JPS6247378A - 水成膜泡消火剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は油上に水成膜および泡を成形し、油火災の消火
に有用な水成膜泡消火剤の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来の水成膜泡消火剤としては、特公昭５２−３９５９
９号公報に開示されているように、淡水もしくは海水を
用い、水成膜の形成と発泡性の双方（以下、保水性とい
う）を同時に達成するためにフッ素系界面活性剤、炭化
水素系界面活性剤を添加し、場合により、低温時でも消
火剤が凍結しないように凝固点降下剤を加え、又、防錆
剤、発泡安定剤等の補助剤が添加されたものが知られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の水成膜泡消火剤にあっては、
保水性を維持するため、フッ素系及び炭化水素系の界面
活性剤の使用量、混合割合が多く、就中高価なフッ素系
界面活性剤の使用量が多く、従って消火性能を落さずに
これらの使用ｈｉを如何に少なくすることができるかが
大きな技術的課題であった。

又、上記従来の水成膜泡消火剤は以前より使用されてい
る泡消火剤であるタンパク泡消火剤に比し低粘度である
為、タンパク泡消火剤用の消火器、装置をそのまま転用
できないという欠点も生じている。

この場合、ただ単にフッ素系界面活性剤の混合割合を低
め、一般的な水溶性高分子等の増粘剤を添加すると、適
合性が悪く、沈澱物の発生、着色、相分離等が生じ、保
水性が低下し易く、又、フッ素系界面活性剤を完全に除
去した消火剤とすると、水成膜ができず再着火が起こる
という問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記従来の水成膜泡消火剤における技術的課題
を解決するためになされたもので、本発明によれば、水
、フッ素系界面活性剤及び炭化水素系界面活性剤とから
主として成る水成膜泡消火剤の構成成分として、ヒドロ
キシエチルセルロース（Ｎ　Ｅ　Ｃ）を含有せしめると
ともに、一方フッ素系及び炭化水素系界面活性剤の混合
割合、即ち使用量を減少せしめた水成膜泡消火剤が提供
される。

本発明の水成膜泡消火剤で新たに含有されるヒドロキシ
エチルセルロースは０．１５〜２．０各市％の範囲が好
ましい。ヒドロキシエチルセルロースの含有量が０２１
５容最％より低いと充分な保水性、消火性能が得られず
、２．０容量％を超えると消火剤の粘度が上昇し過ぎて
消火性能が低下する。

本発明の消火剤に含有されるフッ素系界面活性剤は、前
記特公昭５２−３９５９９号公報において開示されてい
るように、混合されたフッ化脂肪族表面活性剤系であっ
て特殊な両性表面活性剤、および陰イオン性表面活性剤
から成るものである。

ここで、フッ化脂肪族表面活性剤はフン化脂肪族末端基
のほかに１個の末端陽イオン性（陽荷電）、あるいは陽
荷電してイオン化できる中心、および１個の末端陰イオ
ン性（陽荷電）、あるいは陽荷電してイオン化できる中
心を含有する物質と規定される。

このような両性表面活性剤は一般式 （式中、Ｒｆは炭素原子コないし約２０個またはそれ以
上を含有するフッ化脂肪族基であり、かっｂは７ないし
３なる整数であり、 Ｂはイオン化性の基を含有しない加水分解に対して安定
な有機基であり、その原子価は（ｂ＋２）に等しく、か
つ分子間は十分に低くて分子がフッ化脂肪族基の形態で
炭素結合されたフッ木受なくとも１０％を含有するほど
であり、Ｒ３は３個の同一、あるいはまたＲ１Ｒ２Ｒ３
と記載することのできる異なった基であり、それらの基
のおのおのは独立に水素、あるいは好ましくは非置換分
枝または直鎖アルキル、およびアリール、たとえばベン
ジルで置換されたアルキル、および水可溶化基で置換さ
れた分校または直鎖アルキル、あるいはアラルキルを包
含する炭素原子１ないし約１８個のアルキルである。適
切な水可溶化基の例は一０ｆ−１，−Ｎ　　　（ａｌｋ
　　　）　　２　　−　　　ＩＩ、Ｈ，、ＡＨ（式　中
　、Ａは下記において規定する）、ポリエチレンイミン
−（Ｎｌ−ＩＣ２Ｈ４）。ＮＲ２、およびポリオキシア
ルキレン−（ＯＣ，Ｒ２，＞　ｎＯ＋−１（式中、ａｌ
ｋは炭素原子１ないし４個の低級アルキルであり、ｍは
Ｏから２までの整数であり、ｎは２から約２０までであ
り、ｑは２ないし４である）で示される。

代表的な化合物は、 工　　　　　　　　　、　　　　　　　　＝ｕ　　　　
　　　　　　　　　　ｔＪ　　　　　　　　　　　　　
　（）　　　　　　　　　　　　　（）＋　２ ０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　工一般に両面活性剤は当業
界の熱達者によって認められている過程を使用して製造
される。最初にフッ化脂肪族スルホニル、またはカルボ
ニルハロゲン化物、たとえばＲｆＸ　　ＱＣＩ、または
ニスチルを単一の脂肪族第一アミン基を含有するジアミ
ンＩ−（ＮＷＮＲ’　Ｒ２と反応させるのが好都合であ
る。このようなジアミンにおいて、両アミノ基は脂肪族
炭素原子によって連結鎖に結合され、アミン基の１個は
第一アミンであり、１個は第二アミンである。１個のア
ミン基以外がすべて第三アミンであるポリアミンを使用
することができるが、生成物は好ましくない錯体になる
傾向がある。

次に中間体のアシルアミド第三アミン、ＲｆＸ　　ＱＮ
ＨＷＮＲ’　Ｒ２をラクトンまたはスルトンのようなア
ルキル化剤と反応させてＲｆＸ　　ＱＮＨＷＮＲ’　Ｒ
２のような中間体化合ＡＨ 物を準備し、続いて第三アミノ基を第四級化（ｑｕａｔ
ｅｒｎｉｚａｔｉｏｎ）する。あるいは過剰のアルキル
化剤を使用してアミド窒素を置換し、かつ同時にアミノ
窒素を第四級化してもよい。さらに別法として最初にア
ミン窒素を第四級化し、続いて第四級化生成物をラクト
ンまたはスルトンと反応させてもよい。１工程として不
飽和化合物およびフッ化脂肪族塩化スルホニルの脱スル
ホニル化共役反応を使用して他の化合物が製造さ机る。

陰イオン表面活性剤は２５℃における水中で約１Ｘ１０
’よりも大きいイオン化定数を有するフッ化脂肪族基を
含有する酸の塩、または酸そのものと記載することがで
きる。代表的なのはフッ化脂肪族基を含有する硫酸塩、
リン酸塩、ホスホン酸塩、カルボン酸塩、およびスルホ
ン酸塩である。

イオウ原子が直接炭素原子に結合している式ＲｆＸ　５
０３Ｈを特徴とするスルホン酸塩は特に好ましい表面活
性剤である。

好ましい種類の物質はフッ化脂肋族カルボニル、または
スルホニルハロゲン化物と、アミン基が炭素原子コない
し６個によって芳香族環、好ましくはベンゼン環から分
離され、続いて環がモノスルホン化されている ＲｆＳｏ　　ＮＨＣＩ−Ｉ　　Ｃト（５０３Ｈのような
芳香族アミンとの反応から誘導されたものである。

他の適切なスルホン酸塩は米国特許 第２，７３２，３９８、第３．５９５，６８９、および
第３，５１９，６８３号明細書に開示されている。

尚、フッ化脂肪族表面活性剤中における両性表面活性剤
対陰イオン表面活性剤の比率は広範囲にわたって変化さ
せることができる。有用な配合は両性表面活性剤または
陰イオン表面活性剤のどちらか一方を１０％という少量
含有してもよいが、１：４と４：１との間の比率を使用
するのが好ましい。

次に、炭化水素系界面活性剤は申し分のない蒸気抑制皮
膜（水成膜）を形成するのに必要であって、これはフッ
素不含の界面活性剤である。

ちらろんフッ素不含の陽イオン性表面活性剤は陰イオン
性のフッ素化合物表面活性剤との関連で好ましくない。

陰イオン性および両性表面活性剤は有用であるが、フッ
素不含の非イオン性表面活性剤は最良の皮膜特性を生じ
る傾向があるので好ましい。もつと親水性の大きいもの
は発泡剤としても作用し、かつ濃厚組成物に高度の海水
相容性をも付与する。一般にフッ素含有表面活性剤対フ
ッ素不含表面活性剤の重量比率は１：１０と１０：１と
の間、好ましくは１：８ないし８：１であるべきであり
、たいていの場合両者のほぼ当偵が使用される。

フッ素不含の皮膜促進表面活性剤は、もちろん真に溶解
できる吊以上の不溶解な過剰を水性担体内に分散させ、
次にたとえば濃厚液を希釈すればただちに溶解されて最
終の皮膜形成溶液になることができるけれども、中しぶ
んなく適用されるようにするためには水溶性でなければ
ならない。しかしながら便宜上フッ素不含の表面活性剤
は２５℃において水中に少なくとも約０．０２重量％、
好ましくは０．２重間％まで水溶性であるべきである。

燃料相中における溶解度が不十分ならば皮膜形成用のフ
ッ素化合物表面活性剤−フッ素不含表面活性剤水溶液の
展開特性は改良されない、すなわちフッ素不含表面活性
剤は炭化水素適合性でなければならない。いっぽうフッ
素不含表面活性剤が水相に比較して炭化水素燃料相に溶
解しすぎるならば、それは迅速に取り除かれ、皮膜は迅
速に弱まりすぎて有用でなくなる。適切なフッ素不含表
面活性剤では炭化水素燃料相中における物質の絶対溶解
度は炭化水素燃料相と水性相との間における物質の分布
はどの特徴にはならない。本明細書において使用される
用品「フッ素不含」はフッ化脂肪族基を含有しない、し
かも炭集結合フッ素をたかだか５重量％以下しか含有し
ない化合物をいう。

本発明の有機質フッ素不含皮膜促進表面活性剤は、さき
に指摘したように、水溶性であり、かつ炭化水素適合性
であるばかりでなく、合成品であり、かつ非腐敗性であ
る。本発明の組成物は種々の環境条件下において長期間
濃厚液の形態、または希薄水溶液のどちらかで貯蔵した
いものであるから、フッ素不含表面活性剤成分は組成物
の貯蔵適性を確実にするために非腐敗性であり、かつ第
２に、使用に際して無臭の組成物を提供することはきわ
めて好ましい。

本発明の水成膜泡消火剤では、場合によってはエチレン
グリコールやグリセリンのような凍結防止のための凝固
点降下剤、ベンゾトリアゾール等の防錆剤、又、部分的
に加水分解されたタンパク質のような補助発泡剤、更に
高分子側ポリオキシエチレングリコール及びアルキレン
グリコールのアルキルエーテルで例示される発泡安定剤
等の補助剤を添加することも可能である。

〔作用〕

本発明の水成膜泡消火剤希釈水溶液（約６容量％）を油
火災に際し使用すると、高度に揮発性の液体炭化水素上
に強固で、耐久性があり、迅速に広がる水成膜（蒸気障
壁皮膜）を形成するほかに、大量の気化された噴射剤又
は空気と混合されて火災を消火するための比較的安定な
泡を形成するので、油火災を迅速に消火することができ
る。

〔発明の効果〕

本発明の水成膜泡消火剤は上記の如き手段、作用を有す
るから、油火災に対する消火性能を維持しつつ従来の水
成膜泡消火剤に比して界面活性剤の使用量、混合割合を
減少させる（これは必然的に水の混合割合を増加させる
）ことができる。この場合、特に高価なフッ素系界面活
性剤の使用量を減らすことができるので経済的に極めて
有利となる。

又、本発明の水成膜泡消火剤は、その粘度が従来の水成
膜泡消火剤より高くなってタンパク泡消化剤の粘度にほ
ぼ等しくなるので、タンパク泡消化剤用に設計された消
化器、装置類にそのまま適用できる。

〔実施例〕

次に、本発明を以下の実施例ならびに比較例に基づいて
更に説明する。

例１（実施例１、比較例１〜２） 本発明における水成膜泡消火剤（実施例１）の構成成分
とその混合割合を従来の水成膜泡消火剤（比較例１）及
び比較例１より界面活性剤の吊を減じたもの（比較例２
）と比較して第１表に示し、各々の保水性、消火性能の
比較を第２表に示した。

数値は容量パーセントを示す。

尚、ここで、ブチルカルピトールはフッ素系界面活性剤
の溶剤として用いるものであり、又、ベンゾトリアゾー
ルは防錆剤である。

上記項目の数値は自治省令２６号（泡消火薬剤の検定細
則）に基づく方法により得られたものである。

例２〈実施例２、比較例３） 前記実施例１と同一の構成成分と混合割合を有する水成
膜泡消火剤についてその粘度を調べ（実施例２）、前記
比較例１で用いた従来の水成膜泡消火剤の粘度（比較例
３）と比較した。その結果を第３表に示す。

第　　３　　表 例３（実施例３〜４、比較例４〜１２）次に、本発明の
水成膜泡消火剤において使用するヒドロキシエチルセル
ロース、及び他の水溶性高分子の従来の水成膜泡消火剤
に対する適合性を調べ、その結果を第４表に示す。

例４（実施例５〜７） 比較例１の水成膜泡消火剤にヒドロキシエチルセルロー
スを添加し、保水性をみるための泡の還元時間を測定し
た。結果を第５表に示す。尚、使用したヒドロキシエチ
ルセルロースはダイセル社製のＱＰ−３００００Ｈ，Ｑ
Ｐ−３００Ｈ及びＱＰ−０９Ｌであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水、フッ素系界面活性剤及び炭化水素系界面活性剤とか
   ら主として成る水成膜泡消火剤において、該消火剤の構
   成成分としてヒドロキシエチルセルロースを含有せしめ
   るとともに、前記界面活性剤の混合割合を減少せしめた
   ことを特徴とする水成膜泡消火剤。