KR100235543B1

KR100235543B1 - 가교시켜 내염성 엘라스토머를 얻을 수 있는 오르가노폴리실록산 조성물

Info

Publication number: KR100235543B1
Application number: KR1019970020105A
Authority: KR
Inventors: 쇠르라들 헤르버트; 쿠르즈 알프레드; 발크 게르하르드
Original assignee: 에리히 프란케 ; 칼 하인츠 룀뵈크; 와커-헤미 게엠베하
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 1999-12-15
Also published as: EP0808867A1; CA2200942C; JPH1081823A; US5922799A; CA2200942A1; KR970074841A; DE19620816A1

Abstract

가교시켜 내염성 엘라스토머를 얻을 수 있는 오르가노 폴리실록산 조성물의 방염가공제(flame proofing agents)로서, 보론 카바이드와, 비보강필러(non-reinforcing fillers)(단, 최소 750wt%의 비보강필러는 1200℃까지 열안정선이 있음)로 혼합한 금속 보라이드(metal borides)로 이루어지는 그룹에서 선택한 보론화합물의 사용에 관한 것이다.

Description

가교시켜 내염성 엘라스토머를 얻을 수 있는 오르가노폴리실록산 조성물

제1도는 본 발명의 실시예와 대비실시예의 대비그라프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

T : 온도(℃) t : 실험기간(분)

■ : 노(fuance)내의 이론상 온도분포 ▲ : 실시예 1, 2, 3 및 4의 온도분포

● :대비실실예 1,2,3 및 5의 온도분포 □ : 대비실시예 4의 온도분포

[발명의 목적]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

본 발명은 가교시켜 내염성 엘라스토머를 얻을 수 있는 오르가노폴리실록산 조성물에 관한 것이다.

특허문헌 US-A3,652,488 및 그 대응되는 DE-C20 34 919에서는, 내염성 (flame repellency)은 백금을 첨가시켜 얻어지고, 카본블랙을 첨가시켜 강화시켰다.

그 결과, 이들의 조성물은 자연적으로 흑색으로 되었다.

조인트-시일링(joint-sealing)조성물에 적합하여 바람직한 연한(pale shade)를 발생시킬 수 없다.

특허문허 US-A3,821,140 및 그 대응되는 DE-C 23 00 504 와 US-A3,677,999에서는 금속산화물 또는 수화알루미늄옥사이드 등 금속산화물의 수화물을 첨가시켜 제조한 내염성 또는 자기소염성(self-extinguishing)조성물에 대하여 기재되어 있다.

화기(fire)진행과정에서 고온일 때 이들 생성물에서 물을 분산시킨다.

이것은 연소성을 간단하게 감소시키나, 화기가 더 진행될 때 발생하는 고온하에서는 가수분해에 의해 디메틸 폴리실록산의 탈안정화(destabilization)방향으로 진행된다.

해리(dissoication)시에 마그네슘 옥사이드 또는 알루미늄옥사이드등 염기성 산화물은 이들의 금속산화물의 수화물에서 통상적으로 형성되고, 이들 조건에서 분해를 더 강화시킨다.

그 다음으로, 실리콘매트릭스(matrix)는 해중합으로 인하여 완전 분해된다.

금속산화물/수화금속산화물과 그라파이트의 혼합에 관한 기술은 특허문헌 US-A4,405,425 및 그 대응하는 EP-B40 750에서 공지되어 있다.

특허문허 DE-B 29 09 462 및 DE-A 30 41 031에 의하면, 내염성폴리실록산 조성물은 할로겐화디페닐화합물, 예로서 옥타브로모디페닐 에테르를 첨가시켜 제조하였다.

그러나, 화기가스(fire)의 경우, 이들 생성물에서 폴리할로겐화 디벤조푸란 또는 디벤조디옥신이 생성되어, 이들의 생성물은 독물학적인 면에서 (toxicologically)공지의 여러 가지 문제점 때문에 바람직하지 않다.

따라서, 이들 생성물의 사용은 앞으로 제한범위에서만 가능하다.

위에서 설명한 방법으로는, 화기가스의 경우 용량을 증가시켜 팽창효과(intume scence effect)를 나타내는 생성물로 유도하지 못하였다.

특허문헌 US-A5,262,454 및 그 대응하는 DE-A40 13 161 및 US-A4,694,030 및 그 대응하는 DE-A36 02 888에 의하면 이 팽창효과는 팽창할 수 있는 그라파이트 화합물과 기타 첨가물, 예로서 질소함유 폴리포스페이트의 첨가 또는 그밖에 중공의 글라스비드(hollow glass beads)에 의해 얻을 수 있었다.

그러나, 여기서도 그라파이트가 존해하고 있어 그 생성물은 흑색으로 되어 연한 쉐이드(pale shade)를 발생할 수 없다는 것을 확인하였다.

또, 그 실리콘조성물의 표면은 이들의 생성물이 필요로 하는 작은 입자크기(20㎛ 이하)로 사용할 수 없기 때문에 팽창 그라파이트 또는 중공의 글라스비드의 첨가에 의해 거칠어지거나 흡인력이 없다.

보론 화합물은 실리콘조성물에서 이들의 중성자 흡수작용 때문에 사용된다.

이와 같은 목적을 위하여 보론카바이드의 사용은 특허문헌 US-A4,176.093에서 공지되어 있다.

따라서, 본 발명의 하나의 목적은 가교시켜 내염성 엘라스토머를 얻을 수 있으며, 화기진행시에 종래에 발생하였던 결점을 제거한 오르가노폴리실록산 조성물을 제공하는 데 있다.

또 다른 목적은 가교시켜 내염성 엘라스토머를 얻을 수 있으며, 그 원색 (intrinsic color)을 가급적 엷게 하고, 화기진행시에 폼(foam)이 가급적 기계적으로 안정성 있게발포되어 용량을 증가시키며, 가급적 기밀하게 그 조인트(joints)를 시일링 (sealing)시키며, 가급적 장시간동안 화기에 직면한 구성성분 측면상에서 온도의 증가를 지연시키는 단열작용을 가진 엘라스토머를 얻는 오르가노폴리실록산 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명은 가교시켜 내염성 엘라스토머를 얻을 수 있는 오르가노폴리실록산 조성물의 방염가공제(flameproofing agents)로서, 보론카바이드와, 비보강필러(단, 비보강필러의 최소 75wt%가 1200℃까지 열안정성 있음)로 혼합시킨 금속 보라이드(metal borides)로 이루어지는 그룹으로부터 선택한 보론화합물의 사용에 관한 것이다.

보론화합물의 예로는 보론카바이드, 징크보라이드(zine borides), 알루미늄보라이드, 티타늄보라이드, 칼슘보라이드가 있다.

1종의 보론화합물을 사용할 수 있으나, 최소 2 종의 보론화합물의 혼합물을 사용할 수도 있다.

다량의 비보강필러, 즉 BET 비표면적이 50㎡/g 이하인 필러는 통상적으로 발생하는 화기온도에서 안정성이 있다.

따라서, 바람직하지 않은 반응생성물의 생성으로 인하여 오르가노폴리실록산 매트릭스(matrix)의 탈안정화 또는 용량이 감소되는 분해가 없다.

적합하지 않은 필러에는 칼슘설페이트 및 알루미늄 또는 마그네슘의 수화산화물이 있으며, 이 경우 바람직하지 아니한 반응생성물은 스팀형태의 물과 또 분해시에 생성되는 알칼리 산화물이다.

용량을 감소시키는 카본디옥사이드를 분산시킨 칼슘카르보네이트 또는 칼슘-마그네슘 카르보네이트의 함량은 비보강필러 총량의 25wt%가지 가능하다.

사용이 바람직한 비보강필러는 1200℃까지 열안정성이 있는 필러뿐이다.

1200℃까지 열안정성이 있는 비보강필러의 예로는 규조토, 무정형 및 결정성 석영등 천연 및 합성 실리콘디옥사이드, 마이카, 카올린, 탈크 및 퍼라이트등 실리케이트, 실리케이트 필러 및 천연 및 침전 바륨설페이트가 있다.

1종의 필러를 사용할 수 있으나, 최소 2종 필러의 혼합물을 사용할 수도 있다.

약 400℃의 온도에서 오르가노폴리실록산 조성물의 열분해에 의해, 가스상의 저분자량의 오르가노실리콘 화합물이 생성되며, 이 화합물이 도출(escape)할 때 실리콘 엘라스토머를 팽창시킨다.

본 발명에 의해 첨가제없이 그 오르가노폴리실록산 매트릭스는 화기진행 과정에서 완전분해된다.

본 발명에 의해 첨가제로 기대이상으로 고상의 폼형상 잔류물이 생성된다.

그 오르가노폴리실록산이 열분해를 할 때 생성된 실리콘디옥사이드와 본 발명에 의한 첨가제가 소결되어 기계적으로 내성있는 폼(resistant foam)을 생성한다.

오르가노폴리실록산이 분해할 때 생성되는 저분자량의 화합물은 여기서 발포제로 작용한다.

발포제의 추가가 필요하지 않다.

화기진행의 경우, 이 폼형상 잔류물은 또 비발포성 조인트 조성물(non-foaming joint compositions)에 대하여 절연작용의 형상을 나타내며, 분해시켜 기계적인 응력을 가할 수 없는 분쇄잔류물을 생성하는 비발포성 조인트 조성물과 비교하여 기계적인 응력을 가할 수 있다.

그 잔류 조인트 조성물의 용량감소와 크래킹(cracking)을 회피할 수 있으므로 화기가스(fire gases)가 시일링(sealing)을 한 구조성분의 이면(reverse)에 접촉하지 않아 화기(fire)의 퍼침(spreading)을 방지한다.

본 발명에 의한 첨가제를 구성하는 오르가노폴리실록산 조성물에는 오르가노폴리실로산을 기재로 한 축합-가교 1-성분 조성물 및 2-성분 조성물 및 부가-가교 2성분 조성물이 있다.

본 발명에 의한 첨가제없는 오르가노폴리실록산 조성물을 가교시켜 난염성 엘라스토머를 얻을 수 있는 종래의 공지된 오르가노폴리실록산 조성물을 사용 할 수도 있는 동일한 오르가노폴리실록산 조성물이다.

본 발명에 의한 조성물의 오르가노폴리실록산은 가교시켜 난염성 엘라스토머를 얻을 수 있는 종래의 공지된 오르가노폴리실록산 조성물에서 존재한 오르가노폴리실록산이다.

그 축합-가교조성물은 축합할 수 있는 말단기를 포함하는 다음 일반식( I )의 오르가노폴리실록산이 바람직하다.

XR₂SiO(R₂SiO)n SiR₂X ( I )

위식에서,

R은 같거나 다르며,

래디컬당 탄소원자 1-18개를 가진 1가의 선택치환시킨 탄화수소래디컬이며,

X는 히드록시기이고,

n은 최소 10의 정수이다.

필요할 경우, 위 일반식( I )에서 히드록시기 X의 일부 또는 전체는 예로서 기(group)당 탄소원자 1-4개를 가진 알콘시기등 축합할 수 있는 다른 기로 치환시킬 수 있다.

그 부가-가교 조성물은 다음 일반식(Ⅱ)의 지방족 탄소-탄소 다중결합을 포함하는 오르가노폴리실록산이 바람직하다.

Y_aR¹ _3-aSiO(R¹ ₂SiO)_b(R¹YSiO)_cSiR¹ _3-aY_a(Ⅱ)

위식에서,

R¹은 같거나 다르며,

래디컬당 탄소원자 1-18개를 가진 1가의 선택치환시킨 탄화수소래디컬이고,

Y는 지방족 탄소:탄소 다중결합을 가진 1가의 탄화수소래디컬, 알케닐래디컬이 바람직하며, 특히 비닐 또는 헥시닐래디컬이 바람직하고,

a는 0 또는 1이며,

b는 값 20∼10,000의 정수이고,

c는 0 또는 값 1∼300의 정수이다.

디오르가노실록산 단위 R₂SiO 이외에, 다른 실록산 단위는 위와 같은 일반식에 의해 통상적으로 나타내지 않은 일반식 (Ⅰ) 및 (Ⅱ)의 오르가노폴리실록산의 실록산 사슬내에 또는 그 사슬에 따라 존재한다.

불순물로만 통상 존재하는 위와 같은 다른 실록산 단위의 예로는 식 RSiO_3/2, R₃SiO_1/2및 SiO_4/2가 있다.

여기서 R은 위에서 나타낸 정의를 가진다.

일종의 오르가노폴리실록산 또는 수종의 오르가노폴리실록산을 사용할 수 있다.

그 오르가노폴리실록산은 점도가 바람직하게는 250℃에서 1000∼300,000mPa.s 이며, 더 바람직하게는 25℃에서 6000∼300,000mPa.s이고, 특히 바람직하게는 25℃에서, 20,000∼300,000mPa.s이다.

래디컬 R의 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, t-부틸, n-펜틸, 이소-펜틸, 네오-펜틸 및 t-펜틸래디컬등 알킬래디컬;

n - 헥실래디컬 등 헥실래디컬,

n - 헵틸래디컬 등 헵틸래디컬:

n -옥틸래디컬 및 2,2,4-트리메틸펜틸래디컬등의 이소-옥틸래디컬등 옥틸래디컬;

n - 노닐래디컬 등 노닐래디컬;

n - 도데실래디컬 등 도데실래디컬;

n - 옥타데실래디컬 등 옥타데실래디컬;

비닐 및 알릴래디컬 등 알케닐래디컬;

시클로펜틸, 시클로헥실 및 시클로헵틸래디컬 및 메틸시클로헥실 래디컬등 시클로알킬래디컬;

페닐, 나프틸, 안트릴 및 펜아트릴 래디컬등 아릴래디컬;

o-,m- 및 p-톨릴래디컬, 키실릴래디컬 및 에틸페닐래디컬 등 알카릴래디컬; 및 벤질래디컬 및 α - 및 β- 페닐에틸 래디컬등 아랄킬래디컬이 있다.

치환해디컬 R의 예로는 β-시아노에틸래디컬 등의 시아노알킬래디컬 및 3,3,3-트리플루오로-n- 프로필 래디컬, 2,2,2,2',2',2':헥사플루오르이소프로필래디컬 및 헵타플루오로이소프로필래디컬 등의 할로알킬래디컬 및 o-,m- 및 P-클로로 페닐래디컬 등 할로아릴래디컬 등의 할로겐화 탄화수소래디컬이 있다.

그 알케닐래디컬 이외에 래디컬 R의 예는 래디컬 R¹에도 원용한다.

치환래디컬 R의 예는 치환래디컬 R¹의 전범위에 원용한다.

접근성(accessibility)만이 더 용이하기 때문에 그 오르가노폴리실록산의 래디컬 R 및 R¹의 수의 최소 50%, 바람직하게는 최소 90%가 바람직하게는 메틸래디컬이다.

축합-가교오르가노폴리실록산을 가교시키는데 사용되는 가교제에는 다음식(Ⅲ)의 감습실란(moisture-sensitive silanes) 및 /또는 바람직하게는 탄소원자 2-10개를 포함하는 그 실란의 부분가수분해물이 있다.

RsSiZ_4/x(Ⅲ)

위식에서,

R은 이 래디컬에 대한 위에서 설명한 정의와 같으며,

x는 0 또는 1 이고,

z는 아실옥시기 -0C0R²,

선택치환시킨 히드록시카르본옥시기 -0R³,

아미노기 -NR⁴ ₂,

옥심기 -ON = A,

아미드기

아민옥시기 -0 -NR⁴ ₂,

엔옥시기

로 구성되는 그룹(group)에서

선택한 같거나 다른 가수분해기이다.

위 가수분해기에서,

R²는 탄소원자 1-12개를 가진 1가의 탄화수소래디컬이고,

R³는 탄소원자 1-4개를 가진 1가의 탄화수소래디컬이며,

R⁴는 수소원자 1-12개를 가진 같거나 다른 1가의 탄화수소래디컬이고,

A는 다음 식의 같거나 다른 래디컬이다.

R⁵ ₂C = 또는 R⁶C =

위식에서,

R⁵는 래디컬당 탄소원자 1-5개를 가진 같거나 다른 1가의 탄화수소래디컬이고,

R⁶은 래디컬당 탄소원자 5∼6개를 가진 2가의 탄화수소래디컬이다.

아실옥시기의 예로는 아세톡시기, 포르밀옥시기 및 2;에틸헥사노일 옥시기가 있다.

히드로카르본옥시기의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로필옥시, 이소프로필옥시 및 n-부틸옥시가 있다.

치환 히드로카르본옥시기의 예로는 메톡시에틸렌옥식, 에톡시에틸렌옥시기, 메톡시이소프로필렌옥시기 등 알콕시기에 의해 치환시킨 히드로카르본옥시기가 있다.

아미노기의 예로는 n-부틸아미노, sec-부틸아미노 및 시클로헥실아미노기가 있다.

옥심기의 예로는 메틸에틸케톡심기, 메틸이소부틸케톡심기, 메틸 n-아민케톡심기 및 디메틸케톡심기가 있다.

아미드기의 예로는 N-메틸벤즈아미도기 및 N-메틸아세토아미도기가 있다.

아민옥시기의 예로는 히드록실아민기가 있다.

에녹시기의 예로는 이소프렌 옥시기가 있다.

축합-가교 2-성분 조성물의 가교에 있어서,

경화제(hardener)성분은 사용전에 즉시 혼합한다.

이 경화제성분은 테트라알콕시실란, 특 테트라에틸 또는 테트라프로필 실리케이트가 바람직하다.

그 축합-가교 1- 및 2-성분 조성물에 사용되는 가교촉매는 공지되어 있는 축합촉매가 있다.

축합촉매의 예로는 디-n-부틸틴 디아세테이트, 디-n-부틸틴디라우레이트 및 분자당 가수분해기로서 산소를 통하여 실리콘에 결합되고, 알콕시기에 의해 선택치환되는 최소한 2개의 1가의 탄화수소래디컬을 포함한 실란 또는 그 올리고머와 디오르가노틴 디아실레이트의 반응생성물 등 부틸티타네이트 및 유기틴 화합물이 있으며, 이 반응생성물에서 틴원자의 원자가 전체가 다음기 ≡Si0Sn≡의 산소원자에 의해 또는 SiC-결합 1가의 유기래디컬에 의해 포화된다.

이와 같은 반응생성물의 제조에 대해서는 특허문헌 US4 460 761(1984. 7. 17. 공고; A. Schjiler 등, Wacker-Chemie GmbH)에 구체적으로 기재되어 있다.

오르가노폴리실록산 조성물을 처리한 후, 대기중의 습도를 근접시켜 실리콘엘라스토머에 가교시킨다.

부가-가교-2-성분조성물의 경우, Si-결합 수소원자 함유 오르가노폴리실록산을 가교제로 사용된다.

이들은 다음 일반식이 바람직하다.

H_dR¹ _3-dSiO(R¹ ₂SiO)_e(R¹HSiO)_fSiR¹ _3-dH_d

위식에서,

R¹은 이 래디컬에 대하여 위에서 설명한 정의를 가지며,

d는 0 또는 1 이고,

e는 0 또는 값 1-500의 정수이며,

f는 값 1-200의 정수이다.

단, 최소한 평균 3개의 Si-결합수소원자가 분자당 존재한다.

그 경화제 성분은 사용직전에만 혼합한다.

부가가교의 경우 사용되는 가교촉매에는 백금금속 및/또는 그 화합물이 있으며, 바람직하게는 백금 및/또는 그 화합물이 있다.

Si원자에 직접 결합한 수소원자를 지방족불포화 화합물에 부가시키는 데 종래에 사용되었던 모든 촉매를 여기서 사용할 수 있다.

이와 같은 촉매의 예로는 실리콘디옥사이드, 알루미늄옥사이드 또는 활성탄등의 지지체상에 존재할 수 있는 미세한 금속백금과, PtCl₄, H₂PtCl₆·6H₂0, Na₂PtCl₄·4H₂0등의 백금 할라이드, 백금-올레핀착체, 백금-알코올착체, 백금-알코올레이트 착체, 백금-에테르착체, 백금-알데히드착체, H₂PtCl₆·6H₂0와 시클로 헥사논의 반응생성물을 포함하는 백금-케톤착체, 배금-비닐실록산착체, 특히 검출할 수 있는 유기결합할로겐을 갖거나 갖지 아니한 백금-디비닐테트라메틸디실록산착체, 비스(감마-피콜린)백금 디클로라이드, 트리메틸렌-디피리딘백금 디클로라이드 디시클로펜타 디엔백금 디클로라디드, 디메틸설폭사이드-에틸렌-백금(Ⅱ)디클로라이드 및 1-옥텐중에 용해한 백금 테트라클로라이드와 sec-부틸아민의 반응생성물 등 백금 테트라클로라이드와 올레핀 및 1급 아민 또는 2급 아민 또는 1급 및 2금 아민의 반응생성물 또는 특허문헌 EP-B 110370에 의한 암모늄-백금착체 등 백금의 화합물 또는 착체가 있다.

오르가노폴리실록산, 가교제 및 가교촉매 이외에, 본 발명에 의한 조성물은 보강필러등의 물질, 트리메틸실록시기에 의해 말단부상에서 블록킹을 시키며, 점도가 10-5000mPa.s(25℃)이며 바람직하게는 35-1000mPa.s(25℃)인 디메틸폴리실록산 또는 메틸페닐폴리실록산등의 가소제, 오르가노작용실란 또는 실록산, 예로서, 아미노작용실란, 또는 실록산등 접착촉진제, 분산조제, 안료살균제 및 유동첨가제를 선택적으로 구성할 수 있다.

보강필러, 즉 최소한 50㎡/g의 소정의 BET표면적을 가진 필러의 예로는 소성 실리콘디옥사이드와 침전실리콘디옥사이드가 있다.

비보강필러와 같은 보강필러는소수성화제와 처리,

예로서 스테아린산과의 처리 또는 오르가노실란, 오르가노실란잔 또는 오르가노실록산과의 처리에 의해 소수성화할 수 있다.

1종의 필러를 사용할 수 있으나, 최소 2종의 필러혼합물을 사용할 수 있다.

본 발명에 의한 첨가물을 구성하는 오르가노폴리실록산 조성물은 다음과 같이 구성하는 것이 바람직하다.

(a)가교할 수 있는 오르가노폴리실록산 10∼80wt％, 바람직하게는 20∼70wt％,

(b)가교할 수 있는 가소제 0∼40w％, 바람직하게는 10∼30wt％,

(c)가교제 0.5∼15w％, 바람직하게는 3∼10wt％,

(d)보강필러 0∼50w％, 바람직하게는 3∼10wt％,

(e)비보강필러 10∼50w％, 바람직하게는 20∼40wt％,

(f)안료 0∼10w％, 바람직하게는 1∼3wt％,

(g)촉매 0∼2w％, 바람직하게는 0.01∼1.0wt％,

(h)접착촉진제 0∼10w％, 바람직하게는 0.1∼3wt％,

(i)보론화합물 0.1∼20w％, 바람직하게는 0.1∼3wt％,

여기서, 위 성분 전체합은 100wt％로 한다.

가교시켜 내염성 엘라스토머를 얻을 수 있는 본 발명에 의한 오르가노폴리실록산 조성물은 내염성 엘라스토머로 되게 가교시켜 얻을 수 있는 오르가노폴리실록산을 구조 토목공학의 구조성분간의 조인트-시일링 조성물, 유약처리용 시일링조성물 및 불연성 건재로 구성된 케이블 또는 파이프 도관용 시일링 및 봉입주형 조성물로 사용할 수 있는 여러 가지의 목적에 사용할 수 있다.

다음 실시예에서, 모든 ％ 데이터는 특별한 설명이 없으면 중량을 붙쳐 사용한 것으로 한다.

[실시예 1]

다음 배합성분을 적합한 혼합기내에서 연속적으로 혼합하였다.

가교할 수 있는 점도가 80,000mPa.s(25℃)인 α,ω-디히드록시디메틸폴리실록산 30％,

트리메틸실록시기를 포함하며, 가교할 수 없는 점도가 100mPa.s(25℃)인 가소제, 디메틸폴리실록산 19.9％, 가교제로서 메틸트리스부타논옥시모실란 6％, 비표면적 약 150㎡/g을 가진 소성규산, 예로서, 보강필러로서 상품 HDK V15(Wacker-Chemie GmbH 사제품) 3％, 소성카올린(calcined kaolin), 예로서 비보강필러로서 상품 IcecapK(Burgess pigment company, USA)38％, 접착촉진제로서 γ-아미노프로필트리에톡시실란 2％,

본 발명에 의한 첨가제로서 분쇄 보론 카바이드(Elektroschmelwzerke Kempten GmbH 제품)1％, 가교용 유기틴촉매 0.1％.

처리하여 최종적으로 얻어진 조성물은 연한 회색으로 되었으며, 필요에 따라 적합한 안료에 의해 여러 가지의 바람직한 쉐이드(shade)로 채색할 수 있었다.

이와 같이 하여 얻어진 안정성있는 혼합액은 습기를 제거한 시판용 카트리지내에 보관하였다.

그 혼합액은 오버헤드(over head)에 처리한 빌딩의 수직조인트(vertical joint)또는 시링조인트(ceiling joints)의 시일링의 사용에 바람직하다.

화기테스트(fire testing)에 있어서, 이면충전재(back filling material)로서 적합한 재료(예로서, 폐쇄셀, 발포폴리에틸렌, 세라믹파이버 등)로 된 원형코오드(circular cord)를 경량 콘크리트제 블록 2개 사이에 폭 12 x 12㎜, 길이 500㎜의 조인트로서 그 조성물을 넣어 표준기후조건(standard climatic conditions)하에서 경화하였다.

4주간 조기 저장수에, DIN 4102 파아트(Part) 2에 의한 표준연소커브(burning curve)에 의해, DIN 4102 파아트(Part)8에 기재되어 있는 바와 같이 소형 연소로내에서 그 견본에 대하여 연소테스트를 하였다.

그 연소공간내의 조인트 이면상에서 온도진행을 3개의 열전대(thermo couples)로 기록하였다.

표 1에 기재되어 있는 조인트의 이면상의 온도와, 도1을 기준으로 한 값은 2개의 측정구성요소의평균치이다.

조인트의 이면과 노공간에서의 이론상의 온도사이에서 온도차는 분해조인트 조성물의 절연작용 측정치로 된다.

그 조인트의 외형과 조인트 조성물의 컨시스텐시(consistency)는 60분간 연소 테스트후에 평가하였다.

그 결과를 표 1 및 도1에서 설명한다.

[대비실험예 1]

실시예 1에서와 같으나, 보론카바이드가 없는 동일성분을 혼합시켜 테스트하였다.

[대비실험예 2]

실시예 1에서와 같으나 알루미늄 실리케이트(소성카올린)대신 천연산분쇄 칼슘카르보네이트(omya BLR3, omya 제품)를 사용하여 혼합시켜 테스트를 하였다.

[대비실험예 3]

보론카바이드 없이 대비실험예 2와 같이 동일한 성분을 혼합시켜 테스트를 하였다.

[대비실험예 4]

알루미늄 실리케이트(소성카올린)대신 제품표면(martinal OL,, Martinsweke, Bergheim)상에서 오르가노실란으로 처리한 수와 알루미늄 옥사이드를 사용하여 실시예 1에서와 같은 동일한 성분을 혼합시켜 테스트하였다.

[실시예 2]

다음 배합성분을 적합한 믹서내에서 연속적으로 동시에 처리하였다.

가교할 수 있는 점도가 12,000mPa.s(25℃)인, α, ω-디히드록시디메틸실록산 66％, 비보강필러로서 분쇄석영분말, 예로서 상품명 sicron SF 600(Quarzwerke GmbH, Frenchen) 33％,

실시예 1과 동일한 보론카바이드 1％

이 혼합액은 자연유동성(free-flowing)이 있으며, 정상상태하에서 저장할 수 있다.

사용전에, 테트라에톡시실란과 유기틴촉매혼합물 3％를 가교용으로 첨가하였으며, 성분을 충분히 혼합하였다.

자연유동혼합액은 수평벽 개구를 시일링하는 데 바람직하다.

그 연소실험과 연소테스트용 테스트 견본제조는 실시에 1에서와 동일하게 실시하였다.

[실시예 3]

보론 카바이드 대신 분쇄지르코늄 보라이드를 사용하여 실시예 2에서와 동일한 성분을 혼합시켜 테스트하였다.

[실시예 4]

보론 카바이드 대신 분쇄칼슘 보라이드(Elektroschmelzwerke kempten GmbH 제품)을 사용하여 실시예 2에서와 같이 동일한 성분을 혼합시켜 테스트하였다.

[대비실험 5]

보론 카바이드없이 실시에 2에서와 같이 동일한 성분을 혼합시켜 테스트하였다.

[표 1]

*)화기테스트를 할 때 발생한 횡방향 크랙9cracks)과 조인트의 이면상에 화기가스의 발생결과, 실험 60분후 완료시에 조인트이면과 노의 내부(furnace interior)의 이론상의 온도는 동일하다.

[발명의 효과]

가교시켜 내염성 엘라스토머를 얻을 수 있고, 화기진행시에 종래에 발생 하였던 결점을 제거한 오르가노폴리실록산 조성물을 제공하며, 가교시켜 내염성 엘라스토머를 얻을 수 있고, 원색(intrinsic color)을 가급적 엷게하고, 화기진행시에 폼이 기계적으로 안정성있게 발표되어 용량을 증가시키고, 기밀하게 조인트(joint)를 시일링시키며, 장시간동안 화기에 직면한 구성성분 측면상에서 온도 상승을 지연시키는 단열작용을 가진 엘라스토머를 얻는 오르가노폴리실로산 조성물을 제공하고, 그 조성물의 방염가공제로서 보론 카바이드와, 비보강필러와 혼합한 금속보라이드로 구성되는 그룹에서 선택한 보론화합물을 사용할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의해 조인트(joint)표면상에 용량증가에 의해 고상발포형상재가 생성되고, 조인트 이면상에 화기가스의 발생이 없음을 확인하였다.

Claims

방염가공제(flame proofing agent)로서, 보론카바이드와, 비보강필러(non-reinforcing filler)(단, 최소한 75wt%의 비보강필러가 1200℃까지 열안정성 있음)와 혼합한 금속보라이드로 이루어지는 그룹(group)에서 선택한 보론화합물로 이루어짐을 특징으로 하는 가교시켜 내염성(flame-repellent)엘라스토머를 얻을 수 있는 오르가노폴리실록산 조성물.
제1항에 있어서,

그 보론화합물은 보론카바이드, 징크보라이드, 알루미늄 보라이드, 티타늄 보라이드 및 칼슘 보라이돌 이루어지는 그룹에서 선택함을 특징으로 하는 오르가노폴리실록산 조성물.
제1항에 있어서,

1200℃까지 열안정성 있는 비보강필러는 천연 및 합성실리콘 디옥사이드, 무정형 및 결정성 석영, 실리케이트 실리케이트 필러 및 천연 및 침전 바륨설페이트로 이루어지는 그룹에서 선택함을 특징으로 하는 오르가노폴리실록산 조성물.
제1항에 있어서,

그 보론화물은 가교시켜 난염성 엘라스토머를 얻을 수 있는 오르가노폴리실로산 조성물의 총중량을 기준으로 하여 0.1∼20wt%로 사용함을 특징으로 하는 오르가노폴리실록산 조성물.
제1항에 있어서,

비보강필러는 가교시켜 난염성 엘라스토머를 얻을 수 있는 오르가노폴리실록산 조성물의 총중량 기준으로 하여 10-50wt%를 사용함을 특징으로 하는 오르가노폴리실록산 조성물.