KR20210072011A - 카복실레이트 염을 함유하는 화재 진압 유체 - Google Patents

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KR20210072011A
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마크 알. 베이커
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마크 누렉
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루브리졸 어드밴스드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

어는점 강하를 위한 C4 또는 그 이상의 카복실레이트 염을 함유하는 수성 화재 스프링클러 유체가 기재된다. 염은 글리콜과 함께 사용될 수 있다. 염은 가연성을 감소시키고 고차 글리콜 유체보다 낮은 점도를 제공하므로 화재 스프링클러 시스템에 도움이 된다. 이러한 염 용액은 금속 및 CPVC 파이프에 친화적이므로 CPVC 구성 요소의 환경 응력 균열을 일으키지 않고 금속 부품을 부식시키지 않으므로 화재 스프링클러 시스템에 유용하다.

Description

카복실레이트 염을 함유하는 화재 진압 유체
화재 스프링클러 시스템의 유체는 0℃ 미만, 바람직하게는 -40℃ 미만과 같은 저온에서 유체를 유지해야 한다. 이들은 또한 장기간의 정적 조건에서 화재 스프링클러 시스템을 보호해야 한다. 이와 같이 화재를 진압 또는 진화할 수 있는 주요 기능을 제공할 뿐만 아니라 화재 스프링클러 시스템의 건축 자재와 호환되고 부식되지 않아야 한다. 본원에 개시된 유체는 종종 글리콜과 함께 용액에 사용되는 물의 어는점을 감소시키는 전해질로 작용하는 C4 또는 그 이상의 카복실레이트 염(예를 들어, 소듐 또는 포타슘)을 포함한다. 선택된 염(들)은 또한 본원에 개시된 다른 원하는 특성을 부여한다.
화재 스프링클러 유체를 위한 용액은 현재 UL 2901의 대상이며, 이는 특히 어는점, 전기 전도도, 부식 속도 및 열 방출을 비롯하여 유체가 인증을 받기 위해 통과해야 하는 여러 성능 표준을 규정한다.
에틸렌 글리콜 수용액은 글리콜의 낮은 부식성 및 이와 관련된 낮은 화재 위험으로 인해 화재 스프링클러 유체에 일반적으로 사용된다. 글리콜은 유체의 어는점을 낮추는 데 사용된다. 이러한 용액의 문제는 환경과 식품 또는 동물 모두에 대한 잠재적인 독성과 화재 스프링클러 시스템이 연결될 수 있는 식수 시스템의 오염 가능성이다. 독성을 낮추기 위해, 일부 시스템은 에틸렌 글리콜의 대안으로 프로필렌 글리콜을 사용하거나 이로 전환되었다. 보다 높은 탄소 함량으로 인해, 프로필렌 글리콜 수용액은 화재 또는 점화원에 노출된 유기 탄소 함유 물의 미세한 안개와 관련된 화재 또는 폭발 위험을 방지하기 위해 신중하게 균형이 유지되어야 한다.
유사하게, 이러한 화재 스프링클러 유체의 수성 특성을 고려할 때, 전기 콘센트에서 전기 제품 컴퓨터에 이르는 전류 운반 장치 주변에 유체를 분사하면 감전사의 가능성이 발생한다.
또한, 화재 스프링클러 유체는 펌핑되는 배관의 재료와 호환되어야 한다. 예를 들어, 유체는 특히 철 파이프뿐만 아니라 비-철 금속에 대해 비-부식성이어야 하지만 플라스틱 파이프를 분해시켜서는 안 된다.
특히 플라스틱 파이프와 관련하여, 이러한 스프링클러 유체는 Blaze Master®와 같은 염소화 폴리비닐 클로라이드(CPVC) 파이프와 사용될 수 있다. CPVC 파이프에 노출될 때 고농도의 프로필렌 글리콜은 환경 응력 균열에 기여할 수 있다. 이러한 우려를 완화하기 위해, 글리세린(일명 글리세롤)이 사용되었다. 글리세린과 및 보다 적은 정도의 임의의 글리콜의 한 가지 문제는 저온에서 수성 유체의 점도가 너무 높다는 것이다. 저온에서 수성 유체의 낮은 점도는 화재 스프링클러에 최적이다.
요약하면, 이상적인 화재 스프링클러 유체는 저온에서 양호한 유동성을 유지하고, 무독성이고, 불연성이며, 금속에 비부식성이며 CPVC와 같은 플라스틱과 호환되며 낮은 전기 전도도를 갖는다.
미국 특허 제2,266,189호는 열 전달 유체로서 글리콜 수용액의 대체물로서 특히 포타슘 아세테이트 또는 포타슘 포르메이트 용액을 사용하는 동결 방지 조성물을 공개한다. 또한 특정 부식 억제제의 사용을 개시하고 글리콜 또는 글리세롤 용액에 비해 염 용액의 낮은 점도를 언급한다. US 특허: 3,252,902; US 4,756,839; US 5,820,776; US 5,945,025 및 EP 0 376 963 B1은 소화 조성물에서 카르복실레이트 염을 제시하며, 마지막 4개의 특허는 카보네이트 또는 바이카보네이트과의 조합을 제시한다. US 6,367,560은 저온 환경을 위한 스프링클러 시스템에서의 포타슘 락테이트 용액을 제시한다. US 특허 6,059,966은 억제된 알칼리 금속 아세테이트 및/또는 개선된 부식 보호를 갖는 포르메이트를 기반으로 하는 저점도 수성 냉각제 염수를 개시하고, 여기서 냉각제 염수는 0.2 내지 5 중량%의 알칼리 금속 설파이트 또는 피로설파이트를 함유한다. US 6,659,123은 포타슘 포르메이트, 바람직하게는 물 중 적어도 10 중량%를 사용하여 추운 날씨에 소화전을 유지하는 것을 개시한다. Lubrizol Corp.에 양도된 US 특허 6,983,614는 포타슘 포르메이트 열 전달 유체를 교시한다. 일본 특허 출원 공보 JP2003135620은 에틸렌 글리콜에 대한 대체물로서 화재 스프링클러 시스템을 위한 부동액으로서 물 중 다양한 농도의 포타슘 포르메이트를 개시한다. 부식 억제제를 용해하기 위해 소량의 글리콜이 허용되지만, 일반적으로 글리콜을 제거하여 C.O.D 및 B.O.D 및 환경에 대한 부하를 줄이는 것에 중점을 둔다. 미국 공보 2014/0138105 A1은 C1-C3, 카복실레이트 염을 의미하는 "낮은 탄소수"를 함유하는 화재 진압 유체를 개시한다. 이 공보는 10 중량% 초과의 수준의 포타슘 포르메이트에 초점을 맞추고 있다.
가연성이 진압 또는 억제되고, 낮은 전기 전도도 및 개선된 유동성을 갖는 우수한 저온 유동성 및 금속 부식 또는 CPVC의 열화 경향이 최소화된 화재 진압 유체를 식별하는 것이 바람직할 것이다.
현재의 기술은 가연성이 진압 또는 억제되고, 낮은 전기 전도도 및 개선된 유동성을 갖는 우수한 저온 유동성 및 금속 부식 또는 CPVC의 열화 경향이 최소화된 유체를 제공할 수 있는 C4 또는 그 이상의 카복실레이트 염을 낮은 농도로 포함하는 화재 진압 유체를 포함한다.
물(예컨대 탈염수), C2-C18 알킬렌 글리콜, 및 C4 또는 그 이상의 카복실레이트를 갖는 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
유체에 적합한 글리콜은 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜을 포함한다. 유사하게, 유체에 적합한 카복실레이트는 디소듐 아디페이트 또는 디소듐 석시네이트를 포함한다.
유체는 또한 부식 억제제, 항산화제, pH 완충액 등과 같은 다른 성분을 포함할 수 있다.
유체는 예를 들어, 스프링클러 시스템이 동결되는 것을 방지하기 위해 염소화 폴리비닐 클로라이드("CPVC")로 제조된 화재 스프링클러 시스템에서 사용될 수 있다.
화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체는 또한 화재 스프링클러 유체 또는 화재 진압 유체로 지칭될 수 있다. CPVC로 제조된 배관 또는 구성 요소를 또한 함유할 수 있는 이러한 유체를 함유하는 스프링클러 시스템도 설명될 것이다. 유체는 CPVC와 호환되도록 설계되었으며, 금속, 특히 철 및 강철뿐만 아니라 비-철 금속에 대하여 부식성이 낮다. 동시에 유체는 저온에서 동결되지 않으며 -10℃ 미만과 같은 저온에서 허용 가능한 낮은 점도를 가지며 바람직하게는 -40℃ 미만까지 유체를 유지한다.
본 발명에 설명된 동결 방지 유체는 수계 수력으로 계산된 화재 방지 (스프링클러) 시스템에 사용될 수 있는 능력을 갖는다. 일부 실시형태에서 유체는 추가로 다음의 원하는 특성 중 하나 이상을 갖는다:
1. UL 2901 및 대규모 UL 1626 기반 스프링클러를 사용한 분무 점화를 위한 룸 화재 시험(room fire test)에서 화재에 노출시켜 시험하였을 때 불연성.
2. NFPA 13.7.6.2에 따라 -40℉(-40℃) 이하의 빙점 보호.
3. 우수한 저온 점도 특성, 즉 저온에서 낮은 점도.
4. ASTM D 56(D 92, D93...)에 의해 결정되는 바와 같은 인화점 없음.
5. 금속 기반 배관 시스템에서 미생물학적으로 영향을 받은 부식(MIC)의 성장 억제.
6. ASTM F 2331에 의해 결정되는 바와 같은 CPVC 재료에서 환경 응력 균열(ESC)을 유발하지 않음.
7. 식수 시스템에 독성 또는 오염 물질로 간주되지 않음.
8. 낮은 전기 전도도를 가짐.
제공되는 화재 진압 유체는 물, 적어도 하나의 C2 내지 C18 알킬렌 글리콜, 및 C4 또는 그 이상의 카복실산 염(카복실레이트로도 지칭됨)의 혼합물을 포함한다.
바람직하게는, 물 성분은 물의 전기 전도도를 감소시키거나 제거한 탈염수이다. 탈염은 예를 들어 증류, 탈이온화, 역삼투, 또는 여과와 같은 임의의 공지 방법에 의한 것일 수 있다. 물은 화재 진압 유체에 화재 진압 유체의 중량을 기준으로 약 30 내지 약 80 중량%, 또는 약 35 내지 약 75 중량%, 또는 심지어 약 35 내지 약 70 중량% 또는 심지어 30 내지 50 중량% 또는 35 내지 45 중량%로 존재할 수 있다.
C2 내지 C18 알킬렌 글리콜은 디올 또는 트리올일 수 있다. 알킬렌 성분은 선형, 분지형, 시클릭 또는 방향족일 수 있다. 적합한 C2 내지 C18 알킬렌 글리콜의 예는 예를 들어 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄디올, 비스페놀, 레조르시놀, 글리세린, 1,3-프로판디올 등을 포함한다. 다른 예는 당알코올, 소르비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 아라비톨, 이노시톨, 및 글리콜 에테르를 포함할 수 있다.
일 실시형태에서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜은 에틸렌 글리콜일 수 있다. 다른 실시형태에서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜은 프로필렌 글리콜일 수 있다. 일부 실시형태에서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜은 글리세린일 수 있다. C2 내지 C18 알킬렌 글리콜의 일부 실시형태는 글리콜의 조합, 예컨대 프로필렌 글리콜과 글리세린, 또는 에틸렌 글리콜과 글리세린, 또는 심지어 프로필렌 글리콜과 에틸렌 글리콜의 조합 등을 포함할 수 있다. C2 내지 C18 알킬렌 글리콜은 화재 진압 유체에 화재 진압 유체의 중량을 기준으로 약 15 내지 약 45 중량%, 또는 약 20 내지 약 42 중량%, 또는 심지어 약 25 내지 약 40 중량%로 존재할 수 있다. C2 내지 C18 알킬렌 글리콜의 조합이 또한 사용될 수 있으며, 예를 들어, 두 부분 조합은 70/30 내지 30/70 중량% 분할의 상기 언급된 농도로 존재할 수 있다. 3종 이상의 C2 내지 C18 알킬렌 글리콜의 조합이 또한 사용될 수 있다.
화재 진압 유체는 또한 C4 또는 그 이상의 카복실레이트를 포함한다. C4 또는 그 이상의 카복실레이트는 예를 들어, Li, K, Mg, Ca, Na와의 염 및 수화물 및 이들의 조합일 수 있다.
C4 내지 C18 금속 카복실레이트는 포화 C4 내지 C18 지방족 카복실레이트, 불포화 C4 내지 C18 지방족 카복실레이트, 적어도 하나의 OH기로 치환되거나, 또는 사슬이 적어도 하나의 산소 원자(산소산)로 중단된 포화 C4 내지 C18 지방족 카복실레이트, 또는 시클릭 또는 바이시클릭 카복실레이트의 1가, 2가 또는 3가 금속 염일 수 있다. 일부 실시형태에서, 1가, 2가 또는 3가 금속 카복실레이트는 C4 내지 C18 금속 카복실레이트, 또는 C4 내지 C16 금속 카복실레이트, 또는 심지어 C6 내지 C12 금속 카복실레이트일 수 있다.
C4 내지 C18 금속 카복실레이트 중의 카복실레이트는 모노-카복실레이트일 수 있다. 모노-카복실레이트는 예를 들어 라우르산, 또는 스테아르산의 금속 염, 예컨대 소듐 라우레이트 또는 소듐 스테아레이트를 포함할 수 있다. C4 내지 C18 금속 카복실레이트 중의 카복실레이트는 디-카복실레이트일 수 있다. C4 내지 C18 금속 카복실레이트의 예는 디소듐 세바케이트, 디소듐 도데칸디오에이트 또는 디소듐 수베레이트, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 C4 내지 C18 금속 디-카복실레이트의 다른 예는 디소듐 아디페이트, 디소듐 석시네이트, 디소듐 아젤레이트, 및 디소듐 운데칸디오에이트를 포함한다. C4 내지 C18 금속 카복실레이트 중의 카복실레이트는 또한 트리-카복실레이트, 예컨대, 예를 들어, 시트르산의 금속 염, 예컨대 트리-소듐 시트레이트 또는 트리-포타슘 시트레이트, 또는 아코니트산, 예컨대 트리-소듐 또는 트리-포타슘 아코니트산일 수 있다.
일부 실시형태에서, 유체는 모노-카복실레이트, 디-카복실레이트 및 트리-카복실레이트 중 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다.
C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 바람직하지만, 낮은 탄소수(예를 들어, C1-C3) 카복실산 염이 함께 사용될 수 있다. 낮은 탄소수 카복실산의 예는 예를 들어 포름산, 아세트산, 프로피온산, 글리콜산, 락트산 등을 포함한다. 포타슘 포르메이트 및 소듐 포르메이트는 C4 내지 C18 금속 카복실레이트와 함께 사용될 수 있는 낮은 탄소수 금속 카복실레이트의 예이다.
C4 또는 그 이상의 카복실산 염은 화재 진압 환경에 필요한 원하는 어는점을 달성하기에 충분한 양으로 혼합물에 존재할 수 있다. 이는 통상적으로 유체가 노출될 가장 차가운 온도를 결정한 다음 예상 온도보다 적어도 5℃ 낮은 온도에서 동결되지 않는 유체를 형성하여 달성된다.
일부 경우, C4 또는 그 이상의 카복실산 염은 화재 진압 유체에 화재 진압 유체의 중량을 기준으로 약 0.01 내지 약 15 중량%, 또는 약 0.05 내지 약 12 중량%, 또는 심지어 약 0.1 내지 약 10 중량%로 존재할 수 있다. 일부 경우, C4 또는 그 이상의 카복실산 염은 화재 진압 유체에 화재 진압 유체의 중량을 기준으로 약 2 초과 내지 약 15 중량%, 또는 약 2.1 또는 2.2 내지 약 14 중량%, 또는 심지어 약 2.5 내지 약 12 중량%, 및 심지어 2.75 또는 3 내지 10 중량%로 존재할 수 있다. 일부 경우, C4 또는 그 이상의 카복실산 염은 약 3 내지 약 9 중량% 또는 3 내지 8 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
화재 진압 유체는 또한 임의로 항산화제를 추가로 포함할 수 있다. 물/글리콜 시스템에 용해되는 임의의 항산화제가 사용될 수 있다. 일부 예는 부틸화 하이드록시 톨루엔 ("BHT"), 부틸화 하이드록시 아니솔 ("BHA"), THBP, TBHQ, 4-하이드록시페닐프로피온산, 프로필 갈레이트, 3,3 티오디프로피온산, N-페닐-알파-나프틸아민 (PANA), 옥틸화/부틸화 디페닐아민, 고 분자량 페놀 항산화제, 입체장애(hindered) 비스페놀 항산화제, 디-알파-토코페롤, 디-3차 부틸 페놀 등, 및 이들의 조합을 포함한다. 항산화제는 조성물에 0.01% 내지 6.0% 또는 0.02%, 0.03%, 0.05%, 0.1% 내지 6%, 4%, 2%, 1% 또는 심지어 0.5%로 존재할 수 있다.
스프링클러 유체가 산 또는 염기로 추가로 희석되거나 오염된 경우, 유체를 다양한 완충액으로 완충시켜 pH 변화를 제어할 수 있다. 완충액은 다양한 알칼리 금속 포스페이트, 보레이트, 카보네이트 및/또는 글리신을 포함할 수 있다. 여기에는 소듐 포스페이트, 디소듐 포스페이트, 및 트리소듐 포스페이트와 같은 조합, 다양한 보레이트, 글리신, 및 소듐 바이카보네이트 또는 포타슘 바이카보네이트, 소듐 카보네이트 또는 포타슘 카보네이트의 조합이 포함된다. 반대 이온, 예를 들어 소듐, 포타슘, 리튬, 칼슘, 및 마그네슘은 완충에 중요하지 않으며 과도한 포타슘의 존재로 인해 다른 양이온과 교환될 수 있다.
고염 수용액에서 우수한 용해도를 나타내는 선택된 부식 억제제는 C4 또는 그 이상의 카복실레이트 염 기반 유체에 사용된다. 이러한 부식 억제제는 유체의 중량을 기준으로 최대 4 중량%, 바람직하게는 0.001 중량% 초과 또는 약 0.1 중량% 내지 최대 2 중량%의 농도로 존재할 수 있다. 부식 억제제는 트리아졸 억제제, 예컨대 벤조트리아졸(조합이 바람직함), 치환된 벤조트리아졸, 톨릴 트리아졸 및 이의 유도체(예를 들어 Irgamet® 42), 벤즈이미다졸, 디아졸, 예컨대 디머캡토티아디아졸(조합이 바람직함); 수용성 아릴 설포네이트, 시트르산, 설팜산, 무기 나이트라이트, 및 C5 내지 C8 모노카복실산 또는 상기 산의 알칼리-, 암모늄- 또는 아미노- 염의 혼합물, C2-C8 디카복실산 또는 상기 산의 알칼리-, 암모늄- 또는 아미노-염(Irgacor® L 190)을 포함한다. 증기 상 부식 억제제도 유체에 첨가될 수 있으며 항상 유체와 접촉하지는 않는 표면의 부식을 줄일 수 있다. 바람직한 증기 상 부식 억제제는 3차 아민, R3N(여기서, R은 1 내지 4개의 탄소 원자를 함유함)이다. 증기 상 부식 억제제는 일반적으로 유체의 중량을 기준으로 최대 0.3 중량%의 농도에서 바람직하다. 보레이트 예를 들어 붕사(borax)(임의로 완충액으로 사용됨)는 또한 부식 억제제로 기능할 수 있다. 고차 카복실산, 예컨대 2-에틸헥산산 또는 디카복실산, 예컨대 세바스산 또는 이들의 염은 부식 억제제로 작용할 수 있다. 락트산 또는 프로피온산과 같은 낮은 탄소수 카복실산, 또는 타르타르산 또는 시트르산과 같은 낮은 탄소수 이산 또는 이들의 염조차도 부식 억제제로 작용할 수 있다.
살생물제는 또한 화재 스프링클러 유체에서 바람직한 구성 요소이다. 살생물제는 물 공급에서 유입되거나 이전 유체에서 성장했던 다양한 식물 및 동물의 성장을 방지한다. 바람직하게는 살생물제는 0.5 중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.3 중량% 미만의 농도로 존재한다. 바람직한 살생물제는 유체의 중량을 기준으로 0.025 중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.005 중량% 미만의 농도에서 대부분의 식물 및 동물 성장을 효과적으로 제어할 수 있는 다양한 구리 염이다. 구리 양이온은 주로 살생물제 활성과 관련된 것으로 보인다. 이러한 구리 염의 실제 구리 농도는 100 ppm 미만, 보다 바람직하게는 25 ppm 미만이다. 적합한 구리 염은 구리 아세테이트, 구리 설페이트, 및 구리 시트레이트를 포함한다. 구리 염은 또한 특정 유형의 부식을 방지하는 데 도움이 될 수 있다. 글루타르알데하이드가 또한 살생물제로 유체에 첨가될 수 있다. 보레이트도 박테리아 등의 성장을 억제한다.
바람직하게는 부식 억제제 및 살생물제 둘 모두는 전체 화재 스프링클러 유체가 농축물로 제조될 수 있도록 많은 적용에 필요한 수준보다 높은 수준으로 가용성이다. 이는 화재 스프링클러 유체를 형성하기 위해 사용 현장에서 물로 희석하여 부식 억제제 및/또는 살생물제의 효과적인 농도를 전달할 수 있는 기회를 제공한다.
또한 에틸렌디아민테트라아세트산 또는 이의 염(EDTA)과 같은 금속 이온 제거제(킬레이트제)를 포함할 수 있다. 킬레이트제의 바람직한 농도는 유체의 중량을 기준으로 최대 2 또는 6 중량%, 보다 바람직하게는 약 0.2 내지 약 6 중량%이다.
화재 진압 유체는 CPVC 파이프 및 피팅과 같은 CPVC 구성 요소와 호환되지만, 그 사용은 이에 제한되지 않는다. 화재 진압 유체는 예를 들어, 철, 구리, 강철, 예컨대 스테인리스강 및 아연도금강, 황동 및 이들의 조합을 포함하는 금속 구성 요소를 함유하는 시스템을 포함하는 임의의 화재 진압 배관 시스템에 실제로 사용될 수 있다. 유체는 또한 예를 들어, 폴리프로필렌 강화("PPR") 시스템, 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 시스템, 폴리에틸렌 상승 온도("PE-RT") 시스템, 가교 폴리에틸렌("PEX") 시스템, 니트릴 고무, 예컨대 니트릴 부타디엔 고무("NBR") 등을 함유하는 시스템, EPDM 함유 시스템, 엘라스토머성 재료, 스티렌 부타디엔 고무("SBR")를 함유하는 시스템, 및 이들의 조합을 포함하는 다른 유형의 플라스틱 배관 시스템에서 사용될 수 있다. 유체는 또한 금속 및 플라스틱 구성 요소를 모두 함유하는 시스템에서 사용될 수도 있다.
화재 진압 유체의 제형의 다양한 조합을 물에서 제조하고 어는점(ASTM D1177), 전기 전도도(ASTM D1125), 부식 속도(NFPA 18A), 및 열 방출(UL 2901의 섹션 17.5.1)에 대하여 UL 2901의 성능 표준에 따라 성능을 시험하였다.
시험한 제형은 아래에 제시되어 있으며, 여기서 "PG"는 폴리에틸렌 글리콜이고, "Gly"는 글리세린이고, "EG"는 에틸렌 글리콜이고, "Di 아디페이트"는 디소듐 아디페이트이고, "Di Succ"는 디소듐 석시네이트이고, "K+포르메이트"는 포타슘 포르메이트이다.
알킬렌 글리콜만 사용한 비교 제형.
Figure pct00001
카복실레이트만 사용한 비교 제형.
Figure pct00002
석시네이트 기반 생성물을 사용한 제형
Figure pct00003
아디페이트 기반 생성물을 사용한 제형.
Figure pct00004
포르메이트 기반 생성물을 사용한 제형.
Figure pct00005
일련의 마이크로스케일 연소 열량계("MCC") 시험을 또한 아래 표에 제시된 제형에 대해 ASTM D7309-13에 따라 수행하였다. 샘플의 어는점을 또한 ASTM D6660에 따라 시험하였다.
Figure pct00006
각각의 샘플 47 내지 55는 3회 시험하였다. 각 샘플에 대한 세 가지 MCC 시험 결과의 평균이 어는점과 함께 아래에 제공된다.
Figure pct00007
샘플 47 내지 55 각각을 몇 가지 시판되는 부동액과 함께 ASTM G71에 따라 하기 파라미터를 사용하여 부식에 대해 시험하였다. 각각의 시험 실행은 증발을 방지하기 위해 파라 필름으로 덮은 600 mL 비커에서 250 mL의 용액을 사용하고, 금속 쿠폰은 다음 금속 쿠폰 조합을 사용하여 용액에 1인치 침지시켰다: 1008 탄소강 / 반 경질 황동 및 1008 탄소강 / 구리. 쿠폰 치수는 다음과 같았다: 1008 탄소강 6" X 1" X 0.032", 반 경질 황동 5-6" X 1.5" X .125", 및 구리 6" X 2" X 0.032". 금속 쿠폰은 플라스틱 클램프로 고정되고 시험 용액을 통해 전기적으로 결합된 플라스틱 T자형 홀더로 분리되었다. 시험은 하루에 두 번 전압 판독값을 기록하여 7일 동안 실행되었다. 최종 보고된 값은 7일 후 전압(밀리볼트)이었다. 시험 결과는 아래 표에서 볼 수 있다.
Figure pct00008
상기 언급된 문헌은 본원에 참조로 포함된다. 실시예에서 또는 달리 명시적으로 지시된 경우를 제외하고, 물질의 양, 반응 조건, 분자량, 탄소 원자수 등을 지정하는 본 명세서의 모든 수치는 단어 "약"에 의해 수식된 것으로 이해되어야 한다. 다르게 지시되지 않는 한, 본원에서 언급되는 각각의 화학물질 또는 조성물은 상업적인 등급의 물질인 것으로 해석되어야 하고, 이러한 물질은 이성질체, 부산물, 유도체 및 다른 이러한 물질을 함유할 수 있고, 이는 통상 상업적인 등급으로 존재하는 것으로 이해된다. 본원에 제시된 상한 및 하한 양, 범위 및 비 한계는 독립적으로 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 언급된 각 화학 물질 또는 조성물은 이성질체, 부산물, 유도체 및 일반적으로 상업적 등급으로 존재하는 것으로 이해되는 기타 이러한 물질을 포함할 수 있는 상업적 등급 물질로 해석되어야 한다. 본원에 사용된 바와 같이, 표현 "~로 본질적으로 이루어진"은, 고려 하의 조성물의 기본적인 및 신규 특징에 물질적으로 영향을 주지 않는 물질의 포함을 허용한다.
하기를 포함하는 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체: a) 물, b) 적어도 하나의 C2-C18 알킬렌 글리콜 (15-65;20-60;25-55), 및 c) 적어도 하나의 C4 또는 그 이상의 카복실레이트 (0.01-15;0.1-12;1-10).
물이 약 30 내지 약 80 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
물이 약 35 내지 약 75 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
물이 약 30 내지 약 50 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
물이 약 35 내지 약 45 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C2-C18 알킬렌 글리콜이 약 15 내지 약 60 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C2-C18 알킬렌 글리콜이 약 15 내지 약 45 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C2-C18 알킬렌 글리콜이 약 20 내지 약 42 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C2-C18 알킬렌 글리콜이 약 25 내지 약 40 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 약 0.01 내지 약 15 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C4 또는 그 이상의 카르복실레이트가 약 0.05 내지 약 12 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C4 또는 그 이상의 카르복실레이트가 약 0.1 내지 약 10 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C4 또는 그 이상의 카르복실레이트가 약 2 내지 약 15 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C4 또는 그 이상의 카르복실레이트가 약 2.1 내지 약 15 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C4 또는 그 이상의 카르복실레이트가 약 2.1 내지 약 14 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C4 또는 그 이상의 카르복실레이트가 약 2.2 내지 약 14 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C4 또는 그 이상의 카르복실레이트가 약 2.5 내지 약 12 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C4 또는 그 이상의 카르복실레이트가 약 2.75 내지 약 10 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C4 또는 그 이상의 카르복실레이트가 약 3 내지 약 10 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C4 또는 그 이상의 카르복실레이트가 약 3 내지 약 9 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
적어도 하나의 C4 또는 그 이상의 카르복실레이트가 약 3 내지 약 8 중량%로 존재하는 임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, 물이 탈염수인 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 디올을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 트리올을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 선형 알킬렌 성분을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 분지형 알킬렌 성분을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 시클릭 알킬렌 성분을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 방향족 알킬렌 성분을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 에틸렌 글리콜을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 프로필렌 글리콜을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 부탄디올을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 비스페놀을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 레조르시놀을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 글리세린을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 1,3-프로판디올을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 당 알콜을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 소르비톨을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 만니톨을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 자일리톨을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 에리트리톨을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 펜타에리트리톨을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 아라비톨을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 이노시톨을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 글리콜 에테르를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 70/30 내지 30/70의 글리콜 조합을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 50/50의 글리콜 조합을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 60/40의 글리콜 조합을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 70/30의 글리콜 조합을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 프로필렌 글리콜 및 글리세린을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 에틸렌 글리콜 및 글리세린을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 프로필렌 글리콜 및 에틸렌 글리콜을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 Li 염을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 K 염을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 Mg 염을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 Ca 염을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 Na 염을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 하이드레이트 염을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 1가 염을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 2가 염을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 3가 염을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 포화 C4 내지 C18 지방족 카복실레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 불포화 C4 내지 C18 지방족 카복실레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 적어도 하나의 OH기로 치환된 포화 C4 내지 C18 지방족 카복실레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 적어도 하나의 산소 원자에 의해 중단된 주쇄를 갖는 포화 C4 내지 C18 지방족 카복실레이트를 포함하는(즉, C4 또는 그 이상의 카복실레이트는 산소산을 포함함) 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 시클릭 카복실레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 바이시클릭 카복실레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 C4 내지 C18 금속 카복실레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 C4 내지 C16 금속 카복실레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 C6 내지 C12 금속 카복실레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 모노-카복실레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 라우르산의 금속 염을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 스테아르산의 금속 염을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 디-카복실레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 디소듐 세바케이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 디소듐 도데칸디오에이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 디소듐 수베레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 디소듐 아디페이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 디소듐 석시네이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 디소듐 아젤레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 디소듐 운데칸디오에이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 트리-카복실레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 시트르산의 금속 염을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 트리-소듐 시트레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 트리-포타슘 시트레이트를 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 아코니트산의 금속 염을 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, 낮은 탄소수(예를 들어, C1-C3) 카복실산 염을 추가로 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, 포름산의 금속 염을 추가로 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, 아세트산의 금속 염을 추가로 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, 프로피온산의 금속 염을 추가로 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, 글리콜산의 금속 염을 추가로 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, 락트산의 금속 염을 추가로 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, 부식 억제제를 추가로 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체에 있어서, 항산화제를 추가로 포함하는 유체.
임의의 이전 문장의 유체를 함유하는 화재 스프링클러 시스템.
임의의 이전 문장의 화재 스프링클러 시스템에 있어서, CPVC 구성 요소를 함유하는 화재 스프링클러 시스템.
임의의 이전 문장의 어는점 강하 수성 유체를 화재 스프링클러 시스템에 배치하는 것을 포함하는 화재 스프링클러 시스템의 동결을 방지하는 방법.

Claims (9)

  1. 하기를 포함하는 화재 스프링클러 시스템을 위한 어는점 강하 수성 유체:
    a. 물(30-80;35-75;35-70),
    b. 적어도 하나의 C2-C18 알킬렌 글리콜(15-65;20-60;25-55), 및
    c. 적어도 하나의 C4 또는 그 이상의 카복실레이트(0.01-15;0.1-12;1-10).
  2. 제1항에 있어서, 물이 탈염수인 유체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, C2 내지 C18 알킬렌 글리콜이 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 유체.
  4. 제1항 또는 제2항 또는 제3항에 있어서, C4 또는 그 이상의 카복실레이트가 디소듐 아디페이트, 디소듐 석시네이트, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 유체.
  5. 제1항 또는 제2항 또는 제3항 또는 제4항에 있어서, 부식 억제제를 추가로 포함하는 유체.
  6. 제1항 또는 제2항 또는 제3항 또는 제4항 또는 제5항에 있어서, 항산화제를 추가로 포함하는 유체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 유체를 함유하는 화재 스프링클러 시스템.
  8. 제7항에 있어서, CPVC 구성 요소를 함유하는 화재 스프링클러 시스템.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 어는점 강하 수성 유체를 화재 스프링클러 시스템에 배치하는 것을 포함하는 화재 스프링클러 시스템의 동결을 방지하는 방법.
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