JPWO2003043526A1 - フッ素系界面活性剤を含まない泡消火剤 - Google Patents

Abstract

環境に有害なフッ素系界面活性剤を含まない泡消火剤であって、（ａ）ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩及び（ｂ）ラウリル酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン又はラウリル酸アミドプロピルヒドロキシスルホベタインのいずれか少なくとも１種、を組み合わせた起泡性合成界面活性剤を含有する泡消火剤。さらに、（ｃ）両末端がアミノアルキル化されたポリオキシアルキレンジアミン又はその誘導体又は（ｄ）ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミドエステル塩に加えて（ｅ）ドデシルアルコールを含有させる。高発泡消火剤又は低発泡消火剤として海水、淡水両方での希釈使用ができ、従来のフッ素系界面活性剤を使用した泡消火剤と同等以上の、保水性、耐熱性に優れ、燃焼液面に長時間とどまることができる耐液性を有し、かつ、燃焼液面を短時間で被覆できる良好な流動性も有する。

Description

技術分野
本発明は、フッ素系界面活性剤を含有しない新規な消火剤に関し、特に、泡沫の耐熱性が強化され、かつ保水性が向上した高発泡消火剤又は低発泡消火剤のいずれとしても優れた消火性能を有し、海水、淡水両方での希釈使用ができる合成界面活性剤泡消火剤に関する。
背景技術
近年、化学工業の発展に伴い、ガソリン、ナフサなどの非水溶性可燃性液体だけでなく、アルコール、エーテル、エステルなどの水溶性可燃性液体の製造量、使用量は莫大になり、保管、備蓄も大規模化している。それに伴い、火災などによる災害の危険性も拡大しているし、また、災害時の対処も困難になっている。
従来、石油タンク等大規模油火災用の消火剤としては、水成膜泡消火剤が使用されており、代表的には、油火災の再着火防止性に優れたフッ素系界面活性剤を用いた消火剤が使用されてきたが、耐炎性、耐熱性を高めるためにはその濃度を高めなければならない問題があった。
そのため、炭化水素系界面活性剤をフッ素系界面活性剤に添加して、油と水との間の界面張力を低下させて水成膜形成性を高めると共にフッ素系界面活性剤の使用量を低減したものや、低分子量アミン化合物と含フッ素ベタイン系界面活性剤（起泡剤）を基材とする水成膜泡消火剤が開発されてきた（特許文献１）。
分子量が３０００を越え、両末端がアミノアルキル化されたポリエチレングリコール及びその誘導体と起泡剤とを基材とする泡消火薬剤が開発され（特許文献２）、この泡消火薬剤は、発泡倍率６〜８倍程度で小型消火器による消火試験で１０〜１５分の消火時間であり、起泡剤としては炭化水素系界面活性化合物とフッ素系界面活性化合物等公知の消火剤用の界面活性化合物であればいずれでも良いが、好ましくはフッ素系界面活性化合物である、とされている。
オキシアルキレン部分が重合体を親水性かつ水溶性にするのに十分なオキシエチレン単位を含有しているポリ（オキシアルキレン）ポリイソシアネート重合体及びフッ素系界面活性剤などの起泡性界面活性剤を配合してなる泡消火剤も知られている（特許文献３）。
また、ポリアリルアミン（Ａ）、ジメチルジアリルアンモニウム塩とマレイン酸との共重合体（Ｂ）、及びパーフルオロアルキル基含有非イオン性界面活性剤を必須成分とする水成膜泡消火剤も知られている（特許文献４）。
さらに、アルギン酸あるいはその誘導体、及び天然又は合成の水溶性高分子化合物、起泡性界面活性剤及びフッ素系界面活性剤を配合してなる泡消火剤も知られている（特許文献５）。
油とアルコールとの両方に対して使用できる従来の泡消火剤としては、加水分解タンパク質にフッ素系界面活性剤を添加したものもあるが、この消火剤は、ｐＨの変化により沈殿物が生じ貯蔵性が悪く、また酢酸などの酸性の水溶性可燃性物質の消火に対しては効果がないという問題点を有している。
フッ素系界面活性剤を添加していない合成界面活性剤泡消火剤については発泡成分として、ラウリルアルコール硫酸エステルアンモニウム、ラウリルアルコール硫酸エステルトリエタノールアミンなどの炭素数１２〜１８の高級アルコール硫酸エステル塩又はポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等の炭化水素系界面活性剤を使用し、これに発泡強化剤として高級アルコールを添加し、必要に応じて泡安定剤、流動点降下剤、防錆剤等を配合したものが知られている（特許文献６，７）。
（特許文献１）
特公平１−１２５０２号公報
（特許文献２）
特公平３−６３３８６号公報
（特許文献３）
特公平７−３８８８４号公報
（特許文献４）
特開２０００−１２６３２７号公報
（特許文献５）
特開２００１−２４６０１２号公報
（特許文献６）
特公昭４８−１９０３７号公報
（特許文献７）
特公昭５２−３４１５８号公報
発明の開示
合成界面活性剤泡消火剤は、高発泡（ｈｉｇｈ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｆｏａｍ）性の消火剤として、危険物ラック倉庫、坑道、地下街、地下駐車場、高層建築等のような限られた空間内の密閉火災用として開発された消火剤であるが、高発泡倍率になると泡の保水性が悪くなり消火性能が低下する問題がある。
上記のように、水成膜泡消火剤としては、従来、もっぱら、フッ素系界面活性剤を添加したものが用いられてきた。しかし、フッ素系界面活性剤の成分であるペルフルオロオクタニル化合物は環境中に拡散し、長期間残留することが確認され、フロン、ハロンと同じような環境破壊につながる恐れがあるため、２０００年１０月米国環境保護庁が「Ｃ_８Ｆ_１７ＳＯ_３・・・塩化物」について重要新規用途規制に基づく規制を適用するという方針を明確にしたため、フッ素系化合物を使用するこれらの消火剤は相次いで製造が中止されている。
しかし、水成膜泡消火剤は、水成膜を形成するためにフッ素系界面活性剤の表面張力作用を利用しており、フッ素系界面活性剤を用いないで水成膜泡消火剤の規格を定める省令（自治省令第２６号）の方法に基づき拡散係数３．５以上を満たすことは困難である。今後、フッ素系界面活性剤使用の泡消火剤に代わって、石油コンビナート、大型プラント、軍事施設、空港、船舶などに海水、淡水両方での希釈使用ができる新たな泡消火剤の開発が強く求められている。
本発明は、上記のとおりの問題点を解決しようとするもので、高発泡消火剤としてはもとより、低発泡消火剤としても、従来のフッ素系界面剤を使用した水成膜泡消火剤の代表的なものであったライトウォーター（アメリカ・３Ｍ社の商品名）を上回る高性能の、ガソリンなどの非水溶性の可燃性物質にもアルコールなどの水溶性の可燃性物質にも適用できて、たん白泡消火薬剤よりも起泡性、展開性、シール性に優れ、保水性、耐熱性に優れた海水、淡水両方での希釈使用ができる合成界面活性剤泡消火剤を提供することを課題とする。
本発明は、フッ素系界面活性剤は一切使用せずに、これまで実用化が困難であった膨張率が５００〜１０００程度の高発泡消火剤として優れた性能を発揮するとともに、通常の油火災等に用いられる発泡倍率５〜１０倍の低発泡消火剤としても、燃焼液面に長時間とどまることができるという耐熱、耐炎性を有し、かつ、燃焼液面を短時間で被覆できる良好な流動性も有し、水成膜泡消火剤と類似の性能が得られ、従来のフッ素系界面活性剤を使用した泡消火剤に類似する優れた性能を発揮する合成界面活性剤泡消火剤を開発し、上記課題を解決したものである。
一般に、界面活性剤の起泡性は界面活性剤の種類あるいは添加量により大きく影響される。単一種の界面活性剤よりも数種のものを組み合わせた方が発泡性が向上すること、用いる界面活性剤のイオン性も単独より組み合わせたもの、例えばアニオン性と非イオン性、アニオン性と両性などの界面活性剤の組み合わせにより良質な泡が得やすいことなどが知られている。例えば、特公平３−６６９３３号公報には、このように界面活性剤を組み合わせることにより水性泡沫系の起泡性及び泡安定性を著しく向上せしめた起泡助剤及びそれを含んでなる消火薬剤に関する発明が開示されている。
そこで、本発明者は、フッ素系界面活性剤に代わる性能をもつ界面活性剤の複数の組み合わせについて鋭意研究開発を行った。その結果、特定の界面活性剤を組み合わせることにより、フッ素系界面活性剤に代わる性能が得られることを見出した。この特定の界面活性剤の組み合わせを、特に、水溶性高分子である両末端がアミノアルキル化されたポリオキシアルキレンジアミン及びその誘導体又はポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミドエステル塩や高級アルコールのドデシルアルコール等と共存させて使用すると、理由は明確ではないが、展開性、シール性、起泡性、保水性はフッ素系界面活性剤よりも勝る高性能がもたらされることを見いだした。
ところで、界面活性剤泡消火剤は淡水（真水）に希釈するだけでなく、海水に希釈する場合も考慮しなければならない。界面活性剤の機能を淡水、海水双方に同等の性能を発揮させるために、海水での機能低下を招くイオンの排除と対策が必要となる。
ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩、ラウリル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルトリエタノールアミン、アルキルカルボキシベタイン、Ｎ、Ｎ−ジメチルアルキルアミンオキシドなど界面活性剤は海水でも起泡性、流動性、泡安定性において優れた性能を呈する。
しかしながら、単独では、起泡性に優れ、海水に希釈しても比較的泡安定性を示す、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩とラウリル硫酸塩の混合物を海水に希釈して消火実験をすると海水に含まれるカルシウムとマグネシウムの化学作用のためか、放射開始時の発泡性は良好であるが、時間の経過と共に泡が小さくなり、やがて泡層が徐々に沈下して薄くなり再着火しやすくなることが分かった。
本発明者は、この対策として、ニトリロ三酢酸の添加が有効であることを見出した。ニトリロ三酢酸は海水中の金属イオンに作用して、水に溶解する金属錯塩として金属イオンの活動を封鎖して水溶性のイオン交換剤となり、硬水を軟水化することにより起泡性も向上すると考えられる。一度ニトリロ三酢酸で軟水化された水はｐＨが酸性にならない限り変化しない。ニトリロ三酢酸を添加した場合、消火剤を噴射された金属表面に生成する酸化被膜は耐食性（防錆性）を有している。
本発明の合成界面活性剤を組み合わせて含有する泡消火剤を使用すると、泡の経時体積減耗率が非常に小さくなり、耐熱性の強い泡ができ、従来のフッ素系界面活性剤と類似の起泡性その他の特性がもたらされる。表面張力は、フッ素系界面剤のようには下がらないが、きめの細かいねばり強い泡で消火性能はフッ素系界面剤に勝る性能を示す。よって、従来の泡消火剤のようにフッ素系界面活性剤から選ばれた少なくとも一種の界面活性剤を用いないでも、流動性が改善され、石油、ガソリンなどの非水溶性可燃性物質火災の急速消火が可能となる。
すなわち、本発明は、（１）フッ素系界面活性剤を含まない泡消火剤であって、（ａ）ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩及び（ｂ）ラウリル酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン又はラウリル酸アミドプロピルヒドロキシスルホベタインのいずれか少なくとも１種、を組み合わせた起泡性合成界面活性剤を含有することを特徴とする高発泡消火剤又は低発泡消火剤として使用される泡消火剤、である。
また、本発明は、（２）（ｃ）両末端がアミノアルキル化されたポリオキシアルキレンジアミン及びその誘導体を含有することを特徴とする上記（１）の泡消火剤、である。
また、本発明は、（３）（ｄ）ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド燐酸エステル塩を含有することを特徴とする上記（１）又は（２）の泡消火剤、である。
また、本発明は、（４）（ｅ）ドデシルアルコールを含むことを特徴とする上記（１）ないし（３）のいずれかの泡消火剤、である。
また、本発明は、（ｆ）ポリエチレングリコールを含むことを特徴とする上記（１）ないし（４）のいずれかの泡消火剤、である。
また、本発明は、（ｇ）ラウリル硫酸塩を含むことを特徴とする上記（１）ないし（５）のいずれかの泡消火剤、である。
また、本発明は、（ｈ）ニトリロ三酢酸を含むことを特徴とする上記（１）ないし（６）のいずれかの泡消火剤、である。
本発明の泡消火剤は、上記の各成分の相乗的効果によって消防法規定の消火試験で優れた成績を納めることができた。本発明の泡消火剤は、下記のような特長を有する。
▲１▼泡の中に大量の水分を含み、消火時間が短く、また耐再燃性が優れている。
▲２▼泡の流動性が良く流出油火災の場合、タンパク泡に比較して約２倍の速さで消火できる。
▲３▼希釈率を２〜３ｗｔ％にできる。
▲４▼高発泡から低発泡まで発泡倍率を変えることができる。
▲５▼品質が安定しているので長期保存に耐える。
▲６▼海水、淡水両方での希釈使用ができる。
従来の合成界面活性剤消火剤は３〜６ｗｔ％程度に水で希釈して用いるのが一般的であるが、本発明では濃厚原液組成物を淡水又は海水で２〜３ｗｔ％に希釈して使用し、十分な消火性能が得られる。したがって、経済的で保管スペースも節減できる。
地下街・倉庫・船倉等密閉火災や化学プラントには２００〜３００倍の中発泡で、駐車場等の固定消火設備の場合は、最適泡溶液供給率５００倍以上の高発泡と、米国防火協会（ＮＦＰＡ−１１Ａ）・日本の消防法（規則第１８条）に定められているが、本発明の消火剤はいずれの規格も合格する性能を有している。
本発明の泡消火剤は、通常の方法で消火作業に使用できる。例えば、容器に貯蔵した濃厚原液を消火装置又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２〜３ｗｔ％に調整し、空気などの不燃性気体を水流中に吹き込むか混ぜることにより発泡させて、噴射ノズルより火面に泡を放射又は送り込む。この際、噴射用ノズルを取替えることにより高発泡消火剤としても低発泡消火剤としても使用できる。特に、コンビナートや船舶火災に対して海水で希釈して低発泡消火剤として使用するときは水成膜泡消火剤に類似した性能が得られる。もちろん、予め適正濃度に希釈してポータブル消火器に充填して使用することもできる。
ただし、大規模の油火災では高熱面に対する泡の被覆性が弱く、油面が露出しやすい、壁面が灼熱状態になると泡の展開性、吸着性が遅くなる、などの現象を抑制するために、大規模油火災には壁面や燃焼面に水を放水しながら散布すると水の冷却効果により更に性能が向上する。
発明を実施するための最良の形態
前記（ａ）成分と（ｂ）成分を組み合わせて使用することにより、（ａ）成分のアニオン系界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩は含水率の高い泡を保持する泡安定性を強化し、火炎を抑える泡膜の展開性が抜群に良好となる。また、（ｂ）成分の両性界面活性剤であるラウリル酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン又はラウリル酸アミドプロピルヒドロキシスルホベタインは、保水性、起泡性、展開性、展延性向上剤として優れた作用を発揮する。
ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩はジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコール、ドデシルアルコール、水を溶剤とする混合物として予め混合して用いることが好ましい。このように、予め、攪拌混合した混合物として用いると、泡の安定性が良く、起泡性、保水性ともに良好になる。ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩はトリエタノール溶解のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミンとして用いることがより好ましい。
前記（ｃ）成分の両末端がアミノアルキル化されたポリオキシアルキレンジアミンは、泡に粘性を与え、これにより粘稠な泡壁が形成され、水分を強く保持して泡沫の保水性を著しく向上させ、泡消火剤に耐熱性を付与し、また泡が燃焼液面に長時間とどまることができるという耐液性を付与することができる。この（ｃ）成分としては、ポリオキシエチレンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシエチレンプロピレンジアミンがある。例えば、両末端がアミノアルキル化されたポリオキシアルキレンジアミンは、公知のものであり、前記の特公平３−６３３８６号公報に示されている分子量が３０００を越え、２５０００以下のものが代表的なものとして挙げられる。これらは市販品として入手できる
前記（ｄ）成分のポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド燐酸エステル塩は、有機燐化合物の一種であり、泡に粘性を与え、これにより粘稠な泡壁が形成され、水分を強く保持して泡沫の保水性を著しく向上させ、泡消火剤に耐熱性を付与し、また泡が燃焼液面に長時間とどまることができるという耐液性を付与することができる。
前記（ａ）成分と（ｂ）成分を組み合わせて使用する場合に、高級アルコールの一種である水に難溶性の（ｅ）ドデシルアルコール（Ｃ_１２Ｈ_２６Ｏ）を共存させると、フッ素系界面活性剤とさらによく類似した性能が得られ、泡の経時体積減耗率が非常に小さくなるので、泡が強くなり、耐熱性は著しく向上する。油面上に発生した泡はフッ素系界面活性剤を用いた場合の泡よりも粘り及び強さがある。
▲１▼両末端がアミノアルキル化されたポリオキシアルキレンジアミン：▲２▼ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩：▲３▼ラウリル酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン又はラウリル酸アミドプロピルヒドロキシスルホベタインのいずれか少なくとも１種：▲４▼ドデシルアルコールの重量比は、▲１▼４〜６：▲２▼２０〜２５：▲３▼１０〜１５：▲４▼０．５〜１．５程度が好ましい。
また、▲１▼ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド燐酸エステル塩：▲２▼ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩：▲３▼ラウリル酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン又はラウリル酸アミドプロピルヒドロキシスルホベタインのいずれか少なくとも１種：▲４▼ドデシルアルコールの重量比は、▲１▼５〜１０：▲２▼２０〜２５：▲３▼１０〜１５：▲４▼３〜６程度が好ましい。
この消火剤成分に、さらにポリエチレングリコールを添加すると泡沫の耐熱性、シール性が向上し、泡膜を強化できる。ポリエチレングリコールとしては、例えば、ポリエチレングリコール２００００、又はポリエチレングリコール４０００が好適に用いられる。水に、予め、ポリエチレングリコールを混合して消火剤原液を調製することが望ましい。
▲１▼両末端がアミノアルキル化されたポリオキシアルキレンジアミン：▲５▼ポリエチレングリコールの重量比は▲１▼４〜６：▲５▼８〜１５程度が好ましい。
また、▲１▼ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド燐酸エステル塩：▲５▼ポリエチレングリコールの重量比は、▲１▼５〜１０：▲５▼８〜１５程度が好ましい。
この泡消火剤には、さらに、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミンを含むことが好ましい。▲１▼両末端がアミノアルキル化されたポリオキシアルキレンジアミン：▲３▼ラウリル酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン又はラウリル酸アミドプロピルヒドロキシスルホベタインのいずれか少なくとも１種：▲４▼ドデシルアルコール：▲６▼ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミンの重量比は、▲１▼４〜６：▲３▼１０〜１５：▲４▼３〜６：▲６▼１０〜１２程度が好ましい。
また、▲１▼ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド燐酸エステル塩：▲３▼ラウリル酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン又はラウリル酸アミドプロピルヒドロキシスルホベタインのいずれか少なくとも１種：▲４▼ドデシルアルコール：▲６▼ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミンの重量比は、▲１▼５〜１０：▲３▼１０〜１５：▲４▼３〜６：▲６▼１０〜１２程度が好ましい。
さらに、この泡消火剤には、淡水の他に海水でも希釈使用して性能を発揮させるために、▲７▼ラウリル硫酸塩及び▲８▼ニトリロ三酢酸を含有することが好ましい。ラウリル硫酸塩は、起泡力を増強し、保水性を向上する。キレート化合物のニトリロ三酢酸は硬水を軟水化し、起泡性を向上する。▲１▼両末端がアミノアルキル化されたポリオキシアルキレンジアミン：▲７▼ラウリル硫酸塩：▲８▼ニトリロ三酢酸の重量比は、▲１▼６〜９：▲７▼３〜８：▲８▼０．５〜２程度が好ましい。
また、▲１▼ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド燐酸エステル塩：▲７▼ラウリル硫酸塩：▲８▼ニトリロ三酢酸の重量比は、▲１▼６〜９：▲７▼３〜８：▲８▼０．５〜２程度が好ましい。
本発明の泡消火剤には、上記の成分に加えてその他の溶剤、凝固点降下剤、耐液性向上剤、泡安定剤、防錆剤、ｐＨ調整剤、耐硬水剤、耐油剤、耐熱剤、泡安定剤などが配合されてもよい。
（実施例）
実施例１
下記の配合成分１、２、３を混合攪拌して均質混合組成物４９００ｇを調製した。
（配合成分１）
水を５００ｇ、ポリエチレングリコール２００００を１５０ｇ、ポリオキシエチレンジアミン（川研ファインケミカルＰＥＯアミン６０００：平均分子量８０００〜８５００，アミン価１０〜１５，水酸基価２以下）を５００ｇを配合して混練して計１１５０ｇの配合成分１とした。
（配合成分２）
ポリオキシエチレンアルキル硫酸アンモニウム：４０ｗｔ％、ジエチレングリコールモノブチルエーテル：３７ｗｔ％、エチレングリコール：８ｗｔ％、ドデシルアルコール：２ｗｔ％、水：１３ｗｔ％の割合で配合して攪拌混練して計３０００ｇの配合成分２とした。
（配合成分３）
ラウリル酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン６００ｇとドデシルアルコール１５０ｇを混練して計７５０ｇの配合成分３とした。
（消火試験１）
上記の均質混合組成物を水道水にプレミックスし２重量％に希釈して泡消火剤を準備した。
本発明の消火剤の高膨張泡としての性能を確認するために下記の消火試験を実施した。消火試験用の全方形の鉄製オイルトレイ（ＭＳＣ ＣＩＲＣ，６７０：１．４２ｍφ）に試験燃料としてＮ−ヘプタン５０Ｌ（３０ｍｍ油層）を入れた。なお、気温２２℃、水温２０℃であった。発泡倍率は８９６倍であった。発泡倍率は、放出した泡を容器に入れて容量を測り、放出前の容量で割って求めた。
試験燃料に点火して、６０秒後に火面に上記の泡消火剤を試験用高発泡ノズル（ＭＳＣ ＣＩＲＣ．６７０ ＳＴＤ Ｈｉｇｈ−Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ Ｆｏａｍ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）を用いて、ノズル圧力５気圧、ノズル吐出量６．０Ｌ／ｍｉｎで放出した。点火／予熱の６０秒後に泡放出を開始した。放出開始から１５秒後に急速に火炎をコントロールでき、６４秒後に囲壁の中に泡が満タンになり消火した。本発明の消火剤は、火炎のコントロールが非常に早くでき、消防法規則の消火に要する時間は３分以内であることという条件より相当に優れた消火性能が得られた。
（消火試験２）
上記の均質混合組成物を水道水にプレミックスし３重量％に希釈して泡消火剤を準備した。
本発明の消火剤の低膨張泡としての性能を確認するために下記の消火試験を実施した。消火試験用の全方形の鉄製オイルトレイ（ＭＳＣ ＣＩＲＣ，５８２：２．１２ｍ×２．１２ｍ＝４．５ｍ^２）に試験燃料としてＮ−ヘプタン１３０Ｌ（２０ｍｍ油層）を入れた。なお、気温１２℃、水温１０℃であった。発泡倍率は１１倍であった。発泡倍率は、放出した泡を容器に入れて容量を測り、放出前の容量で割って求めた。
試験燃料に点火して、６０秒後に火面に上記の泡消火剤を試験用標準発泡ノズル（ＭＳＣ ＣＩＲＣ．５８２ ＳＴＤ）を用いて、ノズル圧力４．５ｋｇｆ、ノズル吐出量２．５Ｌ／ｍｉｎで放出した。点火／予熱の６０秒後に泡放出ノズルから泡放出を開始した。点火から消火までに要した消火時間は１２０秒（消防法の規定では５分以内）であった。３００秒後に発泡停止した。点火から６００秒後に再燃試験を開始した。１５分後の露出油面面積は約０．５ｍ^２であり、０．５ｍ^２／４．５ｍ^２＝１１．２％となり、再燃試験合格であり、消防法規則の１５分後の露出油面面積割合＜２５％という条件より相当優れた再燃試験結果が得られた。
（ドレンネージ［ｄｒａｉｎａｇｅ］特性試験）
上記の均質混合組成物を合成海水にプレミックスし３重量％に希釈して泡消火剤を準備した。
本発明の泡消火剤の泡の保水性を確認するために消防法に規定するドレンネージ試験を実施した。上記消火試験２と同条件で発泡倍率１１倍の泡を生成した。２５％ドレンネージ時間は約１４分であった。消防法では、低膨張率発泡消火剤（水成膜泡消火剤）の場合の「発泡前の泡水溶液の容量の２５％の泡水溶液が泡から還元するために要する時間は１分以上でなければならない」と規定されており、泡の膨張率が５００倍以上のものでは、同じく３分以上でなければならないと規定されている。本発明の消火剤は、消防法で規定する低膨張率発泡消火剤の規定である１分をはるかに上回り、泡の中に大量の水分を保有しており、優れた保水性を有することが明らかである。
実施例２
下記の配合成分１、２、３、４を混合攪拌して均質混合組成物５１４０ｇを調製した。実施例１のポリオキシエチレンジアミンに代えて、ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド燐酸エステル塩を用いた。また、配合成分４を追加した。
（配合成分１）
水を５００ｇ、ポリエチレングリコール２００００を１５０ｇ、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド燐酸エステル塩（川研ファインケミカル：アミゼットＰ５２）４００ｇを配合して混練して計１１５０ｇの配合成分１とした。
（配合成分２）
ポリオキシエチレンアルキル硫酸アンモニウム：４０ｗｔ％、ジエチレングリコールモノブチルエーテル：３７ｗｔ％、エチレングリコール：８ｗｔ％、ドデシルアルコール：２ｗｔ％、水：１３ｗｔ％の割合で配合して攪拌混練して計３０００ｇの配合成分２とした。
（配合成分３）
ラウリル酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン６００ｇとドデシルアルコール１５０ｇを混練して計７５０ｇの配合成分３とした。
（配合成分４）
ラウリル硫酸ソーダ２６０ｇとニトリロ三酢酸８０ｇの配合成分４とした。
（消火試験１）
上記の均質混合組成物を合成海水にプレミックスし３重量％に希釈して泡消火剤を準備し、１０分以内に使用した。
本発明の消火剤を合成海水で希釈した場合の性能を確認するために下記の消火試験を実施した。消火試験用の全方形（４．５ｍ^２）の鉄製オイルトレイ（ＭＳＣＣＩＲＣ，５８２：標準ノズル）に試験燃料としてＮ−ヘプタン５０Ｌを入れた。なお、気温１５℃、水温１５℃であった。発泡倍率は１０．２倍であった。発泡倍率は、放出した泡を容器に入れて容量を測り、放出前の容量で割って求めた。
試験燃料に点火して、６０秒後に火面に上記の泡消火剤を試験用高発泡ノズル（ＭＳＣ ＣＩＲＣ．５８２ ＳＴＤ Ｈｉｇｈ−Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ Ｆｏａｍ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）を用いて、ノズル圧力６．３気圧、ノズル吐出量１１．３Ｌ／ｍｉｎで放出した。点火／予熱の６０秒後に泡放出を開始した。２分５０秒後に消火した。６分後に発泡停止し、積層泡量は１５０ｍｍであった。
点火から１１分後に再燃試験を開始した。５分後に再燃ポット周辺の泡の消滅がなく、泡の安定性は良好であった。１０分後、１ポット分の油面積が少し露出した、１５分後に露出油面面積は２５％となり油面に引火した。再燃試験合格であり、消防法規則の５分間燃焼で２５％以内の油面露出という条件より相当優れた再燃試験結果が得られた。
（ドレンネージ特性試験）
上記消火試験１と同条件で発泡倍率１０．２倍の泡を生成した。２５％ドレンネージ時間は約１４分であった。本発明の消火剤は、海水で希釈した場合も、消防法で規定する低膨張率発泡消火剤の規定である１分をはるかに上回り、泡の中に大量の水分を保有しており、優れた保水性を有することが明らかである。
比較例１
実施例２の消火剤のうち配合成分１からポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド燐酸エステル塩と、配合成分４のラウリル硫酸塩とニトリロ三酢酸を除いた消火剤を調製した。実施例２と同じ条件で消火試験した。発泡倍率は９倍であった。
点火／予熱の６０秒後に泡放出を開始した。５分３０秒後に消火した。６分後に発泡停止した。おおむね３分以内に消火できなければ、再燃試験に耐えられるだけの泡量が確保できないところ、積層泡量は３０〜５０ｍｍと少なく、再燃試験に耐えられない量であったので試験を打ち切った。
実施例３
下記の配合成分１、２、３、４を混合攪拌して均質混合組成物５２４０ｇを調製した。実施例１よりもポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド燐酸エステル塩の量を増やし、ラウリル酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタインの代わりにラウリル酸アミドプロピルヒドロキシスルホベタインを用いた。
（配合成分１）
水を５００ｇ、ポリエチレングリコール２００００を１５０ｇ、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド燐酸エステル塩（川研ファインケミカル：アミゼットＰ５２）５００ｇを配合して混練して計１１５０ｇの配合成分１とした。
（配合成分２）
ポリオキシエチレンアルキル硫酸アンモニウム：４０ｗｔ％、ジエチレングリコールモノブチルエーテル：３７ｗｔ％、エチレングリコール：８ｗｔ％、ドデシルアルコール：２ｗｔ％、水：１３ｗｔ％の割合で配合して攪拌混練して計３０００ｇの配合成分２とした。
（配合成分３）
ラウリル酸アミドプロピルヒドロキシスルホベタイン６００ｇとドデシルアルコール１５０ｇを混練して計７５０ｇの配合成分３とした。
（配合成分４）
ラウリル硫酸ソーダ２６０ｇとニトリロ三酢酸８０ｇの配合成分４とした。
（消火試験１）
上記の均質混合組成物を合成海水にプレミックスし３重量％に希釈して泡消火剤を準備し、１０分以内に使用した。
実施例２と同じ条件で試験した。発泡倍率は１０．２倍であった。
試験燃料に点火して、２分４０秒後に消火した。６分後に発泡停止し、積層泡量は１５０ｍｍであった。
点火から１１分後に再燃試験を開始した。泡シールが強く点火不可能で再燃しなかった。再燃試験合格であり、実施例２よりも優れた再燃試験結果が得られた。
（ドレンネージ特性試験）
上記消火試験１と同条件で発泡倍率１０．２倍の泡を生成した。２５％ドレンネージ時間は約１４分であった。
産業上の利用可能性
本発明の合成界面活性剤泡消火剤は、従来使用されていたフッ素系界面活性剤を含有する高性能水成膜泡消火剤に代わるものであり、ペルフルオロオクタニル化合物、その他の環境上問題があり、かつ高価なフッ素系界面活性剤を使用しないで、フッ素系界面活性剤を使用したものと同等以上の優れた消火性能、耐炎性、耐熱性、耐液性、さらに再着火防止性を示すものであり、高膨張性及び低膨張性泡消火剤としての性能をともに発揮し、海水、淡水両方での希釈使用ができ、価格が安く、かつ分解生成物が環境に安全であり、環境上の問題を解決した画期的な泡消火剤である。

Claims (7)

1. フッ素系界面活性剤を含まない泡消火剤であって、（ａ）ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩及び（ｂ）ラウリル酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン又はラウリル酸アミドプロピルヒドロキシスルホベタインのいずれか少なくとも１種、を組み合わせた起泡性合成界面活性剤を含有することを特徴とする高発泡消火剤又は低発泡消火剤として使用される泡消火剤。
2. （ｃ）両末端がアミノアルキル化されたポリオキシアルキレンジアミン又はその誘導体を含有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の泡消火剤。
3. （ｄ）ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド燐酸エステル塩を含有することを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項記載の泡消火剤。
4. （ｅ）ドデシルアルコールを含むことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の泡消火剤。
5. （ｆ）ポリエチレングリコールを含むことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の泡消火剤。
6. （ｇ）ラウリル硫酸塩を含むことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の泡消火剤。
7. （ｈ）ニトリロ三酢酸を含むことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の泡消火剤。