JP7384917B2 - 消火用マイクロカプセル、これの製造方法及びこれを含む消火装置 - Google Patents
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消火用マイクロカプセル製造-
コアである消火薬剤は1,1,2,2-テトラフルオロジブロモエタンであり、シェルはエポキシ樹脂を使用した。消火装置に使用される高分子マトリックスはフェノール-ホルムアルデヒド樹脂 (Phenol-Formaldehyde resin)を使用した。
フェノール-ホルムアルデヒド樹脂100gを混合機を利用して完全に混合させる。その後、ウロトロピン(urotropin)10g及びエポキシ樹脂50gで製造されたシェル及び1,1,2,2-テトラフルオロジブロモエタンを消火薬剤で含む消火用マイクロカプセルを混合機に入れて一定な攪拌下に混合させた。生成された組成物は均質な塊が形成される時まで完全に混合された。ニーダー(kneader)タンクは0.01MPaの圧力に到達するまで真空をかけて、真空状態で混合終了後20分の間維持させた。
コアである消火薬剤はペルフルオロ-2-メチル-3-ペンタノンであり、シェルは架橋結合されたポリビニールアルコールを使用した。消火装置に使用される高分子マトリックスはポリプロピレンを使用した。
ポリプロピレン100gを混合機を利用して完全に混合させる。その後、ポリビニールアルコール50gで製造されたシェル及びペルフルオロ-2-メチル-ペンタノンを消火薬剤で含む消火用マイクロカプセルを混合機に入れて一定な攪拌下に混合させた。生成された組成物はレシーバースクリュ押出機(receiver screw extruder)を利用して押出したし、押出機の作動温度は150℃に設定した。
コアである消火薬剤は1,1,2,2-テトラフルオロジブロモエタンであり、シェルはポリウレアを使用した。消火装置に使用される高分子マトリックスはポリメチルメタクリレート(PMMA)を使用した。
アクリルエマルジョン重合体(30%)300gを混合機を利用して完全に混合させる。その後、ポリウレア樹脂50gで製造されたシェル及び1,1,2,2-テトラフルオロジブロモエタンを消火薬剤で含む消火用マイクロカプセルを混合機に入れて一定な攪拌下に混合させた。生成された組成物は均質な塊が形成される時まで完全に混合された。ニーダー(kneader)タンクは0.01MPaの圧力に到達するまで真空をかけて、真空状態で混合終了後30分の間維持させた。
Claims (22)
- コア(core)-シェル(shell)構造を含む消火用マイクロカプセルであって、
前記コアは消火薬剤であり、前記シェルは非多孔性高分子重合体であり、
前記コアである消火薬剤は1,1,2,2-テトラフルオロジブロモエタンであり、前記シェルはエポキシ樹脂である消火用マイクロカプセル。 - 前記消火薬剤が前記シェルを離脱する脱カプセル化(Decapsulation)工程が狭い温度範囲内で短い時間で起こり、脱カプセル化率が150%/分を超えることを特徴とする、請求項1に記載の消火用マイクロカプセル。
- 前記シェルの厚さが200nm~5μmの範囲であることを特徴とする、請求項1に記載の消火用マイクロカプセル。
- 前記消火用マイクロカプセルは30℃で30日間置いておいた時、重量損失が初期重量の0.5%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の消火用マイクロカプセル。
- 前記消火用マイクロカプセルは60℃で30日間置いておいた時、重量損失が初期重量の1%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の消火用マイクロカプセル。
- 前記シェルは水、アルコール、ケトン、エーテル及びこれらの混合物に露出される時物理-機械的性質を維持するし、乾燥後の重量損失が初期重量の0.5%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の消火用マイクロカプセル。
- (a)分散相はコアである消火薬剤であり、分散溶媒は極性または非極性である第1コロイド溶液を製造する段階;
(b)分散相はシェルのプレポリマーまたはオリゴマーであり、分散溶媒は極性または非極性である第2コロイド溶液を製造する段階;
(c)前記段階(a)及び前記段階(b)で製造された前記第1コロイド溶液及び前記第2コロイド溶液と沈殿剤及び/または凝固剤を混合させる段階;
(d)前記段階(c)で混合された第1コロイド溶液の界面で前記第2コロイド溶液が沈殿及び硬化されてコア-シェルを形成することで消火用マイクロカプセルが形成される段階;及び
(e)前記段階(d)で形成された前記消火用マイクロカプセルを洗浄及び濾過する段階を含み、
前記コアである消火薬剤は1,1,2,2-テトラフルオロジブロモエタンであり、前記シェルはエポキシ樹脂である、消火用マイクロカプセルの製造方法。 - 前記段階(a)は安定化剤または乳化剤として非イオン性物質またはイオン性界面活性剤が更に含まれることを特徴とする、請求項7に記載の消火用マイクロカプセルの製造方法。
- 前記段階(a)は安定化剤として高分子物質が更に含まれることを特徴とする、請求項7に記載の消火用マイクロカプセルの製造方法。
- 前記段階(a)は水、ケトン、アルコールまたは脂肪族炭化水素からなる群から選択された一つ以上が分散相として更に含まれることを特徴とする、請求項7に記載の消火用マイクロカプセルの製造方法。
- 前記段階(c)の前記沈殿剤は酢酸カリウム、クエン酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、硫酸銅、及びチオシアン酸ナトリウムからなる群から選択された一つ以上の沈殿剤を含むことを特徴とする、請求項7に記載の消火用マイクロカプセルの製造方法。
- 前記段階(c)の前記凝固剤は硫酸アルミニウム、水酸化亜鉛、水酸化鉄、及び塩化鉄からなる群から選択された一つ以上の凝固剤を含むことを特徴とする、請求項7に記載の消火用マイクロカプセルの製造方法。
- 前記段階(d)はシェルの硬化促進剤(accelearator)または硬化触媒(curing catalysts)が更に含まれることを特徴とする、請求項7に記載の消火用マイクロカプセルの製造方法。
- 前記段階(d)で前記第1コロイド溶液の界面で前記第2コロイド溶液が沈殿及び硬化させる時、紫外線、マイクロ波、赤外線または誘導加熱を加えて前記シェルを硬化させることを特徴とする、請求項7に記載の消火用マイクロカプセルの製造方法。
- 請求項1~6の何れか一項に記載の消火用マイクロカプセルが高分子マトリックスに分散された消火装置。
- 前記高分子マトリックスはフェノールホルムアルデヒド樹脂であることを特徴とする、請求項15に記載の消火装置。
- 前記消火用マイクロカプセルは前記消火装置の0.1~90重量%で含まれることを特徴とする、請求項15に記載の消火装置。
- 前記消火装置は脱カプセル化剤、脱カプセル化触媒、脱カプセル化温度調節剤、拡散促進剤、ガス透過性向上剤及び熱伝導性向上成分を更に含むことを特徴とする、請求項15に記載の消火装置。
- 前記消火装置は軟性(flexible)または固体(solid)形態であることを特徴とする、請求項15に記載の消火装置。
- 前記消火装置は一面にガス透過膜(gas-permeable membrane)が含まれたケースが形成されることを特徴とする、請求項15に記載の消火装置。
- 前記ケースはグラスファイバー、炭素繊維、ステンレス鋼、アルミニウムで強化されたフェノール-ホルムアルデヒド及びエポキシからなる群から選択された何れか一つで形成されたことを特徴とする、請求項20に記載の消火装置。
- 前記ガス透過膜はセルのサイズが10~400μmであることを特徴とする、請求項20に記載の消火装置。
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