(57)【要約】【課題】発泡スチロール等の可燃物を効果的に防炎処理することができる防炎材を提供する。【解決手段】珪酸ナトリウムと水酸化アルミニウムとカチオン系アクリル樹脂と水との混合物である防炎材。珪酸ナトリウム１０〜１５重量部と水酸化アルミニウム４５〜５０重量部とカチオン系アクリル樹脂３〜５重量部と水３０〜４２重量部との混合物である防炎材。前記珪酸ナトリウムにおけるＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏのモル比は３〜４である。珪酸ナトリウムと水酸化アルミニウムとカチオン系アクリル樹脂と水との混合物に可燃物の小片を加えてなる防炎材。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
珪酸ナトリウムと水酸化アルミニウムとカチオン系アクリル樹脂と水との混合物である防炎材。
【請求項２】
珪酸ナトリウム１０〜１５重量部と水酸化アルミニウム４５〜５０重量部とカチオン系アクリル樹脂３〜５重量部と水３０〜４２重量部との混合物である防炎材。
【請求項３】
前記珪酸ナトリウムにおけるＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏのモル比は３〜４であることを特徴とする請求項１又は２記載の防炎材。
【請求項４】
珪酸ナトリウムと水酸化アルミニウムとカチオン系アクリル樹脂と水との混合物に可燃物の小片を加えてなる防炎材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は防炎材に関するものであり、例えば発泡スチロール等の可燃物を防炎処理するための防炎材に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
発泡スチロールは、軽量且つ安価であり、しかも断熱性、防音性、成形性、切断等の加工性等に優れているため、多方面に使用されている。即ち、発泡スチロールは、例えば、食品の容器、魚介類の流通箱（とろ箱）、配管用断熱材、住宅における壁面、天井等の断熱材、畳の構成部材等として広く使用されている。
【０００３】
しかるに、発泡スチロールは、非常に燃え易く、また、燃焼する際に黒煙と刺激性ガスを生ずるため、用途や火災等の状況により人命に影響を及ぼすおそれもある。
【０００４】
従って、発泡スチロールは断熱性、防音性等においてはガラスウールよりもはるかに優れているにも拘らず、住宅用の断熱材としてはガラスウールが一般に使用されているのが現状である。なお、発泡スチロールの廃材を焼却処分したときには、公害の問題も生ずる。
【０００５】
発泡スチロール等の可燃物は、好ましく防炎処理したときには、より広い用途に使用することができるのであるが、発泡スチロール等の可燃物を防炎処理するための防炎材は知られていない。また、本出願人はこのような防炎材に関する先行技術文献情報を有しない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一方、各種用途に多様に使用されている発泡スチロールは、発泡倍率等の多様性があり、しかも各メーカーの生産手段も確立されているため、発泡スチロール自体の防炎を図ることは困難である。
【０００７】
このような状況に鑑み、本発明は、発泡スチロール等の可燃物を防炎処理するための新規な防炎材を提供しようとしてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は下記の防炎材を提供するものである。
【０００９】
（１）珪酸ナトリウムと水酸化アルミニウムとカチオン系アクリル樹脂と水との混合物である防炎材（請求項１）。
【００１０】
（２）珪酸ナトリウム１０〜１５重量部と水酸化アルミニウム４５〜５０重量部とカチオン系アクリル樹脂３〜５重量部と水３０〜４２重量部との混合物である防炎材（請求項２）。
【００１１】
（３）前記珪酸ナトリウムにおけるＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏのモル比は３〜４である（請求項３）。
【００１２】
（４）珪酸ナトリウムと水酸化アルミニウムとカチオン系アクリル樹脂と水との混合物に可燃物の小片を加えてなる防炎材（請求項４）。
【００１３】
【作用】
請求項１〜３の防炎材は液体であり、発泡スチロール等の可燃物の表面に塗着し、乾燥させる。
【００１４】
請求項４の防炎材は発泡スチロール等の可燃物の表面に塗着し、乾燥させる。
【００１５】
本発明による防炎材における水酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３・３Ｈ２Ｏ）は、２００℃の温度までは安定しているが、２００〜３００℃の温度で急激に脱水分解し、大きな吸熱反応を起こし、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）になる。その際の吸熱量は４８０Ｃａｌ／ｇであり、水蒸気発生量は０．９リットル／ｇである。
【００１６】
本発明による防炎材における珪酸ナトリウム（Ｎａ２Ｏ・ＳｉＯ２）は、ガラスの前駆体であるが、３００〜３５０℃の温度で脱水縮合反応を起こし、シロキサン構造（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−）ｎをとり、ガラス化する。
【００１７】
本発明による防炎材を塗着した可燃物の表面が火炎により高温になった場合の経時的温度上昇と該防炎材の各構成成分との関係は下記の通りである。
【００１８】
［ステップ１］
２００℃付近の温度で水酸化アルミニウムの脱水分解が起きる。
【００１９】
［ステップ２］
吸熱と水蒸気発生が起きる。
【００２０】
［ステップ３］
温度が３００℃付近になると、珪酸ナトリウムの脱水縮合反応が始まる。
【００２１】
［ステップ４］
水酸化アルミニウムより発生する水蒸気圧によりオリゴマー状態となった珪酸ナトリウムの気泡を生ずる。
【００２２】
［ステップ５］
更に温度が上昇すると、珪酸ナトリウムは脱水縮合反応が進み、気泡状ガラスとなり、遮熱する。
【００２３】
［ステップ６］
可燃物の表面は該気泡状ガラスにより被覆されるため、酸素供給量が少なくなり、燃焼が阻害される。
【００２４】
以上の如く、発泡スチロール等の可燃物の燃焼が防止される。
【００２５】
請求項４の防炎材は発泡スチロール等の可燃物の表面に固着させた場合にも、以上と同様に該可燃物の燃焼が防止される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００２７】
図１に示す事例においては、珪酸ナトリウムと水酸化アルミニウムとカチオン系アクリル樹脂と水との混合物たる防炎材１を発泡スチロール、木材等の可燃物３の表面に塗着している。
【００２８】
防炎材１を可燃物３の表面に塗着する際には、はけ塗り、吹付塗り、浸し塗り等の適宜の手法を用いることができる。
【００２９】
防炎材１は、好ましくは珪酸ナトリウム１０〜１５重量部と水酸化アルミニウム４５〜５０重量部とカチオン系アクリル樹脂３〜５重量部と水３０〜４２重量部とよりなる混合物である。
【００３０】
前記珪酸ナトリウムにおけるＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏのモル比は好ましくは３〜４である。
【００３１】
図２に示す防炎材５は、珪酸ナトリウムと水酸化アルミニウムとカチオン系アクリル樹脂と水との混合物に可燃物の小片７を加えてなるものである。
【００３２】
小片７としては、例えば、発泡スチロールビーズ、発泡スチロール破砕片、オガクズ、天然繊維、合成繊維等が用いられる。即ち、小片７は廃材を利用して形成することができる。
【００３３】
防炎材５における混合物も、前記防炎材１の混合物と同様に、好ましくは珪酸ナトリウム１０〜１５重量部と水酸化アルミニウム４５〜５０重量部とカチオン系アクリル樹脂３〜５重量部と水３０〜４２重量部とよりなる。
【００３４】
また、防炎材５における珪酸ナトリウムのＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏのモル比も、前記防炎材１におけると同様に、好ましくは３〜４である。
【００３５】
【実施例】
［実施例１］
珪酸ナトリウム１３重量部と水酸化アルミニウム４６重量部とカチオン系アクリル樹脂３重量部と水３８重量部とを混合して防炎材を得た。
【００３６】
［実施例２］
上記実施例１の混合物１００重量部に発泡スチロールビーズ２重量部を混入して防炎材を得た。
【００３７】
［実施例３］
上記実施例１の混合物１００重量部に発泡スチロール破砕片２重量部を混入して防炎材を得た。
【００３８】
［実施例４］
上記実施例１の混合物１００重量部にオガクズ２重量部を混入して防炎材を得た。
【００３９】
［実験１］
上記実施例１の防炎材を５０ｍｍ厚の発泡スチロール板の表面に塗布し、乾燥させた。続いて、２１００℃の温度に達するバーナーの火炎を該発泡スチロール板の表面に３０秒間当てた。
【００４０】
実験１においては、発泡スチロール板の内部は減容したが、発泡スチロール板の発火、燃焼は認められなかった。
【００４１】
［実験２］
上記実施例１の防炎材を５０ｍｍ厚の発泡スチロール板の表面に塗布し、乾燥させ、該発泡スチロール板の表面上に一円のアルミニウム硬貨を載置した。続いて、２１００℃の温度に達するバーナーの火炎を該発泡スチロール板の表面に３０秒間当てた。
【００４２】
実験２においては、アルミニウム硬貨は溶融変形し、発泡スチロール板の内部は減容したが、発泡スチロール板の発火、燃焼は認められなかった。
【００４３】
［実験３］
上記実施例２の防炎材を５ｍｍ厚の構造用合板（コンパネ）の表面に約２ｍｍ厚で塗布し、乾燥させた。続いて、２１００℃の温度に達するバーナーの火炎を該構造用合板の表面に３０秒間当てた。
【００４４】
実験３においては、構造用合板の発火、燃焼は認められなかった。
【００４５】
［実験４］
上記実施例３の防炎材を５ｍｍ厚の構造用合板の表面に約２ｍｍ厚で塗布し、乾燥させた。続いて、２１００℃の温度に達するバーナーの火炎を該構造用合板の表面に３０秒間当てた。
【００４６】
実験４においては、構造用合板の発火、燃焼は認められなかった。
【００４７】
［実験５］
上記実施例４の防炎材を５ｍｍ厚の構造用合板の表面に約２ｍｍ厚で塗布し、乾燥させた。続いて、２１００℃の温度に達するバーナーの火炎を該構造用合板の表面に３０秒間当てた。
【００４８】
実験５においては、構造用合板の発火、燃焼は認められなかった。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発泡スチロール等の可燃物を効果的に防炎処理することができる。
【００５０】
即ち、本発明の防炎材は、上述の如く防炎の基本的原理に基づくものであり、吸熱、水蒸気発生、酸素遮断、遮熱の各作用により可燃物を確実に防炎処理するものである。
【００５１】
本発明の防炎材は、各グレードの発泡スチロールをはじめ種々の可燃物に使用することができる。また、該防炎材は何人も極めて容易に使用することができる。更に、該防炎材は安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による防炎材の使用状態を示す断面図である。
【図２】本発明による別の防炎材の使用状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  防炎材
３  可燃物
５  防炎材
７  可燃物の小片
【図１】
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【図２】
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