JP3521291B2 - 耐火性シーリング材組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は耐火性シーリング材組成
物、更に詳しくは一般の建造物の内外壁目地部に施した
際に、良好な耐火性、水密性、気密性及び耐候性を発揮
すると共に、特に耐久性の点で優れた性能を発揮する耐
火性シーリング材組成物に関するものである。 【０００２】 【従来技術とその課題】従来、建造物の外装壁パネルの
目地に水密や気密の目的で用いられるシーリング材とし
ては、シリコーン系、変成シリコーン系、ポリサルファ
イド系及びポリウレタン系の各種シーリング材が知られ
ているが、これらシーリング材はいずれも、火災の場合
等のように高温下に晒されると殆んど燃え落ちて耐火性
を発揮することができない。そのため、通常目地幅に裁
断した発泡石綿体とシーリング剤とを併用して、耐火性
を補っているのが現状である。 【０００３】しかしながら、このような発泡石綿体を用
いる場合、その寸法を正確に裁断する必要がある上に、
それを目地部へ挿入するための特別の操作を施さなけれ
ばならないという点で、作業能率が低下するのを免れな
い。 【０００４】他方、内装パネルや間仕切り等に用いられ
る耐火性部材のジョイント部には、耐火及び遮音を目的
として、モルタル、石膏、水ガラス等の無機質系の封止
材が用いられているが、これらは一度硬化すると、建造
物の振動に追従できなくなり、短期間でひび割れや界面
破壊を生じ、耐火や遮音の効果を秦しなくなるという欠
点がある。 【０００５】これらの欠点を改善するものとして、分子
鎖末端に加水分解性珪素含有官能基を有するポリアルキ
レンエーテルに水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウ
ムを配合した防火性シーラント組成物（特開昭６３−９
２６９０号公報）が提案されている。この防火性シーラ
ント組成物は燃焼を遅延する効果を有するものの、それ
自体は可燃性であり、加熱による体積膨張も小さく、そ
れ故、目地部の幅が小さい場合はよいが、目地部の幅が
が大きい場合には十分な耐火性を発揮できない。 【０００６】更に加水分解性珪素含有官能基を分子鎖末
端に有するポリアルキレンエーテルに対し、ポリリン酸
アンモニウム、多価アルコール類、アミノ基含有化合物
及びシラノール化合物縮合触媒を配合した防火性シーラ
ント組成物（特開平３−３１３７９号公報）や、加水分
解性珪素含有官能基を分子鎖末端に有するポリアルキレ
ンエーテル１００重量部に対し、樹脂により被覆しマイ
クロカプセル化したポリリン酸アンモニウム粉末２０〜
１５０重量部、多価アルコール類１５〜７５重量部、ア
ミノ基含有化合物５〜５０重量部及びシラノール化合物
縮合触媒０．１〜１０重量部を配合した防火性シーラン
ト組成物（特開平４−３５６５８１号公報）等も提案さ
れている。しかしながら、これら防火性シーラント組成
物は、急激な加熱により発泡して８〜１０倍に体積が膨
張し、これが燃焼すると耐火性の炭化層を形成して可燃
性目地下地材を炎から遮断すると共に熱の伝導を抑制し
得るので、優れた耐火性を発揮し得る上に、耐水性も良
好であるという利点を有するが、耐久性が乏しいという
欠点がある。即ち、変成シリコーン系シーリング材につ
いては、ＪＩＳ Ａ５７５８の耐久性区分８０２０以上
に相当する耐久性を有することが望まれているが、上記
の防火性シーラント組成物の耐久性はこの基準に達して
いないため、実用化に際して種々の障害となっている。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、一般の建造物
の内外壁の目地部に施した際に、良好な耐火性、水密
性、気密性及び耐候性を発揮すると共に、ＪＩＳ Ａ５
７５８の耐久性区分で８０２０以上の耐久性を示し、Ｊ
ＩＳ認定品として供給し得る変成シリコーン系シーリン
グ材を提供することにある 本発明者らは、斯かる現状に鑑み、変成シリコーンを主
成分とする耐火性シーリング材の耐久性を向上させるべ
く鋭意研究を重ねた結果、変成シリコーンポリマーに臭
素含有有機リン化合物を加えることにより、耐久性が劣
ることなく優れた耐火性を付与できることを見い出し、
その知見に基づいて本発明を完成するに至った。 【０００８】即ち、本発明は、（Ａ）分子鎖末端に加水
分解性珪素含有官能基を有するポリアルキレンエーテル
１００重量部、（Ｂ）一般式 【０００９】 【化２】 【００１０】〔式中、Ｒ¹ はハロゲン原子を有すること
のある炭素数１〜１５の脂肪族飽和炭化水素基又はハロ
ゲン原子を有することのある炭素数６〜１５の芳香族炭
化水素基を示す。ｎは１〜３の整数を示す。〕で表わさ
れる臭素含有有機リン化合物１〜７０重量部及び（Ｃ）
シラノール縮合触媒０．１〜１０重量部を含有する耐火
性シーリング材組成物に係る。 【００１１】本発明において（Ａ）成分として用いられ
る分子鎖末端に加水分解性珪素含有官能基を有するポリ
アルキレンエーテルは、分子鎖末端に加水分解性シリコ
ーン官能基を有し、シロキサン結合を形成することによ
り架橋し得るポリアルキレンエーテルであり、公知の化
合物である。このようなポリアルキレンエーテルとして
は、例えば一般式 【００１２】 【化３】 【００１３】〔式中Ｒ¹ 、Ｒ² 及びＲ³ のうち少なくと
も１個は加水分解によりシラノール基を形成し得る基を
示し、他は炭化水素基を示す。Ｒ⁴ は炭化水素基を示
し、Ａはアルキレン基を示し、Ｘは０又は１を示す。〕
で表される珪素含有基によって末端が閉塞されたポリア
ルキレンエーテルを挙げることができる。 【００１４】上記一般式（１）における珪素原子に結合
している加水分解によりシラノール基を形成し得る基
（加水分解性珪素含有官能基）としては、アルコキシ
基、アルケニルオキシ基、ベンジルオキシ基、アシルオ
キシ基、オキシム基、アミノキシ基、メルカプト基等が
挙げられるが、これらの中でもメトキシ基のようなアル
コキシ基が好ましい。また、上記一般式（１）で表され
る珪素含有基によって末端が閉塞されているポリアルキ
レンエーテルとしては、アルキレンオキシド、例えばエ
チレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシ
ド又はこれらの混合物の開環縮合により得られるポリエ
ーテルを主鎖とする化合物で、高分子量でも室温で液状
になることからポリプロピレンエーテルが好ましい。 【００１５】本発明においては、上記のようなポリアル
キレンエーテルは１種単独で用いてもよいし、２種以上
混合して使用してもよい。 【００１６】本発明において（Ｂ）成分として用いられ
る臭素含有有機リン化合物としては、上記一般式（１）
に該当するものである限り従来公知のものを広く使用で
き、具体的には、ビス（トリブロモネオペンチル）ジク
ロロプロピルホスフェート、ビス（トリブロモネオペン
チル）クロロプロピルホスフェート、ビス（トリブロモ
ネオペンチル）ジクロロエチルホスフェート、ビス（ト
リブロモネオペンチル）メチルホスフェート、ビス（ト
リブロモネオペンチル）クレジルホスフェート、ビス
（トリブロモネオペンチル）トリブロモフェニルホスフ
ェート、ビス（トリブロモネオペンチル）ホスフェー
ト、ビス（ジクロロプロピル）トリブロモネオペンチル
ホスフェート、ビス（クロロプロピル）トリブロモネオ
ペンチルホスフェート、ビス（クロロエチル）トリブロ
モネオペンチルホスフェート、ジメチルトリブロモネオ
ペンチルホスフェート、ジエチルトリブロモネオペンチ
ルホスフェート、ジフェニルトリブロモネオペンチルホ
スフェート、ジクレジルトリブロモネオペンチルホスフ
ェート、ビス（トリブロモフェニル）トリブロモネオペ
ンチルホスフェート等を例示できる。本発明において
は、上記臭素含有有機リン化合物は１種単独で用いても
よいし、２種以上混合して使用してもよい。 【００１７】（Ｂ）成分の配合量は、（Ａ）成分である
ポリアルキレンエーテル１００重量部に対し、１〜７０
重量部、好ましくは５〜５０重量部である。（Ｂ）成分
の配合量が１重量部より少なくなると耐火性が悪くな
り、一方逆に７０重量部を越えると耐久性が悪くなるの
で、いずれも不都合である。 【００１８】本発明において、（Ｃ）成分として用いら
れるシラノール縮合触媒は、従来の変成シリコーン系耐
火性シーリング材で通常使用されるものを広く使用でき
る。このような触媒としては、例えばアルキルチタン酸
塩、有機珪素チタン酸塩、オクチル酸スズ、ジブチルス
ズジラウレート、ジブチルスズジマレエート、ジブチル
スズジフタレート等のカルボン酸の金属塩、ジブチルア
ミン−２−エチルヘキソエート等のアミン塩等や他の酸
性触媒及び塩基性触媒等の公知のシラノール縮合触媒が
有効に使用され、これらは１種単独で又は２種以上混合
して使用される。また、必要に応じてラウリルアミン等
の硬化促進剤を併用することもできる。 【００１９】（Ｃ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００
重量部に対し、通常０．１〜１０重量部、好ましくは
０．５〜５重量部の範囲である。（Ｃ）成分の配合量が
０．１重量部未満では適度な硬化速度が得られ難くな
り、また逆に（Ｃ）成分の配合量が１０重量部を越える
と硬化が速すぎたり、得られる硬化物のゴム強度が低下
するので、不都合である。 【００２０】本発明においては、従来の変成シリコーン
系耐火性シーリング材の場合と同様、所望により、加熱
により水蒸気を発生する無機充填剤を配合することがで
きる。斯かる無機充填剤の配合により、シーラントの焼
成速度を著しく遅延する効果が発現される。このような
加熱により水蒸気を発生す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、カオリ
ン、リン酸水素カルシウム、ヘクトライト、亜硫酸ナト
リウム−７水和物、エトリンジャイト、ミョウバン石
（アルナイト）、水滑石（ブルース石）、ダイアスポ
ア、ギブス石（ミョウバン石、ハイドラギーライト）、
カオリナイト、モンモリロナイト、蛇紋石、消石灰、石
膏等が挙げられる。 【００２１】本発明のシーリング材には、上記各種成分
以外に充填剤、可塑剤、水添ヒマシ油等の揺変剤、ヒン
ダードアミン系やヒンダードフェノール系等の光安定
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を適宣配合することが
できる。 【００２２】充填剤としては、従来公知のものを広く使
用でき、例えばフュームシリカ、沈降性シリカ、無水珪
酸、カーボンブラック等の補強性充填剤、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、珪藻土、焼成クレー、クレー、
タルク、酸化チタン、ベントナイト、有機ベントナイ
ト、酸化第二鉄、酸化亜鉛、活性亜鉛華、シラスバルー
ン等の充填剤、石綿、ガラス繊維、フィラメント等の繊
維状充填剤が挙げられ、これらは、１種単独で又は２種
以上混合して使用される。 【００２３】可塑剤としては汎用の可塑剤が広く用いら
れ、例えばジオクチルフタレート、ジブチルフタレー
ト、ブチルベンジルフタレート等のフタル酸エステル
類、アジピン酸ジオクチル、コハク酸イソデシル、セバ
チン酸ジブチル等の第二塩基性脂肪酸エステル類、ジエ
チレングリコールジベンゾエート、ペンタエリスリトー
ルエステル等のグリコールエステル類、オレイン酸ブチ
ル、アセチルリシノール酸メチル等の脂肪酸エステル
塩、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル等のリン
酸エステル類、塩素化パラフィン等が挙げられる。 【００２４】また本発明においては、１００〜１０００
程度の分子量の液状樹脂を可塑剤として使用することも
可能である。斯かる液状樹脂としては、例えばキシレン
樹脂、ポリブタジエン、ポリオキシプロピレングリコー
ル、ポリオキシプロピレントリオール、ポリエステル樹
脂、アクリルオリゴマー、アクリロニトリル−ブタジエ
ンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、多硫化系ゴム等の
液状のものが挙げられる。 【００２５】 【実施例】次に、実施例及び比較例を掲げて本発明をよ
り一層明らかにする。尚、各例中の物性は、以下の方法
により測定した。 【００２６】（１）ゴム物性；ＪＩＳ Ａ５７５８に準
拠して、モルタルを被着体として、Ｈ型引張り接着性に
より試験した。 【００２７】（２）耐久性；ＪＩＳ Ａ５７５８の耐久
性試験方法に準拠して、アルミニウム板を被着体とし
て、耐久性区分８０２０により、試験を行い、規格に合
致するか否かを調べた。 【００２８】（３）耐火性；図１に示すように、木質の
パーティクルボード１（１４８×１４８）の上に、フラ
イアッシュラグセメント系（＝ＮＦＣ：ノン石綿）外装
材２（６５×１４０×１２ｍｍ）２枚並べて貼り合わ
せ、幅１０ｍｍの目地を作製した。同目地部に、シーリ
ング材３を厚さ１２ｍｍ注入し、これを室内で７日間乾
燥させた。その後、作製された目地部に、９００℃の炎
をガスバーナー４等で３０分間当て、３０分後の裏面温
度をパーティクルボード１に設けられた穿孔穴５に熱電
対６を差し込むことにより裏面温度を測定した。同時
に、燃焼残渣灰分の脱落の有無及び燃焼残渣灰分のクラ
ックの有無について観察を行った。 【００２９】実施例１ （Ａ）成分としてカネカＭＳポリマー１５Ａ（鐘淵化学
工業（株）製）１００重量部を用い、これに（Ｂ）成分
としてビス（トリブロモネオペンチル）ジクロロプロピ
ルホスフェート３０重量部、また、炭酸カルシウム１２
０部、可塑剤としてジオクチルフタレート５０重量部を
加え室温下でペースト状になるまでかき混ぜた後、更に
３本ロールによりよく混合して均一なペースト状とし
た。次に（Ｃ）成分としてオクチル酸スズ３重量部及び
ラウリルアミン１重量部を加え窒素気流下で３０分間か
き混ぜることにより、本発明の変成シリコーン系シーリ
ング材を製造した。 【００３０】このようにして得た変成シリコーン系シー
リング材についての各種物性を表１に示す。 【００３１】実施例２及び３ 実施例１における臭素含有有機リン化合物をビス（トリ
ブロモネオペンチル）クロロプロピルホスフェート又は
ビス（トリブロモネオペンチル）ホスフェートとし、表
１に示す添加量とした以外は、実施例１と全く同様にし
て本発明の変成シリコーン系シーリング材を製造した。
このようにして得た変成シリコーン系シーリング材につ
いての各種物性を表１に示す。 【００３２】比較例１ 実施例１における臭素含有有機リン化合物の量を０重量
部にし、且つ炭酸カルシウムを１５０重量部とした以外
は、実施例１と全く同様にして変成シリコーン系シーリ
ング材を製造した。このようにして得た変成シリコーン
系シーリング材についての各種物性を表１に併せて示
す。 【００３３】比較例２ 実施例１における臭素含有有機リン化合物の量を１００
重量部にし、且つ炭酸カルシウムを５０重量部とした以
外は、実施例１と全く同様にして変成シリコーン系シー
リング材を製造した。このようにして得た変成シリコー
ン系シーリング材についての各種物性を表１に併せて示
す。 【００３４】 【表１】【００３５】表１から明らかなように、本発明の耐火性
シーリング材組成物は、加熱に際し、裏面温度の上昇が
抑制され、しかも高い発泡倍率を示し、また燃焼残渣灰
分の脱落やクラックの発生がないので優れた耐火効果を
奏する。更に、耐水性や耐久性も良好でシーリング材と
して十分な性能を有している。 【００３６】比較例３ 特開昭６３−９２６９０号公報に記載の実施例１の防火
シーラント組成物の配合に従い、カネカＭＳポリマー１
５Ａ１００重量部、水酸化アルミニウム１５０重量部、
ジオクチルフタレート３０重量部、シラノール縮合触媒
３重量部及びラウリルアミン１重量部を配合して変成シ
リコーン系シーリング材を製造した。このシーリング材
を用いて耐火試験を行ったが、燃焼残渣灰分の脱落が認
められることから耐火性能としては不十分であり、ＪＩ
Ｓ Ａ５７５８耐久性区分８０２０の試験は不合格であ
った。 【００３７】比較例４ 特開平４−３５６５８１号公報に記載の実施例１の防火
シーラント組成物の配合に従いカネカＭＳポリマー１５
Ａ１００重量部、マイクロカプセル化ポリリン酸アンモ
ニウム７５重量部、炭酸カルシウム４０重量部、ジオク
チルフタレート５０重量部、多価アルコール類２０重量
部、シラノール縮合触媒２重量部及びラウリルアミン１
重量部を配合して変成シリコーン系シーリング材を製造
した。このシーリング材の耐火性に関しては良好な結果
が得られたが、ＪＩＳ Ａ５７５８耐久性区分８０２０
の試験は不合格であった。 【００３８】 【発明の効果】本発明の耐火性シーリング材組成物は、
加熱により燃焼残渣炭化層膜の脱落やクラックが認めら
れないことから、目地部からの炎の進入を完全に押さえ
る効果を発揮する。このことにより、シーラント裏面温
度の上昇も抑えられ、目地部の可燃物に対する耐火効果
が大きい。その上、シーラントとして十分な水密性及び
気密性を有し、耐候性も優れたものであり、更にＪＩＳ
規格品として十分に通用する耐久性を有している。

【図面の簡単な説明】 【図１】実施例における耐火性試験方法を示す説明図で
ある。 【符号の説明】 １ パーティクルボード ２ フライアッシュスラグセメント系外装材 ３ シーリング材組成物 ４ ガスバーナー ５ 穿孔穴 ６ 熱電対

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−31379（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−92690（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−356581（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−227368（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−182556（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−11164（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 71/02 C08K 5/51 - 5/5397 C09D 5/34 C09K 3/10 ＣＡ（ＳＴＮ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 （Ａ）分子鎖末端に加水分解性珪素含有
   官能基を有するポリアルキレンエーテル１００重量部、
   （Ｂ）一般式 【化１】 〔式中、Ｒ¹はハロゲン原子を有することのある炭素数
   １〜１５の脂肪族飽和炭化水素基又はハロゲン原子を有
   することのある炭素数６〜１５の芳香族炭化水素基を示
   す。ｎは１〜３の整数を示す。〕で表わされる臭素含有
   有機リン化合物１〜７０重量部及び（Ｃ）シラノール縮
   合触媒０．１〜１０重量部を含有する耐火性シーリング
   材組成物。