WO2024014163A1 - 消火材及び消火材パッケージ - Google Patents

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WO2024014163A1
WO2024014163A1 PCT/JP2023/020470 JP2023020470W WO2024014163A1 WO 2024014163 A1 WO2024014163 A1 WO 2024014163A1 JP 2023020470 W JP2023020470 W JP 2023020470W WO 2024014163 A1 WO2024014163 A1 WO 2024014163A1
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fire extinguishing
extinguishing agent
agent layer
resin
extinguishing material
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French (fr)
Inventor
康晴 椎根
駿太 掛川
真登 黒川
悠朔 本庄
Original Assignee
Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires

Definitions

  • the present invention relates to a fire extinguishing material and a fire extinguishing material package.
  • Patent Document 1 proposes using a fire extinguishing liquid and a fire extinguisher.
  • Patent Document 2 proposes an automatic fire extinguishing system that is dropped from a helicopter.
  • Patent Document 3 proposes an aerosol fire extinguishing device.
  • Patent Documents 1 to 3 all propose methods for dealing with fires after a certain amount of time has passed.
  • some kind of fire extinguishing work that is, initial fire extinguishing, be carried out soon after the fire ignites. Therefore, for example, a method can be considered in which a fire extinguishing agent containing a fire extinguishing agent component (organic salt or inorganic salt) disclosed in the prior art is placed in advance near an object that is likely to catch fire. By doing so, it is expected that the extinguishing material will be able to completely extinguish the fire before a person senses that the object has ignited.
  • a solid fire extinguishing material suitable for the above purpose can be obtained by mixing a fire extinguishing agent component with a binder or the like and processing the mixture into an appropriate shape.
  • fire extinguishing materials still have room for further improvement in terms of fire extinguishing performance.
  • the present invention was made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a fire extinguishing material with excellent fire extinguishing performance. Another object of the present invention is to provide a fire extinguishing material package containing the fire extinguishing material.
  • One aspect of the present invention includes a fire extinguishing agent layer containing a fire extinguishing agent and a binder resin, the fire extinguishing agent containing at least one of an organic salt and an inorganic salt, and a porosity in a cross section of the fire extinguishing agent layer being 37% or less. , provide fire extinguishing materials.
  • the fire extinguishing agent can be made to function appropriately, that is, initial fire extinguishing can be carried out appropriately.
  • the inventors believe that by reducing the voids in the extinguishing agent layer and suppressing the insulation effect of the voids, the heat caused by the ignition of the object to be extinguished will more easily propagate inside the extinguishing agent layer. I guess.
  • the extinguishing agent layer may contain 70 to 97% by mass of the extinguishing agent, based on the total amount of the extinguishing agent and the binder resin.
  • the salt may include a potassium salt.
  • the salt may have an average particle diameter D50 of 1 to 100 ⁇ m.
  • the binder resin may include a polyvinyl acetal resin.
  • the thickness of the fire extinguishing agent layer may be 80 to 600 ⁇ m.
  • the fire extinguishing material may further include a resin base material on which a fire extinguishing agent layer is arranged.
  • One aspect of the present invention provides a fire extinguishing material package comprising the above-mentioned fire extinguishing material and a packaging bag enclosing the fire extinguishing material.
  • a fire extinguishing material with excellent fire extinguishing performance can be provided. Further, according to the present invention, it is possible to provide a fire extinguishing material package in which the fire extinguishing material is enclosed.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a fire extinguishing material according to one embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a fire extinguishing material according to one embodiment.
  • the extinguishing agent 10 includes a extinguishing agent layer 1 and a resin base material 2 on which the extinguishing agent layer 1 is arranged.
  • the fire extinguishing material 10 can be said to include a resin base material 2 and a fire extinguishing agent layer 1 disposed on the resin base material 2.
  • the fire extinguishing material may further include an adhesive layer or an adhesive layer.
  • the adhesive layer or the adhesive layer may be provided on the fire extinguisher layer side, or may be provided on the resin base material side.
  • the fire extinguishing agent layer contains a fire extinguishing agent and a binder resin.
  • the extinguishing agent one having the so-called four elements of extinguishing (removal action, cooling action, suffocation action, and negative catalytic action) can be used as appropriate depending on the object to be extinguished.
  • the fire extinguishing agent generally contains at least one of an organic salt and an inorganic salt, which has fire extinguishing properties. Organic salts and inorganic salts may have deliquescent properties.
  • organic salts that function as fire extinguishers include potassium salts, sodium salts, ammonium salts, and the like. From the viewpoint of usefulness for negative catalytic effects, potassium salt can be suitably used as the organic salt.
  • organic potassium salts include carboxylic acid potassium salts such as potassium acetate, potassium citrate (tripotassium citrate), potassium tartrate, potassium lactate, potassium oxalate, and potassium maleate. Among these, potassium citrate can be used particularly from the viewpoint of reaction efficiency of negative catalytic effect of combustion.
  • Inorganic salts that function as fire extinguishers include potassium salts, sodium salts, and the like. From the viewpoint of usefulness for negative catalytic effects, potassium salt can be suitably used as the inorganic salt.
  • Examples of the inorganic potassium salt include potassium tetraborate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, and the like.
  • potassium hydrogen carbonate can be used particularly from the viewpoint of the reaction efficiency of the negative catalytic effect of combustion.
  • organic salts and inorganic salts may be used alone or in combination of two or more.
  • the salt may be in granular form.
  • the average particle diameter D50 of the salt can be 1 to 100 ⁇ m, and may also be 3 to 40 ⁇ m. When the average particle diameter D50 is at least the above lower limit, it is easily dispersed in the coating liquid, and when the average particle diameter D50 is at most the above upper limit, stability in the coating liquid is improved and the smoothness of the coating film is improved. tends to improve.
  • the average particle diameter D50 can be calculated by wet measurement using a laser diffraction particle size distribution analyzer.
  • the amount of the extinguishing agent can be 70 to 97% by mass, and may be 85 to 92% by mass, based on the total amount of the extinguishing agent and binder resin (which may be the total amount of the extinguishing agent layer). .
  • the amount of extinguishing agent is below the above upper limit, it is easy to suppress the deliquescence of the salt and form a uniform extinguishing agent, and when the amount of extinguishing agent is above the above lower limit, sufficient extinguishing performance can be maintained. Easy to do.
  • the extinguishing agent may contain other components other than the above-mentioned salt.
  • Other ingredients include, for example, oxidizing agents to improve the reactivity of the salt, specifically potassium chlorate, sodium chlorate, strontium chlorate, ammonium chlorate, magnesium chlorate, potassium nitrate, sodium nitrate. , strontium nitrate, ammonium perchlorate, potassium perchlorate, basic copper nitrate, copper (I) oxide, copper (II) oxide, iron (II) oxide, iron (III) oxide, molybdenum trioxide, etc. . Among these, it is preferable to use potassium chlorate.
  • Examples of other components include colorants, antioxidants, flame retardants, inorganic fillers, flowability agents, moisture-proofing agents, dispersants, UV absorbers, flexibility agents, catalysts, and the like.
  • the amount of other components contained in the extinguishing agent can be 40% by mass or less, may be 10% by mass or less, or may be 0% by mass based on the total amount of the extinguishing agent.
  • the binder resin contains at least one of a thermoplastic resin and a thermosetting resin.
  • 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.
  • resin ethylene-vinyl acetate resin, ethylene-propylene resin, polycarbonate resin, polyphenylene ether resin, acrylic resin, polyamide resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl acetal resin, 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
  • nitrile rubber NBR
  • butyl rubber IIR
  • ethylene-propylene rubber EPR
  • EPDM ethylene-propylene rubber
  • chlorosulfonated polyethylene CSM
  • acrylic rubber ACM, ANM
  • epichlorohydrin rubber CO, ECO
  • polyvulcanized rubber Rubbers such as (T), silicone rubber (Q), fluororubber (FKM, FZ), urethane rubber (U), polyurethane resin, polyisocyanate resin, polyisocyanurate resin, phenol resin, epoxy resin, polyvinyl ether (PMVE) )-anhydrous maleic resin, etc.
  • polyvinyl acetal resins can be preferably used from the viewpoint of coating film forming properties.
  • examples of the polyvinyl acetal resin include polyvinyl butyral (PVB).
  • the binder resin may contain components other than the above-mentioned resins (thermoplastic resin and thermosetting resin).
  • examples of other components include a curing agent, and from the viewpoint of property stability, surfactants, silane coupling agents, anti-blocking agents, and the like.
  • the amount of other components contained in the binder resin may be 70% by mass or less, may be 30% by mass or less, or may be 0% by mass based on the total amount of the binder resin.
  • the thickness of the fire extinguishing agent layer can be 80 to 600 ⁇ m, and may be 150 to 300 ⁇ m. When the thickness is at least the above lower limit, it is easy to exhibit fire extinguishing performance, and when it is at most the above upper limit, it is easy to form a coating film and has good bending resistance.
  • the area of the main surface of the fire extinguishing agent layer (or also referred to as the surface perpendicular to the stacking direction of the fire extinguishing agent layer) is not particularly limited as it is adjusted depending on the application, but is set to be sufficiently larger than the area of the side surfaces.
  • the area of the main surface can be, for example, 10 to 624 cm 2 .
  • the porosity in the cross section of the fire extinguishing agent layer is 37% or less, may be 30% or less, may be 25% or less, may be 20% or less, may be 15% or less. , 10% or less, or 5% or less.
  • the porosity is 37% or less, heat caused by the ignition of the object to be extinguished can easily propagate inside the extinguishing agent layer. This allows the extinguishing agent to function properly, that is, initial fire extinguishing can be carried out appropriately. In addition, this tendency becomes more noticeable especially when the porosity is 15% or less.
  • the lower limit of the porosity is not particularly limited, it can be set to 1% or more from the viewpoint of bending resistance.
  • the porosity refers to the area ratio of voids based on the cross-sectional area of the fire extinguishing agent layer.
  • the method for measuring porosity is as follows. The extinguishing agent is cut with a sharp knife to obtain a cut surface in the thickness direction of the extinguishing agent layer, and the cut surface is observed with a microscope (eg, VHX-1000, manufactured by Keyence Corporation). The observation magnification is 1000x. The image of the observed cut surface is changed to a 16-bit image using image analysis software (eg, ImageJ). Binarization processing is performed on the changed image, and the area ratio occupied by voids is calculated based on the cross-sectional area of the fire extinguishing agent layer. This operation is performed on five different cut surfaces, and the average of the area ratios is taken as the porosity.
  • image analysis software eg, ImageJ
  • Resin base material examples include polyolefins (LLDPE, PP, COP, CPP, etc.), polyesters (PET, etc.), fluororesins (PTFE, ETFE, EFEP, PFA, FEP, PCTFE, etc.), PVC, PVA, and acrylic. Examples include resin, epoxy resin, polyamide, polyimide, and the like. Even if the fire extinguishing agent is installed so that the resin base side faces the flame, these resins will easily melt due to the heat of the flame (generally about 700 to 900°C) and expose the extinguishing agent layer. Moreover, by selecting these transparent materials, it becomes easier to inspect the appearance of the extinguishing agent layer and to confirm when to replace the extinguishing agent layer.
  • the resin base material may contain the above fire extinguishing agent.
  • the resin base material may be provided with a vapor deposited layer (alumina vapor deposited layer or silica vapor deposited layer) having water vapor barrier properties.
  • the vapor deposition layer may be provided on one side of the resin base material, or may be provided on both sides.
  • the thickness of the resin base material can be adjusted as appropriate depending on the expected amount of heat at the time of fire outbreak, impact, allowable installation space, etc. For example, if the base material is thick, it will be easier to obtain strength and rigidity as a fire extinguishing material, and it will be easier to handle. Furthermore, if the base material is thin, the extinguishing material can be provided in a narrow space, and the initial extinguishing performance is improved because it melts in a short time when heated by flame.
  • the thickness of the resin base material can be, for example, 4.5 to 100 ⁇ m, and may be 12 to 50 ⁇ m.
  • the resin base material may be a laminate including a plurality of resin layers.
  • the fire extinguishing agent can be formed using a composition for forming a fire extinguishing agent layer.
  • the composition for forming a fire extinguishing agent layer includes a fire extinguishing agent, a binder resin, and a liquid medium. The method for manufacturing the fire extinguishing material is illustrated below.
  • a composition for forming a fire extinguisher layer is prepared by mixing a fire extinguisher and a binder resin with a liquid medium.
  • Liquid media 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 ethanol.
  • the amounts of the fire extinguishing agent and binder resin may be adjusted so that their amounts in the fire extinguishing agent layer are the desired amounts.
  • the amount of the liquid medium may be adjusted appropriately depending on the method of using the composition for forming a fire extinguishing agent layer, but it can be 30 to 70% by mass based on the total amount of the composition for forming a fire extinguishing agent layer.
  • a composition for forming a fire extinguishing agent layer containing a liquid medium can be referred to as a coating liquid for forming a fire extinguishing agent layer.
  • the fire extinguishing material can be manufactured by applying a coating liquid for forming a fire extinguishing agent layer onto a resin base material and drying it to form a fire extinguishing agent layer.
  • a coating liquid for forming a fire extinguishing agent layer onto a resin base material and drying it to form a fire extinguishing agent layer.
  • a fire extinguishing material including such a fire extinguishing agent layer has excellent fire extinguishing performance. This is an advantage unique to a coating method in which strong external pressure is not applied during layer formation, and is presumed to be difficult to obtain with a molding method such as press molding.
  • the coating thickness may be adjusted appropriately so that a desired thickness of the extinguishing agent layer can be obtained, taking into account the fact that the extinguishing agent layer is pressurized. Only the fire extinguishing agent layer may be peeled off from the resin base material and used as a fire extinguishing material, and in that case, it is preferable that a mold release treatment is performed on the resin base material.
  • Application can be performed by wet coating method.
  • the wet coating method include a gravure coating method, a comma 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.
  • the method for producing a fire extinguishing agent may further include pressurizing the fire extinguishing agent layer. This makes it easier to reduce the porosity.
  • the pressurizing condition can be set to 0.2 MPa or more, and may be 2.0 MPa or more.
  • the upper limit of the pressurizing conditions can be 2.5 MPa or less from the viewpoint of flexibility of the coating film.
  • the fire extinguishing material package includes the above-mentioned fire extinguishing material and a packaging bag that encloses the fire extinguishing material.
  • a packaging bag that encloses the fire extinguishing material.
  • the packaging bag can be formed, for example, by heat-sealing the four sides of two resin films.
  • the resins that make up the resin film include polyolefins (LLDPE, PP, COP, CPP, etc.), polyesters (PET, etc.), fluororesins (PTFE, ETFE, EFEP, PFA, FEP, PCTFE, etc.), PVC, PVA, and acrylic resins. , epoxy resin, polyamide, polyimide, etc. These resins are easily melted by the heat of the flame (generally about 700 to 900°C), exposing the fire extinguishing material inside. In addition, by selecting these transparent materials, it becomes easier to visually inspect the fire extinguishing material and confirm when it is time to replace it.
  • the resin film may contain the above fire extinguishing agent.
  • the water vapor permeability of the resin film is not particularly limited as it can be designed according to the type of extinguishing agent, but it should be 10.0 g/(m 2 ⁇ day) or less.
  • the amount may be 1.0 g/(m 2 ⁇ day) or less.
  • the resin film may be provided with a vapor deposited layer (alumina vapor deposited layer or silica vapor deposited layer) having water vapor barrier properties.
  • the vapor deposition layer may be provided on one side of the resin film, or may be provided on both sides.
  • Fire extinguishing materials and fire extinguishing material packages may be placed on or near objects that may ignite. Examples of installation methods include pasting, placing, and bundling. Items that may catch fire include, for example, electric wires, switchboards, distribution boards, control boards, storage batteries (lithium ion batteries, etc.), building materials such as wallpaper, ceiling materials, lithium ion battery collection boxes, garbage cans, and automobiles. Examples include related components, electrical outlets, electrical outlet covers, and other components.
  • a device installed with a fire extinguishing material or a fire extinguishing material package initial extinguishing is automatically performed when a fire ignites in the device, so such a device can be referred to as a device having an automatic fire extinguishing function.
  • Example 1 Potassium chlorate (KClO 3 ) and tripotassium citrate were ground in an agate mortar so that the average particle diameter D50 was 12 ⁇ m or less. Tripotassium citrate is a deliquescent salt. 87 parts by mass of this was prepared, along with 9 parts by mass of polyvinyl butyral resin (manufactured by Dainichiseika Chemical Co., Ltd.) and 4 parts by mass of a silane coupling agent (X-12-1287A, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and 148 parts by mass of ethanol. A composition for forming a fire extinguishing agent layer was prepared by adding the mixture to a liquid medium containing 1 part and 7 parts by mass of isopropyl alcohol and mixing.
  • a silane coupling agent X-12-1287A, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • a composition for forming a fire extinguishing agent layer was applied to one side of a polyethylene terephthalate (PET) base material (trade name: E7002, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness 50 ⁇ m) using an applicator, so that the thickness of the fire extinguishing agent layer after drying was A fire extinguishing material was formed by applying the material to a thickness of 150 ⁇ m and drying at 75° C. for 7 minutes.
  • PET polyethylene terephthalate
  • Example 2 A fire extinguishing material was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the fire extinguishing agent layer was 300 ⁇ m.
  • Example 3 After cutting the fire extinguishing material obtained in Example 2 into 5 cm square pieces, the fire extinguishing material was pressed in the stacking direction under conditions of 0.4 MPa using a hydraulic molding machine (manufactured by Toho International, model: TT-5-2). , produced a fire extinguishing material.
  • Example 4 A fire extinguishing material was produced in the same manner as in Example 3 except that the pressing conditions were 2.0 MPa.
  • Comparative example 1 A composition for forming a fire extinguishing agent layer was sprayed onto one side of a polyethylene terephthalate (PET) base material (product name: E7002, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness 50 ⁇ m), and the thickness of the fire extinguishing agent layer after drying was 200 ⁇ m.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a fire extinguishing material was formed by applying the following and drying at 75° C. for 7 minutes.
  • the fire extinguishing agent was cut with a sharp knife to obtain a cut surface in the thickness direction of the fire extinguishing agent layer, and the cut surface was observed using a microscope VHX-1000 (manufactured by Keyence Corporation). The observation magnification was 1000 times.
  • the image of the observed cut surface was changed to a 16-bit image using image analysis software ImageJ. Binarization processing was performed on the image after the change, and the area ratio occupied by voids was calculated based on the cross-sectional area of the fire extinguishing agent layer. This operation was performed on five different cut surfaces, and the average of the area ratios was taken as the porosity in the cross section of the fire extinguishing agent layer.
  • Ignition agent 1.5 g of solid fuel (length 15 mm, width 15 mm, height 10 mm, Captain Stag M-6710 Fire Block).
  • a fire can be extinguished if the distance from the fire extinguishing agent to the ignition agent is 20 cm.
  • C The fire cannot be extinguished if the distance from the fire extinguishing agent to the ignition agent is 10 cm.
  • Barrier film water vapor permeability (0.2 to 0.6 g/(m 2 ⁇ day) under JIS K 7129 40°C/90% RH conditions) was prepared. Two of these barrier films were used to cover the fire extinguishing material (50 mm x 50 mm) obtained in each example, and the four sides of the barrier film were heat-sealed to encapsulate the fire extinguishing material. Heat sealing conditions were 140° C. for 2 seconds. This was used as an evaluation sample.
  • the evaluation sample was stored for 10 hours under conditions of 85° C./85% RH, and the rate of change in total light transmittance was calculated from the total light transmittance of the fire extinguishing material before and after storage.
  • a haze meter BYK-Gardner Haze-Guard Plus manufactured by BYK was used to measure the total light transmittance. The measurements were performed with the extinguishing material fixed so that the light entering the integrating sphere from the light source passed through the extinguishing material.
  • Total light transmittance change rate (%) (Total light transmittance after storage - Total light transmittance before storage) / Total light transmittance before storage ⁇ 100 -Evaluation criteria-

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Abstract

消火剤及びバインダ樹脂を含む消火剤層を備え、消火剤が有機塩及び無機塩の少なくとも一方の塩を含み、消火剤層の断面における空隙率が３７％以下である、消火材。

Description

消火材及び消火材パッケージ
　本発明は、消火材及び消火材パッケージに関する。
　発火や火災の問題に対し、特許文献１では、消火液及び消火器を用いることが提案されている。特許文献２では、ヘリコプターから投下する自動消火装置が提案されている。特許文献３では、エアロゾル消火装置が提案されている。
特開平９－２７６４４０号公報 特開２０１５－６３０２号公報 特開２０１７－０８００２３号公報
　特許文献１～３はいずれも、ある程度の時間が経過した後の火災への対処方法を提案するものである。一方、火災による被害を最小限に抑えるという観点からは、発火から間もない段階で何らかの消火作業、すなわち初期消火が行われることが望ましい。そこで、例えば先行技術に開示される消火剤成分（有機塩や無機塩）を含む消火材を、発火する虞のある対象物付近に予め存在させておくという方法が考えられる。そうすることで、対象物から発火したことを人間が感知する以前に、当該消火材により消火が完了することが期待される。
　ところで、消火剤成分をバインダ等と混合して適切な形状に加工することで、上記目的に適う固形の消火材を得ることができる。しかしながらそのような消火材は、消火性能の観点においてさらなる改良の余地がある。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、消火性能に優れる消火材を提供することを目的とする。また、本発明は、当該消火材を封入した消火材パッケージを提供することを目的とする。
　本発明の一側面は、消火剤及びバインダ樹脂を含む消火剤層を備え、消火剤が有機塩及び無機塩の少なくとも一方の塩を含み、消火剤層の断面における空隙率が３７％以下である、消火材を提供する。
　このような消火材においては、消火剤を適切に機能させることができ、すなわち初期消火を適切に実施することができる。このことにつき発明者らは、消火剤層中の空隙部を低減して空隙部による断熱効果を抑制することで、消火対象物の発火による熱が消火剤層内部に伝播し易くなるためであると推察している。
　一態様において、消火剤層が、消火剤及びバインダ樹脂の全量を基準として、消火剤を７０～９７質量％含んでよい。
　一態様において、塩がカリウム塩を含んでよい。
　一態様において、塩の平均粒子径Ｄ５０が１～１００μｍであってよい。
　一態様において、バインダ樹脂がポリビニルアセタール系樹脂を含んでよい。
　一態様において、消火剤層の厚さが８０～６００μｍであってよい。
　一態様において、消火材は、消火剤層が配置された樹脂基材を更に備えてよい。
　本発明の一側面は、上記消火材と、消火材を封入する包装袋を備える、消火材パッケージを提供する。
　本発明によれば、消火性能に優れる消火材を提供することができる。また、本発明によれば、当該消火材を封入した消火材パッケージを提供することができる。
図１は、一実施形態に係る消火材の模式断面図である。
　以下、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本開示は以下の実施形態に限定されない。
＜消火材＞
　図１は、一実施形態に係る消火材の模式断面図である。消火材１０は、消火剤層１と、消火剤層１が配置される樹脂基材２と、を備える。消火材１０は、樹脂基材２と、樹脂基材２上に配置された消火剤層１と、を備えるということができる。
　消火材を所望の位置に設置する観点から、消火材は更に接着層や粘着層を備えていてもよい。接着層や粘着層は、消火剤層側に設けられていてもよく、樹脂基材側に設けられていてもよい。
（消火剤層）
　消火剤層は、消火剤及びバインダ樹脂を含む。
　消火剤としては、いわゆる消火の４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、消火対象に応じて適宜用いることができる。消火剤は、一般に消火性能を有する、有機塩及び無機塩の少なくとも一方の塩を含む。有機塩及び無機塩は潮解性を有していてよい。
　消火剤として機能する有機塩としては、カリウム塩、ナトリウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。負触媒効果に対する有用性の観点から、有機塩としてカリウム塩を好適に用いることができる。有機カリウム塩としては、酢酸カリウム、クエン酸カリウム（クエン酸三カリウム）、酒石酸カリウム、乳酸カリウム、シュウ酸カリウム、マレイン酸カリウム等のカルボン酸カリウム塩が挙げられる。このうち特に燃焼の負触媒効果の反応効率の観点から、クエン酸カリウムを用いることができる。
　消火剤として機能する無機塩としては、カリウム塩、ナトリウム塩等が挙げられる。負触媒効果に対する有用性の観点から、無機塩としてカリウム塩を好適に用いることができる。無機カリウム塩としては、四硼酸カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、燐酸二水素カリウム、燐酸水素二カリウム等が挙げられる。このうち特に燃焼の負触媒効果の反応効率の観点から、炭酸水素カリウムを用いることができる。
　有機塩及び無機塩は、それぞれ単独で使用してもよく、二種以上を併用してもよい。
　塩は粒状であってよい。塩の平均粒子径Ｄ５０は１～１００μｍとすることができ、また３～４０μｍであってもよい。平均粒子径Ｄ５０が上記下限以上であることで塗液中で分散し易く、また平均粒子径Ｄ５０が上記上限以下であることで、塗液中での安定性が向上して塗膜の平滑性が向上する傾向がある。平均粒子径Ｄ５０は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いた湿式測定により算出することができる。
　消火剤の量は、消火剤及びバインダ樹脂の全量（消火剤層の全量であってもよい）を基準として、７０～９７質量％とすることができ、８５～９２質量％であってもよい。消火剤の量が上記上限以下であることで、塩の潮解を抑制し易くかつ均一な消火材を形成し易く、また消火剤の量が上記下限以上であることで、充分な消火性を維持し易い。
　消火剤は、上述した塩以外の他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、例えば塩の反応性を向上するための酸化剤が挙げられ、具体的には塩素酸カリウム、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、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸ストロンチウム、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸カリウム、塩基性硝酸銅、酸化銅（Ｉ）、酸化銅（ＩＩ）、酸化鉄（ＩＩ）、酸化鉄（ＩＩＩ）、三酸化モリブデン等が挙げられる。なかでも、塩素酸カリウムを用いることが好ましい。
　他の成分としては、その他、着色剤、酸化防止剤、難燃剤、無機充填材、流動性付与剤、防湿剤、分散剤、ＵＶ吸収剤、柔軟性付与剤、触媒等が挙げられる。
　これらの他の成分は、塩の種類及びバインダ樹脂の種類により適宜選択することができる。消火剤に含まれる他の成分の量は、消火剤の全量を基準として４０質量％以下とすることができ、１０質量％以下であってもよく、０質量％であってもよい。
　バインダ樹脂は、樹脂として熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂の少なくともいずれかを含む。
　熱可塑性樹脂としては、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、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルアセター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、ポリビニルエーテル（ＰＭＶＥ）－無水マレイン樹脂、等が挙げられる。
　上記樹脂のうち、塗膜形成性の観点から、ポリビニルアセタール系樹脂を好適に用いることができる。ポリビニルアセタール系樹脂としては、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等が挙げられる。
　バインダ樹脂は、上述した樹脂（熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂）以外の他の成分を含んでいてもよい。
　他の成分としては硬化剤が挙げられ、その他、性状安定性の観点から、界面活性剤、シランカップリング剤、アンチブロッキング剤等が挙げられる。
　これらの他の成分は、樹脂の種類により適宜選択することができる。バインダ樹脂に含まれる他の成分の量は、バインダ樹脂の全量を基準として７０質量％以下とすることができ、３０質量％以下であってもよく、０質量％であってもよい。
　消火剤層の厚さは８０～６００μｍとすることができ、１５０～３００μｍであってもよい。厚さが上記下限値以上であることで、消火性能を発揮し易く、上記上限値以下であることで、塗膜を形成し易く、耐屈曲性が良い。
　消火剤層の主面（あるいは消火剤層の積層方向に垂直な面ともいう）の面積は、その用途に応じ調整されるため特に制限されないが、側面の面積に対し充分に広く設定される。主面の面積は、例えば１０～６２４ｃｍ２とすることができる。
　消火剤層の断面における空隙率は３７％以下であり、３０％以下であってもよく、２５％以下であってもよく、２０％以下であってもよく、１５％以下であってもよく、１０％以下であってもよく、５％以下であってもよい。空隙率が３７％以下であることで、消火対象物の発火による熱が消火剤層内部に伝播し易くなる。これにより消火剤を適切に機能させることができ、すなわち初期消火を適切に実施することができる。また、特に空隙率が１５％以下であることで、この傾向がより顕著に現れる。空隙率の下限は特に制限されないが、耐屈曲性の観点から１％以上とすることができる。
　空隙率とは、消火剤層の断面積を基準としたときの、空隙の面積割合を意味する。空隙率の測定方法は以下のとおりである。
　消火材を鋭利な刃物で切断して消火剤層の厚さ方向の切断面を得て、当該切断面をマイクロスコープ（例えば、ＶＨＸ－１０００、株式会社キーエンス製）にて観察する。観察倍率は１０００倍とする。観察した切断面の画像を、画像解析ソフト（例えばＩｍａｇｅＪ）を用いて１６－ｂｉｔ画像に変更する。変更後の画像に対し二値化処理を行い、消火剤層の断面積を基準としたときの空隙の占める面積割合を算出する。この作業を異なる５面の切断面について行い、その面積割合の平均を空隙率とする。
（樹脂基材）
　樹脂基材を構成する樹脂としては、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、ポリイミド等が挙げられる。樹脂基材側が炎に対向するよう消火材が設置されていた場合でも、これらの樹脂であれば炎の熱（一般的に７００～９００℃程度）により融解し、消火剤層を露出させ易い。また、これら透明性のある材質を選択することで、消火剤層の外観検査や、消火剤層の交換時期の確認がし易くなる。樹脂基材には、上記消火剤が含まれていてもよい。
　水蒸気透過度の調整の観点から、樹脂基材には水蒸気バリア性を有する蒸着層（アルミナ蒸着層やシリカ蒸着層）が設けられていてもよい。蒸着層は、樹脂基材の一面に設けられていてもよく、両面に設けられていてもよい。
　樹脂基材の厚さは、想定される出火時の熱量、衝撃、許容される設置スペース等に応じて適宜調整することができる。例えば、厚い基材であれば消火材としての強度や剛性が得られ易く、ハンドリングが容易となる。また、薄い基材であれば狭いスペースに消火材を設けることができ、また炎により熱せられた際に短時間で融解するため初期消火性が向上する。樹脂基材の厚さは、例えば４．５～１００μｍとすることができ、１２～５０μｍであってよい。樹脂基材は複数の樹脂の層を備える積層体であってもよい。
＜消火材の製造方法＞
　消火材は、消火剤層形成用組成物を用いて形成することができる。消火剤層形成用組成物は、消火剤、バインダ樹脂及び液状媒体を含む。消火材の製造方法を以下に例示する。
　消火剤及びバインダ樹脂を液状媒体と混合して消火剤層形成用組成物を調製する。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。有機塩及び無機塩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、具体的にはエタノールであってもよい。
　消火剤及びバインダ樹脂の量は、消火剤層におけるそれらの量が上記所望の量となるように調整すればよい。液状媒体の量は、消火剤層形成用組成物の使用方法に応じて適宜に調整すればよいが、消火剤層形成用組成物の全量を基準として３０～７０質量％とすることができる。液状媒体を含む消火剤層形成用組成物を、消火剤層形成用塗液ということができる。
　消火材は、樹脂基材上に消火剤層形成用塗液を塗布し、これを乾燥することにより消火剤層を形成することで製造することができる。上述のとおり、消火剤層においては空隙を適切に管理する必要があるが、塗布法により消火剤層を形成することで空隙率を低減し易く、また空隙が消火剤層内に均一に（偏らずに）存在し易くなる。このような消火剤層を備える消火材は消火性能に優れると言える。これは、層形成時に強い外圧が掛からない塗布法ならではの利点であり、例えばプレス成型等の成型法では得られ難いものと推察している。
　塗布厚さは、消火剤層を加圧することも考慮し、所望の厚さの消火剤層が得られるよう適宜調整すればよい。
　消火剤層のみを樹脂基材から剥がして消火材として用いてもよく、その場合樹脂基材上には離型処理が施されていることが好ましい。
　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、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。
　消火材の製造方法は、消火剤層を加圧することをさらに備えていてもよい。これにより空隙率をより低減し易くなる。所望の空隙率を得易い観点から、加圧条件は０．２ＭＰａ以上とすることができ、２．０ＭＰａ以上であってもよい。加圧条件の上限は、塗膜の柔軟性の観点から２．５ＭＰａ以下とすることができる。
＜消火材パッケージ＞
　消火材パッケージは、上記の消火材と、消火材を封入する包装袋を備える。消火材を包装袋に封入することで消火剤層の性状安定性をより向上することができ、消火材の優れた消火性能を維持し易い。消火材は、包装袋内に減圧して封入されてもよい。
　包装袋は、例えば２枚の樹脂フィルムの４辺をヒートシールすることにより形成することができる。樹脂フィルムを構成する樹脂としては、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、ポリイミド等が挙げられる。これらの樹脂であれば炎の熱（一般的に７００～９００℃程度）により融解し、内部の消火材を露出させ易い。また、これら透明性のある材質を選択することで、消火材の外観検査や、交換時期の確認がし易くなる。樹脂フィルムには、上記消火剤が含まれていてもよい。
　樹脂フィルムの水蒸気透過度（ＪＩＳ　Ｋ　７１２９準拠　４０℃／９０％ＲＨ条件下）は、消火剤の種類に応じ設計できるため特に制限されないが、１０．０ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下とすることができ、１．０ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下であってよい。
　水蒸気透過度の調整の観点から、樹脂フィルムには水蒸気バリア性を有する蒸着層（アルミナ蒸着層やシリカ蒸着層）が設けられていてもよい。蒸着層は、樹脂フィルムの一面に設けられていてもよく、両面に設けられていてもよい。
　消火材及び消火材パッケージは、発火する虞のある対象物或いはその近辺に設置することができる。設置方法としては貼付や載置、同梱等が挙げられる。発火する虞のあるものとしては、例えば、電線、配電盤、分電盤、制御盤、蓄電池（リチウムイオン電池等）、建材用壁紙、天井材等の建材、リチウムイオン電池回収用箱、ごみ箱、自動車関連部材、コンセント、コンセントカバーなどの各部材が挙げられる。
　例えば、消火材又は消火材パッケージが設置された装置では、装置における発火に対し自動的に初期消火が行われるため、そのような装置を自動消火機能を有する装置ということができる。
　本発明を以下の実施例によりさら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。
（実施例１）
　塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ３）とクエン酸三カリウムとを、メノウ乳鉢にて平均粒子径Ｄ５０が１２μｍ以下となるように粉砕した。クエン酸三カリウムは潮解性を有する塩である。これを８７質量部準備し、ポリビニルブチラール樹脂（大日精化工業株式会社製）９質量部及びシランカップリング剤（Ｘ―１２―１２８７Ａ、信越化学工業株式会社製）４質量部と共に、エタノール１４８質量部及びイソプロピルアルコール７質量部を含む液状媒体に添加して混合することで、消火剤層形成用組成物を調製した。
　ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材（商品名：Ｅ７００２、東洋紡株式会社製、厚さ５０μｍ）の一方の面に、消火剤層形成用組成物をアプリケータを用いて乾燥後の消火剤層厚さが１５０μｍとなるように塗布し、７５℃で７分間乾燥することにより、消火材を形成した。
（実施例２）
　消火剤層厚さを３００μｍとしたこと以外は、実施例１と同様に消火材を作製した。
（実施例３）
　実施例２で得られた消火材を５ｃｍ角に切り出した後、油圧成型機（東邦インターナショナル製　型式：ＴＴ―５－２）を用いて消火材をその積層方向に０．４ＭＰａの条件でプレスし、消火材を作製した。
（実施例４）
　プレス条件を２．０ＭＰａとしたこと以外は、実施例３と同様に消火材を作製した。
（比較例１）
　ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材（商品名：Ｅ７００２、東洋紡株式会社製、厚さ５０μｍ）の一方の面に、消火剤層形成用組成物をスプレーを用いて乾燥後の消火剤層厚さが２００μｍとなるように塗布し、７５℃で７分間乾燥することにより、消火材を形成した。
＜各種評価＞
　各例で得られた消火材について、以下のとおり評価を行った。結果を表１に示す。
（消火剤層の断面における空隙率算出）
　消火材を鋭利な刃物で切断して消火剤層の厚さ方向の切断面を得て、当該切断面をマイクロスコープＶＨＸ－１０００（株式会社キーエンス製）にて観察した。観察倍率は１０００倍とした。観察した切断面の画像を、画像解析ソフトＩｍａｇｅＪを用いて１６－ｂｉｔ画像に変更した。変更後の画像に対し二値化処理を行い、消火剤層の断面積を基準としたときの空隙の占める面積割合を算出した。この作業を異なる５面の切断面について行い、その面積割合の平均を、消火剤層の断面における空隙率とした。
（消火性能）
　下記鉄製容器の底部中央に設けた台座上に着火剤を置いた。また、容器の天面内側に、消火剤層側が着火剤に対向するようにして、各例で得られた消火材（面積：５０ｍｍ×５０ｍｍ）を貼り付けた。この状態で着火剤に火をつけて消火の様子を観察し、以下の基準で評価した。消火材と着火剤との距離は台座の高さを変えることにより調整した。
－鉄製容器－
容器形状：縦２０ｃｍ、横３０ｃｍ、高さ４０ｃｍの直方体。火が自然消火しないよう、容器側面（４面）の天面から５、１２．５、２０．０、２７．５、３５．０ｃｍの高さ位置に、直径８．５ｍｍの通気口を各５つあけた。
着火剤：固形燃料１．５ｇ（縦１５ｍｍ、横１５ｍｍ、高さ１０ｍｍ、キャプテンスタッグ　Ｍ－６７１０　ファイアブロック）。
－評価基準－
Ａ：消火材から着火剤までの距離が２０ｃｍで消火できる。
Ｂ：消火材から着火剤までの距離が２０ｃｍで消火できないが、１０ｃｍで消火できる。
Ｃ：消火材から着火剤からの距離が１０ｃｍで消火できない。
（屈曲性）
　各例で得られた消火材（面積：５０ｍｍ×５０ｍｍ）に対し、ＪＩＳ　Ｋ５６００－５－１に準拠してマンドレル試験を実施した。試験実施後の消火材の外観を目視にて観察し、以下の基準で評価した。なお、消火剤層のクラック及びＰＥＴ基材からの剥がれが無い場合を、屈曲性ありとした。
－評価基準－
Ａ：マンドレルの直径が２０ｍｍにおいて屈曲性あり。
（保存安定性）
　シーラント層（Ｌ－ＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）樹脂、厚さ３０μｍ）及び基材層（シリカ蒸着層を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）樹脂、厚さ１２μｍ）を備えるバリアフィルム（水蒸気透過率は０．２～０．６ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）、ＪＩＳ　Ｋ　７１２９準拠　４０℃／９０％ＲＨ条件下）を準備した。このバリアフィルムを２枚用いて、各例で得られた消火材（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を覆い、バリアフィルムの４辺をヒートシールすることで、消火材を封入した。ヒートシール条件は１４０℃、２秒間とした。これを評価サンプルとした。
　８５℃／８５％ＲＨ条件下で評価サンプルを１０時間静置保管し、保管前後の消火材の全光線透過率から全光線透過率変化率を算出した。全光線透過率の測定にはヘイズメーターＢＹＫ－Ｇａｒｄｎｅｒ　Ｈａｚｅ－Ｇｕａｒｄ　Ｐｌｕｓ（ＢＹＫ社製）を用いた。
測定は、光源から積分球に入る光が消火材を通過するように消火材を固定した状態で行った。
　全光線透過率変化率（％）＝（保管後の全光線透過率－保管前の全光線透過率）／保管前の全光線透過率×１００
－評価基準－
Ａ：全光線透過率変化率が５０％以下であった。
Ｂ：全光線透過率変化率が５０％超７０％以下であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　１…消火剤層、２…樹脂基材、１０…消火材。

Claims (8)

  1. 　消火剤及びバインダ樹脂を含む消火剤層を備え、
    　前記消火剤が有機塩及び無機塩の少なくとも一方の塩を含み、
    　前記消火剤層の断面における空隙率が３７％以下である、消火材。
  2. 　前記消火剤層が、前記消火剤及び前記バインダ樹脂の全量を基準として、前記消火剤を７０～９７質量％含む、請求項１に記載の消火材。
  3. 　前記塩がカリウム塩を含む、請求項１又は２に記載の消火材。
  4. 　前記塩の平均粒子径が１～１００μｍである、請求項１～３のいずれか一項に記載の消火材。
  5. 　前記バインダ樹脂がポリビニルアセタール系樹脂を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の消火材。
  6. 　前記消火剤層の厚さが８０～６００μｍである、請求項１～５のいずれか一項に記載の消火材。
  7. 　前記消火剤層が配置された樹脂基材を更に備える、請求項１～６のいずれか一項に記載の消火材。
  8. 　請求項１～７のいずれか一項に記載の消火材と、前記消火材を封入する包装袋を備える、消火材パッケージ。
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