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JP7619767B2 - Piping material, piping structure, and method for manufacturing piping material - Google Patents
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JP7619767B2 - Piping material, piping structure, and method for manufacturing piping material - Google Patents

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Description

本発明は、集合住宅等の建物の内部に設置される配管材、配管構造体及び配管材の製造方法に関する。 The present invention relates to piping materials, piping structures, and methods for manufacturing piping materials that are installed inside buildings such as apartment buildings.

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 buildings such as apartment buildings, adjacent upper and lower floors are separated by a floor slab, and on each floor, two adjacent rooms are separated by a wall to form a compartment. A piping structure for draining or supplying water is installed inside the building, and through holes (in this specification, these through holes are referred to as compartment through holes) are formed in the floor slab and the wall through which the piping structure passes.
The piping structure passed through the partition penetration of the floor slab may include, for example, a first standpipe (piping material) installed vertically on the lower floor relative to the floor slab, a second standpipe (piping material) installed vertically on the upper floor relative to the floor slab, a horizontal branch pipe (piping material) installed above the floor slab, and a three-way pipe joint provided with a socket for connecting each pipe. In such a piping structure, the upper end of the first standpipe is connected to the socket of the pipe joint in the partition penetration formed in the floor slab. In addition, a sealing material such as mortar is filled between the inner surface of the partition penetration and the pipe joint to fill the gap between the inner surface of the partition penetration and the pipe joint.

火災が発生している階から、区画貫通部を通して、上の階に炎、熱及び煙が上昇するのを防ぐために、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。消防法、建築基準法において、耐火対策が施された区画(防火区画)を貫通する配管には、耐火性を付与することが求められている。 In order to prevent flames, heat, and smoke from rising from the floor where a fire is occurring to the floor above through the compartment penetrations, piping structures are usually provided with fire-resistant measures to insulate against flames, heat, and smoke at the compartment penetrations in the event of a fire. The Fire Service Act and Building Standards Act require that piping that penetrates compartments with fire-resistant measures (fire compartments) also be fire-resistant.

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。
例えば、特定の膨張温度の熱膨張性黒鉛を特定量含有する耐火層と、耐火層の内周面及び外周面に位置する被覆層とを有する配管材が提案されている(特許文献1)。特許文献1の発明によれば、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を防ぐことができる。
また、特定量の熱膨張性黒鉛と特定量のリン酸亜鉛とを含有する耐火性樹脂組成物からなる管状の耐火層を有する単層又は複層の配管材が提案されている(特許文献2)。特許文献2の発明によれば、耐火性能のさらなる向上が図られている。
As a fireproofing measure for a piping structure, a method is known in which the piping material inserted into the compartment penetration portion contains thermally expandable graphite.
For example, a piping material has been proposed that has a fire-resistant layer containing a specific amount of thermally expandable graphite with a specific expansion temperature, and a coating layer located on the inner and outer peripheral surfaces of the fire-resistant layer (Patent Document 1). According to the invention of Patent Document 1, when a fire breaks out and heat rises, the heat causes the piping material to expand and block the compartment penetration. Therefore, it is possible to prevent flames, heat, and smoke from rising through the compartment penetration.
In addition, a single-layer or multi-layer piping material having a tubular fire-resistant layer made of a fire-resistant resin composition containing a specific amount of thermally expandable graphite and a specific amount of zinc phosphate has been proposed (Patent Document 2). According to the invention of Patent Document 2, further improvement in fire resistance has been achieved.

特許第4960806号公報Patent No. 4960806 特開2018-54045号公報JP 2018-54045 A

しかしながら、耐火層が熱膨張性黒鉛を含有すると、配管材の圧縮強度が低下して、破損しやすいという問題があった。この問題は、耐火層の内周面及び外周面の少なくとも一方に被覆層を有する場合に、より顕著である。
そこで、本発明は、耐火性能に優れ、かつ破損しにくい配管材を目的とする。
However, when the fire-resistant layer contains thermally expandable graphite, the compressive strength of the piping material is reduced, making the piping material more susceptible to breakage. This problem is more pronounced when the fire-resistant layer has a coating layer on at least one of the inner and outer circumferential surfaces.
SUMMARY OF THE PRESENT EMBODIMENT An object of the present invention is to provide a piping material that is excellent in fire resistance and is resistant to breakage.

本発明は以下の態様を有する。
<1>
管状の周壁を備え、
前記周壁は、熱可塑性樹脂100質量部と、膨張性黒鉛4質量部以上10質量部未満とを含有する管状の耐火層を有し、
外径が165mm以上318mm以下であり、
下記測定方法で測定される圧縮率が20%以上であり、
前記熱膨張性黒鉛の平均アスペクト比が10以上35以下である、配管材。
<測定方法>
配管材から50mm以上の環状試験片を切り取り、23℃下で1時間放置し、その後2枚の平板間に挟んで管軸に直角の方向に10mm/minの速さで管の外径を圧縮する。3つの環状試験片について、破壊された際の径方向の圧縮の程度を測定し、その平均値を圧縮率とする。
<2>
管状の周壁を備え、
前記周壁は、熱可塑性樹脂100質量部と、膨張性黒鉛4質量部以上10質量部未満とを含有する管状の耐火層を有し、
外径が76mm以上140mm以下であり、
前記耐火層の厚さは、前記周壁の厚さの70%以下であり、
下記測定方法で測定される圧縮率が20%以上であり、
前記熱膨張性黒鉛の平均アスペクト比が10以上35以下である、配管材。
<測定方法>
配管材から50mm以上の環状試験片を切り取り、23℃下で1時間放置し、その後2枚の平板間に挟んで管軸に直角の方向に10mm/minの速さで管の外径を圧縮する。3つの環状試験片について、破壊された際の径方向の圧縮の程度を測定し、その平均値を圧縮率とする。
>前記耐火層の内周面及び外周面の少なくとも一方に位置し、前記耐火層を被覆する被覆層を備える、<1>又は<2>に記載の配管材。
>前記耐火層と、前記被覆層との融着強度が1.5MPa以上である、<>に記載の配管材。
>前記耐火層は、管軸方向に延びるウェルドラインを有する、<1>~<>のいずれかに記載の配管材。
>前記周壁の熱伝導率が0.3W/m・K以下である、<1>~<>のいずれかに記載の配管材。
>前記耐火層が難燃剤を含有する、<1>~<>のいずれかに記載の配管材。
The present invention has the following aspects.
<1>
A tubular peripheral wall is provided,
The peripheral wall has a tubular fireproof layer containing 100 parts by mass of a thermoplastic resin and 4 parts by mass or more and less than 10 parts by mass of thermally expandable graphite,
The outer diameter is 165 mm or more and 318 mm or less,
The compression ratio measured by the following measurement method is 20% or more,
The average aspect ratio of the thermally expandable graphite is 10 or more and 35 or less .
<Measurement method>
A ring-shaped test piece of 50 mm or more was cut from the pipe material and left at 23°C for 1 hour, after which the pipe was sandwiched between two flat plates and the outer diameter of the pipe was compressed at a speed of 10 mm/min in a direction perpendicular to the pipe axis. The degree of radial compression at the time of destruction was measured for three ring-shaped test pieces, and the average value was taken as the compression ratio.
<2>
A tubular peripheral wall is provided,
The peripheral wall has a tubular fireproof layer containing 100 parts by mass of a thermoplastic resin and 4 parts by mass or more and less than 10 parts by mass of thermally expandable graphite,
The outer diameter is 76 mm or more and 140 mm or less,
The thickness of the fire-resistant layer is 70% or less of the thickness of the peripheral wall,
The compression ratio measured by the following measurement method is 20% or more,
The average aspect ratio of the thermally expandable graphite is 10 or more and 35 or less .
<Measurement method>
A ring-shaped test piece of 50 mm or more was cut from the pipe material and left at 23°C for 1 hour, after which the pipe was sandwiched between two flat plates and the outer diameter of the pipe was compressed at a speed of 10 mm/min in a direction perpendicular to the pipe axis. The degree of radial compression at the time of destruction was measured for three ring-shaped test pieces, and the average value was taken as the compression ratio.
<3> The piping material according to <1> or <2> , further comprising a coating layer located on at least one of an inner circumferential surface and an outer circumferential surface of the fire-resistant layer and coating the fire-resistant layer.
<4> The piping material according to <3> , wherein a fusion strength between the fire-resistant layer and the coating layer is 1.5 MPa or more.
<5> The piping material according to any one of <1> to <4> , wherein the fire-resistant layer has a weld line extending in the pipe axial direction.
<6> The piping material according to any one of <1> to <5> , wherein the peripheral wall has a thermal conductivity of 0.3 W/m·K or less.
<7> The piping material according to any one of <1> to <6> , wherein the fire-resistant layer contains a flame retardant.

><1>~<>のいずれかに記載の配管材と、上部管継手及び下部管継手とが予め接合された配管構造体であって、
前記上部管継手は、前記配管材の上端と接続される接続部を備え、
前記下部管継手は、前記配管材の下端と接続される接続部を備え、
前記配管構造体を設置したとき、少なくとも前記配管材が床スラブの区画貫通部内に位置し、かつ、前記配管材は、床スラブから下方に突出している、配管構造体。
<8> A piping structure in which the piping material according to any one of <1> to <7> is pre-joined with an upper pipe joint and a lower pipe joint,
The upper pipe joint has a connection portion that is connected to an upper end of the piping material,
The lower pipe joint has a connection portion that is connected to a lower end of the piping material,
A piping structure, in which, when the piping structure is installed, at least the piping material is positioned within a compartment penetration portion of a floor slab, and the piping material protrudes downward from the floor slab.

>管状の耐火層と、前記耐火層の内周面に位置する内側被覆層とを少なくとも有する複層構造とされた<>又は<>に記載の配管材の製造方法であって、
前記内側被覆層はポリ塩化ビニル樹脂を含み、
前記耐火層は、ポリ塩化ビニル樹脂と前記熱膨張性黒鉛とを含み、
前記耐火層及び前記内側被覆層を押出用金型で積層して押出した後、サイジングスリーブへ導入して外面を賦形する、配管材の製造方法。
<9> A method for producing a piping material according to <3> or <4> , which has a multi-layer structure having at least a tubular fire-resistant layer and an inner coating layer located on the inner peripheral surface of the fire-resistant layer,
The inner coating layer comprises a polyvinyl chloride resin,
the fire-resistant layer includes a polyvinyl chloride resin and the thermally expandable graphite,
The fire-resistant layer and the inner coating layer are laminated and extruded using an extrusion die, and then the laminate is introduced into a sizing sleeve to shape the outer surface.

本発明の配管材は、耐火性能に優れ、かつ破損しにくい。 The piping material of the present invention has excellent fire resistance and is resistant to breakage.

本発明の配管構造体の一実施形態を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a piping structure of the present invention. 三層構造の配管材を製造する製造装置の一例を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a manufacturing apparatus for manufacturing a piping material with a three-layer structure. 図2の製造装置に備わる金型の一例を示す断面図である。3 is a cross-sectional view showing an example of a mold provided in the manufacturing apparatus of FIG. 2. 図3の金型の端面図である。FIG. 4 is an end view of the mold of FIG. 3 . 図2の製造装置に備わる真空サイジング装置の一例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a vacuum sizing device provided in the manufacturing apparatus of FIG. 2. (a)は管継手の受口に挿入される配管材(パイプ)の端部の状態の一例を模式的に示す部分断面図であり、(b)は管継手の受口に挿入される配管材(パイプ)の端部の状態の他の例を模式的に示す部分断面図である。1A is a partial cross-sectional view showing an example of the state of the end of a piping material (pipe) inserted into a receiving port of a pipe fitting, and FIG. 1B is a partial cross-sectional view showing another example of the state of the end of a piping material (pipe) inserted into a receiving port of a pipe fitting. 図1の配管構造体において、建物内に火災が発生したときの状態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a fire breaks out in a building in the piping structure of FIG. 1. 本発明の配管構造体の他の実施形態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the piping structure of the present invention. 本発明の配管構造体の他の実施形態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the piping structure of the present invention. 実施例及び比較例の評価で使用した万能試験機を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a universal testing machine used in the evaluation of the examples and comparative examples. 実施例及び比較例の評価で使用した耐火試験炉を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a fire resistance test furnace used in the evaluation of the examples and comparative examples.

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。
An embodiment of the piping structure of the present invention will be described.
As shown in Fig. 1, the piping structure 1 of this embodiment is used as a drainage channel, and includes a pipe joint 10 and a piping material 20. The piping structure 1 of this embodiment is installed by passing through a compartment penetration 2a formed in a floor slab 2 that divides adjacent upper and lower floors. Mortar 3 is filled between the piping structure 1 and the inner surface of the compartment penetration 2a, filling the gap between the inner surface of the compartment penetration 2a and the pipe joint 10 and fixing the piping structure 1.

(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 fittings)
The pipe joint 10 in this embodiment comprises a main pipe portion 11 and a side branch pipe connection portion 12 provided on the main pipe portion 11 .
At both ends of the main pipe section 11, there are provided sockets 11a and 11b for connecting the piping material 20 (a first riser pipe 21 and a second riser pipe 22 described later), and at the end of the horizontal branch pipe connection section 12, there is provided a socket 12a for connecting the piping material 20 (a horizontal branch pipe 23 described later). The inner circumferential surface of the socket 11a has an inner diameter that fits closely with the outer circumferential surface of the piping material 20 (the first riser pipe 21), the inner circumferential surface of the socket 11b has an inner diameter that fits closely with the outer circumferential surface of the piping material 20 (the second riser pipe 22), and the inner circumferential surface of the socket 12a has an inner diameter that fits closely with the outer circumferential surface of the piping material 20 (the horizontal branch pipe 23).
In this embodiment, the main pipe 11 is a straight pipe. The side branch pipe connection part 12 is curved near the main pipe 11 toward the receiving port 11a in order to smooth the flow of wastewater through the side branch pipe connection part 12.
A packing may be attached to the inner peripheral surface of each of the receiving ports 11a, 11b, 12a so as to fit closely to the outer peripheral surfaces of the pipes 21, 22, 23 to make them watertight.

管継手10は、熱可塑性樹脂と難燃剤とを含む樹脂組成物(A)を含有する。即ち、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三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 pipe joint 10 contains a resin composition (A) including a thermoplastic resin and a flame retardant. That is, the pipe joint 10 is produced by molding the resin composition (A). Usually, the pipe joint 10 is produced by injection molding the resin composition (A).
The pipe fitting 10 may have a single-layer structure in which the entire pipe fitting 10 is made of the resin composition (A), or may have a multi-layer structure made of multiple layers. In the case of a multi-layer structure, any one of the layers may be formed from the resin composition (A). For example, when the pipe fitting 10 has a three-layer structure consisting of a surface layer, an intermediate layer, and an inner layer, the intermediate layer may be formed from the resin composition (A).
It is preferable that the resin composition (A) constituting the pipe joint 10 does not contain thermally expandable graphite.

[樹脂組成物(A)]
樹脂組成物(A)に含まれる熱可塑性樹脂としては、結晶性樹脂、非晶性樹脂が挙げられる。結晶性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等が挙げられる。非晶性樹脂としては、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)、ポリ塩化ビニル系樹脂等が挙げられる。接着剤による接合が可能なことから、熱可塑性樹脂としては、非晶性樹脂が好ましい。加えて、難燃性の観点から、熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル系樹脂がより好ましい。
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、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 the thermoplastic resin contained in the resin composition (A) include crystalline resins and amorphous resins. Examples of the crystalline resins include polyethylene, polypropylene, polybutene, and the like. Examples of the amorphous resins include acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resins (ABS resins), polyvinyl chloride resins, and the like. Since bonding with an adhesive is possible, the amorphous resin is preferred as the thermoplastic resin. In addition, from the viewpoint of flame retardancy, the polyvinyl chloride resin is more preferred as the thermoplastic resin.
Examples of polyvinyl chloride resins include polyvinyl chloride homopolymers, copolymers of vinyl chloride monomers and other monomers having unsaturated bonds copolymerizable with vinyl chloride monomers, graft copolymers obtained by graft copolymerizing vinyl chloride monomers onto polymers other than polyvinyl chloride resins, etc. The polyvinyl chloride resins may be used alone or in combination of two or more kinds.
The polyvinyl chloride resin may be further chlorinated. Examples of the method for chlorinating the polyvinyl chloride resin include a thermal chlorination method and a photochlorination method.

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; vinyl ethers such as butyl vinyl ether and cetyl vinyl ether; (meth)acrylic acid esters such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, and butyl acrylate; aromatic vinyls such as styrene and α-methylstyrene; and N-substituted maleimides such as N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide. The other monomers may be used alone or in combination of two or more.

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。 Examples of polymers that can be graft-copolymerized with the vinyl chloride monomer include ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl acetate-carbon monoxide copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-butyl acrylate-carbon monoxide copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-propylene copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, polyurethane, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, etc. These polymers may be used alone or in combination of two or more.

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 methods for crosslinking polyvinyl chloride resin include a method of adding a crosslinking agent and a peroxide, a method of irradiating with 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-6721:1999「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 from 400 to 1600, and more preferably from 600 to 1400. Here, the average degree of polymerization is an average degree of polymerization measured in accordance with JIS K-6721:1999 "Testing methods for vinyl chloride resins" using a resin sample obtained by dissolving the polyvinyl chloride resin in tetrahydrofuran (THF), removing insoluble components by filtration, and then drying and removing the THF in the filtrate.
When the average degree of polymerization of the polyvinyl chloride resin is equal to or higher than the lower limit, the mechanical strength can be sufficiently increased, and when it is equal to or lower than the upper limit, sufficient moldability can be ensured.

樹脂組成物(A)に含まれる難燃剤は、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や、加熱により融解して酸素の供給や燃焼性ガスの発生を抑える化合物である。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難燃剤として吸熱剤を使用できる。
吸熱剤としては、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、難燃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、難燃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 flame retardant contained in the resin composition (A) is a compound that has an endothermic effect when heated to suppress a temperature rise, or a compound that melts when heated to suppress the supply of oxygen and the generation of combustible gases. For example, a compound that undergoes an endothermic reaction such as a dehydration reaction when heated can be used as the flame retardant.
Examples of heat-absorbing agents include inorganic hydroxides such as magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, kaolin minerals (kaolinite, halloysite, dickite) and hydrotalsalcite, and inorganic compounds with water absorption properties such as sepiolite, bentonite, montmorillonite, talc, mica, quartz, zeolite, wollastonite, and nepheline syenite. Hereinafter, inorganic hydroxides and inorganic compounds that undergo a dehydration reaction when heated are collectively referred to as "thermal dehydration type compounds". In thermal dehydration type compounds, the temperature rise can also be suppressed by the latent heat of vaporization of water generated by the dehydration reaction.
Among the thermally dehydrated compounds, magnesium hydroxide undergoes a dehydration reaction at temperatures of 300°C or higher. Therefore, when magnesium hydroxide is used as a flame retardant, the occurrence of a dehydration reaction can be suppressed when the resin composition (A) is molded to produce the pipe fitting 10.
Among the thermally dehydrated compounds, aluminum hydroxide undergoes a dehydration reaction at about 200° C., and therefore when aluminum hydroxide is used as a flame retardant, it can quickly absorb the heat transferred to the pipe fitting 10 in the event of a fire. This makes it possible to more effectively prevent the pipe fitting 10 from deforming and losing its fire resistance before the piping material 20 (first standpipe 21) thermally expands.

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、MgAl(OH)16CO・4HO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-xAl(OH)x+と負に帯電した中間層[(COx/2・mHO]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-x3+ (OH)x+[An- x/n・mHO]x-
2+:Mg2+, Zn2+等の2価金属イオン
3+:Al3+, Fe3+等の3価金属イオン
n- :CO 2-, Cl, NO 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。
難燃剤は、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。
Among the thermally dehydrated compounds, hydrotalcite has the chemical name magnesium aluminum hydroxide carbonate hydrate, and is a type of mineral represented by Mg 6 Al 2 (OH) 16 CO 3.4H 2 O, etc. It is a layered inorganic compound consisting of a 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- . Many divalent and trivalent metals have a similar layered structure, and these are expressed by the following general formula:
[M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] x+ [A n- x/n・mH 2 O] x-
M 2+ : Divalent metal ion such as Mg 2+ or Zn 2+ M 3+ : Trivalent metal ion such as Al 3+ or Fe 3+ A n- : n-valent anion such as CO 3 2- , Cl - or NO 3 - X: 0<X≦0.33
In hydrotalcite, the water of crystallization present between molecules starts to dehydrate at about 180° C., and the water of crystallization is completely eliminated at about 300° C. The synthetic hydrotalcite maintains its crystal structure up to this state, but when the temperature exceeds about 350° C., the crystal structure starts to collapse, releasing water and carbon dioxide. Since the synthetic hydrotalcite starts its endothermic decomposition at a temperature that is 60° C. to 75° C. lower than the thermal decomposition temperature of vinyl chloride resin, which is about 200° C. to 300° C., the thermal decomposition of vinyl chloride resin can be efficiently suppressed by the endothermic decomposition of hydrotalcite.
The flame retardant may be a combination of at least two of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, kaolin-based minerals, 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1m/g以上40m/g以下であることが好ましく、1m/g以上20m/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、難燃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 thermally dehydrated compound is preferably 0.01 μm or more and 20 μm or less, more preferably 0.05 μm or more and 2 μm or less, and even more preferably 0.05 μm or more and 1 μm or less. By setting the volume average particle diameter of the thermally dehydrated compound within this range, it is possible to impart transparency to the pipe joint 10 and improve the dispersibility of the thermally dehydrated compound. The volume average particle diameter is a value measured using a laser diffraction scattering method particle size distribution measuring device.
The BET specific surface area of the thermally dehydrated compound is preferably 1 m 2 /g or more and 40 m 2 /g or less, and more preferably 1 m 2 /g or more and 20 m 2 /g or less. Here, the BET specific surface area is a value determined by utilizing nitrogen adsorption.
When the volume average particle diameter and BET specific surface area of the thermally dehydrated compound are within the above ranges, the compound can fully exert its effect as a flame retardant, and the moldability of the resin composition (A) when producing the pipe fitting 10 and the mechanical properties of the pipe fitting 10 can be fully ensured.

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等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、熱可塑性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、熱可塑性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、熱可塑性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 particle surface of the thermally dehydrated compound is preferably treated with a surface treatment agent such as a higher fatty acid such as stearic acid or a silane coupling agent. The thermally dehydrated compound that has been surface-treated with a surface treatment agent has high dispersibility in thermoplastic resins and is more likely to exhibit the endothermic effect. In addition, when the thermally dehydrated compound is basic, it can make the thermoplastic resin less susceptible to scorching and prevent yellowing.
When the thermally dehydrated compound is surface-treated with a surface treatment agent, the amount of the surface treatment agent is preferably 0.05 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less relative to 100 parts by mass of the thermally dehydrated compound. When the amount of the surface treatment agent is equal to or more than the lower limit, the dispersibility of the thermally dehydrated compound in the thermoplastic resin can be sufficiently increased, and when the amount is equal to or less than the upper limit, a decrease in economic efficiency can be suppressed.

吸熱剤以外の難燃剤としては、ハイドロタルサイト、酸化アンチモン、モリブデン化合物、臭素系化合物、リン系化合物、ホウ酸系化合物が挙げられる。
酸化アンチモンとしては、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が挙げられる。
モリブデン化合物としては、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が挙げられる。
臭素性化合物としては、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が挙げられる。
リン系化合物としては、赤リン、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、ポリリン酸アンモニウム等が挙げられる。
ホウ酸系化合物としては、ホウ酸カルシウム、ホウ酸亜鉛等が挙げられる。
難燃剤の中でも、ポリ塩化ビニル樹脂の燃焼抑制効果が高いことから、リン化合物、三酸化アンチモンが好ましい。
これらの難燃剤は、1種単独でもよいし、2種以上の組み合わせでもよい。
Examples of flame retardants other than the heat absorbing agent include hydrotalcite, antimony oxide, molybdenum compounds, bromine-based compounds, phosphorus-based compounds, and boric acid-based compounds.
Examples of antimony oxide include antimony dioxide, antimony trioxide, and antimony pentoxide.
Examples of the molybdenum compound include molybdenum trioxide, molybdenum disulfide, and ammonium molybdate.
Examples of the brominated compounds include tetrabromobisphenol A, tetrabromoethane, tetrabromoethane, and tetrabromoethane.
Examples of phosphorus compounds include red phosphorus, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, xylenyl diphenyl phosphate, sodium phosphate, potassium phosphate, magnesium phosphate, zinc phosphate, and ammonium polyphosphate.
Examples of the boric acid compound include calcium borate and zinc borate.
Among the flame retardants, phosphorus compounds and antimony trioxide are preferred because they have a high effect of inhibiting the combustion of polyvinyl chloride resin.
These flame retardants may be used alone or in combination of two or more.

樹脂組成物(A)における難燃剤の含有量は、熱可塑性樹脂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)における難燃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る。難燃剤の含有量が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 flame retardant in the resin composition (A) is preferably 0.01 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less, more preferably 0.05 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less, and even more preferably 0.1 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. If the content of the flame retardant in the resin composition (A) is equal to or more than the lower limit, deformation of the pipe fitting 10 in the event of a fire can be further suppressed. If the content of the flame retardant is equal to or less than the upper limit, the moldability when manufacturing the pipe fitting 10 can be sufficiently high, and the mechanical properties of the pipe fitting 10 can be improved.

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。
In addition, the resin composition (A) may contain additives such as lubricants, processing aids, impact modifiers, heat resistance improvers, antioxidants, heat stabilizers, heat stabilization aids, light stabilizers, ultraviolet absorbers, pigments, plasticizers, and thermoplastic elastomers, as long as the effects of the present invention are not impaired.
The additives described below may be used alone or in combination of two or more kinds.

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 lubricant includes an internal lubricant and an external lubricant.
Examples of internal lubricants include butyl stearate, lauryl alcohol, stearyl alcohol, epoxidized soybean oil, glycerin monostearate, stearic acid, bisamides, and the like.
Examples of the external lubricant include paraffin wax, polyolefin wax, ester wax, and montanic acid wax.

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 with a mass average molecular weight of 100,000 to 2,000,000. Examples of the alkyl acrylate-alkyl methacrylate copolymers include n-butyl acrylate-methyl methacrylate copolymers, 2-ethylhexyl acrylate-methyl methacrylate-butyl methacrylate copolymers, etc.

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。 Examples of antioxidants include phenol-based antioxidants and phosphorus-based antioxidants.

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 a lead-based stabilizer, a tin-based stabilizer, a Ca-Zn-based stabilizer, a higher fatty acid metal salt, etc. The heat stabilizer may be used alone or in combination of two or more kinds.
Examples of lead-based stabilizers include white lead, basic lead sulfite, tribasic lead sulfate, dibasic lead phosphite, dibasic lead phthalate, tribasic lead maleate, silica gel coprecipitated lead silicate, 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 maleate, dibutyltin maleate polymer, dioctyltin maleate, and dioctyltin maleate polymer; and carboxylates such as dibutyltin 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 the fatty acid include behenic acid, stearic acid, lauric acid, oleic acid, palmitic acid, ricinoleic acid, and benzoic acid, and two or more of these may be used in combination.
Examples of higher fatty acid metal salts include 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-ethylhexanoate, zinc stearate, zinc laurate, zinc ricinoleate, zinc 2-ethylhexanoate, lead stearate, dibasic lead stearate, and lead naphthenate.
Among these, when making the pipe fitting 10 transparent, tin-based stabilizers or Ca-Zn-based stabilizers are preferred, and as tin-based stabilizers, those that do not contain sulfur, such as malates and carboxylates, are particularly preferred in order to prevent sulfide contamination, and as Ca-Zn-based stabilizers, stearates are particularly preferred in terms of the balance between lubricity and plate-out during molding processing.

熱安定剤の含有量は、熱可塑性樹脂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、成形時における熱可塑性樹脂の熱安定性を向上させることができ、前記上限値以下であれば、燃焼時において熱可塑性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 per 100 parts by mass of the thermoplastic resin. If the content of the heat stabilizer is equal to or more than the lower limit, the thermal stability of the thermoplastic resin during molding can be improved, and if the content is equal to or less than the upper limit, the thermoplastic resin can be sufficiently carbonized during combustion, and sufficient fire resistance 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 esters, polyols, hydrotalcite, and zeolites.
Examples of the light stabilizer include hindered amine light stabilizers.
Examples of the ultraviolet absorbing agent include salicylic acid ester-based ultraviolet absorbing agents, benzophenone-based ultraviolet absorbing agents, benzotriazole-based ultraviolet absorbing agents, and cyanoacrylate-based ultraviolet absorbing agents.

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 pigments include organic pigments such as azo pigments, phthalocyanine pigments, threne pigments, and dye lakes; and inorganic pigments such as oxide pigments, molybdenum chromate pigments, sulfide/selenide pigments, and ferrocyanide pigments.

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 plasticizers include dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, and di-2-ethylhexyl adipate. However, since plasticizers tend to reduce the heat resistance and fire resistance of molded products, it is preferable to use a small amount of plasticizer.

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。 Examples of thermoplastic elastomers include acrylonitrile-butadiene copolymer (NBR), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-vinyl acetate-carbon monoxide copolymer (EVACO), vinyl chloride-based thermoplastic elastomers such as vinyl chloride-vinyl acetate copolymer and vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, styrene-based thermoplastic elastomers, olefin-based thermoplastic elastomers, urethane-based thermoplastic elastomers, polyester-based thermoplastic elastomers, and polyamide-based thermoplastic elastomers.

[管継手の製造方法]
管継手10の製造方法としては、従来公知の方法が挙げられ、例えば、押出成形、射出成形、ブロー成形が挙げられる。
[Method of manufacturing pipe joint]
The pipe joint 10 can be manufactured by a conventional method such as extrusion molding, injection molding, or blow molding.

(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 materials)
The piping materials 20 in this embodiment include a first riser pipe 21, a second riser pipe 22, and a lateral branch pipe 23.
The first riser pipe 21 is disposed vertically downward relative to the floor slab 2, and its upper end is connected to the lower socket 11a of the pipe joint 10. The upper end of the first riser pipe 21 is inserted into the compartment penetration portion 2a.
The second riser pipe 22 is arranged vertically upward relative to the floor slab 2, and its lower end is connected to the upper socket 11b of the pipe joint 10.
One end of the lateral branch pipe 23 is connected to the socket 12a of the lateral branch pipe connection part 12, and is disposed at an incline so that the height gradually increases as the pipe moves away from the socket 12a. However, since the installation space for the lateral branch pipe 23 is limited, the inclination of the lateral branch pipe 23 is set to a slight angle, for example, an angle of 10° or less with respect to the horizontal direction.

配管材20は、熱可塑性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。即ち、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、熱可塑性樹脂と熱膨張性黒鉛とを含有する。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。即ち、配管材20は、単層構造又は複層構造の管状の周壁からなる。
配管材20が複層構造の場合、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三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、内層は難燃剤を含有していてもよい。なお、表層は管状の中間層の外周面に位置し、内層は中間層の内周面に位置する。
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。
本実施形態において、中間層が耐火層である。また、本実施形態において、表層及び内層が被覆層であり、内層が内側被覆層である。
The piping material 20 contains a resin composition (B) containing a thermoplastic resin and thermally expandable graphite. That is, the piping material 20 is produced by molding the resin composition (B) and contains a thermoplastic resin and thermally expandable graphite. Usually, the piping material 20 is produced by extrusion molding the resin composition (B).
The piping material 20 may have a single-layer structure in which the entire piping material 20 is made of the resin composition (B), or may have a multi-layer structure made of multiple layers. That is, the piping material 20 has a tubular peripheral wall having a single-layer structure or a multi-layer structure.
When the piping material 20 has a multi-layer structure, any one of the layers may be formed from the resin composition (B). For example, when the piping material 20 has a three-layer structure consisting of a surface layer, an intermediate layer, and an inner layer, the intermediate layer may be formed from the resin composition (B), and the surface layer, the intermediate layer, and the inner layer may contain a flame retardant. The surface layer is located on the outer peripheral surface of the tubular intermediate layer, and the inner layer is located on the inner peripheral surface of the intermediate layer.
The intermediate layer is black in color because it contains thermally expandable graphite, so it is preferable that the surface layer and the inner layer contain a colorant other than black so that they can be distinguished from the intermediate layer.
In this embodiment, the intermediate layer is a fire-resistant layer. Also, in this embodiment, the surface layer and the inner layer are coating layers, and the inner layer is an inner coating layer.

配管材20の大きさは、例えば、呼び径40(外径48mm)以上、呼び径300(外径318mm)以下とされる。本発明は、圧縮強度が高いので、破損しやすい中口径(呼び径65(外径76mm)以上、呼び径125(外径140mm)以下)の配管材で効果が顕著であり、大口径(呼び径150(外径165mm)以上、呼び径300(外径318mm)以下)の配管材での効果が特に顕著である。
SDR(外径/配管材の厚さ(肉厚))は、例えば、13以上35以下が好ましく、15以上33以下がより好ましく、17以上30以下がさらに好ましい。SDRが上記下限値以上であれば、熱膨張性黒鉛が配管材20の周方向に配向しやすくなり、圧縮強度をより高め、熱伝導率をより低められる。SDRが上記上限値以下であれば、肉厚が薄くなりすぎず、圧縮強度をより高め、耐火性をより高められる。
The size of the piping material 20 is, for example, a nominal diameter of 40 (outer diameter 48 mm) or more and a nominal diameter of 300 (outer diameter 318 mm) or less. Since the present invention has a high compressive strength, it is effective for piping materials of medium diameter (nominal diameter 65 (outer diameter 76 mm) or more and nominal diameter 125 (outer diameter 140 mm) or less) which are easily damaged, and is particularly effective for piping materials of large diameter (nominal diameter 150 (outer diameter 165 mm) or more and nominal diameter 300 (outer diameter 318 mm) or less).
The SDR (outer diameter/thickness (wall thickness) of the piping material) is, for example, preferably 13 to 35, more preferably 15 to 33, and even more preferably 17 to 30. If the SDR is equal to or greater than the lower limit, the thermally expandable graphite is more likely to be oriented in the circumferential direction of the piping material 20, and the compressive strength can be further increased and the thermal conductivity can be further reduced. If the SDR is equal to or less than the upper limit, the wall thickness does not become too thin, and the compressive strength can be further increased and the fire resistance can be further increased.

複層構造の場合、中間層は、発泡層でもよいし、非発泡層でもよい。中間層を発泡層とすることで、熱伝導率をより低められる。
中間層の厚さとしては、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、中間層の厚さは、配管材の厚さの85%以下が好ましく、70%以下がより好ましく、60%以下がより好ましい。中間層の厚さが上記範囲であれば、耐火性をより高め、圧縮強度をより高められる。
In the case of a multi-layer structure, the intermediate layer may be a foamed layer or a non-foamed layer. By using a foamed layer as the intermediate layer, the thermal conductivity can be further reduced.
For example, in the case of a nominal diameter of 100A (outer diameter of 114mm), the thickness of the intermediate layer is preferably 1.8mm to 7.6mm, more preferably 2.0mm to 6.0mm, and even more preferably 2.5mm to 5.0mm. The thickness of the intermediate layer is preferably 85% or less of the thickness of the piping material, more preferably 70% or less, and even more preferably 60% or less. If the thickness of the intermediate layer is within the above range, the fire resistance and the compressive strength can be further increased.

複層構造の場合、表層及び内層は、発泡層でもよいし、非発泡層でもよい。表層及び内層を非発泡層とすることで、配管材の強度をより高められる。
表層及び内層の厚さとしては、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。被覆層の厚さが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。
In the case of a multi-layer structure, the surface layer and the inner layer may be foamed layers or non-foamed layers. By making the surface layer and the inner layer non-foamed layers, the strength of the piping material can be further increased.
For example, in the case of a nominal diameter of 100A (outer diameter of 114mm), the thickness of the surface layer and the inner layer is preferably 0.3 mm to 3.0 mm, and more preferably 0.6 mm to 1.5 mm. If the thickness of the coating layer is 0.3 mm or more, the mechanical strength of the pipe can be sufficiently ensured, and if it is 3.0 mm or less, the decrease in fire resistance can be suppressed.

配管材20の圧縮率は、20%以上が好ましく、30%以上がより好ましく、40%以上がさらに好ましく、50%以上が特に好ましい。圧縮率が上記下限値以上であれば、輸送時や配管時等に押しつぶされる力を受けても、破損しにくい。また、熱膨張性黒鉛が配管材20の周方向に配向しており、熱伝導率を低められる。配管材20の圧縮率の上限は、実質的に90%以下である。
配管材20の圧縮率は、JIS K 6741:2007の偏平試験によって測定される。配管材から50mm以上の環状試験片を切り取り、23℃下で1時間放置し、その後2枚の平板間に挟んで管軸に直角の方向に10mm/minの速さで管の外径を圧縮する。3つの環状試験片について、破壊された際の径方向の圧縮の程度を測定し、その平均値を圧縮率とする。例えば、外径が2/3になった時点で配管材が破壊されれば、外径の1/3の圧縮、即ち外径の33%が圧縮されたことになるので、圧縮率が33%となる。
配管材20の圧縮率は、熱膨張性黒鉛の量及びアスペクト比、難燃剤の種類等の組成面と、配管材におけるSDR、ウェルドラインの位置、配管材の層構成、各層の厚さ等の構造面の組み合わせにより調節できる。
The compression ratio of the piping material 20 is preferably 20% or more, more preferably 30% or more, even more preferably 40% or more, and particularly preferably 50% or more. If the compression ratio is equal to or more than the lower limit, the piping material is less likely to break even if it is subjected to a crushing force during transportation or piping. In addition, the thermally expandable graphite is oriented in the circumferential direction of the piping material 20, which reduces the thermal conductivity. The upper limit of the compression ratio of the piping material 20 is substantially 90% or less.
The compression ratio of the piping material 20 is measured by the flattening test of JIS K 6741:2007. A ring-shaped test piece of 50 mm or more is cut from the piping material, left at 23° C. for 1 hour, and then sandwiched between two flat plates and compressed at a speed of 10 mm/min in a direction perpendicular to the pipe axis. The degree of radial compression at the time of destruction of three ring-shaped test pieces is measured, and the average value is taken as the compression ratio. For example, if the piping material is destroyed when the outer diameter becomes 2/3, the compression ratio is 33%, since the compression ratio is 1/3 of the outer diameter, i.e., 33% of the outer diameter, is compressed.
The compression ratio of the piping material 20 can be adjusted by combining compositional aspects such as the amount and aspect ratio of thermally expandable graphite and the type of flame retardant, with structural aspects such as the SDR of the piping material, the position of the weld line, the layer structure of the piping material, and the thickness of each layer.

配管材20の熱伝導率は、0.3W/m・K以下が好ましく、0.28W/m・K以下がより好ましく、0.25W/m・K以下がさらに好ましい。熱伝導率が上記上限値以下であれば、配管材20が結露しにくい。
なお、配管材20の熱伝導率は、JIS A1412-2:1999に従い、23℃の条件下で、配管材20の3か所の厚さ方向について測定した値である。
また、配管材20の熱抵抗値(厚さを熱伝導率で除した値)は、0.03mK/W以上が好ましく、0.04mK/W以上がより好ましい。
The thermal conductivity of the piping material 20 is preferably equal to or less than 0.3 W/m·K, more preferably equal to or less than 0.28 W/m·K, and even more preferably equal to or less than 0.25 W/m·K. If the thermal conductivity is equal to or less than the above upper limit, the piping material 20 is less likely to cause condensation.
The thermal conductivity of the piping material 20 is a value measured in the thickness direction at three locations of the piping material 20 under the condition of 23° C. in accordance with JIS A1412-2:1999.
Moreover, the thermal resistance value (value obtained by dividing the thickness by the thermal conductivity) of the piping material 20 is preferably 0.03 m 2 K/W or more, and more preferably 0.04 m 2 K/W or more.

[樹脂組成物(B)]
樹脂組成物(B)に含まれる熱可塑性樹脂としては、樹脂組成物(A)に含まれる熱可塑性樹脂と同様のものを使用でき、難燃性の観点から、ポリ塩化ビニル系樹脂が好ましい。
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 the thermoplastic resin contained in the resin composition (B), the same thermoplastic resin as that contained in the resin composition (A) can be used, and from the viewpoint of flame retardancy, a polyvinyl chloride resin is preferred.
Furthermore, the resin composition (B) may contain various additives. The additives may be the same as those 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の熱膨張開始温度は、200℃以上285℃以下が好ましく、210℃以上285℃以下がより好ましく、240℃以上285℃以下がさらに好ましい。後述するように、配管材20の製造方法は、樹脂組成物を金型で押し出して、管状に成形する。この際、樹脂組成物は、金型内で周方向に回り込むように流れる。このため、樹脂組成物が回り込んで、樹脂組成物同士が突き当たる位置には、配管材20の管軸方向に延びるウェルドラインが形成される。熱膨張開始温度が上記下限値以上であれば、配管材20の製造時に、金型で押し出す際の温度を高くできるため、ウェルドラインで密着して圧縮強度をより高められる。加えて、熱膨張開始温度が上記下限値以上であれば、配管材20の製造時において、熱膨張性黒鉛の膨張によるガス発生を抑制して、ウェルドラインで良好に密着して、圧縮強度をより高められる。
なお、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℃温度上昇する毎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。
The thermal expansion start temperature of the thermally expandable graphite contained in the resin composition (B) is preferably 200°C or more and 285°C or less, more preferably 210°C or more and 285°C or less, and even more preferably 240°C or more and 285°C or less. As described later, in the manufacturing method of the piping material 20, the resin composition is extruded with a mold and molded into a tubular shape. At this time, the resin composition flows so as to wrap around in the circumferential direction in the mold. Therefore, at the position where the resin composition wraps around and the resin compositions butt against each other, a weld line extending in the tube axis direction of the piping material 20 is formed. If the thermal expansion start temperature is equal to or higher than the above lower limit, the temperature when extruding with the mold during the manufacturing of the piping material 20 can be increased, so that the weld line adheres to each other and the compressive strength can be further increased. In addition, if the thermal expansion start temperature is equal to or higher than the above lower limit, gas generation due to the expansion of the thermally expandable graphite is suppressed during the manufacturing of the piping material 20, and the weld line adheres to each other well, and the compressive strength can be further increased.
The thermal expansion starting temperature of thermally expandable graphite is the temperature at which the thermally expandable graphite expands to at least 1.1 times its volume before the start of heating when the temperature is increased from 150° C. at a heating rate of 5° C./min. The temperature interval at which the volume of the thermally expandable graphite is measured is not particularly limited, and the volume may be measured every time the temperature increases by 5° C., for example.
The thermal expansion initiation temperature equal to or higher than the lower limit is sufficiently higher than the molding temperature when the resin composition (B) is molded to produce the piping material 20. Therefore, when the thermal expansion initiation temperature of the thermally expandable graphite is equal to or higher than the lower limit, the thermally expandable graphite can be prevented from expanding when the resin composition (B) is molded.

熱膨張性黒鉛は、鱗片状の黒鉛であり、偏平な平板状である。熱膨張性黒鉛が鱗片状であることで、加熱により充分に膨張できる。なお、鱗片状とは、薄片又は平板状であり、例えば、後述するアスペクト比が5以上である。 Thermal expandable graphite is flaky graphite, and is flat and plate-like. The flaky shape of thermal expandable graphite allows it to expand sufficiently when heated. Note that flaky means thin or flat, and for example, has an aspect ratio of 5 or more, as described below.

また、熱膨張性黒鉛は、1000℃における膨張度が180cm/g以上であることが好ましく、185cm/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(cm)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、240cm/g以下であることが好ましい。
The thermally expandable graphite preferably has a degree of expansion of 180 cm3 /g or more, and more preferably 185 cm3 /g or more, at 1000°C. Here, the degree of expansion of the thermally expandable graphite at 1000°C refers to the volume ( cm3 ) per unit mass (g) after the thermally expandable graphite is held at 1000°C for 10 seconds.
If the degree of expansion of the thermally expandable graphite is equal to or greater than the lower limit, it will expand sufficiently, so that the compartment penetration portion 2a can be more reliably closed in the event of a fire.
The degree of expansion of the thermally expandable graphite at 1000° C. is preferably 240 cm 3 /g or less, since this makes it easier to produce the thermally expandable 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 above-mentioned thermally expandable graphite can be obtained by treating graphite powder with an inorganic acid and an oxidizing agent. This treatment can produce a crystalline compound in which the inorganic acid is inserted between the graphite layers. The crystalline compound in which the inorganic acid is inserted between the graphite layers has thermal expandability.
Examples of the graphite include natural flaky graphite, pyrolytic graphite, and kish graphite.
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, perchlorates, permanganates, dichromates, and hydrogen peroxide.
After the graphite powder has been treated with the inorganic acid and the oxidizing agent, it may be subjected to a neutralization treatment to reduce the acidity.

熱膨張性黒鉛のpHは、2以上10以下が好ましく、2.5以上8以下がより好ましい。樹脂組成物(B)が、水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウム等の水酸化物イオンを有する吸熱剤を難燃剤として含有する場合、難燃剤の水酸化物イオンは、酸性物質と中和して水(中和水)を生じる。吸熱反応である水酸化物イオンの縮合反応に用いられる水酸化物イオンが成形時の中和反応により減少するため、火災時の吸熱量が低下する。加えて、中和水の気化により気泡を生じる場合がある。このため、熱膨張性黒鉛のpHが上記下限値以上とすることで、難燃剤との中和を抑制できる。熱膨張性黒鉛のpHが上記上限値以下であれば、熱膨張性黒鉛が中和されにくくなって、より良好に膨張する。
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。
熱膨張性黒鉛のpHは、以下の方法で測定される値である。
ビーカー中に、採取した5gの熱膨張性黒鉛とイオン交換水25mlとを入れて、黒鉛混合液を調製する。調製した黒鉛混合液を30秒間撹拌し、20分間放置した後、pH測定器(堀場製作所製「pH/ION METER F-23」)によって黒鉛混合液のpHを測定する。
The pH of the thermally expandable graphite is preferably 2 or more and 10 or less, more preferably 2.5 or more and 8 or less. When the resin composition (B) contains a heat-absorbing agent having hydroxide ions such as magnesium hydroxide or aluminum hydroxide as a flame retardant, the hydroxide ions of the flame retardant neutralize with the acidic substance to generate water (neutralized water). The hydroxide ions used in the condensation reaction of hydroxide ions, which is an endothermic reaction, are reduced by the neutralization reaction during molding, so that the amount of heat absorbed during a fire is reduced. In addition, bubbles may be generated due to the evaporation of the neutralized water. Therefore, by setting the pH of the thermally expandable graphite to the above lower limit value or more, neutralization with the flame retardant can be suppressed. If the pH of the thermally expandable graphite is the above upper limit value or less, the thermally expandable graphite is less likely to be neutralized and expands better.
The method for adjusting the pH of the thermally expandable graphite is not particularly limited. For example, when producing the thermally expandable graphite, a method may be used in which graphite powder is treated with an inorganic acid and an oxidizing agent, and then the treatment is repeated with water washing and drying to adjust the pH of the thermally expandable graphite.
The pH of the thermally expandable graphite is a value measured by the following method.
5 g of the collected thermally expandable graphite and 25 ml of ion-exchanged water are placed in a beaker to prepare a graphite mixture. The prepared graphite mixture is stirred for 30 seconds and allowed to stand for 20 minutes, after which the pH of the graphite mixture is measured using a pH meter ("pH/ION METER F-23" manufactured by Horiba, Ltd.).

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以下であることが好ましい。
熱膨張性黒鉛の平均粒子径は、JIS Z8801-1の試験用篩により熱膨張性黒鉛を篩分けて求められる、体積基準の累積粒度分布における50%粒子径である。
The thermally expandable graphite preferably has an average particle size of 10 μm or more and 1000 μm or less, more preferably 100 μm or more and 700 μm or less, and more preferably has an average thickness of 100 μm or less.
The average particle size of the thermally expandable graphite is the 50% particle size in the cumulative particle size distribution on a volume basis, which is determined by sieving the thermally expandable graphite with a test sieve according to JIS Z8801-1.

熱膨張性黒鉛の平均アスペクト比は、5以上40以下であり、10以上35以下が好ましく、20以上35以下がより好ましい。即ち、熱膨張性黒鉛は、平板状の薄片である。アスペクト比が上記下限値以上あれば、膨張度が低くなりやすい。アスペクト比が上記上限値以下であれば、熱伝導率をより低められる。加えて、アスペクト比が上記上限値以下であれば、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等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。
平板状の薄片である熱膨張性黒鉛は、配管材20の周方向に沿って配向する。ウェルドラインの位置では、熱膨張性黒鉛は、配管材20の径方向に配向しやすくなる。このため、ウェルドラインの位置では、熱膨張性黒鉛の平面同士が対向して、亀裂を生じやすくなる。アスペクト比が上記上限値以下であれば、ウェルドラインの位置で対抗する熱膨張性黒鉛の面積が小さくなり、圧縮強度を高められる。
The average aspect ratio of the thermally expandable graphite is 5 to 40, preferably 10 to 35, and more preferably 20 to 35. That is, the thermally expandable graphite is a flat flake. If the aspect ratio is equal to or greater than the lower limit, the degree of expansion is likely to be low. If the aspect ratio is equal to or less than the upper limit, the thermal conductivity can be further reduced. In addition, if the aspect ratio is equal to or less than the upper limit, the difference in linear expansion coefficient between the layer containing thermally expandable graphite and the layer not containing it can be reduced when the piping material has a multi-layer structure, and molding defects such as peeling of the intermediate layer and the surface layer due to the influence of shrinkage difference caused by cleaning of the inside of the piping material or heat from high-temperature wastewater, or warping of the piping material due to a large difference in shrinkage between the surface layer and the intermediate layer after molding can be suppressed.
The thermally expandable graphite, which is a flat flake, is oriented along the circumferential direction of the piping material 20. At the position of the weld line, the thermally expandable graphite is likely to be oriented in the radial direction of the piping material 20. Therefore, at the position of the weld line, flat surfaces of the thermally expandable graphite face each other, making it easy for cracks to occur. If the aspect ratio is equal to or less than the above upper limit, the area of the thermally expandable graphite facing each other at the position of the weld line becomes small, and the compressive strength can be increased.

なお、配管材20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 7197:2012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。 The linear expansion coefficient of the rigid polyvinyl chloride resin constituting the piping material 20 is 7.0×10 −5 /°C as measured by the thermomechanical analysis method (TMA method) specified in JIS K 7197:2012, but the piping material of this embodiment is 4.5×10 −5 /°C or more and less than 7.0×10 −5 /°C, preferably 5.0×10 −5 / °C or more and less than 7.0×10 −5 /°C, and more preferably 5.5×10 −5 /°C or more and less than 6.8×10 −5 /°C. In addition, the difference in linear expansion coefficient between the surface layer, inner layer and intermediate layer is 2.5×10 −5 /°C or less, preferably 2.0×10 −5 /°C or less, and more preferably 1.0×10 −5 /°C or less.

さらに、配管材の表層及び内層と中間層との融着強度は、1.5MPa以上が好ましく、2.0MPa以上がより好ましい。融着強度が高いほど、配管材の圧縮強度を高めやすい。表層及び内層と中間層との融着強度は、熱膨張性黒鉛のアスペクト比、熱膨張性黒鉛の量、後述する製造方法におけるサイジング装置内の真空度の組み合わせにより、調節できる。 Furthermore, the fusion strength between the surface layer and the inner layer and the intermediate layer of the piping material is preferably 1.5 MPa or more, and more preferably 2.0 MPa or more. The higher the fusion strength, the easier it is to increase the compressive strength of the piping material. The fusion strength between the surface layer and the inner layer and the intermediate layer can be adjusted by a combination of the aspect ratio of the thermally expandable graphite, the amount of thermally expandable graphite, and the degree of vacuum in the sizing device in the manufacturing method described below.

平均アスペクト比は、厚さに対する平面視最長部長さの割合である。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、厚さ方向を鉛直方向とし、径方向を水平方向と見なした場合、水平方向の最大寸法を鉛直方向の厚さで除した値をアスペクト比とする。 The average aspect ratio is the ratio of the length of the longest part in a plan view to the thickness. Since the thermally expandable graphite used in this invention is generally flat, if the thickness direction is considered to be the vertical direction and the radial direction is considered to be the horizontal direction, the aspect ratio is the value obtained by dividing the maximum horizontal dimension by the thickness in the vertical direction.

そして、充分大きな数、即ち少なくとも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。より具体的には、FE-SEMを用いて熱膨張性黒鉛を観察し、その画像を画像処理ソフトウェア(アドビシステムズインコーポレーテッド社製「Photoshop(登録商標)」)に読み込み、測長ツールにて最大寸法及び厚さを測長する。最大寸法については、樹脂組成物に添加する前の黒鉛粒子を測定する場合には、黒鉛粒子に外接する四角形の最大辺とする。樹脂組成物に添加した後の黒鉛粒子の最大寸法を測定する場合には、配管材20を切断して断面を観察して長辺を最大寸法とするか、配管材20から黒鉛粒子を抽出し、抽出された黒鉛粒子に外接する四角形の最大辺とする。なお、FE-SEM画像中のスケールバーを同様にして測長することで具体的な寸法を測定することができる。 Then, the aspect ratio is measured for a sufficiently large number of graphite pieces, i.e., at least 10 or more, and the average value is taken as the average aspect ratio. More specifically, the thermally expandable graphite is observed using an FE-SEM, the image is loaded into image processing software (Adobe Systems Incorporated's Photoshop (registered trademark)), and the maximum dimension and thickness are measured using a length measurement tool. When measuring the graphite particles before they are added to the resin composition, the maximum dimension is taken as the maximum side of a rectangle circumscribing the graphite particles. When measuring the maximum dimension of the graphite particles after they are added to the resin composition, the piping material 20 is cut and the cross section is observed to determine the long side as the maximum dimension, or graphite particles are extracted from the piping material 20 and the maximum side of a rectangle circumscribing the extracted graphite particles is taken as the maximum dimension. Note that the specific dimensions can be measured by measuring the scale bar in the FE-SEM image in the same manner.

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さは、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 horizontal dimension of the thermally expandable graphite and the thickness of the exfoliated graphite can be measured, for example, using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM).

樹脂組成物(B)における熱膨張性黒鉛の含有量は、熱可塑性樹脂100質量部に対して3.0質量部以上20.0質量部以下が好ましく、4.0質量部以上18.0質量部以下がより好ましく、4.0質量部以上15.0質量部以下がさらに好ましく、4.0質量部以上10.0質量部未満が特に好ましい。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。加えて、樹脂組成物(B)における熱膨張性黒鉛の含有量が上記上限値以下であれば、配管材20の熱伝導率を低くし、耐圧強度及び圧縮強度をより高められる。 The content of thermally expandable graphite in the resin composition (B) is preferably 3.0 parts by mass or more and 20.0 parts by mass or less, more preferably 4.0 parts by mass or more and 18.0 parts by mass or less, even more preferably 4.0 parts by mass or more and 15.0 parts by mass or less, and particularly preferably 4.0 parts by mass or more and less than 10.0 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. If the content of thermally expandable graphite in the resin composition (B) is equal to or more than the lower limit, the piping material 20 (particularly the first standpipe 21) can be sufficiently expanded in the event of a fire, and the fire resistance of the partition penetration part 2a can be further improved. On the other hand, if the content of thermally expandable graphite in the resin composition (B) is equal to or less than the upper limit, the piping material 20 can be prevented from being broken due to excessive expansion of the piping material 20, and the fire resistance can be prevented from being reduced. In addition, if the content of thermally expandable graphite in the resin composition (B) is equal to or less than the upper limit, the thermal conductivity of the piping material 20 can be reduced, and the pressure resistance and compressive strength can be further increased.

また、樹脂組成物(B)は、熱膨張性黒鉛に加えて、難燃剤を含有することが好ましい。樹脂組成物(B)における難燃剤は、樹脂組成物(A)における難燃剤と同様のものを用いることができる。樹脂組成物(B)における難燃剤としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム等の加熱脱水型化合物や、モリブデン化合物、臭素系化合物、リン系化合物、ホウ酸系化合物が好ましい。これらの難燃剤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。
樹脂組成物(B)中の難燃剤の含有量は、熱可塑性樹脂100質量部に対して0.05質量部以上10質量部以下が好ましく、1質量部以上5質量部以下より好ましい。
また、難燃剤の含有量は、熱可塑性樹脂に含まれる熱膨張性黒鉛100質量部に対して、13質量部以上215質量部以下が好ましく、13質量部以上190質量部以下がより好ましく、17質量部以上130質量部以下がさらに好ましく、40質量部以上120質量部以下が最も好ましい。
難燃剤の含有量が前記下限値以上であれば、耐火性をより高められ、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くできる。
特に、難燃剤の一部又は全部がリン系化合物である場合、機械的強度が低下しやすいため、リン系化合物の含有量は、熱可塑性樹脂に含まれる熱膨張性黒鉛100質量部に対して、1質量部以上200質量部未満が好ましく、13質量部以上150質量部以下がより好ましい。
In addition, the resin composition (B) preferably contains a flame retardant in addition to the thermally expandable graphite. The flame retardant in the resin composition (B) can be the same as the flame retardant in the resin composition (A). As the flame retardant in the resin composition (B), heat dehydration type compounds such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, molybdenum compounds, bromine compounds, phosphorus compounds, and boric acid compounds are preferable. When these flame retardants are contained, the fire resistance of the piping material 20 can be further improved.
The content of the flame retardant in the resin composition (B) is preferably 0.05 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and more preferably 1 part by mass or more and 5 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the thermoplastic resin.
Furthermore, the content of the flame retardant is preferably 13 parts by mass or more and 215 parts by mass or less, more preferably 13 parts by mass or more and 190 parts by mass or less, even more preferably 17 parts by mass or more and 130 parts by mass or less, and most preferably 40 parts by mass or more and 120 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the thermally expandable graphite contained in the thermoplastic resin.
When the content of the flame retardant is equal to or more than the lower limit, the fire resistance can be further improved, and when the content is equal to or less than the upper limit, the mechanical strength of the piping material 20 can be sufficiently increased.
In particular, when part or all of the flame retardant is a phosphorus-based compound, the mechanical strength is likely to decrease, so the content of the phosphorus-based compound is preferably 1 part by mass or more and less than 200 parts by mass, and more preferably 13 parts by mass or more and 150 parts by mass or less, per 100 parts by mass of thermally expandable graphite contained in the thermoplastic resin.

難燃剤の体積平均粒子径は、0.2μm以上100μm以下が好ましく、0.4μm以上50μm以下がより好ましい。難燃剤の体積平均粒子径は、光散乱粒度計(光散乱粒度計DLS-7000:大塚電子(株)製)にて測定した値である。
樹脂組成物(B)が難燃剤を含有する場合、熱膨張性黒鉛の平均粒子径αと難燃剤の体積平均粒子径βとの比(β/α比)は、0.0015以上0.0065以下が好ましく、0.002以上0.006以下がより好ましい。難燃剤は、熱膨張性黒鉛同士における熱的な橋渡しをする。β/α比が上記範囲内であれば、上記の熱的な橋渡しを防ぎ、熱伝導率をより低められる。
The volume average particle diameter of the flame retardant is preferably 0.2 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 0.4 μm or more and 50 μm or less. The volume average particle diameter of the flame retardant is a value measured by a light scattering particle size meter (light scattering particle size meter DLS-7000: manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
When the resin composition (B) contains a flame retardant, the ratio of the average particle size α of the thermally expandable graphite to the volume average particle size β of the flame retardant (β/α ratio) is preferably 0.0015 or more and 0.0065 or less, more preferably 0.002 or more and 0.006 or less. The flame retardant acts as a thermal bridge between the thermally expandable graphite particles. If the β/α ratio is within the above range, the thermal bridge is prevented, and the thermal conductivity can be further reduced.

樹脂組成物(B)は、熱安定剤を含有してもよい。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。 The resin composition (B) may contain a heat stabilizer. Examples of heat stabilizers include lead-based stabilizers, tin-based stabilizers, Ca-Zn-based stabilizers, and higher fatty acid metal salts. One type of heat stabilizer may be used alone, or two or more types may be used in combination.

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 white lead, basic lead sulfite, tribasic lead sulfate, dibasic lead phosphite, dibasic lead phthalate, tribasic lead maleate, silica gel coprecipitated lead silicate, 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 maleate, dibutyltin maleate polymer, dioctyltin maleate, and dioctyltin maleate polymer; and carboxylates such as dibutyltin 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 the fatty acid include behenic acid, stearic acid, lauric acid, oleic acid, palmitic acid, ricinoleic acid, and benzoic acid, and two or more of these may be used in combination.
Examples of higher fatty acid metal salts include 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-ethylhexanoate, zinc stearate, zinc laurate, zinc ricinoleate, zinc 2-ethylhexanoate, lead stearate, dibasic lead stearate, and lead naphthenate.

熱安定剤の含有量は、熱可塑性樹脂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、成形時における熱可塑性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、燃焼時において熱可塑性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 per 100 parts by mass of the thermoplastic resin. If the content of the heat stabilizer is equal to or more than the lower limit, the thermal stability of the thermoplastic resin during molding can be improved, and if the content is equal to or less than the lower limit, the thermoplastic resin can be sufficiently carbonized during combustion, and sufficient fire resistance can be obtained.

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、前記難燃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、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。
The resin composition (B) preferably contains an inorganic filler in addition to the thermally expandable graphite.
Examples of the inorganic filler include inorganic compounds other than the flame retardants, 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, zinc carbonate, barium carbonate, dawnnite, 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 balloon, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, carbon black, graphite, carbon fiber, carbon balloon, charcoal powder, various metal powders, potassium titanate, magnesium sulfate, lead zirconate titanate, aluminum borate, molybdenum sulfide, silicon carbide, stainless steel fiber, zinc phosphate, zinc borate, various magnetic powders, slag fiber, fly ash, and dehydrated sludge. Among the above inorganic fillers, basic inorganic fillers such as calcium carbonate, calcium silicate, calcium hydroxide, calcium oxide, magnesium oxide, barium carbonate, zinc oxide, zinc hydroxide, and iron oxide are preferred.
The inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more kinds.

前記無機充填剤の含有量は、熱可塑性樹脂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、熱可塑性樹脂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、火災発生時の熱可塑性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 more preferably 1.0 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. If the content of the inorganic filler is equal to or more than the lower limit, the fire resistance can be further improved, and if it is equal to or less than the upper limit, the mechanical strength of the piping material 20 can be sufficiently high.
In particular, when a thermally expandable graphite having a pH adjusted to 1.5 or more and 4.0 or less is used, the resin composition (B) preferably contains the basic inorganic filler in a ratio of 0.3 parts by mass to 5.0 parts by mass relative to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. If the content ratio of the basic inorganic filler is equal to or more than the lower limit, the thermal stability of molding the resin composition (B) to produce the piping material 20 is increased, and the generation of char during molding can be prevented, and if the content ratio is equal to or less than the upper limit, the thermoplastic resin can be sufficiently carbonized in the event of a fire, and the fire resistance can be further improved.

[配管材の製造方法]
表層と中間層と内層とからなる三層構造の配管材は、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。
[Manufacturing method of piping material]
The piping material having a three-layer structure consisting of a surface layer, a middle layer, and an inner layer is manufactured, for example, by using a manufacturing apparatus 60 shown in FIG.
The manufacturing apparatus 60 in this example includes a first extrusion molding machine 61 , a second extrusion molding machine 62 , a vacuum sizing device 63 , a take-up machine 64 , and a cutter 65 .

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、熱可塑性樹脂及び熱膨張性黒鉛が含まれていることが好ましい。 The first extrusion molding machine 61 includes a first extruder 68 for kneading, heating, melting, and extruding the resin composition supplied from a hopper 66. The second extrusion molding machine 62 includes a second extruder 69 for kneading, heating, melting, and extruding the resin composition supplied from a hopper 67. A die 70 is attached to the outlet of the first extruder 68 and the second extruder 69. The hopper 66 of the first extrusion molding machine 61 is supplied with a resin composition (B-2) that constitutes the surface layer and the inner layer of the piping material. The hopper 67 of the second extrusion molding machine 62 is supplied with a resin composition (B-1) that constitutes the intermediate layer. It is preferable that at least the resin composition (B-1) contains a thermoplastic resin and thermally expandable graphite.

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。
金型70内での溶融樹脂73,74の挙動について、説明する。
図4の(a)~(g)は、それぞれ図3の(a)~(g)の位置での端面図である。
図3に示すように溶融樹脂73は、金型70の内部で溶融樹脂73a,73bに分岐する。図4(a)~(e)のように、中間層を形成する溶融樹脂74は、内層を形成する溶融樹脂73aを囲むように、U字状(図4(a))、C字状(図4(b)~(d))、O字状(図4(e))に徐々に変化して、断面円環状に成形される。図4(e)のように、溶融樹脂74は、溶融樹脂74の端部が突き合わされる位置L1で、中間層のウェルドラインが形成される。中間層のウェルドラインは、配管材20の管軸方向に延びる。
図4(c)~(f)のように、溶融樹脂73aは、円環状の溶融樹脂74の内側で、円形(図4(c))、U字状(図4(e))、C字状(図4(f))、O字状(図4(g))に徐々に変化して、断面円環状に成形される。また、溶融樹脂73bは、円環状の溶融樹脂74の外側でU字状(図4(e))、C字状(図4(f))、O字状(図4(g))に徐々に変化して、溶融樹脂74を囲む断面円環状に成形される。図4(g)のように、溶融樹脂73aの端部が突き合わされた位置L2で、内層のウェルドラインが形成される。また、図4(g)のように、溶融樹脂73bの端部が突き合わされた位置L3で、表層のウェルドラインが形成される。内層及び表層のウェルドラインは、配管材20の管軸方向に延びる。
本実施形態において、中間層のウェルドラインと、内層及び表層のウェルドラインとは、管軸O1に対して反対側に形成される。このように、中間層のウェルドラインと、内層及び表層のウェルドラインとが異なる位置に形成されることで、配管材の圧縮強度をより高められる。配管材20の断面(管軸に直交する断面)において、中間層のウェルドラインと、内層又は表層のウェルドラインとが、管軸を回転中心として45°回転した範囲内の領域に位置していないことが好ましい。即ち、図4(g)中の領域q1及び領域q2に位置L2及びL3が位置しないことが好ましい。図4(g)中、領域q1は、中間層のウェルドラインの位置L1と管軸O1とを結ぶ線Qに対し、管軸O1を回転軸として半時計回りに45°回転した直線Q1までの領域である。図4(g)中、領域q2は、中間層のウェルドラインの位置L1と管軸O1とを結ぶ線Qに対し、管軸O1を回転軸として時計回りに45°回転した直線Q2までの領域である。
3, the mold 70 is a three-layer extrusion mold, and includes a confluence section 71 and a molding section 72. In the confluence section 71, a molten resin (molten resin composition (B-2)) 73 introduced from a first extruder 68 and a molten resin (molten resin composition (B-1)) 74 introduced from a second extruder 69 are joined together, and are laminated near the outlet of the confluence section 71.
The behavior of the molten resins 73 and 74 in the mold 70 will be described.
4(a) to (g) are end views taken at the positions (a) to (g) of FIG. 3, respectively.
As shown in Fig. 3, the molten resin 73 branches into molten resins 73a and 73b inside the mold 70. As shown in Figs. 4(a) to 4(e), the molten resin 74 forming the intermediate layer gradually changes in shape from U-shape (Fig. 4(a)), to C-shape (Figs. 4(b) to 4(d)), to O-shape (Fig. 4(e)), so as to surround the molten resin 73a forming the inner layer, and is molded into a circular cross-section. As shown in Fig. 4(e), the molten resin 74 forms a weld line of the intermediate layer at position L1 where the ends of the molten resin 74 are butted together. The weld line of the intermediate layer extends in the axial direction of the piping material 20.
As shown in Figs. 4(c) to (f), the molten resin 73a gradually changes from a circular shape (Fig. 4(c)), to a U-shape (Fig. 4(e)), to a C-shape (Fig. 4(f)), to an O-shape (Fig. 4(g)) inside the annular molten resin 74, and is molded into an annular cross section. The molten resin 73b gradually changes from a U-shape (Fig. 4(e)), to a C-shape (Fig. 4(f)), to an O-shape (Fig. 4(g)) outside the annular molten resin 74, and is molded into an annular cross section surrounding the molten resin 74. As shown in Fig. 4(g), a weld line of the inner layer is formed at position L2 where the ends of the molten resin 73a are butted together. As shown in Fig. 4(g), a weld line of the surface layer is formed at position L3 where the ends of the molten resin 73b are butted together. The weld lines of the inner layer and the surface layer extend in the axial direction of the piping material 20.
In this embodiment, the weld line of the intermediate layer and the weld lines of the inner layer and the surface layer are formed on the opposite side of the tube axis O1. In this way, the weld line of the intermediate layer and the weld lines of the inner layer and the surface layer are formed at different positions, thereby further increasing the compressive strength of the piping material. In the cross section (cross section perpendicular to the tube axis) of the piping material 20, it is preferable that the weld line of the intermediate layer and the weld line of the inner layer or the surface layer are not located in an area rotated 45° around the tube axis as the rotation center. That is, it is preferable that the positions L2 and L3 are not located in the areas q1 and q2 in FIG. 4(g). In FIG. 4(g), the area q1 is an area up to a straight line Q1 rotated 45° counterclockwise around the tube axis O1 with respect to the line Q connecting the position L1 of the weld line of the intermediate layer and the tube axis O1. In FIG. 4G, the region q2 is a region extending to a straight line Q2 that is rotated 45° clockwise with the tube axis O1 as the axis of rotation with respect to the line Q connecting the position L1 of the weld line of the intermediate layer and the tube axis O1.

図4(g)のように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. 4(g), the laminated molten resins 73, 74 are expanded in diameter while stacked in the molding section 72 to form a tube. The outer and inner circumferences are then regulated to a more or less appropriate size by a die ring 75 and a mandrel 76 provided at the tip of the molding section 72, and the resin is extruded as a continuous piping material (hereinafter referred to as a "continuous pipe") 77.

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, the mold 70 is preferably adjusted so that the molding temperature (resin temperature during molding) is 175° C. or higher and lower than 240° C. The molding temperature is more preferably 180° C. or higher and 235° C. or lower, even more preferably 185° C. or higher and 230° C. or lower, and particularly preferably 190° C. or higher and 225° C. or lower. By setting the molding temperature within the above range, it is possible to improve the adhesion between the intermediate layer containing thermally expandable graphite in a well-kneaded state and the surface layer and inner layer.
If the molding temperature is less than 170° C., the resin composition (B-1) containing thermally expandable graphite will be poorly kneaded, and the flowability in the mold 70 will decrease, making molding difficult. If the molding temperature exceeds 240° C., the thermally expandable graphite contained in the resin composition (B-1) will expand in the mold 70.

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。
In addition, it is preferable that the molding temperature is adjusted so that it gradually becomes higher from the first extruder 61 and the second extruder 62 to the mold 70. Specifically, the resin temperature at the connection portion between the first extruder 68 and the second extruder 69 and the mold 70 is set higher than the resin temperature of a general piping material, and is preferably 150°C or higher and the mold temperature or lower, and more preferably 170°C or higher and the mold temperature or lower. The resin temperatures in the first extruder 68 and the second extruder 69 may be the same or different from each other. By making the resin temperature in the second extruder 62, which kneads the resin composition (B-1) containing thermally expandable graphite, higher than the resin temperature in the first extruder 61, the fluidity of the resin is increased, making it easier to knead, and making it easier to supply the resin to the joining portion 71 in the mold 70.
When the resin temperature in the first extruder 68 is different from the resin temperature in the second extruder 69, it is preferable to compound a larger amount of a heat stabilizer in the resin having a higher temperature in order to improve the thermal stability.

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5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 continuous pipe 77 extruded from the die 70 is introduced into the vacuum sizing device 63. The vacuum sizing device 63 is for shaping the outer surface of the continuous pipe 77 and cooling it. As shown in FIG. 5, the vacuum sizing device 63 has a main body 78 extending in the extrusion direction of the continuous pipe 77. An inlet 79 and an outlet 80 of the main body 78 are formed at one end and the other end of the longitudinal direction of the main body 78. A vacuum chamber 82 to which a vacuum pump 81 is connected is provided on the inlet 79 side in the main body 78. A sizing sleeve 83 is disposed in the vacuum chamber 82. One end of the sizing sleeve 83 is connected to the inlet 79. In addition, a cooling chamber 84 is provided between the vacuum chamber 82 and the outlet 80, and a water sprinkling pipe 85 is disposed over the entire length of the vacuum chamber 82 and the cooling chamber 84.

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。
真空サイジング装置63の内部は、-1KPa(ゲージ圧)以下の真空度とすることが好ましく、-10KPa(ゲージ圧)以下の真空度とすることがより好ましく、-20KPa(ゲージ圧)以下の真空度とすることがさらに好ましい。真空度が上記上限値以下であれば、配管材に対する厚さ方向及び周方向の押圧力が高まり、中間層と、内層及び表層との融着強度をさらに高められる。
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 continuous pipe 77 is fed to the vacuum sizing device 63, the continuous pipe 77 expands due to the negative pressure of the vacuum pump 81, and the outer surface of the continuous pipe 77 is brought into close contact with the inner surface of the sizing sleeve 83, forming a shape, and the outer layer, the inner layer and the intermediate layer of the continuous pipe 77 are tightly contacted. The sized continuous pipe 77 is cooled and hardened by the cooling water sprayed from the water spray pipe 85.
The inside of the vacuum sizing device 63 is preferably at a vacuum level of -1 KPa (gauge pressure) or less, more preferably at a vacuum level of -10 KPa (gauge pressure) or less, and even more preferably at a vacuum level of -20 KPa (gauge pressure) or less. If the vacuum level is equal to or less than the upper limit value, the pressure applied to the piping material in the thickness direction and circumferential direction increases, and the fusion strength between the intermediate layer and the inner layer and surface layer can be further increased.
Instead of the vacuum sizing device 63, a cooling water tank in which cooling water is stored may be used, and a sizing sleeve may be provided at the inlet of the cooling water tank.

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 take-up machine 64 is for taking up the continuous tube 77 at a constant speed. The take-up machine 64 is equipped with a number of take-up rollers 86 that are pressed against the lower and upper parts of the continuous tube 77. At least one of the take-up rollers 86 is connected to a motor (not shown), and the take-up speed of the continuous tube 77 is adjusted by controlling the number of rotations of the motor.

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 cutter 65 is used to cut the continuous pipe 77 to a predetermined length. The cutter 65 is equipped with a sensor 87 that detects the tip position of the continuous pipe 77, and a cutting blade 88 that is driven in conjunction with the sensor 87. When the tip of the continuous pipe 77 presses against the sensor 87, the cutting blade 88 is driven to cut the continuous pipe 77, and a piping material of the predetermined length is obtained.

(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6(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6(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6(a),(b)は、内層26、中間層27及び表層28の三層構造の配管材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、中間層及び表層の三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 examples and effects of piping structure)
In the piping structure 1 of this embodiment, one receiving port 11a of the main pipe section 11 constituting the pipe fitting 10 is arranged inside the partition penetration section 2a, and the upper end of the first riser pipe 21 is connected to that receiving port 11a.
In the piping structure 1 of this embodiment, the other socket 11b of the main pipe section 11 is disposed outside the compartment penetration section 2a and above the floor slab 2, and the lower end of the second standpipe 22 is connected to the socket 11b. In addition, the socket 12a of the horizontal branch pipe connection section 12 is disposed outside the compartment penetration section 2a and above the floor slab 2, and one end of the horizontal branch pipe 23 is connected to the socket 12a.
The method of connecting each of the sockets 11a, 11b, 12a to each of the pipes 21, 22, 23 is not particularly limited, and a known method can be appropriately applied. A packing provided inside each socket can be used to seal the gap between the outer surface of each pipe and the inner surface of each socket, or an adhesive can be applied to the outer surface of each pipe to connect the inner surface of each socket to the outer surface of each pipe so that the inner surface of each socket and the outer surface of each pipe are sealed. When using an adhesive to join, a colored adhesive to which a coloring agent has been added, or an adhesive to which a luminescent agent that emits fluorescence or phosphorescence when exposed to ultraviolet light has been added can be used. However, the socket 11a and the pipe 21 located inside the partition penetration part 2a must be connected to each other with an adhesive so that the pipe 21 does not fall off the socket 11a even when the pipe 21 is heated and thermally expanded.
The outer surfaces of the ends of the pipes 21, 22, 23 inserted into the sockets 11a, 11b, 12a of the pipe joint 10 are tapered over the entire circumference. The tapered surface may be a shape in which the end 20a of the piping material 20 along the pipe axis is cut in a straight line, as shown in Fig. 6(a), for example. Also, the end 20a of the piping material 20 may be a shape in which the end 20a of the piping material 20 is cut in an arc, as shown in Fig. 6(b). Figs. 6(a) and (b) are partial cross-sectional views of the end 20a of the piping material 20 having a three-layer structure of an inner layer 26, an intermediate layer 27, and a surface layer 28.
When the pipes 21, 22, 23 have a three-layer structure of an inner layer, an intermediate layer, and a surface layer, and the intermediate layer is made of the resin composition (B), when the pipes 21, 22, 23 are inserted into the pipe fitting 10, the surface layer may be cut until the intermediate layer is exposed, or may be cut to such an extent that the intermediate layer is not exposed. If the intermediate layer is exposed, when the pipe fitting 10 is transparent, the intermediate layer of the exposed end face of the piping material 20 is black, so that the position of the end face can be visually confirmed from the outside, and it can be visually confirmed whether or not it is inserted to the back of the receiving port. In particular, when the fitting is transparent, the packing provided at the receiving port can be visually confirmed from the outside, so that it can be determined whether the end of the piping material 20 is inserted a predetermined length beyond the packing. If the intermediate layer is not exposed, the adhesive component does not penetrate into the intermediate layer or the interface between the intermediate layer and the surface layer, and the adhesive component can prevent interfacial peeling or cracking between the surface layer and the intermediate layer, and the adhesive component can be prevented from deteriorating due to the acidic thermally expandable graphite.

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7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。 As described above, the piping material 20 used in the piping structure 1 of this embodiment contains thermally expandable graphite that expands when heated during a fire. Therefore, for example, as shown in FIG. 7, when a fire breaks out on a floor below the floor slab 2, the heat of the fire can cause the portion of the first standpipe 21 inside the compartment penetration 2a to expand and block the compartment penetration 2a. This can prevent flames, heat, and smoke from rising through the compartment penetration 2a to floors above the floor slab 2, thereby providing fire resistance.

本実施形態の配管材20は、特定のアスペクト比の熱膨張性黒鉛を含有する中間層(耐火層)を有する。このため、良好な耐火性を発揮し、圧縮強度を高め、熱伝導率を低められる。 The piping material 20 of this embodiment has an intermediate layer (fire-resistant layer) that contains thermally expandable graphite with a specific aspect ratio. This provides good fire resistance, increases compressive strength, and reduces thermal conductivity.

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、即ち、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。この場合、配管材20は、床スラブ2から下方に突出している。 In a building, a floor material 4 for the living area is usually installed separately above the floor slab 2 that divides the adjacent upper and lower floors. A space S is formed between the floor slab 2 and the floor material 4, and the horizontal branch pipe 23 is arranged in this space S. Therefore, the installation space for the horizontal branch pipe 23 is limited, but in order to improve drainage, the horizontal branch pipe 23 is usually inclined so that it gradually becomes higher as it moves away from the socket 12a of the horizontal branch pipe connection part 12. For this reason, in the pipe joint 10, it is required to bring the horizontal branch pipe connection part 12 as close as possible to the floor slab 2, make the connection position of the horizontal branch pipe 23 as low as possible, and increase the freedom of arrangement of the horizontal branch pipe 23 in the space S. In particular, when the building is an apartment building with many rooms on the same floor, the horizontal branch pipe 23 becomes long, but in that case, the position of the end of the horizontal branch pipe 23 opposite the horizontal branch pipe connection part 12 side becomes higher. Therefore, it is necessary to make the most effective use of the space between the floor slab 2 and the floor material 4. For this reason, in the pipe joint 10, it is preferable to insert the main pipe section 11 as deeply as possible into the partition penetration section 2a, and to bring the horizontal branch pipe connection section 12 close to the floor slab 2, and connect the horizontal branch pipe 23 at a position as low as possible. It is also preferable that at least the upper end of the receiving port 11a does not exceed the upper surface of the floor slab 2, that is, that the upper end of the standpipe pipe 21 does not exceed the upper surface of the floor slab 2. In this case, the piping material 20 protrudes downward from the floor slab 2.

(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。
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、上述の実施形態の配管材は、三層構造であるが、本発明の配管材は、中間層(耐火層)を有すればよい。本発明の配管材は、中間層のみからなる単層構造でもよいし、内層及び表層のいずれか一方のみを有する2層構造でもよい。本発明の配管材は、中間層と、内層及び表層の少なくとも一方とを有する複層構造が好ましい。
あるいは、配管材は、表層及び内層の少なくとも一方が耐火層(即ち、熱膨張性黒鉛を含有する層)で、中間層が熱膨張性黒鉛を含有しない層でもよい。
Other Embodiments
The present invention is not limited to the above embodiment.
In the present invention, the piping material may have a socket at one end. In this case, the pipe joint has a spigot that is inserted into the socket of the piping material, and the spigot of the pipe joint is inserted into the socket of the piping material to form a piping structure.
In addition, the piping material of the above embodiment has a three-layer structure, but the piping material of the present invention may have an intermediate layer (fire-resistant layer). The piping material of the present invention may have a single-layer structure consisting of only an intermediate layer, or a two-layer structure having only one of an inner layer and a surface layer. The piping material of the present invention is preferably a multi-layer structure having an intermediate layer and at least one of an inner layer and a surface layer.
Alternatively, the piping material may have at least one of the surface layer and the inner layer being a fire-resistant layer (i.e., a layer containing thermally expandable graphite), and the intermediate layer being a layer not containing thermally expandable graphite.

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。即ち、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、即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。
For example, in the present invention, it is not necessary for the pipe joint and the upper end of the first riser pipe to be connected with the lower surface of the lower socket of the pipe joint being flush with the lower surface of the floor slab. In other words, it is sufficient that the lower socket of the pipe joint and the upper end of the first riser pipe are connected at any part within the compartment penetration part.
In the present invention, the pipe joint is not limited to the three-way pipe joint of the shape described in the above embodiment, and may be a T-shaped pipe joint in which a side branch pipe connection part is provided perpendicular to a main pipe part of the pipe joint. In addition, the pipe joint may connect two standpipes and two or more side branch pipes, or may connect one standpipe and two or more side branch pipes.
In the piping material, it is sufficient that at least the standpipe is made of the resin composition (B), and the pipe for the lateral branch pipe may be made of a resin composition other than the resin composition (B), i.e., a resin composition that does not contain thermally expandable graphite.
The piping structure of the present invention may be one that is passed through a partition penetration part formed in a wall. When the piping structure is one that is passed through a partition penetration part formed in a wall, the pipe joint may be one that is provided with two sockets or one that is provided with three or more sockets.
The piping structure of the present invention can also be used for a water supply line.

さらに、樹脂組成物(A)に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、粒子径が10μm以上1000μm以下、好ましくは粒子径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, non-thermally expandable graphite may be added to the resin composition (A) to impart fire resistance. As the non-thermally expandable graphite, the one described in Japanese Patent No. 4829847 can be used. By using non-thermally expandable graphite with a particle size of 10 μm or more and 1000 μm or less, preferably 10 μm or more and 100 μm or less, a translucent or transparent joint can be obtained.

さらに、本発明の配管構造体は、予め工場等で配管材と管継手とが接着剤で接合された状態(いわゆる排水集合継手)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8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。
上部管継手10a及び下部管継手10bは、前記樹脂組成物(A)から構成されていてもよいし、樹脂組成物(A)以外の樹脂で構成されていてもよい。例えば、上部管継手10a及び下部管継手10bは、難燃剤を含まないポリ塩化ビニル系樹脂で構成されていてもよい。
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。
配管材20は前記樹脂組成物(B)から構成される。樹脂組成物(B)が含む樹脂は、樹脂組成物(A)が含む樹脂と同じでもよいし、異なってもよい。例えば、樹脂組成物(A)がポリ塩化ビニル系樹脂を含有する場合に、樹脂組成物(B)は、ポリエチレン樹脂を含んでもよい。
配管材20には、上階から伸びる第2の立管用パイプ122からの排水に加えて、横枝管用パイプ123からの排水も流れる。このため、配管材20の呼び径は、立管用パイプ122及び横枝管用パイプ123の呼び径以上とされている。立管用パイプ122や横枝管用パイプ123の一般的なサイズは最大でも呼び径125程度であり、配管構造体1として少ない品種に抑えつつ設置自由度を高めるために、配管材20は呼び径125以上とすることが好ましく、呼び径200以下とすることが好ましい。
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。但し、樹脂製である場合には金属製である場合に比べて線膨張係数が大きく熱による伸縮量が大きくなり、後述する配管材20とモルタル3の上下面との接点に応力が集中しやすい。
図8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。本実施形態において、配管材20は、床スラブ2から下方に突出している。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。この場合、配管材20は、床スラブ2から下方に突出している。
本実施形態においては、立管用パイプ121が熱収縮したり、立管用パイプ121に対する施工時の物理力が加わると、配管材20とモルタル3の下面との接点Pに応力が集中する。本発明の配管材20は、圧縮率が高いため、接点Pに応力が集中しても、破損しにくい。
Furthermore, the piping structure of the present invention may be in a state where the piping material and the pipe joint are previously joined with an adhesive in a factory or the like (a so-called drainage manifold joint).
In this case, the piping structure 1 includes an upper pipe joint 10a, a lower pipe joint 10b, and a piping material 20, as shown in FIG.
The upper pipe fitting 10a has a receiving port 13a to which a piping material 20 can be connected, a receiving port 11b to which a second standpipe pipe 122 extending from the upper floor can be connected, and a receiving port 12a to which a horizontal branch pipe pipe 123 extending from the upper floor can be connected.
The lower pipe fitting 10b has a receiving port 13b to which a piping material 20 can be connected, and a receiving port 11a to which a first standpipe 121 extending from the lower floor can be connected.
The upper pipe joint 10a and the lower pipe joint 10b may be made of the resin composition (A) or may be made of a resin other than the resin composition (A). For example, the upper pipe joint 10a and the lower pipe joint 10b may be made of a polyvinyl chloride resin that does not contain a flame retardant.
An upper end of the piping material 20 is connected to the socket 13a of the upper pipe joint 10a, and a lower end of the piping material 20 is connected to the socket 13b of the lower pipe joint 10b.
The piping material 20 is composed of the resin composition (B). The resin contained in the resin composition (B) may be the same as or different from the resin contained in the resin composition (A). For example, when the resin composition (A) contains a polyvinyl chloride resin, the resin composition (B) may contain a polyethylene resin.
In addition to drainage water from the second standpipe 122 extending from the upper floor, drainage water also flows from the side branch pipe 123 into the piping material 20. For this reason, the nominal diameter of the piping material 20 is set to be equal to or larger than the nominal diameters of the standpipe 122 and the side branch pipe 123. The general sizes of the standpipe pipe 122 and the side branch pipe 123 are at most about a nominal diameter of 125, and in order to increase the installation flexibility while limiting the variety of the piping structure 1, it is preferable that the piping material 20 has a nominal diameter of 125 or more, and preferably a nominal diameter of 200 or less.
The first rise pipe 121, the second rise pipe 122, and the side branch pipe 123 may be made of the resin composition (A), may be made of the resin composition (B), or may be made of a material other than the resin composition (A) and the resin composition (B). However, when made of resin, the linear expansion coefficient is larger than when made of metal, and the amount of expansion and contraction due to heat is large, and stress is likely to concentrate at the contact points between the piping material 20 described later and the upper and lower surfaces of the mortar 3.
The piping structure 1 shown in Fig. 8 is installed in a building such that the piping material 20 is disposed in the compartment penetration portion 2a of the floor slab 2. In this embodiment, the piping material 20 protrudes downward from the floor slab 2. Mortar 3 is filled between the piping structure 1 and the inner surface of the compartment penetration portion 2a, filling the gap between the inner surface of the compartment penetration portion 2a and the piping material 20 and fixing the piping structure 1. In this case, the piping material 20 protrudes downward from the floor slab 2.
In this embodiment, when the riser pipe 121 thermally shrinks or a physical force is applied to the riser pipe 121 during construction, stress is concentrated at a contact point P between the piping material 20 and the lower surface of the mortar 3. The piping material 20 of the present invention has a high compression ratio, so that it is not easily damaged even if stress is concentrated at the contact point P.

また、あるいは、図9に示すように、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。本実施形態において、配管材20は、床スラブ2から上方に突出している。
本実施形態においては、立管用パイプ122及び横枝管用パイプ123が熱収縮したり、立管用パイプ122及び横枝管用パイプ123に対する施工時の物理力が加わると、配管材20とモルタル3の上面との接点P1に応力が集中する。本発明の配管材20は、圧縮率が高いため、接点P1に応力が集中しても、破損しにくい。
9, the socket 13b of the lower pipe joint 10b and the piping material 20 may be connected within the compartment penetration portion 2a of the floor slab 2. In this embodiment, the piping material 20 protrudes upward from the floor slab 2.
In this embodiment, when the riser pipe 122 and the side branch pipe 123 are thermally contracted or when a physical force is applied to the riser pipe 122 and the side branch pipe 123 during construction, stress is concentrated at the contact point P1 between the piping material 20 and the upper surface of the mortar 3. The piping material 20 of the present invention has a high compression ratio and is therefore not easily damaged even if stress is concentrated at the contact point P1.

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。
さらに、下部管継手10bの受口13b及び上部管継手10aの受口13aの両方と配管材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。特に、配管材20の圧縮率が50%以下である場合には、下部管継手10bの受口13b及び上部管継手10aの受口13aの両方と配管材20とが床スラブ2の区画貫通部2a内で接続されていることが好ましい。
The receiving port 13b of the lower pipe fitting 10b and the piping material 20 may each be connected within the compartment penetration portion 2a of the floor slab 2.
Furthermore, both the socket 13b of the lower pipe fitting 10b and the socket 13a of the upper pipe fitting 10a may be connected to the piping material 20 within the compartment penetration portion 2a of the floor slab 2. In particular, when the compression ratio of the piping material 20 is 50% or less, it is preferable that both the socket 13b of the lower pipe fitting 10b and the socket 13a of the upper pipe fitting 10a are connected to the piping material 20 within the compartment penetration portion 2a of the floor slab 2.

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。
(配管材の使用原料)
・熱膨張性黒鉛I :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。
・熱膨張性黒鉛II :東ソー株式会社製、GREP-EG、膨張開始温度220℃、平均アスペクト比18。
・熱膨張性黒鉛III:日本黒鉛工業株式会社製、EXP50T、平均アスペクト比31。
・熱膨張性黒鉛IV :東ソー株式会社製、GREP-EG(150メッシュを通過したもの)、膨張開始温度220℃、平均アスペクト比1.3。
・熱膨張性黒鉛V :東ソー株式会社製、GREP-EG(5メッシュを通過しなかったもの)、膨張開始温度220℃、平均アスペクト比45。
・ポリ塩化ビニル系樹脂:大洋塩ビ株式会社製、TH1000。
・ポリエチレン樹脂:旭化成株式会社製、サンテックB770。
・鉛系安定剤:堺化学株式会社製、SL-1000。
・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。
・難燃剤(水酸化アルミニウム):昭和電工株式会社製、H-31、平均粒子径18μm。
・難燃剤(リン酸亜鉛):鈴裕化学社製、ZPO-3。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
(Raw materials used for piping materials)
Thermally expandable graphite I: Air Water Inc., MZ-260, expansion starting temperature 260°C or higher, average aspect ratio 25.3.
Thermally expandable graphite II: Tosoh Corporation, GREP-EG, expansion starting temperature 220°C, average aspect ratio 18.
Thermally expandable graphite III: EXP50T, manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd., average aspect ratio 31.
Thermally expandable graphite IV: manufactured by Tosoh Corporation, GREP-EG (passed through 150 mesh), expansion starting temperature 220°C, average aspect ratio 1.3.
Thermally expandable graphite V: manufactured by Tosoh Corporation, GREP-EG (did not pass through 5 mesh), expansion starting temperature 220°C, average aspect ratio 45.
Polyvinyl chloride resin: TH1000, manufactured by Taiyo PVC Co., Ltd.
-Polyethylene resin: Suntech B770, manufactured by Asahi Kasei Corporation.
Lead-based stabilizer: SL-1000, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.
Polyethylene-based lubricant: Hiwax 4202E, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
Flame retardant (aluminum hydroxide): H-31, manufactured by Showa Denko K.K., average particle size 18 μm.
Flame retardant (zinc phosphate): ZPO-3, manufactured by Suzuhiro Chemical Co., Ltd.

(実施例1~6、9、10、12~14、比較例1~5)
配管材は、表層、耐火層である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。
表1~3の耐火層の配合に従い、ポリ塩化ビニル系樹脂と、熱膨張性黒鉛と、鉛系安定剤、ポリエチレン系滑剤、水酸化アルミニウムとを配合した後、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、錫系安定剤(大協化成工業社製、商品名「STX-80」)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216mm、樹脂組成物(B-2)で構成され、厚さがそれぞれ2.0mm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8.0mmの中間層と、を備えた配管材を作製した。
得られた配管材において、中間層のウェルドラインと、内層及び表層のウェルドラインとの位置関係は、図4(g)と同様とした。
得られた配管材について、熱伝導率、熱抵抗値、融着強度、圧縮率、耐火性を評価した。その結果を表中に示す。以下、融着強度については、得られた配管材が多層である場合についてのみ評価した。
(Examples 1 to 6, 9, 10, 12 to 14, Comparative Examples 1 to 5)
The piping material was composed of a surface layer, a middle layer which was a fire-resistant layer, and an inner layer.
The resin composition constituting the intermediate layer was obtained as follows.
According to the composition of the fire-resistant layer in Tables 1 to 3, polyvinyl chloride resin, thermally expandable graphite, a lead-based stabilizer, a polyethylene-based lubricant, and aluminum hydroxide were mixed, and then the mixture was stirred and mixed in a Henschel mixer (manufactured by Kawada Kogyo Co., Ltd.) having an internal volume of 200 liters to obtain a resin composition (B-1).
The resin compositions constituting the surface layer and the inner layer were obtained as follows.
100 parts by mass of polyvinyl chloride resin (TH1000 manufactured by Taiyo PVC Co., Ltd.) was blended with 2 parts by mass of a tin-based stabilizer (product name "STX-80" manufactured by Daikyo Chemical Industry Co., Ltd.), 0.5 parts by mass of a polyethylene-based lubricant (Hiwax 4202E manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), and 3 parts by mass of calcium carbonate (Whiten SB manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.), and the mixture was stirred and mixed in a 200-liter Henschel mixer (manufactured by Kawada Industries Co., Ltd.) to obtain a resin composition (B-2).
Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 2, the resin composition (B-2) was supplied to the hopper 66 of the first extruder 61, and the resin composition (B-1) was supplied to the hopper 67 of the second extruder 62. The resin temperatures in the first extruder 68 and the second extruder 69 were set to 180 ° C., and each resin was supplied from the first extruder 68 and the second extruder 69 to the mold 70. The molding temperature in the mold 70 was set to 190 ° C., and extrusion molding was performed into a tubular shape, with an outer diameter of 216 mm, a surface layer and an inner layer each having a thickness of 2.0 mm, composed of the resin composition (B-2), and an intermediate layer having a thickness of 8.0 mm formed between the surface layer and the inner layer, and composed of the resin composition (B-1).
In the obtained piping material, the positional relationship between the weld line in the intermediate layer and the weld lines in the inner layer and surface layer was the same as that shown in FIG.
The obtained piping materials were evaluated for thermal conductivity, thermal resistance, fusion strength, compression ratio, and fire resistance. The results are shown in Table 1. In the following, the fusion strength was evaluated only when the obtained piping materials were multi-layered.

(実施例7)
表層及び内層を設けなかった(即ち、耐火層のみの単層構造とした)以外は、実施例1と同様にして配管材を作製した。
得られた配管材について、熱伝導率、熱抵抗値、圧縮率、耐火性を評価し、その結果を表中に示す。
(Example 7)
A piping material was produced in the same manner as in Example 1, except that the surface layer and the inner layer were not provided (that is, a single-layer structure consisting of only the fire-resistant layer was used).
The resulting piping material was evaluated for thermal conductivity, thermal resistance, compressibility and fire resistance, and the results are shown in the table.

(比較例6)
耐火層の配合を表3に示すように変更した以外は、実施例7と同様にして、耐火層のみの単層構造の配管材を作製した。
得られた配管材について、熱伝導率、熱抵抗値、圧縮率、耐火性を評価した。その結果を表中に示す。
(Comparative Example 6)
Except for changing the composition of the fire-resistant layer as shown in Table 3, the same procedure as in Example 7 was carried out to prepare a piping material having a single-layer structure including only a fire-resistant layer.
The obtained piping material was evaluated for thermal conductivity, thermal resistance, compressibility, and fire resistance, and the results are shown in the table.

(実施例8)
中間層のウェルドラインと、内層及び表層のウェルドラインとを同じ位置に形成した以外は、実施例1と同様にして配管材を作製した。
得られた配管材について、熱伝導率、熱抵抗値、融着強度、圧縮率、耐火性を評価した。その結果を表中に示す。
(Example 8)
A piping material was produced in the same manner as in Example 1, except that the weld line in the intermediate layer and the weld lines in the inner layer and surface layer were formed in the same position.
The obtained piping material was evaluated for thermal conductivity, thermal resistance, fusion strength, compressibility, and fire resistance, and the results are shown in the table.

(実施例11)
耐火層の配合を表2に示すように変更した以外は、実施例7と同様にして、耐火層のみの単層構造の配管材を作製した。
得られた配管材について、熱伝導率、熱抵抗値、圧縮率、耐火性を評価した。その結果を表中に示す。
Example 11
Except for changing the composition of the fire-resistant layer as shown in Table 2, a single-layer piping material having only a fire-resistant layer was produced in the same manner as in Example 7.
The obtained piping material was evaluated for thermal conductivity, thermal resistance, compressibility, and fire resistance, and the results are shown in the table.

(測定方法)
[融着強度]
図10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。
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(cm)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]
(Measurement method)
[Welding strength]
A universal testing machine 50 shown in Fig. 10 was prepared. The universal testing machine 50 includes a random punching jig 51 and two compression plates (not shown). The random punching jig 51 includes a base portion 51a and a pressing portion 51b arranged above the base portion 51a. The random punching jig 51 is sandwiched between the two compression plates (not shown).
Next, the piping material was cut into a tube having a width of 20 mm in the axial direction to prepare a test piece 25. The test piece 25 has an inner layer 26, an intermediate layer 27, and a surface layer (not shown).
Under conditions of a temperature of 23°C ± 2°C and normal humidity (45 to 85%), the test piece 25 was set between the base portion 51a and the pressing portion 51b of the universal testing machine 50, and the test piece 25 was compressed in the direction of the tube axis at a speed of 10 mm/min ± 2 mm/min per minute using two compression plates. The maximum load at which the fused surfaces of the inner layer 26 and the intermediate layer 27 peeled off was determined, and the fusion strength was calculated using the following formulas (1) and (2).
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 outer diameter (cm) of the inner layer 26, and L is the length of the test piece in the tube axial direction (cm)]

[耐火性評価]
図11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及び各実施例と比較例の配管材を切断して作製したパイプ21,22,23(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)を行った。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行ったところ、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]
A fire resistance test furnace 100 shown in FIG. 11 was prepared. The fire resistance test furnace 100 includes a heating chamber 110 sealed except for the upper part, a test floor slab 120 installed on the heating chamber 110, a burner 130 installed in the heating chamber 110 to generate a flame, and a thermocouple 140 for measuring the temperature in the heating chamber 110. A 100 mm thick PC (precast concrete) panel with a compartment penetration part 120a having a diameter of 260 mm was used as the floor slab 120. The thermocouple 140 was arranged so that the temperature near the lower end of the piping material 20 (first standpipe 21) in the heating chamber 110 could be measured. In addition, mortar 3 was filled between the pipe joint 10 and the inner surface of the compartment penetration part 120a to seal the compartment penetration part 120a.
In this fire resistance test furnace 100, the piping structure 1 was installed in the same arrangement as in the above embodiment, using the pipe fitting 10 prepared as described above and pipes 21, 22, 23 (piping material 20) prepared by cutting the piping materials of each embodiment and comparative example.
Then, a fire resistance test (based on the evaluation method for fire resistance performance tests of the revised Building Standards Act that came into force on June 1, 2000, and conforming to ISO 834-1) was conducted. In this fire resistance test, the time from the start of heating until smoke was emitted from the gap between the pipe fitting 10 and the compartment penetration part 120a (smoke generation time) was measured. According to the criteria for the Fire Service Act, Section 8, if the smoke generation time was 120 minutes or more, it was deemed to be fire resistant, and if it was less than 120 minutes, it was deemed to be non-fire resistant.
When the fire resistance test was carried out on the piping structure of Example 1, even after 120 minutes had elapsed since the start of heating, no smoke escaped from between the pipe fitting 10 and the compartment penetration portion 120a, and the structure was fire resistant.

Figure 0007619767000001
Figure 0007619767000001

Figure 0007619767000002
Figure 0007619767000002

Figure 0007619767000003
Figure 0007619767000003

表1~2に示すように、実施例1~14は、圧縮率が20%以上であるため破損しにくく、耐火性120分以上であり、耐火性に優れていた。
表3に示すように、熱膨張性黒鉛の含有量が1質量部である比較例1、球状の黒鉛を用いた比較例3は、耐火性が90分以下であった。圧縮率が5~19%である比較例2、4~6は、強度が不十分であった。
以上のことから、本発明を適用することで、配管材を耐火性能に優れかつ破損しにくくできることが判った。
As shown in Tables 1 and 2, Examples 1 to 14 had a compression ratio of 20% or more, and were therefore less susceptible to breakage, and had a fire resistance of 120 minutes or more, and were therefore excellent in fire resistance.
As shown in Table 3, Comparative Example 1, in which the content of thermally expandable graphite was 1 part by mass, and Comparative Example 3, in which spherical graphite was used, had a fire resistance of 90 minutes or less. Comparative Examples 2 and 4 to 6, in which the compression ratio was 5 to 19%, had insufficient strength.
From the above, it has been found that application of the present invention makes it possible to provide piping materials with excellent fire resistance and resistance to breakage.

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)
O1 管軸
1 Piping structure 2 Floor slab
2a Compartment penetration part 3 Mortar 4 Floor material 10 Pipe joint 10a Upper pipe joint 10b Lower pipe joint 11 Main pipe part 11a, 11b Socket 12 Horizontal branch pipe connection part 12a Socket 13a, 13b Socket 20 Piping material 21 First standpipe (piping material)
22 Second standpipe (piping material)
23 Horizontal branch pipe (piping material)
O1 Tube axis

Claims (9)

管状の周壁を備え、
前記周壁は、熱可塑性樹脂100質量部と、膨張性黒鉛4質量部以上10質量部未満とを含有する管状の耐火層を有し、
外径が165mm以上318mm以下であり、
下記測定方法で測定される圧縮率が20%以上であり、
前記熱膨張性黒鉛の平均アスペクト比が10以上35以下である、配管材。
<測定方法>
配管材から50mm以上の環状試験片を切り取り、23℃下で1時間放置し、その後2枚の平板間に挟んで管軸に直角の方向に10mm/minの速さで管の外径を圧縮する。3つの環状試験片について、破壊された際の径方向の圧縮の程度を測定し、その平均値を圧縮率とする。
A tubular peripheral wall is provided,
The peripheral wall has a tubular fireproof layer containing 100 parts by mass of a thermoplastic resin and 4 parts by mass or more and less than 10 parts by mass of thermally expandable graphite,
The outer diameter is 165 mm or more and 318 mm or less,
The compression ratio measured by the following measurement method is 20% or more,
The average aspect ratio of the thermally expandable graphite is 10 or more and 35 or less .
<Measurement method>
A ring-shaped test piece of 50 mm or more was cut from the pipe material and left at 23°C for 1 hour, after which the pipe was sandwiched between two flat plates and the outer diameter of the pipe was compressed at a speed of 10 mm/min in a direction perpendicular to the pipe axis. The degree of radial compression at the time of destruction was measured for three ring-shaped test pieces, and the average value was taken as the compression ratio.
管状の周壁を備え、
前記周壁は、熱可塑性樹脂100質量部と、膨張性黒鉛4質量部以上10質量部未満とを含有する管状の耐火層を有し、
外径が76mm以上140mm以下であり、
前記耐火層の厚さは、前記周壁の厚さの70%以下であり、
下記測定方法で測定される圧縮率が20%以上であり、
前記熱膨張性黒鉛の平均アスペクト比が10以上35以下である、配管材。
<測定方法>
配管材から50mm以上の環状試験片を切り取り、23℃下で1時間放置し、その後2枚の平板間に挟んで管軸に直角の方向に10mm/minの速さで管の外径を圧縮する。3つの環状試験片について、破壊された際の径方向の圧縮の程度を測定し、その平均値を圧縮率とする。
A tubular peripheral wall is provided,
The peripheral wall has a tubular fireproof layer containing 100 parts by mass of a thermoplastic resin and 4 parts by mass or more and less than 10 parts by mass of thermally expandable graphite,
The outer diameter is 76 mm or more and 140 mm or less,
The thickness of the fire-resistant layer is 70% or less of the thickness of the peripheral wall,
The compression ratio measured by the following measurement method is 20% or more,
The average aspect ratio of the thermally expandable graphite is 10 or more and 35 or less .
<Measurement method>
A ring-shaped test piece of 50 mm or more was cut from the pipe material and left at 23°C for 1 hour, after which the pipe was sandwiched between two flat plates and the outer diameter of the pipe was compressed at a speed of 10 mm/min in a direction perpendicular to the pipe axis. The degree of radial compression at the time of destruction was measured for three ring-shaped test pieces, and the average value was taken as the compression ratio.
前記耐火層の内周面及び外周面の少なくとも一方に位置し、前記耐火層を被覆する被覆層を備える、請求項1又は2に記載の配管材。 The piping material according to claim 1 , further comprising a coating layer located on at least one of an inner circumferential surface and an outer circumferential surface of the fire-resistant layer, the coating layer covering the fire-resistant layer. 前記耐火層と、前記被覆層との融着強度が1.5MPa以上である、請求項に記載の配管材。 The piping material according to claim 3 , wherein a fusion strength between the fire-resistant layer and the coating layer is 1.5 MPa or more. 前記耐火層は、管軸方向に延びるウェルドラインを有する、請求項1~のいずれか一
項に記載の配管材。
The piping material according to any one of claims 1 to 4 , wherein the fire-resistant layer has a weld line extending in the pipe axial direction.
前記周壁の熱伝導率が0.3W/m・K以下である、請求項1~のいずれか一項に記
載の配管材。
The piping material according to any one of claims 1 to 5 , wherein the peripheral wall has a thermal conductivity of 0.3 W/m·K or less.
前記耐火層が難燃剤を含有する、請求項1~のいずれか一項に記載の配管材。 The piping material according to any one of claims 1 to 6 , wherein the fire-resistant layer contains a flame retardant. 請求項1~のいずれか一項に記載の配管材と、上部管継手及び下部管継手とが予め接合された配管構造体であって、
前記上部管継手は、前記配管材の上端と接続される接続部を備え、
前記下部管継手は、前記配管材の下端と接続される接続部を備え、
前記配管構造体を設置したとき、少なくとも前記配管材が床スラブの区画貫通部内に位置し、かつ、前記配管材は、床スラブから下方に突出している、配管構造体。
A piping structure in which the piping material according to any one of claims 1 to 7 is pre-joined with an upper pipe joint and a lower pipe joint,
The upper pipe joint has a connection portion that is connected to an upper end of the piping material,
The lower pipe joint has a connection portion that is connected to a lower end of the piping material,
A piping structure, in which, when the piping structure is installed, at least the piping material is positioned within a compartment penetration portion of a floor slab, and the piping material protrudes downward from the floor slab.
管状の耐火層と、前記耐火層の内周面に位置する内側被覆層とを少なくとも有する複層構造とされた請求項又はに記載の配管材の製造方法であって、
前記内側被覆層はポリ塩化ビニル樹脂を含み、
前記耐火層は、ポリ塩化ビニル樹脂と前記熱膨張性黒鉛とを含み、
前記耐火層及び前記内側被覆層を押出用金型で積層して押出した後、サイジングスリーブへ導入して外面を賦形する、配管材の製造方法。
The method for producing a piping material according to claim 3 or 4 , which has a multi-layer structure including at least a tubular fire-resistant layer and an inner coating layer located on the inner peripheral surface of the fire-resistant layer,
The inner coating layer comprises a polyvinyl chloride resin,
the fire-resistant layer includes a polyvinyl chloride resin and the thermally expandable graphite,
The fire-resistant layer and the inner coating layer are laminated and extruded using an extrusion die, and then the laminate is introduced into a sizing sleeve to shape the outer surface.
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