JPH0912888A - 耐火難燃性シリコーンゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 簡単な作業性、十分な耐火性及び強度を有
し、燃焼時にガスの発生のない耐火難燃性シリコーンゴ
ム組成物。 【構成】 平均単位式R_aSiO_(4-a)/2で示されるオルガノ
ポリシロキサン、シリカ粉末、マイカ、クリスタライ
ト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、白金ま
たは同量の白金を含む白金化合物よりなる耐火難燃性シ
リコーンゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高温で燒結するとセラミ
ック化して目地部及びガラス嵌め込み溝などに残存する
耐火難燃性シリコーンゴム組成物に関するものであり、
発泡させて耐火目地材として、あるいは甲種、乙種防火
戸のガラス押さえパッキング材として使用するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＰＣ板用耐火発泡目地材はクロロ
プレンゴムを発泡させ、これとセラミックファイバーを
組合せたり、耐火材料を添加したシリコーンゴム発泡体
などが使用されていたが、前者はコンクリート面に貼り
付ける作業が煩雑であり、後者ではシリコーンゴムに白
金触媒と耐火材料、例えばマイカ（雲母）、クリスタラ
イト（石英粉）などを添加したものがあるが、これだけ
では耐火性は不十分であった。また、防火戸用定型ガス
ケットの耐火難燃性シール部材は塩素系難燃剤を多量に
添加したクロロプレンゴム、あるいはシリコーンゴムに
白金触媒と耐火材料、例えばマイカ、クリスタライトな
どを添加したものがあったが、前者は燃焼時多量の有毒
な塩化水素ガスを発生し、後者の防火戸用シリコーンゴ
ムガスケットでは燃焼後の十分な強度が得られず、脱落
するなどして耐火機能が十分とは云えなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら従来
の耐火性組成物の不利な点、即ち煩雑な作業性、不十分
な耐火性、不十分な強度、燃焼時の有毒ガスの発生など
の問題点を解決できる耐火難燃性シリコーンゴム組成物
を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 即ち本発明は、（ａ）平均単位式R_aSiO_(4-a)/2で示される（Ｒは非置換または 置換の同種または異種の１価炭化水素基、ａは 1.9〜2.1 の平均数）オルガノポ リシロキサン 100重量部、 （ｂ）シリカ粉末 10〜 100重量部、 （ｃ）マイカ 50〜 100重量部、 （ｄ）クリスタライト 10〜 50重量部、 （ｅ）水酸化アルミニウム 1〜 80重量部、 （ｆ）水酸化マグネシウム 6〜 80重量部、 （ｇ）白金または同量の白金を含む白金化合物を白金換算で（ａ）に対して 5〜500ppm からなり、水酸化アルミニウム／水酸化マグネシウムが
１／９〜４／６の比率であり且つ両者の合計量が10〜80
重量部である耐火難燃性シリコーンゴム組成物である。

【０００５】以下に本発明を詳細に説明する。本発明は
上記した問題点を解決するものであって、（ａ）は平均
単位式R_aSiO_(4-a)/2で示され、式中ａは 1.9〜2.1 の平
均数、Ｒはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基などのアルキ
ル基；シクロヘキシル基などのシクロアルキル基；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またはこれらの基の炭素原子に結
合した水素原子の１部または全部がハロゲン原子、アミ
ノ基、シアノ基、エポキシ基、カルボキシル基などを含
む有機基で置換された基であり、互いに同一または異種
の非置換または置換の１価炭化水素基で、好ましくはそ
の80モル％以上がメチル基であり、 0.1〜 0.5モル％が
ビニル基であるオルガノポリシロキサンで、25℃におけ
る粘度が1,000cSt以上、好ましくは 10,000cSt以上のも
のがよい。なお、このオルガノポリシロキサンの末端は
シラノール基、メチル基、ビニル基などで封鎖されたも
の、特にビニル基で封鎖されたものが好ましい。

【０００６】（ｂ）成分のシリカ粉末としては煙霧質シ
リカ、疎水性シリカ、湿式シリカ、石英粉末、硅そう土
などの市販品が使用可能であり、これはシリコーンゴム
の補強及び増量を目的とするが、これらの粒径は（ａ）
のオルガノポリシロキサン中に均一に分散させる必要が
あるので50μｍ以下が好ましい。この添加量は（ａ）の
オルガノシロキサン100 重量部に対して10〜100 重量部
であるが、10重量部未満ではゴムの補強効果が不十分で
あり、100 重量部を超えると補強効果は変わらず、かえ
ってゴム本来の諸特性が減殺される。（ｃ）成分のマイ
カ及び（ｄ）成分のクリスタライトはこの組成物に耐火
性、難燃性を与えるものであり、（ｃ）成分の添加量は
（ａ）のオルガノシロキサン100 重量部に対して50〜10
0 重量部が必要であり、（ｄ）成分の添加量は（ａ）の
オルガノポリシロキサン100 重量部に対して10〜50重量
部が必要である。この添加量が各々50重量部及び10重量
部未満であると、高温下でセラミックス化されず、耐火
性も不十分なものとなる。また各々100 重量部及び50重
量部を超えると、組成物が粘度の高いものとなってしま
う。マイカの粒径は50μｍ以下であることがオルガノポ
リシロキサン中における分散性、強度保持の観点から望
ましい。一方、クリスタライトの粒径も同様の理由から
50μｍ以下であることが望ましい。

【０００７】（ｅ）成分の水酸化アルミニウム及び
（ｆ）成分の水酸化マグネシウムは何れも高温下で水分
を放出して酸化アルミニウム、酸化マグネシウムになる
が、このとき水の蒸発潜熱で燃焼温度を低下させる。２
種類を共用する理由は、水酸化アルミニウムは 180℃程
度で水を放出し始め、 350℃程度で放出を完了する。ま
た水酸化マグネシウムは 340℃程度から水を放出し始め
450℃程度まで放出が続く。従って両者の共用により広
い温度範囲で連続して水分を放出し、燃焼温度の上昇を
抑制することができるが、十分な難燃性、耐火性を発揮
させるためには両者の合計量が10〜80重量部であること
が必要である。10重量部未満ではその効果が不十分であ
り、80重量部を超えると成形性が劣り、硬く、脆くなっ
て実用性に問題を生じる。この水酸化アルミニウムと水
酸化マグネシウムによる連続した水の放出を最も効率よ
く行わせ、燃焼温度の上昇を抑制することのできる両者
の混合比率としては、水酸化アルミニウム／水酸化マグ
ネシウム＝１／９〜４／６である。また、これらが添加
されることにより燃焼物のセラミック化が促進されると
いう特長も有する。これら両者は通常の市販品が使用可
能である。

【０００８】（ｇ）成分の白金、白金化合物はシリコー
ンゴムの難燃化剤として、また添加した充填剤と共にシ
リコーンゴムの高温下におけるセラミック化剤として働
くものである。一般にシリコーンゴムは架橋度が低いの
で高温ではシロキサン主鎖が分解して、急速に揮発性の
低分子環状体を生成し燃焼を続ける。白金触媒が存在す
ると、これがゴムの空気と触れる表面で酸化・劣化を促
進し、高架橋構造をつくり出し、表面に有機基の少な
い、不燃に近いシロキサン膜を形成して空気を遮蔽する
ため、ゴム内部へ延焼せず、ゴムが自己消炎する。この
白金触媒の働きを補うため各種の少量の助剤を使用して
もよい。この（ｇ）成分としては白金黒のような金属白
金、塩化白金酸、塩化白金酸とアルコール、エーテル、
アセトアルデヒドなどとの錯塩などが例示されている
が、この金属白金はアルミナ、シリカゲルなどの担体に
担持させたものであってもよく、塩化白金酸、その錯塩
などはこれをアルコール溶液とし添加してもよい。添加
する白金量は（ａ）のオルガノポリシロキサンに対し５
〜500ppmの範囲で添加する必要があるが、好ましくは20
〜200ppmの範囲で添加するのがよい。この添加量は５pp
m 未満では触媒本来の機能を発揮せず、500ppmを超えて
も触媒の効果は変わらないので、500ppmを超えて使用す
るのは経済的ではない。

【０００９】本発明の耐火難燃性シリコーンゴム組成物
は上記した（ａ）〜（ｇ）成分の所定量を混合すること
によって容易に得ることができるが、これには必要に応
じて（ｂ）のシリカのゴム中での分散助剤としてアルコ
キシ基、シラノール基などを含有するシランまたは低分
子シロキサンを配合してもよいがその種類及び量は最終
ゴムの用途に応じて要求される物性により選択される。
また耐火充填剤のマトリックスとオルガノポリシロキサ
ンとの接着強度を向上させるために、これをシランカッ
プリング剤等で処理してもよい。更には、耐熱向上剤、
着色剤としてチタンホワイト、チタンイエロー、ベンガ
ラ、クロムグリーン、黄鉛などの無機顔料を添加しても
よい。

【００１０】本発明の組成物においては加熱・硬化によ
り物理的特性の優れたシリコーンゴムとなるが、この硬
化物は例えば 800℃以上の高温に曝されても白金触媒に
よるシリコーンゴムの分解を抑制し、可燃性ガスの発生
抑制と同時に水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム
からの水分放出による蒸発潜熱によって燃焼温度を低下
させる。また発生した水蒸気による可燃性ガスの希釈作
用により極めて燃え難くさせ、且つ揮発水による微小発
泡を生じさせることにより体積膨張（1.1 〜 1.5倍）を
起こさせる。また水酸化アルミニウム、水酸化マグネシ
ウム、マイカ、クリスタライト等とシリコーンゴムとが
緊密に結合したセラミック状となることにより、サッシ
に固定されたガラス等をしっかりと保持することを可能
にする。

【００１１】

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明を更に詳細に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 （シリコーンゴム組成物の調製）両末端がビニル基で封
鎖されたビニル基含量 0.15mol％のメチルビニルポリシ
ロキサン・KE78VBS （信越化学工業社製商品名） 100重
量部に比表面積 100m²/gの乾式シリカ50重量部、平均粒
径13μｍのマイカ（白雲母）40重量部、平均粒径４μｍ
のクリスタライト（石英粉）20重量部、白金触媒・CAT
PC- 2 （信越化学工業社製商品名）を白金換算でメチル
ビニルポリシロキサンに対して 50ppm添加した。上記標
準配合に水酸化アルミニウム（平均粒径１μｍ）及び水
酸化マグネシウム（平均粒径 0.6μｍ）を夫々添加量を
変えて加え、更に架橋剤としてモノメチルシラン 1.5重
量部を加えて（表１）に示すような８種類の耐火難燃性
組成物を調製した。

【００１２】（実施例１〜３及び比較例１〜５）これら
を加熱炉に入れJIS A1311 で規定されている加熱温度曲
線に合わせて昇温させて燃焼させた。

【００１３】

【表１】

【００１４】得られた焼結体について硬度、引張強度、
伸び率、体積増加率、酸素指数（JIS K7201 ）を測定し
た。またその硬さと形状保持性を下記の基準で評価し
（表１）に示した。 焼結体の硬さ ◎：硬く、叩くと金属的な音がする 〇：比較的硬く、叩くと金属的な音がする △：比較的硬いが、金属的な音はしない ×：硬くなく、脆い 形状保持性 ◎：比較的強く握っても崩れない 〇：やや強く握ると崩れる △：上記より脆い ×：脆い

【００１５】以上の実施例から本発明の耐火難燃性シリ
コーンゴム組成物は燃焼し難く、その焼結体の形状保持
性も十分であることから、有用な耐火難燃性組成物であ
ることが確認された。

【００１６】

【発明の効果】本発明の耐火難燃性シリコーンゴム組成
物は耐火目地材として、あるいは防火戸のガラス押さえ
パッキング材として簡単な作業性、十分な耐火性、十分
な強度を備え且つ有毒ガスの発生もなく安全であるか
ら、従来品の問題点を解決できるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）平均単位式R_aSiO_(4-a)/2で示される（Ｒは非置換または置換の同種または 異種の１価炭化水素基、ａは 1.9〜2.1 の平均数）オルガノポリシロキサン 100重量部、 （ｂ）シリカ粉末 10〜 100重量部、 （ｃ）マイカ 50〜 100重量部、 （ｄ）クリスタライト 10〜 50重量部、 （ｅ）水酸化アルミニウム 1〜 80重量部、 （ｆ）水酸化マグネシウム 6〜 80重量部、 （ｇ）白金または同量の白金を含む白金化合物を白金換算で（ａ）に対して 5〜500ppm からなり、水酸化アルミニウム／水酸化マグネシウムが
   １／９〜４／６の比率であり且つ両者の合計量が10〜80
   重量部である耐火難燃性シリコーンゴム組成物。