WO2023224061A1 - 消火体 - Google Patents

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WO2023224061A1
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fire extinguishing
aluminum foil
fire
mass
intermediate layer
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PCT/JP2023/018403
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真登 黒川
淳也 田辺
康晴 椎根
悠朔 本庄
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凸版印刷株式会社
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C35/00Permanently-installed equipment
    • A62C35/02Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance
    • A62C35/10Containers destroyed or opened by flames or heat
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D1/00Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper

Definitions

  • the present disclosure relates to a fire extinguishing body.
  • Patent Document 1 discloses a fire extinguishing body in which a fire extinguishing agent composition that generates an aerosol upon combustion is mixed with a binder and the mixture is formed into a sheet shape.
  • Patent Document 2 discloses a fire extinguishing film that can be easily installed in areas where there is a risk of ignition, and that exhibits an excellent initial extinguishing effect in the event of ignition.
  • FIG. 6 of Patent Document 2 shows a fire extinguishing film 40 comprising a fire extinguishing agent-containing layer 1 and surface layers 6a and 6b arranged to sandwich the extinguishing agent-containing layer 1, and paragraph [0040] of the same document describes that, for example, a resin base material can be used as the surface layers 6a and 6b.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and provides a fire extinguishing body that easily exhibits fire extinguishing performance even if there is a certain distance from the fire source to the fire extinguishing body.
  • a fire extinguishing body includes a fire extinguishing material including a layer containing a fire extinguishing agent, and an aluminum foil disposed to cover at least one surface of the fire extinguishing material.
  • Aluminum foil has superior thermal conductivity compared to resin base materials, so even if there is a certain distance from the fire source to the extinguishing element, the entire extinguishing element is heated in a relatively short time, and the heat in the layer containing the extinguishing agent is heated. Expansion causes the aluminum foil to break and easily exhibit fire extinguishing performance.
  • the thickness of the aluminum foil is, for example, 5 ⁇ m or more.
  • the fire extinguisher may further include an intermediate layer between the fire extinguisher-containing layer and the aluminum foil.
  • the intermediate layer serves, for example, to bond the extinguishing agent-containing layer and the aluminum foil.
  • the intermediate layer is made of, for example, a resin material having a melting point of 70° C. or higher.
  • the aluminum foil may have notches on its surface.
  • a specific example of this is that the aluminum foil has grid-like cuts on its surface.
  • a fire extinguishing body that easily exhibits fire extinguishing performance even if there is a certain distance from the fire source to the fire extinguishing body.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a fire extinguishing body according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the fire extinguishing body shown in FIG. 1 taken along the line II-II.
  • 3(a) to 3(c) are cross-sectional views schematically showing the steps of manufacturing the fire extinguishing body shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a fire extinguishing body according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a fire extinguishing body according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II of the fire extinguishing body shown in FIG.
  • the extinguishing body 10 shown in these figures includes a fire extinguishing material 3, an aluminum foil 5 disposed to cover the surface of the fire extinguishing material 3, and an intermediate layer 4 provided between the fire extinguishing material 3 and the aluminum foil 5.
  • the fire extinguishing agent 3 includes a fire extinguishing agent-containing layer 1 and a base material 2.
  • a grid-like cut 5a is formed on the surface of the aluminum foil 5.
  • the fire extinguishing agent-containing layer 1 may be formed by molding a composition (composition for forming a fire extinguishing agent) containing a fire extinguishing agent and a binder.
  • a composition composition for forming a fire extinguishing agent
  • the properties of the extinguishing agent can be easily maintained, and the frequency of extinguishing extinguisher replacement can be reduced.
  • the composition for forming a fire extinguishing material may further contain a liquid medium.
  • the extinguishing agent is not particularly limited, and one having the four elements of extinguishing (removal action, cooling action, suffocation action, and negative catalytic action) can be used as appropriate depending on the aspect of the object.
  • Examples of the extinguishing agent include ABC extinguishing agent and BC(K) extinguishing agent.
  • the fire extinguishing agent can contain at least one of an organic salt and an inorganic salt.
  • Thermoplastic resins and thermosetting resins can be used as binders.
  • Thermoplastic resins include polyolefin resins such as polypropylene resins, polyethylene resins, poly(1-)butene resins, and polypentene resins, polystyrene resins, acrylonitrile-butadiene-styrene resins, and methyl methacrylate-butadiene-styrene resins. , ethylene-vinyl acetate resin, ethylene-propylene resin, polycarbonate resin, polyphenylene ether resin, acrylic resin, polyamide resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral (PVB), etc. .
  • Thermosetting resins include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), 1,2-polybutadiene rubber (1,2-BR), styrene-butadiene rubber (SBR), and chloroprene rubber (CR).
  • NR natural rubber
  • IR isoprene rubber
  • BR butadiene rubber
  • 1,2-BR 1,2-polybutadiene rubber
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • CR chloroprene rubber
  • the binder may include a curing agent component.
  • the extinguishing agent-containing layer 1 may contain colorants, antioxidants, flame retardants, inorganic fillers, etc. as other components. These components can be appropriately selected depending on the composition of the fire extinguishant-containing layer 1 and the type of binder.
  • the extinguishing agent content of the extinguishing agent-containing layer 1 (based on the total mass of the extinguishing agent-containing layer 1) can be 70 to 97% by mass, may be 80 to 95% by mass, and can be 85 to 92% by mass. It's good to be there.
  • the content of the fire extinguishing agent is 70% by mass or more, it is easy to achieve excellent fire extinguishing performance, and on the other hand, when the content is 97% by mass or less, it is easy to achieve excellent moldability.
  • the thickness of the extinguishing agent-containing layer 1 can be appropriately set depending on the amount of extinguishing agent to be mixed.
  • the thickness of the extinguishing agent-containing layer 1 may be, for example, 1 mm or less, may be 30 to 1000 ⁇ m, may be 100 to 500 ⁇ m, or may be 150 to 500 ⁇ m.
  • the liquid medium examples include organic solvents.
  • organic solvents include water-soluble solvents, such as alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and n-propyl alcohol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; glycols such as ethylene glycol and diethylene glycol; Examples include glycol ethers such as methylpyrrolidone (NMP), tetrahydrofuran, and butyl cellosolve.
  • the liquid medium may be an alcoholic solvent, and specifically may be isopropyl alcohol.
  • the amount of the liquid medium may be adjusted as appropriate depending on the method of use of the composition for forming a fire extinguisher, but it can be 40 to 95% by mass based on the total amount of the composition for forming a fire extinguisher.
  • a composition for forming a fire extinguishing agent containing a liquid medium can be referred to as a coating liquid for forming a fire extinguishing agent.
  • Base material examples include polyolefin (LLDPE, PP, COP, CPP, etc.), polyester (PET, etc.), fluororesin (PTFE, ETFE, EFEP, PFA, FEP, PCTFE, etc.), PVC, PVA, acrylic resin, Examples include films of epoxy resin, polyamide, polyimide, polycarbonate (PC), and the like. Among these, polyester (PET, etc.) films are preferred from the viewpoint of easily suppressing deterioration of the fire extinguishant-containing layer 1.
  • the thickness of the base material 2 can be appropriately selected depending on the amount of heat at the time of fire outbreak, impact, allowable space, etc.
  • the thickness of the base material 2 may be 5 ⁇ m or more, or 10 ⁇ m or more. Further, the thickness of the base material 2 may be 100 ⁇ m or less, or 30 ⁇ m or less.
  • the intermediate layer 4 is for adhering the fire extinguishing material 3 and the aluminum foil 5 and for sealing the fire extinguishing material 3.
  • the intermediate layer 4 is made of, for example, a resin material that has heat-melting properties (heat-fusibility).
  • Polyolefin resins are examples of resin materials having heat-melting properties. That is, the intermediate layer 4 may contain a polyolefin resin.
  • polyolefin resins include polyolefin resins such as low density polyethylene resin (LDPE), linear low density polyethylene resin (LLDPE), medium density polyethylene resin (MDPE), unstretched polypropylene resin (CPP), and ethylene/vinyl acetate.
  • polyethylene resins such as ethylene/ ⁇ -olefin copolymers
  • polypropylene resins such as propylene/ethylene random copolymers, propylene/ethylene block copolymers, propylene/ ⁇ -olefin copolymers, etc.
  • polyolefin resins are low-density polyethylene resin (LDPE), linear low-density polyethylene resin (LLDPE), or It may contain unstretched polypropylene resin (CPP).
  • LDPE low-density polyethylene resin
  • LLDPE linear low-density polyethylene resin
  • CPP unstretched polypropylene resin
  • the peripheral edge 10a of the fire extinguishing body 10 is not covered with the aluminum foil 5, and there may be places where the intermediate layer 4 is exposed. If the intermediate layer 4 at that location melts before the cut 5a of the aluminum foil 5, there is a possibility that the fire extinguishing material will leak laterally.
  • the intermediate layer 4 is preferably made of a resin material having a melting point of 70° C. or higher (more preferably 75° C. or higher, still more preferably 95° C. or higher), for example.
  • the intermediate layer 4 may be made of a heat-resistant adhesive instead of a heat-sealing film.
  • the aluminum foil 5 constitutes the outermost layer of the fire extinguisher 10.
  • the thickness of the aluminum foil 5 may be 5 ⁇ m or more, 15 ⁇ m or more, or 35 ⁇ m or more. When the thickness of the aluminum foil 5 is 5 ⁇ m or more, pinholes do not occur frequently and deterioration of barrier properties can be avoided. Further, the thickness of the aluminum foil 5 is, for example, 45 ⁇ m or less, and may be 100 ⁇ m or less.
  • the aluminum foil 5 has a cut 5a formed on its surface.
  • grid-like cuts 5a are formed over the entire surface F1 of the aluminum foil 5 (see FIG. 1).
  • the cuts 5a are provided to make the aluminum foil 5 easier to break due to thermal expansion of the fire extinguishant-containing layer 1.
  • the cut 5a is formed halfway in the thickness direction of the aluminum foil 5 from the outer surface F1, and does not reach the inner surface F2.
  • a plurality of linear cuts may be formed over the entire surface F1.
  • the notch 5a is formed in the aluminum foil 5 arranged to cover the side of the fire extinguishing agent 3 on which the extinguishing agent-containing layer 1 is formed. That is, in the fire extinguishing body 10, the surface of the aluminum foil 5 on which the notches 5a are formed is the flame contact surface (the surface that can be contacted by flames caused by ignition). Note that since it is sufficient that the aluminum foil 5 is easily torn, a depression (not shown) may be formed on the surface of the aluminum foil instead of the cut 5a or together with the cut 5a.
  • Methods for forming incisions or depressions on the surface F1 of the aluminum foil 5 include, for example, a method of covering the fire extinguishing material 3 with the aluminum foil 5 and then making an incision with a cutter, and a method of half-cutting using a Thomson blade.
  • the fire extinguishing material 3 is covered with the aluminum foil 5 which has excellent thermal conductivity, even if there is a certain distance from the fire source to the fire extinguishing body 10, the entire fire extinguishing body 10 is heated in a relatively short period of time, and the fire is extinguished.
  • the aluminum foil 5 is easily torn due to the thermal expansion of the agent-containing layer 1 and exhibits fire extinguishing performance.
  • the fire extinguishing agent 3 with the aluminum foil 5 having excellent gas barrier properties, it is possible to suppress moisture from entering the inside of the fire extinguishing body 10 and thereby deteriorating the performance of the extinguishing agent.
  • the mass change rate of the fire extinguisher 10 expressed by the following formula is, for example, 1.5% or less, and may be 1.0% or less or 0.5% or less.
  • Mass change rate (W1-W0)/W0 ⁇ 100 [In the formula, W1 indicates the mass of the fire extinguishing body after it has been stored for 160 hours in an environment with a temperature of 85° C. and a relative humidity of 85%, and W0 indicates the initial mass of the fire extinguishing body. ]
  • the fire extinguishing body 10 can be manufactured, for example, by a roll-to-roll method as follows. That is, the extinguishing agent-containing layer 1 is formed by applying a coating liquid for forming a fire extinguishing agent onto the surface of the base material 2 and drying it (see FIG. 3(a)). Application can be performed by a wet coating method.
  • Examples of the wet coating method include a gravure coating method, a comma coating method, a spray coating method, a dip coating method, a curtain coating method, a spin coating method, a sponge roll method, a die coating method, and painting with a brush.
  • a heat sealing film 4a is placed on both sides of the fire extinguishing agent 3 (a laminate of the fire extinguishing agent containing layer 1 and the base material 2), and an aluminum foil 5 is further placed on the outside of the heat sealing film 4a (FIG. 3). (see (b)).
  • a fire extinguishing body 10A is formed by pressing the laminate 8 shown in FIG. 3(b) while applying heat and cutting it out from a die (see FIG. 3(c)).
  • the fire extinguishing body 10 is obtained through a process of forming cuts 5a by half-cutting the aluminum foil 5 using, for example, a Thomson blade (not shown). Note that instead of using the heat-sealing film 4a, the fire extinguishing material 3 and the aluminum foil 5 may be bonded together using a heat-resistant adhesive.
  • the present invention is not limited to the above embodiments.
  • the aluminum foil 5 is arranged so as to cover both sides of the fire extinguishing material 3, but the aluminum foil 5 is arranged so as to cover only one surface of the fire extinguishing material 3. (See FIG. 4).
  • an aluminum foil 5 is arranged to cover the side of the extinguishing agent 3 on which the extinguishing agent-containing layer 1 is formed.
  • an adhesive layer (not shown) may be provided on the surface of the base material 2 so that the fire extinguisher 20 can be attached to a predetermined location.
  • the case where the notches 5a (and/or depressions) are formed in the aluminum foil 5 is illustrated, but if the aluminum foil 5 is in a manner that is easily torn by the internal pressure of the fire extinguishing body, the notches 5a (and/or depressions) are formed in the aluminum foil 5. It is not necessary to provide a depression or depression (see FIG. 3(c)).
  • a fire extinguishing body comprising a fire extinguishing material including a fire extinguishing agent-containing layer and an aluminum foil disposed to cover at least one surface of the fire extinguishing material.
  • the fire extinguishing body according to item [1] further comprising an intermediate layer between the fire extinguishing material and the aluminum foil.
  • the intermediate layer is made of a resin material having a melting point of 70° C. or higher.
  • a fire extinguishing material including a fire extinguishing agent-containing layer; Aluminum foil arranged to cover at least one surface of the fire extinguishing material; Equipped with Further comprising an intermediate layer between the fire extinguishing material and the aluminum foil, The intermediate layer is made of a resin material with a melting point of 70°C or higher, The aluminum foil has a notch or a depression on the surface, The thickness of the aluminum foil is 5 ⁇ m or more, A fire extinguishing body whose mass change rate expressed by the following formula is 1.5% or less.
  • Mass change rate (W1-W0)/W0 ⁇ 100 [In the formula, W1 represents the mass of the fire extinguisher after being stored for 160 hours in an environment with a temperature of 85° C. and a relative humidity of 85%, and W0 represents the initial mass of the fire extinguisher.
  • a fire extinguishing material including a fire extinguishing agent-containing layer; Aluminum foil arranged to cover at least one surface of the fire extinguishing material; Equipped with Further comprising an intermediate layer between the fire extinguishing material and the aluminum foil, The intermediate layer is made of a resin material with a melting point of 70°C or higher, The aluminum foil has a grid-like cut on the surface, The thickness of the aluminum foil is 5 ⁇ m or more, A fire extinguishing body whose mass change rate expressed by the following formula is 1.5% or less.
  • Mass change rate (W1-W0)/W0 ⁇ 100 [In the formula, W1 represents the mass of the fire extinguisher after being stored for 160 hours in an environment with a temperature of 85° C. and a relative humidity of 85%, and W0 represents the initial mass of the fire extinguisher. ]
  • Example 1 A powder fire extinguisher (product name: ABC fire extinguisher, manufactured by Morita Miyata Industries Co., Ltd.) and a urethane-based binder (product name: TE-5899, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) are added to isopropyl alcohol and mixed to form a coating liquid. I got it. The mass ratio of the binder and the extinguishing agent (mass of the binder/mass of the extinguishing agent) was adjusted to 1/10.
  • This coating liquid was applied onto a PET support substrate (product name: S10, manufactured by Toray Industries, Inc.) using an applicator and dried at a drying temperature of 90°C for 1 minute to form a 150 ⁇ m thick extinguishing agent-containing layer. was formed.
  • Example 2 A fire extinguishing body was produced in the same manner as in Example 1, except that a heat-adhesive film LLDPE (trade name: MC-S, Mitsui Chemicals Tohcello Co., Ltd.) was used instead of applying an adhesive.
  • a heat-adhesive film LLDPE (trade name: MC-S, Mitsui Chemicals Tohcello Co., Ltd.) was used instead of applying an adhesive.
  • Example 3 A fire extinguishing body was produced in the same manner as in Example 1, except that the surface of the aluminum foil was not cut with a cutter.
  • Example 4 A fire extinguishing body was produced in the same manner as in Example 2, except that the surface of the aluminum foil was not cut with a cutter.
  • Example 1 A fire extinguishing body was produced in the same manner as in Example 4, except that a gas barrier film (transparent vapor-deposited barrier film, trade name: GL film, manufactured by Toppan Printing Co., Ltd.) was used in place of the aluminum foil.
  • a gas barrier film transparent vapor-deposited barrier film, trade name: GL film, manufactured by Toppan Printing Co., Ltd.

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Abstract

本開示に係る消火体は、消火剤含有層を含む消火材と、消火材の少なくとも一方の面を覆うように配置されたアルミニウム箔とを備える。この消火体は、消火材とアルミニウム箔との間に、中間層を更に有してもよい。上記アルミニウム箔は切り込み又は窪みを表面に有してもよい。

Description

消火体
 本開示は消火体に関する。
 特許文献1は、燃焼によりエアロゾルを発生する消火剤組成物をバインダと混合し、これをシート状に成形した消火体を開示している。特許文献2は、発火の懸念がある部位に容易に設置可能であり且つ発火時の初期消火に優れた効果を発揮する消火用フィルムを開示している。特許文献2の図6には、消火剤含有層1と、消火剤含有層1を挟むように配置された表層6a,6bとを備える消火用フィルム40が図示され、同文献の段落[0040]には表層6a,6bとして、例えば、樹脂基材を使用できることが記載されている。
国際公開第2018/047762号 特開2021-137345号公報
 ところで、高温多湿の環境下に消火体を配置した場合、水分の侵入によって消火剤の性能が低下してしまうことがあった。そこで、特許文献2の図6に示されたように、消火剤含有層を一対の樹脂基材で挟んで保護することによって消火剤の性能低下を抑制することが考えられる。本発明者らの検討によると、かかる構成の消火体は、消火体に炎が直接当たる程度の位置で発火が生じたとき、迅速に消火性能を発揮することができる。しかし、火元から消火体までの距離があると、消火性能が発現するまでに時間を要する場合があり、この点において改善の余地があった。
 本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、火元から消火体までにある程度の距離があっても消火性能を発現し易い消火体を提供する。
 本開示の一側面に係る消火体は、消火剤含有層を含む消火材と、消火材の少なくとも一方の面を覆うように配置されたアルミニウム箔とを備える。アルミニウム箔は、樹脂基材と比較すると熱伝導性に優れるため、火元から消火体までにある程度の距離があっても、消火体全体が比較的短い時間で加熱され、消火剤含有層の熱膨張によりアルミニウム箔が破れて消火性能を発現し易い。アルミニウム箔の厚さは、例えば、5μm以上である。
 上記消火体は、消火剤含有層とアルミニウム箔との間に、中間層を更に有してもよい。中間層は、例えば、消火剤含有層とアルミニウム箔とを接着する役割を果たす。中間層は、例えば、融点70℃以上の樹脂材料で構成されている。
 アルミニウム箔の破れ易さの点から、アルミニウム箔は切り込みを表面に有してもよい。その具体的態様として、アルミニウム箔が格子状の切り込みを表面に有することが挙げられる。実際はどこから出火し、その火が消火体のどの位置に接炎するか事前には分からないことが多いため、アルミニウム箔の表面の広い範囲に格子状の切り込みが設けられていることが有効である。アルミニウム箔が破れ易ければよいため、切り込みの代わりに、あるいは、切り込みとともに、窪みがアルミニウム箔の表面に形成されていてもよい。
 上記消火体は、高温多湿の環境下での使用に耐えられるものであってもよい。すなわち、上記消火体は、例えば、下記式で表される質量変化率が1.5%以下である。
 質量変化率=(W1-W0)/W0×100
[式中、W1は消火体を温度85℃、相対湿度85%の条件で160時間保管した後の質量を示し、W0は消火体の初期の質量を示す。]
 本開示によれば、火元から消火体までにある程度の距離があっても消火性能を発現し易い消火体が提供される。
図1は本開示の一実施形態に係る消火体を模式的に示す斜視図である。 図2は図1に示す消火体のII-II線における模式断面図である。 図3(a)~図3(c)は図1に示す消火体を製造する工程を模式的に示す断面図である。 図4は本開示の他の実施形態に係る消火体を模式的に示す断面図である。
 以下、場合により図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。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。
<消火体>
 図1は本実施形態に係る消火体を模式的に示す斜視図であり、図2は図1に示す消火体のII-II線における模式断面図である。これらの図に示す消火体10は、消火材3と、消火材3の表面を覆うように配置されたアルミニウム箔5と、消火材3とアルミニウム箔5との間に設けられた中間層4とを備える。本実施形態において、消火材3は、消火剤含有層1と、基材2とによって構成されている。アルミニウム箔5の表面に格子状の切り込み5aが形成されている。以下、各構成について説明する。
(消火剤含有層)
 消火剤含有層1は、消火剤とバインダとを含む組成物(消火材形成用組成物)を成形してなるものであってよい。バインダを用いて消火剤を成形することで消火剤の性状が維持され易く、消火体の交換頻度を低減することができる。消火材形成用組成物は、上記樹脂及びバインダに加え、更に液状媒体を含んでいてもよい。
 消火剤としては、特に制限されず、消火の四要素(除去作用、冷却作用、窒息作用、負触媒作用)を有するものを、対象物の態様に応じて適宜用いることができる。消火剤としては、ABC消火剤、BC(K)消火剤等が挙げられる。消火剤は、有機塩及び無機塩の少なくとも一方の塩を含むことができる。
 バインダとして、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、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラール(PVB)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、エポキシ樹脂等が挙げられる。バインダには硬化剤成分が含まれていてよい。
 消火剤含有層1は、その他の成分として、着色剤、酸化防止剤、難燃剤、無機充填剤等を含んでよい。これらの成分は、消火剤含有層1の組成及びバインダの種類によって適宜選択することができる。
 消火剤含有層1の消火剤含有量(消火剤含有層1の全質量基準)は、70~97質量%とすることができ、80~95質量%であってよく、85~92質量%であってよい。消火剤の含有量が70質量%以上であることで、優れた消火性能を達成し易く、他方、97質量%以下であることで、優れた成形性を達成し易くなる。
 消火剤含有層1の厚さは、配合すべき消火剤の量に応じて適宜設定することができる。消火剤含有層1の厚さは、例えば、1mm以下とすることができ、30~1000μmであってよく、100~500μmであってよく、150~500μmであってよい。
 液状媒体としては、有機溶媒が挙げられる。有機溶媒としては、水溶性の溶媒が挙げられ、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n-プロピルアルコール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類;N-メチルピロリドン(NMP)、テトラヒドロフラン、ブチルセロソルブ等のグリコールエーテル類等が挙げられる。消火剤が潮解性を有する観点から、液状媒体はアルコール系溶媒であってもよく、具体的にはイソプロピルアルコールであってもよい。
 液状媒体の量は、消火剤形成用組成物の使用方法に応じて適宜調整すればよいが、消火剤形成用組成物の全量を基準として40~95質量%とすることができる。液状媒体を含む消火剤形成用組成物を消火剤形成用塗液ということができる。
(基材)
 基材2としては、例えば、ポリオレフィン(LLDPE、PP、COP、CPP等)、ポリエステル(PET等)、フッ素樹脂(PTFE、ETFE、EFEP、PFA、FEP、PCTFE等)、PVC、PVA、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)等のフィルムが挙げられる。これらの中でも、ポリエステル(PET等)のフィルムであることが、消火剤含有層1の劣化を抑制し易い観点から好ましい。
 基材2の厚さは、出火時の熱量、衝撃、許容されるスペース等に応じて適宜選択することができる。基材2の厚さは、5μm以上であってよく、10μm以上であってもよい。また、基材2の厚さは、100μm以下であってよく、30μm以下であってもよい。
(中間層)
 中間層4は、消火材3とアルミニウム箔5を接着するとともに、消火材3を封止するためのものである。中間層4は、例えば、熱溶融性(熱融着性)を有する樹脂材料で構成されている。熱溶融性を有する樹脂材料としてはポリオレフィン系樹脂が挙げられる。すなわち、中間層4はポリオレフィン系樹脂を含んでよい。ポリオレフィン系樹脂としては、低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(LLDPE)、中密度ポリエチレン樹脂(MDPE)、無延伸ポリプロピレン樹脂(CPP)等のポリオレフィン系樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・αオレフィン共重合体等のポリエチレン系樹脂や、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・エチレンブロック共重合体、プロピレン・αオレフィン共重合体等のポリプロピレン系樹脂などが挙げられる。これらのうち、ヒートシール性に優れ且つ水蒸気透過度が低く消火剤の劣化を抑制し易い観点から、ポリオレフィン系樹脂は、低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(LLDPE)又は無延伸ポリプロピレン樹脂(CPP)を含んでよい。
 図2に示すように、消火体10の周縁部10aは、アルミニウム箔5で覆われておらず、中間層4が露出している箇所が生じ得る。アルミニウム箔5の切り込み5aよりも先に、当該箇所の中間層4が溶けてしまうと、消火材が横方向に漏れてしまう可能性がある。これを抑制するため、中間層4は、例えば、融点70℃以上(より好ましくは融点75℃以上、更に好ましくは95℃以上)の樹脂材料で構成されていることが好ましい。熱融着フィルムの代わりに、耐熱性を有する接着剤で中間層4を構成してもよい。
(アルミニウム箔)
 図1,2に示されるように、アルミニウム箔5は、消火体10の最外層を構成している。アルミニウム箔5の厚さは、5μm以上であってよく、15μm以上であってよく、35μm以上であってよい。アルミニウム箔5の厚さが5μm以上であれば、ピンホールが多発することなく、バリア性が劣化することを避けることができる。また、アルミニウム箔5の厚さは、例えば、45μm以下であり、100μm以下であってよい。
 アルミニウム箔5は、図1,2に示されるように、その表面に切り込み5aが形成されている。本実施形態においては、アルミニウム箔5の表面F1の全体にわたって格子状の切り込み5aが形成されている(図1参照)。切り込み5aは、消火剤含有層1の熱膨張によりアルミニウム箔5が破断し易くするためのものである。切り込み5aは外側の表面F1から、アルミニウム箔5の厚さ方向の途中まで形成されており、内側の表面F2には至っていない。なお、格子状の代わりに、例えば、表面F1の全体にわたって複数の直線状の切り込みが形成されていてもよい。
 切り込み5aは、図2に示されたように、消火材3の消火剤含有層1が形成されている側を覆うように配置されたアルミニウム箔5に形成されている。すなわち、消火体10において、切り込み5aが形成されているアルミニウム箔5の表面が接炎面(発火による炎が接し得る面)である。なお、アルミニウム箔5が破れ易ければよいため、切り込み5aの代わりに、あるいは、切り込み5aとともに、窪み(不図示)がアルミニウム箔の表面に形成されていてもよい。アルミニウム箔5の表面F1に切り込み又は窪みを形成する方法として、消火材3をアルミニウム箔5で覆った後、例えば、カッターで切り込みを入れる方法、トムソン刃を用いてハーフカットする方法が挙げられる。
 消火材3が熱伝導性に優れるアルミニウム箔5で覆われていることで、火元から消火体10までにある程度の距離があっても、消火体10全体が比較的短い時間で加熱され、消火剤含有層1の熱膨張によりアルミニウム箔5が破れて消火性能を発現し易い。また、消火材3がガスバリア性に優れるアルミニウム箔5で覆われていることで、消火体10の内部に水分が侵入し、これにより消火剤の性能が低下することを抑制できる。消火体10の下記式で表される質量変化率は、例えば、1.5%以下であり、1.0%以下又は0.5%以下であってもよい。
 質量変化率=(W1-W0)/W0×100
[式中、W1は消火体を温度85℃、相対湿度85%の環境下に160時間保管した後の質量を示し、W0は消火体の初期の質量を示す。]
<消火体の製造方法>
 図3を参照しながら、消火体10の製造方法について説明する。消火体10は、例えば、ロールtoロール方式で以下のように製造することができる。すなわち、基材2の表面に消火剤形成用塗液を塗布し、これを乾燥することで消火剤含有層1を形成する(図3(a)参照)。塗布はウェットコーティング法にて行うことができる。ウェットコーティング法としては、グラビアコーティング法、コンマコーティング法、スプレーコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコート法、スピンコート法、スポンジロール法、ダイコート法、刷毛による塗装等が挙げられる。次いで、消火材3(消火剤含有層1と基材2の積層体)の両面に熱融着フィルム4aをそれぞれ配置し、更に熱融着フィルム4aの外側にアルミニウム箔5を配置する(図3(b)参照)。図3(b)に示す積層体8に対して熱を加えながらプレスするとともに型抜きをすることによって消火体10Aが形成される(図3(c)参照)。その後、例えば、トムソン刃(不図示)を用いてアルミニウム箔5をハーフカットすることによって切り込み5aを形成する工程を経て、消火体10が得られる。なお、熱融着フィルム4aを使用する代わりに、耐熱性を有する接着剤を使用して消火材3とアルミニウム箔5を貼り合わせてもよい。
 以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、消火材3の両面を覆うようにアルミニウム箔5が配置されている態様を例示したが、消火材3の一方の表面のみを覆うようにアルミニウム箔5が配置された態様であってもよい(図4参照)。図4に示す消火体20は、消火材3の消火剤含有層1が形成されている側を覆うようにアルミニウム箔5が配置されている。例えば、基材2の表面に粘着層(不図示)を設け、所定の箇所に消火体20を貼り付けられるようにしてもよい。上記実施形態においては、アルミニウム箔5に切り込み5a(及び/又は窪み)を形成する場合を例示したが、アルミニウム箔5が消火体の内圧によって十分に破れやすい態様であれば、アルミニウム箔5に切り込みや窪みを設けなくてもよい(図3(c)参照)。
 本開示は以下の事項に関する。
[1]消火剤含有層を含む消火材と、前記消火材の少なくとも一方の面を覆うように配置されたアルミニウム箔とを備える、消火体。
[2]前記消火材と前記アルミニウム箔との間に、中間層を更に有する、事項[1]に記載の消火体。
[3]前記中間層が融点70℃以上の樹脂材料で構成されている、事項[2]に記載の消火体。
[4]前記アルミニウム箔が切り込み又は窪みを表面に有する、事項[1]~[3]のいずれか一つに記載の消火体。
[5]前記アルミニウム箔が格子状の切り込みを表面に有する、事項[1]~[3]のいずれか一つに記載の消火体。
[6]前記アルミニウム箔の厚さが5μm以上である、事項[1]~[5]のいずれか一つに記載の消火体。
[7]下記式で表される質量変化率が1.5%以下である、事項[1]~[6]のいずれか一つに記載の消火体。
 質量変化率=(W1-W0)/W0×100
[式中、W1は前記消火体を温度85℃、相対湿度85%の環境下に160時間保管した後の質量を示し、W0は前記消火体の初期の質量を示す。]
[8]消火剤含有層を含む消火材と、
 前記消火材の少なくとも一方の面を覆うように配置されたアルミニウム箔と、
を備え、
 前記消火材と前記アルミニウム箔との間に、中間層を更に有し、
 前記中間層が融点70℃以上の樹脂材料で構成されており、
 前記アルミニウム箔が切り込み又は窪みを表面に有し、
 前記アルミニウム箔の厚さが5μm以上であり、
 下記式で表される質量変化率が1.5%以下である、消火体。
 質量変化率=(W1-W0)/W0×100
[式中、W1は前記消火体を温度85℃、相対湿度85%の環境下に160時間保管した後の質量を示し、W0は前記消火体の初期の質量を示す。]
[9]消火剤含有層を含む消火材と、
 前記消火材の少なくとも一方の面を覆うように配置されたアルミニウム箔と、
を備え、
 前記消火材と前記アルミニウム箔との間に、中間層を更に有し、
 前記中間層が融点70℃以上の樹脂材料で構成されており、
 前記アルミニウム箔が格子状の切り込みを表面に有し、
 前記アルミニウム箔の厚さが5μm以上であり、
 下記式で表される質量変化率が1.5%以下である、消火体。
 質量変化率=(W1-W0)/W0×100
[式中、W1は前記消火体を温度85℃、相対湿度85%の環境下に160時間保管した後の質量を示し、W0は前記消火体の初期の質量を示す。]
 本開示について以下の実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
<消火体>
(実施例1)
 粉末消火剤(商品名:ABC消火剤、モリタ宮田工業株式会社製)と、ウレタン系のバインダ(商品名:TE-5899、三井化学株式会社製)とをイソプロピルアルコールに加えて混合し、塗液を得た。バインダと消火剤との質量比(バインダーの質量/消火剤の質量)は1/10に調整した。
 この塗液をPET支持基材(商品名:S10、東レ株式会社製)上に、アプリケーターを用いて塗布し、乾燥温度90℃、1分間で乾燥させることで、厚さ150μmの消火剤含有層を形成した。
 得られた消火剤含有層の上部及び下部に接着剤(商品名:AD393:CAT-EP5=15:1、東洋インキ株式会社製)を塗布し、アルミニウム箔(厚さ9μm)を上部及び下部に貼り合わせた(ヒートシール条件:180℃、10秒、0.5MPa)。その後、アルミニウム箔表面にカッターで切り込みを入れた。これらの工程を経て、図1,2に示す消火体と同様の構成を有する消火体を作製した。
(実施例2)
 接着剤を塗布することに代えて、熱融着フィルムLLDPE(商品名:MC-S、三井化学東セロ株式会社)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で消火体を作製した。
(実施例3)
 アルミニウム箔表面にカッターで切り込みを入れなかったこと以外は、実施例1と同様の方法で消火体を作製した。
(実施例4)
 アルミニウム箔表面にカッターで切り込みを入れなかったこと以外は、実施例2と同様の方法で消火体を作製した。
(比較例1)
 アルミニウム箔に代えてガスバリアフィルム(透明蒸着バリアフィルム、商品名:GLフィルム、凸版印刷株式会社製)を用いたこと以外は、実施例4と同様の方法で、消火体を作製した。
<評価項目>
(水分の侵入による質量変化率)
 実施例及び比較例に係る消火体を用いて、85℃、85%の環境下で160時間経過後の消火剤含有層の水分量(重量変化)を測定し、以下の式から、質量変化率を算出した。表1に結果を示す。
 質量変化率=(W1-W0)/W0×100
 式中、W1は消火体を温度85℃、相対湿度85%の環境下に160時間保管した後の質量を示し、W0は消火体の初期の質量を示す。なお、消火体の初期の質量は、消火体を温度25℃、相対湿度10%の環境下に24時間以上保管し、消火体が十分に乾燥した状態で測定した。
(表面の熱伝導率)
 消火体の接炎面の熱伝導率をJIS R 1611-1997に準拠した方法により測定した。表1に結果を示す。
(接炎後の表面温度)
 四方を壁で覆われた1mのチャンバー内に、燃料(ヘプタン1g)を配置し、その上方10cmの位置に消火体を配置した。切れ込みを有する消火体は、切れ込みが形成された面が下方を向くように配置した。燃料に着火した後、60秒間のピーク温度をK熱電対で測定し、これを接炎面の表面温度とした。なお、K熱電対によって温度を測定する位置は、火炎の直上から1.5cm横方向にずれた位置とした。表1に結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
1…消火剤含有層、2…基材、3…消火材、4…中間層、4a…熱融着フィルム、5…アルミニウム箔、5a…切り込み、10,10A,20…消火体、10a…周縁部、F1…アルミニウム箔の表面(外側)、F2…アルミニウム箔の表面(内側)。

Claims (9)

  1.  消火剤含有層を含む消火材と、
     前記消火材の少なくとも一方の面を覆うように配置されたアルミニウム箔と、
    を備える、消火体。
  2.  前記消火材と前記アルミニウム箔との間に、中間層を更に有する、請求項1に記載の消火体。
  3.  前記中間層が融点70℃以上の樹脂材料で構成されている、請求項2に記載の消火体。
  4.  前記アルミニウム箔が切り込み又は窪みを表面に有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の消火体。
  5.  前記アルミニウム箔が格子状の切り込みを表面に有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の消火体。
  6.  前記アルミニウム箔の厚さが5μm以上である、請求項1~5のいずれか一項に記載の消火体。
  7.  下記式で表される質量変化率が1.5%以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載の消火体。
     質量変化率=(W1-W0)/W0×100
    [式中、W1は前記消火体を温度85℃、相対湿度85%の環境下に160時間保管した後の質量を示し、W0は前記消火体の初期の質量を示す。]
  8.  消火剤含有層を含む消火材と、
     前記消火材の少なくとも一方の面を覆うように配置されたアルミニウム箔と、
    を備え、
     前記消火材と前記アルミニウム箔との間に、中間層を更に有し、
     前記中間層が融点70℃以上の樹脂材料で構成されており、
     前記アルミニウム箔が切り込み又は窪みを表面に有し、
     前記アルミニウム箔の厚さが5μm以上であり、
     下記式で表される質量変化率が1.5%以下である、消火体。
     質量変化率=(W1-W0)/W0×100
    [式中、W1は前記消火体を温度85℃、相対湿度85%の環境下に160時間保管した後の質量を示し、W0は前記消火体の初期の質量を示す。]
  9.  消火剤含有層を含む消火材と、
     前記消火材の少なくとも一方の面を覆うように配置されたアルミニウム箔と、
    を備え、
     前記消火材と前記アルミニウム箔との間に、中間層を更に有し、
     前記中間層が融点70℃以上の樹脂材料で構成されており、
     前記アルミニウム箔が格子状の切り込みを表面に有し、
     前記アルミニウム箔の厚さが5μm以上であり、
     下記式で表される質量変化率が1.5%以下である、消火体。
     質量変化率=(W1-W0)/W0×100
    [式中、W1は前記消火体を温度85℃、相対湿度85%の環境下に160時間保管した後の質量を示し、W0は前記消火体の初期の質量を示す。]

     
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