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日本建築学会大会学術講演梗概集（北海道） 2013 年 8 月

難燃性ガスケットの発煙性低減に関する研究（その１）難燃性ガスケットの発煙性の検討
ガスケット
難燃性

発煙性試験

正会員
同

発煙性能

１．はじめに
一般に建築用ガスケットの難燃性は壁用耐火試験炉にて評価している。そのうち、難燃性ガスケットは、後述の BGA 規格などの発煙特性試験に合格したものを云う。
耐火試験では当然のことながら、発煙が発生するが、試験体によっては極めて顕著な発煙があり、試験担当者の体調に影響が出たり、近隣住民から「火事でないか」と通報されかねないこともある。
本来、人命を守るために設置されている防火戸であるにも関わらず、防火戸から発生した煙に巻かれて命を落としてしまう、極めて危険な事態も考えられる。耐火試
験がいかに重要とはいえ、試験担当者がガスマスクを装着しないと作業できないほどの煙が発生する状態は異常であり、本末転倒であると言わざるを得ない。また、乙種防火戸通則認定制度がスタートした際の解説に「加熱面の裏側に著しい発煙を生じないこと」と記されていた。
それにもにもかかわらず、いつのまにか削除され有名無実となってしまっていることも問題である。
本報文はガスケットの発煙を低減できないかを、検討する第一段階として、まず現状ある難燃性ガスケットの発煙性の現状とその程度を検証した結果を報告する。と比較する目的で、後述するように燃焼時に水を放出して冷却する方策の難燃化を行った。
試験に使用した材料の難燃性能についてあらかじめ測定した結果を表―1 に示す。
３．試験方法
建築用ガスケットの発煙性を評価する適当な方法が現在のところ見当たらない。本試験ではＢＳ規格燃焼性試
験～客室用材料６８５３：１９９９Annex D 発煙性試験
8.3 による３ｍキューブ試験を採用した。試験概要を図－
１に示す。
３ｍ

３ｍ

３ｍ

受光器

光源

試料

２．試験体
ＢＧＡに定めた「防火設備（防火戸）用グレイジング
ガスケット・緩衝材－２０１０－」におけるガスケットの発熱特性試験に合格したＣＲ（クロロプレンゴム）、ＳＲ（シリコーンゴム）の二種類の材料および参考として難燃性ＥＰＤＭの計三種類の材料を選定し、発煙性の試験を行なった。
表－１ 試験に使用した材料の難燃性能
材料種

酸素指数

表－２項

目

光源

温度時間（秒）(面積℃分)

9.4

CR

39.5

着炎せず

測定せず

EPDM

27.0

101

136.7

ＢＳ規格燃焼性試験条件の詳細
試験条件

タングステンフィラメント付きハロゲンランプ（タイプＭ28）１００Ｗ１２Ｖ
φ１５０㎜光電セル

試

１４０㎜×６０㎜×３㎜

料

エタノール／メタノール／水＝90／４／６の1000ml 溶液

着炎時間

245３ｍキューブ試験概要

受光器
発火源

38.5

火源（アルコール）図－１

発熱特性試験

SR

備考○松永正美*
川端芳英*

酸素指数；材料が燃焼を持続するのに必要な最低酸素濃度

これらはいずれも当社の配合で製造されたものである。
特に今回試験に供したＥＰＤＭについては、ＣＲ、ＳＲ

本試験は１９８１年のロンドン地下鉄の鉄道車輌火災事故の後に英国で開発された試験方法である。試験は３ｍ立方の試験室内で、アルコール燃料を用い、所定の試験片を燃焼させ、試験室内に発生した封入された煙による光透過率の減衰により発煙量を評価する方法である。試験方法の詳細は、試料を発火源溶液の液面から 175 ㎜の高さに置く。発火源に着火し、立方体内の煙密度を記録する。当初の光度と透過光の光度を規格に従い下式によStudy on reduction of smoke emission from incombustible gaskets
Part1:Examination of smoke emission from materials for incombustible gaskets― 943 ―

MATSUNAGA Masami,
KAWAHATA Yoshihide遮断して難燃性にするものは、ゴムが燃焼している間もり光透過率（ε）を算出する。
ε＝（λ／λ0）×100
ここに、λ；当初の光度 λ0；透過光の光度試験条件の詳細を表―2 に示す。

作用しているため、不完全燃焼が生じて黒煙が発生すると考える。
(5)難燃性ＥＰＤＭについて参考として試験に供した難燃性ＥＰＤＭは、添加する

４．試験結果と考察

難燃材に不燃性ガスを発生する難燃剤は使用せず、燃焼発煙性試験結果を表－３に示す。
表－３
材料種

時に水を放出して冷却するタイプの難燃剤のみを使用し３ｍキューブ発煙性試験結果
３ｍキューブた。その結果、酸素指数は低いものの光透過率はＳＲと同等の完全燃焼に近い結果が得られた。

煙の色

光透過率％以上のことから、発煙性という観点でのみ、難燃性のSR

81.7

白ゴムガスケットを選択するのであればＳＲが優れている

CR

23.5

黒と思われる。また、ＣＲでも難燃剤の種類を選ぶことでEPDM

84.0

白

発煙性を低減することは可能と考える。

(1) 燃焼による SR と CR の発煙性の違い

５．まとめと今後の課題

SR と CR では酸素指数はほぼ同等であるにも関わらず難燃性ガスケットが燃焼により発生する煙の人体への発煙による光透過率は大きな差が生じた。また、発生し影響を検討する第一段階としてガスケットの材料別に発た煙はＳＲは少量の白煙に過ぎなかったが、ＣＲは極め煙性試験を行った。て顕著な量の黒煙が生じた。これは燃焼時に完全燃焼に① ＳＲは完全燃焼に近く、白煙のみで人体への影響は少近いＳＲが白煙を発し、不完全燃焼に近いＣＲが黒煙をないと思われる。
発したものと考える。この完全燃焼と不完全燃焼の差は、 ② ＣＲは黒煙が顕著に発生し、難燃剤の種類を精査する材料の種別による難燃化のシステムの違いによるものと必要がある。
推定される。
③ ＥＰＤＭは難燃剤を選んだため、完全燃焼に近く、白(2)消火可能な燃焼と消火の 3 要素について煙のみで人体への影響が少ないと判断された。

消火の可能性に及ぼす燃焼の３要素は、①可燃物、②④ ガスケット製品はメーカーごとに配合が異なるので酸素供給源、③熱源（点火源）であり、１つ以上を取り製品ごとの検査が必要である。

除けば消火可能である。これに対して消火の３要素は、のゴムガスケット材に限定して試験を行った。しかし、①除去消火（可燃物）②窒息消火（酸素供給源）③冷

建築ガスケットとしては、メーカーによって配合を変却消火（熱源）があり、１つ以上実施すれば消火可能でえて調整しており、硬さ・引張強さなどの性能が同じある。

でも配合の組成が異なることが多い。また、建築用ガ(3)代表的なＳＲ難燃化の一般的な方法

スケットとしては、ＰＶＣやＴＰＥなどの樹脂系の材ＳＲの難燃化の場合、白金Ｐｔをゴム中に添加するこ

今回の報告では当社料があり、これらの材料については建築ガスケット工とで、燃焼時のレジン化が促進され、表面にシリカ層を業会の協力も得ながら検証を進めたい。

作り、それにより酸素を遮断する効果によるものと考え⑤ 今回の報告は燃焼における発煙量に着目して検証した

られている。そのため、表面のシリカ層が燃焼により消が、やみくもに白煙は安全、黒煙は危険と判断するの失すると一気にゴムが燃焼し始める。ＳＲ自体は可燃性は早計である。今後の検討課題として人体への影響をであることから完全燃焼に近い状態となる。そのため少明らかにするため、煙の成分分析などを行わねばなら量の白煙が発生するのみとなる。

ない。

(4)代表的なＣＲ・ＥＰＤＭの難燃化の一般的な方法

参考文献

ＣＲやＥＰＤＭの難燃化の場合は、SR とは異なり、様々な難燃物質を添加することで難燃化する。難燃剤は燃焼時に不燃性ガスを発生してゴムと酸素を遮断するものと、燃焼時に水を放出して冷却するものの２種類があ・ＢＳ規格燃焼性試験～客室用材料６８５３：１９９９
Annex D 発煙性試験８．３
・財団法人全国危険物安全協会刊危険物取扱者保安講習
テキスト平成２４年度版「危険物の保安管理・一般編」

り、量を調整して添加している。
これらの難燃剤で不燃性ガスを発生し、ゴムと酸素を*北星ゴム工業株式会社*Hokusay Rubber Industry Co.,Ltd― 944 ―