JP2002544321A - 火炎遮断剤 - Google Patents
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- ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)C=C ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/02—Inorganic materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】
火災条件下で温度の上昇とともに徐々に融解する物質の組み合わせ、すなわち、比較的高い融点を有する結晶化フリットと、前記フリットの融解・流動点を低下させる一種以上の物質と、任意に膨張物質と、を含むことを特徴とする火炎遮断剤。この火炎遮断剤は、熱可塑性材料に特に好適に使用される。
Description
【0001】 本発明は火炎遮断剤に関する。
【0002】 GB2234754Aは、火災条件下で温度の上昇とともに徐々に融解する二
種以上のフリットを含む組成物状の火炎遮断剤を開示している。これらのフリッ
トの1つは比較的高い融点を有する結晶化フリットである。この組成物はフェノ
ール樹脂、ポリエステル樹脂、ケイ酸ナトリウムなどのさまざまな材料に添加す
ることができ、耐火性を付与したり、高めたりする。
種以上のフリットを含む組成物状の火炎遮断剤を開示している。これらのフリッ
トの1つは比較的高い融点を有する結晶化フリットである。この組成物はフェノ
ール樹脂、ポリエステル樹脂、ケイ酸ナトリウムなどのさまざまな材料に添加す
ることができ、耐火性を付与したり、高めたりする。
【0003】 好ましい組成物は、約450℃で融解し始める比較的低い融点を有するフリッ
トと、約700℃で融解し始める結晶化フリットとを含む。結晶化フリットは凝
固またはガラス化し、溶解した保護層を構成するチャー(炭化層)に強度を付与
する。これにより炎に酸素の欠乏を生じさせ、煙と有毒な蒸気の放出を低減する
とともに、フラッシュオーバーが発生するリスクも低減する。
トと、約700℃で融解し始める結晶化フリットとを含む。結晶化フリットは凝
固またはガラス化し、溶解した保護層を構成するチャー(炭化層)に強度を付与
する。これにより炎に酸素の欠乏を生じさせ、煙と有毒な蒸気の放出を低減する
とともに、フラッシュオーバーが発生するリスクも低減する。
【0004】 このようなフリット組成物に、炭酸マグネシウム水和物、炭酸カルシウム、ア
ルミナ三水和物などの膨張物質を添加することも知られている。これらの膨張物
質は火災の際に水蒸気と二酸化炭素を放出し、フリット組成物とともに母材が燃
え上がるのを妨げる。フリット組成物には、火災の際にチャーを膨張させるため
に、メラミンリン酸塩と、アンモニウムリン酸塩、メラミン、ペンタエリスリト
ールの組み合わせ(商品名「Budit 3077」)がそれぞれ膨張性添加剤
として添加される。フリット組成物と粉末状のリン酸塩難燃剤に混合されたメラ
ミンリン酸塩は、エポキシ樹脂とポリエステル樹脂の双方で効果的であることが
分かっている。
ルミナ三水和物などの膨張物質を添加することも知られている。これらの膨張物
質は火災の際に水蒸気と二酸化炭素を放出し、フリット組成物とともに母材が燃
え上がるのを妨げる。フリット組成物には、火災の際にチャーを膨張させるため
に、メラミンリン酸塩と、アンモニウムリン酸塩、メラミン、ペンタエリスリト
ールの組み合わせ(商品名「Budit 3077」)がそれぞれ膨張性添加剤
として添加される。フリット組成物と粉末状のリン酸塩難燃剤に混合されたメラ
ミンリン酸塩は、エポキシ樹脂とポリエステル樹脂の双方で効果的であることが
分かっている。
【0005】 上述したタイプのフリット組成物は、商品名「CEEPREE」として市販さ
れており、火炎遮断性能を付与するためにコーティング、塗料、シーリング材、
コーキング、接着剤、ドウおよびシート用ポリエステル・フェノール化合物、ビ
ニル床材、EPDMシート、その他の材料に使用されている。
れており、火炎遮断性能を付与するためにコーティング、塗料、シーリング材、
コーキング、接着剤、ドウおよびシート用ポリエステル・フェノール化合物、ビ
ニル床材、EPDMシート、その他の材料に使用されている。
【0006】 しかし、これらのフリット組成物は、ある種の材料、例えば、通信・電力ケー
ブル、電気部品、自動車、航空機、一般住宅や産業建造物、船舶用部品などの最
終製品を形成するために射出成形や押出成形で使用される熱可塑性物質や、貯蔵
タンクの成形に使用されるガラス強化樹脂積層体などの熱硬化性材料と複合体へ
の使用には必ずしも適していない。
ブル、電気部品、自動車、航空機、一般住宅や産業建造物、船舶用部品などの最
終製品を形成するために射出成形や押出成形で使用される熱可塑性物質や、貯蔵
タンクの成形に使用されるガラス強化樹脂積層体などの熱硬化性材料と複合体へ
の使用には必ずしも適していない。
【0007】 特に、従来のフリット組成物はpHが約10のアルカリ性であり、アクリル樹
脂系などの酸性塗料やシーリング材には使用できない。 また、低融点フリットの軟化点である450℃は、それよりかなり低い温度で
劣化する熱可塑性物質などの母材に使用するには高過ぎる。アルミナ三水和物、
炭酸マグネシウムカルシウム水和物、マグネシウム酸化物を含有させることによ
って母材を450℃を越える温度まで保護することができるが、これらの物質を
有効な量まで含有させると最終製品の加工や特性に影響を与えてしまう。
脂系などの酸性塗料やシーリング材には使用できない。 また、低融点フリットの軟化点である450℃は、それよりかなり低い温度で
劣化する熱可塑性物質などの母材に使用するには高過ぎる。アルミナ三水和物、
炭酸マグネシウムカルシウム水和物、マグネシウム酸化物を含有させることによ
って母材を450℃を越える温度まで保護することができるが、これらの物質を
有効な量まで含有させると最終製品の加工や特性に影響を与えてしまう。
【0008】 代わりに、塩素化パラフィンや臭素化材料などのハロゲン化系を三酸化または
五酸化アンチモンとともに使用することがある。しかし、発がん性と火災の際の
発煙量の増加があることから、これらの系の使用は減少している。
五酸化アンチモンとともに使用することがある。しかし、発がん性と火災の際の
発煙量の増加があることから、これらの系の使用は減少している。
【0009】 本発明の目的は、従来より広範な範囲で使用できるフリット組成物を提供する
ことにある。
ことにある。
【0010】 本発明の第一の視点によれば、火災条件下で温度の上昇とともに徐々に融解す
る二種以上のフリットを含む火炎遮断剤であって、前記フリットは比較的低い融
点を有するフリットと、比較的高い融点を有する結晶化フリットを含み、さらに
(a)pH緩衝剤、(b)前記フリットの融解・流動点を低下させる一種以上の
物質、および(c)膨張物質の少なくとも一つを含むことを特徴とする火炎遮断
剤が提供される。 本発明の第二の視点によれば、ガラスフリットの組成物であって、少なくとも
一種の低融点フリットと少なくとも一種の結晶化または高融点フリットと、前記
組成物のpHを中性にし、融解・流動点を低下させる粉末混合物とを含む組成物
が提供される。 本発明の第三の視点によれば、火災条件の下で温度の上昇とともに徐々に融解
する物質の組み合わせ、すなわち、比較的高い融点を有する結晶化フリットと、
前記フリットの融解・流動点を低下させる一種以上の物質と、任意に膨張物質と
、を含む火炎遮断剤が提供される。 本発明の第三の視点に係る火炎遮断剤は、pH緩衝剤を含んでいてもよい。 本発明の第四の視点によれば、結晶化または高融点フリットと、組成物のpH
を中性にし、融解・流動点を低下させる粉末混合物を含む組成物が提供される。 前記粉末混合物は、モリブデン酸アンモニウム、ピロリン酸ナトリウム、モノ
リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、ホウ酸亜鉛、亜鉛・スズ粉末金
属、メラミン、ペンタエリスリトール、リン酸メラミンから選択することができ
る。
る二種以上のフリットを含む火炎遮断剤であって、前記フリットは比較的低い融
点を有するフリットと、比較的高い融点を有する結晶化フリットを含み、さらに
(a)pH緩衝剤、(b)前記フリットの融解・流動点を低下させる一種以上の
物質、および(c)膨張物質の少なくとも一つを含むことを特徴とする火炎遮断
剤が提供される。 本発明の第二の視点によれば、ガラスフリットの組成物であって、少なくとも
一種の低融点フリットと少なくとも一種の結晶化または高融点フリットと、前記
組成物のpHを中性にし、融解・流動点を低下させる粉末混合物とを含む組成物
が提供される。 本発明の第三の視点によれば、火災条件の下で温度の上昇とともに徐々に融解
する物質の組み合わせ、すなわち、比較的高い融点を有する結晶化フリットと、
前記フリットの融解・流動点を低下させる一種以上の物質と、任意に膨張物質と
、を含む火炎遮断剤が提供される。 本発明の第三の視点に係る火炎遮断剤は、pH緩衝剤を含んでいてもよい。 本発明の第四の視点によれば、結晶化または高融点フリットと、組成物のpH
を中性にし、融解・流動点を低下させる粉末混合物を含む組成物が提供される。 前記粉末混合物は、モリブデン酸アンモニウム、ピロリン酸ナトリウム、モノ
リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、ホウ酸亜鉛、亜鉛・スズ粉末金
属、メラミン、ペンタエリスリトール、リン酸メラミンから選択することができ
る。
【0011】 好ましいpH緩衝剤は、前記フリット組成物のpHを低アルカリ性あるいは中
性に低下させる物質である。pH8.5あるいはpH7へ低下させることが望ま
しく、それによって本発明のフリット組成物を水性アクリル樹脂系材料に使用す
ることができる。
性に低下させる物質である。pH8.5あるいはpH7へ低下させることが望ま
しく、それによって本発明のフリット組成物を水性アクリル樹脂系材料に使用す
ることができる。
【0012】 本発明の組成物は、ガラスファイバー強化構造に使用される酸エステル硬化型
熱硬化性樹脂に使用してもよい。また、混合物の高いpHによって中和される触
媒を含むフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などの触媒硬化型熱
硬化性樹脂にも使用することができる。
熱硬化性樹脂に使用してもよい。また、混合物の高いpHによって中和される触
媒を含むフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などの触媒硬化型熱
硬化性樹脂にも使用することができる。
【0013】 好適なpH緩衝剤としては、ピロリン酸ナトリウム、モノリン酸アンモニウム
、ポリリン酸アンモニウムなどのリン酸塩が挙げられる。 これらの緩衝物質の他の利点としては、これらの緩衝物質が加熱下でホウ酸亜
鉛などとともにガスを発生することがある。これらのガスは、フリット組成物中
に気泡を生じさせ、高温物質から生成した炭素質チャーが気泡の隙間を埋めるこ
とにより、火災の際に保護皮を形成する。
、ポリリン酸アンモニウムなどのリン酸塩が挙げられる。 これらの緩衝物質の他の利点としては、これらの緩衝物質が加熱下でホウ酸亜
鉛などとともにガスを発生することがある。これらのガスは、フリット組成物中
に気泡を生じさせ、高温物質から生成した炭素質チャーが気泡の隙間を埋めるこ
とにより、火災の際に保護皮を形成する。
【0014】 融解・流動点を低下させる物質は、単独であるいは二種以上を組み合わせて使
用することができる。220〜270℃の第一融解ゾーン、270〜420℃の
第二融解ゾーン、420℃を超える第三融解ゾーンを生じる組み合わせが好まし
い。
用することができる。220〜270℃の第一融解ゾーン、270〜420℃の
第二融解ゾーン、420℃を超える第三融解ゾーンを生じる組み合わせが好まし
い。
【0015】 本発明のフリット組成物の融解・流動点を低下させる物質の一つは、ホウ酸亜
鉛であってもよい。350℃で作用し始めるホウ酸亜鉛を含有させることは、フ
リット混合物の融解・流動点を低下させることに効果的であることが分かってい
る。融解点をさらに低下させるために、炭酸マグネシウムおよび/または亜鉛ス
パーをホウ酸亜鉛に添加してもよい。ピロリン酸ナトリウムとフリット混合物と
ともに使用される場合、この混合物は350℃を超えて加熱されるまでは不活性
である。材料は350℃で融解し始め、熱の作用によって生成されたガスは融解
したガラス化合物に膨張作用をもたらす。この効果を得るために通常使用される
発砲剤のメラミンおよび炭化剤のペンタエリスリトールを含有させることなく、
微細なガラス泡を生じさせることができる。350℃の融解開始温度は、ある種
の母材に本発明のフリット組成物を含有させる場合には十分に低くない場合もあ
る。
鉛であってもよい。350℃で作用し始めるホウ酸亜鉛を含有させることは、フ
リット混合物の融解・流動点を低下させることに効果的であることが分かってい
る。融解点をさらに低下させるために、炭酸マグネシウムおよび/または亜鉛ス
パーをホウ酸亜鉛に添加してもよい。ピロリン酸ナトリウムとフリット混合物と
ともに使用される場合、この混合物は350℃を超えて加熱されるまでは不活性
である。材料は350℃で融解し始め、熱の作用によって生成されたガスは融解
したガラス化合物に膨張作用をもたらす。この効果を得るために通常使用される
発砲剤のメラミンおよび炭化剤のペンタエリスリトールを含有させることなく、
微細なガラス泡を生じさせることができる。350℃の融解開始温度は、ある種
の母材に本発明のフリット組成物を含有させる場合には十分に低くない場合もあ
る。
【0016】 ガラスフリット混合物に粉末金属を含有させることにより、混合物の融解点を
適切なレベル、すなわち、射出成形や押出成形などの熱を使用するプロセスを、
装置内部で融解・流動特性を誘発することなく実施できる温度まで低下させるこ
とができ、一方、火災の際には母材の表面に保護チャーが形成される。 カスケード効果を促進するために、融解点が228℃の粉末スズを触媒として
少量使用してもよい。融解点が420℃の粉末亜鉛を第二の金属として使用して
もよい。また、ホウ酸亜鉛を第三の成分として使用してもよい。本発明の組成物
においては、スズ、亜鉛、ホウ酸亜鉛はいかなる比率で混合してもよい。スズと
亜鉛の組み合わせが、本発明の組成物に使用される好ましい混合物である。
適切なレベル、すなわち、射出成形や押出成形などの熱を使用するプロセスを、
装置内部で融解・流動特性を誘発することなく実施できる温度まで低下させるこ
とができ、一方、火災の際には母材の表面に保護チャーが形成される。 カスケード効果を促進するために、融解点が228℃の粉末スズを触媒として
少量使用してもよい。融解点が420℃の粉末亜鉛を第二の金属として使用して
もよい。また、ホウ酸亜鉛を第三の成分として使用してもよい。本発明の組成物
においては、スズ、亜鉛、ホウ酸亜鉛はいかなる比率で混合してもよい。スズと
亜鉛の組み合わせが、本発明の組成物に使用される好ましい混合物である。
【0017】 フリット混合物、特に電気ケーブルの被覆材中のフリット混合物が火災の際に
融解すると、電気的に不利になる可能性がある。共有結合は、2個の電子を2つ
の原子が共有することによって形成される結合であり、それぞれの原子が一方の
電子に寄与する。原子が同一であるとき、2つの原子は電子を均等に共有する。
多くの共有結合では、電子は一方の原子により強く保持されており、電気陰性度
が生じる。そして、陰イオンが生じる。したがって、自由陽イオンを有する材料
を含有させることは非常に有益である。
融解すると、電気的に不利になる可能性がある。共有結合は、2個の電子を2つ
の原子が共有することによって形成される結合であり、それぞれの原子が一方の
電子に寄与する。原子が同一であるとき、2つの原子は電子を均等に共有する。
多くの共有結合では、電子は一方の原子により強く保持されており、電気陰性度
が生じる。そして、陰イオンが生じる。したがって、自由陽イオンを有する材料
を含有させることは非常に有益である。
【0018】 スズは主として+2の状態で共有結合を形成する。亜鉛とホウ酸亜鉛は、通常
八面体配位または四面体配位の+2状態であり、容易に錯体を形成する。これら
の金属を少量添加することで、融解プロセス中の電子バランスを安定させること
ができる。
八面体配位または四面体配位の+2状態であり、容易に錯体を形成する。これら
の金属を少量添加することで、融解プロセス中の電子バランスを安定させること
ができる。
【0019】 亜鉛は、フリット混合物中のいくつかの成分と結合を形成する。オルトケイ酸
亜鉛ZnSiO4は加熱されるとガラスを形成するが、各SiO4単位は亜鉛原
子によって切り離されているため、SiO4単位の連続的な網状組織は有してい
ない。したがって、亜鉛は網状組織を形成する役目を果たし、ガラスフリット組
成物が融解して流動すると形成されるグレーズを強化する。これにより、チャー
の表面には酸素の進入と煙や有毒な蒸気の放出を妨げるガラス状のグレーズが形
成される。このガラス状のチャーによって、爆発の前に漏出して天井の下にたま
る未燃焼ガスの生成を部分的に遅らせることができる。これにより、「フラッシ
ュオーバー」として知られる現象をいくつかのケースで最小にすることができる
。
亜鉛ZnSiO4は加熱されるとガラスを形成するが、各SiO4単位は亜鉛原
子によって切り離されているため、SiO4単位の連続的な網状組織は有してい
ない。したがって、亜鉛は網状組織を形成する役目を果たし、ガラスフリット組
成物が融解して流動すると形成されるグレーズを強化する。これにより、チャー
の表面には酸素の進入と煙や有毒な蒸気の放出を妨げるガラス状のグレーズが形
成される。このガラス状のチャーによって、爆発の前に漏出して天井の下にたま
る未燃焼ガスの生成を部分的に遅らせることができる。これにより、「フラッシ
ュオーバー」として知られる現象をいくつかのケースで最小にすることができる
。
【0020】 スズや亜鉛のような粉末金属は、強加熱されると空気中で燃焼することが知ら
れている。ホウ酸亜鉛とピロリン酸ナトリウムを含む本発明の組成物あるいは混
合物に含有させた場合には、こうした現象は実質的に発生することはない。火災
にさらされて生成した水素ガスは、融解した複合物を膨張させ、微細なガラス気
泡を形成させる。炭素質のチャーはこれらの気泡中に収容され、基板に優れた絶
縁性を付与する。また、水素ガスはチャーの表面を覆うことにより電気絶縁体と
しても機能する。 ガラスと金属のアマルガムであるチャーは、標準的な膨張物質よりも風や水し
ぶきに耐えることのできる本質的な強度を有する。
れている。ホウ酸亜鉛とピロリン酸ナトリウムを含む本発明の組成物あるいは混
合物に含有させた場合には、こうした現象は実質的に発生することはない。火災
にさらされて生成した水素ガスは、融解した複合物を膨張させ、微細なガラス気
泡を形成させる。炭素質のチャーはこれらの気泡中に収容され、基板に優れた絶
縁性を付与する。また、水素ガスはチャーの表面を覆うことにより電気絶縁体と
しても機能する。 ガラスと金属のアマルガムであるチャーは、標準的な膨張物質よりも風や水し
ぶきに耐えることのできる本質的な強度を有する。
【0021】 本発明の組成物に使用される好ましい物質は雲母である。雲母は、結合された
(SiAP)O4四面体の層を有するアルミノケイ酸塩である。白雲母は、低い
膨張係数を有する比較的柔らかい鉱物である。雲母は電気絶縁体であり、優れた
熱安定性と耐薬品性を有する。適切な粒径の雲母をフリット混合物に含有させる
と、火災の際の全体的な性能が向上する。雲母は500〜900℃で水蒸気を放
出し始め、フリット混合物に配合した場合には、600〜800℃における流動
特性に寄与する。雲母はこれらの条件下で高温接着剤として機能し、チャーを保
持し、チャーが冷却する際にクラックが発生するのを防ぐ。
(SiAP)O4四面体の層を有するアルミノケイ酸塩である。白雲母は、低い
膨張係数を有する比較的柔らかい鉱物である。雲母は電気絶縁体であり、優れた
熱安定性と耐薬品性を有する。適切な粒径の雲母をフリット混合物に含有させる
と、火災の際の全体的な性能が向上する。雲母は500〜900℃で水蒸気を放
出し始め、フリット混合物に配合した場合には、600〜800℃における流動
特性に寄与する。雲母はこれらの条件下で高温接着剤として機能し、チャーを保
持し、チャーが冷却する際にクラックが発生するのを防ぐ。
【0022】 本発明の混合物および組成物には、低温におけるガラス形成剤としてホウ酸を
含有させてもよい。しかし、ホウ酸の劣化温度は約100℃で、熱可塑性処理に
は適していない。また、ホウ酸はほぼ完全に水溶性である。そのため、本発明の
混合物および組成物に添加する前に、ホウ酸を被覆する必要がある。好適な被覆
剤はダウ・コーニング社のシリコーン油1107などのシリコーン油で、劣化温
度を受容可能なレベルにまで上昇させる。本発明の混合物および組成物へのホウ
酸の添加量は5〜100pphである。
含有させてもよい。しかし、ホウ酸の劣化温度は約100℃で、熱可塑性処理に
は適していない。また、ホウ酸はほぼ完全に水溶性である。そのため、本発明の
混合物および組成物に添加する前に、ホウ酸を被覆する必要がある。好適な被覆
剤はダウ・コーニング社のシリコーン油1107などのシリコーン油で、劣化温
度を受容可能なレベルにまで上昇させる。本発明の混合物および組成物へのホウ
酸の添加量は5〜100pphである。
【0023】 本発明の混合物および組成物は、プラスチック材料に配合した場合に押出成形
が阻害されない程度の粒径を有する粉末としてもよい。さらに、この粉末は、処
理中の劣化を引き起こすことなく熱可塑性材料の成形体と押出成形体を保護する
ために十分低い劣化温度において耐水性であってもよい。
が阻害されない程度の粒径を有する粉末としてもよい。さらに、この粉末は、処
理中の劣化を引き起こすことなく熱可塑性材料の成形体と押出成形体を保護する
ために十分低い劣化温度において耐水性であってもよい。
【0024】 本発明の組成物は、機械的特性および電気的特性を向上させることができる種
々の材料で被覆されていてもよい。アミノシランは、Ath充填EVA、ポリエ
チレンを含むステアリン酸塩コーティング、ポリプロピレン、EPDM、塩化ス
ルホン化ポリエチレンに使用すると効果的である。好ましいコーティングは、ダ
ウ・コーニング社のオルトケイ酸シリコーン1107である。このシリコーンポ
リシロキサンで被覆することにより、本発明の混合物はいかなる材料においても
使用でき、耐水性も付与される。これにより、この被覆材料をフェノール樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などの触媒硬化型樹脂に使用しても、触媒が中
和されることはない。
々の材料で被覆されていてもよい。アミノシランは、Ath充填EVA、ポリエ
チレンを含むステアリン酸塩コーティング、ポリプロピレン、EPDM、塩化ス
ルホン化ポリエチレンに使用すると効果的である。好ましいコーティングは、ダ
ウ・コーニング社のオルトケイ酸シリコーン1107である。このシリコーンポ
リシロキサンで被覆することにより、本発明の混合物はいかなる材料においても
使用でき、耐水性も付与される。これにより、この被覆材料をフェノール樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などの触媒硬化型樹脂に使用しても、触媒が中
和されることはない。
【0025】 以下、本発明を実施例により説明する。 粉末の混合物を種々の組成物に調製した。実施例1〜14の組成物は、種々の
温度および時間条件でマッフル炉で加熱した。温度、融解時間、流動時間、膨張
時間、硬化特性、電気絶縁性の評価、発煙と毒性のレベルを記録した。2種類の
標準フリット混合物をすべての実験で使用した。第一のフリット混合物の粒径は
30μmで、第二のフリット混合物の粒径は5μmである。一般的な材料である
Ceepree(登録商標)を100pphに対して以下の材料を5〜95pp
h混合して混合物を調製し、相対的および個々の添加剤としての試験を行った。
温度および時間条件でマッフル炉で加熱した。温度、融解時間、流動時間、膨張
時間、硬化特性、電気絶縁性の評価、発煙と毒性のレベルを記録した。2種類の
標準フリット混合物をすべての実験で使用した。第一のフリット混合物の粒径は
30μmで、第二のフリット混合物の粒径は5μmである。一般的な材料である
Ceepree(登録商標)を100pphに対して以下の材料を5〜95pp
h混合して混合物を調製し、相対的および個々の添加剤としての試験を行った。
【0026】 実施例15〜23の組成物を、熱顕微鏡で200℃から1000℃まで加熱し
た。写真を撮影し、温度、融解時間、流動時間、膨張時間、硬化特性、電気絶縁
性の評価、煙と毒性のレベルを記録した。一般的な結晶化フリットを100pp
hに対して以下の材料を5〜95pph混合して混合物を調製し、相対的および
個々の添加剤としての試験を行った。
た。写真を撮影し、温度、融解時間、流動時間、膨張時間、硬化特性、電気絶縁
性の評価、煙と毒性のレベルを記録した。一般的な結晶化フリットを100pp
hに対して以下の材料を5〜95pph混合して混合物を調製し、相対的および
個々の添加剤としての試験を行った。
【0027】 実施例1 Ceepree(登録商標) 30μm 100部 スズ 10pph 亜鉛 10pph ホウ酸亜鉛 10pph ピロリン酸ナトリウム 10pph この混合物の融解・流動点は230℃で、膨張は450℃で開始し、800℃
で終了した。
で終了した。
【0028】 実施例2 5μmのCeepree(登録商標)Mを100部使用した以外は実施例1の
処方と同じである。結果は非常に似通っていた。この組成物は、生産コストはか
かるが粒径が小さいために押出成形と射出成形により適していた。
処方と同じである。結果は非常に似通っていた。この組成物は、生産コストはか
かるが粒径が小さいために押出成形と射出成形により適していた。
【0029】 実施例3 微細に粉砕した雲母を10pph加えた以外は実施例2と同様である。その結
果、混合して押出成形した場合に、室温と火災のシミュレーションでともに電気
絶縁性が向上した。
果、混合して押出成形した場合に、室温と火災のシミュレーションでともに電気
絶縁性が向上した。
【0030】 実施例4 Ceepree(登録商標) 30μm 100部 スズ 5μm 15pph 亜鉛 5μm 30pph 雲母 5μm 30pph
【0031】 実施例5 Ceepree(登録商標) 5μm 100部 スズ 5μm 15pph 亜鉛 5μm 45pph 雲母 5μm 30pph
【0032】 実施例6 Ceepree(登録商標) 30μm 100部 スズ 10pph ビスマス 5pph 亜鉛 20pph ホウ酸亜鉛 10pph ピロリン酸ナトリウム 10pph
【0033】 実施例7 Ceepree(登録商標) C200 30μm 100部 スズ 10pph 雲母 10pph 亜鉛 10pph ホウ酸亜鉛 10pph ピロリン酸ナトリウム 10pph
【0034】 実施例8 実施例7の処方とともに5μmのCeepree(登録商標)Mを100部使
用した。結果は非常に似通っていた。この組成物は、生産コストはかかるが粒径
が小さいために押出成形と射出成形により適していた。
用した。結果は非常に似通っていた。この組成物は、生産コストはかかるが粒径
が小さいために押出成形と射出成形により適していた。
【0035】 実施例9 微細に粉砕したモリブデン酸アンモニウム(AOM)を10pph加えた以外
は実施例8と同様である。その結果、混合して押出成形した場合に、室温と火災
のシミュレーションでともに絶縁性が向上し、発煙量が減少した。
は実施例8と同様である。その結果、混合して押出成形した場合に、室温と火災
のシミュレーションでともに絶縁性が向上し、発煙量が減少した。
【0036】 実施例10 Ceepree(登録商標) 30μm 100部 スズ 5μm 5〜15pph 亜鉛 5μm 5〜30pph 雲母 5μm 5〜30pph ホウ酸亜鉛 5μm 5〜30pph
【0037】 実施例11 結晶化フリット 5μm 100部 スズ 5μm 5〜15pph 亜鉛 5μm 5〜45pph 雲母 5μm 5〜30pph ホウ酸亜鉛 5μm 5〜30pph
【0038】 実施例12 Ceepree(登録商標) 30μm 100部 モリブデン酸アンモニウム(AOM) 1〜5pph スズ 10pph 亜鉛 20pph ホウ酸亜鉛 10pph ホウ酸ナトリウム 10pph ピロリン酸ナトリウム 10pph
【0039】 実施例13 結晶化フリット 5μm 100部 スズ 5μm 5〜15pph 亜鉛 5μm 5〜45pph 雲母 5μm 5〜30pph ホウ酸亜鉛 5μm 5〜30pph Budit 3077 5μm 10〜50pph
【0040】 実施例14 結晶化フリット 5μm 100部 スズ 5μm 5〜15pph 亜鉛 5μm 5〜45pph 雲母 5μm 5〜30pph ホウ酸亜鉛 5μm 5〜30pph NH−1197 5μm 10〜50pph
【0041】 実施例15 結晶化フリット 30μm 100部 スズ 5pph 亜鉛 10pph ホウ酸亜鉛 10pph ピロリン酸ナトリウム 10pph 雲母 10pph この混合物の融解・流動点は230℃で、膨張は450℃で開始し、800℃
で終了した。ピロリン酸ナトリウムを除いた場合にも同様の性能が得られたが、
膨張はしなかった。
で終了した。ピロリン酸ナトリウムを除いた場合にも同様の性能が得られたが、
膨張はしなかった。
【0042】 実施例16 実施例15の処方とともに5μmのCeepree(登録商標)Mを100部
を使用した混合物は、非常に似通った結果を示した。この組成物は、生産コスト
はかかるが粒径が小さいために押出成形と射出成形により適していた。
を使用した混合物は、非常に似通った結果を示した。この組成物は、生産コスト
はかかるが粒径が小さいために押出成形と射出成形により適していた。
【0043】 実施例17 微細に粉砕した雲母を10pph加えた以外は実施例16と同様である。その
結果、混合して押出成形した場合に、室温と火災のシミュレーションでともに電
気絶縁性が向上した。
結果、混合して押出成形した場合に、室温と火災のシミュレーションでともに電
気絶縁性が向上した。
【0044】 実施例18 結晶化フリット 30μm 100部 スズ 5μm 1〜25pph 亜鉛 5μm 1〜30pph 雲母 5μm 30pph
【0045】 実施例19 結晶化フリット 5μm 100部 スズ 5μm 1〜25pph ホウ酸亜鉛 5μm 1〜30pph 亜鉛 5μm 1〜45pph 雲母 5μm 1〜30pph
【0046】 実施例20 結晶化フリット 30μm 100部 スズ 1〜30pph AOM(モリブデン酸塩) 1〜5pph 亜鉛 1〜20pph ホウ酸亜鉛 1〜40pph ピロリン酸ナトリウム 1〜30pph
【0047】 実施例21 結晶化フリット 5μm 100部 スズ 5μm 5〜15pph 亜鉛 5μm 5〜45pph 雲母 5μm 5〜30pph ホウ酸亜鉛 5μm 5〜30pph Budit 3077 5μm 10〜50pph
【0048】 実施例22 結晶化フリット 5μm 100部 スズ 5μm 5〜15pph 亜鉛 5μm 5〜45pph 雲母 5μm 5〜30pph ホウ酸亜鉛 5μm 5〜30pph NH−1197 5μm 10〜50pph これらの混合物を、PVC、PVA、シリコーンポリマー、フルオロポリマー
、アクリル類、EVA、PP、LDPE、PE、ナイロン、EPDM、ポリウレ
タンを含む熱可塑性材料と、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
などの熱硬化性樹脂に混合した。混合比率は25〜35重量%とした。若干の炎
が上がったが、複合混合物が融解、流動、膨張するとともに消火された。ペンタ
エリスリトールエステル系の可塑剤、例えば商品名Heroflex707を使
用した場合には、特にPVCで優れた火炎および発煙抑制効果が得られた。難燃
剤としてアルミナ三水和物、炭酸マグネシウムカルシウム水和物、水酸化マグネ
シウムを、通常使用されるよりも非常に少量で使用してもよい。一般的な難燃剤
であるGreat Lakes社の粉末リン酸塩NH−1197を、Budit
の適切な範囲に必要とされる難燃性の程度に応じ、上記の混合物に10〜55p
phの割合で混合することができる。
、アクリル類、EVA、PP、LDPE、PE、ナイロン、EPDM、ポリウレ
タンを含む熱可塑性材料と、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
などの熱硬化性樹脂に混合した。混合比率は25〜35重量%とした。若干の炎
が上がったが、複合混合物が融解、流動、膨張するとともに消火された。ペンタ
エリスリトールエステル系の可塑剤、例えば商品名Heroflex707を使
用した場合には、特にPVCで優れた火炎および発煙抑制効果が得られた。難燃
剤としてアルミナ三水和物、炭酸マグネシウムカルシウム水和物、水酸化マグネ
シウムを、通常使用されるよりも非常に少量で使用してもよい。一般的な難燃剤
であるGreat Lakes社の粉末リン酸塩NH−1197を、Budit
の適切な範囲に必要とされる難燃性の程度に応じ、上記の混合物に10〜55p
phの割合で混合することができる。
【0049】 上記実施例のいずれの処方にも、ダウ・コーニング社のシリコーン油1107
で被覆されたホウ酸を5〜100pphの割合で添加してもよい。
で被覆されたホウ酸を5〜100pphの割合で添加してもよい。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年7月26日(2001.7.26)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0010】 本発明によれば、 比較的高い融点を有する結晶化フリットを含む火災条件下
で温度の上昇とともに徐々に融解する物質および該フリットの融解・流動点を低
下させる粉末スズ及び/又は亜鉛の組合せよりなる火炎遮断剤が提供される。 本発明の火炎遮断剤はpH緩衝剤および膨張物質も含んでいてもよい。好まし
くは、この火炎遮断剤は、火災条件下で温度の上昇とともに徐々に融解するフリ
ットととして、さらに比較的融点の低いフリットを含んでいる。 モリブデン酸アンモニウム、ピロリン酸ナトリウム、モノリン酸アンモニウム
、ポリリン酸アンモニウム、ホウ酸亜鉛、メラミン、ペンタエリスリトールおよ
びリン酸メラミンから選択される一種または2種以上の物質の粉末混合物を更に
含んでいてもよい。
で温度の上昇とともに徐々に融解する物質および該フリットの融解・流動点を低
下させる粉末スズ及び/又は亜鉛の組合せよりなる火炎遮断剤が提供される。 本発明の火炎遮断剤はpH緩衝剤および膨張物質も含んでいてもよい。好まし
くは、この火炎遮断剤は、火災条件下で温度の上昇とともに徐々に融解するフリ
ットととして、さらに比較的融点の低いフリットを含んでいる。 モリブデン酸アンモニウム、ピロリン酸ナトリウム、モノリン酸アンモニウム
、ポリリン酸アンモニウム、ホウ酸亜鉛、メラミン、ペンタエリスリトールおよ
びリン酸メラミンから選択される一種または2種以上の物質の粉末混合物を更に
含んでいてもよい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09K 21/04 C09K 21/04 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ,EE ,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR, HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,K P,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU ,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX, NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,S G,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ ,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 4H028 AA02 AA06 AA07 AA24 AA30 AB02 BA03 BA04 BA06 4J002 BB021 BB061 BB121 BB151 BD031 BD121 BE021 BG021 CC031 CD001 CF001 CK021 CL021 CP031 DA108 DE188 DH046 DH048 DJ058 DK007 DL007 EC058 EU188 FB267
Claims (39)
- 【請求項1】 火災条件下で温度の上昇とともに徐々に融解する二種以上の
フリットを含む火炎遮断剤であって、前記フリットは比較的低い融点を有するフ
リットと、比較的高い融点を有する結晶化フリットを含み、さらに(a)pH緩
衝剤、(b)前記フリットの融解・流動点を低下させる一種以上の物質、および
(c)膨張物質の少なくとも一つを含むことを特徴とする火炎遮断剤。 - 【請求項2】 前記pH緩衝剤は、前記フリット組成物のpHを低アルカリ
性あるいは中性に低下させる物質である、請求項1に記載の火炎遮断剤。 - 【請求項3】 前記pH緩衝剤はpHを8.5以下に低下させる、請求項2
に記載の火炎遮断剤。 - 【請求項4】 前記pH緩衝剤はリン酸塩を含む、請求項2または3に記載
の火炎遮断剤。 - 【請求項5】 前記リン酸塩は、ピロリン酸ナトリウム、モノリン酸アンモ
ニウム、ポリリン酸アンモニウムからなる群から選択される、請求項4に記載の
火炎遮断剤。 - 【請求項6】 融解・流動点を低下させる前記物質が、220〜270℃の
第一融解ゾーン、270〜420℃の第二融解ゾーン、420℃を超える第三融
解ゾーンを生じる物質の組み合わせである、前記請求項のいずれかに記載の火炎
遮断剤。 - 【請求項7】 前記フリット組成物の融解・流動点を低下させる物質のひと
つがホウ酸亜鉛である、前記請求項のいずれかに記載の火炎遮断剤。 - 【請求項8】 前記融解点をさらに低下させるために、炭酸マグネシウムお
よび/または亜鉛スパーが前記ホウ酸亜鉛に添加される、請求項7に記載の火炎
遮断剤。 - 【請求項9】 前記融解点をさらに低下させるために、前記フリット混合物
が1種以上の粉末金属を含む、前記請求項のいずれかに記載の火炎遮断剤。 - 【請求項10】 融解点が約228℃の粉末スズを含む、請求項9に記載の
火炎遮断剤。 - 【請求項11】 前記フリット混合物が融解点が約420℃の粉末亜鉛を第
二の金属として含む、請求項10に記載の火炎遮断剤。 - 【請求項12】 前記フリット混合物がホウ酸亜鉛を含む、請求項10また
は11に記載の火炎遮断剤。 - 【請求項13】 高温接着剤として機能する雲母を含む、前記請求項のいず
れかに記載の火炎遮断剤。 - 【請求項14】 ガラス形成剤としてホウ酸を含む、前記請求項のいずれか
に記載の火炎遮断剤。 - 【請求項15】 前記ホウ酸が被覆されている、請求項14に記載の火炎遮
断剤。 - 【請求項16】 前記ホウ酸がシリコーン油で被覆されている、請求項15
に記載の火炎遮断剤。 - 【請求項17】 前記ホウ酸の添加量が5〜100pphである、請求項1
4、15、または16に記載の火炎遮断剤。 - 【請求項18】 機械的・電気的特性を向上させるための被覆が施されてい
る、前記請求項のいずれかに記載の火炎遮断剤。 - 【請求項19】 粉末状である、前記請求項のいずれかに記載の火炎遮断剤
。 - 【請求項20】 ガラスフリットの組成物であって、少なくとも一種の結晶
化または高融点フリットと、前記組成物のpHを中性にし、融解・流動点を低下
させる粉末混合物を含むことを特徴とする組成物。 - 【請求項21】 前記粉末混合物は、モリブデン酸アンモニウム、ピロリン
酸ナトリウム、モノリン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、ホウ酸亜鉛
、亜鉛・スズ粉末金属、メラミン、ペンタエリスリトール、リン酸メラミンから
選択される、請求項21に記載の組成物。 - 【請求項22】 さらに少なくとも一種の低融点フリットを含む、請求項2
0または21に記載の組成物。 - 【請求項23】 前記フリットの融解・流動点を低下させる物質を含む、請
求項20、21、または22に記載の組成物。 - 【請求項24】 前記物質が、220〜270℃の第一融解ゾーン、270
〜420℃の第二融解ゾーン、420℃を超える第三融解ゾーンを生じる物質の
組み合わせである、請求23に記載の組成物。 - 【請求項25】 前記フリット組成物の融解・流動点を低下させる物質の一
つがホウ酸亜鉛である、請求項23または24に記載の組成物。 - 【請求項26】 前記融解点をさらに低下させるために、炭酸マグネシウム
および/または亜鉛スパーが前記ホウ酸亜鉛に添加される、請求項25に記載の
組成物。 - 【請求項27】 高温接着剤として機能する雲母を含む、請求項20〜26
のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項28】 ガラス形成剤としてホウ酸を含む、請求項20〜27のい
ずれかに記載の組成物。 - 【請求項29】 前記ホウ酸が被覆されている、請求項28に記載の組成物
。 - 【請求項30】 前記ホウ酸がシリコーン油で被覆されている、請求項29
に記載の組成物。 - 【請求項31】 前記ホウ酸の添加量が5〜100pphである、請求項2
8〜30のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項32】 機械的・電気的特性を向上させるための被覆が施されてい
る、請求項20〜31のいずれかに記載の組成物。 - 【請求項33】 粉末状である、請求項20〜32のいずれかに記載の組成
物。 - 【請求項34】 火災条件下で温度の上昇とともに徐々に融解する物質の組
み合わせ、すなわち、比較的高い融点を有する結晶化フリットと、前記フリット
の融解・流動点を低下させる一種以上の物質と、任意に膨張物質と、を含むこと
を特徴とする火炎遮断剤。 - 【請求項35】 さらにpH緩衝剤を含む、請求項34に記載の火炎遮断剤
。 - 【請求項36】 請求項1〜19または請求項34および35のいずれかに
記載の火炎遮断剤の酸および/またはエステル硬化型熱硬化性樹脂への使用。 - 【請求項37】 請求項1〜19または請求項34および35のいずれかに
記載の火炎遮断剤の触媒硬化型熱硬化性樹脂への使用。 - 【請求項38】 請求項20〜33のいずれかに記載の組成物の酸および/
またはエステル硬化型熱硬化性樹脂への使用。 - 【請求項39】 請求項20〜33のいずれかに記載の組成物の触媒硬化型
熱硬化性樹脂への使用。
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GB0004567.4 | 2000-02-28 | ||
GB0004567A GB0004567D0 (en) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | Fire barrier materials |
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GB2234754B (en) * | 1987-04-11 | 1991-12-18 | Geoffrey Crompton | Fire-retardant additives and their uses |
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-
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