KR100777764B1 - 소화약제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비극성 용제 및 극성 용제 중 어느 용제의 화재에 있어서도 종래의 소화약제와 비교하여 신속 소화성능, 내염성, 내액성 및 재착화 방지성능이 우수할 뿐 아니라 희석액 안정성이 우수한 소화약제를 제공한다. 이 소화약제는 분자 중에 1급, 2급 및 3급 양이온성 기를 가지고, 또한 1급 양이온성 기가 전체 양이온성 기에 대해 40 중량% 이하인 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)을 함유한다.
소화약제, 양이온성 기, 음이온성 기, 폴리아민계 고분자, 희석액, 안정성

Description

소화약제 {FIRE EXTINGUISHING AGENT}
도 1은 폴리에틸렌이민의 핵자기공명 스펙트럼도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 나타낸 핵자기공명 스펙트럼도에서의 피크 번호에 대응하는 화학구조를 나타내는 도면이다.
본 발명은 폴리에틸렌 이민 또는 그 유도체를 함유하는 소화약제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 속소화(速消火)성능, 내염성(耐焰性), 내액성, 재착화(再着火) 방지성이 우수한 소화약제에 관한 것이다.
일반적으로, 알콜, 케톤, 에스테르, 에테르, 아민 등의 극성 용제의 화재의 경우, 통상의 석유 화재용 소화약제를 사용하여 소화에 대응하여도, 거품은 연소 액면에 접촉하면 즉시 소포되어 버리고, 소화할 수 없다. 따라서 극성 용제용 소화약제로서 이제까지
(1) 단백질 가수분해물에 금속 비누를 가한 것,
(2) 합성 계면활성제에 금속 비누를 가한 것.
(3) 단백질 가수분해물에 불소계 계면활성제를 첨가한 것(불화 단백),
(4) 불소계 계면활성제에 수용성 고분자 물질을 가하여 요변성(thixotropy) 액체로 한 것
등이 제안되어 왔다.
이것들 중 상기 (4)의 소화 약제는 불소계 계면활성제를 기반으로 한 수성막포(水性膜泡) 소화약제에 수용성 고분자 물질(다당류 등)을 첨가하여 요변성을 부여한 소화약제이다. 이 약제는 극성 용제에 접촉하면 계면에서 탈수되어 거품의 공기를 포함한 수용성 고분자 물질이 겔형 매트를 용제 표면에 형성하고, 거품과 용제가 직접 접촉하는 것을 방지하여 연소 액면을 덮고, 냉각 및 질식에 의해 소화에 이르른다고 생각되고, 상기 (1), (2), (3)형의 소화약제에 비해 연소 액면 상에서의 거품의 전개성이 양호하고, 소화효과도 개선된 것이다.
그러나, 상기 (4)의 소화약제는 수용성 고분자 물질의 겔형 매트에 의해 거품을 보호하는 기구로부터 추축되는 바와 같이, 알콜류(이소프로필알콜, t-부탄올 등)나 프로필렌옥사이드와 같이 연소열이 큰, 또는 휘발성이 높은 용제에 대한 소화효과는 낮고, 용제의 종류에 따라서는 약제 원액의 희석비를 높일 필요가 있고, 취급이 불편하다. 또한, 상기 (4)형의 소화약제는 겔형 매드에 의한 차폐 효과를 이용한 질식 소화이므로, 폼 쳄버(foam chamber)와 같이 탱크 벽면을 따라 조용히 오일 면에 거품을 적재하는 방식, 소위 소프트런닝 방식에서는 효과를 발휘하지만, 소화 전술의 태반을 점하는 화학 소방차 등의 포말 방사 노즐에 의한 오일 면에 대한 직접 밀어 넣는 방식에서는 오일 면이 파도치고, 겔형 매트가 가라 앉아버리고, 나아가서 오일 면이 다시 나타나 재착화되므로 실전적 소화 장면에서는 성능면에서 문제가 남는다.
또한, 이 소화약제는 수용성 고분자 물질을 다량 포함하기 때문에 약제 원액이 매우 높은 점도(1200㎟/s 이상)이고, 게다가 온도에 의한 점도변화가 크기 때문에 소화설비(예를 들면 혼합기, 배관 등)에 충분히 주의할 필요가 있고, 현행 설비에서는 실용상 취급이 곤란하다. 또한, 종래 이러한 형태의 소화약제는 저장중에 액면 및 탱크 벽면에 박막(스킨)을 생성하고, 또한 탱크 바닥에 수지형 침전을 생성할 수 있고, 장기간 보존에 견디지 못하는 것 등의 제품 수명의 점에서도 문제가 있었다. 또한, 이 소화약제는 동결 온도가 0℃ 전후로 높고, 동결, 융해의 가역성이 없기 때문에, 한랭지 등의 저온 지역에서의 사용, 또는 저장 시에는 특별한 배려가 필요하게 된다는 문제점도 있었다.
종래의 것에 비해 우수한 내액성, 내염성(예를 들면 재연 밀봉성 등), 내열성 등을 나타내는 소화약제로서 출원인은 일본국 특개소59-230566호에서, 음이온성 친수성기 함유 계면활성제를 양이온성 수용성 고분자 화합물 외에 제3 성분으로서 탄소원자수 3∼24의 다염기산 화합물을 배합하여 만들어지는 소화약제를 제시하였다.
그러나, 이 소화약제는 극성 용제 화재와 비극성 용제 화재중 어느 경우에도 소화는 가능하지만, 소화 시간이 길고, 속소화성능이라는 점에서는 우수하다고는 하기 어렵고, 또한 내염성, 재착화 방지성능에도 문제가 있었다. 또, 소화약제 원액을 담수 또는 해수로 희석하여 사용하는 소화 활동을 실제로 행할 때 희석액에 흐림이 발생하는 등 경시적인 희석액 안정성에도 문제가 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 비극성 용제, 및 극성 용제 중 어느 하나의 화재에 있어서도, 종래의 소화약제와 비교하여 속소화성능, 내염성, 내액성 및 재착화 방지성능이 우수할 뿐 아니라, 희석액 안정성이 우수한 소화약제를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 분자 중에 1급, 2급 및 3급 양이온(cation)성 기를 가지는 동시에 1급 양이온성 기가 전체 양이온성 기에 대해 40 중량% 이하인 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)을 함유하는 것을 특징으로 하는 소화약제를 제공한다.
이 본 발명의 소화약제는 극성 용제에 대해 매우 안정한 포말을 형성할 수 있고, 석유류 등의 비극성 용제에 대해서도 용제 상에 수성막을 형성하고, 속소화성능이나 재착화 방지성이 현저히 개선된 내염성, 내액성을 갖는다.
본 발명에서 사용되는 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)이란, 아미노기, 암모늄기, 피리디늄기, 또는 4급 암모늄기와 같이 양이온성 기를 포함하는 고분자 화합물을 말하고, 통상 물에 대한 용해도가 0.1 중량% 이상인 수용성 고분자 화합물이다.
상기 양이온성 기는 1급, 2급, 3급의 종류가 있고, 이들 양이온성 기는 폴리아민계 고분자 화합물의 주쇄일 수도 있고 측쇄일 수도 있다.
양이온성 기의 1급, 2급, 3급의 양적 비율은 특별히 한정되지 않지만, 본 발 명은 뒤에 기재하는 이유에서 1급 양이온성 기가 전체의 양이온성 기에 대해 40 중량% 이하 포함하는 것이 필요하다.
상기 수용성 고분자 화합물의 중합도는 물에 대한 용해성에 제한을 받지만, 올리고머 영역에서 중합도가 수만 이상, 즉 분자량이 수평균 분자량으로 1,000∼1,000,000 정도, 더욱 4,000∼300,000인 것이 바람직하고, 가장 우수한 극성 용제에 대한 소화성능 및 내염성, 내액성을 발현하는 점에서는 중합도가 50,000∼100,000인 것이 특히 바람직하다.
양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)의 구체예로서는 다음과 같은 것을 들 수 있으나, 이러한 구체예에 의해 본 발명이 하등 한정되는 것은 아니다.
A-I 폴리에틸렌이민
A-Ⅱ N-치환제 폴리에틸렌이민
N-치환체로서 예를 들면 -CnH2n+1, -C0NHCnH2n+1, -COCn H2n+1, 또는 -(CH2CH2O)n-H(단, n은 1∼6의 정수를 나타냄)이다.
A-Ⅲ 멜라민·포름알데히드 축합체
A-Ⅳ 구아니딘·포름알데히드 축합체
본 발명에 있어서 소화약제에는 필수성분으로서 사용하는 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A) 이외의 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물을 병용할 수 있다. 병용 가능한 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물로서는 예를 들면 다음 화합 물이 있다:
Figure 112001017099315-pat00001
본 발명의 소화약제는 속소화성능, 내염성, 비수용성 위험물 및 수용성 위험물 액체 표면 상에서 거품을 유지하는 능력, 즉 내액성 등의 거품 소화약제로서 요구되는 성능을 발현할 뿐 아니라, 1975년 12월 9일에 규정된 거품 소화약제에 따른 기술상의 규격을 정한 성령(省令)(자치성령 제26호)에 기초하여 국가 검정세칙에 규정되어 있는 비중, 유동점, 점도, 수소이온농도, 침전량, 부식성 등의 기본적 성상을 만족할 필요가 있다. 그러므로, 소화성능과 기본적 성능을 양립시키기 위해, 거품 소화약제의 성분으로서는 주성분 이외에 부가적 거품 안정제, 응고점 강하제, 녹방지제, pH 조정제 등의 여러 가지 첨가제가 혼합되는 것이 현상이다.
이와 같은 상황에 합치하는 거품 소화약제의 주성분으로서, 상기 예시와 같이 여러 가지 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물을 사용할 수 있으나, 상기와 같이 1급 양이온성 기가 전체 양이온성 기에 점하는 비율이 40 중량% 이하인 화합물을 사용하는 것이 필요하다.
1급 양이온성 기가 40 중량%를 넘는 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물을 사용하는 거품 소화약제 원액 3 중량부 내지 6 중량부에 대해 담수 또는 해수를 97 중량부 내지 94 중량부 혼합하였을 때의 수용액에 침전이 발생하고, 자치성령 제26호의 기술상 규격을 만족시키지 않는 희석액 안정성의 문제가 발생할 뿐 아니라, 실제의 소화 활동에 있어서도 소화에 사용하는 각종 노즐 선단을 침전이 폐색하여 소화활동을 저해하는 예기치 않은 사태가 발생하는 문제가 일어날 수 있다.
또한, 소화성능에 있어서도, 1급 양이온성 기가 40 중량% 이하인 화합물을 사용함으로써 더욱 우수한 속소화성능, 내염성, 내액성 및 재착화 방지성능을 갖는다.
1급 양이온성 기가 전체에 점하는 비율이 40 중량% 이하이고, 또한 2급 양이온성 기가 35 중량% 이상인 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물을 사용하면, 소화성능 및 희석액 안정성의 점에서 더욱 우수한 효과를 발휘하는 점에서 바람직하다.
또, 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물로서는 부가적 거품 안정제, 응고점 강하제, 녹방지제, pH 조정제 등의 여러 가지 첨가제와의 상용성, 비용상 이점, 인체 및 환경에 대한 안전성, 원료 입수의 용이성 등을 고려하면, 폴리에틸렌이민 또 는 그 일부가 변성된 폴리에틸렌이민을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서의 양이온계 폴리아민계 고분자 화합물인 1급, 2급, 3급 양이온성 기가 분자 전체에 점하는 비율의 동정(同定)은 핵자기공명 스펙트럼법, 13C-NMR 스펙트럼을 측정하여 얻어진 각각의 피크와 케미칼 시프트치, 및 적분 곡선에 의해 1급, 2급, 3급 양이온성 기(폴리에틸렌이민이면 -NH2, -NH-, -N=)가 분자 중에 점하는 중량 비율을 산출할 수 있다.
본 발명의 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물의 제조 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리에틸렌이민의 제조 방법으로서는 고체 산염기촉매의 존재 하에서 모노에탄올아민을 기상으로 직접 탈수 개환하여 에틸렌이민을 합성하고, 이 방법으로 제조된 에틸렌이민을 산촉매 존재 하에 개환 중합시킴으로써 합성하는 방법이 있다. 이 방법으로 제조된 폴리에틸렌이민은 반응속도론상 완전한 선형고분자로서 얻어지는 것은 아니고, 다음 식으로 나타내는 바와 같이 1급, 2급, 3급 아민을 포함하는 분기 구조의 고분자 화합물이 얻어진다. 또, 에틸렌이민을 개환 중합할 때 사용되는 산촉매에는 광산(鑛酸), 무기 및 유기 금속계 등의 루이스산 중 어느 하나를 사용할 수 있으나, 사용하는 촉매에 따라 분기 구조가 다르고, 자연히 분자 중의 1급, 2급, 3급 아민의 비율도 다른 화합물이 얻어진다.
Figure 112001017099315-pat00002
또, 본 발명의 소화약제에는 내액성을 향상시키기 위해 음이온(anion)성 친수기를 갖는 계면활성제(B)를 병용하는 것이 바람직하다. 음이온성 친수기를 갖는 계면활성제는 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)과 정전기적 상호작용을 할 수 있는 것으로, 당해 계면활성제는 음이온성 친수기를 1분자 중에 적어도 1개 갖는 화합물이다.
음이온성 친수기로서는, -COOH, -SO3H, -OSO3H, -OP(OH)2 등의 기가 바람직하고, -S03H가 특히 바람직하다. 또, 양이온성 기의 상대 이온으로서는 유기 또는 무기의 음이온성 기를 가진 것이면 된다.
당해 계면활성제가 갖는 친수기는 동종 또는 이종의 음이온성 기를 한 개 이상 갖는 것이면 되고, 또 음이온성 친수기에 부가하여 양이온성 친수기 및 비이온성 기 중의 한 쪽 또는 양쪽을 함유하는 양성 이온형 계면활성제일 수도 있다.
이것들 중 상용성의 점에서 양성 이온형 계면활성제가 바람직하다.
그러한 계면활성제를 구성하는 소수기로서는 예를 들면, 탄소원자수 6 이상인 지방족 탄화수소기, 디하이드로카르빌실록산 체인, 또는 탄소원자수 3∼20, 바람직하게는 탄소원자수 6∼16인 불소화 지방족기 등이 포함된다. 이들 소수기 중에서도 내액성 향상의 관점에서 불소화 지방족기가 특히 바람직하다. 또, 상기 계면활성제는 이러한 상이한 소수기를 갖는 다른 종류의 계면활성제를 혼합한 것일 수도 있다.
본 발명의 소화약제로 사용하는 음이온성 친수기 함유 계면활성제(B)는 (B-1) 불소 함유 아미노산형 양성 계면활성제, (B-2) 불소 함유 아미노술포네이트형 계면활성제, (B-3) 불소 함유 아미노카르복실레이트형 계면활성제, (B-4) 불소 함유 트리아니온형 양성 계면활성제, (B-5) 불소 함유 트리카르본산형 계면활성제, (B-6) 불소 함유 술포베타인형 양성 계면활성제, (B-7) 불소 함유 아미노설페이트형 계면활성제, (B-8) 불소 함유 설파이트베타인형 계면활성제, (B-9) 불소 함유 술포베타인형 계면활성제, (B-10) 불소 함유 아민옥사이드형 계면활성제, (B-11) 그 밖의 계면활성제로 대별할 수 있다.
불소 함유 아미노산형 양성 계면활성제(B-1)는 일반식 (B-1):
Figure 112001017099315-pat00003
[식에서, Rf는 탄소원자수 3∼20의 불소화 지방족기를 나타내고, Y는 -SO2- 또는 -CO-를 나타내고, Q1 및 Q2는 유기 2가의 연결기로서 지방족 탄화수소기, 하이드록시기에 의해 치환된 지방족 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 치환 방향족 탄화수소기 또는 이것들을 조합한 것을 나타내지만, 바람직하게는 탄소원자수 1∼6의 직쇄형 알킬렌기, 2-하이드록시프로판-1,3-디일기, 2-메톡시프로판-1,3-디일기, 2-에톡시프로판-1,3-디일기 또는 2-프로폭시프로판-1,3-디일기가 바람직하다. R1 및 R2는 수소원자 또는 탄소원자수 1∼12의 지방족 탄화수소기 또는 친수성기에 의해 치환된 지방족 탄화수소기를 나타내는데, R1과 R2가 서로 연결되어 인접한 질소원자와 함께 고리를 형성하는 것을 나타낸다. A는 -COO-, -SO3 -, -OSO3 -, -OP(OH)O-와 같은 음이온성 친수기를 나타낸다. M은 수소원자, 알칼리금속, 알칼리토류 금속, 암모늄기 또는 유기의 양이온성 기를 나타낸다.]
로 표기되는 화합물이다.
이것들의 구체적 화합물로서는 이하의 것을 예시할 수 있으나, 이들 구체예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Figure 112001017099315-pat00004
Figure 112001017099315-pat00005
Figure 112001017099315-pat00006
Figure 112001017099315-pat00007
불소 함유 아미노술포네이트형 계면활성제(B-2)는 일반식 (B-2)
Rf-Z-Q1-N(R)-Q2-SO2M
(식에서, Rf는 탄소원자수 3∼20의 불소화 지방족기를 포함하는 기를 나타내 고, Z는 2가의 연결기로서, -SO2N(R1)-, -CON(R1)-, -(CH2CH 2)iSO2N(R1)-, 일반식
Figure 112001017099315-pat00008
또는 일반식
Figure 112001017099315-pat00009
(식에서, R1은 수소원자 또는 탄소원자수 1∼12의 알킬기를 나타내고, i는 1∼10의 정수를 나타냄), Q1은 탄소원자수 1∼6의 직쇄형 알킬렌기, 2-하이드록시프로판-1,3-디일기, 2-에톡시프로판-1,3-디일기 또는 2-프로폭시프로판-1,3-디일기를 나타낸다.
R은 수소원자, 탄소원자수 1∼3의 알킬기, 하이드록시알킬기, -Q2SO3M, 또는 -(CH2)kCOOM(단, k는 1∼4의 정수를 나타냄)을 나타내고, Q2는 탄소원자수 1∼5의 직쇄형 알킬렌기, 2-하이드록시프로판-1,3-디일기, 2-에톡시프로판-1,3-디일기, 2-프로폭시프로판-1,3-디일기 또는 식
Figure 112001017099315-pat00010
로 표기되는 2가의 연결기를 나타낸다. M은 수소원자, 또는 알칼리금속, 알칼리토류 금속 또는 식
-N(H)m(R4)4-m
(식에서, R4는 탄소원자수 1∼3의 알킬기 또는 하이드록시알킬기를 나타내고, m은 0∼4의 정수를 나타냄)으로 표기되는 양이온성 원자 또는 원자단을 나타냄]
으로 표기되는 화합물이다.
이것들의 구체적 화합물로서는 이하의 것을 예시할 수 있으나, 이들 구체예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Figure 112001017099315-pat00011
Figure 112001017099315-pat00012
불소 함유 아미노카르복실레이트형 계면활성제(B-3)로서는 일반식 (B-3)
Figure 112001017099315-pat00013
[식에서, Rf는 산소원자를 포함할 수도 있고 탄소원자수 3∼20인 폴리플루오로알킬기, 폴리플루오로알케닐기, 폴리플루오로사이클로헥실기, 폴리플루오로사이클로헥실·알킬기 또는 폴리플루오로사이클로헥실·알케닐기를 나타냄. Z는
Figure 112001017099315-pat00014
[단, R1은 탄소원자수 1∼18의 알킬기, 알케닐기 또는 방향환을 포함하는 1가의 기를 나타내고, i는 1∼3의 정수를 나타냄]로 표기되는 연결기를 나타냄.
Q는 식
Figure 112001017099315-pat00015
[식에서, l은 1∼6의 정수를 나타내고, m 및 n은 각각 2∼6의 정수를 나타내고, p 및 q는 각각 2 또는 3을 나타냄]로 표기되는 2가의 연결기를 나타냄. Q1 및 Q2는 각각 탄소원자수 1∼3의 알킬렌기를 나타냄. M1 및 M2는 각각 수소원자 또는 무기 또는 유기 양이온을 나타냄]
로 표기되는 화합물이다.
이들의 구체적 화합물로서는 이하의 것을 예시할 수 있으나, 이러한 구체예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Figure 112001017099315-pat00016
Figure 112001017099315-pat00017
불소 함유 트리안이온형 양성 계면활성제(B-4)는 일반식 (B-4)
Figure 112001017099315-pat00018
[식에서, Rf는 탄소원자수 3∼20의 불소화 지방족기이고, Z는 2가의 연결기이고, Q는 탄소원자수 1∼6의 직쇄형 알킬렌기, 2-하이드록시프로판-1,3-디일기, -(CH2)m-O-(CH2)n-(m 및 n은 2∼6의 정수임) 또는 -(CH2 )p-O-(CH2)2-O-(CH2)q(p 및 q는 2 또는 3임)을 나타내고, Q1, Q2 및 Q3는 탄소원자수 1∼8인 2가의 지방족 탄화수소기, 하이드록실기에 의해 치환된 탄소원자수 1∼8인 2가의 지방족 탄화수소기, 또 는 일반식
Figure 112001017099315-pat00019
(식에서, r은 1 또는 2를 나타냄)으로 표기되는 2가의 기를 나타내고, A1은 음이온성 원자단으로서, -SO3 - 또는 -OSO3 -를 나타내고, A2 및 A3도 음이온성 원자단으로서, -SO3 -, -OSO3 -, -COO- 또는 -OP(=O)(OH)O -를 나타내고, M1, M2 및 M3는 수소원자 또는 무기 또는 유기의 양이온을 나타내고, X는 무기 또는 유기의 음이온으로서 OH-, Cl-, Br-, I-, ClO4 -, 1/2SO4 2-, CH3SO4 -, NO3 -, CH3 COO- 또는 인산기를 나타냄]
로 표기되는 화합물이다.
이것들의 구체적 화합물로서는 이하의 것을 예시할 수 있으나, 이들 구체예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Figure 112001017099315-pat00020
Figure 112001017099315-pat00021
Figure 112001017099315-pat00022
Figure 112001017099315-pat00023
불소 함유 트리카르본산형 양성 계면활성제(B-5)는 일반식 (B-5)
Figure 112001017099315-pat00024
[식에서, Rf는 탄소원자수 3∼20인 불포화 지방족기이고, Z는 -SO2-, -CO-, -(CH2)l-SO2-, -(CH2)l-CO-(l은 1∼6의 정수를 나타냄),
Figure 112001017099315-pat00025
또는
Figure 112001017099315-pat00026
로 표기되는 2가의 기를 나타내고, R1은 수소원자, 2-하이드록시에틸, 일반식 -(CH2)a-O-(CH2)b-CH3(a는 2∼10의 정수를 나타내고, b는 1∼9의 정수를 나타냄)로 표기되는 기 또는 탄소원자수 1∼12인 알킬기를 나타내고, Q1은 탄소원자수 2∼6인 직쇄형 알킬렌기, 2-하이드록시프로판-1,3-디일기 또는 일반식 -(CH2)d-O-(CH2 )e-(d 및 e는 2∼6의 정수를 나타냄)으로 표기되는 2가의 기를 나타내고, X는 무기 또는 유기의 음이온을 나타내고, m1, m2 및 m3는 각각 독립적으로 1∼3의 정수를 나타내고, M1, M2 및 M3는 각각 독립적으로 수소원자 또는 무기 또는 유기의 양이온을 나타냄]
로 표기되는 화합물이다.
이것들의 구체적 화합물로서는 이하의 것을 예시할 수 있으나, 이들 구체예 에 의해 한정되는 것은 아니다.
Figure 112001017099315-pat00027
Figure 112001017099315-pat00028
Figure 112001017099315-pat00029
불소 함유 술포베타인형 양성 계면활성제(B-6)는 일반식 (B-6)
Figure 112001017099315-pat00030
[식에서, Rf는 탄소원자수 3∼20인 불포화 지방족기를 포함하는 기를 나타내고, Z는 술포아미드기 또는 카르보아미드기를 포함하는 2가의 연결기이고, Q1, Q2 및 Q3는 각각 독립적으로 탄소원자수 1∼12인 2가의 지방족기, 하이드록시기에 의해 치환된 지방족 탄화수소기, 방향족 탄화수소기 또는 이것들을 조합한 2가의 기를 나타내고, R은 수소원자, 탄소원자수 1∼12인 하이드로카르빌기 또는 -(CH2CH2O)i H, -(CH2CH(CH3)O)iH(단, i는 1∼20의 정수를 나타냄)를 나타내고, A는 음이온성 원자단 으로서, -SO2 -, -COO-, -OSO2 - 또는 -OP(=O)(OH)O -를 나타내고, M1 및 M2는 수소원자 또는 무기 또는 유기의 양이온을 나타내고, X는 무기 또는 유기의 음이온을 나타냄]
로 표기되는 화합물이다.
이것들의 구체적 화합물로서는 이하의 것을 예시할 수 있으나, 이들 구체예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Figure 112001017099315-pat00031
Figure 112001017099315-pat00032
불소 함유 아미노설페이트형 계면활성제(B-7)는 일반식 (B-7)
Figure 112001017099315-pat00033
[식에서, Rf는 탄소원자수 3∼20인 불소화 지방족기를 포함하는 기를 나타내고, Z는 -SO2-, -CO-,
Figure 112001017099315-pat00034
Figure 112001017099315-pat00035
로 표기되는 2가의 기 또는 -(CH2)a-CO-(a는 1∼10의 정수를 나타냄)를 나타 내고, R1은 수소원자, 탄소원자수 1∼12인 알킬기, -(CH2)b-OR3 또는 -(CH2CH2O)d-R2(b는 1∼10의 정수, d는 1∼20의 정수, R3는 저급 알킬기 또는 알콕실기를 나타냄)로 표기되고, Y는 -(CH2)e-, -(CH2)p-O-(CH2) 2-O-(CH2)q- 또는 -(CH2)g-O-(CH2)h (e는 2∼12의 정수, p 및 q는 각각 독립적으로 2 또는 3을 나타내고, g 및 h는 각각 독립적으로 1∼6의 정수를 나타냄)를 나타냄. R2는 수소원자, 탄소원자수 1∼18의 알킬기, 알케닐기 또는 하이드록실 치환 알킬기, -(CH2CH2)m-H(m은 2∼20의 정수를 나타냄), Q1OSO3M, Q1SO2M 또는 (CH2)iCOOM(i는 1∼4의 정수를 나타냄), Q1은 탄소원자수 2∼12인 직쇄형 알킬기, 2-하이드록시프로판-1,3-디일기 또는 -(CH2CH2O)k -CH2CH2-(k는 1∼50의 정수를 나타냄)을 나타냄. M은 수소원자 또는 무기 또는 유기의 양이온을 나타냄]
으로 표기되는 화합물이다.
이것들의 구체적 화합물로서는 이하의 것을 예시할 수 있으나, 이들 구체예 에 의해 한정되는 것은 아니다.
Figure 112001017099315-pat00036
Figure 112001017099315-pat00037
불소 함유 설페이트베타인형 계면활성제(B-8)는 일반식 (B-8)
Figure 112001017099315-pat00038
[식에서, Rf는 탄소원자수 3∼20인 불소화 지방족기, Z는 -SO2-, -CO-,
Figure 112001017099315-pat00039
Figure 112001017099315-pat00040
또는 -(CH2)a-CO-(a는 1∼10의 정수를 나타냄)를 나타내고, R1은 수소원자, 탄소원자수 1∼12인 알킬기, -(CH2)b-OR3 또는 -(CH2CH2 O)d-R2(단, b는 1∼10의 정수, d는 1∼20의 정수, R2는 저급 알킬기 또는 알콕실기를 나타냄)을 나타내고,
Y는 -(CH2)e-, -(CH2)p-O-(CH2)2-O-(CH 2)q- 또는 -(CH2)g-O-(CH2)h(e는 2∼12의 정수, p 및 q는 각각 독립적으로 2 또는 3, g 및 h는 각각 독립적으로 1∼6의 정수를 각각 나타냄)을 나타냄.
R2 및 R3는 각각 독립적으로 탄소원자수 1∼18인 알킬기, 알케닐기, 하이드록실 치환 알킬기, 방향족 치환 알킬기, -(CH2CH2O)i-H(i는 2∼20의 정수를 나타냄) 또는 R2와 R3가 서로 연결하여 인접한 질소원자와 함께 복소환을 나타내고, Q1은 탄소원자수 2∼12의 직쇄형 알킬렌 사슬, 2-하이드록시프로판-1,3-디일기 또는 -(CH2CH2O)k-CH2CH2-(k는 1∼50의 정수를 나타냄)을 나타냄]
으로 표기되는 화합물이다.
이것들의 구체적 화합물로서는 이하의 것을 예시할 수 있으나, 이들 구체예 에 의해 한정되는 것은 아니다.
Figure 112001017099315-pat00041
Figure 112001017099315-pat00042
불소 함유 술포베타인형 계면활성제(B-9)는 일반식 (B-9)
Figure 112001017099315-pat00043
[식에서, Rf는 탄소원자수 3∼20인 불소화 지방족기 또는 불소화 지환족기를 나타내고, Z는 2가의 연결기를 나타내며,
Q1은 탄소원자수 1∼6인 직쇄형 알킬기, -(CH2)m-O-(CH2)n - 또는 -(CH2)p-O-(CH2)2-O-(CH2)q-(m 및 n은 각각 독립적으로 2∼6의 정수, p 및 q는 각각 독립적으로 2 또는 3을 나타냄)을 나타내고, Q2는 탄소원자수 1∼6인 직쇄형 알킬렌기, 2-하이드록시프로판-1,3-디일기 또는 -(CH2CH2O)r-CH2CH2-(r은 1∼3의 정수를 나타냄)
을 나타내고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소원자수 1∼8인 알킬기, 1∼3개의 에테르 산소를 포함하는 알킬기 또는 알케닐기, 벤질기 또는 -(CH2CH2O)s-H(단, s는 1∼11의 정수를 나타냄)을 나타냄]
으로 표기되는 화합물이다.
이것들의 구체적 화합물로서는 이하의 것을 예시할 수 있으나, 이들 구체예 에 의해 한정되는 것은 아니다.
Figure 112001017099315-pat00044
Figure 112001017099315-pat00045
Figure 112001017099315-pat00046
전술한 B-1∼B-9의 M, M1, M2 및 M3는 각각 독립적으로 수소원자 또는 무기 또는 유기의 양이온을 나타낸다. 무기 또는 유기의 양이온으로서는 예를 들면, Li+, Na+, K+, Ca+, Mg+, [N(H)s(R) 4-s]+(R은 탄소원자수 1∼4인 알킬기 또는 하이드록실에틸기, s는 0∼4의 정수를 나타냄), 또는
Figure 112001017099315-pat00047
가 바람직하다. X는 무기 또는 유기의 음이온을 나타낸다. 무기 또는 유기의 음이온으로서는 예를 들면, OH-, Cl-, Br-, I-, ClO4 -, 1/2SO4 -, CH3SO4 -, NO3 -, CH3COO- 또는 인산기 등이 바람직하다.
또한, 불소 함유 아민옥사이드형 계면활성제(10)는 일반식
Figure 112001017099315-pat00048
[식에서, Rf는 탄소원자수 8∼18인 불소화 지방족기, 에테르 산소 또는 티오에테르를 사이에 둔 탄소원자수 10∼20인 불소화 지환족기를 나타내고, Q는 -SO2- 또는 -CO-를 나타내고, R1은 H, 탄소원자수 1∼6인 알킬기, 탄소원자수 1∼6인 할로겐화 알킬기, -OH, -SH, 탄소원자수 1∼6인 알콕실기, 탄소원자수 1∼6인 티오알킬기, -NO2, -CN, NRR'-(R, R'은 각각 H 또는 탄소원자수 1∼6인 알킬기를 나타냄), R2 및 R3는 각각 H, 탄소원자수 1∼6인 알킬기, 탄소원자수 1∼6인 할로겐화 알킬기, -OH, -SH, 탄소원자수 1∼6인 알콕시기, 탄소원자수 1∼6인 티오알킬기, -NO2, -CN, NRR'-(R, R'은 각각 H 또는 탄소원자수 1∼6인 알킬기를 나타냄), 또는 헤테 로 원자를 함유하는 지환족기, 헤테로 원자를 함유하지 않는 지환족기, 지환의 모두 또는 일부를 알킬기로 치환한 지환족기를 나타내고, n은 2∼6인 정수를 나타냄]
으로 표기되는 화합물이다. 불소 함유 아민옥사이드형 계면활성제(10)의 구체적인 화합물로서는 이하의 식 (B-10-a)∼(B-10-o)로 표기되는 화합물을 들 수 있으나, 이들 화합물에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112001017099315-pat00049
Figure 112001017099315-pat00050
본 발명의 소화약제에 사용할 수 있는 (B-1)∼(B-10) 이외의 계면활성제(B-11)로서는 예를 들면, 이하의 식 (B-11-a)∼(B-11-g)로 표기되는 화합물을 들 수 있으나, 이들 화합물에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112001017099315-pat00051
Figure 112001017099315-pat00052
Figure 112001017099315-pat00053
본 발명의 소화약제에 계면활성제(B)를 병용할 경우, 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)과 계면활성제(B)의 혼합비율은 중량비로 5:1∼1:3의 범위가 바람직하고, 3:1∼1:1의 범위가 특히 바람직하다.
본 발명의 소화약제에 다염기산 화합물(C)을 첨가함으로써, 폴리에틸렌이민 또는 그 유도체와 정전기적 상호작용을 함으로써 내염성, 내액성을 더욱 향상시킬 수 있다.
다염기산 화합물(C)은 분자 중에 산기를 갖는 화합물이면 산기의 종류 및 수, 탄소 사슬의 길이, 분자량 등에 제한없이 어느 것이나 상관없다. 또한 이와 같은 다염기산 화합물(C)은 비계면활성인 화합물이며, 예를 들면, 방향족기, 지방족기, 복소환 등을 갖는 탄소원자수 3∼24인 2염기산, 3염기산, 4염기산, 5염기산, 6염기산 등 및 그것들의 알칼리 금속염, 암모늄염 등을 들 수 있다. 다염기산 화합물(C)을 구성하는 산기로서는 예를 들면, 카르본산기, 술폰산기, 인산기 등을 들 수 있다. 또, 이들 다염기산 화합물을 사용할 경우, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 또한, 이들 다염기산 화합물(C) 중에도 상용성의 점에서 탄소원자수 4∼18인 2염기산 화합물이 특히 바람직하다.
그와 같은 다염기산 화합물(C)로서는 예를 들면, 이하의 식 (C-1)∼(C-32)로 표기되는 화합물 및 각각의 알칼리 금속염(Na염, K염, Li염 등) 또는 암모늄염을 들 수 있으나, 이들 화합물에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112001017099315-pat00054
Figure 112001017099315-pat00055
Figure 112001017099315-pat00056
Figure 112001017099315-pat00057
Figure 112001017099315-pat00058
Figure 112001017099315-pat00059
Figure 112001017099315-pat00060
Figure 112001017099315-pat00061
본 발명의 소화약제에 계면활성제(C)를 병용할 경우, 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)과 계면활성제(C)의 혼합비율은 중량비로 5:1∼1:3의 범위가 바람직하고, 4:1∼1:1의 범위가 특히 바람직하다.
본 발명의 소화약제에 음이온성 친수기 함유 계면활성제(B) 및 다염기산 화합물(C)을 병용할 경우, 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)과 음이온성 친수기 함유 계면활성제(B)와 다염기산 화합물(C)의 혼합비율은 양 성분의 조합에 따라 변화되지만, 일반적으로 중량비로, (B) : [(A)+(C)]가 2:1∼1:50인 범위가 바람직하고, 1:1∼1:10인 범위가 특히 바람직하다. 음이온성 친수기 함유 계면활성제(B)에 대한 상기 배합용 조성물의 배합비율을 이 범위로 유지함으로써 음이온성 친수기 함유 계면활성제(B)와의 사이에 형성되는 물에 불용성인 착체가 형성되지 않으므로, 기포성(起泡性)을 유지할 수 있다. 배합비가 상기 영역 이상일 경우에도 기포성, 내염성, 내열성, 내액성 등의 발현에 현저한 지장은 없으나, 상기 영역으로 유 지함으로써 소화약제 원액의 점도가 증대하지 않기 때문에 상품 가치를 떨어뜨리는 일이 없다.
본 발명의 소화약제는 원액, 희석액 중 어느 상태에 있어서도 용해 안정성이 우수하고, 장기 보존에 탁월하다. 또한 조성물의 우수한 용해성 및 낮은 점성으로부터 희석 배율이 높은 농후 원액을 용이하게 제조할 수 있다. 희석비 3% 형 원액의 동점도(動粘度)는 20℃에서 100㎟/s 이하로 제어할 수 있기 때문에 실용상 취급성이 우수하다. 또한, 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)의 첨가량이 소량이라도 되므로 성능을 저해하지 않고 소화약제 원액의 응고점을 -5℃ 이하로 하는 것이 가능한 특징을 가지고 있다.
본 발명의 소화약제에 관해서는 추가로 석유류 등의 비극성 용제에 대한 소화성능을 향상시키기 위해, 소화약제의 수용액의 표면장력, 및 기름과의 계면장력을 효과적으로 저하시키는 작용을 부여할 목적에서 양이온성 친수기를 갖는 계면활성제(D)를 적절히 배합할 수도 있다.
양이온성 친수기를 갖는 계면활성제(D)로서는 양이온성 친수기를 함유하는 계면활성제이면 전혀 한정되지 않는다. 양이온성 친수기를 갖는 계면활성제(D)를 구성하는 양이온성 친수기로서는 예를 들면, 피리디늄염, 4급 암모늄염, 이미다졸리늄염, 벤잘코늄염 등을 들 수 있다. 이들 양이온성 친수기 중에서도 피리디늄염, 4급 암모늄염의 기가 상용성의 점에서 바람직하고, 4급 암모늄염이 더욱 바람직하다. 또한, 양이온성 기의 상대 이온으로는 유기 또는 무기의 음이온을 들 수 있다.
계면활성제(D)를 구성하는 소수기는 탄소원자수 6 이상의 지방족 탄화수소기, 디하이드로카르빌실록산 사슬 또는 탄소원자수 3∼20, 바람직하게는 탄소원자수 6∼16인 불소화 지방족기 등을 들 수 있다. 이들 계면활성제(D) 중에도 소화성능 향상 효과의 점에서 불소화 지방족기를 갖는 계면활성제가 바람직하다.
양이온성 친수기를 갖는 계면활성제(D)로서는 일반식 (D-1)
Figure 112001017099315-pat00062
[식에서, Rf는 산소원자를 포함할 수도 있는 탄소원자수 3∼20인 불소화 지방족기를 나타내고, Y는 -(CH2CH2)i-, -CH2CH2SCH 2COO-, -(CH2CH2)i-SO2-, -(CH2CH2 )i-CO-
Figure 112001017099315-pat00063
또는
Figure 112001017099315-pat00064
(식에서, i는 1∼6의 정수를 나타냄)
으로 표기되는 2가의 기를 나타낸다. R은 수소원자 또는 탄소원자수 1∼6인 지방족 탄화수소기를 나타내고, Q1은 지방족 탄화수소기, 하이드록시기에 의해 치환 된 지방족 탄화수소기, 방향족 탄화수소기 또는 치환 방향족 탄화수소기를 나타내는데, 바람직하게는 탄소원자수 1∼6인 직쇄형 알킬렌기를 나타냄. R1∼R3는 동일할 수도 있고 다를 수도 있으며, 수소원자 또는 탄소원자수 1∼6인 지방족 탄화수소기를 나타내고, X-는 유기 또는 무기의 음이온을 나타냄]
로 표기되는 화합물을 들 수 있다.
본 발명의 소화약제에는 추가로 각종 첨가제를 가할 수도 있다.
그와 같은 첨가제로서는 예를 들면, 부가적 거품 안정제, 응고점 강하제, 녹방지제, pH 조정제 등이 포함된다.
부가적 거품 안정제는 주로 발포 배율 또는 배수(排水)를 조절하기 위해 첨가되는 첨가제로서, 그와 같은 부가적 거품 안정제로서는 예를 들면 글리세린 지방족 에스테르, 프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌솔비톨 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌에테르, 폴리에틸렌글리콜 지방산 에스테르, 알킬알칸올아미드, 알킬폴리글리코시드 등의 비이온 계면활성제, 알킬디메틸아미노 초산 베타인, 알킬디메틸아민옥사이드, 알킬카르복시메틸하이드록시에틸이미다졸륨베타인, 알킬아미드프로필베타인, 알킬하이드록시술포베타인 등의 양성(兩性) 계면활성제, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 카르복시메틸셀룰로스, 아라비아고무, 알긴산 나트륨, 폴리프로필렌글리콜, 폴리비닐 수지 등이 포함된다.
응고점 강하제로서는 에를 들면, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 세로솔브류(에틸세로솔브, 부틸세로솔브), 카르비톨류(에틸카르비톨, 부틸카르비톨, 헥실카르비톨, 옥틸카르비톨), 저급 알콜(이소프로필알콜, 부탄올, 옥탄올), 요소 등이 포함된다.
녹방지제, pH 조정제는 해당 업계에 공지된 여러 가지의 것을 사용할 수 있고, 특별히 한정되는 것은 아니다.
다음에, 본 발명의 소화약제의 사용방법에 관하여 설명한다.
본 발명의 소화약제는 공지의 방법, 즉 공기, 탄산가스, 질소, 디클로로디클로로메탄과 같은 저비점 클로로카본류 또는 다른 적당한 불연 기체를 불어넣거나 혼합함으로써 소화제로서 적용할 수 있다.
즉, 본 발명의 소화약제 원액의 점도는 비교적 낮으므로, 농후 원액을 비축 탱크에 저장하고, 사용 시에 통상의 방법, 예를 들면 소화장치 또는 거품 노즐에 도달하는 도중에 수류(水流) 중에 흡입시킴으로써 희석도를 조절하여 공기 등의 불연 기체를 불어넣거나 혼합함으로써 발포시키고, 화재의 위쪽 또는 표면 밑에서 거품을 방사하거나 들여보내는 방법으로 사용할 수 있다. 또는 미리 물로 사용 농도로 희석하여 소화기, 주차장 소화설비, 위험물 고정 소화설비, 패키지형 소화설비 등에 충전하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 소화약제를 방사하는 방법으로는, 당업계에 공지된 소화약제 용도에 사용되는 공지 관용의 방사 노즐이면 어느 노즐이나 사용할 수 있고, 원하는 성능을 발휘할 수 있다.
노즐로서는 예를 들면, 석유 탱크 등에 가장 널리 사용되는 폼 체임버나 ISO 규격에 따른 노즐, UL 규격에 따른 노즐, MIL 규격에 따른 노즐, 화학 소방차 등에 부속되어 있는 핸드노즐, 에어폼 핸드노즐, SSI용 노즐, 일본 선박용품 협회 규정의 HK 노즐, 주차장 소화설비에 사용되는 폼헤드, 및 분무헤드 등이 포함된다.
본 발명의 소화약제는 상기와 같이 각종 다양한 방사 방법으로 사용할 수 있다. 또, 본 발명의 소화약제는 종래의 소화약제와 비교하여 광범위한 화재에 적용할 수 있다. 구체적 용도로서는, 공설 소방기관이 보유하는 화학소방차, 원액반송차에 대한 설치가 가능한 것은 물론이고, 나아가서 원유 탱크나 위험물 시설을 소유하는 석유기지나 공장 관계, 공항시설, 위험물이 적재되는 항만시설 및 선박, 개솔린스탠드, 지하주차장, 빌딘, 터널, 교량 등을 들 수 있다. 또한, 액체 위험물 화재 이외의 일반 화재, 예를 들면 가옥 등의 목재 화재, 타이어 등의 고무 및 플라스틱 화재에 대해서도 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 소화약제는 내액성, 내염성, 내열성에 기포성도 우수하므로, 농후 원액 또는 저희석도 수용액을 연소유 면에 직접 주입함으로써 튀김 오일 또는 샐러드유 등의 화재의 질식 또는 냉각소화에 적합하다. 또한, 본 발명의 소화약제는 희석 용해 안정성도 우수하므로 희석액을 스프레이 통애 충전하여 간이형 가정용 초기 소화기로서 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 소화약제로 만들어지는 거품은 물을 바탕으로 하는 수용액, 졸-겔상 물질, 오니, 오물이나 각종 유기용제, 유기화합물 상에서 안정적으로 존재할 수 있기 때문에 이들 물질로부터 휘산하는 물질의 증발 억제가 가능하고, 인화물의 착화 방지나 냄새 발생 방지에도 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 소화약제는 중탄산나트륨, 중탄산칼륨, 중탄산마그네슘, 황산암모늄, 인산암모늄, 탄산칼슘 등을 성분으로 하는 분말소화제, 단백포 소화약제, 합성 계면포(界面泡) 소화약제와 병용할 수도 있다.
[실시예]
다음에 실시예에 따라 본 발명의 더욱 상세히 설명한다. 이하의 실시예 및 비교예에서 %는 모두 중량%를 나타낸다.
(합성예 1)
온도계, 질소가스 도입관, 교반기 및 탈수관을 통한 역류냉각관을 장착한 스텐레스제 플라스크에 1급 아민, 2급 아민 및 3급 아민의 비율이 중량비로 39:45:16인 폴리에틸렌이민 473g과 초산 60g을 넣고, 질소 분위기에서 180∼240℃로 10시간 탈수반응을 행하였다. 반응 종료 후, 반응 생성물에 이온교환수를 첨가하고, 고형분이 50중량%인 N-아실화 폴리에틸렌이민(A-II-1)을 얻었다. 이 N-아실화 폴리에틸렌이민(A-II-1)을 분석한 결과, 양이온성 기 전체의 10%가 아실화된 것이었다.
(합성예 2)
온도계, 질소가스 도입관, 교반기 및 탈수관을 통한 역류냉각관을 장착한 스텐레스제 플라스크에 1급 아민, 2급 아민 및 3급 아민의 비율이 중량비로 55:33:12인 폴리에틸렌이민 473g과 초산 60g을 넣고, 질소 분위기에서 180∼240℃로 10시간 탈수반응을 행하였다. 반응 종료 후, 반응 생성물에 이온교환수를 첨가하고, 고형분이 50중량%인 N-아실화 폴리에틸렌이민(A-II-2)을 얻었다. 이 N-아실화 폴리에틸렌이민(A-II-2)을 분석한 결과, 양이온성 기 전체의 10%가 아실화된 것이었다.
(분석예)
도 1은 日本電子사제인 EX-270형 FT-NMR 장치로 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)인 폴리에틸렌이민(A-I)의 샘플을 측정한 NMR 스펙트럼이며, 측정조건은 이하와 같다.
용매 : D2O
측정 온도 : 28℃
측정 모드 : COM
관측 핵 : 13C
조사 핵 : 1H (67.70 MHz)
펄스 폭 : 4.1 ㎲
도 1의 A∼G의 피크의 적분 곡선에 의해 하기 산출식에 따라 1급 아민, 2급 아민, 3급 아민의 비율을 산출하였다.
1급 아민의 양 (a) = F + G
2급 아민의 양 (b) = (F+D/2+E) / 2
3급 아민의 양 (c) = (A+B+(C-F)/2) / 3
1급 아민의 비율(중량%) = a / (a+b+c) x 100
2급 아민의 비율(중량%) = b / (a+b+c) x 100
3급 아민의 비율(중량%) = c / (a+b+c) x 100
양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)인 폴리에틸렌이민(A-I)로서 株式會社 日本觸媒社제인 "에포민 P-1050"(이하, (A-I)로 약칭함), 독일 BASF사제인 "루파졸 P"(이하, (A-I-2)로 약칭함), 합성예 1 및 2에서 얻은 N-아실화 폴리에틸렌이민(A-II-1) 및 (A-II-2)의 4종류 폴리에틸렌이민 및 그 유도체에 관하여 상기 방법으로 측정한 1급 아민, 2급 아민 및 3급 아민의 비율을 표 1에 나타냈다.
[표 1]
양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A) 1급 아민 2급 아민 3급 아민
A-I-1 38중량% 42중량% 20중량%
A-I-2 44중량% 33중량% 23중량%
A-II-1 35중량% 45중량% 20중량%
A-II-2 50중량% 30중량% 20중량%

실시예 1∼40
〈배합 조성〉
양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A) 6%
음이온성 친수기 함유 계면활성제(B) 3%
다염기산(C) 4%
부틸카르비톨 15%
에틸렌글리콜 15%
물 57%
이하의 표 2 및 표 3에 나타낸 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A), 음이온성 친수기 함유 계면활성제(B) 및 다염기산(C)에 관하여, 상기 비율로 혼합 교반하고, 미량의 5(N) 염산을 가하여 pH를 7.5로 조절하였다. 또한, 표 2∼11에는 얻 어진 소화약제(3%형 원액)의 외관, 응고점, -10℃에서의 동점도 및 3% 수도물 희석액의 침전량을 일본국 자치성령 제26호에 기재된 기술상 규격에 따라 실시한 결과를 표 2 및 표 3에 나타냈다.
[표 2]
실시예 (A) (B) (C) 외관 응고점 동(動)점도 침전량
예 1 A-I-1 B-1-a C-1(n=4) 완전투명 -19℃ 126cst 흔적
예 2 A-I-1 B-1-m C-1(n=4) 완전투명 -18℃ 133cst 흔적
예 3 A-I-1 B-1-t C-1(n=6) 완전투명 -17℃ 132cst 흔적
예 4 A-II-1 B-1-e C-2 완전투명 -17℃ 100cst 흔적
예 5 A-II-1 B-1-h C-4 완전투명 -17℃ 144cst 흔적
예 6 A-II-1 B-1-n C-3 완전투명 -18℃ 122cst 흔적
예 7 A-II-1 B-1-m C-13 완전투명 -16℃ 119cst 흔적
예 8 A-I-1 B-1-u C-16 완전투명 -19℃ 136cst 흔적
예 9 A-I-1 B-2-a C-23 완전투명 -18℃ 140cst 흔적
예 10 A-I-1 B-2-c C-1(n=4) 완전투명 -18℃ 97cst 흔적
예 11 A-I-1 B-2-j C-24 완전투명 -17℃ 111cst 흔적
예 12 A-I-1 B-2-o C-31(q=2) 완전투명 -20℃ 125cst 흔적
예 13 A-II-1 B-2-g C-28 완전투명 -16℃ 133cst 흔적
예 14 A-II-1 B-2-c C-1(n=6) 완전투명 -18℃ 124cst 흔적
예 15 A-II-1 B-2-c C-16 완전투명 -17℃ 129cst 흔적
예 16 A-II-1 B-2-k C-10 완전투명 -17℃ 130cst 흔적
예 17 A-I-1 B-3-i C-17 완전투명 -16℃ 117cst 흔적
예 18 A-II-1 B-3-d C-7 완전투명 -16℃ 140cst 흔적
예 19 A-I-1 B-4-b C-1(n=4) 완전투명 -19℃ 118cst 흔적
예 20 A-I-1 B-4-e C-14 완전투명 -18℃ 123cst 흔적



[표 3]
실시예 (A) (B) (C) 외관 응고점 동(動)점도 침전량
예 21 A-I-1 B-4-g C-14 완전투명 -16℃ 117cst 흔적
예 22 A-I-1 B-5-c C-1(n=2) 완전투명 -17℃ 134cst 흔적
예 23 A-I-1 B-5-i C-10 완전투명 -17℃ 128cst 흔적
예 24 A-I-1 B-6-d D-1(n=4) 완전투명 -18℃ 139cst 흔적
예 25 A-I-1 B-6-c C-11 완전투명 -18℃ 131cst 흔적
예 26 A-I-1 B-6-b C-28 완전투명 -19℃ 113cst 흔적
예 27 A-II-1 B-6-a C-16 완전투명 -16℃ 122cst 흔적
예 28 A-II-1 B-6-f C-22 완전투명 -20℃ 137cst 흔적
예 29 A-II-1 B-6-e C-3 완전투명 -18℃ 140cst 흔적
예 30 A-II-1 B-6-a C-26 완전투명 -17℃ 117cst 흔적
예 31 A-II-1 B-7-g C-16 완전투명 -18℃ 130cst 흔적
예 32 A-I-1 B-7-k C-18 완전투명 -16℃ 109cst 흔적
예 33 A-I-1 B-8-d C-23 완전투명 -17℃ 122cst 흔적
예 34 A-I-1 B-8-e C-24 완전투명 -18℃ 150cst 흔적
예 35 A-I-1 B-9-a C-28 완전투명 -18℃ 149cst 흔적
예 36 A-II-1 B-9-e C-31 완전투명 -17℃ 128cst 흔적
예 37 A-I-1 B-9-l C-1(n=8) 완전투명 -17℃ 134cst 흔적
예 38 A-I-1 B-9-a C-1(n=4) 완전투명 -16℃ 133cst 흔적
예 39 A-I-1 B-10-a C-1(n=4) 완전투명 -18℃ 162cst 흔적
예 40 A-I-1 B-10-b C-10 완전투명 -19℃ 169cst 흔적

또한, 비극성 용제(온도 20℃의 물 100g에 용해하는 양이 1g 미만인 용제)에 대해서는 일본국 자치성령 제26호에 기재된 방법에 따른 소화실험을 행하고, 그 결과를 표 4, 표 5, 표 6 및 표 7에 나타냈다. 즉, 연료 n-헵탄 200L, 연소면적 4㎡(B-20 스케일)의 화재 모형을 사용하여 예비연소 1분으로 하였다. 소화실험에 제공된 희석액은 각각의 실험예에 나타낸 농후 용액을 물로 33.3배로 희석한 액 100리터를 가압 탱크에 충전하고, 질소압 7kg/㎠, 방사속도 10리터/분, 전 방사시간 5분으로 하고, 수성막포(水成膜泡) 소화약제 시험용 표준 발포노즐(일본국가 검정품)로 발포시켜 실시하였다. 희석액의 온도는 어느 것이나 20℃±2℃로 조정하였다. 평가시험으로서는 거품의 확장 전개속도의 우열의 지표가 되는 연소면적의 90%를 피복하는 시간(90% 컨트롤 시간), 소화속도를 가장 현저히 나타내는 완전 소 화시간, 재착화방지성의 지표가 되는 베이퍼 씰(vapor seal) 시험, 및 내염성의 지표가 되는 번백(burn back) 시험을 실시하였다.
[표 4]
희석수 희석률 연소용제 90% 컨트롤 시간 (초) 소화시간 (초) 베이퍼씰 시험 번백 시험
실시예 1 담수 3% n-헵탄 30 71 착화되지 않음 5㎠
해수 3% n-헵탄 31 86 착화되지 않음 20㎠
실시예 2 담수 3% n-헵탄 30 78 착화되지 않음 10㎠
해수 3% n-헵탄 36 84 착화되지 않음 10㎠
실시예 3 담수 3% n-헵탄 33 68 착화되지 않음 6㎠
해수 3% n-헵탄 34 80 착화되지 않음 15㎠
실시예 4 담수 3% n-헵탄 31 73 착화되지 않음 20㎠
해수 3% n-헵탄 36 79 착화되지 않음 30㎠
실시예 5 담수 3% n-헵탄 36 80 착화되지 않음 0㎠
해수 3% n-헵탄 33 85 착화되지 않음 0㎠
실시예 6 담수 3% n-헵탄 33 73 착화되지 않음 8㎠
해수 3% n-헵탄 37 78 착화되지 않음 11㎠
실시예 7 담수 3% n-헵탄 30 69 착화되지 않음 0㎠
해수 3% n-헵탄 32 76 착화되지 않음 20㎠
실시예 8 담수 3% n-헵탄 31 72 착화되지 않음 0㎠
해수 3% n-헵탄 31 78 착화되지 않음 0㎠
실시예 9 담수 3% n-헵탄 29 67 착화되지 않음 2㎠
해수 3% n-헵탄 28 72 착화되지 않음 3㎠
실시예 10 담수 3% n-헵탄 36 80 착화되지 않음 30㎠
해수 3% n-헵탄 34 82 착화되지 않음 35㎠
실시예 11 담수 3% n-헵탄 35 79 착화되지 않음 0㎠
해수 3% n-헵탄 36 87 착화되지 않음 0㎠
실시예 12 담수 3% n-헵탄 30 84 착화되지 않음 10㎠
해수 3% n-헵탄 33 88 착화되지 않음 20㎠


[표 5]
희석수 희석률 연소용제 90% 컨트롤 시간 (초) 소화시간 (초) 베이퍼씰 시험 번백 시험
실시예 13 담수 3% n-헵탄 29 73 착화되지 않음 0㎠
해수 3% n-헵탄 28 79 착화되지 않음 0㎠
실시예 14 담수 3% n-헵탄 37 86 착화되지 않음 10㎠
해수 3% n-헵탄 35 93 착화되지 않음 0㎠
실시예 15 담수 3% n-헵탄 35 77 착화되지 않음 20㎠
해수 3% n-헵탄 34 81 착화되지 않음 30㎠
실시예 16 담수 3% n-헵탄 34 82 착화되지 않음 0㎠
해수 3% n-헵탄 35 78 착화되지 않음 0㎠
실시예 17 담수 3% n-헵탄 38 90 착화되지 않음 50㎠
해수 3% n-헵탄 39 96 착화되지 않음 10㎠
실시예 18 담수 3% n-헵탄 37 87 착화되지 않음 0㎠
해수 3% n-헵탄 38 91 착화되지 않음 0㎠
실시예 19 담수 3% n-헵탄 29 71 착화되지 않음 18㎠
해수 3% n-헵탄 29 74 착화되지 않음 31㎠
실시예 20 담수 3% n-헵탄 31 75 착화되지 않음 22㎠
해수 3% n-헵탄 33 77 착화되지 않음 0㎠
실시예 21 담수 3% n-헵탄 29 70 착화되지 않음 0㎠
해수 3% n-헵탄 28 75 착화되지 않음 0㎠
실시예 22 담수 3% n-헵탄 35 88 착화되지 않음 45㎠
해수 3% n-헵탄 36 86 착화되지 않음 30㎠
실시예 23 담수 3% n-헵탄 33 90 착화되지 않음 0㎠
해수 3% n-헵탄 34 93 착화되지 않음 10㎠
실시예 24 담수 3% n-헵탄 29 75 착화되지 않음 0㎠
해수 3% n-헵탄 28 74 착화되지 않음 0㎠
[표 6]
희석수 희석률 연소용제 90% 컨트롤 시간 (초) 소화시간 (초) 베이퍼씰 시험 번백 시험
실시예 25 담수 3% n-헵탄 32 76 착화되지 않음 20㎠
해수 3% n-헵탄 31 76 착화되지 않음 30㎠
실시예 26 담수 3% n-헵탄 35 82 착화되지 않음 26㎠
해수 3% n-헵탄 36 90 착화되지 않음 12㎠
실시예 27 담수 3% n-헵탄 31 71 착화되지 않음 0㎠
해수 3% n-헵탄 29 76 착화되지 않음 0㎠
실시예 28 담수 3% n-헵탄 29 74 착화되지 않음 30㎠
해수 3% n-헵탄 28 76 착화되지 않음 35㎠
실시예 29 담수 3% n-헵탄 31 82 착화되지 않음 10㎠
해수 3% n-헵탄 33 85 착화되지 않음 0㎠
실시예 30 담수 3% n-헵탄 31 81 착화되지 않음 38㎠
해수 3% n-헵탄 30 87 착화되지 않음 25㎠
실시예 31 담수 3% n-헵탄 36 95 착화되지 않음 50㎠
해수 3% n-헵탄 38 98 착화되지 않음 60㎠
실시예 32 담수 3% n-헵탄 37 97 착화되지 않음 5㎠
해수 3% n-헵탄 35 93 착화되지 않음 0㎠
실시예 33 담수 3% n-헵탄 36 99 착화되지 않음 0㎠
해수 3% n-헵탄 36 91 착화되지 않음 0㎠
실시예 34 담수 3% n-헵탄 31 93 착화되지 않음 14㎠
해수 3% n-헵탄 31 92 착화되지 않음 15㎠
실시예 35 담수 3% n-헵탄 30 80 착화되지 않음 10㎠
해수 3% n-헵탄 33 83 착화되지 않음 30㎠
실시예 36 담수 3% n-헵탄 31 80 착화되지 않음 20㎠
해수 3% n-헵탄 33 79 착화되지 않음 26㎠




[표 7]
희석수 희석률 연소용제 90% 컨트롤 시간 (초) 소화시간 (초) 베이퍼씰 시험 번백 시험
실시예 37 담수 3% n-헵탄 29 83 착화되지 않음 50㎠
해수 3% n-헵탄 28 85 착화되지 않음 35㎠
실시예 38 담수 3% n-헵탄 33 78 착화되지 않음 48㎠
해수 3% n-헵탄 35 76 착화되지 않음 25㎠
실시예 39 담수 3% n-헵탄 40 102 착화되지 않음 50㎠
해수 3% n-헵탄 39 99 착화되지 않음 0㎠
실시예 40 담수 3% n-헵탄 38 100 착화되지 않음 60㎠
해수 3% n-헵탄 38 103 착화되지 않음 45㎠

또한, 극성 용제(온도 20℃의 물 100g에 용해하는 양이 1g 이상의 용제)에 대해서는 일본국 소방위(消防危) 제71호 기재의 방법에 따른 소화실험을 행하고 그 결과를 표 8, 표 9, 표 10 및 표 11에 나타냈다. 즉, 각 연료 400L, 연소 면적 4㎡(B-20 스케일: 계수 1)의 화재 모형을 사용하고, 예비 연소 1분으로 하였다. 소화실험에 사용된 희석액은 각각의 실시예에 나타낸 농후 용액을 물로 33.3배 희석한 액 100리터를 가압 탱크에 채우고, 질소압 7kg/㎠, 방사속도 10리터/분, 총 방사시간 5분으로 하고, 수성막포 소화약제 시험용 표준 발포 노즐(일본 국가검정품)으로 발포시켜 실시하였다. 희석액의 온도는 어느 것이나 20℃±2℃로 조정하였다. 평가시험으로서는 거품의 확장 전개속도의 우열의 지표(극성 용제에서는 거품의 내열성의 척도가 되기도 함)가 되는 연소 면적의 90%를 덮는 시간(90% 컨트롤 시간), 소화속도를 가장 현저히 나타내는 완전 소화 시간, 재착화 방지성의 지표가 되는 베이퍼씰 시험, 및 내염성의 지표가 되는 번백 시험을 상기 비극성 용제에 대 한 평가시험과 동일하게 실시하였다.
[표 8]
실 시 예 희 석 수 희 석 률 연소 용제 발포 배율 (배) 90%컨트롤 시간 (초) 소화 시간 (초) 베이퍼씰 시험 번백 시험 (㎠)
예1 담수 3% 2-프로판올 6.2 42 111 착화되지 않음 65
해수 3% 2-프로판올 6.4 44 112 착화되지 않음 70
예2 담수 3% 2-프로판올 6.3 45 115 착화되지 않음 68
해수 3% 2-프로판올 6.3 46 113 착화되지 않음 75
예3 담수 3% 메탄올 6.3 34 70 착화되지 않음 10
해수 3% 메탄올 6.3 38 65 착화되지 않음 15
예4 담수 3% 아세톤 6.2 30 81 착화되지 않음 45
해수 3% 아세톤 6.2 30 85 착화되지 않음 36
예5 담수 3% 아세톤 6.0 33 79 착화되지 않음 33
해수 3% 아세톤 6.0 33 77 착화되지 않음 31
예6 담수 3% 프로필렌옥사이드 6.1 29 55 착화되지 않음 20
해수 3% 프로필렌온사이드 6.1 27 54 착화되지 않음 26
예7 담수 3% 2-프로판올 6.3 41 111 착화되지 않음 75
해수 3% 2-프로판올 6.4 45 108 착화되지 않음 68
예8 담수 3% 아세톤 6.1 30 75 착화되지 않음 20
해수 3% 아세톤 6.3 29 81 착화되지 않음 18
예9 담수 3% 메탄올 6.2 29 68 착화되지 않음 14
해수 3% 메탄올 6.3 28 62 착화되지 않음 10
예10 담수 3% 메탄올 6.1 30 74 착화되지 않음 20
해수 3% 메탄올 6.1 31 72 착화되지 않음 33
[표 9]
실 시 예 희 석 수 희 석 률 연소 용제 발포 배율 (배) 90%컨트롤 시간 (초) 소화 시간 (초) 베이퍼씰 시험 번백 시험 (㎠)
예11 담수 3% 아세톤 6.3 35 82 착화되지 않음 36
해수 3% 아세톤 6.2 28 77 착화되지 않음 17
예12 담수 3% 메탄올 5.9 26 61 착화되지 않음 5
해수 3% 메탄올 6.0 29 63 착화되지 않음 14
예13 담수 3% 프로필렌옥사이드 6.4 26 57 착화되지 않음 20
해수 3% 프로필렌옥사이드 6.3 24 56 착화되지 않음 26
예14 담수 3% 2-프로판올 6.2 39 119 착화되지 않음 64
해수 3% 2-프로판올 6.2 33 104 착화되지 않음 62
예15 담수 3% 아세톤 6.0 39 87 착화되지 않음 40
해수 3% 아세톤 6.0 41 81 착화되지 않음 39
예16 담수 3% 아세톤 6.3 44 90 착화되지 않음 24
해수 3% 아세톤 6.4 43 95 착화되지 않음 27
예17 담수 3% 아세톤 6.1 37 88 착화되지 않음 75
해수 3% 아세톤 6.3 34 79 착화되지 않음 66
예18 담수 3% 2-프로판올 5.8 45 131 착화되지 않음 76
해수 3% 2-프로판올 5.7 47 122 착화되지 않음 80
예19 담수 3% 아세톤 6.1 38 83 착화되지 않음 33
해수 3% 아세톤 6.1 37 80 착화되지 않음 44
예20 담수 3% 프로필렌옥사이드 6.1 24 61 착화되지 않음 10
해수 3% 프로필렌옥사이드 6.2 26 59 착화되지 않음 11
[표 10]
실 시 예 희 석 수 희 석 률 연소 용제 발포 배율 (배) 90%컨트롤 시간 (초) 소화 시간 (초) 베이퍼씰 시험 번백 시험 (㎠)
예21 담수 3% 아세톤 5.9 31 94 착화되지 않음 32
해수 3% 아세톤 6.0 35 98 착화되지 않음 36
예22 담수 3% 프로필렌옥사이드 6.2 24 55 착화되지 않음 20
해수 3% 프로필렌옥사이드 6.2 23 54 착화되지 않음 22
예23 담수 3% 아세톤 6.1 29 82 착화되지 않음 18
해수 3% 아세톤 6.1 28 80 착화되지 않음 19
예24 담수 3% 2-프로판올 6.1 47 122 착화되지 않음 55
해수 3% 2-프로판올 6.0 44 126 착화되지 않음 74
예25 담수 3% 메탄올 6.3 25 59 착화되지 않음 10
해수 3% 메탄올 6.2 24 57 착화되지 않음 13
예26 담수 3% 아세톤 6.0 30 86 착화되지 않음 33
해수 3% 아세톤 6.0 29 83 착화되지 않음 31
예27 담수 3% 아세톤 6.1 32 85 착화되지 않음 29
해수 3% 아세톤 6.1 33 86 착화되지 않음 22
예28 담수 3% 메탄올 6.2 22 58 착화되지 않음 22
해수 3% 메탄올 6.2 23 56 착화되지 않음 18
예29 담수 3% 2-프로판올 6.5 43 119 착화되지 않음 80
해수 3% 2-프로판올 6.3 46 112 착화되지 않음 68
예30 담수 3% 아세톤 6.0 26 91 착화되지 않음 40
해수 3% 아세톤 6.0 24 98 착화되지 않음 35
[표 11]
실 시 예 희 석 수 희 석 률 연소 용제 발포 배율 (배) 90%컨트롤 시간 (초) 소화 시간 (초) 베이퍼씰 시험 번백 시험 (㎠)
예31 담수 3% 메탄올 5.7 24 89 착화되지 않음 36
해수 3% 메탄올 6.1 28 91 착화되지 않음 17
예32 담수 3% 아세톤 6.2 27 89 착화되지 않음 34
해수 3% 아세톤 6.2 29 84 착화되지 않음 44
예33 담수 3% 메탄올 6.0 27 91 착화되지 않음 33
해수 3% 메탄올 6.0 31 90 착화되지 않음 32
예34 담수 3% 메탄올 5.9 23 64 착화되지 않음 13
해수 3% 메탄올 6.2 24 67 착화되지 않음 15
예35 담수 3% 2-프로판올 6.1 45 139 착화되지 않음 77
해수 3% 2-프로판올 6.1 47 136 착화되지 않음 69
예36 담수 3% 2-프로판올 6.2 44 113 착화되지 않음 77
해수 3% 2-프로판올 6.2 45 117 착화되지 않음 61
예37 담수 3% 2-프로판올 6.2 49 131 착화되지 않음 76
해수 3% 2-프로판올 6.1 48 134 착화되지 않음 71
예38 담수 3% 메탄올 6.5 21 61 착화되지 않음 22
해수 3% 메탄올 6.4 24 69 착화되지 않음 23
예39 담수 3% 메탄올 6.3 26 76 착화되지 않음 9
해수 3% 메탄올 6.1 27 79 착화되지 않음 6
예40 담수 3% 메탄올 6.0 33 85 착화되지 않음 20
해수 3% 메탄올 6.0 31 84 착화되지 않음 35
〈시험방법 및 평가기준〉
발포 배율;
수성말포 소화약제용 시험 표준 노즐(일본 국가 검정품)에 의해 발포시킨 거품을 일본국 자치성령 제26호에 규정되어 있는 거품 수집용기(용량 V: 1400[ml], 중량 W1[g])에 채우고, 거품을 채웠을 때의 거품 수집용기의 총 중량(W2[g])을 측정하였다. 발포 배율은 이하의 계산식에 따랐다.
Figure 112001017099315-pat00065
90% 컨트롤 시간;
거품 방사 개시 후, 화재 모형(연소 면적 4㎡: B-20 스케일)의 연소 면적의 90%가 거품으로 덮였을 때의 시간을 나타냈다.
소화 시간;
거품 방사 개시 후, 화재 모형의 화염이 완전히 소실되었을 때의 시간을 나타냈다.
베이퍼 씰 시험;
방사 종류 후로부터 1분, 7분, 11분 경과했을 때 점화봉에 척화하고, 거품 면에 닿을 정도로 불을 근접시키고 거품 면에 따라 전면에 걸쳐 이동시켜 착화하는지 여부를 관찰하였다.
번백 시험;
방사 종료로부터 15분 후에 화재 모형 중앙에 225㎠의 구멍을 뚫고, 장제 착화하여 5분 후의 연소 면적이 어느 정도 확대하는 가를 관찰하였다.
비교예 1∼21
비교예로서 본 발명을 특징짓는 물질인 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)인 1급 아민이 40% 이상이고 2급 아민이 35% 미만인 폴리에틸렌이민, 또는 N-프로필 치환체를 사용한 것 외에는 실시예와 동일한 조성 비율, 배합 방법으로 소화제(3%형 원액)을 배합하였다.
사용한 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A), 계면활성제(B), 및 다염기산(C)의 종류와, 얻어진 소화약제(3%형 원액)의 외관, 응고점, 동점도 및 3% 수도물 희석액의 침전량을 일본국 자치성령 제26호에 기재된 기술상 규격에 따라 실시한 결과를 표 12에 나타낸다.
또한, 요변성 수용성 고분자물질 배합 소화약제(불소계 계면활성제 함유, 시판품)의 소화 실험도 병행하여 실시하고 표 13, 표 14 및 표 15에 비극성 용제에 대한 시험결과를 나타내고, 표 16, 표 17 및 표 18에 극성 용제애 대한 시험결과를 나타냈다. 또, 표에서 가장 오른쪽 열의 번호는 그 비교예에 대응하는 실시예 번호를 나타낸다.
[표 12]
비교예 (A) (B) (C) 외관 응고점 동점도 침전량
예1 A-I-2 B-1-a C-1(n=4) 완전투명 -19℃ 126cst 0.5v%
예2 A-I-2 B-1-t C-1(n=6) 완전투명 -17℃ 132cst 0.5v%
예3 A-II-2 B-1-h C-4 완전투명 -17℃ 144cst 0.3v%
예4 A-II-2 B-1-m C-13 완전투명 -16℃ 119cst 0.4v%
예5 A-I-2 B-2-a C-23 완전투명 -18℃ 140cst 0.5v%
예6 A-I-2 B-2-j C-24 완전투명 -17℃ 111cst 0.6v%
예7 A-II-2 B-2-g C-28 완전투명 -16℃ 133cst 0.3v%
예8 A-II-2 B-2-c C-16 완전투명 -17℃ 129cst 0.2v%
예9 A-I-2 B-3-i C-17(n=4) 완전투명 -16℃ 117cst 0.5v%
예10 A-I-2 B-4-b C-1 완전투명 -19℃ 118cst 0.5v%
예11 A-I-2 B-4-g C-14 완전투명 -16℃ 117cst 0.5v%
예12 A-I-2 B-5-i C-10 완전투명 -17℃ 128cst 0.4v%
예13 A-I-2 B-6-c C-11 완전투명 -18℃ 131cst 0.5v%
예14 A-II-2 B-6-a C-16 완전투명 -16℃ 122cst 0.5v%
예15 A-II-2 B-6-e C-3 완전투명 -18℃ 140cst 0.4v%
예16 A-II-2 B-7-g C-16 완전투명 -18℃ 130cst 0.3v%
예17 A-I-2 B-8-d C-23 완전투명 -17℃ 122cst 0.5v%
예18 A-I-2 B-9-a C-28 완전투명 -18℃ 149cst 0.5v%
예19 A-I-2 B-9-l C-1(n=8) 완전투명 -17℃ 134cst 0.4v%
예20 A-I-2 B-10-b C-1(n=4) 완전투명 -18℃ 162cst 0.5v%
예21 A-I-2 B-10-b C-10 완전투명 -19℃ 169cst 흔적
[표 13]
비 교 예 희 석 수 희 석 률 연소 용제 90% 컨트롤 시간(초) 소화 시간 (초) 베이퍼씰 시험 번백 시험 (㎠) 대응 하는 실시예
예1 담수 3% n-헵탄 46 111 착화되지 않음 100 1
해수 3% n-헵탄 50 127 착화되지 않음 97
예2 담수 3% n-헵탄 44 119 착화되지 않음 50 3
해수 3% n-헵탄 45 135 착화되지 않음 120
예3 담수 3% n-헵탄 50 131 착화되지 않음 100 5
해수 3% n-헵탄 48 133 착화되지 않음 122
예4 담수 3% n-헵탄 41 108 착화되지 않음 90 7
해수 3% n-헵탄 43 125 착화되지 않음 80
예5 담수 3% n-헵탄 39 150 착화되지 않음 90 9
해수 3% n-헵탄 44 177 착화되지 않음 154
예6 담수 3% n-헵탄 50 164 착화되지 않음 99 11
해수 3% n-헵탄 47 172 착화되지 않음 112
예7 담수 3% n-헵탄 45 156 착화되지 않음 130 13
해수 3% n-헵탄 43 168 착화되지 않음 140



[표 14]
비 교 예 희 석 수 희 석 률 연소 용제 90% 컨트롤 시간(초) 소화 시간 (초) 베이퍼씰 시험 번백 시험 (㎠) 대응 하는 실시예
예8 담수 3% n-헵탄 42 129 착화되지 않음 100 15
해수 3% n-헵탄 44 146 착화되지 않음 122
예9 담수 3% n-헵탄 53 153 착화되지 않음 166 17
해수 3% n-헵탄 55 176 착화되지 않음 177
예10 담수 3% n-헵탄 38 131 착화되지 않음 188 19
해수 3% n-헵탄 40 148 착화되지 않음 130
예11 담수 3% n-헵탄 42 120 착화되지 않음 98 21
해수 3% n-헵탄 41 125 착화되지 않음 70
예12 담수 3% n-헵탄 42 142 착화되지 않음 120 23
해수 3% n-헵탄 45 144 착화되지 않음 129
예13 담수 3% n-헵탄 37 114 착화되지 않음 189 25
해수 3% n-헵탄 38 115 착화되지 않음 150
예14 담수 3% n-헵탄 46 164 착화되지 않음 123 27
해수 3% n-헵탄 48 152 착화되지 않음 144
[표 15]
비 교 예 희 석 수 희 석 률 연소 용제 90% 컨트롤 시간(초) 소화 시간 (초) 베이퍼씰 시험 번백 시험 (㎠) 대응 하는 실시예
예15 담수 3% n-헵탄 43 153 착화되지 않음 118 29
해수 3% n-헵탄 42 160 착화되지 않음 150
예16 담수 3% n-헵탄 49 180 착화되지 않음 200 31
해수 3% n-헵탄 46 197 착화되지 않음 120
예17 담수 3% n-헵탄 43 142 착화되지 않음 120 33
해수 3% n-헵탄 48 157 착화되지 않음 102
예18 담수 3% n-헵탄 45 141 착화되지 않음 111 35
해수 3% n-헵탄 47 149 착화되지 않음 122
예19 담수 3% n-헵탄 39 163 착화되지 않음 167 37
해수 3% n-헵탄 40 174 착화되지 않음 155
예20 담수 3% n-헵탄 59 181 착화되지 않음 180 39
해수 3% n-헵탄 53 191 착화되지 않음 168
예21 담수 3% n-헵탄 71 253 착화되지 않음 235
해수 3% n-헵탄 77 283 착화되지 않음 250



[표 16]
비 교 예 희 석 수 희 석 률 연소 용제 발포 배율 (배) 90% 컨트롤 시간(초) 소화 시간 (초) 베이퍼씰 시험 번백 시험 (㎠) 대응 하는 실시예
예1 담수 3% 2-프로판올 6.3 56 171 착화되지 않음 211 1
해수 3% 2-프로판올 6.1 59 187 착화되지 않음 153
예2 담수 3% 메탄올 6.2 45 114 착화되지 않음 95 3
해수 3% 메탄올 6.3 44 118 착화되지 않음 75
예3 담수 3% 아세톤 5.9 50 137 착화되지 않음 100 5
해수 3% 아세톤 6.1 51 142 착화되지 않음 90
예4 담수 3% 2-프로판올 6.2 66 205 착화되지 않음 185 7
해수 3% 2-프로판올 6.2 70 194 착화되지 않음 154
예5 담수 3% 메탄올 6.2 47 135 착화되지 않음 99 9
해수 3% 메탄올 6.3 46 123 착화되지 않음 77
예6 담수 3% 아세톤 6.3 52 143 착화되지 않음 112 11
해수 3% 아세톤 6.3 51 133 착화되지 않음 123
예7 담수 3% 프로필렌옥사이드 6.3 41 126 착화되지 않음 95 13
해수 3% 프로필렌옥사이드 6.3 42 127 착화되지 않음 90

[표 17]
비 교 예 희 석 수 희 석 률 연소 용제 발포 배율 (배) 90% 컨트롤 시간(초) 소화 시간 (초) 베이퍼씰 시험 번백 시험 (㎠) 대응 하는 실시예
예8 담수 3% 아세톤 6.1 50 142 착화되지 않음 123 15
해수 3% 아세톤 6.2 49 163 착화되지 않음 115
예9 담수 3% 아세톤 6.0 49 178 착화되지 않음 203 17
해수 3% 아세톤 6.1 50 193 착화되지 않음 177
예10 담수 3% 아세톤 6.0 51 135 착화되지 않음 180 19
해수 3% 아세톤 6.1 52 131 착화되지 않음 175
예11 담수 3% 아세톤 6.1 46 142 착화되지 않음 235 21
해수 3% 아세톤 6.0 48 139 착화되지 않음 201
예12 담수 3% 아세톤 6.0 44 141 착화되지 않음 154 23
해수 3% 아세톤 6.0 43 164 착화되지 않음 132
예13 담수 3% 메탄올 6.2 40 106 착화되지 않음 94 25
해수 3% 메탄올 6.1 41 115 착화되지 않음 88
예14 담수 3% 아세톤 6.0 45 139 착화되지 않음 120 27
해수 3% 아세톤 6.0 43 135 착화되지 않음 116
[표 18]
비 교 예 희 석 수 희 석 률 연소 용제 발포 배율 (배) 90% 컨트롤 시간(초) 소화 시간 (초) 베이퍼씰 시험 번백 시험 (㎠) 대응 하는 실시예
예15 담수 3% 2-프로판올 6.3 53 181 착화되지 않음 200
해수 3% 2-프로판올 6.3 57 170 착화되지 않음 185
예16 담수 3% 메탄올 5.9 40 200 착화되지 않음 160 31
해수 3% 메탄올 6.0 39 216 착화되지 않음 144
예17 담수 3% 메탄올 5.9 41 149 착화되지 않음 120 33
해수 3% 메탄올 6.0 43 146 착화되지 않음 109
예18 담수 3% 2-프로판올 6.1 61 202 착화되지 않음 277 35
해수 3% 2-프로판올 6.0 58 200 착화되지 않음 255
예19 담수 3% 2-프로판올 6.3 58 180 착화되지 않음 188 37
해수 3% 2-프로판올 6.3 55 131 착화되지 않음 164
예20 담수 3% 아세톤 6.2 37 174 착화되지 않음 70 39
해수 3% 아세톤 6.2 37 169 착화되지 않음 65
예21 담수 3% 2-프로판올 6.2 80 * 실시하지 않음 -
해수 3% 2-프로판올 6.0 78 * 실시하지 않음 -
* = 소화하지 않음
본 발명에 따르면 비극성 용제 및 극성 용제 중 어느 화제에 있어서도 종래의 소화약제와 비교하여 신속 소화성능, 내염성, 내액성 및 재착화 방지성능이 우수할 뿐 아니라 희석액 안정성이 우수한 소화약제를 얻을 수 있다.

Claims (7)

  1. 분자 중에 1급, 2급 및 3급 양이온성 기를 가지고, 또한 1급 양이온성 기가 전체 양이온성 기에 대해 40 중량% 이하인 양(陽)이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)을 함유하는 것을 특징으로 하는 소화약제.
  2. 제1항에 있어서,
    음(陰)이온성 친수기 함유 계면활성제(B)를 함유하는 소화약제.
  3. 제1항에 있어서,
    다염기산 화합물(C)을 함유하는 소화약제.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)이 전체 양이온성 기에 대해 35 중량% 이상의 2급 양이온성 기를 함유하는 소화약제.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 양이온성 폴리아민계 고분자 화합물(A)이 폴리에틸렌이민, 또는 N-치환된 폴리에틸렌이민(여기서, N-치환체는 -CnH2n+1, -C0NHCnH2n+1, -COCnH2n+1, 또는 -(CH2CH2O)n-H이고, n은 1∼6의 정수임)인 소화약제.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 다염기산 화합물(C)이 탄소수 4∼18의 2염기산 화합물인 소화약제.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 음이온성 친수기 함유 계면활성제(B)가 소수기로서 탄소수 3∼20의 불소화 지방족기를 가지는 함불소계(含弗素系) 계면활성제인 소화약제.
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