(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）水硬性セメント              １６０〜４００重量部
（２）樹脂水性エマルジョン（固形成分として）        １００重量部
（３）（ｉ）水酸化アルミニウム［Ａｌ（ＯＨ）３・
ｘＨ２Ｏ］、石膏［ＣａＳＯ４・ｘＨ２Ｏ］、アルミン
酸カルシウム［ｘＣａＯ・ｙＡｌ２Ｏ３・ｚＨ２Ｏ］、
水酸化マグネシウム［Ｍｇ（ＯＨ）２・ｘＨ２Ｏ］及び
塩化マグネシウム［ＭｇＣｌ２・ｘＨ２Ｏ］からなる
群から選ばれた少なくとも１種の結晶水を含む無機化
合物少なくとも５０重量部と、（ｉｉ）結晶水を含まない
無機化合物とからなる無機フイラー                    １４０〜７００重量部
及び
（４）珪酸ソーダ［Ｎａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２・ｘＨ２Ｏ］      １．５〜５０重量部
からなる防炎性組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、有機物を含む防炎性組成物、特にカーペットの裏打ち材やモルタルシート製品用として有用な防炎性組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の有機物質を難燃化する方法としては、無機フイラーを混入するのが簡単であるが、無機フイラーの添加量が少ないと十分な難燃化効果は得られない。また添加量が多くなると樹脂自体の物性を大きく変更してしまうことがある。中でも結晶水を含む無機フイラーは難燃化効果が大きく、たとえば水酸化アルミニウムの使用が知られているが、このものは分解温度が２００℃と低いために高い熱がかかる用途には使用できない。この場合に分解温度が３４０℃と高い水酸化マグネシウムが使用される。
【０００３】
難燃剤としてＢｒやＣｌを含むハロゲン化合物を混入することが知られているが、これらのものは燃焼するとＨＢｒ、ＨＣｌ等の有害ガスを発生するし、また材料の使用中や加工時にも僅かながら有害ガスが発生し、金属の腐食や健康への影響がある。
【０００４】
難燃化の方法として、ラジカル−トラップ法と呼ばれる、燃焼してラジカルを発生し、燃焼反応を止める方法もあるが、この場合は熱でラジカルを発生し易いものや、ハロゲン化合物が使用されるが、これらは熱に対して分解し易いという欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
有機物を含むセメントモルタルやコンクリートは、セメントに対して５％程度の有機物を含むとポリマー・セメントモルタルと呼ばれるものとなり、もとのセメントモルタルの性能が大きく変化するとともに、セメントの不燃性が失なわれる。更に有機物の量が増すと、有機物の性能にセメントの効果が混った特徴のあるものが得られるが、不燃性は更に失なわれ、炎に接触した場合連続して燃焼するようになる。
【０００６】
本発明は、有機物の量が多くても燃焼、着火せず、煙の発生量も少なく、且つ有害ガスを発生せず、有機物とセメントの両者の性能を生かし、耐久性に優れたモルタルのシート状の硬化体を得るための組成物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用】
本発明は、
（１）水硬性セメント                                  １６０〜４００重量部、
（２）樹脂水性エマルジョン単独（固形成分として）        １００重量部、
（３）（ｉ）水酸化アルミニウム［Ａｌ（Ｏ
Ｈ）３・ｘＨ２Ｏ］、石膏［ＣａＳＯ４・ｘＨ２Ｏ］、ア
ルミン酸カルシウム［ｘＣａＯ・ｙＡｌ２Ｏ３・ｚＨ２Ｏ］、
水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２・ｘＨ２Ｏ）
及び塩化マグネシウム［ＭｇＣｌ２・ｘＨ２Ｏ］からな
る群から選ばれた少なくとも１種の結晶水を含む無機
化合物少なくとも５０重量部と、（ｉｉ）結晶水を含ま
ない無機化合物とからなる無機フイラー                  １４０〜７００重量部
及び
（４）珪酸ソーダ［Ｎａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２・ｘＨ２Ｏ］        １．５〜５０重量部
からなる防炎性組成物を提供する。
【０００８】
従来一般に使用されている難燃剤は、高価であって、ハロゲンを含有している物は、多くの有毒ガスを発生する。本発明においては、実質的にハロゲン難燃剤は使用していないし、高価な所謂「難燃剤」「防燃剤」も使用していないのが特徴である。
【０００９】
本発明における、防燃作用或は難燃作用は、次のような、幾つかの作用の綜合的な作用によるものと考えられる。
【００１０】
１．防炎剤が、熱によって反応する時、吸熱作用が働き、燃焼するには、多量な熱を必要とすることとなり、燃焼を持続するに必要な熱量が不足して、自己消火することになる。本発明において、燃焼熱を下げる作用としては、主として、結晶水を含む無機化合物の有する結晶水の放出によるものであると考えることが出来る。
【００１１】
２．このことは、更に、熱による可燃性物質の脱水作用を防ぐことにもなる。
３．不活性な無機物（本発明組成物のセメント或は無機フイラー）が全体に浸透混合されていることによって、不活性帯が形成され、着火類燃等を妨げることになる。
【００１２】
４．熱によって、無機化合物が不活性ガス、不燃性ガスを発生して、可燃性ガスの発生を妨げる。例えば、無機化合物中の炭酸カルシウムを熱すると、消火力を持った炭酸ガス等が発生することである。
【００１３】
本発明において、水硬性セメントとしては、ポルトランドセメント、早強セメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント、白色セメント等の単独又は組合せが使用される。セメントは樹脂１００重量部に対して１６０〜４００重量部使用される。セメントが少ないと樹脂の柔かさ（ヘタツキ）やもろさが出るし、多すぎるとセメントの硬さ（もろさ）が出てしまう。樹脂のＴｇが低い場合にヘタツキの問題が大きい。
【００１４】
本発明において使用する有機物は、樹脂水性エマルジョンである。樹脂水性エマルジョンとしては、たとえばアクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ｎ・ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸２エチルヘキシル、アクリル酸ｎ・プロピル、メタクリル酸ｎ・ブチル、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸ｎ・プロピル、スチレン、アクリロニトリル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸、無水マレイン酸、イタコン酸、アクリル酸アミド、メタクリル酸エチル、エチレン、ブタジエンなどより選ばれた不飽和単量体の１種又は２種以上を乳化重合させて得られるホモ重合体又は共重合体のエマルジョン、さらにはこれらの重合体エマルジョンの２種以上の混合物が用いられる。さらに、これらのエマルジョンより製造された水再分散性の樹脂粉末を水性媒体中に再分散せしめて得た樹脂エマルジョン（俗称パウダーエマルジョン）も使用することができる。また、水性エポキシエマルジョンのような熱硬化性樹脂の水性エマルジョンも使用することができる。
【００１５】
本発明で使用する樹脂水性エマルジョンは、種々の商品名のものとして、たとえばアクロナールＳ−４００、アクロナール８０ＤＮ、アクロナールＹＪ−３０４２Ｄ、アクロナールＹＪ３０３１Ｄ（以上は三菱化学ビーエーエスエフ株式会社の商品名）などとして、市販されているから、本発明はかかる市販の樹脂水性エマルジョンを用いて実施することができる。アクロナールＳ−４００、アクロナールＹＪ３０４２Ｄはアクリル酸エステル−スチレン共重合体樹脂の水性エマルジョンであり、アクロナール８０ＤＮはアクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体樹脂の水性エマルジョンである。柔らかい性能が要求される場合は樹脂のＴｇは５℃以下が好ましく、硬い風合の場合にはこの限りではないが、造膜性の点からＴｇ３０°以下が好ましい。
【００１６】
本発明で使用する結晶水を含む無機化合物は、（ａ）水酸化アルミニウム［Ａｌ（ＯＨ３）・ｘＨ２Ｏ］、石膏［ＣａＳＯ４・ｘＨ２Ｏ］、アルミン酸カルシウム［ｘＣａＯ・ｙＡｌ２Ｏ３・ｚＨ２Ｏ］、水酸化マグネシウム［Ｍｇ（ＯＨ）２・ｘＨ２Ｏ］及び塩化マグネシウム［ＭｇＣｌ２・ｘＨ２Ｏ］からなる群から選ばれた少なくとも１種と（ｂ）珪酸ソーダ［Ｎａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２・ｘＨ２Ｏ］との組合せからなっている。珪酸ソーダは少量であっても存在しないと効果が出にくい。多くなるとセメントの硬化を阻害するおそれがある。セメントのＣａＯ、高炉滓等のＡｌ２Ｏ３及び石膏ＣａＳＯ４によって生成する鉱物３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏまたはこれの結晶水が１６Ｈ２Ｏのものも使用することができる。塩化マグネシウムは塩素を含む化合物であるが少量ならば使用しても差支えないことが分った。
【００１７】
無機フイラーを結晶水を含む無機化合物のみとすることでも防炎性が得られるが、モルタル配合での自由度が小さくなり、皮膜性能に制約を受けるとともに発煙量が小さくならないという問題点が残る。
【００１８】
本発明において、無機フイラーは１４０〜７００重量部使用されるが、多いと皮膜がもろくなるために好ましくなく、少ないと樹脂の柔らかさが出すぎ、防炎性上も好ましくない。無機フイラーとして上記結晶水を含む無機化合物を単独で、またはこれと結晶水を含まない無機化合物、例えばフライアッシュ、しらす、珪砂、炭酸カルシウム等、とを組合せて使用する。
【００１９】
本発明の組成物を調製する時は、適量の水や増粘剤、可塑剤、消泡剤、分散剤その他の添加剤を使用する。これらを加えて組成物を調製した後、室温で又は加熱によって乾燥を行なう。この際に上記有機物質の造膜温度を越えて、有機物質と無機フイラー等は、分解しないか、または性能に影響を与える程度に変化しないことが必要である。特に二水石膏を使用する時に注意することが必要である。本発明の組成物はセメント系組成物であり、特にカーペット裏打ち材用として、モルタルシート製品用として、または吹付け材用として弾性を有するモルタルシート状での応用に有用である。本発明では、ハロゲン系、リン系、ホウ酸系等の難燃剤を併用してもよいが、安全性の面から使用しない方が好ましい。
【００２０】
【実施例】
以下実施例に従って本発明を更に詳しく説明する。
【００２１】
実施例１〜４、比較例１〜３
カーペット裏打ち材用組成物
表１に示す成分を十分に混合したものを厚さ２ｍｍのシート状に成形した。この上からナイロンタフテッドカーペット７５０ｇ／ｍ２を置き、圧接し、８０℃で６０分乾燥させた。成分はすべて重量部で示す。アクロナールは固形分５７％のものを用い、有姿の重量で示した。
【００２２】
【表１】
0003590676.tif 000002
【００２３】
得られたシートについてナイロンタフテッドカーペット側から１２００℃のガスバーナで５分間着火試験を行ない、次のように評価した。
【００２４】
◎：  着火せず
○：  着火したが直ちに自己消火（１０秒以内に）
△：  燃焼するがゆっくり燃焼する
×：  燃焼する
結果を表１に示す。以下の表において実１〜１１は実施例１〜１１を意味し、比１〜１０は比較例１〜１０を意味する。また、発煙量はＡＳＴＭ  Ｅ−８１４に従う方法によって測定した。
【００２５】
表１における実施例ではガス分析でＨＣｌ、ＨＦ、ＳＯ２は全く検知されなかった。
【００２６】
実施例５〜８、比較例４〜６
モルタルシート製品用及び吹付け材用組成物
表２に示す成分を十分に混合したものから厚さ２ｍｍのシートを成形した。乾燥は室温で４８時間放置して行なつた。成分はすべて重量で示す。アクロナールは固形分５０％のものを用い、固形成分重量で示す。このシートについて１２００℃のガスバーナで５分間着火試験を行なった。結果を表２に示す。
【００２７】
【表２】
0003590676.tif 000003
【００２８】
以上の実施例及び比較例の結果は、有効な防炎性能を有する組成物を得るためには、結晶水を含む化合物として、請求項で規定した（ｉ）の結晶水を含む無機化合物と珪酸ソーダの両者を用いることが必要であることを示している。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の組成物は、炎に接触しても殆ど着火せず、また着火したとしても短時間で自己消火し、有害ガスを発生しない。有機物とセメントの両者の性能を生かし、耐久性に優れたモルタル硬化体を得ることができる。本発明の組成物において使用する原料、化合物はいずれもごく一般的な化合物であって安価であり、またそれ自体人間の健康に対しても安全である。