(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱膨張性コーティング系であって、
（ａ）ポリオール成分；
（ｂ）イソシアネート成分；
（ｃ）２つ以上の−ＮＡＣＨ２ＯＲ基（式中、ＡはＨ及び−ＣＨ２ＯＲからなる群から選択され、それぞれの場合でＲは１〜４個の炭素を有する炭化水素からなる群から独立して選択される）を有する潜在性架橋剤であって、ポリオールの重量を基準として３０重量％以上の濃度で存在する潜在性架橋剤；
（ｄ）前記熱膨張性コーティング系の総重量を基準として１重量％以上及び１０重量％以下のホウ素成分；及び
（ｅ）前記熱膨張性コーティング系の総重量を基準として、１０重量％以上及び５０重量％以下の濃度の膨張性黒鉛；
を含み、前記熱膨張性コーティング系の成分の室温での反応生成物がＩＳＯ３７に従って決定される４０％以上の引張伸びを有するコーティングを生じさせるように前記ポリオールと前記イソシアネートが選択される、熱膨張性コーティング系。
【請求項２】
前記潜在性架橋剤が次の構造：
【化１】
0006974672.tif 000008
（式中、各Ａは水素原子及び−ＣＨ２ＯＲからなる群から独立して選択され、各Ｒは１〜４個の炭素を有する炭化水素から独立して選択される）を有する、請求項１に記載の熱膨張性コーティング系。
【請求項３】
請求項１または２に記載の熱膨張性コーティング系の反応生成物を含む、熱膨張性コーティング。
【請求項４】
前記潜在性架橋剤がポリオールの重量を基準として２０重量％以上の濃度で存在することを更に特徴とする、請求項３に記載の熱膨張性コーティング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】    本発明は、ポリオール成分、イソシアネート成分、潜在的架橋剤、ホウ素成分、及び膨張性グラファイトを含む熱膨張性コーティング系に関する。
【背景技術】
【０００２】    熱膨張性コーティングは、コーティングが上に存在する基材の耐火性向上に役立つ。熱膨張性コーティングは、熱にさらされると膨張して基材上に炭化物の絶縁層を生成することにより、防火を提供する。熱膨張性コーティングが効果的であるためには、炭化物の絶縁層は、所定の場所にとどまるために十分な強度（完全性）を有する必要があり、また高温にさらされることによる損傷からコーティングされる基材を保護するために十分な断熱効果を付与する必要がある。【０００３】    熱膨張性コーティングは、建築及び建設資材で使用されてきた。例えば、米国仮特許出願第６２／２８８４７４号明細書には、垂直壁用途のポリマー発泡板上で使用するための熱膨張性コーティングが記載されている。このコーティングの目標は、ＮＦＰＡ２８５完全壁火災試験の結果をモデル化する修正コーンカロリーメーター試験で、ポリマー発泡板が、コーティングが上に存在する板基材の背面の温度を摂氏４００度（℃）以下に３０分間維持できるようにすることである。修正コーンカロリーメーター試験では、毎分約１７℃の加熱速度が使用される。【０００４】    熱膨張性コーティングは、建築構造のＩ型ジョイストにも使用される。一般的に、熱膨張性コーティングは、商業建築における金属製Ｉ型ジョイストを保護するために使用される。しかし、住宅構造の木製Ｉ型ジョイストに熱膨張性コーティングを使用することも望ましい。木製Ｉ型ジョイストの保護における課題は、Ｉ型ジョイストを認定するために使用される火災試験が熱膨張性コーティングを直接熱源にさらし、それによって垂直壁構造試験において熱膨張性コーティングが経験するよりもはるかに速い熱膨張性コーティングの加熱速度が誘発されることである。垂直壁構造の試験では、熱膨張性コーティングは外装材と発泡体との間に挟まれているため、外装材が焼け落ちない限り、又は焼け落ちるまで、熱源に直接さらされない。熱膨張性コーティングは、垂直壁構造の試験では毎分約１７℃の加熱速度を経験するが、ＡＳＴＭ  Ｅ１１９  Ｉ型ジョイスト試験では毎分５０℃の加熱速度を経験する。Ｉ型ジョイスト試験で使用されるよりも速い加熱速度は、垂直壁構造試験では存在しない、熱膨張性コーティングが上に存在する基材を保護するための熱膨張性コーティングの能力についての技術的な課題を引き起こす。本明細書の比較例Ａ及びＢは、米国仮特許出願第６２／２８８４７４号明細書の熱膨張性コーティングが、ＮＦＰＡ２８５の加熱速度のより遅い加熱速度下で基材を保護できるものの毎分約３０℃の加熱速度下で基材を保護できないことを明らかにしている。【０００５】    木材やポリマーなどの基材を保護するためには、金属基材を保護するための膨張剤と比較して活性化温度が相対的低い熱膨張性材料を使用する必要がある。その理由は、木材及びポリマーの基材は金属基材よりも低い温度で損傷を受けるため、木材及びポリマーの基材ではより低い温度で熱膨張が生じなければならないからである。そのため、膨張性黒鉛は、木材及びポリマーの基材のために望ましい膨張剤である。【０００６】    膨張性黒鉛は、２５０℃未満、更には２００℃未満の活性化温度を有する有望な膨張剤として当該技術分野で公知である。しかしながら、膨張性黒鉛は、熱膨張性コーティングにおいて、黒鉛の膨張によって熱膨張性コーティングが基材から剥がれ落ち、本来保護するはずの基材の保護が不十分になる「ポップコーン効果」を誘発することも知られている。膨張性黒鉛をコーティングにおける主要な膨張剤として使用すると、ポップコーン効果が悪化する。例えばバインダーを架橋することによってコーティング中のバインダーを強化すると、熱膨張中のポップコーン効果の抑制に役立ち得るものの、典型的には、取り扱い中に、更には基材の動きに追従するためのコーティングのしなやかさが望まれる建築用途において、耐久性に欠ける硬いコーティングになる。【０００７】    熱膨張性コーティングは、水分にさらされるとしばしば劣化する。水分によって、コーティング中の親水性成分が機械的特性及び防火性能を失う。その結果、熱膨張性コーティングは、一般的には耐水性がないために屋外での暴露には適さない。それにもかかわらず、建築事業中の期間、建築材料が湿気などの外的要素にさらされ得る状況が存在する。したがって、Ｉ型ジョイストなどの建築材料が耐水性の熱膨張性コーティングを有し、その結果湿気にさらされた場合にコーティングが劣化しないようにすることが望ましいであろう。しかしながら、「耐水性バリア」として認められるためには、コーティングがＡＳＴＭ  Ｄ８７０試験で耐水性を示す必要がある。熱膨張性コーティングは耐水性であることが知られていないため、これは困難なハードルである。【０００８】    基材の背面の温度を熱源への暴露から１５分後に１５０℃以下、３０分後に３００℃以下の温度に維持することによって毎分約３０℃以上の温度上昇中に基材を保護する、厚さ１〜２ミリメートルの熱膨張性コーティングを基材上に付与することができる熱膨張性コーティング系を明らかにすることが望ましく、また建築及び建設の技術を進歩させるであろう。それと同時に、系は、通常の使用における建築要素の熱膨張及び収縮中にコーティングに完全性を与えるために、熱膨張する前にしなやかさを有する熱膨張性コーティングを付与することが望ましい。本明細書で使用される「しなやかさ」とは、ＩＳＯ３７に従って試験した場合に、２３℃で３５％以上、好ましくは４０％以上、より好ましくは４５％以上、最も好ましくは５０％以上の伸びを有することを意味する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】    本発明は、基材の背面の温度を熱源への暴露から１５分後に１５０℃以下、３０分後に３００℃以下の温度に維持することによって、毎分約３０℃以上の温度上昇中に基材を保護する、厚さ１〜２ミリメートルの熱膨張性コーティングを基材上に付与することができる熱膨張性コーティング系を提供する。それと同時に、熱膨張性コーティング系は、通常の使用における建築要素の熱膨張及び収縮中にコーティングに完全性を付与するために、熱膨張する前にしなやかさを有する熱膨張性コーティングを提供する。本明細書で使用される「しなやかさ」とは、ＩＳＯ３７に従って試験した場合に、２３℃で３５％以上、好ましくは４０％以上、より好ましくは４５％以上、最も好ましくは５０％以上の伸びを有することを意味する。熱膨張性コーティング系は、更に、ＡＳＴＭ  Ｄ８７０による耐水性、ハロゲンフリー、又はＡＳＴＭ  Ｄ８７０による耐水性とハロゲンフリーの両方を備える熱膨張性コーティングを提供することができる。加えて、熱膨張系は、膨張性黒鉛を主要な膨張剤として使用する。【００１０】    先行発明は、修正コーンカロリーメーター試験において発泡板基材を高温から保護する、ポリマー発泡板基材での使用に適した熱膨張性コーティングを提供した（米国仮特許出願第６２／２８８４７４号明細書を参照）。修正コーンカロリーメーター試験は、ＮＦＰＡ２８５の複雑な完全な壁材の試験と同様の基材表面温度プロファイルを形成するものの、完全なＮＦＰＡ２８５試験のコストはかからないため、望ましい試験である。しかしながら、そのような試験では物品に毎分約１７℃の比較的遅い加熱速度が適用される。先行発明の熱膨張性コーティングはそのような加熱速度中に基材を保護するものの、毎分約３０℃のより急速な加熱速度中の熱から基材を保護する効果が低いことが示されている（本明細書の比較例Ａ及びＢを参照）。本発明は、この従来のコーティングを超える有意義な進歩を提供する。Ｉ型ジョイスト材料に必要とされるＡＳＴＭ  Ｅ１１９試験に合格する可能性がより高い木製基材更にはポリマー基材用の熱膨張性コーティングを開発するために、以前のコーティングの性能を高めてより速い加熱速度で保護することが重要である。【００１１】    驚くべきことに、本発明は、ポリウレタンバインダーの潜在的架橋剤として機能する２つ以上の−ＮＡＣＨ２ＯＲ基を有する成分と組み合わせてポリウレタンバインダーを利用することにより、より速い加熱速度で上述した性能及び保護を達成した。「Ａ」はＨ及び−ＣＨ２ＯＲからなる群から選択され、各「Ｒ」は独立して１〜６個の炭素を有する炭化水素である。潜在性架橋剤は、熱膨張中にバインダー強度を付与するために、熱膨張温度に近い高温でポリウレタンと反応する。その結果、コーティングは通常の使用温度でしなやかなままであるが、火災における熱膨張中に架橋によってより硬くなる。この利点は、黒鉛膨張剤は熱膨張時に通常どおりしなやかなバインダーを膨張させることができるが、コーティングが熱膨張するのに伴ってバインダーが高温で架橋するため、得られる炭化物を損傷するポップコーン効果が回避されることである。【００１２】    第１の態様では、本発明は、（ａ）ポリオー��成分；（ｂ）イソシアネート成分；（ｃ）２つ以上の−ＮＡＣＨ２ＯＲ基（式中、ＡはＨ及び−ＣＨ２ＯＲからなる群から選択され、それぞれの場合でＲは１〜４個の炭素を有する炭化水素からなる群から独立して選択される）を有する潜在性架橋剤であって、ポリオールの重量を基準として３０重量％以上の濃度で存在する潜在性架橋剤；（ｄ）配合物の総重量を基準として１重量％以上及び１０重量％以下のホウ素成分；及び（ｅ）熱膨張系の総重量を基準として１０重量％以上及び５０重量％以下の濃度の膨張性黒鉛；を含む熱膨張性コーティング系であって、熱膨張性コーティング系の成分の室温での反応生成物が、ＩＳＯ３７に従って決定される４０％以上の引張伸びを有するコーティングを生じさせるようにポリオールとイソシアネートが選択される、熱膨張性コーティング系である。【００１３】    第２の態様では、本発明は、本発明の第１の態様の成分の反応生成物を含む熱膨張性コーティングである。【００１４】    第３の態様では、本発明は、基材と、基材の表面の少なくとも一部を覆う本発明の第２の態様の熱膨張性コーティングとを含む物品である。【００１５】    本発明は、例えば木製基材及び発泡プラスチック基材などの有機基材上の難燃性コーティングとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】放射パネル試験の構成の概略図である。
【図２】時間の関数として放射パネル１０と熱膨張性コーティング５０との間の空間で取得した放射パネル試験の構成の温度プロファイルである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】    「及び／又は」は「及び、又はあるいは」を意味する。別段の記載がない限り、範囲には端点が含まれる。
【００１８】    試験方法は、日付がハイフン付きの２桁の数字として試験方法番号と共に示されていない限り、本文書の優先日時点で最も新しい試験方法を指す。試験方法への言及には、試験協会と試験方法番号の両方への言及が含まれる。試験方法の組織は次の略語のうちの１つによって言及される：ＡＳＴＭはＡＳＴＭインターナショナル（以前は米国試験材料協会として知られていた）を指し；ＥＮは欧州規格を指し；ＤＩＮはドイツ規格協会を指し；ＩＳＯは国際標準化機構を指す。ＮＦＰＡは全米防火協会を指す。
【００１９】    本発明の熱膨張性コーティング系は、熱膨張性コーティングを形成するために組み合わせることができる成分を含む。基材の表面に熱膨張性コーティングを形成するために、熱膨張性コーティング系の成分を組み合わせて基材の表面の少なくとも一部にコーティングすることができる。
【００２０】    本発明の熱膨張性コーティング系は：（ａ）ポリオール成分；（ｂ）イソシアネート成分；（ｃ）潜在性架橋剤；（ｄ）ホウ素成分；及び（ｅ）膨張性黒鉛；を含む。
【００２１】  ポリオール成分    ポリオール成分は、１種以上のポリオールである。「ポリオール」は、複数のヒドロキシル（−ＯＨ）基を含む化合物である。ポリオールは、ポリマー（すなわち高分子ポリオール）であっても、ポリマーでなくてもよい。
【００２２】    望ましくは、ポリオール成分は、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ノボラックポリオール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される１種以上のポリオールを含むか、これからなる。好適なポリエステル及びポリエーテルポリオールは、脂肪族、芳香族、又は脂肪族と芳香族のポリオールの組み合わせであってもよい。望ましくは、ポリオール成分中のポリオールは、１種以上の芳香族ポリエステルポリオールを含むか、これからなる。
【００２３】    好適なポリエステルポリオールは、例えば、２〜１２個の炭素を有する脂肪族有機ジカルボン酸、好ましくは４〜６個の炭素を有する脂肪族ジカルボン酸、及び２〜１２個の炭素を有する多価アルコール、好ましくはジオールから製造することができる。脂肪族ジカルボン酸の例としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、マレイン酸、及びフマル酸が挙げられる。１〜４個の炭素を有するアルコールのジカルボン酸モノもしくはジエステル、又はジカルボン酸無水物などの対応するジカルボン酸誘導体も使用することができる。二価及び多価のアルコール、特にジオールの例としては、エタンジオール、ジエチレングリコール、グリセリン、及びトリメチロールプロパン、又はこれらのジオールの少なくとも２種の混合物が挙げられる。
【００２４】    有用な芳香族ポリオールとしては、芳香族ポリエーテルポリオール、芳香族ポリエステルポリオール、又はこれらの組み合わせが挙げられる。特に望ましい芳香族ポリエステルポリオールは、８〜２４個の炭素を有する芳香族ジカルボン酸である。芳香族ポリエステルポリオールは実質的に純粋な芳香族ジカルボン酸から調製できるものの、フタル酸、テレフタル酸、テレフタル酸ジメチル、及びポリエチレンテレフタレートの製造からの側流、廃棄物、又は廃物残渣などの、より複雑な成分が有利には使用される。他の残渣は、テレフタル酸ジメチル（ＤＭＴ）プロセスの残渣であり、これはＤＭＴの製造からの廃棄物又は廃物残渣である。
【００２５】    好適なポリオールの例としては、商品名Ｐ１００（ＵＢＥ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）として販売されているものなどのポリカーボネートジオール、Ｃａｒｄｏｌｉｔｅ社のカシューナッツシェル殻液技術に基づいたＮＸ−９００１ＬＶ及びＧＸ９２０１という名称で販売されているものなどのノボラックポリオールが挙げられる。好適なポリエステルポリオールの例としては、Ｓｔｅｐａｎ  ＣｏｍｐａｎｙからＰＳ２４１２及びＰＳ１７５２として入手可能なものが挙げられる。
【００２６】    本発明における使用に適したポリオールは、望ましくは２５℃以下、好ましくは０℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有し、−１０℃以下、−３０℃以下、更には−５０℃以下のＴｇを有することができ、それと同時に典型的には−８０℃以上でのＴｇを有する。ポリオールのＴｇの決定はＡＳＴＭ  Ｄ７４２６−０８に従う。
【００２７】    ポリオールは、熱膨張性コーティング系の総重量を基準として、望ましくは２０重量％以上、好ましくは３０重量％以上、より好ましくは３５重量％の濃度で存在し、それと同時に望ましくは８０重量％以下、好ましくは７０重量％以下、より好ましくは６５重量％以下で存在する。
【００２８】    望ましくは、ポリオールは、ポリオール成分とイソシアネート成分の総重量を基準として、５０重量％（ｗｔ％）以上の濃度で存在し、それと同時に望ましくは９０重量％以下の濃度で存在する。
【００２９】  イソシアネート成分    イソシアネート成分は、１分子当たりイソシアネート官能基を少なくとも２つ含み、少なくとも３つ含み得る、１種以上のイソシアネート含有化合物である。イソシアネート含有化合物は、熱硬化性ポリウレタンフォームを調製するために使用される１種以上のイソシアネート含有化合物のうちの任意の１種又は組み合わせであってもよい。好適なイソシアネート含有化合物としては、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式イソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられる。トルエンジアミンの混合物のホスゲン化により得られる粗製トルエンジイソシアネート又は粗製メチレンジフェニルアミンのホスゲン化により得られる粗製ジフェニルメタンジイソシアネートなどの粗製ポリイソシアネートも本発明の実施において使用することができる。好ましいポリイソシアネートは、米国特許第３，２１５，６５２号明細書に開示されているような芳香族ポリイソシアネートである。ポリウレタンを架橋するその能力のため、メチレン架橋ポリフェニルポリイソシアネート及びそれらと粗製ジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物が特に好ましい。望ましくは、イソシアネート含有化合物は、高分子メチレンジフェニルジイソシアネート（ポリマーＭＤＩ）を含むか、これである。
【００３０】    イソシアネート含有化合物は、望ましくは２以上の平均官能価を有する。それと同時に、イソシアネート含有化合物が２．７以下の平均官能価を有することが望ましく、これは２．５以下であってもよい。
【００３１】    好ましくは、イソシアネート含有化合物は、メチレンジフェニルジイソシアネート、高分子メチレンジフェニルジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、及びキシレンジイソシアネートからなる群から選択される成分のうちの任意の１種又は任意の２種以上の組み合わせである。
【００３２】    イソシアネート含有化合物とポリオール成分中の１種以上のポリオールとは、摂氏５０度（℃）以下、好ましくは４０℃以下、より好ましくは３０℃以下の温度で混合されると反応してポリウレタンバインダーを形成し、２５℃以下、２３℃以下、更には２０℃以下の温度で混合されると反応してポリウレタンバインダーを形成する場合がある。技術的には、本発明はポリウレタンバインダーを形成する反応が生じる温度の下限を必要としないが、通常は反応は５℃以上の温度で生じる。
【００３３】    イソシアネート含有化合物とポリオールのモル比は、ポリオール上のヒドロキシル基に対して過剰のイソシアネート反応性基が存在するようにされる。そのため、ポリウレタンバインダーが形成された後も、バインダーが火炎条件で加熱された場合に潜在性架橋剤と後で反応するために利用可能なイソシアネート基が依然として存在する。これは本発明の重要な特徴である。ポリウレタンバインダーは、火災の際に潜在性架橋剤がポリウレタンの更なる架橋を引き起こすまで比較的可撓性を有したままである。潜在性架橋剤がイソシアネート官能基との更なる反応を引き起こす前に、ポリウレタンバインダーと熱膨張性コーティングは全体として十分に可撓性を有したままであり、これがコーティングする基材がわずかに動いても（例えば熱膨張及び収縮）完全性を維持する。同様に、バインダーは、ポップコーン効果により完全性を失うことなしに、火災の初期に熱膨張性材料を膨張させるのに十分な可撓性を維持する。しかし、高温の火災条件に置かれると、潜在性架橋剤は残存するイソシアネート官能基と反応し、また高温の火災条件の高い温度での分解中にポリウレタン樹脂から解離するイソシアネート官能基と反応することができ、膨張したバインダーを一緒に保持し、コーティングが上に存在する基材を保護するための強度を得られる炭化物に与えるのに十分な剛性をコーティングに与える。
【００３４】    系中のイソシアネート官能基対−ＯＨ官能基対イソシアネート官能基の比は、望ましくは１．０以上、好ましくは１．１以上であり、それと同時に３．０以下、好ましくは２．０以下、より好ましくは１．５以下である。イソシアネート含有率の決定はＡＳＴＭ  Ｄ５１５５−１４ｅ１に従う。−ＯＨ含有率の決定はＡＳＴＭ  Ｄ４２４７−９９に従う。
【００３５】    典型的には、熱膨張性コーティング系のポリオール成分とイソシアネート含有成分との組み合わせは、熱膨張性コーティング系重量の総重量の２０重量％（ｗｔ％）以上、好ましくは３０重量％以上、より好ましくは３５重量％以上であると同時に、通常は８０重量％以下、好ましくは７０重量％以下、より好ましくは６５重量％以下である。
【００３６】    ポリオール成分とイソシアネート成分は、２３℃での熱膨張性コーティング系成分の反応生成物が、ＩＳＯ３７に従って決定される４０パーセント（％）以上であると同時に望ましくは１００％以下である引張伸びを有するコーティングを生成するように選択される。この引張伸びは、２５℃未満、好ましくは２３℃以下、より好ましくは２０℃以下のガラス転移温度、及びポリオール成分とイソシアネート成分の総重量に対して５０重量％以上及び９０重量％以下の重量％ポリオールを有するポリオール、並びに２．０以上２．７以下の平均官能価を有するイソシアネートを使用する場合に達成される。
【００３７】    ポリオール成分とイソシアネート成分との好適な組み合わせの例としては、１，５及び１，６ヘキサンジオールを主体とするコポリカーボネートジオール、カシューナッツ殻液技術に基づいた液体ノボラックポリオール、及び無水フタル酸を主体とする芳香族ポリエステルポリオールから選択される任意の１種又は２種以上のポリオールの組み合わせとブレンドされた５０／５０オルト／パラメチレンジフェニルジイソシアネートが挙げられる。
【００３８】  潜在性架橋剤    本発明の熱膨張性コーティング系は、潜在性架橋剤を含む。本明細書において、「潜在性架橋剤」は、２００℃以上、好ましくは２５０℃以上であると同時に望ましくは３００℃以下、好ましくは２５０℃以下であるトリガー温度で、イソシアネート含有化合物上のイソシアネート官能基と反応する成分を指す。イソシアネート含有化合物は架橋反応においてポリオールと反応して、潜在性架橋剤よりも低い温度で熱膨張性コーティング系によって形成される熱膨張性コーティングのポリウレタンバインダーを形成し、そのため熱膨張性コーティングが少なくともトリガー温度と同程度に高い温度にさらされるまで潜在性架橋剤がイソシアネート含有化合物と測定可能な程度（すなわち熱膨張性コーティングの引張伸び特性に測定可能な影響を与える程度）まで架橋せずに熱膨張性コーティングの中に残存することから、これは「潜在性」と呼ばれる。
【００３９】    理論に拘束されるものではないが、潜在的な架橋は、熱膨張性コーティングが基材上のコーティングとしてしなやかなままであることを可能にするが、急激な加熱条件にさらされると、硬くなってポップコーン効果の挙動によりしなやかなコーティングが基材から剥がれ、基材を保護できなくなると見込まれる。本発明の前に、しなやかなコーティングの利点又は硬いコーティングの完全性の利点を選択しなければならない。本発明における潜在性架橋剤の存在は、単一材料中で両方の特性−急速加熱時に熱膨張炭化物の完全性を与える硬い材料へと架橋するしなやかなコーティングと、上に存在する基材を断熱する炭化物−の獲得を可能にする。
【００４０】    潜在性架橋剤は、トリガー温度よりも低い温度でポリウレタンバインダーに結合するように、トリガー温度よりも下でイソシアネート官能基と反応する１つの官能基を有することができる。そのような場合、潜在性架橋剤は、トリガー温度以上でのみイソシアネート含有成分のイソシアネート官能基と反応し、それによりトリガー温度以上でのみ測定可能な程度にポリウレタンバインダーを架橋する少なくとも１つの追加の反応性基を有する。
【００４１】    潜在性架橋剤は望ましくは２つ以上の−ＮＡＣＨ２ＯＲ基を有し、ＡはＨ及び−ＣＨ２ＯＲからなる群から選択され、それぞれの場合においてＲは１〜４個の炭素を有する炭化水素からなる群から独立して選択される。望ましくは、Ｒは、１つ以上、２つ以上、又は３つ以上の炭素を有すると同時に４つ以下の炭素を有する炭化水素からなる群から独立して選択され、これは３つ以下、更には２つ以下の炭素を有していてもよい。
【００４２】    望ましくは、潜在性架橋剤は、上述した２つ以上の−ＮＡＣＨ２ＯＲ基を有する官能化メラミン化合物のうちの１種又は２種以上の任意の組み合わせを含むか、これらである。例えば、潜在性架橋剤は、以下の構造：【化１】
0006974672.tif 000002
（式中、各Ａ及びＲはＮＡＣＨ２ＯＲ基について上述したとおりである）を有する化合物から選択することができる。
【００４３】    好適な潜在性架橋剤の例としては、トリス−（ヒドロキシメチル）メラミン、トリス−（ヒドロキシメチル）−トリス−（メトキシメチル）メラミン、ヘキサ−（メトキシメチル）メラミン、ヘキサ−（ヒドロキシメチル）メラミン、テトラ−（ｎ−ブトキシメチル）メラミン）、及びメトキシ／ｎ−ブチオキシメチルメラミンが挙げられる。好適な潜在性架橋剤は、ＣｙｍｅｌＴＭ３０３、Ｃｙｍｅｌ１１３０、及びＣｙｍｅｌ１１２５の商品名で市販されている（ＣｙｍｅｌはＡｌｌｎｅｘ  ＩＰ  Ｓ．Ａ．Ｒ．  Ｌ．Ｓｏｃｉｅｔｅ  ａ  Ｒｅｓｐｏｎｓａｂｉｌｉｔｅ  Ｌｉｍｉｔｅｅの商標である）。
【００４４】    潜在性架橋剤は、完全にアルコキシル化されていても部分的にアルコキシル化されていてもよい。潜在性架橋剤は、望ましくは５０％超、より好ましくは７５％以上、更に好ましくは８０％以上、また更に好ましくは９０％以上であり、１００％（完全に）アルコキシル化されていてもよい。アルコキシル化の程度は、アルコキシ基を含むアミン分岐（上の構造で「ＣＨ２ＯＲ」及び「Ａ」基で表される）の数の％を指す。アルコキシル化の割合は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法により決定することができる。
【００４５】    潜在性架橋剤は、ポリオールの重量を基準として３０重量％以上の濃度で存在する。それと同時に、潜在性架橋剤は、熱膨張性コーティング系の総重量に対して１０重量％以上、好ましくは１５重量％以上、より好ましくは２０重量％以上の濃度で望ましくは存在し、同時に４０重量％以下、好ましくは３５重量％以下の濃度で望ましくは存在する。
【００４６】  ホウ素成分    ホウ素成分は熱膨張系で一般的であり、本発明のホウ素成分は、本発明の最も広い範囲において、熱膨張性コーティング配合物及びコーティングでの使用が知られているホウ素成分の任意の１種又は２種以上の組み合わせであってもよい。ホウ素成分は、望ましくは、４００℃以上の焼結温度を有し、これは４５０℃、更には５５０℃以上であってもよく、通常は６００℃以下である。焼結温度は、粉末から形成された固体の粒子が境界を介して結合し始め、単一の材料へと融合し始める温度を指す。焼結温度は、示差走査熱量測定によって決定される材料の融解温度の７０〜９０％である。ホウ素成分の焼結は、熱膨張性コーティングによって形成される膨張したコーティング炭化物に強度を付与し、それにより炭化したコーティングの断熱効果を高め、それによってコーティングが上に存在するポリマー発泡体の熱からの保護を高める。好適なホウ素成分の例としては、五ホウ酸アンモニウム、ホウ酸メラミン、ホウ酸亜鉛、ホウ酸、及び酸化ホウ素からなる群から選択される材料の任意の１種又は任意の２種以上の組み合わせが挙げられる。
【００４７】    望ましくは、ホウ素成分は、１重量％以上、好ましくは２重量％以上の濃度のホウ素を供給する濃度で存在し、これは３重量％以上、４重量％以上、５重量％以上、６重量％以上、７重量％以上、８重量％以上、更には９重量％以上であってもよい一方で、それと同時に通常は１０重量％以下であり、熱膨張性コーティング配合物の総重量を基準として９重量％以下、更には８重量％以下であってもよい。熱膨張性コーティング系の総重量に対するホウ素の重量％の決定には蛍光Ｘ線が使用される。
【００４８】  膨張性黒鉛    膨張性黒鉛は、主要な、望ましくは本質的に唯一の役割を果たし、熱膨張性コーティング系において唯一の膨張剤であってもよい。「主要な」膨張剤は、熱膨張性コーティング系から調製された熱膨張性コーティングの膨張の５０％超を占める。熱膨張性コーティング系における「本質的に唯一の」膨張剤である膨張剤は、熱膨張性コーティング系から調整される熱膨張性コーティングの膨張の７５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上を占め、１００％を占めていてもよい。
【００４９】    膨張性黒鉛は、膨張性黒鉛粒子の形で存在する。膨張性黒鉛粒子は、熱膨張性コーティングが存在する木材又はポリマー発泡体などの基材を保護するために、熱膨張性コーティングが膨張するのに適切な十分に低い望ましい開始温度で熱膨張性コーティング系によって形成される熱膨張性コーティングの膨張を与える。更に、膨張性黒鉛は、コーティングに望ましい炭素源を供給する。
【００５０】    膨張性黒鉛粒子は、酸への暴露により挿入された黒鉛粒子（「フレーク」とも呼ばれる）である。膨張性黒鉛は、熱にさらされると膨張する。膨張性黒鉛が膨張し始める温度は、膨張性黒鉛の「開始温度（「臨界」温度又は「活性化」温度とも呼ばれる）である。熱機械分析（毎分５℃の温度上昇率で０．０２ニュートンの垂直抗力）によって決定される１％の体積膨張を達成するために必要な温度を特定することにより、膨張性黒鉛の開始温度が決定される。本発明の膨張性黒鉛は、２００℃以下の開始温度を有し、通常は１５０℃以上の開始温度を有する。
【００５１】    何らかの形でポリマー発泡体を溶融又は劣化させる程度の熱から、上にコーティングが存在する基材を保護するために、断熱層を付与するのに十分低い温度で熱膨張性コーティングが膨張することが重要である。熱膨張性コーティングの開始温度が高すぎる場合、熱膨張性コーティングが損傷から基材を保護できる前に基材が劣化することになる。そのため、熱膨張性コーティングの開始温度は、熱膨張性コーティングが保護する材料の種類に合わせる必要がある。例えば木材やポリマー発泡体のために必要とされる開始温度は、鋼桁のために必要とされる開始温度よりも大幅に低い。木材やポリマー発泡体のために必要とされる開始温度、及びそのような開始温度を発泡体上の熱膨張性コーティングに導入できる材料を発見することは、本発明の課題の一部であった。例えば全ての膨張性黒鉛粒子が同じ開始温度を有するわけではない。そのため、本発明の熱膨張性コーティングにおいては、特定の開始温度を有する膨張性黒鉛を使用する必要がある。また、膨張性黒鉛が、熱膨張性コーティング系及び熱膨張性コーティング系によって形成される熱膨張性コーティングにおいて、少なくとも主要な、好ましくは本質的に唯一の、最も好ましくは唯一の膨張剤であることも重要である。
【００５２】    膨張性黒鉛粒子は、熱膨張性コーティング系の総重量に対して、熱膨張性コーティング中に１０重量％以上、好ましくは１５重量％以上の濃度で存在し、２０重量％以上、２５重量％以上、３０重量％以上、３５重量％以上、４０重量％以上、更には４５重量％以上であってもよいと同時に、典型的には熱膨張性コーティング中に５０重量％以下の濃度で存在し、４５重量％以下、更には４０重量％以下であってもよい。熱膨張性コーティング系の総重量に対する膨張性黒鉛粒子の重量％の決定には熱重量分析法（ＡＳＴＭ  Ｅ１１３１）が使用される。
【００５３】    望ましくは、膨張性黒鉛粒子は、０．０７ミリメートル（ｍｍ）以上の平均粒径を有し、０．１０ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以上、０．２０ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ以上、０．４０ｍｍ以上、更には０．５０ｍｍ以上の平均粒径を有していてもよく、それと同時に典型的には０．６０ｍｍ以下の平均粒径を有し、０．５０ｍｍ以下、０．４０ｍｍ以下、０．３５ｍｍ以下、更には０．３０ｍｍ以下の平均粒径を有していてもよい。膨張性黒鉛粒子の平均粒径の決定はＡＳＴＭ  Ｄ１９２０−０６に従う。
【００５４】  追加の任意選択的な成分    熱膨張性コーティング系は、任意の１種又は任意の２種以上の組み合わせの追加成分を任意選択的に更に含んでいてもよい。好適な追加成分の例としては、リン化合物、難燃剤、フィラー、分散剤、消泡剤、着色剤、ポリオール／イソシアネートの反応の支援に有用な触媒、及び本明細書の先の教示と矛盾しない熱膨張性コーティング配合物において使用される任意の他の成分（例えば膨張性黒鉛の代わりの主要な膨張剤としてとして機能する熱膨張性成分）からなる群から選択される任意の１種又は２種以上の組み合わせが挙げられる。
【００５５】    好適なリン化合物の例としては、リン酸アンモニウムＩ型、リン酸アンモニウムＩＩ型；メラミンホルムアルデヒド樹脂変性ポリリン酸アンモニウム；シラン変性ポリリン酸アンモニウム；ポリリン酸メラミン；ビスフェノールＡ；ビス（リン酸ジフェニル）；リン酸クレジルジフェニル；ジメチルプロパンホスホネート；ポリホスホネート；ホスフィン酸金属塩；リンポリオール；フェニルホスホラン；高分子リン酸ジフェニル；レゾルシノール−ビス−ジフェニルホスフェート；リン酸トリエチル、リン酸トリクレジル；リン酸トリフェニル、及びリン酸アンモニウムからなる群から選択される成分のうちの任意の１種又は任意の２種以上の組み合わせが挙げられる。
【００５６】    好適な難燃剤の例としては、ベーマイト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン、及びハロゲン化化合物（ハロゲン化ポリマーを含む）からなる群から選択される１種以上の成分の任意の１種又は任意の組み合わせが挙げられる。望ましくは、本発明はハロゲン化難燃剤を含まず、より好ましくはハロゲン化材料を全く含まない。
【００５７】    典型的なフィラーの例としては、二酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化チタン、タルク、モンモリロナイト粘土、及び陶土が挙げられる。
【００５８】    典型的な触媒の例としては、三級アミン及び有機金属触媒が挙げられる。好適な三級アミンの例としては、トリメチルアミン；トリエチレンジアミン；ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル；Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’−ペンタメチルジエチレントリアミン；２（２−ジメチルアミノエトキシ）エタノール；ジメチルエタノールアミン；及びＮ−エチルモルホリンが挙げられる。有機金属触媒の例としては、ジブチルスズジラウレート；オクタン酸第一スズ；酢酸カリウム；オクタン酸カリウム；ジブチルスズメルカプチド；ジブチルスズチオカルボキシレート；ジブチルスズチオカルボキシレート；ジメチルスズジネオデカノエート；ジオクチルスズジネオデカノエート；及びジメチルスズジオレエートが挙げられる。
【００５９】    本発明の熱膨張性コーティング系は、典型的には、系が基材に塗布されて熱膨張性コーティングを形成するまで、イソシアネート成分からのポリオール成分の分離を維持する形態である。ポリオール成分とイソシアネート成分が混合されると、これらは反応して、熱膨張系の他の成分を一緒に保持する、得られる熱膨張性コーティングのためのポリウレタンバインダーを形成する。
【００６０】    したがって、熱膨張性コーティング系の成分を一緒に混合すると、熱膨張性コーティング系の成分の反応生成物を含む熱膨張性コーティングが形成される。反応生成物には、ポリオール成分とイソシアネート成分との反応によって形成されるポリウレタンバインダーが含まれる。ポリオール成分とイソシアネート成分以外の成分は、未反応であってもよく、ポリウレタンバインダーに物理的に結合された得られる熱膨張性コーティング中に存在してもよい。あるいは、成分のうちの１種以上は反応性であってもよく、熱膨張性コーティング系の成分が一緒に混合された際に反応してもよい。例えば、潜在性架橋剤は、潜在性架橋部位の１つ以上の−ＮＡＣＨ２ＯＲ官能基が潜在的架橋剤のトリガー温度でのコーティングの潜在的な架橋を引き起こすまで結合しないままであることを条件として、熱膨張性コーティング系の成分の混合時にイソシアネート成分及び／又はポリオール成分と反応することができ、それにより潜在性架橋剤はポリウレタンバインダーに結合する。
【００６１】    通常、熱膨張性コーティング系の成分は、２つ以上の容器で供給され（ポリオール成分とイソシアネート成分を別々に保つ）、その後、基材に熱膨張性コーティングを形成するために、基材に塗布する直前又は基材に塗布する際に混合される。多くの場合、系は、イソシアネート含有成分を含む「Ａ側」とポリオールを含む「Ｂ側」を有し、残りの成分がＡ側とＢ側の一方又は両方に含まれる２液系で包装又は供給される。熱膨張性コーティングを準備する場合、Ａ側とＢ側が混合され、基材に塗布される。得られる物品は、基材の表面の少なくとも一部を覆う熱膨張性コーティングを有する基材を含み、熱膨張性コーティングは、熱膨張性コーティング系の反応生成物によって形成される熱膨張性コーティングの反応生成物である。本発明の熱膨張系は、膨張黒鉛の熱膨張作用が典型的な熱膨張性コーティングと比較して比較的低い温度で生じるため、熱に対する耐性が比較的低い基材に熱膨張性コーティングを設けるのに特に有用である。そのため、熱膨張性コーティング系は、ポリマー発泡体、木材、及びプラスチック材料からなる群から選択される成分のうちの１種又は２種以上の組み合わせを含む基材への塗布に特に有用である。
【００６２】    得られる熱膨張性コーティングは、火災条件下で経験する熱膨張性かつ潜在性の架橋剤のトリガー温度にさらされるまで、ＩＳＯ３７に従って決定される４０％以上の引張伸びを有する。熱膨張性かつ潜在性の架橋剤のトリガー温度にさらされると、熱膨張性コーティングは膨張し、毎分３０℃以上の加熱速度にさらされた場合でさえも、これが上に存在する基材を保護する硬い架橋した炭化物を形成する。
【実施例】
【００６３】  放射パネル試験    以下の放射パネル試験を使用して、熱膨張性コーティングの効果を試験する。【００６４】    厚さ１ｃｍの配向性ストランドボード（ＯＳＢ）基材の主面の各熱膨張性コーティング系について、厚さ１．５ミリメートルの熱膨張性コーティングを塗布することによって試験サンプルを準備する。試験サンプルを１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形に切り取る。熱膨張性コーティングが外側を向いて露出し、ＯＳＢとセラミックプレートとの間でＯＳＢが熱電対と接触しつつセラミックプレートにＯＳＢの反対側の主面が押し当てられている状態で、正方形をホルダーの中に取り付ける。ステンレス鋼のサンプルホルダーで構成要素を一体に保持する。サンプルホルダーを放射パネルの隣に置いて、放射パネルが図１に示すように露出した熱膨張性コーティングから５ｃｍ離れるようにする。参考のために、図１は、放射パネル１０、ステンレス鋼サンプルホルダー２０、セラミックプレート３０、ＯＳＢ基材４０、熱膨張性コーティング５０、及び熱電対６０の位置を概略的に示している。放射パネル１０は、ＴａｉＤｉｎｇ  Ｈｅｎｇｙｅ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏ．，ＬＴＤ，Ｃａｎｇｚｈｏｕ，Ｃｈｉｎａから入手可能な放射パネルＴＤＷＹＬ−２型である。垂直放射試験の際には、放射パネルと試験サンプルが垂直に配置され、放射パネルは熱膨張性コーティングに１平方メートルあたり２５キロワットの熱流束を放出する。ＯＳＢとセラミックプレートとの間の熱電対からの温度を記録し、１５分及び３０分時点の温度を記録する。【００６５】    図２は、試験中の時間の関数として熱源とコーティングとの間の温度を示すことにより、放射パネル試験の加熱曲線を示している。放射パネル試験は、１００℃〜４００℃の臨界温度範囲にわたって毎分約３０℃の昇温プロファイルを与える。熱膨張は約１６０℃で生じ、ＯＳＢの発火は約２５０〜３００℃で発生することから、１００〜４００℃の範囲が最も重要である。したがって、これは試験する構成要素の臨界温度を網羅する。【００６６】  試験方法の比較−放射パネル試験における急速加熱の影響    比較例Ａ及びＢは、それぞれ米国仮特許出願番号第６２／２８８４７４号明細書からの実施例７及び８に対応する。表１は、米国仮特許出願第６２／２８８４７４号明細書の修正コーン試験及びサンプルのより急速な加熱を利用するＡＳＴＭ  Ｅ１１９にも従って試験されたこれらのサンプルについての配向ストランドボード基材の裏面（図１のサンプルで示されている熱膨張性コーティングの反対側）での基材温度を示している。図１に示されるように、温度は基材の裏面で測定される。【００６７】
【表１】
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【００６８】    表１のデータは、２つの試験の間の加熱の違いから生じる性能の差を示している。放射パネル試験に従って試験した場合、基材の裏面温度ははるかに急速に上昇し、これは基材を断熱するのがはるかに困難な試験であることが分かる。【００６９】  新しい実施例及び比較例    表２は、比較例（Ｃｏｍｐ  Ｅｘ）Ｃ及び実施例（Ｅｘｓ）１〜６で使用する成分を示している。【００７０】    表３は、比較例Ｃ及び実施例１〜６の熱膨張性コーティング系の組成物を構成する材料を示している。材料の値は、相対重量部で記載されている。熱膨張性コーティング系は２つの成分の中に調製する。  ・「Ｂ」側成分には、ポリオール、触媒、及び潜在性架橋剤が含まれる。  ・「Ａ」側成分には、系の全ての残りの材料が含まれる。【００７１】    １５０ミリリットルのプラスチック製ビーカーの中で高分散ブレードを使用して、１５００回転毎分でＡ側成分とＢ側成分とを一緒に３分間ブレンドすることにより、熱膨張性コーティング系から膨張製コーティングを作製し、次いで得られた混合物を以下の各特性評価方法に関して記載されているとおりの基材に塗布する。隙間を調整できる薄膜ブレードを使用して基材上にコーティングを塗り広げてコーティングの厚さを制御し、２５℃で３日間重合することで基材上に熱膨張性コーティングを形成する。【００７２】    次の特性評価を用いて各熱膨張性コーティング系から形成された熱膨張性コーティングを特性評価する；【００７３】    引張伸び及び弾性率。ＩＳＯ３７に従って各コーティングの引張伸び及び弾性率を測定する。剥離紙にコーティングを塗布し、完全に硬化した後に剥がすことによって、引張伸び及び弾性率の試験のために基材から外したコーティングを得る。ＩＳＯ３７に従ってコーティングをダンベル片に切り取る。タイプ２のダイ、及び全長７５ミリメートル厚さ１ミリメートルのコーティングサンプルを使用する。５０ミリメートル毎分の引張速度を使用する。【００７４】    耐水性。以下の修正ＡＳＴＭ  Ｄ８７０法を使用して、各コーティングの耐水性を測定する。厚さ１．５ｍｍ（最終厚さ）のコーティングを得るために、１０センチメートル（ｃｍ）×１０ｃｍ×２．５ｃｍのセラミック基材の主面に熱膨張性コーティングを作製することにより、試験サンプルを得る。コーティングを固めるために５日間おいた。試験前の重量のために試験サンプルを秤量する。試験サンプルを２３℃の水に２４時間入れる。試験サンプルを水から取り出し、タオルで表面の水をとる。試験サンプルを−２０℃の冷凍庫に２４時間入れる。試験サンプルを冷凍庫から取り出し、試験後の重量を量る。次のスケールを使用して、試験サンプル上のコーティングの外観を評価する：５−優れており、膨潤、膨れ、又は剥離がない；４−良好であり、少し膨潤があり、膨れ又は層間剥離がない；３−中程度であり、軽微な剥離がある；２−不十分であり、軽微な膨れ又は剥離がある；１−不合格であり、膨れ又は基材からの剥離がある。４又は５のスコアは「耐水性あり」とみなされる。本明細書において、物体の「主面」は、物体の最大平面表面積を有する表面である。「平面表面積」は、表面の輪郭を考慮しないように平面に投影した表面積である。物体は、対向する主面を有する板などの２つ以上の主面を有する場合がある。【００７５】    膨張比。放射パネル試験を行う前後に熱膨張性コーティングの厚さを測定することにより膨張比を決定する。膨張比は、コーティングの初期厚さに対する最終厚さの比率である。【００７６】    炭化物強度の評価。放射パネル試験から得られた炭化物構造の視覚的観察と物理的評価によって炭化物の強度を定性的に評価する。次のスケールを使用して炭化物の強度をランク付けする：１−非常にふわふわしており、凝集力及び完全性が劣り、物理的な取り扱いに耐えられない；３−良好な凝集性と完全性を有しており、物理的な取り扱い後に物理的完全性を維持する；５−非常に良好な凝集性と完全性を有しており、中程度の物理的圧縮に耐えることができる。【００７７】    表４は、熱膨張性コーティング系比較例Ｃ及び実施例１〜５から作製した熱膨張性コーティングの特性評価結果を示している。【００７８】    実施例１〜４は、実施例１〜４のそれぞれが潜在性架橋剤も含むことを除いて比較例Ｃと同様の組成を有する熱膨張系を示している。表４の特性評価の結果の比較から、潜在性架橋剤を添加すると、垂直放射試験中にＯＳＢの背面の温度がはるかに低くなることが明らかである。これは、潜在性架橋剤により、得られる熱膨張性コーティングの炭化物が、潜在性架橋剤を含まない同様の熱膨張性コーティングよりも、垂直放射試験の急速加熱中に熱膨張性コーティングの下の基材をより断熱する証拠である。実施例１〜３は、３つの異なる潜在性架橋剤によるこの改善を示している。【００７９】    実施例５は、実施例５がリン系材料を含まないことを除いて実施例１と同様である。どちらの熱膨張系も同様に機能し、共に比較例Ｃよりも有意に優れた断熱効果を付与する。したがって、これはリン系材料が任意的なものであることの証拠である。【００８０】    実施例６は、実施例１〜５とは異なるポリオールを有しており、ポリオールと比較して潜在性架橋剤の割合が高い熱膨張性コーティング系を提供する。実施例６は、実施例１〜５よりも更に優れた断熱特性を付与する熱膨張性コーティングを生成する。【００８１】
【表２】
0006974672.tif 000004
【００８２】
【表３】
0006974672.tif 000005
【００８３】
【表４】
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なお、本発明には、以下の実施形態が包含されるものとする。
［１］熱膨張性コーティング系であって、
（ａ）ポリオール成分；
（ｂ）イソシアネート成分；
（ｃ）２つ以上の−ＮＡＣＨ２ＯＲ基（式中、ＡはＨ及び−ＣＨ２ＯＲからなる群から選択され、それぞれの場合でＲは１〜４個の炭素を有する炭化水素からなる群から独立して選択される）を有する潜在性架橋剤であって、ポリオールの重量を基準として３０重量％以上の濃度で存在する潜在性架橋剤；
（ｄ）前記配合物の総重量を基準として１重量％以上及び１０重量％以下のホウ素成分；及び
（ｅ）熱膨張系の総重量を基準として、１０重量％以上及び５０重量％以下の濃度の膨張性黒鉛；
を含み、前記熱膨張性コーティング系の成分の室温での反応生成物がＩＳＯ３７に従って決定される４０％以上の引張伸びを有するコーティングを生じさせるように前記ポリオールと前記イソシアネートが選択される、熱膨張性コーティング系。
［２］前記ポリオール成分が、ポリオール成分とイソシアネート含有成分の総重量を基準として６０重量％以上の濃度で存在する、前記［１］に記載の熱膨張性コーティング系。
［３］前記イソシアネート成分が、メチレンジフェニルジイソシアネート、高分子メチレンジフェニルジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、及びキシレンジイソシアネートからなる群から選択される、前記［１］又は［２］に記載の熱膨張性コーティング系。
［４］前記潜在性架橋剤が次の構造：
【化１】
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（式中、各Ａは水素原子及び−ＣＨ２ＯＲからなる群から独立して選択され、各Ｒは１〜４個の炭素を有する炭化水素から独立して選択される）を有する、前記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の熱膨張性コーティング系。
［５］各Ａが独立してＲ基である、前記［４］に記載の熱膨張性コーティング系。
［６］前記［１］〜［５］のいずれか１項に記載の熱膨張性コーティング系の反応生成物を含む、熱膨張性コーティング。
［７］前記潜在性架橋剤がポリウレタンの重量を基準として２０重量％以上の濃度で存在することを更に特徴とする、前記［６］に記載の熱膨張性コーティング。
［８］物品であって、
ａ．基材；及び
ｂ．前記基材の表面の少なくとも一部を覆う前記［６］に記載の熱膨張性コーティング；
を含む物品。
［９］前記基材が基材の総重量を基準として少なくとも７５重量％の有機材料を含む、前記［８］に記載の物品。
［１０］前記基材がポリマー発泡体、木材、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、前記［８］に記載の物品。
【図１】
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【図２】
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