JP7313076B2 - Method for producing self-extinguishing molded article - Google Patents
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Description
本発明は、燃焼によりエアロゾルを発生して火災を消火抑制する消火剤組成物を含むこと、を特徴とする自己消火性成形品の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a self-extinguishing molded article, comprising a fire-extinguishing agent composition that generates an aerosol by burning to suppress a fire.
一般的な消火器や消火装置等には、ガス圧や電気回路を用いた着火方式等によって消火薬剤や消火ガスを噴出・拡散させるものが多く、例えば、作動させるための部品、消火薬剤や消火ガスを噴出・拡散させるための部品、着火させるための電気回路等の部品、温度や炎の感知器等、種々の部品を用いる必要がある。 Many common fire extinguishers and fire extinguishing devices eject and diffuse fire extinguishing agents and fire extinguishing gases by ignition methods using gas pressure and electric circuits.
そのため、構造上、装置が消火器や消火装置が嵩張ってしまったり、その構造やシステムを設計したりする必要があり、また、各部品の管理や製造工程が煩雑になり、コスト面での負担も大きい。 Therefore, structurally, the fire extinguisher and fire extinguishing device are bulky, and it is necessary to design the structure and system.In addition, the management and manufacturing process of each part become complicated, and the cost burden is large.
他方、例えば自動車や家等の建物等には、常に火災に対する安全対策が求められており、上記のような消火器や消火装置等を載置しておいたり、例えば不燃性材料や難燃性材料を構成部材に採用したりすることが行なわれているが(例えば特許文献1)、そのような安全対策では、消火器や消火装置等の載置場所が必要であったり、燃えにくい材料といっても不十分と言わざるを得ないのが現状である。 On the other hand, for example, in buildings such as automobiles and houses, fire safety measures are always required, and fire extinguishers and fire extinguishing devices such as those described above are placed, and noncombustible materials and flame-retardant materials are used as constituent members (for example, Patent Document 1).
そこで、本発明は、消火器や消火装置等を使用せずとも自己消火機能を発動することができ火災に対する安全対策が可能な自己消火性成形品の製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for producing a self-extinguishing molded product capable of activating a self-extinguishing function without using a fire extinguisher or a fire extinguishing device, thereby enabling safety measures against fire.
しかるに、本発明者らは、別途特許出願している「従来の粉末系の消火剤を使用した場合と比べて、消火器や消火装置等をよりコンパクトで軽量にすることができる消火剤組成物」を有効に使用できないか鋭意検討及び実験を繰り返した結果、これを用いて自動車の部品や建物を構成する部材に自己消火機能を持たせれば、上記目的を達成するために有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。 However, the inventors of the present invention have applied for a separate patent, "A fire extinguishing agent composition that can make fire extinguishers and fire extinguishing devices more compact and lightweight compared to the use of conventional powder fire extinguishing agents".
即ち、本発明は、燃焼によりエアロゾルを発生して火災を消火抑制する消火剤組成物を含むこと、を特徴とする自己消火性成形品の製造方法を提供するものである。このような構成を有する本発明の自己消火性成形品は、火災発生時に火災の熱エネルギーを用いて消火機能を有する化学種を発生させることにより自己消火機能を発動することができ、火消火器や消火装置等を使用せずとも火災に対する安全対策が可能である。 That is, the present invention provides a method for producing a self-extinguishing molded article, comprising a fire-extinguishing agent composition that generates an aerosol upon combustion to suppress fire extinguishing. The self-extinguishing molded article of the present invention having such a configuration can activate the self-extinguishing function by generating chemical species having extinguishing function using the thermal energy of the fire when a fire occurs, and it is possible to take safety measures against fire without using a fire extinguisher or a fire extinguishing device.
本発明は、(1)燃料20~50質量%及び塩素酸塩80~50質量%を含有し、更に前記燃料及び前記塩素酸塩の合計量100質量部に対して、6~1000質量部のカリウム塩を含有する消火剤組成物を調製し、(2)前記消火剤組成物を、成形機若しくはスプレー噴霧により平面状若しくは立体状に成形することにより、又は、成形体に含浸させることにより、自己消火性成形品を得ること、を特徴とする自己消火性成形品の製造方法、を提供する。
即ち、上記本発明の方法により得られる自己消火性成形品は、平面状(例えば膜状、シート状、板状)又は立体状(例えば柱状)の形状を有することができ、種々の部品や部材に採用することができる。
The present invention provides a self-extinguishing molded article characterized by: (1) preparing a fire extinguishing agent composition containing 20 to 50% by mass of fuel and 80 to 50% by mass of chlorate, and further containing 6 to 1000 parts by mass of potassium salt with respect to 100 parts by mass of the total amount of said fuel and said chlorate; A manufacturing method is provided.
That is, the self-extinguishing molded article obtained by the method of the present invention can have a planar shape (e.g., film-like, sheet-like, plate-like) or three-dimensional shape (e.g., columnar shape), and can be used for various parts and members.
また、上記本発明の自己消火性成形品においては、上記消火剤組成物が、
燃料20~50質量%及び塩素酸塩80~50質量%を含有し、
更に前記燃料及び前記塩素酸塩の合計量100質量部に対して、6~1000質量部のカリウム塩を含有し、
熱分解開始温度が90℃超~260℃の範囲であること、
が好ましい。
Further, in the self-extinguishing molded article of the present invention, the extinguishing agent composition is
Containing 20 to 50% by mass of fuel and 80 to 50% by mass of chlorate,
Further containing 6 to 1000 parts by mass of potassium salt with respect to 100 parts by mass of the total amount of the fuel and the chlorate,
The thermal decomposition start temperature is in the range of more than 90 ° C. to 260 ° C.,
is preferred.
このような構成を有する消火剤組成物を用いれば、より確実に自己消火機能を発揮でき、従来の粉末系の消火剤を使用した場合と比べると、コンパクト化及び軽量化を実現することができる。 By using a fire extinguisher composition having such a configuration, it is possible to more reliably exhibit a self-extinguishing function, and to realize compactness and weight reduction compared to the case of using a conventional powder-based fire extinguisher.
本発明によれば、火消火器や消火装置等を使用せずとも自己消火機能を発動することができ火災に対する安全対策が可能な自己消火性成形品を実現できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to realize a self-extinguishing molded article capable of exercising a self-extinguishing function without using a fire extinguisher, a fire extinguishing device, or the like and capable of taking safety measures against fire.
以下、本発明の自己消火性成形品の代表的な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各実施形態において重複する説明は省略することがあり、本発明はこれら図面に限定されるものではなく、また、図面は、本発明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。 Hereinafter, representative embodiments of the self-extinguishing molded article of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, overlapping descriptions in each embodiment may be omitted, and the present invention is not limited to these drawings, and since the drawings are for conceptually explaining the present invention, for ease of understanding, dimensions, ratios, or numbers may be exaggerated or simplified as necessary.
≪第一実施形態≫
図1は、本発明の自己消火性成形品の一実施形態を示す模式図である。本実施形態における自己消火性成形品1はシート状であり、自動車のパネルや建物の壁等の被貼付物2に貼付して使用することができるものである。
<<First Embodiment>>
FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the self-extinguishing molded article of the present invention. The self-extinguishing molded product 1 in this embodiment is in the form of a sheet, and can be used by sticking it to an object 2 to be stuck such as a panel of an automobile or a wall of a building.
この自己消火性成形品1は、消火剤組成物にバインダー及びその他の成分を混合し、得られる混合物を成形機等を用いる従来公知の方法でシート状に成形することによって作製することが可能である。以下、この消火剤組成物、バインダー及びその他の成分について説明する。 This self-extinguishing molded article 1 can be produced by mixing a binder and other components with a fire extinguishing agent composition and molding the resulting mixture into a sheet by a conventionally known method using a molding machine or the like. The fire extinguishing agent composition, binder and other components are described below.
(1)消火剤組成物
消火剤組成物は、燃料(A成分)20~50質量%及び塩素酸塩(B成分)80~50質量%を含有し、更に前記燃料及び前記塩素酸塩の合計量100質量部に対して、6~1000質量部のカリウム塩(C成分)を含有し、熱分解開始温度が90℃超~260℃の範囲であること、を特徴とする。
(1) Extinguishing agent composition The extinguishing agent composition contains 20 to 50% by mass of fuel (component A) and 80 to 50% by mass of chlorate (component B), and further contains 6 to 1000 parts by mass of potassium salt (component C) with respect to 100 parts by mass of the total amount of the fuel and the chlorate.
A成分である燃料は、B成分である塩素酸塩と共に燃焼により熱エネルギーを発生させて、C成分のカリウム塩に由来するエアロゾル(カリウムラジカル)を発生させるための成分である。 The fuel, which is the A component, is a component for generating thermal energy by burning together with the chlorate, which is the B component, to generate an aerosol (potassium radical) derived from the potassium salt of the C component.
かかるA成分の燃料としては、例えば、ジシアンジアミド、ニトログアニジン、硝酸グアニジン、尿素、メラミン、メラミンシアヌレート、アビセル、グアガム、カルボキシルメチルセルロースナトリウム、カルボキシルメチルセルロースカリウム、カルボキシルメチルセルロースアンモニウム、ニトロセルロース、アルミニウム、ホウ素、マグネシウム、マグナリウム、ジルコニウム、チタン、水素化チタン、タングステン及びケイ素のうちの少なくとも1種から選ばれるものが好ましい。なかでも、エアロゾルを発生させて消火するという本発明の効果をより確実に得られるという観点から、カルボキシルメチルセルロースナトリウムが特に好ましい。 The fuel of component A is preferably selected from at least one of, for example, dicyandiamide, nitroguanidine, guanidine nitrate, urea, melamine, melamine cyanurate, Avicel, guar gum, sodium carboxymethylcellulose, potassium carboxymethylcellulose, ammonium carboxymethylcellulose, nitrocellulose, aluminum, boron, magnesium, magnalium, zirconium, titanium, titanium hydride, tungsten and silicon. Among them, sodium carboxymethylcellulose is particularly preferable from the viewpoint of more reliably obtaining the effect of the present invention of extinguishing a fire by generating an aerosol.
B成分の塩素酸塩は強力な酸化剤であり、A成分の燃料と共に燃焼により熱エネルギーを発生させ、C成分のカリウム塩に由来するエアロゾル(カリウムラジカル)を発生させるための成分である。 The chlorate of the B component is a strong oxidizing agent, and is a component for generating thermal energy by combustion together with the fuel of the A component to generate an aerosol (potassium radical) derived from the potassium salt of the C component.
かかるB成分の塩素酸塩としては、例えば塩素酸カリウム、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及び塩素酸マグネシウムのうちの少なくとも1種から選ばれるものが好ましい。なかでも、本発明の効果をより確実に得られるという観点から、塩素酸カリウムが特に好ましい。 The chlorate of component B is preferably selected from at least one of potassium chlorate, sodium chlorate, strontium chlorate, ammonium chlorate and magnesium chlorate. Among them, potassium chlorate is particularly preferable from the viewpoint that the effects of the present invention can be obtained more reliably.
ここで、A成分の燃料とB成分の塩素酸塩の合計100質量%中の含有割合は、以下のとおりである。
A成分:20~50質量%
好ましくは25~40質量%
より好ましくは25~35質量%
B成分:80~50質量%
好ましくは75~60質量%
より好ましくは75~65質量%
Here, the contents of the fuel as component A and the chlorate as component B in the total 100% by mass are as follows.
A component: 20 to 50% by mass
preferably 25 to 40% by mass
More preferably 25 to 35% by mass
B component: 80 to 50% by mass
preferably 75 to 60% by mass
More preferably 75 to 65% by mass
次に、C成分のカリウム塩は、A成分とB成分の燃焼により生じた熱エネルギーによりエアロゾル(カリウムラジカル)を発生させるための成分である。 Next, the potassium salt of the C component is a component for generating an aerosol (potassium radical) by thermal energy generated by combustion of the A component and the B component.
かかるC成分のカリウム塩としては、例えば酢酸カリウム、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のうちの少なくとも1種から選ばれるものが好ましい。なかでも、本発明の効果をより確実に得られるという観点から、酢酸カリウム又はクエン酸三カリウムが特に好ましい。 The potassium salt of component C is preferably selected from at least one of, for example, potassium acetate, potassium propionate, monopotassium citrate, dipotassium citrate, tripotassium citrate, tripotassium trihydrogen ethylenediaminetetraacetate, dipotassium dihydrogen ethylenediaminetetraacetate, tripotassium tripotassium monohydrogen ethylenediaminetetraacetate, tetrapotassium ethylenediaminetetraacetate, potassium hydrogen phthalate, dipotassium phthalate, potassium hydrogen oxalate, dipotassium oxalate and potassium bicarbonate. Among them, potassium acetate or tripotassium citrate is particularly preferable from the viewpoint that the effects of the present invention can be obtained more reliably.
C成分の含有割合は、A成分とB成分の合計量100質量部に対して、6~1000質量部であるのが好ましく、より好ましくは10~900質量部、特に好ましくは10~100質量部である。 The content of component C is preferably 6 to 1000 parts by mass, more preferably 10 to 900 parts by mass, and particularly preferably 10 to 100 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of components A and B.
更に、本発明の消火剤組成物は、熱分解開始温度が90℃超~260℃の範囲のものであり、好ましくは150℃超~260℃のものである。このような熱分解開始温度の範囲は、上記のA成分、B成分及びC成分を上記の割合で組み合わせることで調整することができる。 Furthermore, the fire extinguishing agent composition of the present invention has a thermal decomposition initiation temperature in the range of over 90°C to 260°C, preferably over 150°C to 260°C. Such a thermal decomposition initiation temperature range can be adjusted by combining the above-mentioned A component, B component and C component in the above ratio.
上記消火剤組成物は、上記の熱分解開始温度の範囲を満たすことで、例えば点火装置等を使用することなく、火災発生時の熱を受けてA成分とB成分が自動的に着火燃焼して、C成分に由来するエアロゾル(カリウムラジカル)を発生させて消火することができる。 By satisfying the above range of the thermal decomposition initiation temperature, the fire extinguishing agent composition can be extinguished by generating an aerosol (potassium radical) derived from the C component by automatically igniting and burning the A component and the B component upon receiving the heat at the time of the fire, for example, without using an ignition device or the like.
なお、室内にある可燃物として一般的な木材の引火温度は260℃であり、火気を取扱う場所に設置する自動火災報知設備の熱感知器の一般的な作動温度である90℃以下では起動しない条件に熱分解開始温度を設定することで、速やかな消火ができると共に、前記熱感知器の誤作動も防止できる。特に、熱感知器の最大設定温度は150℃であるため、熱分解開始温度の下限値を150℃超に設定することで高い汎用性が得られる。 In addition, the ignition temperature of general wood as a combustible material in the room is 260 ° C., and it is not activated at 90 ° C. or less, which is the general operating temperature of the heat sensor of the automatic fire alarm system installed in the place where fire is handled. In particular, since the maximum set temperature of the heat sensor is 150°C, high versatility can be obtained by setting the lower limit of the thermal decomposition start temperature to over 150°C.
上記のような構成を有する消火剤組成物の形態は、特に制限されるものではなく、分散体等の液体又は粉末や所望する形状の成形体等の固体として使用することができる。分散体であれば、スプレー噴霧によりコーティング剤として使用することもできる。また、成形体は、顆粒、所望形状のペレット(円柱形状等)、錠剤、球形、円板等の形状にすることができ、見かけ密度が1.0g/cm3以上のものであることが好ましい。 The form of the fire-extinguishing agent composition having the above structure is not particularly limited, and it can be used as a liquid such as a dispersion, a powder such as a powder, or a solid such as a molded body having a desired shape. If it is a dispersion, it can also be used as a coating agent by spray atomization. The molded body can be in the form of granules, pellets of desired shape (cylindrical shape, etc.), tablets, spheres, discs, etc., and preferably has an apparent density of 1.0 g/cm 3 or more.
(2)バインダー及びその他の成分
バインダー及びその他の成分としては、上記消火剤組成物の機能を害することなくその成形を可能とする材料であれば種々のものを用いることができ、特にバインダーとしては無機質バインダーであっても有機質バインダーであってもよい。なお、バインダーを用いなくても後述する分散剤を用いれば本発明の自己消火性成形品を作製することは可能である。
(2) Binder and other components As the binder and other components, various materials can be used as long as they are materials that can be molded without impairing the function of the fire extinguishing agent composition. In particular, the binder may be an inorganic binder or an organic binder. The self-extinguishing molded article of the present invention can be produced without using a binder by using a dispersing agent to be described later.
無機質バインダーとしては、例えば、焼結性無機質材等を挙げることができ、この焼結性無機質材の具体例としては、例えば、電気絶縁性ガラス等を例示することができる。 Examples of inorganic binders include sinterable inorganic materials, and specific examples of sinterable inorganic materials include electrically insulating glass.
前記電気絶縁性ガラスとしては、具体的には二酸化ケイ素が50~60重量%、酸化アルミニウムが10~20重量%、酸化カルシウムが10~20重量%、酸化マグネシウムが1~10重量%、酸化ホウ素が8~13重量%等の範囲で含まれるEガラスと呼ばれるもの等を挙げることができる。 Specific examples of the electrically insulating glass include those called E-glass containing 50 to 60% by weight of silicon dioxide, 10 to 20% by weight of aluminum oxide, 10 to 20% by weight of calcium oxide, 1 to 10% by weight of magnesium oxide, and 8 to 13% by weight of boron oxide.
また、上記焼結性無機質材は、鉛金属塩及びアルカリ金属酸化物含有量が前記焼結性無機質材の重量に対してそれぞれ1重量%未満のものであれば好ましい。かかる鉛金属塩としては、例えば、PbO、PbO2、Pb3O4等を挙げることができ、前記アルカリ金属酸化物としては、例えば、Na2O、K2O等を挙げることができる。 The sinterable inorganic material preferably has a lead metal salt content and an alkali metal oxide content of less than 1% by weight relative to the weight of the sinterable inorganic material. Examples of such lead metal salts include PbO, PbO 2 and Pb3O 4 , and examples of alkali metal oxides include Na 2 O and K 2 O.
また、上記焼結性無機質材のなかでも、前記Eガラスは、アルカリ金属酸化物含有量が少なく、防・耐火パネルからなる防火戸等の建材に対する影響が少ないという観点から好ましい。 Among the sinterable inorganic materials, the E-glass is preferable from the viewpoint that it has a low content of alkali metal oxides and has little effect on building materials such as fire doors made of fireproof and fireproof panels.
次に、有機質バインダーとしては、例えば、具体的には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の熱可塑性樹脂類、 天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(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、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂類、 上記熱可塑性樹脂類、ゴム類等のラテックス類、 上記熱可塑性樹脂類、ゴム類等のエマルション類、CMC(カルボキシメチルセルロース)、HEC(ヒドロキシエチルセルロース)、HPMC(ヒドロキシプロピルメチルセルロース) 等のセルロース誘導体等を挙げることができる。 Examples of organic binders include thermoplastic resins such as polyolefin resins such as polypropylene resins, polyethylene resins, poly(1-)butene resins, and polypentene resins, polystyrene resins, acrylonitrile-butadiene-styrene resins, methyl methacrylate-butadiene-styrene resins, ethylene-vinyl acetate resins, ethylene-propylene resins, polycarbonate resins, polyphenylene ether resins, acrylic resins, polyamide resins, polyvinyl chloride resins, and natural rubber. (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), 1,2-polybutadiene rubber (1,2-BR), styrene-butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), nitrile rubber (NBR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene rubber (EPR, EPDM), chlorosulfonated polyethylene (CSM), acrylic rubber (ACM, ANM), epichlorohydrin rubber (CO, ECO), many Rubbers such as vulcanized rubber (T), silicone rubber (Q), fluororubber (FKM, FZ), urethane rubber (U), etc. Thermosetting resins such as polyurethane resin, polyisocyanate resin, polyisocyanurate resin, phenolic resin, epoxy resin, etc. Latexes such as the above thermoplastic resins, rubbers, etc. Emulsions such as the above thermoplastic resins, rubbers, etc., CMC (carboxymethyl cellulose), HEC (hydroxyethyl cellulose), HPMC (hydroxypropyl methyl cellulose), etc. Derivatives of cellulose etc. can be mentioned.
これら有機質バインダーは一種又は二種以上を使用することができ、なかでも、取扱性の面等から、ゴム類のラテックス類、エチレン-酢酸ビニル樹脂、アクリル系樹脂エマルション、CMC等が好ましい。 One or more of these organic binders can be used, and among them, rubber latexes, ethylene-vinyl acetate resins, acrylic resin emulsions, CMC and the like are preferable from the viewpoint of handleability.
その他の成分としては、水等の分散剤、溶剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤、無機充填材、粘着剤等を挙げることができ、消火剤組成物の組成、バインダーの種類及び所望する成形品の形態等によって適宜選択すればよい。 Other components include dispersants such as water, solvents, colorants, antioxidants, flame retardants, inorganic fillers, adhesives, etc., and may be appropriately selected depending on the composition of the fire extinguishing agent composition, the type of binder, and the form of the desired molded article.
≪第二実施形態≫
図2は、本発明の自己消火性成形品の第二実施形態を示す模式図である。本実施形態における自己消火性成形品11は消火性組成物を噴霧して膜状に成形したものであり、自動車のパネルや建物の壁等の被貼付物12に形成して使用することができるものである。
<<Second embodiment>>
FIG. 2 is a schematic diagram showing a second embodiment of the self-extinguishing molded article of the present invention. The self-extinguishing molded article 11 in this embodiment is formed into a film by spraying a fire-extinguishing composition, and can be used by forming it on an adhered object 12 such as a panel of an automobile or a wall of a building.
この膜状の自己消火性成形品11は、上記の消火剤組成物にバインダー及びその他の成分(特に溶媒や分散媒)を混合し、得られる液状の混合物(溶液又は分散液)を噴霧器(図2のY)を用いる従来公知の方法で膜状に成形することによって作製することが可能である。 This film-like self-extinguishing molded article 11 can be produced by mixing a binder and other components (particularly a solvent or a dispersion medium) with the fire extinguishing agent composition, and molding the resulting liquid mixture (solution or dispersion) into a film by a conventionally known method using a sprayer (Y in FIG. 2).
≪第三実施形態≫
図3は、本発明の自己消火性成形品の第三実施形態を示す模式図である。本実施形態における自己消火性成形品21は、粒状に成形した上記の消火性組成物を、例えば木材チップ、バインダー及びその他の成分と混合して得られる混合物を、柱状に成形したものであり、建物の柱等として使用することができるものである。
<<Third Embodiment>>
FIG. 3 is a schematic diagram showing a third embodiment of the self-extinguishing molded article of the present invention. The self-extinguishing molded article 21 in the present embodiment is a mixture obtained by mixing the fire-extinguishing composition molded into granules with, for example, wood chips, a binder and other components, and molded into a columnar shape, which can be used as a building pillar or the like.
この自己消火性成形品21は、粒状に成形した上記の消火剤組成物に、木材チップ、バインダー及びその他の成分を混合し、得られる混合物を成形機を用いる従来公知の方法で柱状に成形することによって作製することが可能であり、全体に粒状消火剤組成物21aが分散している。 The self-extinguishing molded article 21 can be produced by mixing wood chips, a binder, and other components with the extinguishing agent composition molded into granules, and molding the resulting mixture into a columnar shape by a conventionally known method using a molding machine, and the granular extinguishing agent composition 21a is dispersed throughout.
≪第四実施形態≫
図4は、本発明の自己消火性成形品の第四実施形態を示す模式図である。本実施形態における自己消火性成形品31は、例えば木材チップ、バインダー及びその他の成分を混合して得られる混合物を柱状に成形し、その表面付近に消火剤組成物を含浸させたものであり、建物の柱等として使用することができるものである。
<<Fourth embodiment>>
FIG. 4 is a schematic diagram showing a fourth embodiment of the self-extinguishing molded article of the present invention. The self-extinguishing molded article 31 in the present embodiment is obtained by molding a mixture obtained by mixing wood chips, a binder and other components into a columnar shape, and impregnating the vicinity of the surface with a fire extinguishing agent composition, and can be used as a building pillar or the like.
この自己消火性成形品31は、例えば木材チップ、バインダー及びその他の成分を混合し、得られる混合物を成形機を用いる従来公知の方法で柱状に成形し、これを液状の消火剤組成物(溶液又は分散液)に浸漬等することによって作製することが可能であり、表面付近に消火剤組成物31aが含浸されている。 The self-extinguishing molded article 31 can be produced, for example, by mixing wood chips, a binder and other components, molding the resulting mixture into a columnar shape by a conventionally known method using a molding machine, and immersing it in a liquid extinguishing agent composition (solution or dispersion), and impregnating the extinguishing agent composition 31a near the surface.
以上、本発明の代表的な自己消化性成形品について説明したが、これらは全て上記の消火剤組成物を含んでいることから、火災発生時に火災の熱エネルギーを用いて消火機能を有する化学種を発生させることにより自己消火機能を発動することができ(図1のX部分)、火消火器や消火装置等を使用せずとも火災に対する安全対策が可能である。 The representative self-extinguishing molded articles of the present invention have been described above, but since they all contain the fire extinguishing agent composition described above, when a fire breaks out, the thermal energy of the fire can be used to generate a chemical species that has a fire-extinguishing function.
≪実験例1≫(シート状)
<実施例1~13並びに比較例1~4>
表1に示すA成分、B成分及びC成分を表1に示す配合割合(水分を含まない乾燥物として)十分混合し、A成分、B成分及びC成分の合計量100質量部に対して、10質量部相当のイオン交換水を添加してさらに混合した。得られた水湿混合品を110℃×16時間の恒温槽にて乾燥させて、水分1質量%以下の乾燥品にした。
次に、乾燥品をメノウ乳鉢にて破砕して500μm以下の粒径になるように整粒して粉砕物を得、粉砕物にCMCを添加して粘土状の混合物を得、この混合物を厚さ5mmのシート状に成形し、十分に乾燥させて本発明の自己消化性成形品1~9並びに比較自己消化性成形品1、3及び4を作製した。
<<Experimental example 1>> (sheet form)
<Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4>
The A component, B component, and C component shown in Table 1 were thoroughly mixed in the mixing ratio shown in Table 1 (as a dry product containing no water), and the total amount of A component, B component, and C component was 100 parts by mass. 10 parts by mass of ion-exchanged water was added and further mixed. The resulting wet and wet mixed product was dried in a constant temperature bath at 110° C. for 16 hours to obtain a dry product with a water content of 1% by mass or less.
Next, the dried product was pulverized in an agate mortar and sized to a particle size of 500 μm or less to obtain a pulverized product. CMC was added to the pulverized product to obtain a clay-like mixture.
[評価試験]
(1)みかけ密度
上記のようにして得た自己消化性成形品のみかけ密度を、面積と厚さをデジタルノギスで測定し、測定値から求めた体積で重量を割ることにより求め、表1に記載した。
(2)消火試験
図5に示す装置にて消火試験1を実施した。
支持台51の上に鉄製の金網52を置き、その中心部に実施例および比較例の成形品56を置いた。金網52の上には、耐熱ガラス製の透明容器(5L)を被せて、金網52に面している部分以外は密閉した。金網52を介して成形品6の直下には、着火剤としてn-ヘプタン100mlを入れた皿55を置いた。この状態にてn-ヘプタンを着火して火炎57を生じさせ、成形品56を熱してエアロゾルを発生させ、炎57が消火できるかどうかを観察した。結果を表1に示した。
[Evaluation test]
(1) Apparent density The apparent density of the self-digesting molded product obtained as described above is obtained by measuring the area and thickness with a digital caliper, and dividing the weight by the volume obtained from the measured values.
(2) Fire extinguishing test Fire extinguishing test 1 was carried out using the apparatus shown in FIG.
An iron wire mesh 52 was placed on a support base 51, and a molded product 56 of the example and the comparative example was placed in the center. The wire mesh 52 was covered with a transparent container (5 L) made of heat-resistant glass, and the portion other than the portion facing the wire mesh 52 was sealed. A plate 55 containing 100 ml of n-heptane as an ignition agent was placed directly below the molded product 6 through a wire mesh 52 . In this state, n-heptane was ignited to generate a flame 57, the molded article 56 was heated to generate an aerosol, and it was observed whether the flame 57 could be extinguished. Table 1 shows the results.
≪実験例2≫(膜状)
<実施例14~26並びに比較例5~8>
実験例1と同様にして100μm以下の粒径になるように整粒して粉砕物に、十分な量のCMCを添加し、実験例1と比べて著しく粘度が低い分散液状の混合物を得た。この混合物を噴霧器に注入し、ガラス基板上に噴霧し、十分に乾燥させて厚さ300μmの膜状の本発明の自己消化性成形品14~26並びに比較自己消化性成形品5~8を作製した。
これらについて、実験例1と同様の消火試験を行ったところ、同様の結果が得られた。
<<Experimental example 2>> (membrane)
<Examples 14 to 26 and Comparative Examples 5 to 8>
In the same manner as in Experimental Example 1, a sufficient amount of CMC was added to the pulverized product, which was regulated so as to have a particle diameter of 100 μm or less, to obtain a dispersion-like mixture with significantly lower viscosity than in Experimental Example 1. This mixture was injected into a sprayer, sprayed onto a glass substrate, and sufficiently dried to prepare film-like self-extinguishing molded articles 14 to 26 of the present invention and comparative self-extinguishing molded articles 5 to 8 having a thickness of 300 μm.
A fire extinguishing test similar to that of Experimental Example 1 was conducted on these, and similar results were obtained.
≪実験例3≫(ペレット状)
<実施例27及び比較例9>
実験例1の実施例1と同様にして作成した粉砕物を、粉砕品2.0gを内径9.6mmの所定の金型(臼)に充填し、杵を挿入の上、油圧ポンプで面圧220.5MPa(2250kg/cm2)にて、5秒ずつ両面より加圧して、ペレット状の本発明の自己消化性成形品21を得た。また、同サイズの木材ペレットを比較成形品9とした。
これらについて、実験例1と同様の消火試験を行ったところ、自己消化性成形品21については消火し、比較成形品9については消火しなかった。
また、比較成形品9に自己消化性成形品21を混合して得た混合物について、同様の消火試験を行ったところ、自己消化性成形品21の割合が多いほど消火の効果が著しかった。つまり、自己消化性成形品21の割合が少ないほど、消火に時間を要し、また、消火できない場合もあった。
<<Experimental Example 3>> (Pellet)
<Example 27 and Comparative Example 9>
2.0 g of the pulverized product prepared in the same manner as in Example 1 of Experimental Example 1 was filled into a predetermined mold (mortar) having an inner diameter of 9.6 mm, and after inserting a pestle, pressure was applied from both sides with a hydraulic pump at a surface pressure of 220.5 MPa (2250 kg/cm 2 ) for 5 seconds at a time to obtain a pellet-shaped self-digesting molded product 21 of the present invention. A comparative molded product 9 was made of wood pellets of the same size.
A fire extinguishing test similar to Experimental Example 1 was conducted on these, and the self-extinguishing molding 21 was extinguished, while the comparative molding 9 was not extinguished.
A similar fire extinguishing test was conducted on a mixture obtained by mixing the self-extinguishing molded article 21 with the comparative molded article 9. As a result, the greater the proportion of the self-extinguishing molded article 21, the greater the fire extinguishing effect. In other words, the smaller the proportion of the self-extinguishing molded article 21, the longer it took to extinguish the fire, and in some cases, the fire could not be extinguished.
表1から、本発明の実施例の自己消化性成形品では、いずれも瞬時に消火できた。比較例では、一時的に火勢は小さくなったが、消火はできなかった。 From Table 1, all the self-extinguishing molded articles of the examples of the present invention were extinguished instantaneously. In the comparative example, the fire was temporarily reduced, but could not be extinguished.
ただし、本発明は、上記のシート状、膜状、柱状の自己消化性成形品に限られるものではなく、様々な応用が可能であり、また、建物の壁以外の種々の貼付物や柱以外の成形品にも適用可能である。例えば、種々の樹脂製品や木材製品にも適用可能である。 However, the present invention is not limited to the sheet-like, film-like, and column-like self-extinguishing molded articles described above, and can be applied in various ways, and can also be applied to various pasted materials other than walls of buildings and molded articles other than pillars. For example, it can be applied to various resin products and wood products.
例えば、自動車の部品については、以下のような部品に適用することも可能である。
・ルームミラー
・ヘッドレスト
・ワイパーアーム、ワイパーブレード(フロント及びリア)
・トップカウル
・ヘッドライト、フォグランプ、フロント車幅灯、その他のランプ
・ラジエータグリル
・フロントウインカー
・フロントバンパー、リアバンパー、スカート
・サイドモール
・ステップ
・マッドフラップ(泥よけ)
・ドアアームレスト、ドアインナーハンドル、ドアロックノブ
・ハンドル
・ホーンパッド
・メーターパネル
・ハンドブレーキ
・ベンチレータ
・各種コントロールパネル
・シフトレバー
For example, with regard to automobile parts, it is also possible to apply the following parts.
・Rearview mirror ・Headrest ・Wiper arm, wiper blade (front and rear)
・Top cowl ・Headlights, fog lights, front width lights, other lamps ・Radiator grille ・Front turn signals ・Front bumper, rear bumper, skirt
・Door armrest, door inner handle, door lock knob ・Handle ・Horn pad ・Meter panel ・Hand brake ・Ventilator ・Various control panels ・Shift lever
また、建材については、例えば、屋根材、壁材、床材、建具等も挙げられる。上記の消火剤組成物をシート状に成形すれば壁材として用いることができ、また、板状に成形すれば屋根材、床材、建具等として用いることもできる。 Building materials also include, for example, roof materials, wall materials, floor materials, fittings, and the like. When the fire extinguishing agent composition is formed into a sheet, it can be used as a wall material, and when formed into a plate, it can be used as a roofing material, a flooring material, a fitting, and the like.
1、11、21、31・・・自己消化性成形品、
2、12・・・被貼付物、
21a、31a・・・消火剤組成物。
1, 11, 21, 31 ... self-digesting molded articles,
2, 12 ... affixed object,
21a, 31a... Fire-extinguishing composition.
Claims (9)
更に前記燃料及び前記塩素酸塩の合計量100質量部に対して、6~1000質量部のカリウム塩を含有する消火剤組成物を調製し、
(2)前記消火剤組成物をスプレー噴霧により膜状に成形すること、又は、前記消火剤組成物の粒状物を含む混合物を成形すること、により、自己消火性成形品を得ること、
を特徴とする自己消火性成形品の製造方法。 (1) containing 20 to 50% by mass of fuel and 80 to 50% by mass of chlorate,
Further prepare a fire extinguishing agent composition containing 6 to 1000 parts by mass of a potassium salt with respect to 100 parts by mass of the total amount of the fuel and the chlorate,
(2) obtaining a self-extinguishing molded article by forming the fire extinguishing agent composition into a film by spraying or forming a mixture containing particles of the fire extinguishing agent composition;
A method for producing a self-extinguishing molded article characterized by
を特徴とする請求項1又は2に記載の自己消火性成形品の製造方法。 The fire extinguishing agent composition has a thermal decomposition initiation temperature in the range of more than 90 ° C. to 260 ° C.;
The method for producing a self-extinguishing molded article according to claim 1 or 2, characterized by:
を特徴とする請求項1又は2に記載の自己消火性成形品の製造方法。 The total amount of endothermic peaks expressed between 100° C. and 440° C. in DSC (differential scanning calorimetry) analysis with a temperature increase of 10 degrees per minute of the potassium salt is 100 J/g to 900 J/g;
The method for producing a self-extinguishing molded article according to claim 1 or 2, characterized by:
を特徴とする請求項1~3のうちのいずれかに記載の自己消火性成形品の製造方法。 The potassium salt is a compound that generates potassium radicals by thermal energy,
A method for producing a self-extinguishing molded article according to any one of claims 1 to 3, characterized by:
を特徴とする請求項1~4のうちのいずれかに記載の自己消火性成形品の製造方法。 The potassium salt (C) is at least one of potassium acetate, potassium propionate, monopotassium citrate, dipotassium citrate, tripotassium citrate, monopotassium trihydrogen ethylenediaminetetraacetate, dipotassium dihydrogen ethylenediaminetetraacetate, tripotassium tripotassium monohydrogen ethylenediaminetetraacetate, tetrapotassium ethylenediaminetetraacetate, potassium hydrogen phthalate, dipotassium phthalate, potassium hydrogen oxalate, dipotassium oxalate and potassium bicarbonate;
A method for producing a self-extinguishing molded article according to any one of claims 1 to 4, characterized by:
を特徴とする請求項6記載の自己消火性成形品の製造方法。 The fuel (A) is at least one of dicyandiamide, nitroguanidine, guanidine nitrate, urea, melamine, melamine cyanurate, Avicel, guar gum, sodium carboxymethylcellulose, potassium carboxymethylcellulose, ammonium carboxymethylcellulose, nitrocellulose, aluminum, boron, magnesium, magnalium, zirconium, titanium, titanium hydride, tungsten and silicon;
7. The method for producing a self-extinguishing molded article according to claim 6.
を特徴とする請求項1~7のうちのいずれかに記載の自己消火性成形品の製造方法。 the chlorate is an oxidant compound that burns with the fuel to generate thermal energy;
A method for producing a self-extinguishing molded article according to any one of claims 1 to 7, characterized by:
を特徴とする請求項8記載の自己消火性成形品の製造方法。
The chlorate (B) is at least one of potassium chlorate, sodium chlorate, strontium chlorate, ammonium chlorate and magnesium chlorate;
The method for producing a self-extinguishing molded article according to claim 8, characterized by:
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