JP2017532257A - 耐火容器 - Google Patents

Abstract

耐火性塗料をコーティングまたは含浸した織物材料を含む可撓性を有する耐火容器であって、特に、耐火性塗料はバーミキュライトからなっており、任意に、織物材料は、ファイバーガラスもしくはその繊維、シリカガラスもしくはその繊維、または、セラミックガラスもしくはその繊維、から製造された耐火容器と、そのような容器の製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は、可撓性のある耐火容器の製造に関する。特に、本発明は、可撓性のある容器の製造における、バーミキュライトを含む塗布組成物や含浸組成物の使用と、バーミキュライトをコーティング（塗布）または含浸した１つ以上の可撓性を有する材料を含む可撓性のある耐火容器と、それらの製造方法とに関するものである。

世界貿易およびグローバル産業においては、数十億トンもの材料の保管および輸送が必要である。材料を保持するため、インターモーダル輸送コンテナ、中間バルクコンテナ（ＩＢＣ(intermediate bulk containers)）、および可撓性中間バルクコンテナ（ＦＩＢＣ (flexible intermediate bulk containers)）等の多様な標準的サイズおよびカスタムサイズの容器が使用されている。ＦＩＢＣは、製品、特に粉末状の化学薬品、砂やセメント等の建築材料、動物原料、およびプラスチック等のリサイクル用材料等の乾燥物の保管並びに輸送において特に便利であると証明されてきた。

貿易や産業において使用するために輸送および保管される材料の多くは、紙、木材、プラスチック、化学薬品等を含めて可燃性を有する。従って、材料の輸送および保管に適しており、かつ、耐火性を有する容器が必要である。例えば、バルク材料の輸送および保管に適しており、かつ、耐火性を有する容器が必要である。より小型の可撓性を有する耐火容器も必要とされている。

典型的には、ＦＩＢＣは、織物材料、特に、ポリエチレンやポリプロピレンから製造される。ポリエチレン及びポリプロピレンは共に、約３６０℃から３８０℃と、比較的発火温度が低い。これらの発火温度よりも極めて高い温度で発火する多くの製品において、ポリエチレンやポリプロピレンから製造されたＦＩＢＣは、あまり耐火性をもたらさない。

リチウムイオンバッテリは、電気機器に電流を供給するために一般的に使用されるものである。近年、２つの主要な航空会社は、欠陥のあるバッテリのオーバーヒートが大規模火災に繋がる虞があるため、リチウムイオンバッテリの貨物輸送を今後実施しないことをアナウンスした。可撓性容器内に火を包み込むことができるＦＩＢＣ等の可撓性容器により、貨物輸送におけるリチウムイオンバッテリの安全な運搬が可能となる。

米国特許第６３０９７４０号明細書

本発明は、耐火容器、特にＦＩＢＣと、その製造方法と、に関する。本発明の一実施形態において、耐火性は、容器を構成する可撓性材料を不燃性の塗布組成物でコーティングすることによって得られる。代替的な実施形態においては、不燃性の塗布組成物を可撓性材料に含浸させる。本発明の好適な実施形態において、不燃性の塗布組成物は、膨積バーミキュライトを含む。

バーミキュライトとは、化学式が(Mg,Fe,Al)₃(Al,Si)₄O₁₀(OH)₂.4H₂Oの、天然型含水珪酸塩鉱物である。バーミキュライトは、水和型層状構成であって、（典型的には７０℃から１０００℃まで）加熱されるか、化学処理されると、剥離作用として既知のプロセスにおいて膨張する。剥離作用において、鉱石の濃密な薄片は、微小の空気層を含む軽量な多孔質粒体に変換される。「膨積バーミキュライト」と「剥離バーミキュライト」という用語は、交換可能である。剥離バーミキュライト流粒体は、不燃性を有しているため、耐火作用を有する。

剥離バーミキュライト流粒体は、水および全ての有機溶剤に溶解しない。しかしながら、一旦剥離すると、剥離バーミキュライト流粒体は、特許文献１：米国特許第６３０９７４０号明細書に記載の方法を利用して、安定的な水性分散体に懸濁可能となる。

可撓性を有する織物材料は、微細な剥離バーミキュライト粒子の分散物で構成される膨積バーミキュライトコーティングによって被覆または含浸され得る。織物材料は、膨積バーミキュライトによって、例えば、浸漬処理または、代替的に、噴射あるいは剥離バーミキュライトを散布することによって、コーティングまたは含浸されてもよい。そのような材料は、本明細書に記載の容器の製造において特に役立つ。

一般的に、剥離バーミキュライトは、化学的に剥離したバーミキュライトを含むことが好ましい。しかしながら、剥離バーミキュライトは、代替的または付加的に、熱的に剥離したバーミキュライトからなってもよい。剥離バーミキュライトは、９０％〜１００％の化学剥離されたバーミキュライトと１０〜０％の熱剥離されたバーミキュライトを含むことが好ましい。

従って、本発明の目的は、耐火性ＦＩＢＣ等の耐火容器を提供することである。この場合、耐火性は、膨積バーミキュライトを含む耐火性塗料により、容器の製造に使用される材料をコーティングすること、または当該耐火性塗料を含浸させることによって達成することができる。本発明の更なる目的は、そのような耐火容器の製造方法を提供するにある。

本発明の別の目的は、国連危険貨物梱包グループ（UN Hazardous Goods Packaging Group）２標準であって、ユーロクラスＡ（不燃性）に準拠し、かつ、好ましくは、最大温度における（連続）定格が摂氏６００、１０００、あるいは１２００℃、またはそれ以上、例えば１５００℃等の耐火性を有するという要件を満たすＦＩＢＣ等の耐火容器を提供するにある。

以下の説明および単なる実施例である添付図面によって、本発明を更に理解されよう。

耐火性ＦＩＢＣの概略図である。 耐火性ＦＩＢＣの概略図である。 耐火性ＦＩＢＣ等の耐火容器を製造するための、可撓性を有する耐火材料の断面図である。 耐火容器を生産するために使用される材料の冷暖面において実験した、温度を示すグラフである（実施例４参照）。 耐火容器を生産するために使用される材料の冷暖面において実験した、温度を示すグラフである（実施例４参照）。 耐火容器を生産するために使用される材料の冷暖面において実験した、温度を示すグラフである（実施例４参照）。 耐火容器を生産するために使用される材料の冷暖面において実験した、温度を示すグラフである（実施例４参照）。 耐火容器を製造するのに好適な材料の織物試験によって得た比較結果を示すグラフである。

図４−７のデータは、実施例４において記載したように、１０００℃まで加熱される織物の関連面における温度を示す。ｘ軸は分単位で示した時間であり、ｙ軸は℃で示した温度である。同図は、単一織物、かつ断熱層なしの場合の図であり、織物の冷面における結果は、図８に集約した。
凡例：−−−（暖面）；--（冷面）；…..（冷面；１ｍｍ離間）
図８のデータは、実施例４において記載したように、１０００℃まで加熱される織物の冷面における温度を示す。ｘ軸は分単位で示した時間であり、ｙ軸は℃で示した温度である。
凡例：- - - - - -（単一織物）；−−−−（６ｍｍの断熱織物）；--（１０ｍｍの断熱織物）；…..（１２ｍｍの断熱織物）

「バルクバッグ」または「ビッグバッグ」としても既知である可撓性中間バルクコンテナ（ＦＩＢＣ）は、特に粉末状、薄片状、または粒状のバルク産業材料の輸送および保管用に一般的に使用されている容器である。ＦＩＢＣは、質量が約１００ｋｇ以下〜２０００ｋｇ以上まで、優先的には５００ｋｇ〜２０００ｋｇまで、例えば１０００ｋｇの範囲の荷重を保持することができる。別のサイズの耐火容器も、本明細書に記載のように本発明に含むものとする。例えば、より小さい容器は、多くの場合、約１ｋｇ以下〜１００ｋｇ以上、例えば、約１ｋｇ以下〜３０ｋｇ以上等のより質量の低いものを保持するのに便利である。

耐火容器は、容器内に収められる製品の質量に合う適切な容積を有するように製造することができる。いくつかの実施形態において、容器の容積は、０．０００５ｍ^３以上から３ｍ^３以上であることができる。例えば、容器の容積は、約０．００１ｍ^３〜約２ｍ^３の範囲であることもある。より軽量の荷重が必要である場合、耐火容器の容積は、適切な大きさにすることができ、例えば、０．０００５ｍ^３〜０．５ｍ^３、例えば、０．００１〜０．１ｍ^３、優先的には０．００１〜０．００５ｍ^３、より優先的には０．００２〜０．００５ｍ^３である。別のケースにおいて、より大きなサイズ、例えば、０．１ｍ^３以下〜３ｍ^３以上、優先的には０．２ｍ^３〜２．５ｍ^３、更に好ましくは０．５ｍ^３〜２ｍ^３、例えば０．８ｍ^３〜１．５ｍ^３、例えば１ｍ^３も便利である。典型的な容器は、例えば、約０．１０×０．１０×０．１０ｍ〜約１．５×１．５×１．５ｍ、例えば約０．１５×０．１５×０．１５ｍ〜約１．２×１．２×１．２ｍの寸法であることができる。

図１は、接合または縫合された１つ以上の材料片から形成される１つ以上のサイドパネル１と、サイドパネル１のうち１つ以上と統合するか、またはサイドパネル１に接合あるいは縫合され、任意に、開口部または排出点５を備える、１つ以上のベースパネル２と、サイドパネル１のうち１つ以上と統合するか、またはサイドパネル１のうち１つ以上に接合あるいは縫合され、開口部またはアクセス点６を備える１つ以上の任意の蓋パネル３と、ＦＩＢＣを持ち上げることができる１つ以上の任意の点、ストラップ、取っ手、または締付具４とを備える耐火ＦＩＢＣの概略図である。図１は、閉口タイ７，８によって結びつけることにより閉口され得る排出口５および充填口６の形態で、排出点５およびアクセス点６の一実施例を示すものである。

図２は、図１に記載した特徴を備え、かつ、更に、任意のリフトストラップ４の周囲における任意の補強具９と、ＦＩＢＣの下側において連続し、リフトストラップ４から任意に補強されたウェビングと、任意の蓋パネル３をＦＩＢＣのサイドパネル１に封止する任意の接続部１１〜１３と、任意の補強ステッチング１４とを備える、耐火ＦＩＢＣの２つの概略図である。

図３は、本明細書に記載したように、ＦＩＢＣ等の耐火容器を製造するのに使用され得る積層サンドイッチ材の概略図である。サンドイッチ材は、典型的には、膨積バーミキュライト等の耐火性化合物によってコーティングまたは含浸され、更に、任意に、本明細書に記載のように、１つ以上の付加的な塗料１７によってコーティングされた耐火材料１６に包囲された１つ以上の層からなる断熱材１５からなる。

次に、耐火容器に適用可能な特定の特徴を、可撓性中間バルクコンテナを参照して、単なる例として記載する。ＦＩＢＣは、典型的に、ベースサイズが５０ｃｍ×５０ｃｍ〜１２０ｃｍ×１２０ｃｍ、かつ、高さが５０ｃｍ〜２００ｃｍの容器であるが故に、これらの特徴は、サイズのせいで典型的にＦＩＢＣと見なされない、可撓性を有する容器に適用可能であることを理解されよう。本明細書に記載の可撓性を有する耐火容器は、意図される用途に応じたより小さいサイズであってもよいが、ＦＩＢＣを参照することによって記載した特徴のうち１つ以上を使用することができる。

ＦＩＢＣは、多数の物理的形状において製造することができる。いくつかの実施形態において、ＦＩＢＣの形状は、立方体または直方体（「箱形」）であることができる一方、別の実施形態においては、ＦＩＢＣは、筒状（「ドラム形」）であることもできる。別の実施形態において、各側面が別個の材料片（「４パネル」構造）であるように、ＦＩＢＣを製造するか、または、２つの対向側面に沿って縫い目を施す「Ｕパネル」構造を使用することができる。いくつかの実施形態において、ＦＩＢＣは、円形構造手法または管構造手法を使用して製造することもでき、これは縫目を最小限とするため有利である。これは、微細な内容物や吸湿性を有する内容物の場合に特に役立つ。いくつかの実施形態において、ＦＩＢＣは、バッフルを備えることができ、このバッフルにより、膨れを予防し、充填されたＦＩＢＣを所望の形状、例えば、直方体に維持する。いくつかの実施形態において、ＦＩＢＣは、付加的なストラップ、ウェビング、補強具、または他の補強手段を備えることができる。典型的に、これらは、存在する場合、昇降手段と一体となって、および／または昇降手段と併せて使用されることにより、ＦＩＢＣが一杯である際に、より安全に輸送することができる。

ＦＩＢＣに、１つ以上の開口部またはアクセス点を設けることにより、内容物を追加することができる。従って、ＦＩＢＣに、ヘムを有する、あるいは有しない開口頂部を装備するか、または、アクセススロットあるいはスリットを設けることができる。いくつかの実施形態において、固定された、あるいは取り外し可能な容器のカバーに充填口を取り入れることができる。更に別のアクセス点は、半球形状または円錐形状の頂部を含み、この頂部は、アクセス口と、「ダッフルトップ」と、全体的または部分的に取り外し可能であって、好適な固定具によってＦＩＢＣに固定可能なカバーとを備えることもできる。好適な固定具には、ジップ、面ファスナーコネクタ、アイレット、トグル、およびタイを含む。締結穴またはドローコードは、ＦＩＢＣのカバーに含まれてもよい。別の実施形態において、カバーは、付加的なファスナーなしに、ＦＩＢＣの頂部に亘ってフィットする。揮発性、可燃性、爆発性、吸湿性、または危険な内容物の保管のため、ＦＩＢＣは、内容物と容器の外側との間においてバリアとして働く蓋またはカバーを有することが有利である。

いくつかの実施形態において、ＦＩＢＣに、充填ポイントを備えるスカートまたはカバーを装備することが有利である。例えば、ＦＩＢＣは、典型的に、ＦＩＢＣの頂部に亘って配置される充填口またはアクセス点を備えた、取り外し可能なスカートを備えることができる。このスカートは、典型的に、例えば、輸送や保管に際する沈殿または膨張等、不足量および／または特定あるいは予測した製品の移動を調節する位置に配置される。スカートは、ＦＩＢＣの本体部分と同一または異なる材料によって製造することができる。好ましくは、スカートは、手による（例えば、ねじって閉口する）操作に適した可撓性を有する材料によって製造される。口部は、例えば、ケブラー等の材料からなっており、例えば、直径が１〜１０ｍｍ、例えば、２〜５ｍｍ、例えば、約３ｍｍの好適な紐によって固定される。

いくつかの実施形態において、ＦＩＢＣに１つより多くのカバーを装備することが有利である。例えば、ＦＩＢＣは、アクセス口および／または充填口を備えるスカートを備えることができ、かつ、更に、１つ以上の付加的なカバーを備えてもよい。付加的なカバーは、固定されても、取り外し可能であってもよい。付加的なカバーは、例えば、ＦＩＢＣの一面または実質的に全面を被覆する１つのフラップを備える。代替的に、付加的なカバーは、２つ以上、例えば、２〜４つの、典型的には２つの、カバーを備えるために接合または接続する（リーフとも知られる）フラップを備えてもよい。例えば、ジップ、プレススタッド、面ファスナーコネクタ（ベルクロ等）、アイレット、トグル、タイ、締結穴、およびドローコードまたはステッチング等、任意の好適な接合手段や接続手段を使用することができる。典型的には、ベルクロ等のホックやループコネクタを使用する。

典型的には、ＦＩＢＣに排出点も設けるが、代替的に、単にＦＩＢＣを切り開いて内容物を解放するか、または、蓋が存在する場合、蓋を開口後、内容物を容器から持ち上げることも可能である。排出点は、更に、アイリス保護、縫合されたカバー、または保護フラップ等の保護要素を備える排出口を含むことができる。排出口は、引き紐あるいはタイによって閉口するか、またはカバーを有することができる。いくつかの実施形態において、ＦＩＢＣは、開口部を有することにより、内容物を解放することができる。いくつかの実施形態において、この開口部は、側面全体あるいはＦＩＢＣの底部であること、または、該開口部は底部あるいは側面の一部のみを形成することができる。開放における別の方法として、排出点は、ジップ、面ファスナーコネクタ、アイレット、トグル、タイ、締結穴、およびドローコードを含む。いくつかの実施形態において、排出点は、取り外し可能であるか、またはＦＩＢＣに固定された１つ以上の付加的なカバーによって被覆されてもよい。例えば、１つ以上の付加的なカバーは、１つのフラップを備えるか、または２つ以上、例えば２〜４つ、典型的には２つの、カバーを備えるために接合または接続するフラップあるいはリーフを備えることができる。例えば、ジップ、プレススタッド、面ファスナーコネクタ（ベルクロ等）、アイレット、トグル、タイ、締結穴、およびドローコードまたはステッチング等、任意の好適な接合手段や接続手段を使用することができる。典型的には、ベルクロ等のホックやループコネクタを使用する。しかしながら、いくつかの用途において、例えば、特に高い耐火性が必要である場合、容器を充填および空にするにあたって充填開口部／アクセス点を使用することが好ましく、この場合、排出点は省略される。

ＦＩＢＣは、多様な点、ストラップ、取っ手、または締付具を備えることにより、フォークリフトトラックやクレーン等の機械によってそれらを持ち上げ可能とする。例えば、十字の角のループまたはサイドシームループを含むことができる。また、スリーブリフト機構やフードリフト機構を使用することができる。１つ以上のステべドアストラップを組み込むこともできる。

典型的に、ＦＩＢＣは、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）から製造される。代替的に、ＦＩＢＣは、ＨＤＰＥ、ジュート、黄麻布、または他の可撓性を有する材料から製造されてもよい。典型的に、ＦＩＢＣを製造するために使用される材料は、より強度が高く、かつ可撓性を有する容器となるよう、織物材料である。

特定の材料の保管のため、容器は耐静電性であることが有利である。これに関連して、ＦＩＢＣは、多くの場合、タイプＡ〜タイプＤに分類される。タイプＡのＦＩＢＣは、静電安全特性を有しておらず、典型的に不燃性の製品の輸送に使用される。容器付近に可燃性溶剤またはガスが存在する場合、それらの使用を避けなければならない。タイプＢのＦＩＢＣは、ブラシ放電の伝搬が不可能であるため、可燃性材料を運搬するためにもしばしば使用される。しかしながら、それらは、静電放電に対して低いレベルでの保護しか提供しないと共に、耐火性を有しないため、外的着火源に対する保護を提供しない。それらは、火を収めることもできないため、可燃性材料を収めるＦＩＢＣ間の火の伝搬を妨げることができない。タイプＣのＦＩＢＣは、被接地可能な相互結合された導通路を含む材料から製造される。従って、それらは、静電気の蓄積および放電に対して、強化された保護を提供する。しかしながら、タイプＢのＦＩＢＣのように、タイプＣのＦＩＢＣは、耐火性を有しないため、それらは、外的着火源に対する保護を提供せず、かつ、可燃性材料を収めるＦＩＢＣ間の火の伝搬を妨げることができない。タイプＤのＦＩＢＣは、接地する必要なしに、静電気を放散するために設計された材料から製造される。一実施形態において、ＦＩＢＣの構築に使用される材料に半導電性のヤーンを組み込む。これにより、コロナ放電を通じた静電気の放散が可能となる。しかしながら、タイプＢおよびタイプＣのＦＩＢＣのように、タイプＤのＦＩＢＣは、耐火性を有していないため、外的着火源に対する保護を提供せず、かつ、火の伝搬を妨げることができない。

従って、可燃性材料の保管のための耐火容器の開発が非常に望ましい。例えば、バルク材料の保管のため、耐火性ＦＩＢＣの開発が非常に望ましい。そのような耐火容器は、外的着火源に対する保護を提供するだけでなく、可燃性材料を収めた容器間の火の伝搬を妨げることもできる。本発明における特定の実施形態において、耐火容器は、静電放電を軽減するために、タイプＢ、タイプＣ、およびタイプＤにおいて既知の特徴のうち１つ以上の特徴を備える。

耐火容器は、耐火性または難燃性を有する容器であるため、容器内の内容物を火から保護する。耐火性ＦＩＢＣは、耐火性または難燃性を有するＦＩＢＣであるため、ＦＩＢＣの内容物を火から保護する。通常、耐火容器は、着火を妨げるだけでなく、火や炎の広がりを阻止する。耐火容器は、他のソースからの火および放熱の両方に適した特定の特徴を有する。これらの特徴により、産業工程からの放熱または任意の他の高温の熱源等の裸火および／または非直接的な熱源に対して反発することができる。本発明の好適な実施形態において、容器により、着火を無くし、火の拡散を無くし、かつ、最大温度における（連続）定格が摂氏６００、１０００、あるいは１２００℃、またはそれ以上、例えば１５００℃等とする。従って、耐火容器を使用して、容器の内容物を外的な火または熱源から保護すること、および／または容器内で発生した火が容器の外側に広がるのを防ぐことができる。

耐火性ＦＩＢＣ等の耐火容器の製造において使用するのに好適な強度を有する可撓性織物材料を、膨積バーミキュライトの懸濁によって、該材料に適用されたバーミキュライトを散布してコーティングすることにより、未処置の材料と比較して、より高い耐火性を提供する。従って、この方法によって、ポリエチレンやポリプロピレン等のＦＩＢＣを製造するための従来の材料から、耐火性における有利な改善を得ることができる。しかしながら、本発明における目的のための好適な可撓性織物材料は、コーティング前に、より高いレベルの耐火性を有する材料である。耐火容器を製造するために、膨積バーミキュライトでコーティングするのに最も好適な可撓性織物材料の例として、ファイバーガラス、ガラスファイバー、並びに、Ｅガラス、シリカガラスまたはその繊維、およびセラミックガラスまたはその繊維が挙げられる。

ＦＩＢＣ等の耐火容器を製造するために使用される典型的な材料は、面密度が１００〜１５００ｇ／ｍ^２、例えば２００〜１０００ｇ／ｍ^２、より典型的には３００〜６００ｇ／ｍ^２である織物材料を含む。容器の異なる部分は、異なる材料によって製造されてもよい。例えば、容器がアクセス口を備えるスカートおよび付加的なカバーを備える場合、スカートは、面密度が１００〜５００ｇ／ｍ^２、例えば、２００〜４００ｇ／ｍ^２、例えば約３００ｇ／ｍ^２の材料からなり、付加的なカバーは、面密度が４００〜１５００ｇ／ｍ^２、例えば５００〜１２００ｇ／ｍ^２、例えば６００〜１０００ｇ／ｍ^２、例えば、６００ｇ／ｍ^２の材料からなる。

容器の構築において使用するための典型的な材料は、以下の抗張力を有することができる。経糸：典型的には１０００〜８０００Ｎ／５ｃｍ、より典型的には２０００〜５０００Ｎ／５ｃｍ、より典型的には３０００〜４０００Ｎ／５ｃｍ、例えば約３０００Ｎ／５ｃｍ、および／または
緯糸：典型的には５００〜６０００Ｎ／５ｃｍ、より典型的には１０００〜４０００Ｎ／５ｃｍ、より典型的には２０００〜３０００Ｎ／５ｃｍ、例えば約２５００Ｎ／５ｃｍである。

好適な実施形態において、塗料組成物は、膨積バーミキュライトを懸濁することによって、基材に塗布される。優先的には、懸濁液は、水性懸濁液であり、特に水中の膨積バーミキュライトからなる懸濁液であるが、代替的な実施形態において、懸濁液は、有機溶剤や混合溶剤システムを使用して形成されてもよい。膨積バーミキュライトの分量は、懸濁液の総重量に対して３〜４０重量％、好ましくは１０〜３５重量％、より好ましくは１５〜３０重量％、例えば２０または２５重量％だけ懸濁液に含まれる。

懸濁液中の膨積バーミキュライトは、レーザ回折によって計測した場合に、粒径が１ｎｍ〜１０００μｍの間であって、好ましくは３００μｍよりも大きくなく、非常に微細であることが好ましい。（９０％の粒子が所与のサイズ未満である）Ｄ９０の粒径の分散は、好ましくは１００μｍ〜３００μｍ、より好ましくは１４０μｍ〜２５０μｍ、より好ましくは１６０μｍ〜２００μｍの範囲である。塗料組成物は、無添加でも、１つ以上の付加的な組成物を含有してもよい。好適な添加物には、カオリン、ベントナイト、または他のそのような粘度誘導体、キレート剤、および有機バインダや無機バインダを含む。

一般的に、懸濁液は、剥離されたバーミキュライトの懸濁液であることが好ましく、この場合、剥離されたバーミキュライトは、化学的に剥離されたバーミキュライトからなる。剥離されたバーミキュライトは、代替的または付加的に、熱的に剥離されたバーミキュライトを含んでもよい。剥離されたバーミキュライトは、１０％〜０％の熱的に剥離されたバーミキュライトと共に、９０％〜１００％の化学的に剥離されたバーミキュライトを含むことが好ましい。

一実施形態において、膨積バーミキュライトを含む塗料組成物によってコーティングまたは含浸される材料は、浸漬塗布によってコーティングされる。この技法において、材料は、張力下において、塗布組成物を含む槽を備える塗布機に送り込まれる。材料は、塗布組成物によって全体的に被覆されるように、槽内に完全に浸漬される。材料の表面上の塗布組成物を乾燥させるために材料を加熱する前に、材料はローラーを通過することによって、余分な塗布組成物を除去することができる。代替的な実施形態において、塗布組成物は、噴射や回転によって、またはブラシを適用することによって塗布することができる。織物上へのバーミキュライトのコーティングは、典型的に、非常に薄いコーティング、例えば、５〜１００ｇ／ｍ^２、より典型的には１０〜５０ｇ／ｍ^２、より典型的には１５〜３５ｇ／ｍ^２、例えば２０〜３０ｇ／ｍ^２、例えば約２５ｇ／ｍ^２であることができる。耐火特性を付与しつつ、コーティングされた材料の可撓性を維持する。

ＦＩＢＣ等の耐火容器は、耐火性塗料組成物によって前処理された材料から製造することができる。一実施形態において、材料は、セラミックファイバー、シリカファイバー、またはＥガラスファイバー等のガラスファイバーから製造された織物である。塗料組成物は、膨積バーミキュライトを含むことができる。本発明の別の実施形態において、ＦＩＢＣ等の耐火容器は、セラミックファイバー、シリカファイバー、またはＥガラスファイバー等のガラスファイバーから製造され、全体的または部分的にコーティングされていない材料から全体的または部分的に組み立てられる。完全または部分的な容器の製造に続いて、耐火容器を生成するために、膨積バーミキュライトを含む耐火性塗料をコーティングすることができる。例えば、本明細書に記載の容器は、９４〜９６重量％のＳｉＯ_２および３〜４重量％のＡｌ_２Ｏ_３を含む材料からなる。

個々の織物部分を取り付けることによって容器が組み立てられる場合、取付方法は、火や温度の上昇時でさえ、完成した容器に完全性をもたらす方法が好ましい。好適な取付方法は、容器が火や温度の上昇に曝露する際にも、完全性を保持する糸により縫合する方法である。好適な実施形態において、極めて高温にも耐え得る金属製糸、例えば、９００℃を超過する温度、好ましくは１０００℃または１１００℃や１２００℃より高く、例えば１５００℃等にも耐え得る金属製糸によって取り付けられる。良好な機械的強度を有する好適な高温金属製糸の例として、パッドテックスインシュレーションから入手可能であって、特殊鋼からなるコアと、ケブラーカバーとを備えるヘリオスケブラー縫合糸が挙げられる。鋼からなるコアは、長期に亘る約１１００℃の温度に耐えることができ、鋼からなるコアとケブラーカバーとの組み合わせによって非常に丈夫である。ケブラーカバーにより、縫糸として簡単に使用できる。

任意の好適な糸を使用することができる。例えば、ケブラーでコーティングしたステンレス鋼糸は、典型的には、厚さが０．１〜１ｍｍ、例えば０．２〜０．７ｍｍ、例えば０．３〜０．５ｍｍ、例えば約０．４ｍｍである。好適な糸は、５０〜２０００、より典型的には１００〜５００、例えば、１５０〜３００、例えば約２００×１ｄｔｅｘの（ｄ×１として与えられ、ここでは、ｄはｄｔｅｘでの値である）線形質量密度を有する。好適な糸は、２〜８ｃＮ、例えば３〜６ｃＮ、例えば、約３．５〜５ｃＮ、例えば約４〜４．５ｃＮ、例えば約４．２５ｃＮの強度を有する。典型的な糸は、５〜１５％、例えば８〜１２％、例えば９〜１０％の伸び率を有する。

石英、セラミック、またはガラスファイバーからなる糸は、高い使用温度範囲を有する。そのようなファイバーを使用する縫合は、糸の破壊を防ぐために、低速での縫合が必要である場合が多いため注意が必要である。温度抵抗を必要とする場合、ケブラー等のポリイミドおよびアラミドを含む高い抗張力を有する高温ポリマーが使用される。そのようなポリマー糸を使用するための温度範囲は、織物材料と同様の方法でバーミキュライトからなる塗料をコーティングすることによって改善され得る。耐火容器の製造用に選定された好適な糸は、コアがバーミキュライトコーティングによってコーティングまたは含浸されたケブラー等の高い抗張力および高い温度性能を有するポリマー等の好適なコア材料から形成された糸である。金属製糸、石英、セラミック、またはガラスファイバーからなるコアを含む、バーミキュライトからなる塗料によってコーティングされた代替的なコアを有する糸を採用することもできる。

耐火特性を改善するため、耐火性ＦＩＢＣ等の耐火容器は、積層材料またはサンドイッチ材料を使用して製造することができる。積層材料またはサンドイッチ材料は、全体的、部分的、またはコーティングされていない材料に包囲された断熱材からなる。以下に記載するように、断熱材は、部分的または全体的にコーティングされた材料に包囲されており、このコーティングにより材料に耐火性を付与する。しかしながら、本発明のいくつかの態様において、断熱材を包囲する材料は、コーティングされていない材料、即ち、耐火性塗料でコーティングされていない材料である。そのような材料は、サンドイッチ材料における断熱層が容器に十分な耐火性を供給するのに十分に耐火性を有する場合に有利である。

典型的に、断熱材は、部分的または全体的にコーティングされた材料に包囲され、コーティングにより材料に耐火性を付与する。例えば、コーティングは、典型的に、膨積バーミキュライトからなる。典型的に、断熱材は、本明細書に記載のように、全体的または部分的に耐火性塗料によってコーティングされた材料によって包囲されている。従って、サンドイッチ材料は、本明細書に記載のように、１層以上の耐火性材料からなる。例えば、好適な積層材料は、１層以上の断熱材を包囲する２層以上の耐火性材料からなる。２層以上の耐火性材料は、典型的に、本明細書に記載のように、熱的および／または化学的に膨積されたバーミキュライト、より好ましくは化学的に膨積されたバーミキュライト等のバーミキュライトを含む材料からなる。本明細書に記載のように、２層以上の耐火性材料は、それぞれ、１００〜１０００ｇ／ｍ^２、例えば２００〜８００ｇ／ｍ^２、より典型的には３００〜６００ｇ／ｍ^２の面密度を有する。

例えば、２層の耐火性材料は、単一層の断熱材を包囲してもよい。代替的に、複数層の断熱材は、２層以上の耐火性材料に包囲されてもよい。構築することにより、容器の材料は、容易に輸送可能な可撓性を有し、荷重を収容可能とすることが好ましい。

積層サンドイッチ材料は、典型的に、断熱材からなる。フェルト、セラミックウール、膨積バーミキュライトによってコーティングまたは含浸された材料、ファイバーガラス、Ｅガラス、および鉱物ウール等の任意の好適な材料を使用することができる。好ましくは、断熱材は高シリカニードルマットである。任意の好適な厚み、例えば、マットの厚みが４〜３０ｍｍ、より典型的には５〜２５ｍｍ、より典型的には６〜２０ｍｍ、例えば８〜１５ｍｍ、例えば１０〜１２ｍｍ、例えば約１０ｍｍの高シリカニードルマットを使用することができる。高シリカニードルマットの特性は、ＦＩＢＣに所望の耐火性を付与するように選択することができる。マットの面密度は、典型的に、５００〜５０００ｇ／ｍ^２、例えば６００〜４５００ｇ／ｍ^２、例えば９００〜２０００ｇ／ｍ^２、例えば約１２００〜約１８００ｇ／ｍ^２、例えば約１３００〜約１６００ｇ／ｍ^２である。

高温用途用とはいえ、特定の用途用のそのようなサンドイッチ配置において、耐火性材料によってコーティングされた織物を使用することが好ましい。耐火性材料によってコーティングされていない織物の外側サンドイッチ層を使用することにより、許容可能なレベルの耐火性を提供することができる。従って、本発明は、更に、可撓性を有する織物材料および断熱層からなる２つの外層を備えるサンドイッチ材料から構築された容器を提供する。ここでは、外層は、ファイバーガラス、ガラスファイバー、Ｅガラス、シリカガラスあるいはその繊維、セラミックガラスあるいはその繊維等の高レベルの耐火性を有する材料から形成される。外層の一方または両方は、任意に、部分的または全体的に耐火性塗料によってコーティングされている。

任意に積層サンドイッチ構造および／または断熱層からなる耐火性材料は、任意に、所望の特性を付与するように設計された塗料によってコーティングされてもよい。例えば、好適な塗料は、材料に次の特徴、即ち、改善された剛性、改善された耐水性あるいは液不透過性、改善された強度、改善された可撓性、および／または改善されたシフトプルーフ能力のいずれか、または全てを付与することができる。任意の好適な塗料、例えばゴム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、シリコンエラストマー、フルオロポリマー、およびワックスを使用することができる。塗料は耐火性を有することが最も好ましい。好適な塗料は、高性能の耐火性ポリウレタン等のポリウレタンからなる。任意に、塗料は、着色料や補強材等、例えばアルミニウムベースの色素等、金属ベースの色素等、のうち１つ以上の添加剤を含んでもよい。塗料は、容器を構築する材料の片面または両面にコーティングすることができる。

例えば、耐火性ＦＩＢＣ等の耐火容器は、典型的に、本明細書に記載のように、高シリカニードルマットからなり、かつ、外面上にポリウレタンコーティングと共にコーティングされる断熱材を包囲する膨積バーミキュライトによってコーティングされた２層の織物材料からなる積層サンドイッチ材料から構築され得る。典型的に、織物材料は、２００〜８００ｇ／ｍ^２の面密度を有し、かつ、膨積バーミキュライトによって処置、コーティング、または含浸され、断熱材は、８〜１５ｍｍの厚みを有する。

耐火性材料は、断熱性に優れた特性、耐火性、可撓性、および強度を結合することが好ましく、かつ、付加的な使用において、耐火性を損なうことなく容器を容易に折り畳むことができる。

次に、例えば、耐火容器を以下のように提供する。
−容器のサイズは、０．１５ｍ×０．１５ｍ×０．１５ｍ〜１．２ｍ×１．２ｍ×１．２ｍである（即ち、容器は、０．００３ｍ^３〜１．７３ｍ^３の容積を有する）。
−容器は、サンドイッチ材料を備え、
・外面および内面材料は、４００〜１５００ｇ／ｍ^２の密度と、１５００℃までの耐熱性を有し、かつ、典型的に、約３０００〜４０００Ｎ／ｃｍ（経糸）、約２０００〜３０００Ｎ／ｃｍ（緯糸）の抗張力と、約０．５〜１ｍｍの厚みを有する、膨積バーミキュライトを含浸した織物からなり、
・内部の断熱層は、４〜３０ｍｍの厚みと、１５００℃までの耐熱性を有し、典型的には約５〜２０ｍｍの厚みを有するシリカガラスニードルマットからなる。
−容器は、任意に、ステンレス鋼強化シリカガラスバーミキュライトをコーティングした織物からなり、４００〜１５００ｇ／ｍ^２の密度と、１５００℃までの耐熱性を有し、典型的には、約５００〜１０００Ｎ／ｃｍ（経糸）、約５００〜１０００Ｎ／ｃｍ（緯糸）の抗張力と、約０．５〜１ｍｍの厚みを有するループおよび／または取っ手を備える。
−容器は、任意に、ガラスファイバーバーミキュライトをコーティングした織物からなり、１００〜５００ｇ／ｍ^２の密度と、１５００℃までの耐熱性を有し、かつ、典型的に、約３０００〜４０００Ｎ／５０ｍｍ（経糸）、約１５００〜２０００Ｎ／５０ｍｍ（緯糸）の抗張力と、約０．２〜０．７ｍｍの厚みを有するスカートを備え、容器は、コーティングされた糸、典型的には、１５００℃までの耐熱性を有し、典型的には、３．５〜５ｎＮの強度と、５〜２０％の伸び率を有するケブラーコーティングされたステンレス鋼糸を使用してパネルを縫合することによって組み立てられる。

耐火容器の好適な実施形態は、図２に示すように耐火性ＦＩＢＣである。これは、化学的に膨積されたバーミキュライトを含む耐火性塗料によってコーティングされたシリカガラス織物と、高シリカガラスニードルマットからなる中央層とのサンドイッチを含む耐火材料からなるＦＩＢＣからなる。このサンドイッチは、高温ポリウレタンコーティングと共に両面に外部コーティングを有し、より可撓性を有する耐火容器材料からなるスカート６は、化学的に膨積されたバーミキュライトと、ケブラーコードによって繋がれ、ＦＩＢＣの底部および側面と同一のサンドイッチ材料からなり、ベルクロ締付具１１〜１３によって閉口された一対の閉口フラップ３によって積み重ねられたポリウレタンの外部コーティングとからなる耐火性塗料によってコーティングされた、単一層のシリカガラス織物を備える。サンドイッチ材料における層の組み合わせにより、優れた断熱性および耐火性をもたらすと共に、軽量性を維持し、断熱コアを破壊することなく、折り畳み可能となる上に、ポリウレタン層により、湿気や凝縮に対する保護を提供し、材料にシフトプルーフ特性を付与する。より可撓性を有する内部スカートを使用することにより、部分的に充填されたバッグのための国連危険貨物梱包グループ２標準試験を満たすのに役立つ。充填されていないアレージやヘッドルームがある場合、この試験においては、容器が特定の要件を満たす必要がある。好適なステッチングは、ケブラーコーティングをしたステンレス鋼糸である。強度を増すため、ＦＩＢＣにステンレス鋼フレームと、鋼強化された高温シリカガラス織物の形態で提供され得る持ち上げ用取っ手４とを設けてもよい。そのような実施形態は、国連危険貨物梱包グループ２標準の要件を満たすＦＩＢＣを提供し、かつ６００、１０００、あるいは１２００℃、またはそれ以上の最大温度における（連続）定格を提供することができる。

（実施例１）
シリカガラス織物を、約１０〜１７％の固形分（マイカシールド、デュプレミネラル社より供給）のバーミキュライトの水性分散液によって、浸漬塗布することによりコーティングした。余分なバーミキュライト懸濁液は、コーティングした織物が熱により乾燥する前に、コーティングした織物を２つのローラーの間で圧縮することにより除去した。出来上がったコーティングされた織物を、産業ガスブロートーチからの燃え盛る炎に曝した。広範囲に炎を適用した後でさえ、織物は発火しなかった。

公称幅が９０ｃｍの含浸されたシリカガラス材料と、１０００℃までの使用温度とを、名目上８５ｃｍ×８５ｃｍ×１００ｃｍの直方体の形態の立方体構成であって、図１に示すように、全てが含浸されたシリカガラス織物から製造された充填口および排出口、持ち上げ用コーナーループ、並びにタイテープを有するＦＩＢＣ内に形成した。含浸されたシリカガラス材料の全ての切断縁または折り端のない縁は、折り返すか、またはＪ字に縫合した。公称幅９０ｃｍの含浸されたシリカガラス材料を、９０ｃｍ幅の織物の縁をフェザリングすることによって、外側８５ｃｍ幅を形成することによって準備した。全ての縫目は、パッドテックスインシュレーションから入手可能であって、特殊鋼からなるコアと、ケブラーカバーとからなるヘリオスケブラー縫糸からなる縫糸によって縫合したチェーンまたはロックステッチを使用して製造した。

（実施例２）
実施例１と同一の材料から製造し、頂部が開口した直方体のＦＩＢＣ予備試験では、ブロートーチによって外側から適用した熱に耐え、かつ、ＦＩＢＣ内の火への曝露にも耐えた。連結糸として制限要因を識別した。異なるタイプの糸により、ＦＩＢＣは、異なる時間に亘るＦＩＢＣ内での材料の燃焼による内部での高温への曝露に際して、完全性を保持することができる。石英、セラミック、またはガラスファイバーからなる糸が高い作業温度制限を有する一方、糸の破壊を防ぐため低速である必要がある場合が多い故、そのようなファイバーを使用して縫合するにあたり注意が必要である。耐熱性が必要である場所には、ケブラー等のポリイミドやアラミドを含む高い抗張力を有する高温ポリマーを使用した。耐火ＦＩＢＣの製造用に識別された好適な糸は、高い抗張力およびケブラー等の高い耐熱性を有するポリマー等の好適なコア材料から形成された糸であり、この場合、コアは、バッグの材料と同一の方法で、バーミキュライト塗料によってコーティングまたは含浸される。

（実施例３）
ＦＩＢＣを製造するための３つの材料を以下のとおり準備した。
・材料１
化学的に膨積されたバーミキュライトの懸濁液である、デュプレミネラル社のマイカシールドＤＭ３３８Ｓによってコーティングされた単一シートのシリカガラス６００ｇ／ｍ^２。
ＤＭ３３８Ｓは、以下の特性を有する化学的に膨積されたバーミキュライトからなる水性分散液である。
Ｄ９０： １６０〜２００μｍ
固形分：１６〜１８％
粘度：３０００〜７０００ｃｐｓ
ＤＭ３３８Ｓは、以下の化学組成を有するバーミキュライトからなる。
SiO₂: 39.4%; K₂O: 4.5%; CO₂: 1.4%; MgO: 25.2%; Fe₂O₃: 4.0%; TiO₂; 0.8%
Al₂O₃: 8.8%; CaO: 1.8%; F: 0.5%
・材料２
マイカシールドＤＭ３３８Ｓによってコーティングされた２枚のシートのシリカガラス６００ｇ／ｍ^２と、厚さ６ｍｍの高シリカニードルマットからなる中央層とからなるサンドイッチ。
・材料３
マイカシールドＤＭ３３８Ｓによってコーティングされた２枚のシートのシリカガラス６００ｇ／ｍ^２と、厚さ１２ｍｍの高シリカニードルマットからなる中央層とからなるサンドイッチ。

３つの材料に関して、材料に亘る熱流への対抗性を試験した。材料の対向面に２つの熱電対を配置した。プロパンバーナーを調節して、バーナーから８ｃｍの距離において、１０００℃の温度となるようにし、かつ、該バーナーを材料の一面から８ｃｍの位置に配置した。プロパンバーナーを直面する面、暖面、および材料の対向面である冷面において、２０分間に亘って温度を測定した。１０〜１５分の間に取得した試験結果を表Ａ〜表Ｃに集約した。

（実施例４）
本明細書に記載の耐火容器の製造において使用するための耐火材料を製造し、以下のように試験した。試験リグにより、織物を１０ｋｇの重さに、約１０００ｋｇ／ｍ^２の荷重に対応する曝露された織物領域に亘って曝した。プロパンバーナーを調節して、１０００℃の炎を生成し、試験する材料の表面を炎に１５〜２０分間だけ曝した。表Ｄ〜表Ｇおよび図４〜図８に試験結果を示す。

（実施例５）
耐火性ＦＩＢＣの形態の耐火容器を、先行する実施例において記載したように、サンドイッチ材料を使用して製造した。容器は、高温膨積バーミキュライトをコーティングしたシリカガラス織物からなる２つの外層からなる。各外層の片面を、犠牲的な耐水層の役割を果たす疎水性安定剤によってコーティングした。各外層の間には、不燃性シリカニードルマットからなり、１０００℃までの耐熱性を有する断熱材からなる１０ｍｍの層を設けた。燃料からなる槽上に格子を配置した。容器に、容器内の空気流を最大化するために格子状に配置された可燃性材料（典型的には、軟質木材や段ボール）を充填した。容器をベルクロを用いて閉口後、燃料からなる槽を燃やした。典型的には、温度は１０００℃の範囲内であって、燃料は約２分間持続した。燃料が燃焼すると、火は消えた。容器は、燃料の堆積による、すすからなる僅かなコーティングの他、汚れていないように見えた。容器は、損傷を受けなかった。容器内の可燃性材料は、熱や炎によって生じる損傷のサインを示さず、かつ、燃焼や汚れもなかった。容器の内面も損傷を受けなかった。

Claims (16)

1. 膨積バーミキュライトを含む材料から構築された可撓性を有する耐火容器。
2. 前記材料は、１層以上の断熱層および１つ以上の織物材料を含む積層材である、請求項１に記載の容器。
3. 前記１層以上の断熱層は、前記織物材料からなる層に包囲されている、請求項２に記載の容器。
4. 前記断熱層は、高シリカニードルマットを備える、請求項２または３のいずれかに記載の容器。
5. 前記高シリカニードルマットは、４〜３０ｍｍの厚みを有する、請求項４に記載の容器。
6. 前記織物材料は、ファイバーガラスもしくはその繊維、シリカガラスもしくはその繊維、またはセラミックガラスもしくはその繊維から製造されている、請求項２〜５のいずれかに記載の容器。
7. 前記膨積バーミキュライトは、９０〜１００％の化学的に剥離されたバーミキュライトと、１０％〜０％の熱的に剥離されたバーミキュライトを含む、請求項１〜６のいずれかに記載の容器。
8. 前記材料は、更に、付加的な塗料によってコーティングされており、該付加的な塗料は任意にポリウレタンを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の容器。
9. 前記容器は、前記容器へのアクセス点を備えるスカートと、付加的なカバーとを備える、請求項１〜８のいずれかに記載の容器。
10. 前記容器の底部、側面、およびカバーの前記織物材料は、１００〜１５００ｇ／ｍ^２の面密度を有する、請求項１〜９のいずれかに記載の容器。
11. 前記容器の底部、側面、およびカバーの前記織物材料は、４００〜１５００ｇ／ｍ^２の面密度を有しており、更に、アクセス口を有するスカートを備え、前記スカートは、１００〜５００ｇ／ｍ^２の面密度を有する織物材料を含む、請求項１０に記載の容器。
12. 前記容器は、糸によって縫合されており、前記糸は、耐火性塗料によってコーティングされたコアを備える、請求項１〜１１のいずれかに記載の容器。
13. 前記コアは鋼を含み、前記塗料はケブラーを含む、請求項１２に記載の容器。
14. 約０．０００５ｍ^３〜約０．５ｍ^３の容積を有する、請求項１〜１３のいずれかに記載の容器。
15. ＦＩＢＣである、請求項１〜１３のいずれかに記載の容器。
16. 織物材料を耐火性塗料組成物によってコーティングし、コーティングされた該織物材料を容器に組立てること、または容器を全体的または部分的に織物材料から形成し、全体的または部分的に形成された該容器を耐火性塗料組成物によってコーティングすること、のいずれかを含む、請求項１〜１５のいずれかに記載の耐火容器の製造方法。