(57)【要約】      （修正有）【課題】着火してもすぐに自消し、従って少量の消火煙しか発生しない自消材料の製造方法及びこれにより製造された自消材料の提供。【解決手段】水に対してホウ酸、セスキ炭酸ソーダ及びクエン酸を混合させて混合液を形成する混合工程と、前記混合液を加熱して前記水に前記ホウ酸、前記セスキ炭酸ソーダ及び前記クエン酸を溶解させて溶解液を形成する溶解工程と、前記溶解液を冷却してスラリーとするスラリー化工程と、前記スラリーから溶液と結晶とを分離する分離工程と、前記結晶を粉砕して粉状とする粉砕工程と、を備えた自消材料の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に対してホウ酸、セスキ炭酸ソーダ及びクエン酸を混合させて混合液を形成する混合工程と、
前記混合液を加熱して前記水に前記ホウ酸、前記セスキ炭酸ソーダ及び前記クエン酸を溶解させて溶解液を形成する溶解工程と、
前記溶解液を冷却してスラリーとするスラリー化工程と、
前記スラリーから溶液と結晶とを分離する分離工程と、
前記結晶を粉砕して粉状とする粉砕工程とを備えたことを特徴とする自消材料の製造方法。
【請求項２】
前記混合工程にて、ホウ砂がさらに混合されることを特徴とする請求項１に記載の自消材料の製造方法。
【請求項３】
前記分離工程の後、前記水の代わりに前記溶液を用いて前記混合工程を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の自消材料の製造方法。
【請求項４】
前記混合工程にて、フコダインがさらに混合されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自消材料の製造方法。
【請求項５】
前記混合工程にて、ヘミロース、セラック、又はニカワのうちいずれかがさらに混合されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自消材料の製造方法。
【請求項６】
前記粉砕工程より得られた粉状物からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自消材料の製造方法により製造された自消材料
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着火してもすぐに自消し、防炎材として例えば外壁に用いるのに適した自消材料の製造方法及びこれにより製造された自消材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
難燃組成物として、特許文献１が開示されている。この特許文献１が示す難燃組成物は、ホウ酸、ホウ酸塩又はそれらの混合物から選択されるホウ素化合物と、糖類とを相乗効果を奏する割合で含有することとされている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１ではあくまで難燃のための組成物を開示するに過ぎず、着火したとしてもすぐに自消し、したがって微量の消化煙しか出ない自消材料を開示するものではない。また、このような自消材料は様々な樹脂を混合されて後に成形品として使用されることが多いが、全ての樹脂に対して自消作用を与えることは困難であり、それぞれ好適な樹脂というものが存在している。したがって難燃や自消作用を有するものといってもその組成が異なれば全く好適な樹脂が異なるものであり、比較の対象とはならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１６２７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、着火してもすぐに自消し、ごく微量の白色消化煙しか発生しない自消材料の製造方法及びこれにより製造された自消材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明では、水に対してホウ酸、セスキ炭酸ソーダ及びクエン酸を混合させて混合液を形成する混合工程と、前記混合液を加熱して前記水に前記ホウ酸、前記セスキ炭酸ソーダ及び前記クエン酸を溶解させて溶解液を形成する溶解工程と、前記溶解液を冷却してスラリーとするスラリー化工程と、前記スラリーから溶液と結晶とを分離する分離工程と、前記結晶を粉砕して粉状とする粉砕工程とを備えたことを特徴とする自消材料の製造方法を提供する。
【０００７】
好ましくは、前記混合工程にて、ホウ砂がさらに混合される。
【０００８】
好ましくは、前記分離工程の後、前記水の代わりに前記溶液を用いて前記混合工程を行う。
【０００９】
好ましくは、前記混合工程にて、フコダインがさらに混合される。
【００１０】
好ましくは、前記混合工程にて、ヘミロース、セラック、又はニカワのうちいずれかがさらに混合される。
【００１１】
また、本発明では、前記粉砕工程より得られた粉状物からなることを特徴とする自消材料の製造方法により製造された自消材料を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ホウ酸とセスキ炭酸ソーダ、及びクエン酸を予め水と混合しておくことで、得られた粉状物を用いて自消作用を発揮することができる。すなわち、得られた粉状物を加工することで様々なものに適用し、着火されても直ぐに自消するいわゆる防炎材として用いることができる。特にホウ酸、セスキ炭酸ソーダ、クエン酸を用いて得られた粉状物はアクリル系樹脂やウレタン系樹脂と混合させて例えば外壁材の一部として用いれば、好適に自消作用を発揮することが確認されている。すなわち、ホウ酸とセスキ炭酸ソーダとクエン酸を用いることがこれらアクリル系樹脂やポリプロピレン樹脂、ウレタン系樹脂に対して良好な自消作用を発揮させるために必要不可欠な要素であり、この組み合わせにより確実な自消作用を得られることができる。特にウレタン系樹脂は着火すると溶け出して垂れて燃えるので、ウレタン系樹脂を用いたい部位に粉状物を混合させて自消作用を発揮させることはウレタン系樹脂の適用範囲を広げることになり好適である。
【００１３】
また、ホウ砂をさらに加えることで、得られた粉状物がエポキシ系樹脂との混合で良好な自消作用を発揮することが確認できている。この場合においても、ホウ酸とセスキ炭酸ソーダとクエン酸、そしてホウ砂を用いるという組み合わせによりエポキシ系樹脂に最も好適であるということであり、この組み合わせは必要不可欠な要素である。
【００１４】
また、分離工程で得られた溶液はホウ酸やセスキ炭酸ソーダ、クエン酸（やホウ砂）からなる原料の飽和水溶液であるから、これを用いることはホウ酸やセスキ炭酸ソーダ、クエン酸（やホウ砂）の回収率を高めることになる。さらに、混合工程で混入させる原料の量も低減させることができる。
【００１５】
また、混合工程にてフコダインをさらに混合することで、ホウ酸の結合性を弱めることができるため、後工程で樹脂と組み合わせて成形品を形成した場合に鉄などの金属と反応してしまうことを防止できる。
【００１６】
また、混合工程にてヘミロース、セラック、又はニカワのようなコーティング剤を混合することで、後工程で樹脂と組み合わせて成形品を形成した場合、コーティング剤が樹脂中の可塑剤の影響を受けにくくさせるため、可塑剤の良好な燃焼性をコーティング剤で抑制することができる。したがって、自消する成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る自消材料の製造方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る自消材料の製造方法は、図１に示すように、まず混合工程を行う（ステップＳ１）。この混合工程は、水に対して原料（ホウ酸、セスキ炭酸ソーダ及びクエン酸）を混合させて混合液を形成する工程である。具体的には、容器に水を貯留した後、粉末状のホウ酸を供給し、その後に粉末状のセスキ炭酸ソーダを供給し、その後に粉末状のクエン酸を供給する。これにより、混合液が形成される。
【００１９】
次に、溶解工程を行う（ステップＳ２）。この溶解工程は、混合液を加熱して溶解液を形成する工程である。具体的には、混合液を加熱することで、水にホウ酸、セスキ炭酸ソーダ及びクエン酸が溶解される。この加熱と同時に攪拌を行ってもよい。溶解液では原料が粉末として残っていてもよく、液体部分が飽和状態となっていれば好ましい。
【００２０】
次にスラリー化工程を行う（ステップＳ３）。このスラリー化工程は、溶解液を冷却してスラリーとする工程である。この工程は、例えば溶解液が収容されている容器を氷水が入った容器に浸漬させて行われる。
【００２１】
次に分離工程を行う（ステップＳ４）。この分離工程は、スラリーから溶液と結晶とを分離する工程である。具体的には、遠心分離器等を用いてスラリーの液体部分と結晶部分とを分離し、液体部分である溶液（上澄み液）を除去して分離する。結晶部分については乾燥させる。
【００２２】
次に、粉砕工程を行う（ステップＳ５）。この粉砕工程は、結晶を粉砕して粉状とする工程である。分離工程にて得られた結晶は塊として得られることから、これを粉砕して粉状とするものである。これにより、自消材料（粉状物）を得ることができる。
【００２３】
このようにして得られた粉状物は特にアクリル系樹脂やポリプロピレン樹脂、ウレタン系樹脂と混ざることで自消作用を発揮することができる。例えばアクリル系シーリング剤と得られた粉状物とを混ぜて外壁に塗った場合、この壁は自消作用を有することになり、着火しても直ぐに自消する。このことは実験により確認している。一方でウレタン系シーリング剤は柔らかく取り扱い性が悪いが、得られた粉状物と混合させることでホウ酸中のホウ素の存在があるため、互いの結合力が高まって接着力が強くなり、シーリング剤としての取り扱い性が向上する。このとき、シーリング剤としての接着効果が高まっていることも確認している。
【００２４】
すなわち、原料（ホウ酸とセスキ炭酸ソーダ、及びクエン酸）を予め水と混合しておくことで、得られた粉状物を用いて自消作用を発揮することができることが確認できた。これにより、得られた粉状物を加工することで様々なものに適用し、着火されても直ぐに自消するいわゆる防炎材として用いることができる。特にホウ酸、セスキ炭酸ソーダ、クエン酸を用いて得られた粉状物は、上述したようにアクリル系樹脂やポリプロピレン樹脂、ウレタン系樹脂と混合させて例えば外壁材の一部として用いれば、自消作用を有する壁を得ることができる。換言すれば、ホウ酸とセスキ炭酸ソーダとクエン酸を用いることがこれらアクリル系樹脂やポリプロピレン樹脂、ウレタン系樹脂に対して良好な自消作用を発揮させるために必要不可欠な要素であり、この組み合わせにより確実な自消作用を得られることができる。またこのような組み合わせを原料とすることにより自消作用が発揮できることを実験により確認している。具体的には着火させても自消することを確認している。
【００２５】
例えば上記粉状物を水に溶かして水溶液とし、この水溶液に着火対象物を漬け込んで含浸させることで自消作用を有する着火対象物を得ることができる。着火対象物の原材料としては例えば木材がある。木材を不燃あるいは難燃とすることは求められているが現状では高価な不燃木材を用いるしかない。本発明に係る自消材料を含浸させた木材はそのような高価な不燃木材よりも耐火性能が向上し、さらに使用する木材は広葉樹等の安価なものでもよいので結果的にコスト的にも有利となる。参考までに、現状で最も耐火性能があるとうたわれている不燃木材は１ｍｍあたり約２分弱で炭化するが、本発明に係る自消材料を含浸させた木材では１ｍｍあたり６分〜１０分の耐火性能があることを確認している。
【００２６】
特にウレタン系樹脂は着火すると溶け出して垂れるので、ウレタン系樹脂を用いたい部位に粉状物を混合させて自消作用を発揮させることはウレタン系樹脂の適用範囲を広げることになり好適である。
【００２７】
一方で、混合工程にて、原料としてホウ砂をさらに混合しても良好な結果が得られたことを確認している。この場合、混合工程では、水に対してホウ酸、セスキ炭酸ソーダ、ホウ砂、クエン酸の順番に混入させる。このようにホウ砂をさらに混合させた場合、得られた粉状物がエポキシ系樹脂との混合で良好な自消作用を発揮することが確認できている。
【００２８】
また、分離工程の後、水の代わりに溶液を用いて混合工程を行ってもよい。この溶液は原料の飽和溶液であるため、投入する原料の量を低減させることができるとともに、ホウ酸やセスキ炭酸ソーダ、クエン酸（やホウ砂）の回収率を高めることができる。
【００２９】
また、混合工程にて、フコダインをさらに混合してもよい。これにより、ホウ酸の結合性を弱めることができるため、後工程で樹脂と組み合わせて成形品を形成した場合に鉄などの金属と反応してしまうことを防止できる。
【００３０】
また、混合工程にて、ヘミロース、セラック、又はニカワのうちいずれかをさらに混合してもよい。これにより、後工程で樹脂と組み合わせて成形品を形成した場合、コーティング剤が樹脂中の可塑剤の影響を受けにくくさせるため、可塑剤の良好な燃焼性をコーティング剤で抑制することができる。したがって、自消する成形品を得ることができる。
【００３１】
また、混合工程にて、シュウ酸や酢酸、メタ珪酸ソーダ、炭酸ソーダ、トリポリ燐酸ソーダ等を加えてもよい。これらを加えることで自消作用をより向上させることができる。
【図１】
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