JPS5928357B2 - 高充填耐炎性シ−ル材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液状クロロプレン系重合体及び液状ブタジエン
系重合体を用いた高充填耐炎性シール材、特に末端水酸
基を有する液状クロロプレン系重合体及び末端水酸基を
有する液状ブタジエン系重合体の混合物に多量の無機充
填剤を含有させる、極めて高充填にも拘らず加工性、現
場施工性の改善−された高充填剤耐炎性シール材に関す
るものである。

従来よりアルキルザンテート末端基を有する液状クロロ
プレン系重合体に水和アルミナ、その他の無機充填剤を
配合した耐炎性の′ゞテ伏コンノゞウッドは建築物、船
舶などの火災防止、あるいは壁貫通部からの延焼防止に
有効であることが知られている。

この液状クロロプレン系重合体を用いる場合、作業可能
なパテ状シール材として混合しうる無機充填剤量は実質
的に制限され、該液状重合体１００重量部当たり４５０
重量部を越えると得られた配合物は非常に硬くノゞテと
してのシール性が著しく低下するのみならず作業性に劣
り、′ゞテ伏シール材として現場施工することは不可能
であつた。また４５０重量部を越えた高充填配合は、配
合物の粘度或は硬度が著しく高くなるため該重合体と無
機充填剤とを均一に分散することが実用上困難となる為
、通常１５０〜４００重量部の充填剤量に制限されてい
る。然るに該シール材の耐炎性は無機充填剤の充填量が
多くなる程改善され、高充填配合になる程経済的にも有
利となる為、従来の常識を越えた高充填配合物で且つ加
工性、作業性が改善された新規耐炎シール材が久しく当
業者において嘱望するところであつた。

本発明者は従来のパテ伏シール材の問題点を解決するた
め、鋭意研究した結果、従来なし得なかつた高充填で且
つ加工性、及び現場作業性の改善された新規耐炎シール
材を見出し本発明を完成するに至つた。

本発明の目的は、極めて高充填の配合物でありながら加
工性、及び作業性の優れたパテ伏を有し、しかもその高
充填の故に不燃性とも言える程の耐炎性を有するのみな
らず経済的にも非常に有利な、従来技術からは予想もで
きなかつた新規の耐炎性シール材を提供しようとするも
のである。

本発明者は、末端水酸基を有する液状重合体は高充填性
に優れ、特に水和型無機充填剤を用いる場合には、顕著
に高充填可能となること、また末端水酸基を有する液状
重合体の中ではブタジエン系重合体の高充填性が特に優
れていることも確認した。

しかしながら、本発明者が目的とする耐炎シール材は単
に高充填されたというだけでなく実用上要求される諸特
性、即ちパテとしての作業性が必要であり、この尺度と
して針入度（ＪＩＳＡ５７５４に規定された方法に準拠
、但し荷重５０９、以下単に針入度という）で示すと５
０以上好ましくは１００前後であること、またシール材
としてはその耐炎性もしくは不燃性（酸素指数９０以上
）、燃焼時における滴下物がないこと、シール性、密着
性、さらには耐候性が要求される。このような観点から
液状ブタジエン系重合体単昧で作製したパテ伏シール材
は作業性にはすぐれるが、その耐候性、燃焼時のシール
性、密着性に劣り、一方、液状クロロプレン系重合体で
は高充填性がブタジエン系液状重合体よりも劣ることを
確認した。以上のことより本発明の目的たる新規の耐炎
性シール材は特定の液状クロロプレン系重合体即ち数平
均分子量１，０００〜６，０００の末端水酸基を有する
クロロプレン系重合体８０〜３０重量部と特定の液状ブ
タジエン系重合体即ち数平均分子量１，０００〜６，０
００の末端水酸基を有するブタジエン系重合体２０〜７
０重量部との混合物１００重量部に対して５００重量部
を越え９００重量部までの無機充填剤を含有し、しかも
該無機充填剤の少なくとも５０重量％以上はアルミナ水
和物である高充填組成物である。

本発明で使用されるクロロプレン系重合体は常温（２５
℃）において液状で流動性を保持し、粘稠な液状体とし
て取り扱うことが可能なクロロプレン単独重合体または
クロロプレン系共重合体であり、その分子末端に水酸基
を少なくとも１個有し、数平均分子量が１，０００〜６
，０００の範囲にあるものに限定される。

数平均分子量が１０００未満であれば、高充填性が損な
われる傾向にあり、６０００をこえれば、加工性の低下
をまねくとともに、当該耐炎性シール材の針入度が小さ
くなる傾向になる。クロロプレン系共重合体はクロロプ
レン単量体とこれと共重合可能な単量体との共重合体で
あるが、重合体組成としてはクロロプレン単量体に基く
重合ユニツトが５０重量％以上のものである。ここにク
ロロプレンと共重合可能な単量体としてはスチレン、メ
タクリル酸、メタクリル酸メチル、アクリロニトリルの
如きビニル化合物、１，３−ブタジエン、イソプレン、
１−クロロブタジエン、２，３−ジクロロブタジエン−
１，３の如き共役ジエンなどであり、これらを含む混合
単量体から任意に選択される。

また同時に使用されるブタジエン系重合体は常温（２５
℃）においては液状で流動性を保持し、粘稠な液伏体と
して取り扱うことが可能なブタジエン単独重合体もしく
はブタジエン系共重合体でありその分子末端に水酸基を
少なくとも１個有し、数平均分子量が１，０００〜６，
０００の範囲にあるものに限定される。

数平均分子量が１０００未満であれば、高充填性が損な
われ、当該耐炎性シール材の針入度が大きくなりすぎて
、加工時または燃焼時のダレが発生し易く、火災時のシ
ール性が損なわれ、６０００をこえれば加工性が不良で
ある。ブタジエン系共重合体はブタジエン−１，３単量
体とこれと共重合可能な単量体との共重合体であるが、
重合体組成としてはブタジエンー一１，３単量体に基く
重合ユニツトが５０重量％以上のものである。ここにブ
タジエンと共重合可能な単量体としてはスチレン、メタ
クリル酸、メタクリル酸メチル、アクリロニトリルの如
きビニル化合物、イソプレン、クロロプレンの如き共役
ジエンなどであり、これらを含む混合単量体から任意に
選択される。末端水酸基を有する液状重合体を用いるこ
とにより何故通常の無機充填剤が極めて容易に高充填さ
れうるのかの機構的解明は別にしても、本発明で特定す
る液伏重合体を用いる場合は他の末端水酸基を持たない
液状重合体を用いた場合に比較して、該重合体の粘度及
び充填剤量のレベルを同一にした時の配合物は粘度がよ
り低く軟かくなる特徴がある。

従つて他の液状クロロプレン系重合体を用いた従来の配
合物と同レベルの粘度、硬度を有する配合物を得るのに
、本発明の該重合体を用いる場合は充填量を５０〜１０
０％程度増加することが可能である。また本発明で用い
る重合体の末端水酸基の数は少なくとも１個あれば充分
であり、通常１〜２．５個程度のものが使用される。し
かしながら末端水酸基が極端に少ない場合は高充填性が
低下する傾向があり好ましくない。また該重合体の数平
均分子量が極端に小さい場合は、重合体分子が無機充填
剤粒子内に取り込まれ、逆に高充填が困難となり易くま
た分子量が余りに高い場合は該重合体の粘度が著しく高
くなり加工性が低下する。本発明において該クロロプレ
ン系重合体と該ブタジエン系重合体の混合割合はクロロ
プレン系重合体８０〜３０重量部に対しブタジエン系重
合体２０〜７０重量部に限定される。

クロロプレン系重合体が８０重量部をこえる場合には高
充填性が損なわれる傾向があり３０重量部未満の場合に
は作業性はよいが配合コンパウンドの耐候性が低下した
り燃焼時ダレやすく火炎時のシール性が不良となる傾向
が強いためシール材としては不適である。本発明にて用
いる無機充填剤は末端水酸基を有する液状の重合体混合
物１００重量部に対し、５００重量部を越え９００重量
部である。

この範囲よりも低充填量の場合は得られる配合物の耐炎
性が低下したり、現場施工後のダレによる変形が起こり
易く、また経済的にも不利となる。またこの範囲を越え
る場合には配合物は最早パテ状シール材ではなくなり硬
く作業性が失われる傾向にあり、配合することも困難と
なる。此処に用いられる無機充填剤はその少なくとも５
０％以上はアルミナ水和物を含有すること以外は特に制
限はなく、公知のものが任意に選択されてよい。アルミ
ナ水和物を上記の量用いるのは、通常の無機充填剤を単
に高充填したのみでは、実質的に不燃性の耐炎シール材
は得られ難い傾向があるからである。従つて本発明で用
いられる無機充填剤はアルミナ水和物単独かまたはアル
ミナ水和物５００１）以上と他の無機充填剤との併用か
のいずれかである。アルミナ水和物以外の該充填削とし
ては水和マグネシア、水和珪酸カルシウム、炭酸カルシ
ウム、クレー、タルク、二酸化チタンなど通常用いられ
る微粉末伏体が用いられるが、特に水和水を有する無機
充填剤を用いる場合は、末端水酸基を有する該重合体と
の配合性に優れ高充填配合が容易になるので特に好まし
い。本発明による高充填耐炎シール材は難熱性のクロロ
プレン系重合体とアルミナ水和物を含む不燃性無機充填
剤を用い、且つ末端水酸基含有液状ブタジエン系重合体
を用いたため従来より以上に高充填されていることより
極めて高度の耐炎性を有し、空気中では実質的に不燃性
であり、しかも当該シール材は適度の流動性を有する。

すなわち施工者がシール材を埋め込む際には容易に変形
し、被覆物に密着し、かつ施工後または燃焼時には自重
によるダレが発生しない。加えて、このシール材は高充
填配合物であるが故に経済的利益は実用上非常に大きな
意義がある。本発明に於いて、実用上要すれば、前記必
須成分に加えて通常のコンパウンド成分である酸化亜鉛
、酸化マグネシウム、酸化鉛の如き金属酸化物（但し、
必須成分としてのアルミナ水和物を余く入ガラ入繊維、
ステンレス繊維の如き無機または金属の繊維及びトリノ
ニルホスフエート、トリクレジルホスフエート、塩素化
パラフイン、ジオクチルフタレート、ジオクチルセバケ
ートの如き軟化剤などを配合することも可能である。

本発明のシール材に軟化剤を配合することにより作業性
を更に改善することができる。

特に無機充填剤を多量、例えば該液状重合体混合物１０
０重量部に対し７００重量部以上用いる高充填配合する
場合には作業性の向上が著しい。即ち、軟化剤は本発明
で使用される液状のクロロプレン系及びブタジエン系重
合体と混和し、得られるシール材の流動性を高める作用
を有する。しかし無機充填剤のバインダーとして当該液
状重合体を用いずしてこれらの軟化剤のみを用いた場合
は、軟化剤が無機充填剤粒子内に取りこまれ易く、例え
ば軟化剤１００重量部に対し５００〜９００重量部のよ
うな多量の無機充填剤を配合してパテ伏のシール材伏と
することは不可能である。軟化剤と無機充填剤の種類に
より異なるので一概にいうことはできないが、軟化剤１
００重量部当たりシール材伏の配合物を得るのに配合し
うる無機充填剤は２００〜３００重量部程度にすぎない
。また、このようにして得た軟化剤と無機充填剤とから
なるシール材は炎との接触により直ちに熱変形し、滴下
する傾向が強く有効な耐炎シール材とはなり得ない。以
下実施例及び比較例によつて、さらに具体的に本発明を
説明する。

但し「部］は全て重量によるものである。実施例 比較例に用いた重合体 重合体Ａ： ２−メルカプトエタノール存在下にクロロプレンと２，
３−ジクロロブタジエン−１，３を共重合して得たヒド
ロキシル末端基を平均１個有する数平均分子量２，５０
０のクロロプレン系液伏重合体（クロロプレンに基く重
合ユニツト８５重量％、２，３−ジクロロブタジエン−
１，３に基く重合ユニツト１５重量％）。

重合体Ｂ： ２−メルカプトエタノール存在下にクロロプレンと２−
ヒドロキシエチルメタクリレートを共重合して得たヒド
ロキシル末端基を平均１．６個有する数平均分子量１，
９２０のクロロプレン系液状重合体（クロロプレンに基
く重合ユニツト９６重量％，２−ヒドロキシエチルメタ
クリレートに基く重合ユニツト４重量％）。

重合体Ｃ： ジイソプロピルザントゲンジスルフイド存在下にクロロ
プレンと２，３−ジクロロブタジエン−１，３とをトル
エン溶媒中で重合して得たイソプロピルザンテート末端
基を有する数平均分子量３，０００のクロロプレン系液
伏重合体（クロロプレンに基く重合ユニツト８５重量％
，２，３−ジクロロブタジエン−１，３に基く重合ユニ
ツト１５重量％）。

重合体Ｄ： ｎ−ドデシルメルカプタン存在下にクロロプレンをトル
エン溶媒中で重合して得た末端ヒドロキシル基を有しな
い数平均分子量２，３３０の液状クロロプレン重合体。

重合体Ｅ： 出光石油化学（株）の商品名「ＰＯｌｙｂｄＲ−４５Ｈ
Ｔ」 ：ヒドロキシル末端基を平均２．２〜２．４個有
する数平均分子量約２，７００程度のブタジエン重合体
。

（注）末端水酸基の含有量、及び数平均分子量は、精製
重合体の赤外線吸収スペクトル解析法及び工ブリオメー
タ一により測定し、これらの結果から１分子当りの末端
基数を求めた。

実施例 １ 重合体Ａ６Ｏ部、重合体Ｅ４Ｏ部にソフトクレー２００
部及びアルミナ水和物４５０部を加えてペイントミルを
用いて混練したところ容易に均一分散されたパテ状コン
パウンドが得られた。

針入度は１３０でありパテとして作業性良好であつた。
更にこのコンパウンドをシート伏とし、ウエザーオーメ
ータ一内で５０℃×２００時間促進劣化した結果、流れ
による変形もなく、着色、表面ひび割れも見られず耐候
性は良好であつた。実施例 ２ 重合体Ａ８Ｏ音氏重合体Ｅ２Ｏ部に水和マグネシア２０
０部及びアルミナ水和物３００部をペイントミルで混練
し、パテ状コンパウンドを得た。

針入度は１０２でありこのものは極めて作業性良好であ
つた。実施例 ３ 重合体Ｂ３Ｏ部、重合体Ｅ７Ｏ部にアルミナ水和物９０
０部を加え、ペイントミル上で混練してパテ伏コンパウ
ンドを得た。

このコンパウンドの針入度は６４であり、パテとしての
作業性は良好であつた。そしてこのコンパウンド１００
部に更に軟化剤としてトリクレジルホスフエート１．５
部を加えペイントミル上で混練りして得られたノマテ伏
コンパウンドの針人度は８６であり、ノマテとして作業
性は極めて良好であつた。

比較例 １ 重合体ＣｌＯＯ部にアルミナ水和物４００部をペイント
ミル上にて混練して得たコンパウンドは針入度１１であ
つた。

このものはもはやパテ状体とは言えない非常に硬いもの
であつた。そしてアルミナ水和物４００部を越える高充
填は不可能と認められた。比較例 ２ 重合体Ｄ５Ｏ部、重合体Ｅ５Ｏ部にアルミナ水和物５０
０部をペイントミル上で混練してコンパウンドを得た。

このものは針入度１５の硬いやや脆いコンパウンドであ
り、パテとしての作業性を有していなかつた。比較例
３ 重合体ＡｌＯＯ部にアルミナ水和物４５０部、ソフトク
レー３００部をペイントミルにより混練して得たコンパ
ウンドは針入度２５であり、パテとしての作業性が極め
て劣るものであつた。

参考例本発明による耐炎シール材の難燃性を評価するた
めに実施例１〜３で得たパテ状体につき酸素指数の測定
及び垂直燃焼試験を行つた。

結果を表にまとめて示す。この結果から明らかな如く本
発明によるシール材は不燃性であり、滴下物も全く認め
られなかつた。比較例 ４ 重合体ＥｌＯＯ部にアルミナ水和物８００部をペイント
ミル上で混練してコンパウンドを得た。

このものは針入度６９でありパテとしての作業性は良好
であつたが、燃焼時、ダレを生じ、シール性、密着性が
劣つていた。さらに実施例１と同様にしてウエザーオー
メータ一による試験の結果、流れによる変形や黄褐色へ
の変色がありさらに表面ひび割れも見られ耐候性が不良
であつた。試験結果の測定法１針入度・・・ＪＩＳＡ５
７５４に規定の方法に準拠し、荷重５０９とした。

２酸素指数・・・ＪＩＳＫ７２Ｏｌに規定の方法に準拠
した。

３垂直燃焼試験・・・米国ＵＬ−９４の規格に準拠した
。

同評価法・・・着火源によつて１０秒間着火後、消火す
るまでの時間（秒）を測定した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも１個の末端水酸基を有する数平均分子量
   １，０００〜６，０００のクロロプレン系重合体８０〜
   ３０重量部と末端水酸基を有する数平均分子量１，００
   ０〜６，０００のブタジエン系重合体２０〜７０重量部
   との混合物１００重量部に対し少なくとも５０重量％以
   上がアルミナ水和物である無機充填剤５００重量部を越
   え９００重量部までを含有させて成ることを特徴とする
   高充填耐炎性シール材。