JPH06256669A - 低粘度極性溶剤泡沫消火剤組成物 - Google Patents

低粘度極性溶剤泡沫消火剤組成物

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JPH06256669A
JPH06256669A JP5271133A JP27113393A JPH06256669A JP H06256669 A JPH06256669 A JP H06256669A JP 5271133 A JP5271133 A JP 5271133A JP 27113393 A JP27113393 A JP 27113393A JP H06256669 A JPH06256669 A JP H06256669A
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Chang H Jho
エッチ．ジョー チャング
Carl F Mueller
エフ．ミュラー カール
Yung Loh
ロー ユング
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Ciba Geigy AG
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 粘度低減剤として、下記式の水溶性アニオン
共重合体 （−Ｍ1−）k（−Ｍ2−）m（−Ｍ3−）n （式中、−Ｍ1−はビニルモノ−またはジカルボン酸、
またはそれらの塩の残基であり、−Ｍ2−は水溶性アク
リルアミド、メタクリルアミドまたはビニルアミドの残
基であり、−Ｍ3−はアクリレート、メタクリレート、
ビニルエステル、ビニルエーテル、スチレンからなる群
より選択された１種またはそれ以上の他の共重合可能な
モノマーの残基であり、ｋ、ｍ、ｎは各モノマーの重量
フラクションであり、ｋは０．０５乃至０．５０であ
り、ｍは０．３０乃至０．９５であり、ｎは０乃至０．
５０であり、そしてｋは＜ｍであり、かつｋ、ｍ、ｎの
合計は１．００である。）を用いて製造された、多糖ガ
ム類の低粘度濃水溶液を提供する。 【構成】 この低粘度多糖ガム類の溶液は、低粘度極性
溶剤泡沫消火剤組成物の製造に使用される。この組成物
は、優れた安定性および顕著に改良された消火性能を有
している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】１９９２年にＩＭＲインターナショナルに
よって実施された国際泡沫剤市場調査の報告書“泡沫消
火剤濃縮物（Fire Fighting Foam Concentrates） ”に
よれば、極性溶剤泡沫消火剤濃縮物の使用は世界中の消
火剤業界においてますます広く普及しつつある。その理
由は、この消火剤が各種タイプの可燃性溶剤および燃料
に対して有効であるからである。この種の泡沫濃縮物
は、消火剤業界においては“アルコール耐性水性膜形成
性泡沫剤（ＡＲ−ＡＦＦＦ＝alcohol-resistantaqueous
film forming foam）、”“アルコール耐性濃縮物（Ａ
ＲＣ＝alcohol-resistant concentrate）、”“アルコ
ール型濃縮物（ＡＴＣ＝alcohol type concentrate）”
あるいは単に“多目的泡沫剤（multipurpose foam）”
の名前でも知られている。同じ調査報告書は、“アルコ
ール耐性ＡＦＦＦが評価の点で米国で最も広く使用され
ているタイプである”と報告している。この製品は“極
性溶剤”または“アルコール”耐性濃縮物と呼ばれてい
るが、一般的にアルコールのような極性の親水性液体の
みならず非極性の疎水性燃料の火災をも消すように設計
されている。
【０００２】極性溶剤泡沫消火剤濃縮物は、一般に重要
活性成分としてペルフルオロアルキル界面活性剤（以
下、単にペルフルオロ界面活性剤と記す）、非フッ素界
面活性剤、および水に溶解性または膨潤性の重合体物質
を含有している。また、多くの場合、泡安定剤として水
溶性溶剤、および特定の目的たとえば腐食防止などを達
成するためのその他の添加剤を含有している。ペルフル
オロ界面活性剤は、それが炭化水素界面活性剤と併用さ
れた場合には、非極性疎水性液体の表面に膜を形成する
性質を与える。その性能が水性膜形成特性のみに依存
し、非極性液体および燃料に使用しうる泡沫消火剤濃縮
物はＡＦＦＦ（Aqueous Film Forming Foam）濃縮物と
呼ばれる。
【０００３】米国特許第５０８５７８６号明細書は、当
技術の現状ならびにＡＦＦＦの製造のために典型的に使
用される各種のペルフルオロ界面活性剤ならびに非フッ
素界面活性剤を記載している。しかしながら、ＡＦＦＦ
泡沫消火剤の使用は、非極性液体の火災のみに限定され
ている。この泡沫消火剤は、完全または不完全に水と混
和しうる極性液体に対しては効果がない。これは、その
泡がかかる液体に接触した時に不安定になるからであ
る。極性溶剤泡沫消火剤濃縮物が一般的にさらに必須成
分として重合体物質、典型的には多糖類を含有している
のはこの理由のためである。
【０００４】Chiesa等は、彼らの先駆的特許、たとえば
米国特許第４０６０４８９号明細書において、水溶性
（水膨潤性）チキソトロピー性多糖“ガム”が極性の親
水性液体に接触した時に、ゼラチン様の“マット”また
は“膜”を水性泡沫に形成させることを記載している。
この膜形成は、アルコールおよびケトンのごとき可燃性
の極性親水性液体に多糖が一般に不溶性であるという事
実によって起こるのである。溶解性の欠如が、水和（膨
潤）された多糖分子を泡として析出せしめ、その結果と
して泡と極性液体との間の界面に浮遊ゼラチン状膜が形
成される。そして、この膜が燃料の液体および蒸気に対
する拡散障壁として働き、大量の泡残部が破壊されるの
を防止する。したがって、泡の安定性は大幅に増大さ
れ、そして消火効果が向上する。この膜の消火効果は、
主としてその膜厚ならびに使用された多糖ガムの水和ま
たは膨潤の程度に依存する。
【０００５】ペルフルオロ界面活性剤、非フッ素界面活
性剤および多糖ガムを含有している極性の溶剤泡沫消火
剤組成物は、下記の米国特許明細書に開示されている：
米国特許、第３９５７６５７号、第４０６０１３２号、
第４０６０４８９号、第４１４９５９９号、第４３０６
９７９号、第４３８７０３２号、第４４２０４３４号、
第４４６４２６７号、第４８５９３４９号および第４９
９９１９９号。
【０００６】市場において入手可能な極性溶剤泡沫濃縮
物に通常使用されている多糖ガムは各種品位のキサンタ
ンガムであり、それらの商品名を例示すれば、Rhodopo
l、Kelco、Keltrol、たとえばKeltrol BTおよびKeltrol
RD、Actigum、Kelzan、Cecalgum、Galaxy などであ
る。また、多糖類の特別な混合物である Kelco K8A13も
一般に使用されている。本発明を実施するために使用し
うるその他のガムの種類は、ラームサンガム（rhamsan
gum）、たとえばKelco K1A112 およびウエランガム（we
lan gum）である。Kelco製品はKelco Company によって
製造されている。
【０００７】極性溶剤泡沫消火剤濃縮物は、一般に火災
の種類に対応して種々の濃度に稀釈されるように処方さ
れている。炭化水素のごとき非極性燃料の火事の場合に
は、泡沫ノズルを通して使用する時にこの濃縮物は３％
（濃縮物３部に真水または塩水９７部を加える）まで稀
釈される。極性溶剤の火事の場合には、６％（濃縮物６
部に水９４部）まで稀釈することが必要となる。このよ
うな製品は、当業界においては“３×６（スリー・バイ
・シックス）”製品として知られている。
【０００８】最近の極性溶剤泡沫消火剤調合物にかかわ
る技術の進歩によって、すべての種類の用途に対して３
％という単一の稀釈度で稀釈使用しうる濃縮物の製造が
可能となった。このような製品は“３×３（スリー・バ
イ・スリー）”製品として公知である。この製品は、極
性溶剤に対して同じ消火効果を達成するために３×６製
品に比較してほぼ２倍の多糖ガムならびにその他の活性
成分を必要とする。この種の新規３×３製品のよく知ら
れた利点の１つは、濃縮物の使用量が少なくてすむこと
から、貯蔵スペースが節減されると共にコスト節約もは
かれることである。また、この製品は消火作業員の負担
をも軽減することができる。なぜならば、極性溶剤の火
災の場合でも炭化水素の火災の場合でも、ただ１つの稀
釈度すなわち３％にセットすればよいので、火災の種類
を同定する必要がないからである。これに対して、３×
６製品の場合には、燃料の種類の同定、すなわち燃えて
いる燃料が極性親水性液体であるか炭化水素であるかを
確認し、しかるのちに消火作業員が泡沫稀釈容器を６％
あるいは３％の適当な稀釈度へセットしなければならな
い。
【０００９】３×３型極性溶剤組成物の最も重大な欠点
の１つは、その粘度が極めて高いことである。現在、市
場において入手可能なこの種の製品の粘度は、４０００
乃至５５００ｃＰであり、この高い粘度は、その製品中
の一般に１．２乃至２．０％の高レベルな多糖ガムによ
る。事実、多糖ガムを使用して極性溶剤泡沫消火剤濃縮
物を製造している業者は、消火性能を上げるためにより
多量のガムを使用できたらよいと考えている。いくつか
の多糖ガムは優れた水和特性を有し、これは前記のごと
く消火性能にとって重要な性質である。しかしながら、
その多糖ガムを含有する組成物は粘度が非実用的にまで
高くなってしまうので、業者は水和性の低いガムを使用
したり、使用量を減らしたりして消火性能の質との妥協
を図ることを余儀なくされている。
【００１０】低粘度製品は次のような利点をもたらすで
あろう： イ）濃縮物のポンピング、排出、輸送などの取扱いが容
易になる。特に冬期には低温における粘度上昇により濃
縮物がゲル化する恐れがあるので、この利点が顕著にな
る。ゲル化した濃縮物は使用不能である。 ロ）濃縮物の迅速な稀釈が可能であり、これによって正
確に水割りすることができる。粘度が十分に低ければ
（ほぼニュートン系として考えて）、このタイプの極性
溶剤泡沫消火剤濃縮物は、ＡＦＦＦ濃縮物と同様に取り
扱うことができる。すなわち、排除器（eductor ）を使
用することなく、水に直接添加する（消火剤業界におい
て“直接ダンピング”法として公知）ことができる。 ハ）水に多糖ガムが溶解するのを促進するための添加剤
の必要がない。たとえば、Chiesa（米国特許第４１４９
５９９号明細書）は、この目的のために尿素を使用する
ことを示唆している。 ニ）凍結防止された製品の製造が可能である。現在の製
品では、凍結温度において粘度が極めて高くなるので、
そのような製品は提供できない。
【００１１】多糖含有極性溶剤泡沫濃縮物の粘度を低下
させる試みは、ごくわずか文献に見出されているにすぎ
ない。たとえば、米国特許第４０６０４８９号および第
４３８７０３２号明細書は、この粘度低下のために、尿
素、チオ尿素または特定の無機塩を使用することを開示
している。しかしながら、３×３型製品の粘度低下の問
題については、なんらの教示も見られない。粘度を低下
させるための方法はいくつか見いだされているが、すべ
て多糖ガム膨潤度のコントロールを基礎としている。た
とえば、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、酢酸ナト
リウム、酢酸アンモニウムなどの無機塩が、典型的な極
性溶剤消火剤濃縮物内のガムの膨潤を制限することが見
いだされた。しかし、この方法による粘度低下の程度
は、本発明の方法によるほど大きくはない。また、ブチ
ルカルビトール（ジエチレングリコールブチルエーテ
ル）のごとき特定の溶剤も、ガムの膨潤を制限するため
に、したがって溶液粘度を低下させるために使用するこ
とができる。しかし、この方法は、十分な程度まで粘度
を下げるためには、その溶剤を大量に使用する必要があ
り、これは環境上受け入れられないものである。上記の
塩を含有させる方法も大量の溶剤を含有させる方法も、
その濃縮物が分散安定性が良くない、あるいはより重要
なこととして、貯蔵安定性が良くないという共通の問題
がある。一般に、不完全（部分）膨潤されたガム粒子
は、室温においても、または高温においても放置されて
いる間に濃縮物から分離してくる。その結果、濃縮物は
使用不能となる。
【００１２】粘度を下げる別の方法は、もちろん、妥当
な粘度が得られるようなレベルまで多糖ガム含有量を減
らすことである。しかしながら、ガム含有レベルの低減
は、その組成物の消火性能との妥協により成立するもの
である。なぜならば、膨潤される多糖の量は前記した膜
の厚さ、したがって膜の有効性に直接関連しているから
である。 Fire Safety Journal、第１６巻、（１９９０
年）、第３５３−３６５頁の論文において、SzonyiとCa
mbon とは、多糖ガム、特にキサンタンガムを、そのガ
ムと化学的に反応するフッ素化合物を使用して、化学的
に変性する方法を最近開発したことを報告している。彼
等は、そのフッ素化ガムが未変性ガムよりも有効である
ことを教示している。したがって、その変性ガムは低濃
度で使用でき、これによって調合濃縮物の粘度を低くす
ることができる。ただし、彼等は粘度低減の程度につい
ては言及していない。
【００１３】上記の方法のほかに、さらに多糖の所要量
を減らし、それによって極性溶剤泡沫消火剤濃縮物の粘
度を低下する目的で、アルキルポリグリコキシドを使用
することが米国特許第４９９９１１９号明細書に開示さ
れている。今回、本願発明者等は、少量の特定のアニオ
ン水溶性共重合体が多糖ガムの粘性水性溶液の粘度を大
幅に低下させることができることを発見した。そして、
この発見に基づきさらに研究を進めた結果、上記した不
安定性の問題を伴うことなく、かつまた消火性能を犠牲
にすることなく、きわめて低粘度の極性溶剤泡沫消火剤
濃縮物、特に３×３型濃縮物の製造において低粘度多糖
ガム溶液を使用できることを見いだした。タイプの異な
る多糖ガムを使用して製造した各種の３×３濃縮物につ
いて、従来の４０倍までの粘度低下が可能であることが
確認された。さらにまた、該アニオン共重合体が消火性
能を、特にアセトン火災に対して顕著に向上させること
も確認された。
【００１４】粘性多糖ガム水溶液の粘度、あるいは極性
溶剤泡沫消火剤濃縮物の粘度を低下させるために、水溶
性アニオン共重合体を使用することはいかなる文献にも
教示されていない。しかし、過去においては、この種の
共重合体は逆の目的のために、すなわち、さらに後述す
るような各種工業的組成物の粘度を上昇させるために使
用されていた。
【００１５】本発明は、多糖ガムと粘度低下量の水溶性
アニオン共重合体とを含有する低減された粘度を有する
水性組成物、ならびに有効量の水溶性アニオン共重合体
の水溶液に上記多糖ガムを添加することによって低減さ
れた粘度を有する多糖ガムの水溶液を製造する方法に関
する。これが本発明の１つの特徴である。本発明はさら
に、多糖ガムと粘度低下量の水溶性アニオン共重合体と
を含有する低減された粘度を有する水性極性溶剤泡沫消
火剤組成物、ならびに有効量の水溶性アニオン共重合体
の水溶液に上記多糖ガムを添加することによって低減さ
れた粘度を有する極性溶剤泡沫消火剤濃縮物、特に３×
３濃縮物を製造する方法にも関する。低減された粘度と
は、上記共重合体が存在しない場合よりも、その粘度が
低いことを意味する。これが本発明のいま１つの特徴で
ある。
【００１６】本発明において有用な水溶性アニオン共重
合体は、好ましくは下記式のランダムまたはブロック共
重合体である。 （−Ｍ1−）ｋ（−Ｍ2−）ｍ（−Ｍ3−）ｎ 式中、−Ｍ1 −はビニルモノ−またはジ−カルボン酸、
またはそれらの塩の残基であり、−Ｍ2 −は水溶性アク
リルアミド、メタクリルアミド、またはビニルアミドの
残基であり、−Ｍ3 −はアクリレート、メタクリレー
ト、ビニルエステル、ビニルエーテルおよびスチレンか
らなる群より選択された１種またはそれ以上の他の共重
合可能なモノマーの残基であり、ｋ、ｍ、ｎは各モノマ
ーの重量フラクションであり、ｋは０．０５乃至０．５
０であり、ｍは０．３０乃至０．９５であり、ｎは０乃
至０．５０であり、そしてｋは＜ｍであり、かつｋ、
ｍ、ｎの合計は１．００である。
【００１７】本発明のアニオン重合体は未架橋であり、
したがって市場で“水溶性”重合体として宣伝販売され
ているいくつかの架橋された重合体製品とは異なり、酸
の形でも塩の形でも真に水溶性の重合体である。これら
の架橋された重合体は、一般に酸の形では水に不溶性
（分散可能）であり、塩の形では水に膨潤可能である。
本発明で使用するのに適当な共重合体の重量平均分子量
範囲は、ゲル透過クロマトグラフィーで測定して１５０
０乃至７５００００、好ましくは１００００乃至２５０
０００質量単位（mass units）であることが判明してい
る。
【００１８】モノマー単位−Ｍ1−は、典型的にはアク
リル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコ
ン酸、およびこれらのいずれかの塩から誘導される。適
当な塩は、ナトリウム、カリウム、リチウムのごときア
ルカリ金属の塩、あるいはアンモニウム塩またはアミン
塩である。好ましいモノマーはアクリル酸およびメタク
リル酸であり、メタクリル酸モノマーが最も好ましい。
【００１９】モノマー単位−Ｍ2−は、典型的には下記
のものから誘導される：アクリルアミド、メタクリルア
ミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルアクリル
アミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、
Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアクリルアミド、Ｎ−プロピル
アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ
−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルアセトアミド、ヒドロ
キシアルキル基によって置換されたアミド、たとえばＮ
−（ヒドロキシメチル）−アクリルアミド、Ｎ−（３−
ヒドロキシプロピル）−アクリルアミド、Ｎ−（２−ヒ
ドロキシエチル）−メタクリルアミド。このモノマーの
中で好ましいものは、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアクリルアミドおよびＮ−ビニルピロリドンモノマー
であり、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドが最も好まし
い。
【００２０】モノマー単位−Ｍ3 −は、典型的には直鎖
状または分枝状Ｃ1−Ｃ8−アルキルアクリレートまたは
−メタクリレート、Ｃ3−Ｃ7−環式脂肪族アクリレート
または−メタクリレート、たとえばメチル、エチルまた
は２−エチルヘキシルアクリレート、およびメチル、ｔ
−ブチルまたはシクロヘキシルメタクリレートなどであ
る。さらに、フェニルアクリレートまたはベンジルアク
リレート、およびビニルエステルたとえばビニルアセテ
ートおよびビニルプロピオネート、ビニルエーテルたと
えばメチル、エチルまたはブチルビニルエーテル、さら
にはスチレンおよびα−メチルスチレンなどである。好
ましいコモノマーＭ3 は、メチルメタクリレート、メチ
ルアクリレートおよびスチレンである。モノマーの混合
物から誘導されたモノマー単位−Ｍ1 −、−Ｍ2 −、−
Ｍ3 −も本発明の範囲に包含される。
【００２１】適当な共重合体の組成は、−Ｍ1−の−Ｍ2
−に対する重量パーセント比が９５／５乃至５５／４５
であって−Ｍ3 −がゼロであるものである。好ましいの
は、−Ｍ1−がアクリル酸またはメタクリル酸から誘導
され、１０乃至３０重量％存在し、−Ｍ2 −がＮ，Ｎ−
ジメチルアクリルアミドまたはＮ−ビニルピロリドンか
ら誘導され、７０乃至９０重量％存在する共重合体組成
である。
【００２２】また、−Ｍ1−がマレイン酸から誘導さ
れ、５乃至３０重量％存在し、−Ｍ2−がＮ，Ｎ−ジメ
チルアクリルアミドまたはＮ−ビニルピロリドンから誘
導され、５０乃至９５重量％存在し、そして−Ｍ3 −が
スチレンまたはメチルメタクリレートから誘導され、０
乃至３０重量％存在する共重合体、あるいはまた、アク
リル酸またはメタクリル酸から誘導された−Ｍ1 −を１
０乃至３０重量％、アクリルアミドから誘導された−Ｍ
2 −を３５乃至８０重量％、そしてＣ1−Ｃ4−アルキル
アクリレートまたはメタクリレート、またはスチレンか
ら誘導された−Ｍ3−を０乃至４５重量％含有する共重
合体が好ましい。
【００２３】最も好ましい（共）重合体の組成は、メタ
クリル酸から誘導された−Ｍ1−を１５乃至２５重量
％、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドから誘導された−
Ｍ2 −を８５乃至７５重量％、そして−Ｍ3 −が０であ
るもの、またはメタクリル酸から誘導された−Ｍ1−を
１５乃至２５重量％、アクリルアミドから誘導された−
Ｍ2−を４０乃至７０重量％、そしてメチルアクリレー
トまたはメタクリレートから誘導された−Ｍ3 −を１５
乃至４０重量％含有するものである。
【００２４】本発明を実施するために使用しうるいくつ
かの重合体は、Cyanamer（AmericanCyanamid 社製品）
およびPhotofloc（Neutron Products Inc.社製品）の商
品名で市場で市販されている。最も有用なCyanamer製品
は、種々のアニオン含有量のアニオン性ポリアクリルア
ミド、たとえばCyanamer A-100L である。
【００２５】本発明を実施するために使用しうる水溶性
アニオン共重合体の濃度は、主として使用される多糖ガ
ムの種類とその使用量とにより決定される。しかしなが
ら、多糖ガムを１．５重量％含有している水溶液の場
合、共重合体活性分が最低０．５％そして最高３．５重
量％であるのが適当であることが判明している。また、
同量のガムを含有している低粘度３×３極性溶剤泡沫消
火剤濃縮物の処方のためには、共重合体活性分が最低
０．５％そして最高３．５％であるのが適当であること
が判明している。多糖ガムを１．０乃至３．０重量％含
有している系の場合、水性多糖ガム溶液についても３×
３濃縮物についても、共重合体の好ましい濃度範囲は、
それぞれ活性分１．０乃至３．５％の範囲である。
【００２６】さらに、その一端がペルフルオロエチルエ
ーテル基で終端されているアクリルアミドとアクリル酸
とのコオリゴマーを本発明のアニオン共重合体と組み合
わせて使用した場合に、水性多糖ガム溶液の粘度ならび
に極性溶剤泡沫消火剤濃縮物の粘度を低下させる本発明
のアニオン共重合体の効果が顕著に増大されることが発
見された。上記のごときペルフルオロアルキル末端コオ
リゴマーは、たとえば欧州特許第Ａ−５２４１３８号明
細書に開示されている。この効果増大は、誠に驚くべき
ことである。なぜならば、ペルフルオロアルキル末端コ
オリゴマーは、単独では泡沫消火剤濃縮物の粘度に対し
て目立った作用をまったく示さないからである。
【００２７】上記した本発明の共重合体とペルフルオロ
アルキル末端コオリゴマーとの間の相乗的相互作用の発
見は、その相互作用の本質は現時点ではいまだ明らかに
理解されないが、本発明の今１つの実施態様を構成す
る。低粘度極性溶剤泡沫消火剤濃縮物の処方のために有
用なペルフルオロアルキル末端コオリゴマーの濃度は、
多糖ガムの所要量に依存する。典型的には、多糖ガムの
１．０乃至２．０％を含有する３×３濃縮物の場合に
は、該コオリゴマーは２．０乃至４．０重量％の量で使
用される。２．５乃至４．０重量％使用するのが好まし
い。
【００２８】水性多糖ガム溶液の粘度ならびに極性溶剤
泡沫消火剤濃縮物の粘度を低下させるのに有用であるこ
とが見い出された水溶性アニオン（共）重合体は、他の
用途に有用であることが開示されていた。消火目的でな
い用途分野の例をあげれば、たとえば米国特許第３６５
８７３４号明細書は高分子ポリアクリルアミド（中性、
陰イオンおよび陽イオンタイプ）がグアーガムと組み合
わせて濃厚化剤として使用しうることを教示している。
そして媒質の粘度が相乗的に増加することを報告してい
る。米国特許第４６１０３１１号明細書には、ポリアク
リルアミド、またはアクリル酸とメタクリル酸、または
それらの塩の共重合体を含有する非水性濃縮物をキサン
タンガムと組み合わせて使用することによって水性調合
物の空中放散を減少させる方法が開示されている。ま
た、米国特許第４５８５８２０号明細書には、アクリル
酸とアクリルアミドとの共重合体を含有する混合物を印
刷インク用のシックナーとして使用することが開示され
ている。さらに、米国特許第４７８６１９８号明細書
は、剪断薄力化物質 （shear-thinning material）とし
て使用されたキサンタンガムと、バインダーとして使用
されたアクリル酸の“水溶性”（架橋されている）単独
重合体またはアルキルエーテル共重合体とを含有すする
剪断薄力化ボールペンインクを開示している。
【００２９】消火の用途分野においては、米国特許第３
３５４０８４号明細書が、水溶性アクリル共重合体を粘
度増強剤として使用したゲル組成物を開示している。こ
の増強された粘度は、森林火災の際にゲル化水溶液が火
の粉を逃がさないようにするのに役立つと主張してい
る。また、米国特許第４５８４３３９号明細書は、本発
明に開示されているのと同様な性質の共重合体が水溶性
カチオン共重合体と組み合わせられて含有されている系
において、粘度が剪断率の増加と共に上昇するダイラタ
ント（dilatant）現象が観察されたと開示している。そ
してこのダイラタント現象が消火のために有利に利用で
きるであろうとの可能性が記載されている。英国特許第
１０７１６６０号明細書は、泡安定剤として使用された
アクリルアミドとアクリル酸とのアニオン共重合体を含
有している消火用の泡沫組成物を開示している。さら
に、米国特許第３４０７１３８号明細書は、アクリルア
ミドとアクリル酸カリウムとの水不溶性の架橋共重合体
を含有する組成物を、燃焼性液体の火災の消火または火
災防止用の組成物として開示している。この組成物は水
で膨潤された時に水性ゲルを形成し、これが燃焼性液体
炭化水素、たとえばベンゼン、ケロシンまたはガソリン
の表面に浮遊して火を消す。ここにおいては、共重合体
系は水溜めとして使用されている。英国特許第１４３５
２００号明細書は、アクリル酸、メタクリル酸またはマ
レイン酸の親水性共重合体を含有する消火剤組成物の処
方を教示しており、この場合には、その共重合体はチキ
ソトロピー濃厚化剤として有用であると開示されてい
る。さらにまた、Research Disclosure,February（１９
７９）は、多糖ガムをベースとしていない極性溶剤消火
剤組成物を開示しており、この組成物においてはアニオ
ンアクリルアミド重合体が泡安定剤としてアルキルセル
ロースと組み合わせて使用されている。
【００３０】以上の特許明細書は、その技術分野が消火
剤であるか否かにかかわらず、本発明に開示されている
ものと同様な性質の水溶性共重合体の使用を開示してい
るが、これらの共重合体を特に極性溶剤泡沫消火剤組成
物の粘度低下剤として使用しているものは全くない。
【００３１】市場において受け入れられうる３×３極性
溶剤泡沫消火剤組成物は、かなり複雑な混合物である。
新規な必須成分として本発明の水溶性共重合体を含有し
ている低粘度３×３極性溶剤泡沫消火剤組成物は下記の
成分を含有する： ａ．１種またはそれ以上のアニオン性ペルフルオロ界面
活性剤０．３乃至３．０重量％、好ましくは１．０乃至
２．０重量％、 ｂ．１種またはそれ以上のカチオン性ペルフルオロ界面
活性剤０．１乃至２．０重量％、好ましくは０．５乃至
１．２重量％、 ｃ．１種またはそれ以上の非イオン性または両性ペルフ
ルオロ界面活性剤１．０乃至４．０重量％、好ましくは
２．０乃至４．０重量％、 ｄ．１種またはそれ以上の非フッ素界面活性剤８．０乃
至２５．０重量％、好ましくは１８．０乃至２２．０重
量％、 ｅ．アクリルアミドとアクリル酸とのペルフルオロアル
キル末端コオリゴマー０乃至６．０重量％、好ましくは
２．５乃至４．０重量％、 ｆ．泡増幅剤としての水混和性有機溶剤２．０乃至１
５．０重量％、好ましくは５．０乃至１０．０重量％、 ｇ．１種またはそれ以上の多糖ガム類１．０乃至２．０
重量％、好ましくは１．２乃至１．７重量％、 ｈ．本発明の水溶性アニオン共重合体０．５乃至３．５
重量％（活性分）、好ましくは１．０乃至２．０重量
％、 ｉ．水２０乃至５０％、すなわち１００％にするための
量。
【００３２】極性溶剤泡沫消火剤濃縮物の製造に適当な
ペルフルオロ界面活性剤および非フッ素界面活性剤は、
たとえば米国特許第４４２０４３４号明細書、同第４９
９９１１９号明細書、同第５０８５７８６号明細書に開
示されている。また、極性溶剤火災の消火のための水性
消火剤組成物に有用な多糖ガム類は米国特許第４４２４
１３３号明細書、同第４８５９３４９号明細書、同第４
９９９１１９号明細書に開示されている。
【００３３】本発明による３×３極性溶剤泡沫消火剤組
成物は、非極性炭化水素燃料の火災または極性溶剤の火
災のいずれに対しても常用の消火方法で使用することが
できる。すなわち、本濃縮物を急速吸引して、濃縮物３
部を水９７部と混合して“プレミックス”を形成するエ
ダクター（eductor） を通じて稀釈する。このプレミッ
クス溶液は、泡発生ノズルを通じて通気されると、５乃
至８の泡膨張率を有する有効な消火泡沫を形成する。一
般的に、泡は燃えている燃料へ直接的に放射される。
【００３４】極性溶剤泡沫消火剤組成物の粘度は、本組
成物中の共重合体の濃度レベルに直接関係していること
が判明した。誠に驚くべきことであるが、本共重合体が
多糖ガム粒子の膨潤度に影響を及ぼすことなく本組成物
の粘度を低下させることが発見された。この重要な粘度
低下特性は、前記の無機塩または溶剤の作用とは極めて
対照的である。すなわち、それら無機塩または溶剤は、
ガム粒子の膨潤を抑制することによって多糖ガム溶液の
粘度をコントロールする。この場合に、ガム粒子が適切
に膨潤しないため短時間の放置の間にそれらの粒子の沈
殿が生じる。従来技術によるガム粒子の不完全な膨潤は
調合された濃縮物の粗い粒状外観から明らかであり、か
つまた濃縮物のプレミックス（稀釈物）の外観からも明
らかである。プレミックス溶液中のガム粒子は目で見て
粒状、固体状のままであり、溶液中に容易には溶解しな
い。このようにプレミックスの段階においてガム粒子が
容易に溶解しないので劣悪な品質の膜が形成され、その
ために消火性能も不良となることは明白である。本発明
による共重合体含有極性溶剤泡沫消火剤濃縮物の場合に
は多糖ガム粒子の膨潤は阻害されず、粘度低下剤をまっ
たく使用しない時の粒子ほどには膨潤されていないけれ
ども、プレミックス溶液には容易に溶解しうることが確
認されている。このように、プレミックスまたは稀釈段
階においてガム粒子が容易に溶解することにより、消火
効率が大幅に向上されることが判明している。
【００３５】多糖ガム類の低粘度水溶液および３×３極
性溶剤泡沫消火剤濃縮物の製造のための重要な新規成分
である水溶性アニオン（共）重合体の合成は、モノマー
単位として−Ｍ1−、−Ｍ2−および任意成分としての−
Ｍ3 −を含む重合体を形成する複数モノマーのバルク状
態または溶液状態における、好ましくは水溶液の状態に
おいて、場合によってはアルコールまたはケトンのごと
き有機溶剤の存在下において、そして好ましくは４乃至
８のｐＨにおいて遊離基開始重合を行うことによって実
施される。使用されるべき各モノマーの好ましい量は前
記した通りである。この共重合は、１０乃至１００℃の
温度において過酸化物、過硫酸塩またはアゾ化合物のご
とき遊離基開始剤、あるいはレドックス開始系によって
開始される。重合体の分子量を制御するために、重合の
間連鎖移動剤を使用するのが有利である。本発明のため
に有用な代表的連鎖移動剤は、Ｃ4 −Ｃ20アルキルメル
カプタンのごときチオール、好ましくは水に可溶性のチ
オール、たとえばメルカプトグリセロール、メルカプト
エタノール、メルカプトコハク酸、メルカプト酢酸、２
−または３−メルカプトプロピオン酸などである。連鎖
移動剤の量は、モノマーの重量を基準にして、０乃至１
０モル％の範囲でありうる。５モルパーセントを上回ら
ないのが好ましい。一般に、この重合反応の実施条件、
すなわち温度、開始剤および連鎖移動剤の量と種類、反
応時間などは遊離基重合の技術分野の専門家によって広
い範囲から選択することができる。
【００３６】各種の有用な共重合体の合成の詳細な説明
を、以下の実施例において示す。最初の実施例において
は、連鎖移動剤は使用しなかった。なお、以下の実施例
は本発明を説明するためのものであって、本発明を限定
するものではない。
【００３７】実験の部 （共）重合体の合成と試験結果 下記の実験室試験ならびに野外試験の方法を使用した：粘度 ：粘度はすべてＤＶ−Ｉ型ブルックフィールド粘度
計を使用し、Ｎｏ．４スピンドル、３０ｒｐｍ．で室温
において測定した。
【００３８】静的および動的泡安定性：極性溶剤用の泡
沫消火剤組成物は、一般に極性溶剤の表面に膜を形成す
る重合体物質を含有している。すぐに泡が溶剤に溶解し
て破壊されるのを防止するのはこの膜である。この極性
溶剤と泡との直接的相互作用の故に、ＵＬ１６２規則な
ど多くの泡沫消火剤規則が要求している泡膨張率（ＦＸ
Ｒ＝Foam Expansion Ratio）と四分の一流出時間（ＱＤ
Ｔ＝Quater Drain Time）とについての通常の実験室泡
品質試験は、極性溶剤泡沫消火剤組成物の泡品質の実際
的尺度を与えない。しかしながら、このような静的泡品
質は、ＡＦＦＦおよびフルオロタンパク質のごとき、非
極性溶剤および燃料のための消火剤組成物の重要な特性
として一般的によく受け入れられている。野外試験の状
態（ＵＬ１６２に規定されているような）において、動
的流動状態および泡と極性溶剤との直接的相互作用をシ
ミュレートすべく動的泡安定性試験が開発された。この
試験においては、泡はガイドチューブを通じて間接的に
極性溶剤に向けて放出され、そしてそのまま溶剤の表面
上を滑走させられる。これは、泡がバックボードを介し
て間接的に燃料に向けて放出され、そしてそのまま拡散
させて消火を行わせるＵＬ消火試験にきわめて類似して
いる。ＡＦＦＦおよびフルオロタンパク質のごとき極性
溶剤用として設計されていない泡沫消火剤組成物の泡
は、イソプロピルアルコールまたはアセトンのごとき水
混和性の極性溶剤と接触すると即座に破壊される。
【００３９】極性溶剤に対する動的泡安定性試験の実施
方法：適切なプレミックス溶液（極性溶剤泡沫消火剤組
成物の３％または６％稀釈品）の試料７５ｍｌを、泡発
生器に装填する。その泡を、２５ｃｍ×１６ｃｍのガラ
ス鍋に入れた熱イソプロピルアルコールまたはアセトン
の２５０ｍｌの上に、ガラスガイドチューブを通じて放
出する。この時、泡が鍋の一端から他端まで広がり、そ
して完全に溶剤の表面を覆ってしまうような仕方で泡を
ガイドチュウーブを通じて放出する。泡が溶剤に接触し
た瞬間から泡面積の５０％が崩壊してしまうまでの時間
を記録する。この時間の数値を“泡寿命（foam lif
e）” と称す。この試験は、溶剤の存在する動的条件下
において泡の安定性を最も実際的に実験室測定する方法
であると考えられる。
【００４０】消火試験：大規模消火試験をＵＬ１６２の
規則（第５版）に従って実施した。アセトンおよびイソ
プロピルアルコール（ＩＰＡ）の両者に対して、ＵＬ規
則による消火試験をType II の付与法を使用して４．６
５ｍ2（５０ｆｔ2）の鍋の中で実施した。泡の付与速度
は、全体を通じて１７リットル（４．５ガロン）／分で
あった。
【００４１】実施例１ ガス導入口、凝縮器、温度計、攪拌器および水ジャケッ
トを具備した５リットル容の反応器に、脱イオン水１５
８４ｇとＮａＯＨの５０％溶液３７．２ｇ（０．４６５
モル）とを装填し、次にメタクリル酸（ＭＡＡ）４０ｇ
（０．４６５モル）とＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド
（ＤＭＡ）１６０ｇ（１．６１モル）とを加える。この
場合のコモノマーの比は、ＭＡＡ１モルに対してＤＭＡ
３．４５モルである。すなわち、ＭＡＡ２０重量％対Ｄ
ＭＡ８０重量％の割合である。この溶液を空気抜きし、
窒素ガスによってパージし、そして残存酸素を排除する
ために攪拌する。２，２−アゾビス（２−アミジノプロ
パン）二塩酸塩（Wako Chemicals U.S.A. Inc.社製品の
“Ｖ−５０”）１ｇ（０．００３７モル）を添加し、そ
してジャケット温度を７５℃にセットする。発熱が起こ
り、温度が約８５℃になる。全反応時間は４時間であ
る。このあと、溶液を３０℃に冷却し、１つの容器の中
に排出する。この生成物は透明無色の共重合体の１２％
水溶液である。その代表的な粘度は、２５℃において１
０００ｃＰ（ＤＶ−１型ブルックフィールド粘度計、ス
ピンドルＮｏ．４．３０ｒｐｍ．において測定）であ
り、ｐＨは７であり、そしてゲル透過クロマトグラフィ
ー（ＧＰＣ）によって測定した重量平均分子量は２．５
×１０5 である。
【００４２】実施例２ ガス導入口、凝縮器、温度計、攪拌器および水ジャケッ
トを具備した１２リットル容の反応器に、脱イオン水７
４００ｇとＮａＯＨ２６５ｇ（６．６２モル）とを装填
し、次にメタクリル酸（ＭＡＡ）６００ｇ（６．９７モ
ル）とＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）２４
００ｇ（２４．２モル）とを加える。この溶液のｐＨは
約６．５である。次に、３−メルカプトプロピオン酸
４．２５ｇ（０．０４モル）を添加する。この溶液を空
気抜きし、窒素ガスによってパージし、そして残存酸素
を排除するために攪拌する。２，２−アゾビス（２−ア
ミジノプロパン）二塩酸塩１５．０ｇ（０．０５５モ
ル）を添加し、そしてジャケット温度を５０℃にセット
する。発熱が起こり、温度が約９０℃に上昇する。発熱
ピークが過ぎた後、ジャケット温度を７５℃に上げ、そ
してその温度に４時間保持する。このあと、溶液を７５
℃において１つの容器の中に排出する。この生成物はＭ
ＡＡとＤＭＡとを１対３．４５のモル比で含有する透明
無色の共重合体の３０％水溶液である。この共重合体の
代表的な粘度は、１００００ｃＰである。ＧＰＣにより
測定した代表的重量平均分子量は約１．０×１０5であ
る。
【００４３】実施例３〜１２ 全体として実施例１に記載した方法に従い、実験評価の
ために、さらにいくつかの共重合体を合成した。これら
は後記表１にまとめて記載する。この表は、さらに前の
２つの実施例の共重合体ならびに市販のアニオン重合体
であるCyanamerA-100L のデータをも包含する。
【００４４】実施例１３および１４ ねじキャップつき２００ｃｃ容の瓶に脱イオン水９５．
０ｇとＮａＯＨ１．４７ｇ（０．０３６７モル）とをこ
の順序で入れ、溶解後、アクリルアミド（ＡＭ）１０．
０ｇ（０．１４１モル）、メタクリル酸（ＭＡＡ）３．
３３ｇ（０．０３８７モル）、メチルメタクリレート
（ＭＭＡ）３．３３ｇ（０．０３３３モル）、３−メル
カプトプロピオン酸０．０８３ｇ（０．０００８モル）
およびＶ−５０の０．０８３ｇ（０．５重量％）をこの
順序で添加する。磁気攪拌棒を瓶に入れ、そして真空を
印加してこの混合物をガス抜きし、そして窒素を吹きつ
ける。瓶のキャップを閉じ、その内容物を６５℃のグリ
コール浴内で８時間攪拌する。得られた生成物（実施例
１３）は、ＭＭＡとＡＭとＭＭＡとを１．０／４．２／
１．２のモル比、すなわち２０／６０／２０の重量パー
セント比で含有している共重合体の１４．６％水溶液で
ある。上記と同様に操作を行い、かつ同じモノマー比を
使用して、ただし連鎖移動剤をより多く使用して（０．
１６６モル）低分子量の共重合体を製造した。この生成
物（実施例１４）は透明であり、３８０ｃＰの粘度を有
する共重合体の１４．２％水溶液である。
【００４５】実施例１５および１６ 実施例１３と同様に操作を実施して、ＭＭＡとＡＭとＭ
ＭＡとを１．０／３．５／１．８のモル比、すなわち２
０／５０／３０の重量パーセント比で含有している共重
合体を製造した。この生成物（実施例１５）は、固形分
１４．１％の曇った水溶液である。さらに、ＭＭＡとＡ
ＭとＭＡ（メチルアクリレート）とを２０／５０／３０
の重量パーセント比で含有している共重合体を同様な方
法で製造した。この生成物（実施例１６）は固形分２
４．８％の濁りを帯びた溶液である。
【００４６】実施例１７ ガス導入口、凝縮器、温度計および攪拌器を具備した１
００ｃｃ容のフラスコに乾燥メチルエチルケトン（ＭＥ
Ｋ）２０ｇと無水マレイン酸２．５０ｇ（０．０２５５
モル）とを装填する。無水マレイン酸が全部溶解した
後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）１４．
２ｇ（０．４３０モル）をドデシルメルカプタンの０．
４１６ｇ（０．２５重量％）およびＶ−５０の０．９２
０ｇ（０．５重量％）と一緒に加える。この混合物をガ
ス抜きし、窒素ガスを用いてパージし、その後６０℃に
おいて２４時間攪拌する。室温まで冷却した後、この混
合物を水２０ｇに溶解し、ついでＮａＯＨ２．０４ｇ
（０．０５１モル）を加える。この内容物を５０℃にお
いて５時間攪拌する。次に、回転蒸発器にかけてＭＥＫ
を追い出す。マレイン酸（ＭＡＣ）とＤＭＭとの共重合
体の黄色を帯びた３５％水溶液を得る。この共重合体は
ＭＡＣとＤＭＡとを１．０／５．６のモル比、すなわち
１５／８５の重量パーセント比で含有している。
【００４７】上記実施例１３乃至１７の共重合体、およ
びそれの３種のコモノマーの割合を表１に示す。
【表１】
【００４８】下記組成分を使用して、低粘度な多糖ガム
の水溶液を製造した。
【表２】 上記組成物中に使用した多糖ガムは、つぎのとおりであ
る： Ａ（ラムサンガム）、 Ｂ（キサンタンガム）、 Ｃ（特別ブレンド）、 Ｄ（キサンタンガム）、 Ｅ（キサンタンガム）、 Ｆ（キサンタンガム）、 上記はすべてＭerck ＆ Ｃo.,Ｉnc.の１部門であるＫel
co Ｃompany から入手、 Ｇ（キサンタンガム）、 Ｈ（キサンタンガム）、 この２つはＲhone Ｐoulenc から入手。 オリゴマー（１）はアクリル酸とアクリルアミドとのペ
ルフルオロアルキル末端コオリゴマーの活性分３５％の
溶液である。ブチルカルビトールはジエチレングリコー
ルブチルエーテルである。
【００４９】下記の表に示されている組成分を使用し
て、３×３極性溶剤泡沫消火剤濃縮物を評価のために製
造した。
【表３】 上記濃縮物中に使用されたペルフルオロ界面活性剤およ
び非フッ素界面活性剤は下記のとおりである：Ｆ１は下
記式のアニオン性ペルフルオロ界面活性剤の活性分４５
％の溶液である、 ＲfＣＨ2ＣＨ2ＳＣＨ2ＣＨ2ＣＯＮ
ＨＣ（ＣＨ3）2ＣＨ2ＳＯ3Ｎａ 式中、Ｒfは主としてＣ6Ｆ13からなるペルフルオロアル
キル同族体を意味する。Ｆ２は下記式のカチオン性ペル
フルオロ界面活性剤の活性分３０％の溶液である、 Ｒ
fＣＨ2ＣＨ2ＳＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2Ｎ+（ＣＨ3）3Ｃ
ｌ- 式中、Ｒfは主としてＣ6Ｆ13である。Ｆ３は下記式の非
イオン性ペルフルオロ界面活性剤の活性分４０％の溶液
である、 ＲfＣＨ2ＣＨ2Ｓ［ＣＨ2ＣＨ（ＣＯＮ
Ｈ2）］15Ｈ 式中、Ｒfは主としてＣ8Ｆ17である。Ｄeriphate１６０
は下記式の両性非フッ素界面活性剤の活性分３０％の溶
液である。 Ｃ12Ｈ25Ｎ（ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ）ＣＨ2ＣＨ2ＣＯ2Ｎ
ａ Ｓipex ＯＬＳはｎ−オクチルスルフェートの活性分３
３％の溶液である。Ｔriton Ｘ−１０２は活性分１００
％のｎ−オクチルフェノールエトキシレートである。
【００５０】低粘度水性多糖ガム溶液の製造のために、
下記の製造方法を採用した： １． 最初に水溶性共重合体（成分ｈ）を全量の水に溶
解し、次いで、場合によっては、オリゴマー（１）（成
分ｅ）を加える。 ２． 別の容器の中において、多糖ガム粉末を全量（５
重量％）の８０％の量の溶剤ブチルカルビトールに均等
に分散させることによって、ブチルカルビトール中の多
糖ガムのスラリーを調製する。次に、このスラリーを上
記の混合物に加え、そしてこれを空気の混入と泡立ちと
を最小限におさえるため低剪断速度において攪拌する。
残りのブチルカルビトールを使用して、残存しているス
ラリーを溶液の中にすすぎ入れる。 ３． 粘度が安定するまでこの混合物を攪拌する。 このようにして得られた粘度低下された水性多糖溶液
は、低粘度が所望される液体洗剤組成物中に再汚染防止
剤として使用することができる。また、これら溶液は、
印刷インク組成物中にも使用することができる。しかし
ながら、最も有用な用途は低粘度極性溶剤泡沫消火剤濃
縮物、特に３×３型濃縮物の製造のための中間体として
の使用である。
【００５１】低粘度３×３極性溶剤泡沫消火剤濃縮物の
製造のためには、下記の製造方法を採用した： １． 最初に水溶性共重合体（成分ｈ）を全量の水に溶
解し、そのあとオリゴマー（１）（成分ｅ）を加える。 ２． この溶液に全部の界面活性剤を添加し、そのあと
泡を生じないようよく攪拌する。 ３． 別の容器の中において、多糖ガム粉末を全量（５
重量％）の８０％の量の溶剤ブチルカルビトールに均等
に分散させることによって、ブチルカルビトール中の多
糖ガムのスラリーを調製する。次に、このスラリーを上
記の混合物に加え、そしてこれを空気の混入と泡立ちと
を最小限におさえるため低剪断速度において攪拌する。
残りのブチルカルビトールを使用して、残存しているス
ラリーを溶液の中にすすぎ入れる。 ４． 粘度が安定するまでこの混合物を攪拌する。 別の実施態様として、界面活性剤を添加する前に共重合
体溶液に多糖ガムスラリーを添加することによって、す
なわち上記の１−２−３−４の工程順序の代わりに１−
３−２−４の工程順序によって低粘度極性溶剤泡沫消火
剤濃縮物を製造できる。以下の実施例は本発明の有用性
を実証するために実施された実験室試験および野外消火
試験の結果をまとめて示すものである。
【００５２】実施例１８ 本実施例は、上記の方法によって製造された各種多糖ガ
ムの水溶液に対して活性分濃度１．５％において使用さ
れた実施例１のアニオン共重合体の粘度低下効果を示す
ものである。この実施例において使用されたオリゴマー
（１）の濃度レベルは３．６％である。なお、以下にお
いての共重合体濃度はすべて活性分パーセントによって
表されている。次表に試験結果をまとめて示す。
【表４】 これらの結果は、本発明による水溶性アニオン共重合体
が多糖ガム濃厚水性溶液の粘度を大幅に低下させるこ
と、ならびにその作用効果が、粘度低下の程度には差異
があるが、一般的に各種タイプの多糖ガムに適用されう
ることを十分に立証している。表４中の“ブランク”
は、粘度低下アニオン共重合体（成分ｈ）もオリゴマー
（１）（成分ｅ）も含有せず、ブチルカルビトールを５
％含有していることを意味する。さらに、この試験デー
タは、オリゴマー（１）を粘度低下共重合体と組み合わ
せた場合の相乗効果を明示している。オリゴマー（１）
の存在は、安定性の問題を生じることなく２５倍までの
粘度低下が観察された。これは誠に驚くべきことであ
る。なぜならば、オリゴマー（１）自体は目立った粘度
低下作用を示さないからである。たとえば、ガムＡとガ
ムＢとのブレンド（５０／５０）とオリゴマー（１）と
だけを含有し共重合体を含有していない水性溶液の粘度
は４１５０ｃＰである。この数値を表４の４３００ｃＰ
の数値と比較されたい。
【００５３】実施例１９ 本実施例は、表５にまとめて示すように、表３に示した
組成物を使用して製造された３×３極性溶剤泡沫消火剤
濃縮物に対する各種のアニオン共重合体の粘度低下効果
を示す。共重合体は、別途記載のない限り、すべて１．
５％の量で使用した。３×３濃縮物中に使用された多糖
ガムの量は、１．５重量％であった。表５に表示されて
いる多糖ガムブレンドは、すべて各ガムの５０／５０混
合物である。
【表５】
【００５４】実施例２０ 粘度低下効果は、アニオン共重合体の濃度の臨界的関数
であることがわかった。次表に、実施例１または実施例
２の共重合体を含有する３×３極性溶剤泡沫消火剤濃縮
物についての試験結果をまとめた。この表は、使用した
ガムに対して共重合体濃度が１．２乃至１．５％である
と粘度低下された安定な３×３濃縮物が製造できること
がはっきりと示している。
【表６】
【００５５】実施例２１ 粘度および動的泡安定性（泡寿命）に関する実験室試験
の結果を次表にまとめて示す。粘度は共重合体１．５％
と多糖ガムブレンドＡ／Ｂ（５０／５０）とを含有する
３×３泡沫消火剤濃縮物について測定した。他方、静的
および動的泡特性（泡寿命）は、濃縮物３部と人工海水
（塩水）９７部とを含有するプレミックス溶液について
測定した。
【表７】 この実施例は、本発明の共重合体を使用することによっ
て非常に粘度の低い３×３極性溶剤泡沫消火剤濃縮物が
製造できることを明瞭に示している。表に示されている
ように、これらの低粘度組成物は安定でもある。さらに
また、特にアセトンの欄のデータから、共重合体による
動的泡安定性（泡寿命）の顕著な向上が認められる。表
５および表７の“安定性”は共に３×３濃縮物の分散安
定性を意味し、“安定”とは室温で貯蔵して１カ月後に
検査した時に濃縮物が相分離を示すことなく均質状態の
ままであったことを意味する。“不安定”とは一晩放置
した後または１カ月以内のいずれかの時点における濃縮
物の相分離（ガム粒子の沈殿）を意味する。
【００５６】実施例２２ 本実施例は、多糖ガムＥを含有する３×３泡沫消火剤濃
縮物に対する実施例１の共重合体の粘度低下作用効果、
ならびに塩水中における３％のプレミックス溶液の泡特
性を示す。本実施例の場合、共重合体の濃度は１．５％
であった。
【表８】 表８に示されているように、実施例１の共重合体は多糖
ガムＥを含有する３×３組成物に２８０乃至４２０ｃＰ
の粘度を与える。さらにまた、このガムは最終濃縮物に
ガムブレンドＡ／Ｂ（表７）よりも滑らかで透明な外観
を与えることが観察された。表６および７は共に、アセ
トンおよびＩＰＡ上での泡寿命が本発明の共重合体によ
って顕著に向上されたことを示している。
【００５７】実施例２３ 本実施例は、本発明の水溶性アニオン共重合体を用いて
製造された低粘度極性溶剤泡沫消火剤濃縮物が、実験室
泡寿命試験の結果から予想されたように、大規模消火試
験においても非常に良好な性能を発揮することを示すも
のである。この消火試験に使用された３×３濃縮物は、
最も好ましい共重合体の１つであるＤＭＡ：ＭＡＡ（８
０：２０）（実施例Ｎｏ．１）を１．５％の濃度で含有
していた。この共重合体の作用効果を、多糖ガムＡ／Ｂ
（５０／５０）および多糖ガムＥとを含有する２つの異
なる３×３濃縮物においてテストした。この２種の濃縮
物の粘度は前者が５００ｃＰ、そして後者が７００ｃＰ
であった。消火試験は、４．５ガロン／分の泡放射速度
でＵＬノズルを使用して真水と塩水との両方で実施し
た。抑制時間（略号はＣＴ＝control time）などのＵＬ
消火試験で使用される試験パラメータは、ＵＬ規則に定
義されている。次表に示されているように、アセトンお
よびＩＰＡの両者に対して、ＵＬ規則の規定をすべてに
おいてはるかに上回るすばらしい結果を得た。
【表９】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カール エフ．ミュラー アメリカ合衆国，10024 ニューヨーク, ニューヨーク，セブンティセブンス スト リート 119 ダブリュ. (72)発明者 ユング ロー アメリカ合衆国，11377 ニューヨーク, ウッドサイド，アパートメント ５シ ー．，フィフティス ストリート 41−29

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多糖ガムと水溶性アニオン重合体の粘度
    低下量とを含有する低粘度水性多糖ガム組成物。
  2. 【請求項２】 水溶性アニオン重合体が下記式の重合体
    である請求項１記載の組成物 （−Ｍ1−）ｋ（−Ｍ2−）ｍ（−Ｍ3−）ｎ （式中、−Ｍ1−はビニルモノ−またはジカルボン酸、
    またはそれらの塩の残基であり、−Ｍ2−は水溶性アク
    リルアミド、メタクリルアミドまたはビニルアミドの残
    基であり、−Ｍ3−はアクリレート、メタクリレート、
    ビニルエステル、ビニルエーテル、スチレンからなる群
    より選択された１種またはそれ以上の他の共重合可能な
    モノマーの残基であり、ｋ、ｍ、ｎは各モノマーの重量
    フラクションであり、ｋは０．０５乃至０．５０であ
    り、ｍは０．３０乃至０．９５であり、ｎは０乃至０．
    ５０であり、そしてｋは＜ｍであり、かつｋ、ｍ、ｎの
    合計は１．００である）。
  3. 【請求項３】 水溶性アニオン重合体が１５００乃至７
    ５００００質量単位の重量平均分子量を有する請求項２
    記載の組成物。
  4. 【請求項４】 水溶性アニオン重合体が１００００乃至
    ２５００００質量単位の重量平均分子量を有する請求項
    ３記載の組成物。
  5. 【請求項５】 極性溶剤泡沫消火剤濃縮物である請求項
    ２記載の組成物。
  6. 【請求項６】 ３×３極性溶剤泡沫消火剤濃縮物である
    請求項５記載の組成物。
  7. 【請求項７】 下記により定義される請求項２記載の組
    成物−Ｍ1−はアクリル酸、メタクリル酸、マレイン
    酸、フマル酸、イタコン酸、またはこれらのいずれかの
    塩から誘導され、−Ｍ2−はアクリルアミド、メタクリ
    ルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルアク
    リルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
    メチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミ
    ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアクリルアミド、Ｎ−プロ
    ピルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミ
    ド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルアセトアミド、
    Ｎ−（ヒドロキシメチル）−アクリルアミド、Ｎ−（３
    −ヒドロキシプロピル）−アクリルアミド、Ｎ−（２−
    ヒドロキシエチル）−メタクリルアミド、またはこれら
    の混合物から誘導され、−Ｍ3−は直鎖状または分枝状
    Ｃ1−Ｃ8−アルキルアクリレートまたは−メタクリレー
    ト、Ｃ3−Ｃ7−環式脂肪族アクリレートまたは−メタク
    リレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレー
    ト、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、メチ
    ル、エチルまたはブチルビニルエーテル、スチレンまた
    はα−メチルスチレン、またはこれらの混合物から誘導
    される。
  8. 【請求項８】 極性溶剤泡沫消火剤濃縮物である請求項
    ７記載の組成物。
  9. 【請求項９】 −Ｍ1−がアクリル酸またはメタクリル
    酸から誘導され、−Ｍ2−がアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−
    ジメチルアクリルアミドまたはＮ−ビニルピロリドンか
    ら誘導され、そして−Ｍ3−がメチルメタクリレート、
    メチルアクリレートまたはスチレンから誘導される請求
    項７記載の組成物。
  10. 【請求項１０】 極性溶剤泡沫消火剤濃縮物である請求
    項７記載の組成物。
  11. 【請求項１１】 −Ｍ1−がアクリル酸またはメタクリ
    ル酸から誘導され、−Ｍ2−がＮ，Ｎ−ジメチルアクリ
    ルアミドまたはＮ−ビニルピロリドンから誘導され、か
    つｋが０．１０乃至０．３０であり、ｍが０．７０乃至
    ０．９０であり、そしてｋとｍとの合計が１．００であ
    る請求項２記載の組成物。
  12. 【請求項１２】 −Ｍ1−がマレイン酸から誘導され、
    −Ｍ2−がＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドまたはＮ−
    ビニルピロリドンから誘導され、−Ｍ3−がスチレンま
    たはメチルメタクリレートから誘導され、かつｋが０．
    ０５乃至０．３０であり、ｍが０．５０乃至０．９５で
    あり、ｎが０．０乃至０．３０であり、そしてｋとｍと
    ｎとの合計が１．００である請求項２記載の組成物。
  13. 【請求項１３】 −Ｍ1−がアクリル酸またはメタクリ
    ル酸から誘導され、−Ｍ2−がアクリルアミドから誘導
    され、−Ｍ3−がＣ1−Ｃ4−アルキルアクリレートまた
    はメタクリレートまたはスチレンから誘導され、かつｋ
    が０．１０乃至０．３０であり、ｍが０．３５乃至０．
    ８０であり、ｎが０．０乃至０．４５であり、そしてｋ
    とｍとｎとの合計が１．００である請求項５記載の組成
    物。
  14. 【請求項１４】 −Ｍ1−がメタクリル酸から誘導さ
    れ、−Ｍ2−がＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドから誘
    導され、かつｋが０．１５乃至０．２５であり、ｍが
    ０．８５乃至０．７５であり、そしてｋとｍとの合計が
    １．００である請求項１１記載の組成物。
  15. 【請求項１５】 −Ｍ1−がメタクリル酸から誘導さ
    れ、−Ｍ2−がアクリルアミドから誘導され、−Ｍ3−が
    メチルアクリレートまたはメタクリレートから誘導さ
    れ、かつｋが０．１５乃至０．２５であり、ｍが０．４
    ０乃至０．７０であり、ｎが０．１５乃至０．４０であ
    り、そしてｋとｍとｎとの合計が１．００である請求項
    １３記載の組成物。
  16. 【請求項１６】 水溶性アニオン共重合体が０．５乃至
    ３．５％の量で存在している請求項６記載の組成物。
  17. 【請求項１７】 その一端がＣ6−Ｃ20ペルフルオロア
    ルキルエチルチオエーテル基によって終端されているア
    クリルアミドとアクリル酸とのコオリゴマーの粘度低下
    量をさらに含有している請求項２記載の組成物。
  18. 【請求項１８】 その一端がＣ6−Ｃ20ペルフルオロア
    ルキルエチルチオエーテル基によって終端されているア
    クリルアミドとアクリル酸とのコオリゴマーが１．０乃
    至４．０％の量で存在している請求項１７記載の組成
    物。
  19. 【請求項１９】 −Ｍ1−がアクリル酸、メタクリル
    酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸またはこれらの
    いずれかの塩から誘導され、−Ｍ2−がアクリルアミ
    ド、メタクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ
    −エチルアクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミ
    ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチ
    ルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアクリルア
    ミド、Ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピル
    アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルア
    セトアミド、Ｎ−（ヒドロキシメチル）−アクリルアミ
    ド、Ｎ−（３−ヒドロキシプロピル）−アクリルアミ
    ド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−メタクリルアミ
    ド、またはこれらの混合物から誘導され、−Ｍ3−が直
    鎖状または分枝状Ｃ1−Ｃ8−アルキルアクリレートまた
    は−メタクリレート、Ｃ3−Ｃ7−環式脂肪族アクリレー
    トまたは−メタクリレート、フェニルアクリレート、ベ
    ンジルアクリレート、ビニルアセテート、ビニルプロピ
    オネート、メチル、エチルまたはブチルビニルエーテ
    ル、スチレンまたはα−メチルスチレン、またはこれら
    の混合物から誘導される、請求項１７記載の組成物。
  20. 【請求項２０】 ３×３極性溶剤泡沫消火剤濃縮物であ
    る請求項１７記載の組成物。
  21. 【請求項２１】 ａ．１種またはそれ以上のアニオン性
    ペルフルオロ界面活性剤１．０乃至２．０重量％、 ｂ．１種またはそれ以上のカチオン性ペルフルオロ界面
    活性剤０．５乃至１．２重量％、 ｃ．１種またはそれ以上の非イオン性または両性ペルフ
    ルオロ界面活性剤２．０乃至４．０重量％、 ｄ．１種またはそれ以上の非フッ素界面活性剤１８．０
    乃至２２．０重量％、 ｅ．その一端がＣ6−Ｃ20ペルフルオロアルキルエチル
    チオエーテル基によって終端されているアクリルアミド
    とアクリル酸とのＣ6−Ｃ20ペルフルオロアルキル末端
    コオリゴマー０乃至６．０重量％、 ｆ．泡増幅剤としての水混和性有機溶剤５．０乃至１
    ０．０重量％、 ｇ．１種またはそれ以上の多糖ガム類１．２乃至１．７
    重量％、 ｈ．請求項２記載の水溶性アニオン共重合体０．５乃至
    ３．５重量％、 ｉ．水２０乃至５０％、すなわち１００％の残分を補完
    する量を含有している請求項２記載の低粘度３×３極性
    溶剤泡沫消火剤濃縮物。
  22. 【請求項２２】 アクリルアミドとアクリル酸とのＣ6
    −Ｃ20ペルフルオロアルキル末端コオリゴマーを２．５
    乃至４．０重量％、そして水溶性アニオン共重合体を
    １．０乃至２．０重量％含有している請求項２１記載の
    組成物。
  23. 【請求項２３】 −Ｍ1−がメタクリル酸から誘導さ
    れ、−Ｍ2−がＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドから誘
    導され、かつｋが０．１５乃至０．２５であり、ｍが
    ０．８５乃至０．７５であり、そしてｋとｍとの合計が
    １．００である請求項２２記載の組成物。
  24. 【請求項２４】 −Ｍ1−がメタクリル酸から誘導さ
    れ、−Ｍ2−がアクリルアミドから誘導され、−Ｍ3−が
    メチルアクリレートまたはメタクリレートから誘導さ
    れ、かつｋが０．１５乃至０．２５であり、ｍが０．４
    ０乃至０．７０であり、ｎが０．１５乃至０．４０であ
    り、そしてｋとｍとｎとの合計が１．００である請求項
    ２２記載の組成物。
  25. 【請求項２５】 微細に粉砕された形状の多糖ガムを、
    粘度低下量の水溶性アニオン共重合体を含有している水
    性溶液に添加することを特徴とする低下された粘度を有
    する水性多糖ガム組成物の製造方法。
  26. 【請求項２６】 多糖ガムが、水に混和性の有機溶剤中
    に懸濁した懸濁物として添加される請求項２５記載の方
    法。
  27. 【請求項２７】 水溶性アニオン共重合体が下記式の共
    重合体である請求項２５記載の方法 （−Ｍ1−）ｋ（−Ｍ2−）ｍ（−Ｍ3−）ｎ （式中、−Ｍ1−はビニルモノ−またはジカルボン酸、
    またはそれらの塩の残基であり、−Ｍ2−は水溶性アク
    リルアミド、メタクリルアミド、またはビニルアミドの
    残基であり、−Ｍ3−はアクリレート、メタクリレー
    ト、ビニルエステル、ビニルエーテル、スチレンからな
    る群より選択された１種またはそれ以上の他の共重合可
    能なモノマーの残基であり、ｋ、ｍ、ｎは各モノマーの
    重量フラクションであり、ｋは０．０５乃至０．５０で
    あり、ｍは０．３０乃至０．９５であり、ｎは０乃至
    ０．５０であり、そしてｋは＜ｍであり、かつｋ、ｍ、
    ｎの合計は１．００である）。
  28. 【請求項２８】 粘度低下量の水溶性アニオン共重合体
    を含有している水溶液が、さらに付加的に常用の泡沫消
    火剤助剤を含有している請求項２７記載の方法。
  29. 【請求項２９】 該水溶液が、さらに付加的に、その一
    端がＣ6−Ｃ20ペルフルオロアルキルエチルチオエーテ
    ル基によって終端されているアクリルアミドとアクリル
    酸とのコオリゴマーの粘度低下量を含有している請求項
    ２８記載の方法。
  30. 【請求項３０】 請求項２５記載の低下された粘度を有
    する水性多糖ガム組成物の製造方法において、該組成物
    が３×３極性溶剤泡沫消火剤濃縮物であり、泡増幅剤と
    して有用な水混和性の有機溶剤に懸濁した微粉砕多糖ガ
    ム懸濁物を、一端がＣ6−Ｃ20ペルフルオロアルキルエ
    チルチオエーテル基によって終端されているアクリルア
    ミドとアクリル酸とのコオリゴマーの存在下または不存
    在下において、式 （−Ｍ1−）ｋ（−Ｍ2−）ｍ（−Ｍ3−）ｎ （式中、−Ｍ1−はビニルモノ−またはジカルボン酸、
    またはそれらの塩の残基であり、−Ｍ2−は水溶性アク
    リルアミド、メタクリルアミド、またはビニルアミドの
    残基であり、−Ｍ3−はアクリレート、メタクリレー
    ト、ビニルエステル、ビニルエーテル、スチレンからな
    る群より選択された１種またはそれ以上の他の共重合可
    能なモノマーの残基であり、ｋ、ｍ、ｎは各モノマーの
    重量フラクションであり、ｋは０．０５乃至０．５０で
    あり、ｍは０．３０乃至０．９５であり、ｎは０乃至
    ０．５０であり、そしてｋは＜ｍであり、かつｋ、ｍ、
    ｎの合計は１．００である）の水溶性アニオン重合体の
    粘度低下量を含有する水溶液に添加し、しかして下記成
    分を含有する組成物を生成することを特徴とする方法： ａ．１種またはそれ以上のアニオン性ペルフルオロ界面
    活性剤１．０乃至２．０重量％、 ｂ．１種またはそれ以上のカチオン性ペルフルオロ界面
    活性剤０．５乃至１．２重量％、 ｃ．１種またはそれ以上の非イオン性または両性ペルフ
    ルオロ界面活性剤２．０乃至４．０重量％、 ｄ．１種またはそれ以上の非フッ素界面活性剤１８．０
    乃至２２．０重量％、 ｅ．前記のアクリルアミドとアクリル酸とのＣ6−Ｃ20
    ペルフルオロアルキル末端 コオリゴマーの０乃至
    ６．０重量％、 ｆ．泡増幅剤としての前記の水混和性有機溶剤５．０乃
    至１０．０重量％、 ｇ．前記多糖ガムの１．２乃至１．７重量％、 ｈ．前記水溶性アニオン共重合体０．５乃至３．５重量
    ％、 ｉ．水２０乃至５０％、すなわち１００％にするための
    量。
  31. 【請求項３１】 前記組成物が前記のアクリルアミドと
    アクリル酸とのＣ6−Ｃ20ペルフルオロアルキル末端コ
    オリゴマーを２．５乃至４．０重量％、そして前記の水
    溶性アニオン共重合体を１．０乃至２．０重量％含有し
    ている請求項３０記載の方法。
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