JPS636596B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は防火組成物、詳しくは電線、ケーブ
ルなどが壁または床等を貫通する貫通孔の間隙に
充填して、火災の延焼を防止することを目的とす
る耐水性、非硬化性のパテ状防火組成物に関する
ものである。 高層建築物または工場等において配線される電
線、ケーブルの絶縁層および保護層には可燃物が
使用されているため、一旦火災が発生すると電
線、ケーブルに沿つて炎が拡大して延焼するとい
う問題がある。したがつて、このような問題の解
決策として、電線、ケーブルが壁または床を貫通
する貫通孔の隙間にパテ状の防火組成物を充填す
ることが提案されている。 このようなパテ状の防火組成物に対して要求さ
れる特性として、 電線、ケーブルの貫通孔に充填した際に気密
性を保ち、この充填部分で延焼を食い止め得る
こと。 充填性が良好で充填後は収縮や変形をしない
こと。 経時硬化をせず、また耐候性が優れているこ
と。 電線、ケーブルの取り外し、取り替えまたは
追加配線等に際し容易に解体できること。 などが挙げられる。 このような防火組成物に対して求められる諸特
性に基づいて、既に提案されている防火組成物を
検討すると次の点で問題がある。 パテ状防火組成物に充填剤として配合されるア
ルカリ土類金属などの金属塩化化合物は、強い親
水性を持つているため配合量を多くすると耐水性
が悪くなる。すなわち、このような組成物は水に
触れると水素結合で水の単分子吸着を起して水和
した表面を作り、その結果水に非常に弱いものと
なり、組成物自体が膨潤したりクラツクを生じた
りする。また、水に弱くなることを考慮して充填
剤の配合量を少なくすると非常に柔らかい組成物
となり、電線、ケーブル貫通孔に充填した後で垂
れ下がるなどの現象が起こる。したがつて、前記
およびの特性を満足することはできない。 また、パテ状防火組成物を長期間使用すると一
般に硬化するため、使用期間に限度があり、また
電線、ケーブルの取り外し、取り替えまたは追加
配線に際して硬化のため解体が困難となつて、前
記およびの特性も満足していない。この原因
は従来の防火組成物に使用されている液状クロロ
プレンポリマー（以下LCRと略記する）は、そ
の市販された歴史的経過から見て、最初に市販さ
れたLCRが成形を注型と云う容易な手段で行な
つた後硬化させて形状を固定することを目的とし
て末端基に−SH、

【式】または−COOH を有するものが踏襲されているので、このような
LCRは充填材として混入されている金属酸化物
に接すると反応し経時硬化を起こすものと推定さ
れる。 この発明は、以上の問題に鑑みて成されたもの
で、末端に−OH基を有し、25℃における粘度が
（３〜８）×10⁴cps、分子量分布が1500〜2500であ
るLCR100重量部に対し、シラン系もしくはチタ
ン系カツプリング剤で処理した水酸化アルミニウ
ム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウムの群の
中から選ばれた少なくとも一種類の化合物200〜
500重量部を配合し、パテ状にしたことを特徴と
する防火組成物を提供するものである。以下その
詳細を説明する。 まず、この発明においてLCRの末端基に−OH
基を選ぶ理由は、前記した−SH等の末端基のよ
うな経時的硬化反応を避けるためであり、また末
端に−OH基を有するLCRは25℃における粘度が
（３〜８）×10⁴cps、分子量分布1500〜2500のもの
が好ましい。なぜならば、粘度が小さいと組成物
の流動性が大き過ぎ、また粘度が大き過ぎると組
成物が硬くなり過ぎて作業性が劣つて好ましくな
いからである。 つぎにこの発明におけるシラン系カツプリング
剤は、たとえば、γ−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）
シラン等の有機シラン化合物であり、またチタン
系カツプリング剤としては、たとえばイソプロピ
ル−トリイソステアロイルチタネート、イソプロ
ピル−イソステアロイル−ジアクリルチタネー
ト、イソプロピル−トリ（ジイソオクチルホスフ
エート）チタネート、イソプロピル−トリ（ジオ
クチルバイロホスフエート）チタネート等の有機
チタン化合物である。そしてこのようなカツプリ
ング剤で水酸化アルミニウム、珪酸アルミニウ
ム、珪酸マグネシウムなどの充填剤として無機化
合物を処理する具体的方法は、所定量のカツプリ
ング剤をたとえばメチルアルコール、エチルアル
コール、イソプロピルアルコール等の低沸点アル
コールで希釈した溶液中に上記無機化合物を浸漬
し、浸漬後アルコールを蒸発させて無機化合物表
面にカツプリング剤を残留させる方法であつて
も、またはアルコールのような溶剤を用いない
で、カツプリング剤と無機化合物とを直接混合さ
せる方法であつてもよく、さらに前記LCRに無
機化合物とカツプリング剤とを同時に添加混合さ
せる方法であつても支障はない。ここで、前記の
無機化合物が水に接すると第１表左欄に示したよ
うなＡまたはＢの挙動を示し、これが耐水性を悪
くする原因となるのに対して、カツプリング剤で
処理された場合には同表右欄に示すＣまたはＤの
ような構造のものとなつて、親水性が抑えられ水
に強いものとなると考えられる。

【表】 また、この発明において、末端に−OH基を有
するLCR100重量部に対してシラン系もしくはチ
タン系カツプリング剤で処理された無機化合物の
200〜500重量部を配合する理由は、無機化合物が
200重量部未満のときは防火（難燃）性、スラン
プテスト（垂れ下がり）に欠陥があり、また500
重量部を越える多量では柔軟性を欠き充填作業性
が悪くなり好ましくないからである。 この発明の防火組成物の製造方法についてその
一例を示すと、最初に容量100リツトルのニーダ
に末端に−OH基を有するLCRを入れ、垂れ下が
り性を調整するために必要に応じて添加する難燃
性繊維（フエノールホルムアルデヒド樹脂の架橋
構造の繊維）などの分散しにくい添加物を始めに
混練りしたのち、充填材としてシラン処理した珪
酸アルミニウムおよび可塑剤クレヂル・ヂフエニ
ール・ホスフエート（Cresyl di−phenyl
phosphate）（略称をCDPとする）を２回もしく
は３回に分けて投入し、約10分間混練りを行なう
ことになる。この場合、混練り総時間は約40分間
である。また、他の製造方法としてバンバリーミ
キサまたは塗料などの混練りに使用されるインク
ロールを使用することも可能である。 以下この発明の実施例および比較例を説明す
る。なお、実施例および比較例に用いた主要原材
料を一括して示すとつぎのとおりである。 ◎末端基−OHのLCR 電気化学工業社製：デカンLCR Ｈ−050、25
℃における粘度（３〜６）×10⁴cps、分子量分布
1500〜2500、官能基−OH。 ◎末端基

【式】のLCR 同上社製：デカンLCR XA−100、25℃におけ
る粘度（15〜20）×10⁴cps、分子量分布2500〜
3500、官能基

【式】 ◎有機難燃性繊維 フエノールホルムアルデヒド樹脂の架橋構造の
繊維（商品名カイノール繊維）で、繊度2.18d、
強度1.66ｇ／ｄ、伸度45％、繊維長10mmのもの。 ◎シラン処理水酸化アルミニウム、同珪酸アルミ
ニウムおよび同珪酸マグネシウム 水酸化アルミニウム、珪酸アルミニウム、また
は珪酸マグネシウム５KgをＶ型ブレンダー内で撹
拌しながら、これに、シラン系カツプリング剤
（γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン50
ｇ（ただし混合時は水10％、イソプロピルアルコ
ール90％の混合溶剤200ｇにに溶解して使用）を
滴下（滴下速度毎分30ｇ）し、全量滴下した後さ
らに５分間撹拌を続けて充分混合した。処理物を
アルミニウム製トレイに移し、厚さ２〜３cmに均
一に拡げ、100℃１時間加熱して溶剤を逸散させ
た。 ◎チタネート処理水酸化アルミニウム、同珪酸ア
ルミニウムおよび同珪酸マグネシウム シラン系カツプリング剤の代わりにチタネート
系カツプリング剤（イソプロピル−トリイソステ
アロイルチタネート）を用いたこと以外は上記シ
ラン処理と全く同じ方法を用いた。 実施例 １〜７ 上記諸原材料を第２表に示す割合（重量部）で
配合し、バンバリーミキサで混練した。得られた
防火組成物についてつぎの諸特性を測定し、その
結果を第２表に併記した。 特性テスト方法 ＊１ 10mm×10mm×10mm（長さ）の試料を垂直に
吊し、ブンゼンガスバーナーの炎（30度の角度
で酸化炎の長さ50mm、還元炎の長さ50mmのも
の）に60秒さらし、炎を取り去つたときの延焼
時間を測定した。 ＊２ 直径50mm、長さ200mmのパイプに防火組成
物を手で詰め込み、その充填作業性を検討し
た。円滑に作業出来たものを良とし、不便を感
じたものを不良とした。 ＊３ 防火組成物約40ｇを立方体に成形し、60℃
の温水中に30日間浸漬し、外観を観察し、表面
に異常の認められないものを良、クラツクが認
められたものを不良と評価した。 ＊４ 防火組成物を80℃恒温室中に10日間放置し
た後JIS−A5752（金属製建具用ガラスパテ）に
よる軟度を測定し、次式により硬化率を算出し
た。 硬化率（％）＝（オリジナルの軟度）−（80℃、10日
後の軟度）／（オリジナルの軟度）×100

【表】

【表】 ＊５ パーライト板（断熱材）により長さ100mm、
内幅30mm、深さ10mmの溝型を形成したものに防
火組成物を詰め、これを恒温空気槽に24時間懸
垂放置し、次いで60℃の恒温空気槽に24時間懸
垂放置した時、容器の下端から垂れ下がつた防
火組成物の長さを測定した。 ＊６ 図面に示す様に、径100mmの鋼管１内にケ
ーブルの占積率が60％以上となるように、
600V架橋ポリエチレン絶縁ケーブル（22mm²×
３心）２を12本挿通し、鋼管１と絶縁ケーブル
２との空隙の上部に防火組成物３を40mm厚さに
詰め、下部にロツクウール４を60mm厚さに詰め
込んで試料を作製する。この試料を幅400mm、
奥行400mm、高さ1000mmの三方を不燃板で囲つ
た燃焼箱内で前記試料の下部からザ・インステ
イテユート・エレクトリカル・アンド・エレク
トロニクス・エンジニアーズ・インコーポレー
シヨン（The Institute Electrical and
Electronics Engineers、Inc.）383（IEEE383）
に示されるリボンバーナ５を絶縁ケーブル２に
対して75mm離して設置し、炎の温度が816℃以
上、リボンバーナ５の熱量70000BTU／ｈ
（British Thermal Units／ｈ）になるように
燃焼させたとき、試料の上方が燃焼するかどう
かを判定し、全く燃焼しないものを合格とし、
少しでも燃焼したものを不合格とした。なお６
は鋼管１を固着する支持具である。 比較例 １〜６ 諸原材料の配合割合を第３表に示すようにした
以外は実施例１と同じ操作を行ない組成物を試作
し、それぞれの特性について測定し、得られた結
果を第３表に併記した。 第２表から判るように、実施例１〜７は、何れ
も特性上満足できる結果が得られた。実施例１お
よび２は末端基が−OHのLCR100部に対しシラ
ン処理した水酸化アルミニウムを最大重量部また
は最小重量部に配合し、三酸化アンチモンは酸素
指数、可塑剤CDPは加工性、有機難燃性繊維は
垂れ下がりを考慮して配合したものである。これ

【表】

【表】 に対し第３表から判るように比較例５ではシラン
処理水酸化アルミニウムを600部入れたものであ
るが、この部数は多すぎて柔軟性を欠き貫通孔へ
の充填作業性が悪くなる。また比較例６はシラン
処理水酸化アルミニウムを150部しか入れない場
合のもので、難燃性とスランプテストに問題があ
る。また比較例２〜４は、垂れ下がりが生じない
組成物を得るためにシラン処理、チタネート処理
のいずれもしていない充填剤を必要量配合したも
ので、いずれも耐水性に問題がある。 実施例３、４、５、６および７はそれぞれ充填
材としてシラン処理の珪酸アルミニウム、同珪酸
マグネシウム、チタネート処理の水酸化アルミニ
ウム、同珪酸アルミニウムおよび同珪酸マグネシ
ウムを適当量併用配合した場合のものでいずれも
良好な特性を示している。 比較例１では、末端基が

【式】のLCRを 使用した場合を示したが、末端基が−OHのLCR
を用いた実施例３と比較して特性上問題があり、
特に硬化率に劣り経時硬化が大きいことを示して
いる。 なお、珪酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、
炭酸カルシウム、水酸化アルミニウムを配合する
場合の最大適正量および最小適正量はLCR100重
量部に対し500重量部、200重量部であつて、最大
値を越えるとき充填性業性が、また最小量より少
ないときスランプテストが悪くなる。 以上説明したとおり、この発明の防火組成物は
従来の弱点であつた耐水性および経時硬化の問題
点を解決し、特に耐水性について著しく改善して
気密性が向上すると共に、充填材の配合量を増加
して難燃性がさらに向上し、防火対策上格別の効
果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は耐火テスト装置の説明図である。 １……鋼管、２……絶縁ケーブル、３……防火
組成物、５……リボンバーナ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 末端に−OH基を有し、25℃における粘度が
   （３〜８）×10⁴cps、分子量分布が1500〜2500であ
   る液状クロロプレンポリマー100重量部に対し、
   シラン系もしくはチタン系カツプリング剤で処理
   した水酸化アルミニウム、珪酸アルミニウム、珪
   酸マグネシウムの群の中から選ばれた少なくとも
   一種類の化合物200〜500重量部を配合し、パテ状
   にしたことを特徴とする防火組成物。