JPH1060448A - 防火シール組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケーブル貫通部開口内に耐火充填材を充填せ
ずとも優れた耐火特性を有する防火シール材の防火シー
ル組成物を提供するものである。 【解決手段】 空気中、高温で架橋剤により架橋反応が
進行する液状ポリマ１００重量部に、金属水酸化物を２
００重量部以上混和すると共に、少なくとも架橋剤単体
を単独で３０重量部以上添加したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、床や壁貫通穴に布
設されたケーブルにおける発泡・熱硬化性防火シール材
に係り、特に、防火シール組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビル等の床・壁貫通部には、ケーブルの
延焼による火災の拡大を防止するための十分な防災シー
ルを施す必要があり、その工法の基準として、ビル等防
火措置に適用される建築基準法施工例第１１２条第１５
項および第１２９条の２第１項第７号に規定されるもの
と同等以上の防火性能を有する工法を（財）日本建築セ
ンターで評定している。

【０００３】この評定を受けている工法の代表的なもの
として、耐火仕切板（ケイ酸カルシウム板）、耐火充填
材（ロックウール）、防火シールを組み合わせたものが
挙げられ、これらについては、ＪＩＳ Ａ１３０４に準
じた２時間耐火試験に合格する性能が得られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロック
ウールに代表される耐火充填材を、ケーブル貫通部開口
内に充填するには作業工数がかかり、また、ロックウー
ルは繊維状で飛散し易いため、作業環境を悪化させると
共に、人体への影響も懸念される。

【０００５】そこで本発明は、上記課題を解決し、ケー
ブル貫通部開口内に耐火充填材を充填せずとも優れた耐
火特性を有する防火シール材の防火シール組成物を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、空気中、高温で架橋剤により架橋
反応が進行する液状ポリマ１００重量部に、金属水酸化
物を２００重量部以上混和すると共に、少なくとも架橋
剤単体を単独で３０重量部以上添加したものである。

【０００７】請求項２の発明は、上記架橋剤が、硫黄及
び硫黄化合物、金属酸化物、有機過酸化物の内から選択
される１種又はそれらの混合物である請求項１記載の防
火シール組成物である。

【０００８】請求項３の発明は、空気中、高温で架橋剤
により架橋反応が進行する液状ポリマ１００重量部に、
金属水酸化物を２００重量部以上混和すると共に、有機
過酸化物と金属酸化物でなる架橋剤をそれぞれ３０重量
部以上添加したものである。上記数値範囲を限定した理
由を以下に述べる。

【０００９】液状ポリマ１００重量部に、金属水酸化物
を２００重量部以上混和すると限定した理由は、金属水
酸化物の混和量が２００重量部よりも少ないと、シール
材自体の温度上昇が速く、ケーブルの温度上昇を抑制す
る効果が小さいためである。液状ポリマ１００重量部
に、少なくとも架橋剤単体を単独で３０重量部以上添加
すると限定した理由は、架橋剤単体の単独での添加量が
３０重量部よりも少ないと、耐火試験時において、シー
ル材の発泡膨脹が不十分であると共に、熱硬化も不十分
であり、貫通穴近傍におけるケーブル焼損が大きいため
である。

【００１０】以上の構成によれば、空気中、高温で架橋
剤により架橋反応が進行する液状ポリマ１００重量部
に、金属水酸化物を２００重量部以上混和すると共に、
少なくとも架橋剤単体を単独で３０重量部以上添加した
ため、ケーブル貫通部開口内に耐火充填材を充填せずと
も優れた耐火特性を有する防火シール材の防火シール組
成物を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１２】本発明者らは防火工法の簡略化および施工
時の安全性向上を目的に鋭意検討を進めた結果、液状ポ
リマに金属水酸化物と架橋剤を混和・添加することによ
って、火災時において、架橋剤の分解ガスによりシール
材が発泡膨脹すると共に、熱硬化し、シールの亀裂およ
び脱落を抑えることができ、火炎の進入を抑え、貫通穴
近傍におけるケーブル焼損を最少限に食い止めることが
できるということを見出した。

【００１３】本発明の防火シール組成物は、空気中、高
温で架橋剤により架橋反応が進行する液状ポリマ１００
重量部に、金属水酸化物を２００重量部以上混和すると
共に、少なくとも架橋剤単体を単独で３０重量部以上添
加してなるものである。この防火シール組成物から防火
シール材を得る。

【００１４】本発明の防火シール組成物からなる防火シ
ール材の床貫通部への適用例を図１に示す。

【００１５】図１に示すように、床２に所定の径の貫通
穴（例えば、丸穴）２ａを形成し、その貫通穴２ａに一
端が閉じた筒状（例えば、円筒状）の金属製枠体３を閉
端を下にして嵌合する。この金属製枠体３における閉端
の中央部に穴３ａを形成する。また、金属製枠体３にお
ける開端にフランジ部３ｂを形成する。

【００１６】金属製枠体３の内側に、金属製枠体３の内
径と同径で、かつ、中央部に穴４ａが形成されたケイ酸
カルシウム板４を嵌合し、金属製枠体３の底部に配置す
る。また、金属製枠体３のフランジ部３ｂの上に、フラ
ンジ部３ｂの外径と同径で、かつ、中央部に穴５ａが形
成されたケイ酸カルシウム板５を配置する。金属製枠体
３のフランジ部３ｂおよびケイ酸カルシウム板５の周縁
部にボルト穴７を形成し、フランジ部３ｂとケイ酸カル
シウム板５をアンカーボルト８でフランジ接続する。

【００１７】ケイ酸カルシウム板４の穴４ａおよびケイ
酸カルシウム板５の穴５ａに、複数本（図中では３本）
からなるケーブル６を挿通する。ケイ酸カルシウム板
４，５の穴４ａ，５ａとケーブル６とのそれぞれの間隙
および各ケーブル６間の間隙を防火シール材１ａで充填
する。また、各ケーブル６と防火シール材１ａとの境界
近傍における各ケーブル６の外周に、防火シール材１ｂ
を設けてもよい。

【００１８】また、本発明の防火シール組成物からなる
防火シール材の壁貫通部への適用例を図２に示す。尚、
図１と同様の部材には同じ符号を付している。

【００１９】図２に示すように、壁１０に所定の径の貫
通穴１０ａを形成する。この壁１０の貫通穴１０ａを塞
ぐように、壁１０の両側に、中央部に穴９ａが形成され
たケイ酸カルシウム板９，９を配置する。ケイ酸カルシ
ウム板９，９の周縁部に、壁１０を貫通してボルト穴７
を形成し、ケイ酸カルシウム板９，９と壁１０をアンカ
ーボルト８で接続する。

【００２０】ケイ酸カルシウム板９，９の穴９ａ，９ａ
に、複数本からなるケーブル６を挿通する。ケイ酸カル
シウム板９，９の穴９ａ，９ａとケーブル６とのそれぞ
れの間隙および各ケーブル６間の間隙を防火シール材１
ａで充填する。また、各ケーブル６と防火シール材１ａ
との境界近傍における各ケーブル６の外周に、防火シー
ル材１ｂを設けてもよい。

【００２１】本発明の防火シール組成物を構成する液状
ポリマとしては、例えば、クロロプレンゴム、アクリロ
ニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴムの内から選択
される１種又はそれらの混合物が挙げられるが、特にこ
れに限定するものではなく、他のポリマ（例えば、ポリ
ブテン、ポリブタジエン、ポリイソプレンなど）と併用
してもよい。しかし、液状ポリマ１００重量部に対する
他のポリマの重量割合は、耐火性の観点から５０重量部
以下とすることが好ましい。

【００２２】本発明の防火シール組成物を構成する金属
水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸
化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ハイドロタ
ルサイト、マグネシウムオキソサルフェート、水和炭酸
マグネシウム、水和炭酸カルシウムなどの内から選択さ
れる１種又はそれらの混合物が挙げられるが、特にこれ
に限定するものではない。

【００２３】本発明の防火シール組成物を構成する架橋
剤としては、硫黄及び硫黄化合物、金属酸化物、有機過
酸化物の内から選択される１種又はそれらの混合物が挙
げられ、特に有機過酸化物が好ましい。有機過酸化物と
しては、例えば、ジクミルパーオキサイド、１，３ビス
（第３ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、１，
１ジ−第３ブチルパーオキシ３，３，５トリメチルシク
ロヘキサン、１，１ジ−第３ブチルパーオキシシクロヘ
キサンなどが挙げられる。

【００２４】尚、本発明の防火シール組成物に、酸化防
止剤、可塑剤、ゴム軟化剤、カーボンブラックやファイ
バなどの補強剤、充填剤、発泡剤、滑剤、難燃剤、着色
剤、防カビ剤などを、適宜添加してもよいことは言うま
でもない。

【００２５】次に、本発明の他の実施の形態を説明す
る。

【００２６】他の実施の形態の防火シール組成物は、空
気中、高温で架橋剤により架橋反応が進行する液状ポリ
マ１００重量部に、金属水酸化物を２００重量部以上混
和すると共に、有機過酸化物と金属酸化物でなる架橋剤
をそれぞれ３０重量部以上添加してなるものである。

【００２７】防火シール組成物を構成する架橋剤とし
て、金属酸化物と有機過酸化物との混合物を用いること
によって、火災時において、架橋剤の分解ガスによりシ
ール材の発泡膨脹および熱硬化が十分行われ、貫通穴近
傍におけるケーブル焼損が最少限となる。

【００２８】

【実施例】

（実施例１）液状クロロプレンゴム（数平均分子量：
２，５００、粘度：５０，０００ｃｐｓ（２５℃））か
らなる１００重量部の液状ポリマに対して、金属酸化物
として３００重量部の水酸化アルミニウム（平均粒径：
２μｍ、ステアリン酸で表面処理）を混和し、さらに、
架橋剤として４０重量部のジクミルパーオキサイド（Ｄ
ＣＰ）および４０重量部の酸化マグネシウム、安定剤と
して３重量部の三塩基性硫酸鉛、安定剤として３重量部
のビスフェノールＡジグリシジルエーテル、難燃助剤と
して２０重量部の三酸化アンチモン、充填剤として３０
０重量部のタルク（平均粒径：１．５μｍ）、可塑剤と
して８０重量部のジオクチルフタレートを添加して防火
シール組成物を作製した。

【００２９】（実施例２）８０重量部の液状クロロプレ
ンゴムおよび２０重量部の液状ポリブデン（数平均分子
量：１，４００、粘度：２８，０００ｃｐｓ（４０
℃））からなる１００重量部の液状ポリマに対して、金
属酸化物として３５０重量部の水酸化アルミニウムを混
和し、さらに、架橋剤として５０重量部のＤＣＰおよび
４０重量部の酸化マグネシウム、安定剤として３重量部
の三塩基性硫酸鉛、安定剤として３重量部のビスフェノ
ールＡジグリシジルエーテル、難燃助剤として２０重量
部の三酸化アンチモン、充填剤として３００重量部のタ
ルク、可塑剤として７０重量部のジオクチルフタレート
を添加して防火シール組成物を作製した。

【００３０】（実施例３）９０重量部の液状クロロプレ
ンゴムおよび１０重量部の液状ポリブデンからなる１０
０重量部の液状ポリマに対して、金属酸化物として４０
０重量部の水酸化マグネシウム（平均粒径：０．８μ
ｍ、オレイン酸で表面処理）を混和し、さらに、架橋剤
として６５重量部のＤＣＰおよび４０重量部の酸化マグ
ネシウム、安定剤として３重量部の三塩基性硫酸鉛、安
定剤として３重量部のビスフェノールＡジグリシジルエ
ーテル、難燃助剤として２０重量部の三酸化アンチモ
ン、充填剤として２５０重量部のタルク、可塑剤として
８０重量部のジオクチルフタレートを添加して防火シー
ル組成物を作製した。

【００３１】（比較例１）液状ポリブデンからなる１０
０重量部の液状ポリマに対して、金属酸化物として３５
０重量部の水酸化アルミニウムを混和し、さらに、架橋
剤として５５重量部のＤＣＰおよび４０重量部の酸化マ
グネシウム、安定剤として３重量部の三塩基性硫酸鉛、
安定剤として３重量部のビスフェノールＡジグリシジル
エーテル、難燃助剤として２０重量部の三酸化アンチモ
ン、充填剤として３５０重量部のタルク、可塑剤として
７０重量部のジオクチルフタレートを添加して防火シー
ル組成物を作製した。

【００３２】（比較例２）液状クロロプレンゴムからな
る１００重量部の液状ポリマに対して、金属酸化物とし
て３２０重量部の水酸化アルミニウムを混和し、さら
に、架橋剤として２０重量部のＤＣＰおよび４０重量部
の酸化マグネシウム、安定剤として３重量部の三塩基性
硫酸鉛、安定剤として３重量部のビスフェノールＡジグ
リシジルエーテル、難燃助剤として２０重量部の三酸化
アンチモン、充填剤として３２０重量部のタルク、可塑
剤として７０重量部のジオクチルフタレートを添加して
防火シール組成物を作製した。

【００３３】（比較例３）８０重量部の液状クロロプレ
ンゴムおよび２０重量部の液状ポリブデンからなる１０
０重量部の液状ポリマに対して、金属酸化物として５０
重量部の水酸化アルミニウムを混和し、さらに、架橋剤
として６０重量部のＤＣＰおよび４０重量部の酸化マグ
ネシウム、安定剤として３重量部の三塩基性硫酸鉛、安
定剤として３重量部のビスフェノールＡジグリシジルエ
ーテル、難燃助剤として２０重量部の三酸化アンチモ
ン、充填剤として５００重量部のタルク、可塑剤として
７０重量部のジオクチルフタレートを添加して防火シー
ル組成物を作製した。

【００３４】実施例１〜３および比較例１〜３の防火シ
ール組成物の組成を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１に示した各防火シール組成物を、常温
に保持した１２インチロールで混練して、パテ状の防火
シール材を作製した。この各防火シール材を用いてケー
ブル貫通部を構成し、耐火試験を行った。

【００３７】耐火試験炉の上部にケーブル貫通部を取り
付けた際の縦断面図を図３に示す。尚、図１と同様の部
材には同じ符号を付している。

【００３８】図３に示すように、厚さｔのケイ酸カルシ
ウム板（４００ｍｍ×５００ｍｍ）４とケイ酸カルシウ
ム板４より少し大きめのケイ酸カルシウム板５を、距離
ｄだけ離して設ける。ケイ酸カルシウム板４、５に穴４
ａ，５ａをそれぞれ３個ずつ形成する。それぞれの穴４
ａ，５ａに、導体断面積が３２５ｍｍ² のケーブル（Ｃ
Ｖケーブル）６を貫通して設ける。ここで、ｔは２５ｍ
ｍ、ｄは１７５ｍｍである。

【００３９】ケイ酸カルシウム板４、５の穴４ａ，５ａ
とケーブル６のそれぞれの間隙を、実施例１〜３および
比較例１〜３の防火シール組成物からなる防火シール材
１ａで肉盛充填する。ケイ酸カルシウム板４の穴４ａの
肉盛充填は、ケイ酸カルシウム板５側の面に行い、ケイ
酸カルシウム板５の穴５ａの肉盛充填は、ケイ酸カルシ
ウム板４の反対側の面に行う。その後、ケイ酸カルシウ
ム板４側のケーブル６の延出部およびケイ酸カルシウム
板５側のケーブル６の延出部の一部を、ケーブルラック
１２で覆うと共に支持して、床貫通構造体１１を作製す
る。ここで、防火シール材１ａの肉盛高さは５０ｍｍで
ある。

【００４０】ケイ酸カルシウム板４側を下にした床貫通
構造体１１を、４００ｍｍ×５００ｍｍの開口部を有し
た炉壁１３に取り付ける。炉壁１３の下部には、リボン
バーナ１４が設けられている。

【００４１】上記構成の試験装置において、リボンバー
ナ１４に点火して、ＪＩＳ Ａ１３０４の規定に準じて
２時間の耐火試験を行い、ケイ酸カルシウム板５とケー
ブル６の境界部であるＡ点におけるケーブル６の表面温
度およびケイ酸カルシウム板５におけるケイ酸カルシウ
ム板４と反対側の面の表面温度を測定した。この時、
（財）日本建築センターの評定基準に準じて、ケーブル
シースの表面温度が３４０℃以下、かつ、上方のケイ酸
カルシウム板の表面温度が２６０℃以下のものを合格、
この基準に準じないものを不合格とした。この結果を表
２に示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】表２に示すように、実施例１〜３の防火シ
ール組成物からなる防火シール材においては、ケーブル
シースの表面温度がいずれも２５０℃以下であり、評定
基準の３４０℃以下という基準を満足するものであっ
た。また、上方のケイ酸カルシウム板の表面温度がいず
れも１５０℃以下であり、評定基準の２６０℃以下とい
う基準を満足するものであった。すなわち、実施例１〜
３の防火シール組成物からなる防火シール材のいずれに
おいても、（財）日本建築センターの評定基準を共に満
足しており、評価は合格である。

【００４４】これに対して、比較例１の防火シール組成
物からなる防火シール材においては、上方のケイ酸カル
シウム板の表面温度は２０３℃であり、評定基準の２６
０℃以下という基準を満足していた。しかし、空気中で
架橋しない液状ポリブデンのみで液状ポリマを構成して
いるため、ケーブルシースの表面温度が３８０℃と、評
定基準の３４０℃以下という基準を満足していない。す
なわち、（財）日本建築センターの評定基準を共に満足
しておらず、評価は不合格である。

【００４５】また、比較例２の防火シール組成物からな
る防火シール材においては、上方のケイ酸カルシウム板
の表面温度は１９０℃であり、評定基準の２６０℃以下
という基準を満足していた。しかし、有機過酸化物であ
るジクミルパーオキサイドの添加量が２０重量部であ
り、架橋剤の添加量が規定範囲（少なくとも架橋剤単体
を単独で３０重量部以上）より少ないため、ケーブルシ
ースの表面温度が３４５℃と、評定基準の３４０℃以下
という基準を満足していない。すなわち、（財）日本建
築センターの評定基準を共に満足しておらず、評価は不
合格である。

【００４６】さらに、比較例３の防火シール組成物から
なる防火シール材においては、上方のケイ酸カルシウム
板の表面温度は２１５℃であり、評定基準の２６０℃以
下という基準を満足していた。しかし、金属水酸化物で
ある水酸化アルミニウムの混和量が５０重量部であり、
金属水酸化物の混和量が規定範囲（２００重量部以上）
より少ないため、ケーブルシースの表面温度が４０７℃
と、評定基準の３４０℃以下という基準を満足していな
い。すなわち、（財）日本建築センターの評定基準を共
に満足しておらず、評価は不合格である。

【００４７】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００４８】（１） ケーブル貫通部開口内に耐火充填
材を充填せずとも優れた耐火特性を有する防火シール材
の防火シール組成物を得ることができる。

【００４９】（２） ケーブル貫通部開口内に耐火充填
材を充填する必要がないため、施工作業性、解体作業性
が良好であり、かつ、作業環境が悪化しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の防火シール組成物からなる防火シール
材の床貫通部への適用例である。

【図２】本発明の防火シール組成物からなる防火シール
材の壁貫通部への適用例である。

【図３】実施例における耐火試験炉の上部にケーブル貫
通部を取り付けた際の縦断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０９Ｋ 3/10 Ｃ０９Ｋ 3/10 Ｚ Ｅ０４Ｂ 1/94 Ｅ０４Ｂ 1/94 Ｇ (72)発明者 八田 敏正 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 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 (72)発明者 木村 邦男 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線エフエム株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気中、高温で架橋剤により架橋反応が
   進行する液状ポリマ１００重量部に、金属水酸化物を２
   ００重量部以上混和すると共に、少なくとも架橋剤単体
   を単独で３０重量部以上添加したことを特徴とする防火
   シール組成物。
2. 【請求項２】 上記架橋剤が、硫黄及び硫黄化合物、金
   属酸化物、有機過酸化物の内から選択される１種又はそ
   れらの混合物である請求項１記載の防火シール組成物。
3. 【請求項３】 空気中、高温で架橋剤により架橋反応が
   進行する液状ポリマ１００重量部に、金属水酸化物を２
   ００重量部以上混和すると共に、有機過酸化物と金属酸
   化物でなる架橋剤をそれぞれ３０重量部以上添加したこ
   とを特徴とする防火シール組成物。