JP5351727B2 - 耐火遮音管 - Google Patents
耐火遮音管Info
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Description
本発明は、耐火遮音管に関する。
従来より、複層からなる建築物における上層及び下層を仕切る床や、隣接する空間を仕切る壁など、様々な区画に対し、配管手段を貫通させる構造が存在している（特許文献１）。そうした区画貫通部が防火区画の場合には、区画によって仕切られた一方の空間で火災が発生した場合、火炎が他方の空間へと侵入しないような構造が必要となる。
すなわち、給水管、配電管その他の管が耐火構造の床若しくは壁を貫通する場合においては、当該管と準耐火構造の防火区画とのすき間をモルタルその他の不燃材料で埋めなければならない、給水管、配電管その他の管の貫通する部分及び当該貫通する部分からそれぞれ両側に１ｍ以内の距離にある部分を不燃材料で造ることとされている（建築基準法施行令参照）。
したがって、多層建築物の各階を仕切る防火区画である床スラブの貫通部においては、金属製の集合継手を用いるとともに、この集合継手の上下の立管接続部や横枝管接続部に接続される立管および横枝管には、耐火性能に優れた樹脂ライニング鋼管、耐火二層管（樹脂管の周囲に繊維補強モルタル層を設けたもの）、金属管等が使用されている。
しかしながら、金属管を用いた場合、重くて施工性に問題があるとともに、排水音の防音効果に乏しいという問題がある。一方、耐火二層管の場合、金属管に比べ軽量にはなるとともに、排水音の防音性も高いものの、モルタル層が割れる問題があり、取り扱い性に問題がある。他方、樹脂ライニング鋼管の場合、金属管に比べ軽量になり、排水音の防音性も高いとともに、取り扱い性にも優れているのであるが、樹脂のみの配管材に比べてコストが割高になるという問題がある。
そこで、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１０重量部の割合で含む耐火熱膨張性樹脂組成物からなる耐火膨張層を備える耐火樹脂管が本発明の発明者たちによって既に提案されているとともに、平成１９年１０月に上市されている（非特許文献１参照）。
すなわち、この耐火樹脂管は、ベース樹脂として、自己消火性を有するポリ塩化ビニル系樹脂が用いられているため、燃焼速度の遅延が効果的に行われ、燃焼時の火炎の伝播速度を抑えることができる。その上、ポリ塩化ビニル系樹脂は、燃焼初期に発泡する性質があるため、熱膨張性黒鉛が膨張しやすいという利点がある。
また、熱膨張性黒鉛は、それ自体が燃えにくく、かつ、熱により膨張して断熱効果が発現するので、燃焼速度の遅延がさらに効果的に行われる。
しかも、パイプの成形性に優れており、例えば、射出成形や押出成形などによって、高い寸法精度で連続的に生産できる上、パイプの内面を滑らかな状態にすることができ、製品としての外観および排水性能に優れたものとすることができる。
また、熱膨張性黒鉛は、それ自体が燃えにくく、かつ、熱により膨張して断熱効果が発現するので、燃焼速度の遅延がさらに効果的に行われる。
しかも、パイプの成形性に優れており、例えば、射出成形や押出成形などによって、高い寸法精度で連続的に生産できる上、パイプの内面を滑らかな状態にすることができ、製品としての外観および排水性能に優れたものとすることができる。
一方、集合住宅の排水管には、遮音性も要求される。そこで、排水管本管となる管材の周囲に一般に吸音材として用いられているグラスウールを吸音層として備え、この吸音層の周囲に合成樹脂組成物からなる遮音管が提案されている（特許文献２参照）。
しかし、グラスウールは、非常に吸水しやすく、吸水すると、グラスウールの空気層が目詰まりし、雨天時の施工では遮音性が大きく低下してしまう。
また、グラスウールは厚みが25mmのものが一般的で、そのため耐火遮音管の外径が大きく、貫通穴径を大きくしなければならないので構造強度上不利である。
また、上記耐火二層管の場合、モルタル層を備えているため、遮音性もある程度備えているのであるが、モルタルは吸水によって、モルタルの空気層が目詰まりして、遮音性が低下しやすい。そこで、モルタル層の周囲にさらに耐熱性のアクリル系接着剤を使用して防水遮音シートを巻き付ける方法（特許文献３）が提案されている。しかし、この方法の場合、通常でも耐火二層管の外径が大きく、スラブ等の貫通穴径を大きくしなければならないために、構造強度上不利であるにも関わらず、防水処理により、さらに外径が大きくなるので、さらに貫通穴径を大きくしなければならないという問題が生じる。
しかし、グラスウールは、非常に吸水しやすく、吸水すると、グラスウールの空気層が目詰まりし、雨天時の施工では遮音性が大きく低下してしまう。
また、グラスウールは厚みが25mmのものが一般的で、そのため耐火遮音管の外径が大きく、貫通穴径を大きくしなければならないので構造強度上不利である。
また、上記耐火二層管の場合、モルタル層を備えているため、遮音性もある程度備えているのであるが、モルタルは吸水によって、モルタルの空気層が目詰まりして、遮音性が低下しやすい。そこで、モルタル層の周囲にさらに耐熱性のアクリル系接着剤を使用して防水遮音シートを巻き付ける方法（特許文献３）が提案されている。しかし、この方法の場合、通常でも耐火二層管の外径が大きく、スラブ等の貫通穴径を大きくしなければならないために、構造強度上不利であるにも関わらず、防水処理により、さらに外径が大きくなるので、さらに貫通穴径を大きくしなければならないという問題が生じる。
エスロンタイムズon the Web 耐火VPパイプ・耐火DV継手 2008.1 改訂３版 インターネットURL http:/www.eslontimes.com
本発明は、上記事情に鑑みて、区画貫通部に使用可能な耐火性能を備えると共に、遮音性能に優れた耐火遮音管を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の耐火遮音管（以下、「請求項１の耐火遮音管）は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１０重量部含有する耐火性樹脂組成物からなる内管と、オレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物からなり、前記内管に外嵌状態の遮音外管と、を備えていることを特徴としている。
また、本発明の請求項２に記載の耐火遮音管（以下、「請求項２の耐火遮音管）は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１０重量部含有する耐火性樹脂組成物からなる内管と、オレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物からなる内層と、オレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーの配合量が０〜１０重量部である樹脂組成物からなる外層とを有する複層構造をしていて、前記内管に外嵌状態の遮音外管と、を備えていることを特徴としている。
本発明の耐火遮音管において、上記内管を形成す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（共）重合体に塩化ビニルをグラフト共重合したグラフト共重合体等が挙げられ、これらは単独で使用されてもよく、２種以上が併用されてもよい。又、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よい。
上記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、特に限定されず、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−置換マレイミド類などが挙げられ、これらは単独で使用されてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記塩化ビニルをグラフト共重合する重合体としては、塩化ビニルをグラフト共重合するものであれば、特に限定されず、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などが挙げられ、これらは単独で使用されてもよく、２種以上が併用されてもよい。
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、小さくなると成形体の物性低下が起こり、大きくなると溶融粘度が高くなって成形が困難になるので、４００〜１６００が好ましく、６００〜１４００が、特に好ましい。尚、上記平均重合度とは、ポリ塩化ビニル系樹脂をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させ、濾過により不溶成分を除去した後、濾液中のＴＨＦを乾燥除去して得た樹脂を試料とし、ＪＩＳ Ｋ−６７２１「塩化ビニル樹脂試験方法」に準拠して測定した平均重合度を意味する。
上記ポリ塩化ビニル系樹脂の重合方法は、特に限定されず、従来公知の任意の重合方法が採用されてよく、例えば、塊状重合方法、溶液重合方法、乳化重合方法、懸濁重合方法等が挙げられる。
上記ポリ塩化ビニル系樹脂の塩素化方法としては、特に限定されず、従来公知の塩素化方法が採用されてよく、例えば、熱塩素化方法、光塩素化方法等が挙げられる。
上記ポリ塩化ビニル系樹脂はいずれも、樹脂組成物としての耐火性能を阻害しない範囲で、架橋、変性して用いてもよい。この場合、予め架橋、変性した樹脂を用いてもよく、添加剤等を配合する際に、同時に架橋、変性してもよいし、あるいは樹脂に前記成分を配合した後に架橋、変性してもよい。上記樹脂の架橋方法についても、特に限定はなく、ポリ塩化ビニル系樹脂の通常の架橋方法、例えば、各種架橋剤、過酸化物を使用する架橋、電子線照射による架橋、水架橋性材料を使用した方法等が挙げられる。
本発明の耐火遮音管は、内管がポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１０重量部（１〜８重量部の割合で含むものがより好ましく、２〜７重量部の割合で含むものがさらに好ましい。）含有する耐火性樹脂組成物から形成されるが、その理由は、以下のとおりである。
すなわち、熱膨張性黒鉛が１重量部未満であると、燃焼時に、十分な熱膨張性が得られず、所望の耐火性が得られず、１０重量部を超えると、加熱により熱膨張しすぎて、その形状を保持できずに残渣が脱落し、耐火性が低下してしまうためである。
上記内管は、火炎等によって加熱されると耐火膨張層が膨張して、管内を閉塞あるいは閉塞に近い状態にすることができるものであれば、特に限定されず、耐火膨張層のみの単層のものでも、耐火膨張層の内外面に耐火膨張層の耐火性能を阻害しない範囲で膨張黒鉛を含まない樹脂組成物からなる樹脂層を設けた複層構造とするようにしても構わないが、内面平滑性を考慮すると、耐火膨張層の内面に膨張黒鉛を含まない樹脂組成物からなる樹脂層を設けることが好ましい。さらには、内面被覆層が多条の内面ラセン構造であれば、排水性能も向上して好ましい。
なお、内管が、上記のように複層構造をしている場合、内管全体で、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１０重量部含まれていればよく、耐火膨張層を形成する耐火熱膨張性樹脂組成物としては、特に限定されないが、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１５重量部の割合で含むものが好ましく、１〜１２重量部の割合で含むものがより好ましく、２〜１０重量部の割合で含むものがさらに好ましい。
すなわち、熱膨張性黒鉛が１重量部未満であると、燃焼時に、十分な熱膨張性が得られず、所望の耐火性が得られず、１０重量部を超えると、加熱により熱膨張しすぎて、その形状を保持できずに残渣が脱落し、耐火性が低下してしまうためである。
上記内管は、火炎等によって加熱されると耐火膨張層が膨張して、管内を閉塞あるいは閉塞に近い状態にすることができるものであれば、特に限定されず、耐火膨張層のみの単層のものでも、耐火膨張層の内外面に耐火膨張層の耐火性能を阻害しない範囲で膨張黒鉛を含まない樹脂組成物からなる樹脂層を設けた複層構造とするようにしても構わないが、内面平滑性を考慮すると、耐火膨張層の内面に膨張黒鉛を含まない樹脂組成物からなる樹脂層を設けることが好ましい。さらには、内面被覆層が多条の内面ラセン構造であれば、排水性能も向上して好ましい。
なお、内管が、上記のように複層構造をしている場合、内管全体で、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１０重量部含まれていればよく、耐火膨張層を形成する耐火熱膨張性樹脂組成物としては、特に限定されないが、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１５重量部の割合で含むものが好ましく、１〜１２重量部の割合で含むものがより好ましく、２〜１０重量部の割合で含むものがさらに好ましい。
上記のような複層構造の場合、耐火膨張層の内面を被覆する被覆層の厚みは、０．２〜２．０ｍｍであることが好ましい。
すなわち、耐火膨張層の内面を被覆する被覆層の厚みが０．２ｍｍ未満であると、内面平滑効果が不十分となり、２．０ｍｍを超えると耐火性が低下する恐れがある。
すなわち、耐火膨張層の内面を被覆する被覆層の厚みが０．２ｍｍ未満であると、内面平滑効果が不十分となり、２．０ｍｍを超えると耐火性が低下する恐れがある。
本発明で用いられる熱膨張性黒鉛は、天然鱗状グラファイト、熱分解グラファイト、キッシュグラファイト等の粉末を濃硫酸、硝酸、セレン酸等の無機酸と濃硝酸、過塩素酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、過酸化水素等の強酸化剤とで、黒鉛の層間に無機酸を挿入する酸処理をした後、ｐＨ調整して得られる炭素の層状構造を維持したままの結晶化合物であって、ｐＨ１．５〜４．０に調整された熱膨張性黒鉛、および、１．３倍膨張温度が１８０℃〜２４０℃の熱膨張性黒鉛を用いることが好ましい。
すなわち、熱膨張性黒鉛のｐＨが１．５未満であると、酸性が強すぎて、成形装置の腐食などを引き起こしやすく、ｐＨが４．０を超えると、ポリ塩化ビニル系樹脂の炭化促進効果が薄れ、十分な耐火性能が得られなくなる恐れがある。
すなわち、熱膨張性黒鉛のｐＨが１．５未満であると、酸性が強すぎて、成形装置の腐食などを引き起こしやすく、ｐＨが４．０を超えると、ポリ塩化ビニル系樹脂の炭化促進効果が薄れ、十分な耐火性能が得られなくなる恐れがある。
上記熱膨張性黒鉛のｐＨ調整方法は、特に限定されないが、通常、上記のように、原料黒鉛の層間に無機酸を挿入する酸処理をした状態では、ｐＨ１以下になっているため、例えば、酸処理後の黒鉛を水で洗浄して、黒鉛の表面に残存する酸を除去した後、乾燥させる方法が挙げられる。すなわち、熱膨張性黒鉛のｐＨを上昇させるには、水洗と乾燥とを繰り返せばよい。
一方、熱膨張性黒鉛の１．３倍膨張温度が１８０℃未満であると、成形中に熱膨張性黒鉛が膨張してしまうことがあり、管の外観不良を引き起こす上、燃焼時の耐火性が低下してしまう恐れがあり、熱膨張性黒鉛の１．３倍膨張温度が２４０℃を超えると、成形中に熱膨張性黒鉛の膨張が開始してしまう恐れはないものの、燃焼時において、ポリ塩化ビニル系樹脂の熱分解（発泡）が進行し、ポリ塩化ビニル系樹脂の柔軟性が低下してしまった後に、熱膨張性黒鉛が膨張するため、ポリ塩化ビニル系樹脂が、熱膨張性黒鉛の膨張に耐え切れなくなり、バラバラに崩壊してしまう恐れがある。
なお、１．３倍膨張温度とは、加熱炉内を一定温度にして、熱膨張性黒鉛の試料を３０分加熱した後の熱膨張性黒鉛の膨張倍率が、１．３以上になる温度を意味する。また、膨張倍率は、加熱後の試料の体積を加熱前の試料の体積で除することで求められる。
一方、熱膨張性黒鉛の１．３倍膨張温度が１８０℃未満であると、成形中に熱膨張性黒鉛が膨張してしまうことがあり、管の外観不良を引き起こす上、燃焼時の耐火性が低下してしまう恐れがあり、熱膨張性黒鉛の１．３倍膨張温度が２４０℃を超えると、成形中に熱膨張性黒鉛の膨張が開始してしまう恐れはないものの、燃焼時において、ポリ塩化ビニル系樹脂の熱分解（発泡）が進行し、ポリ塩化ビニル系樹脂の柔軟性が低下してしまった後に、熱膨張性黒鉛が膨張するため、ポリ塩化ビニル系樹脂が、熱膨張性黒鉛の膨張に耐え切れなくなり、バラバラに崩壊してしまう恐れがある。
なお、１．３倍膨張温度とは、加熱炉内を一定温度にして、熱膨張性黒鉛の試料を３０分加熱した後の熱膨張性黒鉛の膨張倍率が、１．３以上になる温度を意味する。また、膨張倍率は、加熱後の試料の体積を加熱前の試料の体積で除することで求められる。
上記熱膨張性黒鉛の粒径は、特に限定されないが、好ましくは１００〜４００μｍであり、さらに好ましくは１２０〜３５０μｍである。すなわち、粒径が細かくなりすぎると、耐火性樹脂組成物の膨張率が低下してしまう恐れがある。一方、粒径が大きくなりすぎると、加熱により組織が熱膨張しすぎて、その形状を保持で傷に残渣が脱落し、耐火性が低下してしまうし、耐火性樹脂組成物を配管材としたときの引張強度や扁平強度などの物性が低下してしまい、管材として必要な機械的強度が得られなくなってしまう恐れがある。
また、耐火熱膨張性樹脂組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲で、必要に応じて安定剤、無機充填剤、難燃剤、滑剤、加工助剤、衝撃改質剤、耐熱向上剤、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などの添加剤が添加されていてもよい。
上記安定剤としては、特に限定されないが、鉛系安定剤、有機スズ安定剤、高級脂肪酸金属塩等が挙げられ、これらが単独であるいは複合して用いられる。
上記安定剤としては、特に限定されないが、鉛系安定剤、有機スズ安定剤、高級脂肪酸金属塩等が挙げられ、これらが単独であるいは複合して用いられる。
鉛系安定剤としては、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、ナフテン酸鉛が挙げられる。
また、有機スズ系安定剤としては、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などのメルカプチド類；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などのマレート類；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などのカルボキシレート類が挙げられる。
また、有機スズ系安定剤としては、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などのメルカプチド類；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などのマレート類；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などのカルボキシレート類が挙げられる。
高級脂肪酸金属塩（金属石ケン）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、ナフテン酸鉛が挙げられる。
上記安定剤の配合割合は、特に限定されないが、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、０．３〜５．０重量部とすることが好ましい。
すなわち、安定剤の配合割合が０．３重量部未満であると、成形時におけるポリ塩化ビニル系樹脂の熱安定性が確保されにくく、成形中に炭化物が出やすくなってしまう恐れがあり、５．０重量部を超えると、燃焼時におけるポリ塩化ビニル系樹脂の炭化促進を阻害して十分な耐火性能が得られなくなる恐れがある。
すなわち、安定剤の配合割合が０．３重量部未満であると、成形時におけるポリ塩化ビニル系樹脂の熱安定性が確保されにくく、成形中に炭化物が出やすくなってしまう恐れがあり、５．０重量部を超えると、燃焼時におけるポリ塩化ビニル系樹脂の炭化促進を阻害して十分な耐火性能が得られなくなる恐れがある。
無機充填剤としては、特に限定されず、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、水酸化マグネシウム、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、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、脱水汚泥等が候補に挙げられ、これらのうち、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、酸化鉄等の塩基性無機充填剤を用いることが好ましい。
これらは、単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。
これらは、単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。
また、無機充填剤の配合割合は、特に限定されないが、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して０．３〜５０重量部の割合とすることが好ましく、２〜５重量部の割合とすることがより好ましい。すなわち、無機充填剤が０．３重量部未満であると、燃焼時に、骨材的な働きがなされず、その形状を保持で傷に残渣が脱落して、耐火性が低下してしまう恐れがあり、５０重量部を超えると、組成物全体に対するポリ塩化ビニル系樹脂の割合が低くなるため、引張強度が低下してしまう恐れがある。
特に、熱膨張性黒鉛として、ｐＨを１．５〜４．０に調整されたものを用いる場合には、上記塩基性無機充填剤をポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して０．３〜５．０重量部の割合で配合することが好ましい。すなわち、塩基性無機充填剤の配合割合がポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して０．３重量部未満であると、成形時におけるポリ塩化ビニル系樹脂の熱安定性が確保されず、成形中に炭化物が出やすくなってしまい、塩基性化合物が５．０重量部を超えると、燃焼時におけるポリ塩化ビニル系樹脂の炭化促進を阻害することとなり、耐火性能の著しい向上が見られなくなる恐れがある。
上記難燃剤としては、燃焼時の難燃性を高めるためのものであれば特に限定されず、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物、ハイドロタルサイト、二酸化アンチモン、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等の酸化アンチモン、三酸化モリブデン、二硫化モリブデン、アンモニウムモリブデート等のモリブデン化合物、テトラブロモビスフェノールＡ、テトラブロムエタン、テトラブロムエタン、テトラブロムエタン等の臭素系化合物、トリフェニルフォスフェート、アンモニウムポリフォスフェート等のリン系化合物、ホウ酸カルシウム、ホウ酸亜鉛などが挙げられるが、ポリ塩化ビニルの燃焼抑制効果としては、三酸化アンチモンが特に好ましい。アンチモン化合物は、ハロゲン系化合物の存在下では、高温条件のもとで、ハロゲン化アンチモン化合物を作り、燃焼サイクルを抑制させる効果が非常に強く、相乗効果が著しいからである。
難燃剤を併用することにより、燃焼時において、熱膨張性黒鉛の膨張による断熱効果と難燃剤による燃焼遅延効果が相乗効果を発揮して、より効率的に耐火性能を向上させることができる。難燃剤の添加部数は、特に限定されないが、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、１重量部以上２０重量部以下、添加されていることが好ましい。難燃剤が１重量部未満であると、十分な相乗効果が得られにくいし、難燃剤が２０重量部を超えて添加されると、成形性や物性が著しく低下してしまう恐れがあるからである。
上記熱安定化助剤としては特に限定されず、例えば、エポキシ化大豆油、リン酸エステル、ポリオール、ハイドロタルサイト、ゼオライト等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
上記滑剤としては、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下げ、摩擦発熱を防止する目的で使用される。上記内部滑剤としては特に限定されず、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よく、２種以上を併用してもよい。
上記外部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂と金属面との滑り効果を上げる目的で使用される。外部滑剤としては特に限定されず、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などが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
内部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂の流動粘度を下げ、摩擦発熱を防止する目的で使用される。上記内部滑剤としては特に限定されず、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よく、２種以上を併用してもよい。
上記外部滑剤は、成形加工時の溶融樹脂と金属面との滑り効果を上げる目的で使用される。外部滑剤としては特に限定されず、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などが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
上記加工助剤としては特に限定されず、例えば重量平均分子量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などが挙げられる。上記アクリル系加工助剤としては特に限定されず、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よく、２種以上を併用してもよい。
上記衝撃改質剤としては特に限定されず、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）、塩素化ポリエチレン、アクリルゴムなどが挙げられる。
上記耐熱向上剤としては特に限定されず、例えばα−メチルスチレン系、Ｎ−フェニルマレイミド系樹脂等が挙げられる。
上記酸化防止剤としては特に限定されず、例えば、フェノール系抗酸化剤などが挙げられる。
上記光安定剤としては特に限定されず、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。
上記紫外線吸収剤としては特に限定されず、例えば、サリチル酸エステル系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系等の紫外線吸収剤などが挙げられる。
上記顔料としては特に限定されず、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などの無機顔料などが挙げられる。
また、上記ポリ塩化ビニル系樹脂組成物には可塑剤が添加されていてもよいが、成形品の耐熱性や耐火性を低下させることがあるため、多量に使用することはあまり好ましくない。上記可塑剤としては特に限定されず、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。
上記熱可塑性エラストマーとしては特に限定されず、例えば、アクリルニトリル−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。これらの熱可塑性エラストマーは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
また、上記の内管としては、特に限定されないが、例えば、積水化学工業株式会社製の商品名エスロン耐火ＶＰパイプ等の市販のものを用いることができる。
請求項１の耐火遮音管は、遮音外管が、オレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物から形成されるが、その理由は、以下のとおりである。
すなわち、無機フィラーの配合量が３００重量部未満では、無機フィラーの添加効果（遮音性）が小さく、６００重量部を超えると、偏平させたときに座屈してしまうおそれがある。
また、遮音外管の樹脂成分としては、オレフィン系樹脂が用いられるが、その理由は、吸水率が低く、ほとんど吸水しないため、雨天時の施工でも遮音性能が低下しないからである。
すなわち、無機フィラーの配合量が３００重量部未満では、無機フィラーの添加効果（遮音性）が小さく、６００重量部を超えると、偏平させたときに座屈してしまうおそれがある。
また、遮音外管の樹脂成分としては、オレフィン系樹脂が用いられるが、その理由は、吸水率が低く、ほとんど吸水しないため、雨天時の施工でも遮音性能が低下しないからである。
請求項２の耐火遮音管は、遮音外管が、内層と外層とを備える複層構造をしていて、内層がオレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物から形成され、外層がオレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーを０〜１０重量部含有する樹脂組成物から形成されるが、その理由は、以下のとおりである。
すなわち、内層を形成する樹脂組成物中の、無機フィラーの配合量が３００重量部未満では、無機フィラーの添加効果（遮音性）が小さく、６００重量部を超えると、偏平させたときに座屈してしまうおそれがある。
一方、外層を形成する樹脂組成物は、オレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーの配合量が０〜１０重量部である樹脂組成物に限定されるが、その理由は、以下のとおりである。
すなわち、無機フィラーの配合量が１０重量部以下の樹脂組成物からなる外層を備えていると、請求項１の遮音外管が単層の耐火遮音管に比べて弾性が増してさらに座屈しにくくなり、かつ、外層が無機フィラーを少量しか含まない樹脂組成物で形成されているので、遮音外管の表面において引っ掻き傷が目立ちにくくなる。
他方、外層を構成する樹脂組成物中の無機フィラーの配合量が増えると、さらに管軸方向の負荷による座屈がしにくくなるが、引っ掻き傷が目立ちやすくなる。
内層と外層の厚み比は、特に限定されないが、外層２４は、内層２３を隠蔽することができれば薄いものでよく、遮音性を考慮すると、内層２３と外層２４との全樹脂成分１００重量部に対して炭酸カルシウムが３００〜６００重量部の範囲で配合されている厚さとすることが好ましい。
なお、遮音外管の樹脂成分としては、オレフィン系樹脂が用いられるが、その理由は、吸水率が低く、ほとんど吸水しないため、雨天時の施工でも遮音性能が低下しないからである。
すなわち、内層を形成する樹脂組成物中の、無機フィラーの配合量が３００重量部未満では、無機フィラーの添加効果（遮音性）が小さく、６００重量部を超えると、偏平させたときに座屈してしまうおそれがある。
一方、外層を形成する樹脂組成物は、オレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーの配合量が０〜１０重量部である樹脂組成物に限定されるが、その理由は、以下のとおりである。
すなわち、無機フィラーの配合量が１０重量部以下の樹脂組成物からなる外層を備えていると、請求項１の遮音外管が単層の耐火遮音管に比べて弾性が増してさらに座屈しにくくなり、かつ、外層が無機フィラーを少量しか含まない樹脂組成物で形成されているので、遮音外管の表面において引っ掻き傷が目立ちにくくなる。
他方、外層を構成する樹脂組成物中の無機フィラーの配合量が増えると、さらに管軸方向の負荷による座屈がしにくくなるが、引っ掻き傷が目立ちやすくなる。
内層と外層の厚み比は、特に限定されないが、外層２４は、内層２３を隠蔽することができれば薄いものでよく、遮音性を考慮すると、内層２３と外層２４との全樹脂成分１００重量部に対して炭酸カルシウムが３００〜６００重量部の範囲で配合されている厚さとすることが好ましい。
なお、遮音外管の樹脂成分としては、オレフィン系樹脂が用いられるが、その理由は、吸水率が低く、ほとんど吸水しないため、雨天時の施工でも遮音性能が低下しないからである。
さらに、本発明の耐火遮音管は、遮音外管を、内管の全周に密着するように設けても構わないが、管状の外管本体と、外管本体の内壁面から突出し内管の外壁面に支持されて内管の外周面と外管本体との間に空間を形成する複数のリブとを備える構造とすることが好ましい。
上記外管本体は、その肉厚が１．０〜２．０ｍｍであることが好ましい。
すなわち、外管本体の肉厚が１．０ｍｍ未満であると、遮音層としての機能が不十分であり、２．０ｍｍを超えると、切断しにくくなる等、施工性が低下してしまうおそれがある。
すなわち、外管本体の肉厚が１．０ｍｍ未満であると、遮音層としての機能が不十分であり、２．０ｍｍを超えると、切断しにくくなる等、施工性が低下してしまうおそれがある。
また、内管と遮音外管との間に形成される空間部は、管横断面中の内管と遮音外管との間に形成される空間部の断面積（以下、「空間断面積」と記す）が、遮音外管の外管本体とリブの総断面積（以下、「外管総断面積」と記す）の３０〜７０％であることが好ましい。
すなわち、上記空間断面積が外管総断面積の３０％未満であると、空間部の空気層が吸音層として十分に機能せず、７０％を超えると、火災発生時に内管が膨張しても空間部が十分塞がらず、耐火性が低下するおそれがある。
すなわち、上記空間断面積が外管総断面積の３０％未満であると、空間部の空気層が吸音層として十分に機能せず、７０％を超えると、火災発生時に内管が膨張しても空間部が十分塞がらず、耐火性が低下するおそれがある。
上記リブは、特に限定されないが、その高さが２．０〜６．０ｍｍであること、幅が１．０〜３．０mmが好ましい。
すなわち、高さが２．０ｍｍ未満であると、空気層が吸音層として十分に機能せず、６．０mmを超えると、耐火時に空気層が十分塞がらず、耐火性が低下するおそれがあり、さらに、貫通穴径も大きくなってしまう。
また、幅が１．０ｍｍ未満であると、強度が不十分で、積み重ねたときにリブが座屈する恐れがあり、３．０ｍｍを超えると、切断しにくくなる等、施工性が低下してしまう。
また、遮音外管に内管を挿入しやすいよう、リブと内管の間には適度なクリアランスが空いていることが好ましい。
すなわち、高さが２．０ｍｍ未満であると、空気層が吸音層として十分に機能せず、６．０mmを超えると、耐火時に空気層が十分塞がらず、耐火性が低下するおそれがあり、さらに、貫通穴径も大きくなってしまう。
また、幅が１．０ｍｍ未満であると、強度が不十分で、積み重ねたときにリブが座屈する恐れがあり、３．０ｍｍを超えると、切断しにくくなる等、施工性が低下してしまう。
また、遮音外管に内管を挿入しやすいよう、リブと内管の間には適度なクリアランスが空いていることが好ましい。
遮音外管を形成するのに用いられる無機フィラーとしては、本発明の目的を達成できれば、特に限定されないが、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、水酸化マグネシウム、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、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、これらのうち、重量とコストのバランスから炭酸カルシウムを用いることが好ましい。なお、これらは、単独でも、２種以上を混合して用いてもよい。
遮音外管を形成するのに用いられるオレフィン系樹脂としては、本発明の目的を達成できれば、特に限定されないが、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、アタクチックポリプロピレン、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、ポリαオレフィンが挙げられ、中でも密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレンが好ましい。
なお、遮音外管を形成するのに用いられるポリエチレンの密度が０．８７g/cm3未満だと、外管本体の強度が十分ではなく、０．９３g/cm3を超えると、偏平させたときに座屈してしまうおそれがある。
なお、遮音外管を形成するのに用いられるポリエチレンの密度が０．８７g/cm3未満だと、外管本体の強度が十分ではなく、０．９３g/cm3を超えると、偏平させたときに座屈してしまうおそれがある。
本発明にかかる耐火遮音管は、以上のように構成されているので、従来の耐火２層管に比べ外径が小さくなり、貫通穴径が小さく構造強度上有利である。
また、遮音外管がほとんど吸水しない材料からなるので、雨天時の施工でも遮音性が低下しない。
そして、遮音外管を管状の外管本体と、外管本体の内壁面から突出し外管本体の外壁面に支持されて内管と外管本体との間に空間を形成する複数のリブとを備える構成とすれば、通常は、内管と遮音カバーの間に空間、すなわち、空気層が形成されており、この空気層がより遮音性発現に寄与する。
また、火災時には、遮音カバーが適度に熱変形して内面リブの空気層が塞がることにより、耐火性が発現する。
請求項２の耐火遮音管は、上記効果に加えて、遮音外管が、オレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物からなる内層と、オレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーの配合量が０〜１０重量部である樹脂組成物からなる外層とを有する複層構造をしているので、請求項１の耐火遮音管に比べて遮音外管の表面層の弾性が増すので、管軸方向の座屈だけでなく、管軸に垂直方向の座屈がしにくくなる。しかも、外層を構成する樹脂組成物中に含まれる無機フィラーの量が少ないので、無機フィラーが露出することによる目立った遮音外管表面の引っ掻き傷が少なくなる。すなわち、常に見栄えのよい外観に保つことができる。
また、遮音外管がほとんど吸水しない材料からなるので、雨天時の施工でも遮音性が低下しない。
そして、遮音外管を管状の外管本体と、外管本体の内壁面から突出し外管本体の外壁面に支持されて内管と外管本体との間に空間を形成する複数のリブとを備える構成とすれば、通常は、内管と遮音カバーの間に空間、すなわち、空気層が形成されており、この空気層がより遮音性発現に寄与する。
また、火災時には、遮音カバーが適度に熱変形して内面リブの空気層が塞がることにより、耐火性が発現する。
請求項２の耐火遮音管は、上記効果に加えて、遮音外管が、オレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物からなる内層と、オレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーの配合量が０〜１０重量部である樹脂組成物からなる外層とを有する複層構造をしているので、請求項１の耐火遮音管に比べて遮音外管の表面層の弾性が増すので、管軸方向の座屈だけでなく、管軸に垂直方向の座屈がしにくくなる。しかも、外層を構成する樹脂組成物中に含まれる無機フィラーの量が少ないので、無機フィラーが露出することによる目立った遮音外管表面の引っ掻き傷が少なくなる。すなわち、常に見栄えのよい外観に保つことができる。
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は、本発明にかかる耐火遮音管の第１の実施の形態をあらわしている。
図１は、本発明にかかる耐火遮音管の第１の実施の形態をあらわしている。
図１に示すように、この耐火遮音管Ａは、内管１と、遮音外管２ａとを備えている。
内管１は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１０重量部含有する耐火性樹脂組成物を管状に押出成形することによって得られる。
内管１は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１０重量部含有する耐火性樹脂組成物を管状に押出成形することによって得られる。
遮音外管２ａは、オレフィン系樹脂としての、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレン１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウムを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物を筒状に押出成形することによって得られる。
そして、この耐火遮音管Ａは、上記の遮音外管２ａに内管１を挿入することにより得られる。
なお、遮音外管２ａに内管１を挿入しやすいよう、遮音外管２ａの内径が、内管１の外径より１ｍｍ大きくなっている。
そして、この耐火遮音管Ａは、上記の遮音外管２ａに内管１を挿入することにより得られる。
なお、遮音外管２ａに内管１を挿入しやすいよう、遮音外管２ａの内径が、内管１の外径より１ｍｍ大きくなっている。
この耐火遮音管Ａは、内管１がポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１０重量部含有する耐火性樹脂組成物で形成されているので、火災によって熱が加わると、熱膨張性黒鉛の働きによって、内管１の内側を塞ぐように膨張し、火災階から他の階への類焼を２時間以上防ぐことができる。
そして、内管１の外側に遮音外管２ａを備えているので、遮音性にも優れていると共に、遮音外管２ａがオレフィン系樹脂として、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレン１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウムを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物によって形成されているので、グラスウールやモルタルのような吸水の問題もない。すなわち、雨天時の施工でも遮音性が低下しない。
そして、内管１の外側に遮音外管２ａを備えているので、遮音性にも優れていると共に、遮音外管２ａがオレフィン系樹脂として、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレン１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウムを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物によって形成されているので、グラスウールやモルタルのような吸水の問題もない。すなわち、雨天時の施工でも遮音性が低下しない。
しかも、内管１に遮音外管２ａを外嵌させたシンプルな構造で、管全体の外径が大きくないので、区画貫通部に用いる場合においても、スラブ等に大きな貫通穴設ける必要がなく、建物の構造強度上有利である。
図２は、本発明にかかる耐火遮音管の第２の実施の形態をあらわしている。
図２に示すように、この耐火遮音管Ｂは、内管１と、遮音外管２ｂとを備えている。
内管１は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１０重量部含有する耐火性樹脂組成物を管状に押出成形することによって得られる。
図２に示すように、この耐火遮音管Ｂは、内管１と、遮音外管２ｂとを備えている。
内管１は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１０重量部含有する耐火性樹脂組成物を管状に押出成形することによって得られる。
遮音外管２ｂは、外管本体２１と、複数のリブ２２とを備え、オレフィン系樹脂としての、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレン１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウムを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物を押出成形することによって得られる。
外管本体２１は、内管１との間に空間Ｓが形成されるようにその内径が内管１の外径より大きくなった管状をしている。
外管本体２１は、内管１との間に空間Ｓが形成されるようにその内径が内管１の外径より大きくなった管状をしている。
リブ２２は、その高さが２．０〜６．０ｍｍ、幅が１．０〜３．０ｍｍとなっているとともに、全てのリブ２２の先端を通る仮想円の径が内管１の外径より１ｍｍ大きくなるように形成されている。
そして、耐火遮音管Ｂは、上記の遮音外管２ｂに内管１を挿入することにより得られ、内管１と遮音外管２ｂとの間に形成される空間Ｓの空間断面積が、遮音外管２ｂの外管総断面積の３０〜７０％となっている。
そして、耐火遮音管Ｂは、上記の遮音外管２ｂに内管１を挿入することにより得られ、内管１と遮音外管２ｂとの間に形成される空間Ｓの空間断面積が、遮音外管２ｂの外管総断面積の３０〜７０％となっている。
この耐火遮音管Ｂは、上記のように、リブ２２によって外管本体２１と内管１との間に空間Ｓを設けているので、すなわち、空気層があるので、より遮音性が高いものとなる。
そして、火災時には、遮音外管２ｂの外管本体２１部分が適度に熱変形して空間Ｓが塞がることにより、耐火性が発現する。
そして、火災時には、遮音外管２ｂの外管本体２１部分が適度に熱変形して空間Ｓが塞がることにより、耐火性が発現する。
なお、この耐火遮音管Ｂは、継手と接続する場合、一体となった遮音外管２ｂを内管１からスライドさせて継手の挿入代に相当する長さを切断し、内管１を継手と接続した後に遮音外管２ｂを、継手の遮音カバーに密着するようにスライドさせて接続部をジョイントテープで継手の遮音カバーに固定するようになっている。
図３は、本発明にかかる耐火遮音管の第３の実施の形態をあらわしている。
図３に示すように、この耐火遮音管Ｃは、内管１と、遮音外管２ｃとを備え、遮音外管２ｃが、以下のような内層２３と外層２４とからなる複層構造となっている以外は、上記第１の実施の形態の耐火遮音管Ａと同様になっている。
内層２３は、オレフィン系樹脂としての、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレン１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウムを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物を押出成形することによって得られる。
外層２４は、オレフィン系樹脂としての、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレン１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウムが０〜１０重量部配合された樹脂組成物を押出成形することによって得られる。
また、外層２４は、内層２３を隠蔽することができれば薄いものでよく、遮音性を考慮すると、内層２３と外層２４との全樹脂成分１００重量部に対して炭酸カルシウムが３００〜６００重量部の範囲で配合されている厚さとすることが好ましい。
この耐火遮音管Ｃは、上記のように遮音外管２ｃを備えているので、上記実施の形態の耐火遮音管Ａと同様の効果を備えているとともに、遮音外管２ｃが内層２３と外層２４とからなり、外層２４が、オレフィン系樹脂としての、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレン１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウムを０〜１０重量部含有する樹脂組成物を押出成形することによって得られるので、内層２３表面の無機フィラーによる凹凸が外層２４によって隠蔽され、外観良好な製品とすることができる。
しかも、外層２４は、無機フィラーの配合量が少ないので、引っかき傷によって無機フィラーが露出して表面に目立つ引っかき傷がでにくくなる上、弾性が大きいため、遮音外管２ｃが管軸方向の負荷による座屈だけでなく、管軸に垂直方向からの負荷による座屈もしにくくなる。
図３に示すように、この耐火遮音管Ｃは、内管１と、遮音外管２ｃとを備え、遮音外管２ｃが、以下のような内層２３と外層２４とからなる複層構造となっている以外は、上記第１の実施の形態の耐火遮音管Ａと同様になっている。
内層２３は、オレフィン系樹脂としての、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレン１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウムを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物を押出成形することによって得られる。
外層２４は、オレフィン系樹脂としての、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレン１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウムが０〜１０重量部配合された樹脂組成物を押出成形することによって得られる。
また、外層２４は、内層２３を隠蔽することができれば薄いものでよく、遮音性を考慮すると、内層２３と外層２４との全樹脂成分１００重量部に対して炭酸カルシウムが３００〜６００重量部の範囲で配合されている厚さとすることが好ましい。
この耐火遮音管Ｃは、上記のように遮音外管２ｃを備えているので、上記実施の形態の耐火遮音管Ａと同様の効果を備えているとともに、遮音外管２ｃが内層２３と外層２４とからなり、外層２４が、オレフィン系樹脂としての、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレン１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウムを０〜１０重量部含有する樹脂組成物を押出成形することによって得られるので、内層２３表面の無機フィラーによる凹凸が外層２４によって隠蔽され、外観良好な製品とすることができる。
しかも、外層２４は、無機フィラーの配合量が少ないので、引っかき傷によって無機フィラーが露出して表面に目立つ引っかき傷がでにくくなる上、弾性が大きいため、遮音外管２ｃが管軸方向の負荷による座屈だけでなく、管軸に垂直方向からの負荷による座屈もしにくくなる。
図４は、本発明にかかる耐火遮音管の第４の実施の形態をあらわしている。
図４に示すように、この耐火遮音管Ｄは、内管１と、遮音外管２ｄとを備え、遮音外管２ｄが、以下のような内層２５と外層２６とからなる複層構造となっている以外は、上記第２の実施の形態の耐火遮音管Ｂと同様になっている。
内層２５は、オレフィン系樹脂としての、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレン１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウムを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物を押出成形することによって得られ、筒状の内層本体２５ａと、耐火遮音管Ｂのリブ２２と同様のリブ２５ｂとを備えている。
外層２６は、内層本体２５ａの周囲を囲繞するように設けられていて、内層本体２５ａとともに、外管本体を構成し、オレフィン系樹脂としての、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレン１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウムを０〜１０重量部含有する樹脂組成物を押出成形することによって得られる。
図４に示すように、この耐火遮音管Ｄは、内管１と、遮音外管２ｄとを備え、遮音外管２ｄが、以下のような内層２５と外層２６とからなる複層構造となっている以外は、上記第２の実施の形態の耐火遮音管Ｂと同様になっている。
内層２５は、オレフィン系樹脂としての、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレン１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウムを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物を押出成形することによって得られ、筒状の内層本体２５ａと、耐火遮音管Ｂのリブ２２と同様のリブ２５ｂとを備えている。
外層２６は、内層本体２５ａの周囲を囲繞するように設けられていて、内層本体２５ａとともに、外管本体を構成し、オレフィン系樹脂としての、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレン１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウムを０〜１０重量部含有する樹脂組成物を押出成形することによって得られる。
以下に、本発明の具体的な実施例を説明する。
（実施例１）
塩化ビニル樹脂（大洋塩ビ社製、品番ＴＨ１０００）１００重量部に対し、熱膨張性黒鉛（東ソー社製、品番ＧＲＥＰ−ＥＧ）を５重量部、鉛系安定剤（堺化学社製、商品名ＳＬ−１０００）を２重量部、滑剤（三井化学社製、商品名ハイワックス４２０２Ｅ）を０．５重量部配合した耐火性樹脂組成物を押出成形して内径１００ｍｍ、外径１１４ｍｍの内管１を得た。次いで、オレフィン系樹脂としての低密度ポリエチレン（旭化成社製、商品名サンテックＬＤ、密度0.915）１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウム（白石カルシウム社製、商品名ホワイトンＳＢ）を４５０重量部配合した樹脂組成物を押出成形して、図１に示すような内径１１６ｍｍ、外径１１９ｍｍの遮音外管２ａを得た。さらに、遮音外管２ａに内管１を挿入してサンプル管を得た。
塩化ビニル樹脂（大洋塩ビ社製、品番ＴＨ１０００）１００重量部に対し、熱膨張性黒鉛（東ソー社製、品番ＧＲＥＰ−ＥＧ）を５重量部、鉛系安定剤（堺化学社製、商品名ＳＬ−１０００）を２重量部、滑剤（三井化学社製、商品名ハイワックス４２０２Ｅ）を０．５重量部配合した耐火性樹脂組成物を押出成形して内径１００ｍｍ、外径１１４ｍｍの内管１を得た。次いで、オレフィン系樹脂としての低密度ポリエチレン（旭化成社製、商品名サンテックＬＤ、密度0.915）１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウム（白石カルシウム社製、商品名ホワイトンＳＢ）を４５０重量部配合した樹脂組成物を押出成形して、図１に示すような内径１１６ｍｍ、外径１１９ｍｍの遮音外管２ａを得た。さらに、遮音外管２ａに内管１を挿入してサンプル管を得た。
（実施例２）
遮音外管が、内径１２４ｍｍ、外径１２７ｍｍの外管本体と、リブ高さ４．０ｍｍ、リブ幅２．０ｍｍの等ピッチで形成された６０本のリブとで形成されている以外は、実施例１と同様にして図２に示すようなサンプル管を得た。
このとき、管横断面中の内管の外周面と外管本体との間の空間断面積は、外管本体と複数のリブを足し合わせた断面積の５０％であった。
遮音外管が、内径１２４ｍｍ、外径１２７ｍｍの外管本体と、リブ高さ４．０ｍｍ、リブ幅２．０ｍｍの等ピッチで形成された６０本のリブとで形成されている以外は、実施例１と同様にして図２に示すようなサンプル管を得た。
このとき、管横断面中の内管の外周面と外管本体との間の空間断面積は、外管本体と複数のリブを足し合わせた断面積の５０％であった。
（実施例３）
樹脂組成物の炭酸カルシウムの配合量を３００重量部とした以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
樹脂組成物の炭酸カルシウムの配合量を３００重量部とした以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
（実施例４）
樹脂組成物の炭酸カルシウムの配合量を６００重量部とした以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
樹脂組成物の炭酸カルシウムの配合量を６００重量部とした以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
（実施例５）
耐火性樹脂組成物の膨張黒鉛の配合量を１重量部とした以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
耐火性樹脂組成物の膨張黒鉛の配合量を１重量部とした以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
（実施例６）
耐火性樹脂組成物の膨張黒鉛の配合量を１０重量部とした以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
耐火性樹脂組成物の膨張黒鉛の配合量を１０重量部とした以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
（実施例７）
遮音外管を、内径１２２ｍｍ、外径１２６ｍｍの外管本体と、リブ高さ３．０ｍｍ、リブ幅２．０ｍｍの等ピッチで形成された６０本のリブとで形成した以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
このとき、空間断面積は、外管総断面積の７０％であった。
遮音外管を、内径１２２ｍｍ、外径１２６ｍｍの外管本体と、リブ高さ３．０ｍｍ、リブ幅２．０ｍｍの等ピッチで形成された６０本のリブとで形成した以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
このとき、空間断面積は、外管総断面積の７０％であった。
（実施例８）
遮音外管を、内径１２２ｍｍ、外径１２５ｍｍの外管本体と、リブ高さ５．０ｍｍ、リブ幅３．０ｍｍの等ピッチで形成された９０本のリブとで形成した以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
このとき、空間断面積は、外管総断面積の３０％であった。
遮音外管を、内径１２２ｍｍ、外径１２５ｍｍの外管本体と、リブ高さ５．０ｍｍ、リブ幅３．０ｍｍの等ピッチで形成された９０本のリブとで形成した以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
このとき、空間断面積は、外管総断面積の３０％であった。
（実施例９）
樹脂組成物のオレフィン系樹脂としてメタロセンポリエチレン（日本ポリエチレン社製、商品名カーネル、密度0.898）を用いた以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
樹脂組成物のオレフィン系樹脂としてメタロセンポリエチレン（日本ポリエチレン社製、商品名カーネル、密度0.898）を用いた以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
（実施例１０）
樹脂組成物のオレフィン系樹脂として低密度ポリエチレン（住友化学社製、商品名スミカセン、密度0.925）を用いた以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
樹脂組成物のオレフィン系樹脂として低密度ポリエチレン（住友化学社製、商品名スミカセン、密度0.925）を用いた以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
（実施例１１）
樹脂組成物のオレフィン系樹脂として高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製、商品名ノバテック、密度0.943）を用いた以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
樹脂組成物のオレフィン系樹脂として高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製、商品名ノバテック、密度0.943）を用いた以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
（実施例１２）
樹脂組成物のオレフィン系樹脂としてオレフィン系エラストマー（三井化学社製、商品名ミラストマー、密度0.88）を用いた以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
樹脂組成物のオレフィン系樹脂としてオレフィン系エラストマー（三井化学社製、商品名ミラストマー、密度0.88）を用いた以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
（比較例１）
耐火性樹脂組成物に膨張黒鉛を配合しなかった以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
耐火性樹脂組成物に膨張黒鉛を配合しなかった以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
（比較例２）
樹脂組成物の炭酸カルシウムの配合量を１００重量部とした以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
樹脂組成物の炭酸カルシウムの配合量を１００重量部とした以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
（比較例３）
樹脂組成物の炭酸カルシウムの配合量を７００重量部とした以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
樹脂組成物の炭酸カルシウムの配合量を７００重量部とした以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
（比較例４）
樹脂組成物のオレフィン系樹脂の代わりに、内管と同じ塩化ビニル樹脂系材料（密度1.43）を用いた以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
樹脂組成物のオレフィン系樹脂の代わりに、内管と同じ塩化ビニル樹脂系材料（密度1.43）を用いた以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
（比較例５）
遮音外管を、内径１２２ｍｍ、外径１２６ｍｍの外管本体と、リブ高さ３．０ｍｍ、リブ幅１．０ｍｍの等ピッチで形成された６０本のリブとで形成した以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
このとき、空間断面積は、外管総断面積の８３％であった。
遮音外管を、内径１２２ｍｍ、外径１２６ｍｍの外管本体と、リブ高さ３．０ｍｍ、リブ幅１．０ｍｍの等ピッチで形成された６０本のリブとで形成した以外は、上記実施例２と同様にしてサンプル管を得た。
このとき、空間断面積は、外管総断面積の８３％であった。
上記実施例１〜１２及び比較例１〜５で得たサンプル管と、比較例６としての市販の耐火２層管（フネンアクロス社製、１００×２,０００ＶＰ）について、それぞれ、耐火性、遮音性、柔軟性（１）について以下のようにしてそれぞれ調べ、その結果を配合割合（すべて重量部）、遮音外管形状、空間断面積比率（空間断面積／外管総断面積）、遮音管外径と併せて表１〜３に示した。
１）耐火性 ：JIS Ａ1304準拠 ２時間耐火試験にて遮炎性、遮煙性、遮熱性を判定
２）遮音性 ：JIS Ａ1424準拠 精密騒音計での測定値
（１）通常の施工で測定
（２）雨天時の施工を想定して配管にシャワー水をかけた後に測定
３）柔軟性（１） ：遮音外管を５０％偏平させたときに座屈するかで判定
１）耐火性 ：JIS Ａ1304準拠 ２時間耐火試験にて遮炎性、遮煙性、遮熱性を判定
２）遮音性 ：JIS Ａ1424準拠 精密騒音計での測定値
（１）通常の施工で測定
（２）雨天時の施工を想定して配管にシャワー水をかけた後に測定
３）柔軟性（１） ：遮音外管を５０％偏平させたときに座屈するかで判定
表１〜表３から本発明の耐火遮音管が耐火性、遮音性に優れるとともに、水にぬれても遮音性が低下しないことがよくわかる。
（実施例１３）
塩化ビニル樹脂（大洋塩ビ社製、品番ＴＨ１０００）１００重量部に対し、熱膨張性黒鉛（東ソー社製、品番ＧＲＥＰ−ＥＧ）を５重量部、鉛系安定剤（堺化学社製、商品名ＳＬ−１０００）を２重量部、滑剤（三井化学社製、商品名ハイワックス４２０２Ｅ）を０．５重量部配合した耐火性樹脂組成物を押出成形して内径１００ｍｍ、外径１１４ｍｍの内管１を得た。次いで、オレフィン系樹脂としての低密度ポリエチレン（旭化成社製、商品名サンテックＬＤ、密度0.915）１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウム（白石カルシウム社製、商品名ホワイトンＳＢ）を４５０重量部配合した樹脂組成物を内層に、低密度ポリエチレン（旭化成社製、商品名サンテックＬＤ、密度0.915）１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウム（白石カルシウム社製、商品名ホワイトンＳＢ）を１重量部配合した樹脂組成物を外層として、二層押出成形して、図３に示すような内径１１６ｍｍ、外径１１９ｍｍの遮音外管２ｃを得た。さらに、遮音外管２ｃに内管１を挿入してサンプル管を得た。このとき、内層と外層の厚みの比は、３：１であった。
塩化ビニル樹脂（大洋塩ビ社製、品番ＴＨ１０００）１００重量部に対し、熱膨張性黒鉛（東ソー社製、品番ＧＲＥＰ−ＥＧ）を５重量部、鉛系安定剤（堺化学社製、商品名ＳＬ−１０００）を２重量部、滑剤（三井化学社製、商品名ハイワックス４２０２Ｅ）を０．５重量部配合した耐火性樹脂組成物を押出成形して内径１００ｍｍ、外径１１４ｍｍの内管１を得た。次いで、オレフィン系樹脂としての低密度ポリエチレン（旭化成社製、商品名サンテックＬＤ、密度0.915）１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウム（白石カルシウム社製、商品名ホワイトンＳＢ）を４５０重量部配合した樹脂組成物を内層に、低密度ポリエチレン（旭化成社製、商品名サンテックＬＤ、密度0.915）１００重量部に対して、無機フィラーとしての炭酸カルシウム（白石カルシウム社製、商品名ホワイトンＳＢ）を１重量部配合した樹脂組成物を外層として、二層押出成形して、図３に示すような内径１１６ｍｍ、外径１１９ｍｍの遮音外管２ｃを得た。さらに、遮音外管２ｃに内管１を挿入してサンプル管を得た。このとき、内層と外層の厚みの比は、３：１であった。
（実施例１４）
外層の樹脂組成物中の炭酸カルシウムの配合量を９重量部とした以外は、上記実施例１３と同様にしてサンプル管を得た。
外層の樹脂組成物中の炭酸カルシウムの配合量を９重量部とした以外は、上記実施例１３と同様にしてサンプル管を得た。
（実施例１５）
遮音外管が、内径１２４ｍｍ、外径１２７ｍｍの外管本体と、リブ高さ４．０ｍｍ、リブ幅２．０ｍｍの等ピッチで形成された６０本のリブとで形成されている以外は、実施例１３と同様にして図４に示すようなサンプル管を得た。
このとき、管横断面中の内管の外周面と内層本体の間の空間断面積は、外層及び内層を足し合わせた断面積の５０％であった。
遮音外管が、内径１２４ｍｍ、外径１２７ｍｍの外管本体と、リブ高さ４．０ｍｍ、リブ幅２．０ｍｍの等ピッチで形成された６０本のリブとで形成されている以外は、実施例１３と同様にして図４に示すようなサンプル管を得た。
このとき、管横断面中の内管の外周面と内層本体の間の空間断面積は、外層及び内層を足し合わせた断面積の５０％であった。
（実施例１６）
外層の樹脂組成物中の炭酸カルシウムの配合量を１５重量部とした以外は、上記実施例１３と同様にしてサンプル管を得た。
外層の樹脂組成物中の炭酸カルシウムの配合量を１５重量部とした以外は、上記実施例１３と同様にしてサンプル管を得た。
上記実施例１３〜１６で得られた耐火遮音管について、それぞれ、上記と同様にして耐火性、遮音性、柔軟性について調べ、さらに以下の柔軟性（２）、傷の目立ちやすさを追加評価し、その結果を配合割合（すべて重量部）、遮音外管形状、空間断面積比率（空間断面積／外管総断面積）、遮音管外径と併せて表４に示した。
４）柔軟性（２）：遮音外管を二つ折りにしたときに座屈するかで判定
５）傷の目立ちやすさ：遮音管表面に爪を立てて擦ったときの傷の目立ちやすさで判定
◎：ほとんど目立たない
○：少し目立つ
△：かなり目立つ
５）傷の目立ちやすさ：遮音管表面に爪を立てて擦ったときの傷の目立ちやすさで判定
◎：ほとんど目立たない
○：少し目立つ
△：かなり目立つ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 耐火遮音管
１ 内管
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 遮音外管
２１ 外管本体
２２，２５ｂ リブ
２３、２５ 内層
２４、２６ 外層
２５ａ 内層本体
１ 内管
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 遮音外管
２１ 外管本体
２２，２５ｂ リブ
２３、２５ 内層
２４、２６ 外層
２５ａ 内層本体
Claims (7)
- ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１０重量部含有する耐火性樹脂組成物からなる内管と、
オレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物からなり、前記内管に外嵌状態の遮音外管と、
を備えていることを特徴とする耐火遮音管。
- ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、熱膨張性黒鉛を１〜１０重量部含有する耐火性樹脂組成物からなる内管と、
オレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーを３００〜６００重量部含有する樹脂組成物からなる内層と、オレフィン系樹脂１００重量部に対して、無機フィラーの配合量が０〜１０重量部である樹脂組成物からなる外層とを有する複層構造をしていて、前記内管に外嵌状態の遮音外管と、
を備えていることを特徴とする耐火遮音管。 - 遮音外管が、管状の外管本体と、外管本体の内壁面から突出し内管の外壁面に支持されて内管と外管本体との間に空間を形成する複数のリブとを備える請求項１または請求項２に記載の耐火遮音管。
- 外管本体の肉厚が１．０〜２．０ｍｍである請求項３に記載の耐火遮音管。
- 管横断面中の内管と遮音外管との間に形成される空間部の断面積が、遮音外管の外管本体とリブの総断面積の３０〜７０％である請求項３または請求項４に記載の耐火遮音管。
- 無機フィラーが炭酸カルシウムである請求項１〜請求項５のいずれかに記載の耐火遮音管。
- オレフィン系樹脂が、密度が０．８７〜０．９３g/cm3のポリエチレンである請求項１〜請求項６のいずれかに記載の耐火遮音管。
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