JP2024034917A - 自己消火シートおよび自己消火システム壁 - Google Patents

Abstract

【課題】壁面に取り付ける自己消火シートであって、貼り直しを何度でも可能とし、取り付けおよび取外しが誰でも容易に実施できる自己消火シート、および、自己消火システム壁を提供すること。【解決手段】壁面に磁気吸着力により着脱自在に取付けられる自己消火シート１であって、消火剤層１１の両面に磁性層１２が形成されている。消火剤層１１は火災発生時にはその熱により、消火剤成分を含有するエアロゾルを噴出し、消火剤成分が有するラジカル反応により、消火することが可能であり、磁性層１２を有することで、磁性壁等に自己消火シート１を容易に取り付けることが可能となり、容易に取り外すことも可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は、自己消火シートおよび自己消火システム壁に関する。より詳しくは、壁面に着脱自在に取り付けられ、火災発生時に自動的に消火剤をエアロゾル散布することで初期消火を行う、自己消火シートおよび自己消火システム壁に関する。

従来から火災発生時の初期消火の重要性は理解されていたが、近年、公共施設や列車内等で本来想定されていないような猛烈な火災が引き起こされる、という事例が増加しつつあり、社会的に問題になっている。そのような状況の下、例えば特許文献１、および、特許文献２に示すような火災の熱により自動的にエアロゾルを発生させて消火を行う、自己消火シートが注目されている。

特開２０２１－１３７３４６号 特開２０２１－１３７４４５号

上述した自己消火シートは主要な成分である消火剤の経年劣化に対応するため、定期的に交換する必要があるが、壁面等に粘着剤で貼着されているため、交換時は壁面が汚損しないよう慎重に剥がす必要があり、剥がした後は壁面に残った粘着剤を拭き取った後、新しい自己消火シートを貼り付ける必要があるため、作業性に問題がある。また、貼り付ける際は粘着剤での貼着のため、貼り直しができず、設置場所の選定や設置作業に慎重を要し、作業負担が大きい。このため、場合によっては専門の職人が必要となり、費用面でも問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、磁気の磁着力を利用することで貼り直しを可能とし、誰でも容易に取り付け作業が実施できる自己消火シート、および、自己消火システム壁を提供することを課題とする。

本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段をとる。なお、本欄（「課題を解決するための手段」の欄）において各構成手段に付した括弧書きの符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すための参考用のものであり、本発明の構成手段をこれに限定するものではない。

本発明の一の態様は、エアロゾルを発生させることにより火災を消火する消火シートであって、磁性層（１２）を有し、磁性層（１２）の両面に消火剤層（１１）を有する。

本発明の他の態様では、自己消火シートにおいて、消火剤層（１１）は磁性層（１２）との反対面に意匠層（１３）を有する。

本発明の他の態様では、自己消火シートにおいて、消火剤層（１１）と意匠層（１３）との間に樹脂層（１４）を有する。

本発明の他の態様では、自己消火シートにおいて、磁性層（１２）は少なくとも軟磁性材料の微粉末と、粘結材となる有機高分子エラストマーとの混合体を含む。

本発明の他の態様は、自己消火シートにおいて、磁性層（１２）はシート状のスチール、または、シート状のフェライト系ステンレス鋼である。

本発明の他の態様は、自己消火シートにおいて、磁性層は少なくとも硬磁性材料の微粉末と、粘結材となる有機高分子エラストマーとの混合体を含み、その少なくとも一面に着磁を施している。

本発明の他の態様は、自己消火システム壁において、自己消火シート（２０）と、壁材（４０）の表面に構成される壁面（３０）とを、磁着力で取り付ける。

本発明の他の態様は、自己消火システム壁において、壁面（３０）と、壁材（４０）との少なくとも一方が磁性体を含む。

本発明の他の態様は、自己消火システム壁において、壁面（３０）が耐火パネル、または、耐火シートである。

本発明の態様についての主要な作用効果を以下に記す。
自己消火シートにおいて、磁性層（１２）の両面に消火剤層（１１）が形成されている。消火剤層（１１）は火災発生時にはその熱により、消火剤成分を含有するエアロゾルを噴出し、消火剤成分が有するラジカル反応により、消火することが可能である。
磁性層（１２）を有することで、壁面（３０）および壁材（４０）から構成される磁性を有する壁に磁着力で自己消火シートを容易に取り付けることが可能であり、容易に取り外すことも可能となり、反復利用が可能になる。
消火剤層（１１）の他方の面には意匠層（１３）が形成され、デザイン性を持たせると同時に次回の交換時期や取り扱い上の注意事項等の印字が可能となっている。また、消火剤層（１１）を覆うことで、消火剤の劣化速度を抑制すると同時に自己消火シートの耐久性を向上させている。
壁面（３０）、および、壁材（４０）に耐火性を持たせること、自己消火シート（２０）と耐火パネル（３１）とを組み合わせて取り付けることで、消火機能と耐火機能を併せ持つことが可能となり、火災発生時の被害を最小限にとどめることが可能となる。

本発明によると、自己消火シートに磁性層を付加することで、壁面への貼り直しが可能となり、誰でも容易に取り付け作業を実施でき、耐久性に優れ、かつ、防災性を向上させた自己消火シートおよび自己消火システム壁が提供される。

第１実施形態の自己消火シートの断面図である。 第２実施形態の自己消火シートの断面図である。 第３実施形態の自己消火シートの断面図である。 第４実施形態の自己消火システム壁の模式図である。 第４実施形態の自己消火システム壁の概略図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

〔第１実施形態〕
図１は第１実施形態の自己消火シートの断面図である。自己消火シート１は磁性層１２と、磁性層１２の両面に消火剤層１１とを有している。

磁性層１２は、磁性材料粉と有機高分子エラストマーを主たる組成とする。
磁性材料粉は、軟質磁性材料粉を用いており、フェロ磁性体の中で低保磁力の高透磁力の強磁性体（鉄粉、磁性ステンレス粉、センダスト粉等）と、フェリ磁性体の中で低保磁力の高透磁力の強磁性体（ソフトフェライトであるマンガン亜鉛フェライト粉、ニッケル亜鉛フェライト粉、マグネタイト粉＝ 四三酸化鉄粉等）があり、また、両者の混合物も用いることもできる。

有機高分子エラストマーとしては、塩素化ポリエチレンエラストマー、クロロスルホン化ポリエチレンエラストマー、エチレン酢酸ビニル共重合体エラストマー、エチレンエチルアクリレートエラストマー、エチレンプロピレンエラストマー、ウレタン系エラストマー等が挙げられ、また、希望する物性によって適宜これらの混合物及びこれらとプラストマー（プラスチック）との混合物を使用することができる。

磁性層１２はこれらの混合体を、圧延または押出しなどの成形方式によりシート状に成形したものであり、着磁された硬磁性の壁面等に磁着させることになる。

磁性層１２はシート状のスチール、または、シート状のフェライト系ステンレス鋼であってもよい。スチール、フェライト系ステンレス鋼は軟磁性体として作用し、着磁された硬磁性の壁面等に磁着させることになる。また、耐火性を有するため、自身よりも壁面側への延焼を防止する効果が期待できる。

磁性層１２はマグネットシートであってもよい。マグネットシートを用いると、着磁された硬磁性の壁面だけでなく、軟磁性の壁面にも磁着させることが可能となる。マグネットシートは、可撓性シート状の磁石体であり、その表面は、Ｎ極とＳ極とが交互に縞状に着磁され、一定ピッチの着磁ラインを有する。厚さは８０μ以上が好ましい。８０μ未満とすると十分な磁気吸着力が期待できない。

このような可撓性シート状の磁石体は、硬磁性材料（例えばバリウムフェライト、ストロンチウムフェライト等のフェライト系磁石材料又はサマリウム・コバルト系磁石、ネオジウム・鉄・ホウ素系磁石等、希土類磁石材料）の微粉末と、粘結材となる少量の有機高分子エラストマー（例えば塩素化ポリエチレン、クロロスルフォン化ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニール共重合体、エチレン・プロピレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム）との混合体を、圧延または押出しなどの成形方式によりシート状に成形し、着磁を施して製作される。なお、マグネットシートの着磁ピッチは１．０ｍｍ以上７．０ｍｍ以下であることが好ましい。

消火剤層はヤマトプロテック株式会社製のエアロゾル消火剤と粘結材等を混合しシート状に形成したものである。消火剤は酸化剤とカリウム塩が主な成分となる。火災発生時はその熱により酸化剤が燃焼することでカリウム塩と反応し、エアロゾルが噴出する。エアロゾルのカリウムラジカル反応により、火災の燃焼連鎖を抑制し、消火に至らしめる。
消火剤層１１と磁性層１２とは接着層を介して形成されている。

磁性層１２は複数の貫通孔を有することが好ましい。火災発生時は第一段階として、火災の熱により、火災源側の消火剤層１１からエアロゾルが発生し、消火する。ここで、消火が不十分な場合は第二段階として、磁性層１２の貫通孔を通じて壁面側の消火剤層１１が熱せられることで、再びエアロゾルが発生し、磁性層１２の貫通孔を通じてエアロゾルを噴出することで消火する。

磁性層１２は耐熱性を有することが好ましい。火災発生時に上記第二段階に進んだ場合、磁性層１２が耐熱性を有していれば、自己消火シート１は壁面への磁着を保持することが可能となる。

自己消火シート１の取り付け場所としては、壁面の全面に取り付けてもよいし、発火する可能性の高い場所や、発火した場合に甚大な被害が予想される場所に選択的に取付けてもよい。発火する可能性の高い場所としては、例えば、厨房、工場、危険物保管所、配電盤、２次電池設置場所等が考えられる。甚大な被害が予想される場所としては、例えば、病院や学校等の公共施設、企業所、列車や航空機等の公共交通機関が考えられる。自己消火シート１は繰り返して取り付けることが可能なシートのため、これらの場所に選択的、かつ、効率的に誰でも取付けることが可能である。また、一時的なイベント等の場合でも、繰り返し取り付け可能な特性を利用することで、レンタルでの利用といった、これまでにないサービスを提供することが可能となる。
なお、磁性層１２と消火剤層１１との形成は、磁性層１２に消火剤を塗布して形成されてもよいし、その逆でもよい。

〔第２実施形態〕
図２は第２実施形態の自己消火シート２の断面図である。自己消火シート２は磁性層１２と、磁性層１２の両面に消火剤層１１と、消火剤層１１の磁性層１２とは反対面それぞれに意匠層１３とを有している。消火剤層１１と意匠層１３とは接着層を介して形成されてもよいし、消火剤層１１に意匠層１３を塗布して形成されてもよい。その他の構成は第１実施形態と同様である。

意匠層１３は、フィルム状の装飾材であり、絵柄や模様が印刷されたインキ受容層であってもよい。インキ受容層はポリ塩化ビニール系樹脂、ポリエチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂、または薄いコート紙などを使用することができる。このインキ受理層に用途に応じた印刷によりインクを定着させる。印刷方式には、オフセット印刷、凸版印刷、インクジェット印刷、熱転写印刷などを挙げることができる。

意匠層１３によって意匠を施すことにより、周囲との調和を図ることや、自己消火シート２の存在箇所を明示的に示すことができる、という効果が期待できる。また、注意事項や使用期限を印字することで取り扱い性や管理性が向上する効果も期待できる。

意匠層１３を自己消火シート２の両面に有することで、表裏に異なる意匠を施すことが可能となる。磁性を有する壁面に磁着させているため、容易に裏返すことができ、好みにより、意匠を変更することが可能となる。

意匠層１３は消火剤層１１を覆うことで、外気との接触を遮断することができ、消火剤層１１の劣化を防止し、自己消火シート１の耐久性を向上させる効果が期待できる。意匠層１３は適度な熱溶融性を持つものが好ましい。火災発生時はその熱により意匠層１３が溶融し、消火剤層１１が露出することで第１実施形態と同様に消火する。

自己消火シート２の取り付け場所としては、第１実施形態と同様である。

〔第３実施形態〕
図３は第３実施形態の自己消火シート３の断面図である。自己消火シート３は磁性層１２と、磁性層１２の両面に消火剤層１１と、消火剤層１１の磁性層１２とは反対面それぞれに樹脂層１４と、樹脂層１４の消火剤層１１とは反対面それぞれに意匠層１３とを有している。樹脂層１４と磁性層１２とは接着層を介して形成されてもよいし、磁性層１２に樹脂層１４を塗布して形成されてもよいし、その逆でもよい。樹脂層１４と意匠層１３とは接着層を介して形成されてもよいし、樹脂層１４に意匠層１３を塗布して形成されてもよい。その他の構成は第１実施形態および第２実施形態と同様である。
樹脂層１４は消火剤層１１を覆うことで、外気との接触を遮断することができ、消火剤層１１の劣化を防止し、自己消火シート３の耐久性を向上させる効果が期待できる。

自己消火シート３の取り付け場所としては、第１実施形態と同様である。

〔第４実施形態〕
図４は第４実施形態の自己消火システム壁６の模式図である。自己消火システム壁４は自己消火シート２０と、壁材４０と、壁面３０とを備えている。自己消火シート２０は第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態のいずれかが用いられる。

壁面３０はシート状、または、パネル状であり、壁材４０の表面に構成される。壁面３０は釘、ビス、接着剤、ステープル、磁着などで壁材４０に留付け固定した構成とされる。

壁面３０は耐火性に優れることが好ましく、ＩＳＯ５６６０－１に準拠し、建築基準法第２条第９号及び建築基準法施工令第１０８条の２に基づく防耐火試験方法と性能評価規格に従うコーンカロリーメーター試験機による発熱性試験において〔１〕加熱開始後２０分間の総発熱量が８ＭＪ／ｍ２以下であり、〔２〕加熱開始後２０分間、最大発熱速度が１０秒以上継続して２００ＫＷ／ｍ２を超えず、〔３〕加熱開始後２０分間、防火上有害な亀裂及び穴がない条件を満たす不燃性を有することが好ましい。

壁材４０は合板、コンクリート、軽金属、または石膏ボードなどで形成される。なかでも、石膏ボードは、壁面の基体となる板材であり、例えば縦横１８００ｍｍ×９００ｍｍ、厚さ１２．５ｍｍ～１５ｍｍのサイズとされる。厚さをこの範囲とした石膏ボード１０は、防耐火性に優れ、ボード単体で不燃性を有するので、壁材４０としては好適である。なお、石膏ボードに代えて、ダイライト（大建工業株式会社の登録商標）やケイカル板（ケイ酸カルシウム板）などを使用してもよい。

壁面３０と、壁材４０との少なくとも一方は磁性を有している。これにより、自己消火シート２０が有する磁性層との磁着力で壁面３０に取り付けることが可能になり、貼り直しが容易な自己消火システム壁として機能する。

具体的には、壁面３０と、壁材４０との少なくとも一方が着磁された硬磁性を有していてもよい。この場合は、自己消火シート２０が有する磁性層と磁着することで、貼り直しが容易な自己消火システム壁として機能する。

この他に、壁面３０、または、壁材４０の少なくとも一方が軟磁性を有していてもよい。この場合は、自己消火シート２０が有する磁性層が着磁された硬磁性であれば磁着することで、貼り直しが容易な自己消火システム壁として機能する。

また、壁面３０が硬磁性を有し、壁材４０が軟磁性を有していてもよい。この場合は、壁材４０のヨーク効果により、壁面３０の磁着力が強化され、より強固に自己消火シート２０を磁着することが可能になる。

図５は第４実施形態の自己消火システム壁６の概略図である。壁材４０と壁面３０とで壁が構成されているキッチンに自己消火シート２０を取り付け、コンロ付近に耐火パネル３１を取り付け、自己消火システム壁６を構成している。この例のように、発火リスクの大きいキッチンを選択し、そこに必要な枚数の自己消火シート２０を取り付けることが可能である。また、必要に応じて耐火パネルと組み合わせたり、取り付け位置を変更したり、枚数を増減する、という自由度の高い運用が可能になる。

上述の例ではキッチンに取り付けているが、それに限るものではない。他の例としては、工場、危険物保管所、配電盤、２次電池設置場所、病院や学校等の公共施設、企業所、列車や航空機等の公共交通機関、が挙げられる。

以上、本発明の実施形態について説明を行ったが、上に開示した実施形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。

例えば、上述の実施の態様では、壁として自己消火システム壁を説明しているが、室内を垂直方向に仕切る壁に限るものではなく、室内を水平方向に仕切る壁として、天井であっても、床であってもよい。

壁面に磁気吸着力により着脱自在に取付けられる自己消火シート、および、自己消火システム壁として、幅広く活用できる。

１ 自己消火シート
２ 自己消火シート
３ 自己消火シート
４ 自己消火システム壁
１１ 消火剤層
１２ 磁性層
１３ 意匠層
１４ 樹脂層
２０ 自己消火シート
３０ 壁面
３１ 耐火パネル
４０ 壁材

Claims (12)

1. エアロゾルを発生させることにより火災を消火する消火シートであって、磁性層を有し、磁性層の両面に消火剤層を有することを特徴とする自己消火シート。
2. 消火剤層は磁性層との反対面に意匠層を有する請求項１に記載の自己消火シート。
3. 消火剤層と意匠層との間に樹脂層を有する請求項２に記載の自己消火シート。
4. 磁性層は少なくとも軟磁性材料の微粉末と、粘結材となる有機高分子エラストマーとの混合体を含む請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の自己消火シート。
5. 磁性層はシート状のスチール、または、シート状のフェライト系ステンレス鋼である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の自己消火シート。
6. 磁性層は少なくとも硬磁性材料の微粉末と、粘結材となる有機高分子エラストマーとの混合体を含み、その少なくとも一面に着磁を施している請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の自己消火シート。
7. 請求項４、または、請求項５のいずれか一項に記載の自己消火シートと、壁材の表面に構成される壁面とを、磁着力で取り付けることを特徴とする自己消火システム壁。
8. 壁面と、壁材との少なくとも一方が着磁された硬磁性体を含む請求項７に記載の自己消火システム壁。
9. 壁面が耐火パネル、または、耐火シートである請求項８に記載の自己消火システム壁。
10. 請求項６に記載の自己消火シートと、壁材の表面に構成される壁面とを、磁着力で取り付けることを特徴とする自己消火システム壁。
11. 壁面と、壁材との少なくとも一方が磁性体を含む請求項１０に記載の自己消火システム壁。
12. 壁面が耐火パネル、または、耐火シートである請求項１１に記載の自己消火システム壁。