JPH04366170A - 耐火性シリコーン組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硬化して得られる硬化
物が耐火性を有する硬化性シリコーン組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、一般建造物の内外壁目地部に使用
されるシール材料には、２時間耐火や３時間耐火の試験
に合格し得る程度の耐火性や防火性が要求される。特に
、高層建築物の内外壁目地部に使用するシール材料には
、高い耐火性や防火性を有するとともに、得られる硬化
物が低モジュラスであることも要求され、従来かかる用
途には脱アミノキシ型の室温硬化性シリコーンが適する
とされてきた。また、このようなシール材料として使用
される組成物としては、従来、例えば（１）　水酸化ア
ルミニウムが配合されたゴム組成物（特開昭５８−１４
５７４２号公報参照）、（２）　水酸化アルミニウムお
よび／または水酸化マグネシウムの充填された変性シリ
コーン組成物（特開昭６２−４３４３５　号公報参照）
などが公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、材料の耐火性
を向上させるには一般に充填材の添加量を増す必要があ
り、すると硬化物のモジュラスが大きくならざるを得な
いという相反する問題がある。上記（１）　のゴム組成
物では、該組成物に難燃性を付与する水酸化アルミニウ
ムの量を満足できる耐火性得られる範囲で最小に抑えて
も、硬化物は非常に高いモジュラスを有するものとなる
。前記（２）　の変性シリコーン組成物は、変成シリコ
ーン本来の欠点として得られる硬化物の耐久性が低く、
さらに耐火性も無変性のシリコーン組成物より劣ってい
るため、実用に供されていない。そこで本発明は、得ら
れる硬化物が優れた耐火性および耐久性並びに低いモジ
ュラスを有する耐火性シリコーン組成物を提供すること
を課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、（
Ａ）　下記の一般式（１）：

【化１】（式中、Ｒ１　は同一でも異なってもよく、置
換もしくは非置換の１価炭化水素基であり、ｎは１以上
の整数である）で表されるジオルガノポリシロキサン、
（Ｂ）　ケイ素原子に結合した下記の一般式（２）：

【
化２】（式中、Ｒ２　は同一でも異なってもよく、置換
または非置換の１価炭化水素基である）、で表される基
、およびケイ素原子に結合した下記の一般式（３）：

【
化３】（式中、Ｒ３　は置換もしくは非置換の２価炭化
水素基である）で表される基からなる群から選ばれるＮ
−置換アミノキシ基を、１分子中に２個以上有する有機
ケイ素化合物、（Ｃ）　高級脂肪酸、脂肪酸石鹸、樹脂
酸石鹸、シランカップリング剤、チタン系カップリング
剤で表面処理された、粒径が１０μｍ　以下の水酸化ア
ルミニウム、（Ｄ）　銅および／または銅化合物、並び
に、（Ｅ）　白金および／または白金化合物を含んでな
る耐火性シリコーン組成物、およびそれを硬化させて得
られる硬化物を提供するものである。

【０００５】（Ａ）　ジオルガノポリシロキサン（Ａ）
　成分のジオルガノポリシロキサンは、上記一般式（１
）　に示されるように、分子両末端が水酸基で封鎖され
、側鎖有機基としてＲ１で表される基を有するものであ
る。

【０００６】Ｒ１　は置換または非置換の１価炭化水素
基である。かかる１価炭化水素基としては、炭素原子数
が１〜１０であることが好ましく、より好ましくは１〜
８である。具体的には、例えばメチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基などのアルキル基、フェニル基、ト
リル基などのアリール基、ビニル基、アリル基などのア
ルケニル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基
、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基等が
例示される。置換炭化水素基としては、例えばこれらの
１価炭化水素基の炭素原子に結合した水素原子の一部も
しくは全部がハロゲン原子、シアノ基などで置換された
クロロメチル基、トリフロロプロピル基、シアノエチル
基などが挙げられる。好ましくは、メチル基、エチル基
、フェニル基、ビニル基、トリフロロプロピル基などで
ある。なお、ケイ素原子に結合した複数のＲ１　基は、
同一でも異なってもよい。

【０００７】ｎは、　（Ａ）のジオルガノポリシロキサ
ンの重合度に相当する数であり、１以上の整数である。 このｎは、粘度や作業性などの面から５０〜２０００で
あることが好ましい。より好ましくは　１００〜２００
０である。

【０００８】（Ａ）のジオルガノポリシロキサンとして
具体的には下記の化学式：ＨＯ−（Ｓｉ　Ｍｅ２　Ｏ）
ｉ　−Ｈ　、（ここで、ｉは１以上の整数である）ＨＯ
−（Ｓｉ　Ｍｅ２　Ｏ）ｋ　−（Ｓｉ　Ｐｈ２　Ｏ）ｌ
　−Ｈ　、ＨＯ−（Ｓｉ　Ｍｅ２　Ｏ）ｋ　−［Ｓｉ（
Ｍｅ）（ＣＨＣＦ３　）Ｏ］　ｌ−Ｈ　、ＨＯ−（Ｓｉ
　Ｍｅ２　Ｏ）ｋ　−［Ｓｉ（Ｍｅ）（ＣＨ＝ＣＨ２　
）Ｏ］　ｌ　−Ｈ（上記式中、Ｍｅはメチル基を表し、
ｋ　およびｌは０以上の整数であり、但しｋ＋ｌは１以
上の整数であり、前記式（１）　中のｎに相当する）で
表されるものなどが挙げられる。

【０００９】（Ｂ）　の有機ケイ素化合物（Ｂ）　の有
機ケイ素化合物は（Ａ）　のジオルガノポリシロキサン
の架橋剤として働くもので、ケイ素原子に結合した、前
記一般式（２）　で表される基およびケイ素原子に結合
した、前記一般式（３）　で表される基からなる群から
選ばれる　Ｎ−置換アルキル基を、１分子中に２個以上
有するものである。

【００１０】一般式（２）　中、Ｒ２　は置換もしくは
非置換の１価炭化水素基であり、具体例としては前記Ｒ
１　について例示したものが挙げられる。なお、一般式
（２）　において、２つのＲ２　基は、同一でも異なっ
てもよい。一方、前記一般式（３）　中、Ｒ３　は置換
もしくは非置換の２価炭化水素基である。かかる２価炭
化水素基としては、炭素原子数が２〜８のものが好まし
い。Ｒ３　としては、例えば、エチレン基、トリメチレ
ン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメ
チレン基などが挙げられる。なお、　（Ｂ）の有機ケイ
素化合物は、その構造が直鎖状であっても環状であって
もよい。

【００１１】（Ｂ）の有機ケイ素化合物としては、例え
ば下記の化学式：

【化４】

【化５】 （式中、Ｍｅはメチル基を表し、Ｅｔはエチル基を表し
、Ｐｒはプロピル基を表す）で表されるものなどが挙げ
られる。

【００１２】（Ｂ）成分の配合量は、　（Ａ）成分　１
００重量部当り　０．５〜３０重量部が好ましく、１〜
１０重量部がより好ましい。なお、　（Ｂ）成分は、前
記の有機ケイ素化合物の１種単独でも２種以上でもよい
。

【００１３】（Ｃ）　水酸化アルミニウム（Ｃ）の水酸
化アルミニウムは、高級脂肪酸、脂肪酸石鹸、樹脂酸石
鹸、シランカップリング剤及びチタン系カップリング剤
から選ばれる少なくとも１種で表面処理された、疎水性
のものである。

【００１４】（Ｃ）成分として表面処理を施していない
水酸化アルミニウムを使用すると、該水酸化アルミニウ
ムを組成物に充填するにしたがって、得られる組成物の
チクソトロピーが徐々に高くなってしまったり、得られ
る硬化物が耐火性を有するのに十分な量の水酸化アルミ
ニウムを該組成物に配合できなくなってしまったり、該
組成物を硬化させて得られる硬化物の有するモジュラス
が高いものになってしまったりする。

【００１５】前記の表面処理剤の具体例としては、ステ
アリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、
カプリン酸、カプリル酸、カプロン酸、アラキン酸、ベ
ヘン酸、リブノセリン酸、ゾーマリン酸、オレイン酸、
オレイル酸、リノール酸、リノレン酸などの高級脂肪酸
；ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ス
テアリン酸カルシウム、ステアリン酸リチウム、パルミ
チン酸ナトリウム、アラキン酸ナトリウムなどの脂肪酸
石鹸；アビエチン酸、デキストロピアール酸などを主成
分とする樹脂酸あるいはこれら樹脂酸のナトリウム塩、
カリウム塩、カルシウム塩、リチウム塩などの樹脂酸石
鹸；ビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシ
ラン、エチルトリメトキシシラン、シアノエチルトリメ
トキシシラン、トリフルオロプロピルメチルジメトキシ
シラン、フェニルトリメトキシシラン、あるいはこれら
アルコキシシランのメトキシ基をエトキシ基、プロポキ
シ基等に置換したアルコキシシランなどのシランカップ
リング剤；テトライソプロピルチタネート、テトラブチ
ルチタネートなどのチタン系カップリング剤などが挙げ
られる。中でも好ましくは、ステアリン酸、ステアリン
酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、パルミチン酸な
どである。上述した表面処理剤の所定量をトルエンなど
の溶媒中で未処理の水酸化アルミニウムと混合し、一定
時間加熱処理した後、溶媒を除去することにより、表面
処理された水酸化アルミニウムを得る。

【００１６】一方、　（Ｃ）成分の水酸化アルミニウム
は、その粒径が１０μｍ　以下のものであり、好ましく
は０．０１〜２μｍ　である。粒径が１０μｍ　を越え
ると得られる組成物がシール材として補強性の劣るもの
になってしまう。 （Ｃ）成分の配合量は、　（Ａ）成分１００重量部当り
５０〜３００　重量部が好ましく、より好ましくは８０
〜２００　重量部である。　（Ｃ）成分の配合量が少な
すぎると得られる硬化物が耐火性を有しなくなり、また
、多すぎると組成物の粘度が高くなり作業性が悪くなる
。

【００１７】（Ｄ）　銅および銅化合物（Ｄ）成分は、
銅および／または銅化合物である。銅化合物としては、
例えば塩化第一銅、塩化第二銅、硫酸銅、水酸化銅、な
どの銅金属塩、　２，４−ペンタンジオン銅（ＩＩ）な
どの錯塩などが挙げられる。

【００１８】（Ｄ）成分の配合量は　（Ａ）成分　１０
０重量部当り　０．００２〜５重量部が好ましく、より
好ましくは０．０５〜１．０　重量部である。　（Ｄ）
成分の配合量が少なすぎると硬化して得られる硬化物が
十分な耐火性を有しなくなり、また、多すぎると得られ
る硬化物が所望の硬度を有しなくなる。なお、　（Ｄ）
成分を配合するにあたっては、その１種もしくは２種以
上を配合してもよく、銅と銅化合物とを併用してもよい
。

【００１９】（Ｅ）　白金および白金化合物（Ｅ）成分
は、白金および／または白金化合物である。かかる白金
化合物としては、例えば塩化白金酸とオレフィン、塩化
白金酸とアルデヒド、塩化白金酸とビニルシロキサンな
どの錯化合物、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸
、などが例示される。

【００２０】（Ｅ）成分の配合量は、　（Ａ）成分　１
００重量部当り　０．００１〜１重量部が好ましく、よ
り好ましくは　０．１〜０．５　重量部である。　（Ｅ
）成分の配合量が少なすぎると得られる硬化物が十分な
耐火性を有しなくなり、また、多すぎると組成物から得
られる硬化物の物性が低下する。なお、　（Ｅ）成分を
配合するにあたっては、その１種もしくは２種以上を配
合してもよく、白金と白金化合物とを併用してもよい。

【００２１】その他の配合物 本発明の組成物には、必要に応じて、例えば炭酸カルシ
ウム、微粉末シリカなどの充填剤や、各種の顔料、染料
、接着性付与剤、チクソ性向上剤、防錆剤、防カビ剤な
どを適宜配合してよい。

【００２２】硬化物 本発明の組成物は　（Ａ）成分と　（Ｂ）成分を混合す
ると硬化するので、通常、　（Ａ）成分と　（Ｂ）成分
を別々の容器に入れ、使用の直前に混合して使用する２
液型として調製される。

【００２３】用途 本発明の組成物は、一般建築物の内外壁目地部のシール
材料などとして有用である。特に、耐火性と低モジュラ
スが要求される高層建築物の内外壁目地のシール材料と
して有用である。

【００２４】

【作用】本発明の組成物においては、　（Ａ）成分と　
（Ｂ）成分が得られる硬化物の低モジュラス化に寄与し
、　（Ｃ）成分の表面処理された水酸化アルミニウムは
加熱されたときに水分を放出しながら硬化物のセラミッ
ク化して燃焼を抑制する結果難燃性の向上に寄与し、　
（Ｄ）成分の銅や銅化合物はオルガノポリシロキサンの
耐熱性を高めるが特に　（Ｃ）成分との併用により耐火
性の向上の大きく寄与する、　（Ｅ）成分の白金や白金
化合物はオルガノポリシロキサンのセラミック化を促進
してその燃焼やシロキサン結合の切断を防ぐように働き
、これらの作用が相まって硬化物のモジュラスが低く維
持されながら、耐火性が高められるものと考えられる。

【００２５】

【実施例】

実施例１ 温度２５℃において粘度が５０００ｃＳｔ　のα，　ω
−ジヒドロキシジメチルポリシロキサン　１００重量部
、平均粒径　０．５μｍの、ステアリン酸で表面処理さ
れた水酸化アルミニウム　１６０重量部、アセチルアセ
トン銅（ＩＩ）　０．１重量部、および白金を約１重量
％含有する塩化白金酸のジビニルテトラメチルジシロキ
サン錯体　０．２重量部を混合してベース組成物を調製
した。このベース組成物　１００重量部に、１，３−ジ
（　ジエチルアミノキシ−５，７　−ジプロピル−１，
３，５，７　−テトラメチルシクロテトラシロキサンと
；１，３，５−トリ（　ジエチルアミノキシ）−７−プ
ロピル−１，３，５，７　−テトラメチルシクロテトラ
シロキサンとを重量比９５：５　の割合で混合して得ら
れた硬化剤を３重量部配合して組成物を得た。

【００２６】比較例１ 実施例１で使用した水酸化アルミニウムの代わりに、（
脂肪酸石鹸）によって表面処理された、平均粒径　０．
１μｍ　の炭酸カルシウム７５重量部を配合した以外は
実施例１と同様にしてベース組成物を得た。これに実施
例１と同様に硬化剤を配合して組成物を得た。

【００２７】実施例２ 実施例１で使用した水酸化アルミニウムの代わりに、ビ
ニルトリメトキシシランによって表面処理された、平均
粒径　１．０μｍ　の水酸化アルミニウム　１５０重量
部を配合した以外は実施例１と同様にしてベース組成物
を得た。これに実施例１と同様に硬化剤を配合して組成
物を得た。

【００２８】実施例３ 実施例１で使用した水酸化アルミニウムの代わりに、表
面処理剤としてビニルトリメトキシシランを用いて表面
処理された、平均粒径　１．０μｍ　の水酸化アルミニ
ウム　１５０重量部を配合した以外は実施例１と同様に
してベース組成物を得た。このベース組成物　１００重
量部に、３，５−ジ（　ジエチルアミノキシ）　オクタ
メチルテトラシロキサンと；３，５，７−トリ（　ジエ
チルアキノキシ）　ノナメチルペンタシロキサンとを重
量比９５：５　の割合で混合して得られた硬化剤を　２
．５重量部配合して組成物を得た。

【００２９】比較例２ 実施例２で使用した水酸化アルミニウムの代わりに、表
面処理されていない、平均粒径　０．５μｍ　の水酸化
アルミニウム９０重量部を配合し、銅化合物を使用しな
い以外は実施例２と同様にしてベース組成物を得た。こ
のベース組成物　１００重量部に、実施例１で用いた硬
化剤３重量部を配合して組成物を得た。

【００３０】比較例３ 実施例２で使用した水酸化アルミニウムの代わりに、表
面処理されていない、平均粒径　１．５μｍ　の結晶性
シリカ９０重量部を配合した以外は実施例２と同様にし
てベース組成物を得た。このベース組成物　１００重量
部に実施例１で用いたものと同じ硬化剤を３重量部配合
して組成物を得た。以上の実施例１〜３および比較例１
〜３において得られたそれぞれの組成物について、以下
の測定を行った。

【００３１】（ゴム物性）組成物を、厚さ２ｍｍのシー
ト状に成形し、２０℃、５５％ＲＨで７日間硬化させて
硬化物を得た。得られた硬化物について、ＪＩＳ　Ｋ−
６３０１に準拠してゴム物性を測定した。

【００３２】（ブロック物性および耐久性）ＪＩＳ　Ａ
−５７５８に準拠して、組成物をフロートガラスのＨ型
ブロックに成形し、ブロック物性および耐久性を測定し
た。

【００３３】（耐火性）２枚のＡＬＣ（軽質コンクリー
ト）板１、ガスケット２、バックアップ材３から図１に
示される様な形状の目地４を作り、この目地に組成物を
シール材５として充填し、２０℃、５５％ＲＨで７日間
硬化させて硬化物を得た。この硬化物について、ＪＩＳ
　Ａ−１３０４に準拠して該硬化物の耐火性を測定した
。以上の測定の結果を、下記の表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】本発明の耐火性シリコーン組成物によれ
ば、優れた耐火性および耐久性を有し、低モジュラスの
硬化物が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例においてて耐火性試験に使用した、試験
体の斜視図である。

【符号の説明】

１　　ＡＬＣ板 ２　　ガスケット ３　　バックアップ材 ４　　シール材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（Ａ）　下記の一般式（１）：【化１
   】 （式中、Ｒ１　は同一でも異なってもよく、置換もしく
   は非置換の１価炭化水素基であり、ｎは１以上の整数で
   ある）で表されるジオルガノポリシロキサン、（Ｂ）　
   ケイ素原子に結合した下記の一般式（２）： 【化２】 （式中、Ｒ２　は同一でも異なってもよく、置換または
   非置換の１価炭化水素基である）、で表される基、およ
   びケイ素原子に結合した下記の一般式（３）：【化３】 （式中、Ｒ３　は置換もしくは非置換の２価炭化水素基
   である）で表される基からなる群から選ばれるＮ−置換
   アミノキシ基を、１分子中に２個以上有する有機ケイ素
   化合物、（Ｃ）　高級脂肪酸、脂肪酸石鹸、樹脂酸石鹸
   、シランカップリング剤及びチタン系カップリング剤か
   ら選ばれる少なくとも１種で表面処理された、粒径が１
   ０μｍ以下の水酸化アルミニウム、（Ｄ）　銅および／
   または銅化合物、並びに、（Ｅ）　白金および／または
   白金化合物を含んでなる耐火性シリコーン組成物。
2. 【請求項２】　　請求項１に記載の組成物を硬化させて
   得られる硬化物。