JPH1077478A - 難燃性耐火組成物 - Google Patents

難燃性耐火組成物

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JPH1077478A
JPH1077478A JP23281296A JP23281296A JPH1077478A JP H1077478 A JPH1077478 A JP H1077478A JP 23281296 A JP23281296 A JP 23281296A JP 23281296 A JP23281296 A JP 23281296A JP H1077478 A JPH1077478 A JP H1077478A
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Norio Takahata
紀雄 高畑
Yasuaki Yamamoto
康彰 山本
Kokichi Yasuda
光吉 安田
Toshimasa Hatta
敏正 八田
Kazuhiko Kobayashi
一彦 小林
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、作業環境汚染防止性及び施工
作業性が優れ、且つ発泡断熱性が優れ、しかも耐火性が
優れた難燃性耐火組成物を提供することにある。 【解決手段】本発明は、液状ポリマーと耐湿性処理水和
アルカリ金属珪酸塩とを含む組成物を前記水和アルカリ
金属珪酸塩の結晶水放出温度以下の温度で架橋して成る
ことを特徴とする難燃性耐火組成物にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は難燃性耐火組成物に
関するものである。更に詳述すれば本発明は火炎と接触
したとき発泡、断熱することができる難燃性耐火組成物
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、都市には多くの高層ビルやマンシ
ョンが林立するようになって来ている。これらの高層ビ
ルやマンションには当然ながら大勢の人々が勤務した
り、或いは住んでいることから、火災等の災害を発生さ
せないことが要求されている。
【0003】高層ビルやマンション内には大容量の電力
設備、通信設備、給水設備水等が必要である。そして電
力設備へは電力を供給する幹線として多数の電力ケーブ
ルが施工されており、また通信設備へは通信を伝送する
通信ケーブルが施工されている。
【0004】ところでこれらの電力ケーブル、通信ケー
ブルは高層ビルやマンションの各階の床、壁を貫通して
布設されていることから、ある階にて火災が発生すると
前記の電力ケーブル、通信ケーブルを介して他の階へ火
災が燃え拡がる懸念がある。このような訳でで高層ビル
やマンションに布設する電力ケーブル、通信ケーブルは
床、壁部の貫通部を防火措置を講ずるように法的に規制
されている。
【0005】この電力ケーブル、通信ケーブルを布設し
た床、壁の貫通部防火措置方法としては多くの方法が提
案されている。
【0006】従来の代表的な電力ケーブル、通信ケーブ
ル布設床、壁の貫通部の防火措置方法は、まずその開口
部にロックウールを充填し、次にそのロックウール充填
部の上下部を珪酸カルシウム板で覆い、最後にそれらの
ロックウール或いは珪酸カルシウム板とケーブルとの間
隙部に火災発生時に炭化、固化する性質を有する燃性耐
火組成物を充填するようになっていた。
【0007】しかしこのような従来の床、壁の貫通部の
防火措置方法で用いる燃性耐火組成物は難燃性と耐火性
とが優れているが、非発泡性、非膨脹性であるため火災
発生時に火災の延焼抑止性が劣る難点があった。即ち、
火災発生により電線、ケーブルのシース材料及び絶縁材
料が燃焼してしまったとき、燃焼しないで残っている電
線、ケーブルの導体と燃性耐火組成物の固化物との間に
は大きな空隙が発生してしまい、そしてその大きな空隙
を介して火災が他の階へ拡大する懸念が発生する。
【0008】そこでこのような難点を改善するため電力
ケーブル、通信ケーブル布設床、壁の貫通部の開口部に
はロックウールを充填してから燃性耐火組成物量を大幅
に充填するようになっている。
【0009】しかしながらこのような従来の床、壁の貫
通部の防火措置方法では次のような難点がある。
【0010】 ロックウールを施工することからロッ
クウールの空気中への飛散による作業環境の悪化、それ
に伴う作業者の健康被害の増大 燃性耐火組成物量の大量使用による施工作業性の悪
化及び施工コストアップ
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる点に立
って為されたものであって、その目的とするところは前
記した従来技術の欠点を解消し、作業環境汚染防止性及
び施工作業性が優れ、且つ発泡断熱性が優れ、しかも耐
火性が優れた難燃性耐火組成物を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、液状ポリマーと耐湿性処理水和アルカリ金属珪酸
塩とを含む組成物を前記水和アルカリ金属珪酸塩の結晶
水放出温度以下の温度で架橋して成ることを特徴とする
難燃性耐火組成物にある。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の難燃性耐火組成物
の実施の形態について説明する。
【0014】液状ポリマーとしては液状ゴム、液状樹脂
等がある。
【0015】ここにおいて液状ゴムとしては液状ポリブ
タジエンゴム、液状クロロプレンゴム、液状ポリイソプ
レンゴム、液状ポリペンタジエン、液状ポリスルファイ
ドゴム、液状シリーコンゴム、液状ポリウレタンエラス
トマー、液状ポリアクリロニトリルブダジエンゴム等が
ある。
【0016】また、液状樹脂としては液状エポキシ樹
脂、液状ポリエステル樹脂、液状ポリウレタン樹脂、液
状ポリブタジエン樹脂等がある。
【0017】本発明において水和アルカリ金属珪酸塩と
しては水分子が1、5、6、8、9それぞれ水和しもの
がよく、例えば珪酸ナトリウムの1水和物、珪酸ナトリ
ウムの5水和物、珪酸ナトリウムの6水和物、珪酸ナト
リウムの8水和物、珪酸ナトリウムの8水和物、珪酸ナ
トリウムの9水和物、珪酸カリウムの1水和物、珪酸カ
リウムの5水和物、珪酸カリウムの6水和物、珪酸カリ
ウムの8水和物、珪酸カリウムの9等がある。
【0018】水和アルカリ金属珪酸塩の粒子径は特に限
定されないが、望ましくは膨脹性の点からφ0.1mm以
上のものが適切である。
【0019】本発明において水和アルカリ金属珪酸塩の
添加量は発泡膨脹倍率、断熱性、難燃性、耐火性等を考
慮して決定すればよく、特に限定されない。一般には、
液状ポリマー100重量部に対して水和アルカリ金属珪
酸塩を10〜250重量部配合する。この場合水和アル
カリ金属珪酸塩が10重量部以下では発泡膨脹倍率が小
さく且つ断熱性が劣るという難点があり、逆に250重
量部以上では硬度が大きくなって製造作業性が悪化する
という難点がある。
【0020】本発明において水和アルカリ金属珪酸塩を
耐湿性処理物に限定したのは、耐湿性処理しない水和ア
ルカリ金属珪酸塩を配合した難燃性耐火組成物では工場
生産後の空気中保管段階で空気中の水分等を吸湿して潮
解したり、変質したりし、その結果本来の耐火性、難燃
性、断熱性等が大きく阻害されるためである。
【0021】水和アルカリ金属珪酸塩の耐湿性処理剤と
しては脂肪酸、脂肪酸エステル、ビニルシラン化合物、
有機チタネート化合物、ヘキサメチルシラザリン化合物
等がある。
【0022】ここにおいて脂肪酸としてはステアリン酸
や牛脂等がある。
【0023】また、ビニルシラン化合物としてはビニル
トリエトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニル
トリル(βメトキシエトキシ)シラン、γアミノプロピ
ルトリエトキシシラン等がある。
【0024】また、有機チタネート化合物としてはテト
ラメチルオルソチタネート、テトライソプロピルオルソ
チタネート等がある。
【0025】なお上記の耐湿性処理剤の内、ビニルシラ
ン化合物と有機チタネート化合物とは液状ポリマーの架
橋剤としても作用する。
【0026】液状ポリマーの架橋による三次元化方法は
ポリマーの種類により適宜選択するが、その際の架橋す
るときの加熱温度は水和アルカリ金属珪酸塩の結晶水放
出温度以下で行うことが不可欠である。即ち、架橋する
ときの加熱温度を水和アルカリ金属珪酸塩の結晶水放出
温度以上で行ったときには結晶水が放出してしまい、そ
の結果施工作業性が低下し、しかも施工後には耐火性が
急激に悪化するためである。
【0027】液状ポリマーの架橋反応は温度則に従うこ
とから、架橋温度が高温では短時間で済み、逆に低温で
は長時間になる。
【0028】本発明の難燃性耐火組成物では上記の配合
剤の外に必要に応じて架橋剤、架橋促進剤、滑剤、軟化
剤、可塑剤、粘着付与剤、充填剤、難燃剤、無機繊維、
着色剤、安定剤、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収
剤等を配合することができる。
【0029】
【実施例】次に、本発明の難燃性耐火組成物の実施例及
び従来の比較例について説明する。
【0030】ここにおいて配合は重量部である。
【0031】(実施例1)液状クロロプレンゴム(電化
LCR−X100)100部、亜鉛華:10、TEP
A:10、繊維長3mmのガラス繊維:5、無水珪酸:
5、三酸化アンチモン15、牛脂で表面処理した粒子径
2.5mmの珪酸ナトリウム9水和物:150を万能混合
撹拌機で撹拌混和し、カレンダーロールで厚さ7mmのシ
ートにし、50℃で24時間放置して架橋化処理を行っ
た。
【0032】(実施例2)液状アクリロニトリルブタジ
エンゴム(BF Goodrich社 Hycar C
TBN 1300×8)100部、ステアリン酸:1、
硫黄:6、加硫促進剤EZ(Ethyl Zimate):2、加硫
促進剤DPG(Diphenyl Guanidine):3、繊維長3mm
のガラス繊維:5、無水珪酸:5、三酸化アンチモン:
5、牛脂で表面処理した粒子径2.5mmの珪酸ナトリウ
ム9水和物:150を万能混合撹拌機で撹拌混和し、カ
レンダーロールで厚さ7mmにし、130℃で8時間放置
して架橋化処理を行った。
【0033】(比較例1) [表面処理をしない珪酸ナトリウム]液状クロロプレン
ゴム(電化LCR−X100)100部、亜鉛華:1
0、TEPA:10、繊維長3mmのガラス繊維:5、無
水珪酸:5、表面処理なしの粒子径2.5mmの珪酸ナト
リウム9水和物:150を万能混合撹拌機で撹拌混和
し、カレンダーロールで厚さ7mmのシートにし、50℃
で24時間放置して架橋化処理を行った。
【0034】(比較例2) [非架橋タイプ]液状クロロプレンゴム(電化LCR−
X100)100部、繊維長3mmのガラス繊維:5、無
水珪酸:5、三酸化アンチモン:5、γアミノプロピル
トリエトキシシランで表面処理した粒子径2.5mmの珪
酸ナトリウム9水和物:150を万能混合撹拌機で撹拌
混和し、カレンダーロールで厚さ7mmのシートにした。
【0035】(比較例3) [高温架橋タイプ]液状クロロプレンゴム(Dupon
t CR−FB)100部、亜鉛華:10、NA−2
2:1、ノクセラー8:3、繊維長3mmのガラス繊維:
5、無水珪酸:5、三酸化アンチモン:5、γアミノプ
ロピルトリエトキシシランで表面処理した粒子径2.5
mmの珪酸ナトリウム9水和物:150を万能混合撹拌機
で撹拌混和し、カレンダーロールで厚さ7mmのシートに
し、170℃で1時間放置し架橋化処理を行った。
【0036】(比較例4) [粉状珪酸ナトリウム]液状クロロプレンゴム(電化L
CR−X100)100部、亜鉛華:10、TEPA:
10、繊維長3mmのガラス繊維:5、γアミノプロピル
トリエトキシシランで表面処理した粉状珪酸ナトリウム
9水和物:150を万能混合撹拌機で撹拌混和し、カレ
ンダーロールで厚さ7mmのシートにし、50℃で24時
間放置して架橋化処理を行った。
【0037】(比較例5) [固化クロロプレンゴム]クロロプレンゴム(電化CR
−M40)100部、亜鉛華:5、酸化マグネシウム:
4、加硫促進剤アクセル#22:0.5、ナフテン系軟
化油:10、繊維長3mmのガラス繊維:5、三酸化アン
チモン:5、γアミノプロピルトリエトキシシランで表
面処理した粒子径2.5mmの珪酸ナトリウム9水和物:
150を加圧ニーダで混練混和し、カレンダーロールで
厚さ7mmのシートにし、120℃で4時間放置して架橋
化処理を行った。
【0038】次にかくして得られた実施例及び比較例の
シート状物について耐火試験を行った。
【0039】図1は実施例及び比較例のシート状物を耐
火試験試料を示した一部断面正面図である。
【0040】図1において1は電線管路、2は架橋ポリ
エチレン絶縁塩化ビニル樹脂シース電力ケーブル、3は
シート状物、4は珪酸カルシウム板である。
【0041】また、図2は図1において用いた架橋ポリ
エチレン絶縁塩化ビニル樹脂シース電力ケーブル2のの
拡大平面図である。
【0042】図2において21は導体、22は架橋ポリ
エチレン絶縁層、23は介在層、24は塩化ビニル樹脂
シース層である。
【0043】即ち、耐火試験試料の作成は、まず長さ3
50mmの電線管路1内に導体サイズ325mm2 の架橋ポ
リエチレン絶縁塩化ビニル樹脂シース電力ケーブル2を
引き込み、次いで電線管路1と架橋ポリエチレン絶縁塩
化ビニル樹脂シース電力ケーブル2と間隙に実施例及び
比較例のシート状物3をそれぞれ埋め込み、更に電線管
路1の外周には珪酸カルシウム板4を施工した。
【0044】耐火試験は上記のように加工した耐火試験
試料をJIS−A−1304の建築構造部分の耐火試験
装置にセットし、2時間の耐火試験を行った。試験後耐
火試験試料を取り出し、膨脹度合い、シースの炭化状況
等を観察した。
【0045】表1はこれらの耐火試験結果を示したもの
である。
【0046】
【表1】
【0047】表1からわかるように表面の耐湿処理をし
なかった水和アルカリ金属珪酸塩を配合した比較例1の
難燃性耐火組成物は空気中の水分を吸湿して潮解、変質
してしまう難点がある。
【0048】比較例2の難燃性耐火組成物は架橋がして
いないため、火災発生時に割れが生じたり或いは脱落し
たりし、その結果火災の拡がる懸念がある。
【0049】比較例3の難燃性耐火組成物は発泡性が乏
しく、耐火性も劣る。
【0050】比較例4の難燃性耐火組成物は架橋反応を
水和アルカリ金属珪酸塩の結晶水放出温度以上の160
℃で行ったために、結晶水が放出してしまい、その結果
施工作業性が低下し、しかも施工後には結晶水の放出に
伴う発泡性が低下すると共に耐火性も急激に悪化した。
【0051】比較例5の難燃性耐火組成物は水和アルカ
リ金属珪酸塩として平均粒子径が0.1mmの粉末を用い
た結果、火災発生時の膨脹性が小さかった。
【0052】比較例6の難燃性耐火組成物は固形クロロ
プレンゴムを用いたため、製造時の攪拌混合ができな
く、製造コストが高価となる加圧ニーダーを用いる難点
がある。しかも加圧ニーダーで混合したのでは水和アル
カリ金属珪酸塩が微粒子に粉砕してしまい、その結果火
災発生時の膨脹性が小さくなる難点がある。
【0053】これらに対して本発明の実施例1及び実施
例2の難燃性耐火組成物は火災発生時に効果的に膨脹し
て空隙部を塞ぎ、且つそれらの炭化物が架橋ポリエチレ
ン絶縁塩化ビニル樹脂シース電力ケーブル2の塩化ビニ
ル樹脂シース層24の外周を覆い、その結果架橋ポリエ
チレン絶縁塩化ビニル樹脂シース電力ケーブル2の延焼
による各階への火災の拡がりを効果的に抑止することが
できる。
【0054】
【発明の効果】本発明の難燃性耐火組成物は火災発生時
に効果的に膨脹して空隙部を塞ぎ、且つそれらの炭化物
が電力ケーブルや通信ケーブルのシース層の外周を覆
い、その結果ケーブルの延焼による各階への火災の拡が
りを効果的に抑止することができるものであり、工業上
有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例及び比較例のシート状物を耐火試験試料
を示した一部断面正面図である。
【図2】図1において用いた架橋ポリエチレン絶縁塩化
ビニル樹脂シース電力ケーブル2のの拡大平面図であ
る。
【符号の説明】
1 電線管路 2 架橋ポリエチレン絶縁塩化ビニル樹脂シース電力ケ
ーブル 21 導体 22 架橋ポリエチレン絶縁層 23 介在層 24 塩化ビニル樹脂シース層 3 シート状物 4 珪酸カルシウム板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 9/00 KCX C08L 9/00 KCX 11/00 11/00 75/04 NFY 75/04 NFY 81/00 LRK 81/00 LRK 83/04 LRX 83/04 LRX 101/00 KAH 101/00 KAH // C09K 3/10 C09K 3/10 Z (72)発明者 山本 康彰 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 安田 光吉 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社日高工場内 (72)発明者 八田 敏正 東京都千代田区丸の内二丁目1番2号 日 立電線株式会社内 (72)発明者 小林 一彦 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社日高工場内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液状ポリマーと耐湿性処理水和アルカリ金
    属珪酸塩とを含む組成物を前記水和アルカリ金属珪酸塩
    の結晶水放出温度以下の温度で架橋して成ることを特徴
    とする難燃性耐火組成物。
  2. 【請求項2】液状ポリマーが液状ポリブタジエンゴム、
    液状クロロプレンゴム、液状ポリイソプレンゴム、液状
    ポリペンタジエン、液状ポリスルファイドゴム、液状シ
    リーコンゴム、液状ポリウレタンエラストマー、液状ポ
    リアクリロニトリルブダジエンゴムの中から選ばれた1
    種又は2種以上の混合物から成る液状ゴムであることを
    特徴とする請求項1記載の難燃性耐火組成物。
  3. 【請求項3】液状ポリマーが液状エポキシ樹脂、液状ポ
    リエステル樹脂、液状ポリウレタン樹脂、液状ポリブタ
    ジエン樹脂の中から選ばれた1種又は2種以上の混合物
    から成る液状樹脂であることを特徴とする請求項1記載
    の難燃性耐火組成物。
  4. 【請求項4】水和アルカリ金属珪酸塩が珪酸ナトリウム
    の1水和物、珪酸ナトリウムの5水和物、珪酸ナトリウ
    ムの6水和物、珪酸ナトリウムの8水和物、珪酸ナトリ
    ウムの8水和物、珪酸ナトリウムの9水和物、珪酸カリ
    ウムの1水和物、珪酸カリウムの5水和物、珪酸カリウ
    ムの6水和物、珪酸カリウムの8水和物、珪酸カリウム
    の9の中から選ばれた1種又は2種以上の混合物から成
    ることを特徴とする請求項1記載の難燃性耐火組成物。
  5. 【請求項5】耐湿性処理剤が脂肪酸、脂肪酸エステル、
    ビニルシラン化合物、有機チタネート化合物、ヘキサメ
    チルシラザリン化合物の中から選ばれた1種であること
    を特徴とする請求項1記載の難燃性耐火組成物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8163811B2 (en) 2009-06-04 2012-04-24 Armacell Enterprise Gmbh Fire retardant elastic foam material

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US8163811B2 (en) 2009-06-04 2012-04-24 Armacell Enterprise Gmbh Fire retardant elastic foam material

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