(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
床・壁に形成されたケーブル貫通部の開口部を充填するパテ状の防火シール材に用いられる防火シール組成物であって、架橋剤により架橋反応が進行するクロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴムの内から選択される１種又はそれらの混合物からなる液状ポリマ１００重量部に、難燃材としての金属水酸化物が２００重量部以上混和されてなると共に、液状ポリマの架橋反応を起こさせる有機過酸化物と金属酸化物でなる架橋剤がそれぞれ３０重量部以上添加されてなり、当該有機過酸化物は、火災時に上記防火シール材を有機過酸化物の分解ガスにより発泡膨張させると共に、前記液状ポリマーを架橋させて熱硬化させるものであることを特徴とする防火シール組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床や壁貫通穴に布設されたケーブルにおける発泡・熱硬化性防火シール材に係り、特に、防火シール組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビル等の床・壁貫通部には、ケーブルの延焼による火災の拡大を防止するための十分な防災シールを施す必要があり、その工法の基準として、ビル等防火措置に適用される建築基準法施工例第１１２条第１５項および第１２９条の２第１項第７号に規定されるものと同等以上の防火性能を有する工法を（財）日本建築センターで評定している。
【０００３】
この評定を受けている工法の代表的なものとして、耐火仕切板（ケイ酸カルシウム板）、耐火充填材（ロックウール）、防火シールを組み合わせたものが挙げられ、これらについては、ＪＩＳ  Ａ１３０４に準じた２時間耐火試験に合格する性能が得られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ロックウールに代表される耐火充填材を、ケーブル貫通部開口内に充填するには作業工数がかかり、また、ロックウールは繊維状で飛散し易いため、作業環境を悪化させると共に、人体への影響も懸念される。
【０００５】
そこで本発明は、上記課題を解決し、ケーブル貫通部開口内に耐火充填材を充填せずとも優れた耐火特性を有する防火シール材の防火シール組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、床・壁に形成されたケーブル貫通部の開口部を充填するパテ状の防火シール材に用いられる防火シール組成物であって、架橋剤により架橋反応が進行するクロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴムの内から選択される１種又はそれらの混合物からなる液状ポリマ１００重量部に、難燃材としての金属水酸化物が２００重量部以上混和されてなると共に、液状ポリマの架橋反応を起こさせる有機過酸化物と金属酸化物でなる架橋剤がそれぞれ３０重量部以上添加されてなり、当該有機過酸化物は、火災時に上記防火シール材を有機過酸化物の分解ガスにより発泡膨張させると共に、前記液状ポリマーを架橋させて熱硬化させるものである。
【０００８】
上記数値範囲を限定した理由を以下に述べる。
【０００９】
液状ポリマ１００重量部に、金属水酸化物を２００重量部以上混和すると限定した理由は、金属水酸化物の混和量が２００重量部よりも少ないと、シール材自体の温度上昇が速く、ケーブルの温度上昇を抑制する効果が小さいためである。液状ポリマ１００重量部に、有機過酸化物と金属酸化物でなる架橋剤がそれぞれ３０重量部以上添加すると限定した理由は、架橋剤の添加量が３０重量部よりも少ないと、耐火試験時において、シール材の発泡膨脹が不十分であると共に、熱硬化も不十分であり、貫通穴近傍におけるケーブル焼損が大きいためである。
【００１０】
以上の構成によれば、架橋剤により架橋反応が進行するクロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴムの内から選択される１種又はそれらの混合物からなる液状ポリマ１００重量部に、金属水酸化物を２００重量部以上混和すると共に、有機過酸化物と金属酸化物でなる架橋剤をそれぞれ３０重量部以上添加したため、ケーブル貫通部開口内に耐火充填材を充填せずとも優れた耐火特性を有する防火シール材の防火シール組成物を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
本発明者らは防火工法の簡略化および施工時の安全性向上を目的に鋭意検討を進めた結果、液状ポリマに金属水酸化物と架橋剤を混和・添加することによって、火災時において、架橋剤としての有機過酸化物の分解ガスによりシール材が発泡膨脹すると共に、熱硬化し、シールの亀裂および脱落を抑えることができ、火炎の進入を抑え、貫通穴近傍におけるケーブル焼損を最小限に食い止めることができるということを見出した。
【００１３】
本発明の防火シール組成物は、床・壁に形成されたケーブル貫通部の開口部を充填するパテ状の防火シール材に用いられる防火シール組成物であって、架橋剤により架橋反応が進行するクロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴムの内から選択される１種又はそれらの混合物からなる液状ポリマ１００重量部に、難燃材としての金属水酸化物が２００重量部以上混和されてなると共に、液状ポリマの架橋反応を起こさせる有機過酸化物と金属酸化物でなる架橋剤がそれぞれ３０重量部以上添加されてなり、当該有機過酸化物は、火災時に上記防火シール材を有機過酸化物の分解ガスにより発泡膨張させると共に、前記液状ポリマーを架橋させて熱硬化させるものである。この防火シール組成物から防火シール材を得る。
【００１４】
本発明の防火シール組成物からなる防火シール材の床貫通部への適用例を図１に示す。
【００１５】
図１に示すように、床２に所定の径の貫通穴（例えば、丸穴）２ａを形成し、その貫通穴２ａに一端が閉じた筒状（例えば、円筒状）の金属製枠体３を閉端を下にして嵌合する。この金属製枠体３における閉端の中央部に穴３ａを形成する。また、金属製枠体３における開端にフランジ部３ｂを形成する。
【００１６】
金属製枠体３の内側に、金属製枠体３の内径と同径で、かつ、中央部に穴４ａが形成されたケイ酸カルシウム板４を嵌合し、金属製枠体３の底部に配置する。また、金属製枠体３のフランジ部３ｂの上に、フランジ部３ｂの外径と同径で、かつ、中央部に穴５ａが形成されたケイ酸カルシウム板５を配置する。金属製枠体３のフランジ部３ｂおよびケイ酸カルシウム板５の周縁部にボルト穴７を形成し、フランジ部３ｂとケイ酸カルシウム板５をアンカーボルト８でフランジ接続する。
【００１７】
ケイ酸カルシウム板４の穴４ａおよびケイ酸カルシウム板５の穴５ａに、複数本（図中では３本）からなるケーブル６を挿通する。ケイ酸カルシウム板４，５の穴４ａ，５ａとケーブル６とのそれぞれの間隙および各ケーブル６間の間隙を防火シール材１ａで充填する。また、各ケーブル６と防火シール材１ａとの境界近傍における各ケーブル６の外周に、防火シール材１ｂを設けてもよい。
【００１８】
また、本発明の防火シール組成物からなる防火シール材の壁貫通部への適用例を図２に示す。尚、図１と同様の部材には同じ符号を付している。
【００１９】
図２に示すように、壁１０に所定の径の貫通穴１０ａを形成する。この壁１０の貫通穴１０ａを塞ぐように、壁１０の両側に、中央部に穴９ａが形成されたケイ酸カルシウム板９，９を配置する。ケイ酸カルシウム板９，９の周縁部に、壁１０を貫通してボルト穴７を形成し、ケイ酸カルシウム板９，９と壁１０をアンカーボルト８で接続する。
【００２０】
ケイ酸カルシウム板９，９の穴９ａ，９ａに、複数本からなるケーブル６を挿通する。ケイ酸カルシウム板９，９の穴９ａ，９ａとケーブル６とのそれぞれの間隙および各ケーブル６間の間隙を防火シール材１ａで充填する。また、各ケーブル６と防火シール材１ａとの境界近傍における各ケーブル６の外周に、防火シール材１ｂを設けてもよい。
【００２１】
本発明の防火シール組成物を構成する液状ポリマとしては、例えば、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴムの内から選択される１種又はそれらの混合物が挙げられるが、特にこれに限定するものではなく、他のポリマ（例えば、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリイソプレンなど）と併用してもよい。しかし、液状ポリマ１００重量部に対する他のポリマの重量割合は、耐火性の観点から５０重量部以下とすることが好ましい。
【００２２】
本発明の防火シール組成物を構成する難燃材としての金属水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト、マグネシウムオキソサルフェート、水和炭酸マグネシウム、水和炭酸カルシウムなどの内から選択される１種又はそれらの混合物が挙げられるが、特にこれに限定するものではない。
【００２３】
本発明の防火シール組成物を構成する架橋剤としては、金属酸化物と有機過酸化物からなる。これらは、防火シール材が火災時に高温にさらされることで、液状ポリマを架橋させる。この際、有機過酸化物は、火災時の熱で分解し、その分解ガスが防火シール材を熱硬化させると共に発泡膨張させるため好ましい。有機過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイド、１，３ビス（第３ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、１，１ジ−第３ブチルパーオキシ３，３，５トリメチルシクロヘキサン、１，１ジ−第３ブチルパーオキシシクロヘキサンなどが挙げられる。
【００２４】
尚、本発明の防火シール組成物に、酸化防止剤、可塑剤、ゴム軟化剤、カーボンブラックやファイバなどの補強剤、充填剤、発泡剤、滑剤、難燃剤、着色剤、防カビ剤などを、適宜添加してもよいことは言うまでもない。
【００２８】
【実施例】
（実施例１）
液状クロロプレンゴム（数平均分子量：２，５００、粘度：５０，０００ｃｐｓ（２５℃））からなる１００重量部の液状ポリマに対して、金属水酸化物として３００重量部の水酸化アルミニウム（平均粒径：２μｍ、ステアリン酸で表面処理）を混和し、さらに、有機過酸化物の架橋剤として４０重量部のジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）および金属酸化物としての架橋剤として４０重量部の酸化マグネシウム、安定剤として３重量部の三塩基性硫酸鉛、安定剤として３重量部のビスフェノールＡジグリシジルエーテル、難燃助剤として２０重量部の三酸化アンチモン、充填剤として３００重量部のタルク（平均粒径：１．５μｍ）、可塑剤として８０重量部のジオクチルフタレートを添加して防火シール組成物を作製した。
【００２９】
（実施例２）
８０重量部の液状クロロプレンゴムおよび２０重量部の液状ポリブデン（数平均分子量：１，４００、粘度：２８，０００ｃｐｓ（４０℃））からなる１００重量部の液状ポリマに対して、金属水酸化物として３５０重量部の水酸化アルミニウムを混和し、さらに、有機過酸化物の架橋剤として５０重量部のＤＣＰおよび金属酸化物としての架橋剤として４０重量部の酸化マグネシウム、安定剤として３重量部の三塩基性硫酸鉛、安定剤として３重量部のビスフェノールＡジグリシジルエーテル、難燃助剤として２０重量部の三酸化アンチモン、充填剤として３００重量部のタルク、可塑剤として７０重量部のジオクチルフタレートを添加して防火シール組成物を作製した。
【００３０】
（実施例３）
９０重量部の液状クロロプレンゴムおよび１０重量部の液状ポリブデンからなる１００重量部の液状ポリマに対して、金属水酸化物として４００重量部の水酸化マグネシウム（平均粒径：０．８μｍ、オレイン酸で表面処理）を混和し、さらに、有機過酸化物の架橋剤として６５重量部のＤＣＰおよび金属酸化物としての架橋剤として４０重量部の酸化マグネシウム、安定剤として３重量部の三塩基性硫酸鉛、安定剤として３重量部のビスフェノールＡジグリシジルエーテル、難燃助剤として２０重量部の三酸化アンチモン、充填剤として２５０重量部のタルク、可塑剤として８０重量部のジオクチルフタレートを添加して防火シール組成物を作製した。
【００３１】
（比較例１）
液状ポリブデンからなる１００重量部の液状ポリマに対して、金属水酸化物として３５０重量部の水酸化アルミニウムを混和し、さらに、有機過酸化物の架橋剤として５５重量部のＤＣＰおよび金属酸化物としての架橋剤として４０重量部の酸化マグネシウム、安定剤として３重量部の三塩基性硫酸鉛、安定剤として３重量部のビスフェノールＡジグリシジルエーテル、難燃助剤として２０重量部の三酸化アンチモン、充填剤として３５０重量部のタルク、可塑剤として７０重量部のジオクチルフタレートを添加して防火シール組成物を作製した。
【００３２】
（比較例２）
液状クロロプレンゴムからなる１００重量部の液状ポリマに対して、金属水酸化物として３２０重量部の水酸化アルミニウムを混和し、さらに、有機過酸化物の架橋剤として２０重量部のＤＣＰおよび金属酸化物としての架橋剤として４０重量部の酸化マグネシウム、安定剤として３重量部の三塩基性硫酸鉛、安定剤として３重量部のビスフェノールＡジグリシジルエーテル、難燃助剤として２０重量部の三酸化アンチモン、充填剤として３２０重量部のタルク、可塑剤として７０重量部のジオクチルフタレートを添加して防火シール組成物を作製した。
【００３３】
（比較例３）
８０重量部の液状クロロプレンゴムおよび２０重量部の液状ポリブデンからなる１００重量部の液状ポリマに対して、金属水酸化物として５０重量部の水酸化アルミニウムを混和し、さらに、有機過酸化物の架橋剤として６０重量部のＤＣＰおよび金属酸化物としての架橋剤として４０重量部の酸化マグネシウム、安定剤として３重量部の三塩基性硫酸鉛、安定剤として３重量部のビスフェノールＡジグリシジルエーテル、難燃助剤として２０重量部の三酸化アンチモン、充填剤として５００重量部のタルク、可塑剤として７０重量部のジオクチルフタレートを添加して防火シール組成物を作製した。
【００３４】
実施例１〜３および比較例１〜３の防火シール組成物の組成を表１に示す。
【００３５】
【表１】
0004028608.tif 000002
【００３６】
表１に示した各防火シール組成物を、常温に保持した１２インチロールで混練して、パテ状の防火シール材を作製した。この各防火シール材を用いてケーブル貫通部を構成し、耐火試験を行った。
【００３７】
耐火試験炉の上部にケーブル貫通部を取り付けた際の縦断面図を図３に示す。尚、図１と同様の部材には同じ符号を付している。
【００３８】
図３に示すように、厚さｔのケイ酸カルシウム板（４００ｍｍ×５００ｍｍ）４とケイ酸カルシウム板４より少し大きめのケイ酸カルシウム板５を、距離ｄだけ離して設ける。ケイ酸カルシウム板４、５に穴４ａ，５ａをそれぞれ３個ずつ形成する。それぞれの穴４ａ，５ａに、導体断面積が３２５ｍｍ2 のケーブル
（ＣＶケーブル）６を貫通して設ける。ここで、ｔは２５ｍｍ、ｄは１７５ｍｍである。
【００３９】
ケイ酸カルシウム板４、５の穴４ａ，５ａとケーブル６のそれぞれの間隙を、実施例１〜３および比較例１〜３の防火シール組成物からなる防火シール材１ａで肉盛充填する。ケイ酸カルシウム板４の穴４ａの肉盛充填は、ケイ酸カルシウム板５側の面に行い、ケイ酸カルシウム板５の穴５ａの肉盛充填は、ケイ酸カルシウム板４の反対側の面に行う。その後、ケイ酸カルシウム板４側のケーブル６の延出部およびケイ酸カルシウム板５側のケーブル６の延出部の一部を、ケーブルラック１２で覆うと共に支持して、床貫通構造体１１を作製する。ここで、防火シール材１ａの肉盛高さは５０ｍｍである。
【００４０】
ケイ酸カルシウム板４側を下にした床貫通構造体１１を、４００ｍｍ×５００ｍｍの開口部を有した炉壁１３に取り付ける。炉壁１３の下部には、リボンバーナ１４が設けられている。
【００４１】
上記構成の試験装置において、リボンバーナ１４に点火して、ＪＩＳ  Ａ１３０４の規定に準じて２時間の耐火試験を行い、ケイ酸カルシウム板５とケーブル６の境界部であるＡ点におけるケーブル６の表面温度およびケイ酸カルシウム板５におけるケイ酸カルシウム板４と反対側の面の表面温度を測定した。この時、（財）日本建築センターの評定基準に準じて、ケーブルシースの表面温度が３４０℃以下、かつ、上方のケイ酸カルシウム板の表面温度が２６０℃以下のものを合格、この基準に準じないものを不合格とした。この結果を表２に示す。
【００４２】
【表２】
0004028608.tif 000003
【００４３】
表２に示すように、実施例１〜３の防火シール組成物からなる防火シール材においては、ケーブルシースの表面温度がいずれも２５０℃以下であり、評定基準の３４０℃以下という基準を満足するものであった。また、上方のケイ酸カルシウム板の表面温度がいずれも１５０℃以下であり、評定基準の２６０℃以下という基準を満足するものであった。すなわち、実施例１〜３の防火シール組成物からなる防火シール材のいずれにおいても、（財）日本建築センターの評定基準を共に満足しており、評価は合格である。
【００４４】
これに対して、比較例１の防火シール組成物からなる防火シール材においては、上方のケイ酸カルシウム板の表面温度は２０３℃であり、評定基準の２６０℃以下という基準を満足していた。しかし、空気中で架橋しない液状ポリブデンのみで液状ポリマを構成しているため、ケーブルシースの表面温度が３８０℃と、評定基準の３４０℃以下という基準を満足していない。すなわち、（財）日本建築センターの評定基準を共に満足しておらず、評価は不合格である。
【００４５】
また、比較例２の防火シール組成物からなる防火シール材においては、上方のケイ酸カルシウム板の表面温度は１９０℃であり、評定基準の２６０℃以下という基準を満足していた。しかし、有機過酸化物であるジクミルパーオキサイドの添加量が２０重量部であり、架橋剤の添加量が規定範囲（架橋剤を構成する各物質を３０重量部以上）より少ないため、ケーブルシースの表面温度が３４５℃と、評定基準の３４０℃以下という基準を満足していない。すなわち、（財）日本建築センターの評定基準を共に満足しておらず、評価は不合格である。
【００４６】
さらに、比較例３の防火シール組成物からなる防火シール材においては、上方のケイ酸カルシウム板の表面温度は２１５℃であり、評定基準の２６０℃以下という基準を満足していた。しかし、金属水酸化物である水酸化アルミニウムの混和量が５０重量部であり、金属水酸化物の混和量が規定範囲（２００重量部以上）より少ないため、ケーブルシースの表面温度が４０７℃と、評定基準の３４０℃以下という基準を満足していない。すなわち、（財）日本建築センターの評定基準を共に満足しておらず、評価は不合格である。
【００４７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００４８】
（１）  ケーブル貫通部開口内に耐火充填材を充填せずとも優れた耐火特性を有する防火シール材の防火シール組成物を得ることができる。
【００４９】
（２）  ケーブル貫通部開口内に耐火充填材を充填する必要がないため、施工作業性、解体作業性が良好であり、かつ、作業環境が悪化しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の防火シール組成物からなる防火シール材の床貫通部への適用例である。
【図２】本発明の防火シール組成物からなる防火シール材の壁貫通部への適用例である。
【図３】実施例における耐火試験炉の上部にケーブル貫通部を取り付けた際の縦断面図である。
【図１】
0004028608.tif 000004
【図２】
0004028608.tif 000005
【図３】
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