JP3245262U - 消火シート - Google Patents

Abstract

【課題】消火剤組成物の形態保持性、防湿性及び耐衝撃性に優れ、所望の場所に簡易に設置及び使用できる消火シートを提供する。【解決手段】消火シート１は、熱分解によりエアロゾルを発生させる消火剤を含む複数の消火剤層３と、複数の消火剤層の第１面を覆い、複数の消火剤層を互いに離間した状態で保持する第１保護フィルム５ａと、複数の消火剤層の第２面を覆う第２保護フィルム５ｂと、を具備する。【選択図】図２

Description

本考案は、火災時にエアロゾルを発生させて火炎を消火ないし抑制する消火シートに関する。

出願人は、特許文献１（国際公開ＷＯ２０１７／１３４７０３号）において、燃焼によりエアロゾルを発生して火災を消火抑制することができる消火剤組成物を開示した。

国際公開ＷＯ２０１７／１３４７０３号

出願人は、消火剤組成物を組み込んだ消火器具及び設備を実用化するべく開発を続けているところ、消火剤組成物の形態保持性、防湿性及び耐衝撃性に優れ、簡易に設置及び使用できる消火器具を開発した。

すなわち、本考案は、消火剤組成物の形態保持性、防湿性及び耐衝撃性に優れ、所望の場所に簡易に設置及び使用できる消火シートを提供することを目的とする。

上述した課題を解決すべく、本考案は、
熱分解によりエアロゾルを発生させる消火剤を含む複数の消火剤層と、
前記複数の消火剤層の第１面を覆い、前記複数の消火剤層を互いに離間した状態で保持する第１保護フィルムと、
前記複数の消火剤層の第２面を覆う第２保護フィルムと、
を具備することを特徴とする消火シート、を提供する。

本考案の消火シートでは、前記第１保護フィルムと前記第２保護フィルムとが、前記複数の消火剤層の外側に、他の部分よりも薄い薄肉部を形成すること、が好ましい。また、前記薄肉部には、破線部又はミシン目部が形成されていること、が好ましい。

また、本考案の消火シートでは、前記複数の消火剤層のそれぞれが略矩形であること、が好ましい。

また、本考案の消火シートでは、前記複数の消火剤層のそれぞれが、その整列方向に５ｃｍ～２０ｃｍの幅を、前記整列方向に直交する方向に５ｃｍ～２０ｃｍの幅を有すること、が好ましい。

本考案の消火シートでは、消火剤組成物が保護フィルムの間に挟み込まれているので、消火剤組成物の形態保持性、防湿性及び耐衝撃性に優れている。また、消火剤組成物の形態保持性、防湿性及び耐衝撃性に優れていることから、消火シートを所望の場所に簡易に設置及び使用できる。

本実施形態に係る消火シート１の概略図である。 消火シート１の断面図である。 消火シート１の利用形態の一例を示す概略図である。 本実施形態の変形例に係る消火シート１１の概略図である。

以下、本考案の消火シートの一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本考案はこれら図面に限定されるものではない。また、図面は、本考案を概念的に説明するためのものであるから、理解容易のために、必要に応じて寸法、比又は数を誇張又は簡略化して表している場合もある。

本実施形態では、消火シート１は、例えばスマートフォンを含む携帯端末、リチウムイオン電池及び可燃物などの保護対象Ｐとともに用いて、保護対象Ｐが発火ないし延焼した際に消火ないし火炎の抑制を行う（例えば図３参照）。ただし、本発明の消火シート１はこのような用途に限られない。

図１及び図２に示すように、消火シート１は、複数の消火剤層３と保護層５を含む。
使い勝手の良さの観点からは、消火シート１は全体として略矩形であることが好ましいが、これに限られない。本実施形態では、消火シート１は３つの消火剤層３を有するが、消火剤層３は２つ以上であればよい（図４参照）。

各消火剤層３は、充分な量のエアロゾルを生成し得る限り、どのような形状でもよいが、製造効率や消火性能の観点からは、略矩形の消火剤層３が好適である。ただし、略円形、略多角形、その他の幾何学図形でもよいし、あるいは、動植物、人物、風景又は構造物をあしらった模様をなしてもよい。

各消火剤層３は、その厚み方向に略直交する所定方向に離間して配置される。離間距離Ｄに特段の制限はないが、例えば５ｍｍ～５００ｍｍとすることができる。すなわち、隣り合う消火剤層３の間で消火シート１を折り曲げる際の曲げやすさの観点からは、例えば５ｍｍ以上の離間距離Ｄが設定されるとよい。また、十分な消火抑制性能の観点からは、例えば５００ｍｍ以下の離間距離Ｄが設定されるとよい。

消火剤層３は上述した所定方向（縦方向）に整列する。消火剤層３は更に、縦方向に直交する方向（横方向）にも整列してもよい。つまり、複数の消火剤層３は縦横に整列してもよい。隣り合う消火剤層３同士の間で消火シート１を切断することで、消火シート１を用途に適したサイズにすることができる。

各消火剤層３は同じ寸法でもよいし、異なる寸法でもよい。消火シート１を例えばスマートフォンの保護のために利用する場合には、消火剤層３は、縦方向に５ｃｍ～２０ｃｍの幅を、横方向に５ｃｍ～２０ｃｍの幅を有することが好適である。

次いで、消火剤層３の組成について詳細に説明する。
各消火剤層３は、熱分解によりエアロゾルを発生させる消火剤を含み、これをシート状ないし膜状に形成したものである。

具体的には、消火剤層３は、バインダー樹脂と、燃焼（分解反応）によってエアロゾルを発生する消火剤成分と、を含む。消火剤成分は、例えば、無機酸化剤とラジカル発生剤とを少なくとも含む。ラジカル発生剤は、燃焼ラジカルを安定化して燃焼の連鎖反応を抑制する作用（負触媒作用）を有する。

消火剤層３の厚さは、保護対象Ｐや設置場所、配合すべき消火剤成分の量に応じて適宜設定すればよい。消火剤層３の厚さは、例えば、１ｍｍ以下であればよく、３０～１０００μｍとすることができ、１２０～５００μｍであってもよい。

消火剤層３における消火剤成分の含有率（消火剤層３の質量基準）は、例えば、２０～９７質量％であり、好ましくは３３～９５質量％であり、より好ましくは８０～９２質量％である。消火剤成分の含有率が２０質量％以上であることで、十分な消火性能を達成することができ、他方、９７質量％以下であると、消火剤の安定した成形を達成できる。消火剤成分の単位面積当たりの量は、消火すべき対象に応じて設定すればよい。

消火剤成分について詳細に説明する。
消火剤成分は、追って詳しく述べるように、無機酸化剤とラジカル発生剤とを少なくとも含む。

すなわち、無機酸化剤（以下「（Ａ）成分」ということがある。）は、バインダー樹脂とともに燃焼して熱エネルギーを発生する成分である。無機酸化剤として、塩素酸カリウム、塩素酸ナトリウム、塩素酸ストロンチウム、塩素酸アンモニウム、塩素酸マグネシウム及び過塩素酸カリウムが挙げられる。これらは、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。

ラジカル発生剤（以下「（Ｂ）成分」ということがある。）は、バインダー樹脂及び無機酸化物の燃焼により生じた熱エネルギーによりエアロゾル（ラジカル）を発生させるための成分である。ラジカル発生剤として、分解開始温度が９０～３５０℃の範囲のものを使用することが好ましい。
ラジカル発生剤として、カリウム塩及びナトリウム塩が挙げられる。カリウム塩として、酢酸カリウム、プロピオン酸カリウム、クエン酸一カリウム、クエン酸二カリウム、クエン酸三カリウム、エチレンジアミン四酢酸三水素一カリウム、エチレンジアミン四酢酸二水素二カリウム、エチレンジアミン四酢酸一水素三カリウム、エチレンジアミン四酢酸四カリウム、フタル酸水素カリウム、フタル酸二カリウム、シュウ酸水素カリウム、シュウ酸二カリウム及び重炭酸カリウムが挙げられる。ナトリウム塩として、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム及び重炭酸ナトリウムが挙げられる。これらは、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。

（Ａ）成分の含有量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計量１００質量部に対し、例えば、１０～６０質量部であり、好ましくは２０～５０質量部であり、より好ましくは３５～４５質量部である。（Ｂ）成分の含有量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計量１００質量部に対し、例えば、４５～９０質量部であり、好ましくは５０～８０質量部であり、より好ましくは５５～６５質量部である。

消火剤層３はバインダー樹脂を含んでもよい。
バインダー樹脂として、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を使用できる。熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ（１－）ブテン系樹脂、ポリペンテン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン系樹脂、メチルメタクリレート－ブタジエン－スチレン系樹脂、エチレン－酢酸ビニル樹脂、エチレン－プロピレン樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂として、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンコム（ＢＲ）、１，２－ポリブタジエンゴム（１，２－ＢＲ）、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＲ、ＥＰＤＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ）、多加硫ゴム（Ｔ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ、ＦＺ）、ウレタンゴム（Ｕ）等のゴム類、ポリウレタン樹脂、ポリイソシアネート樹脂、ポリイソシアヌレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。バインダー樹脂には、硬化剤成分が含まれていてよい。

エポキシ樹脂は、消火剤成分との相溶性に優れるとともに、後述のアルコール溶媒に可溶であり且つ安定性が高い点で、バインダー樹脂に適している。エポキシ樹脂は、カリウム塩及びナトリウム塩（ラジカル発生剤）と相溶性に優れるため、厚さが均一の消火剤層３が得られやすい。これに加え、エポキシ樹脂は湿熱による加水分解及び脆化が生じないため、エポキシ樹脂をバインダー樹脂として含む消火剤層３は優れた安定性を有する。また、エポキシ樹脂は、消火剤層３の熱分解反応と概ね等しく約２６０～３５０℃で熱分解を開始するから、消火性能を損なうことなく、エアロゾルを発生することができる。

消火剤層３の全量を基準とするバインダー樹脂の含有量は、例えば、３～８０質量％であり、好ましくは５～６７質量％であり、より好ましくは８～２０質量％である。バインダー樹脂の含有率が３質量％以上であることで、優れた成形性を達成でき、他方、８０質量％以下であることで、優れた消火性能を達成できる。

消火剤層３には、上述した成分以外の他の成分が配合されてもよい。他の成分として、水等の分散剤、溶剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤、無機充填材及び粘着剤が挙げられるが、これらに限られるものではない。これらの成分は消火剤層３の組成及びバインダー樹脂の種類によって適宜選択すればよい。

次いで保護層５について説明する。
保護層５は、消火剤層３を覆って保護する。すなわち、保護層５は、消火剤層３に耐水性、耐湿性、耐擦過性、防汚性、耐衝撃性、及び耐久性を付与する。保護層５は、消火剤層３の反応開始時間を調節する役割をも果たす。

図２に示すように、保護層５は、消火剤層３の両面を覆いつつ互いに貼り付けられた保護フィルム５ａ，５ｂ（即ち、保護フィルム５ａ，５ｂの積層体）を含む。
保護フィルム５ａ，５ｂは、消火剤層３の両面に貼り付けられることで積層されるが、これに限られない。例えば、保護フィルム５ａ，５ｂと消火剤層３との間に他の層（例えば模様層）が介在してもよい。また、保護フィルム５ａ，５ｂは、消火剤層３側に接着剤層（図示せず）を有してもよい。

保護性能の確保の観点からは、保護フィルム５ａ，５ｂが消火剤層３の両面の全面を覆うことが好ましい。ただし、保護性能の一部を少なくとも確保できる限り、保護フィルム５ａ，５ｂの間から消火剤層３が露出してもよいし、あるいは、保護フィルム５ａ，５ｂの孔ないしスリット（図示せず）から消火剤層３が露出してもよい。

したがって、消火シート１には、厚さ方向（図２参照）に亘って消火剤層３が存在ない薄肉部７がある。薄肉部７は、消火剤層３を含む他の部分と比べて薄く形成されている。あるいは、薄肉部７は、消火剤層３の外縁部とも言えるし、あるいは、保護フィルム５ａ，５ｂ同士が直接的に対向する積層部分とも言える。

薄肉部７は、消火剤層３を含む他の部分と比べて薄く柔軟であり、屈曲しやすい。それゆえ、薄肉部７を屈曲させることで、消火シート１を、例えば略Ｕ字状、略Ｖ字状といった所望の形に変形させることができる。

薄肉部７は他の部分と比べて薄いため、薄肉部７を例えばハサミで切断することは容易である。これにより、保護対象Ｐに合わせて消火シート１の寸法を簡易に調節することができる。なお、切断をより容易にするために、薄肉部７に破線部又はミシン目部を形成してもよい。

保護フィルム５ａ，５ｂの材質としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、金属、酸化物、窒化物、酸窒化物等が挙げられる。とりわけ、透明な保護フィルム５ａ，５ｂを得るためには、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート又は塩化ビニル樹脂が好適である。透明な保護フィルム５ａ，５ｂを用いることで、消火剤層３の状態を外部から観察することができる。

保護フィルム５ａ，５ｂの厚さは、特に制限されるものではなく、消火対象や設置場所、配合すべき消火剤成分の量に応じて適宜設定すればよい。保護フィルム５ａ，５ｂの厚さは、それぞれ、例えば、１～１０００μｍであってよく、２０～２００μｍであってもよい。

消火シート１の製造方法を説明する。
上述した消火剤組成物を含むスラリーを塗布装置により塗布して、帯状ないしロール状の消火剤層３を生成する。次いで、帯状ないしロール状の消火剤層３を所望の寸法に切断する。

切断された複数の消火剤層３を保護フィルム５ａ上に配置する。このとき、複数の消火剤層３を離間距離Ｄだけ離間して載置する。また、複数の消火剤層３を縦方向及び横方向に配置してもよい。

複数の消火剤層３の他面側を更に保護フィルム５ｂで覆い、保護フィルム５ａ，５ｂを貼り合わせる。消火シート１は更に、薄肉部７において所望の大きさに切断されてもよい。これにより消火シート１が完成する。

消火シート１の使用方法を説明する。
図３に示すように、収納ボックス９にスマートフォン（保護対象）Ｐを預け置く場面を考える。

まず消火シート１を所望の大きさに切断しておく。ここでは、スマートフォンＰの保護のために適切と考えられる、３枚の消火剤層３を有する消火シート１とした。
収納ボックス９のトレー９１を引き出し、消火シート１を敷く。中央の消火剤層３の上方にスマートフォンＰを載置し、両側の消火剤層３をスマートフォンＰに向けて折り畳む。これにより、スマートフォンＰは消火剤層３により取り囲まれた状態となる。この状態で、トレー９１を収納ボックス９内に収めることで、スマートフォンＰの保護を維持したまま保管可能となる。

スマートフォンＰが発火し又は他の火元から延焼し、所定の温度に達すると、保護フィルム５ａ，５ｂが熱で溶け、消火剤層３が露出する。消火剤層３は熱分解し、消火性のエアロゾルを発生させる。エアロゾルの負触媒効果によりスマートフォンＰ及びその周囲の火炎が消火ないし抑制される。

以上、本考案の一実施形態である消シートについて説明したが、本考案はこれらのみに限定されるものではなく、本考案の技術的思想を具備する限りは種々の設計変更が可能であり、かかる設計変更態様は全て本考案の技術的範囲に含まれる。

例えば、消火剤層３と少なくとも一方の保護フィルム５ａ，５ｂとの間に、模様などを含むデザイン層が配置されてもよい。これにより消火シート１のデザイン性が向上する。

また、消火シート１は、建物の壁面などに貼付されてもよい。この場合、保護フィルム５ａのみが消火剤層３の一方の面に設けられてもよい。
あるいは、保護層５の少なくとも一方の外面に模様層が積層されてもよい。建物の壁面などに貼付された消火シート１が、周囲の模様や色彩と馴染み、違和感を生じさせない。模様層は例えば保護層５への印刷や塗布により形成することができる。模様層の形成は、消火剤層３への保護層５の積層前に（つまり単体の保護フィルム５ａ，５ｂに対して）行ってもよいし、消火剤層３への保護層５の積層後に（つまり積層済みの消火シート１に対して）行ってもよい。

また、縦幅、横幅及び厚さの少なくとも１つにおいて異なる寸法や異なる形状を有する消火剤層３が含まれていてもよい。この場合、消火シート１を所望する寸法や形状に切り離して使用することができ、種々の箇所や用途に適用し易い。

１ 消火シート
３ 消火剤層
５ 保護層
５ａ，５ｂ 保護フィルム

Claims (5)

1. 熱分解によりエアロゾルを発生させる消火剤を含む複数の消火剤層と、
   前記複数の消火剤層の第１面を覆い、前記複数の消火剤層を互いに離間した状態で保持する第１保護フィルムと、
   前記複数の消火剤層の第２面を覆いつつ前記第１保護フィルムに貼り合わされる第２保護フィルムと、
   を具備することを特徴とする消火シート。
2. 前記第１保護フィルムと前記第２保護フィルムとが、前記複数の消火剤層の外側に、他の部分よりも薄い薄肉部を形成していること、
   を特徴とする請求項１に記載の消火シート。
3. 前記薄肉部に、破線部又はミシン目部が形成されていること、
   を特徴とする請求項２に記載の消火シート。
4. 前記複数の消火剤層のそれぞれが略矩形であること、
   を特徴とする請求項１～３のうちのいずれかに記載の消火シート。
5. 前記複数の消火剤層のそれぞれが、その整列方向に５ｃｍ～２０ｃｍの幅を、前記整列方向に直交する方向に５ｃｍ～２０ｃｍの幅を有すること、
   を特徴とする請求項４に記載の消火シート。