JP2006176786A

JP2006176786A - 防火用室温硬化性組成物

Info

Publication number: JP2006176786A
Application number: JP2006000299A
Authority: JP
Inventors: Kenji Iuchi; 謙治居内; Masaki Tono; 正樹戸野; Yasushi Yamauchi; 康司山内
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2006-01-05
Filing date: 2006-01-05
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】防火性と共に水密性、気密性、耐候性、耐久性等に優れたシーリング材として有用な防火用室温硬化性組成物を提供する。
【解決手段】主鎖が本質的にポリエーテルであって末端に加水分解性シリル基を有する重合体１００重量部に、少なくとも２０，０００ｃｍ^２／ｇの比表面積を有する重質炭酸カルシウム９０〜３００重量部、ポリリン酸アンモニウム１０〜１５０重量部及び硬化触媒０．１〜１０重量部を配合することを特徴とする防火用室温硬化性組成物からなる。また、前記組成物に、さらに、無機酸化物０．１〜３０重量部を配合することを特徴とする防火用室温硬化性組成物からなる。
【選択図】なし

Description

本発明は、大気中の水分と反応してゴム状に硬化する防火用室温硬化性組成物に関する。

従来、防火を目的とした構造物の目地シールには、次のようなシーリング材が用いられている。外装壁パネルの可動目地シールには、水密及び気密を目的として、シリコーン系、変成シリコーン系、ポリサルファイド系、ポリウレタン系等のシーリング材が使用されている。これらのシーリング材は殆どが火災等により高温下に曝されると、燃え落ちてしまい、防火性能を発揮することが難しくなる。そこで、従来より、目地幅に合わせて裁断した発泡石綿等を目地部底部に圧縮挿入して、その上から防水性等を付与するためにコーキング仕上げを行い、可動目地部に防火性を付与している。

しかしながら、この方法では、目地幅の寸法にばらつきが生じ易く、発泡石綿裁断時の寸法精度に注意を払う必要がある。目地幅に対して発泡石綿が大きくなると、目地部への挿入が困難となり、逆に目地幅に対して発泡石綿が小さくなると、隙間が生じるため、可燃性目地下地材が露出することになり防火性能を損なうことになる。従って、この発泡石綿の裁断は、その実際の目地幅に合わせて行う必要があり、手間のかかる面倒な作業であった。

また、特許文献１には、ポリエーテル重合体に対して、金属酸化物を添加した防火性シーラント組成物が提案されているが、防火性に関して十分な性能を有していない。

特開昭６３−９２６９０号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、防火性と共に水密性、気密性、耐候性、耐久性等の優れたシーリング材として有用な防火用室温硬化性組成物を提供することにある。

本発明の防火用室温硬化性組成物は、主鎖が本質的にポリエーテルであって末端に加水分解性シリル基を有する重合体、無機充填剤、ポリリン酸アンモニウム及び硬化触媒からなるものである。

本発明の防火用室温硬化性組成物は、防火性が優れると共に容易に硬化するので、防火性の要求されるシーラントとして好適に使用することができる。

本発明で使用される重合体としては、主鎖が本質的にポリエーテルであって末端に加水分解性シリル基を有するものである。このようなポリエーテルは、例えば、特開昭５０−１５６５９９号公報に記載されているように、末端にエーテル型アリルオレフィン基を有するオキシアルキレン重合体をＶＩＩＩ族遷移金属の存在下で、下記式（１）で表されるヒドロシリコン化合物と反応させることにより得られる。

式中、Ｒは１価の炭化水素基又はハロゲン化された１価の炭化水素基を示し、ａは０、１又は２の整数を示し、Ｘはハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基又はケトキシメート基を示す。

上記重合体の分子量は、小さくなると硬化物が脆くなり、大きくなると粘度が上昇して作業性を阻害するので、重量平均分子量として４，０００〜３０，０００が好ましい。このような重合体の市販品としては、例えば、鐘淵化学社製「サイリル５Ａ０３」が挙げられる。また、このような重合体としては、主鎖が本質的にポリオキシプロピレンであるものが好ましく、かつ主鎖末端に架橋可能な加水分解性シリル基であるアルコキシシリル基を有するものが好ましい。

本発明で使用される無機充填剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、含水ケイ酸、無水ケイ酸、ケイ酸カルシウム、シリカ、クレー、タルク、カーボンブラック等が挙げられ、これらは単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。これらの無機充填剤の中で、特に重質炭酸カルシウムが好ましい。また、無機充填剤としては、表面処理されていないものが好ましい。

上記無機充填剤は、比表面積が小さくなると室温硬化性組成物に良好な揺変性を付与することができず、得られる硬化物が脆いものとなるので、比表面積２０，０００ｃｍ^２／ｇ以上のものが好ましく、より好ましくは２５，０００ｃｍ^２／ｇ以上のものである。

本発明の防火用室温硬化性組成物において、無機充填剤の添加量は、少なくなると良好な揺変性を付与することができず、得られる硬化物が脆いものとなり、多くなると高粘度となって作業性が悪くなると共に重合体への添加が難しくなるので、上記重合体１００重量部に対して９０〜３００重量部に限定される。

本発明で使用されるポリリン酸アンモニウムは、重合度２００〜１，０００のものが好ましく、さらにその表面がメラミンホルムアルデヒド樹脂で被覆された易流動性、粉末状で、水に難溶性のものが好ましい。

上記防火用室温硬化性組成物において、ポリリン酸アンモニウムの添加量は、少なくなると十分な難燃性を付与することができず、多くなると粘度が上昇して作業性が悪くなるので、上記重合体１００重量部に対して１０〜１５０重量部に限定される。

上記防火用室温硬化性組成物には、ポリリン酸アンモニウムと共に、赤リン及び／又は無機酸化物が併用されてもよい。

上記赤リンとしては、市販のものでもよいが、耐湿性、安全性（混練時における自然発火防止）の点から、赤リン粒子の表面を樹脂でコーティングしたものが好ましい。赤リンの添加によって、燃焼時に重合体上に不燃性の強固なリン酸ポリマー被膜が形成され、ポリリン酸アンモニウムの作用と相まって優れた難燃効果が得られる。

上記防火用室温硬化性組成物において、赤リンの添加量は、少なくなると十分な難燃性を付与することができず、多くなると粘度が上昇して作業性が悪くなるので、上記重合体１００重量部に対して１〜１００重量部に限定される。

上記無機酸化物としては、例えば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化コバルト、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化ケイ素等が挙げられ、複数の酸化状態をとるものであればどれを用いてもよいが、特に二酸化チタンが好ましい。上記無機酸化物は、単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。

上記防火用室温硬化性組成物において、無機酸化物の添加量は、少なくなると十分な難燃性を付与することができず、一定量以上多くなっても難燃効果が向上しないので、上記重合体１００重量部に対して０．１〜３０重量部に限定され、好ましくは０．５〜１５重量部である。

上記ポリリン酸アンモニウム、赤リン及び無機酸化物が併用される場合は、その添加量が、少なくなると十分な難燃性が得られず、多くなると粘度が上昇して作業性が悪くなるので、上記重合体１００重量部に対して、合計量（ポリリン酸アンモニウム＋赤リン＋無機酸化物）として２０〜２００重量部が好ましく、より好ましくは２５〜１５０重量部であり、さらに好ましくは３０〜１２０重量部である。

本発明で使用される硬化触媒としては、シラノール縮合触媒が好適であり、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジアセチルアセトナート、オクチル酸錫等が挙げられる。上記防火用室温硬化性組成物において、硬化触媒の添加量は、少なくなると十分な触媒効果が得られず、一定量以上で触媒の効果が飽和状態となるので、上記重合体１００重量部に対して０．１〜１０重量部に限定される。

上記防火用室温硬化性組成物には、硬化物の伸びを高めたり、硬化物を低モジュラス化するために可塑剤が添加されてもよい。可塑剤としては、例えば、リン酸トリブチル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル；フタル酸ジオクチル等のフタル酸エステル；グリセリンモノオレイン酸エステル等の脂肪酸一塩基酸エステル；アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジオクチル等の脂肪酸二塩基酸エステルなどが挙げられ、これらは単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。

上記防火用室温硬化性組成物には、さらに必要に応じて、顔料、紫外線吸収剤、酸化防止剤等が添加されてもよい。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（実施例１〜４、比較例１〜３）重合体、炭酸カルシウム、ポリリン酸アンモニウム、赤リン、無機酸化物及び可塑剤（ジオクチルフタレート）を表１及び２に示す割合で配合し、三本ロールで混練した。次いで、この混合物を減圧下で３時間乾燥した後、さらに表１及び２に示す割合の脱水剤（ビニルトリメトキシシラン）及び硬化触媒（ジブチル錫ジアセチルアセトナート）を加えて、防火用室温硬化性組成物を調製した。

上記防火用室温硬化性組成物について、下記の評価を行いその結果を表１及び２に示した。
（１）タックフリー及びスランプ
ＪＩＳＡ５７５８に準拠して評価し、スランプについては、垂れが３ｍｍ以下のものを○、垂れが３ｍｍを超えるものを×とした。

（２）貯蔵安定性
密封状態に保ち５０℃で１週間放置した後、Ｂ型粘度計で粘度を測定した。調製直後をブランクとして、１週間後の粘度変化が１．３倍以下のものを○、１．３倍を超えるのを×とした。

（３）伸び
硬化性組成物を、厚さ約２ｍｍに展延し、２３℃、６０％ＲＨの条件下で１週間硬化させたものを試料とし、ＪＩＳＫ６３０１（３号ダンベル、引張速度５０ｍｍ／分）に準拠して、５０％モジュラス、最大応力及び最大伸びを測定した。

（４）防火性能
木質のパーティクルボード（１４８ｍｍ×１４８ｍｍ×１２ｍｍ）の上に、フライアッシュスラグセメント系（＝ＮＦＣ）外装材（６５ｍｍ×１４０ｍｍ×１２ｍｍ）を重ねて貼り合わせ、外装材側に幅１０ｍｍ、厚さ１２ｍｍの目地部を作製した。この目地部に、硬化性組成物を目地部を完全に塞ぐように注入し、これを室温で１週間乾燥させた。次いで、作製された目地部に９００℃の炎をガスバーナーで３０分間当てた後、裏面温度をパーティクルボードに設けられた穿孔に熱電対を差し込むことにより測定し、目地部裏面温度が１２０℃未満のものを◎、１５０℃未満のものを○、１５０℃を超えるものを×とした。また、同時に目地部の燃焼残渣灰分が外装材から脱落しているかどうか目視により観察した。

尚、表１及び２において、下記の成分を使用した。
〔重合体〕
主鎖が本質的にポリエーテルであり、末端に架橋可能な加水分解性シリル基を有する「サイリル５Ａ０３」（鐘淵化学社製）を使用した。

〔炭酸カルシウム〕
・ＮＳ３０００：日東粉化工業社製、重質炭酸カルシウム、比表面積３０，０００ｃｍ^２／ｇ
・ＮＳ２５００：日東粉化工業社製、重質炭酸カルシウム、比表面積２５，０００ｃｍ^２／ｇ

・ポリリン酸アンモニウム：ヘキスト社製「ＡＰ４２２」
・赤リン（１）：ヘキスト社製「ＴＰ−ＲＰ６０５」
・赤リン（２）：燐化学工業社製「ノーバレッド１２０」

〔無機酸化物〕
・酸化チタン：石原産業社製「ＣＲ８０」（ルチル型）
・二酸化ケイ素：旭硝子社製「シルデックスＨ５１」

尚、上記重合体を除く各成分を予め４時間予備乾燥して使用した。また、二酸化ケイ素は予備乾燥の前に８０℃で４時間乾燥したものを使用した。

Claims

主鎖が本質的にポリエーテルであって末端に加水分解性シリル基を有する重合体１００重量部に、少なくとも２０，０００ｃｍ^２／ｇの比表面積を有する重質炭酸カルシウム９０〜３００重量部、ポリリン酸アンモニウム１０〜１５０重量部及び硬化触媒０．１〜１０重量部を配合することを特徴とする防火用室温硬化性組成物。
さらに、無機酸化物０．１〜３０重量部を配合することを特徴とする請求項１に記載の防火用室温硬化性組成物。