耐火性シリコーンポリマー組成物
以下を含む耐火性組成物：シリコーンポリマー；該組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％の量の雲母；および該シリコーンポリマーの分解温度より高くかつ該組成物の防火定格温度（fire rating temperature）未満の温度で自己支持セラミック材料の形成を確実にするに十分な限られた量のガラス添加物。自己支持セラミック材料を生成するために必要とされるガラス添加物添加は、好ましくは該組成物の総重量に基づいて０．３重量％〜８重量％であることが判明した。該組成物は、防火壁ライニング（fire wall linings）、防火パーティション（fire partitions）、スクリーン、天井またはライニング、構造的防火（structural fire protection）、防火戸インサート（fire door inserts）、窓またはドアシール（window or door seals）、膨張性シール（intumescent seals）のために形成されるプロダクトに、配電板キャビネット（electrical switchboard cabinet）または電気ケーブルにおいて適用可能である。１つのケーブル適用において、該組成物は、導線（３）と押出成形シース（４）との間の押出成形中間材料（２）として使用され得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野
本発明は、有用な防火バリア特性を有しそして種々の用途に使用され得るポリマー組成物に関する。本発明はまた、このような組成物の調製およびそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の背景
構造物および構成要素の受動的防火は、ますます注目を受けている領域である。この文脈において、用語“受動的（passive）”は、耐火性を付与する材料の使用を意味する。受動的防火システムは、建築業および輸送業の至るところで広く使用されており、そして、熱および／または煙の動きを阻止にすることによって、穴を密封することによって、該システムが適用される構造物の安定性を延長させることによって並びに／或いは炎、熱および煙の通過に対して熱的および／または物理的バリアを作製することによって、典型的に機能する。
【０００３】
興味深い１つの特定領域は、電気ケーブル用途である。これらは、典型的に、少なくとも絶縁層によって囲まれている中心の導線からなる。このようなケーブルは、建物における広い用途が見出され、そして実際に家庭、職場および工業用建物におけるほとんど全ての電気回路の基礎を形成している。いくつかの用途（例えば、非常電源回路）において、炎に供された場合でさえ作動しそして回路完全性（circuit integrity）を提供し続けるケーブルについての要求が存在しており、そして、このタイプのケーブルについて広範囲の基準が存在している。これらの基準のいくつかを満たすために、ケーブルは、典型的に、所定の様式でそして特定の時間（例えば、１５分、３０分、６０分、２時間）、特定の温度（例えば、６５０、７５０、９５０、１０５０℃）まで加熱された場合に、電気回路完全性を少なくとも維持することが要求される。いくつかの場合において、ケーブルは、加熱段階の間、規則的な機械的ショックに供せられる。例えば、それらは、加熱サイクルの後期または加熱段階後のいずれかにおいて、ウォータージェットまたはスプレーに供されるかもしれない。実際の炎において、ケーブルの部品は、持続時間におけるなおより大きな変動のために、恐らくより広範囲の温度に曝され得る。所定の基準を満たすために、ケーブルは、典型的に、試験に渡って回路完全性を維持することが要求される。従って、絶縁体が低伝導性を維持し（高温での長期間の加熱後でさえ）、その形状を維持し、従ってそれが収縮したり亀裂が入ったりせず、そして機械的に強い（特に、ウォータージェットまたはスプレー暴露に起因する機械的ショックから生じるもののような機械的衝撃の間に所定の位置に留まることが要求される場合）ことが重要である。
【０００４】
絶縁ケーブルの高温性能を改善する１つの方法は、ガラス繊維で作製されそして雲母でコーティングされたテープでケーブルの導線を巻くことであった。このようなテープは、製造の間に導線の周りに巻かれ、次いで少なくとも１つの絶縁層が適用される。上昇する温度へ曝されると、外部層は分解しそして剥がれるが、ガラス繊維は雲母を所定の位置に保持する。これらのテープは、火災において回路完全性を維持するために有効であることが判明したが、非常に高価である。更に、導線周囲にテープを巻くプロセスは、他のケーブル製造工程と比較して比較的遅く、従って、テープを巻くことはケーブルの全体的な製造を遅め、また費用を加算する。押出し成形によるケーブル製造の間に適用され得え、それによってテープの使用を回避する、耐火性コーティングが望ましい。
【０００５】
種々の材料が、構造物および構成要素に耐火性を与えるために使用されている。シリコーンエラストマーに基づく組成物の使用は、広範囲の用途が見出された。しかし、これらの組成物は、炎に曝されるとそれらが粉末状物質に変換されるという付随した不都合を有する傾向にあり、何故ならばシリコーンエラストマーの有機成分が熱分解または燃焼するからである。熱分解または燃焼生成物は揮発し、そしてほとんど固有の強度を有さない無機残渣または灰を残す。この残渣は、一般的に、凝集性（coherent）または自己支持性（self supporting）ではなく、そして実際に、しばしば容易に破壊、移動または崩壊される。この挙動は、受動的防火要素としてシリコーンエラストマーを使用することを弱める。これは、電気ケーブル上の絶縁体として使用されるシリコーンポリマーは、無機テープおよびブレードまたはメタルジャケットのような物理的支持体を用いて、所定の位置に保持および保護されなければならないことを意味する。本発明に従う組成物は、電気導線の周りに物理的に強い凝集性層を形成し得、従って、このような物理的支持体を使用する必要がない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の要旨
本出願人は、シリコーンポリマーおよび雲母を含む耐火性組成物中における低レベルのガラス添加物の存在が、該組成物の加熱時に形成されるセラミックの機械的強度を顕著に改善することを見出した。この文脈において、セラミックは、高温処理（例えば、約３００℃超）によって作製される無機非金属固体材料である。
【０００７】
従って、１つの局面において、本発明は、以下：
シリコーンポリマー；
組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％の量の雲母；および
該シリコーンポリマーの分解温度より高くかつ組成物の防火定格温度（fire rating temperature）以下の温度で自己支持セラミック材料（self supporting ceramic material）の形成を確実にするに十分な限られた量のガラス添加物
を含む、耐火性組成物を提供する。
【０００８】
別の局面において、以下：
シリコーンポリマー；
組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％の量の雲母；および
組成物の総重量に基づいて０．３重量％〜８重量％の量のガラス添加物
を含む、組成物が提供される。
【０００９】
本発明の更なる局面において、耐火性組成物のポリマー成分は、シリコーンポリマーから本質的になる。この局面によれば、以下：
シリコーンポリマーから本質的になるポリマー成分；
該組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％の量の雲母；および
該組成物の総重量に基づいて０．３重量％〜８重量％の量のガラス添加物
を含む、耐火性組成物が提供される。
【００１０】
ガラス添加物（glass additive）は、良好な機械的特性を有するセラミックの形成を生じさせる温度範囲を拡大し、それによって、受動的防火適用におけるこれらの組成物の性能を改善させる点で特に有効である。それはまた、ガラス添加物を有さない等価の組成物と比較して、得られるセラミックの機械的強度を改善する。雲母のタイプおよび平均粒度は、典型的には、以下に記載されるように、組成物の意図される用途に基づいて選択される。
【００１１】
ガラス添加物は、粉末、粒子または繊維のような種々の形態をとり得る。これらの１以上の混合物が使用され得る。好ましくは、該組成物は、粉末または微細粒子の形態のガラスフリット（glass frits）を含む。形態に関わらず、ガラス添加物は、好ましくは、１０５０℃以下、例えば８００℃以下、そして最も好ましくは３００〜８００℃の軟化点を有する。ガラスの軟化点は、ガラスの粘度が１０７．６ポアズに等しくなる温度によって規定される。
【００１２】
ガラス添加物は、シリケート、ボレート、ホスフェートおよび／または鉛に基づくガラス系の１つまたはそれらの組合せであり得る。好適なガラス添加物は市販されている。
【００１３】
理論によって拘束されることを望まないが、シリコーンポリマーおよび５重量％〜３０重量％の雲母を含む組成物は、高温への暴露後、雲母粒子とシリコーンポリマーの分解から形成される無機化合物（主として二酸化珪素）の粒子との界面で形成される低融点の材料（共融混合物であり得る）の結果として、凝集性セラミック生成物（coherent ceramic product）を形成すると考えられる。通常、二酸化ケイ素および雲母は、それぞれ、１０５０℃を十分に超える融点を有する。しかし、界面で形成される共晶は低温で融解する。この共晶材料は、二酸化ケイ素粒子と雲母粒子との間で“架橋（bridge）”として作用し、それによって燃焼温度で該組成物を固化すると考えられる。冷却時に、凝集性セラミック生成物が形成され、そしてこれは自己支持性（self supporting）であることが判っており、そして少なくとも僅かな機械的衝撃またはショックに耐えることができる。
【００１４】
シリコーンポリマー／雲母組成物中におけるガラス添加物の存在は、本発明の組成物が高温に曝されると、粒子間の界面での共晶の形成のために必要とされるものよりも低い温度および／またはこれと同様の温度でのガラス軟化または融解に起因して、より強いセラミック材料が形成されるという結果を生じさせると考えられる。これは、二酸化ケイ素および／または雲母粒子を一緒に“結合させる”ことを助けると考えられる。このようにして、凝集性セラミック生成物の形成は改善され、そして比較的強いセラミック材料を形成するために必要とされる温度を低下させることを可能にする。ガラス添加物のレベルが０．３ｗｔ％〜８ｗｔ％の範囲にある場合、該添加物は寸法安定性に悪影響を与えない。
【００１５】
本願出願人は、８重量％よりも多いガラス添加物を有する組成物は、１０００℃よりも高い温度に供されると、持続した体積収縮を経験することを見出した。防火適用のために、この収縮は１０％未満そしてより好ましくは５％未満であることが好ましい。従って、添加されるガラスの量は、該組成物または該組成物から形成される物品が防火定格温度（fire rating temperature）での所定の適用についての所望の体積収縮制限を満足することを確実にするように、調節される。前述のように、ケーブルの防火定格についての基準は、国によって異なるが、一般的に、１５分、３０分、６０分および２時間のような特定時間の間、所定の様式で、６５０°、７５０°、９５０°、１０５０°のような温度へのケーブルの加熱に基づいている。
【００１６】
該組成物は防火定格温度に曝されると自己支持性多孔質セラミック（典型的に、４０ｖｏｌ％〜７０ｖｏｌ％の多孔性を有する）を形成することが要求されるので、該組成物が溶融しないことが必須である。本発明の文脈において、溶融（fuse）とは、該組成物中で作製される液相が連続相になること、および／または雲母粒子がそれらの元の形態を大きく失うこと、および／または作製される液相の量がセラミックをそれ自体の重量に起因して変形させるに十分なものとなることを意味する。ガラス成分の添加についての上限は、暴露の上限温度未満で該組成物の溶融が生じることを回避するために、８重量％である。従って、得られるセラミックにおいて、雲母粒子は本質的にそれらの形態を維持しており、二酸化ケイ素粒子への“架橋化”またはガラス粒子との“結合”の結果として端部が少しだけ変化している。従って、本発明に従う組成物は、それが高温に曝される前の組成物と実質的に同一の形状および体積を有している凝集性セラミック生成物を生成する。このような組成物は、ニアネットシェイプ（near net shape）を維持していると記載され得る。
【００１７】
ガラスの軟化点は、高温で形成されるセラミックの特性に対して影響を有する。比較的低い軟化点を有するガラスは、比較的高い軟化点を有するガラスよりもより低い温度で、増強された機械的強度を提供する。ガラス添加物の粒度が細かいほど、得られるセラミックの機械的強度を増強させる点でそれはより効果的である。低軟化点および高軟化点を有するガラス添加物のブレンドが、広範囲の温度への暴露後に良好な機械的特性を発揮するセラミックを加熱時に生成する組成物を提供するために、使用され得る。
【００１８】
ケーブル適用について、該組成物の電気抵抗率が重要である場合には、雲母および／またはガラス添加物のレベルは、注意深く選択されなければならない。所定の組成物について、雲母のレベルが高すぎる場合には、電気的完全性（electrical integrity）は、該組成物が長期間高温に供された場合の誘電破壊からおよび／または該組成物の電気抵抗の許容し難い減少に起因して、弱められる。高温で、雲母またはガラス添加物のいずれかからのアルカリ金属イオンは、液相において導電性経路を提供する傾向にあり、雲母のレベルおよび／またはガラス添加物のレベルを制限する必要性を生じさせる。この理由のため、低アルカリ金属酸化物含有率（例えば、好ましくは、３０％未満のアルカリ金属酸化物含有率）および／または微細な粒度（所望の機械的特性を達成するために必要とされる該添加物の全体的なレベルを減少させるため）を有するガラス添加物を選択することがまた、好適であるかもしれない。意外なことに、ガラス添加物が、隣接した金属表面（例えば、ケーブル導線）と本発明の組成物の加熱時に形成されるセラミックとの間の接着を改善し得ることもまた見出された。
【００１９】
本発明の組成物は、必須成分として、シリコーンポリマーを含む。シリコーンポリマーの性質は特に重要ではなく、そして当業者であれば、使用され得るポリマーのタイプについて理解する。有用なシリコーンポリマーは、US 4,184,995、US 4,269,753、US 4,269,757およびUS 6,387,518を含む先行技術において詳細に記載されている。より詳細な例示のために、シリコーンポリマーは、以下の式の単位から構成されるオルガノポリシロキサンであり得る：
【００２０】
【数１】
【００２１】
式中、
Ｒは、同一であってもまたは異なっていてもよくそして置換されていないまたは置換されている炭化水素基であり、ｒは、０、１、２または３でありそして１．９〜２．１の平均数値を有する。
【００２２】
炭化水素基Ｒの例は、アルキル基、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチルおよびヘキシル基（例えば、ｎ−ヘキシル）、ヘプチル基（例えば、ｎ−ペプチル）、オクチル基（例えば、ｎ−オクチル、およびイソオクチル基、例えば、２，２，４−トリメチルペンチル）、ノニル基（例えば、ｎ−ノニル）、デシル基（例えば、ｎ−デシル）、ドデシル基（例えば、ｎ−ドデシル）、オクタデシル基（例えば、ｎ−オクタデシル）；シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびシクロヘプチルならびにメチルシクロヘキシル基）；アリール基（例えば、フェニル、ビフェニル、ナフチルおよびアントリルおよびフェナントリル）；アルカリール基（例えば、ｏ−、ｍ−またはｐ−トリル基、キシリルおよびエチルフェニル基）；ならびにアラルキル基（例えば、ベンジルならびにα−およびβ−フェニルエチル）である。
【００２３】
置換されている炭化水素基Ｒの例は、ハロゲン化アルキル基、例えば、３−クロロプロピル、３，３，３−トリフルオロプロピルおよびペルフルオロヘキシルエチル、ならびにハロゲン化アリール、例えば、ｐ−クロロフェニルおよびｐ−クロロベンジルである。
【００２４】
基Ｒは、好ましくは、水素原子または１〜８の炭素原子を有する炭化水素基（好ましくは、メチル）である。基Ｒの他の例は、ビニル、アリル、メタリル（methallyl）、１−プロペニル、１−ブテニルおよび１−ペンテニル、ならびに５−ヘキセニル、ブタジエニル、ヘキサジエニル、シクロペンテニル、シクロペンタジエニル、シクロヘキセニル、エチニル、プロパルギルおよび１−プロピニルである。基Ｒは、好ましくは、２〜８炭素原子を有するアルケニル基（好ましくは、ビニル）である。
【００２５】
該ポリマーの末端基は、トリアルキルシロキシ基、例えば、トリメチルシロキシまたはジメチルビニルシロキシ基、あるいは１以上のアルキル基がヒドロキシまたはアルコキシ基で置換されている誘導化基であり得る。
【００２６】
該組成物は、１またはそれ以上の架橋性シリコーンポリマーを含み得る。該架橋性ポリマー（crosslinkable polymer）は、市販のオルガノポリシロキサンポリマーについて使用される方法［鎖間でのエチレン性架橋の形成を介しての過酸化物でのフリーラジカル架橋、ケイ素に結合されたアリルまたはビニル基とシリルヒドリド基との反応を含む付加反応、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ架橋を生成するシラノールの反応を含む縮合反応、あるいは他の反応性基を使用することを含む］のいずれか１つによって架橋され得るものであり得る。従って、使用されるシリコーンポリマーのタイプに依存して、該組成物は、好適な架橋剤を更に含む。好適な架橋剤は市販されており、例えば、この適用における使用に好適な広範囲の有用な過酸化物［例えば、過酸化ジベンゾイル、過酸化ビス（２，４−ジクロロベンゾイル）、過酸化ジクミルまたは２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルポロキシ）−２，５−ジメチルヘキサンあるいはまたこれらの混合物］が存在し、そして好適である場合、それらは配合プロセスの間に該組成物中に含められ得る。
【００２７】
使用され得るシリコーンポリマーとしてはまた、付加反応において熱の適用を介して架橋する不飽和（典型的に、ビニル）側鎖を有する白金触媒化液体シリコーンポリマー（platinum catalysed liquid silicone polymers）が挙げられる。このようなポリマーは、通常、使用直前に混合される二成分として供給される。これらのポリマーの粘度は、注ぐことが可能な液体から固いペーストまで変動する。シリコーンゴム組成物はまた、室温湿気で硬化可能なオルガノポリシロキサン（a room temperature moisture-curable organopolysiloxane）（ＲＴＶ）を含み得、これについては、例が、US 5,023,295により詳細に与えられている。この場合、それは以下を含む：（ａ）末端ヒドロキシル基を有するジオルガノポリシロキサン、（ｂ）１分子あたりケイ素原子へ結合された平均で少なくとも３つの加水分解性官能基を有する架橋剤、（ｃ）縮合触媒、および（ｄ）白金金属または化合物。例えばUS 4, 184, 995に記載されるような、１つの部分（これは、シラノール末端終結ジオルガノポリシロキサンと混合される）としてカルボン酸の金属塩およびアルキルシリケートならびに他方のパーツとして不活性充填材を含む他の室温硬化系もまた、含まれる。
【００２８】
シリコーンポリマーが高分子量のものであってそして白金触媒化付加反応または過酸化物開始化フリーラジカル反応のいずれかを介しての架橋のために熱を必要とするビニル側鎖を有する別のタイプが、ケーブル絶縁体に特に好適である。これらのシリコーンポリマーは、主要なシリコーン製造業者から広く市販されている。
【００２９】
オルガノポリシロキサン原料はまた、好ましくは、沈降もしくは熱分解法シリカのような補強充填材および／または非補強充填材を含む。更に、これらシリカタイプ充填材の表面は、直鎖または分枝鎖オルガノポリシロキサン、オルガノ−クロロシランおよび／またはヘキサメチルジシラザンによって修飾され得る。
【００３０】
本発明に従う組成物は、必須成分として雲母を含む。市販の雲母の２つ最も一般的なクラスは、白雲母および金雲母である。白雲母は、ジオクタヘドラル・アルカリアルミニウムシリケートである。白雲母は、カリウムイオンの層によって共に弱く結合されたアルミニウムシリケートシートの層状構造を有する。それは以下の組成を有する：ＫＡｌ３Ｓｉ３Ｏ１０（ＯＨ）２。金雲母は、トリオクタヘドラル・アルカリアルミニウムシリケートである。金雲母は、カリウムイオンの層によって共に弱く結合されたマグネシウムアルミニウムシリケートシートの層状構造を有する。それは以下の組成を有する：ＫＭｇ３ＡｌＳｉ３Ｏ１０（ＯＨ）２。両方の雲母タイプは、典型的に、鋭い形状の端部を有する薄いプレートまたはフレークの形態で存在する。
【００３１】
金雲母を含有する組成物は、約１０００℃に加熱されてセラミックを形成すると、より高い機械的強度を示す。しかし、それらはまた、白雲母を含有するものよりも高い収縮を示す。白雲母の使用は、より高い形状安定性が必要とされる適用において好ましい。本発明のシリコーンポリマー組成物の高温電気特性は、金雲母の代わりに白雲母が使用される場合に僅かに良好であることが見出された。
【００３２】
雲母の市販のグレードは、粒度分布幅を有する。雲母の粒度は、本発明の組成物が高温へ曝されると形成されるセラミック生成物の寸法安定性および機械的特性に重要な影響を有することが見出された。典型的に、雲母は、１５μｍ〜２５０μｍの平均粒度を有するように選択される。この範囲の下限（例えば、５０μｍ平均粒度未満）の雲母は、機械的により強いセラミックスを生じさせるが、クラッキングを生じさせ得るより高い収縮を示す。該範囲の中央および上限の雲母は、ケーブル適用または形状保持が特に重要である他の適用における使用に好ましい。雲母の平均粒度が大きすぎるまたは存在する雲母の量が多すぎる場合、得られる組成物は、例えば押出しにより、所望の形状に処理および形成し難くなる傾向になる。加えて、雲母のより粗い粒度グレードまたは高雲母レベルを含有する架橋化シリコーンポリマーの機械的特性は、より不十分となる。より粗い雲母粒子は、該組成物が押出し成形または圧縮下でモールドされた場合、それらの結晶基底面に沿って優先的配置を生じる傾向にあり、そしてこれは低い引裂強度を生じ得る。
【００３３】
雲母は、燃焼前および／または後に機械的特性を増強させるために、シランカップリング剤で表面処理され得る。シランカップリング剤の例は、ビニルトリメトキシシラン、芳香族シラン、アリールシラン、エポキシシラン、アクリルシラン、ポリマー性シランおよびメルカプトシラン（例えば、メルカプトプロピルトリメトキシシラン）である。シランカップリング剤は、好ましくは、組成物の０．０５重量％〜２重量％の範囲で存在する。
【００３４】
本発明によれば、好適な雲母タイプ、平均粒度および雲母レベルの選択は、意図される適用、該組成物の要求されるプロセッシング特性、架橋された該組成物の要求される機械的特性、ならびに得られるセラミックへ変換される場合に要求される寸法保持の必要とされる強度および程度に依存する。炎に一般的に伴う高温の範囲に曝された場合にこれらの組成物が示すことが望ましい特性は、使用される雲母のタイプおよび粒度の好適な選択によって操作され得る。換言すれば、これらの組成物の特性は、意図される最終用途に調整することが出来る。
【００３５】
本発明によれば、雲母添加は、該組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％である。特にケーブル適用について、雲母の好ましいレベルは、１５重量％〜３０重量％、そしてより好ましくは２０重量％〜３０重量％である。寸法安定性が重要である耐火性ケーブルおよび非ケーブル適用について、雲母の平均粒度は、好ましくは５０〜２００μｍの範囲である。白雲母は、それらの提供について一般的に好ましいタイプであるが、１０００℃での燃焼後のより高い機械的強度は、金雲母を使用して得られ得る。
【００３６】
本発明の別の局面において、シリコーンポリマー、雲母、ガラス添加物および架橋剤から本質的になる耐火性組成物が提供される。これは、該組成物が、該組成物および／または該組成物を高温へ加熱した際に形成されるセラミックの特性に実質的に影響を与える他の成分を含有していないことを意味する。
【００３７】
他の成分が、本発明の組成物に混合され得る。ホウ酸亜鉛、水酸化マグネシウムまたはアルミナ三水和物の添加は、該組成物の難燃性を改善する。更に、いくつかは、セラミックの強度を改善し得る。他の成分としては、無機繊維または他の繊維補強材料（fibre reinforcing materials）、熱伝導性を減少させる材料（例えば、膨張バーミキュライト（exfoliated vermiculite））、化学的発泡剤（これは、密度を減少させること、熱的特性を改善させること、および更に騒音吸収（noise attenuation）を増強させることに役立つ）、伸長非反応性充填材（extending non-reactive fillers）、シリカ、および膨張材料（intumescing materials）（炎または高温への暴露時に膨張する組成物を得るため）が挙げられる。好適な膨張材料としては、天然黒鉛、膨張していないバーミキュライトまたは膨張していないパーライトが挙げられる。膨張前駆体の他のタイプもまた使用され得る。
【００３８】
本発明の組成物は、種々の成分をブレンドおよび加熱することによって調製され得る。加熱は、シリコーンポリマーを過酸化物架橋してシリコーンエラストマーを形成するために必要とされる。従来の任意の配合装置が使用され得る。該組成物が比較的に低い粘度を有する場合、それは分散装置（例えば、塗料工業において使用されるタイプのもの）を使用して処理され得る。ケーブル絶縁適用のために有用な材料は、高粘度（高分子量）のものであり、そして、２本ロールミル（two roll mill）、インターナルミキサー（internal mixers）、二軸押出し機などを使用して処理され得る。添加される架橋剤／触媒のタイプに依存して、該組成物は、液体塩浴（liquid salt bath）を備える連続加硫装置を使用して、高圧蒸気でのオートクレーブ中、２００℃の空気への暴露によって、あるいは過酸化物を分解させる任意の媒体（マイクロ波、超音波などを含む）への暴露によって、硬化され得る。
【００３９】
本発明の組成物は、耐火性が望まれる多数の用途において使用され得る。例えば、該組成物は、耐火性建築パネル（building panel）を形成するために使用され得る。該組成物は、それ自体で、あるいは他の材料の１以上の層と共に使用され得る。
【００４０】
本発明の組成物は、以下を含む種々の異なる形態で提供され得る：
１．シート、プロフィールまたはコンプレックス形状として。該組成物は、標準のポリマー加工操作、例えば押出、一次成形（ホットプレッシングおよび射出成形を含む）を使用してこれらのプロダクトに作製され得る。形成されたプロダクトは、受動的防火システムにおいて使用され得る。該組成物は、それ自体で、または別の材料とのラミネートもしくはコンポジット（例えば、合板、バーミキュライトボードまたはその他）として使用され得る。１つの適用において、該組成物は、防火戸のシールを作製するための形状に押出し成形され得る。火災の場合、該組成物は、セラミックに変換されて、従って、炎および煙の蔓延に対して効果的な機械的シールを形成する。
【００４１】
２．プレ拡大された（pre-expanded）シートまたはプロフィールとして。この形態は、減少された重量ならびに通常の作動条件中より高い騒音吸収および絶縁のためのキャパシティーを含む、上記と比較して更なる利点を有する。多孔性が、ガス生成物を生成するための化学的発泡剤の熱分解によって、または硬化前の該組成物へ物理的にガスを注入することによって、該シートまたはプロフィールの製造の間に該材料へ組み込まれ得る。
【００４２】
３．熱または炎に曝されると発泡により膨張する、膨張性プロダクト（intumescent product）として。この適用において、該プロダクトは、例えば、壁の間の配管またはペネトレーション（penetrations）の周囲に使用され得る。火災の場合、該プロダクトは、膨張して間隙を満たし、そして効果的な栓を提供して炎の蔓延を防止する。該膨張性材料は、押出し可能なペーストまたは可撓性シールの形態であり得る。
【００４３】
４．窓および他の物品のためのシールとして（例えば、従来のシリコーンシーラントによりチューブから）適用され得るマスチック材料（mastic material）として。
【００４４】
５．ブラシを使用して噴霧または適用され得る、塗料、またはエアロゾルベースの材料として。
【００４５】
本発明が適用され得る受動的防火適用の具体例としては、フェリー、電車および他の乗り物用の防火壁ライニング（firewall linings）、防火パーティション（fire partitions）、スクリーン、天井およびライニング、構造的防火（structural fire protection）［ビルの構造的金属骨組を絶縁（insulate）して、それが一定期間その必要とされる耐荷重強度（load bearing strength）を維持する（または、コア温度を制限する）ことを可能にすること］、防火戸インサート（fire door inserts）、窓またはドアシール（window or door seals）、膨張性シール（intumescent seals）、あるいは配電板キャビネット（electrical switchboard cabinets）または同様な適用における使用のためのコンパウンドが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４６】
本発明の更なる局面によれば、導線および該導線上に押出されたポリマー組成物を含む電気ケーブルであって、該ポリマー組成物が以下：
シリコーンポリマー；
該組成物の総重量に基づいて１５重量％〜３０重量％の量の雲母（該雲母は、５０μｍ〜２００μｍの平均粒度を有する）；および
該組成物の総重量に基づいて０．３重量％〜８重量％の量のガラス添加物
を含む、電気ケーブルが提供される。本発明の組成物は、導線のコーティングに特に有用である。従って、該組成物は、火災時に回路完全性（circuit integrity）を提供し得る電気ケーブルの製造に好適である。
【実施例】
【００４７】
好ましい実施形態の説明および実施例
以下の実施例は、本発明を例示する。
【００４８】
全ての実施例における組成物は、市販のシリコーンエラストマーに基づいていた。雲母の平均粒度は篩分析によって測定され、そして、特に記載しないならば、使用した雲母は１６０μｍの平均粒度を有する白雲母であった。ガラスフリットＡは、５２５℃の軟化点を有し、そして以下の分析された組成を有する：ＳｉＯ２，３３．５％；Ｎａ２Ｏ，１８．２％；Ｋ２Ｏ，１０．８％；ＴｉＯ２，１９．３％；Ｐ２Ｏ５，１．８％；Ｖ２Ｏ５，８．７％。ガラスフリットＢは、８００℃の軟化点を有し、そして以下の分析された組成を有する：ＳｉＯ２，３９．２％；ＺｎＯ，３６．２％；Ｎａ２Ｏ，２．９％；Ｋ２Ｏ，２．２％；ＣａＯ，５．３％；ＭｇＯ，０．２％；ＺｒＯ２，０．８％。ガラスフリットＣは、５２５℃の軟化点を有し、そして以下の分析された組成を有する：ＳｉＯ２，３７．７％；Ｎａ２Ｏ，１４．６％；Ｋ２Ｏ，１０．６％；ＴｉＯ２，１６％；Ｆｅ２Ｏ３，３％；ＢａＯ，２．６％；Ｐ２Ｏ５，１．３％；Ａｌ２Ｏ３，１．２％；ＣａＯ，１．１４％；ＣｕＯ，０．４％；ＭｇＯ，０．３７％；ＺｒＯ２，０．８％。ジクミルペルオキシドを、熱的架橋を行うための組成物中に含めた。実施例に列挙される全ての組成物は、％ｗｔ／ｗｔで与えられる。組成物は以下に記載の手順によって作製した。
【００４９】
二本ロールミル（two roll mill）を、該組成物を調製するために使用した。シリコーンエラストマーを、該ミル（１０〜２０℃）上に集め（banded）、そしてまず雲母、次いでガラスフリットを添加し、そして分離しそしてそれが該２本ロールのニップを通過する直前に該材料のバンドを再混合することによって分散させた。これらが該エラストマーに均一に分散したら、過酸化物を同様の様式で添加および分散させた。
【００５０】
次いで、実施例１〜５および１１における試験のための組成物を、該ミルからシートとして取り出し、次いで、１７０℃および７ＭＰａで３０分間、ピクチャーフレーム（１．７ｍｍまたは３ｍｍ厚）鋳型中、２５０ミクロンポリエステルフィルムのシートで覆われた２つの１０ｍｍスチールバッキングプレート間で、圧縮および加硫した。
【００５１】
実施例１
シリコーンエラストマーおよび過酸化物および２０％ｗｔ／ｗｔと３０％ｗｔ／ｗｔの雲母および種々のレベルの低軟化点ガラスフリットを含有する熱的に架橋された（１７０℃、３０分、７ＭＰａ）組成物から作製された、寸法３８．１ｍｍ×１３．３ｍｍ×１．７ｍｍの試料を、１分当たり１０℃で、示される温度へ加熱し、そして次いで空気中で３０分間６００℃または１０３０℃のいずれかで維持した。冷却された試料についての体積のパーセンテージ変化を下記の表１に示す。結果は、ガラスフリットのレベルが１０％まで増加すると、１０３０℃で該組成物の顕著な収縮が存在することを示している。
【００５２】
【表１】
【００５３】
実施例２
シリコーンエラストマーおよび過酸化物および２０％ｗｔ／ｗｔと３０％ｗｔ／ｗｔの雲母および種々のレベルの低軟化点ガラスフリット（Ａ）を含有する熱的に架橋された（１７０℃、３０分、７ＭＰａ）組成物から作製された、寸法３８．１ｍｍ×１３．３ｍｍ×１．７ｍｍの試料を、１分当たり１０℃で６００℃まで加熱し、そして次いで空気中で３０分間、該温度で維持した。冷却した試料の侵入ロード（penetration load）を、アッパーローディングフレームへ取り付けられた９０°コーンチップインデンターを備えるInstron Universal Testing Machineを使用して測定した。侵入ロードは、インデンターが該試料に侵入しそして続いてこれを破砕する際に得られるピークロードである。平らな燃焼させたセラミック試料を木製平板上に配置し、そして侵入ロードを、１ｍｍ／分のクロスヘッド速度を使用して測定した。結果（表２）は、雲母および低軟化点ガラスフリットの組合せを使用することによる侵入ロードの相乗的な改善が存在することを示している。従って、２０％雲母のみおよび７．５％ガラスフリットのみは、それぞれ２６および４Ｎの侵入ロードを提供するが、これら２つの組合せは４５Ｎの値を提供する。雲母およびガラスフリットの両方を含有する組成物の侵入ロードは、ガラスフリットのレベルが増加するにつれて増加する。
【００５４】
【表２】
【００５５】
実施例３
シリコーンエラストマーおよび過酸化物および雲母および種々のレベルの低軟化点または高軟化点のいずれかのガラスフリット（それぞれ、フリットＡおよびＢ）を含有する熱的に架橋された（１７０℃、３０分、７ＭＰａ）組成物から作製された、寸法５０ｍｍ×１４ｍｍ×３ｍｍの試料を、６００℃、８００℃および１０００℃まで加熱し、そして空気中で３０分間これらの温度で維持した。冷却した試料の曲げ強度を、Instron Universal Testing Machineを使用して３点曲げモード（three-point bend mode）で測定した。結果（表３）は、シリコーン／雲母／ガラスフリットの組合せが、シリコーン／雲母およびシリコーン／ガラスフリット組成物に対して曲げ強度の相乗的な改善を生じさせることを示している。
【００５６】
シリコーン中２．５％ガラスフリットＡおよびシリコーン中２０％雲母の１０００℃で燃焼させた組成物は、それぞれ、０．５および２．２ＭＰａの曲げ強度を生じる。シリコーン／雲母／ガラスフリットの組合せは、ガラスフリットＡを２．５％使用して３．２ＭＰａそしてガラスフリットＢを２．５％使用して５．９ＭＰａの曲げ強度を生じる。結果は、高軟化点ガラスが、この高温での燃焼後に曲げ強度を増強させることにおいてより効果的であること、およびフリットＢの含有率を１．２５％に減少させることが曲げ強度を４．２ＭＰａへ減少させることを示している。
【００５７】
８００℃で燃焼させた試料について、結果は、高軟化点ガラスフリット（フリットＢ）の添加は、シリコーン／雲母組成物に対して強度改善を提供しないことを示している。しかし、シリコーン／雲母への低軟化点ガラスフリット（フリットＡ）の添加は、８００℃で燃焼させた試料の曲げ強度の３倍の増加を生じさせる（０．７ＭＰａ対２．１ＭＰａ。）
【００５８】
【表３】
【００５９】
実施例４
（Ａ）
受けた（received）ガラスフリットＢ（平均粒度＝１２μｍ）の粒度を、ボールミル粉砕によって約６μｍの平均粒度に減少させた。前述の実施例において概略を述べたのと同じ条件下で調製した試料を、空気中で３０分間、６００℃、８００℃および１０００℃で燃焼させた。冷却した試料の曲げ強度を、Instron Universal Testing Machineを使用して３点曲げモード（three-point bend mode）で測定し、そして結果を表４に示す。
【００６０】
【表４】
【００６１】
より微細な粒度を有するガラスフリットは、最も高い温度での試料の該強度を約１．３倍改善する。しかし、それは、低温で有意な改善を提供しない。
【００６２】
（Ｂ）
寸法５０ｍｍ×１４ｍｍ×２ｍｍの試料を、以下を含有する熱的に架橋された（１７０℃、３０分、７ＭＰａ）組成物から作製した：シリコーンエラストマーおよび過酸化物ならびに雲母および種々のガラス繊維（Ｃガラス繊維、軟化点約７００℃、およびＥガラス繊維、軟化点８４０℃）；ならびに雲母および平均粒度１２μｍ（受けたもの）と６μｍ（粉砕したもの）のガラスフリットＢ；ならびに雲母および２つのレベルの低軟化ガラスフリットならびにガラスフリットＢとガラスフリットＣとの混合物。試料を、空気中で３０分間、６００℃、８００℃および１０００℃で燃焼させた。冷却した試料の曲げ強度を、Instron Universal Testing Machineを使用して３点曲げモード（three-point bend mode）で測定した。
【００６３】
【表５】
【００６４】
結果（表５）は、ガラスフリットおよびガラス繊維の両方の添加が、高温からの冷却時に得られるセラミックスの曲げ強度を有意に改善することを示している。
【００６５】
８００℃で燃焼させた試料について、結果は、低軟化点ガラスフリット（フリットＣ）または低軟化点ガラス繊維（Ｃガラス繊維）の添加が、これらの添加物が低レベルで添加される場合（フリットＣについて１．２５％そしてＣガラス繊維について４％）、試料の曲げ強度の約５倍増加を生じさせるということを示している。より多量の添加物（フリットＣについて２．５％そしてＣガラス繊維について８％）が添加される場合、強度は、ガラス添加物を含まない組成物と比較して８倍まで増加される。
【００６６】
高軟化点ガラスフリット（粉砕されたフリットＢ）の半分を低軟化点ガラスフリット（フリットＣ）で置換した場合、セラミックの曲げ強度は、全ての燃焼温度で改善された（表４および５におけるデータを比較のこと）。シリコーン／雲母／ガラスフリットの組合せは、１０００℃で加熱した場合、２．５％の粉砕したガラスフリットＢを使用して２．５２ＭＰａ、そして１．２５％の粉砕したガラスフリットＢおよび１．２５％のガラスフリットＣを使用して４．８４ＭＰａの曲げ強度を生じる。８００℃および６００℃での強度改善は、それぞれ、約５および３倍である。
【００６７】
（Ｃ）
燃焼後の表４および５に示される架橋された組成物についての寸法変化を測定した（表６）。結果は、ガラスフリットおよびガラス繊維の添加は１０００℃での収縮を増加させ、一方、それは６００℃での膨張を相殺するかまたは減少させることを示している。１０００℃での収縮は、高温ガラスフリット（フリットＢ）およびガラス繊維（Ｅガラス繊維）と比較して、低温ガラスフリット（フリットＣ）またはガラス繊維（Ｃガラス繊維）が添加される場合により大きい。
【００６８】
これらの試料は全て、全ての温度で厚みが拡大し、しかし、ガラスフリットおよびガラス繊維の添加は、この効果を減少させ、そして低融点フリットおよび繊維が使用される場合に最も顕著である。
【００６９】
【表６】
【００７０】
実施例５
表７に列挙される熱的に架橋された（１７０℃、３０分、７ＭＰａ）組成物の試料を、１０００℃まで１分当たり１０℃で加熱した。加熱の間、試料間に電圧をかけ、そして回路における電流を電流計でモニターした。次いで、結果を、オームの法則を適用することによって体積抵抗率へ変換した。電気抵抗率は、可動イオン（mobile ions）を含むガラスにおいて、温度を増加させるにつれて減少することが知られている。温度の増加に伴う体積抵抗率の減少（電流の増加）が、下記の表７に示されるように、種々の組成物の全てについて、９００℃、９５０℃および１０００℃の測定温度に渡って、観察される。
【００７１】
アルカリ含有雲母のシリコーンへの添加は、体積抵抗率の減少を生じさせる。体積抵抗率の減少は、白雲母の代わりに金雲母（例えば、雲母Ｂ’）が使用される場合に僅かに大きい。高アルカリ・低軟化点ガラスフリット（フリットＡ）のシリコーン／雲母への添加は、該フリット中の高レベルのナトリウムおよびカリウムの結果、体積抵抗率の大きな減少を引き起こす。該高アルカリフリットが高軟化点・低アルカリフリット（フリットＢ）で代替される場合、シリコーン／雲母と比較しての体積抵抗率の減少は、ほんの僅かである。アルカリフリーのシリケート充填材での雲母の部分的置換によりシリコーン／雲母／ガラスフリット組成物における雲母のレベルを減少させることは、該コンパウンドの抵抗率を増加させる効果を有する。
【００７２】
【表７】
【００７３】
実施例６
燃焼試験におけるパフォーマンス
１つのケースにおいてシリコーン／雲母／過酸化物（７８：２０：２）組成物でそして別のものにおいてシリコーン／雲母／ガラスフリットＢ／過酸化物（７６．７５：２０：１．２５：２）組成物で絶縁した１．５ｍｍ２平坦銅導線を用いて、実験的ケーブルを作製した。該組成物は作製の間に架橋された。これら絶縁した導線を一緒にねじって、そして市販のハロゲンフリーの難燃性熱可塑性シース材料（sheathing）で包んだ。該ケーブルを、３０秒毎に激しい機械的ショックを用いて、１５分間、９５０℃で、英国規格試験ＢＳ６３８７に記載されるように、炎および機械的ショック試験において、２４０ボルト（接地）の電圧を加えながら、試験した。シリコーンエラストマーおよび雲母組成物で絶縁した導線はこの試験に落第し、一方、シリコーンエラストマー、雲母およびガラスフリット組成物で絶縁した導線は、首尾よく該条件に耐えることが判った。
【００７４】
実施例７
以下の組成物を調製した：
・組成物１−シリコーン／雲母／過酸化物（７８：２０：２）
・組成物２−シリコーン／雲母／ガラスフリットＡ／過酸化物（７０．５：２０：７．５：２）。
【００７５】
これらを、加熱しながら（１５０℃、３０分）、パネル（１２００ｍｍ×９００ｍｍ×１０ｍｍ）に圧縮成形し、これを相対的な耐火性を評価するために試験し、これはオーストラリア国規格ＡＳ１５３０ Ｐａｒｔ４：建築構造物の構成要素の耐火性試験−パイロット炉試験に従って、完全性破壊（integrity failure）によって測定した。パネルを、正圧下で作動するガス燃焼炉の戸枠に保持し、そして該試料を、２４０分にわたって１１５０℃まで温度を上昇させる該試験において明記される標準セルロース加熱曲線（standard cellulose heating curve）に対して試験した。完全性破壊は、炎の通過に耐えるように意図される材料を比較することについて関連し、そして炎の突破が最初に生じるポイントとして測定した；組成物１についてこれは２４分であった（平均測定炉温度が８２１℃であった場合）そして組成物２についてこれは９７分であった（平均測定炉温度が１０２３℃であった場合）。結果は、ガラスフリットの添加が防火バリア材料としての性能を顕著に改善することを示している。
【００７６】
実施例８
実施例７からのコンパウンド２の試料を、ドアシールに押出し成形し、架橋し（１７０℃、３０分）、そして１０００℃で燃焼させた。該試料は、燃焼後にドアシールの形状を維持しそしてほんの僅かな収縮を示し、高度の構造的完全性（structural integrity）を実証した。
【００７７】
実施例９
化学的に架橋されたシリコーン発泡体から作製された長方形の試料を、１０５０℃で３０分間燃焼させた（表８に示される組成物）。試料寸法は、３点曲げ試験における動的熱機械特性測定装置（ＤＭＡ）を使用して曲げ機械特性の測定に好適な、１８×５×３ｍｍであった。各組成物の５つの試料を測定し、そして結果を平均して十分な信頼性を確実にした。シリコーンポリマーは、２液系の（two-part）室温架橋材料である。シランカップリング剤、ガンマ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランもまた、いくつかの組成物に含まれた。１０５０℃で３０分間燃焼させた後のセラミック化残渣の機械的特性に対する、該シランカップリング剤および難燃剤の添加の影響を、表８に示す。
【００７８】
【表８】
【００７９】
難燃剤、水酸化マグネシウムを添加することは、曲げ弾性率の少しの減少および曲げ強度の少しの増加を生じさせる。より高レベルの該カップリング剤を添加することは、曲げ弾性率を増加させる。
【００８０】
実施例１０
化学的に架橋されたシリコーン発泡体から作製された長方形の試料を、１０５０℃で３０分間燃焼させた（表９に示される組成物）。試料寸法は、３点曲げ試験における動的熱機械特性測定装置（ＤＭＡ）を使用して曲げ機械特性の測定に好適な、１８×５×３ｍｍであった。各組成物の５つの試料を測定し、そして結果を平均して十分な信頼性を確実にした。低温でのガラス形成剤および難燃剤としてのホウ酸亜鉛の影響を調べた。使用した低融点ガラス（ガラスフリットＢ）は５２５℃で軟化し、一方、ホウ酸亜鉛の軟化温度は３００〜７００℃である。ホウ酸亜鉛での該低融点ガラスの置換は、高い剛性および良好な形状保持を維持しながら、セラミック化可能な系（ceramifiable system）の耐火性を改善することを保証した。
【００８１】
実施例９からのシリコーンベース組成物を使用した。表９は、３点曲げ試験モードにおけるＤＭＡを使用して測定される曲げ特性および熱重量分析によって測定される質量損失を示す。これらは、改変された試料の機械的特性および耐火性を評価するために測定された。質量損失のより低いレベルは、より良好な耐火性を示す。
【００８２】
結果は、ホウ酸亜鉛での低融点ガラスの置換によって、より良好な機械的特性が達成されるだけでなく、遥かにより良好な耐火性（質量損失測定により定量）が得られることを示している。
【００８３】
【表９】
【００８４】
１０５０℃で、組成物Ｉおよび組成物ＩＩについての体積変化は、それぞれ、−６％および−１％であり、ホウ酸亜鉛での低融点ガラスの置換はより小さな体積変化をもたらすことを示している。
【００８５】
実施例１１
シリコーンゴム（ＤＣ ４−７２１９、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ）、２０部の雲母、３部のガラスフリットＡおよび３部のガラスフリットＢを含む押出し成形に好適なシリコーンゴムベース組成物を、種々のパーセンテージの水酸化マグネシウムおよびホウ酸亜鉛で改変して、７００℃で燃焼させることにより形成して得られるセラミックの耐火性および機械的特性を改善させた。試料寸法は、３点曲げ試験における動的熱機械特性測定装置（ＤＭＡ）を使用して曲げ機械特性の測定に好適な、１８×５×３ｍｍであった。各系の５つの試料を測定し、そして結果を平均して結果の十分な信頼性を確実にした。結果を表１０に示す。
【００８６】
表１０におけるコンパウンド（ＩＩ）は、７００℃で燃焼させた後、耐火性および機械的特性の点で良好な性能を示した。水酸化マグネシウムおよびホウ酸亜鉛を添加することは、曲げ弾性率および曲げ強度を改善しながら、耐火性を改善する。
【００８７】
【表１０】
【００８８】
実施例１２
寸法３０ｍｍ×１３ｍｍ×２ｍｍの試料を、熱的架橋（１７０℃、３０分、７ＭＰａ）によって、２つの材料ＸおよびＹから作製した。材料Ｘ（実施例４ａ）は、耐火性材料についての特性を有する本発明に従う組成物であり、そして材料Ｙは、８００℃を超える温度で溶融することが知られている組成のものである。それらを、それらの長軸が支持耐火性ブロックの１つの端部に対して垂直となり、かつ、各試料の１３ｍｍ長の部分が支持耐火性ブロックの該端部から突き出しているように、耐火性の長方形断片上に配置した。次いで、それらを、１分当たり１２℃で８３０℃および１０００℃まで加熱し、そして空気中３０分間これらの温度で維持した。両方の温度で、組成物Ｘの試料は溶融せず、そして高温への暴露前の該試料の形状を維持する凝集性多孔性セラミック（coherent porous ceramic）を生成した。組成物Ｘの試料の全ての寸法の収縮は２％未満であった。両方の温度で、組成物Ｙの試料は溶融し、そして支持されていないスパンは耐火性支持体の端部上に曲がって、ほぼ垂直位置をとり、形状を維持またはそれ自体の重量を支持することができないことを示した。１０００℃で、組成物Ｙの試料は、完全に溶融して、耐火性支持体の側部上および側部に沿って流動するガラス状材料を形成した。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】図１は、本発明の使用のための典型的なケーブルの斜視図である。
【００９０】
このようなケーブル１のデザインにおいて、本発明の組成物は、導線３の真上に押出し成形された絶縁体として使用され得る。該組成物は、アセンブリに丸みをつけるために該アセンブリに添加された個々の押出し成形された充填材として、ワイヤまたはテープアーマー（armour）の適用前の内層として、あるいは押出し成形された外部シース層４として、マルチコアケーブルにおける隙間充填材（interstice filler）の形態をとり得る。
【００９１】
実際には、該組成物は、導線の表面上に押出し成形される。この押出し成形は、従来の装置を使用して従来の様式で行われ得る。典型的に、該組成物は、押出し成形の直後に架橋される。絶縁層の厚みは、導線のサイズおよび作動電圧の特定の基準の要件に依存する。典型的に、絶縁体は、０．６〜３ｍｍの厚みを有する。例えば、０．６／１ｋＶで評価される３５ｍｍ２導線について、オーストラリアの基準は、約１．２ｍｍの絶縁体厚みを必要とする。
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野
本発明は、有用な防火バリア特性を有しそして種々の用途に使用され得るポリマー組成物に関する。本発明はまた、このような組成物の調製およびそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の背景
構造物および構成要素の受動的防火は、ますます注目を受けている領域である。この文脈において、用語“受動的（passive）”は、耐火性を付与する材料の使用を意味する。受動的防火システムは、建築業および輸送業の至るところで広く使用されており、そして、熱および／または煙の動きを阻止にすることによって、穴を密封することによって、該システムが適用される構造物の安定性を延長させることによって並びに／或いは炎、熱および煙の通過に対して熱的および／または物理的バリアを作製することによって、典型的に機能する。
【０００３】
興味深い１つの特定領域は、電気ケーブル用途である。これらは、典型的に、少なくとも絶縁層によって囲まれている中心の導線からなる。このようなケーブルは、建物における広い用途が見出され、そして実際に家庭、職場および工業用建物におけるほとんど全ての電気回路の基礎を形成している。いくつかの用途（例えば、非常電源回路）において、炎に供された場合でさえ作動しそして回路完全性（circuit integrity）を提供し続けるケーブルについての要求が存在しており、そして、このタイプのケーブルについて広範囲の基準が存在している。これらの基準のいくつかを満たすために、ケーブルは、典型的に、所定の様式でそして特定の時間（例えば、１５分、３０分、６０分、２時間）、特定の温度（例えば、６５０、７５０、９５０、１０５０℃）まで加熱された場合に、電気回路完全性を少なくとも維持することが要求される。いくつかの場合において、ケーブルは、加熱段階の間、規則的な機械的ショックに供せられる。例えば、それらは、加熱サイクルの後期または加熱段階後のいずれかにおいて、ウォータージェットまたはスプレーに供されるかもしれない。実際の炎において、ケーブルの部品は、持続時間におけるなおより大きな変動のために、恐らくより広範囲の温度に曝され得る。所定の基準を満たすために、ケーブルは、典型的に、試験に渡って回路完全性を維持することが要求される。従って、絶縁体が低伝導性を維持し（高温での長期間の加熱後でさえ）、その形状を維持し、従ってそれが収縮したり亀裂が入ったりせず、そして機械的に強い（特に、ウォータージェットまたはスプレー暴露に起因する機械的ショックから生じるもののような機械的衝撃の間に所定の位置に留まることが要求される場合）ことが重要である。
【０００４】
絶縁ケーブルの高温性能を改善する１つの方法は、ガラス繊維で作製されそして雲母でコーティングされたテープでケーブルの導線を巻くことであった。このようなテープは、製造の間に導線の周りに巻かれ、次いで少なくとも１つの絶縁層が適用される。上昇する温度へ曝されると、外部層は分解しそして剥がれるが、ガラス繊維は雲母を所定の位置に保持する。これらのテープは、火災において回路完全性を維持するために有効であることが判明したが、非常に高価である。更に、導線周囲にテープを巻くプロセスは、他のケーブル製造工程と比較して比較的遅く、従って、テープを巻くことはケーブルの全体的な製造を遅め、また費用を加算する。押出し成形によるケーブル製造の間に適用され得え、それによってテープの使用を回避する、耐火性コーティングが望ましい。
【０００５】
種々の材料が、構造物および構成要素に耐火性を与えるために使用されている。シリコーンエラストマーに基づく組成物の使用は、広範囲の用途が見出された。しかし、これらの組成物は、炎に曝されるとそれらが粉末状物質に変換されるという付随した不都合を有する傾向にあり、何故ならばシリコーンエラストマーの有機成分が熱分解または燃焼するからである。熱分解または燃焼生成物は揮発し、そしてほとんど固有の強度を有さない無機残渣または灰を残す。この残渣は、一般的に、凝集性（coherent）または自己支持性（self supporting）ではなく、そして実際に、しばしば容易に破壊、移動または崩壊される。この挙動は、受動的防火要素としてシリコーンエラストマーを使用することを弱める。これは、電気ケーブル上の絶縁体として使用されるシリコーンポリマーは、無機テープおよびブレードまたはメタルジャケットのような物理的支持体を用いて、所定の位置に保持および保護されなければならないことを意味する。本発明に従う組成物は、電気導線の周りに物理的に強い凝集性層を形成し得、従って、このような物理的支持体を使用する必要がない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の要旨
本出願人は、シリコーンポリマーおよび雲母を含む耐火性組成物中における低レベルのガラス添加物の存在が、該組成物の加熱時に形成されるセラミックの機械的強度を顕著に改善することを見出した。この文脈において、セラミックは、高温処理（例えば、約３００℃超）によって作製される無機非金属固体材料である。
【０００７】
従って、１つの局面において、本発明は、以下：
シリコーンポリマー；
組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％の量の雲母；および
該シリコーンポリマーの分解温度より高くかつ組成物の防火定格温度（fire rating temperature）以下の温度で自己支持セラミック材料（self supporting ceramic material）の形成を確実にするに十分な限られた量のガラス添加物
を含む、耐火性組成物を提供する。
【０００８】
別の局面において、以下：
シリコーンポリマー；
組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％の量の雲母；および
組成物の総重量に基づいて０．３重量％〜８重量％の量のガラス添加物
を含む、組成物が提供される。
【０００９】
本発明の更なる局面において、耐火性組成物のポリマー成分は、シリコーンポリマーから本質的になる。この局面によれば、以下：
シリコーンポリマーから本質的になるポリマー成分；
該組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％の量の雲母；および
該組成物の総重量に基づいて０．３重量％〜８重量％の量のガラス添加物
を含む、耐火性組成物が提供される。
【００１０】
ガラス添加物（glass additive）は、良好な機械的特性を有するセラミックの形成を生じさせる温度範囲を拡大し、それによって、受動的防火適用におけるこれらの組成物の性能を改善させる点で特に有効である。それはまた、ガラス添加物を有さない等価の組成物と比較して、得られるセラミックの機械的強度を改善する。雲母のタイプおよび平均粒度は、典型的には、以下に記載されるように、組成物の意図される用途に基づいて選択される。
【００１１】
ガラス添加物は、粉末、粒子または繊維のような種々の形態をとり得る。これらの１以上の混合物が使用され得る。好ましくは、該組成物は、粉末または微細粒子の形態のガラスフリット（glass frits）を含む。形態に関わらず、ガラス添加物は、好ましくは、１０５０℃以下、例えば８００℃以下、そして最も好ましくは３００〜８００℃の軟化点を有する。ガラスの軟化点は、ガラスの粘度が１０７．６ポアズに等しくなる温度によって規定される。
【００１２】
ガラス添加物は、シリケート、ボレート、ホスフェートおよび／または鉛に基づくガラス系の１つまたはそれらの組合せであり得る。好適なガラス添加物は市販されている。
【００１３】
理論によって拘束されることを望まないが、シリコーンポリマーおよび５重量％〜３０重量％の雲母を含む組成物は、高温への暴露後、雲母粒子とシリコーンポリマーの分解から形成される無機化合物（主として二酸化珪素）の粒子との界面で形成される低融点の材料（共融混合物であり得る）の結果として、凝集性セラミック生成物（coherent ceramic product）を形成すると考えられる。通常、二酸化ケイ素および雲母は、それぞれ、１０５０℃を十分に超える融点を有する。しかし、界面で形成される共晶は低温で融解する。この共晶材料は、二酸化ケイ素粒子と雲母粒子との間で“架橋（bridge）”として作用し、それによって燃焼温度で該組成物を固化すると考えられる。冷却時に、凝集性セラミック生成物が形成され、そしてこれは自己支持性（self supporting）であることが判っており、そして少なくとも僅かな機械的衝撃またはショックに耐えることができる。
【００１４】
シリコーンポリマー／雲母組成物中におけるガラス添加物の存在は、本発明の組成物が高温に曝されると、粒子間の界面での共晶の形成のために必要とされるものよりも低い温度および／またはこれと同様の温度でのガラス軟化または融解に起因して、より強いセラミック材料が形成されるという結果を生じさせると考えられる。これは、二酸化ケイ素および／または雲母粒子を一緒に“結合させる”ことを助けると考えられる。このようにして、凝集性セラミック生成物の形成は改善され、そして比較的強いセラミック材料を形成するために必要とされる温度を低下させることを可能にする。ガラス添加物のレベルが０．３ｗｔ％〜８ｗｔ％の範囲にある場合、該添加物は寸法安定性に悪影響を与えない。
【００１５】
本願出願人は、８重量％よりも多いガラス添加物を有する組成物は、１０００℃よりも高い温度に供されると、持続した体積収縮を経験することを見出した。防火適用のために、この収縮は１０％未満そしてより好ましくは５％未満であることが好ましい。従って、添加されるガラスの量は、該組成物または該組成物から形成される物品が防火定格温度（fire rating temperature）での所定の適用についての所望の体積収縮制限を満足することを確実にするように、調節される。前述のように、ケーブルの防火定格についての基準は、国によって異なるが、一般的に、１５分、３０分、６０分および２時間のような特定時間の間、所定の様式で、６５０°、７５０°、９５０°、１０５０°のような温度へのケーブルの加熱に基づいている。
【００１６】
該組成物は防火定格温度に曝されると自己支持性多孔質セラミック（典型的に、４０ｖｏｌ％〜７０ｖｏｌ％の多孔性を有する）を形成することが要求されるので、該組成物が溶融しないことが必須である。本発明の文脈において、溶融（fuse）とは、該組成物中で作製される液相が連続相になること、および／または雲母粒子がそれらの元の形態を大きく失うこと、および／または作製される液相の量がセラミックをそれ自体の重量に起因して変形させるに十分なものとなることを意味する。ガラス成分の添加についての上限は、暴露の上限温度未満で該組成物の溶融が生じることを回避するために、８重量％である。従って、得られるセラミックにおいて、雲母粒子は本質的にそれらの形態を維持しており、二酸化ケイ素粒子への“架橋化”またはガラス粒子との“結合”の結果として端部が少しだけ変化している。従って、本発明に従う組成物は、それが高温に曝される前の組成物と実質的に同一の形状および体積を有している凝集性セラミック生成物を生成する。このような組成物は、ニアネットシェイプ（near net shape）を維持していると記載され得る。
【００１７】
ガラスの軟化点は、高温で形成されるセラミックの特性に対して影響を有する。比較的低い軟化点を有するガラスは、比較的高い軟化点を有するガラスよりもより低い温度で、増強された機械的強度を提供する。ガラス添加物の粒度が細かいほど、得られるセラミックの機械的強度を増強させる点でそれはより効果的である。低軟化点および高軟化点を有するガラス添加物のブレンドが、広範囲の温度への暴露後に良好な機械的特性を発揮するセラミックを加熱時に生成する組成物を提供するために、使用され得る。
【００１８】
ケーブル適用について、該組成物の電気抵抗率が重要である場合には、雲母および／またはガラス添加物のレベルは、注意深く選択されなければならない。所定の組成物について、雲母のレベルが高すぎる場合には、電気的完全性（electrical integrity）は、該組成物が長期間高温に供された場合の誘電破壊からおよび／または該組成物の電気抵抗の許容し難い減少に起因して、弱められる。高温で、雲母またはガラス添加物のいずれかからのアルカリ金属イオンは、液相において導電性経路を提供する傾向にあり、雲母のレベルおよび／またはガラス添加物のレベルを制限する必要性を生じさせる。この理由のため、低アルカリ金属酸化物含有率（例えば、好ましくは、３０％未満のアルカリ金属酸化物含有率）および／または微細な粒度（所望の機械的特性を達成するために必要とされる該添加物の全体的なレベルを減少させるため）を有するガラス添加物を選択することがまた、好適であるかもしれない。意外なことに、ガラス添加物が、隣接した金属表面（例えば、ケーブル導線）と本発明の組成物の加熱時に形成されるセラミックとの間の接着を改善し得ることもまた見出された。
【００１９】
本発明の組成物は、必須成分として、シリコーンポリマーを含む。シリコーンポリマーの性質は特に重要ではなく、そして当業者であれば、使用され得るポリマーのタイプについて理解する。有用なシリコーンポリマーは、US 4,184,995、US 4,269,753、US 4,269,757およびUS 6,387,518を含む先行技術において詳細に記載されている。より詳細な例示のために、シリコーンポリマーは、以下の式の単位から構成されるオルガノポリシロキサンであり得る：
【００２０】
【数１】
【００２１】
式中、
Ｒは、同一であってもまたは異なっていてもよくそして置換されていないまたは置換されている炭化水素基であり、ｒは、０、１、２または３でありそして１．９〜２．１の平均数値を有する。
【００２２】
炭化水素基Ｒの例は、アルキル基、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチルおよびヘキシル基（例えば、ｎ−ヘキシル）、ヘプチル基（例えば、ｎ−ペプチル）、オクチル基（例えば、ｎ−オクチル、およびイソオクチル基、例えば、２，２，４−トリメチルペンチル）、ノニル基（例えば、ｎ−ノニル）、デシル基（例えば、ｎ−デシル）、ドデシル基（例えば、ｎ−ドデシル）、オクタデシル基（例えば、ｎ−オクタデシル）；シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびシクロヘプチルならびにメチルシクロヘキシル基）；アリール基（例えば、フェニル、ビフェニル、ナフチルおよびアントリルおよびフェナントリル）；アルカリール基（例えば、ｏ−、ｍ−またはｐ−トリル基、キシリルおよびエチルフェニル基）；ならびにアラルキル基（例えば、ベンジルならびにα−およびβ−フェニルエチル）である。
【００２３】
置換されている炭化水素基Ｒの例は、ハロゲン化アルキル基、例えば、３−クロロプロピル、３，３，３−トリフルオロプロピルおよびペルフルオロヘキシルエチル、ならびにハロゲン化アリール、例えば、ｐ−クロロフェニルおよびｐ−クロロベンジルである。
【００２４】
基Ｒは、好ましくは、水素原子または１〜８の炭素原子を有する炭化水素基（好ましくは、メチル）である。基Ｒの他の例は、ビニル、アリル、メタリル（methallyl）、１−プロペニル、１−ブテニルおよび１−ペンテニル、ならびに５−ヘキセニル、ブタジエニル、ヘキサジエニル、シクロペンテニル、シクロペンタジエニル、シクロヘキセニル、エチニル、プロパルギルおよび１−プロピニルである。基Ｒは、好ましくは、２〜８炭素原子を有するアルケニル基（好ましくは、ビニル）である。
【００２５】
該ポリマーの末端基は、トリアルキルシロキシ基、例えば、トリメチルシロキシまたはジメチルビニルシロキシ基、あるいは１以上のアルキル基がヒドロキシまたはアルコキシ基で置換されている誘導化基であり得る。
【００２６】
該組成物は、１またはそれ以上の架橋性シリコーンポリマーを含み得る。該架橋性ポリマー（crosslinkable polymer）は、市販のオルガノポリシロキサンポリマーについて使用される方法［鎖間でのエチレン性架橋の形成を介しての過酸化物でのフリーラジカル架橋、ケイ素に結合されたアリルまたはビニル基とシリルヒドリド基との反応を含む付加反応、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ架橋を生成するシラノールの反応を含む縮合反応、あるいは他の反応性基を使用することを含む］のいずれか１つによって架橋され得るものであり得る。従って、使用されるシリコーンポリマーのタイプに依存して、該組成物は、好適な架橋剤を更に含む。好適な架橋剤は市販されており、例えば、この適用における使用に好適な広範囲の有用な過酸化物［例えば、過酸化ジベンゾイル、過酸化ビス（２，４−ジクロロベンゾイル）、過酸化ジクミルまたは２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルポロキシ）−２，５−ジメチルヘキサンあるいはまたこれらの混合物］が存在し、そして好適である場合、それらは配合プロセスの間に該組成物中に含められ得る。
【００２７】
使用され得るシリコーンポリマーとしてはまた、付加反応において熱の適用を介して架橋する不飽和（典型的に、ビニル）側鎖を有する白金触媒化液体シリコーンポリマー（platinum catalysed liquid silicone polymers）が挙げられる。このようなポリマーは、通常、使用直前に混合される二成分として供給される。これらのポリマーの粘度は、注ぐことが可能な液体から固いペーストまで変動する。シリコーンゴム組成物はまた、室温湿気で硬化可能なオルガノポリシロキサン（a room temperature moisture-curable organopolysiloxane）（ＲＴＶ）を含み得、これについては、例が、US 5,023,295により詳細に与えられている。この場合、それは以下を含む：（ａ）末端ヒドロキシル基を有するジオルガノポリシロキサン、（ｂ）１分子あたりケイ素原子へ結合された平均で少なくとも３つの加水分解性官能基を有する架橋剤、（ｃ）縮合触媒、および（ｄ）白金金属または化合物。例えばUS 4, 184, 995に記載されるような、１つの部分（これは、シラノール末端終結ジオルガノポリシロキサンと混合される）としてカルボン酸の金属塩およびアルキルシリケートならびに他方のパーツとして不活性充填材を含む他の室温硬化系もまた、含まれる。
【００２８】
シリコーンポリマーが高分子量のものであってそして白金触媒化付加反応または過酸化物開始化フリーラジカル反応のいずれかを介しての架橋のために熱を必要とするビニル側鎖を有する別のタイプが、ケーブル絶縁体に特に好適である。これらのシリコーンポリマーは、主要なシリコーン製造業者から広く市販されている。
【００２９】
オルガノポリシロキサン原料はまた、好ましくは、沈降もしくは熱分解法シリカのような補強充填材および／または非補強充填材を含む。更に、これらシリカタイプ充填材の表面は、直鎖または分枝鎖オルガノポリシロキサン、オルガノ−クロロシランおよび／またはヘキサメチルジシラザンによって修飾され得る。
【００３０】
本発明に従う組成物は、必須成分として雲母を含む。市販の雲母の２つ最も一般的なクラスは、白雲母および金雲母である。白雲母は、ジオクタヘドラル・アルカリアルミニウムシリケートである。白雲母は、カリウムイオンの層によって共に弱く結合されたアルミニウムシリケートシートの層状構造を有する。それは以下の組成を有する：ＫＡｌ３Ｓｉ３Ｏ１０（ＯＨ）２。金雲母は、トリオクタヘドラル・アルカリアルミニウムシリケートである。金雲母は、カリウムイオンの層によって共に弱く結合されたマグネシウムアルミニウムシリケートシートの層状構造を有する。それは以下の組成を有する：ＫＭｇ３ＡｌＳｉ３Ｏ１０（ＯＨ）２。両方の雲母タイプは、典型的に、鋭い形状の端部を有する薄いプレートまたはフレークの形態で存在する。
【００３１】
金雲母を含有する組成物は、約１０００℃に加熱されてセラミックを形成すると、より高い機械的強度を示す。しかし、それらはまた、白雲母を含有するものよりも高い収縮を示す。白雲母の使用は、より高い形状安定性が必要とされる適用において好ましい。本発明のシリコーンポリマー組成物の高温電気特性は、金雲母の代わりに白雲母が使用される場合に僅かに良好であることが見出された。
【００３２】
雲母の市販のグレードは、粒度分布幅を有する。雲母の粒度は、本発明の組成物が高温へ曝されると形成されるセラミック生成物の寸法安定性および機械的特性に重要な影響を有することが見出された。典型的に、雲母は、１５μｍ〜２５０μｍの平均粒度を有するように選択される。この範囲の下限（例えば、５０μｍ平均粒度未満）の雲母は、機械的により強いセラミックスを生じさせるが、クラッキングを生じさせ得るより高い収縮を示す。該範囲の中央および上限の雲母は、ケーブル適用または形状保持が特に重要である他の適用における使用に好ましい。雲母の平均粒度が大きすぎるまたは存在する雲母の量が多すぎる場合、得られる組成物は、例えば押出しにより、所望の形状に処理および形成し難くなる傾向になる。加えて、雲母のより粗い粒度グレードまたは高雲母レベルを含有する架橋化シリコーンポリマーの機械的特性は、より不十分となる。より粗い雲母粒子は、該組成物が押出し成形または圧縮下でモールドされた場合、それらの結晶基底面に沿って優先的配置を生じる傾向にあり、そしてこれは低い引裂強度を生じ得る。
【００３３】
雲母は、燃焼前および／または後に機械的特性を増強させるために、シランカップリング剤で表面処理され得る。シランカップリング剤の例は、ビニルトリメトキシシラン、芳香族シラン、アリールシラン、エポキシシラン、アクリルシラン、ポリマー性シランおよびメルカプトシラン（例えば、メルカプトプロピルトリメトキシシラン）である。シランカップリング剤は、好ましくは、組成物の０．０５重量％〜２重量％の範囲で存在する。
【００３４】
本発明によれば、好適な雲母タイプ、平均粒度および雲母レベルの選択は、意図される適用、該組成物の要求されるプロセッシング特性、架橋された該組成物の要求される機械的特性、ならびに得られるセラミックへ変換される場合に要求される寸法保持の必要とされる強度および程度に依存する。炎に一般的に伴う高温の範囲に曝された場合にこれらの組成物が示すことが望ましい特性は、使用される雲母のタイプおよび粒度の好適な選択によって操作され得る。換言すれば、これらの組成物の特性は、意図される最終用途に調整することが出来る。
【００３５】
本発明によれば、雲母添加は、該組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％である。特にケーブル適用について、雲母の好ましいレベルは、１５重量％〜３０重量％、そしてより好ましくは２０重量％〜３０重量％である。寸法安定性が重要である耐火性ケーブルおよび非ケーブル適用について、雲母の平均粒度は、好ましくは５０〜２００μｍの範囲である。白雲母は、それらの提供について一般的に好ましいタイプであるが、１０００℃での燃焼後のより高い機械的強度は、金雲母を使用して得られ得る。
【００３６】
本発明の別の局面において、シリコーンポリマー、雲母、ガラス添加物および架橋剤から本質的になる耐火性組成物が提供される。これは、該組成物が、該組成物および／または該組成物を高温へ加熱した際に形成されるセラミックの特性に実質的に影響を与える他の成分を含有していないことを意味する。
【００３７】
他の成分が、本発明の組成物に混合され得る。ホウ酸亜鉛、水酸化マグネシウムまたはアルミナ三水和物の添加は、該組成物の難燃性を改善する。更に、いくつかは、セラミックの強度を改善し得る。他の成分としては、無機繊維または他の繊維補強材料（fibre reinforcing materials）、熱伝導性を減少させる材料（例えば、膨張バーミキュライト（exfoliated vermiculite））、化学的発泡剤（これは、密度を減少させること、熱的特性を改善させること、および更に騒音吸収（noise attenuation）を増強させることに役立つ）、伸長非反応性充填材（extending non-reactive fillers）、シリカ、および膨張材料（intumescing materials）（炎または高温への暴露時に膨張する組成物を得るため）が挙げられる。好適な膨張材料としては、天然黒鉛、膨張していないバーミキュライトまたは膨張していないパーライトが挙げられる。膨張前駆体の他のタイプもまた使用され得る。
【００３８】
本発明の組成物は、種々の成分をブレンドおよび加熱することによって調製され得る。加熱は、シリコーンポリマーを過酸化物架橋してシリコーンエラストマーを形成するために必要とされる。従来の任意の配合装置が使用され得る。該組成物が比較的に低い粘度を有する場合、それは分散装置（例えば、塗料工業において使用されるタイプのもの）を使用して処理され得る。ケーブル絶縁適用のために有用な材料は、高粘度（高分子量）のものであり、そして、２本ロールミル（two roll mill）、インターナルミキサー（internal mixers）、二軸押出し機などを使用して処理され得る。添加される架橋剤／触媒のタイプに依存して、該組成物は、液体塩浴（liquid salt bath）を備える連続加硫装置を使用して、高圧蒸気でのオートクレーブ中、２００℃の空気への暴露によって、あるいは過酸化物を分解させる任意の媒体（マイクロ波、超音波などを含む）への暴露によって、硬化され得る。
【００３９】
本発明の組成物は、耐火性が望まれる多数の用途において使用され得る。例えば、該組成物は、耐火性建築パネル（building panel）を形成するために使用され得る。該組成物は、それ自体で、あるいは他の材料の１以上の層と共に使用され得る。
【００４０】
本発明の組成物は、以下を含む種々の異なる形態で提供され得る：
１．シート、プロフィールまたはコンプレックス形状として。該組成物は、標準のポリマー加工操作、例えば押出、一次成形（ホットプレッシングおよび射出成形を含む）を使用してこれらのプロダクトに作製され得る。形成されたプロダクトは、受動的防火システムにおいて使用され得る。該組成物は、それ自体で、または別の材料とのラミネートもしくはコンポジット（例えば、合板、バーミキュライトボードまたはその他）として使用され得る。１つの適用において、該組成物は、防火戸のシールを作製するための形状に押出し成形され得る。火災の場合、該組成物は、セラミックに変換されて、従って、炎および煙の蔓延に対して効果的な機械的シールを形成する。
【００４１】
２．プレ拡大された（pre-expanded）シートまたはプロフィールとして。この形態は、減少された重量ならびに通常の作動条件中より高い騒音吸収および絶縁のためのキャパシティーを含む、上記と比較して更なる利点を有する。多孔性が、ガス生成物を生成するための化学的発泡剤の熱分解によって、または硬化前の該組成物へ物理的にガスを注入することによって、該シートまたはプロフィールの製造の間に該材料へ組み込まれ得る。
【００４２】
３．熱または炎に曝されると発泡により膨張する、膨張性プロダクト（intumescent product）として。この適用において、該プロダクトは、例えば、壁の間の配管またはペネトレーション（penetrations）の周囲に使用され得る。火災の場合、該プロダクトは、膨張して間隙を満たし、そして効果的な栓を提供して炎の蔓延を防止する。該膨張性材料は、押出し可能なペーストまたは可撓性シールの形態であり得る。
【００４３】
４．窓および他の物品のためのシールとして（例えば、従来のシリコーンシーラントによりチューブから）適用され得るマスチック材料（mastic material）として。
【００４４】
５．ブラシを使用して噴霧または適用され得る、塗料、またはエアロゾルベースの材料として。
【００４５】
本発明が適用され得る受動的防火適用の具体例としては、フェリー、電車および他の乗り物用の防火壁ライニング（firewall linings）、防火パーティション（fire partitions）、スクリーン、天井およびライニング、構造的防火（structural fire protection）［ビルの構造的金属骨組を絶縁（insulate）して、それが一定期間その必要とされる耐荷重強度（load bearing strength）を維持する（または、コア温度を制限する）ことを可能にすること］、防火戸インサート（fire door inserts）、窓またはドアシール（window or door seals）、膨張性シール（intumescent seals）、あるいは配電板キャビネット（electrical switchboard cabinets）または同様な適用における使用のためのコンパウンドが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４６】
本発明の更なる局面によれば、導線および該導線上に押出されたポリマー組成物を含む電気ケーブルであって、該ポリマー組成物が以下：
シリコーンポリマー；
該組成物の総重量に基づいて１５重量％〜３０重量％の量の雲母（該雲母は、５０μｍ〜２００μｍの平均粒度を有する）；および
該組成物の総重量に基づいて０．３重量％〜８重量％の量のガラス添加物
を含む、電気ケーブルが提供される。本発明の組成物は、導線のコーティングに特に有用である。従って、該組成物は、火災時に回路完全性（circuit integrity）を提供し得る電気ケーブルの製造に好適である。
【実施例】
【００４７】
好ましい実施形態の説明および実施例
以下の実施例は、本発明を例示する。
【００４８】
全ての実施例における組成物は、市販のシリコーンエラストマーに基づいていた。雲母の平均粒度は篩分析によって測定され、そして、特に記載しないならば、使用した雲母は１６０μｍの平均粒度を有する白雲母であった。ガラスフリットＡは、５２５℃の軟化点を有し、そして以下の分析された組成を有する：ＳｉＯ２，３３．５％；Ｎａ２Ｏ，１８．２％；Ｋ２Ｏ，１０．８％；ＴｉＯ２，１９．３％；Ｐ２Ｏ５，１．８％；Ｖ２Ｏ５，８．７％。ガラスフリットＢは、８００℃の軟化点を有し、そして以下の分析された組成を有する：ＳｉＯ２，３９．２％；ＺｎＯ，３６．２％；Ｎａ２Ｏ，２．９％；Ｋ２Ｏ，２．２％；ＣａＯ，５．３％；ＭｇＯ，０．２％；ＺｒＯ２，０．８％。ガラスフリットＣは、５２５℃の軟化点を有し、そして以下の分析された組成を有する：ＳｉＯ２，３７．７％；Ｎａ２Ｏ，１４．６％；Ｋ２Ｏ，１０．６％；ＴｉＯ２，１６％；Ｆｅ２Ｏ３，３％；ＢａＯ，２．６％；Ｐ２Ｏ５，１．３％；Ａｌ２Ｏ３，１．２％；ＣａＯ，１．１４％；ＣｕＯ，０．４％；ＭｇＯ，０．３７％；ＺｒＯ２，０．８％。ジクミルペルオキシドを、熱的架橋を行うための組成物中に含めた。実施例に列挙される全ての組成物は、％ｗｔ／ｗｔで与えられる。組成物は以下に記載の手順によって作製した。
【００４９】
二本ロールミル（two roll mill）を、該組成物を調製するために使用した。シリコーンエラストマーを、該ミル（１０〜２０℃）上に集め（banded）、そしてまず雲母、次いでガラスフリットを添加し、そして分離しそしてそれが該２本ロールのニップを通過する直前に該材料のバンドを再混合することによって分散させた。これらが該エラストマーに均一に分散したら、過酸化物を同様の様式で添加および分散させた。
【００５０】
次いで、実施例１〜５および１１における試験のための組成物を、該ミルからシートとして取り出し、次いで、１７０℃および７ＭＰａで３０分間、ピクチャーフレーム（１．７ｍｍまたは３ｍｍ厚）鋳型中、２５０ミクロンポリエステルフィルムのシートで覆われた２つの１０ｍｍスチールバッキングプレート間で、圧縮および加硫した。
【００５１】
実施例１
シリコーンエラストマーおよび過酸化物および２０％ｗｔ／ｗｔと３０％ｗｔ／ｗｔの雲母および種々のレベルの低軟化点ガラスフリットを含有する熱的に架橋された（１７０℃、３０分、７ＭＰａ）組成物から作製された、寸法３８．１ｍｍ×１３．３ｍｍ×１．７ｍｍの試料を、１分当たり１０℃で、示される温度へ加熱し、そして次いで空気中で３０分間６００℃または１０３０℃のいずれかで維持した。冷却された試料についての体積のパーセンテージ変化を下記の表１に示す。結果は、ガラスフリットのレベルが１０％まで増加すると、１０３０℃で該組成物の顕著な収縮が存在することを示している。
【００５２】
【表１】
【００５３】
実施例２
シリコーンエラストマーおよび過酸化物および２０％ｗｔ／ｗｔと３０％ｗｔ／ｗｔの雲母および種々のレベルの低軟化点ガラスフリット（Ａ）を含有する熱的に架橋された（１７０℃、３０分、７ＭＰａ）組成物から作製された、寸法３８．１ｍｍ×１３．３ｍｍ×１．７ｍｍの試料を、１分当たり１０℃で６００℃まで加熱し、そして次いで空気中で３０分間、該温度で維持した。冷却した試料の侵入ロード（penetration load）を、アッパーローディングフレームへ取り付けられた９０°コーンチップインデンターを備えるInstron Universal Testing Machineを使用して測定した。侵入ロードは、インデンターが該試料に侵入しそして続いてこれを破砕する際に得られるピークロードである。平らな燃焼させたセラミック試料を木製平板上に配置し、そして侵入ロードを、１ｍｍ／分のクロスヘッド速度を使用して測定した。結果（表２）は、雲母および低軟化点ガラスフリットの組合せを使用することによる侵入ロードの相乗的な改善が存在することを示している。従って、２０％雲母のみおよび７．５％ガラスフリットのみは、それぞれ２６および４Ｎの侵入ロードを提供するが、これら２つの組合せは４５Ｎの値を提供する。雲母およびガラスフリットの両方を含有する組成物の侵入ロードは、ガラスフリットのレベルが増加するにつれて増加する。
【００５４】
【表２】
【００５５】
実施例３
シリコーンエラストマーおよび過酸化物および雲母および種々のレベルの低軟化点または高軟化点のいずれかのガラスフリット（それぞれ、フリットＡおよびＢ）を含有する熱的に架橋された（１７０℃、３０分、７ＭＰａ）組成物から作製された、寸法５０ｍｍ×１４ｍｍ×３ｍｍの試料を、６００℃、８００℃および１０００℃まで加熱し、そして空気中で３０分間これらの温度で維持した。冷却した試料の曲げ強度を、Instron Universal Testing Machineを使用して３点曲げモード（three-point bend mode）で測定した。結果（表３）は、シリコーン／雲母／ガラスフリットの組合せが、シリコーン／雲母およびシリコーン／ガラスフリット組成物に対して曲げ強度の相乗的な改善を生じさせることを示している。
【００５６】
シリコーン中２．５％ガラスフリットＡおよびシリコーン中２０％雲母の１０００℃で燃焼させた組成物は、それぞれ、０．５および２．２ＭＰａの曲げ強度を生じる。シリコーン／雲母／ガラスフリットの組合せは、ガラスフリットＡを２．５％使用して３．２ＭＰａそしてガラスフリットＢを２．５％使用して５．９ＭＰａの曲げ強度を生じる。結果は、高軟化点ガラスが、この高温での燃焼後に曲げ強度を増強させることにおいてより効果的であること、およびフリットＢの含有率を１．２５％に減少させることが曲げ強度を４．２ＭＰａへ減少させることを示している。
【００５７】
８００℃で燃焼させた試料について、結果は、高軟化点ガラスフリット（フリットＢ）の添加は、シリコーン／雲母組成物に対して強度改善を提供しないことを示している。しかし、シリコーン／雲母への低軟化点ガラスフリット（フリットＡ）の添加は、８００℃で燃焼させた試料の曲げ強度の３倍の増加を生じさせる（０．７ＭＰａ対２．１ＭＰａ。）
【００５８】
【表３】
【００５９】
実施例４
（Ａ）
受けた（received）ガラスフリットＢ（平均粒度＝１２μｍ）の粒度を、ボールミル粉砕によって約６μｍの平均粒度に減少させた。前述の実施例において概略を述べたのと同じ条件下で調製した試料を、空気中で３０分間、６００℃、８００℃および１０００℃で燃焼させた。冷却した試料の曲げ強度を、Instron Universal Testing Machineを使用して３点曲げモード（three-point bend mode）で測定し、そして結果を表４に示す。
【００６０】
【表４】
【００６１】
より微細な粒度を有するガラスフリットは、最も高い温度での試料の該強度を約１．３倍改善する。しかし、それは、低温で有意な改善を提供しない。
【００６２】
（Ｂ）
寸法５０ｍｍ×１４ｍｍ×２ｍｍの試料を、以下を含有する熱的に架橋された（１７０℃、３０分、７ＭＰａ）組成物から作製した：シリコーンエラストマーおよび過酸化物ならびに雲母および種々のガラス繊維（Ｃガラス繊維、軟化点約７００℃、およびＥガラス繊維、軟化点８４０℃）；ならびに雲母および平均粒度１２μｍ（受けたもの）と６μｍ（粉砕したもの）のガラスフリットＢ；ならびに雲母および２つのレベルの低軟化ガラスフリットならびにガラスフリットＢとガラスフリットＣとの混合物。試料を、空気中で３０分間、６００℃、８００℃および１０００℃で燃焼させた。冷却した試料の曲げ強度を、Instron Universal Testing Machineを使用して３点曲げモード（three-point bend mode）で測定した。
【００６３】
【表５】
【００６４】
結果（表５）は、ガラスフリットおよびガラス繊維の両方の添加が、高温からの冷却時に得られるセラミックスの曲げ強度を有意に改善することを示している。
【００６５】
８００℃で燃焼させた試料について、結果は、低軟化点ガラスフリット（フリットＣ）または低軟化点ガラス繊維（Ｃガラス繊維）の添加が、これらの添加物が低レベルで添加される場合（フリットＣについて１．２５％そしてＣガラス繊維について４％）、試料の曲げ強度の約５倍増加を生じさせるということを示している。より多量の添加物（フリットＣについて２．５％そしてＣガラス繊維について８％）が添加される場合、強度は、ガラス添加物を含まない組成物と比較して８倍まで増加される。
【００６６】
高軟化点ガラスフリット（粉砕されたフリットＢ）の半分を低軟化点ガラスフリット（フリットＣ）で置換した場合、セラミックの曲げ強度は、全ての燃焼温度で改善された（表４および５におけるデータを比較のこと）。シリコーン／雲母／ガラスフリットの組合せは、１０００℃で加熱した場合、２．５％の粉砕したガラスフリットＢを使用して２．５２ＭＰａ、そして１．２５％の粉砕したガラスフリットＢおよび１．２５％のガラスフリットＣを使用して４．８４ＭＰａの曲げ強度を生じる。８００℃および６００℃での強度改善は、それぞれ、約５および３倍である。
【００６７】
（Ｃ）
燃焼後の表４および５に示される架橋された組成物についての寸法変化を測定した（表６）。結果は、ガラスフリットおよびガラス繊維の添加は１０００℃での収縮を増加させ、一方、それは６００℃での膨張を相殺するかまたは減少させることを示している。１０００℃での収縮は、高温ガラスフリット（フリットＢ）およびガラス繊維（Ｅガラス繊維）と比較して、低温ガラスフリット（フリットＣ）またはガラス繊維（Ｃガラス繊維）が添加される場合により大きい。
【００６８】
これらの試料は全て、全ての温度で厚みが拡大し、しかし、ガラスフリットおよびガラス繊維の添加は、この効果を減少させ、そして低融点フリットおよび繊維が使用される場合に最も顕著である。
【００６９】
【表６】
【００７０】
実施例５
表７に列挙される熱的に架橋された（１７０℃、３０分、７ＭＰａ）組成物の試料を、１０００℃まで１分当たり１０℃で加熱した。加熱の間、試料間に電圧をかけ、そして回路における電流を電流計でモニターした。次いで、結果を、オームの法則を適用することによって体積抵抗率へ変換した。電気抵抗率は、可動イオン（mobile ions）を含むガラスにおいて、温度を増加させるにつれて減少することが知られている。温度の増加に伴う体積抵抗率の減少（電流の増加）が、下記の表７に示されるように、種々の組成物の全てについて、９００℃、９５０℃および１０００℃の測定温度に渡って、観察される。
【００７１】
アルカリ含有雲母のシリコーンへの添加は、体積抵抗率の減少を生じさせる。体積抵抗率の減少は、白雲母の代わりに金雲母（例えば、雲母Ｂ’）が使用される場合に僅かに大きい。高アルカリ・低軟化点ガラスフリット（フリットＡ）のシリコーン／雲母への添加は、該フリット中の高レベルのナトリウムおよびカリウムの結果、体積抵抗率の大きな減少を引き起こす。該高アルカリフリットが高軟化点・低アルカリフリット（フリットＢ）で代替される場合、シリコーン／雲母と比較しての体積抵抗率の減少は、ほんの僅かである。アルカリフリーのシリケート充填材での雲母の部分的置換によりシリコーン／雲母／ガラスフリット組成物における雲母のレベルを減少させることは、該コンパウンドの抵抗率を増加させる効果を有する。
【００７２】
【表７】
【００７３】
実施例６
燃焼試験におけるパフォーマンス
１つのケースにおいてシリコーン／雲母／過酸化物（７８：２０：２）組成物でそして別のものにおいてシリコーン／雲母／ガラスフリットＢ／過酸化物（７６．７５：２０：１．２５：２）組成物で絶縁した１．５ｍｍ２平坦銅導線を用いて、実験的ケーブルを作製した。該組成物は作製の間に架橋された。これら絶縁した導線を一緒にねじって、そして市販のハロゲンフリーの難燃性熱可塑性シース材料（sheathing）で包んだ。該ケーブルを、３０秒毎に激しい機械的ショックを用いて、１５分間、９５０℃で、英国規格試験ＢＳ６３８７に記載されるように、炎および機械的ショック試験において、２４０ボルト（接地）の電圧を加えながら、試験した。シリコーンエラストマーおよび雲母組成物で絶縁した導線はこの試験に落第し、一方、シリコーンエラストマー、雲母およびガラスフリット組成物で絶縁した導線は、首尾よく該条件に耐えることが判った。
【００７４】
実施例７
以下の組成物を調製した：
・組成物１−シリコーン／雲母／過酸化物（７８：２０：２）
・組成物２−シリコーン／雲母／ガラスフリットＡ／過酸化物（７０．５：２０：７．５：２）。
【００７５】
これらを、加熱しながら（１５０℃、３０分）、パネル（１２００ｍｍ×９００ｍｍ×１０ｍｍ）に圧縮成形し、これを相対的な耐火性を評価するために試験し、これはオーストラリア国規格ＡＳ１５３０ Ｐａｒｔ４：建築構造物の構成要素の耐火性試験−パイロット炉試験に従って、完全性破壊（integrity failure）によって測定した。パネルを、正圧下で作動するガス燃焼炉の戸枠に保持し、そして該試料を、２４０分にわたって１１５０℃まで温度を上昇させる該試験において明記される標準セルロース加熱曲線（standard cellulose heating curve）に対して試験した。完全性破壊は、炎の通過に耐えるように意図される材料を比較することについて関連し、そして炎の突破が最初に生じるポイントとして測定した；組成物１についてこれは２４分であった（平均測定炉温度が８２１℃であった場合）そして組成物２についてこれは９７分であった（平均測定炉温度が１０２３℃であった場合）。結果は、ガラスフリットの添加が防火バリア材料としての性能を顕著に改善することを示している。
【００７６】
実施例８
実施例７からのコンパウンド２の試料を、ドアシールに押出し成形し、架橋し（１７０℃、３０分）、そして１０００℃で燃焼させた。該試料は、燃焼後にドアシールの形状を維持しそしてほんの僅かな収縮を示し、高度の構造的完全性（structural integrity）を実証した。
【００７７】
実施例９
化学的に架橋されたシリコーン発泡体から作製された長方形の試料を、１０５０℃で３０分間燃焼させた（表８に示される組成物）。試料寸法は、３点曲げ試験における動的熱機械特性測定装置（ＤＭＡ）を使用して曲げ機械特性の測定に好適な、１８×５×３ｍｍであった。各組成物の５つの試料を測定し、そして結果を平均して十分な信頼性を確実にした。シリコーンポリマーは、２液系の（two-part）室温架橋材料である。シランカップリング剤、ガンマ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランもまた、いくつかの組成物に含まれた。１０５０℃で３０分間燃焼させた後のセラミック化残渣の機械的特性に対する、該シランカップリング剤および難燃剤の添加の影響を、表８に示す。
【００７８】
【表８】
【００７９】
難燃剤、水酸化マグネシウムを添加することは、曲げ弾性率の少しの減少および曲げ強度の少しの増加を生じさせる。より高レベルの該カップリング剤を添加することは、曲げ弾性率を増加させる。
【００８０】
実施例１０
化学的に架橋されたシリコーン発泡体から作製された長方形の試料を、１０５０℃で３０分間燃焼させた（表９に示される組成物）。試料寸法は、３点曲げ試験における動的熱機械特性測定装置（ＤＭＡ）を使用して曲げ機械特性の測定に好適な、１８×５×３ｍｍであった。各組成物の５つの試料を測定し、そして結果を平均して十分な信頼性を確実にした。低温でのガラス形成剤および難燃剤としてのホウ酸亜鉛の影響を調べた。使用した低融点ガラス（ガラスフリットＢ）は５２５℃で軟化し、一方、ホウ酸亜鉛の軟化温度は３００〜７００℃である。ホウ酸亜鉛での該低融点ガラスの置換は、高い剛性および良好な形状保持を維持しながら、セラミック化可能な系（ceramifiable system）の耐火性を改善することを保証した。
【００８１】
実施例９からのシリコーンベース組成物を使用した。表９は、３点曲げ試験モードにおけるＤＭＡを使用して測定される曲げ特性および熱重量分析によって測定される質量損失を示す。これらは、改変された試料の機械的特性および耐火性を評価するために測定された。質量損失のより低いレベルは、より良好な耐火性を示す。
【００８２】
結果は、ホウ酸亜鉛での低融点ガラスの置換によって、より良好な機械的特性が達成されるだけでなく、遥かにより良好な耐火性（質量損失測定により定量）が得られることを示している。
【００８３】
【表９】
【００８４】
１０５０℃で、組成物Ｉおよび組成物ＩＩについての体積変化は、それぞれ、−６％および−１％であり、ホウ酸亜鉛での低融点ガラスの置換はより小さな体積変化をもたらすことを示している。
【００８５】
実施例１１
シリコーンゴム（ＤＣ ４−７２１９、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ）、２０部の雲母、３部のガラスフリットＡおよび３部のガラスフリットＢを含む押出し成形に好適なシリコーンゴムベース組成物を、種々のパーセンテージの水酸化マグネシウムおよびホウ酸亜鉛で改変して、７００℃で燃焼させることにより形成して得られるセラミックの耐火性および機械的特性を改善させた。試料寸法は、３点曲げ試験における動的熱機械特性測定装置（ＤＭＡ）を使用して曲げ機械特性の測定に好適な、１８×５×３ｍｍであった。各系の５つの試料を測定し、そして結果を平均して結果の十分な信頼性を確実にした。結果を表１０に示す。
【００８６】
表１０におけるコンパウンド（ＩＩ）は、７００℃で燃焼させた後、耐火性および機械的特性の点で良好な性能を示した。水酸化マグネシウムおよびホウ酸亜鉛を添加することは、曲げ弾性率および曲げ強度を改善しながら、耐火性を改善する。
【００８７】
【表１０】
【００８８】
実施例１２
寸法３０ｍｍ×１３ｍｍ×２ｍｍの試料を、熱的架橋（１７０℃、３０分、７ＭＰａ）によって、２つの材料ＸおよびＹから作製した。材料Ｘ（実施例４ａ）は、耐火性材料についての特性を有する本発明に従う組成物であり、そして材料Ｙは、８００℃を超える温度で溶融することが知られている組成のものである。それらを、それらの長軸が支持耐火性ブロックの１つの端部に対して垂直となり、かつ、各試料の１３ｍｍ長の部分が支持耐火性ブロックの該端部から突き出しているように、耐火性の長方形断片上に配置した。次いで、それらを、１分当たり１２℃で８３０℃および１０００℃まで加熱し、そして空気中３０分間これらの温度で維持した。両方の温度で、組成物Ｘの試料は溶融せず、そして高温への暴露前の該試料の形状を維持する凝集性多孔性セラミック（coherent porous ceramic）を生成した。組成物Ｘの試料の全ての寸法の収縮は２％未満であった。両方の温度で、組成物Ｙの試料は溶融し、そして支持されていないスパンは耐火性支持体の端部上に曲がって、ほぼ垂直位置をとり、形状を維持またはそれ自体の重量を支持することができないことを示した。１０００℃で、組成物Ｙの試料は、完全に溶融して、耐火性支持体の側部上および側部に沿って流動するガラス状材料を形成した。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】図１は、本発明の使用のための典型的なケーブルの斜視図である。
【００９０】
このようなケーブル１のデザインにおいて、本発明の組成物は、導線３の真上に押出し成形された絶縁体として使用され得る。該組成物は、アセンブリに丸みをつけるために該アセンブリに添加された個々の押出し成形された充填材として、ワイヤまたはテープアーマー（armour）の適用前の内層として、あるいは押出し成形された外部シース層４として、マルチコアケーブルにおける隙間充填材（interstice filler）の形態をとり得る。
【００９１】
実際には、該組成物は、導線の表面上に押出し成形される。この押出し成形は、従来の装置を使用して従来の様式で行われ得る。典型的に、該組成物は、押出し成形の直後に架橋される。絶縁層の厚みは、導線のサイズおよび作動電圧の特定の基準の要件に依存する。典型的に、絶縁体は、０．６〜３ｍｍの厚みを有する。例えば、０．６／１ｋＶで評価される３５ｍｍ２導線について、オーストラリアの基準は、約１．２ｍｍの絶縁体厚みを必要とする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下：
シリコーンポリマー；
組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％の量の雲母；および
組成物の総重量に基づいて０．３重量％〜８重量％の量のガラス添加物
を含む、耐火性組成物。
【請求項２】
前記ガラス添加物がガラスフリットとして存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ガラス添加物が１０５０℃以下の軟化点を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記ガラス添加物が８００℃以下の軟化点を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記ガラス添加物が３００〜８００℃の軟化点を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記ガラス添加物が低軟化点および高軟化点を有するガラス添加物のブレンドを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記ガラス添加物が該ガラス添加物の５０重量％未満のアルカリ金属酸化物含有率を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記ガラス添加物が該ガラス添加物の３０重量％未満のアルカリ金属酸化物含有率を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
ホウ酸亜鉛、水酸化マグネシウムおよびアルミナ三水和物からなる群から選択される、セラミック形成温度に曝されると酸化物を形成する難燃性材料を更に含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
１０００℃で融解しない無機繊維を更に含む、請求項８に記載の組成物。
【請求項１１】
シリコーンポリマー、雲母、ガラス添加物および架橋剤から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記雲母が金雲母である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記雲母が白雲母である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記雲母が１５μｍ〜２５０μｍの平均粒度範囲を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
前記雲母が５０μｍ〜２００μｍの平均粒度範囲を有する、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
シランカップリング剤を更に含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】
前記シランカップリング剤が、ビニルトリメトキシシラン、芳香族シラン、アリールシラン、エポキシシラン、アクリルシラン、ポリマー性シランおよびメルカプトシランからなる群から選択される、請求項１６に記載の組成物。
【請求項１８】
前記シランカップリング剤が０．０５％〜２％の量で存在する、請求項１６に記載の組成物。
【請求項１９】
以下：
シリコーンポリマーから本質的になるポリマー成分；
組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％の量の雲母；および
組成物の総重量に基づいて０．３重量％〜８重量％の量のガラス添加物
を含む、耐火性組成物。
【請求項２０】
前記ガラス添加物がガラスフリットとして存在する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２１】
前記ガラス添加物が１０５０℃以下の軟化点を有する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２２】
前記ガラス添加物が８００℃以下の軟化点を有する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２３】
前記ガラス添加物が３００〜８００℃の軟化点を有する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２４】
前記ガラス添加物が低軟化点および高軟化点を有するガラス添加物のブレンドを含む、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２５】
前記ガラス添加物が該ガラス添加物の５０重量％未満のアルカリ金属酸化物含有率を有する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２６】
前記ガラス添加物が該ガラス添加物の３０重量％未満のアルカリ金属酸化物含有率を有する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２７】
ホウ酸亜鉛、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１つの難燃性材料を更に含む、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２８】
以下：
シリコーンポリマー；
組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％の量の雲母；および
該シリコーンポリマーの分解温度より高くかつ該組成物の防火定格温度（fire rating temperature）以下の温度で自己支持多孔性セラミック材料の形成を確実にするに十分な限られた量のガラス添加物
を含む、耐火性保護組成物。
【請求項２９】
該組成物の融合温度が防火定格温度を超える、請求項２８に記載の組成物。
【請求項３０】
該組成物が、防火定格温度まで加熱されると１０％未満の体積収縮を受ける、請求項２８に記載の組成物。
【請求項３１】
該組成物が、防火定格温度まで加熱されると５％未満の体積収縮を受ける、請求項２８に記載の組成物。
【請求項３２】
防火壁ライニング（firewall lining）、防火パーティション（fire partition）、スクリーン、天井またはライニング、構造的防火（structural fire protection）、防火戸インサート（fire door insert）、窓またはドアシール（window or door seal）、膨張性シール（intumescent seal）として、または配電板キャビネット（electrical switchboard cabinet）における、請求項１〜３１のいずれか１項に記載の組成物の使用。
【請求項３３】
電気導体のコーティングのための請求項１〜３１のいずれか１項に記載の組成物の使用。
【請求項３４】
請求項１〜３１のいずれか１項に記載の組成物を含む電気ケーブル。
【請求項３５】
導線および該導線上に押出し成形されたポリマー組成物を含む電気ケーブルであって、該ポリマー組成物が以下：
シリコーンポリマー；
該組成物の総重量に基づいて１５重量％〜３０重量％の量の雲母；および
該組成物の総重量に基づいて０．３重量％〜８重量％の量のガラス添加物
を含む、電気ケーブル。
【請求項３６】
前記雲母が５０μｍ〜２００μｍの範囲の平均粒度を有する、請求項３５に記載の電気ケーブル。
【請求項３７】
前記雲母が白雲母である、請求項３５に記載の電気ケーブル。
【請求項３８】
前記ガラス添加物がガラスフリットとして存在する、請求項３５に記載の電気ケーブル。
【請求項１】
以下：
シリコーンポリマー；
組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％の量の雲母；および
組成物の総重量に基づいて０．３重量％〜８重量％の量のガラス添加物
を含む、耐火性組成物。
【請求項２】
前記ガラス添加物がガラスフリットとして存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ガラス添加物が１０５０℃以下の軟化点を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記ガラス添加物が８００℃以下の軟化点を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記ガラス添加物が３００〜８００℃の軟化点を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記ガラス添加物が低軟化点および高軟化点を有するガラス添加物のブレンドを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記ガラス添加物が該ガラス添加物の５０重量％未満のアルカリ金属酸化物含有率を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記ガラス添加物が該ガラス添加物の３０重量％未満のアルカリ金属酸化物含有率を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
ホウ酸亜鉛、水酸化マグネシウムおよびアルミナ三水和物からなる群から選択される、セラミック形成温度に曝されると酸化物を形成する難燃性材料を更に含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
１０００℃で融解しない無機繊維を更に含む、請求項８に記載の組成物。
【請求項１１】
シリコーンポリマー、雲母、ガラス添加物および架橋剤から本質的になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記雲母が金雲母である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記雲母が白雲母である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記雲母が１５μｍ〜２５０μｍの平均粒度範囲を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
前記雲母が５０μｍ〜２００μｍの平均粒度範囲を有する、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
シランカップリング剤を更に含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】
前記シランカップリング剤が、ビニルトリメトキシシラン、芳香族シラン、アリールシラン、エポキシシラン、アクリルシラン、ポリマー性シランおよびメルカプトシランからなる群から選択される、請求項１６に記載の組成物。
【請求項１８】
前記シランカップリング剤が０．０５％〜２％の量で存在する、請求項１６に記載の組成物。
【請求項１９】
以下：
シリコーンポリマーから本質的になるポリマー成分；
組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％の量の雲母；および
組成物の総重量に基づいて０．３重量％〜８重量％の量のガラス添加物
を含む、耐火性組成物。
【請求項２０】
前記ガラス添加物がガラスフリットとして存在する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２１】
前記ガラス添加物が１０５０℃以下の軟化点を有する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２２】
前記ガラス添加物が８００℃以下の軟化点を有する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２３】
前記ガラス添加物が３００〜８００℃の軟化点を有する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２４】
前記ガラス添加物が低軟化点および高軟化点を有するガラス添加物のブレンドを含む、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２５】
前記ガラス添加物が該ガラス添加物の５０重量％未満のアルカリ金属酸化物含有率を有する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２６】
前記ガラス添加物が該ガラス添加物の３０重量％未満のアルカリ金属酸化物含有率を有する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２７】
ホウ酸亜鉛、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１つの難燃性材料を更に含む、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２８】
以下：
シリコーンポリマー；
組成物の総重量に基づいて５重量％〜３０重量％の量の雲母；および
該シリコーンポリマーの分解温度より高くかつ該組成物の防火定格温度（fire rating temperature）以下の温度で自己支持多孔性セラミック材料の形成を確実にするに十分な限られた量のガラス添加物
を含む、耐火性保護組成物。
【請求項２９】
該組成物の融合温度が防火定格温度を超える、請求項２８に記載の組成物。
【請求項３０】
該組成物が、防火定格温度まで加熱されると１０％未満の体積収縮を受ける、請求項２８に記載の組成物。
【請求項３１】
該組成物が、防火定格温度まで加熱されると５％未満の体積収縮を受ける、請求項２８に記載の組成物。
【請求項３２】
防火壁ライニング（firewall lining）、防火パーティション（fire partition）、スクリーン、天井またはライニング、構造的防火（structural fire protection）、防火戸インサート（fire door insert）、窓またはドアシール（window or door seal）、膨張性シール（intumescent seal）として、または配電板キャビネット（electrical switchboard cabinet）における、請求項１〜３１のいずれか１項に記載の組成物の使用。
【請求項３３】
電気導体のコーティングのための請求項１〜３１のいずれか１項に記載の組成物の使用。
【請求項３４】
請求項１〜３１のいずれか１項に記載の組成物を含む電気ケーブル。
【請求項３５】
導線および該導線上に押出し成形されたポリマー組成物を含む電気ケーブルであって、該ポリマー組成物が以下：
シリコーンポリマー；
該組成物の総重量に基づいて１５重量％〜３０重量％の量の雲母；および
該組成物の総重量に基づいて０．３重量％〜８重量％の量のガラス添加物
を含む、電気ケーブル。
【請求項３６】
前記雲母が５０μｍ〜２００μｍの範囲の平均粒度を有する、請求項３５に記載の電気ケーブル。
【請求項３７】
前記雲母が白雲母である、請求項３５に記載の電気ケーブル。
【請求項３８】
前記ガラス添加物がガラスフリットとして存在する、請求項３５に記載の電気ケーブル。
【図１】
【公表番号】特表２００６−５０３１２１（Ｐ２００６−５０３１２１Ａ）
【公表日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５２５０６４（Ｐ２００４−５２５０６４）
【出願日】平成１５年８月１日（２００３．８．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００３／０００９６８
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０１３２５５
【国際公開日】平成１６年２月１２日（２００４．２．１２）
【出願人】（５０５１４１９６７）セラム ポリメリック ピーティーワイ リミテッド (3)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年８月１日（２００３．８．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００３／０００９６８
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０１３２５５
【国際公開日】平成１６年２月１２日（２００４．２．１２）
【出願人】（５０５１４１９６７）セラム ポリメリック ピーティーワイ リミテッド (3)
【Ｆターム（参考）】
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