
●上記同様5VAですが、穴の発生は認められません。

後者の 2 つの分類は、接着剤の標本ではなく、接着されたパネルに関係します。

テストは非常に簡単で、高度な機器は必要ありません。基本的なテスト設定は次のとおりです。

一部の接着剤だけでこのテストを行うのは非常に難しい場合があります。特に、閉じた接合部の外側では適切に硬化しない接着剤の場合に適しています。この場合、貼り合わせた基板間でのみテストできます。ただし、エポキシ接着剤と UV 接着剤は固体試験片として硬化できます。次に、試験片をクランプスタンドのジョーに挿入します。砂バケツを近くに置き、抽出中またはドラフトチャンバー内でこれを行うことを強くお勧めします。煙警報器を鳴らさないでください。特に救急サービスに直接つながっているもの。試験片に火をつけて、炎が消えるまでの時間を測定します。下に水滴が落ちていないか確認してください (その場に使い捨てトレイがあるといいのですが、そうでない場合は、いいワークトップとはさようならです)。

接着剤化学者は、多くの添加剤を組み合わせて難燃性接着剤を製造し、場合によっては炎を消すこともできます（ただし、現在、多くの製品メーカーがハロゲンフリーの配合を求めているため、この機能を達成するのは困難になっています）。

耐火性接着剤の添加剤には次のものがあります。

● 熱と煙を低減し、下の材料をさらなる燃焼から保護するのに役立つ有機炭化物化合物。

● 熱吸収剤。これらは接着剤に優れた熱特性を与えるのに役立つ通常の金属水和物です (多くの場合、最大の熱伝導率が必要なヒートシンク接着用途には難燃性接着剤が選択されます)。

これらの添加剤は、強度、レオロジー、硬化速度、柔軟性などの他の接着特性に干渉を引き起こすため、慎重なバランスが必要です。

耐火接着剤と難燃接着剤に違いはありますか?

はい！がある。この記事ではどちらの用語も激しく議論されていますが、話をはっきりさせたほうがよいでしょう。

耐火性接着剤

これらは多くの場合、無機接着剤セメントやシーラントなどの製品です。燃えず、極端な温度にも耐えます。この種の製品の用途には、溶鉱炉、オーブンなどが含まれます。これらは、アセンブリの燃焼を止めることはできません。しかし、彼らはすべての燃えている部分をまとめて保持するという素晴らしい仕事をします。

難燃性接着剤

これらは炎を消し、火災の広がりを遅らせるのに役立ちます。

多くの業界がこのタイプの接着剤を求めています

● エレクトロニクス– 電子機器のポッティングおよび封入、ヒートシンク、回路基板などの接着用。電子短絡は簡単に火災を引き起こす可能性があります。しかし、PCB には難燃性化合物が含まれており、多くの場合、接着剤にもこれらの特性があることが重要です。

● 構造– 外装材と床材（特に公共エリア）は、多くの場合、不燃性であり、難燃性の接着剤で接着されている必要があります。

● 公共交通機関– 電車の車両、バスの内装、路面電車など。難燃性接着剤の用途には、複合パネル、床材、その他の備品や付属品の接着が含まれます。接着剤は火災の延焼を防ぐだけではありません。しかし、見苦しい（そしてガタガタする）機械的な留め具を必要とせずに、美しい接合部を提供します。

● 航空機– 前述したように、客室の内装材には厳しい規制が課されています。これらは難燃性であり、火災時にキャビン内を黒煙で満たさないものでなければなりません。

難燃剤の規格と試験方法

火災試験に関連する規格は、炎、煙、毒性 (FST) に関する材料の性能を判断することを目的としています。これらの条件に対する材料の耐性を判断するために、いくつかの試験が広く使用されています。

難燃剤の厳選された試験

燃焼に対する耐性
ASTM D635	「プラスチックの燃焼速度」
ASTM E162	「プラスチック材料の可燃性」
UL94	「プラスチック材料の可燃性」
ISO5657	「建材の着火性」
BS6853	「火炎伝播」
遠く 25.853	「耐空基準室内」
NF T51-071	「酸素指数」
NF C 20-455	「グローワイヤーテスト」
DIN 53438	「火炎伝播」

高温に対する耐性
BS 476 パート No. 7	「炎の表面拡散 – 建材」
DIN 4172	「建材の火災挙動」
ASTM E648	「床材・輻射パネル」

毒性
SMP800C	「毒性試験」
BS6853	「発煙」
NFX70-100	「毒性試験」
ATS 1000.01	「煙の濃度」

煙の発生
BS6401	「煙の比光学密度」
BS6853	「発煙」
ファミコン 711	「燃焼生成物の煙指数」
ASTM D2843	「プラスチックの燃焼による煙の濃度」
ISO CD5659	「比光学密度 – 煙の発生」
ATS 1000.01	「煙の濃度」
DIN 54837	「煙の発生」

燃焼に対する耐性のテスト

耐燃焼性を測定するほとんどのテストでは、適切な接着剤は、発火源を取り除いた後も長期間にわたって燃え続けないものです。これらの試験では、硬化した接着剤サンプルを被着体とは無関係に発火させることができます (接着剤はフリーフィルムとして試験されます)。

このアプローチは実際の現実をシミュレートしたものではありませんが、接着剤の燃焼に対する相対的な耐性に関する有用なデータを提供します。

接着剤と被着体の両方を備えたサンプル構造もテストできます。被着体による寄与はプラスにもマイナスにもなり得るため、これらの結果は実際の火災における接着剤の性能をよりよく表している可能性があります。

UL-94垂直燃焼試験

電気機器、電子機器、電化製品、その他の用途に使用されるポリマーの相対的な可燃性と滴下に関する予備評価を提供します。点火、燃焼速度、火炎伝播、燃料寄与、燃焼強度、燃焼生成物などの最終用途特性に対処します。

作業とセットアップ - このテストでは、フィルムまたはコーティングされた基板サンプルをドラフトのない筐体内に垂直に取り付けます。バーナーをサンプルの下に 10 秒間置き、燃焼時間を測定します。サンプルの下 12 インチに置かれた外科用綿に発火するような滴下があれば記録されます。

テストにはいくつかの分類があります。

94 V-0: 点火後 10 秒以上炎上燃焼を起こした試験片はない。試験片は保持クランプまで燃え上がらず、綿が滴り発火することもなく、試験炎を取り除いた後も輝く燃焼が 30 秒間持続することはありません。

94 V-1: 試験片は各点火後 30 秒以上炎上燃焼してはならない。試験片は保持クランプまで燃え尽きたり、綿が滴り発火したり、60 秒を超える残光が残ったりすることはありません。

94 V-2: これには V-1 と同じ基準が含まれますが、試験片の下に綿を滴らせて点火することが異なります。

燃焼抵抗を測定するためのその他の戦略

材料の耐燃焼性を測定する別の方法は、限界酸素指数 (LOI) を測定することです。LOI は、室温で最初に材料の有炎燃焼をサポートする、酸素と窒素の混合物の体積パーセントとして表される酸素の最小濃度です。

火災時の高温に対する接着剤の耐性には、炎、煙、毒性の影響とは別に特別な考慮が必要です。多くの場合、基材が接着剤を火災から保護します。ただし、火災の温度により接着剤が緩んだり劣化すると、接合部が破損し、下地と接着剤が剥離する可能性があります。そうなると、二次基材とともに接着剤自体も露出してしまいます。これらの新鮮な表面がさらに火災を引き起こす可能性があります。

NIST 煙密度チャンバー (ASTM D2843、BS 6401) は、密閉チャンバー内で垂直位置に取り付けられた固体材料やアセンブリによって発生する煙を測定するために、あらゆる産業分野で広く使用されています。煙濃度は光学的に測定されます。

接着剤を 2 つの基材の間に挟むと、基材の耐火性と熱伝導率により接着剤の分解や発煙が抑制されます。

煙濃度試験では、接着剤をフリーコーティングとして単独で試験し、最悪の条件を課すことができます。