耐火用配管システムおよび配管構造
【課題】耐火性能に優れ、かつ、物性が良好で、彩色が可能であり、リサイクル性にも優れた耐火用配管システムを提供すること。
【解決手段】耐火用配管システムは、少なくとも耐火用配管材及び耐火用管継手を備えており、この耐火用配管材は、ポリ塩化ビニル系樹脂と、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つと、合成ハイドロタルサイト化合物とを含み、前記ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、合成ハイドロタルサイト化合物を２質量部以上、１２質量部以下の範囲内で含有する樹脂組成物Ａを用いて形成され、耐火用管継手は、ポリ塩化ビニル系樹脂および炭酸カルシウムを含有する樹脂組成物Ｂを用いて形成される。
【解決手段】耐火用配管システムは、少なくとも耐火用配管材及び耐火用管継手を備えており、この耐火用配管材は、ポリ塩化ビニル系樹脂と、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つと、合成ハイドロタルサイト化合物とを含み、前記ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、合成ハイドロタルサイト化合物を２質量部以上、１２質量部以下の範囲内で含有する樹脂組成物Ａを用いて形成され、耐火用管継手は、ポリ塩化ビニル系樹脂および炭酸カルシウムを含有する樹脂組成物Ｂを用いて形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火用配管システムに関し、特に、建築物内に設置される配管材について耐火性が付与された配管材等を配管してなる耐火用配管システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築物内に配管（電線管、排水管、ダクト等）を設置する場合には、建築物の床、壁、間仕切り等の仕切り部に、配管等を貫通させる貫通孔（区画貫通部）を設け、この区画貫通部に配管を貫通させた後、区画貫通部と配管との間に隙間が生じないように、モルタル等で隙間を閉塞する耐火措置工法が採られている。
【０００３】
配管材が金属製である場合には、それ自体に耐熱性および不燃性があるので、上記の耐火措置工法で特に問題はないが、配管材が合成樹脂製である場合には、金属製に比べて軽量で取り扱い性に優れるという利点はあるものの耐熱性に劣るという欠点がある。したがって、合成樹脂製の配管材では、火災時に燃焼によって焼失したり熱変形して、区画貫通部に隙間が生じて貫通孔ができ、仕切り部の一方の側で発生した熱、火炎、煙等が他方の側へ到達してしまう恐れがある。
【０００４】
合成樹脂製の配管材に主に使用される原料としては、塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等がある。塩化ビニル系樹脂製の配管材には通常熱安定剤が使用され、使用される熱安定剤としては種々の熱安定剤が存在し、用途によって使い分けられている。最も良く使われている熱安定剤としては鉛系熱安定剤が挙げられ、成形性、原料費等の面で有利である。ところで、上水道用途には、有害物質である鉛を溶出させないような配管材を使用する必要があり、一般的に、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｂａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤または錫系熱安定剤が使用されている。Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｂａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤または錫系熱安定剤は、鉛系熱安定剤と比べて高価であり、成形性が悪いので、一般的には上水道用途以外には使用されず、上水道用の特殊用途に使用されている。
【０００５】
耐火用配管材として、合成樹脂製の配管材の外面に、アルミガラスクロス、モルタル等の耐火被覆層を積層した耐火用配管材が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この耐火用配管材は、異種材料を複合して形成しているので連続成形が困難であり、生産性に劣るという問題点があった。また、外面をモルタルで被覆した耐火用配管材は、重量が非常に重くなるため運搬時や施工時の作業性に劣るという問題もある。
【０００６】
一方、合成樹脂製の配管材の外面に、耐火用膨張性を備えたシート状被覆材を巻きつける耐火措置工法も採用されている。しかし、このようなシート状被覆材を用いた耐火措置工法の場合には、まず合成樹脂製の配管材を仮配管してシート状被覆材を巻きつける部位の位置決めを行い、次いでシート状被覆材を配管材に巻きつけて配管材の支持、固定を行い、その後、開口部をモルタルで埋め戻すので、作業工数が多く、施工時間が長くかかる上、シート状被覆材を配管材に巻きつけた後は、配管の位置調整がやりにくいという問題がある。
【０００７】
上記問題を解決するために、耐火膨張性を有する樹脂組成物を配管材自体や貫通部の閉塞材料として用いる技術が開示されている。例えば、防火区画体の貫通部の閉塞材料として、ゴム、熱可塑性エラストマー、液状ポリマー等のベース樹脂に、無機系膨張剤として熱膨張性黒鉛を配合するとともに、型崩れ防止用樹脂としてポリカーボネート樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂等を配合した耐火用膨張性樹脂組成物（例えば、特許文献２参照）が知られており、また、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂に、リン化合物、熱膨張性黒鉛、および、無機充填剤を多量に含有させた樹脂組成物（例えば、特許文献３参照）が知られている。
【０００８】
しかしながら、前者の耐火用膨張性樹脂組成物は、ベース樹脂としてゴム、熱可塑性エラストマー、液状ポリマー等が用いられているため、得られる配管材は機械的強度に劣るという問題がある。
【０００９】
一方、後者の特許文献３に開示された樹脂組成物は、難燃性には優れているものの、無機充填剤、熱膨張性黒鉛、リン化合物等の含有比率が高いため成形性に劣り、また、ポリリン酸アンモニウム等のリン化合物が押出成形や射出成形の際に分解して成形体の外観を損ねる恐れがある。リン化合物の分解を抑えるために低温で成形した場合には、得られる成形体の機械的強度や耐衝撃性が低下する恐れがある。
【００１０】
熱膨張性黒鉛を含有したポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる建築用配管材（例えば、特許文献４参照）は、施工性は良いが、この建築用配管材は黒鉛由来の黒色を呈するため、自由に彩色できないという問題があった。さらに熱膨張性黒鉛は、塩化ビニルとの相溶性が悪く、また、分散粒子径も数ミクロン以上の内部欠陥を誘発する分散状態をしているため配管材の穴あけ時等にクラックが入りやすく、パイプとしての伸びが低いという問題があった。さらには、熱膨張性黒鉛は熱により分解するため、配管材の色、機械的強度および加工性の観点からリサイクルには不向きな材料であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】登録実用新案第３０３６４４９号公報
【特許文献２】特開平９−１７６４９８号公報
【特許文献３】特開平１０−９５８８７号公報
【特許文献４】特開２００８−１８００６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
耐火性能という観点からは、配管材自体が耐火性能を発揮することが好ましい。そのためには、配管材に以下の機能を持たせることが必要である。
（１）配管材の燃焼速度を遅延させて、非加熱側に火炎を噴出させないこと。
燃焼速度を遅延させるには、配管材自体の燃焼を防止すると共に、燃焼時に管壁を熱膨張させたり、あるいは他の手段により、区画貫通部内への熱流入をできるだけ防ぐようにすることが望ましい。すなわち、加熱側において、配管材を閉塞に近い状態にし、遮炎することが最良の手段である。また、残渣が燃え尽きないことがより好ましい。
（２）燃焼時においても、配管材とその外周のモルタルとのシール性を保持して、非加熱側で発煙させないこと。
【００１３】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、耐火性能に優れ、かつ、物性が良好で、彩色が可能であり、リサイクル性にも優れた耐火用配管材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そこで、本願発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本願発明を完成させるに至った。
すなわち、本願発明の耐火用配管システムは、ポリ塩化ビニル系樹脂と、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つと、合成ハイドロタルサイト化合物とを含み、前記ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、合成ハイドロタルサイト化合物を２質量部以上、１２質量部以下の範囲内で含有する樹脂組成物Ａを用いて形成される耐火用配管材と、ポリ塩化ビニル系樹脂および炭酸カルシウムを含有する樹脂組成物Ｂを用いて形成される耐火用管継手とを少なくとも備えたことを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記樹脂組成物Ａおよび前記樹脂組成物Ｂは、それぞれ、硼珪酸ガラスをさらに含有することができる。
【００１６】
また、前記樹脂組成物Ｂは、さらに、水酸化マグネシウムを含有することが好ましい。
【００１７】
本発明において前記耐火用配管材は、外層、中間層および内層を有する、少なくとも３層の層からなる耐火用配管材であって、該中間層が前記樹脂組成物Ａを用いて形成されることが好ましい。
【００１８】
ここで、前記外層および前記内層は、モリブデン系防煙剤を含有することが好ましい。
【００１９】
本発明においては、前記耐火用配管材の１つを前記耐火用管継手に配管し、該耐火用配管材の一端を床材の加熱側面から３００ｍｍ露出させた状態で、ＩＳＯ８３４−１（平成１２年６月１日に施工された改正建築基準法に基づく防火区画等を貫通する管の性能試験の評価方法）に従って行われた耐火試験において、非加熱領域における床材から１０ｍｍの位置の耐火用管継手の管継手表面温度が、耐火試験開始から６０分経過した時点で１００℃を超えないことが好ましい。
【００２０】
本発明の配管構造は、上記いずれかの耐火用配管システムを使用して、建築物等の構造物内を貫通して配管されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の耐火用配管システムは、耐火用配管材および耐火用管継手自体が耐火性能を有しており、優れた耐火性能を発揮しつつ、かつ、機械的特性等の物性が良好で、彩色可能であり、しかもリサイクル性にも優れている。また、本発明の耐火用配管システムを構造物内に配管してなる配管構造は優れた耐火性を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】配管材および管継手の配管状態を模式的に示す図であり、その配管状態の一部を床材の側面から見た正面図である。
【図２】（ａ）から（ｄ）は本発明の耐火用配管システムを燃焼した際の残渣の状態を示す概略説明図である。
【図３】耐火性能試験に使用される耐火試験炉を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明について詳しく説明する。
本発明の耐火用配管システムは、少なくとも１つ以上の耐火用配管材および少なくとも１つ以上の耐火用管継手を用いてなるものである。ここでは、耐火用管継手と耐火用配管材とを区別するために、耐火用配管材と称した場合には耐火用管継手は含まれないものとする。
【００２４】
本発明の耐火用配管システムを構成する耐火用配管材は、ポリ塩化ビニル系樹脂と、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つと、合成ハイドロタルサイト化合物とを所定量含有する難燃性樹脂組成物を用いて形成される。
【００２５】
Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つの含有量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、０．４質量部以上、２．５質量部以下の範囲内であることが好ましく、０．６質量部以上、２．０質量部以下であることが更に好ましく、０．９質量部以上、１．３質量部以下であることが特に好ましい。Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定際およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つの配合量が０．４質量部以上、２．５質量部以下であれば、塩化ビニル系樹脂の難燃性を飛躍的に向上させて、本発明の効果を実現することができる。
【００２６】
また、合成ハイドロタルサイト化合物の含有量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、２質量部以上、１２質量部以下の範囲内であることが必要であり、好ましくは、２．５質量部以上、１０質量部以下であり、更に好ましくは、３質量部以上、７質量部以下である。合成ハイドロタルサイト化合物の配合量が２質量部以上、１２質量部以下であれば、塩化ビニル系樹脂の難燃性を飛躍的に向上させて、本発明の効果を実現することができる。
【００２７】
ここで、ポリ塩化ビニル系樹脂に対してＣａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つが配合される理由は、例えば排水管用途に用いられる一般的なＰｂ系熱安定剤を塩化ビニル系樹脂に配合すると、塩素の捕捉性が高いため、難燃性を発揮するメカニズムであるラジカルトラップを阻害し、性能を十分に発揮することができなくなり、所望の難燃性が得られないという結果になりやすいからである。
【００２８】
また、合成ハイドロタルサイト化合物が配合される理由は以下のとおりである。すなわち、合成ハイドロタルサイトは、分子間に有している結晶水が約１８０℃から脱水を開始し、その結晶水は約３００℃で完全に脱離する。この状態までは合成ハイドロタルサイトは結晶構造を保持しているが、約３５０℃を超えると結晶構造が崩壊し始め、水と二酸化炭素を放出する。そして、合成ハイドロタルサイトは、塩化ビニル系樹脂の熱分解温度である約２００℃〜３００℃よりも６０℃〜７５℃低い温度で吸熱分解を開始するため、塩化ビニル系樹脂の熱分解をハイドロタルサイトの吸熱分解で効率的に抑制することができ、塩化ビニル系樹脂が炭化した状態をより長く維持することが可能となる。
【００２９】
従来において、合成ハイドロタルサイトは耐熱性を改善するために使用されてきたが、その効果を発揮するための温度域は約１００℃前後であった。しかも合成ハイドロタルサイトは強い吸水性、吸湿性を有しているため、樹脂の成形においては、この吸水性、保湿性を如何に抑えることができるかが重要であり、この技術課題を念頭においた研究がなされてきた。
【００３０】
本発明者らは、従来は問題視されていた合成ハイドロタルサイトの強い吸水性および吸湿性に着目し、合成ハイドロタルサイトが約１８０℃以上の高温度域において優れた脱水効果を発揮すること、及び、塩化ビニル系樹脂の熱分解の抑制に特に優れた効果があることを見出して、耐火性能を有する樹脂製配管材の発明にいたった。
【００３１】
本発明に用いられるポリ塩化ビニル系樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル単独重合体、塩化ビニルモノマーと該塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーとの共重合体、塩化ビニル以外の他のポリマー（共重合体も含む）に塩化ビニルをグラフト共重合させたグラフト共重合体等が挙げられる。本発明において、これらは単独で使用しても良いが、２種類以上を併用することもできる。また、必要に応じて、上記ポリ塩化ビニル系樹脂を塩素化しても良い。塩化ビニル系樹脂の塩素化方法としては、特に限定されることなく従来公知の塩素化方法を採用することができ、例えば、熱塩素化方法、光塩素化方法等を使用することができる。
【００３２】
上記の塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のα―オレフィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類；ブチルビニルエーテル、セチルビニルエーテル等のビニルエーテル類；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチルアクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類；スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル類；Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のＮ−置換マレイミド類等が挙げられる。これらは、単独で使用しても良いが、２種類以上を併用することもできる。
【００３３】
上記のグラフト共重合体に用いられる塩化ビニル以外の他のポリマー（共重合体を含む）としては、塩化ビニルをグラフト共重合できるものであれば特に限定されることなく使用できるが、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート−一酸化炭素共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリウレタン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等が挙げられる。これらは、単独で使用しても良いが、２種類以上を併用することもできる。
【００３４】
上記ポリ塩化ビニル系樹脂の平均重合度は、特に限定されるものではないが、平均重合度が小さいと得られる成形体の物性低下が起こりやすく、平均重合度が大きいと溶融粘度が高くなって成形が困難になりやすいので、平均重合度が４００〜１，６００の範囲内であることが好ましく、更に好ましくは６００〜１，４００である。本発明において平均重合度とは、塩化ビニル系樹脂をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させ、ろ過して不溶成分を除去した後、ろ液中のＴＨＦを乾燥除去し、得られた樹脂を試料として日本工業規格ＪＩＳ Ｋ−６７２１の「塩化ビニル樹脂試験法」に準拠して測定した平均重合度を意味するものとする。
【００３５】
上記塩化ビニル系樹脂は、特に限定されることなく従来公知の重合方法により重合することができるが、例えば、塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法等により重合することができる。
【００３６】
また、上記塩化ビニル系樹脂は、本発明の効果を阻害しない範囲内で、例えば耐火性能を阻害しない範囲内で、架橋、変性等の処置が施されていても良い。この場合には、予め架橋、変性した樹脂を用いても良いが、添加剤等を配合する際に、同時に架橋、変性を行っても良いし、あるいは、樹脂に各種成分を配合した後に架橋、変性を行っても良い。架橋方法としては、特に限定されることなく塩化ビニル系樹脂に通常使用される架橋方法を採用することができ、例えば、各種架橋剤、過酸化物等を使用する架橋方法、電子線照射による架橋方法、水架橋性材料を使用する架橋方法等を使用することができる。
【００３７】
ポリ塩化ビニル系樹脂としては、例えば、信越化学工業株式会社製の「ＴＫ１０００ＨＮ」（平均重合度：１０３０）、同社製の「ＴＫ７００」（平均重合度：７００）、ヴィテック社製の「ＭＴ７００」（平均重合度：７００）などを商業的に入手することもできる。
【００３８】
本発明に用いられるＭｇ−Ｚｎ系、Ｃａ−Ｚｎ系およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系の熱安定剤は金属石鹸の熱安定剤であることが好ましい。Ｍｇ−Ｚｎ系、Ｃａ−Ｚｎ系およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系金属石鹸の熱安定剤としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム等が種々組み合わされて用いられる。例えば、Ｃａ−Ｍｇ−Ｚｎ系金属石鹸の熱安定剤としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムおよびステアリン酸カルシウムを組み合わせて用いることができる。該マグネシウム成分及び該カルシウム成分としてはマグネシウム及びカルシウムの有機酸塩、マグネシウム及びカルシウムの無機酸塩等のマグネシウム塩及びカルシウム塩などが好ましいものとして挙げられ、該亜鉛成分としては亜鉛の有機酸塩、亜鉛の無機酸塩等の亜鉛塩などが好ましいものとして挙げられる。
【００３９】
ここで、好ましく用いられる有機酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、オクタン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オクチル酸、安息香酸等の脂肪酸が挙げられる。また、耐熱性の向上等の目的に応じて、カルシウム、ナトリウム等の有機酸塩をマグネシウム塩と併用することができる。
【００４０】
Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤の構成成分のうち、マグネシウム成分及びカルシウム成分は後期熱安定性の向上効果があり、亜鉛成分は初期安定性の向上効果がある。マグネシウム成分及びカルシウム成分の添加量を増やしていくと長期安定性は良好になるが、初期の赤色変色を防ぐためには亜鉛成分を併用することが必要である。但し、亜鉛成分の添加量が多くなりすぎると、いわゆる亜鉛ヤケが発生するので添加量には注意が必要である。本発明においては、マグネシウム成分及びカルシウム成分としてはステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウムが好ましく使用され、亜鉛成分としてはステアリン酸亜鉛が好ましく使用される。
【００４１】
ステアリン酸マグネシウムについては、水澤化学工業株式会社製の「ＦＡＣＩＩ」等を商業的に入手することもできる。また、ステアリン酸亜鉛については、水澤化学工業株式会社製の「ＮＴ−Ｚ１」を商業的に入手することができる。
【００４２】
上記したように、耐火用配管材を形成する樹脂組成物Ａは合成ハイドロタルサイト化合物を含有する。ここで使用される合成ハイドロタルサイトは、化学名をマグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレートと言い、下記の一般式で表される。
【００４３】
［Ｍｇ６Ａｌ２(ＯＨ)１６ＣＯ３・４Ｈ２Ｏ］
【００４４】
本発明に用いられる合成ハイドロタルサイト化合物は、平均粒径が０．１μｍ〜２．０μｍであることが好ましく、更に好ましくは０．３μｍ〜１．０μｍである。合成ハイドロタルサイト化合物は、例えば、協和化学株式会社製の「アルカマイザー１」等を商業的に入手することもできる。ここで言う平均粒径とは、粒度分布において積算（累積）百分率で表される積算値が５０％となる粒子径の値とする。
【００４５】
本発明に係る耐火用配管材を形成する樹脂組成物Ａには、更に、硼珪酸ガラスを添加することができる。硼珪酸ガラスの軟化点は６００〜８００℃であるので、燃焼時に形成する残渣をガラスでコーティングすることができ、結果として残渣への酸素の供給を阻害することになり、また、残渣から発生する可燃性ガスの燃焼場への放出を阻害することになり、塩化ビニル系樹脂の難燃性を飛躍的に向上させることができ、燃焼時に形成された残渣の形状保持に大きく貢献する。本発明において、硼珪酸ガラスは平均粒径が０．０１μｍ以上、２５０μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上、１００μｍ以下であることが更に好ましい。平均粒径が０．０１μｍ未満では、粉体としての取り扱いが困難になることがあり、２５０μｍを超えると、得られる成形体の表面に無機化合物粒が突出等することがあるので成形体の外観状態が低下することがある。ここで言う平均粒径とは、粒度分布において積算（累積）百分率で表される積算値が５０％となる粒子径の値とする。
硼珪酸ガラスとしては、例えば、日硝マテリアル株式会社製の「Ｆ−Ｃ」を商業的に入手することもできる。
【００４６】
硼珪酸ガラスの配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して２質量部以上、１０質量部以下であることが好ましく、更に好ましくは３質量部以上、８質量部以下であり、特に好ましくは４質量部以上、７質量部以下である。硼珪酸ガラスの配合量が２質量部以上、１０質量部以下であれば、塩化ビニル系樹脂の難燃性を飛躍的に向上させて、上記効果を実現することができる。
【００４７】
本発明の耐火用配管システムを構成する耐火用管継手は、ポリ塩化ビニル系樹脂、および、炭酸カルシウムを含有する樹脂組成物Ｂを用いて形成される。ポリ塩化ビニル系樹脂に対して炭酸カルシウムが配合されると、燃焼時に熱変形抑制効果を発揮することができる。このポリ塩化ビニル系樹脂としては、上述した耐火用配管材に用いられるポリ塩化ビニル系樹脂と同様のものを使用することができる
【００４８】
樹脂組成物Ｂに用いられる炭酸カルシウムとしては、市販品を使用することもできるが、脂肪酸で表面処理されている炭酸カルシウムを使用することが好ましく、これをポリ塩化ビニル系樹脂へ混合することが好ましい。例えば、炭素数９〜２１の不飽和脂肪酸（Ａ）と、炭素数９〜２１の飽和脂肪酸（Ｂ）が（Ａ）／（Ｂ）＝１〜２の範囲で混合されたもので表面処理された炭酸カルシウムを使用することが特に好ましい。
市販品の炭酸カルシウムの中には、ポリ塩化ビニル中に良分散せずに凝集するものもあるので、その場合には凝集塊が機械的強度の低下をもたらすからである。
【００４９】
炭酸カルシウムとしては、例えば、白石工業株式会社製の「白艶華ＣＣＲ」などを商業的に入手することもできる。
【００５０】
炭酸カルシウムの配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、０．５質量部以上、１２質量部以下であることが好ましく、１質量部以上、１０質量部以下であることが更に好ましく、３質量部以上、７質量部以下であることが特に好ましい。炭酸カルシウムの配合量が０．５質量部未満では、燃焼時に十分な熱変形抑制効果が発揮できないことがあり、所望の耐火性が得られないことがあるからである。また、炭酸カルシウムの配合量が１２質量部を超えると、管継手の性能が著しく損なわれることがあり、成形できないこともある。
【００５１】
本発明に係る耐火用管継手の形成に用いられる樹脂組成物Ｂには、更に、水酸化マグネシウムを配合することができる。水酸化マグネシウムを含有させることにより、更なる難燃性を付与することができる。
【００５２】
本発明に用いられる水酸化マグネシウムとしては、市販品を使用することもできるが、シランカップリング剤で表面処理されている水酸化マグネシウムを使用することが好ましく、これをポリ塩化ビニル系樹脂に混合することが好ましい。例えば、水酸化マグネシウム１００質量部当たり、０．０５〜２質量部のシランカップリング剤の量で表面処理された水酸化マグネシウムを用いることが更に好ましい。
市販品の水酸化マグネシウムの中には、ポリ塩化ビニル中に良分散せずに凝集するものもあるので、その場合には凝集塊が機械的強度の低下をもたらすからである。
【００５３】
水酸化マグネシウムとしては、例えば、協和化学工業株式会社製の「マグサラットＦ」などを商業的に入手することもできる。
【００５４】
水酸化マグネシウムの配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して０．５質量部以上、５質量部以下であることが好ましく、更に好ましくは１質量部以上、３質量部以下である。水酸化マグネシウムの配合量が０．５質量部以上であれば、燃焼時に十分な難燃効果を発揮することができ、所望の耐火性が得られる。また、水酸化マグネシウムの配合量が５質量部以下であれば、管継手の性能が著しく損なわれることはない。
【００５５】
本発明に係る耐火用管継手に用いられる樹脂組成物Ｂには、本発明の効果を阻害しない範囲内で、熱安定剤を添加することが好ましい。熱安定剤としては、鉛系熱安定剤、有機スズ系熱安定剤、高級脂肪酸金属塩等が挙げられる。これらは単独で使用しても良いが、２種類以上を併用することもできる。
【００５６】
鉛系熱安定剤としては、例えば、鉛白、塩基性亜硫酸鉛、三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、二塩基性フタル酸鉛、三塩基性マレイン酸鉛、シリカゲル共沈ケイ酸鉛、二塩基性ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉛、ナフテン酸鉛等が挙げられる。
【００５７】
また、有機スズ系熱安定剤としては、例えば、ジブチル錫メルカプト、ジオクチル錫メルカプト、ジメチル錫メルカプト等のメルカプト類；ジブチル錫マレート、ジブチル錫マレートポリマー、ジオクチル錫マレート、ジオクチル錫マレートポリマー等のマレート類；ジブチル錫メルカプトジブチル錫ラウレート、ジブチル錫ラウレートポリマー等のカルボキシレート類などが挙げられる。
【００５８】
また、高級脂肪酸金属塩（金属石鹸）としては、例えば、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、リシノール酸カルシウム、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸バリウム、ラウリン酸バリウム、リシノール酸バリウム、ステアリン酸カドミウム、ラウリン酸カドミウム、リシノール酸カドミウム、ナフテン酸カドミウム、２−エチルヘキソイン酸カドミウム、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、リシノール酸亜鉛、２−エチルヘキソイン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、二塩基性ステアリン酸鉛、ナフテン酸鉛などが挙げられる。
【００５９】
熱安定剤の配合量は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、０．３質量部以上、１０質量部以下の割合で配合されることが好ましく、更に好ましくは、１質量部以上、９質量部以下であり、特に好ましくは、２質量部以上、８質量部以下である。熱安定剤の配合量が０．３質量部以上であれば、成形時にポリ塩化ビニル系樹脂の熱安定性を確保することができ、成形中に炭化物が発生することがない。また、熱安定剤の配合量が１０質量部以下であれば、燃焼時にポリ塩化ビニル系樹脂の炭化促進を阻害することがなく、十分な耐火性能を発現することができる。
【００６０】
本発明に用いられる樹脂組成物Ｂには、本発明の効果を阻害しない範囲内で、硼珪酸ガラスを添加することができる。用いられる硼珪酸ガラスとしては、上述した樹脂組成物Ａに用いられるものとして挙げられている硼珪酸ガラスと同様のものを使用することができる。樹脂組成物Ｂにおける硼珪酸ガラスの配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、０．０１質量部以上、３質量部以下の範囲であることが好ましく、更に好ましくは０．０５質量部以上、２質量部以下であり、特に好ましくは０．１質量部以上、１質量部以下である。
【００６１】
本発明に係る耐火用配管材に用いられる樹脂組成物Ａおよび樹脂組成物Ｂには、それぞれ、本発明の効果を阻害しない範囲内で、熱安定化助剤、無機充填剤、滑剤、加工助剤、衝撃性改質剤、耐熱性向上剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、顔料、可塑剤、熱可塑性エラストマー等の添加剤を添加しても良い。
【００６２】
安定化助剤としては、例えば、エポキシ化大豆油、りん酸エステル、ポリオール等が挙げられる。これらは、単独で使用しても良いが、２種類以上を併用しても良い。
【００６３】
滑剤としては、内部滑剤、外部滑剤が挙げられる。内部滑剤は成形加工時の溶融樹脂の流動粘度を低下させ、摩擦発熱を防止する目的で使用される。内部滑剤としては、例えば、ブチルステアレート、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、エポキシ大豆油、グリセリンモノステアレート、ステアリン酸、ビスアミド等が挙げられる。これらは単独で使用しても良いが、２種類以上を併用しても良い。
【００６４】
外部滑剤は成形加工時の溶融樹脂と金属面との滑り効果を向上させる目的で使用される。外部滑剤としては、例えば、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、エステルワックス、モンタン酸ワックス等が挙げられる。これらは単独で使用しても良いが、２種類以上を併用しても良い。
【００６５】
加工助剤としては、例えば、重量平均分子量が１０万〜２００万のアルキルアクリレート−アルキルメタクリレート共重合体等のアクリル系加工助剤等が挙げられる。このアクリル系加工助剤としては、例えば、ｎ−ブチルアクリレート−メチルメタクリレート共重合体、２−エチルヘキシルアクリレート−メチルメタクリレート−ブチルメタクリレート共重合体等が挙げられる。これらは単独で使用しても良いが、２種類以上を併用しても良い。
【００６６】
衝撃性改質剤としては、例えば、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＭＢＳ）、アクリルゴム等が挙げられる。
【００６７】
耐熱性向上剤としては、例えば、α−メチルスチレン系樹脂、Ｎ−フェニルマレイミド系樹脂等が挙げられる。
【００６８】
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系坑酸化剤等が挙げられる。
【００６９】
光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系等の光安定剤等が挙げられる。
【００７０】
紫外線吸収剤としては、例えば、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤等が挙げられる。
【００７１】
顔料としては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、スレン系、染料レーキ系等の有機顔料；酸化物系、クロム酸モリブデン系、硫化物・セレン化物系、フェロシアニン化物系等の無機顔料などが挙げられる。
【００７２】
上記ポリ塩化ビニル系樹脂には可塑剤を添加することができるが、可塑剤は得られる成形品の耐熱性や耐火性を低下させることがあるので多量に使用することはあまり好ましくない。用いられる可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート等が挙げられる。
【００７３】
熱可塑性エラストマーとしては、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体（ＥＶＡＣＯ）、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体や塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体等の塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらは単独で使用しても良いが、２種類以上を併用しても良い。
【００７４】
無機充填剤としては、例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、フェライト類、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーンナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルン、木炭粉末、各種金属粉、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム「ＭＯＳ」、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、ホウ酸亜鉛、各種磁性粉、スラグ繊維、フライアッシュ、脱水汚泥等が挙げられる。無機充填剤を配合すれば、燃焼時に形成される残渣の形状保持性が良好になる。
無機充填剤の配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して０質量部以上、１０．０質量部以下であることが好ましく、更に好ましくは３質量部以上、７．０質量部以下である。無機充填剤の配合量が１０．０質量部を超えると得られる配管材の機械的強度が損なわれる可能性がある。
【００７５】
上記添加剤をポリ塩化ビニル系樹脂に混合する方法としては特に限定されず一般的な方法を採用することができるが、例えば、ホットブレンドによる方法、コールドブレンドによる方法等を使用することができる。
【００７６】
本発明の耐火用配管システムを構成する耐火用配管材は、単層構成でも良いが、２層以上の積層構成でも良い。積層構成の場合には、中間層に上記樹脂組成物Ａからなる層を配置することが好ましく、例えば、少なくとも外層、中間層および内層をこの順に含む積層構成であることが好ましい。耐火用配管材の中間層として樹脂組成物Ａからなる層を設けることにより、耐火性能を発揮しつつ所望の機械的強度を実現することができる。また、中間層に上記樹脂組成物からなる層を配置していれば、例えば、外層と中間層との間や、中間層と内層との間に他の層を有する多層構成とすることができ、他の層の種類等も用途等に応じて適宜設計することができる。
【００７７】
本発明において、外層（最外層）と内層（最内層）は、モリブデン系防煙剤を含有する樹脂組成物を用いて成ることが好ましい。このように、外層および内層にかかる樹脂組成物を用いてなる層を配置することにより、機械的強度を損なうことなく更なる耐火性能を付与することができる。モリブデン系防煙剤としては、例えば、キクチカラー株式会社製の「ＳＫＲ８０８Ｍ」を商業的に入手することもできる。モリブデン系防煙材の添加量は、主成分となる樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂））の１００質量部に対して、０．１質量部以上、３．０質量部以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．５質量部以上、１．５質量部以下である。なお、外層、内層等には、適宜、熱安定剤や、上述した熱安定化助剤、無機充填剤、滑剤、加工助剤、衝撃性改質剤、耐熱性向上剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤等の添加剤を添加することができる。
【００７８】
外層、中間層、内層などの各層の厚みは使用目的等に応じて適宜定めることができるが、中間層の厚みは配管材の厚み（全体の肉厚）の６０％以上であることが好ましく、更に好ましくは７０％以上である。中間層の厚みが全体の肉厚の７０％以上であれば、耐火性能を十分に発現することができ、例えば、外層等に一般的なＰｂ系熱安定剤等を含有させても十分な耐火性能を発揮することができる。なお、配管材の外径、内径等は使用目的、場所等に応じて適宜決定されることが好ましい。
【００７９】
本発明の耐火用配管システムを構成する耐火用管継手は単層構成であることができる。本発明によれば、単層構成であっても耐火性能を十分に発揮することができる。
【００８０】
本発明の耐火用配管システムを構成する耐火用配管材および耐火用管継手は、一般的に用いられる押出成形機、射出成形機によって製造される。成形機の種類やスクリュー形状等は、得られる成形体の引張強度や衝撃強度等を考慮して十分に混練できるものであれば特に限定されることなく自由に選択することができるが、例えば、連続成形可能な押出成形機が好ましく用いられる。また、多層構成の耐火用配管材の場合は、前記押出成形機に一般的に使用されている多層構造の口金金型を使用することができる。
【００８１】
本発明においては、上述の耐火用配管材の１つを上述の耐火用管継手の１つに配管し、該耐火用配管材の一端を床材の加熱側面から３００ｍｍ露出させた状態で、ＩＳＯ８３４−１（平成１２年６月１日に施工された改正建築基準法に基づく防火区画等を貫通する管の性能試験の評価方法）に従って行われた耐火試験において、非加熱領域における床材から１０ｍｍの位置の耐火用管継手の管継手表面温度が、耐火試験開始から６０分経過した時点で１００℃を超えないことが好ましい。かかる耐火用配管システムは、防火区画貫通部に使用することができ、ＩＳＯ８３４−１に準拠して２時間耐火試験を行うと合格レベルに達するものであり、高い遮蔽性能を有するものである。一般に樹脂組成物は高温になると配管材および管継手としての強度が低下し、微振動や衝撃に対して問題が生じるため、通常は防火区画部に樹脂製配管材および樹脂製管継手を使用することはないが、このように高い遮蔽性能を有するものであるならば、防火区画部に使用することができる。
【００８２】
本発明の耐火用配管システムを構成する耐火用配管材および耐火用管継手は、例えば、建築物内に設置される電線管、排水管、ダクト等の配管として使用することができ、建築物の構造物内を貫通して配管し、優れた耐火性を実現しうる配管構造とすることができる。例えば、建築物内配管は、通常、立管用パイプ、管継手、横枝管用パイプ等から構成されており、本発明に係る耐火用配管材は立管用パイプ、横枝管用パイプ等のいずれの形状にも成形することができる。図１を用いて具体的に説明すると、管継手３の管継手本管部３１は、立管用パイプ２が嵌合可能な上部受口３１ａと下部受口３１ｂとを備えていて、立管用パイプ２とほぼ同じサイズの内径を有する筒状であり、中間部分には横枝管接続部３２が連通状態で接続されている。この横枝管接続部３２は、横枝管用パイプ６が嵌合可能な受口３２ａを備えている。また、本発明の耐火用配管材および耐火用管継手は、通常の配管と嵌合することも可能であり、必要に応じて、本発明の配管材を配置することもできる。
【００８３】
一般的に、建築物内配管は以下のように配管施工されている。すなわち、管継手３の本体下端部分に備えられている下部受口３１ｂが、床スラブ（床材）１の下側に露出せずに、床スラブ（床材）１の貫通孔４１内に臨むように配置され、床スラブ１の下側に配置される別の立管用パイプ２の上端部を管継手３の下部受口３１ｂに貫通孔内で接続した後、貫通孔４１と管継手との隙間をモルタル７で充填する。次いで、管継手３の本体上端部分に備えられている上部受口３１ａに、立管用パイプ２の下端部が接続され、管継手３に供えられている横枝管接続部３２の受口３２ａには横枝管用パイプ６が接続される。
【００８４】
例えば、ある階で火災が発生して排水用立管用パイプが火炎に曝された時に、立管用パイプ自体が燃焼遅延効果を発揮して遮熱、遮炎、遮煙の機能を有するパイプであるならば、他の階への熱、炎、煙の侵入を防ぎ、延焼を防ぐことができる。また、立管用パイプ自体が燃焼遅延効果を発揮するならば管継手自体の燃焼を防ぐことができるので、あるいは管継手自体が本願の耐熱性のものであるならば、火炎によって加熱されても熱膨張を生じないので、管継手と貫通孔に充填されたモルタルとの間に隙間が生じることもなく、他の階への煙、熱、炎の流入を長時間防ぐことができる。
【００８５】
本発明に係る耐火用配管材は、ポリ塩化ビニル系樹脂と、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つと、合成ハイドロタルサイトとを含有する樹脂組成物Ａを用いて形成されており、また、本発明に係る耐火用管継手は、ポリ塩化ビニル系樹脂および炭酸カルシウムを含有する樹脂組成物Ｂを用いて形成されているので、成形性に優れており、例えば、射出成形、押出成形等によって高い寸法精度で連続的に生産することができる。
【００８６】
本発明の耐火用配管システムを構成する耐火用配管材および耐火用管継手を構成しているポリ塩化ビニル系樹脂は、燃焼初期に発泡することができるので、遮熱性に優れていて自己消化性があり、燃焼速度の遅延を効果的に発現して燃焼時の火炎の伝播速度を抑制することができる。また、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤及びＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つを更に配合することにより、自己消化性が更に向上し、合成ハイドロタルサイトを更に配合することにより、吸熱効果が発揮されて難燃性が向上する。また、耐火用管継手には炭酸カルシウムが配合されるので、火災時に火炎によって加熱されても熱変形が生じず、管継手とモルタルとの間に隙間が生じない。
【００８７】
したがって、本発明に係る耐火用配管材および耐火用管継手は、配管材自体および管継手自体が優れた耐火性を有していて燃焼時には通路を閉塞に近い状態にすることができ、また、燃焼速度の遅延効果も発揮するので、区画貫通部で仕切られた他の側（未焼部分）に火炎や煙が回ることを阻止することができる。
【００８８】
この燃焼時の配管材および管継手（配管システム）の状態を図面を用いて以下に説明する。図２は、本発明に係る耐火用配管材としてパイプ状形状の管材２０と、本発明に係る耐火用管継手３と、本発明に係る耐火用配管材としてパイプ形状の別の管材２０とが床材１を貫通して配管された状態を模式的に示す概略断面図であり、図２の床材１より上側領域が非加熱側であり、床材１より下側領域が加熱側である。図２の（ａ）〜（ｄ）は燃焼により残渣が形成される状態を説明する図である。例えば、図２の（ａ）の下方から加熱されると、管材２０の下方先端部は少なくとも１回脱離して短くなり（図２の（ｂ）参照）、管材２０の加熱側端部２０’は炭化して管径が狭くなり（図２の（ｃ）参照）、加熱状態が続くと加熱側端部２０’の管径はさらに狭まって、管の通路が閉塞に近い状態になる（図２の（ｄ）参照）。なお、図２における加熱側端部２０’は残渣部分を示す。
【００８９】
ここで、残渣とは、配管材が燃焼し、炭化した部分を言う。また、貫通孔を閉塞に近い状態にするとは、耐火試験前の耐火用配管材の内径開口部面積に対する耐火試験後の耐火用配管材の内径開口部の最小内径開口部面積が５０％以下であり、好ましくは４５％以下であり、更に好ましくは４０％以下であり、特に好ましくは３０％以下である。なお、かかる数値が０％の場合、すなわち、完全に閉塞された状態も本発明に含まれる。
【００９０】
よって、従来の施工のように、配管材等の周囲に耐火部材を設ける必要がなく、施工が容易である。また、本発明の耐火用配管システムを用いれば、従来の施工では必要とされていた施工時の仮配管時の位置確認マーキングの作業が不要となり、単に、区画貫通部に耐火用配管材を挿通させるだけで良いので作業を大幅に軽減することができ、現場施工性を飛躍的に向上させることができる。しかも、本発明に係る耐火用配管材は、従来の塩化ビニル樹脂製パイプの外周に繊維強化モルタルを被覆した、いわゆる耐火二層管と比べて、管外径を小さく抑えることができるので、貫通孔を複数設ける必要があっても各貫通孔の間隔を小さくすることができ、また、床下に配管する場合でも勾配がとりやすくなる、などの利点があり、施工性が画期的に向上する。
【００９１】
本発明においては、耐火用配管材を形成する樹脂組成物Ａおよび樹脂組成物Ｂに硼珪酸ガラスを含有させることができ、この場合には、難燃効果が更に高まり、燃焼時に形成される残渣について形状保持性を発揮することができる。
【００９２】
また、耐火用配管材が多層構成を採用し、中間層が上記難燃性樹脂組成物を用いて成る場合には、耐火性能を発揮しつつ、所望の機械的強度を得ることもできる。また更に、多層構成の外層と内層がモリブデン系防煙剤を含有するポリ塩化ビニル系樹脂組成物を用いて成る場合には、更なる耐火性能を付与することができる。
【実施例】
【００９３】
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例において使用された各種測定値及び評価方法は、下記に示す方法で測定し、評価を行って求めた。
【００９４】
（１）耐火性能の評価
平成１２年６月１日に施工された改正建築基準法の耐火性能試験の評価方法：ＩＳＯ８３４−１に準拠して、耐火試験炉Ｘ（図３参照）を用いて２時間耐火試験を実施した。
【００９５】
評価対象は作製したパイプ形状の管材（立管用パイプ）および管継手を配管した配管システムである。パイプ形状の管材は、長さ１，３００ｍｍ、外径１４０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、呼び径１２５Ａの管材、または、長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａの管材であり、管継手は、Ｙ継手形状（９０°の大曲、呼び径１２５ｍｍ×１２５ｍｍ）の管継手、または、Ｙ継手形状（９０°の大曲、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）の管継手である。
【００９６】
図３において、床材１には、軽量気泡コンクリート板（長さ６００ｍｍ×幅６００ｍｍ×厚さ１５０ｍｍ）を使用し、耐火措置工法として、パイプ（管材）２０を適宜の長さに１箇所切断し、管継手と接続して配管システムを形成し、かつ、区画貫通部との間隙をモルタルで閉塞した。
パイプ２０の一端部が床材１の加熱側の面から加熱側領域（加熱室）４に３００ｍｍ、他端部（別のパイプ２０の端部）が床材の非加熱側の面から非加熱領域に８００ｍｍ露出するようにパイプ２０および管継手３を配置した。耐火試験炉Ｘの加熱室４には、内部の側壁の２箇所にバーナー（Ｖ１，Ｖ２）が設置されており、また、炉内熱電対５の熱接点２個が、床材１の試験面に対して均等に配置されるように、床材から１００ｍｍ離れた位置に設置されており、軽量気泡コンクリート板（床材）より１０ｍｍ高い位置の管継手３の表面温度が測定できるように別の熱電対も設置されている。さらにまた、耐火試験炉Ｘには炉内圧力を測定できる装置（図示せず）も設置されている。
【００９７】
耐火試験炉の操作は、加熱温度の時間経過が下記式で表される数値を満たすように２個のバーナーを用いて加熱した。なお、下記式において、Ｔは炉内の温度（℃）であり、ｔは燃焼時間（分）である。
Ｔ＝３４５×ｌｏｇ（８×ｔ＋１）＋２０
【００９８】
加熱開始後、区画貫通部と管継手との隙間から煙が発生するまでに要する時間（発煙時間）を測定した。１２０分以上発煙しなかったものが合格レベルである。なお、煙の発生（発煙）の有無は目視で判断した。
【００９９】
また、加熱開始から６０分後の管継手表面（床材から１０ｍｍの位置）の温度を測定した。この温度が１００℃を超えていないものが合格レベルである。
【０１００】
（２）総合評価
上記評価結果を総合評価として表中に表示した。すなわち、発煙時間が１２０分以上であり、加熱後６０分の管継手表面（床材から１０ｍｍの位置）の温度が１００℃以下を満たすものを記号「○」で表示し、１つでもこの条件を満たさないものを記号「×」で表示した。
【０１０１】
［実施例１］
ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を５質量部の割合で配合して中間層用樹脂組成物を作製した。得られた中間層用樹脂組成物を中間層の形成に用いた。外層および内層のそれぞれには、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部、モリブデン系防煙剤を１．０質量部の割合で配合した樹脂組成物を用いた。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を用い、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１４０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、呼び径１２５Ａ、中間層の厚み８０％）を作製した。
【０１０２】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を３質量部、及び、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを０．０５質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１２５ｍｍ×１２５ｍｍ）を作製した。
【０１０３】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１０４】
［実施例２］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを６質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を５質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部、モリブデン系防煙剤を１．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１４０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、呼び径１２５Ａ、中間層の厚み８０％）を作製した。
【０１０５】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を１質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１２５ｍｍ×１２５ｍｍ）を作製した。
【０１０６】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１０７】
［実施例３］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．１質量部、ステアリン酸亜鉛を０．４質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを６質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を３．６質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａ、中間層の厚み７５％）を作製した。
【０１０８】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を５質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを０．１質量部、及び、水酸化マグネシウムを１質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）を作製した。
【０１０９】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１１０】
［実施例４］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを６質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を３．６質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１４０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、呼び径１２５Ａ、中間層の厚み８０％）を作製した。
【０１１１】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を２質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を７質量部、及び、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを０．１質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１２５ｍｍ×１２５ｍｍ）を作製した。
【０１１２】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１１３】
［実施例５］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．４質量部、ステアリン酸亜鉛を１．６質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを６質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を３．６質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａ、中間層の厚み７５％）を作製した。
【０１１４】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を５質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）を作製した。
【０１１５】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１１６】
［実施例６］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．１質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部（０．４質量部＋０．４質量部）ステアリン酸カルシウムを０．１質量部、、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを６質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を３．６質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａ、中間層の厚み７５％）を作製した。
【０１１７】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を１０質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）を作製した。
【０１１８】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１１９】
［実施例７］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸カルシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを６質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を３．６質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａ、中間層の厚み７５％）を作製した。
【０１２０】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を３質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを０．１質量部、及び、水酸化マグネシウムを１質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）を作製した。
【０１２１】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１２２】
［実施例８］
ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を１０質量部の割合で配合した。得られた樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により単層構成のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１４０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、呼び径１２５Ａ）を作製した。
【０１２３】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を９質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を５質量部、及び、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを０．１質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１２５ｍｍ×１２５ｍｍ）を作製した。
【０１２４】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１２５】
［実施例９］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを４質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を３．６質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａ、中間層の厚み７５％）を作製した。
【０１２６】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を７質量部、及び、平均粒径２０μｍの硼珪酸ガラスを２質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）を作製した。
【０１２７】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１２８】
［実施例１０］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを８質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を３．６質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａ、中間層の厚み７５％）を作製した。
【０１２９】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を３質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）を作製した。
【０１３０】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１３１】
［比較例１］
通常の配管として市販されている単層構成のポリ塩化ビニル管（ＰＶＣ１００質量部に対し、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤１質量部配合、長さ１，３００ｍｍ、外径１４０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、呼び径１２５Ａ）をパイプ形状の管材として入手した。また、ポリ塩化ビニル製管継手（ＰＶＣ１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤２質量部配合）のＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１２５ｍｍ×１２５ｍｍ）を入手した。
入手したパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて、実施例１と同様にして配管システムを形成した。この配管システムについて対価性能評価を行った。得られた結果を表２に示す。
【０１３２】
［比較例２］
通常の配管として市販されている単層構成のポリ塩化ビニル管（ＰＶＣ１００質量部に対し、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤１質量部配合、長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａ）をパイプ形状の管材として入手した。
また、ポリ塩化ビニル樹脂（ヴィテック社製の「ＭＴ７００」、平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤２質量部、水酸化マグネシウムを１質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）を作製した。
【０１３３】
入手したパイプ形状の管材と得られたＹ継手形状の管継手とを用いて実施例１と同様にして配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表２に示す。
【０１３４】
［比較例３］
ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、及び、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を１５質量部の割合で配合して樹脂組成物を作製した。得られた樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により単層構成のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１４０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、呼び径１２５Ａ）を作製した。
【０１３５】
また、通常の配管として市販されている鉛配合のポリ塩化ビニ製の管継手（ＰＶＣ１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤２質量部配合）のＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１２５ｍｍ×１２５ｍｍ）を入手した。
【０１３６】
得られたパイプ形状の管材と、入手したＹ継手形状の管継手とを用いて実施例１と同様にして配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表２に示す。
【０１３７】
【表１】
【０１３８】
【表２】
【０１３９】
表１および表２から明らかなように、実施例１〜１０の耐火用配管システムは優れた耐火性を示し、燃焼時に床材で仕切られた非加熱領域へ火炎や煙が回ることを長時間阻止できることが分かった。また、本発明の耐火用配管システムは、従来の耐火膨張性シート状被覆材で区画貫通部にのみ耐火処理を施した配管システムとは異なり、配管システム全体に耐火性を付与することができる。
【０１４０】
一方、比較例１〜３の配管システムは、発煙時間が短く耐火性に劣っており、また、加熱開始から６０分後の管継手表面の温度が高く（比較例２および比較例３では測定不能であり非常に悪い状態であった）、耐火性に劣っていることが分かった。
【０１４１】
すなわち、本発明の耐火用配管システムは、従来の耐火膨張性のシート状被覆材で区画貫通部に耐火処置を施した配管とは異なり、配管全体に耐火性を付与することができたので、非常に優れた耐火性を発揮することができた。上記実施例で行った耐火試験では、耐火炉内に配管材の一端部を突出させた状態で加熱する代用評価法によって耐火性の評価を行ったが、もしも実際の建物内の各階のスラブ間あるいは建物内の各フロアの仕切壁間を貫通させて配管した実施工状態で火災になった場合には、さらに顕著な耐火性能の差が現れるものと思われる。すなわち、本発明の配管材は、燃焼時には管全体が長時間の燃焼に耐えることができ、燃焼室外に炎や煙が回り難く、類焼を効果的に阻止できると思われる。また、本発明の配管材は２時間を超える耐火性能を有しており、従来には存在しない優れた性能を発揮することができる。
なお、実施例では管材および管継手の呼び径を、それぞれ１２５Ａまたは１００Ａとしたが、他の径であっても同様の効果が得られる。また、実施例１〜１０の配管材および管継手は熱膨張性黒鉛を含有していないので彩色が可能であり、また、リサイクル性にも優れている。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明の耐火用配管システムは、建築内用の配管システム等に好ましく適用することができるが、顕著な耐火性が要求される部分における配管システムとして、幅広い分野で使用することができる。
【符号の説明】
【０１４３】
Ｘ 耐火試験炉
１ 床材
２ 立管用パイプ
３ 管継手
４ 加熱室
５ 炉内熱電対
６ 横枝管用パイプ
７ モルタル
２０ 管材（パイプ）
３１ 管継手本管部
３１ａ 上部受口
３１ｂ 下部受口
３２ 横枝管接続部
３２ａ 受口
４１ 貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火用配管システムに関し、特に、建築物内に設置される配管材について耐火性が付与された配管材等を配管してなる耐火用配管システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築物内に配管（電線管、排水管、ダクト等）を設置する場合には、建築物の床、壁、間仕切り等の仕切り部に、配管等を貫通させる貫通孔（区画貫通部）を設け、この区画貫通部に配管を貫通させた後、区画貫通部と配管との間に隙間が生じないように、モルタル等で隙間を閉塞する耐火措置工法が採られている。
【０００３】
配管材が金属製である場合には、それ自体に耐熱性および不燃性があるので、上記の耐火措置工法で特に問題はないが、配管材が合成樹脂製である場合には、金属製に比べて軽量で取り扱い性に優れるという利点はあるものの耐熱性に劣るという欠点がある。したがって、合成樹脂製の配管材では、火災時に燃焼によって焼失したり熱変形して、区画貫通部に隙間が生じて貫通孔ができ、仕切り部の一方の側で発生した熱、火炎、煙等が他方の側へ到達してしまう恐れがある。
【０００４】
合成樹脂製の配管材に主に使用される原料としては、塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等がある。塩化ビニル系樹脂製の配管材には通常熱安定剤が使用され、使用される熱安定剤としては種々の熱安定剤が存在し、用途によって使い分けられている。最も良く使われている熱安定剤としては鉛系熱安定剤が挙げられ、成形性、原料費等の面で有利である。ところで、上水道用途には、有害物質である鉛を溶出させないような配管材を使用する必要があり、一般的に、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｂａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤または錫系熱安定剤が使用されている。Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｂａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤または錫系熱安定剤は、鉛系熱安定剤と比べて高価であり、成形性が悪いので、一般的には上水道用途以外には使用されず、上水道用の特殊用途に使用されている。
【０００５】
耐火用配管材として、合成樹脂製の配管材の外面に、アルミガラスクロス、モルタル等の耐火被覆層を積層した耐火用配管材が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この耐火用配管材は、異種材料を複合して形成しているので連続成形が困難であり、生産性に劣るという問題点があった。また、外面をモルタルで被覆した耐火用配管材は、重量が非常に重くなるため運搬時や施工時の作業性に劣るという問題もある。
【０００６】
一方、合成樹脂製の配管材の外面に、耐火用膨張性を備えたシート状被覆材を巻きつける耐火措置工法も採用されている。しかし、このようなシート状被覆材を用いた耐火措置工法の場合には、まず合成樹脂製の配管材を仮配管してシート状被覆材を巻きつける部位の位置決めを行い、次いでシート状被覆材を配管材に巻きつけて配管材の支持、固定を行い、その後、開口部をモルタルで埋め戻すので、作業工数が多く、施工時間が長くかかる上、シート状被覆材を配管材に巻きつけた後は、配管の位置調整がやりにくいという問題がある。
【０００７】
上記問題を解決するために、耐火膨張性を有する樹脂組成物を配管材自体や貫通部の閉塞材料として用いる技術が開示されている。例えば、防火区画体の貫通部の閉塞材料として、ゴム、熱可塑性エラストマー、液状ポリマー等のベース樹脂に、無機系膨張剤として熱膨張性黒鉛を配合するとともに、型崩れ防止用樹脂としてポリカーボネート樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂等を配合した耐火用膨張性樹脂組成物（例えば、特許文献２参照）が知られており、また、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂に、リン化合物、熱膨張性黒鉛、および、無機充填剤を多量に含有させた樹脂組成物（例えば、特許文献３参照）が知られている。
【０００８】
しかしながら、前者の耐火用膨張性樹脂組成物は、ベース樹脂としてゴム、熱可塑性エラストマー、液状ポリマー等が用いられているため、得られる配管材は機械的強度に劣るという問題がある。
【０００９】
一方、後者の特許文献３に開示された樹脂組成物は、難燃性には優れているものの、無機充填剤、熱膨張性黒鉛、リン化合物等の含有比率が高いため成形性に劣り、また、ポリリン酸アンモニウム等のリン化合物が押出成形や射出成形の際に分解して成形体の外観を損ねる恐れがある。リン化合物の分解を抑えるために低温で成形した場合には、得られる成形体の機械的強度や耐衝撃性が低下する恐れがある。
【００１０】
熱膨張性黒鉛を含有したポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる建築用配管材（例えば、特許文献４参照）は、施工性は良いが、この建築用配管材は黒鉛由来の黒色を呈するため、自由に彩色できないという問題があった。さらに熱膨張性黒鉛は、塩化ビニルとの相溶性が悪く、また、分散粒子径も数ミクロン以上の内部欠陥を誘発する分散状態をしているため配管材の穴あけ時等にクラックが入りやすく、パイプとしての伸びが低いという問題があった。さらには、熱膨張性黒鉛は熱により分解するため、配管材の色、機械的強度および加工性の観点からリサイクルには不向きな材料であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】登録実用新案第３０３６４４９号公報
【特許文献２】特開平９−１７６４９８号公報
【特許文献３】特開平１０−９５８８７号公報
【特許文献４】特開２００８−１８００６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
耐火性能という観点からは、配管材自体が耐火性能を発揮することが好ましい。そのためには、配管材に以下の機能を持たせることが必要である。
（１）配管材の燃焼速度を遅延させて、非加熱側に火炎を噴出させないこと。
燃焼速度を遅延させるには、配管材自体の燃焼を防止すると共に、燃焼時に管壁を熱膨張させたり、あるいは他の手段により、区画貫通部内への熱流入をできるだけ防ぐようにすることが望ましい。すなわち、加熱側において、配管材を閉塞に近い状態にし、遮炎することが最良の手段である。また、残渣が燃え尽きないことがより好ましい。
（２）燃焼時においても、配管材とその外周のモルタルとのシール性を保持して、非加熱側で発煙させないこと。
【００１３】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、耐火性能に優れ、かつ、物性が良好で、彩色が可能であり、リサイクル性にも優れた耐火用配管材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そこで、本願発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本願発明を完成させるに至った。
すなわち、本願発明の耐火用配管システムは、ポリ塩化ビニル系樹脂と、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つと、合成ハイドロタルサイト化合物とを含み、前記ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、合成ハイドロタルサイト化合物を２質量部以上、１２質量部以下の範囲内で含有する樹脂組成物Ａを用いて形成される耐火用配管材と、ポリ塩化ビニル系樹脂および炭酸カルシウムを含有する樹脂組成物Ｂを用いて形成される耐火用管継手とを少なくとも備えたことを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記樹脂組成物Ａおよび前記樹脂組成物Ｂは、それぞれ、硼珪酸ガラスをさらに含有することができる。
【００１６】
また、前記樹脂組成物Ｂは、さらに、水酸化マグネシウムを含有することが好ましい。
【００１７】
本発明において前記耐火用配管材は、外層、中間層および内層を有する、少なくとも３層の層からなる耐火用配管材であって、該中間層が前記樹脂組成物Ａを用いて形成されることが好ましい。
【００１８】
ここで、前記外層および前記内層は、モリブデン系防煙剤を含有することが好ましい。
【００１９】
本発明においては、前記耐火用配管材の１つを前記耐火用管継手に配管し、該耐火用配管材の一端を床材の加熱側面から３００ｍｍ露出させた状態で、ＩＳＯ８３４−１（平成１２年６月１日に施工された改正建築基準法に基づく防火区画等を貫通する管の性能試験の評価方法）に従って行われた耐火試験において、非加熱領域における床材から１０ｍｍの位置の耐火用管継手の管継手表面温度が、耐火試験開始から６０分経過した時点で１００℃を超えないことが好ましい。
【００２０】
本発明の配管構造は、上記いずれかの耐火用配管システムを使用して、建築物等の構造物内を貫通して配管されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の耐火用配管システムは、耐火用配管材および耐火用管継手自体が耐火性能を有しており、優れた耐火性能を発揮しつつ、かつ、機械的特性等の物性が良好で、彩色可能であり、しかもリサイクル性にも優れている。また、本発明の耐火用配管システムを構造物内に配管してなる配管構造は優れた耐火性を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】配管材および管継手の配管状態を模式的に示す図であり、その配管状態の一部を床材の側面から見た正面図である。
【図２】（ａ）から（ｄ）は本発明の耐火用配管システムを燃焼した際の残渣の状態を示す概略説明図である。
【図３】耐火性能試験に使用される耐火試験炉を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明について詳しく説明する。
本発明の耐火用配管システムは、少なくとも１つ以上の耐火用配管材および少なくとも１つ以上の耐火用管継手を用いてなるものである。ここでは、耐火用管継手と耐火用配管材とを区別するために、耐火用配管材と称した場合には耐火用管継手は含まれないものとする。
【００２４】
本発明の耐火用配管システムを構成する耐火用配管材は、ポリ塩化ビニル系樹脂と、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つと、合成ハイドロタルサイト化合物とを所定量含有する難燃性樹脂組成物を用いて形成される。
【００２５】
Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つの含有量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、０．４質量部以上、２．５質量部以下の範囲内であることが好ましく、０．６質量部以上、２．０質量部以下であることが更に好ましく、０．９質量部以上、１．３質量部以下であることが特に好ましい。Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定際およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つの配合量が０．４質量部以上、２．５質量部以下であれば、塩化ビニル系樹脂の難燃性を飛躍的に向上させて、本発明の効果を実現することができる。
【００２６】
また、合成ハイドロタルサイト化合物の含有量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、２質量部以上、１２質量部以下の範囲内であることが必要であり、好ましくは、２．５質量部以上、１０質量部以下であり、更に好ましくは、３質量部以上、７質量部以下である。合成ハイドロタルサイト化合物の配合量が２質量部以上、１２質量部以下であれば、塩化ビニル系樹脂の難燃性を飛躍的に向上させて、本発明の効果を実現することができる。
【００２７】
ここで、ポリ塩化ビニル系樹脂に対してＣａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つが配合される理由は、例えば排水管用途に用いられる一般的なＰｂ系熱安定剤を塩化ビニル系樹脂に配合すると、塩素の捕捉性が高いため、難燃性を発揮するメカニズムであるラジカルトラップを阻害し、性能を十分に発揮することができなくなり、所望の難燃性が得られないという結果になりやすいからである。
【００２８】
また、合成ハイドロタルサイト化合物が配合される理由は以下のとおりである。すなわち、合成ハイドロタルサイトは、分子間に有している結晶水が約１８０℃から脱水を開始し、その結晶水は約３００℃で完全に脱離する。この状態までは合成ハイドロタルサイトは結晶構造を保持しているが、約３５０℃を超えると結晶構造が崩壊し始め、水と二酸化炭素を放出する。そして、合成ハイドロタルサイトは、塩化ビニル系樹脂の熱分解温度である約２００℃〜３００℃よりも６０℃〜７５℃低い温度で吸熱分解を開始するため、塩化ビニル系樹脂の熱分解をハイドロタルサイトの吸熱分解で効率的に抑制することができ、塩化ビニル系樹脂が炭化した状態をより長く維持することが可能となる。
【００２９】
従来において、合成ハイドロタルサイトは耐熱性を改善するために使用されてきたが、その効果を発揮するための温度域は約１００℃前後であった。しかも合成ハイドロタルサイトは強い吸水性、吸湿性を有しているため、樹脂の成形においては、この吸水性、保湿性を如何に抑えることができるかが重要であり、この技術課題を念頭においた研究がなされてきた。
【００３０】
本発明者らは、従来は問題視されていた合成ハイドロタルサイトの強い吸水性および吸湿性に着目し、合成ハイドロタルサイトが約１８０℃以上の高温度域において優れた脱水効果を発揮すること、及び、塩化ビニル系樹脂の熱分解の抑制に特に優れた効果があることを見出して、耐火性能を有する樹脂製配管材の発明にいたった。
【００３１】
本発明に用いられるポリ塩化ビニル系樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル単独重合体、塩化ビニルモノマーと該塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーとの共重合体、塩化ビニル以外の他のポリマー（共重合体も含む）に塩化ビニルをグラフト共重合させたグラフト共重合体等が挙げられる。本発明において、これらは単独で使用しても良いが、２種類以上を併用することもできる。また、必要に応じて、上記ポリ塩化ビニル系樹脂を塩素化しても良い。塩化ビニル系樹脂の塩素化方法としては、特に限定されることなく従来公知の塩素化方法を採用することができ、例えば、熱塩素化方法、光塩素化方法等を使用することができる。
【００３２】
上記の塩化ビニルモノマーと共重合可能な不飽和結合を有するモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のα―オレフィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類；ブチルビニルエーテル、セチルビニルエーテル等のビニルエーテル類；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチルアクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類；スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル類；Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のＮ−置換マレイミド類等が挙げられる。これらは、単独で使用しても良いが、２種類以上を併用することもできる。
【００３３】
上記のグラフト共重合体に用いられる塩化ビニル以外の他のポリマー（共重合体を含む）としては、塩化ビニルをグラフト共重合できるものであれば特に限定されることなく使用できるが、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート−一酸化炭素共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリウレタン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等が挙げられる。これらは、単独で使用しても良いが、２種類以上を併用することもできる。
【００３４】
上記ポリ塩化ビニル系樹脂の平均重合度は、特に限定されるものではないが、平均重合度が小さいと得られる成形体の物性低下が起こりやすく、平均重合度が大きいと溶融粘度が高くなって成形が困難になりやすいので、平均重合度が４００〜１，６００の範囲内であることが好ましく、更に好ましくは６００〜１，４００である。本発明において平均重合度とは、塩化ビニル系樹脂をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させ、ろ過して不溶成分を除去した後、ろ液中のＴＨＦを乾燥除去し、得られた樹脂を試料として日本工業規格ＪＩＳ Ｋ−６７２１の「塩化ビニル樹脂試験法」に準拠して測定した平均重合度を意味するものとする。
【００３５】
上記塩化ビニル系樹脂は、特に限定されることなく従来公知の重合方法により重合することができるが、例えば、塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法等により重合することができる。
【００３６】
また、上記塩化ビニル系樹脂は、本発明の効果を阻害しない範囲内で、例えば耐火性能を阻害しない範囲内で、架橋、変性等の処置が施されていても良い。この場合には、予め架橋、変性した樹脂を用いても良いが、添加剤等を配合する際に、同時に架橋、変性を行っても良いし、あるいは、樹脂に各種成分を配合した後に架橋、変性を行っても良い。架橋方法としては、特に限定されることなく塩化ビニル系樹脂に通常使用される架橋方法を採用することができ、例えば、各種架橋剤、過酸化物等を使用する架橋方法、電子線照射による架橋方法、水架橋性材料を使用する架橋方法等を使用することができる。
【００３７】
ポリ塩化ビニル系樹脂としては、例えば、信越化学工業株式会社製の「ＴＫ１０００ＨＮ」（平均重合度：１０３０）、同社製の「ＴＫ７００」（平均重合度：７００）、ヴィテック社製の「ＭＴ７００」（平均重合度：７００）などを商業的に入手することもできる。
【００３８】
本発明に用いられるＭｇ−Ｚｎ系、Ｃａ−Ｚｎ系およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系の熱安定剤は金属石鹸の熱安定剤であることが好ましい。Ｍｇ−Ｚｎ系、Ｃａ−Ｚｎ系およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系金属石鹸の熱安定剤としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム等が種々組み合わされて用いられる。例えば、Ｃａ−Ｍｇ−Ｚｎ系金属石鹸の熱安定剤としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムおよびステアリン酸カルシウムを組み合わせて用いることができる。該マグネシウム成分及び該カルシウム成分としてはマグネシウム及びカルシウムの有機酸塩、マグネシウム及びカルシウムの無機酸塩等のマグネシウム塩及びカルシウム塩などが好ましいものとして挙げられ、該亜鉛成分としては亜鉛の有機酸塩、亜鉛の無機酸塩等の亜鉛塩などが好ましいものとして挙げられる。
【００３９】
ここで、好ましく用いられる有機酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、オクタン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オクチル酸、安息香酸等の脂肪酸が挙げられる。また、耐熱性の向上等の目的に応じて、カルシウム、ナトリウム等の有機酸塩をマグネシウム塩と併用することができる。
【００４０】
Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤の構成成分のうち、マグネシウム成分及びカルシウム成分は後期熱安定性の向上効果があり、亜鉛成分は初期安定性の向上効果がある。マグネシウム成分及びカルシウム成分の添加量を増やしていくと長期安定性は良好になるが、初期の赤色変色を防ぐためには亜鉛成分を併用することが必要である。但し、亜鉛成分の添加量が多くなりすぎると、いわゆる亜鉛ヤケが発生するので添加量には注意が必要である。本発明においては、マグネシウム成分及びカルシウム成分としてはステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウムが好ましく使用され、亜鉛成分としてはステアリン酸亜鉛が好ましく使用される。
【００４１】
ステアリン酸マグネシウムについては、水澤化学工業株式会社製の「ＦＡＣＩＩ」等を商業的に入手することもできる。また、ステアリン酸亜鉛については、水澤化学工業株式会社製の「ＮＴ−Ｚ１」を商業的に入手することができる。
【００４２】
上記したように、耐火用配管材を形成する樹脂組成物Ａは合成ハイドロタルサイト化合物を含有する。ここで使用される合成ハイドロタルサイトは、化学名をマグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレートと言い、下記の一般式で表される。
【００４３】
［Ｍｇ６Ａｌ２(ＯＨ)１６ＣＯ３・４Ｈ２Ｏ］
【００４４】
本発明に用いられる合成ハイドロタルサイト化合物は、平均粒径が０．１μｍ〜２．０μｍであることが好ましく、更に好ましくは０．３μｍ〜１．０μｍである。合成ハイドロタルサイト化合物は、例えば、協和化学株式会社製の「アルカマイザー１」等を商業的に入手することもできる。ここで言う平均粒径とは、粒度分布において積算（累積）百分率で表される積算値が５０％となる粒子径の値とする。
【００４５】
本発明に係る耐火用配管材を形成する樹脂組成物Ａには、更に、硼珪酸ガラスを添加することができる。硼珪酸ガラスの軟化点は６００〜８００℃であるので、燃焼時に形成する残渣をガラスでコーティングすることができ、結果として残渣への酸素の供給を阻害することになり、また、残渣から発生する可燃性ガスの燃焼場への放出を阻害することになり、塩化ビニル系樹脂の難燃性を飛躍的に向上させることができ、燃焼時に形成された残渣の形状保持に大きく貢献する。本発明において、硼珪酸ガラスは平均粒径が０．０１μｍ以上、２５０μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上、１００μｍ以下であることが更に好ましい。平均粒径が０．０１μｍ未満では、粉体としての取り扱いが困難になることがあり、２５０μｍを超えると、得られる成形体の表面に無機化合物粒が突出等することがあるので成形体の外観状態が低下することがある。ここで言う平均粒径とは、粒度分布において積算（累積）百分率で表される積算値が５０％となる粒子径の値とする。
硼珪酸ガラスとしては、例えば、日硝マテリアル株式会社製の「Ｆ−Ｃ」を商業的に入手することもできる。
【００４６】
硼珪酸ガラスの配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して２質量部以上、１０質量部以下であることが好ましく、更に好ましくは３質量部以上、８質量部以下であり、特に好ましくは４質量部以上、７質量部以下である。硼珪酸ガラスの配合量が２質量部以上、１０質量部以下であれば、塩化ビニル系樹脂の難燃性を飛躍的に向上させて、上記効果を実現することができる。
【００４７】
本発明の耐火用配管システムを構成する耐火用管継手は、ポリ塩化ビニル系樹脂、および、炭酸カルシウムを含有する樹脂組成物Ｂを用いて形成される。ポリ塩化ビニル系樹脂に対して炭酸カルシウムが配合されると、燃焼時に熱変形抑制効果を発揮することができる。このポリ塩化ビニル系樹脂としては、上述した耐火用配管材に用いられるポリ塩化ビニル系樹脂と同様のものを使用することができる
【００４８】
樹脂組成物Ｂに用いられる炭酸カルシウムとしては、市販品を使用することもできるが、脂肪酸で表面処理されている炭酸カルシウムを使用することが好ましく、これをポリ塩化ビニル系樹脂へ混合することが好ましい。例えば、炭素数９〜２１の不飽和脂肪酸（Ａ）と、炭素数９〜２１の飽和脂肪酸（Ｂ）が（Ａ）／（Ｂ）＝１〜２の範囲で混合されたもので表面処理された炭酸カルシウムを使用することが特に好ましい。
市販品の炭酸カルシウムの中には、ポリ塩化ビニル中に良分散せずに凝集するものもあるので、その場合には凝集塊が機械的強度の低下をもたらすからである。
【００４９】
炭酸カルシウムとしては、例えば、白石工業株式会社製の「白艶華ＣＣＲ」などを商業的に入手することもできる。
【００５０】
炭酸カルシウムの配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、０．５質量部以上、１２質量部以下であることが好ましく、１質量部以上、１０質量部以下であることが更に好ましく、３質量部以上、７質量部以下であることが特に好ましい。炭酸カルシウムの配合量が０．５質量部未満では、燃焼時に十分な熱変形抑制効果が発揮できないことがあり、所望の耐火性が得られないことがあるからである。また、炭酸カルシウムの配合量が１２質量部を超えると、管継手の性能が著しく損なわれることがあり、成形できないこともある。
【００５１】
本発明に係る耐火用管継手の形成に用いられる樹脂組成物Ｂには、更に、水酸化マグネシウムを配合することができる。水酸化マグネシウムを含有させることにより、更なる難燃性を付与することができる。
【００５２】
本発明に用いられる水酸化マグネシウムとしては、市販品を使用することもできるが、シランカップリング剤で表面処理されている水酸化マグネシウムを使用することが好ましく、これをポリ塩化ビニル系樹脂に混合することが好ましい。例えば、水酸化マグネシウム１００質量部当たり、０．０５〜２質量部のシランカップリング剤の量で表面処理された水酸化マグネシウムを用いることが更に好ましい。
市販品の水酸化マグネシウムの中には、ポリ塩化ビニル中に良分散せずに凝集するものもあるので、その場合には凝集塊が機械的強度の低下をもたらすからである。
【００５３】
水酸化マグネシウムとしては、例えば、協和化学工業株式会社製の「マグサラットＦ」などを商業的に入手することもできる。
【００５４】
水酸化マグネシウムの配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して０．５質量部以上、５質量部以下であることが好ましく、更に好ましくは１質量部以上、３質量部以下である。水酸化マグネシウムの配合量が０．５質量部以上であれば、燃焼時に十分な難燃効果を発揮することができ、所望の耐火性が得られる。また、水酸化マグネシウムの配合量が５質量部以下であれば、管継手の性能が著しく損なわれることはない。
【００５５】
本発明に係る耐火用管継手に用いられる樹脂組成物Ｂには、本発明の効果を阻害しない範囲内で、熱安定剤を添加することが好ましい。熱安定剤としては、鉛系熱安定剤、有機スズ系熱安定剤、高級脂肪酸金属塩等が挙げられる。これらは単独で使用しても良いが、２種類以上を併用することもできる。
【００５６】
鉛系熱安定剤としては、例えば、鉛白、塩基性亜硫酸鉛、三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、二塩基性フタル酸鉛、三塩基性マレイン酸鉛、シリカゲル共沈ケイ酸鉛、二塩基性ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉛、ナフテン酸鉛等が挙げられる。
【００５７】
また、有機スズ系熱安定剤としては、例えば、ジブチル錫メルカプト、ジオクチル錫メルカプト、ジメチル錫メルカプト等のメルカプト類；ジブチル錫マレート、ジブチル錫マレートポリマー、ジオクチル錫マレート、ジオクチル錫マレートポリマー等のマレート類；ジブチル錫メルカプトジブチル錫ラウレート、ジブチル錫ラウレートポリマー等のカルボキシレート類などが挙げられる。
【００５８】
また、高級脂肪酸金属塩（金属石鹸）としては、例えば、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、リシノール酸カルシウム、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸バリウム、ラウリン酸バリウム、リシノール酸バリウム、ステアリン酸カドミウム、ラウリン酸カドミウム、リシノール酸カドミウム、ナフテン酸カドミウム、２−エチルヘキソイン酸カドミウム、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、リシノール酸亜鉛、２−エチルヘキソイン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、二塩基性ステアリン酸鉛、ナフテン酸鉛などが挙げられる。
【００５９】
熱安定剤の配合量は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、０．３質量部以上、１０質量部以下の割合で配合されることが好ましく、更に好ましくは、１質量部以上、９質量部以下であり、特に好ましくは、２質量部以上、８質量部以下である。熱安定剤の配合量が０．３質量部以上であれば、成形時にポリ塩化ビニル系樹脂の熱安定性を確保することができ、成形中に炭化物が発生することがない。また、熱安定剤の配合量が１０質量部以下であれば、燃焼時にポリ塩化ビニル系樹脂の炭化促進を阻害することがなく、十分な耐火性能を発現することができる。
【００６０】
本発明に用いられる樹脂組成物Ｂには、本発明の効果を阻害しない範囲内で、硼珪酸ガラスを添加することができる。用いられる硼珪酸ガラスとしては、上述した樹脂組成物Ａに用いられるものとして挙げられている硼珪酸ガラスと同様のものを使用することができる。樹脂組成物Ｂにおける硼珪酸ガラスの配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、０．０１質量部以上、３質量部以下の範囲であることが好ましく、更に好ましくは０．０５質量部以上、２質量部以下であり、特に好ましくは０．１質量部以上、１質量部以下である。
【００６１】
本発明に係る耐火用配管材に用いられる樹脂組成物Ａおよび樹脂組成物Ｂには、それぞれ、本発明の効果を阻害しない範囲内で、熱安定化助剤、無機充填剤、滑剤、加工助剤、衝撃性改質剤、耐熱性向上剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、顔料、可塑剤、熱可塑性エラストマー等の添加剤を添加しても良い。
【００６２】
安定化助剤としては、例えば、エポキシ化大豆油、りん酸エステル、ポリオール等が挙げられる。これらは、単独で使用しても良いが、２種類以上を併用しても良い。
【００６３】
滑剤としては、内部滑剤、外部滑剤が挙げられる。内部滑剤は成形加工時の溶融樹脂の流動粘度を低下させ、摩擦発熱を防止する目的で使用される。内部滑剤としては、例えば、ブチルステアレート、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、エポキシ大豆油、グリセリンモノステアレート、ステアリン酸、ビスアミド等が挙げられる。これらは単独で使用しても良いが、２種類以上を併用しても良い。
【００６４】
外部滑剤は成形加工時の溶融樹脂と金属面との滑り効果を向上させる目的で使用される。外部滑剤としては、例えば、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、エステルワックス、モンタン酸ワックス等が挙げられる。これらは単独で使用しても良いが、２種類以上を併用しても良い。
【００６５】
加工助剤としては、例えば、重量平均分子量が１０万〜２００万のアルキルアクリレート−アルキルメタクリレート共重合体等のアクリル系加工助剤等が挙げられる。このアクリル系加工助剤としては、例えば、ｎ−ブチルアクリレート−メチルメタクリレート共重合体、２−エチルヘキシルアクリレート−メチルメタクリレート−ブチルメタクリレート共重合体等が挙げられる。これらは単独で使用しても良いが、２種類以上を併用しても良い。
【００６６】
衝撃性改質剤としては、例えば、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＭＢＳ）、アクリルゴム等が挙げられる。
【００６７】
耐熱性向上剤としては、例えば、α−メチルスチレン系樹脂、Ｎ−フェニルマレイミド系樹脂等が挙げられる。
【００６８】
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系坑酸化剤等が挙げられる。
【００６９】
光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系等の光安定剤等が挙げられる。
【００７０】
紫外線吸収剤としては、例えば、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤等が挙げられる。
【００７１】
顔料としては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、スレン系、染料レーキ系等の有機顔料；酸化物系、クロム酸モリブデン系、硫化物・セレン化物系、フェロシアニン化物系等の無機顔料などが挙げられる。
【００７２】
上記ポリ塩化ビニル系樹脂には可塑剤を添加することができるが、可塑剤は得られる成形品の耐熱性や耐火性を低下させることがあるので多量に使用することはあまり好ましくない。用いられる可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート等が挙げられる。
【００７３】
熱可塑性エラストマーとしては、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体（ＥＶＡＣＯ）、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体や塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体等の塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらは単独で使用しても良いが、２種類以上を併用しても良い。
【００７４】
無機充填剤としては、例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、フェライト類、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーンナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルン、木炭粉末、各種金属粉、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム「ＭＯＳ」、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、ホウ酸亜鉛、各種磁性粉、スラグ繊維、フライアッシュ、脱水汚泥等が挙げられる。無機充填剤を配合すれば、燃焼時に形成される残渣の形状保持性が良好になる。
無機充填剤の配合量は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して０質量部以上、１０．０質量部以下であることが好ましく、更に好ましくは３質量部以上、７．０質量部以下である。無機充填剤の配合量が１０．０質量部を超えると得られる配管材の機械的強度が損なわれる可能性がある。
【００７５】
上記添加剤をポリ塩化ビニル系樹脂に混合する方法としては特に限定されず一般的な方法を採用することができるが、例えば、ホットブレンドによる方法、コールドブレンドによる方法等を使用することができる。
【００７６】
本発明の耐火用配管システムを構成する耐火用配管材は、単層構成でも良いが、２層以上の積層構成でも良い。積層構成の場合には、中間層に上記樹脂組成物Ａからなる層を配置することが好ましく、例えば、少なくとも外層、中間層および内層をこの順に含む積層構成であることが好ましい。耐火用配管材の中間層として樹脂組成物Ａからなる層を設けることにより、耐火性能を発揮しつつ所望の機械的強度を実現することができる。また、中間層に上記樹脂組成物からなる層を配置していれば、例えば、外層と中間層との間や、中間層と内層との間に他の層を有する多層構成とすることができ、他の層の種類等も用途等に応じて適宜設計することができる。
【００７７】
本発明において、外層（最外層）と内層（最内層）は、モリブデン系防煙剤を含有する樹脂組成物を用いて成ることが好ましい。このように、外層および内層にかかる樹脂組成物を用いてなる層を配置することにより、機械的強度を損なうことなく更なる耐火性能を付与することができる。モリブデン系防煙剤としては、例えば、キクチカラー株式会社製の「ＳＫＲ８０８Ｍ」を商業的に入手することもできる。モリブデン系防煙材の添加量は、主成分となる樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル系樹脂））の１００質量部に対して、０．１質量部以上、３．０質量部以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．５質量部以上、１．５質量部以下である。なお、外層、内層等には、適宜、熱安定剤や、上述した熱安定化助剤、無機充填剤、滑剤、加工助剤、衝撃性改質剤、耐熱性向上剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤等の添加剤を添加することができる。
【００７８】
外層、中間層、内層などの各層の厚みは使用目的等に応じて適宜定めることができるが、中間層の厚みは配管材の厚み（全体の肉厚）の６０％以上であることが好ましく、更に好ましくは７０％以上である。中間層の厚みが全体の肉厚の７０％以上であれば、耐火性能を十分に発現することができ、例えば、外層等に一般的なＰｂ系熱安定剤等を含有させても十分な耐火性能を発揮することができる。なお、配管材の外径、内径等は使用目的、場所等に応じて適宜決定されることが好ましい。
【００７９】
本発明の耐火用配管システムを構成する耐火用管継手は単層構成であることができる。本発明によれば、単層構成であっても耐火性能を十分に発揮することができる。
【００８０】
本発明の耐火用配管システムを構成する耐火用配管材および耐火用管継手は、一般的に用いられる押出成形機、射出成形機によって製造される。成形機の種類やスクリュー形状等は、得られる成形体の引張強度や衝撃強度等を考慮して十分に混練できるものであれば特に限定されることなく自由に選択することができるが、例えば、連続成形可能な押出成形機が好ましく用いられる。また、多層構成の耐火用配管材の場合は、前記押出成形機に一般的に使用されている多層構造の口金金型を使用することができる。
【００８１】
本発明においては、上述の耐火用配管材の１つを上述の耐火用管継手の１つに配管し、該耐火用配管材の一端を床材の加熱側面から３００ｍｍ露出させた状態で、ＩＳＯ８３４−１（平成１２年６月１日に施工された改正建築基準法に基づく防火区画等を貫通する管の性能試験の評価方法）に従って行われた耐火試験において、非加熱領域における床材から１０ｍｍの位置の耐火用管継手の管継手表面温度が、耐火試験開始から６０分経過した時点で１００℃を超えないことが好ましい。かかる耐火用配管システムは、防火区画貫通部に使用することができ、ＩＳＯ８３４−１に準拠して２時間耐火試験を行うと合格レベルに達するものであり、高い遮蔽性能を有するものである。一般に樹脂組成物は高温になると配管材および管継手としての強度が低下し、微振動や衝撃に対して問題が生じるため、通常は防火区画部に樹脂製配管材および樹脂製管継手を使用することはないが、このように高い遮蔽性能を有するものであるならば、防火区画部に使用することができる。
【００８２】
本発明の耐火用配管システムを構成する耐火用配管材および耐火用管継手は、例えば、建築物内に設置される電線管、排水管、ダクト等の配管として使用することができ、建築物の構造物内を貫通して配管し、優れた耐火性を実現しうる配管構造とすることができる。例えば、建築物内配管は、通常、立管用パイプ、管継手、横枝管用パイプ等から構成されており、本発明に係る耐火用配管材は立管用パイプ、横枝管用パイプ等のいずれの形状にも成形することができる。図１を用いて具体的に説明すると、管継手３の管継手本管部３１は、立管用パイプ２が嵌合可能な上部受口３１ａと下部受口３１ｂとを備えていて、立管用パイプ２とほぼ同じサイズの内径を有する筒状であり、中間部分には横枝管接続部３２が連通状態で接続されている。この横枝管接続部３２は、横枝管用パイプ６が嵌合可能な受口３２ａを備えている。また、本発明の耐火用配管材および耐火用管継手は、通常の配管と嵌合することも可能であり、必要に応じて、本発明の配管材を配置することもできる。
【００８３】
一般的に、建築物内配管は以下のように配管施工されている。すなわち、管継手３の本体下端部分に備えられている下部受口３１ｂが、床スラブ（床材）１の下側に露出せずに、床スラブ（床材）１の貫通孔４１内に臨むように配置され、床スラブ１の下側に配置される別の立管用パイプ２の上端部を管継手３の下部受口３１ｂに貫通孔内で接続した後、貫通孔４１と管継手との隙間をモルタル７で充填する。次いで、管継手３の本体上端部分に備えられている上部受口３１ａに、立管用パイプ２の下端部が接続され、管継手３に供えられている横枝管接続部３２の受口３２ａには横枝管用パイプ６が接続される。
【００８４】
例えば、ある階で火災が発生して排水用立管用パイプが火炎に曝された時に、立管用パイプ自体が燃焼遅延効果を発揮して遮熱、遮炎、遮煙の機能を有するパイプであるならば、他の階への熱、炎、煙の侵入を防ぎ、延焼を防ぐことができる。また、立管用パイプ自体が燃焼遅延効果を発揮するならば管継手自体の燃焼を防ぐことができるので、あるいは管継手自体が本願の耐熱性のものであるならば、火炎によって加熱されても熱膨張を生じないので、管継手と貫通孔に充填されたモルタルとの間に隙間が生じることもなく、他の階への煙、熱、炎の流入を長時間防ぐことができる。
【００８５】
本発明に係る耐火用配管材は、ポリ塩化ビニル系樹脂と、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つと、合成ハイドロタルサイトとを含有する樹脂組成物Ａを用いて形成されており、また、本発明に係る耐火用管継手は、ポリ塩化ビニル系樹脂および炭酸カルシウムを含有する樹脂組成物Ｂを用いて形成されているので、成形性に優れており、例えば、射出成形、押出成形等によって高い寸法精度で連続的に生産することができる。
【００８６】
本発明の耐火用配管システムを構成する耐火用配管材および耐火用管継手を構成しているポリ塩化ビニル系樹脂は、燃焼初期に発泡することができるので、遮熱性に優れていて自己消化性があり、燃焼速度の遅延を効果的に発現して燃焼時の火炎の伝播速度を抑制することができる。また、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤及びＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つを更に配合することにより、自己消化性が更に向上し、合成ハイドロタルサイトを更に配合することにより、吸熱効果が発揮されて難燃性が向上する。また、耐火用管継手には炭酸カルシウムが配合されるので、火災時に火炎によって加熱されても熱変形が生じず、管継手とモルタルとの間に隙間が生じない。
【００８７】
したがって、本発明に係る耐火用配管材および耐火用管継手は、配管材自体および管継手自体が優れた耐火性を有していて燃焼時には通路を閉塞に近い状態にすることができ、また、燃焼速度の遅延効果も発揮するので、区画貫通部で仕切られた他の側（未焼部分）に火炎や煙が回ることを阻止することができる。
【００８８】
この燃焼時の配管材および管継手（配管システム）の状態を図面を用いて以下に説明する。図２は、本発明に係る耐火用配管材としてパイプ状形状の管材２０と、本発明に係る耐火用管継手３と、本発明に係る耐火用配管材としてパイプ形状の別の管材２０とが床材１を貫通して配管された状態を模式的に示す概略断面図であり、図２の床材１より上側領域が非加熱側であり、床材１より下側領域が加熱側である。図２の（ａ）〜（ｄ）は燃焼により残渣が形成される状態を説明する図である。例えば、図２の（ａ）の下方から加熱されると、管材２０の下方先端部は少なくとも１回脱離して短くなり（図２の（ｂ）参照）、管材２０の加熱側端部２０’は炭化して管径が狭くなり（図２の（ｃ）参照）、加熱状態が続くと加熱側端部２０’の管径はさらに狭まって、管の通路が閉塞に近い状態になる（図２の（ｄ）参照）。なお、図２における加熱側端部２０’は残渣部分を示す。
【００８９】
ここで、残渣とは、配管材が燃焼し、炭化した部分を言う。また、貫通孔を閉塞に近い状態にするとは、耐火試験前の耐火用配管材の内径開口部面積に対する耐火試験後の耐火用配管材の内径開口部の最小内径開口部面積が５０％以下であり、好ましくは４５％以下であり、更に好ましくは４０％以下であり、特に好ましくは３０％以下である。なお、かかる数値が０％の場合、すなわち、完全に閉塞された状態も本発明に含まれる。
【００９０】
よって、従来の施工のように、配管材等の周囲に耐火部材を設ける必要がなく、施工が容易である。また、本発明の耐火用配管システムを用いれば、従来の施工では必要とされていた施工時の仮配管時の位置確認マーキングの作業が不要となり、単に、区画貫通部に耐火用配管材を挿通させるだけで良いので作業を大幅に軽減することができ、現場施工性を飛躍的に向上させることができる。しかも、本発明に係る耐火用配管材は、従来の塩化ビニル樹脂製パイプの外周に繊維強化モルタルを被覆した、いわゆる耐火二層管と比べて、管外径を小さく抑えることができるので、貫通孔を複数設ける必要があっても各貫通孔の間隔を小さくすることができ、また、床下に配管する場合でも勾配がとりやすくなる、などの利点があり、施工性が画期的に向上する。
【００９１】
本発明においては、耐火用配管材を形成する樹脂組成物Ａおよび樹脂組成物Ｂに硼珪酸ガラスを含有させることができ、この場合には、難燃効果が更に高まり、燃焼時に形成される残渣について形状保持性を発揮することができる。
【００９２】
また、耐火用配管材が多層構成を採用し、中間層が上記難燃性樹脂組成物を用いて成る場合には、耐火性能を発揮しつつ、所望の機械的強度を得ることもできる。また更に、多層構成の外層と内層がモリブデン系防煙剤を含有するポリ塩化ビニル系樹脂組成物を用いて成る場合には、更なる耐火性能を付与することができる。
【実施例】
【００９３】
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例において使用された各種測定値及び評価方法は、下記に示す方法で測定し、評価を行って求めた。
【００９４】
（１）耐火性能の評価
平成１２年６月１日に施工された改正建築基準法の耐火性能試験の評価方法：ＩＳＯ８３４−１に準拠して、耐火試験炉Ｘ（図３参照）を用いて２時間耐火試験を実施した。
【００９５】
評価対象は作製したパイプ形状の管材（立管用パイプ）および管継手を配管した配管システムである。パイプ形状の管材は、長さ１，３００ｍｍ、外径１４０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、呼び径１２５Ａの管材、または、長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａの管材であり、管継手は、Ｙ継手形状（９０°の大曲、呼び径１２５ｍｍ×１２５ｍｍ）の管継手、または、Ｙ継手形状（９０°の大曲、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）の管継手である。
【００９６】
図３において、床材１には、軽量気泡コンクリート板（長さ６００ｍｍ×幅６００ｍｍ×厚さ１５０ｍｍ）を使用し、耐火措置工法として、パイプ（管材）２０を適宜の長さに１箇所切断し、管継手と接続して配管システムを形成し、かつ、区画貫通部との間隙をモルタルで閉塞した。
パイプ２０の一端部が床材１の加熱側の面から加熱側領域（加熱室）４に３００ｍｍ、他端部（別のパイプ２０の端部）が床材の非加熱側の面から非加熱領域に８００ｍｍ露出するようにパイプ２０および管継手３を配置した。耐火試験炉Ｘの加熱室４には、内部の側壁の２箇所にバーナー（Ｖ１，Ｖ２）が設置されており、また、炉内熱電対５の熱接点２個が、床材１の試験面に対して均等に配置されるように、床材から１００ｍｍ離れた位置に設置されており、軽量気泡コンクリート板（床材）より１０ｍｍ高い位置の管継手３の表面温度が測定できるように別の熱電対も設置されている。さらにまた、耐火試験炉Ｘには炉内圧力を測定できる装置（図示せず）も設置されている。
【００９７】
耐火試験炉の操作は、加熱温度の時間経過が下記式で表される数値を満たすように２個のバーナーを用いて加熱した。なお、下記式において、Ｔは炉内の温度（℃）であり、ｔは燃焼時間（分）である。
Ｔ＝３４５×ｌｏｇ（８×ｔ＋１）＋２０
【００９８】
加熱開始後、区画貫通部と管継手との隙間から煙が発生するまでに要する時間（発煙時間）を測定した。１２０分以上発煙しなかったものが合格レベルである。なお、煙の発生（発煙）の有無は目視で判断した。
【００９９】
また、加熱開始から６０分後の管継手表面（床材から１０ｍｍの位置）の温度を測定した。この温度が１００℃を超えていないものが合格レベルである。
【０１００】
（２）総合評価
上記評価結果を総合評価として表中に表示した。すなわち、発煙時間が１２０分以上であり、加熱後６０分の管継手表面（床材から１０ｍｍの位置）の温度が１００℃以下を満たすものを記号「○」で表示し、１つでもこの条件を満たさないものを記号「×」で表示した。
【０１０１】
［実施例１］
ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を５質量部の割合で配合して中間層用樹脂組成物を作製した。得られた中間層用樹脂組成物を中間層の形成に用いた。外層および内層のそれぞれには、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部、モリブデン系防煙剤を１．０質量部の割合で配合した樹脂組成物を用いた。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を用い、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１４０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、呼び径１２５Ａ、中間層の厚み８０％）を作製した。
【０１０２】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を３質量部、及び、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを０．０５質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１２５ｍｍ×１２５ｍｍ）を作製した。
【０１０３】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１０４】
［実施例２］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを６質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を５質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部、モリブデン系防煙剤を１．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１４０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、呼び径１２５Ａ、中間層の厚み８０％）を作製した。
【０１０５】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を１質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１２５ｍｍ×１２５ｍｍ）を作製した。
【０１０６】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１０７】
［実施例３］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．１質量部、ステアリン酸亜鉛を０．４質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを６質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を３．６質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａ、中間層の厚み７５％）を作製した。
【０１０８】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を５質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを０．１質量部、及び、水酸化マグネシウムを１質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）を作製した。
【０１０９】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１１０】
［実施例４］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを６質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を３．６質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１４０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、呼び径１２５Ａ、中間層の厚み８０％）を作製した。
【０１１１】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を２質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を７質量部、及び、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを０．１質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１２５ｍｍ×１２５ｍｍ）を作製した。
【０１１２】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１１３】
［実施例５］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．４質量部、ステアリン酸亜鉛を１．６質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを６質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を３．６質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａ、中間層の厚み７５％）を作製した。
【０１１４】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を５質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）を作製した。
【０１１５】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１１６】
［実施例６］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．１質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部（０．４質量部＋０．４質量部）ステアリン酸カルシウムを０．１質量部、、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを６質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を３．６質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａ、中間層の厚み７５％）を作製した。
【０１１７】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を１０質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）を作製した。
【０１１８】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１１９】
［実施例７］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸カルシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを６質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を３．６質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａ、中間層の厚み７５％）を作製した。
【０１２０】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を３質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを０．１質量部、及び、水酸化マグネシウムを１質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）を作製した。
【０１２１】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１２２】
［実施例８］
ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を１０質量部の割合で配合した。得られた樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により単層構成のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１４０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、呼び径１２５Ａ）を作製した。
【０１２３】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を９質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を５質量部、及び、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを０．１質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１２５ｍｍ×１２５ｍｍ）を作製した。
【０１２４】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１２５】
［実施例９］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを４質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を３．６質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａ、中間層の厚み７５％）を作製した。
【０１２６】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を７質量部、及び、平均粒径２０μｍの硼珪酸ガラスを２質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）を作製した。
【０１２７】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１２８】
［実施例１０］
中間層用樹脂組成物として、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、平均粒径が２０μｍの硼珪酸ガラスを８質量部、および、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を３．６質量部の割合で配合した。外層および内層のそれぞれに用いられる樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸鉛（水澤化学工業（株）製の「ＮＣ１８ＥＤ」）を２．０質量部の割合で配合した。得られた中間層用樹脂組成物および内外層用の樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により３層構成（外層／中間層／内層）のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａ、中間層の厚み７５％）を作製した。
【０１２９】
また、別途、ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤（水澤化学工業（株）製の「ＴＮ２−ＥＤ」）を８質量部、炭酸カルシウム（脂肪酸で表面処理されている）を３質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）を作製した。
【０１３０】
得られたパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１３１】
［比較例１］
通常の配管として市販されている単層構成のポリ塩化ビニル管（ＰＶＣ１００質量部に対し、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤１質量部配合、長さ１，３００ｍｍ、外径１４０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、呼び径１２５Ａ）をパイプ形状の管材として入手した。また、ポリ塩化ビニル製管継手（ＰＶＣ１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤２質量部配合）のＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１２５ｍｍ×１２５ｍｍ）を入手した。
入手したパイプ形状の管材とＹ継手形状の管継手とを用いて、実施例１と同様にして配管システムを形成した。この配管システムについて対価性能評価を行った。得られた結果を表２に示す。
【０１３２】
［比較例２］
通常の配管として市販されている単層構成のポリ塩化ビニル管（ＰＶＣ１００質量部に対し、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤１質量部配合、長さ１，３００ｍｍ、外径１１４ｍｍ、厚さ７．１ｍｍ、呼び径１００Ａ）をパイプ形状の管材として入手した。
また、ポリ塩化ビニル樹脂（ヴィテック社製の「ＭＴ７００」、平均重合度：７００）１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤２質量部、水酸化マグネシウムを１質量部の割合で配合した樹脂組成物を用い、射出成形により、建物内の区画貫通部に配管されるＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１００ｍｍ×１００ｍｍ）を作製した。
【０１３３】
入手したパイプ形状の管材と得られたＹ継手形状の管継手とを用いて実施例１と同様にして配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表２に示す。
【０１３４】
［比較例３］
ポリ塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂（平均重合度：１０３０）１００質量部に対し、ステアリン酸マグネシウムを０．２質量部、ステアリン酸亜鉛を０．８質量部、及び、平均粒径が０．４μｍの合成ハイドロタルサイト（マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオキサイド・カーボネート・ハイドレート）を１５質量部の割合で配合して樹脂組成物を作製した。得られた樹脂組成物を押出成形機に投入し、押出成形により単層構成のパイプ形状の管材（長さ１，３００ｍｍ、外径１４０ｍｍ、厚さ７．５ｍｍ、呼び径１２５Ａ）を作製した。
【０１３５】
また、通常の配管として市販されている鉛配合のポリ塩化ビニ製の管継手（ＰＶＣ１００質量部に対し、Ｐｂ系熱安定剤２質量部配合）のＹ継手形状の管継手（９０°の大曲り、呼び径１２５ｍｍ×１２５ｍｍ）を入手した。
【０１３６】
得られたパイプ形状の管材と、入手したＹ継手形状の管継手とを用いて実施例１と同様にして配管システムを形成した。この配管システムについて耐火性能評価を行った。得られた結果を表２に示す。
【０１３７】
【表１】
【０１３８】
【表２】
【０１３９】
表１および表２から明らかなように、実施例１〜１０の耐火用配管システムは優れた耐火性を示し、燃焼時に床材で仕切られた非加熱領域へ火炎や煙が回ることを長時間阻止できることが分かった。また、本発明の耐火用配管システムは、従来の耐火膨張性シート状被覆材で区画貫通部にのみ耐火処理を施した配管システムとは異なり、配管システム全体に耐火性を付与することができる。
【０１４０】
一方、比較例１〜３の配管システムは、発煙時間が短く耐火性に劣っており、また、加熱開始から６０分後の管継手表面の温度が高く（比較例２および比較例３では測定不能であり非常に悪い状態であった）、耐火性に劣っていることが分かった。
【０１４１】
すなわち、本発明の耐火用配管システムは、従来の耐火膨張性のシート状被覆材で区画貫通部に耐火処置を施した配管とは異なり、配管全体に耐火性を付与することができたので、非常に優れた耐火性を発揮することができた。上記実施例で行った耐火試験では、耐火炉内に配管材の一端部を突出させた状態で加熱する代用評価法によって耐火性の評価を行ったが、もしも実際の建物内の各階のスラブ間あるいは建物内の各フロアの仕切壁間を貫通させて配管した実施工状態で火災になった場合には、さらに顕著な耐火性能の差が現れるものと思われる。すなわち、本発明の配管材は、燃焼時には管全体が長時間の燃焼に耐えることができ、燃焼室外に炎や煙が回り難く、類焼を効果的に阻止できると思われる。また、本発明の配管材は２時間を超える耐火性能を有しており、従来には存在しない優れた性能を発揮することができる。
なお、実施例では管材および管継手の呼び径を、それぞれ１２５Ａまたは１００Ａとしたが、他の径であっても同様の効果が得られる。また、実施例１〜１０の配管材および管継手は熱膨張性黒鉛を含有していないので彩色が可能であり、また、リサイクル性にも優れている。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明の耐火用配管システムは、建築内用の配管システム等に好ましく適用することができるが、顕著な耐火性が要求される部分における配管システムとして、幅広い分野で使用することができる。
【符号の説明】
【０１４３】
Ｘ 耐火試験炉
１ 床材
２ 立管用パイプ
３ 管継手
４ 加熱室
５ 炉内熱電対
６ 横枝管用パイプ
７ モルタル
２０ 管材（パイプ）
３１ 管継手本管部
３１ａ 上部受口
３１ｂ 下部受口
３２ 横枝管接続部
３２ａ 受口
４１ 貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ塩化ビニル系樹脂と、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つと、合成ハイドロタルサイト化合物とを含み、前記ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、合成ハイドロタルサイト化合物を２質量部以上、１２質量部以下の範囲内で含有する樹脂組成物Ａを用いて形成される耐火用配管材と、ポリ塩化ビニル系樹脂および炭酸カルシウムを含有する樹脂組成物Ｂを用いて形成される耐火用管継手とを少なくとも備えたことを特徴とする耐火用配管システム。
【請求項２】
前記樹脂組成物Ａおよび前記樹脂組成物Ｂが、それぞれ、硼珪酸ガラスをさらに含有することを特徴とする請求項１に記載の耐火用配管システム。
【請求項３】
前記樹脂組成物Ｂが、さらに、水酸化マグネシウムを含有することを特徴とする請求項１または２に記載の耐火用配管システム。
【請求項４】
前記耐火用配管材は、外層、中間層および内層を有する、少なくとも３層からなり、該中間層が前記樹脂組成物Ａを用いて形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の耐火用配管システム。
【請求項５】
前記外層および前記内層が、モリブデン系防煙剤を含有することを特徴とする請求項４に記載の耐火用配管システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか1項に記載の耐火用配管材と耐火用管継手とを使用して成る耐火用配管システムであって、前記耐火用配管材の１つを前記耐火用管継手に配管し、該耐火用配管材の一端を床材の加熱側面から３００ｍｍ露出させた状態で、ＩＳＯ８３４−１（平成１２年６月１日に施工された改正建築基準法に基づく防火区画等を貫通する管の性能試験の評価方法）に従って行われた耐火試験において、非加熱領域における床材から１０ｍｍの位置の耐火用管継手の管継手表面温度が、耐火試験開始から６０分経過した時点で１００℃を超えないことを特徴とする請求項１から５のいずれか1項に記載の耐火用配管システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか1項に記載の耐火用配管システムを使用し、構造物を貫通して配管することを特徴とする配管構造。
【請求項１】
ポリ塩化ビニル系樹脂と、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤およびＣａ−Ｍｇ−Ｚｎ系熱安定剤からなる群から選ばれる少なくとも１つと、合成ハイドロタルサイト化合物とを含み、前記ポリ塩化ビニル系樹脂１００質量部に対して、合成ハイドロタルサイト化合物を２質量部以上、１２質量部以下の範囲内で含有する樹脂組成物Ａを用いて形成される耐火用配管材と、ポリ塩化ビニル系樹脂および炭酸カルシウムを含有する樹脂組成物Ｂを用いて形成される耐火用管継手とを少なくとも備えたことを特徴とする耐火用配管システム。
【請求項２】
前記樹脂組成物Ａおよび前記樹脂組成物Ｂが、それぞれ、硼珪酸ガラスをさらに含有することを特徴とする請求項１に記載の耐火用配管システム。
【請求項３】
前記樹脂組成物Ｂが、さらに、水酸化マグネシウムを含有することを特徴とする請求項１または２に記載の耐火用配管システム。
【請求項４】
前記耐火用配管材は、外層、中間層および内層を有する、少なくとも３層からなり、該中間層が前記樹脂組成物Ａを用いて形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の耐火用配管システム。
【請求項５】
前記外層および前記内層が、モリブデン系防煙剤を含有することを特徴とする請求項４に記載の耐火用配管システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか1項に記載の耐火用配管材と耐火用管継手とを使用して成る耐火用配管システムであって、前記耐火用配管材の１つを前記耐火用管継手に配管し、該耐火用配管材の一端を床材の加熱側面から３００ｍｍ露出させた状態で、ＩＳＯ８３４−１（平成１２年６月１日に施工された改正建築基準法に基づく防火区画等を貫通する管の性能試験の評価方法）に従って行われた耐火試験において、非加熱領域における床材から１０ｍｍの位置の耐火用管継手の管継手表面温度が、耐火試験開始から６０分経過した時点で１００℃を超えないことを特徴とする請求項１から５のいずれか1項に記載の耐火用配管システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか1項に記載の耐火用配管システムを使用し、構造物を貫通して配管することを特徴とする配管構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−７７２８（Ｐ２０１２−７７２８Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１５４３１（Ｐ２０１１−１１５４３１）
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【Ｆターム（参考）】
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