JPS5819308B2 - 新規消火剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な消火剤に関するものであり、より詳しく
は低温では液体であり高温ではゲル化するという特異な
性質をもつ消火剤に関するものである。

火災の消火法あるいは延焼防止法は燃焼物あるいは燃焼
物の近傍の可燃物を冷却するとともに酸素との接触を断
つことが基本となっている。

この目的のためには水の使用が最も一般的であり、多く
の場合多大な効果を示す。

しかしながら燃焼物あるいはその周辺の可燃物に放水し
た場合、大部分の水は流出してしまい、有効に消火ある
いは延焼防止の目的に利用される水の量は極めてわずか
にすぎない。

消火活動における水の効率の低さはただ単に水の消費量
の増大をもたらすのみならず、有効に利用されずに流水
した水ば火災とは関係のない周辺を冠水させるなどの二
次的被害をひき起すことが多い。

消化あるいは延焼防止の目的に使用される水の効率を上
げるために、水を増粘したりあるいは非流動化すること
を目的として水をゲル化することが提案されている（特
公昭４１−６７２０、特開昭５０−２０５９３および特
開昭５Ｏ−７８１９４）。

これらの消火方法においてはあらかじめ水性ゲルを調製
し、その水性ゲルを適当な方法で消火あるいは延焼防止
の目的に用いているが、実際にはこれらの水性ゲルのよ
うな高粘度あるいは非流動性の消火剤で対象物を覆うこ
とは困難である。

本発明は常温では流動性のある液状物であり、水あるい
は一般的な消火剤の運搬手段と同様の方法で運搬でき、
一方高温にさらされると粘度が増加しついにはゲル化し
て流動性を失ない燃焼している対象物あるいは火災周辺
の高温となった可燃物に付着し、水を保有した状態で寒
天状ないしはゴム状となり、対象物と酸素の接触を有効
に遮断するとともに、水の蒸発による冷却作用の効率を
上げる全く新規な消火剤に関するものである。

さらにまた本発明の消火剤は高温にさらされて水が蒸発
しても難燃性の皮膜が残り、対象物の酸素との接触を防
ぐという特徴も有している。

水を消火剤として用いる場合に比べて極めて有効に消火
作用に働くために、水単独に比べて極めて少量の消火剤
でもって鎮火させることが可能であり、したがって消火
作業における消火剤の使用量を大巾に削減することがで
き、流水による二次的被害を大巾に抑制することが可能
となる。

本発明の消火剤は （５）式（１）および（Ｉｔ） （式中Ｒは共重合物中のオレフィンおよび共役ジエン単
位からなる群から選ばれた一種以上のモノマ一単位を示
し、Ｒ′およびＲ“はそれぞれ水素、炭素数１〜１８の
有機ラジカルまたはハロゲン原子を示す）で示されるく
り返し単位［を有するオレフィンまたは共役ジエン−マ
レイン酸誘導体共重合物のカルボン酸基の一部あるいは
全部が解離した高分子アニオン （Ｂ） Ｎａ＋、に十、Ｌｉ＋からなるアルヵり金属
カチオンおよびＲＩＲ２Ｒ３Ｒ４Ｎ十で示される第四級
アンモニウムカチオン（式中Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ
４は水素、炭素数１〜６のアルキル基、シクロアルキル
基およびフェニル基よりなる群から選ばれる）よりなる
群から選ばれる一種以上のカチオン （０） ＭＩ士 （旬 ０１ 、Ｂｒ 、Ｉ−、Ｎ０３．ＭｎＯ４，
０１０４。

Ｈｃｏ３−、 ｓｏニーなどの無機アニオンおよびＨＯ
ＯＯ−，０Ｈ３０００−，０Ｈ３０Ｈ２０００。

０６Ｈ５０００−などの有機アニオンよりなる群から選
ばれる一種以上のアニオン （Ｅ）水 を必須成分として含むものである。

本発明の消火剤をさらに詳しく説明すると成分囚は式（
Ｉ）および（ＩＩ） （Ｈ，−ＣＡＲ’−ＯＲ，”＋および＋Ｒ−ＯＲ’−Ｏ
Ｒ／／、＋（式中Ｒは共重合物中のオレフィンおよび共
役ジエン単位からなる群から選ばれた一種以上のモノマ
一単位を示し、Ｒ′およびＲ“はそれぞれ水素、炭素数
１〜１８の有機ラジカルまたはハロゲン原子を示す）で
示されるくり返し単位を有するオレフィンまたは共役ジ
エン−マレイン酸誘導体共重合物のカルボン酸の一部あ
るいは全部が解離した高分子アニオンである。

高分子アニオンの解離度は（Ｉ）と（ＩＩ）の比で表わ
すことができるが、本発明の消火剤においては（１）と
（ＩＩ）の比が１００：０から０：１００であり、特に
１００：Ｏから５０：５０の範囲の値が好ましい。

成分（２）はオレフィン−マレイン酸誘導体共重合物、
オレフィン−共役ジエン−マレイン酸誘導体共重合物あ
るいは共役ジエン−マレイン酸誘導体共重合物を解離す
ることによって得られるが、これらの原料となる共重合
物のオレフィンおよび共役ジエンとしては次のようなも
のがあげられる。

オレフィンとしてはエチレンプロピレン、ブテン−１、
ブテン−２、インブチレン、ｎ−ペンテン、２−メチル
−１−ブテン、ｎ−ヘキセン、２−メチル−１−ペンテ
ン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペン
テン、スチレン、α−メチルスチレン、またはクロルス
チレンなどである。

共役ジエンとしてはブタジェン、イソプレン、ピペリレ
ン、２．３−ジメチルブタジェン、２−メチル−１，３
−へキサジエン２．４−へキサジエン、１−メトキシブ
タジェン、クロロプレン、２．３−ジクロルブタジェン
などである。

このなかでも特にブタジェン、イソプレンまたはピペリ
レンとマレイン酸誘導体からなる共役ジエン−マレイン
酸誘導体共重合体、インブチレン−マレイン酸誘導体共
重合体およびブタジェン、イソプレンまたはピペリレン
とエチレン、プロピレン、ブテン−１、ブテン−２、イ
ンブテンまたはスチレンとマレイン酸誘導体からなる共
役ジエン−オレフィン−マレイン酸誘導体三元共重合物
が好ましい。

これらの共重合物中のマレイン酸誘導体としてはマレイ
ン酸、メチルマレイン酸クロルマレイン酸、無水マレイ
ン酸、無水メチルマレイン酸、無水クロルマレイン酸な
どである。

さらにマレイン酸誘導体がマレイン酸モノエステル、マ
レイン酸ジエステル、メチルマレイン酸モノエステル、
メチルマレイン酸ジエステル、クロルマレイン酸モノエ
ステルまたはクロルマレイン酸ジエスチルの場合はオレ
フィン−マレイン酸誘導体共重合体、オレフィン−共役
ジエン−マレイン酸誘導体共重合体あるいは共役ジエン
−マレイン酸誘導体共重合体を加水分解して、さらに解
離させることによって得られる。

オレフィンまたは共役ジエンとマレイン酸誘導体の共重
合方法には、ラジカル発生触媒を用いる方法、紫外線あ
るいは電離性放射線の照射下で重合する方法、あるいは
有機金属触媒を用いて行なう方法などがあり、これらの
方法で得られた共重合物はいずれも用いることができる
。

成分（３）の原料としてのオレフィン−マレイン酸誘導
体共重合物、オレフィン−共役ジエン−マレイン酸誘導
体共重合物または共役ジエン−マレイン酸誘導体共重合
物はオレフィン、または共役ジエンとマレイン酸誘導体
とが交互に重合したものであり、３０℃で測定した極限
粘度が０．０１〜６．０のものが好ましく、特に０．１
〜３．０のものが好ましい。

次に成分（Ｂ）はＮａ 士、に土、Ｌｉ十からなるアル
カリ金属のカチオンあるいはＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎで示さ
れる第４級アンモニウムカチオン（式中Ｒ１ｓ Ｒ２ｓ
Ｒ３およびＲ４は水素、炭素数１〜６のアルキル基、シ
クロアルキル基およびフェニル基よりなる群から選ばれ
る）のうちの一種以上である。

成分（Ｂ）は成分囚の所定の解離度を有する高分子アニ
オンを合成するさいに用いられ、成分回申のマレイン酸
誘導体単位に対して０．５〜５．０当量、好ましくは０
．５から２．０当量が望ましい（本発明において用いら
れる当量とはマレイン酸誘導体単位１モルに対してイオ
ンの荷電に関係なく１グラムイオンが対応することを意
味する）。

次に本発明の消火剤の必須成分（■はマグネシウムイオ
ンＭｇ ２＋であり、その量は成分囚の高分子アニオン
中のマレイン酸誘導体単位に対して０．３〜２．０当量
であり、さらに好ましくは０．５〜１．５当量である。

成分（Ｄ）はアニオンであり、０１ 、Ｂｒ 、Ｍ
ｎＯ４゜ＣｌＯ４−、ＮＯ３，Ｓｏ曾−などの無機アニ
オン、ＨＯＯＯ，０Ｈ３０００−，０Ｈ３０Ｈ２ＣＯＯ
−、（４Ｈ６０００−などの有機カルボキシレートアニ
オンでＭｇ ２＋またはアルカリ金属イオンと結合して
水溶性の塩を形成しうるものあり、一種または二種以上
用いてもよい。

成分（Ｄ）のアニオンの量は成分囚の高分子アニオン中
のマレイン酸誘導体単位に対して０．５〜７，０当量で
あり、好ましくは０．５〜３．５当量である。

本発明の必須成分（Ｅ）は水である。

水は囚、 （Ｂ） 。（０および（Ｄ）成分の総重量の
３倍から２０００倍の量が好ましく、望ましくは１０倍
から１０００倍の量である。

水の量が少ないと消火剤の粘度が高く、作業性が悪く、
場合によっては半固体となってしまう。

また高度に希釈しすぎると消火剤の水の保持力が弱まり
、その特色を失うことになる。

本発明の消火剤は以上の５種類の成分よりなるが、これ
らの成分のうちどの成分が欠けても本発明の特徴を有す
る消火剤を得ることはできず、さらにまた各成分の量的
関係が本発明の条件をみたさない場合もやはり性能のよ
い消火剤を得ることはできない。

本発明の消火剤にはその消火性能またはその他の性能に
悪影響をおよぼさない範囲において、種種の添加物を添
加してもよく、たとえば消火剤の微生物汚染を防止する
目的で防黴剤あるいは殺菌剤を添加すること、あるいは
保存容器の防錆を目的として防錆剤を添加することは許
される。

本発明の消火剤は、消火対象物に対して種々の方法によ
って用いられる。

たとえば本消火剤を入力によって対象物に投てきしても
よいし、ポンプなどの加圧装置を用いて対象物に棒状、
滴状あるいは霧状注液してもよい。

さらにまた空気あるいは炭酸ガスのようなガス状媒体に
よってジェット型ノズルより対象物に散布する方法ある
いは本消火剤を防火布に含浸させて、これで対象物を被
覆する方法をとってもよい。

本発明による消火剤はナトリウム、カリウムのように水
と激しく反応する金属あるいはトリエチルアルミニウム
のように水と激しく反応する化合物の火災などに用いる
ことはできないが、木材火災、石油火災などの一般火災
に用いることができ１卓効を示す。

以下に実施例をあげて本発明の消火剤について詳しく説
明する。

実施例 １ アゾイソブチロニトリルを触媒とし、シクロヘキサノン
を重合溶媒として合成したブタジェン−無水マレイン酸
交互共重合物（シクロヘキサノン溶液の３０℃における
極限粘度は０．６１）１５２．２ｇを３１のセパラブル
フラスコに入れ、ＩＮ力性ソーダ水溶液１．２１を添加
してよくかきまぜ溶解させた。

このポリマー溶液に塩化マグネシウム六水和物１４０ｇ
を１１の純水に溶解させた溶液を攪拌下に添加した。

塩化マグネシウム溶液の添加終了後、反応混合物はさら
に３０分間攪拌して試料Ｉとした。

試料Ｉの一部を試験管に入れて、沸騰水中で加熱したと
ころ試料Ｉは寒天状のゲルになった。

次に１５ｃＩｒＬ×３０ｃｒｆＬｘｌｃｒｒＬのラワン
板の中央部に試料Ｉを直径５ＣｒｒＬの円形状に塗布し
、塗布面をブンゼンバーナーで焙ったところ、試料１を
塗布したところはゲル化し、さらに加熱を続けたところ
試料から水が蒸発して固形の皮膜が生成した。

一方試料が塗布されていない周辺部は黒くこげた。

このラワン板をバーナーから離して冷却後に観察したと
ころ、試料■が塗布された部分はバーナーで加熱前とほ
とんど差がなかったが、塗布されていない外辺部は一部
炭化していた。

実施例 ２ １ アゾイソブチロニトリルを触媒とし、シクロへキサ
ノンを重合溶媒に用いて合成したブクジエンー無水マレ
イン酸交互共重合物（シクロヘキサノン溶液の３０℃に
おける極限粘度は０．７５であった）１５２．２ｇを３
１セパラブルフラスコ中で１Ｎアンモニア水２１に溶解
させた。

このポリマー溶液をよくかきまぜながら塩化マグネシウ
ムの水溶液（１ｍｏｌ ／ｌ） ９００ｍ１を徐々に滴
下した。

塩化マグネシウムの水溶液滴下終了後、さらに反応混合
物を室温で１時間かきまぜて、その後−夜静１置したと
ころ二層に分離した。

上層の液を除去し、下層のポリマー溶液を分取して試料
■とした。

次に垂直に吊した３ ０ｃｒｒＬＸ ３０ｃＩｎＸ ０
．３／Ｉｇ１のベニヤ合板の下端に火をつけて燃焼させ
て、４５秒後にその上方部に試料■３（Ｂｉ’を投てき
したところ、試料Ｕは板上を流下し燃焼部付辺でゲル化
し、完全に消火できた。

試料Ｈの組成は次のとおりであった。

高分子アニオン［１）： ［［Ｉ）＝ｔｏｏ：。

Ｍｇ” ０．７５当量（対ポリマー中のマレイン酸単
位） ＮＨ４” １．１４当量（対ポリマー中のマレイン酸
単位） ０１ ０．６３当量（） 〃 水 ８５．５係 実施例 ３ アゾイソブチロニトリルを触媒とし、シクロへキサノン
を重合溶媒に用いて合成したブタジェン−イソブチレン
−無水マレイン酸共重合物（共重合物の組成は３５：１
６：５０、シクロヘキサノン溶液の３０℃における極限
粘度は０．５７である）１５４ｇを３１セパラブルフラ
スコ中でＩＮ力性カリ水溶液１．９１に溶解させた。

次にこのポリマー溶液をよくかきまぜながら硝酸マグネ
シウムの水溶液（１ｍｏｌ／Ａ’）７００ｒＩＬｌを徐
々に滴下した。

この混合液をさらに３０分間かきまぜて試料■とした。

次にこの試料■を５０ＣｒｒＬ×５０ｃｒＩ′Ｌの帆布
に塗布しブンゼンバーナーで焙ったところ、帆布の表面
で試料■がゲル化し同一の大きさの帆布に水を塗布した
ものに比べて着火時間が３゜５倍長くなった。

実施例 ４ アブイソブチロニトリルを触媒とし、シクロヘキサノン
を重合溶媒に用いて調製したインブチレン−無水マレイ
ン酸交互共重合物（シクロヘキサノン溶液の３０°Ｃに
おける極限粘度は０．７８）１６６．２ｇを３１セパラ
ブルフラスコ中でＩＮ水酸化リチウム水溶液２１に溶解
させた。

次にこのポリマー溶液をよくかきまぜながら臭化マグネ
シウムの水溶液（１ｍｏｌ ／ ｌ） ７００ｒａｌを
徐々に滴下した。

この混合液をさらに３０分間かきまぜて試料■とした。

次に底が水平な直径１ｍ、高さ２０ｃｆｒＬの平底鉄板
なべに乾燥した５ｃｒＩＬＸ５ｃｒｒＬ×５０ｃｒｒＬ
の杉俸をヤグラ状に１０段積み重ね、下方に火をつけて
１分間燃焼させて、試料ＩＶ２Ｋｐをふりかけたところ
完全に消火できた。

同様の実験を水２Ｋｙをふりかけて行なったところ、火
勢を一時的におさえることはできたが鎮火させることは
できなかった。

実施例 ５ アゾイソブチロニトリルを触媒とし、シクロヘキサノン
を重合溶媒として合成したイソプレン−無水シトラコン
酸交互共重合物（シクロヘキサノン溶液の３０°Ｃにお
ける極限粘度は０．４５であった）ｉｓｏ、ｐを３１セ
パラブルフラスコ中でＩＮ水酸化リチウム水溶液２１に
溶解させた。

このポリマー溶解をよくかきまぜながら、硫酸マグネシ
ウムの水溶液（１ｍｏ ｌ／ ｌ）９００ｒａｌを徐々
に滴下した。

硫酸マグネシウム滴下終了後、さらに１時間かきまぜを
行ない試料■とした。

試料■を実施例４の方法にしたがって杉俸ヤグラの消火
に用いたところ、完全に消火させることができた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （Ａ）、式（Ｉ）および（１） （Ｒ−ＯＲ’−ＯＲ”）および（Ｒ−ＯＲ’−ＯＲ′／
   チ（式中Ｒは共重合物中のオレフィンおよび共役ジエン
   単位からなる群から選ばれた一種以上のモノマ一単位を
   示しＲ′およびＲ“はそれぞれ水素、炭素数１〜１８の
   有機ラジカルまたはハロゲン原子を示す）で示されるく
   り返し単位を有し、（１）：ＩＩの比が１００ ：０〜
   Ｏ：１００であるところのオレフィンまたは共役ジエン
   −マレイン酸誘導体共重合物のカルボン酸基の一部ある
   いは全部が解離した高分子アニオン （Ｂ）−Ｎａ＋、に＋、Ｌ１＋からなるアルカリ金属カ
   チオンおよびＲ，Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎで示される第四級アン
   モニウムカチオン（式中Ｒ１ｓ Ｒ２ｓ Ｒ３およびＲ
   ４は水素、炭素数１〜６のアルキル基、シクロアルキル
   基およびフェニル基よりなる群から選ばれる）よりなる
   群から選ばれる一種以上のカチオンであり、成分（Ａ）
   中のマレイン酸誘導体単位に対して０．５〜５．０当量
   のカチオン （０）、成分回申のマレイン酸誘導体単位に対して０．
   ３〜２．０当量のＭｇ２＋イオン （Ｄ）、成分回申のマレイン酸誘導体単位に対して０．
   ５〜７０当量のＭｇ２＋またはアルカリ金属イオンと結
   合して水溶性の塩を形成しうるアニオンＸｎ−（ｎは１
   〜４の整数） （Ｅ）、 （Ａ） 、 ＣＢ） 、 （Ｑおよび（Ｄ）
   成分の総重量の３倍から２０００倍の量の水 を必須成分として含む新規な消火剤。 ２ 成分（Ａ）中のオレフィン単位がエチレン、プロピ
   レン、１−ブテン、２−ブテン、イソブチン、ｎ−ペン
   テン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペン
   テン、４−メチル−１−ペンテン、ｎ−ヘキセン、スチ
   レン、α−メチルスチレンまたはクロルスチレンである
   特許請求の範囲第１項記載の消火剤。 ３ 成分（Ａ）中の共役ジエン単位がブタジェン、イソ
   プレン、ピペリレン、クロロプレン、２．３−ジメチル
   ブタジェン、２，３−ジクロルブタジェン、２−メチル
   −１，３−へキサジエン、または１−メトキシ−１，３
   −ブタジェンである特許請求の範囲第１項記載の消火剤
   。 ４ 成分（３）中のマレイン酸誘導体単位がマレイン酸
   、シトラコン酸、モノクロルマレイン酸、あるいはジク
   ロルマレイン酸である特許請求の範囲第１項記載の消火
   剤。 ５ 成分（Ｄ）中のアニオンＸ がＯｌ 、Ｂｒ
   。 ＮＯ３、ＯｔＯ，−、ＨＣＯ２−、Ｓｏ、”−、ＭｎＯ
   ４”−および有機カルボキシレートアニオンより成る群
   から選ばれた１種以上のアニオンである特許請求の範囲
   第１項記載の消火剤。