JP5666340B2 - 防火組成物および成形加工品 - Google Patents
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Landscapes
- Fireproofing Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
可塑剤(F)の含有量が、塩素化ポリエチレン(A)100重量部に対し、10〜25重量部である、防火組成物。
[2]含ハロゲンエラストマー(B)が、クロロプレンゴムである、上記[1]に記載の防火組成物。
[3]多価アルコール(D)が、ペンタエリスリトールである、上記[1]又は[2]に記載の防火組成物。
[4]発泡剤(E)が、メラミンである、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の防火組成物。
[5]可塑剤(F)に含まれるポリエステル系可塑剤が、アジピン酸ポリエステル系可塑剤である、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の防火組成物。
[6]ポリエステル系可塑剤を含む可塑剤(F)がさらにトリオクチルトリメリテートを含む、上記[1]〜[5]のいずれかに記載の防火組成物。
[7]マイクロカプセル化含窒素ポリリン酸エステル(C)の含有量が、塩素化ポリエチレン(A)100重量部に対し、50〜150重量部である、上記[1]〜[6]のいずれかに記載の防火組成物。
[8]膨張性黒鉛(G)の含有量が、塩素化ポリエチレン(A)100重量部に対し、2〜20重量部である、上記[1]〜[7]のいずれかに記載の防火組成物。
[9]上記[1]〜[8]のいずれかに記載の防火組成物を用いてなる成形加工品。
[10]防災テープとして用いることを特徴とする上記[9]に記載の成形加工品。
本発明の防火組成物は、塩素化ポリエチレン(A)、含ハロゲンエラストマー(B)、マイクロカプセル化含窒素ポリリン酸エステル(C)、多価アルコール(D)、発泡剤(E)、ポリエステル系可塑剤を含有する可塑剤(F)及び膨張性黒鉛(G)を含有する。
塩素化ポリエチレン(A)は、ポリエチレンの粉末を、水に懸濁させるか又は四塩化炭素等の不活性有機溶剤に溶解して水性懸濁液とし、該懸濁液に塩素ガスを吹き込むなどの方法によって塩素化したものである。塩素化されるポリエチレンとしては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどが挙げられる。塩素化ポリエチレン(A)は、市販のものを用いることもできる。かかる市販品としては、例えば、エラスレン401AE(商品名、昭和電工社製)等が挙げられる。
含ハロゲンエラストマー(B)は、塩素化ポリエチレン(A)と混合使用し得るものであれば特に制限されないが、例えば、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、ポリエピクロルヒドリン等が挙げられ、中でも、防火組成物の成形加工品を防災テープとした際の敷設作業性(好適な機械特性)の観点から、クロロプレンゴムが好ましい。含ハロゲンエラストマー(B)は市販のものを用いることもできる。かかる市販品としては、例えば、ショウプレンW(商品名、昭和電工社製)等が挙げられる。
マイクロカプセル化含窒素ポリリン酸エステル(C)は、含窒素ポリリン酸エステルを熱硬化性樹脂でマイクロカプセル化又は被覆したものである。含窒素ポリリン酸エステルを熱硬化性樹脂でマイクロカプセル化又は被覆することにより、防火組成物の成形加工品(防災テープ等)の耐用年数を向上することができる。また、マイクロカプセル化含窒素ポリリン酸エステル(C)と膨張性黒鉛(G)とを組み合わせて使用することにより、機械特性を低下させることなく、難燃性を付与できる。
多価アルコール(D)は、加熱時に防火組成物の成形加工品の炭化を促進する。多価アルコール(D)は、少なくとも2個以上(好ましくは3〜10個)の水酸基を有する化合物であり、例えば、ペンタエリスリトール(例、モノペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール)、トリエチレングリコール、ソルビトール、レゾルシノール、グリセリン、トリメチロール、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサメチレングリコール、イノシトール、デキストリン、澱粉、グルコース、ショ糖等が挙げられ、中でも、熱分解点がポリリン酸アンモニウムに近く、防火組成物の成形加工品の燃焼残渣である発泡炭化層の形成効率が高い観点から、ペンタエリスリトールが好ましく、特にジペンタエリスリトールが好ましい。これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。多価アルコール(D)は市販のものを用いることもできる。かかる市販品としては、例えば、ノイライザーN(日本合成化学社製)、ジペンタリット300(広栄化学社製)等が挙げられる。
発泡剤(E)は、加熱時に熱分解して窒素、一酸化炭素、炭酸ガス、アンモニア等の不活性ガスを発生する。分解温度は特に制限されないが、好ましくは、約120〜400℃である。
本発明に用いられる可塑剤(F)は、ポリエステル系可塑剤を含む。ポリエステル系可塑剤は耐熱性が高く、揮発性が低いという特徴があり、本発明の防火組成物の成形加工品の耐熱性を向上し、耐用年数の長期化に寄与する。
膨張性黒鉛(G)は、難燃性の向上に寄与する。膨張性黒鉛(G)としては公知の製法により製造されたものを使用することができるが、一般的に、例えば天然の麟片状黒鉛、熱分解黒鉛、キッシュ黒鉛等の粉末を、濃硫酸、硝酸等の無機酸と、濃硝酸、過塩素酸、過塩素酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩等の酸化剤により処理することによって、黒鉛層間に化合物を内包させたものが好適に使用される。膨張性黒鉛(G)は熱処理によって層間化合物が揮発することによって層間が開き、膨張することが可能である。層間物質の改質や他の低沸点酸化化合物の使用によって、膨張開始温度を300℃以下とした膨張性黒鉛が製造、市販されている。なお、本発明で使用する膨張性黒鉛(G)は、熱処理後の既膨張品ではなく、熱処理前の未膨張品である。膨張性黒鉛(G)は市販のものを用いることもできる。かかる市販品としては、例えば、GREP-EG(商品名、膨張開始温度250℃、東ソー社製)、モエヘンZ MZ−600(商品名、膨張開始温度240℃、エア・ウォーター社製)等が挙げられる。ここで、膨張開始温度は、試験管に膨張性黒鉛を投入して、空気下で、室温から膨張開始温度を超えるまで、5℃/minで昇温し、目視で膨張黒鉛が膨張開始する温度を確認することにより測定される。
A−1:塩素化ポリエチレン(塩素含有量40重量%):エラスレン401AE(昭和電工社製)
B−1:クロロプレンゴム:ショウプレンW(昭和電工社製)
C−1:メラミン樹脂マイクロカプセル化ポリリン酸アンモニウム(リン含有量29重量%、窒素含有量14重量%、分解温度275℃):テラージュC−70(チッソ社製)
(C−1)成分との比較のため、以下の(C’−1)成分を検討した。
C’−1:ポリリン酸アンモニウム(分解温度275℃):タイエンP(太平化学産業社製)
D−1:ジペンタエリスリトール:ノイライザーN(日本合成化学社製)
E−1:メラミン(分解温度350℃):メラミン(日産化学社製)
F−1:アジピン酸ポリエステル系可塑剤(粘度=3000mPa・s):ポリサイザーW−2300(DIC社製)
F−2:トリオクチルトリメリテート:トリメックスT−08(花王社製)
F−3:リン酸トリクレジル:TCP(大八化学社製)
G−1:膨張性黒鉛:モエヘンZ MZ−600(エア・ウォーター社製)
H−1:Mg/Zn系安定剤:RUP−103(ADEKA社製)
H−2:鉛系安定剤:F−555(キクチカラー社製)
H−3:三酸化アンチモン:三酸化アンチモン(中国興業社製)
下記表1に示す配合割合で計量した上記の各種材料を2本ロールにより混合混練後、8インチ逆L型カレンダーロールにより所定の厚さに圧延後約40mm幅に切断してテープとし、60℃×2日の熱処理を加えた。
<切断時伸び(%)>
引張試験装置を用い、JIS K 6251に準拠して測定した。試験片は、厚さ2mm、ダンベル状3号形を用いた。試験速度は200mm/分とした。尚、規格値は、500%以上である。
引張試験装置を用い、JIS K 6251に準拠して測定した。試験片は、厚さ2mm、ダンベル状3号形を用いた。試験速度は200mm/分とした。尚、規格値は、1.96〜4.42MPaである。
<酸素指数(%)>
JIS K 7201−2に準拠して測定した。試験片の形はIV(厚さ3mm)とした。尚、規格値は、45%以上である。
ASTM E662(ノンフレーミング法)に準拠して測定した。試験片厚さは0.5mmとした。尚、規格値は、250以下である。
<加熱変形(%)>
JIS K 6723に準拠して測定した。厚さは2mmとした。規格値は、14%以下である。
<耐用年数(年)>
50℃で連続使用した際に、JIS K6251に準拠して切断時伸びが200%となる時間を耐用年数とする。耐用年数は、ISO11346(アレニウス法)を用いて推定した。試験温度は、90、100、110、120℃とし、試験片形状は、JIS K 6251に記載のダンベル状3号形試験片(厚さ2mm)、試験速度200mm/分で測定した切断時伸びが200%となる点を寿命点とした。尚、規格値は、20年を超える。
一方、本発明に係る成分又は配合割合でない比較例1〜4では、所望の難燃性、耐熱性、機械特性、耐用年数を全て満足するテープは得られなかった。
Claims (8)
- 塩素化ポリエチレン(A)、含ハロゲンエラストマー(B)、マイクロカプセル化含窒素ポリリン酸エステル(C)、多価アルコール(D)、発泡剤(E)、ポリエステル系可塑剤を含む可塑剤(F)及び膨張性黒鉛(G)を含有し、
含ハロゲンエラストマー(B)の含有量が、塩素化ポリエチレン(A)100重量部に対し、5〜50重量部であり、
マイクロカプセル化含窒素ポリリン酸エステル(C)の含有量が、塩素化ポリエチレン(A)100重量部に対し、50〜150重量部であり、
多価アルコール(D)の含有量が、塩素化ポリエチレン(A)100重量部に対し、20〜50重量部であり、
発泡剤(E)の含有量が、塩素化ポリエチレン(A)100重量部に対し、20〜50重量部であり、
可塑剤(F)の含有量が、塩素化ポリエチレン(A)100重量部に対し、10〜25重量部であり、
膨張性黒鉛(G)の含有量が、塩素化ポリエチレン(A)100重量部に対し、2〜20重量部である、防火組成物。 - 含ハロゲンエラストマー(B)が、クロロプレンゴムである、請求項1に記載の防火組成物。
- 多価アルコール(D)が、ペンタエリスリトールである、請求項1又は2に記載の防火組成物。
- 発泡剤(E)が、メラミンである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の防火組成物。
- 可塑剤(F)に含まれるポリエステル系可塑剤が、アジピン酸ポリエステル系可塑剤である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の防火組成物。
- ポリエステル系可塑剤を含む可塑剤(F)がさらにトリオクチルトリメリテートを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の防火組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の防火組成物を用いてなる成形加工品。
- 防災テープとして用いることを特徴とする請求項7記載の成形加工品。
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