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JP2003517084A - 難燃性組成物 - Google Patents

難燃性組成物

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JP2003517084A
JP2003517084A JP2001545484A JP2001545484A JP2003517084A JP 2003517084 A JP2003517084 A JP 2003517084A JP 2001545484 A JP2001545484 A JP 2001545484A JP 2001545484 A JP2001545484 A JP 2001545484A JP 2003517084 A JP2003517084 A JP 2003517084A
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JP
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silicate
composition according
calcined
treatment composition
aqueous flame
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Application number
JP2001545484A
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English (en)
Inventor
ジェイコブ ジョン，アンソニー
イングマー クイスト，パー
Original Assignee
ノビオ フェノリック フォーム プロプライアタリー リミティド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ノビオ フェノリック フォーム プロプライアタリー リミティド filed Critical ノビオ フェノリック フォーム プロプライアタリー リミティド
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Abstract

(57)【要約】 水、ケイ酸ナトリウム、焼成充填材及び潜酸触媒からなる水性難燃処理組成物が開示される。該組成物は段ボール等の厚紙素材の支持体に適用することができる。その後、組成物は硬化して難燃性の向上に資する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】発明の分野 本発明は難燃（fire resistant）コーティングに、また難燃コーティングで難
燃性をもたせるように改質したセルロース系材料に関する。本発明はまた、セル
ロース系材料を難燃性にする方法に関する。
【０００２】 木材やパーティクルボード等のセルロース系材料は、建材として広く使用され
ている。ある程度の難燃性をもたせるのが望ましいセルロース系材料は数多い。
例えば、少なくともある程度の難燃性をもたせておけば、火の回りを遅らせ、建
物の利用者の安全確保に役立つ建材は少なくない。そうした建材には木材や種々
のウォールボード、建物内に使用される面材例えば天井タイルなどがある。これ
らの材料に少なくとも部分的な難燃性をもたせることができるとすれば、万一火
事になっても火の回りが遅く、建物の利用者の安全に資するであろう。
【０００３】 厚紙は一般に建材としての用途が乏しいセルロース系材料であり、通常、フラ
ッシュパネルドアの補強に使用されるにすぎない。しかし、比較的高い比強度特
に剛性と低コストが強みである。段ボールの場合には、段ボール溝に閉じ込めら
れた空気に起因する低熱伝導という強みもある。厚紙はこうした利点にもかかわ
らず、可燃性と難燃性不足のために用途が限られてきた。難燃性とは本明細書で
は、本発明の範囲内での教示に沿って、本明細書で開示する溶液で処理したセル
ロース系材料が易燃性の大幅な低下を示すことを意味する。
【０００４】 セルロース系材料の難燃性を高めるための試みは種々なされてきた。厚紙材料
の場合には、厚紙パネルをケイ酸ナトリウム溶液に浸漬する試みなどがなされて
きた。しかし、その種のコーティングは耐水性に難があるため不満足なものであ
った。しかも、火炎にさらすとコーティングが溶融又はクラックを起こし、可燃
性の厚紙が火炎に直接さらされる結果にもなりかねない。
【０００５】 Dimanshtaeynは米国特許第５，０３５，８５１号（１９９１年７月３０日）で
、ケイ酸塩、粘土及び若干の無機物質（ホウ酸塩など）を含み、金属、木材及び
発泡高分子材料のコーティングに使用してそれらの材料にある程度の難燃性を付
与することができるコーティング溶液の使用を開示している。これは複雑高価な
溶液であり、しかも許容レベルの難燃性が実現されるとは限らない。
【０００６】 Luckanuckは米国特許第５，０８５，８９７号（１９９２年２月４日）で建物
内に使用される鋼梁のコーティングに使用するケイ酸塩と不活性鉱物繊維又は鉱
物粉末の液状混合物を開示している。この溶液は鋼建材のコーティングに使用す
ると鋼柱及び他建材の火災時のねじれを緩和するのに役立つとされる。この処理
剤は反応性焼成充填材も潜酸触媒も含まない。
【０００７】 Nguyenらは特許第４，８８８，０５７号（１９８９年１２月１９日）で、ケイ
酸塩と炭化ケイ素粉末の混合物を含む複合難燃コーティング材について開示して
いる。このコーティング材でコーティングした建材は難燃性であるとされる。し
かしこのコーティング材は使用するには複雑高価である。
【０００８】 米国特許第６，０４０，０５７号（２０００年３月２１日）は水溶化処理を施
したアルカリ金属ケイ酸塩によるセルロース系支持体の処理に関する。
【０００９】 米国特許第３，９４０，５１６号（１９７６年２月２４日）は次の成分からな
る（consisting of）組成物に関する： ５〜１５％の粉末ケイ酸塩−酸化物焼結体又はアロイ １５〜３５％の無水粉末ケイ酸アルミナ ５０〜８０％のアルミニウム、クロム、マグネシウム又はカルシウムの過リン
酸塩。
【００１０】 上記組成物はアルカリ金属ケイ酸塩を欠く。
【００１１】 米国特許第５，１７１，４９６号（１９９２年１２月１５日）は複合木材を開
示している。使用組成物は高炉スラグを含み、加熱により硬化する。該組成物は
通常は難燃性でないが、セルロース系材料を改質することにより難燃性にするこ
とができる。したがって、該組成物は改質処理されたセルロースを欠けば難燃性
組成物ではない。該組成物はまたカルシウムを多く含み、この点が改質反応の鍵
となっている。発明の概要 本発明は一態様において、次の成分を含む難燃処理組成物を提供する： 水； アルカリ金属ケイ酸塩又はアルカリ土類金属ケイ酸塩から選択される金属ケイ
酸塩； 反応性焼成充填材 潜酸触媒。
【００１２】 アルカリ金属ケイ酸塩は好ましくはケイ酸カリウム、ケイ酸ナトリウム及びケ
イ酸リチウムからなる群より選択される。アルカリ土類金属ケイ酸塩は好ましく
はケイ酸ベリリウム、ケイ酸マグネシウム及びケイ酸カルシウムからなる群より
選択される。
【００１３】 金属ケイ酸塩は好ましくはケイ酸ナトリウムとケイ酸カリウムからなる群より
選択される。
【００１４】 金属ケイ酸塩はより好ましくはケイ酸ナトリウムである。反応性焼成充填材は
好ましくはアルミナ及びアルミノケイ酸塩からなる群より選択される。
【００１５】 他の態様において本発明は、セルロース系支持体に難燃性をもたせるために次
の成分を含む組成物で該支持体を処理し次いで該処理剤を乾燥硬化させるという
方法を提供する： 水； アルカリ金属ケイ酸塩又はアルカリ土類金属ケイ酸塩から選択される金属ケイ
酸塩； 反応性焼成充填材 潜酸触媒。
【００１６】 該処理剤は好ましくは、膜厚５０〜１０００μｍを有する乾燥、硬化後のコー
ティング層を含む。
【００１７】 なお更なる態様において、本発明は次の成分を含む組成物を硬化させることに
より形成される難燃性組成物で処理したセルロース系材料を提供する： 水； アルカリ金属ケイ酸塩又はアルカリ土類金属ケイ酸塩から選択される金属ケイ
酸塩； 反応性焼成充填材 潜酸触媒。
【００１８】 該セルロース系材料は好ましくは難燃性組成物でコーティングされる。発明の詳細な説明 好ましい金属ケイ酸は塩ケイ酸ナトリウムであるが、他金属ケイ酸塩を、種々
の金属ケイ酸塩の混合物を含めて、使用してもよい。
【００１９】 好ましいケイ酸ナトリウムはPQ Industries社が製造している。この原料はＳ
ｉＯ２／Ｎａ２Ｏを主成分とする水溶液である。
【００２０】 好適なケイ酸ナトリウム溶液の例はいずれもPQ Australiaの市販品、ビトロゾ
ル（Vitrosol）Ｎとビトロゾル Ｈである。ビトロゾル Ｎは３８％ ｗ／ｗ水
溶液である。
【００２１】 反応性焼成充填材は好ましくは焼成アルミナと焼成アルミノケイ酸塩から選択
される。これらの原料はセメント混和剤の一種であるポゾランに区分される。ポ
ゾランは、微粉状態で水の存在下、水酸化カルシウムと常温で化学反応を起こし
セメント質特性を有する化合物を形成する物質、と定義される。好適な充填材の
例は焼成フリントクレー、焼成アルミナ、フライアッシュ及び高炉スラグである
。この充填材が反応性と言われるのは、アルカリ性の水及び／又は金属ケイ酸塩
と反応する性質のためである。したがって、これらの反応性充填材は滑石や粘土
等の普通充填材とは区別される。フライアッシュは現代の火力発電所で微粉炭の
燃焼飛灰として発生する光沢質の微粒子である。以前から改良コンクリートに使
用されコストの低減と長材令強度の向上に寄与してきた。反応性充填材の粒径は
最善の結果を得るうえで重要であり、それには粒径を１５０μｍにするとよい。
一般に粒径が小さいほど効果的であり、７５μｍ未満がより効果的である。
【００２２】 潜酸触媒は好ましくは、本発明の組成物による処理条件下で活性化する修飾有
機酸特にエステルである。好ましい潜酸触媒は酢酸のエステル及びグルタル酸、
コハク酸及びアジピン酸等の二塩基酸のエステルである。好適な潜酸触媒の例は
グリセロールトリアセテートである。本発明の組成物のアルカリ性条件下でエス
テル基が加水分解すると遊離酸が脱離し、それが触媒として作用する。リン酸塩
やホウ酸塩等の他の多様な物質も本発明のアルカリ性混合物水溶液中で加水分解
するが、その過程でｐＨの低下と混合物の硬化が起こる。そうした潜触媒の例は
メタリン酸三ナトリウムである。潜酸触媒を使用すると、支持体表面への処理組
成物の適用を可能にする可使時間が充分に得られる。潜酸触媒の選択次第で、適
用方法に応じた充分な可使時間が確保されるように反応時間を調節することがで
きる。一般に、グリセロールトリアセテートよりも二塩基酸触媒のほうが硬化に
時間がかかり、可使時間が長くなる。潜触媒は、それ自体では触媒として作用し
ない、又は比較的不活性であるが、化学的又は物理的変化により触媒へと、また
はより高活性の触媒へと転換する物質である。本発明との関連では、潜触媒には
本発明のアルカリ性混合物に添加するとある物質を化学的又は物理的に変化させ
、その変化を通じて混合物のｐＨを低下させ混合物の硬化を引き起こすような任
意の物質が含まれるものとする。そうした物質は好ましくは無水物の形で添加す
るが、その場合にはそうした物質がしばしば配合物中の余分な水分を吸収するた
め、最終製品の乾燥を速める結果となる。潜触媒の更なる例は、好ましくは空気
中に存在する、または圧力容器から供給される二酸化炭素である。二酸化炭素は
組成物中に吸収されると炭酸を形成し、それによって組成物の硬化を引き起こす
。潜触媒の更なる例は組成物温度の上昇によって活性化される物質である。
【００２３】 本発明の組成物の成分の相対的な性質は液体状態と硬化状態の両コーティング
剤の性質に影響を及ぼす。浸漬又は流れ塗りによる適用を可能にするためには、
組成物は比較的低粘度であることが重要である。粘度は１５０〜２５０ｃｐｓの
範囲が特に好適であると判明している。しかし、２５０ｃｐｓを大幅に上回る粘
度でも使用できる。例えば、組成物の性質がせん断減粘性又は擬似塑性である場
合には２５００ｃｐｓ以上の粘度が好適であろう。せん断減粘性は周知であり、
せん断速度の上昇に伴う粘度の低下をいう。充填材で変性させたケイ酸ナトリウ
ム溶液の粘度はしばしば、更なる調節を加えなくても好適である。しかし、有機
や無機の追加の流動性変性剤を加えて粘度をさらに調節してもよい。
【００２４】 金属ケイ酸塩に対する反応性焼成充填材の重量比は通常４：１〜１：４の、好
ましくは３：１〜１：３の、より好ましくは２：１〜１：２の範囲内である。し
かし有用な組成物は低レベルの反応性充填材でつくれる。これらの重量比は３８
％水溶液としての金属ケイ酸塩に対する反応性充填材の重量として表している。
固形分ベースで表わすと、重量比範囲４：１〜１：４は１０：１〜１：１．５に
、３：１〜１：３は８：１〜１：１．１に、また２：１〜１：２は５：１〜１：
０．８になる。比較的高レベルの焼成充填材ではチキソトロープ組成物となる可
能性があり、組成物は段ボール溝に侵入しにくくなるため、セルロース系支持体
としての段ボールへの使用が困難になりかねない。焼成充填材が高レベルになる
と硬化速度は落ちるのが普通であり、場合によっては有用性の低下につながる。
潜酸触媒の濃度は一般に全組成物の１．０〜１０％の範囲内である。
【００２５】 以上の成分だけでなく、他の成分が存在してもよい。例えば組成物の流動性だ
けでなくその表面張力や表面湿潤性にも作用を及ぼす界面活性剤又は湿潤剤など
である。好ましい界面活性剤は非イオン系であり、特に好ましいのはアルキルグ
リコシドである。界面活性剤と湿潤剤は充填材の分散を助長する可能性もある。
【００２６】 粘土や滑石等の不活性充填材を使用してコーティングの性質を改善するように
してもよい。性質の向上やコストダウンを図るためには他タイプの充填材もまた
使用してよい。例えば、ガラス又はセラミックの中空微小球を使用して、断熱性
や他の遮断性を向上させてもよい。無水の吸湿性充填材を使用してもよい。乾燥
器に使用される無水シリカゲルはその一例である。無水硫酸ナトリウムも同様の
例である。染料や顔料もまた使用できる。これらの着色剤は支持体の処理状況を
見極める手段となる。
【００２７】 本発明の組成物はセルロース系材料の支持体に適用されるが、適用された組成
物は含浸することもあれば、支持体上でコーティング層を形成することもある。
次いで組成物は硬化して難燃性組成物となる。組成物の適用には、スプレー（エ
ア及びエアレス）、ローラー及び浸漬コーティングなど任意慣用の液状組成物適
用法を用いてよい。最適の適用法は対象物の形状を勘案して選択することになろ
う。段ボール素材の支持体には通常のコーティング法もきわめて有効である。し
かし、これらの支持体は集成前に処理してもよい。強化厚紙ウォールは通常、平
らなシートで波形シートを挟んで接着し集成する。
【００２８】 以下、好ましい実施態様に関する例によって本発明をさらに説明するが、例中
の部は重量部である。例１ 次の成分から液状の難燃性組成物を調製した： 焼成フリントクレー（７５μｍ） ４０００ｇ ケイ酸ナトリウム（ビトロゾル Ｎ）（３８％ ＮＶ） ４０００ｇ 水 ８０ｇ アルカデト（Alkadet）１５ （ハンツマン（Huntsman）ケミカルズ） １ｇ 二塩基エステル（デュポン） １６０ｇ 成分は水とアルカデトをケイ酸ナトリウムに機械撹拌で加えて混合した。次い
で、微粉化焼成フリントクレーを絶えず撹拌しながらゆっくりと加えた。焼成フ
リントクレーをすべて混ぜ終った後、二塩基エステルの潜酸触媒を加えて最終組
成物とした。この組成物は２５℃における使用可能なポットライフが１時間であ
った。金属ケイ酸塩に対する反応性焼成充填材の比は固形分ベースで２．６：１
であった。例２ 例１のコーティング組成物を段ボール厚紙（cardboard）シート２枚にコーテ
ィングすることにより評価した。
【００２９】 サイズ２５０×２５０×１４ｍｍ、重量各１３５ｇのコルゲーションの３層を
含む段ボール厚紙２枚を例１の組成物中に浸漬し、組成物で充満させた。次いで
板を取り出し、垂直に保持して完全に水気を切った。この手順により、内部コル
ゲーションを含む厚紙の全ての表面が液状混合物の薄いコートでカバーされる結
果となった。組成物は、厚紙中にもある程度含浸した。１枚の厚紙をテーブル上
のプラスチックシートの上に載せ、その上に２枚目を重ねてサイズ２５０×２５
０×２８ｍｍの１枚の小パネルに集成した。次いでパネルを一晩硬化させた。翌
日、パネルはコーティング層が硬化して触指乾燥状態となっていた。パネル重量
は８９０ｇであった。膜厚は約５００μｍであった。例３ この例では、例２に由来するコーと厚紙を難燃性試験にかけた。
【００３０】 例２に由来するコート厚紙を１０日間室温でエージングさせてから、ガスバー
ナー上にかざし１時間火炎に暴露（exposed）させて試験した。試験片の火炎非
暴露側の温度を５分毎に記録した。結果は表１の通りであった。表１ 経過時間（分） 非暴露側の温度 ５ ２５℃ １０ ５２℃ １５ ７５℃ ２０ ８１℃ ２５ ８９℃ ３０ １００℃ ３５ １３１℃ ４０ １４０℃ ４５ １４０℃ ５０ １４０℃ ５５ １４１℃ ６０ １４１℃ 上記の読取り値は非常に好ましい結果を意味する。ＡＳ １５３０．４に従っ
たフルスケール火炎試験で繰り返したとしたら、非暴露側の温度が低く、構造保
全性も完全に維持されていることから、１時間の難燃性等級が与えられたと推定
される。これは、本発明の混合物のごく薄い（一般に１ｍｍ厚未満）層でコーテ
ィングした厚紙パネルとしては顕著な好結果である。特に、混合物中の水とナト
リウムの含有量が比較的高い点を考えると、コーティングの大部分が、急速な熱
浸透と難燃性試験における不合格判定を招くような膨れもクラックも起こさなか
ったというのは驚くべきことである。例４ これは比較例であり、組成物には焼成充填材を含めていない。次の成分から液
状組成物を調製した： ケイ酸ナトリウム（ビトロゾル Ｎ）（３８％ ＮＶ） ９０００ｇ アルカデト １５ （ハンツマン ケミカルズ） １ｇ 二塩基エステル（デュポン） ３６０ｇ 上記の３成分は、例１の要領で機械撹拌により完全に混合した。例５ 例４のコーティング組成物を２枚の段ボール厚紙シートにコーティングするこ
とにより評価した。
【００３１】 サイズ２５０×２５０×１４ｍｍ、重量各１３５ｇのコルゲーションの３層を
含む段ボール厚紙２枚を例４の組成物中に浸漬し、組成物で充満させた。次いで
板を取り出し、垂直に保持して完全に水気を切った。この手順により、内部コル
ゲーションを含む全ての厚紙の表面が液状混合物の薄いコートでカバーされる結
果となった。組成物は、厚紙中にもある程度含浸した。１枚の厚紙をテーブル上
のプラスチックシートの上に載せ、その上に２枚目を重ねてサイズ２５０×２５
０×２８ｍｍの１枚の小パネルに集成した。次いでパネルを一晩硬化させた。翌
日、パネルはコーティング層が硬化して触指乾燥状態となっていた。パネル重量
は６２４ｇであった。膜厚は無色のため測定できなかった。例６ この例では、例５に由来するコート厚紙を難燃性試験にかけた。
【００３２】 例５に由来するコート厚紙を１０日間室温でエージングさせてから、ガスバー
ナー上にかざし１７分間火炎に暴露させて試験した。試験片の火炎非暴露側の温
度を記録した。結果は表２の通りであった。表２ 経過時間（分） 非暴露側の温度 ３ ２９℃ ５ ４３℃ ８ ５７℃ １０ ６８℃ １３ １０５℃ １５ １７０℃ 上記の読取り値は好ましくない。ＡＳ １５３０．４に従ったフルスケール火
炎試験で繰り返したとしたら、１５分の難燃性等級が与えられたと推定される。
この時点で断熱材が破壊しているためである。
【００３３】 難燃試験後に試験片を調べると、内部コルゲーションがひどく破壊され、多数
のクラックのためにパネル中を熱が急速に流れるようになっていた。例７ この例では、本発明の難燃性組成物へのセラミック微小球の混合について例示
する。
【００３４】 次の成分から液状の難燃性組成物を調製した： 焼成フリントクレー ３００ｇ ケイ酸ナトリウム（ビトロゾル Ｎ）（３８％ ＮＶ） ３００ｇ 水 ６０ｇ エンビロスフィアズ（Envirospheres） ＳＬＧ ３０ｇ アルカデト １５ ０．０６ｇ 二塩基エステル １０．２ｇ 成分は水とアルカデトをケイ酸ナトリウムに機械撹拌で加えて混合した。次い
で、微粉化焼成フリントクレーとエンビロスフィアズを絶えず撹拌しながらゆっ
くりと加えた。これらの成分を混ぜ終った後、二塩基エステルの潜酸触媒を加え
て最終組成物とした。例８ 例７のコーティング組成物を段ボール厚紙にコーティングすることにより評価
した。
【００３５】 サイズ２４００×１２００×１４ｍｍ、重量各６．１ｋｇのコルゲーションの
３層を含む段ボール厚紙２０枚を例７の組成物中に浸漬し、短時間水気を切って
から逆さまにし、液状混合物がコルゲーションの全領域を確実にコーティングす
るようにした。厚紙は水気を切ってから、３ｍｍ厚のプラスチック格子で１枚ず
つ仕切って水平に積み重ね、風通しを良くし、乾燥時間を短縮するようにした。
【００３６】 ７日後に厚紙を計量すると、平均重量は２５．２ｋｇであった。溝内のコーテ
ィング層は厚さが約２５０μｍであった。例９ 例８に由来するコート厚紙を２層重ねにしてサイズ３．２３×３．６８ｍのウ
ォールユニットを９０ｍｍ鋼製間柱の枠組みの両側に組み立て、コアにガラス繊
維の断熱材を詰めた。この枠組み設計は住宅建築で一般に採用されており、間柱
の間隔は６００ｍｍである。
【００３７】 次いでこのウォールユニットの防音壁としての有効性を試験した。等重量ベー
スで石膏ボードやファイバーセメントボードと比較して遜色のないＳＴＣ＝５４
という優れた値が得られた。例１０ 例９の要領でウォールユニットを組み立てたが、ただし表面積はより小さく、
１．１×１．１ｍとした。このユニットを、ＡＳ１５３０．４の難燃性等級を示
す難燃試験にかけた。同試験は構造保全性と断熱の点から壁材の難燃性能を評価
するものである。ウォールユニットの火炎非暴露側の平均温度が１６０℃に到達
するまでに１１０分を要したという点で、非常に好結果が得られた。ＡＳ１５３
０．４のフルスケール試験において繰り返したとしたら、１時間半の難燃性等級
が与えられたと推定される。例１１ この例ではフライアッシュの反応性焼成充填材としての使用を例示する。
【００３８】 次の成分から液状の難燃性組成物を調製した： グラドストン（Gladstone）フライアッシュ（ポゾラニック社（Pozzolanic En
terprises Pty Ltd） ４０００ｇ ケイ酸ナトリウム（ビトロゾル Ｎ）（３８％ ＮＶ） ４０００ｇ 水 ６００ｇ アルカデト １５ （ハンツマン ケミカルズ） １ｇ 二塩基エステル（デュポン） １６０ｇ 成分は水とアルカデトをケイ酸ナトリウムに機械撹拌で加えて混合した。次い
で、微粉化フライアッシュを絶えず撹拌しながらゆっくりと加えた。フライアッ
シュをすべて混ぜ終った後、二塩基エステルの潜酸触媒を加えて最終組成物とし
た。例１２ 例１１のコーティング組成物を段ボール厚紙にコーティングすることにより評
価した。
【００３９】 サイズ２５０×２５０×１４ｍｍ、重量各１３５ｇのコルゲーションの３層を
含む段ボール厚紙２枚を例１１の組成物中に浸漬し、組成物で充満させた。次い
で厚紙を取り出し、垂直に保持して完全に水気を切った。この手順により、内部
コルゲーションを含む全ての厚紙の表面が液状混合物の薄いコートでカバーされ
る結果となった。組成物は、厚紙中にもある程度含浸した。１枚の厚紙をテーブ
ル上のプラスチックシートの上に載せ、その上に２枚目を重ねてサイズ２５０×
２５０×２８ｍｍの１枚の小パネルに集成した。次いでパネルを一晩硬化させた
。翌日、パネルはコーティング層が硬化して触指乾燥状態となっていた。パネル
重量は９９４ｇであった。例１３ この例では、例１２に由来するコート厚紙を難燃性試験にかけた。
【００４０】 例１２に由来するコート厚紙を１０日間室温でエージングさせてから、ガスバ
ーナー上にかざし１時間火炎に暴露させて試験した。試験片の火炎非暴露側の温
度を５分毎に記録した。結果は表３の通りであった。表３ 経過時間（分） 非暴露側の温度 ５ ２６℃ １０ ５６℃ １５ ７８℃ ２０ ８５℃ ２５ ９４℃ ３０ １０６℃ ３５ １３０℃ ４０ １４２℃ ４５ １４３℃ ５０ １４４℃ ５５ １４４℃ ６０ １４５℃ 上記の読取り値は非常に好ましい結果を意味し、例２に非常に類似しており、
また焼成フリントクレーがより廉価なフライアッシュで代用しうることを示して
いる。例１４ 次の成分から液状の難燃性組成物を調製した： 焼成フリントクレー（７５μｍ） ６０００ｇ ケイ酸ナトリウム（ビトロゾル Ｎ）（３８％ ＮＶ） ３０００ｇ 水 １２００ｇ アルカデト １５ （ハンツマン ケミカルズ） １ｇ 二塩基エステル（デュポン） １２０ｇ 上記の成分は水とアルカデトをケイ酸ナトリウムに機械撹拌で加えて混合した
。次いで、微粉化焼成フリントクレーを絶えず撹拌しながらゆっくりと加えた。
焼成フリントクレーをすべて混ぜ終った後、二塩基エステルの潜酸触媒を加えて
最終組成物とした。金属ケイ酸塩に対する反応性焼成充填材の比を計算すると固
形分ベースで５．２：１であった。例１５ 例１４のコーティング組成物を段ボール厚紙にコーティングすることにより評
価した。
【００４１】 サイズ２５０×２５０×１４ｍｍ、重量各１３５ｇのコルゲーションの３層を
含む段ボール厚紙２枚を例１４の組成物中に浸漬し、組成物で充満させた。次い
で厚紙を取り出し、垂直に保持して完全に水気を切った。この手順により、内部
コルゲーションを含む全ての厚紙の表面が液状混合物の薄いコートでカバーされ
る結果となった。組成物は、厚紙中にもある程度含浸した。１枚の厚紙をテーブ
ル上のプラスチックシートの上に載せ、その上に２枚目を重ねてサイズ２５０×
２５０×２８ｍｍの１枚の小パネルに集成した。次いでパネルを一晩硬化させた
。翌日、パネルはコーティング層が硬化して触指乾燥状態となっていた。パネル
重量は１０６０ｇであった。例１６ この例では、例１５に由来するコート厚紙を難燃性試験にかけた。
【００４２】 例１５に由来するコート厚紙を１０日間室温でエージングさせてから、ガスバ
ーナー上にかざし１時間火炎に暴露させて試験した。試験片の火炎非暴露側の温
度を５分毎に記録した。結果は表４の通りであった。表４ 経過時間（分） 非暴露側の温度 ５ ２８℃ １０ ５０℃ １５ ８０℃ ２０ １４５℃ ２５ １６２℃ ３０ １７０℃ ３５ １８２℃ ４０ １８９℃ ４５ １９３℃ ５０ １９４℃ ５５ １９４℃ ６０ １９５℃ 結果は例３ほど好ましくはないが、それでもなお、パネルの火炎非暴露側は外
観が変化せず、またコルゲーションの６コート層がすべて本質的に無傷のままで
あったという事実を考慮すると、きわめて良好である。よって、例１５の要領で
製作したパネルが防火障壁として機能し火の回りを著しく遅らせることができる
のは明らかである。
【００４３】 当業者には本発明の精神と範囲内で種々の変更が容易に実施しうるであろうか
ら、本発明は例をもって開示した特定の実施態様に限定されないものとして理解
される。本発明の組成物の更なる使用例として、これらの組成物はセルロース系
支持体特に厚紙の製造工程で使用してもよい。その場合、本発明の組成物で厚紙
を後処理するのではなく、組成物の存在下で厚紙を製造することになる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，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，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 クイスト，パー イングマー オーストラリア国，ビクトリア 3197，キ ャルム，ウエストリー ストリート，３ ／７ Ｆターム(参考） 4H028 AA05 AA09 AA10 AA12 BA02 BA04 4L055 AG04 AG05 AG17 AG27 AG34 AH02 AH37 AJ04 BE08 EA14 EA16 EA32 FA19 FA30 GA21 GA44

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 次の成分を含む水性難燃処理組成物： 水； アルカリ金属ケイ酸塩又はアルカリ土類金属ケイ酸塩から選択される金属ケイ
    酸塩； 反応性焼成充填材； 潜酸（latent acid）触媒。
  2. 【請求項２】 金属ケイ酸塩がケイ酸カリウム、ケイ酸ナトリウム及びケイ
    酸リチウムからなる群より選択される請求項１の水性難燃処理組成物。
  3. 【請求項３】 金属ケイ酸塩がケイ酸ベリリウム、ケイ酸マグネシウム及び
    ケイ酸カルシウムからなる群より選択される請求項１の水性難燃処理組成物。
  4. 【請求項４】 金属ケイ酸塩がケイ酸ナトリウムとケイ酸カリウムからなる
    群より選択される請求項２の水性難燃処理組成物。
  5. 【請求項５】 金属ケイ酸塩がケイ酸ナトリウムである請求項４の水性難燃
    処理組成物。
  6. 【請求項６】 焼成充填材が焼成アルミナ又は焼成アルミノケイ酸塩である
    請求項１〜５の任意の１項の水性難燃処理組成物。
  7. 【請求項７】 焼成充填材が焼成フリントクレー、焼成アルミナ、フライア
    ッシュ及び高炉スラグからなる群より選択される請求項６の水性難燃処理組成物
    。
  8. 【請求項８】 焼成充填材が焼成フリントクレー、焼成アルミナ及びフライ
    アッシュからなる群より選択される請求項７の水性難燃処理組成物。
  9. 【請求項９】 焼成充填材の粒径が１５０μｍ未満である請求項１〜８の任
    意の１項の水性難燃処理組成物。
  10. 【請求項１０】 潜酸触媒がカルボン酸エステルであるである請求項１〜９
    の任意の１項の水性難燃処理組成物。
  11. 【請求項１１】 反応性焼成充填材の金属ケイ酸塩に対する相対重量比が１
    ０：１〜１：１．５の範囲内である請求項１〜１０の任意の１項の水性難燃処理
    組成物。
  12. 【請求項１２】 反応性焼成充填材の金属ケイ酸塩に対する相対重量比が８
    ：１〜１：１．１の範囲内である請求項１１の水性難燃処理組成物。
  13. 【請求項１３】 反応性焼成充填材の金属ケイ酸塩に対する相対重量比が５
    ：１〜１：０．８の範囲内である請求項１２の水性難燃処理組成物。
  14. 【請求項１４】 請求項１〜１３の任意の１項に記載の組成物で処理したセ
    ルロース系支持体。
  15. 【請求項１５】 支持体上に膜厚５０〜１０００μｍのコーティング層が形
    成される請求項１４のセルロース系支持体。
  16. 【請求項１６】 請求項１〜１３の任意の１項に記載の組成物でセルロース
    系支持体を処理することによりその難燃性を向上させる方法。
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