JPH0142692B2

JPH0142692B2 -

Info

Publication number: JPH0142692B2
Application number: JP56152178A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kamei; Tomio Endo
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1981-09-28
Filing date: 1981-09-28
Publication date: 1989-09-14
Also published as: JPS5854969A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は無極性溶剤はもとより、特に極性溶剤
の火災に対して著しく有効な水性泡消火剤組成物
に関する。ガソリン、灯油、軽油、重油、原油などの無極
性溶剤火災に対する泡消火剤は種々のものが開発
されているが、これらをアルコール、ケトン、エ
ステル、エーテル、アミン等の極性溶剤火災に適
用した場合、泡膜中の水分が極性溶剤に奪われ
て、泡が瞬時に破壊するか又は非常に弱い泡とな
り、殆ど消火効果を発揮し得ない。このため極性溶剤火災に対しては現在主に水不
溶性の金属石ケンを加えた蛋白泡消火剤、合成界
面泡消火剤が使用されている。これらの消火剤濃
厚原液を水で希釈し、直ちに発泡させると泡の膜
面に金属石ケンが析出し、極性溶剤に対する障壁
となつて泡が破壊されにくく、液面に浮んで展開
することができるようになり、消火に至らしめ
る。しかしながら、これらは次のような重大な欠
陥を有している。即ち、火災現場で水で希釈した
後２〜３分以内に使用しないときは水流中に沈澱
を生じ、この結果著しく消火効果を減じる。ま
た、泡の耐溶剤性が十分でないため、泡の消減速
度が速い。従つて燃焼液面へ泡を注入する際、極
めて静かに、かつ多量の泡をのせる必要がある。
このため泡放出口の設計、設置方法に特別な工夫
が必要となり、消火に多量の消火剤と長時間を要
する結果となる。例えば、メタノール火災の場合
には消火薬液によりメタノールが75〜80％程度ま
で希釈されて始めて泡の展開が可能となるため消
火に長時間を要し、かつ多量の消火剤を注入する
ため満杯に近い溶剤タンクの消火に際して溶剤が
溢れだす危険がある。このような短所を克服するためにフツ素系界面
活性剤を基盤とした水成膜系泡消火剤にチキソト
ロピー性水溶性高分子物質（多糖類）を添加する
方法が提案されている。このものは、極性溶剤に接触すると界面で脱水
されて水溶性高分子物質のゲル状マツト形成し、
その上にある泡を保護することにより燃焼液面を
蔽い、消火に至らしめると考えられている。従つ
てこの消火剤は、金属石ケン型のものに比べ泡の
展開性が良く、そのため消火効果は改良されてい
るが、チキソトロピー性水溶性高分子物質のゲル
状マツトにより泡を保護する機構から予測される
ように、アルコール類（イソプロピルアルコー
ル、ｔ―ブタノール等）、ケトン類、プロピレン
オキサイドのように燃焼熱の大きい、あるいは高
度に揮発性の溶剤類に対しての消火効果は弱い。
またこの消火剤は、チキソトロピー性水溶性高分
子物質を多量に必要とするため原液薬剤が非常に
高粘度（3000cst以上）であり、従つて温度によ
る粘度変化が著しく、これらの結果実用上取扱い
が困難となる。また貯蔵中においてもタンク壁
面、および液面に薄層（スキン）が生成する危険
があり、長期間の保存に耐えない。チキソトロピ
ー性水溶性高分子物質濃度を下げると、ゲル状マ
ツトが形成されないか、または弱くなるため希釈
比６％以上の濃度が必要となる。更にまた、この
消火剤は凍結温度が０℃前後と高く、凍結、融解
の可逆性がないため、低温側での使用あるいは貯
蔵に際しては特別な配慮が必要となる。以上の点
から明らかな様に、この消火剤は多くの欠点を有
している。本発明者等は上記の問題点を解決するため鋭意
研究を進めた結果、アニオン性親水基含有界面活
性剤とカチオン性で水溶性を有する重合体ないし
縮合体との特異的相互作用を発見し、両者の混合
物を基盤とした水性泡消火剤が無極性溶剤のみな
らず極性溶剤に対しても極めて安定な泡沫を形成
することを見出し本発明を完成するに至つた。即ち、本発明はアニオン性親水基含有界面活性
剤およびカチオン性で水溶性を有する重合体ない
しは縮合体を含有する極性溶剤用水性泡消化剤を
要旨とするものである。本発明において使用されるアニオン性親水基含
有界面活性剤は、カチオン性で水溶性を有する重
合体ないしは縮合体と静電的相互作用をなし得る
ものであつて、この意味で該界面活性剤はアニオ
ン性親水基を少くとも１つ有することを必須とす
る。アニオン性親水基として―COOH，―
SO₃H，―OSO₃H，―OPO（OH）₂等の基が好ま
しく、またアニオン性基の対イオンとして無機又
は有機のカチオンをもつものでもよい。該界面活性剤は親水基として同種の又は異種の
アニオン性基を１つ以上含有するものでもよく、
またアニオン性親水基に加えてカチオン性親水基
および非イオン性基の一方または両方を含有する
両性イオン型界面活性剤等でもよい。該界面活性剤の疎水基は、炭素数６以上の脂肪
族炭化水素基、ジハイドロカルビルポリシロキサ
ン鎖、炭素数３〜20のフツ素化脂肪族基またはこ
れらを１分子中で組合わせても良い。また該界面
活性剤は、これらの異る疎水基を持つ多種化合物
の混合したものでも良い。本発明で特に有用なアニオン性親水基含有界面
活性剤は、具体的例には次の如きものが挙げられ
る。 C₁₁H₂₃CONHCH₂CH₂N（CH₂COONa）₂ C₁₇H₃₅CONH（CH₂）₃N 〔（CH₂）₃SO₃Na〕₃Cl
C₈F₁₇SO₂N（C₃H₇）CH₂COOK C₈F₁₇SO₂N（C₃H₇）CH₂CH₂OSO₃Na C₇F₁₅CON（C₃H₇）（CH₂）₃SO₃Na C₈F₁₇SO₂NH（CH₂）₃N（CH₃）（CH₂）₃SO₃Na C₈F₁₇SO₂NH（CH₂）₃N（CH₂CH₂COONa）₂ 本発明において使用されるカチオン性で水溶性
を有する重合体ないしは縮合体とは、主鎖あるい
は側鎖に一級、二級、三級のアミノ基、アンモニ
ウム基、ピリジニウム基、又はアンモニウム基に
由来するカチオン性の窒素原子を有し、水への溶
解度が0.1重量％以上である重合体ないしは縮合
体である。以下、カチオン性で水溶性を有する重
合体ないしは縮合体をカチオン性水溶性高分子物
質と略記する。該高分子の重合度は水への溶解性
により規制されるが、オリゴマー領域から重合度
数万以上のものまで使用することができる。カチオン性水溶性高分子物質として本発明で特
に有用な高分子の具体的例としては、次の如きも
のが挙げられる。ポリエチレンイミンエチレンイミンとエチレンオキシドの共重合体メラミンホルムアルデヒド縮合体グアニジン・ホルムアルデヒド縮合体アニオン性親水基含有界面活性剤とカチオン性
水溶性高分子物質との泡特性に及ぼす特異的相乗
効果は、両成分配合比の広い範囲にわたつて観測
される。アニオン性親水基含有界面活性剤に対す
るカチオン性水溶性高分子物質の配合比の好まし
い領域は、両成分の組合せにより変化し一義的に
規定することは困難であるが一般に重量比で0.05
〜50、さらに好ましくは0.1〜10の範囲である。
カチオン性水溶性高分子物質の配合割合が低すぎ
ると、アニオン性親水基含有界面活性剤との間に
形成されるコンプレツクスが水不溶性となり発泡
性が著しく損われる。配合比が上記好適領域以上
であつても相乗効果発現の妨げにはならないが消
火剤原液あるいは希釈液の粘度が著しく増大し商
品価値を損う。本発明に係る特異的相乗効果はPH６〜８の領域
で最大に発現する。消火剤は人体、、生物等への
安全性、貯蔵容器の腐食性等から弱酸性から弱ア
ルカリ性のPH領域で使用されることが望ましく、
この点からも本発明組成物の有用性が認められ
る。本発明消火剤は希釈液、原液いずれの状態にお
いても溶解安定性に優れ長期保性に卓越してい
る。組成物の優れた溶解性、および低粘性から希
釈倍率の高い濃厚原液が容易に製造可能である。
希釈比３％型原液の動粘度は、20℃において100
センチストークス以下におさめることができ、実
用上の取扱い性に優れている。また、カチオン性
水溶性高分子物質の添加が少量で済むことから性
能を劣化させることなく原液の凝固点を−10℃〜
−20℃に下げることが容易である特徴をもつてい
る。本発明の消火剤において前記界面活性剤成分お
よび水溶性高分子に加えて必要により各種添加剤
を加えることができる。添加剤として付加的泡安
定剤、凝固点降下剤、防錆剤、PH調整剤等が挙げ
られる。付加的泡安定剤は、主に発泡倍率を調節
するために添加され、非イオン界面活性剤、カチ
オン界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリ
ビニルアルコール等がある。凝固点降下剤として
は、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、セロソルブ類、カルビトール類、低級アルコ
ールあるいは尿素などがある。防錆剤、PH調整剤
は当該業界周知の種々のものを使用し得る。本発明の消火剤は公知の方法で、即ち空気、炭
酸ガス、窒素、ジフロロジクロロメタンのような
低沸点フロロカーボン類または他の適当な不燃気
体を吹き込むか混ぜることによつて適用される。本発明の消火剤を濃厚原液として貯蔵した場
合、使用時通常の方法、例えば消火装置または泡
ノズルに至る途中から水流中に吸い込ませること
により希釈度を調節し、空気等の不燃気体を吹き
込むか混ぜることによつて発泡させ、火面の上方
または表面下より泡を放射または送り込む方法に
より適用することもできる。本発明の消火剤は粉末消火剤、蛋白泡消火剤、
木材火災用泡消火剤等と併用することができる。次に実施例により本発明をさらに詳しく説明す
る。以下の実施例で％は全て重量パーセントを表
わす。実施例１ C₈F₁₇SO₂NH（CH₂）₃N（CH₃）（CH₂）₃SO₃Na
５％ポリエチレンイミン（Mw4万〜７万）６％エチレングリコール 15％ブチルカルビトール 15％水 59％これらの混合物を室温で撹拌し透明溶液を得
た。これに微量の１：1HClを加えPHを7.5に調節
した。得られた消火剤（３％型原液）の性状を表
―１に示す。実施例２

【表】これらの混合物を室温で撹拌し透明溶液を得
た。これに微量の１：1HClを加えPHを7.5に調節
した。得られた消火剤（３％型原液）の性状を表
―１に示す。実施例３ C₈F₁₇SO₂NH（CH₂）₃N（CH₂COONa）₂ ５％ポリエチレンイミン（Mw4万〜７万）６％エチレングリコール 15％ブチルカルビトール 15％水 59％これらの混合物を室温で撹拌し透明溶液を得
た。これに微量の１：1HClを加え、PHを7.5に調
節した。得られた消火剤（３％型原液）の性状を
表―１に示す。

【表】ついて行つた結果を示した。
次に実施例１〜３の本発明消火剤について自治
省令第26号記載の方法に基づき消火実験を行つ
た。尚、比較例として、チキソトロピー性水溶性
高分子物質配合型消火剤（フツ素系界面活性剤含
有、市販品）の実験も併せて行つた。実験方法の
概要は次の通りである。火災規模は燃焼面積４m²のＢ―20模型を使用
し、燃料を200仕込んだ。予燃時間は５分とし
た。消火剤原液を消火用水にて希釈したのち耐圧
容器に充填し、窒素圧7.0Kg／cm²にて水成膜泡消
火剤試験用標準発泡ノズルを通して泡立て燃焼液
面に泡を供給した。吐出速度10／mm、全吐出時
間を５分とした。結果を表―２に示す。

【表】実施例４〜９比較例２〜10 表―３に示した様な組成にて実施例４〜９の消
火剤原液を作成し、併せてその性状も示した。又、比較例１〜９として表―４に示す様な本発
明例に比してカチオン性水溶性高分子を添加しな
いもの、カチオン性水溶性高分子に代えてアニオ
ン性ないし非イオン性水溶性高分子を添加したも
の、あるいはアニオン性界面活性剤に代えてカチ
オン性ないし非イオン性界面活性剤を添加した組
成の消火剤原液を作成した。こうして得られた実施例４〜９、比較例２〜10
の消火剤原液を用いて自治省令第26号記載の方法
に基づき実施例１〜３と同様に消火試験を行つ
た。消火試験結果について表―５に示した。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１アニオン性親水基含有界面活性剤およびカチ
オン性で水溶性を有する重合体ないしは縮合体を
含有する極性溶剤用水性泡消火剤。２アニオン性親水基含有界面活性剤がアニオン
性親水基として―COO^-、―SO₃ ^-、―OSO₃ ^-、―
OPO（OH）O^-またはこれらを組合わせた基を含
有し、かつカチオン性親水基を同時に含有する両
性界面活性剤である特許請求の範囲第１項記載の
消火剤。３アニオン性親水基含有界面活性剤が疎水基と
して炭素原子数３〜20のフツ素化脂肪族基をもつ
含フツ素界面活性剤である特許請求の範囲第１項
記載の消火剤。