JP5175505B2

JP5175505B2 - 脚部継手

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Publication number: JP5175505B2
Application number: JP2007223578A
Authority: JP
Inventors: 正勝坂本
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2007-08-30
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2027-08-30
Also published as: JP2009057994A

Description

本発明は、耐火性能に優れた脚部継手に関する。

集合住宅などの多層建築物の場合、各階の衛生機器等から排出される排水は、各階の衛生機器等から横枝管を介してパイプシャフト内に設けられた排水立管に集められて、排水立管から排水横主管を介して下水本管や浄化施設等に排水されるようになっている。
そして、排水立管と、排水横主管とは、脚部継手（特許文献１参照）を用いて接続されている。すなわち、脚部継手は、鉛直管部と、曲管部と、横管部とを備え、鉛直管部が排水立管の下端に接続され、横管部が排水横主管に接続されるようになっている。また、このような脚部継手には、横管部が最下層の床スラブの下側に配置され、鉛直管部が最下層の床スラブを貫通し、鉛直管部の上端が最下層の床スラブの上面より上側に配置されるようになったタイプのものもある。
ところで、排水立管の床スラブ貫通部においては、床スラブを挟んだ下の階、あるいは上の階で火災が発生した場合においても、火災発生階から上の階あるいは下の階への火炎や煙の流れ込みを防止するために、排水立管の一部を構成する排水管継手の床スラブ貫通部と床スラブに設けられた貫通孔との隙間にモルタルを充填するようにしている。

このような床スラブ貫通部に用いられる配管材としては、それ自体に耐火性が要求されるため、鋳鉄製のものや合成樹脂製内管の周囲が繊維補強モルタル製外管で囲繞された耐火二層管と称されるもの（特許文献２参照）が採用されている。
しかしながら、上記鋳鉄製や耐火二層構造の管などは、重量がかなりあるため、配管施工時の施工性に問題がある。

そこで、軽量である樹脂配管材を用いた場合においても、鋳鉄製配管材や耐火二層管などのように耐火性を備えたものとするために、ベース樹脂に、無機系膨張剤および／または有機系膨張剤が配合されている防火用膨張性樹脂組成物が提案されている（特許文献３参照）。
すなわち、この防火用膨張性樹脂組成物は、シート状あるいはペースト状をしていて、施工時に排水立管を構成する樹脂配管材の床スラブ貫通孔に挿通配置される部分に巻回あるいは塗布するようになっていて、火災が発生し、防火用膨張性樹脂組成物が加熱されると、無機系膨張剤および／または有機系膨張剤が膨張し、そのときに貫通孔壁面との間で発生する圧力で、軟化している樹脂配管材を押しつぶして貫通孔全体を閉塞して延焼を防止するようになっている。

しかしながら、上記防火用膨張性樹脂組成物の場合、軽量化を図れるのであるが、施工時に巻回作業あるいは塗布作業を行わなければならず、面倒である上、巻回作業や塗布作業の不良を招き、その効果を発揮できない恐れもある。

特開２００５−２３２９０７号公報特開２００５−２８２３３０号公報特許３１３３６８３号公報

本発明は、上記事情に鑑みて、軽量で耐火性能、施工性に優れる脚部継手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、本発明にかかる脚部継手は、床スラブを貫通して配置される床スラブ貫通部を有する脚部継手において、複数の継手構成部材を組み立てて形成され、前記複数の継手構成部材のうち、少なくとも前記床スラブ貫通部を構成する継手構成部材が、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１〜８重量部の割合で含み、かつ、無機充填剤を２〜５重量部の割合で含む耐火熱膨張性樹脂組成物からなる管状をした耐火膨張層のみからなる単層構造の耐火熱膨張性樹脂パイプで形成されていることを特徴としている。

本発明の脚部継手は、少なくとも前記床スラブ貫通部を構成する継手構成部材が耐火熱膨張性樹脂パイプであれば、他の継手構成部材の材質は、金属でも樹脂でも構わないが、より軽量化を求めるのであれば、全ての継手構成部材が樹脂成形品であることが好ましい。

また、他の継手構成部材のうち、押出成形できない形状のものにおいては、熱膨張性黒鉛が配合されていると成形困難であるため、熱膨張性黒鉛が配合されていない樹脂組成物を用いることが好ましい。
さらに、上記耐火熱膨張性樹脂パイプを含め、継手構成部材を構成する樹脂組成物の主成分樹脂としては、特に限定されないが、自己消火性を備えるポリ塩化ビニル系樹脂が好ましい。

上記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、ＪＩＳＫ−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。

本発明の耐火熱膨張性樹脂パイプは、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、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。
上記単層構造品の場合、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１〜１０重量部の割合で含むものが好ましく、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。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ない恐れがあり、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恐れがある。
一方、複層構造品の場合、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、熱膨張性黒鉛を熱膨張性黒鉛が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ないし、１５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恐れがある。
また、上記のように耐火膨張層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耐火熱膨張性樹脂組成物で形成された複層構造品の場合、耐火膨張層の内外面を熱膨張性耐火材料非含有のポリ塩化ビニル系樹脂組成物で被覆した３層構造とすることが好ましい。

上記のような３層構造の複層構造品の場合、耐火管状の内面および外面を被覆する被覆層の厚みが、それぞれ０．２〜２．０ｍｍであることが好ましい。
すなわち、耐火膨張層の内面および外面を被覆する被覆層の厚みが０．２ｍｍ未満であると管としての機械的強度に劣る恐れがあり、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。

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。

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、その形状を保持できずに残渣が脱落し、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、耐火膨張層を形成する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。

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。

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。

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。

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、その形状を保持できずに残渣が脱落して、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。

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。

本発明にかかる脚部継手は、床スラブを貫通して配置される床スラブ貫通部を有し、複数の継手構成部材を配管施工状態で離脱しないように組み立てて形成されているとともに、前記複数の継手構成部材のうち、少なくとも前記床スラブ貫通部を構成する継手構成部材が、耐火熱膨張性樹脂組成物からなる層を全周にわたり厚み方向の少なくとも一部に備える押出成形された耐火熱膨張性樹脂パイプで形成されているので、軽量化を図れるとともに、火災時に床スラブ貫通部において管路を閉塞し、火災発生階から他の階への火炎、煙等の流通を遮断することができるという優れた耐火性能を示す。しかも、予め耐火熱膨張性樹脂組成物からなる層が設けられているので、巻回不良あるいは塗布不良といった問題がなく、確実な耐火施工を行うことができる。
また、少なくとも前記床スラブ貫通部を構成する継手構成部材を、耐火熱膨張性樹脂パイプとし、他の継手構成部材と組み立てるようにしたので、射出成形が困難な耐火熱膨張性樹脂組成物も用いることができる。

そして、耐火熱膨張性樹脂パイプとして耐火膨張層のみの単層構造品を用いる場合、耐火熱膨張性樹脂組成物として、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ものを用いれば、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。

一方、耐火熱膨張性樹脂パイプとして耐火膨張層の内外面に被覆層を設けられた３層構造品を用いる場合、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耐火熱膨張性樹脂組成物からなる耐火膨張層と、この耐火膨張層の内外面を覆うように設けられる熱膨張性黒鉛非含有のポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる被覆層とからなる構造とすれば、単層構造品と同様の効果を備えているとともに、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。
また、外面側の被覆層が、パイプの熱膨張によって、床スラブの貫通孔とパイプとの間に充填されたモルタルへの密着性を増し、火災発生階側からパイプとモルタルの隙間を介して非火災発生階への火炎や煙の流入をより確実に阻止することができる。
さらに、被覆層が熱膨張性黒鉛非含有のポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなるので、パイプの内外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。

全ての継手構成部材を樹脂製とすれば、最も軽量化を図ることができる。すなわち、配管施工性により優れたものとすることができる。そして、横枝管、立管に従来から使われている樹脂ライニング鋼管、耐火二層管、鋳鉄管でなくても、より安価で施工性、排水性能に優れる非耐火性の塩化ビニル樹脂管等の樹脂管を使うことが可能となる。

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、本発明にかかる排水管継手の第１の実施の形態をあらわしている。

図１に示すように、この脚部継手１は、上部部材２、中間部材３、下部部材４の３つの継手構成部材を組み立てることによって形成されている。
すなわち、上部部材２は、フランジ部２１と、鉛直管部の一部を構成する直管部２２とを備え、熱膨張性黒鉛非含有の通常の塩化ビニル樹脂管と同様のポリ塩化ビニル系樹脂組成物を射出成形することによって成形されている。

直管部２２の下端には、中間部材３の上端が嵌合される嵌合部２３が設けられている。
下部部材４は、曲管部４１と横管部４２とフランジ部４３とを備え、上部部材２と同様のポリ塩化ビニル系樹脂組成物を射出成形することによって成形されている。

曲管部４１の上端には、中間部材３の下端が嵌合される嵌合部４４が設けられている。
曲管部４１から横管部４２までの曲がり部分は、断面卵形をしている。
中間部材３は、図２に示すように、管状をした耐火熱膨張樹脂組成物からなる耐火膨張層３１の内面および外面が被覆層３２、３３で被覆されたパイプ形状をしている。

耐火膨張層３１を構成する耐火熱膨張樹脂組成物は、ポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、ｐＨが１．５〜４．０に調整された熱膨張性黒鉛が１〜１５重量部、安定剤が０．３〜５．０重量部の割合で配合されている。
被覆層３２、３３は、それぞれ、熱膨張性黒鉛非含有のポリ塩化ビニル系樹脂組成物からなる。

そして、この中間部材３は、上記耐火熱膨張樹脂組成物およびポリ塩化ビニル系樹脂を３層押出成形によってパイプ状に成形されていて、３５０ｍｍ〜６００ｍｍの長さを有している。
そして、上部部材２、中間部材３および下部部材４は、中間部材３の上端部が上部部材２の嵌合部２３に塩化ビニル樹脂用接着剤を介して嵌合され、中間部材３の下端部が下部部材４の嵌合部４４に塩化ビニル樹脂用接着剤を介して嵌合されることによって接着一体化されている。

この脚部継手１は、図３に示すように、最下層の床スラブ５に設けられた貫通孔５１に中間部材３部分を挿通し、貫通孔５１と中間部材３との隙間にモルタル５２を充填した状態で設置され、従来の脚部継手と同様に排水立管６と排水横主管７とを接続するのに用いられる。排水立管６と排水横主管７は非耐火性樹脂管としての塩化ビニル樹脂管である。

そして、床スラブ貫通部を構成する中間部材３が耐火膨張層３１を厚み方向の中間に備えているので、床スラブ５を挟んでいずれかの階で火災が発生した場合、熱膨張性黒鉛の熱膨張によって、床スラブ貫通孔５１内において、中間部材３が閉塞状態となり遮炎することができる上、中間部材３とその外周のモルタルとのシール効果を発現でき、床スラブ５の上の階或いは下の階へ火炎や煙が回るのを効果的に阻止することができる。

また、耐火膨張層３１だけでなく、被覆層３２、３３も自己消火性を有するポリ塩化ビニル系樹脂を含んでいるので、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。さらに、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。
さらに、熱膨張性黒鉛として、ｐＨ１．５〜４．０に調整されているものを用いているので、ポリ塩化ビニル系樹脂の塩化水素脱離反応が促進され、ポリ塩化ビニル系樹脂の炭化がより一層効果的に促進され、耐火性が向上する。

なお、耐火膨張層３１の管軸方向の長さは、床スラブ貫通孔５１内で熱膨張して閉塞できれば、床スラブ貫通孔５１の全長より短くても構わないが、床スラブ貫通孔５１の全長にわったって配置されることが好ましい。したがって、上記のように、中間部材３を３５０ｍｍ〜６００ｍｍ程度の長さとすれば、通常使用されている２００ｍｍの厚みのコンクリート床スラブはもとより、３５０ｍｍ厚のコンクリー床スラブにも対応できる。

本発明は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、上記の実施の形態では、上部部材２、中間部材３および下部部材４が接着剤で固着されていたが、超音波融着や、配管施工状態で離脱しなければ、嵌合部の内面にゴムパッキンを設け、嵌着するようにしても構わない。
上記の実施の形態では、排水立管および排水横主管とフランジ接合するようになっていたが、受口構造としても構わない。

上記の実施の形態では、中間部材の耐火膨張層の内外面が被覆層で被覆されていたが内面あるいは外面だけを被覆層で被覆するようにしても構わない。また、耐火膨張層の単層でも構わない。
また、耐火熱膨張性樹脂パイプは、内面に螺旋溝が形成されていても構わない。

以下に、本発明の具体的な実施例を説明する。

（実施例１〜実施例３１、比較例１）
以下の表１〜表５に示す組成の単層構造の外径１１４ｍｍ、厚さ６．６ｍｍ、呼び径１００Ａのパイプを、一般的に用いられる押出成形機による押出成形によって得た。
なお、表１〜表５に示す実施例おいて、各層を構成する樹脂組成物の配合材料としては、以下のものを使用した。
塩化ビニル樹脂・・・徳山積水工業社製、商品名TS1000R
ステアリン酸鉛・・・水澤化学社製、商品名StabinexNC18
オクチル錫メルカプト・・・三共有機社製、ONE-100F
Ca/Zn系複合安定剤・・・堺化学社製、商品名NWP-6000
滑剤・・・三井化学社製、商品名ハイワックス4202E
炭酸カルシウム(無機充填剤) ・・・白石カルシウム社製、商品名ホワイトンSB
水酸化マグネシウム(無機充填剤) ・・・協和化学工業社製、商品名KISUMA5A
ハイドロタルサイト・・・協和化学工業社製、商品名DHT-4A
エポキシ化大豆油・・・ADEKA社製、商品名アデカサイザー O130P
熱膨張性黒鉛・・・東ソー社製、品番GREP-EG

（実施例３２〜実施例８０）
以下の表６〜１３に示す組成の耐火膨張層の内外面の少なくともいずれかに被覆層を備える複層構造の外径１１４ｍｍ、厚さ６．６ｍｍ、呼び径１００Ａのパイプを、一般的に用いられる押出成形機による共押出成形によって得た。
なお、表６〜１３に示す実施例おいて、各層を構成する樹脂組成物の配合材料としては、以下のものを使用した。
塩化ビニル樹脂・・・大洋塩ビ社製、商品名TH1000
鉛系安定剤・・・堺化学社製、商品名SL-1000
滑剤・・・三井化学社製、商品名ハイワックス4202E
炭酸カルシウム(無機充填剤) ・・・白石カルシウム社製、商品名ホワイトンSB
水酸化マグネシウム(無機充填剤) ・・・協和化学工業社製、商品名KISUMA5A
ハイドロタルサイト・・・協和化学工業社製、商品名DHT-4A
エポキシ化大豆油・・・ADEKA社製、商品名アデカサイザー O130P
熱膨張性黒鉛・・・東ソー社製、商品名GREP-EG

上記実施例１〜８０および比較例１において作製したパイプについて、それぞれ以下に示す耐火性評価および物性評価を行い、その結果を表１〜表８に併せて示した。また、複層構造のものにおいては、各層の厚みおよび厚み比も示した。

（耐火性評価）
図４に示す耐火試験炉Ｘにより、耐火試験（平成１２年６月１日に施行された改正建築基準法の耐火性能試験の評価方法，ＩＳＯ８３４-１に従う）を実施した。
床材Ｙは、１００ｍｍ厚さのＰＣ（プレキャストコンクリート）パネルを用いた。試験用パイプＰは、床材Ｙに設けられた区画貫通部Ｒに貫通させ、加熱室Ｚ内に３００ｍｍ露出させ、床材Ｙの外部に８００ｍｍ露出させた。
なお、加熱室Ｚの側壁にはバーナーＶ，Ｖが設置されている。また、試験用配管材Ｐの先端部近傍に温度測定用の熱電対Ｑが設置されている。
加熱開始後、区画貫通部Ｒと試験用配管材Ｐとの隙間から煙が出るまでの時間（発煙時間）を測定した。消防法の令８区画の判定基準に従って、発煙時間を調べた。

（物性評価）
上記（実施例１）〜（実施例８０）および（比較例１）で得られたパイプから任意にダンベル試験片を切り出し、得られた試験片について、ＪＩＳＫ７１１３に準拠して引張試験（評価温度２３℃）を行った。なお、管としての実用的な性能を満たしているかを判定するため、２３℃で引張強度が４５（ＭＰａ）以上のものを◎（優秀）、３０（ＭＰａ）以上のものを○（合格）、３０（ＭＰａ）未満のものを×（不合格）とした。

本発明にかかる脚部継手の１つの実施の形態をあらわす断面図である。図１の脚部継手の中間部材の拡大断面図である。図１の脚部継手の施工状態を説明する図である。実施例および比較例で得たパイプの耐火試験の方法を説明する図である。

符号の説明

１脚部継手
２上部部材（他の継手構成部材）
３中間部材（耐火熱膨張性組成物層を有する継手構成部材）
３１耐火熱膨張性組成物層
４下部部材（他の継手構成部材）

Claims

床スラブを貫通して配置される床スラブ貫通部を有する脚部継手において、
複数の継手構成部材を組み立てて形成され、前記複数の継手構成部材のうち、少なくとも前記床スラブ貫通部を構成する継手構成部材が、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１〜８重量部の割合で含み、かつ、無機充填剤を２〜５重量部の割合で含む耐火熱膨張性樹脂組成物からなる管状をした耐火膨張層のみからなる単層構造の耐火熱膨張性樹脂パイプで形成されていることを特徴とする脚部継手。
全ての継手構成部材が樹脂製である請求項１に記載の脚部継手。