(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノンハロゲン液状ポリマー１００重量部あたり、金属水和物を２００〜７００重量部、粘着付与剤を５〜３０重量部、粘土成分を１〜２０重量部、耐熱繊維を２０〜１００重量部であり、前記ノンハロゲン液状ポリマーが、液状のポリブタジエンと液状のポリブテンからなり、前記液状のポリブタジエン１００〜２０重量部に対して、前記液状のポリブテン０〜８０重量部であることを特徴とするノンハロゲン難燃性パテ組成物。
【請求項２】
前記液状のポリブタジエンの粘度が、前記液状のポリブテンの粘度より小さいことを特徴とする請求項１に記載のノンハロゲン難燃性パテ組成物。
【請求項３】
上記粘着付与剤が水素添加テルペン樹脂、ポリテルペン樹脂、テルペン−フェノール樹脂から少なくとも１種類からなることを特徴とする請求項１に記載のノンハロゲン難燃性パテ組成物。
【請求項４】
上記粘土成分がクレー、タルク、珪薬土、ベントナイトから少なくとも１種類からなることを特徴とする請求項１に記載のノンハロゲン難燃性パテ組成物。
【請求項５】
上記耐熱繊維が無機繊維、金属繊維、あるいは熱変形温度が２５０℃以上の有機高分子繊維から少なくとも１種類からなることを特徴とする請求項１に記載のノンハロゲン難燃性パテ組成物。
【請求項６】
上記金属水和物が平均粒径１０μｍより大きく、１００μｍ以下のものと、１０μｍ以下のものが混合されていることを特徴とする請求項１に記載のノンハロゲン難燃性パテ組成物。
【請求項７】
平均粒径１０μｍより大きく、１００μｍ以下の金属水和物が１００重量部に対して、１０μｍ以下の金属水和物が５０〜２００重量部であることを特徴とする請求項６記載のノンハロゲン難燃性パテ組成物。
【請求項８】
さらに、液状の官能性シリコーンオリゴマーを添加したことを特徴とする請求項１に記載のノンハロゲン難燃性パテ組成物。
【請求項９】
上記液状の官能性シリコーンオリゴマーがノンハロゲン液状ポリマー１００重量部に対して１〜３０重量部添加されていることを特徴とする請求項８記載のノンハロゲン難燃性パテ組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電線・ケーブルの防火壁貫通孔部の空隙に、建築物内装材の継目部等に充填する優れた難燃性を有する難燃性パテ組成物であって、特に火災時に軟化、脱落等を生じ難く燃焼後も強度のある灰化層を形成するノンハロゲン難燃性パテ組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来用いられてきたノンハロゲン難燃性パテ組成物（例えば特開平６−３０６３６４公報）には、ノンハロゲンの粘着性のある液状ポリマーに高度な難燃性や燃焼後も強靭性を有する（形態保持性の高い）灰化層を形成させるために多量の難燃剤、無機繊維等を添加している。 このノンハロゲン難燃性パテ組成物には上記にも記載したとおり、良好な難燃性や形態保持性を持たせるために多量の難燃剤、無機繊維等が添加されているため、液状ポリマーが本来有している粘着性が低下している。そのため、このようなノンハロゲン難燃性パテ組成物を電線・ケーブルの防火壁貫通孔部の空隙に充填する場合は、該ノンハロゲン難燃性パテ組成物を少しずつ押し固めなければ、パテ同士の粘着性を補うことができないので、現状ではノンハロゲン難燃性パテ組成物少しずつ上から追加させながら押し固めるように該空隙に充填する方法が採られている。
【０００３】
しかし、上記のような充填方法を採っているにも関わらず、ノンハロゲン難燃性パテ組成物間の粘着性が低いことが原因で、火災時の高温によるノンハロゲン難燃性パテの軟化（耐熱変形性、形態保持性ともいう）および灰化層の強靭性低下によるパテ間の剥離脱落が起きるといった問題が発生した。
【０００４】
【本発明が解決する課題】
本発明はノンハロゲン難燃性パテ組成物としての難燃性、形態保持性を犠牲にすることなく、火災時のノンハロゲン難燃性パテ組成物の耐熱変形性、特に燃焼時の該ノンハロゲン難燃性パテ組成物の剥離脱落等が発生し難くすること、すなわちノンハロゲン難燃性パテ組成物の粘着性、耐熱変形性、および燃焼後形成される灰化層の強靭性の向上を課題とした。
【０００５】
【課題を解決させるための手段】
本発明は従来の難燃性、施工性を有し、かつ充分な粘着性、耐熱変形性および燃焼して形成される灰化層の強靭性を向上させるノンハロゲン難燃性パテ組成物を提供するものである。
【０００６】
すなわち、ノンハロゲン液状ポリマー１００重量部あたり、金属水和物を２００〜７００重量部、粘着付与剤を５〜３０重量部、粘土成分を１〜２０重量部、耐熱繊維を２０〜１００重量部であり、前記ノンハロゲン液状ポリマーが、液状のポリブタジエンと液状のポリブテンからなり、前記液状のポリブタジエン１００〜２０重量部に対して、前記液状のポリブテン０〜８０重量部であることを特徴とするノンハロゲン難燃性パテ組成物である。
【０００７】
（ａ）のノンハロゲン液状ポリマーは本発明のノンハロゲン難燃性パテ組成物に粘着性を付与するために配合するものであり、常温で液状でありハロゲンを含有しない公知のものであれば問題なく、例えばポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリブテン、エチレンプロピレンを適用すれば良いが、必ずしも１種のものを適用する必要はなく、例えば粘度の比較的低い液状のポリブタジエンに高粘度の液状ポリブテンを混合して粘着性を付与したものが好ましく、その配合は、液状ポリブタジエン１００〜２０重量部に対して、ポリブテン０〜８０重量部が好ましく、ポリブテンが８０重量部より多くなると、難燃性が悪くなる傾向になる。
【０００８】
（ｂ）の金属水和物は本発明のノンハロゲン難燃性パテ組成物に難燃性を付与するために配合するものであり、例えば公知の水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム等を少なくとも１種類を適用すれば良く、それらの形状は平均粒径が１００μｍ以下の粉末状のものを（ａ）のノンハロゲン液状ポリマー１００重量部に対して２００〜７００重量部配合すれば難燃性は得られるが、更にノンハロゲン液状ポリマーへの分散を良好にして、難燃性を向上させるためには、平均粒径が１００μｍ以下でかつその平均粒径が異なる２種類以上の金属水和物を混合して適用することが好ましく、最適な金属水和物の配合は平均粒径１０μｍより大きく１００μｍ以下の金属水和物１００重量部に対して、平均粒径１０μｍ以下の金属水和物が５０〜２００重量部である。
【０００９】
（ｃ）の粘着付与剤は本発明のノンハロゲン難燃性パテ組成物に粘着性を付与するために配合するものであり、特に限定されず公知のものが使用される。例えば、クマロン・インデン樹脂、フェノール・ホルムアルデヒド系樹脂、ナフタレン・ホルムアルデヒド系樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、水素添加テルペン樹脂、ポリテルペン樹脂、テルペン−フェノール樹脂、低分子量スチレン樹脂（重量平均分子量（Ｍｗ）が１００〜３０００）、石油系炭化水素樹脂、ロジンエステル等から少なくとも１種類を適用すれば良く、中でも粘着付与効果が高い点でテルペン−フェノール樹脂、水素添加テルペン樹脂、ポリテルペン樹脂が好ましい。
【００１０】
最適な粘着付与剤の配合はノンハロゲン液状ポリマー１００重量部に対して、５〜３０重量部であり、５重量部より少ないとノンハロゲン難燃性パテ組成物どうしの粘着力が小さくなり、火災時の高温でノンハロゲン難燃性パテが剥離脱落するといった問題が発生する。３０重量部より多いと混練加工性が悪くなるなり、施工性が低下する傾向になる。
【００１１】
（ｄ）の粘土成分は本発明のノンハロゲン難燃性パテ組成物に耐熱変形性を付与するために配合するものであり、例えばクレー、タルク、珪薬土、ベントナイト等が適用され、中でもベントナイトが好ましい。ベントナイトとしてはＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３を主成分とする各種のモンモリロン石（例えばモンモリロン石、マグネシアンモンモリロン石、テツモンモリロン石、テツマグネシアンモンモリロン石、バイデライト、アルミニアンバイデライト、ノントロン石、アルミニアンノントロナイト、サボー石、アルミニアンサボー石、ヘクトライト、ソーコナイト、ボルコンスコアイト等）を主成分とした粘土類が使われるが、モンモリロン石以外にタンパク石、セキエイチョウ石、フッ石、火山ガラス等を含有するもの、ベントナイト中に含まれるＮａ、Ｃａ、Ｍｇ等の交換性塩基を有機アミンで置換した有機ベントナイト等も適用できる。
【００１２】
粘土成分の配合量はノンハロゲン液状ポリマー１００重量部に対して１〜２０重量部が好ましく、１重量部より少ないと耐熱変形性が低下する傾向があり、２０重量部より多いとパテを製造する際の混練加工性が低下する傾向にある。
【００１３】
（ｅ）の耐熱性繊維は本発明のノンハロゲン難燃性パテ組成物の燃焼後の灰化層の強靭性を付与するために配合するものであり、例えば無機繊維、金属繊維、あるいは熱変形温度が２５０℃以上の有機高分子繊維が適用される。無機繊維の具体例としてはガラス繊維、ロックウール、セラミック繊維、また各種のウィスカ（例えばチタン酸カリウム）等が挙げられる。金属繊維の具体例としては鉄、銅、タングステン等が挙げられる。有機高分子繊維の具体例としてはカーボン繊維、フェノール系繊維、ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維などが挙げられる。これらの繊維は単独もしくは２種類以上を適宜混合して使用しても良い。
【００１４】
耐熱性繊維の配合量はノンハロゲン液状ポリマー１００重量部に対して２０〜１００重量部が好ましく、２０重量部より少ないと燃焼後の灰化層の強靭性が低下する傾向があり、１００重量部より多いとパテを製造する際の混練加工性が低下する傾向にある。
【００１５】
本発明のノンハロゲン難燃性パテ組成物には難燃性を向上させるために液状の官能性シリコーンオリゴマーやシリコーン微粉末を添加しても良く、さらに必要に応じて他の添加剤、例えば可塑剤、安定剤、滑剤、着色剤等を添加しても良い。
【００１６】
液状の官能性シリコーンオリゴマーは本発明のノンハロゲン難燃性パテ組成物の難燃性を向上させるために配合するものであり、分子量が１００〜３０００、特に３００〜２５００程度でありかつ２５℃で液状（粘度３０〜３００ｃｐｓ）であり、分子中にヒドロキシル基、メトキシ基、ビニル基の如き官能基を少なくとも１個有するものが適用される。例えば、ビニルアルコキシシロキサン等のビニルシロキサンから成る官能性シリコーンオリゴマーまたはビニルシラノールから成る官能性シリコーンオリゴマー等が適用される。
【００１７】
上記のビニルシロキサンから成る官能性シリコーンオリゴマーとしては、シロキサン結合の主査または側鎖の末端のけい素がメトキシ基、エトキシ基、プロピオキシ基等のアルコキシ基を有するものであり、さらにシロキサン結合の任意のけい素の箇所にビニル基を有するほか、分子中のけい素の二つの結合手が水素、メチル基、フェニル基、その他の疎水性置換基と任意の割合で置換されたものが例示される。
【００１８】
上記のビニルシラノールから成る官能性シリコーンオリゴマーとしては、直鎖あるいは環状のシロキサン結合の任意のけい素の箇所にビニル基およびＯＨ基を有するものが例示される。シロキサン結合が直鎖である場合には、ＯＨ基の置換箇所は一般に該シロキサン結合の末端（直鎖シロキサン結合に側鎖があるものは側鎖も含む）である。かかるビニルシラノールは、例えばアルキルビニルシランジオールＲ１Ｒ２Ｓｉ（ＯＨ）２（Ｒ１はアルキル基、Ｒ２はビニル基）自体の結合反応またはこれとジアルキルシランジオールとの結合反応によって得られる。さらに本発明で用いられているビニルシラノールとしては、分子中のけい素の二つの結合手が水素、メチル基、フェニル基、その他の疎水性置換基と任意の割合で置換されたものや上記したアルキルビニルシランジオールの縮合時に一部モノアルキルシラントリオールまたはビニルシラントリオールを含んで縮合された重合体を含む。具体的な官能性シリコーンオリゴマーを例示すると、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル・トリスシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、アミノ官能性シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、メチルアミノエトキシプロピルジアルコキシシラン等が挙げられる。
【００１９】
また、上記した液状の官能性シリコーンオリゴマーは本発明のノンハロゲン難燃性パテ組成物の難燃性の向上だけでなく、熱によって垂れ落ちないといった耐熱変形性も向上させる効果があり、また液状の官能性シリコーンオリゴマーは液状であるため、ノンハロゲン液状ポリマーに均一に分散することができ、またノンハロゲン液状ポリマーの粘着性を低下させることなく難燃性や耐熱変形性を向上させる点で、シリコーン微粉末より優れている。
【００２０】
液状の官能性シリコーンオリゴマーの配合量はノンハロゲン液状ポリマー１００重量部に対して、１〜３０重量部が好ましく、１重量部より少ないと燃焼後の灰化層の強靭性が低くなる傾向があり、３０重量部より多いと耐熱変形性が低下する傾向にある。
【００２１】
シリコーン微粉末は本発明のノンハロゲン難燃性パテ組成物の難燃性を向上させるために配合するものであり、その平均粒径が０．５μｍ〜１００μｍのものを適用すればよく、その中でも難燃性を向上させる平均粒径は１０μｍ以下のものが好ましい。また、該シリコーン微粉末は本発明ノンハロゲン難燃性パテ組成物の燃焼後の灰化層の強靭性（形状安定性）を向上させる。
【００２２】
【作用】
本発明のノンハロゲン難燃性パテ組成物では、従来公知の液状のノンハロゲンポリマーに金属水和物を添加したものに粘着付与剤を添加することで液状ポリマーの粘着性を向上させ、さらに適当な粘土成分や耐熱繊維を添加することで耐熱変形性および燃焼後の灰化層の強靭性を向上させることができた。
【００２３】
【実施例】
本発明の効果を明らかにするために、実施例、比較例に基づいて詳しく説明する。表１に示した割合で各成分を配合し、２リットルの実験用ニーダーに投入して、２０〜８０℃の範囲になるように温度管理をしながら４０分間混錬を実施し、実施例および比較例のノンハロゲン難燃性パテ組成物を作製した。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
作製されたノンハロゲン難燃性パテ組成物を評価は以下の方法で行い、その評価結果を表２に示した。
（１）難燃性の評価は、作製されたノンハロゲン難燃性パテ組成物をＪＩＳ  Ｋ７２０１に記載されている酸素指数測定方法に準拠して測定を行い、酸素指数６０以上の値を○、６０より小さい値は×と評価した。
（２）灰化物の強靭性の評価は、作製されたノンハロゲン難燃性パテ組成物を一辺３０ｍｍの立方体に充填し、１０００℃で４時間保持して、灰化したノンハロゲン難燃性パテ組成物を荷重２５Ｎで押しても壊れなかったものを○、壊れたものを×と評価した。
（３）耐熱変形性の評価は、作製されたノンハロゲン難燃性パテ組成物を３０ｍｍ×３０ｍｍ×７０ｍｍの直方体に充填し、２５０℃で３０分保持した時の変形量が１０％未満のものを○、１０％以上のものを×と評価した。
（４）粘着性の評価は、図１に示すような状態で引張試験を実施し評価した。
（イ）４０ｍｍ×４０ｍｍ×５ｍｍの形状に成型した２個のノンハロゲン難燃性パテ組成物２を重ねて、その重なったノンハロゲン難燃性パテ組成物２をポリ塩化ビニルシート１（厚さ２ｍｍ、幅４０ｍｍ、長さ１１０ｍｍ）で挟み込み上部より９．８Ｎの荷重Ｆで１時間押さえつけ、２個のノンハロゲン難燃性パテ組成物２同士を粘着させる。
（ロ）ポリ塩化ビニルシート１をせん断方向へ引張り（引張速度１０ｍｍ／分）その時の最大荷重Ａをノンハロゲン難燃性パテ組成物同士の粘着力として測定し、最大荷重Ａが３Ｎ以上を○、３Ｎより小さいと×と評価した。
【００２６】
【表２】
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【００２７】
【発明の効果】
本発明のノンハロゲン難燃性パテ組成物によると、従来の従来の難燃性パテ組成物の難燃性や施工性が同等以上でありかつ、火災が発生してもパテ間の粘着性が高いので、軟化、特に脱落剥離等が生じ難く、燃焼後も強度のある灰化層を形成するノンハロゲン難燃性パテ組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】粘着性を評価する手順を示す略図である。
１    ポリ塩化ビニルシート
２    ノンハロゲン難燃性パテ組成物
Ｆ    ポリ塩化ビニルシートとノンハロゲン難燃性パテ組成物とを粘着させるためにかける荷重とその方向
Ａ    ポリ塩化ビニルをせん断方向へ引張った時の最大荷重
【図１】
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