JPH08259794A - 防火用硬化性組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水密性、気密性、耐候性、耐久性等に優れた
防火用硬化性組成物を提供する。 【構成】 主鎖がポリエーテルであり、架橋可能である
加水分解性シリル基を末端に有する重合体１００重量
部、無機充填剤９０〜３００重量部、熱膨張性黒鉛とリ
ン化合物とからなる混合物１０〜２００重量部、及び、
硬化触媒０．１〜１０重量部からなる防火用硬化性組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防火用硬化性組成物に
関する。

【０００２】

【従来の技術】防火用硬化性組成物は、建造物の内外壁
の目地部等にシーラントとして用いられている。例え
ば、外装壁パネルの可動目地部には、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
のシーラントが、建造物の水密性、気密性を保つために
用いられている。しかし、火災などにより高温下にさら
されると、これらは燃え落ちて防火性が発揮されない。

【０００３】従来、建造物の可動目地部には、目地幅に
合わせて裁断された発泡石綿等を目地底部に圧縮挿入
し、その上から防水性を付与するためのコーキング仕上
げを行うことにより防火性が付与されてきた。しかし、
この発泡石綿は、目地幅ごとに厳密にサイジングされる
必要があり、例えば、発泡石綿が目地幅より大きい場合
には、目地部への挿入が困難となり、逆に小さい場合に
は、隙間が生じ、可燃性の目地下地材が露出する等の問
題が生じる。更に、目地幅は製造時に誤差を生じる等の
問題もあり、発泡石綿のサイジングと裁断は、手間のか
かる面倒な作業であった。

【０００４】特開昭６３−９２６９０号公報には、耐火
性、防火性等に優れたシーラントとして、ポリエーテル
重合体に金属酸化物を添加したシーラント組成物が開示
されている。しかし、このシーラント組成物は、防火性
が充分でなく、防火性に優れたシーラントが簡便に得ら
れる防火用硬化性組成物が、強く求められている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、水密性、気密性、耐候性、耐久性等に優れた防火用
硬化性組成物を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、主鎖が
ポリエーテルであり、架橋可能である加水分解性シリル
基を末端に有する重合体１００重量部、無機充填剤９０
〜３００重量部、熱膨張性黒鉛とリン化合物とからなる
混合物１０〜２００重量部、及び、硬化触媒０．１〜１
０重量部により防火用硬化性組成物を構成するところに
存する。

【０００７】本発明で使用される重合体は、主鎖がポリ
エーテルであり、架橋可能である加水分解性シリル基を
末端に有するものである。好ましくは、主鎖が本質的に
ポリオキシプロピレンであり、上記架橋可能である加水
分解性シリル基が、アルコキシシリル基であるものであ
る。

【０００８】上記重合体の分子量は、４千〜３万が好ま
しい。４千未満であると、本発明の防火用硬化性組成物
から得られる硬化物が脆くなり、３万を超えると、粘度
が上昇して作業性が阻害される。

【０００９】上記重合体は、例えば、特開昭５０−１５
６５９９号公報に開示されている方法等により得ること
ができる。この方法によれば、エーテル型アリルオレフ
ィン基を末端に有するオキシアルキレン重合体をＶＩＩ
Ｉ族遷移金属の存在下で、下記一般式（Ｉ）で表される
ヒドロシリコーン化合物と反応させて上記重合体を得る
ことができる。

【００１０】

【化１】

【００１１】式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ は、同一又は異な
って、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、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
ート基を表す。但し、Ｒ¹ 、Ｒ² 及びＲ³ のうち少なく
とも１つは、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表す。本発明において
は、上記重合体として、例えば、市販品されている鐘淵
化学工業社製「サイリル５Ａ０３」等を使用することが
できる。

【００１２】本発明で使用される無機充填剤としては特
に限定されず、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
けい酸、無水けい酸、けい酸カルシウム、シリカ、クレ
ー、タルク、カーボンブラック等が挙げられる。好まし
くは、重質炭酸カルシウムである。これらは単独で用い
てもよく、２種以上を併用してもよい。

【００１３】上記無機充填剤は、比表面積が２００００
ｃｍ² ／ｇ以上であるものが好ましい。２００００ｃｍ
² ／ｇ未満であると、良好な揺変性が得られず、本発明
の防火用硬化性組成物から得られる硬化物が脆いものと
なる。好ましくは、２５０００ｃｍ² ／ｇ以上であるも
のである。上記無機充填剤としては、表面処理がなされ
ていないものが好ましい。

【００１４】上記無機充填剤の含有量は、上記重合体１
００重量部に対して９０〜３００重量部である。９０重
量部未満であると、良好な揺変性が得られず、本発明の
防火用硬化性組成物から得られる硬化物が脆いものとな
り、３００重量部を超えると、高粘度になり作業性が悪
く、上記重合体への添加が難しくなるので、上記範囲に
限定される。

【００１５】本発明で使用される熱膨張性黒鉛として
は、例えば、天然鱗状グラファイト、熱分解グラファイ
ト、キッシュグラファイト等の粉末を、濃硫酸、硝酸、
セレン酸等の無機酸と、濃硝酸、過塩素酸、過塩素酸
塩、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、過酸化水素等の強
酸化剤とで処理し、炭素の層状構造を維持した結晶化合
物であるグラファイト層間化合物が挙げられる。

【００１６】本発明においては、上記熱膨張性黒鉛を、
中和処理剤で中和して使用することが好ましい。中和し
ない場合には、上記熱膨張性黒鉛が強い酸性を有するの
で、上記重合体の硬化が妨げられる。

【００１７】上記中和処理剤としては特に限定されず、
例えば、アンモニア；モノメチルアミン、ジメチルアミ
ン、トリメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミ
ン、ブチルアミン等の脂肪族低級アミン；カリウム、ナ
トリウム、カルシウム、バリウム、マグネシウム等の水
酸化物、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、有機酸塩等のアルカ
リ金属化合物、アルカリ土類金属化合物等が挙げられ
る。

【００１８】上記熱膨張性黒鉛は、粒度２０〜２００メ
ッシュであるものが好ましい。２０メッシュ未満である
と、膨張度が大きくなり難燃性は効果的に付与される
が、上記重合体と混練する際に分散性が悪くなり物性の
低下が避けられず、２００メッシュを超えると、上記熱
膨張性黒鉛の膨張度が小さくなり難燃性は低下し、所望
の難燃性が得られない。

【００１９】本発明で使用されるリン化合物としては特
に限定されず、例えば、トリフェニルホスフェート、ト
リクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェー
ト、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフ
ェニルホスフェート等の各種リン酸エステル；リン酸ナ
トリウム、リン酸カリウム、リン酸マグネシウム等のリ
ン酸金属塩等が挙げられる。防火性の観点から、ポリリ
ン酸アンモニウム、赤リン、下記一般式（ＩＩ）で表さ
れるリン化合物等が好ましい。

【００２０】

【化２】

【００２１】式中、Ｒ⁴ は、水素原子、炭素数１〜１６
の直鎖状アルキル基、炭素数１〜１６の分岐状アルキル
基、又は、炭素数６〜１４のアリール基を表す。Ｒ
⁵ は、水酸基、水素原子、炭素数１〜１６の直鎖状アル
キル基、炭素数１〜１６の分岐状アルキル基、炭素数１
〜１６のアルコキシ基、炭素数６〜１４のアリール基、
又は、炭素数６〜１４のアリーロキシ基を表す。Ｒ
⁶ は、水素原子、炭素数１〜１６の直鎖状アルキル基、
炭素数１〜１６の分岐状アルキル基、又は、炭素数６〜
１４のアリール基を表す。

【００２２】上記ポリリン酸アンモニウムとしては、重
合度が２００以上であるもの等が好ましい。重合度が２
００未満であると、上記ポリリン酸アンモニウムが水溶
性となり、本発明の防火用硬化性組成物の耐水性が低下
し、防火性の持続力が乏しくなる。より好ましくは、重
合度が２００以上であり、表面がメラミン樹脂等で被覆
された易流動性の粉末状のものであり、水に難溶性であ
るものである。

【００２３】上記赤リンとしては特に限定されず、市販
されているもの等が挙げられる。好ましくは、耐湿性、
安全性の観点から、赤リン粒子の表面を樹脂でコーティ
ングしたものである。

【００２４】上記一般式（ＩＩ）で表されるリン化合物
としては特に限定されず、例えば、メチルホスホン酸、
メチルホスホン酸ジメチル、メチルホスホン酸ジエチ
ル、エチルホスホン酸、プロピルホスホン酸、ブチルホ
スホン酸、２−メチルプロピルホスホン酸、ｔ−ブチル
ホスホン酸、２，３−ジメチル−ブチルホスホン酸、オ
クチルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ジオクチルフ
ェニルホスホネート、ジメチルホスフィン酸、メチルエ
チルホスフィン酸、メチルプロピルホスフィン酸、ジエ
チルホスフィン酸、ジオクチルホスフィン酸、フェニル
ホスフィン酸、ジエチルフェニルホスフィン酸、ジフェ
ニルホスフィン酸、ビス（４−メトキシフェニル）ホス
フィン酸等が挙げられる。これらは単独で用いてもよ
く、２種以上を併用してもよい。

【００２５】本発明においては、上記熱膨張性黒鉛と上
記リン化合物とからなる混合物を使用する。加熱により
膨張した熱膨張性黒鉛の飛散が抑えられ、適度な膨張に
より炭化層が維持され、可燃性の目地下地材に対する防
火性が付与されので、上記混合物として使用する。

【００２６】上記混合物は、重量比が（上記熱膨張性黒
鉛：上記リン化合物）＝（１：９）〜（９：１）である
ことが好ましい。上記熱膨張性黒鉛の重量比が、上記リ
ン化合物１に対して９を超えると、加熱時に膨張した上
記熱膨張性黒鉛が飛散し、充分な防火性が発揮されず、
上記リン化合物の重量比が、上記熱膨張性黒鉛１に対し
て９を超えると、燃焼後の残渣の体積膨張が少なくな
り、加熱により目地部が開いた場合、可燃性の目地下地
材が露出し、防火性が発揮されない。より好ましくは、
（１：５）〜（５：１）であり、更に好ましくは、
（１：３）〜（３：１）である。

【００２７】上記混合物の含有量は、上記重合体１００
重量部に対して１０〜２００重量部である。１０重量部
未満であると、充分な防火性が得られず、２００重量部
を超えると、粘度が高くなり、作業性が悪くなるので、
上記範囲に限定される。

【００２８】本発明で使用される硬化触媒としては、シ
ラノール縮合触媒等が好ましい。上記シラノール縮合触
媒としては特に限定されず、例えば、ジブチルすずジラ
ウレート、ジブチルすずジアセテート、ジブチルすずジ
アセチルアセトナート、オクチル酸すず等が挙げられ
る。

【００２９】上記硬化触媒の含有量は、上記重合体１０
０重量部に対して０．１〜１０重量部である。０．１重
量部未満であると、充分な触媒効果が得られず、１０重
量部を超えると、触媒効果が飽和状態になるので、上記
範囲に限定される。

【００３０】本発明においては、可塑剤を添加して、本
発明の防火用硬化性組成物から得られる硬化物の伸びを
高めたり、低モジュラス化してもよい。上記可塑剤とし
ては特に限定されず、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
などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種
以上を併用してもよい。

【００３１】本発明においては、必要に応じて、顔料、
紫外線吸収剤、酸化防止剤等を添加してもよい。

【００３２】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００３３】実施例１〜４、比較例１〜３ （防火用硬化性組成物の調製）主鎖がポリエーテルであ
り、架橋可能である加水分解性シリル基を末端に有する
重合体として、鐘淵化学工業社製「サイリル５Ａ０３」
を使用し、炭酸カルシウムとして、以下のものを使用し
た。 ＮＳ３０００（日東粉化工業社製：重質炭酸カルシウ
ム；比表面積３００００ｃｍ² ／ｇ） ＮＳ２５００（日東粉化工業社製：重質炭酸カルシウ
ム；比表面積２５０００ｃｍ² ／ｇ） ＮＳ１００（日東粉化工業社製：重質炭酸カルシウム；
比表面積１０５００ｃｍ² ／ｇ） Ｋ−２００（丸尾カルシウム社製：膠質炭酸カルシウ
ム；比表面積４５０００ｃｍ² ／ｇ）

【００３４】また、熱膨張性黒鉛として、「ＣＡ−６０
Ｓ」（日本化成社製：中和処理品）を、ポリリン酸アン
モニウムとして、「ＡＰ４６２」（ヘキスト社製）を、
赤リンとして、「ノーバレッド１２０」（燐化学工業社
製）を、上記一般式（ＩＩ）で表される化合物として、
「ｔ−ブチルホスホン酸」（アルドリッチ社製）を使用
した。これらは、予め８０℃で４時間予備乾燥して使用
した。

【００３５】重合体に、炭酸カルシウム、熱膨張性黒
鉛、リン化合物及び可塑剤（ジオクチルフタレート）
を、表１に示す割合で配合し、３本ロールで混練した。
ついで、上記混練物を減圧下で３時間乾燥した後、更
に、表１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（ジブチルすずジアセチルアセトナー
ト）を加えて防火用硬化性組成物を調製した。

【００３６】評価項目 １）タックフリー及びスランプ いずれもＪＩＳ Ａ ５７５８に準拠して評価した。ス
ランプの評価は、垂れが３ｍｍ以下のものを○、垂れが
３ｍｍを超えるものを×とした。

【００３７】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○、粘度変化が
１．３倍を超えるものを×とした。

【００３８】３）伸び物性 防火用硬化性組成物を、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
として、ＪＩＳ Ｋ ６３０１（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。

【００３９】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×１２ｍ
ｍ）を２枚並べて貼り合わせ、幅１０ｍｍの目地を作製
した。該目地部に、防火用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。
その後、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、その後の裏面温度をパーティクル
ボードに設けられた穿孔穴に熱電対を差し込むことによ
り測定した。このときシーラント裏面温度が１５０℃未
満のものは○、１５０℃を超えるものは×とした。同時
に目地部分の燃焼残渣灰分が外装材から脱落しているか
どうか、目視により確認した。結果を表１に示した。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【発明の効果】本発明の防火用硬化性組成物は上述の構
成よりなるので、顕著な防火性を有しており、また、容
易に乾燥することができるので、防火性の望まれるシー
ラントとしての使用等に好適である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主鎖がポリエーテルであり、架橋可能で
   ある加水分解性シリル基を末端に有する重合体１００重
   量部、無機充填剤９０〜３００重量部、熱膨張性黒鉛と
   リン化合物とからなる混合物１０〜２００重量部、及
   び、硬化触媒０．１〜１０重量部からなることを特徴と
   する防火用硬化性組成物。