JP2011030799A - 消火器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐圧性容器を構成する熱可塑性樹脂層を塗膜層で覆って耐圧性容器を構成する熱可塑性樹脂層の耐候性に起因する劣化を確実に防止し、長期間にわたって所要の耐圧性および耐衝撃性を保持することができる消火器およびその製造方法を提供する。
【解決手段】消火剤を充填する耐圧性容器を備えている消火器である。耐圧性容器２は、主体層３が耐圧性を有する熱可塑性樹脂からなるとともにその外表面に塗膜層４を有している。塗膜層４は、紫外線遮蔽剤を添加された樹脂塗料の塗膜で形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、消火剤を充填する耐圧性容器を備えている消火器およびその製造方法に関するものである。

消火粉末、水、高圧ガス等を収容する消火器において、現行の金属製容器よりも軽量な熱可塑性樹脂製の消火器およびその熱可塑性樹脂製耐圧性容器をブロー成形する技術が進んでいる。熱可塑性樹脂製耐圧容器としては、例えば特開２００４−１９６９２６号公報（特許文献１）に記載されている。

しかしながら、耐圧性容器は、十分な耐圧強度とガスバリア性を有するものとされているが、消火器にあってはこれが屋外等に設置されて長期間にわたり太陽の直射光や間接光に曝されることが多いので、容器を構成する樹脂の経年劣化による耐圧性および耐衝撃性の低下が問題となる。そこで、その容器の耐圧性を向上させる補強を施す技術が実開昭６０−１８２０６９号（特許文献２）および実公平６−２０５４６号公報（特許文献３）に記載されている。

特開２００４−１９６９２６号公報 実開昭６０−１８２０６９号公報 実公平６−２０５４６号公報

ところで、特許文献２または特許文献３に記載されている消火器の耐圧性容器にあっては、容器の外周に補強手段を施しているが、容器を構成する樹脂の耐候性に起因する劣化は避けがたく、いずれも容器を構成する樹脂の経年劣化による耐圧性および耐衝撃性の低下が問題となることにかわりがない。

そこで本発明は、消火剤を充填する耐圧性容器を備えている消火器の耐圧性容器として、前記耐圧性容器は、耐圧性を有する熱可塑性樹脂からなるとともにその外表面に塗膜層を有している構成とすることにより、耐圧性容器を構成する熱可塑性樹脂層を塗膜層で覆って耐圧性容器を構成する熱可塑性樹脂層の耐候性に起因する劣化を確実に防止し、長期間にわたって所要の耐圧性および耐衝撃性を保持することができる消火器を得ること目的とするものである。

本発明は、消火剤を充填する耐圧性容器を備えている消火器であって、前記耐圧性容器は、耐圧性を有する熱可塑性樹脂からなるとともにその外表面に塗膜層を有していることを特徴とするものである。

また本発明は、消火剤を充填する耐圧性容器を備えている消火器の製造方法であって、熱可塑性樹脂のパリソンをブロー成形して前記消火剤を充填する耐圧性容器を形成し、次いで前記耐圧性容器の外表面に塗膜層を形成することを特徴とするものである。

本発明に係る消火器において、塗膜層は、紫外線遮蔽剤を添加された樹脂塗料の塗膜で形成されていることが好適であり、また塗膜層の外周をさらにシュリンクラベルで被覆してあることがさらに好適である。

本発明に係る消火器の製造方法においては、塗膜層を、紫外線遮蔽剤を添加された樹脂塗料を塗布して形成することが好適である。

本発明によれば、消火剤を充填する耐圧性容器を備えている消火器の耐圧性容器として、耐圧性を有する熱可塑性樹脂からなるとともにその外表面に塗膜層を有している構成とすることにより、耐圧性容器を構成する熱可塑性樹脂層を塗膜層で覆って耐圧性容器を構成する熱可塑性樹脂層の耐候性に起因する劣化を確実に防止し、長期間にわたって所要の耐圧性および耐衝撃性を保持することができるものである。

本発明に係る消火器の耐圧性容器およびその一部を拡大して示す断面図である。 耐圧性容器の他の形態を一部破断して示す斜視図である。 本発明に係る消火器の全体斜視図である。 本発明に係る消火器の耐圧性容器をブロー成形する態様であって、熱可塑性樹脂の多層パリソンを分割金型間に配置した工程を示す断面図である。 図４の工程から分割金型を型締めしてブロー成形した工程を示す断面図である。 図５の工程から分割金型を型開きして成形品である耐圧性容器を取り出す工程を示す断面図である。 図６の工程で得られた耐圧性容器の外表面に塗膜層を形成した後、さらにシュリンクラベルで被覆する態様を示す斜視図である。

図１ないし図３に示すように、本発明に係る消火器１は、消火剤を充填する耐圧性容器２を備えているものである。耐圧性容器２は、熱可塑性樹脂からなる主体層３の外表面に塗膜層４を施してなるものである。図２に示す態様では、塗膜層４の外周はさらにシュリンクラベル５で被覆してある。

耐圧性容器２は、直接、消火剤を収容する部位である。耐圧性容器２は、円筒状の胴部６と、胴部６の下部に設けられた半球状の底部７と、胴部６の上部に設けられた口部８とからなる。すなわち、耐圧性容器２は、上から順に口部８、胴部６及び底部７がこの順序で一体となっている。

口部８は、突出形成された筒状のものであって、口部８の外周にはネジ部９が形成されていて、口部８には操作部１０のキャップ１１が装着されている。操作部１０は固定レバー１２と可動レバー１３を有している。１４は消火剤噴射ホースである。１５は底部カバーであって、この底部カバー１５により耐圧性容器２の自立安定姿勢が確保される。１６は掛け止めフックである。

一方、底部７は、底部カバー１５を嵌合させるため、胴部よりもやや直径が小さくなっている。また、底部には、底部カバー１５を固定するための窪み部１７が設けられる。

かかる窪み部１７は線状であり、耐圧性容器２の外周に水平方向かつ同一面に一列に複数設けられている。そして、各窪み部１７の間には、窪みがない拘止部が設けられている（図示せず）。これにより底部７の補強が図られる。

耐圧性容器２は、熱可塑性樹脂を用いて、ブロー成形することにより、ネジ部９、胴部６及び底部７が同時に一体に形成される。

かかるブロー成形としては、ダイレクトブロー成形法や２軸延伸ブロー成形法が挙げられる。これらの中でも、耐圧性容器２は、軽量な本体部を容易に形成できるという観点から、ダイレクトブロー成形法で成形することが好ましい。

耐圧性容器２の主体層３を構成する熱可塑性樹脂は非晶性樹脂であり、その非晶性樹脂として用いられる樹脂は、ポリアミド（ＰＡ）、非晶ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリメタク リル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、又は、これらをポリマーアロイ化としたもの等が挙げられる。そして、これらの中でも、耐熱性、耐衝撃性の観点から、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）を用いたポリマーアロイであることが好ましい。具体的には、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）とポリスチレン（ＰＳ）とのポリマーアロイ（ＰＰＥ／ＰＳアロイ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）と耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）とのポリマーアロイ（ＰＰＥ／ＨＩＰＳアロイ）、又は、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）とポリアミド（ＰＡ）とのポリマーアロイ（ＰＰＥ／ＰＡアロイ）等の変性ポリフェニレンエーテルが好ましく、また、耐圧性が極めて優れるＰＰＥ／ＰＳアロイであることが特に好ましい。

塗膜層４は、多価アルコール系溶媒に無機遮蔽剤を添加した塗料を前記熱可塑性樹脂からなる主体層３の外表面に塗布して形成する。無機遮蔽剤としては、特に、被覆されていても被覆されていなくてもよい金属酸化物の顔料又はナノ顔料（一次粒子の平均粒径：一般的に５ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜５０ｎｍ）、例えば、紫外線を物理的にブロック（反射及び／又は散乱）することにより作用する、全てそれ自体よく知られている光保護剤であり、酸化チタン（アモルファス、又はルチル及び／又はアナターゼ型の結晶）、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム又は酸化セリウムのナノ顔料等を挙げることができる。そして、このような無機系紫外線遮断剤は、化学安定性が高いので、長期間保管された後に使用されることがある樹脂製の耐圧性容器２に施す塗膜剤として好適である。

なお、塗膜層４は着色層とすることができる。この場合には、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、エチルセルローズ等の熱可塑性樹脂、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、シリコンゴム、エポキシ等の熱硬化性樹脂に酸化チタン、酸化亜鉛、有機多環式ペリレン系顔料、有機多環式キナクリドン系顔料、カーボンブラック等の顔料を分散させたものを用いる。

シュリンクラベル５は、円筒状の熱収縮性フィルムからなるものが好適に用いられ、塗膜層４を有する主体層３の外周を覆う。そして、このようなシュリンクラベル５としては、ポリエステル、ポリウレタン、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等からなる、単層または多層の透明なフィルムが用いられる。中でもシュリンクラベル５としては、汎用性の観点から、ポリエステルからなる熱収縮性フィルムであることが好ましい。シュリンクラベル５には印刷を施すことができる。

塗膜層４は主体層３の外側全面を覆うように積層されるため、塗膜層４によって外界からの紫外線等の光線、風雨等が主体層３に達することなく塗膜層４で吸収、遮断される。このため、ことに屋外で長期間設置されるような過酷な条件下においても耐候性、耐圧性および耐衝撃性等の低下を確実に防止することができる。特に、この種の消火器１においてはその耐圧性容器２の肩部１８や底部７の経年劣化を防止して屋外等のように特に過酷な状態下での長期間にわたる安全かつ安定した使用を可能とする。

なお、本発明に係る消火器１は、耐久性の観点から加圧式消火器であることが好ましく、このため用いられる消火剤は粉末であることが好ましい。例えば、リン酸二水素アンモニウムを主成分とするもの、炭酸水素ナトリウムを主成分とするもの、炭酸水素カリウムを主成分とするもの等である。

耐圧性容器２の壁厚は、平均肉厚が２．０ｍｍ以上であることが好ましく、２．５〜４．５ｍｍであることがより好ましい。壁厚の平均肉厚が２．０ｍｍ未満であると、壁厚が上記範囲内にある場合と比較して、耐圧性が不十分となる傾向があり、壁厚が５．０ｍｍを超えると、壁厚が上記範囲内にある場合と比較して、コスト高となるばかりか、重量も大きくなり消火器を運搬しにくくなる傾向がある。

耐圧性容器２の破壊圧力は、４．０ＭＰａ以上であることが好ましい。この場合、一般の消火器における高圧ガスが消火器用容器内を加圧しても、消火器用容器の変形を確実に防止できる。

耐圧性容器２を構成する熱可塑性樹脂の曲げ弾性率は、２０００Ｍｐａ以上であることが好ましく、２０００〜５０００ＭＰａであることがより好ましい。なお、かかる曲げ弾性率は、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準じて測定した値である。曲げ弾性率が２０００ＭＰａ未満であると、曲げ弾性率が上記範囲内にある場合と比較して、耐圧性に劣る傾向があり、圧力に対して胴部に永久変形が生じる虞がある。

耐圧性容器２の曲げ強さは、７０ＭＰａ以上であることが好ましく、７０〜９５ＭＰａであることがより好ましい。なお、かかる曲げ強さは、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準じて測定した値である。曲げ強さが７０ＭＰａ未満であると、曲げ強さが上記範囲内にある場合と比較して、耐圧強度に劣る傾向があり、圧力に対して亀裂が生じ易くなる。

耐圧性容器２のアイゾット衝撃強さは、９０Ｊ／ｍ以上であることが好ましく、９０〜１５０Ｊ／ｍであることがより好ましい。なお、かかる引張り強さは、ＡＳＴＭ Ｄ２５６（ノッチ付き）に準じて測定した値である。アイゾット衝撃強さが９０ＭＰａ未満であると、アイゾット衝撃強さが上記範囲内にある場合と比較して、耐衝撃性に劣る傾向があり、落下等により破裂する虞がある。

本発明に係る消火器１の耐圧性容器２は、その主体層３を図４ないし図６に示すようにブロー成形するものである。すなわち、１９、１９は分割金型、２０は押出ヘッドであって、押出ヘッド２０から押し出した熱可塑性樹脂のパリソン２１を分割金型１９、１９間に配置し（図４）、次いで分割金型１９、１９を型締めするとともにブロー成形して（図５）、成形品である耐圧性容器２の主体層３を取り出す（図６）。なお、図６に示すように耐圧性容器２の主体層３の底部７に生じているバリ２２は後加工により除去する。

次いで、ブロー成形による成形品である耐圧性容器２の主体層３の外周面に前記塗料を塗布して塗膜層４を形成する。

そして、塗膜層４の外周面にさらにシュリンクラベル５を被せる場合には、図７に示すように、耐圧性容器２の外表面に筒状のシュリンクラベル５を被せ、シュリンクラベル５を加熱して熱収縮により塗膜層４の外周面に密着させて図１に示す消火器１の耐圧性容器２を構成する。前記塗膜層４を形成する塗料の塗布方法としては、塗料に浸漬して塗膜を形成するいわゆるドブ漬け塗装法、噴霧塗装法などである。

１ 消火器
２ 耐圧性容器
３ 主体層
４ 塗膜層
５ シュリンクラベル
６ 胴部
７ 底部
８ 口部
９ ネジ部
１０ 操作部
１１ キャップ
１２ 固定レバー
１３ 可動レバー
１４ 消火剤噴射ホース
１５ 底部カバー
１６ 掛け止めフック
１７ 窪み部
１８ 肩部
１９、１９ 分割金型
２０ 押出ヘッド
２１ パリソン
２２ バリ

Claims (5)

1. 消火剤を充填する耐圧性容器を備えている消火器であって、
   前記耐圧性容器は、耐圧性を有する熱可塑性樹脂からなるとともにその外表面に塗膜層を有している
   ことを特徴とする消火器。
2. 塗膜層は、紫外線遮蔽剤を添加された樹脂塗料の塗膜で形成されていることを特徴とする請求項１記載の消火器。
3. 塗膜層の外周をさらにシュリンクラベルで被覆してあることを特徴とする請求項１または２記載の消火器。
4. 消火剤を充填する耐圧性容器を備えている消火器の製造方法であって、
   熱可塑性樹脂のパリソンをブロー成形して前記消火剤を充填する耐圧性容器を形成し、
   次いで前記耐圧性容器の外表面に塗膜層を形成する
   ことを特徴とする消火器の製造方法。
5. 塗膜層は、紫外線遮蔽剤を添加された樹脂塗料を塗布して形成することを特徴とする請求項４記載の消火器の製造方法。

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