JPS649869B2

JPS649869B2 -

Info

Publication number: JPS649869B2
Application number: JP8651182A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Fujita; Kunio Imamura; Toshihiro Takakura; Yutaka Yamauchi
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1982-05-24
Filing date: 1982-05-24
Publication date: 1989-02-20
Also published as: JPS58203774A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、粉末消火剤に関し、さらに詳しく述
べると、特にABC火災用、すなわち、普通・
油・電気火災用粉末消火剤において使用するのに
有用な改良された燐酸アンモニウム組成物に関す
る。

周知の通り、ABC火災用粉末消火剤は消火効
力にすぐれており、また、その主原料として、多
くは燐酸アンモニウムが用いられている。燐酸ア
ンモニウムは、通常、保存中の粉末消火剤が大気
中の水分を吸収してケーキングを生じるのを回避
するため、比較的高い純度のものが用いられてい
る。しかし、このような高純度の燐酸アンモニウ
ムは、一般的に、粗製品と比較して精製工程が付
加される分、それだけ経済的に高価であることが
難点となつている。一方、現在市販されている燐
酸アンモニウムには試薬用及び工業用燐酸アンモ
ニウムの他、化成肥料の燐酸成分及び窒素成分用
原料として所謂肥料用燐酸アンモニウム（以下
FAPと称する）というものがあり、これは比較
的純度の高い精製された工業用燐酸アンモニウム
と比較して純度が低い反面経済的に安価であり入
手が容易であるという利点がある。

この肥料用の燐酸アンモニウム（FAP）は、
通常、肥料としての保証成分として窒素（Ｎ）及
び燐酸（P₂O₅）をそれぞれ10〜20％、45〜55％
程含んでいるが、化学的成分としては燐酸二アン
モニウム（燐酸一水素アンモニウム
（NH₄）₂HPO₄）を主成分として含有するものと
燐酸一アンモニウム（燐酸二水素アンモニウム
NH₄H₂PO₄）を主成分とするものとがある。
FAPには、上記した主成分に加えて、例えばカ
リウム、ナトリウムなどのようなアルカリ金属、
例えばマグネシウム、カルシウムなどのようなア
ルカリ土類金属、例えば鉄、アルミニウム、珪素
などのような金属、及びこれら陽イオン成分に対
する陰イオン成分として例えば弗素、硫酸、塩素
など、その他種々の不純物が混在しており、ま
た、多くの場合、これらの不純物が複雑な塩類を
形成している。さらに加えて、FAPには、中間
生成物であるところの湿式燐酸を精製しない限り
において、原鉱石（燐鉱石）に由来する有機物も
残存しており、またこれがあるために、外観上は
通常黒褐色を呈示している。因みにFAP中に含
まれる主要な構成元素の組成の一例を示すと、下
記の通りである。成分重量％ P₂O₅ 47.01 Ｎ 18.04 H₂SO₄ 7.85 Ｆ 0.73 Fe₂O₅ 1.13 Al₂O₃ 1.25 K₂O 0.08 Na₂O 0.17 MgO 0.36 CaO 0.27 SiO₂ 0.24 含まれる燐酸塩の代表例としては、前述した燐
酸アンモニウム以外に、例えば（NH₄、Ｋ）
H₂PO₄、K₂HPO₄、Ca（H₂PO₄）₂・H₂Oなどのよ
うな水溶性塩、例えばCaHPO₄・2H₂O、
MgNH₄PO₄・6H₂O、NH₄FeH₂（PO₄）₂・1/2
H₂Oなどのような水溶性塩、その他の複雑な塩
類をあげることができる。ところで、このような
性状を有するFAPはそのままでは吸湿性が大き
く、前述の粉末消火剤に用いることはできない。

FAPの吸湿性が大であることは、はつきりと
した結論を出すまでに至つていないというもの
の、上記したような種々の不純物の影響と、そし
てまた、複数の塩類の混合による臨界湿度の低下
とに一因があるものと考えられる。なぜななら、
純度の高い燐酸アンモニウムを供試料として国の
規格に基づいた粉末消火剤のための吸湿試験を実
施した場合、30℃及びRH（相対湿度）80％で48
時間保存した後の燐酸二アンモニウムの吸湿率
は、吸湿水分測定による重量増加率で示せば、
0.5％以下であり、燐酸一アンモニウムのそれは
ほぼ０％であり、そして同温度における臨界温度
は91.6％であるからである。ちなみに、FAPを上
記と同一の吸湿試験に供した場合、例えば、N18
％−P₂O₅46％の製品の吸湿率は５〜15％であり、
そしてN11％−P₂O₅47％の製品のそれは２〜４
％である。なお、２％以下の吸湿率は、塩類のう
ち何が支配的に吸湿性に影響があるのか定かでは
ないけれども、FAPにおいて得ることができな
い。

本発明者らは、上記事実にかんがみて、高純度
の燐酸アンモニウムに代えて使用し得る防湿性能
にすぐれた粉末消火剤用主原料を見い出すべく研
究を進めた結果、このたび、本発明を完成するに
至つた。

本発明は、顕著な吸湿性を有している粗製の燐
酸アンモニウムでも、それに一定量の消石灰（水
酸化カルシウム）を加えて改質を行なつた場合に
はすぐれた防湿性能を達成し得るという知見にも
とづいてなされたものであり、その要旨とすると
ころは、44μｍ以下の粒子サイズが60〜80％を占
める粒径分布をもつた粗製の燐酸アンモニウムの
微粒子と、44μｍ以下の粒子サイズが100％を占
める粒径分布をもつた吸湿性低下量の水酸化カル
シウムの微粒子とを含んでなることを特徴とする
粉末消火剤用燐酸アンモニウム組成物にある。

本発明に従うと、上記した通り、顕著な吸湿性
を有しているこれらのFAPを少量の、吸湿性低
下量の水酸化カルシウムで改質することによつて
それらの吸湿性を低下させ、よつて、粉末消火剤
用として有利に使用し得る燐酸アンモニウム組成
物を得ることができる。これらの燐酸アンモニウ
ム組成物は、吸湿性が非常に低いという第１の利
点に加えて、原材料コストが低いので最終的に得
られる製品が安価である、不純物除去のための精
製工程が不要となるので製造工程が短縮できる、
等の付加的な利点をも有している。

本発明を実施する場合には、FAPとして一般
に市販されている、通常、約１〜４mmの粒子サイ
ズを有しているFAP製品を使用することができ
る。但し、これらのFAPは、改質反応直後の形
態において0.5mm程度の粒子サイズを有する粗粒
子であるので、消火剤用として使用するに先がけ
て微粉砕して44μｍ以下の粒子サイズが約60〜80
％を占めるような粒径分布となすことが好まし
い。FAP粒子の微紛砕は、例えばハンマーミル、
ピンミルなどのような常用の粉砕機を使用して行
なうことができ、また、すぐれた粒径分布を有す
る微粒子を得ようとするならば、エアージエツト
式粉砕機、高速回転式粉砕機などを使用して行な
うことが好ましい。

上記FAPの微粒子に吸湿性低下量の水酸化カ
ルシウムの微粒子を添加して両者を混合する。
FAPの吸湿性を所望のレベルまで低下させるた
めには、得られる燐酸アンモニウム組成物の全量
を基準にして２〜15重量％、特に５〜10重量％の
量の水酸化カルシウム微粒子を添加するのが好ま
しいということが判明した。上記範囲を下廻る量
の水酸化カルシウムを添加したのでは十分な吸湿
性の低下を導くことができず、また、反対に、上
記範囲を上廻る量の水酸化カルシウムを添加した
のでは粉末消火剤の性能の低下を甘受しなければ
ならない。水酸化カルシウムの添加量の一例を示
すと、N18％−P₂O₅46％のFAPに対しては５〜
15重量％を、N11％−P₂O₅47％のFAPに対して
は２〜10重量％を、それぞれ添加することが好ま
しい。

本発明において使用する水酸化カルシウムの微
粒子は、通常、44μｍ以下の粒子が100％を占め
るような粒径分布を有するものが好ましい。しか
しながら、このような微粒子は、必要に応じて、
上記FAPと同一の粒径範囲を有していてもよく、
このような場合には、両者を混合した後に微粉砕
を行なうことができる。

使用する水酸化カルシウムの純度は、その微粒
子が所期の吸湿性低下機能を奏し得る限りにおい
て特に限定されるものではない。しかしながら、
一般には、95％以上の純度を有する水酸化カルシ
ウムを使用するのが好ましい。

本発明を実施する場合には、水酸化カルシウム
を添加剤として使用することが極めて重要であ
る。これに代えて同じカルシウム塩であるところ
の石膏（CaSO₄・1/2H₂O、・2H₂O）や燐酸カル
シウム（CaHPO₄、Ca（HPO₄）₂・H₂O）を使用
したところで、期待通りの吸湿性低下効果を得る
ことができない。

尚、粉末消火剤の調製に際して必要に応じて、
本発明の燐酸アンモニウム組成物に例えば微粉タ
ルク、微粉シリカなどのような造粒防止剤、例え
ばチタンホワイトなどのような着色剤、そしてこ
の技術分野において通常用いられているその他の
添加剤を添加することができる。造粒防止剤は、
一般に、約１〜５％の量で添加するのが好まし
い。これは、改質反応後、着色剤とともに微粒子
混合物に添加して５〜10分間にわたつて十分に混
合してもよく、さもなければ、改質反応前、
FAP及び水酸化カルシウムの混合物に添加して
もよい。更に、本発明の燐酸アンモニウム組成物
は、その微粒子の表面を樹脂で被覆して粉体間の
摩擦を低下させ、そしてすべり性を向上させるこ
ともできる。被覆に有用な樹脂としては、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンな
どのような熱可塑性樹脂、例えばフエノール樹
脂、エポキシ樹脂などのような熱硬化性樹脂、そ
の他をあげることができる。これらの樹脂を、１
〜５％の量で、溶融させるかもくしくは溶剤に溶
解して改質反応器中に噴霧し（反応器内容物を撹
拌しながら）、よつて、微粒子を被覆する。

次に、下記の実施例によりさらに詳しく本発明
を説明する。

実施例１ FAP（N18％−P₂O₅46％品）をエアージエツト
式粉砕機で微粉砕して粒子サイズ44μｍ以下の粒
子が60〜80％の範囲にあるようにした。得られた
微粒子を、水酸化カルシウムの微粒子と、ヘンシ
エルミキサーなる商品名で市販されている反応槽
で５分間にわたつて混合した。混合時の温度は35
℃であつた。

水酸化カルシウムの添加量をいろいろに変えて
実験を行なつたところ、次の第１表に記載するよ
うな結果が得られた。

第１表 Ca（OH）₂添加量(重量%) 吸湿率^*(重量%) 5 2.5 7 1.78 10 0.48 15 0.12 吸湿率^*＝本文に記載せる吸湿試験による実施例２前記実施例１に記載の手法を繰り返した。但
し、本例の場合、FAP（18％−46％品）に代えて
FAP（11％−47％品）を使用した。次の第２表に
記載するような結果が得られた。

第２表 Ca（OH）₂添加量(重量%) 吸湿率(重量%) 2 2.02 5 1.58 10 0.25 比較例１前記実施例１に記載の手法を繰り返した。但
し、本例の場合、水酸化カルシウムを添加しない
場合及び水酸化カルシウム以外の添加剤を使用し
た場合について実験を行なつた。次の第３表に記
載するような結果が得られた。

第３表添加剤（５重量％で）吸湿率(重量%) − 7.93 K₂SO₄ 8.12 KCl 18.22 Mg（OH）₂ 11.30 MgCO₃ 4.19 CaHPO₄・2H₂O 9.54 CaSO₄・2H₂O 4.54 比較例２前記実施例２に記載の手法を繰り返した。但
し、本例の場合、水酸化カルシウムを添加しない
場合及び水酸化カルシウム以外の添加剤を使用し
た場合について実験を行なつた。次の第４表に記
載するような結果が得られた。

第４表添加剤（５重量％で）吸湿率(重量%) − 2.13 K₂SO₄ 3.06 KCl 10.51 Mg（OH）₂ 7.29 MgCO₃ 3.57 CaHPO₄・2H₂O 5.28 CaSO₄・2H₂O 4.15

Claims

【特許請求の範囲】１ 44μｍ以下の粒子サイズが60〜80％を占める
粒径分布をもつた粗製の燐酸アンモニウムの微粒
子と、44μｍ以下の粒子サイズが100％を占める
粒径分布をもつた吸湿性低下量の水酸化カルシウ
ムの微粒子とを含んでなることを特徴とする粉末
消火剤用燐酸アンモニウム組成物。２前記水酸化カルシウムの量が組成物の全量を
基準にして２〜15重量％である、特許請求の範囲
第１項に記載の燐酸アンモニウム組成物。