JP6510127B1 - Piping structure and method of manufacturing piping material - Google Patents
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Abstract
【課題】配管材の熱膨張開始温度が高く、配管材を作製しやすいにもかかわらず、火災発生の際には管継手の変形を抑制でき、配管材膨張によって区画貫通部を確実に閉塞できる配管構造体を提供する。【解決手段】本発明の配管構造体1は、受口11aを備えた管継手10と、配管材20とを備え、床スラブ2又は壁の区画貫通部2a内で受口11aと配管材20とが接続されており、管継手10は、ポリ塩化ビニル系樹脂と吸熱剤とを含む樹脂組成物(A)を含有し、配管材20は、ポリ塩化ビニル系樹脂と熱膨張開始温度が240℃以上である熱膨張性黒鉛とを含む樹脂組成物(B)を含有する。【選択図】図1An object of the present invention is to prevent deformation of a pipe joint in the event of a fire even though the thermal expansion start temperature of the piping material is high and it is easy to prepare the piping material, and the section penetration part can be closed reliably by the expansion of the piping material. Provide a piping structure. A piping structure 1 of the present invention includes a pipe joint 10 having a receiving port 11a and a piping material 20, and the receiving port 11a and the piping material 20 in a section penetration portion 2a of a floor slab 2 or a wall. The pipe joint 10 contains a resin composition (A) containing a polyvinyl chloride resin and an endothermic agent. The piping material 20 has a polyvinyl chloride resin and a thermal expansion start temperature of 240. It contains a resin composition (B) containing thermally expandable graphite having a temperature of at least ° C. [Selected figure] Figure 1
Description
本発明は、集合住宅等の建物の内部に設置される配管構造体に関する。 The present invention relates to a piping structure installed inside a building such as an apartment house.
集合住宅等の建物においては、隣接する上下の階が床スラブによって仕切られ、各階では隣接する2つの部屋が壁によって仕切られて区画化されている。建物の内部には、排水又は給水するための配管構造体が設置され、床スラブ及び壁には配管構造体が通される貫通孔(本明細書では、この貫通孔のことを区画貫通部という。)が形成されている。
床スラブの区画貫通部に通される配管構造体としては、例えば、床スラブに対して下階にて鉛直方向に設置された第1の立管用パイプ(配管材)と、床スラブに対して上階に鉛直方向に設置された第2の立管用パイプ(配管材)と、床スラブの上側に設置された横枝管用パイプ(配管材)と、各パイプを接続する受口が設けられた三方管継手とを備えるものが挙げられる。このような配管構造体においては、第1の立管用パイプの上端部が、床スラブに形成された区画貫通部内にて管継手の受口に接続される。また、区画貫通部の内側面と管継手との間にはモルタル等のシーリング材が充填されて、区画貫通部の内側面と管継手との間の隙間が埋められている。
In a building such as an apartment house, adjacent upper and lower floors are separated by floor slabs, and in each floor, two adjacent rooms are partitioned by walls and partitioned. A pipe structure for draining or supplying water is installed inside the building, and a through hole through which the pipe structure passes through the floor slab and the wall (herein, this through hole is referred to as a section through portion) Is formed.
As a piping structure passed through the section penetration part of the floor slab, for example, the first standing pipe (pipe material) installed vertically in the lower floor with respect to the floor slab and the floor slab A second vertical pipe (pipe material) vertically installed on the upper floor, a horizontal branch pipe (pipe material) installed on the upper side of the floor slab, and a socket for connecting the pipes are provided. One having a three-way pipe joint can be mentioned. In such a piping structure, the upper end portion of the first upright pipe is connected to the socket of the pipe joint in the section penetration portion formed in the floor slab. In addition, a sealing material such as mortar is filled between the inner surface of the section penetrating portion and the pipe joint, and the gap between the inner surface of the section penetrating portion and the pipe joint is filled.
上記のような配管構造体が設置された建物内で火災が発生した場合、区画貫通部を通して、火災が発生している階からその上の階に炎、熱及び煙が上昇し、物的被害及び人的被害を拡大させることがある。そのため、通常、配管構造体においては、火災の際に区画貫通部にて遮炎、遮熱及び遮煙する耐火対策が施されている。
配管構造体における耐火対策としては、区画貫通部に挿入される配管材に熱膨張性黒鉛を含有させる方法が知られている(特許文献1)。配管材に熱膨張性黒鉛を含有させると、火災が発生して熱が上昇した際に、その熱によって配管材が膨張して区画貫通部を閉塞させることができる。そのため、炎、熱及び煙が区画貫通部を通して上昇すること防ぐことができる。
When a fire occurs in a building where the above piping structure is installed, fire, heat and smoke rise from the floor where the fire is occurring to the floor above it through the section penetration part, causing physical damage And may increase personal injury. Therefore, in the case of a fire, in the case of a fire, the piping structure is usually provided with a fireproofing measure that shields light, shields heat, and shields smoke at the section penetration part.
As a measure against fire resistance in a piping structure, a method is known in which thermally expandable graphite is contained in a piping material inserted into a section penetration portion (Patent Document 1). When thermally expandable graphite is contained in the piping material, when a fire occurs and heat rises, the piping material can be expanded by the heat to close the section penetrating portion. As such, flame, heat and smoke can be prevented from rising through the compartment penetrations.
ところで、配管材を作製する際には、配管材を形成する樹脂を加熱し、溶融させて成形する必要がある。しかし、配管材に含有させる熱膨張性黒鉛の熱膨張開始温度が低いと、配管材作製時に熱膨張性黒鉛が膨張することがあるため、配管材を作製しにくい。そのため、配管材に含有させる熱膨張性黒鉛としては、熱膨張開始温度が、配管材作製時の樹脂の加熱温度より高い温度、例えば240℃以上のものがよい。 By the way, when producing piping material, it is necessary to heat resin which forms piping material, and to fuse and shape it. However, if the thermal expansion start temperature of the thermally expandable graphite to be contained in the piping material is low, the thermally expandable graphite may expand during the preparation of the piping material, so it is difficult to manufacture the piping material. Therefore, as the thermally expandable graphite contained in the piping material, the thermal expansion start temperature is preferably a temperature higher than the heating temperature of the resin at the time of manufacturing the piping material, for example, 240 ° C. or more.
しかし、熱膨張開始温度が高い熱膨張性黒鉛を配管材に含有させて、配管材の熱膨張開始温度を高めた場合には、火災が発生したときに、配管材の熱膨張開始が遅くなる傾向にある。そのため、配管材の膨張によって区画貫通部を閉塞させる前に、配管材上方の管継手が火災の熱によって加熱されてしまい、変形又は溶融することが考えられる。管継手が変形した場合には、管継手周囲に充填されたシーリング材との間に隙間が生じることが予測される。その隙間は、下階から上階に炎、熱及び煙が上昇する原因になるおそれがある。管継手が溶融した場合には、配管材を接続することが困難になり、配管材が落下して、配管材膨張による区画貫通部の閉塞が困難になることが予測される。
本発明は、配管材の熱膨張開始温度が高く、配管材を作製しやすいにもかかわらず、火災発生の際には管継手の変形を抑制でき、配管材膨張によって区画貫通部を確実に閉塞できる配管構造体を提供することを目的とする。
However, when the thermal expansion start temperature of the piping material is increased by incorporating the thermally expandable graphite having a high thermal expansion start temperature into the piping material, the thermal expansion start of the piping material is delayed when a fire occurs. There is a tendency. Therefore, it is conceivable that the pipe joint above the piping material is heated by the heat of the fire and is deformed or melted before the division penetration portion is closed by the expansion of the piping material. If the fitting is deformed, it is predicted that a gap will be generated between the filling material and the sealing material filled around the fitting. The gap may cause flames, heat and smoke to rise from the lower floor to the upper floor. When the pipe joint is melted, it becomes difficult to connect the piping material, and it is predicted that the piping material will fall and it will be difficult to close the section penetrating portion due to the expansion of the piping material.
In the present invention, although the thermal expansion start temperature of the piping material is high and it is easy to prepare the piping material, the deformation of the pipe joint can be suppressed when a fire occurs, and the division penetrating portion is reliably closed by the piping material expansion. An object of the present invention is to provide a piping structure that can
本発明の配管構造体の一態様は、受口を備えた管継手と、配管材とを備え、床スラブ又は壁の区画貫通部内で前記受口と前記配管材とが接続されている配管構造体であって、前記管継手は、ポリ塩化ビニル系樹脂と吸熱剤とを含む樹脂組成物(A)を含有し、前記配管材は、ポリ塩化ビニル系樹脂と熱膨張開始温度が240℃以上である熱膨張性黒鉛とを含む樹脂組成物(B)を含有する。
本態様の配管構造体においては、前記樹脂組成物(A)における吸熱剤の含有量が、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10.0質量部以下であることが好ましい。
本態様の配管構造体においては、前記樹脂組成物(B)における熱膨張性黒鉛の含有量が、ポリ塩化ビニル系樹脂100質量部に対して10.0質量部以上28.0質量部以下であることが好ましい。
One aspect of the piping structure of the present invention comprises a pipe joint having a receiving port and a piping material, and a piping structure in which the receiving port and the piping material are connected in a section penetration portion of a floor slab or a wall The pipe joint contains a resin composition (A) containing a polyvinyl chloride resin and an endothermic agent, and the piping material has a polyvinyl chloride resin and a thermal expansion start temperature of 240 ° C. or higher. And a resin composition (B) containing thermally expandable graphite.
In the piping structure of this aspect, the content of the endothermic agent in the resin composition (A) is 0.01 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin. Is preferred.
In the piping structure of this aspect, the content of the thermally expandable graphite in the resin composition (B) is 10.0 parts by mass or more and 28.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin Is preferred.
本発明の配管構造体は、配管材の熱膨張開始温度が高く、配管材を作製しやすいにもかかわらず、火災発生の際には管継手の変形を抑制でき、配管材膨張によって区画貫通部を確実に閉塞できる。 In the piping structure of the present invention, although the thermal expansion start temperature of the piping material is high and it is easy to prepare the piping material, the deformation of the pipe joint can be suppressed when a fire occurs, and the section penetration portion by the piping material expansion Can be closed securely.
本発明の配管構造体の一実施形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態の配管構造体1は、排水路として使用され、管継手10と配管材20とを備える。本実施形態の配管構造体1は、隣接する上下の階を区画する床スラブ2に形成された区画貫通部2aに通されて設置される。配管構造体1と区画貫通部2aの内側面との間にはモルタル3が充填されて、区画貫通部2aの内側面と管継手10との間の隙間が埋められていると共に、配管構造体1を固定している。
One embodiment of a piping structure of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, the piping structure 1 of the present embodiment is used as a drainage channel, and includes a
(管継手)
本実施形態における管継手10は、本管部11と、本管部11に設けられた横枝管接続部12とを備える。
本管部11の両端には、配管材20(後述する第1の立管用パイプ21及び第2の立管用パイプ22)を接続するための受口11a,11bが設けられ、横枝管接続部12の端部には、配管材20(後述する横枝管用パイプ23)を接続するための受口12aが設けられている。受口11aの内周面は、配管材20(第1の立管用パイプ21)の外周面が密着する内径とされており、受口11bの内周面は、配管材20(第2の立管用パイプ22)の外周面が密着する内径とされており、受口12aの内周面は、配管材20(横枝管用パイプ23)の外周面が密着する内径とされている。
本実施形態において、本管部11は直線状の管からなる。横枝管接続部12は、その内部を流れる排水の流れを円滑にするために、本管部11の近傍が受口11a側に湾曲した形状にされている。
各受口11a,11b,12aの内周面には、パイプ21,22,23の外周面に密着して水密にするパッキンが取り付けられてもよい。
(Pipe fitting)
The
On both ends of the
In the present embodiment, the
A packing may be attached to the inner peripheral surface of each of the
管継手10は、ポリ塩化ビニル系樹脂と吸熱剤とを含む樹脂組成物(A)を含有する。すなわち、管継手10は、樹脂組成物(A)を成形することによって作製される。通常、管継手10は、樹脂組成物(A)を射出成形することによって作製される。
管継手10は、管継手10の全体が樹脂組成物(A)からなる単層構造でもよいし、複数の層からなる複層構造でもよい。複層構造の場合、いずれかの層が樹脂組成物(A)から形成されていればよい。例えば、管継手10が、表層と中間層と内層とからなる3層構造である場合には、中間層が樹脂組成物(A)から形成されたものが挙げられる。
管継手10を構成する樹脂組成物(A)は熱膨張性黒鉛を含有しないことが好ましい。
The
The
It is preferable that the resin composition (A) which comprises the
[樹脂組成物(A)]
樹脂組成物(A)に含ま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他のモノマーとの共重合体;ポリ塩化ビニル系樹脂以外の重合体に塩化ビニルモノマーをグラフト共重合したグラフト共重合体等が挙げられる。前記ポリ塩化ビニル系樹脂は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ポリ塩化ビニル系樹脂はさらに塩素化されてもよい。ポリ塩化ビニル系樹脂の塩素化方法としては、例えば、熱塩素化方法、光塩素化方法等が挙げられる。
[Resin composition (A)]
Examples of polyvinyl chloride resins contained in the resin composition (A) include polyvinyl chloride homopolymers; vinyl chloride monomers and other monomers having an unsaturated bond copolymerizable with the vinyl chloride monomers. Copolymers: graft copolymers obtained by graft copolymerizing a vinyl chloride monomer to a polymer other than a polyvinyl chloride resin, and the like. The polyvinyl chloride resins may be used alone or in combination of two or more.
The polyvinyl chloride resin may be further chlorinated. As a chlorination method of polyvinyl chloride resin, a thermal chlorination method, a photochlorination method, etc. are mentioned, for example.
前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他のモノマーとしては、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。前記他のモノマーは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of other monomers having an unsaturated bond copolymerizable with the vinyl chloride monomer include α-olefins such as ethylene, propylene and butylene; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; butyl vinyl ether and cetyl Vinyl ethers such as vinyl ethers; (meth) acrylic esters such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate and butyl acrylate; aromatic vinyls such as styrene and α-methylstyrene; N-phenylmaleimide, N- N-substituted maleimides, such as cyclohexyl maleimide, etc. are mentioned. The said other monomer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
前記塩化ビニルモノマーをグラフト共重合する重合体としては、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。これらの重合体は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 As a polymer which graft-copolymerizes the said vinyl chloride monomer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl acetate-carbon monoxide copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-butyl acrylate-one, for example is mentioned. Examples include carbon monoxide copolymers, ethylene-methyl methacrylate copolymers, ethylene-propylene copolymers, acrylonitrile-butadiene copolymers, polyurethanes, chlorinated polyethylenes, chlorinated polypropylenes, and the like. One of these polymers may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
前記ポリ塩化ビニル系樹脂は架橋されていてもよい。ポリ塩化ビニル系樹脂の架橋方法としては、例えば、架橋剤及び過酸化物を添加する方法、電子線を照射する方法、水架橋性材料を使用する方法等が挙げられる。 The polyvinyl chloride resin may be crosslinked. Examples of the method of crosslinking the polyvinyl chloride resin include a method of adding a crosslinking agent and a peroxide, a method of irradiating an electron beam, and a method of using a water-crosslinkable material.
ポリ塩化ビニル系樹脂の平均重合度は、400以上1600以下であることが好ましく、600以上1400以下であることがより好ましい。ここで、平均重合度は、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である。
ポリ塩化ビニル系樹脂の平均重合度が前記下限値以上であれば、機械的強度を充分に高めることができ、前記上限値以下であれば、充分な成形性を確保できる。
The average degree of polymerization of the polyvinyl chloride resin is preferably 400 or more and 1600 or less, and more preferably 600 or more and 1400 or less. Here, the average degree of polymerization is obtained by dissolving a polyvinyl chloride resin in tetrahydrofuran (THF) and removing insoluble components by filtration, and then using the resin obtained by drying and removing THF in the filtrate as a sample, JIS K- It is an average degree of polymerization measured according to 6721 "vinyl chloride resin test method".
If the average degree of polymerization of the polyvinyl chloride resin is at least the lower limit value, the mechanical strength can be sufficiently enhanced, and if it is at most the upper limit value, sufficient formability can be secured.
樹脂組成物(A)に含まれる吸熱剤は、加熱された際に吸熱作用を有して温度上昇を抑制する化合物である。例えば、加熱された際に脱水反応等の吸熱反応が生じる化合物を吸熱剤として使用できる。
加熱された際に脱水反応が生じる化合物としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、カオリン系鉱物(カオリナイト、ハロイサイト、ディッカイト)やハイドロタルサルサイト等の無機水酸化物、セピオライト、ベントナイト、モンモリロナイト、タルク、マイカ、石英、ゼオライト、ワラストナイト、ネフェリンサイアナイト等の吸水作用のある無機化合物が挙げられる。以下、加熱された際に脱水反応が生じる無機水酸化物や無機化合物のことを総称して「加熱脱水型化合物」と表記する。加熱脱水型化合物では、脱水反応によって生じた水の蒸発潜熱によっても温度上昇を抑制することができる。
加熱脱水型化合物のうち水酸化マグネシウムは、脱水反応が300℃以上で生じるため、吸熱剤として水酸化マグネシウムを用いた場合には、樹脂組成物(A)を成形して管継手10を作製する際に脱水反応が生じることを抑制できる。
加熱脱水型化合物のうち水酸化アルミニウムは、脱水反応が200℃程度で生じるため、吸熱剤として水酸化アルミニウムを用いた場合には、火災の際に管継手10に伝わった熱を早めに吸熱することができる。そのため、配管材20(第1の立管用パイプ21)が熱膨張する前に管継手10が変形して耐火性を損なうことをより抑制できる。
The endothermic agent contained in the resin composition (A) is a compound which has an endothermic effect when heated and suppresses the temperature rise. For example, a compound which causes an endothermic reaction such as a dehydration reaction when heated can be used as an endothermic agent.
Examples of compounds which cause a dehydration reaction when heated include magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, inorganic minerals such as kaolinite (kaolinite, halloysite, dickite) and hydrotalsalcite, sepiolite, bentonite, The water-absorbing inorganic compounds such as montmorillonite, talc, mica, quartz, zeolite, wollastonite, nepheline sianite and the like can be mentioned. Hereinafter, inorganic hydroxides and inorganic compounds which cause a dehydration reaction when heated are generically referred to as "heated dehydration compounds". In the heat-dehydrating type compound, the temperature rise can also be suppressed by the latent heat of evaporation of water generated by the dehydration reaction.
Among the heat dewatering type compounds, magnesium hydroxide occurs at a temperature of 300 ° C. or higher. Therefore, when magnesium hydroxide is used as an endothermic agent, the resin composition (A) is molded to produce the pipe joint 10. It is possible to suppress the occurrence of dehydration reaction during the reaction.
Among the heat dewatering compounds, aluminum hydroxide causes dehydration reaction at about 200 ° C. Therefore, when aluminum hydroxide is used as an endothermic agent, the heat transmitted to the pipe joint 10 at the time of fire is absorbed early. be able to. Therefore, before the piping material 20 (the first upright pipe 21) thermally expands, it is possible to further suppress deformation of the pipe joint 10 and damage to the fire resistance.
加熱脱水型化合物のうち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、Mg6Al2(OH)16CO3・4H2O等に代表される鉱物の一種であり、正に帯電した基本層[Mg1−xAlx(OH)2]x+と負に帯電した中間層[(CO3)x/2・mH2O]x−からなる層状の無機化合物である。多くの2価、3価の金属がこれと同様の層状構造をとり、これらは次のような一般式で表される。
[M2+ 1−xM3+ x(OH)2]x+[An− x/n・mH2O]x−
M2+:Mg2+, Zn2+等の2価金属イオン
M3+:Al3+, Fe3+等の3価金属イオン
An− :CO3 2−, Cl−, NO3 −等のn価アニオン
X:0<X≦0.33
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℃以上300℃以下よりも60℃以上75℃以下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る。
吸熱剤は、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、カオリン系鉱物又はハイドロタルサイトの少なくとも2種を併用してもよい。
Hydrotalcite is a kind of mineral represented by Mg 6 Al 2 (OH) 16 CO 3 · 4H 2 O, etc., which has a chemical name of magnesium aluminum hydroxide oxide carbonate hydrate among heat-dehydrating compounds. There, positively charged basic layer [Mg 1-x Al x ( OH) 2] x + and a negatively charged intermediate layer [(CO 3) x / 2 · mH 2 O] x- inorganic compound having a layered consisting of is there. Many divalent and trivalent metals have the same layered structure, and these are represented by the following general formula.
[M 2+ 1−x M 3+ x (OH) 2 ] x + [A n − x / n · m H 2 O] x −
M 2+ : divalent metal ion such as Mg 2+ , Zn 2+ M 3+ : trivalent metal ion such as Al 3+ , Fe 3+ etc. A n − : n-valent anion such as CO 3 2− , Cl − , NO 3 − X: 0 <X ≦ 0.33
Hydrotalcite starts to dehydrate from about 180 ° C. of water of crystallization between molecules, and the water of crystallization is completely eliminated at about 300 ° C. Although synthetic hydrotalcite retains the crystal structure up to this state, when the temperature exceeds about 350 ° C., the crystal structure begins to collapse and releases water and carbon dioxide. And, since synthetic hydrotalcite starts endothermic decomposition at a temperature lower by 60 ° C. or more and 75 ° C. or less than the thermal decomposition temperature of vinyl chloride resin at about 200 ° C. or more and 300 ° C. or less, the thermal decomposition of vinyl chloride resin The endothermic decomposition of hydrotalcite can be efficiently suppressed.
The endothermic agent may be used in combination of at least two of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, kaolin-based mineral and hydrotalcite.
前記加熱脱水型化合物は、通常、粒子状である。
加熱脱水型化合物の体積平均粒子径は0.01μm以上20μm以下であることが好ましく、0.05μm以上2μm以下であることがより好ましく、0.05μm以上1μm以下がさらに好ましい。加熱脱水型化合物の体積平均粒子径をこの範囲とすることで、管継手10に透明性を付与したり、加熱脱水型化合物の分散性を向上させることができる。体積平均粒子径は、レーザ回折散乱法粒子径分布測定装置を用いて測定した値である。
加熱脱水型化合物のBET比表面積は1m2/g以上40m2/gであることが好ましく、1m2/g以上20m2/g以下であることが好ましい。ここで、BET比表面積は、窒素吸着を利用して求めた値である。
加熱脱水型化合物の体積平均粒子径及びBET比表面積が前記範囲であれば、吸熱剤としての効果を充分に発揮でき、また、管継手10を作製する際の樹脂組成物(A)の成形性及び管継手10の機械的物性を充分に確保できる。
The heat-dehydrating compound is usually in the form of particles.
The volume average particle diameter of the heat dehydrating compound is preferably 0.01 μm to 20 μm, more preferably 0.05 μm to 2 μm, and still more preferably 0.05 μm to 1 μm. By setting the volume average particle diameter of the heat dehydrating compound to this range, it is possible to impart transparency to the pipe fitting 10 and to improve the dispersibility of the heat dehydrating compound. The volume average particle size is a value measured using a laser diffraction scattering particle size distribution measuring apparatus.
The BET specific surface area of the heat dehydrating compound is preferably 1 m 2 / g to 40 m 2 / g, and more preferably 1 m 2 / g to 20 m 2 / g. Here, the BET specific surface area is a value obtained by using nitrogen adsorption.
If the volume average particle diameter and the BET specific surface area of the heat dewatering type compound are in the above ranges, the effect as the heat absorption agent can be sufficiently exhibited, and the moldability of the resin composition (A) in producing the pipe joint 10 And the mechanical physical property of the pipe joint 10 is fully securable.
加熱脱水型化合物は、その粒子表面がステアリン酸等の高級脂肪酸や、シランカップリング剤などの表面処理剤で表面処理されていることが好ましい。表面処理剤により表面処理された加熱脱水型化合物は、ポリ塩化ビニル系樹脂に対する分散性が高くなり、吸熱性の効果をより発揮しやすくなる。また、加熱脱水型化合物が塩基性の場合には、ポリ塩化ビニル系樹脂をヤケにくくし、黄変を防止することができる。
加熱脱水型化合物を表面処理剤により表面処理する場合、表面処理剤の量は加熱脱水型化合物100質量部に対して0.05質量部以上2.0質量部以下であることが好ましい。表面処理剤の量が前記下限値以上であれば、ポリ塩化ビニル系樹脂に対する加熱脱水型化合物の分散性を充分に高くでき、前記上限値以下であれば、経済性の低下を抑制できる。
The heat-dehydrating type compound is preferably surface-treated with a surface treatment agent such as a higher fatty acid such as stearic acid or a silane coupling agent. The heat-dehydration-type compound surface-treated with the surface treatment agent has high dispersibility in the polyvinyl chloride resin, and the endothermic effect can be more easily exhibited. In addition, when the heat-dehydration type compound is basic, the polyvinyl chloride-based resin is less likely to burn and yellowing can be prevented.
When the heat dehydrating type compound is surface-treated with a surface treating agent, the amount of the surface treating agent is preferably 0.05 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the heat dehydrating type compound. When the amount of the surface treatment agent is equal to or more than the lower limit value, the dispersibility of the heat-dehydration-type compound in the polyvinyl chloride resin can be sufficiently increased.
樹脂組成物(A)における吸熱剤の含有量は、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10.0質量部以下であることが好ましく、0.05質量部以上5.0質量部以下であることがより好ましく、0.1質量部以上2.0質量部以下であることがさらに好ましい。樹脂組成物(A)における吸熱剤の含有量が前記下限値以上であれば、火災発生の際に管継手10の変形をより抑制でき、前記上限値以下であれば、管継手10を作製する際の成形性を充分に高くでき、また、管継手10の機械的物性を良好にできる。 The content of the endothermic agent in the resin composition (A) is preferably 0.01 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less, and more preferably 0.05 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin. The content is more preferably not more than 0 parts by mass and still more preferably not less than 0.1 parts by mass and not more than 2.0 parts by mass. If the content of the endothermic agent in the resin composition (A) is above the lower limit value, deformation of the pipe joint 10 can be further suppressed when a fire occurs, and if below the above upper limit value, the pipe joint 10 is produced. At the same time, the formability of the pipe joint 10 can be sufficiently increased, and the mechanical properties of the pipe joint 10 can be improved.
樹脂組成物(A)には、本発明の効果を損なわない範囲で、前記吸熱剤以外の難燃剤が含まれてもよい。
他の難燃剤としては、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、ホウ酸亜鉛等のホウ酸系化合物が挙げられる。前記他の難燃剤のなかでも、ポリ塩化ビニルの燃焼抑制効果が高いことから、三酸化アンチモンが好ましい。
The resin composition (A) may contain a flame retardant other than the endothermic agent, as long as the effects of the present invention are not impaired.
Other flame retardants include hydrotalcite, antimony dioxide, antimony trioxide, antimony oxide such as antimony pentoxide; molybdenum trioxide, molybdenum disulfide, molybdenum disulfide such as ammonium molybdate; tetrabromobisphenol A, tetrabromoethane Bromine compounds such as tetrabromoethane and tetrabromoethane; Phosphorus compounds such as triphenyl phosphate and ammonium polyphosphate; and Boric acid compounds such as calcium borate and zinc borate. Among the other flame retardants, antimony trioxide is preferable because of its high combustion suppressing effect on polyvinyl chloride.
また、樹脂組成物(A)には、本発明の効果を損なわない範囲で、滑剤、加工助剤、衝撃改質剤、耐熱向上剤、酸化防止剤、熱安定剤、熱安定化助剤、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が含まれてもよい。
後述する各添加剤は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Further, in the resin composition (A), a lubricant, a processing aid, an impact modifier, a heat resistance improver, an antioxidant, a heat stabilizer, a heat stabilization aid, to the extent that the effects of the present invention are not impaired Additives such as light stabilizers, UV absorbers, pigments, plasticizers, thermoplastic elastomers and the like may be included.
Each of the additives described later may be used alone or in combination of two or more.
滑剤としては、内部滑剤、外部滑剤が挙げられる。
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、エポキシ化大豆油、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。
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。
The lubricants include internal lubricants and external lubricants.
Examples of internal lubricants include butyl stearate, lauryl alcohol, stearyl alcohol, epoxidized soybean oil, glycerin monostearate, stearic acid, bisamide and the like.
The external lubricant includes, for example, paraffin wax, polyolefin wax, ester wax, montan acid wax and the like.
加工助剤としては、例えば、質量平均分子量10万以上200万以下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が挙げられる。前記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。 Examples of processing aids include alkyl acrylate-alkyl methacrylate copolymers having a weight average molecular weight of 100,000 or more and 2,000,000 or less. Examples of the alkyl acrylate-alkyl methacrylate copolymer include n-butyl acrylate-methyl methacrylate copolymer and 2-ethylhexyl acrylate-methyl methacrylate-butyl methacrylate copolymer.
衝撃改質剤としては、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)、塩素化ポリエチレン、アクリルゴム等が挙げられる。
耐熱向上剤としては、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。
Examples of impact modifiers include methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer (MBS), chlorinated polyethylene, acrylic rubber and the like.
Examples of the heat resistance improver include α-methylstyrene resins and N-phenylmaleimide resins.
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等が挙げられる。 As an antioxidant, a phenol type antioxidant, phosphorus type antioxidant etc. are mentioned, for example.
熱安定剤としては、例えば、鉛系安定剤、スズ系安定剤、Ca−Zn系安定剤、高級脂肪酸金属塩等が挙げられる。熱安定剤は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
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、ナフテン酸鉛等が挙げられる。
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等のメルカプチド類;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が挙げられる。
Ca−Zn系安定剤はカルシウムの脂肪酸塩と亜鉛の脂肪酸塩の混合物である。脂肪酸としては、ベヘニン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、リシノール酸、安息香酸等が挙げられ、これらを2種以上組み合わせて用いてもよい。
高級脂肪酸金属塩としては、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、ナフテン酸鉛等が挙げられる。
これらの中でも、管継手10を透明にする場合にはスズ系安定剤又はCa−Zn系安定剤が好ましく、スズ系安定剤としてはマレート類、カルボキシレート類等の硫黄を含まないものが硫化汚染を防止するために特に好ましく、Ca−Zn系安定剤としては成形加工時の滑性とプレートアウトのバランスからステアリン酸塩であるものが特に好ましい。
Examples of the heat stabilizer include lead-based stabilizers, tin-based stabilizers, Ca-Zn-based stabilizers, and higher fatty acid metal salts. A heat stabilizer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
Examples of lead-based stabilizers include lead white, basic lead sulfite, tribasic lead sulfate, dibasic lead phosphite, dibasic lead phthalate, tribasic lead maleate, silica gel coprecipitated silicic acid Examples thereof include lead, dibasic lead stearate, lead stearate and lead naphthenate.
Examples of tin-based stabilizers include mercaptides such as dibutyltin mercapto, dioctyltin mercapto and dimethyltin mercapto; malates such as dibutyltin malate, dibutyltin malate polymer, dioctyltin malate and dioctyltin malate polymer; dibutyl Examples include carboxylates such as tin mercaptodibutyltin laurate and dibutyltin laurate polymer.
The Ca-Zn stabilizer is a mixture of a fatty acid salt of calcium and a fatty acid salt of zinc. Examples of fatty acids include behenic acid, stearic acid, lauric acid, oleic acid, palmitic acid, ricinoleic acid, benzoic acid and the like, and two or more of these may be used in combination.
As a higher fatty acid metal salt, for example, lithium stearate, magnesium stearate, calcium stearate, calcium laurate, calcium ricinoleate, strontium stearate, barium stearate, barium laurate, barium ricinoleate, cadmium stearate, cadmium laurate , Cadmium ricinoleate, cadmium naphthenate, cadmium 2-ethylhexoate, zinc stearate, zinc laurate, zinc ricinoleate, zinc 2-ethylhexoate, lead stearate, lead dibasic stearate, lead naphthenate, etc. Be
Among them, tin-type stabilizers or Ca-Zn-type stabilizers are preferable when making the pipe joint 10 transparent, and as tin-type stabilizers, sulfur-free substances such as malates and carboxylates are polluted by sulfurization. In particular, a Ca--Zn-based stabilizer is preferably a stearate in view of the balance between lubricity and plate-out during molding.
熱安定剤の含有量は、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5.0質量部以下であることが好ましい。熱安定剤の含有量が前記下限値以上であれば、成形時におけるポリ塩化ビニル系樹脂の熱安定性を向上させることができ、前記下限値以下であれば、燃焼時においてポリ塩化ビニル系樹脂を充分に炭化させることができ、充分な耐火性能を得ることができる。 The content of the heat stabilizer is preferably 0.3 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin. If the content of the heat stabilizer is not less than the above lower limit, the heat stability of the polyvinyl chloride resin at the time of molding can be improved, and if it is not more than the above lower limit, the polyvinyl chloride resin at the time of combustion Can be carbonized sufficiently, and sufficient fire resistance performance can be obtained.
熱安定化助剤としては、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。
光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。
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が挙げられる。
Examples of the heat stabilization aid include epoxidized soybean oil, phosphoric acid ester, polyol, hydrotalcite, zeolite and the like.
As a light stabilizer, a hindered amine light stabilizer etc. are mentioned, for example.
Examples of the ultraviolet absorber include salicylic acid ester-based ultraviolet absorbers, benzophenone-based ultraviolet absorbers, benzotriazole-based ultraviolet absorbers, and cyanoacrylate-based ultraviolet absorbers.
顔料としては、例えば、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、スレン系顔料、染料レーキ系等の有機顔料;酸化物系顔料、クロム酸モリブデン系顔料、硫化物・セレン化物系顔料、フェロシアニン化物系顔料等の無機顔料が挙げられる。 Examples of the pigment include organic pigments such as azo pigments, phthalocyanine pigments, slen pigments, dye lakes, etc .; oxide pigments, molybdenum chromate pigments, sulfide / selenide pigments, ferrocyanide pigments And inorganic pigments such as
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。ただし、可塑剤は成形品の耐熱性及び耐火性を低下させる傾向があるため、可塑剤の使用量は少ないことが好ましい。 Examples of the plasticizer include dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, di-2-ethylhexyl adipate and the like. However, since the plasticizer tends to lower the heat resistance and the fire resistance of the molded article, the amount of the plasticizer used is preferably small.
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。 As a thermoplastic elastomer, for example, acrylonitrile-butadiene copolymer (NBR), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-vinyl acetate-carbon monoxide copolymer (EVACO), vinyl chloride-vinyl acetate copolymer Polymers, vinyl chloride thermoplastic elastomers such as vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, styrene thermoplastic elastomers, olefin thermoplastic elastomers, urethane thermoplastic elastomers, polyester thermoplastic elastomers, polyamide thermoplastic elastomers, etc. Can be mentioned.
(配管材)
本実施形態における配管材20は、第1の立管用パイプ21、第2の立管用パイプ22及び横枝管用パイプ23である。
第1の立管用パイプ21は、床スラブ2に対して下方に向って鉛直方向に配置され、その上端部が管継手10の下側の受口11aに接続されている。第1の立管用パイプ21の上端部は区画貫通部2a内に挿入されている。
第2の立管用パイプ22は、床スラブ2に対して上方に向って鉛直方向に配置され、その下端部が管継手10の上側の受口11bに接続されている。
横枝管用パイプ23は、その一端部が横枝管接続部12の受口12aに接続され、受口12aから離間するにつれて漸次高くなるように傾斜して配置されている。但し、横枝管用パイプ23の設置スペースは限られているから、横枝管用パイプ23の傾斜は僅かな傾斜角とされ、例えば、水平方向に対して10°以下の傾斜角である。
(Piping material)
The piping
The
The
One end of the
配管材20は、ポリ塩化ビニル系樹脂と熱膨張性黒鉛とを含有する樹脂組成物(B)を含有する。すなわち、配管材20は、樹脂組成物(B)を成形することによって作製される。通常、配管材20は、樹脂組成物(B)を押出成形することによって作製される。
配管材20は、配管材20の全体が樹脂組成物(B)からなる単層構造でもよいし、複数の層からなる複層構造でもよい。複層構造の場合、いずれかの層が樹脂組成物(B)から形成されていればよい。例えば、配管材20が、表層と中間層と内層とからなる3層構造である場合には、中間層が樹脂組成物(B)から形成されたものが挙げられ、表層、中間層、内層は前記吸熱剤を含有していてもよい。
中間層は熱膨張性黒鉛を含有するため黒色を呈する。そのため、表層と内層は黒色以外の着色剤を含有させ、中間層と区別可能にしておくことが好ましい。
中間層の厚みとしては、例えば呼び径100A(外径114mm)の場合、1.8mm以上7.6mm以下であることが好ましく、2.0mm以上6.0mm以下がより好ましく、2.5mm以上5.0mm以下がさらに好ましい。また、中間層の厚みは、配管材の厚みの85%以下が好ましく、60%以下がより好ましく、50%以下がより好ましい。中間層の厚みが上記範囲であれば、耐火性と配管材自体の強度を両立することができる。
表層及び内層の厚みとしては、例えば呼び径100A(外径114mm)の場合、それぞれ0.3mm以上3.0mm以下であることが好ましく、0.6mm以上1.5mm以下がより好ましい。被覆層の厚みが0.3mm以上であれば、管としての機械的強度を充分に確保でき、3.0mm以下であれば、耐火性の低下を抑制できる。
また、配管材20は、JIS K6741に記載の性能を満たすものであることが好ましい。
The piping
The piping
The intermediate layer is black because it contains thermally expandable graphite. Therefore, it is preferable that the surface layer and the inner layer contain a coloring agent other than black so as to be distinguishable from the intermediate layer.
The thickness of the intermediate layer is, for example, preferably 1.8 mm or more and 7.6 mm or less, more preferably 2.0 mm or more and 6.0 mm or less, and more preferably 2.5 mm or more and 5 mm or less in the case of the nominal diameter 100 A (outer diameter 114 mm). More preferably, it is less than or equal to .0 mm. Moreover, 85% or less of the thickness of piping material is preferable, as for the thickness of an intermediate | middle layer, 60% or less is more preferable, and 50% or less is more preferable. If the thickness of the intermediate layer is in the above range, the fire resistance and the strength of the piping material itself can be compatible.
The thickness of the surface layer and the inner layer is preferably 0.3 mm or more and 3.0 mm or less, and more preferably 0.6 mm or more and 1.5 mm or less, for example, in the case of the nominal diameter 100 A (outer diameter 114 mm). If the thickness of the coating layer is 0.3 mm or more, the mechanical strength as a pipe can be sufficiently secured, and if it is 3.0 mm or less, the decrease in fire resistance can be suppressed.
Moreover, it is preferable that the piping
[樹脂組成物(B)]
樹脂組成物(B)に含まれるポリ塩化ビニル系樹脂としては、樹脂組成物(A)に含まれるポリ塩化ビニル系樹脂と同様のものを使用できる。
また、樹脂組成物(B)には、各種添加剤が含まれてもよい。添加剤は、樹脂組成物(A)に含まれてもよい添加剤と同様のものを使用できる。
[Resin composition (B)]
As polyvinyl chloride resin contained in a resin composition (B), the thing similar to polyvinyl chloride resin contained in a resin composition (A) can be used.
Moreover, various additives may be contained in the resin composition (B). The additive may be the same as the additive that may be contained in the resin composition (A).
樹脂組成物(B)に含まれる熱膨張性黒鉛は熱膨張開始温度が240℃以上、好ましくは250℃以上、より好ましくは260℃以上のものである。ここで、熱膨張性黒鉛の熱膨張開始温度は、熱膨張性黒鉛を150℃から5℃/分の昇温速度で昇温させたときに、昇温開始前の体積の1.1倍以上に膨張したときの温度のことである。熱膨張性黒鉛の体積を計測する温度の間隔は特に制限されず、例えば、5℃温度上昇するごとに体積を計測すればよい。
前記下限値以上の熱膨張開始温度は、樹脂組成物(B)を成形して配管材20を作製する際の成形温度よりも充分に高くなる。そのため、熱膨張性黒鉛の熱膨張開始温度が前記下限値以上であることにより、樹脂組成物(B)を成形する際に熱膨張性黒鉛が膨張することを防止できる。
一方、熱膨張性黒鉛の膨張開始温度は、400℃以下であることが好ましく、350℃以下であることがより好ましい。熱膨張性黒鉛の膨張開始温度が前記上限値以下であれば、熱膨張性黒鉛を工業的に製造しやすく、また、熱膨張性黒鉛の膨張前に管継手10が加熱されて変形又は溶融することを防止できる。
The thermally expandable graphite contained in the resin composition (B) has a thermal expansion start temperature of 240 ° C. or more, preferably 250 ° C. or more, more preferably 260 ° C. or more. Here, the thermal expansion start temperature of the thermally expandable graphite is at least 1.1 times the volume before the start of the temperature increase when the thermally expandable graphite is heated at a temperature rising rate of 150 ° C. to 5 ° C./min. The temperature when expanded to The interval of the temperature for measuring the volume of the thermally expandable graphite is not particularly limited, and for example, the volume may be measured each time the temperature rises by 5 ° C.
The thermal expansion start temperature equal to or higher than the lower limit value is sufficiently higher than the molding temperature when the resin composition (B) is molded to produce the piping
On the other hand, the expansion start temperature of the thermally expandable graphite is preferably 400 ° C. or less, more preferably 350 ° C. or less. If the expansion start temperature of the thermally expandable graphite is equal to or less than the upper limit, the thermally expandable graphite can be easily manufactured industrially, and the pipe joint 10 is heated and deformed or melted before the thermally expandable graphite is expanded. Can be prevented.
また、熱膨張性黒鉛は、1000℃における膨張度が180cm3/g以上であることが好ましく、185cm3/g以上であることがより好ましい。ここで、熱膨張性黒鉛の1000℃における膨張度は、熱膨張性黒鉛を1000℃で10秒間保持した後の、単位質量(g)あたりの体積(cm3)のことである。
熱膨張性黒鉛の膨張度が前記下限値以上であれば、充分に膨張するから、火災の際に区画貫通部2aをより確実に閉塞できる。
熱膨張性黒鉛は1000℃における膨張度は、熱膨張性黒鉛の製造が容易になる点から、240cm3/g以下であることが好ましい。
The thermal expansion graphite preferably has a degree of expansion of at least 180 cm 3 / g at 1000 ° C., and more preferably at least 185 cm 3 / g. Here, the expansion degree at 1000 ° C. of thermally expandable graphite is the volume (cm 3 ) per unit mass (g) after holding the thermally expandable graphite at 1000 ° C. for 10 seconds.
If the degree of expansion of the thermally expandable graphite is equal to or more than the lower limit value, the expansion is sufficiently performed, so that the
The thermal expansion graphite preferably has a degree of expansion at 1000 ° C. of 240 cm 3 / g or less from the viewpoint of facilitating the production of the thermal expansion graphite.
上記のような熱膨張性黒鉛は、グラファイトの粉末を無機酸と酸化剤とで処理することで得られる。この処理によって、グラファイトの層間に無機酸を挿入した結晶化合物を得ることができる。グラファイトの層間に無機酸を挿入した結晶化合物は熱膨張性を有する。
前記グラファイトとしては、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が挙げられる。
前記無機酸としては、例えば、濃硫酸、硝酸、セレン酸等が挙げられる。
前記酸化剤としては、例えば、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、過酸化水素等が挙げられる。
グラファイト粉末を前記無機酸と前記酸化剤とで処理した後には、酸性度を低下させるために中和処理を施してもよい。
The thermally expandable graphite as described above is obtained by treating graphite powder with an inorganic acid and an oxidizing agent. By this treatment, a crystalline compound in which an inorganic acid is inserted between the layers of graphite can be obtained. A crystalline compound in which an inorganic acid is inserted between graphite layers has thermal expansion.
Examples of the graphite include natural scaly graphite, pyrolytic graphite, quiche graphite and the like.
Examples of the inorganic acid include concentrated sulfuric acid, nitric acid and selenic acid.
Examples of the oxidizing agent include concentrated nitric acid, perchloric acid, perchlorate, permanganate, bichromate, hydrogen peroxide and the like.
After the graphite powder is treated with the inorganic acid and the oxidizing agent, neutralization may be performed to reduce the acidity.
熱膨張性黒鉛は、pHが酸性領域、具体的にはpHが1.0以上7.0以下に調整されたものが好ましく、pHが1.5以上4.0以下に調整されたものがより好ましい。熱膨張性黒鉛のpHが酸性領域、特にpH4.0以下に調整されていると、火災発生の際にポリ塩化ビニル系樹脂の炭化反応を促進させることができ、樹脂が燃焼する前に炭化構造を形成して燃焼性を低下させることができる。熱膨張性黒鉛のpHが1.5以上であれば、熱膨張性黒鉛が接触する装置の腐食を防止できる。
熱膨張性黒鉛のpHの調整方法としては特に限定されない。例えば、熱膨張性黒鉛を製造する際に、グラファイトの粉末を無機酸と酸化剤とで処理した後、水洗と乾燥とを繰り返して、熱膨張性黒鉛のpHを調整する方法が挙げられる。
The thermally expandable graphite preferably has a pH adjusted to an acidic range, specifically, a pH of 1.0 to 7.0, and more preferably a pH adjusted to 1.5 to 4.0. preferable. When the pH of the thermally expandable graphite is adjusted to an acidic range, in particular, pH 4.0 or less, the carbonization reaction of the polyvinyl chloride resin can be promoted when a fire occurs, and the carbonized structure before the resin is burned To reduce the flammability. If the pH of the thermally expandable graphite is 1.5 or more, the corrosion of the device with which the thermally expandable graphite contacts can be prevented.
The method of adjusting the pH of the thermally expandable graphite is not particularly limited. For example, when manufacturing thermally expandable graphite, after processing the powder of graphite with an inorganic acid and an oxidizing agent, water washing and drying are repeated, and the method of adjusting pH of thermally expandable graphite is mentioned.
熱膨張性黒鉛の平均粒子径は10μm以上1000μm以下であることが好ましく、100μm以上700μm以下であることがより好ましい。また、平均厚さが100μm以下である。 The average particle diameter of the thermally expandable graphite is preferably 10 μm or more and 1000 μm or less, and more preferably 100 μm or more and 700 μm or less. Also, the average thickness is 100 μm or less.
熱膨張性黒鉛の平均アスペクト比は30以下であり、28以下が好ましく、26以下がより好ましく、20以下がさらに好ましい。熱膨張性黒鉛の平均アスペクト比が30以下であることにより、配管材を多層構造とする場合に熱膨張性黒鉛を含む層と含まない層との線膨張係数の差を小さくすることができ、配管材内部の洗浄や高温排水の熱による収縮差などの影響により中間層と表層が剥離したり、成形後の表層と中間層の収縮の差が大きくなり配管材が反るといった成形上の不具合を抑制できる。
なお、配管材を構成する硬質ポリ塩化ビニル樹脂の線膨張係数はJIS K 7197で規定される熱機械分析法(TMA法)により測定された値で7.0×10−5/℃であるが、本実施の形態の配管材は4.5×10−5/℃以上7.0×10−5/℃未満であり、5.0×10−5/℃以上7.0×10−5/℃未満が好ましく、5.5×10−5/℃以上6.8×10−5/℃未満がより好ましい。また、表層及び内層と中間層との線膨張係数の差は2.5×10−5/℃以下であり、2.0×10−5/℃以下が好ましく、1.0×10−5/℃以下がより好ましい。
さらに、配管材の表層及び内層と中間層との融着強度は、0.8MPa以上であり、1.0MPa以上が好ましく、1.5MPa以上がより好ましく、2.0MPa以上がさらに好ましい。
The average aspect ratio of the thermally expandable graphite is 30 or less, preferably 28 or less, more preferably 26 or less, and still more preferably 20 or less. When the average aspect ratio of the thermally expandable graphite is 30 or less, when the piping material has a multilayer structure, the difference in linear expansion coefficient between the layer containing thermally expandable graphite and the layer not containing it can be reduced. Defects in molding such as peeling of the middle layer and the surface layer due to the influence of cleaning of the inside of the piping material and heat contraction difference of high temperature drainage, etc. and the difference of contraction of the surface layer and the middle layer after molding becomes large and the piping material is warped Can be suppressed.
The linear expansion coefficient of the rigid polyvinyl chloride resin that constitutes the piping material is 7.0 × 10 -5 / ° C as measured by the thermomechanical analysis method (TMA method) specified by JIS K 7197. The piping material of the present embodiment is 4.5 × 10 −5 / ° C. or more and 7.0 × 10 −5 / ° C. or less, and 5.0 × 10 −5 / ° C. or more 7.0 × 10 −5 / ° C. Less than ° C is preferable, and 5.5 × 10 −5 / ° C. or more and less than 6.8 × 10 −5 / ° C. are more preferable. Further, the difference in linear expansion coefficient between the surface layer and the inner layer and the intermediate layer is 2.5 × 10 −5 / ° C. or less, preferably 2.0 × 10 −5 / ° C. or less, 1.0 × 10 −5 / ° C. C. or less is more preferable.
Furthermore, the fusion bonding strength between the surface layer and the inner layer of the piping material and the intermediate layer is 0.8 MPa or more, preferably 1.0 MPa or more, more preferably 1.5 MPa or more, and still more preferably 2.0 MPa or more.
平均アスペクト比は、鉛直方向の厚さに対する水平方向の平均径の割合である。本発明に使用する熱膨張性黒鉛は概ね平板状をしているため、鉛直方向が厚み方向、水平方向が径方向に一致すると見ることができるため、水平方向の最大寸法を鉛直方向の厚みで除した値をアスペクト比とする。 The average aspect ratio is the ratio of the average diameter in the horizontal direction to the thickness in the vertical direction. Since the thermally expandable graphite used in the present invention is generally flat, it can be seen that the vertical direction corresponds to the thickness direction and the horizontal direction corresponds to the radial direction, so the maximum horizontal dimension is the thickness in the vertical direction. The divided value is taken as the aspect ratio.
そして、充分大きな数、すなわち10個以上の黒鉛片につきアスペクト比を測定し、その平均値を平均アスペクト比とする。熱膨張性黒鉛の平均粒径も、水平方向の最大寸法の平均値として求めることができる。 Then, the aspect ratio is measured for a sufficiently large number, ie, 10 or more pieces of graphite, and the average value thereof is taken as the average aspect ratio. The average particle diameter of the thermally expandable graphite can also be determined as the average value of the maximum dimension in the horizontal direction.
熱膨張性黒鉛の水平方向における最大寸法及び薄片化黒鉛の厚みは、例えば電界放出形走査電子顕微鏡(FE−SEM)を用いて測定することができる。 The maximum dimension in the horizontal direction of thermally expandable graphite and the thickness of exfoliated graphite can be measured, for example, using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM).
熱膨張性黒鉛として、pHが1.5以上4.0以下に調整されたものを用いる場合には、熱安定剤を併用することが好ましい。熱安定剤としては、例えば、鉛系安定剤、スズ系安定剤、Ca−Zn系安定剤、高級脂肪酸金属塩等が挙げられる。熱安定剤は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 When using a thermally expandable graphite having a pH adjusted to 1.5 or more and 4.0 or less, it is preferable to use a heat stabilizer in combination. Examples of the heat stabilizer include lead-based stabilizers, tin-based stabilizers, Ca-Zn-based stabilizers, and higher fatty acid metal salts. A heat stabilizer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
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、ナフテン酸鉛等が挙げられる。
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等のメルカプチド類;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が挙げられる。
Ca−Zn系安定剤はカルシウムの脂肪酸塩と亜鉛の脂肪酸塩の混合物である。脂肪酸としては、ベヘニン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、リシノール酸、安息香酸等が挙げられ、これらを2種以上組み合わせて用いてもよい。
高級脂肪酸金属塩としては、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、ナフテン酸鉛等が挙げられる。
Examples of lead-based stabilizers include lead white, basic lead sulfite, tribasic lead sulfate, dibasic lead phosphite, dibasic lead phthalate, tribasic lead maleate, silica gel coprecipitated silicic acid Examples thereof include lead, dibasic lead stearate, lead stearate and lead naphthenate.
Examples of tin-based stabilizers include mercaptides such as dibutyltin mercapto, dioctyltin mercapto and dimethyltin mercapto; malates such as dibutyltin malate, dibutyltin malate polymer, dioctyltin malate and dioctyltin malate polymer; dibutyl Examples include carboxylates such as tin mercaptodibutyltin laurate and dibutyltin laurate polymer.
The Ca-Zn stabilizer is a mixture of a fatty acid salt of calcium and a fatty acid salt of zinc. Examples of fatty acids include behenic acid, stearic acid, lauric acid, oleic acid, palmitic acid, ricinoleic acid, benzoic acid and the like, and two or more of these may be used in combination.
As a higher fatty acid metal salt, for example, lithium stearate, magnesium stearate, calcium stearate, calcium laurate, calcium ricinoleate, strontium stearate, barium stearate, barium laurate, barium ricinoleate, cadmium stearate, cadmium laurate , Cadmium ricinoleate, cadmium naphthenate, cadmium 2-ethylhexoate, zinc stearate, zinc laurate, zinc ricinoleate, zinc 2-ethylhexoate, lead stearate, lead dibasic stearate, lead naphthenate, etc. Be
熱安定剤の含有量は、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5.0質量部以下であることが好ましい。熱安定剤の含有量が前記下限値以上であれば、成形時におけるポリ塩化ビニル系樹脂の熱安定性を向上させることができ、前記下限値以下であれば、燃焼時においてポリ塩化ビニル系樹脂を充分に炭化させることができ、充分な耐火性能を得ることができる。 The content of the heat stabilizer is preferably 0.3 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin. If the content of the heat stabilizer is not less than the above lower limit, the heat stability of the polyvinyl chloride resin at the time of molding can be improved, and if it is not more than the above lower limit, the polyvinyl chloride resin at the time of combustion Can be carbonized sufficiently, and sufficient fire resistance performance can be obtained.
また、樹脂組成物(B)には、熱膨張性黒鉛に加えて、上記した水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウム等の加熱脱水型化合物が含まれていてもよく、加熱脱水型化合物が含まれる場合には、配管材20の耐火性能をより向上させることができる。前記加熱脱水型化合物の含有量は、ポリ塩化ビニル系樹脂100質量部に対して0.1質量部以上20.0質量部以下であることが好ましく、0.2質量部以上5.0質量部以下であることがより好ましく、0.3質量部以上3.0質量部以下であることがさらに好ましい。加熱脱水型化合物の含有量が前記下限値以上であれば、耐火性をより高めることができ、前記上限値以下であれば、配管材20の機械的強度を充分に高いものにすることができる。
In addition to the thermally expandable graphite, the resin composition (B) may contain the above-mentioned heat dehydration compound such as magnesium hydroxide or aluminum hydroxide, and the heat dehydration compound is contained. In addition, the fire resistance performance of the piping
また、樹脂組成物(B)には、熱膨張性黒鉛に加えて、無機充填剤が含まれることが好ましい。
無機充填剤としては、前記吸熱剤以外の無機化合物、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、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、リン酸亜鉛、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。前記無機充填剤のうち、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、酸化マグネシウム、炭酸バリウム、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、酸化鉄等の塩基性無機充填剤が好ましい。
前記無機充填剤は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
In addition to the thermally expandable graphite, the resin composition (B) preferably contains an inorganic filler.
As the inorganic filler, inorganic compounds other than the above-mentioned endothermic agent, such as silica, diatomaceous earth, alumina, zinc oxide, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, iron oxide, tin oxide, antimony oxide, ferrites, calcium hydroxide Basic magnesium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, barium carbonate, dononite, hydrotalcite, calcium sulfate, barium sulfate, gypsum fiber, calcium silicate, talc, clay, mica, montmorillonite, bentonite, activated clay, Sepiolite, imogolite, sericite, glass fiber, glass beads, silica based balun, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, carbon black, graphite, carbon fiber, carbon balun, charcoal powder, various metal powders, potassium titanate, matric acid sulfate Neshiumu, lead zirconate titanate, aluminum borate, molybdenum sulfide, silicon carbide, stainless steel fiber, zinc phosphate, zinc borate, various magnetic powder, slag fibers, fly ash, and a dewatered sludge. Among the above-mentioned inorganic fillers, basic inorganic fillers such as calcium carbonate, calcium silicate, calcium hydroxide, calcium oxide, magnesium carbonate, magnesium oxide, barium carbonate, zinc oxide, zinc hydroxide and iron oxide are preferable.
The said inorganic filler may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
前記無機充填剤の含有量は、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50.0質量部以下であることが好ましく、1.0質量部以上5.0質量部以下であることがより好ましい。無機充填剤の含有量が前記下限値以上であれば、耐火性をより高めることができ、前記上限値以下であれば、配管材20の機械的強度を充分に高いものにすることができる。
特に、熱膨張性黒鉛としてpHが1.5以上4.0以下に調整されたものを用いる場合には、樹脂組成物(B)には、前記塩基性無機充填剤が、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5.0質量部以下の割合で含まれることが好ましい。塩基性無機充填剤の含有割合が前記下限値以上であれば、樹脂組成物(B)を成形して配管材20を作製する熱安定性が高くなり、成形時の炭化物発生を防止でき、前記上限値以下であれば、火災発生時のポリ塩化ビニル系樹脂を充分に炭化させることができ、耐火性をより向上させることができる。
The content of the inorganic filler is preferably 0.3 parts by mass or more and 50.0 parts by mass or less, and is 1.0 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin It is more preferable that If the content of the inorganic filler is equal to or more than the lower limit, the fire resistance can be further enhanced, and if the content is equal to or less than the upper limit, the mechanical strength of the piping
In particular, when using a thermally expandable graphite whose pH is adjusted to 1.5 or more and 4.0 or less, in the resin composition (B), the basic inorganic filler is a polyvinyl chloride resin. It is preferable to be contained in the ratio of 0.3 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass. If the content ratio of the basic inorganic filler is equal to or more than the above lower limit, the thermal stability for forming the piping
樹脂組成物(B)における熱膨張性黒鉛の含有量は、ポリ塩化ビニル系樹脂100質量部に対して10.0質量部以上28.0質量部以下であることが好ましく、15.0質量部以上26.0質量部以下であることがより好ましく、18.0質量部以上24.0質量部以下であることがさらに好ましい。樹脂組成物(B)における熱膨張性黒鉛の含有量が前記下限値以上であれば、火災発生の際に配管材20(特に第1の立管用パイプ21)を充分に膨張させることができ、区画貫通部2aにおける耐火性をより向上させることができる。一方、樹脂組成物(B)における熱膨張性黒鉛の含有量が前記上限値以下であれば、配管材20が過度に膨張することによって配管材20が壊れて耐火性が低下することを防止できる。
The content of the thermally expandable graphite in the resin composition (B) is preferably 10.0 parts by mass or more and 28.0 parts by mass or less, and 15.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin. The content is more preferably 26.0 parts by mass or less and still more preferably 18.0 parts by mass or more and 24.0 parts by mass or less. If the content of the thermally expandable graphite in the resin composition (B) is equal to or more than the lower limit value, the piping material 20 (particularly, the first upright pipe 21) can be sufficiently expanded when a fire occurs. The fire resistance of the
[配管材の製造方法]
表層と中間層と内層とからなる3層構造の配管材は、例えば図2に示す製造装置60を用いて製造される。
この例の製造装置60は、第1押出成形機61と、第2押出成形機62と、真空サイジング装置63と、引取機64と、切断機65とを備える。
[Method of manufacturing piping material]
A piping material having a three-layer structure including a surface layer, an intermediate layer, and an inner layer is manufactured using, for example, a
The
第1押出成形機61は、ホッパ66から供給された樹脂組成物を混練・加熱溶融して押し出すための第1押出機68を備える。第2押出成形機62は、ホッパ67から供給された樹脂組成物を混練・加熱溶融して押し出すための第2押出機69を備える。第1押出機68及び第2押出機69の出口には金型70が取り付けられている。第1押出成形機61のホッパ66には、配管材の表層及び内層を構成する樹脂組成物(B−2)が供給される。第2押出成形機62のホッパ67には、中間層を構成する樹脂組成物(B−1)が供給される。少なくとも樹脂組成物(B−1)には、ポリ塩化ビニル系樹脂及び熱膨張性黒鉛が含まれていることが好ましい。すなわち、樹脂組成物(B−1)として上述した樹脂組成物(B)を用いることが好ましい。
The
図3に示すように、金型70は三層押出用金型であり、合流部71及び成形部72を含む。合流部71において、第1押出機68から導入された溶融樹脂(溶融した樹脂組成物(B−2))73と、第2押出機69から導入された溶融樹脂(溶融した樹脂組成物(B−1))74とが合流し、これらが合流部71の出口近傍で積層される。積層された溶融樹脂73,74は、成形部72において積層された状態で拡径されて管状となる。そして、成形部72の先端部に設けられたダイリング75及びマンドレル76によって、外周及び内周がある程度適切なサイズに規制され、連続された配管材(以下、「連続管」という。)77として押し出される。
As shown in FIG. 3, the
このとき、金型70は成形温度(成形時の樹脂温度)が175℃以上240℃未満となるように調整されることが好ましい。成形温度は、180℃以上235℃以下がより好ましく、185℃以上230℃以下がさらに好ましく、190℃以上225℃以下が特に好ましい。成形温度を上記範囲内とすることで、良好な混練状態となった熱膨張性黒鉛を含む中間層と、表層及び内層との密着性を向上させることができる。
成形温度が170℃未満であると、熱膨張性黒鉛を含む樹脂組成物(B−1)の混練状態が悪く金型70内での流動性が低下して成型しにくくなる。成形温度が240℃を超えると、金型70内で樹脂組成物(B−1)に含まれる熱膨性張黒鉛が膨張してしまう。
At this time, it is preferable that the
When the molding temperature is less than 170 ° C., the kneading state of the resin composition (B-1) containing thermally expandable graphite is poor, and the fluidity in the
また、成形温度は、第1押出成形機61及び第2押出成形機62から金型70にかけて徐々に高温になるように調整されることが好ましい。具体的には、第1押出機68及び第2押出機69と金型70の接続部分における樹脂温度は一般的な配管材の樹脂温度よりも高く設定され、150℃以上、金型温度以下が好ましく、170℃以上、金型温度以下がより好ましい。第1押出機68と第2押出機69における樹脂温度は同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。熱膨張性黒鉛を含む樹脂組成物(B−1)を混練する第2押出成形機62における樹脂温度を、第1押出成形機61における樹脂温度よりも高くすることで、樹脂の流動性を高めて混練しやすくなり、金型70における合流部71への樹脂の供給が容易となる。
なお、第1押出機68における樹脂温度と第2押出機69における樹脂温度とが異なる場合、熱安定性の向上のため、温度が高い方の樹脂には熱安定剤を多く配合しておくことが好ましい。
The molding temperature is preferably adjusted so that the temperature gradually increases from the first and
If the resin temperature in the
次に、金型70から押し出された連続管77は真空サイジング装置63へと導入される。真空サイジング装置63は、連続管77の外面を賦形すると共に、これを冷却するためのものである。図4に示すように、真空サイジング装置63は、連続管77の押出方向に延びる本体78を備える。本体78の長手方向の一端及び他端には本体78の入口79及び出口80が形成されている。本体78内の入口79側には真空ポンプ81が接続された真空室82が設けられている。真空室82内にはサイジングスリーブ83が配置されている。サイジングスリーブ83の一端は入口79に接続されている。また、真空室82と出口80との間に冷却室84が設けられ、真空室82及び冷却室84の全長にわたって散水パイプ85が配置される。
Next, the
連続管77が真空サイジング装置63に供給されると、真空ポンプ81の負圧により連続管77が膨張し、その外面がサイジングスリーブ83の内面に密着されることにより賦形され、連続管77の表層及び内層と中間層とが密着される。また、サイジングされた連続管77は、散水パイプ85から散水される冷却水により冷却されて硬化される。
なお、この真空サイジング装置63に替えて、冷却水が溜められた冷却水槽を用いてもよく、冷却水槽の入口にはサイジングスリーブが設けられたものを用いることができる。
When the
Note that, instead of the
引取機64は、連続管77を一定の速さで引き取るためのものである。引取機64は、連続管77の下部及び上部に押圧される複数の引取ローラ86を備える。引取ローラ86の少なくとも一つには図示しないモータが接続され、モータの回転数を制御することによって連続管77の引き取り速度が調整される。
The
切断機65は、連続管77を所定長さに切断するためのものである。切断機65は、連続管77の先端位置を検出するセンサ87と、センサ87に連動して駆動される切断刃88とを備える。連続管77の先端がセンサ87を押すと、切断刃88が駆動されて連続管77が切断され、所定の長さの配管材が得られる。
The
(配管構造体の設置例及び作用効果)
本実施形態の配管構造体1では、区画貫通部2aの内部に、管継手10を構成する本管部11の一方の受口11aが配置され、その受口11aに第1の立管用パイプ21の上端部が接続されている。
また、本実施形態の配管構造体1では、区画貫通部2aの外部且つ床スラブ2の上側に、本管部11の他方の受口11bが配置され、その受口11bに第2の立管用パイプ22の下端部が接続されている。また、区画貫通部2aの外部且つ床スラブ2の上側に、横枝管接続部12の受口12aが配置され、その受口12aに横枝管用パイプ23の一端部が接続されている。
各受口11a,11b,12aと各パイプ21,22,23との接続方法は特に制限されず、公知の方法を適宜適用でき、各受口の内部に設けられたパッキンにより各パイプの外面と各受口の内面との間の隙間を止水したり、各パイプの外面に接着剤を塗布し、各受口の内面と各パイプの外面とが止水されるよう接続してもよい。接着剤を用いて接合する場合、接着剤としては、着色剤が添加された有色接着剤や、紫外線により蛍光・燐光を発する発光剤が添加されている接着剤を用いることができる。ただし、区画貫通部2aの内部に位置する受口11aとパイプ21とは、パイプ21が加熱され熱膨張した際にも受口11aから脱落しない様、互いに接着剤で接続する必要がある。
管継手10の各受口11a,11b,12aに挿入される各パイプ21,22,23の端部の外面は全周にわたってテーパ面とされている。なお、ここでいうテーパ面とは、管軸に沿った配管材20の端部20aが、例えば図5(a)に示すように直線で切り取られた形状でもよい。また、配管材20の端部20aが、例えば図5(b)に示すように円弧で切り取られた形状でもよい。なお、図5(a),(b)は、内層26、中間層27及び表層28の3層構造の配管材20の端部20aにおける部分断面図である。
パイプ21,22,23が内層、中間層及び表層の3層構造で中間層が樹脂組成物(B)から構成される場合、パイプ21,22,23を管継手10に挿入する際に、中間層が露出するまで表層を切削してもよく、中間層が露出しない程度に切削してもよい。中間層が露出していれば、管継手10が透明な場合、露出した配管材20端面の中間層は黒色であるため外部から端面の位置が視認でき、受口の奥まで挿入しているか否かが視認できる。特に、継手が透明の場合、受口に設けられたパッキンを外部から視認できるため、配管材20の端部がパッキンよりも所定の長さ挿入されているかが判断できる。中間層が露出していなければ、中間層や中間層と表層との界面に接着剤成分が侵入せず、接着剤成分により表層と中間層の界面剥離や割れ等を防止したり、酸性である熱膨張性黒鉛により接着剤成分が劣化することを防止することができる。
(Installation example and effect of piping structure)
In the piping structure 1 of the present embodiment, one receiving
Moreover, in the piping structure 1 of the present embodiment, the other receiving
The connection method of each
The outer surface of the end of each of the
When
上述したように、本実施形態の配管構造体1において使用されている配管材20は、火災が発生して加熱された際に膨張する熱膨張性黒鉛を含有している。そのため、例えば、図6に示すように、床スラブ2よりも下の階で火災が発生した際には、火災の熱によって、第1の立管用パイプ21の区画貫通部2a内の部分が膨張して区画貫通部2aを閉塞させることができる。これにより、炎、熱及び煙が区画貫通部2aを通って床スラブ2より上の階に上昇することを防止できるため、耐火性を発揮することができる。
本実施形態において使用される熱膨張性黒鉛は、熱膨張開始温度が240℃以上であり、配管材を作製するときの成形温度(140℃以上240℃未満)よりも高い。そのため、配管材20を作製する際に、熱膨張性黒鉛が膨張することが防止されている。したがって、本実施形態における配管材20は作製しやすい。
特に、表層と、熱膨張性黒鉛を含む中間層と、内層とからなる3層構造の配管材を製造する際には、成形温度(成形時の樹脂温度)は175℃以上240℃未満が好ましく、180℃以上235℃以下がより好ましく、185℃以上230℃以下がさらに好ましく、190℃以上225℃以下が特に好ましい。成形温度を上記範囲内とすることで、良好な混練状態となった熱膨張性黒鉛を含む中間層と、表層及び内層との密着性を向上させることができる。
また、成形温度を高めることにより、樹脂の流動性を高め、熱膨張性黒鉛を含む樹脂であっても混練や合流、押出が容易であり成形性を向上させることができる。
As described above, the piping
The thermally expandable graphite used in the present embodiment has a thermal expansion start temperature of 240 ° C. or higher, which is higher than a molding temperature (140 ° C. or more and less than 240 ° C.) when producing a piping material. Therefore, when producing the piping
In particular, when producing a piping material having a three-layer structure including a surface layer, an intermediate layer containing thermally expandable graphite, and an inner layer, the molding temperature (resin temperature at molding) is preferably 175 ° C. or more and less than 240 ° C. 180 ° C. or more and 235 ° C. or less is more preferable, 185 ° C. or more and 230 ° C. or less is more preferable, and 190 ° C. or more and 225 ° C. or less is particularly preferable. By setting the molding temperature within the above range, the adhesion between the surface layer and the inner layer can be improved between the intermediate layer containing the thermally expandable graphite in a well-kneaded state.
In addition, by raising the molding temperature, the fluidity of the resin can be enhanced, and even a resin containing thermally expandable graphite can be easily kneaded, merged, extruded, and the moldability can be improved.
配管材20に含まれる熱膨張性黒鉛の熱膨張開始温度が高いと、火災が発生したときに、配管材20が熱膨張して区画貫通部2aを閉塞させる前に火災の熱が管継手10に伝わり、管継手10を変形又は溶融させて耐火性を低下させるおそれがある。しかし、本実施形態の配管構造体1を構成する管継手10には吸熱剤が含まれているため、床スラブ2の下方の階で火災が発生し、管継手10に熱が伝わったとしても、吸熱剤が熱を吸収することができる。そのため、管継手10が溶融して変形することを遅らせることができる。これにより、管継手10が溶融して変形する前に第1の立管用パイプ21を確実に熱膨張させて区画貫通部2aを閉塞させることができ、耐火性を充分に発揮することができる。
したがって、本実施形態の配管構造体1によれば、配管材20の熱膨張開始温度が高く、配管材20を作製しやすいにもかかわらず、火災発生の際には配管材20が熱膨張する前に管継手10が変形することを抑制でき、区画貫通部2aを確実に閉塞できる。よって、本実施形態の配管構造体1は区画貫通部2aの耐火性に優れる。
When the thermal expansion start temperature of the thermally expandable graphite contained in the piping
Therefore, according to the piping structure 1 of the present embodiment, although the thermal expansion start temperature of the piping
建物においては、通常、隣接する上下の階を区画する床スラブ2の上方に居住部の床材4が別途設置されている。床スラブ2と床材4との間には空間Sが形成され、この空間S内に横枝管用パイプ23が配置される。そのため、横枝管用パイプ23の設置空間は限られているが、通常、排水性を高めるために、横枝管用パイプ23は横枝管接続部12の受口12aから離間するにつれて漸次高くなるように傾斜している。このような事情から、管継手10においては、横枝管接続部12をできるだけ床スラブ2に近接させて、横枝管用パイプ23の接続位置を可能な限り低くし、空間S内での横枝管用パイプ23の配置の自由度を高めることが求められる。特に、建物が集合住宅であり、同一階に多数の部屋がある場合には、横枝管用パイプ23が長くなるが、その場合、横枝管用パイプ23においては、横枝管接続部12側と反対側の端部の位置が高くなってしまう。そのため、床スラブ2と床材4との間の間隔をできるだけ有効利用することが求められる。このことから、管継手10においては、本管部11を区画貫通部2a内にできるだけ深く挿入し、横枝管接続部12を床スラブ2に近接させて、できるだけ下の位置にて横枝管用パイプ23を接続することが好ましい。また、少なくとも受口11aの上端が床スラブ2の上面を超えない、すなわち、立管用パイプ21の上端が床スラブ2の上面を超えない位置とすることが好ましい。
本管部11の区画貫通部2a内への挿入を深くすると、管継手10の下側の受口11aが下階に近づくことになる。本実施形態では、受口11aの下面が床スラブ2の下面と同一面になるまで本管部11が区画貫通部2a内に挿入されている。
管継手10の下側の受口11aが下階に近い場合、下階で火災が生じたときに管継手10が炎及び熱に速やかに晒されることになる。また、熱膨張性黒鉛が配合された立管用パイプ21の区画貫通部2a内における長さが短く、膨張したパイプ21による閉塞長さが短くなる。しかし、そのような場合であっても、吸熱剤を含有する管継手10を使用する本実施形態では、管継手10の温度上昇を遅らせることができるため、管継手10の変形を抑制できる。さらに、本実施形態では、熱膨張性黒鉛の配合量が充分に多いので、区画貫通部2aの閉塞長さが短くても区画貫通部2aを充分に閉塞できる。
したがって、本実施形態によれば、床スラブ2と床材4との間の空間S内における横枝管用パイプ23の配置の自由度を高めながらも、区画貫通部2aにおける耐火性を確保できる。
In a building, a floor material 4 of a living part is usually installed above a
When the insertion of the
If the
Therefore, according to the present embodiment, the fire resistance of the
(他の実施形態)
なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。
例えば、本発明において、管継手の下側の受口の下面が床スラブの下面と同一面にされた状態で、管継手と第1の立管用パイプの上端部とが接続される必要はない。すなわち、管継手の下側の受口と第1の立管用パイプの上端部とは、区画貫通部内のいずれかの部分で接続されていればよい。
本発明において、管継手は、上記実施形態に記載の形状の三方管継手に限定されず、管継手の本管部に対して横枝管接続部が垂直に設けられたT型のものでもよい。また、管継手は、2本の立管用パイプと2本以上の横枝管用パイプとを接続するものでもよいし、1本の立管用パイプと2本以上の横枝管用パイプとを接続するものでもよい。
配管材においては、少なくとも立管用パイプが前記樹脂組成物(B)から構成されていればよく、横枝管用パイプは前記樹脂組成物(B)以外の樹脂組成物、すなわち熱膨張性黒鉛を含まない樹脂組成物から構成されてもよい。
また、本発明において、配管材は、一端部に受口を備えたものであってもよい。この場合、管継手は配管材の受口に挿入される差口を備えた構成とされ、管継手の差口を配管材の受口に挿入して接続することにより配管構造体とされる。
また、本発明の配管構造体は、壁に形成された区画貫通部に通されるものであってもよい。配管構造体が、壁に形成された区画貫通部に通されるものである場合には、管継手は、受口が2つ設けられたものでもよいし、受口が3つ以上設けられたものでもよい。
また、本発明の配管構造体は、給水路にも使用できる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the present invention, it is not necessary to connect the pipe joint and the upper end of the first standing pipe while the lower surface of the lower socket of the pipe joint is flush with the lower surface of the floor slab. . That is, the socket on the lower side of the pipe joint and the upper end portion of the first upright pipe may be connected at any portion in the section penetration portion.
In the present invention, the pipe joint is not limited to the three-way pipe joint having the shape described in the above embodiment, but may be a T-shaped pipe in which the horizontal branch pipe connection portion is provided vertically to the main pipe portion of the pipe joint. . Also, the pipe joint may connect two vertical pipes and two or more horizontal branch pipes, or connect one vertical pipe and two or more horizontal branch pipes. May be.
In the piping material, it is sufficient that at least the vertical pipe is composed of the resin composition (B), and the horizontal branch pipe includes a resin composition other than the resin composition (B), that is, thermally expandable graphite. There may be no resin composition.
Moreover, in the present invention, the piping material may have a receiving port at one end. In this case, the pipe joint is configured to have a port that is inserted into the port of the pipe, and the pipe port is formed by inserting and connecting the port of the pipe into the port of the pipe.
Moreover, the piping structure of this invention may be passed through the division penetration part formed in the wall. In the case where the piping structure is to be passed through the section penetration portion formed in the wall, the pipe joint may be provided with two receiving ports, or three or more receiving ports are provided. It may be something.
Moreover, the piping structure of this invention can be used also for a water supply path.
さらに、上記実施形態においては樹脂組成物(A)に加熱脱水型化合物を添加することで耐火性を付与したが、これに限るものではなく、非熱膨張黒鉛を添加することで耐火性を付与してもよい。非熱膨張黒鉛としては特許第4829847号公報に記載のものを用いることができ、粒径が10μm以上1000μm以下、好ましくは粒径10μm以上100μm以下の非熱膨張黒鉛を用いることで半透明又は透明な継手とすることができる。 Furthermore, in the above embodiment, the fire resistance is imparted by adding the heat dehydrating type compound to the resin composition (A), but the present invention is not limited to this, and the fire resistance is imparted by adding non-thermal expansion graphite. You may As the non-thermal expansion graphite, those described in Japanese Patent No. 4829847 can be used, and semitransparent or transparent by using non-thermal expansion graphite having a particle diameter of 10 μm to 1000 μm, preferably 10 μm to 100 μm. Coupling can be used.
さらに、本発明の配管構造体は、あらかじめ工場などで配管材と管継手とが接着剤で接合された状態とされていてもよい。
この場合の配管構造体1は、例えば図7に示すように、上部管継手10aと、下部管継手10bと、配管材20とを備える。
上部管継手10aは、配管材20を接続可能な受口13aと、上階から伸びる第2の立管用パイプ122を接続可能な受口11bと、上階から伸びる横枝管用パイプ123を接続可能な受口12aとを備える。
下部管継手10bは、配管材20を接続可能な受口13bと、下階から伸びる第1の立管用パイプ121を接続可能な受口11aとを備える。
配管材20の上端は、上部管継手10aの受口13aと接続されている。配管材20の下端は、下部管継手10bの受口13bと接続されている。
上部管継手10a及び下部管継手10bは前記樹脂組成物(A)から構成される。配管材20は前記樹脂組成物(B)から構成される。第1の立管用パイプ121、第2の立管用パイプ122及び横枝管用パイプ123は、前記樹脂組成物(A)から構成されていてもよいし、前記樹脂組成物(B)から構成されていてもよいし、前記樹脂組成物(A)及び前記樹脂組成物(B)以外の材料で構成されていてもよい。
図7に示す配管構造体1は、配管材20が床スラブ2の区画貫通部2aに配置されるように建物内に設置される。また、配管構造体1と区画貫通部2aの内側面との間にはモルタル3が充填され、区画貫通部2aの内側面と配管材20との間の隙間が埋められていると共に、配管構造体1を固定している。
Furthermore, the piping structure of the present invention may be in a state in which the piping material and the pipe joint are joined in advance by an adhesive at a factory or the like.
The piping structure 1 in this case includes, for example, an upper pipe joint 10a, a lower pipe joint 10b, and a
The upper pipe joint 10a can connect the receiving
The lower pipe joint 10b includes a
The upper end of the piping
The upper fitting 10a and the lower fitting 10b are made of the resin composition (A). The piping
The piping structure 1 shown in FIG. 7 is installed in a building so that the piping
図7に示す配管構造体1は、床スラブ2の区画貫通部2a内で上部管継手10aの受口13aと配管材20とが接続されているが、下部管継手10bの受口13bと配管材20とが床スラブ2の区画貫通部2a内で接続されていてもよい。また、上部管継手10aの受口13aと配管材20、下部管継手10bの受口13bと配管材20とが、それぞれ床スラブ2の区画貫通部2a内で接続されていてもよい。
In the piping structure 1 shown in FIG. 7, the
以下に、実施例及び比較例を示して本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
ポリ塩化ビニル系樹脂(大洋塩ビ株式会社製、TH700)100質量部と、吸熱剤として水酸化マグネシウム(協和化学工業株式会社製、キスマ5A、体積平均粒子径:0.9μm、BET比表面積:4.8m2/g)1質量部と、スズ系安定剤(日東化成株式会社製、AT−6300)2質量部、ポリエチレン系滑剤(三井化学株式会社製、ハイワックス4202E)0.5質量部を配合した後、内容積200リットルのヘンシェルミキサー(川田工業株式会社製)を用い、攪拌混合して樹脂組成物(A−1)を得た。
前記樹脂組成物(A−1)を、射出成形機を用いて成形温度190℃で射出成形して、上記実施形態と同様の形状の管継手を作製した。
Example 1
100 parts by mass of polyvinyl chloride resin (TH700, manufactured by Taiyo Chloride Co., Ltd.), magnesium hydroxide as an endothermic agent (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., Kisuma 5A, volume average particle diameter: 0.9 μm, BET specific surface area: 4 .8 m 2 / g) 1 part by mass, 2 parts by mass of a tin-based stabilizer (manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd., AT-6300), and 0.5 parts by mass of a polyethylene-based lubricant (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., Hi-Wax 4202E) After compounding, a resin composition (A-1) was obtained by stirring and mixing using a Henschel mixer (manufactured by Kawada Kogyo Co., Ltd.) having an inner volume of 200 liters.
The resin composition (A-1) was injection molded at a molding temperature of 190 ° C. using an injection molding machine to produce a pipe joint having the same shape as that of the above embodiment.
配管材は、表層、中間層及び内層からなるものとした。
中間層を構成する樹脂組成物は、以下のように得た。
ポリ塩化ビニル系樹脂(大洋塩ビ株式会社製、TH1000)100質量部と、熱膨張性黒鉛(エア・ウォーター株式会社製、MZ−260、膨張開始温度260℃以上、平均アスペクト比25.3)18質量部と、鉛系安定剤(堺化学株式会社製、SL−1000)2質量部、ポリエチレン系滑剤(三井化学株式会社製、ハイワックス4202E)0.5質量部、水酸化アルミニウム(昭和電工株式会社製、H−42S)3質量部とを配合した後、内容積200リットルのヘンシェルミキサー(川田工業株式会社製)を用い、攪拌混合して樹脂組成物(B−1)を得た。
表層及び内層を構成する樹脂組成物は、以下のようにして得た。
ポリ塩化ビニル樹脂(大洋塩ビ株式会社製TH1000)100質量部に、鉛系安定剤(堺化学株式会社製、SL−1000)2質量部、ポリエチレン系滑剤(三井化学株式会社製、ハイワックス4202E)0.5質量部、炭酸カルシウム(白石カルシウム株式会社製、ホワイトンSB)3質量部を配合した後、内容積200リットルのヘンシェルミキサー(川田工業株式会社製)で攪拌混合して樹脂組成物(B−2)を得た。
図2に示す製造装置を用いて、第1押出成形機61のホッパ66に前記樹脂組成物(B−2)を供給し、第2押出成形機62のホッパ67に前記樹脂組成物(B−1)を供給した。第1押出機68及び第2押出機69における樹脂温度を180℃に設定して、第1押出機68及び第2押出機69から金型70へ各樹脂を供給した。金型70における成形温度を190℃に設定して管状に押出成形し、外径114mm、樹脂組成物(B−2)で構成され、厚さがそれぞれ0.8mmの表層と内層と、樹脂組成物(B−1)で構成され、表層と内層の間に形成された厚さが4mmの中間層と、を備えた配管材を作製した。この配管材を切断して3本のパイプ21、22、23を作製した。
The piping material was composed of a surface layer, an intermediate layer and an inner layer.
The resin composition which comprises an intermediate | middle layer was obtained as follows.
100 parts by mass of polyvinyl chloride resin (TH1000, manufactured by Taiyo PVC Co., Ltd.), thermally expandable graphite (manufactured by Air Water Co., Ltd., MZ-260, expansion start temperature 260 ° C. or more, average aspect ratio 25.3) 18 Parts by mass, 2 parts by mass of lead-based stabilizer (Sho Chemical Co., Ltd., SL-1000), 0.5 parts by mass of polyethylene-based lubricant (Mitsui Chemical Co., Ltd., Hi-Wax 4202E), aluminum hydroxide (Showa Denko Co., Ltd.) After blending 3 parts by mass of H-42S (manufactured by Company), the mixture was stirred and mixed using a Henschel mixer (manufactured by Kawada Kogyo Co., Ltd.) having an inner volume of 200 liters to obtain a resin composition (B-1).
The resin composition which comprises a surface layer and an inner layer was obtained as follows.
2 parts by mass of a lead-based stabilizer (SL-1000, manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.), 100 parts by mass of polyvinyl chloride resin (TH 1000, manufactured by Taiyo PVC Co., Ltd.), polyethylene-based lubricant (HIWAX 4202E, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) After blending 0.5 parts by mass and 3 parts by mass of calcium carbonate (manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd., Whiteton SB), the resin composition is mixed by stirring with a Henschel mixer (manufactured by Kawada Kogyo Co., Ltd.) having an inner volume of 200 liters. B-2) was obtained.
The resin composition (B-2) is supplied to the
[線膨張係数]
JIS K 7197で規定される熱機械分析法(TMA法)に準拠して測定した。結果を表1に示す。
[Linear expansion coefficient]
It measured based on the thermomechanical analysis method (TMA method) prescribed | regulated to JISK7197. The results are shown in Table 1.
[融着強度]
図8に示す万能試験機50を用意した。万能試験機50は、抜き打ち治具51と図示略の2枚の圧縮板とを備える。抜き打ち治具51は、台座部51aと台座部51aの上方に配置された押込部51bとを備える。そして抜き打ち治具51は、図示略の2枚の圧縮板に挟まれている。
次に、配管材を管軸方向20mm幅の管状に切り取ったものを試験片25とした。試験片25は、内層26と中間層27と図示略の表層とを有する。
温度が23℃±2℃、湿度が常湿(45〜85%)の条件下、試験片25を万能試験機50の台座部51aと押込部51bとの間にセットし、2枚の圧縮板により管軸の方向に毎分10mm/min±2mm/minの速さで試験片25を圧縮し、内層26と中間層27との融着面が剥離する際の最大荷重を求め、下記式(1)及び(2)で融着強度を算出した。結果を表1に示す。
F=W/S ・・・(1)
S=3.14×d×L ・・・(2)
[式(1)及び(2)中、Fは融着強度(MPa)であり、Wは最大荷重(N)であり、Sは融着面積(cm2)であり、dは内層26の平均外径(cm)であり、Lは管軸方向の試験片長さ(cm)である]
[Fusion strength]
A
Next, the piping material was cut into a tube having a width of 20 mm in the axial direction of the pipe, and this was used as a
F = W / S (1)
S = 3.14 × d × L (2)
[In the formulas (1) and (2), F is the fusion strength (MPa), W is the maximum load (N), S is the fusion area (cm 2 ), d is the average of the
[成形性評価]
得られた配管材の外観を観察し、反りや中間層と表層との剥離のいずれかがあり、その程度が著しいものを「×」とし、反りや中間層と表層との剥離のいずれかがあるが、その程度が許容できるものを「△」とし、いずれもないものを「○」とした。結果を表1に示す。
[Formability evaluation]
The appearance of the obtained piping material is observed, and there is either warpage or exfoliation between the middle layer and the surface layer, and one having a significant degree is regarded as “x”, and either warpage or exfoliation between the middle layer and the surface layer is Although there is a certain thing, the thing which the extent can accept was made into "(triangle | delta)", and the thing without either was made into "(circle)". The results are shown in Table 1.
[耐火性評価]
図9に示す耐火試験炉100を用意した。耐火試験炉100は、上方以外は密閉された加熱室110と、加熱室110の上に設置された試験用の床スラブ120と、加熱室110内に設けられて火炎を生じさせるバーナー130と、加熱室110内の温度を測定する熱電対140とを備える。床スラブ120としては、直径260mmの区画貫通部120aが形成された100mm厚さのPC(プレキャストコンクリート)パネルを用いた。熱電対140は、加熱室110内の配管材20(第1の立管用パイプ21)の下端付近の温度を測定できるように配置した。また、管継手10と区画貫通部120aの内側面との間にはモルタル3を充填して区画貫通部120aを密閉した。
この耐火試験炉100に、上記のように作製した管継手10及び配管材20を用い、上記実施形態と同様の配置で配管構造体1を設置した。
そして、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)をおこなった。この耐火試験では、加熱開始後、管継手10と区画貫通部120a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い、発煙時間が120分以上の場合を耐火性有りとし、120分未満の場合を耐火性無しとする。
実施例1の配管構造体について前記耐火試験をおこなったところ、加熱開始から120分を超えても、管継手10と区画貫通部120aとの間から煙が流出することがなく、耐火性を有していた。
[Fire resistance evaluation]
The
The piping structure 1 was installed in the same arrangement as that of the above embodiment, using the pipe joint 10 and the piping
And fire resistance test (The evaluation method of the fire resistance performance test of the revised Building Standard Law enforced on June 1, 2000, according to ISO834-1) was done. In this fire resistance test, the time (smoke generation time) until smoke is emitted from the gap between the pipe joint 10 and the
When the fire resistance test was conducted on the piping structure of Example 1, the smoke did not flow out from between the pipe joint 10 and the
(実施例2)
配管材の中間層を構成する樹脂組成物(B−1)に配合する熱膨張性黒鉛の量を16質量部とし、表層及び内層を構成する樹脂組成物(B−2)に配合する安定剤をスズ系安定剤(日東化成株式会社製、AT−6300)2質量部とし、吸熱剤として水酸化アルミニウムを3質量部配合したこと以外は実施例1と同様にして配管材を作製した。実施例2の配管材について、上記の方法で実施例1と同様にして線膨張係数を測定し、融着強度を算出し、成形性評価及び耐火性評価を実施した。実施例2の配管材は、成形性に優れ、耐火性を有していた。結果を表1に示す。
(Example 2)
Stabilizer added to the resin composition (B-2) constituting the surface layer and the inner layer, wherein the amount of thermally expandable graphite compounded in the resin composition (B-1) constituting the intermediate layer of the piping material is 16 parts by
(実施例3)
配管材の中間層を構成する樹脂組成物(B−1)に配合する熱膨張性黒鉛の量を20質量部とし、表層と内層の厚さをそれぞれ1.3mmとしたこと以外は実施例1と同様にして配管材を作製した。実施例3の配管材について、上記の方法で実施例1と同様にして線膨張係数を測定し、融着強度を算出し、成形性評価及び耐火性評価を実施した。実施例3の配管材は、成形性に優れ、耐火性を有していた。結果を表1に示す。
(Example 3)
Example 1 except that the amount of thermally expandable graphite blended in the resin composition (B-1) constituting the middle layer of the piping material is 20 parts by mass, and the thicknesses of the surface layer and the inner layer are each 1.3 mm Piping materials were produced in the same manner as in the above. The linear expansion coefficient of the piping material of Example 3 was measured in the same manner as in Example 1 by the above-mentioned method, the fusion bonding strength was calculated, and the formability evaluation and the fire resistance evaluation were performed. The piping material of Example 3 was excellent in moldability and had fire resistance. The results are shown in Table 1.
(実施例4)
配管材の中間層を構成する樹脂組成物(B−1)に配合する熱膨張性黒鉛として、特許第5130295号の実施例2に記載の方法により作成した熱膨張性黒鉛A(膨張開始温度280℃、平均アスペクト比17.9)を18質量部用いたこと以外は実施例1と同様にして配管材を作製した。実施例4の配管材について、上記の方法で実施例1と同様にして線膨張係数を測定し、融着強度を算出し、成形性評価及び耐火性評価を実施した。実施例4の配管材は、成形性に優れ、耐火性を有していた。結果を表2に示す。
(Example 4)
Thermally expandable graphite A (expansion start temperature 280 prepared by the method described in Example 2 of Patent No. 5130295 as thermally expandable graphite to be blended with the resin composition (B-1) constituting the intermediate layer of piping material A piping material was produced in the same manner as in Example 1 except that 18 parts by mass of ° C. and an average aspect ratio of 17.9) were used. With respect to the piping material of Example 4, the linear expansion coefficient was measured in the same manner as in Example 1 by the above-mentioned method, the fusion bonding strength was calculated, and the formability evaluation and the fire resistance evaluation were performed. The piping material of Example 4 was excellent in moldability and had fire resistance. The results are shown in Table 2.
(実施例5)
配管材の中間層を構成する樹脂組成物(B−1)に配合する熱膨張性黒鉛として、特許第5084930号の実施例2に記載の方法により作成した熱膨張性黒鉛B(膨張開始温度290℃、平均アスペクト比14.1)を18質量部用いたこと以外は実施例1と同様にして配管材を作製した。実施例5の配管材について、上記の方法で実施例1と同様にして線膨張係数を測定し、融着強度を算出し、成形性評価及び耐火性評価を実施した。実施例5の配管材は、成形性に優れ、耐火性を有していた。結果を表2に示す。
(Example 5)
Thermally expandable graphite B (expansion start temperature 290) prepared by the method described in Example 2 of Patent No. 5084930 as thermally expandable graphite to be blended with the resin composition (B-1) constituting the intermediate layer of piping material A piping material was produced in the same manner as in Example 1 except that 18 parts by mass of ° C., average aspect ratio 14.1) was used. With respect to the piping material of Example 5, the linear expansion coefficient was measured in the same manner as in Example 1 by the above-mentioned method, the fusion bonding strength was calculated, and the formability evaluation and the fire resistance evaluation were performed. The piping material of Example 5 was excellent in moldability and had fire resistance. The results are shown in Table 2.
(実施例6)
配管材の中間層を構成する樹脂組成物(B−1)に配合する熱膨張性黒鉛の量を20質量部とし、鉛系安定剤の量を4質量部とし、表層と内層の厚さをそれぞれ1.3mmとし、配管材を作製する際の第2押出機における樹脂温度を200℃とし、金型における成形温度を225℃としたこと以外は実施例1と同様にして配管材を作製した。実施例6の配管材について、上記の方法で実施例1と同様にして線膨張係数を測定し、融着強度を算出し、成形性評価及び耐火性評価を実施した。実施例6の配管材は、成形性に優れ、耐火性を有していた。結果を表2に示す。
(Example 6)
The amount of thermally expandable graphite blended in the resin composition (B-1) constituting the middle layer of the piping material is 20 parts by mass, the amount of the lead-based stabilizer is 4 parts by mass, and the thicknesses of the surface layer and the inner layer are A piping material was manufactured in the same manner as in Example 1 except that each was 1.3 mm, the resin temperature in the second extruder was 200 ° C., and the molding temperature in the mold was 225 ° C. . The linear expansion coefficient of the piping material of Example 6 was measured in the same manner as in Example 1 according to the above-mentioned method, the fusion bond strength was calculated, and the formability evaluation and the fire resistance evaluation were performed. The piping material of Example 6 was excellent in moldability and had fire resistance. The results are shown in Table 2.
(実施例7)
管継手を構成する樹脂組成物(A−1)に配合する吸熱剤の量を0.5質量部としたこと以外は実施例1と同様にして管継手を作製した。さらに、配管材の中間層を構成する樹脂組成物(B−1)に配合する水酸化アルミニウムの量を1質量部としたこと以外は実施例1と同様にして配管材を作製した。この管継手と配管材を用いたこと以外は実施例1と同様にして耐火性評価を実施した。実施例7の管継手は、変形しにくく、耐火性を有していた。結果を表3に示す。
また、実施例7の配管材について、上記の方法で実施例1と同様にして線膨張係数を測定し、融着強度を算出し、成形性評価を実施した。実施例7の配管材は、成形性に優れていた。結果を表3に示す。
(Example 7)
A pipe joint was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the endothermic agent blended in the resin composition (A-1) constituting the pipe joint was 0.5 parts by mass. Furthermore, the piping material was produced like Example 1 except the quantity of aluminum hydroxide mix | blended with the resin composition (B-1) which comprises the intermediate | middle layer of piping material having been 1 mass part. Fire resistance evaluation was implemented like Example 1 except having used this pipe joint and piping material. The pipe joint of Example 7 was resistant to deformation and had fire resistance. The results are shown in Table 3.
Moreover, about the piping material of Example 7, it carried out similarly to Example 1 by said method, measured the linear expansion coefficient, computed fusion | melting strength, and implemented moldability evaluation. The piping material of Example 7 was excellent in formability. The results are shown in Table 3.
(実施例8)
管継手を構成する樹脂組成物(A−1)に配合する吸熱剤として水酸化マグネシウム(協和化学工業株式会社製、キスマ8、体積平均粒子径:1.5μm、BET比表面積:3.1m2/g)を2質量部用いたこと以外は実施例1と同様にして管継手を作製した。さらに、配管材の中間層を構成する樹脂組成物(B−1)に配合する水酸化アルミニウムの量を1質量部としたこと以外は実施例1と同様にして配管材を作製した。この管継手と配管材を用いたこと以外は実施例1と同様にして耐火性評価を実施した。実施例8の管継手は、変形しにくく、耐火性を有していた。結果を表3に示す。
また、実施例8の配管材について、上記の方法で実施例1と同様にして線膨張係数を測定し、融着強度を算出し、成形性評価を実施した。実施例8の配管材は、成形性に優れていた。結果を表3に示す。
(Example 8)
Magnesium hydroxide as an endothermic agent to be added to the resin composition (A-1) constituting the pipe joint (Kysuma 8, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., volume average particle diameter: 1.5 μm, BET specific surface area: 3.1 m 2 A pipe joint was produced in the same manner as in Example 1 except that 2 parts by mass of / g) was used. Furthermore, the piping material was produced like Example 1 except the quantity of aluminum hydroxide mix | blended with the resin composition (B-1) which comprises the intermediate | middle layer of piping material having been 1 mass part. Fire resistance evaluation was implemented like Example 1 except having used this pipe joint and piping material. The pipe joint of Example 8 was resistant to deformation and had fire resistance. The results are shown in Table 3.
Moreover, about the piping material of Example 8, it carried out similarly to Example 1 by said method, measured the linear expansion coefficient, computed fusion | melting strength, and implemented moldability evaluation. The piping material of Example 8 was excellent in formability. The results are shown in Table 3.
(実施例9)
管継手を構成する樹脂組成物(A−1)に配合する吸熱剤としてカオリナイト(BASF社製、ASP−900、体積平均粒子径:1.5μm、BET比表面積:12.2m2/g)3質量部用いたこと以外は実施例1と同様にして管継手を作製した。さらに、配管材の中間層を構成する樹脂組成物(B−1)に配合する水酸化アルミニウムの量を1質量部としたこと以外は実施例1と同様にして配管材を作製した。この管継手と配管材を用いたこと以外は実施例1と同様にして耐火性評価を実施した。実施例9の管継手は、変形しにくく、耐火性を有していた。結果を表3に示す。
また、実施例9の配管材について、上記の方法で実施例1と同様にして線膨張係数を測定し、融着強度を算出し、成形性評価を実施した。実施例9の配管材は、成形性に優れていた。結果を表3に示す。
(Example 9)
Kaolinite (Bass Co., Ltd., ASP-900, volume average particle diameter: 1.5 μm, BET specific surface area: 12.2 m 2 / g) as an endothermic agent to be added to the resin composition (A-1) constituting the pipe joint A pipe joint was produced in the same manner as in Example 1 except that 3 parts by mass was used. Furthermore, the piping material was produced like Example 1 except the quantity of aluminum hydroxide mix | blended with the resin composition (B-1) which comprises the intermediate | middle layer of piping material having been 1 mass part. Fire resistance evaluation was implemented like Example 1 except having used this pipe joint and piping material. The pipe joint of Example 9 was resistant to deformation and had fire resistance. The results are shown in Table 3.
Further, for the piping material of Example 9, the linear expansion coefficient was measured in the same manner as in Example 1 by the above-mentioned method, the fusion bond strength was calculated, and the formability was evaluated. The piping material of Example 9 was excellent in formability. The results are shown in Table 3.
(実施例10)
配管材の中間層を構成する樹脂組成物(B−1)に配合する熱膨張性黒鉛として、特許第5130295号の実施例5に記載の方法により作成した熱膨張性黒鉛C(膨張開始温度275℃、平均アスペクト比33.1)を用いたこと以外は実施例1と同様にして配管材を作製した。実施例10の配管材について、上記の方法で実施例1と同様にして線膨張係数を測定し、融着強度を算出し、成形性評価及び耐火性評価を実施した。実施例10の配管材は、耐火性を有していた。結果を表4に示す。
(Example 10)
Thermally expandable graphite C (expansion start temperature 275 prepared by the method described in Example 5 of Japanese Patent No. 5130295 as thermally expandable graphite to be blended with the resin composition (B-1) constituting the intermediate layer of piping material A piping material was produced in the same manner as in Example 1 except that an average aspect ratio of 33.1 ° C. was used. The linear expansion coefficient of the piping material of Example 10 was measured in the same manner as in Example 1 according to the above-mentioned method, the fusion bond strength was calculated, and the formability evaluation and the fire resistance evaluation were performed. The piping material of Example 10 had fire resistance. The results are shown in Table 4.
(実施例11)
配管材を作製する際の第2押出機における樹脂温度を145℃とし、金型における成形温度を170℃としたこと以外は実施例1と同様にして配管材を作製した。実施例11の配管材について、上記の方法で実施例1と同様にして線膨張係数を測定し、融着強度を算出し、成形性評価及び耐火性評価を実施した。実施例11の配管材は、耐火性を有していた。結果を表4に示す。
(Example 11)
The piping material was manufactured like Example 1 except resin temperature in the 2nd extruder at the time of producing piping material being 145 ° C, and forming temperature in a metallic mold having been 170 ° C. With respect to the piping material of Example 11, the linear expansion coefficient was measured in the same manner as in Example 1 by the above method, the fusion bonding strength was calculated, and the formability evaluation and the fire resistance evaluation were performed. The piping material of Example 11 had fire resistance. The results are shown in Table 4.
(比較例1)
樹脂組成物(A)に水酸化マグネシウムを配合しなかったこと以外は実施例1と同様にして管継手を作製した。この管継手を用いたこと以外は実施例1と同様にして耐火性評価を実施したところ、加熱開始から120分未満で管継手が変形し、管継手10と区画貫通部120aとの間に隙間が形成され、その隙間から煙が流出した。すなわち、比較例1の配管構造体では耐火性を充分に発揮することができなかった。
また、比較例1の配管材について、上記の方法で実施例1と同様にして線膨張係数を測定し、融着強度を算出し、成形性評価を実施した。比較例1の配管材は、成形性に優れていた。結果を表5に示す。
(Comparative example 1)
Pipe joints were produced in the same manner as in Example 1 except that magnesium hydroxide was not blended in the resin composition (A). The fire resistance was evaluated in the same manner as in Example 1 except that this pipe joint was used, and the pipe joint was deformed in less than 120 minutes from the start of heating, and the gap between the pipe joint 10 and the
Moreover, about the piping material of the comparative example 1, a linear expansion coefficient was measured by said method similarly to Example 1 by said method, fusion bond strength was computed, and moldability evaluation was implemented. The piping material of Comparative Example 1 was excellent in formability. The results are shown in Table 5.
(比較例2)
配管材の中間層を構成する樹脂組成物(B−1)に配合する熱膨張性黒鉛として、熱膨張性黒鉛D(東ソ一株式会社製、GREP−EG、膨張開始温度220℃、アスペクト比18.2)を用いたこと以外は実施例1と同様にして配管材を作製した。比較例2の配管材について、上記の方法で実施例1と同様にして線膨張係数を測定し、融着強度を算出し、成形性評価及び耐火性評価を実施した。比較例2の配管材は、耐火性及び成形性を充分に発揮することができなかった。結果を表5に示す。
(Comparative example 2)
Thermal expandable graphite D (manufactured by Tosoh Co., Ltd., GREP-EG, expansion start temperature 220 ° C., aspect ratio) as thermally expandable graphite to be blended with the resin composition (B-1) constituting the intermediate layer of piping material A piping material was produced in the same manner as in Example 1 except that 18.2) was used. The linear expansion coefficient of the piping material of Comparative Example 2 was measured in the same manner as in Example 1 according to the above-mentioned method, the fusion bonding strength was calculated, and the formability evaluation and the fire resistance evaluation were performed. The piping material of Comparative Example 2 could not sufficiently exhibit the fire resistance and the formability. The results are shown in Table 5.
1 配管構造体
2 床スラブ
2a 区画貫通部
3 モルタル
4 床材
10 管継手
10a 上部管継手
10b 下部管継手
11 本管部
11a,11b 受口
12 横枝管接続部
12a 受口
13a,13b 受口
20 配管材
21 第1の立管用パイプ(配管材)
22 第2の立管用パイプ(配管材)
23 横枝管用パイプ(配管材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
22 2nd standing pipe (piping material)
23 Horizontal branch pipe (pipe material)
Claims (9)
前記管継手は、ポリ塩化ビニル系樹脂と吸熱剤とを含む樹脂組成物(A)を含有し、
前記樹脂組成物(A)における前記吸熱剤の含有量が、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10.0質量部以下であり、
前記配管材は、少なくとも表層と中間層と内層とを有する複層構造とされ、
前記表層及び前記内層はポリ塩化ビニル系樹脂を含有し、
前記中間層は、ポリ塩化ビニル系樹脂と熱膨張開始温度が260℃以上である熱膨張性黒鉛とを含む樹脂組成物(B)を含有し、
前記樹脂組成物(B)における前記熱膨張性黒鉛の含有量が、ポリ塩化ビニル系樹脂100質量部に対して15.0質量部以上26.0質量部以下である、配管構造体。 A pipe structure comprising a pipe joint having a socket and a pipe, wherein the socket and the pipe are connected within the section penetration portion of the floor slab,
The pipe joint contains a resin composition (A) containing a polyvinyl chloride resin and an endothermic agent,
The content of the endothermic agent in the resin composition (A) is 0.01 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin,
The piping material has a multilayer structure including at least a surface layer, an intermediate layer, and an inner layer,
The surface layer and the inner layer contain polyvinyl chloride resin,
The intermediate layer contains a resin composition (B) containing a polyvinyl chloride resin and thermally expandable graphite having a thermal expansion start temperature of 260 ° C. or higher,
The piping structure whose content of the said thermally expandable graphite in the said resin composition (B) is 15.0 mass parts or more and 26.0 mass parts or less with respect to 100 mass parts of polyvinyl chloride-type resin.
前記樹脂組成物(B)における前記水酸化アルミニウムの含有量が、ポリ塩化ビニル系樹脂100質量部に対して0.1質量部以上20.0質量部以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の配管構造体。 The resin composition (B) contains aluminum hydroxide,
The content of the said aluminum hydroxide in the said resin composition (B) is 0.1 mass part or more and 20.0 mass parts or less with respect to 100 mass parts of polyvinyl chloride-type resin. The piping structure according to any one of the preceding claims.
前記樹脂組成物(A)における前記吸熱剤が、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、カオリン系鉱物及びハイドロタルサイトから選択される1種以上の加熱脱水型化合物であり、
前記樹脂組成物(A)は、スズ系安定剤を含有し、ポリ塩化ビニル系樹脂100質量部に対する前記スズ系安定剤の含有量が0.3質量部以上5.0質量部以下であり、
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)に従って耐火試験を行い、前記管継手と前記区画貫通部との隙間から煙が出るまでの発煙時間が120分以上である、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の配管構造体(ただし、管継手が炭酸カルシウムを0.5質量部以上含むものを除く)。 The fitting is transparent and
The endothermic agent in the resin composition (A) is at least one heat-dehydrating compound selected from magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, kaolin-based minerals and hydrotalcites,
The resin composition (A) contains a tin based stabilizer, the content of the tin-based stabilizer for 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin is Ri der than 5.0 part by mass 0.3 parts by mass ,
Fire resistance test is performed according to the evaluation method (ISO 834-1) of fire resistance performance test of the revised Building Standard Law enforced on June 1, 2000, and smoke is emitted from the gap between the pipe joint and the section penetration part fuming time Ru der more than 120 minutes,
The piping structure according to any one of claims 1 to 6 (however, except that the pipe joint contains 0.5 parts by mass or more of calcium carbonate) .
成形温度が175℃以上240℃未満であり、
前記中間層を構成する樹脂組成物の混練温度が、前記表層及び前記内層を構成する樹脂組成物の混練温度よりも高い、配管材の製造方法。 A method for producing a piping material having a three-layer structure, wherein the surface layer and the inner layer contain a polyvinyl chloride resin, and the middle layer contains a polyvinyl chloride resin and thermally expandable graphite having a thermal expansion start temperature of 260 ° C. or higher. ,
The molding temperature is at least 175 ° C and less than 240 ° C,
The manufacturing method of piping material whose kneading | mixing temperature of the resin composition which comprises the said intermediate | middle layer is higher than the kneading | mixing temperature of the resin composition which comprises the said surface layer and the said inner layer.
ポリ塩化ビニル系樹脂100質量部に対する熱安定剤の含有量が、前記表層及び前記内層よりも前記中間層の方が多い、請求項8に記載の配管材の製造方法。 The piping material contains a heat stabilizer,
The manufacturing method of the piping material of Claim 8 in which content of the heat stabilizer with respect to 100 mass parts of polyvinyl chloride-type resin is more with the said middle class than the said surface layer and the said inner layer.
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